CN214956961U - 一种复合正极极片和可充电固态电池 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种复合正极极片和可充电固态电池，可充电固态电池包括：至少一片复合正极极片和至少一片负极极片，其中，复合正极极片和负极极片交替层叠。复合正极极片包括固态电解质层和正极极片，正极极片设有贯穿孔，贯穿孔的孔轴线沿复合正极极片和负极极片层叠的层叠方向，固态电解质层包括固态电解质，固态电解质填充贯穿孔并覆盖正极极片的两个层叠面。上述描述的复合正极极片和可充电固态电池，通过在正极极片开设贯穿孔，改变了固态电解质和正极极片的的连接方式，从而降低了可充电固态电池的内阻，增大了功率密度。

Description

一种复合正极极片和可充电固态电池

技术领域

本申请实施例涉及电池领域，尤其涉及一种复合正极极片和可充电固态电池。

背景技术

固态电池以固态电解质为离子传输介质，安全性能优良，可靠性高，但是，其本身结构特性，决定了其能量密度高，功率密度小的特征。提高功率密度使其应用范围更广，是固态电池迫切需要解决的难题。

发明内容

鉴于上述问题，本申请实施例提供了一种复合正极极片和可充电固态电池，克服了上述问题或者至少部分地解决了上述问题。

本申请的一方面提供一种复合正极极片，复合正极极片用于与负极极片层叠以形成可充电固态电池，复合正极极片包括固态电解质层和正极极片，其中，

正极极片设有贯穿孔，贯穿孔的孔轴线沿复合正极极片和负极极片层叠的层叠方向；

固态电解质层包括固态电解质，固态电解质填充贯穿孔并覆盖正极极片的两个层叠面。

在本一个可选的方式中，贯穿孔为多个，多个贯穿孔在正极极片上间隔分布或呈阵列分布。

在本一个可选的方式中，贯穿孔包括如下至少一种：圆形贯穿孔、方形贯穿孔、三角形贯穿孔、多边形贯穿孔、椭圆形贯穿孔和不规则形状贯穿孔。

在本一个可选的方式中，贯穿孔的孔径大小为0.2毫米-5毫米。

在本一个可选的方式中，相邻两个贯穿孔间的间隔距离为1毫米-10毫米。

在本一个可选的方式中，正极极片的所有贯穿孔的形状、孔径大小和相邻两个贯穿孔间的间隔距离均分别相同。

在本一个可选的方式中，固态电解质层包括至少两种不同的固态电解质。

在本一个可选的方式中，固态电解质层由至少两种不同的固态电解质混合而形成；或，

至少两种不同的固态电解质的每一种固态电解质分别形成一层固态电解质子层，固态电解质层由所有固态电解质子层叠加形成。

本申请的另一方面提供一种可充电固态电池，可充电固态电池包括：至少一片复合正极极片和至少一片负极极片，其中，

复合正极极片和负极极片交替层叠；

复合正极极片包括固态电解质层和正极极片，正极极片设有贯穿孔，贯穿孔的孔轴线沿复合正极极片和负极极片层叠的层叠方向，固态电解质层包括固态电解质，固态电解质填充贯穿孔并覆盖正极极片的两个层叠面。

在本一个可选的方式中，当可充电固态电池包括两片以上复合正极极片时，所有正极极片的所有贯穿孔的形状、孔径大小和相邻两个贯穿孔间的间隔距离均分别相同。

本申请实施例通过在正极极片开设贯穿孔，改变了固态电解质和正极极片的连接方式，能够增大固态电解质和正极极片的接触面积，从而降低可充电固态电池的内阻，增大功率密度，能实现较大功率充放电，提高可充电固态电池的循环寿命。

上述说明仅是本申请实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请实施例一种可充电固态电池的横截面结构示意图。

图2为本申请另一实施例的一种正极极片的俯视结构示意图。

图3为本申请另一实施例的另一种正极极片的俯视结构示意图。

图4为本申请另一实施例的另一种正极极片的俯视结构示意图。

图5为本申请另一实施例的另一种正极极片的俯视结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

本申请的说明书和权利要求书及附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖而不排除其它的内容。单词“一”或“一个”并不排除存在多个。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语“实施例”并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本申请的一种可充电固态电池的具体结构进行限定。例如，在本申请的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，诸如X方向、Y方向以及Z方向等用于说明本实施例的一种可充电固态电池的各构件的操作和构造的指示方向的表述不是绝对的而是相对的，且尽管当电池包的各构件处于图中所示的位置时这些指示是恰当的，但是当这些位置改变时，这些方向应有不同的解释，以对应改变。

