CN116230861A - 一种石墨电极制备方法、石墨电极及动力电池 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及电池制造技术领域，具体涉及一种石墨电极制备方法、石墨电极及动力电池。石墨电极包括集流体；至少两层涂布层，依次堆叠设置于所述集流体上，沿远离所述集流体的方向，所述涂布层的压实密度逐渐减小；每层所述涂布层包括沿垂直于所述集流体的方向依次堆叠设置的第一子涂布层和第二子涂布层，所述第一子涂布层包括第一类型石墨，所述第二子涂布层包括第二类型石墨；其中，在每层所述涂布层中，靠近所述集流体的最内一层为所述第一子涂布层，远离所述集流体的最外一层为第二子涂布层。通过不同功能性石墨的构成的涂布层涂及涂布层压实密度的改变形成梯度空隙分布，提升了厚涂布石墨电极的电子和离子传导能力，从而提高电极的电化学性能。

Description

一种石墨电极制备方法、石墨电极及动力电池
技术领域
本申请涉及电池制造技术领域，具体涉及一种石墨电极制备方法、石墨电极及动力电池。
背景技术
近年来，新能源技术和储能产业迅猛发展，同时新能源汽车行业的发展对动力电池的能量密度、寿命和长期性能提出了更高的要求。电池的性能不仅与电极材料有关，与电极结构、制备工艺、辅助物料等因素息息相关。如何使用更少的资源和更低的成本制备出性能更好的电池是困扰各电池厂家的难题。
使用厚电极是行之有效的降低成本的方法，具有更高面积载量的厚电极可以减少集流体、电解液等物料的使用，减小电池体积提高电池能量密度。目前制备厚电极的主要方法有提高材料压实密度和多次涂布法。
但是现有的高材料压实密度和多次涂布制备厚电极存在材料孔隙率、低离子传导阻力变大，电池材料正常的电化学性能无法充分发挥的缺点。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种石墨电极制备方法、石墨电极及动力电池，用于解决现有技术中高材料压实密度和多次涂布制备厚电极时存在材料孔隙率、低离子传导阻力变大，电池材料正常的电化学性能无法充分发挥的技术问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本申请的一个实施例提供一种石墨电极，包括：
集流体；
至少两层涂布层，依次堆叠设置于所述集流体上，沿远离所述集流体的方向，所述涂布层的压实密度逐渐减小；
每层所述涂布层包括沿垂直于所述集流体的方向依次堆叠设置的第一子涂布层和第二子涂布层，所述第一子涂布层包括第一类型石墨，所述第二子涂布层包括第二类型石墨；
其中，在每层所述涂布层中，靠近所述集流体的最内一层为所述第一子涂布层，远离所述集流体的最外一层为第二子涂布层。
于本申请的一可选实施例中，所述第一类型石墨的比容量大于等于352mAh/g；所述第二类型石墨的石墨化程度大于等于93.0％，石墨层间距小于等于0.35nm，充电能力满足80％SOC充电时间小于等于27min。
于本申请的一可选实施例中，所述第一子涂布层及所述第二子涂布层还包括粘结剂、分散剂以及导电剂；
在所述第一子涂布层中，所述第一类型石墨、所述粘结剂、所述分散剂及所述导电剂满足第一质量比关系；
在所述第二子涂布层中，所述第二类型石墨，所述粘结剂、所述分散剂及所述导电剂满足第二质量比关系；
所述第一子涂布层中所述导电剂的含量高于所述第二子涂布层中所述导电剂的含量。
于本申请的一可选实施例中，所述粘结剂包括丁苯胶乳、聚丙烯酸锂、聚丙烯酸钠、海藻酸钠、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯中的一种或多种的组合；
所述分散剂包括羧甲基纤维素锂或/和羧甲基纤维素钠；
所述导电剂包括导电炭黑、导电石墨、石墨烯、导电碳纤维中的一种或多种的组合。
于本申请的一可选实施例中，
所述涂布层的压实密度介于1.45g/cm3～1.70g/cm3之间。
