电芯和电池的制备方法以及电芯和电池与流程

专利2023-10-06  98



1.本发明涉及电池技术领域,更具体地,涉及一种电芯和电池的制备方法以及电芯和电池。


背景技术:

2.目前,固态电池中多采用固态电解质、极片、集流体结构层叠设置形成电芯。电芯的结构中存在较多的固固界面,固固界面增加了电池的阻抗,降低了电池的性能。并且多结构层叠设置,需要增加固态电解质的厚度,增加了电极的内阻。现有技术中,固态电池的成本较高,结构复杂,严重影响电池的性能。


技术实现要素:

3.本发明的一个目的是提供一种电芯的制备方法的新技术方案。
4.根据本发明的第一方面,提供了一种电芯的制备方法,所述方法包括:
5.准备固体电解质;
6.制备正极浆料;
7.将所述正极浆料涂覆于所述固体电解质的第一表面并固化;
8.制备负极浆料;
9.将所述负极浆料涂覆于所述固体电解质的第二表面并固化,以形成基材。
10.可选地,所述制备正极浆料包括:
11.在干燥气体的条件下,将正极活性材料、导电剂和电解质加入溶剂nmp内;
12.加入含有引发剂的不饱和键小分子单体,以混合形成所述正极浆料。
13.可选地,加入的所述正极活性材料的质量百分数为70wt%~95wt%,所述导电剂的质量百分数为2.5wt%~15wt%,所述电解质的质量百分数为2.5wt%~15wt%;
14.加入的所述含有引发剂的不饱和键小分子单体为含有0.5wt%~5wt%引发剂的不饱和键小分子单体。
15.可选地,所述制备负极浆料包括:
16.将负极活性材料、导电剂和含有引发剂的不饱和键小分子单体加入溶剂溶剂nmp内,以混合形成所述负极浆料。
17.可选地,加入的所述负极活性材料为8份,导电剂为1份,含有引发剂的不饱和键小分子单体为1份;
18.所述含有引发剂的不饱和键小分子单体为含有0.5wt%引发剂的不饱和键小分子单体。
19.可选地,在所述形成基材之后,还包括:
20.裁切所述基材得到基材模块;
21.通过所述基材模块形成电芯。
22.可选地,所述基材为片状基材,裁切所述基材得到片状基材模块;
23.所述通过所述基材模块形成电芯包括:
24.将所述片状基材模块层叠设置,以形成叠片电芯;或,
25.将所述片状基材模块卷绕设置,以形成卷绕电芯。
26.可选地,所述不饱和键小分子单体包括丙烯腈、乙烯基亚硫酸乙烯酯、聚乙烯基亚硫酸乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、甲基乙烯基砜、乙基乙烯基砜、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸正戊酯、甲基丙烯酸异戊酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯,丙烯酰胺、n甲基丙烯酰胺、n-乙基丙烯酰胺、n-丁基丙烯酰胺和2-甲基丙烯酰胺中的至少一种。
27.可选地,所述引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯和过氧化甲乙酮中的至少一种。
28.可选地,在所述正极浆料中,所述不饱和键小分子单体的质量为正极活性材料的质量的0.5%~30%,所述引发剂的质量为不饱和键小分子单体的质量的0.1%~4%,所述导电剂的质量为所述正极活性材料的质量的1%~40%。
29.可选地,所述正极活性材料包括limn2o4、licoo2、lifepo4、linixcoymnzo2、linixcoyalzo2和富锂化合物中的至少一种,其中,x+y+z=1,0《x,y,z《1。
30.可选地,所述电解质包括lis
2-sis2、li7la3zr2o
12
、liclo4、litfsi、lifsi、lialcl4、libf4、lipf6、libob、lix和lino3中的至少一种;
31.其中,x为f、cl、br或i。
32.可选地,在所述负极浆料中,所述不饱和键小分子单体的质量为负极活性材料的质量的0.5%~30%,所述引发剂的质量为不饱和键小分子单体的质量的0.1%~4%,所述导电剂的质量为所述负极活性材料的质量的1%~40%。
33.可选地,所述负极活性材料包括金属锂、合金材料、石墨、无定形碳、中间相碳微球、纳米硅、硅碳材料、钛酸锂和sion中的至少一种,其中,0《n《2。
34.可选地,所述固体电解质包括导电材料和导锂离子材料;或,所述固体电解质包括钠导电材料和导钠离子材料。
