CN115000511A - 一种电化学装置和电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电化学装置和电子装置。本发明的电化学装置，包含正极、负极和电解液，所述电解液包含羧酸酯类化合物；所述正极的孔隙率为20％至40％，所述负极的孔隙率为20％至40％。本发明的电化学装置的内阻低，且高温、室温循环性能得到改善。

Description

一种电化学装置和电子装置
技术领域
本发明涉及电化学装置技术领域，尤其涉及一种电化学装置和电子装置。
背景技术
由于锂离子电池具有高电压、高容量的重要优点，且循环寿命长、安全性能好，使其在便携式电子设备、电动汽车、空间技术、工业等多方面具有广阔的应用前景。
电解液为锂电池的“血液”，是锂电池四大关键原材料之一，是电池中离子传输的载体，在正负极之间起到传导锂离子的作用，对锂电池的能量密度、比容量、工作温度范围、循环寿命、安全性能等均有重要影响。
锂电池极片的孔隙率反映了极片上电极材料的压实程度，影响了单位面积扣重(能量密度)，也影响了电解液对电极片的浸润和离子扩散难易程度。其中，后者对电池的长期循环性能形象极大：电解液对电极片的浸润能力越好，电池的初始阻抗越小，电解液中物料扩散越充分，成膜效果越好，电池长期循环性能越好。因此，如果锂电池极片孔隙率过小，则说明极片压实密，电解液浸润、扩散变难，性能受影响；另一方面，如果极片孔隙率过高，会导致单位面积上负载的活性物质量过少，为了达到电池的设计容量会使电池增厚，电解液与辅材的反应量也会增大，影响长期性能。
另外，为了研发出合适的高性能电解液，往往会在电解液中添加合适的电解液添加剂，常用的电解液添加剂包括含硼添加剂、有机磷类添加剂、碳酸酯类添加剂、羧酸酯类添加剂、含硫添加剂、离子液体添加剂等。但是，现有的电解液添加剂往往难以兼顾稳定性与低阻抗的特点：高温下电池副反应变多、变快，带来循环衰减、产气等一系列问题，因此需要加入能够稳定电池高温循环的成膜添加剂。然而，这类添加剂往往自身会带来较大的阻抗提升，又反过来影响了电池的动力学性能，造成常温循环衰减。因此，添加剂常常是配伍使用，要用多种添加剂才能平衡稳定性与低阻抗的要求，延长了设计开发周期。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种电化学装置和电子装置，本发明的电化学装置的内阻低，且高温、室温循环性能得到改善。
本发明的目的之一在于提供一种电化学装置，为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种电化学装置，包含正极、负极和电解液，所述电解液包含羧酸酯类化合物；所述正极的孔隙率为20％至40％，所述负极的孔隙率为20％至40％。
本发明的电化学装置，通过电解液采用羧酸酯类化合物，并通过极片的孔隙率的调整，使制得的电化学装置内阻低，并且改善了高温、室温循环性能。
本发明中，所述正极的孔隙率为20％至40％，例如为20％、21％、22％、 23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％、 35％、36％、37％、38％、39％或40％等。
本发明中，所述负极的孔隙率为20％至40％，例如为20％、21％、22％、 23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％、 35％、36％、37％、38％、39％或40％等。
本发明中，基于所述电解液的质量，所述羧酸酯类化合物的质量含量为0.5％至5％，例如为0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、1.1％、1.2％、1.3％、 1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％、2％、2.1％、2.2％、2.3％、2.4％、2.5％、 2.6％、2.7％、2.8％、2.9％、3％、3.1％、3.2％、3.3％、3.4％、3.5％、3.6％、3.7％、3.8％、3.9％、4％、4.1％、4.2％、4.3％、4.4％、4.5％、4.6％、4.7％、4.8％、4.9％或5％等，如果羧酸酯类化合物的用量太少，少于0.5％，会使成膜效果不明显；如果羧酸酯类化合物的用量太多，多于5％，会使阻抗剧增。
作为优选方案，基于所述电解液的质量，所述羧酸酯类化合物的质量含量为1％至5％。
本发明中，羧酸酯类化合物参与正负极成膜反应，因此有必要同时限制正负极的孔隙率，确保正负极极片的浸润与成膜处在优化的区间。
作为优选方案，所述正极的孔隙率为25％至30％，所述负极的孔隙率为24％至29％。
本发明中，所述羧酸酯类化合物包含式(I)所示的化合物：
