(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111548922.2 (22)申请日 2021.12.17 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114335437 A (43)申请公布日 2022.04.12 (73)专利权人 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 专利权人 江苏双登富朗特新能源 有限公司 (72)发明人 曾刘芳　蔡先玉　李恩雨　 (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 专利代理师 周颖洁 (51)Int.Cl. H01M 10/058(2010.01)H01M 10/0565(2010.01) H01M 10/0525(2010.01) H01M 10/42(2006.01) 审查员 姜峰 (54)发明名称 一种固态锂离 子电池极片的制备方法 (57)摘要 本发明涉及固态电池技术领域， 特别涉及一 种固态锂离子电池极片的制备方法。 具体步骤如 下： S1.将锂基蒙脱土、 锂盐、 表面活性剂、 MMA单 体、 AIBN、 NMP依次加入到搅拌罐中， 在常温下搅 拌均匀， 得混合液A； S2.将混合液A转移 至密封罐 中， 在50℃ ‑70℃中搁置一段时间， 至混合液A粘 度在3000 ‑7000mPa.s； S3.将一定粘度的混合液A 涂覆在正、 负极片的一侧； S4.将极片至于80℃ ‑ 120℃中搁置20min ‑60min， 让混合液A继续聚合， 同时除去NMP， 在极片表面形成多 孔凝胶电解质。 本发明通过电解质组合物， 提高电解质的离子电 导率， 进而提升锂电的电化学性能； 提升电池的 阻燃性、 热稳定性和减少内阻， 并提升现有固态 锂离子电池的循环性能。 权利要求书1页 说明书3页 CN 114335437 B 2022.11.18 CN 114335437 B 1.一种固态锂离 子电池极片的制备 方法， 其特 征在于： 具体步骤如下： S1.将锂基蒙脱土、 锂盐、 表面活性剂、 MMA单体、 AIBN、 NMP依次加入到搅拌罐中， 在常温 下搅拌均匀， 得混合液A； S2.将混合液A转移至密封罐中， 在50℃ ‑70℃中搁置一段时间， 至混合液A粘度在3000 ‑ 7000mPa.s； S3.将一定粘度的混合液A涂覆在正、 负极片的一侧； S4.将极片至于80℃ ‑120℃中搁置20min ‑60min， 让混合液A继续聚合， 同时 除去NMP， 在 极片表面形成多孔凝胶电解质。 2.根据权利要求1所述的固态锂离子电池极片的制备方法， 其特征在于： 所述锂基蒙脱 土含量为MMA单体质量的0.5 ‑5％。 3.根据权利要求1所述的固态锂离子电池极片的制备方法， 其特征在于： 所述锂盐为 LiFSI或者 LiTFSI， 所述锂盐添加量 为MMA单体质量的5％ ‑10％。 4.根据权利要求1所述的固态锂离子电池极片的制备方法， 其特征在于： 所述表面活性 剂为十二 烷基苯磺酸钠或十二 烷基硫酸钠， 添加量 为MMA单体质量的0.0 5％‑0.2％。 5.根据权利要求1所述的固态锂离子电池极片的制备方法， 其特征在于： 所述AIBN添加 量为MMA单体质量的0.15％ ‑2％。 6.根据权利要求1所述的固态锂离子电池极片的制备方法， 其特征在于： 所述NMP添加 量为MMA单体质量的3 0％‑70％。 7.根据权利要求1所述的固态锂离子电池极片的制备方法， 其特征在于： S1中搅拌罐搅 拌时间为1h ‑4h， 搅拌转速大于 600rpm。 8.根据权利要求1所述的固态锂离子电池极片的制备方法， 其特征在于： S3 中所述混合 液A在极片表面的涂覆厚度为12 ～30 μm。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114335437 B 2一种固态锂离 子电池极片的制备方 法 技术领域 [0001]本发明涉及固态电池技 术领域， 特别涉及一种固态锂离 子电池极片的制备 方法。 背景技术 [0002]随着下游应用领域的不断技术革新， 对锂电行业提出了更高的要求， 锂电技术向 更高比能量和 安全性方向发展。 从锂电技术发展路径来看， 固态锂电将是锂电技术发展的 必经之路。 固态电解质是固态电池的关键组分， 优良的固态电解质应满足以下几个关键条 件： 高的离子电导率和低的电子电导率、 宽的电化学窗口、 良好的热稳定性和加工性能、 以 及电解质电极之间良好的化学和电化学 稳定性。 [0003]蒙脱土是一种可经过加工而得到的颗粒黏土， 作为一种自然矿物而分布于世界各 地， 因其价格低廉、 用途广泛， 被人们誉为 “万能材料 ”。 同时其具备独特的晶体结构， 这个结 构决定了蒙脱土具有特殊的物理化学性能， 蒙脱土片层中的同晶置换现象十分普遍， 其中 四面取代体中的高价Si4+容易被Al3+所取代， 而八面取代体中的Al3+容易被低价的Fe2+、 Zn2 +、 Mg2+取代， 原本的电荷平衡被 打破， 使得单片层晶体总体呈现负电荷， 为了 保持电荷平衡， 蒙脱土片层需要吸附等电量的阳离子到片层间。 能够被吸附在蒙脱土层间的阳离子种类不 多， 主要有Na+、 Mg2+， Ca2+、 Li+、 H+等阳离子， 这些阳离子可以相互取代或被其他阳离子所取 代， 因此蒙脱土的片层 间具有良好的阳离子交换能力和分子吸 附能力， 可以有效改善凝胶 电解质离 子电导率。 发明内容 [0004]本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷， 制备一种可商业化生产的固态锂离子 电池极片。 提供一种固态锂离子电池极片的制备方法。 本发明将凝胶电解质用涂布机直接 涂覆于极片表面， 该制备方法简 便， 成本低。 同时凝胶电解质中加入锂基蒙脱土、 与锂盐， 可 有效提升电解质的离子电导率。 电解质中加入的AIBN既可作为单体聚合的引发剂， 同时也 可作为发泡剂， 增加电解质孔隙率， 提高后续注入电解液的吸附能力， 进一步提升电解质的 离子电导率， 以及固态锂离 子电池的循环寿命。 [0005]实现本发明目的 的技术方案是： [0006]一种固态锂离 子电池极片的制备 方法， 具体步骤如下： [0007]S1.将锂基蒙脱土、 锂 盐、 表面活性剂、 MMA单体、 AIBN、 NMP依次加入到搅 拌罐中， 在 常温下搅拌均匀， 得混合液A； [0008]S2.将混合液A转移至密封罐中， 在50℃ ‑70℃中搁置一段时间， 至混合液A粘度在 3000‑7000mPa.s； [0009]S3.将一定粘度的混合液A涂覆在正、 负极片的一侧； [0010]S4.将极片至于80℃ ‑120℃中搁置20min ‑60min， 让混合液A继续聚合， 同时除去 NMP， 在极片表面形成多孔凝胶电解质。 [0011]进一步的， 所述锂基蒙脱土含量 为MMA单体质量的0.5 ‑5％。说　明　书 1/3 页 3 CN 114335437 B 3