[发明专利]硫化物电解质膜及其制备方法、及固态电池

说明书

本发明提供一种硫化物电解质膜的制备方法、硫化物电解质膜及固态电池，其中，制备方法包括：提供聚合物隔膜；提供浆料，所述浆料中含有有机溶剂和硫化物电解质；将所述浆料涂布于所述聚合物隔膜上，以在所述聚合物隔膜表面形成涂层，得到涂覆膜；对所述涂覆膜进行干燥，得到硫化物电解质膜。根据本发明实施例的制备方法，利用聚合物隔膜作为支撑膜制作的硫化物电解质膜，提高硫化物电解质膜的机械性能，解决了纯硫化物电解质湿法膜的机械性能问题，提高硫化物电解质膜形成的固态电池的循环性能。

技术领域

本发明涉及一种固态电池领域，尤其涉及硫化物电解质膜及其制备方法、及固态电池。

背景技术

近年来，随着国家的大力扶持，电动汽车行业得到了飞速的发展。随着人们对电动汽车续航里程的需求不断增加，全固态电池由于其安全性以及可以达到更高能量密度、快充和可回收便捷等优势成为学术界和科研界的研究重点。

固态电解质是全固态电池的技术核心，目前的全固态电解质主要包括：氧化物、聚合物、硫化物和卤化物。固态电解质的电导率普遍比液体电解质的电导率低，但是硫化物电解质的粉末电导率较高。而硫化物电解质成膜后由于粘结剂和溶剂的影响电导率下降比较明显，且硫化物电解质单独成膜后机械强度交底不利于工业化期间的卷对卷成膜，机械强度差导致在后续等静压压制期间膜的破损。

目前固态电解质的成膜方式主要分为干法和湿法。干法主要通过向固态电解质中引入粘结剂，然后通过混料，剪切以及反复辊压的方式得到膜，这种成膜方式比较环保没有引入溶剂，但是成膜后孔隙率较大，用干法膜电解质装出的电池容易短路。

湿法膜主要是通过向电解质粉中引入粘结剂和溶剂形成一定固含量的浆料，然后利用浆料成膜。该方法存在机械强度较差无法实现卷对卷成膜，生产效率低的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种硫化物电解质膜的制备方法，能够提高硫化物电解质膜的机械强度。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

第一方面，根据本发明实施例的硫化物电解质膜的制备方法，包括：

提供聚合物隔膜；

提供浆料，所述浆料中含有有机溶剂和硫化物电解质；

将所述浆料涂布于所述聚合物隔膜上，以在所述聚合物隔膜表面形成涂层，得到涂覆膜；

对所述涂覆膜进行干燥，得到硫化物电解质膜。

进一步的，所述提供聚合物隔膜包括：

提供聚合物隔膜基底，所述聚合物隔膜基底的厚度为8μm至15μm；

在所述聚合物隔膜基底上利用激光打孔，所述孔均匀分布于所述聚合物隔膜基底上，得到所述聚合物隔膜。

进一步的，孔的直径为2μm至80μm，相邻的孔边缘之间的距离大于等于20μm。

进一步的，所述浆料中还含有粘结剂和分散剂，其中，所述浆料的固相含量为30wt％-70wt％,所述粘结剂的含量为0.2wt％-5wt％，所述分散剂的含量为0.1wt％-5wt％。

进一步的，所述涂层的厚度为20μm至100μm。

进一步的，所述涂覆膜的两侧表面分别形成有所述涂层。

进一步的，所述涂覆膜的一侧表面形成有所述涂层，其中，所述涂覆膜干燥后，将干燥后的两个所述涂覆膜以所述聚合物隔膜相邻设置且所述涂层位于外侧的方式进行叠合并进行热压复合，得到所述硫化物电解质膜。

进一步的，压力为100MPa至500MPa，温度为50°至100°，压制时间为30s至10min。