CN114843430A - 共面分形电芯、模组及制作方法 - Google Patents

共面分形电芯、模组及制作方法 Download PDF

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聂赞相
迪乐克·奥兹特
罗师强
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Abstract

本发明公开了一种共面分形电芯、模组及制作方法，涉及薄膜电池技术领域。共面分形电芯包括：基底；电极层，包括第一电极单元和第二电极单元，第一电极单元和第二电极单元呈分形图案，第一电极单元和第二电极单元相互齿合，第一电极单元和第二电极单元用于形成极性相反的电极。本发明通过将正负电极设置在相同基底上，并将正负电极设置为分形结构，形成共面分形电芯，使得正负电极之间具有较大的相对表面积，减少了电解液离子传输的距离，从而有效地减少电池内阻。

Description

共面分形电芯、模组及制作方法
技术领域
本发明涉及薄膜电池技术领域，尤其涉及一种共面分形电芯、模组及制作方法。
背景技术
随着电池技术的发展，柔性电池的需求也越来越广。其中，共面柔性薄膜电池具有制造简易高效、易于集成及优良的拉伸可靠性的优点，得到了广泛的应用。但传统共面电池存在内阻较大的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种共面分形电芯、模组及制作方法，旨在解决现有技术中共面薄膜电池内阻较大的技术问题。
为实现上述目的，本发明提出一种共面分形电芯，共面分形电芯包括：
基底；
电极层，设置在基底上，电极层包括第一电极单元和第二电极单元，第一电极单元和第二电极单元呈分形图案，第一电极单元和第二电极单元相互齿合，第一电极单元和第二电极单元用于形成极性相反的电极；
可选的，共面分形电芯还包括：分隔层，设置在基底上，且位于第一电极单元和第二电极单元之间，分隔层用于分隔第一电极单元和第二电极单元。
可选的，第一电极单元包括层叠的第一集电极和第一电极，第一电极设置在第一集电极上远离基底的一侧，第二电极单元包括层叠的第二集电极和第二电极，第二电极设置在第二集电极上远离基底的一侧，第一集电极和第二集电极之间设有疏水分隔层，第一电极和第二电极之间设有多孔分隔层，疏水分隔层和多孔分隔层构成分隔层。
可选的，第一电极单元包括层叠的第一集电极和第一电极，第一电极设置在第一集电极上远离基底的一侧，第一电极覆盖第一集电极面向第二电极单元的一侧，第二电极单元包括第二电极，第一电极和第二电极之间设有多孔分隔层，多孔分隔层构成分隔层。
可选的，多孔分隔层部分或完全覆盖第一电极和/或第二电极的上表面。
为实现上述目的，本发明还提出一种薄膜电池模组，薄膜电池模组包括多个如上述的共面分形电芯，各共面分形电芯相互串联或并联。
为实现上述目的，本发明还提出一种共面分形电芯的制作方法，包括：
提供一基底；
在基底上形成第一电极单元和第二电极单元，第一电极单元和第二电极单元呈分形图案，第一电极单元和第二电极单元相互齿合，第一电极单元和第二电极单元用于形成极性相反的电极。
可选的，在基底上形成第一电极单元和第二电极单元，包括：
在基底上印刷疏水分隔层；
在疏水分隔层的两侧分别或同时印刷第一集电极和第二集电极；
在第一集电极上方印刷第一电极，第一电极和第一集电极构成第一电极单元；
在疏水分隔层上方印刷多孔分隔层；
在第二集电极印刷第二电极，第二电极和第二集电极构成第二电极单元。
可选的，在基底上形成第一电极单元和第二电极单元，包括：
在基底上印刷第一集电极；
在第一集电极上方印刷第一电极，第一电极和第一集电极构成第一电极单元；
在第一集电极的一侧印刷多孔分隔层；
在多孔分隔层背向第一电极单元的一侧印刷第二电极，第二电极构成第二电极单元。
可选的，在基底上形成第一电极单元和第二电极单元，包括：
在基底上设置分隔模板；
在分隔模板的两侧分别或同时印刷第一集电极和第二集电极，并在第一集电极上方印刷第一电极，在第二集电极上方印刷第二电极，第一电极和第一集电极构成第一电极单元，第二电极和第二集电极构成第二电极单元；