此外，本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序，可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，机械结构的“相连”或“连接”可以是指物理上的连接，例如，物理上的连接可以是固定连接，例如通过固定件固定连接，例如通过螺丝、螺栓或其它固定件固定连接；物理上的连接也可以是可拆卸连接，例如相互卡接或卡合连接；物理上的连接也可以是一体地连接，例如，焊接、粘接或一体成型形成连接进行连接。电路结构的“相连”或“连接”除了可以是指物理上的连接，还可以是指电连接或信号连接，例如，可以是直接相连，即物理连接，也可以通过中间至少一个元件间接相连，只要达到电路相通即可，还可以是两个元件内部的连通；信号连接除了可以通过电路进行信号连接外，也可以是指通过媒体介质进行信号连接，例如，无线电波。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参阅图1，为本申请实施例一种可充电固态电池的横截面结构示意图，本申请实施例提供的固态电池的形状没有特别的限制，例如可以举出硬币形状、四方体形状、圆柱体形状或者其它任何立体形状等。

可充电固态电池为固态电池，可以用于给例如，手机、平板电脑、笔记本电脑、手表、智能电视、扫地机器人等要求轻薄化的电子设备供电，也可以用于给数字广播终端、消息收发设备、游戏控制台、医疗设备、健身设备以及智能音箱等供电，还可以作为动力电池，用于给纯电动车、混合动力电动车、插电式混合动力电动车以及汽车等供电，还可以作为船舶、卫星以及储能系统等的能量存储单元。

如图1所示，可充电固态电池包括负极极片1和复合正极极片2，其中，负极极片1的数量为一片或两片以上，复合正极极片2的数量为一片或两片以上，每片复合正极极片2包括正极极片3和固态电解质层4。

负极极片1和复合正极极片2交替层叠，层叠后可以呈立体片状结构，层叠后也可以再进行卷绕成圆柱体、扁平状或椭圆柱体形状。可选地，可充电固态电池的最外层极片可以为负极极片1，或为复合正极极片2，或者可充电固态电池的一个最外层极片为负极极片1，另一个最外层极片为复合正极极片2，本实施例并不限定。

正极极片3设有贯穿孔5，贯穿孔5的孔轴线沿复合正极极片2和负极极片1层叠的层叠方向L，固态电解质层4包括固态电解质，固态电解质填充贯穿孔5并覆盖正极极片3的两个层叠面6以形成复合正极极片2。

本实施例中，复合正极极片2和负极极片1均为片状结构，例如，均为长条片状结构。交替是指每相邻两片复合正极极片2之间均有一片负极极片1，每相邻两片负极极片1之间均有一片复合正极极片2。层叠是指复合正极极片2和负极极片1依次一层一层堆叠起来。

例如，可充电固态电池由负极极片1和复合正极极片2交替层叠得到，负极极片1和复合正极极片2成对设置，例如，可充电固态电池可以包括两片负极极片1和两片复合正极极片2，其中，可充电固态电池的一个最外层极片为负极极片1，可充电固态电池的另一个最外层极片为复合正极极片2，相邻的两片负极极片1之间有一片复合正极极片2，相邻的两片复合正极极片2之间有一片负极极片1。

例如，可充电固态电池由负极极片1和复合正极极片2交替层叠，层叠后再进行卷绕成圆柱体、扁平状或椭圆柱体形状得到。负极极片1和复合正极极片2成对设置，例如，可充电固态电池可以包括两片负极极片1和两片复合正极极片2，其中，可充电固态电池的最外层极片为负极极片1，复合正极极片2位于相邻的两片负极极片1之间。

例如，可充电固态电池由负极极片1和复合正极极片2交替层叠，层叠后再进行卷绕成圆柱体、扁平状或椭圆柱体形状得到。负极极片1和复合正极极片2成对设置，例如，可充电固态电池可以包括两片负极极片1和两片复合正极极片2，其中，可充电固态电池的最外层极片为复合正极极片2，负极极片1位于相邻的两片复合正极极片2之间。

