CN111933890B - 低孔隙率的全固态电池电极极片及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了低孔隙率的全固态电池电极及其制备方法和应用，所述方法包括：(1)将固态电池电极极片与有机溶剂接触，以便使得所述有机溶剂填充至所述固体电极极片的孔隙中；(2)将步骤(1)所得电极极片进行压实；(3)伴随着压力，对步骤(2)得到的电极极片进行干燥，以便得到低孔隙率的全固态电池电极极片。采用本发明方法处理后的固态电池电极极片，孔隙率显著降低，颗粒之间堆积的紧密度显著增加，更加有利于离子的传递，进而提升电池的电化学性能。

Description

低孔隙率的全固态电池电极极片及其制备方法和应用

技术领域

本发明属全固态电池技术领域，具体涉及一种低孔隙率的全固态电池电极及其制备方法和应用。

背景技术

固态电池是一种电池科技。固态电池采用不可燃的固态电池电解质替换了可燃性的有机液态电解质，大幅提升了电池系统的安全性，同时能够更好地适配高能量正负极并减轻系统重量，实现能量密度同步提升。在各类新型电池体系中，固态电池是距离产业化最近的下一代技术，这已成为产业与科学界的共识。

传统液态锂离子电池的极片需保持一定的孔隙率使得电解液能够浸润，进而导通离子通路。与液态电池不同的是，固态电池的极片需尽量降低孔隙率，这样才能使得正极活性物质与固态电池电解质相紧密接触，从而降低界面阻抗。同时提高固态电池极片的压实密度有利于降低电池的整体尺寸，从而提升固态电池的体积能量密度。

对于降低全固态电池极片孔隙率的方法目前暂缺乏研究，通常采用双辊对压设备、等静压设备或其它外加压力设备来降低全固态电池极片的孔隙率，但辊压设备所能施加的压力低，不能显著降低极片的孔隙率；且在辊压过程中易造成极片打皱，双辊对压设备还易造成极片的拉伸，从而导致其损坏。并且与液态电池相比，固态电池的极片中除正极活性物质、导电剂、粘结剂外还存在一定比例的固态电池电解质，一般固态电池电解质的密度较小、材料弹性较大，这就造成了传统的辊压工艺难以降低固态电池极片的孔隙率。

在现有技术中，也有通过将组成复合电极的材料经过大小颗粒错配的方式来提高极片致密度的方案。但是这种方式具有很大的局限性：一方面，需要严格限制所使用正极活性物质材料与电解质颗粒的粒度范围与比例，这就使得可选择的材料种类较少；在一些情况下，正极活性物质颗粒与电解质颗粒具有相近的粒径，如均在5～6um之间，这就使得该方法无法使用。另一方面，严格的粒径比例也限制了极片配方中各物质的可变化比例。再一方面，该方案中将微米级颗粒分级的手段费时费力，大规模的应用会造成资源的浪费。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种低孔隙率的全固态电池电极及其制备方法和应用，用以解决固态电池极片难以压实、孔隙率难以通过外加压力降低的问题。采用本发明方法处理后的固态电池电极极片，孔隙率显著降低，颗粒之间堆积的紧密度显著增加，更加有利于离子的传递，进而提升电池的电化学性能。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备低孔隙率的全固态电池电极的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：

(1)将固态电池电极极片与有机溶剂接触，以便使得所述有机溶剂填充至所述固体电极极片的孔隙中；

(2)将步骤(1)所得电极极片进行压实；

(3)伴随着压力，对步骤(2)得到的电极极片进行干燥，以便得到低孔隙率的全固态电池电极极片。

根据本发明实施例的制备低孔隙率的全固态电池电极极片的方法，通过将固态电池电极极片与有机溶剂接触，使有机溶剂填充至固体电极极片的孔隙中，该有机溶剂在电极极片的固体颗粒之间能够起到“润滑”的作用，使原本颗粒间的“固-固”接触，变为“固-液”接触，降低了压实时颗粒间的摩擦阻力，从而提高了压实效率。并且，伴随着压力对初步压实后的电极极片进行干燥，将残留的溶剂进行挥发，引发毛细作用进一步提高致密度，同时避免了溶剂的残留对电池性能的影响。具体来说，残留的溶剂相互连通，在极片内形成联通的毛细孔，当处于毛细管之中的液体向外挥发时，向外的液体会对管壁产生一定程度的牵引力，这个牵引力具有使毛细管有趋向闭合的趋势。当毛细管逐渐倾向收缩、闭合，其内部的空间也随之压缩，进而在宏观上提高了致密度。

