CN116314596B - 一种电池和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电池和电子设备。本发明第一方面提供一种电池，其包括第一极片，第一极片包括第一集流体和设置在第一集流体表面的第一活性物质层，第一集流体靠近第一活性物质层的表面包括交替分布的第一明区和第一暗区，第一活性物质层靠近第一集流体的表面包括交替分布的第二明区和第二暗区；所述第二明区中F元素的占比大于第二暗区中F元素的占比。本发明提供的电池，在避免金属锂与电解液直接接触反应，保证金属锂的利用率以及电池温度和硬度的基础上，提高了电池的首效和容量。
Description
技术领域
本发明涉及一种电池和电子设备，涉及电池技术领域。
背景技术
随着对电子产品及电动车续航能力日益提高的需求，对电池能量密度以及寿命的要求也越来越高。对于绝大部分的电极材料而言，在首次充放电过程中因生成SEI膜(固态电解质界面膜)等不可逆反应，会导致大量活性锂的不可逆损失。为补偿这部分活性锂的损失，本领域开发了补锂技术，通过向正极极片或负极极片进行补锂，弥补首次充放电过程中活性锂的损失，提高电池的能量密度。
为了避免金属锂与电解液直接接触发生剧烈反应，导致金属锂利用率降低，以及可能出现的电池温度升高和硬度降低的问题，本领域将金属锂添加在负极集流体和负极活性物质层之间。但是，电池的首效和容量还有提升空间。
发明内容
本发明提供一种电池，用于提高电池的首效和容量。
本发明还提供一种包括上述电池的电子设备。
本发明第一方面提供一种电池，所述电池包括第一极片，所述第一极片包括第一集流体和设置在所述第一集流体表面的第一活性物质层，其中：
所述第一集流体靠近第一活性物质层的表面包括第一明区和第一暗区，所述第一明区和第一暗区交替分布，所述第一活性物质层靠近第一集流体的表面包括第二明区和第二暗区，所述第二明区和第二暗区交替分布；
所述第一明区和第二明区相对，所述第一暗区和第二暗区相对；
所述第一明区相对于第一集流体为凸起结构，则与所述第一明区相对的第二明区相对于第一活性物质层为凹陷结构；或者，所述第一明区相对于第一集流体为凹陷结构，则与所述第一明区相对的第二明区相对于第一活性物质层为凸起结构；
所述第二明区中F元素的占比大于第二暗区中F元素的占比。
如上所述的电池，所述第一明区在所述第一集流体上的投影与所述第二明区在所述第一集流体上的投影至少部分重合；
和/或，所述第一暗区在所述第一集流体上的投影与所述第二暗区在所述第一集流体上的投影至少部分重合。
如上所述的电池，所述第二明区中F元素的占比为2%~5%；
和/或，所述第二暗区中F元素的占比为1%~2%。
如上所述的电池，所述第二明区中C元素的占比为a1%，O元素的占比为b1%，F元素的占比为c1%，P元素的占比为d1%，a1%＞b1%＞c1%＞d1%。
如上所述的电池，所述第二暗区中C元素的占比为a2%，O元素的占比为b2%，F元素的占比为c2%，P元素的占比为d2%，a2%＞b2%＞c2%＞d2%。
如上所述的电池，所述第二明区中，C元素的占比为70%~80%，O元素的占比为15%~25%，P元素的占比为0%~1%。
如上所述的电池，所述第二暗区中，C元素的占比为80%~90%，O元素的占比为10%~15%，P元素的占比为0%~1%。
如上所述的电池，所述第一明区和第二明区的长度为20μm~4mm；
和/或，所述第一暗区和第二暗区的长度为20μm~4mm。
如上所述的电池，所述第一明区的总面积占所述第一集流体表面面积的30%~90%；
和/或，所述第二明区的总面积占所述第一活性物质层表面面积的30%~90%。
如上所述的电池，所述第一明区与第一暗区的高度差的最大值为|H1max|，0.1μm≤|H1max|≤10μm；
和/或，所述第二明区与第二暗区的高度差的最大值为|H2max|，0.1μm≤|H2max|≤10μm。
如上所述的电池，所述第一活性物质层包括第一导电剂和第一粘结剂；其中，所述第一导电剂为导电碳材料，所述第一粘结剂为纤维化粘结剂。
