一种全固态锂离子电池及其制作方法与流程

文档序号:12130217阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种全固态锂离子电池的制作方法,其特征在于,该制作方法包括如下步骤:

步骤一:将聚合物电解质溶于溶剂制成胶液;

步骤二:将正极主材,导电剂与步骤一所得的胶液充分混合后涂覆于正集流体上,经加热后共固化,得到正极片;将负极主材,导电剂与步骤一所得的胶液充分混合后涂覆于负集流体上,经加热后共固化,得到负极卷;

步骤三:将硫化物电解质进行机械球磨后,溶于溶剂制成浆料,涂覆于负极卷表面,形成硫化物电解质层,经加热后固化,得到负极片;

步骤四:采用叠片工艺组装所述的正极片和负极片获得全固态锂离子电池。

2.根据权利要求1所述的全固态锂离子电池的制作方法,其特征在于,在步骤一中,聚合物电解质为PEO系、PMMA系、PAN系、PVDF系、PVC系中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的全固态锂离子电池的制作方法,其特征在于,在步骤一中,所述的胶液中,聚合物电解质的质量百分比为10~30%。

4.根据权利要求1所述的全固态锂离子电池的制作方法,其特征在于,在步骤二中,所述的正极主材为磷酸铁锂、钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、镍钴锰三元材料中的一种或几种;所述的负极主材为天然石墨、人造石墨、硬碳、硅基材料中的一种或几种;所述的导电剂为Super-P、KS-6、乙炔黑、石墨烯、碳纳米管、气相生长碳纤维中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的全固态锂离子电池的制作方法,其特征在于,在步骤二中,正极制浆过程中各组分质量百分比为:正极主材60~80%,导电剂3~5%,步骤一所得的胶液15~37%;负极制浆过程中各组分质量百分比为:负极主材60~80%,导电剂3~5%,步骤一所得的胶液15~37%。

6.根据权利要求1所述的全固态锂离子电池的制作方法,其特征在于,在步骤二中,固化温度为50~150℃,固化时间为1~12h;在步骤三中,固化温度为70~170℃,固化时间为60~300s。

7.根据权利要求1所述的全固态锂离子电池的制作方法,其特征在于,在步骤三中,所述的硫化物电解质可为Li2S-SiS2-Li3MO4中的一种或几种,其中M=Si、P、Ge、B、A1、Ga、In。

8.根据权利要求1所述的全固态锂离子电池的制作方法,其特征在于,在步骤三中,球磨工艺所使用的球磨小球为氧化锆或三氧化二铝小球,球磨转速为200~800rpm,球磨时间为3~24h。

9.根据权利要求1所述的全固态锂离子电池的制作方法,其特征在于,在步骤三中,硫化物电解质的质量百分比为5~30%。

10.一种根据权利要求1-9任意一项所述的制作方法制作的全固态锂离子电池,包括正极片和负极片,其特征在于,所述正极片包含正集流体(1)和正极涂层,正极涂层包含聚合物电解质(3)、导电剂与正极主材(2),所述负极片包含负集流体(6)、负极涂层和硫化物电解质层(4),负极涂层包含聚合物电解质(3)、导电剂与负极主材(5),硫化物电解质层(4)涂覆于负极涂层表面。

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