本申请提供了一种电化学装置和电子装置。电化学装置包括电极组件和电解液，电极组件包括正极极片、负极极片和隔离膜，正极极片包括正极集流体；隔离膜设置在正极极片和负极极片之间；电极组件为卷绕结构，卷绕结构包括拐角部和平直部，在拐角部，相邻的正极极片的正极集流体之间的距离为d1μm，在平直部，相邻的正极极片的正极集流体之间的距离为d2μm，满足：2≤d1/d2≤9；电解液含有分子中C原子总数为2至10的羧酸酯化合物。本申请可以显著提升电化学装置的循环性能和快充安全性能。学装置的循环性能和快充安全性能。学装置的循环性能和快充安全性能。
【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]随着电子产品、电动交通工具等的普及和应用，人们对其中电化学装置(例如，锂离子电池)的循环性能和快充性能提出了越来越高的要求。现在虽然有一些提升电化学装置的循环性能和快充性能的方案，但是结果并不完全令人满意。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，其包括电极组件和电解液，电极组件包括正极极片、负极极片和隔离膜，正极极片包括正极集流体；隔离膜设置在正极极片和负极极片之间；其中，电极组件为卷绕结构，卷绕结构包括拐角部和平直部，在拐角部，相邻的正极极片的正极集流体之间的距离为d1μm，在平直部，相邻的正极极片的正极集流体之间的距离为d2μm，满足：2≤d1/d2≤9；电解液含有分子中C原子总数为2至10的羧酸酯化合物。本申请通过调整电化学装置的2≤d1/d2≤9，能够降低循环过程中，拐角部正极极片和负极极片之间的挤压，并在拐角部创造更多的储液空间，同时结合电解液溶剂的调整，使得电解液含有分子中C原子总数为2至10的羧酸酯化合物，增强电解液自身的浸润传输补充能力，进一步促进拐角部正极极片和负极极片中锂离子的脱嵌，两者协同作用，从而可以显著提升电化学装置的循环性能，并改善析锂，提升电化学装置的快充安全性能。
[0004]在一些实施例中，基于电解液的质量，羧酸酯化合物的质量百分含量为w％，20≤w≤60。
[0005]在一些实施例中，羧酸酯化合物的分子中C原子总数为3至8。在一些实施例中，羧酸酯化合物包括乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丙酸戊酯、卤代乙酸甲酯、卤代乙酸乙酯、卤代乙酸丙酯、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。
[0006]在一些实施例中，卤代中的卤素包括F、Cl、Br或I中的至少一种。
[0007]在一些实施例中，隔离膜包括基材和聚合物涂层。
[0008]在一些实施例中，沿隔离膜的厚度方向观察，在250μm
×
200μm区域内，聚合物涂层中最大直径为10μm至30μm的聚合物颗粒的数量为5个至50个。在一些实施例中，沿隔离膜的厚度方向观察，在250μm
×
200μm区域内，聚合物涂层中最大直径为10μm至30μm的聚合物颗粒的数量为10个至30个。
[0009]在一些实施例中，聚合物涂层的红外光谱在1720cm
‑1至1750cm
‑1范围内具有特征峰。
[0010]在一些实施例中，聚合物涂层中的聚合物包括聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚氯丙烯、聚砜、聚酮、聚醚酮、聚碳酸酯、含氟聚合物、丙烯酸酯聚合物或聚
甲醛中的至少一种。
[0011]在一些实施例中，聚合物涂层中的聚合物包括含氟聚合物和丙烯酸酯聚合物。
[0012]在一些实施例中，含氟聚合物包括聚偏氟乙烯、聚六氟丙烯、偏氟乙烯
‑
六氟丙烯共聚物或聚四氟乙烯中的至少一种。
[0013]在一些实施例中，丙烯酸酯聚合物包括丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯或丙烯酸异丁酯中的至少一种的均聚物或共聚物。
[0014]在一些实施例中，隔离膜还包括耐热层，耐热层位于基材和聚合物涂层之间，耐热层包含无机颗粒和粘结剂。
[0015]在一些实施例中，无机颗粒包括氧化铝、氧化硅、氧化镁、氧化钛、二氧化铪、氧化锡、二氧化铈、氧化镍、氧化锌、氧化钙、氧化锆、氧化钇、碳化硅、勃姆石、氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙或硫酸钡中的至少一种。
[0016]在一些实施例中，粘结剂包括聚偏氟乙烯、偏氟乙烯
‑
六氟丙烯的共聚物、聚酰胺、聚丙烯腈、丙烯酸酯聚合物、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、聚乙烯呲咯烷酮、聚乙烯醚、聚四氟乙烯或聚六氟丙烯中的至少一种。
[0017]在一些实施例中，电解液还包括碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯，基于电解液的质量，碳酸乙烯酯的质量百分含量为A％，碳酸丙烯酯的质量百分含量为B％，满足：20≤A+B≤50，且B≤A。
[0018]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。