如上所述的电池，所述导电碳材料选自导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、导电石墨、导电碳纤维、碳纳米管、单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、石墨烯中的一种或多种；
和/或，所述纤维化粘结剂为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯中的一种或两种。
本发明第二方面提供一种电子设备，包括上述任一所述的电池。
本发明提供的电池包括第一极片，其包括第一集流体和第一活性物质层，并且，第一集流体和第一活性物质层靠近彼此的表面包括交替分布的明区和暗区，并且第一活性物质层靠近第一集流体的表面的第二明区中F元素的占比大于第二暗区中F元素的占比，在避免金属锂与电解液直接接触反应，保证金属锂的利用率以及电池温度和硬度的基础上，提高了电池的首效和容量。
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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的负极极片的结构示意图；
图2是在扫描电子显微镜下，采用50倍的放大倍数对负极集流体表面进行观察得到的SEM图；
图3是在扫描电子显微镜下，采用50倍的放大倍数对负极活性物质层靠近负极集流体的表面进行观察得到的SEM图；
图4是在扫描电子显微镜下，采用50倍的放大倍数对负极活性物质层远离负极集流体的表面进行观察得到的SEM图；
图5为本发明一实施例提供的负极集流体的结构示意图；
图6为本发明又一实施例提供的负极集流体的结构示意图；
图7为本发明又一实施例提供的负极集流体的结构示意图；
图8为本发明又一实施例提供的负极集流体的结构示意图；
图9为本发明又一实施例提供的负极活性物质层的结构示意图。
附图标记说明：
1-负极集流体；
101-第一明区；
102-第一暗区；
103-第二区域；
2-负极活性物质层；
201-第二明区；
202-第二暗区；
3-负极极耳。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，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做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。
通过向正极极片或负极极片进行补锂，可弥补首次充放电过程中活性锂的损失，常见的负极补锂是在负极中添加如锂箔、锂粉等含锂材料，正极补锂是在正极浆料混合过程中加入少量高容量材料，在充电过程中，锂从高容量材料中分离出来，以补充第一次充放电时不可逆的容量损失。无论是正极补锂或负极补锂，均存在锂利用率低、电池温度高、电池硬度低的问题。
为了解决上述技术问题，本发明第一方面提供一种电池，包括第一极片，所述第一极片包括第一集流体和设置在所述第一集流体表面的第一活性物质层，其中：
所述第一集流体靠近第一活性物质层的表面包括第一明区和第一暗区，所述第一明区和第一暗区交替分布，所述第一活性物质层靠近第一集流体的表面包括第二明区和第二暗区，所述第二明区和第二暗区交替分布；
所述第一明区和第二明区相对，所述第一暗区和第二暗区相对；
所述第一明区相对于第一集流体为凸起结构，则与所述第一明区相对的第二明区相对于第一活性物质层为凹陷结构；或者，所述第一明区相对于第一集流体为凹陷结构，则与所述第一明区相对的第二明区相对于第一活性物质层为凸起结构；
所述第二明区中F元素的占比大于第二暗区中F元素的占比。
本发明提供的电池有助于避免金属锂与电解液直接接触反应，提高了金属锂的利用率，并且缓解了金属锂与电解液反应导致的电池产热的问题，提高了电池的安全性；此外，由于远离第一集流体一侧的第一活性物质层与隔膜之间无副反应产物，隔膜粘接良好，避免了电池发软的问题，提高了电池的硬度；在此基础上，本发明提供的电池中，第一活性物质层靠近第一集流体表面的第二明区中F元素的占比大于第二暗区中F元素的占比，表明具有较好的补锂效果，有助于提高电池的首效和容量。
