[發(fā)明專利]電池電極結構及其制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710011321.5
• 申請日: 2017-01-06
• 公開（公告）號: CN108110219B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發(fā)明（設計）人: 黃偉欽;莊傳勝;林得耀;劉松河
• 申請（專利權）人: 財團法人工業(yè)技術研究院
• 主分類號: H01M4/1391
• 分類號: H01M4/1391;H01M4/1395;H01M4/1397;H01M4/04;H01M4/131;H01M4/134;H01M4/136;H01M10/0525
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

1.一種電池電極結構，包括：

基材，具有一基材表面；

第一導電層，位于該基材表面上，且具有一表面，其中該第一導電層是一圖案化導電層，具有至少一導電凸塊與該基材表面夾一非平角，定義出一第一網(wǎng)格(grid)結構，具有多個第一開口，將一部分該基材表面暴露于外；

第二導電層，位于該第一導電層上，以定義出一第二網(wǎng)格結構，具有多個第二開口；每一該些第二開口與該些第一開口之一者對應，且至少部分重疊；

多個第一反應粒子，其中每一該些第一反應粒子具有一第一部分以及一第二部分，該第一部分與該第一導電層的該表面共形(conformally engaged)結合；且該第二部分突出于第一導電層的該表面；以及

多個第二反應粒子，共形地結合在該第二導電層的立壁表面上。

2.如權利要求1所述的電池電極結構，還包括多個第三反應粒子，其中每一該些第三反應粒子具有一第三部分以及一第四部分，該第三部分與暴露于外的一部分該基材表面共形結合；該第四部分突出于暴露于外的該基材表面。

3.如權利要求1所述的電池電極結構，其中該些第一開口具有實質介于10微米(μm)至200微米的一平均口徑，該些第一反應粒子具有實質介于1微米至10微米的一平均粒徑。

4.如權利要求1所述的電池電極結構，其中每一該些第一反應粒子包括一陶瓷材料；該第一部分共形嵌設于該導電凸塊的一凹室中，且該第二部分向外延伸突出至該凹室之外。

5.如權利要求1所述的電池電極結構，其中每一該些第一反應粒子包括一金屬材料；該第一部分具有一合金界面，由該導電凸塊的一表面共形地延伸進入于該導電凸塊之中，且該第二部分突出于該導電凸塊的該表面。

6.如權利要求1所述的電池電極結構，其中該些第一反應粒子包括一陽極材料，選自于由鋰、碳、硅、鎂、銅、鎳、鋁、鈦、錫及上述任意組合所組成的一族群。

7.如權利要求1所述的電池電極結構，其中該些第一反應粒子包括一陰極材料，選自于由鋰鈷系、磷酸鋰鐵、磷酸鋰錳、鋰錳系、鋰鎳系、鋰鈷鎳錳三元系氧化物及化合物，及上述任意組合所組成的一族群。

8.如權利要求1所述的電池電極結構，其中該第一導電層包括一金屬材料，選自于由鋁、銅、銀、金及上述任意組合所組成的一族群。

9.一種電池電極結構的制作方法，包括：

提供一基材，其具有一基材表面；

在該基材表面形成一第一導電層，其中形成該第一導電層的步驟，包括：

提供一導電材料粉體于該基材表面；以及

提供一聚焦能量束于該導電材料粉體，使該導電材料粉體燒結/熔融于該基材表面；以及

燒結/熔融多個反應粒子，使每一該些反應粒子的一第一部分與該第一導電層的一表面共形結合，并使每一該些反應粒子的一第二部分突出于該第一導電層的該表面。

10.如權利要求9所述的電池電極結構的制作方法，其中形成該第一導電層的步驟，包括：使該聚焦能量束沿著一預設激光掃描路徑對該導電材料粉體進行燒結/熔融，以形成多個導電凸塊與該基材表面夾一非平角，并定義出具有多個第一開口的一第一網(wǎng)格結構。

11.如權利要求10所述的電池電極結構的制作方法，其中燒結/熔融該些反應粒子的步驟包括：

提供一反應材料粉體覆蓋于該第一導電層上；以及

提供一聚焦能量束于該反應材料粉體上。

12.如權利要求11所述的電池電極結構的制作方法，在燒結/熔融該些反應粒子之后，還包括：

在該第一導電層上形成一第二導電層，以定義出具有多個第二開口的一第二網(wǎng)格結構；使每一該些第二開口與該些第一開口之一者對應，且至少部分重疊；

提供該反應材料粉體于該第二導電層上；以及

提供一聚焦能量束于該反應材料粉體上。