电化学装置和电子装置

技术领域

本申请涉及储能领域，具体涉及一种电化学装置和电子装置。

背景技术

电化学装置(例如，锂离子电池)具有比能量大、工作电压高、自放电率低、体积小、重量轻等特点，因此广泛应用于电能储存、便携式电子设备和电动汽车等领域。随着锂离子电池的应用领域的拓展，人们对锂离子电池提出了更高的要求，例如，更轻薄，寿命更长等。然而，轻薄型电池的形状会导致电芯结构的拐角处缺失电解液，从而影响其高温循环性能。

有鉴于此，确有必要提供一种可提供改进的高温循环性能的电化学装置。

发明内容

本申请通过提供一种电化学装置和电子装置以试图在至少某种程度上解决至少一种存在于相关领域中的问题。

根据本申请的一个方面，本申请提供了一种电化学装置，包括电芯，电芯包括正极、负极、电解液和隔离膜，其中电芯的最外侧电极具有弯曲部和平直部，平直部的长度为Lmm，弯曲部的半径为D mm，且5≤L/D≤10；以及电解液包括二腈化合物，基于电解液的质量，二腈化合物的含量为A％，且4≤A≤10。根据本申请的实施例，7≤L/D≤9。

根据本申请的实施例，5≤L≤30或1≤D≤5。

根据本申请的实施例，10≤L≤20或1.5≤D≤2.5。

通过控制电芯的平直部的长度与弯曲部的半径之比，可从结构层面抑制电芯的拐角区域的电解液的缺失。使用包含特定含量的二腈化合物的电解液可提高负极的稳定性，降低负极界面的电解液的消耗，明显延缓电芯的拐角区域的电解液的缺失速率。从而促进电化学装置的高温循环性能。

根据本申请的实施例，二腈化合物具有式1：

其中：

R

根据本申请的实施例，二腈化合物包括以下化合物中的至少一种：

根据本申请的实施例，电芯的宽度为W mm，且10≤W≤40。

具有上述宽度的电芯具有小尺寸，搭配本申请的特定电解液(含4％-10％的二腈化合物)，可更为显著地改善小尺寸电化学装置的高温循环性能。

根据本申请的实施例，正极包括正极活性材料，正极活性材料包含掺杂元素，掺杂元素选自Ni和Al中的至少一种；基于正极活性材料的质量，掺杂元素的含量为C ppm，且3000≤C≤5000。

Ni和/或Al的存在有利于提高正极活性材料的结构稳定性，当正极活性材料中掺杂元素的含量在上述范围内时，可实现对活性氧的优越的固定作用，降低正极侧电解液的消耗速率，从而进一步改善电化学装置的高温循环性能。

根据本申请的实施例，电解液还包括丙酸酯，且丙酸酯包括丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丙酸戊酯、氟代丙酸乙酯、氟代丙酸丙酯、氟代丙酸丁酯或氟代丙酸戊酯中的至少一种。基于电解液的质量，丙酸酯的含量为M％，且20≤M≤60。

添加特定含量的丙酸酯可明显降低电解液的粘度，提高电解液的流动性，使局部缺失电解液的区域的快速补充电解液，从而可进一步提高电化学装置的高温循环性能。

根据本申请的实施例，电解液还包括1,3-丙烷磺内酯、硫酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯或γ-丁内酯中的至少一种。

