电化学装置和电子装置的制作方法

1.本技术涉及电化学储能领域，具体地涉及电化学装置和电子装置。


背景技术：

2.伴随电化学储能技术的发展，对电化学装置(例如，锂离子电池)的安全性能和能量密度提出了越来越高的要求，期望这方面的进一步改进。


技术实现要素：

3.本技术提供了一种电化学装置，正极极片包括正极活性材料层；负极极片包括负极集流体、第一负极活性材料层和第二负极活性材料层，第一负极活性材料层位于负极集流体和第二负极活性材料层之间；其中，第一负极活性材料层在负极极片的长度方向上具有第一边缘和第二边缘，第二负极活性材料层在长度方向上具有第三边缘和第四边缘，正极活性材料层在长度方向上具有第五边缘和第六边缘，第一边缘、第三边缘和第五边缘位于同一侧，第二边缘、第四边缘和第六边缘位于相对的另一侧；第三边缘在长度方向上突出于第一边缘和五边缘；第一边缘与第五边缘在长度方向上的间隔距离小于2mm。
4.在一些实施例中，第一边缘与第五边缘在长度方向上的间隔距离为0。在一些实施例中，第四边缘在长度方向上突出于第二边缘和第六边缘。在一些实施例中，第二边缘与第六边缘在长度方向上的间隔距离小于2mm。在一些实施例中，第二边缘与第六边缘在长度方向上的间隔距离为0。在一些实施例中，第三边缘与第五边缘在长度方向上的间隔距离为2mm至8mm。在一些实施例中，第四边缘与第六边缘在长度方向上的间隔距离为2mm至8mm。
5.在一些实施例中，第一负极活性材料层中的负极活性材料的克容量大于第二负极活性材料层中的负极活性材料的克容量。在一些实施例中，第二负极活性材料层的电阻率小于第一负极活性材料层的电阻率；在一些实施例中，第一负极活性材料层中导电剂的质量百分含量小于第二负极活性材料层中导电剂的质量百分含量；在一些实施例中，第一负极活性材料层的孔隙率小于第二负极活性材料层的孔隙率；在一些实施例中，第一负极活性材料层和第二负极活性材料层中包括：包覆改性剂的负极活性材料，第一负极活性材料层中负极活性材料的包覆量小于第二负极活性材料层中负极活性材料的包覆量；在一些实施例中，第一负极活性材料层中负极材料的平均粒径大于第二负极活性材料层中负极材料的平均粒径；在一些实施例中，第一负极活性材料层和第二负极活性材料层中包括石墨，第一负极活性材料层中石墨取向指数大于第二负极活性材料层中石墨取向指数。
6.本技术的实施例还提供了一种电子装置，包括上述的电化学装置。
7.本技术通过使第三边缘在长度方向上突出于第一边缘和第五边缘，从正极极片释放的锂离子可以嵌入在第二负极活性材料层中，由于第二负极活性材料层具有优于第一负极活性材料层的动力学性能，因此可以防止负极极片的析锂；另外，通过使第一边缘与第五边缘在长度方向上基本对齐，避免了负极的容量损失，保证了电化学装置的能量密度，防止析锂并有利于循环性能。
附图说明
8.图1示出了根据一些实施例的电化学装置的部分的沿着负极极片的长度方向的截面图。
9.图2示出了根据一些实施例的电化学装置的部分的沿着负极极片的长度方向的截面图。
10.图3示出了对比例的电化学装置的部分的沿着负极极片的长度方向的截面图。
11.图4示出了实施例1的电化学装置的部分的沿着负极极片的长度方向的截面图。
12.图5示出了实施例2的电化学装置的部分的沿着负极极片的长度方向的截面图。
13.图6示出了实施例3的电化学装置的部分的沿着负极极片的长度方向的截面图。
14.图7示出了实施例4的电化学装置的部分的沿着负极极片的长度方向的截面图。
15.图8示出了实施例5的电化学装置的部分的沿着负极极片的长度方向的截面图。
16.附图说明：10、正极极片；101、正极集流体；102、正极活性材料层；1021、第五边缘；11、隔离膜；1231、第三边缘；1221、第一边缘；1022、第六边缘；1232、第四边缘；123、第二负极活性材料层；1222、第二边缘；122、第一负极活性材料层；121、负极集流体；12、负极极片。
具体实施方式
17.下面的实施例可以使本领域技术人员更全面地理解本技术，但不以任何方式限制本技术。
18.对于电化学装置(例如，锂离子电池)的设计而言，需要负极极片预留出足够的空间供正极极片脱出的锂全部嵌入负极活性材料中，因此负极极片的长度和/或宽度通常会超出正极极片的相应长度和/或宽度，以避免出现正极极片超出负极极片而引起析锂或者短路的问题。然而，负极极片超出正极极片的部分的动力学性能和未超出部分的动力学性能相近，传输到负极极片超出部分的路径比传输到未超出部分的路径要长，因此超出部分的锂不易脱出，破坏了脱出和嵌入的平衡，超出部分嵌入的锂比脱出的锂要多，随着时间增加超出部分的锂就出现了累积，造成超出部分析锂，表现为循环过程中电极组件的头部和尾部的析锂。一些技术中，采用非对称式收窄和对称式收窄的极片，来改善负极极片尾部出现的析锂，或者是采用在正极极片尾部贴胶的方式，使得正极极片的锂离子无法脱出来限制负极极片尾部析锂，然而这种方法只能让超出部分边长，延缓析锂，没有从本质上解决问题，并且造成了容量损失，一些技术中，在负极极片的上层的涂布宽度大于下层的涂布宽度，在负极极片宽度方向上形成上层包覆下层的结构，上层的动力学优于下层的动力学，对应的上层的容量和下层的容量会有一定差异，一般来说，高动力学的材料容量会偏低，因此在上层超出下层的部分的容量低于下层，因此对应的阳阴极容量比(n/p比)会发生变化，即超出部分的n/p较小，一定程度上会恶化析锂。
19.如图1所示，本技术的一些实施例提供了一种电化学装置，电化学装置包括正极极片10和负极极片12。在一些实施例中，正极极片10和负极极片12由设置在它们之间的隔离膜11间隔开。在一些实施例中，正极极片10包括正极活性材料层102。在一些实施例中，正极极片10还可以包括正极集流体101，正极活性材料层102可以设置在正极集流体101的一侧或两侧上。
20.在一些实施例中，负极极片12包括负极集流体121、第一负极活性材料层122和第
二负极活性材料层123，第一负极活性材料层122位于负极集流体121和第二负极活性材料层123之间。应该理解，虽然图1中将第一负极活性材料层122和第二负极活性材料层123示出为位于负极集流体121的一侧上，但是这仅是示例性地，在负极集流体121的两侧上可以均存在第一负极活性材料层122和第二负极活性材料层123。
21.在一些实施例中，如图1所示，第一负极活性材料层122在负极极片12的长度方向(图1中左右水平方向)上具有第一边缘1221和第二边缘1222，第二负极活性材料层123具有在长度方向上具有第三边缘1231和第四边缘1232，正极活性材料层102在长度方向上具有第五边缘1021和第六边缘1022。在一些实施例中，第一边缘1221、第三边缘1231和第五边缘1021位于同一侧，第二边缘1222、第四边缘1232和第六边缘1022位于相对的另一侧。
22.在一些实施例中，如图1所示，第三边缘1231在长度方向(图1中左右水平方向)上突出于第一边缘1221和第五边缘1021。在一些实施例中，第一边缘1221与第五边缘1021对齐，但是由于工艺误差的存在，第一边缘1221与第五边缘1021在长度方向上的间隔距离小于2mm时，即可以认为第一边缘1221与第五边缘1021对齐。在一些实施例中，第一边缘1221与第五边缘1021在长度方向上的间隔距离为0，即处于理想状态的对齐。并且，第二负极活性材料层123的动力学性能优于第一负极活性材料层122的动力学性能。
23.第二负极活性材料层123的动力学性能优于第一负极活性材料层122，负极极片12在长度方向上超过正极极片10的部分基本为第二负极活性材料层123，即动力学性能较好的材料，因此负极极片12在长度方向上超过正极极片10的部分能够很好的脱出锂离子，可以解决析锂问题，并且该结构并未损失活性物质，因此不会影响到整体的容量。第二负极活性材料层123的动力学性能优于第一负极活性材料层122，因此，第一负极活性材料层122中的负极活性材料的克容量高于第二负极活性材料层123中的负极活性材料的克容量，第一边缘1221如果明显在长度方向上未达到第五边缘1021，该处的负极极片12就会无足够的空间存储正极极片脱出的锂离子，造成析锂，影响循环性能。第一边缘1221如果在长度方向上明显超出第五边缘1021，则负极极片12在第一边缘1221处的动力学性能为第一负极活性材料层122和第二负极活性材料层123的动力学性能叠加后的效果，因此动力学性能会相比于只有第二负极活性材料层123时下降，从而导致负极极片12边缘处析锂，影响循环性能。