[发明专利]电化学装置及电子设备有效

专利信息
申请号: 202110340784.2 申请日: 2021-03-30
公开(公告)号: CN113097429B 公开(公告)日: 2022-09-23
发明(设计)人: 冯鹏洋 申请(专利权)人: 宁德新能源科技有限公司
主分类号: H01M4/13 分类号: H01M4/13;H01M4/139;H01M10/0525
代理公司: 北京汇思诚业知识产权代理有限公司 11444 代理人: 钱娴静
地址: 352100 福建*** 国省代码: 福建;35
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摘要:
搜索关键词: 电化学 装置 电子设备
【说明书】:

本申请涉及二次电池技术领域,具体涉及电化学装置及电子设备。本申请的电化学装置包括正极、负极和电解液,所述正极包括正极集流体和设置在所述正极集流体上的正极活性物质层,所述正极活性物质层包括正极活性材料;所述负极包括负极集流体和设置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括负极活性材料;当所述电化学装置在满充状态下,所述负极活性材料的末端电位为AV;所述电化学装置的过量系数为B,且B/A的比值为13.2至26.3。本申请提供的电化学装置及电子装置能够在不影响电池的能量密度下提高电池的倍率性能。

技术领域

本申请涉及储能技术领域,具体地讲,涉及电化学装置及电子设备。

背景技术

随着手机市场的不断发展,对适用于手机市场的锂离子电池的要求也越来越高,解决续航问题的根本就是提高锂离子的能量密度,使得手机在有限的体积下,能够储存更多的能量。现有技术主要采用提高负极活性材料的石墨化温度,以达到对负极活性材料比容量的最大发挥,但是由于高的石墨化温度,会导致层面间距更小,严重阻碍锂离子的快速嵌入或脱出。这就需要解决能量密度与快充性能的平衡问题。

因此,在不改变能量密度下如何提高电池的倍率性能,即快充性能是目前需要解决的问题。

发明内容

鉴于此,本申请提出了电化学装置及电子设备,可以在不影响电池的能量密度下提高电池的倍率性能。

第一方面,本申请提供一种电化学装置,包括正极、负极和电解液,所述正极包括正极集流体和设置在所述正极集流体上的正极活性物质层,所述正极活性物质层包括正极材料;所述负极包括负极集流体和设置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括负极活性材料;当所述电化学装置在满充状态下,所述负极活性材料的末端电位为A V,A的取值范围为0.050至0.079;所述电化学装置的过量系数为B,且B/A的比值为13.2至26.3。

如上的CW及活性物质百分含量的获取方式为将电池拆出正负极极片,分别在平整的极片上冲小圆片(如1540.25mm2面积),并称量活性物质层的重量即为CW(涂膜区重量-空铜铝箔重量得到)。然后将小圆片加浓盐酸消解,并过滤,烘干,然后计算得出活性物质在活性物质层的百分比(盐酸消解后烘干的待测物重量/盐酸消解前待测物重量)。

在本公开的说明中,“满充状态”指的是将电化学装置恒电流充电至至最大设计电压下的状态,且包含静置(一般静置10min)后的状态,均视为满充状态,除非有特别说明,最大设计电压包括但不限于4.48V、4.5V、4.53V或4.45V,甚至更高电压。

在本公开的说明中,“满放状态”指的是将电化学装置恒电流放电至最小设计电压下的状态,且包含静置(一般静置10min)后的状态,均视为满放状态,除非有特别说明,最大设计电压包括但不限于3.0V、2.8V、2.6V或2.0V,甚至更低电压。

在一种可行的实施方式中,所述负极活性物质层的单层厚度为Cμm,C的取值范围为30至70。

在一种可行的实施方式中,当所述电化学装置在满充状态下,通过X射线衍射法,所述负极活性物质层的(004)面的峰面积C004和(110)面的峰面积C110的比值OI值与所述负极活性物质层的厚度C之间的关系满足:0.06<OI/C<0.2。所述的OI值测试流程如下:按照中华人民共和国机械行业标准JB/T 4220-2011《人造石墨的点阵参数测定方法》测试负极活性材料层的X射线衍射图谱中的(004)面衍射线图形和(110)面衍射线图形。试验条件如下:X射线采用CuKα辐射,CuKα辐射由滤波片或单色器除去。在记录004衍射线图形时,衍射角2θ的扫描范围为53°至57°。在记录110衍射线图形时,衍射角2θ的扫描范围为75°至79°。由(004)面衍射线图形得到的峰面积记为C004。由(110)面衍射线图形得到的峰面积记为C110。计算负极活性材料层的C004/C110的比值。

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