本发明涉及固态电池，尤其涉及一种固态电池及其制备方法。
背景技术：
1、全固态电池是指用固态电解质替代传统锂离子电池的电解液和隔膜，同时匹配高容量正负极，从本征上提高电池的安全性和能量密度。新兴的3d打印技术可以根据需求定制复杂三维结构的电极和固态电解质结构传统，可以提高固态电池性能。
2、但目前3d打印技术制备锂离子电池工艺比较复杂，通常单独打印出正极、负极，再与固态电解质在手套箱里组装成电池，流程繁琐耗时，不能充分利用3d打印的优势。
3、现有技术中，专利申请cn 114865096 a结合了墨水直写成型和光固化成型技术的优点，通过光固化方式实现正极、负极、固态电解质的逐层成型，简化了成型墨水配方和打印流程，有利于工艺规模化。但其得到的为单层固态电池件，未表明是否可制备多层固态电池，且为单喷头打印，打印效率低，同时无后续的层压及集流体配件，会导致电池串联后内部电阻大，导致倍率性能降低。专利申请cn 115224369 a在电极与固态电解质界面处设计凸凹特征，增大界面接触面积。在正极与固态电解质界面处涂覆正极浆料，提高界面润湿性。采用间接3d打印工艺成形正极和固态电解质，实现批量化制造；通过烧结使正极、电解质致密化，提高离子电导率。但其仍是单独打印正负极及固态电解质，随后进行装配，降低了生产效率。
4、因此，现有技术中虽然已经公开了使用3d打印的方法来制备固态电池，但现有的应用不能很好的兼顾生产效率和电池性能，仍存在进一步改善空间。
技术实现思路
1、本发明提供一种固态电池及其制备方法，用以解决现有技术中应用3d打印的方法来制备固态电池时无法兼顾生产效率和电池性能的缺陷，充分发挥3d打印的优势。
2、第一方面，本发明提供一种固态电池的制备方法，包括：采用3d打印一体化打印整个固态电芯，得到固态电芯巴块；而后将所述固态电芯巴块进行层压；其中，所述固态电芯巴块从下至上依次包括双极集流体层、正极层、固态电解质层、负极层和双极集流体层。
3、根据本发明提供的一种固态电池的制备方法，在3d打印固态电池时，每个3d打印喷头对应一种原料，多层同时进行打印。
4、根据本发明提供的一种固态电池的制备方法，在进行3d打印时，自下而上地，先打印双极集流体层，0.5~2分钟后在双极集流体层上打印正极层；而后0.5~2分钟后在正极层上打印固态电解质层，而后0.5~2分钟后在固态电解质层上打印负极层，而后0.5~2分钟后在负极层上打印双极集流体，实现多层同时打印，打印结束后即为一个电池单元。
5、根据本发明提供的一种固态电池的制备方法，所述层压包括辊压或等静压工艺，层压的压力大于100兆帕。
6、根据本发明提供的一种固态电池的制备方法，在所述3d打印的过程中，打印每层的同时进行单层辊压；优选地，所述单层辊压的压力为5~15兆帕。
7、根据本发明提供的一种固态电池的制备方法，所述3d打印的工艺包括粘结剂喷射打印工艺、熔融沉积打印工艺和选择性激光烧结打印工艺的一种或多种。
8、根据本发明提供的一种固态电池的制备方法，所述正极层和所述负极层采用所述粘结剂喷射打印工艺。
9、根据本发明提供的一种固态电池的制备方法，所述双极集流体层的原料包括不锈钢箔和/或铝铜复合箔。
10、根据本发明提供的一种固态电池的制备方法，所述正极层的原料包括正极活性物质、导电剂、粘结剂和固态电解质；优选地，所述正极活性物质包括磷酸铁锂、钴酸锂、镍锰酸锂、三元镍钴锰酸锂或富锂锰基；所述导电剂包括super-p、导电炭黑、乙炔黑、石墨烯和碳纳米管中的一种或多种；所述粘结剂包括聚四氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮和/或聚偏氟乙烯。
