[發明專利]一種固態鋰電池及其制備方法

在審

• 申請號: 202011009115.9
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112421103A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 郭向欣;郭新;畢志杰;趙寧
• 申請（專利權）人: 濟寧克萊泰格新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/0565
• 分類號: H01M10/0565;H01M10/052;H01M10/058
• 代理公司: 青島聯智專利商標事務所有限公司 37101
• 代理人: 紀麗麗

1.一種固態鋰電池，其特征在于，

所述固態鋰電池包括正極支撐的聚合物固體電解質和鋰金屬負極，

所述正極包括正極活性材料，粘結劑和電子導電劑，

所述聚合物固體電解質包括聚合物基體，鋰鹽和填料。

2.如權利要求1所述的固態鋰電池，其特征在于，

所述正極活性材料、所述粘結劑和所述電子導電劑的質量比為（70-90）：（15-5）：（15-5）。

3.如權利要求1所述的固態鋰電池，其特征在于，

所述正極活性材料為磷酸鐵鋰（LFP），磷酸錳鐵鋰（LFMP），鈷酸鋰（LCO），錳酸鋰（LMO），三元材料（NCM）中的一種；

所述粘結劑為聚偏二氟乙烯（PVDF），聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP），聚氧化乙烯（PEO），聚丙烯腈（PAN）中的一種；

所述電子導電劑為導電碳黑（Super P），乙炔黑和科琴黑中的一種。

4.如權利要求1所述的固態鋰電池，其特征在于，

所述聚合物基體、所述鋰鹽和所述填料的質量比為（10-20）：（5-10）：（0-0.1）。

5.如權利要求1所述的固態鋰電池，其特征在于，

所述聚合物基體為聚氧化乙烯（PEO），聚偏二氟乙烯（PVDF），聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP），聚甲基乙撐碳酸酯（PPC），聚丙烯腈（PAN）中的一種；

所述鋰鹽為含鋰（Li）無機鹽中的一種；

所述填料包括硫化物固體電解質或氧化物固體電解質。

6.如權利要求1-5中任一項所述的固態鋰電池的制備方法，其特征在于，

所述方法包括如下步驟：

（1）將所述鋰電池正極活性材料，所述粘結劑和所述電子導電劑均勻分散至第一溶劑中，得到正極漿料；將所述正極漿料涂覆至集流體鋁箔上，將所述正極漿料烘干后得到正極片；

（2）將所述聚合物基體，所述鋰鹽和所述填料均勻分散至第二溶劑中，得到固體電解質漿料，將所述固體電解質漿料涂覆至所述正極片上，待所述固體電解質漿料烘干后，得到正極支撐的聚合物固體電解質，剪成合適的尺寸后備用；

（3）將鋰金屬負極片直接貼附在所述正極支撐的聚合物固體電解質上，構成所述高能量密度固態鋰電池。

7.如權利要求6所述的固態鋰電池的制備方法，其特征在于，

所述步驟（1）中，所述第一溶劑為N-甲基吡咯烷酮（NMP）或二甲基甲酰胺（DMF）中的一種，

所述烘干溫度為60-120℃，烘干時間為12-48h。

8.如權利要求6所述的固態鋰電池的制備方法，其特征在于，

所述步驟（2）中，所述第二溶劑為N-甲基吡咯烷酮（NMP），二甲基甲酰胺（DMF），乙腈（ACN），丙酮中的一種，

所述烘干溫度為60-120℃，烘干時間為12-48h。

9.如權利要求6所述的固態鋰電池的制備方法，其特征在于，

所述步驟（3）中，所述鋰片厚度為50-1000μm。