华为、宁德时代,发布4项固态电池专利

科技   2024-11-09 02:30   浙江  


【DT新材料】获悉,11月5日,宁德时代华为公布了共计4项固态电池专利技术。


1、华为固态电池专利


11月5日,华为技术有限公司公布了名称为“掺杂硫化物材料及其制备方法、锂离子电池”的专利,专利类型为中国发明专利申请,专利号申请公布号为CN118899435A。



根据专利,华为《掺杂硫化物材料及其制备方法、锂离子电池》发明专利中,掺杂硫化物材料对金属锂具有较佳的稳定性。


具体来看,掺杂硫化物材料的掺杂基团中包括氮元素N,N可以与Li结合成形成Li3N,Li3N的存在可以在一定程度上阻碍掺杂硫化物材料与金属锂的副反应,使得掺杂硫化物材料对金属锂具有较佳的稳定性。


该申请第一方面提供一种掺杂硫化物材料


所述掺杂硫化物材料的晶体包括:空间点群为的立方晶型;组成晶体的晶胞中至少一个位点掺杂有掺杂基团,掺杂基团包括:氮元素。结合所提及的第一方面第四种实现方式,掺杂基团的体积大于硫离子的体积。


体积大于S离子的掺杂基团可以称之为大体积掺杂基团,大体积掺杂基团的引入可以撑大晶胞体积,晶胞内的离子通道具有较大的尺寸,可以缓解离子在晶胞内传输的过程中容量衰减,使得掺杂硫化物材料具有较大的离子电导率。


该申请第二方面提供一种硫化物材料的制备方法


包括:混合原料;结晶混合后的原料,得到掺杂硫化物材料,掺杂硫化物材料的晶体包括:空间点群为的立方晶型;组成晶体的晶胞中至少一个位点掺杂有掺杂基团,掺杂基团包括:氮元素。

在该实现方式中,采用球磨的方式混合原料可以较好的将掺杂原子引入晶胞内。


该申请第三方面提供一种锂离子电池


包括:金属锂负极,硫化物固态电解质和正极;硫化物固态电解质设置在金属锂负极与正极之间;硫化物固态电解质采用的材料包括:掺杂硫化物材料,掺杂硫化物材料的晶体包括:空间点群为的立方晶型;组成晶体的晶胞中至少一个位点掺杂有掺杂基团,掺杂基团包括:氮元素。


锂离子电池采用:锂金属负极、采用第一方面公开的掺杂硫化物作为硫化物固态电解质的材料(掺杂硫化物材料的晶胞中至少一个位点掺杂有含有N的掺杂基团)、正极采用的材料包括:导电炭和第一方面提供的掺杂硫化物材料。


目前公开的硫化物固态电解质材料中,电导率在1*10‑4mS/cm‑1*10‑2mS/cm之间。该申请实施例公开的掺杂硫化物材料的电导率可以维持在0 .75mS/cm以上。该申请实施例公开的掺杂硫化物材料的电导率位于一个较高的数值。


另外,该申请实施例公开的掺杂硫化物材料的晶胞中有掺杂基团,掺杂基团的N可以与Li结合成形成Li3N,Li3N的存在可以在一定程度上阻碍掺杂硫化物材料与金属锂的副反应,因此,该申请实施例公开的掺杂硫化物材料对金属锂具有较佳的稳定性。

2、宁德时代固态电池专利


11月5日,国家知识产权局公布了宁德时代三项固态电池专利,分别为“改性固态电解质及其制备方法、固态电池及用电装置”、“固态电解质膜及其制备方法、固态电池、用电装置”和“固态电池单体及其制造方法”


1)改性固态电解质及其制备方法、固态电池及用电装置



本申请涉及一种改性固态电解质及其制备方法、固态电池及用电装置,该改性固态电解质的组分包括固态电解质基材以及分布在所述固态电解质基材中的相变增韧剂;且在所述改性固态电解质中,所述相变增韧剂主要分布在所述固态电解质中的晶界处;所述相变增韧剂能够在外力的作用下发生相变。


(2)固态电解质膜及其制备方法、固态电池、用电装置



本申请涉及一种固态电解质膜及其制备方法、固态电池、用电装置。所述固态电解质膜包括固态电解质材料层以及分散在固态电解质材料层中的相变增韧剂和纤维材料,所述固态电解质材料层包括无机陶瓷固态电解质材料。上述固态电解质膜在固态电解质材料层通过相变增韧剂和纤维材料之间的协同作用,能够有效提升固态电解质膜的力学性能,特别是断裂韧性,进而减少断裂导致的枝晶和短路等问题。


(3)固态电池单体及其制造方法



本申请公开了一种固态电池单体及其制造方法,固态电池单体包括电极组件以及封装壳。封装壳包括两个封装膜,电极组件设置于两个封装膜之间,两个封装膜连接并形成沿电极组件周向设置的封装部,封装部包括封装区和加强区,加强区的厚度大于封装区的厚度,和/或,加强区的硬度大于封装区的硬度。本申请中的固态电池单体及其制造方法,将封装部沿电极组件的周向设置,与电极组件的外形匹配,提高了密封稳定性。并且,封装部上设有加强区,加强区的厚度增大或者强度较高,能够降低封装部褶皱产生的风险。上述的结构,提高封装效率的同时,还能够降低封装过程产生褶皱的风险,提高了固态电池单体的密封性能。


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