[实用新型]一种固态电池

说明书

本实用新型公开了一种固态电池，包括基体，以及自下而上依次设置于基体上的阴极集流层、阴极层、固态电解质膜、阳极层和阳极集流层，其特征在于：所述基体两侧各形成一个竖直设置的通孔，阳极导电极耳和阴极导电极耳分别设置于通孔内，阳极导电极耳上端与阳极集流层底面接触，阴极导电极耳与阴极集流层底面接触；所述固态电解质膜由多孔陶瓷层和均匀覆盖其上固态电解质层形成。本实用新型中固态电解质膜由多孔陶瓷层和均匀覆盖其上固态电解质层形成，固态电解质层能传到锂离子的同时阻止氧气和水的渗透，而多孔陶瓷层具有通透的孔道结构，离子传导性能良好，使固态电解质膜既具有足够的机械强度，离子传导性能提高。

技术领域

本实用新型属于一种电池，具体涉及一种固态电池。

背景技术

近年来为应对全球不可再生能源石油储量的日益减少以及全球温室气体的持续攀升，保护人类赖以生存的自然资源和自然环境，各国纷纷将发展新能源以及新能源汽车作为国家发展的重要战略选择。理离子电池作为一种重要的储能装置，因其具有工作电压高、能量密度大、自放电小、循环寿命长、使用温度范围宽、无记忆效应、安全性能突出等优点，己经广泛的应用于照相机、移动电话、笔记本电脑等传统小型电池领域，并且正向着大型化的电动车用动力电池以及风能和太阳的储能电池方向发展，这对其安全性能提出了更大的挑战。

传统商用锂离子电池主要采用含有易燃有机溶剂的液体电解质，存在严重的安全隐患，当锂离子电池因为任何原因短路时，电池内能量会在短时间以热的形式释放出来，就可能发生起火甚至爆炸等严重的安全事故。此外，电解液与电极材料会发生副反应，导致电池容量出现不可逆转的衰减，同时也会带来胀气、漏液等问题。目前，诸多研究者主要采用在电解液中加入添加剂等方式对有机电解液进行改进，以期解决液态理离子电池的安全性问题。这虽取得了一些成果，但不能从根本上解决动力电池的安全性问题。这些问题的存在限制了锂离子电池的使用，也成为了其将来在动力电池和大容量储能应用方面的巨大障碍。为了彻底解决锂离子电池安全性问题，一种全新的锂离子电池一一全固态锂电池进入了人们的视线。

相对于传统的液态锂电池，固态理电池以固体电解质取代传统液体有机电解液，能够克服由于液态电解液导致的安全性能低、循环寿命短、工作温度范围窄等问题。固态电解质除了传导锂离子，也充当隔膜的角色，所以理想的锂离子固体电解质应具有良好的离子电导率、极低的电子电导率、极小的晶界电阻，且化学稳定性好，热膨胀系数与电极材料相匹配，电化学分解电压高。

固态电池最为重要的部分就是固态电解质。目前，固态电解质中普遍存在的问题是，其室温离子电导率比较低，且材质往往比较脆，通常需要达到一定的厚度( 大于100 微米)，才能保证所制成的陶瓷片具有足够的机械强度，不在使用中破裂。而厚度增加意味着固态电解质膜的电阻增加，离子传导能力下降，进而大大的限制了这类电解质的应用。因此，在相关领域需要一种设计来解决固态电解质离子传导能力与机械强度之间的矛盾。

实用新型内容

本实用新型是为了克服现有技术中存在的缺点而提出的，其目的是提供一种密封式固态电池。

本实用新型的技术方案是：

一种固态电池，包括基体，以及自下而上依次设置于基体上的阴极集流层、阴极层、固态电解质膜、阳极层和阳极集流层，其特征在于：所述基体两侧各形成一个竖直设置的通孔，阳极导电极耳和阴极导电极耳分别设置于通孔内，阳极导电极耳上端与阳极集流层底面接触，阴极导电极耳与阴极集流层底面接触；所述固态电解质膜由多孔陶瓷层和均匀覆盖其上固态电解质层形成。

所述基体与阴极集流层接触面涂覆钝化层。

所述阳极导电极耳与阳极集流层接触位置，阳极集流层上方无其它层覆盖；阴极导电极耳与阴极集流层接触位置，阴极集流层上方无其它层覆盖。

所述固态电解质膜完全覆盖阴极层。

所述阳极导电极耳和阴极导电极耳均为倒T字型结构，横部凸出通孔，且与基体下底面贴合。