[发明专利]一种电池正极复合极片及其制备方法以及包含其的固态电池

权利要求书

1.一种电池正极复合极片，其特征在于，所述电池正极复合极片包括铝层，以及自所述铝层的相对两面依次叠层设置的复合活性物质层、固态电解质层和聚合物锂盐层。

2.根据权利要求1所述的电池正极复合极片，其特征在于，所述复合活性物质层的厚度为50～200μm；

优选地，所述固态电解质层的厚度为20～60μm；

优选地，所述聚合物锂盐层的厚度为10～30μm。

3.根据权利要求1或2所述的电池正极复合极片，其特征在于，所述复合活性物质层包括锂盐、正极活性物质和导电剂；

优选地，所述复合活性物质层中锂盐和正极活性物质的质量比为(1～12):(80～95)；

优选地，所述复合活性物质层中导电剂的质量占比为1％～5％；

优选地，所述锂盐包括高氯酸锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂、六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂或双三氟甲烷磺酰亚胺锂中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述正极活性物质包括钴酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰酸锂、锰酸锂或镍锰酸锂中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述导电剂包括炭黑、导电石墨、碳纤维、石墨烯或碳纳米管中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述复合活性物质层还包括油性聚合物基体和油性粘结剂；

优选地，所述油性聚合物基体包括聚偏氟乙烯、聚氧化乙烯或聚丙烯腈中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述油性粘结剂包括聚偏氟乙烯、聚丙烯腈或聚氧化乙烯中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述复合活性物质层中油性聚合物基体的质量占比为4％～18％；

优选地，所述复合活性物质层中油性粘结剂的质量占比为1％～10％。

4.根据权利要求1～3任一项所述的电池正极复合极片，其特征在于，所述固态电解质层包括油性聚合物基体、锂盐和陶瓷粉末；

优选地，所述陶瓷粉末包括氧化铝和/或勃姆石；

优选地，所述固态电解质层中油性聚合物基体的质量占比为24％～72％；

优选地，所述固态电解质层中锂盐和陶瓷粉末的质量比为(3～24):(20～40)。

5.根据权利要求1～4任一项所述的电池正极复合极片，其特征在于，所述聚合物锂盐层包括油性聚合物基体和锂盐；

优选地，所述聚合物锂盐层中油性聚合物基体的质量占比为40％～90％；

优选地，所述聚合物锂盐层中锂盐的质量占比为10％～60％。

6.一种根据权利要求1～5任一项所述电池正极复合极片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将复合活性物质浆料涂覆在铝层两侧，得到含复合活性物质层的第一极片；

(2)在所述第一极片的复合活性物质层表面涂覆固态电解质浆料，得到含固态电解质层的第二极片；

(3)在所述第二极片的固态电解质层表面涂覆聚合物锂盐浆料，得到所述电池正极复合极片。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述复合活性物质浆料的制备包括：混合油性聚合物基体、锂盐、正极活性物质、油性粘结剂、导电剂和油性溶剂，得到复合活性物质浆料；

优选地，所述混合的顺序包括：先混合油性聚合物基体、油性溶剂和锂盐，得到聚合物锂盐浆料，再混合所述聚合物锂盐浆料、正极活性物质、油性粘结剂、导电剂和油性溶剂，得到复合活性物质浆料；

优选地，所述复合活性物质浆料中聚合物锂盐浆料的质量占比为10％～20％；

优选地，所述油性溶剂包括乙腈、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜或N-甲基吡咯烷酮中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述复合活性物质浆料的固含量为60％～75％。