CN107681192B - 锂离子电池及其制造方法、电子装置 - Google Patents
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Abstract
一种锂离子电池及其制造方法、电子装置，该锂离子电池包括：第一导电集流层和第二导电集流层，其中所述第一导电集流层和第二导电集流层位于同一层且彼此绝缘；第一电极材料层，设置在所述第一导电集流层上；第二电极材料层，设置在所述第二导电集流层上；电解质层，设置在所述第一电极材料层和所述第二电极材料层之间。该锂离子电池的第一导电集流层和第二导电集流层位于同一层，因此可以通过一次制备工艺得到，简化了锂离子电池的生产工艺。
Description
技术领域
本发明的实施例涉及一种锂离子电池及其制造方法、电子装置。
背景技术
锂离子电池作为一种重要的能量储蓄器件经历了多次技术革新，因其具有高能量密度、轻便和寿命长的特点，广泛应用于电子器件、电动汽车等各个领域。
近几年，具有可弯曲、可折叠、可穿戴、便携特点的柔性电子器件成为新一代电子器件的发展趋势。但是，在柔性电子器件的研发过程中，用于提供能源的锂离子电池无法同柔性电子器件的特殊构造相匹配，这成为遏制柔性电子器件发展进程的致命因素。因此，研发一种超薄、便携、具有柔性并可用于跟进并满足新一代柔性电子器件需求的全固态锂离子电池成为当下研究的重点项目。
另一方面，迄今为止，锂离子电池多数仍是柱状液态电池或袋状液态电池，不具有便携、超薄、柔性的特点，例如液态锂离子电池仍存在因漏液所造成的潜在的短路爆炸等危险。
发明内容
本发明至少一实施例提供一种锂离子电池，包括：第一导电集流层和第二导电集流层，其中所述第一导电集流层和第二导电集流层位于同一层且彼此绝缘；第一电极材料层，设置在所述第一导电集流层上；第二电极材料层，设置在所述第二导电集流层上；电解质层，设置在所述第一电极材料层和所述第二电极材料层之间。
例如，在该锂离子电池中，所述电解质层为固体电解质层。
例如，在该锂离子电池中，所述固体电解质包括双三氟甲磺酰亚胺锂、乙氧基三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚环氧乙烷。
例如，在该锂离子电池中，所述电解质层设置在所述第一电极材料层上，所述第二电极材料层设置在所述电解质层上。
例如，在该锂离子电池中，所述第一电极材料层和所述第二电极材料层之一为正极活性层，而另一个为负极活性层。
例如，在该锂离子电池中，所述第一电极材料层和/或所述第二电极材料层包括电极活性材料、聚环氧乙烷、导电剂。
例如，在该锂离子电池中，所述电极活性材料、导电剂、聚环氧乙烷的质量比为(8:1:1)-(12:1:0.5)。
例如，在该锂离子电池中，当所述电极活性材料为正极活性材料时，所述正极活性材料包括磷酸铁锂、磷酸钴锂或锰酸锂；当所述电极活性材料为负极活性材料时，所述负极活性材料包括钛酸锂或钛酸锰锂。
例如，该锂离子电池还包括：塑料基底，其中，所述第一导电集流层和第二导电集流层形成在所述塑料基底上。
例如，该锂离子电池还包括：封装层，其中所述封装层将至少所述第一电极材料层、所述电解质层和所述第二电极材料层密封。
例如，在该锂离子电池中，所述第一导电集流层和/或第二导电集流层为铜或铜合金膜、铝或铝合金膜、镍或镍合金膜，或者为透明导电氧化物薄膜。
例如，在该锂离子电池中，所述透明导电氧化物薄膜为氧化铟锡(ITO)。
本发明至少一实施例提供一种电子装置，其包括上述任一所述的锂离子电池。
本发明至少一实施例提供一种锂离子电池的制造方法，包括：形成第一导电集流层和第二导电集流层，其中所述第一和第二导电集流层形成于同一层且彼此绝缘；在所述第一导电集流层上形成第一电极材料层；在所述第二导电集流层上形成第二电极材料层；在所述第一电极材料层和所述第二电极材料层之间形成电解质层。
例如，在该锂离子电池的制造方法中，所述电解质层为固体电解质层。
例如，在该锂离子电池的制造方法中，所述电解质层形成在所述第一电极材料层上，所述第二电极材料层形成在所述电解质层上。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
图1为本发明一实施例提供的一种锂离子电池的结构示意图；
图2A1-2F2为本发明一实施例提供的一种锂离子电池的制备流程示意图；
图3A和3B为本发明另一实施例提供的一种锂离子电池的结构示意图；
