一种隔膜、包含该隔膜的电化学装置及电子装置的制作方法

文档序号:34177613发布日期:2023-05-17 06:17阅读:100来源:国知局
一种隔膜、包含该隔膜的电化学装置及电子装置的制作方法

本技术涉及电化学,具体涉及一种隔膜、包含该隔膜的电化学装置及电子装置。


背景技术:

1、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,现已作为电源广泛应用于相机、手机、无人机、笔记本电脑和智能手表等电子产品。

2、随着锂离子电池的使用范围不断扩大,市场对锂离子电池提出了更高的要求。隔膜作为锂离子电池中的重要部件之一,会直接影响锂离子电池的性能。用于轻型动力的电池中的隔膜表面的涂层目前多采用喷涂法制备,但得到的隔膜厚度一致性较差,从而影响锂离子电池的封装性能。


技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种隔膜、包含该隔膜的电化学装置及电子装置,以改善电化学装置中隔膜的厚度一致性,进而改善电化学装置的封装性能。

2、需要说明的是,在本技术的
技术实现要素:
中,以锂离子电池作为电化学装置的例子来解释本技术,但是本技术的电化学装置并不仅限于锂离子电池。

3、本技术的第一方面提供了一种隔膜,隔膜包括多孔基材和设置在多孔基材至少一个表面的多孔涂层,多孔涂层包括聚合物,隔膜的厚度协方差(cov)为0.01至0.02。具体地,多孔基材的一个表面上设置有多孔涂层,或者多孔基材的两个表面上均设置有多孔涂层,其中,多孔基材的表面是指沿自身厚度方向相对的两个表面。可以理解的是,多孔涂层可以设置在多孔基材表面的全部区域或部分区域,只要能实现本技术的目的即可。本技术得到的隔膜的厚度cov在上述范围内,例如,隔膜的厚度cov可以为0.01、0.012、0.014、0.016、0.018、0.02或为其间的任意范围,说明隔膜具有良好的厚度一致性,从而有利于改善电化学装置的封装性能,例如,对于含有多极耳的电化学装置,能够提高电化学装置的卷绕优率。在本技术中,上述极耳和卷绕优率均为本领域公知的极耳和卷绕优率,上述厚度cov为现有技术中公知的厚度cov。可以理解的是,多孔基材(孔径10nm至80nm)和多孔涂层(polymer涂层)均具有孔结构。

4、目前聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(pvdf-hfp)被广泛应用于隔膜的涂层中,其中在没有陶瓷涂层的情况下,pvdf-hfp中的六氟丙烯(hfp)的质量百分含量通常大于50%。为了提升电化学装置的动力学性能,通常会在电解液中加入碳酸甲乙酯(emc)和碳酸二甲酯(dmc),但是在高温(例如温度大于或等于80℃)下,emc和dmc会溶解pvdf-hfp,使得隔膜产生凝胶现象,从而影响电化学装置的封装性能。另外,pvdf-hfp价格较高,也导致隔膜的成本增加。基于上述问题,本技术在改善隔膜厚度一致性的同时,进一步对多孔涂层中的聚合物进行选择,从而改善隔膜的凝胶现象。上述陶瓷涂层是指本领域已知的陶瓷涂层,本技术对此不作限定。

5、在本技术的一种实施方案中,基于多孔涂层的质量,聚合物的质量百分含量为76.5%至92.5%,聚合物在测试电解液中的溶胀度为40%至170%,测试电解液由有机溶剂和六氟磷酸锂组成,有机溶剂为碳酸亚乙酯(ec)、碳酸亚丙酯(pc)和dmc按照质量比为7:2:1混合得到,六氟磷酸锂的浓度为1mol/l。聚合物在测试电解液中的溶胀度在上述范围内可以改善隔膜的凝胶现象。具体地,当聚合物的质量百分含量过低(例如低于76.5%)或聚合物在测试电解液中的溶胀度过小(例如小于40%)时,会影响多孔基材和多孔涂层之间的粘结性,例如粘结力和/或粘结面积等。当聚合物的质量百分含量过高(例如高于92.5%)或聚合物在测试电解液中的溶胀度过大(例如大于170%)时,聚合物容易堵塞多孔基材的孔结构而影响锂离子的传输,甚至导致电化学装置出现析锂和黑斑现象。通过调控聚合物的质量百分含量和溶胀度在上述范围内,例如,聚合物的质量百分含量可以为76.5%、78%、80%、82%、84%、85%、86%、88%、90%、92%、92.5%或为其间的任意范围,聚合物在测试电解液中的溶胀度可以为40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、110%、120%、130%、140%、150%、160%、170%或为其间的任意范围,多孔基材和多孔涂层之间的粘结性得以保障,隔膜的凝胶现象也得以改善,从而有利于改善电化学装置的封装性能,也不会影响电化学装置中锂离子的传输性能。在本技术中,上述溶胀度为本领域公知的溶胀度。

