固体电解质膜、其制造方法以及包含其的全固态电池技术

本发明专利技术涉及全固态电池用固体电解质膜及其制造方法，所述固体电解质膜包括聚合物电解质材料和多孔聚合物片，它们彼此形成复合物使得所述多孔聚合物片的孔填充有所述聚合物电解质材料。由于多孔聚合物材料和固体电解质材料彼此形成复合物，因此可以获得具有优异的强度和50μm以下的小厚度的固体电解质膜，从而提高电池的能量密度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固体电解质膜、其制造方法以及包含其的全固态电池
本专利技术涉及固态电池用电解质膜、包含该电解质膜的固态电池和该电解质膜的制造方法。本申请要求于2018年12月6日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2018-0156424、于2018年12月6日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2018-0156425和于2019年5月3日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2019-0052530的优先权，通过援引将其公开内容并入本文。
技术介绍
使用液体电解质的锂离子电池具有负极和正极由隔膜限定的结构，因此当隔膜因变形或外部冲击而损坏时，可能导致短路，从而造成诸如过热或爆炸等危险。因此，可以说开发能够确保安全性的固体电解质是锂离子二次电池领域中非常重要的问题。使用固体电解质的锂二次电池的优点在于，其具有增强的安全性，防止电解质的泄漏从而提高电池的可靠性，并有助于制造薄电池。另外，锂金属可用作负极以提高能量密度。因此，除了紧凑型二次电池之外，这种使用固体电解质的锂二次电池还有望应用于电动车辆的高容量二次电池，并作为下一代电池而备受瞩目。...

【技术保护点】
1.一种固态电池用固体电解质膜，其包括聚合物电解质材料和多孔聚合物片，/n其中，所述多孔聚合物片是包含多个孔的多孔材料，并且所述孔被流动性材料穿透；并且/n所述聚合物电解质材料与所述多孔聚合物片形成复合物，使得所述多孔聚合物片的孔填充有所述聚合物电解质材料。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181206 KR 10-2018-0156424;20181206 KR 10-2018-011.一种固态电池用固体电解质膜，其包括聚合物电解质材料和多孔聚合物片，
其中，所述多孔聚合物片是包含多个孔的多孔材料，并且所述孔被流动性材料穿透；并且
所述聚合物电解质材料与所述多孔聚合物片形成复合物，使得所述多孔聚合物片的孔填充有所述聚合物电解质材料。


2.如权利要求1所述的固态电池用固体电解质膜，其中，所述聚合物电解质材料是通过将添加到溶剂化的锂盐中的聚合物树脂中的溶剂干燥而形成的固体电解质膜层，并且显示出1×10-7S/cm以上的离子电导率。


3.如权利要求2所述的固态电池用固体电解质膜，其中，所述聚合物树脂的重均分子量(Mw)为5,000至5,000,000。


4.如权利要求1所述的固态电池用固体电解质膜，其中，所述多孔聚合物片是无纺布。


5.如权利要求1所述的固态电池用固体电解质膜，其厚度为15μm至90μm且拉伸强度为500kgf/cm2至2,000kgf/cm2。


6.如权利要求5所述的固态电池用固体电解质膜，其孔隙率为15％以下。


7.如权利要求1所述的固态电池用固体电解质膜，其中，所述聚合物电解质材料包括选自聚碳酸亚烷基酯类聚合物树脂和聚硅氧烷类聚合物树脂中的至少一种。


8.如权利要求1所述的固态电池用固体电解质膜，其中，所述多孔聚合物片设置有包含穿孔的离子通道，所述多孔聚合物片经过亲水性表面改性，并且所述聚合物电解质材料填充在所述多孔聚合物片的离子通道和所述多孔聚合物片的孔中，使得所述聚合物电解质材料与所述多孔聚合物片形成复合物。


9.如权利要求8所述的固态电池用固体电解质膜，其中，所述多孔聚合物片的表面、孔和离子通道中的至少一个经过亲水性表面改性。


10.如权利要求8所述的固态电池用固体电解质膜，其中，所述多孔聚合物片是包含聚烯烃类聚合物树脂的聚合物膜，并且所述聚合物膜的厚度为5μm至50μm。


11.一种固态电池用固体电解质膜的制造方法，其包括以下步骤：
(S10)准备多孔聚合物片和至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：李廷弼，姜盛中，金恩妃，柳志勋，李锡佑，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR