CN116783736A - 电极组件、二次电池、电池模块、电池包及用电装置 - Google Patents

电极组件、二次电池、电池模块、电池包及用电装置 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种电极组件、二次电池、电池模块、电池包及用电装置，所述电极组件包括正极极片、负极极片以及位于所述正极极片和所述负极极片之间的隔离膜，所述正极极片满足0＜CAP1/CAP2＜1，CAP1表示以Ah计的第一正极膜层的容量，CAP2表示以Ah计的第二正极膜层的容量，所述电极组件满足R4/R3‑R2/R1≥0，R1表示以Ω计的第一正极膜层的电阻，R2表示以Ω计的第二正极膜层的电阻，R3表示以mΩ计的第一负极膜层的电阻，R4表示以mΩ计的第二负极膜层的电阻。本申请能大幅延长二次电池的循环寿命。

Description

电极组件、二次电池、电池模块、电池包及用电装置 技术领域
本申请属于电池技术领域，具体涉及一种电极组件、二次电池、电池模块、电池包及用电装置。
背景技术
近年来，随着二次电池在各类电子产品和新能源汽车等产业的应用及推广，其能量密度受到越来越多的关注。在二次电池充放电过程中，活性离子(例如锂离子)在正极极片和负极极片之间往返嵌入和脱出，由于活性材料结构变化、电解液分解、活性材料表面SEI膜的生成和破坏等，活性离子不可避免地被消耗，二次电池容量不断衰减且难以具有更长的循环寿命。
发明内容
本申请的目的在于提供一种电极组件、二次电池、电池模块、电池包及用电装置，旨在大幅延长二次电池的循环寿命。
本申请第一方面提供一种电极组件，其包括正极极片、负极极片以及位于所述正极极片和所述负极极片之间的隔离膜，所述正极极片包括正极集流体以及位于所述正极集流体相对的两个表面上的第一正极膜层和第二正极膜层，所述负极极片包括负极集流体以及位于所述负极集流体相对的两个表面上的第一负极膜层和第二负极膜层；所述第一正极膜层位于所述正极集流体靠近所述隔离膜的一侧并且所述第二负极膜层位于所述负极集流体靠近所述隔离膜的一侧，或，所述第一正极膜层位于所述正极集流体远离所述隔离膜的一侧并且所述第二负极膜层位于所述负极集流体远离所述隔离膜的一侧；其中，所述正极极片满足0＜CAP1/CAP2＜1，CAP1表示以Ah计的第一正极膜层的容量，CAP2表示以Ah计的第二正极膜层的容量，所述电极组件满足R 4/R 3-R 2/R 1≥0，R 1表示以Ω计的第一正极膜层的电阻，R 2表示以Ω计的第二正极膜层的电阻，R 3表示以mΩ计的第一负极膜层的电阻，R 4表示以mΩ计的第二负极膜层的电阻。
在本申请的电极组件中，正极极片两面存储的容量不同，通过合理设置正极极片两面电阻与负极极片两面电阻之间的关系，能够提升充电过程中低容量正极膜层的电压响应速度，增加低容量正极膜层与高容量正极膜层的电位差，从而使高容量正极膜层具有足量的活性离子预存。随着二次电池循环过程进行，这部分预存的活性离子还能逐步释放，以补充活性离子消耗，从而延缓二次电池容量衰减并大幅延长二次电池循环寿命。
在本申请任意实施方式中，电极组件满足0≤R 4/R 3-R 2/R 1≤20。可选地，电极组件满足0＜R 4/R 3-R 2/R 1≤20。可选地，0.1≤R 4/R 3-R 2/R 1≤2。
在本申请任意实施方式中，正极极片满足0.33≤CAP1/CAP2＜1。可选地，正极极 片满足0.5≤CAP1/CAP2＜1。可选地，正极极片满足0.5≤CAP1/CAP2≤0.9。
第一正极膜层的容量CAP1与第二正极膜层的容量CAP2的比值在合适的范围内时，能使二次电池在具有更长循环寿命的同时，还具有高能量密度。
在本申请任意实施方式中，0Ω＜R 1≤20Ω。可选地，0Ω＜R 1≤5Ω。
在本申请任意实施方式中，0Ω＜R 2≤20Ω。可选地，0Ω＜R 2≤5Ω。
在本申请任意实施方式中，0mΩ＜R 3≤200mΩ。可选地，0mΩ＜R 3≤50mΩ。
在本申请任意实施方式中，0mΩ＜R 4≤200mΩ。可选地，0mΩ＜R 4≤50mΩ。
第一正极膜层、第二正极膜层、第一负极膜层和第二负极膜层的电阻分别在合适的范围内时，正极极片和负极极片的一致性更好，有利于二次电池获得更长的循环寿命。
在本申请任意实施方式中，第一正极膜层包括第一正极活性材料，第二正极膜层包括第二正极活性材料，正极极片满足下述(1)～(3)中的一个或几个：(1)第一正极膜层的涂布重量小于第二正极膜层的涂布重量，(2)第一正极活性材料的克容量小于第二正极活性材料的克容量，(3)w 1＜w 2，w 1表示基于第一正极膜层的总质量，第一正极活性材料的质量百分含量，w 2表示基于第二正极膜层的总质量，第二正极活性材料的质量百分含量。
在本申请任意实施方式中，负极极片满足R 4/R 3≥1，且电极组件满足0≤R 4/R 3-R 2/R 1≤20。可选地，0≤R 4/R 3-R 2/R 1≤5。可选地，0.1≤R 4/R 3-R 2/R 1≤2。
在本申请任意实施方式中，负极极片满足R 4/R 3≥1，正极极片满足0＜R 2/R 1≤20，且电极组件满足0≤R 4/R 3-R 2/R 1≤20。可选地，0≤R 4/R 3-R 2/R 1≤5。可选地，0.1≤R 4/R 3-R 2/R 1≤2。
在本申请任意实施方式中，负极极片满足1≤R 4/R 3≤30，正极极片满足0＜R 2/R 1≤20，且电极组件满足0≤R 4/R 3-R 2/R 1≤20。可选地，0≤R 4/R 3-R 2/R 1≤5。可选地，0.1≤R 4/R 3-R 2/R 1≤2。
在本申请任意实施方式中，负极极片满足0＜R 4/R 3＜1，正极极片满足0＜R 2/R 1＜1，且电极组件满足0≤R 4/R 3-R 2/R 1＜1。可选地，0＜R 4/R 3-R 2/R 1＜1。可选地，0.1≤R 4/R 3-R 2/R 1≤0.9。
在本申请任意实施方式中，负极极片满足0＜R 4/R 3＜1，正极极片满足0.05≤R 2/R 1≤0.9，且电极组件满足0≤R 4/R 3-R 2/R 1＜1。可选地，0＜R 4/R 3-R 2/R 1＜1。可选地，0.1≤R 4/R 3-R 2/R 1≤0.9。
在本申请任意实施方式中，负极极片满足0.05≤R 4/R 3≤0.9，正极极片满足0.05≤R 2/R 1≤0.9，且电极组件满足0≤R 4/R 3-R 2/R 1＜1。可选地，0＜R 4/R 3-R 2/R 1＜1。
在本申请任意实施方式中，正极极片满足R 2/R 1＝1，且负极极片满足R 4/R 3＝1。
本申请第二方面提供一种二次电池，其包括外包装、电解质以及根据本申请第一方面的电极组件。
在本申请任意实施方式中，外包装包括壳体和盖板，壳体具有容纳腔和开口，电极组件容纳于容纳腔中，盖板用于封闭壳体的开口。
本申请第三方面提供一种电池模块，其包括本申请第二方面的二次电池。
本申请第四方面提供一种电池包，其包括本申请第二方面的二次电池、第三方面的电池模块中的一种。
本申请第五方面提供一种用电装置，其包括本申请第二方面的二次电池、第三方面的电池模块、第四方面的电池包中的至少一种。
本申请的电池模块、电池包和用电装置包括本申请提供的二次电池，因而至少具有与所述二次电池相同的优势。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。
图1是本申请的二次电池的一实施方式的示意图。
图2是本申请的二次电池的一实施方式的分解示意图。
图3是本申请的电极组件的一实施方式的结构示意图。
图4是本申请的电极组件的另一实施方式的结构示意图。
图5是本申请的电极组件的另一实施方式的结构示意图。
图6是本申请的电极组件的另一实施方式的结构示意图。
图7是本申请的电极组件的另一实施方式的结构示意图。
图8是本申请的电极组件的另一实施方式的结构示意图。
图9是本申请的电极组件的另一实施方式的结构示意图。
图10是本申请的电极组件的另一实施方式的结构示意图。
图11是本申请的电极组件的另一实施方式的结构示意图。
图12是本申请的电极组件的另一实施方式的结构示意图。
图13是本申请的电极组件的另一实施方式的结构示意图。
图14是本申请的电极组件的另一实施方式的结构示意图。
图15是本申请的电极组件的另一实施方式的结构示意图。
图16是本申请的电极组件的另一实施方式的结构示意图。
图17是本申请的电池模块的一实施方式的示意图。
图18是本申请的电池包的一实施方式的示意图。
图19是图18所示的电池包的实施方式的分解图。
图20是包含本申请的二次电池作为电源的用电装置的一实施方式的示意图。
具体实施方式
以下，适当地参照附图详细说明具体公开了本申请的电极组件、二次电池、电池模块、电池包及用电装置的实施方式。但是会有省略不必要的详细说明的情况。例如，有省略对已众所周知的事项的详细说明、实际相同结构的重复说明的情况。这是为了避免以下的说明不必要地变得冗长，便于本领域技术人员的理解。此外，附图及以下说明是为了本领域技术人员充分理解本申请而提供的，并不旨在限定权利要求书所记载的主题。
本申请所公开的“范围”以下限和上限的形式来限定，给定范围是通过选定一个下限和一个上限进行限定的，选定的下限和上限限定了特别范围的边界。这种方式进行限定的范围可以是包括端值或不包括端值的，并且可以进行任意地组合，即任何下限可以与任何上限组合形成一个范围。例如，如果针对特定参数列出了60-120和80-110的范围，理解为60-110和80-120的范围也是预料到的。此外，如果列出的最小范围值1和2，和如果列出了最大范围值3，4和5，则下面的范围可全部预料到：1-3、1-4、1-5、2-3、2-4和2-5。在本申请中，除非有其他说明，数值范围“a-b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示，其中a和b都是实数。例如数值范围“0-5”表示本文中已经全部列出了“0-5”之间的全部实数，“0-5”只是这些数值组合的缩略表示。另外，当表述某个参数为≥2的整数，则相当于公开了该参数为例如整数2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12等。