去除分隔模板。
本发明中，共面分形电芯包括基底和电极层；其中电极层包括第一电极单元和第二电极单元，第一电极单元和第二电极单元呈分形图案，第一电极单元和第二电极单元相互齿合，第一电极单元和第二电极单元用于形成极性相反的电极。本发明通过将正负电极设置在相同基底上，并将正负电极设置为分形结构，形成共面分形电芯，使得正负电极之间具有较大的相对表面积，减少了电解液离子传输的距离，从而有效地减少电池内阻。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明共面分形电芯第一种实施方式的截面图；
图2为本发明共面分形电芯第一种实施方式的分形图案示意图；
图3为本发明共面分形电芯第二种实施方式的分形图案示意图；
图4为本发明共面分形电芯第二种实施方式的截面图；
图5为本发明共面分形电芯第三种实施方式的分形图案示意图；
图6为本发明共面分形电芯第四种实施方式的分形图案示意图；
图7为本发明共面分形电芯第三种实施方式的截面图；
图8为本发明共面分形电芯第四种实施方式的截面图；
图9为本发明共面分形电芯第五种实施方式的截面图；
图10为本发明共面分形电芯第六种实施方式的截面图；
图11为本发明共面分形电芯第七种实施方式的截面图；
图12为本发明共面分形电芯第八种实施方式的截面图；
图13为本发明共面分形电芯第九种实施方式的截面图；
图14为本发明薄膜电池模组第一种实施方式的结构示意图；
图15为本发明薄膜电池模组第二种实施方式的结构示意图；
图16为本发明共面分形电芯的制作方法第一种实施方式的流程示意图；
图17为本发明电极单元的第一种实施方式的印刷流程示意图；
图18为本发明电极单元的第二种实施方式的印刷流程示意图；
图19为本发明电极单元的第三种实施方式的印刷流程示意图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
10 基底 222 第二电极
20 电极层 30 分隔层
21 第一电极单元 31 疏水分隔层
211 第一集电极 32 多孔分隔层
212 第一电极 40 导电层
22 第二电极单元
221 第二集电极
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
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。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
参照图1，图1为本发明共面分形电芯第一种实施方式的截面图。本发明提出共面分形电芯的第一实施例。
如图1所示，在本实施例中，共面分形电芯包括基底10和电极层20；其中，电极层20设置在基底10上，电极层20包括第一电极单元21和第二电极单元22，第一电极单元21和第二电极单元22呈分形图案，第一电极单元21和第二电极单元22相互齿合，第一电极单元21和第二电极单元22用于形成极性相反的电极。
第一电极单元21和第二电极单元22设置在基底10的同一侧。在共面分形电芯浸入电解液后，电解质离子在第一电极单元21和第二电极单元22之间移动。第一电极单元21可以作为正极，第二电极单元22作为负极；或者第一电极单元21可以作为负极，第二电极单元22作为负正极。
参照图2和图3，图2为本发明共面分形电芯第一种实施方式的分形图案示意图，图3为本发明共面分形电芯第二种实施方式的分形图案示意图。