在本申请的另一实施例中，可充电固态电池可以包括两片负极极片1和一片复合正极极片2，其中，复合正极极片2位于该两片负极极片1之间。

在本申请的另一实施例中，可充电固态电池可以包括两片复合正极极片2和一片负极极片1，其中，负极极片1位于该两片复合正极极片2之间。

本实施例中，相邻负极极片1和复合正极极片2是指该负极极片1和复合正极极片2之间没有负极极片1或复合正极极片2。

本实施例中，相邻两片复合正极极片2是指该两片复合正极极片2之间有且只有一片负极极片1，相邻两片负极极片1是指该两片负极极片1之间有且只有一片复合正极极片2。

在本申请的另一实施例中，正极极片3的贯穿孔5有多个，多个贯穿孔5间隔或呈阵列分布在正极极片3上。

在本申请的另一实施例中，多个贯穿孔5的形状和大小既可以相同，也可以部分相同，或者全部互不相同。例如，贯穿孔5包括如下至少一种：圆形贯穿孔、方形贯穿孔、三角形贯穿孔、多边形贯穿孔、椭圆形贯穿孔和不规则形状贯穿孔。

为使得工艺简单，降低成本，同一片正极极片3的贯穿孔5的形状可以全部相同，例如，如图2所示，为本申请另一实施例的一种正极极片的俯视结构示意图，贯穿孔5可以全部都是圆形贯穿孔，圆形孔径易于成形，可以防止正极极片3缺口裂开，可选地，圆形贯穿孔的直径大小相同。可选地，圆形贯穿孔的直径大小可以部分相同或互不相同。

再例如，如图3所示，为本申请另一实施例的另一种正极极片的俯视结构示意图，同一片正极极片3的贯穿孔5可以全部都是方形贯穿孔，可选地，方形贯穿孔的边长长度相同。可选地，方形贯穿孔的边长长度可以部分相同或互不相同。

为了设置不同的能量密度，同一正极极片3设置的贯穿孔5可以任意设置包括不同形状的贯穿孔，例如，同一正极极片3设置的贯穿孔5可以同时包括至少两种不同形状的孔，例如，包括如下至少两种贯穿孔：圆形贯穿孔、方形贯穿孔、三角形贯穿孔、多边形贯穿孔、椭圆形贯穿孔和不规则形状贯穿孔。

如图4，为本申请另一实施例的另一种正极极片的俯视结构示意图，同一正极极片3设置的贯穿孔5可以同时包括圆形贯穿孔和椭圆形贯穿孔，可选地，圆形贯穿孔的直径大小可以全部相同或部分相同或互不相同。可选地，椭圆形贯穿孔的长轴大小可以全部相同或部分相同或互不相同，椭圆形贯穿孔的短轴大小可以全部相同或部分相同或互不相同。再例如，如图5，为本申请另一实施例的另一种正极极片的俯视结构示意图，同一正极极片3设置的贯穿孔5可以同时包括方形贯穿孔、三角形贯穿孔以及不规则形状贯穿孔。

在本申请的另一实施例中，结合图2-5，贯穿孔5孔径大小为0.2毫米(mm)-5毫米，同一正极极片3上所有贯穿孔5的孔径大小可以全部相同，可以部分相同，也可以各不相同。

在本申请的另一实施例中，当可充电固态电池包括多片正极极片3时，不同片的正极极片3的贯穿孔5的形状可以全部相同，可以部分相同，也可以各不相同。在本申请的另一实施例中，即使不同片的正极极片3的贯穿孔5的形状相同，不同片的正极极片3的贯穿孔5的孔径大小也可以全部相同，可以部分相同，也可以各不相同。但为制造简单，结构简单，所有的正极极片3的贯穿孔5的形状和孔径大小均相同。

在本申请的另一实施例中，结合图2-5，为使固态电解质更近距离连通相邻的两片负极极片1，降低锂离子迁移距离，同一正极极片3的相邻两个贯穿孔5间的间隔距离为1毫米(mm)-10毫米，可选地，相邻两个贯穿孔5间的间隔距离为3mm-7mm，例如，3mm、4mm、5mm、6mm或7mm，同一正极极片3上相邻两个贯穿孔5间的间隔距离可以全部相等，可以部分相等，也可以各不相等。同一正极极片3的贯穿孔5的孔径大小全部相同以及贯穿孔5的间隔距离全部相等，能够降低固态电池的制作难度，节约成本。

