碳基固态锂电池干法电极片、固态电解质膜、制备方法及电芯技术

本发明专利技术涉及固态锂离子电池领域，本发明专利技术公开了一种碳基固态锂电池干法电极片、固态电解质膜、制备方法及电芯。通过使用活性物质、导电剂和粘结剂按照一定比例配料后，利用半干法工艺制备干法电极；通过连续相PVDF、增强相PPS、锂盐以及有机溶剂混捏和高速分散的方法制备聚合物固态电解质膜，最后通过热复合组装碳基固态锂离子电池。使用本发明专利技术的方法制备的碳基固态锂离子电池，具有高的比容量、比能量密度以及安全性。以及安全性。以及安全性。

【技术实现步骤摘要】
碳基固态锂电池干法电极片、固态电解质膜、制备方法及电芯


[0001]本专利技术属于固态锂离子电池材料领域，涉及一种碳基固态锂电池干法电极片、固态电解质膜、制备方法及电芯。

技术介绍

[0002]固态锂离子电池具有能量密度高、体积小、安全、柔性可变形的应用前景而备受关注。
[0003]固态锂离子电池的三个主要关键部件是正、负极片和固态电解质，其中固态电解质，包括聚合物体系（电导率10
‑7‑
10
‑5S/cm），氧化物体系（电导率10
‑6‑
10
‑3S/cm），硫化物体系（电导率10
‑3‑
10
‑2S/cm）；与传统液态电解质（电导率10
‑2S/cm）相比具有较低的电导率。而且在电芯中应用时，由于电极、电解质的固/固界面接触面积小，界面阻抗较高，锂离子在界面之间的传输受阻，这就直接导致了固态锂电池存在着阻抗高，倍率差，循环不稳定的问题，限制了其应用。
[0004]聚合物固态电解质所具有的柔性和易加工性能，与电极界面良好的接触性，可以降低固态本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳基固态锂离子电池干法电极片的制备方法，其特征在于，所述干法正极片是通过以下步骤制备：将锂离子电池正极粉料或锂离子电池负极粉料、聚四氟乙烯(PTFE)粘结剂和导电剂按照质量百分比为90
‑
96﹕2
‑
5﹕1
‑
5的比例，在0℃以下的低温混合机中混合均匀后，搅拌速度30
‑
500r/min；使用超音速射流磨混合干粉，进气压力为1
‑
2MPa；再在密炼机中将混合干粉与有机溶剂进行捏合，形成面团状物料，搅拌速度30
‑
500r/min，面团状物料的固含量≥50%；面团状物料经过螺杆挤出机挤出成型，得到连续500
‑
1000μm厚度薄宽带；然后将连续薄宽带采用温度低于150℃的水平热辊压机制成厚度50
‑
120μm的正极或负极干法膜材，水平辊的压力2
‑
10T；然后将正极或负极干法膜材与两面涂覆有高导电涂层的铝箔集流体在温度150℃
‑
200℃的水平热辊压机上进行双面热复合，水平辊的压力2
‑
10T；最终得到干法正极片或干法负极片。2.根据权利要求1所述的锂离子电池干法电极片的制备方法，其特征在于，所述高导电涂层为石墨烯、碳纳米管或高导电石墨中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的碳基固态锂离子电池干法电极片的制备方法，其特征在于，所述加入的有机溶剂为以下任意一种或其组合：水、乙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、异丙醇、N,N
‑
二甲基甲酰胺、四氢呋喃、N
‑
甲基吡咯烷酮。4.根据权利要求1所述的碳基固态锂离子电池干法电极片的制备方法，其特征在于，所述的锂离子电池负极粉料为以下任意一种或其组合：天然石墨、人造石墨、MCMB、硬碳、软碳、碳纳米管、石墨烯、碳纤维、活性碳、氧化亚硅@碳、及硅@碳。5.由权利要求1
‑
4中任一项所述干法电极片的制备方法制备的碳基固态锂离子电池干法正极片或干法负极片。6.一种碳基固态锂离子电池固态电解质膜的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：高宏权，王宝君，周海涛，伍建春，孙永玲，徐腾，王鑫，孙鹏飞，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：