根据本申请的实施例，电化学装置满足以下条件中的至少一者：

a)基于电解液的质量，1,3-丙烷磺内酯的含量为0.5％至5％；

b)基于电解液的质量，硫酸乙烯酯的含量为0.1％至1％；

c)基于电解液的质量，碳酸亚乙烯酯的含量为0.1％至1％；

d)基于电解液的质量，碳酸二甲酯的含量为0.1％至30％；

e)基于电解液的质量，碳酸二乙酯的含量为0.1％至30％；

f)基于电解液的质量，碳酸甲乙酯的含量为0.1％至30％；或

g)基于电解液的质量，γ-丁内酯的含量为0.01％至5％。

电化学装置中添加特定含量的上述化合物有助于构筑稳定的界面膜，进一步降低电解液在界面处的消耗速率，从而进一步提高电化学装置的高温循环性能。

根据本申请的实施例，电解液还包括三腈化合物，且三腈化合物包括1,3,5-戊三甲腈、1,2,3-丙三甲腈、1,3,6-己烷三腈、1,2,3-三(2-氰基乙氧基)丙烷中的至少一种。基于电解液的质量，三腈化合物的含量为0.5％至3％，优选1％至2.5％。通过在电化学装置中添加上述含量的三腈化合物，利用三腈化合物更强的吸附能，优先在电极表面成膜，可显著抑制电极表面副反应的发生，进一步改善小电芯的高温循环性能。

根据本申请的实施例，电解液还包括锂盐，且锂盐包括六氟磷酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、双(氟磺酰)亚胺锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂或二氟磷酸锂中的至少一种。

根据本申请的实施例，隔离膜包含多孔基材和多孔基材表面的多孔层，且多孔层含有聚偏氟乙烯。

根据本申请的实施例，聚偏氟乙烯的重均分子量为60万-300万。

隔膜中多孔层含有特定分子量的聚偏氟乙烯，可以使得隔膜和电极之间具备良好的粘结性能，从而确保电化学装置各性能的发挥。

根据本申请的另一个方面，本申请提供了一种电子装置，其包括根据本申请的电化学装置。

本申请提供了一种电化学装置和电子装置，通过控制电芯的平直部的长度与弯曲部的半径之比，可从结构层面抑制电芯的拐角区域的电解液的缺失。使用包含特定含量的二腈化合物的电解液可提高负极的稳定性，降低负极界面的电解液的消耗，明显延缓电芯的拐角区域的电解液的缺失速率。将特定结构(5≤L/D≤10)的电芯与特定电解液(含4％-10％的二腈化合物)组合使用时，可显著提高电化学装置的高温循环性能。

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1展示了根据本申请实施例的电芯的结构示意图。

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。本申请的实施例不应该被解释为对本申请的限制。

在具体实施方式及权利要求书中，由术语“中的至少一种”连接的项目的列表可意味着所列项目的任何组合。例如，如果列出项目A及B，那么短语“A及B中的至少一种”意味着仅A；仅B；或A及B。在另一实例中，如果列出项目A、B及C，那么短语“A、B及C中的至少一种”意味着仅A；或仅B；仅C；A及B(排除C)；A及C(排除B)；B及C(排除A)；或A、B及C的全部。项目A可包含单个元件或多个元件。项目B可包含单个元件或多个元件。项目C可包含单个元件或多个元件。

电化学装置(例如，锂离子电池)因其优越的性能已广泛应用于各个领域。在某些领域，人们对电池的形状有一定要求。例如，随着技术的发展，手机越来越轻薄，这就要求电池需要更为轻薄，这对扁平型的电池性能提出了更高的要求。扁平型电池中的电芯结构中拐角区域占比较高，拐角区域的电解液易被挤出，导致局部电解液缺失，阻断了锂离子的传输，这对电化学装置的高温循环性能具有不利影响。

为了改善电化学装置的高温循环性能，本申请提供了一种电化学装置，包括电芯，电芯包括正极、负极、电解液和隔离膜，其中电芯的最外侧电极具有弯曲部和平直部，平直部的长度为L mm，弯曲部的半径为D mm，且5≤L/D≤10；以及电解液包括二腈化合物，基于电解液的质量，二腈化合物的含量为A％，且4≤A≤10。

