电化学装置和电子装置的制作方法

文档序号:37767027发布日期:2024-04-25 10:53阅读:7来源:国知局
电化学装置和电子装置的制作方法

本技术涉及电化学领域,特别是涉及一种电化学装置和电子装置。


背景技术:

1、电化学装置(如锂离子电池)具有高能量密度、低维护、低自放电、长循环寿命、无记忆效应、工作电压稳定和环境友好等特性,被广泛应用于便携式电子设备(如手机、笔记本、相机等)、电动工具和电动汽车等领域。随着技术的快速发展以及市场需求的多样性,人们对锂离子电池提出了更多要求,例如更薄、更轻、安全性能更高、容量更高等。

2、其中,正极极片是锂离子电池中的重要部件,但是现有的正极极片中正极活性材料层与正极集流体之间的粘接力较弱,正极材料层出现脱膜的风险较高。基于此,开发一种能够降低正极活性材料层脱膜风险的锂离子电池显得尤为重要。


技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种电化学装置和电子装置,以在降低正极活性材料层脱膜风险的情况下,兼顾电化学装置的容量。

2、需要说明的是,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。具体技术方案如下:

3、本技术的第一方面提供了一种电化学装置,包括正极极片,正极极片包括正极集流体以及设置于正极集流体至少一个表面上的正极活性材料层,正极活性材料层包括第一正极活性材料层和第二正极活性材料层,第一正极活性材料层设置于正极集流体的表面,第二正极活性材料层设置于第一正极活性材料层远离正极集流体的表面上;第一正极活性材料层包括第一正极活性材料,第一正极活性材料包括钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂或锰酸锂中的至少一种,第二正极活性材料层包括第二正极活性材料,第二正极活性材料包括磷酸铁锰锂或磷酸铁锂中的至少一种;沿正极极片展开后的宽度方向,第一正极活性材料层包括第一端面和与第一端面相对的第三端面,第二正极活性材料层包括第二端面和与第二端面相对的第四端面,第一端面与第二端面位于正极极片的第一侧,第三端面与第四端面位于正极极片的第二侧,第一侧与第二侧相对;沿正极极片展开后的宽度方向,第一端面超出第二端面,第四端面不超出第三端面。本技术通过设置沿正极极片展开后的宽度方向,第一端面超出第二端面,第四端面不超出第三端面,使得第二正极活性材料层与正极集流体接触的可能性下降,从而降低了正极活性材料层沿宽度方向边缘部分脱膜的风险。由此,本技术通过调控第一正极活性材料和第二正极活性材料的种类,以及调控第一端面超出第二端面,第四端面不超出第三端面,使得电化学装置在降低正极活性材料层脱膜风险的情况下,兼顾其自身容量。并且,降低了电化学装置的生产成本。

4、在本技术的一种实施方案中,沿正极极片展开后的厚度方向,第二正极活性材料层在正极集流体的投影位于第一正极活性材料层在正极集流体的投影之内,可进一步降低第二正极活性材料层发生脱模的风险。

5、在本技术的一种实施方案中,沿正极极片展开后的宽度方向,正极活性材料层包括主体部分和边缘部分,边缘部分为第一正极活性材料层超出第二正极活性材料层的部分;基于主体部分中第一正极活性材料和第二正极活性材料的总质量,第二正极活性材料的质量百分含量为5%至95%。

6、在本技术的一种实施方案中,基于主体部分中第一正极活性材料和第二正极活性材料的总质量,第二正极活性材料的质量百分含量为5%至60%。

7、在本技术的一种实施方案中,第一端面超出第二端面的距离为m1,0.2mm≤m1≤2mm。将第一端面超出第二端面的距离调控在上述范围内,电化学装置在降低正极活性材料层脱膜风险的情况下,兼顾其自身容量,并且降低了电化学装置的生产成本。

8、在本技术的一种实施方案中,第三端面超出第四端面的距离为m2,0.2mm≤m2≤2mm。将第三端面超出第四端面的距离调控在上述范围内,电化学装置在降低正极活性材料层脱膜风险的情况下,兼顾其自身容量,并且降低了电化学装置的生产成本。