如果没有特别的说明，本申请的所有实施方式以及可选实施方式可以相互组合形成新的技术方案，并且这样的技术方案应被认为包含在本申请的公开内容中。
如果没有特别的说明，本申请的所有技术特征以及可选技术特征可以相互组合形成新的技术方案，并且这样的技术方案应被认为包含在本申请的公开内容中。
如果没有特别的说明，本申请的所有步骤可以顺序进行，也可以随机进行，优选是顺序进行的。例如，所述方法包括步骤(a)和(b)，表示所述方法可包括顺序进行的步骤(a)和(b)，也可以包括顺序进行的步骤(b)和(a)。例如，所述提到所述方法还可包括步骤(c)，表示步骤(c)可以任意顺序加入到所述方法，例如，所述方法可以包括步骤(a)、(b)和(c)，也可包括步骤(a)、(c)和(b)，也可以包括步骤(c)、(a)和(b)等。
如果没有特别的说明，本申请所提到的“包括”和“包含”表示开放式，也可以是封闭式。例如，所述“包括”和“包含”可以表示还可以包括或包含没有列出的其他组分，也可以仅包括或包含列出的组分。
如果没有特别的说明，在本申请中，术语“或”是包括性的。举例来说，短语“A或B”表示“A，B，或A和B两者”。更具体地，以下任一条件均满足条件“A或B”：A为真(或存在)并且B为假(或不存在)；A为假(或不存在)而B为真(或存在)；或A和B都为真(或存在)。
电极组件及二次电池
二次电池又称为充电电池或蓄电池，是指在电池放电后可通过充电的方式使活性材料激活而继续使用的电池。本申请对二次电池的形状没有特别的限制，其可以是圆柱形、方形或其他任意的形状。图1是作为一个示例的方形结构的二次电池5的示意图。
二次电池5包括外包装、电极组件以及电解质，所述外包装用于封装所述电极组件及所述电解质。在一些实施例中，二次电池的外包装可以是硬壳，例如硬塑料壳、铝壳、钢壳等。二次电池的外包装也可以是软包，例如袋式软包。软包的材质可以是塑料，如聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)中的一种或几种。在一些实施例中，如图2所示，外包装可包括壳体51和盖板53。其中，壳体51可包括底板和连接于底板上的侧板，底板和侧板围合形成容纳腔。壳体51具有与容纳腔连通的开口，盖板53用于盖设所述开口，以封闭所述容纳腔。电极组件52封装于所述容 纳腔，电解液浸润于电极组件52中。二次电池5所含电极组件52的数量可以为一个或几个，可根据需求来调节。
发明人经过大量研究提出了一种具有大幅延长循环寿命的电极组件。图3为根据本申请的电极组件的实施例的结构示意图。如图3所示，电极组件52包括正极极片10、负极极片20和隔离膜30，其中，隔离膜30位于正极极片10和负极极片20之间，正极极片10、负极极片20和隔离膜30可经卷绕工艺或叠片工艺形成电极组件52。
正极极片10包括第一正极膜层101、第二正极膜层102和正极集流体103，第一正极膜层101和第二正极膜层102位于正极集流体103相对的两个表面上。第一正极膜层101包括第一正极活性材料、第一正极导电剂和第一正极粘结剂，第二正极膜层102包括第二正极活性材料、第二正极导电剂和第二正极粘结剂。
负极极片20包括第一负极膜层201、第二负极膜层202和负极集流体203，第一负极膜层201和第二负极膜层202位于负极集流体203相对的两个表面上。第一负极膜层201包括第一负极活性材料、第一负极导电剂和第一负极粘结剂，第二负极膜层202包括第二负极活性材料、第二负极导电剂和第二负极粘结剂。
第一正极膜层101和第二负极膜层202同时靠近或远离隔离膜30设置。如图3所示，在一些实施例中，第一正极膜层101位于正极集流体103靠近隔离膜30的一侧并且第二负极膜层202位于负极集流体203靠近隔离膜30的一侧。如图4所示，在一些实施例中，第一正极膜层101位于正极集流体103远离隔离膜30的一侧并且第二负极膜层202位于负极集流体203远离隔离膜30的一侧。
在本申请的电极组件的实施例中，正极极片10满足0＜CAP1/CAP2＜1，CAP1表示以Ah计的第一正极膜层101的容量，CAP2表示以Ah计的第二正极膜层102的容量。电极组件52满足R 4/R 3-R 2/R 1≥0，R 1表示以Ω计的第一正极膜层101的电阻，R 2表示以Ω计的第二正极膜层102的电阻，R 3表示以mΩ计的第一负极膜层201的电阻，R 4表示以mΩ计的第二负极膜层202的电阻。
二次电池充电过程中，活性离子从正极脱出，活性离子脱出速率和脱出数量与二次电池充电电流和充电时间相关，充电电流越大、充电时间越长，活性离子脱出数量越多，脱出容量占比(即脱出容量与存储容量的比值)越高，正极电压越高。二次电池充电过程中，电流均匀分布在正极极片，低容量正极膜层(本申请中的第一正极膜层)和高容量正极膜层(本申请中的第二负极膜层)同时进行活性离子脱出且活性离子脱出数量一致。但是，由于低容量正极膜层和高容量正极膜层存储的容量不同，因此，低容量正极膜层和高容量正极膜层脱出容量占比不同、对应的电压也不同。同时，高容量正极膜层脱出容量占比较低容量正极膜层低，由于低容量正极膜层和高容量正极膜层为并联结构，二次电池充电截止电压会以先达到截止电压一侧触发，即以低容量正极膜层一侧触发，因此，高容量正极膜层能具有活性离子预存。此外，低容量正极膜层和高容量正极膜层之间存在电位差，因此，高容量正极膜层预存的活性离子还能逐步脱出溶解到电解液并转移至低容量正极膜层中，从而高容量正极膜层能够补充低容量正极膜层活性离子消耗，延缓二次电池容量衰减并大幅延长二次电池循环寿命。
常规正极极片双面涂布设计在实际应用过程中往往由于电压响应不够及时，导致正极极片无法实现活性离子预存，或没有足量的活性离子预存，对二次电池循环寿命提 升不明显，无法使二次电池具有更长的循环寿命。在本申请的电极组件中，正极极片两面存储的容量不同，通过合理设置正极极片两面电阻与负极极片两面电阻之间的关系，能够提升充电过程中低容量正极膜层的电压响应速度，增加低容量正极膜层与高容量正极膜层的电位差，从而使高容量正极膜层具有足量的活性离子预存。随着二次电池循环过程进行，这部分预存的活性离子还能逐步释放，以补充活性离子消耗，从而延缓二次电池容量衰减并大幅延长二次电池循环寿命。
当电极组件52不满足R 4/R 3-R 2/R 1≥0时，低容量正极膜层与高容量正极膜层脱出容量占比差异较小，高容量正极膜层没有足量的活性离子预存，对二次电池循环寿命提升不明显。
在本申请中，正极膜层的容量为本领域公知的含义，可以用本领域已知的仪器及方法进行测定。例如，采用蓝电测试仪进行测试。作为示例，正极膜层的容量可采用如下方法进行测试：将经冷压的正极极片其中一面的正极膜层擦拭掉得到单面涂布的正极极片，将单面涂布的正极极片冲切成面积为S 0的小圆片后，在手套箱中组装成扣式电池，以0.1mA恒流充电至充电截止电压，以0.1mA恒流放电至放电截止电压，得到放电容量CAP0，通过公式CAP0×S/S 0得到该正极膜层的容量，S 0为小圆片的面积，S为该正极膜层的面积。
具体地，第一正极膜层的容量CAP1可采用如下方法进行测试：将经冷压的正极极片的第二正极膜层擦拭掉后冲切成面积为S 0的小圆片，将小圆片在手套箱中组装成扣式电池，之后在蓝电测试仪上以0.1mA恒流充电至充电截止电压，再以0.1mA恒流放电至放电截止电压，得到放电容量CAP0，通过公式CAP0×S 1/S 0得到第一正极膜层的容量CAP1，S 0为小圆片的面积，S 1为第一正极膜层的面积。第二正极膜层的容量CAP2可采用如下方法进行测试：将经冷压的正极极片的第一正极膜层擦拭掉后冲切成面积为S 0的小圆片，将小圆片在手套箱中组装成扣式电池，之后在蓝电测试仪上以0.1mA恒流充电至充电截止电压，再以0.1mA恒流放电至放电截止电压，得到放电容量CAP0，通过公式CAP0×S 2/S 0得到第二正极膜层的容量CAP2，S 0为小圆片的面积，S 2为第二正极膜层的面积。
扣式电池可按照负极壳子、锂片、一滴电解液、隔离膜、一滴电解液、面积S 0的小圆片、垫片、弹片的顺序组装。扣式电池的直径可为14mm。测试时可通过使用水或其他溶剂擦拭掉极片其中一面的膜层。测试时可采用来自元能科技有限公司IEST的冲片机。
在本申请中，膜层电阻为本领域公知的含义，可以用本领域已知的仪器及方法进行测定。例如，采用极片电阻仪进行测试(例如，IEST BER1000型极片电阻仪，来自元能科技有限公司)。作为示例，各膜层电阻可采用如下方法进行测试：将经冷压的极片其中一面的膜层擦拭掉得到单面涂布的极片，将单面涂布的极片平行放置于极片电阻仪的两个导电端子之间，施加一定的压力固定，得到该膜层电阻。
具体地，第一正极膜层的电阻R 1可采用如下方法进行测试：将经冷压的正极极片的第二正极膜层擦拭掉，之后平行放置于极片电阻仪的两个导电端子之间，施加一定的压力固定，得到第一正极膜层的电阻R 1。第二正极膜层的电阻R 2可采用如下方法进行测试：将经冷压的正极极片的第一正极膜层擦拭掉，之后平行放置于极片电阻仪的两个导电端子之间，施加一定的压力固定，得到第二正极膜层的电阻R 2。第一负极膜层的电阻R 3可采用如下方法进行测试：将经冷压的负极极片的第二负极膜层擦拭掉，之后平行放 置于极片电阻仪的两个导电端子之间，施加一定的压力固定，得到第一负极膜层的电阻R 3。第二负极膜层的电阻R 4可采用如下方法进行测试：将经冷压的负极极片的第一负极膜层擦拭掉，之后平行放置于极片电阻仪的两个导电端子之间，施加一定的压力固定，得到第二负极膜层的电阻R 4。
可选地，导电端子的直径可为14mm，施加的压力可为15Mpa～27Mpa，采点的时间范围可为10s～20s。测试时可先将极片分切成一定面积(例如，10cm×10cm)再进行测试。测试时可通过使用水或其他溶剂擦拭掉极片其中一面的膜层。
需要说明的是，测试时极片(例如，正极极片或负极极片)可直接取新鲜制备的经冷压的极片，或从二次电池中获取极片。其中，从二次电池中获取极片的示例性方法如下：将二次电池满放后拆解出极片，将极片浸泡在有机溶剂(例如，碳酸二甲酯)中一段时间(例如，30min)，然后将极片取出并在一定温度和时间下干燥(例如，80℃，6h)。
