[发明专利]全固态薄膜电池的制造方法

权利要求书

1.一种全固态薄膜电池的制造方法，所述电池包括阳极材料膜(阳极膜)、固体电解质材料膜(电解质膜)和阴极材料膜(阴极膜)，所述方法的特征在于：

-这三种膜均是采用电泳法从活性材料的颗粒的悬浮液中沉积的；

-所述阳极膜和所述阴极膜均沉积在导电基底上，所述导电基底或其导电元件能够充当电池集电体；

-所述电解质膜沉积在阳极和/或阴极膜上；

并且特征在于，所述方法还包括至少一个这样的步骤，在该步骤中将所述片或带层叠，从而形成至少一个具有“集电体/阳极/电解质/阴极/集电体”型层叠结构的电池，所述活性材料的颗粒的平均尺寸D50小于100nm，并且所述活性材料为阴极材料、电解质材料或阳极材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述导电基底为薄金属片或带、或金属化的绝缘片或带或膜。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：还包括至少一个所谓的固结步骤，该固结步骤的目的在于提高通过电泳沉积的膜中至少一者的密度，

该至少一个固结步骤可在具有至少一个阳极膜或至少一个阴极膜的所述导电基底上进行，

所述至少一个阳极膜或阴极膜可被覆有至少一个电解质膜，

并且所述至少一个固结步骤可在层叠之前进行，以及/或者在所述层叠结构上进行，

所述至少一个固结步骤包括机械致密化步骤和/或在温度T_R下的退火步骤，T_R不超过进行所述退火步骤的阳极材料、阴极材料或电解质材料中熔融温度最低的那种材料的熔融或分解温度(以℃表示)的0.7倍。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述固结步骤后的所述阳极膜、电解质膜和阴极膜中的至少一者的孔隙率低于15％。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述温度T_R不超过进行所述退火步骤的阳极材料、阴极材料或电解质材料中熔融温度最低的那种材料的熔融或分解温度(以℃表示)的0.5倍。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述温度T_R不超过进行所述退火步骤的阳极材料、阴极材料或电解质材料中熔融温度最低的那种材料的熔融或分解温度(以℃表示)的0.3倍。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：固结步骤在所述层叠步骤之后进行。

8.根据权利要求1所述的全固态薄膜电池的制造方法，包括以下步骤：

(a)提供含有“P+”颗粒的第一胶体悬浮液“SP+”，将其称作“阴极材料”悬浮液；

(b)提供含有“P-”颗粒的第二胶体悬浮液“SP-”，将其称作“阳极材料”悬浮液；

(c)提供含有“Pn”颗粒的第三胶体悬浮液“SPn”，将其称作导电性“固态电解质材料”悬浮液；

(d)提供导电基底；

(e)在对电极的存在下，将第一导电基底浸没在含有阴极材料P+颗粒的所述SP+悬浮液的浴中，然后在所述第一导电基底和所述对电极之间施加电压，从而获得在所述第一导电材料基底上的含有阴极材料P+颗粒的电泳沉积物；

(f)在对电极的存在下，将第二导电基底浸没在含有阳极材料P-颗粒的所述SP-悬浮液的浴中，然后在所述第二基底和所述对电极之间施加电压，从而获得在所述导电材料基底上的含有阳极材料P-颗粒的电泳沉积物；

(g)在对电极的存在下，将在步骤(e)中被覆的第一基底和/或在步骤(f)中被覆的第二基底浸没在固态电解质材料Pn颗粒的所述SPn悬浮液的浴中，然后在所述第一和/或第二被覆基底和对电极之间施加电压，从而获得在所述基底上的无机固体电解质材料颗粒的电泳沉积物；

(h)层叠阴极基底和阳极基底以获得电池。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述导电基底为带或片状。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：SP+和/或SP-和/或SPn颗粒的电泳沉积通过阴离子电泳进行。

11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：步骤(h)包括热固结步骤，所述热固结步骤可在机械固结步骤之后或与机械固结步骤相伴进行。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：所述机械固结步骤为等静压或震动。