35.可选地,所述固体电解质包括导电材料和导锂离子材料,所述导锂离子材料包括聚氧乙烯类、聚丙烯腈类、聚偏二氟乙烯类、聚碳酸酯类、糖类、聚硅氧烷类、钙钛矿型、nasicon型、lisicon型、石榴石型、lipon和硫化物型中的至少一种。
36.可选地,所述固体电解质包括导电材料和导钠离子材料,所述导钠离子材料包括β-al2o3、nasicon型和na3ps4中的至少一种。
37.可选地,所述正极活性材料包括钠过渡金属氧化物、钠过渡金属磷酸盐和钠过渡金属硫酸钠中的至少一种。
38.根据本发明的第二方面,提供了一种电芯,所述电芯通过如第一方面所述的电芯的制备方法制备而成。
39.根据本发明的第三方面,提供了一种电池,电池包括如第二方面所述的电芯。
40.根据本发明的第四方面,提供了一种电池制备方法,所述方法包括:
41.通过如第一方面所述的电芯的制备方法制备电芯;
42.将所述电芯设置于电池壳体内。
43.根据本技术的一个实施例,该电芯的制备方法中,通过将正极浆料和负极浆料涂覆于固体电解质上固化,基材上不存在固固界面,有效地降低了电芯的阻抗,并且通过本技术制备的电芯的结构简单,降低了制备难度和制备成本。
44.通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述,本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
45.被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例,并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
46.图1是本技术实施例中的电芯的制备方法的流程图。
具体实施方式
47.现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
48.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
49.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
50.在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
51.应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
52.根据本技术的一个实施例,提供了一种电芯的制备方法,如图1所示,所述方法包括步骤:
53.1100:准备固体电解质;
54.1200:制备正极浆料;
55.可选地,所述制备正极浆料包括:
56.1210:在干燥气体的条件下,将正极活性材料、导电剂和电解质加入溶剂nmp内;
57.1220:加入含有引发剂的不饱和键小分子单体,以混合形成所述正极浆料。
58.可选地,以质量百分数记,加入的所述正极活性材料的质量百分数为70wt%~95wt%,所述导电剂的质量百分数为2.5wt%~15wt%,所述电解质的质量百分数为2.5wt%~15wt%;或,加入的所述正极活性材料为8份~9.5份,所述导电剂为0.25份~0.5份,所述电解质为0.5份~1份;
59.加入的所述含有引发剂的不饱和键小分子单体为含有0.5wt%引发剂的不饱和键小分子单体。
60.1300:将所述正极浆料涂覆于所述固体电解质的第一表面并固化;
61.固化的过程中,将涂覆正极浆料的固体电解质在80℃烘烤固化。
62.1400:制备负极浆料;
63.可选地,所述制备负极浆料包括:
64.1410:将负极活性材料、导电剂和含有引发剂的不饱和键小分子单体加入溶剂溶剂nmp内,以混合形成所述负极浆料。
65.可选地,加入的所述负极活性材料为8份,导电剂为1份,含有引发剂的不饱和键小分子单体为1份;
66.所述含有引发剂的不饱和键小分子单体为含有0.5wt%引发剂的不饱和键小分子单体。
67.1500:将所述负极浆料涂覆于所述固体电解质的第二表面并固化,以形成基材。
68.固化的过程中,将涂覆负极浆料的固体电解质在80℃烘烤固化。
69.正极浆料涂覆的第一表面和负极浆料涂覆的第二表面为相背的两个表面。例如,固体电解质为片状材料,具有相背的第一表面和第二表面以及位于第一表面和第二表面之间的四个侧面。
70.在本技术实施例中,制备的基材的结构为包括了正极层-固体电解质层-负极层的一体结构。正极层、固体电解质层和负极层是固化后的一体结构,各层之间是一体,不存在层间界面。正极层为正极浆料形成,固体电解质层为固体电解质形成,负极层为负极浆料形成。
