CN116093247A - 一种极片及锂离子电池 - Google Patents

Abstract

为克服现有技术中电池极片中间区域电解液消耗造成的锂电池容量衰减及短路的问题，本发明提供了一种极片，包括集流体和活性材料层，所述集流体为条形片状结构，所述活性材料层包括第二区域涂层和两个第一区域涂层，两个所述第一区域涂层分别设置在所述第二区域涂层的宽度方向的两侧，所述第二区域涂层的压实密度小于所述第一区域涂层的压实密度。本发明提供的极片通过调整极片宽度方向的结构，将正极片和负极片宽度方向设置成两个相连的涂层，降低第二区域涂层的面密度的情况下，孔隙率增大，有利于储存电解液，避免电池出现析锂、短路等问题，提高锂离子电池的循环性能和使用安全性。

Description

一种极片及锂离子电池

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种极片及锂离子电池。

背景技术

随着新能源技术的发展，锂离子电池以其能量密度高、循环寿命长、环保等优点，在电动汽车领域、储能领域等得到了大量的应用。然而现有极片结构采用均匀涂布，极片各处面密度基本相同，极片宽度中间位置为电解液最难回流区域，造成此区域电解液消耗速度大于补充，循环中后期时，此区域电解液消耗完，充电时锂离子无法顺利从正极嵌入负极石墨层，导致锂离子在负极石墨层沉积出现析锂，造成电池容量快速跳水或锂枝晶刺穿隔离膜导致正负极短路引发热失控，影响电池寿命和使用安全。

中国实用新型专利申请公开说明书申请号“202122183340.0”名称为“电芯锂离子电池及其负极片”公开了一种锂离子电池，包含一种正极极片结构，其在涂布头部和尾部对正极进行削薄，负极涂料不削薄，正极削薄区域与正极负极敷料正常区域相对，能够避免正极削薄区域贴胶纸，有利于发挥正极削薄区域的容量，提高电池的能量密度。

这种极片结构电池长期循环会存在极片中间析锂，造成容量衰减或内部短路等安全隐患，正极片中的锂离子嵌入和脱出对极片厚度影响不大,电池充电时锂离子从正极嵌入负极石墨层导致石墨层膨胀，石墨层膨胀会把极片中的电解液挤出到壳体中，电池放电时锂离子从石墨层嵌入正极，石墨层收缩，电解液从壳体回流至极片中，极片宽度中间区域为立体几何中电解液最难回流区域，这种极片结构在电池的循环寿命前期，因电池内部电解液多，电解液能够快速回流至极片宽度中间区域，此时极片浸润良好，不会出现析锂等异常，随着电池继续循环，电池内部电解液持续消耗，此时的电解液量较少不能有效回流至极片宽度中间区域，导致极片中间区域电解液消耗完，锂离子无法顺利嵌入负极而在表面析出产生金属锂，造成容量衰减及短路等问题，影响锂离子电池的循环性能和安全性能。

发明内容

针对现有技术中电池极片中间区域电解液消耗造成的锂电池容量衰减及短路的问题，提供一种正负极片及锂离子电池。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

本发明提供一种极片，包括集流体和活性材料层，所述集流体为条形片状结构，所述活性材料层设置于所述集流体的表面，所述活性材料层包括第二区域涂层和两个第一区域涂层，所述第二区域涂层位于所述集流体的中间区域且沿所述集流体的长度方向延伸，两个所述第一区域涂层分别设置在所述第二区域涂层的宽度方向的两侧，所述第二区域涂层的压实密度小于所述第一区域涂层的压实密度。

可选的，两个所述第一区域涂层以所述第二区域涂层在宽度方向上的中轴线为对称轴对称设置。

可选的，所述第二区域涂层的宽度与单个所述第一区域涂层的宽度的比值范围为5％～40％。

可选的，所述极片为正极片，所述集流体为正极集流体，所述活性材料层为正极活性材料层，所述第二区域涂层为正极第二区域涂层，所述第一区域涂层为正极第一区域涂层，所述正极片满足以下条件：

