[发明专利]电化学装置

说明书

本申请公开了一种电化学装置，涉及储能技术领域，所述阳极极片包括：阳极集流体以及至少位于所述阳极集流体一个表面上的第一活性物质和第二活性物质；所述阳极极片包括主体区和削薄区，所述削薄区位于所述主体区的外边缘；所述第一活性物质覆盖所述主体区，所述第二活性物质覆盖所述削薄区。本发明将具有小粒径的第二活性物质应用于涂覆削薄区，由于小粒径物质能减少电池中锂离子的传输路径，因此具有较优异的动力学性能，大倍率情况表现更优；同时，小粒径的第二活性物质还兼顾有高克容量的特性，使得锂离子电池的循环性能有显著的提高。

技术领域

本申请涉及储能技术领域，尤其涉及一种电化学装置。

背景技术

随着电子产品的普及和生活工作节奏的加快，除了要求电子产品有更强的续航能力之外，还对充电速度也提出了更高的要求，进一步提高了对电池的要求。

通常的，电池在生产过程中涉及到涂覆工序，即将包含活性物质的浆料按照一定的重量涂覆到集流体上（如铜箔等基材），但由于浆料的自然流体特性，极片涂覆边缘较主体较薄（即削薄区），使用削薄区的电芯对应位置厚度较薄，在后续的热冷压工序时该位置受压不足，导致锂离子传输路径较大（即极化较大）。在大倍率（快充体系）充放电或对动力学窗口较窄、设计比较极限的体系，界面容易出问题，进而导致循环容量保持率下降、循环膨胀、界面析锂等异常，影响产品性能甚至发生市场端安全隐患。

现有的涂覆工艺，为将削薄区调至最佳水平，往往需要大量时间，通常会在涂覆时适当多涂敷一定宽度，并在分条工序裁切丢弃5~15mm的边缘物料，浪费较严重；尽管如此，对动力学窗口较窄或者设计比较极限的体系，还是会受到削薄区的影响，容易在充放电过程中带来循环膨胀、界面析锂等异常问题。

发明内容

本申请实施例提供一种电化学装置，能够改善电芯充放电过程中，使用削薄区的电芯因动力学不足导致的析锂问题，提升锂离子电池的循环性能，还可以提高材料利用率以及降低电芯成本。

第一方面，本申请实施例提供了一种电化学装置，包括阳极极片，该阳极极片包括阳极集流体以及至少位于所述阳极集流体一个表面上的第一活性物质和第二活性物质。阳极极片包括主体区和削薄区，削薄区位于主体区的外边缘，第一活性物质覆盖主体区，第二活性物质覆盖削薄区。

第一活性物质在累积体积分布曲线中的50％处材料颗粒的粒径值Dv50′与第二活性物质在累积体积分布曲线中的50％处材料颗粒的粒径值Dv50″满足式Ⅰ所示关系：

2μm≤Dv50′- Dv50″≤10μm 式Ⅰ

第一活性物质在累积体积分布曲线中的99％处材料颗粒的粒径值Dv99′与第二活性物质在累积体积分布曲线中的99％处材料颗粒的粒径值Dv99″满足式Ⅱ所示关系：

5μm≤Dv99′- Dv99″≤20μm 式Ⅱ

拉曼光谱中，第一活性物质在1320-1370cm^-1之间出现的D峰的峰强度Id′与在1570-1620cm^-1之间出现的G峰的峰强度Ig′的比值为Id′/ Ig′；第二活性物质在1320-1370cm^-1之间出现的D峰的峰强度Id″与在1570-1620cm^-1之间出现的G峰的峰强度Ig″的比值为Id″/ Ig″；二者满足式Ⅲ所示关系：

0.05≤ Id″/Ig″ - Id′/Ig′≤0.20 式Ⅲ。

第一活性物质在累积体积分布曲线中的50％处材料颗粒的粒径值Dv50′的取值范围为10~20μm，第二活性物质在累积体积分布曲线中的50％处材料颗粒的粒径值Dv50″的取值范围为6~14μm。

第一活性物质在累积体积分布曲线中的99％处材料颗粒的粒径值Dv99′的取值范围为40~60μm，第二活性物质在累积体积分布曲线中的99％处材料颗粒的粒径值Dv99″的取值范围为25~40μm。