[发明专利]全固态锂离子电池正极极片及其制备方法

说明书

本发明提供了一种全固态锂离子电池正极极片及其制备方法，涉及全固态锂离子电池技术领域。所述全固态锂离子电池正极极片的正反两面采用湿法涂覆工艺均匀涂覆有双层电解质膜，该正极极片可有效的降低固态电解质与正极之间界面阻抗，同时可避免电解质膜在制备的过程中出现破损，利于大规模生产；此外，在正极极片上涂覆双层电解质膜，可以提高电解质膜涂覆均匀性，避免涂覆单层电解质膜出现电池内短路的现象。

技术领域

本发明涉及全固态锂离子电池技术领域，尤其是涉及一种全固态锂离子电池正极极片及其制备方法。

背景技术

锂离子电池具有能量大、工作电压高、长寿命﹑无环境公害等特点。自1990年锂离子电池问世以来，便迅速在便携式电子设备、电动汽车等众多的领域展示了广阔的应用前景，使锂离子电池的研究和开发成为世界性的热潮。但是，在目前锂电池性能中，还存在着一些弱点，比如液态锂电池中使用的传统液态电解质隐藏着热稳定性差、流变性强、电解液的泄漏等安全问题，常常会造成锂离子电池的内部短路而引发各类事故，所以锂离子电池的发展越迅速，由它所引起的安全问题也会变得越来越突出。

全固态锂电池是针对液态电解质锂离子电池安全性能差的问题提出来的新型锂离子电池体系之一。通过以热稳定性更高的固体电解质材料来取代隔膜和有机电解液，从根本上改善锂离子电池的安全问题。固体电解质能够同时取代电解液和隔膜，有效简化锂离子电池的生产工艺，降低其生产制造成本。与液态电解质锂离子电池不同，全固态锂电池在提高电池能量密度、拓宽工作温度区间、延长使用寿命方面也有较大的发展空间。

但是全固态电池的缺陷也比较明显，主要瓶颈主要体现为固态电解质的导电率、内阻、界面阻抗及相容性等等。目前多数研究院采用先制备电解质膜，然后组装全固态电池，但是电解质膜强度相对较低，制备过程容易破坏，不利于大规模生产，此外还会增加电解质膜与极片之间的界面阻抗。因此，研究开发出一种全固态锂离子电池正极极片，该正极极片具有有效降低界面阻抗的功效，变得十分必要和迫切。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种全固态锂离子电池正极极片，所述正极极片可有效的降低固态电解质与正极之间界面阻抗，同时可避免电解质膜在制备的过程中出现破损，利于大规模生产；此外，在正极极片上涂覆双层电解质膜，可以提高电解质膜涂覆均匀性，避免涂覆单层电解质膜出现电池内短路的现象。

本发明的第二目的在于提供一种全固态锂离子电池正极极片的制备方法，该制备方法工艺简单，具有很强的经济性，同时两层涂膜的方式也避免了单层涂膜电解质膜涂布不均，较容易出现电池内短路的现象。

本发明提供的一种全固态锂离子电池正极极片，所述正极极片的正反两面采用湿法涂覆工艺均匀涂覆有双层电解质膜。

进一步的，所述正极极片为磷酸铁锂、钴酸锂、磷酸锰铁锂或镍钴锰三元正极极片中的一种。

进一步的，所述电解质膜中的电解质为聚合物电解质、硫化物电解质、氧化物电解质、有机无机复合电解质中的一种。

更进一步的，所述聚合物电解质为PEO、PAN、PMMA、PVC、PVDF中的一种；

所述硫化物电解质为LiSnPS、LiGePS、LiSiPS、thio-LISICON中的一种；

所述氧化物系电解质为锆酸镧锂、钛酸镧锂、锆钽酸镧锂或LiTi₂(PO₄)₃中的一种；

所述有机无机复合电解质为PEO、PAN、PMMA、PVC、PVDF中的一种与锂盐、无机填料的混合。

本发明提供的一种全固态锂离子电池正极极片的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：