6、在本技术的一种实施方案中,聚合物包括聚丙烯酰胺、单体碳原子数为19至35的聚烯烃、聚偏氟乙烯、hfp的质量百分含量小于5%的pvdf-hfp、以下化合物形成的均聚物或由以下任意两种化合物形成的共聚物中的至少一种:苯乙烯、丁二烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯异丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸环氧甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸乙烯酯、丙烯酸甲基乙烯酯、丙烯酸异戊酯。优选地,聚合物包括聚偏氟乙烯、hfp的质量百分含量小于5%的pvdf-hfp或苯乙烯与以下化合物中的一种形成的共聚物中的至少一种:丁二烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯异丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸环氧甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸乙烯酯、丙烯酸甲基乙烯酯、丙烯酸异戊酯。

7、上述聚合物具有良好的热稳定性和耐电解液性能,其所具有的交联结构使其在多孔涂层中呈无规则分布,且粘结力较高,使得多孔基材和多孔涂层之间的粘结性得以保障,隔膜的凝胶现象也得以改善,进而改善电化学装置的封装性能。另外,包含上述聚合物的隔膜,其与正极和负极之间也具有良好的粘结性,能够抑制负极膨胀带来的变形问题,进而改善电化学装置的结构稳定性。尤其对于含羧基或羟基等极性官能团的聚合物,其能够改善电解液的亲和性以充分浸润隔膜,以及改善隔膜与正极、隔膜与负极之间的粘结性,在改善隔膜凝胶现象的基础上,更有利于改善电化学装置的结构稳定性。此外,上述聚合物价格较低,有利于控制隔膜的成本。

8、在本技术的一种实施方案中,聚合物的玻璃化转变温度(tg)为40℃至65℃。当聚合物的tg过低时(例如低于40℃),在隔膜后处理(例如烘干处理)过程中,容易使多孔基材和多孔涂层之间发生粘连而堵塞多孔基材和多孔涂层的孔结构,影响锂离子的传输而导致电化学装置产生析锂现象。当聚合物的tg过高时(例如高于65℃),会影响多孔基材和多孔涂层之间的粘结性,使得电化学装置因粘结性不足而存在变形的风险。通过调控聚合物的tg在上述范围内,例如,聚合物的tg可以为40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃或为其间的任意范围,在改善隔膜的厚度一致性和凝胶现象的基础上,也不会影响电化学装置的其它性能,例如锂离子的传输性能和电化学装置的结构稳定性等。

9、在本技术的一种实施方案中,聚合物的dv50为5μm至10μm。当聚合物的dv50过小(例如小于5μm)或过大(例如大于10μm)时,均会影响多孔涂层的厚度一致性,进而影响隔膜的厚度一致性。通过调控聚合物的dv50在上述范围内,例如,聚合物的dv50可以为5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm或为其间的任意范围,有利于改善隔膜的厚度一致性,进而改善电化学装置的封装性能。本技术对聚合物的粒径分布没有特别限制,只要能实现本技术的目的即可,具体地,当聚合物的粒径分布过窄时,导致聚合物成本增加。当聚合物的粒径分布过宽时,会影响多孔涂层的厚度一致性,进而影响隔膜的厚度一致性。示例性地,在本技术中以dv90与dv10的差值来表征聚合物的粒径分布,优选地,10μm≤dv90-dv10≤15μm。