于本申请的一可选实施例中，沿远离所述集流体的方向，所述涂布层的压实密度逐层递减0.02g/cm3～0.04g/cm3。于本申请的一可选实施例中，在每层所述涂布层中，第一子涂布层与所述第二子涂布层的厚度相同。为实现上述目的及其他相关目的，本申请的一个实施例提供一种石墨电极制备方法，包括：
采用多层涂布方式同时使用第一涂布浆料和第二涂布浆料在集流体上依次完成至少两次涂布，每次涂布后进行干燥冷压处理，以在所述集流体上依次形成至少两层涂布层，其中，所述第一涂布浆料包括第一类型石墨，所述第二涂布浆料包括第二类型石墨；
其中，后一层所述涂布层的压实密度小于前一层所述涂布层的压实密度；
所述第一涂布浆料和所述第二涂布浆料依次分布，靠近所述集流体的最内一层采用所述第一涂布浆料，远离所述集流体的最外一层采用第二涂布浆料。
于本申请的一可选实施例中，所述第一涂布浆料的固体含量介于53％～59％之间，所述第二涂布浆料的固体含量介于53％～59％之间；所述第一涂布浆料的出货粘度介于5000mPa·S～8000mPa·S之间；所述第二涂布浆料的出货粘度介于5000mPa·S～8000mPa·S之间。
为实现上述目的及其他相关目的，本申请的一个实施例提供一种动力电池，包括正极片、隔膜、电解液及负极片；其中，所述负极片采用上述的石墨电极。
本申请的石墨电极，包括集流体；至少两层涂布层，依次堆叠设置于所述集流体上，沿远离所述集流体的方向，所述涂布层的压实密度逐渐减小；每层所述涂布层包括沿垂直于所述集流体的方向依次堆叠设置的第一子涂布层和第二子涂布层，所述第一子涂布层包括第一类型石墨，所述第二子涂布层包括第二类型石墨；其中，在每层所述涂布层中，靠近所述集流体的最内一层为所述第一子涂布层，远离所述集流体的最外一层为第二子涂布层。涂布层采用不同功能性石墨叠层设计，以及涂布层压实密度的梯度改变而形成的空隙梯度分布，提升了厚涂布石墨电极的电子和离子传导能力，从而提高电极的电化学性能。
附图说明
图1为本申请于一实施例中的石墨电极的结构示意图。
图2为本申请于一实施例中的石墨电极制备方法的流程示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。
为了解决现有技术中高材料压实密度和多次涂布制备厚电极时存在材料孔隙率、低离子传导阻力变大，电池材料正常的电化学性能无法充分发挥的技术问题。本申请介绍一种石墨电极。图1示出了本申请于一实施例中的石墨电极的结构示意图，
如图1所示，所述石墨电极包括集流体，以及依次堆叠设置于所述集流体上的至少两层涂布层。
每层所述涂布层包括沿垂直于所述集流体的方向依次堆叠设置的第一子涂布层和第二子涂布层，所述第一子涂布层主要由第一类型石墨构成，所述第二子涂布层主要由第二类型石墨构成；其中，在每层所述涂布层中，靠近所述集流体的最内一层为所述第一子涂布层，远离所述集流体的最外一层为第二子涂布层。
为了能够改善石墨电极的离子和电子传导，提升石墨电极的能量密度提升石墨电极的性能，所述第一类型石墨和所述第二类型石墨选用不同的功能性石墨材料，所述第一类型石墨例如可选用具有较高比容量的石墨，所述第二类型石墨选择能够降低电阻，促进电子传导，增强电极的充放电能力。利用第一类型石墨层比容量较大，有更多的锂离子嵌入位点；第二类型石墨层电子电导性能好，能促进极片表面的锂离子快速传导到第一类型石墨层间发生嵌入，从而这种叠片式分布可以降低电极析锂发生的风险，提升电极性能。
在一具体实施例中，所述第一类型石墨具有如下特点：比容量大于等于352mAh/g。所述第二类型石墨具有如下特点：石墨化程度大于等于93.0％，石墨层间距小于等于0.35nm，充电能力满足80％SOC充电时间小于等于27min。
