CN114335741A - 一种电芯的制备方法和系统、电芯及其应用 - Google Patents

Abstract

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。

Description

一种电芯的制备方法和系统、电芯及其应用

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电芯的制备方法和系统、电芯及其应用。

背景技术

目前市场化的锂电池隔膜均以聚丙烯(PP)或者聚乙烯(PE)为基材，有单一材料的膜，也有通过PP/PE/PP复合而成的多层隔膜。但是PP、PE类聚烯烃材料本身表面能较低及疏液特性，导致该类隔膜对电解液的浸润性较差，影响电池的循环寿命。另外，这两种材料的热变形温度较低(PP热变形温度在80～85℃，PP为100℃)，温度过高会发生比较严重的热收缩，因此该类隔膜不适用于高温环境，同时，隔膜作为电池安全运行中至关重要的一个部件，需在特殊情况下能保护电池的安全，如在事故，刺穿，电池滥用时，隔膜局部破损或变形，会直接导致正负极接触，从而引发剧烈的电池反应造成电池的起火爆炸。因此，为了提高锂离子电池的安全性，保证电池的安全平稳运行，需要寻找更加安全的隔膜体系。

锂金属负极尚存在明显的缺点。例如化学反应活性高，在电池循环过程会与电解液以及电解液中的组分不断反应而消耗，导致电池循环寿命差；此外，锂金属负极易形成锂枝晶，并伴随锂的粉化和形成死锂等现象，不仅导致锂金属的快速耗损，还给电池安全性能带来极大的隐患。因此，对锂金属负极进行有效的保护，避免其与电解液接触反应并抑制枝晶生成是实现锂金属负极高效应用的关键。

另外，无论是湿法涂布工艺，还是干法电极工艺，目前在电芯制备过程中主要采用叠片、卷绕等工艺；与叠片工艺相比，卷绕工艺中存在内阻偏高，高倍率放电容量偏少，放电平台低，不易做太厚电芯且厚底不宜控制，电池形状单一，容易变形等劣势，现在越来越多的电池厂家开始选择叠片工艺，但是在叠片工艺相对卷绕工艺，操作复杂，良品率低，极片与隔膜之间对齐度不宜控制，且容易出现错位等问题，从而引起正负极错位或直接接触短路造成安全问题。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种电芯的制备方法，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。

本发明的另一个目的在于提供一种实施如上所述的电芯的制备方法所采用的系统，该系统安全性高，电芯制备效率高。

本发明的另一个目的在于提供一种如上所述的电芯的制备方法制备得到的电芯。

本发明的另一个目的在于提供一种电池，包括如上所述的电芯。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种电芯的制备方法，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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％。

优选地，所述正极活性材料的化学式包括：Li_1+xNi_yCo_zMn_tM_sO_2-δ、LiFe_1-qM_qPO₄和Li₂Fe_1-AM_ASiO₄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Li_1+xNi_yCo_zMn_tM_sO_2-δ、LiFe_1-qM_qPO₄和Li₂Fe_1-AM_ASiO₄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、LiNi_0.5Mn_0.5O₂、Li(NiCoMn)_1/3O₂、Li_1.2Ni_0.13Mn_0.54Co_0.13O₂和LiMn₂O₄中的至少一种。

优选地，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℃。

实施如上所述的电芯的制备方法所采用的系统，包括复合负极片制备单元、复合正极片制备单元和叠片单元；

所述复合负极片制备单元包括负极带供给装置，位于所述负极带供给装置上部及下部的负极隔膜带供给装置，第一热复合装置和负极裁切装置；

所述复合正极片制备单元包括正极带供给装置，位于所述正极带供给装置上部和/或下部的正极隔膜带供给装置，第二热复合装置和正极裁切装置；

所述叠片单元包括叠片装置。

优选地，所述复合负极片制备单元和复合正极片制备单元沿水平方向布置或者竖直方向布置；

优选地，所述复合正极片制备单元还包括正极集流体供给装置，位于所述正极集流体供给装置上部和/或下部的正极活性膜供给装置，以及第三热复合装置。

如上所述的电芯的制备方法制备得到的电芯。

一种电池，包括如上所述的电芯。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明的电芯的制备方法，采用干法电极一体化裁片工艺，在裁片之前将隔膜与负极带直接辊压复合成一体，进行裁片，负极极片表面自带隔膜；再将干法正极与带隔膜干法负极相互交错叠片装配，避免隔膜的来回缠绕以及极片与隔膜之间的错位问题，从而提高叠片的对齐度，良品率。

