【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电化学，特别是涉及一种正极集流体、电化学装置和电子装置。
技术介绍
1、现有二次电池(如锂离子电池)中的电极组件大都会有裸露的正极集流体(通常选用铝箔)，例如，正极集流体收尾的卷绕结构、模切铝极耳的卷绕结构或正极单面区收尾的叠片结构等。随着锂离子电池电压体系的不断提升，满充时正极极片对电解液的氧化能力也不断增强，为了降低正极极片对电解液的氧化，现有技术往往通过不断增加电解液中含氟化合物的含量来提高高电压下对正极极片和负极极片的保护作用。
2、但是，含氟化合物，如含氟添加剂以及含氟锂盐容易在电解液分解所产生的路易斯酸(如pf5)的作用下发生脱f反应，产生hf。在这种情况下，锂离子电池经注液之后，电解液和裸露的正极集流体接触，电解液中的hf和正极集流体易反应生成杂质，而生成的杂质将在锂离子电池内部随着电解液进行扩散，并在正极极片的特定区域(例如，正极集流体的单面区设置的正活性材料层的边缘位置)聚集，使正极极片发生异常，从而导致锂离子电池在充放电循环过程中失效。基于此，如何降低锂离子电池在充放电循环过程中失效的风险，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正极集流体、电化学装置和电子装置，以降低电化学装置在充放电循环过程中失效的风险。
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、本申请第一方
4、在本申请的一种实施方案中，正极集流体还包括碱土金属，碱土金属包括铍、镁或钙中的至少一种。碱土金属在正极集流体中的质量百分含量为a％，0.01≤a≤0.50。选用上述种类的碱土金属，并将碱土金属在正极集流体中的质量百分含量调控在上述范围内，使得正极极片发生异常的风险降低，从而降低电化学装置在充放电循环过程中失效的风险。
5、在本申请的一种实施方案中，5≤m(100-n)/a≤70。将m(100-n)/a的值调控在上述范围内，正极极片发生异常的风险进一步降低，电化学装置在充放电循环过程中失效的风险进一步降低。
6、本申请第二方面提供了一种电化学装置，其包括电极组件和电解液，电解液包括含氟化合物，电极组件包括正极极片、负极极片和设置于正极极片和负极极片之间的隔膜，正极极片包括本申请第一方面提供的正极集流体和设置于正极集流体上的正极活性材料层。
7、在本申请的一种实施方案中，含氟化合物包括含氟添加剂，含氟添加剂在电解液中的质量百分含量为b％，0.1≤b≤40.0。电解液包括含氟化合物时，通过选用本申请第一方面提供的正极集流体，能够加强电解液对负极极片的保护能力，在负极极片表面形成均匀且致密的保护膜，从而提高电化学装置的循环性能；同时，降低电解液中的hf与正极集流体中的硅元素反应生成的副产物氟硅化合物的含量。这样，使得正极极片发生异常的风险降低，从而降低电化学装置在充放电循环过程中失效的风险。
8、在本申请的一种实施方案中，含氟添加剂包括氟代碳酸乙烯酯、双(氟甲基)碳酸乙烯酯、双(二氟甲基)碳酸乙烯酯、双(三氟甲基)碳酸乙烯酯、双(2-氟乙基)碳酸乙烯酯、双(2,2-二氟乙基)碳酸乙烯酯、双(2,2,2-三氟乙基)碳酸乙烯酯、2-氟乙基甲基碳酸乙烯酯、2,2-二氟乙基甲基碳酸乙烯酯或2,2,2-三氟乙基甲基碳酸乙烯酯中的至少一种。选用上述种类的含氟添加剂，更利于减弱正极极片对电解液的氧化能力，在正极极片和负极极片表面形成均匀且致密的保护膜，保护正极极片和负极极片。
9、在本申请的一种实施方案中，m(100-n)b/100≤80。将m(100-n)b/100的值调控在上述范围内，硅元素在正极集流体中的质量百分含量和含氟添加剂在电解液中的质量百分含量二者相匹配，发生协同作用，更利于降低电化学装置在充放电循环过程中失效的风险。
10、在本申请的一种实施方案中，含氟化合物还包括含氟锂盐，含氟锂盐包括六氟磷酸锂、二氟磷酸锂、双(三氟甲烷)磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂、四氟硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、六氟锑酸锂、六氟砷酸锂、全氟丁基磺酸锂、双磺酰亚胺锂或氟化锂中的至少一种。含氟锂盐的添加，更利于提供高的离子电导率，使锂离子的传输速率更快。
11、在本申请的一种实施方案中，正极集流体包括相对的第一表面和第二表面，正极集流体包括单面区，单面区的第一表面设置正极活性材料层，单面区的第二表面未设置正极活性材料层，单面区包括第一部分，第一部分的第二表面位于电极组件的外表面。这样，使负极集流体(如铜箔)与包装袋直接接触的可能性降低，使得铜箔与包装袋中的铝箔接触发生腐蚀的风险降低，从而提高电化学装置的封装性能和安全性。同时，第一部分为单面区，单面区设置于电极组件的收尾区，可以节省正极活性材料层的用料，降低电化学装置的生产成本。