[0019]本申请通过使得2≤d1/d2≤9，并且电解液含有分子中C原子总数为2至10的羧酸酯化合物，可以显著提升电化学装置的循环性能，并改善析锂，提升电化学装置的快充安全性能。
附图说明
[0020]图1示出了根据本申请一些实施例的电化学装置的卷绕结构的电极组件的部分的顶视图。
具体实施方式
[0021]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。
[0022]本申请的第一方面提供了一种电化学装置，其包括电极组件和电解液，电极组件包括正极极片、负极极片和隔离膜，正极极片包括正极集流体，隔离膜设置在正极极片和负极极片之间以避免正极极片和负极极片之间的短路。其中，正极极片、隔离膜、负极极片依次层叠并卷绕形成含有拐角部和平直部的卷绕结构。图1示出了根据本申请的一些实施例的电化学装置的卷绕结构的电极组件的部分的顶视图，图1中示出了含有拐角部和平直部的卷绕结构的示意图。应该理解，图1中仅示出了相邻的正极极片的正极集流体，而省略了其他部件，例如，负极极片、隔离膜等。如图1所示，在卷绕结构的拐角部，相邻的正极极片的正极集流体之间的距离为d1μm，在卷绕结构的平直部，相邻的正极极片的正极集流体之间的距离为d2μm，满足：2≤d1/d2≤9。电解液含有分子中C原子总数为2至10的羧酸酯化合物。
[0023]当前，随着锂离子电池在终端消费领域应用的快速发展，人们对锂离子电池的充
电速率及使用寿命也有了更高的要求。本申请的专利技术人研究发现，锂离子电池的负极极片在循环过程中不断膨胀，使得正极极片和负极极片之间的空间不断被挤压，特别是在拐角部，挤压更加严重，导致拐角部电解液的储存空间越来越小，并最终造成电解液传输受阻，影响锂离子的传输，在低温或大倍率充电的情况下，易出现析锂，影响锂离子电池的使用寿命，同时会产生安全隐患。本申请通过调整电化学装置的2≤d1/d2≤9，能够降低循环过程中，拐角部正极极片和负极极片之间的挤压，并在拐角部创造更多的储液空间，同时结合电解液溶剂的调整，使得电解液含有分子中C原子总数为2至10的羧酸酯化合物，增强电解液自身的浸润传输补充能力，进一步促进拐角部正极极片和负极极片中锂离子的脱嵌，两者协同作用，从而可以显著提升电化学装置的循环性能，并改善析锂，提升电化学装置的快充安全性能。
[0024]在一些实施例中，基于电解液的质量，羧酸酯化合物的质量百分含量为w％，20≤w≤60。如果电解液中羧酸酯化合物的质量百分含量太小，则羧酸酯化合物改善电解液自身浸润传输补充能力的作用相对受限；如果电解液中的羧酸酯化合物的质量百分含量太大，则羧酸酯化合物改善电解液自身浸润传输补充能本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电化学装置，其包括电极组件和电解液，所述电极组件包括：正极极片，所述正极极片包括正极集流体；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，所述电极组件为卷绕结构，所述卷绕结构包括拐角部和平直部，在所述拐角部，相邻的正极极片的正极集流体之间的距离为d1μm，在所述平直部，相邻的正极极片的正极集流体之间的距离为d2μm，满足：2≤d1/d2≤9；所述电解液含有分子中C原子总数为2至10的羧酸酯化合物。2.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，基于所述电解液的质量，所述羧酸酯化合物的质量百分含量为w％，20≤w≤60。3.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述电化学装置满足下列条件中的至少一者：(1)所述羧酸酯化合物的分子中C原子总数为3至8；(2)所述羧酸酯化合物包括乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丙酸戊酯、卤代乙酸甲酯、卤代乙酸乙酯、卤代乙酸丙酯、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。4.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述隔离膜包括基材和聚合物涂层，所述隔离膜满足下列条件中的至少一者：(1)沿所述隔离膜的厚度方向观察，在250μm
×
200μm区域内，所述聚合物涂层中最大直径为10μm至30μm的聚合物颗粒的数量为5个至50个；(2)所述聚合物涂层的红外光谱在1720cm
‑1至1750cm
‑1范围内具有特征峰；(3)所述聚合物涂层中的聚合物包括聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚氯丙烯、聚砜、聚酮、聚醚酮、聚碳酸酯、含氟聚合物、丙烯酸酯聚合物或聚甲醛中的至少一种。5.根据权利要求4所述的电化学装置，其中...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘建禹，冯波，张珊，唐超，
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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