10mg/cm²≤E1≤40mg/cm²；80％E1≤F1≤E1；

其中，E1为所述正极第一区域涂层的面密度，单位为mg/cm²；

其中，F1为所述正极第二区域涂层的面密度，单位为mg/cm²。

可选的，所述正极片满足以下条件：

80％≤E2≤98.5％，80％≤F2≤98.5％；

其中，E2为所述正极第一区域涂层的质量分数；

其中，F2为所述正极第二区域涂层的质量分数。

可选的，所述极片为负极片，所述集流体为负极集流体，所述活性材料层为负极活性材料层，所述第二区域涂层为负极第二区域涂层，所述第一区域涂层为负极第一区域涂层。

可选的，所述负极活性材料层还包括分散剂，所述分散剂为羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素锂中的一种或多种。

一方面，本发明提供了一种锂离子电池，包括正极片、负极片和隔膜，所述正极片、所述隔膜和所述负极片依次叠层卷绕，所述正极片选自权利要求4～5任意一项所述的极片，所述负极片选自权利要求6～7任意一项所述的极片。

可选的，所述负极第二区域涂层在所述正极片上的投影位于所述正极第二区域涂层内部。

可选的，所述锂离子电池满足以下条件：

0.8≤G2≤G1≤1.2；

其中，G1为所述负极第一区域涂层与所述正极第一区域涂层的NP比；

其中，G2为所述负极第二区域涂层与所述正极第二区域涂层的NP比。

本发明提供的正负极片通过调整所述正负极片宽度方向的结构，将正极片和负极片宽度方向设置成两个相连的涂层，所述两个涂层辊压厚度相同且与所述正极片和负极片宽度方向的对称轴重叠，在降低正负极片宽度中间位置涂层的面密度的情况下，孔隙率增大，有利于储存电解液，避免电池出现析锂、短路等问题，提高锂离子电池的循环性能和使用安全性。

附图说明

图1是本发明提供的极片结构示意图；

图2是本发明提供的正极片结构示意图；

图3是本发明提供的负极片结构示意图；

图4是本发明提供的正负极片各区域涂层包覆结构示意图。

说明书附图中的附图标记如下：

1、集流体；1a、正极集流体；1b、负极集流体；2、活性材料层；2a、正极活性材料层；2b、负极活性材料层；21、第一区域涂层；22、第二区域涂层；21a、正极第一区域涂层；22a、正极第二区域涂层；21b、负极第一区域涂层；22b、负极第二区域涂层。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1-4，本发明提供了一种极片，包括集流体1和活性材料层2，所述集流体1为条形片状结构，所述活性材料层2设置于所述集流体1的表面，所述活性材料层2包括第二区域涂层22和两个第一区域涂层21，所述第二区域涂层22位于所述集流体1的中间区域且沿所述集流体1的长度方向延伸，两个所述第一区域涂层21分别设置在所述第二区域涂层22的宽度方向的两侧，所述第二区域涂层22的压实密度小于所述第一区域涂层21的压实密度。

具体的，在极片上分别设置集流体1和活性材料层2，通过调整所述极片宽度方向的结构，将极片设置成两个相连的活性材料层2，所述第二区域涂层22的压实密度小于所述第一区域涂层21的压实密度，在降低极片第二区域涂层22的压实密度情况下，其孔隙率增大，有利于储存电解液，避免电池出现析锂、短路等问题，提高锂离子电池的循环性能和使用安全性。

在一些实施例中，两个所述第一区域涂层21以所述第二区域涂层22在宽度方向上的中轴线为对称轴对称设置。

具体的，两个所述第一区域涂层21对称设置，在降低所述第二区域涂层22压实密度条件下，可以增大其孔隙，可提高电池的保液量，提高极片第二区域涂层22的浸润性，另外，孔隙中存留的电解液为锂离子传输提供通道。

在一些实施例中，所述第二区域涂层22的宽度与单个所述第一区域涂层21的宽度的比值范围为5％～40％。

在一些实施例中，所述极片为正极片，所述集流体1为正极集流体1a，所述活性材料层2为正极活性材料层2a，所述第二区域涂层22为正极第二区域涂层22a，所述第一区域涂层21为正极第一区域涂层21a，所述正极片满足以下条件：

