电化学装置及电子装置的制作方法

1.本技术属于电池设备技术领域，尤其涉及一种电化学装置及电子装置。


背景技术：

2.随着自然资源的消耗及环境的破坏日益加重，各领域中对可以储存能量并有效地利用储存能量的装置兴趣日益增长。电池是可以彼此结合的利用新的可再生能量的系统。
3.在电池设备技术领域中，为了适应越来越广的使用需求，电池的形状也做出了适应性的调整，越来越多的异形电池被使用，如便于贴合人体结构的弧形电池，能够为用电装置的机械架构调整提供便利。但是异形电池的设置，需要根据外形对内部的电极组件进行调整，易引出在外形规则电池中未出现的隐患，对电化学装置的安全性影响较大。如在弧形电池中，使用一端时间后，负极极片边缘处易出现膨胀受损，其原因为在电池工作中，负极极片上会嵌入锂离子，导致发生轻微形变。在外形规则电池中该形变不会对电池造成影响，但是在弧形电池中，该形变却易引发连锁性的问题，使弧形结构难以维持，严重影响电池使用寿命及安全性。因此，提高电化学装置的安全性是本领域重要的研究课题。


技术实现要素：

4.本技术实施方式提供了一种电化学装置及电子装置，能够解决电化学装置使用寿命降低且安全性不足的问题。
5.本技术实施方式的第一方面，提供了一种电化学装置，包括：电极组件，电极组件包括正极极片、负极极片及隔离膜，隔离膜设置在正极极片及负极极片之间。负极极片包括集流体以及设置于集流体至少一个表面的活性物质层，活性物质层包括第一膜层和第二膜层，集流体在自身宽度方向上包括主体区和设置于主体区相对两侧的边缘区，沿集流体自身宽度方向，主体区的宽度与集流体的宽度比值为0.5至0.9，第一膜层设置于边缘区，第二膜层设置于主体区，第一膜层的硬度大于第二膜层的硬度。
6.采用上述方案，通过第一膜层的硬度大于第二膜层的硬度的设置，负极极片上边缘处阈值宽度内的硬度被明显加强，而当材料硬度较高时，其内部原子的结构更稳定，充放电过程中的锂离子嵌入、脱离对材料结构造成的影响较低，便于电极组件长期维持初始状态，有效改善了负极极片边缘膨胀的问题。
7.在本技术的一些可选实施方式中，第一膜层的肖氏硬度为45至55，第二膜层的肖氏硬度为35至44。
8.采用上述方案，能够在维持边缘区硬度的同时，防止边缘区硬度过高，影响极片的生产。
9.在本技术的一些可选实施方式中，第一膜层包括第一活性材料，第一活性材料包括石墨、多孔碳及钛酸锂中的至少一种，第二膜层包括第二活性材料，第二活性材料包括石墨、硅基材料及锡基材料中的至少一种。
10.在本技术的一些可选实施方式中，第二活性材料与第一活性材料颗粒度d50的差
值为0.1um至3um。
11.在本技术的一些可选实施方式中，第一膜层及第二膜层包括导电剂，导电剂包括导电炭黑、石墨烯、碳纳米管、碳纳米线及鳞状片层石墨中的至少一种，基于第一膜层的总质量，第一膜层中导电剂质量占比为0wt%至20wt%，基于第二膜层的总质量，第二膜层中导电剂质量占比为0wt%至2wt%。
12.采用上述方案，通过对第一膜层及第二膜层中导电剂的调整，能够改善提升第一膜层中材料颗粒度。
13.在本技术的一些可选实施方式中，第一膜层及第二膜层均包括分散剂，分散剂包括羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素锂、聚丙烯酸、聚环氧乙烯、聚偏氟乙烯及海藻酸钠中的至少一种，基于第一膜层总质量，第一膜层中分散剂质量占比为2wt%至5wt%，基于第二膜层总质量，第二膜层中分散剂质量占比为0.5wt%至3wt%。
14.采用上述方案，通过对第一膜层及第二膜层中分散剂的调整，能够改善提升第一膜层中材料颗粒度。
15.在本技术的一些可选实施方式中，第一膜层及第二膜层包括粘接剂，粘接剂包括丁苯胶、聚氨酯、硝酸纤维素、聚醋酸乙烯、醋酸乙烯树脂、聚苯乙烯及聚丙烯酸酯中的至少一种，基于第一膜层总质量，第一膜层中粘接剂质量占比为2wt%至25wt%，基于第二膜层总质量，第二膜层中粘接剂质量占比为0.5wt%至15wt%。
16.采用上述方案，通过对第一膜层及第二膜层中粘接剂的调整，能够改善提升第一膜层中材料颗粒度。
