用于原位聚合体系的固态电池模具制造技术

本实用新型专利技术提供一种用于原位聚合体系的固态电池模具，所述固态电池模具包括：方形框体，所述方形框体的顶板和底板密闭，且所述顶板设有可打开/闭合的注液口和排气口；可相对/相背移动的第一支撑板和第二支撑板，所述第一支撑板和第二支撑板竖向设置在所述腔室内，所述第一支撑板和第二支撑板内表面上分别用于设置正极和负极；距离确定装置，所述距离确定装置用于确定所述第一支撑板与所述第二支撑板之间的距离；加压装置，所述加压装置连接所述第一支撑板和所述第二支撑板中至少一个以便对其施加压力。本实用新型专利技术的用于原位聚合体系的固态电池模具可调节固态电解质的厚度，且能够解决固态电池界面阻抗过大的问题。能够解决固态电池界面阻抗过大的问题。能够解决固态电池界面阻抗过大的问题。

【技术实现步骤摘要】
用于原位聚合体系的固态电池模具


[0001]本技术涉及本技术涉及原位聚合用固态电池领域，特别涉及一种用于原位聚合体系的固态电池模具。

技术介绍

[0002]近年来，随着国家的大力扶持，电动汽车行业得到了飞速的发展。随着人们对电动汽车续航里程的需求不断增加，NCM三元材料逐渐成为市场的主流。
[0003]但是，由此带来的电动汽车安全问题也日益突出，电动汽车的安全事故层出不穷。传统的液态电池因为采用有机溶剂易燃烧起火甚至爆炸，对电动汽车的安全性有着较大的威胁，因此采用固态的电解质取代传统的液态电解质可以从根本上解决锂离子电池的易燃易爆的问题。然而固态电池由于电解质为固态，导致电解质材料和正负极间的接触较差，使得全固态体系具有较大的界面阻抗，使电池的容量和倍率性能受到了影响。而原位聚合电解质由于可以填充正极颗粒间的间隙，进而降低正极与固态电解质间的界面阻抗，使得固态电池在循环过程中采用的堆叠压力进一步降低。聚合物电解质由于柔韧性较好、易加工可用于取代液态电池解决目前锂电池的安全问题，而且通过原位聚合的方法可大大降低固态电池间的界面阻抗，解决充放电倍率较低的问题，因此原位聚合模具电池的设计对于聚合物全固态体系的探索具有非常重要的意义。
[0004]目前针对全固态电池使用的模具电池逐渐被开发，但是专门针对原位聚合体系的固态电池模具暂时还没有。传统的固态电池模具无法满足原位聚合体系的使用要求，因此设计出一种原位聚合固态电池模具对于聚合物固态电池的研发有着非常重要的意义。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的上述问题，本技术的目的在于提供用于原位聚合体系的固态电池模具，能够满足原位聚合体系的固态电池的制作需求，可调节固态电池的固态电解质的厚度，且能够解决原位聚合体系的固态电池的界面阻抗过大的问题。
[0006]为了解决上述问题，本技术提供一种用于原位聚合体系的固态电池模具，所述用于原位聚合体系的固态电池模具包括：
[0007]方形框体，所述方形框体内限定有腔室，所述方形框体的顶板和底板密闭，且所述顶板设有可打开/闭合的注液口和排气口；
[0008]可相对/相背移动的第一支撑板和第二支撑板，所述第一支撑板和第二支撑板竖向设置在所述腔室内，所述第一支撑板和第二支撑板内表面上分别用于设置正极和负极；
[0009]距离确定装置，所述距离确定装置用于确定所述第一支撑板与所述第二支撑板之间的距离；
[0010]加压装置，所述加压装置连接所述第一支撑板和所述第二支撑板中至少一个以便对其施加压力。
[0011]进一步地，所述加压装置包括：
[0012]第一加压杆，所述第一加压杆的第一端连接所述第一支撑板以对所述第一支撑板施加压力。
[0013]进一步地，所述加压装置还包括：
[0014]第二加压杆，所述第二加压杆的第一端连接所述第二支撑板以对所述第二支撑板施加压力。
[0015]进一步地，所述加压装置还包括：
[0016]第一支座，所述第一加压杆的第二端固定在所述第一支座上；
[0017]第二支座，所述第二加压杆的第二端固定在所述第二支座上；
[0018]一根或多根双螺纹螺杆，所述第一支座套接在所述双螺纹螺杆的第一端且所述第二支座套接在所述双螺纹螺杆的第二端，在所述第一支座和所述第二支座外侧分别螺合有螺母。
[0019]进一步地，所述双螺纹螺杆包括四根，四根所述双螺纹螺杆分别平行地对应设置在所述第一支撑板和第二支撑板的四个角部的外侧。
[0020]进一步地，所述加压装置还包括：
[0021]第一压力传感器和第二压力传感器，分别连接所述第一支撑板和第二支撑板，以分别读取施加在所述第一支撑板和第二支撑板上的压力。
