[发明专利]一种内在串联的固态离子电池

说明书

本申请提供一种内在串联的固态离子电池，包括正极极片、负极极片和多片串联连接的负极正极一体极片；所述正极极片与靠近所述正极极片的所述负极正极一体极片之间、相邻的两片所述负极正极一体极片之间及所述负极极片与靠近所述负极极片的所述负极正极一体极片之间均设置有固体电解质；所述负极正极一体极片包括第一集流体、涂覆于所述第一集流体一侧面的正极浆料层及涂覆于所述第一集流体另一侧面的负极浆料层；所述正极极片通过固体电解质与靠近所述正极极片的所述负极正极一体极片的负极浆料层连接；所述负极极片通过固体电解质与靠近所述负极极片的所述负极正极一体极片的正极浆料层连接。本申请能有效提升电池的空间利用率，具有较高安全性。

技术领域

本发明涉及离子电池技术领域，特别是涉及一种内在串联的固态离子电池。

背景技术

自离子电池技术发展以来，产业化比较成熟的是锂离子电池。但是，市场上产销量最大的锂离子电池基本都是以液态碳酸酯基溶剂作为电解液溶剂的。以液态碳酸酯基溶剂作为电解液溶剂，存在易挥发、燃点低等缺陷，在遇到明火或者电池失效的情况下，非常容易引发安全性事故，比如：燃烧，甚至发生爆炸等，具有较大的安全隐患。

固态电解质能够克服易挥发、燃点低等缺陷。但是，目前固态电解质的研究大多集中在固态电解质本身性能的相关研究，固态电解质的规模化商业应用尚未出现，对使用固态电解质的电池的后续发展鲜有报道。

发明内容

基于此，本发明实施例提供一种内在串联的固态离子电池，旨在解决现有的离子电池采用液态电解质，在遇到明火或者电池失效时，容易发生燃烧、甚至爆炸等，引发安全事故等问题。本申请采用固态电解质在电芯的内部进行串联，在有效提升单体电芯输出电压的同时，免除了电芯外部的串联线路，能够有效提升空间利用率，并且能够有效避免安全事故的发生，可以满足离子电池的使用需要。

为实现上述目的，本发明实施例提供一种内在串联的固态离子电池，适用于离子电池，包括正极极片、负极极片和多片串联连接的负极正极一体极片；所述正极极片与靠近所述正极极片的所述负极正极一体极片之间、相邻的两片所述负极正极一体极片之间、以及所述负极极片与靠近所述负极极片的所述负极正极一体极片之间均设置有固体电解质；

所述负极正极一体极片包括第一集流体、涂覆于所述第一集流体一侧面的正极浆料层、及涂覆于所述第一集流体另一侧面的负极浆料层；

所述正极极片通过固体电解质与靠近所述正极极片的所述负极正极一体极片的负极浆料层连接；所述负极极片通过固体电解质与靠近所述负极极片的所述负极正极一体极片的正极浆料层连接。

作为优选的实施方式，所述正极浆料层的涂覆面积和所述负极浆料层的涂覆面积均小于所述第一集流体的面积。

作为优选的实施方式，所述正极极片包括第二集流体和涂布于所述第二集流体一侧表面的正极活性材料，所述正极活性材料涂布于所述第二集流体靠近所述固体电解质的一侧表面上。

作为优选的实施方式，所述正极活性材料的涂布面积小于所述第二集流体的面积。

作为优选的实施方式，所述负极极片包括第三集流体和涂布于所述第三集流体一侧表面的负极活性材料，所述负极活性材料涂布于所述第三集流体靠近所述固体电解质的一侧表面上。

作为优选的实施方式，所述负极活性材料的涂布面积小于所述第三集流体的面积。

作为优选的实施方式，所述第一集流体的边缘、所述第二集流体的边缘以及所述第三集流体的边缘均设置有绝缘胶纸或绝缘涂料。这样，能够将极片保护起来，起到绝缘的作用。

作为优选的实施方式，所述正极极片上设置有正极耳，所述负极极片上设置有负极耳。

作为优选的实施方式，所述离子电池为锂离子电池、钠离子电池、镁离子电池或者钾离子电池。