Figure RE-GDA0003764213810000031
R1、R3、R4各自独立地选自氢、取代或未取代的C1-12的烃基；R2选自C1-12的取代或未取代的烃基，经取代时，取代基为卤素原子。
作为优选方案，所述式(I)所示的化合物包含富马酸二甲酯
Figure RE-GDA0003764213810000032
甲基丙烯酸甲酯
Figure RE-GDA0003764213810000033
顺丁烯二酸二甲酯
Figure RE-GDA0003764213810000034
甲基丙烯酸1,1,1,3,3,3-六氟异丙酯
Figure RE-GDA0003764213810000035
甲基丙烯酸乙烯酯
Figure RE-GDA0003764213810000036
中的任意一种或两种以上的混合物。所述混合物典型但非限制的组合为两种、三种、四种或五种的混合物，例如为富马酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯的混合物，富马酸二甲酯、顺丁烯二酸二甲酯的混合物，富马酸二甲酯、甲基丙烯酸1,1,1,3,3,3-六氟异丙酯的混合物，富马酸二甲酯、甲基丙烯酸乙烯酯的混合物，富马酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯、顺丁烯二酸二甲酯的混合物，富马酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸1,1,1,3,3,3- 六氟异丙酯的混合物，富马酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙烯酯的混合物，甲基丙烯酸甲酯、顺丁烯二酸二甲酯、甲基丙烯酸1,1,1,3,3,3-六氟异丙酯的混合物，甲基丙烯酸甲酯、顺丁烯二酸二甲酯、甲基丙烯酸乙烯酯的混合物，顺丁烯二酸二甲酯、甲基丙烯酸1,1,1,3,3,3-六氟异丙酯、甲基丙烯酸乙烯酯的混合物，富马酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯、顺丁烯二酸二甲酯、甲基丙烯酸1,1,1,3,3,3-六氟异丙酯的混合物，富马酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯、顺丁烯二酸二甲酯、甲基丙烯酸乙烯酯的混合物，甲基丙烯酸甲酯、顺丁烯二酸二甲酯、甲基丙烯酸1,1,1,3,3,3-六氟异丙酯、甲基丙烯酸乙烯酯的混合物，富马酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯、顺丁烯二酸二甲酯、甲基丙烯酸1,1,1,3,3,3-六氟异丙酯、甲基丙烯酸乙烯酯的混合物。
本发明中，所述正极包含正极活性材料，所述正极活性材料包含锂镍钴锰复合氧化物或磷酸铁锂。
本发明中，所述锂镍钴锰复合氧化物中镍钴元素的摩尔比为3至10，例如为3、4、5、6、7、8、9或10等。如果镍钴元素的摩尔比太低，低于3，会降低正极的能量密度，提升成本；如果镍钴元素的摩尔比太高，高于10，会使正极加工性显著变差。
本发明中，所述负极包含负极活性材料，所述负极活性材料包含碳硅材料和/或石墨。
本发明中，所述碳硅材料中硅元素的质量含量为0.3％至50％，例如为0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、 8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、 21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、 33％、34％、35％、36％、37％、38％、39％、40％、41％、42％、43％、44％、 45％、46％、47％、48％、49％或50％等。如果硅元素的质量含量太低，低于0.3％，会使容量提升不明显；如果硅元素的质量含量太高，高于50％，会使电池循环性能下降显著。
本申请的电化学装置包括发生电化学反应的任何装置，它的具体实例包括所有种类的一次电池、二次电池、燃料电池、太阳能电池或电容。特别地，该电化学装置是锂二次电池，包括锂金属二次电池、锂离子二次电池、锂聚合物二次电池或锂离子聚合物二次电池。
在一些实施例中，本申请的电化学装置是具备具有能够吸留、放出金属离子的正极活性物质的正极以及具有能够吸留、放出金属离子的负极活性物质的负极的电化学装置。
本发明所述的正极或负极的孔隙率表示正极极片或负极极片的孔隙率。其中，极片的孔隙率的计算公式为：孔隙率＝1-压实密度/真密度。
本发明的目的之二在于提供一种电子装置，所述电子装置包括目的之一所述的电化学装置。
