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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,例如锂离子电池,具有储能密度大、开路电压高、自放电率低、循环寿命长、安全性好等优点,广泛应用于便携式电能储存、电子设备、电动汽车等各个领域。随着锂离子电池在消费终端等领域应用的迅速发展,市场对锂离子电池的性能需求也越来越高,如ocpd(one cylce per day)循环性能。该循环性能的测试过程模拟了客户端的使用习惯,更接近于真实的使用场景。然而,ocpd循环过程对锂离子电池的要求较高,现有锂离子电池的ocpd循环性能并不理想。因此,如何提升锂离子电池的ocpd循环性能成为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ocpd(one cylce per day)循环性能。具体技术方案如下:
2、本申请的第一方面提供了一种电化学装置,其包括电解液、隔离膜、正极极片和负极极片,其中,电解液包括式(i)所示化合物:
3、
4、r11和r12各自独立地选自被氟取代或未取代的c1至c10的烷基,r11和r12至少一者被氟取代;基于电解液的质量,式(i)所示化合物的质量百分含量为a%,30≤a≤80;隔离膜包括多孔基材和设置于多孔基材至少一侧的多孔涂层,隔离膜的孔隙率为25%至35%。本申请中隔离膜具备较低的孔隙率,可以保证电化学装置具有较高的机械强度,有利于降低实际工况过程中电化学装置发生内短路的概率,从而提高
5、在本申请的一些实施方案中,40≤a≤75。通过调控a的值在上述范围内,更有利于发挥式(i)所示化合物的作用,使电化学装置具有良好的正极界面稳定性,有利于进一步降低电解液的消耗速率,延缓电解液的缺失速率,从而在确保电化学装置安全性能的同时,有利于进一步提高电化学装置的ocpd循环性能。
6、在本申请的一些实施方案中,隔离膜的孔隙率为25%至30%。隔离膜具备较低的孔隙率可以保证电化学装置具有较高的机械强度,有利于进一步降低实际工况过程中电化学装置发生内短路的概率,从而有利于进一步提高电化学装置的安全性。
7、在本申请的一些实施方案中,式(i)所示化合物包括以下化合物中的至少一种:
8、
9、
10、本申请的电化学装置中,电解液包括上述范围内的式(i)所示化合物,能够更好的发挥式(i)所示化合物的作用,使电化学装置具有良好的正极界面稳定性,有利于降低电解液的消耗速率,延缓电解液的缺失效率,从而在确保电化学装置安全性能的同时,有利于提高电化学装置的ocpd循环性能。
11、在本申请的一些实施方案中,电解液包括非氟代羧酸酯,非氟代羧酸酯包括甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯或丙酸丙酯中的至少一种;基于电解液的质量,非氟代羧酸酯的质量百分含量为b%,10≤b≤60。电解液中进一步引入上述种类的非氟代羧酸酯并将其质量百分含量b%调控在上述范围内,能够使电解液具有合适的粘度,改善正极界面和负极界面的浸润性,减小极化,从而在确保电化学装置安全性能的同时,有利于提高电化学装置的ocpd循环性能。
12、在本申请的一些实施方案中,电解液包括环状碳酸酯,环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸亚丁酯或碳酸乙烯亚乙酯中的至少一种;基于电解液的质量,环状碳酸酯的质量百分含量为c%,0≤c≤10。电解液中进一步引入环状碳酸酯并将其质量百分含量c%调控在上述范围内,有利于锂盐的解离,提高电解液的电导率,还有利于锂盐的阴离子成膜,调整电解液溶剂化结构,增强正极界面和负极界面的稳定性,从而在确保电化学装置安全性能的同时,有利于提高电化学装置的ocpd循环性能。
13、在本申请的一些实施方案中,电解液包括三腈化合物,三腈化合物包括1,3,5-戊三甲腈、1,2,3-丙三甲腈、1,3,6-己烷三腈或1,2,3-三(2-氰基乙氧基)丙烷中的至少一种;基于电解液的质量,三腈化合物的质量百分含量为d%,1≤d≤3。电解液中进一步引入上述种类的三腈化合物并将其质量百分含量d%调控在上述范围内,能够进一步增强正极界面的稳定性,从而在确保电化学装置安全性能的同时,有利于提高电化学装置的ocpd循环性能。
14、在本申请的一些实施方案中,多孔涂层的涂布面密度为0.1mg/1540.25mm2至10mg/1540.25mm2。通过调控多孔涂层的涂布面密度在上述范围内,能够使隔离膜具有较低的孔隙率,且使得隔离膜与正极片、负极极片之间具有较高的粘结力,有利于降低电化学装置的厚度,从而在确保电化学装置安全性能的同时,有利于使得电化学装置具有良好的ocpd循环性能,并提高电化学装置的体积能量密度。
