类固态锂电池及其制备方法、电解液技术

本发明专利技术属于锂电池技术领域，具体涉及一种类固态锂电池及其制备方法、电解液。其中类固态锂电池包括：电解液；所述电解液包括：有机溶剂、锂盐添加剂、引发剂。在电解液中加入引发剂，经过混合分散后注入电池内部，然后高温烘烤，使电池内部发生交联，得到类固态锂电池，可以解决电解液在电池内部的沉积。

【技术实现步骤摘要】
类固态锂电池及其制备方法、电解液
本专利技术属于锂电池隔膜
，具体涉及一种类固态锂电池及其制备方法、电解液。
技术介绍
由于锂电池含有较好的二次循环特性，高的能力密度，被广泛应用在移动通信、储能、电动汽车等领域。目前锂电池根据电解液的形态分为：普通锂电池、半固态锂电池、固态电池，其中普通的锂电池由于发展时间更长，行业发展的更好，但由于电解液是液态的，所以电解液的均匀分布更加重要，尤其是电池在长期使用时，由于重力作用电解液会有一定的沉积现象，导致电池内部电解液上下分布不均，最终电池的容量、密度、循环等降低，影响电池的使用寿命。如专利CN111509172A一体化纤维涂覆隔膜及制备方法、纤维涂层、交联引发剂中提及，交联引发剂的作用是使纤维涂层与基材形成一体化结构，极大的增强了锂电池隔膜的结构一体化，提高了锂电池隔膜的高温稳定性，其目的是对隔膜性能进行改善，而电解液位于电极和隔膜之间，因此该方案很难解决电解液的沉积现象。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种类固态锂电池及其制备方法、电解液。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种类固态锂电池，包括：电解液；所述电解液包括：有机溶剂、锂盐添加剂、引发剂。又一方面，本专利技术还提供了一种类固态锂电池的制备方法，包括：将有机溶剂、锂盐添加剂、引发剂混合均匀，制成电解液；将电解液注入锂电池的电芯内部；在大于50℃的温度下烘烤，得到类固态锂电池。另一方面，本专利技术还提供了一种类固态锂电池用电解液，包括：有机溶剂、锂盐添加剂、引发剂。本专利技术的有益效果是，本专利技术的类固态锂电池及其制备方法、电解液在电解液中加入引发剂，经过混合分散后注入电池内部，然后高温烘烤，使电池内部发生交联，得到类固态锂电池，可以解决电解液在电池内部的沉积。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是类固态锂电池的制备工艺流程图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。第一部分：阐述具体技术方案针对电解液的沉积现象，目前采用的方法是将电池的电极和隔膜之间进行挤压，使得隔膜与电极强行贴附在一起，然后再注入电解液。随着使用时间的增加，电解液在电池内部还是会逐步沉积，并未从根本上解决电解液的沉积现象。为此，本专利技术提供了一种类固态锂电池，包括：电解液；所述电解液包括：有机溶剂、锂盐添加剂、引发剂。作为电解液的一种可选的实施方式。有机溶剂、锂盐添加剂、引发剂的质量比为(5～80)：(1～20)：(0.1～10)，可选为40：10：1，60：15：5。可选的，所述有机溶剂含有碳氢链结构，以与引发剂发生反应。有机溶剂包括但不限于1,4-丁丙酯、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、羧酸酯类一种或多种混合。可选的，所述锂盐添加剂包括LiPF6、LiClO4、LiBF4、LiAsF6、LiCF3SO3中的一种或多种混合。可选的，所述引发剂的分子式为其中R为C原子数为1-20的高分子结构，在紫外、高温、电子束等作用下，引发剂中的氮-氮双键打开，含有非常强的活性，会将碳氢链中的氢原子取代，进而使两个碳氢链通过引发剂交联在一起，而隔膜表面、电极表面和电解液的有机溶剂中含有碳氢链结构，在外部作用下，引发剂会使他们交联在一起，形成交联网状结构。本实施方式的电解液将引发剂加入电解液中，结合有机溶剂可以引发隔膜、电解液、电极三者进行交联，可以根本上解决电解液的沉积现象。