通过使第三边缘1231在长度方向上突出于第一边缘1221和第五边缘1021，从正极活性材料层102释放的锂离子可以嵌入在第二负极活性材料层123中并可以很好的析出，避免了负极极片12上的析锂；另外，通过使第一边缘1221与第五边缘1021在长度方向上基本对齐，使得高容量的第一负极活性材料层122与正极活性材料层102适配，既能保证容量，又能防止第一负极活性材料层122影响负极极片12超出正极极片10部分的动力学性能，提升了电化学装置的能量密度的同时防止析锂，从而保证了循环性能。因此，本技术的电化学装置既避免了负极极片上的析锂，又可以最小化对电化学装置的能量密度的不利影响，并保证循环性能。
24.如果第二负极活性材料层123的第一边缘1221相对于正极活性材料层102的第五边缘1021缩进，则会出现正极极片10的边缘区域脱出的锂离子在负极极片12无法完全存储，使得负极极片12边缘区域会出现析锂并降低了容量，影响电化学装置的循环性能，甚至造成短路或者安全问题。另一方面，如果第一边缘1221相对于正极活性材料层102的第五边缘1021突出，则负极极片12超出正极极片10的部分动力学性能降低，可能会导致析锂，影响循环性能。
25.在负极极片的宽度方向，也可使用上层涂布(第二负极活性材料层)宽度大于下层涂布(第一负极活性材料层)宽度，并且下层涂布的边缘与正极活性材料层的边缘对齐，另外在负极极片的宽度方向上也有负极极片的宽度超过正极极片的设计，在本技术方案中，负极极片上的下层涂布与正极极片的涂布对齐，负极极片涂布的上层则超出正极极片的涂布，且上层涂布的动力学性能优于下层涂布，能明显的改善循环性能，上层的高动力学性能的涂布，提升了动力学性能，从而有效的改善析锂，提升循环性能；相较于全部涂布第二负极活性材料层，此种方案可以进一步提升能量密度。
26.在一些实施例中，如图2所示，第四边缘1232在长度方向上突出于第二边缘1222和第六边缘1022。如此，突出的第二负极活性材料层123可以更好地接收从正极活性材料层102释放的锂离子，避免引起负极极片12上的析锂。
27.在一些实施例中，第二边缘1222与第六边缘1022对齐，但是由于工艺误差的存在，当第二边缘1222与第六边缘1022在长度方向上的间隔距离小于2mm时，即可以认为第二边缘1222与第六边缘1022对齐。在一些实施例中，第二边缘1222与第六边缘1022在长度方向上的间隔距离为0。即处于理想状态的对齐。通过使第二边缘1222与第六边缘1022在长度方向上基本对齐，保证第一负极活性材料层122的量，从而提升了电化学装置的能量密度，并且防止第一负极活性材料层122对于负极极片12突出于正极极片10的边缘部分的动力学性能的影响，从而防止析锂并保证循环性能。因此，本技术的电化学装置既避免了负极极片上的析锂，保证循环性能，又可以最小化对电化学装置的能量密度的不利影响。
28.在一些实施例中，第二负极活性材料层123的厚度小于第一负极活性材料层122的厚度。如此，相较于第二负极活性材料层123和第一负极活性材料层122均突出的情况，厚度较大的第一负极活性材料层122由于与正极活性材料层102的边缘对齐，由于第一负极活性材料层122中的负极活性材料的克容量高于第二负极活性材料层123中的负极活性材料的克容量，因此能够提升电化学装置的能量密度。
29.在一些实施例中，第三边缘1231与第五边缘1021在长度方向上的间隔距离为2mm至8mm，进一步的为3mm至8mm，更进一步的为3mm至5mm。在一些实施例中，第四边缘1232与第六边缘1022在长度方向上的间隔距离为2mm至8mm，进一步的为3mm至8mm，更进一步的为3mm至5mm。如果第三边缘1231与第五边缘1021在长度方向上的间隔距离或第四边缘1232与第六边缘1022在长度方向上的间隔距离太小，则突出的第二负极活性材料层123不能充分地接收从正极活性材料层102释放的锂离子；如果第三边缘1231与第五边缘1021在长度方向上的间隔距离或第四边缘1232与第六边缘1022在长度方向上的间隔距离太大，则可能不必要地增加克容量较小的第二负极活性材料层123所占用的空间，对电化学装置的能量密度造成不利影响。一些实施例中，第一负极活性材料层122中的负极活性材料的克容量大于第二负极活性材料层123中的负极活性材料的克容量。
