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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂电池,具体为一种基于无机锂盐的锂电池薄膜电解质。
技术介绍
1、锂电池是一类由锂金属或锂合金为正负极材料、使用非水电解质溶液的电池,锂电池大致可分为锂金属电池和锂离子电池两种,锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的,偶氮二异丁腈是一种有机化合物,为白色结晶性粉末,不溶于水,溶于乙醇、乙醚、甲苯、甲醇等多种有机溶剂,主要用作橡胶、塑料等发泡剂,聚合引发剂,也可用于有机合成,在电池的制作工艺上也会使用到偶氮二异丁腈等溶剂。
2、现有的锂电池制造工艺中的集流体原位聚合成膜方式通常会使用到偶氮二异丁腈等溶剂,但是偶氮二异丁腈上的富电子―cn基团极有可能会与金属负极发生反应,进而恶化电池性能,降低电池长期的充放效率和稳定性,因此亟需设计一种基于无机锂盐的锂电池薄膜电解质来解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于无机锂盐的锂电池薄膜电解质,以解决上述
技术介绍
中提出的偶氮二异丁腈上的富电子―cn基团极有可能会与金属负极发生反应,进而恶化电池性能,降低电池长期的充放效率和稳定性的问题。
2、为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种基于无机锂盐的锂电池薄膜电解质,包括:
3、(1)正极原料;
4、(2)将正极原料进行搅拌;
5、(3)将搅拌后的正极原料进行涂布;
6、(4)涂布后的正极原料独立分切成正极制片;
7、(5)薄膜原料;
8、(6)将薄膜原
9、(7)涂布后的薄膜原料独立分切成固态隔膜;
10、(8)负极原料;
11、(9)将负极原料进行搅拌;
12、(10)将搅拌后的正极原料进行涂布;
13、(11)涂布后的正极原料独立分切成负极制片;
14、(12)正极制片和固态隔膜加工成高能固态薄膜材料;
15、(13)将高能固态薄膜材料和负极制片进行卷绕或叠片;
16、(14)将卷绕或叠片后的高能固态薄膜材料放入壳中;
17、(15)将壳体进行封口及清洗;
18、(16)而后进行化成、分容检测;
19、(17)最后组装。
20、优选的,所述原料中采用的有机单体包括1,3-二氧戊烷和氰基聚乙烯醇(pva-cn)。
21、优选的,所述无机固体电解质颗粒涂层的无机固体电解质材料包括但不限于超离子导体及无机填料中的一种或多种,所述超离子导体及无机填料中的材料:li3ycl6、llzo、al2o3。
22、优选的,所述正极材料如钴酸锂、磷酸铁锂及三元材料,所述负极材料如碳负极,硅碳负极均有良好兼容匹配性,正负极界面副反应低。
23、优选的,所述25度下离子电导率可达1.34*10-3s/cm,所述60度下离子电导率可达6.73*10-3s/cm,所述离子迁移数为0.64。
24、优选的,所述步骤(2)是将正极原料通过真空搅拌机搅拌成浆状,所述步骤(9)是将负极原料通过真空搅拌机搅拌成浆状。
25、优选的,所述步骤(11)和步骤(12)在中途融合并统一进行卷绕和叠片加工,所述步骤(14)中的壳为固态电池的电池壳,所述步骤(16)是在步骤(15)后通过在电解液中通过充电转变为荷电状态,清除杂质并改善其活性物质电化学活性的化学和电化学反应过程。
26、优选的,所述分容检测是对步骤(15)后的电池进行充电放电,检测分容充满时的放电容量来确定电池的容量。
27、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:
