CN116830282A - 负极极片及其制备方法、二次电池和用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种负极极片及其制备方法、二次电池和用电装置。所述负极极片包括负极集流体和设置于负极集流体至少一个表面上的负极膜层，负极膜层包括具有朝向背离负极集流体的方向开口的浸润腔，浸润腔沿第一方向延伸；负极膜层沿第一方向的尺寸记为Aμm；浸润腔沿第一方向的尺寸记为A1μm，负极极片满足：0.1≤A1/A≤1；可选地，0.2≤A1/A≤1。本申请的负极极片在应用于二次电池时能够改善二次电池的安全性能和快充能力。
Description
技术领域
本申请涉及电池领域，具体涉及一种负极极片及其制备方法、二次电池和用电装置。
背景技术
二次电池具有容量高、寿命长等特性，因此广泛应用于电子设备，例如手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等等。
随着电池应用范围越来越广泛，对二次电池性能的要求也逐渐严苛。为了提高二次电池的性能，通常对二次电池内的极片例如负极极片进行优化改善。然而，目前负极极片应用于二次电池时，其快速充电能力和安全性能仍较差，需要进一步改善。
发明内容
本申请是鉴于上述课题而进行的，其目的在于，提供一种负极极片及其制备方法、二次电池和用电装置，负极极片在应用于二次电池时可以改善二次电池的快速充电能力和安全性能。
本申请的第一方面提供了一种负极极片，所述负极极片包括负极集流体和设置于负极集流体至少一个表面上的负极膜层，负极膜层包括具有朝向背离负极集流体的方向开口的浸润腔，浸润腔沿第一方向延伸；负极膜层沿第一方向的尺寸记为Aμm；浸润腔沿第一方向的尺寸记为A1μm，负极极片满足：0.1≤A1/A≤1；可选地，0.2≤A1/A≤1。
由此，本申请中由于浸润腔的存在，活性离子例如锂离子在负极极片中的扩散路径变短，能够显著地改善负极膜层两侧浓差极化的问题，改善二次电池的安全性能和快充能力。
在一些实施方式中，所述第一方向与所述负极极片的长度方向具有夹角β°，0≤β<180°。可选地，0≤β≤30°或者150≤β＜180°。
在一些实施方式中，所述第一方向与所述负极极片的长度方向平行。
在一些实施方式中，所述第一方向与所述负极极片的宽度方向平行。
由此，本申请中的负极极片、正极极片以及隔离膜形成电极组件时，可以沿着负极极片的长度方向卷绕；将电极组件放入壳体所组成二次电池时，二次电池的高度方向可以与负极极片的长度方向平行，也可以与负极极片的宽度方向平行，也可以与负极极片方向有夹角。电解液在浸润腔中可以由二次电池的底部引导至顶部，在二次电池的高度方向上电解液对电极组件的浸润较为均匀，在高度方向上活性离子的迁移速率相差不大，从而能够保证电极组件在充放电过程中性能均一，进一步改善二次电池的快充能力和安全性能。
在一些实施方式中，负极膜层在负极极片的厚度方向上的尺寸记为dμm；浸润腔在负极极片的厚度方向上的尺寸记为d1μm；负极极片满足：0.01≤d1/d＜1；可选地，0.2≤d1/d≤0.8。
由此，本申请中的浸润腔在负极极片的厚度方向上的尺寸满足上述关系时，能够降低因工艺偏差带来的尺寸波动的影响，并且能够使得电解液充分浸润于负极膜层的内部，使得活性离子在负极膜层内的迁移更迅速，从而进一步降低浓差极化的风险，改善二次电池的快速充电能力和安全性能。
在一些实施方式中，浸润腔平行于第二方向的截面包括第一边缘和第二边缘，第一边缘和第二边缘沿负极极片的厚度方向彼此相对，第一边缘背离负极集流体设置，第二边缘靠近负极集流体设置；第二方向、第一方向和厚度方向两两垂直；第一边缘的尺寸记为x1μm，20≤x1≤5000；可选地，20≤x1≤80；和/或第二边缘的尺寸记为x2μm，20≤x2≤5000；可选地，20≤x2≤80。浸润腔满足上述范围时，能够兼顾二次电池的快充能力和安全性能等。
在一些实施方式中，0≤|x1-x2|≤60。浸润腔满足上述范围时，能够进一步改善二次电池的快充能力、安全性能和能量密度等。
在一些实施方式中，浸润腔平行于厚度方向的截面形状为规则多边形或不规则多边形；可选地，浸润腔平行于厚度方向的截面形状为长方形、正方形、梯形或包含弧形的多边形。浸润腔的结构形式可以根据生产需求灵活设置，浸润腔的第一边缘和第二边缘的尺寸的设置可以调控活性离子嵌入负极活性物质的速度，改善二次电池的快充能力。
在一些实施方式中，截面还包括沿第二方向彼此相对的两个侧边，两个侧边通过第二边缘连接；两个侧边中的其中一个与第二边缘构成的夹角记为θ°，0<θ≤150°。
由此，本申请实施例的浸润腔的结构形式可以根据生产需求灵活设置，浸润腔的侧边和第二边缘的夹角的设置可以调控活性离子嵌入负极活性物质的速度，改善二次电池的快充能力。
在一些实施方式中，负极膜层的孔隙率记为P％，10≤P≤40。负极膜层的孔隙率P％在上述范围时，可以改善二次电池的快充能力和能量密度。
在一些实施方式中，浸润腔设置为多个，多个浸润腔间隔设置。多个浸润腔的设置能够进一步改善活性离子在负极膜层内的液相传导速度，使得活性离子能够更迅速地嵌入负极活性物质内，改善二次电池的快充能力。
本申请的第二方面提供了一种制备负极极片的方法，所述方法包括：提供负极集流体；于负极集流体至少一个表面上设置遮挡构件，遮挡构件包括贯穿遮挡构件的第一通孔；将负极浆料涂布于遮挡构件上，以使负极浆料经通孔流至负极集流体的表面上；固化负极浆料，以使负极浆料在负极集流体的表面形成负极膜层，负极膜层具有与第一通孔错开设置的浸润腔，负极膜层和负极集流体构成负极极片，其中，浸润腔沿第一方向延伸；负极膜层沿第一方向的尺寸记为Aμm；浸润腔沿第一方向的尺寸记为A1μm，负极极片满足：0.1≤A1/A≤1；可选地，0.2≤A1/A≤1。
本申请的第三方面提供了一种制备负极极片的方法，所述方法包括：提供负极集流体；于负极集流体至少一个表面上涂布负极浆料；采用压制构件设置于负极浆料上对负极浆料施加作用力，以使负极浆料具有凹部；固化负极浆料，以使负极浆料在负极集流体的表面形成负极膜层，负极膜层具有与凹部对应的浸润腔，负极膜层和负极集流体构成负极极片，其中，浸润腔沿第一方向延伸；负极膜层沿第一方向的尺寸记为Aμm；浸润腔沿第一方向的尺寸记为A1μm，负极极片满足：0.1≤A1/A≤1；可选地，0.2≤A1/A≤1。