分形图案是在不同的尺度上多次地对某个单个单位进行重复，以形成类似其特征的分形结构。分形结构本质上是一条单元而简单的一维曲线不断重复，直到填满整个二维空间，最终形成一个曲面状结构。如图2所示，第一电极单元21和第二电极单元22对U型结构进行重复堆叠而得到的(即皮亚诺分形)。或者，如图3所示，第一电极单元21和第二电极单元22对以希尔伯特分形图案进行堆叠而得到的。或者，还可以希尔伯特分形中的缺口和内伸部分改为半圆和圆环型。其中，皮亚诺分形由皮亚诺曲线构成，其构造过程为：取一个正方形并且把它分出9个相等的小正方形，然后从左下角的正方形开始至右上角的正方形结束，依次把小正方形的中心用线段连接起来；再把每个小正方形分成9个相等的正方形，然后上述方式把其中中心连接起来……将这种操作手续无限进行下去，最终得到的极限情况的曲线就可以填满整个平面。希尔伯特分形由希尔伯特曲线构成，其构造过程为：由一个大正方形分成9个小正方形，再不断的把每个小正方形分成更小的正方形得到的边组成的曲线。这实际上是一个递归过程。当然，分形结构的具体图案可以根据需要进行设置，本实施方式对此不加以限制。
可以理解的是，分形结构电池由于其相对较大的正负极相对表面积，减少了电解液离子传输的距离，从而有效地减少电池内阻。此外，分形结构的优越性不仅在于更长的截面面积和较高的堆积密度，还在于其巧妙的设计以在活性区域的生产的电荷有效的导出到外部电路，从而降低了薄膜电池的总电阻。
在本实施方式中，通过将正负电极设置在相同基底上，并将正负电极设置为分形结构，形成共面分形电芯，使得正负电极之间具有较大的相对表面积，减少了电解液离子传输的距离，从而有效地减少电池内阻。
参照图4，图4为本发明共面分形电芯第二种实施方式的截面图。基于上述第一实施例，本发明提出共面分形电芯的第二实施例。
如图4所示，在本实施方式中，共面分形电芯还包括分隔层30，分隔层30设置在基底10上，且位于第一电极单元21和第二电极单元22之间，分隔层30用于分隔第一电极单元21和第二电极单元22。
需要说明的是，分形共面电池相比传统共面电池对生产的精确性要求更高，正负电极的图案越复杂，精确度要求越高。在印刷过程中，由于受到丝网印刷网版图案的分辨率的限制，在印刷亚微米级图案的分形电池，往往出现印刷毛刺将电池正负电极短接。例如，通过提高网印刷版的网目可以增加印刷的精确性，然而较高的网目数不利于负载足够量的活性材料，同时也限制了活性材料的粒径。又例如，通过丝网印刷或者漏板印刷预成型的油墨，某处摊开变形，在精密的分形结构中造成正负极联通，进而使电池短路。
在本实施方式中，通过在第一电极单元21和第二电极单元22之间设置分隔层30，从而将第一电极单元21和第二电极单元22进行分隔，避免第一电极单元21和第二电极单元22相互接触，造成短路。
参照图5和图6，图5为本发明共面分形电芯第三种实施方式的分形图案示意图，图6为本发明共面分形电芯第四种实施方式的分形图案示意图。如图5所示，采用皮亚诺分形结构的共面分形电芯中的两电极之间具有分隔层30，且分隔层30也为皮亚诺分形结构。或者，如图6所示，采用希尔伯特分形结构的共面分形电芯中的两电极之间具有分隔层30，且分隔层30也为希尔伯特分形结构。
在制作过程中，可以先在基底10上形成分隔层30，然后在分隔层30的两侧分别形成第一电极单元21和第二电极单元22；或者可以先在基底上形成第一电极单元21(或第二电极单元22)，然后在一侧形成分隔层30，再在分隔层30的另一侧形成第二电极单元22(或第一电极单元21)。
参照图7、图8和图9，图7为本发明共面分形电芯第三种实施方式的截面图，图8为本发明共面分形电芯第四种实施方式的截面图，图9为本发明共面分形电芯第五种实施方式的截面图。需要说明的是，为避免增大薄膜电池的内阻，分隔层30还需要尽量避免影响第一电极单元21和第二电极单元22之间的电解质离子的运动。具体的，若分隔层30采用电解质离子不可渗透的材质(如疏水分隔层)，则其厚度可以较薄，如图7所示。若分隔层30采用电解质离子可渗透的材质(如多孔分隔层)，则其厚度可以较厚，如图8所示。当然，分隔层30也可以采用疏水分隔层和多孔分隔层同时构成，如图9所示。
在本实施方式中，共面分形电芯还包括分隔层30；分隔层30位于第一电极单元21和第二电极单元22之间，用于分隔第一电极单元21和第二电极单元22。本实施方式通过在第一电极单元21和第二电极单元22之间设置分隔层30，从而在不影响电解液离子传输的情况下，降低薄膜电池内阻的情况下，避免了第一电极单元21和第二电极单元22短路，提高了薄膜电池的生产良率。