在一具体实施例中，第一类型石墨和第二类型石墨的粒径相当，第一类型石墨粒径D50介于5.2～6.0μm，例如5.2μm、5.4μm、5.6μm、5.8μm、6.0μm、6.2μm；第二类型石墨粒径D5介于5.2～6.0μm，例如5.2μm、5.4μm、5.6μm、5.8μm、6.0μm、6.2μm；需要说明的是，在本实施例中，介于A～B之间的表述包含A和B。
所述第一子涂布层和所述第二子涂布层除过相应的功能性石墨外，还包括粘结剂、分散剂和导电剂，其中，在所述第一子涂布层中，所述第一类型石墨、所述粘结剂、所述分散剂及所述导电剂满足第一质量比关系；在所述第二子涂布层中，所述第二类型石墨，所述粘结剂、所述分散剂及所述导电剂满足第二质量比关系；并且所述第一子涂布层中所述导电剂的含量高于所述第二子涂布层中所述导电剂的含量。需要说明的是，其中，所述第一质量比关系、第二质量比关系可根据实际需要进行灵活调配，在此不做限定。
所述粘结剂可选用丁苯胶乳SBR、聚丙烯酸锂PAA-Li、聚丙烯酸钠PAA-Na、海藻酸钠、聚丙烯腈PAN、聚丙烯酸酯等负极粘结剂中的一种或多种的组合；
所述分散剂可选用羧甲基纤维素锂CMC-Li或/和羧甲基纤维素钠CMC-Na；
所述导电剂可选用导电炭黑、导电石墨、石墨烯、导电碳纤维中的一种或多种的组合，其中，导电炭黑例如可以是乙炔黑、科琴黑，所述导电碳纤维例如可以是电纺碳纤维、气相生长碳纤维或碳纳米管；所述溶剂包括水或N-甲基吡咯烷酮。
如图1所示，在一具体实施例中，所述石墨电极包括两层涂布层2a、2b，两层涂布层2a、2b依次堆叠设置于集流体上，涂布层2a、2b均包括由一个由第一子涂布层与第二子涂布层构成的子涂布层对，其中，在涂布层2a及2b中，第一子涂布层为靠近所述集流体的一层，而第二子涂布层位远离所述集流体的一层。需要说明的是，在其他实施例中，石墨电极也可以包括三层及三层以上的涂布层，每个涂布层也可包括两个或两个以上的子涂层对。
需要说明的是，在石墨电极中，为了更好的控制石墨电极的性能，所述第一子涂布层与第二子涂布层的厚度基本相同(允许10％的误差)。当然，在一些实施例中，所述第一子涂布层与第二子涂布层的厚度也可以不相同。
由于压实密度与电极片比容量，效率，内阻，以及电池循环性能有密切的关系，在本实施例的一具体实施例中，所述涂布层的压实密度介于1.45g/cm3～1.70g/cm3之间。
为了促进石墨电极中的传导，沿远离所述集流体的方向，多个所述涂布层的压实密度逐渐减小，也即前一层所述涂布层的压实密度大于后一层所述涂布层的压实密度。作为示例，沿远离所述集流体的方向，所述涂布层的压实密度逐层递减0.02g/cm3～0.04g/cm3，也即前一层所述涂布层的压实密度与后一层所述涂布层的压实密度的差值介于0.02g/cm3～0.04g/cm3之间。
综上，本实施例的石墨电极，涂布层采用不同功能性石墨叠层设计，以及涂布层压实密度的梯度改变而形成的空隙梯度分布，提升了厚涂布石墨电极的电子和离子传导能力，从而提高电极的电化学性能。
需要说明的是，本申请的实施例还公开一种动力电池，该动力电池例如可以是锂离子电池，该锂离子电池由正极片、隔膜、电解液及负极片构成，其中，所述负极片采用上述制备方法制备的石墨电极。该锂离子电池可采用现有任意一种设计结构，在此不做限定。
本申请还介绍一种石墨电极的制备方法。其中，图2示出了本申请于一实施例中的石墨电极的制备方法的流程示意图。
如图2所示，所述石墨电极的制备方法包括如下步骤：
步骤S10：配置第一涂布浆料和第二涂布浆料，所述第一涂布浆料包括第一类型石墨，所述第二涂布浆料包括第二类型石墨。
步骤S20：采用多层涂布方式同时使用所述第一涂布浆料和所述第二涂布浆料在集流体上依次完成至少两次涂布，每次涂布后进行干燥冷压处理，以在所述集流体上依次形成至少两层涂布层。其中，后一层所述涂布层的压实密度小于前一层所述涂布层的压实密度；在每次涂布时，所述第一涂布浆料和所述第二涂布浆料依次分布，靠近所述集流体的最内一层采用所述第一涂布浆料，远离所述集流体的最外一层采用第二涂布浆料。
