[发明专利]一种高能量密度型极片及其制备方法和电芯

权利要求书

1.一种电芯，其特征在于，包括多个负极极片、多个隔膜、多个正极极片，负极极片和正极极片交替设置且每个正极极片和每个负极极片之间均设置有隔膜；

其中，所述负极极片包括高能量密度型极片和快充型极片，所述快充型极片的活性材料倍率大于所述高能量密度型极片的活性材料倍率；

所述电芯包括多个单体以及设置在相邻单体间的第一正极极片；每个所述单体包括一个所述快充型极片，以及在所述快充型极片两侧均设置的第二正极极片和所述高能量密度型极片；

所述高能量密度型极片，包括：集流体，以及自所述集流体一侧面或双侧面起向外依次设置的氧化还原型导电聚合物层、高能量型活性材料层，其中，所述氧化还原型导电聚合物层中的导电聚合物的电导率为10-10⁶S/cm。

2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述氧化还原型导电聚合物层中导电聚合物为聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩或聚苯胺的掺杂态共轭聚合物；

和/或，所述氧化还原型导电聚合物层的厚度为1-100µm；

和/或，所述高能量型活性材料层的活性材料为石墨类或/和碳硅类高能量型活性材料。

3.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，

所述掺杂态共轭聚合物中的掺杂物为碘蒸汽、质子酸、五氧化二砷、萘基锂或萘基钠；所述掺杂物占所述掺杂态共轭聚合物的摩尔百分比为5-50%；

和/或，所述高能量密度型极片的厚度为50-200µm；

和/或，所述高能量型活性材料层的活性材料的理论能量密度达到140mAh/g以上。

4.一种权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述高能量密度型极片的制备方法包括以下步骤：

S1：将含有导电聚合物的胶液涂布至集流体一侧面或两侧面，经干燥、辊压后得到带有氧化还原型导电聚合物层的集流体；

S2：将含有所述高能量型活性材料层的活性材料的浆料涂布至所述氧化还原型导电聚合物层上，经干燥、辊压后得到所述高能量密度型极片。

5.根据权利要求4所述的电芯，其特征在于，在S1中，所述含有导电聚合物的胶液的涂布方式为微凹版涂布、凹版涂布和狭缝式涂布中的一种；

和/或，所述导电聚合物胶液的涂布厚度为1µm-100µm；

和/或，所述含有导电聚合物的胶液的固含量为55%-70%；

和/或，所述含有导电聚合物的胶液包括氧化还原型导电聚合物、第一粘结剂和第一溶剂；所述氧化还原型导电聚合物和第一粘结剂的质量比为（95-100）：（0-5），且二者比例之和为100。

6.根据权利要求5所述的电芯，其特征在于，第一溶剂包括去离子水、乙腈、甲醇和 N-甲基吡咯烷酮；

和/或，所述第一粘结剂为羧甲基纤维素钠，丁苯橡胶，聚偏氟乙烯，聚氧化乙烯中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述快充型极片的个数满足以下公式：

n₀=N（C₂-C₁）/（C₃+C₂-C₁）；

其中，n₀是电芯中快充型极片个数，N是电芯中负极极片的总数，C₂是电芯的实际倍率，C₁是电芯中高能量密度型极片的最大承受倍率，C₃是快充型极片的最大承受倍率；

和/或，所述快充型极片均匀分布于所述电芯中；

和/或，所述快充型极片的活性材料倍率与高能量密度型极片的活性材料倍率之差为0.2C-2C。

8.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，在所述单体中，所述快充型极片一侧的第二正极极片和所述高能量密度型极片数量相同，所述快充型极片两侧的极片数量相同或者相近；第二正极极片和负极极片交替设置，且相邻的第二正极极片和负极极片间均设置第二隔膜；相邻的单体与第一正极极片间也设置第一隔膜。

9.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，

所述快充型极片的活性材料为石墨类或/和碳硅类快充型活性材料；所述快充型极片的活性材料的倍率为1-50C；

和/或，所述快充型极片的活性材料倍率与高能量密度型极片的活性材料倍率之差为0.2C-1C。