[發(fā)明專利]一種柔性全固態(tài)鋰離子二次電池及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710385193.0
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN108933284B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李林;劉鳳泉;周建軍;方芳
• 申請（專利權(quán)）人: 北京師范大學(xué)
• 主分類號: H01M10/0565
• 分類號: H01M10/0565;H01M10/42;H01M10/0525
• 代理公司: 北京知元同創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞;牛艷玲

本發(fā)明公開了一種柔性全固態(tài)鋰離子二次電池及其制備方法，所述柔性全固態(tài)鋰離子二次電池是通過浸潤或采用涂覆的方式將鋰離子二次電池用正負極或任選地隔膜置于未形成固態(tài)電解質(zhì)的可凝膠體系中，使得正負極表面及內(nèi)部被可凝膠體系浸潤，并進入到所述正負極內(nèi)部的空隙中，待可凝膠體系達到形成固態(tài)電解質(zhì)的經(jīng)過固化之后，其可原位在正負極片表面及其內(nèi)部形成固態(tài)電解質(zhì)，采用所述方法制備得到的鋰離子二次電池在整個電池內(nèi)部即可形成導(dǎo)電網(wǎng)路，不僅可以極大地減小鋰離子二次電池的內(nèi)部的電阻，從而提高導(dǎo)電率和倍率性能，還可以解決液態(tài)電解液帶來的安全隱患。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種柔性全固態(tài)鋰離子二次電池及其制備方法。

背景技術(shù)

科技的進步推動了為日用電子產(chǎn)品提供電能的鋰離子二次電池的快速發(fā)展，然而，鋰離子二次電池在其使用過程中也存在著不可小覷的安全隱患，例如：電解液的泄露、燃燒、爆炸等。電池在滿足人類正常生產(chǎn)生活的前提必須是安全的，所以鋰離子二次電池的安全性也是廣大研究者所探索的熱點課題。目前，解決鋰離子二次電池電解液泄露的主要解決方法是采用固態(tài)電解質(zhì)，其具有液體電解液無法比擬的優(yōu)點，很有可能成為解決鋰離子二次電池安全問題的技術(shù)途徑。不僅如此，全固態(tài)鋰離子二次電池相比于液態(tài)鋰離子二次電池在拓寬工作溫度區(qū)間、提高電池能量密度、延長使用壽命等方面均具有巨大的優(yōu)勢。

根據(jù)固態(tài)電解質(zhì)組分的不同，固態(tài)電解質(zhì)可分為聚合物復(fù)合鋰離子電解質(zhì)和全固態(tài)薄膜鋰離子電解質(zhì)。其中，聚合物復(fù)合鋰離子電解質(zhì)主要采用高分子聚合物與鋰鹽形成配位結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)鋰離子的傳導(dǎo)，為了提高鋰離子的導(dǎo)電率往往加入一定量的二氧化硅(SiO₂)、氧化鋁(Al₂O₃)、沸石等無機填料。

目前所報道的固態(tài)電解質(zhì)在鋰離子二次電池中的使用方法，一般都是將固態(tài)電解質(zhì)膜放置在正極和負極之間，而這樣的制備方法雖然可以有效阻隔正極和負極的接觸，但是無法克服固態(tài)電解質(zhì)和正極、固態(tài)電解質(zhì)和負極之間的界面電阻，而且由于電解質(zhì)是固態(tài)薄膜，使得電極片內(nèi)部不能與固態(tài)電解質(zhì)充分接觸，故而造成制備得到的鋰離子二次電池的導(dǎo)電性差、界面內(nèi)阻大、倍率性能差等不足。

同時，目前所使用的全固態(tài)鋰離子二次電池都是剛性的，其具有質(zhì)量重、易壓碎、應(yīng)變性差、恢復(fù)性差、電池的電化學(xué)性能差、循環(huán)性能差、續(xù)航時間少等缺點。

發(fā)明內(nèi)容

為了改善現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種柔性全固態(tài)鋰離子二次電池及其制備方法。