28、1、该基于无机锂盐的锂电池薄膜电解质结构与液态锂离子电池类似,其中的隔膜及添加的电解液为我司的柔性薄膜所替代,不同于传统的集流体原位聚合成膜方式,我们的电解质膜片是固化程度为百分之七十左右的流延膜片,其厚度在二十七微米左右,使用时可以如传统隔膜一样直接与正负极一同卷绕,卷绕时保持一定压力,在一定温度和气氛条件下封装,通过后续工艺完成剩余部分的进一步固化,使正负极与电解质完美结合,固化工艺做到全流程可控,我们的电解质使用的引发剂为无机锂盐,不存在偶氮二异丁腈等溶剂造成的电池性能恶化,与现有生产线匹配良好,略微改造即可实现量产,具备极高经济价值,电解质循环后存在晶化及疲劳现象,通过我们的特殊工艺,在特定温度下施加交流场,可有效恢复电池放电性能及部分容量(500圈可恢复5%容量,1000圈可恢复3%容量),极大延长了电池生命周期。
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1.一种基于无机锂盐的锂电池薄膜电解质,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种基于无机锂盐的锂电池薄膜电解质,其特征在于:所述原料中采用的有机单体包括1,3-二氧戊烷和氰基聚乙烯醇(PVA-CN)。
3.根据权利要求1所述的一种基于无机锂盐的锂电池薄膜电解质,其特征在于:所述无机固体电解质颗粒涂层的无机固体电解质材料包括但不限于超离子导体及无机填料中的一种或多种,所述超离子导体及无机填料中的材料:Li3YCl6、LLZO、Al2O3。
4.根据权利要求1所述的一种基于无机锂盐的锂电池薄膜电解质,其特征在于:所述正极材料如钴酸锂、磷酸铁锂及三元材料,所述负极材料如碳负极,硅碳负极均有良好兼容匹配性,正负极界面副反应低。
5.根据权利要求1所述的一种基于无机锂盐的锂电池薄膜电解质,其特征在于:所述25度下离子电导率可达1.34*10-3S/cm,所述60度下离子电导率可达6.73*10-3S/cm,所述离子迁移数为0.64。
6.根据权利要求1所述的一种基于无机锂盐的锂电池薄膜电解质,其特征在于:所述步骤(2)是将
7.根据权利要求6所述的一种基于无机锂盐的锂电池薄膜电解质,其特征在于:所述步骤(11)和步骤(12)在中途融合并统一进行卷绕和叠片加工,所述步骤(14)中的壳为固态电池的电池壳,所述步骤(16)是在步骤(15)后通过在电解液中通过充电转变为荷电状态,清除杂质并改善其活性物质电化学活性的化学和电化学反应过程。
8.根据权利要求6所述的一种基于无机锂盐的锂电池薄膜电解质,其特征在于:所述分容检测是对步骤(15)后的电池进行充电放电,检测分容充满时的放电容量来确定电池的容量。
...【技术特征摘要】
1.一种基于无机锂盐的锂电池薄膜电解质,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种基于无机锂盐的锂电池薄膜电解质,其特征在于:所述原料中采用的有机单体包括1,3-二氧戊烷和氰基聚乙烯醇(pva-cn)。
3.根据权利要求1所述的一种基于无机锂盐的锂电池薄膜电解质,其特征在于:所述无机固体电解质颗粒涂层的无机固体电解质材料包括但不限于超离子导体及无机填料中的一种或多种,所述超离子导体及无机填料中的材料:li3ycl6、llzo、al2o3。
4.根据权利要求1所述的一种基于无机锂盐的锂电池薄膜电解质,其特征在于:所述正极材料如钴酸锂、磷酸铁锂及三元材料,所述负极材料如碳负极,硅碳负极均有良好兼容匹配性,正负极界面副反应低。
5.根据权利要求1所述的一种基于无机锂盐的锂电池薄膜电解质,其特征在于:所述25度下离子电导率可达1.34*...
【专利技术属性】
技术研发人员:罗广圣,王子豪,李子健,彭懿霖,周卫平,程振之,高飞,刘春燕,朱少敏,郑嘉豪,
申请(专利权)人:深圳市鹏盛国能固态电池有限公司,
类型:发明
国别省市:
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