CN114256439A - 极片、电芯及其制备方法、电池和动力装置 - Google Patents

极片、电芯及其制备方法、电池和动力装置 Download PDF

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CN114256439A CN202111572299.4A CN202111572299A CN114256439A CN 114256439 A CN114256439 A CN 114256439A CN 202111572299 A CN202111572299 A CN 202111572299A CN 114256439 A CN114256439 A CN 114256439A
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Abstract

本发明公开了一种极片、电芯及其制备方法、电池和动力装置，其中极片包括：集流体和多层活性物质层，所述多层活性物质层层叠设置在所述集流体表面上，其中，沿远离所述集流体的方向，所述多层活性物质层中的活性物质的倍率逐层升高。由此，通过在集流体上形成多层活性物质层，并且沿远离集流体的方向，多层活性物质层中的活性物质的倍率逐层升高，即在集流体表面形成含有不同活性物质的活性物质层，并且在集流体上最外层的活性物质层中采用倍率性能最高的活性物质，可以实现材料性能的最大化，不仅节省了材料成本，而且使得采用该极片的电芯具有较高的功率。

Description

极片、电芯及其制备方法、电池和动力装置
技术领域
本发明属于电池领域，具体涉及一种极片、电芯及其制备方法、电池和动力装置。
背景技术
离子电芯作为目前市场上应用比较广泛的动力电池，与传统铅酸电池相比，其拥有高能量密度、高功率性能、高循环寿命等特点，能够满足目前市场上需求的高输出功率、高续航能力、更长使用总里程的开发要求。但是作为追求高功率输出的PHEV/HEV车型，需要很高的脉冲功率，来满足汽车的瞬间加速，以便于汽车能够在更短的时间内将速度增加到最高值。
作为混合动力车型PHEV，需要输出更高的脉冲功率，包括脉冲放电功率和脉冲充电功率。提升脉冲放电功率是为了提升汽车的加速度，提升充电功率是为了在汽车刹车时进行电量回收，都是对电芯的基本性能要求。
目前锂电池电极多采用单次涂布、单次辊压的技术，电池厂家单次/多次涂布均采用一种材料，这样涂覆在最外层的材料并不能充分发挥功率性能，不利于材料功率性能的充分发挥。同时，材料单次辊压后压实不均匀，极片厚度反弹较大，并且过小的压实不利于提升电芯的能量密度，过大的压实容易造成颗粒破碎、影响电芯寿命，所以均匀的压实对电芯影响很大。
因此，现有的电芯有待改进。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种极片、电芯及其制备方法、电池和动力装置，采用该极片不仅节省了材料成本，而且使得采用该极片的电芯具有较高的功率。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种极片。根据本发明的实施例，所述极片包括：
集流体；
多层活性物质层，所述多层活性物质层层叠设置在所述集流体表面上，
其中，沿远离所述集流体的方向，所述多层活性物质层中的活性物质的倍率逐层升高。
由此，通过在集流体上形成多层活性物质层，并且沿远离集流体的方向，多层活性物质层中的活性物质的倍率逐层升高，即在集流体表面形成含有不同活性物质的活性物质层，并且在集流体上最外层的活性物质层中采用倍率性能最高的活性物质，可以实现材料性能的最大化，不仅节省了材料成本，而且使得采用该极片的电芯具有较高的功率。
另外，根据本发明上述实施例的极片还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，上述极片包括2～5层所述活性物质层。
