本申请涉及电化学装置及包含其的电子装置。所述电化学装置包含正极、负极、位于所述正极和所述负极之间的隔离膜以及电解液；其中所述正极包括正极集流体和设置于所述正极集流体上的正极活性材料层，所述正极活性材料层包含正极活性材料，所述正极活性材料包括A元素，所述A元素选自Al、B、Ca、Mg、Ti、Cu、Nb、Si、Zr、Y或W中的至少一种，其中所述电解液包含1,3‑丙烷磺内酯或其衍生物中的至少一种，其中所述正极活性材料中的所述元素A与所述式(I)化合物的质量比为1:0.2至1:50。本申请所述的电化学装置能够呈现出优异的电化学性能，尤其是降低产气和改善电化学装置的循环稳定性。
【技术实现步骤摘要】
电化学装置及包含其的电子装置分案申请的相关信息本案是分案申请。该分案的母案是申请日为2020年03月27日、申请号为202010232173.1、专利技术名称为“电化学装置及包含其的电子装置”的专利技术专利申请案。
本申请涉及储能
，更具体地，涉及电化学装置及包含其的电子装置。
技术介绍
随着智能产品的普及和应用，人们对手机、笔记本电脑、相机等电子产品的需求逐年增加，而电化学装置作为电子产品的电源在我们日常生活中扮演着越来越重要的角色。其中，锂离子电池凭借其具有高能量密度、工作电压高、重量轻、自放电率低、循环寿命长、无记忆效应、和环境友好等优势而广泛应用于智能产品、电动汽车、电动工具，无人机、智能机器人、先进武器装备及规模化储能等领域。然而，随着电化学装置在各个领域中的广泛应用，人们对电化学装置提出了更高的要求。例如，人们不仅要求电化学装置具有长的使用寿命，更要求确保电化学装置的使用安全性。尤其在市场上频繁出现电池鼓胀以及使用一段时间后电子产品自动关机以及燃烧爆炸的问题后，市场对电化学装置在使用过程中的安全性的要求提升到一个新的高度。也即，开发具有长的使用寿命且同时具有高安全性的电化学装置成为当务之急。
技术实现思路
本申请提供一种电化学装置和应用所述电化学装置的电子装置，以试图在至少某种程度上解决至少一个存在于相关领域中的问题。根据本申请的一个层面，本申请提供了一种电化学装置，其包括：正极；负极；位于所述正极和所述负极之间的隔离膜；以及电解液；其中所述正极包括正极集流体和设置于所述正极集流体上的正极活性材料层，所述正极活性材料层包含正极活性材料，所述正极活性材料包括A元素，所述A元素选自Al、B、Ca、Mg、Ti、Cu、Nb、Si、Zr、Y或W中的至少一种，其中所述电解液包含至少一种式(I)化合物，其中R11、R12、R13、R14、R15、R16分别独立地选自由以下各者组成的群组中的一种：H、F、Cl、Br、I、苯基、经取代或未经取代的C1-C8烃基，其中所述正极活性材料中的所述元素A与所述式(I)化合物的质量比为1:0.2至1:50。根据本申请的实施例，所述式(I)化合物包括以下各者中的至少一者：根据本申请的实施例，其中所述电解液中包含所述式(I-1)化合物至式(I-7)化合物中的至少一种和所述式(I-8)化合物，其中所述式(I-1)化合物至式(I-7)化合物中的至少一种的总质量与所述式(I-8)化合物的质量比大于2:1。根据本申请的实施例，其中所述电解液进一步包括LiPO2F2，且所述元素A与所述LiPO2F2的质量比为1:0.01至1:20。根据本申请的实施例，其中所述电解液进一步包括式(II)化合物，其中R17为经取代或未经取代的C1-C8烷基，p为0或1，其中式(II)化合物的含量占所述电解液总质量的百分数小于或等于20％。根据本申请的实施例，其中所述电解液进一步包括第一添加剂，所述第一添加剂包括碳酸亚乙烯酯(VC)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、硫酸乙烯酯(ES)、三(三甲基硅基)磷酸酯(TMSPi)、三(三甲基硅基)硼酸酯(TMSB)、磷酸三烯丙酯(TPP)、己二腈(AND)、琥珀腈(SN)、1,3,6-己三甲腈(HTCN)、1,2,6-己三甲腈或1,3,5-戊三甲腈中的至少一种。根据本申请的实施例，其中所述第一添加剂的含量占所述电解液总质量的0.1％至20％。根据本申请的实施例，其中所述电解液进一步包括第二添加剂，所述第二添加剂包括四氟硼酸锂(LiBF4)、双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)、双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiTFSI)、4,5-二氰基-2-三氟甲基咪唑锂(LiTDI)、二氟双草酸根合磷酸锂(LiDFOP)、二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)或双草酸硼酸锂(LiBOB)中的至少一种。根据本申请的实施例，其中所述第二添加剂的含量占所述电解液总质量的0.1％至5％。根据本申请的实施例，其中所述正极活性材料层包括第一颗粒，其中所述第一颗粒的圆形度不小于0.4，所述第一颗粒的截面积不小于20μm2，基于所述正极垂直于所述集流体的截面的总面积计，所述第一颗粒的截面总面积比例为10％至50％。根据本申请的实施例，其中所述第一颗粒中包含破碎颗粒，基于所述第一颗粒的总面积计，所述破碎颗粒的总面积不大于30％。