电化学装置和电子装置的制作方法

1.本公开的实施例涉及电化学技术领域，特别涉及一种电化学装置和电子装置。


背景技术：

2.电化学装置，例如锂离子电池，具有能量密度大、功率高、循环寿命长等优点，在各个领域被广泛使用，随着技术的发展，对电化学装置提出了形变适应性要求，需要电化学装置具有良好的柔韧性。


技术实现要素：

3.在本技术一些实施例中提出一种电化学装置和电子设备。
4.在一些实施例中提出一种电化学装置，包括电极，电极包括活性物质层，电极的弯曲半径为0.5mm至1.5mm，电极的断裂延伸率为2％至8％。这表明电极具有很好的柔韧性和形变适应性，能够满足对于柔性电化学装置的需求。
5.在一些实施例中，电极为正极，活性物质层为正极活性物质层，且正极活性物质层包括正极活性物质，正极活性物质包括磷酸铁锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、锰酸锂、钴酸锂或富锂材料中的至少一种。在一些实施例中，正极活性物质层的厚度为40μm至2500μm，从而满足容量和柔韧性的要求。在一些实施例中，正极活性物质层的压实密度为2.2g/cm3至4.3g/cm3。在一些实施例中，正极活性物质层的孔隙率为20％至30％，从而保证能量密度和动力学性能。
6.在一些实施例中，电极为正极，活性物质层为正极活性物质层，且正极活性物质层的厚度为40μm至320μm。在一些实施例中，正极活性物质层的压实密度为2.2g/cm3至4.23g/cm3。
7.在一些实施例中，电极为负极，活性物质层为负极活性物质层，负极活性物质层包括负极活性物质，负极活性物质包括钛酸锂、硅基材料、氧化亚硅、硅、硅碳、石墨或硬碳中的至少一种。在一些实施例中，负极活性物质层的厚度为30μm至3000μm，从而保证容量和柔韧性。在一些实施例中，负极活性物质层的压实密度为0.6g/cm3至1.85g/cm3。在一些实施例中，负极活性物质层的孔隙率为30％至40％，从而保证能量密度和动力学性能。
8.在一些实施例中，电极为负极，活性物质层为负极活性物质层，负极活性物质层的厚度为50μm至400μm。在一些实施例中，负极活性物质层的压实密度为1.3g/cm3至1.8g/cm3。
9.在一些实施例中，活性物质层包括活性物质和导电剂，导电剂包括第一导电剂，第一导电剂包括碳纳米管，从而提高长程导电性和活性物质层的结构强度。在一些实施例中，导电剂还包括第二导电剂，第二导电剂包括导电炭黑、石墨烯、导电石墨或碳纤维中的至少一种，从而提高短程导电性。
10.在一些实施例中，基于活性物质层的总质量，活性物质占活性物质层的质量百分含量为50％至99％，导电剂占活性物质层的质量百分含量为1％至50％；基于导电剂的总质量，第二导电剂占导电剂的质量百分含量为1％至50％。在一些实施例中，每2个至1000个碳
纳米管排列形成束状碳纳米管聚集体，碳纳米管聚集体与第二导电剂缠绕形成三维网络结构，至少部分活性物质的颗粒位于三维网格结构内，从而提高活性物质层整体的结构强度，并保证动力学性能。在一些实施例中，碳纳米管的管径为碳纳米管管径0.5nm至10nm，碳纳米管的长度为1μm至100μm，从而保证三维网络结构的结构强度。
11.本技术还提出一种电子装置，包括本技术提出的任一项的电化学装置。
12.本技术中电化学装置的电极的弯曲半径为0.5mm至1.5mm，且电极的断裂延伸率为2％至8％，这表明电极具有很好的柔韧性和形变适应性，能够满足对于柔性电化学装置的需求。
附图说明
13.结合附图并参考以下具体实施方式，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，原件和元素不一定按照比例绘制。
14.图1为本技术一些实施例中电极的示意图。
具体实施方式
15.下面的实施例可以使本领域技术人员更全面地理解本技术，但不以任何方式限制本技术。