所述电子装置包括但不限于如下类型，例如笔记本电脑、笔输入型计算机、移动电脑、电子书播放器、便携式电话、便携式传真机、便携式复印机、便携式打印机、头戴式立体声耳机、录像机、液晶电视、手提式清洁器、便携 CD机、迷你光盘、收发机、电子记事本、计算器、存储卡、便携式录音机、收音机、备用电源、电机、汽车、摩托车、助力自行车、自行车、照明器具、玩具、游戏机、钟表、电动工具、闪光灯、照相机、家庭用大型蓄电池或锂离子电容器等。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明的电化学装置的内阻低，且高温、室温循环性能得到改善。
具体实施方式
下面并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如无具体说明，本发明的各种原料均可市售购得，或根据本领域的常规方法制备得到。
本发明的电化学装置，包含正极、负极和电解液，电解液包含羧酸酯类化合物；正极的孔隙率为20％至40％，负极的孔隙率为20％至40％。
本发明中，电化学装置为锂离子电池，锂离子电池为一次锂电池或二次锂电池，包括：正极、负极、位于正极和负极之间的隔膜以及电解液。
本发明的二次锂电池的制备方法如下：
(1)LiNi0.55Co0.15Mn0.3O2正极的制备：
将正极活性材料(LiNi0.55Co0.15Mn0.3O2)、作为粘结剂的聚偏氟乙烯以及作为导电剂的碳纳米管和Super P按照重量比97.2:1:0.8:1进行混合，加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)，在真空搅拌机作用下搅拌至体系呈均一透明状，获得正极浆料；将正极浆料均匀涂覆于铝箔上；将铝箔在室温晾干后转移至烘箱干燥，然后经过冷压、分切得到正极(极片)；
(2)LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极的制备：
将正极活性材料(LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2)、作为粘结剂的聚偏氟乙烯以及作为导电剂的Super P按照重量比98:1:1进行混合，加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)，在真空搅拌机作用下搅拌至体系呈均一透明状，获得正极浆料；将正极浆料均匀涂覆于铝箔上；将铝箔在室温晾干后转移至烘箱干燥，然后经过冷压、分切得到正极(极片)；
(3)LiFePO4正极的制备：
将正极活性材料(LiFePO4)、作为粘结剂的聚偏氟乙烯以及作为导电剂的 SuperP按照重量比97:2:1进行混合后，加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)，在真空搅拌机作用下搅拌至体系呈均一透明状，获得正极浆料；将正极浆料均匀涂覆于铝箔上；将铝箔在室温晾干后转移至烘箱干燥，然后经过冷压、分切得到正极 (极片)；
(4)石墨负极的制备：
将人造石墨作为负极活性材料、Super P作为导电剂、羧甲基纤维素钠 (CMC-Na)作为增稠剂、丁苯橡胶(SBR)作为粘结剂，按质量比96:1:1:2进行混合，加入去离子水，在真空搅拌机作用下获得负极浆料；将负极浆料均匀涂覆在负极集流体铜箔上；将铜箔在室温晾干后转移至烘箱干燥，然后经过冷压、分切得到负极(极片)；
(5)硅碳负极的制备：
将氧化亚硅与人造石墨按设定的质量比混合作为负极活性材料，与作为导电剂的SWCNT(单壁碳纳米管)和作为粘结剂的聚丙烯酸(PAA)按质量比 96:0.2:3.8进行混合，加入去离子水，在真空搅拌机作用下获得负极浆料；将负极浆料均匀涂覆在负极集流体铜箔上；将铜箔在室温晾干后转移至烘箱干燥，然后经过冷压、分切得到负极(极片)；
(6)电解液的制备：
在含水量<10ppm的氩气气氛手套箱中，将电池级碳酸乙烯酯(EC)与碳酸甲乙酯(EMC)按照质量比3:7进行混合，形成有机溶剂，基于电解液的质量，加入六氟磷酸锂(LiPF6)的质量百分含量为14wt％，按照后述表格所述电解液组成定量加入其他成分，余量用有机溶剂补足至电解液的总质量百分含量为100％，混合均匀，得到电解液；其中，FEC是氟代碳酸乙烯酯，VC是碳酸亚乙烯酯；表中各成分含量为基于电解液的总重量计算得到的重量百分数；
(7)隔膜的制备：
以聚丙烯膜作为隔膜；
(8)二次电池的制备：
以厚度12μm的聚丙烯薄膜(PP)作为隔膜，将上述制得的正极、隔膜、负极依次进行叠片，使隔膜处于正、负极中间起到隔离的作用。然后外包铝塑膜，转移至真空烘箱中120℃干燥，注入上述制得的电解液后封口，进行电解液化成，最终制备得容量为1Ah的软包电池(即锂离子电池)。
