CN112750977A - 电极极片、电极组件、电化学装置、电子装置及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及锂离子电池技术领域，公开了一种包括弯曲区域的电极极片及其制备方法，以及包括该电极极片的锂离子电池。该电极极片包括：集流体，包括位于弯曲区域的第一表面和第二表面，第一表面内凹，第二表面外凸；以及设置于集流体的第一表面的活性材料层。在弯曲区域处于平展状态时，活性材料层包括至少一个第一区域以及至少一个与第一区域相邻的第二区域。其中，第一区域的压实密度P1和第二区域的压实密度P2的比值范围为1.05≤P1/P2≤1.5。通过上述方式，使得电极极片在弯曲的过程中极片内部的机械应力不会过度集中，从而可以改善应力集中而造成的极片掉粉问题。
Description
技术领域
本发明实施例涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种电极极片、电极组件、电化学装置、电子装置及制备方法。
背景技术
锂离子电池具有体积和质量能量密度大、循环寿命长、标称电压高、自放电率低、体积小、重量轻等许多优点，在消费电子领域具有广泛的应用。近年来，随着电子技术高速发展，对能量密度的要求不断提高，可移动电子设备设计亦越来越趋向于多样化和小型化，这对电池的形状适配性要求愈发提高。为满足市场多样化产品需求，如AR&VR设备，头盔式穿戴设备、智能腰带、智能手环、智能戒指等，需要对电池形状进行特殊的开发和设计，弧形电池应运而生。
目前弧形电池的制备方法主要分为三类，一是通过对制作完成的方型电芯在弧形模具间反复滚压；二是在裸电芯基础上，对其进行滚压运动，然后用弧形包装袋进行封装；三是在裸电芯加工过程中采用弧形卷芯或弧形叠片，从而得到弧形裸电芯，进而得到弧形电芯。由此可以看到，弧形电芯不同于传统的方型电池，它会根据产品的需求而进行相应的弧度设计。因此，方型电池的结构设计不能直接导入弧形电池，否则会带来一系列问题甚至安全隐患，例如，极片掉粉。
发明内容
本发明实施例旨在提供一种电极极片，以改善极片掉粉的技术问题。
本发明实施例解决其技术问题采用以下技术方案：提供一种电极极片，包括：弯曲区域，该电极极片包括：集流体，该集流体包括位于弯曲区域的第一表面和第二表面，第一表面内凹，第二表面外凸；及活性材料层，设置于集流体的第一表面，在弯曲区域处于平展状态时，活性材料层包括至少一个第一区域以及至少一个与第一区域相邻的第二区域；其中，第一区域的压实密度P1和第二区域的压实密度P2的比值范围为1.05≤P1/P2≤1.5。
在一些实施例中，第一区域的压实密度P1和第二区域的压实密度P2的比值范围为1.05≤P1/P2≤1.15。
在一些实施例中，第一区域的厚度H1和第二区域的厚度H2的比值范围为0.6≤H1/H2≤0.95。
在一些实施例中，第一区域的厚度H1和第二区域的厚度H2的比值范围为0.6≤H1/H2≤0.8；
在一些实施例中，第一区域与集流体的粘结力V1和第二区域与集流体的粘结力V2的比值范围为1.1≤V1/V2≤1.8。
在一些实施例中，第一区域与集流体的粘结力V1和第二区域与集流体的粘结力V2的比值范围为1.1≤V1/V2≤1.5。
在一些实施例中，第二区域厚度H2的范围为：50μm≤H2≤1000μm。
在一些实施例中，第二区域厚度H2的范围为：200μm≤H2≤900μm；
在一些实施例中，第一表面的曲率半径R的范围为：2mm≤R≤100mm。
在一些实施例中，第一表面的曲率半径R的范围为：5mm≤R≤50mm。
在一些实施例中，第一区域的数量N1的范围为：20/R≤N1≤200/R；第二区域的数量N2的范围为：N1-1≤N2≤N1+1。
