CN219321378U - 一种极片和电芯 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种极片和电芯，极片包括集流体以及层叠设置在集流体表面的N层活性物质层，N大于或等于1，且N为整数；N层活性物质层上均设置有凹槽，沿极片的厚度方向，第N层活性物质层上的凹槽的投影覆盖第N‑1层活性物质层上的凹槽的投影，第N层活性物质层为远离集流体一侧的活性物质层，第N‑1层活性物质层为靠近集流体一侧的活性物质层；极耳设置于最靠近集流体一侧的活性物质层的凹槽处，且极耳与集流体电连接。本实用新型解决了现有的电池在大倍率充放电时，使电池整体温升过高的问题。

Description

一种极片和电芯

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种极片和电芯。

背景技术

锂离子电池具有高能量密度、高循环性能、高电压、低自放电和重量轻等优点，被广泛应用于笔记本电脑、数码相机、手机和手表等各种便携式电子产品中。随着各种便携式电子产品的广泛应用，人们对锂离子电池的性能的要求也越来越高，也促使锂离子电池向着能量密度高，快充倍率大的方向不断发展。为了满足上述要求，通过将极片上极耳的连接位置从边缘调整到侧面中间部分，降低锂离子电池的阻抗，提高锂离子电池的充电速度。

然而，大倍率下快速充电会使电池产热显著，电池内部会形成一定范围的高温热区，并且内部的热量不易传递到电池以外，导致充电过程中电池整体的温升过高，同理，放电过程中电池整体的温升也过高。电池温度过高会影响电池内部正负极、电解液等的稳定性，在电池内部形成一些副反应，影响电池性能，严重情况下还可能会引发热失控。

实用新型内容

本实用新型旨在解决现有的电池在大倍率充放电时，使电池整体温升过高的问题。

为解决上述问题，本实用新型第一方面提供一种极片，包括集流体以及层叠设置在所述集流体表面的N层活性物质层，N大于或等于1，且N为整数；

N层所述活性物质层上均设置有凹槽，沿所述极片的厚度方向，第N层所述活性物质层上的所述凹槽的投影覆盖第N-1层所述活性物质层上的所述凹槽的投影，所述第N层所述活性物质层为远离所述集流体一侧的所述活性物质层，所述第N-1层所述活性物质层为靠近所述集流体一侧的所述活性物质层；

极耳设置于最靠近所述集流体一侧的所述活性物质层的所述凹槽处，且所述极耳与所述集流体电连接。

进一步地，所述第N层所述活性物质层上的所述凹槽的长度大于所述第N-1层所述活性物质层上的所述凹槽的长度。

进一步地，所述活性物质层的面密度沿远离所述集流体的方向逐层递增。

进一步地，每层所述活性物质层中活性物质的粒径从靠近所述极耳的一端至远离所述极耳的一端逐渐增大。

进一步地，每层所述活性物质层中均含有活性物质一次颗粒和活性物质二次颗粒，每层所述活性物质层从靠近所述极耳的一端至远离所述极耳的一端，所述活性物质一次颗粒的比例逐渐减少，所述活性物质二次颗粒的比例逐渐增加。

进一步地，所述活性物质一次颗粒的粒径范围为10nm至5μm，所述活性物质二次颗粒的粒径范围为5μm至50μm。

本实用新型第二方面提供一种电芯，包括第一极片、第二极片以及设置在所述第一极片和所述第二极片之间的隔膜，所述第一极片和所述第二极片的极性相反，所述第一极片、所述隔膜和所述第二极片层叠卷绕设置，所述第一极片为第一方面所述的极片。

进一步地，所述第一极片设置有极耳，沿所述电芯的卷绕方向，所述极耳两侧的所述第一极片上设置有活性物质层，且以所述极耳为起始点，沿所述电芯的卷绕方向的两侧，所述电芯相邻圈的所述第一极片上的所述活性物质层的层数依次增加。