参照图10，图10为本发明共面分形电芯第六种实施方式的截面图。基于上述第一实施例和第二实施例，本发明提出共面分形电芯的第三实施例。
在本实施方式中，第一电极单元21包括层叠的第一集电极211和第一电极212，第一电极212设置在第一集电极211上远离基底10的一侧，第二电极22单元包括层叠的第二集电极221和第二电极222，第二电极222设置在第二集电极221上远离基底10的一侧，第一集电极211和第二集电极221之间设有疏水分隔层31，第一电极212和第二电极222之间设有多孔分隔层32。
本实施方式中的分隔层30包括疏水分隔层31和多孔分隔层32。在实际生产过程中，可以先设置疏水分隔层31，然后同时印刷第一集电极211和第二集电极221，这样就避免了第一集电极211和第二集电极221连通导致的短路。然后印刷第一电极212(或第二电极222)，疏水分隔层31可以利用表面张力部分地抑制第一电极212(或第二电极222)油墨摊开与第二集电极221(或第一集电极211)接触；然后印刷多孔分隔层32，多孔分隔层32可以部分的覆盖摊开的第一电极212(或第二电极222)油墨，然后在印刷第二电极222(或第一电极212)。并且第二电极222(或第一电极212)可以部分的覆盖在多孔分隔层32上方，减少了与第一电极212(或第二电极222)的直接接触。
或者，第一电极212和第二电极222在垂直方向上的投影可以部分重叠，中间通过多孔分隔层32进行隔离，从而尽可能地扩大第一电极212和第二电极222的表面积。并且，由于第一电极和第二电极中间采用多孔层隔离，因此有效避免了印刷毛刺造成的短路风险。
在本实施方式中，还可以使多孔分隔层32部分或完全覆盖第一电极212和/或第二电极222的上表面。其中，在多孔分隔层32完全覆盖第一电极212时，可以使得电解液在第一电极212上均匀分布，在多孔分隔层32完全覆盖第二电极222时，可以使得电解液在第二电极222上均匀分布；在多孔分隔层32完全覆盖第一电极212和第二电极222时，可以使得电解液在第一电极212和第二电极222上均匀分布。
参照图11，图11为本发明共面分形电芯第七种实施方式的截面图。
在具体实现时，为提高生产效率，可以使多孔分隔层32完全覆盖第一电极212的上表面，第二电极22的上表面与多孔分隔层31的上表面共面。如图11所示，电解液可以在第一电极212和第二电极222上均匀分布，也有利于电池电解液的封装。
在本实施方式中，第一电极单元21包括层叠的第一集电极211和第一电极212，第二电极22单元包括层叠的第二集电极221和第二电极222，通过在第一集电极211和第二集电极221之间设有疏水分隔层31，在第一电极212和第二电极222之间设有多孔分隔层32，从而在降低薄膜电池内阻的情况下，避免了第一电极单元21和第二电极单元22之间相互接触，提高了薄膜电池的生产良率。
参照图12，图12为本发明共面分形电芯第八种实施方式的截面图。基于上述第一实施例、第二实施例和第三实施例，本发明提出共面分形电芯的第四实施例。
在本实施方式中，第一电极单元21包括层叠的第一集电极211和第一电极212，第一电极212设置在第一集电极211上远离基底10的一侧，第一电极212覆盖第一集电极211面向第二电极单元22的一侧，第二电极单元22包括第二电极222，第一电极212和第二电极222之间设有多孔分隔层32。
本实施方式中的分隔层30包括多孔分隔层32，当电极的导电性足够强时，可以去除该电极单元中的集电极。若第二电极222的导电性足够强，则在实际生产过程中，可以先在基底10上印刷第一集电极211，然后在第一集电极211上印刷第一电极212。然后印刷多孔分隔层32，多孔分隔层32可以部分的覆盖摊开的第一电极212油墨，然后在印刷第二电极222。并且第二电极222可以部分的覆盖在多孔分隔层32上方，减少了与第一电极212的直接接触。当然，若第一电极212的导电性足够强，则也可以去除第一电极单元21中的集电极，利用第一电极212构成第一电极单元21。