在一些实施例中，第一区域的宽度W1与第二区域的宽度W2的比值范围为：0.4≤W1/W2≤1.1。
在一些实施例中，第一区域的宽度W1与第二区域的宽度W2的比值范围为：0.5≤W1/W2≤0.7。
在一些实施例中，集流体的厚度U的范围为6μm≤U≤30μm。
在一些实施例中，集流体的厚度U的范围为6μm≤U≤20μm。
在一些实施例中，电极极片为负极极片，负极极片中第一区域的压实密度大于1.5g/cc。
在一些实施例中，电极极片为正极极片，正极极片中第一区域的压实密度大于3.5g/cc。
本发明进一步提供前述电极极片的制备方法，包括如下步骤：
(1)在集流体表面设置活性材料层；
(2)通过以下方法的至少一种以形成第一区域和第二区域：a)冷压活性材料层中相互间隔的区域；b)利用表面间隔分布有凸起的冷压辊对活性材料层进行冷压；
(3)弯曲集流体形成弯曲区域。
本发明进一步提供一种电极组件，包括如前所述的电极极片。
本发明进一步提供一种电化学装置，包括如前所述的电极组件。
本发明进一步提供一种电子装置，包括如前所述的电化学装置。
相比于现有技术，本发明的有益效果包括但不限于：
由于本发明实施例提供的电极极片、制备电极极片的方法、电极组件、电化学装置及电子装置中，第二区域的压实密度不同于第一区域的压实密度，使得极片在弯曲的过程中极片内部的机械应力不会过度集中，从而可以改善应力集中而造成的极片掉粉问题。
另外，第一区域的压实密度不同于第二区域的压实密度，使得压实密度较低的区域的孔隙率较高，就能存储更多的电解液，从而可以改善由于电芯膨胀，电解液被挤出而造成的电池循环性能下降的问题。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是本发明实施例提供的一种电极极片沿长度方向弯折后的侧视图；
图2是图1所示的电极极片弯折前的侧视图；
图3是图1所示的电极极片弯折前的俯视图；
图4是图3所示电极极片弯折过程的状态图；
图5是本发明实施例提供的一种电极极片沿宽度方向弯折前的俯视图；
图6是本发明实施例提供的一种制备上述电极极片的方法框图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“垂直的”、“横向的”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
此外，下面所描述的本发明不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
请一并参阅图1和图2，本发明实施例提供的一种电极极片100包括弯曲区域，集流体10及活性材料层20，集流体10包括位于弯曲区域的第一表面和第二表面，第一表面内凹，第二表面外凸。活性材料层20设置于集流体的第一表面，在弯曲区域处于平展状态时，活性材料层20包括至少一个第一区域21以及至少一个与第一区域21相邻的第二区域22，第二区域的压实密度P2和第一区域的压实密度P1不相同。当电极极片100弯折时，极片内部的机械应力不会过度集中，从而可以改善应力集中而造成的极片掉粉问题。
值得说明的是：弯曲区域可为电极极片100沿电极极片100的长度方向弯折的区域，如图1所示。或者，所示弯曲区域也可为电极极片100沿电极极片100的宽度方向弯折的区域，如图5所示。而当第一区域21和第二区域22的数量为多个时，第一区域21和第二区域22依次交替设置。
在一些实施例中，第一区域的压实密度P1和第二区域的压实密度P2的比值范围为1.05≤P1/P2≤1.5，优选为1.05≤P1/P2≤1.15。
第一区域的厚度H1和第二区域的厚度H2的比值范围为0.6≤H1/H2≤0.95，优选为0.6≤H1/H2≤0.8或/和，第一区域与集流体的粘结力V1和第二区域与集流体的粘结力V2的比值范围为1.1≤V1/V2≤1.8，优选为1.1≤V1/V2≤1.5。
