【技术实现步骤摘要】
本申请涉及锂离子电池，尤其涉及一种快充极片和含有该极片的电芯及电池。
技术介绍
1、锂电池作为新能源汽车的基石，其能量密度已取得长足进步，逐步缓解了消费者的“续航焦虑”。随着新能源汽车的快速普及，消费者的需求开始多样化，其中快充性能是一个能改进消费者体验，提升用户购买动力，缓解电动车“补能焦虑”的关键参数。
2、快充发展的难点在于电芯的快充设计和现有的能量密度设计存在原理上的冲突，即通过常规技术发展快充会牺牲电池的能量密度，从而出现为了解决“补能焦虑”而导致了“续航焦虑”的矛盾。设计快充电池的技术途径包括正极材料纳米化和提升导电性、增加隔膜孔隙度和降低迂曲度、增强电解液导电性和降低其粘度等，旨在降低锂离子在电芯内部穿梭时的阻力。但由于锂离子在负极石墨中的嵌入是限制快充的动力学因素，因此往往无可避免需要降低负极面密度和压实密度，以提高锂离子嵌入速度。但这样减少了负极活性物质的负载，不可避免会降低电芯的容量。为了弥补容量的损失，有专利技术专利采用双层涂覆的技术，即极片底层高压实保证能量密度、表面低压实确保快充性能，以尽量平衡能量密度和快充的矛盾。但是双层涂覆对工艺要求高、样品稳定性和一致性控制难度大。
技术实现思路
1、为提升快充电池的能量密度，本申请提供了一种快充极片和含有该极片的电芯及电池。其优点之一是可以平衡快充电池的充电速率和容量；其优点之二是制备方法简单，制造稳定性高，对现有设备的改动小。
2、第一方面，本申请提供了一种快充极片，所述快充极片包括正极极
3、所述正极极片包括第一集流体和不同压实密度的正极第一活性物质涂层和正极第二活性物质涂层；
4、所述负极极片包括第二集流体和不同压实密度的负极第一活性物质涂层和负极第二活性物质涂层。
5、进一步地，所述正极第一活性物质涂层和所述正极第二活性物质涂层沿所述第一集流体厚度方向分布于所述第一集流体的两侧；所述负极第一活性物质涂层和所述负极第二活性物质涂层沿所述第二集流体厚度方向分布于所述第二集流体的两侧。
6、进一步地，当正极活性物质为磷酸铁锂时，所述正极第一活性物质涂层的压实密度为2.4-2.6g/cm3，所述正极第二活性物质涂层的压实密度为2.0-2.4g/cm3。
7、进一步地，当正极活性物质为镍钴锰三元锂时，正极第一活性物质涂层的压实密度为3.4-3.6g/cm3，正极第二活性物质涂层的压实密度为2.8-3.4g/cm3。
8、进一步地，所述负极第一活性物质涂层的压实密度为1.55-1.65g/cm3；所述负极第二活性物质涂层的压实密度为1.45-1.55g/cm3。
9、进一步地，所述正极第一活性物质涂层和所述正极第二活性物质涂层均包括重量比为(96-98):(1-2):(1-2)的正极活性物质、正极粘结剂和正极导电剂；所述负极第一活性物质涂层和所述负极第二活性物质涂层均包括重量比为(95.5-96.5):(3.5-2.5):(1.2-0.8)的负极活性物质、负极粘结剂和负极导电剂。
10、进一步地，所述负极活性物质包括人造石墨、天然石墨、石墨/纳米硅复配材料、石墨/硅氧复配材料和石墨/硅碳复配材料中的至少一种；所述正极活性物质包括镍钴锰三元锂和磷酸铁锂中的至少一种；所述负极活性物质的理论比容量大于300mah/g；所述正极活性物质的理论比容量大于150mah/g；所述正极粘结剂包括聚偏二氟乙烯；所述负极粘结剂包括羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶中的至少一种；所述正极导电剂包括碳纳米管和导电炭黑中的至少一种；所述负极导电剂包括导电炭黑、碳纳米管、碳纤维和石墨烯中的至少一种；所述正极第二活性物质涂层中正极导电剂的重量含量高于所述正极第一活性物质涂层中正极导电剂的重量含量。
11、进一步地，叠片时，所述正极极片中活性物质涂层压实密度高的一面和所述负极极片中活性物质涂层压实密度高的一面相对放置于隔膜的两面；所述正极极片中活性物质涂层压实密度低的一面和所述负极极片中活性物质涂层压实密度低的一面相对放置于隔膜的两面；
12、正负极两种不同涂层压实密度极片对应的n/p比保持一致，所述n/p比值为1.08～1.15；
13、极片单面敷料厚度为50-110微米。
14、第二方面，本申请提供了一种电芯，所述电芯包括第一方面任一项所述的快充极片。
15、第三方面，本申请提供了一种电池，所述电池包括第二方面任一项所述的电芯。
16、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比至少具有如下优点：