在一种具体实施方式中，第一极片为负极极片，图1 为本发明一实施例提供的负极极片的结构示意图，如图1所示，负极极片包括负极集流体1和位于负极集流体1表面的负极活性物质层2，其中：
负极集流体1是指电池负极中用于附着活性物质的基体金属，例如可以是铜箔等常规材料，其包括相互平行的上表面和下表面，负极活性物质层2负载在负极集流体1的上表面和/或下表面。
为了实现对负极极片的补锂，本发明将金属锂间隔放置在负极集流体1和负极活性物质层2之间，当电池进行充放电处理后，在电势差的存在下，金属锂失电子形成锂离子，锂离子进入电解液中形成溶剂化锂离子，锂离子去溶剂化形成锂离子进入负极，进入负极的锂离子得到电子形成LixC6，在负极集流体1和负极活性物质层2表面形成SEI膜，此SEI膜与正常充放电形成的SEI膜成分一样，但含量不同，相较于常规SEI膜更厚，因此，在负极集流体1靠近负极活性物质层2的表面形成如图2所示的肉眼可见的第一明区101和第一暗区102，第一明区101对应负极集流体复合金属锂的区域，而第一暗区102对应负极集流体表面无金属锂的区域。
与负极集流体1相对，在电池充放电过程中，金属锂也会在负极活性物质层2靠近负极集流体1的表面形成较厚的SEI膜，形成如图3所示的肉眼可见的第二明区201和第二暗区202，且第一明区101和第二明区201相对，第一暗区102和第二暗区202相对，当第一明区101相对于负极集流体1为凸起结构时，则与第一明区101相对的第二明区201相对于负极活性物质层2为凹陷结构；或者，当第一明区101相对于负极集流体1为凹陷结构时，则与第一明区101相对的第二明区201相对于负极活性物质层2为凸起结构。
负极活性物质层2远离负极集流体1的表面没有更厚SEI膜的形成，没有如图3所示的明区和暗区的分别，具有如图4所示的情况。
进一步地，第一明区101在负极集流体1上的投影与第二明区201在负极集流体上的投影至少部分重合，第一暗区102在负极集流体上的投影与第二暗区202在负极集流体上的投影至少部分重合。
在一种具体实施方式中，所述第二明区中F元素的占比为2%~5%，第二暗区中F元素的占比为1%~2%。
进一步地，第二明区中C元素的占比为a1%，O元素的占比为b1%，F元素的占比为c1%，P元素的占比为d1%，a1%＞b1%＞c1%＞d1%；第二暗区中C元素的占比为a2%，O元素的占比为b2%，F元素的占比为c2%，P元素的占比为d2%，a2%＞b2%＞c2%＞d2%。
更进一步地，第二明区中，C元素的占比为70%~80%，O元素的占比为15%~25%，F元素的占比为2%~5%，P元素的占比为0%~1%；所述第二暗区中，C元素的占比为80%~90%，O元素的占比为10%~15%，F元素的占比为1%~2%，P元素的占比为0%~1%。
当第二明区201和第二暗区202中各元素的占比满足上述条件时，表明金属锂起到了较好的补锂效果，有助于提高电池的首效和容量。
在一种具体实施方式中，继续参考图2~3，第一明区101和第二明区201的长度为20μm~4mm，和/或，第一暗区102和第二暗区202的长度为20μm~4mm。
需要说明的是，本发明中长度、宽度、厚度的定义均与本领域常规定义相同，即以负极极片较长边所在方向为长度方向x，以较短边所在方向为厚度方向z，以介于较长边和较短边所在方向为宽度方向y，负极集流体、明区、暗区以及负极活性物质层的长度、宽度、厚度方向均与负极极片相同。
进一步地，第一明区101的总面积占负极集流体1表面面积的30%~90%，和/或，第二明区201的总面积占负极活性物质层2表面面积的30%~90%；负极集流体1和负极活性物质层2的表面是指长度方向和宽度方向组成的表面，通过限定明区在负极集流体1或负极活性物质层2表面的覆盖面积，可避免金属锂中无机盐含量较高导致的导电性较差的问题。
