(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 202111496319.4 (22)申请日 2021.12.09 (71)申请人 北京胜能 能源科技有限公司 地址 100176 北京市大兴区北京经济技 术 开发区荣华南路2 号院5号楼601(北京 自贸试验区高端产业片区亦庄组团) (72)发明人 周昊　侯艳丽　高敏　李玉军　 (74)专利代理 机构 北京品源专利代理有限公司 11332 代理人 边人洲 (51)Int.Cl. H01M 10/0562(2010.01) H01M 10/0565(2010.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 一种复合固态电解质膜及其制备方法和锂 离子电池 (57)摘要 本发明提供一种复合固态电解质膜及其制 备方法和锂离子电池。 所述复合固态电解质膜包 括聚氨酯、 无机固态电解质和流平剂。 本发明提 供了一种复合固态电解质膜， 通过复合高电导率 的硫化物无机固态电解质和高弹性的聚氨酯， 不 仅保证了其具备高导电性能， 增强了固态电解质 的柔韧性， 还拓宽了固态电解质 的使用温度范 围， 使其在低温下具有较高的离子电导率。 同时， 制备方法操作简单， 重复性 好。 权利要求书1页 说明书6页 CN 114221027 A 2022.03.22 CN 114221027 A 1.一种复合固态电解质膜， 其特征在于， 所述复合固态电解质膜包括聚氨酯、 无机 固态 电解质和流平剂。 2.根据权利要求1所述的复合固态电解质膜， 其特征在于， 所述复合固态电解质膜中聚 氨酯的质量百分含量 为40％‑80％。 3.根据权利要求1或2所述的复合固态电解质膜， 其特征在于， 所述无机固态电解质为 硫化物固态电解质， 所述复合固态电解质膜中无机固态电解质的质量百分含量为19.5％ ‑ 59.5％。 4.根据权利要求1所述的复合固态电解质膜， 其特 征在于， 所述 流平剂包括丙烯酸酯。 5.根据权利要求1所述的复合固态电解质膜， 其特征在于， 所述复合固态电解质膜中流 平剂的质量百分含量 为0.01％ ‑0.5％。 6.一种根据权利要求1 ‑5中任一项所述复合固态电解质膜的制备方法， 其特征在于， 所 述制备方法包括以下步骤： 将聚氨酯、 无机固态电解质和流平剂进行混合， 而后刮膜处理， 得到所述复合固态电解质膜。 7.根据权利要求6所述的制备方法， 其特征在于， 所述混合在搅拌下进行， 所述搅拌的 速率为400r/min‑900r/min。 8.根据权利要求6或7 所述的制备 方法， 其特 征在于， 所述混合的温度为5 0℃‑80℃。 9.根据权利要求6所述的制备方法， 其特征在于， 所述刮膜处理后还包括干燥处理， 所 述干燥的温度为6 0℃‑90℃。 10.一种锂离子电池， 其特征在于， 所述锂离子电池包括根据权利要求1 ‑5中任一项所 述的复合固态电解质膜。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114221027 A 2一种复合 固态电解质膜及其制备方 法和锂离 子电池 技术领域 [0001]本发明属于电池领域， 具体涉及一种复合固态电解质膜及其制备方法和锂离子电 池。 背景技术 [0002]锂离子电池广泛应用于便携式电子设备、 电动汽车和智能电网领域， 目前锂离子 电池多采用液态的有机相电解质， 但其中的有机溶剂具有易燃的安全隐患， 因此全固态电 池成为解决上述问题的有效解决途径之一。 全固态电池利用固态电解质或者凝胶电解质， 避免了电池漏液和过渡金属溶 出等问题， 并具 备更高的能量密度。 [0003]近年来， 固态电解质主要分为聚合物电解质、 无机电解质和复合电解质第三类， 其 中聚合物电解质的高温性能好， 并易于成膜， 但室温电导率较低； 无机固态电解质中硫化物 固态电解质具备较高的离子电导率， 但其本身柔韧性差， 无法弯折。 为了解决上述问题， 研 究人员多采用无机固态电解质和聚合物电解质进 行复合的方法， 不仅能够保证高离子电导 率， 还能改善电解质的柔 性和加工性能， 使其能够应用于可穿戴电子设备等领域。 [0004]CN112117485A公开了一种复合无机固态电解质膜及其锂金属电池， 复合无机固态 电解质膜包括无机固态电解质和添加盐， 虽然加入添加剂提高了固态电解质的离子电导 率， 但并未涉及其机械强度相关的测试数据， 同时相应的锂离子电池的循环寿命较 短， 并且 循环200周的容量保持率较低。 CN113497267A  公开了一种固态金属锂电池和复合电极材 料， 所述复合电极材料包括电极片和保护 层， 所述保护 层能够抑制金属锂表面的副反应， 改 善锂枝晶的生长状况， 提高负极与固态电解质膜之间的浸润性， 但在电池的循环过程中放 电容量仍在缓慢衰减。 [0005]在锂离子电池的应用场景中， 一般情 况下电池在常温以及较高温度下使用的效果 较好， 但在低温下电池的比容量较低和循环性能差。 而硫化物固态电解质因其具有较宽的 使用温度范围， 即使在低温下也能表现出较高的离子电导率， 能够拓宽锂离子电池的应用 温度。 另外， 还要保证锂离 子电池的电化学性能。 [0006]因此， 在本领域中， 期望开发一种既具备高电导率和稳定性的固态电解质， 又能拓 宽其应用温度范围， 同时制备 方法简单， 易于大规模生产。 发明内容 [0007]针对现有技术的不足， 本发明的目的在于提供一种复合固态电解质膜及其制备方 法和锂离子电池。 本发明提供了一种复合固态电解质膜， 通过复合高电导率的硫化物无机 固态电解质和高弹性的聚氨酯， 不仅保证了其具备高导电性能， 还拓宽了固态电解质的使 用温度范围。 同时， 制备 方法操作简单， 重复性 好。 [0008]为达到此发明目的， 本发明采用以下技 术方案： [0009]第一方面， 本发明提供一种复合固态电解质膜， 所述复合固态电解质膜包括聚氨 酯、 无机固态电解质和流平剂。说　明　书 1/6 页 3 CN 114221027 A 3