具有高能量密度的全固态电池及其制造方法技术

技术编号:26481314 阅读:45 留言:0更新日期:2020-11-25 19:27
本发明专利技术涉及具有高能量密度的全固态电池及其制造方法。在制造全固态电池中,对电池组件加压而不是对每个电池单元加压,并且通过使用减少第一电极集电器和第二电极集电器的数量来简化电池的结构。特别地,全固态电池包括:第一单元,每个单元包括第一电极集电器和设置在第一电极集电器的每个相对表面上的第一电极活性材料层;第二单元,每个单元包括第二电极集电器和设置在第二电极集电器的每个相对表面上的第二电极活性材料层;以及固体电解质层,设置在对应第一单元和对应第二单元之间。

【技术实现步骤摘要】
具有高能量密度的全固态电池及其制造方法
本公开涉及具有高能量密度的全固态电池及其制造方法。
技术介绍
该部分中的陈述仅提供与本公开有关的背景信息,并且可能不构成现有技术。可再充电二次电池不仅用于诸如移动电话和膝上型计算机的小型电子设备,而且还用于诸如混合动力车辆和电动车辆的大型机动车辆。因此,期望开发具有高稳定性和高能量密度的二次电池。现有技术中的二次电池主要基于有机溶剂(有机液体电解质)构成电池,因此二次电池在提高稳定性和能量密度方面具有局限性。使用无机固体电解质的全固态电池是基于排除有机溶剂的技术,因此,近年来,由于可以安全地以简单形式制造电池,因此全固态电池已引起关注。然而,我们发现全固态电池具有局限性,即其实际能量密度和输出可能无法达到使用液体电解质的锂离子电池的能量密度和输出。全固态电池在正极和负极之间具有包括固体电解质的电解质膜,因此与现有技术中的锂离子电池相比,其体积大且笨重。因此,全固态电池的单位体积能量低,单位重量能量密度低。当使电解质膜变薄以防止这种情况时,在正电极和负电极之间可能发生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全固态电池,包括:/n多个第一单元,每个所述多个第一单元包括第一电极集电器和设置在所述第一电极集电器的每个相对表面上的第一电极活性材料层;以及/n多个第二单元,每个所述多个第二单元包括第二电极集电器和设置在所述第二电极集电器的每个相对表面上的第二电极活性材料层,/n其中,所述多个第一单元中的第一单元和所述多个第二单元中的第二单元彼此交替堆叠;/n多个固体电解质层,其中,所述多个固体电解质层中的一个固体电解质层设置在所述多个第一单元之中的对应第一单元与所述多个第二单元之中的对应第二单元之间,并且/n所述多个固体电解质层中的每个固体电解质层具有大于所述第一单元中的每个的面积并且等于或大于所...

【技术特征摘要】
20190523 KR 10-2019-00604961.一种全固态电池,包括:
多个第一单元,每个所述多个第一单元包括第一电极集电器和设置在所述第一电极集电器的每个相对表面上的第一电极活性材料层;以及
多个第二单元,每个所述多个第二单元包括第二电极集电器和设置在所述第二电极集电器的每个相对表面上的第二电极活性材料层,
其中,所述多个第一单元中的第一单元和所述多个第二单元中的第二单元彼此交替堆叠;
多个固体电解质层,其中,所述多个固体电解质层中的一个固体电解质层设置在所述多个第一单元之中的对应第一单元与所述多个第二单元之中的对应第二单元之间,并且
所述多个固体电解质层中的每个固体电解质层具有大于所述第一单元中的每个的面积并且等于或大于所述第二单元中的每个的面积。


2.根据权利要求1所述的全固态电池,其中,所述对应第一单元具有等于或大于所述对应第二单元的面积,并且
其中,所述固体电解质层的中央部分具有等于或大于所述对应第一单元或所述对应第二单元的面积。


3.根据权利要求1所述的全固态电池,其中,所述对应第一单元和所述对应第二单元中的一个位于所述固体电解质层的一个表面上,并且所述对应第一单元和第二单元中的与位于所述一个表面上的单元不同的剩余一个单元位于所述固体电解质层的相对表面上,使得所述第一电极活性材料层和所述第二电极活性材料层堆叠以与所述固体电解质层接触。


4.根据权利要求1所述的全固态电池,其中,所述全固态电池被配置为满足以下等式1或等式2:
等式1:2<log(x1y)<6
等式2:2<log(x2y)<6
其中,x1是所述固体电解质层的边缘与所述第一单元的边缘之间的距离,x2是所述固体电解质层的边缘与所述第二单元的边缘之间的距离,y是所述固体电解质层的厚度。


5.根据权利要求1所述的全固态电池,其中,所述固体电解质层的厚度为10μm至500μm。


6.根据权利要求1所述的全固态电池,其中,所述固体电解质层的边缘与所述对应第一单元的边缘之间的距离,或所述固体电解质层的边缘与所述对应第二单元的边缘之间的距离为10μm至2000μm,
其中,所述固体电解质层的边缘和所述对应第一单元的边缘彼此平行,以及
所述固体电解质层的边缘和所述对应第二单元的边缘彼此平行。


7.根据权利要求1所述的全固态电池,其中,所述对应第一单元的所述第一电极集电器的厚度为4μm至20μm,并且所述第一电极集电器被布置在所述对应第一单元的一对第一电极活性材料层之间,以及
其中,所述对应第二单元的所述第二电极集电器的厚度为5μm至20μm,并且所述第二电极集电器被布置在所述对应第二单元的一对第二电极活性材料层之间。


...

【专利技术属性】
技术研发人员:崔容硕林栽敏卞淳哲宋仁雨金润星
申请(专利权)人:现代自动车株式会社起亚自动车株式会社
类型:发明
国别省市:韩国;KR

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