CN108258323A - 一种高比能全固态锂电池的制作方法 - Google Patents

一种高比能全固态锂电池的制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高比能全固态锂电池的制作方法，首先使用造孔剂在正负极片涂覆过程中造孔，制得的电极片经辊压后在极片单侧表面涂覆薄层聚合物电解质溶液，最后将单侧带有电解质层的正极片和负极片通过卷绕或叠片的方式组装全固态锂离子电池的方法。与现有技术相比，本发明所述方法中聚合物电解质溶液可通过造孔剂得到的孔隙渗透入极片内部，得到的极片与聚合物电解质界面接触面积较大，增加了电极材料的离子电导率，由此方法制得的全固态锂电池具有界面电阻低，能量密度高、稳定性和安全性高等优点。

Description

一种高比能全固态锂电池的制作方法
技术领域
本发明属于锂离子电池领域，具体涉及一种高比能全固态锂电池的制作方法。
背景技术
锂离子动力电池具有能量密度高、寿命长、绿色环保等优点，是目前应用最为广泛的新能源汽车动力源。随着锂电池新能源汽车的不断推广，传统的锂离子动力电池已经难以满足汽车对安全性、续航里程的要求。尤其是目前的锂离子动力电池采用的电解液多为易燃易爆类的有机溶剂体系，用于汽车领域安全隐患尤为突出，采用固态电解质制作的全固态锂离子动力电池能够大幅提高动力电池的安全性，受到了广泛关注。
全固态锂电池中的固态电解质与电极接触的紧密程度直接影响锂离子的传输，将电极片与固态电解质薄膜通过简单叠层、热压制备的固态锂电池，界面阻抗过大；在电极中添加固态电解质能够改善电解质/电极的界面接触，降低界面阻抗，但是电极中电解质添加量通常比较大(20％～30％质量比)，会降低极片活性物质含量，导致极片比容量损失较大。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种高比能全固态锂电池的制作方法，本发明无需在极片涂覆过程中添加电解质便可以改善电解质与电极片的界面接触，在保持极片高比容量的前提下，降低了电极/电解质界面电阻。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种高比能全固态锂电池的制作方法，包括以下步骤：
步骤一：将正极活性材料、导电剂、粘结剂、造孔剂按比例溶解在溶剂中，制备成正极浆料，将正极浆料涂敷于正极集流体上，经热处理和辊压处理得到正极片；
步骤二：将负极材料、导电剂、粘结剂、造孔剂按比例溶解在溶剂中，制备成负极浆料，将负极浆料涂覆于负极集流体上，经热处理和辊压处理得到负极片；
步骤三：将聚合物电解质、填料、锂盐按比例溶解于溶剂中，制备若干不同固含量的电解质溶液；将电解质溶液按照固含量从低到高的顺序依次涂覆在正极片和负极片的一侧表面，每次涂覆后均进行热处理，最后得到单侧带有电解质层的正极片和负极片；
步骤四：采用卷绕或叠片的方式，将步骤三制作的单侧带有电解质层的正极片和负极片组装成全固态锂离子电池电芯，经热压和封装得到全固态锂离子电池。
进一步地，步骤一和步骤二中所述导电剂为导电碳黑、导电石墨、乙炔黑、科琴黑、碳纤维、碳纳米管和石墨烯中的一种或几种，所述粘结剂为聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇、聚四氟乙烯、羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶中的一种或几种，所述造孔剂为碳酸氢铵，醋酸铵，硝酸铵和碳酸铵中的一种或几种。
进一步地，步骤一中所述正极活性材料为磷酸铁锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、镍锰酸锂和富锂正极材料的一种或几种，所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮，所述正极集流体为铝箔；
步骤二中所述负极活性材料为石墨、硬碳和硅基材料的一种或几种，所述溶剂为去离子水，所述负极集流体为铜箔。