17.在本技术的一些可选实施方式中，第一膜层的弹性模量为17gpa至23gpa，第二膜层的弹性模量为8gpa至16gpa。
18.在本技术的一些可选实施方式中，第一膜层的取向度为1至12。
19.采用上述方案，通过对第一膜层取向度的设置，能够显著改善沿第一膜层厚度方向的膨胀问题。
20.在本技术的一些可选实施方式中，第一膜层的内聚力为10n/m至45n/m，第二膜层的内聚力为1n/m至25n/m。
21.在本技术的一些可选实施方式中，第一膜层的拉伸强度为200mpa至700mpa，第二膜层的拉伸强度为200mpa 至600mpa。
22.在本技术的一些可选实施方式中，第二膜层与第一膜层的厚度差为0um至20um。
23.在本技术的一些可选实施方式中，第一膜层与第二膜层的压实密度的差值为0g/cc至0.5g/cc。
24.本技术实施方式的第二方面，提供了一种电子装置，包括上述电化学装置，用于提供电能。
25.与现有技术相比，本技术实施方式的电化学装置及电子装置中通过第一膜层的肖氏硬度大于第二膜层的肖氏硬度的设置，负极极片上边缘处阈值宽度内的硬度被明显加强，而当材料硬度较高时，其内部原子的结构更稳定，充放电过程中的锂离子嵌入、脱离对材料结构造成的影响较低，便于电极组件长期维持初始状态，有效改善了负极极片边缘膨胀的问题。
附图说明
26.为了更清楚地说明本技术实施方式的技术方案，下面将对本技术实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本技术的一些实施方式。
27.图1为本技术中负极极片的结构示意图。
28.附图中：1、边缘区；2、主体区。
具体实施方式
29.下面将结合附图对本技术技术方案的实施方式进行详细的描述。以下实施方式仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。
30.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术；本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
31.在本技术实施方式的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。
32.在本文中提及“实施方式”意味着，结合实施方式描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施方式中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施方式，也不是与其它实施方式互斥的独立的或备选的实施方式。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施方式可以与其它实施方式相结合。
33.在本技术实施方式的描述中，术语“多个”指的是两个以上（包括两个），同理，“多组”指的是两组以上（包括两组），“多片”指的是两片以上（包括两片）。
34.在本技术实施方式的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术实施方式和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术实施方式的限制。
35.术语“主体区”为涂敷主要的电极活性物质的区域或者涂敷电极活性物质的主要区域。例如，在本技术的一些实施例中，在电极极片的不同区域中分别涂敷不同的电极活性物质a和b，其中电极活性物质a为主要的电极活性物质，那么涂敷活性物质a的区域为主体区。再例如，在本技术的一些实施例中，在电极极片的不同区域c和d中涂敷相同的电极活性物质，其中区域c的面积大，那么区域c为主体区。
36.术语“边缘区”为距离主体区边缘几毫米到几十毫米（例如约1mm至约20mm）的区域。在本技术的一些实施例中，边缘区可以，但不限制为，距离主体区边缘约20mm的区域、距离主体区边缘约10mm的区域、距离主体区边缘约5mm的区域、或者距离主体区边缘约1mm的区域。
