【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池，具体提供一种正极片、锂离子电池和车辆。
技术介绍
1、随着大型储能、电动汽车、消费类电子等领域的持续高速发展，对于锂离子电池的需求也在持续增长，能量密度、快充能力、安全可靠性等诸多性能都已经越来越逼近极限，鉴于此，需要在技术上寻求新的突破，针对化学体系、电芯结构、制造工艺等进行创新，进而实现新一代锂离子电池综合能力的持续提升。
2、尤其是，目前高能量密度动力电池为了提高能量密度，大都选用高镍ncm作为正极有效物质，且正极片涂布厚度越来越大，这导致沿着垂直于正极片厚度方向，与正极片表层不同距离的正极有效物质，嵌锂程度差异也越来越大，越靠近正极片表层的ncm材料，其脱嵌锂的程度越高，上述问题在循环后期体现尤其明显，导致正极片表层的ncm材料恶化严重，影响电池循环性能，也带来产气以及可靠性风险等问题。
3、因此，本领域需要一种新的正极片、锂离子电池和车辆来解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术旨在解决上述技术问题，即，解决现有正极片在锂离子电池生命周期后期恶化严重，影响锂离子电池循环性能的问题。
2、在第一方面，本专利技术提供了一种正极片，所述正极片包括正极集流体，所述正极集流体包括相背对的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面和所述第二侧面中的至少一个上设置有n层活性材料层，每层所述活性材料层包含第一活性材料和/或第二活性材料，所述第一活性材料为相对不耐高电位的正极材料，所述第二活性材料为相对耐高电位的正极材料，最远离所述正极集流
3、在上述正极片的优选技术方案中，第i活性材料层中包含的第一活性材料的含量高于第i+1活性材料层中包含的第一活性材料的含量，所述第i活性材料层中包含的第二活性材料的含量低于第i+1活性材料层中包含的第二活性材料的含量，其中，i为所述活性材料层所在的层数，所述第i活性材料层靠近所述正极集流体，所述第i+1活性材料远离所述正极集流体，i为正整数，且1≤i＜n。
4、在上述正极片的优选技术方案中，第n活性材料层包含所述第二活性材料，不包含所述第一活性材料；并且/或者第1活性材料层包含所述第一活性材料，不包含所述第二活性材料。
5、在上述正极片的优选技术方案中，所述第一活性材料选自多晶颗粒高ni-ncm、二次颗粒高ni-ncm和常规钴酸锂中的至少一种或几种。
6、在上述正极片的优选技术方案中，所述第一活性材料选自二次颗粒高ni-ncm、二次颗粒高ni-ncm和多晶颗粒高ni-ncm的组合、或者二次颗粒高ni-ncm和常规钴酸锂的组合。
7、在上述正极片的优选技术方案中，每层所述活性材料层中包含的第一活性材料的质量占其所对应的活性材料层的全部活性材料的质量比例满足下列公式：
8、50％-((i-1)/(n-1))*50％≤p≤100％-((i-1)/(n-1))*50％
9、其中，p为每层所述活性材料层中包含的第一活性材料的质量占其所对应的活性材料层的全部活性材料的质量比例。
10、在上述正极片的优选技术方案中，所述第二活性材料选自磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、耐高电压钴酸锂、富锂锰酸锂、锰酸锂、镍锰酸锂、单晶颗粒高ni-ncm、单晶颗粒中ni-ncm和二次颗粒低ni-ncm中的至少一种或几种。
11、在上述正极片的优选技术方案中，所述第二活性材料选自单晶颗粒中ni-ncm、磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、单晶颗粒中ni-ncm和磷酸铁锂的组合、单晶颗粒中ni-ncm和磷酸锰铁锂的组合、单晶颗粒高ni-ncm和磷酸锰铁锂的组合、单晶颗粒高ni-ncm和磷酸铁锂的组合、二次颗粒低ni-ncm和镍锰酸锂的组合、或者耐高电压钴酸锂和富锂锰酸锂的组合。
12、在上述正极片的优选技术方案中，每层所述活性材料层中包含的第二活性材料的质量占其所对应的活性材料层的全部活性材料的质量比例满足下列公式：
13、((i-1)/(n-1))*50％≤q≤((i-1)/(n-1))*50％+50％
14、其中，q为每层所述活性材料层中包含的第二活性材料的质量占其所对应的活性材料层的全部活性材料的质量比例。
15、在上述正极片的优选技术方案中，所述第i活性材料层的压实密度大于或等于所述第i+1活性材料层的压实密度。
16、在上述正极片的优选技术方案中，第y活性材料层和第x活性材料层的压实密度之比满足下列公式：
17、1/[1.5+(y-x)/(n-1)]≤r≤1
18、其中，y为所述第y活性材料层所在的层数，x为所述第x活性材料层所在的层数，且y＞x；r为所述第y活性材料层和所述第x活性材料层的压实密度之比。
19、在第二方面，本专利技术提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池包括上述优选技术方案中任一项所述的正极片。
20、在第三方面，本专利技术提供了一种车辆，所述车辆包括上述优选技术方案中任一项所述的正极片或者锂离子电池。
21、在本专利技术的正极片的优选技术方案中，正极片包括正极集流体，正极集流体包括相背对的第一侧面和第二侧面，第一侧面和第二侧面中的至少一个上设置有n层活性材料层，每层活性材料层包含第一活性材料和/或第二活性材料，第一活性材料为相对不耐高电位的正极材料，第二活性材料为相对耐高电位的正极材料，最远离正极集流体的活性材料层相对于最靠近正极集流体的活性材料层第二活性材料含量高、第一活性材料含量低；其中，n为活性材料层的总层数，n为正整数，且n>1。