进一步地，所述正极浆料中各固体组分占总固体质量的百分比为：正极活性材料89％～97.9％，导电剂1％～5％，粘结剂1％～3％，造孔剂0.1％～3％，且正极浆料固含量为30％～80％。
进一步地，所述负极浆料中各固体组分占总固体质量的百分比为：负极活性材料91％～98.4％，导电剂0.5％～3％，粘结剂1％～3％，造孔剂0.1％～3％，且负极浆料固含量为30％～60％。
进一步地，步骤三中所述聚合物电解质为聚氧化乙烯系、聚甲基丙烯酸甲酯系、聚丙烯腈系、聚偏氟乙烯系和聚氯乙烯系中的一种或几种；所述填料为纳米Al2O3、纳米SiO2无机填料或金属有机框架材料有机填料；所述锂盐为LiCF3SO3、LiClO4、LiPF6和LiI中的一种或多种；所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮。
进一步地，所述电解质溶液的各固体组分占总固体质量的百分比为：聚合物电解质80％～98.5％，填料比例为0.5％～10％；锂盐比例为1％～10％；所述电解质溶液的固含量为1％～80％。
进一步地，步骤三中涂覆在正极片和负极片表面的聚合物电解质层的厚度为5-50μm，优选为10-20μm。
进一步地，步骤一中热处理温度80～140℃，处理时间为60～600s；步骤二中热处理温度60～120℃，处理时间为60～600s；步骤三中热处理温度60～120℃，处理时间为60～600s。
进一步地，步骤四中固态锂电池组装过程中的热压温度为80～160℃，压力为5～10Mpa，时间为1～200s。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
相对传统方法的电极材料中固体电解质添加量过大，导致极片比容量损失过大的缺点，本发明在正负极极片涂覆过程中没有掺杂聚合物固体电解质，维持电极比容量基本不变；将聚合物电解质溶液涂布或喷涂在正极片和负极片表面，聚合物电解质溶液可通过造孔剂得到的孔隙渗透入极片内部，得到的极片与聚合物电解质界面接触面积较大，最后组装成电芯，通过热压处理后形成紧密的正极-电解质-负极三层结合体，能够有效降低固态锂电池的界面电阻；相对于液态电解质的锂电池具有较高的安全性。
具体实施方式
下面对本发明的实施方式做进一步详细描述：
一种高比能全固态锂电池的制作方法，包括以下步骤：
步骤(1)：将正极活性材料、导电剂、粘结剂、造孔剂以一定比例溶解在溶剂中，制备成正极浆料，将正极浆料涂敷于正极集流体上，经热处理和辊压处理得到正极片；
步骤(2)：将负极材料、导电剂、粘结剂、造孔剂以一定比例溶解在溶剂中，制备成负极浆料，将负极浆料涂覆于负极集流体上，经热处理和辊压处理得到负极片；
步骤(3)：将聚合物电解质、填料、锂盐等以一定比例溶解于溶剂中，制备几种不同固含量的电解质溶液；将电解质溶液按照固含量从低到高的顺序依次涂覆在极片的一侧表面，每次涂覆均需经过热处理，最后得到单侧带有电解质层的正极片和负极片；
步骤(4)：采用卷绕、或叠片的方式，将步骤(3)制作的单侧带有电解质层的正极片和负极片组装成全固态锂离子电池；
步骤(1)、(2)中，所述导电剂为导电碳黑、导电石墨、乙炔黑、科琴黑、碳纤维、碳纳米管、石墨烯等中的一种或几种；粘结剂为聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚乙烯醇(PVA)、聚四氟乙烯(PTFE)、羧甲基纤维素钠(CMC)、丁苯橡胶(SBR)等中的一种或几种；所述造孔剂为碳酸氢铵，醋酸铵，硝酸铵，碳酸铵中的一种或几种；
步骤(1)中，所述正极活性材料包括磷酸铁锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、镍锰酸锂、富锂正极材料的一种或几种；所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮(NMP)；所述正极浆料的各固体组分占总固体质量的百分比为：正极活性材料89％～97.9％，导电剂1％～5％，粘结剂1％～3％，造孔剂0.1％～3％,其中造孔剂在正极浆料固体组分中最优质量比为0.5％-1.5％；浆料固含量可在30％～80％间调节；所述正极集流体为铝箔，热处理温度80～140℃，处理时间为60～600s；