本申请的第四方面提供了一种制备负极极片的方法，所述方法包括：提供负极集流体；于负极集流体至少一个表面上涂布负极浆料；固化负极浆料，以使负极浆料在负极集流体的表面形成负极膜层；在负极膜层上开设浸润腔，负极膜层和负极集流体构成负极极片，其中，浸润腔沿第一方向延伸；负极膜层沿第一方向的尺寸记为Aμm；浸润腔沿第一方向的尺寸记为A1μm，负极极片满足：0.1≤A1/A≤1；可选地，0.2≤A1/A≤1。
本申请第五方面还提供了一种二次电池，所述二次电池包括如本申请第一方面任一实施方式的负极极片或如本申请第二方面任一实施方式所述的方法制备得到的负极极片。
在一些实施方式中，第一方向与二次电池的高度方向具有夹角δ°，0≤δ＜180°；可选地，0≤δ≤30°或者，150≤δ＜180°。
本申请第六方面还提供了一种用电装置，包括如本申请第五方面任一实施方式的二次电池。
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例，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是本申请的负极极片的一实施方式的结构示意图。
图2是图1所示的负极极片沿I-I线作出的剖视示意图。
图3是本申请负极极片的一实施方式的结构示意图。
图4是图3所示的负极极片在II处的放大示意图。
图5是本申请二次电池的电极组件的一实施方式的示意图。
图6是本申请的二次电池的一实施方式的示意图。
图7是图6的二次电池的实施方式的分解示意图。
图8是本申请的电池模块的一实施方式的示意图。
图9是本申请的电池包的一实施方式的示意图。
图10是图9所示的电池包的实施方式的分解示意图。
图11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。
附图未必按照实际的比例绘制。
附图标记说明如下：
X、第一方向；Y、第二方向；Z、厚度方向；
1、电池包；2、上箱体；3、下箱体；4、电池模块；
5、二次电池；51、壳体；
52、电极组件；521、负极极片；5211、负极集流体；5212、负极膜层；5213、浸润腔；5214、第一边缘；5215、第二边缘；5216、侧边
522、正极极片；523、隔离膜；
53、盖板；
6、用电装置。
具体实施方式
以下，详细说明具体公开了本申请的负极极片及其制备方法、二次电池和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。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。
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，方法包括步骤(a)和(b)，表示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，提到方法还可包括步骤(c)，表示步骤(c)可以任意顺序加入到方法，例如，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，“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)。
在本申请中，术语“多个”、“多种”是指两个或两种以上。
在二次电池充电过程中，对于负极极片而言通常需要经过以下电化学过程：(1)溶剂化的锂离子脱溶剂化过程(2)脱溶剂化后的锂离子穿过固态电解质膜；(3)锂离子在活性物质和固态电解质膜界面处的电荷转移反应；(4)锂离子在活性物质的固相扩散。
负极极片在成型过程中，通常需要进行冷压等工序，冷压后的负极膜层表面容易出现闭孔等问题，不利于电解液快速浸润到负极膜层靠近负极集流体的一侧，导致活性离子例如锂离子在负极膜层的两侧的浓度差异较大，即形成锂离子浓差极化问题，锂离子在负极膜层背离负极集流体的表面容易发生析锂，析出的金属锂会进一步增大锂离子进入负极活性物质内部的势垒，由此可能会进一步恶化浓差极化问题；锂离子进一步在负极膜层表面析出可能进一步形成锂枝晶，锂枝晶可能会刺破隔离膜导致正极极片和负极极片短接，引发安全风险。并且，由于活性离子的液相传导速率较慢，导致二次电池的快速充电能力较差。
鉴于此，发明人从改善负极极片的结构出发，以期获得能够兼顾快速充电能力和安全性能的负极极片。接下来对负极极片的具体结构进行说明。
负极极片
第一方面，本申请提出了一种负极极片。
如图1至图4所示，所述负极极片521包括负极集流体5211和设置于负极集流体5211至少一个表面上的负极膜层5212，负极膜层5212包括具有朝向背离负极集流体5211的方向开口的浸润腔5213，浸润腔5213沿第一方向延伸，负极膜层5212沿第一方向的尺寸记为Aμm，浸润腔5213沿第一方向的尺寸记为A1μm，0.1≤A1/A≤1。
作为示例，负极集流体5211具有在其自身厚度方向相对的两个表面，负极膜层5212设置在负极集流体5211相对的两个表面中的任意一者或两者上。
发明人通过大量研究发现，浸润腔5213的设计参数对二次电池的快速充电能力和安全性能均具有一定程度的影响，尤其是0.1≤A1/A≤1时，由于浸润腔的存在，活性离子例如锂离子在负极极片中的扩散路径变短，能够显著地改善负极膜层两侧浓差极化的问题，改善二次电池的安全性能和快充能力。
在本申请中，浸润腔5213沿第一方向延伸，是指浸润腔5213可以类似于直线型的延伸趋势，也可以指浸润腔5213的整体趋势为近似沿第一方向延伸，例如浸润腔5213可以包含弧形段等。第一方向可以与负极极片的长度方向具有夹角β°，0≤β<180°。可选地，0≤β≤30°或者150≤β＜180°。当β＝0时，表示第一方向与负极极片的长度方向平行，或者近似平行。当β＞0时，表示第一方向与负极极片的方向具有一定的夹角。当β＝90°时，表示第一方向与负极极片的宽度方向平行，或者近似平行。
