硅二次电池制造技术

本发明专利技术涉及一种硅二次电池，尤其涉及一种具有固体电解质的固体状硅二次电池及其的制造方法。根据本发明专利技术，用硅代替二次电池的锂，以具有制造费用减少以及废弃二次电池时环境污染最小化的效果。并且，将阳极或阴极物质多次叠层压缩从而制造阳极或阴极活性物质，以具有使阳极或阴极活性物质的密度增加，从而增加电子密度和容量的效果。并且，在阳极活性物质和阴极活性物质的内部内置有网状板，可以具有有效地移动电子的效果。并且，硅二次电池串联连接时，连接的硅二次电池的电极为共用化，可具有使硅二次电池组件的厚度减小，并且增大输出电压的效果。并且，与PCB或芯片形成一体从而供给电源，以具有发挥对于瞬间放电的备用电源的作用的效果。

Silicon two cell

The invention relates to a silicon two secondary battery, in particular to a solid silicon two secondary battery with a solid electrolyte and a method for manufacturing the same. In accordance with the present invention, lithium is replaced by silicon instead of a secondary battery for reducing the manufacturing cost and minimizing the environmental pollution when the two battery is discarded two times. Moreover, the anode or cathode material is repeatedly laminated to produce an anode or cathode active material to have an effect on increasing the density of the anode or cathode active material, thereby increasing the electron density and capacity. In addition, a mesh plate is provided inside the anode active material and the cathode active material to have an effect of effectively moving electrons. Furthermore, when the silicon two times battery is connected in series, the electrode of the connected silicon two secondary battery is shared, and the utility model can have the effect of reducing the thickness of the silicon two time battery component and increasing the output voltage. Also, the PCB or chip is integrated into a power supply so as to have the effect of providing an alternate power supply for an instantaneous discharge.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】硅二次电池
本专利技术涉及一种硅二次电池，尤其涉及一种具有固体电解质的固体状硅二次电池。
技术介绍
二次电池有时作为将化学能源变为电能源从而向外部电路供给电源，也可以作为放电时接收外部电源的供给，将电能源换为化学能源来储存电的电池，一般称之为二次电池。这种二次电池有铅蓄电池、镍-镉二次电池、锂电池等。铅蓄电池虽然电压高但体积大且重量重从而用于机动车，镍-镉二次电池替用干电池使用，锂电池特别轻因此用于数码相机、手机等电源。随着最近急剧增加的类似智能手机和平板PC这种个人携带终端装置的普及，实际上，所述二次电池中锂电池的使用最为广泛。但是，作为锂电池的主要材料锂的价格相当高，寿命将尽的锂电池在废弃时，在废弃场所会流出锂，从而伴随着产生环境污染的问题。因此，实际上，最需要的是开发可以代替锂电池的高输出二次电池。
技术实现思路
