CN109609910A - 薄膜电池制备装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种薄膜电池制备装置及方法，该装置包括薄膜沉积真空腔，用于在电池的衬底上沉积薄膜，薄膜沉积真空腔的数量至少为两个；真空连接腔，连接相邻两个薄膜沉积真空腔；真空阀，设于薄膜沉积真空腔和真空连接腔之间，用于控制薄膜沉积真空腔和真空连接腔的连通和关闭；传送机构，设于真空连接腔内，用于将电池从其中一个薄膜沉积真空腔内转移至相邻的薄膜沉积真空腔。本发明提供的薄膜电池制备装置，多个薄膜沉积真空腔通过真空阀及真空连接腔，并可通过传送机构将沉积后的衬底移送到相邻的薄膜沉积真空腔中，进行其他沉积，如此重复即可在不换靶材的情况下，保持电池生产的过程连续不断地进行，缩短电池的生产周期。

Description

薄膜电池制备装置及方法
技术领域
本发明属于电池制备技术领域，更具体地说，是涉及一种薄膜电池制备装置及方法。
背景技术
薄膜电池是指在衬底上沉积多层化学物质而形成的电池。在具体的制备薄膜电池的过程中，通常采用一个真空腔沉积各层薄膜：在该真空腔内放置所需沉积的靶材，沉积完毕后，再更换另一种靶材，继续进行沉积。在该制备过程中，每沉积一层薄膜后，均需要更换靶材，导致生产过程中断，生产周期较长。而且多种靶材在一个真空腔内沉积，容易造成真空腔污染，沉积的电池材料的纯净度较低，从而导致电池性能的下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种薄膜电池制备装置，以解决现有技术中存在的更换靶材导致的生产过程中断、生产周期较长、电池纯净度低的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种薄膜电池制备装置，包括：
薄膜沉积真空腔，用于在电池的衬底上沉积薄膜，所述薄膜沉积真空腔的数量至少为两个；
真空连接腔，连接相邻两个所述薄膜沉积真空腔；
真空阀，设于所述薄膜沉积真空腔和所述真空连接腔之间，用于控制所述薄膜沉积真空腔和所述真空连接腔的连通和关闭；
传送机构，设于所述真空连接腔内，用于将电池从其中一个薄膜沉积真空腔内转移至相邻的薄膜沉积真空腔。
进一步地，所述薄膜沉积真空腔包括至少一个溅射真空腔、以及至少一个蒸镀真空腔。
进一步地，所述溅射真空腔、所述蒸镀真空腔的数量均为一个；所述溅射真空腔内具有五个溅射靶材，五个所述溅射靶材分别用于沉积第一保护层、阴极集流层、阴极层、电解质层以及第二保护层；所述蒸镀真空腔内具有两个蒸发靶材，两个所述蒸发靶材分别用于沉积阳极层和阳极集流层。
进一步地，所述溅射真空腔的数量为五个，五个所述溅射真空腔分别为用于沉积第一保护层的第一溅射真空腔、用于沉积阴极集流层的第二溅射真空腔、用于沉积阴极层的第三溅射真空腔、用于沉积电解质层的第四溅射真空腔、用于沉积第二保护层的第五溅射真空腔，所述蒸镀真空腔的数量为两个，两个所述蒸镀真空腔分别为用于沉积阳极层的第一蒸镀真空腔、用于沉积阳极集流层的第二蒸镀真空腔；所述第一溅射真空腔、所述第二溅射真空腔、所述第三溅射真空腔、所述第四溅射真空腔、所述第一蒸镀真空腔、所述第二蒸镀真空腔、第五溅射真空腔依次连接。
进一步地，所述第一保护层和所述第二保护层的材料相同。
进一步地，所述第一保护层和所述第二保护层均由氧化铝制成，所述阴极集流层由钛酸氧化物制成，所述阴极层由所述锂镍氧化物制成，所述电解质层由锂镧钛氧化物制成，所述阳极层由锂制成，所述阳极集流层由铝制成。
进一步地，所述薄膜沉积真空腔包括靶材、用于轰击或者蒸发靶材的能量源、设于靶材下方且用于承载和移动电池的平移机构。
进一步地，所述平移机构包括第一驱动件、由所述第一驱动件驱动旋转的滚轴、以及绕设于所述滚轴的传送带。
进一步地，所述传送机构包括抽气泵、抽气管、机械臂、以及驱动所述机械臂旋转的第二驱动件，所述机械臂具有用于与电池接触的吸附面，所述抽气管的一端与所述抽气泵连接，所述抽气管的另一端延伸至所述机械臂的吸附面。
