一种全固态锂电池及其制备方法技术

本发明专利技术实施例提供了一种全固态锂电池及其制备方法，其中，全固态锂电池的制备方法包括：提供一基板；在基板上形成M行×N列的锂电池单元；其中，每个锂电池单元包括：正极集流体层、正极层、电解质层、负极层和负极集流体层。本发明专利技术实施例通过在基板上设置阵列排列的多个锂电池单元，释放了锂电池单元中各膜层的表面应力，避免了各薄膜开裂，提高了全固态锂电池的可靠性，保证了全固体锂电池正常工作，大大提高了全固态锂电池的使用寿命，在生产上也可以极大的提高良率，降低成本，增强了产品竞争力。

【技术实现步骤摘要】
一种全固态锂电池及其制备方法
本专利技术实施例涉及锂电池领域，具体涉及一种全固态锂电池及其制备方法。
技术介绍
随着微型化以及可穿戴电子产品的兴起，柔性电子随着可穿戴电子产品的兴起正向便携式、可弯折、高效率、低成本和可循环利用方向发展，开发全固态锂电池成为储能领域研究的前沿之一。全固态锂电池具有其他能源设备所不具有的优势：安全性高、成本低、可高温充放电、循环寿命长、快速充电和续航能力长，已经成为未来能源领域的首选。目前，为了满足锂电池更轻，更薄，续航能力强的需求，现有的全固态锂电池采用薄膜形式制成。经专利技术人研究发现，现有的全固体锂电池中各薄膜容易开裂，使得全固态锂电池的可靠性降低，严重时甚至导致全固态锂电池无法正常工作。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种全固态锂电池及其制备方法，能够提高全固态锂电池的可靠性，保证全固态锂电池正常工作。第一方面，本专利技术实施例提供一种全固态锂电池的制备方法，包括：提供一基板；在所述基板上形成M行×N列的锂电池单元；其中，每个锂电池单元包括：正极集流体层、正极层、电解质层、负极层和负极集流体层，M≥1，N≥1，且M与N不同时为1。可选地，所述方法还包括：在所述基板上形成第一电极和第二电极。可选地，所述在所述基板上形成M行×N列的锂电池单元包括：在所述基板上形成M行×N列的锂电池单元的正极集流体层以及第一连接层，所述第一连接层用于连接相邻锂电池单元的正极集流体层和连接第一列锂电池单元的正极集流体层与第一电极；在所述正极集流体层上依次形成正极层、电解质层和负极层；在基板上形成用于隔绝相邻锂电池单元的的隔绝层；在所述负极层和隔绝层上形成负极集流体层以及第二连接层，所述第二连接层用于连接相邻锂电池单元的负极集流体层和连接最后一列锂电池单元的负极集流体层和第二电极。可选地，所述在所述基板上形成M行×N列的锂电池单元包括：在所述基板上形成M行×N列的锂电池单元的正极集流体层以及第一连接层，所述第一连接层用于连接每个锂电池单元的正极集流体层和第一电极；在所述正极集流体层上依次形成正极层、电解质层和负极层；在基板上形成用于隔绝相邻锂电池单元的隔绝层；在所述负极层和所述隔绝层上形成负极集流体层以及第二连接层，所述第二连接层用于连接每个锂电池单元的负极集流体层和第二电极。可选地，在所述基板上形成M行×N列的锂电池单元的正极集流体层以及第一连接层包括：在所述基板上沉积正极集流体薄膜，通过激光工艺或者光刻工艺对所述正极集流体薄膜进行刻蚀形成正极集流体层和第一连接层；或者，在所述基板上采用第一掩膜板通过蒸镀工艺形成M行×N列的锂电池单元的正极集流体层；采用第二掩膜板通过蒸镀工艺形成第一连接层。可选地，在所述负极层和隔绝层上形成负极集流体层以及第二连接层包括：在所述负极层和所述隔绝层上沉积负极集流体薄膜，通过激光工艺对所述负极集流体薄膜进行刻蚀形成负极集流体层和第二连接层；或者，在所述负极层和所述隔绝层上采用第一掩膜板通过蒸镀工艺形成负极集流体层；采用第二掩膜板通过蒸镀工艺形成第二连接层。可选地，所述方法还包括：在所述锂电池单元上形成封装层。第二方面，本专利技术实施例还提供一种全固态锂电池，包括：基板和设置在所述基板上的M行×N列的锂电池单元；其中，每个锂电池单元包括：正极集流体层、正极层、电解质层、负极层和负极集流体层，M≥1，N≥1，且M与N不同时为1。可选地，所述全固态锂电池还包括：设置在所述基板上的第一电极和第二电极。可选地，所述全固态锂电池还包括：第一连接层和第二连接层；其中，所述第一连接层，与所述正极集流体层同层设置，用于连接相邻锂电池单元的正极集流体层和连接第一列锂电池单元的正极集流体层与第一电极；所述第二连接层，与所述负极集流体层同层设置，用于连接相邻锂电池单元的负极集流体层和连接最后一列锂电池单元的负极集流体层和第二电极。可选地，所述全固态锂电池还包括：第一连接层和第二连接层；其中，所述第一连接层，与所述正极集流体层同层设置，用于连接每个锂电池单元的正极集流体层和第一电极；所述第二连接层，与所述负极集流体层同层设置用于连接每个锂电池单元的负极集流体层和第二电极。可选地，所述全固态锂电池还包括：设置在基板上的隔绝层；所述隔绝层用于隔绝相邻锂电池单元的正极集流体层、正极层、电解质层和负极层。可选地，相邻锂电池单元之间的间隔为1～100微米。可选地，所述全固态锂电池还包括：封装层；所述封装层设置在所述锂电池单元上。本专利技术实施例提供一种全固态锂电池及其制备方法，其中，全固态锂电池的制备方法包括：提供一基板；在基板上形成M行×N列的锂电池单元；其中，每个锂电池单元包括：正极集流体层、正极层、电解质层、负极层和负极集流体层。本专利技术实施例通过在基板上设置阵列排列的多个锂电池单元，保证了在同等面积下，本申请中的多个锂电池单元的尺寸比现有技术中的锂电池的尺寸小，释放了锂电池单元中各膜层的表面应力，避免了各薄膜开裂，提高了全固态锂电池的可靠性，保证了全固体锂电池正常工作，大大提高了全固态锂电池的使用寿命，在生产上也可以极大的提高良率，降低成本，增强了产品竞争力。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本专利技术技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本专利技术的技术方案，并不构成对本专利技术技术方案的限制。图1A为现有全固态锂电池的一个侧视图；图1B为现有全固态锂电池的另一侧视图；图1C为现有全固态锂电池的俯视图；图2为本专利技术实施例提供的全固态锂电池的制备方法的流程图；图3A为本专利技术实施例提供的全固态锂电池的制备方法一的示意图一；图3B为本专利技术实施例提供的全固态锂电池的制备方法一的示意图二；图3C为本专利技术实施例提供的全固态锂电池的制备方法一的示意图三；图3D为本专利技术实施例提供的全固态锂电池的制备方法一的示意图四；图3E为本专利技术实施例提供的全固态锂电池的制备方法一的示意图五；图3F为本专利技术实施例提供的全固态锂电池的制备方法一的示意图六；图3G为本专利技术实施例提供的全固态锂电池的制备方法一的示意图七；图3H为本专利技术实施例提供的全固态锂电池的制备方法一的示意图八；图4A为本专利技术实施例提供的全固态锂电池的制备方法二的示意图一；图4B为本专利技术实施例提供的全固态锂电池的制备方法二的示意图二；图4C为本专利技术实施例提供的全固态锂电池的制备方法二的示意图三；图4D为本专利技术实施例提供的全固态锂电池的制备方法二的示意图四；图4E为本专利技术实施例提供的全固态锂电池的制备方法二的示意图五；图4F为本专利技术实施例提供的全固态锂电池的制备方法二的示意图六；图5为本专利技术实施例提供的全固态锂电池的一个俯视图；图6为本专利技术实施例提供的全固态锂电池的一个侧视图；图7为本专利技术实施例提供的全固态锂电池的另一侧视图；图8为本专利技术实施例提供的全固态锂电池的又一侧视图；图9为本专利技术实施例提供的全固态锂电池的结构示意图一；图10为本专利技术实施例提供的全固态锂电池的结构示意图二；图11为图9对应的侧视图；图12为图10对应的侧视图。具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全固态锂电池的制备方法，其特征在于，包括：提供一基板；在所述基板上形成M行×N列的锂电池单元；其中，每个锂电池单元包括：正极集流体层、正极层、电解质层、负极层和负极集流体层，M≥1，N≥1，且M与N不同时为1。