平行于负极极片521的宽度方向或长度方向，或者其它方向。图1中示出的X方向表示第一方向，该第一方向与负极极片521的宽度方向平行。
A1和A的数值可采用软尺或者扫面电子显微镜测量得到。
活性离子在负极膜层5212中的液相传导包括两种途径，一种途径是：活性离子能够经负极膜层5212的表面向负极膜层5212内部扩散；另一种途径是：由于浸润腔5213中存储有电解液，此时相当于电解液浸润于负极膜层5212内部，该部分电解液中的活性离子能够直接由浸润腔5213向负极膜层5212的内部迁移，并且迁移至负极活性物质中的路径相对较短，能够显著改善负极膜层5212两侧浓差极化的问题，改善二次电池的安全性能和快充能力。可选地，0.2≤A1/A≤1。示例性地，A1/A可以为0.1、0.2、0.5、0.6、0.8、0.9、1或是上述任意两个数值组成的范围。
结合图5至图7，负极极片521制作为成品时，其呈现为片状结构，具有预设的长度、高度和宽度。负极极片521、正极极片522以及隔离膜523形成电极组件52时，可以沿着负极极片521的长度方向卷绕；将电极组件52放入壳体51所组成二次电池5时，二次电池5的高度方向可以与负极极片521的长度方向平行，也可以与负极极片521的宽度方向平行。图7中示出的X方向表示二次电池5的高度方向与负极极片521的宽度方向平行。
由于重力作用会导致二次电池5内的电解液积聚于底部，导致电解液对位于底部的电极组件52的浸润较为充分，对远离底部的电极组件52的浸润较差，电解液对电极组件52整体的浸润性能不均一；在二次电池5充放电循环过程中，活性离子例如锂离子在远离底部的电极组件52中进行迁移时，可能由于缺少电解液导致锂离子无法嵌入负极极片521中，从而使得锂离子在负极极片521表面析出。
进一步地，浸润腔5213的延伸方向(第一方向)与所述二次电池5的高度方向可以具有夹角δ°，0≤δ＜180°。在浸润腔5213的延伸方向与二次电池5的高度方向的夹角在一定范围时，能够有效地改善活性离子例如锂离子在液相中的迁移速率，有利于提升二次电池5的快速充电性能。可选地，0≤δ≤30°或者150≤δ＜180°；进一步可选地，所述浸润腔5213沿所述二次电池5的高度方向延伸，即第一方向与二次电池5的高度方向平行，平行可以是指绝对平行或近似平行。示例性地，δ°可以为0、5°、12°、15°、25°、30°、150°、155°、160°、170°、175°、179°或是上述任意两个数值组成的范围内。
浸润腔5213的延伸方向与二次电池5的高度方向平行；在此情况下，可能是负极极片521的长度方向与二次电池的高度方向平行，也可能是负极极片521的宽度方向与二次电池5的高度方向平行。图7中示出的X方向表示二次电池5的高度方向与负极极片521的宽度方向平行。
电解液在浸润腔5213中可以由二次电池5的底部引导至顶部，在二次电池5的高度方向上电解液对电极组件52的浸润较为均匀，在高度方向上活性离子的迁移速率相差不大，从而能够保证电极组件52在充放电过程中性能均一，进一步改善二次电池5的快充能力和安全性能。
当然，浸润腔5213的延伸方向除了可以平行于二次电池5的高度方向，也可以与高度方向相交。在此情况下，浸润腔5213仍具有将位于底部的电解液引导至顶部的能力。
发明人进一步研究发现，除了浸润腔5213的延伸长度和延伸方向对二次电池的快速充电能力和安全性能具有影响，浸润腔5213的其它尺寸参数如果能够满足以下条件中的一者或多者，将进一步改善二次电池5的性能。
在一些实施方式中，负极膜层5212在负极极片521的厚度方向上的尺寸记为dμm；浸润腔5213在负极极片521的厚度方向上的尺寸记为d1μm；负极极片521满足：0.01≤d1/d＜1。可选地，0.2≤d1/d≤0.8。图4中示出了d1和d，图3和图4示出的Z方向表示厚度方向。
负极膜层5212在厚度方向上的尺寸d即负极膜层5212的厚度，其为本领域公知的含义，可以采用本领域公知的设备或方法测试得到，具体地，可采用万分尺测量得到，例如可使用型号为Mitutoyo293-100、精度为0.1μm的万分尺测量得到。本发明的负极膜层5212厚度是指经冷压压实后并用于组装电池的负极极片521中的负极膜片的厚度。
浸润腔5213在厚度方向的尺寸，可以采用扫描电子显微镜SEM获取厚度数据。
研究发现，浸润腔5213在负极极片521的厚度方向上的尺寸满足上述关系时，能够降低因工艺偏差带来的尺寸波动的影响，并且能够使得电解液充分浸润于负极膜层5212的内部，使得活性离子在负极膜层5212内的迁移更迅速，从而进一步降低浓差极化的风险，改善二次电池的快速充电能力和安全性能。示例性地，d1/d可以为0.01、0.1、0.2、0.3、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、0.95或0.99；或是上述数据所组成的范围。
d1/d＝1表示浸润腔5213完全贯通负极膜层5212，电解液可以通过浸润腔5213直接与负极集流体5211相接触，活性离子能够直接在负极集流体5211的表面上得电子。
在一些实施方式中，浸润腔5213平行于第二方向的截面包括第一边缘5214和第二边缘5215，第一边缘5214和第二边缘5215沿厚度方向彼此相对，第一边缘5214背离负极集流体5211设置，第二边缘5215靠近负极集流体5211设置；第二方向、第一方向和厚度方向两两垂直。图3和图4示出的Z方向表示厚度方向，Y方向表示第二方向。
浸润腔5213的第一边缘5214的尺寸和第二边缘5215的尺寸是本领域公知的含义，其可以采用本领域公知的设备和方法测试得到，具体地可以采用扫描电子显微镜SEM获取孔截面进行表征。
浸润腔5213的第一边缘5214的尺寸记为x1μm，第一边缘5214的尺寸较小时，由浸润腔5213迁移至负极膜层5212内的活性离子相对较少，其改善活性离子迁移的能力相对较小；第一边缘5214的尺寸较大时，负极膜层5212整体的克容量较小，二次电池的能量密度较小。浸润腔5213的第一边缘5214的尺寸满足：20≤x1≤100时，进一步满足20≤x1≤80时，能够兼顾二次电池的快充能力和安全性能等。