(2)本发明制备得到的电芯中，负极与隔膜一体存在，在电芯遇到外力撞击、针刺等过程中，极片之间不会发生移动错位等问题，而且在针刺过程中，负极也会限制隔膜在高温情况下的收缩，从而避免了正负极接触短路，从而提高了安全性。

(3)隔膜采用核壳结构原料制备的隔膜，在与金属锂负极进行一体化贴合以后，该隔膜中的软层对锂金属负极有一个贴合包覆效果，在防止位移的同时，可以有效减少锂金属负极与隔膜之间的界面阻抗，同时，硬核里的材料还能对锂枝晶的生长产生一定的抑制作用。

(4)本发明电芯的制备方法所采用的系统，安全性高，电芯制备效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明电芯的制备流程图；

图2为本发明电芯的结构单元图；

图3为本发明电芯的制备系统。

附图标记：

1-负极片制备单元、101-负极带供给装置、102-负极隔膜带供给装置、103-第一热复合装置、104-负极裁切装置、2-复合正极片制备单元、201-正极集流体供给装置、202-正极活性膜供给装置、203-第三热复合装置、204-正极隔膜带供给装置、205-第二热复合装置、206-正极裁切装置、3-叠片装置。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

根据本发明的一个反面，本发明涉及一种电芯的制备方法，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，得到电芯。

本发明的核壳结构材料为软壳和硬核，柔软外壳提供粘结力，硬核在热压过程中保持球状结构，堆积间隙便于电解液渗透，便于锂离子穿透，提高孔隙率和电导率，粘结性优于PVDF；软壳为丙烯酸脂类材料，熔点在80℃左右，硬核为聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚丙烯腈(PAN)等耐高温材料，熔点在300℃以上，各原料混合均匀后在150℃进行热压，软壳熔融后将硬核材料与PI材料粘接在一起，提高极片的机械强度。PI+PAN材料，通过PI优异的吸液率，及核壳机构带来的强机械性能，提高材料整体的倍率性能，组装电池时，软壳可以改善界面接触，软壳可以与正负极片粘接，固定隔膜位置，不发生移动错位，提高成品率。

复合增强隔膜的制备方法包括：将各原料进行干态粉体均匀混合，在超强的高速分散机作用下，进行剪切混合使聚合物纤维化拉丝，将各原料进行复合，再将复合粉体通过辊压机热辊压复合，形成具有自支撑作用的复合增强隔膜。

在一种实施方式中，高速分散的速度为10000rpm～20000rpm，时间为10min～30min。热辊压过程中，速度为5rpm～10rpm，温度为120℃～170℃。其他步骤参数可参照现有技术。

在一种实施方式中，高速分散的速度为15000rpm，时间为11min。热辊压过程中，速度为7rpm，温度为133℃。

本发明中，核壳结构材料的制备方法为现有技术，本领域技术人员可参照现有技术公开的方法进行制备，此处不再赘述。

丙烯酸酯类材料包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯和2-甲基丙烯酸乙酯等。

在一种实施方式中，以质量份数计，可纤维化聚合物包括但不限于1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份或19份。

在一种实施方式中，以质量份数计，核壳结构材料包括但不限于80份、82份、83份、85份、86份、87份、88份、89份、90份、91份、92份、93份、94份、95份、96份、97份、98份。

在一种实施方式中，所述壳材料的质量为所述核壳结构材料质量的1％、3％、5％、7％、8％、9％或10％。

本发明采用复合增强隔膜，在与金属锂负极进行一体化贴合以后，该隔膜中的软层对锂金属负极有一个贴合包覆效果，在防止位移的同时，可以有效减少锂金属负极与隔膜之间的界面阻抗，同时，核层里的聚酰亚胺材料还能对锂枝晶的生长产生一定的抑制作用。同时，复合增强隔膜也增强与正极带的贴合力，减少界面阻抗，固定正极隔膜带的位置不发生移动错位，提高成品率。

另外，本发明采用干法电极一体化裁片工艺，在裁片之前将隔膜与锂金属负极直接辊压复合成一体，进行裁片，锂金属负极极片表面自带隔膜；再将干法正极与带隔膜干法负极相互交错叠片装配，避免隔膜的来回缠绕以及极片与隔膜之间的错位问题，从而提高叠片的对齐度，良品率。

在一种实施方式中，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。可以选择一种或者至少两种的组合，例如锂铜合金和锂铟合金的组合，锂铝合金和锂银合金的组合等。

