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专利号: 2024107682414
申请人: 无锡学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于全固态电池的增材制造方法,其特征在于,包括以下步骤:分别对正极原料、负极原料、电解质原料以及集流体原料依次进行混合搅拌以形成正极浆料、负极浆料、电解质浆料以及集流体浆料;

使用预先设置有固态电池结构参数的增材设备对所述正极浆料、所述负极浆料、所述电解质浆料以及所述集流体浆料进行打印操作以形成各所述浆料对应的初级固态电池组件;

对各所述初级固态电池组件进行后处理以形成成品固态电池;

获取所述成品固态电池在单位周期内的若干次质量测试结果;

根据所述质量测试中不合格产品数量占比判定增材制造状态;

若判定所述增材制造状态为不稳定,则对切割距离进行调节或结合当前增材输出的初级固态电池组件的表面倾斜度判定浆料固化状态是否符合要求;

若所述浆料固化状态不符合要求,则根据所述初级固态电池组件的表面倾斜度对增材设备的打印速度进行调节或根据浆料的最大平均流动距离调节搅拌叶片的上升速率;

其中,所述切割距离为对所述初级固态电池组件进行切割后处理时的切割位置与初级固态电池组件底端的竖直距离为切割距离;

其中,所述浆料的最大平均流动距离为搅拌后的浆料在光滑测试平面上不添加外力的情况下所能流动的最远距离。

2.根据权利要求1所述的用于全固态电池的增材制造方法,其特征在于,所述后处理过程包括:切割打磨,通过机械刀具将所述初级固态电池组件从打印过程中形成的支撑结构进行分离和打磨;

组合,对所述初级固态电池组件进行组合以形成所述成品固态电池;

固化退火,通过固化退火工艺以消除增材过程中产生的内部应力;

表面修饰,对所述成品固态电池表面进行清洁、钝化或涂覆一层保护膜;

封装,将所述成品固态电池进行打包封装使其与外界环境隔离开。

3.根据权利要求1所述的用于全固态电池的增材制造方法,其特征在于,判定所述增材制造状态是否符合要求的步骤包括:获取所述成品固态电池的单位周期内若干次质量测试结果的不合格产品数量和产品总数量,根据所述不合格产品数量和所述产品总数量计算不合格产品数量占比;

根据所述不合格产品数量占比判定增材制造状态;

若所述不合格产品数量占比大于预设第一数量占比,判定增材制造状态不稳定,若所述不合格产品数量占比小于等于预设第一数量占比,判定增材制造状态稳定。

4.根据权利要求3所述的用于全固态电池的增材制造方法,其特征在于,结合初级固态电池组件的表面倾斜度判定浆料固化状态是否符合要求的步骤包括:将所述不合格产品数量占比分别与预设第一数量占比和预设第二数量占比进行对比;

若所述不合格产品数量占比大于等于所述预设第一数量占比且小于等于所述预设第二数量占比,则判定浆料固化状态不符合要求,并根据初级固态电池组件的表面倾斜度对浆料固化状态进行二次判定;

其中,所述预设第一数量占比小于所述预设第二数量占比;所述不合格数量占比为单位周期内产品数量中不合格产品数量与总产品数量的比值。

5.根据权利要求4所述的用于全固态电池的增材制造方法,其特征在于,对所述切割距离进行调节的步骤包括:将所述不合格产品数量占比与所述预设第二数量占比进行对比;

若所述不合格产品数量占比大于所述预设第二数量占比,则对切割距离进行增大。

6.根据权利要求5所述的用于全固态电池的增材制造方法,其特征在于,结合初级固态电池组件的表面倾斜度判定浆料固化状态是否符合要求,包括:获取所述初级固态电池组件的表面倾斜度;

将所述初级固态电池组件的表面倾斜度分别与预设第一表面倾斜度和预设第二表面倾斜度进行对比;

若所述表面倾斜度大于预设第一表面倾斜度且小于等于预设第二表面倾斜度,则判定浆料固化状态不符合要求,并根据浆料的最大平均流动距离调节搅拌叶片的上升速率。

7.根据权利要求6所述的用于全固态电池的增材制造方法,其特征在于,对增材设备的打印速度进行调节的步骤包括:将所述表面倾斜度与预设第二表面倾斜度进行对比;

若所述表面倾斜度大于预设第二表面倾斜度,则调小所述增材设备的打印速度;

其中,所述预设第一表面倾斜度小于预设第二表面倾斜度;

其中,所述增材设备的打印速度与所述表面倾斜度成正比。

8.根据权利要求6所述的用于全固态电池的增材制造方法,其特征在于,根据所述浆料的最大平均流动距离调节搅拌叶片的上升速率的步骤包括:获取各类型浆料的最大平均流动距离和浆料的类型的数量;

根据所述各类型浆料的最大平均流动距离和浆料的类型的数量计算所述浆料的最大平均流动距离;

将所述浆料的最大平均流动距离与预设最大平均流动距离进行对比;

若所述最大平均流动距离大于所述预设最大平均流动距离,则判定浆料流动性不符合要求,并对搅拌叶片的上升速率进行增大。

9.根据权利要求8所述的用于全固态电池的增材制造方法,其特征在于,所述浆料的最大平均流动距离与所述搅拌叶片的上升速率成正比。

10.根据权利要求1所述的用于全固态电池的增材制造方法,其特征在于,所述正极浆料、所述负极浆料、所述电解质浆料以及所述集流体浆料中的一级固化材料的质量占比远大于二级固化材料的质量占比;

其中,所述一级固化材料为光敏树脂,所述二级固化材料包括光化剂、粘结剂以及添加剂。