CN116230856A - 正极极片、电池以及用电设备 - Google Patents

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Abstract

一种正极极片、电池以及用电设备，其中，正极极片包括正极集流体、正极极耳及正极活性物质层，正极集流体在第一方向上的至少一端连接有正极极耳，第一方向垂直于正极极片的厚度方向，正极活性物质层设置于正极集流体的至少一侧；正极活性物质层包括边缘部位和中间部位，中间部位在第一方向上的两端分布有边缘部位，中间部位和边缘部位的正极活性物质材料均包括富锂锰基材料和含锂磷酸盐；中间部位和缘部位的面容量相等，且中间部位的厚度小于边缘部位的厚度。该正极极片中，中间部位的厚度小于边缘部位的厚度，能降低析锂现象，使得循环性能提高；中间部位等于边缘部位的面容量，能提供较高的能量密度。

Description

正极极片、电池以及用电设备
技术领域
本申请涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种正极极片、电池以及用电设备。
背景技术
目前，为了较好地调控正极活性物质材料的能量密度、结构稳定性和循环性能等，通常将不同体系的正极活性物质材料混合搭配使用。在一些方案中，将富锂锰基材料和含锂磷酸盐搭配进行使用；然而，电池在使用过程中容易发生析锂现象，导致动力电池的循环性能受损。
发明内容
鉴于上述问题，本申请提供一种正极极片、电池以及用电设备，能降低析锂现象，使得循环性能提高。
本申请的实施例是这样实现的：
第一方面，本申请实施例提供一种正极极片，包括正极集流体、正极极耳及正极活性物质层，正极集流体在第一方向上的至少一端连接有正极极耳，第一方向垂直于正极极片的厚度方向，正极活性物质层设置于正极集流体的至少一侧；正极活性物质层包括边缘部位和中间部位，中间部位在第一方向上的两端分布有边缘部位，中间部位和边缘部位的正极活性物质材料均包括富锂锰基材料和含锂磷酸盐；中间部位的面容量和边缘部位的面容量相等；中间部位的厚度为h1，边缘部位的厚度为h2；其中，h1＜h2。
本申请实施例的技术方案中，在正极活性物质层中将富锂锰基材料和含锂磷酸盐搭配使用，沿着第一方向将在正极活性物质层中划分出边缘部位和中间部位，调控中间部位的厚度小于边缘部位的厚度，能够提高中间部位的耐膨胀力阈值，能够降低析锂风险，从而能降低析锂现象，使得循环性能提高；同时，在将中间部位相对于边缘区域减小厚度的情况下，调控中间部位等于边缘部位的面容量，使得中间部位仍然能提供较高的能量密度，从而使得正极极片具有较高的能量密度。
在一些实施例中，满足以下条件（a1）~（a3）中的至少一项；（a1）h1:h2≤0.985；（a2）h1:h2≤0.96；（a3）0.9≤h1:h2≤0.96。这些实施例中，调控中间部位和边缘部位的厚度比值小于一定比值，使得中间部位和边缘部位有更大的厚度差，能够更显著地提高中间部位的耐膨胀力阈值，能够更好地改善析锂现象，使得循环性能更好地提高。
在一些实施例中，在中间部位的正极活性物质材料中，富锂锰基材料的质量占比为w1；在边缘部位的正极活性物质材料中，富锂锰基材料的质量占比为w2；w1＞w2＞0。这些实施例中，富锂锰基材料的质量占比的提高能够提高正极活性物质材料的克容量并提高正极活性物质材料的压实密度，调控中间部位的富锂锰基材料的质量占比高于边缘部位的富锂锰基材料的质量占比，方便在调控中间部位等于边缘部位的面容量的情况下，较好地实现中间部位的厚度小于边缘部位的厚度。
在一些实施例中，50%≤w1≤80%，和/或30%≤w2≤50%。这些实施例中，富锂锰基材料的质量占比在特定范围内，使得正极活性材料具有较高的克容量；同时，有利于调控实现h1:h2≤0.985甚至是h1:h2≤0.96，能够更好地改善析锂现象，并使得循环性能更好地提高。
在一些实施例中，中间部位的极片压实密度为D1，边缘部位的极片压实密度为D2，D1≥D2。这些实施例中，调控中间部位的极片压实密度大于等于边缘部位的极片压实密度，方便在调控中间部位等于边缘部位的面容量的情况下，较好地实现中间部位的厚度小于边缘部位的厚度。
在一些实施例中，满足以下条件（b1）~（b3）中的至少一项；（b1）2.65g/cm3≤D2≤D1≤2.9g/cm3；（b2）2.65g/cm3≤D2≤2.75g/cm3；（b3）2.75g/cm3≤D1≤2.9g/cm3。这些实施例中，中间部位和边缘部位满足一定的压实密度要求，能够提供较高的面容量。
在一些实施例中，富锂锰基材料包括nLi2MnO3•(1-n)Lix1Nix2Mnx3M1x4O2-x5，其中，0.1≤n≤0.3，0.2≤x1≤1.2，0.3≤x2＜1，0＜x3≤0.7，0≤x4≤0.1，0≤x5≤0.2，M1包括Na、Mg、Al、Ca、Ba、V、Zn、Ti、Fe、Co、Cr、Nb、W、Mo、Zr、Ta和Hf中的一种或多种。这些实施例中，富锂锰基材料中含有特定分子式的组成，使得富锂锰基材料能够有较好的克容量发挥，在一些情况下，在低电压下（例如4.35V）克容量发挥能够达到≥150mAh/g。
在一些实施例中，含锂磷酸盐包括Li1+y1Fey2Mny3M2y4P1-y5O4-y6，其中，-0.8≤y1≤0.2，0≤y2≤1，0≤y3≤1，0≤y4≤0.1，0≤y5≤0.1，0≤y6≤0.4，M2包括Al、Cu、Mg、Zn、Ni、Ti、V、Zr、Co、Ga、Sn、Sb、Nb和Ge中的一种或多种。这些实施例中，含锂磷酸盐中含有特定分子式的组成，含锂磷酸盐与富锂锰基材料能较好地配合，有利于为正极极片提供较好的循环性能和能量密度。
在一些实施例中，在正极活性物质层的指定方向的截面中，正极活性物质层的面积为S，中间部位的面积为S1，指定方向的截面垂直于正极极片的厚度方向，S1=S×（45%~65%）。这些实施例中，中间部位在正极活性物质层中具有合适的面积占比大小，能够较好地改善极片中部膨胀力过大的问题，从而能更好地降低析锂现象，使得循环性能更好地提高。
在一些实施例中，在正极活性物质层的指定方向的截面中，正极活性物质层在第一方向上的尺寸为L，中间部位在第一方向上的最大尺寸为L1，L1≤L×65%。这些实施例中，中间部位在正极活性物质层中具有合适的尺寸占比，方便调控使得正极活性物质层中具有合适的面积占比大小。
