一种固态电池的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种固态电池的制备方法，包括固态膜制备、正极浆料配制、正/负极极片制作、电池装配、极组热处理、负压封装与测试，所述正极为三元镍钴锰酸锂材料，负极为锂片。本发明专利技术通过固态膜制备、正极浆料配制、正/负极极片制作、电池装配、极组热处理、负压封装与测试的步骤实现固态电池的制备，其制备的固态电池中复合膜与锂金属具有优异的相容性，复合膜完全可以提高电池的循环稳定性，电池容量：3.5Ah(60℃)质量能量密度＞300Wh/kg，体积能量密度＞700Wh/L，没有胀气；穿刺无爆炸。穿刺无爆炸。穿刺无爆炸。

【技术实现步骤摘要】
一种固态电池的制备方法


[0001]本专利技术涉及固态电池
，具体为一种固态电池的制备方法。

技术介绍

[0002]固态电池可用于飞行器、智能机器人、电动自行车、电动汽车、储能系统。
[0003]场上大多数产品主要有几种：
[0004]第一种传统锂电池
‑
电芯容易变形、一致性差、胀气；
[0005]第二种复合固态陶瓷膜的固态电池易碎，界面传输率低；
[0006]与液态电解质和锂电镀/剥离过程中固有的枝晶生长相关的安全问题，阻碍了锂金属电池的实际应用，因此，先进固态锂金属电池为开发高度安全的电池提供了巨大的潜力，然而，目前制造厚度小于几十微米、同时具有高机械强度和离子导电性的实际可用的固态聚合物电解质薄膜仍然具有挑战性，为此，我们提出了一种固态电池的制备方法。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种固态电池的制备方法，可以有效解决
技术介绍
中的问题。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种固态电池的制备方法，包括固态膜制备、正极浆料配制、正/负极极片制作、电池装配、极组热处理、负压封装与测试；
[0009]该一种固态电池的制备方法包括以下步骤：
[0010]步骤一，固态膜制备：将含有无机氧化物陶瓷粉体、相转变剂的铸膜浆料均匀涂布在铝箔上，经非溶剂处理后再浸泡于环糊精/杯吡咯锂盐的溶液中，最后烘干得到锂离子固态电解质薄膜；
[0011]步骤二，正极浆料配制：进行正极浆料的配制，用以正极涂布；
[0012]步骤三，正/负极极片制作：正/负极极片的制作，将正极极片充分洗净、真空干燥，用以引出正极耳与负极耳；接着进行电池装配；
[0013]步骤四，电池装配：将锂离子固态电解质薄膜覆盖到正极极片上；再将阳极极片覆盖到锂离子固态电解质薄膜上；
[0014]步骤五，极组热处理：对上述电池组进行极组热处理操作；
[0015]步骤六，负压封装：进行负压封装，用以获得全固态软包锂离子电池；
[0016]步骤七，测试：对电池进行充放电测试，用以筛选出合格的成品电池。
[0017]优选的，所述正极为三元镍钴锰酸锂材料，负极为锂片。
[0018]优选的，采用的固态电解质柔性膜具体制备过程为称取氧化镧、氧化锆、碳酸锂、氧化钽、氧化锶质量分数分别比的粉末，于球磨机中研磨1～2h；将球磨获得的粉末加热到900℃并保温12h，降温至室温后重新在球磨机中研磨1～2h，获得双掺杂锂镧锆氧粉体；取一定量粉体置于不锈钢磨具中进行压片制得固体电解质片，将获得的薄片放于氧化铝坩埚中，使用双掺杂锂镧锆氧粉体填埋，进行二次烧结，在800～1000℃下保温8～12h，最后冷却
至室温，在砂纸上打磨。
[0019]优选的，所述固态电池包括多个正极片、多个负极片以及固态电解质膜，多个正极片和多个负极片交错层叠设置，所述固态电解质膜交错穿设于相邻的所述正极片和所述负极片之间，且所述固态电解质膜与所述正极片之间、所述固态电解质膜与所述负极片之间均设置有界面修饰层，所述界面修饰层用于促进所述固态电解质与所述正极片或所述负极片之间的结合。
[0020]优选的，所述固态电解质膜的材料包括硫化物、氧化物以及有机材料中的一种或几种。
[0021]优选的，所述正极片由钴酸锂、锰酸锂、镍锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸钒锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、富锂锰酸锂中的至少一种材料与固态电解质材料融合形成。
[0022]优选的，所述负极片由石墨、钛酸锂、铌钛氧化物、硅、硅碳复合材料、单质锂中的至少一种材料与固态电解质材料融合形成。
