[发明专利]用于制造全固体电池的方法以及通过该方法制造的全固体电池

说明书

一种用于制造全固体电池的方法以及通过该方法制造的全固体电池。提供了一种制造全固体电池的方法和通过该方法制造的全固体电池，所述方法用于有效地使全固体电池的边缘部分绝缘。特别地，全固体电池可以包括混合集电器，所述混合集电器包括在其边缘部分处的多孔金属集电器，阴极层或阳极层可以进一步通过在混合集电器上涂布阴极活性材料或阳极活性材料而制造。因此，可以防止由于电极的边缘部分处的电极材料的分离而可能发生边缘部分的短路，并可以改进边缘部分电极的使用率和能量密度。

技术领域

本发明涉及一种用于制造全固体电池的方法以及通过该方法制造的全固体电池。

背景技术

随着使用电能的车辆的发展和传播，对于安全性增强的二次电池的兴趣日益增加。例如，商业化的锂离子二次电池已经使用锂电解质，锂电解质具挥发性且易受热损坏，锂离子二次电池可以具有更高的能量密度。因此，锂离子二次电池往往可能具有起火和爆炸的风险。因此，具有低爆炸风险和高热稳定性的全固体电池处于公众注意的中心。

在相关技术中，在制造全固体电池时已应用压制工序以改进全固体电解质和电极之间的接触，在此时，电极的边缘部分在高压条件下受压的工序中可能分离，从而造成电池的短路。因此，可能需要通过确保全固体电池的边缘部分的绝缘性能来制造全固体电池。

在相关技术中，例如，已经公开了通过将绝缘体插入电极的边缘部分而确保全固体电池的边缘部分的绝缘性能的技术。然而，当电池在电池制造工序中受压时，边缘部分可能分离，绝缘体本身可能破裂，因此边缘部分的短路问题还没有被根本解决。

此外，已经公开了可以通过使用含有保护胶带(tap)的软包(pouch)将电极分离部分附接至保护胶带从而防止短路的技术，但可能存在由于软包和边缘部分之间的间隙造成短路的较高可能性。

公开于该发明背景技术部分的上述信息仅仅旨在加深对发明背景的理解，因此其可以包含的信息并不构成在本国已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

在优选的方面，本发明可以提供一种制造全固体电池的方法以及通过该方法制造的全固体电池。全固体电池可以在增加全固体电池的边缘部分的使用率的同时在边缘部分有效地绝缘。

本文中描述的术语“全固体电池单元”或“全固体电池”是指包括纯固态或基本固态组件(如固态电极(例如阳极和阴极)和固体电解质)的电池单元或电池。因此，在优选的方面，全固体电池单元不包括流体和/或可流动电解质组件作为材料或组件。

在一方面，本发明提供一种制造全固体电池的方法。所述方法可以包括：形成阴极层，形成阳极层，形成电解质层，以及层压所述阴极层、所述阳极层和所述电解质层以形成电池单元结构，使得电解质层可以设置在阴极层和阳极层之间。在优选的方面，阴极层和阳极层的至少一个可以包括混合集电器，所述混合集电器可以包括多孔金属集电器。

优选地，多孔金属集电器可以设置在混合集电器的边缘部分处。在某些实施方案中，阴极层和阳极层均可以包括含有多孔金属集电器的混合集电器。

在本文中使用的术语“混合集电器”是指可以包括至少两种或更多种不同组件材料或结构的集电器。优选地，混合集电器可以至少包括多孔材料和含有非多孔材料(如金属)的其他集电器。

可以通过将多孔金属集电器焊接至阴极层或阳极层的金属集电器基层的外部边缘部分来制造混合集电器。

所述方法可以进一步包括，在制造混合集电器后，用阳极复合浆料或阴极复合浆料涂布混合集电器。

所述方法可以进一步包括将电池单元结构插入并密封至软包中并压制在软包中密封的电池单元结构。

优选地，多孔金属集电器的孔径可以合适地为约10μm至0.8mm。优选地，涂布在混合集电器的边缘部分上的阴极复合浆料或阳极复合浆料的厚度可以为多孔金属集电器的厚度的约20％至60％。