在一些实施例中，正极集流体在第一方向上的一侧连接有正极极耳，中间部位在第一方向上两端的边缘部位分别为第一边缘和第二边缘，第一边缘位于中间部位靠近正极极耳的一端；在正极活性物质层的指定方向的截面中，第一边缘的面积为S2，第二边缘的面积为S3，S2＞S3＞0。这些实施例中，由于极耳存在削薄的部位，极片中部在靠近极耳的一端更容易析锂，第一边缘的面积大于第二边缘的面积，也就是说靠近正极极耳的边缘部位的面积更大，有利于与更好地降低析锂现象，使得循环性能更好地提高。
在一些实施例中，S2=S×（25%~35%），和/或S3=S×（10%~20%）。这些实施例中，第一边缘和/或第二边缘在正极活性物质层中具有合适的尺寸占比，方便调控使得正极活性物质层中具有合适的面积占比大小。
在一些实施例中，在正极活性物质层的指定方向的截面中，正极活性物质层在第一方向上的尺寸为L，第一边缘在第一方向上的最大尺寸为L2，第二边缘在第一方向上的最大尺寸为L3；其中，L2≤L×35%，和/或L3≤L×20%。这些实施例中，第一边缘和/或第二边缘在正极活性物质层中具有合适的尺寸占比，方便调控使得第一边缘和/或第二边缘在正极活性物质层中具有合适的尺寸占比，从而方便调控使得正极活性物质层中具有合适的面积占比大小。
在一些实施例中，正极极片为卷绕结构，边缘部位分布于中间部位在第一方向上的两端。这些实施例中，在卷绕结构的正极极片中，在第一方向上的两端分布边缘部位，能够较好降低析锂现象，使得循环性能有效提高。
在一些实施例中，正极极片为叠片结构，中间部位在第二方向上的两端也分布有边缘部位，第二方向分别垂直于第一方向和正极极片的厚度方向。这些实施例中，在叠片结构的第一方向上和第二方向上的两端均分布边缘部位，能够较好降低析锂现象，使得循环性能有效提高。
第二方面，本申请实施例提供一种电池，包括上述实施例的正极极片。
第三方面，本申请实施例提供一种用电设备，包括上述实施例的电池。
上述说明仅是本申请实施例的技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图；
图2为本申请一些实施例提供的电池的爆炸图；
图3为本申请一些实施例提供的电池单体的爆炸图；
图4为本申请一些实施例提供的第一种正极极片在第一视角的结构示意图；
图5为本申请一些实施例提供的第一种正极极片在第二视角的剖视图；
图6为本申请一些实施例提供的第一种正极极片在第一视角的剖视图；
图7为本申请一些实施例提供的第一种正极极片在第一视角的剖视图；
图8为本申请一些实施例提供的第一种正极极片在第一视角的剖视图；
图9为本申请一些实施例提供的第二种正极极片在第一视角的结构示意图。
1000-车辆；
100-电池；200-控制器；300-马达；
10-箱体；11-第一部分；12-第二部分；13-容纳空间；
20-电池单体；21-外壳；22-电极组件；23-电极端子；24-泄压结构；
211-壳体；212-盖体；213-密封空间；
221-正极极片；2211-正极集流体；2212-正极极耳；2213-正极活性物质层；2213a-中间部位；2213b-边缘部位；2213b1-第一边缘；2213b2-第二边缘；
A-正极极片的厚度方向；B-第一方向；C-第二方向。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”、“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。
在本申请实施例的描述中，技术术语“和/或”，如“特征1和/或特征2”，均是指可以单独地为“特征1”、可以单独地为“特征2”、可以为“特征1”加“特征2”。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“一种或多种”中的“多种”的含义是指两种及超过两种。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请的实施例中，相同的附图标记表示相同的部件，并且为了简洁，在不同实施例中，省略对相同部件的详细说明。应理解，附图示出的本申请实施例中的各种部件的高度、长宽等尺寸，以及集成装置的整体高度、长宽等尺寸仅为示例性说明，而不应对本申请构成任何限定。
从市场形势的发展来看，动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大，其市场的需求量也在不断地扩增。
随着新能源汽车市场的持续强势，动力电池的需求日益增长，开发高能量密度、结构稳定、高循环稳定性的动力型锂离子电池成为当前市场的迫切需求。目前，为了较好地调控正极活性物质材料的能量密度、结构稳定性和循环性能等，通常将不同体系的正极活性物质材料混合搭配使用。
由于磷酸铁锂材料等含锂磷酸盐具有良好的热稳定性和循环性能，但是通常存在体积比能量密度和重量比能量密度均相对较低的缺点；而富锂锰基材料具有能量密度高、成本低等优势，但是通常结构稳定性和高温循环性能相对较差，因此，在一些方案中，将富锂锰基材料和含锂磷酸盐搭配进行使用。
然而，在将富锂锰基材料和含锂磷酸盐混合使用的方案中，由于富锂锰基材料的晶格收缩较小，能够给负极嵌锂膨胀所提供的缓冲空间较小，在电池的循环后期，沿着极耳相对于集流体所凸出的方向，会出现极片中部的膨胀力过大的情况，会导致大面中部析锂，从而导致动力电池的循环性能受损。
基于此，本申请实施例提出一种正极极片、电池单体、电池以及用电设备，在正极极片的正极活性物质中，在将富锂锰基材料和含锂磷酸盐搭配使用的情况下，沿着正极极耳的设置方向在正极活性物质层中划分出边缘部位和中间部位，并将正极活性物质层的边缘部位和中间部位按照不同标准配置，其中，调控中间部位的厚度小于边缘部位的厚度，能够提高中间部位的耐膨胀力阈值，能够降低析锂风险，从而能降低析锂现象，使得循环性能提高；同时，在将中间部位相对于边缘区域减小厚度的情况下，调控中间部位等于边缘部位的面容量，使得中间部位仍然能提供较高的能量密度，从而使得正极极片具有较高的能量密度。
本申请实施例公开的应用该正极极片的电池单体，可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电装置，用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中，电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等，航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。