其中，本发明的示例中，式(I)所示的化合物采用以下五种，化合物1为甲基丙烯酸甲酯，化合物2为富马酸二甲酯，化合物3为顺丁烯二酸二甲酯，化合物4为甲基丙烯酸1,1,1,3,3,3-六氟异丙酯，化合物5为甲基丙烯酸乙烯酯。
本发明的二次电池可以通过如下方法进行测试：
(1)二次电池循环测试
在指定温度(室温25℃或高温45℃)的烘箱内，以1C的电流在指定电位区间内进行循环充放电，记录每一圈的放电容量，当电池容量到达首圈容量 80％时结束测试。
其中，充放电的截止电压具体如下：
正极是LiNi0.55Co0.15Mn0.3O2时，充放电电压范围为2.8-4.35V，正极是LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2或LiFePO4时，充放电电压范围均为2.8-4.25V。
(2)二次电池直流电阻(DCR)测试
在指定温度下，将电池以1C电流放电至50％SOC(荷电状态，反映电池的剩余容量)时，将电流调高至4C，并保持30s，检测更新的稳定电压与原平台电压的差，其数值与3C电流值的比值即为电池的直流电阻，电池首次满充后进行的DCR测试结果为电池的初始DCR。
本发明的实施例1至5，对比例1的正极、负极、电解液组成如表1-1所示，采用上述制备方法制备锂离子电池，对其性能进行测试，测试结果如表1-2所示。
表1-1
Figure RE-GDA0003764213810000091
注：“/”表示未添加，下同。
表1-2
Figure RE-GDA0003764213810000092
由表1-2的数据可以看出，本发明的电化学装置，采用LiNi0.55Co0.15Mn0.3O2为正极、石墨为负极，并限定正极孔隙率为30％，负极孔隙率为29％时，实施例1至5的电解液中添加了羧酸酯类化合物，相对于对比例1不添加羧酸酯类化合物，制得的锂电池的高温、室温循环性能、内阻各项测试结果更优。
本发明的实施例6至8、对比例2至3的正极、负极、电解液组成如表2-1 所示，采用上述制备方法制备锂离子电池，对其性能进行测试，测试结果如表 2-2所示。
表2-1
Figure RE-GDA0003764213810000101
表2-2
Figure RE-GDA0003764213810000102
由表2-2的数据可以看出，本发明的电化学装置，采用LiNi0.55Co0.15Mn0.3O2为正极、石墨为负极，并限定正极孔隙率为30％，负极孔隙率为29％时，实施例1、实施例6至8的电解液通过调整式(I)所示的化合物的用量为1％至5％，可使制得的锂电池的各项测试结果最优，对比例2中添加式(I)所示的化合物的用量太少，对比例3中添加式(I)所示的化合物的用量太多，都会使锂电池的高温、室温循环性能下降，内阻变大。
本发明的实施例9至12、对比例4至5的正极、负极、电解液组成如表3-1 所示，采用上述制备方法制备锂离子电池，对其性能进行测试，测试结果如表 3-2所示。
表3-1
Figure RE-GDA0003764213810000111
表3-2
Figure RE-GDA0003764213810000112
由表3-2的数据可以看出，本发明的电化学装置，采用LiNi0.55Co0.15Mn0.3O2为正极、石墨为负极，负极孔隙率为29％时，实施例9至12通过调整正极孔隙率为25％至35％，可使制得的锂电池的各项测试结果最优，对比例4中正极孔隙率为20％，对比例5中正极孔隙率为40％，都会使锂电池的高温、室温循环性能下降。
本发明的实施例13至16、对比例6至7的正极、负极、电解液组成如表 4-1所示，采用上述制备方法制备锂离子电池，对其性能进行测试，测试结果如表4-2所示。
表4-1
Figure RE-GDA0003764213810000121
表4-2
Figure RE-GDA0003764213810000122
由表4-2的数据可以看出，本发明的电化学装置，采用LiNi0.55Co0.15Mn0.3O2为正极、石墨为负极，正极孔隙率为30％时，实施例9至12通过调整负极孔隙率为24％至33％，可使制得的锂电池的各项测试结果最优，对比例6中负极孔隙率为20％，对比例7中负极孔隙率为38％，都会使锂电池的高温、室温循环性能下降。
本发明的实施例17至21，对比例8的正极、负极、电解液组成如表5-1所示，采用上述制备方法制备锂离子电池，对其性能进行测试，测试结果如表5-2 所示。
表5-1
Figure RE-GDA0003764213810000131
表5-2
Figure RE-GDA0003764213810000132
由表5-2的数据可以看出，本发明的电化学装置，采用LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2为正极、石墨为负极，并限定正极孔隙率为28％，负极孔隙率为29％时，实施例17至21的电解液中添加了羧酸酯类化合物，相对于对比例8不添加羧酸酯类化合物，制得的锂电池的高温、室温循环性能、内阻各项测试结果更优。