浸润腔5213的第二边缘5215的尺寸记为x2μm，第二边缘5215的尺寸较小时，由浸润腔5213迁移至负极膜层5212内的活性离子相对较小，其改善活性离子迁移的能力相对较小；第二边缘5215的尺寸较大时，负极膜层5212整体的克容量较小，二次电池的能量密度较小。浸润腔5213的第一边缘5214的尺寸满足：20≤x2≤5000时，进一步满足20≤x2≤80时，能够兼顾二次电池的快充能力、安全性能和能量密度等。
进一步地，0≤|x1-x2|≤60。
浸润腔5213的结构形式可以根据生产需求灵活设置，浸润腔5213的第一边缘5214和第二边缘5215的尺寸的设置可以调控活性离子嵌入负极活性物质的速度，改善二次电池的快充能力。
x1-x2＝0时，表示浸润腔5213的截面可以为规则的四边形结构(例如长方形、正方形等)，x1-x2＞0或者x1-x2＜0时，表示浸润腔5213的截面可以为梯形等结构；当然浸润腔5213的截面除了包含上述四边形结构，还可以为五边形、六边形、七边形等规则多边形或不规则多边形；不规则的多边形可以为边长不相等的多边形，也可以为包含弧形的多边形结构等。
在一些实施方式中，浸润腔5213的截面还可以包括沿第二方向彼此相对的两个侧边5216，两个侧边5216通过第二边缘5215连接，两个侧边5216中的其中一个与第二边缘5215构成的夹角记为θ°，0<θ≤150。
浸润腔5213的侧边5216与第二边缘5215构成的夹角是本领域公知的含义，其可以采用本领域公知的设备和方法测试得到，具体地可以采用扫描电子显微镜SEM获取孔截面进行表征，确定夹角数据。
浸润腔5213的结构形式可以根据生产需求灵活设置，浸润腔5213的侧边5216和第二边缘5215的夹角的设置可以调控活性离子嵌入负极活性物质的速度，改善二次电池的快充能力。
在一些实施方式中，负极膜层5212的孔隙率记为P％，10≤P≤40。
负极膜层5212的孔隙率P％为本领域公知的含义，可以采用本领域已知的设备或方法测试，具体地，可以通过气体置换法得到，孔隙率P＝(V1-V2)/V1×100％，V1表示表观体积，V2表示真实体积。
负极膜层5212的孔隙率P％会影响活性离子在负极膜层5212孔道内部的液相传导能力，孔隙率P％越高，负极膜层5212内部的孔道结构越多，负极极片521的电解液浸润性能越好，活性离子在负极膜层5212内部的液相传导速度越快，在二次电池快速充电时，活性离子更容易嵌入负极活性物质内，同时还可以降低活性离子在负极膜层5212表面还原析出而长出锂枝晶的风险，二次电池反复充放电过程只能够不可逆容量损失较小，二次电池的循环寿命增加；但是随着孔隙率P％的进一步增加，二次电池的能量密度的损失也会越来越严重。负极膜层5212的孔隙率P％在上述范围时，可以改善二次电池的快充能力和能量密度。示例性地，负极膜层5212的孔隙率可以为10％、12％、15％、18％、20％、25％、30％、35％、40％或是上述任意两个数值组成的范围。
在一些实施方式中，浸润腔5213设置为多个，多个浸润腔5213间隔设置。
多个浸润腔5213的设置能够进一步改善活性离子在负极膜层5212内的液相传导速度，使得活性离子能够更迅速地嵌入负极活性物质内，改善二次电池的快充能力。
在一些实施方式中，负极集流体5211可采用金属箔片或复合集流体。例如，作为金属箔片，可以采用铜箔。复合集流体可包括高分子材料基层和形成于高分子材料基材至少一个表面上的金属层。复合集流体可通过将金属材料(铜、铜合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等)形成在高分子材料基材(如聚丙烯(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)等的基材)上而形成。
在一些实施方式中，负极膜层5212包括负极活性物质。负极活性物质可采用本领域公知的用于电池的负极活性物质。作为示例，负极活性物质可包括以下材料中的至少一种：人造石墨、天然石墨、软炭、硬炭、硅基材料、锡基材料和钛酸锂等。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至少一种。锡基材料可选自单质锡、锡氧化合物以及锡合金中的至少一种。但本申请并不限定于这些材料，还可以使用其他可被用作电池负极活性物质的传统材料。这些负极活性物质可以仅单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。
在一些实施方式中，负极膜层5212还可选地包括负极粘结剂。负极粘结剂可选自丁苯橡胶(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)中的至少一种。
在一些实施方式中，负极膜层5212还可选地包括导电剂。导电剂可选自超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维中的至少一种。
在一些实施方式中，负极膜层5212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))等。
负极极片521可以采用多种方法制备形成，接下来对负极极片521的制备进行说明。
制备负极极片的方法
第二方面，本申请提出了一种制备负极极片的方法。
所述方法包括：
S210，提供负极集流体；
S220，于负极集流体至少一个表面上设置遮挡构件，遮挡构件包括贯穿遮挡构件的第一通孔；
S230，将负极浆料涂布于遮挡构件上，以使负极浆料经第一通孔流至负极集流体的表面上；
S240，固化负极浆料，以使负极浆料在负极集流体的表面形成负极膜层，负极膜层具有与第一通孔错开设置的浸润腔，负极膜层和负极集流体构成负极极片，
其中，浸润腔沿第一方向延伸；负极膜层沿第一方向的尺寸记为Aμm；浸润腔沿第一方向的尺寸记为A1μm，负极极片满足：0.1≤A1/A≤1；可选地，0.2≤A1/A≤1。
