接（+)和连接（一）的 各切割面中的每一个。然后，利用等离子体沉积技术将这些连接金属化，以获得图8中示出 的电池部件。各端子由对电池单元进行热保护的镍层以及提升电池的可焊性的锡层构成。
[0199]f)组装电极
[0200] 利用退火处理以及要进行组装的两个表面之间的80MPa的接触压力，来执行涂 有Ms粘合材料的阴极和涂有固体电解质薄膜Li3SCl.6Ala4(P04)3的阳极之间的组装。以 100°C/分钟的温度增长速度使温度达到450°C，随后在冷却所述组装件之前将该温度维持 5分钟。
[0201] Ni/Li4Ti5012/Li3ScL6Al〇.4(P04)3/LiCo02Ni的固态组装件在Li3SCl.6Ala4(P04)3与 LiC〇02阴极的接触面上具有Ms粘合材料。
【主权项】
1. 用于生产全固态电池的方法，所述电池包括至少一层包含阳极材料的致密层（"阳 极层"）、至少一层包含固体电解质材料的致密层（"电解质层"）、w及至少一层包含阴极材 料的致密层（"阴极层"），w获得由多个基本单元的组装件构成的全固态电池，所述方法包 括W下步骤： a) 将致密阳极层和致密阴极层分别沉积在它们各自的导电衬底上，所述导电衬底分别 能够充当阳极集流体和阴极集流体； b) 在从步骤a)中获得的两层的至少一层上沉积致密的固体电解质层； C)在从步骤a)和/或步骤b)中获得的各致密层的至少一层上，优选地通过电泳来沉 积至少一种Ms粘合材料的纳米颗粒的层；应当理解，步骤a)、步骤b)和步骤C)的对各层 的沉积并非全部通过电泳来执行；所述至少一种Ms粘合材料的纳米颗粒层的烙点低于与 其接触的层的烙点； d) 将从步骤C)中获得的层和从步骤a)、步骤b)或步骤C)中获得的层面对面地堆叠； e) 执行热处理和/或机械压缩W获得能够起到电池作用的基本单元的全固态组装件， 所述热处理和/或机械压缩促进了面对面地堆叠的两层之间的接触。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤e)中执行的热处理在溫度TU下执 行，优选地，溫度Tk不超过经受所述热处理步骤的至少一种最易烙的Ms粘合材料的烙化溫 度或分解溫度（用°C表示）的0. 7倍，并且更优选地不超过所述材料的烙化溫度或分解溫 度（用°C表示）的0. 5倍（并且甚至更优选地不超过0. 3倍）。3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在lOMPa和lOOMPa之间（优选地，在 lOMI^a和SOMI^a之间）的压力下执行对步骤e)中获得的组装件的机械压缩。4. 根据权利要求1至3中的任意一项所述的方法，其特征在于，利用气相沉积和/或湿 法沉积执行步骤a)、步骤b)和步骤C)的各层的沉积。5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，使用W下技术中的至少一种，来执行利用 气相沉积的步骤a)、步骤b)和步骤C)的各层的沉积： i) 物理气相沉积（PVD)，并且更具体地，真空蒸锻、激光烧蚀、离子束、阴极瓣射； ii) 化学气相沉积（CVD)，并且更具体地，等离子体增强化学气相沉积（PECVD)、激光辅 助化学气相沉积（LACVD)，或气溶胶辅助化学气相沉积（AA-CVD); iii) 电喷射； iv) 气溶胶沉积。6. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，使用W下技术中的至少一种，来执行利用 湿法沉积的步骤a)、步骤b)和步骤C)的各层的沉积： i) 电泳； ii) 溶胶一凝胶； iii) 浸溃，并且更具体地，浸涂、旋涂或Langmuir-Blodgett工艺。7. 