本实施例的石墨电极的制备方法，通过先配置第一涂布浆料和第二涂布浆料，第一涂布浆料包括第一类型石墨，第二涂布浆料包括第二类型石墨；然后采用多层涂布方式同时使用第一涂布浆料和第二涂布浆料在集流体上依次完成至少两次涂布，每次涂布后进行干燥冷压处理，以在集流体上依次形成至少两层涂布层；后一层涂布层的压实密度小于前一层涂布层的压实密度，从而形成空隙梯度；在每次涂布时，第一涂布浆料和第二涂布浆料依次分布，靠近集流体的最内一层采用第一涂布浆料，远离集流体的最外一层采用第二涂布浆料。利用不同功能性石墨的多层涂布方式及压实密度的改变形成梯度空隙分布，提升了厚涂布石墨电极的电子和离子传导能力，从而提高电极的电化学性能。
下面将结合具体示例来详细阐述本申请的石墨电极制备流程。
首先，执行步骤S10：配置第一涂布浆料和第二涂布浆料，所述第一涂布浆料包括第一类型石墨，所述第二涂布浆料包括第二类型石墨。
在一具体实施例中，配置第一涂布浆料和第二涂布浆料，包括：
按照第一质量比关系称取第一类型石墨、粘结剂、分散剂以及导电剂，作为第一浆料原料；将所述第一浆料原料加入到溶剂中，以制备出具有第一预设固体含量和第一预设出货粘度的浆料，作为所述第一涂布浆料，其中，所述第一质量比关系可根据实际需要进行灵活调配，在此不做限定；
按照第二质量比关系称取第二类型石墨、粘结剂、分散剂以及导电剂，作为第二浆料原料；将所述第二浆料原料加入到溶剂中，以制备出具有第二预设固体含量和第二预设出货粘度的浆料，作为所述第二涂布浆料，其中，所述第二质量比关系可根据实际需要进行灵活调配，在此不做限定。
为了实现更好的涂布效果，第一类型石墨和第二类型石墨的粒径相当，第一类型石墨粒径D50介于5.2～6.0μm，例如5.2μm、5.4μm、5.6μm、5.8μm、6.0μm、6.2μm；第二类型石墨粒径D5介于5.2～6.0μm，例如5.2μm、5.4μm、5.6μm、5.8μm、6.0μm、6.2μm；所述第一预设固体含量例如可介于53％～59％之间，例如53％、55％、57％、59％；所述第二预设固体含量例如可介于53％～59％之间，例如53％、55％、57％、59％；所述第一预设出货粘度例如可介于5000mPa·S～8000mPa·S之间，例如5000mPa·S、6000mPa·S、7000mPa·S、8000mPa·S；所述第二预设出货粘度例如可介于5000mPa·S～8000mPa·S之间，例如5000mPa·S、6000mPa·S、7000mPa·S、8000mPa·S。需要说明的是，在本实施例中，介于A～B之间的表述包含A和B。
为了能够改善石墨电极的离子和电子传导，提升石墨电极的能量密度提升石墨电极的性能，所述第一类型石墨和所述第二类型石墨选用不同的功能性石墨材料，所述第一类型石墨例如可选用具有较高比容量的石墨，所述第二类型石墨选择能够降低电阻，促进电子传导，增强电极的充放电能力。
在一具体实施例中，所述第一类型石墨具有如下特点：比容量大于等于352mAh/g。所述第二类型石墨具有如下特点：石墨化程度大于等于93.0％，石墨层间距小于等于0.35nm，充电能力满足80％SOC充电时间小于等于27min。
所述粘结剂可选用丁苯胶乳SBR、聚丙烯酸锂PAA-Li、聚丙烯酸钠PAA-Na、海藻酸钠、聚丙烯腈PAN、聚丙烯酸酯等负极粘结剂中的一种或多种的组合；
所述分散剂可选用羧甲基纤维素锂CMC-Li或/和羧甲基纤维素钠CMC-Na；
所述导电剂可选用导电炭黑、导电石墨、石墨烯、导电碳纤维中的一种或多种的组合，其中，导电炭黑例如可以是乙炔黑、科琴黑，所述导电碳纤维例如可以是电纺碳纤维、气相生长碳纤维或碳纳米管；所述溶剂包括水或N-甲基吡咯烷酮；
所述溶剂例如可以是水或N-甲基吡咯烷酮。