在一些实施例中，电极组件52满足0≤R 4/R 3-R 2/R 1≤20。当R 4/R 3-R 2/R 1＞20时，二次电池充电时会快速达到充电截止电压，导致低容量正极膜层和高容量正极膜层中均有大量活性离子未脱出，降低二次电池的能量密度。
例如，R 4/R 3-R 2/R 1为0，0.05，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19，20或以上任何数值所组成的范围。可选地，电极组件52满足0≤R 4/R 3-R 2/R 1≤20，0≤R 4/R 3-R 2/R 1≤15，0≤R 4/R 3-R 2/R 1≤10，0≤R 4/R 3-R 2/R 1≤8，0≤R 4/R 3-R 2/R 1≤5，0≤R 4/R 3-R 2/R 1≤2，0＜R 4/R 3-R 2/R 1≤20，0＜R 4/R 3-R 2/R 1≤15，0＜R 4/R 3-R 2/R 1≤10，0＜R 4/R 3-R 2/R 1≤8，0＜R 4/R 3-R 2/R 1≤5，0＜R 4/R 3-R 2/R 1≤2，0.1≤R 4/R 3-R 2/R 1≤20，0.1≤R 4/R 3-R 2/R 1≤15，0.1≤R 4/R 3-R 2/R 1≤10，0.1≤R 4/R 3-R 2/R 1≤8，0.1≤R 4/R 3-R 2/R 1≤5，或0.1≤R 4/R 3-R 2/R 1≤2。
在正极极片10中，第一正极膜层101的容量CAP1小于第二正极膜层102的容量CAP2。例如，CAP1/CAP2为0.1，0.2，0.33，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9或以上任何数值所组成的范围。可选地，0＜CAP1/CAP2＜1，0.1≤CAP1/CAP2＜1，0.2≤CAP1/CAP2＜1，0.33≤CAP1/CAP2＜1，0.4≤CAP1/CAP2＜1，0.5≤CAP1/CAP2＜1，0＜CAP1/CAP2≤0.9，0.1≤CAP1/CAP2≤0.9，0.2≤CAP1/CAP2≤0.9，0.33≤CAP1/CAP2≤0.9，0.4≤CAP1/CAP2≤0.9，0.5≤CAP1/CAP2≤0.9，0＜CAP1/CAP2≤0.8，0.1≤CAP1/CAP2≤0.8，0.2≤CAP1/CAP2≤0.8，0.33≤CAP1/CAP2≤0.8，0.4≤CAP1/CAP2≤0.8，或0.5≤CAP1/CAP2≤0.8。
第一正极膜层的容量CAP1与第二正极膜层的容量CAP2的比值在合适的范围内时，能使二次电池在具有更长循环寿命的同时，还具有高能量密度。
在一些实施例中，第一正极膜层101的电阻R 1满足0Ω＜R 1≤20Ω。可选地，0Ω＜R 1≤5Ω。
在一些实施例中，第二正极膜层102的电阻R 2满足0Ω＜R 2≤20Ω。可选地，0Ω＜R 2≤5Ω。
在一些实施例中，第一负极膜层201的电阻R 3满足0mΩ＜R 3≤200mΩ。可选地，0mΩ＜R 3≤50mΩ。
在一些实施例中，第二负极膜层202的电阻R 4满足0mΩ＜R 4≤200mΩ。可选地，0mΩ＜R 4≤50mΩ。
第一正极膜层、第二正极膜层、第一负极膜层和第二负极膜层的电阻分别在合适的范围内时，正极极片和负极极片的一致性更好，有利于二次电池获得更长的循环寿命。
在一些实施例中，负极极片20满足R 4/R 3≥1，且电极组件52满足0≤R 4/R 3-R 2/R 1≤20，此时，二次电池在具有更长循环寿命的同时，还具有高能量密度。
例如，R 4/R 3为1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19，20，21，22，23，24，25，26，27，28，29，30或以上任何数值所组成的范围。可选地，负极极片20满足1≤R 4/R 3≤30，1≤R 4/R 3≤25，1≤R 4/R 3≤20，1≤R 4/R 3≤15，1≤R 4/R 3≤10，1≤R 4/R 3≤8，1≤R 4/R 3≤5，1≤R 4/R 3≤4，1≤R 4/R 3≤3，1≤R 4/R 3≤2，1＜R 4/R 3≤30，1＜R 4/R 3≤25，1＜R 4/R 3≤20，1＜R 4/R 3≤15，1＜R 4/R 3≤10，1＜R 4/R 3≤8，1＜R 4/R 3≤5，1＜R 4/R 3≤4，1＜R 4/R 3≤3，或1＜R 4/R 3≤2。
例如，R 4/R 3-R 2/R 1为0，0.05，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19，20或以上任何数值所组成的范围。可选地，电极组件52满足0≤R 4/R 3-R 2/R 1≤20，0≤R 4/R 3-R 2/R 1≤15，0≤R 4/R 3-R 2/R 1≤10，0≤R 4/R 3-R 2/R 1≤8，0≤R 4/R 3-R 2/R 1≤5，0≤R 4/R 3-R 2/R 1≤2，0＜R 4/R 3-R 2/R 1≤20，0＜R 4/R 3-R 2/R 1≤15，0＜R 4/R 3-R 2/R 1≤10，0＜R 4/R 3-R 2/R 1≤8，0＜R 4/R 3-R 2/R 1≤5，0＜R 4/R 3-R 2/R 1≤2，0.1≤R 4/R 3-R 2/R 1≤20，0.1≤R 4/R 3-R 2/R 1≤15，0.1≤R 4/R 3-R 2/R 1≤10，0.1≤R 4/R 3-R 2/R 1≤8，0.1≤R 4/R 3-R 2/R 1≤5，或0.1≤R 4/R 3-R 2/R 1≤2。
此时对第一正极膜层101与第二正极膜层102的电阻比值R 2/R 1没有特别的限制，R 2/R 1可大于1、等于1、或小于1。例如，R 2/R 1为0.05，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19，20或以上任何数值所组成的范围。可选地，正极极片10满足0＜R 2/R 1≤20，0＜R 2/R 1≤15，0＜R 2/R 1≤10，0＜R 2/R 1≤8，0＜R 2/R 1≤5，0＜R 2/R 1≤4，0＜R 2/R 1≤3，0＜R 2/R 1≤2，或0＜R 2/R 1≤1。
例如，负极极片20满足R 4/R 3≥1，正极极片10满足0＜R 2/R 1≤20，且电极组件52满足0≤R 4/R 3-R 2/R 1≤20。可选地，电极组件52满足0＜R 4/R 3-R 2/R 1≤20。可选地，电极组件52满足0≤R 4/R 3-R 2/R 1≤5。可选地，电极组件52满足0＜R 4/R 3-R 2/R 1≤5。可选地，电极组件52满足0.1≤R 4/R 3-R 2/R 1≤2。
例如，负极极片20满足1≤R 4/R 3≤30，正极极片10满足0＜R 2/R 1≤20，且电极组件52满足0≤R 4/R 3-R 2/R 1≤20。可选地，电极组件52满足0＜R 4/R 3-R 2/R 1≤20。可选地，电极组件52满足0≤R 4/R 3-R 2/R 1≤5。可选地，电极组件52满足0＜R 4/R 3-R 2/R 1≤5。可选地，电极组件52满足0.1≤R 4/R 3-R 2/R 1≤2。
在一些实施例中，负极极片20满足0＜R 4/R 3＜1，正极极片10满足0＜R 2/R 1＜1，且电极组件52满足0≤R 4/R 3-R 2/R 1＜1，此时，二次电池在具有更长循环寿命的同时，还具有高能量密度。
例如，R 4/R 3为0.05，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9或以上任何数值所组成的范围。可选地，负极极片20满足0＜R 4/R 3≤0.9，0＜R 4/R 3≤0.8，0＜R 4/R 3≤0.7， 0＜R 4/R 3≤0.6，0.05≤R 4/R 3＜1，0.05≤R 4/R 3≤0.9，0.05≤R 4/R 3≤0.8，0.05≤R 4/R 3≤0.7，0.05≤R 4/R 3≤0.6，0.1≤R 4/R 3＜1，0.1≤R 4/R 3≤0.9，0.1≤R 4/R 3≤0.8，0.1≤R 4/R 3≤0.7，0.1≤R 4/R 3≤0.6，0.2≤R 4/R 3＜1，0.2≤R 4/R 3≤0.9，0.2≤R 4/R 3≤0.8，0.2≤R 4/R 3≤0.7，或0.2≤R 4/R 3≤0.6。
例如，R 2/R 1为0.05，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9或以上任何数值所组成的范围。可选地，正极极片10满足0＜R 2/R 1≤0.9，0＜R 2/R 1≤0.8，0＜R 2/R 1≤0.7，0＜R 2/R 1≤0.6，0.05≤R 2/R 1＜1，0.05≤R 2/R 1≤0.9，0.05≤R 2/R 1≤0.8，0.05≤R 2/R 1≤0.7，0.05≤R 2/R 1≤0.6，0.1≤R 2/R 1＜1，0.1≤R 2/R 1≤0.9，0.1≤R 2/R 1≤0.8，0.1≤R 2/R 1≤0.7，0.1≤R 2/R 1≤0.6，0.2≤R 2/R 1＜1，0.2≤R 2/R 1≤0.9，0.2≤R 2/R 1≤0.8，0.2≤R 2/R 1≤0.7，或0.2≤R 2/R 1≤0.6。
例如，R 4/R 3-R 2/R 1为0，0.05，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9或以上任何数值所组成的范围。可选地，电极组件52满足0≤R 4/R 3-R 2/R 1＜1，0≤R 4/R 3-R 2/R 1≤0.9，0≤R 4/R 3-R 2/R 1≤0.8，0≤R 4/R 3-R 2/R 1≤0.7，0≤R 4/R 3-R 2/R 1≤0.6，0＜R 4/R 3-R 2/R 1＜1，0＜R 4/R 3-R 2/R 1≤0.9，0＜R 4/R 3-R 2/R 1≤0.8，0＜R 4/R 3-R 2/R 1≤0.7，0＜R 4/R 3-R 2/R 1≤0.6，0.05≤R 4/R 3-R 2/R 1＜1，0.05≤R 4/R 3-R 2/R 1≤0.9，0.05≤R 4/R 3-R 2/R 1≤0.8，0.05≤R 4/R 3-R 2/R 1≤0.7，0.05≤R 4/R 3-R 2/R 1≤0.6，0.1≤R 4/R 3-R 2/R 1＜1，0.1≤R 4/R 3-R 2/R 1≤0.9，0.1≤R 4/R 3-R 2/R 1≤0.8，0.1≤R 4/R 3-R 2/R 1≤0.7，0.1≤R 4/R 3-R 2/R 1≤0.6，0.2≤R 4/R 3-R 2/R 1＜1，0.2≤R 4/R 3-R 2/R 1≤0.9，0.2≤R 4/R 3-R 2/R 1≤0.8，0.2≤R 4/R 3-R 2/R 1≤0.7，或0.2≤R 4/R 3-R 2/R 1≤0.6。