作为隔膜的一种可选的实施方式。所述类固态锂电池还包括隔膜；所述隔膜的表面设有含有碳氢链结构的隔膜涂层。可选的，所述隔膜例如但不限于聚烯烃隔膜、无纺布隔膜、PI隔膜(聚酰亚胺)，其表面的隔膜涂层例如但不限于陶瓷涂层、PVDF涂层、PMMA涂层等。本实施方式的隔膜在表面设置含有碳氢链结构的隔膜涂层，由于有机溶剂中含有碳氢链结构，可以通过引发剂的作用，使隔膜与电解液形成交联网状结构；同时隔膜中含有大量微孔，可以使引发剂深入隔膜内部，引发隔膜本身进行自交联，从而将电解液锁定在固定位置，电解液不会随着时间推移沉积。作为电极的一种可选的实施方式。所述类固态锂电池还包括电极；所述电极的表面设有包含碳氢链结构的锂盐涂层。具体的，将锂盐加入溶剂中，搅拌分散后，加入助剂搅拌分散，涂覆到极片上，烘干。可选的，所述电极包括正极、负极；正极、负极均包括铜箔、铝箔、石墨中的任一种。可选的，所述锂盐涂层的原料包括：锂盐；所述锂盐包括：碳酸锂、磷酸锂、磷酸钛锂、锰酸锂、钴酸锂中的一种或多种混合。本实施方式的电极在表面涂覆包含碳氢链结构的锂盐涂层，可以通过引发剂的作用，使电极与电解液形成交联网状结构。如本公司已公开的专利CN111509172A一体化纤维涂覆隔膜及制备方法、纤维涂层、交联引发剂中提及，交联引发剂的作用是使纤维涂层与基材形成一体化结构，极大的增强了锂电池隔膜的结构一体化，提高了锂电池隔膜的高温稳定性。而本专利技术的类固态锂电池设置有机溶剂、隔膜、电极中均含有碳氢链结构，并在电解液中加入引发剂，在高温下可以将锂电池内部的电解液、隔膜、电极三者之间产生交联反应，生成交联网状结构，形成结构一体化的类固态锂电池；由于电解液被锁在隔膜、电极之间，不会随着时间推移出现电解液沉积；同时电解液的分布也更加均匀，不易形成锂枝晶，提升了锂电池的安全性能，主要是利用引发剂与机溶剂、隔膜、电极中含有的碳氢链结构结合，形成结构一体化的类固态锂电池，防止电解液沉积，属于引发剂在不同方向的应用和改进，不应当视为有技术启示。进一步，见图1，本专利技术提供了一种类固态锂电池的制备方法，包括：将有机溶剂、锂盐添加剂、引发剂混合均匀，制成电解液；将电解液注入锂电池的电芯内部；在大于50℃的温度下烘烤，以使引发剂发生反应，得到类固态锂电池。进一步，本专利技术提供了一种类固态锂电池用电解液，包括：有机溶剂、锂盐添加剂、引发剂。第二部分：列举部分实施例实施例1将含有碳氢链结构的碳酸丙烯酯80质量份、LiPF61质量份、引本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种类固态锂电池，其特征在于，包括：/n电解液；/n所述电解液包括：有机溶剂、锂盐添加剂、引发剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种类固态锂电池，其特征在于，包括：
电解液；
所述电解液包括：有机溶剂、锂盐添加剂、引发剂。


2.根据权利要求1所述的类固态锂电池，其特征在于，
有机溶剂、锂盐添加剂、引发剂的质量比为(5～80)：(1～20)：(0.1～10)。


3.根据权利要求1所述的类固态锂电池，其特征在于，
所述有机溶剂含有碳氢链结构；
所述有机溶剂包括：1,4-丁丙酯、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、羧酸酯类一种或多种混合。


4.根据权利要求1所述的类固态锂电池，其特征在于，
所述锂盐添加剂包括LiPF6、LiClO4、LiBF4、LiAsF6、LiCF3SO3中的一种或多种混合。


5.根据权利要求1所述的类固态锂电池，其特征在于，
所述引发剂的分子式为其中R为C原子数为1-20的高分子结构。

【专利技术属性】
技术研发人员：尚文滨，李正林，翁星星，陈朝晖，贡晶晶，
申请(专利权)人：江苏厚生新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32