本发明的实施例22至24、对比例9至10的正极、负极、电解液组成如表 6-1所示，采用上述制备方法制备锂离子电池，对其性能进行测试，测试结果如表6-2所示。
表6-1
Figure RE-GDA0003764213810000141
表6-2
Figure RE-GDA0003764213810000142
由表6-2的数据可以看出，本发明的电化学装置，采用LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2为正极、石墨为负极，并限定正极孔隙率为28％，负极孔隙率为29％时，实施例17、实施例22至24的电解液通过调整式(I)所示的化合物的用量为1％至5％，可使制得的锂电池的各项测试结果最优，对比例9中添加式(I)所示的化合物的用量太少，对比例10中添加式(I)所示的化合物的用量太多，同样都会使锂电池的高温、室温循环性能下降，内阻变大。
本发明的实施例25至28、对比例11至12的正极、负极、电解液组成如表 7-1所示，采用上述制备方法制备锂离子电池，对其性能进行测试，测试结果如表7-2所示。
表7-1
Figure RE-GDA0003764213810000151
表7-2
Figure RE-GDA0003764213810000152
由表7-2的数据可以看出，本发明的电化学装置，采用LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2为正极、石墨为负极，负极孔隙率为29％时，实施例25至28通过调整正极孔隙率为20％至35％，可使制得的锂电池的各项测试结果最优，对比例11中正极孔隙率为18％，对比例12中正极孔隙率为40％，都会使锂电池的高温、室温循环性能下降。
本发明的实施例29至32、对比例13至14的正极、负极、电解液组成如表8-1所示，采用上述制备方法制备锂离子电池，对其性能进行测试，测试结果如表8-2所示。
表8-1
Figure RE-GDA0003764213810000161
表8-2
Figure RE-GDA0003764213810000162
由表8-2的数据可以看出，本发明的电化学装置，采用LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2为正极、石墨为负极，正极孔隙率为30％时，实施例29至32通过调整负极孔隙率为24％至33％，可使制得的锂电池的各项测试结果最优，对比例13中负极孔隙率为20％，对比例14中负极孔隙率为38％，都会使锂电池的高温、室温循环性能下降。
本发明的实施例33至37，对比例15的正极、负极、电解液组成如表9-1 所示，采用上述制备方法制备锂离子电池，对其性能进行测试，测试结果如表 9-2所示。
表9-1
Figure RE-GDA0003764213810000171
表9-2
Figure RE-GDA0003764213810000172
由表9-2的数据可以看出，本发明的电化学装置，采用LiFePO4为正极、石墨为负极，并限定正极孔隙率为30％，负极孔隙率为29％时，实施例33至 37的电解液中中式(I)所示的化合物采用上述五种不同的羧酸酯类化合物，相对于对比例15不添加羧酸酯类化合物，制得的锂电池的高温、室温循环性能、内阻各项测试结果均有改善。
本发明的实施例38至40、对比例16至17的正极、负极、电解液组成如表10-1所示，采用上述制备方法制备锂离子电池，对其性能进行测试，测试结果如表10-2所示。
表10-1
Figure RE-GDA0003764213810000181
表10-2
Figure RE-GDA0003764213810000182
由表10-2的数据可以看出，本发明的电化学装置，采用LiFePO4为正极、石墨为负极，并限定正极孔隙率为30％，负极孔隙率为29％时，实施例33、实施例38至40的电解液通过调整式(I)所示的化合物的用量为1％至5％，可使制得的锂电池的各项测试结果最优，对比例16中添加式(I)所示的化合物的用量太少，对比例17中添加式(I)所示的化合物的用量太多，同样都会使锂电池的高温、室温循环性能下降，内阻变大。
本发明的实施例41至44、对比例18至19的正极、负极、电解液组成如表11-1所示，采用上述制备方法制备锂离子电池，对其性能进行测试，测试结果如表11-2所示。
表11-1
Figure RE-GDA0003764213810000191
表11-2
Figure RE-GDA0003764213810000192
Figure RE-GDA0003764213810000201
