本申請涉及儲能，尤其涉及一種正極極片、電池、儲能裝置及用電設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、二次電池(例如鋰離子電池)具有比能量大、工作電壓高、自放電率低、體積小、重量輕等特點，廣泛應(yīng)用于電能儲存、便攜式電子設(shè)備和電動汽車等各個領(lǐng)域。

2、基于磷酸鐵鋰正極材料的鋰離子電池具有安全穩(wěn)定性高的優(yōu)點。隨著儲能場景下對電池容量越來越高的要求，目前常采用更小粒徑的磷酸鐵鋰材料，但隨之出現(xiàn)正極極片在輥壓過程中延展率變高的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問題，本申請公開了一種正極極片、電池、儲能裝置及用電設(shè)備，在降低正極極片延展率的同時提高二次電池的容量性能。

2、第一個方面，本申請?zhí)峁┝艘环N正極極片，包括正極集流體，所述正極集流體的至少一面具有正極材料層，所述正極材料層包括正極材料，所述正極材料包括第一顆粒和第二顆粒，所述第二顆粒為由第三顆粒形成的二次顆粒，所述第一顆粒和所述第三顆粒屬于一次顆粒；

3、其中，沿所述第二顆粒的最長直徑且背離所述第二顆粒中心的方向，位于所述第二顆粒表面的第三顆粒形成高度遞減趨勢的多個臺階狀結(jié)構(gòu)，且所述多個臺階狀結(jié)構(gòu)具有間隙；

4、所述第二顆粒的表面積與所述第二顆粒的最大橫截面的面積之比為a，3≤a≤10。

5、在本申請的一些實施方案中，位于所述第二顆粒表面的第三顆粒的平均粒徑為d1，1μm≤d1≤3μm。

6、在本申請的一些實施方案中，所述正極材料的dv50為1μm～3μm。

7、在本申請的一些實施方案中，一個所述臺階狀結(jié)構(gòu)由多個所述第三顆粒融合后形成，所述間隙位于所述融合界面處。

8、在本申請的一些實施方案中，所述間隙位于相鄰的所述臺階狀結(jié)構(gòu)的交界處。

9、在本申請的一些實施方案中，所述正極材料具有化學(xué)式lifextiypo4/c，x+y＝1，且0＜y≤0.05。

10、在本申請的一些實施方案中，所述正極極片的延展率為0.5％～2.3％。

11、第二個方面，本申請?zhí)峁┮环N電池，包括第一方面所述的正極極片。

12、第三個方面，本申請?zhí)峁┮环N儲能裝置，包括箱體和至少一個第二方面所述的電池，所述電池收容于所述箱體中。

13、第四個方面，本申請?zhí)峁┮环N用電設(shè)備，包括第三方面所述的儲能裝置，所述儲能裝置為所述用電設(shè)備進行供電。

14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請至少具有如下有益效果：

15、本申請?zhí)峁┝艘环N正極極片、電池、儲能裝置及用電設(shè)備，其中正極極片包括正極集流體，正極集流體的至少一面具有正極材料層，正極材料層包括正極材料，正極材料中包括第一顆粒和第二顆粒，第二顆粒為由第三顆粒形成的二次顆粒，其中，沿第二顆粒的最長直徑且背離第二顆粒中心的方向，位于第二顆粒表面的第三顆粒形成高度遞減趨勢的多個臺階狀結(jié)構(gòu)，從而使第二顆粒的表面實現(xiàn)遠(yuǎn)大于普通磷酸鐵鋰材料顆粒的粗糙程度；第二顆粒的表面積與第二顆粒的最大橫截面的面積之比為a，3≤a≤10，有利于阻礙受壓時顆粒變形滑移，降低正極極片延展率；并且，多個臺階狀結(jié)構(gòu)具有間隙，能夠通過這些間隙促進電解液快速浸潤至第二顆粒內(nèi)部，從而提高li+擴散能力，促進正極材料的容量發(fā)揮。綜上，本申請能夠在降低正極極片延展率的同時提高二次電池的容量性能，有利于提高儲能裝置的容量和使用壽命。

技術(shù)特征：

1.一種正極極片，其特征在于，包括正極集流體，所述正極集流體的至少一面具有正極材料層，所述正極材料層包括正極材料，所述正極材料包括第一顆粒和第二顆粒，所述第二顆粒為由第三顆粒形成的二次顆粒，所述第一顆粒和所述第三顆粒屬于一次顆粒；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極極片，其特征在于，位于所述第二顆粒表面的第三顆粒的平均粒徑為d1，1μm≤d1≤3μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極極片，其特征在于，所述正極材料的dv50為1μm～3μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極極片，其特征在于，一個所述臺階狀結(jié)構(gòu)由多個所述第三顆粒融合后形成，所述間隙位于所述融合界面處。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極極片，其特征在于，所述間隙位于相鄰的所述臺階狀結(jié)構(gòu)的交界處。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極極片，其特征在于，所述正極材料具有化學(xué)式lifextiypo4/c，x+y＝1，且0＜y≤0.05。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極極片，其特征在于，所述正極極片的延展率為0.5％～2.3％。

8.一種電池，其特征在于，包括權(quán)利要求1～7任一項所述的正極極片。

9.一種儲能裝置，其特征在于，包括箱體和至少一個權(quán)利要求8所述的電池，所述電池收容于所述箱體中。

10.一種用電設(shè)備，其特征在于，包括權(quán)利要求9所述的儲能裝置，所述儲能裝置為所述用電設(shè)備進行供電。

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┝艘环N正極極片、電池、儲能裝置及用電設(shè)備，其中正極極片包括正極集流體，正極集流體的至少一面具有正極材料層，正極材料層包括正極材料，正極材料包括第一顆粒和第二顆粒，第二顆粒為由第三顆粒形成的二次顆粒，第一顆粒和第三顆粒屬于一次顆粒；沿第二顆粒的最長直徑且背離第二顆粒中心的方向，位于第二顆粒表面的第三顆粒形成高度遞減趨勢的多個臺階狀結(jié)構(gòu)，且多個臺階狀結(jié)構(gòu)具有間隙；第二顆粒的表面積與第二顆粒的最大橫截面的面積之比為A，3≤A≤10。

技術(shù)研發(fā)人員：謝炎崇,鄭建明,焦天鵬,楊文輝
受保護的技術(shù)使用者：廈門海辰儲能科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28