[發(fā)明專利]復(fù)合電解質(zhì)片的制作方法及軟包固態(tài)電池的制作工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210586118.1
• 申請(qǐng)日: 2022-05-26
• 公開（公告）號(hào): CN115149090A
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李恩雨;蔡先玉;鐘義華;盧珊珊;宋銳凡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 雙登集團(tuán)股份有限公司;江蘇雙登富朗特新能源有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/0562
• 分類號(hào): H01M10/0562;H01M10/058;H01M10/0525
• 代理公司: 常州唯思百得知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32325
• 代理人: 李錦

本發(fā)明涉及固態(tài)電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種復(fù)合電解質(zhì)片的制作方法及軟包固態(tài)電池的制作工藝。復(fù)合電解質(zhì)片的制作方法，包括以下步驟：制備固態(tài)電解質(zhì)→制備表面光滑的電解質(zhì)片→制備固態(tài)電解質(zhì)前驅(qū)體溶液→制備復(fù)合電解質(zhì)片；軟包固態(tài)電池的制作工藝，采用上述方案中復(fù)合電解質(zhì)片的制作方法制得的復(fù)合電解質(zhì)片，包括以下步驟：制得軟包電池→制備固態(tài)電解質(zhì)及固態(tài)電池→制得成品軟包固態(tài)電池→高溫循環(huán)測(cè)試。本發(fā)明方法能夠有效改善固態(tài)電池固?固界面穩(wěn)定性，并且采用復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)，能夠有效改善電解質(zhì)的電化學(xué)性能和機(jī)械性能，從而有效的提高固態(tài)電池的循環(huán)壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及固態(tài)電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種復(fù)合電解質(zhì)片的制作方法及軟包固態(tài)電池的制作工藝。

背景技術(shù)

鋰離子電池由于具有能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)，在電化學(xué)儲(chǔ)能領(lǐng)域受到了極大的關(guān)注，但是由于其采用的液態(tài)電解液，具有閃點(diǎn)低、易燃等劣勢(shì)，使得其安全性能受到了影響。近年來(lái)，鋰離子電池在全球出現(xiàn)了多起安全事故，極大的限制了鋰離子電池的應(yīng)用。

固態(tài)電池具有高安全的特點(diǎn)，被認(rèn)為是可以解決上述鋰電池問題的有效替代產(chǎn)品。因?yàn)楣虘B(tài)電池減少了液態(tài)電解液的用量，所以電池的安全性能得到了明顯的改善，但固態(tài)電池同樣存在界面性能較差、鋰枝晶等問題，這也導(dǎo)致其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程受到了影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)中之不足，提供一種復(fù)合電解質(zhì)片的制作方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種復(fù)合電解質(zhì)片的制作方法，包括以下步驟：

S1、將鋰鹽、氧化物材料、溶劑、表面活性劑混合攪拌3～6h，待氧化物均勻分散后，進(jìn)行高溫干燥，冷卻至室溫，得到固態(tài)電解質(zhì)；

S2、取步驟(S1)中的固態(tài)電解質(zhì)，依次通過球磨、壓制、高溫?zé)崽幚恚玫焦虘B(tài)電解質(zhì)片坯，然后對(duì)固態(tài)電解質(zhì)片坯進(jìn)行打磨、拋光，制得表面光滑的電解質(zhì)片；

S3、將聚合物單體材料、熱引發(fā)劑、鋰鹽混合并磁力攪拌4～6h，制得固態(tài)電解質(zhì)前驅(qū)體溶液；

S4、將步驟(S3)中的固態(tài)電解質(zhì)前驅(qū)體溶液，涂覆于步驟(S2)中的電解質(zhì)片兩面，并夾于玻璃片中，采用高溫?zé)峋酆瞎に嚕沟霉虘B(tài)電解質(zhì)前驅(qū)體溶液熱聚合，從而形成復(fù)合電解質(zhì)片。

由于未經(jīng)拋光的電解質(zhì)片，粗糙度相對(duì)較高，在微觀層面上可能存在各區(qū)域形貌不一致的問題，使得鋰離子的傳導(dǎo)是不均勻的，鋰沉積也是不均勻的。因此預(yù)先將氧化物電解質(zhì)片進(jìn)行打磨、拋光，可以使得電解質(zhì)片在微觀層面上呈現(xiàn)相對(duì)平整均勻的形貌、結(jié)構(gòu)，并且光滑的電解質(zhì)片，其與極片間的界面也會(huì)更好，從而提高界面穩(wěn)定性，界面電阻也會(huì)在一定程度上降低。

在上述方案中，所述步驟(S1)中的氧化物材料為氧化物鋰鑭鋯氧、氧化物鋰鑭鋯鉭氧、磷酸鈦鋁鋰的一種或兩種。

上述三種材料具有良好的離子電導(dǎo)率。

在上述方案中，所述步驟(S2)中的壓制采用冷壓工藝，壓力為200MPa。

采用冷壓工藝能夠使制得的固態(tài)電解質(zhì)達(dá)到定型的作用。

在上述方案中，所述步驟(S2)中電解質(zhì)片坯的厚度為0.1～1mm。

控制固態(tài)電解質(zhì)片的厚度，能夠有效的提高電池的能量密度，并且有利于改善對(duì)固態(tài)電解質(zhì)離子電導(dǎo)率的要求標(biāo)準(zhǔn)，提高電池性能。

在上述方案中，所述步驟(S2)中依次采用1000目、2500目的砂紙對(duì)電解質(zhì)片坯進(jìn)行打磨，然后采用拋光布對(duì)電解質(zhì)片坯進(jìn)行拋光，得到表面光滑的電解質(zhì)片。

電解質(zhì)片坯在通過不同目數(shù)的砂紙下打磨，再經(jīng)拋光布拋光，得到的電解質(zhì)片表面呈現(xiàn)出接近鏡面的結(jié)構(gòu)。