[发明专利]一种锂离子电池固体电解质膜及其制备方法

摘要

本发明涉及一种锂离子电池固体电解质膜(SEI)及其制备方法该SEI膜有且仅有一层结构，且其厚度为5nm～100nm，有机锂盐含量为30wt％～95wt％。通过调节电解液组分、热压化成温度、压强、电流以及SOC，热压转移至冷压时间，冷压压力、温度以及时间等工艺参数实现上述SEI膜的可控制备。该结构的SEI膜具有优良的电化学性能，主要表现为具有更好的容量、更好的倍率性能及低温放电性能。

主权项

一种含有电极固体电解质膜的锂离子电池电芯的制备方法，所述电极固体电解质膜包裹在电极活性材料表面，其特征在于：所述电极固体电解质膜有且仅有一层，且其厚度为5nm～100nm；所述电极固体电解质膜的有机锂盐含量为30wt％～95wt％；电芯的制备方法包括以下步骤：步骤1，待化成电芯制备：将正极片、负极片以及隔离膜组装成裸电芯，之后装入外包装中，进行封装、烘烤，之后注入特殊电解液，待电解液浸润充分后得到待化成电芯；步骤2，电极固体电解质膜生成：将步骤1制备的待化成电芯置于温度为45℃～100℃的热压化成夹具中，之后对电芯施加0.1MPa～6MPa的面压，再采用0.05C～6.0C的电流对电芯化成，化成的SOC为3.0％～95％，得到电极固体电解质膜；步骤3，SEI膜保持：将步骤2化成后的电芯置于冷压夹具中进行快速冷压降温，冷压温度为‑20℃～30℃，冷压时间为5s～10min，冷压时电芯所受面压为0.1MPa～6MPa，且电芯从热压夹具至冷压夹具的时间为1s～10min；步骤4，电芯成型：冷却结束后卸掉冷压夹具压力，取出电芯，之后进行除气、封装操作，制备得到含有电极固体电解质膜的成品电芯；步骤1所述特殊电解液为SEI膜成膜添加剂量为电解液溶剂质量的2％‑20％的电解液；所述SEI膜成膜添加剂包括氟苯、碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、环己基苯、联苯、甲苯、VC、亚硫酸丙烯酯和己二腈中的至少一种。