与现有技术相比，上述方法具有如下优点：一方面，在使用外加压力降低孔隙率时，相同外加压力的条件下采用本发明方法能够将孔隙率降至更低，孔隙率低至20.9％以下，进而降低压实过程中的能耗、时间与设备要求。另一方面，避免了现有技术中通过调节正极颗粒粒径来降低孔隙率，进而提升了电池的容量、循环性能，缩短了极片的制备周期，提高了经济效益。具体来说，无论正极活性物质与电解质的粒径如何，均可使用本发明的方法进行紧密化处理；无需考虑粒径的配比，可以任意地根据需求调节极片各物质的比例，给予极片配方更大的选择空间；无需对材料经过任何预处理就可以使用，在一定程度上降低了能源损耗。同时，该方法具有较高的可控性，工艺简便，易实施，适合工业化生产。

另外，根据本发明上述实施例的制备低孔隙率的全固态电池电极的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述有机溶剂的沸点不高于80摄氏度。由此，有利于后续步骤中所述有机溶剂的挥发。

在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述有机溶剂选自醚类溶剂、烃类溶剂、酯类溶剂、酮类溶剂、四氢呋喃、二氧五环和乙腈中的至少一种。由此，该有机溶剂既能够在电极极片中固体颗粒之间起到“润滑”作用，又有利于后续步骤中所述有机溶剂的挥发。

在本发明的一些实施例中，所述醚类溶剂选自乙醚、丁二醚、环戊基甲醚和乙二醇二甲醚中的至少一种。

在本发明的一些实施例中，所述酯类溶剂选自乙酸乙酯和丁酸丁酯中的至少一种。

在本发明的一些实施例中，所述烃类溶剂选自正己烷、庚烷和辛烷中的至少一种。

在本发明的一些实施例中，所述酮类溶剂选自丙酮、丁酮和戊酮中的至少一种。

在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述有机溶剂的体积为所述全固态电池电极极片孔隙体积的40％～130％。

在本发明的一些实施例中，所述全固态电池电极极片的孔隙率为30～60％。

在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，所述压实过程的压力为3～600MPa，时间为1～60min。

在本发明的一些实施例中，在步骤(3)中，伴随着压力，将步骤(2)得到的电极极片在真空下进行干燥，并且所述干燥的温度不低于所述有机溶剂的沸点。由此，加快了有机溶剂的挥发速度，引发毛细作用进一步提高致密度，同时避免了溶剂的残留对电池性能的影响。

在本发明的一些实施例中，在步骤(3)中，所述压力为5MPa-400MPa，时间为20-40min。

在本发明的再一个方面，本发明提出了一种全固态电池电极极片。根据本发明的实施例，所述全固态电池电极极片是采用如上所述方法制备得到的。由此，采用上述方法处理后的固态电池电极极片，孔隙率显著降低，颗粒之间堆积的紧密度显著增加，更加有利于离子的传递，进而提升电池的电化学性能。

在本发明的第三个方面，本发明提出了一种全固态电池。根据本发明的实施例，所述全固态电池具有如上所述的全固态电池电极极片。由此，大幅提升了电池系统的安全性，同时降低固态电池极片的孔隙率有利于降低电池的整体尺寸，从而提升固态电池的体积能量密度、循环性能以及电化学性能。

在本发明的第四个方面，本发明提出了一种储能设备。根据本发明的实施例，所述储能设备具有如上所述的全固态电池。由此，所述储能设备具有较高的能量密度和功率密度，从而满足消费者的使用需求。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明一个实施例的制备低孔隙率的全固态电池电极的方法流程示意图。

图2为本发明实施例1所制得的固态电池极片的扫描电子显微镜照片。

图3为本发明对比例1所制得的固态电池极片的扫描电子显微镜照片。

图4为实施例1、对比例1和对比例2所制得的固态电池极片的孔隙率对比图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明是基于发明人的以下认识和发现而完成的：

固态电池电极较难通过外加压力压实的原因有：1、电极内的固体颗粒之间均为固-固接触，压实时颗粒之间会产生较大的摩擦力从而抵消外力，造成压实困难；2、固态电池的极片中除活性物质、导电剂、粘结剂外还存在一定比例的固态电池电解质，一般固态电池电解质的密度较小、材料弹性较大，这就造成了传统的压实工艺难以降低固态电池极片的孔隙率。

