一种极片的制备方法、正极极片及锂离子电池技术

技术编号:36690770 阅读:24 留言:0更新日期:2023-02-27 19:57
本申请公开了一种极片的制备方法、正极极片和锂离子电池,所述极片的制备方法包括:将固态电解质浆料涂覆到隔膜上,制备形成复合隔膜;将所述复合隔膜涂覆有所述固态电解质浆料的一侧与待处理极片相对,并热压使所述复合隔膜上的固态电解质转移至所述待处理极片的表面形成固态电解质层,以制备形成目标极片。本申请提供的极片的制备方法、正极极片和锂离子电池可以解决极片在涂覆固态电解质的过程中发生卷曲、弯折的问题。弯折的问题。弯折的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种极片的制备方法、正极极片及锂离子电池


[0001]本申请涉及电池
,更具体地说,它涉及一种极片的制备方法、正极极片和锂离子电池。

技术介绍

[0002]锂离子电池因为其重量轻、能量密度高、寿命长等优点被广泛地应用于便携式电子设备、智能电网以及新能源汽车等领域。传统的锂离子电池使用液态电解质,但是液态电解质的闪燃点较低,在大电流放电、过度充电、内部短路等异常情况时可能导致电解质发热自燃,甚至引起爆炸等安全问题。固态锂离子电池使用了不可燃或不易燃的固态电解质代替传统锂离子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,同时还可以进一步提高锂离子电池的使用温度范围、循环寿命以及能量密度。
[0003]对于固态锂离子电池,在正极活性物质层表面涂覆固态电解质层有助于提高固态锂离子电池的安全性,目前在正极表面涂覆固态电解质膜的方法是:一、直接将固态电解质涂覆在正极活性物质层表面,二是先在离型膜上制备固态电解质膜再在后期进行分离;但上述方法均存在诸多缺点,比如在正极活性物质层表面涂覆固态电解质浆料,在烘干过程中由于溶剂挥发容易导致极片卷曲、弯折;而离型膜与固态电解质膜之间结合强度低,支撑性差,无法在正极表面涂布超薄稳定、不易碎裂的固态电解质层(<5微米)且同样面临卷曲的难题。
[0004]因此,如何避免极片在涂覆固态电解质的过程中发生卷曲、弯折成为需要本领域技术人员解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种极片的制备方法、正极极片和锂离子电池,可以解决极片在涂覆固态电解质的过程中发生卷曲、弯折的问题。
[0006]为解决上述一个或多个技术问题,本申请采用的技术方案是:
[0007]第一方面,本申请提供了一种极片的制备方法,所述极片的制备方法包括:
[0008]将固态电解质浆料涂覆到隔膜上,制备形成复合隔膜;
[0009]将所述复合隔膜涂覆有固态电解质浆料的一侧与待处理极片相对,并热压使所述复合隔膜上的固态电解质转移至所述待处理极片的表面形成固态电解质层,以制备形成目标极片。
[0010]进一步的,所述待处理极片的两侧均覆盖有固态电解质层。
[0011]进一步的,所述待处理极片包括集流体以及涂覆在所述集流体表面的活性物质层。
[0012]进一步的,所述复合隔膜上的固态电解质以辊压的方式转移至所述待处理极片的两侧。
[0013]进一步的,所述固态电解质浆料包括固态电解质,所述固态电解质包括无机固态
电解质。
[0014]无机固态电解质可包括一种或多种固态电解质颗粒,优选地,固态电解质颗粒可包含一种或多种氧化物的颗粒、硫化物的颗粒、卤化物的颗粒、硼酸盐的颗粒、氮化物的颗粒或氢化物的颗粒。
[0015]作为一种实施方式,氧化物颗粒可包含一种或多种石榴石陶瓷、LISICON型氧化物、NASICON型氧化物和钙钛矿型陶瓷。例如,一种或多种石榴石陶瓷可选自包括以下各者的组:Li
6.5
La3Zr
1.75
Te
0.25
O
12
、Li7La3Zr2O
12
、Li
6.2
Ga
0.3
La
2.95
Rb
0.05
Zr2O
12
、Li
6.85
La
2.9
Ca
0.1
Zr
1.75
Nb
0.25
O
12
、Li
6.25
Al
0.25
La3Zr2O
12
、Li
6.75
La3Zr
1.75
Nb
0.25
O
12
、Li
6.75
La3Zr
1.75
Nb
0.25
O
12
以及它们的组合。一种或多种LISICON型氧化物可选自包括以下各者的组:Li
14
Zn(GeO4)4、Li
3+x
(P1‑
x
Si
x
)O4(其中0<x<1)、Li
3+x
Ge
x
V1‑
x
O4(其中0<x<1)以及它们的组合。一种或多种NASICON型氧化物可由LiMM

(PO4)3定义,其中M和M

独立地选自Al、Ge、Ti、Sn、Hf、Zr和La。例如,在某些变型中,一种或多种NASICON型氧化物可选自包括以下各者的组:Li
1+x
Al
x
Ge2‑
x
(PO4)3(LAGP)(其中0≤x≤2)、Li
1+x
Al
x
Ti2‑
x
(PO4)3(LATP)(其中0≤x≤2)、Li
1+x
Y
x
Zr2‑
x
(PO4)3(LYZP)(其中0≤x≤2)、Li
1.3
Al
0.3
Ti
1.7
(PO4)3、LiTi2(PO4)3、LiGeTi(PO4)3、LiGe2(PO4)3、LiHf2(PO4)3以及它们的组合。一种或多种钙钛矿型陶瓷可选自包括以下各者的组:Li
3.3
La
0.53
TiO3、LiSr
1.65
Zr
1.3
Ta
1.7
O9、Li
2x

y
Sr1‑
x
Ta
y
Zr1‑
y
O3(其中x=0.75y且0.60<y<0.75)、Li
3/8
Sr
7/16
Nb
3/4
Zr
1/4
O3、Li
3x
La
(2/3

x)
TiO3(其中0<x<0.25)以及它们的组合。在一个变型中,一种或多种基于氧化物的材料可具有大于或等于约10
‑5S/cm至小于或等于约10
‑1S/cm的离子电导率。
[0016]在各个方面,基于硫化物的颗粒可包括选自包括以下各者的组的一种或多种基于硫化物的材料:Li2S

P2S5、Li2S

P2S5‑
MS
x
(其中M是Si、Ge和Sn且0≤x≤2)、Li
3.4
Si
0.4
P
0.6
S4、Li
10
GeP2S
11.7
O
0.3
、Li
9.6
P3S
12
、Li本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种极片的制备方法,其特征在于,所述极片的制备方法包括:将固态电解质浆料涂覆到隔膜上,制备形成复合隔膜;将所述复合隔膜涂覆有所述固态电解质浆料的一侧与待处理极片相对,并热压使所述复合隔膜上的固态电解质转移至所述待处理极片的表面形成固态电解质层,以制备形成目标极片。2.根据权利要求1所述的极片的制备方法,其特征在于,所述待处理极片的两侧均覆盖有固态电解质层。3.根据权利要求2所述的极片的制备方法,其特征在于,所述复合隔膜上的固态电解质以辊压的方式转移至所述待处理极片的两侧。4.根据权利要求1所述的极片的制备方法,其特征在于,所述固态电解质浆料包括固态电解质,所述固态电解质包括无机固态电解质。5.根据权利要求4所述的极片的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员:何泓材陆雄冯玉川陈凯李峥
申请(专利权)人:苏州清陶新能源科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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