CN117878244A - 电池单体、电池和用电装置 - Google Patents

电池单体、电池和用电装置 Download PDF

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CN117878244A CN202410268438.1A CN202410268438A CN117878244A CN 117878244 A CN117878244 A CN 117878244A CN 202410268438 A CN202410268438 A CN 202410268438A CN 117878244 A CN117878244 A CN 117878244A
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韩昌隆
柳娜
林泽慧
黄磊
吴巧
郭洁
彭淑婷
张翠平
姜彬
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Abstract

本申请涉及一种电池单体、电池和用电装置，电池单体包括正极极片，正极极片包括正极集流体以及设置于正极集流体至少一侧的正极膜层，正极膜层含有锂镍钴锰氧化物，锂镍钴锰氧化物包括单晶颗粒，锂镍钴锰氧化物包括Ni元素和Al元素，Ni元素相对于锂镍钴锰氧化物中过渡金属原子总数量的占比为50%至70%；Al元素相对于锂镍钴锰氧化物总质量的质量含量为0.2wt%至1.0wt%。本申请能够提升电池单体的能量密度，并降低电池单体的内阻。

Description

电池单体、电池和用电装置
技术领域
本申请涉及一种电池单体、电池和用电装置。
背景技术
电池单体具有容量高、寿命长等特性，因此广泛应用于电子设备，例如手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等等。由于电池领域取得了极大的进展，因此对电池单体的性能提出了更高的要求。
然而，目前电池单体的能量密度仍需进一步提升，且内阻需要进一步降低。
发明内容
本申请提供一种电池单体、电池和用电装置，能够提升电池单体的能量密度，并降低电池单体的内阻。
第一方面，本申请实施方式提出了一种电池单体，电池单体包括正极极片，正极极片包括正极集流体以及设置于正极集流体至少一侧的正极膜层，正极膜层含有锂镍钴锰氧化物，锂镍钴锰氧化物包括单晶颗粒，锂镍钴锰氧化物包括Ni元素和Al元素，Ni元素相对于锂镍钴锰氧化物中过渡金属原子总数量的占比为50%至70%；Al元素相对于锂镍钴锰氧化物总质量的质量含量为0.2wt%至1.0wt%。
由此，本申请实施方式的锂镍钴锰氧化物主要采用单晶颗粒，单晶颗粒的功率性能较好，能够降低电池单体的内阻，并且能够承受较高的电压。但是在相关技术中，将锂镍钴锰氧化物制备为正极膜层时，需要将锂镍钴锰氧化物进行辊压，而单晶颗粒的结构稳定性较差，在高压辊压下，单晶颗粒容易被压碎，难以制备出高压实密度的正极膜层，无法进一步提升电池单体的能量密度。而本申请实施方式通过对锂镍钴锰氧化物中的元素进行调控，能够提升锂镍钴锰氧化物材料自身的容量和在高压下的结构稳定性，从而能够提升电池单体的能量密度。
在一些实施方式中，Al元素相对于锂镍钴锰氧化物总质量的质量含量为0.4wt%至1.0wt%。Al元素的质量含量在上述范围时，能够进一步提升锂镍钴锰氧化物的结构稳定性。
在一些实施方式中，单晶颗粒包括内区域和外区域，外区域为从单晶颗粒的外表面上任一点径直朝向单晶颗粒内部延伸500nm的区域，Al元素至少分布于外区域中；可选地，Al元素非均匀分布于外区域中。Al元素至少分布于外区域中，能够提升锂镍钴锰氧化物的结构稳定性，提高锂镍钴锰氧化物的耐压能力，有利于提升正极膜层的压实密度，从而提升电池单体的能量密度。
在一些实施方式中，锂镍钴锰氧化物还包括Ti、Zr、Mg、V、P、S、B中的至少一种元素；Ti、Zr、Mg、V、P、S、B元素的总质量含量为2000ppm至3000ppm。上述元素能够提升锂镍钴锰氧化物在高电压下的循环稳定性，降低锂镍钴锰氧化物结构被破坏的风险，提升电池单体的循环性能。
在一些实施方式中，电池单体还包括电解液，电解液包括六氟磷酸锂，六氟磷酸锂相对于电解液总质量的质量含量为12wt%至18wt%；可选为12wt%至16wt%。
在一些实施方式中，电解液还包括二氟磷酸根，基于电解液的总质量，二氟磷酸根的质量含量为300ppm至3000ppm。二氟磷酸根的质量含量在上述范围时，一方面，二氟磷酸根能够与锂镍钴锰氧化物中的Al元素“缔合”，能够降低Al元素的溶出，提高锂镍钴锰氧化物在电池单体循环过程的稳定性；另一方面，二氟磷酸根能够在正极膜层表面形成正极电解液界面(Cathode Electrolyte Interphase，CEI)膜，减缓正极膜层与电解液的界面副反应，进一步降低电池单体的内阻。
在一些实施方式中，电解液还包括四氟硼酸根和氟磺酸根，基于电解液的总质量，四氟硼酸根的质量含量为100ppm到1000ppm；可选为150ppm至600ppm；基于电解液的总质量，氟磺酸根的质量含量为100ppm至1000ppm；可选为150ppm至600ppm。四氟硼酸根和氟磺酸根能够修饰锂镍钴锰氧化物表面，使得锂镍钴锰氧化物在高电压下更加稳定，使得锂镍钴锰氧化物在高电压下能够稳定输出容量。
在一些实施方式中，电解液还包括有机溶剂，有机溶剂包括碳酸甲乙酯EMC和碳酸乙烯酯EC；基于电解液的总质量，碳酸甲乙酯EMC的质量含量和碳酸乙烯酯EC的质量含量比值为1：（0.4至0.6）；可选地，基于电解液的总质量，碳酸甲乙酯EMC的质量含量为50wt%至70wt%；可选地，基于电解液的总质量，碳酸乙烯酯EC的质量含量为20wt%至30wt%。上述有机溶剂和高压实密度的正极膜层配合使用时，有利于降低电池单体的内阻。
