一种高能量密度锂离子电池电芯及其制备方法

摘要

本发明公开了一种高能量密度锂离子电池电芯及其制备方法。该电芯包括基体层、复合正极层、复合隔膜层、复合负极层，隔离层以及正/负极集电区；复合隔膜层中掺杂有锂快离子导体，提高了电芯的离子电导率，同时又具有较好的热稳定性和抗刺穿强度，提高了电池的安全性；复合正/负极层采用正/负极活性层-导电层-正/负极活性层三层夹心结构，其中的导电层采用碳纤维、碳纳米管等导电纤维交错排列，既增强了涂层强度，防止涂层交界处断裂，又增加了涂层的导电性。本发明同时使用了喷涂技术、新型集流技术以及锂快离子导体材料，三者的有机结合能够将电芯的能量密度、充放电倍率性大大改善以及降低制备成本，且工艺简单，易于工业化生产。

主权项

一种锂离子电池电芯，包括基体层（2）、复合正极层（3）、复合负极层（4）、复合隔膜层（5）、正极集电区（6）、负极集电区（8）和隔离层（10）；其中：所述基体层（2）是电芯的最外层，包围电芯主体；电芯主体按复合正极层（3）、复合隔膜层（5）、复合负极层（4）和复合隔膜层（5）的顺序依次反复层叠粘接而成；在电芯主体的两侧分别分布有正极集电区（6）和负极集电区（8）；所述正极集电区（6）与复合正极层（3）连接，但与复合负极层（4）通过隔离层（10）隔开；所述负极集电区（8）与复合负极层（4）连接，但与复合正极层（3）通过隔离层（10）隔开；所述复合隔膜层（5）由包含锂快离子导体粉体的无机材料粉体和水性粘合剂组成；所述复合正极层（3）和复合负极层（4）均采用活性层‑导电层‑活性层的三层夹心结构，其中导电层中导电纤维交错排列。