第二区域厚度H2的范围为：50μm≤H2≤1000μm，优选为200μm≤H2≤900μm。
第一表面的曲率半径R的范围为：2mm≤R≤100mm，优选为5mm≤R≤50mm。
第一区域的数量N1的范围为：20/R≤N1≤200/R，优选为20/R≤N1≤100/R。第二区域的数量N2的范围为：N1-1≤N2≤N1+1。
请一并参阅图3和图4，沿垂直于弯曲区域的弯曲方向观察，第一区域的宽度W1与第二区域的宽度W2的比值范围为：0.4≤W1/W2≤1.1，优选为0.5≤W1/W2≤0.7。
集流体10的厚度U的范围为6μm≤U≤30μm，优选为6μm≤U≤20μm。
本申请实施例还提供一种制备上述电极极片的方法，如图6所示，所述方法包括如下步骤：
步骤S10：在所述集流体10的表面设置活性材料层20。
步骤S20：通过以下方法的至少一种以形成所述第一区域21和所述第二区域22；
a)冷压所述活性材料层20中相互间隔的区域；
b)利用所述集流体10表面间隔分布有凸起的冷压辊对所述活性材料层20进行冷压。
步骤S30：弯曲所述集流体10以形成弯曲区域。
需要说明的是：本申请的电极极片可以为正极极片，也可以为负极极片，为了读者更好地理解的本申请的发明构思，以下对包含上述结构的正极极片和负极极片的制备过程进行说明，以及，对制备得到的包含该正极极片和负极极片的电化学装置进行实验检测。
在一些实施例中，电化学装置为锂离子电池。
如下实施例方案，只是以负极极片作为典型来说明，该极片结构设计在正极极片上同样适用。电芯存在三种适用情况，负极极片为梯度压实密度结构的极片、正极极片为正常极片；正负极极片均为梯度压实密度结构的极片；负极极片为正常极片、正极极片为梯度压实密度结构的极片。
本实施例以锂离子电池中，负极极片为梯度压实密度结构的极片，正极极片为正常极片为例进行说明。
下面结合具体实施例和说明书附图，对本发明作进一步详细的描述，当然，本发明的实施方式并不限于此。
实施例1
1)负极极片的制备：
以石墨作为负极活性材料，以导电炭黑作为导电剂，以丁苯橡胶(SBR)作为粘结剂，再将上述材料按照石墨：导电炭黑：丁苯橡胶＝96：1.5：2.5进行混合，加入去离子水作为溶剂，调配成为固含量为50％的负极浆料，并搅拌均匀。将负极浆料均匀涂覆在6μm负极集流体铜箔的第一表面，110℃条件下烘干和冷压，得到第二区域厚度为200μm负极极片。采用二次间歇冷压的方法沿着涂布方向冷压，使其形成10个第一区域，未经冷压的区域为第二区域，其中第一区域的压实密度P1与第二区域的压实密度P2的比值P1/P2为1.05，相应的第一区域与第二区域的厚度比H1/H2为0.95，第一区域与第二区域的粘结力V1/V2为1.1，第一区域和第二区域的长度均等于负极极片的宽度，单个第一区域的宽度W1与单个第二区域的宽度W2的比值W1/W2为0.4，然后将负极极片裁切成41mm×120mm的规格待用。
2)正极极片的制备：
以钴酸锂(LiCoO2)作为正极活性材料，以导电炭黑作为导电剂，以聚偏二氟乙烯(PVDF)作为粘结剂，再将上述材料按照钴酸锂：导电炭黑：聚偏二氟乙烯＝97.5：1.0：1.5进行混合，加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)作为溶剂，调配成为固含量为75％的正极浆料，并搅拌均匀。将正极浆料均匀涂覆在10μm正极集流体铝箔的第一表面上，90℃条件下烘干和冷压，得到厚度为180μm的正极极片。涂布完成后，将正极极片裁切成38mm×113mm的规格待用。
3)电解液的制备：
