CN114079031A - 负极片、负极片的制备方法、电池、及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种负极片、负极片的制备方法、电池、及车辆。负极片包括负极集流体与活性物质层，所述活性物质层层叠在所述负极集流体上，所述活性物质层包括背向所述负极集流体的上表面，所述活性物质层的上表面设有孔道结构，所述孔道结构包括主干道与支干道，所述主干道与所述支干道连通。本发明解决了电极的增厚会降低电池在充放电过程中锂离子的扩散与传输，从而降低电池的功率密度，无法满足动力电池大倍率条件的充放电性能的技术问题。

Description

负极片、负极片的制备方法、电池、及车辆
技术领域
本发明涉及电池技术领域，特别涉及一种负极片、负极片的制备方法、电池、及车辆。
背景技术
目前，新能源车辆正处在快速增长的时期，对动力电池的高能量密度与高功率密度的要求也日益提高。高能量密度意味着需要做成厚电极，但电极的增厚无疑会降低电池在充放电过程中锂离子的扩散与传输，从而降低电池的功率密度，无法满足动力电池大倍率条件的充放电性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种负极片、负极片的制备方法、电池、及车辆，以解决电极的增厚会降低电池在充放电过程中锂离子的扩散与传输，从而降低电池的功率密度，无法满足动力电池大倍率条件的充放电性能的技术问题。
本发明提供一种负极片，包括负极集流体与活性物质层，所述活性物质层层叠在所述负极集流体上，所述活性物质层包括背向所述负极集流体的上表面，所述活性物质层的上表面设有孔道结构，所述孔道结构包括主干道与支干道，所述主干道与所述支干道连通。
其中，所述活性物质层为多层，多层所述活性物质层依次层叠在所述负极集流体上，每一层所述活性物质层的上表面均设有所述孔道结构，多层所述孔道结构的主干道连通，连通后的所述主干道的开口位于顶层的所述活性物质层的上表面，连通后的所述主干道延伸至与所述负极集流体接触的所述活性物质层的上表面，同一层所述活性物质层上的所述主干道与所述支干道连通。
其中，从所述负极集流体到所述活性物质层的方向上，所述支干道的横截面的面积逐渐增大，所述主干道的横截面的面积逐渐增大。
其中，每个所述孔道结构的支干道为多个，多个所述支干道均与所述主干道连通。
其中，每一层所述活性物质层的孔道结构为多个，各层的多个所述孔道结构一一对应，且各层相对应的一个所述孔道结构形成一个孔道单元，在一个所述孔道单元内，多层所述孔道结构的主干道连通，多个所述孔道单元间隔设置。
其中，多层活性物质层包括第一活性物质层、第二活性物质层以及第三活性物质层，所述负极集流体、第一活性物质层、第二活性物质层以及第三活性物质层依次层叠设置，连通后的所述主干道延伸至所述第一活性物质层的上表面。
其中，每一层所述活性物质层的多个支干道连通形成“米”字型，“+”型、“X”型、曲线梅花型、交错五角星型的至少一种。
本发明提供一种负极片的制备方法，包括：
提供负极集流体；
在所述负极集流体上形成活性物质层，其中，所述活性物质层包括背向所述负极集流体的上表面；
在所述活性物质层的上表面上形成孔道结构，其中，所述孔道结构包括主干道与支干道，所述主干道与所述支干道连通。
其中，所述活性物质层为多层，“在所述活性物质层的上表面上形成孔道结构”包括：
在每一层的所述活性物质层的上表面形成孔道结构，其中，多层所述活性物质层的所述主干道连通，连通后的所述主干道的开口位于顶层的所述活性物质层的上表面，所述主干道延伸至与所述负极集流体接触的所述活性物质层的上表面，每一层所述活性物质层的主干道与每一层所述活性物质层的支干道连通。
本发明提供一种电池，包括上述的负极片。
本发明提供一种车辆，包括上述的电池。
综上所述，本申请主干道与支干道连通形成的孔道结构能够提高电池在循环过程中电解液的浸润性，有效地提升负极片在电池充放电过程中保留电解液的能力，提高电池大倍率循环的容量保持率，促进液相锂离子的扩散与传输，减轻析锂膨胀的风险，有效地降低电池阻抗，从而满足动力电池大倍率条件充放电性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的负极片的正视截面结构示意图。