步骤(2)中，所述负极活性材料包括石墨、硬碳、硅基材料的一种或几种；所述溶剂为去离子水；所述负极浆料的各固体组分占总固体质量的百分比为：负极活性材料91％～98.4％，导电剂0.5％～3％，粘结剂1％～3％，造孔剂0.1％～3％,其中造孔剂在负极浆料固体组分中最优质量比为0.5％-1.5％；浆料固含量可在30％～60％间调节；所述负极集流体为铜箔，热处理温度60～120℃，处理时间为60～600s；
步骤(3)中，所述聚合物电解质为聚氧化乙烯(PEO)系、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)系、聚丙烯腈(PAN)系、聚偏氟乙烯(PVDF)系、聚氯乙烯(PVC)系等中的一种或几种，优选为PEO系；所述填料为纳米Al2O3、纳米SiO2无机填料或金属有机框架材料(MOFs)的一种或几种；所述锂盐包括LiCF3SO3、LiClO4、LiPF6、LiI等中的一种或多种；所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮(NMP)；所述电解质溶液的各固体组分占总固体质量的百分比为：聚合物电解质80％～98.5％，填料比例为0.5％～10％；锂盐比例为1％～10％；所述电解质溶液固含量可分别在1％～80％间调节；所述配置的不同固含量的电解质溶液为1～6种；所述电解质溶液的固含量为一种时，也可分多次进行多遍涂布；所述电解质溶液的涂覆方法包括浆料涂布法、喷涂法等；热处理温度60～120℃，处理时间为60～600s；所述涂覆在正极和负极极片表面的聚合物电解质层的厚度为5-50μm；所述涂覆在正极和负极极片表面的聚合物电解质层的厚度优选为10-20μm；
步骤(4)中，所述固态锂电池组装过程中所需的热压温度为80～160℃，压力为5～10Mpa，时间为1～200s。
下面结合实施例对本发明做进一步详细描述：
实施例1
(1)正极制浆按照以下质量比：镍钴锰酸锂(NCM523)正极材料97.9％，Super P Li导电剂1％，PVDF(HSV-900)粘结剂1％；碳酸氢铵造孔剂0.1％，通过双行星搅拌机，以NMP为溶剂制备成固含量65％的正极浆料。将正极浆料涂布到铝箔集流体上，经过140℃下热处理60s，后经辊压处理制得正极片；
(2)负极制浆按照以下质量比：人造石墨G9占98.4％，Super P Li导电剂0.5％，CMC(大赛璐)粘结剂1％，碳酸氢铵造孔剂0.1％，通过双行星搅拌机，以去离子水为溶剂制备成固含量45％的负极浆料。将负极浆料涂布到铜箔集流体上，经过120℃下热处理60s，后经辊压处理制得负极片；
(3)电解质溶液按照以下质量比：PEO聚合物电解质98.5％，Al2O3填料比例为0.5％；LiPF6锂盐比例为1％；通过双行星搅拌机，以NMP为溶剂制备成固含量分别为1％和10％的电解质溶液。然后将上述电解液按照固含量高低依次喷涂法均匀的喷洒在正极和负极片的单侧表面上，经过120℃下热处理60s在极片上形成均匀的10μm厚的电解质层。
(4)将单侧带有电解质的正极片、负极片冲切，经叠片组装成2Ah软包电芯，焊接极耳后经过160℃，5Mpa热压处理1s，用铝塑膜封装组成全固态锂电池。
实施例2
(1)正极制浆按照以下质量比：镍钴铝酸锂(NCA)正极材料89％，乙炔黑导电剂5％，PVA粘结剂3％；碳酸铵造孔剂3％，通过双行星搅拌机，以NMP为溶剂制备成固含量80％的正极浆料。将正极浆料涂布到铝箔集流体上，经过80℃下热处理600s，后经辊压处理制得正极片；
(2)负极制浆按照以下质量比：硅碳占91％，碳纳米管导电剂3％，SBR粘结剂3％，碳酸铵造孔剂3％，通过双行星搅拌机，以去离子水为溶剂制备成固含量60％的负极浆料。将负极浆料涂布到铜箔集流体上，经过60℃下热处理600s，后经辊压处理制得负极片；
(3)电解质溶液按照以下质量比：PVC聚合物电解质80％，SiO2填料比例为10％；LiCF3SO3锂盐比例为10％；通过双行星搅拌机，以NMP为溶剂制备成固含量10％，40％，80％的电解质溶液。然后将上述电解液按照固含量高低依次喷涂法均匀的喷洒在正极和负极片的单侧表面上，经过60℃下热处理600s在极片上形成均匀的5μm厚的电解质层。
