本申请的实施例提供了电化学装置和电子装置。电化学装置包括正极极片、负极极片和设置在正极极片和负极极片之间的隔离膜。正极极片包括正极集流体和多个间隔设置在正极集流体上的正极膜片段，正极集流体与多个正极膜片段形成呈梳状的正极极片。负极极片包括负极集流体和多个间隔设置在负极集流体上的负极膜片段，负极集流体与多个负极膜片段形成呈梳状的负极极片。正极膜片段和负极膜片段彼此交错。本申请实现了电化学装置的能量密度和快充性能的兼顾。性能的兼顾。性能的兼顾。
【技术实现步骤摘要】
电化学装置和电子装置
[0001]本申请涉及电化学储能领域，具体地涉及电化学装置和电子装置。
技术介绍
[0002]伴随电化学储能技术的发展，对电化学装置(例如，锂离子电池)的能量密度和快充性能提出了越来越高的要求。现在提升电化学装置的能量密度的方法主要是通过增大极片的厚度实现的，但是极片的厚度增大之后，厚度方向的液相锂离子的传输阻力增大，动力学性能显著恶化。因此，期望这方面的进一步改进。
技术实现思路
[0003]本申请提供了一种电化学装置，电化学装置包括正极极片、负极极片和设置在正极极片和负极极片之间的隔离膜。正极极片包括正极集流体和多个间隔设置在正极集流体上的正极膜片段，正极集流体与多个正极膜片段形成呈梳状的正极极片。负极极片包括负极集流体和多个间隔设置在负极集流体上的负极膜片段，负极集流体与多个负极膜片段形成呈梳状的负极极片。正极膜片段和负极膜片段彼此交错。通过使得正极膜片段和负极膜片段彼此交错，将原本在正极极片/负极极片的厚度方向的锂离子传输进行转移，实现锂离子的横向传输，而正极极片/负极极片的厚度方向主要进行电子传输，由此可以实现正极极片/负极极片的厚度的大幅提升，实现电化学装置的能量密度和快充性能的兼顾，即在正极极片/负极极片的厚度增大的情况下仍然能够实现优异的快充性能。
[0004]在一些实施例中，正极膜片段和负极膜片段相互嵌套，可以更好地实现锂离子的横向传输。在一些实施例中，正极膜片段的厚度为30μm至145μm，由于此时锂离子在横向方向上传输，如果正极膜片段的厚度太小，则形成正极膜片段的难度更大，并且不利于充分发挥高能量密度；如果正极膜片段的厚度太大，则不利于电化学装置的快充性能的充分发挥，即析锂窗口较小。在一些实施例中，负极膜片段的厚度为50μm至200μm，由于此时锂离子在横向方向上传输，如果负极膜片段的厚度太小，则形成负极膜片段的难度更大，并且不利于充分发挥高能量密度；如果负极膜片段的厚度太大，则不利于电化学装置的快充性能的充分发挥，即析锂窗口较小。在一些实施例中，正极膜片段的厚度为30μm至110μm，此时，能够获得较佳的快充性能。在一些实施例中，负极膜片段的厚度为50μm至165μm，此时，能够获得较佳的快充性能。
[0005]在一些实施例中，正极膜片段与相邻的负极膜片段之间的间距为2.5μm至15μm，如果该间距太小，则限制了隔离膜的厚度，不利于正极极片和负极极片之间的电绝缘；如果该间距太大，则影响电化学装置的整体能量密度。在一些实施例中，正极膜片段的高度为500μm至2000μm，负极膜片段的高度为500μm至2000μm，由此可以大幅提升电化学装置的能量密度，同时仍然能够实现优异的快充性能。
[0006]在一些实施例中，隔离膜包括聚合物、氧化物或硫化物中的至少一种。在一些实施例中，聚合物包括聚环氧乙烷基聚合物、聚碳酸酯基聚合物或聚硅氧烷基聚合物中的至少
一种，氧化物包括钙钛矿型氧化物或AM2(PO4)3中的至少一种，其中，A选自Li、Na和K中的一种或多种，M选自Ge、Zr和Ti中的一种或多种，硫化物包括Li2S
‑
P2S5或Li
10
GeP2S
12
中的至少一种。在一些实施例中，多个正极膜片段中的正极膜片段的高度H1与厚度T1的比值H1/T1为5至58，如此，有利于实现更高的能量密度和更佳的快充性能。在一些实施例中，多个负极膜片段中的负极膜片段的高度H2与厚度T2的比值H2/T2为3至34，如此，有利于实现更高的能量密度和更佳的快充性能。
[0007]本申请的实施例还提供了一种电子装置，包括上述的电化学装置。
[0008]本申请通过采用呈梳状的正极极片和负极极片，正极膜片段和负极膜片段彼此交错，将原本在极片的厚度方向的锂离子传输进行转移，实现锂离子的横向传输，而极片的厚度方向主要进行电子传输，由此可以实现极片厚度的大幅提升，实现电化学装置的能量密度和快充性能的兼顾，即在正极极片/负极极片的厚度增大的情况下仍然能够实现优异的快充性能。
附图说明
[0009]图1示出了根据一些实施例的电化学装置的电极组件的部分的沿着长度方向的截面图。