接着，执行步骤S20：采用多层涂布方式同时使用所述第一涂布浆料和所述第二涂布浆料在集流体上依次完成至少两次涂布，每次涂布后进行干燥冷压处理后再执行下次涂布，以在所述集流体上依次形成至少两层涂布层。集流体例如可以是铜箔或铝箔。
制备好第一涂布浆料和第二涂布浆料后，就可以采用多层涂布方式(包括双层涂布方式、四层涂布方式、六层涂布方式等偶数层涂布方式)同时使用所述第一涂布浆料和所述第二涂布浆料在集流体上依次完成至少两次涂布，涂布的次数和涂布厚度可根据实际需要进行调整，在此不做限定，总体涂布厚度范围介于120μm-220μm之间，例如120μm、140μm、160μm、180μm、200μm或220μm。
在采用多层涂布方式进行每次涂布时，从集流体沿隔膜方向，第一涂布浆料(第一子涂布层)和第二涂布浆料(第二子涂布层)依次分布，保持靠近集流体的最内一层是第一涂布浆料，远离所述集流体的最外一层是第二涂布浆料。利用第一类型石墨层比容量较大，有更多的锂离子嵌入位点；第二类型石墨层电子电导性能好，能促进极片表面的锂离子快速传导到第一类型石墨层间发生嵌入，从而这种叠片式分布可以降低电极析锂发生的风险，提升电极性能。
由于压实密度与电极片比容量，效率，内阻，以及电池循环性能有密切的关系，在本实施例的一具体实施例中，每次涂布后，干燥冷压处理后涂布层的压实密度介于1.45g/cm3～1.70g/cm3之间。
在本实施例中，可通过不同的压实密度调整涂布层的孔隙率，越靠近集流体的涂布层的压实密度越大，压实密度随涂布层层数规律性递减，越靠近集流体的涂布层的孔隙度会降低，从而形成空隙梯度分布，促进离子传导，提高石墨电极的电机性能。
孔隙梯度可以根据单层涂布层厚度和不同的压实密度进行合理调控。在本实施例的一具体实施例中，后一次涂布后，干燥冷压处理后形成的涂布层的压实密度要小于前一次涂布后，干燥冷压处理后形成的涂布层的压实密度，也即后一层所述涂布层的压实密度小于前一层所述涂布层的压实密度。
作为示例，前一层所述涂布层的压实密度与后一层所述涂布层的压实密度的差值介于0.02g/cm3～0.04g/cm3之间，也即前一层所述涂布层的压实密度相比后一层所述涂布层的压实密度递减0.02g/cm3～0.04g/cm3。
下面将以制备厚度为160μm的石墨电极为例，通过具体实施案例进一步说明本申请的石墨电极制备方案。
实施例1
1.将96.9wt％第一类型石墨、1.4wt％PAA-Li、0.5％wt SBR、0.7wt％SP和0.5wt％CMC-Li加溶剂水制备成均匀浆料1(作为第一涂布浆料)；
2.将97.2wt％B石墨、1.3％wt PAA、0.5％wt SBR、0.5％wt SP和0.5wt％CMC-Li和加溶剂水制备成均匀浆料2(作为第二涂布浆料)；
3.使用双层涂布的方式完成一次单面涂布，涂布时浆料1在靠近集流体侧，浆料2在远离集流体侧，浆料1和浆料2的预定厚度均为40μm；
4.重复步骤3进行二次单面涂布，电极总预定厚度接近160μm。
具体的：A石墨的D50为5.6μm，B石墨的D50为5.4μm；
浆料1和2的固含为56±3％、细度≤18、出货粘度5000～8000mPa·S；
双层涂布时上下层出料速度和涂布速度是一样的；
两次涂布的位置是重叠的；
一次单面涂布后，干燥冷压处理后，涂布层的压实密度为1.57g/cm3，二次单面涂布后，干燥冷压处理后，涂布层的压实密度为1.54g/cm3。
利用5节烘箱进行烘干，第一节至第五节烘箱的温度依次为92/98/97/95/93℃；
对比例1
1.使用实施例1的浆料1和浆料2；
2.使用双层涂布的方式完成一次单面涂布，涂布时浆料2在靠近集流体侧，浆料2在远离集流体侧，浆料1和浆料2的预定厚度均为40μm；
3.重复步骤3进行二次单面涂布，电极总预定厚度接近160μm。
具体的：
涂布参数和烘干参数同实施例1；
一次单面涂布后涂布层的压实密度为1.57g/cm3，二次双面涂布后涂布层的压实密度为1.54g/cm3。
对比例2
