【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池，涉及一种全固态电池及其制备方法和电子设备。
技术介绍
1、随着传统液态锂离子电池暴露出的安全问题，全固态锂离子电池受到了越来越多的关注。人们寄希望于全固态电池可解决易燃烧起火等安全性问题。然而全固态电池仍然面临许多难点，其中全固态电池的制备工艺是亟待解决的问题之一。现在大部分全固态电池封装形式主要是软包形式，叠片工艺多应用于其中。
2、但是，由于固体电解质膜厚度一般大于传统的液态锂电池的隔膜，且由于正负极极片尺寸有差异，使得全固态电池内部尤其是正极边缘区域极片受力不均，存在一定的剪切力，而且在叠片过程中极片间会发生相对位移，使最终电池尺寸变大，降低体积能量密度。
3、cn114447406a使用电解质膜完全覆盖正极片及留白区，以减少电池内部的剪切力，并且使用交替层叠工艺。这种方法通过使用电解质膜覆盖填充正极片的留白区固然可以减小电池内部的剪切力，但因为正极片具有一定厚度，正极片边缘区域仍有一定的剪切力，并没有完全消除。而且该方案中使用交替层叠，这样在极片堆叠过程中会因为设备震动或其他因素使极片间发生相对位移，影响最终的能量密度。
4、因此，亟需提供一种叠片工艺，以完全消除内部剪切力，并提高叠片精度，减少极片间的相对位移。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种全固态电池及其制备方法和电子设备。本专利技术的全固态电池，通过在各单元电芯的正极活性层边缘填充填充物，可提升电芯厚度一致性，使电池内部各区
2、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种全固态电池，所述全固态电池包括全固态裸电芯，所述全固态裸电芯包括依次层叠设置的第一单元电芯、至少1个(例如可以是1个、2个、3个、5个、7个、9个、10个、15个、20个、30个、40个或50个等)第二单元电芯以及第三单元电芯；
4、所述第一单元电芯、所述第二单元电芯和第三单元电芯独立地包括正极片和固体电解质膜；
5、所述正极片包括正极集流体和正极活性层，所述正极集流体的表面设置有活性区和位于所述活性区四周的边缘空白区，所述活性区设置有所述正极活性层，所述边缘空白区设置有填充物。
6、需要说明的是，活性区中正极活性层的高度和其边缘空白区中填充物的高度相同。
7、本专利技术提供了一种全固态电池，包括第一单元电芯、至少1个第二单元电芯以及第三单元电芯，通过在各单元电芯的正极活性层边缘填充填充物，可提升电芯厚度一致性，使电池内部各区域受力均匀，完全消除电池内部剪切力，避免电池在加压充放电时因受力不均导致局部过压；同时，填充物可固定住极片位置，可以大大提高叠片过程中的精度，减小极片相对位置偏差，提升电池体积能量密度。此外，采用本专利技术的全固态电池，还可以提高首次库伦效率和循环性能。
8、优选地，所述正极集流体包括铝箔或涂炭铝箔。
9、优选地，所述正极集流体连接有正极极耳。进一步地，所述正极集流体被模切出极耳。
10、优选地，所述填充物完全覆盖所述边缘空白区。
11、优选地，所述正极集流体的长度与所述正极活性层的长度的差值为0.1-2mm，例如可以是0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.5mm、0.8mm、1mm、1.2mm、1.4mm、1.6mm、1.8mm或2mm等，所述正极集流体的宽度与所述正极活性层的宽度的差值为0.1-2mm，例如可以是0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.5mm、0.8mm、1mm、1.2mm、1.4mm、1.6mm、1.8mm或2mm等。
12、本专利技术中，正极集流体与正极活性层的长度差值和宽度差值，为边缘空白区的尺寸。若正极集流体与正极活性层的长度差值和宽度差值过大，即边缘空白区的区域过大，会降低电池能量密度。
13、优选地，所述正极集流体和所述固体电解质膜的尺寸相同。
14、优选地，所述填充物包括高分子聚合物和/或固体电解质，优选为高分子聚合物或高分子聚合物和固体电解质的组合。
15、优选地，所述固体电解质膜中的固体电解质包括硫化物固体电解质、氧化物固体电解质、聚合物固体电解质或卤化物固体电解质中的任意一种或至少两种的组合。
16、本专利技术对高分子聚合物的种类不作具体限定，包括但不限于聚乙烯醇、聚丙烯、聚氨酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、纯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯或聚酰亚胺等。
17、优选地，所述第一单元电芯、所述第二单元电芯和第三单元电芯还独立地包括负极片，所述负极片包括负极集流体和设置于所述负极集流体两侧表面的负极活性层。
