[发明专利]硫化物全固态电芯及其制备方法、全固态锂离子电池

权利要求书

1.一种硫化物全固态电芯，其特征在于，所述硫化物全固态电芯包括交替叠置的全固态单元电芯和聚合物膜片，所述全固态单元电芯与所述聚合物膜片之间通过胶层粘结，

其中，所述全固态单元电芯包括依次叠置的第一正极、第一电解质层、双面负极、第二电解质层、第二正极；

所述双面负极在所述聚合物膜片上的投影边缘与所述聚合物膜片的边缘距离小于等于1mm，且所述双面负极在所述聚合物膜片上的投影面积小于或等于所述聚合物膜片的面积；

所述聚合物膜片的热膨胀系数在2×10^-5~3×10^-6/℃之间，所述聚合物膜片的杨氏模量不小于1Gpa；

所述聚合物膜片选自PC膜片、PET膜片、PMMA膜片、PI膜片、PP膜片中的任意一种或多种，所述聚合物膜片的厚度在10μm~1mm之间。

2.根据权利要求1所述的硫化物全固态电芯，其特征在于，所述聚合物膜片的厚度在30~100μm之间。

3.根据权利要求1所述的硫化物全固态电芯，其特征在于，所述胶层选自PVDF-HFP胶层、PVDFLBG胶层、PVDF胶层、SBR胶层、SBS胶层、SEBS胶层、NBR胶层、HNBR胶层的任意一种或多种。

4.根据权利要求3所述的硫化物全固态电芯，其特征在于，所述胶层的厚度各自独立地为0.5~1μm。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的硫化物全固态电芯，其特征在于，

所述第一正极包括叠置的第一正极集流体与第一正极活性层，所述第一正极活性层与所述第一电解质层接触设置；

所述第二正极包括叠置的第二正极集流体与第二正极活性层，所述第二正极活性层与所述第二电解质层接触设置。

6.根据权利要求5所述的硫化物全固态电芯，其特征在于，所述第一正极活性层与所述第二正极活性层各自独立地包括正极活性物质，所述正极活性物质具有化学通式LiNi_xCo_yM_zO₂，其中，x≥0，y≥0，z≥0，且x+y+z＝1，其中的M选自Mn、Al、Zr、Ti、V、Mg、Fe、Mo中的任意一种或多种。

7.根据权利要求6所述的硫化物全固态电芯，其特征在于，在所述正极活性物质外有包覆层，所述包覆层为离子导体材料。

8.根据权利要求7所述的硫化物全固态电芯，其特征在于，所述离子导体材料选自Li₂TiO₃、LiNbO₃、Li₃BO₃、Li₂ZrO₃、LiPO₃、Li₂MnO₄、Al(PO₃)₃、La(PO₃)₃、NaPO₃中的任意一种或多种。

9.根据权利要求7所述的硫化物全固态电芯，其特征在于，所述包覆层的厚度为1~10nm。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的硫化物全固态电芯，其特征在于，所述双面负极包括负极集流体和设置在所述负极集流体相对两个表面的负极活性层，一个所述负极活性层与所述第一电解质层接触设置，另一个所述负极活性层与所述第二电解质层接触设置。

11.根据权利要求10所述的硫化物全固态电芯，其特征在于，两个所述负极活性层各自独立地包括负极材料，所述负极材料选自Si合金负极活性物质、碳材料中的任意一种。