CN113966558B - 一种二次电池、其制备方法及含有该二次电池的装置 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种二次电池，包括电极极片和极耳，所述电极极片包括集流体及设置在集流体上的极片膜层，其中，所述极片膜层在沿所述极耳的延伸方向上具有第一区域和第二区域，所述第二区域比所述第一区域更靠近极耳侧，将所述第一区域的厚度记为H1，将所述第二区域的厚度记为H2，所述极片膜层满足：0.6≤H2/H1＜1。本申请还涉及该二次电池的制备方法以及包含该二次电池的装置。

Description

一种二次电池、其制备方法及含有该二次电池的装置
技术领域
本申请涉及一种二次电池以及制备该二次电池的方法，还涉及含有该二次电池的装置。
背景技术
二次电池因具有重量轻、无污染、无记忆效应等突出特点，被广泛应用于各类消费类电子产品和电动车辆中。
随着新能源行业的发展，人们对二次电池提出了更高的使用需求。如何使二次电池同时兼顾较高的能量密度和较好的电化学性能，仍然是二次电池领域的关键挑战所在。
有鉴于此，确有必要提供一种可兼顾多种性能的二次电池，从而满足客户的使用需求。
发明内容
鉴于背景技术中存在的技术问题，本申请提供一种二次电池、其制备方法及包含该二次电池的装置，旨在使二次电池在较高能量密度的前提下，同时兼具较好的循环性能。
为了实现上述目的，本申请的第一方面提供一种二次电池，该二次电池包括电极极片和极耳，所述电极极片包括集流体及设置在集流体上的极片膜层，所述极片膜层在沿所述极耳的延伸方向上包括第一区域和第二区域，所述第二区域比所述第一区域更靠近极耳侧，将所述第一区域的厚度记为H1，将所述第二区域的厚度记为H2，则本申请的二次电池满足，0.6≤H2/H1<1。
本申请的第二方面提供一种制备上述二次电池的方法，包括如下步骤：在制备电极极片时，使极片膜层在沿极耳延伸的方向上具有第一区域和第二区域，所述第二区域比所述第一区域更靠近极耳侧，所述第一区域的厚度为H1，所述第二区域的厚度为H2，所述电极极片满足0.6≤H2/H1<1。
本申请的第三方面提供一种装置，其包括本申请第一方面所述的二次电池或按照本申请第二方面提供的方法制备的二次电池。
相对于现有技术，本申请至少包括如下所述的有益效果：
本申请的二次电池中，极片膜层包括第一区域和第二区域，且第一区域和第二区域的厚度满足特定的关系，大幅降低了电池的界面阻抗和极化，从而使本申请的二次电池可以同时兼顾较高的能量密度和较好的循环性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对本申请中所使用的附图作简单介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。
图1是本申请的二次电池的一种实施方式的示意图。
图2是图1的分解结构示意图。
图3是本申请的电极极片的一种实施方式的示意图。
图4是本申请的电极极片的另一种实施方式的示意图。
图5是本申请的电极组件的一种实施方式的示意图。
图6是本申请的电极组件的另一种实施方式的示意图。
图7是本申请的电池模块的一种实施方式的示意图。
图8是本申请的电池包的一种实施方式的示意图。
图9是图8的电池包的分解结构示意图。
图10是本申请的装置的一种实施方式的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本申请。应理解，这些具体实施方式仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。
为了简明，本文仅具体地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任意上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，每个单独公开的点或单个数值自身可以作为下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。
