电化学装置和电子装置的制作方法

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。

背景技术：

1、伴随电化学储能技术的发展，对电化学装置(例如，锂离子电池)的能量密度和充电速率提出了越来越高的要求。在锂离子电池的实际设计中，通常通过提升活性材料涂布的质量，也就是增加极片的活性材料层的厚度来提升能量密度。增加极片的活性材料层的厚度确实可有效提升锂离子电池的能量密度，但是因为厚极片的设计使得在充放电过程中锂离子的传输路径显著变长，锂离子无法快速有效地进行传输并且得失电子，这会使得锂离子电池的动力学性能(例如，快速充电、倍率放电等性能)显著恶化。因此，期望这方面的进一步改进。

技术实现思路

1、本申请提供了一种电化学装置，电化学装置包括负极极片，负极极片包括负极集流体和负极活性材料层，负极活性材料层包括第一层和第二层，第一层位于负极集流体和第二层之间；其中，第一层包括第一负极活性材料，第二层包括第二负极活性材料，第二负极活性材料的圆度小于第一负极活性材料的圆度。

2、在一些实施例中，第二负极活性材料的圆度与第一负极活性材料的圆度的比值为0.2至0.9。在一些实施例中，第二负极活性材料的圆度与第一负极活性材料的圆度的比值为0.2至0.5。在一些实施例中，第一负极活性材料和第二负极活性材料均包括石墨。在一些实施例中，第一层的厚度为d1，负极活性材料层的厚度为d，负极活性材料层的离子阻抗r1与第一层的离子阻抗的比值r2为0.6*d/d1至0.95*d/d1。在一些实施例中，第二层的厚度为d2，d2与d的比值为0.1至0.5。在一些实施例中，5μm＜d2＜75μm，d为50μm至150μm。

3、此外，为进一步提升析锂窗口，还可以通过在负极活性层上打孔或者调整负极活性材料层中的负极活性材料的粒径等方式实现。本申请的一些实施例中，通过调整第一负极活性材料和第二负极活性材料的dv50，进一步降低极化阻抗，从而提升析锂窗口。第二负极活性材料的dv50与第一负极活性材料的dv50的比值为1至1.5。在一些实施例中，第二负极活性材料的dv50与第一负极活性材料的dv50的比值为1.1至1.3。dv50是指在体积基准的粒度分布中，从小粒径侧起、达到体积累积50％的粒径。

4、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。

5、发明人发现，若是通过本领域常规手段，如增大极片表层活性材料的粒径的方式可以提高第二层的孔隙率，由于活性颗粒的不规则形状，颗粒之间的孔隙比较曲折，锂离子在极片表层的传输路径曲折度变化不大，对表层动力学的提升有限。为进一步提升极片表层动力学性能，发明人发现负极活性材料的圆度越小，负极活性材料的颗粒越圆，颗粒之间的孔隙相对较大，且多个颗粒之间形成的孔隙相对较直，锂离子在活性层传输路径的曲折度相对较小，缩短了锂离子传输路径，能更好降低极片表层离子阻抗，从而进一步提高极片表面的动力学性能。因此本申请通过使得第二负极活性材料的圆度小于第一负极活性材料的圆度，可以使得第二层的离子阻抗小于第一层的离子阻抗，从而改善作为负极极片的表层的第二层的动力学水平，实现负极极片的动力学性能的显著提升，进而电化学装置的析锂窗口提升，充电速率提升。

技术特征：

1.一种电化学装置，其包括：

2.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述第二负极活性材料的圆度与所述第一负极活性材料的圆度的比值为0.2至0.9。

3.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述第二负极活性材料的圆度与所述第一负极活性材料的圆度的比值为0.2至0.5。

4.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述第一负极活性材料和所述第二负极活性材料均包括石墨。

5.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述第一层的厚度为d1，所述负极活性材料层的厚度为d，所述负极活性材料层的离子阻抗r1与所述第一层的离子阻抗r2的比值为0.6*d/d1至0.95*d/d1。

6.根据权利要求5所述的电化学装置，其中，所述第二层的厚度为d2，d2与d的比值为0.1至0.5。

7.根据权利要求6所述的电化学装置，其中，5μm＜d2＜75μm，d为50μm至150μm。

8.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述第二负极活性材料的dv50与所述第一负极活性材料的dv50的比值为1至1.5。

9.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述第二负极活性材料的dv50与所述第一负极活性材料的dv50的比值为1.1至1.3。

10.一种电子装置，包括根据权利要求1至9中任一项所述的电化学装置。

技术总结
本申请的实施例提供了电化学装置和电子装置。电化学装置包括负极极片，负极极片包括负极集流体和负极活性材料层，负极活性材料层包括第一层和第二层，第一层位于负极集流体和第二层之间；其中，第一层包括第一负极活性材料，第二层包括第二负极活性材料，第二负极活性材料的圆度小于第一负极活性材料的圆度。通过使得第二负极活性材料的圆度小于第一负极活性材料的圆度，可以使得第二层的离子阻抗小于第一层的离子阻抗，从而改善作为负极极片的表层的第二层的动力学水平，实现负极极片的动力学性能的显著提升，进而电化学装置的析锂窗口提升，充电速率提升。

技术研发人员：朱珊
受保护的技术使用者：东莞新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13