[发明专利]一种全固态锂离子电池及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种全固态锂离子电池及其制备方法。

背景技术

在新一轮的动力电池投资热潮中，全固态锂电池正在成为下一代全球锂电技术的“新宠”。

全固态锂电池分为聚合物全固态锂电池和无机全固态锂电池。对于全固态锂电池的研究制造，国内外的锂电池厂家也极力追求轻薄的新型质轻薄的锂电池。全固态锂电池主要包括正极、固态电解质以及负极三部分，较于具有正极、负极、电解液及薄膜的液态锂离子电池，全固态锂离子电池在构造上更加的简化。

在现有技术中，全固态锂电池的研究都处于实验室阶段，其产业化技术也处于空白。复旦大学的申请号200510028248.X，名称为一种原位沉积制备全固态薄膜锂电池的设备和方法，其利用四个沉积薄膜室和一个手套箱串联组成，不同薄膜分别在四个不同的腔室中制备，制造工艺流程复杂，膜层沉积率低。专利号ZL201110212694.1，专利名称：一种双层薄膜全固态薄膜锂电池喷雾热解电池制造方法，其提出采用双喷枪通过在正极固态电解质层和负极层交界之处同时喷射两个层的前驱溶液从而形成缓冲层的全固态薄膜锂离子电池喷雾热解制造方法，则无法均匀喷涂电解质层。

发明内容

本发明提供了一种全固态锂离子电池及其制备方法，其克服了背景技术中固态锂离子电池所存在的不足。

本发明解决其技术问题的所采用的技术方案是：

一种全固态锂离子电池，包括外壳、绝缘隔膜和固态复合电极芯，所述固态复合电极芯至少包括一组单体固态复合电极片(9)；所述单体固态复合电极片(9)包括第一全固态电解质层(1)、负极极片(7)、第二全固态电解质层(5)和正极极片(6)；所述负极极片(7)具有双面的活性涂层，所述双面的活性涂层分别为A面活性涂层(2)和B面活性涂层(4)；所述第一全固态电解质层(1)设在A面活性涂层(2)上，所述第二全固态电解质层(5)设在B面活性涂层(4)上；所述正极极片(6)设在第二全固态电解质层(5)；所述固态复合电极芯套上绝缘隔膜并封装入外壳。

一实施例之中：所述第一全固态电解质层(1)和第二全固态电解质层(5)通过真空镀制方式分别镀制在A面活性涂层(2)和B面活性涂层(4)上。

一实施例之中：所述负极极片(7)还包括负极集流体(3)，所述A面活性涂层(2)和B面活性涂层(4)分别设在负极集流体(3)之正背面。

一实施例之中：所述第一全固态电解质(1)和第二全固态电解质(5)的厚度为5-20um，所述第一全固态电解质层(1)、负极极片(7)和第二全固态电解质层(5)组成负极极片复合层(8)，所述负极极片复合层(8)的宽度比正极极片(6)的宽度长0.5～1.5mm。

一实施例之中：所述正极极片(6)设有双面的活性涂层，所述正极极片(6)和负极极片(7)的活性涂层碾压后的厚度相等，所述活性涂层厚度为100～140um。

上述的一种全固态锂离子电池的制备方法，包括：

步骤1，制备负极极片(7)和正极极片(6)；

步骤2，碾压吹净负极极片(7)和正极极片(6)；

步骤3，烘干负极极片(7)和正极极片(6)；

步骤4，负极极片(7)在真空环境或惰性气体保护中镀制第一全固态电解质层(1)和第二全固态电解质层(5)以获得负极极片复合层(8)；

步骤5，层叠负极极片复合层(8)和正极极片(6)以获得固态复合电极原片；

步骤6，冷却固态复合电极原片，分切固态复合电极原片以获得单体固态复合电极片(9)；

步骤7，单体固态复合电极片(9)套上绝缘隔膜并封装入外壳。

一实施例之中：所述步骤7，包括：

步骤71，将单体固态复合电极片(9)制成柱形固态复合电极芯；

步骤72，柱形固态复合电极芯套上绝缘隔膜并封装入外壳。

一实施例之中：所述步骤6中，冷却固态复合电极原片，将固态复合电极原片置放在支撑台上，使第一全固态电解质层(1)接触支撑台，正极极片(6)朝上，由上往下分切固态复合电极原片以获得单体固态复合电极片(9)。

一实施例之中：所述步骤72中，卷绕单体固态复合电极片(9)制成柱形固态复合电极芯。

一实施例之中：所述步骤72中，多组单体固态复合电极片正负极交叉叠加再卷绕制成柱形固态复合电极芯。

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：