由表11-2的数据可以看出，本发明的电化学装置，采用LiFePO4为正极、石墨为负极，负极孔隙率为29％时，实施例41至44通过调整正极孔隙率为25％至40％，可使制得的锂电池的各项测试结果最优，对比例18中正极孔隙率为 20％，对比例19中正极孔隙率为42％，都会使锂电池的高温、室温循环性能下降。
本发明的实施例29至32、对比例13至14的正极、负极、电解液组成如表12-1所示，采用上述制备方法制备锂离子电池，对其性能进行测试，测试结果如表12-2所示。
表12-1
Figure RE-GDA0003764213810000202
表12-2
Figure RE-GDA0003764213810000203
Figure RE-GDA0003764213810000211
由表12-2的数据可以看出，本发明的电化学装置，采用LiFePO4为正极、石墨为负极，正极孔隙率为30％时，实施例45至48通过调整负极孔隙率为20％至40％，可使制得的锂电池的各项测试结果最优，对比例20中负极孔隙率为 18％，对比例21中负极孔隙率为45％，都会使锂电池的高温、室温循环性能下降。
本发明的实施例49至55、对比例22的正极、负极、电解液组成如表13-1 所示，其中，正极孔隙率均为30％，采用上述制备方法制备锂离子电池，对其性能进行测试，测试结果如表13-2所示。
表13-1
Figure RE-GDA0003764213810000212
表13-2
Figure RE-GDA0003764213810000213
Figure RE-GDA0003764213810000221
由表13-2的数据可以看出，本发明的电化学装置，采用LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2为正极、硅碳为负极，正极孔隙率为30％时，实施例49至54通过调整负极中硅元素的质量含量为0.3％至55％，可使制得的锂电池的各项测试结果较优，尤其是硅元素的质量含量为0.3％至50％时，可使制得的锂电池的各项测试结果最优。
实施例52、对比例22对比可以看出，采用LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2为正极、硅碳为负极，对比例22中不使用式(I)所示的化合物，会使锂电池的高温、室温循环性能明显下降，且内阻变大。
本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种电化学装置，包含正极、负极和电解液，其特征在于，所述电解液包含羧酸酯类化合物；所述正极的孔隙率为20％至40％，所述负极的孔隙率为20％至40％。
2.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，基于所述电解液的质量，所述羧酸酯类化合物的质量含量为0.5％至5％。
3.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，所述羧酸酯类化合物包含式(I)所示的化合物：
Figure FDA0003713442760000011
R1、R3、R4各自独立地选自氢、取代或未取代的C1-12的烃基；R2选自C1-12的取代或未取代的烃基，经取代时，取代基为卤素原子。
4.根据权利要求3所述的电化学装置，其特征在于，所述式(I)所示的化合物包含富马酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯、顺丁烯二酸二甲酯、甲基丙烯酸1,1,1,3,3,3-六氟异丙酯、甲基丙烯酸乙烯酯中的任意一种或两种以上的混合物。
5.根据权利要求1至4的任一项所述的电化学装置，其特征在于，所述正极的孔隙率为25％至30％，所述负极的孔隙率为24％至29％。
6.根据权利要求1至4的任一项所述的电化学装置，其特征在于，所述正极包含正极活性材料，所述正极活性材料包含锂镍钴锰复合氧化物或磷酸铁锂。
7.根据权利要求6所述的电化学装置，其特征在于，所述锂镍钴锰复合氧化物中镍钴元素的摩尔比为3至10。
8.根据权利要求1至4的任一项所述的电化学装置，其特征在于，所述负极包含负极活性材料，所述负极活性材料包含碳硅材料和/或石墨。
9.根据权利要求8所述的电化学装置，其特征在于，所述碳硅材料中硅元素的质量含量为0.3％至50％。
10.一种电子装置，其特征在于，包含权利要求1至9的任一项所述的电化学装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2024082110A1 (zh) * 2022-10-17 2024-04-25 宁德时代新能源科技股份有限公司 二次电池以及包含其的用电装置

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