10mg/cm²≤E1≤40mg/cm²；80％E1≤F1≤E1；

其中，E1为所述正极第一区域涂层21a的面密度，单位为mg/cm²；

其中，F1为所述正极第二区域涂层22a的面密度，单位为mg/cm²。

在一些实施例中，所述正极片满足以下条件：

80％≤E2≤98.5％，80％≤F2≤98.5％；

其中，E2为所述正极第一区域涂层21a的质量分数；

其中，F2为所述正极第二区域涂层22a的质量分数。

在一些实施例中，正极片和负极片满足以下条件：

2％≤F4≤20％，2％≤C4≤20％；

其中，所述正极第二区域涂层22a宽度为F4；

其中，所述负极第二区域涂层22b宽度为C4。

所述正极第二区域涂层22a的宽度F4≥负极第二区域涂层22b宽度C4，该设置可以增加所述正极第二区域涂层22a容纳电解液的空间，改善极片中间区域电解液浸润，从而提高锂离子电池的循环性能和安全性。

在一些实施例中，所述正极第一区域涂层21a和所述正极第二区域涂层22a均包括正极活性物质、正极导电剂和正极粘结剂，所述正极活性物质为磷酸铁锂(LiFePO₄)、钴酸锂(LiCoO₂)、镍钴锰酸锂(Li_zNi_xCo_yMn_1-x-yO₂，其中0.95≤z≤1.05，x＞0，y＞0，0＜x+y＜1)、锰酸锂(LiMnO₂)、镍钴铝酸(Li_zNi_xCo_yAl_1-x-yO₂，其中0.95≤z≤1.05，x＞0，y＞0，0.8≤x+y＜1)、镍钴锰铝酸锂(Li_zNi_xCo_yMn_wAl_1-x-y-wO₂，其中0.95≤z≤1.05，x＞0，y＞0，w＞0，0.8≤x+y+w＜1)、镍钴铝钨材料、富锂锰基固溶体正极材料(_xLi₂MnO₃·(1-x)LiMO₂，其中M＝Ni/Co/Mn)、镍钴酸锂(LiNi_xCo_yO₂，其中x＞0，y＞0，x+y＝1)、镍钛镁酸锂(LiNi_xTi_yMg_zO₂，其中，x＞0，y＞0，z＞0，x+y+z＝1)、镍酸锂(Li₂NiO₂)、尖晶石锰酸锂(LiMn₂O₄)、镍钴钨材料中的一种或多种，所述正极导电剂为导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、导电石墨、导电碳纤维、金属粉、碳纤维中的一种或者多种；所述正极粘结剂为丁苯胶乳、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚氧化乙烯、聚酰胺酰亚胺中的一种或者多种；所述正极第一区域涂层21a及所述正极第二区域涂层22a活性物质可以相同也可以不同。

在一些实施例中，所述极片为负极片，所述集流体1为负极集流体1b，所述活性材料层2为负极活性材料层2b，所述第二区域涂层22为负极第二区域涂层22b，所述第一区域涂层21为负极第一区域涂层21b。

所述负极第一区域涂层21b的面密度可根据所述正极第一区域涂层21a的面密度确定，所述负极第二区域涂层22b的面密度可根据正极第二区域涂层22a的面密度确定。

在一些实施例中，所述负极第一区域涂层21b和所述负极第二区域涂层22b均包括负极活性物质、负极导电剂和负极粘结剂，所述负极活性物质为石墨、纯硅、硅的化合物、钛酸锂中的一种或多种，所述负极导电剂为导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、导电石墨、导电碳纤维、金属粉、碳纤维中的一种或者多种；所述负极粘结剂为丁苯胶乳、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚氧化乙烯、聚酰胺酰亚胺中的一种或者多种；所述负极第一区域涂层21b和所述负极第二区域涂层22b活性物质可以相同也可以不同。

在一些实施例中，所述负极活性材料层2b还包括分散剂，所述分散剂为羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素锂中的一种或多种。

具体实施例中，所述负极活性材料层2b分散剂为羧甲基纤维素钠。

一方面，在一些实施例中，包括正极片、负极片和隔膜，所述正极片、所述隔膜和所述负极片依次叠层卷绕，所述正极片选自权利要求4～5任意一项所述的极片，所述负极片选自权利要求6～7任意一项所述的极片。

