CN117995989A - 电池和用电装置 - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
本申请提供了一种电池和用电装置。电池包括壳体、电极组件以及电解液。所述壳体内部具有容纳腔，所述电极组件和所述电解液均设于所述容纳腔内。所述电极组件包括正极极片，所述正极极片包括正极集流体和位于所述正极集流体至少一个表面之上的正极活性层。所述正极活性层包含化学式为Lix(NiaCobMnc)1‑dMdO2‑yAy的正极活性材料；所述电池的KEL满足1.6g/Ah≤KEL≤1.9g/Ah，所述KEL表示游离电解液的质量与所述电池的额定容量之比，单位为g/Ah；所述电池的空间利用率η≥0.8，所述空间利用率表示所述电极组件的体积与所述容纳腔的体积的比值。所述电池能够兼顾较高的能量密度和较好的循环性能。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池和用电装置。
背景技术
这里的陈述仅提供与本申请有关的背景信息，而不必然构成现有技术。
能量密度是反映电池性能的重要指标之一。为了改善电池的能量密度，传统的方式往往会聚焦到电极活性材料的开发上，通过寻找高克容量的活性材料来改善电池的能量密度。其中，镍含量较高的正极材料具有较高的克容量，可能有利于改善电池的能量密度。但是，将镍含量较高的正极材料应用于电池中时，电池的能量密度和循环性能难以有效兼顾。
发明内容
本申请的第一方面提供了一种电池，包括壳体、电极组件以及电解液；所述壳体内部具有容纳腔，所述电极组件和所述电解液均设于所述容纳腔内；所述电极组件包括正极极片，所述正极极片包括正极集流体和位于所述正极集流体至少一个表面之上的正极活性层；所述正极活性层包含化学式为Lix(NiaCobMnc)1-dMdO2-yAy的正极活性材料，其中，0.2≤x≤1.2，0.6≤a≤1，0＜b≤0.2，0＜c≤0.4，0≤d＜1，0≤y＜2，M包括Al、Mg、Fe、Cu、V、Ti、Zr、W、Sb、Dy和Te中的至少一种，A包括P、S和卤素元素中的至少一种；
所述电池的KEL满足1.6g/Ah≤KEL≤1.9g/Ah，所述KEL表示游离电解液的质量与所述电池的额定容量之比，单位为g/Ah；
所述电池的空间利用率η≥0.8，所述空间利用率表示所述电极组件的体积与所述容纳腔的体积的比值。
上述电池中，通过选择合适镍含量的正极材料，并将该正极材料与电池的KEL和空间利用率进行适配，有利于充分发挥该正极材料克容量的优势，使电池具有较高的能量密度，同时有利于改善电池的循环性能，使电池具有较好的循环寿命，进而能够使电池兼顾较高的能量密度和较好的循环性能。
在一些实施方式中，0.81≤η≤0.9。空间利用率在该范围内可以使电池在兼顾较高能量密度和较好循环性能的基础上，使电池内部具有较为合适的膨胀空间，降低电池在使用过程中内部出现较大压力的风险。
在一些实施方式中，所述电极组件还包括负极极片，所述负极极片包括负极集流体和位于所述负极集流体至少一个表面之上的负极活性层；其中，1≤k≤1.15，k表示所述负极活性层在所述负极集流体上的投影面积与所述正极活性层在所述正极集流体上的投影面积之比。k在该范围可以使正极极片和负极极片更好地适配，降低负极极片出现析锂的风险。
在一些实施方式中，所述负极活性层的面密度为0.12g/1540.25mm2~0.2g/1540.25mm2。负极活性层的面密度在该范围内可以使负极极片具有较高的能量密度，更好地与正极极片相适配，更好地促进正极活性材料容量的发挥。
在一些实施方式中，所述负极集流体的厚度为4μm~8μm。负极集流体的厚度在该范围内可以使负极极片具有较好的稳定性，同时可以在保持负极极片合适厚度的基础上，促进负极活性层厚度的提升，有利于进一步改善负极极片的能量密度。
在一些实施方式中，所述正极集流体的厚度为9μm~15μm。正极集流体的厚度可以较小，在保持较高能量密度和较好循环寿命的基础上，正极集流体的厚度较小，一方面可以减少电池的重量，另一方面可以提高正极活性材料的用量，进一步提高电池的能量密度。
在一些实施方式中，所述正极活性层的面密度为0.21g/1540.25mm2~0.32g/1540.25mm2。正极活性层的面密度在该范围内可以使正极活性材料具有较为合适的使用量，有利于使电池具有较高的能量密度。
在一些实施方式中，所述正极极片的压实密度为3.2g/cm3~3.7g/cm3。正极极片的压实密度在该范围内，可以在改善电池能量密度的基础上使正极活性层保持合适的厚度，减少充放电过程中材料膨胀对电池循环性能的不利影响，进而可以改善电池的循环寿命。
在一些实施方式中，所述正极活性材料包括单晶颗粒。单晶颗粒之间几乎不含有晶界，在循环过程中，单晶颗粒产生晶间裂纹概率较小，因此可以缓解正极极片与电解液之间的副反应，进而延长电池的循环寿命。
在一些实施方式中，所述单晶颗粒包括第一单晶颗粒和第二单晶颗粒，所述第一单晶颗粒的粒径＜所述第二单晶颗粒的粒径。通过粒径大小不同的第一单晶颗粒和第二单晶颗粒的配合，可以进一步降低压实过程中活性材料对正极集流体的损伤，进一步改善电池的循环性能。
在一些实施方式中，所述第一单晶颗粒和所述第二单晶颗粒的粒径比为（0.1~0.5）：1。在该粒径比范围内，第一单晶颗粒和第二单晶颗粒更好地适配，有利于提高正极极片的压实密度，进一步促进电池能量密度的提升。
在一些实施方式中，所述正极极片还包括底涂层；所述底涂层位于所述正极活性层和所述正极集流体之间，所述底涂层包含导电剂。通过底涂层的设置一方面可以缓解压实过程中活性材料对正极集流体的损伤，进而可以提高正极活性层的压实密度，进一步提高电池的能量密度。同时，正极集流体的损伤减小，可以使正极极片在电池的循环过程中保持较为稳定的结构，有利于提高电池的循环性能。另一方面可以减少电解液与正极集流体的接触，这样可以降低电解液对正极集流体的腐蚀程度。正极集流体的腐蚀程度降低，有利于使正极极片在电池的循环过程中保持较为稳定的结构，有利于提高电池的循环性能。