本发明的另一目的在于提供一种薄膜电池的制备方法，包括以下步骤：
在已具有光刻胶衬底的电池上溅射第一保护层；
在第一保护层上溅射沉积阴极集流层；
在阴极集流层上溅射沉积阴极层；
在阴极层上溅射沉积电解质层；
在电解质层上蒸发沉积阳极层；
在阳极层上蒸发沉积阳极集流层；
在阳极集流层上溅射沉积第二保护层；
将电池从所述薄膜电池制备装置中取出并放入有机溶剂中，溶解光刻胶衬底，形成无衬底的薄膜电池。
本发明提供的薄膜电池制备装置及方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明薄膜电池制备装置包括至少两个薄膜沉积真空腔，薄膜沉积真空腔之间通过真空连接腔连接，当衬底在一个薄膜沉积真空腔内沉积完毕后，打开与该真空腔连接的真空阀，并通过传送移出衬底至真空连接腔，关闭上述真空阀，再打开真空腔另一侧的真空阀，通过传送机构将衬底移送到相邻的薄膜沉积真空腔中，进行其他沉积。如此重复即可在不换靶材的情况下，保持电池生产的过程连续不断地进行，缩短电池的生产周期；而且薄膜沉积真空腔的数量至少为两个，可有效地降低单个真空腔内靶材的种类，降低真空腔被污染的可能性，从而提高电池的纯度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的第一种薄膜电池制备装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的第二种薄膜电池制备装置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的第三种薄膜电池制备装置的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的溅射真空腔的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的蒸镀真空腔的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的传送机构的传送示意图一；
图7为本发明实施例提供的传送机构的传送示意图二；
图8为本发明实施例提供的薄膜电池的剖视结构图。
其中，图中各附图标记：
010-靶材；020-电池；021-第一衬底；022-第二衬底；023-第一保护层；024-阴极集流层；025-阴极层；026-电解质层；027-阳极层；028-阳极集流层；029-第二保护层；11a-溅射真空腔；111-第一溅射真空腔；112-第二溅射真空腔；113-第三溅射真空腔；114-第四溅射真空腔；115-第五溅射真空腔；12a-蒸镀真空腔；121-第一蒸镀真空腔；122-第二蒸镀真空腔；13-掩膜；14-平移机构；15a-高能粒子源；15b-蒸发加热器；2-真空连接腔；3-传送机构；31-第二驱动件；32-夹爪；4-真空阀。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请一并参阅图1至图7，现对本发明提供的薄膜电池制备装置进行说明。该薄膜电池制备装置，包括薄膜沉积真空腔、真空连接腔2、真空阀4和传送机构3。薄膜沉积真空腔用于在电池020的衬底上沉积薄膜，使电池020的衬底上具有一层一层的材料，形成薄膜电池020。薄膜沉积真空腔的数量至少为两个，电池020的各层材料的沉积的过程中，无需打开薄膜沉积真空腔，在各个薄膜沉积真空腔内进行。薄膜沉积真空腔内具有真空泵，用于抽取去除腔内的空气，使薄膜沉积真空腔内具有一定的真空度。真空连接腔2连接两个薄膜沉积真空腔，真空连接腔2与两个相邻的薄膜沉积真空腔密封连接，保证电池020在从一个薄膜沉积真空腔移至另一薄膜沉积真空腔的过程中，其环境始终为真空，保证无异物进入薄膜沉积真空腔中。