[發明專利]一種電芯、其制備方法及鋰離子電池

有效

• 申請號: 201910343250.8
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN111864275B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 黃杰;馬海云;劉冬冬;高鵬
• 申請（專利權）人: 北京衛藍新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/0585
• 分類號: H01M10/0585;H01M10/0525
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

1.一種電芯，包括復合層、支撐層和第二電極片；

所述復合層包括依次接觸的第一隔膜、第一電極片和第二隔膜；

所述支撐層設置在復合層的上下兩個表面或設置在第二電極片的上下兩個表面；且所述復合層和第二電極片通過支撐層連接；

所述第一電極片和第二電極片一者為正極極片，另一者為負極極片；

所述支撐層包括多個支撐單元；相鄰兩個支撐單元之間存在間隙；

所述支撐單元的材質包括可在電解液中溶解的固體有機物；所述固體有機物選自氟代碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲基乙基酯、碳酸乙烯酯、1,3-丙烷磺酸內酯、1,4-丁二醇硫酸酯、N,N'-硫酰二咪唑、甲烷二磺酸亞甲酯、亞硫酸丁烯酯、硫酸丙烯酯、亞硫酸二甲酯、碳酸亞乙烯酯、硫酸乙烯酯、碳酸乙烯亞乙酯、亞硫酸乙烯酯、聚碳酸酯類、聚羧酸酯類和聚硫酸酯類中的一種或多種或者上述兩種或兩種以上的聚合物單體之間的共聚物。

2.根據權利要求1所述的電芯，其特征在于，每個支撐單元的高度大于0且小于等于1cm。

3.根據權利要求1所述的電芯，其特征在于，每個支撐單元與復合層接觸的面積占復合層的上表面積或下表面積的0.0000001~40%；

或每個支撐單元與第二電極片接觸的面積占第二電極片的上表面積或下表面積的0.0000001~40%。

4.根據權利要求1所述的電芯，其特征在于，所述多個支撐單元設置在第二電極片的上下兩個表面的邊緣；

或多個支撐單元設置在復合層的上下兩個表面的邊緣。

5.根據權利要求1所述的電芯，其特征在于，所述第一隔膜和第二隔膜獨立地選自基材隔膜、涂覆隔膜或固態電解質膜；

所述基材隔膜選自聚烯烴隔膜、纖維素隔膜或無紡布；

所述涂覆隔膜為在基材隔膜表面涂覆膠制得。

6.根據權利要求1所述的電芯，其特征在于，所述第一電極片包括第一集流體和設置在第一集流體上的第一涂層；

所述第二電極片包括第二集流體和設置在第二集流體上的第二涂層；

所述第一涂層和第二涂層的厚度均為5~400μm；

所述第二涂層和第一涂層均包括活性物質、導電劑和粘結劑。

7.一種權利要求1~6任一項所述電芯的制備方法，包括以下步驟：

a)將第一隔膜、第一電極極片和第二隔膜依次復合，得到復合層；

b1)在第二電極片的上下表面設置支撐層后再與復合層依次堆疊封裝，烘烤，得到電芯；

或b2)在復合層的上下表面設置支撐層后與第二電極片依次堆疊封裝，烘烤，得到電芯。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，第一隔膜、第一電極片和第二隔膜復合的方式為交聯復合、熱壓復合或靜電復合；

設置支撐層的方式選自噴涂、轉移涂、擠壓涂、刮涂、加熱貼附、蘸溶劑貼附或3D打印。

9.一種鋰離子電池，由電芯經過注液、靜置、溶解支撐單元、化成、老化、分容制得；

所述溶解支撐單元的方式選自靜置、加熱和加壓中的一種或多種；

支撐單元溶解后的物質中至少有一種所述固體有機物在原支撐層所在平面富集，并沿著遠離原支撐層至集流體的方向固體有機物的濃度逐漸降低；

所述電芯為權利要求1~6任一項所述電芯或權利要求7~8任一項所述制備方法制備的電芯。