图2是图1中负极片的俯视结构示意图。
图3是图1中的活性物质层为多层的正视截面结构示意图。
图4是图3中负极片的一个实施例的正视截面结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明还提供一种车辆，车辆包括电池。电池包括负极片、以及正极片、隔膜以及电解液，隔膜用于间隔正极片与负极片，正极片与负极片浸润在电解液中。正极片可以是本领域各种适用于二次电池的正极片，具体可以是包括但不限于磷酸铁锂正极片、镍钴锰三元正极片、镍钴铝三元正极片、钴酸锂正极片、锰酸锂正极片中的一种或多种组合。隔离膜可以是本领域各种适用于二次电池的隔离膜，具体可以是包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、无纺布、聚纤维材质等以及它们的多层复合膜等中的一种或多种的组合。电解液包括电解液盐以及有机溶剂，其中电解质盐和有机溶剂的具体种类及组成均不受到具体的限制，可根据实际需求进行选择。
如下将介绍负极片。
请参阅图1，负极片包括负极集流体10与活性物质层20，活性物质层20层叠在负极集流体10上，活性物质层20包括背向负极集流体10的上表面，活性物质层20的上表面设有多个间隔设置的孔道结构30，每个孔道结构30包括主干道301与支干道302，主干道301与支干道302连通。可以理解的是，活性物质成还包括朝向负极集流体10的下表面，下表面与负极集流体10接触。
本申请中，主干道301与支干道302连通形成的孔道结构30能够提高电池在循环过程中电解液的浸润性，有效地提升负极片在电池充放电过程中保留电解液的能力，提高电池大倍率循环的容量保持率，促进液相锂离子的扩散与传输，减轻析锂膨胀的风险，有效地降低电池阻抗，从而满足动力电池大倍率条件充放电性能。
请参阅图2，在一个具体的实施例中，每个孔道结构30的支干道302为多个，多个支干道302均与主干道301连通。可以理解的是，主干道301在活性物质层20的厚度方向延伸，支干道302在活性物质层20的上表面延伸。多个支干道302的设置使得孔道结构30的体积更大，可以进一步提高电池在循环过程中电解液的浸润性，进一步提升负极片在电池充放电过程中保留电解液的能力，提高电池大倍率循环的容量保持率，促进液相锂离子的扩散与传输，减轻析锂膨胀的风险，有效地降低电池阻抗，从而满足动力电池大倍率条件充放电性能。
在一个具体的实施例中，每一层活性物质层20的多个支干道302连通形成“米”字型，“+”型、“X”型、曲线梅花型、交错五角星型的至少一种。也就是说，孔道结构30为上述“米”字型，“+”型、“X”型、曲线梅花型、交错五角星型的至少一种。孔道结构30以主干道301为中心，多个支干道302从中心向四周扩散，多个支干道302在主干道301处连通。本申请中，孔道结构30的形状不做限制，孔道结构30还可以为其他形状，只要满足本申请的多个支干道302在主干道301处连通即可。图2所示为多个支干道302连通形成“米”字型，孔道结构30为“米”字型。
在一个具体的实施例中，活性物质层20为多层，多层活性物质层20依次层叠在负极集流体10上，每一层活性物质层20的上表面均设有孔道结构30，多层孔道结构30的主干道301连通，连通后的主干道301的开口位于顶层的活性物质层20的上表面，连通后的主干道301延伸至与负极集流体10接触的活性物质层20的上表面，同一层活性物质层20上的主干道301与支干道302连通。可以理解的是，多层的孔道结构30可以形成多级孔道结构30。每一层的支干道302在负极集流体10上的投影可以重叠，或者不重叠。即两层的孔道结构30可以相对旋转一定的角度，只要主干道301连通即可。
本申请的多级孔道结构30在负极片较厚的情况下，也可以提高电池在循环过程中电解液的浸润性，提升负极片在电池充放电过程中保留电解液的能力，提高电池大倍率循环的容量保持率，促进液相锂离子的扩散与传输，减轻析锂膨胀的风险，有效地降低电池阻抗，从而满足动力电池大倍率条件充放电性能。