在本申请的另一实施例中，当可充电固态电池包括多片正极极片3时，即使同一片的正极极片3的相邻两个贯穿孔5间的间隔距离相同，不同片的正极极片3的相邻两个贯穿孔5间的间隔距离可以全部相同，可以部分相同，也可以各不相同。但为制造简单，结构简单，所有的正极极片3的相邻两个贯穿孔5间的间隔距离均相同。

孔隙率，是指块状材料中孔隙体积与材料在自然状态下总体积的百分比。本实施例的正极极片3针对贯穿孔5的孔隙率可以为10％-70％，可选地，孔隙率为20％-60％，例如，20％、30％、40％、50％或60％，可选地，孔隙率为35％。这样，既可以保证固态电池的安全又可以保证固态电池能量密度，在安全性能和能量密度之间取得一个较好的平衡。

在本申请的另一实施例中，当可充电固态电池包括多片正极极片3时，不同片的正极极片3的孔隙率可以全部相同，可以部分相同，也可以各不相同。但为制造简单，结构简单，所有的正极极片3的孔隙率均相同。

负极极片1包括碳材料、硅基材料、锡基材料以及锂金属中的一种或多种，根据需要，还可以含有导电材料以及第一粘结剂。

碳材料可以包括石墨、软碳、硬碳、碳纤维、中间相碳微球中的一种或几种，石墨可以包括人造石墨、天然石墨中的一种或几种。

硅基材料可以包括单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物、硅合金中的一种或几种。

锡基材料可以包括单质锡、锡氧化合物、锡合金中的一种或几种。

导电材料可以包括乙炔黑、科琴黑等碳材料、碳纤维等纤维状碳或金属材料等，为使得颗粒彼此的接触良好，导电材料可以是纤维状碳。

第一粘结剂起着粘接作用，用于负极极片1中的其它物质(例如，碳材料、硅基材料、锡基材料以及锂金属中的一种或多种)的粘接，例如，其它物质为粉末状，第一粘结剂可以粘接粉末状的其它物质，例如，第一粘结剂可以是聚环氧乙烷。

例如，负极极片1一般是多孔碳或者锂金属，多孔碳容易存储锂离子，并且大分子的第一粘结剂容易粘附到多孔碳的表面，形成网状连接结构，锂离子更容易嵌入吸附。

正极极片3包括电池正极材料、导电剂、第二粘结剂、溶剂和箔材，例如，正极极片3的形成可以是将电池正极材料、导电剂、第二粘结剂和溶剂混合均匀搅拌形成浆料，再将浆料涂覆在箔材上，根据电池容量需求，设置极片涂覆当量，一般为150-300克每平方米(g/m²)涂覆当量，烘烤干燥后，碾压减薄得到初步正极极片，其中，烘烤干燥过程可以在真空烘箱中或电热板中进行，烘烤温度一般可以为110-130摄氏度(℃)。

本实施例中，正极材料可包括锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴锰氧化物、锂镍钴铝氧化物以及橄榄石结构的含锂磷酸盐中的一种或多种，例如，钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰锂以及钛酸锂中的一种或多种，但并不限定于这些材料，还可以使用其他可被用作锂离子电池正极的材料。正极材料的形状也没有特别的限定，可举出颗粒状、板状等。第二粘结剂可以是聚偏氟乙烯(PVDF)或者是经改性的PVDF，第二粘结剂起着粘接作用；溶剂可以是N-甲基吡咯烷酮；箔材可以是铝箔、铜箔或者是铜合金箔。

碾压减薄后得到的初级正极极片经过冲压形成多个贯穿孔5，具有贯穿孔5的正极极片3可以如图1-5所示。

固态电解质层4由固态电解质形成，固态电解质可以为颗粒状、块状或粉末状等，可选是颗粒状或粉末状。

固态电解质为锂离子无机电解质，一般包括锂离子复合物，其中，锂离子复合物包括锂离子材料和无机材料，锂离子材料作为锂离子载体，无机材料作为基质，例如，无机材料包括陶瓷，锂离子材料和无机材料进行混合时加入第三粘结剂，搅匀后通过固化工艺得到固态电解质，第三粘结剂起着粘接作用，用于粘接锂离子材料和无机材料，以加快固态电解质中的锂离子嵌入负极极片1的速度。