11、根据本发明提供的一种固态电池的制备方法，所述固态电解质层的原料包括氧化物固态电解质、硫化物固态电解质和卤化物固态电解质中的一种或多种；优选地，所述氧化物固态电解质包括石榴石结构的锂镧锆氧、石榴石结构的锂镧锆钽氧、nasicon结构的磷酸钛铝锂和nasicon结构的磷酸锗铝锂中的一种或多种；所述硫化物固态电解质包括锂磷硫氯、锂锗磷硫、锂锡磷硫、锂磷硫和锂锡硫中的一种或多种；所述卤化物固态电解质包括锂铟氯、锂钬氯、锂钇氯、锂钪氯和锂铒氯中的一种或多种。
12、根据本发明提供的一种固态电池的制备方法，所述负极的原料包括石墨、硅碳、金属锂和锂合金中的一种或多种。
13、根据本发明提供的一种固态电池的制备方法，当所述固态电解质层的原料为氧化物固态电解质时，所述层压后还包括进行烧结，所述烧结的温度为200~1100摄氏度；而除所述氧化物固态电解质的其他固态电解质，在所述层压后不进行所述烧结。
14、根据本发明提供的一种固态电池的制备方法，包括：
15、s1：准备双极集流体粉末、正极粉末、负极粉末及固态电解质打印粉末；
16、s2：一体化打印整个固态电芯，得到固态电芯巴块；在所述3d打印的过程中，打印每层的同时进行单层辊压；
17、s3：将固态电芯巴块进行层压；
18、s4：根据电芯尺寸需求将层压后的固态电芯巴块进行切割；
19、s5：将切割后的电芯进行封装，得到内部串联的固态电芯；
20、当所述固态电解质层的原料为氧化物固态电解质时，所述切割后还包括进行烧结，所述烧结的温度为200~1100摄氏度。
21、第二方面，本发明提供一种固态电池，其由所述的固态电池的制备方法制得。
22、本发明提供的固态电池及其制备方法，通过采用多喷头一体化打印，直接得到固态电芯巴块，不仅可以极大提高制造效率，实现批量化制造；且双极集流体可实现固态电池内部串联，提高输出电压，进而提高电芯的能量密度。
1.一种固态电池的制备方法，其特征在于，包括：采用3d打印一体化打印整个固态电芯，得到固态电芯巴块；而后将所述固态电芯巴块进行层压；其中，所述固态电芯巴块从下至上依次包括双极集流体层、正极层、固态电解质层、负极层和双极集流体层。
2.根据权利要求1所述的固态电池的制备方法，其特征在于，在3d打印固态电池时，每个3d打印喷头对应一种原料，多层同时进行打印；优选地，在进行3d打印时，自下而上地，先打印双极集流体层，0.5~2分钟后在双极集流体层上打印正极层；而后0.5~2分钟后在正极层上打印固态电解质层，而后0.5~2分钟后在固态电解质层上打印负极层，而后0.5~2分钟后在负极层上打印双极集流体，实现多层同时打印，打印结束后即为一个电池单元。
3.根据权利要求1所述的固态电池的制备方法，其特征在于，所述层压包括辊压或等静压工艺，层压的压力大于100兆帕。
4.根据权利要求3所述的固态电池的制备方法，其特征在于，在所述3d打印的过程中，打印每层的同时进行单层辊压；优选地，所述单层辊压的压力为5~15兆帕。
5.根据权利要求1~3任一项所述的固态电池的制备方法，其特征在于，所述3d打印的工艺包括粘结剂喷射打印工艺、熔融沉积打印工艺和选择性激光烧结打印工艺的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的固态电池的制备方法，其特征在于，所述正极层和所述负极层采用所述粘结剂喷射打印工艺。
7.根据权利要求2所述的固态电池的制备方法，其特征在于，所述双极集流体层的原料包括不锈钢箔和/或铝铜复合箔；
8.根据权利要求7所述的固态电池的制备方法，其特征在于，当所述固态电解质层的原料为氧化物固态电解质时，所述层压后还包括进行烧结，所述烧结的温度为200~1100摄氏度；而除所述氧化物固态电解质的其他固态电解质，在所述层压后不进行所述烧结。
9.根据权利要求8所述的固态电池的制备方法，其特征在于，包括：
10.一种固态电池，其特征在于，其由权利要求1~9任一项所述的固态电池的制备方法制得。
