[发明专利]一种电芯、其制备方法及锂离子电池

权利要求书

1.一种电芯，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；

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；所述固体有机物选自氟代碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲基乙基酯、碳酸乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯、1,4-丁二醇硫酸酯、N,N'-硫酰二咪唑、甲烷二磺酸亚甲酯、亚硫酸丁烯酯、硫酸丙烯酯、亚硫酸二甲酯、碳酸亚乙烯酯、硫酸乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、亚硫酸乙烯酯、聚碳酸酯类、聚羧酸酯类和聚硫酸酯类中的一种或多种或者上述两种或两种以上的聚合物单体之间的共聚物。

2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，每个支撑单元的高度大于0且小于等于1cm。

3.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，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%。

4.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，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；

或多个支撑单元设置在复合层的上下两个表面的边缘。

5.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述第一隔膜和第二隔膜独立地选自基材隔膜、涂覆隔膜或固态电解质膜；

所述基材隔膜选自聚烯烃隔膜、纤维素隔膜或无纺布；

所述涂覆隔膜为在基材隔膜表面涂覆胶制得。

6.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述第一电极片包括第一集流体和设置在第一集流体上的第一涂层；

所述第二电极片包括第二集流体和设置在第二集流体上的第二涂层；

所述第一涂层和第二涂层的厚度均为5~400μm；

所述第二涂层和第一涂层均包括活性物质、导电剂和粘结剂。

7.一种权利要求1~6任一项所述电芯的制备方法，包括以下步骤：

a)将第一隔膜、第一电极极片和第二隔膜依次复合，得到复合层；

b1)在第二电极片的上下表面设置支撑层后再与复合层依次堆叠封装，烘烤，得到电芯；

或b2)在复合层的上下表面设置支撑层后与第二电极片依次堆叠封装，烘烤，得到电芯。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，第一隔膜、第一电极片和第二隔膜复合的方式为交联复合、热压复合或静电复合；

设置支撑层的方式选自喷涂、转移涂、挤压涂、刮涂、加热贴附、蘸溶剂贴附或3D打印。

9.一种锂离子电池，由电芯经过注液、静置、溶解支撑单元、化成、老化、分容制得；

所述溶解支撑单元的方式选自静置、加热和加压中的一种或多种；

支撑单元溶解后的物质中至少有一种所述固体有机物在原支撑层所在平面富集，并沿着远离原支撑层至集流体的方向固体有机物的浓度逐渐降低；

所述电芯为权利要求1~6任一项所述电芯或权利要求7~8任一项所述制备方法制备的电芯。