[发明专利]一种双极性固态锂二次电池的制备方法

权利要求书

1.一种双极性固态锂二次电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将锂盐、聚合物、无机填料按比例混合，溶解于有机溶剂中形成前驱体溶液，浇注成膜或与起支撑作用基膜复合制备聚合物固态电解质；聚合物与锂盐质量比为1:10-4:1，无机填料添加比例为聚合物质量的1％-400％；

2)选择双极性集流体，制备获得铝箔与铜箔复合成的双极性金属带，厚度为13-50μm；

3)将改性正极物质或者未改性的正极活性物质、导电剂、粘结剂分别溶解于有机溶剂中，涂布获得单极性正极极片；

4)将负极活性物质、导电剂、粘结剂分别溶解于有机溶剂中，涂布获得单极性负极极片，或者将金属锂箔压制在铜集流体上，厚度为1-50μm；

5)将步骤3)中获得的单极性正极极片未涂布电极的一侧按照步骤4)中方法涂布负极或者压制锂箔，获得双极性电极，厚度为80-1000μm；

6)将多层双极性电极、固态电解质层以及单极性电极按顺序叠加，组装双极性固态锂二次电池，其中双极性电极正极侧与另一双极性电极负极侧或者终端负极/单极性负极相邻，中间插有固态电解质层，构成一个单体；电芯最外侧为终端正极和终端负极/单极性负极，与之相邻的分别为双极性电极的负极侧和正极侧，中间插有固态电解质层，双极性锂二次固态电池电芯内部单体数量不少于2个；

7)采用热压封装工艺制备软包装双极性锂二次固态电池。

2.根据权利要求1所述双极性固态锂二次电池的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述聚合物选择高极性碳酸酯类聚合物，包括聚氧化乙烯PEO、聚碳酸丙烯酯PPC、聚碳酸乙烯酯PEC、聚三亚甲基碳酸酯PTMC、与PEO开环聚合得到的改性大分子单体M-PEOEC、聚ε-己内酯PCL及其单体与TMC单体经过开环共聚后得到的共聚物PTMC-PCL、氰基橡胶NBR中的一种或多种组合。

3.根据权利要求1所述双极性固态锂二次电池的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述锂盐包括六氟磷酸锂LiPF₆、四氟硼酸锂LiBF₄、高氯酸锂LiClO₄、二氟草酸硼酸锂LiODFB、双草酸硼酸锂LiBOB、二(三氟甲基磺酰)亚胺锂LiTFSI、双氟磺酰亚胺锂LiFSI中的一种或多种组合。

4.根据权利要求1所述双极性固态锂二次电池的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述无机填料包括三氧化二铝Al₂O₃、二氧化钛TiO₂、二氧化硅SiO₂、磷酸锂Li₃PO₄、二氧化锆ZrO₂、氮化硅Si₃N₄、氧化镁MgO、铝酸锂LiAlO₂、蒙脱石、高岭土、金属有机框架MOF、Li_3xLa_2/3-xTiO₃、Li₅La₃M₂O₁₂(M＝Nb,Ta)、Li_1.3Ti_1.7Al_0.3(PO₄)₃、Li_1+xAl_xGe_2-x(PO₄)₃、LiPON、Li_4-xGe_1-xP_xS₄、Li₇P₂S₈I、Li₂S-P₂S₅、Li₃OX(X＝F、Cl、Br、I)、LLTO、LLZTO、Li₃N中的一种或多种组合。