在一种实施方式中，所述可纤维化聚合物包括聚四氟乙烯。

在一种实施方式中，所述天然纤维包括纤维素及其衍生物。

在一种实施方式中，所述合成纤维包括涤纶类聚对苯二甲酸乙二酯、锦纶类聚酰胺、腈纶类聚丙烯腈、芳纶和维纶类聚乙烯醇中的至少一种。

在一种实施方式中，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。

所述正极集流体选自涂炭集流体。

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％。

优选地，所述正极活性材料的化学式包括：Li_1+xNi_yCo_zMn_tM_sO_2-δ、LiFe_1-qM_qPO₄和Li₂Fe_1-AM_ASiO₄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Li_1+xNi_yCo_zMn_tM_sO_2-δ、LiFe_1-qM_qPO₄和Li₂Fe_1-AM_ASiO₄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、LiNi_0.5Mn_0.5O₂、Li(NiCoMn)_1/3O₂、Li_1.2Ni_0.13Mn_0.54Co_0.13O₂和LiMn₂O₄中的至少一种。

在一种实施方式中，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1:1:1。

电解液的浓度为1mol/L，单盐的浓度范围为0.5～1mol/L。

在一种实施方式中，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℃。

在一种实施方式中，第一热复合、第二热复合和第三热复合的温度包括但不限于90、100℃、110℃、120℃、130℃或140℃。采用热压辊进行所述热复合。

根据本发明的另一个方面，本发明还涉及实施如上所述的电芯的制备方法所采用的系统，包括复合负极片制备单元、复合正极片制备单元和叠片单元；

所述复合负极片制备单元包括负极带供给装置，位于所述负极带供给装置上部及下部的负极隔膜带供给装置，第一热复合装置和负极裁切装置；

所述复合正极片制备单元包括正极带供给装置，位于所述正极带供给装置上部和/或下部的正极隔膜带供给装置，第二热复合装置和正极裁切装置；

所述叠片单元包括叠片装置。

本发明的电芯制备系统具有优异的叠片速度，可获得高良品率。

在一种实施方式中，所述复合负极片制备单元和复合正极片制备单元沿水平方向布置或者竖直方向布置。

优选地，所述复合正极片制备单元还包括正极集流体供给装置，位于所述正极集流体供给装置上部和/或下部的正极活性膜供给装置，以及第三热复合装置。

根据本发明的另一个方面，本发明还涉及所述的电芯的制备方法制备得到的电芯。

本发明的电芯中，负极与隔膜一体存在，在电芯遇到外力撞击、针刺等过程中，极片之间不会发生移动错位等问题，而且在针刺过程中，负极也会限制隔膜在高温情况下的收缩，从而避免了正负极接触短路，从而提高了安全性。

根据本发明的另一个方面，本发明还涉及一种电池，包括如上所述的电芯。

本发明的电池具有优异的电化学性能。

下面将结合具体的实施例和对比例对本发明作进一步地解释说明。

图1为本发明电芯的制备流程图；图2为本发明电芯的结构单元图；图3为本发明电芯的制备系统。

实施例1

一种电芯的制备方法，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；所述负极带为锂箔；

将干法正极带的两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；

将所述复合负极片和所述复合正极片进行层叠，注液后得到电芯；

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：核壳结构材料95份和聚四氟乙烯5份；所述核壳结构材料的壳材料为2-甲基丙烯酸甲酯，占核壳结构材料的5％，核材料为聚丙烯腈，占核壳结构材料的95％；

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95％、导电剂2％和可纤维化粘结剂3％；所述正极活性材料为LiNi_0.5Mn_0.5O₂，所述导电剂为SP，所述可纤维化粘结剂为PTFE；

所述第一热复合、第二热复合和第三热复合的温度分别为100℃；

电解液的浓度为1mol/L，锂盐为二氟(草酸)硼酸锂盐(LiDFOB)和四氟硼酸锂盐(LiBF4)的组合，溶剂为质量比为1:1:1的碳酸氟代亚乙酯(FEC)：碳酸甲乙酯(EMC)：碳酸二甲酯(DMC)，其中，单盐的浓度范围为0.5～1mol/L；使用该组合盐电解液可以有效降低充放电过程中比表面积小的锂与电解液中的弱反应，有效提高电芯循环的容量保持率。

实施例2

一种电芯的制备方法，除复合增强隔膜由包括以下质量份数的原料制备得到：聚四氟乙烯10份和核壳结构材料90份，核壳结构材料的核材料为PET，占核壳结构材料的90％，其他条件同实施例1。

实施例3

一种电芯的制备方法，除复合增强隔膜由包括以下质量份数的原料制备得到：核壳结构材料90份和聚四氟乙烯10份；核壳结构材料的核材料为质量比为1:1：0.2的PAN、PET和纤维素，总体占核壳结构材料的95％，壳材料为质量比为1:2的2-甲基丙烯酸乙酯和丙烯酸甲酯，占核壳结构材料的5％，其他条件同实施例1。

