本技術(shù)涉及電池，并且更具體地，涉及一種電池單體、電池裝置、用電設(shè)備以及極片制作方法。

背景技術(shù)：

1、電池裝置廣泛用于電子設(shè)備，例如手機(jī)、筆記本電腦、電瓶車、電動汽車、電動飛機(jī)、電動輪船、電動玩具汽車、電動玩具輪船、電動玩具飛機(jī)和電動工具等等。

2、電池裝置包括電池單體，電池單體的極片的中間部分散熱較差，導(dǎo)致該部分在應(yīng)用時反應(yīng)速率高且容量衰減快，影響電池單體的使用壽命，因此，如何降低極片的中間部分反應(yīng)速率和容量衰減是電池技術(shù)中的一個研究方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供了一種電池單體、電池裝置、用電設(shè)備以及極片制作方法，其能降低極片的中間部分反應(yīng)速率和容量衰減。

2、第一方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種電池單體，包括電極組件，所述電極組件包括負(fù)極極片和正極極片，所述正極極片包括正極集流體，所述正極集流體包括正極涂覆區(qū)和連接于正極涂覆區(qū)一側(cè)的正極極耳；由所述正極涂覆區(qū)與所述正極極耳連接的一側(cè)至背離所述正極極耳的一側(cè)，所述正極涂覆區(qū)包括依次設(shè)置的第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分上設(shè)置有第一活性物質(zhì)層，所述第二部分設(shè)置有第二活性物質(zhì)層，所述第三部分設(shè)置有第三活性物質(zhì)層；其中，所述第二活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度分別大于所述第一活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度和所述第三活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度。

3、采用上述技術(shù)方案，將第二活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度設(shè)計(jì)為分別大于第一活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度和第三活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度，使得第二活性物質(zhì)層內(nèi)的孔隙率降低，可以在一定程度上降低電解液的吸液量以及鋰離子的遷移速度，在電池單體進(jìn)行小倍率充電大功率放電時們可以抑制處于中間的第二活性物質(zhì)層的反應(yīng)速率，使得第一活性物質(zhì)層、第二活性物質(zhì)層以第三活性物質(zhì)層的溫度、反應(yīng)速率和容量衰減更加接近，從而使得電池單體在各個區(qū)域上的性能接近，有助于提高電池單體整體的容量保持率，從而提高了電池單體的循環(huán)性能和使用壽命。

4、在本技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述第二活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度和所述第一活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度的比值范圍是6/5至2/1；并且/或者，所述第二活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度和所述第三活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度的比值范圍是6/5至2/1。

5、采用上述技術(shù)方案，將第二活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度和第一活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度的比例控制在6/5至2/1，可以實(shí)現(xiàn)降低極片中間部分的反應(yīng)速率的同時，同時也易于實(shí)現(xiàn)；同理，將第二活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度和第三活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度的比例控制在6/5至2/1，可以實(shí)現(xiàn)降低極片中間部分的反應(yīng)速率的同時，同時也易于實(shí)現(xiàn)。

6、在本技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述第二活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度和所述第一活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度的比值范圍是4/3至5/3，所述第二活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度和所述第三活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度的比值范圍是4/3至5/3。

7、采用上述技術(shù)方案，將第二活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度和第一活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度的比例、第二活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度和第三活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度的比例均控制在4/3至5/3之間，不僅更加方便進(jìn)行壓緊作業(yè)，而且可以使得極片第一活性物質(zhì)層、第二活性物質(zhì)層以第三活性物質(zhì)層的反應(yīng)速率更加接近。

8、在本技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述第二活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度的范圍是4g/cm3至5g/cm3。

9、采用上述技術(shù)方案，將第二活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度設(shè)計(jì)為4g/cm3至5g/cm3，易于實(shí)現(xiàn)壓緊，降低極片中間部分的溫度、反應(yīng)速率以及容量衰減，使得位于極片在中間部分的性能與兩側(cè)部分更加接近。

10、在本技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述第二活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度的范圍是4.3g/cm3至4.5g/cm3。

11、采用上述技術(shù)方案，將第二活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度設(shè)計(jì)為4.3g/cm3至4.5g/cm3，進(jìn)一步的易于實(shí)現(xiàn)壓緊，降低極片中間部分的溫度、反應(yīng)速率以及容量衰減，使得位于極片在中間部分的性能與兩側(cè)部分更加接近。

12、在本技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述第三活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度大于所述第一活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度。

13、采用上述技術(shù)方案，將第三活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度設(shè)計(jì)為大于第一活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度且小于第二活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度，可以抑制第三活性物質(zhì)層的反應(yīng)速率，進(jìn)一步使得第一活性物質(zhì)層、第二活性物質(zhì)層以及第三活性物質(zhì)層的速率的溫度、反應(yīng)速率和容量衰減更加接近。

14、在本技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述第一活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度范圍是2g/cm3至4g/cm3。

15、采用上述技術(shù)方案，將第一活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度設(shè)計(jì)為2g/cm3至4g/cm3，使得第二活性物質(zhì)層在進(jìn)行反應(yīng)時的速率和容量衰減與第一活性物質(zhì)層更加接近。

16、在本技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述第一活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度范圍是3.2g/cm3至3.5g/cm3。

17、采用上述技術(shù)方案，可以進(jìn)一步使得第二活性物質(zhì)層在進(jìn)行反應(yīng)時的速率和容量衰減與第一活性物質(zhì)層更加接近。

18、在本技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述第三活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度范圍是2g/cm3至4.5g/cm3。