9、在本技术的一种实施方案中,第一正极活性材料层还包括第一导电剂和第一粘结剂,基于第一正极活性材料层的质量,第一正极活性材料的质量百分含量为95%至98%,第一导电剂的质量百分含量为0.5%至3%,第一粘结剂的质量百分含量为0.5%至3%;和/或,第二正极活性材料层还包括第二导电剂和第二粘结剂,基于第二正极活性材料层的质量,第二正极活性材料的质量百分含量为95%至98%,第二导电剂的质量百分含量为0.6%至3%,第一粘结剂的质量百分含量为0.5%至2%。将第一正极活性材料层中第一正极活性材料、第一导电剂和第一粘结剂的含量调控在上述范围内,将第二正极活性材料层中第二正极活性材料、第二导电剂和第二粘结剂的含量调控在上述范围内,使得电化学装置在降低正极活性材料层脱膜风险的情况下,兼顾其自身容量。

10、在本技术的一种实施方案中,在主体部分中,正极活性材料层的涂布重量为200mg/1540.24mm2至600mg/1540.24mm2。将正极活性材料层的涂布重量调控在上述范围内,能够使正极活性材料层具有较多的正极活性材料,为电化学装置提供较高的容量。

11、在本技术的一种实施方案中,第一正极活性材料的克容量为a,第二正极活性材料的克容量为b,满足:10%≤(a-b)/b×100%≤75%,160mah/g≤a≤210mah/g。将(a-b)/b×100%的值以及第一正极活性材料的克容量a调控在上述范围内,有利于在兼顾电化学装置容量、降低正极活性材料层脱膜风险的情况下,降低电化学装置的生产成本。

12、在本技术的一种实施方案中,14%≤(a-b)/b×100%≤30%。将(a-b)/b×100%的值调控在上述范围内,有利于进一步在兼顾电化学装置容量、降低正极活性材料层脱膜风险的情况下,降低电化学装置的生产成本。

13、在本技术的一种实施方案中,120mah/g≤b≤140mah/g。

14、在本技术的一种实施方案中,电化学装置还包括负极极片,负极极片包括负极集流体以及设置于负极集流体至少一个表面上的负极活性材料层,负极活性材料层的涂布重量为100mg/1540.24mm2至300mg/1540.24mm2。将负极活性材料层的涂布重量调控在上述范围内,能够为负极活性材料层提供较高的容量,从而使电化学装置具有较高的容量。

15、在本技术的一种实施方案中,负极活性材料层包括负极活性材料,负极活性材料的克容量为280mah/g至420mah/g。将负极活性材料的克容量调控在上述范围内,有利于为电化学装置提供较高的容量。

16、在本技术的一种实施方案中,电化学装置的cb值满足:1.04≤cb≤1.2。

17、在本技术的一种实施方案中,沿正极极片的宽度方向,正极活性材料层包括主体部分和边缘部分,边缘部分为第一正极活性材料层超出第二正极活性材料层的部分,边缘部分的cb值≥主体部分的cb值。

18、在本技术的一种实施方案中,沿正极极片展开后的长度方向,第一正极活性材料层的长度大于第二正极活性材料层的长度。

19、本技术的第二方面提供了一种电子装置,其包括前述任一实施方案所述的电化学装置。

20、本技术实施例的有益效果:

21、本技术实施例提供了一种电化学装置和电子装置,其中,电化学装置中的第一正极活性材料具有良好的粘性和高克容量,将第一正极活性材料应用于第一正极活性材料层中,使第一正极活性材料层与正极集流体之间能够具有良好的粘接力,从而降低正极活性材料层脱膜的风险,并且,能够为电化学装置提供较高的克容量,从而使电化学装置具有高容量。第二正极活性材料具有克容量较高、成本低的特点,选用第二正极活性材料应用于第二正极活性材料层中,能够在兼顾电化学装置的容量的情况下,降低电化学装置的生产成本。由于第二正极活性材料层相对于第一正极活性材料层的粘接力较弱,因此,本技术实施例通过设置沿正极极片展开后的宽度方向,第一端面超出第二端面,第四端面不超出第三端面,使得第二正极活性材料层与正极集流体接触的可能性下降,从而降低了正极活性材料层边缘部分脱膜的风险。另外,本技术实施例通过调控第一正极活性材料和第二正极活性材料的种类,以及调控第一端面超出第二端面,第四端面不超出第三端面,使得电化学装置在降低正极活性材料层脱膜风险的情况下,兼顾其自身容量。并且,降低了电化学装置的生产成本。

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