[0010]图2示出了根据一些实施例的电化学装置的电极组件的部分的沿着长度方向的截面图。
具体实施方式
[0011]下面的实施例可以使本领域技术人员更全面地理解本申请，但不以任何方式限制本申请。
[0012]图1示出了根据一些实施例的电化学装置的电极组件的部分的沿着长度方向的截面图。本申请的一些实施例提供了一种电化学装置，电化学装置包括电极组件。在一些实施例中，电极组件包括正极极片、负极极片和设置在正极极片和负极极片之间的隔离膜12。在一些实施例中，如图1所示，正极极片包括正极集流体101和多个间隔设置在正极集流体101上的正极膜片段102，正极集流体101与多个正极膜片段102形成呈梳状的正极极片。在一些实施例中，负极极片包括负极集流体111和多个间隔设置在负极集流体111上的负极膜片段112，负极集流体111与多个负极膜片段112形成呈梳状的负极极片。
[0013]在一些实施例中，如图1所示，正极膜片段102和负极膜片段112彼此交错。正极膜片段102和负极膜片段112通过隔离膜12间隔开。在一些实施例中，正极极片可以通过如下步骤形成：在正极集流体101上形成正极膜片或正极活性材料层，然后通过蚀刻或激光切割等合适的方法将正极活性材料层形成为多个膜片段102。应该理解，负极极片可以通过与正极极片相同的方法步骤形成。
[0014]通过使得正极膜片段102和负极膜片段112彼此交错，将原本在正极极片/负极极片的厚度方向的锂离子传输进行转移，实现锂离子的横向传输(图1的水平方向)，而正极极片/负极极片的厚度方向主要进行电子传输，由此可以实现正极极片/负极极片的厚度的大幅提升，实现电化学装置的能量密度和快充性能的兼顾，即在正极极片/负极极片的厚度增大的情况下仍然能够实现优异的快充性能。
[0015]在一些实施例中，正极膜片段102和负极膜片段112相互嵌套，可以更好地实现锂离子的横向传输。相互嵌套是指除最外侧的正极膜片段102或负极膜片段112外，其余正极膜片段102嵌入相邻的两个负极膜片段112之间，负极膜片段112嵌入相邻的两个正极膜片段102之间。
[0016]在一些实施例中，正极膜片段102的厚度T1(沿着图1的水平方向)为30μm至145μm。由于此时锂离子在横向方向上传输，如果正极膜片段102的厚度T1太小，则形成正极膜片段102的难度更大，并且不利于充分发挥高能量密度；如果正极膜片段102的厚度T1太大，则不利于电化学装置的快充性能的充分发挥，即析锂窗口较小。在一些实施例中，正极膜片段102的厚度T1为30μm至110μm。此时，能够获得较佳的快充性能。
[0017]在一些实施例中，负极膜片段112的厚度T2(沿着图1的水平方向)为50μm至200μm。由于此时锂离子在横向本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电化学装置，其包括：正极极片，所述正极极片包括正极集流体和多个间隔设置在所述正极集流体上的正极膜片段，所述正极集流体与多个所述正极膜片段形成呈梳状的正极极片；负极极片，所述负极极片包括负极集流体和多个间隔设置在所述负极集流体上的负极膜片段，所述负极集流体与多个所述负极膜片段形成呈梳状的负极极片；隔离膜，设置在所述正极极片和所述负极极片之间；其中，所述正极膜片段和所述负极膜片段彼此交错。2.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述正极膜片段和所述负极膜片段相互嵌套。3.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述正极膜片段的厚度T1为30μm至145μm，所述负极膜片段的厚度T2为50μm至200μm。4.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述正极膜片段的厚度T1为30μm至110μm，所述负极膜片段的厚度T2为50μm至165μm。5.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述正极膜片段与相邻的所述负极膜片段之间的间距d为2.5μm至15μm。6.根据权利要求1所述的电化学装置，...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱珊，
申请(专利权)人：东莞新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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