(4)将单侧带有电解质的正极片、负极片冲切，经叠片组装成2Ah软包电芯，焊接极耳后经过80℃，10Mpa热压处理200s，用铝塑膜封装组成全固态锂电池。
实施例3
(1)正极制浆按照以下质量比：镍锰酸锂正极材料95％，石墨烯导电剂2％，PTFE粘结剂1.5％；醋酸铵造孔剂1.5％，通过双行星搅拌机，以NMP为溶剂制备成固含量30％的正极浆料。将正极浆料涂布到铝箔集流体上，经过140℃下热处理60s，后经辊压处理制得正极片；
(2)负极制浆按照以下质量比：硬碳占93％，Super P Li导电剂2％，CMC(大赛璐)粘结剂3.5％，醋酸铵造孔剂1.5％，通过双行星搅拌机，以去离子水为溶剂制备成固含量30％的负极浆料。将负极浆料涂布到铜箔集流体上，经过100℃下热处理350s，后经辊压处理制得负极片；
(3)电解质溶液按照以下质量比：PAN聚合物电解质85％，MOFs填料比例为10％；LiClO4锂盐比例为5％；通过双行星搅拌机，以NMP为溶剂制备成固含量1％，5％，7％，12％，15％，20％的电解质溶液。然后将上述电解液按照固含量高低依次喷涂法均匀的喷洒在正极和负极片的单侧表面上，经过100℃下热处理120s在极片上形成均匀的50μm厚的电解质层。
(4)将单侧带有电解质的正极片、负极片冲切，经叠片组装成2Ah软包电芯，焊接极耳后经过120℃，6Mpa热压处理60s，用铝塑膜封装组成全固态锂电池。
实施例4
(1)正极制浆按照以下质量比：磷酸铁锂正极材料93.5％，碳纤维导电剂3％，PVDF(HSV-900)粘结剂3％；硝酸铵造孔剂0.5％，通过双行星搅拌机，以NMP为溶剂制备成固含量65％的正极浆料。将正极浆料涂布到铝箔集流体上，经过100℃下热处理300s，后经辊压处理制得正极片；
(2)负极制浆按照以下质量比：人造石墨G9占96％，科琴黑导电剂1％，CMC(大赛璐)粘结剂1％，SBR粘结剂1.5％，硝酸铵造孔剂0.5％，通过双行星搅拌机，以去离子水为溶剂制备成固含量45％的负极浆料。将负极浆料涂布到铜箔集流体上，经过60℃下热处理600s，后经辊压处理制得负极片；
(3)电解质溶液按照以下质量比：PVDF聚合物电解质90％，Al2O3填料比例为5％；LiI锂盐比例为5％；通过双行星搅拌机，以NMP为溶剂制备成固含量80％的电解质溶液。然后将电解质溶液通过喷涂法均匀的喷洒在正极和负极片的单侧表面上，经过80℃下热处理300s在极片上形成均匀的20μm厚的电解质层。
(4)将单侧带有电解质的正极片、负极片冲切，经叠片组装成2Ah软包电芯，焊接极耳后经过100℃，8Mpa热压处理100s，用铝塑膜封装组成全固态锂电池。
实施例5
(1)正极制浆按照以下质量比：富锂正极材料63％，磷酸铁锂正极材料30.5％，碳纤维导电剂2％，乙炔黑导电剂1％，PVDF(HSV-900)粘结剂2％；PVA粘结剂1％，硝酸铵造孔剂0.2％，碳酸氢铵造孔剂0.3％，通过双行星搅拌机，以NMP为溶剂制备成固含量65％的正极浆料。将正极浆料涂布到铝箔集流体上，经过120℃下热处理100s，后经辊压处理制得正极片；
(2)负极制浆按照以下质量比：人造石墨G9占66％，硅碳负极材料30％，导电碳黑1％，CMC(大赛璐)粘结剂1％，SBR粘结剂1％，硝酸铵造孔剂1％，通过双行星搅拌机，以去离子水为溶剂制备成固含量45％的负极浆料。将负极浆料涂布到铜箔集流体上，经过130℃下热处理90s，后经辊压处理制得负极片；
(3)电解质溶液按照以下质量比：PMMA电解质60％，PVA电解质30％，Al2O3填料比例为2％，SiO2填料比例3％；LiI锂盐比例为2％，LiClO4锂盐比例为3％；通过双行星搅拌机，以NMP为溶剂制备成固含量6％，80％的电解质溶液。然后将电解质溶液通过喷涂法均匀的喷洒在正极和负极片的单侧表面上，经过90℃下热处理150s在极片上形成均匀的25μm厚的电解质层。
(4)将单侧带有电解质的正极片、负极片冲切，经叠片组装成2Ah软包电芯，焊接极耳后经过105℃，8Mpa热压处理105s，用铝塑膜封装组成全固态锂电池。
