CN116960364A - 正极集流体、正极极片、电池单体、电池和用电装置 - Google Patents

正极集流体、正极极片、电池单体、电池和用电装置 Download PDF

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Abstract

本申请实施例提供了一种正极集流体、正极极片、电池单体、电池和用电装置，属于电池技术领域。正极集流体包括本体和设置于本体至少一侧的保护层，保护层包括疏水粘结剂。本申请的技术方案可以减小正极极片中的含水量和降低正极活性物质与正极集流体的结合处形成氧化物的概率，进而降低电池内阻、提高电池的效率和循环性能。

Description

正极集流体、正极极片、电池单体、电池和用电装置
技术领域
本申请涉及电池技术领域，并且更为具体地，涉及一种正极集流体、正极极片、电池单体、电池和用电装置。
背景技术
近年来，锂离子电池的应用领域越来越广泛，例如风力、水力、火力发电和太阳能电站等储能电源领域，以及电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备、航天航空等多个领域。在锂离子电池取得极大发展的同时，对其各方面性能也提出了更高的要求。
因此，如何提高锂离子电池的性能，是一个亟需解决的问题。
发明内容
本申请是鉴于上述课题而进行的，其目的在于提供一种正极集流体、正极极片、电池单体、电池和用电装置，提高了电池的效率和循环性能。
本申请的第一方面提供了一种用于电池单体的正极集流体，该正极集流体包括本体和设置于所述本体至少一侧的保护层；所述保护层包括疏水粘结剂。
本申请实施例中，正极集流体包括本体和保护层，保护层设置于本体的至少一侧；其中，保护层包括疏水粘结剂。通过在本体上设置包括疏水粘结剂的保护层，疏水粘结剂具有较强的疏水作用，可以降低本体与活性材料的结合处因吸水所产生氧化物的概率、降低正极极片中的含水量，以改善正极极片中残留的水分与电解液反应破坏固体电解质界面膜的现象，进而降低电池的内阻、提高电池的效率和循环性能。
在一种可能的实施方式中，所述保护层还包括导电剂。
本申请实施例中，通过在保护层中添加导电剂，可以增加正极极片的导电性。
在一种可能的实施方式中，所述疏水粘结剂与所述导电剂的质量比为1：（5-8）。
本申请实施例中，通过使保护层中的疏水粘结剂与导电剂的质量比为1：（5-8），可以减少因疏水粘结剂的加入而对电池的导电性产生影响。
在一种可能的实施方式中，所述保护层的厚度为1μm-5μm。
本申请实施例中，通过使保护层的厚度为1μm-5μm，处于该厚度范围的保护层既可以发挥其疏水和导电的作用，又可以不占据活性物质重量，以影响电池容量和能量密度。
在一种可能的实施方式中，所述保护层的厚度为1μm-3μm。
本申请实施例中，通过使保护层的厚度为1μm-3μm，可以进一步保证电池的能量密度。
在一种可能的实施方式中，所述疏水粘结剂包括聚偏氟乙烯或聚酰亚胺中的至少一种。
本申请实施例中，通过采用聚偏氟乙烯或聚酰亚胺中的至少一种作为疏水添加剂被添加在保护层中，既可以使保护层起到有效作用，并且聚偏氟乙烯或聚酰亚胺获取便利，可以在工业中广泛应用。
在一种可能的实施方式中，所述聚偏氟乙烯的分子量为600000-1300000。
本申请实施例中，聚偏氟乙烯分子量的提高有助于提高粘结力和内聚力。通过使聚偏氟乙烯的分子量为600000-1300000，可以增加保护层与活性材料之间的粘结力。
在一种可能的实施方式中，所述导电剂包括碳材料。
本申请实施例中，通过在保护层中使用碳材料，碳材料能形成较好的连接网络，碳材料与聚偏氟乙烯的连接效果较好，这样既可以提高极片导电性，也有利于保护层中具有稳定的结构。
在一种可能的实施方式中，所述碳材料包括碳纤维或碳纳米管。
本申请实施例中，碳纤维或碳纳米管具有较高的强度、抗拉强度和抗折强度，通过在保护层中使用碳纤维或碳纳米管，可以进一步提高保护层的稳定性。
在一种可能的实施方式中，所述碳纤维的直径为100nm-200nm，所述碳纳米管的管径为10nm-100nm。
本申请实施方式中，通过使碳纤维的直径为100nm-200nm，碳纳米管的管径为10nm-100nm，可以进一步提高正极极片的导电性能。
本申请的第二方面提供了一种正极极片，包括正极膜层和本申请第一方面中任一项实施方式所述的正极集流体；所述正极膜层设置于所述正极集流体的至少一侧，且所述保护层位于所述本体和所述正极膜层之间。
本申请实施例中，正极极片包括正极集流体和正极膜层，正极集流体包括本体和保护层，其中，正极膜层设置于所述正极集流体的至少一侧时，保护层位于本体和正极膜层之间，保护层包括疏水添加剂。这样可以降低本体与活性材料的结合处因吸水而产生的氧化物的概率，从而降低极片含水量和电阻，进而提升电池的效率和循环性能。
在一种可能的实施方式中，所述正极膜层包括第一涂层和第二涂层，所述第一涂层包括第一活性材料，所述第一活性材料包括LiNix1Coy1Mnz1O2，其中，0.7≤x1＜1，0≤y1＜0.3，0≤z1＜0.3，x1+y1+z1=1；所述第二涂层包括第二活性材料，所述第二活性材料包括LiNix2Coy2Mnz2O2、LiFePO4、LiMnx3Fe1-x3PO4、LiCoO2中的至少一种，其中0.3≤x2＜0.6，0≤y2＜0.7，0≤z2＜0.7，x2+y2+z2=1，0＜x3≤1。
本申请实施例中，通过使用混合的高镍材料和低镍材料作为正极活性材料，可以降低电池的生产成本。
在一种可能的实施方式中，所述第一涂层位于所述正极集流体与所述第二涂层之间。
本申请实施例中，第一涂层包括高镍材料，第二涂层包括低镍材料。相较于低镍材料而言，高镍材料更容易吸水，进而生成影响电池性能的氧化物。因此，通过将含有高镍材料的第一涂层设置在第二涂层与正极集流体之间，即含有低镍材料的第二涂层位于正极极片的最上层，可以使正极极片具有更稳定的结构。
本申请的第三方面提供了一种电池单体，包括本申请第二方面中任一项所述的正极极片。