16.电化学装置，例如锂离子电池，被广泛应用在各个领域，随着技术的发展，对于电化学装置的形变适应性提出了要求，需要具有良好柔韧性的电化学装置，能够在多次变形后仍然保持结构和功能的完整，并且要求能量密度能够满足需求。柔性电化学装置的关键在于柔性电极，相关技术中，电极柔韧性差，可弯折性弱，且粘结剂和集流体的存在降低了能量密度。
17.在本技术一些实施例中提出一种电化学装置。其中，在一些实施例中提出一种电化学装置，包括电极，电极包括活性物质层，电极的弯曲半径为0.5mm至1.5mm，电极的断裂延伸率为2％至8％。
18.在一些实施例中，电化学装置可以是锂离子电池，电极可以是电化学装置正极或负极，一些实施例中，电极的弯曲半径采用如下方式进行测量：将电极压在某一轴棒半径的不锈钢轴棒上，绕棒弯曲，弯曲后保持2秒到3秒，将试样取下，用4倍放大镜观察电极表面是否有网纹、裂纹或活性物质层剥落等电极破坏的现象，以电极在不同轴棒半径的轴棒上弯曲而不引起电极破坏的最小轴棒半径作为电极的弯曲半径，从而表征电极的柔韧性。本技术中电极的弯曲半径为0.5mm至1.5mm，且电极的断裂延伸率为2％至8％，这表明电极具有很好的柔韧性和形变适应性，能够满足对于柔性电化学装置的需求。在本技术一些实施例中，电极可以没有集流体，这样可以提高能量密度，并且因为没有集流体，所以避免了使用粘结剂，电极中可以不具有粘结剂，这样除了可以提高能量密度以外，还可以提高活性物质层整体的动力学性能，提高导电性，进而有利于改善倍率性能和循环性能。
19.在本技术的一些实施例中，电极为正极，活性物质层为正极活性物质层，且正极活性物质层包括正极活性物质，正极活性物质包括磷酸铁锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、锰酸锂、钴酸锂或富锂材料中的至少一种。一些实施例中，正极活性物质层中的正极活性物质影
响电化学装置的容量，上述正极活性物质具有较高的克容量，有利于保证电化学装置的能量密度。
20.在本技术的一些实施例中，正极活性物质层的厚度为40μm至2500μm。一些实施例中，正极活性物质层的厚度越厚，正极活性物质的质量越多，越有利于提高正极的容量，进而提高电化学装置整体的容量，但是，当正极活性物质层过厚时，正极活性物质层整体的柔韧性会受到影响，当正极活性物质层的厚度在上述范围内时，能够同时具有较好的柔韧性和容量，在一些实施例中，正极活性物质层的厚度为40μm至320μm，从而进一步改善柔韧性和容量，一些实施例中，正极活性物质层的厚度为100μm至200μm。
21.在本技术一些实施例中，正极活性物质层的压实密度为2.2g/cm3至4.3g/cm3。一些实施例中，正极活性物质层的压实密度与柔韧性具有关联，压实密度过高会导致正极活性物质层的内应力较大，不利于柔韧性，压实密度过低会导致正极活性物质层的能量密度较低。在一些实施例中，正极活性物质层的压实密度为2.2g/cm3至4.23g/cm3，从而进一步获得到更好的柔韧性和能量密度。
22.在本技术一些实施例中，正极活性物质层的孔隙率为20％至30％。一些实施例中，正极活性物质层的孔隙率对电解液的浸润以及离子传输具有影响，当正极活性物质层的孔隙率过小时，影响正极活性物质层与电解液的接触，离子传输通道减小，影响动力学性能，不利于倍率性能，当正极活性物质层的孔隙率过大时，会影响能量密度，并且对于循环性能会造成影响。
23.在本技术一些实施例中，电极为负极，活性物质层为负极活性物质层，负极活性物质层包括负极活性物质，负极活性物质包括钛酸锂、硅基材料、氧化亚硅、硅、硅碳、石墨或硬碳中的至少一种。一些实施例中，负极活性物质可以为上述活性物质的混合物，不同负极活性物质的颗粒粒径可以不同。
24.在本技术一些实施例中，负极活性物质层的厚度为30μm至3000μm。负极活性物质层的厚度会影响负极的柔韧性和能量密度，当负极活性物质层的厚度过大时，可能会导致柔韧性降低，当负极活性物质层的厚度过小时，会不利于能量密度，将负极活性物质层的厚度在上述范围内能够保持较好的柔韧性的同时保证能量密度。在一些实施例中，负极活性物质层的厚度为50μm至400μm，一些实施例中，负极活性物质层的厚度为100μm至200μm。
