电芯及其制备方法和应用.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CN111430815A(43)申请公布日2020.07.17(21)申请号201911214913.2(22)申请日2019.12.02(71)申请人蜂巢能源科技有限公司地址213200江苏省常州市金坛区华城中路168号(72)发明人李瑞杰王磊陈少杰周龙捷邓素祥马忠龙(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人肖阳(51)Int.Cl.H01M10/0587(2010.01)H01M10/0562(2010.01)H01M6/10(2006.01)H01M6/18(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图4页(54)发明名称电芯及其制备方法和应用(57)摘要本发明提供了一种电芯及其制备方法和应用。该电芯包括回字形柔性隔膜和依次叠放的正极片、固态电解质层和负极片，回字形柔性隔膜包括设在正极片与固态电解质层之间的第一回字形柔性隔膜和/或设在负极片与固态电解质层之间的第二回字形柔性隔膜，第一回字形柔性隔膜具有第一内边框和第一外边框，第二回字形柔性隔膜具有第二内边框和第二外边框，在回字形柔性隔膜的投影上：第一内边框和/或第二内边框位于正极片、负极片和固态电解质层的边缘内，并且固态电解质层的边缘位于正极片和/或负极片的边缘外且位于第一外边框内和/或第二外边框内。该电芯可以解决电池在加压时固态电解质层易被压穿、损坏的问题，能显著提升电池的安全性能。CN111430815ACN111430815A权利要求书1/2页1.一种电芯，其特征在于，包括：回字形柔性隔膜和依次叠放的正极片、固态电解质层和负极片，其中，所述回字形柔性隔膜包括第一回字形柔性隔膜和/或第二回字形柔性隔膜：所述第一回字形柔性隔膜设在所述正极片与所述固态电解质层之间，且所述第一回字形柔性隔膜包括第一内边框、第一外边框和位于所述第一内边框与所述第二外边框之间的柔性隔膜；所述第二回字形柔性隔膜设在所述负极片与所述固态电解质层之间，且所述第二回字形柔性隔膜包括第二内边框、第二外边框和位于所述第二内边框与所述第二外边框之间的柔性隔膜，在所述回字形柔性隔膜的投影上：所述第一内边框和/或所述第二内边框位于所述正极片、所述负极片和所述固态电解质层的边缘内，并且所述固态电解质层的边缘位于所述正极片和/或所述负极片的边缘外且位于所述第一外边框内和/或所述第二外边框内。2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述回字形柔性隔膜为所述第一回字形柔性隔膜，在所述回字形柔性隔膜的投影上：所述第一内边框位于所述正极片和所述负极片的边缘内，所述固态电解质层的边缘位于所述正极片的边缘外且位于所述第一外边框内。3.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述回字形柔性隔膜为所述第二回字形柔性隔膜，在所述回字形柔性隔膜的投影上：所述第二内边框位于所述正极片和所述负极片的边缘内，所述固态电解质层的边缘位于所述负极片的边缘外且位于所述第二外边框内。4.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述回字形柔性隔膜包括所述第一回字形柔性隔膜和所述第二回字形柔性隔膜，在所述回字形柔性隔膜的投影上：所述第一内边框位于所述正极片的边缘内，所述第二内边框位于所述负极片的边缘内，所述固态电解质层的边缘位于所述正极片和所述负极片的边缘外且位于所述第一外边框内和所述第二外边框内。5.根据权利要求1～4中任一项所述的电芯，其特征在于，所述第一回字形柔性隔膜和所述第二回字形柔性隔膜分别独立地为具有锂离子电导性而不具有电子电导性的柔性隔膜，任选地，所述第一回字形柔性隔膜和所述第二回字形柔性隔膜分别独立地为矩形框结构或环形带状结构，任选地，所述矩形框为直角矩形框或圆角矩形框，所述环形为圆环或椭圆环。任选地，所述第一回字形柔性隔膜和所述第二回字形柔性隔膜分别独立地为不粘隔膜或含有粘结层的回字形胶带，任选地，所述回字形胶带为不含基体的单层胶带或含有聚合物基体的复合层胶带。6.根据权利要求5所述的电芯，其特征在于，所述不粘隔膜和所述聚合物基体分别独立地为选自聚氧化乙烯、聚氧化丙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物中的至少一种。7.根据权利要求6所述的电芯，其特征在于，所述复合层胶带的粘结层设在所述聚合物基体的单面或双面上，任选地，所述粘结层为酸性粘结层、中性粘结层或碱性粘结层，任选地，所述酸性粘结层包括选自水玻璃、硅溶胶和硅酸乙酯中的至少一种，所述中性2CN111430815A权利要求书2/2页粘结剂包括选自铝金属盐、铬金属盐和锆金属盐中的至少一种，所述碱性粘结层包括钙磷酸盐和/或镁磷酸盐。8.一种制备权利要求1～7中任一项所述的电芯的方法，其特征在于，包括：(1)基于正极片、负极