在本文的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“以上”、“以下”为包含本数，“一种或几种”中“几种”的含义是两种及两种以上。
除非另有说明，本申请中使用的术语具有本领域技术人员通常所理解的公知含义。除非另有说明，本申请中提到的各参数的数值可以用本领域常用的各种测量方法进行测量(例如，可以按照在本申请的实施例中给出的方法进行测试)。
二次电池
本申请的二次电池包括电极极片和极耳，所述电极极片包括集流体及设置在集流体上的极片膜层，所述极片膜层在沿所述极耳的延伸方向上包括第一区域和第二区域，所述第二区域比所述第一区域更靠近极耳侧，将所述第一区域的厚度记为H1，将所述第二区域的厚度记为H2，则本申请的二次电池满足：0.6≤H2/H1<1。
在本申请的二次电池中，极片膜层中包括具有特定厚度关系的不同区域。不希望囿于任何理论，推测这样的结构使得膜层中的边缘空间得到合理设计，使膜层的保液能力增强，提高电解液对膜层的浸润效果，从而提高活性物质的利用率，有效改善电池的长循环性能；同时，膜层中的各区域厚度满足上述设计时，可以有效缩短电解液进入膜层内部的时间，在循环的初期就保证电解液对极片均匀浸润，有效降低了膜层之间的阻抗，并提高活性物质的利用率，从而有效改善电池的综合性能。
在本申请的二次电池中，所述电极极片可以是正极极片和/或负极极片。
在一些优选的实施方式中，所述电极极片是负极极片。
[负极极片]
在本申请的二次电池中，所述负极极片包括负极集流体及设置在负极集流体上的负极膜层，所述负极膜层包括负极活性材料。
在一些优选的实施方式中，所述负极膜层在沿所述极耳的延伸方向上包括第一区域和第二区域，所述第二区域比所述第一区域更靠近极耳侧，将所述第一区域的厚度记为H1，将所述第二区域的厚度记为H2，则所述负极膜层满足：0.6≤H2/H1<1。
在一些优选的实施方式中，所述负极膜层满足：0.7≤H2/H1≤0.8。当二次电池满足该范围时，还可以进一步提高电池的能量密度。
在本申请的二次电池中，当所述负极膜层在满足上述设计的基础上，如果还可选地满足下述参数中的一个或几个时，可以进一步改善电池的性能。
在一些优选的实施方式中，将所述极耳的延伸方向定义为所述负极膜层的宽度方向，将第一区域的宽度记为W1，将第二区域的宽度记为W2，所述二次电池还满足：0.03≤W2/W1≤0.1；更优选地，0.04≤W2/W1≤0.06。当第一区域和第二区域的宽度满足上述条件时，能够在保证高能量密度的同时进一步提高电解液的浸润性，有利于降低膜层之间的阻抗，从而提高电池的循环稳定性。
在一些优选的实施方式中，0.04mm≤H1≤0.15mm；更优选地，0.05mm≤H1≤0.12mm。
在一些优选的实施方式中，30mm≤W1≤500mm；更优选地，60mm≤W1≤200mm。
负极膜层满足上述条件时，一方面可以保证负极极片易于加工，另一方面保证电池具有足够多的活性物质，从而提高其能量密度。
在本申请的二次电池中，所述负极集流体可以采用常规金属箔片或复合集流体(例如可以将金属材料设置在高分子基材上形成复合集流体)。作为示例，负极集流体可以采用铜箔。
在本申请的二次电池中，所述负极活性材料的具体种类不做限制，可以采用本领域已知的能够用于二次电池负极的活性材料，本领域技术人员可以根据实际需求进行选择。
作为示例，所述负极活性材料可以包括，但不限于，人造石墨、天然石墨、硬碳、软碳、硅基材料和锡基材料中的一种或几种。所述硅基材料可选自单质硅、硅氧化合物(例如氧化亚硅)、硅碳复合物、硅氮复合物、硅合金中的一种或几种。所述锡基材料可选自单质锡、锡氧化合物、锡合金中的一种或几种。这些材料均可以通过商业途径获得。
在一些优选的实施方式中，为了进一步提高电池的能量密度，所述负极活性材料包括硅基材料。
在一些优选的实施方式中，所述硅基材料包括硅氧化合物(例如SiOx，0＜x＜2)。