每个相邻薄膜沉积真空腔和真空连接腔2之间均设有真空阀4，其作用在于控制薄膜沉积真空腔和真空连接腔2的连通和关闭，当其中一个薄膜沉积真空腔中的对电池020的沉积完毕后，使真空连接腔2和该薄膜沉积真空腔的真空度一致时，打开两者之间的真空阀4，并通过传送机构3将该薄膜沉积真空腔中的电池020取出，取出后关闭前述真空阀4，再使真空连接腔2与下一个薄膜沉积真空腔的真空度一致，打开两者之间的真空阀4，通过传送机构3将真空连接腔2中的电池020移送至下一个薄膜沉积真空腔。可选地，真空连接腔2内设置有真空泵，用于抽取去除真空连接腔2内的空气，使真空连接腔2内的真空度与薄膜沉积真空腔内的真空度保持一致。传送机构3设于真空连接腔2内，用于将电池020从前一个薄膜沉积真空腔转移至后一个薄膜沉积真空腔。如此，薄膜电池020的沉积过程均可在该薄膜电池020制备装置中完成，无需中途更换靶材010，缩短生产周期。
本发明提供的薄膜电池制备装置，与现有技术相比，本发明薄膜电池制备装置包括至少两个薄膜沉积真空腔，当衬底在一个薄膜沉积真空腔内沉积完毕后，打开与该真空腔连接的真空阀4，并通过传送移出衬底，关闭上述真空阀4，再打开真空腔另一侧的真空阀4，通过传送机构3将衬底移送到相邻的薄膜沉积真空腔中，进行其他沉积，如此重复即可在不换靶材010的情况下，保持电池020生产的过程连续不断地进行，缩短电池020的生产周期；而且薄膜沉积真空腔的数量至少为两个，可有效地降低单个真空腔内靶材的种类，降低真空腔被污染的可能性，从而提高电池020的纯度。而且电池在该完整的薄膜电池制备装置中制备，装置中始终处于真空状态，可有效防止电池的薄膜材料的不必要的破坏和氧化，能够大幅度提高电池材料的质量。
请参阅图4及图5，作为本发明提供的薄膜电池制备装置的一种具体实施方式，薄膜沉积真空腔包括至少一个溅射真空腔、以及至少一个蒸镀真空腔，溅射真空腔和蒸镀真空腔的沉积方法和沉积条件不同，该薄膜电池制备装置同事具有溅射真空腔和蒸镀真空腔，扩增了其所能沉积的电池的种类，增大了适用范围。其中溅射真空腔是采用溅射沉积的方法将靶材010沉积于衬底的表面。具体地，溅射沉积是使用高能粒子轰击靶材010，将靶材010中的粒子溅射出来，沉积在衬底的表面形成薄膜的方法。蒸镀真空腔是采用蒸发沉积的方法将靶材010蒸发沉积于衬底的表面，最终形成膜状。具体地，蒸发沉积是利用大功率激光的热效应使靶材010蒸发，所蒸发的材料沉积于衬底表面的方法。
请参阅图4及图5，作为本发明提供的薄膜电池制备装置的一种具体实施方式，薄膜沉积真空腔包括靶材010、用于轰击或者蒸发靶材010的能量源、设于靶材010下方且用于承载和移动电池020的平移机构14。电池020放置于平移机构14上，可随平移机构14左右移动，便于传送机构3传送电池020，靶材010设置于电池020的正上方。具体地，在沉积之前，电池020的上方还需设置掩膜13，使靶材010的材料沉积于掩膜13未覆盖的电池020表面。
可选地，薄膜沉积真空腔为溅射真空腔，能量源用于轰击靶材010，能量源可为高能粒子源15a。具体地，高能粒子源15a向靶材010发射惰性气体离子束，在靶材010表面发生化合物的形成与溅射。可选地，薄膜沉积真空腔为蒸镀真空腔，能量源用于蒸发靶材010，能量源可为蒸发加热器15b。具体地，蒸发加热器15b加热靶材010，使靶材010的表面蒸发，蒸发后的材料沉积于电池020的表面。
请参阅图3及图4，作为本发明提供的薄膜电池制备装置的一种具体实施方式，平移机构14包括第一驱动件、由第一驱动件驱动旋转的滚轴、以及绕设于滚轴的传送带。在进行薄膜沉积时，电池020放置于传送上，当在该薄膜沉积真空腔内沉积完毕后，第一驱动件驱动滚轴转动，滚轴带动传送平移，使电池020移动至薄膜沉积真空腔的边缘处，等待传送机构3夹起电池020。第一驱动件包括但不限于步进电机、伺服电机。在其他实施例中，平移机构14包括第一驱动件、滑轨、以及与滑轨滑动连接的滑台，电池020设置于滑台上，第一驱动件驱动滑台在滑轨上移动。