71.该电芯的制备方法中,通过将正极浆料和负极浆料涂覆于固体电解质上固化,基材上不存在固固界面,有效地降低了电芯的阻抗。
72.通过本技术制备的电芯的结构简单,降低了制备难度和制备成本。通过本技术的方法制备电芯时,正极浆料形成正极层,负极浆料形成负极层,固化后,固态电解质和正极层以及负极层形成一体结构,结构简单,不会存在叠放不整齐导致的贴合间隙大等问题,同时能够避免叠放不整齐导致导致的短路问题。
73.本技术的基材通过固态电解质、正极浆料和负极浆料固化形成,不需要设置集流体和粘结剂等辅料,简化了结构。通过该基材组成的电芯结构更加简单,且使制备形成电芯的工艺更加简单。
74.在一个实施例中,在所述形成基材之后,还包括步骤:
75.1600:裁切所述基材得到基材模块;
76.1700:通过所述基材模块形成电芯。
77.在该实施例中,本领域技术人员可以根据需要制备成型的电芯的形状结构对基材进行裁切,以得到基材模块。再根据电芯的结构,将基材模块装配组成电芯的结构。
78.在一个实施例中,所述基材为片状基材,裁切所述基材模块得到片状基材模块;
79.所述通过所述基材模块形成电芯包括:
80.1710:将所述片状基材模块层叠设置,以形成叠片电芯;或,
81.1720:将所述片状基材模块卷绕设置,以形成卷绕电芯。
82.在该实施例中,本领域技术人员例如可以制备成型叠片电芯或卷绕电芯。
83.例如,需要制备叠片电芯的情况下,裁切得到片状基材模块后,将片状基材模块层叠设置为层叠结构,以成型为叠片电芯。
84.例如,需要制备卷绕电芯的情况下,裁切得到片状基材模块后,将片状基材模块卷绕形成卷绕结构,以形成卷绕电芯。
85.在本技术的一个实施例中,所述不饱和键小分子单体包括丙烯腈、乙烯基亚硫酸乙烯酯、聚乙烯基亚硫酸乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、甲基乙烯基砜、乙基乙烯基砜、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸正戊酯、甲基丙烯酸异戊酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯,丙烯酰胺、n甲基丙烯酰胺、n-乙基丙烯酰胺、n-丁基丙烯酰胺或2-甲基丙烯酰胺中的一种或多种。
86.不饱和键小分子单体能够在正极浆料以及负极浆料中发生交联反应的过程中,起到不饱和键断裂交联成膜的作用,以提高正极浆料和负极浆料的成膜效果。
87.在本技术的一个实施例中,所述引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯和过氧化甲乙酮中的至少一种。引发剂能够激发不饱和小分子打开不饱和键,以形成交联网状膜的催化剂。
88.在本技术的一个实施例中,在所述正极浆料中,所述不饱和键小分子单体的质量为正极活性材料的质量的0.5%~30%,所述引发剂的质量为不饱和键小分子单体的质量的0.1%~4%,所述导电剂的质量为所述正极活性材料的质量的1%~40%。
89.正极活性材料中添加不饱和键小分子单体为正极浆料固化在固态电解质表面的主要成分。引发剂能够作为促进剂,以促进正极浆料在固态电解质表面发生固化反应。导电剂能够提高正极的电子导电性。
90.在本技术的一个实施例中,所述正极活性材料包括limn2o4、licoo2、lifepo4、linixcoymnzo2、linixcoyalzo2和富锂化合物中的至少一种,其中,x+y+z=1,0《x,y,z《1。正极活性材料能够提供电池容量。该实施例中的正极活性材料用于锂离子电池。
91.在本技术的一个实施例中,所述电解质包括lis
2-sis2、li7la3zr2o
12
、liclo4、lialcl4、libf4、lix和lino3中的至少一种;
92.其中,x为f、cl、br或i。电子在电解质中不导通,离子在电解质中导通。本技术中可选地的电解质能够提高离子的导通效果。
93.在本技术的一个实施例中,在所述负极浆料中,所述不饱和键小分子单体的质量为负极活性材料的质量的0.5%~30%,所述引发剂的质量为不饱和键小分子单体的质量的0.1%~4%,所述导电剂的质量为所述负极活性材料的质量的1%~40%。
94.负极活性材料中添加不饱和键小分子单体为负极浆料固化在固态电解质表面的主要成分。引发剂能够作为促进剂,以促进负极浆料在固态电解质表面发生固化反应。导电剂能够提高负极的电子导电性。
95.在本技术的一个实施例中,所述负极活性材料包括金属锂、合金材料、石墨、无定形碳、中间相碳微球、纳米硅、硅碳材料、钛酸锂和sion中的至少一种,其中,0《n《2。负极活性材料能够提供电池容量。该负极活性材料可用于锂离子电池。