具体的，在所述锂离子电池制备过程中，将所述正极第一区域涂层21a、所述正极第二区域涂层22a、所述负极第一区域涂层21b和所述负极第二区域涂层22b与导电剂和粘结剂等搭配，按照一定的质量比混合均匀后涂覆在集流体1区域，经烘干、辊压，搭配隔膜依次叠层卷绕，再焊接、注液、化成等工序得到本发明所述的锂离子电池。

在一些实施例中，所述负极第二区域涂层22b在所述正极片上的投影位于所述正极第二区域涂层22a内部。

所述正极第二区域涂层22a面积大于所述负极第二区域涂层22b面积，使所述正极第二区域涂层22a完全包覆住所述负极第二区域涂层22b，可以缓解锂离子电池充电过程中产生的循环膨胀对电解液的挤压；所述正极第二区域涂层22a超出部分被所述负极第一区域涂层21b包覆，保证锂离子电池放电过程中电解液的正常回流，提高锂离子电池的循环性能和安全性。

在一些实施例中，所述正极片的第一区域涂层21、第二区域涂层22和所述负极片的第一区域涂层21、第二区域涂层22辊压厚度相同。

所述第一区域涂层21及所述第二区域涂层22辊压厚度相同的情况下，降低第二区域涂层22的压实密度，可以有效提高所述第二区域涂层22孔隙率，提高电解液浸润性和储存量。

在一些实施例中，所述锂离子电池满足以下条件：

0.8≤G2≤G1≤1.2；

其中，G1为所述负极第一区域涂层21b与所述正极第一区域涂层21a的NP比；

其中，G2为所述负极第二区域涂层22b与所述正极第二区域涂层22a的NP比。

所述负极第一区域涂层21b的面密度为B1，所述负极第二区域涂层22b的面密度为C1，所述负极第一区域涂层21b的活性物质质量百分数为B2，所述负极第二区域涂层22b活性物质的质量百分数为C2，所述负极第一区域涂层21b活性物质克容量为B3，负极第二区域涂层22b活性物质克容量为C3，所述正极第一区域涂层21a活性物质克容量为E3，正极第二区域涂层22a活性物质克容量为F3，即所述正极第一区域涂层21a面密度B1＝E1*E2*E3*G1/(B2*B3)，所述负极第二区域涂层22b面密度C1＝F1*F2*F3*G2/(C2*C3)。

以下通过实施例对本发明进行进一步的说明。

实施例1

本实施例用于说明本发明公开的正负极片及锂离子电池，包括以下步骤：

步骤一：

正极第一区域涂层21a和正极第二区域涂层22a活性物质均为磷酸铁锂，正极片包括正极集流体1a的铝箔及设置在正极集流体1a铝箔表面的正极活性材料层2a；

正极集流体1a的铝箔厚度为12μm，正极第一区域涂层21a包括95.0％质量份的磷酸铁锂(克容量为140mAh/g)、0.9％质量份的导电炭黑、1.1％质量份的碳纳米管以及3.0％质量份的聚偏二氟乙烯，涂布面密度为20mg/cm²，正极第一区域涂层21a涂布宽度为285m。

步骤二：

正极第二区域涂层22a包括95.0％质量份的磷酸铁锂(克容量为140mAh/g)、0.9％质量份的导电炭黑、1.1％质量份的碳纳米管以及3.0％质量份的聚偏二氟乙烯，涂布面密度为18.8mg/cm²，正极第二区域涂层22a涂布宽度为15mm。

步骤三：

负极第一区域涂层21b和负极第二区域涂层22b均为石墨，负极片包括负极集流体1b的铜箔及设置在负极集流体1b铜箔表面的负极活性材料层2b，负极集流体1b铜箔厚度为8μm，负极第一区域涂层21b包括97.0％质量份的石墨(克容量为355mAh/g)、1.6％质量份的丁苯胶乳、1.4％质量份的羧甲基纤维素钠，所述负极第一区域涂层21b与正极第一区域涂层21a的NP比为1.12，涂布面密度为8.65mg/cm²，负极第一区域涂层21b涂布宽度为295mm。

步骤四：

负极第二区域涂层22b包括97.0％质量份的石墨(克容量为355mAh/g)、1.6％质量份的丁苯胶乳、1.4％质量份的羧甲基纤维素钠，所述负极第二区域涂层22b与正极第二区域涂层22a的NP比为1.12，涂布面密度为8.13mg/cm²，负极第二区域涂层22b涂布宽度为10mm。