以下实施例为了方便说明，以本申请实施例的一种用电设备为车辆为例进行说明。
参见图1，图1为本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1000的内部设置有电池100，电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电，例如，电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300，控制器200用来控制电池100为马达300供电，例如，用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在本申请一些实施例中，电池100不仅仅可以作为车辆1000的操作电源，还可以作为车辆1000的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
本申请中，电池100是指包括一个或多个电池单体20以提供一定电压和容量的单一的物理模块，其可以是电池包、电池模组等形式。电池100可以包括用于封装一个或多个电池单体20的箱体10，箱体10可以避免液体或其他异物影响电池单体20的充电或放电。
参见图2，图2为本申请一些实施例提供的电池100的爆炸图。电池100包括箱体10和多个电池单体20，多个电池单体20容纳于箱体10内。其中，箱体10用于容纳电池单体20，箱体10可以是多种结构。在一些实施例中，箱体10可以包括第一部分11和第二部分12，第一部分11与第二部分12相互盖合，第一部分11和第二部分12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间13。第二部分12可以是一端开口的空心结构，第一部分11为板状结构，第一部分11盖合于第二部分12的开口侧，以形成具有容纳空间13的箱体10；第一部分11和第二部分12也可以是均为一侧开口的空心结构，第一部分11的开口侧盖合于第二部分12的开口侧，以形成具有容纳空间13的箱体10。当然，第一部分11和第二部分12可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。
在电池100中，多个电池单体20之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体10内。也可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成模块，多个模块再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体10。电池100还可以包括其他结构，例如，多个电池单体20之间可通过汇流部件实现电连接，以实现多个电池单体20的并联或串联或混联。
电池单体20是指组成电池包的最小单元。电池单体20可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池，但不局限于此。
参见图3，电池单体20可以包括外壳21、电极组件22和电解液，电极组件22和电解液均容纳于外壳21内。
外壳21可以包括壳体211和盖体212。壳体211是用于配合盖体212以形成电池单体20的内部密封空间213的组件，其中，形成的密封空间213可以用于容纳电极组件22、电解液以及其他部件。盖体212是指盖合于壳体211的开口处以将电池单体20的内部环境隔绝于外部环境的部件，盖体212的形状可以与壳体211的形状相适应以配合壳体211，盖体212上还可以设置有电极端子23、泄压结构24等功能性部件。壳体211的开口处和盖体212之间可以配置密封圈，用于实现壳体211和盖体212之间的密封。
壳体211和盖体212可以是多种形状和多种尺寸的，例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地，壳体211和盖体212的形状可以根据电极组件22的具体形状和尺寸大小来确定。壳体211和盖体212的材质可以是多种，例如但不限于为铜、铁、铝、不锈钢、铝合金等金属。密封圈的材质可以是多种，例如但不限于为PP（聚丙烯）、PC（聚碳酸酯）、PET（聚对苯二甲酸乙二酯）等耐电解液腐蚀、高韧性且耐疲劳的材料。壳体211的外表面可以形成镀层，镀层的材质可以是多种，例如但不限于为Ni、Cr等耐腐蚀材料。
电池单体20也可以是软包形式，例如袋式软包。软包的材质可以是塑料，作为塑料，可列举出聚丙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯以及聚丁二酸丁二醇酯等。
电极组件22包括负极极片、隔离膜和正极极片221（参见图4和图5）。电池单体20主要依靠金属离子在正极极片221和负极极片之间移动来工作。在充放电过程中，活性离子在正极极片221和负极极片之间往返嵌入和脱出；隔离膜设置在正极极片221和负极极片之间，主要起到防止正负极短路的作用，同时可以使离子通过。电极组件22可以是卷绕式结构，也可以是叠片式结构，本申请实施例并不限于此。
负极极片包括负极集流体、负极极耳和负极活性物质层，负极活性物质层设置于负极集流体的至少一侧，负极集流体和负极极耳之间还可以设置底涂层等；负极极耳凸出于负极集流体，负极极耳例如位于负极集流体的一端或者相对的两端。
其中，负极集流体可采用金属箔片或复合集流体，例如负极集流体和负极极耳的材料可以为铜，复合集流体可包括高分子材料基层和形成于高分子材料基材至少一侧的金属层，复合集流体可通过将金属材料（铜、铜合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等）形成在高分子材料基材（如聚丙烯（PP）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚苯乙烯（PS）、聚乙烯（PE）等的基材）上而形成。
负极活性物质层中的负极活性物质材料可以为碳、硅等负极活性物质材料。作为示例，负极活性物质材料可包括以下材料中的至少一种：人造石墨、天然石墨、软炭、硬炭、硅基材料、锡基材料和钛酸锂等。硅基材料可选自单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物、硅氮复合物以及硅合金中的至少一种。锡基材料可选自单质锡、锡氧化合物以及锡合金中的至少一种。但本申请并不限定于这些材料，还可以使用其他可被用作负极活性物质材料的传统材料。
