[发明专利]一种全固态锂金属电池的热处理方法有效

专利信息
申请号: 201911384017.0 申请日: 2019-12-28
公开(公告)号: CN111129573B 公开(公告)日: 2021-11-02
发明(设计)人: 黄明;张章明;赵会江;龚金保 申请(专利权)人: 横店集团东磁股份有限公司
主分类号: H01M10/052 分类号: H01M10/052;H01M10/058;H01M10/42
代理公司: 北京品源专利代理有限公司 11332 代理人: 巩克栋
地址: 322118 浙*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 一种 固态 金属 电池 热处理 方法
【权利要求书】:

1.一种全固态锂金属电池的热处理方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

在惰性气氛中,对循环后的全固态锂金属电池进行热处理,得到处理后的全固态锂金属电池;

所述热处理的升温速率为1-15℃/min;所述热处理的温度为175-230℃;所述热处理的时间为0.2-20h;

所述全固态锂金属电池包括两层负极片、两层固体电解质层和一层正极片形成的五层层叠结构;所述两层固体电解质层形成口袋状,包裹正极片,隔离正极片和负极片;

所述负极片的长度小于固体电解质层的长度,大于正极片的长度;所述负极片的宽度小于固体电解质层的宽度,大于正极片的宽度;在宽度方向上,所述固体电解质层的边缘与正极片的边缘距离0.01-1mm;

所述热处理针对循环后的全固态锂金属电池,热处理将锂负极熔融,恢复成循环前的状态,避免锂枝晶的持续生长,有效减缓全固态锂金属电池的循环失效。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述惰性气氛的气体包括氮气、氩气或氦气中的任意一种或至少两种的组合。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述热处理的升温速率为3-10℃/min。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述热处理的温度为180-200℃。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述热处理的时间为0.5-10h。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述热处理后进行降温。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述降温的速率为1-30℃/min。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述降温的速率为3-10℃/min。

9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述降温为降至40℃以下。

10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述负极片包括锂箔、负极集流体和极耳。

11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述锂箔贴合在负极集流体上,所述负极集流体上设置有极耳。

12.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述锂箔的厚度为1-100μm。

13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述锂箔的厚度为5-50μm。

14.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述负极集流体为铜箔,所述铜箔的厚度为0.003-5mm。

15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述铜箔的厚度为0.006-1mm。

16.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述固体电解质层包括锂镧锆氧固体电解质、掺杂元素掺杂的锂镧锆氧固体电解质、钛酸锂镧固体电解质或掺杂元素掺杂的钛酸锂镧固体电解质中的任意一种或至少两种的组合。

17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述固体电解质层为锂镧锆氧固体电解质和/或掺杂元素掺杂的锂镧锆氧固体电解质。

18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述掺杂元素包括Al、Nb、Ta或Ga中的任意一种或至少两种的组合。

19.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述固体电解质层厚度为0.01-3mm。

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