37.以锂离子电池为例，目前应用于锂离子电池的电极极片有多种结构类别，例如多极耳卷绕结构（mtw）、全极耳卷绕结构（ftw）、和叠片结构（stack）等。通常，锂离子电池的电极极片包括集流体（也称，基材）和位于集流体的至少一个表面上的电极活性物质，其中大多数的基材为金属材料以起到传递电子的作用，而电极活性物质则能够将化学能转化成电能。
38.在电池组装制程中，一般需要根据外形对内部的电极组件进行调整，但是这样的调整过程中异形电池相较于外形规则电池易引出很多安全隐患，例如弧形电池在使用一段时间后，负极极片边缘处易出现膨胀受损，其原因为电池在工作过程中，负极极片上会嵌入锂离子，导致发生轻微形变。在外形规则电池中该形变不会对电池造成影响，但是在弧形电池等异形电池中，该形变却易引发连锁性的问题，使弧形结构难以维持，影响电池使用寿命及安全性。
39.鉴于此，本技术实施方式提供了一种电化学装置，活性物质层采用硬度不同的第一膜层和第二膜层拼接形成，其中硬度大的第一膜层分布于边缘区域，这样的分布充放电过程中的锂离子嵌入、脱离对活性物质层结构造成的影响较低，有效改善了负极极片边缘膨胀的问题。
40.请参阅图1，图1为本技术实施方式提供的电化学装置中负极极片的结构示意图。本技术实施方式的电化学装置包括电极组件，电极组件包括正极极片、负极极片及隔离膜，隔离膜设置在正极极片及负极极片之间。负极极片包括集流体以及设置于集流体至少一个表面的活性物质层，活性物质层包括第一膜层和第二膜层，集流体在自身宽度方向上包括主体区2和设置于主体区2相对两侧的边缘区1，沿集流体自身宽度方向，主体区2的宽度与集流体的宽度比值为0.9，第一膜层设置于边缘区1，第二膜层设置于主体区2，第一膜层的硬度大于第二膜层的硬度。
41.示例性地，集流体两侧表面均设置有活性物质层。
42.通过第一膜层的硬度大于第二膜层的硬度的设置，负极极片上边缘处阈值宽度内的硬度被明显加强，而当材料硬度较高时，其内部原子的结构更稳定，充放电过程中的锂离子嵌入、脱离对材料结构造成的影响较低，便于电极组件长期维持初始状态，有效改善了负极极片边缘膨胀的问题。
43.可以理解的是，正极极片上的活性材料可采用能够吸收和释放锂的正极材料，包括但不限于：碳材料、金属化合物、氧化物、硫化物、锂的氮化物（例如lin3）、锂金属、与锂一起形成合金的金属和聚合物材料。
44.其中，碳材料可以包括但不限于：低石墨化的碳、易石墨化的碳、人造石墨、天然石墨、中间相碳微球、软碳、硬碳、热解碳、焦炭、玻璃碳、有机聚合物化合物烧结体、碳纤维和活性碳。焦炭可以包括沥青焦炭、针状焦炭和石油焦炭。有机聚合物化合物烧结体指的是通过在适当的温度下煅烧聚合物材料（例如，苯酚塑料或者呋喃树脂）以使之碳化获得的材料，这些材料可以分为低石墨化碳或者易石墨化的碳。聚合物材料可以包括但不限于聚乙炔和聚吡咯。
45.可以理解的是，第一膜层及第二膜层包括导电剂、分散剂及粘接剂。导电剂包括导电炭黑、石墨烯、碳纳米管、碳纳米线及鳞状片层石墨中的至少一种，基于所述第一膜层的总质量，第一膜层中导电剂质量占比可为0wt%至20wt%，基于第二膜层的总质量，第二膜层
中导电剂质量占比可为0wt%至2wt%。分散剂包括羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素锂、聚丙烯酸、聚环氧乙烯、聚偏氟乙烯及海藻酸钠中的至少一种，基于第一膜层总质量，第一膜层中分散剂质量占比可为2wt%至5wt%，基于第二膜层总质量，第二膜层中分散剂质量占比可为0.5wt%至3wt%。粘接剂包括丁苯胶、聚氨酯、硝酸纤维素、聚醋酸乙烯、醋酸乙烯树脂、聚苯乙烯、聚氨酯及聚丙烯酸酯中的至少一种，基于第一膜层总质量，第一膜层中粘接剂质量占比可为2wt%至25wt%，基于第二膜层总质量，第二膜层中粘接剂质量占比可为0.5wt%至15wt%。
46.可以理解的是，第一膜层包括第一活性材料，第一活性材料包括石墨、多孔碳及钛酸锂中的至少一种，第二膜层包括第二活性材料，第二活性材料包括石墨、硅基材料及锡基材料中的至少一种。