本申请的第四方面提供了一种电池，包括本申请第三方面中所述的电池单体。
本申请的第五方面提供了一种用电装置，包括本申请第四方面中所述的电池。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，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，还可以根据附图获得其他的附图。
图1为本申请一实施方式的正极集流体的结构示意图；
图2为本申请一实施方式的正极极片的结构示意图；
图3为本申请一实施方式的正极极片的另一结构示意图；
图4为本申请一实施方式的电池单体的示意图；
图5为本申请一实施方式的电池单体的结构示意图；
图6为本申请一实施方式的电池的示意图；
图7为本申请一实施方式的电池的结构示意图；
图8为本申请一实施方式的用电装置的示意图。
具体实施方式
以下，适当地参照附图详细说明了本申请的正极集流体、正极极片、电池单体、电池和用电装置的实施方式，但是会有省略不必要的详细说明的情况。例如，有省略对公众所周知的事项的详细说明、实际相同结构的重复说明的情况。此外，附图及以下说明是为了本领域技术人员充分理解本申请而提供的，并不旨在限定权利要求书所记载的主题。
本申请所公开的“范围”以下限和上限的形式来限定，给定范围是通过选定一个下限和一个上限进行限定的，选定的下限和上限限定了特定范围的边界。这种方式进行限定的范围可以是包括端值或不包括端值的，并且可以进行任意地组合，即任何下限可以与任何上限组合形成一个范围。例如，如果针对特定参数列出了60-120和80-110的范围，理解为60-110和80-120的范围也是预料到的。此外，如果列出的最小范围值1和2，和如果列出了最大范围值3，4和5，则下面的范围可全部预料到：1-3、1-4、1-5、2-3、2-4和2-5。在本申请中，除非有其他说明，数值范围“a-b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示，其中a和b都是实数。例如数值范围“0-5”表示本文中已经全部列出了“0-5”之间的全部实数，“0-5”只是这些数值组合的缩略表示。另外，当表述某个参数为≥2的整数，则相当于公开了该参数为例如整数2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12等。
如果没有特别的说明，本申请的所有实施例以及可选实施例可以相互组合形成新的技术方案。
如果没有特别的说明，本申请的所有技术特征以及可选技术特征可以相互组合形成新的技术方案。
如果没有特别的说明，本申请的所有步骤可以顺序进行，也可以随机进行，可选是顺序进行的。例如，所述方法包括步骤(a)和(b)，表示所述方法可包括顺序进行的步骤(a)和(b)，也可以包括顺序进行的步骤(b)和(a)。例如，所述方法还可包括步骤(c)，表示步骤(c)可以任意顺序加入到所述方法，例如，所述方法可以包括步骤(a)、(b)和(c)，也可包括步骤(a)、(c)和(b)，也可以包括步骤(c)、(a)和(b)等。
本申请中使用的术语“以上”、“以下”、“大于”或“小于”包含本数，例如“至少一种”是指一种或多种，“A和B中的至少一种”是指“A”、“B”或“A和B”。
随着化石能源的日益枯竭及环境污染的压力的增大，3C、汽车等行业迫切需要一种新能源为其提供驱动，锂离子电池由于具有能量密度高、无记忆效应、工作电压高等特点脱颖而出，成为新能源产品的首选方案。
锂离子电池主要由电解液、正极极片、负极极片、隔膜和外壳组成。高镍三元正极活性材料的理论比容量含量高，安全性能高，相较于锂电极的电势约为4.3V，有希望成为新一代的锂离子电池正极活性材料。然而，锂离子电池高镍三元正极活性材料对环境中的湿度非常敏感，因为材料颗粒表面或内部活性区域易与空气中的水分发生反应，生成Li2CO3等包覆在高镍材料颗粒的表面，直接导致极片内阻增加、电池直流阻抗增加、电池容量损失严重以及电池产气加重。另外，若使用铝箔为正极活性集流体时，铝箔和高镍颗粒的结合处易与水、LiOH反应生成铝的氧化物，进而影响极片的电阻。因此，如何降低环境湿度对高镍三元正极活性材料的不利影响，以进一步改善电池的性能，是现如今需解决的技术问题。
鉴于此，本申请提供了一种正极集流体，该正极集流体包括本体和设置于本体至少一侧的保护层，保护层包括疏水粘结剂。通过在本体上设置包括疏水粘结剂的保护层，可以降低本体与活性材料的结合处因吸水所产生氧化物的概率，进而降低电池的直流阻抗、提升电池的循环性能和效率。
以下参照附图对本申请的正极集流体、正极极片、电池单体、电池和用电装置进行说明。
另外，本申请的技术方案适用于锂离子电池等各类电池，本申请对此并不做限定；以下为了描述方便，锂离子电池为例进行说明。
[正极集流体]
本申请的第一方面提供了一种用于电池单体的正极集流体，图1为本申请一实施方式的正极集流体的结构示意图。如图1所示，该正极集流体1211包括本体1212和设置于本体1212至少一侧的保护层1213，保护层1213包括疏水粘结剂。
通过在本体1212上设置包括疏水粘结剂的保护层，可以降低电池内阻和提升电池循环性能和效率。
疏水粘结剂即为具有疏水特性的粘结剂，具有疏水功能的粘结剂既可以在电池的生产和使用过程中维持极片的机械结构、电池电化学性能的稳定性，还可以降低极片中的含水量。
具体地，所述疏水粘结剂可以包括聚偏氟乙烯（PVDF）、聚酰亚胺（PI）等。
作为示例，本体1212具有在其自身厚度方向相对的两个表面，保护层1213设置在本体1212相对的两个表面的其中任意一者或者两者上。
上述方案中，正极集流体1211包括本体1212和保护层1213，保护层1213设置于本体1212的至少一侧；其中，保护层1213包括疏水粘结剂。通过在本体1212上设置包括疏水粘结剂的保护层，疏水粘结剂具有较强的疏水作用，可以降低正极极片121中的含水量和本体1212与活性材料的结合处因吸水所产生氧化物的概率，改善正极极片121中残留的水分与电解液反应破坏固体电解质界面膜的现象，进而能提高电池的效率和循环性能。
