固态电池及其制备方法.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CN111969252A(43)申请公布日2020.11.20(21)申请号202010900305.3(22)申请日2020.08.31(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)发明人李瑞杰王磊黄海强陈少杰周龙捷(74)专利代理机构北京康信知识产权代理有限责任公司11240代理人张美月(51)Int.Cl.H01M10/058(2010.01)H01M10/0562(2010.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书1页说明书8页附图2页(54)发明名称固态电池及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种固态电池及其制备方法。该固态电池的制备方法包括：对固态电解质和分散溶剂的混合液进行充电，使固态电解质上负载同性电荷，得到固态电解质分散液，其中，在外力的作用下，固态电解质具有延展性；采用至少部分固态电解质分散液分别在正极极片和负极极片的一个表面进行涂覆，依次形成第一固态电解质膜层和第二固态电解质膜层；使第一固态电解质膜层和第二固态电解质膜层相向叠放设置，并依次进行加热加压及烘干处理，得到固态电池。采用上述方法制得的固态电解质膜层中不含粘结剂，其尺寸可控，这极大地提高了固态电池的重量能量密度与体积能量密度；对电解质层的形状与尺寸均无要求，能够根据实际要求改变与定制，灵活性更高。CN111969252ACN111969252A权利要求书1/1页1.一种固态电池的制备方法，其特征在于，所述固态电池的制备方法包括：对固态电解质和分散溶剂的混合液进行充电，使所述固态电解质上负载同性电荷，得到固态电解质分散液，其中，在外力的作用下，所述固态电解质具有延展性；采用至少部分所述固态电解质分散液分别在正极极片和负极极片的一个表面进行涂覆，依次形成第一固态电解质膜层和第二固态电解质膜层；使所述第一固态电解质膜层和所述第二固态电解质膜层相向叠放设置，并依次进行加热加压及烘干处理，得到所述固态电池。2.根据权利要求1所述的固态电池的制备方法，其特征在于，所述固态电解质与所述分散溶剂的重量比为1:(0.4～0.7)；优选地，所述分散溶剂选自苯、甲苯、二甲苯、正己烷、庚烷、辛烷、乙酸乙酯、丁酸丁酯、丙酮、丁酮和戊酮组成的组中的一种或多种；优选地，在进行所述充电过程之前，所述制备方法还包括将所述固态电解质与所述分散溶剂进行预分散处理。3.根据权利要求1或2所述的固态电池的制备方法，其特征在于，所述充电过程中施加的电压为40～80kV，作用时间为1～20s。4.根据权利要求3所述的固态电池的制备方法，其特征在于，采用部分所述固态电解质制备所述正极极片，且所述正极极片中，所述固态电解质的重量百分含量为10～50％；采用部分所述固态电解质制备所述负极极片，且所述负极极片中，所述固态电解质的重量百分含量为10～85％。5.根据权利要求4所述的固态电池的制备方法，其特征在于，所述第一固态电解质膜层和所述第二固态电解质膜层的厚度小于15μm，优选为5～10μm。6.根据权利要求5所述的固态电池的制备方法，其特征在于，所述第一固态电解质膜层在所述正极极片上的覆盖面积和所述第二固态电解质膜层在所述负极极片上的覆盖面积分别独立地选自95～100％。7.根据权利要求1至6中任一项所述的固态电池的制备方法，其特征在于，所述加热加压过程中的加热温度为100～300℃，压力为50～650MPa，处理时间为5～180min。8.根据权利要求7所述的固态电池的制备方法，其特征在于，所述烘干过程的温度为80～150℃，烘干时间为30～360min。9.根据权利要求1所述的固态电池的制备方法，其特征在于，所述固态电解质选自硫化物固态电解质、卤素电解质和反钙钛矿型电解质组成的组中的一种或多种。10.一种固态电池，其特征在于，所述固态电池采用权利要求1至9中任一项所述的制备方法制得。2CN111969252A说明书1/8页固态电池及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及固态电池制备领域，具体而言，涉及一种固态电池及其制备方法。背景技术[0002]固态电池采用不可燃的固态电池电解质替换了可燃性的有机液态电解质，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，实现电池能量密度的同步提升。目前固态电池中的固态电解质层通常采用匀浆、涂布的工艺制作而成。通常在匀浆步骤中，将固态电解质与粘结剂溶液混合在一起，再经涂布、干燥后制成连续的电解质薄膜。在这种工艺中，为了保证电解质膜的连续性，需要在固态电解质中添加粘结剂。然而粘结剂一般不具有离子导电性，所以粘结剂的添加会导致固态电解质的离子电导率显著下降，这就会造成电池的倍率性能与容量发挥的严重损