电芯的制备方法、电芯、电池、车辆和用电装置与流程

本申请涉及电池，特别是涉及一种电芯的制备方法、电芯、电池、车辆和用电装置。

背景技术：

1、正极电解质界面膜（cathode electrolyte interface，cei）是正极极片中的正极活性材料与电解液发生氧化反应形成的界面膜，在充放电循环过程中，cei膜可以抑制正极活性材料与电解液之间的副反应进程，提高正极活性材料与电解液之间的界面稳定性。

2、相关技术中，一般是在电芯注液封装后，在电芯的首次充放电阶段在正极活性材料与电解液的界面处形成cei膜。然而，cei膜的形成过程需要消耗电解液中的活性组分，导致电芯内部封装的有效电解液存量显著降低，而电解液存量降低会加剧电芯在充放电循环过程中活性离子传输的浓度极化效应，同时加速活性离子的不可逆损耗，最终导致电芯的循环使用寿命下降。

技术实现思路

1、本申请所要解决的技术问题是提供一种电芯的制备方法、电芯、电池、车辆和用电装置，以解决相关技术中cei膜的成膜方式导致电芯的循环使用寿命下降的问题。

2、为了解决上述技术问题，本申请是通过如下技术方案实现的：

3、本申请提出了一种电芯的制备方法，所述制备方法包括：

4、在电芯装配之前，在正极极片上制备正极电解质界面膜。

5、进一步地，所述在电芯装配之前，在正极极片上制备正极电解质界面膜，包括：

6、在电芯装配之前，将正极极片中的正极活性材料浸没于预处理溶液，制备浸润极片，所述预处理溶液包括正极电解质界面膜的成膜组分；

7、将所述浸润极片进行微波处理，在所述正极极片的正极活性材料表面制备正极电解质界面膜。

8、进一步地，所述成膜组分包括碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、双氟磺酰亚胺锂、二氟磷酸锂、硫酸乙烯酯、双草酸硼酸锂中的至少一种。

9、进一步地，所述预处理溶液中，所述成膜组分的浓度为0.1wt%~10wt%。

10、进一步地，所述预处理溶液中，所述成膜组分的浓度为1wt%~5wt%。

11、进一步地，所述将正极极片中的正极活性材料浸没于预处理溶液，制备浸润极片，包括：

12、将正极极片中的正极活性材料浸没于预处理溶液；

13、在将所述正极活性材料浸没于所述预处理溶液的时长达到第一时长的情况下，将浸润有所述预处理溶液的正极极片从所述预处理溶液中取出并悬空静置，直至悬空静置时长达到第二时长或者在第三时长内所述正极极片的表面无液体滴落，得到浸润极片。

14、进一步地，所述第一时长为5min~30min；和/或，所述第二时长大于或者等于30min；和/或，所述第三时长为1min~5min。

15、进一步地，将所述浸润极片进行微波处理的功率为100w~1000w，将所述浸润极片进行微波处理的时长为5min~20min。

16、进一步地，所述将所述浸润极片进行微波处理，在所述正极极片的正极活性材料表面制备正极电解质界面膜，包括：

17、将所述浸润极片进行微波处理，得到微波极片；

18、将所述微波极片中的正极活性材料浸没于目标溶剂；

19、在将所述正极活性材料浸没于所述目标溶剂的时长达到第四时长的情况下，将浸润有所述目标溶剂的微波极片从所述目标溶剂中取出并悬空静置，直至悬空静置时长达到第五时长或者在第六时长内所述微波极片的表面无液体滴落，得到清洗极片；

20、将所述清洗极片进行干燥，得到在所述正极极片的正极活性材料表面形成的正极电解质界面膜。

21、进一步地，所述第四时长为5min~30min；和/或，所述第五时长大于或者等于30min；和/或，所述第六时长为1min~5min。

22、进一步地，所述正极电解质界面膜的厚度为0.005μm~0.15μm。

23、进一步地，所述制备方法还包括：

24、基于制备有正极电解质界面膜的正极极片进行电芯装配，得到干电芯；

25、向所述干电芯注入目标电解液，制备电芯。

26、进一步地，所述目标电解液包括锂盐，所述电解液还包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯中的至少一种。

27、本申请还提出了一种电芯，所述电芯为通过如上所述的电芯的制备方法制备得到的。

28、本申请还提出了一种电池，所述电池包括如上所述的电芯。

29、本申请还提出了一种车辆，所述车辆包括如上所述的电池或如上所述的电芯，所述电池或所述电芯作为所述车辆的供电电源。

30、本申请还提出了一种用电装置，所述用电装置包括如上所述的电池或如上所述的电芯，所述电池或所述电芯作为所述用电装置的供电电源。

31、与相关技术相比，本申请实施例包括以下优点：

32、本申请实施例所提供的电芯的制备方法，在电芯装配之前，在正极极片上制备正极电解质界面膜，可以在不消耗电芯中电解液的活性组分的情况下，在正极极片上形成正极电解质界面膜，本申请实施例通过将正极电解质界面膜的形成过程置于电芯装配之前，在对电芯进行首次充放电之前，正极极片上的正极电解质界面膜已经形成，在对电芯进行首次充放电的过程中，在正极电解质界面膜的阻挡作用下，正极极片中的正极活性材料不再与电芯中封装的电解液直接接触，避免了正极电解质界面膜的成膜过程对电解液中活性成分的消耗，有利于提高电芯内部封装的有效电解液的存量，减缓电芯在充放电循环过程中活性离子传输的浓度极化效应，降低活性离子的不可逆损耗，有利于提高电芯的电化学性能，延长电芯的循环使用寿命。

33、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

1.一种电芯的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述在电芯装配之前，在正极极片上制备正极电解质界面膜，包括：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述成膜组分包括碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、双氟磺酰亚胺锂、二氟磷酸锂、硫酸乙烯酯、双草酸硼酸锂中的至少一种。

4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述预处理溶液中，所述成膜组分的浓度为0.1wt%~10wt%。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述预处理溶液中，所述成膜组分的浓度为1wt%~5wt%。

6.根据权利要求2至5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述将正极极片中的正极活性材料浸没于预处理溶液，制备浸润极片，包括：

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述第一时长为5min~30min；和/或，所述第二时长大于或者等于30min；和/或，所述第三时长为1min~5min。

8.根据权利要求2至7任一项所述的制备方法，其特征在于，将所述浸润极片进行微波处理的功率为100w~1000w，将所述浸润极片进行微波处理的时长为5min~20min。

9.根据权利要求2至8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述将所述浸润极片进行微波处理，在所述正极极片的正极活性材料表面制备正极电解质界面膜，包括：

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述第四时长为5min~30min；和/或，所述第五时长大于或者等于30min；和/或，所述第六时长为1min~5min。

11.根据权利要求1至10任一项所述的制备方法，其特征在于，所述正极电解质界面膜的厚度为0.005μm~0.15μm。

12.根据权利要求1至11任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：

13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述目标电解液包括锂盐，所述电解液还包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯中的至少一种。

14.一种电芯，其特征在于，所述电芯为通过如权利要求1至13任一项所述的电芯的制备方法制备得到的。

15.一种电池，其特征在于，所述电池包括如权利要求14所述的电芯。

16.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求15所述的电池或如权利要求14所述的电芯，所述电池或所述电芯作为所述车辆的供电电源。

17.一种用电装置，其特征在于，所述用电装置包括如权利要求15所述的电池或如权利要求14所述的电芯，所述电池或所述电芯作为所述用电装置的供电电源。