一种内串软包固态电池制造技术

本实用新型专利技术公开了一种内串软包固态电池，属于电池技术领域，包括叠设的n个连接基板和(n+1)个电芯单体结构，所述电芯单体结构和所述连接基板交替排列。本实用新型专利技术提出的一种内串固态电池的方法，在现有材料与技术的基础上，从软包固态电池内部的电芯上满足高电压的需求，减少电池对外部串联模组的依赖，减轻电池整体重量；使用时，引出软包固态电池两端位于最外侧的正极极耳和负极极耳，则可以实现将多个连接基板连接的多个电芯单体结构串联，使其工作电压比单一电芯单体结构提升多倍。一可以解决在现有电极材料下对高电压的需求，二可以降低电池模组的重量，从而整体提高能量密度，三可以减少对模组的依赖，从电芯阶段保证串联电池的一致性。串联电池的一致性。串联电池的一致性。

【技术实现步骤摘要】
一种内串软包固态电池


[0001]本技术涉及电池
，特别涉及一种内串软包固态电池。

技术介绍

[0002]软包锂电池具有高能量密度，优异的安全性能和倍率性能、长循环寿命等优点。现如今在各个领域，如新能源汽车、电子设备等已经取得了广泛的应用。为了追求更好的电池性能，迫切需要开发出更高电压、更高能量密度的电池。但是在目前，电芯电压受正极材料的限制，无法突破6V；而且现有电芯是单一叠片并联，电芯与电芯之间依靠模组来实现外部串联，这无疑增加了电池重量，不符合轻量化的追求。同时，模组内串联的单体电池的一致性还存在较大差异，这就导致串联后的电池组性能无法达到预期，循环寿命大幅降低。

