【】本申請(qǐng)要求2022年10月14日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)第10-2022-0132195號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容并入作為本說(shuō)明書(shū)的一部分。本發(fā)明涉及一種全固態(tài)電池的制造方法，更具體地，涉及一種通過(guò)在等靜壓后層疊各個(gè)單元電芯而能夠抑制在工作期間在電池的側(cè)面部發(fā)生的短路現(xiàn)象的全固態(tài)電池的制造方法。

背景技術(shù)

0、
背景技術(shù)：

1、隨著技術(shù)發(fā)展以及移動(dòng)設(shè)備和汽車需求的爆炸性增長(zhǎng)，對(duì)具有高能量密度、放電電壓和良好輸出穩(wěn)定性的二次電池進(jìn)行了更多的研究。這種二次電池包括鋰類二次電池，例如鋰硫電池、鋰離子電池和鋰離子聚合物電池。此外，這些二次電池根據(jù)其形狀可分為圓柱形、棱柱形和袋型電池，對(duì)袋型電池的關(guān)注和需求正在增加。袋型電池可以高度集成地層疊，單位重量的能量密度高，并且還價(jià)格便宜且易于改造。因此，袋型電池電芯可以被制造成適用于各種移動(dòng)設(shè)備和汽車的形狀和尺寸。

2、這些袋型電池電芯具有通常包括正極、負(fù)極以及插入正極和負(fù)極之間的隔膜(即，電極組件或堆疊電芯)的多個(gè)單元電芯的層疊結(jié)構(gòu)，這些電芯可以通過(guò)將電極組件導(dǎo)入電池殼中然后注入電解液或者從最初就將固體電解質(zhì)導(dǎo)入電極組件中(即全固態(tài)電池)來(lái)產(chǎn)品化。

3、其中，全固態(tài)電池在安全性方面優(yōu)于其他類型的二次電池，在電動(dòng)汽車和移動(dòng)設(shè)備領(lǐng)域受到關(guān)注。換句話說(shuō)，全固態(tài)電池是將傳統(tǒng)鋰二次電池中使用的電解液從液體換為固體的電池，結(jié)果，通過(guò)不使用易燃溶劑可以大大提高安全性，從而根本不會(huì)發(fā)生傳統(tǒng)電解液的分解反應(yīng)引起的著火或爆炸。此外，由于可以使用鋰金屬或鋰合金作為負(fù)極材料，因此全固態(tài)電池具有大幅提高相對(duì)于電池的質(zhì)量或體積的能量密度的優(yōu)點(diǎn)。

4、這些全固態(tài)電池通常在制造過(guò)程中利用溫等靜壓(wip)在電極和固體電解質(zhì)之間形成界面結(jié)合。如果電極和固體電解質(zhì)之間的界面沒(méi)有正常結(jié)合并且形成得不好，鋰(li)離子難以移動(dòng)，電池?zé)o法運(yùn)行。

5、圖1是示出傳統(tǒng)的固態(tài)電池的層疊的側(cè)面示意圖。如圖1所示，傳統(tǒng)的全固態(tài)電池通常具有以下結(jié)構(gòu)：長(zhǎng)度比負(fù)極(10)(其中10a是負(fù)極集電體)的長(zhǎng)度短的正極(20)(其中20a是正極集電體)設(shè)置在負(fù)極(10)之間，負(fù)極(10)與正極(20)之間插入固體電解質(zhì)(30)。這種傳統(tǒng)的全固態(tài)電池，例如，在依次層疊負(fù)極(10)、固體電解質(zhì)(30)、正極(20)、固體電解質(zhì)(30)和負(fù)極(10)之后，必須在層疊完成的狀態(tài)下進(jìn)行等靜壓以實(shí)現(xiàn)電極與固體電解質(zhì)之間的界面結(jié)合。

6、然而，由于傳統(tǒng)的全固態(tài)電池具有如圖1所示的結(jié)構(gòu)(即，正極插入負(fù)極之間并且正極的長(zhǎng)度比負(fù)極的長(zhǎng)度短的結(jié)構(gòu))，當(dāng)在頂部和底部同時(shí)以相同的壓力施加等靜壓時(shí)，上部負(fù)極和下部負(fù)極各自的兩端(或側(cè)面部)被彎曲。在此過(guò)程中，固體電解質(zhì)層和負(fù)極層容易開(kāi)裂，并且由于電池工作時(shí)無(wú)法對(duì)這些部分施加適當(dāng)?shù)膲毫?，容易發(fā)生鋰枝晶生長(zhǎng)，導(dǎo)致短路現(xiàn)象。

