【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子固态电池领域，特别涉及一种固态锂离子电池的制备方法。
技术介绍
1、随着对能源存储需求的不断增长，固态锂离子电池是一种采用固体电解质代替传统液态电解质的锂离子电池。由于其具有高能量密度、长寿命、快速充电和安全性高等优点，固态锂离子电池成为下一代锂离子电池技术的重要发展方向。固态锂离子电池采用固体电解质代替传统的液态电解质，具有安全性高、能量密度高、循环寿命长等优点。然而，固态锂离子电池的制备技术仍存在一定的挑战，如固体电解质的制备和复合电极的制备等问题。
2、现有固态锂离子电池制备技术还存在一些挑战和问题。目前，固态锂离子电池的制备技术仍存在一些问题，如电解质的均匀性、电极材料的复合方式和界面性质等，固态电解质和电极之间的固-固界面接触性能欠佳，导致固态电池的正负极之间存在较大的界面阻抗，会影响锂离子的传输和电荷的传递，从而会影响电池的充放电性能；这些问题可能导致电池性能的不稳定和循环寿命的降低。因此，需要研究和开发新的制备技术，以解决这些问题并提高固态锂离子电池的性能和稳定性。
技术实现思路
1、鉴于此，本专利技术提出一种固态锂离子电池的制备方法，解决上述问题。
2、本专利技术的技术方案是这样实现的：一种固态锂离子电池的制备方法：所述固态锂离子电池包括正极极片、负极极片、固态电解质，所述固态锂离子制备方法包括以下步骤：
3、(1)所述正极材料的制备方法包括以下步骤：
4、步骤s1、制备复合正极浆料：将粘结剂溶液与
5、步骤s2、涂布和干燥：将制备好的正极浆料均匀的涂布在铝箔上，然后进行干燥处理，剪切，得到正极极片；
6、(2)所述负极材料的制备方法包括以下步骤：
7、步骤s3、制备负极浆料：取负极活性物质破碎，研磨得到粒径为5-15μm的粉末，加入水性粘结剂，粉末和水性粘结剂的质量体积比g/ml为100：1.5-3，混合搅拌5-25min，得到负极浆料；
8、步骤s4、涂布和干燥：负极浆料涂布于铜箔两面，烘干，辊压，剪切，制得负极极片；
9、(3)改性步骤：取上述得到的正极极片和负极极片分别置于磁场中，控制磁场强度200-400gs，磁场作用时间10-30min，得到改性后的正极极片和负极极片；
10、(4)制备固态电解质片：将固态电解质粉碎成粒径小于5μm的粉末，混合、造粒、压制，得到固态电解质片，控制固体电解质片厚度为5-30μm，备用；
11、(5)制备固态锂离子电池：将上述改性后的正极极片、固态电解质片、负极极片依次叠片，利用超声波焊接，封装，得到所述固态锂离子电池。
12、进一步的，所述步骤s1中粘结剂溶液是将粘结剂溶解在溶剂中，粘结剂和溶剂的质量体积比g/ml为12-25:30，形成粘结剂溶液，所述粘结剂为聚偏氟乙烯或聚四氟乙烯，所述溶剂为n-甲基吡咯烷酮或丙酮。
13、进一步的，所述步骤s1中正极活性物质为钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂、镍钴锰三元材料、富锂锰材料或含硫材料中任意一种或几种组合。
14、进一步的，所述步骤s1中导电聚合物为聚乙炔、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚苯胺、聚苯撑乙烯或聚双炔中的一种或几种组合。
15、进一步的，所述步骤s1中的溶剂为聚乙烯醇或聚乙烯酮。
16、进一步的，所述正极活性物质、导电剂聚合物与粘结剂溶液的质量体积比g/ml为60-80:5-20:1-5。
17、进一步的，所述步骤s3中负极活性物质为人造石墨、天然石墨、软碳、硬炭、碳纤维、硅合金、钛酸锂或锡合金中任意一种或几种组合。
18、进一步的，所述步骤s3中的水性粘结剂为体积比为(5-15):(1-3):(0.2-0.8)的羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸、普鲁兰多糖，粘度范围为500-800mpa·s。
19、进一步的，所述固态电解质为锂镧锆氧、锂镧钛氧、锂磷硫氯、锂锗磷硫、锂磷氧氮、氯化锂中的一种。
20、进一步的，所述(5)的超声波焊接中频率为80-150khz，超声振幅≤3μm。
21、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
22、本专利技术的固态锂离子电池采用固体电解质代替了传统的液态电解质，从测试结果可知，电导率1.32-1.42ms/cm，锂离子迁移数≥0.90，100圈容量保持率95.6-97.5％，200圈容量保持率91.4-94.5％，说明本专利技术的固态锂离子电池具有较佳的电导率，锂离子迁移量高，通过对正极极片原料和配方选择，能够提高电极的整体导电性能，降低电极的电阻，以及使用本专利技术的水性粘结剂制备负极极片，使电极材料更好地黏附在集流体上，提高电极的机械强度和稳定性，同时解决电极材料膨胀的问题，对电极极片使用磁场处理，可以改善电极极片表面的电化学活性，提高活性物质与集流体之间的接触面积和电子传输效率，从而降低内阻，提高电池的能量密度和功率密度，还可以使电极极片内的导电粒子更好地取向和排列，减少导电粒子的团聚现象，提高电极极片的导电性；通过超声波焊接将正极极片、固态电解质片、负极极片依次叠片焊接，优化接触性能、改善界面性质。
