System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 电化学装置和电子装置制造方法及图纸_技高网

电化学装置和电子装置制造方法及图纸

技术编号:40453365 阅读:7 留言:0更新日期:2024-02-22 23:11
一种电化学装置和电子装置,电化学装置中的第一材料层设置于正极集流体的第一表面,第二材料层位于第一材料层远离正极集流体的表面上;第一材料层包括第一正极活性材料,第一正极活性材料包括钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂或锰酸锂中的至少一种,第二材料层包括第二正极活性材料,第二正极活性材料包括磷酸铁锰锂或磷酸铁锂中的至少一种;沿正极极片展开后的长度方向,第一材料层的长度大于第二材料层的长度,第一材料层的收尾端具有第一端面,第二材料层的收尾端具有第二端面,第一端面超出第二端面,且第一材料层的长度小于第二正极活性材料层的长度。正极活性材料层的脱膜风险得以降低,电化学装置具有较高的容量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本申请涉及电化学领域,特别是涉及一种电化学装置和电子装置


技术介绍

1、电化学装置(如锂离子电池)具有高能量密度、低维护、低自放电、长循环寿命、无记忆效应、工作电压稳定和环境友好等特性,被广泛应用于便携式电子设备(如手机、笔记本、相机等)、电动工具和电动汽车等领域。随着技术的快速发展以及市场需求的多样性,人们对锂离子电池提出了更多要求,例如更薄、更轻、安全性能更高、容量更高等。

2、其中,正极极片是锂离子电池中的重要部件,但是现有的正极极片中正极活性材料层与正极集流体之间的粘接力较弱,正极活性材料层出现脱膜的风险较高。基于此,开发一种能够降低正极活性材料层的脱膜风险的锂离子电池显得尤为重要。


技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种电化学装置和电子装置,以在兼顾电化学装置的容量的情况下,降低正极活性材料层脱膜的风险。

2、需要说明的是,本申请的
技术实现思路
中,以锂离子电池作为电化学装置的例子来解释本申请,但是本申请的电化学装置并不仅限于锂离子电池。具体技术方案如下:

3、本申请的第一方面提供了一种电化学装置,包括含有正极极片的电极组件;正极极片包括正极集流体和正极活性材料层,正极活性材料层包括第一正极活性材料层和第二正极活性材料层,正极集流体包括第一表面和第二表面,第一表面背离电极组件的卷绕中心且与第二表面相对,第一正极活性材料层设置于正极集流体的第一表面,第二正极活性材料层设置于正极集流体的第二表面,第一正极活性材料层包括第一材料层和第二材料层,第一材料层设置于正极集流体的第一表面,第二材料层位于第一材料层远离正极集流体的表面上;第一材料层包括第一正极活性材料,第一正极活性材料包括钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂或锰酸锂中的至少一种,第二材料层包括第二正极活性材料,第二正极活性材料包括磷酸铁锰锂或磷酸铁锂中的至少一种;沿正极极片展开后的长度方向,第一材料层的长度大于第二材料层的长度,第一材料层的收尾端具有第一端面,第二材料层的收尾端具有第二端面,第一端面超出第二端面,且第一材料层的长度小于第二正极活性材料层的长度。本申请通过调控第一正极活性材料和第二正极活性材料的种类,以及调控第一材料层的长度大于第二材料层的长度,第一材料层收尾端的第一端面超出第二材料层收尾端的第二端面,且第一材料层的长度小于第二正极活性材料层的长度,使得正极活性材料层的脱膜风险得以降低的情况下,电化学装置具有较高的容量。并且,降低了电化学装置的生产成本。

4、在本申请的一种实施方案中,沿正极极片展开后的长度方向,正极活性材料层包括第一主体部分和第一边缘部分,第一边缘部分为第一材料层超出第二材料层的部分,基于第一主体部分中第一正极活性材料和第二正极活性材料的总质量,第二正极活性材料的质量百分含量为5%至95%。

5、在本申请的一种实施方案中,基于第一主体部分中第一正极活性材料和第二正极活性材料的总质量,第二正极活性材料的质量百分含量为5%至60%。

6、在本申请的一种实施方案中,第一端面超出第二端面的距离为m1,0.5mm≤m1≤5mm。将第一端面超出第二端面的距离调控在上述范围内,正极活性材料层的脱膜风险得以降低的情况下,电化学装置具有较高的容量。并且,降低了电化学装置的生产成本。