在一些实施方式中，所述底涂层的厚度为0.5μm~2μm。底涂层的厚度在该范围内可以在缓解正极集流体被损伤以及减少电解液与正极集流体接触的基础上，使正极极片保持较合适的厚度，进而使电池保持较为合适的体积。
在一些实施方式中，所述导电剂占所述底涂层的质量百分数为40%~60%。此时，导电涂层具有较好的导电性能，有利于改善正极极片的导电性能。
在一些实施方式中，所述导电剂包括超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯以及碳纳米纤维中的一种或多种。
在一些实施方式中，所述电解液包括锂盐，所述锂盐包括六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂以及二氟二草酸磷酸锂中的至少一种。通过对锂盐的选择，可以进一步改善电池的循环寿命。
在一些实施方式中，所述电解液中所述锂盐的摩尔浓度为1.1mol/L~1.5mol/L。锂盐的摩尔浓度在该范围内有利于进一步改善电池的循环寿命。
在一些实施方式中，所述电解液包括添加剂，所述添加剂包括双氟磺酰亚胺锂、二氟二草酸磷酸锂以及氟代碳酸乙烯酯中的至少一种。通过添加剂的选择有利于进一步改善电池的循环寿命。
本申请第二方面提供了一种用电装置。所述用电装置包括所述电池。
附图说明
为了更好地描述和说明本申请提供的实施例或示例，可以参考一幅或多幅附图。用于描述附图的附加细节或示例不应当被认为是对所公开的申请、目前描述的实施例或示例以及目前理解的这些申请的最佳模式中的任何一者的范围的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：
图1为本申请一实施方式的电池单体的示意图。
图2为图1所示的本申请一实施方式的电池单体的分解图。
图3为本申请一实施方式的电池用作电源的用电装置的示意图。
附图标记说明：
1、电池单体；11、壳体；12、电极组件；13、盖板；2、用电装置。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。
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。本文中在本申请的说明书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。本文所使用的术语“和／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本申请所公开的“范围”可以采用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，任一个端值可以独立地被包括或不被包括，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，且如果还列出了最大范围值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，则相当于列出了该参数为例如整数2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12等。比如，当表述某个参数为选自“2~10”的整数，相当于列出了整数2、3、4、5、6、7、8、9和10。
本申请中涉及“多个”、“多种”等，如无特别限定，指在数量上大于2或等于2。例如，“一种或多种”表示一种或大于等于两种。
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。
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或实施方式中。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。在本文中提及的“实施方式”具有类似理解。
本领域技术人员可以理解，在各实施方式或实施例的方法中，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，各步骤的详细执行顺序应当以其功能和可能的内在逻辑确定。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，在一些实施例中是顺序进行的。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，所述提到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。
在本申请中，以“含有”、“包含”、“包括”等词语描述的开放式技术特征或技术方案中，如无其他说明，不排除所列成员之外的额外成员，可视为既提供了由所列成员构成的封闭式特征或方案，还提供了在所列成员之外还包括额外成员的开放式特征或方案。例如，A包括a1、a2和a3，如无其他说明，可以还包括其他成员，也可以不包括额外成员，可视为既提供了“A由a1、a2和a3组成”的特征或方案，还提供了“A不仅包括a1、a2和a3，还包括其他成员”的特征或方案。
在本申请中，如无其他说明，A（如B），表示B为A中的一种非限制性示例，可以理解A不限于为B。
在本申请中，“可选地”、“可选的”、“可选”，指可有可无，也即指选自“有”或“无”两种并列方案中的任一种。如果一个技术方案中出现多处“可选”，如无特别说明，且无矛盾之处或相互制约关系，则每项“可选”各自独立。
本申请一实施方式提供了一种电池，包括壳体、电极组件以及电解液。壳体内部具有容纳腔，电极组件和电解液均设于容纳腔内。电极组件包括正极极片，正极极片包括正极集流体和位于正极集流体至少一个表面之上的正极活性层。正极活性层包含化学式为Lix(NiaCobMnc)1-dMdO2-yAy的正极活性材料，其中，0.2≤x≤1.2，0.6≤a≤1，0＜b≤0.2，0＜c≤0.4，0≤d＜1，0≤y＜2，M包括Al、Mg、Fe、Cu、V、Ti、Zr、W、Sb、Dy和Te中的至少一种，A包括P、S以及卤素元素中的至少一种。电池的KEL满足1.6g/Ah≤KEL≤1.9g/Ah，KEL表示游离电解液的质量与电池的额定容量之比，单位为g/Ah。电池的空间利用率η≥0.8，空间利用率表示电极组件的体积与容纳腔的体积的比值。