图4A1-4F2为本发明另一实施例提供的一种锂离子电池的制备流程示意图；
图5A和5B为本发明再一实施例提供的一种锂离子电池的结构示意图；
图6为本发明一实施例提供的一种锂离子电池可随意弯曲的实验图；
图7为本发明一实施例提供的一种锂离子电池部分截面的扫描电镜图。
附图标记：
101-基底；102-导电集流层；1021-第一导电集流层；1022-第二导电集流层；103-负极活性层；104-电解质层；105-正极活性层；106-封装层；201-基底；202-导电集流层；2021-第一导电集流层；2022-第二导电集流层；203-负极活性层；204-电解质层；205-正极活性层；206-封装层；10-电池单元。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
如前所述，近些年，具有可弯曲、可折叠、可穿戴、便携特点的柔性电子器件已成为新一代电子器件的发展趋势，但是在柔性电子器件的研发过程中，用于提供能源的锂离子电池同柔性电子器件特殊构造无法相匹配，这成为遏制柔性电子器件发展进程的致命因素；并且，迄今为止，锂离子电池多数仍是柱状液态电池或袋状液态电池，不具有便携、超薄、柔性的特点，例如液态锂离子电池仍存在因漏液所造成的潜在的短路爆炸等危险。
本发明至少一实施例提供一种锂离子电池，其包括：第一导电集流层和第二导电集流层、第一电极材料层、第二电极材料层和电解质层。第一导电集流层和第二导电集流层位于同一层且彼此绝缘；第一电极材料层设置在第一导电集流层上；第二电极材料层设置在第二导电集流层上；电解质层设置在第一电极材料层和第二电极材料层之间。
本发明至少一实施例提供一种锂离子电池的制造方法，包括：形成第一导电集流层和第二导电集流层，其中第一导电集流层和第二导电集流层形成于同一层且彼此绝缘；在第一导电集流层上形成第一电极材料层；在第二导电集流层上形成第二电极材料层；在第一电极材料层和第二电极材料层之间形成电解质层。
下面通过几个实施例对根据本发明实施例的锂离子电池及其制备方法进行说明。
实施例一
如图1所示，本实施例提供一种锂离子电池，其包括：在基底101上形成的第一导电集流层1021和第二导电集流层1022、第一电极材料层、第二电极材料层和电解质层。第一导电集流层1021和第二导电集流层1022彼此绝缘；第一电极材料层设置在第一导电集流层1021上；第二电极材料层设置在第二导电集流层1022上；电解质层104，设置在第一电极材料层和第二电极材料层之间。
本实施例中，第一导电集流层1021和第二导电集流层1022可以具有相同的材质，例如可以为铜或铜合金膜、铝或铝合金膜、镍或镍合金膜，或者为透明导电氧化物薄膜，例如氧化铟锡(ITO)等。
本实施例中，第一电极材料层可以为负极活性层103。负极活性层103可以包括例如均匀混合的负极活性材料、导电剂、添加剂等。在一个示例中，负极活性层包括负极活性材料、聚环氧乙烷(PEO)、导电剂，其中，负极活性材料可以是钛酸锂、钛酸锰锂或其他合适的负极活性材料；导电剂可以是聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)，而且PEDOT:PSS不仅具有导电剂的作用，还能起到粘结剂的功能；聚环氧乙烷(PEO)作为一种添加剂，具有较强的导电能力和与电极活性材料的粘结能力，可以保证负极活性材料能够涂覆且贴附于具有疏水特征的塑料基底或与其相邻的导电集流层表面，聚环氧乙烷的加入还可以增强负极活性层103的锂离子迁移能力和的导电能力。本实施例中，负极活性材料、导电剂、聚环氧乙烷的质量比例如可以为(8:1:1)-(12:1:0.5)，例如为12:1:1，例如还可以为9:1:0.5。
本实施例中，第二电极材料层可以为正极活性层105。正极活性层105可以包括例如均匀混合的正极活性材料、导电剂、添加剂等。例如，该正极活性层包括正极活性材料、聚环氧乙烷(PEO)、导电剂等，其中，正极活性材料可以是钴酸锂、镍酸锂、磷酸铁锂、磷酸钴锂、锰酸锂或其他合适的正极活性材料；导电剂同样可以是聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)，PEDOT:PSS具有导电剂的作用，还能起到粘结剂的功能；聚环氧乙烷(PEO)作为一种添加剂，具有较强的导电能力和与电极活性材料的粘结能力，还可以增强正极活性层105的锂离子迁移能力和的导电能力。本实施例中，正极活性材料、导电剂、聚环氧乙烷的质量比例如可以为(8:1:1)-(12:1:0.5)，例如为10:1:1，例如还可以为11:1:0.5。