在一些实施方式中，保护层1213还包括导电剂。
上述方案中，通过在保护层1213中添加导电剂，可以进一步增加正极极片121的导电性。
在一些实施方式中，疏水粘结剂与导电剂的质量比为1：（5-8）。
上述方案中，通过使保护层1213中的疏水粘结剂与导电剂的质量比为1：（5-8），可以使保护层1213更好的发挥其作用。
具体地，疏水粘结剂与导电剂的质量比可以为1:5、1:6、1:7、1:8或上述范围中任意数值。
在一些实施方式中，保护层1213的厚度d1为1μm-5μm。
上述方案中，通过使保护层1213的厚度d1为1μm-5μm，处于该厚度范围的保护层1213既可以发挥其疏水、导电和粘结的作用，又可以不占据活性物质比例，进而影响电池容量和能量密度。
具体地，保护层1213的厚度d1可以为1μm、2μm、3μm、4.5μm、5μm或上述范围中的任意数值。
在一些实施方式中，保护层1213的厚度d1为1μm-3μm。
上述方案中，通过使保护层1213的厚度d1为1μm-3μm，可以进一步确保电池的能量密度。
在一些实施方式中，疏水粘结剂包括聚偏氟乙烯或聚酰亚胺中的至少一种。
上述方案中，通过采用聚偏氟乙烯或聚酰亚胺中的至少一种为疏水添加剂添加在保护层1213中，既可以使保护层1213起到有效作用，聚偏氟乙烯或聚酰亚胺获取便利，又可以在工业中广泛应用。
在一些实施方式中，聚偏氟乙烯的分子量为600000-1300000。
聚偏氟乙烯是结晶性聚合物，结晶度在30%-50%左右，高结晶度的聚合物往往较硬较脆，但是一般而言，聚偏氟乙烯的粘接强度随分子量的升高而增大。
另外需要说明的是，此处聚偏氟乙烯的分子量是指重均分子量。
上述方案中，聚偏氟乙烯分子量的提高有助于提高粘结力和内聚力。通过使聚偏氟乙烯的分子量为600000-1300000，可以增加保护层1213与活性材料之间的粘结力。
具体地，聚偏氟乙烯的分子量可以为600000、700000、900000、1000000、1300000或上述范围中的任意数值。
在一些实施方式中，导电剂包括碳材料。
此处需要说明的是，碳材料可以是零维、一维、二维等材料，本申请对导电剂的具体种类不做限定。
上述方案中，通过在保护层1213中使用碳材料，碳材料能形成较好的连接网络，碳材料与聚偏氟乙烯的连接效果较好，有利于保护层1213中形成稳定的结构。
在一些实施方式中，碳材料包括碳纤维或碳纳米管。
上述方案中，碳纤维或碳纳米管具有较高的强度、抗拉强度和抗折强度，通过在保护层1213中使用碳纤维或碳纳米管，可以进一步提高保护层1213的稳定性。
在一些实施方式中，碳纤维的直径为100nm-200nm，碳纳米管的管径为10nm-100nm。
碳纳米管的管径是指，管壁比较薄时，管外径与管内径相差无几，所以取管的外径与管的内径之平均值当作管径称呼，与本申请中碳纤维的直径具有相同的意义。
上述方案中，通过使碳纤维的直径为100nm-200nm，碳纳米管的管径为10nm-100nm，可以进一步提高正极极片121的导电性能。
具体地，碳纤维的直径可以为100nm、150nm、180nm、200nm或上述范围中任意数值；碳纳米管的管径可以为10nm、30nm、50nm、80nm、100nm或上述范围中任意数值。
在一些实施方式中，碳纤维或碳纳米管的比表面积为10m2/g-300m2/g。
上述方案中，通过使碳纤维或碳纳米管的比表面积为10m2/g-300m2/g，可以使碳材料具备较好的电子电导性，从而改善电池的直流阻抗。
具体地，碳纤维或碳纳米管的比表面积可以为10m2/g、50m2/g、100m2/g或上述范围中任意数值。
在一些实施方式中，碳纤维的比表面积为5m2/g-50m2/g，碳纳米管的比表面积为120m2/g-250m2/g。
上述方案中，通过使所述碳纤维的比表面积为5m2/g-50m2/g，碳纳米管的比表面积为120m2/g-250m2/g，可以进一步提高正极极片121的电子电导性。
在一些实施方式中，正极集流体1211的厚度d2为10μm-20μm。
上述方案中，通过使正极集流体1211的厚度d2为10μm-20μm，可以提高电池的比容量。
具体地，正极集流体1211的厚度d2可以为10μm、12μm、15μm、20μm或上述范围中任意数值。
本申请的第二方面提供了一种正极极片，图2为本申请一实施方式的正极极片的结构示意图。如图2所示，正极极片121包括正极膜层1214和上述任意实施方式中的正极集流体1211；正极膜层1214设置于正极集流体1211和正极集流体1211的至少一侧，且保护层1213位于本体1212和正极膜层1214之间。
通常情况下，电池单体包括正极极片121、隔离膜、负极极片和电解液。在电池充放电过程中，活性离子在正极和负极之间往返嵌入和脱出。电解质在正极和负极之间起到传到离子的作用，隔离膜设置在正极和负极之间，主要起到防止正负极短路的作用，同时使离子通过。
此处需要说明的是，本申请实施例所提到的“正极极片”和“负极极片”是指包括活性材料、集流体或者其他添加剂的正极极片和负极极片的整体。
正极极片121包括正极集流体1211以及设置在正极集流体1211至少一个表面的正极膜层1214。
作为示例，正极集流体1211具有在其自身厚度方向相对的两个表面，正极膜层1214设置在正极集流体1211相对的两个表面的其中任意一者或两者上。
上述方案中，正极极片121包括正极集流体1211和正极膜层1214，正极集流体1211包括本体1212和保护层1213，其中，正极膜层1214设置于所述正极集流体1211的至少一侧时，保护层1213位于本体1212和正极膜层1214之间，保护层1213包括疏水粘结剂。这样可以降低本体1212与活性材料的结合处因吸水而产生的氧化物的概率，从而降低极片含水量和电阻，进而提升电池的效率和循环性能。
