CN116565139B - 一种电极组件、二次电池和用电装置 - Google Patents

一种电极组件、二次电池和用电装置 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种电极组件、二次电池和用电装置，属于电池技术领域。负极活性物质层包括沿厚度方向的第一部分和第二部分，第一部分为靠近负极集流体的部分，在充放电过程中，第二部分会优先嵌锂，对电池进行充电时，第二部分的锂化状态相对越高，第一部分的锂化状态相对越低，第二部分对于电池的电化学性能的提升大于第一部分对于电池的电化学性能的提升，当第一部分中硅基材料占第一部分的质量百分数大于第二部分中硅基材料占第二部分的质量百分数时，能够改善负极活性物质层中的硅基材料的膨胀问题。设置30%≤C2/C1≤95%，第二部分能够承担来自正极30%~95%的容量，进一步改善电池的首效、循环和存储性能。

Description

一种电极组件、二次电池和用电装置
技术领域
本申请涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电极组件、二次电池和用电装置。
背景技术
硅基材料是目前克容量较高的一类负极材料，但是其循环性能、存储性能都不太理想，导致此问题的主要原因是硅基负极的硅颗粒膨胀粉化不断生成新的SEI消耗正极的活性锂。
发明内容
鉴于上述问题，本申请提供一种电极组件、二次电池和用电装置，其能够改善硅体系的电池的首效、循环和存储性能。
第一方面，本申请提供了一种电极组件，其包括：正极极片和负极极片，负极极片包括负极活性物质层和负极集流体，负极活性物质层包括沿厚度方向的第一部分和第二部分，第一部分为靠近负极集流体的部分，第一部分中硅基材料占第一部分的质量百分数大于第二部分中硅基材料占第二部分的质量百分数，正极极片包括正极活性物质层，正极活性物质层的单位面积容量为C1，第二部分的单位面积容量为C2，30%≤C2/C1≤95%。
本申请实施例的技术方案中，本申请实施例的负极活性物质层包括沿厚度方向的第一部分和第二部分，且第一部分为靠近负极集流体的部分，在充放电过程中，第二部分会优先嵌锂，即对电池进行充电时，第二部分的锂化状态相对越高，而第一部分的锂化状态相对越低，且第二部分对于电池的电化学性能的提升大于第一部分对于电池的电化学性能的提升，当第一部分中硅基材料占第一部分的质量百分数大于第二部分中硅基材料占第二部分的质量百分数时，能够改善负极活性物质层中的硅基材料的膨胀问题。同时设置30%≤C2/C1≤95%，使得第二部分能够承担来自正极30%~95%的容量，进一步改善电池的首效、循环和存储性能。
在一些实施例中，70%≤C2/C1≤90%。当70%≤C2/C1≤90%时，第二部分能够承担来自正极70%~90%的容量，进一步改善电池的首效、循环和存储性能，并且使得电池具有较高的能量密度。
在一些实施例中，第一部分为形成于负极集流体表面的第一负极活性层，第二部分为形成于第一负极活性层表面的第二负极活性层，且第一负极活性层中硅基材料占第一负极活性层的质量百分数与第二负极活性层中硅基材料占第二负极活性层的质量百分数之差为30%~80%。负极活性物质层具有第一负极活性层和第二负极活性层的层状结构，且当第一负极活性层中硅基材料占第一负极活性层的质量百分数与第二负极活性层中硅基材料占第二负极活性层的质量百分数之差为30%~80%时，第一部分中硅基材料占第一部分的质量百分数远大于第二部分中硅基材料占第二部分的质量百分数，从而进一步改善负极活性物质层中的硅基材料的膨胀问题。
在一些实施例中，第一部分的单位面积容量为C3，20%≤（C1-C2）/C3≤90%。当20%≤（C1-C2）/C3≤90%时，第二部分只需要嵌锂到20%~90%，嵌锂量小硅基材料的相对膨胀会降低，硅基材料破损位点减少，电池的首效、循环和存储性能得到改善。
在一些实施例中，第一部分的单位面积容量为C3，50%≤（C1-C2）/C3≤75%。当50%≤（C1-C2）/C3≤75%时，第二部分只需要嵌锂到50%~75%，嵌锂量小硅基材料的相对膨胀会降低，硅基材料破损位点减少，电池的首效、循环和存储性能得到改善，并进一步提高电池的能量密度。
在一些实施例中，第一部分包括40wt%~80wt%硅基材料，硅基材料包括硅氧和/或硅碳。当第一部分包括40wt%~80wt%硅基材料时，有利于提升负极极片整体的能量密度，同时在能量密度一定的前提下降低第一部分的厚度，降低锂离子的扩散路径，兼顾动力学性能。
在一些实施例中，第一部分中的硅基材料的Dv50为1μm~8μm，Dv99≤20μm。硅基材料的粒径太大会影响到对锂离子的嵌锂能力，导致嵌锂深度变大，影响到电池的电化学性能，硅基材料的粒径太小难以加工。且由于由于第一部分的硅基材料的质量百分数相较于第二部分的硅基材料的质量百分数更高。当硅基材料的Dv50为1μm~8μm，Dv99≤20μm时，不仅有利于提高电池的电化学性能，还能够兼顾加工性能减少涂布刮带的现象。
在一些实施例中，第一部分包括10wt%~55wt%石墨。第一部分中的石墨不仅能够提供容量，且当第一部分包括40wt%~80wt%硅基材料时，石墨还能作为导电剂在第一部分中硅基材料较大时平衡正极活性材料的导电性。当第一部分包括10wt%~55wt%石墨时，可以兼顾导电效果和负极极片的能量密度。
在一些实施例中，第一部分中的石墨的Dv50为1μm~8μm，Dv99≤30μm。由于第一部分的单位面积重量低，且厚度较薄，控制石墨颗粒的粒度有利于减弱涂布难度，并减少划伤铜箔导致断带的现象，同时有利于提高第一部分的电子电导。当石墨的Dv50为1μm~8μm，Dv99≤30μm时，不仅不影响负极极片加工，同时还能使负极极片拥有较好的导电性。
在一些实施例中，第一部分包括3wt%~20wt%粘接剂，优选的，粘接剂的玻璃化转变温度≤25℃。粘接剂能够束缚硅基材料的膨胀。当第一部分包括3wt%~20wt%粘接剂时，粘接剂能够不同程度的控制硅基材料带来的体积效应。且为了兼顾负极极片的加工性能，减少负极极片开裂脱膜的现象出现，通常情况下负极活性物质的涂布工艺在常温常压下进行，玻璃化转变温度≤25℃的粘接剂能够满足常温常压的生产需求。
在一些实施例中，第一部分包括0.5wt%~5wt%点状导电剂，优选为导电炭黑。点状导电剂能够增加第一部分的导电性和对电解液的保液能力。
在一些实施例中，第一部分包括0.05wt%~1.2wt%碳纳米管，优选为单臂碳纳米管。碳纳米管具有拉伸强度强、抗压能力强和导电性能优越。当第一部分包括0.05wt%~1.2wt%碳纳米管时，能够大幅度提高第一部分的电子电导，碳纳米管能够分布在硅基材料颗粒的表面，从而减小硅基材料颗粒的膨胀，但是由于碳纳米管分散性较差，且容易使浆料产生凝胶现象，所以不能大量添加，将其含量控制在1.2wt%以内能够兼顾提升电子电导与加工性能。
在一些实施例中，碳纳米管的长径比≥1000。当碳纳米管的长径比≥1000时，碳纳米管的超大长径比有利于进一步提高第一部分的电子电导。
在一些实施例中，第一部分还包括1wt%~5wt%表面活性剂，优选为羧甲基纤维素钠。由于第一部分中含有碳纳米管，但是碳纳米管的分散性较差，当第一部分还包括1wt%~5wt%表面活性剂时，有利于碳纳米管的均匀分散，从而稳定加工性能。
在一些实施例中，第一部分的单位面积重量为0.5mg/cm2~3.6mg/cm2。当第一部分的单位面积重量为0.5mg/cm2~3.6mg/cm2时，可以兼顾电池的动力学性能和实现工业化生产。
在一些实施例中，第二部分包括质量比为（80~100）:（0~20）的石墨材料和硅基材料。由于第二部分对于电池的电化学性能的提升大于第一部分对于电池的电化学性能的提升，当第二部分中石墨材料和硅基材料的质量比为（80~100）:（0~20）时，电池的电化学性能较好。
在一些实施例中，第二部分中的硅基材料的Dv50为1μm~8μm，第二部分中的石墨的Dv50为1μm~20μm。由于第二部分无加工方面的技术问题，因此对粒度的要求较小，当第二部分中的硅基材料的Dv50为1μm~8μm，以及第二部分中的石墨的Dv50为1μm~20μm时能够满足生产。
在一些实施例中，负极活性物质层的单位面积重量为5.19mg/cm2~14.26mg/cm2，压实密度为1.4g/cm3~1.85g/cm3。当负极活性物质层的单位面积重量为5.19mg/cm2~14.26mg/cm2，压实密度为1.4g/cm3~1.85g/cm3时，电池具有较高的能量密度。
在一些实施例中，第一部分的厚度为h1，第二部分的厚度为h2，h2÷h1≥0.9，优选为20≥h2÷h1≥2。控制第二部分的厚度/第一部分的厚度≥0.9，有利于减小动力学性能的恶化。
在一些实施例中，h1为3μm~21.5μm，h2为19μm~62.5μm。当h1和h2在上述厚度范围且满足h2÷h1≥0.9时，有利于进一步减小动力学性能的恶化。
在一些实施例中，正极极片包括正极活性物质层，负极活性物质层的单位面积容量为C4，1.01C1≤C4≤1.2C1。当1.01C1≤C4≤1.2C1时，能够提高电池的安全性，减少出现过度嵌锂发生析锂的现象。
在一些实施例中，第二部分包括沿厚度方向的至少两个子部分，每个子部分中的硅基材料的质量百分数不同。第二部分还可以包括多个子部分，每个子部分的硅基材料的质量百分数不同以适应不同结构、不同类型的电池。
第二方面，本申请提供了一种二次电池，其包括上述实施例的电极组件。
第三方面，本申请提供了一种用电装置，其包括上述实施例的二次电池。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：