47.在本技术的一些可选实施方式中，电化学装置内还包括电解液。电解液的状态可以是凝胶态、固态和液态中的一种或多种。液态电解液包括锂盐和非水溶剂。
48.锂盐可选自lipf6、libf4、liasf6、liclo4、lib(c6h5)4、lich3so3、licf3so3、lin(so2cf3)2、lic(so2cf3)3、libob和lipo2f2中的一种或多种。例如，锂盐选用lipf6，可以提供高离子导电率并改善循环特性。
49.非水溶剂可为碳酸酯化合物、羧酸酯化合物、醚化合物、腈化合物、其它有机溶剂或它们的组合。
50.碳酸酯化合物的可为碳酸二乙酯（dec）、碳酸二甲酯（dmc）、碳酸二丙酯（dpc）、碳酸甲丙酯（mpc）、碳酸乙丙酯（epc）、碳酸甲乙酯（mec）、碳酸亚乙酯（ec）、碳酸亚丙酯（pc）、碳酸亚丁酯（bc）、碳酸乙烯基亚乙酯（vec）、碳酸氟代亚乙酯（fec）、碳酸1，2-二氟亚乙酯、碳酸1，1-二氟亚乙酯、碳酸1，1，2-三氟亚乙酯、碳酸1，1，2，2-四氟亚乙酯、碳酸1-氟-2-甲基亚乙酯、碳酸1-氟-1-甲基亚乙酯、碳酸1，2-二氟-1-甲基亚乙酯、碳酸1，1，2-三氟-2-甲基亚乙酯、碳酸三氟甲基亚乙酯及其组合。
51.具体地，基于电解液总重量，碳酸酯化合物的含量为约1重量％以上。在一些实施例中，碳酸酯化合物的含量为约3wt%以上。在一些实施例中，碳酸酯化合物的含量为约5wt%以上。在一些实施例中，碳酸酯化合物的含量为约10wt%以上。在一些实施例中，碳酸酯化合物的含量为约50wt%以上。在一些实施例中，碳酸酯化合物的含量为约58wt%以上。在一些实施例中，碳酸酯化合物的含量为约60wt%以下。在一些实施例中，碳酸酯化合物的含量为约50wt%以下。在一些实施例中，环状碳酸酯化合物的含量为约40wt%以下。在一些实施例中，碳酸酯化合物的含量为约1wt%-约60wt%。在一些实施例中，碳酸酯化合物的含量为约3wt%-约50wt%。
52.在本技术的一些可选实施例中，隔离膜的材料和形状没有特别限制。在一些实施例中，隔离膜可包括由对本技术的电解液稳定的材料形成的聚合物或无机物等。
53.作为一种示例，隔离膜可包括基材层和表面处理层。基材层为具有多孔结构的无纺布、膜或复合膜，基材层的材料选自聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚酰亚胺中的至少一种。具体的，可选用聚丙烯多孔膜、聚乙烯多孔膜、聚丙烯无纺布、聚乙烯无纺布或聚丙烯-聚乙烯-聚丙烯多孔复合膜。
54.基材层的至少一个表面上设置有表面处理层，表面处理层可以是聚合物层或无机物层，也可以是混合聚合物与无机物所形成的层。
55.无机物层包括无机颗粒和粘结剂，无机颗粒选自氧化铝、氧化硅、氧化镁、氧化钛、二氧化铪、氧化锡、二氧化铈、氧化镍、氧化锌、氧化钙、氧化锆、氧化钇、碳化硅、勃姆石、氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙和硫酸钡中的一种或几种的组合。粘结剂选自聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物、聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、聚乙烯呲咯烷酮、聚乙烯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯和聚六氟丙烯中的一种或几种的组合。聚合物层中包含聚合物，聚合物的材料包括聚酰胺、聚丙烯腈、丙烯酸酯聚合物、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、聚乙烯呲咯烷酮、聚乙烯醚、聚偏氟乙烯或聚（偏氟乙烯-六氟丙烯）中的至少一种。
56.虽然上面以锂离子电池进行了举例说明，但是本领域技术人员在阅读本技术之后，能够想到本技术的阴极材料可以用于其他合适的电化学装置。这样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，所述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。
