CN109286020A - 负极极片及二次电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种负极极片及二次电池。具体地，本发明提供了一种负极极片，包括负极集流体和涂覆在负极集流体的至少一个表面上且含有负极活性材料的负极膜片，其特征在于：所述负极极片满足0.6≤0.7×P×(D90‑D10)/D50+B/3≤8.0；其中P指负极膜片的孔隙率；B指负极膜片的活性比表面积，单位为m2/g；D10是指负极活性材料累计体积百分数达到10％时所对应的粒径，D90是指负极活性材料累计体积百分数达到90％时所对应的粒径，D50指负极活性材料累计体积百分数达到50％时所对应的粒径，即体积分布中位粒径，D10、D90、D50单位均为μm。该负极极片可以使得含有它的二次电池兼具高能量密度、快速充电和长循环寿命等特点。

Description

负极极片及二次电池
技术领域
本发明属于电化学技术领域，更具体地说，本发明涉及一种用于二次电池的负极极片及相关的二次电池。
背景技术
新能源汽车代表了世界汽车产业发展的方向。二次电池作为新型高电压、高能量密度的可充电电池，具有重量轻、能量密度高、无污染、无记忆效应、使用寿命长等突出特点，从而被广泛应用于新能源汽车。
然而，充电时间较长是限制新能源汽车快速普及的重要因素之一。从技术原理来说，快充技术的核心就是通过化学体系调和及设计优化，提升离子在正负极间的移动速度。如果负极无法承受大电流充电，则在快充时会有金属析出，同时在负极表面产生大量副产物，影响电芯的循环和安全性。所以二次电池快充技术的关键设计在于负极活性物质及其极片设计。目前，绝大多数的快充电池是以牺牲能量密度为代价来保证电池的快充能力。
有鉴于此，有必要提供一种能够解决上述问题，兼具长循环、高能量密度、快速充电等特点的二次电池。
发明内容
本发明的一个目的在于：提供一种具有长循环寿命和快速充电等特点的电池负极极片。
本发明的进一步目的在于：提供一种兼具高能量密度、快速充电和长循环寿命等特点的二次电池。
为实现上述发明目的，本发明的第一方面提供了一种负极极片，包括负极集流体和涂覆在负极集流体至少一个表面上且含有负极活性材料的负极膜片，其特征在于：所述负极极片满足下列公式：
0.6≤0.7×P×(D90-D10)/D50+B/3≤8.0 式I)
其中，
P指负极膜片的孔隙率；
B指负极膜片的活性比表面积，单位为m2/g；
D10是指负极活性材料累计体积百分数达到10％时所对应的粒径，D90是指负极活性材料累计体积百分数达到90％时所对应的粒径，D50指负极活性材料累计体积百分数达到50％时所对应的粒径，即体积分布中位粒径，D10、D90、D50单位均为μm。
在另一方面，本发明还提供了一种二次电池，包括根据本发明第一方面所述的负极极片。
相对于现有技术，本发明至少包括如下所述的有益效果：
本发明在电池设计时，通过合理搭配负极活性材料粒径分布、负极膜片孔隙率以及负极膜片的活性比表面积，使三者满足特定关系，可以使二次电池兼顾长循环寿命、高能量密度及快速充电的性能。
具体实施方式
下面详细说明根据本发明的负极极片及二次电池。
首先说明根据本发明第一方面的负极极片，包括负极集流体和涂覆在负极集流体的至少一个表面上且含有负极活性材料的负极膜片，其特征在于：所述负极极片满足下列公式：
0.6≤0.7×P×(D90-D10)/D50+B/3≤8.0 式I)
发明人通过大量研究发现，负极活性材料和负极膜片的某些参数对电池的各性能影响程度是不一样的；在进行极片设计时，如果能将这些影响程度综合考虑并针对这些参数进行特殊的设计，则有可能得到同时兼具长循环寿命、高能量密度和快速充电等特点的二次电池。
从理论上分析，当充电的时候，负极极片发生的电化学过程。可大致分为3个步骤：
1)离子在负极多孔电极内部的液相传导(包括液相扩散与电迁移)；
2)离子在负极活性材料表面的电荷交换；
3)离子在负极活性材料颗粒内部的固相传导。
通过大量研究发现，电池的倍率性能及能量密度与负极活性物质的颗粒大小、形貌以及粒度分布有很大关系。考虑在负极活性材料颗粒内部的固相传导能力，通常负极活性物质颗粒越小，活性离子在其内部的扩散路径就越小，更利于大倍率充电，但同时极片的压实密度会降低，能量密度也会有明显降低；而负极活性物质的颗粒越大，越有利于提升负极活性物质的比容量，从而有效提升电池的能量密度。因此合理的设计负极活性物质大小颗粒的分布非常重要，将大小颗粒合理搭配，可在一定程度上实现电池同时兼顾高能量密度以及快速充电的性能。
