[发明专利]一种锂离子电池固体电解质膜及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池的电极固体电解质膜，其包裹在电极活性材料表面，其特征在于：所述电极固体电解质膜有且仅有一层，且其厚度为5nm～100nm；所述电极固体电解质膜的有机锂盐含量为30wt％～95wt％。

2.一种权利要求1所述的锂离子电池的电极固体电解质膜，其特征在于：所述电极为正极或者负极。

3.一种权利要求1所述的锂离子电池的电极固体电解质膜，其特征在于：所述电极固体电解质膜的厚度为10nm～80nm。

4.一种权利要求1所述的锂离子电池的电极固体电解质膜，其特征在于：所述电极固体电解质膜的有机锂盐的含量为40％～85％。

5.一种权利要求2所述的锂离子电池的电极固体电解质膜，其特征在于：所述负极的活性材料包括人造石墨、天然石墨、合金负极以及钛酸锂中的至少一种；所述正极的活性物质包括锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物、锂铁氧化物、锂钒氧化物、硫或硫化物/硫复合物正极材料、三元或多元复合化合物和聚阴离子正极材料中的至少一种。

6.一种权利要求1～5任一项所述锂离子电池的电极固体电解质膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，待化成电芯制备：将正极片、负极片以及隔离膜组装成裸电芯，之后装入外包装中，进行封装、烘烤，之后注入特殊电解液，待电解液浸润充分后得到待化成电芯；

步骤2，电极固体电解质膜生成：将步骤1制备的待化成电芯置于温度为45℃～100℃的热压化成夹具中，之后对电芯施加0.1MPa～6MPa的面压，再采用0.05C～6.0C的电流对电芯化成，化成的SOC为3.0％～95％，得到权利要求1所述的电极固体电解质膜；

步骤3，SEI膜保持：将步骤2化成后的电芯置于冷压夹具中进行快速冷压降温，冷压温度为-20℃～30℃，冷压时间为5s～10min，冷压时电芯所受面压为0.1MPa～6MPa，且电芯从热压夹具至冷压夹具的时间为1s～10min；

步骤4，电芯成型：冷却结束后卸掉冷压夹具压力，取出电芯，之后进行除气、封装操作，制备得到含有权利要求1所述的电极固体电解质膜的成品电芯。

7.一种权利要求6所述的锂离子电池的电极固体电解质膜的制备方法，其特征在于，步骤2所述热压夹具的温度为55℃～90℃，电芯所受面压为0.3MPa～3.0MPa，电流为0.2C～4.0C，化成SOC为8％～80％。

8.一种权利要求6所述的锂离子电池的电极固体电解质膜的制备方法，其特征在于，步骤3所述冷压温度为10℃～28℃，电芯所受面压为0.3MPa～3.0MPa，冷压时间为10s～8min，且电芯从热压夹具至冷压夹具的时间为2s～1min。

9.一种权利要求6所述的锂离子电池的电极固体电解质膜的制备方法，其特征在于，步骤1所述特殊电解液为SEI膜成膜添加剂量为电解液溶剂质量的2％-20％的电解液。

10.一种权利要求6所述的锂离子电池的电极固体电解质膜的制备方法，其特征在于，步骤3所述化成后的电芯置于冷压夹具中的方式包括对步骤2所述热压夹具进行快速强制冷却使其变为冷压夹具或者将化成后电芯由步骤2所述热压夹具转移至冷压夹具中；热压夹具强制冷却时间或电芯转移时间为2s～4min。