在一些实施方式中，负极活性物质层还可选地包括粘结剂。粘结剂可选自丁苯橡胶（SBR）、聚丙烯酸（PAA）、聚丙烯酸钠（PAAS）、聚丙烯酰胺（PAM）、聚乙烯醇（PVA）、海藻酸钠（SA）、聚甲基丙烯酸（PMAA）及羧甲基壳聚糖（CMCS）中的至少一种。
在一些实施方式中，负极活性物质层还可选地包括导电剂。导电剂可选自超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维中的至少一种。
在一些实施方式中，负极活性物质层还可选地包括其他助剂，例如增稠剂（如羧甲基纤维素钠（CMC-Na））等。
隔离膜处于正极极片221和负极极片之间，起到隔离的作用；本申请实施例对隔离膜的种类没有特别的限制，可以选用任意公知的具有良好的化学稳定性和机械稳定性的多孔结构隔离膜。
在一些实施方式中，隔离膜的材质可选自玻璃纤维、无纺布、聚乙烯、聚丙烯及聚偏二氟乙烯中的至少一种。隔离膜可以是单层薄膜，也可以是多层复合薄膜，没有特别限制。在隔离膜为多层复合薄膜时，各层的材料可以相同或不同，没有特别限制。
参见图4和图5，正极极片221包括正极集流体2211、正极极耳2212和正极活性物质层2213，正极活性物质层2213设置于正极集流体2211的至少一侧，正极活性物质层2213和正极集流体2211之间还可以设置底涂层等；正极极耳2212凸出于正极集流体2211，正极极耳2212例如位于正极集流体2211的一端或者相对的两端。
其中，正极集流体2211可采用金属箔片或复合集流体，例如正极集流体2211和正极极耳2212的材料可以为铝。复合集流体可包括高分子材料基层和形成于高分子材料基层至少一侧的金属层，复合集流体可通过将金属材料（铝、铝合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等）形成在高分子材料基材（如聚丙烯（PP）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚苯乙烯（PS）、聚乙烯（PE）等的基材）上而形成。
正极活性物质层2213中正极活性物质材料的分布形式，可以按照本申请实施例提出的技术方案进行设计。
在一些实施方式中，正极活性物质层2213还可选地包括粘结剂。作为示例，粘结剂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树脂中的至少一种。
在一些实施方式中，正极活性物质层2213还可选地包括导电剂。作为示例，导电剂可以包括超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维中的至少一种。
接下来对本申请实施例提出的正极极片221进行详细阐述。
参见图4和图5，第一方面，本申请实施例提供一种正极极片221，包括正极集流体2211、正极极耳2212及正极活性物质层2213，正极集流体2211在第一方向B上的至少一端连接有正极极耳2212，第一方向B垂直于正极极片的厚度方向A，正极活性物质层2213设置于正极集流体2211的至少一侧；正极活性物质层2213包括边缘部位2213b和中间部位2213a，中间部位2213a在第一方向B上的两端分布有边缘部位2213b，中间部位2213a和边缘部位2213b的正极活性物质材料均包括富锂锰基材料和含锂磷酸盐；中间部位2213a的面容量和边缘部位2213b的面容量相等；中间部位2213a的厚度为h1，边缘部位2213b的厚度为h2；其中，h1＜h2。
正极集流体2211可以在第一方向B上的一端或者两端连接正极极耳2212，正极极耳2212沿第一方向B凸出于正极集流体2211，二者可以为一体结构。
沿正极极片的厚度方向A，正极活性物质层2213可以设置于正极集流体2211的一侧，也可以设置于正极集流体2211相对的两侧。
在正极活性物质层2213中，中间部位2213a在第一方向B上的两端分布有边缘部位2213b，也就是说，正极活性物质层2213包括分布于中间部位2213a在第一方向B上的两端的边缘部位2213b，正极活性物质层2213还可以包括分布于中间部位2213a在第二方向C上的两端的边缘部位2213b，第二方向C分别垂直于第一方向B和正极极片的厚度方向A。
在正极活性物质层2213中，除了包括富锂锰基材料和含锂磷酸盐，还可以包括其他种类的正极活性物质材料，例如但不限于钴酸锂、锂硫等。
需要说明的是，中间部位2213a的面容量和边缘部位2213b的面容量可以有一定的偏差。定义中间部位2213a的面容量为C1，边缘部位2213b的面容量为C2，也就是说C1/C2≈1。例如，0.98≤C1/C2≤1.02；或者进一步地，0.99≤C1/C2≤1.01。
面容量是指单位面积的正极活性物质层2213的放电容量，等于正极活性物质层2213的放电容量除以正极活性物质层2213的面积。即，中间部位2213a的面容量为C1等于中间部位2213a的放电容量除以中间部位2213a的面积，边缘部位2213b的面容量为C2等于边缘部位2213b的放电容量除以边缘部位2213b的面积。
在本申请的实施例中，中间部位2213a的面容量和边缘部位2213b的面容量可以采用常规的方法获得。作为示例，可以先确定中间部位2213a和边缘部位2213b的边界，沿着该边界对正极极片221进行切割，以将中间部位2213a和边缘部位2213b分割开来，然后分别在中间部位2213a和边缘部位2213b冲切出相同大小的小圆片，组装成电池，先测得不同区域各自的放电容量，再用放电容量除以面积得到面容量。
参见图5，中间部位2213a的厚度h1是指中间部位2213a在正极极片的厚度方向A上的尺寸，边缘部位2213b的厚度h2是指边缘部位2213b在正极极片的厚度方向A上的尺寸。在本申请的实施例中，由于中间部位2213a的厚度小于边缘部位2213b的厚度，可以通过测量厚度确定中间部位2213a和边缘部位2213b。