在一些优选的实施方式中，所述硅基材料在所述负极活性材料中的质量百分比≤50％；更优选为15％～30％。当硅基材料的含量在所给范围内时，电池可以同时兼顾较高的能量密度和循环性能。
在一些优选的实施方式中，所述负极膜层的压实密度PD为1.5g/cm3≤PD≤1.8g/cm3；优选为1.6g/cm3≤PD≤1.7g/cm3。PD过小，可能会造成第二区域脱粉，降低电池的循环性能；另一方面，还会降低电池的体积能量密度。PD过大，一方面不利于活性离子的脱嵌，增大电池的极化，从而降低电池的容量；另一方面，会对第一区域的电解液浸润性有较大影响，从而影响电池的循环性能。
在本申请的二次电池中，所述负极膜层通常还可选地包括粘结剂、导电剂和其他可选助剂。
作为示例，导电剂可以为超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维中一种或几种。
作为示例，粘结剂可以为丁苯橡胶(SBR)、水性丙烯酸树脂(water-based acrylicresin)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚乙烯醇(PVA)及聚乙烯醇缩丁醛(PVB)中的一种或几种。
作为示例，其他可选助剂可以是增稠及分散剂(例如羧甲基纤维素钠CMC-Na)、PTC热敏电阻材料等。
可以理解的是，负极集流体具有在自身厚度方向相对的两个表面，负极膜层可以设置于负极集流体的两个相对表面中的任意一者或两者上。
需要说明的是，本申请所给的各负极膜层参数均指单面膜层的参数范围。当负极膜层同时设置在负极集流体的两个表面上时，其中任意一个表面上的膜层参数满足本申请，即认为落入本申请的保护范围内。且本申请所述的负极膜层的厚度、宽度、压实密度等范围均是指经冷压压实后并用于组装电池的膜层参数。
[正极极片]
本申请的二次电池中，所述正极极片包括正极集流体及设置在正极集流体上的正极膜层，所述正极膜层包括正极活性材料。
在一些实施方式中，本申请的正极膜层可以在沿极耳延伸的方向上包括第一区域和第二区域，所述第二区域比所述第一区域更靠近极耳侧，将所述第一区域的厚度记为H1，将所述第二区域的厚度记为H2，则所述正极膜层满足：0.6≤H2/H1<1。
当本申请的正极膜层满足上述设计时，第一区域和第二区域的其他设计参数可参考负极极片的参数范围，此处不再赘述。
本申请的二次电池中，所述正极集流体可以采用常规金属箔片或复合集流体(可以将金属材料设置在高分子基材上形成复合集流体)。作为示例，正极集流体可以采用铝箔。
在本申请的二次电池中，所述正极活性材料的具体种类不做限制，可以采用本领域已知的能够用于二次电池正极的活性材料，本领域技术人员可以根据实际需求进行选择。
作为示例，所述正极活性材料可以包括，但不限于，锂过渡金属氧化物，橄榄石结构的含锂磷酸盐及其各自的改性化合物中的一种或几种。锂过渡金属氧化物的示例可包括但不限于锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物、锂镍钴氧化物、锂锰钴氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴锰氧化物、锂镍钴铝氧化物及其改性化合物中的一种或几种。橄榄石结构的含锂磷酸盐的示例可包括但不限于磷酸铁锂、磷酸铁锂与碳的复合材料、磷酸锰锂、磷酸锰锂与碳的复合材料、磷酸锰铁锂、磷酸锰铁锂与碳的复合材料及其改性化合物中的一种或几种。这些材料均可以通过商业途径获得。
在一些优选的实施方式中，为了进一步提高电池的能量密度，正极活性材料可以包括式1所示的锂过渡金属氧化物及其改性化合物中的一种或几种，
LiaNibCocMdOeAf 式1，
所述式1中，0.8≤a≤1.2，0.5≤b＜1，0＜c＜1，0＜d＜1，1≤e≤2，0≤f≤1，M选自Mn、Al、Zr、Zn、Cu、Cr、Mg、Fe、V、Ti及B中的一种或几种，A选自N、F、S及Cl中的一种或几种。
在本申请中，上述各材料的改性化合物可以是对材料进行掺杂改性和/或表面包覆改性。
在本申请的二次电池中，所述正极膜层通常还可选地包括粘结剂、导电剂和其他可选助剂。