在本申请的另一实施例中，固态电解质层4可以包括一种固态电解质，例如，可以包括第一固态电解质，第一固态电解质的锂离子复合物为锂硅磷氧氮，锂硅磷氧氮、陶瓷和第三粘结剂搅匀得到第一固态电解质，其中，陶瓷可以包括碳酸钙、勃姆石、氧化铝、二氧化硅、硅灰石中的至少一种。可以理解的是，陶瓷的材质可以包括硅灰石(CaSiO₄)、碳酸钙(CaCO₃)、勃姆石(γ-AlOOH)、氧化铝(Al₂O₃)、二氧化硅(SiO₂)中的至少一种。

第三粘结剂可以是聚环氧乙烷。锂硅磷氧氮包括锂离子材料与二氧化硅，二氧化硅为无机材料，其中，锂硅磷氧氮的化学式为Li_xSi_yPO_4-zN_z，其中，x、y和z满足x>3，0<y<1，0<z<1。

在本申请的另一实施例中，固态电解质层4可以包括一种固态电解质，例如，可以包括第二固态电解质，第二固态电解质的锂离子复合物为磷酸钛铝锂，磷酸钛铝锂、陶瓷和第三粘结剂搅匀得到第二固态电解质，其中，第二固态电解质中包括的陶瓷可以参考第一固态电解质中包括的陶瓷的相关描述，此处不再赘述。第三粘结剂可以是聚环氧乙烷。磷酸钛铝锂包括锂离子材料与三氧化二铝，三氧化二铝为无机材料，其中，磷酸钛铝锂的化学式为Li_1.4Al_0.4Ti_1.6(PO₄)₃。

在本申请的另一实施例中，固态电解质层4包括至少两种不同的固态电解质。例如，固态电解质层4由至少两种不同的固态电解质混合而形成；或，至少两种不同的固态电解质的每一种固态电解质分别形成一层固态电解质子层，固态电解质层4由所有固态电解质子层叠加形成。

示例性地，固态电解质层4可以同时包括第一固态电解质和第二固态电解质。第一固态电解质和第二固态电解质形成固态电解质层4的方式本实施例并不限制，例如，可以是第一和第二固态电解质混合而形成固态电解质层4，或者第一固态电解质形成第一固态电解质子层和第二固态电解质形成第二固态电解质子层，第一固态电解质子层和第二固态电解质子层叠加形成固态电解质层4，即固态电解质层4为多层构造。

在本申请的另一实施例中，为了保证固态电池充放电时锂离子的正常脱嵌，固态电解质一般还具有一定的抗氧化能力和抗还原能力。

在本申请的另一实施例中，复合正极极片2中固态电解质层4的重量百分含量不做特别限定，例如，可以为10～50％。可选地，重量百分含量为20％-40％，例如，20％、30％或40％，可选地，重量百分含量为35％。合适的重量百分含量有利于在保证复合正极极片2中具有良好的离子导电网络的同时，提高复合正极极片2中正极材料的比例，从而提高复合正极极片2的容量与可充电固态电池的能量密度。

本实施例中，固态电解质与正极极片3结合得到复合正极极片2的方法并不限定。

例如，将固态电解质与正极极片3结合得到复合正极极片2的方法可以是加压成型方法，例如，将粉末状的固态电解质填充正极极片3的贯穿孔5并覆盖正极极片3的两个层叠面6，然后加压成形得到复合正极极片2，该粉末状的固态电解质形成固体电解质层5。在本申请的另一实施例中，将固体电解质加压成形时，加压压力可以为1兆帕(MPa)以上且400MPa以下，本实施例的加压方法没有特别的限制，例如可以使用平板加压、辊压等来施加压力的方法。

在本申请的另一实施例中，将固态电解质与正极极片3结合得到复合正极极片2的方法还可以是涂布方法，例如，使用滚动流动式涂布装置在第一预定环境(例如，大气环境或真空环境)下向正极极片3涂布固体电解质(例如，铌酸锂(LiNbO₃)并在第二预定环境(例如，大气环境或真空环境)下进行烘烤或烧成以得到复合正极极片2，其中，第一预定环境和第二预定环境可以相同或不同。

在本申请的另一实施例中，将固态电解质与正极极片3结合得到复合正极极片2的方法还可以是溅射法、溶胶-凝胶法、静电喷雾法、球磨法等。

综上所述，不论使用何种方法得到复合正极极片2，主要目的是将固态电解质填充正极极片3的贯穿孔5并覆盖正极极片3的两个层叠面6，并将固态电解质与正极极片3成型以得到复合正极极片2。

