[發明專利]一種固態電解質的制備方法

在審

• 申請號: 201711458057.6
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108281703A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 何幸華;李政文;黎少偉;何可立;馬俊
• 申請（專利權）人: 廣州倬粵動力新能源有限公司
• 主分類號: H01M10/0565
• 分類號: H01M10/0565
• 代理公司: 重慶強大凱創專利代理事務所(普通合伙) 50217
• 代理人: 岳兵

1.一種固態電解質的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

(1)稱量：取80—91質量份的聚苯撐類高分子有機聚合物，9—16質量份的鋰鹽，1.5—4質量份的石墨粉；

(2)混合：聚苯撐類高分子有機聚合物、鋰鹽和石墨粉充分混合得到混合物，將混合物加入擠出機中，擠出機加熱溫度范圍為120-250℃，通過擠出機的剪切和加熱，將混合物加工成熔融狀態；

(3)制作膨脹體：用熔融狀態下的橡膠分別擠入到兩個半球模具中，冷卻后形成兩個直徑相等的半球；將兩個半球取出，往其中一個半球內裝入固體鈉金屬，并用阻擋膜進行密封，往另一個半球內裝入水；接著，將兩個半球的邊部熔接在一起，形成膨脹體；

(4)制作浸潤層：將凹槽型板放置到油脂模具內，使凹槽型板與油脂模具底部共同形成型腔；取30-45質量份的油脂通過擠入孔擠入到導電油脂模具的型腔中，使油脂逐漸冷卻成頂部帶凹槽的狀態，油脂在冷卻成型的過程中，將凹槽型板取出，油脂頂部已形成凹槽，此時將浸潤液倒入到凹槽內并使浸潤液的液面與油脂的頂部齊平；接著，在油脂冷卻成型之前，在油脂和和浸潤液頂部再涂覆一層油脂進行密封，使浸潤液完全密封在油脂中，此時，油脂和浸潤液共同形成浸潤層；

(5)摻入膨脹體：將熔融狀態的混合物擠出，并在擠出的混合物底部摻入8-14質量份的膨脹體；

(6)浸潤層與混合物結合：將50-70質量份的浸潤層固定在板柵上，再將摻入了膨脹體的混合物涂覆在浸潤層上；

(7)浸潤處理：涂覆在浸潤層上的混合物溫度比浸潤層的溫度高，浸潤層中的油脂在混合物所帶熱量的作用下逐漸融化，油脂的融化會使包裹在油脂內的浸潤液流入到板柵中，對板柵進行潤滑和浸潤處理；

(8)膨脹體膨脹擠壓：混合物在冷卻成型的過程中，搖晃板柵和混合物，使膨脹體中的鈉在第一腔室內晃動并將阻擋膜刺破，使鈉與水接觸反應并產生氫氣，氫氣使球身逐漸膨脹起來，球身的膨脹會對周圍的混合物產生擠壓，從而使混合物底部與板柵結合得更加緊密；

(9)固化：浸潤層融化完以及混合物固化完全后，形成固態電解質，此時固態電解質與板柵緊密連接在一起。

2.根據權利要求1所述的一種固態電解質的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中的石墨粉為膠體石墨粉。

3.根據權利要求2所述的一種固態電解質的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中的鋰鹽為LiPF6、LiBF4、Li2CO3、LiClO4、LiAlCl4、LiBr、LiF、LiGaCl4、LiNO3、LiC(SO2CF3)3、C6H5COOLi、LiSCN、LiO3SCF2CF3、LiC6F5SO3、LiO2CCF3、LiSO3F、LiB(C6H5)4、LiCF3SO3的一種或多種混合物。

4.根據權利要求3所述的一種固態電解質的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中的聚苯撐類高分子有機聚合物為聚苯撐氧、聚苯撐硫和苯撐硅氧烷類非極性弱極性高分子聚合物的一種或多種的混合物。

5.根據權利要求1所述的一種固態電解質的制備方法，其特征在于：所述步驟(3)的橡膠為丁腈橡膠。

6.根據權利要求5所述的一種固態電解質的制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中的阻擋膜為低密度聚乙烯薄膜。

7.根據權利要求6所述的一種固態電解質的制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中的兩個半球模具內表面均加工有若干個弧形槽。

8.根據權利要求1所述的一種固態電解質的制備方法，其特征在于：所述步驟(4)中的油脂為導電油脂。

9.根據權利要求8所述的一種固態電解質的制備方法，其特征在于：所述步驟(4)中的浸潤液為醋酸鉛溶液，所述醋酸鉛溶液的濃度為0.2-0.8mol/L。

10.根據權利要求1所述的一種固態電解質的制備方法，其特征在于：所述步驟(5)中將膨脹體摻在混合物的底部。