在本发明的一些实施例中，上述极片包括第一活性物质层、第二活性物质层和第三活性物质层，所述第一活性物质层、所述第二活性物质层和所述第三活性物质层沿远离所述集流体的方向层叠设置在所述集流体表面上。由此，可以提高电芯的功率。
在本发明的一些实施例中，所述极片为正极片，所述第一活性物质层中活性物质的倍率、所述第二活性物质层中活性物质的倍率和所述第三活性物质层中活性物质的倍率之比为1:(1.1～1.3)：(1.4～1.6)。由此，可以提高电芯的功率。
在本发明的一些实施例中，所述第一活性物质层中活性物质为镍钴锰酸锂、所述第二活性物质层中活性物质为镍钴锰酸锂，所述第三活性物质层中活性物质为镍钴锰酸锂。由此，可以提高电芯的功率。
在本发明的一些实施例中，所述第一活性物质层的压实密度为3.4～3.5mg/mm3，所述第二活性物质层的压实密度为3.5～3.6mg/mm3，所述第三活性物质层的压实密度为3.55～3.65mg/mm3。由此，可以提高电芯的功率。
在本发明的一些实施例中，所述第一活性物质层的厚度为30～40μm，所述第二活性物质层的厚度为30～40μm，所述第三活性物质层的厚度为25～35μm。由此，可以提高电芯的功率。
在本发明的一些实施例中，所述极片为负极片，所述第一活性物质层中活性物质的倍率、所述第二活性物质层中活性物质的倍率和所述第三活性物质层中活性物质的倍率之比为1:(1.05～1.15)：(1.15～1.2)。由此，可以提高电芯的功率。
在本发明的一些实施例中，所述第一活性物质层中活性物质为石墨、所述第二活性物质层中活性物质为石墨，所述第三活性物质层中活性物质为石墨。由此，可以提高电芯的功率。
在本发明的一些实施例中，所述第一活性物质层的压实密度为1.45～1.55mg/mm3，所述第二活性物质层的压实密度为1.5～1.6mg/mm3，所述第三活性物质层的压实密度为1.58～1.65mg/mm3。由此，可以提高电芯的功率。
在本发明的一些实施例中，所述第一活性物质层的厚度为40～50μm，所述第二活性物质层的厚度为35～45μm，所述第三活性物质层的厚度为30～40μm。由此，可以提高电芯的功率。
在本发明的第二个方面，本发明提出了一种电芯。根据本发明的实施例，所述电芯包括依次叠置的第一隔膜、第一极片、第二隔膜、第二极片和第三隔膜，所述第一极片和所述第二极片中的一个为正极片且另一个为负极片，其中，所述第一极片和所述第二极片中至少之一为上述的极片。由此，该电芯的正极片和/或负极片通过使用上述在集流体表面上层叠多层活性物质层且沿远离集流体的方向，多层活性物质层中的活性物质的倍率逐层升高的极片，可以在节省材料成本的同时提高电芯的功率。
在本发明的第三个方面，本发明提出了一种制备上述电芯的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：
(1)在正极集流体上依次施加多层正极活性物质浆料，每层施加后均进行辊压；
(2)在负极集流体上依次施加多层负极活性物质浆料，每层施加后均进行辊压；
(3)分别对步骤(1)和步骤(2)得到的极片进行分切，以便得到正极片和负极片；
(4)将第一隔膜、第一极片、第二隔膜、第二极片和第三隔膜依次叠置，所述第一极片和所述第二极片中的一个为所述正极片且另一个为所述负极片，以便得到电芯，
其中，在步骤(1)中，沿远离所述正极集流体的方向，所述多层正极活性物质浆料中的活性物质的倍率逐层升高；和/或
在步骤(2)中，沿远离所述负极集流体的方向，所述多层负极活性物质浆料中的活性物质的倍率逐层升高。
由此，通过在正极集流体上依次施加多层正极活性物质浆料，每层施加后均进行辊压；同时在负极集流体上依次施加多层负极活性物质浆料，每层施加后均进行辊压，可以保证所得极片具有均匀的压实密度，并且沿远离正极集流体的方向，多层正极活性物质浆料中的活性物质的倍率逐层升高；和/或沿远离负极集流体的方向，多层负极活性物质浆料中的活性物质的倍率逐层升高，然后分切后与第一隔膜和第二隔膜进行组装，即可在节省材料成本的同时制备得到上述具有较高功率的电芯。