或者，第一电极212和第二电极222在垂直方向上的投影可以部分重叠，中间通过多孔分隔层32进行隔离，从而尽可能地扩大第一电极212和第二电极222的表面积。
在本实施方式中，还可以使多孔分隔层32部分或完全覆盖第一电极212和/或第二电极222的上表面。其中，在多孔分隔层32完全覆盖第一电极212时，可以使得电解液在第一电极212上均匀分布，在多孔分隔层32完全覆盖第二电极222时，可以使得电解液在第二电极222上均匀分布；在多孔分隔层32完全覆盖第一电极212和第二电极222时，可以使得电解液在第一电极212和第二电极222上均匀分布。
参照图13，图13为本发明共面分形电芯第九种实施方式的截面图。
在具体实现时，为提高生产效率，可以使多孔分隔层32完全覆盖第一电极212的上表面，第二电极22的上表面与多孔分隔层31的上表面共面。如图13所示，电解液可以在第一电极212和第二电极222上均匀分布，也有利于电池电解液的封装。
在本实施方式中，第一电极单元21包括层叠的第一集电极211和第一电极212，第一电极212覆盖第一集电极211面向第二电极单元22的一侧，第二电极单元22包括第二电极222，在第一电极212和第二电极222之间设有多孔分隔层32，从而在降低薄膜电池内阻的情况下，避免了第一电极单元21和第二电极单元22之间相互接触，提高了薄膜电池的生产良率。
参照图14和图15，图14为本发明薄膜电池模组第一种实施方式的结构示意图，图15为本发明薄膜电池模组第二种实施方式的结构示意图。为实现上述目的，本发明还提出一种薄膜电池模组，薄膜电池模组包括多个如上述的共面分形电芯，各共面分形电芯相互串联或并联。由于共面分形薄膜电池模组的集电极40设置在相同基底10上，因此可以通过设计印刷图案将分立的电池连接成串联(如图14)或者并联(如图1)的电池组。由于本薄膜电池模组可以采用上述所有实施例的技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的有益效果，在此不再一一赘述。
参照图16，图16为本发明共面分形电芯的制作方法第一种实施方式的流程示意图。为实现上述目的，本发明还提出一种共面分形电芯的制作方法。
在本实施方式中，共面分形电芯的制作方法包括：
步骤S10：提供一基底。
步骤S20：在基底上形成第一电极单元和第二电极单元，第一电极单元和第二电极单元呈分形图案，第一电极单元和第二电极单元相互齿合，第一电极单元和第二电极单元用于形成极性相反的电极。
继续参照图2或图3，分形图案是在不同的尺度上多次地对某个单个单位进行重复，以形成类似其特征的分形结构。分形结构本质上是一条单元而简单的一维曲线不断重复，直到填满整个二维空间，最终形成一个曲面状结构。
分形结构电池由于其相对较大的正负极相对表面积，减少了电解液离子传输的距离，从而有效地减少电池内阻。此外，分形结构的优越性不仅在于更长的截面面积和较高的堆积密度，还在于其巧妙的设计以在活性区域的生产的电荷有效的导出到外部电路，从而降低了薄膜电池的总电阻。
需要说明的是，电极单元可以通过丝网印刷或者漏板印刷等方式在基底上形成。复杂的分形结构虽然可以增加正负电机的截面面积和电极的堆积密度，但也增加了大规模生产的精确性要求。例如，通过提高网印刷版的网目可以增加印刷的精确性，然而较高的网目数不利于负载足够量的活性材料，同时也限制了活性材料的粒径。又例如，通过丝网印刷或者漏板印刷预成型的油墨，某处摊开变形，在精密的分形结构中造成正负极联通，进而使电池短路。
在本实施方式中，在制作过程中，可以先在基底上形成分隔层，然后在分隔层的两侧分别形成第一电极单元和第二电极单元；或者可以先在基底上形成第一电极单元(或第二电极单元)，然后在一侧形成分隔层，再在分隔层的另一侧形成第二电极单元(或第一电极单元)。
继续参照图5或图6，由于在第一电极单元和第二电极单元之间设置分隔层，从而将第一电极单元和第二电极单元进行分隔，避免第一电极单元和第二电极单元相互接触，造成短路。