12、在本申请的一种实施方案中，电化学装置还包括容纳电极组件和电解液的包装袋，第一部分的第二表面与包装袋相接。
13、在本申请的一种实施方案中，电极组件的结构为叠片结构；或者，电极组件的结构为卷绕结构，正极集流体还包括双面区，沿卷绕方向，双面区与单面区依次连接。
14、本申请第三方面提供了一种电子装置，其包括本申请第二方面提供的电化学装置。因此，能够获得本申请第二方面提供的电化学装置的有益效果。
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点。
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1.一种正极集流体，其为铝箔且包括硅元素，所述硅元素在所述正极集流体中的质量百分含量为m％，0.03≤m≤0.13；
2.根据权利要求1所述的正极集流体，其中，70≤n≤100。
3.根据权利要求1所述的正极集流体，其中，所述正极集流体还包括碱土金属，所述碱土金属包括铍、镁或钙中的至少一种；
4.根据权利要求3所述的正极集流体，其中，5≤m(100-n)/a≤70。
5.一种电化学装置，其包括电极组件和电解液，所述电解液包括含氟化合物，所述电极组件包括正极极片、负极极片和设置于所述正极极片和所述负极极片之间的隔膜，所述正极极片包括权利要求1至4中任一项所述的正极集流体和设置于所述正极集流体上的正极活性材料层。
6.根据权利要求5所述的电化学装置，其中，所述含氟化合物包括含氟添加剂，所述含氟添加剂在所述电解液中的质量百分含量为b％，0.1≤b≤40.0。
7.根据权利要求6所述的电化学装置，其中，所述含氟添加剂包括氟代碳酸乙烯酯、双(氟甲基)碳酸乙烯酯、双(二氟甲基)碳酸乙烯酯、双(三氟甲基)碳酸乙烯酯、双(2
8.根据权利要求6所述的电化学装置，其中，m(100-n)b≤80。
9.根据权利要求5所述的电化学装置，其中，所述含氟化合物还包括含氟锂盐，所述含氟锂盐包括六氟磷酸锂、二氟磷酸锂、双(三氟甲烷)磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂、四氟硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、六氟锑酸锂、六氟砷酸锂、全氟丁基磺酸锂、双磺酰亚胺锂或氟化锂中的至少一种。
10.根据权利要求5所述的电化学装置，其中，所述正极集流体包括相对的第一表面和第二表面，所述正极集流体包括单面区，所述单面区的第一表面设置所述正极活性材料层，所述单面区的第二表面未设置所述正极活性材料层，所述单面区包括第一部分，所述第一部分的第二表面位于所述电极组件的外表面。
11.根据权利要求10所述的电化学装置，其中，所述电化学装置还包括容纳所述电极组件和所述电解液的包装袋，所述第一部分的第二表面与所述包装袋相接。
12.根据权利要求10所述的电化学装置，其中，所述电极组件的结构为叠片结构；或者，
13.一种电子装置，其包括权利要求5至12中任一项所述的电化学装置。
...【技术特征摘要】
1.一种正极集流体，其为铝箔且包括硅元素，所述硅元素在所述正极集流体中的质量百分含量为m％，0.03≤m≤0.13；
2.根据权利要求1所述的正极集流体，其中，70≤n≤100。
3.根据权利要求1所述的正极集流体，其中，所述正极集流体还包括碱土金属，所述碱土金属包括铍、镁或钙中的至少一种；
4.根据权利要求3所述的正极集流体，其中，5≤m(100-n)/a≤70。
5.一种电化学装置，其包括电极组件和电解液，所述电解液包括含氟化合物，所述电极组件包括正极极片、负极极片和设置于所述正极极片和所述负极极片之间的隔膜，所述正极极片包括权利要求1至4中任一项所述的正极集流体和设置于所述正极集流体上的正极活性材料层。
6.根据权利要求5所述的电化学装置，其中，所述含氟化合物包括含氟添加剂，所述含氟添加剂在所述电解液中的质量百分含量为b％，0.1≤b≤40.0。
7.根据权利要求6所述的电化学装置，其中，所述含氟添加剂包括氟代碳酸乙烯酯、双(氟甲基)碳酸乙烯酯、双(二氟甲基)碳酸乙烯酯、双(三氟甲基)碳酸乙烯酯、双(2-氟乙基)碳酸乙烯酯、双(2,2-二氟乙基)碳酸乙烯酯、双(2,2,2-三氟乙基)碳酸乙烯酯...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙振贺，吕婉婉，
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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