本申请实施例的技术方案中，在正极活性物质层2213中将富锂锰基材料和含锂磷酸盐搭配使用，沿着第一方向B将在正极活性物质层2213中划分出边缘部位2213b和中间部位2213a，调控中间部位2213a的厚度小于边缘部位2213b的厚度，能够提高中间部位2213a的耐膨胀力阈值，能够降低析锂风险，从而能降低析锂现象，使得循环性能提高；同时，在将中间部位2213a相对于边缘部位2213b减小厚度的情况下，调控中间部位2213a等于边缘部位2213b的面容量，使得中间部位2213a仍然能提供较高的能量密度，从而使得正极极片221具有较高的能量密度。
在一些实施例中，满足以下条件（a1）~（a3）中的至少一项；（a1）h1:h2≤0.985；（a2）h1:h2≤0.96；（a3）0.9≤h1:h2≤0.96。
作为示例，h1:h2的取值例如但不限于为0.9、0.905、0.91、0.915、0.92、0.925、0.93、0.935、0.94、0.945、0.95、0.955、0.96、0.965、0.97、0.975、0.98和0.985中的任意一者点值或者任意两者之间的范围值。
这些实施例中，调控中间部位2213a和边缘部位2213b的厚度比值小于一定比值，使得中间部位2213a和边缘部位2213b有更大的厚度差，能够更显著地提高中间部位2213a的耐膨胀力阈值，能够更好地改善析锂现象，使得循环性能更好地提高。
在一些实施例中，在中间部位2213a的正极活性物质材料中，富锂锰基材料的质量占比为w1；在边缘部位2213b的正极活性物质材料中，富锂锰基材料的质量占比为w2；w1＞w2＞0。
富锂锰基材料的质量占比可以通过常规方法测试确定。作为示例，将中间部位2213a和边缘部位2213b分别从正极集流体2211上刮下得到正极粉料，通过高温煅烧等方式去除正极粉料中的粘接剂、导电剂及其他添加剂等，留下正极活性物质材料，测试正极活性物质材料的总质量；将留下的正极活性物质材料通过浓硝酸与浓盐酸的混合溶液消解，将溶液通入电感耦合等离子体发射光谱仪中，可测得特征元素的含量，根据特征元素的含量确定对应的正极活性物质材料的种类及质量占比；例如，含锂磷酸盐为LFP时，测得Fe元素含量，根据Fe元素含量及LFP的化学式可计算得到及LFP在正极活性物质材料中的质量占比，以100%减去LFP的质量占比则得到富锂锰基材料的质量占比。
这些实施例中，富锂锰基材料的质量占比的提高能够提高正极活性物质材料的克容量并提高正极活性物质材料的压实密度，调控中间部位2213a的富锂锰基材料的质量占比高于边缘部位2213b的富锂锰基材料的质量占比，方便在调控中间部位2213a等于边缘部位2213b的面容量的情况下，较好地实现中间部位2213a的厚度小于边缘部位2213b的厚度
需要说明的是，在本申请的实施例中，在调控中间部位2213a和边缘部位2213b的面容量相同或者中间部位2213a略高于边缘部位2213b的面容量时，也可以采用其他方式，例如调控正极活性物质材料的粒径等调控正极活性物质材料的压实密度，从而调控中间部位2213a和边缘部位2213b的密度等。
在一些实施例中，50%≤w1≤80%，和/或30%≤w2≤50%。
作为示例，w1的取值例如但不限于为50%、55%、60%、65%、70%、75%和85%中的任意一者点值或者任意两者之间的范围值。
作为示例，w2的取值例如但不限于为30%、35%、40%、45%和50%中的任意一者点值或者任意两者之间的范围值。
这些实施例中，富锂锰基材料的质量占比在特定范围内，使得正极活性材料具有较高的克容量；同时，有利于调控实现h1:h2≤0.985甚至是h1:h2≤0.96能够更好地改善析锂现象，并使得循环性能更好地提高。
在一些实施例中，中间部位2213a的极片压实密度为D1，边缘部位2213b的极片压实密度为D2，D1≥D2。
中间部位2213a和边缘部位2213b的极片压实密度，是指中间部位2213a和边缘部位2213b各自经极片制备过程的冷压过后所对应的密度。
中间部位2213a和边缘部位2213b的密度的测试，可以测试中间部位2213a和边缘部位2213b的质量和体积，并通过ρ压=m/V计算出密度，ρ压是指压实密度，m是指质量，V是指体积。
这些实施例中，调控中间部位2213a的密度大于等于边缘部位2213b的密度，方便在调控中间部位2213a等于边缘部位2213b的面容量的情况下，较好地实现中间部位2213a的厚度小于边缘部位2213b的厚度。
在一些实施例中，满足以下条件（b1）~（b3）中的至少一项；（b1）2.65g/cm3≤D2≤D1≤2.9g/cm3；（b2）2.65g/cm3≤D2≤2.75g/cm3；（b3）2.75g/cm3≤D1≤2.9g/cm3。
作为示例，D1的取值例如但不限于为2.75g/cm3、2.8g/cm3、2.85g/cm3和2.9g/cm3中的任意一者点值或者任意两者之间的范围值。
作为示例，D2的取值例如但不限于为2.65g/cm3、2.7g/cm3和2.75g/cm3中的任意一者点值或者任意两者之间的范围值。
这些实施例中，中间部位2213a和边缘部位2213b满足一定的压实密度要求，能够提供较高的面容量。
在一些实施例中，富锂锰基材料包括nLi2MnO3•(1-n)Lix1Nix2Mnx3M1x4O2-x5，其中，0.1≤n≤0.3，0.2≤x1≤1.2，0.3≤x2＜1，0＜x3≤0.7，0≤x4≤0.1，0≤x5≤0.2，M1包括Na、Mg、Al、Ca、Ba、V、Zn、Ti、Fe、Co、Cr、Nb、W、Mo、Zr、Ta和Hf中的一种或多种。
n的取值例如但不限于为0.1、0.2、0.3等。
需要说明的是，在正极极片221、电池单体20、用电设备中，由于经过化成和循环等过程，锂离子会有消耗，因此会出现测出的正极活性物质材料中锂元素含量减少的情况。同时，若正极极片221和负极极片进行了补锂，经过化成和循环等过程后，会出现测出的正极活性物质材料中锂元素含量增加的情况。
x1的取值例如但不限于为0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2等。
x2的取值例如但不限于为0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9等。
x3的取值例如但不限于为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7等。
x4的取值例如但不限于为0、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1等。
