[發(fā)明專利]一種新型薄膜鋰電池及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910139669.1
• 申請日: 2019-02-26
• 公開（公告）號: CN109904528A
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 青木克裕
• 申請（專利權(quán)）人: 拓米（成都）應(yīng)用技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058;H01M10/052;H01M2/02
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 錢成岑;管高峰

本發(fā)明公開了一種新型薄膜鋰電池及其制備方法，所述新型薄膜鋰電池包括：基板、鋰電電芯和保護(hù)層；鋰電電芯包括：在基板上方自下而上依次設(shè)置的黏著層、下層集電體、負(fù)電極、固體電解質(zhì)層、正電極、上層集電體和阻隔層；黏著層和下層集電體的左方具有相較于負(fù)電極、固體電解質(zhì)層、正電極、上層集電體和阻隔層的左方的突出部分；負(fù)電極、固體電解質(zhì)層、正電極、上層集電體和阻隔層均覆蓋下一層的上方和右方；保護(hù)層包括：Al₂O₃薄膜和SiO₂薄膜；所述保護(hù)層的兩側(cè)分別設(shè)置有露出下層集電體和上層集電體的電極板端口。本發(fā)明的新型薄膜鋰電池總厚度可達(dá)1300nm。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種新型薄膜鋰電池及其制備方法。

背景技術(shù)

由于便攜式設(shè)備的急速發(fā)展和中國中央政府對于電動汽車的普及政策等因素，提高鋰離子電池的安全性和電容量已成為國家性的重要課題。另一方面，在超小型可穿戴設(shè)備等中，需要輕薄的大電容電池。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：針對上述存在的問題，提供一種新型薄膜鋰電池，使用了玻璃基板，并在其上形成薄膜鋰電池，薄膜鋰電池的總厚度可達(dá)1300nm。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種新型薄膜鋰電池，包括：基板、鋰電電芯和保護(hù)層；所述鋰電電芯包括：在基板上方自下而上依次設(shè)置的黏著層、下層集電體、負(fù)電極、固體電解質(zhì)層、正電極、上層集電體和阻隔層；黏著層和下層集電體的左方具有相較于負(fù)電極、固體電解質(zhì)層、正電極、上層集電體和阻隔層的左方的突出部分；負(fù)電極、固體電解質(zhì)層、正電極、上層集電體和阻隔層均覆蓋下一層的上方和右方；所述保護(hù)層包括：Al₂O₃薄膜和SiO₂薄膜；Al₂O₃薄膜覆蓋鋰電電芯，SiO₂薄膜覆蓋Al₂O₃薄膜，或者SiO₂薄膜覆蓋鋰電電芯，Al₂O₃薄膜覆蓋SiO₂薄膜；所述保護(hù)層的兩側(cè)分別設(shè)置有露出下層集電體和上層集電體的電極板端口。

一種新型薄膜鋰電池的制備方法，包括如下步驟：

步驟1，在基板上制備鋰電電芯：(1)采用第一金屬掩模板，在玻璃基板上制得黏著層，然后在黏著層上制得下層集電體；(2)采用第二金屬掩模板，在下層集電體上制得負(fù)電極；(3)采用第三金屬掩模板，依次在負(fù)電極上制得固體電解質(zhì)層、正電極、上層集電體和阻隔層；第一金屬掩模板、第二金屬掩模板和第三金屬掩模板具有不同的開口形狀；第一金屬掩模板的開口相比第二金屬掩模板具有一個向左的突出口；第三金屬掩模板的開口右側(cè)相比第二金屬掩模板更大；

步驟2，在鋰電電芯上制備保護(hù)層：(1)在鋰電電芯上濺射一層Al₂O₃薄膜覆蓋鋰電電芯；(2)在Al₂O₃薄膜上沉積一層SiO₂薄膜覆蓋Al₂O₃薄膜；

步驟3，在保護(hù)層上蝕刻，分別露出下層集電體和上層集電體的電極板端口。

一種新型薄膜鋰電池的制備方法，包括如下步驟：

步驟1，在基板上制備鋰電電芯：(1)采用第一金屬掩模板，在玻璃基板上制得黏著層，然后在黏著層上制得下層集電體；(2)采用第二金屬掩模板，在下層集電體上制得負(fù)電極；(3)采用第三金屬掩模板，依次在負(fù)電極上制得固體電解質(zhì)層、正電極、上層集電體和阻隔層；第一金屬掩模板、第二金屬掩模板和第三金屬掩模板具有不同的開口形狀；第一金屬掩模板的開口相比第二金屬掩模板具有一個向左的突出口；第三金屬掩模板的開口右側(cè)相比第二金屬掩模板更大；