本申請涉及全固態電池的，尤其是涉及一種全固態電池及其制備方法、電子設備。

背景技術：

1、鋰離子電池主要依靠液態電解液，液態電解液易燃、易揮發的特性導致電池在過熱、短路、過充、機械損傷等情況下存在熱失控、起火、爆炸等安全風險。使用固態電解質替代液態電解質，發展全固態鋰電池，能夠解決當前液態鋰離子電池所面臨的安全隱患，成為最具潛力的下一代鋰離子電池后續技術。但是在液態鋰離子電池中，流動的液態電解液能夠充分浸潤電極片，同時填充到電極的孔隙中，形成良好的液-固浸潤界面。但固態電池中的固態電解質無法流動，這意味著固態電解質與正極、負極的固-固接觸的浸潤效果是遠遠比不上液-固界面的，且接觸的有效面積遠遠低于液態電解液與正極、負極的有效面積。解決全固態電池中的固-固界面問題，提升固態電池電化學性能是目前的研究熱點。

2、為了解決全固態電池中的固-固界面問題，其中一個方法為使用壓力對電極和固態電解質層加壓，以使電極和固態電解質層彼此緊密接觸。但是，當施加壓力過高時，電池元件可能損壞、變形；當施加壓力過低時，無法確保電極和固態電解質層之間的充分粘附。相關文件1中公開一種全固態電池的制造方法，包括：將固態電解質層的漿料涂布至電極活性材料層的表面以形成圖案化固態電解質層，并且進行加壓以形成固態電解質層。該方法使固態電解質層和電極彼此充分緊密地接觸而沒有電極形狀的變形或對電極的損壞。

3、針對上述中的相關技術，存在固態電解質層受力不均勻的缺陷，特別是對于厚極片(250～400μm)而言，固-固界面問題進一步擴大了鋰離子長距離的擴散問題。

技術實現思路

1、為了改善固態電解質與正極層、負極層之間的固-固界面接觸問題，并進一步針對厚極片，改善鋰離子長距離擴散問題，綜合提高全固態電池性能，本申請的目的是提供一種全固態電池及其制備方法、電子設備。

2、第一方面，本申請提供的全固態電池的制備方法采用如下的技術方案：

3、一種全固態電池的制備方法，包括以下步驟：

4、配置固態電解質漿料，其中，固態電解質漿料中粘結劑的軟化溫度高于正極層粘結劑、負極層粘結劑的軟化溫度；

5、將一部分固態電解質漿料涂布于正極層上，并成型形成第一預電解質層；

6、將剩余部分固態電解質漿料涂布于負極層上，并成型形成第二預電解質層；

7、將第一預電解質層、第二預電解質層相對對接設置，而后采用熱壓法處理，形成電池體；其中，熱壓法處理中的熱壓溫度設置為促使固態電解質漿料中粘結劑軟化，且低于正極層粘結劑、負極層粘結劑的軟化溫度；

