一种全固态电芯及包含其的电池制造技术

本实用新型专利技术涉及电池技术领域，公开了一种全固态电芯，包括正极极片、电解质膜层和负极极片，所述电解质膜层位于所述正极极片表面，所述负极极片位于所述电解质膜层表面；所述正极极片、所述负极极片和所述电解质膜层的尺寸一致。本实用新型专利技术全固态电芯中各部件全面积接触，叠片过程不用担心因各部件尺寸不一致而导致的错位现象，可有效降低叠片成本，并且提高了固态电池的环境适应能力，有效增加大容量大面积全固态电芯的稳定性、安全性和成品率，有利于推进全固态电池产业化发展。利于推进全固态电池产业化发展。利于推进全固态电池产业化发展。

【技术实现步骤摘要】
一种全固态电芯及包含其的电池


[0001]本技术涉及电池
，特别是涉及一种全固态电芯及包含该全固态电芯的全固态电池。

技术介绍

[0002]固态电池采用不可燃的固态电解质替换了可燃性的有机液态电解质，大幅提升了电池系统的安全性，实现能量密度的同步提升。在各类新型电池体系中，固态电池是距离产业化最近的下一代技术，这已成为产业与科学界的共识。全固态电池各层内部和各层之间均为固固接触，为减小固固接触及充放电过程体积膨胀带来的影响，确保全固态电池容量发挥，通常在全固态电池测试或使用过程中需要约1MPa至10MPa的高外加压力来保压，有时候甚至大于10MPa的压力。
[0003]由于全固态电池测试或工作中通常加有较大压力，电解质膜抗剪切力能力差，传统的多层叠片制备大容量全固态电芯较易出现边缘微短路现象，且由于电池内结构通常是负极面积大于正极面积，多出的负极及电解质膜面积束缚力或压力小于与正极复合部分，因此多出的面积会因剪切力及充放电过程膨胀收缩而出现掉料粉化现象，且正、负极片尺寸的不一致也会导致叠片过程中发生错位现象，大小不一的极片叠片也会产生边缘较薄的结构特性，边缘挤压或受力不均易于发生边缘坍塌掉料从而引起短路，使得全固态电池的安全性和成品率降低。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本技术提供了一种全固态电芯，以解决传统多层叠片制备的全固态电芯较易出现边缘微短路、叠片过程中各部件容易产生错位，安全性及成品率降低的现象。
[0005]为了解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：
[0006]一种全固态电芯，包括正极极片、电解质膜层和负极极片，所述电解质膜层位于所述正极极片表面，所述负极极片位于所述电解质膜层表面；
[0007]所述正极极片、所述负极极片和所述电解质膜层的尺寸一致。
[0008]优选的，在上述全固态电芯中，所述正极极片包括正极集流体和设置于所述正极集流体表面的正极活性层；所述正极集流体的长度、宽度均大于所述正极活性层。
[0009]优选的，在上述全固态电芯中，所述正极集流体的长度与所述正极活性层长度的差值为0.5
‑
5mm；和/或所述正极集流体的宽度与所述正极活性层宽度的差值为0.5
‑
5mm。
[0010]优选的，在上述全固态电芯中，所述正极极片还包括绝缘部，所述绝缘部包裹在所述正极集流体未涂覆所述正极活性层的部分，用于完全密封所述正极集流体。
[0011]优选的，在上述全固态电芯中，所述正极集流体包括涂布区和绝缘区；
[0012]其中，所述涂布区与所述正极活性层表面连接，用于涂布浆料形成正极活性层；所述绝缘区位于所述涂布区外侧，所述绝缘部环绕包裹于所述绝缘区，用于密封所述正极集
流体。
[0013]优选的，在上述全固态电芯中，所述绝缘部为回型框，所述回型框的内部尺寸与所述正极活性层相适配，所述绝缘部的外部尺寸大于所述正极集流体的尺寸。
[0014]优选的，在上述全固态电芯中，所述绝缘部的高度为所述正极活性层高度的50
‑
95％；和/或所述绝缘部的厚度≤0.5mm。
[0015]优选的，在上述全固态电芯中，所述负极极片包括负极集流体和负极活性层，且所述负极集流体和所述负极活性层的长度一致。
[0016]优选的，在上述全固态电芯中，所述正极集流体为涂碳铝箔或铝箔；和/或所述负极集流体为涂碳铜箔、铜箔或不锈钢箔。
[0017]另外，本技术还提供了一种全固态电池，包括上述的全固态电芯。
[0018]本技术提供了一种全固态电芯与全固态电池，与现有技术相比，其有益效果在于：
[0019]本技术全固态电芯中各部件全面积接触，叠片过程不用担心因各部件尺寸不一致而导致的错位现象，可有效降低叠片成本；并且极片边缘进行了强化与绝缘处理，电池正面、侧面抗冲击能力提高，降低了电池使用过程中因外力导致损坏的概率，提高了固态电池的环境适应能力，有效增加大容量大面积全固态电芯的稳定性、安全性和成品率，有利于推进全固态电池产业化发展。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0021]图1是本技术实施例全固态电芯结构的截面示意图；
[0022]图2是本技术实施例正极极片的平面图；
[0023]图3是本技术实施例正极极片的侧视图。
[0024]在图中，
[0025]100为正极极片、101为正极集流体、102为正极活性层、103为绝缘部、1031为绝缘框、1032为绝缘封头、200为电解质膜层、300为负极极片、301为负极活性层、302为负极集流体。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。
[0027]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
[0028]术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者
隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0029]在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0030]如图1所示，本技术实施例提供了一种全固态电芯，包括正极极片100、电解质膜层200和负极极片300，正极极片100、负极极片300和电解质膜层200的尺寸一致。
[0031]在本技术的一些实施例中，正极极片100为双面正极片，正极极片100包括正极集流体101和设置于正极集流体101上下表面的正极活性层102，且如图2所示，正极集流体101的尺寸大于正极活性层102的尺寸。
[0032]具体的，正极活性层102是由浆料涂布在正极集流体101表面形成的，正极集流体101的长度大于正极活性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全固态电芯，包括正极极片、电解质膜层和负极极片，其特征在于，所述电解质膜层位于所述正极极片表面，所述负极极片位于所述电解质膜层表面；所述正极极片、所述负极极片和所述电解质膜层的尺寸一致。2.根据权利要求1所述的全固态电芯，其特征在于，所述正极极片包括正极集流体和设置于所述正极集流体表面的正极活性层；所述正极集流体的长度、宽度均大于所述正极活性层。3.根据权利要求2所述的全固态电芯，其特征在于，所述正极集流体的长度与所述正极活性层长度的差值为0.5
‑
5mm；和/或所述正极集流体的宽度与所述正极活性层宽度的差值为0.5
‑
5mm。4.根据权利要求2或3所述的全固态电芯，其特征在于，所述正极极片还包括绝缘部，所述绝缘部包裹在所述正极集流体未涂覆所述正极活性层的部分，用于完全密封所述正极集流体。5.根据权利要求4所述的全固态电芯，其特征在于，所述正极集流体包括涂布区，与...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈少杰，王磊，袁文森，王志文，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技无锡有限公司，
类型：新型
国别省市：