如本文所使用，“弯曲部”和“平直部”指卷绕后电芯的最外侧电极(即，与封装电芯的包装直接相对的电极)的部分，弯曲部和平直部交替相接形成卷绕后电芯的最外侧电极。“弯曲部”指的是卷绕后电芯的最外侧电极的弧形部分，其包括由第一弧线形成的第一弯曲部分和由第二弧线形成的第二弯曲部分。“平直部”指的是卷绕后电芯的最外侧电极的平直部分，即第一弯曲部分和第二弯曲部分之间的电极部分，其包括第一平直部分和第二平直部分。“弯曲部的半径”指的是第一(或第二)弯曲部分的第一(或第二)弧线的两个端点之间的线段的垂直平分线与该垂直平分线和第一(或第二)弧线的交点之间的距离。由于电芯具有两个弯曲部，因此取两个弯曲部的半径的较大值为电芯的弯曲部的半径。“平直部的长度”指的是第一平直部分的长度和第二平直部分的长度中的较大值，因为第一平直部分和第二平直部分中的一者为电芯的卷绕末端。

图1展示了根据本申请实施例的电芯的结构示意图。电芯100包括正极101、负极102和在正极101和负极102之间的隔离膜103。卷绕后的电芯呈扁平型，其中在电芯的宽度(W)方向上，电芯的最外侧电极包括第一弯曲部分(左侧)、第二弯曲部分(右侧)、第一平直部分(上侧)和第二平直部分(下侧)，其中第二弯曲部分、第一平直部分、第一弯曲部分和第二平直部分依次相接，形成电芯的最外侧电极。第一弯曲部分由沿A点、C点和B点的第一弧线形成，其中A点为第一弯曲部分与第一平直部分的交点，B点为第一弯曲部分与第二平直部分的交点，第二弯曲部分由沿A'点、C'点和B'点的第二弧线形成，其中A'点为第二弯曲部分与第一平直部分的交点，B'点为第二弯曲部分与第二平直部分对应的次外层电极的平直部分的交点。第一平直部分由A点至A'点之间的线段形成，第二平直部分由B点至B”点之间的线段形成(B”点即为最外侧电极的末端点)。A点和B点为第一弧线的端点，C点为A点与B点之间的线段的垂直平分线与第一弧线的交点，A点与B点之间的线段的垂直平分线与C点之间距离为第一弯曲部分的半径D1。A'点和B'点为第二弧线的端点，C'点为A'点与B'点之间的线段的垂直平分线与第二弧线的交点，A'点与B'点之间的线段的垂直平分线与C'点之间距离为第二弯曲部分的半径D2。弯曲部分D1和D2两者取较大值记为弯曲部的半径D(即，图1中的第一弯曲部分的半径D1)。A点至A'点之间的线段的长度为第一平直部分的长度L1，B点至B”点之间的线段的长度为第二平直部分的长度L2。L1和L2两者取较大值记为平直部的长度L(即，图1中的第一平直部分的长度L1)。

通过控制电芯的平直部的长度与弯曲部的半径之比，可从结构层面抑制电芯的拐角区域的电解液的缺失。使用包含特定含量的二腈化合物的电解液可提高负极的稳定性，降低负极界面的电解液的消耗，明显延缓电芯的拐角区域的电解液的缺失速率。将特定结构(5≤L/D≤10)的电芯与特定电解液(含4％-10％的二腈化合物)组合使用时，可显著提高电化学装置的高温循环性能。

在一些实施例中，7≤L/D≤9。在一些实施例中，L/D为5、6、7、8、9、10或在上述任意两个数值所组成的范围内。

在一些实施例中，5≤L≤30。在一些实施例中，8≤L≤25。在一些实施例中，10≤L≤20。在一些实施例中，12≤L≤15。在一些实施例中，L为5、8、10、12、15、18、20、22、25、28、30或在上述任意两个数值所组成的范围内。

在一些实施例中，1≤D≤5。在一些实施例中，1.5≤D≤2.5。在一些实施例中，D为1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5或在上述任意两个数值所组成的范围内。

