[发明专利]一种新型薄膜锂电池及其制备方法

权利要求书

1.一种新型薄膜锂电池，其特征在于，包括：基板、锂电电芯和保护层；所述锂电电芯包括：在基板上方自下而上依次设置的黏着层、下层集电体、负电极、固体电解质层、正电极、上层集电体和阻隔层；黏着层和下层集电体的左方具有相较于负电极、固体电解质层、正电极、上层集电体和阻隔层的左方的突出部分；负电极、固体电解质层、正电极、上层集电体和阻隔层均覆盖下一层的上方和右方；所述保护层包括：Al₂O₃薄膜和SiO₂薄膜；Al₂O₃薄膜覆盖锂电电芯，SiO₂薄膜覆盖Al₂O₃薄膜，或者SiO₂薄膜覆盖锂电电芯，Al₂O₃薄膜覆盖SiO₂薄膜；所述保护层的两侧分别设置有露出下层集电体和上层集电体的电极板端口。

2.一种新型薄膜锂电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，在基板上制备锂电电芯：(1)采用第一金属掩模板，在玻璃基板上制得黏着层，然后在黏着层上制得下层集电体；(2)采用第二金属掩模板，在下层集电体上制得负电极；(3)采用第三金属掩模板，依次在负电极上制得固体电解质层、正电极、上层集电体和阻隔层；第一金属掩模板、第二金属掩模板和第三金属掩模板具有不同的开口形状；第一金属掩模板的开口相比第二金属掩模板具有一个向左的突出口；第三金属掩模板的开口右侧相比第二金属掩模板更大；

步骤2，在锂电电芯上制备保护层：(1)在锂电电芯上溅射一层Al₂O₃薄膜覆盖锂电电芯；(2)在Al₂O₃薄膜上沉积一层SiO₂薄膜覆盖Al₂O₃薄膜；

步骤3，在保护层上蚀刻，分别露出下层集电体和上层集电体的电极板端口。

3.一种新型薄膜锂电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，在基板上制备锂电电芯：(1)采用第一金属掩模板，在玻璃基板上制得黏着层，然后在黏着层上制得下层集电体；(2)采用第二金属掩模板，在下层集电体上制得负电极；(3)采用第三金属掩模板，依次在负电极上制得固体电解质层、正电极、上层集电体和阻隔层；第一金属掩模板、第二金属掩模板和第三金属掩模板具有不同的开口形状；第一金属掩模板的开口相比第二金属掩模板具有一个向左的突出口；第三金属掩模板的开口右侧相比第二金属掩模板更大；

步骤2，在锂电电芯上制备保护层：(1)在锂电电芯上溅射一层SiO₂薄膜覆盖锂电电芯；(2)在SiO₂薄膜上沉积一层Al₂O₃薄膜覆盖SiO₂薄膜；

步骤3，在保护层上蚀刻，分别露出下层集电体和上层集电体的电极板端口。

4.如权利要求2或3所述的新型薄膜锂电池的制备方法，其特征在于，

所述基板为玻璃基板；

所述黏着层为通过在玻璃基板上溅射氮化钛制得；

所述下层集电体为通过在黏着层上溅射铝薄膜或铜薄膜制得；

所述负电极为通过在下层集电体上溅射锂薄膜制得；

所述固体电解质层为通过在负电极上溅射锂磷氧氮制得；

所述正电极为通过在固体电解质层上溅射氧化钴锂制得；

所述上层集电体为通过在正电极上溅射铝薄膜或铜薄膜制得；

所述阻隔层为通过在上层集电体上溅射氮化钛制得。

5.如权利要求2或3所述的新型薄膜锂电池的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述在锂电电芯上溅射一层Al₂O₃薄膜的方法为：以Al或者Al₂O₃作为反应物，采用氧气反应性溅射工艺，在25℃～180℃的温度环境下，在锂电电芯上溅射一层Al₂O₃薄膜。