[发明专利]制造电化学电池的方法及通过该方法制造的电化学电池

权利要求书

1.一种用于制造电化学电池、尤其固体电解质电池的方法，其中，

将在每种情况下形成相应阳极和相应电极的膏状物或片材应用于固体电解质的相对表面中的每一个表面，以及在热处理中、在惰性或还原气氛中去除在所述膏状物或片材中存在的有机组分，然后在另一阶段中通过烧结在所述阳极与所述固体电解质之间以及在所述阴极与所述固体电解质之间产生材料-材料粘合；其中，形成：

包括锂离子传导的且氧化的材料的所述固体电解质，

包括第一化学化合物和碳的所述阳极，所述第一化学化合物尤其是钛酸锂，以及

包括第二含锂的化学化合物和碳的所述阴极，所述第二含锂的化学化合物尤其是锂-金属磷酸盐，从而

获得在每种情况下都具有三层且不存在有机组分的电化学电池结构。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，均利用有机组分处理粉状固体电解质材料、阳极材料和阴极材料以提供各个层，从而在每种情况下都使用膏状物或片材形式的类似膏状物的材料来形成相应的固体电解质层、阳极层和阴极层。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，使用Li_1+xTi_2-xAl_x(PO₄)₃(LATP)类型的锂离子传导化合物、锂离子传导玻璃、矿物石榴石、反钙钛矿或晶体硼酸锂来形成固体电解质层，所述锂离子传导玻璃尤其是基于硼酸锂的玻璃、基于磷酸锂的玻璃，和/或

使用Li-金属磷酸盐来形成所述阴极层，在所述Li-金属磷酸盐中，所述金属为Fe、Co、Mn或Ni。

4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，按从25％到60％的体积比例使用有机组分、尤其有机溶剂和粘合剂，来制造所述膏状物或片材，通过所述膏状物或片材，至少一个层形成所述固体电解质、所述阳极和/或所述阴极，和/或

按从3％到15％的范围内的体积比例使用含碳的膏状物或片材来形成阳极和/或阴极，所述碳尤其是石墨的形式。

5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，具有彼此隔开的多个片段的阴极或阳极形成在形成所述固体电解质的基板的至少一个表面上，以及在各个所述片段之间保持有距离，通过该距离，遵从所述片段之间的相应的距离与所述片段的尺寸的比率，从而补偿由在作为相应电极材料的活性材料的磷酸锂(LPO)和钛酸锂(LTO)中的锂的并入和释放引起的相应的阳极片段或阴极片段的体积膨胀。

6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了制造所述电化学电池，使用层厚度在从10μm到220μm的范围内的片材，或者

将用于形成层厚度在从5μm到100μm的范围内的相应电极的膏状物施加于固体电解质基板的表面。

7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将所述阳极层和/或所述电极层作为片材或膏状物施加于先前烧结的固体电解质或者未烧结或部分烧结的固体电解质基板，以及在所述热处理中通过材料-材料粘合接合到所述固体电解质材料，其中，优选地将来自相应电极的锂并入靠近所述固体电解质材料的表面的区域中。

8.一种通过如前述权利要求中任一项所述的方法制造的电化学电池，其特征在于，在所述固体电解质的材料中和在所述电极材料中不存在有机化学化合物或存在体积不多于5％的有机化学化合物。