图3为本申请另一实施方式的正极极片的结构示意图。如图3所示，在一些实施方式中，正极膜层1214包括第一涂层1215和第二涂层1216，第一涂层1215包括第一活性材料，第一活性材料包括LiNix1Coy1Mnz1O2，其中，0.7≤x1＜1，0≤y1＜0.3，0≤z1＜0.3，x1+y1+z1=1；第二涂层1216包括第二活性材料，第二活性材料包括LiNix2Coy2Mnz2O2、LiFePO4、LiMnx3Fe1-x3PO4、LiCoO2中的至少一种，其中0.3≤x2＜0.6，0≤y2＜0.7，0≤z2＜0.7，x2+y2+z2=1，0＜x3≤1。
具体地，第一活性材料又可以具体分为七系镍钴锰酸锂、八系镍钴锰酸锂、九系镍钴锰酸锂；第二活性材料又可以具体分为三系镍钴锰酸锂、四系镍钴锰酸锂、五系镍钴锰酸锂、六系镍钴锰酸锂；其中，三系镍钴锰酸锂为LiNixCoyMnzO2，0.3≤x＜0.4，0≤y＜0.7，0≤z＜0.7，x+y+z=1；四系镍钴锰酸锂为LiNixCoyMnzO2，0.4≤x＜0.5，0≤y＜0.6，0≤z＜0.6，x+y+z=1；五系镍钴锰酸锂为LiNixCoyMnzO2，0.5≤x＜0.6，0≤y＜0.5，0≤z＜0.5，x+y+z=1；六系镍钴锰酸锂为LiNixCoyMnzO2，0.6≤x＜0.7，0≤y＜0.4，0≤z＜0.4，x+y+z=1；七系镍钴锰酸锂为LiNixCoyMnzO2，0.7≤x＜0.8，0≤y＜0.3，0≤z＜0.3，x+y+z=1；八系镍钴锰酸锂为LiNixCoyMnzO2，0.8≤x＜0.9，0≤y＜0.2，0≤z＜0.2，x+y+z=1；九系镍钴锰酸锂为LiNixCoyMnzO2，0.9≤x＜1，0≤y＜0.1，0≤z＜0.1，x+y+z=1。
需要说明的是，在正极极片、电池或者用电装置中，由于电池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材料中锂元素含量小于上述范围的情况。同时若正极极片进行了补锂，电池经过化成和循环等过程后，会出现测出的正极活性材料中锂元素含量大于上述范围的情况。
同样，本申请中关于正极活性材料的列举中，O的摩尔含量仅为理论状态值，晶格释氧会导致氧的摩尔含量发生变化，实际O的摩尔含量会出现浮动。
上述方案中，通过使用混合的高镍材料和低镍材料作为正极活性材料，可以降低电池的生产成本。
此处需说明的，当镍钴锰酸锂为七系、八系或九系镍钴锰酸锂时，均可以称为高镍体系材料；其中，高镍材料和低镍材料，是指镍含量的多少。
请继续参考图3，如图3所示，第一涂层1215位于正极集流体1211与第二涂层1216之间。
上述方案中，第一涂层1215包括高镍材料，第二涂层1216包括低镍材料。相较于低镍材料而言，高镍材料更容易吸水，进而生成影响电池性能的氧化物。因此，通过将含有高镍材料的第一涂层1215设置在第二涂层1216与正极集流体1211之间，即含有低镍材料的第二涂层1216位于正极极片121的最上层，可以使正极极片121具有更稳定的结构。
在一些实施方式中，第一活性材料的体积平均粒径Dv50为4μm-11μm。
在一些实施方式中，第一活性材料的比表面积为0.3m2/g-1m2/g。
上述方案中，通过使第一活性材料的体积平均粒径Dv50和比表面积分别为4μm-11μm和0.3m2/g-1m2/g，可以进一步提高电池的容量。
具体地，第一活性材料的体积平均粒径Dv50可以为4μm、6μm、8μm、10μm或上述范围中任意数值。
具体地，第一活性材料的比表面积可以为0.3m2/g、0.5m2/g、0.8m2/g、1m2/g或上述范围中任意数值。
在一些实施方式中，第二活性材料的体积平均粒径Dv50为0.5μm-6μm。
在一些实施方式中，第二活性材料的比表面积为0.3m2/g-14m2/g。
上述方案中，通过使第二活性材料的体积平均粒径Dv50和比表面积分别为0.5μm-6μm和0.3m2/g-14m2/g，可以进一步提高电池的容量。
具体地，第二活性材料的体积平均粒径Dv50可以为0.5μm、1μm、2μm、5μm或上述范围中任意数值。
具体地，第一活性材料的比表面积可以为0.3m2/g、1.5m2/g、3.8m2/g、10m2/g或上述范围中任意数值。
在一些实施方式中，正极膜层1214的涂布重量为0.15mg/mm2-0.33mg/mm2。
在一些实施方式中，第一涂层1215的涂布重量为0.08mg/mm2-0.26mg/mm2。
上述方案中，通过使正极膜层和第一涂层的涂布重量分别为0.15mg/mm2-0.33mg/mm2和0.08mg/mm2-0.26mg/mm2，可以提高电池的能量密度。
具体地，正极膜层1214的涂布重量可以为0.15mg/mm2、0.22mg/mm2、0.25mg/mm2或上述范围中任意数值。
具体地，第一涂层1215的涂布重量可以为0.08mg/mm2、0.10mg/mm2、0.15mg/mm2或上述范围中任意数值。
在一些实施方式中，第一涂层1215与第二涂层1216的涂布厚度的比为1:3-3:1。
上述方案中，通过使第一涂层1215与第二涂层1216的涂布厚度的比为1:3-3:1，可以进一步提高电池的结构稳定性。
具体地，第一涂层1215和第二涂层1216的涂布厚度的比可以为1:3、1:2、1:1、2:1、3:1或上述范围中任意数值。
