【技术实现步骤摘要】
本申请属于锂离子电池，尤其涉及锂离子电池的正极极片设计。
技术介绍
1、近年来，随着锂离子电池的应用范围越来越广泛，锂离子电池广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，以及电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备、航空航天等多个领域。由于锂离子电池取得了极大的发展，因此对其能量密度，循环性能和安全性能等也提出了更高的要求。
技术实现思路
1、本申请是鉴于上述课题而进行的，其目的在于，提供一种兼顾能量密度和循环性能的锂离子电池。
2、为了达到上述目的，本申请的第一方面提供了一种正极极片，其包括：集流体以及设置集流体上的活性物质层；所述活性物质层设于所述集流体的涂布区上，所述涂布区包括第一区域、第二区域和第三区域，所述第一区域位于所述涂布区的中间区域，所述第二区域和所述第三区域位于所述涂布区的非中间区域；所述第一区域设置有第一活性物质层，所述第一活性物质层包括第一活性物质，所述第一活性物质包括三元材料；所述第二区域和所述第三区域设置有第二活性物质层，所述第二活性物质层包括第二活性物质，所述第二活性物质包括富锂锰基材料。
3、本申请在实现正极极片在充电过程中，由于中间区域的三元材料的收缩程度大于非中间区域的富锂锰基材料，正极极片的中间区域厚度小于非中间区域的厚度，有助于更好的保有电解液，避免充电过程中中部电解液被挤出，避免中部析锂，从而提升电池的循环性能。
4、在一些实施方式中，所述第一区域的宽度为a1，所述第二区域和第三区域的
5、在一些实施方式中，所述正极极片的孔隙率p满足：5％≤p≤35％；优选地，15％≤p≤25％。
6、在一些实施方式中，所述富锂锰基材料的一次颗粒水平方向粒径长度md和垂直方向粒径厚度td满足：2≤md/td≤10；优选地，3≤md/td≤8。
7、在一些实施方式中，所述三元材料包括化学式lia1nix1coy1mn(1-x1-y1)o2或其经包覆或掺杂改性得到的复合材料中的一种或几种，其中，0.2≤a1≤1.2，0.3≤x1≤0.96，0≤y1≤0.2；优选地，0.55≤x1≤0.65，0≤y1≤0.15。
8、在一些实施方式中，所述富锂锰基材料包括化学式lix2ni(1-y2-z2-a2)coy2mnz2m1a2o2或其经包覆或掺杂改性得到的复合材料中的一种或几种，其中，1.05＜x2≤1.25，0≤y2≤0.2，0.4＜z2≤0.7，0≤a2≤0.1，m1包括ti、al、nb、zr、mg、zn、w、na、cr、cd、k、cu、fe、ba、mo、b、f、cl、si中的一种或几种；优选地，0＜1-(y2+z2+a2)≤0.5；0≤y2≤0.15。
9、本申请的第二方面提供一种锂离子电池，包括本申请第一方面负极极片。
10、本申请的第三方面提供一种电池模块，包括本申请的第二方面的锂离子电池。
11、本申请的第四方面提供一种电池包，包括本申请的第二方面的锂离子电池或第三方面的电池模块。
12、本申请的第五方面提供一种用电装置，包括选自本申请的第二方面的锂离子电池、本申请的第三方面的电池模块或本申请的第四方面的电池包中的至少一种。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种正极极片，其特征在于，其包括：集流体以及设置集流体上的活性物质层；所述活性物质层设于所述集流体的涂布区上，所述涂布区包括第一区域、第二区域和第三区域，所述第一区域位于所述涂布区的中间区域，所述第二区域和所述第三区域位于所述涂布区的非中间区域；所述第一区域设置有第一活性物质层，所述第一活性物质层包括第一活性物质，所述第一活性物质包括三元材料；所述第二区域和所述第三区域设置有第二活性物质层，所述第二活性物质层包括第二活性物质，所述第二活性物质包括富锂锰基材料。
2.如权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述第一区域的宽度为A1，所述第二区域和第三区域的宽度之和为A2，其中，0.3≤A1/(A1+A2)≤0.9；优选地，0.5≤A1/(A1+A2)≤0.7。
3.如权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述正极极片的孔隙率P满足：5％≤P≤35％；优选地，15％≤P≤25％。
4.如权利要求1～3任一所述的正极极片，其特征在于，所述富锂锰基材料的一次颗粒水平方向粒径长度MD和垂直方向粒径厚度TD满足：2≤MD/TD≤10；优选地，3≤MD/
5.如权利要求1～4任一所述的正极极片，其特征在于，所述三元材料包括化学式Lia1Nix1Coy1Mn(1-x1-y1)O2或其经包覆或掺杂改性得到的复合材料中的一种或几种，其中，0.2≤a1≤1.2，0.3≤x1≤0.96，0≤y1≤0.2；优选地，0.55≤x1≤0.65，0≤y1≤0.15。
6.如权利要求1～5任一所述的正极极片，其特征在于，所述富锂锰基材料包括化学式Lix2Ni(1-y2-z2-a2)Coy2Mnz2M1a2O2或其经包覆或掺杂改性得到的复合材料中的一种或几种，其中，1.05＜x2≤1.25，0≤y2≤0.2，0.4＜z2≤0.7，0≤a2≤0.1，M1包括Ti、Al、Nb、Zr、Mg、Zn、W、Na、Cr、Cd、K、Cu、Fe、Ba、Mo、B、F、Cl、Si中的一种或几种；优选地，0＜1-(y2+z2+a2)≤0.5；0≤y2≤0.15。
7.一种锂离子电池，其特征在于，包括权利要求1～6中任一项所述的正极极片。
8.一种电池模块，其特征在于，包括权利要求7所述的锂离子电池。
9.一种电池包，其特征在于，包括权利要求7所述的锂离子电池或权利要求8所述的电池模块。
10.一种用电装置，其特征在于，包括选自权利要求7所述的锂离子电池、权利要求8所述的电池模块或权利要求9所述的电池包中的至少一种。
...【技术特征摘要】
1.一种正极极片，其特征在于，其包括：集流体以及设置集流体上的活性物质层；所述活性物质层设于所述集流体的涂布区上，所述涂布区包括第一区域、第二区域和第三区域，所述第一区域位于所述涂布区的中间区域，所述第二区域和所述第三区域位于所述涂布区的非中间区域；所述第一区域设置有第一活性物质层，所述第一活性物质层包括第一活性物质，所述第一活性物质包括三元材料；所述第二区域和所述第三区域设置有第二活性物质层，所述第二活性物质层包括第二活性物质，所述第二活性物质包括富锂锰基材料。
2.如权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述第一区域的宽度为a1，所述第二区域和第三区域的宽度之和为a2，其中，0.3≤a1/(a1+a2)≤0.9；优选地，0.5≤a1/(a1+a2)≤0.7。
3.如权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述正极极片的孔隙率p满足：5％≤p≤35％；优选地，15％≤p≤25％。
4.如权利要求1～3任一所述的正极极片，其特征在于，所述富锂锰基材料的一次颗粒水平方向粒径长度md和垂直方向粒径厚度td满足：2≤md/td≤10；优选地，3≤md/td≤8。
5.如权利要求1～4任一所述的正极极片，其特征在于，所述三元材料包括化学式lia1nix1...
【专利技术属性】
技术研发人员：骆晨旭，肖得隽，何建福，叶永煌，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。