在一些实施方式中，电解液还包括双氟磺酰亚胺锂LiFSI，双氟磺酰亚胺锂LiFSI相对于电解液总质量的质量含量为2wt%至4wt%。上述质量含量的双氟磺酰亚胺锂LiFSI能够提升电解液的电导率，和高压实密度的正极膜层配合使用时，能够有效降低电池单体的内阻。
在一些实施方式中，单侧正极膜层的压实密度为3.3g/cm3至3.6g/cm3。单侧正极膜层的压实密度在上述范围时，能够有效提升电池单体的能量密度。
在一些实施方式中，单晶颗粒的体积平均粒径Dv50为2.5μm至4.0μm。单晶颗粒的体积平均粒径Dv50在上述范围时，有利于进一步提升压实密度，从而提升能量密度。
在一些实施方式中，电池单体还包括负极极片，负极极片包括负极集流体以及设置于负极集流体至少一侧的负极膜层，负极膜层包括人造石墨和天然石墨中的至少一种。
第二方面，本申请还提出了一种电池，电池包括如本申请第一方面任一实施方式的电池单体。
第三方面，本申请还提出了一种用电装置，包括如本申请第二方面任一实施方式的电池。
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是本申请的电池单体的一实施方式的示意图。
图2是图1的电池单体的实施方式的分解示意图。
图3是本申请的电池模块的一实施方式的示意图。
图4是本申请的电池包的一实施方式的示意图。
图5是图4所示的电池包的实施方式的分解示意图。
图6是包含本申请的电池单体作为电源的用电装置的一实施方式的示意图。
附图未必按照实际的比例绘制。
附图标记说明如下：
1、电池包；2、上箱体；3、下箱体；4、电池模块；
5、电池单体；51、壳体；52、电极组件；
53、盖板；
6、用电装置。
具体实施方式
以下，适当地参照附图详细说明具体公开了本申请的电池单体、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，有省略对已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。这是为了避免以下的说明不必要地变得冗长，便于本领域技术人员的理解。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别范围的边界。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至120和80至110的范围，理解为60至110和80至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至3、1至4、1至5、2至3、2至4和2至5。在本申请中，除非有其他说明，数值范围“a至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至5”表示本文中已经全部列出了“0至5”之间的全部实数，“0至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，本申请的所有实施方式以及可选实施方式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，优选是顺序进行的。例如，方法包括步骤(a)和(b)，表示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，提到方法还可包括步骤(c)，表示步骤(c)可以任意顺序加入到方法，例如，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。
电池单体包括电极组件和电解液，电极组件包括正极极片、负极极片和隔离膜，隔离膜设置于正极极片和负极极片之间，以隔开正极极片和负极极片，同时可以使得活性离子通过。在电池单体循环充放电过程中，正极活性材料为电池单体提供正负极间往复脱嵌所需的锂离子。正极活性材料包括锰酸锂、磷酸铁锂、钴酸锂、锂镍钴锰氧化物等，锂镍钴锰氧化物的能量密度相对较高，得到了广泛应用。
锂镍钴锰氧化物作为正极活性材料辊压形成正极膜层的过程中，由于锂镍钴锰氧化物的结构稳定性较差，锂镍钴锰氧化物容易被压碎，使得正极膜层的压实密度相对较小，较难进一步提升电池单体的能量密度。
鉴于上述问题，本申请实施方式提出了一种电池单体，该电池单体包括正极极片，正极极片包含锂镍钴锰氧化物，锂镍钴锰氧化物包含0.2wt%至1.0wt%的铝Al元素，Al元素能够提升锂镍钴锰氧化物的结构稳定性，提高材料的耐压能力，进而能够提高极片的压实密度，提升电池单体的能量密度；锂镍钴锰氧化物主要为单晶颗粒，单晶颗粒的功率性能较好，有利于降低电池单体的内阻。接下来对本申请的技术方案进行详细说明。
电池单体
第一方面，本申请实施方式提出了一种电池单体。
电池单体包括正极极片，正极极片包括正极集流体以及设置于正极集流体至少一侧的正极膜层，正极膜层含有锂镍钴锰氧化物，锂镍钴锰包括单晶颗粒，锂镍钴锰氧化物包括镍Ni元素和铝Al元素，Ni元素相对于锂镍钴锰氧化物中过渡金属原子总数量的占比为50%至70%；Al元素相对于锂镍钴锰氧化物总质量的质量含量为0.2wt%至1.0wt%。
本申请实施方式的锂镍钴锰氧化物主要采用单晶颗粒，单晶颗粒的功率性能较好，能够降低电池单体的内阻，并且能够承受较高的电压。但是在相关技术中，将锂镍钴锰氧化物制备为正极膜层时，需要将锂镍钴锰氧化物进行辊压，而单晶颗粒的结构稳定性较差，在高压辊压下，单晶颗粒容易被压碎，难以制备出高压实密度的正极膜层，无法进一步提升电池单体的能量密度。而本申请实施方式通过对锂镍钴锰氧化物中的元素进行调控，能够提升锂镍钴锰氧化物材料自身的容量和在高压下的结构稳定性，从而能够提升电池单体的能量密度。
推测本申请实施方式的具体机理如下：
