[發明專利]一種高安全性全固態鋰離子電池及其生產方法

有效

• 申請號: 201410019070.1
• 申請日: 2014-01-15
• 公開（公告）號: CN103730684A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 黃紅良;程應祥;李芬
• 申請（專利權）人: 廣東億緯賽恩斯新能源系統有限公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M10/0562;H01M10/0585
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 張海英

1.一種高安全性全固態鋰離子電池，其特征在于,包括固態電解質、正極片以及負極片，所述正極片與所述負極片相互疊合設置，相鄰所述正極片與所述負極片之間設置有所述固態電解質；

所述固態電解質由Li_1+aA_aSi_bO₄（A為Al、Mn、Ni、Ti中的一種，1＜a＜2，b≤2）、粘結劑、溶劑按照t:h:(1-t-h)混合而成，其中t為30%—55%，h為5%—17%。

2.根據權利要求1所述的高安全性全固態鋰離子電池，其特征在于，所述正極片包括正極集流體以及涂覆于所述正極集流體表面的正極涂層；所述負極片包括負極集流體以及涂覆于所述負極集流體表面的負極涂層。

3.根據權利要求2所述的高安全性全固態鋰離子電池，其特征在于，所述正極涂層由正極活性物質、導電劑、粘接劑、溶劑的混合物組成，其中所述正極活性物質為鋰錳氧化物與硫鋰化物的混合物；

所述負極涂層由負極活性物質、導電劑、粘接劑、溶劑的混合物組成，其中所述負極活性物質為碳化物。

4.根據權利要求3所述的高安全性全固態鋰離子電池，其特征在于，所述正極活性物質、導電劑、粘接劑以及所述溶劑按照U：V：(1-U-V-W)：W的比例配制而成，其中U＞0.46、V＞0.08、W＞0.35；所述負極活性物質、導電劑、粘接劑以及所述溶劑按照x：y：(1-X-Y-Z)：Z的比例配制而成，其中X＞0.46、Y＞0.08、Z＞0.35。

5.根據權利要求1至4任一項所述的高安全性全固態鋰離子電池，其特征在于，所述高安全性全固態鋰離子電池包括若干層相互交錯疊合設置的正極片與負極片，所述正極片與所述負極片數量相同，每層所述正極片與所述負極片之間以及所述若干層相互疊合的正極片與負極片外部均設置有所述固態電解質。

6.一種權利要求1至5中任一項所述的高安全性全固態鋰離子電池的生產方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S10、正極漿料以及負極漿料的配制：

配置用于作為正極涂層的正極漿料以及作為負極涂層的負極漿料；

步驟S20、制作正極片、負極片：

提供正極集流體以及負極集流體，將所述正極漿料涂覆于所述正極集流體表面形成所述正極片，將所述負極漿料涂覆于所述負極集流體表面形成所述負極片；

步驟S30、配制作為固態電解質層的固態電解質漿料；

步驟S40、固態電解質漿料涂覆：

將制備好的正極片、負極片放入固態電解質漿料中浸潤，使所述正極片與所述負極片表面均勻覆蓋有所述固態電解質漿料后取出；

采用正極片與負極片交錯設置的方式對浸潤過固態電解質漿料的正極片與負極片進行堆疊形成極片疊層；

步驟S50、烘干：對極片疊層進行烘干處理；

步驟S60、電池裝配：

將所述極片疊層進行絕緣包裝，裝入電池殼并進行封裝，制成固態鋰離子電池。

7.根據權利要求6所述的高安全性全固態鋰離子電池的生產方法，其特征在于，在所述步驟S20之后執行步驟S21、對所述正極片與所述負極片進行干燥處理，完成干燥后進行擠壓，并將所述正極片與所述負極片分切成規定尺寸。

8.根據權利要求7所述的高安全性全固態鋰離子電池的生產方法，其特征在于，步驟S40中，所述電解質漿料層的厚度應保證固態電解質凝固干燥后相鄰的正極片與負極片之間的間距為40±10μm。

9.根據權利要求8所述的高安全性全固態鋰離子電池的生產方法，其特征在于，步驟S60中所述電池殼采用不銹鋼材料制成，所述封裝采用負壓封裝工藝。

10.根據權利要求9所述的高安全性全固態鋰離子電池的生產方法，其特征在于，在所述步驟S60后執行步驟S70、檢測：將成品電池放置于測試柜中進行充放電測試，篩選出合格的成品電池。