对比例1
(1)正极制浆按照以下质量比：镍钴锰酸锂(NCM523)正极材料96％，Super PLi导电剂2％，HSV-900PVDF粘结剂2％；通过双行星搅拌机，以NMP为溶剂制备成固含量65％的正极浆料，将正极浆料涂布到铝箔集流体上，经过100℃下热处理60s，后经辊压处理制得正极片；
(2)负极制浆按照以下质量比：人造石墨G9占96％，Super P Li导电剂1％，CMC粘结剂1.5％，SBR粘结剂1.5％，通过双行星搅拌机，以去离子水为溶剂制备成固含量45％的负极浆料，将负极浆料涂布到铜箔集流体上，经过90℃下热处理60s，后经辊压处理制得负极片；
(3)电解质溶液按照以下质量比：PEO聚合物电解质95％，Al2O3填料比例为2％；LiPF6锂盐比例为3％；以NMP为溶剂制备成固含量15％的电解质溶液，然后采用溶剂蒸发法制备成单独的电解质膜。
(4)将制备好的正极片、负极片、电解质片冲切，经叠片组装成2Ah软包电芯，焊接极耳后经过130℃，5Mpa热压处理30s，用铝塑膜封装组成全固态锂电池。
对比例2
(1)正极制浆按照以下质量比：磷酸铁锂正极材料80％，Super PLi导电剂2％，PEO固态电解质16％，Al2O3填料比例为1％，LiPF6锂盐比例为1％；通过双行星搅拌机，以NMP为溶剂制备成固含量65％的正极浆料，将正极浆料涂布到铝箔集流体上，经过100℃下热处理60s，后经辊压处理制得正极片；
(2)负极制浆按照以下质量比：人造石墨G9占81％，Super P Li导电剂1％，PEO固态电解质16％，Al2O3填料比例为1％，LiPF6锂盐比例为1％；，通过双行星搅拌机，以NMP为溶剂制备成固含量45％的负极浆料，将负极浆料涂布到铜箔集流体上，经过90℃下热处理60s，后经辊压处理制得负极片；
(3)电解质溶液按照以下质量比：PEO聚合物电解质95％，Al2O3填料比例为2％；LiPF6锂盐比例为3％；以NMP为溶剂制备成固含量15％的电解质溶液，然后采用溶剂蒸发法制备成单独的电解质膜。
(5)将制备好的正极片、负极片、电解质片冲切，经叠片组装成2Ah软包电芯，焊接极耳后经过120℃，8Mpa热压处理20s，用铝塑膜封装组成全固态锂电池。
将实施例1～4和对比例1～2制作的固态锂离子电池按以下方法测试放电容量、电池首效、直流内阻。
测试方法：
放电容量：电池0.2C恒流恒压充电至4.2V，恒压充电至电流≤0.05C截止，0.2C恒流放电至2.75V时的放电容量；
电池容量保持率：电池以1C恒流恒压充电至4.2V，恒压充电至电流≤0.05C截止，1C恒流放电至2.75V，首次放电容量与循环500圈后的放电容量之比；
直流内阻：室温下，电池以1C恒流放电至2.75V，搁置60min；电池以1C恒流恒压充电至4.2V，恒压充电至电流≤0.05C截止，搁置60min；1C恒流放电30min；搁置60min；1C恒流放电10s，下限电压2.5V。记录脉冲放电过程的开路电压和电流，并计算直流内阻R。直流内阻计算公式如下：
其中，Vinitial和Vfinal分别为脉冲放电过程的起始和终止电压，Iinitial和Ifinal分别为脉冲放电过程的起始和终止电流。
表1为上述实施例和对比例放电容量、循环性能和直流内阻的测试结果
由表1中实施例和对比例的测试结果可知，采用本发明中设计方案制备的固态锂电池，直流内阻较低，这是因为聚合物电解质采用涂布方式直接涂覆于正极片和负极片表面，少量聚合物电解质通过造孔剂形成的孔隙渗透到极片内部，增加了极片/电解质接触面积，不仅提高了极片的离子电导率，同时可一定程度上减小极片/电解质界面间的阻抗，电池的循环性能也有明显提升；而对于比较例中的常规方案，极片和电解质依靠热压形成接触面，两者的接触面积较小，所以电池内阻较大，电池的循环稳定性也较差；当正、负极极片中掺入的聚合物电解质较多时，还会大大降低电池的能量密度，如表1中所示，由比较例中常规技术制作的全固态锂电池放电容量较低。

Claims (10)

1.一种高比能全固态锂电池的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将正极活性材料、导电剂、粘结剂、造孔剂按比例溶解在溶剂中，制备成正极浆料，将正极浆料涂敷于正极集流体上，经热处理和辊压处理得到正极片；