考虑液相传导能力，负极膜片的孔隙率越大，电解液的浸润性越好，液相扩散速度越高，在大倍率充电中，离子更容易得到还原，从而避免金属枝晶的形成，提高快速充电的能力。而孔隙率过大，电池的能量密度等会有很明显的影响；孔隙率过小，不利于电解液的浸润，液相的扩散速率受到影响，从而影响电池的循环性能。
负极膜片的活性比表面积，可以准确表征负极极片在充放电过程中参与反应的活性位点的多少，其中，负极膜片的活性比表面积越大，负极膜片中的活性位点越多，活性离子与电子进行电荷交换的速度越快，电池的动力学性能越好。但负极膜片的活性比表面积过大时，负极膜片的电化学活性过高，其与电解液之间的副反应过多，负极极片表面成膜过厚，这样活性离子穿过负极表面的SEI膜进入负极膜片的阻抗过大，电池的动力学性能反而下降，同时还会造成不可逆容量损失，影响电池的使用寿命；负极膜片的活性比表面积过小时，负极极片中的活性位点较少，活性离子与电子进行电荷交换的速度较慢，电池的动力学性能较差。
需要说明的是，本发明的“负极膜片的活性比表面积”与现有技术中“负极膜片的比表面积”并不同。目前业界的负极膜片的比表面积多采用气体吸附法得到，其仅表示负极膜片的物理吸附比表面积，并不能准确反映负极膜片真实参与反应的活性比表面积。
仅靠颗粒的搭配优化、孔隙率优化、负极膜片活性比表面积的优化，可在一定程度上改善电池的某个性能，但具有很大的局限性，负极的膜片工程需要综合考虑各影响因素，将其合理搭配，才有可能制备出满足客户使用需求的电池。本发明通过大量的实验发现，在电芯设计时，如果颗粒搭配、膜片孔隙率、膜片活性比表面积满足上述特定关系式时，则该二次电池可兼顾长寿命、高能量密度、快速充电的性能。
优选地，所述负极极片满足：
1.2≤0.7×P×(D90-D10)/D50+B/3≤4.0 式II)
为了进一步优化电池性能，上述关系式中的各参数优选范围如下：
优选地，20％≤P≤60％，更优选地，25％≤P≤45％；
优选地，1m2/g≤B≤15m2/g，更优选地，4m2/g≤B≤10m2/g；
优选地，0.3≤(D90-D10)/D50≤8，更优选地，0.8≤(D90-D10)/D50≤3，这里(D90-D10)/D50可以代表负极活性物质大小颗粒的分布情况。
优选地，10μm≤D90≤60μm，更优选地，15μm≤D90≤40μm。
优选地，4μm≤D50≤20μm，更优选地，5μm≤D50≤14μm。
优选地，1μm≤D10≤15μm，更优选地，3μm≤D10≤10μm。
本发明的负极膜片中使用的负极活性材料可以是本领域常用的各种负极活性材料，本发明对此并无特殊限制。例如，本发明的负极膜片中使用的负极活性材料可以是石墨材料、软炭、硬炭、碳纤维、中间相碳微球、硅基材料、锡基材料、钛酸锂中的一种或几种。
所述石墨材料可选自人造石墨、天然石墨中的至少一种。所述硅基材料可选自单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物、硅合金中的一种或几种。所述锡基材料可选自单质锡、锡氧化合物、锡合金中的一种或几种。
在一个优选实施方式中，所述负极活性材料包括石墨材料，其中所述石墨材料占所述负极活性材料总重量的百分比可以是高于50％，优选地高于60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％或95％，或为约100％。
另外，为了进一步提高负极活性材料的循环稳定性和倍率性能，在负极活性材料表面进行包覆是最为常见和有效的方法。例如，负极活性材料的表面包覆层可以是软炭、硬炭、钛酸锂、硅基材料、导电碳、聚合物中的一种或多种。所述包覆材料含量占包覆后石墨材料的1％-20％，优选为1％-10％。
这些材料的制备方法是公知的，且可以通过商业途径获得。本领域技术人员可以根据实际使用环境做出恰当选择。
除非特别规定，本说明书中涉及的各种参数具有本领域公知的通用含义，可以按本领域公知的方法进行测量。例如，可以按照在本发明的实施例中给出的方法进行测试。
本发明的负极极片可以采用本领域的公知方法进行制备。通常，将负极活性材料以及可选的导电剂(例如碳黑等碳素材料和金属颗粒等)、粘结剂(例如SBR)、其他可选添加剂(例如PTC热敏电阻材料)等材料混合在一起分散于溶剂(例如去离子水)中，搅拌均匀后均匀涂覆在负极集流体上，烘干后即得到含有负极膜片的负极极片。可以使用金属箔或多孔金属板等材料作为负极集流体。优选使用铜箔。