96.可选地,负极活性材料包括合金材料、石墨、无定形碳、中间相碳微球、纳米硅、硅碳材料、钛酸锂和sion中的至少一种,其中,0《n《2。该负极活性材料可用于钠离子电池。
97.在本技术的一个实施例中,所述固体电解质包括导电材料和导锂离子材料;该固体电解质可用于锂离子电池。
98.或,所述固体电解质包括导电材料和导钠离子材料。该固体电解质可用于钠离子电池。
99.在该实施例中,导电材料用于在固体电解质中提高电子的导电效果。导锂离子材料用于导通锂离子。导钠离子材料用于导通钠离子。
100.可选地,所述导电材料包括炭黑、科琴黑、乙炔黑、石墨烯、碳纳米管、碳纳米纤维中的至少一种。所述导电材料能够有效提高电子的导电性。
101.可选地,所述固体电解质包括导电材料和导锂离子材料,所述导锂离子材料包括聚氧乙烯类、聚丙烯腈类、聚偏二氟乙烯类、聚碳酸酯类、糖类、聚硅氧烷类、钙钛矿型、nasicon型、lisicon型、石榴石型、lipon和硫化物型中的至少一种。
102.上述导锂离子材料能够保障电子不在固体电解质中导通,以及离子能够在固体电解质中导通。
103.可选地,所述固体电解质包括导电材料和导钠离子材料,所述导钠离子材料包括β-al2o3、nasicon型、na3ps4中至少一种。该导钠离子材料能够有效地起到提高钠离子导通的作用。所述nasicon型可选na
1+x
zr2si
2-x
p
xo12
,0≤x≤3。
104.可选地,所述正极活性材料包括钠过渡金属氧化物、钠过渡金属磷酸盐和钠过渡金属硫酸钠中的至少一种。正极活性材料能够提供电池容量。该实施例中的正极活性材料用于钠离子电池。
105.在本技术的一个实施例中,所述固体电解质的厚度为10μm~50μm。
106.在该实施例中,固体电解质的厚度选择在10μm~50μm的范围内,相对于现有技术,能够有效降低基材的厚度,以有效降低电池的制作成本及简化制备工艺。
107.可选地,所述正极浆料涂覆的厚度为50μm~70μm。
108.在该厚度范围内,能够在保障正极层功能的同时,降低固化后形成的正极层的厚度。
109.可选地,所述负极浆料涂覆的厚度为75μm~95μm。
110.在该厚度范围内,能够在保障负极层功能的同时,降低固化后形成的负极层的厚度。
111.根据本技术的一个实施例,提供了一种电芯,所述电芯通过如本技术实施例任意一项所述的电芯的制备方法制备而成。
112.根据本技术的一个实施例,提供了一种电池,所述电池包括如本技术实施例所述的电芯。
113.该电池具有本技术电芯所带来的技术效果。
114.根据本技术的一个实施例,提供了一种电池制备方法,所述方法包括:
115.通过如本技术实施例任意一项所述的电芯的制备方法制备电芯;
116.将所述电芯设置于电池壳体内。
117.该电池具有本技术电芯所带来的技术效果。
118.具体地,给出以下实施例。
119.实施例一:
120.步骤一:准备厚度为10~50μm的固体电解质。
121.步骤二:在干燥气体的情况下,将8.5份lfp(lifepo4),0.5份炭黑,1份lis
2-sis2加入适量溶剂nmp,并滴加适量含0.5wt%的乙烯基亚硫酸乙烯酯混合均匀,得到正极浆料;
122.步骤三:辊筒组将正极浆料涂覆于lis
2-sis2压制成型的固体电解质的第一表面,且正极浆料的涂覆厚度为70μm,随后将涂覆正极浆料的固体电解质在80℃烘烤固化。
123.步骤四:按8:1:1比例将石墨、炭黑和含0.5%偶氮二异丁腈的聚乙烯基亚硫酸乙烯酯混合,加入适量溶剂nmp,搅拌均匀,得到负极浆料;
124.步骤五:采用辊筒组将负极浆料涂覆于固体电解质的第二表面,且负极浆料的涂覆厚度为95μm,随后将涂覆负极浆料的固体电解质在80℃烘烤固化。得到全固体的一体化的基材;
125.步骤六:通过将基材切割成相应片状结构,以得到全固体的一体化片状基材模块。片状基材模块的具体结构为:正极-固态电解质-负极。
126.实施例二:
127.步骤一:准备厚度为10~50μm的固体电解质。
128.步骤二:在干燥气体的情况下,将9份lco(licoo2),0.5份炭黑,0.5份li7la3zr2o
12
加入适量溶剂nmp,并滴加适量含0.5wt%偶氮二异丁腈的丙烯酸乙酯混合均匀,得到正极浆料;
129.步骤三:辊筒组将正极浆料涂覆于llzo(li7la3zr2o
12
)压制成型的固体电解质的第一表面,且正极浆料的涂覆厚度为70μm,随后将涂覆正极浆料的固体电解质在80℃烘烤固化。
