[发明专利]电芯及其制备方法

权利要求书

1.一种电芯，包括：

正极片(1)；以及

负极片(2)；

其特征在于，

所述电芯还包括：

复合固态电解质膜(3)，设置于正极片(1)和负极片(2)之间，包括沿层叠方向(D)依次交错层叠的无机固态电解质层(31)、结构支撑层(32)，且具有分别与正极片(1)和负极片(2)贴合的贴合面(S1)，

其中，层叠方向(D)与贴合面(S1)之间的夹角为α，且0°≤α<90°。

2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，

各无机固态电解质层(31)沿层叠方向(D)的每层的高度a₁为0.1μm～100μm；

各结构支撑层(32)沿层叠方向(D)的每层的高度a₂为0.01μm～100μm；

且1≤a₁/a₂≤100。

3.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，10≤a₁/a₂≤100。

4.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述结构支撑层(32)为聚合物层或聚合物电解质层，所述聚合物电解质包括聚合物以及锂盐。

5.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述复合固态电解质膜(3)的第一层与最后一层均为结构支撑层(32)，第一层与最后一层的结构支撑层(32)沿层叠方向(D)的高度大于其余的结构支撑层(32)沿层叠方向(D)的高度，且第一层与最后一层的结构支撑层(32)沿层叠方向(D)的高度为0.1μm～100μm。

6.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述复合固态电解质膜(3)的厚度(b₁)为1μm～100μm。

7.根据权利要求6所述的电芯，其特征在于，所述复合固态电解质膜(3)的厚度(b₁)为5μm～30μm。

8.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述电芯还包括：

至少一个缓冲层(4)，设置在复合固态电解质膜(3)与正极片(1)和/或负极片(2)之间。

9.根据权利要求8所述的电芯，其特征在于，所述缓冲层(4)选自含锂的无机盐，各缓冲层(4)的每层的厚度(b₂)为1nm～1μm。

10.一种电芯的制备方法，用于制备根据权利要求1-9中任一项所述的电芯，包括步骤：

提供正极片(1)；

提供负极片(2)；

制备复合固态电解质膜(3)：通过在衬底上沿层叠方向(D)交替沉积无机固态电解质层(31)和结构支撑层(32)，制备出具有依次交错层叠结构的复合固态电解质材料，将复合固态电解质材料与衬底分离，得到复合固态电解质膜(3)，其中，复合固态电解质膜(3)包括沿层叠方向(D)依次交错层叠的无机固态电解质层(31)、结构支撑层(32)；

制备电芯：将得到的复合固态电解质膜(3)设置于正极片(1)和负极片(2)之间，之后通过卷绕和/或叠片方式形成电芯，其中，复合固态电解质膜(3)具有分别与正极片(1)和负极片(2)贴合的贴合面(S1)，层叠方向(D)与贴合面(S1)之间的夹角为α，且0°≤α<90°。

11.根据权利要求10所述的电芯的制备方法，其特征在于，在制备复合固态电解质膜(3)的步骤中，在复合固态电解质材料与衬底分离前或分离后，沿与层叠方向(D)成α角度切割复合固态电解质材料，以产生贴合面S1。

12.根据权利要求10所述的电芯的制备方法，其特征在于，在制备电芯前，还包括步骤：

设置缓冲层(4)：在正极片(1)面对复合固态电解质膜(3)的表面、负极片(2)面对复合固态电解质膜(3)的表面、复合固态电解质膜(3)面对正极片(1)的表面以及复合固态电解质膜(3)面对负极片(2)的表面中的至少一个表面上沉积缓冲层(4)，以将缓冲层(4)设置在复合固态电解质膜(3)与正极片(1)和/或负极片(2)之间。