25.在本技术一些实施例中，负极活性物质层的压实密度为0.6g/cm3至1.85g/cm3。负极活性物质层的压实密度也会影响负极的柔韧形和能量密度，当压实密度过大，不利于柔韧形且容易导致负极活性物质的颗粒破碎，当压实密度过小，将影响能量密度。在一些实施例中，负极活性物质层的压实密度为1.3g/cm3至1.8g/cm3，从而同时保证负极的柔韧形和能量密度。
26.在一些实施例中，负极活性物质层的孔隙率为30％至40％，一些实施例中，负极活性物质层的孔隙率对电解液的浸润以及离子传输具有影响，当负极活性物质层的孔隙率过小时，影响负极活性物质层与电解液的接触，离子传输通道减小，影响动力学性能，不利于倍率性能，当负极活性物质层的孔隙率过大时，会影响能量密度，并且对于循环性能会造成影响。
27.在一些实施例中，请参考图1，活性物质层包括活性物质10和导电剂20，导电剂20包括第一导电剂201，第一导电剂201包括碳纳米管。一些实施例中，碳纳米管能够提高活性
物质层的长程导电性、稳定活性物质层结构以及保证柔韧性，碳纳米管的线性结构能够使得离子在较长距离传输，并且连接不同位置的活性物质层，防止活性物质弯曲过程中断裂，提高断裂延伸率。在一些实施例中，导电剂20还包括第二导电剂，第二导电剂包括导电炭黑、石墨烯、导电石墨或碳纤维中的至少一种，第二导电剂可以包括零维导电剂202和二维导电剂203。一些实施例中，活性物质层可以只包含活性物质10和导电剂20，正极的活性物质为正极活性物质，负极的活性物质为负极活性物质，因为活性物质层只包含活性物质10和导电剂20而不含高分子粘结剂，所以避免了高分子粘结剂对电子、离子传输的阻碍，降低了非活性物质的占比，提升了能量密度，线状的碳纳米管的加入增加了电极的柔韧性和长程导电性，提高了形变适应性并起到稳定活性物质层结构的作用，第二导电剂增加了活性物质层的短程导电性，通过第一导电剂和第二导电剂，在保证柔韧性和结构稳定性的同时，提高了活性物质层的长程导电性和短程导电性。
28.在一些实施例中，基于活性物质层的总质量，活性物质占活性物质层的质量百分含量为50％至99％，导电剂占活性物质层的质量百分含量为1％至50％；基于导电剂的总质量，第二导电剂占导电剂的质量百分含量为1％至50％。
29.在一些实施例中，每2个至1000个碳纳米管排列形成束状碳纳米管聚集体，碳纳米管聚集体与第二导电剂缠绕形成三维网络结构，至少部分活性物质的颗粒位于三维网格结构内。一些实施例中，碳纳米管形成的束状碳纳米管聚集体能够提高碳纳米管整体的结构强度，其形成的三维网格结构为活性物质提供了位点，这样活性物质层通过三维网络结构可以很好的聚集在一起，提高活性物质层整体的结构强度，保证柔韧性，并且三维网络结构能够使得离子在多个方向更好的传导。
30.在一些实施例中，碳纳米管的管径为碳纳米管管径0.5nm至10nm，管径为碳纳米管的直径，碳纳米管的长度为1μm至100μm，碳纳米管的长度过小会不利于稳定活性物质层的结构，碳纳米管的长度过长可能会容易断裂。
31.在本技术一些实施例中，所提供的电化学装置，具有良好的柔韧形，并且无需集流体能够自支撑，降低了粘结剂等非活性物质的占比，不仅能保证柔韧性提高形变适应性，还能够提升能量密度。
32.一些实施例中，电化学装置包括正极、负极、设置在正极和负极之间的隔离膜。在一些实施例中，隔离膜包括聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺或芳纶中的至少一种。例如，聚乙烯包括选自高密度聚乙烯、低密度聚乙烯或超高分子量聚乙烯中的至少一种。尤其是聚乙烯和聚丙烯，它们对防止短路具有良好的作用，并可以通过关断效应改善电池的稳定性。在一些实施例中，隔离膜的厚度在约5μm至50μm的范围内。
