(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 202111564182.1 (22)申请日 2021.12.20 (71)申请人 惠州亿纬锂能股份有限公司 地址 516006 广东省惠州市仲恺高新区惠 风七路38号 (72)发明人 陈规伟　张典政　冀亚娟　 (74)专利代理 机构 北京品源专利代理有限公司 11332 代理人 刘二艳 (51)Int.Cl. H01M 10/0565(2010.01) H01M 4/62(2006.01) H01M 10/0525(2010.01) H01M 10/058(2010.01) (54)发明名称 一种柔性电解质膜、 电池及制备方法 (57)摘要 本发明提供了一种柔性电解质膜、 电池及制 备方法， 所述制备方法包括： 将固态电解质和 纤 维化粘结剂干法混合后， 在加热状态下进行剪切 混合， 剪切混合后依次进行垂直辊压和水平辊 压， 制备得到所述的柔性电解质 膜。 本发明通过 将固态电解质和纤维化粘结剂进行混合分散， 并 进行剪切混合， 纤维化粘结剂由蓬松态转变为蛛 网拉丝态， 从而对固态电解质的颗粒进行缠绕粘 结， 解决了无机陶瓷电解质柔韧性差的问题， 结 合垂直辊压和水平辊压， 在提高柔性电解质膜的 柔韧性的同时， 保持了固态电解质材料的电性 能。 权利要求书1页 说明书7页 附图1页 CN 114243104 A 2022.03.25 CN 114243104 A 1.一种柔 性电解质膜的制备 方法， 其特 征在于， 所述制备 方法包括： 将固态电解质和纤维化粘结剂干法混合后， 在加热状态下进行剪切混合， 剪切混合后 依次进行垂直辊压和水平辊压， 制备 得到所述的柔 性电解质膜。 2.根据权利要求1所述的制备方法， 其特征在于， 所述固态电解质的质量占比为80～ 99％； 优选地， 所述纤维化粘结剂的质量占比为1～ 20％； 优选地， 所述固态电解质包括氧化物固态电解质、 硫化物固态电解质、 硫化物固态电解 质的衍生物或卤化物固态电解质； 优选地， 所述纤维化粘结剂包括聚四氟乙烯。 3.根据权利要求1或2所述的制备 方法， 其特 征在于， 所述干法混合的方式为气流混合； 优选地， 所述干法混合的时间为2 ～5h。 4.根据权利要求1 ‑3任一项所述的制备方法， 其特征在于， 所述加热的温度为80～120 ℃。 5.根据权利要求1 ‑4任一项所述的制备方法， 其特征在于， 所述垂直辊压的压力为5～ 20t； 优选地， 所述垂直辊压的温度为10 0～200℃； 优选地， 所述垂直辊压的辊间距为0.1～1 μm。 6.根据权利要求1 ‑5任一项所述的制备方法， 其特征在于， 所述水平辊压的压力为5～ 20t； 优选地， 所述水平辊压的辊间距为0.1～1 μm。 7.根据权利要求1 ‑6任一项所述的制备方法， 其特征在于， 所述的制备方法具体包括以 下步骤： 将固态电解质和纤维化粘结剂采用气流混合的方式干法混合2～5h， 固态电解质的质 量占比为80～ 99％， 纤维化粘结剂的质量占比为1～ 20％； 混合后， 再在80～120℃的加热状态下进行剪切混合； 剪切混合后， 先在100～200℃下以5～20t的压力垂直辊压， 垂直辊压的辊间距为0.1～ 1μm； 然后在5～20t的压力下水平辊压， 水平辊压的辊间距为0.1～1μm， 制备得到所述的柔 性电解质膜。 8.一种柔性电解质膜， 其特征在于， 所述柔性电解质膜由权利要求1 ‑7任一项所述的柔 性电解质膜的制备 方法制备 得到。 9.根据权利要求8所述的柔性电解质膜， 其特征在于， 所述柔性电解质膜的厚度为25～ 100 μm。 10.一种电池， 其特征在于， 所述电池包括外壳以及设置于所述外壳内的电芯， 所述外 壳内注入有电解液， 所述电芯包括依次层叠的正极、 电解质膜和负极， 所述电解质膜包括权 利要求8或9所述的柔 性电解质膜。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114243104 A 2一种柔性电解质膜、 电池及制备方 法 技术领域 [0001]本发明属于电池技 术领域， 涉及一种柔 性电解质膜、 电池及制备 方法。 背景技术 [0002]基于现有的液态电解质锂离子动力电池体系， 电池能量密度与安全性能将难以满 足现有要求。 使用不易燃烧的固态电解质取代传统的液态电解质， 可以在确保电池安全性 能的同时， 将电池的能量密度提高约66％， 因此固态电池被认为是下一代电池技术的重要 方向。 [0003]目前常见的固态电解质有聚合物有机电解质以及无机陶瓷电解质。 聚合物电解质 的柔性、 机械性能、 大规模制造能力优异， 但 其离子电导率、 离子迁移数、 电化学稳定窗口等 均受限于聚合物基底， 无法取得较大突破。 无机陶瓷电解质电化学性能优异， 离子电导率一 般可达到1mS/cm以上， 离子迁移数接近1， 电化学稳定窗口可满足高压正极材料的使用。 但 是无机陶瓷电解质的机械强度、 柔性极差。 当无机电解质膜厚度较低， 其在使用过程中会发 生碎裂导 致电芯内短路， 因此 无机陶瓷电解质目前 无法实现商业 化应用。 [0004]为了改善其机械强度， 目前常见的方案为有机/无机复合固态电解质， 即将无机陶 瓷电解质与聚合物电解质相结合。 该类型电解质既有聚合物基底的柔性、 高机械强度， 又有 着无机电解质填料 的高离子电导率与电化学稳定性， 是目前 的发展方向之一。 但从电解质 角度看， 该类电解质更倾向聚合物电解质， 无机陶瓷电解质仅起到填料的作用， 并不能完全 发挥无机陶瓷电解质的优势。 [0005]因此， 如何提供一种制备工艺简单、 电性能优异和柔韧性好的电解质膜， 成为目前 迫切需要解决的问题。 发明内容 [0006]针对现有技术存在的不足， 本发明的目的在于提供一种柔性电解质膜、 电池及其 制备方法， 通过将固态电解质和纤维化粘结剂进 行混合分散， 并进 行剪切混合， 纤维化粘结 剂由蓬松态转变为蛛网拉丝态， 从而对固态电解质的颗粒进行缠绕粘结， 解决了无机陶瓷 电解质柔韧性差的问题， 在提高柔性电解质膜的柔韧性的同时， 保持了固态电解质材料 的 电性能。 [0007]为达此目的， 本发明采用以下技 术方案： [0008]第一方面， 本发明提供了一种柔 性电解质膜的制备 方法， 所述制备 方法包括： [0009]将固态电解质和纤维化粘结剂干法混合后， 在加热状态下进行剪切 混合， 剪切混 合后依次进行垂直辊压和水平辊压， 制备 得到所述的柔 性电解质膜。 [0010]本发明中固态电解质与纤维化粘结剂混合后， 纤维化粘结剂呈微膨胀状态， 再在 加热状态下剪切混合， 使粘 结剂转变为蓬松态， 而且在剪切力的作用下形成蛛网状拉丝态， 固态电解质通过粘结剂拉丝进 行交联连接， 提高辊压过程中的成型性， 此外， 通过垂直辊压 和水平辊压两种方式进 行辊压， 进一步地， 避免成膜过程中破碎和机械强度差的问题发生，说　明　书 1/7 页 3 CN 114243104 A 3