本实施例中，当锂离子电池对负极活性层103或正极活性层105的粘结性要求较高时，电极材料组合物还可以包括粘合剂，例如该粘合剂可以为聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)或其他合适的粘结剂，其具体类型在此不做限定。
需要注意的是，本实施例中第一电极材料层也可以为正极活性层，而第二电极材料层为负极活性层，第一电极材料层和第二电极材料层的具体极性设置在此不做限定。
本实施例中，电解质层104设置在第一电极材料层即负极活性层103上，与之接触；第二电极材料即正极活性层105设置在电解质层104上，与之接触。本实施例中，电解质层104可以为固体电解质；例如，该固体电解质可以包括基体、锂盐和添加剂等；例如，基体可以选用乙氧基三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(ETPTA)，锂盐可以选用双三氟甲磺酰亚胺锂(LiTFSI)，添加剂可以选择聚环氧乙烷(PEO)；PEO添加剂可减小或避免固体电解质发生弯曲断裂的风险，并提高固体电解质的锂迁移数及离子导电性能。在上述采用PEO作为活性层中的粘结剂的示例中，PEO添加剂还可以降低以PEO为粘结剂的正极活性层或负极活性层同固体电解质之间的界面阻抗，改善所获得的锂离子电池的性能。在一个示例中，该固体电解质还可以包括例如2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(HMPP)作为紫外聚合引发剂，使得固态电解质可在紫外线辐照下形成孔道细密的半穿透结构固态薄膜，从而保证固态电解质具有较高的锂离子迁移率同时提高固体电解质在制备过程中的固化效率。
例如，在另一个示例中，该固体电解质还可以包括适量的无机纳米粉末，例如粒径为8～15nm(例如10nm)的Al2O3纳米粉末以增强固体电解质的强度，可使其制成的电池在多次弯曲后不会因固态电解质损坏而造成正、负极接触短路。而且，该固态电解质具有柔性、不易燃，还具有强度高、离子迁移率高等特点。本实施例中，该固体电解质不仅起到电解质的作用，还兼具隔膜的功能，即在正负极之间传导离子的同时阻止电子的传导。无机纳米粉末添加的量以改善其机械性能而又不影响电学性能为准。
本实施例中，基底101可以是塑料基底，例如其材质可以为普通塑料材料，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(PET)；基底101也可以选择具有高温耐热性的聚萘二甲酸乙二醇酯膜(PEN)等具有特殊性能的塑料材料。塑料基底的具体材质在此不做限定。以塑料作为基底可以保证所得到的锂离子电池的柔性。
本实施例中，锂离子电池还可以进一步包括封装层106，封装层106至少可以将负极活性层103、固体电解质104和正极活性层105密封。封装层106可以为柔性封装膜。例如，封装层106的材质可以选择聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)或普通硅胶等材料，封装层106的具体材质在此不做限定。
本实施例提供的锂离子电池的电解质层104为固体电解质，该锂离子电池可以克服液态锂离子电池可能因漏液或短路造成的电池爆炸的潜在危险性。
本实施例的锂离子电池具有柔性的特点，可用于柔性电子器件。图6为本发明一实施例提供的锂离子电池进行弯曲实验的图片，可以看出，该实施例提供的锂离子电池可随意弯曲，具有很好的柔性。
此外，在本实施例中，由于锂离子电池可采用ITO、IGZO等透明导电薄膜为导电集流层，因此可用于锂离子电池和太阳能电池兼容的柔性电子装置的储能器件以及供能器件。
需要说明的是，本实施例的锂离子电池还可以包括正、负极引线、中心端子、安全阀等结构，这些均可以采取常规方式设置，在此不再赘述。
本实施例还提供一种锂离子电池的制造方法，图2A1-图2F2为本实施例中锂离子电池在制备过程中部分结构的平面图和截面图。
如图2A1-图2F2所示，该方法包括如下操作：形成第一导电集流层1021和第二导电集流层1022，其中第一导电集流层1021和第二导电集流层1022形成于同一层且彼此绝缘；在第一导电集流层上1021形成第一电极材料层；在第二导电集流层1022上形成第二电极材料层；在第一电极材料层和第二电极材料层之间形成电解质层104。
