CN117832398A - 一种复合正极片和电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合正极片和电池，所述复合正极片包括正极集流体，所述正极集流体的至少一侧均设有正极活性涂层，所述正极活性涂层包括第一正极活性涂层、第二正极活性涂层和第三正极活性涂层；第一正极活性涂层、第二正极活性涂层和第三正极活性涂层均设置在正极集流体，且所述第二正极活性涂层、所述第一正极活性涂层和第三正极活性涂层沿正极集流体宽度方向依次连接，其中，所述第一正极活性涂层包含有多晶镍钴锰酸锂和单晶镍钴锰酸锂中的一种或两种；所述第二正极活性涂层和第三正极活性涂层均包含有多晶镍钴锰酸锂、单晶镍钴锰酸锂和单晶磷酸锰铁锂。所述的复合正极片可使电池具有较高的能量密度和倍率性能，同时提升电芯的充电能力。
Description
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域，涉及一种复合正极片和电池。
背景技术
锂离子电池组成部分主要有正极、负极、隔膜和电解液，在充放电过程中，锂离子在两个电极之间往返嵌入和脱嵌。锂离子电池的体积比能量和质量比能量高，可充电且无污染，具备电池工业发展的三大特点。现有锂离子电池正极包括三元体系、磷酸铁锂体系、磷酸锰铁锂体系等；其中，磷酸铁锂作为正极活性材料，安全和循环性能良好，但能量密度和高温性能不足，而磷酸锰铁锂体系能量密度高，主要是电池阻抗影响其性能。
为了提升电池综合性能，公布号为CN 115995528 A的中国专利文献中公开了一种复合正极片，主要是在磷酸锰铁锂涂层上再涂布一层镍锰酸锂涂层。利用磷酸锰铁锂和镍锰酸锂的分层掺混改善循环和安全性能。然而，锂离子电池极片边缘由于边缘效应的影响，以及极片边缘位置电流分布不均，相比极片中部区域更容易出现析锂，尤其在高能量密度的需求下，极片涂覆量和压实密度较高，边缘更容易出现析锂风险。
上述专利文献技术中，所研究的复合正极片全部都是用其双层涂层设计，降低了电芯的能量密度，并且对应的边缘位置充电能力依然差于中部位置，是充电能力的瓶颈。
发明内容
鉴于上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种复合正极片和电池，所述的复合正极片可使电池具有较高的能量密度和倍率性能，同时提升电芯的充电能力。
本发明提供一种复合正极片，其包括正极集流体4，所述正极集流体4的至少一侧均设有正极活性涂层，所述正极活性涂层包括第一正极活性涂层1、第二正极活性涂层2和第三正极活性涂层3；所述第一正极活性涂层1、所述第二正极活性涂层2和所述第三正极活性涂层3均设置在正极集流体4，且所述第二正极活性涂层2、所述第一正极活性涂层1和所述第三正极活性涂层3沿所述正极集流体4宽度方向依次连接，其中，所述第一正极活性涂层1包含有多晶镍钴锰酸锂和单晶镍钴锰酸锂中的一种或两种；所述第二正极活性涂层2和所述第三正极活性涂层3均包含有多晶镍钴锰酸锂、单晶镍钴锰酸锂和单晶磷酸锰铁锂。
优选地，所述第二正极活性涂层2和所述第三正极活性涂层3中，多晶镍钴锰酸锂平均粒径为D1，单晶镍钴锰酸锂平均粒径为D2，单晶磷酸锰铁锂平均粒径为D3，其中D1×0.4≥D2≥D1×0.1，且D2×0.5≥D3≥D2×0.15。
优选地，所述第二正极活性涂层2和所述第三正极活性涂层3中，D1范围为6～20μm，优选为8～15μm；D2范围为1～6μm，优选为2～4μm；D3范围为0.3～1.5μm，优选为0.5～1μm。