值得注意的是，在制备负极极片时，负极集流体可以双面涂布也可以单面涂布。当负极集流体双面涂布时，只要任意一个面上的膜片满足式I，即认为该负极极片落入本发明的范围内。
发明人进一步发现，如下参数也对电芯的性能有一定的影响：
负极活性材料本身的物理吸附比表面积对负极膜片的活性比表面积有一定影响。一般情况下，负极膜片的活性比表面积随着负极活性材料的物理吸附比表面积的增加而增加。
优选地，所述负极活性材料的比表面积为0.7m2/g至4.2m2/g；进一步优选地，负极活性材料的比表面积为1.1m2/g至2.9m2/g。
负极膜片的压实密度PD对负极膜片的孔隙率有一定影响，一般情况下，负极膜片的压实密度越大，多孔电极孔道被压实的程度越严重，负极膜片越致密，从而负极膜片的孔隙率越小，这样负极活性材料颗粒之间将更加紧密地相互贴合，能量密度可能更高，但不利于电解液的浸润，液相的扩散速率受到影响，从而进一步影响电池的循环性能。
优选地，所述负极膜片的压实密度PD的范围为0.8g/cm3≤PD≤2.0g/cm3，优选地，1.0g/cm3≤PD≤1.8g/cm3。
一般情况下，负极膜片的单位面积涂布重量(CW)越小，电池的动力学性能越好，但同时电池的能量密度也会越低。对电池的动力学和能量密度有一定的影响。
优选地，所述负极膜片的单位面积涂布重量(CW)的范围为2mg/cm2≤CW≤13mg/cm2，进一步优选地，5mg/cm2≤CW≤10mg/cm2。
在另一方面，本发明还提供了一种二次电池，包括根据本发明第一方面所述的负极极片。
除了使用了本发明的负极极片外，本发明的二次电池的构造和制备方法本身是公知的。通常，二次电池主要由正极极片、负极极片、隔离膜和电解液组成，正负极极片浸在电解液中，离子以电解液为介质在正负极之间运动，实现电池的充放电。为避免正负极通过电解液发生短路，需要用隔离膜将正负极极片分隔。二次电池的形态例如可以是以铝壳作为外壳，也可以是软包电池。
需要说明的是，根据本申请另一方面的二次电池可为锂离子电池、钠离子电池以及任何其它使用本发明第一方面所述负极极片的电池。
具体的，当电池为锂离子电池时：
正极极片包括正极集流体以及设置在正极集流体表面且包括正极活性物质的正极膜片，正极活性物质可选自锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴锰氧化物、锂镍钴铝氧化物、过渡金属磷酸盐、磷酸铁锂等，但本申请并不限定于这些材料，还可以使用其他可被用作锂离子电池正极活性物质的传统公知的材料。这些正极活性物质可以仅单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。优选地，正极活性材料可选自LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2、LiMn2O4、LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2(NCM333)、LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2(NCM523)、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2(NCM622)、LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(NCM811)、LiNi0.85Co0.15Al0.05O2、LiFePO4、LiMnPO4中的一种或几种。
具体的，当电池为钠离子电池时：
正极极片包括正极集流体以及设置在正极集流体表面且包括正极活性物质的正极膜片，正极活性物质可选自钠铁复合氧化物(NaFeO2)、钠钴复合氧化物(NaCoO2)、钠铬复合氧化物(NaCrO2)、钠锰复合氧化物(NaMnO2)、钠镍复合氧化物(NaNiO2)、钠镍钛复合氧化物(NaNi1/2Ti1/2O2)、钠镍锰复合氧化物(NaNi1/2Mn1/2O2)、钠铁锰复合氧化物(Na2/3Fe1/3Mn2/ 3O2)、钠镍钴锰复合氧化物(NaNi1/3Co1/3Mn1/3O2)、钠铁磷酸化合物(NaFePO4)、钠锰磷酸化合物(NaMnPO4)、钠钴磷酸化合物(NaCoPO4)、普鲁士蓝类材料、聚阴离子材料(磷酸盐、氟磷酸盐、焦磷酸盐、硫酸盐)等，但本申请并不限定于这些材料，本申请还可以使用其他可被用作钠离子电池正极活性物质的传统公知的材料。这些正极活性物质可以仅单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。
