[發明專利]一種電芯的制備方法、系統、電芯和電池

有效

• 申請號: 202111643412.3
• 申請日: 2021-12-29
• 公開（公告）號: CN114284568B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 秦士林;蔡挺威;肖強;張耀法;張超;馬忠龍
• 申請（專利權）人: 蜂巢能源科技（無錫）有限公司
• 主分類號: H01M10/0585
• 分類號: H01M10/0585;H01M10/0525
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 宋南

本發明涉及電池技術領域，具體涉及一種電芯的制備方法、系統、電芯和電池。電芯的制備方法，包括：將正極層疊體進行熱復合，得到正極片基材料帶；正極層疊體包括正極集流體料帶，以及在正極集流體料帶的至少一側表面依次層疊的第一正極活性膜和第二正極活性膜；將負極層疊體進行熱復合，得到負極片基材料帶；負極層疊體包括負極集流體料帶，以及在負極集流體料帶的至少一側表面層疊負極活性膜。將正極片基材料帶與隔膜復合得到的正極復合料帶裁切成正極復合片，與負極片基材料帶的裁切片層疊；或者，將負極片基材料帶與隔膜復合得到的負極復合料帶裁切呈負極復合片，與正極片基材料帶的裁切片層疊。電芯的良品率，安全性和電化學性優異。

技術領域

本發明涉及電池技術領域，具體而言，涉及一種電芯的制備方法、系統、電芯和電池。

背景技術

無論是濕法涂布工藝，還是干法電極工藝，目前在電芯制備過程中主要采用疊片，卷繞等工藝，與疊片工藝相比，卷繞工藝中存在內阻偏高，高倍率放電容量偏少，放電平臺低，不易做太厚電芯且厚底不宜控制，電池形狀單一，容易變形等劣勢，現在越來越多的電池廠家開始選擇疊片工藝，但是在疊片工藝相對卷繞工藝，操作復雜，良品率低，極片與隔膜之間對齊度不宜控制，且容易出現錯位等問題，從而引起正負極錯位或直接接觸短路造成安全問題。

另外，現有的功率型鋰離子動力電池正極材料不能兼顧獲得優異的電池比能量、比功率、大倍率充電、低溫性能、循環性能等性能。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種電芯的制備方法，以提高疊片的速度，提高疊片的對齊度，良品率；并且使得到的電芯具有優異的電化學性能和安全性能。

本發明的另一個目的在于提供一種實施如上所述的電芯的制備方法所采用的系統。其安全性能高。

本發明的另一個目的在于提供一種所述的電芯的制備方法制備得到的電芯。該電芯安全性能高，電化學性能優異。

本發明的另一個目的在于提供一種電池，包括如上所述的電芯。該電池具有優異的電化學性能和安全性能。

為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：

一種電芯的制備方法，包括以下步驟：

將正極層疊體進行第一熱復合，得到正極片基材料帶；所述正極層疊體包括正極集流體料帶，以及在所述正極集流體料帶的至少一側表面依次層疊的第一正極活性膜和第二正極活性膜；所述第一正極活性膜包括三元正極活性材料；第二正極活性膜包括磷酸鐵鋰；

將負極層疊體進行第二熱復合，得到負極片基材料帶；所述負極層疊體包括負極集流體料帶，以及在所述負極集流體料帶的至少一側表面層疊負極活性膜；

將正極片基材料帶的兩側表面分別與正極隔膜料帶進行第三熱復合，得到正極復合料帶，將所述正極復合料帶裁切后的正極復合片與負極片基材料帶裁切后的負極片進行交替層疊；或者，將負極片基材料帶的兩側表面與負極隔膜料帶進行第三熱復合，得到負極復合料帶，將負極復合料帶裁切后的負極復合片與正極片基材料帶裁切后的正極片進行交替層疊。

優選地，所述三元正極活性材料的化學式包括：Li_1+xNi_yCo_zMn_tA_sO_2-δ，其中，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1，0≤t≤1，0≤s≤1，0≤δ≤0.2；

A包括Na、K、Mg、Ca、Sr、Ba、Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Pb、Sc、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Er、Tm、Yb、Lu、W、Pt或和Au中的至少一種；