优选地，所述第二正极活性涂层2的宽度和所述第三正极活性涂层3的宽度分别为3～20mm，优选为5～10mm。
优选地，所述第二正极活性涂层2的活性物质质量比和所述第三正极活性涂层3的活性物质质量比满足：3≤(C多晶镍钴锰酸锂×M多晶镍钴锰酸锂+C单晶镍钴锰酸锂×M单晶镍钴锰酸锂)/(C单晶磷酸锰铁锂×M单晶磷酸锰铁锂)≤20；C为放电克容量，单位mAh/g，M为重量占比，单位％，M单晶镍钴锰酸锂+M多晶镍钴锰酸锂+M单晶磷酸锰铁锂＝1。
优选地，所述第一正极活性涂层1包含有多晶镍钴锰酸锂和单晶镍钴锰酸锂；所述第二正极活性涂层2中多晶镍钴锰酸锂与单晶镍钴锰酸锂的质量比，以及所述第三正极活性涂层3中多晶镍钴锰酸锂与单晶镍钴锰酸锂的质量比分别小于所述第一正极活性涂层1中多晶镍钴锰酸锂和单晶镍钴锰酸锂的质量比。
优选地，所述正极活性涂层均包含导电剂，所述第二正极活性涂层2中导电剂的含量和所述第三正极活性涂层3中导电剂的含量均大于所述第一正极活性涂层1中导电剂的含量。
优选地，所述复合正极片还包括极耳，所述极耳固设在所述正极集流体4宽度方向的一端。
本发明提供根据前文所述的复合正极片的制备方法，包括以下步骤：
将所述第一正极活性涂层、第二正极活性涂层和第三正极活性涂层的活性物质，在正极集流体的对应区域一次涂布成型，得到复合正极片。
本发明提供一种电池，包括隔膜、负极片和前文所述的复合正极片。
优选地，所述负极片的活性物质为硬碳、石墨、单晶硅和氧化亚硅中的一种或几种
与现有技术相比，本发明提出了一种具有复合涂层结构的复合正极片，所述复合正极片包括正极集流体，其至少一侧设有第一正极活性涂层、第二正极活性涂层和第三正极活性涂层，三者宽度方向连接，所述第一正极活性涂层包含有多晶镍钴锰酸锂和单晶镍钴锰酸锂中的一种或两种；所述第二正极活性涂层和第三正极活性涂层均包含有多晶镍钴锰酸锂、单晶镍钴锰酸锂和单晶磷酸锰铁锂。本发明实施例中，该正极集流体上涂覆的正极活性物质分为3个区域，分别是中部主体区(对应第一正极活性涂层)，两端的边缘区(对应第二正极活性涂层、第三正极活性涂层)；其中两个边缘区涂布活性物质相同，均为多晶镍钴锰酸锂、单晶镍钴锰酸锂和单晶磷酸锰铁锂，而中部主体区涂布另外一种活性物质(多晶镍钴锰酸锂和单晶镍钴锰酸锂中的一种或两种)。本发明重点提高极片边缘位置的充电能力，同时不会恶化极片主体区域的性能。本发明极片边缘部利用三种正极材料掺混的方式，来达到降低正极片边缘的动力学性能，进而解决正极边缘析锂问题。并且，极片主体区域的材料的比容量未降低，所以电芯的能量密度基本不受影响；极片主体区域未掺杂单晶磷酸锰铁锂，电芯的阻抗未发生恶化，不影响电芯功率能力。此外，本发明所述的复合正极片具有单层涂布涂层，极片可以一次涂布成型。
进一步地，本发明通过控制活性材料之间的D50粒径配比和控制活性材料的质量占比，使得电池仍具备和三元电池相当的能量密度水平、倍率性能，减低正极边缘位置的倍率性能，同时电芯的充电能力大幅度提升，循环后边缘位置未出现析锂。
附图说明
图1为本发明一些实施例中复合正极片的结构示意图。
具体实施方式
下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本发明提供了一种复合正极片，其包括正极集流体4，所述正极集流体4的至少一侧设有正极活性涂层，所述正极活性涂层包括第一正极活性涂层1、第二正极活性涂层2和第三正极活性涂层3；所述第一正极活性涂层1、所述第二正极活性涂层2和所述第三正极活性涂层3均设置在正极集流体4，且所述第二正极活性涂层2、所述第一正极活性涂层1和所述第三正极活性涂层3沿所述正极集流体4宽度方向依次连接，其中，所述第一正极活性涂层1包含有多晶镍钴锰酸锂和单晶镍钴锰酸锂中的一种或两种；所述第二正极活性涂层2和所述第三正极活性涂层3均包含有多晶镍钴锰酸锂、单晶镍钴锰酸锂和单晶磷酸锰铁锂。