[0022]进一步地，所述第一支撑板和第二支撑板与所述方形框体的连接处分别设置有密封圈，所述密封圈为聚四氟乙烯制件。
[0023]进一步地，所述距离确定装置包括距离传感器，所述距离传感器设置在所述第一支撑板和所述第二支撑板之中一者的内表面上。
[0024]进一步地，所述距离确定装置包括设置在所述底板上的刻度条，所述刻度条设置在所述第一支撑板与所述第二支撑板的一侧端部。
[0025]进一步地，所述用于原位聚合体系的固态电池模具还包括：
[0026]第一测量电极和第二测量电极，
[0027]其中，所述第一支撑板的外表面上设有能够与所述正极电连接的第一连接端子，所述第二支撑板的外表面上设有能够与所述负极电连接的第二连接端子，所述第一测量电极和第二测量电极分别电连接所述第一连接端子和第二连接端子，以通过所述第一测量电极和所述第二测量电极测量固态电池的电性能。
[0028]由于上述技术方案，本技术具有以下有益效果：
[0029]根据本技术实施例的用于原位聚合体系的固态电池模具，密闭的方形框体的腔室可以容纳溶液，可以在第一支撑板和第二支撑板的内表面分别放置正极和负极，通过加压装置移动第一支撑板和第二支撑板中至少一个，根据距离确定装置确定第一支撑板和第二支撑板的距离为预定距离，打开顶板的注液口向腔室内第一支撑板和第二支撑板之间的区域注入溶液，打开顶板的排气口可以排除气体或者腔室溢出的溶液，在原位聚合后，通过加压装置可以对固态电池施加压力，从而保证原位聚合电解质和正负极间具有紧固的界面，从而解决原位聚合体系的固态电池的界面阻抗过大的问题。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所
需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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它附图。
[0031]图1是根据本技术一个实施例的原位聚合体系的固态电池模具；
[0032]图2是根据本技术另一个实施例的原位聚合体系的固态电池模具；
[0033]图3为使用本技术一个实施例的固态电池模具制作出的固态电池的充放电曲线。
[0034]110、顶板；120、底板；130、排气口；140、注液口；210、第一支撑板；220、正极；230、第二支撑板；240、负极；300、距离传感器；410、第一加压杆；420、第二加压杆；510、第一支座；520、第二支座；610、双螺纹螺杆；620、螺母；710、第一测量电极；720、第二测量电极；800、密封圈；910、第一压力传感器；920、第二压力传感器。
具体实施方式
[0035]为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于原位聚合体系的固态电池模具，其特征在于，包括：方形框体，所述方形框体内限定有腔室，所述方形框体的顶板和底板密闭，且所述顶板设有可打开/闭合的注液口和排气口；可相对/相背移动的第一支撑板和第二支撑板，所述第一支撑板和第二支撑板竖向设置在所述腔室内，所述第一支撑板和第二支撑板内表面上分别用于设置正极和负极；距离确定装置，所述距离确定装置用于确定所述第一支撑板与所述第二支撑板之间的距离；加压装置，所述加压装置连接所述第一支撑板和所述第二支撑板中至少一个以便对其施加压力。2.根据权利要求1所述的用于原位聚合体系的固态电池模具，其特征在于，所述加压装置包括：第一加压杆，所述第一加压杆的第一端连接所述第一支撑板以对所述第一支撑板施加压力。3.根据权利要求2所述的用于原位聚合体系的固态电池模具，其特征在于，所述加压装置还包括：第二加压杆，所述第二加压杆的第一端连接所述第二支撑板以对所述第二支撑板施加压力。4.根据权利要求3所述的用于原位聚合体系的固态电池模具，其特征在于，所述加压装置还包括：第一支座，所述第一加压杆的第二端固定在所述第一支座上；第二支座，所述第二加压杆的第二端固定在所述第二支座上；一根或多根双螺纹螺杆，所述第一支座套接在所述双螺纹螺杆的第一端且所述第二支座套接在所述双螺纹螺杆的第二端，在所述第一支座和所述第二支座外侧分别螺合有螺母。5.根据权利要求4所述的用于原位聚合体系的固态电池模具，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟丹，戴首，李洋，朱冠楠，潘瑞军，
申请(专利权)人：上海国轩新能源有限公司，
类型：新型
国别省市：