在本发明的第四个方面，本发明提出了一种电池。根据本发明的实施例，所述电池包括上述的电芯或采用上述的方法得到的所述电芯。由此，该电池通过采用上述具有较高功率的电芯，使其具有较高的脉冲功率。
在本发明的第五个方面，本发明提出了一种动力装置。根据本发明的实施例，所述动力装置包括上述的电池。由此，通过采用上述具有较高脉冲功率的电池，可以满足动力装置的瞬间加速，从而实现动力装置在短时间内将速度增加到最高值，提高客户体验。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的极片的结构示意图；
图2是根据本发明再一个实施例的极片的结构示意图；
图3是根据本发明一个实施例的电芯的结构示意图；
图4是根据本发明一个实施例的制备电芯的方法流程示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种极片。根据本发明的实施例，参考图1，该极片包括集流体100和活性物质层200。
需要说明的是，本申请的集流体100采用电池领域的常规材料，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，此处不再赘述。
根据本发明的实施例，活性物质层200包括多层，多层活性物质层200层叠设置在集流体100表面上，并且沿远离集流体100的方向，多层活性物质层200中的活性物质的倍率逐层升高。发明人发现，通过在集流体100上形成多层活性物质层200，并且沿远离集流体100的方向，多层活性物质层200中的活性物质的倍率逐层升高，即在集流体100表面形成含有不同活性物质的活性物质层200，并且在集流体100上最外层的活性物质层200中采用倍率性能最高的活性物质，可以实现材料性能的最大化，不仅节省了材料成本，而且使得采用该极片的电芯具有较高的功率。
进一步地，为了提高极片的生产效率，在集流体100表面上形成2～5层的活性物质层200。参考图2，以3层活性物质层200为例，即极片上包括第一活性物质层21、第二活性物质层22和第三活性物质层23，并且第一活性物质层21、第二活性物质层22和第三活性物质层23沿远离集流体100的方向层叠设置在集流体100表面上。
根据本发明的一个实施例，上述极片为正极片，活性物质层200包括活性物质、导电剂和粘结剂。根据本发明的一个具体实施例，该正极片包括3层活性物质层200，第一活性物质层21中活性物质的倍率、第二活性物质层22中活性物质的倍率和第三活性物质层23中活性物质的倍率之比为1:(1.1～1.3)：(1.4～1.6)。根据本发明的一个具体示例，第一活性物质层中活性物质为镍钴锰酸锂(型号ME6A)、第二活性物质层中活性物质为镍钴锰酸锂(型号T61R)，第三活性物质层中活性物质为镍钴锰酸锂(型号YL346)。并且第一活性物质层21的压实密度为3.4～3.5mg/mm3，第二活性物质层22的压实密度为3.5～3.6mg/mm3，第三活性物质层23的压实密度为3.55～3.65mg/mm3；同时，第一活性物质层21的厚度为30～40μm，第二活性物质层22的厚度为30～40μm，第三活性物质层23的厚度为25～35μm。需要说明的是，正极片中各活性物质层200中活性物质、粘结剂和导电剂的混合比例以及导电剂和粘结剂的具体类型均为本领域常规设置，例如第一活性物质层21、第二活性物质层22和第三活性物质层23中活性物质、粘结剂和导电剂质量比为96.5：2：1.5，导电剂为导电炭黑，粘结剂为聚偏氟乙烯。