30.在一些实施例中，第二负极活性材料层123的电阻率小于第一负极活性材料层122的电阻率，因此，第二负极活性材料层123能够很好的释放嵌入的锂离子，防止析锂。并且能够为锂离子传输进入第一负极活性材料层122提供较好的同道，促使锂离子进入更靠内部的第一负极活性材料层122，有利于倍率性能。在一些实施例中，第一负极活性材料层122中导电剂的质量百分含量小于第二负极活性材料层123中导电剂的质量百分含量。导电剂可以是导电炭黑、碳纳米管等，通过提高第二负极活性材料层123中导电剂的含量从而提高第
二负极活性材料层123的动力学性能。在一些实施例中，第一负极活性材料层的孔隙率小于第二负极活性材料层的孔隙率，从而为锂离子的传输提供更多的通道。在一些实施例中，第一负极活性材料层122和第二负极活性材料层123中包括：包覆改性剂的负极活性材料，第一负极活性材料层122中负极活性材料的包覆量小于第二负极活性材料层123中负极活性材料的包覆量，这样锂离子在第二负极活性材料层123的负极活性材料中能够更容易的嵌入和脱出。在一些实施例中，第一负极活性材料层122中负极活性材料的平均粒径大于第二负极活性材料层123中负极活性材料的平均粒径，因此第二负极活性材料层123中的负极活性材料的比表面积更大，有利于锂离子的传输。在一些实施例中，第一负极活性材料层122和第二负极活性材料层123中包括石墨，第一负极活性材料层中石墨取向指数大于第二负极活性材料层中石墨取向指数。
31.在一些实施例中，正极集流体101可以采用铝箔，当然，也可以采用本领域常用的其他正极集流体。在一些实施例中，正极集流体的厚度可以为1μm至50μm。在一些实施例中，正极活性材料层102可以仅涂覆在正极集流体101的部分区域上。
32.在一些实施例中，正极活性材料层102可以包括正极材料、导电剂和粘结剂。在一些实施例中，正极材料可以包括钴酸锂、磷酸铁锂、铝酸锂、锰酸锂或镍钴锰酸锂中的至少一种。在一些实施例中，正极极片10的导电剂可以包括导电炭黑、片层石墨、石墨烯或碳纳米管中的至少一种。在一些实施例中，正极极片10中的粘结剂可以包括聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、羧甲基纤维素纳、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯呲咯烷酮、聚乙烯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯或聚六氟丙烯中的至少一种。在一些实施例中，正极活性材料层102中的正极材料、导电剂和粘结剂的质量比为(80-99)：(0.1-10)：(0.1-10)，但是这仅是示例，可以采用任何其他合适的质量比。
33.在一些实施例中，第一负极活性材料层122和第二负极活性材料层123均可以包括负极材料、导电剂和粘结剂。在一些实施例，负极材料可以包括人造石墨、天然石墨、包覆改性剂的石墨、硅、硅基材料中的至少一种。在一些实施例中，硅基材料包括硅、硅氧材料、硅碳材料或硅氧碳材料中的至少一种。在一些实施例中，第一负极活性材料层122和第二负极活性材料层123中的导电剂可以包括导电炭黑、科琴黑、片层石墨、石墨烯、金属粉、碳纳米管或碳纤维中的至少一种。在一些实施例中，第一负极活性材料层122和第二负极活性材料层123中的粘结剂可以包括羧甲基纤维素(cmc)、聚丙烯酸、聚乙烯基吡咯烷酮、聚苯胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚硅氧烷、丁苯橡胶、环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂或聚芴中的至少一种。在一些实施例中，第一负极活性材料层122和第二负极活性材料层123中的负极材料、导电剂和粘结剂的质量比可以为(78至98.5)：(0.1至10)：(0.1至10)。