根据权利要求1至6中的任意一项所述的方法，其特征在于，从W下材料中的一种或 多种中选择所述至少一种Ms粘合材料： a)从W下物质中选择的基于氧化物的材料：Li3.6Ge〇.eV〇.4〇4、化〇-佩2〇5、LiSi〇4、LizO、Lii4Zn(Ge〇4)4、LigZr2〇7、LigZrOg、Li〇'35La〇'55Ti〇3、Lio'gLao'gTiOj、LiyLa3Zr2〇i2、 LishLas狂r"A2x)〇i2(其中A=Sc、Ti、V、Y、Nb、Hf、l'a、Al、Si、Ga、Ge、Sn，且1.4《x《2); b)从W下物质中选择的基于氮化物的材料或基于氮氧化物的材料：LisN、LisPOzi术V3、 Li4Si〇4xN2x/3、Li4Ge〇4xN2x/3(其中0<X<4)或LisBOs斯以3(其中0<X<3);还可包括 W下元素的基于氮氧化憐裡的材料（称为LiPON):娃（称为LiSiPON)、棚（称为LiPONB)、 硫（称为LiPON巧、错或侣（称为LiPAON)或者侣、棚、硫和/或娃的组；还可包括W下元素 的基于氮氧化棚裡的材料（称为LiBON):娃（称为LiSiBON)、硫（称为LiBON巧或侣（称 为LiBAON)或者侣、硫和娃的组；W及更具体地，LiJOyN,类型的材料，其中X~2.8且巧 =3z，0. 16《Z《0. 46 ;或者Li"P〇xNySz，其中（2x+3y巧Z)=巧+W)且3. 2《X《3.8、 0. 13《y《0. 4、0《Z《0. 2、2. 9《W《3. 3 ;或者LitPxAly〇AS"，其中巧x+3y)=5、 (2u+3v巧W)=巧+t)、2.9《t《3.3、0.84《X《0. 94、0. 094《y《0. 26、3.2《U《3. 8、 0. 13《V《0. 46、0《w《0.2 ;或者Li1.9Sio.2P1.oO1.1NLo;或者Li2.9PO3.3N0.46;或者 Lie0.75xPl.75x2。2x〇7yNz，其中Z《14/3、2y -3z且X《0.8 ;或者Lig3.5xPl. SxZfi x〇z6yNz，其中 X《0.8、z《4且巧=3z ;或者Lis sxLaxZrOe yNz，其中0<x《2、z《4且巧=3z ;或者 Lis (Sc2A) (P〇4A)，其中X《2、z《8/3、巧=3z，并且M为A1、Y或A11义(a< 1); c) 从W下物质中选择的基于硫化物的材料：LixMiyM'yS4(其中M=Si、Ge、Sn， 且M，=P、Al、Zn、Ga、Sb)、LizS、B2S3、PzSs'TOLizS-SOPzSs、LiAS。、LiioGePzSiz、LiyPSg、 Li3.25Ge0.25P0.75S4、Lii〇MP2Si2(其中M=Si、Ge、Sn)、W及LizS与化合物P2S5、GeSz、GazSs或 SiSz中的一种的混合物； d) 从W下物质中选择的基于憐化物或基于棚酸盐的材料：Li3P〇4、LiTi(P〇4)3、 Lii4AlAx(P〇4)3(其中M=Ge、Ti和 / 或Hf，且 0 <X< 1)、Lii.3Al〇.3Tii.7(P〇4)3、 Lii…yAlxTizxSiyPsy〇i2(其中 〇《x《l且0《y《l)、LiiwzMx(Gei；1\)2xSizPsz〇i2(其中 0《x《0.8,0《y《1.0,0《z《0.6)、2〇A.4Ti2Si〇.4P2.6〇i2)-AlP〇4、LixAlzyGaySw(P〇4)J^LixAlzyGa爲度O3)c或LixGe,ySi爲(PO4)c或LixGe,ySi爲度O3)c或更一般地LixMzyM'ySw(PO4) c或LixMzyM'yS"@〇3)c(其中 4 <w< 20、3 <X< 10、0《y《l、l《z《4且0<c<20， 并且M或M' 是A1、Si、Ge、Ga、P、Zn、Sb中的一种元素）、或者LisSczAPO4(其中M=A1、 Y或AliaYa(a< 1)); e) 从LizS与化合物Li3P〇4、Li3P〇4Li4Si〇4Ax/3、Li4Ge〇4xN2x々(〇 <X< 4)或 LisBOsxN2x/3(〇 <X<扣中的一种的混合物中选择的混合材料；LizS和/或BzSsSiSz、P2S5、 GeSz、GazSs与LigMOb类型的化合物的混合物，其中LigMOb类型的化合物可W是娃酸裡 Li4Si〇4、棚酸裡咕8〇3或憐酸裡Li3PO4。8. 根据权利要求1至7中的任意一项所述的方法，其特征在于，所述至少一种Ms粘 合材料包含至少一种可选地用裡盐浸溃的聚合物，所述聚合物最好从由聚环氧乙烧、聚酷 亚胺、聚偏氣乙締、聚丙締腊、聚甲基丙締酸甲醋、聚硅氧烷形成的组中选择，并且所述裡盐 最好从由LiCl、LiBr、Lil、Li(Cl〇4)、Li度尸4)、Li(PFe)、Li(AsFe)、Li(CH3CO2)、Li(CF3SO3)、 Li(CF3SO2)2N、Li(CF3SO2)3、Li(CF3CO2)、Li度似馬)4)、Li(SCN)、Li(N03)形成的组中选择。