请参阅图6及图7，作为本发明提供的薄膜电池制备装置的一种具体实施方式，传送机构3包括抽气泵、抽气管、机械臂32、以及驱动机械臂32旋转的第二驱动件31，机械臂32具有用于与电池接触的吸附面，抽气管的一端与所述抽气泵连接，抽气管的另一端延伸至机械臂32的吸附面。机械臂32通过真空吸附来固定电池020，当需要转移电池020时，第二驱动件31驱动机械臂32旋转至电池020样品的底部，可通过气缸等微微升起机械臂32，使机械臂32与电池020相接触，抽气泵工作使机械臂32和电池020之间呈真空状态，从而将电池020固定于机械臂32上。此时，机械臂32和电池020之间的气压小于薄膜沉积真空腔中的气压。电池020固定完毕后，第二驱动件31驱动机械臂32旋转至下一个薄膜沉积真空腔中，实现样品的转移。
可选地，机械臂32与电池020之间的气压在大气压至10-7Torr之间。为了保证两个相邻的薄膜沉积真空腔的真空度，机械臂32的传输距离尽可能小，机械臂32的传输距离可选为小于1m。其中，机械臂32的传输距离为相邻两个薄膜沉积真空腔中放置电池020的工作台之间的距离。机械臂32上下移动的距离小于或者等于20mm，机械臂32的旋转角度范围在-220°至+220°之间。
在其他实施例中，传送机构3不包括抽气泵和抽气管，且机械臂32为用于夹持电池020的夹爪。具体地，夹爪的一端与第二驱动件31的输出轴固定连接，第二驱动件31的输出轴旋转时，夹爪绕该输出轴做圆周运动，在需要转移电池020时，夹爪转动至与前一个薄膜沉积真空腔中的传送机构3向正对，夹爪夹起电池020，旋转一定角度后，使夹爪与后一个薄膜沉积真空腔中的传送机构3相对齐，将电池020放置于该传送机构3上，传送机构3将电池020移动到指定位置，继续进行沉积。
请参阅图8，作为本发明提供的薄膜电池制备装置的一种具体实施方式，该薄膜电池为燃料电池或者锂电池。该薄膜电池020包括自下而上依次层叠设置的第一衬底021、第二衬底022、第一保护层023、阴极集流层024、阴极层025、电解质层026、阳极层027、阳极集流层028、以及第二保护层029。第二保护层029不仅覆盖于阳极集流层028的表面，还覆盖于阳极集流层028、阳极层027、电解质层026、阴极层025和阴极集流层024的侧面，形成对电池功能层的全面保护，而且第一保护层023和第二保护层029相连接，使两者之间的结合更紧密。第一衬底021可为硅或者硅氧化物等，第二衬底022可为光刻胶。第一保护层023和第二保护层029的材料可选为相同，可减少靶材010的数量，甚至减少薄膜沉积真空腔的数量。第一保护层023和第二保护层029可选为由氧化铝制成。当薄膜电池020为燃料电池时，阴极集流层024可选为LSM，阴极层025可选为LSM和YSZ的混合物，电解质层026可选为YSZ，阳极层027可选为Ni-YSZ，阳极集流层028可选为金属。其中，LSM由LaO3、SrCO3及Mn3O4合成；YSZ为氧化钇稳定的氧化锆，即往氧化锆中掺钇，使氧化锆能在室温下形成四方相或者立方相；Ni-YSZ为金属陶瓷。当薄膜电池020为锂电池时，阴极集流层024可由钛酸氧化物制成，阴极层025可由所述锂镍氧化物制成，电解质层026可由锂镧钛氧化物制成，阳极层027可由锂制成，阳极集流层028可由铝制成。采用金属铝做阳极集流层028的主要原因是因为这样可以用同样的蒸发沉积薄膜的方式在阳极金属铝上面直接高效率的沉积金属铝的薄膜，这样沉积薄膜质量高。用蒸发沉积的方法沉积金属铝薄膜，在常温下沉积即可。
实施例一：
请参阅图1，作为本发明提供的薄膜电池制备装置的一种具体实施方式，溅射真空腔11a、蒸镀真空腔的数量12a均为一个；溅射真空腔11a内具有五个溅射靶材010，五个溅射靶材010分别用于沉积第一保护层023、阴极集流层024、阴极层025、电解质层026以及第二保护层029；蒸镀真空腔12a内具有两个蒸发靶材010，蒸发靶材010分别用于沉积阴极层025和阴极集流层024。当第一保护层023和第二保护层029的材料相同时，溅射真空腔11a内可只设置四个溅射靶材010，在沉积第一保护层023和第二保护层029时，共用同一个溅射靶材010。具体地，在溅射真空腔11a内依次溅射沉积第一保护层023、阴极集流层024、阴极层025、电解质层026之后，通过传送机构3将电池020传送至蒸镀真空腔12a，然后蒸发沉积阳极层027和阳极集流层028，然后通过传送机构3将电池020反向传送回溅射真空腔11a，然后沉积第二保护层029。