锂镍钴锰氧化物中的镍、钴和锰三种元素存在协同效应，对材料电化学性能的影响不同。钴元素有助于提升锂镍钴锰氧化物的结构稳定性，并能够在一定程度上缓解阳离子混排现象，提高材料的电子导电性和循环性能。锰元素有助于提升锂镍钴锰氧化物的结构稳定性和使用可靠性。镍存在镍二价阳离子、镍三价阳离子、镍四价阳离子等形式，上述不同价位镍离子组成的氧化还原电对电位较低，在高电压下（例如大于等于4.3V）有相对更多的锂离子脱出，能够存储更多电量；随着镍原子数量的增多，能够提升锂镍钴锰氧化物的容量，尤其是镍元素相对于锂镍钴锰氧化物中过渡金属原子总数量的占比为50%至70%时，镍元素对容量的提升较为显著；随着镍原子数量的进一步增多，镍元素虽然对容量提升具有一定贡献，但是容量提升不显著，而且镍离子和锂离子产生的阳离子混排现象更为显著，导致倍率性能和循环性能降低。例如，镍元素的占比可以为50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%或是上述任意两个数值组成的范围。
锂镍钴锰氧化物中进一步引入铝元素，铝元素的质量含量过低（小于0.2wt%）时，铝元素对锂镍钴锰氧化物的结构稳定性的提升有限，材料耐压能力仍较差，在极片制备过程存在被外力破坏的风险；铝元素的质量含量过高（大于1.0wt%）时，铝元素可能增加锂离子在锂镍钴锰氧化物中的传输阻力，导致内阻增大；由此，本申请实施方式设置铝元素相对于锂镍钴锰氧化物总质量的质量含量为0.2wt%至1.0wt%时，锂镍钴锰氧化物的结构较为稳定，能够提高材料的耐压能力，进而能够提高极片的压实密度，从而提升电池单体的能量密度。可选地，铝元素相对于锂镍钴锰氧化物总质量的质量含量为0.4wt%至1wt%时，能够进一步提升锂镍钴锰氧化物的结构稳定性。
例如，铝元素相对于锂镍钴锰氧化物总质量的质量含量可以为0.2wt%、0.25wt%、0.3wt%、0.35wt%、0.4wt%、0.45wt%、0.5wt%、0.55wt%、0.6wt%、0.65wt%、0.7wt%、0.75wt%、0.8wt%、0.85wt%、0.9wt%、0.95wt%、1.0wt%或是上述任意两个数值组成的范围。
铝元素可以设置于锂镍钴锰氧化物的表面，起到包覆作用，提高锂镍钴锰氧化物的结构稳定性；或者位于锂镍钴锰氧化物的晶相中，稳定晶格结构；也可以同时位于锂镍钴锰氧化物的表面，和位于锂镍钴锰氧化物的晶相中。在对锂镍钴锰氧化物进行检测时，能够检测出铝元素，即认为锂镍钴锰氧化物包括铝元素。
在一些实施方式中，单晶颗粒包括内区域和外区域，外区域为从单晶颗粒的外表面上任一点径直朝向单晶颗粒内部延伸500nm的区域；Al元素至少分布于外区域中。
单晶颗粒的内区域可以理解为单晶颗粒的核，外区域包覆于内区域外；外区域和内区域之间可能无明显界限，外区域和内区域可以认为是人为定义的两个区域，外区域为单晶颗粒外表面上任一点朝向单晶颗粒内部延伸500nm的区域，且延伸路径为直线路径，外区域可以理解为环状结构，环状结构的径向间距小于等于500nm。
单晶颗粒的体积平均粒径Dv50≤500nm时，可以认为Al元素分布于单晶颗粒表面和内部。
Al元素至少分布于外区域中，能够提升锂镍钴锰氧化物的结构稳定性，提高锂镍钴锰氧化物的耐压能力，有利于提升正极膜层的压实密度，从而提升电池单体的能量密度。可选地，Al元素非均匀分布于外区域中，能够进一步提升锂镍钴锰氧化物的结构稳定性。非均匀可以理解为Al元素在外区域中的分布具有差异，例如在外区域中的其中一处的含量相对较高，在外区域的其中另一处的含量相对较低。当然，Al元素除了分布于外区域中，Al元素还可以进一步分布于内区域中。
在一些实施方式中，锂镍钴锰氧化物还包括Ti、Zr、Mg、V、P、S、B中的至少一种元素；Ti、Zr、Mg、V、P、S、B元素的总质量含量为2000ppm至3000ppm。上述元素能够提升锂镍钴锰氧化物在高电压下的循环稳定性，降低锂镍钴锰氧化物结构被破坏的风险，提升电池单体的循环性能。
示例性地，Ti、Zr、Mg、V、P、S、B元素的总质量含量可以为2000ppm、2100ppm、2200ppm、2300ppm、2400ppm、2500ppm、2600ppm、2700ppm、2800ppm、2900ppm、3000ppm或是上述任意两个数值组成的范围。
在本申请实施方式中，正极活性材料中元素的含量为本领域公知的含义，可以采用本领域公知的设备和方法进行检测，例如，参考EPA 6010D-2014，通过电感耦合等离子体原子发射光谱法测试，采用等离子体原子发射（ICP-OES，仪器型号：Thermo ICAP7400）进行测定。首先称取0.4 g正极活性材料，向其中加入10ml (50%浓度)王水。然后放置在180℃平板上30min。在平板上消解后，定容至体积100 mL，采用标准曲线法进行定量测试。
在一些实施方式中，单晶颗粒的体积平均粒径Dv50为2.5μm至4.0μm，例如2.5μm、2.6μm、2.7μm、2.8μm、2.9μm、3.0μm、3.1μm、3.2μm、3.3μm、3.4μm、3.5μm、3.6μm、3.7μm、3.8μm、3.9μm、4.0μm或是上述任意两个数值组成的范围。单晶颗粒的体积平均粒径Dv50在上述范围时，有利于进一步提升压实密度，从而提升能量密度。
在本申请实施方式中，颗粒的体积平均粒径Dv50为本领域公知的含义，颗粒的体积平均粒径Dv50是指体积分布中50%所对应的粒度，可以采用本领域公知的设备和方法进行检测，例如取新制备的正极活性材料作为样品进行检测，或者反向拆解已经放完电（放电到下限截止电压使得电池的带电状态约为0%SOC）的电池，拆解出正极极片，然后将正极极片中的正极膜层从正极集流体上刮下作为测试样品，将测试样品正极活性材料干燥后依据测试标准GB/T 19077-2016，通过Mastersizer 2000E型激光粒度分析仪测试颗粒的体积平均粒径Dv50。在本申请实施方式中，新鲜电池单体可以是刚出厂的电池单体（化成后未进行充放电循环使用），或者是装配于用电装置上且循环使用圈数少于10圈的电池单体。
在一些实施方式中，单侧正极膜层的压实密度为3.3g/cm3至3.6g/cm3，例如，3.30g/cm3、3.35g/cm3、3.40g/cm3、3.45g/cm3、3.50g/cm3、3.55g/cm3、3.60g/cm3或是上述任意两个数值组成的范围。单侧正极膜层的压实密度在上述范围时，能够有效提升电池单体的能量密度。