[0023]优选的，所述界面修饰层的材料包括环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯类共聚物、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚乙烯类共聚物、聚丙烯腈、二硫化钼、氟化锂、钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂中的至少一种。
[0024]优选的，所述正极片和所述负极片经过复合叠片后形成串联结构或并联结构。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0026]本专利技术通过固态膜制备、正极浆料配制、正/负极极片制作、电池装配、极组热处理、负压封装与测试的步骤实现固态电池的制备，其制备的固态电池中复合膜与锂金属具有优异的相容性，复合膜完全可以提高电池的循环稳定性，电池容量：3.5Ah(60℃)质量能量密度＞300Wh/kg，体积能量密度＞700Wh/L，没有胀气；穿刺无爆炸。
附图说明
[0027]图1为本专利技术一种固态电池的制备方法的流程图。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。
[0029]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、完整地描述，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。
[0030]实施例1
[0031]一种固态电池的制备方法，包括固态膜制备、正极浆料配制、正/负极极片制作、电池装配、极组热处理、负压封装与测试；
[0032]该一种固态电池的制备方法包括以下步骤：
[0033]步骤一，固态膜制备：将含有无机氧化物陶瓷粉体、相转变剂的铸膜浆料均匀涂布在铝箔上，经非溶剂处理后再浸泡于环糊精/杯吡咯锂盐的溶液中，最后烘干得到锂离子固态电解质薄膜；
[0034]步骤二，正极浆料配制：进行正极浆料的配制，用以正极涂布；
[0035]步骤三，正/负极极片制作：正/负极极片的制作，将正极极片充分洗净、真空干燥，用以引出正极耳与负极耳；接着进行电池装配；
[0036]步骤四，电池装配：将锂离子固态电解质薄膜覆盖到正极极片上；再将阳极极片覆盖到锂离子固态电解质薄膜上；
[0037]步骤五，极组热处理：对上述电池组进行极组热处理操作；
[0038]步骤六，负压封装：进行负压封装，用以获得全固态软包锂离子电池；
[0039]步骤七，测试：对电池进行充放电测试，用以筛选出合格的成品电池。
[0040]进一步的，所述正极为三元镍钴锰酸锂材料，负极为锂片。
[0041]进一步的，采用的固态电解质柔性膜具体制备过程为称取氧化镧、氧化锆、碳酸锂、氧化钽、氧化锶质量分数分别比的粉末，于球磨机中研磨1～2h；将球磨获得的粉末加热到900℃并保温12h，降温至室温后重新在球磨机中研磨1～2h，获得双掺杂锂镧锆氧粉体；取一定量粉体置于不锈钢磨具中进行压片制得固体电解质片，将获得的薄片放于氧化铝坩埚中，使用双掺杂锂镧锆氧粉体填埋，进行二次烧结，在800～1000℃下保温8～12h，最后冷却至室温，在砂纸上打磨。
[0042]固态电池包括多个正极片、多个负极片以及固态电解质膜，多个正极片和多个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固态电池的制备方法，包括固态膜制备、正极浆料配制、正/负极极片制作、电池装配、极组热处理、负压封装与测试；该一种固态电池的制备方法包括以下步骤：步骤一，固态膜制备：将含有无机氧化物陶瓷粉体、相转变剂的铸膜浆料均匀涂布在铝箔上，经非溶剂处理后再浸泡于环糊精/杯吡咯锂盐的溶液中，最后烘干得到锂离子固态电解质薄膜；步骤二，正极浆料配制：进行正极浆料的配制，用以正极涂布；步骤三，正/负极极片制作：正/负极极片的制作，将正极极片充分洗净、真空干燥，用以引出正极耳与负极耳；接着进行电池装配；步骤四，电池装配：将锂离子固态电解质薄膜覆盖到正极极片上；再将阳极极片覆盖到锂离子固态电解质薄膜上；步骤五，极组热处理：对上述电池组进行极组热处理操作；步骤六，负压封装：进行负压封装，用以获得...

【专利技术属性】
技术研发人员：张强，余睿智，朱燕，闫梦林，
申请(专利权)人：苏州格蔚新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：