根据本发明的再一个实施例，上述极片为负极片，活性物质层200包括活性物质、导电剂和粘结剂。根据本发明的一个具体实施例，该负极片包括3层活性物质层200，第一活性物质层21中活性物质的倍率、第二活性物质层22中活性物质的倍率和第三活性物质层23中活性物质的倍率之比为1:(1.05～1.15)：(1.15～1.2)。根据本发明的一个具体示例，第一活性物质层21中活性物质为石墨(型号ST-6)、第二活性物质层22中活性物质为石墨(型号G49)，第三活性物质层23中活性物质为石墨(型号QC7)。并且第一活性物质层21的压实密度为1.45～1.55mg/mm3，第二活性物质层22的压实密度为1.5～1.6mg/mm3，第三活性物质层23的压实密度为1.58～1.65mg/mm3；同时，第一活性物质层21的厚度为40～50μm，第二活性物质层22的厚度为35～45μm，第三活性物质层23的厚度为30～40μm。需要说明的是，负极片中各活性物质层200中活性物质、粘结剂和导电剂的混合比例以及导电剂和粘结剂的具体类型均为本领域常规设置，例如第一活性物质层21、第二活性物质层22和第三活性物质层23中活性物质、粘结剂和导电剂质量比为96.8：1.5：2，导电剂为导电炭黑，粘结剂为羧甲基纤维素和丁苯橡胶。
由此，通过在集流体100上形成多层活性物质层200，并且沿远离集流体100的方向，多层活性物质层200中的活性物质的倍率逐层升高，即在集流体100表面形成含有不同活性物质的活性物质层200，并且在集流体100上最外层的活性物质层200中采用倍率性能最高的活性物质，可以实现材料性能的最大化，不仅节省了材料成本，而且使得采用该极片的电芯具有较高的功率。
在本发明的第二个方面，本发明提出了一种电芯。根据本发明的实施例，参考图3，电芯包括依次叠置的第一隔膜1、第一极片2、第二隔膜3、第二极片4和第三隔膜5，第一极片2和第二极片4中的一个为正极片且另一个为负极片，即正极片和负极片层层相隔，且相邻两层极片之间均有隔膜隔开，其中，第一极片2和第二极片4中至少之一为本申请上述第一方面描述的极片。例如，第一极片2为正极片，第二极片4为负极片，则该正极片和/或负极片的结构同于上述本申请第一方面描述的正极片和/或负极片，优选地，该电芯上的正极片为上述本申请第一方面描述的正极片，负极片为上述本申请第一方面描述的负极片。
由此，该电芯的正极片和/或负极片通过使用上述在集流体表面上层叠多层活性物质层且沿远离集流体的方向，多层活性物质层中的活性物质的倍率逐层升高的极片，可以在节省材料成本的同时提高电芯的功率。需要说明的是，上述针对极片所描述的特征和优点同样适用于该电芯，此处不再赘述。
在本发明的第三个方面，本发明提出了一种制备上述电芯的方法。根据本发明的实施例，参考图4，该方法包括：
S100：在正极集流体上依次施加多层正极活性物质浆料，每层施加后均进行辊压
该步骤中，在正极集流体上沿其宽度方向间隔施加多层正极活性物质浆料，并且每层施加后均进行辊压。进一步地，为了提高正极片的生产效率，在正极集流体表面上施加2～5层的正极活性物质浆料。以施加3层正极活性物质浆料为例，即正极集流体上包括第一正极活性物质层、第二正极活性物质层和第三正极活性物质层，并且第一正极活性物质层、第二正极活性物质层和第三正极活性物质层沿远离正极集流体的方向层叠设置在正极集流体表面上。并且每层施加正极活性物质浆料后均进行辊压，例如施加第一正极活性物质浆料后辊压的压力按照形成的第一正极活性物质层的压实密度为3.4～3.5mg/mm3为准，施加第二正极活性物质浆料后辊压的压力按照形成的第二正极活性物质层的压实密度为3.5～3.6mg/mm3为准，施加第三正极活性物质浆料后辊压的压力按照形成的第三正极活性物质层23的压实密度为3.55～3.65mg/mm3为准，同时，第一正极活性物质层的厚度为30～40μm，第二正极活性物质层的厚度为30～40μm，第三正极活性物质层的厚度为25～35μm。
需要说明的是，各层正极活性物质浆料中活性物质、粘结剂和导电剂的混合比例以及导电剂和粘结剂的具体类型均为本领域常规设置，例如第一正极活性物质浆料、第二正极活性物质浆料和第三正极活性物质浆料中活性物质、粘结剂和导电剂质量比为96.5：2：1.5，导电剂为导电炭黑，粘结剂为聚偏氟乙烯。
S200：在负极集流体上依次施加多层负极活性物质浆料，每层施加后均进行辊压