图1为本申请一些实施例的车辆的结构示意图；
图2为本申请一些实施例的电池的分解结构示意图；
图3为本申请一些实施例的电池单体的分解结构示意图；
图4为本申请一些实施例的负极极片的结构示意图。
具体实施方式中的附图标号如下：
1000-车辆；
100-电池；200-控制器；300-马达；
10-箱体；11-第一结构；12-第二结构；
20-电池单体；21-端盖；22-壳体；23-电极组件；
400-负极极片；410-负极集流体；420-负极活性物质层；421-第一部分；422-第二部分。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，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、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上（包括两个），同理，“多组”指的是两组以上（包括两组），“多片”指的是两片以上（包括两片）。
在本申请实施例的描述中，技术术语“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申请实施例和简化描述，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申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“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；也可以是机械连接，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。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申请实施例中的具体含义。
目前，从市场形势的发展来看，动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大，其市场的需求量也在不断地扩增。
硅基材料是目前克容量较高的一类负极材料，且硅基材料还具有嵌锂电位低及来源广泛等优势，有望成为下一代负极材料。但是，硅基材料的循环性能、存储性能都不太理想，导致此问题的主要原因是硅基负极的硅颗粒膨胀粉化不断生成新的SEI消耗正极的活性锂。
为了缓解硅颗粒膨胀粉化不断生成新的SEI消耗正极的活性锂的问题，申请人研究发现，在电池充放电过程中，沿负极活性物质层的厚度方向上，相对距离正极活性物质层越近的部分会优先嵌锂。即在电池充电过程中，在负极活性物质层中，靠近正极活性物质层的部分负极活性物质的锂化状态会越来越高，而远离正极活性物质层（靠近负极集流体）的部分负极活性物质的锂化状态会越来越低，同时电池的电化学性能会倾向于靠近正极活性物质层的部分的性能，当靠近正极活性物质层的负极活性物质层的部分区域含有越多的硅基材料，会导致电池的首效、循环和存储等性能相对越差。
基于以上考虑，为了改善硅体系的电池的首效、循环和存储性能，本申请实施例设计了一种电极组件，负极活性物质层包括沿厚度方向的第一部分和第二部分，且第一部分为靠近负极集流体的部分，在充放电过程中，第二部分会优先嵌锂，即对电池进行充电时，第二部分的锂化状态相对越高，而第一部分的锂化状态相对越低，且电池的电化学性能由第二部分主导，第二部分对于电池的电化学性能的提升大于第一部分对于电池的电化学性能的提升，当第一部分中硅基材料占第一部分的质量百分数大于第二部分中硅基材料占第二部分的质量百分数时，能够改善负极活性物质层中的硅基材料的膨胀问题。单位面积容量C=单位面积重量（g/cm2）×活性层克容量（mAh/g），同时限制30%≤C2/C1≤95%，使得第二部分能够承担来自正极30%~95%的容量，进一步改善电池的首效、循环和存储性能。
本申请的实施例所提到的电池是指包括多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。电池一般包括用于封装多个电池单体的电池箱体，电池箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。
其中，每个电池单体为二次电池；可以是锂离子电池，还可以是锂硫电池，但不局限于此。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。电池单体一般按封装的方式分成三种：圆柱电池单体、方形电池单体和软包电池单体。
电池单体包括电极组件和电解液，电极组件由正极极片、负极极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极极片包括正极集流体和正极活性物质层，正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面，未涂覆正极活性物质层的正极集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的正极集流体，未涂覆正极活性物质层的正极集流体作为正极极耳。以锂离子电池为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极极片包括负极集流体和负极活性物质层，负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面，未涂覆负极活性物质层的负极集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的负极集流体，未涂覆负极活性物质层的负极集流体作负极极耳。负极集流体的材料可以为铜。为了保证通过大电流而不发生熔断，正极极耳的数量为多个且层叠在一起，负极极耳的数量为多个且层叠在一起。隔离膜的材质可以为聚丙烯（Polypropylene，PP）或聚乙烯（Polyethylene，PE）等。此外，电极组件可以是卷绕式结构，也可以是叠片式结构，本申请实施例并不限于此。
电池单体还包括集流构件，集流构件用于将电池单体的极耳和电极端子电连接，以将电能从电极组件输送至电极端子，经电极端子输送至电池单体的外部；多个电池单体之间通过汇流部件实现电连接，以实现多个电池单体的串联、并联或者混联。
电池还包括采样端子和电池管理系统，采样端子连接于汇流部件，用于采集电池单体的信息，例如电压或者温度等等。采样端子将所采集到的电池单体的信息传递至电池管理系统，电池管理系统检测到电池单体的信息超出正常范围时，会限制电池的输出功率以实现安全防护。
可以理解的是，本申请实施例中描述的使用电池所适用的用电装置可以为多种形式，例如，手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等，例如，航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等，电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等，电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具，例如，电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨。
本申请的实施例描述的电池单体以及电池不仅仅局限适用于上述所描述的用电装置，还可以适用于所有使用电池单体以及电池的用电装置，但为描述简洁，下述实施例均以电动汽车为例进行说明。
请参阅图1，图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图。车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1000的内部设置有电池100，电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电，例如，电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300，控制器200用来控制电池100为马达300供电，例如，用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在本申请一些实施例中，电池100不仅仅可以作为车辆1000的操作电源，还可以作为车辆1000的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
请参照图2，图2为本申请一些实施例提供的电池的爆炸图。电池100包括箱体10和电池单体20，电池单体20容纳于箱体10内。其中，箱体10用于为电池单体20提供容纳空间，箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中，箱体10可以包括第一结构11和第二结构12，第一结构11与第二结构12相互盖合，第一结构11和第二结构12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二结构12可以为一端开口的空心结构，第一结构11可以为板状结构，第一结构11盖合于第二结构12的开口侧，以使第一结构11与第二结构12共同限定出容纳空间；第一结构11和第二结构12也可以是均为一侧开口的空心结构，第一结构11的开口侧盖合于第二结构12的开口侧。当然，第一结构11和第二结构12形成的箱体10可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。
