[发明专利]一种固态电池原位聚合固态化工艺

权利要求书

1.一种固态电池原位聚合固态化工艺，其特征在于：

（1）将烘烤后的无外包装的电池卷芯置于原位固态化、化成一体化装置中，密封；

（2）将原位聚合固态化前驱体注入原位固态化、化成一体化装置中，抽真空；

（3）注入前驱体后利用装置进行第一加压和第一加热，使前驱体充分浸润到电极中；

（4）前驱体浸润电极后再利用装置进行第二加压和第二加热，使前驱体经原位聚合固态化形成聚合物固态电解质；

（5）固化后在第二加压和第二加热的条件下将电池卷芯通过外接电路进行充电化成；

（6）将步骤（5）化成后的卷芯装入外包装材料中，即获得固态电池。

2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述的无包装的电池卷芯厚度3~15mm；所述原位聚合固态化前驱体注入量为2~5g/Ah。

3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述步骤（4）所述的第一加压压力为0.3~1MPa，第一加热温度为30~45℃，时间10~30h；

所述步骤（5）所述的第二加压压力为0.3~2MPa，第二加热温度为50~90℃，时间为10~30h。

4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述的充电化成电流倍率为0.02C~0.2C。

5.一种根据权利要求1所述的原位聚合固态化工艺制备的固态电池，其特征在于：将权利要求1中化成后的卷芯取出，置于外包装材料中，密封，形成固态电池。

6.一种根据权利要求1所述工艺的固态电池原位固态化、化成一体化装置，其特征在于：包括第一模体（1）、第二模体（2）及第三模体（3），其中第二模体（2）与第一模体（1）密封连接，所述第三模体（3）可滑动地容置于第二模体（2）上开设的通孔内，并与所述第二模体（2）上开设的通孔内壁密封抵接；所述第一模体（1）背向第二模体（2）的一面设有加热板A（101），所述第一模体（1）朝向第二模体（2）的另一面开设有凹槽B（104），所述凹槽B（104）内容置有绝缘板A（102），所述凹槽B（104）的槽壁上开设有注液/抽真空口（106），所述注液/抽真空口（106）贯穿于第一模体（1）；所述第三模体（3）朝向第一模体（1）的一面设有绝缘板B（305），所述第三模体（3）背向第一模体（1）的另一面设有加热板B（301），固态锂电池卷芯置于所述绝缘板A（102）与绝缘板B（305）之间；所述第二模体（2）上安装有电极组件（204），所述电极组件（204）与固态锂电池卷芯的正极极耳、负极极耳抵接。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述第一模体（1）背向第二模体（2）的一面开设有凹槽A（103），所述加热板A（101）容置于凹槽A（103）内，所述凹槽A（103）与凹槽B（104）之间通过隔板隔开；

所述第一模体（1）朝向第二模体（2）的另一面开设有用于放置固态锂电池卷芯正极极耳和负极极耳的极耳放置区A（107），所述极耳放置区A（107）与凹槽B（104）连通。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述固态锂电池卷芯与开设注液/抽真空口（106）的凹槽B（104）的槽壁之间设有绝缘垫块（108），所述固态锂电池卷芯通过绝缘垫块（108）与开设注液/抽真空口（106）的凹槽B（104）的槽壁之间留有间距。