【技术实现步骤摘要】
本专利技术公开了一种固态电池组电池。
技术介绍
1、在这一部分中提供的信息是为了大致地呈现本公开的背景的目的。当前署名的专利技术人的工作(在本部分中描述的程度上)以及在提交时可不以其它方式构成现有技术的描述的各方面，既不明示地也不暗示地被认为是不利于本公开的现有技术。
2、本公开涉及全固态电池组，并且更具体地涉及包括具有凹球形结构的硅阳极电极的全固态电池组。
3、诸如电池电动车辆(battery electric vehicle)和混合动力车辆的电动车辆由包括一个或多个电池组模块的电池包供电，每个电池组模块具有一个或多个电池组电池。电池组电池包括阳极电极、阴极电极和隔离件。阳极电极包括布置在阳极集流体上的阳极活性层。阴极电极通常包括布置在阴极集流体上的阴极活性层。
4、全固态电池组(assb)在耐极端条件性(abuse tolerance)、工作温度范围和功率容量方面具有优于现有技术锂离子电池组的潜力。
技术实现思路
1、一种固态电池组电池，包括阴极电极，该阴极电极包括阴极集流体和阴极活性层，该阴极活性层布置在阴极集流体上并且包含阴极活性材料和固体电解质。隔离件层包含固体电解质。阳极层包括阳极集流体和布置在阳极集流体上并包括多个凹球面的硅层。
2、在其它特征中，硅层具有相应平坦表面的105％至300％的表面积。阳极集流体由选自铜、不锈钢、镍、铁、钛、锡(sn)及其合金的一种或多种材料制成。阳极集流体具有0.1μm至12μm的表面粗糙度
3、在其它特征中，阴极活性层包含1至50重量％的固体电解质、30至98重量％的阴极活性材料、0至30重量％的导电添加剂和0至20重量％的粘合剂。阴极活性材料包含一种或多种选自以下的材料：岩盐层状氧化物、尖晶石、聚阴离子阴极、锂过渡金属氧化物、表面涂覆的阴极材料、掺杂的阴极材料和低电压阴极材料。导电添加剂包含选自碳黑、石墨、石墨烯、氧化石墨烯、super p、乙炔黑、碳纳米纤维和碳纳米管中的一种或多种材料。粘合剂包含选自以下的一种或多种材料：聚四氟乙烯(ptfe)、羧甲基纤维素钠(cmc)、苯乙烯-丁二烯橡胶(sbr)、聚偏二氟乙烯(pvdf)、丁腈橡胶(nbr)、苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯共聚物(sebs)和苯乙烯丁二烯苯乙烯共聚物(sbs)。
4、在其它特征中，固体电解质选自假二元硫化物、假三元硫化物和假四元硫化物。固体电解质选自基于卤化物的固体电解质和基于氢化物的固体电解质。使用dc磁控溅射沉积硅层。
5、固态电池组电池，包括：阴极电极，其包括阴极集流体，和阴极活性层，其布置在阴极集流体上并且包含阴极活性材料和固体电解质。隔离件层包含固体电解质。固体电解质选自假二元硫化物、假三元硫化物和假四元硫化物。阳极层包括表面粗糙度rz为0.1μm至12μm的阳极集流体。硅层布置在阳极集流体上，并且包括多个凹球面。
6、在其它特征中，硅层具有相应平坦表面的105％至300％的表面积。阳极集流体由选自铜、不锈钢、镍、铁、钛、锡(sn)及其合金的一种或多种材料制成。
7、在其它特征中，凹球面的深度为0.1μm至20μm。所述阳极集流体具有4μm至30μm的厚度。
8、在其它特征中，阴极活性层包含1至50重量％的固体电解质、30至98重量％的阴极活性材料、0至30重量％的导电添加剂和0至20重量％的粘合剂。阴极活性材料包含一种或多种选自以下的材料：岩盐层状氧化物、尖晶石、聚阴离子阴极、锂过渡金属氧化物、表面涂覆的阴极材料、掺杂的阴极材料和低电压阴极材料。
9、在其它特征中，导电添加剂包含选自以下的一种或多种材料：炭黑、石墨、石墨烯、氧化石墨烯、superp、乙炔黑、碳纳米纤维和碳纳米管。粘合剂包含选自以下的一种或多种材料：聚四氟乙烯(ptfe)、羧甲基纤维素钠(cmc)、苯乙烯-丁二烯橡胶(sbr)、聚偏二氟乙烯(pvdf)、丁腈橡胶(nbr)、苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯共聚物(sebs)和苯乙烯丁二烯苯乙烯共聚物(sbs)。使用dc磁控溅射沉积硅层。
10、本专利技术公开了以下实施方案：
11、1.一种固态电池组电池，其包括：
12、阴极电极，其包括：
13、阴极集流体；以及
14、阴极活性层，其布置在所述阴极集流体上并且包含阴极活性材料和固体电解质；
15、包含固体电解质的隔离件层；以及
16、阳极层，其包括：
17、阳极集流体；以及
18、硅层，其布置在阳极集流体上，并且包括多个凹球面。
19、2.根据实施方案1所述的固态电池组电池，其中硅层具有相应平坦表面的105％至300％的表面积。
20、3.根据实施方案1所述的固态电池组电池，其中阳极集流体由选自以下的一种或多种材料制成：铜、不锈钢、镍、铁、钛、锡(sn)及其合金。