在电池100中，电池单体20可以是多个，多个电池单体20之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体10内；当然，电池100也可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池模块形式，多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体10内。电池100还可以包括其他结构，例如，该电池100还可以包括汇流部件，用于实现多个电池单体20之间的电连接。
其中，每个电池单体20为二次电池；可以是锂离子电池，还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池，但不局限于此。电池单体20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
请参照图3，图3为本申请一些实施例提供的第一种电池单体的分解结构示意图。电池单体20是指组成电池的最小单元。如图3，电池单体20包括有端盖21、壳体22、电极组件23以及其他的功能性部件。
端盖21是指盖合于壳体22的开口处以将电池单体20的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地，端盖21的形状可以与壳体22的形状相适应以配合壳体22。可选地，端盖21可以由具有一定硬度和强度的材质（如铝合金）制成，这样，端盖21在受挤压碰撞时就不易发生形变，使电池单体20能够具备更高的结构强度，安全性能也可以有所提高。端盖21上可以设置有如电极端子等的功能性部件。电极端子可以用于与电极组件23电连接，以用于输出或输入电池单体20的电能。在一些实施例中，端盖21上还可以设置有用于在电池单体20的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。端盖21的材质也可以是多种的，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等，本申请实施例对此不作特殊限制。在一些实施例中，在端盖21的内侧还可以设置有绝缘件，绝缘件可以用于隔离壳体22内的电连接部件与端盖21，以降低短路的风险。示例性的，绝缘件可以是塑料、橡胶等。
壳体22是用于配合端盖21以形成电池单体20的内部环境的组件，其中，形成的内部环境可以用于容纳电极组件23、电解液以及其他部件。壳体22和端盖21可以是独立的部件，可以于壳体22上设置开口，通过在开口处使端盖21盖合开口以形成电池单体20的内部环境。不限地，也可以使端盖21和壳体22一体化，具体地，端盖21和壳体22可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面，当需要封装壳体22的内部时，再使端盖21盖合壳体22。壳体22可以是多种形状和多种尺寸的，例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地，壳体22的形状可以根据电极组件23的具体形状和尺寸大小来确定。壳体22的材质可以是多种，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等，本申请实施例对此不作特殊限制。
电极组件23是电池单体20中发生电化学反应的部件。壳体22内可以包含一个或更多个电极组件23。电极组件23主要由正极极片和负极极片卷绕或层叠放置形成，并且通常在正极极片与负极极片之间设有隔膜。正极极片和负极极片具有活性物质的部分构成电极组件的主体部，正极极片和负极极片不具有活性物质的部分各自构成极耳。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池的充放电过程中，正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应，极耳连接电极端子以形成电流回路。
根据本申请的一些实施例，请参阅图4，图4为本申请一些实施例的负极极片的结构示意图。
本申请提供了一种电极组件，其包括：正极极片和负极极片400，负极极片400包括负极活性物质层420和负极集流体410，负极活性物质层420包括沿厚度方向的第一部分421和第二部分422，第一部分421为靠近负极集流体410的部分，第一部分421中硅基材料的质量百分数大于第二部分422中硅基材料的质量百分数，正极极片的单位面积容量为C1，第二部分422的单位面积容量为C2，30%≤C2/C1≤95%。
第一部分421为负极活性物质层420靠近负极集流体410的部分。
第二部分422为负极活性物质层420远离负极集流体410的部分，其为整个负极活性物质层420除去第一部分421后剩余的部分。
第一部分421中硅基材料的质量百分数即为硅基材料的质量占第一部分421的总质量的百分数。
第二部分422中硅基材料的质量百分数即为硅基材料的质量占第二部分422的总质量的百分数。
正极活性物质层的单位面积容量C1使用本领域公知的测试方法测得。作为示例，可采用如下方法测得：
S1、将双面正极极片其中任意一个面清洗干净；
S2、用模具将单面正极极片冲切成半径为7mm的小圆片，其面积S=0.49π，面积S单位为cm²；
S3、将面积为S的单面正极极片烘干后转移至手套箱制作成对锂半电池；
S4、利用武汉蓝电测试设备测试出以上圆片的容量Q1，容量Q1单位为mAh，通过计算可得出单位面积正极活性物质层的容量C1=Q1÷S，单位面积负极活性物质层的容量C1单位为mAh/cm²。
第二部分的单位面积容量C2使用本领域公知的测试方法测得。作为示例，可采用如下方法测得：
S1、将双面负极极片其中任意一个面清洗干净；
S2、用模具将单面负极极片冲切成半径为7mm的小圆片，其面积S=0.49π，面积S单位为cm²；
S3、将面积为S的单面负极极片烘干后转移至手套箱制作成对锂半电池；
S4、利用武汉蓝电测试设备测试出以上圆片的容量Q4，容量Q4单位为mAh，通过计算可得出单位面积负极活性物质层的容量C4=Q4÷S，单位面积负极活性物质层的容量C4单位为mAh/cm²。
S5、将经步骤S1处理后的单面负极极片用胶带将第二部分剥离掉；
S6、将剥离掉的第二部分的负极极片按照S2、S3、S4步骤同样的方法测试出第一部分的容量Q3，容量Q3单位为mAh，通过计算可得出第一部分的单位面积容量C3=Q3÷S，单位面积负极活性物质层的容量C3单位为mAh/cm²，第二部分单位面积容量C2=C4-C3，单位面积负极活性物质层的容量C2单位为mAh/cm²。
作为示例，C2/C1的值可以为30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%或95%。
本申请实施例的负极活性物质层包括沿厚度方向的第一部分和第二部分，且第一部分为靠近负极集流体的部分，在充放电过程中，第二部分会优先嵌锂，即对电池进行充电时，第二部分的锂化状态相对越高，而第一部分的锂化状态相对越低，且第二部分对于电池的电化学性能的提升大于第一部分对于电池的电化学性能的提升，当第一部分中硅基材料占第一部分的质量百分数大于第二部分中硅基材料占第二部分的质量百分数时，能够改善负极活性物质层中的硅基材料的膨胀问题。同时设置30%≤C2/C1≤95%，使得第二部分能够承担来自正极30%~95%的容量，进一步改善电池的首效、循环和存储性能。
根据本申请的一些实施例，可选地，70%≤C2/C1≤90%。
当70%≤C2/C1≤90%时，第二部分能够承担来自正极70%~90%的容量，进一步改善电池的首效、循环和存储性能，并且使得电池具有较高的能量密度。
根据本申请的一些实施例，可选地，第一部分的单位面积容量为C3，20%≤（C1-C2）/C3≤90%。
第一部分的单位面积容量C3根据上述第二部分的单位面积容量C2的测试方法测得。
作为示例，（C1-C2）/C3的值可以为20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%或90%。
当20%≤（C1-C2）/C3≤90%时，第二部分只需要嵌锂到20%~90%，嵌锂量小硅基材料的相对膨胀会降低，硅基材料破损位点减少，电池的首效、循环和存储性能得到改善。
根据本申请的一些实施例，可选地，第一部分为形成于负极集流体表面的第一负极活性层，第二部分为形成于第一负极活性层表面的第二负极活性层，且第一负极活性层中硅基材料占第一负极活性层的质量百分数与第二负极活性层中硅基材料占第二负极活性层的质量百分数之差为30%~80%。
作为示例，第一负极活性层中硅基材料占第一负极活性层的质量百分数与第二负极活性层中硅基材料占第二负极活性层的质量百分数之差可以为30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%或80%。
负极活性物质层具有第一负极活性层和第二负极活性层的层状结构，且当第一负极活性层中硅基材料占第一负极活性层的质量百分数与第二负极活性层中硅基材料占第二负极活性层的质量百分数之差为30%~80%时，第一部分中硅基材料占第一部分的质量百分数远大于第二部分中硅基材料占第二部分的质量百分数，从而进一步改善负极活性物质层中的硅基材料的膨胀问题。
可选地，第一负极活性层中硅基材料占第一负极活性层的质量百分数与第二负极活性层中硅基材料占第二负极活性层的质量百分数之差为30%~50%。