在一些实施例中，5≤A≤8。在一些实施例中，A为4、5、6、7、8、9、10或在上述任意两个数值所组成的范围内。

在一些实施例中，所述二腈化合物具有式1：

其中：

R

n选自0-8的整数；并且当经取代时，取代基为卤素。

在一些实施例中，所述二腈化合物包括以下化合物中的至少一种：

在一些实施例中，所述电芯的宽度为W mm，且10≤W≤40。电芯的宽度W等于电芯的平直度的长度L与两个弯曲部的半径(如图1所示D1+D2)之和。在一些实施例中，W为10、15、20、25、30、35、40或在上述任意两个数值所组成的范围内。具有上述宽度的电芯具有小尺寸，小尺寸电芯的拐角区域占比更高，对电解液的挤出更为突出。令人惊讶地是，本申请的特定电解液(含4％-10％的二腈化合物)在小尺寸电芯上可发挥更优越的效果，可更为显著地改善小尺寸电化学装置的高温循环性能。

在一些实施例中，所述电解液还包括丙酸酯，且所述丙酸酯包括丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丙酸戊酯、氟代丙酸乙酯、氟代丙酸丙酯、氟代丙酸丁酯或氟代丙酸戊酯中的至少一种。添加丙酸酯可明显降低电解液的粘度，提高电解液的流动性，使局部缺失电解液的区域的快速补充电解液，从而可进一步提高电化学装置的高温循环性能。

在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述丙酸酯的含量为M％，且20≤M≤60。在一些实施例中，30≤M≤50。在一些实施例中，M为20、25、30、35、40、45、50、55、60或在上述任意两个数值所组成的范围内。当M在上述范围内时，电解液具有优异的离子传输特性，由此可进一步提高电化学装置的高温循环性能。

在一些实施例中，所述电解液还包括1,3-丙烷磺内酯、硫酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯或γ-丁内酯中的至少一种。这些化合物的存在有助于构筑稳定的界面膜，进一步降低电解液在界面处的消耗速率，从而进一步提高电化学装置的高温循环性能。

在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述1,3-丙烷磺内酯的含量为0.5％至5％。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述1,3-丙烷磺内酯的含量为1％至3％。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述1,3-丙烷磺内酯的含量为0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％或在上述任意两个数值所组成的范围内。

在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述硫酸乙烯酯的含量为0.1％至1％。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述硫酸乙烯酯的含量为0.3％至0.6％。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述硫酸乙烯酯的含量为0.1％、0.3％、0.5％、0.8％、1％或在上述任意两个数值所组成的范围内。

在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述碳酸亚乙烯酯的含量为0.1％至1％。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述碳酸亚乙烯酯的含量为0.3％至0.6％。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述碳酸亚乙烯酯的含量为0.1％、0.3％、0.5％、0.8％、1％或在上述任意两个数值所组成的范围内。

在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述碳酸二甲酯的含量为0.1％至30％。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述碳酸二甲酯的含量为0.5％至25％。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述碳酸二甲酯的含量为1％至20％。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述碳酸二甲酯的含量为5％至15％。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述碳酸二甲酯的含量为10％至12％。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述碳酸二甲酯的含量为0.1％、0.5％、1％、5％、10％、15％、20％、25％、30％或在上述任意两个数值所组成的范围内。

在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述碳酸二乙酯的含量为0.1％至30％。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述碳酸二乙酯的含量为0.5％至25％。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述碳酸二乙酯的含量为1％至20％。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述碳酸二乙酯的含量为5％至15％。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述碳酸二乙酯的含量为10％至12％。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述碳酸二乙酯的含量为0.1％、0.5％、1％、5％、10％、15％、20％、25％、30％或在上述任意两个数值所组成的范围内。

