[发明专利]固态电池及其生产方法和生产设备

权利要求书

1.一种固态电池，包括正极、负极和固态电解质，其特征在于：所述固态电解质内含有用于防止所述正极与负极之间接触短路的颗粒。

2.根据权利要求1所述的固态电池，其特征在于：所述颗粒的粒径小于等于所述固态电解质的厚度。

3.根据权利要求1或2所述的固态电池，其特征在于：所述颗粒采用电子绝缘的材料制成。

4.根据权利要求3所述的固态电池，其特征在于：所述颗粒采用但不限于无机氧化物颗粒、碘离子、溴离子或砹离子。

5.根据权利要求4所述的固态电池，其特征在于：所述无机氧化物颗粒采用但不限于Li_1.5Al_0.5Ti_1.5P₃O₁₂、Li_1.5Al_0.5Ge_1.5P₃O₁₂、Li_6.5La₃Zr_1.5Ta_0.5O₁₂、Li_6.5La₃Zr_1.5Nb_0.5O₁₂、Li_6.28Al_0.24La₃Zr₂O₁₂、Li_6.40Ga_0.20La₃Zr₂O₁₂、Li_0.45La_0.55TiO₃或Li_xPO_yN_z制成。

6.根据权利要求1或2所述的固态电池，其特征在于：

所述正极采用但不限于磷酸铁锂、三元材料、含硫导电材料、含有金属或有机材料的多孔碳层空气电池电极、层状金属氧化物材料或含氧有机聚合物材料制成；

所述负极采用但不限于金属锂、金属钠、金属铝、金属镁、金属钾、石墨烯、硬碳、氧化硅或硅单质制成；

所述固态电解质采用凝胶、氧化物、硫化物和有机聚合物中的一种或至少两种的混合物制成。

7.一种如权利要求1-6任一项所述固态电池的生产方法，其特征在于：包括：

喷粉工序，用于在正极带材和/或负极带材的表面均匀喷撒所述颗粒；

复合工序，用于将所述正极带材、负极带材和固态电解质复合为一体，并得到所述固态电池；

所述复合工序中，利用第一导辊组将正极带材导向至其中一根复合辊上，利用第二导辊组将负极带材导向至另一根复合辊上，并在复合辊组的进料侧加入成胶体状的固态电解质，利用复合辊组将正极带材、负极带材和固态电解质复合为一体，使固态电解质填充满所述正极带材和负极带材之间的间隙并得到所述固态电池。

8.根据权利要求7所述的固态电池生产方法，其特征在于：在所述喷粉工序之前还设有用于在正极带材和/或负极带材的表面涂上一层成胶状的固态电解质的涂料工序，使正极带材和/或负极带材的表面具有粘上所述颗粒的粘性；或，在所述喷粉工序之前还设有用于增加颗粒粘性的混料工序，将颗粒与固态电解质混合，在颗粒上包覆一层具有粘性的固态电解质层。

9.根据权利要求7所述的固态电池生产方法，其特征在于：调节两根复合辊之间的辊缝至设定值，并利用负压吸引使正极带材和负极带材紧密贴合在对应的复合辊上。

10.根据权利要求7所述的固态电池生产方法，其特征在于：控制复合工序内的温度，使固态电解质保持胶体状。