根据本申请的一些实施例，可选地，第一部分的单位面积容量为C3，50%≤（C1-C2）/C3≤75%。
当50%≤（C1-C2）/C3≤75%时，第二部分只需要嵌锂到50%~75%，嵌锂量小硅基材料的相对膨胀会降低，硅基材料破损位点减少，电池的首效、循环和存储性能得到改善，并进一步提高电池的能量密度。
根据本申请的一些实施例，可选地，第一部分包括40wt%~80wt%硅基材料，硅基材料包括单质硅、硅氧和硅碳中的任意一种或多种。
作为示例，第一部分可以包括40wt%、45wt%、50wt%、55wt%、60wt%、65wt%、70wt%、75wt%或80wt%硅基材料。
作为示例，硅基材料可以全部为单质硅，或全部为硅氧，或全部为硅碳，或为单质硅和硅氧的混合物，或为单质硅和硅碳的混合物，或为硅氧和硅碳的混合物，或为单质硅、硅氧和硅碳的混合物。
可选地，硅基材料包括硅氧和/或硅碳。
当第一部分包括40wt%~80wt%硅基材料时，有利于提升负极极片整体的能量密度，同时在能量密度一定的前提下降低第一部分的厚度，降低锂离子的扩散路径，兼顾动力学性能。
可选地，第一部分包括50wt%~60wt%硅基材料。
根据本申请的一些实施例，可选地，第一部分中的硅基材料的Dv50为1μm~8μm，Dv99≤20μm。
硅基材料的粒径太大会影响到对锂离子的嵌锂能力，导致嵌锂深度变大，影响到电池的电化学性能，硅基材料的粒径太小难以加工。且由于由于第一部分的硅基材料的质量百分数相较于第二部分的硅基材料的质量百分数更高。当硅基材料的Dv50为1μm~8μm，Dv99≤20μm时，不仅有利于提高电池的电化学性能，还能够兼顾加工性能减少涂布刮带的现象。
根据本申请的一些实施例，可选地，第一部分包括10wt%~55wt%石墨。
作为示例，第一部分可以包括10wt%、15wt%、20wt%、25wt%、30wt%、35wt%、40wt%、45wt%、50wt%或55wt%石墨。
第一部分中的石墨不仅能够提供容量，且当第一部分包括40wt%~80wt%硅基材料时，石墨还能作为导电剂在第一部分中硅基材料较大时平衡正极活性材料的导电性。当第一部分包括10wt%~55wt%石墨时，可以兼顾导电效果和负极极片的能量密度。
可选地，第一部分包括30wt%~40wt%石墨。
根据本申请的一些实施例，可选地，第一部分中的石墨的Dv50为1μm~8μm，Dv99≤30μm。
由于第一部分的单位面积重量低，且厚度较薄，控制石墨颗粒的粒度有利于减弱涂布难度，并减少划伤铜箔导致断带的现象，同时有利于提高第一部分的电子电导。当石墨的Dv50为1μm~8μm，Dv99≤30μm时，不仅不影响负极极片加工，同时还能使负极极片拥有较好的导电性。
根据本申请的一些实施例，可选地，第一部分包括3wt%~20wt%粘接剂，优选的，粘接剂的玻璃化转变温度≤25℃。
作为示例，第一部分可以包括3wt%、5wt%、8wt%、10wt%、12wt%、15wt%、18wt%或20wt%粘接剂。
粘接剂能够束缚硅基材料的膨胀。当第一部分包括3wt%~20wt%粘接剂时，粘接剂能够不同程度的控制硅基材料带来的体积效应。且为了兼顾负极极片的加工性能，减少负极极片开裂脱膜的现象出现，通常情况下负极活性物质的涂布工艺在常温常压下进行，玻璃化转变温度≤25℃的粘接剂能够满足常温常压的生产需求。
可选地，第一部分包括12wt%~15wt%粘接剂。
可选地，粘接剂为丁苯橡胶。
丁苯橡胶的玻璃化转变温度低于0℃，选择丁苯橡胶作为第一部分的粘接剂能够更有效的抑制硅颗粒的膨胀，同时保证负极极片拥有更好的机械性能，以及保证负极极片的结构稳定性。
根据本申请的一些实施例，可选地，第一部分包括0.5wt%~5wt%点状导电剂，优选为导电炭黑。
点状导电剂为长径比小于1.5的导电物质。
作为示例，第一部分还可以包括0.5wt%、1wt%、2wt%、3wt%、4wt%或5wt%点状导电剂。
点状导电剂能够增加第一部分的导电性和对电解液的保液能力。
可选地，第一部分包括1wt%~2wt%点状导电剂。
可选地，点状导电剂包括超导碳、乙炔黑、科琴黑、导电炭黑、石墨烯和碳点中的任意一种或多种。
根据本申请的一些实施例，可选地，第一部分包括0.05wt%~1.2wt%碳纳米管，优选为单臂碳纳米管。
作为示例，第一部分可以包括0.05wt%、0.1wt%、0.2wt%、0.5wt%、0.8wt%、1wt%或1.2wt%。
碳纳米管具有拉伸强度强、抗压能力强和导电性能优越。当第一部分包括0.05wt%~1.2wt%碳纳米管时，能够大幅度提高第一部分的电子电导，碳纳米管能够分布在硅基材料颗粒的表面，从而减小硅基材料颗粒的膨胀，但是由于碳纳米管分散性较差，且容易使浆料产生凝胶现象，所以不能大量添加，将其含量控制在1.2wt%以内能够兼顾提升电子电导与加工性能。单臂碳纳米管属于线性材料。
可选地，第一部分包括0.1wt%~0.4wt%碳纳米管。
根据本申请的一些实施例，可选地，碳纳米管的长径比≥1000。
作为示例，碳纳米管的长径比可以为1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500、5000、5500、6000、6500、7000、7500、8000、8500、9000、9500或10000。
当碳纳米管的长径比≥1000时，碳纳米管的超大长径比有利于进一步提高第一部分的电子电导。
可选地，碳纳米管的长径比为1000~10000。
根据本申请的一些实施例，可选地，第一部分还包括1wt%~5wt%表面活性剂，优选为羧甲基纤维素钠。
作为示例，第一部分还可以包括1wt%、2wt%、3wt%、4wt%或5wt%表面活性剂。
由于第一部分中含有碳纳米管，但是碳纳米管的分散性较差，当第一部分还包括1wt%~5wt%表面活性剂时，有利于碳纳米管的均匀分散，从而稳定加工性能。
可选地，第一部分还包括1.5wt%~3wt%表面活性剂。
根据本申请的一些实施例，可选地，第一部分的单位面积重量为0.5mg/cm2~3.6mg/cm2。
作为示例，第一部分的单位面积重量可以为0.5mg/cm2、0.8mg/cm2、1mg/cm2、1.5mg/cm2、2mg/cm2、2.5mg/cm2、3mg/cm2、3.5mg/cm2或3.6mg/cm2。
当第一部分的单位面积重量为0.5mg/cm2~3.6mg/cm2时，可以兼顾电池的动力学性能和实现工业化生产。
根据本申请的一些实施例，可选地，第二部分包括质量比为（80~100）:（0~20）的石墨材料和硅基材料。
第二部分包括石墨材料，不包括硅基材料。
或，第二部分包括石墨材料和硅基材料。
作为示例，第二部分中石墨材料和硅基材料的质量比可以为80:20、85:15、90:10、95:5或100:0。
由于第二部分对于电池的电化学性能的提升大于第一部分对于电池的电化学性能的提升，当第二部分中石墨材料和硅基材料的质量比为（80~100）:（0~20）时，电池的电化学性能较好。
可选地，第二部分中石墨材料和硅基材料的质量比为100:0，即第二部分中并不包括硅基材料。
根据本申请的一些实施例，可选地，可选地，第二部分中的硅基材料的Dv50为1μm~8μm，第二部分中的石墨的Dv50为1μm~20μm。
由于第二部分无加工方面的技术问题，因此对粒度的要求较小，当第二部分中的硅基材料的Dv50为1μm~8μm，以及第二部分中的石墨的Dv50为1μm~20μm时能够满足生产。
根据本申请的一些实施例，可选地，负极活性物质层的单位面积重量为5.19mg/cm2~14.26mg/cm2，压实密度为1.4g/cm3~1.85g/cm3。
作为示例，负极活性物质层的单位面积重量可以为5.19mg/cm2、5.5mg/cm2、6mg/cm2、6.5mg/cm2、7mg/cm2、7.5mg/cm2、8mg/cm2、8.5mg/cm2、9mg/cm2、9.5mg/cm2、10mg/cm2、10.5mg/cm2、11mg/cm2、11.5mg/cm2、12mg/cm2、12.5mg/cm2、13mg/cm2、13.5mg/cm2、14mg/cm2或14.26mg/cm2。
作为示例，负极活性物质层的压实密度可以为1.4g/cm3、1.5g/cm3、1.6g/cm3、1.7g/cm3、1.8g/cm3或1.85g/cm3。
当负极活性物质层的单位面积重量为5.19mg/cm2~14.26mg/cm2，压实密度为1.4g/cm3~1.85g/cm3时，电池具有较高的能量密度。
根据本申请的一些实施例，可选地，第一部分的厚度为h1，第二部分的厚度为h2，h2÷h1≥0.9，优选为20≥h2÷h1≥2。
控制第二部分的厚度/第一部分的厚度≥0.9，有利于减小动力学性能的恶化。
根据本申请的一些实施例，可选地，h1为3μm~21.5μm，h2为19μm~62.5μm。
作为示例，h1可以为3μm、3.5μm、4μm、4.5μm、5μm、5.5μm、6μm、6.5μm、7μm、7.5μm、8μm、8.5μm、9μm、9.5μm、10μm、10.5μm、11μm、11.5μm、12μm、12.5μm、13μm、13.5μm、14μm、14.5μm、15μm、15.5μm、16μm、16.5μm、17μm、17.5μm、18μm、18.5μm、19μm、19.5μm、20μm、20.5μm、21μm或21.5μm。