在一些实施方式中，正极活性材料还可以包括本领域公知的用于电池的正极活性材料。作为示例，正极活性材料可包括以下材料中的至少一种：橄榄石结构的含锂磷酸盐、锂过渡金属氧化物及其各自的改性化合物。但本申请并不限定于这些材料，还可以使用其他可被用作电池正极活性材料的传统材料。这些正极活性材料可以仅单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。其中，锂过渡金属氧化物的示例可包括但不限于锂钴氧化物（如LiCoO2）、锂镍氧化物（如LiNiO2）、锂锰氧化物（如LiMnO2、LiMn2O4）、锂镍钴氧化物、锂锰钴氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴锰氧化物（如LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2（也可以简称为NCM333）、LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2（也可以简称为NCM523）、LiNi0.5Co0.25Mn0.25O2（也可以简称为NCM211）、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2（也可以简称为NCM622）及其改性化合物等中的至少一种。橄榄石结构的含锂磷酸盐的示例可包括但不限于磷酸铁锂与碳的复合材料、磷酸锰锂（如LiMnPO4）、磷酸锰锂与碳的复合材料、磷酸锰铁锂、磷酸锰铁锂与碳的复合材料中的至少一种。
在一些实施方式中，本体1212可采用金属箔片或复合集流体。例如，作为金属箔片，可采用铝箔。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个表面上的金属层。复合集流体可通过将金属材料（铝、铝合金等）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。
在一些实施方式中，第一涂层1215和第二涂层1216还可选地包括粘结剂。作为示例，所述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，第一涂层1215和第二涂层1216还可选地包括第二导电剂。作为示例，所述第二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。
在一些实施方式中，可以通过以下方式制备正极极片121：将上述用于制备正极极片的组分，例如第一活性材料、第二导电剂、粘结剂和任意其他的组分分散于溶剂（例如N-甲基吡咯烷酮）中，形成第一正极浆料，将第一正极浆料涂覆于正极集流体1211上形成第一涂层1215，再将第二活性材料、第二导电剂、粘结剂和任意其他的组分分散于溶剂（例如N-甲基吡咯烷酮）中，形成第二正极浆料，将第二正极浆料涂覆于第一涂层1215上，经烘干、冷压等工序后，即可得到正极极片121。
[负极极片]
负极极片包括负极集流体以及设置在负极集流体至少一个表面上的负极膜层，所述负极膜层包括上述任一项实施例中的复合负极活性材料层。
作为示例，负极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面，负极膜层设置在负极集流体相对的两个表面中的任意一者或两者上。
在一些实施方式中，负极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如，作为金属箔片，可以采用铜箔。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个表面上的金属层。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。
在一些实施方式中，负极膜层还可选地包括粘结剂。所述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，负极活性材料可采用本领域公知的用于电池的负极活性材料。作为示例，负极活性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。所述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。所述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电池负极活性材料的传统材料。这些负极活性材料可以仅单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。
在一些实施方式中，负极膜层还可选地包括第二导电剂。第二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，负极膜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。
在一些实施方式中，可以通过以下方式制备负极极片：将上述用于制备负极极片的组分，例如负极活性材料、第二导电剂、粘结剂和任意其他组分分散于溶剂（例如去离子水）中，形成负极浆料；将负极浆料涂覆在负极集流体上，经烘干、冷压等工序后，即可得到负极极片。
[电解质]
电解质在正极极片121和负极极片之间起到传导离子的作用。本申请对电解质的种类没有具体的限制，可根据需求进行选择。例如，电解质可以是液态的、凝胶态的或全固态的。
在一些实施方式中，所述电解质采用电解液。所述电解液包括电解质盐和溶剂。
在一些实施方式中，电解质盐可选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、三氟甲磺酸锂、二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二草酸硼酸锂、二氟二草酸磷酸锂及四氟草酸磷酸锂中的至少一种。
在一些实施方式中，溶剂可选自碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、碳酸亚丁酯、氟代碳酸亚乙酯、甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、1,4-丁内酯、环丁砜、二甲砜、甲乙砜及二乙砜中的至少一种。
在一些实施方式中，所述电解液还可选地包括电解液添加剂。例如电解液添加剂可以包括负极成膜添加剂、正极成膜添加剂，还可以包括能够改善电池某些性能的添加剂，例如改善电池过充性能的添加剂、改善电池高温或低温性能的添加剂等。
