一种固态电解质电池制造技术

本发明专利技术公开了一种固态电解质电池，涉及固态电解质技术领域。包括电池本体和电解头，所述电池本体包括正极片、反应区、固态电解质、复合电极片和负电极，所述电池本体顶部设有正极片，所述正极片底部设有反应区，所述反应区包括绝缘层和导电层，所述反应区外壁两侧设有绝缘层，所述绝缘层内部设有导电层，所述绝缘层和导电层之间设有隔空层，所述反应区底部设有固态电解质，所述固态电解质底部设有复合电极片。该一种固态电解质电池，能够增加锂离子的传输通道，以降低固—固界面的传输阻抗，从而具有较高的离子电导率电池；采用该固态电解质制得的电池不仅具有优异的热稳定性，使用安全，而且具备良好的电性能，电池循环性能。电池循环性能。电池循环性能。

【技术实现步骤摘要】
一种固态电解质电池


[0001]本专利技术涉及固态电解质
，具体为一种固态电解质电池。

技术介绍

[0002]锂离子电池因其能量密度较高、工作电压与工作温度较宽、循环性能优异、环境友好等优点而被广泛应用于电动汽车、航空航天、便携式设备等领域。其中电解质作为锂离子电池的关键组成部件，与电池的循环寿命、安全性、容量等性能紧密相连。
[0003]目前市场上应用最为广泛的电解质是有机液态电解质，但其易发生有机溶剂泄露、燃烧和爆炸等问题，存在较大的安全隐患；因此，使用不易燃烧的固态电解质替代有机液态电解质是解决锂离子电池安全性能的主要途径。
[0004]目前市场上的商用锂离子电池广泛使用有机液体电解质，有机液体电解质容易腐蚀正、负极，会造成电池容量不可逆损失，同时在充放电过程中，会分解产生可燃气体，从而引起火灾和爆炸等严重的安全问题。相较而言，固态锂离子电池由于采用固态电解质，在提升电池能量密度，延长使用寿命，提升锂离子电池的安全性能有很大的潜力。
[0005]经检索，专利一，中国专利授权号为CN112062991A公开了一种有机无机固态电解质的制备方法，利用高温固相合成方法，以氟化锂和氢氧化锂为原料，真空中合成，随后与有机聚环氧乙烷混合制成固态电解质薄膜，在反应结束时，石英管中的熔融产物被快速冷却至室温，从而导致不同的结构和晶界形态。连续加热和在高真空下去除水，推动化学平衡。该专利技术制备简单、用时短、可控性强，可用于生产优质的氧氟化锂材料，适用于大规模量化制备，耗时短、纯度高。但由于其中无机填料纳米颗粒的表面效应，原子处于高度活化状态，导致颗粒表面能较高，极易与其他原子相结合；此外无机填料纳米颗粒还受到布朗运动和范德华力与氢键的影响，非常容易发生团聚现象，影响电解质的离子电导率，进而影响电池的性能。