h2可以为19μm、20μm、21μm、22μm、23μm、24μm、25μm、26μm、27μm、28μm、29μm、30μm、31μm、32μm、33μm、34μm、35μm、36μm、37μm、38μm、39μm、40μm、41μm、42μm、43μm、44μm、45μm、46μm、47μm、48μm、49μm、50μm、51μm、52μm、53μm、54μm、55μm、56μm、57μm、58μm、59μm、60μm、61μm或61.5μm。
当h1和h2在上述厚度范围且满足h2÷h1≥0.9时，有利于进一步减小动力学性能的恶化。
根据本申请的一些实施例，可选地，正极极片包括正极活性物质层，负极活性物质层的单位面积容量为C4，1.01C1≤C4≤1.2C1。
当1.01C1≤C4≤1.2C1时，能够提高电池的安全性，减少出现过度嵌锂发生析锂的现象。
根据本申请的一些实施例，可选地，第二部分包括沿厚度方向的至少两个子部分，每个子部分中的硅基材料的质量百分数不同。
第二部分还可以包括多个子部分，每个子部分的硅基材料的质量百分数不同以适应不同结构、不同类型的电池。
以下结合实施例对本申请的二次电池作进一步的详细描述。
实施例1
本申请实施例提供一种二次电池及其制备方法，其包括以下步骤：
S1、制备负极极片
形成第一部分：
将氧化亚硅、人造石墨、丁苯橡胶、导电炭黑（SP）、单臂碳纳米管和羧甲基纤维素钠按照50:32.2:15:1:0.3:1.5的质量比在去离子水中充分搅拌混合，制备成第一负极浆料，然后将其均匀的涂敷在厚度为8μm且带有2μm导电炭底涂的铜集流体上，经烘干得到单位面积重量为0.990mg/cm2的负极极片半成品。
其中，氧化亚硅的Dv50为5μm，人造石墨的Dv50为4.7μm、Dv99为13μm，单臂碳纳米管长径比为5000。
形成第二部分：
将人造石墨、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠和导电炭黑（Super-P、SP）按照96.2:1.8:1.2:0.8的质量比在去离子水中充分搅拌混合，制备成第二负极浆料，将其涂覆以上第一部分上形成第二部分，经烘干、冷压分切，得到压实密度为1.65g/cm3、单位面积重量为10.418mg/cm2的负极极片。
其中，人造石墨的Dv50为15.3μm。
负极极片的负极活性物质层的硅含量为4.75wt%。
S2、制备正极极片
将锂镍钴锰氧化物LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2（NCM811）、导电炭黑(Super P)、聚偏氟乙烯按重量比97.5:1.5:1在适量的N-甲基吡咯烷酮中充分搅拌混合均匀，使其形成均匀的正极浆料，将正极浆料涂覆于正极集流体铝箔的表面，经烘干、冷压、分条、裁切，得到压实密度为3.5g/cm3，单位面积重量为18.04mg/cm2正极极片。
S3、选择隔离膜
以厚度为12μm的聚乙烯膜作为隔离膜。
S4、制备电解液
将碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯按体积比1:1:1混合，然后将LiPF6均匀溶解在上述溶液中，得到电解液。该电解液中，LiPF6的浓度为1mol/L。
S5、制备二次电池
将正极极片、隔离膜和负极极片按顺序堆叠，使隔离膜处于正极极片、负极极片之间起到隔离的作用，将锂箔设置于非反应区的表面，然后卷绕得到电极组件，将电极组件置于外包装壳中，干燥后注入电解液，经真空封装、静置、化成、整形等工序，获得二次电池。
实施例2
本申请实施例提供一种二次电池及其制备方法，实施例2在实施例1的基础上将负极极片半成品的单位面积重量改为3.532mg/cm2，负极极片的单位面积重量改为6.882mg/cm2，其他不变。
负极极片的负极活性物质层的硅含量为25.66wt%。
实施例3
本申请实施例提供一种二次电池及其制备方法，实施例3在实施例1的基础上将负极极片半成品的单位面积重量改为2.603mg/cm2，负极极片的单位面积重量改为8.174mg/cm2，其他不变。
负极极片的负极活性物质层的硅含量为15.92wt%。
实施例4
本申请实施例提供一种二次电池及其制备方法，实施例4在实施例1的基础上将负极极片半成品的单位面积重量改为1.669mg/cm2，负极极片的单位面积重量改为9.472mg/cm2，其他不变。
负极极片的负极活性物质层的硅含量为8.81wt%。
实施例5
本申请实施例提供一种二次电池及其制备方法，实施例5在实施例1的基础上将负极极片半成品的单位面积重量改为0.5mg/cm2，负极极片的单位面积重量改为11.1mg/cm2，其他不变。
负极极片的负极活性物质层的硅含量为2.25wt%。
实施例6
本申请实施例提供一种二次电池及其制备方法，实施例6在实施例1的基础上将负极极片半成品的单位面积重量改为1.168mg/cm2，负极极片的单位面积重量改为11.769mg/cm2，其他不变。
负极极片的负极活性物质层的硅含量为4.96wt%。
实施例7
本申请实施例提供一种二次电池及其制备方法，实施例7在实施例1的基础上将负极极片半成品的单位面积重量改为0.73mg/cm2，负极极片的单位面积重量改为10.779mg/cm2，其他不变。
负极极片的负极活性物质层的硅含量为3.39wt%。
实施例8
本申请实施例提供一种二次电池及其制备方法，实施例8在实施例1的基础上将负极极片半成品的单位面积重量改为0.93mg/cm2，负极极片的单位面积重量改为10.945mg/cm2，其他不变。
负极极片的负极活性物质层的硅含量为4.25wt%。
实施例9
本申请实施例提供一种二次电池及其制备方法，实施例9在实施例1的基础上将负极极片半成品的单位面积重量改为0.7mg/cm2，负极极片的单位面积重量改为10.565mg/cm2，其他不变。
负极极片的负极活性物质层的硅含量为3.31wt%。
实施例10
本申请实施例提供一种二次电池及其制备方法，实施例10在实施例1的基础上将负极极片半成品的单位面积重量改为0.7mg/cm2，负极极片的单位面积重量改为10.821mg/cm2，其他不变。
负极极片的负极活性物质层的硅含量为3.23wt%。
实施例11
本申请实施例提供一种二次电池及其制备方法，实施例11在实施例1的基础上将第一部分中的氧化亚硅、人造石墨、丁苯橡胶、导电炭黑（SP）、单臂碳纳米管和羧甲基纤维素钠配比改为30:63.7:3.5:1:0.3:1.5，负极极片半成品的单位面积重量改为1.26mg/cm2,负极极片的单位面积重量改为10.692mg/cm2，其他不变。
负极极片的负极活性物质层的硅含量为3.54wt%。
实施例12
本申请实施例提供一种二次电池及其制备方法，实施例12在实施例1的基础上将第一部分中的氧化亚硅、人造石墨、丁苯橡胶、导电炭黑（SP）、单臂碳纳米管和羧甲基纤维素钠配比改为40:55:2.2:1:0.3:1.5，负极极片半成品的单位面积重量改为1.08mg/cm2,负极极片的单位面积重量改为10.496mg/cm2，其他不变。
负极极片的负极活性物质层的硅含量为4.12wt%。
实施例13
本申请实施例提供一种二次电池及其制备方法，实施例13在实施例1的基础上将第一部分中的氧化亚硅、人造石墨、丁苯橡胶、导电炭黑（SP）、单臂碳纳米管和羧甲基纤维素钠配比改为60:22.2:15:1:0.3:1.5，负极极片半成品的单位面积重量改为0.88mg/cm2,负极极片的单位面积重量改为10.294mg/cm2，其他不变。
负极极片的负极活性物质层的硅含量为5.13wt%。
实施例14
本申请实施例提供一种二次电池及其制备方法，实施例14在实施例1的基础上将第一部分中的氧化亚硅、人造石墨、丁苯橡胶、导电炭黑（SP）、单臂碳纳米管和羧甲基纤维素钠配比改为70:12.2:15:1:0.3:1.5，负极极片半成品的单位面积重量改为0.78mg/cm2,负极极片的单位面积重量改为10.219mg/cm2，其他不变。
负极极片的负极活性物质层的硅含量为5.34wt%。
实施例15
本申请实施例提供一种二次电池及其制备方法，实施例15在实施例1的基础上将第一部分中的氧化亚硅、人造石墨、丁苯橡胶、导电炭黑（SP）、单臂碳纳米管和羧甲基纤维素钠配比改为80:10:7.2:1:0.3:1.5，负极极片半成品的单位面积重量改为0.69mg/cm2,负极极片的单位面积重量改为10.130mg/cm2，其他不变。
负极极片的负极活性物质层的硅含量为5.45wt%。
实施例16
本申请实施例提供一种二次电池及其制备方法，实施例16在实施例1的基础上将第一部分中的氧化亚硅、人造石墨、丁苯橡胶、导电炭黑（SP）、单臂碳纳米管和羧甲基纤维素钠配比改为90:5:2.2:1:0.3:1.5，负极极片半成品的单位面积重量改为0.63mg/cm2,负极极片的单位面积重量改为10.045mg/cm2，其他不变。
负极极片的负极活性物质层的硅含量为5.64wt%。
实施例17
本申请实施例提供一种二次电池及其制备方法，实施例17在实施例1的基础上将第一部分中的氧化亚硅、人造石墨、丁苯橡胶、导电炭黑（SP）、单臂碳纳米管和羧甲基纤维素钠配比改为50:44.2:3:1:0.3:1.5，负极极片半成品的单位面积重量改为0.95mg/cm2,负极极片的单位面积重量改为10.358mg/cm2，其他不变。
负极极片的负极活性物质层的硅含量为4.59wt%。
实施例18
本申请实施例提供一种二次电池及其制备方法，实施例18在实施例1的基础上将第一部分中的氧化亚硅、人造石墨、丁苯橡胶、导电炭黑（SP）、单臂碳纳米管和羧甲基纤维素钠配比改为50:27.2:20:1:0.3:1.5，负极极片半成品的单位面积重量改为1.02mg/cm2,负极极片的单位面积重量改为10.427mg/cm2，其他不变。