进一步地，所述电芯包括平直段和弯折段，以所述极耳为起始点，沿所述电芯的卷绕方向向所述电芯的内圈，所述第N层所述活性物质层上的所述凹槽和所述第N-1层所述活性物质层上的所述凹槽的长度差范围为向所述电芯的内圈的一个平直段的长度至向所述电芯的内圈的一个平直段和向所述电芯的内圈的一个弯折段的长度之和；

以所述极耳为起始点，沿所述电芯的卷绕方向向所述电芯的外圈，所述第N层所述活性物质层上的所述凹槽和所述第N-1层所述活性物质层上的所述凹槽的长度差范围为向所述电芯的外圈的一个平直段的长度至向所述电芯的外圈的一个平直段和向所述电芯的外圈的一个弯折段的长度之和，其中，N大于或等于3。

进一步地，N小于3时，所述第一极片设置所述极耳的凹槽和与其相邻的所述凹槽的长度差范围不超过一个平直段和与所述平直段相邻的两个弯折段的长度之和。

本实用新型所述的极片和电芯，通过在集流体的表面层叠设置N层活性物质层，N层活性物质层上均设置有凹槽，且沿极片的厚度方向，第N层活性物质层上的凹槽的投影覆盖第N-1层活性物质层上的凹槽的投影，采用呈阶梯分布的极片结构，使得极耳周围区域的活性物质层的厚度低于远离极耳区域的活性物质层的厚度，通过降低极耳周围区域的活性物质层的厚度，能够有效降低极耳周围区域的电阻，从而降低电芯的充电和放电温升，避免电芯的温升过高，影响电芯的性能；此外，采用呈阶梯分布的极片结构，还有利于提高电芯的容量和能量密度。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的极片的正视结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的极片的俯视结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的电芯的结构示意图；

图4为实用新型实施例中对照组1中极片的正视结构示意图；

图5为实用新型实施例中对照组2中极片的正视结构示意图；

图6为实用新型实施例中对照组3中极片的正视结构示意图。

附图标记说明：

100-集流体；200-活性物质层；210-第一活性物质层；220-第二活性物质层；230-第三活性物质层；300-极耳；400-平直段；410-弯折段。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、详尽地描述。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“垂直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。此外，在本实用新型的描述中，“至少一个”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，术语“在上述实施例的基础上”的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个优选实施例或优选示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

结合图1至图2所示，本实施例提供了一种极片，其包括集流体100以及层叠设置在集流体100表面的N层活性物质层200(N大于或等于1，且N为整数)；

N层活性物质层200上均设置有凹槽，沿极片100的厚度方向，第N层活性物质层200上的凹槽的投影覆盖第N-1层活性物质层200上的凹槽的投影，第N层活性物质层200为远离集流体100一侧的活性物质层200，第N-1层活性物质层200为靠近集流体100一侧的活性物质层200；

极耳300设置于最靠近集流体100一侧的活性物质层200的凹槽处，且极耳300与集流体100电连接。

具体地，结合图1所示，若集流体100的表面层叠设置了3层活性物质层200，即N等于3，则活性物质层200包括第一活性物质层210、第二活性物质层220和第三活性物质层230，三层活性物质层200侧面中间位置均设置有凹槽，即，第一活性物质层210的侧面中间位置设置有第一凹槽，第二活性物质层220的侧面中间位置设置有第二凹槽，第三活性物质层230的侧面中间位置设置有第三凹槽，第三凹槽沿极片的厚度方向的投影覆盖第二凹槽沿极片的厚度方向的投影，第二凹槽沿极片的厚度方向的投影覆盖第一凹槽沿极片的厚度方向的投影；极耳300设置于第一凹槽处，且极耳300与集流体100电连接。当然，本实施例中集流体100表面的活性物质层200的层数也可以大于3层，即N大于3，本领域的技术人员可以根据实际情况进行设置，较佳地，N为大于1的整数。