[隔离膜]
在一些实施方式中，电池单体中还包括隔离膜。本申请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。
在一些实施方式中，正极极片121、负极极片和隔离膜可通过卷绕工艺或叠片工艺制成电极组件。
在一些实施方式中，电池单体可包括外包装。该外包装可用于封装上述电极组件及电解质。
在一些实施方式中，电池单体的外包装可以是硬壳，例如硬塑料壳、铝壳、钢壳等。电池单体的外包装也可以是软包，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。
本申请对电池单体的形状没有特别的限制，其可以是圆柱形、方形或其他任意的形状。例如，图4为本申请一实施方式的电池单体的示意图。
图5为本申请一实施方式的电池单体的结构示意图。如图5所示，电池单体100的外包装包括壳体11和盖板13。其中，壳体11可包括底板和连接于底板上的侧板，底板和侧板围合形成容纳腔。壳体11具有与容纳腔连通的开口，盖板13能够盖设于所述开口，以封闭所述容纳腔。正极极片121、负极极片可经卷绕工艺或叠片工艺形成电极组件12。电极组件12封装于所述容纳腔内。电解液浸润于电极组件12中。电池单体100所含电极组件12的数量可以为一个或多个，本领域技术人员可根据具体实际需求进行选择。
在一些实施方式中，电池单体100还可以组装成电池模块，电池模块所含电池单体100的数量可以为一个或多个，具体数量本领域技术人员可根据电池模块的应用和容量进行选择。
图6为本申请一实施方式的电池的示意图，图7为本申请一实施方式的电池的结构示意图。参照图6和图7，在电池400中可以包括电池箱和设置于电池箱中的多个电池单体100。电池箱包括上箱体401和下箱体402，上箱体401能够盖设于下箱体402，并形成用于容纳电池单体100的封闭空间。多个电池单体100可以按照任意的方式排布于电池箱中。
另外，本申请还提供一种用电装置，所述用电装置包括本申请提供的正极极片121、电池单体100或电池400中的至少一种。所述正极极片121、电池单体100或电池400可以用作所述用电装置的电源，也可以用作所述用电装置的能量存储单元。所述用电装置可以包括移动设备（例如手机、笔记本电脑等）、电动车辆（例如纯电动车、混合动力电动车、插电式混合动力电动车、电动自行车、电动踏板车、电动高尔夫球车、电动卡车等）、电气列车、船舶及卫星、储能系统等，但不限于此。
例如，图8为本申请一实施方式的用电装置的结构示意图。如图8所示，该用电装置为车辆1，车辆1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1的内部可以设置马达500，控制器600以及电池400，控制器600用来控制电池400为马达500的供电。例如，在车辆1的底部或车头或车尾可以设置电池400。电池400可以用于车辆1的供电，例如，电池400可以作为车辆1的操作电源，用于车辆1的电路系统，例如，用于车辆1的启动、导航和运行时的工作用电需求。在本申请的另一实施例中，电池400不仅仅可以作为车辆1的操作电源，还可以作为车辆1的驱动电源，替代或部分地替代燃油或天然气为车辆1提供驱动动力。
作为所述用电装置，可以根据其使用需求来选择正极极片121、电池单体100或电池400。
该用电装置为纯电动车、混合动力电动车、或插电式混合动力电动车等。为了满足该用电装置对电池的高功率和高能量密度的需求，可以采用电池单体100或电池400。
作为另一个示例的装置可以是手机、平板电脑、笔记本电脑等。该装置通常要求轻薄化，可以采用电池单体100作为电源。
[实施例]
以下，说明本申请的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
[实施例1]
1）. 锂离子电池的制备
1.11）.保护层的制备：将疏水粘结剂聚偏氟乙烯（PVDF）和导电剂碳纳米管以1：5的质量比例混合在二甲基亚砜中有机溶剂中，并在70℃-80℃的条件下超声分散均匀，形成保护层溶液，其中，PVDF和碳纤维可直接从市面上购买，PVDF的分子量为60×104，导电剂碳纳米管的管径为50μm，导电剂碳纳米管的比表面积为120m2/g。
1.12）. 正极集流体的制备：将保护层溶液直接刮涂在本体铝箔上，形成正极集流体，其中，铝箔可直接从市面中购买，且厚度为13μm，保护层的厚度为3μm。
1.21）. 第一涂层的制备：将第一活性材料Li(Ni0.8Co0.1Mn0.1)O2、第二导电剂SP与碳纳米管、粘结剂聚偏二氟乙烯按质量比96%：2%：2%称取，并加入到含有溶液N-甲基吡咯烷酮（NMP）溶剂的100L搅拌罐中充分搅拌混合均匀，制作成第一涂层浆料；其中，第一活性材料的体积平均粒径Dv50为5μm，BET为0.8m2/g。
1.22）. 第二涂层的制备：将第二活性材料磷酸铁锂、第二导电剂SP、粘结剂聚偏二氟乙烯按质量比96%：2%：2%称取，并加入到含有溶液N-甲基吡咯烷酮（NMP）溶剂的100L搅拌罐中充分搅拌混合均匀，制作成第二涂层浆料；其中，第二活性材料的体积平均粒径Dv50为1.2μm，BET为12m2/g。
1.23）. 正极极片的制备：通过双腔涂布设备将第一涂层浆料涂覆在正极集流体上，第二涂层材料涂覆在第一涂层材料上，同时采用18m烘箱进行干燥，干燥参数温度120℃左右，风机频率：38Hz左右，之后再经过冷压、分切、制片制得正极极片；其中，第一涂层的单面涂布重量为0.15mg/mm2，单双面涂布速度4m/min。
1.3）. 负极极片的制备：将负极活性物质人造石墨、第二导电剂炭黑、负极粘结剂丁苯橡胶(SBR)、增稠剂碳羧甲基纤维素钠（CMC）按照重量比为94%：2%：2%：2%的重量比在适量的去离子水溶剂体系中充分搅拌混合均匀得到负极活性材料，将负极活性材料涂覆于Cu箔上，之后经过烘干、冷压、分切，得到负极极片。
