一种电芯的制备方法和系统、电芯及其应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114335741A(43)申请公布日2022.04.12(21)申请号202111643449.6(22)申请日2021.12.29(71)申请人蜂巢能源科技（无锡）有限公司地址214000江苏省无锡市锡山区锡山经济开发区东部园大成路1066号(72)发明人秦士林蔡挺威肖强张耀法张超马忠龙(74)专利代理机构北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙)11463代理人宋南(51)Int.Cl.H01M10/058(2010.01)H01M10/052(2010.01)H01M10/0585(2010.01)权利要求书2页说明书8页附图2页(54)发明名称一种电芯的制备方法和系统、电芯及其应用(57)摘要本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种电芯的制备方法和系统、电芯及其应用。本发明电芯的制备方法，包括：将负极带的两侧表面分别与负极隔膜带相贴合并进行第一热复合，得到复合负极带，将所述复合负极带进行裁切，得到复合负极片；所述负极带的材质包括锂和/或锂合金；将干法正极带的至少一侧表面与正极隔膜带相贴合并进行第二热复合，得到复合正极带，对所述复合正极带进行裁切，得到复合正极片；所述正极隔膜带和所述负极隔膜带均为复合增强隔膜；将所述复合负极片和所述复合正极片进行交替层叠。该方法将复合增强隔膜与分别与正负极带进行复合，制备一体化复合料带，可以有效减少界面阻抗，提高叠片的对齐度，良品率，提高安全性。CN114335741ACN114335741A权利要求书1/2页1.一种电芯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将负极带的两侧表面分别与负极隔膜带相贴合并进行第一热复合，得到复合负极带，将所述复合负极带进行裁切，得到复合负极片；所述负极带的材质包括锂和/或锂合金；将干法正极带的至少一侧表面与正极隔膜带相贴合并进行第二热复合，得到复合正极带，对所述复合正极带进行裁切，得到复合正极片；所述正极隔膜带和所述负极隔膜带均为复合增强隔膜；所述复合增强隔膜由包括以下质量份数的原料制备得到：可纤维化聚合物1～20份和核壳结构材料80～99份；所述核壳结构材料的壳材料包括丙烯酸脂类材料，核材料包括天然纤维和/或合成纤维，所述壳材料的质量为所述核壳结构材料质量的1％～10％；将所述复合负极片和所述复合正极片进行交替层叠。2.根据权利要求1所述的电芯的制备方法，其特征在于，所述锂合金包括锂铜合金、锂铟合金、锂铝合金和锂银合金中的至少一种。3.根据权利要求1所述的电芯的制备方法，其特征在于，所述可纤维化聚合物包括聚四氟乙烯；优选地，所述天然纤维包括纤维素及其衍生物；优选地，所述合成纤维包括聚对苯二甲酸乙二酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚丙烯腈和聚乙烯醇中的至少一种。4.根据权利要求1所述的电芯的制备方法，其特征在于，所述干法正极带的制备方法包括：将正极集流体的至少一侧表面与正极活性膜相贴合并进行第三热复合；以质量百分比计，所述正极活性膜包括正极活性材料80％～99％、导电剂0.5％～10％和可纤维化粘结剂0.5％～10％。5.根据权利要求4所述的电芯的制备方法，其特征在于，所述正极活性材料的化学式包括：Li1+xNiyCozMntMsO2‑δ、LiFe1‑qMqPO4和Li2Fe1‑AMASiO4中的至少一种；其中，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1，0≤t≤1，0≤s≤1，0≤δ≤0.2；0≤q<1；0≤A≤1；所述Li1+xNiyCozMntMsO2‑δ、LiFe1‑qMqPO4和Li2Fe1‑AMASiO4中的M分别包括Sr、Ba、Al、Ga、In、Si、Ge、Na、K、Mg、Ca、Sn、Pb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Sc、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Tm、Yb、Lu、W、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Cd、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Er、Pt和Au中的至少一种；优选地，所述正极活性材料包括LiCoO2、LiNiO2、LiFePO4、LiNi0.5Mn0.5O2、Li(NiCoMn)1/3O2、Li1.2Ni0.13Mn0.54Co0.13O2和LiMn2O4中的至少一种。6.根据权利要求1所述的电芯的制备方法，其特征在于，还包括：对交替层叠得到的层叠体进行注液；所述注液采用的电解液包括锂盐和溶剂，所述锂盐选自二氟草酸硼酸锂盐和四氟硼酸锂盐，所述溶剂选自碳酸氟代亚乙酯、碳酸甲乙酯和碳酸二甲酯，所述碳酸氟代亚乙酯、碳酸甲乙酯和碳酸二甲酯的质量比为(0.8～1.2)：(0.8～1.2):(0.8～1.2)；优选地，所述第一热复合、第二热复合和第三热复合的温度分别为80～150℃。7.实施权利要求1～6中任一项所述的电芯的制备方法所采用的系统，其特征在于，包括复合负极片制