在本发明另一方面的电池中，隔离膜以及电解液的具体种类及组成均不受到具体的限制，可根据实际需求进行选择。
具体地，所述隔离膜可选自聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚偏氟乙烯膜以及它们的多层复合膜。
当电池为锂离子电池时，作为非水电解液，通常使用在有机溶剂中溶解的锂盐溶液。锂盐例如是LiClO4、LiPF6、LiBF4、LiAsF6、LiSbF6等无机锂盐、或者LiCF3SO3、LiCF3CO2、Li2C2F4(SO3)2、LiN(CF3SO2)2、LiC(CF3SO2)3、LiCnF2n+1SO3(n≥2)等有机锂盐。非水电解液中使用的有机溶剂例如是碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸亚乙烯酯等环状碳酸酯，碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲基乙酯等链状碳酸酯，丙酸甲酯等链状酯，γ-丁内酯等环状酯，二甲氧基乙烷、二***、二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚等链状醚，四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃等环状醚，乙腈、丙腈等腈类，或者这些溶剂的混合物。
以下，以锂离子电池为例来简要说明本发明的二次电池的构造和制备方法。
首先，按照本领域常规方法制备电池正极极片。本发明对于正极极片所使用的正极活性材料不进行限定。通常，在上述正极活性材料中，需要添加导电剂(例如碳黑等碳素材料)、粘结剂(例如PVDF)等。视需要，也可以添加其他添加剂，例如PTC热敏电阻材料等。通常将这些材料混合在一起分散于溶剂(例如NMP)中，搅拌均匀后均匀涂覆在正极集流体上，烘干后即得到正极极片。可以使用金属箔或多孔金属板等材料作为正极集流体。优选使用铝箔。
然后，按照上文所述准备本发明的负极极片。
最后，将正极极片、隔离膜、负极极片按顺序叠好，使隔离膜处于正负极极片之间起到隔离的作用，然后卷绕得到裸电芯；将裸电芯置于外包装壳中，干燥后注入电解液，经过真空封装、静置、化成、整形等工序，获得二次电池。
与传统的负极极片相比，本发明可以允许二次电池兼顾长循环寿命、较高的能量密度以及快速充电的性能。因此，对于新能源汽车等领域具有非常重要的意义。
以下结合实施例进一步说明本发明的有益效果。
实施例
为了使本发明的发明目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例进一步详细描述本发明。但是，应当理解的是，本发明的实施例仅仅是为了解释本发明，并非为了限制本发明，且本发明的实施例并不局限于说明书中给出的实施例。实施例中未注明具体实验条件或操作条件的按常规条件制作，或按材料供应商推荐的条件制作。
一、用于测试的电池的制备
实施例1-13和对比例1-6的电池均按照下述方法进行制备：
A)正极极片的制备：
将正极活性材料(成分详见表1)、导电剂(Super P)、粘结剂(PVDF)等按96∶2∶2比例进行混合，加入溶剂(NMP)，在真空搅拌机作用下搅拌至体系成均一透明状，获得正极浆料；将正极浆料均匀涂覆于正极集流体铝箔上；将涂覆有正极浆料的正极集流体在室温晾干后转移至烘箱干燥，然后经过冷压、分切等工序得到正极极片。
B)负极极片的制备：
将负极活性材料(成分详见表1)、增稠剂(CMC)、粘结剂(SBR)、导电剂(SuperP)等按95∶2∶2∶1比例进行混合，与溶剂(去离子水)在真空搅拌机作用下混合均匀制备成负极浆料，将负极浆料均匀涂覆在负极集流体铜箔上，将涂覆有负极浆料的负极集流体在室温晾干后转移至烘箱干燥，然后经过冷压、分切等工序得到负极极片。
C)电解液的制备：
将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)按照体积比1∶1∶1进行混合，接着将充分干燥的锂盐LiPF6按照1mol/L的比例溶解于混合有机溶剂中，配制成电解液。
D)隔离膜的制备：
选用12微米的聚乙烯薄膜。
E)电池的组装：
