[發(fā)明專利]一種固態(tài)電池電極單元有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201911275604.6 | 申請(qǐng)日： | 2019-12-12 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN111092261B | 公開（公告）日： | 2021-04-02 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 姜濤;孫煥麗;劉曉蕾;閆國豐;孟祥宇;翟喜民;許立超;趙子亮 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 中國第一汽車股份有限公司 |
| 主分類號(hào)： | H01M10/0562 | 分類號(hào)： | H01M10/0562;H01M10/058 |
| 代理公司： | 北京遠(yuǎn)智匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11659 | 代理人： | 王巖 |
| 地址： | 130011 吉林省長*** | 國省代碼： | 吉林;22 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 固態(tài) 電池 電極 單元 | ||
1.一種固態(tài)電池電極單元，其特征在于，所述固態(tài)電池電極單元包括正極極層、負(fù)極極層和電解質(zhì)層；所述電解質(zhì)層包括具有濃度梯度分布的正極固態(tài)電解質(zhì)和具有濃度梯度分布的負(fù)極固態(tài)電解質(zhì)；
所述電解質(zhì)層中，靠近正極極層側(cè)正極電解質(zhì)濃度為100％；
所述電解質(zhì)層中，靠近負(fù)極極層側(cè)負(fù)極電解質(zhì)濃度為100％；
所述正極固態(tài)電解質(zhì)包括正極電解質(zhì)基材和正極電解質(zhì)包覆層，所述正極電解質(zhì)基材包括石榴石型結(jié)構(gòu)LLZO電解質(zhì)、鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)LLTO電解質(zhì)、NASICON結(jié)構(gòu)中LATP電解質(zhì)、LAGP電解質(zhì)的任意一種或至少兩種的組合，所述正極電解質(zhì)包覆層包括三氧化二鋁、二氧化鋯或磷酸鋁；
所述負(fù)極固態(tài)電解質(zhì)包括負(fù)極電解質(zhì)基材和負(fù)極電解質(zhì)包覆層，所述負(fù)極電解質(zhì)基材包括石榴石型結(jié)構(gòu)LLZO電解質(zhì)、鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)LLTO電解質(zhì)、NASICON結(jié)構(gòu)中LATP電解質(zhì)、LAGP電解質(zhì)的任意一種或至少兩種的組合，所述負(fù)極電解質(zhì)包覆層為碳包覆層。
2.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)電池電極單元，其特征在于，所述電解質(zhì)層中，正極固態(tài)電解質(zhì)的濃度梯度≤20％。
3.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)電池電極單元，其特征在于，所述電解質(zhì)層中，負(fù)極固態(tài)電解質(zhì)的濃度梯度≤20％。
4.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)電池電極單元，其特征在于，所述電解質(zhì)層厚度方向幾何中心面上正極電解質(zhì)濃度為30～70％。
5.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)電池電極單元，其特征在于，所述電解質(zhì)層厚度方向幾何中心面上負(fù)極電解質(zhì)濃度為30～70％。
6.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)電池電極單元，其特征在于，所述正極極層包括正極集電體和設(shè)置于所述正極集電體上的正極活性材料層。
7.如權(quán)利要求6所述的固態(tài)電池電極單元，其特征在于，所述正極活性材料層包括正極活性物質(zhì)、正極導(dǎo)電劑、正極粘結(jié)劑和正極固態(tài)電解質(zhì)。
8.如權(quán)利要求7所述的固態(tài)電池電極單元，其特征在于，所述正極活性物質(zhì)、正極導(dǎo)電劑、正極粘結(jié)劑和正極固態(tài)電解質(zhì)的質(zhì)量比為(85～96):(1～5):(1～6):(2～10)。
9.如權(quán)利要求6所述的固態(tài)電池電極單元，其特征在于，所述正極集電體包括鋁箔或不銹鋼網(wǎng)。
10.如權(quán)利要求7所述的固態(tài)電池電極單元，其特征在于，所述正極活性物質(zhì)包括正極基材和正極包覆層。
11.如權(quán)利要求10所述的固態(tài)電池電極單元，其特征在于，所述正極基材包括鎳鈷錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰和鎳鈷錳鋁酸鋰三元材料中的任意一種或者至少兩種的組合。
12.如權(quán)利要求10所述的固態(tài)電池電極單元，其特征在于，所述正極包覆層包括三氧化二鋁、二氧化鋯或磷酸鋁中的一種。
13.如權(quán)利要求10所述的固態(tài)電池電極單元，其特征在于，所述正極包覆層的厚度為5～500nm。
14.如權(quán)利要求7所述的固態(tài)電池電極單元，其特征在于，所述正極導(dǎo)電劑包括乙炔黑、納米碳纖維和碳納米管中的任意一種或至少兩種的組合。
15.如權(quán)利要求7所述的固態(tài)電池電極單元，其特征在于，所述正極粘結(jié)劑包括聚偏氟乙烯和/或聚四氟乙烯。
16.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)電池電極單元，其特征在于，所述正極電解質(zhì)基材中，所述石榴石型結(jié)構(gòu)LLZO電解質(zhì)的化學(xué)式為Li7-xLa3Zr2-xMxO12，所述M＝Ta或Nb，0.25≤x2。
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