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文檔簡介

(71)申請人寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司地址352100福建省寧德市蕉城區(qū)漳灣鎮(zhèn)新港路2號張曉峰H01M4/48(2010.01)H01M4/131(2010.01)H01M4/62(2006.01)(74)專利代理機(jī)構(gòu)北京東方億思知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11258專利代理師徐啟艷H01M4/525(2010.01)(54)發(fā)明名稱電池單體、電池裝置及用電裝置本申請公開了電池單體、電池裝置及用電裝置。電池單體包括正極極片,正極極片包括正極集流體和位于正極集流體至少一側(cè)的正極膜層,正極膜層包括正極活性材料和導(dǎo)電劑,部分導(dǎo)電劑位于正極活性材料的表面;正極活性材料包括核體和包覆于核體至少部分表面的包覆材料,核體包括含鋰過渡金屬氧化物,含鋰過渡金屬氧化物包含Ni元素,Ni元素在過渡金屬元素中的摩爾占比大于等于50%且小于100%;包覆材料包括金屬元素;正極活性材料包括粒徑小于等于8μm的一次顆粒,粒徑小于等于8μm的一次顆粒的數(shù)量占比大于等于99%;導(dǎo)電劑包括碳納米管,碳納米管包括碳納米管團(tuán)聚體,且5μ521.一種電池單體,其特征在于,包括正極極片,所述正極極片包括正極集流體和位于所述正極集流體至少一側(cè)的正極膜層,所述正極膜層包括正極活性材料和導(dǎo)電劑,部分所述導(dǎo)電劑覆蓋于所述正極活性材料的表面;所述正極活性材料包括核體和包覆于所述核體至少部分表面的包覆材料,所述核體包括含鋰過渡金屬氧化物,所述含鋰過渡金屬氧化物包含Ni元素,基于所述含鋰過渡金屬氧化物中過渡金屬元素的總摩爾量計(jì),Ni元素的摩爾占比大于等于50%且小于100%;所述包覆材料包括金屬元素;所述正極活性材料包括粒徑小于等于8μm的一次顆粒,基于所述正極活性材料的顆粒總數(shù)計(jì),所述粒徑小于等于8μm的一次顆粒的數(shù)量占比大于等于99%;所述導(dǎo)電劑包括碳納米管,所述碳納米管包括碳納米管團(tuán)聚體,所述正極膜層中在5μm×5μm范圍內(nèi)所述碳納米管團(tuán)聚體的數(shù)量小于等于16個(gè)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池單體,其特征在于,所述一次顆粒包括粒徑大于等于0.5μm且小于等于2μm的第一顆粒,基于所述一次顆粒的總數(shù)計(jì),所述第一顆粒的數(shù)量占比為3.根據(jù)權(quán)利要求1的電池單體,其特征在于,所述一次顆粒還包括粒徑小于0.5μm且大于等于0.3μm的第二顆粒,基于所述一次顆粒的總數(shù)計(jì),所述第二顆粒的數(shù)量占比為34.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池單體,其特征在于,所述一次顆粒還包括粒徑小于0.3μm的第三顆粒,基于所述一次顆粒的總數(shù)計(jì),所述第三顆粒的數(shù)量占比小于等于0.3%。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池單體,其特征在于,所述一次顆粒還包括粒徑大于2μm且小于等于3μm的第四顆粒,基于所述一次顆粒的總數(shù)計(jì),所述第四顆粒的數(shù)量占比為2.5%-6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池單體,其特征在于,所述一次顆粒還包括粒徑大于3μm且小于等于8μm的第五顆粒,基于所述一次顆粒的總數(shù)計(jì),所述第五顆粒的數(shù)量占比小于等于7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池單體,其特征在于,所述核體包括具有以下化學(xué)式的含鋰8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池單體,其特征在于,0.8≤b≤0.92,0.04≤c≤0.12,0.059.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的電池單體,其特征在于,所述金屬元素包括A1、Co、B、10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池單體,其特征在于,基于所述正極活性材料的總質(zhì)量計(jì),所述金屬元素的質(zhì)量百分占比為0.1%-0.9%。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池單體,其特征在于,所述包覆材料在所述核體的至少部分表面形成包覆層,所述包覆層的厚度大于0且小于等于150nm。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電池單體,其特征在于,所述包覆層的厚度為50nm-100nm。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池單體,其特征在于,所述正極活性材料滿足如下條件(1)-(8)中至少之一:3(5)所述正極活性材料的振實(shí)密度為1.4g/cm3-1.8g/cm3;(6)在4T壓力下,所述正極活性材料的壓實(shí)密度為3.3g/cm3-3.6g/cm3;(7)所述正極活性材料的BET比表面積為0.6m2/g-1m2/g;(8)所述正極活性材料在12Mpa的粉末電阻率小于等于10000Ω·cm。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池單體,其特征在于,所述正極活性材料包括表面覆蓋有所述導(dǎo)電劑的正極活性材料和表面未覆蓋所述導(dǎo)電劑的正極活性材料,基于所述正極活性材料的總量計(jì),所述表面覆蓋有所述導(dǎo)電劑的正極活性材料的數(shù)量占比為20%-50%。15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池單體,其特征在于,基于所述正極膜層的總質(zhì)量計(jì),所述正極膜層中所述導(dǎo)電劑的質(zhì)量百分含量為1%-2%。16.一種電池裝置,其特征在于,包括權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)所述的電池單體。17.一種用電裝置,其特征在于,包括權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)所述的電池單體或權(quán)利要求16所述的電池裝置。4電池單體、電池裝置及用電裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本申請涉及電池技術(shù)的領(lǐng)域,具體涉及一種電池單體、電池裝置及用電背景技術(shù)[0003]在電池單體發(fā)展過程中,如何使電池單體兼顧高能量密度和高動(dòng)力學(xué)性能是目前亟待解決的問題之一。