使用双层涂布的方式完成一次单面涂布，涂布时浆料2在靠近集流体侧，浆料1在远离集流体侧，浆料1和浆料2预定厚度分别为80μm，总预定厚度160μm；
烘干参数同实施例1；
压实密度为1.57g/cm3。
对比例3
使用实施例1所制备的浆料1在集流体铝箔上完成一次涂布，预定厚度160μm，干燥后冷压；利用5节烘箱进行烘干，第一节至第五节烘箱的温度依次为92/100/99/96/94℃；压实密度为1.57g/cm3。
对比例4
使用浆料2在集流体铝箔上完成一次涂布，预定厚度160μm，干燥后冷压；利用5节烘箱进行烘干，第一节至第五节烘箱的温度依次为92/100/99/96/94℃；压实密度为1.57g/cm3。
将实施例1、对比例1-4制得的电极装配纽扣电池测试25℃下2C电流密度的100圈循环性能，极片冷压后厚度和200圈循环后的容量保持率如下表1所示。由表1可知，本申请的石墨电极制备方法，通过特殊的石墨选材和梯度关系分布，改进了厚涂布电极的电子和离子传导能力，从而提高电极的电化学性能。
表1
冷压后厚度(μm) 容量保持率
实施例1 140.2 98.04％
对比例1 135.9 97.10％
对比例2 136.3 96.19％
对比例3 130.7 95.83％
对比例4 130.1 94.24％
综上可知，本申请在进行石墨电极制备时，先配置第一涂布浆料和第二涂布浆料，第一涂布浆料包括第一类型石墨，第二涂布浆料包括第二类型石墨；然后采用多层涂布方式同时使用第一涂布浆料和第二涂布浆料在集流体上依次完成至少两次涂布，每次涂布后进行干燥冷压处理，以在集流体上依次形成至少两层涂布层；后一层涂布层的压实密度小于前一层涂布层的压实密度，从而形成空隙梯度；在每次涂布时，第一涂布浆料和第二涂布浆料依次分布，靠近集流体的最内一层采用第一涂布浆料，远离集流体的最外一层采用第二涂布浆料。通过不同功能性石墨的多层涂布方式及压实密度的改变形成梯度空隙分布，提升了厚涂布石墨电极的电子和离子传导能力，从而提高电极的电化学性能。
在本文的描述中，提供了许多特定细节，诸如部件和/或方法的实例，以提供对本申请实施例的完全理解。然而，本领域技术人员将认识到可以在没有一项或多项具体细节的情况下或通过其他设备、系统、组件、方法、部件、材料、零件等等来实践本申请的实施例。。
还应当理解还可以以更分离或更整合的方式实施附图所示元件中的一个或多个，或者甚至因为在某些情况下不能操作而被移除或因为可以根据特定应用是有用的而被提供。
本领域那些技术人员可以理解，所属技术领域的技术人员在上述实施例的基础上，将上述实施例某组分的具体含量点值，与申请内容部分的技术方案相组合，从而产生的新的数值范围，也是本申请的记载范围之一，本申请为使说明书简明，不再罗列这些数值范围。
另外，除非另外明确指明，附图中的任何标志箭头应当仅被视为示例性的，而并非限制。此外，除非另外指明，本文所用的术语“或”一般意在表示“和/或”。在术语因提供分离或组合能力是不清楚的而被预见的情况下，部件或步骤的组合也将视为已被指明。
本申请所示实施例的上述描述(包括在说明书摘要中所述的内容)并非意在详尽列举或将本申请限制到本文所公开的精确形式。尽管在本文仅为说明的目的而描述了本申请的具体实施例和本申请的实例，但是正如本领域技术人员将认识和理解的，各种等效修改是可以在本申请的精神和范围内的。如所指出的，可以按照本申请所述实施例的上述描述来对本申请进行这些修改，并且这些修改将在本申请的精神和范围内。
本文已经在总体上将系统和方法描述为有助于理解本申请的细节。此外，已经给出了各种具体细节以提供本申请实施例的总体理解。然而，相关领域的技术人员将会认识到，本申请的实施例可以在没有一个或多个具体细节的情况下进行实践，或者利用其它装置、系统、配件、方法、组件、材料、部分等进行实践。在其它情况下，并未特别示出或详细描述公知结构、材料和/或操作以避免对本申请实施例的各方面造成混淆。