例如，负极极片20满足0＜R 4/R 3＜1，正极极片10满足0＜R 2/R 1＜1，电极组件52满足0＜R 4/R 3-R 2/R 1＜1。
例如，负极极片20满足0＜R 4/R 3＜1，正极极片10满足0＜R 2/R 1＜1，电极组件52满足0.1≤R 4/R 3-R 2/R 1≤0.9。
例如，负极极片20满足0＜R 4/R 3＜1，正极极片10满足0.05≤R 4/R 3≤0.9，电极组件52满足0≤R 4/R 3-R 2/R 1＜1。
例如，负极极片20满足0＜R 4/R 3＜1，正极极片10满足0.05≤R 4/R 3≤0.9，电极组件52满足0＜R 4/R 3-R 2/R 1＜1。
例如，负极极片20满足0＜R 4/R 3＜1，正极极片10满足0.05≤R 4/R 3≤0.9，电极组件52满足0.1≤R 4/R 3-R 2/R 1≤0.9。
例如，负极极片20满足0.05≤R 4/R 3≤0.9，正极极片10满足0.05≤R 4/R 3≤0.9，电极组件52满足0≤R 4/R 3-R 2/R 1＜1。
例如，负极极片20满足0.05≤R 4/R 3≤0.9，正极极片10满足0.05≤R 4/R 3≤0.9，电极组件52满足0＜R 4/R 3-R 2/R 1＜1。
例如，负极极片20满足0.05≤R 4/R 3≤0.9，正极极片10满足0.05≤R 4/R 3≤0.9，电极组件52满足0.1≤R 4/R 3-R 2/R 1≤0.8。
在一些实施例中，正极极片10满足R 2/R 1＝1，负极极片20满足R 4/R 3＝1，此时电极组件52满足R 4/R 3-R 2/R 1＝0。
需要说明的是，具有多种理论可行的方式可以调节第一正极膜层101的容量CAP1、以及第二正极膜层102的容量CAP2。在本申请中，列举了其中一些调节方式，应当理解的 是，本说明书中所列举的方式，仅是为了解释本申请，并非为了限定本申请。
作为示例，正极极片10满足下述(1)～(3)中的一个或几个时，第一正极膜层101的容量CAP1小于第二正极膜层102的容量CAP2。
(1)第一正极膜层101的涂布重量小于第二正极膜层102的涂布重量。
(2)所述第一正极活性材料的克容量小于所述第二正极活性材料的克容量。
(3)w 1＜w 2，w 1表示基于第一正极膜层101的总质量，所述第一正极活性材料的质量百分含量，w 2表示基于第二正极膜层102的总质量，所述第二正极活性材料的质量百分含量。
需要说明的是，具有多种理论可行的方式可以调节第一正极膜层101的电阻R 1、第二正极膜层102的电阻R 2、第一负极膜层201的电阻R 3、以及第二负极膜层202的电阻R 4。在本申请中，列举了其中一些调节方式，应当理解的是，本说明书中所列举的方式，仅是为了解释本申请，并非为了限定本申请。
作为示例，正极极片10满足下述(4)～(10)中的一个或几个时，第二正极膜层102的电阻R 2小于第一正极膜层101的电阻R 1。
(4)所述第二正极活性材料的表面具有导电碳层。所述第二正极活性材料的表面具有导电碳层，所述第一正极活性材料的表面不具有导电碳层时，可以使第二正极膜层102的电阻R 2小于第一正极膜层101的电阻R 1。
(5)所述第二正极导电剂的电导率大于所述第一正极导电剂的电导率。通过使第二正极膜层102包含电导率更高的第二正极导电剂，可以使第二正极膜层102的电阻R 2小于第一正极膜层101的电阻R 1。
(6)w 3＜w 4，w 3表示基于第一正极膜层101的总质量，所述第一正极导电剂的质量百分含量，w 4表示基于第二正极膜层102的总质量，所述第二正极导电剂的质量百分含量。
(7)w 5＞w 6，w 5表示基于第一正极膜层101的总质量，所述第一正极粘结剂的质量百分含量，w 6表示基于第二正极膜层102的总质量，所述第二正极粘结剂的质量百分含量。
(8)第二正极膜层102的压实密度小于第一正极膜层101的压实密度。
(9)如图5所示，第二正极膜层102包括第二正极主体层1021和第二正极导电碳层1022，第二正极导电碳层1022位于第二正极主体层1021相对的两个表面其中的至少一个表面上。
(10)如图6所示，第一正极膜层101包括第一正极主体层1011和第一正极陶瓷层1013，第一正极陶瓷层1013位于第一正极主体层1011相对的两个表面其中的至少一个表面上。可选地，第一正极陶瓷层1013包括氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷、氮化硼陶瓷中的一种或几种。
可以理解的是，尽管图5示出第二正极导电碳层1022位于第二正极主体层1021相对的两个表面上，但是在其他的实施例中，第二正极导电碳层1022还可以位于第二正极主体层1021相对的两个表面其中一个表面上。尽管图6示出第一正极陶瓷层1013位于第一正极主体层1011相对的两个表面上，但是在其他的实施例中，第一正极陶瓷层1013还可以位于第一正极主体层1011相对的两个表面其中一个表面上。如图7所示，正极极片10还 可以同时满足上述(9)和(10)，以使第二正极膜层102的电阻R 2小于第一正极膜层101的电阻R 1。
作为示例，正极极片10满足下述(11)～(17)中的一个或几个时，第二正极膜层102的电阻R 2大于第一正极膜层101的电阻R 1。
(11)所述第一极活性材料的表面具有导电碳层。所述第一正极活性材料的表面具有导电碳层，所述第二正极活性材料的表面不具有导电碳层时，可以使第二正极膜层102的电阻R 2大于第一正极膜层101的电阻R 1。
(12)所述第二正极导电剂的电导率小于所述第一正极导电剂的电导率。通过使第一正极膜层101包含电导率更高的第一正极导电剂，可以使第二正极膜层102的电阻R 2大于第一正极膜层101的电阻R 1。
(13)w 3＞w 4，w 3表示基于第一正极膜层101的总质量，所述第一正极导电剂的质量百分含量，w 4表示基于第二正极膜层102的总质量，所述第二正极导电剂的质量百分含量。
(14)w 5＜w 6，w 5表示基于第一正极膜层101的总质量，所述第一正极粘结剂的质量百分含量，w 6表示基于第二正极膜层102的总质量，所述第二正极粘结剂的质量百分含量。
(15)第二正极膜层102的压实密度大于第一正极膜层101的压实密度。
(16)如图8所示，第一正极膜层101包括第一正极主体层1011和第一正极导电碳层1012，第一正极导电碳层1012位于第一正极主体层1011相对的两个表面其中的至少一个表面上。
(17)如图9所示，第二正极膜层102包括第二正极主体层1021和第二正极陶瓷层1023，第二正极陶瓷层1023位于第二正极主体层1021相对的两个表面其中的至少一个表面上。可选地，第二正极陶瓷层1023包括氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷、氮化硼陶瓷中的一种或几种。
可以理解的是，尽管图8示出第一正极导电碳层1012位于第一正极主体层1011相对的两个表面上，但是在其他的实施例中，第一正极导电碳层1012还可以位于第一正极主体层1011相对的两个表面其中一个表面上。尽管图9示出第二正极陶瓷层1023位于第二正极主体层1021相对的两个表面上，但是在其他的实施例中，第二正极陶瓷层1023还可以位于第二正极主体层1021相对的两个表面其中一个表面上。如图10所示，正极极片10还可以同时满足上述(16)和(17)，以使第二正极膜层102的电阻R 2大于第一正极膜层101的电阻R 1。
作为示例，负极极片20满足下述(a)～(g)中的一个或几个时，第二负极膜层202的电阻R 4大于第一负极膜层201的电阻R 3。
(a)所述第一负极活性材料的表面具有导电碳层。所述第一负极活性材料的表面具有导电碳层，所述第二负极活性材料的表面不具有导电碳层时，可以使第二负极膜层202的电阻R 4大于第一负极膜层201的电阻R 3。
(b)所述第一负极导电剂的电导率大于所述第二负极导电剂的电导率。通过使第一负极膜层201包含电导率更高的第一负极导电剂，可以使第二负极膜层202的电阻R 4大于第一负极膜层201的电阻R 3。
(c)w 7＞w 8，w 7表示基于第一负极膜层201的总质量，所述第一负极导电剂的质量百分含量，w 8表示基于第二负极膜层202的总质量，所述第二负极导电剂的质量百分含量。
(d)w 9＜w 10，w 9表示基于第一负极膜层201的总质量，所述第一负极粘结剂的质量百分含量，w 10表示基于所述第二负极膜层202的总质量，所述第二负极粘结剂的质量百分含量。
(e)第一负极膜层201的压实密度小于第二负极膜层202的压实密度。
(f)如图11所示，第一负极膜层201包括第一负极主体层2011和第一负极导电碳层2012，第一负极导电碳层2012位于第一负极主体层2011相对的两个表面其中的至少一个表面上。
(g)如图12所示，第二负极膜层202包括第二负极主体层2021和第二负极陶瓷层2023，第二负极陶瓷层2023位于第二负极主体层2021相对的两个表面其中的至少一个表面上。可选地，第二负极陶瓷层2023包括氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷、氮化硼陶瓷中的一种或几种。
