[發明專利]固態電池結構

在審

• 申請號: 201810342263.9
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN110391445A
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 陳立翔
• 申請（專利權）人: 陳立翔
• 主分類號: H01M10/04
• 分類號: H01M10/04;H01M10/0562
• 代理公司: 北京匯智英財專利代理事務所(普通合伙) 11301
• 代理人: 劉祖芬

一種固態電池結構，至少包括：一正極層、一固態電解質電離子穿透層、及一負極層，該正、負極層分別設置于該固態電解質電離子穿透層的相對表面。該正極層依下至上順序包括：一正極集電體層、一復合離子氧化物層、一石墨烯層及一正極離子材料層；該負極層依下至上順序包括：一負極電子離材料層、一石墨烯層、一復合離子氧化物層及一負極集電體層。上述每層結構均以涂層或鍍層型態并在到達預定厚度后順序層疊而成，如此得構成一全新的固態電池。

技術領域

本發明涉及一種固態電池，特別涉及一種固態二次電池。

背景技術

二次鋰電池(Lithium-ion secondary batteries)或鋰電池(lithium-ionbatteries)備受重視，且已被廣泛應用于各種電子產品，如筆記本電腦和移動電話。在二次電池(secondary batteries)中，產生電子和消耗電子的反應多為可逆反應，因此，此種電池可以在充電狀態和放電狀態之間進行電化學循環。

可攜式電子裝置已朝向微型化及輕型化發展，且性能也大幅改善。因此，需要開發具有成本效益，并具有高能量密度和高輸出的可充電式鋰電池或二次鋰電池。另外，特別是在高溫環境下，在經過一定次數的儲存及循環后，一些鋰電池可能會產生氣體，其會降低鋰電池的壽命。因此，有必要提供一種能延長其使用壽命的堅固電芯，以應用于薄膜鋰電池領域。

然而傳統的鋰電池，一方面在微小化有相當困難度，另一方面液態有機電解質對環境及人體都具毒性，長時間的使用易產生漏液現象，甚至造成燃燒或爆炸，大大危害安全。

因此，如此克服傳統鋰電池工藝技術上的瓶頸已成為了一個重要的課題。目前業界已對此不斷進行相關技術研究，期能突破技術上的瓶頸，并使其體積能量密度及安全性有效地提高。因此，如何提出一種全新的固態電池，能夠有效改善現有鋰電池的缺失已成為一個刻不容緩的問題。

發明內容

本發明的首要目的即在提供一種固態電池結構，可解決現有技藝的鋰電池的體積能量密度無法有效提升的問題，同時以固體電解質取代傳統液態電解質，實現更高安全性的固態電池。

本發明另一目的，在于提供一種能有效改善能量密度、循環使用壽命，并提升安全可靠又耐高溫性能的固態電池結構。

本發明另一目的，在于提供一種電離子很好的遷移率，使整體的導電性、蓄電性大幅地提升的固態電池。

根據本發明的所有目的，于是提出一種全新的固態電池結構，至少包括：一正極層、一固態電解質電離子穿透層及一負極層，該正、負極層分別設置于該固態電解質電離子穿透層的相對表面。該正極層依下至上順序包括：一正極集電體層、一復合離子氧化物層、一石墨烯層及一正極離子材料層；該負極層依下至上順序包括：一負極電子離材料層、一石墨烯層、一復合離子氧化物層及一負極集電體層。上述每層結構均以涂層、或鍍層型態并在到達預定厚度后順序層疊而成。

根據本發明的目的提出的固態電池結構，其實施方法包括以化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition，CVD)、物理氣相沉積(Physical Vapor Deposition，PVD)、等離子增強化學氣相沉積（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD）中任一種方式形成的涂層或鍍層。

附圖說明

圖1為固態電池一較佳實施例的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明，但是本發明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似推廣，因此本發明不受下面公開的具體實施例的限制。