负极极片的负极活性物质层的硅含量为4.89wt%。
实施例19
本申请实施例提供一种二次电池及其制备方法，实施例19在实施例1的基础上将第一部分中的氧化亚硅、人造石墨、丁苯橡胶、导电炭黑（SP）、单臂碳纳米管和羧甲基纤维素钠配比改为50:32.7:15:0.5:0.3:1.5，负极极片半成品的单位面积重量改为0.99mg/cm2,负极极片的单位面积重量改为10.413mg/cm2，其他不变。
负极极片的负极活性物质层的硅含量为4.75wt%。
实施例20
本申请实施例提供一种二次电池及其制备方法，实施例20在实施例1的基础上将第一部分中的氧化亚硅、人造石墨、丁苯橡胶、导电炭黑（SP）、单臂碳纳米管和羧甲基纤维素钠配比改为50:28.2:15:5:0.3:1.5，负极极片半成品的单位面积重量改为1.00mg/cm2,负极极片的单位面积重量改为10.444mg/cm2，其他不变。
负极极片的负极活性物质层的硅含量为4.79wt%。
实施例21
本申请实施例提供一种二次电池及其制备方法，实施例21在实施例1的基础上将第一部分中的氧化亚硅、人造石墨、丁苯橡胶、导电炭黑（SP）、单臂碳纳米管和羧甲基纤维素钠配比改为50:32.95:15:1:0.05:1，负极极片半成品的单位面积重量改为0.99mg/cm2,负极极片的单位面积重量改为10.410mg/cm2，其他不变。
负极极片的负极活性物质层的硅含量为4.75wt%。
实施例22
本申请实施例提供一种二次电池及其制备方法，实施例22在实施例1的基础上将第一部分中的氧化亚硅、人造石墨、丁苯橡胶、导电炭黑（SP）、单臂碳纳米管和羧甲基纤维素钠配比改为50:27.8:15:1:1.2:5，负极极片半成品的单位面积重量改为1.01mg/cm2,负极极片的单位面积重量改为10.434mg/cm2，其他不变。
负极极片的负极活性物质层的硅含量为4.84wt%。
实施例23
本申请实施例提供一种二次电池及其制备方法，实施例23在实施例1的基础上将臂碳纳米管长径比改为1000，其他不变。
负极极片的负极活性物质层的硅含量为4.75wt%。
实施例24
本申请实施例提供一种二次电池及其制备方法，实施例24在实施例1的基础上将臂碳纳米管长径比改为10000，其他不变。
负极极片的负极活性物质层的硅含量为4.75wt%。
实施例25
本申请实施例提供一种二次电池及其制备方法，实施例25在实施例1的基础上将第二部分的成分改为人造石墨、氧化亚硅、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠和导电炭黑（Super-P、SP）按照94.2:2:1.8:1.2:0.8配比混合，负极极片的单位面积重量为9.889mg/cm2，其他不变。
负极极片的负极活性物质层的硅含量为6.72wt%。
实施例26
本申请实施例提供一种二次电池及其制备方法，实施例26在实施例1的基础上将第二部分的成分改为人造石墨、氧化亚硅、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠和导电炭黑（Super-P、SP）按照91.2:5:1.8:1.2:0.8配比混合，负极极片的单位面积重量为9.17mg/cm2，其他不变。
负极极片的负极活性物质层的硅含量为9.77wt%。
实施例27
本申请实施例提供一种二次电池及其制备方法，实施例27在实施例1的基础上将第二部分的成分改为人造石墨、氧化亚硅、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠和导电炭黑（Super-P、SP）按照86.2:10:1.8:1.2:0.6:0.2配比混合，负极极片的单位面积重量为8.199mg/cm2，其他不变。
负极极片的负极活性物质层的硅含量为14.75wt%。
实施例28
本申请实施例提供一种二次电池及其制备方法，实施例28在实施例1的基础上将第二部分的成分改为人造石墨、氧化亚硅、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠和导电炭黑（Super-P、SP）按照81.2:15:1.8:1.2:0.5:0.3配比混合，负极极片的单位面积重量为7.433mg/cm2，其他不变。
负极极片的负极活性物质层的硅含量为19.58wt%。
实施例29
本申请实施例提供一种二次电池及其制备方法，实施例29在实施例1的基础上将第二部分的成分改为人造石墨、氧化亚硅、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠和导电炭黑（Super-P、SP）按照76.2:20:1.8:1.2:0.4:0.4配比混合，负极极片的单位面积重量为6.814mg/cm2，其他不变。
负极极片的负极活性物质层的硅含量为24.28wt%。
实施例30
本申请实施例提供一种二次电池及其制备方法，实施例30在实施例27的基础上将第二部分中的氧化亚硅替换为硅碳材料，硅碳材料包括硅单质沉积于多孔碳内孔道的结构，其他不变。
负极极片的负极活性物质层的硅含量为14.75wt%。
对比例1
本申请对比例提供一种二次电池及其制备方法，对比例1在实施例1的基础上将负极极片的制备方法改为：将人造石墨、氧化亚硅、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠、导电炭黑（Super-P，SP）和单臂碳纳米管按照质量比为93.2%：3%：1.8%：1.2%：0.7%：0.1%在去离子水中充分搅拌混合，制备成负极浆料，将其均匀的涂敷在厚度为8μm的铜集流体上，经烘干、冷压分切，得到压实密度为1.65g/cm3、单位面积重量为10.79mg/cm2的负极极片。其他不变。
负极极片的负极活性物质层的硅含量为3wt%。
对比例2
本申请对比例提供一种二次电池及其制备方法，对比例2在实施例1的基础上将负极极片的制备方法改为：将人造石墨、氧化亚硅、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠、导电炭黑（Super-P，SP）和单臂碳纳米管按照质量比为91.2%：5%：1.8%：1.2%：0.7%：0.1%在去离子水中充分搅拌混合，制备成负极浆料，将其均匀的涂敷在厚度为8μm的铜集流体上，经烘干、冷压分切，得到压实密度为1.65g/cm3、单位面积重量为10.211mg/cm2的负极极片。其他不变。
负极极片的负极活性物质层的硅含量为5wt%。
对比例3
本申请对比例提供一种二次电池及其制备方法，对比例3在实施例1的基础上将负极极片的制备方法改为：将人造石墨、氧化亚硅、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠、导电炭黑（Super-P，SP）和单臂碳纳米管按照质量比为87.2%：9%：1.8%：1.2%：0.5%：0.3%在去离子水中充分搅拌混合，制备成负极浆料，将其均匀的涂敷在厚度为8μm的铜集流体上，经烘干、冷压分切，得到压实密度为1.65g/cm3、单位面积重量为9.22mg/cm2的负极极片。其他不变。
负极极片的负极活性物质层的硅含量为9wt%。
对比例4
本申请对比例提供一种二次电池及其制备方法，对比例4在实施例1的基础上将负极极片的制备方法改为：将人造石墨、氧化亚硅、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠、导电炭黑（Super-P，SP）和单臂碳纳米管按照质量比为82.2%：14%：1.8%：1.2%：0.5%：0.3%在去离子水中充分搅拌混合，制备成负极浆料，将其均匀的涂敷在厚度为8μm的铜集流体上，经烘干、冷压分切，得到压实密度为1.65g/cm3、单位面积重量为8.221mg/cm2的负极极片。其他不变。
负极极片的负极活性物质层的硅含量为14wt%。
对比例5
本申请对比例提供一种二次电池及其制备方法，对比例5在实施例1的基础上将负极极片的制备方法改为：将人造石墨、氧化亚硅、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠、导电炭黑（Super-P，SP）和单臂碳纳米管按照质量比为77.2%：19%：1.8%：1.2%：0.5%：0.3%在去离子水中充分搅拌混合，制备成负极浆料，将其均匀的涂敷在厚度为8μm的铜集流体上，经烘干、冷压分切，得到压实密度为1.65g/cm3、单位面积重量为7.418mg/cm2的负极极片。其他不变。
负极极片的负极活性物质层的硅含量为19wt%。
对比例6
本申请对比例提供一种二次电池及其制备方法，对比例6在实施例1的基础上将负极极片的制备方法改为：将人造石墨、氧化亚硅、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠、导电炭黑（Super-P，SP）和单臂碳纳米管按照质量比为72.2%：24%：1.8%：1.2%：0.5%：0.3%在去离子水中充分搅拌混合，制备成负极浆料，将其均匀的涂敷在厚度为8μm的铜集流体上，经烘干、冷压分切，得到压实密度为1.65g/cm3、单位面积重量为6.758mg/cm2的负极极片。其他不变。
负极极片的负极活性物质层的硅含量为24wt%。
对比例7
本申请对比例提供一种二次电池及其制备方法，对比例7在对比例4的基础上将氧化亚硅替换为硅碳材料，硅碳材料包括硅单质沉积于多孔碳内孔道的结构，其他不变。
负极极片的负极活性物质层的硅含量为14wt%。
对比例8