进一步地，第一明区101与第一暗区102的高度差的最大值为|H1max|，0.1μm≤|H1max|≤10μm；和/或，第二明区201与第二暗区202的高度差的最大值为|H2max|，0.1μm≤|H2max|≤10μm。
需要注意的是，本发明中明区和暗区的高度差为绝对值，即相对于负极集流体，第一明区可以高于或低于第一暗区，相对于负极活性物质层，第二明区可以高于或低于第二暗区，二者高度差的绝对值为0.1μm~10μm；测试过程中，可对电池进行拆解，测试负极集流体和负极活性物质层表面明区和暗区的高度差，或者也可以将拆解得到的负极极片进行分组，测试每组负极极片中明区和暗区的高度差的平均值，取每组负极极片中高度差平均值的最大值作为明区和暗区高度差的最大值。
负极集流体1表面还包括与负极极耳连接或直接作为负极极耳3的第二区域103，根据电池结构的不同，当负极极耳3的结构不同时，负极集流体1表面的分区情况也不相同。
在一种具体实施方式中，图5为本发明一实施例提供的负极集流体的结构示意图，如图5所示，负极集流体1包括集流体本体以及自集流体本体的一侧向外延伸形成的一个凸出部，凸出部作为负极集流体1表面的第二区域103，可以连接负极极耳或作为负极极耳的一部分；沿负极集流体1长度方向，与集流体本体边缘距离最近的第一明区与集流体本体边缘的距离L3不大于4mm；和/或，沿负极集流体宽度方向，与集流体本体边缘距离最近的第一明区与集流体本体边缘的距离L4不大于4mm。
图6为本发明又一实施例提供的负极集流体的结构示意图，如图6所示，对于多极耳结构的负极极片，负极集流体1包括集流体本体以及自集流体本体的一侧向外延伸形成的至少两个凸出部，即至少两个第二区域103；与图5相同，沿负极集流体1长度方向，与集流体本体边缘距离最近的第一明区与集流体本体边缘的距离L3不大于4mm；和/或，沿负极集流体宽度方向，与集流体本体边缘距离最近的第一明区与集流体本体边缘的距离L4不大于4mm。
图7为本发明又一实施例提供的负极集流体的结构示意图，如图7所示，对于CTP结构的负极极片，用于连接负极极耳3的第二区域103位于负极集流体1中间部分，其两侧均分布有第一明区101和第一暗区102，且沿负极集流体长度方向，与第二区域103距离最近的第一明区与第二区域的距离L5不大于2mm；和/或，沿负极集流体宽度方向，与第二区域距离最近的第一明区与第二区域的距离L6不大于2mm。
此外，沿负极集流体1长度方向，与集流体边缘距离最近的第一明区与集流体边缘的距离L3不大于4mm；和/或，沿负极集流体宽度方向，与集流体边缘距离最近的第一明区与集流体边缘的距离L4不大于4mm。
图8为本发明又一实施例提供的负极集流体的结构示意图，图9为本发明又一实施例提供的负极活性物质层的结构示意图，如图8~9所示，对于卷绕结构中的负极极片，用于连接负极极耳3的第二区域103位于负极集流体1边缘位置，且负极集流体1的长度大于负极活性物质层2的长度，因此，在负极集流体1表面无负极活性物质层2覆盖的区域无第一明区101，沿负极活性物质层2长度方向，与负极活性物质层2边缘距离最近的第二明区201与负极活性物质层边缘的距离L7不大于4mm。
此外，沿负极集流体1宽度方向，距离负极集流体边缘距离最近的第一明区101与负极集流体边缘的距离L4不大于4mm。
负极活性物质层2包括负极活性物质、第一导电剂和第一粘结剂，负极活性物质包括人造石墨、天然石墨、硬炭、中间相碳微球、钛酸锂、硅碳、氧化亚硅中的一种或多种；第一导电剂为导电碳材料，具体包括导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、导电石墨、导电碳纤维、碳纳米管、单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、石墨烯中的一种或多种；第一粘结剂为纤维化粘结剂，具体可选自聚偏氟乙烯（PVDF）、聚四氟乙烯（PTFE）中的一种或两种。