本申请的负极浆料固化前进行造孔，即负极浆料具有一定的流动性，在将负极浆料涂布于遮挡构件上时，负极浆料将会自动向第一通孔处流动，而遮挡构件的实体部分将会起到遮挡作用，为后续的浸润腔的制备提供有利条件；对遮挡构件进行加热，使得遮挡构件周围的浆料凝固，降低由于负极浆料流动导致浸润腔被填埋的风险，保证浸润腔的有效形成。
第三方面，本申请还提出了一种制备负极极片的方法。
所述方法包括：
S310，提供负极集流体；
S320，于负极集流体至少一个表面上涂布负极浆料；
S330，采用压制构件设置于负极浆料上对负极浆料施加作用力，以使负极浆料具有凹部；
S340，固化负极浆料，以使负极浆料在负极集流体的表面形成负极膜层，负极膜层具有与凹部对应的浸润腔，负极膜层和负极集流体构成负极极片，
其中，浸润腔沿第一方向延伸；负极膜层沿第一方向的尺寸记为Aμm；浸润腔沿第一方向的尺寸记为A1μm，负极极片满足：0.1≤A1/A≤1；可选地，0.2≤A1/A≤1。
本申请的负极浆料固化前进行造孔，即负极浆料具有一定的流动性，采用压制构件在负极浆料上设置凹部时，其所需的作用力相对较小，基本不会造成负极浆料的损失。
第四方面，本申请还提出了一种制备负极极片的方法。
所述方法包括：
S410，提供负极集流体；
S420，于负极集流体至少一个表面上涂布负极浆料；
S430，固化负极浆料，以使负极浆料在负极集流体的表面形成负极膜层；
S440，在负极膜层上开设浸润腔，负极膜层和负极集流体构成负极极片，
其中，浸润腔沿第一方向延伸；负极膜层沿第一方向的尺寸记为Aμm；浸润腔沿第一方向的尺寸记为A1μm，负极极片满足：0.1≤A1/A≤1；可选地，0.2≤A1/A≤1。
本申请在负极浆料固化后造孔，可以采用辊刀等设备对固化后的负极极片进行造孔。
二次电池
第五方面，本申请提出了一种二次电池5。
通常情况下，所述二次电池包括正极极片522、负极极片521、电解质和隔离膜523。在二次电池5充放电过程中，活性离子在正极极片522和负极极片521之间往返嵌入和脱出。电解质在正极极片522和负极极片521之间起到传导离子的作用。隔离膜523设置在正极极片522和负极极片521之间，主要起到防止正负极短路的作用，同时可以使离子通过。本申请的负极极片521可以采用本申请第一方面任一实施方式的负极极片521或者本申请第二方面至第四方面任一所述的方法制备得到的负极极片521。
[正极极片]
在一些实施方式中，正极极片522包括正极集流体以及设置在正极集流体至少一个表面上的正极膜层。例如，正极集流体具有在自身厚度方向相对的两个表面，正极膜层设置于正极集流体的两个相对表面中的任意一者或两者上。
所述正极膜层包括正极活性物质，所述正极活性物质可采用本领域公知的用于二次电池的正极活性物质。作为示例，正极活性物质可包括以下材料中的至少一种：层状结构正极活性物质(例如三元、镍酸锂/钠、钴酸锂/钠、锰酸锂/钠、富锂/钠层状和岩盐相层状等材料)、橄榄石型磷酸盐活性物质、尖晶石结构的正极活性物质(例如尖晶石锰酸锂、尖晶石镍锰酸锂、富锂的尖晶石锰酸锂和镍锰酸锂等)。
示例性地，层状结构正极活性物质的通式为：LixAyNiaCobMncM(1-a-b-c)Yz，其中，0≤x≤2.1，0≤y≤2.1，且0.9≤x+y≤2.1；0≤a≤1，0≤b≤1，0≤c≤1，且0.1≤a+b+c≤1；1.8≤z≤3.5；A选自Na、K、Mg中的一种或几种；M选自B、Mg、Al、Si、P、S、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Fe、Cu、Zn、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Cd、Sn、Sb、Te、Ba、Ta、W、Yb、La、Ce中的一种或几种；Y选自O、F中的一种或几种。可选地，y＝0。具体地，层状结构正极活性物质可以包括钴酸锂LCO、镍酸锂LNO、锰酸锂LMO、LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2(NCM333)、LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(NCM811)和LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2(NCM523)中的一种或多种。
示例性地，橄榄石型磷酸盐活性物质的通式为：LixAyMeaMbP1-cXcYz，其中，0≤x≤1.3，0≤y≤1.3，且0.9≤x+y≤1.3；0.9≤a≤1.5，0≤b≤0.5，且0.9≤a+b≤1.5；0≤c≤0.5；3≤z≤5；A选自Na、K、Mg中的一种或几种；Me选自Mn、Fe、Co、Ni中的一种或几种；M选自B、Mg、Al、Si、P、S、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Cu、Zn、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Cd、Sn、Sb、Te、Ba、Ta、W、Yb、La、Ce中的一种或几种；X选自S、Si、Cl、B、C、N中的一种或几种；Y选自O、F中的一种或几种。具体地，橄榄石型磷酸盐活性物质包括LiFePO4、LiMnPO4、LiNiPO4、和LiCoPO4中的一种或多种。
示例性地，尖晶石结构的正极活性物质的通式为：LixAyMnaM2-aYz，其中，0≤x≤2，0≤y≤1，且0.9≤x+y≤2；0.5≤a≤2；3≤z≤5；A选自Na、K、Mg中的一种或几种；M选自Ni、Co、B、Mg、Al、Si、P、S、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Fe、Cu、Zn、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Cd、Sn、Sb、Te、Ba、Ta、W、Yb、La、Ce中的一种或几种；Y选自O、F中的一种或几种。具体地，尖晶石结构的正极活性物质包括LiMn2O4、LiNi0.5Mn1.5O4、LiCr0.3Mn1.7O4、Li1.1Al0.1Mn1.9O4、Li2Mn2O4和Li1.5Mn2O4中的一种或多种。