实施例4

一种电芯的制备方法，除正极活性材料选自质量比为1:1:1的LiNiO₂、LiFePO₄和Li_1.2Ni_0.13Mn_0.54Co_0.13O₂，其他条件同实施例1。

实施例5

一种电芯的制备方法，除正极活性材料为Li_1.2Ni_0.13Mn_0.54Co_0.13O₂，其他条件同实施例1。

实施例6

一种电芯的制备方法，除负极带的材质为锂铟合金、锂铝合金、锂银合金中的至少一种，其他条件同实施例1。

实施例7

实施实施例1～7所述的电芯的制备方法所采用的系统，包括复合负极片制备单元1、复合正极片制备单元2和叠片单元；

所述复合负极片制备单元1包括负极带供给装置101，位于所述负极带供给装置101上部及下部的负极隔膜带供给装置102，第一热复合装置103和负极裁切装置104；

所述复合正极片制备单元2包括正极集流体供给装置201，位于所述正极集流体供给装置201上部和下部的正极活性膜供给装置202，第三热复合装置203，位于正极带供给装置上部和/或下部的正极隔膜带供给装置204，第二热复合装置205和正极裁切装置206；

所述叠片单元包括叠片装置3；

所述复合负极片制备单元1和复合正极片制备单元2沿竖直方向布置。

负极带供给装置101提供负极带，位于所述负极带供给装置101上部及下部的负极隔膜带供给装置102提供负极隔膜带，采用第一热复合装置103对贴合的负极带及负极隔膜带进行热辊压复合，得到复合负极带，采用负极裁切装置104对复合进行裁切，得到复合负极片；

同时，正极集流体供给装置201提供正极带，位于所述正极集流体供给装置201上部和下部的正极活性膜供给装置202提供正极活性膜，采用第三热复合装置203进行热辊压复合，得到正极带，位于所述正极带上部和/或下部的正极隔膜带供给装置204提供正极隔膜带，采用第二热复合装置205进行热复合，得到复合正极带，采用正极裁切装置206对复合正极带进行裁切，得到复合正极片。

对比例1

一种电芯的制备方法，包括以下步骤：

采用湿法匀浆工艺，正极采用NCM811、SP、CNT、PVDF、NMP进行制胶、匀浆、涂布、烘烤等工艺制备湿法涂布正极片，再将该正极片与锂金属负极片进行裁片、叠片组装湿法5Ah电芯；

该电芯所选用常规单盐电解液，电解液浓度为1mol/L，锂盐为刘氟磷酸锂(LiPF6)；溶剂为碳酸乙烯酯(EC)：碳酸甲乙酯(EMC)：碳酸二甲酯(DMC)，质量比为1:1:1。

实验例

将实施例1和对比例1中的电芯进行性能测试，结果如表1所示。

项目	常温循环性能/100圈	针刺后是否燃烧
			实施例1	82％	否
对比例1	40％	燃烧起火

由表1可知，采用新型一体化带隔膜锂金属负极片加干法正极片组装的电芯，同时采用组合电解液，可以有效提高电芯的常温循环性能，而且针刺后无燃烧起火现象，具有更高的安全性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

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：Li_1+xNi_yCo_zMn_tM_sO_2-δ、LiFe_1-qM_qPO₄和Li₂Fe_1-AM_ASiO₄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Li_1+xNi_yCo_zMn_tM_sO_2-δ、LiFe_1-qM_qPO₄和Li₂Fe_1-AM_ASiO₄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、LiNi_0.5Mn_0.5O₂、Li(NiCoMn)_{1/ 3}O₂、Li_1.2Ni_0.13Mn_0.54Co_0.13O₂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，包括复合负极片制备单元、复合正极片制备单元和叠片单元；

所述复合负极片制备单元包括负极带供给装置，位于所述负极带供给装置上部及下部的负极隔膜带供给装置，第一热复合装置和负极裁切装置；

所述复合正极片制备单元包括正极带供给装置，位于所述正极带供给装置上部和/或下部的正极隔膜带供给装置，第二热复合装置和正极裁切装置；

所述叠片单元包括叠片装置。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述复合负极片制备单元和复合正极片制备单元沿水平方向布置或者竖直方向布置；

优选地，所述复合正极片制备单元还包括正极集流体供给装置，位于所述正极集流体供给装置上部和/或下部的正极活性膜供给装置，以及第三热复合装置。

9.如权利要求1～6中任一项所述的电芯的制备方法制备得到的电芯。

10.一种电池，其特征在于，包括权利要求9所述的电芯。

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