[实用新型]一种全固态薄膜锂离子电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，特别是涉及一种全固态薄膜锂离子电池。

背景技术

全固态薄膜锂电池与现有锂电池的工作原理相同，最主要的区别是电池中没有有机电解液，取而代之的是固体的像纸一样的薄膜电解质，彻底解决了电解液泄漏的安全隐患。薄膜锂电池主要由固态的基片和基片表面的固态功能薄膜层构成，功能薄膜层包括电流收集极、正极、电解质、负极和封装保护膜，厚度仅10μm。充电时，正极析出的Li+经过电解质传导到负极，在负极Li+与通过外电路达到的电子复合，形成沉积在负极表面的Li原子。放电时过程相反，Li+做反方向运动经电解质嵌入正极晶格。因在充放电过程中Li+在正负极两端“摇摆”，锂电池也常被称为“摇摆椅电池”。

全固态锂电池除安全性较传统锂电池优越外，还兼具其他优点。比如：（1）能量密度（单位体积储存的能量）高，倍率性能好（可以简单地理解为大电流充放电，大电流充电的好处是充电速度快，如我们现在常用锂电池的充电电流为2.1A，其充电速度比原来1.0A的锂电池快很多），自放电率（能量偷偷跑掉的缺点）更低，充放电循环寿命更长，最长可达45000次（以一年365天每天充10次电计算，可以使用12年以上，设备坏了电池还好好的），并保存95%的初始容量，而普通锂电池一般在1000次循环后容量就会降到初始时的80%。（2）可以在更为苛刻的环境下使用，如耐高低温能力更强，在低温-40℃、高温150℃下性能良好，从而可用于半导体工业中的高温探测器、石油勘探和空间探测。（3）薄膜电极电势均一，电极局域过充、过放电的风险小。（4）电池可设计性更好，可以不再是小砖头的形状。

但是，目前全固态薄膜锂电池还存在许多技术难题，比如，现在常用的薄膜锂电池中，通常采用金属Li作为阳极材料，在制造以及对该锂电池性能进行测试的过程中，需要隔绝空气中的氧气和水蒸气，防止其对Li产生氧化腐蚀或导电性干扰，这对锂电池壳体的封装要求很高，增加了生产成本，这也导致了目前全固态薄膜锂电池无法被大规模进行生产和应用。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种全固态薄膜锂离子电池，其制备好的电池中并没有锂阳极，而是在首次充电后在阳极集流体Cu板上生成锂阳极。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种全固态薄膜锂离子电池，包括有密闭的盒状锂电池本体，其中，所述锂电池本体中形成有容纳腔，在所述容纳腔中铺设有由导电材料制成的基层，所述基层上连接有线缆，所述线缆一端连接在基层上，另一端穿过所述锂电池本体延伸在外部；

在所述基层上由下至少依次设置有电解质板、阳极集流体Cu板和封装保护膜，在所述电解质板表面附有一层由LiCoO2制成的薄膜状电解质，所述阳极集流体Cu板与所述基层之间通过一导电金属条相连；

在所述电解质板和所述基层之间夹持有阴极电流收集板。

作为本实用新型的改进，在所述锂电池本体的外壁上设置有若干接线口，所述接线口为一由导电金属制成的空心圆柱体，该接线部将所述线缆延伸在锂电池本体外部的一端限制在其中。

作为本实用新型的进一步改进，所述的接线口数量为3。

作为本实用新型的优选，所述阴极电流收集板为Co板或Pt板。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：其制备好的电池中并没有锂阳极，而是在首次充电后在阳极集流体Cu板上生成锂阳极，这样就极大降低了在生产制备过程中对封装的要求，降低了生产成本，使得大范围的应用成为可能。

附图说明

图1为本实用新型中全固态薄膜锂离子电池的外部结构示意图；

图2为本实用新型中全固态薄膜锂离子电池的内部结构示意图；

图3为图2所示实施例中首次充电后全固态薄膜锂离子电池的内部结构示意图。

具体实施方式

参照图1-图3对本实用新型中全固态薄膜锂离子电池的实施例做进一步说明。

如图1和图2所示，本实施例为一种全固态薄膜锂离子电池，包括有密闭的盒状锂电池本体1，所述锂电池本体中形成有容纳腔，在所述容纳腔中铺设有由导电材料制成的基层2，上述的基层通过粘接的方式固定在锂电池本体的内壁上。