在干燥氩气气氛中，首先将有机溶剂碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)以质量比EC：EMC：DEC＝30：50：20混合，然后向有机溶剂中加入锂盐六氟磷酸锂(LiPF6)溶解并混合均匀，得到锂盐的浓度为1.15M的电解液。
4)锂离子电池的制备：
选用厚度10μm的聚乙烯(PE)作为隔离膜，将负极极片、隔离膜、正极极片相对并叠好，然后对叠好的裸电芯进行弯折，沿电芯长度方向弯折成曲率半径一致的弧形裸电芯，即R＝2mm。然后用胶带将整个弧形叠片结构的裸电芯四个角固定好，置入弧形铝塑膜中，经顶侧封、注液、化成，老化后，最终得到锂离子电池。
实施例2
本实施例与实施例1不同的是：在负极极片的制备中，第一区域膜片的压实密度P1与第二区域片的压实密度P2的比值P1/P2为1.5，相应的第一区域与第二区域的厚度比H1/H2为0.6，第一区域与第二区域的粘结力V1/V2为1.8，其余同实施例1。
实施例3
本实施例与实施例1不同的是：在负极极片的制备中，第一区域的压实密度P1与第二区域膜片的压实密度P2的比值P1/P2为1.3，相应的第一区域与第二区域的厚度比H1/H2为0.75，第一区域与第二区域的粘结力V1/V2为1.34，其余同实施例1。
实施例4
本实施例与实施例1不同的是：在负极极片的制备中，第一区域的压实密度P1与第二区域膜片的压实密度P2的比值P1/P2为1.2，相应的第一区域与第二区域的厚度比H1/H2为0.8，第一区域与第二区域的粘结力V1/V2为1.5，其余同实施例1。
实施例5
本实施例与实施例1不同的是：在负极极片的制备中，第一区域的压实密度P1与第二区域膜片的压实密度P2的比值P1/P2为1.15，相应的第一区域与第二区域的厚度比H1/H2为0.85，第一区域与第二区域的粘结力V1/V2为1.35，其余同实施例1。
实施例6
本实施例与实施例4不同的是：在负极极片的制备中，单个第一区域的宽度W1与单个第二区域的宽度W2的比值W1/W2为0.5，其余同实施例4。
实施例7
本实施例与实施例4不同的是：在负极极片的制备中，单个第一区域的宽度W1与单个第二区域的宽度W2的比值W1/W2为0.7，其余同实施例4。
实施例8
本实施例与实施例4不同的是：在负极极片的制备中，单个第一区域的宽度W1与单个第二区域的宽度W2的比值W1/W2为1，其余同实施例4。
实施例9
本实施例与实施例4不同的是：在负极极片的制备中，单个第一区域的宽度W1与单个第二区域的宽度W2的比值W1/W2为1.05，其余同实施例4。
实施例10
本实施例与实施例7不同的是：在负极极片的制备中，采用二次间歇冷压的方法沿着涂布方向冷压，使其形成50个第一区域，其余同实施例7。
实施例11
本实施例与实施例10不同的是：在负极极片的制备中，采用二次间歇冷压的方法沿着涂布方向冷压，使其形成100个第一区域，未经冷压的区域为第二区域，其余同实施例10。
实施例12
本实施例与实施例10不同的是：在负极极片的制备中，采用二次间歇冷压的方法沿着涂布方向冷压，使其形成4个第一区域，未经冷压的区域为第二区域，在锂离子电池制备中，沿电芯长度方向弯折成曲率半径一致的弧形裸电芯，即R＝5mm，其余同实施例10。
实施例13
本实施例与实施例10不同的是：在负极极片的制备中，采用二次间歇冷压的方法沿着涂布方向冷压，使其形成20个第一区域，未经冷压的区域为第二区域，在锂离子电池制备中，沿电芯长度方向弯折成曲率半径一致的弧形裸电芯，即R＝5mm，其余同实施例10。
实施例14
本实施例与实施例10不同的是：在负极极片的制备中，采用二次间歇冷压的方法沿着涂布方向冷压，使其形成40个第一区域，未经冷压的区域为第二区域，在锂离子电池制备中，沿电芯长度方向弯折成曲率半径一致的弧形裸电芯，即R＝5mm，其余同实施例10。