33.在一些实施例中，隔离膜表面还可以包括多孔层，多孔层设置在隔离膜的至少一个表面上，多孔层包括无机颗粒和粘结剂，无机颗粒选自氧化铝(al2o3)、氧化硅(sio2)、氧化镁(mgo)、氧化钛(tio2)、二氧化铪(hfo2)、氧化锡(sno2)、二氧化铈(ceo2)、氧化镍(nio)、氧化锌(zno)、氧化钙(cao)、氧化锆(zro2)、氧化钇(y2o3)、碳化硅(sic)、勃姆石、氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙或硫酸钡中的至少一种。在一些实施例中，隔离膜的孔具有在约0.01μm至1μm的范围的直径。多孔层的粘结剂选自聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物、聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、羧甲基纤维素钠、聚乙烯呲咯烷酮、聚乙烯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯或聚六氟丙烯中的至少一种。隔离膜表面的多孔层可
以提升隔离膜的耐热性能、抗氧化性能和电解质浸润性能，增强隔离膜与极片之间的粘结性。
34.在本技术的一些实施例中，电化学装置的可以为卷绕式或堆叠式。在一些实施例中，电化学装置的正极和/或负极可以是卷绕或堆叠式形成的多层结构，也可以是单层正极、隔离膜、单层负极叠加的单层结构。
35.在一些实施例中，电化学装置包括锂离子电池，但是本技术不限于此。在一些实施例中，电化学装置还可以包括电解质。电解质可以是凝胶电解质、固态电解质和电解液中的一种或多种，电解液包括锂盐和非水溶剂。锂盐选自lipf6、libf4、liasf6、liclo4、lib(c6h5)4、lich3so3、licf3so3、lin(so2cf3)2、lic(so2cf3)3、lisif6、libob或者二氟硼酸锂中的一种或多种。例如，锂盐选用lipf6，因为它具有高的离子导电率并可以改善循环特性。
36.非水溶剂可为碳酸酯化合物、羧酸酯化合物、醚化合物、其它有机溶剂或它们的组合。碳酸酯化合物可为链状碳酸酯化合物、环状碳酸酯化合物、氟代碳酸酯化合物或其组合。
37.链状碳酸酯化合物的实例为碳酸二乙酯(dec)、碳酸二甲酯(dmc)、碳酸二丙酯(dpc)、碳酸甲丙酯(mpc)、碳酸乙丙酯(epc)、碳酸甲乙酯(mec)及其组合。所述环状碳酸酯化合物的实例为碳酸亚乙酯(ec)、碳酸亚丙酯(pc)、碳酸亚丁酯(bc)、碳酸乙烯基亚乙酯(vec)或者其组合。所述氟代碳酸酯化合物的实例为碳酸氟代亚乙酯(fec)、碳酸1,2-二氟亚乙酯、碳酸1,1-二氟亚乙酯、碳酸1,1,2-三氟亚乙酯、碳酸1,1,2,2-四氟亚乙酯、碳酸1-氟-2-甲基亚乙酯、碳酸1-氟-1-甲基亚乙酯、碳酸1,2-二氟-1-甲基亚乙酯、碳酸1,1,2-三氟-2-甲基亚乙酯、碳酸三氟甲基亚乙酯或者其组合。
38.羧酸酯化合物的实例为乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸叔丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、γ-丁内酯、癸内酯、戊内酯、甲瓦龙酸内酯、己内酯、甲酸甲酯或者其组合。
39.醚化合物的实例为二丁醚、四甘醇二甲醚、二甘醇二甲醚、1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷、乙氧基甲氧基乙烷、2-甲基四氢呋喃、四氢呋喃或者其组合。
40.其它有机溶剂的实例为二甲亚砜、1,2-二氧戊环、环丁砜、甲基环丁砜、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、n-甲基-2-吡咯烷酮、甲酰胺、二甲基甲酰胺、乙腈、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三辛酯、和磷酸酯或者其组合。
