正极极片、电池和用电设备的制作方法

本申请涉及电池，具体涉及正极极片、电池和用电设备。

背景技术：

1、锂离子电池与传统电池相比，具有电压高、寿命长、环境友好等优点，广泛应用在电子设备、汽车、航空航天等领域。其中，正极直接影响锂离子电池的性能。目前正极采用的活性材料均具有高容量、高安全、循环性能良好等优点，然而部分活性材料的离子电导率和电子电导率较低，并且正极的压实密度和能量密度较差，进而会提升电池的内阻，影响电池的功率性能，不利于锂离子电池的使用。

技术实现思路

1、鉴于此，本申请提供了一种正极极片、电池和用电设备。

2、第一方面，本申请提供了一种正极极片，包括正极集流体以及层叠设置在所述正极集流体至少一侧表面的多层正极活性材料层，所述正极活性材料层包括正极材料，所述正极材料包括第一正极活性材料和第二正极活性材料，所述第一正极活性材料的粒径d150、所述第二正极活性材料的粒径d250满足：d150＜85nm，85nm≤d250≤400nm，沿所述正极集流体至所述正极活性材料层的方向上，多层所述正极活性材料层中，所述第一正极活性材料在所述正极材料中的质量含量逐渐降低，所述第二正极活性材料在所述正极材料中的质量含量逐渐增加。

3、可选的，每层所述正极活性材料层中所述正极材料的粒径分布曲线具有第一峰和第二峰；所述第一峰的峰值对应的粒径为d1，单位为nm，所述第二峰的峰值对应的粒径为d2，单位为nm，其中0.1<d1/d2<0.4；和/或，以所述第一峰的峰面积占比和所述第二峰的峰面积占比之和为100％计，所述第一峰的峰面积占比为s1％，所述第二峰的峰面积占比为s2％，其中0.25<s1/s2<10。

4、可选的，沿所述正极集流体至所述正极活性材料层的方向上，多层所述正极活性材料层中，所述第一正极活性材料在所述正极材料中的质量含量从85％-95％逐渐降低至20％-40％。

5、可选的，沿所述正极集流体至所述正极活性材料层的方向上，多层所述正极活性材料层中，所述第二正极活性材料在所述正极材料中的质量含量从5％-15％逐渐增加至60％-80％。

6、可选的，所述第一正极活性材料的粒径d150、所述第二正极活性材料的粒径d250满足：10nm≤d150＜85nm，85nm≤d250≤300nm。

7、可选的，所述第一正极活性材料的粒径d150、所述第二正极活性材料的粒径d250满足：20nm≤d150≤80nm，85nm≤d250≤200nm。

8、可选的，所述正极极片的面密度为200g/m2-700g/m2。

9、可选的，多层所述正极活性材料层的面密度差值绝对值为0g/m2-10g/m2。

10、可选的，所述正极活性材料层的厚度为80μm-280μm。

11、可选的，多层所述正极活性材料层的厚度差值绝对值为0μm-10μm。

12、可选的，所述正极材料的材质包括磷酸锰铁锂和磷酸铁锂中的至少一种。

13、可选的，所述正极极片中所述正极活性材料层的层数为2-5。

14、可选的，当所述正极极片包括两层所述正极活性材料层时，两层所述正极活性材料层包括设置在所述正极集流体一侧的第一层正极活性材料层和设置在所述第一层正极活性材料层背离所述正极集流体表面的第二层正极活性材料层；所述第一层正极活性材料层中，所述第一正极活性材料在所述正极材料中的质量含量为85％-95％，所述第二正极活性材料在所述正极材料中的质量含量为5％-15％；所述第二层正极活性材料层中，所述第一正极活性材料在所述正极材料中的质量含量为20％-40％，所述第二正极活性材料在所述正极材料中的质量含量为60％-80％。

15、可选的，当所述正极极片包括三层所述正极活性材料层时，三层所述正极活性材料层包括设置在所述正极集流体一侧的第一层正极活性材料层、设置在所述第一层正极活性材料层背离所述正极集流体表面的第二层正极活性材料层以及设置在所述第二正极活性材料层背离所述正极集流体表面的第三层正极活性材料层；所述第一层正极活性材料层中，所述第一正极活性材料在所述正极材料中的质量含量为85％-95％，所述第二正极活性材料在所述正极材料中的质量含量为5％-15％；所述第二层正极活性材料层中，所述第一正极活性材料在所述正极材料中的质量含量为50％-80％，所述第二正极活性材料在所述正极材料中的质量含量为20％-50％；所述第三层正极活性材料层中，所述第一正极活性材料在所述正极材料中的质量含量为20％-40％，所述第二正极活性材料在所述正极材料中的质量含量为60％-80％。

