[发明专利]一种新型全固态锂离子电池的制备方法

权利要求书

1.一种新型全固态锂离子电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将正极活性物质(1)、导电剂(2)以及粘结剂固体电解质Li₃OX(3)混合并分散均匀，作为正极配料；

步骤二：将负极活性物质(7)、导电剂(2)以及粘结剂固体电解质Li₃OX(3)混合并分散均匀，作为负极配料；

步骤三：将主体固体电解质(4)与粘结剂固体电解质Li₃OX(3)混合并分散均匀，作为固体电解质层配料；

步骤四：将正极配料涂覆在正极集流体上，负极配料涂覆在负极集流体上，将负极集流体、负极配料、固体电解质层配料、正极配料和正极集流体依次层层堆叠，组成固态电池叠芯，然后向固态电池叠芯施加压力的同时在282～400℃的温度下烧结0.5h～48h，用电池膜壳封装烧结后的固态电池叠芯，得到新型全固态锂离子电池；步骤一至步骤三中的Li₃OX中的X为F、Cl、Br或I；向固态电池叠芯施加的压力满足0.5MPa＜压力＜200MPa；

步骤一至步骤四均在水分值小于0.2PPM以及氧气值0.2PPM的环境中进行。

2.根据权利要求1所述的一种新型全固态锂离子电池的制备方法，其特征在于：步骤一中，所述正极活性物质(1)、导电剂(2)以及粘结剂固体电解质Li₃OX(3)的质量百分比分别为50％-99％、0.5％-49％、0.5％-49％。

3.根据权利要求1所述的一种新型全固态锂离子电池的制备方法，其特征在于：步骤二中，所述负极活性物质(7)、导电剂(2)以及粘结剂固体电解质Li₃OX(3)的质量百分比分别为50％-99％、0.5％-49％、0.5％-49％。

4.根据权利要求1所述的一种新型全固态锂离子电池的制备方法，其特征在于：步骤三中，所述主体固体电解质(4)与粘结剂固体电解质Li₃OX(3)的质量百分比分别为80％-99％、1％-20％。

5.根据权利要求1所述的一种新型全固态锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述正极活性物质(1)为钴酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰三元材料、富锂锰材料和含硫材料中的一种或多种的组合；所述导电剂为乙炔黑、导电聚合物、碳纳米管、石墨烯中的一种或多种组合；所述负极活性物质(7)为石墨；所述主体固体电解质(4)为纯相LLZO、纯相LATP、纯相LAGP、纯相LLTO、元素掺杂改性固体电解质LLZO、元素掺杂改性固体电解质LATP、元素掺杂改性固体电解质LAGP、元素掺杂改性固体电解质LLTO中的一种或多种的组合；其中，所述元素掺杂改性中的掺杂元素为F、Cl、Br、I、B、N、Si、S、Fe、P、Ta、Bi、Al、Nb、W、Ga、Rb中的一种或多种。

6.一种新型全固态锂离子电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将正极活性物质(1)、导电剂(2)以及粘结剂固体电解质Li₃OX(3)混合并分散均匀，作为正极配料；

步骤二：将主体固体电解质(4)与粘结剂固体电解质Li₃OX(3)混合并分散均匀，作为固体电解质层配料；

步骤三：将正极配料涂覆在正极集流体上，将正极集流体、正极配料和固体电解质层配料依次层层堆叠组成堆叠体，然后向堆叠体施加压力的同时在282～400℃的温度下烧结0.5h-48h形成正极片与固体电解质层的组合体；向堆叠体施加的压力满足0.5MPa＜压力＜200MPa；

步骤四：将熔融的金属锂基材料(6)涂覆在固体电解质层上，冷却使金属锂基材料(6)与固体电解质层结合在一起形成固态电池叠芯，利用电池膜壳封装固态电池叠芯，得到新型全固态锂离子电池；步骤一至步骤三中的Li₃OX中的X为F、Cl、Br或I；

步骤一至步骤四均在水分值小于0.2PPM以及氧气值0.2PPM的环境中进行。