10、在本技术的一种实施方案中,在85℃下,聚合物在测试电解液中浸泡2h后,测试电解液的粘度小于或等于10000mpa·s,优选地,粘度大于或等于1mpa·s且小于或等于10000mpa·s。说明聚合物具有较好的耐电解液性能,从而隔膜不易产生凝胶现象,有利于改善电化学装置的封装性能。

11、在本技术的一种实施方案中,聚合物的球形度大于或等于0.7且小于1。当聚合物的球形度过小时(例如小于0.7),聚合物溶于覆盖多孔基材中的孔结构,影响锂离子的传输。通过调控聚合物的球形度在上述范围内,例如,聚合物的球形度可以为0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、0.99或为其间的任意范围,在改善隔膜的厚度一致性和凝胶现象的基础上,也不会影响电化学装置中锂离子的传输性能,例如动力学性能。在本技术中,上述球形度为现有技术中已知的球形度。

12、在本技术的一种实施方案中,多孔涂层还包括辅助粘结剂、增稠剂和润湿剂,基于多孔涂层的质量,辅助粘结剂的质量百分含量为4%至17.5%,增稠剂的质量百分含量为0.5%至1%,润湿剂的质量百分含量为3%至5%。通过调控辅助粘结剂、增稠剂和润湿剂的质量百分含量在上述范围内,例如,辅助粘结剂的质量百分含量可以为4%、5%、10%、15%、17.5%或为其间的任意范围,增稠剂的质量百分含量可以为0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%或为其间的任意范围,润湿剂的质量百分含量可以为3%、3.5%、4%、4.5%、5%或为其间的任意范围,得到的隔膜具有良好的厚度一致性,且其凝胶现象得以改善。本技术对辅助粘结剂、增稠剂和润湿剂没有特别限制,只要能实现本技术的目的即可,例如,辅助粘结剂可以包括但不限于甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸异丁酯或甲基丙烯酸甲酯中的至少一种,增稠剂可以包括但不限于羧甲基纤维素钠、海藻酸或明胶中的至少一种,润湿剂可以包括但不限于烷基萘磺酸盐、十二烷基苯磺酸钠或聚氧乙烯脂肪醇醚中的至少一种。

13、在本技术的一种实施方案中,将隔膜在85℃下采用1mpa的压力热压1h,隔膜的厚度压缩量为80%至95%。当隔膜的厚度压缩量过小时(例如小于80%),得到的隔膜厚度容易偏厚,电化学装置厚度增加,会影响电化学装置的体积能量密度。当隔膜的厚度压缩量过大时(例如大于95%),会影响隔膜自身的结构。通过调控隔膜的厚度压缩量在上述范围内,例如,隔膜的厚度压缩量为80%、85%、90%、95%或为其间的任意范围,在改善隔膜的厚度一致性和凝胶现象的基础上,也不会影响电化学装置的体积能量密度。

14、在本技术的一种实施方案中,多孔涂层的水滴接触角为60°至90°。通过调控多孔涂层的水滴接触角在上述范围内,例如,多孔涂层的水滴接触角可以为60°、61°、70°、75°、80°、85°、90°或为其间的任意范围,说明隔膜具有良好的浸润性,能够被电解液充分浸润。在本技术中,上述水滴接触角为现有技术中已知的水滴接触角。

15、在本技术的一种实施方案中,多孔涂层的面密度为0.1g/m2至0.4g/m2。当多孔涂层的面密度过小时(例如小于0.1g/m2),会影响多孔基材和多孔涂层之间的粘结性。当多孔涂层的面密度过大时(例如大于0.4g/m2),会影响锂离子的传输。通过调控多孔涂层的面密度在本技术的范围内,例如,多孔涂层的面密度可以为0.1g/m2、0.15g/m2、0.2g/m2、0.25g/m2、0.3g/m2、0.35g/m2、0.4g/m2或为其间的任意范围,在改善隔膜的厚度一致性和凝胶现象的基础上,也不会影响电化学装置中锂离子的传输性能。

