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一种电芯结构、制备方法和锂离子电池


技术摘要:
本发明提供一种电芯结构、制备方法和锂离子电池,电芯结构包括:至少两层功能层,功能层具有孔隙结构;至少一个电芯,电芯设置于两层功能层之间,电芯包括第一隔膜、正极片和负极片,正极片设置于第一隔膜的一侧,负极片设置于第一隔膜的另一侧。本发明中的电芯结构中  全部
背景技术:
随着数码、动力和储能领域的发展,锂离子二次电池的需求越来越大。锂离子电池 目前主要由正极、负极、电解液和隔膜构成,但是目前锂离子电池寿命和充放电膨胀并未得 到实际性解决,尤其是储能领域、动力领域和3C数码领域的发展,需要锂离子电池更安全、 能量密度更高、更长的寿命和对整个体系影响较低膨胀。现有的锂离子电池在受到外界的 挤压或碰撞时易发生形变或损坏,导致电池安全性降低,电池中储存电解液的量受到限制, 循环寿命短,难以满足较高的使用要求。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明提供一种电芯结构、制备方法和锂离子电池,用以解决现有锂离 子电池在受到外界的挤压或碰撞时易发生形变或损坏,导致电池安全性降低,电池中储存 电解液的量受到限制,循环寿命短,难以满足较高的使用要求的问题。 为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案: 第一方面,根据本发明实施例的电芯结构,包括: 至少两层功能层,所述功能层具有孔隙结构; 至少一个电芯,所述电芯设置于两层所述功能层之间,所述电芯包括第一隔膜、正 极片和负极片,所述正极片设置于所述第一隔膜的一侧,所述负极片设置于所述第一隔膜 的另一侧。 其中,所述电芯具有一个,所述正极片的远离所述第一隔膜的一侧和所述负极片 的远离所述第一隔膜的一侧分别设有至少一层所述功能层。 其中,所述电芯具有多个,多个所述电芯层叠设置,相邻两个所述电芯之间分别设 置有第二隔膜。 其中,所述功能层的孔隙率为20%-90%。 其中,所述功能层包括高分子材料层,所述高分子材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚对 苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚苯乙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚酰 胺、聚氨酯、芳纶、聚对苯撑化合物或单体改性共聚的聚合物中的至少一种。 其中,所述功能层中具有纳米陶瓷颗粒。 其中,所述陶瓷颗粒包括二氧化硅、三氧化二铝、二氧化锆、氢氧化镁、勃姆石、硫 酸钡、氟金云母、氟磷灰石、莫来石、堇青石、钛酸铝、二氧化钛、氧化铜、氧化锌、氮化硼、氮 化铝、氮化镁、凹凸棒石中的至少一种。 其中,所述功能层的厚度为0.1mm-5mm;和/或 所述功能层的拉伸强度为0.1Mpa-10Mpa;和/或 所述功能层的压缩形变率等于或低于60%;和/或 3 CN 111725565 A 说 明 书 2/7 页 所述功能层的拉伸延伸率为30%-300%;和/或 所述功能层的穿刺强度为0.2Mpa-10MPa。 第二方面,根据本发明实施例的电芯结构的制备方法,包括: 在至少两层功能层之间设置至少一个电芯,得到电芯结构; 其中,所述功能层具有孔隙结构,所述电芯包括第一隔膜、正极片和负极片,所述 正极片设置于所述第一隔膜的一侧,所述负极片设置于所述第一隔膜的另一侧。 第三方面,根据本发明实施例的锂离子电池,包括: 如上述实施例中所述的电芯结构; 外壳,所述电芯结构位于所述外壳中; 电解液,所述电解液填充于所述电芯结构中。 本发明的上述技术方案的有益效果如下: 根据本发明实施例的电芯结构,包括两层功能层和至少一个电芯,所述功能层具 有孔隙结构,所述电芯设置于两层所述功能层之间,所述电芯包括第一隔膜、正极片和负极 片,所述正极片设置于所述第一隔膜的一侧,所述负极片设置于所述第一隔膜的另一侧。本 发明中的电芯结构中,通过将电芯设置于两层功能层之间,功能层具有一定的力学支撑性 能,功能层能够对电芯具有保护作用,使得电池在受到外界的挤压或碰撞时不易发生形变 或损坏,提高电池安全性,由于电芯具有孔隙结构,通过孔隙结构能够储存电解液,提高电 池储存电解液的量,使得电池的循环寿命更长,通过设置功能层使得电池能够具有更好的 Pack优选结构,在Pack阶段,可以减少锂离子电池的Pack空间,能有效优化锂离子电池的 Pack结构,便于满足较高的使用要求。 附图说明 图1为本发明实施例的电芯结构的一个结构示意图; 图2为本发明实施例的电芯结构的另一个结构示意图。 附图标记 功能层  10; 正极片  20; 负极片  30; 第一隔膜  40; 第二隔膜  50。
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