在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述碳酸甲乙酯的含量为0.1％至30％。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述碳酸甲乙酯的含量为0.5％至25％。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述碳酸甲乙酯的含量为1％至20％。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述碳酸甲乙酯的含量为5％至15％。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述碳酸甲乙酯的含量为10％至12％。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述碳酸甲乙酯的含量为0.1％、0.5％、1％、5％、10％、15％、20％、25％、30％或在上述任意两个数值所组成的范围内。

在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述γ-丁内酯的含量为0.01％至5％。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述γ-丁内酯的含量为0.05％至3％。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述γ-丁内酯的含量为0.1％至2％。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述γ-丁内酯的含量为0.5％至1％。在一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述γ-丁内酯的含量为0.01％、0.05％、0.1％、0.5％、1％、2％、3％、4％、5％或在上述任意两个数值所组成的范围内。

当电解液中的1,3-丙烷磺内酯、硫酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯或γ-丁内酯的含量在上述范围内时，有助于进一步提高电化学装置的高温循环性能。

在一些实施例中，所述电解液还包括三腈化合物，且所述三腈化合物包括1,3,5-戊三甲腈

在一些实施例中，基于电解液的质量，三腈化合物的含量为0.5％至3％。在一些实施例中，基于电解液的质量，三腈化合物的含量为1％至2.5％。在一些实施例中，基于电解液的质量，三腈化合物的含量为0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％或在上述任意两个数值所组成的范围内。

在一些实施例中，所述电解液还包括锂盐，且所述锂盐包括六氟磷酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、双(氟磺酰)亚胺锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂或二氟磷酸锂中的至少一种。

在一些实施例中，基于电解液的质量，锂盐的含量为10％至15％。在一些实施例中，基于电解液的质量，锂盐的含量为12％至15％。当锂盐的含量在上述范围内时，电解液具有合适的离子电导率和粘度，有助于改善电化学装置的高温循环性能。

在一些实施例中，正极包括正极集流体和设置在正极集流体上的正极活性材料层。正极活性材料层可以位于正极集流体一侧或两侧上。在一些实施例中，正极集流体可以采用铝箔，当然，也可以采用本领域常用的其他正极集流体。在一些实施例中，正极集流体的厚度可以为1μm至200μm。在一些实施例中，正极活性材料层可以仅涂覆在正极集流体的部分区域上。在一些实施例中，正极活性材料层的厚度可以为10μm至500μm。应该理解，这些仅是示例性的，可以采用其他合适的厚度。

在一些实施例中，正极活性材料层包括正极活性材料。在一些实施例中，正极活性材料包括LiCoO

在一些实施例中，所述正极活性材料包含掺杂元素，所述掺杂元素选自Ni和Al中的至少一种。Ni和/或Al的存在有利于提高正极活性材料的结构稳定性，有助于进一步改善电化学装置的高温循环性能。

在一些实施例中，基于所述正极活性材料的质量，所述掺杂元素的含量为C ppm，且3000≤C≤5000。在一些实施例中，C为3000、3500、4000、4500、5000或在上述任意两个数值所组成的范围内。当正极活性材料中掺杂元素的含量在上述范围内时，可实现对活性氧的优越的固定作用，提高正极活性材料的结构稳定性并降低正极侧电解液的消耗速率，从而进一步改善电化学装置的高温循环性能。

正极活性材料中掺杂Ni和/或Al的方法没有限制，可以采用本领域任何可适用的制备方法。例如，可以在正极活性材料LiCoO

在一些实施例中，正极活性材料层还包括粘结剂和导电剂。在一些实施例中，正极活性材料层中的粘结剂可以包括聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、羧甲基纤维素钠、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯呲咯烷酮、聚乙烯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯或聚六氟丙烯中的至少一种。在一些实施例中，正极活性材料层中的导电剂可以包括导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、片层石墨、石墨烯、碳纳米管或碳纤维中的至少一种。在一些实施例中，正极活性材料层中的正极活性材料、导电剂和粘结剂的质量比可以为(70-98):(1-15):(1-15)。应该理解，以上所述仅是示例，正极活性材料层可以采用任何其他合适的材料、厚度和质量比。