实施例2

本实施例用于说明本发明公开的的正负极片及锂离子电池，包括以下步骤：

步骤一：

正极第一区域涂层21a和正极第二区域涂层22a活性物质均为磷酸铁锂，正极片包括正极集流体1a的铝箔及设置在正极集流体1a铝箔表面的正极活性材料层2a；

正极集流体1a铝箔厚度为12μm，正极第一区域涂层21a包括95.0％质量份的质磷酸铁锂(克容量为140mAh/g)、0.9％质量份的导电炭黑、1.1％质量份的碳纳米管以及3.0％质量份的聚偏二氟乙烯，涂布面密度为20mg/cm²，正极第一区域涂层21a涂布宽度为285mm。

步骤二：

正极第二区域涂层22a包括95.0％质量份的磷酸铁锂(克容量为140mAh/g)、0.9％质量份的导电炭黑、1.1％质量份的碳纳米管以及3.0％质量份的聚偏二氟乙烯，涂布面密度为17.5mg/cm²，正极第二区域涂层22a涂布宽度为15mm。

步骤三：

负极第一区域涂层21b为硅碳材料，负极第二区域涂层22b为石墨，负极片包括负极集流体1b铜箔和设置在负极集流体1b铜箔表面的负极活性材料层2b，负极集流体1b铜箔厚度为8μm，负极第一区域涂层21b包括96.0％质量份的硅碳(克容量为400mAh/g)、2.2％质量份的丁苯胶乳、1.8％质量份的羧甲基纤维素钠，负极第一区域涂层21b与正极第一区域涂层21a的NP比为1.15，涂布面密度为7.97mg/cm²，负极第一区域涂层21b宽度为295mm。

步骤四：

负极第二区域涂层22b包括97.2％质量份的负极活性物质石墨(克容量为355mAh/g)、1.4％质量份的丁苯胶乳、1.4％质量份的羧甲基纤维素钠，所述负极第二区域涂层22b与正极第二区域涂层22a的NP比为1.13，涂布面密度为7.62mg/cm²，负极第二区域涂层22b涂布宽度为10mm。

实施例3

本实施例用于说明本发明公开的的正负极片及锂离子电池，包括以下步骤：

步骤一：

正极第一区域涂层21a为磷酸铁锂，正极第二区域涂层22a为钴酸锂，正极片包括正极集流体1a铝箔和设置在正极集流体1a的铝箔表面的正极活性材料层2a；

正极集流体1a的铝箔厚度为10μm，正极第一区域涂层21a包括96.0％质量份的磷酸铁锂(克容量为140mAh/g)、0.5％质量份的导电炭黑、1.0％质量份的碳纳米管以及2.5％质量份的聚偏二氟乙烯，涂布面密度为20mg/cm²，正极第一区域涂层21a涂布宽度为285mm。

步骤二：

正极第二区域涂层22a包括95.0％质量份的钴酸锂(克容量为142mAh/g)、1.5％质量份的导电炭黑、1.5％质量份的碳纳米管以及2.0％质量份的聚偏二氟乙烯，涂布面密度为18mg/cm²，正极第二区域涂层22a宽度为15mm。

步骤三：

负极第一区域涂层21b和负极第二区域涂层22b均为石墨，负极片包括负极集流体1b铜箔和设置在负极集流体1b的铜箔表面的负极活性材料层2b，负极集流体1b铜箔厚度为8μm，负极第一区域涂层21b包括97.0％质量份的石墨(克容量为355mAh/g)、1.6％质量份的丁苯胶乳、1.4％质量份的羧甲基纤维素钠，所述负极第一区域涂层21b与所述正极第一区域涂层21a的NP比为1.13，涂布面密度为8.82mg/cm²，负极第一区域涂层21b涂布宽度为295mm。

步骤四：

负极第二区域涂层22b包括95.0％质量份的石墨(克容量为352mAh/g)、1.6％质量份的丁苯胶乳、1.4％质量份的羧甲基纤维素钠、2％质量份的导电炭黑，所述负极第二区域涂层22b与正极第二区域涂层22a的NP比为1.07，涂布面密度为7.77mg/cm²，负极第二区域涂层22b宽度为10mm。

