[發明專利]一種全固態鋰金屬電池的熱處理方法

有效

• 申請號: 201911384017.0
• 申請日: 2019-12-28
• 公開（公告）號: CN111129573B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 黃明;張章明;趙會江;龔金保
• 申請（專利權）人: 橫店集團東磁股份有限公司
• 主分類號: H01M10/052
• 分類號: H01M10/052;H01M10/058;H01M10/42
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種全固態鋰金屬電池的熱處理方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

在惰性氣氛中，對循環后的全固態鋰金屬電池進行熱處理，得到處理后的全固態鋰金屬電池；

所述熱處理的升溫速率為1-15℃/min；所述熱處理的溫度為175-230℃；所述熱處理的時間為0.2-20h；

所述全固態鋰金屬電池包括兩層負極片、兩層固體電解質層和一層正極片形成的五層層疊結構；所述兩層固體電解質層形成口袋狀，包裹正極片，隔離正極片和負極片；

所述負極片的長度小于固體電解質層的長度，大于正極片的長度；所述負極片的寬度小于固體電解質層的寬度，大于正極片的寬度；在寬度方向上，所述固體電解質層的邊緣與正極片的邊緣距離0.01-1mm；

所述熱處理針對循環后的全固態鋰金屬電池，熱處理將鋰負極熔融，恢復成循環前的狀態，避免鋰枝晶的持續生長，有效減緩全固態鋰金屬電池的循環失效。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述惰性氣氛的氣體包括氮氣、氬氣或氦氣中的任意一種或至少兩種的組合。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述熱處理的升溫速率為3-10℃/min。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述熱處理的溫度為180-200℃。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述熱處理的時間為0.5-10h。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述熱處理后進行降溫。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述降溫的速率為1-30℃/min。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述降溫的速率為3-10℃/min。

9.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述降溫為降至40℃以下。

10.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述負極片包括鋰箔、負極集流體和極耳。

11.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，所述鋰箔貼合在負極集流體上，所述負極集流體上設置有極耳。

12.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，所述鋰箔的厚度為1-100μm。

13.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，所述鋰箔的厚度為5-50μm。

14.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，所述負極集流體為銅箔，所述銅箔的厚度為0.003-5mm。

15.根據權利要求14所述的方法，其特征在于，所述銅箔的厚度為0.006-1mm。

16.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述固體電解質層包括鋰鑭鋯氧固體電解質、摻雜元素摻雜的鋰鑭鋯氧固體電解質、鈦酸鋰鑭固體電解質或摻雜元素摻雜的鈦酸鋰鑭固體電解質中的任意一種或至少兩種的組合。

17.根據權利要求16所述的方法，其特征在于，所述固體電解質層為鋰鑭鋯氧固體電解質和/或摻雜元素摻雜的鋰鑭鋯氧固體電解質。

18.根據權利要求17所述的方法，其特征在于，所述摻雜元素包括Al、Nb、Ta或Ga中的任意一種或至少兩種的組合。

19.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述固體電解質層厚度為0.01-3mm。