130.步骤四:按8:1:1比例将石墨负极活性材料、导电剂炭黑和含1%偶氮二异丁腈的聚乙烯基亚硫酸乙烯酯混合,加入适量溶剂nmp,搅拌均匀,得到负极浆料;
131.步骤五:采用辊筒组将负极浆料涂覆于固体电解质第二表面,且负极浆料的涂覆厚度为95μm,随后将涂覆负极浆料的固体电解质在80℃烘烤。得到全固体的一体化的基材;
132.步骤六:通过将基材切割成相应片状结构,以得到全固体的一体化片状基材模块。片状基材模块的具体结构为:正极-固态电解质-负极。
133.实施三:
134.步骤一:准备厚度为10~50μm的固体电解质。
135.步骤二:在干燥气体的情况下,将9.5份na4mnv(po4)3,0.25份炭黑,1份β-al3o2加入适量溶剂nmp,并滴加适量含0.25wt%的乙烯基亚硫酸乙烯酯混合均匀,得到正极浆料;
136.步骤三:辊筒组将正极浆料涂覆于na3ps4压制成型的固体电解质的第一表面,且正极浆料的涂覆厚度为50μm,随后将涂覆正极浆料的固体电解质在80℃烘烤固化。
137.步骤四:按9:0.5:0.5比例将石墨、炭黑和含1.5%偶氮二异丁腈的聚乙烯基亚硫酸乙烯酯混合,加入适量溶剂nmp,搅拌均匀,得到负极浆料;
138.步骤五:采用辊筒组将负极浆料涂覆于固体电解质的第二表面,且负极浆料的涂覆厚度为75μm,随后将涂覆负极浆料的固体电解质在80℃烘烤固化。得到全固体的一体化的基材;
139.步骤六:通过将基材切割成相应片状结构,以得到全固体的一体化片状基材模块。片状基材模块的具体结构为:正极-固态电解质-负极。
140.上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同,各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾,均可以组合形成更优的实施例,考虑到行文简洁,在此则不再赘述。
141.虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上例子仅是为了进行说明,而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本发明的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

技术特征:
1.一种电芯的制备方法,其特征在于,所述方法包括:准备固体电解质;制备正极浆料;将所述正极浆料涂覆于所述固体电解质的第一表面并固化;制备负极浆料;将所述负极浆料涂覆于所述固体电解质的第二表面并固化,以形成基材。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述制备正极浆料包括:在干燥气体的条件下,将正极活性材料、导电剂和电解质加入溶剂nmp内;加入含有引发剂的不饱和键小分子单体,以混合形成所述正极浆料。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,加入的所述正极活性材料的质量百分数为70wt%~95wt%,所述导电剂的质量百分数为2.5wt%~15wt%,所述电解质的质量百分数为2.5wt%~15wt%;加入的所述含有引发剂的不饱和键小分子单体为含有0.5wt%~5wt%引发剂的不饱和键小分子单体。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述制备负极浆料包括:将负极活性材料、导电剂和含有引发剂的不饱和键小分子单体加入溶剂溶剂nmp内,以混合形成所述负极浆料。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,加入的所述负极活性材料为8份,导电剂为1份,含有引发剂的不饱和键小分子单体为1份;所述含有引发剂的不饱和键小分子单体为含有0.5wt%引发剂的不饱和键小分子单体。6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述形成基材之后,还包括:裁切所述基材得到基材模块;通过所述基材模块形成电芯。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述基材为片状基材,裁切所述基材得到片状基材模块;所述通过所述基材模块形成电芯包括:将所述片状基材模块层叠设置,以形成叠片电芯;或,将所述片状基材模块卷绕设置,以形成卷绕电芯。8.