[发明专利]一种防短路固态电池及其制备方法

说明书

本发明提供一种防短路固态电池，包括若干电池单元；所述电池单元由正极极片、绝缘环、固态电解质层和负极极片构成；所述正极极片包括正极集流体和正极涂膜层；所述负极极片包括负极集流体和负极涂膜层；所述绝缘环内环的长*宽*高的尺寸与正极涂膜层长*宽*高尺寸相同；所述绝缘环套设在正极极片的边缘并四方包围住正极涂膜层；在正极极片设有正极涂膜层的一侧和负极极片设有负极涂膜层之间设置固态电解质层。本发明固态电池在叠片时将绝缘环置于正极极片空箔区，填补与固态电解质层间空隙，预防在对电芯施压时负极碎裂；绝缘环将正极极片与固态电解质层粘结在一起，防止极片错位；绝缘环起到绝缘作用；绝缘环包围在极片四周，可起到阻燃作用。

技术领域

本说明书一个或多个实施例涉及锂电池技术领域，尤其是涉及一种防短路固态电池及其制备方法。

背景技术

与液体电解质不同，全固态电池通常采用压力以改善电池内部大量的固固界面接触。当施加的压力较大时，电池内部易在压力的作用下发生短路。而且，负极涂膜区与正极涂膜区之间需要设定尺寸差异，导致负极涂膜区与正极空箔区存在间隙，在对电芯进行压制时，容易引起极片碎裂，从而加剧短路的发生。因此，本领域技术人员已经在防短路固态电池上进行了研究。

例如，中国专利申请CN107452985A公开了全固体电池的制造方法、制造装置及全固体电池，制造方法包括：将集电体层、正极合剂层、固体电解质层及负极合剂层分别层叠多个，得到具有层叠方向两端面和侧面的层叠电池；仅对所述层叠电池的所述侧面供给液状树脂；以及使所述液状树脂固化。在得到所述层叠电池的工序中，使所述集电体层、所述正极合剂层、所述固体电解质层以及所述负极合剂层中的至少一层比其它层延伸出而作为延伸层，从所述层叠电池的所述侧面延伸出多个所述延伸层。在所述树脂的供给中，通过仅对所述层叠电池的所述侧面供给液状树脂，使所述液状树脂渗入一个所述延伸层与其它所述延伸层之间的间隙。

再例如，中国专利申请CN111864257A公开了能够更可靠地防止短路的全固态电池及其制造方法。全固态电池具有在第一集电体层上形成第一极活性物质层而成的第一极片、在第二集电体层上形成第二极活性物质层而成的第二极片、以及收容第一极片的袋状的固体电解质层，第二极片和收容于袋状的固体电解质层的第一极片层叠成俯视时重叠，由此第一极活性物质层和第二极活性物质层隔着固体电解质层对置配置。

但是，上述专利技术仍然存在如下缺陷：在对电芯施压时容易负极脆裂，施压时电池容易短路等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种防短路固态电池。该固态电池在叠片时将绝缘环置于正极极片空箔区，填补与固态电解质层间空隙，预防在对电芯施压时负极碎裂；绝缘环将正极极片与固态电解质层粘结在一起，防止极片错位；绝缘环起到绝缘作用，预防电池短路；绝缘环包围在极片四周，可起到阻燃作用。

本发明的目的之二在于提供一种防短路固态电池的制备方法。

基于上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种防短路固态电池，包括若干电池单元；所述电池单元由正极极片、绝缘环、固态电解质层和负极极片构成；

所述正极极片包括正极集流体和正极涂膜层；

所述负极极片包括负极集流体和负极涂膜层；

所述绝缘环内环的长*宽*高的尺寸与正极涂膜层长*宽*高尺寸相同；

所述绝缘环套设在正极极片的边缘并四方包围住正极涂膜层；

在正极极片设有正极涂膜层的一侧和负极极片设有负极涂膜层之间设置固态电解质层；

所述负极涂膜层宽度L1与正极涂膜层宽度L2满足：0.05mm＜L1-L2＜0.3mm；

所述负极涂膜区长度L3与正极涂膜区长度L4满足：0.05mm＜L3-L4＜0.3mm。