实施例4

本实施例用于说明本发明公开的的正负极片及锂离子电池，包括以下步骤：

步骤一：

正极第一区域涂层21a和正极第二区域涂层22a活性物质均为镍钴锰酸锂，正极片包括正极集流体1a的铝箔及设置在正极集流体1a铝箔表面的正极活性材料层2a；

正极集流体1a铝箔厚度为14μm，正极第一区域涂层21a包括96.0％质量份的镍钴锰酸锂(克容量为160mAh/g)、1.0％质量份的导电炭黑、1.0％质量份的碳纳米管以及2％质量份的聚偏二氟乙烯，涂布面密度为25mg/cm²，正极第一区域涂层21a涂布宽度为380mm。

步骤二：

正极第二区域涂层22a包括96.0％质量份的磷酸铁锂(克容量为160mAh/g)、1.0％质量份的导电炭黑、1.0％质量份的碳纳米管以及2.0％质量份的聚偏二氟乙烯，涂布面密度为20mg/cm²，正极第二区域涂层22a涂布宽度为20mm。

步骤三：

负极第一区域涂层21b和负极第二区域涂层22b均为石墨，负极片包括负极集流体1b的铜箔和设置在负极集流体1b铜箔表面的负极活性材料层2b，负极集流体1b铜箔厚度为8μm，负极第一区域涂层21b包括97.2％质量份的石墨(克容量为355mAh/g)、1.4％质量份的丁苯胶乳、1.4％质量份的羧甲基纤维素钠，所述负极第一区域涂层21b与正极第一区域涂层21a的NP比为1.15，涂布面密度为12.80mg/cm²，负极第一区域涂层21b涂布宽度为391mm。

步骤四：

负极第二区域涂层22b包括97.2％质量份的石墨(克容量为355mAh/g)、1.4％质量份的丁苯胶乳、1.4％质量份的羧甲基纤维素钠，所述负极第二区域涂层22b与正极第二区域涂层22a的NP比为1.15，涂布面密度为10.24mg/cm²，负极第二区域涂层22b涂布宽度为15mm。

对比例1

本对比例用于对比说明本发明公开的正负极片及锂离子电池，包括实施例1中大部分操作步骤：

正极活性材料层2a活性物质为磷酸铁锂，正极片包括正极集流1a体铝箔和设置在正极集流体1a铝箔表面的活性材料层2，正极集流体1a铝箔厚度为12μm，正极活性材料层2a包括95.0％质量份的活性物质磷酸铁锂(克容量为140mAh/g)、0.9％质量份的导电炭黑、1.1％质量份的碳纳米管以及3.0％质量份的聚偏二氟乙烯，涂布面密度为20mg/cm²，涂布宽度为300mm。

负极活性材料层2b活性物质为石墨，负极片包括负极集流体1b铜箔和设置在负极集流体1b铜箔表面的活性材料层2，负极集流体1b铜箔厚度为8μm，负极活性材料层2a包括97.0％质量份的活性物质石墨(克容量为355mAh/g)、1.6％质量份的丁苯胶乳、1.4％质量份的羧甲基纤维素钠，负极活性区域与正极活性区域NP比为1.12，涂布面密度为8.65mg/cm²，涂布宽度为305mm。

对比例2

本对比例用于对比说明本发明公开的的正负极片及锂离子电池，包括实施例4大部分操作步骤：

正极活性材料层2a活性物质为镍钴锰酸锂，正极片包括正极集流体1a铝箔和设置在正极集流体1a铝箔表面的活性材料层2；

正极集流体1a铝箔厚度为14μm，正极活性材料层2a包括96.0％质量份的活性物质镍钴锰酸锂(克容量为160mAh/g)、1.0％质量份的导电炭黑、1.0％质量份的碳纳米管以及2％质量份的聚偏二氟乙烯，涂布面密度为25mg/cm²，涂布宽度为400mm。

负极活性材料层2b活性物质为石墨，负极片包括负极集流体1b铜箔和设置在负极集流体1b铜箔表面的活性材料层2，负极集流体1b铜箔厚度为8μm，负极活性材料层2b包括97.2％质量份的活性物质石墨(克容量为355mAh/g)、1.4％质量份的丁苯胶乳、1.4％质量份的羧甲基纤维素钠，负极活性区域与正极活性区域NP比为1.15，涂布面密度为12.80mg/cm²，涂布宽度为406mm。