【技术特征摘要】
1.一种全固态锂电池的制备方法，其特征在于，包括：提供一基板；在所述基板上形成M行×N列的锂电池单元；其中，每个锂电池单元包括：正极集流体层、正极层、电解质层、负极层和负极集流体层，M≥1，N≥1，且M与N不同时为1。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述基板上形成第一电极和第二电极。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在所述基板上形成M行×N列的锂电池单元包括：在所述基板上形成M行×N列的锂电池单元的正极集流体层以及第一连接层，所述第一连接层用于连接相邻锂电池单元的正极集流体层和连接第一列锂电池单元的正极集流体层与第一电极；在所述正极集流体层上依次形成正极层、电解质层和负极层；在基板上形成用于隔绝相邻锂电池单元的的隔绝层；在所述负极层和隔绝层上形成负极集流体层以及第二连接层，所述第二连接层用于连接相邻锂电池单元的负极集流体层和连接最后一列锂电池单元的负极集流体层和第二电极。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在所述基板上形成M行×N列的锂电池单元包括：在所述基板上形成M行×N列的锂电池单元的正极集流体层以及第一连接层，所述第一连接层用于连接每个锂电池单元的正极集流体层和第一电极；在所述正极集流体层上依次形成正极层、电解质层和负极层；在基板上形成用于隔绝相邻锂电池单元的隔绝层；在所述负极层和所述隔绝层上形成负极集流体层以及第二连接层，所述第二连接层用于连接每个锂电池单元的负极集流体层和第二电极。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，在所述基板上形成M行×N列的锂电池单元的正极集流体层以及第一连接层包括：在所述基板上沉积正极集流体薄膜，通过激光工艺或者光刻工艺对所述正极集流体薄膜进行刻蚀形成正极集流体层和第一连接层；或者，在所述基板上采用第一掩膜板通过蒸镀工艺形成M行×N列的锂电池单元的正极集流体层；采用第二掩膜板通过蒸镀工艺形成第一连接层。6.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，在所述负极层和所述隔绝层上形成负极集流...

【专利技术属性】
技术研发人员：周全国，周丽佳，王志东，晏荣建，程久阳，兰荣华，李永强，鲁彦成，杨庆国，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11