在本实施方式的电池中，通过选择合适镍含量的正极材料，并将该正极材料与电池的KEL和空间利用率进行适配，有利于充分发挥该正极材料克容量的优势，使电池具有较高的能量密度，同时有利于改善电池的循环性能，使电池具有较好的循环寿命，进而能够使电池兼顾较高的能量密度和较好的循环性能。比如，本申请一实施方式中的电池的能量密度可以达到280Wh/kg以上。
进一步地，通常情况下镍含量较高的正极活性材料的压实密度较低，为了获得较高的能量密度可能会使得正极活性层的厚度较大，这样在充放电过程中可能会使极片的膨胀更加明显，进而影响电池的循环寿命。在本实施方式中，通过将含镍正极材料与电池的KEL和空间利用率进行适配，可以使电池兼顾较高的能量密度和较好的循环寿命。
可以理解的是，电池的壳体通常为方形或者圆柱形。方形壳体的容纳腔对应地为方形。圆柱形壳体的容纳腔对应地为圆柱形。当电池的壳体为方形时，空间利用率η=（电极组件的长度/容纳腔的长度）×（电极组件的宽度/容纳腔的宽度）。当电池的壳体为圆柱形时，空间利用率η=（电极组件的直径/容纳腔的直径）×（电极组件的高度/容纳腔的高度）。
可以理解的是，当电池壳体为方形时，电极组件的宽度和容纳腔的宽度分别表示同一方向上电极组件的宽度和容纳腔的宽度。电极组件的长度和容纳腔的长度分别表示同一方向上电极组件的长度和容纳腔的长度。可选地，宽度的方向和长度的方向垂直。
可选地，本申请中游离电解液可以通过如下方式测试：电池称重，质量记为m1。将电池拆解，去除壳体中的电解液，电极极片用DMC浸泡16h，烘干，称量壳体和电极组件的质量，质量记为m2。游离电解液的质量为m1-m2即游离电解液的量。
可选地，本申请中电池的额定容量可以通过如下方式测试：将电池以0.33C恒流充电至4.25V，再恒压充电至截止电流0.05C。然后以0.33C放电至2.8V，记录放电容量作为电池的额定容量。
在一些实施方式中，0.81≤η≤0.9。空间利用率在该范围内可以使电池在兼顾较高能量密度和较好循环性能的基础上，使电池内部具有较为合适的膨胀空间，降低电池在使用过程中内部出现较大压力的风险。可选地，空间利用率η可以是0.81、0.82、0.83、0.84、0.85、0.86、0.87、0.88、0.89、0.9以及由上述任意两个数值构成的范围内的任意值。
可以理解的是，0.6≤a≤1时，正极活性材料具有较高的镍含量和较高的克容量，有利于使电池保持较高的能量密度。可选地，a可以是0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、1以及由上述任意两个数值构成的范围内的任意值。进一步可选地，0.8≤a≤1。进一步可选地，Lix(NiaCobMnc)1-dMdO2-yAy可以是LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2、LiNi0.7Co0.1Mn0.2O2、LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2、LiNi0.92Co0.06Mn0.02O2等。
作为x的一些可选示例，x可以是0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2以及由上述任意两个数值构成的范围内的任意值。
作为b的一些可选示例，b可以是0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.2以及由上述任意两个数值构成的范围内的任意值。
作为c的一些可选示例，c可以是0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.2、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.3、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.4以及由上述任意两个数值构成的范围内的任意值。
在一些实施方式中，0≤d＜1，比如，d可以是0、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9以及由上述任意两个数值构成的范围内的任意值。可选地，0≤d≤0.05。
在一些实施方式中，0≤y＜2，比如，y可以是0、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9以及由上述任意两个数值构成的范围内的任意值。可选地，0≤y≤0.05。
可以理解的是，A包括P、S和卤素元素中的至少一种，其中，卤素元素可以是F、Cl、Br等。
可选地，电池的KEL可以是1.6g/Ah、1.65g/Ah、1.7g/Ah、1.75g/Ah、1.8g/Ah、1.85g/Ah、1.9g/Ah以及由上述任意两个数值构成的范围内的任意值。进一步可选地，1.67g/Ah≤KEL≤1.85g/Ah。
可选地，电池的空间利用率η可以是0.8、0.81、0.82、0.83、0.84、0.85、0.86、0.87、0.88、0.89、0.9以及由上述任意两个数值构成的范围内的任意值。
在一些实施方式中，电极组件还包括负极极片，负极极片包括负极集流体和位于负极集流体至少一个表面之上的负极活性层；其中，1≤k≤1.15，k表示所述负极活性层在所述负极集流体上的投影面积与所述正极活性层在所述正极集流体上的投影面积之比。k在该范围可以使正极极片和负极极片更好地适配，降低负极极片出现析锂的风险。可选地，k可以是1、1.01、1.02、1.03、1.04、1.05、1.06、1.07、1.08、1.09、1.1、1.11、1.12、1.13、1.14、1.15以及由上述任意两个数值构成的范围内的任意值。
