一种极片及电池的制作方法

1.本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种极片及电池。


背景技术：

2.锂离子电池具有众多优点，逐渐成为消费电子和电动汽车的首要选择。由于硅材料具有较高的能量密度，目前锂离子电池的负极材料通常采用硅材料。而采用硅材料作为负极材料，在实际应用中容易出现首次库伦效率低的问题，针对该问题，通常采用的方法是对负极片进行补锂。
3.目前，对负极片进行补锂通常是采用将含锂的物质直接敷设在集流体表面或活性物质层表面的方式。例如，将含锂的物质直接敷设在集流体表面，然后在集流体表面形成的含锂的物质层上敷设活性物质层，即含锂的物质层位于集流体与活性物质层之间；或者，在集流体表面敷设活性物质层后，在活性物质层上敷设含锂的物质，即含锂的物质层位于活性物质层与隔膜之间。然而，对于将含锂的物质直接敷设在集流体表面的补锂方式，在负极片在使用过程中，随着含锂的物质的消耗，集流体与活性物质层之间的粘结性会逐渐降低，导致负极片的稳定性较差；对于将含锂的物质直接敷设活性物质层表面的补锂方式，随着含锂的物质的消耗，活性物质层与隔膜之间的粘结性会逐渐降低，同样导致负极片的稳定性较差。
4.可见，现有技术中电池存在循环稳定性较差的问题。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供一种负极片及电池，以解决现有技术中电池循环稳定性较差的问题。
6.本发明实施例提供了一种极片，包括集流体和所述集流体至少一侧面的活性物质层，所述集流体的相背两侧面均设置有盲孔，且两侧面的盲孔在所述集流体厚度方向的投影不重合，所述盲孔中设置有含锂物质。
7.可选地，所述含锂物质的填充厚度小于所述盲孔的深度。
8.可选地，所述含锂物质的横截面的尺寸小于所述盲孔的横截面的尺寸。
9.可选地，所述活性物质层的部分嵌于所述盲孔。
10.可选地，在所述含锂物质与所述活性物质层相接触形成的混合物中，所述含锂物质中锂的物质的量与所述活性物质层中硅的物质的量之比大于0且小于或等于22/5。
11.可选地，在所述含锂物质与所述活性物质层相接触形成的混合物中，所述含锂物质中锂的物质的量与所述活性物质层中碳的物质的量之比大于0且小于或等于1/6。
12.可选地，所述盲孔的横截面的形状包括圆形和多边形中的至少一种。
13.可选地，所述集流体的第一侧面的盲孔的数量与所述集流体的第二侧面的盲孔的数量满足如下关系式：
[0014][0015]
其中，n1为所述集流体的第一侧面的盲孔的数量，n2为所述集流体的第二侧面的盲孔的数量，w为电芯容量，ρ为所述含锂物质的密度，v为单个盲孔的体积。
[0016]
可选地，所述集流体的第一侧面的盲孔的数量与所述集流体的第二侧面的盲孔的数量相同。
[0017]
本发明实施例还提供了一种电池，包括第一极片和第二极片，所述第一极片为上述的极片。
[0018]
本发明实施例中，在集流体的盲孔中设置含锂物质，含锂物质中的锂元素在负极片化成时可以形成活性锂，补充首次充放电的不可逆容量，提高了电池的放电性能。在电池循环的过程中，未消耗完的含锂物质仍然在盲孔中，降低了含锂物质对极片和隔膜之间粘性的影响；并且集流体两侧面的盲孔在集流体厚度方向的投影不重合，使得两侧面的盲孔交错设置，增加了集流体单面的盲孔之间的间隔距离，从而增加了集流体与活性物质层之间的有效接触面积，确保活性物质层与集流体有较强的粘性，并改善随着含锂物质的消耗导致原本紧密接触的极片出现松动的情况，降低电池的极化并提升电池的循环稳定性。
附图说明
[0019]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]
图1是本发明实施例提供的集流体上相背两侧面的盲孔交错设置的极片的结构示意图之一；
[0021]
图2是本发明实施例提供的集流体上单面连续造孔的极片的结构示意图；
[0022]