16、第二方面，本申请提供了一种电池，包括负极极片，以及第一方面所述的正极极片。

17、第三方面，本申请提供了一种用电设备，包括第二方面所述的电池。

18、本申请提供的正极极片中靠近集流体一侧的小粒径第一正极活性材料的占比多，正极活性材料层的压实密度高，电子电导率佳，远离集流体一侧的大粒径第二正极活性材料的占比多，正极活性材料层的孔隙率高，离子电导率佳，使得正极极片整体的压实密度、能量密度和功率性能优异，有助于降低电池的内阻，提高电池的能量密度和功率性能，使得电池具有优异的电化学性能，有利于其在用电设备中使用。

技术特征：

1.一种正极极片，其特征在于，包括正极集流体以及层叠设置在所述正极集流体至少一侧表面的多层正极活性材料层，

2.如权利要求1所述的正极极片，其特征在于，每层所述正极活性材料层中所述正极材料的粒径分布曲线具有第一峰和第二峰；

3.如权利要求1所述的正极极片，其特征在于，沿所述正极集流体至所述正极活性材料层的方向上，多层所述正极活性材料层中，所述第一正极活性材料在所述正极材料中的质量含量从85％-95％逐渐降低至20％-40％，所述第二正极活性材料在所述正极材料中的质量含量从5％-15％逐渐增加至60％-80％。

4.如权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述第一正极活性材料的粒径d150、所述第二正极活性材料的粒径d250满足：10nm≤d150＜85nm，85nm≤d250≤300nm。

5.如权利要求1或4所述的正极极片，其特征在于，所述第一正极活性材料的粒径d150、所述第二正极活性材料的粒径d250满足：20nm≤d150≤80nm，85nm≤d250≤200nm。

6.如权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述正极极片的面密度为200g/m2-700g/m2；

7.如权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述正极活性材料层的厚度为80μm-280μm；

8.如权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述正极材料的材质包括磷酸锰铁锂和磷酸铁锂中的至少一种。

9.如权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述正极极片中所述正极活性材料层的层数为2-5。

10.如权利要求9所述的正极极片，其特征在于，当所述正极极片包括两层所述正极活性材料层时，两层所述正极活性材料层包括设置在所述正极集流体一侧的第一层正极活性材料层和设置在所述第一层正极活性材料层背离所述正极集流体表面的第二层正极活性材料层；所述第一层正极活性材料层中，所述第一正极活性材料在所述正极材料中的质量含量为85％-95％，所述第二正极活性材料在所述正极材料中的质量含量为5％-15％；所述第二层正极活性材料层中，所述第一正极活性材料在所述正极材料中的质量含量为20％-40％，所述第二正极活性材料在所述正极材料中的质量含量为60％-80％。

11.如权利要求9所述的正极极片，其特征在于，当所述正极极片包括三层所述正极活性材料层时，三层所述正极活性材料层包括设置在所述正极集流体一侧的第一层正极活性材料层、设置在所述第一层正极活性材料层背离所述正极集流体表面的第二层正极活性材料层以及设置在所述第二正极活性材料层背离所述正极集流体表面的第三层正极活性材料层；所述第一层正极活性材料层中，所述第一正极活性材料在所述正极材料中的质量含量为85％-95％，所述第二正极活性材料在所述正极材料中的质量含量为5％-15％；所述第二层正极活性材料层中，所述第一正极活性材料在所述正极材料中的质量含量为50％-80％，所述第二正极活性材料在所述正极材料中的质量含量为20％-50％；所述第三层正极活性材料层中，所述第一正极活性材料在所述正极材料中的质量含量为20％-40％，所述第二正极活性材料在所述正极材料中的质量含量为60％-80％。

12.一种电池，其特征在于，包括负极极片，以及权利要求1-11任一项所述的正极极片。

13.一种用电设备，其特征在于，包括权利要求12所述的电池。

技术总结本申请提供了正极极片、电池和用电设备。正极极片包括正极集流体以及层叠设置在正极集流体至少一侧表面的多层正极活性材料层，正极活性材料层包括正极材料，正极材料包括第一正极活性材料和第二正极活性材料，第一正极活性材料的粒径D<supgt;1</supgt;50、第二正极活性材料的粒径D<supgt;2</supgt;50满足D<supgt;1</supgt;50＜85nm，85nm≤D<supgt;2</supgt;50≤400nm，沿正极集流体至正极活性材料层的方向上，多层正极活性材料层中，第一正极活性材料在正极材料中的质量含量逐渐降低，第二正极活性材料在正极材料中的质量含量逐渐增加。正极极片的压实密度、能量密度优异，有利于降低电池内阻，提升电池功率性能。技术研发人员：邓若燚,程斌,何科峰,庄明昊受保护的技术使用者：比亚迪股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4