[發明專利]鋰固體電池組和制造鋰固體電池組的方法

在審

• 申請號: 201880069565.1
• 申請日: 2018-10-10
• 公開（公告）號: CN111226327A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: I.柯克卡姆;L.孔茨;T.胡普費爾
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: H01M2/14
• 分類號: H01M2/14;H01M2/16;H01M4/38
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 章敏;邵長準

1.鋰固體電池組(1)，其包括

鋰陽極(10)，

陰極(20)，

用于將鋰陽極(10)與陰極(20)電隔離的第一隔膜層(30)，其中第一隔膜層(30)包含硫化物型固體電解質，和

用于將鋰陽極(10)與陰極(20)電隔離的第二隔膜層(40)，其中第二隔膜層(40)布置在第一隔膜層(30)和鋰陽極(10)之間，并且第二隔膜層(40)包含硫化物型固體電解質，

其中第一隔膜層(30)布置在陰極(20)和第二隔膜層(40)之間并且具有比第二隔膜層(40)更大的層厚度，特別是第一隔膜層(30)具有第二隔膜層(40)的至少兩倍大的層厚度，優選第一隔膜層(30)具有第二隔膜層(40)的至少十倍大的層厚度，

其中第二隔膜層(40)的孔隙率為約0％至約4％，優選約0％至約3％，特別優選約0％至約1％。

2.根據權利要求1的鋰固體電池組(1)，其中第一隔膜層(30)的層厚度為約1μm至約40μm，特別是約2μm至約30μm，優選約5μm至約30μm，

并且

其中第二隔膜層(40)的層厚度為約0.2μm至約5μm。

3.根據權利要求1或2的鋰固體電池組(1)，其中第一隔膜層(30)的孔隙率為約5％至約20％，特別是約5％至約10％。

4.根據前述權利要求任一項的鋰固體電池組(1)，其中第二隔膜層(40)用鹵離子摻雜以改進相對于鋰陽極(10)而言的電化學穩定性。

5.根據前述權利要求任一項的鋰固體電池組(1)，其中陰極(20)包含硫化物型固體電解質(28)。

6.制造鋰固體電池組(1)的方法，其中所述方法包括下列步驟：

- 提供鋰陽極(10)；

- 提供陰極(20)；

- 布置用于將鋰陽極(10)與陰極(20)電隔離的第一隔膜層(30)，以使得第一隔膜層(30)在完成制造的鋰固體電池組(1)中布置在鋰陽極(10)和陰極(20)之間，其中第一隔膜層(30)包含硫化物型固體電解質；

和

- 布置用于將鋰陽極(10)與陰極(20)電隔離的第二隔膜層(40)，以使得第二隔膜層(40)在完成制造的鋰固體電池組(1)中布置在第一隔膜層(30)和鋰陽極(10)之間，其中第二隔膜層(40)包含硫化物型固體電解質，

其中第一隔膜層(30)具有比第二隔膜層(40)更大的層厚度，特別是第一隔膜層(30)具有第二隔膜層(40)的至少兩倍大的層厚度，優選第一隔膜層(30)具有第二隔膜層(40)的至少十倍大的層厚度，

其中第二隔膜層(40)的孔隙率為約0％至約4％，優選約0％至約3％，特別優選約0％至約1％。

7.根據權利要求6的方法，其中

第一隔膜層(30)的層厚度為約1μm至約40μm，特別是約2μm至約30μm，優選約5μm至約30μm，

并且

其中第二隔膜層(40)的層厚度為約0.2μm至約5μm。

8.根據權利要求6或7的方法，其中第二隔膜層(40)通過溶液沉積、基于氣溶膠的沉積方法或通過基于真空的沉積方法來產生。

9.根據權利要求6至8任一項的方法，其中第一隔膜層(30)通過流延成型來產生。

10.根據權利要求6至9任一項的方法，其中第二隔膜層(40)用鹵離子摻雜以改進相對于鋰陽極(10)而言的電化學穩定性。