本發(fā)明涉及電池，具體而言，涉及一種固態(tài)電解質(zhì)涂層的制備方法、復(fù)合電極及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)液態(tài)電池體系成熟，但是難以出現(xiàn)大幅度性能突破。從兼顧高能量密度和本征安全兩方面出發(fā)，固態(tài)全固態(tài)鋰離子電池將成為未來最有技術(shù)顛覆潛力的電池?？v使固態(tài)電池具有高安全、高能量密度、優(yōu)秀的低溫性能等一系列優(yōu)勢，但生產(chǎn)工藝復(fù)雜、成本高等限制了其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。固態(tài)電池采用固態(tài)電解質(zhì)取代液態(tài)有機(jī)電解液的量，分為：半固態(tài)電池、準(zhǔn)固態(tài)電池、全固態(tài)電池。鑒于固態(tài)電池的工藝和技術(shù)難度大，鑒于當(dāng)前階段的技術(shù)水平和產(chǎn)品要求，半固態(tài)電池量產(chǎn)化已經(jīng)是大勢所趨。但是在生產(chǎn)工藝上對半固態(tài)電解質(zhì)電池的涂布工藝是一個(gè)行業(yè)難題。

2、當(dāng)前半固態(tài)電池的固態(tài)涂層，基本是通過涂布的方式涂布在電池上的。這樣的缺點(diǎn)是：極片上原本的正/負(fù)極漿料涂層面密度波動(dòng)導(dǎo)致其極片厚度波動(dòng)大，再在正負(fù)極片涂布固態(tài)涂層薄導(dǎo)致涂層面密度和固態(tài)涂層厚度無法準(zhǔn)確檢測。

3、有鑒于此，特提出本發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種固態(tài)電解質(zhì)涂層的制備方法，該方法簡單易行，能夠精準(zhǔn)控制半固態(tài)電解質(zhì)涂層的面密度。

2、本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種復(fù)合電極。

3、本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種電池。

4、本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種用電設(shè)備。

5、為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：

6、一種固態(tài)電解質(zhì)涂層的制備方法，包括以下步驟：

7、獲取復(fù)合基體，所述復(fù)合基體包括依次層疊設(shè)置的聚合物膜層、半固態(tài)涂層和粘結(jié)層；將所述復(fù)合基體的粘結(jié)層與正極片和/或負(fù)極片相貼合，經(jīng)過熱壓后，去除所述聚合物膜層，使所述正極片和/或所述負(fù)極片的表面形成固態(tài)電解質(zhì)涂層。

8、一些實(shí)施方式中，所述復(fù)合基體的制備方法，具體包括：將固體電解質(zhì)和聚合物粘結(jié)劑形成的混合體系涂覆在聚合物膜層表面，形成具有半固態(tài)涂層的第一基體，在所述半固態(tài)涂層的表面涂布粘結(jié)劑材料，形成粘結(jié)層，得到所述復(fù)合基體。

9、一些實(shí)施方式中，所述聚合物膜層的材質(zhì)包括聚乙烯醇縮丁醛、聚丙烯、陶瓷花紙、氯乙烯和聚苯乙烯中的至少一種。

10、一些實(shí)施方式中，所述粘結(jié)層包括過氯乙烯粘結(jié)劑、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯酸中的至少一種。

11、一些實(shí)施方式中，所述固體電解質(zhì)包括氧化物類電解質(zhì)、硫化物類電解質(zhì)和納米纖維中的至少一種。

12、一些實(shí)施方式中，所述聚合物粘結(jié)劑包括聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯酸中的至少一種。

13、一些實(shí)施方式中，所述固體電解質(zhì)和所述聚合物粘結(jié)劑的質(zhì)量比為(6～9.5):(0.5～4)。

14、一些實(shí)施方式中，所述熱壓的溫度為60～500℃，所述熱壓的時(shí)間為6000s。

15、一種復(fù)合電極，包括復(fù)合正極和/或復(fù)合負(fù)極，所述復(fù)合正極包括正極片以及位于正極片表面的固態(tài)電解質(zhì)涂層，所述復(fù)合負(fù)極包括負(fù)極片以及位于負(fù)極片表面的固態(tài)電解質(zhì)涂層，所述固態(tài)電解質(zhì)涂層由所述的固態(tài)電解質(zhì)涂層的制備方法制備得到。