本发明提供的电池还包括正极极片、隔膜和电解液，其中，正极极片包括正极集流体和设置在正极集流体表面的正极活性物质层，该正极活性物质层中包括正极活性物质、第二导电剂和第二粘结剂。正极活性物质、第二导电剂和第二粘结剂的选择并无特殊要求，可以为本领域常规选择。
隔膜和电解液的选择并无特殊要求，均为本领域常规选择。
通常情况下，负极极片的制备过程是将负极活性物质、第一导电剂和第一粘结剂分散在水溶液中制成负极活性物质层浆料，随后将负极活性物质层浆料涂布在负极集流体1上，得到负极活性物质层2，但由于本发明提供的负极极片包括金属锂，为了避免溶剂水与金属锂发生反应，本发明首先将金属锂压制成合适厚度并复合在负极集流体1表面，随后使用干法制备负极活性物质层2，再利用干法电极技术将无溶剂的负极活性物质层辊压至复合有金属锂的负极集流体上，得到负极极片，最后，将制备得到的负极极片、正极极片、隔膜组装得到电芯，对电芯进行封装、注液以及充放电处理，当负极集流体和负极活性物质层表面形成交替分布的明区和暗区，并且通过调整金属锂在负极集流体表面的覆盖面积和厚度，调整补锂量，实现第二明区和第二暗区中不同元素的占比情况，实现电池首效和容量的提高。
可以理解，第一极片也可以为正极极片，本领域技术人员可根据需要进行设置。综上，本发明提供的电池包括第一极片，其包括第一集流体和第一活性物质层，并且，第一集流体和第一活性物质层靠近彼此的表面包括交替分布的明区和暗区，可有效避免金属锂与电解液直接接触反应，保证金属锂的利用率，避免出现电池温度升高和电池硬度降低的问题。
通过调整金属锂的覆盖面积和厚度，调整补锂量，实现第二明区和第二暗区中不同元素的占比情况，实现电池首效和容量的提高。
本发明第二方面提供一种电子设备，其包括上述任一所述的电池。
电池可以用作电子设备的电源或能量存储单元。设备可以但不限于是移动设备（例如手机、平板电脑、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）等。
对于手机、平板电脑、笔记本电脑等移动设备，通常要求轻薄化，可以采用锂离子电池作为电源。
本发明提供的电子设备包括第一方面提供的电池，相应具备电池所能实现的有益效果。
以下结合具体实施例对本发明进行详细阐述：
实施例1
本实施例提供的锂离子电池的制备方法包括如下步骤：
步骤1、将负极活性物质与导电剂采用搅拌机进行预混一小时，过程中通过冷却水将温度控制在25℃；
步骤2、将PTFE加入以上预混料中进行纤维化，关闭冷却水，温度控制在100℃，纤维化10min；
步骤3、上述粉料经过100℃密炼机30s后经过双钢带压延机进行辊压成型，通过多次辊压得到所需厚度，厚度0.1mm。
步骤4、在干燥环境中，将锂锭压制微米级别后与集流体覆合，锂锭厚度为3.4μm，补锂量为0.18mg/cm2，将上述干法极片与覆合集流体通过热辊进行辊压覆合，得到负极极片。
步骤5、将负极极片搭配正极极片、隔膜按顺序叠好，使隔离膜处于正、负极之间起到隔离的作用，然后卷绕得到裸电芯，裸电芯置于外包装箔铝塑膜中，将上述电解液注入到裸电芯中，经过真空封装、静置、化成(0.1C恒流充电4%SOC，再以0.2C恒流充电到10%SOC)、整形、容量测试等工序，获得软包锂离子电池。
实施例2
本实施例提供的锂离子电池可参考实施例1，区别在于，补锂量为0.20mg/cm2，锂锭厚度为3.7μm。
实施例3
本实施例提供的锂离子电池可参考实施例1，区别在于，补锂量为0.22mg/cm2，锂锭厚度为4.1μm。
实施例4
本实施例提供的锂离子电池可参考实施例1，区别在于，补锂量为0.24mg/cm2，锂锭厚度为4.5μm。
对比例1
本对比例提供的锂离子电池可参考实施例1，区别在于，不包括补锂层。
对比例2
本对比例提供的锂离子电池可参考实施例1，区别在于，补锂层位于负极活性物质层远离负极集流体的表面。
对比例3
本对比例提供的锂离子电池可参考对比例2，区别在于，补锂量为0.20mg/cm2，补锂层厚度为3.7μm。
对比例4
本对比例提供的锂离子电池可参考对比例2，区别在于，补锂量为0.22mg/cm2，补锂层厚度为4.1μm。