15、在本申请的一些实施方案中,多孔涂层包括无机粒子和含氟粘结剂,基于多孔涂层的质量,无机粒子与含氟粘结剂的质量比为m,1≤m≤2。通过将无机粒子与含氟粘结剂的质量比m调控在上述范围内,能够在发挥无机粒子和含氟粘结剂作用的同时使隔离膜与正极片、负极极片之间具有较高的粘结力,有利于降低电化学装置的厚度,并确保隔离膜具备合适的孔隙率,从而在确保电化学装置安全性能的同时,有利于使得电化学装置具有良好的ocpd循环性能,并提高电化学装置的体积能量密度。
16、在本申请的一些实施方案中,无机粒子包括氢氧化镁、勃姆石或三氧化二铝中的至少一种,含氟粘结剂包括聚偏氟乙烯类粘结剂,聚氟乙烯类粘结剂包括聚偏氟乙烯或聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的至少一种。选用上述种类的无机粒子,能够提高隔离膜耐高温和耐热收缩性能,增强隔离膜的机械强度,从而有利于在电化学装置具有良好的ocpd循环性能的基础上,提高电化学装置的安全性能。选用上述种类的含氟粘结剂,能够提高电极极片对电解液的亲和性,改善电解液对电极极片的浸润性,从而在确保电化学装置安全性能的同时,有利于提高电化学装置的ocpd循环性能。
17、在本申请的一些实施方案中,无机粒子为氢氧化镁,其优异的阻燃性能能够进一步提高隔离膜耐高温和耐热收缩性能,增强隔离膜的机械强度,从而有利于在电化学装置具有良好的ocpd循环性能的基础上,进一步提高电化学装置的安全性能。
18、本申请的第二方面提供了一种电子装置,其包含本申请第一方面提供的电化学装置。本申请提供的电化学装置具有良好的ocpd循环性能,从而本申请提供的电子装本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电化学装置,其包括电解液、隔离膜、正极极片和负极极片,其中,
2.根据权利要求1所述的电化学装置,其中,40≤A≤75。
3.根据权利要求1所述的电化学装置,其中,所述隔离膜的孔隙率为25%至30%。
4.根据权利要求1所述的电化学装置,其中,所述式(I)所示化合物包括以下化合物中的至少一种:
5.根据权利要求1至4任一项所述的电化学装置,其中,所述电解液包括非氟代羧酸酯,所述非氟代羧酸酯包括甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯或丙酸丙酯中的至少一种;
6.根据权利要求1至4任一项所述的电化学装置,其中,所述电解液包括环状碳酸酯,所述环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸亚丁酯或碳酸乙烯亚乙酯中的至少一种;
7.根据权利要求1至4任一项所述的电化学装置,其中,所述电解液包括三腈化合物,所述三腈化合物包括1,3,5-戊三甲腈、1,2,3-丙三甲腈、1,3,6-己烷三腈或1,2,3-三(2-氰基乙氧基)丙烷中的至少一种;
8.根据权利要求1至4任一项所述的电
9.根据权利要求1至4任一项所述的电化学装置,其中,所述多孔涂层包括无机粒子和含氟粘结剂,基于所述多孔涂层的质量,所述无机粒子与所述含氟粘结剂的质量比为m,1≤m≤2。
10.根据权利要求9所述的电化学装置,其中,所述无机粒子包括氢氧化镁、勃姆石或三氧化二铝中的至少一种,所述含氟粘结剂包括聚偏氟乙烯类粘结剂,所述聚氟乙烯类粘结剂包括聚偏氟乙烯或聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的至少一种。
11.根据权利要求10所述的电化学装置,其中,所述无机粒子为氢氧化镁。
12.一种电子装置,包含权利要求1至11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,其包括电解液、隔离膜、正极极片和负极极片,其中,
2.根据权利要求1所述的电化学装置,其中,40≤a≤75。
3.根据权利要求1所述的电化学装置,其中,所述隔离膜的孔隙率为25%至30%。
4.根据权利要求1所述的电化学装置,其中,所述式(i)所示化合物包括以下化合物中的至少一种:
5.根据权利要求1至4任一项所述的电化学装置,其中,所述电解液包括非氟代羧酸酯,所述非氟代羧酸酯包括甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯或丙酸丙酯中的至少一种;
6.根据权利要求1至4任一项所述的电化学装置,其中,所述电解液包括环状碳酸酯,所述环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸亚丁酯或碳酸乙烯亚乙酯中的至少一种;
7.根据权利要求1至4任一项所述的电化学装置,其中,所述电解液包括三腈化合物,所述三腈化合物包括1,3,5-...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘建禹,张珊,唐超,
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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