步骤二：将负极材料、导电剂、粘结剂、造孔剂按比例溶解在溶剂中，制备成负极浆料，将负极浆料涂覆于负极集流体上，经热处理和辊压处理得到负极片；
步骤三：将聚合物电解质、填料、锂盐按比例溶解于溶剂中，制备若干不同固含量的电解质溶液；将电解质溶液按照固含量从低到高的顺序依次涂覆在正极片和负极片的一侧表面，每次涂覆后均进行热处理，最后得到单侧带有电解质层的正极片和负极片；
步骤四：采用卷绕或叠片的方式，将步骤三制作的单侧带有电解质层的正极片和负极片组装成全固态锂离子电池电芯，经热压和封装得到全固态锂离子电池。
2.根据权利要求1所述的一种高比能全固态锂电池的制作方法，其特征在于，步骤一和步骤二中所述导电剂为导电碳黑、导电石墨、乙炔黑、科琴黑、碳纤维、碳纳米管和石墨烯中的一种或几种，所述粘结剂为聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇、聚四氟乙烯、羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶中的一种或几种，所述造孔剂为碳酸氢铵，醋酸铵，硝酸铵和碳酸铵中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种高比能全固态锂电池的制作方法，其特征在于，步骤一中所述正极活性材料为磷酸铁锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、镍锰酸锂和富锂正极材料的一种或几种，所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮，所述正极集流体为铝箔；
步骤二中所述负极活性材料为石墨、硬碳和硅基材料的一种或几种，所述溶剂为去离子水，所述负极集流体为铜箔。
4.根据权利要求1所述的一种高比能全固态锂电池的制作方法，其特征在于，所述正极浆料中各固体组分占总固体质量的百分比为：正极活性材料89％～97.9％，导电剂1％～5％，粘结剂1％～3％，造孔剂0.1％～3％，且正极浆料固含量为30％～80％。
5.根据权利要求1所述的一种高比能全固态锂电池的制作方法，其特征在于，所述负极浆料中各固体组分占总固体质量的百分比为：负极活性材料91％～98.4％，导电剂0.5％～3％，粘结剂1％～3％，造孔剂0.1％～3％，且负极浆料固含量为30％～60％。
6.根据权利要求1所述的一种高比能全固态锂电池的制作方法，其特征在于，步骤三中所述聚合物电解质为聚氧化乙烯系、聚甲基丙烯酸甲酯系、聚丙烯腈系、聚偏氟乙烯系和聚氯乙烯系中的一种或几种；所述填料为纳米Al2O3、纳米SiO2无机填料或金属有机框架材料有机填料；所述锂盐为LiCF3SO3、LiClO4、LiPF6和LiI中的一种或多种；所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮。
7.根据权利要求1所述的一种高比能全固态锂电池的制作方法，其特征在于，所述电解质溶液的各固体组分占总固体质量的百分比为：聚合物电解质80％～98.5％，填料比例为0.5％～10％；锂盐比例为1％～10％；所述电解质溶液的固含量为1％～80％。
8.根据权利要求1所述的一种高比能全固态锂电池的制作方法，其特征在于，步骤三中涂覆在正极片和负极片表面的聚合物电解质层的厚度为5-50μm，优选为10-20μm。
9.根据权利要求1所述的一种高比能全固态锂电池的制作方法，其特征在于，步骤一中热处理温度80～140℃，处理时间为60～600s；步骤二中热处理温度60～120℃，处理时间为60～600s；步骤三中热处理温度60～120℃，处理时间为60～600s。
10.根据权利要求1所述的一种高比能全固态锂电池的制作方法，其特征在于，步骤四中固态锂电池组装过程中的热压温度为80～160℃，压力为5～10Mpa，时间为1～200s。
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