1.4）. 隔膜的制备：以PE多孔聚合薄膜作为隔离膜。
1.5）. 电解液：将EC/EMC/DMC按体积比1:1:1溶解于1M LiPF6中，并搅拌均匀。
1.6）. 装配：将正极极片、隔离膜、负极极片按顺序叠好，使隔膜处于正负极中间起到隔离的作用，并卷绕得到电极组件，并添加电解液。随后在100℃、250MPa下热压2min得到锂离子电池。
[实施例2]
实施例2的锂离子电池的制备与实施例1基本相同，不同点在于，疏水粘结剂与导电剂的质量为1:8。
[实施例3]
实施例3的锂离子电池的制备与实施例1基本相同，不同点在于，疏水粘结剂与导电剂的质量为1:3。
[实施例4]
实施例4的锂离子电池的制备与实施例1基本相同，不同点在于，疏水粘结剂与导电剂的质量为1:6。
[实施例5]
实施例5的锂离子电池的制备与实施例1基本相同，不同点在于，疏水粘结剂与导电剂的质量为1:9。
[实施例6]
实施例6的锂离子电池的制备与实施例1基本相同，不同点在于，保护层厚度为1μm。
[实施例7]
实施例7的锂离子电池的制备与实施例1基本相同，不同点在于，保护层厚度为5μm。
[实施例8]
实施例8的锂离子电池的制备与实施例1基本相同，不同点在于，保护层厚度为8μm。
[实施例9]
实施例9的锂离子电池的制备与实施例1基本相同，不同点在于，保护层厚度为0.5μm。
[实施例10]
实施例10的锂离子电池的制备与实施例1基本相同，不同点在于，PVDF的分子量为130×104。
[实施例11]
实施例11的锂离子电池的制备与实施例1基本相同，不同点在于，PVDF的分子量为40×104。
[实施例12]
实施例12的锂离子电池的制备与实施例1基本相同，不同点在于，PVDF的分子量为180×104。
[实施例13]
实施例13的锂离子电池的制备与实施例1基本相同，不同点在于，导电剂为石墨烯。
[实施例14]
实施例14的锂离子电池的制备与实施例1基本相同，不同点在于，导电剂为碳纤维，碳纤维的直径为50μm。
[实施例15]
实施例15的锂离子电池的制备与实施例1基本相同，不同点在于，导电剂为碳纤维，碳纤维的直径为10μm。
[实施例16]
实施例16的锂离子电池的制备与实施例1基本相同，不同点在于，导电剂的管径为150μm。
[实施例17]
实施例17的锂离子电池的制备与实施例1基本相同，不同点在于，导电剂的管径为100μm。
[实施例18]
实施例18的锂离子电池的制备与实施例14基本相同，不同点在于，导电剂为碳纤维，碳纤维的直径为100μm。
[实施例19]
实施例19的锂离子电池的制备与实施例14基本相同，不同点在于，导电剂为碳纤维，碳纤维的直径为200μm。
[实施例20]
实施例20的锂离子电池的制备与实施例1基本相同，不同点在于，正极集流体、第一涂层、第二涂层和保护层的设置顺序为正极集流体、第一涂层、第二涂层、保护层。
[实施例21]
实施例21的锂离子电池的制备与实施例1基本相同，不同点在于，正极集流体、第一涂层、第二涂层和保护层的设置顺序为正极集流体、保护层、第二涂层、第一涂层。
[实施例22]
实施例22的锂离子电池的制备与实施例1基本相同，不同点在于，保护层中没有导电剂。
[实施例23]
实施例23的锂离子电池的制备与实施例1基本相同，不同点在于，疏水粘结剂为PI。
[对比例1]
对比例1的锂离子电池与实施例1基本相同，不同点在于，没有保护层。
2.） 物理性能的表征
2.1）. 保护层或集流体厚度的测量：通过高分辨透射电子显微镜对保护层或集流体等物体进行观察，可直接观察并测量物体的厚度。
2.2）. 聚偏氟乙烯分子量的测量：利用光散射检测仪直接测量即可
2.3）. 碳纤维或碳纳米管管径的测量：采用扫描电子显微镜（SEM），对碳纤维或碳纳米管的样品表面进行喷金，直接观察样品的形貌和测量管径。
2.4）. 比表面积的测量：直接采用美国麦克多站式全自动比表面积与孔隙分析仪Gemini VII 239进行测试。
2.5）. 材料体积平均粒径Dv50的测量：采用马尔文3000（MasterSizer 3000）激光粒度仪，参考标准流程：GB/T19077-2016/ISO 13320:2009对样品进行测定。
表1 实施例1-23和对比例1的锂离子电池的实验参数
3）. 锂离子电池的性能测试
3.1）. 极片含水量测试：取样品，直接采用AKF-CH6卡尔费休水分测定仪测量，测量结果请参见表2。
3.2）. 正极极片电阻测试：将正极极片采用冲片机裁出1540.25mm2大小圆片作为测试样品，使用厦门元能科技电阻仪(BER1100)，采用四线法连接探针确保探针与样品表面良好接触；将样品放置测试区，启动测试仪表测量并记录5个数据，求均值，测量结果请参见表2。
3.3）. 电池直流阻抗测试：在常温条件下，将锂离子电池静置30min，以0.33C的倍率恒流充电至3.65V，再恒压充电至电流小于等于0.05C，以使锂离子电池的荷电状态（SOC）为100%。静置5min后再以0.33C倍率恒流放电至电流小于等于0.5C。将锂离子电池静置1h后，以5C倍率恒流放电30s，再在常温下静置40s。记录静置最后1s的电压U1、5C倍率恒流放电最后1 s的电压U2，以及5C倍率恒流放电的电流I。锂离子电池25℃、5C倍率恒流放电30 s的直流阻抗R=(U1-U2)/I。测试结果请参见表2。
3.4）. 首圈库伦效率测试：使用蓝电测试系统，对电池进行充放电测试。
常温条件静置30min后，以1/3C的恒定电流充电至3.65V，再以3.65V恒压充电至电流降到0.05C，得到首次充电容量Cc1；再以1/3C的恒定电流放电至1.5V，得到首次放电容量Cd1，电池首次库伦效率=Cd1/Cc1，测量结果请参见表2。
3.5）. 容量保持率测试：将锂离子电池置于新威电池容量测试仪上，在-20℃的温度下，以0.33C的倍率先恒流再恒压充电至额定电压，静置10min后以0.33C的倍率下恒流放电至截止电压，记录此时的放电容量，为第一次循环容量；再静置10min，如此循环300圈后记录容量，300圈的容量保持率=（第300次循环容量/第一次循环容量）×100%，测量结果请参见表2。
