电化学装置和电子装置制造方法及图纸

本申请涉及一种电化学装置和电子装置。该电化学装置所述正极包括正极集流体和设置于所述正极集流体表面上的正极活性材料层，所述正极活性材料层包含第一活性材料层和第二活性材料层，且所述第一活性材料层设置在所述正极集流体和所述第二活性材料层之间，所述第一活性材料层的厚度为D1μm，第二活性材料层的厚度为D2μm，所述电解液包含碳酸酯和六氟磷酸锂，基于所述电解液的总质量，所述六氟磷酸锂的含量为W0％，满足以下关系式：0.1≤D1≤15，3≤(D1+D2)/W0≤12。本发明专利技术的电化学装置可以改善高温存储阻抗增长率。以改善高温存储阻抗增长率。

【技术实现步骤摘要】
电化学装置和电子装置
[0001]本申请是申请号为202110495451.7、申请日为2021年05月07日、专利技术名称为“电化学装置和电子装置”的中国申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及一种电化学装置和电子装置。

技术介绍

[0003]随着智能产品的普及和应用，人们对手机、笔记本、相机等电子产品的需求逐年增加。锂离子电池作为电子产品的工作电源，具有能量密度高、无记忆效应、工作电压高等特点，正逐步取代传统的Ni
‑
Cd、MH
‑
Ni电池。然而随着电子产品向轻薄化和便携化的发展，人们对锂离子电池的要求不断提高，开发高安全、长寿命的锂离子电池是市场的主要需求之一。
[0004]已有文献报道，双层正极活性材料对于电池安全有一定提升，但对高温存储的阻抗增长明显恶化。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种电化学装置，以改善高温存储阻抗增长率。
[0006]在第一方面，本申请提供了一种电化学装置，该电化学装置包括正极、负极、隔离膜以及电解液，所述正极包括正极集流体和设置于所述正极集流体表面上的正极活性材料层，所述正极活性材料层包含第一活性材料层和第二活性材料层，且所述第一活性材料层设置在所述正极集流体和所述第二活性材料层之间，所述第一活性材料层的厚度为D1μm，第二活性材料层的厚度为D2μm，所述电解液包含碳酸酯和六氟磷酸锂，基于所述电解液的总质量，所述六氟磷酸锂的含量为W0％，满足以下关系式：0.1≤D1≤15，3≤(D1+D2)/W0≤12。本申请中，通过调整电解液配方对于双层正极活性材料的高温存储的IMP增长有显著改善。
[0007]根据本申请的一些实施方式，电化学装置满足25≤D2≤60或5≤W0≤13的一者或者二者。
[0008]根据本申请的一些实施方式，碳酸酯包含环状碳酸酯。进一步地，环状碳酸酯包含碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯中的至少一种。更进一步地，环状碳酸酯满足条件(a)至(d)中的至少一者：(a)基于所述电解液的总质量，所述碳酸乙烯酯的含量为W1％，1.0≤(D1+D2)/25W1≤4.0；(b)基于所述电解液的总质量，碳酸丙烯酯的含量为W2％，5≤W2≤40；(c)基于所述电解液的总质量，碳酸丙烯酯的含量为W2％，W2≤(D1+D2)；(d)基于所述电解液的总质量，所述碳酸乙烯酯的含量为W1％，碳酸丙烯酯的含量为W2％，W1+W2≤60。
[0009]根据本申请的一些实施方式，电解液还包含二腈。进一步地，基于所述电解液的总质量，所述二腈的含量为W3％，满足以下关系式：0.7≤(D1+D2)/25W3≤6.0。
[0010]根据本申请的一些实施方式，电化学装置满足1.0≤(D1+D2)/25W3≤4.0或者0.4≤W3≤5中的一者或者二者。
[0011]根据本申请的一些实施方式，电化学装置满足所述二腈包含式I、式II、或式III所示的二腈化合物中的至少一种；
[0012][0013]其中，R1选自C1‑
C
18
的亚烷基、含取代基的C1‑
C
18
的亚烷基、C2‑
C
18
亚烯基、含取代基的C2‑
C
18
亚烯基、C2‑
C
18
亚炔基、含取代基的C2‑
C
18
亚炔基、C6‑
C
18
亚芳基或含取代基的C6‑
C
18
亚芳基；R2、R3各自独立地选自C1‑
C9的亚烷基、含取代基的C1‑
C9的亚烷基、C2‑
C9亚烯基、含取代基的C2‑
C9亚烯基、C2‑
C9亚炔基、含取代基的C2‑
C9亚炔基、C6‑
C9亚芳基或含取代基的C6‑
C9亚芳基；R4、R5、R6各自独立地选自C1‑
C6的亚烷基、含取代基的C1‑
C6的亚烷基、C2‑
C6亚烯基、含取代基的C2‑
C6亚烯基、C2‑
C6亚炔基或含取代基的C2‑
C6亚炔基；其中，所述取代基选自卤素或C1‑
C5的烷氧基。
[0014]根据本申请的一些实施方式，电化学装置满足如下条件(e)
‑
(f)中的一个或多个：(e)W2/10+W3/4+(D1+D2)/100≤7；(f)W2/(D1+D2)+W3/4+D2/10D1≤4。
[0015]根据本申请的一些实施方式，所述电解液进一步包含二氟磷酸锂或双氟磺酰亚胺锂中的至少一种，满足条件(g)至(h)中的至少一者：(g)基于所述电解液的总质量，二氟磷酸锂的含量为W4％，(W4+D1+D2)/100≤1；(h)基于所述电解液的总质量，双氟磺酰亚胺锂的含量为W5％，W5≤W0。