图3是本发明实施例提供的集流体上相背两侧面的盲孔交错设置的极片的结构示意图之二；
[0023]
图4是本发明实施例提供的集流体上相背两侧面的盲孔交错设置的极片的结构示意图之三；
[0024]
图5是本发明实施例提供的集流体上相背两侧面的盲孔交错设置的极片的结构示意图之四；
[0025]
图6是本发明实施例提供的集流体上相背两侧面的盲孔交错设置的极片的结构示意图之五。
具体实施方式
[0026]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0027]
本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对
象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的结构在适当情况下可以互换，以便本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。
[0028]
本发明实施例提供了一种极片，如图1所示，包括集流体和所述集流体至少一侧面的活性物质层，所述集流体的相背两侧面均设置有盲孔，且两侧面的盲孔在所述集流体厚度方向的投影不重合，所述盲孔中设置有含锂物质。
[0029]
在一示例中，可以在所述集流体的第一侧面的盲孔间隔设置，在所述集流体的第二侧面的盲孔间隔设置，所述第一侧面的盲孔与所述第二侧面的盲孔交错设置，以使得在所述集流体两侧面的盲孔在所述集流体厚度方向的投影不重合。
[0030]
本实施方式中，在集流体的盲孔中设置含锂物质，含锂物质中的锂元素在负极片化成时可以形成活性锂，补充首次充放电的不可逆容量，提高了电池的放电性能。在电池循环的过程中，未消耗完的含锂物质仍然在盲孔中，降低了含锂物质对极片和隔膜之间粘性的影响；并且集流体两侧面的盲孔在集流体厚度方向的投影不重合，使得两侧面的盲孔交错设置，增加了集流体单面的盲孔之间的间隔距离，从而增加了集流体与活性物质层之间的有效接触面积，确保活性物质层与集流体有较强的粘性，并改善随着含锂物质的消耗导致原本紧密接触的极片出现松动的情况，降低电池的极化并提升电池的循环稳定性。
[0031]
相较于在集流体上单面连续造孔的结构(如图2所示)，在集流体的单面呈v/λ形排列的造孔方式，使得集流体正反两面的盲孔在集流体厚度方向的投影不重合(如图1所示)，可以在较少含锂物质用量的条件下，含锂物质能够更加均匀的掺补到负极中；并更有利于活性物质层与集流体的粘结，同时也可以降低金属锂的浪费，提高电芯的能量密度。
[0032]
其中，活性物质层包含导电剂、粘结剂和活性材料。导电剂可以包括导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、导电石墨、气相生长碳纤维、碳纳米管和石墨烯中的至少一种；粘结剂可以包括丁苯橡胶、聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素、聚丙烯酸、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯中的至少一种；活性材料可以包括硅和硅氧中的至少一种，以及石墨、硬碳、软碳和中间相碳微球中的至少一种。
[0033]
其中，含锂物质可以是金属锂、硅化锂、包覆有碳酸锂的金属锂粉等中的一种或多种。
[0034]
在一些可选地实施方式中，可以采用脉冲光纤激光器或单模连续光纤激光器并通过调控其工作功率、时间和集流体走速，在集流体的相背两侧面进行目标盲孔的设置，即造孔的深度小于集流体的厚度，这样有利于含锂物质的沉积，减少浆料涂覆在造孔位置发生塌陷的情况。并且，使得在集流体的第一侧面的盲孔间隔设置，在集流体的第二侧面的盲孔间隔设置，第一侧面的盲孔与第二侧面的盲孔交错设置，然后采用连续卷绕式真空蒸镀锂机(真空度6.3
×
10-4