發(fā)明內(nèi)容[0005]第一方面,本申請實(shí)施例提供一種電池單體,包括正極極片,所述正極極片包括正極集流體和位于所述正極集流體至少一側(cè)的正極膜層,所述正極膜層包括正極活性材料和導(dǎo)電劑,部分所述導(dǎo)電劑覆蓋于所述正極活性材料的表面;所述正極活性材料包括核體和包覆于所述核體至少部分表面的包覆材料,所述核體包括含鋰過渡金屬氧化物,所述含鋰過渡金屬氧化物包含Ni元素,基于所述含鋰過渡金屬氧化物中過渡金屬元素的總摩爾量計(jì),Ni元素的摩爾占比大于等于50%且小于100%;所述包覆材料包括金屬元素;所述正極活小于等于8μm的一次顆粒的數(shù)量占比大于等于99%;所述導(dǎo)電劑包括碳納米管,所述碳納米管包括碳納米管團(tuán)聚體,所述正極膜層中在5μm×5μm范圍內(nèi)所述碳納米管團(tuán)聚體的數(shù)量小于等于16個(gè)。[0006]根據(jù)本申請實(shí)施例,高Ni元素含量的過渡金屬氧化物具有高容量,可以使電池單體具有較高的能量密度;而通過使正極活性材料中一次顆粒的占比在上述范圍內(nèi)并且限定一次顆粒的粒徑小于等于8μm,具有該粒徑大小的一次顆粒表現(xiàn)為單晶,單晶顆??梢允拐龢O活性材料具有更高的壓實(shí)密度,由此可以縮短鋰離子在正極活性材料中的擴(kuò)散距離,提升了鋰離子的遷移速率,由此提升電池單體的動(dòng)力學(xué)性能。進(jìn)一步地,通過采用含有金屬元素的包覆材料對含鋰過渡金屬氧化物進(jìn)行包覆處理,并且通過使部分導(dǎo)電劑覆蓋于正極活性材料的表面,可以提升正極活性材料的導(dǎo)電性比起可以增加導(dǎo)電劑與正極活性材料顆粒的接觸位點(diǎn),構(gòu)建連續(xù)的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),而通過限定碳納米管團(tuán)聚體的數(shù)量在上述范圍內(nèi)可以進(jìn)一步提升活性離子的傳輸速率,降低內(nèi)阻,由此可以提升鋰離子的遷移速率,進(jìn)而提升電池單體的動(dòng)力學(xué)性能。[0007]本申請實(shí)施例通過同時(shí)控制正極活性材料的粒徑范圍、導(dǎo)電劑以及對正極活性材料的包覆處理,可以彌補(bǔ)高鎳含鋰過渡金屬氧化物因Ni元素含量增加、Co元素含量下降導(dǎo)致的正極活性材料導(dǎo)電性下降的缺陷,使正極活性材料兼顧高容量和高離子傳輸速率,進(jìn)而使電池單體堅(jiān)固高能量密度和高動(dòng)力學(xué)性能。5粒,基于所述一次顆粒的總數(shù)計(jì),所述第一顆粒的數(shù)量占比為85%-93%。由此可以提高鋰離子遷移速率,改善電池單體的動(dòng)力學(xué)性能;同時(shí)正極活性材料可以具有較高的壓實(shí)密度,有利于進(jìn)一步提升電池單體的能量密度。[0009]在一些實(shí)施例中,所述一次顆粒還包括粒徑小于0.5μm且大于等于0.3μm的第二顆粒,基于所述一次顆粒的總數(shù)計(jì),所述第二顆粒的數(shù)量占比為3%-6%。由此有利于提升正極活性材料的壓實(shí)密度,提升電池單體的能量密度;同時(shí)可以進(jìn)一步縮短鋰離子的擴(kuò)散距離,提升電池單體的動(dòng)力學(xué)性能。顆粒的總數(shù)計(jì),所述第三顆粒的數(shù)量占比小于等于0.3%。由此有利于減少正極活性材料顆粒的團(tuán)聚,同時(shí)可以減少正極活性材料與電解液的副反應(yīng),使電池單體具有高能量密度、高動(dòng)力學(xué)性能的同時(shí)可以兼顧改善的循環(huán)性能。[0011]在一些實(shí)施例中,所述一次顆粒還包括粒徑大基于所述一次顆粒的總數(shù)計(jì),所述第四顆粒的數(shù)量占比為2.5%-8%。由此有利于使正極極片在高壓實(shí)密度的同時(shí)具有合適的孔隙率,改善正極極片的電解液浸潤性,使電池單體具有高能量密度和高動(dòng)力學(xué)性能的同時(shí)兼顧改善的循環(huán)性能。[0012]在一些實(shí)施例中,所述一次顆粒還包括粒徑大基于所述一次顆粒的總數(shù)計(jì),所述第五顆粒的數(shù)量占比小于等于1.5%。由此正極活性材料可以具有較為集中的粒度分布,有利于進(jìn)一步縮短鋰離子的傳輸路徑,提升鋰離子擴(kuò)散速率,進(jìn)而改善電池單體的動(dòng)力學(xué)性能。[0013]在一些實(shí)施例中,所述核體可以包括具有以下化學(xué)式的含鋰過渡金屬氧化物:1.8≤f≤2.2。由此可以使正極活性材料兼顧高容量和高電導(dǎo)率,有利于進(jìn)一步提升電池單體的能量密度和動(dòng)力學(xué)性能。[0014]在一些實(shí)施例中,0.8≤b≤0.92,0.04≤c≤0.12,0.05≤d≤0.15,0.001≤e≤0.005.由此可以使正極活性材料兼顧高容量和高電導(dǎo)率,有利于進(jìn)一步提升電池單體的能量密度和動(dòng)力學(xué)性能。的一種或多種。由此可以進(jìn)一步提升正極活性材料的導(dǎo)電性,降低電池單體的內(nèi)阻,提升離子傳輸速率,進(jìn)而提升電池單體的動(dòng)力學(xué)性能。[0016]在一些實(shí)施例中,基于所述正極活性材料的總質(zhì)量計(jì),所述正極活性材料中所述金屬元素的質(zhì)量百分含量為0.1%-0.9%。由此有利于進(jìn)一步提升電池的動(dòng)力學(xué)性能。[0017]在一些實(shí)施例中,所述包覆材料在所述核體的至少部分表面形成包覆層,所述包正極活性材料在具有高容量的同時(shí)提升離子電導(dǎo)率,使電池單體兼顧高能量密度和高動(dòng)力學(xué)性能。[0018]在一些實(shí)施例中,所述正極活性材料的體積分布粒徑Dv2為0.5μm-1.4μm。由此正極膜層可以具有合適的壓實(shí)密度和孔隙率,有利于進(jìn)一步提升電池單體的能量密度和動(dòng)力學(xué)性能。6層可以具有合適的壓實(shí)密度和孔隙率,有利于進(jìn)一步提升電池單體的能量密度和動(dòng)力學(xué)性層可以具有合適的壓實(shí)密度和孔隙率,有利于進(jìn)一步提升電池單體的能量密度和動(dòng)力學(xué)性[0021]在一些實(shí)施例中,所述正極活性材料的體積分布粒徑Dv99為7μm-10μm。由此正極膜層可以具有合適的壓實(shí)密度和孔隙率,有利于進(jìn)一步提升電池單體的能量密度和動(dòng)力學(xué)性能。[0022]在一些實(shí)施例中,所述正極活性材料的振實(shí)密度為1.4g/cm3-1.8g/cm3。[0023]在一些實(shí)施例中,在4T壓力下,所述正極活性材料的壓實(shí)密度為3.3g/cm3-3.6g/[0024]在一些實(shí)施例中,所述正極活性材料的比表面積為0.6m2/g-1m2/g。由此有利于使正極膜層具有較高的壓實(shí)密度,進(jìn)而提升電池單體的能量密度。[0025]在一些實(shí)施例中,所述正極活性材料在12Mpa的粉末電阻率小于等于10000Ω·cm。由此正極活性材料具有更好的導(dǎo)電性能,有利于進(jìn)一步降低電池單體的內(nèi)阻,提升動(dòng)力學(xué)性能。