57.由本技术所提供的电化学装置适用于各种领域的电子装置，对电化学装置的用途没有特别限定，其可用于现有技术中已知的任何用途。在一个实施例中，本技术的电化学装置可用于，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。
58.以下将结合具体的实施例，对所得负极极片的边缘抗膨胀能力进行说明。
59.测量方法拉伸强度测量：（1）将极片剪裁成2x10mm条状；（2）极片分别固定在高铁拉力机两端；（3）启动高铁拉力机，对极片进行拉伸；（4）待极片被拉断后记录数据。
60.颗粒度测试方法：生产厂家为malvern的zetasizer nano zs型号仪器进行测量。
61.压实密度测量：（1）截取一块规则负极极片，记录面积s1 cm2，同时记录极片厚度h1 um；（2）对极片称重记录重量m1 mg；（3）将极片上活性物质洗净，只剩集流体，对集流体进行称重，记录重量m2 mg，同时测试集流体厚度h2 um；（4）计算极片压密：压密（g/cc）=（m1-m2）/（s1*（h2-h1））*1000。
62.内聚力测量：（1）取干燥后的极片，用刀片截取宽30mm*长度为100-160mm的试样；（2）将双面胶贴于钢板上，胶带宽度20mm*长度90-150mm；（3）将第（1）步截取的极片试样贴在双面胶上，测试面朝下；
（4）在将绿胶（宽度20mm*长度90-150mm），紧贴于极片表面；（5）将宽度与极片等宽，长度大于试样长度80-200mm的纸带插入绿胶下方，并且用皱纹胶固定；（6）打开拉力机，调整限位块到合适位置。
63.弹性模量测量：（1）材料的弹性模量测测量采用脉冲激振法进行测试，材料的弹性模量和他的固有频率有关；通过测试材料的固有频率，可转化为弹性模量；（2）首先将石墨样品压成一定长(10-20mm)、宽(10-20mm)、高(10-20mm)的方形块状样品；（3）然后将制备好的样品固定在稳定测试台，采用脉冲测试仪输出一定频率(1-10000hz)给探针，探针用于敲击样品；（4）测试过程收集样品振幅随时间的变化曲线，测试完成后选择振幅最大点对应频率，得到材料固有频率，利用公式即可得到对应弹性模量。
64.oi值测量：（1）将石墨与分散剂、粘接剂按照8：1：1的质量比配置成负极浆料；（2）浆料均匀涂覆在集流体上，烘干并冷压到检测的厚度；（3）上述极片扫描xrd，测试d004/d110；（4）d004/d110峰强比值即为oi值。
65.肖氏硬度测量：（1）将待测试材料放置在模具中压紧（2）用固定形状的金刚石冲头或者硬质合金冲头从固定高度h，落到试样表面上，冲头弹起一定高度h0（3）h与h0的比值计算肖氏硬度，计算公式如下：（4）hs=k*（h/h0），k为肖氏硬度系数。
66.膨胀程度测量：取充放电循环200次后的负极极片观察，极片边缘无起翘或者起翘极少而可以忽略，且电化学装置循环寿命与非弧形条件下一致的记为“ ”表示不变形；极片边缘几乎不变形或轻微变形，即虽有变形但是起翘程度极小，且电化学装置长时间循环后弧度有轻微增大，但是整体上不影响设备使用寿命的记为“ ”表示；极片边缘弧度完全不能保持，电化学装置使用寿命明显降低（损失大于50个充放电循环）的记为“ ”。
67.对比例1提供了一种电化学装置，其中，负极极片的宽度为400mm，厚度0.12mm，其上活性材料包括90%天然石墨、2%羧甲基纤维素锂及8%聚丙烯酸。
68.对比例2提供了一种电化学装置，其中，负极极片的宽度为400mm，厚度0.12mm，其上活性材料包括90%人造石墨、2%羧甲基纤维素锂及8%聚丙烯酸。
69.对比例3提供了一种电化学装置，其中，负极极片的宽度为400mm，厚度0.12mm，其上活性材料包括88%天然石墨、2%羧甲基纤维素锂及10%聚丙烯酸。
70.实施例1提供了一种电化学装置，其中，主体区宽度300mm、厚度0.12mm，所述边缘区宽度100mm、厚度0.12mm，第一膜层包括90wt%钛酸锂、2wt%羧甲基纤维素钠及8wt%丁苯胶，第二膜层包括90wt%天然石墨、2wt%羧甲基纤维素锂及8wt%聚丙烯酸。