需要说明的是，在正极极片221、电池单体20、用电设备中，由于经过循环等过程，正极活性物质材料中氧元素有损失，因此会出现测出的正极活性物质材料中氧元素含量减少的情况。
x5的取值例如但不限于为0、0.1、0.2等。
nLi2MnO3•(1-n)Lix1Nix2Mnx3M1x4O2-x5的化学式，可以通过常规方法测试确定。作为示例，通过ICP（电感耦合等离子体发射光谱仪）测元素组成；通过XRD分解特征峰，确定Li2MnO3相和Lix1Nix2Mnx3M1x4O2-x5的比例。
这些实施例中，富锂锰基材料中含有特定分子式的组成，使得富锂锰基材料能够有较好的克容量发挥，在一些情况下，在低电压下（例如4.35V）克容量发挥能够达到≥150mAh/g。
在一些实施例中，含锂磷酸盐包括Li1+y1Fey2Mny3M2y4P1-y5O4-y6，其中，-0.8≤y1≤0.2，0≤y2≤1，0≤y3≤1，0≤y4≤0.1，0≤y5≤0.1，0≤y6≤0.4，M2包括Al、Cu、Mg、Zn、Ni、Ti、V、Zr、Co、Ga、Sn、Sb、Nb和Ge中的一种或多种。
y1的取值例如但不限于为-0.8、-0.7、-0.6、-0.5、-0.4、-0.3、-0.2、-0.1、0、0.1、0.2等。
y4和y5各自的取值例如但不限于为0、0.05、0.1等。
y2和y3各自的取值例如但不限于为0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1等。
y6的取值例如但不限于为0、0.1、0.2、0.3、0.4等。
需要说明的是，在本申请的实施例中，含锂磷酸盐的化学式是制备过程中所使用材料的化学式。在正极极片221、电池单体20、用电设备中，由于经过化成和循环等过程，本领域技术人员可以理解的，含锂磷酸盐的化学式中的元素可能会有所损失。例如，P元素和O元素会有消耗，因此会出现测出的正极活性材料中P元素的含量减少和/或氧元素含量减少的情况。
Li1+y1Fey2Mny3M2y4P1-y5O4-y6的化学式，可以通过常规方法测试确定。作为示例，通过ICP（电感耦合等离子体发射光谱仪）测元素组成。
作为示例，含锂磷酸盐包括掺杂或未掺杂的LiFePO4、LiMnPO4和LiMn1-zFezPO4中的一种或多种，其中，0＜z＜1。
这些实施例中，含锂磷酸盐中含有特定分子式的组成，含锂磷酸盐与富锂锰基材料能较好地配合，有利于为正极极片221提供较好的循环性能和能量密度。
参见图6，在一些实施例中，在正极活性物质层2213的指定方向的截面中，正极活性物质层2213的面积为S，中间部位2213a的面积为S1，指定方向的截面垂直于正极极片的厚度方向A（参考图5），S1=S×（45%~65%）。
作为示例，S1/S的取值例如但不限于为45%、50%、55%、60%和65%中的任意一者点值或者任意两者之间的范围值。
这些实施例中，中间部位2213a在正极活性物质层2213中具有合适的面积占比大小，能够较好地改善极片中部膨胀力过大的问题，从而能更好地降低析锂现象，使得循环性能更好地提高。
参见图7，在一些实施例中，在正极活性物质层2213的指定方向的截面中，正极活性物质层2213在第一方向B上的尺寸为L，中间部位2213a在第一方向B上的最大尺寸为L1，L1≤L×65%。
在正极活性物质层2213的指定方向的截面中，中间部位2213a在第一预设方向上的两侧边界线可以是直线形式、曲线形式和折线形式，直线形式下可以和正极活性物质层2213的边界线平行或不平行。因此，中间部位2213a沿第一方向B上各处所对应的L1可以相同或不同；在本申请的实施例中，中间部位2213a沿第一方向B上各处所对应的L1均满足L1≤L×65%。
需要说明的是，L1在取值时，需要满足S1=S×（45%~65%），因此，L1的最小值根据S1=S×（45%~65%）的要求进行确定。
这些实施例中，中间部位2213a在正极活性物质层2213中具有合适的尺寸占比，方便调控使得正极活性物质层2213中具有合适的面积占比大小。
参见图8，在一些实施例中，正极集流体2211在第一方向B上的一侧连接有正极极耳2212，中间部位2213a在第一方向B上两端的边缘部位2213b分别为第一边缘2213b1和第二边缘2213b2，第一边缘2213b1位于中间部位2213a靠近正极极耳2212的一端；在正极活性物质层2213的指定方向的截面中，第一边缘2213b1的面积为S2，第二边缘2213b2的面积为S3，S2＞S3＞0。
这些实施例中，由于极耳存在削薄的部位，极片中部在靠近极耳的一端更容易析锂，第一边缘2213b1的面积大于第二边缘2213b2的面积，也就是说靠近正极极耳2212的边缘部位2213b的面积更大，有利于与更好地降低析锂现象，使得循环性能更好地提高。
在一些实施例中，S2=S×（25%~35%），和/或S3=S×（10%~20%）。
作为示例，S2/S的取值例如但不限于为25%、30%和35%中的任意一者点值或者任意两者之间的范围值。
作为示例，S3/S的取值例如但不限于为10%、15%和20%中的任意一者点值或者任意两者之间的范围值。
这些实施例中，第一边缘2213b1和/或第二边缘2213b2在正极活性物质层2213中具有合适的尺寸占比，方便调控使得正极活性物质层2213中具有合适的面积占比大小。
参见图7，在一些实施例中，在正极活性物质层2213的指定方向的截面中，正极活性物质层2213在第一方向B上的尺寸为L，第一边缘2213b1在第一方向B上的最大尺寸为L2，第二边缘2213b2在第一方向B上的最大尺寸为L3；其中，L2≤L×35%，和/或L3≤L×20%。
在正极活性物质层2213的指定方向的截面中，第一边缘2213b1和第二边缘2213b2靠近中间部位2213a的一侧边界线可以是直线形式、曲线形式和折线形式，直线形式下可以和正极活性物质层2213的边缘平行或不平行。因此，第一边缘2213b1沿第一方向B上各处所对应的L2可以相同或不同，第二边缘2213b2沿第一方向B上各处所对应的L3可以相同或不同；在本申请的实施例中，第一边缘2213b1沿第一方向B上各处所对应的L2均满足L2≤L×35%，第二边缘2213b2沿第一方向B上各处所对应的L3均满足L3≤L×20%。
需要说明的是，L2在取值时，需要满足S2=S×（25%~35%），因此，L2的最小值根据S2=S×（25%~35%）的要求进行确定。L2在取值时，需要满足S3=S×（10%~20%），因此，L3的最小值根据S3=S×（10%~20%）的要求进行确定。