本实施例提供的极片，通过在集流体的表面层叠设置N层活性物质层，N层活性物质层上均设置有凹槽，且沿极片的厚度方向，第N层活性物质层上的凹槽的投影覆盖第N-1层活性物质层上的凹槽的投影，采用呈阶梯分布的极片结构，使得极耳周围区域的活性物质层的厚度低于远离极耳区域的活性物质层的厚度，通过降低极耳周围区域的活性物质层的厚度，能够有效降低极耳周围区域的电阻，从而降低电芯的充电和放电温升，避免电芯的温升过高，影响电芯的性能；此外，采用呈阶梯分布的极片结构，还有利于提高电芯的容量和能量密度。

需要说明的是，本实施例中的厚度方向指的是图1中的z轴方向，本实施例中的长度方向指的是图1中的x轴方向。

在上述实施例的基础上，第N层活性物质层200上的凹槽的长度大于第N-1层活性物质层200上的凹槽的长度，也即，图1中，第三凹槽的长度大于第二凹槽的长度，第二凹槽的长度大于第一凹槽的长度。

本实施例中，各个凹槽将相应的活性物质层分为独立的两个部分，两部分活性物质层设置在凹槽相对的两侧，也即，图1中，第一凹槽将第一活性物质层210分为左右两个独立的部分，第二凹槽将第二活性物质层220分为左右两个独立的部分，第三凹槽将第三活性物质层230分为左右两个独立的部分，且各个凹槽左右两个独立的部分的长度可以相同，也可以不同，本领域的技术人员可以根据实际情况进行设置。

本实施例中，极耳300的边缘和第一活性物质层210的边缘之间的间距范围为2mm至4mm。

本实施例中，各层活性物质层200的面密度不同，其中，面密度指涂覆面密度，是指单位面积活性物质涂覆的质量。

在上述实施例的基础上，活性物质层200的面密度沿远离集流体100的方向逐层递增，也即，图1中，第三活性物质层230的面密度大于第二活性物质层220的面密度，第二活性物质层220的面密度大于第一活性物质层210的面密度。由此，通过设置活性物质成200的面密度随着其层数递增，使靠近集流体一侧的活性物质层的面密度呈逐渐减小的趋势，有利于进一步降低极耳300周围区域的电阻，从而降低电芯的充电和放电温升。

较佳地，各层活性物质层200的面密度之间的比值依次增大，例如：图1中，第一活性物质层210、第二活性物质层220和第三活性物质层230的面密度比值为1：2：3。

每层活性物质层200均含有活性物质，本实施例的极片为正极片，正极活性物质可以采用钴酸锂。

在上述实施例的基础上，每层活性物质层200中活性物质的粒径从靠近极耳300的一端至远离极耳300的一端逐渐增大，也即，图1中，第一活性物质层210中活性物质的粒径从靠近极耳300的一端至远离极耳300的一端逐渐增大，第二活性物质层220中活性物质的粒径从靠近极耳300的一端至远离极耳300的一端逐渐增大，第三活性物质层230中活性物质的粒径从靠近极耳300的一端至远离极耳300的一端逐渐增大。由此，使靠近极耳300一端的活性物质的粒径呈逐渐减小的趋势，有利于进一步降低极耳300周围区域的电阻，从而降低电芯的充电和放电温升。

具体地，每层活性物质层200中均含有活性物质一次颗粒和活性物质二次颗粒，每层活性物质层200从靠近极耳300的一端至远离极耳300的一端，活性物质一次颗粒的比例逐渐减少，活性物质二次颗粒的比例逐渐增加，其中，活性物质二次颗粒的粒径大于活性物质一次颗粒的粒径，并且，每层活性物质层200从靠近极耳300的一端至远离极耳300的一端，活性物质一次颗粒和活性物质二次颗粒的粒径也逐渐增大。沿极片的厚度方向，从靠近集流体100一侧的活性物质层200至远离集流体100一侧的活性物质层200，活性物质一次颗粒的比例逐渐减少，活性物质二次颗粒的比例逐渐增加，并且，从靠近集流体100一侧的活性物质层200至远离集流体100一侧的活性物质层200，活性物质一次颗粒和活性物质二次颗粒的粒径也逐渐增大。例如，图1中，第一活性物质层210靠近极耳300的一端活性物质一次颗粒居多，沿远离极耳300的方向，活性物质二次颗粒的比例增加，活性物质一次颗粒的比例减少，且活性物质一次颗粒和活性物质二次颗粒的粒径逐渐增大。沿极片的厚度方向，第一活性物质层210中活性物质一次颗粒居多，第二活性物质层220和第三活性物质层230中活性物质二次颗粒的比例依次增加，活性物质一次颗粒的比例减少，且活性物质一次颗粒和活性物质二次颗粒的粒径也逐渐增大。

