[發明專利]一種電芯結構、制備方法和鋰離子電池

在審

• 申請號: 202010590998.0
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111725565A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 李素麗;劉春洋;唐偉超;李俊義
• 申請（專利權）人: 珠海冠宇電池股份有限公司
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058;H01M2/02;H01M10/0525
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 胡影;李紅標

本發明提供一種電芯結構、制備方法和鋰離子電池，電芯結構包括：至少兩層功能層，功能層具有孔隙結構；至少一個電芯，電芯設置于兩層功能層之間，電芯包括第一隔膜、正極片和負極片，正極片設置于第一隔膜的一側，負極片設置于第一隔膜的另一側。本發明中的電芯結構中，功能層能夠對電芯具有保護作用，使得電池在受到外界的擠壓或碰撞時不易發生形變或損壞，提高電池安全性，通過孔隙結構能夠儲存電解液，提高電池儲存電解液的量，使得電池的循環壽命更長，能有效優化鋰離子電池的Pack結構，便于滿足較高的使用要求。

技術領域

本發明涉及電池技術領域，具體涉及一種電芯結構、制備方法和鋰離子電池。

背景技術

隨著數碼、動力和儲能領域的發展，鋰離子二次電池的需求越來越大。鋰離子電池目前主要由正極、負極、電解液和隔膜構成，但是目前鋰離子電池壽命和充放電膨脹并未得到實際性解決，尤其是儲能領域、動力領域和3C數碼領域的發展，需要鋰離子電池更安全、能量密度更高、更長的壽命和對整個體系影響較低膨脹。現有的鋰離子電池在受到外界的擠壓或碰撞時易發生形變或損壞，導致電池安全性降低，電池中儲存電解液的量受到限制，循環壽命短，難以滿足較高的使用要求。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種電芯結構、制備方法和鋰離子電池，用以解決現有鋰離子電池在受到外界的擠壓或碰撞時易發生形變或損壞，導致電池安全性降低，電池中儲存電解液的量受到限制，循環壽命短，難以滿足較高的使用要求的問題。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

第一方面，根據本發明實施例的電芯結構，包括：

至少兩層功能層，所述功能層具有孔隙結構；

至少一個電芯，所述電芯設置于兩層所述功能層之間，所述電芯包括第一隔膜、正極片和負極片，所述正極片設置于所述第一隔膜的一側，所述負極片設置于所述第一隔膜的另一側。

其中，所述電芯具有一個，所述正極片的遠離所述第一隔膜的一側和所述負極片的遠離所述第一隔膜的一側分別設有至少一層所述功能層。

其中，所述電芯具有多個，多個所述電芯層疊設置，相鄰兩個所述電芯之間分別設置有第二隔膜。

其中，所述功能層的孔隙率為20％-90％。

其中，所述功能層包括高分子材料層，所述高分子材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚苯乙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亞胺、聚酰胺、聚氨酯、芳綸、聚對苯撐化合物或單體改性共聚的聚合物中的至少一種。

其中，所述功能層中具有納米陶瓷顆粒。

其中，所述陶瓷顆粒包括二氧化硅、三氧化二鋁、二氧化鋯、氫氧化鎂、勃姆石、硫酸鋇、氟金云母、氟磷灰石、莫來石、堇青石、鈦酸鋁、二氧化鈦、氧化銅、氧化鋅、氮化硼、氮化鋁、氮化鎂、凹凸棒石中的至少一種。

其中，所述功能層的厚度為0.1mm-5mm；和/或

所述功能層的拉伸強度為0.1Mpa-10Mpa；和/或

所述功能層的壓縮形變率等于或低于60％；和/或

所述功能層的拉伸延伸率為30％-300％；和/或

所述功能層的穿刺強度為0.2Mpa-10MPa。

第二方面，根據本發明實施例的電芯結構的制備方法，包括：

在至少兩層功能層之間設置至少一個電芯，得到電芯結構；

其中，所述功能層具有孔隙結構，所述電芯包括第一隔膜、正極片和負極片，所述正極片設置于所述第一隔膜的一側，所述負極片設置于所述第一隔膜的另一側。