本申请对比例提供一种二次电池及其制备方法，对比例8在实施例1的基础上将负极极片半成品的单位面积重量改为3.75mg/cm2，负极极片的单位面积重量改为6.581mg/cm2，其他不变。
负极极片的负极活性物质层的硅含量为28.5wt%。
对比例9
本申请对比例提供一种二次电池及其制备方法，对比例9将实施例29的第一部分设计成第二部分，将实施例29的第二部分设计成第一部分，其他不变。
负极极片的负极活性物质层的硅含量为24.28wt%。
实施例1~30和对比例1~9的二次电池的第一部分中硅基材料占第一部分的质量百分数、第二部分中硅基材料占第二部分的质量百分数、C2/C1、（C1-C2）/C3×100%、h1、h2和h2/h1如表1所示。
表1实施例1~30和对比例1~9的二次电池的部分参数
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其中，负极极片的第一部分的厚度h1，第二部分的厚度h2通过以下方法测得：
使用扫描电子显微镜（SEM）（例如ZEISS Sigma 300），对负极极片的截面拍摄照片，测量计算负极极片的第一部分的厚度h1，第二部分的厚度h2。
正极活性物质层的单位面积容量C1采用如下方法测得：
S1、将双面正极极片其中任意一个面清洗干净；
S2、用模具将单面正极极片冲切成半径为7mm的小圆片，其面积S=0.49π，面积S单位为cm²；
S3、将面积为S的单面正极极片烘干后转移至手套箱制作成对锂半电池；
S4、利用武汉蓝电测试设备测试出以上圆片的容量Q1，容量Q1单位为mAh，通过计算可得出单位面积正极活性物质层的容量C1=Q1÷S，单位面积负极活性物质层的容量C1单位为mAh/cm²。
第二部分的单位面积容量C2和第一部分的单位面积容量C3采用如下方法测得：
S1、将双面负极极片其中任意一个面清洗干净；
S2、用模具将单面负极极片冲切成半径为7mm的小圆片，其面积S=0.49π，面积S单位为cm²；
S3、将面积为S的单面负极极片烘干后转移至手套箱制作成对锂半电池；
S4、利用武汉蓝电测试设备测试出以上圆片的容量Q4，容量Q4单位为mAh，通过计算可得出单位面积负极活性物质层的容量C4=Q4÷S，单位面积负极活性物质层的容量C4单位为mAh/cm²。
S5、将经步骤S1处理后的单面负极极片用胶带将第二部分剥离掉；
S6、将剥离掉的第二部分的负极极片按照S2、S3、S4步骤同样的方法测试出第一部分的容量Q3，容量Q3单位为mAh，通过计算可得出第一部分的单位面积容量C3=Q3÷S，单位面积负极活性物质层的容量C3单位为mAh/cm²，第二部分单位面积容量C2=C4-C3，单位面积负极活性物质层的容量C2单位为mAh/cm²。
实施例1~30和对比例1~9的二次电池的第一部分和第二部分的配方如表2所示。
表2实施例1~30和对比例1~9的二次电池的第一部分和第二部分的配方
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实施例1~30的第一部分中的硅基材料的Dv50为6μm，Dv99为10.5μm，实施例25~30的第二部分中的硅基材料的Dv50为6μm，实施例1~30的第一部分中的石墨的Dv50为5.1μm，Dv99为11.8μm，实施例1~30的第二部分中的石墨的Dv50为14.8μm；对比例1~9的硅基材料的Dv50为6μm，Dv99为10.5μm，石墨的Dv50为5.1μm。
试验例1
分别取实施例1~30和对比例1~9的二次电池，分别测得首次库伦效率ICE、容量保持率ρ1，300次循环膨胀率Δh300和存储可逆容量保持率ρ2，结果如表3所示。
首次库伦效率测试（首效）：
在45℃下将电池以0.02C倍率充电至3.4V，然后以0.1C倍率充电至3.75V所测的容量标记为C0，然后在25℃下以0.33C倍率充电至4.25V，4.25V恒压充电至0.05C所测得的容量标记为C1，最后以0.33C放电至2.5V所测得的容量标记为D0，二次电池的首次库伦效率ICE=D0/(C0+C1)×100%。
循环测试：
将二次电池在45℃的恒温环境下，以1D0倍率恒流充电至电压为4.25V，再在4.25V电压下恒压充电至电流小于等于0.05D0，之后静置5min，然后以1C倍率恒流放电至电压为2.5V（此步的容量标记为C3），静置5min，将二次电池按照上述方法循环充放500次（将循环第500次的放电容量标记为C500）,计算出二次电池的循环容量保持率。
负极极片膨胀测试：
将二次电池的负极极片完成冷压工序时的极片厚度记为h0，按上述二次电池在45℃下的循环性能测试方法，将二次电池循环300次，以1D0倍率恒流充电至电压为4.25V，再在4.25V电压下恒压充电至电流小于等于0.05 C，之后静置5min，此时二次电池为满充状态，然后在干燥房中拆解循环后的二次电池，将300次循环后的负极极片厚度记为h100，二次电池在45℃下的极片300次循环膨胀率Δh300=(h300-h0)/h0×100%。
存储测试：
将二次电池在25℃环境下，以0.33D0倍率恒流充电至电压为4.25V，再在4.25V电压下恒压充电至电流小于等于0.05D0，之后静置5min，然后以0.33D0倍率恒流放电至电压为2.5V（此步的容量标记为C4）。将二次电池再以0.33D0倍率恒流充电至电压为4.25V，再在4.25V电压下恒压充电至电流小于等于0.05D0，此时二次电池为满充状态将其转移至60℃环境下存储100天，然后将二次电池转移至25℃环境下，以0.33D0倍率恒流放电至电压为2.5V,最后0.33D0倍率恒流充电至电压为4.25V，再在4.25V电压下恒压充电至电流小于等于0.05D0，之后静置5min，然后以0.33D0倍率恒流放电至电压为2.5V（此步的容量标记为C100），计算出二次电池的存储可逆容量保持率。
表3实施例1~30和对比例1~9的二次电池的性能
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实施例5和对比例1对比可知，对比例1的二次电池中的负极活性物质层的硅含量为3wt%，实施例5的二次电池中的负极活性物质层的硅含量＜3wt%。实施例5的二次电池的首次库伦效率ICE、循环容量保持率ρ1和存储可逆容量保持率ρ2均高于对比例1的二次电池的首次库伦效率ICE、循环容量保持率ρ1和存储可逆容量保持率ρ2；实施例5的二次电池在45℃下的极片300次循环膨胀率Δh300明显低于对比例1的二次电池在45℃下的极片300次循环膨胀率Δh300。
实施例1、6~12、17~24和对比例1对比可知，对比例1的二次电池中的负极活性物质层的硅含量为3wt%，实施例1、6~12、17~24的二次电池中的负极活性物质层的硅含量≥3wt%。实施例1、6~12、17~24的二次电池在负极活性物质层的硅含量更高的前提下，其首次库伦效率ICE均高于对比例1的二次电池的首次库伦效率ICE；实施例1、6~12、17~24的二次电池的循环容量保持率ρ1均高于对比例1的二次电池的循环容量保持率ρ1；实施例1、6~11、18~20、22~24的二次电池在45℃下的极片300次循环膨胀率Δh300均低于对比例1的二次电池在45℃下的极片300次循环膨胀率Δh300，实施例21的二次电池在负极活性物质层的硅含量更高的前提下，其在45℃下的极片300次循环膨胀率Δh300和对比例1的二次电池在45℃下的极片300次循环膨胀率Δh300相等，实施例12和17的二次电池在负极活性物质层的硅含量更高的前提下，其在45℃下的极片300次循环膨胀率Δh300略高于对比例1的二次电池在45℃下的极片300次循环膨胀率Δh300；实施例1、7~12、18~20、23~24的二次电池的存储可逆容量保持率ρ2均高于对比例1的二次电池的存储可逆容量保持率ρ2，实施例21~22的二次电池在负极活性物质层的硅含量更高的前提下，其存储可逆容量保持率ρ2和对比例1的二次电池的存储可逆容量保持率ρ2相等，实施例6和17的二次电池在负极活性物质层的硅含量更高的前提下，其存储可逆容量保持率ρ2略低于对比例1的二次电池的存储可逆容量保持率ρ2。
实施例4、13~16、25和对比例2对比可知，对比例2的二次电池中的负极活性物质层的硅含量为5wt%，实施例1、6~12、17~24的二次电池中的负极活性物质层的硅含量≥5wt%。实施例13~16、25的二次电池的首次库伦效率ICE均高于对比例2的二次电池的首次库伦效率ICE，实施例4的二次电池在负极活性物质层的硅含量更高的前提下，其首次库伦效率ICE略低于对比例2的二次电池的首次库伦效率ICE；实施例13~16、25的二次电池的循环容量保持率ρ1均高于对比例2的二次电池的循环容量保持率ρ1，实施例4在负极活性物质层的硅含量更高的前提下，其循环容量保持率ρ1略低于对比例2的二次电池的循环容量保持率ρ1；实施例4、13~16、25的二次电池在45℃下的极片300次循环膨胀率Δh300均低于对比例2的二次电池在45℃下的极片300次循环膨胀率Δh300；实施例4、13~16、25的二次电池的存储可逆容量保持率ρ2均高于对比例2的二次电池的存储可逆容量保持率ρ2。
实施例26和对比例3对比可知，对比例3的二次电池中的负极活性物质层的硅含量为9wt%，实施例26的二次电池中的负极活性物质层的硅含量≥9wt%。实施例26的二次电池在负极活性物质层的硅含量更高的前提下，其首次库伦效率ICE、循环容量保持率ρ1和存储可逆容量保持率ρ2均明显高于对比例3的首次库伦效率ICE、循环容量保持率ρ1和存储可逆容量保持率ρ2，实施例26的二次电池在45℃下的极片300次循环膨胀率Δh300明显低于对比例3的二次电池在45℃下的极片300次循环膨胀率Δh300。