本发明提供的复合正极片，可使电池具有较高的能量密度和倍率性能，同时提升电芯的充电能力。
参见图1，图1为本发明一些实施例中复合正极片的结构示意图。图1中，1为第一正极活性涂层，2为第二正极活性涂层，3为第三正极活性涂层，4为正极集流体。
本发明实施例所述复合正极片包括正极集流体4，正极集流体4既充当正极活性材料的载体，又充当正极电子收集与传导体，其作用则是将电池活性物质产生的电流汇集起来，以产生更大的输出电流。在锂离子电池上主要是铜箔、铝箔等金属箔，也可以包括极耳。
在本发明的实施例中，正极集流体4两个表面均涂布有含正极活性物质的涂层，其称为正极活性涂层，分为第一正极活性涂层1、第二正极活性涂层2、第三正极活性涂层3，分别对应第1区、第2区、第3区的3个区域。其中第2区和第3区涂布活性物质相同，第1区涂布另外一种活性物质。需要说明的是，所述正极活性涂层也可以仅设置在正极集流体的一侧。
本发明实施例提出了不同涂层区域活性物质的设计；第一正极活性涂层1即涂层第1区(覆盖正极集流体的中部主体区域)，其活性物质为常规使用设计，根据电芯的快充能力，可使用多晶镍钴锰酸锂、单晶镍钴锰酸锂的其中一种或两种混合。镍钴锰酸锂(NCM)化学式为LiNixCoyMn1-x-yO2，层状结构；多晶NCM动力学性能大，单晶动力学性能小。
本发明实施例在该复合正极片边缘位置涂层，也就是第二正极活性涂层2(第2区)、第三正极活性涂层3(第3区)，均采用多晶镍钴锰酸锂、单晶镍钴锰酸锂、单晶磷酸锰铁锂三种活性材料混合，利用不同晶体动力学性能，降低正极片边缘的动力学性能，进而解决边缘析锂问题。其中，磷酸锰铁锂(LiFexMn1-xPO4)简称LMFP，晶体结构为有序规整的橄榄石型结构。
在本发明的实施例中，第2区和第3区中，需要严格控制三种活性材料的中值粒径D50，尤其是控制单晶镍钴锰酸锂和单晶磷酸锰铁锂的D50。如果粒径过大，锂离子在大粒径颗粒中扩散路径较长，且扩散需要克服的阻力越大，导致充电能力严重恶化。而如果粒径过小，那么一方面材料比表面积往往较大，氧化活性变高，表面副反应会增多，另一方面材料容易出现团聚，单晶镍钴锰酸锂和单晶磷酸锰铁锂大量团聚在多晶镍钴锰酸锂的粒径空隙中，会堵塞锂离子传输通道。多晶镍钴锰酸锂平均粒径(D50)记为D1，单晶镍钴锰酸锂平均粒径为D2，单晶磷酸锰铁锂平均粒径为D3，作为优选，其中D1×0.4≥D2≥D1×0.1，且D2×0.5≥D3≥D2×0.15。具体地，D1范围为6～20μm，优选8～15μm；D2范围为1～6μm，优选2～4μm；D3范围为0.3～1.5μm，优选0.5～1μm。
本发明实施例第二正极活性涂层2和第三正极活性涂层3中，活性物质质量比满足：3≤(C多晶NCM×M多晶NCM+C单晶NCM×M单晶NCM)/(C单晶LMFP×M单晶LMFP)≤20，优选的5～10之间最优。其中，C多晶NCM，C单晶NCM，C单晶LMFP分别为三种活性材料的放电克容量，单位mAh/g；M多晶NCM，M单晶NCM，M单晶LMFP分别为三种活性材料的重量占比，单位％，M多晶NCM+M单晶NCM+M单晶LMFP＝1。该比例值越低，单晶LMFP掺入量越大，对于边缘充电能力的改善越大，但相应地电芯的能量密度损失越大。该比例值越高，单晶LMFP掺入量越小，边缘区域和极片中部区域的差异越小，充电能力相差越大。