作为示例，导电剂可以为超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、Super P(SP)、石墨烯及碳纳米纤维中一种或几种。
作为示例，粘结剂可以为丁苯橡胶(SBR)、水性丙烯酸树脂(water-based acrylicresin)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚丙烯酸(PAA)、羧甲基纤维素(CMC)、聚乙烯醇(PVA)及聚乙烯醇缩丁醛(PVB)中的一种或几种。
可以理解的是，正极集流体具有在自身厚度方向相对的两个表面，正极膜层可以设置于正极集流体的两个相对表面中的任意一者或两者上。
需要说明的是，本申请所给的各正极膜层参数均指单面膜层的参数范围。当正极膜层同时设置在正极集流体的两个表面上时，其中任意一个表面上的膜层参数满足本申请，即认为落入本申请的保护范围内。且本申请所述的正极膜层的厚度、宽度等范围均是指经冷压压实后并用于组装电池的膜层参数。
[电解液]
本申请的二次电池还包括电解液，电解液在正极极片和负极极片之间起到传导离子的作用。所述电解液可以包括电解质盐和溶剂。
作为示例，电解质盐可选自LiPF6(六氟磷酸锂)、LiBF4(四氟硼酸锂)、LiClO4(高氯酸锂)、LiAsF6(六氟砷酸锂)、LiFSI(双氟磺酰亚胺锂)、LiTFSI(双三氟甲磺酰亚胺锂)、LiTFS(三氟甲磺酸锂)、LiDFOB(二氟草酸硼酸锂)、LiBOB(二草酸硼酸锂)、LiPO2F2(二氟磷酸锂)、LiDFOP(二氟二草酸磷酸锂)及LiTFOP(四氟草酸磷酸锂)中的一种或几种。
作为示例，所述溶剂可选自碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸甲乙酯(EMC)、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)、碳酸亚丁酯(BC)、氟代碳酸亚乙酯(FEC)、甲酸甲酯(MF)、乙酸甲酯(MA)、乙酸乙酯(EA)、乙酸丙酯(PA)、丙酸甲酯(MP)、丙酸乙酯(EP)、丙酸丙酯(PP)、丁酸甲酯(MB)、丁酸乙酯(EB)、1,4-丁内酯(GBL)、环丁砜(SF)、二甲砜(MSM)、甲乙砜(EMS)及二乙砜(ESE)中的一种或几种。
在一些优选的实施方式中，电解液中还包括添加剂。例如添加剂可以包括负极成膜添加剂，也可以包括正极成膜添加剂，还可以包括能够改善电池某些性能的添加剂，例如改善电池过充性能的添加剂、改善电池高温性能的添加剂、改善电池低温性能的添加剂等。
[隔离膜]
本申请的二次电池还包括隔离膜，所述隔离膜设置在正极极片和负极极片之间，起到隔离的作用。本申请对隔离膜的种类没有特别的限制，可以选用任意公知的具有良好的化学稳定性和机械稳定性的多孔结构隔离膜。
作为示例，隔离膜的材质可以选自玻璃纤维、无纺布、聚乙烯、聚丙烯及聚偏二氟乙烯中的一种或几种。隔离膜可以是单层薄膜，也可以是多层复合薄膜。隔离膜为多层复合薄膜时，各层的材料可以相同或不同。
本申请所使用的各种材料均可以通过商业途径获得。
在本申请中，极片膜层的厚度具有本领域公知的含义，可以用本领域已知的方法进行测试。例如可采用万分尺(型号为Mitutoyo293-100、精度为0.1μm)测量得到。
在本申请中，极片膜层的宽度具有本领域公知的含义，可以用本领域已知的方法进行测试。例如可采用直尺测量得到。
在本申请中，极片膜层的压实密度具有本领域公知的含义，可以用本领域已知的方法进行测试。例如，取单面涂布且经冷压后的极片(若是双面涂布的极片，可先擦拭掉其中一面的膜层)，冲切成面积为S1的小圆片，称其重量，记录为M1；并用上述所给方法测量极片膜层的厚度，记录为T；然后将上述称重后的极片膜层擦拭掉，称量负极集流体的重量，记录为M0。极片膜层的压实密度PD＝(M1-M0)/(S1×T)。
在一些优选的实施方式中，本申请的二次电池为锂离子二次电池。
在一些实施方式中，上述正极极片、负极极片和隔离膜可通过卷绕工艺或叠片工艺制成电极组件。