这些实施例中，第一边缘2213b1和/或第二边缘2213b2在正极活性物质层2213中具有合适的尺寸占比，方便调控使得第一边缘2213b1和/或第二边缘2213b2在正极活性物质层2213中具有合适的尺寸占比，从而方便调控使得正极活性物质层2213中具有合适的面积占比大小。
参见图4，在一些实施例中，正极极片221为卷绕结构，边缘部位2213b分布于中间部位2213a在第一方向B上的两端。
其中，边缘部位2213b分布于中间部位2213a在第一方向B上的两端，是指仅仅在中间部位2213a在第一方向B上的两端分布有边缘部位2213b。
作为示例，每个边缘部位2213b从正极活性物质层2213在第二方向C上的一端延伸至相对的另一端。
这些实施例中，在卷绕结构的正极极片221中，在第一方向B上的两端分布边缘部位2213b，能够较好降低析锂现象，使得循环性能有效提高。
参见图9，在一些实施例中，正极极片221为叠片结构，中间部位2213a在第二方向C上的两端也分布有边缘部位2213b，第二方向C分别垂直于第一方向B和正极极片的厚度方向A。
作为示例，位于中间部位2213a在第一方向B上的两端的边缘部位2213b，从正极活性物质层2213在第二方向C上的一端延伸至相对的另一端；位于中间部位2213a在第二方向C上的两端的边缘部位2213b，从正极活性物质层2213在第一方向B上的一端延伸至相对的另一端。在整个正极活性物质层2213中，边缘部位2213b沿正极活性物质层2213的边缘延伸一圈并围成与正极活性物质层2213的边缘形状对应的环。
这些实施例中，在叠片结构的第一方向B上和第二方向C上的两端均分布边缘部位2213b，能够较好降低析锂现象，使得循环性能有效提高。
第二方面，本申请实施例提供一种电池100，包括上述实施例的正极极片221。
第三方面，本申请实施例提供一种用电设备，包括上述实施例的电池100。
下面列举了一些具体实施例以更好地对本申请进行说明。
一、制备电池单体
（1）制备正极极片
正极极片的结构参照图4和图5。
将富锂锰基材料和含锂磷酸盐混合，形成混合正极活性物质材料。中间部位和边缘部位采用不同的混合正极活性物质材料，其中，富锂锰基材料的化学式为0.2Li2MnO3·0.8LiNi0.5Mn0.5O2，含锂磷酸盐的化学式为LiFePO4（简称LFP），富锂锰基材料、含锂磷酸盐二者的质量占比等其他条件参照表1和表2。
将混合正极活性物质材料、导电剂乙炔黑、粘结剂PVDF（聚偏氟乙烯）按重量比94:4:2进行混合，加入溶剂N-甲基吡咯烷酮，充分搅拌混合均匀，分别得到中间部位正极浆料、边缘部位正极浆料。将中间部位正极浆料、边缘部位正极浆料分别涂布在正极集流体铝箔的两个表面的中部和边缘，经过烘干、冷压，得到正极极片。
（2）制备负极极片
将人造石墨、导电剂乙炔黑、粘结剂SBR(丁苯橡胶)、增稠剂CMC-Na(羧甲基纤维素钠)按照重量比95:1.5:3.1:0.4进行混合，加入溶剂去离子水，充分搅拌混合均匀得到负极浆料。将负极浆料涂覆于负极集流体铜箔的两个表面上，经烘干，冷压到1.65g/cc，得到负极极片。
（3）制备电解液
在含水量<10 ppm的氩气气氛手套箱中，将EC（碳酸乙烯酯）、PC（聚碳酸酯）、DMC（碳酸二甲酯）按照重量比为EC:PC:DMC=3:3:3进行混合，然后加入LiPF6、VC（碳酸亚乙烯酯）、DTD（硫酸乙烯酯）以及PS（丙烷磺酸内酯），搅拌均匀后，获得电解液。其中，LiPF6在电解液中的浓度为1mol/L，VC、DTD、PS的质量百分数依次为3%、1%、1%。
（4）提供隔离膜
以聚乙烯多孔膜作为隔离膜。
（5）组装电池
将正极极片、隔离膜、负极极片按顺序叠好，使隔离膜处于正极极片和负极极片之间起到隔离的作用，并卷绕后置于外包装中，注入配好的电解液并封装、注液、化成、排气等工序，得锂离子电池。
本领域技术人员可以理解，在具体实施例和对比例的上述方法中，各步骤的撰写顺序并不意味着严格的执行顺序而对实施过程构成任何限定，各步骤的具体执行顺序应当以其功能和可能的内在逻辑确定。
二、测试方法
（1）测试容量
确定中间部位和边缘部位的边界，沿着该边界对正极极片进行切割，以将中间部位和边缘部位分割开来，分别在中间部位和边缘部位对应区域冲切出相同大小的小圆片，测量对应区域的质量、面积和厚度。然后将中间部位和边缘部位冲切出的小圆片分别组装成电池。在25℃恒温环境下，以1/3C放电至2.5V；静置5min，按照1/3C充电至4.35V，然后在4.35V下恒压充电至电流≤0.05C；静置5min，再以1/3C放电至2.5V，该放电过程中电量即为放电容量。
以对应区域的质量除以面积和厚度的乘积得到压实密度；以放电容量除以对应区域的面积得到面容量，中间部位的面容量记录为C1，边缘部位的面容量记录为C2；以放电容量除以对应区域的质量得到克容量。
（2）测试循环性能
在25℃恒温环境下，以1C的恒定电流充电至4.35V，后以4.35V恒压充电至电流降到0.05C，再以1C的恒定电流放电至2.5V，得首周放电比容量（C0）；如此反复充放电至第1000周，得到循环1000周后的放电比容量，记为Cn。
容量保持率=循环1000周后的放电比容量（Cn）/首周放电比容量（C0）
（3）测试析锂情况
在25℃恒温环境下，以1C的恒定电流充电至4.35V，后以4.35V恒压充电至电流降到0.05C，再以1C的恒定电流放电至2.5V，如此反复充放电至第1000周。将25℃循环1000周的电池充满电，充电结束后，拆解电池单体，观察负极界面的析锂状态。
其中，负极界面中与正极极片221的中间部位2213a对应的区域为中部区域，析锂状况的等级划分标准如下：
无析锂：界面金黄。
轻微析锂1：0＜析锂面积占中部区域面积≤1/32。
轻微析锂2：1/32＜析锂面积占中部区域面积≤1/16。
中度析锂1：1/16＜析锂面积占中部区域面积≤1/8。
中度析锂2：1/8＜析锂面积占中部区域面积≤1/4。
严重析锂：1/4＜析锂面积占中部区域面积。
三、实验条件及测试结果
各实验组中主要实验条件如表1和表2所示，表1为正极活性物质层的中间部位的实验条件，表2为正极活性物质层的边缘部位的实验条件，对于未记载的实验条件，具体参照上述记载，本文不再赘述；性能测试结果如表3所示。
Figure SMS_1
表1中，对应的极片厚度是指：中间部位的厚度和正极集流体的厚之和。