一些实施例中，可以将上述负材料按照一定的比例溶于溶剂中，混合均匀后制备得到浆料。具体地，第二负极活性材料层中负极材料的质量含量可以90％至98％，优选的为97.8％，导电剂的质量含量可以为0.2％至4％，优选的为1.2％，粘结剂的质量含量可以为0.6％至6％，优选的为1.0％，第一负极活性材料层中负极材料的质量含量为98.0％；导电剂的质量含量为1.0％；粘结剂的质量含量可以为0.6％至6％，优选为1.0％，得到的浆料的粘度为2000mpa.s至7000mpa.s，固含量为70％至80％。应该理解，以上所述仅是示例，可以采用任何其他合适的材料和质量比。在一些实施例中，第一负极活性材料层122和第二负极活性材料层123中的
负极材料的种类和配方可以相同也可以不同。在一些实施例中，负极集流体121可以采用铜箔、镍箔或碳基集流体中的至少一种。
34.负极极片双层涂布是通过双层涂布机完成的，两个喷嘴同时进行涂布，涂布的宽度通过垫片宽度实现，上层的宽度大于下层的宽度，宽度差与实施例对应。涂布的长度由上下层的间隙阀决定，其中上层响应时间长，下层短，具体时间差与涂布速度相关，也与涂布头尾的结构相关。
35.在一些实施例中，隔离膜11包括聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺或芳纶中的至少一种。例如，聚乙烯包括选自高密度聚乙烯、低密度聚乙烯或超高分子量聚乙烯中的至少一种。尤其是聚乙烯和聚丙烯，它们对防止短路具有良好的作用，并可以通过关断效应改善电池的稳定性。在一些实施例中，隔离膜11的厚度在约3μm至20μm的范围内。
36.在一些实施例中，隔离膜11的表面还可以包括多孔层，多孔层设置在隔离膜的至少一个表面上，多孔层包括无机颗粒和粘结剂，无机颗粒选自氧化铝(al2o3)、氧化硅(sio2)、氧化镁(mgo)、氧化钛(tio2)、二氧化铪(hfo2)、氧化锡(sno2)、二氧化铈(ceo2)、氧化镍(nio)、氧化锌(zno)、氧化钙(cao)、氧化锆(zro2)、氧化钇(y2o3)、碳化硅(sic)、勃姆石、氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙或硫酸钡中的至少一种。在一些实施例中，隔离膜的孔具有在约0.01μm至1μm的范围的直径。多孔层的粘结剂选自聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物、聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、羧甲基纤维素钠、聚乙烯呲咯烷酮、聚乙烯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯或聚六氟丙烯中的至少一种。隔离膜表面的多孔层可以提升隔离膜的耐热性能、抗氧化性能和电解质浸润性能，增强隔离膜与极片之间的粘结性。
37.在一些实施例中，电化学装置包括锂离子电池，但是本技术不限于此。在一些实施例中，电化学装置还包括电解液，电解液包括氟醚、氟代碳酸乙烯酯或醚腈中至少一种。在一些实施例中，电解液还包括锂盐，锂盐包括双(氟磺酰基)酰亚胺锂和六氟磷酸锂，锂盐的浓度为1mol/l至2mol/l，且双(氟磺酰基)酰亚胺锂和六氟磷酸锂的质量比为0.06至5。在一些实施例中，电解液还可以包括非水溶剂。非水溶剂可为碳酸酯化合物、羧酸酯化合物、醚化合物、其它有机溶剂或它们的组合。
38.碳酸酯化合物可为链状碳酸酯化合物、环状碳酸酯化合物、氟代碳酸酯化合物或其组合。
39.链状碳酸酯化合物的实例为碳酸二乙酯(dec)、碳酸二甲酯(dmc)、碳酸二丙酯(dpc)、碳酸甲丙酯(mpc)、碳酸乙丙酯(epc)、碳酸甲乙酯(mec)及其组合。所述环状碳酸酯化合物的实例为碳酸亚乙酯(ec)、碳酸亚丙酯(pc)、碳酸亚丁酯(bc)、碳酸乙烯基亚乙酯(vec)或者其组合。所述氟代碳酸酯化合物的实例为碳酸氟代亚乙酯(fec)、碳酸1,2-二氟亚乙酯、碳酸1,1-二氟亚乙酯、碳酸1,1,2-三氟亚乙酯、碳酸1,1,2,2-四氟亚乙酯、碳酸1-氟-2-甲基亚乙酯、碳酸1-氟-1-甲基亚乙酯、碳酸1,2-二氟-1-甲基亚乙酯、碳酸1,1,2-三氟-2-甲基亚乙酯、碳酸三氟甲基亚乙酯或者其组合。