在一些实施方式中，二次电池可包括外包装。该外包装可用于封装上述电极组件及电解液。
在一些实施方式中，二次电池的外包装可以是硬壳，例如硬塑料壳、铝壳、钢壳等。二次电池的外包装也可以是软包，例如袋式软包。软包的材质可以是塑料，如聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)等中的一种或几种。
本申请对所述二次电池的形状没有特别的限制，其可以是圆柱形、方形或其他任意的形状。如图1示出了作为一个示例的方形结构的二次电池。
在一些实施方式中，参照图2，外包装可包括壳体51和盖板53。其中，壳体51可包括底板和连接于底板上的侧板，底板和侧板围合形成容纳腔。壳体51具有与容纳腔连通的开口，盖板53用于盖设所述开口，以封闭所述容纳腔。正极极片、负极极片和隔离膜可经卷绕工艺或叠片工艺形成电极组件52。电极组件52封装于所述容纳腔。电解液浸润于电极组件52中。二次电池5所含电极组件52的数量可以为一个或几个，可根据需求来调节。
图3示出了集流体两个表面上均具有极片膜层的电极极片的示意图；图4示出了仅在集流体一个表面上具有极片膜层的电极极片的示意图。
在本申请的二次电池中，参照图5和图6的示意图，电极组件52还包括延伸出的两个极耳521(即正极极耳和负极极耳)，所述两个极耳521由电极组件的同一侧延伸出。通常地，正极活性材料被涂覆在正极极片的涂覆区，正极极耳是由正极极片的涂覆区延伸出的多个未涂覆区层叠形成；负极活性材料被涂覆在负极极片的涂覆区，负极极耳是由负极极片的涂覆区延伸出的多个未涂覆区层叠形成。其中，正/负极极耳可以通过冲切或激光模切等方式得到。进一步地，两个极耳可分别通过转接片与对应的电极端子(可设置于电池外包装的顶盖上)电连接，从而将电能引出。
在一些实施方式中，二次电池可以组装成电池模块，电池模块所含二次电池的数量可以为多个，具体数量可根据电池模块的应用和容量来调节。
图7是作为一个示例的电池模块4。参照图7，在电池模块4中，多个二次电池5可以是沿电池模块4的长度方向依次排列设置。当然，也可以按照其他任意的方式进行排布。进一步可以通过紧固件将该多个二次电池5进行固定。
可选地，电池模块4还可以包括具有容纳空间的外壳，多个二次电池5容纳于该容纳空间。
在一些实施方式中，上述电池模块还可以组装成电池包，电池包所含电池模块的数量可以根据电池包的应用和容量进行调节。
图8和图9是作为一个示例的电池包1。参照图8和图9，在电池包1中可以包括电池箱和设置于电池箱中的多个电池模块4。电池箱包括上箱体2和下箱体3，上箱体2用于盖设下箱体3，并形成用于容纳电池模块4的封闭空间。多个电池模块4可以按照任意的方式排布于电池箱中。
二次电池的制备方法
本申请的第二方面提供一种制备二次电池的方法，其中，在制备电极极片(正极极片和/或负极极片)时，使极片膜层在沿极耳延伸的方向上具有第一区域和第二区域，所述第二区域比所述第一区域更靠近极耳侧，所述第一区域的厚度为H1，所述第二区域的厚度为H2，所述电极极片满足0.6≤H2/H1<1。可通过本领域技术人员已知的方法获得上述极片膜层，例如可以在涂布工序中采用不同规格的垫片来实现。
除了本申请电极极片的制备方法外，本申请的二次电池的其它构造和制备方法本身是公知的。例如将正极极片、隔离膜、负极极片按顺序叠好，使隔离膜处于正负极极片之间起到隔离的作用，然后通过卷绕(或叠片)工艺得到电极组件；将电极组件置于外包装中，干燥后注入电解液，经过真空封装、静置、化成、整形等工序，获得二次电池。
装置
本申请的第三方面提供一种装置。该装置包括本申请第一方面的二次电池或包括根据本申请第二方面的方法制备所得的二次电池。所述二次电池可以用作装置的电源，也可以用作所述装置的能量存储单元。本申请的装置采用了本申请所提供的二次电池，因此至少具有与所述二次电池相同的优势。
所述装置可以但不限于是移动设备(例如手机、笔记本电脑等)、电动车辆(例如纯电动车、混合动力电动车、插电式混合动力电动车、电动自行车、电动踏板车、电动高尔夫球车、电动卡车等)、电气列车、船舶及卫星、储能系统等。