可以理解的是，尽管图11示出第一负极导电碳层2012位于第一负极主体层2011相对的两个表面上，但是在其他的实施例中，第一负极导电碳层2012还可以位于第一负极主体层2011相对的两个表面其中一个表面上。尽管图12示出第二负极陶瓷层2023位于第二负极主体层2021相对的两个表面上，但是在其他的实施例中，第二负极陶瓷层2023还可以位于第二负极主体层2021相对的两个表面其中一个表面上。如图13所示，负极极片20还可以同时满足上述(f)和(g)，以使第二负极膜层202的电阻R 4大于第一负极膜层201的电阻R 3。
作为示例，负极极片20满足下述(h)～(n)中的一个或几个时，第二负极膜层202的电阻R 4小于第一负极膜层201的电阻R 3。
(h)所述第二负极活性材料的表面具有导电碳层。所述第一负极活性材料的表面不具有导电碳层，所述第二负极活性材料的表面具有导电碳层时，可以使第二负极膜层202的电阻R 4小于第一负极膜层201的电阻R 3。
(i)所述第一负极导电剂的电导率小于所述第二负极导电剂的电导率。通过使第二负极膜层202包含电导率更高的第二负极导电剂，可以使第二负极膜层202的电阻R 4小于第一负极膜层201的电阻R 3。
(j)w 7＜w 8，w 7表示基于第一负极膜层201的总质量，所述第一负极导电剂的质量百分含量，w 8表示基于第二负极膜层202的总质量，所述第二负极导电剂的质量百分含量。
(k)w 9＞w 10，w 9表示基于第一负极膜层201的总质量，所述第一负极粘结剂的质量百分含量，w 10表示基于第二负极膜层202的总质量，所述第二负极粘结剂的质量百分含量。
(l)第一负极膜层201的压实密度大于第二负极膜层202的压实密度。
(m)如图14所示，第二负极膜层202包括第二负极主体层2021和第二负极导电碳层2022，第二负极导电碳层2022位于第二负极主体层2021相对的两个表面其中的至少一个表面上。
(n)如图15所示，第一负极膜层201包括第一负极主体层2011和第一负极陶瓷层2013，第一负极陶瓷层2013位于第一负极主体层2011相对的两个表面其中的至少一个表面上。可选地，第一负极陶瓷层2013包括氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷、氮化硼陶瓷中的一种或几种。
可以理解的是，尽管图14示出第二负极导电碳层2022位于第二负极主体层2021相对的两个表面上，但是在其他的实施例中，第二负极导电碳层2022位于第二负极主体层2021相对的两个表面其中一个表面上。尽管图15示出第一负极陶瓷层2013位于第一负极主体层2011相对的两个表面上，但是在其他的实施例中，第一负极陶瓷层2013位于第一负极主体层2011相对的两个表面其中一个表面上。如图16所示，负极极片20还可以同时满足上述(m)和(n)，以使第二负极膜层202的电阻R 4小于第一负极膜层201的电阻R 3。
在一些实施例中，正极集流体可采用金属箔片或复合集流体。作为金属箔片的示例，正极集流体可采用铝箔。复合集流体可包括高分子材料基层以及形成于高分子材料基层至少一个表面上的金属材料层。作为示例，金属材料可选自铝、铝合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银、银合金中的一种或几种。作为示例，高分子材料基层可选自聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)等。
在一些实施例中，第一正极活性材料和第二正极活性材料可采用本领域公知的用于二次电池的正极活性材料。作为示例，第一正极活性材料和第二正极活性材料各地独立地包括锂过渡金属氧化物、橄榄石结构的含锂磷酸盐及其各自的改性化合物中的一种或几种。锂过渡金属氧化物的示例可包括但不限于锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物、锂镍钴氧化物、锂锰钴氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴锰氧化物、锂镍钴铝氧化物及其改性化合物中的一种或几种。橄榄石结构的含锂磷酸盐的示例可包括但不限于磷酸铁锂、磷酸铁锂与碳的复合材料、磷酸锰锂、磷酸锰锂与碳的复合材料、磷酸锰铁锂、磷酸锰铁锂与碳的复合材料及其各自的改性化合物中的一种或几种。本申请并不限定于这些材料，还可以使用其他可被用作二次电池正极活性材料的传统公知的材料。这些正极活性材料可以仅单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。
在一些实施例中，上述各正极活性材料的改性化合物可以是对正极活性材料进行掺杂改性、表面包覆改性、或掺杂同时表面包覆改性。
在一些实施例中，为了进一步提高二次电池的能量密度，第一正极活性材料和第二正极活性材料还可以各地独立地包括式1所示的锂过渡金属氧化物及其改性化合物中的一种或几种。
Li aNi bCo cM dO eA f 式1
式1中，0.8≤a≤1.2，0.5≤b＜1，0＜c＜1，0＜d＜1，1≤e≤2，0≤f≤1，M选自Mn、Al、Zr、Zn、Cu、Cr、Mg、Fe、V、Ti及B中的一种或几种，A选自N、F、S及Cl中的一种或几种。
在一些实施例中，作为示例，第一正极粘结剂和第二正极粘结剂各自独立地包括聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、偏氟乙烯-四氟乙烯-丙烯三元共聚物、偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯三元共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、含氟丙烯酸酯树脂中的一种或几种。
在一些实施例中，作为示例，第一正极导电剂和第二正极导电剂各自独立地包括超导碳、导电石墨(例如KS-6)、乙炔黑、炭黑(例如Super P)、科琴黑、碳点、碳纳米管(CNT)、石墨烯、碳纳米纤维中的一种或几种。
在一些实施例中，第一正极膜层和第二正极膜层通常是将正极浆料涂布在正极集流体上，经干燥、冷压而成的。正极浆料通常是将正极活性材料、正极导电剂、正极粘结剂以及任意的其他组分分散于溶剂中并搅拌均匀而形成的。溶剂可以是N-甲基吡咯烷酮(NMP)，但不限于此。
在一些实施例中，负极集流体可采用金属箔片或复合集流体。作为金属箔片的示例，可采用铜箔。复合集流体可包括高分子材料基层以及形成于高分子材料基层至少一个表面上的金属材料层。作为示例，金属材料可选自铜、铜合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银、银合金中的一种或几种。作为示例，高分子材料基层可选自聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)等。
在一些实施例中，第一负极活性材料和第二负极活性材料可采用本领域公知的用于二次电池的负极活性材料。作为示例，第一负极活性材料和第二负极活性材料各自独立地包括人造石墨、天然石墨、软炭、硬炭、硅基材料、锡基材料、钛酸锂中的一种或几种。硅基材料可选自单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物、硅氮复合物以及硅合金中的一种或几种。锡基材料可选自单质锡、锡氧化合物以及锡合金中的一种或几种。但本申请并不限定于这些材料，还可以使用其他可被用作二次电池负极活性材料的传统公知的材料。这些负极活性材料可以仅单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。
在一些实施例中，作为示例，第一负极粘结剂和第二负极粘结剂各自独立地包括丁苯橡胶(SBR)、聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯酸钠(PAAS)、聚丙烯酰胺(PAM)、聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)、聚甲基丙烯酸(PMAA)及羧甲基壳聚糖(CMCS)中的一种或几种。
在一些实施例中，作为示例，第一负极导电剂和第二负极导电剂各自独立地包括超导碳、导电石墨(例如KS-6)、乙炔黑、炭黑(例如Super P)、科琴黑、碳点、碳纳米管(CNT)、石墨烯及碳纳米纤维中的一种或几种。
在一些实施例中，第一负极膜层和第二负极膜层还可选地包括其他助剂，例如增稠剂(如羧甲基纤维素钠CMC-Na)。
在一些实施例中，第一负极膜层和第二负极膜层通常是将负极浆料涂布在负极集流体上，经干燥、冷压而成的。负极浆料通常是将负极活性材料、负极导电剂、负极粘结剂以及任意的其他组分分散于溶剂中并搅拌均匀而形成的。溶剂可以是去离子水，但不限于此。
[电解质]
电解质在正极极片和负极极片之间起到传导活性离子的作用。本申请的二次电池对电解质的种类没有具体的限制，可根据需求进行选择。例如，电解质可以选自固态电解质及液态电解质(即电解液)中的至少一种。
在一些实施例中，电解质采用电解液。电解液包括电解质盐和溶剂。
在一些实施例中，电解质盐的种类不受具体的限制，可根据实际需求进行选择。 作为示例，电解质盐可选自六氟磷酸锂LiPF 6、四氟硼酸锂LiBF 4、高氯酸锂LiClO 4、六氟砷酸锂LiAsF 6、双氟磺酰亚胺锂LiFSI、双三氟甲磺酰亚胺锂LiTFSI、三氟甲磺酸锂LiTFS、二氟草酸硼酸锂LiDFOB、二草酸硼酸锂LiBOB、二氟磷酸锂LiPO 2F 2、二氟二草酸磷酸锂LiDFOP及四氟草酸磷酸锂LiTFOP中的一种或几种。
在一些实施例中，溶剂的种类不受具体的限制，可根据实际需求进行选择。作为示例，溶剂可选自碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸乙丙酯(EPC)、碳酸亚丁酯(BC)、氟代碳酸亚乙酯(FEC)、甲酸甲酯(MF)、乙酸甲酯(MA)、乙酸乙酯(EA)、乙酸丙酯(PA)、丙酸甲酯(MP)、丙酸乙酯(EP)、丙酸丙酯(PP)、丁酸甲酯(MB)、丁酸乙酯(EB)、1,4-丁内酯(GBL)、环丁砜(SF)、二甲砜(MSM)、甲乙砜(EMS)及二乙砜(ESE)中的一种或几种。
