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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114430072A(43)申请公布日2022.05.03(21)申请号202210107902.X(22)申请日2022.01.28(71)申请人蜂巢能源科技(无锡)有限公司地址214100江苏省无锡市锡山经济开发区东部园大成路1066号(72)发明人王磊陈少杰袁文森王志文李瑞杰张琪(74)专利代理机构北京远智汇知识产权代理有限公司11659代理人牛海燕(51)Int.Cl.H01M10/058(2010.01)H01M4/13(2010.01)H01M4/134(2010.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书4页说明书13页附图5页(54)发明名称一种全固态电芯结构、其制备方法及全固态电芯组(57)摘要本发明提供了一种全固态电芯结构、其制备方法及全固态电芯组,所述制备方法包括:采用干法制备正极活性层,将正极活性层与正极集流体叠片复合得到正极片,在正极活性层外周套设绝缘圈,得到结构Ⅰ;制备电解质浆料,经涂布烘干后得到电解质隔膜,将电解质隔膜贴近结构Ⅰ的正极活性层,与结构Ⅰ叠片复合后得到结构Ⅱ;制备负极浆料,经涂布烘干后得到负极活性层,将负极活性层贴近结构Ⅱ的电解质隔膜,与结构Ⅱ叠片复合后得到结构Ⅲ;在结构Ⅲ的负极活性层表面层叠负极集流体,经过叠片和封装后得到所述全固态电芯结构。本发明通过组装过程中的预锂能够有效提高电池首效和使用硅负极片电池的循环性能,简化制备流程,提高制造效率和一致性。CN114430072ACN114430072A权利要求书1/4页1.一种全固态电芯结构的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:采用干法制备正极活性层,将正极活性层与正极集流体叠片复合得到正极片,在正极活性层外周套设绝缘圈,得到结构Ⅰ;制备电解质浆料,经涂布烘干后得到电解质隔膜,将电解质隔膜贴近结构Ⅰ的正极活性层,与结构Ⅰ叠片复合后得到结构Ⅱ;制备负极浆料,经涂布烘干后得到负极活性层,将负极活性层贴近结构Ⅱ的电解质隔膜,与结构Ⅱ叠片复合后得到结构Ⅲ;在结构Ⅲ的负极活性层表面层叠负极集流体,经过叠片和封装后得到所述全固态电芯结构。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述正极活性层的干法制备过程包括:正极活性材料、正极电解质、导电剂和正极粘结剂混合后依次经过球磨和热辊压后得到所述正极活性层;优选地,所述正极活性材料、正极电解质、导电剂和正极粘结剂的质量比为(40~90):(5~55):(0.1~10):(0.1~10);优选地,所述热辊压的温度为50~200℃;优选地,所述正极活性材料为核壳结构,包括正极颗粒和包覆于所述正极颗粒表面的包覆层;优选地,所述正极颗粒的化学通式为LiNixCoyMzO2,x≥0,y≥0,z≥0,且x+y+z=1,其中M选自Mn、Al、Zr、Ti、V、Mg、Fe或Mo中的任意一种或至少两种的组合;优选地,所述包覆层的材料为离子导体,进一步优选为Li2TiO3、LiNbO3、Li3BO3、Li2ZrO3、LiCoO3、LiPO3、Li2MnO4、Al(PO3)3、La(PO3)3或NaPO3中的任意一种或至少两种的组合;优选地,所述包覆层的厚度为1~10nm;优选地,所述正极电解质包括硫化物电解质和/或卤化物电解质;优选地,所述硫化物电解质包括thio‑LISICON、Li10GeP2S12、Li6PS5Cl、Li10SnP2S12、Li2S‑P2S5、Li2S‑SiS2、LiI‑LiBr‑Li2S‑P2S5或Li2S‑B2S3中的任意一种或至少两种的组合;优选地,所述卤化物电解质包括Li3YCl6、Li3BrY6、Li3ErCl6、Li3YbCl6、LiInxSc0.66‑xCl4、Li2.5Y0.5Zr0.5Cl6或Li3ErI6中的任意一种或至少两种的组合;优选地,所述导电剂包括零维导电剂、一维导电剂和二维导电剂;优选地,所述零维导电剂为点状导电剂,进一步优选地,所述零维导电剂包括导电炭黑和/或AB;优选地,所述一维导电剂为线状导电剂和/或管状导电剂,进一步优选地,所述一维导电剂包括碳纳米管和/或碳纤维;优选地,所述二维导电剂包括石墨烯;优选地,所述正极粘结剂包括PTFE。3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述正极活性层的厚度为10~200μm;优选地,将制备得到的正极活性层进行模切,随后与正极集流体叠片后进行平压或等静压复合,得到正极片;2CN114430072A权利要求书2/4页优选地,模切后的正极活性层的长宽比为1~10;优选地,所述正极集流体为涂碳铝箔,包括铝箔以及涂覆于所述铝箔至少一侧表面的碳层;优选地,所述铝箔的长度两侧为空箔区,所述铝箔的中部区域为涂碳区,所述空箔区内留白,所述涂