如图2A1和图2A2所示，本实施例的一个示例中，基底101可以选用普通塑料材料，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(PET)。在制备过程中，例如首先将PET膜剪裁成所需要的形状与尺寸以形成基底101，例如本实施例中可以将PET膜剪裁成30mm×30mm的正方形；然后使用磁控溅射法或高真空蒸镀等方法在基底101上在镀5-10μm厚，例如7μm厚的导电集流层102，导电集流层102可以采用铜或铜合金膜、铝或铝合金膜、镍或镍合金膜，或者为透明导电氧化物薄膜，例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟镓锌(IGZO)等材料。本实施例的示例中，导电集流层102选用的材料为氧化铟锡(ITO)。
如图2B1和图2B2所示，本实施例中，通过将导电集流层102构图的方式形成相互绝缘的第一导电集流层1021和第二导电集流层1022，该构图方法可以有多种，包括但不限于光刻法、湿法化学腐蚀等。例如，可以用胶带遮盖住需要保留的用以形成第一导电集流层1021和第二导电集流层1022的部分导电集流层102，用预先配置的强酸性溶液刻蚀未被胶带覆盖的部分导电集流层102，其刻蚀的宽度例如可以为1毫米，因此导电集流层102被分为相距1毫米的两部分，即第一导电集流层1021和第二导电集流层1022，其中一个用做负极导电集流层，另一个用作正极导电集流层。
如图2C1和2C2所示，本实施例的一个示例中，第二导电集流层1022用做负极导电集流层，并在第二导电集流层1022上形成负极活性层浆料以形成负极活性层103，例如可以采用流延、刮涂等方法来形成负极活性层103。本实施例中，负极活性层浆料可以包括负极活性材料、聚环氧乙烷(PEO)、导电剂；例如，负极活性材料可以是钛酸锂、钛酸锰锂或其他合适的负极活性材料，本实施例中选用钛酸锂；导电剂可以是聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)，聚环氧乙烷(PEO)作为一种添加剂，具有较强的导电能力和电极活性材料的粘结能力，可以保证负极活性层浆料能够涂覆于第二导电集流层1022的表面，另外，聚环氧乙烷的加入还可以增强负极活性层103的锂离子迁移能力和的导电能力。
本实施例中，例如可以用胶带遮盖住正极导电集流层等无需刻蚀的部分，仅暴露负极活性层浆料将要涂覆的部分负极导电集流层，例如可以暴露出10mm×10mm大小的部分负极导电集流层，然后将上述已经准备好的负极活性层浆料刮涂在该被暴露的负极导电集流层上，本实施例中，将刮涂好的材料之后置入真空烘箱干燥，最终形成负极活性层103。本实施例所得到的负极活性层103的厚度可以为10-80μm，例如50μm。
如图2D1和图2D2所示，本实施例中，电解质层104形成于第一导电集流层1021和第二导电集流层1022的间隔部分并包覆负极活性层103。本实施例中，电解质层104可以为固体电解质。该固体电解质可以包括基体、锂盐和添加剂等；例如，基体可以选用乙氧基三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，锂盐可以选用双三氟甲磺酰亚胺锂，添加剂可以选择聚环氧乙烷(PEO)。该固体电解质制备过程的一个示例可以包括：以双三氟甲磺酰亚胺锂为锂盐、以乙氧基三羟甲基丙烷三丙烯酸酯为基质材料、以聚环氧乙烷(PEO)为添加剂，并加入5wt％的质量百分数2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(HMPP)作为紫外聚合引发剂；使得固体电解质混合溶液在紫外线辐照下形成孔道细密的半穿透结构固态薄膜，可保证固态电解质具有较高的锂离子迁移率同时提高固体电解质在制备过程中的固化效率。在另一个示例中，还可以在上述混合溶液中加入适量的纳米粉末，例如氧化铝或氧化钛等的无机纳米粉末，例如粒径为8～15nm(例如10nm)的Al2O3纳米粉末，紫外固化混合物形成固体电解质层。用胶带遮盖正极导电集流层等部分，仅暴露出负极活性层、第一导电集流层1021和第二导电集流层1022的间隔部分等将要形成电解质层104的部分，将上述准备好的固体电解质浆料刮涂在该暴露的部分中，并通过紫外线辐照，例如使用170W-250W的紫外灯进行辐照进而固化得到电解质层104，本实施例中，电解质层104最终形成的尺寸例如可以为12mm×12mm，厚度可以为30-80μm，例如50μm。