本实施例中，活性物质一次颗粒的中值粒径范围为10nm至5μm，活性物质二次颗粒的中值粒径范围为5μm至50μm，即活性物质一次颗粒的D50范围为10nm至5μm，活性物质二次颗粒的D50范围为5μm至50μm。

本实施例的第二方面提供了一种电芯，包括正极片(即第一极片)、负极片(即第二极片)以及设置在正极片和负极片之间的隔膜，正极片、隔膜和负极片层叠卷绕设置，其中，正极片为第一方面所示的极片。

图3为隐去隔膜和负极片的电芯的结构示意图。结合图3所示，极耳300设置在电芯的中部，也即，沿电芯的卷绕方向，极耳300两侧的正极片上均设置有活性物质层200，位于极耳300两侧的正极片中的一侧沿着电芯的内圈卷绕，另一侧沿着电芯的外圈卷绕，且以极耳300为起始点，沿电芯的卷绕方向的两侧，电芯相邻圈的正极片上的活性物质层200的层数依次增加，从而使靠近极耳300周围区域的活性物质层200的厚度低于远离极耳300区域的活性物质层200的厚度，由此，能够有效降低极耳300周围区域的电阻，从而降低电芯的充电和放电温升，避免电芯的温升过高，影响电芯的性能。

本实施例中，电芯包括沿其卷绕方向交替设置的平直段400和弯折段410，平直段400和弯折段410上均设置有活性物质层200。由于各层活性物质层200上均设置有凹槽，各个凹槽将相应的活性物质层200分为独立的两个部分，且各个凹槽的长度不同，因此，各个平直段400和弯折段410上的活性物质层200的层数有差异。

在上述实施例的基础上，当N大于或者等于3时，以极耳300为起始点，沿电芯的卷绕方向向电芯的内圈，第N层活性物质层200上的凹槽和第N-1层活性物质层200上的凹槽的长度差范围为向电芯内圈的一个平直段的长度至向电芯内圈的一个平直段和向电芯内圈的一个弯折段的长度之和；以极耳300为起始点，沿电芯的卷绕方向向电芯的外圈，第N层活性物质层200上的凹槽和第N-1层活性物质层200上的凹槽的长度差范围为向电芯外圈的一个平直段的长度至向电芯外圈的一个平直段和向电芯外圈的一个弯折段的长度之和；例如：图3中，第三层活性物质层230上的凹槽和第二层活性物质层220上的凹槽的长度差为S2，S2为第二活性物质层220卷绕形成的一个平直段400和一个弯折段410的长度之和。由此，能够避免影响电芯的平整性，也有利于电芯的制成。

在上述实施例的基础上，当N小于3时，第N层活性物质层200上的凹槽和第N-1层活性物质层200上的凹槽的长度差范围不超过一个平直段400的长度和与该平直段400相邻的两个弯折段410的长度之和，也即，第一极片设置极耳300的活性物质层200上的凹槽和与其相邻的活性物质层200上的凹槽的长度差范围不超过一个平直段400的长度和与该平直段400相邻的两个弯折段410的长度之和，其中，该平直段400是指设置极耳300的平直段400。例如：图3中，第二活性物质层220上的凹槽和第一活性物质层210上的凹槽的长度差为S1和S1＇，S1和S1＇均大于0，且S1+S1＇+极耳槽的长度等于设置极耳300的平直段400的长度和与该平直段400相邻的两个弯折段410的长度之和。由此，能够避免影响电芯的平整性，也有利于电芯的制程。

