[发明专利]水系锂离子电池复合电极及其制备方法、水系锂离子电池

权利要求书

1.一种水系锂离子电池复合电极，包括表面结合有活性材料层的正极极片或负极极片，其特征在于：还包括将所述正极极片或负极极片的活性材料层真空封装其内的固态电解质膜包覆层。

2.如权利要求1所述的水系锂离子电池复合电极，其特征在于：所述固态电解质膜为具有LISICON结构的锂离子固体电解质膜、具有NASICON结构的锂离子固体电解质膜、具有钙钛矿结构的锂离子固体电解质膜、石榴石结构的锂离子固体电解质膜、氧化物型玻璃态锂离子固体电解质膜、硫化物型玻璃态锂离子固态电解质膜中的任一种。

3.如权利要求1或2所述的水系锂离子电池复合电极，其特征在于：所述固态电解质膜的厚度为5um～50um。

4.如权利要求1或2所述的水系锂离子电池复合电极，其特征在于：所述正极极片的活性材料层中的正极活性材料为LiCoO₂、LiNiO₂、LiNi_0.5Mn_1.5O₄、LiMn₂O₄、LiFePO₄、LiMnPO₄、LiCoPO₄和LiM_xNi_yCo_zO₂中的至少一种；其中，M选自Al、Mn、Cu、Mg、Fe中至少的一种，x+y+z=1。

5.如权利要求1或2所述的水系锂离子电池复合电极，其特征在于：所述负极极片的活性材料层中的负极活性材料为石墨、硬碳、软碳、钛酸锂、硅、硅基材料、锡、锡基材料至少一种。

6.如权利要求1或2所述的水系锂离子电池复合电极，其特征在于：所述真空封装所用的粘结剂为热熔性聚丙烯、环氧树脂胶、EVA热熔胶中的至少一种。

7.如权利要求1至2任一项所述的水系锂离子电池复合电极，其特征在于：所述水系锂离子电池复合电极的封边宽度为1～5mm。

8.如权利要求1至7任一项所述的水系锂离子电池复合电极制备方法，包括如下步骤：

获取表面结合有活性材料层的所述正极极片或负极极片；

将所述正极极片或负极极片的活性材料层用封边涂覆有粘结剂的固态电解质膜进行真空封装，形成固态电解质膜包覆层，得到所述水系锂离子电池复合电极。

9.如权利要求8所述的水系锂离子电池复合电极制备方法，其特征在于，用所述固态电解质膜进行真空封装正极极片或负极极片的活性材料层的方法为：将所述正极极片或负极极片的活性材料层部分置于两片固态电解质膜之间，然后将两片固态电解质膜进行热压真空封装。

10.如权利要求8或9所述的水系锂离子电池复合电极制备方法，其特征在于：所述真空封装的温度为150℃～250℃，时间为2秒～6秒，真空度-0.09～-0.01MPa。

11.一种水系锂离子电池，包括电池壳体以及封装在所述电池壳体内的水系电解液、正电极和负电极，其特征在于：所述正电极为为权利要求1～7任一项所述的含有正极片的水系锂离子电池复合电极，所述负电极为权利要求1～7任一项所述的含有负极片的水系锂离子电池复合电极。

12.如权利要求11所述的水系锂离子电池，其特征在于：所述水系电解液的电解质浓度为1mol/L～10mol/L。

13.如权利要求12所述的水系锂离子电池，其特征在于：所述电解质为硝酸盐、硫酸盐、醋酸盐、氯化物、氢氧化物中的至少一种。