该步骤中，在负极集流体上沿其宽度方向间隔施加多层负极活性物质浆料，并且每层施加后均进行辊压。进一步地，为了提高负极片的生产效率，在负极集流体表面上施加2～5层的负极活性物质浆料。以施加3层负极活性物质浆料为例，即负极集流体上包括第一负极活性物质层、第二负极活性物质层和第三负极活性物质层，并且第一负极活性物质层、第二负极活性物质层和第三负极活性物质层沿远离负极集流体的方向层叠设置在负极集流体表面上。并且每层施加负极活性物质浆料后均进行辊压，例如施加第一负极活性物质浆料后辊压的压力按照形成的第一负极活性物质层的压实密度为1.45～1.55mg/mm3为准，施加第二负极活性物质浆料后辊压的压力按照形成的第二负极活性物质层的压实密度为1.5～1.6mg/mm3为准，施加第三负极活性物质浆料后辊压的压力按照形成的第三负极活性物质层的压实密度为1.58～1.65mg/mm3为准，同时，第一负极活性物质层的厚度为40～50μm，第二负极活性物质层的厚度为35～45μm，第三负极活性物质层的厚度为30～40μm。
需要说明的是，负极片中各负极活性物质浆料中活性物质、粘结剂和导电剂的混合比例以及导电剂和粘结剂的具体类型均为本领域常规设置，例如第一负极活性物质层、第二负极活性物质层和第三负极活性物质层中活性物质、粘结剂和导电剂质量比为96.8：1.5：2，导电剂为导电炭黑，粘结剂为羧甲基纤维素和丁苯橡胶。
根据本发明的一个实施例中，在步骤S100中，沿远离正极集流体的方向，多层正极活性物质浆料中的活性物质的倍率逐层升高；和/或在步骤S200中，沿远离负极集流体的方向，多层负极活性物质浆料中的活性物质的倍率逐层升高。发明人发现，通过在集流体上形成多层活性物质层，并且沿远离集流体的方向，多层活性物质层中的活性物质的倍率逐层升高，即在集流体表面形成含有不同活性物质的活性物质层，并且在集流体上最外层的活性物质层中采用倍率性能最高的活性物质，可以实现材料性能的最大化，不仅节省了材料成本，而且使得采用该极片的电芯具有较高的功率。
优选地，在步骤S100，沿远离正极集流体的方向，多层正极活性物质浆料中的活性物质的倍率逐层升高；同时在步骤S200中，沿远离负极集流体的方向，多层负极活性物质浆料中的活性物质的倍率逐层升高。以在正极集流体上形成三层正极活性物质层为例，第一正极活性浆料中活性物质为镍钴锰酸锂(型号ME6A)、第二正极活性物质浆料中活性物质为镍钴锰酸锂(型号T61R)，第三正极活性物质浆料中活性物质为镍钴锰酸锂(型号YL346)。同时以在负极集流体上形成三层负极活性物质层为例，第一负极活性物质浆料中活性物质为石墨(型号ST-6)、第二负极活性物质浆料中活性物质为石墨(型号G49)，第三负极活性物质浆料中活性物质为石墨(型号QC7)。
S300：分别对步骤S100和步骤S200得到的极片进行分切
该步骤中，分别对步骤S100得到的形成有多层正极活性物质层的极片和步骤S200得到的形成有多层负极活性物质层的极片进行分切，得到正极片和负极片。
S400：将第一隔膜、第一极片、第二隔膜、第二极片和第三隔膜依次叠置
该步骤中，将第一隔膜、第一极片、第二隔膜、第二极片和第三隔膜依次叠置，第一极片和第二极片中的一个为步骤S200得到的正极片且另一个为步骤S200得到的负极片，然后对极组进行热压，使极片与隔膜充分贴合，并粘贴牢固；然后对极组进行组合，并用绝缘胶带进行粘贴，然后进行入壳，周边焊，最后依次电芯注液、预充、化成等工序，即可得到电芯。需要说明的是，该步骤中热压、入壳、周边焊、注液、预充和化成等均为本领域常规操作，此处不再赘述。
由此，通过在正极集流体上依次施加多层正极活性物质浆料，每层施加后均进行辊压；同时在负极集流体上依次施加多层负极活性物质浆料，每层施加后均进行辊压，可以保证所得极片具有均匀的压实密度，并且沿远离正极集流体的方向，多层正极活性物质浆料中的活性物质的倍率逐层升高；和/或沿远离负极集流体的方向，多层负极活性物质浆料中的活性物质的倍率逐层升高，然后分切后与第一隔膜和第二隔膜进行组装，即可在节省材料成本的同时制备得到上述具有较高功率的电芯。需要说明的是，上述针对电芯所描述的特征和优点同样适用于该制备电芯的方法，此处不再赘述。
