低孔隙率的全固态电池电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CN111933890A(43)申请公布日2020.11.13(21)申请号202010719608.5H01M10/0562(2010.01)(22)申请日2020.07.23(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周龙捷陈少杰(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人肖阳(51)Int.Cl.H01M4/04(2006.01)H01M4/13(2010.01)H01M4/74(2006.01)H01M10/0565(2010.01)权利要求书1页说明书8页附图2页(54)发明名称低孔隙率的全固态电池电极极片及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了低孔隙率的全固态电池电极及其制备方法和应用，所述方法包括：(1)将固态电池电极极片与有机溶剂接触，以便使得所述有机溶剂填充至所述固体电极极片的孔隙中；(2)将步骤(1)所得电极极片进行压实；(3)伴随着压力，对步骤(2)得到的电极极片进行干燥，以便得到低孔隙率的全固态电池电极极片。采用本发明方法处理后的固态电池电极极片，孔隙率显著降低，颗粒之间堆积的紧密度显著增加，更加有利于离子的传递，进而提升电池的电化学性能。CN111933890ACN111933890A权利要求书1/1页1.一种制备低孔隙率的全固态电池电极极片的方法，其特征在于，包括：(1)将固态电池电极极片与有机溶剂接触，以便使得所述有机溶剂填充至所述固体电极极片的孔隙中；(2)将步骤(1)所得电极极片进行压实；(3)伴随着压力，对步骤(2)得到的电极极片进行干燥，以便得到低孔隙率的全固态电池电极极片。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述有机溶剂的沸点不高于80摄氏度。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述有机溶剂选自醚类溶剂、烃类溶剂、酯类溶剂、酮类溶剂、四氢呋喃、二氧五环和乙腈中的至少一种；任选地，所述醚类溶剂选自乙醚、丁二醚、环戊基甲醚和乙二醇二甲醚中的至少一种；任选地，所述酯类溶剂选自乙酸乙酯和丁酸丁酯中的至少一种；任选地，所述烃类溶剂选自正己烷、庚烷和辛烷中的至少一种；任选地，所述酮类溶剂选自丙酮、丁酮和戊酮中的至少一种。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述有机溶剂的体积为所述全固态电池电极极片孔隙体积的40％～130％；任选地，所述全固态电池电极极片的孔隙率为30～60％。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述压实过程的压力为3～600MPa，时间为1～60min。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，伴随着压力，将步骤(2)得到的电极极片在真空下进行干燥，并且所述干燥的温度不低于所述有机溶剂的沸点。7.根据权利要求1或者6所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述压力为5MPa-400MPa，时间为20-40min。8.一种全固态电池电极极片，其特征在于，所述全固态电池电极极片是采用权利要求1-7任一项所述方法制备得到的。9.一种全固态电池，其特征在于，所述全固态电池具有权利要求8所述的全固态电池电极极片。10.一种储能设备，其特征在于，所述储能设备具有权利要求9所述的全固态电池。2CN111933890A说明书1/8页低孔隙率的全固态电池电极极片及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属全固态电池技术领域，具体涉及一种低孔隙率的全固态电池电极及其制备方法和应用。背景技术[0002]固态电池是一种电池科技。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，实现能量密度同步提升。在各类新型电池体系中，固态电池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]传统液态锂离子电池的极片需保持一定的孔隙率使得电解液能够浸润，进而导通离子通路。与液态电池不同的是，固态电池的极片需尽量降低孔隙率，这样才能使得正极活性物质与固态电池电解质相紧密接触，从而降低界面阻抗。同时提高固态电池极片的压实密度有利于降低电池的整体尺寸，从而提升固态电池的体积能量密度。[0004]对于降低全固态电池极片孔隙率的方法目前暂缺乏研究，通常采用双辊对压设备、等静压设备或其它外加压力设备来降低全固态电池极片的孔隙率，但辊压设备所能施加的压力低，不能显著降低极片的孔隙率；且在辊压过程中易造成极片打皱，双辊对压设备还易造成极片的拉伸，从而导致其损坏。并且与液态电池相比，固态电池的极片中除正极活性物质、导电剂、粘结剂外还存在一定比例的固