(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111450978.4 (22)申请日 2021.12.01 (71)申请人 双登集团股份有限公司 地址 225500 江苏省泰州市姜堰经济开发 区天目西路9 99号 申请人 江苏双登富朗特新能源 有限公司 (72)发明人 李恩雨　蔡先玉　曾刘芳　孙全　 程锦国　 (74)专利代理 机构 常州唯思百得知识产权代理 事务所(普通 合伙) 32325 代理人 胡涛 (51)Int.Cl. H01M 10/056(2010.01) H01M 10/0525(2010.01) H01M 10/058(2010.01) (54)发明名称 一种采用复合固态电解质的固态电池及其 制作方法 (57)摘要 本发明涉及固态电池 领域， 特别涉及一种采 用复合固态电解质的固态电池及其制作方法。 所 述复合固态电解质由聚合物材料、 复合无机材 料、 锂盐、 溶剂组成； 其中， 复合无机材料为复合 陶瓷材料， 采用固相烧结法制得； 所述固态电池 组装过程中， 在正极片和复合固态电解质界面间 滴加复合离子液体， 对界面进行浸润。 本发明采 用的离子液体能够增加 固态电解质的离子电导 率， 本实验中采用少量离子液体浸润正极与固态 电解质界面， 能够有效的改善界面性能、 增加离 子电导率， 并且用量较少， 能够有效的提高固态 电池的经济性。 复合陶瓷电解质材料， 能够改善 锂离子传输能力， 有效的提高由单一陶瓷材料造 成的离子电导率偏低的问题。 权利要求书1页 说明书5页 CN 114284552 A 2022.04.05 CN 114284552 A 1.一种采用复合固态电解质(1)的固态电池(100)， 其特征在于： 所述复合固态电解质 (1)由聚合物材料(11)、 复合无机材料(12)、 锂盐(13)、 溶剂(14)组成； 其中， 复合无机材料 (12)为复合陶瓷材料， 采用固相烧结法制得； 所述固态电池(100)组装过程中， 在正极片 (15)和复合固态电解质(1)界面间滴加复合离 子液体(16)， 对界面进行浸润。 2.一种用于制造如权利要求1所述固态电池(10 0)的方法， 其特 征在于： 步骤如下 S1.将前驱体材料A、 B分别按照比例 混合均匀， 球磨后采用固相烧结法， 分别得到无机 材料C、 D， 烧结温度为3 00℃‑1200℃； S2.将S1中获得的无机材 料C、 D分别球磨后， 得到无机材 料粉末E、 F； S3.将S2中获得的无机材料粉末E、 F按照比例混合均匀后， 在100 ‑300MPa下压制成片， 再次进行烧结， 烧结温度为3 00℃‑800℃， 得到复合陶瓷电解质片G； S4.将S3中制得的复合陶瓷电解质片G经 过球磨后， 得到复合陶瓷电解质粉末H； S5.将聚合物材料(11)、 锂盐(13)分别溶解于溶剂(14)中， 分别得到聚合物溶液I、 锂盐 溶液J， 将S4制得的复合陶瓷电解质粉末H在溶剂(14)中均匀分散， 得到陶瓷浆料 K； S6.将S5制作的聚合物溶液I、 锂盐溶液J、 陶瓷浆料K混合， 并采用磁力 搅拌器搅拌均匀 得到电解质浆料L， 采用溶液浇铸法， 注入聚四氟乙烯模具中， 采用温度递增的方式， 对材料 进行烘干， 获得复合固态电解质膜M； S7.将S6中获得的复合 固态电解质膜M在S5中制得的锂盐溶液中浸润， 取出后待无液体 流出后， 得到复合固态电解质(1)； S8.将锂盐(13)溶于 离子液体N中， 得到复合离 子液体(16)； S9.将正极片(15)、 复合固态电解质(1)、 负极片(17)进行组装， 并在正极片(15)和复合 固态电解质(1)界面间注入S8中复合离子液体(16)， 组装后得到权利要求书1 中所述固态电 池(100)。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于： 所述无机材料C、 D分别为LLZO、 LLZNO、 LAGP、 Li3BO3、 Li2OHCl中的任一 一种， 复合无机材 料(12)由无机材 料C、 D组成。 