本发明优选通过控制活性材料之间的D50粒径配比和控制活性材料的质量占比，使得电池仍具备和三元电池相当的能量密度水平、倍率性能，减低正极边缘位置的倍率性能，同时大幅度提升电芯的充电能力。
并且，第二正极活性涂层2、第一正极活性涂层1和所述第三正极活性涂层3沿正极集流体4宽度方向依次连接。本发明实施例所述的涂层总厚度在80μm～160μm，总宽度根据电芯的型号不同一般在80mm～600mm之间。其中第2区的宽度记为L2，第3区的宽度记为L3，L2和L3需要具备一定的宽度范围，既能改善边缘处的析锂窗口，又不会对电芯能量密度造成明显恶化。具体地，L2和L3分别优选为3～20mm，更优选为5～10mm。
更进一步地，本发明实施例复合正极片边缘位置涂层的多晶NCM：单晶NCM的质量比，其可以与中部位置不同；边缘位置比例可以小于中部位置对应比例，即边缘位置多晶NCM比例更低，从而降低边缘位置正极脱嵌锂离子的速度。
除了活性物质，本发明实施例复合正极片涂层包含导电剂、粘合剂。更进一步地，该复合正极片边缘位置涂层的导电剂含量可以高于中部位置，从而提高导电能力，提高边缘位置的充电能力。所述导电剂包括炭黑类(如乙炔黑)、石墨类、石墨烯、碳纳米管等一种或多种的复合，例如，乙炔黑是由碳化钙法或石脑油热解时副产气分解精制得到的纯度99％以上的乙炔，经连续热解后得到的碳黑。导电剂在涂层总质量占比通常为2～4％，导电剂在涂层中的比例越高，涂层的导电性越好。所述的粘合剂一般采用本领域技术人员熟知的粘结用PVDF(聚偏氟乙烯)，在涂层总质量占比通常为1～3％。
本发明实施例所述复合正极片还包括极耳，所述极耳固设在所述正极集流体4宽度方向的一端。极耳是从电芯中将正负极引出来的金属导电体，其可以焊接在正极集流体4宽度方向的一端，也可以与集流体一体成型。本申请对极耳的结构及成分没有特殊限制，采用常规极耳部件即可。
相应地，本发明实施例提供前文所述的复合正极片的制备方法，包括以下步骤：
将所述第一正极活性涂层、第二正极活性涂层和第三正极活性涂层的活性物质，在正极集流体的对应区域一次涂布成型，得到复合正极片。
具体地，本发明实施例将正极活性物质94～96％、导电剂2～4％、粘结剂1～3％在N-甲基吡咯烷酮(NMP)等溶剂中充分搅拌，混合均匀后制成正极浆料，可分别配置不同区域的浆料。通过主体涂布头将上述步骤中制备的主体浆料单面涂布至铝箔的主体区(第1区)，且通过边缘涂布头将使用相同方法制备的另外一种配方的正极浆料涂布到第2,3区。
在本发明的实施例中，可将单面涂布好的单面极片放置80～90℃的高温烘箱中烘干，然后进行第二面涂布，涂布方法、区域和材料与上述的单面涂布步骤所述操作相同；将涂布好的双面极片放置80～90℃的高温烘箱中烘干。最后，将双面涂布完成的样品进行冷压、分条、裁片、焊接正极极耳，得到复合正极片。
本发明还提供了一种电池，包括负极片、复合正极片和隔离负极片以及复合正极片的隔膜。
在本发明的实施例中，所述负极片的活性物质可以为碳材料(包括硬碳，人造石墨，天然石墨等)，硅材料(单晶硅，氧化亚硅等)中的一种或几种。硬碳通常是2500℃以上高温难以石墨化的、高分子的热解碳；天然石墨来自石墨矿藏，也可以以石油焦、沥青焦等为原料，经过一系列工序处理而制成人造石墨。
本发明对负极的原材料组成没有特殊限制，可以采用常规的材料和结构。具体地，可将负极活性物质、导电剂、粘结剂、可选地分散剂等，按一定的重量比在水中充分搅拌混合，制成均匀的负极浆料。之后，可将制成的负极浆料进行涂布，均匀涂覆在集流体上，转移至烘箱干燥，然后经过冷压、分切得到负极极片。