如图2E1和图2E2所示，本实施例中，第一导电集流层1021用做正极导电集流层，并在第一导电集流层1021上刮涂正极活性层浆料以形成正极活性层105。本实施例中，正极活性层105可以包括正极活性材料、导电剂、粘结剂等，例如该正极活性层可以包括正极活性材料、聚环氧乙烷(PEO)、导电剂的正极活性层；正极活性材料可以是钴酸锂、镍酸锂、磷酸铁锂、磷酸钴锂、锰酸锂或其他合适的正极活性材料。本实施例的一个示例中中选用的是磷酸铁锂；导电剂同样可以是聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)，PEDOT:PSS不仅具有导电剂的作用，还能起到粘结剂的功能；聚环氧乙烷(PEO)作为一种添加剂，具有较强的导电能力和电极活性材料的粘结能力，并且还可以增强正极活性层105的锂离子迁移能力和的导电能力。
本实施例的一个示例中，例如可以用胶带遮盖住负极导电集流层等无需刻蚀的部分，仅暴露正极活性层浆料将要涂覆的部分正极导电集流层，将上述已经准备好的浆料刮涂在该被暴露的正极导电集流层上，之后置入真空烘箱干燥，最终形成正极活性层105，正极活性层105最终形成的尺寸例如可以为14mm×18mm，厚度可以为10-80μm，例如20μm。
如图2F1和图2F2所示，本实施例中，为了保护所形成的锂离子电池，还可以在上述得到的结构上形成封装层。该封装层106形成在负极活性层103、正极活性层105和电解质层104上，以形成密封，阻止外界的水、氧等进入电池内部。本实施例中，封装层106可以为柔性封装膜，其材质例如可以选择聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)或普通硅胶等材料。本实施例中，封装层106可以采用PDMS，将PDMS和固化剂以10：1的比例配成混合溶液，之后将混合溶液涂覆在将要形成封装层106的部分负极活性层103、正极活性层105和电解质层104上，最后通过固化形成封装层106。
需要注意的是，本实施例中，负极活性层103和正极活性层105的形成位置可以互换，本实施例的锂离子电池的各个功能层的大小和形状可以根据实际需求进行调整，本发明的实施例对此不做限定。
需要说明的是，本实施例的锂离子电池的制备方法还可以包括正、负极引线、中心端子、安全阀等结构的制备与连接，其均可以采取常规方式，在此不再赘述。
本实施例提供的锂离子电池将正负极导电集流层形成于基底上的同一层的结构，简化了电池的制造工艺和组装工艺。
本实施例提供的锂离子电池的基底材料采用普通塑料材料，或根据器件使用条件选取特殊塑料材料等，使锂离子电池具有柔性，同时还降低了锂离子电池的原材料成本。
本实施例还提供了一种电子装置，该电子装置包括上述锂离子电池，该电子装置例如可以为手机、电脑等电子器件，例如还可以为电动车、车载电器等任何适用锂离子电池的装置，本实施例对电子装置的种类不做限定。
实施例二
图3A和图3B分别为本实施例提供的锂离子电池的平面图和截面图，该锂离子电池，包括：在基底201上形成的第一导电集流层2021和第二导电集流层2022，第一导电集流层2021和第二导电集流层2022彼此绝缘。
与实施例一不同的是，本实施例中，第一导电集流层2021呈“凹”字型，第二导电集流层2022呈“凸”字型，第一导电集流层2021的凹陷部分包覆第二导电集流层2022突出的部分；第一电极材料层设置在第一导电集流层1021的突出部分上；第二电极材料层设置在第二导电集流层1022上；电解质层204设置在第一电极材料层和第二电极材料层之间。
本实施例中，第一电极材料层可以为负极活性层203，第二电极材料层可以为正极活性层205，电解质层204设置在第一电极材料层即负极活性层203上，而第二电极材料即正极活性层205设置在电解质层204上。
同样，本实施例提供的锂离子电池还可以包括封装层206，封装层206至少将负极活性层203、固体电解质204和正极活性层205密封。
本实施例中，各个功能层的材质与上述实施例相同，因此不再赘述。