，温度380℃)在盲孔中设置有含锂物质。其中，气镀法的使用的保护气体可以是惰性气体，例如可以使用氮气(n2)、氩气(ar)和氦气(he)等惰性气体中的至少一种。气镀的温度控制在200摄氏度至500摄氏度，以提升含锂物质的沉积效果。
[0035]
在集流体上开设的各个盲孔中填充含锂物质后，使得含锂物质的填充厚度小于或等于盲孔的深度，和/或，含锂物质的横截面的尺寸小于或等于盲孔的横截面的尺寸；然后，可以通过湿法涂布或干法涂布的方式，在集流体的表面涂覆活性物质层，使得活性物质层
的部分嵌于盲孔，和/或，含锂物质与活性物质层充满盲孔。其中，湿法涂布所用溶剂应不与金属锂反应，如n-甲基吡咯烷酮等，干法涂布所用粘结剂应具有较好的成膜性，如聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、f46树脂、聚乙烯、羧甲基纤维素钠、聚偏二氟乙烯等中的一种或多种。
[0036]
在一示例中，可以通过气渡法，延长气镀时间和调控沉积的金属锂的量，从而实现镀锂镶嵌程度的调控，使得在所述盲孔中，所述含锂物质的填充厚度小于所述盲孔的深度，所述活性物质层的部分嵌于所述盲孔。这样，在电池循环的过程中，随着含锂物质的消耗，部分嵌于盲孔中的活性物质层可以进行一定的支撑作用，减少负极片出现松动的情况，提升了电池的循环稳定性。
[0037]
在另一示例中，可以通过气渡法，延长气镀时间和调控沉积的金属锂的量，从而实现镀锂镶嵌程度的调控，使得在所述盲孔中，所述含锂物质的横截面的尺寸小于所述盲孔的横截面的尺寸，所述活性物质层的部分嵌于所述盲孔。这样，在电池循环的过程中，随着含锂物质的消耗，部分嵌于盲孔中的活性物质层可以进行一定的支撑作用，减少负极片出现松动的情况，提升了电池的循环稳定性。
[0038]
在另一示例中，可以通过气渡法，延长气镀时间和调控沉积的金属锂的量，从而实现镀锂镶嵌程度的调控，使得在所述盲孔中，所述含锂物质的填充厚度小于所述盲孔的深度，并且所述含锂物质的横截面的尺寸小于所述盲孔的横截面的尺寸，所述活性物质层的部分嵌于所述盲孔，如图3所示。这样，在电池循环的过程中，随着含锂物质的消耗，部分嵌于盲孔中的活性物质层可以进行一定的支撑作用，减少负极片出现松动的情况，提升了电池的循环稳定性。还可以提升盲孔中含锂物质与活性物质层的接触面积，从而提高含锂物质的利用率和补锂效率。
[0039]
其中，所述含锂物质与所述活性物质层可以充满所述盲孔。进一步使得盲孔中含锂物质与活性物质层充分接触，提高含锂物质的利用率和补锂效率，同时减少负极片出现松动的情况，提升了电池的循环稳定性。
[0040]
其中，所述盲孔的横截面的形状包括圆形和多边形中的至少一种。多边形可以包括正方形、长方形、三角形、五边形等。盲孔横截面的形状优选地为圆形，以简化造孔的制程工艺，从而降低其生产成本。
[0041]
在一些可选地实施方式中，在所述含锂物质与所述活性物质层相接触形成的混合物中，所述含锂物质中锂的物质的量与所述活性物质层中硅的物质的量之比大于0且小于或等于22/5，和/或，在所述含锂物质与所述活性物质层相接触形成的混合物中，所述含锂物质中锂的物质的量与所述活性物质层中碳的物质的量之比大于0且小于或等于1/6。
[0042]
具体的，可以通过控制在盲孔中填充的含锂物质的量，使得含锂物质与活性物质层相接触形成的混合物中：
[0043]
在负极活性物质包括硅基材料和石墨的混合物的情况下，含锂物质与活性物质层相接触形成的混合物包括li22si5和lic6，其中，锂的物质的量与硅的物质的量之比大于0并小于等于22/5，且锂的物质的量与碳的物质的量之比大于0并小于或等于1/6；
[0044]
在负极活性物质包括硅基材料的情况下，含锂物质与活性物质层相接触形成的混合物包括li22si5，其中，锂的物质的量与硅的物质的量之比大于0并小于或等于22/5；
[0045]
在负极活性物质是石墨的情况下，含锂物质与活性物质层相接触形成的混合物包括lic6，其中，锂的物质的量与碳的物质的量之比大于0并小于或等于1/6。