16、一種電池，包括所述的復(fù)合電極。

17、一種用電設(shè)備，包括所述的電池。

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

19、(1)本發(fā)明的固態(tài)電解質(zhì)涂層的制備方法簡單易行，成本低廉，半固態(tài)涂層先涂覆至復(fù)合基體表面，然后再轉(zhuǎn)移至正極片和/或所述負(fù)極片的表面形成固態(tài)電解質(zhì)涂層；通過各個(gè)步驟的配合，能夠精準(zhǔn)地控制固態(tài)電解質(zhì)涂層的面密度，可有效保證固態(tài)電解質(zhì)涂層的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及電化學(xué)性能。

20、(2)本發(fā)明的復(fù)合極片的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，電化學(xué)性能優(yōu)異。

21、(3)本發(fā)明的電池具有優(yōu)異的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，循環(huán)性能及安全性能。

技術(shù)特征：

1.一種固態(tài)電解質(zhì)涂層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)電解質(zhì)涂層的制備方法，其特征在于，所述復(fù)合基體的制備方法，具體包括：將固體電解質(zhì)和聚合物粘結(jié)劑形成的混合體系涂覆在聚合物膜層表面，形成具有半固態(tài)涂層的第一基體，在所述半固態(tài)涂層的表面涂布粘結(jié)劑材料，形成粘結(jié)層，得到所述復(fù)合基體。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)電解質(zhì)涂層的制備方法，其特征在于，所述聚合物膜層的材質(zhì)包括聚乙烯醇縮丁醛、聚丙烯、陶瓷花紙、氯乙烯和聚苯乙烯中的至少一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)電解質(zhì)涂層的制備方法，其特征在于，所述粘結(jié)層包括過氯乙烯粘結(jié)劑、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯酸中的至少一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固態(tài)電解質(zhì)涂層的制備方法，其特征在于，所述固體電解質(zhì)包括氧化物類電解質(zhì)、硫化物類電解質(zhì)和納米纖維中的至少一種；

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固態(tài)電解質(zhì)涂層的制備方法，其特征在于，所述固體電解質(zhì)和所述聚合物粘結(jié)劑的質(zhì)量比為(6～9.5):(0.5～4)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)電解質(zhì)涂層的制備方法，其特征在于，所述熱壓的溫度為60～500℃，所述熱壓的時(shí)間為1～6000s。

8.一種復(fù)合電極，其特征在于，包括復(fù)合正極和/或復(fù)合負(fù)極，所述復(fù)合正極包括正極片以及位于正極片表面的固態(tài)電解質(zhì)涂層，所述復(fù)合負(fù)極包括負(fù)極片以及位于負(fù)極片表面的固態(tài)電解質(zhì)涂層，所述固態(tài)電解質(zhì)涂層由權(quán)利要求1～7中任一項(xiàng)所述的固態(tài)電解質(zhì)涂層的制備方法制備得到。

9.一種電池，其特征在于，包括權(quán)利要求8所述的復(fù)合電極。

10.一種用電設(shè)備，其特征在于，包括權(quán)利要求9所述的電池。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種固態(tài)電解質(zhì)涂層的制備方法、復(fù)合電極及其應(yīng)用。本發(fā)明的固態(tài)電解質(zhì)涂層的制備方法，包括：獲取復(fù)合基體，所述復(fù)合基體包括依次層疊設(shè)置的聚合物膜層、半固態(tài)涂層和粘結(jié)層；將所述復(fù)合基體的粘結(jié)層與正極片和/或負(fù)極片相貼合，經(jīng)過熱壓后，去除所述聚合物膜層，使所述正極片和/或所述負(fù)極片的表面形成固態(tài)電解質(zhì)涂層。本發(fā)明的方法簡單易行，成本低廉，通過各個(gè)步驟的配合，能夠精準(zhǔn)地控制固態(tài)電解質(zhì)涂層的面密度，可有效保證固態(tài)電解質(zhì)涂層的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及電化學(xué)性能。

技術(shù)研發(fā)人員：陰濟(jì)光,張旺,魏恒謙,張俊川,邱赫宇,楊凱
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蜂巢能源科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6