[发明专利]一种原位固态化制备全固态电池的方法

权利要求书

1.一种制备全固态电池的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将锂盐、小分子单体添加剂和交联剂搅拌均匀得到混合液；

S2：将S1中的混合液注入到含有正极层、负极层以及固态电解质层或隔膜层的电池单元中，充分浸润所述正极层、负极层以及固态电解质层或隔膜层；

S3：将电池单元整体在电子束照射下进行聚合，使所述混合液在电池单元中的正极层、负极层和固态电解质层或隔膜层以及层间原位聚合固化，即制得全固态电池。

2.根据权利要求1所述的制备全固态电池的方法，其特征在于，所述S3中，在-20～90℃的温度下，所述电池单元整体在电子束照射下进行聚合，所述电池单元的吸收量为30Gy～30kGy。

3.根据权利要求1所述的全固态电池的制备方法，其特征在于，按质量百分比计，所述锂盐、小分子单体添加剂和交联剂的含量占所述混合液总质量的比例分别为：

锂盐 0.1-10％

小分子单体添加剂 1-90％

交联剂 1-90％。

4.根据权利要求1所述的全固态电池的制备方法，其特征在于，所述小分子单体添加剂为含有不饱和键的小分子。

5.根据权利要求3所述的全固态电池的制备方法，其特征在于，所述小分子单体添加剂为碳酸亚乙烯酯、乙烯基亚硫酸乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、1,3-丙烯基-磺酸内酯、甲基乙烯基砜、乙基乙烯基砜、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯和丙烯酰胺中的任意一种或两种以上的混合物。

6.根据权利要求1所述的全固态电池的制备方法，其特征在于，所述交联剂为丙烯酸酯类单体。

7.根据权利要求1所述的全固态电池的制备方法，其特征在于，所述锂盐为六氟磷酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂、高氯酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂和三氟甲磺酸锂中的任意一种或两种以上的混合物。

8.根据权利要求1所述的全固态电池的制备方法，其特征在于，所述正极层包括活性材料，所述活性材料选自钴酸锂、锰酸锂、三元镍钴锰、磷酸铁锂和镍锰酸锂中的其中一种或两种以上的混合物。

9.根据权利要求1所述的全固态电池的制备方法，其特征在于，所述固态电解质选自Li_1+pAl_pGe_2-p(PO₄)₃、Li_3qLa_2/3-qTiO₃、LiZr_2-rTi_r(PO₄)₃、Li_1+mAl_mTi_2-m(PO₄)₃、Li_4-tGe_1-tP_tS₄、Li_7-2n-jA_nLa₃Zr_2-jB_jO₁₂，Li₇P₃S₁₁、Li₃PS₄、聚偏氟乙烯、聚氧化乙烯、聚醚、聚甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯腈中的任意一种或两种以上的混合物；其中，0≤p≤2，0≤q≤2/3，0≤r≤2，0≤m≤2，0≤t≤1，0≤n≤3，0≤j≤2，A为Ge和/或Al，B为Nb、Ta、Te和W中的任意一种或两种以上的混合物。

10.根据权利要求1所述的全固态电池的制备方法，其特征在于，所述隔膜层为聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二酯和芳纶隔膜中的任意一种。