技术实现思路

[0006]（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种固态电解质电池，解决了现有技术中固态电解质结构功能过于单一化、简单化等问题。
[0007]（二）技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种固态电解质电池，包括电池本体和电解头，所述电池本体包括正极片、反应区、固态电解质、复合电极片和负电极，所述电池本体顶部设有正极片，所述正极片底部设有反应区，所述反应区包括绝缘层和导电层，所述反应区外壁两侧设有绝缘层，所述绝缘层内部设有导电层，所述绝缘层和导电层之间设有隔空层，所述反应区底部设有固态电解质，所述固态电解质底部设有复合电极片，所述复合电极片底部对称设有负电极，所述反应区、固态电解质和复合电极片形成层叠设置。
[0008]优选的，固态电解质包括有聚合物、锂盐、添加剂、粘黏剂和润湿剂，所述固态电解质底部设置有聚合物，所述有聚合物顶部粘黏有锂盐。
[0009]优选的，所述锂盐顶部设有添加剂，所述添加剂顶部粘黏有粘黏剂，所述粘黏剂顶部设有润湿剂，所述聚合物、锂盐、添加剂、粘黏剂和润湿剂形成层叠设置。
[0010]优选的，所述有聚合物内部含量有30～70wt％，所述锂盐含量有10～50wt％，所述添加剂含量有1～10wt％，所述粘黏剂含量有1～10wt％，所述润湿剂含量有1～5wt％。
[0011]优选的，所述有聚合物包括聚氧乙烯、聚偏氟乙烯和聚环氧乙烷，所述有聚合物底部设有聚氧乙烯，所述聚氧乙烯底部设有聚偏氟乙烯。
[0012]优选的，所述聚偏氟乙烯底部设有聚环氧乙烷，所述聚氧乙烯、聚偏氟乙烯和聚环氧乙烷形成层叠设置，所述有聚合物中至少含有一种。
[0013]优选的，所述锂盐包括六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双乙二酸硼酸锂和草酸二氟硼酸锂，所述锂盐底部设有六氟磷酸锂，所述六氟磷酸锂底部设有四氟硼酸锂，所述四氟硼酸锂底部设有双乙二酸硼酸锂。
[0014]优选的，所述双乙二酸硼酸锂底部设有草酸二氟硼酸锂，所述六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双乙二酸硼酸锂和草酸二氟硼酸锂形成层叠设置，所述锂盐内部至少含有一种。
[0015]优选的，所述添加剂内部设有氧化铝复合材料、珍珠陶土复合材料、木质素磺酸钠和氧化石墨烯，所述添加剂底部设有氧化铝复合材料，所述氧化铝复合材料底部设有珍珠陶土复合材料，所述珍珠陶土复合材料底部设有木质素磺酸钠。
[0016]优选的，所述木质素磺酸钠底部设有氧化石墨烯，所述氧化铝复合材料、珍珠陶土复合材料、木质素磺酸钠和氧化石墨烯形成层叠设置，所述氧化铝复合材料含量有20～60wt％，所述珍珠陶土复合材料含量有20～60wt％，所述木质素磺酸钠含量有5～10wt％，所述氧化石墨烯含量有5～10wt％。
[0017]（三）有益效果本专利技术提供了一种固态电解质电池。具备以下有益效果：本专利技术制得的固态电解质能够增加锂离子的传输通道，以降低固—固界面的传输阻抗，从而具有较高的离子电导率电池；采用该固态电解质制得的电池不仅具有优异的热稳定性，使用安全，而且具备良好的电性能，电池循环性能。
附图说明
[0018]图1为本专利技术整体的结构示意图；图2为本专利技术整体的内部结构示意图；图3为本专利技术的反应区结构示意图；图4为本专利技术的固态电解质结构示意图；图5为本专利技术的有聚合物结构示意图；图6为本专利技术的锂盐结构示意图；图7为本专利技术的添加剂结构示意图。
[0019]图中，1、电池本体；2、电解头；3、正极片；4、反应区；41、绝缘层；42、导电层；5、固态电解质；6、有聚合物；61、聚氧乙烯；62、聚偏氟乙烯；63、聚环氧乙烷；7、锂盐；71、六氟磷酸锂；72、四氟硼酸锂；73、双乙二酸硼酸锂；74、草酸二氟硼酸锂；8、添加剂；81、氧化铝复合材
料；82、珍珠陶土复合材料；83、木质素磺酸钠；84、氧化石墨烯；9、粘黏剂；10、润湿剂；11、复合电极片；12、负电极。
具体实施方式
[0020]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
[0021]实施例一请参阅图1
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7，本专利技术实施例提供一种技术方案：一种固态电解质电池，包括电池本体1和电解头2，所述电池本体1包括正极片3、反应区4、固态电解质5、复合电极片11和负电极12，所述电池本体1顶部设有正极片3，所述正极片3底部设有反应区4，所述反应区4包括绝缘层41和导电层42，所述反应区41外壁两侧设有绝缘层41，所述绝缘层41内部设有导电层42，所述绝缘层41和导电层42之间设有隔空层，所述反应区4底部设有固态电解质5，所述固态电解质5底部设有复合电极片11，所述复合电极片11底部对称设有负电极12，所述反应区4、固态电解质5和复合电极片11形成层叠设置。
[0022]在本实施例中，根据本专利技术的固态电解质5电池，由于正极片3、 复合电极片11、负极片12的表面均涂敷有可以形成正负电容本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固态电解质电池，包括电池本体（1）和电解头（2），其特征在于：所述电池本体（1）包括正极片（3）、反应区（4）、固态电解质（5）、复合电极片（11）和负电极（12），所述电池本体（1）顶部设有正极片（3），所述正极片（3）底部设有反应区（4），所述反应区（4）包括绝缘层（41）和导电层（42），所述反应区（41）外壁两侧设有绝缘层（41），所述绝缘层（41）内部设有导电层（42），所述绝缘层（41）和导电层（42）之间设有隔空层，所述反应区（4）底部设有固态电解质（5），所述固态电解质（5）底部设有复合电极片（11），所述复合电极片（11）底部对称设有负电极（12），所述反应区（4）、固态电解质（5）和复合电极片（11）形成层叠设置。2.根据权利要求1所述的一种固态电解质电池，其特征在于：固态电解质（5）包括有聚合物（6）、锂盐（7）、添加剂（8）、粘黏剂（9）和润湿剂（10），所述固态电解质（5）底部设置有聚合物（6），所述有聚合物（6）顶部粘黏有锂盐（7）。3.根据权利要求2所述的一种固态电解质电池，其特征在于：所述锂盐（7）顶部设有添加剂（8），所述添加剂（8）顶部粘黏有粘黏剂（9），所述粘黏剂（9）顶部设有润湿剂（10），所述聚合物（6）、锂盐（7）、添加剂（8）、粘黏剂（9）和润湿剂（10）形成层叠设置。4.根据权利要求2所述的一种固态电解质电池，其特征在于：所述有聚合物（6）内部含量有（30）～（70）wt％，所述锂盐（7）含量有（10）～（50）wt％，所述添加剂（8）含量有（1）～（10）wt％，所述粘黏剂（9）含量有（1）～（10）wt％，所述润湿剂（10）含量有（1）～（5）wt％。5.根据权利要求4所述的一种固态电解质电池，其特征在于：所述有聚合物（6）包括聚氧乙烯（61）、聚偏氟乙烯（62）和聚环氧乙烷（63），所述有聚合物（6）底部设有聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏言真，周华，于芳，刘进，孙瑞敏，周永恒，张艳树，崔伟娜，王丽，
申请(专利权)人：开封大学，
类型：发明
国别省市：