[發(fā)明專利]一種提高類固態(tài)電池電極界面潤濕性方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201911302810.1
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN110957471A
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 包大新;王國光;王占洲;蔣易晟;石程;夏陽;張俊
• 申請（專利權(quán)）人: 橫店集團(tuán)東磁股份有限公司
• 主分類號: H01M4/139
• 分類號: H01M4/139;H01M4/04;H01M10/058
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發(fā)明公開了一種提高類固態(tài)電池電極界面潤濕性方法，包括以下步驟：S1、將正極極片和負(fù)極極片浸泡在電解液中，浸泡；S2、將浸泡后的正極極片和負(fù)極極片進(jìn)行冷凍，得到預(yù)埋電解液的正極極片和負(fù)極極片；S3、將預(yù)埋電解液的正極極片和負(fù)極極片與固態(tài)電解質(zhì)膜壓制成型，得到類固態(tài)電池，加熱使預(yù)埋的電解液熔化，潤濕固態(tài)電池。采用該方法制備類固態(tài)電池不僅快速高效，操作簡單，成本低廉，還可以解決類固態(tài)電池組裝過程中的電極界面潤濕問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于固態(tài)電池技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種提高類固態(tài)電池電極界面潤濕性方法。

背景技術(shù)

與傳統(tǒng)的液態(tài)電池相比，固態(tài)電池能量密度高、循環(huán)壽命長、安全可靠，是國內(nèi)外研究人員的關(guān)注焦點。然而，固態(tài)電池循環(huán)過程中容量衰減嚴(yán)重，長期循環(huán)穩(wěn)定性不佳，枝晶的生長造成電池短路等問題都與其固固界面的物理和化學(xué)接觸密切相關(guān)。因此，提高固態(tài)電池的界面潤濕性是推動其發(fā)展的重要因素。

CN 109994783 A公開了一種原位固態(tài)化制備全固態(tài)電池的方法，包括以下步驟：S1：將鋰鹽、小分子單體添加劑和交聯(lián)劑攪拌均勻得到混合液；S2：將混合液注入到含有正極層、負(fù)極層以及固態(tài)電解質(zhì)層或隔膜層的電池單元中，充分浸潤所述正極層、負(fù)極層以及固態(tài)電解質(zhì)層或隔膜層；S3：將電池單元整體在電子束照射下進(jìn)行聚合，使所述混合液在電池單元中的正極層、負(fù)極層和固態(tài)電解質(zhì)層或隔膜層以及層間原位聚合固化，即制得全固態(tài)電池。該方法通過電子束聚合法將浸潤在電池單元中各個界面的液態(tài)小分子單體直接原位聚合固化生成固態(tài)電解質(zhì)，極大地提高了全固態(tài)電池固固界面的兼容性，但是，采用該方法制備全固態(tài)電池操作較為復(fù)雜，成本高，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。

CN 108933284A公開了一種柔性全固態(tài)鋰離子二次電池及其制備方法，所述方法包括如下步驟：1)配制可凝膠體系；2)將負(fù)極集流體、負(fù)極材料壓制成負(fù)極后置于可凝膠體系中浸潤；或者可凝膠體系涂覆到負(fù)極集流體、負(fù)極材料壓制成的負(fù)極表面上；3)將正極集流體、正極材料壓制成正極后置于可凝膠體系中浸潤；或者將可凝膠體系涂覆到正極集流體、正極材料壓制成的正極表面上；4)將上述浸潤或涂覆后的負(fù)極、任選地隔膜、正極在電池壓制模具中壓制成一體，形成注液前全固態(tài)電池，即所述柔性全固態(tài)鋰離子二次電池；其中，可凝膠體系包括以下組分：鋰鹽和醚類化合物，所述醚類化合物選自環(huán)狀醚類化合物或直鏈醚類化合物中的一種；體系中可凝膠化的聚合物和/或可凝膠化的預(yù)聚物的質(zhì)量百分含量小于等于1wt％。該方法可原位在正負(fù)極片表面及內(nèi)部形成固態(tài)電解質(zhì)，得到的鋰離子二次電池在整個電池內(nèi)部形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，不僅可以極大地減小鋰離子二次電池的內(nèi)部電阻，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，但是，可凝膠體系可能會阻礙部分鋰離子傳輸，使得鋰鹽無法充分利用。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種提高類固態(tài)電池電極界面潤濕性方法，其具有快速高效、成本低廉、操作簡單的有點，解決了現(xiàn)有技術(shù)中類固態(tài)電池組裝過程中電極界面潤濕性差、電池循環(huán)不穩(wěn)定等問題。

本發(fā)明所述類固態(tài)電池指：固態(tài)電池中電解液含量小于等于10wt％。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種提高類固態(tài)電池電極界面潤濕性方法，所述方法包括如下步驟：

S1、將正極極片和負(fù)極極片浸泡在電解液中，浸泡；

S2、將浸泡后的正極極片和負(fù)極極片進(jìn)行冷凍，得到預(yù)埋電解液的正極極片和負(fù)極極片；

S3、將預(yù)埋電解液的正極極片和負(fù)極極片與固態(tài)電解質(zhì)膜壓制成型，得到類固態(tài)電池，加熱使預(yù)埋的電解液熔化，潤濕固態(tài)電池。

本發(fā)明將電極極片(正極極片和負(fù)極極片)浸泡在電解液中，再用冷凍法將一部分電解液預(yù)埋在電極極片中，采用固態(tài)電解質(zhì)膜與預(yù)埋電解液的電極極片壓制成類固態(tài)電池，電池成型后加熱使得預(yù)埋的電解液熔化，潤濕類固態(tài)電池。