[0046]
这样，可以确保活性材料实现有效的补锂，从而提高电池的初始库仑效率和容量，同时改善电芯极化，减少电芯发生跳水和析锂的情况，进而提高电池的循环稳定性。
[0047]
可选地，所述集流体的第一侧面的盲孔的数量与所述集流体的第二侧面的盲孔的数量满足如下关系式：
[0048][0049]
其中，n1为所述集流体的第一侧面的盲孔的数量，n2为所述集流体的第二侧面的盲孔的数量，w为电芯容量(可以是4200mah/g)，ρ为所述含锂物质的密度(可以是0.53g/cm3)，v为单个盲孔的体积(可以是0.0069mm3)。
[0050]
其中，w可以为电芯标称容量，或分选容量，或通过以下测试方法获得：常温25℃下，恒流1c充满电，截止电流0.05c，静止10min，0.5c或1c放电，测量电池容量(ah)，即为电芯容量w。
[0051]
其中，n1等于n2，以减小对集流体的两侧面补锂效果的差异；并且n1与n2之和满足上述关系式，在较少含锂物质用量的条件下，含锂物质能够更加均匀的掺补到负极中，这样，在电池循环的过程中，未消耗完的含锂物质仍然在盲孔中，降低了含锂物质对负极片和隔膜之间粘性的影响；并且集流体的第一侧面的盲孔与第二侧面的盲孔交错设置，增加了集流体单面的盲孔之间的间隔距离，从而增强了集流体与活性物质层之间的粘性，减少随着含锂物质的消耗导致原本紧密接触的负极片出现松动的情况，提升了电池的循环稳定性。
[0052]
可选地，所述集流体的第一侧面的盲孔的数量与所述集流体的第二侧面的盲孔的数量相同。
[0053]
本实施方式中，通过集流体的第一侧面的盲孔的数量与集流体的第二侧面的盲孔的数量之间的关系式，可以确定在集流体相背两侧面分别开设盲孔的总数量，通过控制盲孔的总数量，从而控制在负极片中含锂物质的量，使得含锂物质与活性物质层相接触形成的混合物中，锂的物质的量与硅的物质的量之比大于0且小于或等于22/5，和/或，锂的物质的量与碳的物质的量之比大于0且小于或等于1/6。这样，可以确保活性材料实现有效的补锂，从而提高电池的初始库仑效率和容量，同时改善电芯极化，减少电芯发生跳水和析锂的情况，进而提高电池的循环稳定性。并且，使得集流体的第一侧面的盲孔的数量n1与集流体的第二侧面的盲孔的数量n2相同，进一步使得集流体相背两侧面的含锂物质能够更加均匀的掺补到负极中。
[0054]
本发明实施例还提供了一种电池，包括第一极片、第二极片、隔膜和电解液，所述第一极片为上述的极片。第一极片可以是负极片，第二极片可以是正极片。
[0055]
需要说明的是，上述极片的实施例的实现方式同样适应于该电池的实施例中，并能达到相同的技术效果，在此不再赘述。
[0056]
为了让本发明的目的、特征及优点能更明显，特举本发明实施例做详细说明。所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下述说明中所使用到的试剂、材料以及仪器如没有特殊的说明，均为常规试剂、常规材料以及常规仪器，均可商购获得，所涉及的试剂也可通过常规合成方法合成获得。
[0057]
负极片：负极片包含负极集流体和设置在负极集流体至少一侧表面的负极活性物质层，负极活性物质层中包括导电剂、粘结剂和负极活性材料。导电剂可以包括导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、导电石墨、气相生长碳纤维、碳纳米管和石墨烯中的至少一种；粘结剂可以包括丁苯橡胶、聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素、聚丙烯酸、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯中的至少一种；负极活性材料可以包括硅和硅氧中的至少一种，以及石墨、硬碳、软碳和中间相碳微球中的至少一种。
[0058]