在本发明的第四个方面，本发明提出了一种电池。根据本发明的实施例，所述电池包括上述的电芯或采用上述的方法得到的所述电芯。由此，该电池通过采用上述具有较高功率的电芯，使其具有较高的脉冲功率。需要说明的是，上述针对电芯及其制备方法所描述的特征和优点同样适用于该电池，此处不再赘述。
在本发明的第五个方面，本发明提出了一种动力装置。根据本发明的实施例，所述动力装置包括上述的电池。由此，通过采用上述具有较高脉冲功率的电池，可以满足动力装置的瞬间加速，从而实现动力装置在短时间内将速度增加到最高值，提高客户体验。需要说明的是，上述针对电池所描述的特征和优点同样适用于该动力装置，此处不再赘述。
下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。
实施例
(1)正极片的制备：在正极集流体上依次施加第一正极活性物质浆料，第二正极活性物质浆料和第三正极活性物质浆料，每层施加后进行辊压，以便在正极集流体上依次形成第一正极活性物质层、第二正极活性物质层和第三正极活性物质层，其中，第一正极活性物质浆料、第二正极活性物质浆料和第三正极活性物质浆料中活性物质、粘结剂和导电剂质量比为96.5：2：1.5，导电剂为导电炭黑，粘结剂为聚偏氟乙烯，并且第一正极活性浆料中活性物质为镍钴锰酸锂(型号ME6A)、第二正极活性物质浆料中活性物质为镍钴锰酸锂(型号T61R)，第三正极活性物质浆料中活性物质为镍钴锰酸锂(型号YL346)。同时施加第一正极活性物质浆料后辊压的压力按照形成的第一正极活性物质层的压实密度为3.4～3.5mg/mm3为准，施加第二正极活性物质浆料后辊压的压力按照形成的第二正极活性物质层的压实密度为3.5～3.6mg/mm3为准，施加第三正极活性物质浆料后辊压的压力按照形成的第三正极活性物质层23的压实密度为3.55～3.65mg/mm3为准，同时，第一正极活性物质层的厚度为30～40μm，第二正极活性物质层的厚度为30～40μm，第三正极活性物质层的厚度为25～35μm。
(2)负极片的制备：在负极集流体上依次施加第一负极活性物质浆料，第二负极活性物质浆料和第三负极活性物质浆料，每层施加后进行辊压，以便在负极集流体上依次形成第一负极活性物质层、第二负极活性物质层和第三负极活性物质层，其中，第一负极活性物质浆料、第二负极活性物质浆料和第三负极活性物质浆料中活性物质、粘结剂和导电剂质量比为96.8：1.5：2，导电剂为导电炭黑，粘结剂为羧甲基纤维素和丁苯橡胶，并且第一负极活性物质浆料中活性物质为石墨(型号ST-6)、第二负极活性物质浆料中活性物质为石墨(型号G49)，第三负极活性物质浆料中活性物质为石墨(型号QC7)。同时施加第一负极活性物质浆料后辊压的压力按照形成的第一负极活性物质层的压实密度为1.45～1.55mg/mm3为准，施加第二负极活性物质浆料后辊压的压力按照形成的第二负极活性物质层的压实密度为1.5～1.6mg/mm3为准，施加第三负极活性物质浆料后辊压的压力按照形成的第三负极活性物质层的压实密度为1.58～1.65mg/mm3为准，同时，第一负极活性物质层的厚度为40～50μm，第二负极活性物质层的厚度为35～45μm，第三负极活性物质层的厚度为30～40μm。
(3)按照隔膜、正极片、隔膜、负极片和隔膜的方式依次叠置，然后对极组进行热压等后处理，得到电芯。
对比例1
正极片制备的方法中：在正极集流体上仅施加一层第一正极活性物质浆料(第一正极活性浆料中活性物质为镍钴锰酸锂(型号ME6A))，然后进行辊压；
负极片制备的方法中：在负极集流体上仅施加一层第一负极活性物质浆料，然后进行辊压；
其余步骤同于实施例。
对比例2
正极片制备的方法中：第一正极活性物质浆料、第二正极活性物质浆料和第三正极活性物质浆料中活性物质均为镍钴锰酸锂(型号ME6A)；
负极片制备的方法中：第一负极活性物质浆料、第二负极活性物质浆料和第三负极活性物质浆料中活性物质均为石墨(型号G49)；
其余步骤同于实施例。
对实施例和对比例1-2得到的电芯的功率性能进行评价，评价结果如表1所示。
表1