有鉴于此，在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备低孔隙率的全固态电池电极极片的方法。根据本发明的实施例，参考附图1，所述方法包括：

S100：将固态电池电极极片与有机溶剂接触

在该步骤中，将固态电池电极极片与有机溶剂接触，以便使得所述有机溶剂填充至所述固体电极极片的孔隙中，该有机溶剂能够起到电极极片中固体颗粒之间的“润滑”作用，使原本颗粒间的“固-固”接触，变为“固-液”接触，降低了压实时颗粒间的摩擦阻力，此时再使用外加压力对极片进行压实，从而提高了压实效率。

根据本发明的实施例，所述有机溶剂的沸点并不受具体限制，本领域人员可以根据实际需要随意选择，作为一种优选的方案，所述有机溶剂的沸点不高于80摄氏度(例如可以是80摄氏度、60摄氏度、40摄氏度、20摄氏度等)，由此，该有机溶剂既能够在电极极片中固体颗粒之间起到“润滑”作用，又有利于后续步骤中所述有机溶剂的挥发。在本发明的实施例中，所述有机溶剂的具体种类并不受具体限制，本领域人员可以根据实际需要随意选择，作为一种优选的方案，所述有机溶剂选自醚类溶剂、烃类溶剂、酯类溶剂、酮类溶剂、四氢呋喃、二氧五环和乙腈中的至少一种，由此，所述有机溶剂具有与电解质稳定、沸点低、与粘结剂不互溶、分子量低的特点，该有机溶剂既能够在电极极片中固体颗粒之间起到“润滑”作用，又有利于后续步骤中所述有机溶剂的挥发。更进一步地，所述醚类溶剂选自乙醚、丁二醚、环戊基甲醚和乙二醇二甲醚中的至少一种。更进一步地，所述酯类溶剂选自乙酸乙酯和丁酸丁酯中的至少一种。更进一步地，所述烃类溶剂选自正己烷、庚烷和辛烷中的至少一种。更进一步地，所述酮类溶剂选自丙酮、丁酮和戊酮中的至少一种。

根据本发明的实施例，所述有机溶剂的体积并不受具体限制，本领域人员可以根据实际需要随意选择，作为一种优选的方案，所述有机溶剂的体积为所述全固态电池电极极片孔隙体积的40％～130％，有机溶剂的体积如果小于40％，不能起到很好的浸润效果，即固体颗粒之间不能得到充分的润滑作用；如果大于130％，则会使得部分溶剂无法再继续进入极片的孔隙之中，造成溶剂的浪费以及液体在极片表面的随意流动，造成操作困难。

根据本发明的实施例，所述全固态电池电极极片的制备方法如下：将正极活性材料(包括三元正极材料、钛酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂等)与固态电解质材料(包括硫化物电解质、卤素电解质、反钙钛矿电解质等)、粘结剂、导电剂、溶剂混合，匀浆后涂布在集流体上，待浆料干燥后得到未经致密化的固态电池正极极片。所述粘结剂、导电剂、溶剂为本领域的常规选择，此处并不具体限制。

需要说明的是，上述全固态电池电极极片的制备方法只是示例性的，全固态电池电极极片的制备方法并不局限于此，本领域人员也可以采用其他方法制备全固态电池电极极片。

根据本发明的实施例，所述全固态电池电极极片的孔隙率为30～60％。

根据本发明的实施例，全固态电池电极极片与有机溶剂的接触方式并不受具体限制，本领域人员可以根据实际需要随意选择，作为一种优选的方案，采用浸润的方式将全固态电池电极极片与有机溶剂进行接触，例如可以将有机溶剂滴加到固态电池电极极片中，也可以采用毛刷将有机溶剂刷到全固态电池电极极片中。

S200：将步骤S100所得电极极片进行压实

在该步骤中，将步骤S100所得电极极片进行外力压实，由于挤压作用，一部分有机溶剂会被挤压于极片之外；另一部分有机溶剂仍留存于极片之中，这部分溶剂相互连通，在极片内形成联通的毛细孔。在本发明的实施例中，进行外力压实的具体方式并不受具体限制，本领域人员可以根据实际需要随意选择，可以采用辊压，也可以采用其他方式。进一步地，所述压实过程的压力为3～600MPa(例如可以为3MPa、150MPa、300MPa、450MPa、600MPa等)，时间为1～60min(例如可以为1min、20min、40min、60min等)。