正极片：正极片包含正极集流体和设置在正极集流体至少一侧表面的正极活性物质层，正极活性物质层中包括正极活性材料、导电剂、粘结剂等。正极活性材料可以任选钴酸锂，镍钴锰三元材料、镍钴铝三元材料、磷酸铁锂、锰酸锂、磷酸锰铁锂、镍酸锂、镍锰酸锂等。导电剂、粘结剂和正极集流体为正极常用材料，无特殊限定。以上正极活性材料包括其掺杂或包覆。
[0059]
隔膜：为电池常用材料防止正负极短路，商用的隔膜均可以使用。
[0060]
电解液：含有1m lipf6的ec:dec:emc(v:v:v＝3:5:2)的混合溶液，需要说明的是，其他有利于改善性能的电解液均可以用于本发明的电池。
[0061]
将正极片、隔膜、负极片依次层叠，进行叠片或卷绕设置，形成电芯。然后经过烘干、注液、化成等工序，制得电池。
[0062]
以下基于实施例1-7和对比例1-2，进一步说明根据本发明提供的负极片制备得到的电池的有益效果。这些实施方式同样可以实现本发明的目的。本领域技术人员，应当理解，这些实施方式同样在本发明的保护范围内。
[0063]
实施例1：
[0064]
步骤1、通过激光工艺在集流体相背两侧面分别设置盲孔，且在盲孔在集流体的单面呈v/λ形间隔排列，盲孔的形状为圆形，使得集流体正反两面的盲孔交错设置，如图1所示。其中，集流体可以是12μm厚度的铜箔，单个盲孔的体积可以是0.0069mm3，集流体相背两侧面设置的盲孔的整数为134400，且集流体单面盲孔的数量为67200个，即集流体的第一侧面的盲孔的数量与集流体的第二侧面的盲孔的数量相同；
[0065]
步骤2、采用气镀法在管式炉中于310℃的条件下，将含锂物质填充到集流体的盲孔中，可以通过控制气镀时间和调控沉积的金属锂的量，从而实现镀锂镶嵌程度的调控，使得含锂物质的填充厚度小于盲孔的深度，含锂物质的横截面的尺寸小于盲孔的横截面的尺寸；
[0066]
步骤3、制备硅氧和石墨的混合活性材料，将导电炭黑加入到pvdf的浆料并在500r/min的转速下搅拌2h，然后，向其中加入混合活性材料并在2000r/min的转速下搅拌2.6h，该浆料中混合活性材料、pvdf和导电炭黑的质量比为93:3.3:3.7，以制备得到负极活性物质层。通过控制在盲孔中填充的含锂物质的量，使得含锂物质与活性物质层相接触形成的混合物中，锂的物质的量与硅的物质的量之比大于0并小于或等于22/5(本实施例中锂的物质的量与硅的物质的量之比为11/5)，锂的物质的量与碳的物质的量之比大于0并小于或等于1/6(本实施例中锂的物质的量与碳的物质的量之比为1/12)。；
[0067]
步骤4、将负极活性物质层涂覆在集流体的表面，且含锂物质与活性物质层的部分嵌于盲孔，然后辊压后模切为所需规格的负极片；
[0068]
步骤5、可以通过常规方式制备得到正极片和隔膜，将正极片、隔膜、负极片进行卷
绕、封装等工序，制备得到电池。
[0069]
实施例2：
[0070]
实施例1中电池的制备与实施例1中电池的制备区别在于：实施例2在步骤2中，含锂物质的填充厚度等于盲孔的深度。
[0071]
实施例3：
[0072]
实施例3中电池的制备与实施例1中电池的制备区别在于：实施例3在步骤2中，含锂物质的横截面的尺寸等于盲孔的横截面的尺寸。
[0073]
实施例4：
[0074]
实施例4中电池的制备与实施例1中电池的制备区别在于：实施例4在步骤3中，锂的物质的量与硅的物质的量之比为22/5。
[0075]
实施例5：
[0076]
实施例5中电池的制备与实施例1中电池的制备区别在于：实施例5在步骤3中，锂的物质的量与硅的物质的量之比为1/5。
[0077]
实施例6：
[0078]
实施例6中电池的制备与实施例1中电池的制备区别在于：实施例6在步骤3中，锂的物质的量与硅的物质的量之比为30/5。
[0079]
实施例7：
[0080]
实施例7中电池的制备与实施例1中电池的制备区别在于：实施例7在步骤3中，锂的物质的量与碳的物质的量之比为1/6。