在一些实施例中，溶剂为非水溶剂。
在一些实施例中，电解液中还可选地包括添加剂。例如添加剂可以包括负极成膜添加剂，也可以包括正极成膜添加剂，还可以包括能够改善电池某些性能的添加剂，例如改善电池过充性能的添加剂、改善电池高温性能的添加剂、改善电池低温性能的添加剂等。
[隔离膜]
采用电解液的二次电池、以及一些采用固态电解质的二次电池中，还包括隔离膜。隔离膜设置在正极极片和负极极片之间，主要起到防止正负极短路的作用，同时可以使活性离子通过。本申请对隔离膜的种类没有特别的限制，可以选用任意公知的具有良好的化学稳定性和机械稳定性的多孔结构隔离膜。
在一些实施例中，隔离膜的材质可以选自玻璃纤维、无纺布、聚乙烯、聚丙烯及聚偏二氟乙烯中的一种或几种。隔离膜可以是单层薄膜，也可以是多层复合薄膜。隔离膜为多层复合薄膜时，各层的材料可相同或不同。
[电极组件制备方法]
本申请还提供一种用于制备电极组件的方法，所述方法可包括如下步骤：
S10，将第一正极活性材料、第一正极导电剂、第一正极粘结剂分散于溶剂中并搅拌均匀形成第一正极浆料，将第二正极活性材料、第二正极导电剂、第二正极粘结剂分散于溶剂中并搅拌均匀形成第二正极浆料，将第一正极浆料和第二正极浆料分别涂布在正极集流体相对的两个表面上，经干燥、冷压得到正极极片，其中，第一正极浆料和第二正极浆料分别形成第一正极膜层和第二正极膜层；
S20，将第一负极活性材料、第一负极导电剂、第一负极粘结剂分散于溶剂中并搅拌均匀形成第一负极浆料，将第二负极活性材料、第二负极导电剂、第二负极粘结剂分散于溶剂中并搅拌均匀形成第二负极浆料，将第一负极浆料和第二负极浆料分别涂布在负极集流体相对的两个表面上，经干燥、冷压得到负极极片，其中第一负极浆料和第二负极浆料分别形成第一负极膜层和第二负极膜层；
S30，将正极极片、隔离膜和负极极片组装成电极组件，其中，第一正极膜层位于正极集流体靠近隔离膜的一侧并且第二负极膜层位于负极集流体靠近隔离膜的一侧， 或，第一正极膜层位于正极集流体远离所述隔离膜的一侧并且第二负极膜层位于负极集流体远离隔离膜的一侧；
S40，对电极组件进行检测，从中筛选出同时满足0＜CAP1/CAP2＜1和R 4/R 3-R 2/R 1≥0的电极组件，其中，CAP1表示以Ah计的第一正极膜层的容量，CAP2表示以Ah计的第二正极膜层的容量，R 1表示以Ω计的第一正极膜层的电阻，R 2表示以Ω计的第二正极膜层的电阻，R 3表示以mΩ计的第一负极膜层的电阻，R 4表示以mΩ计的第二负极膜层的电阻。
通过本申请的方法得到的电极组件，均能大幅延长二次电池的循环寿命。
在一些实施例中，作为示例，可将正极极片、隔离膜、负极极片经卷绕工艺或叠片工艺形成电极组件。
在一些实施例中，在步骤S40中，可选地，筛选出同时满足0.33≤CAP1/CAP2＜1和0≤R 4/R 3-R 2/R 1≤20的电极组件。
在一些实施例中，在步骤S40中，可选地，筛选出同时满足0.5≤CAP1/CAP2＜1和0＜R 4/R 3-R 2/R 1≤20的电极组件。
在一些实施例中，在步骤S40中，可选地，筛选出同时满足0.5≤CAP1/CAP2≤0.9和0.1≤R 4/R 3-R 2/R 1≤2的电极组件。
在一些实施例中，所述方法还包括如下步骤：S50，筛选出进一步同时满足1≤R 4/R 3≤30和0＜R 2/R 1≤20的电极组件。
在一些实施例中，所述方法还包括如下步骤：S50，筛选出进一步同时满足0＜R 4/R 3＜1和0＜R 2/R 1＜1的电极组件。
在一些实施例中，所述方法还包括如下步骤：S50，筛选出进一步同时满足R 4/R 3＝1和R 2/R 1＝1的电极组件。
电池模块及电池包
在本申请的一些实施例中，根据本申请的二次电池可以组装成电池模块，电池模块所含二次电池的数量可以为多个，具体数量可根据电池模块的应用和容量来调节。
图17是作为一个示例的电池模块4的示意图。如图17所示，在电池模块4中，多个二次电池5可以是沿电池模块4的长度方向依次排列设置。当然，也可以按照其他任意的方式进行排布。进一步可以通过紧固件将该多个二次电池5进行固定。
可选地，电池模块4还可以包括具有容纳空间的外壳，多个二次电池5容纳于该容纳空间。
在本申请的一些实施例中，上述电池模块还可以组装成电池包，电池包所含电池模块的数量可以根据电池包的应用和容量进行调节。
图18和图19是作为一个示例的电池包1的示意图。如图18和图19所示，在电池包1中可以包括电池箱和设置于电池箱中的多个电池模块4。电池箱包括上箱体2和下箱体3，上箱体2用于盖设下箱体3，并形成用于容纳电池模块4的封闭空间。多个电池模块4可以按照任意的方式排布于电池箱中。
用电装置
本申请的实施方式还提供一种用电装置，所述用电装置包括本申请的二次电池、电池模块、电池包中的至少一种。所述二次电池、电池模块或电池包可以用作所述用电 装置的电源，也可以用作所述用电装置的能量存储单元。所述用电装置可以但不限于是移动设备(例如手机、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)、电气列车、船舶及卫星、储能系统等。
所述用电装置可以根据其使用需求来选择二次电池、电池模块或电池包。
图20是作为一个示例的用电装置的示意图。该用电装置为纯电动车、混合动力电动车、或插电式混合动力电动车等。为了满足该用电装置对高功率和高能量密度的需求，可以采用电池包或电池模块。
作为另一个示例的用电装置可以是手机、平板电脑、笔记本电脑等。该用电装置通常要求轻薄化，可以采用二次电池作为电源。
实施例
下述实施例更具体地描述了本申请公开的内容，这些实施例仅仅用于阐述性说明，因为在本申请公开内容的范围内进行各种修改和变化对本领域技术人员来说是明显的。除非另有声明，以下实施例中所报道的所有份、百分比、和比值都是基于重量计，而且实施例中使用的所有试剂都可商购获得或是按照常规方法进行合成获得，并且可直接使用而无需进一步处理，以及实施例中使用的仪器均可商购获得。
实施例1
二次电池的结构如图3所示。
正极极片的制备
将正极活性材料LiNi 0.5Co 0.2Mn 0.3O 2、粘结剂PVDF、导电剂Super P按重量比96.2:1.1:2.7在适量的溶剂NMP中充分搅拌混合，得到第一正极浆料，将第一正极浆料涂布在正极集流体铝箔靠近隔离膜的一侧。
将正极活性材料LiNi 0.5Co 0.2Mn 0.3O 2、粘结剂PVDF、导电剂Super P按重量比96.2:1.1:2.7在适量的溶剂NMP中充分搅拌混合，得到第二正极浆料，将第二正极浆料涂布在正极集流体铝箔远离隔离膜的一侧。
其中，第一正极浆料和第二正极浆料的涂布重量之比为0.76:1，第一正极浆料经干燥、冷压后形成第一正极膜层，第二正极浆料经干燥、冷压后形成第二正极膜层。
负极极片的制备
将负极活性材料具有导电碳层的石墨、导电剂Super P、增稠剂CMC-Na、粘结剂SBR按重量比97:1:0.5:1.5在适量的溶剂去离子水中充分搅拌混合，得到第一负极浆料，将第一负极浆料涂布在负极集流体铜箔远离隔离膜的一侧。
将负极活性材料石墨、导电剂Super P、增稠剂CMC-Na、粘结剂SBR按重量比97:1:0.5:1.5在适量的溶剂去离子水中充分搅拌混合，得到第二负极浆料，将第二负极浆料涂布在负极集流体铜箔靠近隔离膜的一侧。
其中，第一负极浆料和第二负极浆料的涂布重量相同，第一负极浆料经干燥、冷压后形成第一负极膜层，第二负极浆料经干燥、冷压后形成第二负极膜层。
隔离膜
采用多孔聚乙烯膜作为隔离膜。
电解液的制备
将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)按体积比1:1:1混合，得到有机溶剂；将LiPF 6均匀溶解在上述有机溶剂中得到电解液，其中，LiPF 6的浓度为1mol/L。
二次电池的制备
将上述制备的正极极片、隔离膜、负极极片按顺序堆叠并卷绕，得到电极组件；将电极组件放入外包装中，加入上述电解液，经封装、静置、化成、容量等工序后，得到二次电池。化成工艺如下：将二次电池以0.1C恒流充电至3.0V，再以0.2C恒流充电至3.75V。容量工艺如下：将二次电池以0.33C恒流充电至4.4V，再恒压充电至0.05C；将二次电池以0.33C恒流放电至2.5V，再以0.33C恒流充电至3.65V，再恒压充电至0.05C。
实施例2
二次电池的制备方法与实施例1类似，不同之处在于：增加了第一负极膜层的压实密度。
实施例3
二次电池的制备方法与实施例1类似，不同之处在于：调整了负极极片制备中的相关参数。
将负极活性材料石墨、导电剂Super P、增稠剂CMC-Na、粘结剂SBR按重量比96.6:1.4:0.5:1.5在适量的溶剂去离子水中充分搅拌混合，得到第一负极浆料。
实施例4
二次电池的制备方法与实施例1类似，不同之处在于：调整了负极极片制备中的相关参数。
将负极活性材料石墨、导电剂Super P、增稠剂CMC-Na、粘结剂SBR按重量比97:1:0.5:1.5在适量的溶剂去离子水中充分搅拌混合，得到第一负极浆料，将第一负极浆料涂布在负极集流体铜箔远离隔离膜的一侧，且负极集流体远离隔离膜的一侧还涂布有厚度为0.5μm的导电碳层。
实施例5
二次电池的制备方法与实施例1类似，不同之处在于：调整了负极极片制备中的相关参数。
将负极活性材料石墨、导电剂Super P、增稠剂CMC-Na、粘结剂SBR按重量比97:1:0.5:1.5在适量的溶剂去离子水中充分搅拌混合，得到第一负极浆料，将第一负极浆料涂布在负极集流体铜箔远离隔离膜的一侧。
将负极活性材料石墨、导电剂Super P、增稠剂CMC-Na、粘结剂SBR按重量比97:1:0.5:1.5在适量的溶剂去离子水中充分搅拌混合，得到第二负极浆料，将第二负极浆料涂布在负极集流体铜箔靠近隔离膜的一侧，且负极集流体靠近隔离膜的一侧还涂布有厚度为0.5μm的氧化铝陶瓷层。
实施例6
二次电池的制备方法与实施例1类似，不同之处在于：调整了负极极片制备中的相关参数。
将负极活性材料石墨、导电剂Super P、增稠剂CMC-Na、粘结剂SBR按重量比97:1:0.5:1.5在适量的溶剂去离子水中充分搅拌混合，得到第二负极浆料，将第二负极浆料 涂布在负极集流体铜箔靠近隔离膜的一侧，且负极集流体靠近隔离膜的一侧还涂布有厚度为0.5μm的氧化铝陶瓷层。