S300：伴随着压力，对步骤S200得到的电极极片进行干燥

在该步骤中，伴随着压力对初步压实后的电极极片进行干燥，将残留的溶剂进行挥发，引发毛细作用进一步提高致密度，同时避免了溶剂的残留对电池性能的影响。进一步地，所述压力为5MPa-400MPa(例如可以为5MPa、100MPa、200MPa、300MPa、400MPa等)，时间为20-40min(例如可以为20min、30min、40min等)。所述压力如果低于5MPa，则起不到很好的压实效果，即无法克服摩擦力使极片充分压缩；如果高于400MPa，则可能会造成极片的机械损伤，即应力不均、褶皱、涂层与集流体脱离等。所述时间如果低于20min，则无法使溶剂完全挥发；延长时间无明显的不利影响，但是会降低效率。所述压力的具体实施方式并不受具体限制，领域人员可以根据实际需要随意选择，作为一种优选的方案，步骤S200得到的极片放置于能够保持压力的夹具中。

根据本发明的实施例，进行干燥的方式并不受具体限制，本领域人员可以根据实际需要随意选择，作为一种优选的方案，伴随着压力，将步骤S200得到的电极极片在真空下进行干燥，并且所述干燥的温度不低于所述有机溶剂的沸点，由此，加快了有机溶剂的挥发速度，引发毛细作用进一步提高致密度，同时避免了溶剂的残留对电池性能的影响。

根据本发明实施例的制备低孔隙率的全固态电池电极极片的方法，将有机溶剂填充至所述固体电极极片的孔隙中，该有机溶剂在电极极片的固体颗粒之间能够起到“润滑”的作用，使原本颗粒间的“固-固”接触，变为“固-液”接触，降低了压实时颗粒间的摩擦阻力，从而提高了压实效率。并且，伴随着压力对初步压实后的电极极片进行干燥，将残留的溶剂进行挥发，引发毛细作用力从而引发多孔电极的巨大收缩进一步提高致密度，同时避免了溶剂的残留对电池性能的影响。具体来说，残留的溶剂相互连通，在极片内形成联通的毛细孔，当处于毛细管之中的液体向外挥发时，向外的液体会对管壁产生一定程度的牵引力，这个牵引力具有使毛细管有趋向闭合的趋势。当毛细管逐渐倾向收缩、闭合，其内部的空间也随之压缩，进而在宏观上提高了致密度。

与现有技术相比，上述方法具有如下优点：一方面，在使用外加压力降低孔隙率时，相同外加压力的条件下采用本发明方法能够将孔隙率降至更低，孔隙率低至20.9％以下，进而降低压实过程中的能耗、时间与设备要求。另一方面，避免了现有技术中通过调节正极颗粒粒径来降低孔隙率，进而提升了电池的容量、循环性能，缩短了极片的制备周期，提高了经济效益。具体来说，无论正极活性物质与电解质的粒径如何，均可使用本发明的方法进行紧密化处理；无需考虑粒径的配比，可以任意地根据需求调节极片各物质的比例，给予极片配方更大的选择空间；无需对材料经过任何预处理就可以使用，在一定程度上降低了能源损耗。同时，该方法具有较高的可控性，工艺简便，易实施，适合工业化生产。

在本发明的再一个方面，本发明提出了一种全固态电池电极极片。根据本发明的实施例，所述全固态电池电极极片是采用如上所述方法制备得到的。由此，采用上述方法处理后的固态电池电极极片，孔隙率显著降低，颗粒之间堆积的紧密度显著增加，更加有利于离子的传递，进而提升电池的电化学性能。需要说明的是，上述针对制备全固态电池电极极片的方法所描述的特征和优点同样适用于该全固态电池电极极片，此处不再赘述。

在本发明的第三个方面，本发明提出了一种全固态电池。根据本发明的实施例，所述全固态电池具有如上所述的全固态电池电极极片。由此，大幅提升了电池系统的安全性，同时降低固态电池极片的孔隙率有利于降低电池的整体尺寸，从而提升固态电池的体积能量密度、循环性能以及电化学性能。需要说明的是，上述针对全固态电池电极极片及其制备方法所描述的特征和优点同样适用于该全固态电池，此处不再赘述。

在本发明的第四个方面，本发明提出了一种储能设备。根据本发明的实施例，所述储能设备具有如上所述的全固态电池。由此，所述储能设备具有较高的能量密度和功率密度，从而满足消费者的使用需求。例如，该储能设备可以为汽车。需要说明的是，上述针对全固态电池所描述的特征和优点同样适用于该储能设备，此处不再赘述。

