[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和电子装置，其中，一种电化学装置，包括：正极、负极、隔离膜和电解液；正极包括：正极集流体和设置在正极集流体至少一个表面上的正极活性物质层，正极活性物质层包括：正极活性物质，正极活性物质层的体积为V1cm³，正极活性物质的真体积为V2cm³，0.8≤V2/V1≤0.92。本申请一些实施例中，正极活性物质层具有较高的堆积效率和密度，在体积一定的情况下可以存储更多的能量，并减少电解液与正极活性物质的浸润空间，从而减少在高电压高温情况下正极材料与电解液之间的反应，能够改善电化学装置在高电压高温下的循环性能和低温放电性能。

本申请是2021年03月05日提交的申请号为202110242963.2，发明名称为“电化学装置和电子装置”的发明专利的分案申请。

技术领域

本申请涉及电化学技术领域，尤其涉及一种电化学装置和电子装置。

背景技术

电化学装置(例如锂离子电池)被广泛应用到各个领域，随着社会的进步，人们对电化学装置的能量密度提出了更高的要求。

一些技术中，人们尝试通过提高电压以放出更多的能量，从而提高电化学装置的能量密度，然而，在高电压体系下电化学装置遇到了一系列新的技术瓶颈，以正极材料为钴酸锂的锂离子电池为例，一方面，当锂离子电池低温放电性能优良时，高温循环性能会下降；当高温循环性能有所提升时，低温放电性能有所下降，在高温循环性能和低温放电性能之间很难平衡。另一方面，在高电压体系下，钴酸锂表面表现出强氧化能力，容易与电解液发生反应，导致正极活性物质与电解液之间的界面关系不佳，而在处理界面关系的问题时，既需要平衡低温下的放电性能，还需要保证高温下的循环性能，问题不易解决。

一些相关技术中，通过对正极活性物质的表面采用金属氧化物或其他材料进行包覆修饰尝试解决上述问题，但是包覆物质会对锂离子的传输造成一定的阻碍作用，导致直流电阻(DCR，Directive Current Resistance)增加，倍率性能也会降低，并且锂离子电池的高低温放电性能也会造成劣化。

因此，如何使电化学装置同时具有良好的高温循环性能和低温放电性能是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请提供电化学装置和电子装置，能够在提高能量密度的同时，减少正极活性物质的表面与电解液的反应，改善电化学装置在高电压高温下的循环性能和低温放电性能。

本申请在一些实施例中提出一种电化学装置，包括：正极、负极、隔离膜和电解液；正极包括：正极集流体和设置在正极集流体至少一个表面上的正极活性物质层，正极活性物质层包括：正极活性物质，正极活性物质层的体积为V1 cm³，正极活性物质的真体积为V2cm³，0.8≤V2/V1≤0.92。

在一些实施例中，电解液进一步包含腈类化合物或羧酸酯化合物中的至少一种，腈类化合物占电解液总质量的m，满足0.5≤m％≤10，羧酸酯化合物占电解液总质量的n，12≤n％≤40。

在一些实施例中，满足0.006≤m/(V2/V1)≤0.095。

在一些实施例中，满足0.16≤n/(V2/V1)≤0.5。

在一些实施例中，腈类化合物包括：1,3,6-己三甲腈、丁二腈、己二腈、辛二腈、戊二腈、癸二腈、乙二醇二乙氰醚、1,3,5-戊三甲腈、对甲基苯甲腈、2,2-二氟丁二腈、三氰基苯、反式丁烯二腈或反式己烯二腈中的至少一种；和/或，羧酸酯化合物包括：乙酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯或丙酸戊酯或丁酸丙酯中的至少一种。