本实施例还提供一种锂离子电池的制造方法，图4A1-图4F2为本实施例中锂离子电池在制备过程中部分结构的平面图和截面图。如图4A1-图4F2所示，该方法可包括如下操作：在基底201上形成第一导电集流层2021和第二导电集流层2022，第一导电集流层2021和第二导电集流层2022彼此绝缘；与实施例一不同的是，本实施例中，第一导电集流层2021形成为“凹”字型，第二导电集流层2022形成为“凸”字型，并且第一导电集流层2021的凹陷部分包覆第二导电集流层2022突出的部分；将第一电极材料层形成在第一导电集流层1021的突出部分上；将第二电极材料层形成在第二导电集流层1022上；将电解质层204形成在第一电极材料层和第二电极材料层之间。
如图4A1和图4A2所示，本实施例中，基底201可以选用具有特殊性能的塑料材料，例如，具有高温耐热性的聚萘二甲酸乙二醇酯膜(PEN)。例如，首先将PNT膜剪裁成所需要的形状与尺寸以形成基底101，例如本实施例中可以将PNT膜剪裁成30mm×40mm的长方形；然后使用磁控溅射法或高真空蒸镀等方法在基底201上在镀5-10μm厚(例如8μm厚)的导电集流层202，导电集流层202可以采用铜或铜合金膜、铝或铝合金膜、镍或镍合金膜，或者为透明导电氧化物薄膜，例如氧化铟锡(ITO)等材料。本实施例中，导电集流层202选用的材料为氧化铟锡(ITO)。
如图4B1和图4B2所示(其中图4B2中只示出被截面的结构图)，本实施例中，通过刻蚀导电集流层202的方式形成相互绝缘的第一导电集流层2021和第二导电集流层2022；本实施例中，第一导电集流层2021形成为“凹”字型，第二导电集流层2022形成为“凸”字型。例如，可以将胶带按需求剪成一定形状，用其遮盖住需要保留的用以形成第一导电集流层2021和第二导电集流层2022的部分导电集流层202，然后用预先配置的强酸性溶液刻蚀未被胶带覆盖的部分导电集流层202，因此导电集流层202被分为两部分，即第一导电集流层2021和第二导电集流层2022，其中一个用做负极导电集流层，另一个用作正极导电集流层。
如图4C1和图4C2所示(其中图4C2中只示出被截面的结构图)，本实施例中，第二导电集流层2022用做负极导电集流层，并在第二导电集流层2022的突出的部分上刮涂负极活性层浆料以形成负极活性层203(图中阴影部分示意性表示为负极活性层203的形成位置)，该突出的部分大小例如可以为10mm×10mm。
本实施例中，负极活性层浆料可以包括负极活性材料、聚环氧乙烷(PEO)、导电剂；例如，负极活性材料可以是钛酸锂、钛酸锰锂或其他合适的负极活性材料，本实施例中选用钛酸锰锂；导电剂可以是聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)，PEDOT:PSS具有导电剂的作用，还能起到粘结剂的功能；聚环氧乙烷(PEO)作为一种添加剂，具有较强的导电能力和电极活性材料的粘结能力，可以保证负极活性层浆料能够涂覆于于第二导电集流层2022的表面，另外，聚环氧乙烷的加入还可以增强负极活性层203的锂离子迁移能力和的导电能力。本实施例中，例如可以用胶带遮盖住正极导电集流层等无需刻蚀的部分，仅暴露负极活性层浆料将要涂覆的部分负极导电集流层，将上述已经准备好的浆料刮涂在该被暴露的负极导电集流层上，之后置入真空烘箱干燥，最终形成负极活性层203。本实施例所得到的负极活性层203的厚度可以为10-80μm，例如，图7为本实施例得到的锂离子电池的部分截面的扫描电镜图，该锂离子电池中，负极活性层203的厚度约为20μm。
如图4D1和图4D2所示，本实施例中，电解质层204形成于第一导电集流层2021和第二导电集流层2022的间隔部分并包覆负极活性层203(图中阴影部分示意性表示为电解质层204的形成位置)。本实施例中，电解质层204可以为固体电解质；该固体电解质可以包括基体、锂盐和添加剂等；例如，基体可以选用乙氧基三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，锂盐可以选用双三氟甲磺酰亚胺锂，添加剂可以选择聚环氧乙烷(PEO)。该固体电解质制备过程的一个示例可以包括：以双三氟甲磺酰亚胺锂为锂盐、以乙氧基三羟甲基丙烷三丙烯酸酯为基质材料、以聚环氧乙烷(PEO)为添加剂，加入5％的质量百分数2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(HMPP)作为紫外聚合引发剂；使得固体电解质混合溶液在紫外线辐照下形成孔道细密的半穿透结构固态薄膜，可保证固态电解质具有较高的锂离子迁移率同时提高固体电解质在制备过程中的固化效率。