正极片和电池的制作方法

本发明涉及电池的，具体涉及一种正极片和电池。

背景技术：

1、高电压尖晶石镍锰酸锂lini0.5mn1.5o4材料具有较高的电压平台(～4.7vvs.li)，其理论比容量为146mah/g，实际能量密度可达600wh/kg，因此具有良好的应用前景。但镍锰酸锂的稳定性较差。

2、为了提高镍锰酸锂材料的稳定性，现有技术提出了可以选用具有较小的比表面积和较大的粒径的单晶镍锰酸锂。但是，使用大粒径的单晶镍锰酸锂材料将导致锂离子的扩散路径变长，界面扩散阻抗增大，在大倍率充放电时正极材料-电解液界面会产生较大的浓差极化，导致电池的循环性能变差。

3、因此，研发一种能够提高电池循环性能的正极片是非常有意义的。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种正极片，以及含有该正极片的电池。采用分区设置包含单晶尖晶石镍锰酸锂和多晶尖晶石镍锰酸锂不同活性材料层的方式，提高电池的循环性能。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种正极片，所述正极片包括正极集流体，以及设置在所述正极集流体一侧或两侧表面的正极活性材料层，所述正极集流体的任意一侧表面包括第一区域和第二区域，所述正极活性材料层包括第一活性材料层和第二活性材料层，所述第一活性材料层设置于所述第一区域，所述第二活性材料层设置于所述第二区域；

3、其中，所述第一活性材料层包括第一尖晶石镍锰酸锂，所述第二活性材料层包括第二尖晶石镍锰酸锂；

4、所述第一尖晶石镍锰酸锂包括单晶尖晶石镍锰酸锂，所述第二尖晶石镍锰酸锂包括多晶尖晶石镍锰酸锂。

5、在一些实施例中，所述第二活性材料层远离所述第一活性材料层的一侧设置有极耳。

6、本发明第二方面提供了一种电池，其包括本发明第一方面所述的正极片。

7、本发明采用上述技术方案具有以下有益效果：

8、(1)本发明提供的正极片，分区涂布多晶材料和单晶材料的设置，能够提高电池的循环性能。

9、(2)进一步地，本发明提供的正极片，在靠近极耳处在涂覆多晶材料，远离极耳处涂覆单晶材料，能够减小电化学极化和浓差极化，降低极化内阻，从而降低电池的直流内阻dcr和mn溶出现象。

10、(3)进一步地，本发明提供的正极片，在单晶镍锰酸锂和多晶镍锰酸锂中掺杂不同的元素，可以进一步降低正极片在充放电过程中的极化内阻，降低循环过程dcr增长，以及减少mn溶出现象。

11、(4)本发明提供的电池，具有更低直流内阻dcr，更好的循环性能和更高的电化学稳定性。

12、在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本文中，在没有特别说明的情况下，数据范围均包括端点。

技术特征：

1.一种正极片，其特征在于，所述正极片包括正极集流体，以及设置在所述正极集流体一侧或两侧表面的正极活性材料层；所述正极集流体的任意一侧表面包括第一区域和第二区域，所述正极活性材料层包括第一活性材料层和第二活性材料层，所述第一活性材料层设置于所述第一区域，所述第二活性材料层设置于所述第二区域；

2.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述第二活性材料层远离所述第一活性材料层的一侧设置有极耳。

3.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述第一区域长度为d1，所述第二区域的长度为d2，d1和d2的关系满足：0.5≤d1/d2≤15；

4.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述尖晶石镍锰酸锂的化学式为lianixmnymzo4，其中，m为al、mg、ti、zr、na、fe、y、w、sr、p、f、nb、ta、mo、v掺杂元素中的任意一种或多种的组合；0.45≤x≤0.50，1.45≤y≤1.50，0≤z≤0.01，0.9≤a≤1.1。

5.根据权利要求3所述的正极片，其特征在于，所述单晶镍锰酸锂中掺杂元素包括nb、p中的任意一种或两种的组合；

6.根据权利要求1-5任一项所述的正极片，其特征在于，所述单晶尖晶石镍锰酸锂的dv50为2μm～10μm，优选3μm～8μm；

7.根据权利要求1-5任一项所述的正极片，其特征在于，所述多晶尖晶石镍锰酸锂包括n个一次颗粒，n的取值为10～500；

8.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，以所述第一活性材料层的总重量为基准，所述单晶尖晶石镍锰酸锂的含量为90wt％-99wt％；

9.一种电池，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的正极片。

10.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，所述电池还包括负极片，所述电池经过300周循环后，所述负极片中mn元素的含量为10～10000ppm，优选为10～500ppm，更优选为10～300ppm；

技术总结
本发明涉及电池的技术领域，提供了一种正极片和电池。该正极片包括正极集流体，以及设置在正极集流体一侧或两侧表面的正极活性材料层，该正极集流体的任意一侧表面包括第一区域和第二区域，正极活性材料层包括第一活性材料层和第二活性材料层，第一活性材料层设置于第一区域，第二活性材料层设置于第二区域；其中，第一活性材料层包括第一尖晶石镍锰酸锂，第二活性材料层包括第二尖晶石镍锰酸锂；第一尖晶石镍锰酸锂包括单晶尖晶石镍锰酸锂，第二尖晶石镍锰酸锂包括多晶尖晶石镍锰酸锂。该正极片能够提高电池的循环性能。

技术研发人员：李芳成,陈瑶
受保护的技术使用者：珠海冠宇动力电池有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15