本实施例中，极耳300的边缘和第一活性物质层210的边缘之间的间距范围为2mm至4mm。

本实施例中，电芯的宽度大于或者等于50mm，由此，能够减小不同活性物质层200之间的涂布误差。

在上述实施例的基础上，本实施例中的负极片也可以采用第一方面所示的极片。由此，能够保证电芯的CB值(即正对面的正极片和负极片容量的比值)，有利于提高电芯的性能。

为说明本实施例的极片对电池的充放电温升效果的改善情况，本实施了示出了一例对照实验，该实验包括一组实验组和三组对照组，对照组和实验组除正极片的设置不同外，负极片和电池的制作工艺等其他变量完全相同，对照组和实验组的具体设置如下：

实验组：

(1)正极浆料的制备：分别将钴酸锂1、钴酸锂2、钴酸锂3、钴酸锂4和钴酸锂5与导电剂炭黑、粘结剂聚偏二氟乙烯(PVDF)和溶剂N甲基吡咯烷酮(NMP)按照一定的重量比均匀混合，得到待涂覆的正极浆料1、正极浆料2、正极浆料3、正极浆料4和正极浆料5；其中，钴酸锂1、钴酸锂2、钴酸锂3、钴酸锂4和钴酸锂5是不同种类的正极材料，钴酸锂1为一次颗粒钴酸锂，钴酸锂2为一次颗粒钴酸锂和15％～35％二次颗粒钴酸锂，钴酸锂3为一次颗粒钴酸锂和35％～55％二次颗粒钴酸锂，钴酸锂4为一次颗粒钴酸锂和55％～75％二次颗粒钴酸锂，钴酸锂5为二次颗粒钴酸锂。

(2)正极片的制备：按照图1和图2进行涂覆，具体地，对于第一活性物质层210，在极耳300的左右两侧，先将正极浆料1均匀涂覆在厚度为10μm的铝箔集流体上，涂覆长度为第一活性物质层210设计长度的10％～80％，随后在涂覆正极浆料1结束的位置将正极浆料2均匀涂覆在厚度为10μm的铝箔集流体上，涂覆长度为第一活性物质层210设计长度的10％～80％，然后在涂覆正极浆料2结束的位置再将正极浆料3均匀在厚度为10μm的铝箔集流体上，涂覆长度为第一活性物质层210设计长度的10％～80％，正极浆料1、正极浆料2和正极浆料3的长度等于第一活性物质层210的设计长度。

对于第二活性物质层220，在极耳300的左右两侧，将正极浆料2均匀涂覆在第一活性物质层210上，涂覆长度为第二活性物质层220设计长度的10％～80％，随后在涂覆正极浆料2结束的位置将正极浆料3均匀涂覆在第一活性物质层210上，涂覆长度为第二活性物质层220设计长度的10％～80％，然后在涂覆正极浆料3结束的位置再将正极浆料4均匀涂覆在第一活性物质层210上，涂覆长度为第二活性物质层220设计极片长度的10％～80％，正极浆料2、正极浆料3和正极浆料4的长度等于第二活性物质层220的设计长度，且第二活性物质层220的设计长度小于第一活性物质层210的设计长度，第二活性物质层220的涂覆面密度大于第一活性物质层210的涂覆面密度。

对于第三活性物质层230，在极耳300的左右两侧，将正极浆料3均匀涂覆在第二活性物质层220上，涂覆长度为第三活性物质层230设计长度的10％～80％，随后在涂覆正极浆料3结束的位置将正极浆料4均匀涂覆在第二活性物质层220上，涂覆长度为第三活性物质层230设计长度的10％～80％，然后在涂覆正极浆料4结束的位置再将正极浆料5均匀涂覆在第二活性物质层220上，涂覆长度为第三活性物质层230设计长度的10％～80％，正极浆料3、正极浆料4和正极浆料5的长度等于第三活性物质层230的设计长度，且第三活性物质层230的设计长度小于第二活性物质层220的设计长度，第三活性物质层230的涂覆面密度大于第二活性物质层220的涂覆面密度。也即，第一活性物质层210的设计长度为L1，涂覆面密度为CW1，第二活性物质层220的设计长度为L2，涂覆面密度为CW2，第三活性物质层230的设计长度为L3，涂覆面密度为CW3，则满足如下关系：L1＞L2＞L3，CW1＜CW2＜CW3，各层活性物质层涂覆完成烘干处理后得到待辊压的正极。