16、在本技术的一种实施方案中,多孔涂层和多孔基材的厚度比为1:2至1:5,多孔基材的厚度为8μm至40μm。通过调控多孔涂层和多孔基材的厚度比以及多孔基材的厚度在上述范围内,例如,多孔涂层和多孔基材的厚度比可以为1:2、1:3、1:4、1:5或为其间的任意范围,多孔基材的厚度可以为8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm或为其间的任意范围,在改善隔膜的厚度一致性和凝胶现象的基础上,以避免隔膜整体的厚度过厚而影响电化学装置的能量密度。其中,多孔涂层的厚度只要满足上述多孔涂层和多孔基材的厚度比以及多孔基材的厚度范围即可,例如,多孔涂层的厚度可以为5μm至20μm。

17、在本技术的一种实施方案中,多孔基材的材料可以包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚酰亚胺中的至少一种。优选地,多孔基材的材料包括重均分子量为100000至1000000的聚丙烯。当聚丙烯的重均分子量过小时(例如小于100000),会影响多孔基材和多孔涂层之间的粘结性,从而影响电化学装置的封装性能。当聚丙烯的重均分子量过大时(例如大于1000000),会影响多孔涂层的厚度一致性,从而影响隔膜的厚度一致性和电化学装置的封装性能。通过调控多孔基材材料中的聚丙烯的重均分子量在上述范围内,例如,聚丙烯的重均分子量可以为100000、200000、400000、600000、800000、1000000或为其间的任意范围,可以有效改善电化学装置的封装性能。

18、在本技术的一种实施方案中,隔膜满足以下特征中的至少一者:(a)隔膜的透气度为60s/100ml至300s/100ml;(b)隔膜的孔隙率为30%至55%;(c)多孔基材的孔径为10nm至60nm;(d)隔膜在130℃下,沿自身长度方向的热收缩率和宽度方向的热收缩率均小于或等于10%。当隔膜满足上述特征(a)-(d)中的至少一种,均有利于在改善电化学装置封装性能的基础上,也不影响电化学装置的其它性能,例如,电化学装置的锂离子传输性能和安全性能等。

19、在本技术的一种实施方案中,隔膜的透气度为60s/100ml至300s/100ml,通过调控隔膜的透气度在上述范围内,例如,隔膜的透气度可以为60s/100ml、100s/100ml、150s/100ml、200s/100ml、250s/100ml、300s/100ml或为其间的任意范围,在改善隔膜的厚度一致性和凝胶现象的基础上,隔膜还具有合适的透气度,从而有利于提高电化学装置的封装性能,以及使电化学装置具有良好的动力学性能(例如倍率性能)。

20、在本技术的一种实施方案中,隔膜的孔隙率为30%至55%,通过调控隔膜的孔隙率在上述范围内,例如,隔膜的孔隙率可以为30%、35%、40%、45%、50%、55%或为其间的任意范围,在改善隔膜的厚度一致性和凝胶现象的基础上,隔膜还能够满足电化学装置中锂离子的正常传输,同时隔膜还具有良好的结构稳定性,从而有利于在改善电化学装置封装性能的基础上,也不影响电化学装置的锂离子传输性能和安全性能。其中,隔膜中多孔基材的孔隙率和多孔涂层的孔隙率能够满足上述隔膜的孔隙率即可,例如,多孔基材的孔隙率可以为20%至60%,多孔涂层的孔隙率可以为40%至70%。

21、在本技术的一种实施方案中,多孔基材的孔径为10nm至80nm,通过调控多孔基材的孔径在上述范围内,例如,多孔基材的孔径可以为10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm或为其间的任意范围,在改善隔膜的厚度一致性和凝胶现象的基础上,能够满足电化学装置中锂离子的正常传输,从而有利于在改善电化学装置封装性能的基础上,也不影响电化学装置的锂离子传输性能。

22、在本技术的一种实施方案中,隔膜在130℃下,沿自身长度方向的热收缩率和宽度方向的热收缩率均小于或等于10%,优选地,热收缩率均大于0%且小于或等于10%,例如,长度方向的热收缩率和宽度方向的热收缩率各自独立地为0.1%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%或为其间的任意范围,说明隔膜具有良好的热稳定性。从而有利于在改善电化学装置封装性能的基础上,电化学装置还具有良好的安全性能。