所述装置可以根据其使用需求来选择二次电池、电池模块或电池包。
图10是作为一个示例的装置。该装置为纯电动车、混合动力电动车、或插电式混合动力电动车等。为了满足该装置对二次电池的高功率和高能量密度的需求，可以采用电池包或电池模块。
作为另一个示例的装置可以是手机、平板电脑、笔记本电脑等。该装置通常要求轻薄化，可以采用二次电池作为电源。
以下结合实施例进一步说明本申请的有益效果。
实施例
为了使本申请所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚，以下将结合实施例和附图对本申请进行进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例都属于本申请保护的范围。
一、二次电池的制备
实施例1
1、正极极片的制备
将正极活性材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(NCM811)、导电剂炭黑(Super P)、粘结剂聚偏二氟乙烯(PVDF)按质量比96:3:1在适量的溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)中混合均匀，得到正极浆料，将正极浆料涂布于正极集流体铝箔上，通过烘干、冷压、分条、裁切等工序，得到正极极片。
2、负极制备
先将负极活性材料氧化亚硅和人造石墨按质量比20:80混合后，再与导电剂炭黑(Super P)、粘结剂丁苯橡胶(SBR)和羧甲基纤维素钠(CMC-Na)按质量比96:1.5:1.5:1.0在适量的溶剂去离子水中混合均匀，得到负极浆料，将负极浆料涂布于负极集流体铜箔上，通过烘干、冷压、分条、裁切等工序，得到负极极片。其中，负极浆料在涂布时形成第一区域和第二区域，第一区域的厚度H1为0.06mm，第二区域的厚度H2为0.036mm，负极膜层的压实密度为1.65g/cm3。
3、隔离膜
隔离膜采用聚乙烯(PE)薄膜。
4、电解液的制备
将碳酸亚乙酯(EC)和碳酸甲乙酯(EMC)按质量比30:70进行混合，得到有机溶剂，将充分干燥的电解质盐LiPF6溶解于上述混合溶剂中，电解质盐的浓度为1.3mol/L，然后加入6％的氟代碳酸亚乙酯(FEC)作为添加剂，混合均匀后获得电解液。其中，电解质盐的浓度为基于电解液的总体积计算得到的浓度，添加剂的含量为基于电解液的总重量计算得到的重量百分数。
5、二次电池的制备
将正极极片、隔离膜、负极极片按顺序叠好，使隔离膜处于正、负极极片之间起到隔离的作用，然后卷绕得到电极组件；将电极组件置于外包装中，将上述制备好的电解液注入到干燥后的二次电池中，经过真空封装、静置、化成、整形等工序，获得二次电池。
实施例2至11和对比例1至2的二次电池与实施例1的二次电池的制备方法相似，但是调整了负极极片的制备工艺参数，不同的产品参数详见表1。
二、性能测试方法
1、电池的阻抗测试
25℃下，将各实施例和对比例制备得到的二次电池以0.2C倍率恒流充电至充电截止电压4.25V，之后恒压充电至电流≤0.05C，静置5min，再以0.2C倍率恒流放电至10％的放电深度，静置5min，最终以2C的倍率(Id)放电至20％的放电深度。记录2C放电前后的电压分别为U1和U2，由此可得放电内阻Rd＝(U1-U2)/Id。
2、循环性能测试
25℃下，将各实施例和对比例制备得到的二次电池以0.5C倍率恒流充电至充电截止电压4.25V，之后恒压充电至电流≤0.05C，静置5min，再以1C倍率恒流放电至放电截止电压2.5V，静置5min，此为一个充放电循环。按照此方法对电池进行循环充放电测试，直至电池容量衰减至80％。此时的循环圈数即为电池在25℃下的循环性能。
表1
Figure BDA0003008509820000111
Figure BDA0003008509820000121
由上述实施例1～5和对比例1～2的比较可知，当本申请的电极极片(负极极片)满足0.6≤H2/H1＜1时，有效提高了电解液对极片的浸润，降低电池的界面阻抗，从而大幅改善了电池的循环性能。