(3)负极浆料的制备：将石墨、导电剂、粘结剂羧甲基纤维素(CMC)和丁苯橡胶(SBR)和去离子水按照一定质量加入搅拌机内混合搅拌，分散均匀得到待涂覆的负极浆料。

(4)负极片的制备：为了保证CB值，负极片的涂覆方式与正极片的涂覆方式相同，将负极浆料涂覆在6μm的铜箔集流体上，且首先涂覆涂层1，然后涂覆涂层2，最后涂覆涂层3，涂层1的长度和第一活性物质层210的长度相对应，且涂层1的嵌锂容量大于第一活性物质层210的脱锂容量，涂层2的长度和第二活性物质层220的长度相对应，且涂层2的嵌锂容量大于第二活性物质层220的脱锂容量，涂层3的长度和第三活性物质层230的长度相对应，且涂层3的嵌锂容量大于第三活性物质层230的脱锂容量。

其中各涂层涂覆完后才能烘干处理后得到带辊压的负极。

(5)电池的制作：将上述制备好的正极片和负极片烘烤后，通过辊压分切、制片、卷绕、封装烘烤、注液和化成等步骤，制备得到电池。

对照组1：

(1)正极浆料的制备：将钴酸锂1与导电剂炭黑、粘结剂聚偏二氟乙烯(PVDF)和溶剂N甲基吡咯烷酮(NMP)按照一定的重量比均匀混合，得到待涂覆的正极浆料。

(2)正极片的制备：按照图4进行涂覆，具体地，在极耳300的左右两侧，将待涂覆的正极浆料均匀涂覆在厚度为10μm的铝箔集流体上，涂覆完成烘干处理后得到待辊压的正极。

(3)负极浆料的制备：负极浆料的制备方法同实验组。

(4)负极片的制备：负极片的制备同正极片的制备。

(5)电池的制作：电池的制作同实验组。

对照组2

(1)正极浆料的制备：正极浆料的制备方法同实验组。

(2)正极片的制备：按照图5进行涂覆，也即，除各个活性物质层的涂覆长度满足L1＝L2＝L3，涂覆面密度满足CW1＝CW2＝CW3之外，其它的涂覆方式均与实验组1相同。

(3)负极浆料的制备：负极浆料的制备方法同实验组。

(4)负极片的制备：负极片的制备同正极片的制备，即各个活性物质层的涂覆长度等长。

(5)电池的制作：电池的制作同实验组。

对照组3

(1)正极浆料的制备：正极浆料的制备方法同实验组。

(2)正极片的制备：按照图6进行涂覆，也即，除各个活性物质层的涂覆面密度满足CW1＝CW2＝CW3之外，其它的涂覆方式均与实验组相同。

(3)负极浆料的制备：负极浆料的制备方法同实验组。

(4)负极片的制备：负极片的制备同实验组。

(5)电池的制作：电池的制作同实验组。

对上述各组制备得到的电池进行如下性能测试：

(1)电芯容量、厚度、体积能量密度测试：

在25℃条件下对制备的成品电池恒流恒压充至满电，然后0.5C放电到3.0V，所放出的容量记为电池容量；

在25℃条件下对制备的成品电池充电到30％SOC，使用600gPPG测试电池厚度；

计算体积能量密度＝电池容量*平台电压/电池的长/宽/厚度，对于4.45V体系，统一认为平台电压为3.87V。

(2)充电温升测试

在25℃条件下对制备的成品电池1.5C充电充至满电，监测充电过程中的温升。

(3)放电温升测试

在25℃条件下对制备的成品电池以1C充满，0.05C截止，然后用1.5C放电，监测放电过程中的温升。

测试结果如表1和表2所示。

表1

表2

由表1可以看出，实验组的容量较各个对照组均有明显提升，而厚度较各对照组有所下降，因此，实验组的电池的能量密度相较于各对照组均有明显提高，说明本实施例有利于提高电池的容量和能量密度。