参照图17，图17为本发明电极单元的第一种实施方式的印刷流程示意图。在具体实现时，步骤S20可以包括：步骤S201：在基底上印刷疏水分隔层；步骤S202：在疏水分隔层的两侧分别或同时印刷第一集电极和第二集电极；步骤S203：在第一集电极上方印刷第一电极，第一电极和第一集电极构成第一电极单元；步骤S204：在疏水分隔层上方印刷多孔分隔层；步骤S205：在第二集电极印刷第二电极，第二电极和第二集电极构成第二电极单元。
先设置疏水分隔层，然后分别或同时印刷第一集电极和第二集电极，这样就避免了第一集电极和第二集电极连通导致的短路。然后印刷第一电极(或第二电极)，疏水分隔层可以利用表面张力部分地抑制第一电极(或第二电极)油墨摊开与第二集电极(或第一集电极)接触；然后印刷多孔分隔层，多孔分隔层可以部分的覆盖摊开的第一电极(或第二电极)油墨，然后在印刷第二电极(或第一电极)。并且第二电极(或第一电极)可以部分的覆盖在多孔分隔层上方，减少了与第一电极(或第二电极)的直接接触，具体结构可以参照图10。
参照图18，图18为本发明电极单元的第二种实施方式的印刷流程示意图。或者，步骤S20还可以包括：步骤S211：在基底上印刷第一集电极；步骤S212：在第一集电极上方印刷第一电极，第一电极和第一集电极构成第一电极单元；步骤S213：在第一集电极的一侧印刷多孔分隔层；步骤S214：在多孔分隔层背向第一电极单元的一侧印刷第二电极，第二电极构成第二电极单元。
继续参照图12，当电极的导电性足够强时，可以去除该电极单元中的集电极。例如，若第二电极222的导电性足够强，则在实际生产过程中，可以先在基底上印刷第一集电极，然后在第一集电极上印刷第一电极。第一电极还可以覆盖第一集电极朝向第二电极的一侧，从而增大第一电极的表面积。然后印刷多孔分隔层，多孔分隔层可以部分的覆盖摊开的第一电极油墨，然后在印刷第二电极。并且第二电极可以部分的覆盖在多孔分隔层上方，减少了与第一电极的直接接触。当然，若第一电极212的导电性足够强，则也可以去除第一电极单元中的集电极，利用第一电极212构成第一电极单元21。
在本实施方式中，还可以使多孔分隔层部分或完全覆盖第一电极和/或第二电极的上表面。其中，在多孔分隔层完全覆盖第一电极时，可以使得电解液在第一电极上均匀分布，在多孔分隔层完全覆盖第二电极时，可以使得电解液在第二电极上均匀分布；在多孔分隔层完全覆盖第一电极和第二电极时，可以使得电解液在第一电极和第二电极上均匀分布。
在具体实现时，为提高生产效率，可以使多孔分隔层完全覆盖第一电极的上表面，第二电极的上表面与多孔分隔层的上表面共面。如图所示，电解液可以在第一电极和第二电极上均匀分布，也有利于电池电解液的封装，具体可以参照图11和图13。
参照图19，图19为本发明电极单元的第三种实施方式的印刷流程示意图。或者，步骤S20还可以包括：步骤S221：在基底上设置分隔模板；步骤S222：在分隔模板的两侧分别或同时印刷第一集电极和第二集电极，并在第一集电极上方印刷第一电极，在第二集电极上方印刷第二电极，第一电极和第一集电极构成第一电极单元，第二电极和第二集电极构成第二电极单元；步骤S223：去除分隔模板。
分隔模板可以为刚性结构或离型纸等，在实际生产过程中，将分隔模板设置在基底上，然后分别印刷第一集电极、第二集电极、第一电极和第二电极。由于分隔模板的隔离作用，避免了在制造过程中第一电极和第二电极相互接触，防止电池短路。当然，在第一电极单元和第二电极单元印刷完成后，好需要去除分隔模板。
需要说明的是，还可以先在基板上设置疏水分隔层，然后在疏水分隔层在设置分隔模板；在进行第一电极单元和第二电极单元。疏水分隔层可以防止油墨渗漏到分隔模板下面，起到良好的隔离作用。
在本实施方式中，通过提供一基底；然后在基底上形成分隔层，并在分隔层的两侧分别形成第一电极单元和第二电极单元，分隔层、第一电极单元和第二电极单元呈分形图案，分隔层用于分隔第一电极单元和第二电极单元，第一电极单元和第二电极单元用于形成极性相反的电极。本实施方式通过将第一电极单元和第二电极单元设置为分形图案，以增加电极沟道，减少电解液离子传输距离；并在第一电极单元和第二电极单元之间设置分隔层，从而在不影响电解液离子传输的情况下，降低薄膜电池内阻的情况下，避免了第一电极单元和第二电极单元短路，提高了薄膜电池的生产良率。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种共面分形电芯，其特征在于，所述共面分形电芯包括：