[0026]在一些實(shí)施例中,所述正極活性材料包括表面覆蓋有所述導(dǎo)電劑的正極活性材料和表面未覆蓋所述導(dǎo)電劑的正極活性材料,基于所述正極活性材料的總質(zhì)量計(jì),所述表面覆蓋所述導(dǎo)電劑的正極活性材料的質(zhì)量百分含量為20%-50%。由此有利于進(jìn)一步提升正極活性材料的導(dǎo)電性,進(jìn)而提升電池單體的動(dòng)力學(xué)性能。[0027]在一些實(shí)施例中,所述碳納米管包括碳納米管團(tuán)聚體,所述正極膜層中在5μm×5μm范圍內(nèi)所述碳納米管團(tuán)聚體的數(shù)量小于等于16個(gè)。由此有利于提升正極膜層的離子擴(kuò)散和傳輸速率,提升電池單體的循環(huán)性能。[0028]在一些實(shí)施例中,基于所述正極膜層的總質(zhì)量計(jì),所述正極膜層中所述導(dǎo)電劑的質(zhì)量百分含量為1%-2%。由此有利于提升正極活性材料的導(dǎo)電性能,進(jìn)而提升電池單體的動(dòng)力學(xué)性能。[0029]第二方面,本申請實(shí)施例提供一種電池裝置,包括本申請第一方面實(shí)施例的電池單體。[0030]第三方面,本申請實(shí)施例提供一種用電裝置,包括本申請第一方面實(shí)施例的電池單體或本申請第二方面實(shí)施例的電池裝置。附圖說明[0031]為了更清楚地說明本申請實(shí)施例的技術(shù)方案,下面將對本申請實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹。顯而易見地,下面所描述的附圖僅僅是本申請的一些實(shí)施方式,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)附圖獲得其他的附圖。[0032]圖1為本申請一些實(shí)施例提供的電池單體的示意圖。[0033]圖2為本申請一些實(shí)施例提供的用電裝置的示意圖。7[0034]圖3為本申請一實(shí)施例中正極膜層的掃描電子顯微鏡(SEM)圖。[0035]圖4為本申請一實(shí)施例中正極活性材料的SEM圖。[0036]圖5為本申請一實(shí)施例中正極活性材料的粒徑分布統(tǒng)計(jì)圖。[0037]圖6為本申請一另實(shí)施例中正極膜層的SEM圖。[0038]在附圖中,附圖未必按照實(shí)際的比例繪制。具體實(shí)施方式[0039]以下,適當(dāng)?shù)貐⒄崭綀D詳細(xì)說明具體公開了本申請的電池單體、電池裝置和用電裝置的實(shí)施方式。但是會(huì)有省略不必要的詳細(xì)說明的情況。例如,有省略對已眾所周知的事項(xiàng)的詳細(xì)說明、實(shí)際相同結(jié)構(gòu)的重復(fù)說明的情況。這是為了避免以下的說明不必要地變得冗長,便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解。此外,附圖及以下說明是為了本領(lǐng)域技術(shù)人員充分理解本申請而提供的,并不旨在限定權(quán)利要求書所記載的主題。[0040]本申請所公開的“范圍”以下限和上限的形式來限定,給定范圍是通過選定一個(gè)下限和一個(gè)上限進(jìn)行限定的,選定的下限和上限限定了特別范圍的邊界。這種方式進(jìn)行限定的范圍可以是包括端值或不包括端值的,并且可以進(jìn)行任意地組合,即任何下限可以與任何上限組合形成一個(gè)范圍。例如,如果針對特定參數(shù)列出了60-120和80-110的范圍,理解為60-110和80-120的范圍也是預(yù)料到的。此外,如果列出的最小范圍值1和2,和如果列出了最些數(shù)值組合的縮略表示。另外,當(dāng)表述某個(gè)參數(shù)為≥2的整數(shù),則相當(dāng)于公開了該參數(shù)為例如整數(shù)2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12等。[0041]如果沒有特別的說明,本申請的所有實(shí)施方式以及可選實(shí)施方式可以相互組合形成新的技術(shù)方案,并且這樣的技術(shù)方案應(yīng)被認(rèn)為包含在本申請的公開內(nèi)容中。[0042]如果沒有特別的說明,本申請的所有技術(shù)特征以及可選技術(shù)特征可以相互組合形成新的技術(shù)方案,并且這樣的技術(shù)方案應(yīng)被認(rèn)為包含在本申請的公開內(nèi)容中。[0043]如果沒有特別的說明,本申請的所有步驟可以順序進(jìn)行,也可以隨機(jī)進(jìn)行,優(yōu)選是順序進(jìn)行的。例如,所述方法包括步驟(a)和(b),表示所述方法可包括順序進(jìn)行的步驟(a)和(b),也可以包括順序進(jìn)行的步驟(b)和(a)。例如,所述提到所述方法還可包括步驟(c),表示步驟(c)可以任意順序加入到所述方法,例如,所述方法可以包括步驟(a)、(b)和(c),也可包括步驟(a)、(c)和(b),也可以包括步驟(c)、(a)和(b)等。而不是用于描述特定順序或主次關(guān)系。[0046]在本申請實(shí)施例的描述中,如果沒有特別的說明,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸,或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且,第可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特8[0047]除非另有說明,本申請中使用的術(shù)語具有本領(lǐng)域技術(shù)人員通常所理解的公知含[0048]除非另有說明,本申請中提到的各參數(shù)的數(shù)值可以用本領(lǐng)域常用的各種測試方法進(jìn)行測定,例如,可以按照本申請的實(shí)施例中給出的測試方法進(jìn)行測定。除非另有說明,各參數(shù)的測試溫度均為25℃。[0049]本申請的實(shí)施例中所提到的電池單體獨(dú)自能夠?qū)崿F(xiàn)充放電的功能。電池單體可呈圓柱體、長方體或其它形狀等,本申請實(shí)施例對此并不限定。如圖1是作為一個(gè)示例的長方體結(jié)構(gòu)的電池單體5。[0050]本申請的實(shí)施例所提到的電池裝置(BatteryApparatus)可包括一個(gè)或多個(gè)電池單體組件,用于提供電壓和容量。電池單體組件(BatteryCellAssembly)可包括多個(gè)電池單[0051]在一些實(shí)施例中,電池單體組件(BatteryCellAssembly)通常由多個(gè)電池單體排列形成。[0052]作為示例,電池單體組件可以為電池模組(BatteryModule),電池模組由多個(gè)電池單體排列并固定形成一個(gè)獨(dú)立模塊。作為示例,電池模組可以通過扎帶捆綁多個(gè)電池單體形成。[0053]在一些實(shí)施例中,電池裝置可以為電池包(batteryPack),電池包包括箱體和一個(gè)或多個(gè)電池單體組件,電池單體組件容納于箱體中。[0054]作為示例,電池單體組件可以為電池模組,電池單體組件可通過將電池模組固定于箱體中的方式容納于箱體中。[0055]作為示例,電池單體組件也可通過將多個(gè)電池單體直接固定于箱體的方式容納于箱體中。