[发明专利]电化学装置及用电设备

说明书

本申请公开一种电化学装置及用电设备。同一极片与其两侧隔离层之间的粘结力不同，正负极片膨胀时可相对移动，能够降低结构变形及集流体断裂的风险，并改善电池的机械安全性能；且一侧的粘结力降低，可维持电池动力学优势，降低电芯的变形率，并改善其倍率性能。

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体涉及一种电化学装置及用电设备。

背景技术

在电化学装置(例如锂离子电池)中，隔离层设置于正极片和负极片之间，其主要作用是：隔离正极片和负极片，避免电子在正负极间直接导通导致电池短路，同时允许电解液中的离子自由通过。

业界制备隔离层的主流技术之一是无隔膜技术，即通过刮涂法将制备隔离层的材料直接形成于极片的表面上。但是，采用无隔膜技术制得的隔离层与极片之间的粘结力较大，电化学装置在充放电循环过程正负极片膨胀后难以沿着极片延伸方向相对移动，从而容易导致结构变形或集流体断裂，并且，隔离层与极片间较大的粘结力减小了其界面间隙，不仅不利于电解液的传输，容易析锂，导致电化学装置较差的倍率性能，还会影响正极片在高温下产生的气体的及时释放，且散热慢，安全性能较低。

发明内容

鉴于此，本申请提供一种电化学装置及用电设备，以改善隔离层与极片的粘结力较大导致安全性能较低的问题。

本申请第一方面提供一种电化学装置，包括第一极片、第一隔离层、第二极片和第二隔离层。第一隔离层位于第一极片与第二极片之间，第二极片位于第一隔离层与第二隔离层之间，第一隔离层与第二极片之间具有第二粘结力；第二隔离层与第二极片之间具有第三粘结力，第三粘结力大于第二粘结力。

在一些实施方式中，第二粘结力为F2，第三粘接力为F3，满足：0N/m＜F2≤8N/m和3N/m≤F3≤15N/m。可选地，0N/m＜F2≤5N/m，5N/m≤F3≤10N/m。

在一些实施方式中，电化学装置包括堆叠结构，堆叠结构还包括第三极片，第二隔离层位于第二极片和第三极片之间，第二隔离层与第三极片之间具有第四粘结力，第三粘结力大于第四粘结力。

在一些实施方式中，电化学装置包括堆叠结构，堆叠结构还包括第三隔离层，第一极片位于第一隔离层和第三隔离层之间，第三隔离层与第一极片之间具有第五粘结力，第一粘结力大于第五粘结力。

在一些实施方式中，电化学装置包括卷绕结构，第二隔离层包括第一区域和第二区域，第二极片位于第一区域和第一隔离层之间，第一极片位于第二区域和第一隔离层之间，第二区域与第一极片之间具有第六粘结力，第一粘结力大于第六粘结力。

在一些实施方式中，第一粘结力大于第二粘结力。

在一些实施方式中，第一极片和第三级片均为正极片，第二极片为负极片。

在一些实施方式中，第二极片包括集流体、位于集流体与第一隔离层之间的第一合剂层、位于集流体与第二隔离层之间的第二合剂层，第一合剂层与集流体之间的第七粘结力为F7，第二合剂层与集流体之间的第八粘结力为F8，满足以下条件的至少一者：

a)F3F8；

b)F2F7。

在一些实施方式中，第一隔离层邻近第二极片的第一预定厚度区域的平均丝径为a，第二隔离层邻近第二极片的第二预定厚度区域的平均丝径为b，满足：ba；可选地，第一预定厚度为第一隔离层厚度的1/4，第二预定厚度为第二隔离层厚度的1/4。

在一些实施方式中，第一隔离层和第二隔离层满足：20nm≤a≤5μm，10nm≤b≤2μm。

在一些实施方式中，第一隔离层、第二隔离层和第三隔离层的孔隙率各自独立地为α，孔径各自独立地为Ф，厚度各自独立地为H，满足以下条件的至少一者：

a)30％≤α≤95％；