一种正极片制造技术

一种正极片

【技术实现步骤摘要】
一种正极片、电池单体、电池及用电装置


[0001]本申请涉及电池
，具体而言，涉及一种正极片
、
电池单体
、
电池及用电装置
。

技术介绍

[0002]在将多个正极活性材料配合使用的正极片中，为降低各正极活性材料间出现电流不均匀现象的可能性，通常将各正极活性材料进行分层设置，通常不同的正极活性材料的对电解液的吸液能力并不相同，导致各层的浸润时间差异较大，同时，导致整个正极片的浸润时间较长
。

技术实现思路

[0003]鉴于上述问题，本申请提供了一种正极片
、
电池单体
、
电池及用电装置，其能够改善正极片的浸润时间较长的问题
。
[0004]第一方面，本申请提供了一种正极片，正极片包括正极集流体和正极活性材料层，正极活性材料层设于正极集流体的至少一表面，正极活性材料层包括第一正极活性材料层和第二正极活性材料层，第一正极活性材料层设于第二正极活性材料层和正极集流体之间，第一正极活性材料层包括第一正极活性材料，第二正极活性材料层包括第二正极活性材料，所述第一正极活性材料的吸液速率大于所述第二正极活性材料的吸液速率
。
[0005]本申请实施例的技术方案中，通过将吸液速率较大的第一正极活性材料置于内层，吸液速率较小的第二正极活性材料置于外层
。
在施用作为电池时，在外层的第二正极活性材料与电解液的接触面积更大，而且距离更近，能够缩短吸液速率较小的第二正极活性材料的浸润时间；而在内层的第一正极活性材料具有更大的吸液速率，能够弥补其距离电解液较远的不足，依然能够在较短的时间内实现浸润；实现对整个正极片的浸润时间的改善
。
同时，将第一正极活性材料和第二正极活性材料分层设置，能够降低第一正极活性材料和第二正极活性材料两者间出现电流不均匀现象的可能性，进而使得正极片在循环前期具有较高的容量保持率
。
[0006]在一些实施例中，第一正极活性材料的吸液速率
a
和第二正极活性材料的吸液速率
b
满足如下关系：
a
‑
b≥1
μ
g/s。
[0007]在上述实施过程中，通过控制第一正极活性材料的吸液速率
a
和第二正极活性材料的吸液速率
b
的大小差异超过1μ
g/s
，使得内层吸液速率较大的第一正极活性材料在充分浸润后，还能从内侧帮助外层吸液速率较小的第二正极活性材料实现浸润，进一步的缩小整个正极片的浸润时间
。
[0008]在一些实施例中，第一正极活性材料的吸液速率
a
和第二正极活性材料的吸液速率
b
满足如下关系：2μ
g/s≤a
‑
b≤4
μ
g/s。
[0009]在上述实施过程中，第一正极活性材料的吸液速率
a
和第二正极活性材料的吸液速率
b
的差值在
2~4
μ
g/s
范围内，能够进一步的增加内层吸液速率较大的第一正极活性材料
从内侧帮助外层吸液速率较小的第二正极活性材料实现浸润的效果
。
同时，能够降低发生吸液速率较大的第一正极活性材料吸收过多的电解液，而导致吸液速率较小的第二正极活性材料无法实现较好浸润的可能
。
[0010]在一些实施例中，第二正极活性材料层包括第一区域和第二区域，第一区域包括第二正极活性材料，第二区域包括第三正极活性材料，第三正极活性材料的吸液速率
c
和第二正极活性材料的吸液速率
b
的关系满足：
c
＞
b。
[0011]在上述实施过程中，通过采用吸液速率较大的第三正极活性材料和吸液速率较小的第二正极活性材料共同形成第二正极活性材料层，吸液速率较大的第三正极活性材料能够加快第二正极活性材料层浸润
。
同时，在一定程度上，其还能够帮助吸液速率较小的第二正极活性材料实现浸润，进一步的加快第二正极活性材料层浸润
。
[0012]在一些实施例中，第三正极活性材料的吸液速率
c
和第二正极活性材料的吸液速率
b
的关系满足：
c
‑
b≥1
μ
g/s
；可选的，第三正极活性材料的吸液速率
c
和第二正极活性材料的吸液速率
b
的关系满足：
1.5
μ
g/s≤c
‑
b≤5
μ
g/s。
[0013]在上述实施过程中，通过控制第三正极活性材料的吸液速率
c
和第二正极活性材料的吸液速率
b
的差值不小于1μ
g/s
，使得吸液速率较大的第三正极活性材料能够更好的帮助吸液速率较小的第二正极活性材料实现浸润
。
同时，控制控制第三正极活性材料的吸液速率
c
和第二正极活性材料的吸液速率
b
的差值不大于5μ
g/s
，能够降低发生吸液速率较大的第三正极活性材料吸收过多的电解液，而导致吸液速率较小的第二正极活性材料无法实现较好浸润的可能
。
[0014]在一些实施例中，第二区域位于第二正极活性材料层的中心区域
。
[0015]在上述实施过程中，把吸液速率较大的第三正极活性材料设置于第二正极活性材料层相对较难实现浸润的中心区域，其较大的吸液速率能够弥补所处中心区域难以浸润的不足，使得整个第二正极活性材料层能够较为同步是实现整体的浸润
。
同时，分区域设置能够减小第三正极活性材料和第二正极活性材料间的相互影响，有利于电池性能
。
[0016]在一些实施例中，正极活性材料层还包括第三正极活性材料层，第三正极活性材料层设于第二正极活性材料层远离第一正极活性材料层的表面，第三正极活性材料层包括第四正极活性材料，第四正极活性材料的吸液速率
d
和第二正极活性材料的吸液速率
b
的关系满足：
d
＞
b。