[0056]作為示例,箱體可包括第一箱體和第二箱體。第一箱體和第二箱體扣合,使得箱體內(nèi)部形成封閉空間,以收納電池單體組件。這里的封閉指蓋住或關(guān)閉,可以是密封,也可以是非密封。第一箱體可為頂蓋或者底板。[0057]作為示例,箱體可包括頂蓋、框架和底板。頂蓋和底板分別與框架連接,使得箱體內(nèi)部形成封閉空間,以收納電池單體組件。[0058]在一些實(shí)施例中,箱體可以作為車輛的底盤結(jié)構(gòu)的一部分。例如,箱體的部分可以成為車輛的地板的至少一部分,或者,箱體的部分可以成為車輛的橫梁和縱梁的至少一部[0059]在一些實(shí)施例中,電池裝置可以為儲(chǔ)能裝置。儲(chǔ)能裝置包括儲(chǔ)能集裝箱、儲(chǔ)能電柜[0060]本申請實(shí)施例描述的技術(shù)方案適用于電池裝置以及使用電池裝置的用電裝置。[0061]電池裝置可以用作用電裝置的電源,也可以用作用電裝置的能量存儲(chǔ)單元。用電裝置可以但不限于是移動(dòng)設(shè)備(例如手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦等)、車輛(例如純電動(dòng)車、[0062]用電裝置可以根據(jù)其使用需求來選擇電池裝置的類型,例如電池單體、電池模塊9或電池包。[0063]以下實(shí)施例為了方便說明,以用電裝置為車輛為例進(jìn)行說明。[0064]圖2是作為一個(gè)示例的用電裝置的示意圖。該用電裝置為純電動(dòng)車、混合動(dòng)力電動(dòng)車、或插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車等。[0065]本申請實(shí)施例提到的電池單體可以為鋰離子電池單體或鈉離子電池單體。[0066]電池單體通常包括殼體以及設(shè)于殼體內(nèi)的電極組件,電極組件一般包括正極極片、負(fù)極極片和隔離件,隔離件位于正極極片和負(fù)極極片之間,起到隔絕正負(fù)極和傳輸活性離子的作用。[0067]電極組件可以是卷繞式結(jié)構(gòu),也可以是疊片式結(jié)構(gòu),本申請實(shí)施例對此并不限定。電極組件一般包括正極極片、負(fù)極極片和隔離膜。[0068]正極極片包括含有正極活性材料的正極膜層。對于含鋰過渡金屬氧化物類正極活性材料,可以通過提高Ni元素的占比來提升其能量密度,Ni元素的占比增加同時(shí)Co元素的含量會(huì)對應(yīng)降低,這也有利于降低電池單體的成本。但是Co元素含量的減少會(huì)導(dǎo)致正極活性材料的導(dǎo)電性變差,離子擴(kuò)散速率變慢,影響電池單體的動(dòng)力學(xué)性能。因此,如何在不惡化電池單體動(dòng)力學(xué)性能的同時(shí)提升電池單體的能量密度使當(dāng)前亟待解決的問題之一。[0069]鑒于此,本申請實(shí)施例提供了一種電池單體,通過調(diào)整正極極片的參數(shù)設(shè)計(jì),可以使電池單體兼顧高能量密度和高動(dòng)力學(xué)性能。正極極片包括正極集流體和位于正極集流體至少一側(cè)的正極膜層,正極膜層包括正極活性材料和導(dǎo)電劑,部分導(dǎo)電劑覆蓋于正極活性材料的表面;正極活性材料包括核體和包覆于核體至少部分表面的包覆材料,核體包括含鋰過渡金屬氧化物,含鋰過渡金屬氧化物包含Ni元素,基于含鋰過渡金屬氧化物中過渡金屬元素的總摩爾量計(jì),Ni元素的摩爾占比大于等于50%且小于100%;包覆材料包括金屬元素;正極活性材料包括粒徑小于等于8μm的一次顆粒,基于正極活性材料的顆粒總數(shù)計(jì),一次顆粒的數(shù)量占比大于等于99%;導(dǎo)電劑包括碳納米管,碳納米管包括碳納米管團(tuán)聚體,正極膜層中在5μm×5μm范圍內(nèi)碳納米管團(tuán)聚體的數(shù)量小于等于16個(gè)。[0071]本申請實(shí)施例中,高Ni元素含量的過渡金屬氧化物具有高容量,可以使電池單體具有較高的能量密度;而通過使正極活性材料中一次顆粒的占比在上述范圍內(nèi)并且限定一次顆粒的粒徑小于等于8μm,具有該粒徑大小的一次顆粒表現(xiàn)為單晶,單晶顆??梢允拐龢O活性材料具有更高的壓實(shí)密度,由此可以縮短鋰離子在正極活性材料中的擴(kuò)散距離,提升了鋰離子的遷移速率,由此提升電池單體的動(dòng)力學(xué)性能。進(jìn)一步地,通過采用含有金屬元素的包覆材料對含鋰過渡金屬氧化物進(jìn)行包覆處理,并且通過使部分導(dǎo)電劑覆蓋于正極活性材料的表面,可以提升正極活性材料的導(dǎo)電性比起可以增加導(dǎo)電劑與正極活性材料顆粒的接觸位點(diǎn),構(gòu)建連續(xù)的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),降低內(nèi)阻,由此可以進(jìn)一步提升鋰離子的遷移速率,進(jìn)而提升電池單體的動(dòng)力學(xué)性能。[0072]碳納米管團(tuán)聚體是指由單個(gè)的碳納米管聚集形成的團(tuán)聚顆粒,碳納米管團(tuán)聚體會(huì)填充到正極膜層的空隙,導(dǎo)致電解液通路堵塞,影響活性離子的傳輸和擴(kuò)散。通過使正極膜層中CNT團(tuán)聚體的密度在上述范圍內(nèi),通過減少團(tuán)聚體的數(shù)量有利于保持電解液通路通暢,提升電解液浸潤性,改善電池單體的循環(huán)性能。[0073]本申請中,正極膜層中碳納米管團(tuán)聚體的數(shù)量可以采用本領(lǐng)域已知的方法和儀器進(jìn)行測定。例如,可以對正極膜層使用掃描電子顯微鏡(SEM)進(jìn)行測試,通過獲取的SEM圖像性材料顆粒的間隙中并呈現(xiàn)出明顯的聚集性特征,通過對SEM圖像進(jìn)行統(tǒng)計(jì)即可得到正極膜層中一定大小區(qū)域內(nèi)CNT團(tuán)聚體的數(shù)量。[0074]本申請實(shí)施例通過同時(shí)控制正極活性材料的粒徑范圍、導(dǎo)電劑以及對正極活性材料的包覆處理,可以彌補(bǔ)高鎳含鋰過渡金屬氧化物因Ni元素含量增加、Co元素含量下降導(dǎo)致的正極活性材料導(dǎo)電性下降的缺陷,使正極活性材料兼顧高容量和高離子傳輸速率,進(jìn)而使電池單體堅(jiān)固高能量密度和高動(dòng)力學(xué)性能。[0075]在一些實(shí)施例中,一次顆粒包括粒徑大于等于0.5μm且小于等于2μm的第一顆粒,基于一次顆粒的總數(shù)計(jì),所述第一顆粒的數(shù)量占比為85%-93%,例如可以為85%、86%、87%、[0076]通過使一次顆粒中粒徑大于等于0.5μm且小于等于2μm的第一顆粒的占比在上述范圍內(nèi),一次顆粒的整體粒徑較小并且具比較集中的粒度分布,有利于進(jìn)一步縮短鋰離子的擴(kuò)散距離,提高鋰離子遷移速率,改善電池單體的動(dòng)力學(xué)性能;同時(shí)正極活性材料可以具有較高的壓實(shí)密度,有利于進(jìn)一步提升電池單體的能量密度?;谝淮晤w粒的總數(shù)計(jì),第二顆粒的數(shù)量占比為3%-5%4.9%、5.0%,或上述任意數(shù)值組成的范圍。