40.羧酸酯化合物的实例为乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸叔丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、γ-丁内酯、癸内酯、戊内酯、甲瓦龙酸内酯、己内酯、甲酸甲酯或者其组合。
41.醚化合物的实例为二丁醚、四甘醇二甲醚、二甘醇二甲醚、1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷、乙氧基甲氧基乙烷、2-甲基四氢呋喃、四氢呋喃或者其组合。
42.其它有机溶剂的实例为二甲亚砜、1,2-二氧戊环、环丁砜、甲基环丁砜、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、n-甲基-2-吡咯烷酮、甲酰胺、二甲基甲酰胺、乙腈、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三辛酯、和磷酸酯或者其组合。
43.本技术的实施例还提供了包括上述电化学装置的电子装置。本技术实施例的电子装置没有特别限定，其可以是用于现有技术中已知的任何电子装置。在一些实施例中，电子装置可以包括，但不限于，笔记本电脑、笔输入型计算机、移动电脑、电子书播放器、便携式电话、便携式传真机、便携式复印机、便携式打印机、头戴式立体声耳机、录像机、液晶电视、手提式清洁器、便携cd机、迷你光盘、收发机、电子记事本、计算器、存储卡、便携式录音机、收音机、备用电源、电机、汽车、摩托车、助力自行车、自行车、无人机、照明器具、玩具、游戏机、钟表、电动工具、闪光灯、照相机、家庭用大型蓄电池和锂离子电容器等。
44.下面列举了一些具体实施例和对比例以更好地对本技术进行说明，其中，采用锂离子电池作为示例。
45.对比例1
46.负极极片的制备：集流体采用铜箔，负极活性材料采用人造石墨，导电剂材料导电炭黑、粘结剂采用丁苯橡胶和羧甲基纤维素。将负极活性材料、导电剂和粘结剂按质量百分含量比98：1：1混合后分散于去离子水中形成浆料，搅拌均匀后涂布于铜箔上，干燥，形成负极活性材料层，负极活性材料层的厚度为120μm，冷压、分条后得到负极极片。
47.正极极片制备：将正极材料钴酸锂、导电炭黑、粘结剂聚偏二氟乙烯(pvdf)按质量百分含量比94.8：2.8：2.4在n-甲基吡咯烷酮溶剂体系中充分搅拌混合均匀后，涂覆于铝箔上，得到正极活性材料层，正极活性材料层的厚度为80μm。再经烘干、冷压，得到正极极片。
48.隔离膜的制备：将聚丙烯酸酯搅拌形成均匀浆料，将浆料涂布到多孔基材(聚乙烯)的两侧表面上，烘干后形成隔离膜。
49.电解液的制备：在含水量小于10ppm的环境下，将六氟磷酸锂与非水有机溶剂(碳酸乙烯酯(ec)：碳酸二乙酯(dec)：碳酸亚丙酯(pc)：丙酸丙酯(pp)：碳酸亚乙烯酯(vc)＝20：30：20：28：2，质量百分含量比)按质量百分含量比8：92配制以形成锂盐浓度为1mol/l的电解液。
50.锂离子电池的制备：将正极极片、隔离膜、负极极片按顺序依次叠好，使隔离膜处于正极极片和负极极片中间起到隔离的作用，并卷绕得到电极组件。将电极组件置于外包装铝塑膜中，在80℃下脱去水分后，注入上述电解液并封装，经过化成、脱气、整形等工艺流程得到锂离子电池。其中，如图3所示，负极活性材料层在长度方向上的头部和尾部超出正极活性材料层8mm。
51.实施例1
52.实施例1与对比例1的锂离子电池的制备的不同仅在于负极极片的制备，下面仅描述不同之处。集流体采用铜箔，负极活性材料采用人造石墨，导电剂采用导电炭黑、粘结剂采用丁苯橡胶和羧甲基纤维素。将负极活性材料、导电剂和粘结剂质量百分含量比98：1：1混合后分散于去离子水中形成下层浆料，将负极活性材料、导电剂和粘结剂按质量百分含量比97.8：1.2：1混合后分散于去离子水中形成上层浆料，搅拌均匀后涂布在铜箔上，干燥，
