[發明專利]一種全固態電池的制備方法

在審

• 申請號: 202010344918.3
• 申請日: 2020-04-27
• 公開（公告）號: CN111525179A
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 何特特;鞠博偉;曹景超;涂飛躍;覃事彪
• 申請（專利權）人: 長沙礦冶研究院有限責任公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M10/058;H01M10/0565
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 魏龍霞

本發明公開了一種全固態電池的制備方法：將聚碳酸酯類聚合物、基體聚合物、可溶性金屬鹽與極性溶劑混合，攪拌均勻，得到涂覆漿料；將涂覆漿料在模具中涂覆成膜，烘干，得到基態電解質膜；將基態電解質膜按照“正極/基態電解質膜/負極”的電池結構進行緊密封裝；將封裝材料在60?140℃下保溫10?6000min，促使基態電解質膜向自潤濕多孔電解質膜轉化，得到全固態電池。本發明利用了聚碳酸酯類聚合物可以原位凝膠化的特性，引入了化學性質穩定的聚合物作為自支撐基體，通過共混，可以在原位形成具有微米或亞微米級微孔尺寸的自潤濕多孔電解質膜，無殘余有機組分損失，符合環保概念。

技術領域

本發明屬于鋰離子電池領域，尤其涉及一種全固態電池的制備方法。

背景技術

目前電池隔膜的制造方法包括濕法工藝(熱致相分離)、噴熔法、高溫拉伸、電子線刻蝕法等，這些制備方法主要目的就是造孔。這類方法所生產的電池隔膜電子絕緣，且無離子電導。在實際工作中，隔膜用于在電池注液后，隔開正負極，防止短路。因此，傳統隔膜從生產到實際使用需要經過兩道工序：一是造孔，二是注液，工藝復雜。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，克服以上背景技術中提到的不足和缺陷，提供一種全固態電池的制備方法，該制備方法過程中能夠同時實現對隔膜的造孔和注液，可以有效簡化電池的制備工藝。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：

一種全固態電池的制備方法，包括以下步驟：

(1)將聚碳酸酯類聚合物、基體聚合物、可溶性金屬鹽與極性溶劑混合，充分攪拌，得到涂覆漿料；

(2)將所述涂覆漿料在模具中進行均勻涂覆成膜，烘干，得到基態電解質膜；

(3)將步驟(2)得到的基態電解質膜按照“正極/基態電解質膜/負極”的電池結構進行緊密封裝；

(4)將步驟(3)得到的封裝材料在60-140℃下保溫10-6000min，促使基態電解質膜向自潤濕多孔電解質膜轉化，即得到全固態電池。保溫的溫度不宜過高，否則聚碳酸酯類聚合物熱解的產物在高溫下會與正極活性材料發生顯著的副反應，導致正極材料被侵蝕，CEI被破壞，體系不穩定。

上述的制備方法，優選的，步驟(1)中，聚碳酸酯聚合物含量為5％-60％，基體聚合物含量為20％-90％，可溶性金屬鹽含量為2％-40％。

上述的制備方法，優選的，步驟(1)中，涂覆漿料的粘度為500-50000mPa·s。

上述的制備方法，優選的，步驟(3)中，所述基態電解質膜與負極接觸。

上述的制備方法，優選的，步驟(3)中，負極采用的材料為強還原性負極材料。

上述的制備方法，優選的，所述強還原性負極材料包括金屬鋰、鈉、鉀、鈣、銦中的一種或幾種。

上述的制備方法，優選的，步驟(3)中，負極材料中含有pH值在10以上的堿性物質，包括但不限于氫氧化鋰、氫氧化鈉、氧化鋰、氧化鈉等。

上述的制備方法，優選的，步驟(1)中，可溶性金屬鹽為可溶性鋰鹽、可溶性鈉鹽、可溶性鎂鹽、可溶性鋁鹽、可溶性鉀鹽和可溶性鈣鹽中的一種或者幾種。

上述的制備方法，優選的，步驟(1)中，涂覆漿料中還可以加入適量的添加劑，如納米氧化硅、納米氧化鈦、PS等。