在本申请实施方式中，正极膜层的压实密度为本领域公知的含义，可采用本领域已知的方法测试。例如取单面涂布且经冷压后的正极极片(若是双面涂布的正极极片，可先擦拭掉其中一面的正极膜层)，冲切成面积为S1的小圆片，称其重量，记录为M1。然后将上述称重后的正极极片的正极膜层擦拭掉，称量正极集流体的重量，记录为M0，正极膜层的面密度＝(正极极片的重量M1-正极集流体的重量M0)/S1，正极膜层的压实密度＝正极膜层的面密度/正极膜层的厚度。
在一些实施方式中，正极膜层还可选地包括正极导电剂。本申请实施方式对正极导电剂的种类没有特别的限制，作为示例，正极导电剂包括超导碳、导电石墨、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯和碳纳米纤维中的至少一种。在一些实施方式中，基于正极膜层的总质量，正极导电剂的质量含量为≤5wt%。
在一些实施方式中，正极膜层还可选地包括正极粘结剂。本申请实施方式对正极粘结剂的种类没有特别的限制，作为示例，正极粘结剂可包括聚偏二氟乙烯（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-六氟丙烯共聚物和含氟丙烯酸酯类树脂中的至少一种。在一些实施方式中，基于正极膜层的总质量，正极粘结剂的质量含量为≤5wt%。
正极极片包括正极集流体以及设置在正极集流体至少一侧且包括正极活性材料的正极膜层。例如，正极集流体具有在自身厚度方向相对的两个表面，正极膜层设置在正极集流体的两个相对表面中的任意一者或两者上。
在一些实施方式中，正极集流体可采用金属箔片或复合集流体。作为金属箔片的示例，可采用铝箔。复合集流体可包括高分子材料基层以及形成于高分子材料基层至少一个表面上的金属材料层。作为示例，金属材料层的金属材料可包括铝、铝合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银和银合金中的至少一种。作为示例，高分子材料基层可包括聚丙烯（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）和聚乙烯（PE）中的至少一种。
正极膜层通常是将正极浆料涂布在正极集流体上，经干燥、冷压而成的。正极浆料通常是将正极活性材料、可选的导电剂、可选的粘结剂以及任意的其他组分分散于溶剂中并搅拌均匀而形成的。溶剂可以是N-甲基吡咯烷酮（NMP），但不限于此。
[电解液]
在一些实施方式中，电池单体还包括电解液。
在一些实施方式中，电解液包括六氟磷酸锂LiPF6，六氟磷酸锂相对于电解液总质量的质量含量为12wt%至18wt%；可选为12wt%至16wt%。例如，六氟磷酸锂相对于电解液总质量的质量含量可以为12wt%、13wt%、14wt%、15wt%、16wt%、17wt%、18wt%或是上述任意两个数值组成的范围。
在一些实施方式中，电解液还包括二氟磷酸根，基于电解液的总质量，二氟磷酸根的质量含量为300ppm至3000ppm。例如，二氟磷酸根的质量含量可以为300ppm、400ppm、500ppm、600ppm、700ppm、800ppm、900ppm、1000ppm、1100ppm、1200ppm、1300ppm、1400ppm、1500ppm、1600ppm、1700ppm、1800ppm、1900ppm、2000ppm、2100ppm、2200ppm、2300ppm、2400ppm、2500ppm、2600ppm、2700ppm、2800ppm、2900ppm、3000ppm或是上述任意两个数值组成的范围。
二氟磷酸根的质量含量在上述范围时，一方面，二氟磷酸根能够与锂镍钴锰氧化物中的Al元素“缔合”，能够降低Al元素的溶出，提高锂镍钴锰氧化物在电池单体循环过程的稳定性；另一方面，二氟磷酸根能够在正极膜层表面形成正极电解液界面(CathodeElectrolyte Interphase，CEI)膜，减缓正极膜层与电解液的界面副反应，进一步降低电池单体的内阻。
在一些实施方式中，电解液还包括四氟硼酸根和氟磺酸根中的至少一种；可选地，电解液还包括四氟硼酸根和氟磺酸根。四氟硼酸根和氟磺酸根能够修饰锂镍钴锰氧化物表面，使得锂镍钴锰氧化物在高电压下更加稳定，使得锂镍钴锰氧化物在高电压下能够稳定输出容量。
可选地，基于电解液的总质量，四氟硼酸根的质量含量为100ppm到1000ppm；可选为150ppm至600ppm。例如，四氟硼酸根的质量含量可以为100ppm、150ppm、200ppm、300ppm、400ppm、500ppm、600ppm、700ppm、800ppm、900ppm、1000ppm或是上述任意两个数值组成的范围。上述质量含量的四氟硼酸根，能够提高对锂镍钴锰氧化物表面的修饰效果，使得锂镍钴锰氧化物在高电压下更加稳定，使得锂镍钴锰氧化物在高电压下能够稳定输出容量。
可选地，基于电解液的总质量，氟磺酸根的质量含量为100ppm至1000ppm；可选为150ppm至600ppm。例如，氟磺酸根的质量含量可以为100ppm、150ppm、200ppm、300ppm、400ppm、500ppm、600ppm、700ppm、800ppm、900ppm、1000ppm或是上述任意两个数值组成的范围。上述质量含量的氟磺酸根，能够提高对锂镍钴锰氧化物表面的修饰效果，使得锂镍钴锰氧化物在高电压下更加稳定，使得锂镍钴锰氧化物在高电压下能够稳定输出容量。
上述四氟硼酸根和氟磺酸根对应的阳离子可以为锂离子、钠离子等，可选为锂离子。
在一些实施方式中，电解液还包括有机溶剂，有机溶剂包括碳酸甲乙酯EMC和碳酸乙烯酯EC；基于电解液的总质量，碳酸甲乙酯EMC的质量含量和碳酸乙烯酯EC的质量含量比值为1：（0.4至0.6）。有机溶剂包括碳酸甲乙酯EMC和碳酸乙烯酯EC，且碳酸甲乙酯EMC的添加量相对较高，碳酸乙烯酯EC的添加量相对较低，电解液的粘稠度较低；有机溶剂和高压实密度（例如3.3g/cm3至3.6g/cm3）的正极膜层配合使用时，有利于降低电池单体的内阻。