在一些实施方式中，正极膜层还可选地包括正极导电剂。本申请对正极导电剂的种类没有特别的限制，作为示例，正极导电剂包括选自超导碳、导电石墨、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯和碳纳米纤维中的一种或多种的组合。在一些实施方式中，基于正极膜层的总质量，正极导电剂的质量百分含量在5％以下。
在一些实施方式中，正极膜层还可选地包括正极粘结剂。本申请对正极粘结剂的种类没有特别的限制，作为示例，正极粘结剂可包括选自聚偏氟乙烯(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-六氟丙烯共聚物和含氟丙烯酸酯类树脂中的一种或多种的组合。在一些实施方式中，基于正极膜层的总质量，正极粘结剂的质量百分含量在5％以下。
在一些实施方式中，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，可采用铝箔或铝合金箔。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，金属材料可包括选自铝、铝合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银和银合金中的一种或多种的组合，高分子材料基层可包括选自聚丙烯(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)和聚乙烯(PE)中的一种或多种的组合。
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物质、可选的导电剂、可选的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。
[电解质]
电解质在正极极片522和负极极片521之间起到传导离子的作用。本申请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，电解质可以是液态的、凝胶态的或全固态的。
在一些实施方式中，所述电解质采用电解液。所述电解液包括电解质盐和溶剂。
在一些实施方式中，所述电解质采用电解液。所述电解液包括电解质盐和溶剂。
作为示例，锂盐可包括选自六氟磷酸锂(LiPF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)、高氯酸锂(LiClO4)、六氟砷酸锂(LiAsF6)、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(LiPO2F2)、二氟二草酸磷酸锂(LiDFOP)和四氟草酸磷酸锂(LiTFOP)中的一种或多种的组合。
作为示例，有机溶剂可包括选自碳酸乙烯酯(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)、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)和二乙砜(ESE)中的一种或多种的组合。
在一些实施方式中，所述电解液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、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、改善电池高温或低温性能的添加剂等。
[隔离膜]
在一些实施方式中，二次电池中还包括隔离膜523。本申请对隔离膜523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。
在一些实施方式中，隔离膜523的材质可选自玻璃纤维、无纺布、聚乙烯、聚丙烯及聚偏二氟乙烯中的至少一种。隔离膜可以是单层薄膜，也可以是多层复合薄膜，没有特别限制。在隔离膜为多层复合薄膜时，各层的材料可以相同或不同，没有特别限制。
在一些实施方式中，正极极片522、负极极片521和隔离膜523可通过卷绕工艺或叠片工艺制成电极组件52。
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。如图6是作为一个示例的方形结构的二次电池5。
在一些实施例中，如图6和图7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用于盖设开口，以封闭容纳腔。正极极片、负极极片和隔离膜可经卷绕工艺或叠片工艺形成电极组件52。电极组件52封装于容纳腔。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多个，可根据需求来调节。
本申请的二次电池5的制备方法是公知的。在一些实施例中，可将正极极片522、隔离膜523、负极极片521和电解液组装形成二次电池5。作为示例，可将极极片522、隔离膜523、负极极片521经卷绕工艺或叠片工艺形成电极组件52，将电极组件52置于外包装中，烘干后注入电解液，经过真空封装、静置、化成、整形等工序，得到二次电池5。
在本申请的一些实施例中，根据本申请的二次电池5可以组装成电池模块，电池模块所含二次电池5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8是作为一个示例的电池模块4的示意图。如图8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9和图10是作为一个示例的电池包1的示意图。如图9和图10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
