[发明专利]电化学装置和电子装置

说明书

本申请涉及一种电化学装置和电子装置。具体而言，本申请提供一种电化学装置，其包括：正极、负极和电解液，所述负极包括负极集流体和形成在所述负极集流体上的负极活性物质层，所述负极活性物质层包含负极活性物质，其中所述负极活性物质层与所述负极集流体之间具有导电性材料，所述导电性材料的平均粒径小于所述负极活性物质的平均粒径，并且负极活性物质层具有特定的重量。本申请的电化学装置具有改进的高温循环膨胀性能和抗过充性能。

技术领域

本申请涉及储能领域，具体涉及一种电化学装置和电子装置，特别是锂离子电池。

背景技术

电化学装置(例如，锂离子电池)具有电压高、体积小、质量轻、比容量高、无记忆效应、无污染、自放电小和循环寿命长等优点，已广泛应用于数码产品、电动汽车、混合动力汽车等很多领域。随着锂离子电池的广泛应用，其安全性能也受到越来越多的关注。

锂离子电池的安全隐患主要是由内部过热导致的。如果锂离子电池内部产生的热量无法迅速释放出去，锂离子电池的温度将不断升高，从而加剧锂离子电池内的化学反应，最终导致锂离子电池热失控，直至发生爆炸、燃烧等安全事故。

有鉴于此，确有必要提供一种具有改进的性能的电化学装置和电子装置。

发明内容

本申请实施例通过提供一种具有改进的高温循环膨胀性能和抗过充性能的电化学装置和电子装置以在至少某种程度上解决至少一种存在于相关领域中安全的问题。

在本申请的一方面，本申请提供了一种电化学装置，其包括：正极、负极和电解液，所述负极包括负极集流体和形成在所述负极集流体上的负极活性物质层，所述负极活性物质层包含负极活性物质，其中：所述负极活性物质层与所述负极集流体之间具有导电性材料，所述导电性材料的平均粒径小于所述负极活性物质的平均粒径，所述负极活性物质层每单位面积的重量为W mg/cm²，W在3至12的范围内。

根据本申请的实施例，所述导电性材料的平均粒径为1μm以下。

根据本申请的实施例，所述导电性材料包括炭黑、碳纤维、石墨烯或碳纳米管中的至少一种。

根据本申请的实施例，所述负极活性物质层与所述负极集流体之间进一步包括粘合剂。

根据本申请的实施例，所述粘合剂包括苯乙烯-丁二烯橡胶、苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、聚偏二氟乙烯、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺或脱乙酰壳多糖中的至少一种。

根据本申请的实施例，所述粘合剂包括可蒸发或可分解的有机粘合剂。

根据本申请的实施例，所述有机粘合剂包括甲壳质-壳聚糖衍生物、含氟树脂、合成橡胶、聚酰胺、聚酰亚胺、聚烯烃或聚丙烯酸树脂中的至少一种。

根据本申请的实施例，所述负极集流体的拉伸强度为F N/mm²，F为400以上且100/3≤F/W≤150。

根据本申请的实施例，所述负极集流体的拉伸强度为F N/mm²，所述负极活性物质层的密度为D g/cm³，D在1.4至2.0的范围内且560≤F×D≤1800。

根据本申请的实施例，所述电解液包括以下化合物中的至少一种：

(a)丙酸酯；

(b)具有氰基的有机化合物；

(c)二氟磷酸锂；

(d)式1化合物：

其中：