[發明專利]固態電解質、固態電池、固態電池制造設備及制備方法

有效

• 申請號: 202011570674.7
• 申請日: 2020-12-26
• 公開（公告）號: CN112736282B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 譚志;張艷芳
• 申請（專利權）人: 維達力實業（深圳）有限公司
• 主分類號: H01M10/0562
• 分類號: H01M10/0562;H01M10/058;H01M10/0525
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 馬小悅

本發明公開了一種固態電解質、固態電池、固態電池制造設備及制備方法。該固態電解質包括中間固態電解質層，所述中間固態電解質層的第一表面通過物理氣相沉積法沉積有第一固態電解質面層，所述第一固態電解質面層中包括第一電解質材料；所述中間固態電解質層的與所述第一表面相對的第二表面通過物理氣相沉積法沉積有第二固態電解質面層，所述第二固態電解質面層中包括第二電解質材料，所述中間固態電解質層由第三電解質材料和導鋰材料通過物理氣相沉積法共同沉積得到，所述導鋰材料為金屬材料。該固態電解質具有顯著高于傳統固態電解質的離子電導率，能夠有效提升固態電池的性能。

技術領域

本發明涉及電池技術領域，特別是涉及一種固態電解質、固態電池、固態電池制造設備及制備方法。

背景技術

鋰離子電池具有能量密度高、電壓高、自放電率低、壽命長和無記憶效應等優點，在消費類電子產品、電動交通工具以及智能電網等領域有著廣泛的應用。傳統的鋰離子電池內以有機液態電解質和隔膜間隔正極和負極，存在脹氣、漏液及隔膜易刺穿導致短路等安全隱患。

全固態電池指的是內部各組分均為固態物質的電池。全固態電池與傳統電池的主要區別在于，采用固態電解質替代液態電解質和隔膜，因而能夠避免上述問題。盡管固態電解質大大提高了電池的安全性，但是也帶來了新的問題。具體地，離子電導率是衡量電解質性能的重要指標。由于離子在固體物質中遷移受到的阻力遠遠大于在液體物質中受到的阻力，因而固態電解質的離子電導率遠低于液態電解液，這直接導致電池內阻較大，進而限制了全固態電池的電化學性能。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種具有更高離子電導率的固態電解質，進一步提供一種電池、制造設備及制備方法。

根據本發明的一個實施例，一種固態電解質，其包括中間固態電解質層，所述中間固態電解質層的第一表面通過物理氣相沉積法沉積有第一固態電解質面層，所述第一固態電解質面層中包括第一電解質材料；

所述中間固態電解質層的與所述第一表面相對的第二表面通過物理氣相沉積法沉積有第二固態電解質面層，所述第二固態電解質面層中包括第二電解質材料，

所述中間固態電解質層由第三電解質材料和導鋰材料通過物理氣相沉積法共同沉積得到，所述導鋰材料為金屬材料。

在其中一個實施例中，所述金屬材料在所述中間固態電解質層中的質量占比為10％～50％。

在其中一個實施例中，所述第一固態電解質面層的厚度為500nm～1500nm；和/或

所述第二固態電解質面層的厚度為500nm～1500nm；和/或

所述中間固態電解質層的厚度為2000nm～4000nm。