第六方面，本申请提供一种用电装置，用电装置包括本申请的二次电池、电池模块和电池包中的至少一种。二次电池、电池模块和电池包可以用作用电装置的电源，也可以用作用电装置的能量存储单元。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。
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11是作为一个示例的用电装置的示意图。该用电装置6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1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
以下，说明本申请的实施方式。下面描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。实施方式中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1-1
1、正极极片的制备
采用厚度为12μm的铝箔作为正极集流体。
将正极活性物质、导电剂炭黑、粘结剂聚偏氟乙烯(PVDF)按重量比97.5:1.4:1.1在适量的溶剂NMP中充分搅拌混合，形成均匀的正极浆料；将正极浆料均匀涂覆于正极集流体铝箔的表面上，经干燥、冷压后，得到正极极片。
2、负极极片的制备
采用厚度为8μm的铜箔作为负极集流体。
将负极活性物质人造石墨、导电剂碳黑、粘结剂丁苯橡胶(SBR)、增稠剂羟甲基纤维素钠(CMC)按重量比96.8:0.7:1.3:1.2在适量的溶剂去离子水中充分搅拌混合，形成均匀的负极浆料。
将遮挡构件例如涂布垫片设置于负极集流体上，负极浆料经涂布垫片的第一通孔处流至负极集流体的表面，通过对涂布垫片加热，负极浆料固化为负极膜层，负极膜层保护浸润腔，经干燥、冷压后，负极膜层和负极集流体形成负极极片。
3、隔离膜
采用多孔聚乙烯(PE)膜作为隔离膜。
4、电解液的制备
在含水量小于10ppm的环境下，将非水有机溶剂碳酸乙烯酯EC、碳酸二乙酯DMC按照体积比1:1进行混合得到电解液溶剂，随后将锂盐和混合后的溶剂混合，配置成锂盐浓度为1mol/L的电解液。
5、二次电池的制备
将上述正极极片、隔离膜、负极极片按顺序叠好，使隔离膜处于正极极片和负极极片之间起到隔离作用，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，经过真空封装、静置、化成、整形等工序，得到锂离子电池。负极极片中浸润腔的延伸方向与锂离子电池的高度方向平行。
实施例1-2至实施例1-4
实施例1-2至实施例1-4按照实施例1-1类似的方法制备锂离子电池，与实施例1-1不同的是，实施例1-2至实施例1-4调整了浸润腔在负极极片厚度方向的尺寸d1μm。
实施例2-1至实施例2-4
实施例2-1至实施例2-4按照实施例1-3类似的方法制备锂离子电池，与实施例1-3不同的是，实施例2-1至实施例2-4调整了浸润腔在第一方向的尺寸A1μm。
实施例3-1至实施例3-3
实施例3-1至实施例3-3按照实施例1-3类似的方法制备锂离子电池，与实施例1-3不同的是，实施例3-1至实施例3-3调整了浸润腔的第二边缘的尺寸x2μm。
实施例4-1和实施例4-2
实施例4-1和实施例4-2按照实施例1-3类似的方法制备锂离子电池，与实施例1-3不同的是，实施例4-1和实施例4-2调整了浸润腔的侧边与第二边缘所形成的夹角θ°。
实施例5-1至实施例5-3
实施例5-1至实施例5-3按照实施例1-3类似的方法制备锂离子电池，与实施例1-3不同的是，实施例5-1至实施例5-3至少调整了浸润腔的延伸方向与锂离子电池高度方向的夹角δ°。
对比例1
对比例1按照实施例1类似的方法制备锂离子电池，与实施例1不同的是，对比例1调整了负极极片的制备工艺；具体地：采用厚度为6μm的铜箔作为负极集流体。将负极活性物质人造石墨、导电剂碳黑、粘结剂丁苯橡胶(SBR)、增稠剂羟甲基纤维素钠(CMC)按重量比96.8:0.7:1.3:1.2在适量的溶剂去离子水中充分搅拌混合，形成均匀的负极浆料，将负极浆料涂布于负极集流体上；负极浆料经干燥、冷压后形成负极膜层即为负极极片。对比例1的孔径为1μm，其孔隙率为20％，对比例1的孔隙率来源于负极膜层在干燥冷压过程中形成的孔隙结构。
实施例和对比例的相关参数如表1所示。
表1
由表1可知，相较于对比例1，本申请实施例通过在负极膜层中造孔，使得锂离子的液相传输速率更快，有利于提升其动力学性能，其充电速度较快，有利于提升其快速充电能力。
本申请实施例1-1至实施例4-2在负极膜层上开设浸润腔，且浸润腔沿二次电池的高度方向设置可以通过浸润腔吸取电解液，使得电解液增强对负极膜层的浸润效果，有利于锂离子的快速迁移，改善快速充电能力，并且还能够减少锂离子的局部析出，提高安全性能。
实施例5-1至实施例5-3调整了浸润腔的延伸方向，在浸润腔的延伸方向与锂离子的高度方向具有大于0°的夹角时，也能够在一定程度上改善锂离子的液相传输速率，有利于改善锂离子的快速充电能力。
测试部分
1、二次电快速充电性能测试
在25℃下，将上述制备的二次电池以0.33C恒流充电至充电截止电压4.4V，之后恒压充电至电流为0.05C，静置5min，再以0.33C恒流放电至放电截止电压2.8V，记录其实际容量为C0。
然后将二次电池依次以0.5C0、1C0、1.5C0、2C0、2.5C0、3C0、3.5C0、4C0、4.5C0恒流充电至全电池充电截止电压4.4V或者0V负极截止电位(以先达到者为准)，每次充电完成后需以1C0放电至全电池放电截止电压2.8V，记录不同充电倍率下充电至10％、20％、30％……80％SOC(State of Charge，荷电状态)时所对应的负极电位，绘制出不同SOC态下的倍率-负极电位曲线，线性拟合后得出不同SOC态下负极电位为0V时所对应的充电倍率，该充电倍率即为该SOC态下的充电窗口，分别记为C10％SOC、C20％SOC、C30％SOC、C40％SOC、C50％SOC、C60％SOC、C70％SOC、C80％SOC，根据公式(60/C20％SOC+60/C30％SOC+60/C40％SOC+60/C50％SOC+