对比例5
本对比例提供的锂离子电池可参考对比例2，区别在于，补锂量为0.24mg/cm2，补锂层厚度为4.5μm。
对实施例1~4以及对比例1~5提供的锂离子电池进行拆解，实施例1~4提供的锂离子电池中，负极集流体和负极活性物质层靠近彼此的表面包括交替分布的明区和暗区，而对比例1~5提供的锂离子电池中，负极集流体和负极活性物质层靠近彼此的表面无交替分布的明区和暗区。
对实施例1~4以及对比例1~5提供的锂离子电池的温度、首次效率、容量和电池硬度进行测试，测试方法如下，测试结果见表1：
温度测试方法：在电池注液30min后，手持温度传感器距电芯中间位置1-5cm距离进行检测。
首效测试方法：将锂离子电池搁置10min，随后以30mA的电流充电10min，搁置10min后以0.1C恒流充电至上限截止电压，截止电流10mA；最后搁置10min后以0.1C恒流放电至放电下限电压。
容量测试方法：将锂离子电池搁置10min，以0.5C恒流放电至终止电压，搁置10min后，以0.33C恒流恒压充至上限截止电压，截止电压0.05C，搁置10min后以0.33C恒流放电至下限电压，得到电池容量。
硬度测试方法：25℃下测试来料电压内阻，若电压不在3.86±0.04V范围内，需以0.2C放电至3V，0.5C充至3.88V，0.05C截止；设置设备下降速度10mm/min，调整好夹具底座的跨距，（跨距为0.7倍的电芯宽度），下压位移：0.8mm，测试力值随位移的最大力值。
将实施例1~4提供的锂离子电池在露点温度低于-30℃环境中进行解剖，取出负极极片，采用与极片剥离力相同的方法，使用强胶带将负极活性物质层与负极集流体剥离，得到的负极活性物质层裁剪成3*10mm大小的测试样，测试样进行喷金后转移至真空测试室，分别选取第二明区和第二暗区点位进行测试，测试仪器使用牛津X-Max20能谱仪，加速电压15Kv，计数率25万pcs，确认元素并去除Au元素，得到不同元素含量，测试结果见表2。
表1实施例1~4和对比例1~5提供的锂离子电池的性能测试结果
表2实施例1~4提供的电池中第二明区和第二暗区中各元素的占比情况
根据对比例1可知，不补充金属锂的锂离子电池的首效仅为73.77%，通过补锂可提高锂离子电池的首效；根据对比例2~5和实施例1~4可知，将补锂层放置在负极集流体和负极活性物质层之间，电解液更慢的接触到金属锂，降低了电解液与金属锂的副反应，提高了金属锂的利用率，提高了电池的首效和容量；同时，由于金属锂和电解液之间副反应的减少，电池温度稳定在25℃，避免了锂离子电池发热的问题；此外，由于远离集流体一侧的负极与隔膜之间无副反应产物，隔膜粘接良好，避免了锂离子电池发软的问题，提高了电池的硬度；根据对比例2~5和实施例1~4可知，在负极活性物质层表面补锂，当补锂量为0.24mg/cm2，且厚度为4.5μm时，电池首效和容量才能达到87%和4400 mAh以上，而将补锂层放置在负极集流体和负极活性物质层之间，当补锂量为0.20mg/cm2，厚度3.7μm时，电池首效和容量即可达到目标值87%和4400 mAh，说明，本发明提供的负极极片有助于提高金属锂的利用率。
根据表2提供的数据可知，本发明提供的负极活性物质层靠近负极集流体的表面包括交替分布的第二明区和第二暗区，且第二明区和第二暗区中各元素的占比不同，通过金属锂的面积和厚度对补锂量进行调控，有助于提高电池的首效和容量。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“第一”、“第二”是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当的情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (12)
1.一种电池，其特征在于，所述电池包括第一极片，所述第一极片包括第一集流体和设置在所述第一集流体表面的第一活性物质层，其中：