19、采用上述技術(shù)方案，將第三活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度設(shè)計(jì)為2g/cm3至4.5g/cm3，使得第二活性物質(zhì)層在進(jìn)行反應(yīng)時的速率和容量衰減與第三活性物質(zhì)層更加接近。

20、在本技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述第三活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度范圍是3.2g/cm3至4.35g/cm3。

21、采用上述技術(shù)方案，將第三活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度設(shè)計(jì)為3.2g/cm3至4.35g/cm3，可以進(jìn)一步使得第二活性物質(zhì)層在進(jìn)行反應(yīng)時的速率和容量衰減與第三活性物質(zhì)層更加接近。

22、在本技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述第一活性物質(zhì)層、所述第二活性物質(zhì)層和所述第三活性物質(zhì)層的厚度相等。

23、采用上述技術(shù)方案，將第一活性物質(zhì)層、第二活性物質(zhì)層和第三活性物質(zhì)層設(shè)計(jì)為厚度相等，降低了由于極片厚度不均勻在進(jìn)行卷繞或熱壓時出現(xiàn)缺陷的可能性。

24、在本技術(shù)的一些實(shí)施方式中，沿所述正極極耳和所述正極涂覆區(qū)的排列方向，所述第二活性物質(zhì)層的最小尺寸分別大于所述第一活性物質(zhì)層的最小尺寸和所述第三活性物質(zhì)層的最小尺寸。

25、采用上述技術(shù)方案，將第二活性物質(zhì)層的寬度設(shè)計(jì)為分別大于第一活性物質(zhì)層的寬度和第三活性物質(zhì)層的寬度，可以縮小在反應(yīng)時第二部分分別與第一部分和第三活部分的溫度差異。

26、在本技術(shù)的一些實(shí)施方式中，沿所述正極極耳和所述正極涂覆區(qū)的排列方向，所述第一活性物質(zhì)層的尺寸與所述第二活性物質(zhì)層的尺寸的比值范圍是1/8至3/8；并且/或者，沿所述正極極耳和所述正極涂覆區(qū)的排列方向，所述第三活性物質(zhì)層的尺寸與所述第二活性物質(zhì)層的尺寸的比值范圍是3/8至5/8。

27、采用上述技術(shù)方案，可以進(jìn)一步縮小第二部分分別與第一部分和第三活部分的溫度差異，提高電池單體的容量保持率。

28、第二方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種電池裝置，包括電池箱體和如上述技術(shù)方案任一項(xiàng)所述的電池單體，所述電池單體安裝于所述電池箱體內(nèi)。

29、第三方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種用電設(shè)備，包括上述技術(shù)方案所述的電池裝置，電池裝置用于儲存或提供電能。

30、第四方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種極片制作方法，包括制作正極極片，所述制作正極極片包括以下步驟：

31、提供正極集流體，所述正極集流體包括正極涂覆區(qū)和連接于正極涂覆區(qū)一側(cè)的正極極耳；

32、設(shè)置活性物質(zhì)層，在所述正極涂覆區(qū)上設(shè)置第一活性物質(zhì)層、第二活性物質(zhì)層和第三活性物質(zhì)層，由所述正極涂覆區(qū)與所述正極極耳連接的一側(cè)至背離所述正極極耳的一側(cè)，所述第一活性物質(zhì)層、所述第二活性物質(zhì)層和所述第三活性物質(zhì)層依次設(shè)置；

33、其中，所述第二活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度分別大于所述第一活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度和所述第三活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度。

34、采用上述技術(shù)方案，在極片制作時將第二活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度成型為分別大于第一活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度和第三活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度，使得第二活性物質(zhì)層內(nèi)的孔隙率降低，可以在一定程度上降低電解液的吸液量以及鋰離子的遷移速度，在電池單體進(jìn)行小倍率充電大功率放電時們可以抑制處于中間的第二活性物質(zhì)層的反應(yīng)速率，第一活性物質(zhì)層、第二活性物質(zhì)層以及第三活性物質(zhì)層的反應(yīng)速率和容量衰減更加接近，從而使得電池單體在各個區(qū)域上的性能接近，有助于提高電池單體整體的容量保持率，從而提高了電池單體的循環(huán)性能和使用壽命。

35、在本技術(shù)的一些實(shí)施方式中，所述在所述正極涂覆區(qū)上設(shè)置第一活性物質(zhì)層、第二活性物質(zhì)層和第三活性物質(zhì)層包括以下步驟：

36、在所述正極涂覆區(qū)上涂布第一活性物質(zhì)層、第二活性物質(zhì)層以及第三活性物質(zhì)層，并烘干所述第一活性物質(zhì)層、第二活性物質(zhì)層以及第三活性物質(zhì)層；

37、壓緊所述第一活性物質(zhì)層、所述第二活性物質(zhì)層以及所述第三活性物質(zhì)層；

38、其中，所述第二活性物質(zhì)層的單位面積涂布質(zhì)量分別大于所述第一活性物質(zhì)層的的單位面積涂布質(zhì)量和所述第三活性物質(zhì)層的的單位面積涂布質(zhì)量，以使得壓緊后的所述第二活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度分別大于所述第一活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度和所述第三活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度。

39、采用上述技術(shù)方案，在涂布時將第二活性物質(zhì)層的單位面積涂布質(zhì)量設(shè)計(jì)為最大，在烘干后壓實(shí)第一活性物質(zhì)層、第二活性物質(zhì)層以及第三活性物質(zhì)層后，可以使得第二活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度分別大于第一活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度和第三活性物質(zhì)層的壓實(shí)密度，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)第一活性物質(zhì)層、第二活性物質(zhì)層以及第三活性物質(zhì)層的反應(yīng)速率和容量衰減更加接近。