【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池材料，具体而言，涉及负极片及其制备方法、电芯和电池。
技术介绍
1、基于目前锂电池高能量密度的需求，对极片的厚度需求也在增加，但目前极片厚度过大会导致电芯极化增加，活性材料利用率低，电芯充电变慢，析锂风险增加。
2、目前传统涂布方式仅能单层同一种配方涂布，无法在极片上构建梯度微观结构。
3、随着能源革命的进展，针对高能量密度锂电池的需求也日益增长，目前针对高能量电芯的设计主要集中在两个方面：1.选用高克容量活性材料；2.采用厚涂极片。前者成本增加明显，且其寿命有明显衰减。而厚涂极片在生产过程中容易出现加工问题，如开裂，鼓边和辊压断带等，另外，厚涂极片内阻明显增大，也会对电芯的循环寿命造成不利影响。
4、在锂电池充电过程中，锂离子从正极活性材料中脱出，通过电解液，隔膜进入到负极活性材料；而电子的传输方向与锂离子相反，从正极活性材料中脱出，沿外电路，经过负极集流体进入负极活性材料。因此靠近隔膜侧负极活性材料锂离子浓度高，靠近集流体电子浓度高，因此需要改善锂离子传输通道路径，提升近隔膜侧锂离子传输速度。
5、鉴于此，特提出本申请。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供负极片及其制备方法、电芯和电池。
2、本申请是这样实现的：
3、第一方面，本申请提供一种负极片，包括：集流体和设置在所述集流体相对两侧的负极活性层；
4、所述负极活性层包括依次层叠设置的至少两层子活性层，从内到外，所述子活性层
5、在可选的实施方式种，每层所述子活性层的膨胀性能采用膨胀参数表征，膨胀参数x满足公式：x＝k*b*lg 100a，k>0，其中，a为所述子活性层中粘结剂占比，b为所述粘结剂的弹性模量，单位为mpa。
6、具体的，活性层对应的膨胀参数x的值越大，膨胀性能越低，活性层的膨胀率越低，活性层的孔隙率越低。
7、在可选的实施方式种，子活性层的数量为2，其由内到外分别为第一子活性层和第二子活性层，所述第一子活性层的一面与所述集流体的一面连接；
8、所述第一子活性层中的粘结剂为第一粘结剂；
9、所述第二子活性层中的粘结剂为第二粘结剂；
10、所述第一粘结剂在所述第一子活性层中占比为a1，所述第二粘结剂在所述第二子活性层中占比为a2，所述第一粘结剂的弹性模量为b1，所述第二粘结剂的弹性模量为b2；
11、a1、a2、b1和b2的关系如下：
12、a1＞a2；
13、或者，a1＝a2，b1＞b2；
14、或者，a1＜a2，b1＞b2。
15、在可选的实施方式种，第一粘结剂和/或所述第二粘结剂选自丁苯橡胶、羟甲基纤维素、聚四氟乙烯和聚丙烯酸酯中至少一种。
16、在可选的实施方式种，a1＞a2，b1＝b2，所述第一粘结剂和所述第二粘结剂种类相同，所述一粘结剂和第二粘结剂的交联度也相同；或者，所述第一粘结剂和第二粘结剂种类不同。
17、在可选的实施方式种，子活性层中粘接剂占比为0.5～15％；所述子活性层中粘接剂的弹性模量为1～6mpa。
18、在可选的实施方式种，当k＝1时，x取值范围为1.19～1.96。
19、第二方面，本申请提供一种如前述实施方式任一项的负极片的制备方法，包括：在集流体的相对两面通过涂布后辊压的方式分别依次设置至少两层子活性层。
20、第三方面，本申请提供一种电芯，包括如前述实施方式任一项的负极片。
21、第四方面，本申请提供一种电池，包括如前述实施方式的电芯。
22、本申请具有以下有益效果：
23、本申请实施例提供的负极片，其负极活性层包括了至少两层子活性层，且从内到外，子活性层的膨胀性能逐渐升高。由于外层的子活性层的膨胀性能比内层的子活性层的膨胀性能高，所以在极片辊压反弹后，外层的子活性层的膨胀率比内层的子活性层膨胀率高，进而会形成孔隙率从表层到底层由大到小的分布。如此，可以改善锂离子传输通道，提升电芯性能。因此，设置电极特殊结构和合理的孔隙率分布有利于锂离子在厚电极内部的迁移，兼顾快充和高能量密度的要求。
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1.一种负极片，其特征在于，包括：集流体和设置在所述集流体相对两侧的负极活性层；
2.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，每层所述子活性层的膨胀性能采用膨胀参数x表征，膨胀参数x满足公式：x＝k*b*lg 100a，k>0，其中，a为所述子活性层中粘结剂占比，b为所述粘结剂的弹性模量，单位为Mpa。
3.根据权利要求2所述的负极片，其特征在于，所述子活性层的数量为2，其由内到外分别为第一子活性层和第二子活性层，所述第一子活性层的一面与所述集流体的一面连接；
4.根据权利要求3所述的负极片，其特征在于，所述第一粘结剂和/或所述第二粘结剂选自丁苯橡胶、羟甲基纤维素、聚四氟乙烯和聚丙烯酸酯中至少一种。
5.根据权利要求3所述的负极片，其特征在于，a1＞a2，b1＝b2时，所述第一粘结剂和所述第二粘结剂种类相同，所述一粘结剂和第二粘结剂的交联度也相同；或者，所述第一粘结剂和第二粘结剂种类不同。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的负极片，其特征在于，所述子活性层中粘接剂占比为0.5～15％；所述子活性层中粘接剂的弹性模
7.根据权利要求2至5中任一项所述的负极片，其特征在于，当k＝1时，x取值范围为1.19～1.96。
8.一种如权利要求1～7任一项所述的负极片的制备方法，其特征在于，包括：在所述集流体的相对两面通过涂布后辊压的方式分别依次设置所述至少两层子活性层。
9.一种电芯，其特征在于，包括如权利要求1～7任一项所述的负极片。
10.一种电池，其特征在于，包括如权利要求9所述的电芯。
...【技术特征摘要】
1.一种负极片，其特征在于，包括：集流体和设置在所述集流体相对两侧的负极活性层；
2.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，每层所述子活性层的膨胀性能采用膨胀参数x表征，膨胀参数x满足公式：x＝k*b*lg 100a，k>0，其中，a为所述子活性层中粘结剂占比，b为所述粘结剂的弹性模量，单位为mpa。
3.根据权利要求2所述的负极片，其特征在于，所述子活性层的数量为2，其由内到外分别为第一子活性层和第二子活性层，所述第一子活性层的一面与所述集流体的一面连接；
4.根据权利要求3所述的负极片，其特征在于，所述第一粘结剂和/或所述第二粘结剂选自丁苯橡胶、羟甲基纤维素、聚四氟乙烯和聚丙烯酸酯中至少一种。
5.根据权利要求3所述的负极片，其特征在于，a1＞a2，b...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘健，黄海宁，
申请(专利权)人：兰钧新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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