实施例7
二次电池的制备方法与实施例1类似，不同之处在于：调整了负极极片制备中的相关参数。
将负极活性材料石墨、导电剂Super P、增稠剂CMC-Na、粘结剂SBR按重量比97:1:0.5:1.5在适量的溶剂去离子水中充分搅拌混合，得到第一负极浆料，将第一负极浆料涂布在负极集流体铜箔远离隔离膜的一侧。
将负极活性材料石墨、导电剂Super P、增稠剂CMC-Na、粘结剂SBR按重量比97:1:0.5:1.5在适量的溶剂去离子水中充分搅拌混合，得到第二负极浆料，将第二负极浆料涂布在负极集流体铜箔靠近隔离膜的一侧，且负极集流体靠近隔离膜的一侧还涂布有厚度为1.2μm的氧化铝陶瓷层。
实施例8
二次电池的制备方法与实施例1类似，不同之处在于：调整了负极极片制备中的相关参数。
将负极活性材料石墨、导电剂Super P、增稠剂CMC-Na、粘结剂SBR按重量比97:1:0.5:1.5在适量的溶剂去离子水中充分搅拌混合，得到第二负极浆料，将第二负极浆料涂布在负极集流体铜箔靠近隔离膜的一侧，且负极集流体靠近隔离膜的一侧涂布有厚度为1.2μm的氧化铝陶瓷层。
实施例9
二次电池的制备方法与实施例1类似，不同之处在于：调整了负极极片制备中的相关参数。
将负极活性材料石墨、导电剂Super P、增稠剂CMC-Na、粘结剂SBR按重量比96.6:1.4:0.5:1.5在适量的溶剂去离子水中充分搅拌混合，得到第一负极浆料。
将负极活性材料石墨、导电剂Super P、增稠剂CMC-Na、粘结剂SBR按重量比97:1:0.5:1.5在适量的溶剂去离子水中充分搅拌混合，得到第二负极浆料，将第二负极浆料涂布在负极集流体铜箔靠近隔离膜的一侧，且负极集流体靠近隔离膜的一侧还涂布有厚度为1.5μm的氧化铝陶瓷层。
实施例10
二次电池的制备方法与实施例1类似，不同之处在于：调整了负极极片制备中的相关参数。
将负极活性材料石墨、导电剂Super P、增稠剂CMC-Na、粘结剂SBR按重量比97:1:0.5:1.5在适量的溶剂去离子水中充分搅拌混合，得到第二负极浆料，将第二负极浆料涂布在负极集流体铜箔靠近隔离膜的一侧，且负极集流体靠近隔离膜的一侧还涂布有厚度为2μm的氧化铝陶瓷层。
实施例11
二次电池的制备方法与实施例1类似，不同之处在于：调整了负极极片制备中的相关参数。
负极集流体远离隔离膜的一侧还涂布有厚度为2μm的导电碳层，负极集流体靠近 隔离膜的一侧还涂布有厚度为2μm的氧化铝陶瓷层。
实施例12
二次电池的制备方法与实施例1类似，不同之处在于：调整了负极极片制备中的相关参数。
负极集流体远离隔离膜的一侧还涂布有厚度为2μm的导电碳层，负极集流体靠近隔离膜的一侧还涂布有厚度为4μm的氧化铝陶瓷层。
实施例13
二次电池的制备方法与实施例1类似，不同之处在于：调整了正极极片和负极极片制备中的相关参数。
第一正极浆料和第二正极浆料的涂布重量之比为0.6:1，且正极集流体远离隔离膜的一侧还涂布有厚度为2μm的氧化铝陶瓷层。
负极集流体远离隔离膜的一侧还涂布有厚度为2μm的导电碳层，负极集流体靠近隔离膜的一侧还涂布有厚度为6μm的氧化铝陶瓷层。
实施例14
二次电池的制备方法与实施例1类似，不同之处在于：调整了负极极片制备中的相关参数。
负极集流体远离隔离膜的一侧还涂布有厚度为2μm的导电碳层，负极集流体靠近隔离膜的一侧还涂布有厚度为6μm的氧化铝陶瓷层。
实施例15
二次电池的制备方法与实施例1类似，不同之处在于：调整了正极极片和负极极片制备中的相关参数。
将正极活性材料LiNi 0.5Co 0.2Mn 0.3O 2、粘结剂PVDF、导电剂Super P按重量比96.2:1.2:2.6在适量的溶剂NMP中充分搅拌混合，得到第一正极浆料。将正极活性材料LiNi 0.5Co 0.2Mn 0.3O 2、粘结剂PVDF、导电剂Super P按重量比96.2:1.1:2.7在适量的溶剂NMP中充分搅拌混合，得到第二正极浆料。第一正极浆料和第二正极浆料的涂布重量之比为0.84:1。
将负极活性材料石墨、导电剂Super P、增稠剂CMC-Na、粘结剂SBR按重量比97:1:0.5:1.5在适量的溶剂去离子水中充分搅拌混合，得到第一负极浆料，将第一负极浆料涂布在负极集流体铜箔远离隔离膜的一侧。
将负极活性材料石墨、导电剂Super P、增稠剂CMC-Na、粘结剂SBR按重量比97:1:0.5:1.5在适量的溶剂去离子水中充分搅拌混合，得到第二负极浆料，将第二负极浆料涂布在负极集流体铜箔靠近隔离膜的一侧，且负极集流体靠近隔离膜的一侧还涂布有厚度为0.5μm的氧化铝陶瓷层。
实施例16
二次电池的制备方法与实施例1类似，不同之处在于：调整了负极极片制备中的相关参数。
将负极活性材料具有导电碳层的石墨、导电剂Super P、增稠剂CMC-Na、粘结剂SBR按重量比97.1:0.9:0.5:1.5在适量的溶剂去离子水中充分搅拌混合，得到第一负极浆料。
实施例17
二次电池的制备方法与实施例1类似，不同之处在于：调整了正极极片和负极极片制备中的相关参数。
将正极活性材料LiNi 0.5Co 0.2Mn 0.3O 2、粘结剂PVDF、导电剂Super P按重量比96.2:1.2:2.6在适量的溶剂NMP中充分搅拌混合，得到第一正极浆料。将正极活性材料LiNi 0.5Co 0.2Mn 0.3O 2、粘结剂PVDF、导电剂Super P按重量比96.2:1.1:2.7在适量的溶剂NMP中充分搅拌混合，得到第二正极浆料。第一正极浆料和第二正极浆料的涂布重量之比为0.84:1。
将负极活性材料具有导电碳层的石墨、导电剂Super P、增稠剂CMC-Na、粘结剂SBR按重量比97.05:0.95:0.5:1.5在适量的溶剂去离子水中充分搅拌混合，得到第一负极浆料。将负极活性材料具有导电碳层的石墨、导电剂Super P、增稠剂CMC-Na、粘结剂SBR按重量比97:1:0.5:1.5在适量的溶剂去离子水中充分搅拌混合，得到第二负极浆料。
实施例18
二次电池的制备方法与实施例1类似，不同之处在于：调整了正极极片和负极极片制备中的相关参数。
将正极活性材料LiNi 0.5Co 0.2Mn 0.3O 2、粘结剂PVDF、导电剂Super P按重量比96.2:1.2:2.6在适量的溶剂NMP中充分搅拌混合，得到第一正极浆料。将正极活性材料LiNi 0.5Co 0.2Mn 0.3O 2、粘结剂PVDF、导电剂Super P按重量比96.2:1.1:2.7在适量的溶剂NMP中充分搅拌混合，得到第二正极浆料。第一正极浆料和第二正极浆料的涂布重量之比为0.84:1。
将负极活性材料具有导电碳层的石墨、导电剂Super P、增稠剂CMC-Na、粘结剂SBR按重量比97:1:0.5:1.5在适量的溶剂去离子水中充分搅拌混合，得到第一负极浆料。负极活性材料具有导电碳层的石墨、导电剂Super P、增稠剂CMC-Na、粘结剂SBR按重量比97:1:0.5:1.5在适量的溶剂去离子水中充分搅拌混合，得到第二负极浆料。
实施例19
二次电池的制备方法与实施例1类似，不同之处在于：调整了正极极片和负极极片制备中的相关参数。
第一正极浆料和第二正极浆料的涂布重量之比为0.84:1，且正极集流体靠近隔离膜的一侧还涂布有厚度为2μm的氧化铝陶瓷层。
将负极活性材料具有导电碳层的石墨、导电剂Super P、增稠剂CMC-Na、粘结剂SBR按重量比97.05:0.95:0.5:1.5在适量的溶剂去离子水中充分搅拌混合，得到第一负极浆料。
将负极活性材料具有导电碳层的石墨、导电剂Super P、增稠剂CMC-Na、粘结剂SBR按重量比97:1:0.5:1.5在适量的溶剂去离子水中充分搅拌混合，得到第二负极浆料。
实施例20
二次电池的制备方法与实施例1类似，不同之处在于：调整了正极极片和负极极片制备中的相关参数。
第一正极浆料和第二正极浆料的涂布重量之比为0.84:1，且正极集流体靠近隔离膜的一侧还涂布有厚度为1μm的氧化铝陶瓷层。
将负极活性材料石墨、导电剂Super P、增稠剂CMC-Na、粘结剂SBR按重量比 97:1:0.5:1.5在适量的溶剂去离子水中充分搅拌混合，得到第一负极浆料。将负极活性材料具有导电碳层的石墨、导电剂Super P、增稠剂CMC-Na、粘结剂SBR按重量比96.95:1.05:0.5:1.5在适量的溶剂去离子水中充分搅拌混合，得到第二负极浆料。
实施例21
二次电池的制备方法与实施例1类似，不同之处在于：调整了正极极片和负极极片制备中的相关参数。
将正极活性材料LiNi 0.5Co 0.2Mn 0.3O 2、粘结剂PVDF、导电剂Super P按重量比96.2:1.1:2.7在适量的溶剂NMP中充分搅拌混合，得到第一正极浆料，将第一正极浆料涂布在正极集流体铝箔靠近隔离膜的一侧，且正极集流体靠近隔离膜的一侧涂布有厚度为1μm的氧化铝陶瓷层。将正极活性材料LiNi 0.5Co 0.2Mn 0.3O 2、粘结剂PVDF、导电剂Super P按重量比96.2:1.3:2.5在适量的溶剂NMP中充分搅拌混合，得到第二正极浆料，将第二正极浆料涂布在正极集流体铝箔远离隔离膜的一侧。第一正极浆料和第二正极浆料的涂布重量之比为0.84:1。
将负极活性材料石墨、导电剂Super P、增稠剂CMC-Na、粘结剂SBR按重量比97:1:0.5:1.5在适量的溶剂去离子水中充分搅拌混合，得到第一负极浆料，将第一负极浆料涂布在负极集流体铜箔远离隔离膜的一侧，且负极集流体远离隔离膜的一侧涂布有厚度为0.5μm的氧化铝陶瓷层。将负极活性材料具有导电碳层的石墨、导电剂Super P、增稠剂CMC-Na、粘结剂SBR按重量比97:1:0.5:1.5在适量的溶剂去离子水中充分搅拌混合，得到第二负极浆料。
实施例22
二次电池的制备方法与实施例1类似，不同之处在于：调整了正极极片和负极极片制备中的相关参数。
第一正极浆料和第二正极浆料的涂布重量之比为0.84:1，且正极集流体靠近隔离膜的一侧还涂布有厚度为2μm的氧化铝陶瓷层。
