[发明专利]一种全固态电池及其制备方法

说明书

本发明公开了一种全固态电池及其制备方法。本发明公开的全固态电池的制备方法，将正极片、固态电解质膜层、负极片依次叠加后，加热加压形成全固态电池；其中，在正极片、固态电解质膜层和负极片中均含有聚碳酸烯基酯。根据本发明制备方法得到的全固态电池，无需额外的压力保持装置，即可以正常运行。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种全固态电池及其制备方法。

背景技术

商用锂离子电池含有低燃点液态有机电解液，容易出现漏液、易燃易爆等安全问题，很大程度上限制了液态锂离子电池的应用领域。而随着电动汽车和智能电网等大型储能装置的逐渐普及，对电池的能量密度和安全性能提出了更高的要求。

与商用锂离子电池相比，全固态电池采用无机固态电解质取代液态有机电解液，可较好的解决锂离子电池的安全问题。无机固态电解质能够很好的抑制锂枝晶的产生和生长，从而提高金属锂电池的循环寿命和安全性能。此外，无机固态电解质电化学稳定窗口达到5V以上，可与高电压正极材料进行匹配，且简化了安全装置，使电池重量减轻，大大提高了电池的能量密度。全固态电池还可单元叠加串联，简化电池外壳，从而获得更高的能量密度。

其中，硫化物固态电解质因离子电导率高、组成变化范围宽、原料成本较低而受到了作为全固态电池的固态电解质的广泛关注。但现有全固态电池的制备方法中，硫化物固态电解质的粉体间不具有足够的粘合力，正极、硫化物固态电解质膜层、负极之间不具有牢固的结合力，因此需要有压力保持装置才能使固态电池保持良好的离子电导率和良好的容量保持率，但由于压力保持装置的存在，会使固态电池单体的能量密度降低。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的全固态电池不能实现自持压的技术问题，本发明提供一种全固态电池及其制备方法，实现了全固态电池的自持压。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

根据本发明的一方面，提供了一种全固态电池的制备方法，将正极片、固态电解质膜层、负极片依次叠加后，加热加压形成全固态电池；其中，

在所述正极片、所述固态电解质膜层和所述负极片中均含有聚碳酸烯基酯。

根据本发明制备方法的一种实施方式，在所述叠加前，进一步包括步骤：正极片、和/或负极片、和/或固态电解质膜层中聚碳酸烯基酯的加热分解。

根据本发明制备方法的一种实施方式，所述正极片通过将正极浆料涂覆于正极集流体，去除溶剂后制得；其中，

所述正极浆料包括正极材料和溶剂，所述正极材料中包括占所述正极材料总质量的以质量百分比计的1～5％的聚碳酸烯基酯。

根据本发明制备方法的一种实施方式，所述负极片通过将负极浆料涂覆于负极集流体，去除溶剂后制得；其中，

所述负极浆料包括负极材料和溶剂，所述负极材料中包括占所述负极材料总质量的以质量百分比计的1～3％的聚碳酸烯基酯。

根据本发明制备方法的一种实施方式，所述固态电解质膜层通过将固态电解质浆料涂覆于正极片或负极片制得，其中，

所述固态电解质浆料包括固态电解质材料和溶剂，所述固态电解质材料中包括占所述固态电解质材料总质量的以质量百分比计的3～6％的聚碳酸烯基酯。

根据本发明制备方法的一种实施方式，所述聚碳酸烯基酯包括下述中的至少一种：聚碳酸乙烯酯、聚碳酸丙烯酯、聚碳酸丁烯酯、聚碳酸环己烯酯。

根据本发明制备方法的一种实施方式，所述聚碳酸烯基酯为聚碳酸丙烯酯，所述聚碳酸丙烯酯的分子量为100000～500000；