一种原位固态化制备全固态电池的方法.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CN109994783A(43)申请公布日2019.07.09(21)申请号201910350270.8(22)申请日2019.04.28(71)申请人北京卫蓝新能源科技有限公司地址102488北京市房山区窦店镇启航西街一号(72)发明人李久铭黄杰俞会根(74)专利代理机构广州三环专利商标代理有限公司44202代理人卢泽明(51)Int.Cl.H01M10/058(2010.01)H01M10/056(2010.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种原位固态化制备全固态电池的方法(57)摘要本发明公开了一种基于电子束聚合法、原位固态化制备全固态电池的方法，包括步骤：将锂盐、小分子单体添加剂和交联剂搅拌均匀得到混合液；将混合液注入到有正极层、负极层以及固态电解质层或隔膜层的电池单元中，充分浸润；将电池单元整体在电子束照射下进行聚合。本发明所提供的全固体电池的制备方法，通过电子束聚合法将浸润在电池单元中各个界面的液态小分子单体直接原位聚合固化生成固态电解质，极大地提高了全固态电池固固界面的兼容性，本发明具有无引发剂残留、吸收无选择性、穿透力强等特有优点，可在电池内部直接原位引发聚合制备全固态电池，且该制备方法简单、快速、聚合均匀，与现有锂电池工艺基本兼容，利于大规模制备。CN109994783ACN109994783A权利要求书1/1页1.一种制备全固态电池的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将锂盐、小分子单体添加剂和交联剂搅拌均匀得到混合液；S2：将S1中的混合液注入到含有正极层、负极层以及固态电解质层或隔膜层的电池单元中，充分浸润所述正极层、负极层以及固态电解质层或隔膜层；S3：将电池单元整体在电子束照射下进行聚合，使所述混合液在电池单元中的正极层、负极层和固态电解质层或隔膜层以及层间原位聚合固化，即制得全固态电池。2.根据权利要求1所述的制备全固态电池的方法，其特征在于，所述S3中，在-20～90℃的温度下，所述电池单元整体在电子束照射下进行聚合，所述电池单元的吸收量为30Gy～30kGy。3.根据权利要求1所述的全固态电池的制备方法，其特征在于，按质量百分比计，所述锂盐、小分子单体添加剂和交联剂的含量占所述混合液总质量的比例分别为：锂盐0.1-10％小分子单体添加剂1-90％交联剂1-90％。4.根据权利要求1所述的全固态电池的制备方法，其特征在于，所述小分子单体添加剂为含有不饱和键的小分子。5.根据权利要求3所述的全固态电池的制备方法，其特征在于，所述小分子单体添加剂为碳酸亚乙烯酯、乙烯基亚硫酸乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、1,3-丙烯基-磺酸内酯、甲基乙烯基砜、乙基乙烯基砜、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯和丙烯酰胺中的任意一种或两种以上的混合物。6.根据权利要求1所述的全固态电池的制备方法，其特征在于，所述交联剂为丙烯酸酯类单体。7.根据权利要求1所述的全固态电池的制备方法，其特征在于，所述锂盐为六氟磷酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂、高氯酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂和三氟甲磺酸锂中的任意一种或两种以上的混合物。8.根据权利要求1所述的全固态电池的制备方法，其特征在于，所述正极层包括活性材料，所述活性材料选自钴酸锂、锰酸锂、三元镍钴锰、磷酸铁锂和镍锰酸锂中的其中一种或两种以上的混合物。9.根据权利要求1所述的全固态电池的制备方法，其特征在于，所述固态电解质选自Li1+pAlpGe2-p(PO4)3、Li3qLa2/3-qTiO3、LiZr2-rTir(PO4)3、Li1+mAlmTi2-m(PO4)3、Li4-tGe1-tPtS4、Li7-2n-jAnLa3Zr2-jBjO12，Li7P3S11、Li3PS4、聚偏氟乙烯、聚氧化乙烯、聚醚、聚甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯腈中的任意一种或两种以上的混合物；其中，0≤p≤2，0≤q≤2/3，0≤r≤2，0≤m≤2，0≤t≤1，0≤n≤3，0≤j≤2，A为Ge和/或Al，B为Nb、Ta、Te和W中的任意一种或两种以上的混合物。10.根据权利要求1所述的全固态电池的制备方法，其特征在于，所述隔膜层为聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二酯和芳纶隔膜中的任意一种。2CN109994783A说明书1/5页一种原位固态化制备全固态电池的方法【技术领域】[0001]本发明属于锂电池相关技术领域，具体涉及一种全固态电池的制备方法。【背景技术】[0002]锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、可靠性好等优点，在近十年来得到了广泛的发展和应用。锂离子电池电解液多为有机碳酸酯溶剂，如碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯等。但是传统液态电解液导致的锂离子电池漏液、着火、爆炸等安全问题安全性问题严重阻碍了锂离子电池的进