下面详细描述本发明的实施例，需要说明的是下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。另外，如果没有明确说明，在下面的实施例中所采用的所有试剂均为市场上可以购得的，或者可以按照本文或已知的方法合成的，对于没有列出的反应条件，也均为本领域技术人员容易获得的。

实施例1

本实施例提供一种制备低孔隙率的全固态电池电极的方法，包括如下步骤：

(1)将50％正极活性物质(多晶镍钴锰酸锂颗粒)、46％固态电池电解质材料(硫化物固态电解质)、1％导电碳、3％粘结剂(聚偏氟乙烯)按照重量比例进行混合匀浆。将上述匀浆后的浆料涂布于铝箔上，涂布制成极片并烘干。测试干燥后的固态电池电极的缝隙体积为0.12立方厘米。

(2)在干燥后的固态电池电极中浸入比例为极片孔隙体积的40％的四氢呋喃溶剂；四氢呋喃能够起到电极中固体颗粒之间的“润滑”作用，使原本颗粒间的“固-固”接触，变为“固-液”接触，降低了压实时颗粒间的摩擦阻力。

(3)此时使用传统的双辊对压机进行辊压压实。

(4)将上述极片夹紧于具有外加压力的夹具中，外加压力为15MPa，并将其在真空状态下升温至70℃烘干60min，引起毛细作用力从而引发多孔电极的巨大收缩，最终获得致密的电极。

使用压汞仪测得极片的孔隙率为15.5％。

实施例2

本实施例提供一种制备低孔隙率的全固态电池电极的方法，包括如下步骤：

(1)将正极活性物质(多晶镍钴锰酸锂颗粒)、固态电池电解质材料(硫化物固态电解质)、导电碳、粘结剂(聚偏氟乙烯)按照50％正极活性物质，3％粘结剂，1％导电碳，46％固态电解质比例进行混合匀浆。将上述匀浆后的浆料涂布于铝箔上，涂布制成极片并烘干。测试干燥后的固态电池电极的缝隙体积为0.12立方厘米。

(2)在干燥后的固态电池电极中浸入比例为极片孔隙体积60％的正己烷溶剂；正己烷能够起到电极中固体颗粒之间的“润滑”作用，使原本颗粒间的“固-固”接触，变为“固-液”接触，降低了压实时颗粒间的摩擦阻力。

(3)此时使用等静压机在600MPa下对上述极片进行压实，压实时间为30min。

(4)将上述极片夹紧于具有外加压力的夹具中，外加压力为200MPa，并将其在真空状态下升温至70℃烘干30min，引起毛细作用力从而引发多孔电极的巨大收缩，最终获得致密的电极。

使用压汞仪测得极片的孔隙率为13.4％。

实施例3

本实施例提供一种制备低孔隙率的全固态电池电极的方法，包括如下步骤：

(1)将正极活性物质(多晶镍钴锰酸锂颗粒)、固态电池电解质材料(硫化物固态电解质)、导电碳、粘结剂(聚偏氟乙烯)按照50％正极活性物质，3％粘结剂，1％导电碳，46％固态电解质比例进行混合匀浆。将上述匀浆后的浆料涂布于铝箔上，涂布制成极片并烘干。测试干燥后的固态电池电极的缝隙体积为0.12立方厘米。

(2)在干燥后的固态电池电极中浸入比例为极片孔隙体积120％的丁酮溶剂；丁酮能够起到电极中固体颗粒之间的“润滑”作用，使原本颗粒间的“固-固”接触，变为“固-液”接触，降低了压实时颗粒间的摩擦阻力。

(3)此时使用平板压力机在6MPa下对上述极片进行压实，压实时间为2min。

(4)将上述极片夹紧于具有外加压力的夹具中，外加压力为5MPa，并将其在真空状态下升温至85℃烘干20min，引起毛细作用力从而引发多孔电极的巨大收缩，最终获得致密的电极。

使用压汞仪测得极片的孔隙率为20.9％。

对比例1

本对比例提供一种制备低孔隙率的全固态电池电极的方法，包括如下步骤：

将正极活性物质(多晶镍钴锰酸锂颗粒)、固态电池电解质材料(硫化物固态电解质)、导电碳、粘结剂(聚偏氟乙烯)按照与实施例1中相同的比例进行混合匀浆。将上述匀浆后的浆料涂布于铝箔上，涂布制成极片并烘干。采用与实施例1中相同的双辊对压设备以及压力对上述极片进行辊压压实。