22、相对于现有技术中与正极片表层不同距离的正极活性物质的嵌锂程度差异越来越大，越靠近正极片表层的正极活性物质的脱嵌锂程度越高的情况，本专利技术将最远离正极集流体的活性材料层设置为相对于最靠近正极集流体的活性材料层富含相对耐高电位的第二活性材料、缺乏相对不耐高电位的第一活性材料，通过上述设置，使得更耐受高充放电电位的第二活性材料，更多地分布在正极片表层区域，使得正极片表层区域能够耐受更高的充放电电位，避免了在单次脱锂时正极片脱嵌过多锂离子而导致正极片表层第二活性材料的晶格坍塌，从而降低了由于晶格坍塌而导致第二活性材料颗粒内部的机械、热应力、电化学应力的累积而进一步诱发出现的第二活性材料颗粒表面的裂缝数量，而且在充放电过程中第二活性材料颗粒相比于第一活性材料颗粒可以耐受更大的体积膨胀率，进而改善了正极片表面第二活性材料的颗粒破碎情况，提高了在长期脱锂过程中正极片结构的稳定性，从而避免了正极片表层活性材料严重恶化，降低了由于正极片表层活性材料严重恶化而产生的氧气、氢气、二氧化碳、一氧化碳等气体的数量，延长了正极片的使用寿命，提高了锂离子电池的循环性能和可靠性。
23、进一步地，靠近正极集流体的第i活性材料层中包含的第一活性材料的含量高于远离正极集流本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种正极片，其特征在于，所述正极片包括正极集流体，所述正极集流体包括相背对的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面和所述第二侧面中的至少一个上设置有N层活性材料层，每层所述活性材料层包含第一活性材料和/或第二活性材料，
2.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，第i活性材料层中包含的第一活性材料的含量高于第i+1活性材料层中包含的第一活性材料的含量，
3.根据权利要求2所述的正极片，其特征在于，第N活性材料层包含所述第二活性材料，不包含所述第一活性材料；并且/或者
4.根据权利要求1至3中任一项所述的正极片，其特征在于，所述第一活性材料选自多晶颗粒高Ni-NCM、二次颗粒高Ni-NCM和常规钴酸锂中的至少一种或几种。
5.根据权利要求4所述的正极片，其特征在于，所述第一活性材料选自二次颗粒高Ni-NCM、二次颗粒高Ni-NCM和多晶颗粒高Ni-NCM的组合、或者二次颗粒高Ni-NCM和常规钴酸锂的组合。
6.根据权利要求4所述的正极片，其特征在于，每层所述活性材料层中包含的第一活性材料的质量占其所对应的活性材料层的全部活
7.根据权利要求1至3中任一项所述的正极片，其特征在于，所述第二活性材料选自磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、耐高电压钴酸锂、富锂锰酸锂、锰酸锂、镍锰酸锂、单晶颗粒高Ni-NCM、单晶颗粒中Ni-NCM和二次颗粒低Ni-NCM中的至少一种或几种。
8.根据权利要求7所述的正极片，其特征在于，所述第二活性材料选自单晶颗粒中Ni-NCM、磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、单晶颗粒中Ni-NCM和磷酸铁锂的组合、单晶颗粒中Ni-NCM和磷酸锰铁锂的组合、单晶颗粒高Ni-NCM和磷酸锰铁锂的组合、单晶颗粒高Ni-NCM和磷酸铁锂的组合、二次颗粒低Ni-NCM和镍锰酸锂的组合、或者耐高电压钴酸锂和富锂锰酸锂的组合。
9.根据权利要求7所述的正极片，其特征在于，每层所述活性材料层中包含的第二活性材料的质量占其所对应的活性材料层的全部活性材料的质量比例满足下列公式：
10.根据权利要求2所述的正极片，其特征在于，所述第i活性材料层的压实密度大于或等于所述第i+1活性材料层的压实密度。
...【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，所述正极集流体包括相背对的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面和所述第二侧面中的至少一个上设置有n层活性材料层，每层所述活性材料层包含第一活性材料和/或第二活性材料，
2.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，第i活性材料层中包含的第一活性材料的含量高于第i+1活性材料层中包含的第一活性材料的含量，
3.根据权利要求2所述的正极片，其特征在于，第n活性材料层包含所述第二活性材料，不包含所述第一活性材料；并且/或者
4.根据权利要求1至3中任一项所述的正极片，其特征在于，所述第一活性材料选自多晶颗粒高ni-ncm、二次颗粒高ni-ncm和常规钴酸锂中的至少一种或几种。
5.根据权利要求4所述的正极片，其特征在于，所述第一活性材料选自二次颗粒高ni-ncm、二次颗粒高ni-ncm和多晶颗粒高ni-ncm的组合、或者二次颗粒高ni-ncm和常规钴酸锂的组合。
6.根据权利要求4所述的正极片，其特征在于，每层所述活性材料层中包含的第一活性材料的质量占...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾士哲，
申请(专利权)人：蔚来汽车科技安徽有限公司，
类型：发明
国别省市：
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