(要解决的问题)本专利技术的第1目的在于，提供一种可以代替锂电池的高输出以及高效率的硅二次电池。本专利技术的第2目的在于，提供一种硅二次电池，其将阳极或阴极物质多次叠层压缩而制造阳极或阴极活性物质，从而可以增加阳极或阴极活性物质的密度，增加电流密度和容量。本专利技术的第3目的在于，提供一种硅二次电池，将网状板内置于阳极活性物质和阴极活性物质的内部，可以有效地移动电子。本专利技术的第4目的在于，提供一种硅二次电池组件，在二次电池串联连接时，连接的硅二次电池的电极为共用化，减少硅二次电池组件的厚度，并且可以增大输出电压。本专利技术的第5目的在于，提供一种硅二次电池，与PCB或芯片形成一体而供给电源，发挥瞬间放电的后备电源的作用的。(解决问题的手段)所述目的根据本专利技术，一种基于使用硅离子从而执行充电和放电的硅二次电池，其特征在于，包括：第1硅多层薄膜部，将由第1硅化合物构成的多个硅阳极化薄膜层叠层，所述第1硅化合物为，用于在充电时产生硅阳离子，放电时产生硅阴离子；第2硅多层薄膜部，将由第2硅化合物构成的多个硅阴极化薄膜层叠层，所述第2硅化合物为，用于在充电时产生硅阴离子，放电时产生硅阳离子；及电解质部，位于所述第1硅多层薄膜部和所述第2硅多层薄膜部之间，用于在充电和放电时，将硅离子传达到第1硅多层薄膜部和第2硅多层薄膜部之间；使用包括所述硅阳离子和所述硅阴离子的硅离子从而执行充电和放电。并且，所述第1硅化合物及/或第2硅化合物包含弹性碳素。并且，所述第1硅化合物及/或第2硅化合物还包含导电性碳素。此处，所述弹性碳素可以为富勒烯(fullerene)。并且，所述第1硅化合物及/或第2硅化合物包含非活性物质粒子。并且，所述第1硅化合物及/或第2硅化合物还包含导电性碳素或导电性高分子。并且，所述硅阳极化薄膜层及/或硅阴极化薄膜层为网状(mesh)。并且，所述第1硅多层薄膜部及/或第2硅多层薄膜部包括：中间层，由金属或碳素同素异形体构成。并且，所述中间层比第1硅多层薄膜部和第2硅多层薄膜部的厚度薄。并且，所述金属为铝、金、银中选择其中的任意一种或2种以上的合金。并且，所述碳素同素异形体为石墨烯(graphene)、碳纳米管(carbonnanotube)、富勒烯(fullerene)中选择的任意一种。并且，在所述硅阳极化薄膜层及/或硅阴极化薄膜层在薄膜层表面中的任意一面或两面形成凹陷。并且，一种基于使用硅离子从而执行充电和放电的硅二次电池，其特征在于，包括：阳极活性物质层，充电时产生硅阳离子，放电时产生硅阴离子；阴极活性物质层，充电时产生硅阴离子，放电时产生硅阳离子；固体电解质层，位于所述阳极活性物质层和阴极活性物质层之间，用于在充电和放电时，将硅离子传达到阳极活性物质层和阴极活性物质层之间；所述阳极活性物质层及/或阴极活性物质层包含弹性碳素。并且，所述阳极活性物质层及/或阴极活性物质层还包含导电性碳素。并且，所述弹性碳素可以为富勒烯(fullerene)。并且，一种基于使用硅离子从而执行充电和放电的硅二次电池，其特征在于，包括：阳极活性物质层，充电时产生硅阳离子，放电时产生硅阴离子；阴极活性物质层，充电时产生硅阴离子，放电时产生硅阳离子；固体电解质层，位于所述阳极活性物质层和阴极活性物质层之间，用于在充电和放电时，将硅离子传达到阳极活性物质层和阴极活性物质层之间；所述阳极活性物质层及/或阴极活性物质层包含非活性物质粒子。并且，所述阳极活性物质层及/或阴极活性物质层还包含导电性碳素还包含导电性碳素或导电性高分子。并且，一种基于使用硅离子从而执行充电和放电的硅二次电池，其特征在于，包括：阳极活性物质层，充电时产生硅阳离子，放电时产生硅阴离子；阴极活性物质层，充电时产生硅阴离子，放电时产生硅阳离子；固体电解质层，位于所述阳极活性物质层和阴极活性物质层之间，用于在充电和放电时，将硅离子传达到阳极活性物质层和阴极活性物质层之间；所述阳极活性物质层及/或阴极活性物质层为网状(mesh)。并且，一种基于使用硅离子从而执行充电和放电的硅二次电池，其特征在于，包括：阳极活性物质层，充电时产生硅阳离子，放电时产生硅阴离子；阴极活性物质层，充电时产生硅阴离子，放电时产生硅阳离子；固体电解质层，位于所述阳极活性物质层和阴极活性物质层之间，用于在充电和放电时，将硅离子传达到阳极活性物质层和阴极活性物质层之间；所述阳极活性物质层及/或阴极活性物质层的结构为，在活性物质层的表面中任意一面或两面形成凹陷。并且，一种基于使用硅离子从而执行充电和放电的硅二次电池，其特征在于，包括：阳极活性物质层，充电时产生硅阳离子，放电时产生硅阴离子；阴极活性物质层，充电时产生硅阴离子，放电时产生硅阳离子；固体电解质层，位于所述阳极活性物质层和阴极活性物质层之间，用于在充电和放电时，将硅离子传达到阳极活性物质层和阴极活性物质层之间；所述阳极活性物质及/或阴极活性物质的内部包括网状板(meshplate)。(专利技术的效果)由此，本专利技术具有如下效果：第一，用硅代替二次电池的锂，以至具有制造费用减少以及废弃二次电池时环境污染最小化的效果。