[發(fā)明專利]具有準固態(tài)鋰凝膠層的圓柱形無陽極固態(tài)電池

在審

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• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN114207929A
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發(fā)明（設計）人: 緒方貞子;楊洋;哈吉梅·霍希;金正浩;中野正次;井本弘
• 申請（專利權）人: 太瓦技術公司
• 主分類號: H01M50/449
• 分類號: H01M50/449;H01M10/0562;H01M10/0565;H01M10/04;H01M10/0525;H01M10/0583
• 代理公司: 北京睿陽聯(lián)合知識產(chǎn)權代理有限公司 11758
• 代理人: 楊生平;王朋飛

1.一種圓柱形抗枝晶無陽極固態(tài)電池的制造方法，所述方法包括：

將陰極層附著到陰極集流體層；

在陽極集流體層和所述陰極層之間層疊抗枝晶層；

形成疊層，其包括干隔膜層、與所述陰極集流體層層疊的所述陰極層以及與所述陽極集流體層層疊的所述抗枝晶層，其中所述干隔膜層位于所述陰極層和所述抗枝晶層之間；

將所述疊層卷成圓柱形果凍卷；

將所述卷起的疊層插入軟包中；

將液體電解質(zhì)混合物滲入所述軟包中，其中所述液體電解質(zhì)混合物滲入所述干隔膜層，并且所述液體電解質(zhì)混合物包含鹽和溶劑；

在滲透所述液體電解質(zhì)混合物后對所述軟包施加壓力；

在對所述軟包施加壓力的同時，對所述軟包施加熱量，其中所述熱量至少部分地導致滲透到所述干隔膜層的所述液體電解質(zhì)混合物變成凝膠；

在施加所述壓力和所述熱量之后，從所述軟包中取出所述卷起的疊層；并且

將已從所述軟包中取出的所述卷起的疊層插入圓柱形電池單元罐中。

2.根據(jù)權利要求1所述的圓柱形抗枝晶無陽極固態(tài)電池的制造方法，其中所述液體電解質(zhì)混合物還包括當加熱時使所述液體電解質(zhì)混合物變成所述凝膠的聚合物添加劑和交聯(lián)劑添加劑。

3.根據(jù)權利要求1所述的圓柱形抗枝晶無陽極固態(tài)電池的制造方法，其特征在于，第一膠層附著到所述干隔膜層，使所述第一膠層位于所述干隔膜層與所述陰極層之間。

4.如權利要求3所述的圓柱形抗枝晶無陽極固態(tài)電池的制造方法，其特征在于，第二膠層附著到所述干隔膜層，使所述第二膠層位于所述干隔膜層與所述抗枝晶層之間。

5.如權利要求1所述的圓柱形抗枝晶無陽極固態(tài)電池的制造方法，還包括：

將所述軟包插入圓柱形輥壓模塊中，所述圓柱形輥壓模塊包括：包裹在所述軟包的彎曲邊緣周圍的可壓縮材料。

6.如權利要求5所述的圓柱形抗枝晶無陽極固態(tài)電池的制造方法，還包括：

插入溫度探頭以監(jiān)測所述軟包和所述圓柱形輥壓模塊之間的溫度。

7.根據(jù)權利要求6所述的圓柱形抗枝晶無陽極固態(tài)電池的制造方法，其中所述熱量是通過包裹在所述軟包的彎曲邊緣周圍的所述可壓縮材料來施加的。

8.如權利要求7所述的圓柱形抗枝晶無陽極固態(tài)電池的制造方法，其特征在于，所述施加的熱量介于150℃到250℃之間。

9.根據(jù)權利要求1所述的圓柱形抗枝晶無陽極固態(tài)電池的制造方法，其中所述抗枝晶層的存在導致成核勢壘的能量降低，以將鋰離子沉積到所述陽極集流體層上。

10.根據(jù)權利要求9所述的圓柱形抗枝晶無陽極固態(tài)電池的制造方法，其特征在于，所述抗枝晶層的厚度介于0.05μm到10μm之間。

11.如權利要求10所述的圓柱形抗枝晶無陽極固態(tài)電池的制造方法，其特征在于，所述抗枝晶層包括一種或多種選自由下列材料組成的組中的材料：炭黑、乙炔黑、科琴黑、銀、鋅、金、鉍、錫、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚酰亞胺(PI)、聚丙烯酸(PAA)和羧甲基纖維素丁苯橡膠(CMC-SBR)。

12.根據(jù)權利要求9所述的圓柱形抗枝晶無陽極固態(tài)電池的制造方法，還包括將界面粘結層沉積到所述陽極集流體層上。

13.一種圓柱形抗枝晶無陽極固態(tài)電池，包括：

陰極層；

與所述陰極層附著的陰極集流體層；

陽極集流體層；

位于所述陽極集流體層與所述陰極層之間的抗枝晶層；

位于所述陰極層與所述抗枝晶層之間的鋰凝膠隔膜層；和

用于將所述陰極層、所述陰極集流體層、所述陽極集流體層、所述抗枝晶層以及所述鋰凝膠隔膜層插入其中的罐。