[發明專利]一種全固態電池制備方法及其模具

在審

• 申請號: 201910197405.1
• 申請日: 2019-03-15
• 公開（公告）號: CN109950633A
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 劉通;吳曉萌;湯衛平;高惠芳
• 申請（專利權）人: 上?？臻g電源研究所
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058;H01M10/0525;H01M10/0562;H01M4/04
• 代理公司: 上海元好知識產權代理有限公司 31323
• 代理人: 賈慧琴;劉琰

本發明公開了一種全固態電池制備方法及其模具，采用全固態電池模具制備全固態電池，包含：步驟1，將固態電解質粉末平鋪于加裝了模墊的凹模內，加裝壓頭，加壓制成固態電解質片；步驟2，取正極粉末均勻平鋪于成型的固態電解質片上，加裝壓頭，加壓制成正極片；步驟3，取出模墊，將負極金屬箔放置在固態電解質片上，加蓋集流體，加裝模墊，用套筒進行約束，加壓，制成電池芯；步驟4，取下套筒、模墊，加裝脫模件，加壓，使電池芯脫出；步驟5，將電池芯置入扣式電池殼內，封裝。本發明制備的電池芯能夠通過常用的扣式電池殼進行封裝，具有操作簡單、易于封裝，方便大量制備的特點，適合制備小扣級粉體型全固態電池。

技術領域

本發明涉及一種粉體型全固態電池，具體涉及一種全固態電池制備方法及其模具。

背景技術

現有的儲能技術中，鋰離子電池憑借能量密度高、工作電壓高、使用壽命長以及無記憶效應等優勢，已經廣泛應用于消費類電子產品。但傳統的鋰離子電池采用易燃的液態有機電解液，存在安全隱患，發展遇到了瓶頸。采用固態電解質替代有機液態電解液，新型的全固態鋰電池不僅安全性好，而且在提高比能量、比功率密度以及循環性能方面也有更大的空間，有望成為下一代鋰離子電池。但是，全固態電池技術尚不成熟，在技術探索階段，多采用粉體型全固態電池作為模型展開研究。

常見的制備粉體型全固態電池的方法，多需要特制外殼封裝電池，制備流程復雜，電池封裝外殼笨重且不易制備，限制了電池的大量制備與對比實驗的開展。

因此，需要改進現有粉體型全固態電池制備方法，使用常見的小扣電池殼封裝全固態電池，能夠簡單地獲得大量全固態電池，簡化電池研發過程。

發明內容

本發明的目的在于提供一種操作簡單、易于封裝，方便大量制備的全固態電池制備方法。

為了達到上述目的，本發明提供了一種全固態電池模具，該模具包含：凹模、壓頭、模墊、脫模件及套筒；

所述的凹模具有圓柱形凹?？涨?；

所述的壓頭包含：壓頭手持部，及，與壓頭手持部連接固定的圓柱狀壓頭部；

所述的模墊包含：模墊手持部，及，與模墊手持部連接固定的圓柱狀襯墊部；

所述的套筒的內徑與凹模的外徑匹配。

較佳地，所述壓頭部的外徑與凹模的內徑匹配。

較佳地，所述壓頭部的長度與凹?？涨坏拈L度一致。

較佳地，所述襯墊部的外徑與凹模的內徑匹配。

較佳地，所述的脫模件為中空套筒，其內徑大于凹模內徑而小于凹模外徑。

較佳地，所述套筒的內徑與凹模、模墊手持部的外徑均匹配，所述套筒的長度短于凹模、模墊手持部相連后的長度。

較佳地，所述凹模、套筒的材料為非導體材料，以防止正負極接觸發生內短路。

較佳地，所述凹模、套筒的材料為聚四氟乙烯。

本發明還提供了一種全固態電池制備方法，該方法采用權利要求1-6中任意一項所述的全固態電池模具制備全固態電池，包含以下步驟：

步驟1，取固態電解質粉末均勻平鋪于加裝了模墊的凹模內，然后加裝壓頭，加壓壓制成固態電解質片；

步驟2，取出壓頭，取正極粉末均勻平鋪于成型的固態電解質片的第一表面，之后加裝壓頭，加壓壓制成正極片；

步驟3，翻轉凹模，取出模墊，將負極金屬箔放置在成型的固態電解質片的第二表面，在負極金屬箔的外側加蓋不銹鋼片作為集流體，然后，將模墊放置于不銹鋼片上方，再用套筒將模墊、凹模進行約束，通過對整體進行加壓，使金屬箔被擠壓粘附在集流體上，正極片、固態電解質片、負極金屬箔、集流體依次粘結構成粉體型電池芯；