因而，尽管本申请在本文已参照其具体实施例进行描述，但是修改自由、各种改变和替换亦在上述公开内，并且应当理解，在某些情况下，在未背离所提出发明的范围和精神的前提下，在没有对应使用其他特征的情况下将采用本申请的一些特征。因此，可以进行许多修改，以使特定环境或材料适应本申请的实质范围和精神。本申请并非意在限制到在下面权利要求书中使用的特定术语和/或作为设想用以执行本申请的最佳方式公开的具体实施例，但是本申请将包括落入所附权利要求书范围内的任何和所有实施例及等同物。因而，本申请的范围将只由所附的权利要求书进行确定。

Claims (10)

1.一种石墨电极，其特征在于，包括：
集流体；
至少两层涂布层，依次堆叠设置于所述集流体上，沿远离所述集流体的方向，所述涂布层的压实密度逐渐减小；
每层所述涂布层包括沿垂直于所述集流体的方向依次堆叠设置的第一子涂布层和第二子涂布层，所述第一子涂布层包括第一类型石墨，所述第二子涂布层包括第二类型石墨；
其中，在每层所述涂布层中，靠近所述集流体的最内一层为所述第一子涂布层，远离所述集流体的最外一层为第二子涂布层。
2.根据权利要求1所述的石墨电极，其特征在于，所述第一类型石墨的比容量大于等于352mAh/g；所述第二类型石墨的石墨化程度大于等于93.0％，石墨层间距小于等于0.35nm，充电能力满足80％SOC充电时间小于等于27min。
3.根据权利要求2所述的石墨电极，其特征在于，所述第一子涂布层及所述第二子涂布层还包括粘结剂、分散剂以及导电剂；
在所述第一子涂布层中，所述第一类型石墨、所述粘结剂、所述分散剂及所述导电剂满足第一质量比关系；
在所述第二子涂布层中，所述第二类型石墨，所述粘结剂、所述分散剂及所述导电剂满足第二质量比关系；
所述第一子涂布层中所述导电剂的含量高于所述第二子涂布层中所述导电剂的含量。
4.根据权利要求3所述的石墨电极，其特征在于，所述粘结剂包括丁苯胶乳、聚丙烯酸锂、聚丙烯酸钠、海藻酸钠、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯中的一种或多种的组合；
所述分散剂包括羧甲基纤维素锂或/和羧甲基纤维素钠；
所述导电剂包括导电炭黑、导电石墨、石墨烯、导电碳纤维中的一种或多种的组合。
5.根据权利要求1所述的石墨电极，其特征在于，所述涂布层的压实密度介于1.45g/cm3～1.70g/cm3之间。
6.根据权利要求1所述的石墨电极，其特征在于，沿远离所述集流体的方向，所述涂布层的压实密度逐层递减0.02g/cm3～0.04g/cm3。
7.根据权利要求1所述的石墨电极，其特征在于，在每层所述涂布层中，第一子涂布层与所述第二子涂布层的厚度相同。
8.一种石墨电极制备方法，其特征在于，包括：
采用多层涂布方式同时使用第一涂布浆料和第二涂布浆料在集流体上依次完成至少两次涂布，每次涂布后进行干燥冷压处理，以在所述集流体上依次形成至少两层涂布层，其中，所述第一涂布浆料包括第一类型石墨，所述第二涂布浆料包括第二类型石墨；
其中，后一层所述涂布层的压实密度小于前一层所述涂布层的压实密度；
所述第一涂布浆料和所述第二涂布浆料依次分布，靠近所述集流体的最内一层采用所述第一涂布浆料，远离所述集流体的最外一层采用第二涂布浆料。
9.根据权利要求8所述的石墨电极制备方法，其特征在于，所述第一涂布浆料的固体含量介于53％～59％之间，所述第二涂布浆料的固体含量介于53％～59％之间；所述第一涂布浆料的出货粘度介于5000mPa·S～8000mPa·S之间；所述第二涂布浆料的出货粘度介于5000mPa·S～8000mPa·S之间。
10.一种动力电池，其特征在于，包括正极片、隔膜、电解液及负极片；其中，所述负极片采用如权利要求1-8中任意一项所述的石墨电极。
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