[0081]
实施例8：
[0082]
实施例8中电池的制备与实施例1中电池的制备区别在于：实施例8在步骤3中，锂的物质的量与碳的物质的量之比为1/24。
[0083]
实施例9：
[0084]
实施例9中电池的制备与实施例1中电池的制备区别在于：实施例9在步骤3中，锂的物质的量与碳的物质的量之比为2/6。
[0085]
实施例10：
[0086]
实施例10中电池的制备与实施例1中电池的制备区别在于：实施例10在步骤1中，盲孔的形状为三角形，如图4所示。
[0087]
实施例11：
[0088]
实施例11中电池的制备与实施例1中电池的制备区别在于：实施例11在步骤1中，盲孔的形状为四边形，如图5所示。
[0089]
实施例12：
[0090]
实施例12中电池的制备与实施例1中电池的制备区别在于：实施例12在步骤1中，盲孔的形状为六边形，如图6所示。
[0091]
对比例1：
[0092]
对比例1中电池的制备与实施例1中电池的制备区别在于：对比例1中，没有在集流体造孔，而是直接将等量含锂物质涂覆在集流体表面，然后将同样方法制备得到的活性物质层涂覆在含锂物质上。
[0093]
对比例2：
[0094]
对比例2中电池的制备与实施例1中电池的制备区别在于：对比例2在步骤1中，盲孔在集流体的单面呈连续阵列排布，如图2所示。
[0095]
将实施例1-12和对比例1-2制得的电池进行测试：(1)常温25℃下，恒流1c充满电，截止电流0.05c，静止10min，0.5c放电，按该充放电制度循环500圈，记录当前容量；(2)常温25℃下，恒流1c充满电，截止电流0.05c，静止10min，1c放电，按该充放电制度循环500圈，记录当前容量。其中，可逆容量为分选容量；容量保持率为一定倍率下循环500圈后的容量除以分选容量。
[0096]
其测试结果如下表1所示：
[0097]
表1：
[0098][0099][0100]
其中，通过实施例1、实施例2和实施例3对比，可知：在集流体的盲孔中填充将含锂物质时，使得含锂物质的填充厚度小于盲孔的深度，含锂物质的横截面的尺寸小于盲孔的横截面的尺寸，可以增加活性物质层与孔内含锂物质的有效接触，提升电池的储锂性能。初始库仑效率均可以达到90％以上，可逆容量均在5.7ah以上，1c/0.5c条件下的容量保持率在90％以上，1c/1c条件下的容量保持率在80％以上。
[0101]
然而，对比例1虽然可以起到一定的补锂作用，但是，对比例1中电池在1c/0.5c或1c/1c的条件下，其容量保持率均在60％以下。测试结果表明：等量含锂物质直接涂覆在集流体表面，随着锂的消耗，易导致涂覆层松动，甚至从集流体脱落，使得电池在循环过程中恶化，出现胀气、鼓包的情况。
[0102]
对比例2虽然可以起到一定的补锂作用，但是，对比例2中电池在1c/0.5c或1c/1c的条件下，其容量保持率均在80％以下。测试结果表明：集流体的两侧面的盲孔交错设置相比于连续设置结构，可以增加集流体与活性物质层之间的有接触面积和粘性，从而提高电池的初始库伦效率、可逆容量和循环寿命并改善其胀气、鼓包的情况。
[0103]
由上述实施例1至实施例3及对比例1至对比例2分析可知，在集流体相背两侧面设置盲孔，盲孔中设置含锂物质，含锂物质中的锂元素在负极片化成时可以形成活性锂，补充首次充放电的不可逆容量，提高了电池的放电性能。在电池循环的过程中，未消耗完的含锂物质仍然在盲孔中，降低了含锂物质对负极片和隔膜之间粘性的影响；并且集流体的第一侧面的盲孔与第二侧面的盲孔交错设置，增加了集流体与活性物质层之间的有效接触面积和粘性，减少随着含锂物质的消耗导致原本紧密接触的负极片出现松动的情况，提升了电池的循环稳定性。
[0104]
其中，通过实施例1、实施例4、实施例5和实施例6可知：锂的物质的量与硅的物质的量之比大于0且小于或等于22/5，可以提升电池的初始库仑效率、可逆容量和容量保持率。
[0105]
