[發明專利]一種用于二次電池的正極極片、二次電池、電池模塊、電池包和裝置

在審

• 申請號: 202011003864.0
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN114256443A
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 冷雪;杜銳;柳娜;劉勇超;倪歡
• 申請（專利權）人: 寧德時代新能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/131
• 分類號: H01M4/131;H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 肖善強

1.一種用于二次電池的正極極片，所述正極極片包括正極集流體和位于正極集流體表面的正極活性物質層，所述正極活性物質層包括正極活性物質，所述正極活性物質包括第一鋰鎳過渡金屬氧化物和第二鋰鎳過渡金屬氧化物，所述第一鋰鎳過渡金屬氧化物包括第一基材和位于第一基材表面的第一包覆層，所述第一基材為二次顆粒，所述第一基材的化學式如式I所示：

Li_1+a1Ni_x1Co_y1Mn_z1M_b1O_2-e1X_e1 (I)

所述式I中，-0.1a10.1，0.5≤x1≤0.95，0.05≤y1≤0.2，0.03≤z1≤0.4，0≤b1≤0.05，0≤e1≤0.1，且x1+y1+z1+b1＝1，M選自Al、Ti、Zr、Nb、Sr、Sc、Sb、Y、Ba、B、Co、Mn中的一種或多種的組合，X選自F和/或Cl；

所述第一包覆層選自金屬氧化物和/或非金屬氧化物；

所述第二鋰鎳過渡金屬氧化物為單晶或類單晶形貌顆粒；

所述正極活性物質的粒徑分布滿足：Dv90的范圍為10μm～20μm且40μm(Dv90×Dv50)/Dv1090μm，其中，Dv10、Dv50、Dv90分別為所述正極活性物質的體積累計分布百分數達到10％、50％、90％時對應的粒徑(單位為μm)；

所述正極極片的壓實密度為3.3g/cm³～3.5g/cm³時，所述正極極片的OI值為10～40。

2.如權利要求1所述的正極極片，其中，所述正極極片的OI值為所述正極極片的XRD衍射譜中對應所述正極活性材料的(003)晶面與(110)晶面的衍射峰面積的比值。

3.如權利要求1或2所述的正極極片，其中，所述第二鋰鎳過渡金屬氧化物包括第二基材，所述第二基材的化學式如式II所示：

Li_1+a2Ni_x2Co_y2Mn_z2M’_b2O_2-e2X’_e2 (II)

所述式II中，-0.1a20.1，0.5≤x2≤0.95，0.05≤y2≤0.2，0.03≤z2≤0.4，0≤b2≤0.05，0≤e2≤0.1，且x2+y2+z2+b2＝1，M’選自Al、Ti、Zr、Nb、Sr、Sc、Sb、Y、Ba、B、Co、Mn中的一種或多種的組合，X’選自F和/或Cl；

可選地，所述第一基材與所述第二基材的分子式中Ni元素的相對含量x1、x2滿足：

0.8≤x1≤0.95，0.8≤x2≤0.95，且∣x1-x2∣≤0.1；

可選地，所述x1、x2滿足：0x1-x20.1。

4.如權利要求1～3任一項所述的正極極片，其中，所述正極極片的壓實密度為3.3g/cm³～3.5g/cm³時，所述正極極片的OI值為10～20。

5.如權利要求1～4中任一項所述的正極極片，其中，所述正極活性物質滿足：4.4(D_v90-D_v10)/TD8，可選地，4.6(D_v90-D_v10)/TD6.5，

其中，D_v10、D_v90的單位為μm；TD為所述正極活性物質的振實密度，單位為g/cm³。

6.如權利要求1～5中任一項所述的正極極片，其中，所述正極活性物質的振實密度TD為2.2g/cm³～2.8g/cm³。

7.如權利要求1～6中任一項所述的正極極片，其中，所述第一鋰鎳過渡金屬氧化物為球形顆粒，所述第一鋰鎳過渡金屬氧化物顆粒的球形度γ為0.7～1。