示例性地，碳酸甲乙酯EMC的质量含量和碳酸乙烯酯EC的质量含量比值可以为1：0.40、1：0.41、1：0.42、1：0.43、1：0.44、1：0.45、1：0.46、1：0.47、1：0.48、1：0.49、1：0.50、1：0.51、1：0.52、1：0.53、1：0.54、1：0.55、1：0.56、1：0.57、1：0.58、1：0.59、1：0.60或是上述任意两个数值组成的范围。
示例性地，基于电解液的总质量，碳酸甲乙酯EMC的质量含量为50wt%至70wt%；例如，50wt%、51wt%、52wt%、53wt%、54wt%、55wt%、56wt%、57wt%、58wt%、59wt%、60wt%、61wt%、62wt%、63wt%、64wt%、65wt%、66wt%、67wt%、68wt%、69wt%、70wt%或是上述任意两个数值组成的范围。
示例性地，基于电解液的总质量，碳酸乙烯酯EC的质量含量为20wt%至30wt%，例如，20wt%、21wt%、22wt%、23wt%、24wt%、25wt%、26wt%、27wt%、28wt%、29wt%、30wt%或是上述任意两个数值组成的范围。
在一些实施方式中，电解液还包括双氟磺酰亚胺锂LiFSI，双氟磺酰亚胺锂LiFSI相对于电解液总质量的质量含量为2wt%至4wt%。上述质量含量的双氟磺酰亚胺锂LiFSI能够提升电解液的电导率，和高压实密度（3.3g/cm3至3.6g/cm3）的正极膜层配合使用时，能够有效降低电池单体的内阻。
示例性地，基于电解液的总质量，双氟磺酰亚胺锂LiFSI的质量含量可以为2.0wt%、2.1wt%、2.2wt%、2.3wt%、2.4wt%、2.5wt%、2.6wt%、2.7wt%、2.8wt%、2.9wt%、3.0wt%、3.1wt%、3.2wt%、3.3wt%、3.4wt%、3.5wt%、3.6wt%、3.7wt%、3.8wt%、3.9wt%、4.0wt%或是上述任意两个数值组成的范围。
本申请中各物质或各元素的定性及其定量可以用本领域技术人员已知的合适的设备和方法进行检测，相关检测方法可以参考国内外检测标准、国内外企业标准等，并且本领域技术人员也可以从检测准确性角度出发适应性改变某些检测步骤/仪器参数等，以获得更加准确的检测结果。可以使用一种检测方法定性或定量，也可以联合使用几种检测方法定性或定量测定。
在本申请实施方式中，电解液中无机成分/锂盐浓度的种类和含量为本领域公知的含义，可以采用本领域公知的设备和方法进行检测，例如可以参考标准JY/T020-1996《离子色谱分析方法通则》通过离子色谱分析方法对电解液中的无机成分/锂盐浓度进行定性或定量分析。本申请的实施方式中可以取新制备的电解液作为样品，或者反向拆解已经放完电（放电到下限截止电压使得电池的带电状态约为0%SOC）的电池，从电池中获取的游离电解液作为样品，采用离子色谱分析方法进行检测。
在本申请实施方式中，电解液中有机成分的种类和含量为本领域公知的含义，可以采用本领域公知的设备和方法进行检测，例如可以参考GB/T9722-2006《化学试剂 气相色谱法通则》通过气相色谱法对电解液中的有机成分进行定性和定量分析。本申请的实施方式中可以取新制备的电解液作为样品，或者反向拆解已经放完电（放电到下限截止电压使得电池的带电状态约为0%SOC）的电池，从电池中获取的游离电解液作为样品，采用离子色谱分析方法进行检测。
再比如，以液相核磁色谱（NMR）测试电解液中某添加剂的成分，以检测二氟磷酸锂和六氟磷酸锂为例，在氮气手套箱中，准备1个7ml玻璃瓶，在玻璃瓶中加入5ml核磁试剂预混液，在氮气气氛手套箱中室温20~25℃静置24h，使得极片和隔离膜中的电解液扩散到核磁预混液中，从而得到核磁测试样品。核磁预混液包括100ml氘代乙腈加入3ml三氟甲基苯C7H5F3，以上核磁试剂预混液提前用分子筛4A预干燥（100ml核磁试剂预混液加入15g新开的4A分子筛在室温20~25℃下，在氮气手套箱中干燥超过30天）。采用19F NMR测量（核磁（NMR）：Bruker Avance 400HD）。
为了识别和量化各个物种，在翻转角度和扫描时间方面，采用了如下设置。
氟谱测试脉冲序列：2gfhigqn.2；
延迟时间：1秒；
扫描次数：16次；
基于F-NMR中三氟甲基苯和LiPF6两物质的信号峰积分强度计算两者的相对含量，计算方法：
LiPF6相对含量=(ILiPF6×MLiPF6/6)/(ICF3ph×MCF3ph/3)，其中，I为相应的核磁峰面积，M为相应的相对分子质量。
根据六氟磷酸锂LiPF6的含量计算电解液在氘代试剂中的含量。
基于F-NMR中三氟甲基苯和PO2F2 -两物质的信号峰积分强度计算两者的相对含量，计算方法：
PO2F2 -相对含量=(IPO2F2-×MPO2F2-/2)/(ICF3ph×MCF3ph/3)，其中，I为相应的核磁峰面积，M为相应的相对分子质量。
在一些实施方式中，本申请提及的电解液中的各类溶质或溶剂，既包括在制备电解液时主动添加的物质，也包括在电解液制备过程中或由电解液制备成电池的过程中或包含电解液的电池在存储或使用过程中由某种/些电解液中已经存在的物质衍生而来的物质。
[负极极片]
在一些实施方式中，电池单体还包括负极极片。
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且包括负极活性物质的负极膜层。例如，负极集流体具有在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的两个相对表面中的任意一者或两者上。
