具有抗枝状晶体和界面附着力受控的功能层的无阳极的固态电池单元的制作方法

技术特征：
1.一种用于为电动交通工具供电的装置，其包括：用于为所述电动交通工具供电的配置在所述电动交通工具中的电池组；和排列在所述电池组中的电池单元，所述电池单元具有外壳，所述外壳限定了在所述电池单元的外壳中的空腔，所述电池单元具有：具有第一侧面和第二侧面的固体电解质，用于在所述第一侧面和第二侧面之间转移离子，所述固体电解质被排列在所述空腔中；沿所述固体电解质的第一侧面配置在所述空腔中的阴极，所述阴极与正端子电耦合；沿所述固体电解质的第二侧面配置在所述空腔中的抗枝状晶体功能层，所述抗枝状晶体功能层具有第一侧面和第二侧面，所述抗枝状晶体功能层的第一侧面与所述固体电解质的第二侧面接触，所述抗枝状晶体功能层用于与经由固体电解质接收的锂材料形成合金；和沿所述抗枝状晶体功能层的第二侧面配置在所述空腔中的支架层，所述支架层与负端子电耦合。2.权利要求1的装置，其特征在于，所述电池单元具有：具有第一侧面和第二侧面的支架层，所述支架层的第一侧面与用于经由所述固体电解质接收锂材料的所述抗枝状晶体功能层的第二侧面接触；和沿所述支架层的第二侧面配置在所述空腔中的第二抗枝状晶体功能层，用于防止锂材料从所述支架层的第二侧面的枝状生长。3.权利要求1的装置，其特征在于，所述电池单元具有：与所述正端子电耦合的正导电层；和所述具有第一侧面和第二侧面的阴极，所述阴极的第一侧面与固体电解质接触，所述阴极的第二侧面与所述正导电层接触。4.权利要求1的装置，其特征在于，所述电池单元具有：与所述负端子电耦合的负导电层；和具有第一侧面和第二侧面的支架层，所述支架层的第一侧面与用于经由所述固体电解质接收锂材料的所述抗枝状晶体功能层的第二侧面接触，所述支架层的第二侧面经由所述负导电层与所述负端子电耦合。5.权利要求1的装置，其特征在于，沿所述固体电解质的第二侧面经由与所述锂材料形成的合金结合到所述固体电解质的抗枝状晶体功能层，用于经由所述固体电解质接收所述锂材料。6.权利要求1的装置，其特征在于，所述支架层具有第一侧面和第二侧面，所述支架层的第一侧面与用于经由所述固体电解质接收锂材料的所述抗枝状晶体功能层的第二侧面接触，所述支架层的第二侧面允许与所述电池单元的充电同时发生的锂沉积和与所述电池单元的放电同时发生的锂剥离。7.权利要求1的装置，其特征在于，所述支架层包括梯度分散的至少一部分的抗枝状晶体功能层。8.权利要求1的装置，其特征在于，所述抗枝状晶体功能层和所述支架层两者在所述电池单元的初始充电周期前不含锂材料。9.权利要求1的装置，其特征在于，
所述抗枝状晶体功能层包括铋、锡、金、银、锗、锑、硒、铅、砷、磷、硫、和铂中的至少一种。10.权利要求1的装置，其特征在于，所述抗枝状晶体功能层的厚度为0.01μm至10μm，所述抗枝状晶体功能层的厚度小于所述支架层的厚度。11.权利要求1的装置，其特征在于，所述支架层的厚度为1μm至30μm，所述支架层的厚度大于所述抗枝状晶体功能层的厚度。12.权利要求1的装置，其特征在于，其包括：用于为电动交通工具的一个或多个组件供电的安装在电动交通工具中的电池组。13.一种提供电池单元而用于为电动交通工具供电的方法，包括：将电池组配置在电动交通工具中而用于为电动交通工具供电；在所述电池组中排列电池单元，所述电池单元具有外壳，所述外壳限定了在所述电池单元的外壳中的空腔；在所述空腔中排列具有第一侧面和第二侧面的固体电解质而用于在所述第一侧面和第二侧面之间转移离子；沿所述固体电解质的第一侧面在所述空腔中配置与正端子电耦合的阴极；沿所述固体电解质的第二侧面在所述空腔中配置具有所述第一侧面和第二侧面的抗枝状晶体功能层，所述抗枝状晶体功能层的第一侧面与所述固体电解质的第二侧面接触，所述抗枝状晶体功能层用于与经由所述固体电解质接收的锂材料形成合金；和沿所述抗枝状晶体功能层的第二侧面在所述空腔中配置与负端子电耦合的支架层。