请参阅图3，在一个具体的实施例中，每一层活性物质层20的孔道结构30为多个，各层的多个孔道结构30一一对应，且各层相对应的一个孔道结构30形成一个孔道单元40，在一个孔道单元40内，多层孔道结构30的主干道301连通，多个孔道单元40间隔设置。也就是说，前一层的每一个孔道结构30与下一层的每一个孔道结构30在位置上相对应，每一层孔道结构30的主干道301在负极集流体10上的投影重合，或者至少部分重合。从而主干道301连通的孔道结构30就可以形成一个孔道单元40，浸润在一个孔道单元40内的电解液就可以在多层的孔道结构30内自由流动，提升了电解液的浸润性，提高了电解液的保留能力，提高电池大倍率循环的容量保持率，满足动力电池大倍率条件充放电性能。可以理解的是，多级孔道结构30类似并不限于叶片脉络、血管脉络、江河网络、道路网络等。
请参阅图4，在一个具体的实施例中，多层活性物质层20包括第一活性物质层201、第二活性物质层202以及第三活性物质层203，负极集流体10、第一活性物质层201、第二活性物质层202以及第三活性物质层203依次层叠设置，连通后的主干道301延伸至第一活性物质层201的上表面。可以理解的是，第一活性物质层201上的孔道结构30为一级孔道结构，第二活性物质层202上的孔道结构30为二级孔道结构，第三活性物质层203上的孔道结构30为三级孔道结构。当然，本申请的活性物质层20可以为更多层，如第四活性物质层、第五活性物质层以及第六活性物质层……，第n活性物质层，第四活性物质层上的孔道结构为四级孔道，第五活性物质层上的孔道结构为五级孔道，第六活性物质层上的孔道结构为六级孔道，第n活性物质层上的孔道结构为n级孔道。每一级孔道结构30的主干道301与支干道302均连通，形成多向互通的结构。即一级孔道结构包括一级主干道301a与一级支干道302a，一级主干道301a与一级支干道302a连通；二级孔道结构包括二级主干道301b与二级支干道302b，二级主干道301b与二级支干道302b连通；三级孔道结构包括三级主干道301c与三级支干道302c，三级主干道301c与三级支干道302c连通。一级主干道301a、二级主干道301b以及三级主干道301c连通形成主干道301。可选地，每一级孔道结构30的主干道301垂直于活性物质层20。
在一个具体的实施例中，从负极集流体10到活性物质层20的方向上，支干道302的横截面的面积逐渐增大，主干道301的横截面的面积逐渐增大。也就是说，每个孔道单元40的入口尺寸较大，方便于电解液的浸润，也便于电解液浸润到孔道单元40的内部，提升了电解液的浸润性，提高了电解液的保留能力，提高电池大倍率循环的容量保持率，满足动力电池大倍率条件充放电性能。
在一个具体的实施例中，主干道301为圆锥形，主干道301的锥底朝向顶层的活性物质层20，主干道301的锥顶朝向负极集流体10。或者，主干道301为圆台形，较大面积的底面朝向活性物质层20，较小面积的底面朝向负极集流体10。每一层的支干道302为条形槽，条形槽的截面为方形。从负极集流体10到活性物质层20的方向上，圆锥形的主干道301的横截面的直径逐渐增大，条形槽的深度逐渐增大，宽度逐渐增大。
在一个具体的实施例中，每个支干道302从主干道301处向外延伸的长度相等，便于孔道结构30的制作，节约加工成本。
除了上述的负极片，本发明还提供一种负极片的制备方法。
负极片的制备方法包括：
S1，提供负极集流体10。负极集流体10可以是本领域作为负极集流体10的材料，包括但不限于金属箔材、高分子复合箔材，铜箔等。
S2，在负极集流体10上形成活性物质层20，其中，活性物质层20包括背向负极集流体10的上表面。活性物质层20中的材质包括活性物质、导电剂以及粘结剂中的至少一种，其种类和含量不受限制。活性物质、导电剂以及粘结剂中的至少一种混合后涂覆在负极集流体10上形成活性物质层20。活性物质包括但不限于软碳、硬碳、石墨、钛酸锂、硅基材料、锗基材料、锡基材料中的一种或几种。导电剂可以是包括但不限于支链状导电剂、一维链状导电剂、二维片状导电剂、高分子导电剂、炭黑导电剂、石墨导电剂等中的一种或多种的组合，更具体可以是包括但不限于超导炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纳米管、碳纤维、片状石墨、石墨烯、聚乙炔、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺等中的一种或多种的组合。粘结剂可以是包括但不限于丁苯橡胶、聚丙烯酸、丙烯酸酯、苯乙烯、苯丙烯、丁二烯、丙烯腈、丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯的一类含有甲基、羧基、羰基、腈基等中的一种或多种的组合。
