电极极片及其制作方法、半固态电池.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CN111430674A(43)申请公布日2020.07.17(21)申请号202010060733.XH01M4/134(2010.01)(22)申请日2020.01.19H01M10/0525(2010.01)(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)发明人吕文彬魏礼勇李小栓王鹏邓素祥(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代理人尚伟净(51)Int.Cl.H01M4/1395(2010.01)H01M4/04(2006.01)H01M4/38(2006.01)H01M4/62(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称电极极片及其制作方法、半固态电池(57)摘要本发明提出了电极极片及其制作方法、半固态电池。该制作电极极片的方法包括：(1)制备核壳材料，其中，核壳材料的内核由锂形成、外壳由离子导电聚合物形成；(2)配制电极浆料，并将电极浆料涂布在极片上，其中，电极浆料包括核壳材料；(3)对涂布后的极片进行热辊压处理，以获得电极极片。本发明所提出的制作方法，先在锂金属微粒表面包覆离子导电聚合物材料形成核壳材料，将核壳材料添加到电极极片中并加热辊压形成电极极片，如此，加热辊压过程中离子导电聚合物融化形成锂离子导电网络，且聚合物电解质更均匀地分布在电极极片中，提高了锂离子通道，从而通过补充锂离子实现提高半固态电池的首次可逆容量。CN111430674ACN111430674A权利要求书1/1页1.一种制作电极极片的方法，其特征在于，包括：(1)制备核壳材料，其中，所述核壳材料的内核由锂形成、外壳由离子导电聚合物形成；(2)配制电极浆料，并将所述电极浆料涂布在极片上，其中，所述电极浆料包括所述核壳材料；(3)对所述涂布后的极片进行热辊压处理，以获得所述电极极片。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制备核壳材料的步骤包括：(1-1)将锂热熔在第一溶剂中，并分散成锂液滴；(1-2)降温使所述锂液滴凝固，并向所述第一溶剂中添加包覆添加剂；(1-3)向所述第一溶剂继续添加单体、锂盐和引发剂，并加热进行聚合反应，在锂的内核表面包覆上离子导电聚合物。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一溶剂为沸点高于100摄氏度且不与锂反应的有机溶剂，所述锂液滴的粒径为0.1～10微米，所述降温是从250～300摄氏度降至25～80摄氏度。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述离子导电聚合物包括聚氧化乙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚偏二氟乙烯、聚乙二醇、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚碳酸亚乙烯酯和聚丙烯酸中的至少一种。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电极浆料进一步包括导电剂、粘结剂和第二溶剂，其中，所述导电剂包括导电炭黑、导电石墨、乙炔黑、科琴黑、碳纳米管和石墨烯中的至少一种，所述粘结剂包括羟甲基纤维素、丁苯橡胶、聚丙烯酸和聚丙烯腈中的至少一种，且所述第二溶剂包括去离子水。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电极浆料涂布在极片上的面密度为0.1～100mg/cm2。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热辊压处理的温度为180～250摄氏度且压力为50～500MPa。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热辊压处理后的压实密度为1.0～4.0mg/cm3。9.一种电极极片，其特征在于，通过权利要求1～8中任一项所述的方法获得的。10.一种半固态电池，其特征在于，包括正极极片、半固态电解质和负极极片，其中，所述正极极片和所述负极极片中的至少之一为权利要求9所述的电极极片。2CN111430674A说明书1/6页电极极片及其制作方法、半固态电池技术领域[0001]本发明涉及锂离子电池技术领域，具体的，涉及电极极片及其制作方法、半固态电池。背景技术[0002]随着社会的快速发展和进步，能源短缺及环境污染问题日益严重，人们对于清洁能源的需求变得日益重视。同时，新能源汽车的普及对于能源动力的扩大发展，促使人们开发出更高能量密度的锂离子电池。现阶段的商用锂电池已经达到能量密度的瓶颈，在高能量密度方面很难再有所提升，固态电池作为下一代电池已经被提到了前沿研究的位置，只不过固态电池的研发难度较大且工艺要求较高，目前还暂时无法实现量产，多以半固态电池作为一种过渡产品应运而生。[0003]目前的固态电池，按照材料类型划分主要分为：①聚合物固态电池；②氧化物固态电池；③硫化物固态电池。其中，氧化物的稳定性较好，但电解质电导率低下，无法和传统电解液达到同一水平；硫化物电解质的电导率虽高，但在水和空气中很不稳定会产生硫化氢气体，对人体伤害非常大