在一些实施例中，负极可以包括负极集流体和设置在负极集流体上的负极活性材料层。负极活性材料层可以设置在负极集流体的一侧或两侧上。在一些实施例中，负极集流体可以采用铜箔、铝箔、镍箔或碳基集流体中的至少一种。在一些实施例中，负极集流体的厚度可以为1μm至200μm。在一些实施例中，负极活性材料层可以仅涂覆在负极集流体的部分区域上。在一些实施例中，负极活性材料层的厚度可以为10μm至500μm。应该理解，这些仅是示例性的，可以采用其他合适的厚度。

在一些实施例中，负极活性材料层包括负极活性材料。在一些实施例中，负极活性材料层中的负极活性材料包括锂金属、天然石墨、人造石墨或硅基材料中的至少一种。在一些实施例中，硅基材料包括硅、硅氧化合物、硅碳化合物或硅合金中的至少一种。

在一些实施例中，负极活性材料层中还可以包括导电剂和/或粘结剂。负极活性材料层中的导电剂可以包括炭黑、乙炔黑、科琴黑、片层石墨、石墨烯、碳纳米管、碳纤维或碳纳米线中的至少一种。在一些实施例中，负极活性材料层中的粘结剂可以包括羧甲基纤维素(CMC)、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、聚丙烯酸酯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚苯胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚硅氧烷、丁苯橡胶、环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂或聚芴中的至少一种。应该理解，以上公开的材料仅是示例性，负极活性材料层可以采用任何其他合适的材料。在一些实施例中，负极活性材料层中的负极活性材料、导电剂和粘结剂的质量比可以为(80-99):(0.5-10):(0.5-10)。应该理解，这仅是示例性的，而不用于限制本申请。

在一些实施例中，隔离膜包括聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺或芳纶中的至少一种。例如，聚乙烯包括选自高密度聚乙烯、低密度聚乙烯或超高分子量聚乙烯中的至少一种。尤其是聚乙烯和聚丙烯，它们对防止短路具有良好的作用，并可以通过关断效应改善电池的稳定性。在一些实施例中，隔离膜的厚度在约3μm至20μm的范围内。

在一些实施例中，所述隔离膜包含多孔基材和在所述多孔基材的至少一侧形成的粘合性多孔层，且所述粘合性多孔层含有聚偏氟乙烯系树脂。粘合性多孔层可以提升隔离膜的耐热性能、抗氧化性能和电解质浸润性能，增强隔离膜与极片之间的粘接性。

在一些实施例中，所述聚偏氟乙烯系树脂的重均分子量为60万-300万。在一些实施例中，所述聚偏氟乙烯系树脂的重均分子量为100万-200万。当聚偏氟乙烯系树脂的重均分子量在上述范围内时，隔离膜与电极之间具有高粘合力，由此可提高两者之间的接触性，同时隔离膜具有良好的成型性。对于具有高粘隔离膜的卷绕电芯，随着循环的进行，阳极反弹逐渐增加，易将拐角区域的电解液挤出。然而，令人惊讶的发现，使用本申请的特定电解液(含4％-10％的二腈化合物)可特别适用于具有高粘隔离膜的卷绕电芯，使得电化学装置具有优异的高温循环性能。

本申请还提供了一种电子装置，其包括本申请所描述的电化学装置。本申请实施例的电子装置没有特别限定，其可以是用于现有技术中已知的任何电子装置。在一些实施例中，电子装置可以包括，但不限于，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、家庭用大型蓄电池和锂离子电容器等。

电化学装置和电子装置的制备过程为本领域技术人员所熟知的，本申请没有特别的限制。例如，锂离子电池可以通过以下过程制造：将正极和负极经由隔离膜重叠，并根据需要将其卷绕、折叠等操作后放入壳体内，将电解液注入壳体并封口。此外，也可以根据需要将防过电流元件、导板等置于壳体中，从而防止锂离子电池内部的压力上升、过充放电。