41.在本技术的一些实施例中，以锂离子电池为例，将正极、隔离膜、负极按顺序卷绕或堆叠成电极件，之后装入例如铝塑膜中进行封装，注入电解液，化成、封装，即制成锂离子电池。然后，对制备的锂离子电池进行性能测试。
42.本领域的技术人员将理解，以上描述的电化学装置(例如，锂离子电池)的制备方法仅是实施例。在不背离本技术公开的内容的基础上，可以采用本领域常用的其他方法。
43.本技术提出一种电子装置，包括电化学装置；电化学装置为本技术任一项的电化学装置。本技术实施例的电子装置没有特别限定，其可以是用于现有技术中已知的任何电子装置。在一些实施例中，电子装置可以包括，但不限于，笔记本电脑、笔输入型计算机、移动电脑、电子书播放器、便携式电话、便携式传真机、便携式复印机、便携式打印机、头戴式立体声耳机、录像机、液晶电视、手提式清洁器、便携cd机、迷你光盘、收发机、电子记事本、计算器、存储卡、便携式录音机、收音机、备用电源、电机、汽车、摩托车、助力自行车、自行
车、无人机、照明器具、玩具、游戏机、钟表、电动工具、闪光灯、照相机或家庭用大型蓄电池等。
44.在本技术一些实施例中，还提出一种电极的制备方法，本技术实施例中的电极可以采用该制备方法制备，制备方法包括以下步骤：
45.将第一导电剂碳纳米管和分散剂加入分散介质，分散介质可以是氮甲基吡咯烷酮(nmp)或水，通过超声、搅拌、砂磨等方法形成均匀的第一导电剂分散液；将活性物质、第二导电剂和造孔剂加入第一导电剂分散液，搅拌均匀，形成浆料；将浆料涂布于基体表面，80℃至120℃烘干，电极自动从基体剥离，形成自支撑的电极。其中，一些实施例中，分散剂包括十二烷基硫酸钠(sds)、十二烷基磺酸钠(sdbs)、十六烷基三甲基溴化铵(c16 tmab)、聚乙烯吡咯烷酮(pvp)、羧甲基纤维素钠(cmc-na)、羧甲基纤维素锂(cmc-li)中的一种或几种；一些实施例中，造孔剂为包括0.2mol/l至12mol/l的草酸溶液、0.2mol/l至12mol/l的碳酸铵溶液、0.2mol/l至12mol/l的碳酸氢铵溶液、0.2mol/l至12mol/l的偶氮二甲酰胺溶液、碳酸锂、氢氧化锂中的一种或几种。一些实施例中，基体为带离型膜的聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)，离型膜厚度0μm至25μm，离型膜可以是硅油涂层、聚氨酯类涂层、丙烯酸酯类涂层中的一种。
46.本技术一些实施例中制备的电极的活性物质层只包含活性物质和导电剂，不含高分子粘结剂，避免了粘结剂对电子、离子传输的阻碍，降低了非活性物质占比，提升了能量密度，制备过程造孔剂的加入增加了电极的孔隙率，降低了锂离子的传输距离，提升了倍率性能，且长程线状导电碳材料的加入增加了电极的柔韧性，提高了形变适应性。
47.下面列举了一些具体实施例和对比例以更好地对本技术进行说明，其中，采用锂离子电池作为示例。
48.实施例1
49.正极的制备：
50.将第一导电剂碳纳米管和分散剂加入分散介质氮甲基吡咯烷酮(nmp)，通过超声、搅拌、砂磨等方法形成均匀的第一导电剂分散液；将正极活性物质钴酸锂、第二导电剂石墨烯和造孔剂加入第一导电剂分散液，搅拌均匀，形成浆料；将浆料涂布于基体带离型膜的聚对苯二甲酸乙二醇酯表面，90℃烘干，正极活性物质层自动从基体剥离，形成正极。
51.负极的制备：将负极活性物质石墨、苯乙烯丙烯酸酯和羧甲基纤维素锂按照质量比98：1：1进行混合，以去离子水为溶剂，形成负极活性物质层的浆料，采用铜箔作为负极集流体，将负极活性物质层的浆料涂覆于负极集流体上，90℃条件下烘干，得到负极。
52.隔离膜的制备：隔离膜为8μm厚的聚乙烯(pe)。
