[发明专利]一种电芯、其制备方法及锂离子电池

说明书

本发明提供一种电芯、其制备方法及锂离子电池，电芯包括复合层、支撑层和第二电极片；复合层包括依次接触的第一隔膜、第一电极片和第二隔膜；支撑层设置在复合层的上下两个表面或设置在第二电极片的上下两个表面；且复合层和第二电极片通过支撑层连接；第一电极片和第二电极片一者为正极极片，另一者为负极极片；支撑层包括多个支撑单元；相邻两个支撑单元之间存在间隙。该电芯中支撑层使复合层和第二电极片间有一定间隙，在电芯注液时有利于电解液的流动和浸润；支撑层在电解液中具有一定溶解性，电芯充分浸润后，支撑层部分溶解，使复合层和第二电极片间的间隙降低，从而不会明显增加锂离子电池内阻和降低电芯循环性。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种电芯、其制备方法及锂离子电池。

背景技术

锂离子电池具有能量密度高、使用寿命长、低的自放电率和重量轻等优点，是重要的储能器件之一。随着科学技术的不断发展，对锂离子电池性能的要求也越来越高，特别是针对高能量密度、高安全性、长循环寿命锂离子动力电池的渴望日益突出。

目前，提高锂离子电池能量密度和安全性的方法有很多，例如发展混合固液(电解液和固态电解质的复合)锂离子电池、增加电极极片活性物质涂层厚度或压实密度来提高活性物质的空间占用比率。但是，上述方法在提高电池能量密度和安全性的同时也会给电池的性能带来负面影响。混合固液锂离子电池的电解质粘度大，增加了锂离子迁移的阻力，导致极片浸润性差；厚极片或高压实密度极片增加了底层活性物质与电解液接触的距离，延长了锂离子的迁移路径，导致电解液的浸润吸液困难。无论是混合固液锂离子电池还是厚极片或高压实的锂离子电池，极片浸润性不好都会使电池内阻增大，容量发挥不正常、倍率性能差、容量衰减快、析锂严重等一系列问题。

针对现有厚极片或高压实密度电极极片本领域技术人员采用如下方法来改善电解液的浸润，以提高锂离子的迁移速度。例如申请号为CN200580027135.6和CN2012191956.5的中国发明专利申请公开的极片结构及其制造方法，均是从提高极片延厚度方向上孔隙率的角度出发，改善电解液在极片中的浸润性，减小浓差极化；又例如申请号为CN102969483A的中国发明专利申请公开的极片制造方法，采用低固含量浆料多次分层涂布方式制备不同孔隙率梯度的厚涂层极片。

但上述现有改进方法中，在改善电解液浸润性的同时造成电子传输路径增加、多层涂布工序复杂等不同的负面影响，而针对混合固液锂离子电池的浸润性问题还没有很好的解决方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电芯、其制备方法及锂离子电池，该电芯制备的电池浸润性较好。

本发明提供了一种电芯，包括复合层、支撑层和第二电极片；

所述复合层包括依次接触的第一隔膜、第一电极片和第二隔膜；

所述支撑层设置在复合层的上下两个表面或设置在第二电极片的上下两个表面；且所述复合层和第二电极片通过支撑层连接；

所述第一电极片和第二电极片一者为正极极片，另一者为负极极片；

所述支撑层包括多个支撑单元；相邻两个支撑单元之间存在间隙。

优选地，每个支撑单元的高度大于0且小于等于1cm。

优选地，每个支撑单元与复合层接触的面积占复合层的上表面积或下表面积的0.0000001～40％；

或每个支撑单元与第二电极片接触的面积占第二电极片的上表面积或下表面积的0.0000001～40％。

优选地，所述多个支撑单元设置在第二电极片的上下两个表面的边缘；

多个支撑单元设置在复合层的上下两个表面的边缘。

所述支撑单元的材质包括可在电解液中溶解的固体有机物；