Figure SMS_2
/>
表2中，对应的极片厚度是指：边缘部位的厚度和正极集流体的厚之和。
Figure SMS_3
表3中，C1/C2为四舍五入保留一位小数的结果，h1/h2为四舍五入保留两位小数的结果。
结合上述表1~表3的简要分析如下：
实施例1~实施例9中，在中间部位的正极活性物质材料中增加富锂锰基材料的质量占比，使得在中间部位的面容量等于边缘部位的面容量（即如表3所示的C1/C2≈1）的同时，满足中间部位的厚度小于边缘部位的厚度（h1＜h2）。对比例1中，中间部位和边缘部位的正极活性物质材料中，富锂锰基材料的质量占比相同，中间部位和边缘部位的面容量相同、厚度相同。实施例1~实施例9和对比例1相比，析锂情况得到不同程度的改善，循环后容量保持率也得到不同程度的提高。
实施例1~实施例3中，中间部位和边缘部位的划分方式相同，中间部位的富锂锰基材料的质量占比略有不同，实施例1~实施例3中，中间部位的正极活性物质材料中富锂锰基材料的质量占比分布在60%~80%，随着富锂锰基材料质量占比的提高，中间部位的密度提高，h1/h2减小，以对比例1为对照，析锂情况得到更好的改善，且后容量保持率也得到更多的提升。
实施例1和实施例5~实施例8中，实施例1和实施例6~实施例7满足S1=S×（45%~65%），实施例5和实施例8不满足S1=S×（45%~65%），实施例1和实施例6~实施例7表现出对析锂情况的改善更好、循环后容量保持率提升更高。
实施例1和实施例9中，实施例1中满足S2＞S3＞0，实施例9中S3＞S2＞0，实施例1表现出对析锂情况的改善更好、循环后容量保持率提升更高。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (17)

1.一种正极极片，其特征在于，包括正极集流体、正极极耳及正极活性物质层，所述正极集流体在第一方向上的至少一端连接有所述正极极耳，所述第一方向垂直于所述正极极片的厚度方向，所述正极活性物质层设置于所述正极集流体的至少一侧；
所述正极活性物质层包括边缘部位和中间部位，所述中间部位在所述第一方向上的两端分布有所述边缘部位，所述中间部位和所述边缘部位的正极活性物质材料均包括富锂锰基材料和含锂磷酸盐；
所述中间部位的面容量和所述边缘部位的面容量相等；所述中间部位的厚度为h1，所述边缘部位的厚度为h2；其中，h1＜h2。
2.根据权利要求1所述的正极极片，其特征在于，满足以下条件（a1）~（a3）中的至少一项；（a1）h1:h2≤0.985；（a2）h1:h2≤0.96；（a3）0.9≤h1:h2≤0.96。
3.根据权利要求1或2所述的正极极片，其特征在于，在所述中间部位的所述正极活性物质材料中，所述富锂锰基材料的质量占比为w1；在所述边缘部位的所述正极活性物质材料中，所述富锂锰基材料的质量占比为w2；w1＞w2＞0。
4.根据权利要求3所述的正极极片，其特征在于，50%≤w1≤80%，和/或30%≤w2≤50%。
5.根据权利要求1或2所述的正极极片，其特征在于，所述中间部位的极片压实密度为D1，所述边缘部位的极片压实密度为D2，D1≥D2。
6.根据权利要求5所述的正极极片，其特征在于，满足以下条件（b1）~（b3）中的至少一项；（b1）2.65g/cm3≤D2≤D1≤2.9g/cm3；（b2）2.65g/cm3≤D2≤2.75g/cm3；（b3）2.75g/cm3≤D1≤2.9g/cm3。
7.根据权利要求1或2所述的正极极片，其特征在于，所述富锂锰基材料包括nLi2MnO3•(1-n)Lix1Nix2Mnx3M1x4O2-x5，其中，0.1≤n≤0.3，0.2≤x1≤1.2，0.3≤x2＜1，0＜x3≤0.7，0≤x4≤0.1，0≤x5≤0.2，M1包括Na、Mg、Al、Ca、Ba、V、Zn、Ti、Fe、Co、Cr、Nb、W、Mo、Zr、Ta和Hf中的一种或多种。
8.根据权利要求1或2所述的正极极片，其特征在于，所述含锂磷酸盐包括Li1+ y1Fey2Mny3M2y4P1-y5O4-y6，其中，-0.8≤y1≤0.2，0≤y2≤1，0≤y3≤1，0≤y4≤0.1，0≤y5≤0.1，0≤y6≤0.4，M2包括Al、Cu、Mg、Zn、Ni、Ti、V、Zr、Co、Ga、Sn、Sb、Nb和Ge中的一种或多种。
9.根据权利要求1或2所述的正极极片，其特征在于，在所述正极活性物质层的指定方向的截面中，所述正极活性物质层的面积为S，所述中间部位的面积为S1，所述指定方向的截面垂直于所述正极极片的厚度方向，S1=S×（45%~65%）。
10.根据权利要求9所述的正极极片，其特征在于，在所述正极活性物质层的所述指定方向的截面中，所述正极活性物质层在所述第一方向上的尺寸为L，所述中间部位在所述第一方向上的最大尺寸为L1，L1≤L×65%。
11.根据权利要求9所述的正极极片，其特征在于，所述正极集流体在第一方向上的一侧连接有所述正极极耳，所述中间部位在所述第一方向上两端的所述边缘部位分别为第一边缘和第二边缘，所述第一边缘位于所述中间部位靠近所述正极极耳的一端；
在所述正极活性物质层的所述指定方向的截面中，所述第一边缘的面积为S2，所述第二边缘的面积为S3，S2＞S3＞0。
12.根据权利要求11所述的正极极片，其特征在于，S2=S×（25%~35%），和/或S3=S×（10%~20%）。
13.根据权利要求12所述的正极极片，其特征在于，在所述正极活性物质层的所述指定方向的截面中，所述正极活性物质层在所述第一方向上的尺寸为L，所述第一边缘在所述第一方向上的最大尺寸为L2，所述第二边缘在所述第一方向上的最大尺寸为L3；
其中，L2≤L×35%，和/或L3≤L×20%。
14.根据权利要求1或2所述的正极极片，其特征在于，所述正极极片为卷绕结构，所述边缘部位分布于所述中间部位在所述第一方向上的两端。
15.根据权利要求1或2所述的正极极片，其特征在于，所述正极极片为叠片结构，所述中间部位在第二方向上的两端也分布有所述边缘部位，所述第二方向分别垂直于所述第一方向和所述正极极片的厚度方向。
16.一种电池，其特征在于，包括如权利要求1~15中任一项所述的正极极片。
17.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求16所述的电池。
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