7、在本申请的一种实施方案中,第一材料层还包括第一导电剂和第一粘结剂,基于第一材料层的质量,第一正极活性材料的质量百分含量为95%至98%,第一导电剂的质量百分含量为0.5%至3%,第一粘结剂的质量百分含量为0.5%至3%;和/或,第二材料层还包括第二导电剂和第二粘结剂,基于第二材料层的质量,第二正极活性材料的质量百分含量为95%至98%,第二导电剂的质量百分含量为0.6%至3%,第一粘结剂的质量百分含量为0.5%至2%。将第一材料层中第一正极活性材料、第一导电剂和第一粘结剂的含量调控在上述范围内,将第二材料层中第二正极活性材料、第二导电剂和第二粘结剂的含量调控在上述范围内,使得正极活性材料层的脱膜风险得以降低的情况下,电化学装置具有较高的容量。

8、在本申请的一种实施方案中,正极活性材料层的涂布重量为200mg/1540.24mm2至600mg/1540.24mm2。将正极活性材料层的涂布重量调控在上述范围内,能够使正极活性材料层具有较多的正极活性材料,为电化学装置提供较高的容量。

9、在本申请的一种实施方案中,第一正极活性材料的克容量为a,第二正极活性材料的克容量为b,满足:10%≤(a-b)/b≤75%,160mah/g≤a≤210mah/g。将(a-b)/b×100%的值以及第一正极活性材料的克容量a调控在上述范围内,有利于在兼顾电化学装置容量、降低正极活性材料层脱膜风险的情况下,降低电化学装置的生产成本。

10、在本申请的一种实施方案中,14%≤(a-b)/b≤30%。将(a-b)/b×100%的值调控在上述范围内,有利于进一步在兼顾电化学装置容量、降低正极活性材料层脱膜风险的情况下,降低电化学装置的生产成本。

11、在本申请的一种实施方案中,120mah/g≤b≤140mah/g。

12、在本申请的一种实施方案中,电化学装置还包括负极极片,负极极片包括负极集流体以及设置于负极集流体至少一个表面上的负极活性材料层,负极活性材料层的涂布重量为100mg/1540.24mm2至300mg/1540.24mm2。将负极活性材料层的涂布重量调控在上述范围内,能够为负极活性材料层提供较高的容量,从而使电化学装置具有较高的容量。

13、在本申请的一种实施方案中,负极活性材料层包括负极活性材料,负极活性材料的克容量为280mah/g至420mah/g。将负极活性材料的克容量调控在上述范围内,有利于为电化学装置提供较高的容量。

14、在本申请的一种实施方案中,电化学装置的cb值满足:1.04≤cb≤1.2。

15、在本申请的一种实施方案中,边缘部分的cb值≥主体部分的cb值。

16、在本申请的一种实施方案中,第二正极活性材料层包括第三材料层和第四材料层,第三材料层设置于正极集流体的第二表面,第四材料层设置于第三材料层远离正极集流体的表面;沿正极极片展开后的长度方向,第三材料层的长度大于第四材料层的长度,第三材料层的收尾端具有第三端面,第四材料层的收尾端具有第四端面,第三端面超出第四端面。通过设置第三材料层的长度大于第四材料层的长度,第三材料层收尾端的第三端面超出第四材料层收尾端的第四端面,使得第二正极活性材料层给电化学装置提供较高的容量的情况下,第四材料层与正极集流体接触的可能性下降,从而降低了正极活性材料层脱膜的风险。

17、在本申请的一种实施方案中,第一材料层的长度小于第三材料层的长度,和/或,第一材料层的长度小于第四材料层的长度。上述设置使得正极活性材料层的脱膜风险得以降低的情况下,电化学装置具有较高的容量。并且,降低了电化学装置的生产成本。

18、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电化学装置,包括含有正极极片的电极组件,所述正极极片包括正极集流体和正极活性材料层,所述正极活性材料层包括第一正极活性材料层和第二正极活性材料层,所述第一正极活性材料层设置于所述正极集流体的第一表面,所述第二正极活性材料层设置于所述正极集流体的第二表面,所述第一表面背离所述电极组件的卷绕中心且与所述第二表面相对,所述第一正极活性材料层包括第一材料层和第二材料层,所述第一材料层设置于所述正极集流体的第一表面,所述第二材料层设置于所述第一材料层远离所述正极集流体的表面上;

