[發明專利]制造多層結構的全固態電池的方法

有效

• 申請號: 201380069486.8
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN104904039B
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 法比安·加邦
• 申請（專利權）人: I-TEN公司
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M4/139;H01M10/04;H01M10/052;H01M10/0562;H01M10/0585
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 顧麗波;井杰

1.一種用于制造全固態電池的方法，所述電池包括至少一個含有陽極材料的陽極層、至少一個含有固態電解質材料的電解質層、以及至少一個含有陰極材料的陰極層，通過電泳來沉積所述三個層中的每一層，其中在所述方法中面對面地堆疊通過電泳而獲得的兩個層，以獲得由彼此并聯的多個基本電池單元的組合構成的全固態多層電池，所述方法的特征在于，在將通過電泳而獲得的所述多個層面對面地堆疊之前，將Ms粘接材料層沉積在通過電泳而獲得的、將要面對面地堆疊的所述兩個層中的至少一個層的所述面上，Ms粘接材料是鋰離子導體，沉積的Ms粘接材料層的熔點低于與其接觸的層的熔點，

其中，執行增加在所述面對面地堆疊的兩個層之間的接觸的熱處理和/或機械壓實，以獲得全固態單片多層的基本電池單元的組合，其能夠作為電池工作。

2.根據權利要求1所述的方法，包括以下連續的步驟：

a)將陽極層和陰極層中的每個沉積在其各自的傳導基底上，所述傳導基底或其傳導元素能夠分別作為陽極集電器和陰極集電器；

b)將固態電解質層沉積在步驟a)中獲得的兩個層中的至少一個層上；

c)將Ms粘接材料沉積在步驟a)和/或b)中獲得的至少一個層上；

d)將步驟c)中獲得的層與步驟a)、b)或c)中獲得的層面對面地堆疊以獲得堆疊體，并執行所述熱處理和/或機械壓實。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，通過下面技術中的一種來沉積Ms粘接材料層：

i.真空沉積技術；

ii.溶膠凝膠沉積技術；

iii.懸浮納米顆粒沉積技術；

iv.電噴霧技術；

v.氣溶膠沉積技術；或

vi.電泳沉積技術。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，當將固態電解質層沉積在步驟a)中獲得的兩個層中的至少一個層上時，步驟c)中獲得的Ms粘接材料層的厚度低于100nm。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，當將固態電解質層沉積在步驟a)中獲得的兩個層中的至少一個層上時，步驟c)中獲得的Ms粘接材料層的厚度低于50nm。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，當將固態電解質層沉積在步驟a)中獲得的兩個層中的至少一個層上時，步驟c)中獲得的Ms粘接材料層的厚度低于30nm。

7.根據權利要求1、2、4-6任一所述的方法，其特征在于，以10到50Mpa之間的壓力執行所述機械壓實。

8.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，以10到50Mpa之間的壓力執行所述機械壓實。

9.根據權利要求1、2、4-6、8任一所述的方法，其特征在于，以溫度T_R執行所述熱處理，其中，T_R不超過經受所述熱處理的至少一個最易熔的Ms粘結材料的以℃表示的熔化或分解溫度的0.7倍。

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，T_R不超過經受所述熱處理的至少一個最易熔的Ms粘結材料的以℃表示的熔化或分解溫度的0.5倍。

11.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，T_R不超過經受所述熱處理的至少一個最易熔的Ms粘結材料的以℃表示的熔化或分解溫度的0.3倍。

12.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，以溫度T_R執行所述熱處理，其中，T_R不超過經受所述熱處理的至少一個最易熔的Ms粘結材料的以℃表示的熔化或分解溫度的0.7倍。

13.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，T_R不超過經受所述熱處理的至少一個最易熔的Ms粘結材料的以℃表示的熔化或分解溫度的0.5倍。