根据权利要求2至5中任意一项所述的方法,其特征在于,所述不饱和键小分子单体包括丙烯腈、乙烯基亚硫酸乙烯酯、聚乙烯基亚硫酸乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、甲基乙烯基砜、乙基乙烯基砜、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸正戊酯、甲基丙烯酸异戊酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯,丙烯酰胺、n甲基丙烯酰胺、n-乙基丙烯酰胺、n-丁基丙烯酰胺和2-甲基丙烯酰胺中的至少一种。9.根据权利要求2至5中任意一项所述的方法,其特征在于,所述引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯和过氧化
甲乙酮中的至少一种。10.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,在所述正极浆料中,所述不饱和键小分子单体的质量为正极活性材料的质量的0.5%~30%,所述引发剂的质量为不饱和键小分子单体的质量的0.1%~4%,所述导电剂的质量为所述正极活性材料的质量的1%~40%。11.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述正极活性材料包括limn2o4、licoo2、lifepo4、linixcoymnzo2、linixcoyalzo2和富锂化合物中的至少一种,其中,x+y+z=1,0<x,y,z<1。12.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述电解质包括lis
2-sis2、li7la3zr2o
12
、liclo4、litfsi、lifsi、lialcl4、libf4、lipf6、libob、lix和lino3中的至少一种;其中,x为f、cl、br或i。13.根据权利要求4或5所述的方法,其特征在于,在所述负极浆料中,所述不饱和键小分子单体的质量为负极活性材料的质量的0.5%~30%,所述引发剂的质量为不饱和键小分子单体的质量的0.1%~4%,所述导电剂的质量为所述负极活性材料的质量的1%~40%。14.根据权利要求4或5所述的方法,其特征在于,所述负极活性材料包括金属锂、合金材料、石墨、无定形碳、中间相碳微球、纳米硅、硅碳材料、钛酸锂和sio
n
中的至少一种,其中,0<n<2。15.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述固体电解质包括导电材料和导锂离子材料;或,所述固体电解质包括导电材料和导钠离子材料。16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述固体电解质包括导电材料和导锂离子材料,所述导锂离子材料包括聚氧乙烯类、聚丙烯腈类、聚偏二氟乙烯类、聚碳酸酯类、糖类、聚硅氧烷类、钙钛矿型、nasicon型、lisicon型、石榴石型、lipon和硫化物型中的至少一种。17.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述固体电解质包括导电材料和导钠离子材料,所述导钠离子材料包括β-al2o3、nasicon型和na3ps4中的至少一种。18.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述正极活性材料包括钠过渡金属氧化物、钠过渡金属磷酸盐和钠过渡金属硫酸钠中的至少一种。19.一种电芯,其特征在于,所述电芯通过如权利要求1至18中任意一项所述的电芯的制备方法制备而成。20.一种电池,其特征在于,包括如权利要求19所述的电芯。21.一种电池制备方法,其特征在于,所述方法包括:通过如权利要求1至18中任意一项所述的电芯的制备方法制备电芯;将所述电芯设置于电池壳体内。

技术总结
本发明公开了一种电芯和电池的制备方法以及电芯和电池,所述电芯的制备方法包括:准备固体电解质;制备正极浆料;将所述正极浆料涂覆于所述固体电解质的第一表面并固化;制备负极浆料;将所述负极浆料涂覆于所述固体电解质的第二表面并固化,以形成基材。以形成基材。以形成基材。


技术研发人员:张智 陈志勇
受保护的技术使用者:江西微电新能源有限公司
技术研发日:2022.05.18
技术公布日:2022/11/1
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