实施例3、27和对比例4对比可知，对比例4的二次电池中的负极活性物质层的硅含量为14wt%，实施例3、27、30的二次电池中的负极活性物质层的硅含量≥14wt%。实施例3、27、30的二次电池在负极活性物质层的硅含量更高的前提下，其首次库伦效率ICE、循环容量保持率ρ1和存储可逆容量保持率ρ2均明显高于对比例4的首次库伦效率ICE、循环容量保持率ρ1和存储可逆容量保持率ρ2，实施例3、27、30的二次电池在45℃下的极片300次循环膨胀率Δh300明显低于对比例4的二次电池在45℃下的极片300次循环膨胀率Δh300。
实施例28和对比例5对比可知，对比例5的二次电池中的负极活性物质层的硅含量为19wt%，实施例28的二次电池中的负极活性物质层的硅含量≥19wt%。实施例28的二次电池在负极活性物质层的硅含量更高的前提下，其首次库伦效率ICE、循环容量保持率ρ1和存储可逆容量保持率ρ2均明显高于对比例5的首次库伦效率ICE、循环容量保持率ρ1和存储可逆容量保持率ρ2，实施例28的二次电池在45℃下的极片300次循环膨胀率Δh300明显低于对比例5的二次电池在45℃下的极片300次循环膨胀率Δh300。
实施例2、29和对比例6对比可知，对比例6的二次电池中的负极活性物质层的硅含量为24wt%，实施例29的二次电池中的负极活性物质层的硅含量≥24wt%。实施例2、29的二次电池在负极活性物质层的硅含量更高的前提下，其首次库伦效率ICE、循环容量保持率ρ1和存储可逆容量保持率ρ2均明显高于对比例6的首次库伦效率ICE、循环容量保持率ρ1和存储可逆容量保持率ρ2，实施例2、29的二次电池在45℃下的极片300次循环膨胀率Δh300明显低于对比例6的二次电池在45℃下的极片300次循环膨胀率Δh300。
实施例30、对比例4和对比例7对比可知，实施例30和对比例7采用硅碳材料替换氧化亚硅。实施例30的二次电池在负极活性物质层的硅含量更高的前提下，其首次库伦效率ICE、循环容量保持率ρ1和存储可逆容量保持率ρ2均明显高于对比例4和对比例7的首次库伦效率ICE、循环容量保持率ρ1和存储可逆容量保持率ρ2，且对比例7的首次库伦效率ICE、循环容量保持率ρ1和存储可逆容量保持率ρ2明显高于对比例4的首次库伦效率ICE、循环容量保持率ρ1和存储可逆容量保持率ρ2；实施例30的二次电池在45℃下的极片300次循环膨胀率Δh300明显低于对比例4和对比例7的二次电池在45℃下的极片300次循环膨胀率Δh300，且对比例7的二次电池在45℃下的极片300次循环膨胀率Δh300明显低于对比例4的二次电池在45℃下的极片300次循环膨胀率Δh300。
实施例1和对比例8对比可知，对比例8在实施例1的基础上将负极极片半成品的单位面积重量改为3.75mg/cm2，负极极片的单位面积重量改为6.581mg/cm2，其他不变，对比例8的二次电池的h2/h1仅为0.7，且h2/h1＜0.9，导致对比例8的二次电池在负极活性物质层的硅含量大幅度提高，其首次库伦效率ICE、循环容量保持率ρ1和存储可逆容量保持率ρ2均明显低于实施例1的首次库伦效率ICE、循环容量保持率ρ1和存储可逆容量保持率ρ2，对比例8的二次电池在45℃下的极片300次循环膨胀率Δh300明显高于实施例1的二次电池在45℃下的极片300次循环膨胀率Δh300。
实施例29和对比例9对比可知，对比例9将实施例29的第一部分设计成第二部分，将实施例29的第二部分设计成第一部分，在负极活性物质层的硅含量的前提下，实施例29的首次库伦效率ICE、循环容量保持率ρ1和存储可逆容量保持率ρ2均明显高于对比例9的首次库伦效率ICE、循环容量保持率ρ1和存储可逆容量保持率ρ2，实施例29的二次电池在45℃下的极片300次循环膨胀率Δh300低于对比例9的二次电池在45℃下的极片300次循环膨胀率Δh300。
由实施例1、12~15可知，在第一部分中硅基材料的含量为40wt%~80wt%时，二次电池的首次库伦效率ICE为92.7%~92.9%，循环容量保持率ρ1为92.6%~93.4%，在45℃下的极片300次循环膨胀率Δh300为34%~40%，存储可逆容量保持率ρ2为94.7%~95.6%；由实施例11和实施例1、12~15对比可知，实施例11的二次电池在负极活性物质层的硅含量更低的前提下，首次库伦效率ICE、循环容量保持率ρ1和存储可逆容量保持率ρ2基本保持不变，并无明显提升；由实施例16和实施例1、12~15对比可知，实施例16的二次电池在45℃下的极片300次循环膨胀率Δh300太高。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (24)

1.一种电极组件，其特征在于，所述电极组件包括：正极极片和负极极片，所述负极极片包括负极活性物质层和负极集流体，所述负极活性物质层包括沿厚度方向的第一部分和第二部分，所述第一部分为靠近所述负极集流体的部分，所述第二部分附着于所述第一部分远离所述负极集流体一侧，所述第一部分中硅基材料占所述第一部分的质量百分数大于所述第二部分中硅基材料占所述第二部分的质量百分数，所述正极极片包括正极活性物质层，所述正极活性物质层的单位面积容量为C1，所述第二部分的单位面积容量为C2，30%≤C2/C1≤95%。
2.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，70%≤C2/C1≤90%。
3.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述第一部分为形成于所述负极集流体表面的第一负极活性层，所述第二部分为形成于所述第一负极活性层表面的第二负极活性层，且所述第一负极活性层中硅基材料占所述第一负极活性层的质量百分数与所述第二负极活性层中硅基材料占所述第二负极活性层的质量百分数之差为30%~80%。
4.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述第一部分的单位面积容量为C3，20%≤（C1-C2）/C3≤90%。
5.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述第一部分的单位面积容量为C3，50%≤（C1-C2）/C3≤75%。
6.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述第一部分包括40wt%~80wt%硅基材料，所述硅基材料包括硅氧和/或硅碳。
7.根据权利要求6所述的电极组件，其特征在于，所述第一部分中的硅基材料的Dv50为1μm~8μm，Dv99≤20μm。
8.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述第一部分包括10wt%~55wt%石墨。
9.根据权利要求8所述的电极组件，其特征在于，所述第一部分中的石墨的Dv50为1μm~8μm，Dv99≤30μm。
10.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述第一部分包括3wt%~20wt%粘接剂。
11.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述第一部分包括0.5wt%~5wt%点状导电剂。
12.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述第一部分包括0.05wt%~1.2wt%碳纳米管。
13.根据权利要求12所述的电极组件，其特征在于，所述碳纳米管的长径比≥1000。
14.根据权利要求12所述的电极组件，其特征在于，所述第一部分还包括1wt%~5wt%表面活性剂。
15.根据权利要求1~14任一项所述的电极组件，其特征在于，所述第一部分的单位面积重量为0.5mg/cm2~3.6mg/cm2。
16.根据权利要求1~14任一项所述的电极组件，其特征在于，所述第二部分包括质量比为（80~100）:（0~20）的石墨材料和硅基材料。
17.根据权利要求16所述的电极组件，其特征在于，所述第二部分中的硅基材料的Dv50为1μm~8μm，所述第二部分中的石墨的Dv50为1μm~20μm。
18.根据权利要求1~14任一项所述的电极组件，其特征在于，所述负极活性物质层的单位面积重量为5.19mg/cm2~14.26mg/cm2，压实密度为1.4g/cm3~1.85g/cm3。
19.根据权利要求1~14任一项所述的电极组件，其特征在于，所述第一部分的厚度为h1，所述第二部分的厚度为h2，h2÷h1≥0.9。
20.根据权利要求19所述的电极组件，其特征在于，所述h1为3μm~21.5μm，所述h2为19μm~62.5μm。
21.根据权利要求1~14任一项所述的电极组件，其特征在于，所述负极活性物质层的单位面积容量为C4，1.01C1≤C4≤1.2C1。
22.根据权利要求1~14任一项所述的电极组件，其特征在于，所述第二部分包括沿厚度方向的至少两个子部分，每个所述子部分中的硅基材料的质量百分数不同。
23.一种二次电池，其特征在于，所述二次电池包括权利要求1~22任一项所述的电极组件。
24.一种用电装置，其特征在于，所述用电装置包括权利要求23所述的二次电池。
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