实施例二：
请参阅图2，作为本发明提供的薄膜电池制备装置的一种具体实施方式，溅射真空腔的数量为五个，五个溅射真空腔分别为用于沉积第一保护层023的第一溅射真空腔111、用于沉积阴极集流层024的第二溅射真空腔112、用于沉积阴极层025的第三溅射真空腔113、用于沉积电解质层026的第四溅射真空腔114、用于沉积第二保护层029的第五溅射真空腔115，蒸镀真空腔的数量为两个，两个蒸镀真空腔分别为用于沉积阳极层027的第一蒸镀真空腔121、用于沉积阳极集流层028的第二蒸镀真空腔122；第一溅射真空腔111、第二溅射真空腔112、第三溅射真空腔113、第四溅射真空腔114、第一蒸镀真空腔121、第二蒸镀真空腔122、第五溅射真空腔115依次连接。在该实施例中，每沉积一层薄膜之后，传送机构3即将电池020传送至下一薄膜沉积真空腔，便于多个电池020同时进行沉积，提高各个薄膜沉积真空腔的利用率。在其他实施例中，当第一保护层023和第二保护层029的材料相同时，溅射真空腔的数量可为四个。
实施例三：
请参阅图3，作为本发明提供的薄膜电池制备装置的一种具体实施方式，溅射真空腔的数量为五个，五个溅射真空腔分别为用于沉积第一保护层023的第一溅射真空腔111、用于沉积阴极集流层024的第二溅射真空腔112、用于沉积阴极层025的第三溅射真空腔113、用于沉积电解质层026的第四溅射真空腔114、用于沉积第二保护层029的第五溅射真空腔115，蒸镀真空腔12a的数量为一个，该蒸镀真空腔12a用于沉积阳极层027和阳极集流层028；第一溅射真空腔111、第二溅射真空腔112、第三溅射真空腔113、第四溅射真空腔114、蒸镀真空腔12a、第五溅射真空腔115依次连接。与实施例二的不同之处在于，蒸镀真空腔12a的数量为一个，但其内设置有两个靶材010，分别用于蒸发沉积阳极层027和阳极集流层028。在其他实施例中，溅射真空腔的数量可小于五个，将两个或者多个溅射沉积的过程集成于同一个溅射真空腔中进行。
本发明还提供一种薄膜电池制备方法，包括以下步骤：
在已具有光刻胶衬底的电池020上溅射第一保护层023；
在第一保护层023上溅射沉积阴极集流层024；
在阴极集流层024上溅射沉积阴极层025；
在阴极层025上溅射沉积电解质层026；
在电解质层026上蒸发沉积阳极层027；
在阳极层027上蒸发沉积阳极集流层028；
在阳极集流层028上溅射沉积第二保护层029；
将电池020从所述薄膜电池制备装置中取出并放入有机溶剂中，溶解光刻胶衬底，形成无衬底的薄膜电池020。
其中，在沉积之前，电池020包括第一衬底021和第二衬底022，第二衬底022为光刻胶衬底。
可选地，使用溅射真空腔溅射沉积第一保护层023，第一保护层023的厚度在50nm至100nm之间，工作气压为10-5Torr，沉积温度在500℃左右，溅射电压在1000V至1500V之间,靶材010电流密度约为2.0mA/cm，使用惰性气体氩气轰击靶材010。溅射阴极集流层024、阴极层025、电解质层026时的沉积参数可选为与溅射第一保护层023的工作参数相同。
可选地，使用蒸镀真空腔蒸发沉积阳极层027，阳极层027沉积完成后进行退火处理，退火处理的条件为在温度为200度左右退火半个小时。使用蒸镀真空腔蒸发沉积阳极集流层028，可在常温条件下进行沉积，沉积阳极集流层028后，再进行退火处理，退火处理的条件为在温度为200度左右退火半个小时。