14.权利要求书13的方法，其特征在于，包括：配置具有第一侧面和第二侧面的所述支架层，所述支架层的第一侧面与用于经由所述固体电解质接收锂材料的所述抗枝状晶体功能层的第二侧面接触；和沿所述支架层的第二侧面在所述空腔中配置第二抗枝状晶体功能层，用于防止锂材料从所述支架层的第二侧面的枝状生长。15.权利要求书13的方法，其特征在于，包括：在所述空腔中配置与所述正端子电耦合的正导电层；和配置具有第一侧面和第二侧面的阴极，所述阴极的第一侧面与所述固体电解质接触，所述阴极的第二侧面与所述正导电层电接触。16.权利要求书13的方法，其特征在于，包括：在所述空腔中配置与所述负端子电耦合的负导电层；和配置具有第一侧面和第二侧面的所述支架层，所述支架层的第一侧面与用于经由所述固体电解质接收锂材料的所述抗枝状晶体功能层的第二侧面接触，所述支架层的第二侧面经由所述负导电层与所述负端子电耦合。17.权利要求书13的方法，其特征在于，包括：配置所述支架层，所述支架层包括梯度分散的至少一部分的所述抗枝状晶体功能层。18.一种电动交通工具，其包括：一个或多个组件；
用于为所述一个或多个组件供电的电池组；和排列在所述电池组中的电池单元，所述电池单元具有外壳，所述外壳限定了在所述电池单元的外壳中的空腔，所述电池单元具有：具有第一侧面和第二侧面的固体电解质，用于在所述第一侧面和第二侧面之间转移离子，所述固体电解质被排列在所述空腔中；沿所述固体电解质的第一侧面配置在空腔中的阴极，所述阴极与正端子电耦合；沿所述固体电解质的第二侧面配置在所述空腔中的抗枝状晶体功能层，所述抗枝状晶体功能层具有第一侧面和第二侧面，所述抗枝状晶体功能层的第一侧面与所述固体电解质的第二侧面接触，所述抗枝状晶体功能层用于与经由所述固体电解质接收的锂材料形成合金；和沿所述抗枝状晶体功能层的第二侧面配置在所述空腔中的支架层，所述支架层与负端子电耦合。19.权利要求18的电动交通工具，其特征在于，所述电池单元具有：具有第一侧面和第二侧面的支架层，所述支架层的第一侧面与用于经由所述固体电解质接收锂材料的抗枝状晶体功能层的第二侧面接触；和沿所述支架层的第二侧面配置在所述空腔中的第二抗枝状晶体功能层，用于防止锂材料从所述支架层的第二侧面的枝状生长。20.权利要求18的电动交通工具，其特征在于，所述电池单元具有：配置在所述空腔中的并且与所述正端子电耦合的正导电层；和具有第一侧面和第二侧面的阴极，所述阴极的第一侧面与所述固体电解质接触，所述阴极的第二侧面与所述正导电层电接触。

技术总结
本文中提供了为电动交通工具供电的装置、系统和方法。电池组可以被配置在电动交通工具中而用于为电动交通工具供电。该装置可以包括电池单元。电池单元可以具有外壳，该外壳限定了空腔。电池单元可以具有固体电解质。电解质可以被排列在空腔中。电池单元可以具有沿电解质的第一侧面配置在空腔中的阴极。电池单元可以具有沿电解质的第二侧面配置在空腔中的功能层。功能层的第一侧面可以与电解质的第二侧面接触。功能层可以与经由电解质接收的锂材料形成合金。电池单元可以具有沿功能层的第二侧面配置在空腔中的支架层。面配置在空腔中的支架层。面配置在空腔中的支架层。


技术研发人员：绪方贞子 井本弘
受保护的技术使用者：太瓦技术公司
技术研发日：2020.01.31
技术公布日：2021/10/22