[0078]通過使一次顆粒中粒徑小于0.5μm且大于等于0.3μm的第二顆粒的占比在上述范圍內(nèi),正極活性材料中具有少量的較小顆粒,粒徑較小的第二顆??梢蕴畛湓诘谝活w粒的間隙中,有利于提升正極活性材料的壓實(shí)密度,提升電池單體的能量密度;同時(shí)可以進(jìn)一步縮短鋰離子的擴(kuò)散距離,提升電池單體的動(dòng)力學(xué)性能。數(shù)計(jì),第二顆粒的數(shù)量占比小于等于0.3%,例如可以為0.3%、0.2%、0.1%,或上述任意數(shù)值組成的單位。[0080]通過使一次顆粒中粒徑小于0.3μm的第三顆粒的占比在上述范圍內(nèi),可以減少正極活性材料中極小顆粒的含量,有利于減少正極活性材料顆粒的團(tuán)聚,同時(shí)可以減少正極活性材料與電解液的副反應(yīng),使電池單體具有高能量密度、高動(dòng)力學(xué)性能的同時(shí)可以兼顧改善的循環(huán)性能。一次顆粒的總數(shù)計(jì),第四顆粒的數(shù)量占比為5%-8%,例如可以為5.0%、5.2%、5.5%、5.8%、性材料中具有少量的較大顆粒,粒徑較大的第四顆??梢允拐龢O活性材料在壓實(shí)后具有一定的孔隙,有利于使正極極片在高壓實(shí)密度的同時(shí)具有合適的孔隙率,改善正極極片的電解液浸潤性,使電池單體具有高能量密度和高動(dòng)力學(xué)性能的同時(shí)兼顧改善的循環(huán)性能。11一次顆粒的總數(shù)計(jì),第五顆粒的數(shù)量占比小于等于1.5%,例如可以為1.5%、1.4%、1.3%、成的范圍。[0084]通過使一次顆粒中粒徑大于3μm且小于等于8μm的第五顆粒的占比在上述范圍內(nèi),可以減少正極活性材料中大顆粒的含量,正極活性材料可以具有較為集中的粒度分布,有利于進(jìn)一步縮短鋰離子的傳輸路徑,提升鋰離子擴(kuò)散速率,進(jìn)而改善電池單體的動(dòng)力學(xué)性[0085]根據(jù)本申請實(shí)施例,通過控制一次顆粒中不同粒徑區(qū)間的顆粒分布在上述范圍內(nèi),可以使正極活性材料具有集中的粒度分布以縮短鋰離子傳輸路徑的同時(shí),正極活性材料可以兼顧較高的壓實(shí)密度與合適的孔隙率,由此可以使電池單體在具有高能量密度、高動(dòng)力學(xué)性能的同時(shí)兼顧改善的循環(huán)性能??梢岳斫獾氖?,一次顆粒的粒度分布可以通過控制正極活性材料制備過程中的燒結(jié)時(shí)間、燒結(jié)溫度、粉碎參數(shù)、過篩參數(shù)[0086]本申請中,正極活性材料顆粒的粒徑是指正極活性材料顆粒的實(shí)測平均粒徑,其可以采用以下方法測試得到:使電池單體處于滿放狀態(tài),拆解電池單體得到正極極片,從正極極片刮取正極膜層粉體,對獲取的粉體進(jìn)行熱處理(如600℃、120min)去除導(dǎo)電劑即得到正極活性材料顆粒,將正極活性材料顆粒使用掃描電子顯微鏡進(jìn)行測試獲取獲取正極活性材料的微觀形貌。圖4示出了本申請一些實(shí)施例中正極活性材料的SEM圖,可以看出,正極活性材料呈現(xiàn)單顆粒形貌。通過對正極活性材料的SEM圖像進(jìn)行進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析可以得到正極材料中一次顆粒的粒徑分布圖,圖5示出了本申請一實(shí)施例中正極活性次材料的粒徑分布和累積曲線,可以看出正極材料粒徑分布主要集中在第一顆粒0.5μm~2μm,正極材料的粒徑≤2.2。通過進(jìn)一步限定核體的化學(xué)組成在上述范圍內(nèi),有利于進(jìn)一步提升正極活性材料的容量,進(jìn)而提升電池單體的能量密度。另外,通過采用摻雜元素對含鋰過渡金屬氧化物進(jìn)行摻雜處理,有利于提升含鋰過渡金屬氧化物的電導(dǎo)率,進(jìn)而提升正極活性材料的導(dǎo)電性能,降低內(nèi)阻,進(jìn)而改善電池單體的動(dòng)力學(xué)性能。[0088]在一些實(shí)施例中,0.8≤b≤0.92,0.04≤c≤0.12,0.05≤d≤0.15,0.001≤e≤[0089]根據(jù)本申請實(shí)施例,通過限定上述核體中各元素的占比在上述范圍內(nèi),可以使正極活性材料兼顧高容量和高電導(dǎo)率,有利于進(jìn)一步提升電池單體的能量密度和動(dòng)力學(xué)性一種或多種。包覆材料可以包括由上述金屬元素形成的氧化物中的一種或多種。[0091]根據(jù)本申請實(shí)施例,上述金屬元素的氧化物具有高離子電導(dǎo)率,以其作為正極活性材料的核體的包覆材料可以進(jìn)一步提升正極活性材料的導(dǎo)電性,降低電池單體的內(nèi)阻,提升離子傳輸速率,進(jìn)而提升電池單體的動(dòng)力學(xué)性能。[0092]在一些實(shí)施例中,基于正極活性材料的總質(zhì)量計(jì),正極活性材料中金屬元素的質(zhì)量百分含量可以為0.1%-0.9%。作為示例,正極活性材料中金屬元素的質(zhì)量百分含量可以為基于正極活性材料的總質(zhì)量計(jì),正極活性材料中金屬元素的質(zhì)量百分含量可以為0.3%-[0093]根據(jù)本申請實(shí)施例,通過限定包覆層中的金屬元素在正極活性材料中的含量在上述范圍內(nèi),有利于進(jìn)一步提升電池的動(dòng)力學(xué)性能。金屬元素的含量較低時(shí),正極活性材料的離子電導(dǎo)率較低,電池單體內(nèi)阻升高,不利于電池單體動(dòng)力學(xué)性能的提升;金屬元素的含量較高時(shí),正極活性材料的離子電導(dǎo)率可以進(jìn)一步提升,但是可以貢獻(xiàn)容量的活性材料的含量下降,會(huì)導(dǎo)致電池單體的能量密度降低。[0094]在一些實(shí)施例中,包覆材料在核體的至少部分表面形成包覆層,包覆層的厚度大或上述任意數(shù)值組成[0095]根據(jù)本申請實(shí)施例,包覆層厚度在上述范圍內(nèi),可以使正極活性材料在具有高容量的同時(shí)提升離子電導(dǎo)率,使電池單體兼顧高能量密度和高動(dòng)力學(xué)性能。包覆層的厚度較薄時(shí),可以提升離子電導(dǎo)率的金屬元素的含量較低,正極活性材料的離子電導(dǎo)率較低,不利于電池單體動(dòng)力學(xué)性能的提升;包覆層的厚度較厚時(shí),活性材料的占比下降,會(huì)導(dǎo)致電池單體的能量密度降低。[0096]本申請中,包覆層的厚度可以通過本領(lǐng)域已知的方法和儀器進(jìn)行測定。例如,可以獲取正極膜層中正極活性材料的透射電鏡(TEM)圖,通過TEM圖可以看到正極活性材料顆粒表面的包覆層結(jié)構(gòu),并且測量得到包覆層的厚度。包覆層中的元素組成和各元素的位置分布可以通過本領(lǐng)域已知的方法和儀器進(jìn)行測定。例如,可以采用離子束切割儀(CP)對正極活性材料進(jìn)行處理,然后將離子束切割后的正極活性材料通過TOF-SIMS(飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜儀)進(jìn)行測試,確定元素位置和分布。[0097]本申請中,正極活性材料的元素組成可以通過本領(lǐng)域已知的方法進(jìn)行測定。例如可以通過以下方法進(jìn)行測定:取0.2g正極活性材料粉末粉料于100mL燒杯中,加入10mL的于100mL容量瓶定容,獲得待測溶液。