8、收納并密封所述電池體，形成全固態電池。

9、可選的，制備所述正極層包括制備正極漿料、將所述正極漿料涂布于正極用集流體并成型形成正極層，其中，所述制備正極漿料包括：

10、將炭黑分散到辛醇溶劑中，獲得浸潤導電劑；

11、將正極活性材料、正極用固態電解質、浸潤導電劑、正極層粘結劑、正極層溶劑混合分散，得正極漿料，其中，正極層溶劑的沸點低于辛醇溶劑。

12、可選的，所述將正極活性材料、正極用固態電解質、浸潤導電劑、正極層粘結劑、正極層溶劑混合分散包括：

13、將正極活性材料、正極用固態電解質、浸潤導電劑、正極層粘結劑進行混合后分散，而后加入正極層溶劑繼續混合后分散，得正極漿料。

14、可選的，所述成型形成正極層包括：

15、一次成型，設定成型溫度低于所述正極層溶劑沸點20-30℃；

16、二次成型，設定成型溫度為170-185℃。

17、可選的，所述正極層溶劑為苯甲醚。

18、可選的，所述正極活性材料包括中值粒徑為6-8μm的小粒徑材料、中值粒徑為10-12μm的大粒徑材料，其中，小粒徑材料與大粒徑鈷材料的質量比為1:2-3。

19、可選的，所述固態電解質漿料包括固態電解質，所述固態電解質的中值粒徑為3-5μm。

20、第二方面，本申請提供的全固態電池采用如下的技術方案：

21、全固態電池，利用上述的全固態電池的制備方法制備得到。

22、第三方面，本申請提供的電子設備采用如下的技術方案：

23、一種電子設備，包括所述的全固態電池，并從所述全固態電池接受電力供給。

24、綜上所述，本申請包括以下至少一種有益技術效果：

25、1、將固態電解質分別與正極層、負極層配合預成型，而后同過熱壓促使第一預電解質層、第二預電解質層一體設置，在不影響電解質層結合效果的同時，提高電解質層/正極層、電解質層/負極層之間的界面結合效果；再者，配合固態電解質層固態電解質粒徑的設置，結合能夠在與正極層、負極層配合預成型、以及電解質層一體設置的過程中，進一步提高電解質層與正極層、負極層結合效果；

26、2、對炭黑的預處理促使導電劑的分布兼顧分散均勻和導電劑之間相互連通的效果，促使提高全固態電池的比能量，進一步結合正極層溶劑設置，配合二次成型，在降低孔隙率的同時，增加貫穿性，增加電子通路形成效果，進一步改善電極導電性。

技術特征：

1.全固態電池的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據權利要求1所述的全固態電池的制備方法，其特征在于，制備所述正極層包括制備正極漿料、將所述正極漿料涂布于正極用集流體并成型形成正極層，其中，所述制備正極漿料包括：

3.根據權利要求2所述的全固態電池的制備方法，其特征在于，所述將正極活性材料、正極用固態電解質、浸潤導電劑、正極層粘結劑、正極層溶劑混合分散后包括：

4.根據權利要求2所述的全固態電池的制備方法，其特征在于，所述成型形成正極層包括：

5.根據權利要求4所述的全固態電池的制備方法，其特征在于，所述正極層溶劑為苯甲醚。

6.根據權利要求2所述的全固態電池的制備方法，其特征在于，所述正極活性材料包括中值粒徑為6-8μm的小粒徑材料、中值粒徑為10-12μm的大粒徑材料，其中，小粒徑材料與大粒徑鈷材料的質量比為1:2-3。

7.根據權利要求6所述的全固態電池的制備方法，其特征在于，所述固態電解質漿料包括固態電解質，所述固態電解質的中值粒徑為3-5μm。

8.全固態電池，其特征在于，利用如權利要求1-7任一項所述的全固態電池的制備方法制備得到。

9.電子設備，其特征在于，其包括如權利要求8所述的全固態電池，并從所述全固態電池接受電力供給。

技術總結
本申請涉及全固態電池的技術領域，具體涉及一種全固態電池及其制備方法、電子設備，全固態電池的制備方法，包括以下步驟：配置固態電解質漿料，其中，固態電解質漿料中粘結劑的軟化溫度高于正極層粘結劑、負極層粘結劑的軟化溫度；將一部分固態電解質漿料涂布于正極層上，并成型形成第一預電解質層；將剩余部分固態電解質漿料涂布于負極層上，并成型形成第二預電解質層；將第一預電解質層、第二預電解質層相對對接設置，而后采用熱壓法處理，形成電池體；其中，熱壓溫度以促使固態電解質漿料中粘結劑軟化，且低于正極層粘結劑、負極層粘結劑的軟化溫度；收納并密封電池體，形成全固態電池。本申請具有改善固態電解質與正極層、負極層之間的固?固界面接觸問題，并進一步針對厚極片，改善鋰離子長距離擴散問題，綜合提高全固態電池性能的效果。

技術研發人員：廖承剛,李永鈞,梁保成,胡仕偉,彭雷,周靜
受保護的技術使用者：湖北允升科技工業園有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28