本发明实施例所述电池的电解液配置、电芯组装等，采用本领域常规技术即可，例如，隔膜采用陶瓷涂覆的聚乙烯(PE)材料隔离膜。电解液可由锂盐、溶剂和添加剂三类物质组成，锂盐主要是LiPF6，溶剂多采用碳酸乙烯酯(EC)、聚碳酸酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)等混合。
本发明实施例可将复合正极片、隔离膜、负极极片按顺序叠好，使隔离膜处于复合正极片和负极极片中间，起到隔离的作用；将各电极组件置于包装壳中，注入电解液并封装，进行化成之后制成最终的锂离子电池。
本发明实施例制备得到包括上述复合正极片的锂离子电池，按照以下测试方法进行性能测试：
(1)析锂窗口测试：
先把电化学装置放电至满放状态，然后设定特定温度(例如，25℃)，根据电化学装置设计以不同的倍率，如1C、1.1C、1.2C…进行常规充电(恒流+恒压)，即特定倍率下充电至电池截止电压，之后恒压充电至0.05C截止充电，充电后0.33C满放，对上述充放电流程循环20次循环。最后对电池满充后进行拆解，观察负极极片边缘位置是否析锂，在不析锂(负极极片不存在白斑，灰褐色析锂)的情况下的最大电流定义为该电池的最大不析锂倍率，也就是析锂窗口。
(2)电池能量密度测试：
将待测电池在25℃环境中静置30分钟，以0.33C倍率恒流充电至电压至额定电压，随后以恒压充电直到充放电倍率达到0.05C时停止充电。然后将电池常温30分钟，再以0.33C倍率将电池放电至2.5V。得到的容量作为电池的实际电池能量C，单位Wh。然后除以电芯的重量W，单位kg，则电池的能量密度VED＝C/W，单位Wh/kg。
测试结果显示，本发明实施例所述的电池，具有较高的能量密度和倍率性能，同时电芯的充电能力较好。
下面用实施例进一步说明本发明实施方式，但本发明不仅限于这些实施例。本发明实施例的原料采用市售。
实施例1：锂离子电池的制备
1、正极分区涂布
1)取9.5份单晶磷酸锰酸锂LMFP，3份导电炭黑SP、2份PVDF与NMP混合，搅拌得到预浆料，加入66.5份多晶NCM，19份单晶NCM，搅拌得到正极浆料。多晶NCM，单晶NCM，单晶LMFP分别使用不同粒径D50的进行搭配。正极活性材料多晶NCM，单晶NCM，通式为LiNixCoyMn1-x- yO2，其中x＝0.8，y＝0.1；正极活性材料LMFP，通式为LiMnmFenM1-m-nPO4，其中m＝0.65，n＝0.35。
2)单面涂布：通过边缘涂布头将步骤1)中制备的正极浆料均匀涂布到铝箔第2,3区，且通过主体涂布头将使用相同方法制备的另外一种配方的正极浆料均匀单面涂布至铝箔主体区(第1区)。第1区涂层包含有多晶NCM、单晶NCM、导电剂炭黑SP和PVDF，具体地，取73.9份NCM多晶，21.1份NCM单晶，3份导电炭黑SP、2份PVDF与NMP混合，搅拌得到浆料。NCM多晶，NCM单晶的D50粒径分别使用不同粒径的进行搭配。正极活性材料NCM多晶，NCM单晶，通式为LiNixCoyMn1-x-yO2，其中x＝0.8，y＝0.1。
双面涂布：将涂布好的单面极片放置90℃的高温烘箱中烘干，进行第二面涂布，涂布方法、区域和材料与步骤1)所述相同。将涂布好的双面极片放置90℃的高温烘箱中烘干。然后进行冷压、分条、裁片、焊接正极极耳，得到复合正极片。
2、负极涂布：
将负极人造石墨95％、导电剂2％，SBR粘接剂2.6％，CMC 0.4％按照一定的重量比在去离子水中充分搅拌，混合均匀后制成负极浆料。