在另一个示例中，还可以在混合溶液加入一定量的纳米粉末，例如氧化铝或氧化钛等的无机纳米粉末，例如粒径为8～15nm(例如10nm)的TiO2纳米粉末，紫外固化混合物形成固体电解质浆料。用胶带遮盖正极导电集流层等部分，仅暴露出负极活性层、第一导电集流层2021和第二导电集流层2022的间隔部分等将要形成电解质层204的部分，将上述准备好的固体电解质浆料刮涂在该暴露的部分中，并通过紫外线辐照，例如使用180W的紫外灯进行辐照进而固化得到电解质层204。本实施例中，电解质层204最终形成的尺寸例如可以为14mm×12mm，厚度可以为30-80μm，例如，图7所示锂离子电池中，电解质层204的厚度约为50μm。如图4E1和4E2所示，本实施例中，第一导电集流层2021用做正极导电集流层，并在第一导电集流层2021上刮涂正极活性层浆料以形成正极活性层205(图中阴影部分示意性表示为正极活性层205的形成位置)。
本实施例中，正极活性层205可以是包括正极活性材料、聚环氧乙烷(PEO)、导电剂的正极活性层，例如，正极活性材料可以是磷酸铁锂、磷酸钴锂、锰酸锂或其他合适的正极活性材料，本实施例中选用磷酸钴锂；导电剂同样可以是聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)，PEDOT:PSS具有导电剂的作用，还能起到粘结剂的功能；聚环氧乙烷(PEO)作为一种添加剂，具有较强的导电能力和电极活性材料的粘结能力，还可以增强正极活性层205的锂离子迁移能力和的导电能力。本实施例中，例如可以用胶带遮盖住负极导电集流层等无需刻蚀的部分，仅暴露正极活性层浆料将要涂覆的部分正极导电集流层，将上述已经准备好的浆料刮涂在该被暴露的正极导电集流层上，之后置入真空烘箱干燥，最终形成正极活性层205。正极活性层205最终形成的尺寸例如可以为18mm×14mm，厚度可以为10-80μm，例如，图7所示锂离子电池中，正极活性层205的厚度约为50μm。
如图4F1和图4F2所示，本实施例中，封装层206形成在负极活性层203、正极活性层205和电解质层204上(图中阴影部分示意性表示为封装层206的形成位置)，以形成密封。封装层206可以为柔性封装膜，其材质可以选择聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)或普通硅胶等材料。本实施例中，可以采用PMMA，并以PMMA和固化剂以9：1的比例配成混合溶液，之后将混合溶液涂覆在将要形成封装层206的负极活性层203、正极活性层205和电解质层204上，最后通过固化形成封装层206。
需要注意的是，本实施例中，负极活性层203和正极活性层205的形成位置可以互换，本实施例的锂离子电池的各个功能层的大小和形状可以根据实际需求进行调整，本发明对此不做限定。
需要说明的是，本实施例的锂离子电池的制备方法还可以包括正、负极引线、中心端子、安全阀等结构的制备与连接，其均可以采取常规方式，在此不再赘述。
需要说明的是，本实施例的锂离子电池各个功能层的大小和形状可以根据需求进行调整，本实施例对此不做限定。
实施例三
图5A和图5B分别为本实施例提供的锂离子电池的平面图和截面图，该锂离子电池包括多个电池单元10，例如包括三个、四个、六个电池单元10……本实施例对电池单元10的数量不做限定。其中每个电池单元10具有与实施例二中提供的锂离子电池相同的结构，即将实施例二提供的锂离子电池看做一个结构单元，而本实施例提供的锂离子电池包括多个该结构单元，因此本实施例提供的锂离子电池同样可以以实施例二中所述的锂离子电池的制备方法来制备，区别只在于，在利用实施例二中的方法制备本实施例的锂离子电池时，例如可以同时制备出多个电池单元10或将多个电池单元10依次制备在同一基底材料上。本实施例中，锂离子电池所采用的材料以及各功能层的设置等都与实施例二相同，因此不再赘述。
有以下几点需要说明：
(1)本发明实施例附图只涉及到与本发明实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。
(2)为了清晰起见，在用于描述本发明的实施例的附图中，层或区域的厚度被放大或缩小，即这些附图并非按照实际的比例绘制。可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。
