[实用新型]电芯结构和全固态电池

说明书

本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种电芯结构和全固态电池。电芯结构，包括交替层叠的复合正极片和负极片；复合正极片包括正极集流体以及设置于正极集体至少一侧的正极活性层和电解质隔膜层，电解质隔膜层的一侧表面包括与正极活性层相适配的凹陷区域和围合凹陷区域的平面区域，平面区域与正极集流体的一侧面相连接，正极活性层位于凹陷区域，且正极活性层的两侧表面分别连接正极集流体和电解质隔膜层；负极片包括负极集流体及负极活性层；负极活性层与电解质隔膜层的另一侧面相连；单侧面积关系为：电解质隔膜层＝正极集流体＞负极活性层＝负极集流体＞正极活性层。本电芯结构可提高全固态电芯的安全性能、成品率、循环性能及制作效率。

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电芯结构和全固态电池。

背景技术

全固态电池在手套箱内制备流程和操作极为复杂，导致生产效率较低，并且，在全固态电池测试或工作中通常加有很大的压力，硫化物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为剪切力和充放电过程膨胀收缩而出现掉料粉化现象，进而导致全固态电池的安全性较差，成品率较低。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种电芯结构，以解决现有技术中的全固态电池成品率及安全性能低的问题。本电芯结构具有提高电芯的安全性能、成品率和循环性能的优点。

本实用新型的第二目的在于提供一种全固态电池，具有优异的电化学性能。

为了实现本实用新型的上述目的，特采用以下技术方案：

一种电芯结构，包括交替层叠的复合正极片和负极片；

所述复合正极片包括正极集流体以及设置于所述正极集体至少一侧的正极活性层和电解质隔膜层，所述电解质隔膜层的一侧表面包括与所述正极活性层相适配的凹陷区域和围合所述凹陷区域的平面区域，所述平面区域与所述正极集流体的一侧表面相连接，所述正极活性层位于所述凹陷区域，且所述正极活性层的两侧表面分别连接所述正极集流体和所述电解质隔膜层；

所述负极片包括负极集流体以及设置有所述负极集流体至少一侧表面的负极活性层；所述负极活性层与所述电解质隔膜层的另一侧表面相连；

沿层叠方向，所述负极活性层的投影和所述负极集流体的投影重合，所述正极集流体的投影与所述电解质隔膜层的投影重合，投影面积关系为：所述正极活性层的面积所述负极活性层的面积所述电解质隔膜层的面积。

在一种实施方式中，所述凹陷区域位于所述电解质隔膜层的中心区域。

在一种实施方式中，所述正极集流体的单侧表面中的各边的长度比其所对应的负极集流体的各边长度大0.5～4mm。

在一种实施方式中，所述负极集流体的单侧表面中的各边长度比其所对应的正极活性层的各边长度大0.5～4mm。

在一种实施方式中，所述电解质隔膜层的厚度为15～50μm。

在一种实施方式中，所述正极活性层的厚度为30～200μm。

在一种实施方式中，所述负极活性层的厚度为10～150μm。

在一种实施方式中，所述正极集流体包括涂炭铝箔。

在一种实施方式中，所述负极集流体包括涂炭铜箔。

全固态电池，包括所述的电芯。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：