一种负极涂覆固态电解质浆料的全固态锂离子电池及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种在复合负极极片涂覆固态电解质浆料的全固态锂离子电池及其制备方法，属于锂电池技术领域。本发明专利技术先使用水性聚合物固态电解质制备复合负极极片，再在复合负极极片上涂覆混合有油性有机粘结剂和高氧化物固态电解质含量的浆料进行烘干和辊压，接着再与耐高压油性聚合物电解质制备的复合正极组装电池。电池组装过程中在正负极间加入少量有机溶剂润湿界面，并在电池封装前烘干有机溶剂。该方法组装的全固态电池具有优异的安全性能、高的能量密度和良好的循环性能。

【技术实现步骤摘要】
一种负极涂覆固态电解质浆料的全固态锂离子电池及其制备方法
本专利技术涉及一种负极涂覆固态电解质浆料的全固态锂离子电池及其制备方法，属于锂电池

技术介绍
随着锂离子电池在电动汽车以及储能电站中的广泛应用，人们对锂离子电池的能量密度和快速充放电性能等提出了更高的要求，随之而来的是不断增大的安全隐患。全固态锂离子电池使用不可燃或不易燃的固态电解质代替传统电池中易燃的有机电解液，可以从根本上解决锂离子电池的安全问题，同时可以提高电池的使用温度范围、循环寿命以及能量密度。全固态电池中难以解决的界面问题是限制其实际应用的最大障碍。聚合物电解质具有良好的柔性能够保证电池中更好的界面接触，氧化物电解质具有更高的锂离子电导率和安全性能，将两者结合进行电池的制备有望获得电化学性能满足实际要求的全固态电池。目前研究中大多使用PEO基聚合物电解质组装全固态电池。PEO基聚合物电解质具有良好的低电压稳定性、低的界面阻抗等优点，但是其在4V以上会发生氧化分解，在常用正极材料中只能匹配磷酸铁锂材料，限制了电池的能量密度。同时，PEO基聚合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种负极涂覆固态电解质浆料制备全固态锂离子电池的方法，其特征在于包括以下步骤：/n(1)将水性聚合物固态电解质或水性聚合物固态电解质与氧化物固态电解质混合物组成的固态电解质、负极活性物质、电子导电添加剂与水性溶剂混合配制成浆料，涂覆在铜箔上，干燥获得复合负极极片；/n(2)将氧化物固态电解质、油性有机粘结剂与油性溶剂混合配成浆料，涂覆在(1)中获得的复合负极极片上，干燥并辊压，其中，固态电解质在固态电解质与油性有机粘结剂总质量中所占的比例为70％～95％；/n(3)将油性聚合物固态电解质或油性聚合物固态电解质与氧化物固态电解质混合物组成的固态电解质、正极活性物质、电子导电添加剂与油性溶剂混...

【技术特征摘要】
1.一种负极涂覆固态电解质浆料制备全固态锂离子电池的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将水性聚合物固态电解质或水性聚合物固态电解质与氧化物固态电解质混合物组成的固态电解质、负极活性物质、电子导电添加剂与水性溶剂混合配制成浆料，涂覆在铜箔上，干燥获得复合负极极片；
(2)将氧化物固态电解质、油性有机粘结剂与油性溶剂混合配成浆料，涂覆在(1)中获得的复合负极极片上，干燥并辊压，其中，固态电解质在固态电解质与油性有机粘结剂总质量中所占的比例为70％～95％；
(3)将油性聚合物固态电解质或油性聚合物固态电解质与氧化物固态电解质混合物组成的固态电解质、正极活性物质、电子导电添加剂与油性溶剂混合配制成浆料涂覆在铝箔上，干燥获得复合正极极片；
(4)使用(2)中获得的涂覆有固态电解质的复合负极极片与(3)中获得的复合正极极片叠片组装电池，叠片时在正负极间加入油性溶剂润湿界面，静置0.5～10小时后干燥烘干油性溶剂，封装获得全固态电池；
其中，步骤(1)所述的水性溶剂为水、乙腈、乙醇、丙酮、四氢呋喃中的一种或几种混合；步骤(2)～(4)所述的油性溶剂为二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMAC)、四甲基脲(TMU)、二甲基亚砜(DMSO)、磷酸三乙酯、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中的一种或几种混合；步骤(1)和(3)中所述的正极活性物质为钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰三元、磷酸铁锂与镍锰酸锂中的一种或几种混合，所述的负极活性物质为石墨、无定形碳、中间相碳微球、纳米硅、硅碳材料与钛酸锂中的一种或几种混合，所述的电子导电添加剂为炭黑、导电石墨、碳纳米管、石墨烯、碳纤维中的一种或几种混合。


2.根据权利要求1所述的一种负极涂覆固态电解质浆料制...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴宁宁，陈凯，刘建红，徐晓红，王兴勤，
申请(专利权)人：中信国安盟固利动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11