[0016]根据本申请的一些实施方式，所述电解液进一步包含丙酸酯类化合物。进一步地，基于所述电解液的总质量，所述丙酸酯类化合物的含量为W6％，满足W6/(D1+D2)≤1。根据本申请的一些实施方式，所述丙酸酯类化合物包含丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丙酸戊酯、卤代丙酸乙酯、卤代丙酸丙酯、卤代丙酸丁酯或卤代丙酸戊酯中的至少一种。
[0017]根据本申请的一些实施方式，所述第一活性材料层包含第一活性材料，所述第一活性材料包括磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、磷酸铁钠、磷酸钒锂、磷酸钒钠、磷酸钒氧锂、磷酸钒氧钠或钛酸锂；所述第二活性材料层包含第二活性材料，所述第二活性材料包括钴酸锂、磷酸铁锂、钒酸锂、锰酸锂、镍酸锂、镍钴锰酸锂、富锂锰基材料、镍钴铝酸锂或钛酸锂。
[0018]根据本申请的一些实施方式，电化学装置满足条件(i)至(k)中的至少一者：(i)所述正极集流体含有铁元素和/或镁元素，基于所述正极集流体的总质量，所述铁元素含量F满足0＜F≤2000ppm；(j)所述正极集流体含有镁元素，基于所述正极集流体的总质量，所述镁元素含量M满足0＜M≤1500ppm；(k)正极活性材料层中，活性材料的D50为0.2μm至15μm，D90小于40μm。
[0019]在第二方面，本申请提供了一种电子装置，包括根据本申请第一方面所述的电化学装置。
具体实施方式
[0020]下面结合具体实施方式，进一步阐述本申请。应理解，这些具体实施方式仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。
[0021]在本文的描述中，除非另有说明，“以上”、“以下”包含本数。
[0022]除非另有说明，本申请中使用的术语具有本领域技术人员通常所理解的公知含义。除非另有说明，本申请中提到的各参数的数值可以用本领域常用的各种测量方法进行测量(例如，可以按照在本申请的实施例中给出的方法进行测试)。
[0023]术语“中的至少一个”、“中的至少一种”或其他相似术语所连接的项目的列表可意味着所列项目的任何组合。例如，如果列出项目A及B，那么短语“A及B中的至少一者”意味着仅A；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，包括正极、负极、隔离膜以及电解液，所述正极包括正极集流体和设置于所述正极集流体表面的正极材料层，所述正极材料层包含第一材料层和第二材料层，且所述第一材料层设置在所述正极集流体和所述第二材料层之间，所述第一材料层的厚度为D1μm，所述第二材料层的厚度为D2μm，所述电解液包含碳酸酯和六氟磷酸锂，基于所述电解液的总质量，所述六氟磷酸锂的含量为W0％，满足以下关系式：0.1≤D1≤15，3≤(D1+D2)/W0≤12，所述碳酸酯包含环状碳酸酯，所述环状碳酸酯包含碳酸乙烯酯，基于所述电解液的总质量，所述碳酸乙烯酯的含量为W1％，1.0≤(D1+D2)/25W1≤4.0。2.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，满足以下条件中的至少一者：(a)2≤D1≤7；(b)3.6≤(D1+D2)/W0≤7；(c)1.5≤(D1+D2)/25W1≤3.8。3.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，满足以下条件中的至少一者：(d)3≤D1≤6；(e)4.0≤(D1+D2)/W0≤6.5；(f)1.5≤(D1+D2)/25W1≤3.5。4.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，满足25≤D2≤60或5≤W0≤13的一者或者二者。5.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，所述环状碳酸酯包含碳酸丙烯酯，所述环状碳酸酯满足以下条件中的至少一者：(g)基于所述电解液的总质量，所述碳酸丙烯酯的含量为W2％，5≤W2≤40；(h)基于所述电解液的总质量，所述碳酸丙烯酯的含量为W2％，W2≤(D1+D2)；(i)基于所述电解液的总质量，所述碳酸乙烯酯的含量为W1％，碳酸丙烯酯的含量为W2％，W1+W2≤60。6.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，电解液进一步包含二腈，基于所述电解液的总质量，所述二腈的含量为W3％，满足以下关系式：0.7≤(D1+D2)/25W3≤6.0。7.根据权利要求6所述的电化学装置，其特征在于，满足1.0≤(D1+D2)/25W3≤4.0或者0.4≤W3≤5中的一者或者二者。8.根据权利要求6所述的电化学装置，其特征在于，所述二腈包含式I、式II、或式III所示的二腈化合物中的至少一种；
其中，R1选自C1‑
C
18
的亚烷基、含取代基的C1‑
C
18
的亚烷基、C2‑
C
18
亚烯基、含取代基的C2‑
C
18
亚烯基、C2‑
C
18
亚炔基、含取代基的C2‑
C
18
亚炔基、C6‑
C
18
亚芳基或含取代基的C6‑
C
18
亚芳基；R2、R3各自独立地选自C1‑
C9的亚烷基、含...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建禹，龙海，郑建明，
申请(专利权)人：宁德新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：