第二，将阳极或阴极物质多次叠层压缩从而制造阳极或阴极活性物质，以至具有使阳极或阴极活性物质的密度增加，从而增加电子密度和容量的效果。第三，使阳极活性物质和阴极活性物质的内部内置有网状板，以至具有可以有效地移动电子的效果。第四，硅二次电池串联连接时，连接的硅二次电池的电极为共用化，以至具有可以使硅二次电池组件的厚度减小，并且增大输出电压的效果。第五，与PCB或芯片形成一体而供给电源，以至具有发挥瞬间放电的备用电源的作用的效果。附图说明图1是示出根据本专利技术的硅二次电池的结构。图2是示出根据本专利技术第1实施例的硅二次电池的结构。图3是示出根据本专利技术的第2实施例的硅二次电池的结构。图4是示出包括在根据本专利技术第3实施例的硅二次电池的活性物质的网状板的一个实施例。图5是示出根据本专利技术第4实施例硅二次电池单元的结构。图6是示出应用于根据本专利技术第4实施例硅二次电池单元的电动车电池模块的一个实施例。图7是示出根据本专利技术第6实施例的微型电池的一个实施例。具体实施方式本说明书和权利要求范围中使用的用语或单词不能为公知的或限定于词典的意思来进行解释，专利技术人为了用最佳的方法来说明自己的专利技术，遵守适当定义用语概念的规则，只对符合本专利技术技术思想的意义和概念进行解释。因本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于使用硅离子而执行充电和放电的硅二次电池，其特征在于，包括：第1硅多层薄膜部，将由第1硅化合物构成的多个硅阳极化薄膜层叠层而形成，所述第1硅化合物用于在充电时产生硅阳离子，在放电时产生硅阴离子；第2硅多层薄膜部，将由第2硅化合物构成的多个硅阴极化薄膜层叠层而形成，所述第2硅化合物用于在充电时产生硅阴离子，在放电时产生硅阳离子；及电解质部，位于所述第1硅多层薄膜部和所述第2硅多层薄膜部之间，用于在充电和放电时，将硅离子传达到第1硅多层薄膜部和第2硅多层薄膜部之间；使用包括所述硅阳离子和所述硅阴离子的硅离子从而执行充电和放电。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.22 KR 10-2014-00925181.一种基于使用硅离子而执行充电和放电的硅二次电池，其特征在于，包括：第1硅多层薄膜部，将由第1硅化合物构成的多个硅阳极化薄膜层叠层而形成，所述第1硅化合物用于在充电时产生硅阳离子，在放电时产生硅阴离子；第2硅多层薄膜部，将由第2硅化合物构成的多个硅阴极化薄膜层叠层而形成，所述第2硅化合物用于在充电时产生硅阴离子，在放电时产生硅阳离子；及电解质部，位于所述第1硅多层薄膜部和所述第2硅多层薄膜部之间，用于在充电和放电时，将硅离子传达到第1硅多层薄膜部和第2硅多层薄膜部之间；使用包括所述硅阳离子和所述硅阴离子的硅离子从而执行充电和放电。2.根据权利要求1所述的硅二次电池，其特征在于，所述第1硅化合物及/或第2硅化合物包含弹性碳素。3.根据权利要求2所述的硅二次电池，其特征在于，所述第1硅化合物及/或第2硅化合物还包含导电性碳素。4.根据权利要求2所述的硅二次电池，其特征在于，所述弹性碳素为富勒烯或者膨胀石墨。5.根据权利要求1所述的硅二次电池，其特征在于，所述第1硅化合物及/或第2硅化合物包含非活性物质粒子。6.根据权利要求5所述的硅二次电池，其特征在于，所述第1硅化合物及/或第2硅化合物还包含导电性碳素或导电性高分子。7.根据权利要求1所述的硅二次电池，其特征在于，所述硅阳极化薄膜层及/或硅阴极化薄膜层为网状。8.根据权利要求1所述的硅二次电池，其特征在于，所述第1硅多层薄膜部及/或第2硅多层薄膜部包括由金属或碳素同素异形体构成的中间层。9.根据权利要求8所述的硅二次电池，其特征在于，所述中间层比第1硅多层薄膜部和第2硅多层薄膜部的厚度薄。10.根据权利要求8所述的硅二次电池，其特征在于，所述金属为从铝、金、银中选择的任意一种或2种以上的合金。11.根据权利要求8所述的硅二次电池，其特征在于，所述碳素同素异形体为从石墨烯、碳纳米管、富勒烯中选择的任意一种。12.根据权利要求1所述的硅二次电池，其特征在于，在所述硅阳极化薄膜层及/或硅阴极化薄膜层在薄膜层表面中的任意一面或两面形成凹陷。13.一种基于使用硅离子而执行充电和放电的硅二次电池，其特征在于，包括：阳极活性物质层，充电时产生硅阳离子，放电时产生硅阴离子；阴极活性物质层，充电时产生硅阴离子，放电时产生硅阳离子；固体电...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳秉勋，公载景，
申请(专利权)人：瑞克锐斯株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR