[发明专利]一种新型薄膜锂电池及其制备方法

说明书

本发明公开了一种新型薄膜锂电池及其制备方法，所述新型薄膜锂电池包括：基板、锂电电芯和保护层；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；保护层包括：Al₂O₃薄膜和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。本发明的新型薄膜锂电池总厚度可达1300nm。

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，尤其是一种新型薄膜锂电池及其制备方法。

背景技术

由于便携式设备的急速发展和中国中央政府对于电动汽车的普及政策等因素，提高锂离子电池的安全性和电容量已成为国家性的重要课题。另一方面，在超小型可穿戴设备等中，需要轻薄的大电容电池。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种新型薄膜锂电池，使用了玻璃基板，并在其上形成薄膜锂电池，薄膜锂电池的总厚度可达1300nm。

本发明采用的技术方案如下：

一种新型薄膜锂电池，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。

一种新型薄膜锂电池的制备方法，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。

一种新型薄膜锂电池的制备方法，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；