在一些实施方式中，负极活性层的面密度为0.12g/1540.25mm2~0.2g/1540.25mm2，即0.12g/1540.25mm2≤CWA≤0.2g/1540.25mm2。CWA在该范围内可以使负极极片具有较高的能量密度，更好地与正极极片相适配，更好地促进正极活性材料容量的发挥。CWA可以是0.12g/1540.25mm2、0.13g/1540.25mm2、0.14g/1540.25mm2、0.15g/1540.25mm2、0.16g/1540.25mm2、0.17g/1540.25mm2、0.18g/1540.25mm2、0.19g/1540.25mm2、0.2g/1540.25mm2以及由上述任意两个数值构成的范围内的任意值。
在一些实施方式中，负极集流体的厚度为4μm~8μm。负极集流体的厚度在该范围内可以使负极极片具有较好的稳定性，同时可以在保持负极极片合适厚度的基础上，促进负极活性层厚度的提升，有利于进一步改善负极极片的能量密度。可选地，负极集流体的厚度可以是4μm、5μm、6μm、7μm、8μm以及由上述任意两个数值构成的范围内的任意值。
在一些实施方式中，负极极片的压实密度为1.2g/cm3~1.8g/cm3。可选地，负极极片的压实密度可以是1.2g/cm3、1.3g/cm3、1.4g/cm3、1.5g/cm3、1.6g/cm3、1.7g/cm3、1.8g/cm3以及由上述任意两个数值构成的范围内的任意值。
在一些实施方式中，正极集流体的厚度为9μm~15μm。在本实施方式中，正极集流体的厚度可以较小，在保持较高能量密度和较好循环寿命的基础上，正极集流体的厚度较小，一方面可以减少电池的重量，另一方面可以提高正极活性材料的用量，进一步提高电池的能量密度。可选地，正极集流体的厚度≤13μm。可选地，正极集流体的厚度可以是9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm以及由上述任意两个数值构成的范围内的任意值。
在一些实施方式中，正极活性层的面密度CWC为0.21g/1540.25mm2~0.32g/1540.25mm2。正极活性层的面密度在该范围内可以使正极活性材料具有较为合适的使用量，有利于使电池具有较高的能量密度。可选地，正极活性层的面密度可以是0.21g/1540.25mm2、0.22g/1540.25mm2、0.23g/1540.25mm2、0.24g/1540.25mm2、0.25g/1540.25mm2、0.26g/1540.25mm2、0.27g/1540.25mm2、0.28g/1540.25mm2、0.29g/1540.25mm2、0.3g/1540.25mm2、0.31g/1540.25mm2以及由上述任意两个数值构成的范围内的任意值。
在一些实施方式中，正极极片的压实密度为3.2g/cm3~3.7g/cm3。正极极片的压实密度在该范围内，可以在改善电池能量密度的基础上使正极活性层保持合适的厚度，减少充放电过程中材料膨胀对电池循环性能的不利影响，进而可以改善电池的循环寿命。可选地，正极极片的压实密度可以是3.2g/cm3、3.3g/cm3、3.4g/cm3、3.5g/cm3、3.6g/cm3、3.7g/cm3等以及由上述任意两个数值构成的范围内的任意值。
可选地，本申请中，CWA可以通过如下方式测试：将负极极片冲压得到1540.25mm2的小圆片，称取小圆片的质量。去除负极活性层，使用NMP清洗负极集流体之后，称取负极集流体的质量。用小圆片的质量减去负极集流体的质量，即可得到CWA。测量清洗之后的负极集流体的厚度。
本申请中，CWC可以通过如下方式测试：将正极极片冲压得到1540.25mm2的小圆片，称取小圆片的质量。去除正极活性层，使用NMP清洗正极集流体之后，称取正极集流体的质量。用小圆片的质量减去正极集流体的质量，即可得到CWC。测量清洗之后的正极集流体的厚度。
在一些实施方式中，正极活性材料包括单晶颗粒。单晶颗粒之间几乎不含有晶界，在循环过程中，单晶颗粒产生晶间裂纹概率较小，因此可以缓解正极极片与电解液之间的副反应，进而延长电池的循环寿命。另外，单晶颗粒在充放电过程中可以有效地抑制材料由H2晶相到H3晶相的不可逆相变，进一步提升电池的循环性能。
在一些实施方式中，单晶颗粒包括第一单晶颗粒和第二单晶颗粒，第一单晶颗粒的粒径＜第二单晶颗粒的粒径。通过粒径大小不同的第一单晶颗粒和第二单晶颗粒的配合，可以进一步降低压实过程中活性材料对正极集流体的损伤，进一步改善电池的循环性能。
可以理解的是，第一单晶颗粒的粒径和第二单晶颗粒的粒径大小关系可以通过如下方法测试：沿正极极片的厚度方向截取截面，通过扫描电子显微镜（SEM）观察截面，进而获取第一单晶颗粒的粒径和第二单晶颗粒的粒径大小关系。
可选地，第一单晶颗粒和所述第二单晶颗粒的粒径比为（0.1~0.5）：1在该粒径比范围内，第一单晶颗粒和第二单晶颗粒更好地适配，有利于提高正极极片的压实密度，进一步促进电池能量密度的提升。可选地，第一单晶颗粒和第二单晶颗粒的粒径比可以是0.1:1、0.2:1、0.3:1、0.4:1、0.5:1以及由上述任意两个数值构成的范围内的任意值。
在一些实施方式中，正极极片还包括底涂层。底涂层位于正极活性层和正极集流体之间，底涂层包含导电剂。通过底涂层的设置一方面可以缓解压实过程中活性材料对正极集流体的损伤，进而可以提高正极活性层的压实密度，进一步提高电池的能量密度。同时，正极集流体的损伤减小，可以使正极极片在电池的循环过程中保持较为稳定的结构，有利于提高电池的循环性能。另一方面可以减少电解液与正极集流体的接触，这样可以降低电解液对正极集流体的腐蚀程度。正极集流体的腐蚀程度降低，有利于使正极极片在电池的循环过程中保持较为稳定的结构，有利于提高电池的循环性能。可以理解的是，底涂层可以通过凹版工艺制备。
