固态电池的制备方法和固态电池技术

本发明专利技术提供了一种固态电池的制备方法和固态电池，涉及电池制造技术领域，该制备方法通过一次复合工艺将固态电解质膜和负极片复合在一起，形成了负极复合料带，然后再将负极复合料带与正极片进行二次复合，形成了极片复合料带，并将极片复合料带通过堆叠工艺形成电芯。固态电解质膜、正极片和负极片均采用连续卷状，能够实现电极和固态电解质膜卷对卷快速连续生产，然后通过复合叠片工艺形成电芯，实现了正极片、负极片以及固态电解质膜之间的界面融合，且固态电解质膜与正极片之间、固态电解质膜与负极片之间均设置有界面修饰层，解决了固态电池各层之间存在的死区问题，提升了界面融合的稳定性。面融合的稳定性。面融合的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
固态电池的制备方法和固态电池


[0001]本专利技术涉及电池制造
，具体而言，涉及一种固态电池的制备方法和固态电池。

技术介绍

[0002]在固态电池中电极和固体电解质膜处于固态，并且不使用液体电解质。因此，存在电极与固体电解质膜之间的界面处产生死区(无离子传导性的空隙)的问题。当由于电极活性材料的形状、导电材料的聚集或粘合剂聚合物的间隔而导致电极的表面不均匀时，会产生更多的死区，从而电极和固体电解质膜之间的电阻可能增大，电池的寿命特性会受到不利影响。
[0003]此外，目前固态电池电极和固态电解质生产主要以片式生产为主，生产成本高且效率很低，难以应用到动力电池大规模生产中。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的包括，例如，提供了一种固态电池及其制备方法，采用了连续卷绕式的工艺，实现了快速连接生产，并通过复合叠片工艺制成电芯，能够有效地解决死区问题，提升界面融合的稳定性，并提升电池的使用寿命。
[0005]本专利技术的实施例可以这样实现：
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种固态电池的制备方法，包括：
[0007]将固态电解质膜和负极片进行一次复合，形成负极复合料带；
[0008]将负极复合料带与正极片进行二次复合，形成极片复合料带；
[0009]将所述极片复合料带堆叠形成电芯；
[0010]将所述电芯压合；
[0011]封装所述电芯，并形成固态电池；
[0012]其中，所述固态电解质膜、所述正极片和所述负极片均采用连续卷状，且所述固态电解质膜与所述正极片之间、所述固态电解质膜与所述负极片之间均设置有界面修饰层，所述界面修饰层用于促进所述固态电解质与所述正极片或所述负极片之间的结合。
[0013]在可选的实施方式中，将固态电解质膜和负极片进行一次复合的步骤之前，所述制备方法还包括：
[0014]在所述固态电解质膜的两侧表面形成所述界面修饰层。
[0015]在可选的实施方式中，将固态电解质膜和负极片进行一次复合的步骤之前，所述制备方法还包括：
[0016]在所述正极片的两侧表面形成所述界面修饰层；
[0017]在所述负极片的两侧表面形成所述界面修饰层。
[0018]在可选的实施方式中，将所述电芯压合的步骤包括：
[0019]将堆叠形成的所述电芯进行冷压；
[0020]将堆叠形成的所述电芯进行热压。
[0021]在可选的实施方式中，将固态电解质膜和负极片进行一次复合的步骤之前，所述制备方法还包括：
[0022]对所述负极片进行切片。
[0023]在可选的实施方式中，将负极复合料带与正极片进行二次复合的步骤之前，所述制备方法还包括：
[0024]对所述正极片进行切片。
[0025]在另一方面，本专利技术提供了一种固态电池，其采用前述的固态电池的制备方法制备而成，所述固态电池包括多个正极片、多个负极片以及固态电解质膜，多个正极片和多个负极片交错层叠设置，所述固态电解质膜交错穿设于相邻的所述正极片和所述负极片之间，且所述固态电解质膜与所述正极片之间、所述固态电解质膜与所述负极片之间均设置有界面修饰层，所述界面修饰层用于促进所述固态电解质与所述正极片或所述负极片之间的结合。
[0026]在可选的实施方式中，所述固态电解质膜的材料包括硫化物、氧化物以及有机材料中的一种或几种。
[0027]在可选的实施方式中，所述正极片由钴酸锂、锰酸锂、镍锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸钒锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、富锂锰酸锂中的至少一种材料与固态电解质材料融合形成。
[0028]在可选的实施方式中，所述负极片由石墨、钛酸锂、铌钛氧化物、硅、硅碳复合材料、单质锂中的至少一种材料与固态电解质材料融合形成。
[0029]在可选的实施方式中，所述界面修饰层的材料包括环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯类共聚物、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚乙烯类共聚物、聚丙烯腈、二硫化钼、氟化锂、钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂中的至少一种。