分别形成第一负极活性材料层和第二负极活性材料层，第一负极活性材料层和第二负极活性材料层的厚度相同，第二负极活性材料层在长度方向上的头部和尾部两端均超出第一负极活性材料层8mm，第二负极活性材料层完全覆盖第一负极活性材料层，冷压、分条后得到负极极片。在得到锂离子电池之后，如图4所示，正极活性材料层与第一负极活性材料层对齐，第二负极活性材料层在长度方向上的头部和尾部两端均超出正极活性材料层8mm。
53.实施例2
54.实施例2的锂离子电池的制备与实施例1的不同在于最后得到的锂离子电池的结构。具体地，如图5所示，在得到锂离子电池之后，在负极极片长度方向的头部，第一负极活性材料层的一端与第二负极活性材料层的相应端对齐，且均超过正极活性材料层同一侧的相应端8mm，在负极极片长度方向的尾部的结构与实施例1相同。
55.实施例3
56.实施例3的锂离子电池的制备与实施例1的不同在于最后得到的锂离子电池的结构。具体地，如图6所示，在得到锂离子电池之后，在负极极片长度方向的头部，正极活性材料层的一端超出第一负极活性材料层的相应端，第二负极活性材料层的相应端超过正极活性材料层的一端，在负极极片长度方向的尾部的结构与实施例1相同。
57.实施例4
58.实施例4的锂离子电池的制备与实施例1的不同在于最后得到的锂离子电池的结构。具体地，如图7所示，在得到锂离子电池之后，在负极极片长度方向的头部的结构与实施例1相同。在负极极片长度方向的尾部，第一负极活性材料层的一端与第二负极活性材料层的相应端对齐，且均超过正极活性材料层的相应端8mm。
59.实施例5
60.实施例5的锂离子电池的制备与实施例1的不同在于最后得到的锂离子电池的结构。具体地，如图8所示，在得到锂离子电池之后，在负极极片长度方向的头部的结构与实施例1相同。在负极极片长度方向的尾部，正极活性材料层的一端超出第一负极活性材料层的相应端，第二负极活性材料层的相应端超过正极活性材料层的一端8mm。
61.另外，在本技术中，采用如下方法测量相应的参数。
62.能量密度测试：测试条件为25℃，3c充电至4.45v，然后搁置30min，随后1c放电至3v，搁置10min，如此循环测试，最后循环至1000次之后，将锂离子电池按上述过程充满电并拆解，观察负极极片的析锂情况。
63.循环容量保持率＝1000次循环的放电容量/初始放电容量。
64.表1示出了实施例1至5和对比例1的各项参数和评估结果。
65.表1
66.组别头部析锂情况尾部析锂情况循环容量保持率对比例1析锂析锂70％实施例1不析锂不析锂85％实施例2析锂不析锂80％实施例3析锂不析锂75％实施例4不析锂析锂80％实施例5不析锂析锂75％
67.在对比例1中，单层负极活性材料层的两端超出正极活性材料层，此超出的负极活性材料层部分动力学性能不好，因此导致头部和尾部出现析锂。
68.在实施例1中，第二负极活性材料层的两端超出第一负极活性材料层，第一负极活性材料层的两端与正极活性材料层的两端对齐，且第二负极活性材料层的动力学性能优于第一负极活性材料层，因此，锂离子在负极极片的头部和尾部能够较好的嵌入和脱出，并且第一负极活性材料层与正极活性材料层对齐，因此在防止析锂的同时提升了锂离子电池的循环性能。在实施例2中，第一负极活性材料层和第二负极活性材料层的头部均超出正极活性材料层的一端，第一负极活性材料层在头部降低了整体的动力学性能，因此导致锂离子无法很好的脱出，导致析锂，并影响循环容量保持率。在实施例3中，负极活性材料层是双层涂布，但是在头部正极活性材料层突出于第一负极活性材料层的端部，因此在头部基本由第二负极活性材料层负责容纳锂离子，导致负极极片在头部无法提供足够的容纳锂离子的空间，进而造成析锂并影响循环性能。在实施例4中，第一负极活性材料层和第二负极活性材料层的尾部均超出正极活性材料层的一端，第一负极活性材料层在尾部降低了整体的动力学性能，因此导致锂离子无法很好的脱出，导致尾部析锂，并影响循环容量保持率。在实施例5中在尾部正极活性材料层突出于第一负极活性材料层的端部，因此在尾部基本由第二负极活性材料层负责容纳锂离子，导致负极极片在尾部无法提供足够的容纳锂离子的空间，进而造成析锂并影响循环性能。
69.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。