可选地，底涂层的厚度为0.5μm~2μm。底涂层的厚度在该范围内可以在缓解正极集流体被损伤以及减少电解液与正极集流体接触的基础上，使正极极片保持较合适的厚度，进而使电池保持较为合适的体积。比如，底涂层的厚度可以是0.5μm、0.8μm、1μm、1.2μm、1.5μm、1.8μm、2μm以及由上述任意两个数值构成的范围内的任意值。
可选地，导电剂占底涂层的质量百分数为40%~60%。此时，导电涂层具有较好的导电性能，有利于改善正极极片的导电性能。可选地，导电剂占底涂层的质量百分数可以是40%、42%、45%、48%、50%、52%、55%、58%、60%以及由上述任意两个数值构成的范围内的任意值。
可选地，导电剂包括超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯以及碳纳米纤维中的一种或多种。
在一些实施方式中，底涂层还包含粘结剂，有利于提高正极活性层与正极集流体之间的粘合力。可选地，粘结剂包括聚丙烯酸酯。
在一些实施方式中，电解液包括锂盐，锂盐包括六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂以及二氟二草酸磷酸锂中的至少一种。通过对锂盐的选择，可以进一步改善电池的循环寿命。可选地，电解液中锂盐的摩尔浓度为1.1mol/L~1.5mol/L。锂盐的摩尔浓度在该范围内有利于进一步改善电池的循环寿命。可选地，电解液中锂盐的摩尔浓度可以是1.1mol/L、1.2mol/L、1.3mol/L、1.4mol/L、1.5mol/L以及由上述任意两个数值构成的范围内的任意值。
在一些实施方式中，电解液包括添加剂，添加剂包括双氟磺酰亚胺锂、二氟二草酸磷酸锂以及氟代碳酸乙烯酯中的至少一种。通过添加剂的选择有利于进一步改善电池的循环寿命。
本申请还有一实施方式提供了一种用电装置。该用电装置包括上述电池。
以下适当参照附图对本申请的电池和用电装置进行说明。
通常情况下，电池包括正极极片、负极极片、电解质和隔离膜。在电池充放电过程中，活性离子在正极极片和负极极片之间往返嵌入和脱出。电解质在正极极片和负极极片之间起到传导离子的作用。隔离膜设置在正极极片和负极极片之间，主要起到防止正负极短路的作用，同时可以使离子通过。
正极极片
正极极片包括正极集流体以及设置在正极集流体至少一个表面的正极活性层，所述正极活性层包括正极活性材料。
作为非限制性示例，正极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面，正极活性材料层设置在正极集流体相对的两个表面的其中任意一者或两者上。
在一些实施方式中，所述正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形成在高分子材料基材上而获得。所述正极集流体中，该金属材料的非限制性示例可以包括铝、铝合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等中的一种或多种。所述正极集流体中，该高分子材料基材的非限制性示例可以包括聚丙烯（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）、聚乙烯（PE）等基材中的一种或多种。
在其中一些实施例中，正极活性层还可选地包括本领域公知的用于电池的正极活性材料。作为非限制性示例，这些正极活性材料可包括以下材料中的一种或多种：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。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、锂锰氧化物、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、锂镍钴铝氧化物及其改性化合物等中的一种或多种。橄榄石结构的含锂磷酸盐的非限制性示例可包括但不限于磷酸铁锂、磷酸铁锂与碳的复合材料、磷酸锰锂、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一种或多种。锂钴氧化物的非限制性示例可以包括LiCoO2；锂镍氧化物的非限制性示例可以包括LiNiO2；锂锰氧化物的非限制性示例可以包括LiMnO2、LiMn2O4等；锂镍钴锰氧化物的非限制性示例可以包括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）、LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2（也可以简称为NCM811）等。锂镍钴铝氧化物的非限制性示例可以包括LiNi0.8Co0.15Al0.05O2。
在一些实施方式中，Lix(NiaCobMnc)1-dMdO2-yAy的正极活性材料在正极活性层中的质量百分数为90%~100%。
在其中一些实施例中，正极活性层还可选地包括粘结剂。作为非限制性示例，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一种或多种。
在其中一些实施例中，正极活性层还可选地包括导电剂。作为非限制性示例，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一种或多种。
在其中一些实施例中，可以通过以下方式制备正极极片：将上述用于制备正极极片的组分，例如正极活性材料、导电剂、粘结剂和任意其他的组分分散于溶剂中，形成正极浆料；将正极浆料涂覆在正极集流体的至少一侧表面上，经烘干、冷压等工序后，即可得到正极极片。溶剂的种类可以选自但不限于前述实施方式中的任一种，例如N-甲基吡咯烷酮（NMP）。正极浆料所涂覆的正极集流体表面可以为正极集流体的单个表面上，也可以为正极集流体的两个表面上。正极浆料所涂覆的正极集流体表面可以为正极集流体的单个表面上，也可以为正极集流体的两个表面上。正极浆料的固含量可以为40wt%~80wt%。正极浆料在室温下的粘度可以调整到5000mPa·s~25000mPa·s。