采用電感耦合等離子發(fā)光光譜儀(ICP-OES,儀器品牌:安捷倫5800)測定待測溶液中的各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。[0098]在一些實(shí)施例中,正極活性材料的體積分布粒徑Dv2可以為0.5μm-1.4μm。作為示[0099]在一些實(shí)施例中,正極活性材料的體積分布粒徑Dv50可以為2μm-3μm。作為示例,[0100]在一些實(shí)施例中,正極活性材料的體積分布粒徑Dv90可以為5μm-6μm。作為示例,[0102]本申請中,正極活性材料的體積分布粒徑Dv2、Dv50和Dv99均為本領(lǐng)域公知的含義,分別表示正極活性材料累計(jì)分布百分?jǐn)?shù)達(dá)到2%、50%和99%時(shí)所對應(yīng)的粒徑。根據(jù)本申請實(shí)施例,通過限定正極活性材料的體積分布粒徑在上述范圍內(nèi),正極膜層可以具有合適的壓實(shí)密度和孔隙率,有利于進(jìn)一步提升電池單體的能量密度和動(dòng)力學(xué)性能。[0103]正極活性材料的體積分布粒徑Dv2、Dv50、Dv99可以采用本領(lǐng)域已知的方法和儀器進(jìn)行測定,例如可以采用激光衍射粒度分析法測定,參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T19077-2016,使用激光粒度儀(例如MalvernMasterSize3000)測定。[0104]在一些實(shí)施例中,正極活性材料的振實(shí)密度可以為1.4g/cm3-1.8g/cm3。作為示例,正極活性材料的振實(shí)密度可以為1.4g/cm3、1.5g/cm3、1.6g/cm3、1.7g/cm3、1.8g/cm3,或上述任意數(shù)值組成的范圍??蛇x地,正極活性材料的振實(shí)密度可以為1.5g/cm3-1.7g/cm3。[0105]根據(jù)本申請實(shí)施例,通過限定正極活性材料的振實(shí)密度在上述范圍內(nèi),有利于使正極膜層具有較高的壓實(shí)密度,進(jìn)而提升電池單體的能量密度。[0106]正極活性材料的振實(shí)密度為本領(lǐng)域公知的含義,是指在規(guī)定條件下,粉末經(jīng)振實(shí)后所測得的密度。振實(shí)密度可以用本領(lǐng)域已知的儀器及方法進(jìn)行測定。例如可參照GB/T5162-2006,使用粉體振實(shí)密度測試儀進(jìn)行測定。測試儀器可以采用丹東百特BT-301,測試[0107]在一些實(shí)施例中,在4T壓力下,正極活性材料的壓實(shí)密度可以為3.3g/cm3-3.6g/cm3。作為示例,在4T壓力下,正極活性材料的壓實(shí)密度可以為3.3g/cm3、3.4g/cm3、3.5g/可以為3.4g/cm3-3.5g/cm3。[0108]根據(jù)本申請實(shí)施例,正極活性材料的壓實(shí)密度在上述范圍內(nèi),有利于提升正極膜層中活性材料的占比,進(jìn)而提升電池單體的能量密度。[0109]正極活性材料的壓實(shí)密度可以通過本領(lǐng)域已知的方法和儀器進(jìn)行測定。例如,壓實(shí)密度可以參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T24533-2009,通過電子壓力試驗(yàn)機(jī)(例如UTM7305型)測定。示例性測試方法如下:稱取1g正極活性材料,加入底面積為1.327cm2的模具中,施加一定的壓力并保壓30s,然后卸壓,保持10s,然后記錄并計(jì)算得到正極活性材料在該壓力下的粉體壓實(shí)密[0110]在一些實(shí)施例中,正極活性材料的BET比表面積可以為0.6m2/g-1m2/g。作為示例,性材料的比表面積可以為0.7m2/g-0.9m2/g。[0111]根據(jù)本申請實(shí)施例,正極活性材料的比表面積在上述范圍內(nèi),其與電解液具有更多的接觸位點(diǎn),有利于提升正極極片的電解液浸潤性,改善電池單體的循環(huán)性能。[0112]正極活性材料的比表面積為本領(lǐng)域公知的含義,可以通過本領(lǐng)域已知的方法和儀[0113]在一些實(shí)施例中,正極活性材料在12Mpa下的粉末電阻率可以小于等于10000Ω·cm。作為示例,正極活性材料在12Mpa下的粉末電阻率可以為10000Ω·cm、9000Ω·cm、[0114]根據(jù)本申請實(shí)施例,通過限定正極活性材料的粉末電阻率在上述范圍內(nèi),正極活性材料具有更好的導(dǎo)電性能,有利于進(jìn)一步降低電池單體的內(nèi)阻,提升動(dòng)力學(xué)性能。[0115]正極活性材料的粉末電阻率為本利于公知的含義,可以采用本領(lǐng)域已知的方法和儀器進(jìn)行測定,例如,可以參照GB/T30835-2014,使用粉末電阻率測試儀(ST2722)進(jìn)行測試。面積以及粉末電阻率的測試可以選用正極活性材料樣品直接測試,也可以從電池單體中進(jìn)行取樣得到測試樣品。[0117]當(dāng)測試樣品是從電池單體中進(jìn)行取樣得到時(shí),作為示例,可以按照以下步驟進(jìn)行取樣:將電池單體做放電處理(一般使電池處于滿放狀態(tài)),將電池單體拆解后取出正極極片,使用碳酸二甲酯(DMC)將正極極片浸泡一定時(shí)間(例如2~10小時(shí));然后將正極極片取出并在一定溫度和時(shí)間下干燥處理(例如60℃,4h),干燥后取出正極極片;將燥后的正極極片在一定溫度及時(shí)間下烘烤(例如400℃,2h),在烘烤后的正極極片中任選一區(qū)域,對正極活性材料取樣(可以選用刀片刮粉取樣);將收集到的正極活性材料過篩處理(例如用200目的篩網(wǎng)過篩),最終得到可以用于測試本申請上述的各材料參數(shù)的正極活性材料樣品。[0118]在一些實(shí)施例中,正極活性材料可以包括表面覆蓋有導(dǎo)電劑的正極活性材料和表面未覆蓋導(dǎo)電劑的正極活性材料,基于正極活性材料的總量計(jì),表面覆蓋有導(dǎo)電劑的正極活性材料的數(shù)量占比為20%-50%。作為示例,基于正極活性材料的總量計(jì),表面覆蓋導(dǎo)電劑[0119]根據(jù)本申請實(shí)施例,通過使表面覆蓋有導(dǎo)電劑的正極活性材料的占比在上述范圍內(nèi),導(dǎo)電劑可以在正極膜層中更好地形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),有利于進(jìn)一步提升正極活性材料的導(dǎo)電性,進(jìn)而提升電池單體的動(dòng)力學(xué)性能。表面覆蓋有導(dǎo)電劑的正極活性材料的占比較低時(shí),正極活性材料的導(dǎo)電性較低,電池單體的動(dòng)力學(xué)性能較差;表面覆蓋有導(dǎo)電劑的正極活性材料的占比較高時(shí),位于正極活性材料顆粒間隙中的導(dǎo)電劑的減少,鋰離子在正極活性材料中的傳輸受阻,導(dǎo)致電池單體的動(dòng)力學(xué)性能下降。[0120]本申請中,表面未覆蓋導(dǎo)電劑的正極活性材料的質(zhì)量百分含量可以通過正極膜層的SEM圖像進(jìn)行檢測。