[发明专利]具有准固态锂凝胶层的圆柱形无阳极固态电池

权利要求书

1.一种圆柱形抗枝晶无阳极固态电池的制造方法，所述方法包括：

将阴极层附着到阴极集流体层；

在阳极集流体层和所述阴极层之间层叠抗枝晶层；

形成叠层，其包括干隔膜层、与所述阴极集流体层层叠的所述阴极层以及与所述阳极集流体层层叠的所述抗枝晶层，其中所述干隔膜层位于所述阴极层和所述抗枝晶层之间；

将所述叠层卷成圆柱形果冻卷；

将所述卷起的叠层插入软包中；

将液体电解质混合物渗入所述软包中，其中所述液体电解质混合物渗入所述干隔膜层，并且所述液体电解质混合物包含盐和溶剂；

在渗透所述液体电解质混合物后对所述软包施加压力；

在对所述软包施加压力的同时，对所述软包施加热量，其中所述热量至少部分地导致渗透到所述干隔膜层的所述液体电解质混合物变成凝胶；

在施加所述压力和所述热量之后，从所述软包中取出所述卷起的叠层；并且

将已从所述软包中取出的所述卷起的叠层插入圆柱形电池单元罐中。

2.根据权利要求1所述的圆柱形抗枝晶无阳极固态电池的制造方法，其中所述液体电解质混合物还包括当加热时使所述液体电解质混合物变成所述凝胶的聚合物添加剂和交联剂添加剂。

3.根据权利要求1所述的圆柱形抗枝晶无阳极固态电池的制造方法，其特征在于，第一胶层附着到所述干隔膜层，使所述第一胶层位于所述干隔膜层与所述阴极层之间。

4.如权利要求3所述的圆柱形抗枝晶无阳极固态电池的制造方法，其特征在于，第二胶层附着到所述干隔膜层，使所述第二胶层位于所述干隔膜层与所述抗枝晶层之间。

5.如权利要求1所述的圆柱形抗枝晶无阳极固态电池的制造方法，还包括：

将所述软包插入圆柱形辊压模块中，所述圆柱形辊压模块包括：包裹在所述软包的弯曲边缘周围的可压缩材料。

6.如权利要求5所述的圆柱形抗枝晶无阳极固态电池的制造方法，还包括：

插入温度探头以监测所述软包和所述圆柱形辊压模块之间的温度。

7.根据权利要求6所述的圆柱形抗枝晶无阳极固态电池的制造方法，其中所述热量是通过包裹在所述软包的弯曲边缘周围的所述可压缩材料来施加的。

8.如权利要求7所述的圆柱形抗枝晶无阳极固态电池的制造方法，其特征在于，所述施加的热量介于150℃到250℃之间。

9.根据权利要求1所述的圆柱形抗枝晶无阳极固态电池的制造方法，其中所述抗枝晶层的存在导致成核势垒的能量降低，以将锂离子沉积到所述阳极集流体层上。

10.根据权利要求9所述的圆柱形抗枝晶无阳极固态电池的制造方法，其特征在于，所述抗枝晶层的厚度介于0.05μm到10μm之间。

11.如权利要求10所述的圆柱形抗枝晶无阳极固态电池的制造方法，其特征在于，所述抗枝晶层包括一种或多种选自由下列材料组成的组中的材料：炭黑、乙炔黑、科琴黑、银、锌、金、铋、锡、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚酰亚胺(PI)、聚丙烯酸(PAA)和羧甲基纤维素丁苯橡胶(CMC-SBR)。

12.根据权利要求9所述的圆柱形抗枝晶无阳极固态电池的制造方法，还包括将界面粘结层沉积到所述阳极集流体层上。

13.一种圆柱形抗枝晶无阳极固态电池，包括：

阴极层；

与所述阴极层附着的阴极集流体层；

阳极集流体层；

位于所述阳极集流体层与所述阴极层之间的抗枝晶层；

位于所述阴极层与所述抗枝晶层之间的锂凝胶隔膜层；和

用于将所述阴极层、所述阴极集流体层、所述阳极集流体层、所述抗枝晶层以及所述锂凝胶隔膜层插入其中的罐。