4.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于： 所述聚合物材料(11)为PEO、 PPS、 PEC、 PEI、 PVDF中的一种。 5.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于： 所述复合固态电解质膜M制作采用温度递 增方式进行烘干， 温度范围为80 ‑100℃， 温度采用10℃/ h进行增加。 6.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于： 所述复合离子液体(16)为咪唑类离子液体 和锂盐(13)组成。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114284552 A 2一种采用复合 固态电解质的固态电池及其制作方 法 技术领域 [0001]本发明涉及固态电池领域， 特别涉及一种采用复合固态电解质的固态电池及 其制 作方法。 背景技术 [0002]锂离子电池由于能量密度高、 电压高、 重量轻等优势， 目前已经成为电化学储能领 域的领先地位。 但是由于其采用有机电解液， 具有易燃性， 导致其安全性受到影响， 一定程 度的限制了其 发展。 与传统的液态有机电解液相比， 固态电解质具有高安全性的特点， 并且 可以改善电池漏液的问题。 因此， 采用固态电解质制作的锂离子电池， 已经成为了电化学领 域的研究热点， 国内外各大科研院所、 电池企业、 车企均已展开对固态电池的研发。 目前， 应 用最为广泛的固态电解质制作方法有溶液浇铸法、 原位聚合法等， 这几种 方法也是最适配 于工业生产的固态电解质制作方法。 [0003]但是现有的固态电池存在固 ‑固界面稳定性较差， 常温离子电导率较低的问题， 导 致电池寿命受到一定的影响。 为了改善这一问题。 本发明中提出了采用复合固态电解质， 改 善了采用单一陶瓷材料造成的离子电导率偏低的问题， 并且在正极和电解质膜之 间的界面 添加离子液体， 有效的改善 了界面稳定性。 发明内容 [0004]本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷， 提供一种采用复合固态电解质的固态 电池及其制作方法。 [0005]实现本发明目的的技术方案是： 一种采用复合固态电解质的固态电池， 所述复合 固态电解质由聚合物材料、 复合无机材料、 锂盐、 溶剂组成； 其中， 复合无机材料为复合陶瓷 材料， 采用固相烧结法制得； 所述固态电池组装过程中， 在正极片和复合固态电解质界面间 滴加复合离 子液体， 对界面进行浸润。 [0006]一种用于制造如权利要求1所述固态电池的方法， 步骤如下 [0007]S1.将前驱体材料A、 B分别按照比例混合均匀， 球磨后采用固相烧结法， 分别得到 无机材料C、 D， 烧结温度为3 00℃‑1200℃； [0008]S2.将S1中获得的无机材 料C、 D分别球磨后， 得到无机材 料粉末E、 F； [0009]S3.将S2中获得的无机材料粉末E、 F按照比例混合均匀后， 在100 ‑300MPa下压制成 片， 再次进行烧结， 烧结温度为3 00℃‑800℃， 得到复合陶瓷电解质片G； [0010]S4.将S3中制得的复合陶瓷电解质片G经 过球磨后， 得到复合陶瓷电解质粉末H； [0011]S5.将聚合物材料、 锂盐分别溶解于溶剂中， 分别得到聚合物 溶液I、 锂盐溶液J， 将 S4制得的复合陶瓷电解质粉末H在溶剂中均匀分散， 得到陶瓷浆料 K； [0012]S6.将S5制作的聚合物溶液I、 锂盐溶液J、 陶瓷浆料K混合， 并采用磁力搅拌器搅拌 均匀得到电解质浆料L， 采用溶液浇铸法， 注入聚四氟乙烯模 具中， 采用温度递增的方式， 对 材料进行烘干， 获得复合固态电解质膜M；说　明　书 1/5 页 3 CN 114284552 A 3