由上述实施例3、6～11可知，当本申请的电极极片(负极极片)还满足0.03≤W2/W1≤0.1，尤其是0.04≤W2/W1≤0.06时，可以进一步改善电池的循环性能。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (18)

1.一种二次电池，包括电极极片和极耳，所述电极极片包括集流体及设置在集流体上的极片膜层，其中，所述极片膜层在沿所述极耳的延伸方向上具有第一区域和第二区域，所述第二区域比所述第一区域更靠近极耳侧，将所述第一区域的厚度记为H1，将所述第二区域的厚度记为H2，所述极片膜层满足：0.6≤H2/H1＜1；并且，将所述极耳的延伸方向定义为所述极片膜层的宽度方向，将所述第一区域的宽度记为W1，将所述第二区域的宽度记为W2，所述二次电池还满足：0.03≤W2/W1≤0.1。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，0.7≤H2/H1≤0.8。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的二次电池，其中，0.04≤W2/W1≤0.06。
4.根据权利要求1-2中任一项所述的二次电池，其中，0.04mm≤H1≤0.15mm。
5.根据权利要求1-2中任一项所述的二次电池，其中，0.05mm≤H1≤0.12mm。
6.根据权利要求1-2中任一项所述的二次电池，其中，30mm≤W1≤500mm。
7.根据权利要求1-2中任一项所述的二次电池，其中，60mm≤W1≤200mm。
8.根据权利要求1-2中任一项所述的二次电池，其中，所述电极极片为负极极片，所述负极极片包括负极集流体及设置在所述负极集流体上的负极膜层。
9.根据权利要求8所述的二次电池，其中，所述负极膜层包括负极活性材料，所述负极活性材料包括硅基材料。
10.根据权利要求9所述的二次电池，其中，所述硅基材料包括硅氧化合物。
11.根据权利要求9所述的二次电池，其中，所述硅基材料在所述负极活性材料中的质量百分比≤50％。
12.根据权利要求9所述的二次电池，其中，所述硅基材料在所述负极活性材料中的质量百分比为15％～30％。
13.根据权利要求8所述的二次电池，其中，所述负极膜层的压实密度PD为1.5g/cm3≤PD≤1.8g/cm3。
14.根据权利要求8所述的二次电池，其中，所述负极膜层的压实密度PD为1.6g/cm3≤PD≤1.7g/cm3。
15.根据权利要求1-2中任一项所述的二次电池，其中，所述二次电池包括正极极片，所述正极极片包括正极集流体及设置在所述正极集流体上的正极膜层，所述正极膜层包括正极活性材料，所述正极活性材料包括锂过渡金属氧化物。
16.根据权利要求15所述的二次电池，其中，所述正极活性材料包括式1所示的锂过渡金属氧化物及其改性化合物中的一种或几种，
LiaNibCocMdOeAf 式1，
所述式1中，0.8≤a≤1.2，0.5≤b＜1，0＜c＜1，0＜d＜1，1≤e≤2，0≤f≤1，M选自Mn、Al、Zr、Zn、Cu、Cr、Mg、Fe、V、Ti及B中的一种或几种，A选自N、F、S及Cl中的一种或几种。
17.一种二次电池的制备方法，包括如下步骤：
在制备电极极片时，使极片膜层在沿极耳的延伸方向上具有第一区域和第二区域，所述第二区域比所述第一区域更靠近极耳侧，所述第一区域的厚度为H1，所述第二区域的厚度为H2，所述电极极片满足0.6≤H2/H1＜1；并且，将所述极耳的延伸方向定义为所述极片膜层的宽度方向，将所述第一区域的宽度记为W1，将所述第二区域的宽度记为W2，所述电极极片还满足：0.03≤W2/W1≤0.1。
18.一种装置，其包括权利要求1-16中任一项所述的二次电池或根据权利要求17所述的二次电池的制备方法制备的二次电池。
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