实施例15
本实施例与实施例10不同的是：在负极极片的制备中，采用二次间歇冷压的方法沿着涂布方向冷压，使其形成1个第一区域，未经冷压的区域为第二区域，在锂离子电池制备中，沿电芯长度方向弯折成曲率半径一致的弧形裸电芯，即R＝50mm，其余同实施例10。
实施例16
本实施例与实施例10不同的是：在负极极片的制备中，采用二次间歇冷压的方法沿着涂布方向冷压，使其形成2个第一区域，未经冷压的区域为第二区域，在锂离子电池制备中，沿电芯长度方向弯折成曲率半径一致的弧形裸电芯，即R＝50mm，其余同实施例10。
实施例17
本实施例与实施例10不同的是：在负极极片的制备中，采用二次间歇冷压的方法沿着涂布方向冷压，使其形成4个第一区域，未经冷压的区域为第二区域，在锂离子电池制备中，沿电芯长度方向弯折成曲率半径一致的弧形裸电芯，即R＝50mm，其余同实施例10。
实施例18
本实施例与实施例10不同的是：在负极极片的制备中，采用二次间歇冷压的方法沿着涂布方向冷压，使其形成1个第一区域，未经冷压的区域为第二区域，在锂离子电池制备中，沿电芯长度方向弯折成曲率半径一致的弧形裸电芯，即R＝100mm，其余同实施例10。
实施例19
本实施例与实施例10不同的是：在负极极片的制备中，采用二次间歇冷压的方法沿着涂布方向冷压，使其形成2个第一区域，未经冷压的区域为第二区域，在锂离子电池制备中，沿电芯长度方向弯折成曲率半径一致的弧形裸电芯，即R＝100mm，其余同实施例10。
实施例20
本实施例与实施例17不同的是：在负极极片的制备中，将负极浆料均匀涂覆在30μm负极集流体铜箔的第一表面上，其余同实施例17。
实施例21
本实施例与实施例20不同的是：在负极极片的制备中，将负极浆料均匀涂覆在20μm负极集流体铜箔的第一表面上，其余同实施例20。
实施例22
本实施例与实施例20不同的是：在负极极片的制备中，将负极浆料均匀涂覆在6μm负极集流体铜箔的第一表面上，110℃条件下烘干和冷压，得到第二区域厚度为50μm负极极片。其余同实施例20。
实施例23
本实施例与实施例20不同的是：在负极极片的制备中，将负极浆料均匀涂覆在6μm负极集流体铜箔的第一表面上，110℃条件下烘干和冷压，得到第二区域厚度为900μm负极极片。其余同实施例20。
实施例24
本实施例与实施例20不同的是：在负极极片的制备中，将负极浆料均匀涂覆在6μm负极集流体铜箔的第一表面上，110℃条件下烘干和冷压，得到第二区域厚度为1000μm负极极片。其余同实施例20。
实施例25
本实施例与实施例17不同的是：在负极极片的制备中，第一区域和第二区域的长度均等于负极极片的长度；在锂离子电池制备中，沿裸电芯宽度方向进行弯折成曲率半径一致的弧形裸电芯。其余同实施例17。
实施例26
本实施例与实施例17不同的是：在锂离子电池制备中，将负极极片、隔离膜、正极极片相对并卷绕成裸电芯，然后沿裸电芯长度方向进行弯折成曲率半径一致的弧形裸电芯。其余同实施例17。
实施例27
本实施例与实施例25不同的是：在锂离子电池制备中，将负极极片、隔离膜、正极极片相对并卷绕成裸电芯，然后沿裸电芯宽度方向进行弯折成曲率半径一致的弧形裸电芯。其余同实施例25。
对比例
1)负极极片的制备
以石墨作为负极活性材料，以导电炭黑作为导电剂，以丁苯橡胶作为粘结剂，再将上述材料按照石墨：导电炭黑：丁苯橡胶＝96：1.5：2.5进行混合，加入去离子水作为溶剂，调配成为固含量为50％的负极浆料，并搅拌均匀。负极浆料均匀涂覆在6μm负极的集流体铜箔的第一表面上，形成活性材料层，110℃条件下烘干冷压后，得到活性材料层厚度为200μm负极极片。涂布完成后，将负极极片裁切成41mm×120mm的规格待用。
2)正极极片的制备
