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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电化学,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)具有绿色环保、工作电压高、能量密度高和循环寿命长等优点,被广泛应用于手机、电脑和数码相机等消费类电子设备领域。现有技术中,选用储量丰富的石油焦为原料生产得到的负极活性材料可以降低锂离子电池的成本,但其克容量较低、膨胀率较高,应用于锂离子电池中,锂离子电池具有较低的克容量、较高的膨胀率,限制了其在高端消费类领域的使用。因此,开发一种具有高克容量和低膨胀率的锂离子电池,成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
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,以提高电化学装置的克容量、降低其膨胀率。
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,该电化学装置包括负极极片,负极极片包括负极集流体及设置于负极集流体至少一个表面上的负极活性材料层,负极活性材料层包括负极活性材料,负极活性材料包括石墨;在负极活性材料颗粒的截面中,孔的截面面积在负极活性材料颗粒的截面面积中的占比为p1%,0.18≤p1≤1.00;负极极片满足:0≤(cd-pd)/p1×(1-r/0.3)≤1、1.44≤cd≤2.01;其中,cd为负极活性材料的压实密度,单位为g/cm3;pd为负极极片的压实密度,单位为g/cm3;r为负极活性材料采用拉
4、在本申请的一种实施方案中,1.80≤cd≤1.95。将负极活性材料的压实密度调控在上述范围内,能够使电化学装置的克容量进一步提高。
5、在本申请的一种实施方案中,电化学装置满足以下条件中的至少一者:(1)1.32≤pd≤1.90;(2)0.30≤r≤0.80。将负极极片的压实密度pd或r值中的至少一者调控在上述范围内,能够进一步提高电化学装置的克容量,降低其膨胀率。
6、在本申请的一种实施方案中,在负极活性材料颗粒的截面中,各向同性区域的面积在负极活性材料颗粒的截面面积中的占比为p2%,20≤p2≤85。将p2调控在上述范围内,使电化学装置具有较高的克容量和较低的膨胀率。
7、在本申请的一种实施方案中,负极极片满足:0.1≤cd/(dv90/dv10)≤0.7。将cd/(dv90/dv10)的值调控在上述范围内,负极活性材料的压实密度和粒径分布相互配合,使电化学装置具有较高的克容量和较低的膨胀率。
8、在本申请的一种实施方案中,负极活性材料的粒径分布满足以下条件中的至少一者:(i)3<dv90/dv10<6;(ii)20μm<dv90<31μm;(iii)4μm<dv10<9μm。将dv90/dv10、dv10或dv90中的至少一者调控在上述范围,能够使电化学装置具有较高的克容量和较小的膨胀率。
9、在本申请的一种实施方案中,6≤oi1≤16,oi1=c1(004)/c1(110),c1(004)为负极极片的x射线衍射谱图中(004)晶面的峰面积,c1(110)为负极极片的x射线衍射谱图中(110)晶面的峰面积。将负极极片的oi1的值调控在上述范围内,能够使电化学装置在具有较高克容量和较低膨胀率的基础上,具有较高的动力学性能。
10、在本申请的一种实施方案中,0.95≤(cd/1.9)×(oi1/10)≤1.2。将(cd/1.9)×(oi1/10)的值调控在上述范围内,负极活性材料的压实密度与负极极片的oi1值具有良好的匹配度,电化学装置在具有较高的克容量的基础上,进一步降低了其膨胀率。
11、在本申请的一种实施方案中,负极活性材料满足以下条件中的至少一者:(a)2.5≤oi2≤9,oi2=c2(004)/c2(110),c2(004)为负极活性材料的x射线衍射谱图中(004)晶面的峰面积,c2(110)为负极活性材料的x射线衍射谱图中(110)晶面的峰面积;(b)负极活性材料的比表面积为bet m2/g,1.5≤bet≤8.5;(c)0.55≤r≤0.70。
12、本申请的第二方面提供了一种电子装置,其包括前述任一实施方案所述的电化学装置。因此,电子装置具有良好的使用性能。
13、本申请的有益效果:
14、本申请提供了一种电化学装置和电子装置,其中,电化学装置通过使负极活性材料颗粒的截面中的孔的截面面积的占比p1%为0.18%至1.00%、(cd-pd)/p1×(1-r/0.3)的值为0至1、负极活性材料的压实密度cd为1.44g/cm3至2.01g/cm3,使负极活性材料具有合适的孔隙率,减少了孔隙引入副反应的活性位点,在降低由于电解液进入负极活性材料内部导致其发生膨胀的风险的情况下,负极活性材料各颗粒之间具有合适的空隙,以缓冲负极活性材料在电化学装置循环和存储过程中的嵌锂体积膨胀,电化学装置的循环膨胀率和高温存储膨胀率减小,也使电解液能够在负极极片中较快浸润,还能够促进锂离子在负极极片中的正常嵌入,电化学装置的首次库伦效率得到提高。负极活性材料在具有良好的结晶度的情况下,具有合适的官能团缺陷,能够增加负极极片中的活性位点供锂离子快速嵌入和储存,负极活性材料中石墨层间范德华力的束缚作用减小,石墨层间也更容易发生滑移,以提高负极极片的压实密度,提高电化学装置的克容量。由此,通过同时调控p1%、(cd-pd)/p1×(1-r/0.3)以及cd的值在本申请范围内,使得电化学装置的克容量得到提高,膨胀率得到降低。
15、当然,实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电化学装置,包括负极极片,所述负极极片包括负极集流体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包括负极活性材料,所述负极活性材料包括石墨;
2.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以下条件中的至少一者:
3.根据权利要求1所述的电化学装置,其中,在所述负极活性材料颗粒的截面中,各向同性区域的面积在所述负极活性材料颗粒的截面面积中的占比为P2%,20≤P2≤85。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电化学装置,其中,所述负极极片满足:0.1≤CD/(Dv90/Dv10)≤0.7。
5.根据权利要求4所述的电化学装置,其中,所述负极活性材料的粒径分布满足以下条件中的至少一者:
6.根据权利要求1至3中任一项所述的电化学装置,其中,6≤OI1≤16,OI1=C1(004)/C1(110),C1(004)为所述负极极片的X射线衍射谱图中(004)晶面的峰面积,C1(110)为所述负极极片的X射线衍射谱图中(110)晶面的峰面积。
7.根据权利要求6所述的电化
8.根据权利要求1至3中任一项所述的电化学装置,其中,1.80≤CD≤1.95。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的电化学装置,其中,所述负极活性材料满足以下条件中的至少一者:
10.一种电子装置,其中,所述电子装置包括权利要求1至9中任一项所述的电化学装置。
...【技术特征摘要】
1.一种电化学装置,包括负极极片,所述负极极片包括负极集流体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包括负极活性材料,所述负极活性材料包括石墨;
2.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以下条件中的至少一者:
3.根据权利要求1所述的电化学装置,其中,在所述负极活性材料颗粒的截面中,各向同性区域的面积在所述负极活性材料颗粒的截面面积中的占比为p2%,20≤p2≤85。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电化学装置,其中,所述负极极片满足:0.1≤cd/(dv90/dv10)≤0.7。
5.根据权利要求4所述的电化学装置,其中,所述负极活性材料的粒径分布满足以下条件中的至少一...
【专利技术属性】
技术研发人员:吕楚滢,蔡余新,董佳丽,
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:
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