[发明专利]一种薄膜电池及其制备方法

说明书

本发明提供了一种薄膜电池及其制备方法，本发明制备的薄膜电池可以制造成各种形状，能够很灵活地适用于各种可穿戴设备，由于电池需要适应的形式很多，例如可能需要一些通孔(比如表带的通孔)，本发明可以很好地满足这种市场需求。同时，本发明制备的薄膜电池可以实现更薄的厚度，薄膜电池的机械柔韧性和电化学性能较优。实验结果表明，本发明得到的薄膜电池可以实现更薄的厚度，比如0.2mm～0.9mm。在本发明的某些实施例中，所述薄膜电池的厚度为0.56mm或0.73mm。薄膜电池在弯折半径为3cm，弯曲角度为15°的条件，弯折3000次后，电阻为原电阻的110％～120％，容量保持率超过80％。

技术领域

本发明涉及薄膜电池技术领域，尤其涉及一种薄膜电池及其制备方法。

背景技术

在过去的几年中，互联网、便携式电子产品和可穿戴设备的技术需求推动了薄膜电池的强劲发展势头。其中，可穿戴设备是一个主要的增长领域，预计将占据更多的市场份额。目前，可穿戴设备如智能手表和智能眼镜仍然使用传统的锂离子或锂电池来满足其容量要求。这些电池占据相当大的体积，因此，难以减小这些可穿戴设备的功能部件的厚度。

为了解决上述问题，研究者开发了薄膜电池。目前的薄膜电池主要采用2种方法来制造。一种是气相沉积方法；另一种是用类似制造软包电池的方法，也就是只用很少的层来获得电池要求的厚度。这两种方法或者成本较高，或者只能达到有限的厚度如软包电池常规可以达到1～2mm，无法获得更薄的厚度。同时，现有技术中的薄膜电池在弯曲超过1000次后，就会出现电解液泄漏的现象，薄膜电池的容量保持率显著降低。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种薄膜电池及其制备方法，本发明提供的薄膜电池能够很灵活的适用于各种可穿戴设备，可以实现更薄的厚度，电化学性能较优。

本发明提供了一种薄膜电池的制备方法，包括以下步骤：

A)在电极载体基板上离开边缘的位置处印刷电极材料，印刷的电极图案中留有通孔的图案，得到电极极板；在所述电极极板的通孔的图案处进行模切，使得电极极板产生通孔，所述电极极板的通孔的孔径小于电极图案的通孔的孔径；所述电极极板包括正极极板和负极极板；

对隔膜进行模切，使得隔膜产生通孔，所述隔膜的通孔的孔径小于所述电极图案的通孔的孔径；所述隔膜的通孔的孔径大于所述电极极板的通孔的孔径；

B)所述模切后，对所述负极极板和正极极板分别进行分切，使得负极极板和正极极板的尺寸相同，并且负极极板和正极极板重叠时，负极极板的通孔的位置与正极极板的通孔的位置相同；

对模切后的隔膜进行分切，使得隔膜的边缘大于电极图案的边缘且小于电极极板的边缘；

C)所述分切后，将所述隔膜置于所述正极极板和所述负极极板之间，所述正极极板上含有电极图案的一面朝向隔膜，所述负极极板上含有电极图案的一面朝向隔膜，加注电解液，封装得到薄膜电池。

优选的，所述电极载体基板包括：

第一基材层；

复合在所述第一基材层上的铝箔层；

复合在所述铝箔层上的第二基材层；

在所述电极载体基板的第二基材层上印刷电极材料。

优选的，所述第一基材层、铝箔层和第二基材层通过粘结剂粘合。

优选的，所述第一基材层选自聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚萘二甲酸乙二醇酯膜、聚丙烯膜和聚苯乙烯膜中的一种。

优选的，所述第二基材层选自聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚萘二甲酸乙二醇酯膜、聚丙烯膜、聚苯乙烯膜、聚乙烯膜和乙烯-醋酸乙烯共聚物膜中的一种。