在一些实施例中，可充电固态电池还可以包括外壳(图未示)，用于封装复合正极极片2和负极极片1。外壳可以是软外壳，例如，袋式软外壳。软外壳的材质可以是硬度小于预定值的材料，例如，塑料，如可包括聚丙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯等中的一种或几种。可充电固态电池的外壳也可以是硬度大于或等于预定值的硬外壳，例如硬塑料壳、铝壳、钢壳等。

根据上述描述可知，在正极极片3设置多个贯穿孔5，固态电解质填充所有贯穿孔5，因此所有贯穿孔5可以用作固态电解质的通道，使固态电解质中的锂离子可以自由穿过贯穿孔5，降低可充电固态电池相邻的正极极片3和负极极片1之间离子因不可穿透形成的电阻，增大可充电固态电池的功率密度。

固态电解质还能够覆盖正极极片3的两个层叠面6，并且能够与相邻的负极极片1连接起来，增大固态电解质和正极极片3的接触面积，即增大固态电解质和正极极片3的连通面积，连通面积的增大能降低可充电固态电池的内部阻抗，使得可充电固态电池的循环寿命提高。

综上所述，上述描述的复合正极极片和可充电固态电池，利用在正极极片开设贯穿孔，改变了固态电解质和正极极片的连接方式，固态电解质中的锂离子可以穿过正极极片的贯穿孔，穿梭于相邻的正极极片和负极极片之间，增大了固态电解质和正极极片的接触面积，从而降低可充电固态电池的内阻，增大功率密度，能实现较大功率充放电，提高可充电固态电池的循环寿命，使得可充电固态电池具有优异的续航能力，使用寿命以及安全性能。

本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种复合正极极片，所述复合正极极片用于与负极极片层叠以形成可充电固态电池，其特征在于，所述复合正极极片包括固态电解质层和正极极片，其中，

所述正极极片设有贯穿孔，所述贯穿孔的孔轴线沿所述复合正极极片和所述负极极片层叠的层叠方向；

所述固态电解质层包括固态电解质，固态电解质为锂离子无机电解质，所述固态电解质填充所述贯穿孔并覆盖所述正极极片的两个层叠面。

2.根据权利要求1所述的复合正极极片，其特征在于，所述贯穿孔为多个，所述多个贯穿孔在所述正极极片上间隔分布或呈阵列分布。

3.根据权利要求1所述的复合正极极片，其特征在于，所述贯穿孔包括如下至少一种：圆形贯穿孔、多边形贯穿孔、椭圆形贯穿孔和不规则形状贯穿孔。

4.根据权利要求1-3任一项所述的复合正极极片，其特征在于，所述贯穿孔的孔径大小为0.2毫米-5毫米。

5.根据权利要求1-3任一项所述的复合正极极片，其特征在于，相邻两个所述贯穿孔间的间隔距离为1毫米-10毫米。

6.根据权利要求1-3任一项所述的复合正极极片，其特征在于，所述正极极片的所有所述贯穿孔的形状、孔径大小和相邻两个所述贯穿孔间的间隔距离均分别相同。

7.根据权利要求1-3任一项所述的复合正极极片，其特征在于，所述固态电解质层包括至少两种不同的固态电解质。

8.根据权利要求7所述的复合正极极片，其特征在于，所述至少两种不同的固态电解质的每一种固态电解质分别形成一层固态电解质子层，所述固态电解质层由所有所述固态电解质子层叠加形成。

9.一种可充电固态电池，其特征在于，所述可充电固态电池包括：至少一片复合正极极片和至少一片负极极片，其中，

复合正极极片和负极极片交替层叠；

复合正极极片包括固态电解质层和正极极片，正极极片设有贯穿孔，贯穿孔的孔轴线沿复合正极极片和负极极片层叠的层叠方向，固态电解质层包括固态电解质，固态电解质为锂离子无机电解质，固态电解质填充贯穿孔并覆盖正极极片的两个层叠面。

10.根据权利要求9所述的可充电固态电池，其特征在于，当所述可充电固态电池包括两片以上所述复合正极极片时，所有正极极片的所有所述贯穿孔的形状、孔径大小和相邻两个所述贯穿孔间的间隔距离均分别相同。

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