负极活性物质可采用本领域公知的用于电池单体的负极活性物质。作为示例，负极活性物质可包括但不限于天然石墨、人造石墨、软炭、硬炭、硅基材料、锡基材料和钛酸锂中的至少一种。硅基材料可包括单质硅、硅氧化物、硅碳复合物、硅氮复合物和硅合金材料中的至少一种。锡基材料可包括单质锡、锡氧化物和锡合金材料中的至少一种。
在一些实施方式中，负极膜层可以包括人造石墨和天然石墨中的至少一种，可选为人造石墨，人造石墨的结构稳定性相对较高。
本申请实施方式中的石墨材料可以结合JIS/K0131-1996 X射线衍射分析法通则对负极极片或负极活性材料进行X射线粉末衍射测试并定性分析。
在一些实施方式中，基于负极膜层的总质量，人造石墨的质量含量为大于等于85wt%且小于100wt%。例如，人造石墨的质量含量可以为85wt%、86wt%、87wt%、88wt%、89wt%、90wt%、91wt%、92wt%、93wt%、94wt%、95wt%、96wt%、97wt%、98wt%、99wt%或是上述任意两个数值组成的范围。
在一些实施方式中，负极膜层还可选地包括负极导电剂。本申请实施方式对负极导电剂的种类没有特别的限制，作为示例，负极导电剂可包括超导碳、导电石墨、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯和碳纳米纤维中的至少一种。在一些实施方式中，基于负极膜层的总质量，负极导电剂的质量含量为≤5wt%。
在一些实施方式中，负极膜层还可选地包括负极粘结剂。本申请实施方式对负极粘结剂的种类没有特别的限制，作为示例，负极粘结剂可包括丁苯橡胶SBR、水溶性不饱和树脂SR-1B、水性丙烯酸类树脂（例如，聚丙烯酸PAA、聚甲基丙烯酸PMAA、聚丙烯酸钠PAAS、聚丙烯酰胺PAM、聚乙烯醇PVA、海藻酸钠SA和羧甲基壳聚糖CMCS中的至少一种。在一些实施方式中，基于负极膜层的总质量，负极粘结剂的质量含量为≤5wt%。
在一些实施方式中，负极膜层还可选地包括其他助剂。作为示例，其他助剂可包括增稠剂，例如，羧甲基纤维素钠CMC-Na、PTC热敏电阻材料等。在一些实施方式中，基于负极膜层的总质量，其他助剂的质量含量为≤2wt%。
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。作为金属箔片的示例，可采用铜箔。复合集流体可包括高分子材料基层以及形成于高分子材料基层至少一个表面上的金属材料层。作为示例，金属材料可包括铜、铜合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银和银合金中的至少一种。作为示例，高分子材料基层可包括聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯和聚乙烯中的至少一种。
负极膜层通常是将负极浆料涂布于负极集流体上，经干燥、冷压而成的。负极浆料通常是将负极活性物质、可选的导电剂、可选地粘结剂、其他可选的助剂分散于溶剂中并搅拌均匀而形成的。溶剂可以是N-甲基吡咯烷酮（NMP）或去离子水，但不限于此。
负极极片并不排除除了负极膜层之外的其他附加功能层。例如在某些实施例中，本申请实施方式的负极极片还包括夹在负极集流体和负极膜层之间、设置在负极集流体表面的导电底涂层（例如由导电剂和粘结剂组成）。在另外一些实施例中，本申请实施方式的负极极片还包括覆盖在负极膜层表面的保护层。
在一些实施方式中，正极极片、隔离膜和负极极片可通过卷绕工艺和/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液。
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，如聚丙烯（PP）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）和聚丁二酸丁二醇酯（PBS）中的至少一种。
本申请实施方式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。如图1是作为一个示例的方形结构的电池单体5。
在一些实施方式中，如图2所示，外包装可包括壳体51和盖板53。壳体51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51具有与容纳腔连通的开口，盖板53用于盖设开口，以封闭容纳腔。正极极片、负极极片和隔离膜可经卷绕工艺和/或叠片工艺形成电极组件52。电极组件52封装于容纳腔。电解液浸润于电极组件52中。电池单体5所含电极组件52的数量可以为一个或多个，可根据需求来调节。
本申请实施方式的电池单体的制备方法是公知的。在一些实施方式中，可将正极极片、隔离膜、负极极片和电解液组装形成电池单体。作为示例，可将正极极片、隔离膜、负极极片经卷绕工艺和/或叠片工艺形成电极组件，将电极组件置于外包装中，烘干后注入电解液，经过真空封装、静置、化成、整形等工序，得到电池单体。
在本申请实施方式的一些实施例中，根据本申请实施方式的电池单体可以组装成电池模块，电池模块所含电池单体的数量可以为多个，具体数量可根据电池模块的应用和容量来调节。
图3是作为一个示例的电池模块4的示意图。如图3所示，在电池模块4中，多个电池单体5可以是沿电池模块4的长度方向依次排列设置。当然，也可以按照其他任意的方式进行排布。进一步可以通过紧固件将该多个电池单体5进行固定。
可选地，电池模块4还可以包括具有容纳空间的外壳，多个电池单体5容纳于该容纳空间。
在一些实施方式中，上述电池模块还可以组装成电池包，电池包所含电池模块的数量可以根据电池包的应用和容量进行调节。
图4和图5是作为一个示例的电池包1的示意图。如图4和图5所示，在电池包1中可以包括电池箱和设置于电池箱中的多个电池模块4。电池箱包括上箱体2和下箱体3，上箱体2用于盖设下箱体3，并形成用于容纳电池模块4的封闭空间。多个电池模块4可以按照任意的方式排布于电池箱中。
用电装置