以钴酸锂作为正极活性材料，以导电炭黑作为导电剂，以聚偏二氟乙烯作为粘结剂，再将上述材料按照钴酸锂：导电炭黑：聚偏二氟乙烯：重量比97.5：1.0：1.5进行混合，加入N-甲基吡咯烷酮作为溶剂，调配成为固含量为75％的正极浆料，并搅拌均匀。将正极浆料均匀涂覆在10μm正极集流体铝箔的第一表面上，90℃条件下烘干和冷压，得到厚度为180μm的正极极片。涂布完成后，将正极极片裁切成38mm×113mm的规格待用。
3)电解液的制备
在干燥氩气气氛中，首先将有机溶剂碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)以质量比EC：EMC：DEC＝30：50：20混合，然后向有机溶剂中加入锂盐六氟磷酸锂(LiPF6)溶解并混合均匀，得到锂盐的浓度为1.15M的电解液。
4)锂离子电池的制备
选用厚度10μm的聚乙烯(PE)作为隔离膜，将负极极片、隔离膜、正极极片相对并叠好，然后对叠好的裸电芯进行弯折，沿电芯长度方向弯折成曲率半径一致的弧形裸电芯，即R＝2mm。然后用胶带将整个弧形叠片结构的裸电芯四个角固定好，置入弧形铝塑膜中，经顶侧封、注液、化成，老化后，最终得到锂离子电池。
性能测试：
对实施例1-25及对比例制得的锂离子电池进行循环性能测试。具体地，测试条件：在温度为25±2℃的条件下，以0.5C的电流将电池充电至4.3V，再以1C的电流将电池放电至2.8V，如此循环，记录电池的体积能量密度、初始自放电率、300个循环后的容量保持率及300个循环后的自放电率。测试结果如表1所示。
表1
由表1可知，本发明的活性材料层包括第一区域21和与第一区域21相邻的第二区域22，且第一区域的压实密度P1与第二区域的压实密度P2不同，相比于传统极片中活性材料层压实密度均匀的结构，本发明的极片结构有效地改善了电池的循环性能和自放电性能。
具体的，由实施例1～5和对比例对比可以看出，当在电极极片的第一表面设置压实密度不同的第一区域和第二区域时，电池的容量保持率在300个循环后稍微高于对比例，电池的自放电率显著低于对比例，也就是说，能有效改善电池的循环寿命及极片掉粉的情况。
由实施例1～5对比可知，第一区域与第二区域的压实密度比为1.05≤P1/P2≤1.15时，第一区域与第二区域的压实密度比值P1/P2越大，电池的体积能量密度越大，电池的自放电率越小，电极极片的掉粉越少。
由实施例4、6～9对比可知，第一区域与第二区域的宽度比为0.5≤W1/W2≤0.7时，第一区域与第二区域的宽度比W1/W2越大，电池的体积能量密度越大，电池的自放电率越小，电极极片的掉粉越少。
由实施例10～19对比可知，在第一区域的数量N1为4≤N1≤40时，第一区域的数量N1越大，电池的体积能量密度越大，电池自放电率越低，电极极片掉粉越少。
由实施例20～21及17对比可知，在集流体的厚度为6μm≤U≤30μm时，集流体的厚度U越大，电池的体积能量密度越小，电池300个循环后的容量保持率越高，自放电率越低，电极极片掉粉越少。
由实施例22～24及27对比可知，在第二区域的厚度H2范围为200≤H2≤900时，第二区域的厚度H2(负极极片厚度)越小，电池的体积能量密度越小，300个循环后的容量保持率越大，自放电率越低，电极极片掉粉越少。
由实施例17、25～27对比可知，电芯的弯折方向及电芯卷绕或叠片设置对电池300个循环后的容量保持率没影响。
由实施例17和25及实施例26和27对比可知，电芯沿长度方向弯折较宽度方向弯折，电池的体积能量密度更大，自放电率更低，电极极片掉粉更少。
由实施例17和26及实施例25和27对比可知，电芯叠片设置比电芯卷绕设置，电池的体积能量密度更大，自放电率更低，电极极片掉粉更少。