53.电解液的制备：在含水量小于10ppm的环境下，将六氟磷酸锂与非水有机溶剂(碳酸乙烯酯(ec)：碳酸二乙酯(dec)：碳酸亚丙酯(pc)：丙酸丙酯(pp)：碳酸亚乙烯酯(vc)＝20：30：20：28：2，重量比)按重量比8：92配制以形成电解液。
54.锂离子电池的制备：将正极、隔离膜、负极按顺序依次叠好，使隔离膜处于正极和负极中间起到隔离的作用，并卷绕得到电极组件。将电极组件置于外包装铝塑膜中，在80℃下脱去水分后，注入上述电解液并封装，经过化成，脱气，切边等工艺流程得到锂离子电池。
55.实施例2到实施例13是在实施例1的步骤的基础上进行参数变更，具体变更的参数如下面的表格所示。
56.实施例14
57.正极的制备：将正极活性物质钴酸锂、聚偏氟乙烯(pvdf)、导电炭黑(super p,sp)和碳纳米管(cnt)按照质量比97.2：1.5：0.8：0.5进行混合，以n-甲基吡咯烷酮(nmp)作为溶剂，调配成为浆料，并搅拌均匀形成正极活性物质层的浆料。将浆料均匀涂覆在正极集流体铝箔上，90℃下烘干，得到正极。
58.负极的制备：将第一导电剂碳纳米管和分散剂羧甲基纤维素锂加入分散介质去离子水，通过超声、搅拌、砂磨等方法形成均匀的第一导电剂分散液；将负极活性物质石墨、第二导电剂石墨烯和造孔剂1mol/l的草酸溶液加入第一导电剂分散液，搅拌均匀，形成浆料；将浆料涂布于基体带离型膜的聚对苯二甲酸乙二醇酯表面，90℃烘干，负极活性物质层自动从基体剥离，形成负极。
59.实施例14其余制备步骤与实施例1相同。实施例15至实施例22是在实施例14的步骤的基础上进行参数变更，具体变更的参数如下面的表格所示
60.对比例1
61.正极的制备：将正极活性物质钴酸锂、聚偏氟乙烯(pvdf)、导电炭黑(super p，sp)和碳纳米管(cnt)按照质量比97.2：1.5：0.8：0.5进行混合，以n-甲基吡咯烷酮(nmp)作为溶剂，调配成为浆料，并搅拌均匀形成正极活性物质层的浆料。将浆料均匀涂覆在正极集流体铝箔上，90℃下烘干，得到正极。
62.负极的制备：将负极活性物质石墨、粘结剂丁苯橡胶和分散剂羧甲基纤维素锂按照质量比95：3.5：1.5进行混合，以去离子水为溶剂，形成负极活性物质层的浆料，采用铜箔作为负极集流体，将负极活性物质层的浆料涂覆于负极集流体上，90℃条件下烘干，得到负极。
63.对比例1的其余制备步骤与实施例1相同。对比例2和3是在对比例1的步骤的基础上进行参数变更，具体变更的参数如下面的表格所示。
64.下面描述本技术的测试方法。
65.1、25℃直流电阻dcr测试
66.在25℃下，以0.5c将锂离子电池恒流充电至3.95v，再恒压充电至0.05c；静置30min；以0.1c放电10s(0.1s取点一次，记录对应电压值u1)，以1c放电360s(0.1s取点一次，记录对应电压值u2)。重复充放电步骤5次。其中，“1c”是在1小时内将电池容量完全放完的电流值。按如下公式计算得出电池的dcr：dcr＝(u
2-u1)/(1c-0.1c)。
67.2、倍率性能的测试
68.在25℃的环境中，将电池恒流放电至3v，进行第一次充电和放电，在0.7c的充电电流下进行恒流充电，直到上限电压为4.48v，再恒压充电至0.05c，然后在0.2c的放电电流下进行恒流放电，直到最终电压为3v，此时记录0.2c的放电容量，然后重复对电池进行0.7c的充电电流下充电，直到上限电压为4.48v，再恒压充电至0.05c，然后设置放电倍率为3c恒流放电，直到最终电压为3v，此时记录3c的放电容量。
69.3c放电容量保持率＝(3c放电容量/0.2c时的放电容量)
×
100％
70.3、循环性能测试：
71.将锂离子电池置于45℃
±
2℃的恒温箱中静置2小时，以1c倍率进行充电至4.48v，然后在4.48v下恒压充电至0.05c。随后以1c倍率放电至3.0v进行循环性能测试，循环充放
电800圈，以第800圈的放电容量和第1圈的放电容量的比值作为800圈循环容量保持率。