表2 实施例1-23和对比例1的锂离子电池的性能测试
本申请实施例用正极极片电阻和电流直流阻抗的值衡量正极集流体与正极膜层之间所产生的氧化物的程度，若正极极片电阻值或电流直流阻抗的值越小，则代表正极集流体和正极膜层之间产生的氧化物就越少，反之则越多；本申请用首效衡量电池的效率，若首效值越大，则电池的效率就越高；本申请用容量保持率来衡量电池的循环性能，若电池的容量保持率的值越高，则电池的循环性能越好。
根据实施例1-23和对比例1可知，在本体和正极膜层之间设置疏水保护层，可以减小正极极片的含水量、降低正极极片的电阻和直流阻抗，减少了本体和正极膜层之间氧化物的形成，从而提高了电池的效率和循环性能。
根据实施例1-5可知，在负极膜层的质量相同的情况下，疏水粘结剂的质量占比若较大，可以更有效的减少极片中的含水量；导电剂的质量占比若较大，可以更有效的降低极片电阻。通过使疏水粘结剂与导电剂的质量比保持在1：（5-8），可以使电池兼顾较低的含水量、较低的极片电阻和直流阻抗。
根据实施例1、6-9可知，当增加保护层的厚度时，可以更有效地降低极片中的含水量和本体与正极膜层之间氧化物的生成，但是会影响电池的容量保持率；当减小保护层的厚度是，保护层的疏水作用不明显。通过使保护层的厚度保持在1μm-5μm，特别是1μm-3μm，可以使电池兼顾较好的效率和容量保持率。
根据实施例1、10-12可知，使PVDF的分子量保持在600000-1300000，可以进一步提高电池的性能。
根据实施例1、13-14可知，采用碳纤维或碳纳米管作为导电剂被添加在保护层中，可以进一步提高电池的性能。
根据实施例1、15-19可知，通过使碳纤维的管径直径100nm-200nm，或者将碳纳米管的管径保持在10nm-100nm之间，电池具有较好的性能。
根据实施例1和20可知，含有金属铝的本体与正极活性材料中的水容易产生氧化铝等氧化物，影响电池性能。通过使包含疏水材料的保护层设置在本体和正极膜层之间时，可以有效降低两者之间所产生的氧化物，以改善电池的导电性能，同时疏水保护层设置在本体和正极膜层之间，也可以降低正极极片的含水量，进而预防多余的水分在后续的循环中破坏SEI膜，从而提高电池的效率和循环性能。
根据实施例1和21可知，高镍材料更容易吸收水分，若高镍材料设置在正极极片的最上端，则正极极片中的含水量将会增加。通过使含有高镍材料的第一涂层设置在第二涂层与正极集流体之间，即含有低镍材料的第二涂层设置在正极极片的最上端，可以减小极片中的含水量，从而进一步提高电池的性能。
根据实施例1和22可知，当保护层中包括碳材料时，一方面碳材料可以降低正极极片的电阻；另一方面，碳材料和疏水粘结剂形成网络结构，相互作用，进而使疏水粘结剂充分发挥其疏水的作用，进一步提高电池的性能。
根据实施例1和23可知，多种疏水粘结剂均适用于本申请的技术方案。
需要说明的是，本申请不限定于上述实施方式。上述实施方式仅为示例，在本申请的技术方案范围内具有与技术思想实质相同的构成、发挥相同作用效果的实施方式均包含在本申请的技术范围内。此外，在不脱离本申请主旨的范围内，对实施方式施加本领域技术人员能够想到的各种变形、将实施方式中的一部分构成要素加以组合而构筑的其它方式也包含在本申请的范围内。

Claims (16)

1.一种正极集流体，其特征在于，包括：
本体和设置于所述本体至少一侧的保护层；
其中，所述保护层包括疏水粘结剂。
2.根据权利要求1所述的正极集流体，其特征在于，所述保护层还包括导电剂。
3.根据权利要求2所述的正极集流体，其特征在于，所述疏水粘结剂与所述导电剂的质量比为1：（5-8）。
4.根据权利要求1所述的正极集流体，其特征在于，所述保护层的厚度为1μm-5μm。
5.根据权利要求1所述的正极集流体，其特征在于，所述保护层的厚度为1μm-3μm。
6.根据权利要求1所述的正极集流体，其特征在于，所述疏水粘结剂包括聚偏氟乙烯或聚酰亚胺中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的正极集流体，其特征在于，所述聚偏氟乙烯的分子量为600000-1300000。
8.根据权利要求2所述的正极集流体，其特征在于，所述导电剂包括碳材料。
9.根据权利要求8所述的正极集流体，其特征在于，所述碳材料包括碳纤维或碳纳米管中的至少一种。
10.根据权利要求9所述的正极集流体，其特征在于，所述碳纤维的直径为100nm-200nm，所述碳纳米管的管径为10nm-100nm。
11.一种正极极片，其特征在于，包括正极膜层和权利要求1-10中任一项所述的正极集流体；
所述正极膜层设置于所述正极集流体的至少一侧，且所述保护层位于所述本体和所述正极膜层之间。
12.根据权利要求11所述的正极极片，其特征在于，所述正极膜层包括第一涂层和第二涂层；
所述第一涂层包括第一活性材料，所述第一活性材料包括LiNix1Coy1Mnz1O2，其中，0.7≤x1＜1，0≤y1＜0.3，0≤z1＜0.3，x1+y1+z1=1；
所述第二涂层包括第二活性材料，所述第二活性材料包括LiNix2Coy2Mnz2O2、LiFePO4、LiMnx3Fe1-x3PO4、LiCoO2中的至少一种，其中0.3≤x2＜0.6，0≤y2＜0.7，0≤z2＜0.7，x2+y2+z2=1，0＜x3≤1。
13.根据权利要求12所述的正极极片，其特征在于，所述第一涂层位于所述正极集流体与所述第二涂层之间。
14.一种电池单体，其特征在于，包括权利要求12或13所述的正极极片。
15.一种电池，其特征在于，包括权利要求14所述的电池单体。
16.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求15所述的电池。
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