[发明专利]制造单片全固态电池的方法

权利要求书

1.用于生产全固态电池的方法，所述电池包括至少一层包含阳极材料的致密层(“阳极层”)、至少一层包含固体电解质材料的致密层(“电解质层”)、以及至少一层包含阴极材料的致密层(“阴极层”)，以获得由多个基本单元的组装件构成的全固态电池，所述方法包括以下步骤：

a)将致密阳极层和致密阴极层分别沉积在它们各自的导电衬底上，所述导电衬底分别能够充当阳极集流体和阴极集流体；

b)在从步骤a)中获得的两层的至少一层上沉积致密的固体电解质层；

c)在从步骤a)和/或步骤b)中获得的各致密层的至少一层上，通过电泳来沉积至少一种Ms粘合材料的纳米颗粒的层；应当理解，步骤a)、步骤b)和步骤c)的对各层的沉积并非全部通过电泳来执行；所述至少一种Ms粘合材料的纳米颗粒层的熔点低于与其接触的层的熔点；

d)将从步骤c)中获得的层和从步骤a)、步骤b)或步骤c)中获得的层面对面地堆叠；

e)执行热处理和/或机械压缩以获得能够起到电池作用的基本单元的全固态组装件，所述热处理和/或机械压缩促进了面对面地堆叠的两层之间的接触，

其中，所述致密层表示密度大于块状体的理论密度的85％，

其中，所述Ms粘合材料是指使得阳极层和阴极层能够进行组装的任何锂离子导电材料，在组装过程中，用电解质层覆盖所述阳极层和所述阴极层中的至少一层，并对所述阳极层和所述阴极层中的至少一层进行热处理和/或机械压缩，以便在低温热处理之后通过堆叠形成全固态多层电池和/或通过对所述堆叠的机械压缩来形成全固态多层电池。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤e)中执行的热处理在温度T_R下执行，温度T_R不超过经受所述热处理步骤的至少一种最易熔的Ms粘合材料的用℃表示的熔化温度或分解温度的0.7倍。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，温度T_R不超过所述材料的用℃表示的熔化温度或分解温度的0.5倍。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，温度T_R不超过所述材料的用℃表示的熔化温度或分解温度的0.3倍。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在10MPa和100MPa之间的压力下执行对步骤e)中获得的组装件的机械压缩。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在10MPa和50MPa之间的压力下执行对步骤e)中获得的组装件的机械压缩。

7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的方法，其特征在于，利用气相沉积和/或湿法沉积执行步骤a)、步骤b)和步骤c)的各层的沉积。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，使用以下技术中的至少一种，来执行利用气相沉积的步骤a)、步骤b)和步骤c)的各层的沉积：

i)物理气相沉积(PVD)；

ii)化学气相沉积(CVD)；

iii)电喷射；

iv)气溶胶沉积。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，使用以下技术中的至少一种，来执行利用湿法沉积的步骤a)、步骤b)和步骤c)的各层的沉积：

i)电泳；

ii)溶胶－凝胶；

iii)浸渍。