一种固态电池用正极极片及其制备方法和应用.pdf

(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CN113921767A(43)申请公布日2022.01.11(21)申请号202111151680.3(22)申请日2021.09.29(71)申请人蜂巢能源科技有限公司地址213200江苏省常州市金坛区鑫城大道8899号(72)发明人李瑞杰陈少杰王志文张琪王磊黄海强杨红新(74)专利代理机构北京远智汇知识产权代理有限公司11659代理人王岩(51)Int.Cl.H01M4/1391(2010.01)H01M4/131(2010.01)H01M10/0562(2010.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书2页说明书8页附图6页(54)发明名称一种固态电池用正极极片及其制备方法和应用(57)摘要本发明提供了一种固态电池用正极极片及其制备方法和应用。所述制备方法包括以下步骤：(1)将固态电解质溶液进行雾化，然后包覆于正极活性物质表面，干燥后，得到包覆有固态电解质层的正极活性物质；(2)将包覆有固态电解质层的正极活性物质和导电剂进行一次混合，然后加入粘结剂通过剪切力作用进行二次混合，辊压，得到正极电极层，然后将正极电极层与集流体复合，得到所述固态电池用正极极片。本发明通过将固态电解质溶液包覆于正极活性物质表面，然后采用干法制备正极极片，避免了固态电解质与不稳定的溶剂的接触，提高了电解质的电导率，提升了电池的倍率性能和循环性能。CN113921767ACN113921767A权利要求书1/2页1.一种固态电池用正极极片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)将固态电解质溶液进行雾化，然后包覆于正极活性物质表面，干燥后，得到包覆有固态电解质层的正极活性物质；(2)将步骤(1)所述包覆有固态电解质层的正极活性物质和导电剂进行一次混合，然后加入粘结剂通过剪切力作用进行二次混合，辊压，得到正极电极层，然后将正极电极层与集流体复合，得到所述固态电池用正极极片。2.根据权利要求1所述的固态电池用正极极片的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述固态电解质溶液中的固态电解质包括硫化物固态电解质和/或卤化物固态电解质；优选地，所述固态电解质溶液中的溶剂包括乙腈、乙醇、水或N‑甲基吡咯烷酮中的任意一种或至少两种的组合；优选地，步骤(1)所述固态电解质溶液的粘度小于15cp。3.根据权利要求1或2所述的固态电池用正极极片的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述固态电解层的厚度为5～200nm；优选地，所述粘结剂包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或聚氧化乙烯中的任意一种或至少两种的组合，优选为聚四氟乙烯。4.根据权利要求1‑3任一项所述的固态电池用正极极片的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述通过剪切力作用进行二次混合的方式包括高速搅拌、螺杆挤出或气流粉碎中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述高速搅拌通过高速混合机进行；优选地，所述高速混合机的转速为500～3000rpm；优选地，所述高速混合机的时间为10～60min。5.根据权利要求4所述的固态电池用正极极片的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述辊压的方式为热辊压；优选地，所述热辊压的温度为50～220℃。6.根据权利要求1‑5任一项所述的固态电池用正极极片的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述正极电极层的厚度为30～150μm。7.根据权利要求1‑6任一项所述的固态电池用正极极片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)将粘度小于15cp的固态电解质溶液进行雾化，然后包覆于正极活性物质表面，干燥后，得到包覆有固态电解质层的正极活性物质，固态电解层的厚度为5～200nm；(2)将步骤(1)所述包覆有固态电解质层的正极活性物质和导电剂进行一次混合，然后加入粘结剂通过高速混合机以500～3000rpm的转速进行二次混合10～60min，在50～200℃下进行热辊压，得到厚度为30～150μm的正极电极层，然后将正极电极层与集流体复合，得到所述固态电池用正极极片。8.一种固态电池用正极极片，其特征在于，所述固态电池用正极极片由如权利要求1‑7任一项所述的固态电池用正极极片的制备方法制备得到；所述固态电池用正极极片的电极层中包括导电剂、粘结剂和包覆有固态电解质层的正极活性物质。9.根据权利要求8所述的固态电池用正极极片，其特征在于，所述正极极片的电极层中，导电剂的质量占比为0.05～4％，粘结剂的质量占比为0.2～5％。2CN113921767A权利要求书2/2页10.一种固态电池，其特征在于，所述固态电池包括如权利要求8或9所述的固态电池用正极极片；所述固态电池为全固态电池。3CN113921767A说明书1/8页一种固态电池用正极极片及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于固态电池技术