性能测试

对实施例1-4以及对比例1-2制备得到的锂离子电池进行循环性能及析锂测试：

实施例1-3及对比例1提供的锂离子电池25℃循环测试，循环条件为：

0.5C恒流充到3.8V，静置30min，0.5C放到2.0V，静置30min，循环2000圈后测试容量保持率，并拆解所述锂离子电池观察负极片宽度中间区域表面是否析锂。

实施例4及对比例2提供的锂离子电池25℃循环测试，循环条件为：

0.5C恒流恒压充到4.2V，截止电流0.05C，静置30min，0.5C放到3.0V，静置30min，循环2000圈后测试容量保持率，并拆解所述锂离子电池观察负极片宽度中间区域表面是否析锂。

得到的测试结果填入表1。

表1

从表1的测试结果可以看出，实施例1-4循环2000周后容量保持率均大于89％且实施例1容量保持率最高，对比例1-2循环2000周后容量保持率分别为85.3％、82.6％，相比实施例较低，且电池出现析锂问题。

从实施例1-4与对比例1-2测试结果可以看出，实施例1-4提供的正负极片制备的锂电池的循环容量保持率高且均未出现析锂的问题，说明本发明通过降低极片的正极第二区域涂层22a和负极第二区域涂层22b的压实密度，有助于提高锂离子电池的循环性能和安全性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种极片，其特征在于，包括集流体和活性材料层，所述集流体为条形片状结构，所述活性材料层设置于所述集流体的表面，所述活性材料层包括第二区域涂层和两个第一区域涂层，所述第二区域涂层位于所述集流体的中间区域且沿所述集流体的长度方向延伸，两个所述第一区域涂层分别设置在所述第二区域涂层的宽度方向的两侧，所述第二区域涂层的压实密度小于所述第一区域涂层的压实密度。

2.根据权利要求1所述的一种极片，其特征在于，两个所述第一区域涂层以所述第二区域涂层在宽度方向上的中轴线为对称轴对称设置。

3.根据权利要求1所述的一种极片，其特征在于，所述第二区域涂层的宽度与单个所述第一区域涂层的宽度的比值范围为5％～40％。

4.根据权利要求1所述的一种极片，其特征在于，所述极片为正极片，所述集流体为正极集流体，所述活性材料层为正极活性材料层，所述第二区域涂层为正极第二区域涂层，所述第一区域涂层为正极第一区域涂层，所述正极片满足以下条件：

10mg/cm²≤E1≤40mg/cm²；80％E1≤F1≤E1；

其中，E1为所述正极第一区域涂层的面密度，单位为mg/cm²；

其中，F1为所述正极第二区域涂层的面密度，单位为mg/cm²。

5.根据权利要求4所述的一种极片，其特征在于，所述正极片满足以下条件：

80％≤E2≤98.5％，80％≤F2≤98.5％；

其中，E2为所述正极第一区域涂层的质量分数；

其中，F2为所述正极第二区域涂层的质量分数。

6.根据权利要求1所述的一种极片，其特征在于，所述极片为负极片，所述集流体为负极集流体，所述活性材料层为负极活性材料层，所述第二区域涂层为负极第二区域涂层，所述第一区域涂层为负极第一区域涂层。

7.根据权利要求6所述的一种极片，其特征在于，所述负极活性材料层还包括分散剂，所述分散剂为羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素锂中的一种或多种。

8.一种锂离子电池，其特征在于，包括正极片、负极片和隔膜，所述正极片、所述隔膜和所述负极片依次叠层卷绕，所述正极片选自权利要求4～5任意一项所述的极片，所述负极片选自权利要求6～7任意一项所述的极片。

9.根据权利要求8所述的一种锂离子电池，其特征在于，所述负极第二区域涂层在所述正极片上的投影位于所述正极第二区域涂层内部。

10.根据权利要求8所述的一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池满足以下条件：

0.8≤G2≤G1≤1.2；

其中，G1为所述负极第一区域涂层与所述正极第一区域涂层的NP比；

其中，G2为所述负极第二区域涂层与所述正极第二区域涂层的NP比。

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