71.实施例2提供了一种电化学装置，其中，主体区宽度300mm、厚度0.12mm，所述边缘区宽度100mm、厚度0.12mm，第一膜层包括45wt%多孔碳、45wt%人造石墨、2wt%羧甲基纤维素钠及8wt%丁苯胶，第二膜层包括90wt%天然石墨、2wt%羧甲基纤维素锂及8wt%聚丙烯酸。
72.实施例3提供了一种电化学装置，其中，主体区宽度300mm、厚度0.12mm，所述边缘区宽度100mm、厚度0.12mm，第一膜层包括55wt%多孔碳、35wt%人造石墨、2wt%羧甲基纤维素钠及8wt%丁苯胶，第二膜层包括90wt%天然石墨、2wt%羧甲基纤维素锂及8wt%聚丙烯酸。
73.实施例4提供了一种电化学装置，其中，主体区宽度300mm、厚度0.12mm，所述边缘区宽度100mm、厚度0.12mm，第一膜层包括90wt%多孔碳、2wt%羧甲基纤维素钠及8wt%丁苯胶，第二膜层包括90wt%天然石墨、2wt%羧甲基纤维素锂及8wt%聚丙烯酸。
74.实施例5提供了一种电化学装置，其中，主体区宽度300mm、厚度0.12mm，所述边缘区宽度100mm、厚度0.12mm，第一膜层包括90wt%多孔碳、2wt%羧甲基纤维素钠及8wt%丁苯胶，第二膜层包括90wt%人造石墨二次颗粒、2wt%羧甲基纤维素锂及8wt%聚丙烯酸。
75.实施例6提供了一种电化学装置，其中，主体区宽度300mm、厚度0.12mm，所述边缘区宽度100mm、厚度0.12mm，第一膜层包括90wt%天然石墨、2wt%羧甲基纤维素钠及8wt%丁苯胶，第二膜层包括90wt%人造石墨、2wt%羧甲基纤维素锂及8wt%聚丙烯酸。
76.实施例7提供了一种电化学装置，其中，主体区宽度300mm、厚度0.12mm，所述边缘区宽度100mm、厚度0.12mm，第一膜层包括90wt%多孔碳及2wt%羧甲基纤维素锂及8wt%丁苯胶，第二膜层包括90wt%人造石墨、2wt%羧甲基纤维素锂及8wt%聚丙烯酸。
77.实施例8提供了一种电化学装置，其中，主体区宽度300mm、厚度0.12mm，所述边缘区宽度100mm、厚度0.12mm，第一膜层包括90wt%多孔碳、2wt%羧甲基纤维素锂及8wt%聚丙烯酸，第二膜层包括90wt%人造石墨、2wt%羧甲基纤维素锂及8wt%聚丙烯酸。
78.实施例9提供了一种电化学装置，其中，主体区宽度300mm、厚度0.12mm，所述边缘区宽度100mm、厚度0.12mm，第一膜层包括88wt%天然石墨、2wt%羧甲基纤维素锂及10wt%聚丙烯酸，第二膜层包括90wt%人造石墨2wt%羧甲基纤维素锂及8wt%聚丙烯酸。
79.实施例10提供了一种电化学装置，其中，主体区宽度300mm、厚度0.12mm，所述边缘区宽度100mm、厚度0.12mm，第一膜层包括85wt%天然石墨、2wt%羧甲基纤维素锂及13wt %聚丙烯
酸，第二膜层包括90wt%人造石墨、2wt%羧甲基纤维素锂及8wt%聚丙烯酸。
80.实施例11采用测量方法内提供的方式，分别测量实施例1-10内的负极极片上主体区和/或边缘区的弹性模量、肖氏硬度、oi值及边缘区的膨胀程度，以及对比例1-3 内的负极极片的弹性模量、肖氏硬度、oi值及边缘处的膨胀程度，测量数据请参见表1。
81.表1负极极片边缘处弹性模量、肖氏硬度、oi值对其膨胀程度的影响参见表1所示的实施例1-10和对比例1-3的数据可知，通过增大负极极片边缘处涂覆材料的弹性模量、肖氏硬度及oi值，使负极极片边缘处的硬度增大，降低锂离子嵌入、脱出引起的结构变化，从而能够显著改变负极极片长时间使用后所导致的膨胀形变问题，防止负极极片的体积变化引起的弧形电池结构不能维持，有效增强锂离子电池的安全性能。
82.实施例12采用测量方法内提供的方式，分别测量实施例1-10内的负极极片上主体区和/或边缘区的压实密度、颗粒度d50、拉伸强度及内聚力，以及对比例1-3 内的负极极片的压实密度、颗粒度d50、拉伸强度及内聚力，测量数据请参见表2。