(3)在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (16)
1.一种锂离子电池，包括：
第一导电集流层和第二导电集流层，其中所述第一导电集流层和第二导电集流层位于同一层且彼此绝缘，
第一电极材料层，设置在所述第一导电集流层上；
第二电极材料层，设置在所述第二导电集流层上；
电解质层，设置在所述第一电极材料层和所述第二电极材料层之间；
其中，所述第一导电集流层呈凹字型，所述第二导电集流层呈凸字型，所述第一导电集流层的凹陷部分包覆所述第二导电集流层的突出部分；所述第一电极材料层设置在所述第一导电集流层的所述突出部分上。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其中，
所述电解质层为固体电解质层。
3.根据权利要求2所述的锂离子电池，其中，所述固体电解质包括双三氟甲磺酰亚胺锂、乙氧基三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚环氧乙烷。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池，其中，所述电解质层设置在所述第一电极材料层上，所述第二电极材料层设置在所述电解质层上。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池，其中，所述第一电极材料层和所述第二电极材料层之一为正极活性层，而另一个为负极活性层。
6.根据权利要求4或5所述的锂离子电池，其中，所述第一电极材料层和/或所述第二电极材料层包括电极活性材料、聚环氧乙烷、导电剂。
7.根据权利要求6所述的锂离子电池，其中，所述电极活性材料、导电剂、聚环氧乙烷的质量比为(8:1:1)-(12:1:0.5)。
8.根据权利要求6所述的锂离子电池，其中，当所述电极活性材料为正极活性材料时，所述正极活性材料包括磷酸铁锂、磷酸钴锂或锰酸锂；
当所述电极活性材料为负极活性材料时，所述负极活性材料包括钛酸锂或钛酸锰锂。
9.根据权利要求1-5任一所述的锂离子电池，还包括：
塑料基底，其中，所述第一导电集流层和第二导电集流层形成在所述塑料基底上。
10.根据权利要求1-5任一所述的锂离子电池，还包括：
封装层，其中所述封装层将至少所述第一电极材料层、所述电解质层和所述第二电极材料层密封。
11.根据权利要求1-5任一所述的锂离子电池，其中，所述第一导电集流层和/或第二导电集流层为铜或铜合金膜、铝或铝合金膜、镍或镍合金膜，或者为透明导电氧化物薄膜。
12.根据权利要求11所述的锂离子电池，其中，所述透明导电氧化物薄膜为氧化铟锡(ITO)。
13.一种电子装置，包括如权利要求1-12任一所述的锂离子电池。
14.一种锂离子电池的制造方法，包括：
形成第一导电集流层和第二导电集流层，其中所述第一和第二导电集流层形成于同一层且彼此绝缘，
在所述第一导电集流层上形成第一电极材料层；
在所述第二导电集流层上形成第二电极材料层；
在所述第一电极材料层和所述第二电极材料层之间形成电解质层；
其中，所述第一导电集流层呈凹字型，所述第二导电集流层呈凸字型，所述第一导电集流层的凹陷部分包覆所述第二导电集流层的突出部分；所述第一电极材料层形成在所述第一导电集流层的所述突出部分上。
15.根据权利要求14所述的锂离子电池的制造方法，其中，所述电解质层为固体电解质层。
16.根据权利要求14所述的锂离子电池的制造方法，其中，所述电解质层形成在所述第一电极材料层上，所述第二电极材料层形成在所述电解质层上。
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| CN103608967A (zh) * | 2011-06-17 | 2014-02-26 | 应用材料公司 | 使用无掩模式电解质沉积的薄膜电池制造 |
| CN103566781A (zh) * | 2013-11-19 | 2014-02-12 | 天津工业大学 | 一种具有星形网状结构的聚氧化乙烯co2优先渗透分离膜 |
| CN104821414A (zh) * | 2014-01-30 | 2015-08-05 | 纳米及先进材料研发院有限公司 | 透明或半透明电池制造方法 |
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