[發明專利]一種制造圓柱形固體電池的方法

在審

• 申請號: 201811079074.3
• 申請日: 2018-09-17
• 公開（公告）號: CN109473722A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 葉張軍;張玉花;周曉政;張文魁
• 申請（專利權）人: 浙江極馬能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 朱海江

1.一種制造圓柱形固體電池的方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：一號套筒作為電池外殼，一號套筒底部設置有固定底板，固定底板的中部設置有凸起，將一號套筒套在二號套筒上，二號套筒底端中部設置有凹槽，且二號套筒的凹槽與固定底板的凸起相配合使用，一號套筒內壁與二號套筒外壁之間形成一號填料區；

S2：在步驟S1中的一號填料區中填入粉末正極材料或粉末負極材料；

S3：采用一次熱壓方式將步驟S2中的粉末正極材料或負極材料壓密實，一次熱壓成型后形成固體正極或固體負極；

S4：將二號套筒從一號套筒內取出，再將三號套筒放入一號套筒內，三號套筒與步驟S3形成的固體正極或固體負極之間形成二號填料區；

S5：在步驟S4形成的二號填料區中填入粉末固體電解質；

S6：采用二次熱壓方式將粉末固體電解質壓密實，二次熱壓成型后的粉末固體電解質成為固體電解質；

S7：將三號套筒從從一號套筒內取出，步驟S6形成的固體電解質中間區域形成三號填料區；

S8：在步驟S7中的三號填料區內填入粉末負極材料或粉末正極材料；

S9：采用三次熱壓方式將步驟S8中的粉末負極材料或粉末正極材料壓密實，三次熱壓成型后也形成固體負極或固體正極；

S10：將含有固體正極、固體負極、固體電解質的一號套筒放入管式爐中進行燒結，并在管式爐中充入惰性氣體進行保護；

S11：經過步驟S10燒結后將管式爐中的溫度降至室溫，降溫后一號套筒內的固體正極、固體負極與固體電解質成為一體；

S12：對經過步驟S11后一號套筒的上端采用與一號套筒相同材質的材料進行封裝，一號套筒下端的凸起通過引流體引出電池的正極或負極，一號套筒的上端即為負極或正極，極性引出后即成為固態電池。

2.根據權利要求1所述的一種制造圓柱形固體電池的方法，其特征在于：所述步驟S1中的一號套筒為空心圓柱形結構；所述步驟S1中的二號套筒形狀結構與一號套筒相同，二號套筒的直徑小于一號套筒的直徑。

3.根據權利要求1所述的一種制造圓柱形固體電池的方法，其特征在于：所述步驟S4中三號套筒的套筒形狀結構與二號套筒相同，三號套筒的直徑小于二號套筒的直徑。

4.根據權利要求1所述的一種制造圓柱形固體電池的方法，其特征在于：所述步驟S2、步驟S8中的粉末正極材料由正極活性物質、Sp、Ks-6、PVDF與粉末固體電解質組成。

5.根據權利要求1所述的一種制造圓柱形固體電池的方法，其特征在于：所述步驟S2、步驟S8中的粉末負極材料由N材質與粉末固體電解質組成。

6.根據權利要求1或4或5所述的一種制造圓柱形固體電池的方法，其特征在于：所述粉末固體電解質包括Li、A元素和S；所述的A元素為P、Si、Ge、Al和B元素中的至少一種；所述的B元素為Cl、Br和I中的至少一種。

7.根據權利要求5所述的一種制造圓柱形固體電池的方法，其特征在于：所述N材質為C、Si、S與SiO2中的一種。

8.根據權利要求1所述的一種制造圓柱形固體電池的方法，其特征在于：所述步驟S1中一次熱壓方式、步驟S6中二次熱壓方式、步驟S9中三次熱壓方式的熱壓壓力均為5MPa-50MPa，熱壓溫度均為40-150℃。

9.根據權利要求1所述的一種制造圓柱形固體電池的方法，其特征在于：所述步驟S10中的燒結溫度為500-1200℃，升溫速率為1-10℃/min，保壓時間為1-6h。

10.根據權利要求1所述的一種制造圓柱形固體電池的方法，其特征在于：所述步驟S10中的惰性氣體為N₂或Ar。