18、优选地，所述负极片与所述固体电解质膜的尺寸相同。
19、优选地，所述第一单元电芯包括依次层叠设置的正极片a、固体电解质膜a、负极片a、固体电解质膜b和正极片b，所述正极片b与所述第二单元电芯相接。
20、优选地，所述正极片a包括正极集流体和设置于所述正极集流体一侧表面的正极活性层，所述正极活性层四周的边缘空白区设置有填充物，且所述正极活性层朝向所述固体电解质膜a。
21、优选地，所述正极片b包括正极集流体和设置于所述正极集流体两侧表面的正极活性层，两侧的正极活性层四周的边缘空白区均设置有填充物。
22、优选地，所述第二单元电芯的个数为1-30个，例如可以是1个、2个、3个、5个、7个、9个、10个、15个、20个或30个等。
23、优选地，所述第二单元电芯包括依次层叠设置的固体电解质膜c、负极片b、固体电解质膜d和正极片c，所述固体电解质膜c与所述第一单元电芯相接，所述正极片c与所述第三单元电芯相接。
24、优选地，所述正极片c包括正极集流体和设置于所述正极集流体两侧表面的正极活性层，两侧的正极活性层四周的边缘空白区均设置有填充物。
25、优选地，所述第三单元电芯包括依次层叠设置的固体电解质膜e、负极片c、固体电解质膜f和正极片d，所述固体电解质膜e与所述第二单元电芯相接。
26、优选地，所述正极片d包括正极集流体和设置于所述正极集流体一侧表面的正极活性层，所述正极活性层四周的边缘空白区设置有填充物，且所述正极活性层朝向所述固体电解质膜f。
27、优选地，所述全固态裸电芯上设置有极耳，所述全固态裸电芯的外周设置有封装膜。所述全固态电池为全固态软包电池。
28、优选地，所述全固态电池的充放电区间为2.8-4.25v。
29、第二方面，本专利技术提供了一种如第一方面所述的全固态电池的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
30、(1)将第一单元前体电芯置于底部，并使用填充物填充第一单元前体电芯的最本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种全固态电池，其特征在于，所述全固态电池包括全固态裸电芯，所述全固态裸电芯包括依次层叠设置的第一单元电芯、至少1个第二单元电芯以及第三单元电芯；
2.根据权利要求1所述的全固态电池，其特征在于，所述正极集流体的长度与所述正极活性层的长度的差值为0.1-2mm，所述正极集流体的宽度与所述正极活性层的宽度的差值为0.1-2mm；
3.根据权利要求1或2所述的全固态电池，其特征在于，所述第一单元电芯包括依次层叠设置的正极片A、固体电解质膜A、负极片A、固体电解质膜B和正极片B，所述正极片B与所述第二单元电芯相接；
4.根据权利要求1-3任一项所述的全固态电池，其特征在于，所述第二单元电芯的个数为1-30个；
5.根据权利要求1-4任一项所述的全固态电池，其特征在于，所述第三单元电芯包括依次层叠设置的固体电解质膜E、负极片C、固体电解质膜F和正极片D，所述固体电解质膜E与所述第二单元电芯相接；
6.根据权利要求1-5任一项所述的全固态电池，其特征在于，所述全固态裸电芯上设置有极耳，所述全固态裸电芯的外周设置有封装膜。>
7.一种如权利要求1-6任一项所述的全固态电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)和步骤(3)所述压合的方式独立地包括平板压合或辊压；
9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1-6任一项所述的全固态电池。
...【技术特征摘要】
1.一种全固态电池，其特征在于，所述全固态电池包括全固态裸电芯，所述全固态裸电芯包括依次层叠设置的第一单元电芯、至少1个第二单元电芯以及第三单元电芯；
2.根据权利要求1所述的全固态电池，其特征在于，所述正极集流体的长度与所述正极活性层的长度的差值为0.1-2mm，所述正极集流体的宽度与所述正极活性层的宽度的差值为0.1-2mm；
3.根据权利要求1或2所述的全固态电池，其特征在于，所述第一单元电芯包括依次层叠设置的正极片a、固体电解质膜a、负极片a、固体电解质膜b和正极片b，所述正极片b与所述第二单元电芯相接；
4.根据权利要求1-3任一项所述的全固态电池，其特征在于，所述第二单元电芯的个数为1-30个；
5.根据权利要求1-4任一项所述的全固态电...
【专利技术属性】
技术研发人员：王奇，张秩华，赵嫣然，魏潇博，景唯恺，周剑光，
申请(专利权)人：中汽创智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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