2.根据权利要求1所述的电化学装置,其中,所述第一端面超出所述第二端面的距离为m1,0.5mm≤m1≤5mm。

3.根据权利要求1所述的电化学装置,其中,所述第一材料层还包括第一导电剂和第一粘结剂,基于所述第一材料层的质量,所述第一正极活性材料的质量百分含量为95%至98%,所述第一导电剂的质量百分含量为0.5%至3%,所述第一粘结剂的质量百分含量为0.5%至3%;和/或,

4.根据权利要求1所述的电化学装置,其中,所述第一正极活性材料的克容量为a,所述第二正极活性材料的克容量为b,满足:10%≤(a-b)/b≤75%,160mAh/g≤a≤210mAh/g。

5.根据权利要求4所述的电化学装置,其中,14%≤(a-b)/b≤30%。

6.根据权利要求4所述的电化学装置,其中,120mAh/g≤b≤140mAh/g。

7.根据权利要求1所述的电化学装置,其中,沿所述正极极片展开后的长度方向,所述正极活性材料层包括第一主体部分和第一边缘部分,所述第一边缘部分为所述第一材料层超出所述第二材料层的部分;

8.根据权利要求7所述的电化学装置,其中,基于所述第一主体部分中所述第一正极活性材料和所述第二正极活性材料的总质量,所述第二正极活性材料的质量百分含量为5%至60%。

9.根据权利要求7所述的电化学装置,其中,所述电化学装置的CB值满足:1.04≤CB≤1.2。

10.根据权利要求9所述的电化学装置,其中,所述第一边缘部分的CB值≥所述第一主体部分的CB值。

11.根据权利要求1所述的电化学装置,其中,所述正极活性材料层的涂布重量为200mg/1540.24mm2至600mg/1540.24mm2。

12.根据权利要求1所述的电化学装置,其中,所述电极组件还包括负极极片,所述负极极片包括负极集流体以及设置于所述负极集流体至少一个表面上的负极活性材料层,所述负极活性材料层的涂布重量为100mg/1540.24mm2至300mg/1540.24mm2。

13.根据权利要求12所述的电化学装置,其中,所述负极活性材料层包括负极活性材料,所述负极活性材料的克容量为280mAh/g至420mAh/g。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的电化学装置,其中,所述第二正极活性材料层包括第三材料层和第四材料层,所述第三材料层设置于所述正极集流体的第二表面,所述第四材料层设置于所述第三材料层远离所述正极集流体的表面;

15.根据权利要求14所述的电化学装置,其中,所述第一材料层的长度小于第三材料层的长度,和/或,所述第一材料层的长度小于第四材料层的长度。

16.根据权利要求14所述的电化学装置,其中,所述第三端面超出所述第四端面的距离为m2,0.5mm≤m2≤5mm。

17.一种电子装置,其包括权利要求1至16中任一项所述的电化学装置。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种电化学装置,包括含有正极极片的电极组件,所述正极极片包括正极集流体和正极活性材料层,所述正极活性材料层包括第一正极活性材料层和第二正极活性材料层,所述第一正极活性材料层设置于所述正极集流体的第一表面,所述第二正极活性材料层设置于所述正极集流体的第二表面,所述第一表面背离所述电极组件的卷绕中心且与所述第二表面相对,所述第一正极活性材料层包括第一材料层和第二材料层,所述第一材料层设置于所述正极集流体的第一表面,所述第二材料层设置于所述第一材料层远离所述正极集流体的表面上;

2.根据权利要求1所述的电化学装置,其中,所述第一端面超出所述第二端面的距离为m1,0.5mm≤m1≤5mm。

3.根据权利要求1所述的电化学装置,其中,所述第一材料层还包括第一导电剂和第一粘结剂,基于所述第一材料层的质量,所述第一正极活性材料的质量百分含量为95%至98%,所述第一导电剂的质量百分含量为0.5%至3%,所述第一粘结剂的质量百分含量为0.5%至3%;和/或,

4.根据权利要求1所述的电化学装置,其中,所述第一正极活性材料的克容量为a,所述第二正极活性材料的克容量为b,满足:10%≤(a-b)/b≤75%,160mah/g≤a≤210mah/g。

5.根据权利要求4所述的电化学装置,其中,14%≤(a-b)/b≤30%。

6.根据权利要求4所述的电化学装置,其中,120mah/g≤b≤140mah/g。

7.根据权利要求1所述的电化学装置,其中,沿所述正极极片展开后的长度方向,所述正极活性材料层包括第一主体部分和第一边缘部分,所述第一边缘部分为所述第一材料层超出所述第二材料层的部分;

8.根据权利要求7所述的电化学装置,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:蔡阳声
申请(专利权)人:厦门新能安科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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