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活性层，负极活性层包括负极活性材料。
作为非限制性示例，负极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面，负极活性材料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。
在其中一些实施例中，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形成在高分子材料基材上而获得。所述负极集流体中，该金属材料的非限制性示例可以包括铜、铜合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等中的一种或多种。所述负极集流体中，该高分子材料基材的非限制性示例可以包括聚丙烯（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）、聚乙烯（PE）等基材中的一种或多种。
在其中一些实施例中，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。作为非限制性示例，负极活性材料可包括以下材料中的一种或多种：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。硅基材料可以包括单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物、硅氮复合物以及硅合金中的一种或多种。锡基材料可以包括单质锡、锡氧化合物以及锡合金中的一种或多种。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。
在其中一些实施例中，负极活性层还可选地包括粘结剂。粘结剂可以包括丁苯橡胶（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）中的一种或多种。
在其中一些实施例中，负极活性层还可选地包括导电剂。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一种或多种。
在其中一些实施例中，负极活性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。
在其中一些实施例中，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、导电剂、粘结剂和任意其他组分分散于溶剂（溶剂的非限制性示例如去离子水）中，形成负极浆料；将负极浆料涂覆在负极集流体的至少一侧表面上，经烘干、冷压等工序后，即可得到负极极片。负极浆料所涂覆的负极集流体表面可以为负极集流体的单个表面上，也可以为负极集流体的两个表面上。负极浆料的固含量可以为40wt%~60wt%。负极浆料在室温下的粘度可以调整到2000mPa·s~10000mPa·s。
电解质
电解质具有在正极极片和负极极片之间传导离子的作用。本申请对电解质的种类没有特别的限制，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。
在其中一些实施例中，电解质盐可以包括六氟磷酸锂（LiPF6）、四氟硼酸锂（LiBF4）、高氯酸锂（LiClO4）、六氟砷酸锂（LiAsF6）、双氟磺酰亚胺锂（LiFSI）、双三氟甲磺酰亚胺锂（LiTFSI）、三氟甲磺酸锂（LiTFS）、二氟磷酸锂（LiPO2F2）、二氟草酸硼酸锂（LiDFOB）、二草酸硼酸锂（LiBOB）、二氟二草酸磷酸锂（LiDFOP）及四氟草酸磷酸锂（LiTFOP）中的一种或多种。
在其中一些实施例中，溶剂可以包括碳酸乙烯酯（EC，）、碳酸丙烯酯（PC，）、碳酸甲乙酯（EMC）、碳酸二乙酯（DEC）、碳酸二甲酯（DMC）、碳酸二丙酯（DPC）、碳酸甲丙酯（MPC）、碳酸乙丙酯（EPC）、碳酸丁烯酯（/>）、氟代碳酸乙烯酯（FEC）、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一种或多种。
在其中一些实施例中，电解液还可选地包括添加剂。例如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。
在一些实施方式中，电解液中的添加剂可以包括但不限于氟代碳酸乙烯酯（FEC）、二氟碳酸乙烯酯（DFEC）、三氟甲基碳酸乙烯酯（TFPC）等中的一种或多种。
隔离膜
在其中一些实施例中，电池中还包括隔离膜。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。
在其中一些实施例中，隔离膜的材质可以包括玻璃纤维、无纺布、聚乙烯、聚丙烯及聚偏二氟乙烯中的一种或多种。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，所述隔离膜的厚度为6μm~40μm，可选为12μm~20μm。
在其中一些实施例中，正极极片、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。
在其中一些实施例中，电池可包括外包装。该外包装可用于封装上述电极组件及电解质。
在其中一些实施例中，电池的外包装可以是硬壳，例如硬塑料壳、铝壳、钢壳等。电池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，进一步地，塑料的非限制性示例可以包括聚丙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯以及聚丁二酸丁二醇酯等中的一种或多种。
电池中包括至少一个电池单体。电池可以包括1个或多个电池单体。