83.表2负极极片边缘处涂覆材料参数改变对其膨胀程度的影响参见表2所示的实施例1-10和对比例1-3的数据可知，改变负极极片上边缘区内涂覆材料的压实密度、颗粒度d50、拉伸强度及内聚力，能够同步影响该位置的弹性模量、肖氏硬度及oi值，进而实现对负极极片边缘处硬度的改变，解决负极极片长时间使用后边缘处膨胀变形的问题，增强锂电池的使用安全性。
84.实施例13提供了一种电化学装置，其中，主体区宽度300mm、厚度0.12mm，所述边缘区宽度100mm、厚度0.12mm，第一膜层包括80wt%多孔碳、2wt%羧甲基纤维素锂及18wt%聚丙烯酸，第二膜层包括90wt%人造石墨、2wt%羧甲基纤维素锂及8wt%丁苯胶。
85.实施例14提供了一种电化学装置，其中，主体区宽度300mm、厚度0.12mm，所述边缘区宽度100mm、厚度0.12mm，第一膜层包括80wt%多孔碳、2wt%羧甲基纤维素锂、18wt%聚丙烯酸，第二膜层包括90wt%天然石墨 2wt%羧甲基纤维素钠、8wt%丁苯胶。
86.实施例15提供了一种电化学装置，其中，主体区宽度300mm、厚度0.12mm，所述边缘区宽度100mm、厚度0.12mm，第一膜层包括80wt%多孔碳、2wt%羧甲基纤维素锂、18wt%聚丙烯酸，第二膜层包括45wt%人造石墨、45wt%天然石墨、2wt%羧甲基纤维素钠、8wt%丁苯胶。
87.实施例16提供了一种电化学装置，其中，主体区宽度300mm、厚度0.12mm，所述边缘区宽度100mm、厚度0.12mm，第一膜层包括80wt%多孔碳、2wt%羧甲基纤维素锂、18wt%聚丙烯酸，第二膜层包括90wt%人造石墨、2wt%羧甲基纤维素钠、8wt%丁苯胶。
88.实施例17提供了一种电化学装置，其中，主体区宽度300mm、厚度0.12mm，所述边缘区宽度100mm、厚度0.12mm，第一膜层包括60wt%多孔碳、20wt%人造石墨、2wt%羧甲基纤维素锂、18wt%聚丙烯酸，第二膜层包括90wt%人造石墨、2wt%羧甲基纤维素锂、8wt%丁苯胶。
89.实施例18提供了一种电化学装置，其中，主体区宽度300mm、厚度0.12mm，所述边缘区宽度100mm、厚度0.12mm，第一膜层包括65wt%多孔碳、15wt%人造石墨、2wt%羧甲基纤维素锂、18wt%聚丙烯酸，第二膜层包括90wt%人造石墨 2wt%羧甲基纤维素锂、8wt%丁苯胶。
90.实施例19提供了一种电化学装置，其中，主体区宽度300mm、厚度0.12mm，所述边缘区宽度100mm、厚度0.12mm，第一膜层包括70wt%多孔碳、10wt%人造石墨、2wt%羧甲基纤维素锂、18wt%聚丙烯酸，第二膜层包括90wt%人造石墨、2wt%羧甲基纤维素锂、8wt%丁苯胶。
91.实施例20采用测量方法内提供的方式，分别测量实施例13-19内的负极极片上主体区和/或边缘区的肖氏硬度、压实密度、颗粒度d50、拉伸强度、内聚力及边缘区的膨胀程度，测量数据请参见表3。
92.表3负极极片边缘处涂覆材料肖氏硬度改变对其膨胀程度的影响
参见表3所示的实施例13-19的数据可知，对负极极片上边缘区内涂覆材料的压实密度、颗粒度d50、拉伸强度及内聚力进行调整，仅影响肖氏硬度的改变，也能够降低锂离子嵌入、脱出引起的结构变化，使负极极片长时间使用后所导致的膨胀形变降低，防止负极极片因体积变化，导致弧形结构不能维持，有效增强锂离子电池的安全性能。
93.最后应说明的是：以上各实施方式仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施方式对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施方式技术方案的范围，其均应涵盖在本技术的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施方式中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本技术并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。