一种负极极片及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114899364A(43)申请公布日2022.08.12(21)申请号202210665092.X(22)申请日2022.06.13(71)申请人蜂巢能源科技(无锡)有限公司地址214105江苏省无锡市锡山经济开发区东部园大成路1066号(72)发明人李瑞杰陈少杰王磊黄海强曹晓菊周宇楠(74)专利代理机构北京三聚阳光知识产权代理有限公司11250专利代理师周淑歌(51)Int.Cl.H01M4/139(2010.01)H01M4/13(2010.01)H01M10/05(2010.01)权利要求书1页说明书8页附图2页(54)发明名称一种负极极片及其制备方法和应用(57)摘要本发明属于电池材料技术领域，具体涉及一种负极极片及其制备方法和应用。使用本发明提供的方法，能够使固态电解质在极片制备过程中在活性物质颗粒之上原位析出、固化，从而使固态电解质与活性物质颗粒之间紧密接触，进而提升固态电池的倍率性能。且本发明之中使用水作为溶剂，极大的拓宽了固态电池极片制备过程中粘结剂的选择范围，提升了电池极片的剥离强度。CN114899364ACN114899364A权利要求书1/1页1.一种负极极片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：负极活性物质的预处理：将负极活性物质与铟粉混合，烧结，得混合粉料；物料混合：将含铟固态电解质与粘结剂溶于水中，与上述混合粉料、导电剂混合，匀浆，涂布于负极集流体上；干燥、压实：将涂布后的负极集流体进行干燥、压实，得到负极极片。2.根据权利要求1所述的负极极片的制备方法，其特征在于，所述铟粉占混合粉料质量的0.05‑1％；和/或，所述铟粉的粒径在0.5微米以下。3.根据权利要求1所述的负极极片的制备方法，其特征在于，所述含铟固态电解质的组成为：Li3‑yIn1‑yNyX6，其中，X＝Cl、Br；N＝Zr、Hf、Ga、Sc、Y或镧系元素；0≤y<1。4.根据权利要求1‑3任一项所述的负极极片的制备方法，其特征在于，所述烧结温度为160‑300℃，烧结时间为30‑120min；和/或，所述烧结在保护气氛下进行；和/或，所述负极活性物质与铟粉的混合转速为300‑500rpm，混合时间为30‑60min。5.根据权利要求1所述的负极极片的制备方法，其特征在于，所述物料混合步骤所得浆料的固含量为30‑70％；和/或，所述物料混合步骤所得浆料中，负极活性物质，含铟固态电解质，导电剂，粘结剂的质量比为(50‑80)：(15‑49.4)：(0.1‑3)：(0.5‑5)。6.根据权利要求5所述的负极极片的制备方法，其特征在于，满足以下(1)‑(5)中的至少一项：(1)所述粘结剂为水系粘结剂；(2)所述粘结剂为丁苯橡胶分散液、羧甲基纤维素钠、丙烯酸树脂、聚四氟乙烯分散液中的至少一种；(3)所述负极活性物质为石墨、氧化亚硅、硅、钛酸锂、硅碳、软碳、硬碳、锡、氧化锡、硅合金、锡合金中的至少一种；(4)所述导电剂为导电碳，铝粉，铜粉中的至少一种；(5)所述负极集流体为铜箔、铝箔、镍箔、不锈钢箔中的至少一种；(6)所述含铟固态电解质为Li3InCl6，Li3InBr6，Li2.7In0.7Zr0.3Cl6，Li2.3In0.3Y0.7Cl6，Li2.5In0.5Sc0.5Cl6中的至少一种。7.根据权利要求1‑6任一项所述的负极极片的制备方法，其特征在于，所述干燥为分步干燥；和/或，所述干燥的具体步骤为:在75‑95℃保温15‑240min，升温至150‑260℃，保温30‑300min。8.根据权利要求7所述的负极极片的制备方法，其特征在于，所述压实的方式为对辊，等静压，平板压中的至少一种。9.一种由权利要求1‑8任一项所述的制备方法制备得到的负极极片。10.一种固态电池，其特征在于，包括权利要求9所述的负极极片。2CN114899364A说明书1/8页一种负极极片及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于电池材料技术领域，具体涉及一种负极极片及其制备方法和应用。背景技术[0002]固态电池是一种新型电池科技。固态电池采用不可燃的固态电解质替换了可燃性的有机液态电解液，大幅提升了电池系统的安全性，同时能够更好地适配高能量正负极并减轻系统重量，实现能量密度同步提升。在各类新型电池体系中，固态电池被认为是距离产业化最近的下一代技术，这已成为产业与科学界的共识。[0003]目前制作负极极片的工艺步骤主要为：将负极活性物质、粘结剂、导电碳、固态电解质与溶剂一同经过匀浆、涂布、干燥、压实后制得负极极片。但是，常用的溶剂如NMP、水等，会使得固态电解质发生严重的反应，从而会造成其电导率下降数个数量级。如果选用与固态电解质相对稳定的非极性或极性很低的溶剂，这就造成这些低极性的溶剂不