本申请实施方式第二方面提供一种用电装置，用电装置包括本申请实施方式的电池单体、电池模块或电池包中的至少一种。电池单体、电池模块或电池包可以用作用电装置的电源，也可以用作用电装置的能量存储单元。用电装置可以但不限于是移动设备（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。
用电装置可以根据其使用需求来选择电池单体、电池模块或电池包。
图6是作为一个示例的用电装置6的示意图。该用电装置6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6对高功率和高能量密度的需求，可以采用电池包或电池模块。
作为另一个示例的用电装置可以是手机、平板电脑、笔记本电脑等。该用电装置通常要求轻薄化，可以采用电池单体作为电源。
实施例
下述实施例更具体地描述了本申请实施方式公开的内容，这些实施例仅仅用于阐述性说明，因为在本申请实施方式公开内容的范围内进行各种修改和变化对本领域技术人员来说是明显的。除非另有声明，以下实施例中所报道的所有份、百分比和比值都是基于质量计，而且实施例中使用的所有试剂都可商购获得或是按照常规方法进行合成获得，并且可直接使用而无需进一步处理，以及实施例中使用的仪器均可商购获得。
实施例1
1、正极极片的制备
正极极片包括正极集流体铝箔和正极膜层，正极膜层包括由正极浆料（溶剂为N-甲基吡咯烷酮NMP）均匀涂覆于正极集流体铝箔的表面上，经干燥、冷压后形成的膜层，正极膜层包括重量比为97.5：1.4：1.1的正极活性材料、导电剂炭黑、粘结剂聚偏氟乙烯（PVDF）。
正极活性材料包括锂镍钴锰氧化物单晶颗粒，锂镍钴锰氧化物还包括铝Al元素和镍Ni元素。
2、负极极片的制备
负极极片包括负极集流体铜箔和负极膜层，负极膜层包括由负极浆料（溶剂为去离子水）均匀涂覆于负极集流体铜箔的表面上，经干燥、冷压后形成的膜层，负极膜层包括重量比为96.2：1.8：1.2：0.8的负极活性材料、粘结剂丁苯橡胶（SBR）、增稠剂羧甲基纤维素钠（CMC-Na）、导电剂炭黑（Super P）。
负极活性材料包括人造石墨。
3、隔离膜
隔离膜为多孔聚丙烯膜。
4、电解液的制备
电解液包括有机溶剂、锂盐和添加剂。
5、电池的制备
锂离子电池包括外包装壳、电极组件和电解液，电极组件和电解液设置于外包装壳内，电极组件包括正极极片、负极极片和隔离膜，电极组件为卷绕式电极组件，隔离膜设置于正极极片和负极极片之间。
对比例1和对比例2
采用与实施例1相似的方法制备锂离子电池，与实施例1不同的是，至少调整了Al元素的质量含量。
实施例2-1至实施例2-4
采用与实施例1相似的方法制备锂离子电池，与实施例1不同的是，调整了正极活性材料中Al元素的质量含量。
实施例3
采用与实施例1相似的方法制备锂离子电池，与实施例1不同的是，正极活性材料还包括Zr元素。
实施例4-1和实施例4-2
采用与实施例1相似的方法制备锂离子电池，与实施例1不同的是，调整了正极活性材料的单晶颗粒的体积平均粒度。
实施例5-1和实施例5-2
采用与实施例1相似的方法制备锂离子电池，与实施例1不同的是，调整了正极活性材料的Ni元素的原子占比。
性能测试
1、电池单体的能量密度
在本申请实施方式中，术语“能量密度”是指在每个循环的充电/放电期间传递的体积（通常以Wh/L表示）或重量（通常以Wh/kg表示）能量。本申请采用重量能量密度表征电池单体的能量密度。例如将实施例和对比例制备的电池单体进行1C恒流充电到4.35V，随后恒压充电到0.05C，静置30min，进行1C放电，放电到2.8V，记录放电容量D0，对电池进行质量称重，记录电池单体的总质量m0，电池单体的能量密度为D0/m0(单位质量的容量)。
2、电池单体的内阻
在25℃下，分别调整实施例和对比例制备的电池单体的荷电状态(SOC)至满充容量的20％，以0.3C的倍率放电10s，放电前的电压记为U1，放电后的电压记为U2，则电池单体的初始直流内阻DCR0＝(U1-U2)/I。
测试结果
测试结果如表1所示。
表1
表1中，
对比例1的能量密度为230Wh/Kg，表1中实施例的能量密度相对值，是实施例的能量密度与对比例1的能量密度的百分比，即以对比例1的能量密度为100%进行计算得到的数值。
其他对比例的能量密度相对值，是其他对比例的能量密度与对比例1的能量密度的百分比，即以对比例1的能量密度为100%进行计算得到的数值。
对比例1的内阻为29.5mΩ，表1中实施例的内阻相对值，是实施例的内阻与对比例1的内阻的百分比，即以对比例1的内阻为100%进行计算得到的数值。
其他对比例的内阻相对值，是其他对比例的内阻与对比例1的内阻的百分比，即以对比例1的内阻为100%进行计算得到的数值。
对比例1中铝Al元素的质量含量过少，无法有效提升锂镍钴锰氧化物的结构稳定性，在极片制备过程中容易被压碎，使得正极膜层的压实密度相对较小，能量密度相对较小。对比例2中铝Al元素的质量含量过多，虽然能够有效提升锂镍钴锰氧化物的结构稳定性，有利于能量密度的提升；但是由于Al含量过多，可能会导致锂离子迁移阻力增加，导致内阻增加。
本申请实施例通过控制铝元素的质量含量为0.2wt%至1.0wt%时，尤其满足0.4wt%至0.7wt%时，能够有效提升锂镍钴锰氧化物的结构稳定性，有利于能量密度的提升；而且锂离子传输性能较好，在单晶颗粒中的功率性能较好，有利于降低电池单体的内阻。
实施例3中通过在正极活性材料中引入Zr元素，能够有效提升晶体结构稳定性，有利于改善循环性能，并提升功率性能，降低内阻。
实施例4-1和实施例4-2通过对单晶颗粒体积平均粒径Dv50进行调整，能够进一步改善功率性能，降低电池单体的内阻。
实施例5-1和实施例5-2通过对Ni的占比进行调整，能够进一步改善功率性能，降低电池单体的内阻。
实施例6-1至实施例6-4
采用与实施例1相似的方法制备锂离子电池，与实施例1不同的是，调整了二氟磷酸根的质量含量。
实施例7-1至实施例7-7
采用与实施例1相似的方法制备锂离子电池，与实施例1不同的是，调整了四氟硼酸根和磺酸根中至少一者的质量含量。