下面以锂离子电池为例并且结合具体的实施例说明锂离子电池的制备，本领域的技术人员将理解，本申请中描述的制备方法仅是实例，其他任何合适的制备方法均在本申请的范围内。

实施例

以下说明根据本申请的锂离子电池的实施例和对比例进行性能评估。

一、锂离子电池的制备

1、正极的制备

对于未掺杂的正极活性材料：采用钴酸锂(LiCoO

对于掺杂的正极活性材料：将钴酸锂(LiCoO

将正极活性材料、导电剂碳纳米管(CNT)和聚偏二氟乙烯(PVDF)按照重量比为95:2:3混合，加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)作为溶剂，在真空搅拌机作用下搅拌至体系成均一状、固含量为75wt％的正极浆料。将正极浆料均匀涂覆于厚度为12μm的正极集流体铝箔上，在85℃条件下烘干，冷压后得到正极活性材料层厚度为100μm的正极极片，然后在该正极极片的另一个表面上重复以上步骤，得到双面涂布有正极活性材料层的正极极片。将正极极片裁切成74mm×867mm的规格并焊接极耳后待用。

2、负极的制备

将人造石墨、丁苯橡胶(SBR)及羧甲基纤维素(CMC)按质量比95:2:3混合，然后加入去离子水作为溶剂，调配成固含量为70wt％的浆料，并搅拌均匀。将浆料均匀涂布在厚度为8μm的铜箔的一个表面上，110℃条件下烘干，冷压后得到负极活性材料层厚度为150μm的单面涂布负极活性材料层的负极极片，然后在该负极极片的另一个表面上重复以上涂布步骤，得到双面涂布有负极活性材料层的负极极片。将负极极片裁切成74mm×867mm的规格并焊接极耳后待用。负极极片的缺陷程度Id/Ig为0.17。

3、隔离膜的制备

以厚度为15μm的聚乙烯(PE)多孔聚合薄膜作为隔离膜。

4、电解液的制备

在含水量小于10ppm的氩气气氛手套箱中，将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二乙酯(DEC)按重量比40-A:A:60均匀混合，作为基础溶剂，加入LiPF

根据各实施例或对比例的设置，在基础电解液中添加额外组分，得到电解液。

5、锂离子电池的制备

将正极极片、隔离膜、负极极片按顺序叠好，使隔离膜处于正极极片和负极极片中间起到隔离的作用，并卷绕得到电极组件，根据各实施例或对比例的设置，通过控制卷绕参数控制L/D值。将电极组件装入铝塑膜包装袋中，并在80℃下脱去水分，注入配好的电解液，经过真空封装、静置、化成、整形等工序，得到锂离子电池。

二、测试方法

1、电芯的平直部的长度和弯曲部的半径的测试方法

采用电子计算机断层扫描仪器(CT)，放大到300％的倍率，分别扫描锂离子电池的拐角和主体处，得到横截面图像。测量第一平直部分的长度记为L1，测量第二平直部分的长度记为L2，取两者的最大值记为平直部的长度L。测量第一弯曲部分的半径记为D1，测量第二弯曲部分的半径记为D2，取两者的最大值记为弯曲部的半径D。

2、正极活性材料中掺杂元素的含量的测试方法

将用碳酸二甲酯(DMC)清洗后的正极极片的活性材料用刮刀刮下，用混合溶剂溶解(例如，0.4g正极活性材料使用10ml王水(硝酸与盐酸按照1:1混合)与2ml HF的混合溶剂)，定容至100mL，然后使用ICP分析仪测试溶液中Ni或Al等金属元素的含量，单位为ppm。