S3，在活性物质层20的上表面上形成孔道结构30，其中，孔道结构30包括主干道301与支干道302，主干道301与支干道302连通。孔道结构30的形成方式包括但不限于激光蚀刻，还可以使用表面具有花纹纹路的压花辊，或者是用微晶物质喷洒极片表面，再萃取造孔。
本申请上述制备方法形成的负极片中形成有孔道结构30，孔道结构30包括主干道301与支干道302，该孔道结构30能够提高电池在循环过程中电解液的浸润性，有效地提升负极片在电池充放电过程中保留电解液的能力，提高电池大倍率循环的容量保持率，促进液相锂离子的扩散与传输，减轻析锂膨胀的风险，有效地较低电池阻抗，从而满足动力电池大倍率条件充放电性能。
在一个具体的实施例中，活性物质层20为多层，“在活性物质层20的上表面上形成孔道结构30”包括：
在每一层的活性物质层20的上表面形成孔道结构30，其中，多层活性物质层20的主干道301连通，连通后的主干道301的开口位于顶层的活性物质层20的上表面，主干道301延伸至与负极集流体10接触的活性物质层20的上表面，每一层活性物质层20的主干道301与每一层活性物质层20的支干道302连通。
可以理解的是，在一层活性物质层20形成孔道结构30后，在形成有孔道结构30的活性物质层20上形成下一层活性物质层20，然后在该层活性物质层20上形成孔道结构30。
如，活性物质层20为第一活性物质层201、第二活性物质层202和第三活性物质层203，在第一活性物质层201上形成一级孔道后，在第一活性物质层201上形成第二活性物质层202，在第二活性物质层202上形成二级孔道后，在第二活性物质层202上形成第三活性物质层203，在第三活性物质层203上形成三级孔道。
如下降低介绍负极片的具体制备方法。
①取石墨、羧甲基纤维素钠(CMC)、导电炭黑(SP)、丁苯橡胶(SBR)和水按照预设比例配置成负极活性物质浆料。预设比例可以为：(90～110):(1～3)：(1～5)：(1～3)：(100～200)。可以理解的是，石墨的比重可以为(90～110)这个比重中的任一值，羧甲基纤维素钠(CMC)的比重可以为(1～3)这个比重中的任一值，导电炭黑(SP)的比重可以为(1～5)这个比重中的任一值，丁苯橡胶(SBR)的比重可以为(1～3)这个比重中的任一值，水的比重可以为(100～200)这个比重中的任一值。上述比例可以是重量比，或者质量比。可选地，取石墨、羧甲基纤维素钠(CMC)、导电炭黑(SP)、丁苯橡胶(SBR)和水按照100:1.6:2:1.8:128比例配成负极活性物质浆料。
②将制备好的负极活性物质浆料均匀涂覆在预设厚度的负极集流体10上，然后烘干，完成第一活性物质层201制备。第一活性物质层201的面密度为0.2-0.5g/dm2，厚度为20-50μm。负极集流体10的材质可以选择铜箔。
③再用激光在第一活性物质层201表面蚀刻孔道结构30花纹作为一级孔道结构30，其宽度与深度通常是第一活性物质层201的厚度的1/30～1/10，如可以选择为1/20，也可以是1/18、1/15、1/13等。每个孔道结构30花纹的横向与纵向长度一致，均为0.2-1mm，间隔0.5mm。孔道结构30花纹可以为“米”字花纹。
④继续在第一活性物质层201上涂覆第二活性物质层202，其面密度与厚度与第一活性层一致。同样地，在第二活性物质层202表面蚀刻孔道结构30花纹作为二级孔道结构30，其宽度与深度通常比第一活性物质层201表面的孔道结构30花纹大0.5-5μm。每个孔道结构30花纹的横向与纵向长度一致，均为0.2-1mm，间隔0.5mm。孔道结构30花纹可以为“米”字花纹。
⑤继续在第二活性物质层202上涂覆第三活性物质层203，其面密度与厚度与第一活性物质层201一致。同样地，在第三活性物质层203表面蚀刻孔道结构30花纹作为三级孔道结构30，其宽度与深度通常比第二活性物质层202表面的孔道结构30花纹大0.5-5μm。每个孔道结构30花纹的横向与纵向长度一致，均为0.2-1mm，间隔0.5mm。孔道结构30花纹可以为“米”字花纹。