将上述正极极片、隔离膜、负极极片按顺序叠好，使隔离膜处于正、负极极片之间起到隔离的作用，然后卷绕得到裸电芯；将裸电芯置于外包装壳中，将上述制备好的电解液注入到干燥后的裸电芯中，经过真空封装、静置、化成、整形等工序，获得锂离子二次电池。
二、负极活性材料及负极极片参数的测定
1)负极活性材料的D10、D90、D50：
使用激光衍射粒度分布测量仪(Malvem Mastersizer 3000)，依据粒度分布激光衍射法GB/T19077-2016，测量出粒径分布，得到D10、D90、D50，并计算出(D90-D10)/D50。
2)负极膜片孔隙率P：
按照GB/T24586，采用气体置换法测量。孔隙率P＝(V1-V2)/V1*100％，其中V1是样品的表观体积，V2是样品的真实体积。
3)负极膜片的活性比表面积B：
以实施例和对比例制备得到的负极极片为阴极、以金属锂片为阳极、向电解液(与电池的制备方法中使用的电解液相同)中加入浓度为50mmol/L的二茂铁，然后组装成扣式半电池。取4颗平行样分别在扫速v为0.1mV/s、0.3mV/s、0.5mV/s、1mV/s下进行扫描，得到不同扫速下的循环伏安曲线，使用EC-Lab软件提取循环伏安曲线的峰电流ip。以扫速v的平方根为横坐标、以峰电流ip为纵坐标，做出循环伏安曲线ip与的线性图，得到其斜率K。
根据Randles-Sevick方程可知斜率其中，n表示电子转移数，与探针分子种类相关，这里取值为1，c表示二茂铁的浓度，取值为50mmol/L，D为二茂铁的扩散系数，取值为2.1×10-6cm2/s，则负极极片的活性表面积然后计算负极膜片的活性表面积A与负极膜片的重量m的比值，即为负极膜片的活性比表面积B。
三、电池性能测试
1)动力学性能测试
在25℃下，将实施例和对比例制备得到的电池以x C满充、以1C满放重复10次后，再将电池以x C满充，然后拆解出负极极片，并观察负极极片表面析锂情况。如果负极表面未析锂，则将充电倍率x C以0.1C为梯度递增再次进行测试，直至负极表面析锂，停止测试，此时的充电倍率(x-0.1)C即为电池的最大充电倍率。
2)循环性能测试
在25℃下，将实施例和对比例制备得到的锂离子电池以上述最大充电倍率(x-0.1)C充电、以1C倍率放电，进行满充满放循环测试，直至锂离子电池的容量衰减至初始容量的80％，记录循环次数。
3)实际能量密度测试
在25℃下，将实施例和对比例制备得到的锂离子电池以1C倍率满充、以1C倍率满放，记录此时的实际放电能量；在25℃下，使用电子天平对该锂离子电池进行称重；锂离子电池1C实际放电能量与锂离子电池重量的比值即为锂离子电池的实际能量密度。
其中，实际能量密度小于预期能量密度的80％时，认为电池实际能量密度非常低；实际能量密度大于等于预期能量密度的80％且小于预期能量密度的95％时，认为电池实际能量密度偏低；实际能量密度大于等于预期能量密度的95％且小于预期能量密度的105％时，认为电池实际能量密度适中；实际能量密度大于等于预期能量密度的105％且小于预期能量密度的120％时，认为电池实际能量密度偏高；实际能量密度为预期能量密度的120％以上时，认为电池实际能量密度非常高。
四、各实施例、对比例测试结果
按照上述方法分别制备实施例1-13和对比例1-6的电池，并测量各项性能参数，结果见下表1。
首先，从实施例1-13和对比例1-6的数据可知：当负极极片满足0.6≤0.7×P×(D90-D10)/D50+B/3≤8.0时，电池同时具有良好的快充性能和循环性能。当0.7×P×(D90-D10)/D50+B/3＜0.6(例如对比例1、3、5)时，或0.7×P×(D90-D10)/D50+B/3＞8(例如对比例2、4、6)时，电池无法同时兼顾能量密度、倍率性能及循环性能，难以满足实际使用要求。当0.6≤0.7×P×(D90-D10)/D50+B/3≤8.0时，快充性能和循环性能均可接受；尤其是当1.2≤0.7×P×(D90-D10)/D50+B/3≤4.0时，例如实施例2至实施例9，电池循环性能超过3800次、最大充电倍率超过2.8C且能量密度适中。所以，1.2≤0.7×P×(D90-D10)/D50+B/3≤4.0是最优选的范围，能够保证电池同时具有高循环性能、优异的快充性能和较好的能量密度。