技术实现思路

[0003]针对现有电池电压无法进一步提高、重量无法进一步降低的问题，本技术提出一种内串软包固态电池，一可以解决在现有电极材料下对高电压的需求，二可以降低电池模组的重量，从而整体提高能量密度，三可以减少对模组的依赖，从电芯阶段保证串联电池的一致性。
[0004]本技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：
[0005]一种内串软包固态电池，包括叠设的n个连接基板和(n+1)个电芯单体结构，所述电芯单体结构和所述连接基板交替排列，其中n为大于0的自然数。
[0006]作为优选，所述电芯单体结构包括至少一个正极、至少一个负极和位于两者之间的第一电解质膜；所述连接基板的一侧与电芯单体结构的正极抵接，所述连接基板的另一侧与电芯单体结构的负极抵接；或者所述连接基板的一侧涂覆正极材料层或者负极材料层后，对应与电芯单体结构的负极或者正极通过第二电解质膜连接，所述连接基板的另一侧对应与电芯单体结构的负极或者正极抵接；或者所述连接基板的一侧涂覆正极材料层后，对应与电芯单体结构的负极通过第三电解质膜连接，所述连接基板的另一侧涂覆负极材料层后，对应与电芯单体结构的正极通过第四电解质膜连接。
[0007]作为优选，位于所述连接基板两侧的电芯单体结构相同或者不同，所述电芯单体结构包括m个正极和m个负极，或者所述电芯单体结构包括2m个正极和(2m
‑
1)个负极，或者所述电芯单体结构包括(2m+1)个正极和2m个负极，其中m为大于0的自然数；
[0008]当所述电芯单体结构包括多个正极或者多个负极时，所述正极和所述负极交替排列，且所述正极和所述负极之间通过所述第一电解质膜隔开。
[0009]作为优选，当软包固态电池内的电芯单体结构均只包括一个正极和一个负极时，位于软包固态电池最外端的正极向外引出正极极耳，位于软包固态电池最外端的负极向外引出负极极耳。
[0010]作为优选，当软包固态电池内的某个电芯单体结构包括多个正极时，该电芯单体结构的所有正极均向外引出正极极耳，且该电芯单体结构的所有正极极耳相互连接；
[0011]当软包固态电池内的某个电芯单体结构包括多个负极时，该电芯单体结构的所有负极均向外引出负极极耳，且该电芯单体结构的所有负极极耳相互连接。
[0012]作为优选，所述第一电解质膜、第二电解质膜、第三电解质膜、第四电解质膜为聚合物固态电解质膜、硫化物固态电解质膜、氧化物固态电解质膜中的一种。
[0013]作为优选，所述正极材料层的厚度为10
‑
80um，材料V2O5、LiCoO2、LiNi1‑
x
‑
y
Mn
x
Co
y
O2、LiMn2O4、LiFePO4、LiNi
0.5 Mn
1.5 O4、LiCoMnO4、Li[Li
0.2
Mn
0.54
Ni
0.13
Co
0.13
]O2或LiNi
0.8
Co
0.15
Al
0.05
O2中的一种或两种以上；和/或所述负极材料层的厚度为10
‑
80um，材料为Li或者其合金。
[0014]作为优选，所述连接基板为不锈钢片。
[0015]作为优选，所述正极极耳为铝箔；和/或所述负极极耳为铜箔。
[0016]与现有技术相比，本技术的一种内串软包固态电池的优点在于：
[0017](1)本申请可以在现有材料与技术的基础上，从软包固态电池内部的电芯上满足高电压的需求，减少电池对外部串联模组的依赖，减轻电池整体重量；使用时，引出软包固态电池两端位于最外侧的正极极耳和负极极耳，则可以实现将多个连接基板连接的多个电芯单体结构串联，使其工作电压比单一电芯单体结构提升多倍；
[0018](2)本申请采用聚合物固态电解质电池，可以叠设多个单体电芯结构，进而使软包固态电池能够达到较高的容量要求；
[0019](3)连接基板两侧的单体电芯结构共用同一连接基板，减少了体积和重量，提高了能量密度；
[0020](4)该高电压内串的软包固态电池的制备方法操作简单，工艺与现有工艺大体无异，便于推广生产。
附图说明
[0021]图1为实施例1中内串软包固态电池的剖面示意图；
[0022]图2为实施例2中内串软包固态电池的剖面示意图；
[0023]图3为实施例3中内串软包固态电池的剖面示意图；
[0024]图4为实施例4中内串软包固态电池的剖面示意图；
[0025]图5为实施例5中内串软包固态电池的剖面示意图。
[0026]图中，1、连接基板；11、正极材料层；12、负极材料层；13、第二电解质膜；14、第三电解质膜；15、第四电解质膜；2、电芯单体结构；21、正极；211、正极极耳；22、负极；221、负极极耳；23、第一电解质膜。
具体实施方式
[0027]以下实施例对本技术作进一步详细描述。
[0028]实施例1、
[0029]一种内串软包固态电池，包括叠设的n个连接基板1和(n+1)个电芯单体结构2，电芯单体结构2和连接基板1交替排列，其中n为大于0的自然数。
[0030]电芯单体结构2包括至少一个正极21、至少一个负极22和位于两者之间的第一电解质膜23；连接基板1的一侧与电芯单体结构2的正极21抵接，连接基板1的另一侧与电芯单
体结构2的负极22抵接；或者连接基板1的一侧涂覆正极材料层11或者负极材料层12后，对应与电芯单体结构2的负极22或者正极21通过第二电解质膜13连接，连接基板1的另一侧对应与电芯单体结构2的负极22或者正极21抵接；或者连接基板1的一侧涂覆正极材料层11后，对应与电芯单体结构2的负极22通过第三电解质膜14连接，连接基板1的另一侧涂覆负极材料层12后，对应与电芯单体结构2的正极21通过第四电解质膜15连接。
[0031]位于连接基板1两侧的电芯单体结构2相同或者不同，电芯单体结构2包括m个正极21和m个负极22，或者电芯单体结构2包括2m个正极21和(2m
‑
1)个负极22，或者电芯单体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内串软包固态电池，其特征在于：包括叠设的n个连接基板(1)和n+1个电芯单体结构(2)，所述电芯单体结构(2)和所述连接基板(1)交替排列，其中n为大于0的自然数；所述电芯单体结构(2)包括至少一个正极(21)、至少一个负极(22)和位于两者之间的第一电解质膜(23)；所述连接基板(1)的一侧与电芯单体结构(2)的正极(21)抵接，所述连接基板(1)的另一侧与电芯单体结构(2)的负极(22)抵接；或者所述连接基板(1)的一侧涂覆正极材料层(11)或者负极材料层(12)后，对应与电芯单体结构(2)的负极(22)或者正极(21)通过第二电解质膜(13)连接，所述连接基板(1)的另一侧对应与电芯单体结构(2)的负极(22)或者正极(21)抵接；或者所述连接基板(1)的一侧涂覆正极材料层(11)后，对应与电芯单体结构(2)的负极(22)通过第三电解质膜(14)连接，所述连接基板(1)的另一侧涂覆负极材料层(12)后，对应与电芯单体结构(2)的正极(21)通过第四电解质膜(15)连接；位于所述连接基板(1)两侧的电芯单体结构(2)相同或者不同，所述电芯单体结构(2)包括m个正极(21)和m个负极(22)，或者所述电芯单体结构(2)包括2m个正极(21)和2m
‑
1个负极(22)，或者所述电芯单体结构(2)包括2m+1个正极(21)和2m个负极(22)，其中m为大于0的自然数；当所述电芯单体结构(...

【专利技术属性】
技术研发人员：许晓雄，崔言明，顾凡佩，黄园桥，戈志敏，
申请(专利权)人：浙江锋锂新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：