⑥用激光在第三层活性物质层20的孔道结构30花纹中间蚀刻垂直主干道301，主干道301的深度大于第二层与第三层活性物质层20厚度之和，小于三层活性物质层20的厚度总和，开口直径为5-10μm。
⑦将三层活性物质层20辊压成型，与正极片、隔膜、方形壳体装配成电池，烘烤后注入三元电池专用电解液。正极片可以为镍钴锰三元正极片。
上述每一活性物质层20的孔道结构30的深度和宽度可以较好满足电解液的浸润性，满足电池充放电过程中保留电解液的需求，提高电池大倍率循环的容量保持率，促进液相锂离子的扩散与传输，减轻析锂膨胀的风险，有效地较低电池阻抗，满足动力电池大倍率条件充放电性能。
孔道结构30花纹的宽度与深度过小时，辊压后的孔道结构30不明显；当孔道结构30花纹的宽度与深度过大时，二次涂覆困难，负极片面密度不均匀，且容易出现凹坑。此外，受限于激光分辨率，孔道结构30花纹的横纵向长度不会太小；同时也不能过大，否则激光会破涂层。而主干道301的开口直径太小会导致浸润效果不明显，开口太大也会破坏涂层。
如下将介绍5个具体的实施例。
第一实施例，
(1)取石墨、CMC、SP、SBR和水按照100:1.6:2:1.8:128比例配成负极活性物质浆料；
(2)将制备好的负极活性物质浆料均匀涂覆在6μm厚的负极集流体10上，然后烘干，完成第一活性物质层201制备。第一活性物质层201的面密度为0.2g/dm2，厚度为20μm；
(3)再用激光在第一活性物质层201表面蚀刻孔道结构30花纹，其宽度与深度为1μm。每个孔道结构30花纹的横向与纵向长度一致，均为0.5mm，间隔0.5mm；孔道结构30花纹为“米”字花纹。
(4)继续在第一活性物质层201上涂覆第二活性物质层202，其面密度为0.2g/dm2，厚度为20μm。同样地，在第二活性物质层202表面蚀刻孔道结构30花纹，其宽度与深度为2μm。每个孔道结构30花纹的横向与纵向长度一致，均为0.5mm，间隔0.5mm；孔道结构30花纹可以为“米”字花纹。
(5)继续在第二活性物质层202上涂覆第三活性物质层203，其面密度为0.2g/dm2，厚度为20μm。同样地，在第三活性物质层203表面蚀刻孔道结构30花纹，其宽度与深度为3μm。每个孔道结构30花纹的横向与纵向长度一致，均为0.5mm，间隔0.5mm；孔道结构30花纹可以为“米”字花纹。
(6)用激光在第三层活性物质层20的孔道结构30花纹中间蚀刻垂直主干道301，主干道301的深度为48μm，开口直径为5μm。
(7)将三层活性物质层20涂层辊压成型，与镍钴锰三元正极片、隔膜、方形壳体装配成电池，烘烤后注入三元电池专用电解液。
第二实施例，
(1)取石墨、CMC、SP、SBR和水按照100:1.6:2:1.8:128比例配成负极活性物质浆料；
(2)将制备好的负极活性物质浆料均匀涂覆在6μm厚的负极集流体10上，然后烘干，完成第一活性物质层201制备。第一活性物质层201的面密度为0.3g/dm2，厚度为30μm；负极集流体10可以为铜箔。
(3)再用激光在第一活性物质层201表面蚀刻孔道结构30花纹，其宽度与深度为1.5μm。每个孔道结构30花纹的横向与纵向长度一致，均为0.5mm，间隔0.5mm；孔道结构30花纹可以为“米”字。
(4)继续在第一活性物质层201上涂覆第二活性物质层202，其面密度为0.3g/dm2，厚度为30μm。同样地，在第二活性物质层202表面蚀刻孔道结构30花纹，其宽度与深度为2.5μm。每个孔道结构30花纹的横向与纵向长度一致，均为0.5mm，间隔0.5mm；孔道结构30花纹可以为“米”字。
(5)继续在第二活性物质层202上涂覆第三活性物质层203，其面密度为0.3g/dm2，厚度为30μm。同样地，在第三活性物质层203表面蚀刻孔道结构30花纹，其宽度与深度为3.5μm。每个孔道结构30花纹的横向与纵向长度一致，均为0.5mm，间隔0.5mm；孔道结构30花纹可以为“米”字。
(6)用激光在第三层活性物质层20的孔道结构30花纹中间蚀刻垂直主干道301，主干道301的深度为63μm，开口直径为7μm。
(7)将三层活性涂层辊压成型，与镍钴锰三元正极片、隔膜、方形壳体装配成电池，烘烤后注入三元电池专用电解液。
第三实施例，