其中，通过实施例1、实施例7、实施例8和实施例9可知：锂的物质的量与碳的物质的量之比大于0且小于或等于1/6，可以提升电池的初始库仑效率、可逆容量和容量保持率。
[0106]
其中，通过实施例1、实施例10、实施例11和实施例12对比，可知：采用该结构的排列方式，当盲孔为圆形和多边形时，电池的初始库仑效率、可逆容量和循环稳定性接近。
[0107]
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本发明实施方式中的方法和装置的范围不限于按所讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
[0108]
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

技术特征：
1.一种极片，包括集流体和所述集流体至少一侧面的活性物质层，其特征在于，所述集流体的相背两侧面均设置有盲孔，且两侧面的盲孔在所述集流体厚度方向的投影不重合，所述盲孔中设置有含锂物质。2.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述含锂物质的填充厚度小于所述盲孔的深度。3.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述含锂物质的横截面的尺寸小于所述盲孔的横截面的尺寸。4.根据权利要求2或3所述的极片，其特征在于，所述活性物质层的部分嵌于所述盲孔。5.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，在所述含锂物质与所述活性物质层相接触形成的混合物中，所述含锂物质中锂的物质的量与所述活性物质层中硅的物质的量之比大于0且小于或等于22/5。6.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，在所述含锂物质与所述活性物质层相接触形成的混合物中，所述含锂物质中锂的物质的量与所述活性物质层中碳的物质的量之比大于0且小于或等于1/6。7.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述盲孔的横截面的形状包括圆形和多边形中的至少一种。8.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述集流体的第一侧面的盲孔的数量与所述集流体的第二侧面的盲孔的数量满足如下关系式：其中，n1为所述集流体的第一侧面的盲孔的数量，n2为所述集流体的第二侧面的盲孔的数量，w为电芯容量，ρ为所述含锂物质的密度，v为单个盲孔的体积。9.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述集流体的第一侧面的盲孔的数量与所述集流体的第二侧面的盲孔的数量相同。10.一种电池，其特征在于，包括第一极片和第二极片，所述第一极片为权利要求1至9中任一项所述的极片。

技术总结
本发明提供一种极片及电池，所述极片包括集流体和所述集流体至少一侧面的活性物质层，所述集流体的相背两侧面均设置有盲孔，且两侧面的盲孔在所述集流体厚度方向的投影不重合，所述盲孔中设置有含锂物质。在电池循环的过程中，未消耗完的含锂物质仍然在盲孔中，降低了含锂物质对极片和隔膜之间粘性的影响；并且集流体两侧面的盲孔在集流体厚度方向的投影不重合，使得两侧面的盲孔交错设置，增加了集流体单面的盲孔之间的间隔距离，从而增加了集流体与活性物质层之间的有效接触面积，确保活性物质层与集流体有较强的粘性，并改善随着含锂物质的消耗导致原本紧密接触的极片出现松动的情况，降低电池的极化并提升电池的循环稳定性。性。性。


技术研发人员：江娅莉 余正发 彭冲
受保护的技术使用者：珠海冠宇电池股份有限公司
技术研发日：2023.06.30
技术公布日：2023/8/13