基底；
电极层，设置在所述基底上，所述电极层包括第一电极单元和第二电极单元，所述第一电极单元和所述第二电极单元呈分形图案，所述第一电极单元和所述第二电极单元相互齿合，所述第一电极单元和所述第二电极单元用于形成极性相反的电极。
2.如权利要求1所述的共面分形电芯，其特征在于，所述共面分形电芯还包括：
分隔层，设置在所述基底上，且位于所述第一电极单元和所述第二电极单元之间，所述分隔层用于分隔所述第一电极单元和所述第二电极单元。
3.如权利要求2所述的共面分形电芯，其特征在于，所述第一电极单元包括层叠的第一集电极和第一电极，所述第一电极设置在所述第一集电极上远离所述基底的一侧，所述第二电极单元包括层叠的第二集电极和第二电极，所述第二电极设置在所述第二集电极上远离所述基底的一侧，所述第一集电极和所述第二集电极之间设有所述疏水分隔层，所述第一电极和所述第二电极之间设有所述多孔分隔层，所述疏水分隔层和所述多孔分隔层构成所述分隔层。
4.如权利要求2所述的共面分形电芯，其特征在于，所述第一电极单元包括层叠的第一集电极和第一电极，所述第一电极设置在所述第一集电极上远离所述基底的一侧，所述第一电极覆盖所述第一集电极面向所述第二电极单元的一侧，所述第二电极单元包括第二电极，所述第一电极和所述第二电极之间设有所述多孔分隔层，所述多孔分隔层构成所述分隔层。
5.如权利要求3或4所述的共面分形电芯，其特征在于，所述多孔分隔层部分或完全覆盖所述第一电极和/或所述第二电极的上表面。
6.一种薄膜电池模组，其特征在于，所述薄膜电池模组包括多个如权利要求1-5中任一项所述的共面分形电芯，各共面分形电芯相互串联或并联。
7.一种共面分形电芯的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：
提供一基底；
在所述基底上形成第一电极单元和第二电极单元，所述第一电极单元和所述第二电极单元呈分形图案，所述第一电极单元和所述第二电极单元相互齿合，所述第一电极单元和所述第二电极单元用于形成极性相反的电极。
8.如权利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述在所述基底上形成第一电极单元和第二电极单元，包括：
在所述基底上印刷疏水分隔层；
在所述疏水分隔层的两侧分别或同时印刷第一集电极和第二集电极；
在所述第一集电极上方印刷第一电极，所述第一电极和所述第一集电极构成第一电极单元；
在所述疏水分隔层上方印刷多孔分隔层；
在所述第二集电极印刷第二电极，所述第二电极和所述第二集电极构成第二电极单元。
9.如权利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述在所述基底上形成第一电极单元和第二电极单元，包括：
在所述基底上印刷第一集电极；
在所述第一集电极上方印刷第一电极，所述第一电极和所述第一集电极构成第一电极单元；
在所述第一集电极的一侧印刷多孔分隔层；
在所述多孔分隔层背向所述第一电极单元的一侧印刷第二电极，所述第二电极构成第二电极单元。
10.如权利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述在所述基底上形成第一电极单元和第二电极单元，包括：
在所述基底上设置分隔模板；
在所述分隔模板的两侧分别或同时印刷第一集电极和第二集电极，并在所述第一集电极上方印刷第一电极，在所述第二集电极上方印刷第二电极，所述第一电极和所述第一集电极构成第一电极单元，所述第二电极和所述第二集电极构成第二电极单元；
去除所述分隔模板。
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