将负极浆料均匀涂覆在负极集流体上，转移至烘箱干燥，然后经过冷压、分切，得到负极极片，涂布在负极集流体表面的单面活性物质重量为18mg/cm2，集流体两面共涂布36mg/cm2。
其中的导电剂与正极涂层导电剂一致；SBR粘接剂为常规粘结用丁苯胶乳，CMC为常规粘结用羧甲基纤维素钠。
3、电解液配置&电芯组装
将锂盐LiPF6溶于溶剂中，配置成1mol/L的电解液，有机溶剂(碳酸乙烯酯(EC)：碳酸二乙酯(DEC)：碳酸亚丙酯(PC)：碳酸亚乙烯酯(VC)＝30:40:28:2，质量比)。
隔离膜采用陶瓷涂覆的聚乙烯(PE)材料隔离膜，PE隔膜孔隙42％，基膜厚度9μm，双面各涂布1.5μm陶瓷涂层，最外层涂布PVDF胶层。
将负极极片、隔离膜、复合正极片按顺序叠好，使隔离膜处于复合正极片和负极极片之间，起到隔离的作用。将电极组件置于包装壳中，注入电解液并封装，进行化成之后制成最终的锂离子电池。
对比例1：
常规设计，极片边缘和中部使用的涂覆浆料均不加入磷酸锰铁锂。
实施例2-9：
多晶NCM，单晶NCM，单晶LMFP的D50粒径分别使用不同数值进行搭配，其余操作与实施例1相同。
按照前文所述的测试方法，将制备的电池进行析锂窗口、能量密度测试，结果如下。
表1本发明实施例制得的电池性能测试结果(复合正极片边缘区域不同粒径)
通过比较实施例1与对比例1可知，在边缘涂布区加入了LMFP，析锂窗口提升0.4C，提升了电芯的整体充电能力，能量密度只降低1Wh/kg，在设计接受范围内。
通过比较实施例1～3可知，多晶NCM D50粒径过高或过低都会降低充电能力的提升幅度，实施例2中D50 12μm相对较优。
同样的，通过实施例1和实施例4～6对比，实施例1和实施例7～9对比，单晶NCM和单晶LMFP粒径D50不能过大或过小。
根据实施例对比，多晶镍钴锰酸锂平均粒径为D1，单晶镍钴锰酸锂平均粒径D2，单晶磷酸锰铁锂平均粒径D3，其中D1*0.4≥D2≥D1*0.1&D2*0.5≥D3≥D2*0.15。D1范围6～20μm，优选8～15μm；D2范围1～6μm，优选2～4μm；D2范围0.3～1.5μm，优选0.5～1μm。
实施例10-16：
以表1中实施例2为基准，三种正极活性材料的D50选取12μm，3.2μm，0.8μm，调控不同的活性材料质量占比，得到相应的复合正极片，进而组装得到电池。
测试结果如下：
表2本发明实施例制得的电池性能测试结果(复合正极片边缘区域不同配比)
通过实施例2与实施例10～13对比，(C多晶NCM×M多晶NCM+C单晶NCM×M单晶NCM)/(C单晶LMFP×M单晶LMFP)比例不能过大或过小，处于10左右为相对较优选择，整体控制在3～20之间，比值为3或者24.6时，析锂窗口基本无提升。同样使用另外一款NCM比例的材料，通过实施例14～16对比，C多晶NCM×M多晶NCM+C单晶NCM×M单晶NCM)/(C单晶LMFP×M单晶LMFP)比例在4.5与21.3时，析锂窗口比比值为10.1时降低0.2～0.3C。
实验使用的正极活性材料多晶NCM，单晶NCM，通式为LiNixCoyMn1-x-yO2，其中x＝0.8，y＝0.1；正极活性材料LMFP，通式为LiMnmFenM1-m-nPO4，其中m＝0.65，n＝0.35。；三种活性材料的D50粒径优选分别为10.5μm，3.2μm，0.8μm。