根据本申请的实施例，其中所述正极活性材料层包括第二颗粒，其中所述第二颗粒的圆形度小于0.4，所述第二颗粒的截面积小于20μm2，基于所述正极垂直于所述集流体的截面的总面积计，所述第二颗粒的截面总面积为10％至60％。在一些实施例中，所述正极的孔隙率≤25％。在一些实施例中，以所述正极垂直于所述集流体方向的横截面积计算，所述正极集流体的截面积的占比为5％至20％。根据本申请的实施例，其中所述正极活性材料包括式III化合物或式IV化合物中的至少一种：LinNi1-a-b-cCoaMnbAcO2-mDm(式III)其中，0.90≤n≤1.10，0.05≤a≤0.3，0.002≤b≤0.3，0.001≤c≤0.1，0≤m≤0.05，且0.60<1-b-c<0.95；LiCoAeO2-fDf(式IV)其中0.001≤e≤0.1，0≤f≤0.1，其中D选自S、F、N、Cl或I中的至少一种。根据本申请的实施例，其中所述隔离膜包括基材层和表面处理层，所述表面处理层包括无机陶瓷颗粒，所述基材层与所述表面处理层的厚度比为2:1至20:1。根据本申请的一个层面，本申请提供了一种电子装置，其包括根据本申请所述的电化学装置。在至少一个方面，本申请通过在电解液中添加式(I)化合物、在正极活性材料中掺杂A元素，并且调整正极活性材料中的A元素与式(I)化合物的质量比，能够有效地改进电化学装置的循环稳定性，并且能够有效地降低电化学装置的产气程度。本申请的额外层面及优点将部分地在后续说明中描述、显示、或是经由本申请实施例的实施而阐释。附图说明在下文中将简要地说明为了描述本申请实施例或现有技术所必要的附图以便于描述本申请的实施例。显而易见地，下文描述中的附图仅只是本申请中的部分实施例。对本领域技术人员而言，在不需要创造性劳动的前提下，依然可以根据这些附图中所例示的结构来获得其他实施例的附图。图1A和图1B分别示出了多晶正极活性材料和类单晶正极活性材料的形貌。具体实施方式本申请的实施例将会被详细的描示在下文中。在本申请说明书全文中，将相同或相似的组件以及具有相同或相似的功能的组件通过类似附图标记来表示。在此所描述的有关附图的实施例为说明性质的、图解性质的且用于提供对本申请的基本理解。本申请的实施例不应该被解释为对本申请的限制。如本文中所使用，术语“约”用以描述及说明小的变化。当与事件或情形结合使用时，所述术语可指代其中事件或情形精确发生的例子本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电化学装置，其包括：/n正极；/n负极；/n位于所述正极和所述负极之间的隔离膜；以及/n电解液；/n其中所述正极包括正极集流体和设置于所述正极集流体上的正极活性材料层，所述正极活性材料层包含正极活性材料，所述正极活性材料包括元素A，所述元素A选自Al、B、Ca、Mg、Ti、Cu、Nb、Si、Zr、Y或W中的至少一种，/n其中所述电解液包含至少一种式(I)化合物，/n
【技术特征摘要】
1.一种电化学装置，其包括：
正极；
负极；
位于所述正极和所述负极之间的隔离膜；以及
电解液；
其中所述正极包括正极集流体和设置于所述正极集流体上的正极活性材料层，所述正极活性材料层包含正极活性材料，所述正极活性材料包括元素A，所述元素A选自Al、B、Ca、Mg、Ti、Cu、Nb、Si、Zr、Y或W中的至少一种，
其中所述电解液包含至少一种式(I)化合物，
其中R11、R12、R13、R14、R15、R16分别独立地选自由以下各者组成的群组中的一种：H、F、Cl、Br、I、苯基、经取代或未经取代的C1-C8烃基，
其中所述电解液进一步包括第一添加剂，所述第一添加剂包含碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、硫酸乙烯酯、三(三甲基硅基)磷酸酯、三(三甲基硅基)硼酸酯、己二腈、琥珀腈、1,3,6-己三甲腈、1,2,6-己三甲腈或1,3,5-戊三甲腈中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的电化学装置，其中所述式(I)化合物包括以下各者中的至少一者：
3.根据权利要求2所述的电化学装置，其中所述电解液中包含所述式(I-1)化合物至式(I-7)化合物中的至少一种和所述式(I-8)化合物，其中所述式(I-1)化合物至式(I-7)化合物的总质量与所述式(I-8)化合物的质量比大于2:1。
4.根据权利要求1所述的电化学装置，其中所述电解液进一步包括LiPO2F2，且所述元素A与所述LiPO2F2的质量比为1:0.01至1:20。
5.根据权利要求1所述的电化学装置，其中所述电解液进一步包括式(II)化合物，
其中R17为经取代或未经取代的C1-C8烷基，p为0或1，
其中式(II)化合物的含量占所述电解液总质量的百分数小于或等于20％。
6.根据权利要求1所述的电化学装置，其中所述正极活性材料中的所述元素A与所述式(I)化合物的质量比为1:0.2至1:50；且其中所述第一添加剂的含量占所述电...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊飞，张水蓉，唐超，郑建明，
申请(专利权)人：宁德新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35
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