对比例2

本对比例提供一种制备低孔隙率的全固态电池电极的方法，包括如下步骤：

将正极活性物质(多晶镍钴锰酸锂颗粒)、固态电池电解质材料(硫化物固态电解质)、导电碳、粘结剂(聚偏氟乙烯)按照与实施例1中相同的比例进行混合匀浆。将上述匀浆后的浆料涂布于铝箔上，涂布制成极片并烘干。

在干燥后的固态电池电极中浸入比例为极片孔隙体积40％的有机溶剂四氢呋喃；四氢呋喃能够起到电极中固体颗粒之间的“润滑”作用，使原本颗粒间的“固-固”接触，变为“固-液”接触，降低了压实时颗粒间的摩擦阻力。此时使用传统的双辊对压机进行辊压压实。

性能测试：

1、采用扫描电子显微镜，对实施例1的固态电池极片与对比例1的固态电池极片进行测试，结果如附图2与附图3所示。从上图可以看出，对比例1的固态电池极片上的固态电解质与镍钴锰酸锂材料呈松散堆积。经过实施例1的方法压实处理之后，固态电池电解质的形貌变得密实，固态电解质与镍钴锰酸锂接触更为紧密，固态电池极片的孔隙率显著降低。

2、采用压汞仪，测试实施例1、对比例1和对比例2的孔隙率，测试结果如附图4所示。从上图可以看出，对比例1的固态电池极片孔隙率较大，为35.2％；对比例2的固态电池极片孔隙率约为21.1％；经实施例1方法处理后的固态电池极片孔隙率可达到约15.5％，孔隙率显著降低。

3、将实施例1、对比例1和对比例2所制得的固态电池极片与硫化物电解质层、金属锂组装为全固态电池，进行充放电的测试，其首周充放电性能如表1所示。

表1

	充电比容量(mAh/g)	放电比容量(mAh/g)
			实施例1	217	181
对比例1	186	159
			对比例2	189	163

从表1可以看出，实施例1所得极片组装而成的全固态电池的放电比容量为181mAh/g，高于对比例1的159mAh/g与对比例2的163mAh/g。同时，实施例1所得极片组装而成的全固态电池的充电比容量为217mAh/g，高于对比例1的186mAh/g与对比例2的189mAh/g。可见，采用本发明实施例1所述方法能够显著提高极片的致密度，使得正极活性物质与电解质颗粒之间能够更为紧密地接触，进而降低了界面阻抗，提升正极活性物质的容量发挥。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种低孔隙率的全固态电池电极极片的制备方法，其特征在于，包括：

(1)将固态电池电极极片与有机溶剂接触，以便使得所述有机溶剂填充至所述固态电池电极极片的孔隙中；

(2)将步骤(1)所得电极极片进行压实；

(3)伴随着压力，对步骤(2)得到的电极极片进行干燥，以便得到低孔隙率的全固态电池电极极片；

在步骤(3)中，伴随着压力，将步骤(2)得到的电极极片在真空下进行干燥，并且所述干燥的温度不低于所述有机溶剂的沸点；

在步骤(1)中，所述有机溶剂的沸点不高于80摄氏度；

在步骤(1)中，所述有机溶剂的体积为所述全 固态电池电极极片孔隙体积的40％～130％。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述有机溶剂选自醚类溶剂、烃类溶剂、酯类溶剂、酮类溶剂、四氢呋喃、二氧五环和乙腈中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述醚类溶剂选自乙醚、丁二醚、环戊基甲醚和乙二醇二甲醚中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述酯类溶剂选自乙酸乙酯和丁酸丁酯中的至少一种。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述烃类溶剂选自正己烷、庚烷和辛烷中的至少一种。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述酮类溶剂选自丙酮、丁酮和戊酮中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述全 固态电池电极极片的孔隙率为30～60％。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述压实过程的压力为3～600MPa，时间为1～60min。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述压力为5MPa-400MPa，时间为20-40min。

10.一种全固态电池电极极片，其特征在于，所述全固态电池电极极片是采用权利要求1-9任一项所述方法制备得到的。

11.一种全固态电池，其特征在于，所述全固态电池具有权利要求10所述的全固态电池电极极片。

12.一种储能设备，其特征在于，所述储能设备具有权利要求11所述的全固态电池。

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