由以上实施例可知，本发明实施例在复合正极片边缘位置涂层采用多晶镍钴锰酸锂+单晶镍钴锰酸锂+单晶磷酸锰铁锂三种活性物质混合，通过控制活性材料之间的D50粒径配比和控制活性材料的质量占比，使得电池仍具备和三元电池相当的能量密度水平、倍率性能，减低复合正极片边缘位置的倍率性能，同时电芯的充电能力大幅度提升，快速循环后边缘位置未出现析锂。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种复合正极片，其特征在于，包括正极集流体(4)，所述正极集流体(4)的至少一侧设有正极活性涂层，所述正极活性涂层包括第一正极活性涂层(1)、第二正极活性涂层(2)和第三正极活性涂层(3)；所述第一正极活性涂层(1)、所述第二正极活
性涂层(2)和所述第三正极活性涂层(3)均设置在正极集流体(4)，且所述第二正极活性涂层(2)、所述第一正极活性涂层(1)和所述第三正极活性涂层(3)沿所述正极集流体(4)宽度方向依次连接，其中，所述第一正极活性涂层(1)包含有多晶镍钴锰酸锂和单晶镍钴锰酸锂中的一种或两种；所述第二正极活性涂层(2)和所述第三正极活性涂层(3)均包含有多晶镍钴锰酸锂、单晶镍钴锰酸锂和单晶磷酸锰铁锂。
2.根据权利要求1所述的复合正极片，其特征在于，所述第二正极活性涂层(2)和所述第三正极活性涂层(3)中，多晶镍钴锰酸锂平均粒径为D1，单晶镍钴锰酸锂平均粒径为D2，单晶磷酸锰铁锂平均粒径为D3，其中D1×0.4≥D2≥D1×0.1，且D2×0.5≥D3≥D2×0.15。
3.根据权利要求2所述的复合正极片，其特征在于，所述第二正极活性涂层(2)和所述第三正极活性涂层(3)中，D1范围为6～20μm，优选为8～15μm；D2范围为1～6μm，优选为2～4μm；D3范围为0.3～1.5μm，优选为0.5～1μm。
4.根据权利要求1所述的复合正极片，其特征在于，所述第二正极活性涂层(2)的宽度和所述第三正极活性涂层(3)的宽度分别为3～20mm，优选为5～10mm。
5.根据权利要求1-4任一项所述的复合正极片，其特征在于，所述第二正极活性涂层(2)的活性物质质量比和所述第三正极活性涂层(3)的活性物质质量比满足：3≤(C多晶镍钴锰酸锂×M多晶镍钴锰酸锂+C单晶镍钴锰酸锂×M单晶镍钴锰酸锂)/(C单晶磷酸锰铁锂×M单晶磷酸锰铁锂)≤20；C为放电克容量，单位mAh/g，M为重量占比，单位％，M单晶镍钴锰酸锂+M多晶镍钴锰酸锂+M单晶磷酸锰铁锂＝1。
6.根据权利要求5所述的复合正极片，其特征在于，所述第一正极活性涂层(1)包含有多晶镍钴锰酸锂和单晶镍钴锰酸锂；所述第二正极活性涂层(2)中多晶镍钴锰酸锂与单晶镍钴锰酸锂的质量比，以及所述第三正极活性涂层(3)中多晶镍钴锰酸锂与单晶镍钴锰酸锂的质量比分别小于所述第一正极活性涂层(1)中多晶镍钴锰酸锂和单晶镍钴锰酸锂的质量比。
7.根据权利要求5所述的复合正极片，其特征在于，所述正极活性涂层均包含导电剂，所述第二正极活性涂层(2)中导电剂的含量和所述第三正极活性涂层(3)中导电剂的含量均大于所述第一正极活性涂层(1)中导电剂的含量。
8.根据权利要求1-4任一项所述的复合正极片，其特征在于，所述复合正极片还包括极耳，所述极耳设置在所述正极集流体(4)宽度方向的一端。
9.一种电池，其特征在于，包括隔膜、负极片和权利要求1-8任一项所述的复合正极片，所述隔膜设置于所述负极片和所述复合正极片之间。
10.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，所述负极片的活性物质为硬碳、石墨、单晶硅和氧化亚硅中的一种或几种。
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