在本申请中，如无其他说明，“电池单体”指能够实现化学能和电能相互转化的基本单元，进一步地，通常而言至少包括正极极片、负极极片和电解质。在电池充放电过程中，活性离子在正极极片和负极极片之间往返嵌入和脱出。电解质在正极极片和负极极片之间起到传导活性离子的作用。
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1是作为一个示例的方形结构的电池单体1。可以理解的是，圆柱形电池单体包括圆柱形壳体，圆柱形壳体内部具有圆柱形容纳腔。方形电池单体包括方形壳体，方形壳体内部具有方形容纳腔。
在其中一些实施例中，参照图2，外包装可包括壳体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或叠片工艺形成电极组件12。电极组件12封装于容纳腔内。电解液浸润于电极组件12中。电池单体1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实际需求进行选择。
电池可以为电池模块或电池包。
电池模块包括至少一个电池单体。电池模块所含电池单体的数量可以为一个或多个，本领域技术人员可根据电池模块的应用和容量选择合适的数量。
在电池模块中，多个电池单体可以是沿电池模块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进行固定。
可选地，电池模块还可以包括具有容纳空间的外壳，多个电池单体容纳于该容纳空间。
在其中一些实施例中，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为一个或多个，本领域技术人员可根据电池包的应用和容量选择合适的数量。
在电池包中可以包括电池箱和设置于电池箱中的多个电池模块。电池箱包括上箱体和下箱体，上箱体能够盖设于下箱体，并形成用于容纳电池模块的封闭空间。多个电池模块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，用电装置包括本申请提供的电池。电池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。用电装置可以包括移动设备、电动车辆、电气列车、船舶及卫星、储能系统等，但不限于此。其中，移动设备例如可以是手机、笔记本电脑等；电动车辆例如可以是纯电动车、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，但不限于此。
作为用电装置，可以根据其使用需求来选择电池。
图3是作为一个示例的用电装置2。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，可以采用电池包或电池模块。
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，可以采用电池作为电源。
为了使本申请所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚，以下将结合实施例和附图对本申请进行进一步详细说明。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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付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。
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
本实施例中正极活性材料为LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2。
（1）正极极片的制备。
将正极活性材料、粘结剂聚偏氟乙烯、导电剂乙炔黑按照重量比98：1：1进行混合，加入N-甲基吡咯烷酮作为溶剂，在真空状态下搅拌浆料至均匀，得到正极浆料。将正极浆料涂布在铝箔上，经干燥、冷压，得到正极极片。
（2）负极极片的制备。
将石墨、粘结剂丁苯橡胶、导电剂乙炔黑按照质量比为98：1：1在转速为800r/s的条件下进行搅拌混合，再进行润湿、捏合和分散处理，得到负极浆料。将负极浆料涂布在铜箔上，经干燥、冷压，得到负极极片。
（3）电解液的制备。
在氩气气氛手套箱中（H2O<0.1ppm，O2<0.1ppm），将有机溶剂碳酸乙烯酯（EC）和碳酸甲乙酯（EMC）按照体积比3:7混合均匀，加入12.5重量%（基于碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯溶剂的总重量计）LiPF6溶解于上述有机溶剂中，搅拌均匀，得到电解液。
（4）隔离膜采用使用市售的厚度为7μm、平均孔径为80nm的PP-PE共聚物微孔薄膜。
（5）将负极极片、隔离膜、正极极片按顺序堆叠并卷绕，得到卷绕电芯。将电芯加入外包装方形铝壳中，烘干后注入电解液。经封装、静置、化成、老化、二次封装、容量等工序，得到电池。
实施例2~实施例11、对比例1~对比例3
与实施例1相比，实施例2~实施例11和对比例1~对比例3的不同之处在于：正极活性材料的种类、正极活性材料的颗粒组成、正极极片的压实密度PDC、负极极片的压实密度PDA、正极活性层的面密度CWC、负极活性层的面密度CWA、电池的KEL、电池的空间利用率η、负极活性层在负极集流体上的投影面积与正极活性层在正极集流体上的投影面积之比k有所不同，具体如表1中所示。其中，实施例4中电池采用叠片工艺得到叠片电池。当正极活性材料包括第一单晶和第二单晶时，在相应的实施例中，第一单晶和第二单晶的不同在于粒径不同。
测试例
（1）电池能量密度测试。
测试方法为：将电池单体以0.33C恒流充电至4.25V，再恒压充电至截止电流0.05C；再将电池单体以0.33C恒流放电至2.8V，记录放电能量（单位为Wh）。称量电池单体质量（单位kg），由放电能量/质量，计算电池单体单位质量能量密度，单位为Wh/kg。测试结果如表1。
