[发明专利]以PEO基聚合物电解质为粘接剂的锂离子电池负极制备方法

说明书

本发明属于固态锂离子电池技术领域，尤其涉及以PEO基聚合物电解质为粘接剂的锂离子电池负极制备方法所述以PEO基聚合物电解质为粘接剂的锂离子电池负极制备方法包括以下步骤：步骤一：在去离子水中加入高分子量的PEO和锂盐，搅拌均匀后加入电子导电剂VGCF和SP，搅拌均匀后涂布到铜箔上，步骤二：制备活性物质层，在碳酸丙烯酯中加入低分子量的PEO、锂盐和无机氧化物电解质LLZTO粉末，搅拌均匀后加入电子导电剂VGCF和SP，搅拌均匀后再加入负极活性物质粉末。本发明提供一种既能保证负极内部良好的锂离子传导性能又能保证负极粉末与铜箔之间较强的粘接效果的以PEO基聚合物电解质为粘接剂的锂离子电池负极制备方法。

技术领域

本发明属于固态锂离子电池技术领域，尤其涉及以PEO基聚合物电解质为粘接剂的锂离子电池负极制备方法。

背景技术

现有技术和缺陷：

锂离子电池是目前应用最广泛的电池之一，具有比能量高、比功率大、低温性能好、寿命长且无记忆效应等优点。传统的锂离子电池采用易燃的有机电解液，使用时电池内外部意外情况的发生会导致电池有起火爆炸的风险。为了应对这一问题，采用不易燃的聚合物-无机复合电解质是一种有效的手段。传统的锂离子电池负极一般以PVDF或者SBR等为粘接剂，这类粘接剂粘接效果好，但是本身不能传导锂离子，负极内部至负极表面的锂离子传导需要借助有机电解液进行，因此不适用于固态电池的负极。PEO基聚合物-无机复合电解质锂离子传导能力较强，如果能够当作负极粘接剂使用，就可以减小负极内部锂离子传导的阻力，从而减小电池的极化现象。但是在实际应用中，以PEO基聚合物-无机复合电解质做粘接剂，负极粉末之间的粘接力尚可，但是负极粉末与负极集流体铜箔之间的粘接效果很差，电极活性物质很容易成片的从铜箔上脱落，远远不如传统负极胶PVDF或SBR的粘接效果，限制了PEO基聚合物-无机复合电解质在负极中的使用。本专利所述方法适用于固态锂离子电池。

中国专利201811620634.1公开了固态电池的负极及其制备方法和固态电极，该专利活性物质层与电解质层是依次涂布的，电解质无法进入到活性物质层中且均匀分布，活性物质层中的锂离子传导效果较差。上述专利利用电解质层将活性物质层包覆起来，以避免活性物质层脱落，确实有一定的效果，但是无法保证电极内部各层之间的紧密接触，尤其是电极充放电过程中的膨胀收缩可能使电极内部各层之间的接触电阻逐渐加大。

现有技术中以聚合物电解质作为粘接剂制备负极的专利数量较少，且基本没有提到过聚合物电解质实际的粘接效果。仅有的几篇也只是大多使用乙腈等毒性较大，或挥发较快的溶剂，理论上可行或者用于小规模试验，实际应用中还是存在粘接效果差，溶剂有毒或易挥发等问题，因此都是理论可行却难以实际应用，难以大规模生产。

解决上述技术问题的难度和意义：

因此，基于这些问题，提供一种既能保证负极内部良好的锂离子传导性能又能保证负极粉末与铜箔之间较强的粘接效果的以PEO基聚合物电解质为粘接剂的锂离子电池负极制备方法具有重要的现实意义。

发明内容

本发明目的在于为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种既能保证负极内部良好的锂离子传导性能又能保证负极粉末与铜箔之间较强的粘接效果的以PEO基聚合物电解质为粘接剂的锂离子电池负极制备方法。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

以PEO基聚合物电解质为粘接剂的锂离子电池负极制备方法，所述以PEO基聚合物电解质为粘接剂的锂离子电池负极制备方法包括以下步骤：

步骤一：在去离子水中加入高分子量的PEO(聚氧化乙烯)和锂盐，搅拌均匀后加入电子导电剂VGCF和SP，搅拌均匀后涂布到铜箔上，然后65℃～75℃真空干燥，即在铜箔上形成底层胶，所述高分子量的PEO是指400万～600万分子量的PEO；