另外，从实施例1-13的各种不同正极活性材料和负极活性材料的组合可以看出，本发明提出的公式0.7×P×(D90-D10)/D50+B/3广泛地适用于各种不同的正极、负极活性材料组合。例如，实施例1-11和对比例1-2考察了以石墨作为负极活性材料、磷酸铁锂(LFP)作为正极活性材料时，0.7×P×(D90-D10)/D50+B/3对于电池性能的影响。从实施例1-11和对比例1-2数据可知，当负极极片满足0.6≤0.7×P×(D90-D10)/D50+B/3≤8.0时，电池同时具有良好的快充性能和循环性能，尤其是当1.2≤0.7×P×(D90-D10)/D50+B/3≤4.0时电池性能最佳。再例如，对于NCM811(正极材料)与石墨+氧化亚硅(负极材料)的组合来说，从实施例13和对比例5、6的对比可知，当负极极片满足0.6≤0.7×P×(D90-D10)/D50+B/3≤8.0时，电池同时具有良好的快充性能和循环性能。对于磷酸铁锂(正极材料)与硬炭(负极材料)的组合来说，从实施例12和对比例3、4的对比可知，当负极极片满足0.6≤0.7×P×(D90-D10)/D50+B/3≤8.0时，电池同时具有良好的快充性能和循环性能。
综合表中数据可知：为了在保持电池可接受的循环性能前提下提高电池的快充性能，必须使得0.6≤0.7×P×(D90-D10)/D50+B/3≤8.0；若1.2≤0.7×P×(D90-D10)/D50+B/3≤4.0，则电池同时具有优异的快充性能、循环寿命和高的能量密度，电池的综合性能会进一步改善。
还需补充说明的是，根据上述说明书的揭示和指导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实方式，对本发明的一些修改和变更也落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种负极极片，包括负极集流体和涂覆在负极集流体至少一个表面上且含有负极活性材料的负极膜片，其特征在于：所述负极极片满足下面的式I：
0.6≤0.7×P×(D90-D10)/D50+B/3≤8.0 式I)
其中，
P指负极膜片的孔隙率；
B指负极膜片的活性比表面积，单位为m2/g；
D10是指负极活性材料累计体积百分数达到10％时所对应的粒径，D90是指负极活性材料累计体积百分数达到90％时所对应的粒径，D50指负极活性材料累计体积百分数达到50％时所对应的粒径，即体积分布中位粒径，D10、D90、D50单位均为μm。
2.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于：所述负极极片满足下面的式II：
1.2≤0.7×P×(D90-D10)/D50+B/3≤4.0 式II)。
3.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于：所述负极膜片孔隙率P满足20％≤P≤60％，优选地，25％≤P≤45％。
4.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于：所述负极膜片活性比表面积B满足1m2/g≤B≤15m2/g；优选地，4m2/g≤B≤10m2/g。
5.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于：所述负极活性材料满足：10μm≤D90≤60μm，优选地，15μm≤D90≤40μm；
和/或，4μm≤D50≤20μm，优选地，5μm≤D50≤14μm；
和/或，1μm≤D10≤15μm，更优选地，3μm≤D10≤10μm。
6.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于：所述负极活性材料满足0.3≤(D90-D10)/D50≤8，优选地，0.8≤(D90-D10)/D50≤3。
7.根据权利要求1-6任一项所述的负极极片，其特征在于：所述负极膜片的压实密度PD满足0.8g/cm3≤PD≤2.0g/cm3，优选地，1.0g/cm3≤PD≤1.8g/cm3。
8.根据权利要求1-6任一项所述的负极极片，其特征在于：所述负极膜片单位面积的涂膜重量CW满足2mg/cm2≤CW≤13mg/cm2，优选地，5mg/cm2≤CW≤10mg/cm2。
9.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于：所述负极活性材料选自石墨材料、软炭、硬炭、碳纤维、中间相碳微球、硅基材料、锡基材料、钛酸锂中的一种或几种。
10.一种二次电池，包括根据权利要求1至9任一项所述的负极极片。
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