（2）电池循环性能测试。
测试方法为：测试电池循环前的容量；0.5C恒流充电97%SOC，截止电压是4.17V，4.17V恒压充电至0.05C；0.5C放电至5%SOC，截止电压是3.33V；重复100 圈，测试电池循环后容量，计算循环100圈后的循环保持率。测试结果如表1。在循环过程中，当容量保持率大幅偏离正常的下降趋势时，认为循环跳水。
表1
表1中，颗粒组成一列中，“第一单晶”表示正极活性材料的颗粒组成为第一单晶颗粒。“第一:第二”表示正极活性材料的颗粒组成为第一单晶颗粒和第二单晶颗粒按照相应的粒径比混合。PDC表示正极极片的压实密度，单位为g/cm3。PDA表示负极极片的压实密度，单位为g/cm3。CWC表示正极活性层的面密度，单位为g/1540.25mm2。CWA表示负极活性层的面密度，单位为g/1540.25mm2。KEL的单位为g/Ah。η表示电池的空间利用率。k表示负极活性层在负极集流体上的投影面积与正极活性层在正极集流体上的投影面积之比。能量密度表示电芯单位质量能量密度，单位为Wh/kg。容量保持率表示电池循环100圈之后的容量保持率，单位为%。“是否跳水”表示循环过程中电池循环是否跳水，其中，“否”表示不跳水，“是”表示跳水。
由表1中可以看出，通过实施例和对比例的比较可以看出，实施例中电池具有更高的能量密度，表明当正极活性材料的镍含量较高时，当电池的KEL和空间利用率满足1.6g/Ah≤KEL≤1.9g/Ah，η≥0.8时，可以表现出更高的能量密度。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (14)
1.一种电池，其特征在于，包括壳体、电极组件以及电解液；所述壳体内部具有容纳腔，所述电极组件和所述电解液均设于所述容纳腔内；所述电极组件包括正极极片，所述正极极片包括正极集流体和位于所述正极集流体至少一个表面之上的正极活性层；所述正极活性层包含化学式为Lix(NiaCobMnc)1-dMdO2-yAy的正极活性材料，其中，0.2≤x≤1.2，0.6≤a≤1，0＜b≤0.2，0＜c≤0.4，0≤d＜1，0≤y＜2，M包括Al、Mg、Fe、Cu、V、Ti、Zr、W、Sb、Dy和Te中的至少一种，A包括P、S和卤素元素中的至少一种；
所述电池的KEL满足1.6g/Ah≤KEL≤1.9g/Ah，所述KEL表示游离电解液的质量与所述电池的额定容量之比，单位为g/Ah；
所述电池的空间利用率η≥0.8，所述空间利用率表示所述电极组件的体积与所述容纳腔的体积的比值。
2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电极组件还包括负极极片，所述负极极片包括负极集流体和位于所述负极集流体至少一个表面之上的负极活性层；其中，1≤k≤1.15，k表示所述负极活性层在所述负极集流体上的投影面积与所述正极活性层在所述正极集流体上的投影面积之比。
3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述负极活性层的面密度为0.12g/1540.25mm2~0.2g/1540.25mm2；和/或，所述负极集流体的厚度为4μm~8μm。
4.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，0.81≤η≤0.9。
5.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述正极集流体的厚度为9μm~15μm；和/或，
所述正极活性层的面密度为0.21g/1540.25mm2~0.32g/1540.25mm2；和/或，
所述正极极片的压实密度为3.2g/cm3~3.7g/cm3。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的电池，其特征在于，所述正极活性材料包括单晶颗粒。
7.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，所述单晶颗粒包括第一单晶颗粒和第二单晶颗粒，所述第一单晶颗粒的粒径＜所述第二单晶颗粒的粒径。
8.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述第一单晶颗粒和所述第二单晶颗粒的粒径比为（0.1~0.5）：1。
9.根据权利要求1~5中任一项所述的电池，其特征在于，所述正极极片还包括底涂层；所述底涂层位于所述正极活性层和所述正极集流体之间，所述底涂层包含导电剂。
10.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，所述底涂层的厚度为0.5μm~2μm；和/或，
所述导电剂占所述底涂层的质量百分数为40%~60%；和/或，
所述导电剂包括超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯以及碳纳米纤维中的一种或多种。
11.根据权利要求1~5中任一项所述的电池，其特征在于，所述电解液包括锂盐，所述锂盐包括六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂以及二氟二草酸磷酸锂中的至少一种。
12.根据权利要求11所述的电池，其特征在于，所述电解液中所述锂盐的摩尔浓度为1.1mol/L~1.5mol/L。
13.根据权利要求1~5中任一项所述的电池，其特征在于，所述电解液包括添加剂，所述添加剂包括双氟磺酰亚胺锂、二氟二草酸磷酸锂以及氟代碳酸乙烯酯中的至少一种。
14.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求1~13中任一项所述的电池。
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