将负极活性材料具有导电碳层的石墨、导电剂Super P、增稠剂CMC-Na、粘结剂SBR按重量比97:1:0.5:1.5在适量的溶剂去离子水中充分搅拌混合，得到第一负极浆料。将负极活性材料具有导电碳层的石墨、导电剂Super P、增稠剂CMC-Na、粘结剂SBR按重量比97:1:0.5:1.5在适量的溶剂去离子水中充分搅拌混合，得到第二负极浆料。
对比例1
二次电池的制备方法与实施例1类似，不同之处在于：调整了正极极片和负极极片制备中的相关参数。
第一正极浆料和第二正极浆料的涂布重量相同。
将负极活性材料石墨、导电剂Super P、增稠剂CMC-Na、粘结剂SBR按重量比97:1:0.5:1.5在适量的溶剂去离子水中充分搅拌混合，得到负极浆料；将负极浆料涂布在负极集流体铜箔的两个表面上，经干燥、冷压后，得到负极极片。其中，负极集流体两侧的涂布重量相同。
对比例2
二次电池的制备方法与对比例1类似，不同之处在于：调整了负极极片制备中的相关参数。
第一正极浆料和第二正极浆料的涂布重量之比为0.76:1。
对比例3
二次电池的制备方法与实施例1类似，不同之处在于：调整了正极极片和负极极片制备中的相关参数。
将正极活性材料LiNi 0.5Co 0.2Mn 0.3O 2、粘结剂PVDF、导电剂Super P按重量比96.2:1.2:2.6在适量的溶剂NMP中充分搅拌混合，得到第一正极浆料。将正极活性材料LiNi 0.5Co 0.2Mn 0.3O 2、粘结剂PVDF、导电剂Super P按重量比96.2:1.1:2.7在适量的溶剂NMP中充分搅拌混合，得到第二正极浆料。第一正极浆料和第二正极浆料的涂布重量之比为0.84:1。
将负极活性材料石墨、导电剂Super P、增稠剂CMC-Na、粘结剂SBR按重量比97:1:0.5:1.5在适量的溶剂去离子水中充分搅拌混合，得到第一负极浆料。将负极活性材料具有导电碳层的石墨、导电剂Super P、增稠剂CMC-Na、粘结剂SBR按重量比96.95:1.05:0.5:1.5在适量的溶剂去离子水中充分搅拌混合，得到第二负极浆料。
性能测试部分
(1)正极膜层的容量测试
将经冷压的正极极片的第二正极膜层擦拭掉后冲切成直径为14mm的小圆片，将小圆片在手套箱中组装成扣式电池，之后在蓝电测试仪上以0.1mA恒流充电至充电截止电压，再以0.1mA恒流放电至放电截止电压，得到放电容量CAP0。通过公式CAP0×S 1/S 0得到第一正极膜层的容量CAP1，S 0为小圆片的面积，S 1为第一正极膜层的面积。
将经冷压的正极极片的第一正极膜层擦拭掉后冲切成直径为14mm的小圆片，将小圆片在手套箱中组装成扣式电池，之后在蓝电测试仪上以0.1mA恒流充电至充电截止电压，再以0.1mA恒流放电至放电截止电压，得到放电容量CAP0。通过公式CAP0×S 2/S 0得到第二正极膜层的容量CAP2，S 0为小圆片的面积，S 2为第二正极膜层的面积。
(2)各膜层的电阻测试
将经冷压的正极极片的第二正极膜层擦拭掉，之后平行放置于极片电阻仪的两个导电端子之间，施加一定的压力固定，得到第一正极膜层的电阻R 1。将经冷压的正极极片的第一正极膜层擦拭掉，之后平行放置于极片电阻仪的两个导电端子之间，施加一定的压力固定，得到第二正极膜层的电阻R 2。将经冷压的负极极片的第二负极膜层擦拭掉，之后平行放置于极片电阻仪的两个导电端子之间，施加一定的压力固定，得到第一负极膜层的电阻R 3。将经冷压的负极极片的第一负极膜层擦拭掉，之后平行放置于极片电阻仪的两个导电端子之间，施加一定的压力固定，得到第二负极膜层的电阻R 4。
极片电阻仪的型号为IEST BER1000(来自元能科技有限公司)，导电端子的直径为14mm，施加的压力为15Mpa～27Mpa，采点的时间范围为10s～20s。
(3)质量能量密度测试
在25℃下，将二次电池以0.33C恒流充电至4.4V，继续恒压充电至电流为0.05C；将二次电池静置5min后，以0.33C恒流放电至2.5V，得到放电能量Q。
二次电池的质量能量密度(Wh/Kg)＝放电能量Q/二次电池的质量m。
(4)循环性能测试
在25℃下，将二次电池以0.5C恒流充电至4.4V，继续恒压充电至电流为0.05C， 此时二次电池为满充状态，记录此时的充电容量，即为第1圈充电容量；将二次电池静置5min后，以0.5C恒流放电至2.5V，此为一个循环充放电过程，记录此时的放电容量，即为第1圈放电容量。将二次电池按照上述方法进行循环充放电测试，记录每圈循环后的放电容量，直至二次电池的放电容量衰减为第1圈放电容量的80％，用此时的循环圈数表征二次电池在0.5C倍率条件下的循环性能。二次电池的循环圈数越高，循环性能越好。
表1和表2给出实施例1-22和对比例1-3的性能测试结果。
表1
表2
从表2测试结果可知，通过合理设置正极极片两面电阻与负极极片两面电阻之间的关系，使电极组件满足R 4/R 3-R 2/R 1≥0，能够延缓二次电池容量衰减并大幅延长二次电池循环寿命。进一步地，当电极组件满足0≤R 4/R 3-R 2/R 1≤20时，二次电池能同时具有大幅延长的循环寿命和高能量密度。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (17)

  1. 一种电极组件，包括：
    正极极片，所述正极极片包括正极集流体以及位于所述正极集流体相对的两个表面上的第一正极膜层和第二正极膜层；
    负极极片，所述负极极片包括负极集流体以及位于所述负极集流体相对的两个表面上的第一负极膜层和第二负极膜层；
    位于所述正极极片和所述负极极片之间的隔离膜，其中，所述第一正极膜层位于所述正极集流体靠近所述隔离膜的一侧并且所述第二负极膜层位于所述负极集流体靠近所述隔离膜的一侧，或，所述第一正极膜层位于所述正极集流体远离所述隔离膜的一侧并且所述第二负极膜层位于所述负极集流体远离所述隔离膜的一侧，
    其中，
    所述正极极片满足0＜CAP1/CAP2＜1，CAP1表示以Ah计的第一正极膜层的容量，CAP2表示以Ah计的第二正极膜层的容量，
    所述电极组件满足R 4/R 3-R 2/R 1≥0，R 1表示以Ω计的第一正极膜层的电阻，R 2表示以Ω计的第二正极膜层的电阻，R 3表示以mΩ计的第一负极膜层的电阻，R 4表示以mΩ计的第二负极膜层的电阻。
  2. 根据权利要求1所述的电极组件，其中，所述电极组件满足
    0≤R 4/R 3-R 2/R 1≤20，
    可选地，0＜R 4/R 3-R 2/R 1≤20，
    可选地，0.1≤R 4/R 3-R 2/R 1≤2。
  3. 根据权利要求1或2所述的电极组件，其中，所述正极极片满足
    0.33≤CAP1/CAP2＜1，
    可选地，0.5≤CAP1/CAP2＜1，
    可选地，0.5≤CAP1/CAP2≤0.9。
  4. 根据权利要求1-3中任一项所述的电极组件，其中，
    0Ω＜R 1≤20Ω，可选地，0Ω＜R 1≤5Ω；和/或，
    0Ω＜R 2≤20Ω，可选地，0Ω＜R 2≤5Ω；和/或，
    0mΩ＜R 3≤200mΩ，可选地，0mΩ＜R 3≤50mΩ；和/或，
    0mΩ＜R 4≤200mΩ，可选地，0mΩ＜R 4≤50mΩ。
  5. 根据权利要求1-4中任一项所述的电极组件，其中，所述第一正极膜层包括第一正极活性材料，所述第二正极膜层包括第二正极活性材料，所述正极极片满足下述(1)～(3)中的一个或几个：
    (1)所述第一正极膜层的涂布重量小于所述第二正极膜层的涂布重量，
    (2)所述第一正极活性材料的克容量小于所述第二正极活性材料的克容量，
    (3)w 1＜w 2，w 1表示基于所述第一正极膜层的总质量，所述第一正极活性材料的质量百分含量，w 2表示基于所述第二正极膜层的总质量，所述第二正极活性材料的质量百分含量。
  6. 根据权利要求1-5中任一项所述的电极组件，其中，所述负极极片满足R 4/R 3≥1，且 所述电极组件满足0≤R 4/R 3-R 2/R 1≤20，
    可选地，0≤R 4/R 3-R 2/R 1≤5，
    可选地，0.1≤R 4/R 3-R 2/R 1≤2。
  7. 根据权利要求6所述的电极组件，其中，
    所述正极极片满足0＜R 2/R 1≤20。
  8. 根据权利要求6所述的电极组件，其中，
    所述负极极片满足1≤R 4/R 3≤30，且
    所述正极极片满足0＜R 2/R 1≤20。
  9. 根据权利要求1-5中任一项所述的电极组件，其中，所述负极极片满足0＜R 4/R 3＜1，所述正极极片满足0＜R 2/R 1＜1，且所述电极组件满足0≤R 4/R 3-R 2/R 1＜1，
    可选地，0＜R 4/R 3-R 2/R 1＜1，
    可选地，0.1≤R 4/R 3-R 2/R 1≤0.9。
  10. 根据权利要求9所述的电极组件，其中，
    所述负极极片满足0＜R 4/R 3＜1，且
    所述正极极片满足0.05≤R 2/R 1≤0.9。
  11. 根据权利要求9所述的电极组件，其中，
    所述负极极片满足0.05≤R 4/R 3≤0.9，且
    所述正极极片满足0.05≤R 2/R 1≤0.9。
  12. 根据权利要求1-5中任一项所述的电极组件，其中，所述正极极片满足R 2/R 1＝1，且所述负极极片满足R 4/R 3＝1。
  13. 一种二次电池，包括外包装、电解质以及根据权利要求1-12中任一项所述的电极组件。
  14. 根据权利要求13所述的二次电池，其中，所述外包装包括壳体和盖板，所述壳体具有容纳腔和开口，所述电极组件容纳于所述容纳腔中，所述盖板用于封闭所述壳体的开口。
  15. 一种电池模块，包括根据权利要求13或14所述的二次电池。
  16. 一种电池包，包括根据权利要求13或14所述的二次电池、根据权利要求15所述的电池模块中的一种。
  17. 一种用电装置，包括根据权利要求13或14所述的二次电池、根据权利要求15所述的电池模块、根据权利要求16所述的电池包中的至少一种。
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