Figure BDA0003424142150000091
Figure BDA0003424142150000101
在本发明的描述中，需要理解的是，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”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种极片，其特征在于，包括：
集流体；
多层活性物质层，所述多层活性物质层层叠设置在所述集流体表面上，
其中，沿远离所述集流体的方向，所述多层活性物质层中的活性物质的倍率逐层升高。
2.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，包括2～5层所述活性物质层。
3.根据权利要求1或2所述的极片，其特征在于，包括第一活性物质层、第二活性物质层和第三活性物质层，所述第一活性物质层、所述第二活性物质层和所述第三活性物质层沿远离所述集流体的方向层叠设置在所述集流体表面上。
4.根据权利要求3所述的极片，其特征在于，所述极片为正极片，所述第一活性物质层中活性物质的倍率、所述第二活性物质层中活性物质的倍率和所述第三活性物质层中活性物质的倍率之比为1:(1.1～1.3)：(1.4～1.6)；
任选地，所述第一活性物质层中活性物质为镍钴锰酸锂、所述第二活性物质层中活性物质为镍钴锰酸锂，所述第三活性物质层中活性物质为镍钴锰酸锂；
任选地，所述第一活性物质层的压实密度为3.4～3.5mg/mm3，所述第二活性物质层的压实密度为3.5～3.6mg/mm3，所述第三活性物质层的压实密度为3.55～3.65mg/mm3；
任选地，所述第一活性物质层的厚度为30～40μm，所述第二活性物质层的厚度为30～40μm，所述第三活性物质层的厚度为25～35μm。
5.根据权利要求3所述的极片，其特征在于，所述极片为负极片，所述第一活性物质层中活性物质的倍率、所述第二活性物质层中活性物质的倍率和所述第三活性物质层中活性物质的倍率之比为1:(1.05～1.15)：(1.15～1.2)；
任选地，所述第一活性物质层中活性物质为石墨、所述第二活性物质层中活性物质为石墨，所述第三活性物质层中活性物质为石墨。
6.根据权利要求5所述的极片，其特征在于，所述第一活性物质层的压实密度为1.45～1.55mg/mm3，所述第二活性物质层的压实密度为1.5～1.6mg/mm3，所述第三活性物质层的压实密度为1.58～1.65mg/mm3；
任选地，所述第一活性物质层的厚度为40～50μm，所述第二活性物质层的厚度为35～45μm，所述第三活性物质层的厚度为30～40μm。
7.一种电芯，其特征在于，所述电芯包括依次叠置的第一隔膜、第一极片、第二隔膜、第二极片和第三隔膜，所述第一极片和所述第二极片中的一个为正极片且另一个为负极片，
其中，所述第一极片和所述第二极片中至少之一为权利要求1～6中任一项所述的极片。
8.一种制备权利要求7所述电芯的方法，其特征在于，包括：
(1)在正极集流体上依次施加多层正极活性物质浆料，每层施加后均进行辊压；
(2)在负极集流体上依次施加多层负极活性物质浆料，每层施加后均进行辊压；
(3)分别对步骤(1)和步骤(2)得到的极片进行分切，以便得到正极片和负极片；
(4)将第一隔膜、第一极片、第二隔膜、第二极片和第三隔膜依次叠置，所述第一极片和所述第二极片中的一个为所述正极片且另一个为所述负极片，以便得到电芯，
其中，在步骤(1)中，沿远离所述正极集流体的方向，所述多层正极活性物质浆料中的活性物质的倍率逐层升高；和/或
在步骤(2)中，沿远离所述负极集流体的方向，所述多层负极活性物质浆料中的活性物质的倍率逐层升高。
9.一种电池，其特征在于，所述电池包括权利要求7所述的电芯或采用权利要求8所述的方法得到的所述电芯。
10.一种动力装置，其特征在于，所述动力装置包括权利要求9所述的电池。
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