实施例8-1和实施例8-2
采用与实施例1相似的方法制备锂离子电池，与实施例1不同的是，调整了有机溶剂的含量和种类。
实施例9-1和实施例9-2
采用与实施例1相似的方法制备锂离子电池，与实施例1不同的是，调整了双氟磺酰亚胺锂LiFSI的含量。
表2
实施例1、实施例6-1至实施例9-2还包括相对于电解液总质量的15wt%六氟磷酸锂LiPF6。
未示出的对比例和实施例的电解液组分与实施例1中电解液组分相同。
实施例1和实施例6-1至实施例6-4，对二氟磷酸根的含量进行了调整，二氟磷酸根能够降低Al元素的溶出，提高锂镍钴锰氧化物在电池单体循环过程的稳定性；二氟磷酸根还能够在正极膜层表面形成CEI膜，减缓正极膜层与电解液的界面副反应，进一步降低电池单体的内阻。
实施例7-1和实施例7-7，对四氟硼酸根和氟磺酸根中的至少一种的含量进行了调整，能够提升锂镍钴锰氧化物的循环稳定性，并降低电池单体的内阻。
实施例8-1和实施例8-2，通过对碳酸甲乙酯EMC的质量含量和碳酸乙烯酯EC的质量含量比值进行调控，能够有效改善电池单体的内阻。
实施例9-1和实施例9-2，通过对双氟磺酰亚胺锂LiFSI的质量含量进行调控，能够有效改善电池单体的内阻。
尽管已经演示和描述了说明性实施例，本领域技术人员应该理解上述实施例不能被解释为对本申请的限制，并且可以在不脱离本申请的精神、原理及范围的情况下对实施例进行改变，替代和修改。

Claims (19)

1.一种电池单体，其特征在于，包括正极极片，所述正极极片包括正极集流体以及设置于所述正极集流体至少一侧的正极膜层，所述正极膜层含有锂镍钴锰氧化物，所述锂镍钴锰氧化物包括单晶颗粒，所述锂镍钴锰氧化物包括：
Ni元素，其相对于所述锂镍钴锰氧化物中过渡金属原子总数量的占比为50%至70%；以及
Al元素，其相对于所述锂镍钴锰氧化物总质量的质量含量为0.2wt%至1.0wt%。
2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，Al元素相对于所述锂镍钴锰氧化物总质量的质量含量为0.4wt%至1.0wt%。
3.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，
所述单晶颗粒包括内区域和外区域，所述外区域为从所述单晶颗粒的外表面上任一点径直朝向所述单晶颗粒内部延伸500nm的区域，Al元素至少分布于所述外区域中。
4.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，Al元素非均匀分布于所述外区域中。
5.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述锂镍钴锰氧化物还包括Ti、Zr、Mg、V、P、S、B中的至少一种元素；
所述Ti、Zr、Mg、V、P、S、B元素的总质量含量为2000ppm至3000ppm。
6.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体还包括电解液，所述电解液包括六氟磷酸锂，所述六氟磷酸锂相对于所述电解液总质量的质量含量为12wt%至18wt%。
7.根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于，所述六氟磷酸锂相对于所述电解液总质量的质量含量为12wt%至16wt%。
8.根据权利要求6或7所述的电池单体，其特征在于，所述电解液还包括二氟磷酸根，
基于所述电解液的总质量，所述二氟磷酸根的质量含量为300ppm至3000ppm。
9.根据权利要求6或7所述的电池单体，其特征在于，所述电解液还包括四氟硼酸根和氟磺酸根，
基于所述电解液的总质量，所述四氟硼酸根的质量含量为100ppm到1000ppm；和/或
基于所述电解液的总质量，所述氟磺酸根的质量含量为100ppm至1000ppm。
10.根据权利要求9所述的电池单体，其特征在于，所述四氟硼酸根的质量含量为150ppm至600ppm。
11.根据权利要求9所述的电池单体，其特征在于，所述氟磺酸根的质量含量为150ppm至600ppm。
12.根据权利要求6或7所述的电池单体，其特征在于，所述电解液还包括有机溶剂，所述有机溶剂包括碳酸甲乙酯EMC和碳酸乙烯酯EC；
基于所述电解液的总质量，所述碳酸甲乙酯EMC的质量含量和所述碳酸乙烯酯EC的质量含量比值为1：（0.4至0.6）。
13.根据权利要求12所述的电池单体，其特征在于，
基于所述电解液的总质量，所述碳酸甲乙酯EMC的质量含量为50wt%至70wt%；或
基于所述电解液的总质量，所述碳酸乙烯酯EC的质量含量为20wt%至30wt%。
14.根据权利要求6或7所述的电池单体，其特征在于，所述电解液还包括双氟磺酰亚胺锂LiFSI，所述双氟磺酰亚胺锂LiFSI相对于所述电解液总质量的质量含量为2wt%至4wt%。
15.根据权利要求14所述的电池单体，其特征在于，单侧所述正极膜层的压实密度为3.3g/cm3至3.6g/cm3。
16.根据权利要求1至7中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述单晶颗粒的体积平均粒径Dv50为2.5μm至4.0μm。
17.根据权利要求1至7中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体还包括负极极片，所述负极极片包括负极集流体以及设置于所述负极集流体至少一侧的负极膜层，所述负极膜层包括人造石墨和天然石墨中的至少一种。
18.一种电池，其特征在于，包括如权利要求1至17中任一项所述的电池单体。
19.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求18所述的电池。
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