[发明专利]电化学装置和电子装置

说明书

本申请提供一种电化学装置，包括第一极片、第二极片和设置于第一极片与第二极片之间的隔膜组成的电极组件，第一极片包括集流体、极耳和活性物质层，活性物质层由主体区和边缘区组成，边缘区和主体区的宽度分别为w₁、w₂，0＜w₁/w₂≤5％，边缘区和主体区的厚度分别为t₁、t₂，95％≤t₁/t₂≤100％。具有上述参数的边缘区，有利于提高电化学装置的能量密度，降低析锂风险，提高电化学装置的安全性。另，本申请还提供一种电子装置。

技术领域

本申请涉及一种电化学装置和具有电化学装置的电子装置。

背景技术

随着消费电子类的产品如笔记本电脑、手机、掌上游戏机、平板电脑、移动电源和无人机等的普及，人们对电化学装置(例如，锂离子电池)的要求越来越严格。

然而，电化学装置的能量密度及安全性仍无法得到有效的保障。

发明内容

为解决现有技术以上不足之处，本申请提供一种电化学装置以及包括上述电化学装置的电子装置。

根据本申请的一个方面，本申请提供一种电化学装置，包括壳体和容纳于壳体的电极组件，电极组件包括第一极片、第二极片和设置于第一极片与第二极片之间的隔膜。第一极片包括集流体、极耳和活性物质层。集流体包括第一端、与第一端相对设置的第二端以及连接于第一端和第二端之间的第三端和第四端，第三端和第四端相对设置。极耳与集流体一体成型并伸出第三端。活性物质层设置于集流体的表面，活性物质层由主体区和边缘区组成，主体区和边缘区均从第一端向第二端延伸设置，并且，沿极耳的伸出方向，边缘区相比主体区更靠近第三端，并与主体区相邻接设置。其中，边缘区和主体区的宽度分别为W₁、W₂，0＜W₁/W₂≤5％，边缘区和主体区的厚度分别为t₁、t₂，95％≤t₁/t₂≤100％。

本申请通过设置具有上述参数的边缘区，减少了边缘区在活性物质层中的面积占比，同时提高了边缘区相比主体区的厚度比例，一方面，边缘区的单面面积上的活性物质含量得以提高，有利于提高电化学装置的能量密度，另外一方面，可以降低析锂风险，从而提高了电化学装置的安全性。

在本申请的一些实施例中，活性物质层包括活性材料和粘结剂，活性材料在主体区和边缘区的种类相同，粘结剂在主体区和边缘区的种类相同。如此，主体区和边缘区可通过相同的活性物质浆料同时涂布在集流体上，节省涂布工序。

在本申请的一些实施例中，第一极片为阳极极片，活性材料包括天然石墨、人造石墨、中间相微碳球、硬碳、软碳、硅、硅碳复合物、硅氧化物、锂锡合金、锂锡氧合金、金属锡、锡氧化物、钛酸锂、锂铝合金或金属锂中的至少一种。通过将第一极片设置为阳极极片，边缘区为锂离子的嵌入和脱出提供了更多的活性物质，因此可以降低阳极析锂的风险，提供电化学装置的安全性。

在本申请的一些实施例中，第一极片为阴极极片，活性材料包括镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、磷酸铁锂、富锂锰基材料、钴酸锂、锰酸锂、磷酸锰铁锂或钛酸锂中的至少一种。通过将第一极片设置为阴极极片，边缘区的活性物质提供了更多的锂离子，有利于提高电化学装置的能量密度。

在本申请的一些实施例中，第一极片还包括设置于集流体表面的绝缘层，绝缘层从第一端向第二端延伸设置，并且，沿极耳的伸出方向，绝缘层相比边缘区更靠近第三端，并与边缘区相邻接或至少部分重叠设置。通过绝缘层的设置，可以防止极片在裁切过程中产生的毛刺刺穿隔膜，导致阴阳极片接触短路，或者在高温下因隔离膜收缩等引起的阴阳极短路。