7、換句話說(shuō)，在傳統(tǒng)的全固態(tài)電池中，在層疊完成后，施加等靜壓以實(shí)現(xiàn)電極與固體電解質(zhì)之間的界面結(jié)合，并且由于正極插入負(fù)極之間并且正極的長(zhǎng)度比負(fù)極的長(zhǎng)度短，因此在工作過(guò)程中負(fù)極的端部與面向負(fù)極的正極的端部的側(cè)面部之間不可避免地出現(xiàn)短路現(xiàn)象。因此，需要找到在施加等靜壓以實(shí)現(xiàn)電極和固體電解質(zhì)之間的界面結(jié)合的同時(shí)消除電池工作過(guò)程中短路現(xiàn)象的可能性的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

0、
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

1、【技術(shù)問(wèn)題】

2、因此，本發(fā)明的目的是提供一種全固態(tài)電池的制造方法，其通過(guò)在等靜壓之后層疊各個(gè)單元電芯而能夠抑制電池工作期間在側(cè)面部處發(fā)生的短路現(xiàn)象。

3、【技術(shù)方案】

4、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種全固態(tài)電池的制造方法，其包括以下步驟：a)通過(guò)在負(fù)極的一面或兩面依次層疊固體電解質(zhì)和正極來(lái)制造單電芯或雙電芯；b)對(duì)制造的單電芯或雙電芯進(jìn)行等靜壓；以及c)層疊兩個(gè)以上的經(jīng)等靜壓的單電芯或雙電芯，并將正極集電體插入一個(gè)電芯與另一個(gè)電芯之間，從而使插入的正極集電體的兩面與所述正極接觸。

5、【發(fā)明效果】

6、根據(jù)本發(fā)明的全固態(tài)電池的制造方法，由于各個(gè)單元電芯在等靜壓之后被層疊，所以當(dāng)層疊完成后不需要等靜壓，從而實(shí)現(xiàn)抑制工作期間在電池側(cè)面部處發(fā)生的短路現(xiàn)象的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種全固態(tài)電池的制造方法，其包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的全固態(tài)電池的制造方法，其中，所述單電芯中包含的正極和所述雙電芯中包含的正極是不包含正極集電體的自立式正極。

3.如權(quán)利要求1所述的全固態(tài)電池的制造方法，其中，在步驟b)之后不進(jìn)行等靜壓。

4.如權(quán)利要求2所述的全固態(tài)電池的制造方法，其中，在步驟c)的層疊過(guò)程中，僅進(jìn)行所述自立式正極與所述正極集電體之間的結(jié)合，不進(jìn)行所述電極與所述固體電解質(zhì)之間的界面結(jié)合。

5.如權(quán)利要求1所述的全固態(tài)電池的制造方法，其中，所述單電芯和所述雙電芯的特征在于，所述負(fù)極的長(zhǎng)度比所述正極的長(zhǎng)度長(zhǎng)。

6.如權(quán)利要求1所述的全固態(tài)電池的制造方法，其中，所述單電芯的負(fù)極包含：負(fù)極活性材料層；和附著于所述負(fù)極活性材料層的一面的負(fù)極集電體；以及在所述負(fù)極活性材料層的另一面上依次層疊的固體電解質(zhì)和正極。

7.如權(quán)利要求1所述的全固態(tài)電池的制造方法，其中，所述雙電芯的負(fù)極包含：負(fù)極集電體；和附著于所述負(fù)極集電體的兩面的負(fù)極活性材料層，其中，在各個(gè)所述負(fù)極活性材料層上依次層疊固體電解質(zhì)和正極。

8.如權(quán)利要求1所述的全固態(tài)電池的制造方法，其中，所述等靜壓選自由溫等靜壓(wip)、熱等靜壓(hip)和冷等靜壓(cip)組成的組。

9.如權(quán)利要求2所述的全固態(tài)電池的制造方法，其中，在層疊兩個(gè)以上的雙電芯時(shí)，正極集電體設(shè)置在層疊方向上的最外部，并且與所述自立式正極接觸。

10.如權(quán)利要求1所述的全固態(tài)電池的制造方法，其中，在所述全固態(tài)電池的制造過(guò)程中，任一個(gè)單電芯或雙電芯中包含的負(fù)極的兩端不與相鄰的單電芯或雙電芯中包含的正極接觸。

技術(shù)總結(jié)
提供了一種全固態(tài)電池的制造方法，其通過(guò)在等靜壓之后層疊各個(gè)單元電芯而能夠抑制電池工作期間在側(cè)面部處發(fā)生的短路現(xiàn)象。所述全固態(tài)電池的制造方法包括以下步驟：a)通過(guò)在負(fù)極的一面或兩面依次層疊固體電解質(zhì)和正極來(lái)制造單電芯或雙電芯；b)對(duì)制造的單電芯或雙電芯進(jìn)行等靜壓；以及c)層疊兩個(gè)以上的經(jīng)等靜壓的單電芯或雙電芯，并將正極集電體插入一個(gè)電芯與另一個(gè)電芯之間，從而使插入的正極集電體的兩面與所述正極接觸。

技術(shù)研發(fā)人員：李載佶,禹昇希,崔蘭,李忠炫,李廷范
受保護(hù)的技術(shù)使用者：株式會(huì)社LG新能源
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/14