例如,可以在獲取得到的正極膜層的SEM圖像中,取一定面積大小的區(qū)域(如10μm2),分別統(tǒng)計(jì)該區(qū)域中表面覆蓋有導(dǎo)電劑的正極活性材料的數(shù)量和表面未覆蓋導(dǎo)電劑的正極活性材料的數(shù)量,然后分別計(jì)算得到各自的占比。可以在SEM圖的不同區(qū)域進(jìn)行取樣檢測,最終結(jié)果取平均值。圖6示出了本申請一實(shí)施例中正極膜層的SEM圖,可以看出,正極膜層中部分正極活性材料的表面覆蓋有導(dǎo)電劑,(紅色數(shù)字標(biāo)注的為表面覆蓋有導(dǎo)電劑的正極活性材料,藍(lán)色數(shù)字標(biāo)注的為表面未覆蓋導(dǎo)電劑的正極活性材料),通過對SEM圖中的正極活性材料顆粒進(jìn)行統(tǒng)計(jì)得到各部分的占比。[0121]本申請中,可以通過調(diào)整導(dǎo)電劑的添加量、正極膜層中分散劑的含量以及正極活性材料與分散劑混合時(shí)的混合參數(shù)如漿料攪拌速度、靜置時(shí)間以及漿料粘度等來調(diào)節(jié)表面覆蓋有導(dǎo)電劑的正極活性材料的占比。[0122]在一些實(shí)施例中,基于正極膜層的總質(zhì)量計(jì),正極膜層中導(dǎo)電劑的質(zhì)量百分含量[0123]根據(jù)本申請實(shí)施例,通過限定導(dǎo)電劑的含量在上述范圍內(nèi),有利于提升正極活性材料的導(dǎo)電性能,進(jìn)而提升電池單體的動(dòng)力學(xué)性能。導(dǎo)電劑的含量較低時(shí),正極活性材料的導(dǎo)電性較差,電池單體的動(dòng)力學(xué)性能較低;導(dǎo)電劑的含量較高時(shí),活性材料的占比下降,會(huì)導(dǎo)致電池單體能量密度下降。[0124]在一些實(shí)施例中,導(dǎo)電劑還可以包括超導(dǎo)碳(SuperP)、乙炔黑、炭黑、科琴黑[0125]在一些實(shí)施例中,正極膜層還包括分散劑,基于正極膜層的總質(zhì)量計(jì),正極膜層中分散劑的質(zhì)量百分含量可以為0.1%-0.8%。作為示例,正極膜層中分散劑的質(zhì)量百分含量可[0126]根據(jù)本申請實(shí)施例,通過調(diào)整正極膜層中分散劑的含量占比在上述范圍內(nèi),有利于提升導(dǎo)電劑和正極活性材料在正極膜層中分散的均勻程度,進(jìn)而提升電池單體的循環(huán)性[0127]在一些實(shí)施例中,分散劑可以包括N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基亞砜、聚丙烯酸[0129]作為示例,粘結(jié)劑可以包括聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、偏氟乙烯-四氟乙烯-丙烯三元共聚物、偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯三元共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物及含氟丙烯酸酯樹脂中的一種或多種。[0130]在一些實(shí)施中,粘結(jié)劑在正極膜層中的重量百分比大于等于0.5%,有利于獲得良好的粘接性能。[0131]本申請中,正極極片各層的厚度可以通過正極極片的截面SEM(掃描電鏡)進(jìn)行測量分析,還可以采用激光測厚儀進(jìn)行測量。在本申請中,可以對正極極片的截面進(jìn)行微觀形貌觀測,可以觀測正極極片中正極集流體、第一正極膜層和第一正極膜層的微觀形貌以及不同層之間的界面,進(jìn)而確定各層的厚度以及正極膜層對正極集流體表面的擠壓情況。本申請中,正極極片的截面是指沿正極極片厚度方向進(jìn)行切片形成的截面??梢詫φ龢O極片的截面進(jìn)行微觀形貌觀測并結(jié)合成分分析,如能量色散譜(EDS)、X射線衍射(XRD)分析等測定元素種類,以確認(rèn)正極極片各層中的元素組成。另外,還可以采用聚焦電子束(FIB)電鏡(如FEIScios2HiVa設(shè)備等)、離子截面拋光儀(如JEOL公司的IB-09010CP型氬離子截面拋光儀等)等儀器對截面進(jìn)行拋光處理以獲得清晰度截面。[0132]在一些實(shí)施例中,正極活性材料可以包括不同于上述材料的層狀含鋰過渡金屬氧CN120221638A說明書13/20頁的一種或多種。摩爾量可以占層狀含鋰過渡金屬氧化物中的過渡金屬元素的總摩爾量的80%以上;更可選地,Ni元素的摩爾量可以占層狀含鋰過渡金屬氧化物中的過渡金屬元素的總摩爾量的90%[0139]在一些實(shí)施例中,作為示例,層狀含鋰過渡金屬氧化物可以包括但不限于會(huì)發(fā)生變化。NaLi?NiMnFeeO?,其中0.67<a≤1,0<b<0.2,0<c<0.[0143]在一些實(shí)施例中,作為示例,普魯士藍(lán)類化合物可以包括但不限于:A,M?[M?(CN)?]w·xH?0,其中A為H、NH?、堿金屬陽離子及堿土金屬陽離子中的一種或幾種,M?和M?各自獨(dú)立地為過渡金屬陽離子中的一種或幾種,0<u≤2,0<v≤1,0<w≤1,0中的一種或幾種過渡金屬元種過渡金屬元素的陽離子,M?為Mn、Fe、Co、Ni及Cu中的一種或幾種過渡金屬元素的陽離子。[0144]本申請實(shí)施例關(guān)于正極活性材料的列舉中,0的摩爾含量僅為理論狀態(tài)值,晶格釋氧會(huì)導(dǎo)致0的摩爾含量發(fā)生變化,實(shí)際0的摩爾含量會(huì)出現(xiàn)浮動(dòng)。[0145]上述各正極活性材料的改性化合物可以是對正極活性材料進(jìn)行摻雜改性和/或表面包覆改性。[0146]在一些實(shí)施例中,正極集流體可采用金屬箔片或復(fù)合集流體。例如,作為金屬箔片,可采用鋁箔。復(fù)合集流體可包括高分子材料基層和形成于高分子材料基層至少一個(gè)表及銀合金等形成在高分子材料基材上而制成,高分子材料基材可以包括聚丙烯(PP)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)等基[0148]在一些實(shí)施例中,可以通過以下方式制備正極極片:將上述用于制備正極極片的組分,例如正極活性材料、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和任意其他的組分分散于溶劑(例如N-甲基吡咯烷酮)中,形成正極漿料;將正極漿料涂覆在正極集流體上,經(jīng)烘干、冷壓等工序后,即可得到正極極片。[0149][負(fù)極極片]在一些實(shí)施例中,負(fù)極極片包括負(fù)極集流體以及位于負(fù)極集流體至少一側(cè)的負(fù)極膜層,負(fù)極膜層包括負(fù)極活性材料。[0150]作為示例,負(fù)極集流體具有在其自身厚度方向相對的兩個(gè)表面,負(fù)極膜層設(shè)置在負(fù)極集流體相對的兩個(gè)表面中的任意一者或兩者上。負(fù)極集流體可以采用金屬箔材、涂炭金屬箔材或多孔金屬板等材料,可選采用銅箔。[0151]作為示例,負(fù)極活性材料可以包括人造石墨、天然石墨、中間相微碳球、硬碳、軟碳、硅、硅-碳復(fù)合材料中的一種或多種。[0152]硅基復(fù)合材料可以通過本領(lǐng)域公知的方法制得,作為示例,可以以石墨和硅材料作為原料,通過氣相沉積法制備得到。