综上，本发明通过在电极极片的第一表面设置压实密度不同的第一区域和第二区域，并合理调整第一区域和第二区域的压实密度、厚度、宽度、个数等，可以有效避免电极极片或裸电芯在弯折过程中，由于颗粒挤压产生内应力过度集中而造成极片掉粉的问题，从而降低了电性能损失而引发的能量密度损失。并且，由于对电芯弯折过程中内应力的降低，可以有效减少对极片的破坏，提高电芯的制造可靠性。
另一方面第一区域的压实密度不同于第二区域的压实密度，使得压实密度较低的区域(第二区域)的空隙率较高，就能存储更多的电解液，从而可以改善由于电芯膨胀，电解液被挤出而造成的电池循环性能下降的问题。
本发明还提供一种电极组件，电极组件包括上述的电极极片。对于电极极片的结构和功能可参阅上述实施例，此处不再一一赘述。
电极组件为卷绕式电极组件或叠片式电极组件
本发明还提供一种电子装置，电子装置包括上述的电化学装置。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
Claims (12)
1.一种电极极片，包括弯曲区域，其特征在于，所述电极极片包括：
集流体，所述集流体包括位于所述弯曲区域的第一表面和第二表面，所述第一表面内凹，所述第二表面外凸；及
活性材料层，设置于所述集流体的第一表面，在所述弯曲区域处于平展状态时，所述活性材料层包括至少一个第一区域以及至少一个与所述第一区域相邻的第二区域；
其中，所述第一区域的压实密度P1和所述第二区域的压实密度P2的比值范围为1.05≤P1/P2≤1.5。
2.根据权利要求1所述的电极极片，其特征在于，满足以下条件的至少一者：
a.所述第一区域的厚度H1和所述第二区域的厚度H2的比值范围为0.6≤H1/H2≤0.95，优选为0.6≤H1/H2≤0.8；
b.所述第一区域与所述集流体的粘结力V1和所述第二区域与所述集流体的粘结力V2的比值范围为1.1≤V1/V2≤1.8。
3.根据权利要求2所述的电极极片，其特征在于，
所述第二区域厚度H2的范围为：50μm≤H2≤1000μm；
所述第一区域与所述集流体的粘结力V1和所述第二区域与所述集流体的粘结力V2的比值范围为：1.1≤V1/V2≤1.5。
4.根据权利要求1所述的电极极片，其特征在于，
所述第一表面的曲率半径R的范围为：2mm≤R≤100mm。
5.根据权利要求4所述的电极极片，其特征在于，
所述第一区域的数量N1的范围为：20/R≤N1≤200/R；
所述第二区域的数量N2的范围为：N1-1≤N2≤N1+1。
6.根据权利要求1所述的电极极片，其特征在于，
所述第一区域的宽度W1与所述第二区域的宽度W2的比值范围为：0.4≤W1/W2≤1.1，优选为0.5≤W1/W2≤0.7。
7.根据权利要求1所述的电极极片，其特征在于，
所述集流体的厚度U的范围为6μm≤U≤30μm。
8.根据权利要求1所述的电极极片，其特征在于，所述第一区域的压实密度P1和所述第二区域的压实密度P2的比值范围为1.05≤P1/P2≤1.15。
9.一种制备权利要求1-8所述的电极极片的方法，包括如下步骤：
(1)在集流体表面设置活性材料层；
(2)通过以下方法的至少一种以形成所述第一区域和所述第二区域：a)冷压所述活性材料层中相互间隔的区域；b)利用表面间隔分布有凸起的冷压辊对所述活性材料层进行冷压；
(3)弯曲所述集流体形成弯曲区域。
10.一种电极组件，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的电极极片。
11.一种电化学装置，其特征在于，包括如权利要求10所述的电极组件。
12.一种电子装置，其特征在于，包括如权利要求11所述的电化学装置。
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