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1.一种固态锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述固态锂离子电池包括正极极片、负极极片、固态电解质，所述固态锂离子制备方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种固态锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中粘结剂溶液是将粘结剂溶解在溶剂中，粘结剂和溶剂的质量体积比g/mL为12-25:30，形成粘结剂溶液，所述粘结剂为聚偏氟乙烯或聚四氟乙烯，所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮或丙酮。
3.如权利要求1所述的一种固态锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中正极活性物质为钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂、镍钴锰三元材料、富锂锰材料或含硫材料中任意一种或几种组合。
4.如权利要求1所述的一种固态锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中导电聚合物为聚乙炔、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚苯胺、聚苯撑乙烯或聚双炔中的一种或几种组合。
5.如权利要求1所述的一种固态锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中的溶剂为聚乙烯醇或聚乙烯酮。
6.如权利要求1所述的一种固态锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述正极活性物质、导电剂
7.如权利要求1所述的一种固态锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中负极活性物质为人造石墨、天然石墨、软碳、硬炭、碳纤维、硅合金、钛酸锂或锡合金中任意一种或几种组合。
8.如权利要求1所述的一种固态锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中的水性粘结剂为体积比为(5-15):(1-3):(0.2-0.8)的羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸、普鲁兰多糖，粘度范围为500-800mPa·s。
9.如权利要求1所述的一种固态锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述固态电解质为锂镧锆氧、锂镧钛氧、锂磷硫氯、锂锗磷硫、锂磷氧氮、氯化锂中的一种。
10.如权利要求1所述的一种固态锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述(5)的超声波焊接中频率为80-150kHz，超声振幅≤3μm。
...【技术特征摘要】
1.一种固态锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述固态锂离子电池包括正极极片、负极极片、固态电解质，所述固态锂离子制备方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种固态锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中粘结剂溶液是将粘结剂溶解在溶剂中，粘结剂和溶剂的质量体积比g/ml为12-25:30，形成粘结剂溶液，所述粘结剂为聚偏氟乙烯或聚四氟乙烯，所述溶剂为n-甲基吡咯烷酮或丙酮。
3.如权利要求1所述的一种固态锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中正极活性物质为钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂、镍钴锰三元材料、富锂锰材料或含硫材料中任意一种或几种组合。
4.如权利要求1所述的一种固态锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中导电聚合物为聚乙炔、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚苯胺、聚苯撑乙烯或聚双炔中的一种或几种组合。
5.如权利要求1所述的一种固态锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中的溶剂为聚乙烯醇或聚乙烯酮。
【专利技术属性】
技术研发人员：彭涛，王图强，刘金才，
申请(专利权)人：湖南泰禾新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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