23、本技术对隔膜的制备方法没有特别限制,只要能实现本技术的目的即可,例如,隔膜的制备方法可以包括但不限于以下步骤:将多孔涂层中所用的物质(例如聚合物、粘结剂、增稠剂和润湿剂等)加入溶剂中混合均匀得到多孔涂层浆料,然后将多孔涂层浆料涂覆在多孔基材的表面,烘干处理得到隔膜。其中,本技术对上述溶剂没有特别限制,只要能实现本技术的目的即可,例如,溶剂可以包括但不限于水、乙醇、n-甲基吡咯烷酮(nmp)或二甲基乙酰胺中的至少一种。本技术对上述涂覆的方法没有特别限制,只要能实现本技术的目的即可,例如微凹辊涂法等。

24、本技术的第二方面提供了一种电化学装置,其包括上述任一实施方案中的隔膜。上述隔膜具有良好的厚度一致性,不易产生隔膜凝胶现象,从而有利于改善电化学装置的封装性能。

25、在本技术的一种实施方案中,电化学装置包括电解液,电解液包括羧酸酯,基于电解液的质量,羧酸酯的质量百分含量为10%至65%。当羧酸酯的质量百分含量过高时(例如高于65%),会影响电化学装置的高温性能。通过调控羧酸酯的质量百分含量在上述范围内,例如,羧酸酯的质量百分含量可以为10%、20%、30%、40%、50%、60%、65%或为其间的任意范围,在改善电化学装置封装性能的基础上,有利于改善电化学装置的高温性能。

26、在本技术的一种实施方案中,羧酸酯包括γ-丁内酯、γ-戊内酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、乙酸仲丁酯、乙酸异丁酯、乙酸叔丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丙酸戊酯、丙酸异丙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丙酯、异丁酸甲酯、异丁酸乙酯、戊酸甲酯、戊酸乙酯、特戊酸甲酯或特戊酸乙酯中的至少一种。上述羧酸酯不易与上述隔膜发生反应,有利于抑制隔膜的凝胶现象,从而改善电化学装置的封装性能。

27、在本技术中,电解液还可以包括其它非水溶剂,本技术对其它非水溶剂没有特别限制,只要能实现本技术的目的即可,例如可以包括但不限于碳酸酯化合物、醚化合物或其它有机溶剂中的至少一种。上述碳酸酯化合物可以包括但不限于链状碳酸酯化合物、环状碳酸酯化合物或氟代碳酸酯化合物中的至少一种。上述链状碳酸酯化合物可以包括但不限于dmc、碳酸二乙酯(dec)、碳酸二丙酯(dpc)、碳酸甲丙酯(mpc)、碳酸乙丙酯(epc)或碳酸甲乙酯(emc)中的至少一种。上述其它环状碳酸酯可以包括但不限于ec、pc、碳酸亚丁酯(bc)或碳酸乙烯基亚乙酯(vec)中的至少一种。氟代碳酸酯化合物可以包括但不限于氟代碳酸亚乙酯(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-甲基亚乙酯或碳酸三氟甲基亚乙酯中的至少一种。上述醚化合物可以包括但不限于乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、二丁醚、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1,3-二氧六环、1,4-二氧六环或1,3-二氧五环中的至少一种。上述其它有机溶剂可以包括但不限于乙基乙烯基砜、甲基异丙基砜、异丙基仲丁基砜、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、磷酸三辛酯或磷酸酯中的至少一种。基于电解液的质量,上述其它非水溶剂的质量百分含量为5%至80%,例如5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%或为其间的任意范围。

28、在本技术中,电解液还可以包括锂盐,本技术对锂盐没有特别限制,只要能实现本技术的目的即可,例如锂盐可以包括但不限于六氟磷酸锂、liasf6、liclo4、lich3so3、licf3so3、lin(so2cf3)2、lic(so2cf3)3或lisif6中的至少一种,优选为lipf6。

