[发明专利]一种提高类固态电池电极界面润湿性方法

说明书

本发明公开了一种提高类固态电池电极界面润湿性方法，包括以下步骤：S1、将正极极片和负极极片浸泡在电解液中，浸泡；S2、将浸泡后的正极极片和负极极片进行冷冻，得到预埋电解液的正极极片和负极极片；S3、将预埋电解液的正极极片和负极极片与固态电解质膜压制成型，得到类固态电池，加热使预埋的电解液熔化，润湿固态电池。采用该方法制备类固态电池不仅快速高效，操作简单，成本低廉，还可以解决类固态电池组装过程中的电极界面润湿问题。

技术领域

本发明属于固态电池技术领域，涉及一种提高类固态电池电极界面润湿性方法。

背景技术

与传统的液态电池相比，固态电池能量密度高、循环寿命长、安全可靠，是国内外研究人员的关注焦点。然而，固态电池循环过程中容量衰减严重，长期循环稳定性不佳，枝晶的生长造成电池短路等问题都与其固固界面的物理和化学接触密切相关。因此，提高固态电池的界面润湿性是推动其发展的重要因素。

CN 109994783 A公开了一种原位固态化制备全固态电池的方法，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。该方法通过电子束聚合法将浸润在电池单元中各个界面的液态小分子单体直接原位聚合固化生成固态电解质，极大地提高了全固态电池固固界面的兼容性，但是，采用该方法制备全固态电池操作较为复杂，成本高，不利于工业化生产。

CN 108933284A公开了一种柔性全固态锂离子二次电池及其制备方法，所述方法包括如下步骤：1)配制可凝胶体系；2)将负极集流体、负极材料压制成负极后置于可凝胶体系中浸润；或者可凝胶体系涂覆到负极集流体、负极材料压制成的负极表面上；3)将正极集流体、正极材料压制成正极后置于可凝胶体系中浸润；或者将可凝胶体系涂覆到正极集流体、正极材料压制成的正极表面上；4)将上述浸润或涂覆后的负极、任选地隔膜、正极在电池压制模具中压制成一体，形成注液前全固态电池，即所述柔性全固态锂离子二次电池；其中，可凝胶体系包括以下组分：锂盐和醚类化合物，所述醚类化合物选自环状醚类化合物或直链醚类化合物中的一种；体系中可凝胶化的聚合物和/或可凝胶化的预聚物的质量百分含量小于等于1wt％。该方法可原位在正负极片表面及内部形成固态电解质，得到的锂离子二次电池在整个电池内部形成导电网络，不仅可以极大地减小锂离子二次电池的内部电阻，提高导电率和倍率性能，还可以解决液态电解液带来的安全隐患，但是，可凝胶体系可能会阻碍部分锂离子传输，使得锂盐无法充分利用。

发明内容

为了解决上述现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种提高类固态电池电极界面润湿性方法，其具有快速高效、成本低廉、操作简单的有点，解决了现有技术中类固态电池组装过程中电极界面润湿性差、电池循环不稳定等问题。

本发明所述类固态电池指：固态电池中电解液含量小于等于10wt％。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种提高类固态电池电极界面润湿性方法，所述方法包括如下步骤：

S1、将正极极片和负极极片浸泡在电解液中，浸泡；

S2、将浸泡后的正极极片和负极极片进行冷冻，得到预埋电解液的正极极片和负极极片；

S3、将预埋电解液的正极极片和负极极片与固态电解质膜压制成型，得到类固态电池，加热使预埋的电解液熔化，润湿固态电池。

本发明将电极极片(正极极片和负极极片)浸泡在电解液中，再用冷冻法将一部分电解液预埋在电极极片中，采用固态电解质膜与预埋电解液的电极极片压制成类固态电池，电池成型后加热使得预埋的电解液熔化，润湿类固态电池。