[0153]在一些實(shí)施例中,負(fù)極膜層還可以包括負(fù)極導(dǎo)電劑。作為示例,負(fù)極導(dǎo)電劑可以包括但不限于超導(dǎo)碳、導(dǎo)電石墨、乙炔黑、碳黑、科琴黑、碳點(diǎn)、碳納米管、石墨烯和碳納米纖維中的一種或多種。[0154]在一些實(shí)施例中,負(fù)極膜層還可以包括負(fù)極粘結(jié)劑。作為示例,負(fù)極粘結(jié)劑可以包括但不限于丁苯橡膠(SBR)、水溶性不飽和樹脂SR-1B、水性丙烯酸類樹脂(例如,聚丙烯酸(SA)和羧甲基殼聚糖(CMCS)中的一種或多種。[0155]在一些實(shí)施例中,負(fù)極膜層還可以包括其他助劑。作為示例,其他助劑可以包括增[0156]在一些實(shí)施例中,負(fù)極集流體可以采用金屬箔片或復(fù)合集流體。作為金屬箔片的成于高分子材料基層至少一側(cè)的金屬材料層。作為示例,金屬材料可以包括但不限于銅、銅包括但不限于聚丙烯(PP)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯乙烯(PS)和聚乙烯(PE)中的一種或多種。[0157]負(fù)極極片并不排除除了負(fù)極膜層之外的其他附加功能層。例如,在一些實(shí)施例中,負(fù)極極片還可以包括夾在負(fù)極集流體和負(fù)極膜層之間、位于負(fù)極集流體表面的導(dǎo)電底涂層,例如可由導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑組成;在一些實(shí)施例中,負(fù)極極片還可以包括覆蓋在負(fù)極膜層表面的保護(hù)層。[0158]負(fù)極極片可以按照如下方法制備:將負(fù)極活性材料、負(fù)極粘結(jié)劑、負(fù)極導(dǎo)電劑、任選的其他助劑等分散于溶劑中并攪拌均勻形成負(fù)極漿料;將負(fù)極漿料涂布在負(fù)極集流體上,經(jīng)干燥、輥壓等工序后,形成負(fù)極極片。溶劑可以是N-甲基吡咯烷酮但不限于此。電池單體包括電解質(zhì)。[0160]在一些實(shí)施例中,電解質(zhì)采用電解液,電解液包括電解質(zhì)鹽和有機(jī)溶劑。[0161]在一些實(shí)施例中,電解液包括陰離子,陰離子可以包括雙氟磺酰亞胺陰離子(FSI)、雙三氟甲磺酰亞胺陰離子(TFSI)、二草酸硼酸根陰離子(BOB)、二氟草酸硼酸根陰離子(DFOB)、二氟二草酸磷酸根陰離子(DFOP)、四氟草酸磷酸根陰離子(TFOP)、二氟磷酸根陰離子(PO?F?)、六氟磷酸根陰離子(PF?)、四氟硼酸根陰離子(BF?)、六氟砷酸根陰離子(AsF?)、三氟甲磺酸根陰離子(CF?SO?)中的一種或多種。[0162]在一些實(shí)施例中,電解液包括陽離子,陽離子可以包括鋰離子、鈉離子中的一種或多種。[0163]在一些實(shí)施例中,電解質(zhì)鹽的濃度可為0.3mol/L以上,可選為0.7mol/L以上,電解質(zhì)鹽的濃度進(jìn)一步可為4mol/L以下,可選為2.5mol/L以下、1.7mol/L以下。電解質(zhì)鹽的濃度在上述范圍內(nèi)時(shí),可以使電解液具有合適的離子電導(dǎo)率。[0164]有機(jī)溶劑可以包括但不限于酯類、醚類、砜類、腈類等中的一種或多種。酯類可以環(huán)狀碳酸酯和/或鏈狀碳酸酯,可選地,碳酸酯可以同時(shí)包括環(huán)狀碳酸酯和鏈狀碳酸酯。鏈狀碳酸酯可以包括低粘度的極性鏈狀碳酸酯、脂肪族支鏈型碳酸酯等。[0165]作為示例,有機(jī)溶劑可以包括但不限于碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸丁三氟甲基六氟丙基甲醚、2-三氟甲基六氟丙基乙醚、2-三氟甲基六氟丙基丙醚、3-三氟甲基八氟丁基甲醚、3-三氟甲基八氟丁基乙醚、3-三氟甲基八氟丁基丙醚、4-三氟甲基十氟戊基甲醚、4-三氟甲基十氟戊基乙醚、4-三氟甲基十氟戊基丙醚、5-三氟甲基十二氟己基甲醚、5-三氟甲基十二氟已基乙醚、5-三氟甲基十二氟己基丙醚、6-三氟甲基十四氟庚基甲醚、6-三氟甲基十四氟庚基乙醚、6-三氟甲基十四氟庚基丙醚、7-三氟甲基十六氟辛基甲醚、7-三氟甲基十六氟辛基乙醚、7-三氟甲基十六氟辛基丙醚中的一種或多種。[0166]在一些實(shí)施例中,電解液中還可選地包括添加劑。例如,添加劑可以包括負(fù)極成膜添加劑,也可以包括正極成膜添加劑,還可以包括能夠改善電池某些性能的添加劑,例如改善電池過充性能的添加劑、改善電池高溫性能的添加劑、改善電池低溫功率性能的添加劑[0167][隔離件]在一些實(shí)施方式中,電極組件還包括隔離件,隔離件設(shè)置在正極極片和負(fù)極極片之間。[0168]在一些實(shí)施例中,隔離件包括隔離膜。本申請對隔離膜的種類沒有特別的限制,可以選用任意公知的具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械穩(wěn)定性的多孔結(jié)構(gòu)膜。[0169]在一些實(shí)施例中,隔離膜的材質(zhì)可以包括玻璃纖維、無紡布、聚乙烯、聚丙烯及聚偏二氟乙烯中的至少一種。隔離膜可以是單層薄膜,也可以是多層復(fù)合薄膜,沒有特別限制。在隔離膜為多層復(fù)合薄膜時(shí),各層的材料可以相同或不同,沒有特別限制。隔離件可以是單獨(dú)的一個(gè)部件位于正負(fù)極之間,也可以附著在正負(fù)極的表面。在隔離膜表面還可以涂敷無機(jī)顆粒涂層、有機(jī)顆粒涂層、或有機(jī)/無機(jī)復(fù)合涂層。[0170]在一些實(shí)施方式中,隔離件為固態(tài)電解質(zhì)。固態(tài)電解質(zhì)設(shè)于正極極片和負(fù)極極片之間,同時(shí)起到傳輸離子和隔離正負(fù)極的作用。[0171]在一些實(shí)施例中,電池單體還可以包括外包裝,外包裝用于容納負(fù)極極片、隔離膜二醇酯(PBT)和聚丁二酸丁二醇酯(PBS)中的一種或多種。[0172]電池單體的制備方法是公知的,例如電池單體的組裝方式包括但不限于扣式電[0173]實(shí)施例下述實(shí)施例更具體地描述了本申請公開的內(nèi)容,這些實(shí)施例僅僅用于闡述性說明,因?yàn)樵诒旧暾埞_內(nèi)容的范圍內(nèi)進(jìn)行各種修改和變化對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是明顯的。除非另有聲明,以下實(shí)施例中所報(bào)道的所有份、百分比和比值都是基于質(zhì)量計(jì),而且實(shí)施例中使用的所有試劑都可商購獲得或是按照常規(guī)方法進(jìn)行合成獲得,并且可直接使用而無需進(jìn)一步處理,以及實(shí)施例中使用的儀器均可商購獲得。正極極片制備正極活性材料前驅(qū)體:將硫酸鎳、硫酸鈷和硫酸錳按照摩爾比0.82:0.08:0.10進(jìn)行混合,配置形成硫酸鹽溶液;在氮?dú)鈿夥毡Wo(hù)下,加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)硫酸鹽溶 (OH)?以質(zhì)量比1:0.003:0.003:0.004混

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