[发明专利]电化学装置和电子装置

说明书

本申请提供了电化学装置和电子装置。电化学装置包括极片，极片包括集流体、第一涂层和第二涂层。第一涂层设置在集流体和第二涂层之间。第二涂层包括第一活性材料。第一涂层的电阻为R1，第二涂层的电阻为R2，第一涂层的厚度为d，第二涂层的厚度为D，其中，R2*d/D＜R1且1.1≤R1/(R2*d/D)≤8。电化学装置满足如下特征：在充电过程中，以第一电流恒流充电至第一电压，然后以小于第一电流的第二电流恒流充电至高于第一电压的第二电压，之后恒压充电至截止电流。本申请在确保电化学装置的安全性能的同时，能够实现更快的充电，提升快充性能。

技术领域

本申请涉及电化学储能领域，尤其涉及电化学装置和电子装置。

背景技术

随着电化学储能技术的发展，对电化学装置(例如，锂离子电池)的安全性能和快充性能提出了越来越高的要求。电化学装置的安全性能和快充性能经常是存在一定的矛盾的，如何兼顾电化学装置的安全性能和快充性能是期望解决的问题。

发明内容

本申请的实施例提供了一种电化学装置，电化学装置包括极片，极片包括集流体、第一涂层和第二涂层。第一涂层设置在集流体和第二涂层之间。第二涂层包括第一活性材料。第一涂层的电阻为R1，第二涂层的电阻为R2，第一涂层的厚度为d，第二涂层的厚度为D，其中，R2*d/D＜R1且1.1≤R1/(R2*d/D)≤8。电化学装置满足如下特征：在充电过程中，以第一电流恒流充电至第一电压，然后以小于第一电流的第二电流恒流充电至高于第一电压的第二电压，之后恒压充电至截止电流。

在一些实施例中，第一涂层的厚度大于0.5μm并且小于8μm。在一些实施例中，第二涂层的厚度大于20μm并且小于200μm。

在一些实施例中，极片为正极极片，第一涂层包括导电碳、陶瓷或第二活性材料中的至少一种以及第一粘结剂，第二活性材料的电导率低于第一活性材料的电导率。在一些实施例中，当第一涂层包括第二活性材料时，第一涂层中的第一粘结剂的质量含量为1％至10％；当第一涂层不包括第二活性材料时，第一涂层中的第一粘结剂的质量含量为30％至80％。在一些实施例中，第一粘结剂包括聚偏二氟乙烯、偏氟乙烯-氟化烯烃的共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯腈、聚丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶、聚胺酯、氟化橡胶或聚乙烯醇中的至少一种。在一些实施例中，导电碳包括导电炭黑、碳纳米管、导电石墨、石墨烯、乙炔黑或纳米碳纤维中的至少一种。

在一些实施例中，极片是负极极片，第一涂层包括导电碳或陶瓷中的至少一种以及第二粘结剂。在一些实施例中，第一涂层中的第二粘结剂的质量含量为30％至80％。在一些实施例中，第二粘结剂包括聚偏二氟乙烯、偏氟乙烯-氟化烯烃的共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯腈、聚丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶、聚胺酯、氟化橡胶或聚乙烯醇中的至少一种。在一些实施例中，导电碳包括导电炭黑、碳纳米管、导电石墨、石墨烯、乙炔黑或纳米碳纤维中的至少一种。

在一些实施例中，第一电压为电化学装置的荷电状态为100％时的电压，第二电压和第一电压之间的差小于等于500mV，第二电流与第一电流的比值大于0.5并且小于1。在一些实施例中，截止电流大于0.1C并且小于0.6C。

本申请的一些实施例提供了一种电子装置，包括上述任一电化学装置。

本申请的实施例通过使R2*d/D＜R1且1.1≤R1/(R2*d/D)≤8，能够增大极片的整体阻抗，防止短路的发生，提升电化学装置的安全性能。另外，通过采用新的充电方式，即以小于第一电流的第二电流恒流充电至高于第一电压的第二电压，之后恒压充电至截止电流，有利于提升电化学装置的充电速度。因此，本申请的技术方案在确保电化学装置的安全性能的同时，能够实现更快的充电，提升快充性能。

附图说明

图1示出了根据本申请的一些实施例的电化学装置的极片10的沿着其宽度和厚度方向限定的平面截取的截面图。

图2和图3示意性地示出了本申请的充电过程与常规的恒流恒压充电过程的差异。