可选地，使用溅射真空腔沉积第二保护层029，第一保护层023的厚度在50nm至100nm之间，工作气压为10-5Torr，沉积温度在200℃左右，溅射电压在1000V至1500V之间,靶材010电流密度约为2.0mA/cm，使用惰性气体氩气轰击靶材010。
在沉积薄膜的步骤完成后，将电池020从该薄膜电池制备装置中取出，放入用于清洗光刻胶的有机溶剂中浸泡清洗，第二衬底022(光刻胶)融化，第一衬底021因此脱落，使该薄膜电池020形成三维结构的电池。其中，有机溶剂包括但不限于N-Methyl-2-pyrrolidone、丙酮等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.薄膜电池制备装置，其特征在于，包括：
薄膜沉积真空腔，用于在电池的衬底上沉积薄膜，所述薄膜沉积真空腔的数量至少为两个；
真空连接腔，连接相邻两个所述薄膜沉积真空腔；
真空阀，设于所述薄膜沉积真空腔和所述真空连接腔之间，用于控制所述薄膜沉积真空腔和所述真空连接腔的连通和关闭；
传送机构，设于所述真空连接腔内，用于将电池从其中一个薄膜沉积真空腔内转移至相邻的薄膜沉积真空腔。
2.如权利要求1所述的薄膜电池制备装置，其特征在于，所述薄膜沉积真空腔包括至少一个溅射真空腔、以及至少一个蒸镀真空腔。
3.如权利要求2所述的薄膜电池制备装置，其特征在于，所述溅射真空腔、所述蒸镀真空腔的数量均为一个；所述溅射真空腔内具有五个溅射靶材，五个所述溅射靶材分别用于沉积第一保护层、阴极集流层、阴极层、电解质层以及第二保护层；所述蒸镀真空腔内具有两个蒸发靶材，两个所述蒸发靶材分别用于沉积阳极层和阳极集流层。
4.如权利要求2所述的薄膜电池制备装置，其特征在于，所述溅射真空腔的数量为五个，五个所述溅射真空腔分别为用于沉积第一保护层的第一溅射真空腔、用于沉积阴极集流层的第二溅射真空腔、用于沉积阴极层的第三溅射真空腔、用于沉积电解质层的第四溅射真空腔、用于沉积第二保护层的第五溅射真空腔，所述蒸镀真空腔的数量为两个，两个所述蒸镀真空腔分别为用于沉积阳极层的第一蒸镀真空腔、用于沉积阳极集流层的第二蒸镀真空腔；所述第一溅射真空腔、所述第二溅射真空腔、所述第三溅射真空腔、所述第四溅射真空腔、所述第一蒸镀真空腔、所述第二蒸镀真空腔、第五溅射真空腔依次连接。
5.如权利要求3或4所述的薄膜电池制备装置，其特征在于：所述第一保护层和所述第二保护层的材料相同。
6.如权利要求5所述的薄膜电池制备装置，其特征在于：所述第一保护层和所述第二保护层均由氧化铝制成，所述阴极集流层由钛酸氧化物制成，所述阴极层由所述锂镍氧化物制成，所述电解质层由锂镧钛氧化物制成，所述阳极层由锂制成，所述阳极集流层由铝制成。
7.如权利要求1所述的薄膜电池制备装置，其特征在于：所述薄膜沉积真空腔包括靶材、用于轰击或者蒸发靶材的能量源、设于靶材下方且用于承载和移动电池的平移机构。
8.如权利要求7所述的薄膜电池制备装置，其特征在于：所述平移机构包括第一驱动件、由所述第一驱动件驱动旋转的滚轴、以及绕设于所述滚轴的传送带。
9.如权利要求1所述的薄膜电池制备装置，其特征在于：所述传送机构包括抽气泵、抽气管、机械臂、以及驱动所述机械臂旋转的第二驱动件，所述机械臂具有用于与电池接触的吸附面，所述抽气管的一端与所述抽气泵连接，所述抽气管的另一端延伸至所述机械臂的吸附面。
10.薄膜电池的制备方法，其特征在于，使用权利要求1-9任一项所述的薄膜电池制备装置，包括以下步骤：
在已具有光刻胶衬底的电池上溅射第一保护层；
在第一保护层上溅射沉积阴极集流层；
在阴极集流层上溅射沉积阴极层；
在阴极层上溅射沉积电解质层；
在电解质层上蒸发沉积阳极层；
在阳极层上蒸发沉积阳极集流层；
在阳极集流层上溅射沉积第二保护层；
将电池从所述薄膜电池制备装置中取出并放入有机溶剂中，溶解光刻胶衬底，形成无衬底的薄膜电池。
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