[发明专利]固态电池及其制备方法

说明书

本发明公开了一种固态电池及其制备方法，该固态电池包括正极片、负极片和夹设在所述正极片与所述负极片之间的电解质膜，所述电解质膜中含有缩聚型聚合物。本发明使用的缩聚型聚合物在形成的过程中不需要添加引发剂，也不需要辅助添加电解液等溶剂，缩聚型聚合物与正极片和负极片之间粘接紧密，形成的固态电池具备优异的循环性能。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其是涉及一种固态电池及其制备方法。

背景技术

固态电池是指采用固态电解质的电池。固态电解质作为固态电池的核心，具有不可燃、无腐蚀、不挥发、不存在漏液问题、更宽的电化学窗口等优点，因而使得固态电池具有安全性高、长使用寿命和高能量密度的特点。

目前，固态电池领域有采用在电解液中添加适量的加成聚合单体和引发剂，注入电芯中加热聚合成型的方式制备固态电池。虽然此种方法所得到的固态电池具有较好的性能，但是此种技术方案需要辅助添加大量的电解液，未完全体现固态电池的安全优势。此外，添加的聚合物单体、引发剂很难完全反应，容易残留在电芯中，并且此类物质具有不可逆的电化学活性，会降低电池的循环性能。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种固态电池及其制备方法，使用含有缩聚型聚合物的电解质膜，无需电解液等溶剂，聚合过程亦无需添加引发剂类物质，形成的固态电池具有较好的循环性能。

本发明的第一方面，提出了一种固态电池，包括正极片、负极片和夹设在所述正极片与所述负极片之间的电解质膜，所述电解质膜中含有缩聚型聚合物。

根据本发明实施例的固态电池，至少具有如下有益效果：

本发明实施例提供了一种固态电池，采用含有缩聚型聚合物的电解质膜直接设置于正极片与负极片之间，电解质膜与极片之间不需要添加缓冲层，使用的缩聚型聚合物在形成的过程中不需要添加引发剂，也不需要辅助添加电解液等溶剂，缩聚型聚合物与正极片和负极片之间粘接紧密，形成的固态电池具备优异的循环性能。

在本发明的一些实施方式中，所述缩聚型聚合物是在室温～70℃温度条件下通过缩聚型单体或预聚物聚合形成的一类聚合物。本申请提及的“室温”通常可以理解为未采用加热的手段时室内的温度。

在本发明的一些实施方式中，所述缩聚型聚合物选自聚酯型聚氨酯、环氧型聚氨酯、酚醛树脂、涤纶树脂、聚乳酸、不饱和树脂、聚酰胺、聚苯醚、氨基树脂、聚醚型聚氨酯、聚环氧乙烷、聚醚型环氧树脂、四氢呋喃型聚氨酯中的至少一种；优选地，所述缩聚型聚合物为自缩聚聚合物。

在本发明的一些实施方式中，所述电解质膜包括第一电解质膜和第二电解质膜，所述第一电解质膜由包括缩聚型聚合物的电解质浆料制得。即电解质膜可以包括一层含有缩聚型聚合物的电解质膜和一层不含有缩聚型聚合物的电解质膜，或者包括两层含有缩聚型聚合物的电解质膜。

在本发明的一些实施方式中，所述电解质膜包括附着在所述正极片上的第一电解质膜和附着在所述负极片上的第二电解质膜，所述第一电解质膜由包括第一缩聚型聚合物的电解质浆料制得，所述第二电解质膜由包括第二缩聚型聚合物的电解质浆料制得，所述第二缩聚型聚合物的还原电位低于所述第一缩聚型聚合物的还原电位。本发明中涉及的描述第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

在本发明的一些优选的实施方式中，所述第一缩聚型聚合物选自聚酯型聚氨酯、环氧型聚氨酯、酚醛树脂、涤纶树脂、聚乳酸、不饱和树脂、聚酰胺、聚苯醚、氨基树脂中的至少一种，所述第二缩聚型聚合物选自聚醚型聚氨酯、聚环氧乙烷、聚醚型环氧树脂、四氢呋喃型聚氨酯中的至少一种。

在本发明的一些实施方式中，所述第一电解质膜与第二电解质膜之间设置有无纺布支撑体。