29、在本技术中,上述正极为电化学装置中的正极,正极通常包括正极集流体和正极材料层,在本技术中,正极集流体没有特别限制,只要能够实现本技术目的即可,例如可以包括但不限于铝箔、铝合金箔或复合集流体等。在本技术中,对正极集流体的厚度没有特别限制,只要能够实现本技术目的即可,例如厚度为8μm至12μm。在本技术中,正极材料层可以设置于正极集流体厚度方向上的一个表面上,也可以设置于正极集流体厚度方向上的两个表面上。需要说明,这里的“表面”可以是正极集流体的全部区域,也可以是正极集流体的部分区域,本技术没有特别限制,只要能实现本技术目的即可。

30、在本技术中,正极材料层中包括正极活性材料,本技术对正极活性材料没有特别限制,只要能够实现本技术目的即可,例如可以包括但不限于锂或过渡金属元素的复合氧化物、硫化物、硒化物或卤化物中的至少一种。本技术对上述过渡金属元素没有特别限制,只要能实现本技术的目的即可,例如可以包括镍、锰、钴或铁中的至少一种。具体地,正极活性材料可以包括licoo2、linio2、limno2、limn2o4、li(nia1cob1mnc1)o2(0<a1<1,0<b1<1,0<c1<1,a1+b1+c1=1)、limn2o4lini1-y1coy1o2(0<y1<1)、licol-y2mny2o2(0<y2<1)、linil-y3mny3o2(0<y3<1)、li(nia2mnb2coc2)o4(0<a2<2,0<b2<2,0<c2<2,a2+b2+c2=2)、limn2-z1niz1o4(0<z1<2)、limn2-z2coz2o4(0<z2<2)、li(nia3cob3alc3)o2(0<a3<1,0<b3<1,0<c3<1,a3+b3+c3=1)、licopo4或lifepo4中的至少一种。

31、正极材料层还可以包括粘结剂,本技术对粘结剂没有特别限制,只要能够实现本技术目的即可,例如可以包括但不限于聚乙烯醇、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、二乙酰基纤维素、聚氯乙烯、羧化的聚氯乙烯、聚氟乙烯、含亚乙基氧的聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、丁苯橡胶、丙烯酸(酯)化的丁苯橡胶、环氧树脂或尼龙中的至少一种。

32、在本技术中,正极材料层中还可以包括导电剂,本技术对导电剂没有特别限制,只要能够实现本技术目的即可,例如可以包括但不限于天然石墨、人造石墨、导电炭黑(superp)、碳纳米管(cnts)、碳纤维、鳞片石墨、科琴黑、石墨烯、金属材料或导电聚合物中的至少一种。上述碳纳米管可以包括但不限于单壁碳纳米管和/或多壁碳纳米管。上述碳纤维可以包括但不限于气相生长碳纤维(vgcf)和/或纳米碳纤维。上述金属材料可以包括但不限于金属粉和/或金属纤维,具体地,金属可以包括但不限于铜、镍、铝或银中的至少一种。上述导电聚合物可以包括但不限于聚亚苯基衍生物、聚苯胺、聚噻吩、聚乙炔或聚吡咯中的至少一种。

33、任选地,正极还可以包括导电层,导电层位于正极集流体和正极材料层之间。本技术对导电层的组成没有特别限制,可以是本领域常用的导电层,例如可以包括但不限于上述导电剂和上述粘结剂。

34、在本技术中,上述负极为电化学装置中的负极,负极通常包括负极集流体和负极材料层,本技术对负极集流体没有特别限制,只要能够实现本技术目的即可,例如,可以包括但不限于铜箔、铜合金箔、镍箔、不锈钢箔、钛箔、泡沫镍、泡沫铜或复合集流体等。在本技术中,对负极的集流体的厚度没有特别限制,只要能够实现本技术目的即可,例如厚度为4μm至12μm。在本技术中,负极材料层可以设置于负极集流体厚度方向上的一个表面上,也可以设置于负极集流体厚度方向上的两个表面上。需要说明,这里的“表面”可以是负极集流体的全部区域,也可以是负极集流体的部分区域,本技术没有特别限制,只要能实现本技术目的即可。

35、本技术中,负极材料层包括负极活性材料,其中,负极活性材料没有特别限制,只要能实现本技术的目的即可,例如可以包括但不限于可逆地嵌入/脱嵌锂离子的材料、锂金属、锂金属合金、能够掺杂/脱掺杂锂的材料或过渡金属氧化物中的至少一种。

