[发明专利]透明或半透明电池制造方法

权利要求书

1.一种透明或半透明电池的制造方法，包括如下步骤：

(1)设置用于支撑电极结构的固定器，

(2)在固定器上形成图案化的膜，

(3)利用图案化的膜在固定器上制备阳极或阴极，

(4)制备阳极或阴极之间的隔离膜，

(5)封装锂离子电池。

2.一种如权利要求1所述电池的制造方法，其中在固定器上形成图案化膜的步骤为先在硅片上形成预设计图案，再将预设计图案转移到膜上。

3.一种如权利要求2所述电池的制造方法，其中所述膜为PDMS膜。

4.一种如权利要求1所述电池的制造方法，其中利用图案化的膜在固定器上制备阳极或阴极的步骤为将所述导电材料沉积在图案化膜凹陷部分的底部作为集电器，并调节透明度。

5.一种如权利要求4所述电池的制造方法，其中所述导电材料为所述导电材料可为诸如纳米级碳，金属或透明导电聚合物。

6.一种如权利要求4所述电池的制造方法，其中所述调节透明度的方式为通过填充区域和空白区域(即图案化PDMS膜的凸起部分)的比率控制来改变阳极、阴极和整个单元的透明度。

7.一种如权利要求1所述电池的制造方法，其中封装锂离子电池的步骤为在对准和预密封之后，将电解质溶液引入凝胶材料中，将整个单元再次密封并封装成锂离子电池。

8.一种如权利要求1所述电池的制造方法，其中所述固定器为透明且具有一定硬度，足以支撑用于形成电极结构的材料。

9.一种如权利要求8所述电池的制造方法，其中所述固定器为玻璃或石英片。

10.一种如权利要求2所述电池的制造方法，所述的预设计图案为多重形状或单一形状。

11.一种如权利要求2所述电池的制造方法，所述预设计的图案具有使后续封装更容易且很少出现错位的标记，图案化区域，边界和外电极。

12.一种如权利要求2所述电池的制造方法，在硅片上形成预设计图案的步骤为清洁并干燥硅片，涂覆光刻胶；利用具有预设计图案的掩模覆盖涂覆有光刻胶的硅片；在曝光和显影后，通过溶剂去除过多的光刻胶；利用感应充电等离子深反应离子蚀刻机(ICP-DRIE)蚀刻硅片没有光刻胶涂覆的区域；去除剩余的光刻胶。

13.一种如权利要求2所述电池的制造方法，将图案转移到膜上的步骤为利用溶剂清洁图案化的硅片；干燥图案化的硅片；并利用作为脱模剂的化学材料处理该图案化的硅片；在脱模剂干燥之后，将PDMS的前驱体混合物倒入图案化的硅片；在排气和固化之后，切割并剥离图案化的PDMS。

14.一种如权利要求13所述电池的制造方法，作为脱模剂的化学材料为蜡、脱模剂、刷涂漆、三甲基氯硅烷(TMCS)。

15.一种如权利要求4所述电池的制造方法，其中将所述导电材料沉积在图案化膜凹陷部分的底部作为集电器的步骤为将图案化的PDMS膜放置在透明的固定器底材上；使用纸或膜来覆盖没有图案并位于透明固定器底材下面的PDMS区域；通过溅射将导电材料涂覆到图案化区域上，或者，将导电聚合物填充到PDMS的图案中，包括该图案的凹陷和凸出区域。

16.一种如权利要求15所述电池的制造方法，其步骤为将阳极或阴极材料的悬浮液前后刷涂在PDMS的图案上，直到PDMS图案上具有足够的阳极或阴极材料，通过加热干燥阳极或阴极材料；以粘合剂或胶带去除凸出区域上过多的阳极或阴极材料以及导电材料；将小金属片粘贴到PDMS图案上的外部电极位置。

17.一种如权利要求15所述电池的制造方法，其中在涂覆导电材料和填充导电聚合物的步骤之前，还可以具有一个涂覆金属过渡层的步骤。

18.一种如权利要求15所述电池的制造方法，其中的固定器底材为玻璃或石英片，所述膜为聚二甲基硅氧烷(PDMS)，所述导电材料为铂、金或碳，所述导电聚合物为聚(3,4-乙撑二氧噻吩)：聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT:PSS)。