[發明專利]一種復合正極片、制備方法及固液混合鋰蓄電池

有效

• 申請號: 201911065109.2
• 申請日: 2019-11-04
• 公開（公告）號: CN110931845B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 許曉雄;丁超;魏引利;密豹豹
• 申請（專利權）人: 浙江鋒鋰新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/0562
• 分類號: H01M10/0562;H01M10/058;H01M10/052;H01M4/04;H01M4/13;H01M4/139
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 魯勇杰

1.一種復合正極片，包括集流箔材(11)以及通過靜電紡絲覆于集流箔材(11)表面上的若干正極層(12)；其特征在于，所述正極層(12)是主要由碳材料制成的涂碳層(121)、正極活性材料制成的正極活性材料層(122)和固態電解質材料制成的固態電解質層(123)依次復合而成的復合層結構；且復合層結構的正極層(12)中涂碳層(121)覆于集流箔材(11)的表面，其孔徑為10nm-200nm，厚度為0-5μm；

所述復合層結構的正極層(12)中固態電解質層(123)的孔徑為500nm-2μm，厚度為5μm-300μm。

2.根據權利要求1所述的一種復合正極片，其特征在于，所述固態電解質層(123)由無機電解質材料制成的無機電解質層(1231)和鋰鹽材料制成的鋰鹽層(1232)復合而成。

3.權利要求2所述的一種復合正極片的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

①、膠液的配制

溶液A：稱取粘接劑并將其超聲分散于溶劑中，制成分散溶液，記為溶液A；

正極膠液：取適量溶液A，向溶液A中加入正極活性材料，超聲分散后記為溶液B，將溶液B繼續攪拌至混合均勻，形成正極膠液；

碳材料膠液：取適量溶液A，向溶液A中加入碳材料，超聲分散后記為溶液C，將溶液C繼續攪拌至混合均勻，形成碳材料膠液；

固態電解質膠液：

取適量溶液A，向溶液A中加入無機電解質材料，超聲分散后記為溶液D1，將溶液D1繼續攪拌至混合均勻，形成固態電解質膠液1；

取適量溶液A，向溶液A中加入鋰鹽材料，超聲分散后記為溶液D2，將溶液D2繼續攪拌至混合均勻，形成固態電解質膠液2；

②、將步驟①中配制的正極膠液、碳材料膠液、固態電解質膠液2和固態電解質膠液1依次排列，利用靜電紡絲法噴涂于向前運輸的集流箔材(11)上，最終一次性制備得到復合正極片。

4.根據權利要求3所述的一種復合正極片的制備方法，其特征在于，步驟①中，所述正極活性材料、碳材料以及固態電解質材料與粘接劑的質量比均為（1-20）：1。

5.根據權利要求3所述的一種復合正極片的制備方法，其特征在于，步驟①中，所述溶劑為DMF或NMP，膠液的固含量為10%-60%。

6.根據權利要求3所述的一種復合正極片的制備方法，其特征在于，步驟②中，所述靜電紡絲法基于噴涂設備進行，所述噴涂設備包括：

工作倉(21)；

接收平臺(22)，所述接收平臺(22)設于工作倉(21)內；

箔材放卷機構，包括位于接收平臺(22)兩側的放卷輥(231)以及收卷輥(232)，所述收卷輥(232)的一端連接有驅動電機；

至少一個膠液儲存機構(28)，布置于工作倉(21)外，包括互相連接的緩存倉(281)以及儲存倉(282)；以及

噴涂機構(25)，所述噴涂機構(25)包括與儲存倉(282)連接的注射器(251)、與注射器(251)連接的注射泵(252)以及正負極分別連接注射器(251)與接收平臺(22)的高壓電源(253)，其中，注射器(251)置于工作倉(21)內且位于接收平臺(22)的上方；

所述正極膠液、碳材料膠液和固態電解質膠液分別單獨對應有所述的膠液儲存機構(28)、注射泵(252)和注射器(251)。

7.根據權利要求6所述的一種復合正極片的制備方法，其特征在于，所述注射器(251)與接收平臺(22)的間距為12-20cm，集流箔材(11)的運輸速度為2-3m/min，高壓電源(253)為15-25kV；所述正極膠液、碳材料膠液和固態電解質膠液對應注射器(251)之間的間距為15-25cm。

8.一種固液混合鋰蓄電池，包括負極片、固液混合電解質層以及權利要求1至2中任意一項所述的復合正極片。