36、可逆地嵌入/脱嵌锂离子的材料可以包括但不限于碳材料,碳材料包括结晶碳和/或非晶碳。结晶碳可以包括但不限于无定形的或板形的、小片形的、球形的或纤维形的天然石墨、人造石墨、热解碳、中间相沥青基碳纤维、中间相碳微珠、中间相沥青或高温锻烧炭(如石油或衍生自煤焦油沥青的焦炭)。非晶碳可以包括但不限于软碳、硬碳、中间相沥青碳化产物或烧制焦炭中的至少一种。锂金属合金包括锂和na、k、rb、cs、fr、be、mg、ca、sr、si、sb、pb、in、zn、ba、ra、ge、al或sn中的至少一种金属。能够掺杂/脱掺杂锂的材料可以包括但不限于si、siox(0<x≤2)、si/c复合物、si-q合金(其中,q包括碱金属、碱土金属、第13族至第16族元素、过渡元素、稀土元素中的至少一种,但不为si)、sn、sno2、sn-c复合物、sn-r(其中,r包括碱金属、碱土金属、第13族至第16族元素、过渡元素、稀土元素中的至少一种,但不为sn)等。q和r各自独立第包括mg、ca、sr、ba、ra、sc、y、ti、zr、hf、rf、v、nb、ta、db、cr、mo、w、sg、tc、re、bh、fe、pb、ru、os、hs、rh、ir、pd、pt、cu、ag、au、zn、cd、b、al、ga、sn、in、tl、ge、p、as、sb、bi、s、se、te或po中的至少一种。过渡金属氧化物可以包括但不限于氧化钒和/或氧化锂钒。

37、在本技术中,负极材料层中还可以包括导电剂,本技术对导电剂没有特别限制,只要能够实现本技术目的即可,例如可以包括但不限于上述导电剂中的至少一种。

38、在本技术中,负极材料层中还可以包括粘结剂,本技术对粘结剂没有特别限制,只要能够实现本技术目的即可,例如可以包括但不限于上述粘结剂中的至少一种。

39、任选地,负极还可以包括导电层,导电层位于负极集流体和负极材料层之间。本技术对导电层的组成没有特别限制,可以是本领域常用的导电层,导电层可以包括但不限于上述导电剂和上述粘结剂。

40、本技术的电化学装置没有特别限制,其可以包括发生电化学反应的任何装置。在一些实施方案中,电化学装置可以包括但不限于:锂金属二次电池、锂离子二次电池(锂离子电池)、锂聚合物二次电池或锂离子聚合物二次电池等。

41、电化学装置的制备过程为本领域技术人员所熟知的,本技术没有特别的限制,例如,可以包括但不限于以下步骤:将正极、隔膜和负极按顺序堆叠,并根据需要将其卷绕、折叠等操作得到卷绕结构的电极组件,将电极组件放入包装袋内,将电解液注入包装袋并封口,得到电化学装置;或者,将正极、隔膜和负极按顺序堆叠,然后用胶带将整个叠片结构的四个角固定好得到叠片结构的电极组件,将电极组件置入包装袋内,将电解液注入包装袋并封口,得到电化学装置。此外,也可以根据需要将防过电流元件、导板等置于包装袋中,从而防止电化学装置内部的压力上升、过充放电。

42、本技术的第三方面提供了一种电子装置,其包括上述任一实施方案中的电化学装置。本技术提供的电化学装置具有良好的封装性能,从而本技术提供的电子装置具有较长的使用寿命和良好的使用性能。

43、本技术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、照明器具、玩具、游戏机、钟表、电动工具、闪光灯、照相机、家庭用大型蓄电池和锂离子电容器等。

44、本技术提供了一种隔膜、包含该隔膜的电化学装置及电子装置,隔膜包括多孔基材和设置在多孔基材至少一个表面的多孔涂层,多孔涂层包括聚合物,隔膜的厚度cov为0.01至0.02。本技术提供的隔膜具有良好的厚度一致性,从而有利于改善电化学装置的封装性能,例如,对于含有多极耳的电化学装置,能够提高电化学装置的卷绕优率。得到的电子装置具有较长的使用寿命和良好的使用性能。

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