(1)取石墨、CMC、SP、SBR和水按照100:1.6:2:1.8:128比例配成负极活性物质浆料；
(2)将制备好的负极活性物质浆料均匀涂覆在6μm厚的负极集流体10上，然后烘干，完成第一活性物质层201制备。第一活性物质层201的面密度为0.35g/dm2，厚度为35μm；负极集流体10可以为铜箔。
(3)再用激光在第一活性物质层201表面蚀刻孔道结构30花纹，其宽度与深度为1.5μm。每个孔道结构30花纹的横向与纵向长度一致，均为0.5mm，间隔0.5mm；孔道结构30花纹可以为“米”字。
(4)继续在第一活性物质层201上涂覆第二活性物质层202，其面密度为0.35g/dm2，厚度为35μm。同样地，在第二活性物质层202表面蚀刻孔道结构30花纹，其宽度与深度为2.5μm。每个孔道结构30花纹的横向与纵向长度一致，均为0.5mm，间隔0.5mm；孔道结构30花纹可以为“米”字。
(5)继续在第二活性物质层202上涂覆第三活性物质层203，其面密度为0.35g/dm2，厚度为35μm。同样地，在第三活性物质层203表面蚀刻孔道结构30花纹，其宽度与深度为4μm。每个孔道结构30花纹的横向与纵向长度一致，均为0.5mm，间隔0.5mm；孔道结构30花纹可以为“米”字。
(6)用激光在第三层活性涂层的孔道结构30花纹中间蚀刻垂直主干道301，主干道301的深度为80μm，开口直径为7μm；
(7)将三层活性涂层辊压成型，与镍钴锰三元正极片、隔膜、方形壳体装配成电池，烘烤后注入三元电池专用电解液。
第四实施例，
(1)取石墨、CMC、SP、SBR和水按照100:1.6:2:1.8:128比例配成负极活性物质浆料；
(2)将制备好的负极活性物质浆料均匀涂覆在6μm厚的负极集流体10上，然后烘干，完成第一活性物质层201制备。第一活性物质层201的面密度为0.4g/dm2，厚度为40μm；负极集流体10可以为铜箔。
(3)再用激光在第一活性物质层201表面蚀刻孔道结构30花纹，其宽度与深度为2μm。每个孔道结构30花纹的横向与纵向长度一致，均为0.5mm，间隔0.5mm；孔道结构30花纹可以为“米”字。
(4)继续在第一活性物质层201上涂覆第二活性物质层202，其面密度为0.4g/dm2，厚度为40μm。同样地，在第二活性物质层202表面蚀刻孔道结构30花纹，其宽度与深度为3.5μm。每个孔道结构30花纹的横向与纵向长度一致，均为0.5mm，间隔0.5mm；孔道结构30花纹可以为“米”字。
(5)继续在第二活性物质层202上涂覆第三活性物质层203，其面密度为0.4g/dm2，厚度为40μm。同样地，在第三活性物质层203表面蚀刻孔道结构30花纹，其宽度与深度为5μm。每个孔道结构30花纹的横向与纵向长度一致，均为0.5mm，间隔0.5mm；孔道结构30花纹可以为“米”字。
(6)用激光在第三层活性物质层20的孔道结构30花纹中间蚀刻垂直主干道301，主干道301的深度为90μm，开口直径为8μm；孔道结构30花纹可以为“米”字。
(7)将三层活性物质层20辊压成型，与镍钴锰三元正极片、隔膜、方形壳体装配成电池，烘烤后注入三元电池专用电解液。
第五实施例，
(1)取石墨、CMC、SP、SBR和水按照100:1.6:2:1.8:128比例配成负极活性物质浆料；
(2)将制备好的负极活性物质浆料均匀涂覆在6μm厚的负极集流体10上，然后烘干，完成第一活性物质层201制备。第一活性物质层201的面密度为0.45g/dm2，厚度为45μm；负极集流体10可以为铜箔。
(3)再用激光在第一活性物质层201表面蚀刻孔道结构30花纹，其宽度与深度为2.5μm。每个孔道结构30花纹的横向与纵向长度一致，均为0.5mm，间隔0.5mm；孔道结构30花纹可以为“米”字。
(4)继续在第一活性物质层201上涂覆第二活性物质层202，其面密度为0.45g/dm2，厚度为45μm。同样地，在第二活性物质层202表面蚀刻孔道结构30花纹，其宽度与深度为3.5μm。每个孔道结构30花纹的横向与纵向长度一致，均为0.5mm，间隔0.5mm；孔道结构30花纹可以为“米”字。
(5)继续在第二活性物质层202上涂覆第三活性物质层203，其面密度为0.45g/dm2，厚度为45μm。同样地，在第三活性物质层203表面蚀刻孔道结构30花纹，其宽度与深度为5.5μm。每个孔道结构30花纹的横向与纵向长度一致，均为0.5mm，间隔0.5mm；孔道结构30花纹可以为“米”字。