[0030]在可选的实施方式中，所述正极片和所述负极片经过复合叠片后形成串联结构或并联结构。
[0031]本专利技术实施例的有益效果包括，例如：
[0032]本专利技术实施例提供的一种固态电池及其制备方法，通过一次复合工艺将固态电解质膜和负极片复合在一起，形成了负极复合料带，然后再将负极复合料带与正极片进行二次复合，形成了极片复合料带，并将极片复合料带通过堆叠工艺形成电芯，并对电芯进行压合封装后形成固态电池，其中，固态电解质膜、正极片和负极片均采用连续卷状，能够实现电极和固态电解质膜卷对卷快速连续生产，然后通过复合叠片工艺形成电芯，实现了正极片、负极片以及固态电解质膜之间的界面融合，且固态电解质膜与正极片之间、固态电解质膜与负极片之间均设置有界面修饰层，界面修饰层用于促进固态电解质与正极片或负极片之间的结合，解决了固态电池各层之间存在的死区问题，提升了界面融合的稳定性。相较于现有技术，本专利技术提供的固态电池，采用了连续卷绕式的工艺，实现了快速连接生产，并通过复合叠片工艺制成电芯，能够有效地解决死区问题，提升界面融合的稳定性，并提升电池的使用寿命。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附
图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0034]图1为本专利技术提供的固态电池的制备方法的步骤框图；
[0035]图2为本专利技术提供的固态电池的制备方法的工艺设备图；
[0036]图3为本专利技术提供的固态电池的结构示意图。
[0037]图标：100
‑
固态电池；110
‑
正极片；130
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负极片；150
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固态电解质膜；170
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界面修饰层；200
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负极放卷机构；210
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电解质放卷机构；230
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负极复合辊；300
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正极放卷机构；310
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正极复合辊；330
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叠台。
具体实施方式
[0038]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的机构可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0039]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固态电池的制备方法，其特征在于，包括：将固态电解质膜和负极片进行一次复合，形成负极复合料带；将负极复合料带与正极片进行二次复合，形成极片复合料带；将所述极片复合料带堆叠形成电芯；将所述电芯压合；封装所述电芯，并形成固态电池；其中，所述固态电解质膜、所述正极片和所述负极片均采用连续卷状，且所述固态电解质膜与所述正极片之间、所述固态电解质膜与所述负极片之间均设置有界面修饰层，所述界面修饰层用于促进所述固态电解质与所述正极片或所述负极片之间的结合。2.根据权利要求1所述的固态电池的制备方法，其特征在于，将固态电解质膜和负极片进行一次复合的步骤之前，所述制备方法还包括：在所述固态电解质膜的两侧表面形成所述界面修饰层。3.根据权利要求1所述的固态电池的制备方法，其特征在于，将固态电解质膜和负极片进行一次复合的步骤之前，所述制备方法还包括：在所述正极片的两侧表面形成所述界面修饰层；在所述负极片的两侧表面形成所述界面修饰层。4.根据权利要求1所述的固态电池的制备方法，其特征在于，将所述电芯压合的步骤包括：将堆叠形成的所述电芯进行冷压；将堆叠形成的所述电芯进行热压。5.一种固态电池，其特征在于，其采用如权利要求1
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4任一项所述固态电池的制备方法制备而成，所述固...

【专利技术属性】
技术研发人员：阳如坤，贺雁，张弢，柯奥，储成亮，吴学科，
申请(专利权)人：深圳吉阳智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：