[0017]在上述实施过程中，通过在含有吸液速率较低的第二正极活性材料的第二正极活性材料层外设置第三正极活性材料层，第三正极活性材料层含有吸液速率较大的第四正极活性材料，第三正极活性材料层和第一正极活性材料层在充分浸润后，能够同时从第二正极活性材料层的两侧帮助第二正极活性材料层实现浸润，起到缩小整个正极片浸润时间的效果
。
[0018]在一些实施例中，第四正极活性材料的吸液速率
d
和第二正极活性材料的吸液速率
b
的关系满足：
d
‑
b≥1
μ
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种正极片，其特征在于，所述正极片包括正极集流体和正极活性材料层，所述正极活性材料层设于所述正极集流体的至少一表面，所述正极活性材料层包括第一正极活性材料层和第二正极活性材料层，所述第一正极活性材料层设于所述第二正极活性材料层和所述正极集流体之间，所述第一正极活性材料层包括第一正极活性材料，所述第二正极活性材料层包括第二正极活性材料，所述第一正极活性材料的吸液速率
a
和所述第二正极活性材料的吸液速率
b
满足如下关系：2μ
g/s≤a
‑
b≤4
μ
g/s。2.
根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述第二正极活性材料层包括第一区域和第二区域，所述第一区域包括第二正极活性材料，所述第二区域包括第三正极活性材料，所述第三正极活性材料的吸液速率
c
和所述第二正极活性材料的吸液速率
b
的关系满足：
c
＞
b。3.
根据权利要求2所述的正极片，其特征在于，所述第三正极活性材料的吸液速率
c
和所述第二正极活性材料的吸液速率
b
的关系满足：
c
‑
b≥1
μ
g/s。4.
根据权利要求3所述的正极片，其特征在于，所述第三正极活性材料的吸液速率
c
和所述第二正极活性材料的吸液速率
b
的关系满足：
1.5
μ
g/s≤c
‑
b≤5
μ
g/s。5.
根据权利要求2至4中任一项所述的正极片，其特征在于，所述第二区域位于所述第二正极活性材料层的中心区域
。6.
根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述正极活性材料层还包括第三正极活性材料层，所述第三正极活性材料层设于所述第二正极活性材料层远离所述第一正极活性材料层的表面，所述第三正极活性材料层包括第四正极活性材料，所述第四正极活性材料的吸液速率
d
和所述第二正极活性材料的吸液速率
b
的关系满足：
d
＞
b。7.
根据权利要求6所述的正极片，其特征在于，所述第四正极活性材料的吸液速率
d
和所述第二正极活性材料的吸液速率
b
的关系满足：
d
‑
b≥1
μ
g/s。8. 根据权利要求7所述的正极片，其特征在于，所述第四正极活性材料的吸液速率
d
和所述第二正极活性材料的吸液速率
b
的关系满足：
1.5
μ
g/s≤d
‑
b≤5
μ
g/s。9. 根据权利要求6所述的正极片，其特征在于，所述第一正极活性材料的极限压实密度为
3.4~3.75g/cm3；和
/
或所述第二正极活性材料的极限压实密度为
2.1~2.4g/cm3；和
/
或所述第四正极活性材料的极限压实密度为
3.4~3.75g/cm3。10. 根据权利要求9所述的正极片，其特征在于，所述第一正极活性材料的极限压实密度为
3.55~3.7g/cm3；和
/
或所述第二正极活性材料的极限压实密度为
2.25~2.4g/cm3；和
/
或所述第四正极活性材料的极限压实密度为
3.55~3.7g/cm3。11. 根据权利要求9所述的正极片，其特征在于，所述第一正极活性材料包括三元体系材料；和
/
或所述第二正极活性材料包括聚阴离子正极材料；和
/
或所述第四正极活性材料包括三元体系材料
。12. 根据权利要求2所述的正极片，其特征在于，所述第一正极活性材料的极限压实密度为
3.4~3.75g/cm3；和
/
或所述第二正极活性材料的极限压实密度为
2.1~2.4g/cm3；和
/
或
所述第三正极活性材料的极限压实密度为
3.4~3.75g/cm3。13. 根据权利要求
12
所述的正极片，其特征在于，所述第一正极活性材料的极限压实密度为
3.55~3.7g/cm3；和
/
或所述第二正极活性材料的极限压实密度为
2.25~2.4g/cm3；和
/
或所述第三正极活性材料的极限压实密度为
3.55~3.7g/cm3。14. 根据权利要求
12
所述的正极片，其特征在于，所述第一正极活性材料包括三元体系材料；和
/
或所述第二正极活性材料包括聚阴离子正极材料；和
/
或所述第三正极活性材料包括三元体系材料
。15.
根据权利要求
11
或
14
所述的正极片，其特征在于，所述三元体系材料包括镍钴锰三元材料及其改性材料和镍钴铝三元材料及其改性材料；和
/
或所述聚阴离子正极材料包括
LiMPO4，
LiMPO4中
M
包括
Mn
和非
Mn
元素，所述非
...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴凯，秦一鸣，尚义博，潘坚福，裴人杰，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：