9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述Ms粘合材料由至少一种可选地用 裡盐浸溃的聚合物组成，所述聚合物最好从由聚环氧乙烧、聚酷亚胺、聚偏氣乙締、聚丙締 腊、聚甲基丙締酸甲醋、聚硅氧烷形成的组中选择，并且所述裡盐最好从由LiCl、LiBr、LiI、 Li(CIO4)、Li度尸4)、Li(PFe)、Li(AsFe)、Li(CH3CO2)、Li(CF3SO3)、Li(CF3SO2)2N、Li(CF3SO2)3、 Li(CF3CO2)、Li度(C品)4)、Li(SCN)、Li(N03)形成的组中选择。10. 根据权利要求1至9中的任意一项所述的方法，其特征在于，所述至少一种Ms粘合 材料的层的厚度小于100皿，优选地小于50皿，并且更优选地小于30皿。11. 根据权利要求1至10中的任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括通过 沉积至少一层封装层来封装所述电池的步骤。12. -种全固态电池，其通过根据权利要求1至11中的任意一项所述的方法进行生产。13. -种全固态多层电池，其通过根据权利要求1至11中的任意一项所述的方法进行 生产。14. 根据权利要求11或12所述的电池，其特征在于，所述电池由彼此并联连接的多个 基本单元的组装件构成。15. 根据权利要求12至14中的任意一项所述的电池，其特征在于，导电的阳极电流 衬底和导电的阴极电流衬底是可选地涂有贵金属的金属片、或可选地涂有贵金属的聚合物 片、或可选地涂有贵金属的石墨片。16. 根据权利要求15所述的电池，其特征在于，金属片形式的阳极集流体和阴极集流 体由侣、铜或儀制成。17. 根据权利要求15所述的电池，其特征在于，从W下聚合物中选择聚合物片形式的 导电的阴极电流衬底和导电的阳极电流衬底：聚糞（PEN)、聚对苯二甲酸乙醋（PET)、聚丙 締（P巧、特氣绝（Teflon⑥）（PTE巧、聚酷亚胺的）W及更具体地Kap化n?。18. 根据权利要求15至17中的任意一项所述的电池，其特征在于，从W下金属中选择 所述贵金属：金、销、钮、饥、钻、儀、儘、妮、粗、铭、钢、铁、钮、错、鹤或包括运些金属中的至少 一种的任何合金。19. 根据权利要求13至18中的任意一项所述的电池，其特征在于，所述电池包括至少 一层封装层，优选地为陶瓷层或玻璃陶瓷层。20. 根据权利要求19所述的电池，其特征在于，所述封装层由陶瓷或玻璃陶瓷制成。21. 根据权利要求20所述的电池，其特征在于，所述电池包括沉积在所述第一封装层 上的第二封装层。22. 根据权利要求21所述的电池，其特征在于，所述第二封装层由娃树脂聚合物制成。23. 根据权利要求19至22中的任意一项所述的电池，其特征在于，所述至少一层封装 层覆盖所述电池的六个表面中的四个表面。24. 根据权利要求13至23中的任意一项所述的电池，其特征在于，所述电池包括端子 (35、36)，在所述端子处所述阴极集流体和所述阳极集流体分别可见。25. 根据权利要求24所述的电池，其特征在于，阳极连接和阴极连接位于所述堆叠的 相对侧。26. 根据权利要求24或25所述的电池，其特征在于，所述端子还被与电化学单元接触 的儀层覆盖，所述儀层被锡层覆盖。27. 根据权利要求12至26中的任意一项所述的电池，其特征在于所述电池是全无机 的。
【专利摘要】本发明涉及用于制造全固态电池的方法，所述电池包括至少一层包含阳极材料的致密层(“阳极层”)、至少一层包含固体电解质材料的致密层(“电解质层”)，以及至少一层包含阴极材料的致密层(“阴极层”)，以获得由多个基本单元的组装件构成的全固态电池。
【IPC分类】H01M10/0525, H01M4/1391, C23C14/00, H01M4/62, C23D13/02, H01M10/0562, H01M4/36, H01M4/04, H01M10/0585
【公开号】CN105009332
【申请号】CN201480010708
【发明人】法比安·加邦
【申请人】I-Ten公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2014年2月27日
【公告号】WO2014131997A2, WO2014131997A3