3、锂离子电池的循环性能的测试方法

在45℃条件下，将锂离子电池以0.7C(倍率)充电至4.5V，然后恒压充电至电流为0.05C，再用1C恒流放电至3.0V，此为一个充放电循环。记录锂离子电池第一次循环的放电容量。然后，将锂离子电池按照上述方法进行充放电循环，记录每一次循环的放电容量，直至锂离子电池的放电容量衰减至第一次循环的放电容量的80％，记录充放电循环次数。

三、测试结果

表1展示了电芯的平直部的长度与弯曲部的半径之比(L/D)以及电解液中二腈化合物及其含量对锂离子电池的高温循环性能的影响。

表1

对比例1中的电解液含有过少的二腈化合物，对比例2中的电解液含有过多的二腈化合物，对比例3和4中不仅电芯的L/D过大而且电解液中二腈化合物含量过少或过多，对比例5中的电芯的L/D过小，锂离子电池的循环次数较少，难以满足使用需求。

如实施例1-15所示，当电芯的L/D在5至10的范围内且电解液包含4％-10％的二腈化合物时，可从结构层面抑制电芯的拐角区域的电解液的缺失的同时，降低负极界面的电解液的消耗，明显延缓电芯的拐角区域的电解液的缺失速率，可显著提高锂离子电池的循环次数，改善锂离子电池的高温循环性能。当L/D在7至9的范围内、5≤L≤30且1≤D≤5或者10≤L≤20且1.5≤D≤2时，可进一步提高锂离子电池的高温循环性能。

表2展示了正极活性材料中掺杂元素及其含量对锂离子电池的高温循环性能的影响。

表2

结果表明，当正极活性材料包含Ni和/或Al掺杂元素时，可在降低拐角区域电解液缺失的同时，提高正极活性材料的结构稳定性，在正极活性材料表面形成更稳定的锂离子传输界面，可进一步提升锂离子电池的高温循环性能。当正极活性材料中掺杂元素的含量为3000ppm至5000ppm时，锂离子电池的高温循环性能更优。

表3展示了电解液中丙酸酯对锂离子电池的高温循环性能的影响。除丙酸丙酯含量以外，实施例23-26与实施例3的其它设置相同，实施例27与实施例17的其它设置相同。

表3

结果表明，当电解液中进一步添加丙酸酯(例如，丙酸丙酯)时，在强化界面保护的同时，可进一步提高电池的动力学，减小极化进而延缓副反应，可进一步提升锂离子电池的高温循环性能。当电解液中丙酸酯的添加量在20％至60％时，锂离子电池的高温循环性能更优。

表4展示了电解液中添加剂对锂离子电池的高温循环性能的影响。除1,3丙烷磺酸内酯或1,3,6-己烷三腈含量以外，实施例28-30与实施例3的其它设置相同，实施例31与实施例17的其它设置相同。

表4

结果表明，当电解液中进一步添加1,3丙烷磺酸内酯和/或三腈化合物(例如，1,3,6-己烷三腈)时，可协同构筑更加稳定的电极界面，减少副反应的发生，可进一步提升锂离子电池的高温循环性能。

整个说明书中对“实施例”、“部分实施例”、“一个实施例”、“另一举例”、“举例”、“具体举例”或“部分举例”的引用，其所代表的意思是在本申请中的至少一个实施例或举例包含了该实施例或举例中所描述的特定特征、结构、材料或特性。因此，在整个说明书中的各处所出现的描述，例如：“在一些实施例中”、“在实施例中”、“在一个实施例中”、“在另一个举例中”，“在一个举例中”、“在特定举例中”或“举例”，其不必然是引用本申请中的相同的实施例或示例。此外，本文中的特定特征、结构、材料或特性可以以任何合适的方式在一个或多个实施例或举例中结合。

尽管已经演示和描述了说明性实施例，本领域技术人员应该理解上述实施例不能被解释为对本申请的限制，并且可以在不脱离本申请的精神、原理及范围的情况下对实施例进行改变，替代和修改。