所述第一集流体靠近第一活性物质层的表面包括第一明区和第一暗区，所述第一明区和第一暗区交替分布，所述第一活性物质层靠近第一集流体的表面包括第二明区和第二暗区，所述第二明区和第二暗区交替分布；
所述第一明区和第二明区相对，所述第一暗区和第二暗区相对；
所述第一明区相对于第一集流体为凸起结构，则与所述第一明区相对的第二明区相对于第一活性物质层为凹陷结构；或者，所述第一明区相对于第一集流体为凹陷结构，则与所述第一明区相对的第二明区相对于第一活性物质层为凸起结构；
所述第二明区中F元素的占比大于第二暗区中F元素的占比；
所述第二明区中F元素的占比为2%~5%，所述第二暗区中F元素的占比为1%~2%。
2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一明区在所述第一集流体上的投影与所述第二明区在所述第一集流体上的投影至少部分重合；
和/或，所述第一暗区在所述第一集流体上的投影与所述第二暗区在所述第一集流体上的投影至少部分重合。
3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第二明区中C元素的占比为a1%，O元素的占比为b1%，F元素的占比为c1%，P元素的占比为d1%，a1%＞b1%＞c1%＞d1%。
4.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第二暗区中C元素的占比为a2%，O元素的占比为b2%，F元素的占比为c2%，P元素的占比为d2%，a2%＞b2%＞c2%＞d2%。
5.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第二明区中，C元素的占比为70%~80%，O元素的占比为15%~25%，F元素的占比为2%~5%，P元素的占比为0%~1%。
6.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第二暗区中，C元素的占比为80%~90%，O元素的占比为10%~15%，F元素的占比为1%~2%，P元素的占比为0%~1%。
7.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一明区和第二明区的长度为20μm~4mm；
和/或，所述第一暗区和第二暗区的长度为20μm~4mm。
8.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一明区的总面积占所述第一集流体表面面积的30%~90%；
和/或，所述第二明区的总面积占所述第一活性物质层表面面积的30%~90%。
9.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一明区与第一暗区的高度差的最大值为|H1max|，0.1μm≤|H1max|≤10μm；
和/或，所述第二明区与第二暗区的高度差的最大值为|H2max|，0.1μm≤|H2max|≤10μm。
10.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一活性物质层包括第一导电剂和第一粘结剂；其中，所述第一导电剂为导电碳材料，所述第一粘结剂为纤维化粘结剂。
11.根据权利要求10所述的电池，其特征在于，所述导电碳材料选自导电炭黑、导电石墨、导电碳纤维、碳纳米管、石墨烯中的一种或多种；
和/或，所述纤维化粘结剂为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯中的一种或两种。
12.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1~11任一项所述的电池。
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
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