[發明專利]電化學裝置以及包括所述電化學裝置的電子裝置

在審

• 申請號: 202210526079.6
• 申請日: 2020-04-28
• 公開（公告）號: CN114899361A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 劉曉靜
• 申請（專利權）人: 寧德新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/134
• 分類號: H01M4/134;H01M50/533;H01M10/0525
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 蕭輔寬

本申請涉及電化學裝置及包含該電化學裝置的電子裝置。該電化學裝置包括：正極、隔離膜及負極，其中負極包括：負極集流體、負極活性材料層及負極極耳，且負極極耳設置于負極集流體的長軸側邊上并與負極活性材料層接觸。負極活性材料層包含硅基材料，所述負極極耳的中心位置與所述負極活性材料層的任一端在長軸方向上的距離為第一長度，所述負極活性材料層的長軸長度為第二長度，且所述負極滿足以下關系式：0.5≥D≥0.6×G，其中D為所述第一長度與所述第二長度的比值，G為所述硅基材料的重量比，且所述硅基材料的重量比小于或等于70％。本申請電化學裝置能夠有效的降低負極的阻抗并控制電芯的溫度提升，進而降低電化學裝置的循環膨脹率并提高其循環性能。

本申請是申請日為2020年4月28日，申請號為“202010349336.4”，而發明名稱為“電化學裝置以及包括所述電化學裝置的電子裝置”的申請的分案申請。

技術領域

本申請涉及儲能技術領域，尤其涉及一種負極結構以及包含所述負極結構的電化學裝置與電子裝置。

背景技術

隨著移動電子技術的高速發展，人們使用諸如手機、平板、筆記本電腦、無人機等的移動電子裝置的頻率和體驗要求越來越高。因此，為電子裝置提供能源的電化學裝置(例如，鋰離子電池)需要表現出更高的能量密度、更大的倍率、更高的安全性以及在反復充放電過程后更小的容量衰減。

電化學裝置的能量密度與循環效能與其負極材料有密切的關聯。目前，由于硅基單質、合金或其化合物至少一者的硅基材料具有高的理論克容量，使用硅基材料來代替現有的石墨材料正被廣泛的研究。然而，硅基材料本具有導電率過低及高溫膨脹率過高的問題，因此有必要進一步對具有硅基材料的負極材料的負極進行結構上的改進及優化。

發明內容

本申請提供一種電化學裝置以及包括所述電化學裝置的電子裝置以試圖在至少某種程度上解決至少一個存在于相關領域中的問題。

根據本申請的一個方面，本申請提供了一種電化學裝置，其包括：正極、隔離膜及負極，其中所述負極包括：負極集流體、負極活性材料層及負極極耳。所述負極活性材料層包含硅基材料，且所述負極極耳設置于所述負極集流體的長軸側邊上并與所述負極活性材料層接觸，其中所述負極極耳設置于所述負極集流體的長軸側邊上，所述負極極耳的中心位置與所述負極活性材料層的任一端在長軸方向上的距離為第一長度，所述負極活性材料層的長軸長度為第二長度，且所述負極滿足以下關系式(I)：

0.5≥D≥0.6×G式(I)，其中D為所述第一長度與所述第二長度的比值，G為所述硅基材料的重量比，且所述硅基材料的重量比小于或等于70％。

本申請電化學裝置通過采用滿足以上設置的負極極耳，能夠有效的降低負極的阻抗并控制電芯的溫度提升，進而降低電化學裝置的循環膨脹率并提高其循環性能。

根據本申請的另一個方面，本申請提供了一種電子裝置，所述電子裝置包含上述的電化學裝置。

本申請實施例的額外層面及優點將部分地在后續說明中描述、顯示、或是經由本申請實施例的實施而闡釋。

附圖說明

在下文中將簡要地說明為了描述本申請實施例或現有技術所必要的附圖以便于描述本申請的實施例。顯而易見地，下文描述中的附圖僅只是本申請中的部分實施例。對本領域技術人員而言，在不需要創造性勞動的前提下，依然可以根據這些附圖中所例示的結構來獲得其他實施例的附圖。

圖1為根據現有技術的負極結構剖面示意圖。

圖2為根據現有技術的負極結構俯視示意圖。

圖3為根據現有技術的卷繞式電芯結構示意圖。

圖4為根據本申請實施例的負極結構剖面示意圖。

圖5為根據本申請實施例的負極結構俯視示意圖。