[发明专利]一种全固态电池制备方法及其模具

说明书

本发明公开了一种全固态电池制备方法及其模具，采用全固态电池模具制备全固态电池，包含：步骤1，将固态电解质粉末平铺于加装了模垫的凹模内，加装压头，加压制成固态电解质片；步骤2，取正极粉末均匀平铺于成型的固态电解质片上，加装压头，加压制成正极片；步骤3，取出模垫，将负极金属箔放置在固态电解质片上，加盖集流体，加装模垫，用套筒进行约束，加压，制成电池芯；步骤4，取下套筒、模垫，加装脱模件，加压，使电池芯脱出；步骤5，将电池芯置入扣式电池壳内，封装。本发明制备的电池芯能够通过常用的扣式电池壳进行封装，具有操作简单、易于封装，方便大量制备的特点，适合制备小扣级粉体型全固态电池。

技术领域

本发明涉及一种粉体型全固态电池，具体涉及一种全固态电池制备方法及其模具。

背景技术

现有的储能技术中，锂离子电池凭借能量密度高、工作电压高、使用寿命长以及无记忆效应等优势，已经广泛应用于消费类电子产品。但传统的锂离子电池采用易燃的液态有机电解液，存在安全隐患，发展遇到了瓶颈。采用固态电解质替代有机液态电解液，新型的全固态锂电池不仅安全性好，而且在提高比能量、比功率密度以及循环性能方面也有更大的空间，有望成为下一代锂离子电池。但是，全固态电池技术尚不成熟，在技术探索阶段，多采用粉体型全固态电池作为模型展开研究。

常见的制备粉体型全固态电池的方法，多需要特制外壳封装电池，制备流程复杂，电池封装外壳笨重且不易制备，限制了电池的大量制备与对比实验的开展。

因此，需要改进现有粉体型全固态电池制备方法，使用常见的小扣电池壳封装全固态电池，能够简单地获得大量全固态电池，简化电池研发过程。

发明内容

本发明的目的在于提供一种操作简单、易于封装，方便大量制备的全固态电池制备方法。

为了达到上述目的，本发明提供了一种全固态电池模具，该模具包含：凹模、压头、模垫、脱模件及套筒；

所述的凹模具有圆柱形凹模空腔；

所述的压头包含：压头手持部，及，与压头手持部连接固定的圆柱状压头部；

所述的模垫包含：模垫手持部，及，与模垫手持部连接固定的圆柱状衬垫部；

所述的套筒的内径与凹模的外径匹配。

较佳地，所述压头部的外径与凹模的内径匹配。

较佳地，所述压头部的长度与凹模空腔的长度一致。

较佳地，所述衬垫部的外径与凹模的内径匹配。

较佳地，所述的脱模件为中空套筒，其内径大于凹模内径而小于凹模外径。

较佳地，所述套筒的内径与凹模、模垫手持部的外径均匹配，所述套筒的长度短于凹模、模垫手持部相连后的长度。

较佳地，所述凹模、套筒的材料为非导体材料，以防止正负极接触发生内短路。

较佳地，所述凹模、套筒的材料为聚四氟乙烯。

本发明还提供了一种全固态电池制备方法，该方法采用权利要求1-6中任意一项所述的全固态电池模具制备全固态电池，包含以下步骤：

步骤1，取固态电解质粉末均匀平铺于加装了模垫的凹模内，然后加装压头，加压压制成固态电解质片；

步骤2，取出压头，取正极粉末均匀平铺于成型的固态电解质片的第一表面，之后加装压头，加压压制成正极片；

步骤3，翻转凹模，取出模垫，将负极金属箔放置在成型的固态电解质片的第二表面，在负极金属箔的外侧加盖不锈钢片作为集流体，然后，将模垫放置于不锈钢片上方，再用套筒将模垫、凹模进行约束，通过对整体进行加压，使金属箔被挤压粘附在集流体上，正极片、固态电解质片、负极金属箔、集流体依次粘结构成粉体型电池芯；