[发明专利]锂离子二次电池及其生产方法和用于其生产的装置

权利要求书

1.一种具有电池单元的锂离子二次电池，所述电池单元包括正电极集电体层、正电极层、固体电解质层、负电极层和负电极集电体层，这些层以该描述的顺序彼此层压，包括：

所述正电极层由整体形成于所述正电极集电体层的表面上且包含正电极活性物质的正电极汽相沉积聚合物膜构成；

所述负电极层由整体形成于所述负电极集电体层的表面上且包含负电极活性物质的负电极汽相沉积聚合物膜构成；以及

所述固体电解质层由层状体构成，所述层状体由整体形成于所述正电极层的表面上且包含锂盐的离子导电正电极侧汽相沉积聚合物膜以及由整体形成于所述负电极层的表面上且包含锂盐的离子导电负电极侧汽相沉积聚合物膜组成，所述正电极侧离子导电汽相沉积聚合物膜和所述负电极侧离子导电汽相沉积聚合物膜彼此层压。

2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中来源于包含在所述固体电解质层的所述正电极侧汽相沉积聚合物膜和所述负电极侧汽相沉积聚合物膜中的所述锂盐的锂离子和阴离子非均匀地分布在所述固体电解质层中，使得所述正电极侧汽相沉积聚合物膜和所述负电极侧汽相沉积聚合物膜的分别与所述正电极层和所述负电极层相邻的厚度部分中的锂离子的含量比分别远离所述正电极层和所述负电极层的其他厚度部分中的锂离子的含量高，并且使得分别远离所述正电极层和所述负电极层的所述其他厚度部分中的阴离子的含量比分别与所述正电极层和所述负电极层相邻的所述厚度部分中的阴离子的含量高。

3.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中所述固体电解质层的所述正电极侧汽相沉积聚合物膜和所述负电极侧汽相沉积聚合物膜的分别与所述正电极层和所述负电极层相邻的厚度部分由具有官能团的聚合物形成，所述官能团包括具有高电负性的元素，所述元素向所述正电极侧汽相沉积聚合物膜和所述负电极侧汽相沉积聚合物膜的分别与所述正电极层和所述负电极层相邻的所述厚度部分吸引来源于包含在所述正电极侧汽相沉积聚合物膜和所述负电极侧汽相沉积聚合物膜中的所述锂盐的锂离子，以将所述锂离子非均匀地分布在所述固体电解质层中，使得所述正电极侧汽相沉积聚合物膜和所述负电极侧汽相沉积聚合物膜的分别与所述正电极层和所述负电极层相邻的所述厚度部分中的锂离子的含量比分别远离所述正电极层和所述负电极层的其他厚度部分中的锂离子的含量高。

4.根据权利要求2所述的锂离子二次电池，其中分别包含所述正电极活性物质和所述负电极活性物质的所述正电极汽相沉积聚合物膜和所述负电极汽相沉积聚合物膜具有离子电导性。

5.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中分别包含所述正电极活性物质和所述负电极活性物质的所述正电极汽相沉积聚合物膜和所述负电极汽相沉积聚合物膜具有电子电导性。

6.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中所述电池单元进一步包括插于所述正电极层和所述固体电解质层之间且由第一聚合物和第二聚合物的混合物形成的正电极侧混合物层，所述第一聚合物用于形成包含所述正电极活性物质的所述正电极汽相沉积聚合物膜，所述第二聚合物用于形成包含所述锂盐的所述正电极侧汽相沉积聚合物膜，使得所述正电极侧混合物层中的所述第一聚合物的含量在从所述正电极层向所述固体电解质层的方向上逐渐减少，而所述正电极侧混合物层中的所述第二聚合物的含量在从所述正电极层向所述固体电解质层的方向上逐渐增加。

7.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中所述电池单元进一步包括插于所述负电极层和所述固体电解质层之间且由第三聚合物和第四聚合物的混合物形成的负电极侧混合物层，所述第三聚合物用于形成包含所述负电极活性物质的所述负电极汽相沉积聚合物膜，所述第四聚合物用于形成包含所述锂盐的所述负电极侧汽相沉积聚合物膜，使得所述负电极侧混合物层中的所述第三聚合物的含量在从所述负电极层向所述固体电解质层的方向上逐渐减少，而所述负电极侧混合物层中的所述第四聚合物的含量在从所述负电极层向所述固体电解质层的方向上逐渐增加。