由表2可以看出，实验组的充电温升和放电温升较各对照组均有一定的改善，其中，实验组的充电温升降低了20.12％，放电温升降低了10.05％，说明本实施例能够降低电池的充电温升和放电温升，避免电池的温升过高，影响电池的性能。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种极片，其特征在于，包括集流体以及层叠设置在所述集流体表面的N层活性物质层，N大于或等于1，且N为整数；

N层所述活性物质层上均设置有凹槽，沿所述极片的厚度方向，第N层所述活性物质层上的所述凹槽的投影覆盖第N-1层所述活性物质层上的所述凹槽的投影，所述第N层所述活性物质层为远离所述集流体一侧的所述活性物质层，所述第N-1层所述活性物质层为靠近所述集流体一侧的所述活性物质层；

极耳设置于最靠近所述集流体一侧的所述活性物质层的所述凹槽处，且所述极耳与所述集流体电连接。

2.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述第N层所述活性物质层上的所述凹槽的长度大于所述第N-1层所述活性物质层上的所述凹槽的长度。

3.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述活性物质层的面密度沿远离所述集流体的方向逐层递增。

4.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，每层所述活性物质层中活性物质的粒径从靠近所述极耳的一端至远离所述极耳的一端逐渐增大。

5.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，每层所述活性物质层中均含有活性物质一次颗粒和活性物质二次颗粒，每层所述活性物质层从靠近所述极耳的一端至远离所述极耳的一端，所述活性物质一次颗粒的比例逐渐减少，所述活性物质二次颗粒的比例逐渐增加。

6.根据权利要求5所述的极片，其特征在于，所述活性物质一次颗粒的粒径范围为10nm至5μm，所述活性物质二次颗粒的粒径范围为5μm至50μm。

7.一种电芯，其特征在于，包括第一极片、第二极片以及设置在所述第一极片和所述第二极片之间的隔膜，所述第一极片和所述第二极片的极性相反，所述第一极片、所述隔膜和所述第二极片层叠卷绕设置，所述第一极片为权利要求1至6任一项所述的极片。

8.根据权利要求7所述的电芯，其特征在于，所述第一极片设置有极耳，沿所述电芯的卷绕方向，所述极耳两侧的所述第一极片上设置有活性物质层，且以所述极耳为起始点，沿所述电芯的卷绕方向的两侧，所述电芯相邻圈的所述第一极片上的所述活性物质层的层数依次增加。

9.根据权利要求7所述的电芯，其特征在于，所述电芯包括平直段和弯折段，以所述极耳为起始点，沿所述电芯的卷绕方向向所述电芯的内圈，所述第N层所述活性物质层上的所述凹槽和所述第N-1层所述活性物质层上的所述凹槽的长度差范围为向所述电芯的内圈的一个平直段的长度至向所述电芯的内圈的一个平直段和向所述电芯的内圈的一个弯折段的长度之和；

以所述极耳为起始点，沿所述电芯的卷绕方向向所述电芯的外圈，所述第N层所述活性物质层上的所述凹槽和所述第N-1层所述活性物质层上的所述凹槽的长度差范围为向所述电芯的外圈的一个平直段的长度至向所述电芯的外圈的一个平直段和向所述电芯的外圈的一个弯折段的长度之和，其中，N大于或等于3。

10.根据权利要求9所述的电芯，其特征在于，N小于3时，所述第一极片设置所述极耳的凹槽和与其相邻的所述凹槽的长度差范围不超过一个平直段和与所述平直段相邻的两个弯折段的长度之和。

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