17、本申请实施例提供了一种快充极片，采用一种集流体两侧不同面密度和压实密度的设计，平衡快充电池的容量和充电速率，具有操作简单，产品稳定性高，设备改造小的特点。本专利技术的其优点之一是可以平衡快充电池的充电速率和容量；优点之二是制备方法简单，制造稳定性高，对现有设备的改动小，具有广泛的实际应用价值。
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1.一种快充极片，其特征在于，所述快充极片包括正极极片和负极极片；
2.根据权利要求1所述的快充极片，其特征在于，所述正极第一活性物质涂层和所述正极第二活性物质涂层沿所述第一集流体厚度方向分布于所述第一集流体的两侧；所述负极第一活性物质涂层和所述负极第二活性物质涂层沿所述第二集流体厚度方向分布于所述第二集流体的两侧。
3.根据权利要求1所述的快充极片，其特征在于，当正极活性物质为磷酸铁锂时，所述正极第一活性物质涂层的压实密度为2.4-2.6g/cm3，所述正极第二活性物质涂层的压实密度为2.0-2.4g/cm3。
4.根据权利要求1所述的快充极片，其特征在于，当正极活性物质为镍钴锰三元锂时，正极第一活性物质涂层的压实密度为3.4-3.6g/cm3，正极第二活性物质涂层的压实密度为2.8-3.4g/cm3。
5.根据权利要求1所述的快充极片，其特征在于，所述负极第一活性物质涂层的压实密度为1.55-1.65g/cm3；所述负极第二活性物质涂层的压实密度为1.45-1.55g/cm3。
6.根据权利要求1所述的快充极片，其特
7.根据权利要求6所述的快充极片，其特征在于，所述负极活性物质包括人造石墨、天然石墨、石墨/纳米硅复配材料、石墨/硅氧复配材料和石墨/硅碳复配材料中的至少一种；所述正极活性物质包括镍钴锰三元锂和磷酸铁锂中的至少一种；所述负极活性物质的理论比容量大于300mAh/g；所述正极活性物质的理论比容量大于150mAh/g；所述正极粘结剂包括聚偏二氟乙烯；所述负极粘结剂包括羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶中的至少一种；所述正极导电剂包括碳纳米管和导电炭黑中的至少一种；所述负极导电剂包括导电炭黑、碳纳米管、碳纤维和石墨烯中的至少一种；所述正极第二活性物质涂层中正极导电剂的重量含量高于所述正极第一活性物质涂层中正极导电剂的重量含量。
8.根据权利要求1所述的快充极片，其特征在于，叠片时，所述正极极片中活性物质涂层压实密度高的一面和所述负极极片中活性物质涂层压实密度高的一面相对放置于隔膜的两面；所述正极极片中活性物质涂层压实密度低的一面和所述负极极片中活性物质涂层压实密度低的一面相对放置于隔膜的两面；
9.一种电芯，其特征在于，所述电芯包括权利要求1～8任一项所述的快充极片。
10.一种电池，其特征在于，所述电池包括权利要求9所述的电芯。
...【技术特征摘要】
1.一种快充极片，其特征在于，所述快充极片包括正极极片和负极极片；
2.根据权利要求1所述的快充极片，其特征在于，所述正极第一活性物质涂层和所述正极第二活性物质涂层沿所述第一集流体厚度方向分布于所述第一集流体的两侧；所述负极第一活性物质涂层和所述负极第二活性物质涂层沿所述第二集流体厚度方向分布于所述第二集流体的两侧。
3.根据权利要求1所述的快充极片，其特征在于，当正极活性物质为磷酸铁锂时，所述正极第一活性物质涂层的压实密度为2.4-2.6g/cm3，所述正极第二活性物质涂层的压实密度为2.0-2.4g/cm3。
4.根据权利要求1所述的快充极片，其特征在于，当正极活性物质为镍钴锰三元锂时，正极第一活性物质涂层的压实密度为3.4-3.6g/cm3，正极第二活性物质涂层的压实密度为2.8-3.4g/cm3。
5.根据权利要求1所述的快充极片，其特征在于，所述负极第一活性物质涂层的压实密度为1.55-1.65g/cm3；所述负极第二活性物质涂层的压实密度为1.45-1.55g/cm3。
6.根据权利要求1所述的快充极片，其特征在于，所述正极第一活性物质涂层和所述正极第二活性物质涂层均包括重量比为(96-98):(1-2):(1-2)的正极活性物质、正极粘结剂和正极导电剂；所述负极第一活性物质涂层和所述负极第二活性物质涂层均...
【专利技术属性】
技术研发人员：李德福，马艳，龚道宇，周永涛，汪勇，杨允杰，
申请(专利权)人：华鼎国联动力电池有限公司，
类型：发明
国别省市：
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