21、4.根据实施方案1所述的固态电池组电池，其中阳极集流体具有0.1μm至12μm的表面粗糙度rz。
22、5.根据实施方案1所述的固态电池组电池，其中凹球面的深度为0.1μm至20μm。
23、6.根据实施方案1所述的固态电池组电池，其中阳极集流体具有4μm至30μm的厚度。
24、7.根据实施方案1所述的固态电池组电池，其中阴极活性层包含1至50重量％的固体电解质、30至98重量％的阴极活性材料、0至30重量％的导电添加剂和0至20重量％的粘合剂。
25、8.根据实施方案7所述的固态电池组电池，其中阴极活性材料包含选自以下的一种或多种材料：岩盐层状氧化物、尖晶石、聚阴离子阴极、锂过渡金属氧化物、表面涂覆的阴极材料、掺杂的阴极材料和低电压阴极材料。
26、9.根据实施方案7所述的固态电池组电池，其中导电添加剂包含选自以下的一种或多种材料：炭黑、石墨、石墨烯、氧化石墨烯、super p、乙炔黑、碳纳米纤维和碳纳米管。
27、10.根据实施方案7所述的固态电池组电池，其中粘合剂包含选自以下的一种或多种材料：聚四氟乙烯(ptfe)、羧甲基纤维素钠(cmc)、苯乙烯-丁二烯橡胶(sbr)、聚(偏二氟乙烯)(pvdf)、丁腈橡胶(nbr)、苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯共聚物(sebs)和苯乙烯丁二烯苯乙烯共聚物(sbs)。
28、11.根据实施方案1所述的固态电池组电池，其中固体电解质选自由假二元硫化物、假三元硫化物和假四元硫化物。
29、12.根据实施方案1所述的固态电池组电池，其中固体电解质选自基于卤化物的固体电解质和基于氢化物的固体电解质。
30、13.根据实施方案1所述的固态电池组电池，其中使用dc磁控溅射来沉积硅层。
31、14.一种固态电池组电池，包括：
32、阴极电极，其包括：
33、阴极集流体；以本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种固态电池组电池，其包括：
2.根据权利要求1所述的固态电池组电池，其中硅层具有相应平坦表面的105％至300％的表面积。
3.根据权利要求1所述的固态电池组电池，其中阳极集流体由选自以下的一种或多种材料制成：铜、不锈钢、镍、铁、钛、锡(Sn)及其合金。
4.根据权利要求1所述的固态电池组电池，其中阳极集流体具有0.1μm至12μm的表面粗糙度Rz。
5.根据权利要求1所述的固态电池组电池，其中凹球面的深度为0.1μm至20μm。
6.根据权利要求1所述的固态电池组电池，其中阳极集流体具有4μm至30μm的厚度。
7.根据权利要求1所述的固态电池组电池，其中阴极活性层包含1至50重量％的固体电解质、30至98重量％的阴极活性材料、0至30重量％的导电添加剂和0至20重量％的粘合剂。
8.根据权利要求7所述的固态电池组电池，其中阴极活性材料包含选自以下的一种或多种材料：岩盐层状氧化物、尖晶石、聚阴离子阴极、锂过渡金属氧化物、表面涂覆的阴极材料、掺杂的阴极材料和低电压阴极材料。
9.
10.根据权利要求7所述的固态电池组电池，其中粘合剂包含选自以下的一种或多种材料：聚四氟乙烯(PTFE)、羧甲基纤维素钠(CMC)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、聚(偏二氟乙烯)(PVDF)、丁腈橡胶(NBR)、苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯共聚物(SEBS)和苯乙烯丁二烯苯乙烯共聚物(SBS)。
...【技术特征摘要】
1.一种固态电池组电池，其包括：
2.根据权利要求1所述的固态电池组电池，其中硅层具有相应平坦表面的105％至300％的表面积。
3.根据权利要求1所述的固态电池组电池，其中阳极集流体由选自以下的一种或多种材料制成：铜、不锈钢、镍、铁、钛、锡(sn)及其合金。
4.根据权利要求1所述的固态电池组电池，其中阳极集流体具有0.1μm至12μm的表面粗糙度rz。
5.根据权利要求1所述的固态电池组电池，其中凹球面的深度为0.1μm至20μm。
6.根据权利要求1所述的固态电池组电池，其中阳极集流体具有4μm至30μm的厚度。
7.根据权利要求1所述的固态电池组电池，其中阴极活性层包含1至50重量％的固体电解质、30至98重量％的阴极活性材料、0至30重量...
【专利技术属性】
技术研发人员：李喆，苏启立，陆涌，刘海晶，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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