60/C60％SOC+60/C70％SOC+60/C80％SOC)×10％计算得到该二次电池从10％SOC充电至80％SOC的充电时间T。充电时间T越短，则代表二次电池的快速充电性能越优秀。
2、采用二次电池的热失控温度评述其安全性能，热失控温度的测试
环境温度调节为25℃，将上述制备的二次电池以1C充电到4.25V，随后恒压充电到0.05C，将二次电池放到加热炉中，加热炉按照10℃/min升温，保温10min，直至二次电池出现热失控，流程截止。记录二次电池热失控时加热炉监控的温度，即为热失控温度。
虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述，但在不脱离本申请的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。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 (15)
1.一种负极极片，包括负极集流体和设置于负极集流体至少一个表面上的负极膜层，所述负极膜层包括具有朝向背离所述负极集流体的方向开口的浸润腔，所述浸润腔沿第一方向延伸；
所述负极膜层沿所述第一方向的尺寸记为Aμm；
所述浸润腔沿所述第一方向的尺寸记为A1μm，
所述负极极片满足：0.1≤A1/A≤1；可选地，0.2≤A1/A≤1。
2.根据权利要求1所述的负极极片，其中，所述第一方向与所述负极极片的长度方向具有夹角β°，0≤β<180°；
可选地，所述第一方向与所述负极极片的长度方向平行；或
所述第一方向与所述负极极片的宽度方向平行。
3.根据权利要求1或2所述的负极极片，其中，
所述负极膜层在所述负极极片的厚度方向上的尺寸记为dμm；
所述浸润腔在所述负极极片的厚度方向上的尺寸记为d1μm；
所述负极极片满足：0.01≤d1/d＜1；可选地，0.2≤d1/d≤0.8。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的负极极片，其中，
所述浸润腔平行于第二方向的截面包括第一边缘和第二边缘，所述第一边缘和所述第二边缘沿所述负极极片的厚度方向彼此相对，所述第一边缘背离所述负极集流体设置，所述第二边缘靠近所述负极集流体设置；所述第二方向、所述第一方向和所述厚度方向两两垂直；
所述第一边缘的尺寸记为x1μm，20≤x1≤5000；可选地，20≤x1≤80；和/或
所述第二边缘的尺寸记为x2μm，20≤x2≤5000；可选地，20≤x2≤80。
5.根据权利要求4所述的负极极片，其中，0≤|x1-x2|≤60。
6.根据权利要求4或5所述的负极极片，其中，所述浸润腔平行于所述厚度方向的截面形状为规则多边形或不规则多边形；
可选地，所述浸润腔平行于所述厚度方向的截面形状为长方形、正方形、梯形或包含弧形的多边形。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的负极极片，其中，
所述截面还包括沿所述第二方向彼此相对的两个侧边，两个所述侧边通过所述第二边缘连接；
两个所述侧边中的其中一个与所述第二边缘构成的夹角记为θ°，0<θ≤150。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的负极极片，其中，
所述负极膜层的孔隙率记为P％，10≤P≤40。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的负极极片，其中，
所述浸润腔设置为多个，多个浸润腔间隔设置。
10.一种制备负极极片的方法，包括：
提供负极集流体；
于所述负极集流体至少一个表面上设置遮挡构件，所述遮挡构件包括贯穿所述遮挡构件的第一通孔；
将负极浆料涂布于所述遮挡构件上，以使所述负极浆料经所述通孔流至所述负极集流体的表面上；
固化所述负极浆料，以使所述负极浆料在所述负极集流体的表面形成负极膜层，所述负极膜层具有与第一通孔错开设置的浸润腔，所述负极膜层和所述负极集流体构成所述负极极片，
其中，所述浸润腔沿第一方向延伸；
所述负极膜层沿所述第一方向的尺寸记为Aμm；
所述浸润腔沿所述第一方向的尺寸记为A1μm，
所述负极极片满足：0.1≤A1/A≤1；可选地，0.2≤A1/A≤1。
11.一种制备负极极片的方法，包括：
提供负极集流体；
于所述负极集流体至少一个表面上涂布负极浆料；
采用压制构件设置于所述负极浆料上对所述负极浆料施加作用力，以使所述负极浆料具有凹部；
固化所述负极浆料，以使所述负极浆料在所述负极集流体的表面形成负极膜层，所述负极膜层具有与所述凹部对应的浸润腔，所述负极膜层和所述负极集流体构成所述负极极片，
其中，所述浸润腔沿第一方向延伸；
所述负极膜层沿所述第一方向的尺寸记为Aμm；
所述浸润腔沿所述第一方向的尺寸记为A1μm，
所述负极极片满足：0.1≤A1/A≤1；可选地，0.2≤A1/A≤1。
12.一种制备负极极片的方法，包括：
提供负极集流体；
于所述负极集流体至少一个表面上涂布负极浆料；
固化所述负极浆料，以使所述负极浆料在所述负极集流体的表面形成负极膜层；
在所述负极膜层上开设浸润腔，所述负极膜层和所述负极集流体构成所述负极极片，
其中，所述浸润腔沿第一方向延伸；
所述负极膜层沿所述第一方向的尺寸记为Aμm；
所述浸润腔沿所述第一方向的尺寸记为A1μm，
所述负极极片满足：0.1≤A1/A≤1；可选地，0.2≤A1/A≤1。
13.一种二次电池，包括根据权利要求1至9中任一项所述的负极极片或根据权利要求10至12中任一项所述的方法制备得到的负极极片。
14.根据权利要求13所述的二次电池，其中，
所述第一方向与所述二次电池的高度方向具有夹角δ°，0≤δ＜180°；
可选地，0≤δ≤30°或者150≤δ＜180°；
进一步可选地，所述浸润腔沿所述二次电池的高度方向延伸。
15.一种用电装置，包括根据权利要求14所述的二次电池。
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