72.表1
[0073][0074]
表2
[0075][0076]
表1和表2示出了实施例1至5的制备参数区别以及性能测试结果，其余未示出的制备参数均相同。
[0077]
在实施例1至5中，正极采用本技术中提出的电极，可以看到正极的弯曲半径为0.5mm至1.5mm，断裂延伸率为2％至8％，这是表明正极具有良好的柔韧性，可以看到实施例1至5中直流电阻较小，倍率性能和循环性能的测试结果也较好，这可能是因为本技术实施例1至5中正极中没有高分子粘结剂，避免了高分子粘结剂对动力学性能的影响。
[0078]
表3
[0079]
[0080][0081]
表4
[0082][0083]
表3和表4中示出了实施例6至13的制备参数和性能测试结果，其余未示出的制备参数与实施例1相同。
[0084]
在实施例6至13中，电化学装置的正极采用本技术提出的极片，从实施例6至9中可以看出，正极活性物质层中的第二导电剂的种类对电化学装置性能的影响，可以看出，当第二导电剂为碳纤维、导电炭黑、碳纳米管或导电石墨时，均具有较好的性能，其中，当第二导电剂为碳纳米管时直流电阻最小、倍率性能和循环性能最佳。且当第二导电剂为碳纤维或碳纳米管时，正极的断裂延伸率最长，这可能是因为碳纤维和碳纳米管的一维结构能够起到稳定结构的作用。
[0085]
从实施例10至13中可以看出，随着正极活性物质层压实密度的变化，正极活性物质层的孔隙率随之变化，并且会影响正极的弯曲半径和断裂延伸率，在所示的范围内，正极活性物质层的压实密度越大，孔隙率越小，弯曲半径越小，断裂延伸率越大，直流电阻先降低后升高，倍率性能和循环性能先升高后降低，这可能是因为压实密度的增大提高了正极活性物质彼此间的接触和连接强度，从而有利于减小直流电阻，但压实密度过大会导致离子传输的通道减小，反而不利于动力学性能。
[0086]
表5
[0087][0088]
表6
[0089][0090]
表5和表6中示出了实施例14至22的制备参数和性能测试结果，其余未示出的制备参数与实施例1相同。
[0091]
在实施例14至22中，电化学装置的负极采用本技术提出的极片，从实施例14至18中可以看出，控制负极活性物质层中负极活性物质的质量百分含量、导电剂的质量百分含量、导电剂的组成、碳纳米管聚集体中碳纳米管的个数、碳纳米管的管径、碳纳米管的长度、负极活性物质层的厚度、负极活性物质层的孔隙率在实施例14至18所示范围内时，能够满足负极的弯曲半径和断裂延伸率的要求，并能获得较低的直流电阻、较好的倍率性能和循环性能。
[0092]
从实施例19至22中可以看出，改变负极活性物质和负极活性物质层的厚度会对负极的弯曲半径和断裂延伸率产生影响，并会影响直流电阻、倍率性能和循环性能，当负极活
性物质为氧化亚硅、钛酸锂、硅或硅碳时，均能获得较好的性能，其中负极活性物质为钛酸锂时倍率性能和循环性能最好。
[0093]
表7
[0094][0095]
表8
[0096][0097]“/”表示不存在，表7和表8中示出了对比例1至3的制备参数和性能测试结果，其余未示出的制备参数与对比例1相同。
[0098]
在对比例1至3中，电化学装置的正极和负极未采用本技术提出的极片，从对比例1至3中可以看出，负极的弯曲半径均不小于3mm，且负极的断裂延伸率均不大于1.9％，这表明负极的柔韧性较差，且对比例1至3中的直流电阻较大、3c倍率性能较差且循环性能较差。这可能是因为对比例1至3中均加入了粘结剂，恶化了动力学性能，从而导致倍率性能和循环性能降低。
[0099]
以上描述仅为本公开的一些较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开的实施例中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开的实施例中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。