(6)用激光在第三层活性涂层的孔道结构30花纹中间蚀刻垂直主干道301，主干道301的深度为99μm，开口直径为9μm；孔道结构30花纹可以为“米”字。
(7)将三层活性物质层20辊压成型，与镍钴锰三元正极片、隔膜、方形壳体装配成电池，烘烤后注入三元电池专用电解液。
上述五个实施例制备的负极片均可以提高电池在循环过程中电解液的浸润性，有效地提升负极片在电池充放电过程中保留电解液的能力，提高电池大倍率循环的容量保持率，促进液相锂离子的扩散与传输，减轻析锂膨胀的风险，有效地较低电池阻抗，从而满足动力电池大倍率条件充放电性能。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简介，未对上述实施例中的各个技术特征所以可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，可应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种负极片，其特征在于，包括负极集流体与活性物质层，所述活性物质层层叠在所述负极集流体上，所述活性物质层包括背向所述负极集流体的上表面，所述活性物质层的上表面设有孔道结构，所述孔道结构包括主干道与支干道，所述主干道与所述支干道连通。
2.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述活性物质层为多层，多层所述活性物质层依次层叠在所述负极集流体上，每一层所述活性物质层的上表面均设有所述孔道结构，多层所述孔道结构的主干道连通，连通后的所述主干道的开口位于顶层的所述活性物质层的上表面，连通后的所述主干道延伸至与所述负极集流体接触的所述活性物质层的上表面，同一层所述活性物质层上的所述主干道与所述支干道连通。
3.根据权利要求1或2所述的负极片，其特征在于，从所述负极集流体到所述活性物质层的方向上，所述支干道的横截面的面积逐渐增大，所述主干道的横截面的面积逐渐增大。
4.根据权利要求1或2所述的负极片，其特征在于，每个所述孔道结构的支干道为多个，多个所述支干道均与所述主干道连通。
5.根据权利要求2所述的负极片，其特征在于，每一层所述活性物质层的孔道结构为多个，各层的多个所述孔道结构一一对应，且各层相对应的一个所述孔道结构形成一个孔道单元，在一个所述孔道单元内，多层所述孔道结构的主干道连通，多个所述孔道单元间隔设置。
6.根据权利要求2所述的负极片，其特征在于，多层活性物质层包括第一活性物质层、第二活性物质层以及第三活性物质层，所述负极集流体、第一活性物质层、第二活性物质层以及第三活性物质层依次层叠设置，连通后的所述主干道延伸至所述第一活性物质层的上表面。
7.根据权利要求4所述的负极片，其特征在于，每一层所述活性物质层的多个支干道连通形成“米”字型，“+”型、“X”型、曲线梅花型、交错五角星型的至少一种。
8.一种负极片的制备方法，其特征在于，包括：
提供负极集流体；
在所述负极集流体上形成活性物质层，其中，所述活性物质层包括背向所述负极集流体的上表面；
在所述活性物质层的上表面上形成孔道结构，其中，所述孔道结构包括主干道与支干道，所述主干道与所述支干道连通。
9.根据权利要求8所述的负极片，其特征在于，所述活性物质层为多层，“在所述活性物质层的上表面上形成孔道结构”包括：
在每一层的所述活性物质层的上表面形成孔道结构，其中，多层所述活性物质层的所述主干道连通，连通后的所述主干道的开口位于顶层的所述活性物质层的上表面，所述主干道延伸至与所述负极集流体接触的所述活性物质层的上表面，每一层所述活性物质层的主干道与每一层所述活性物质层的支干道连通。
10.一种电池，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的负极片。
11.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求10所述的电池。
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