本实用新型专利技术公开一种固态锂离子薄膜电池，其中，包括一载片，所述载片的两端沉积有金属集电极薄膜，在其中一端的金属集电极薄膜上沉积有正极材料薄膜，在所述正极材料薄膜上沉积有LIPON固体电解质薄膜，在所述LIPON固体电解质薄膜上沉积有金属Li薄膜。本实用新型专利技术的固态锂离子薄膜电池，其电池容量高，能量密度高，尤其适用于小型电子设备的无线充电。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及微型电池领域，尤其涉及一种固态锂离子薄膜电池。
技术介绍
目前，穿戴式智能电子设备逐渐走进消费电子市场，电子产品小型化、微型化、集成化是当今世界技术发展的大势所趋。当一个子系统可以集成在一块芯片上(SOC，Systemon a Chip)时，相应的电源也必须完成小型化、微型化的革命。随着微芯片、微器件的发展，迫切要求发展能与这些微型化智能设备匹配的微电池，如何保证微型化智能设备长时间运行已经成为一个迫切需要解决的技术难题。常规电池已经不能满足微电机械系统(MEMS)系统对小型化、集成化日益增长的要求。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种固态锂离子薄膜电池，旨在解决现有常规电池难以满足微电机械系统(MEMS)系统对小型化、集成化日益增长的要求的问题。本技术的技术方案如下:一种固态锂离子薄膜电池，其中，包括一载片，所述载片的两端沉积有金属集电极薄膜，在其中一端的金属集电极薄膜上沉积有正极材料薄膜，在所述正极材料薄膜上沉积有LIPON固体电解质薄膜，在所述LIPON固体电解质薄膜上沉积有金属Li薄膜。所述的固态锂离子薄膜电池，其中，所述载片为玻璃、硅片或塑料薄膜载片。所述的固态锂离子薄膜电池，其中，所述金属集电极薄膜的厚度为400~600nm。所述的固态锂离子薄膜电池，其中，所述正极材料薄膜的厚度为200~300nm。所述的固态锂离子薄膜电池，其中，所述LIPON固体电解质薄膜的厚度为1.5?2.5μιη0所述的固态锂离子薄膜电池，其中，所述金属Li薄膜的厚度为2.有益效果:本技术在基片上依次沉积金属集电极薄膜、正极材料薄膜、LIPON固体电解质薄膜、金属Li薄膜，本技术的全固态薄膜锂离子电池，其电池容量高，能量密度高，尤其适用于小型电子设备的无线充电。【附图说明】图1至图6为本技术一种固态锂离子薄膜电池一具体实施例在制备过程中不同阶段的结构示意图。【具体实施方式】本技术提供一种固态锂离子薄膜电池，为使本技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。本技术的一种固态锂离子薄膜电池较佳实施例，其包括:在载片上依次沉积的金属集电极薄膜，在其中一端的金属集电极薄膜上沉积有正极材料薄膜，在所述正极材料薄膜上沉积有LIPON固体电解质薄膜，在所述LIPON固体电解质薄膜上沉积有金属Li薄膜。所述的载片可以是玻璃或硅片或塑料薄膜载片，其表面保持洁净。在沉积金属集电极薄膜时，采用直流派射方法(D.C.Sputtering)，将该金属集电极薄膜作为引出极。基片上沉积金属集电极薄膜的两个区域可为一大一小。所述金属集电极薄膜的材质优选为Ti或Cu。所述正极材料薄膜的材质优选为LiMn2O4,或LIFe(W04)2。正极材料薄膜采用磁控派射法(R.F.sputtering)沉积，在沉积时需掩住其他区域。同样采用磁控溅射法沉积LIPON固态电解质薄膜，该LIPON固态电解质薄膜的区域覆盖了正极材料薄膜的区域。以LIPON为电解质的薄膜电池，具有较好的化学性能，其电流密度高，可循环次数也多，固态锂离子薄膜电池需封装处理，留出基片两端的引出极区域，还可通过调节各步骤靶材成分和成膜条件，来优化固态锂离子薄膜电池的电化学性能。封装时，可采用磁控溅射法沉积的惰性薄膜进行封装。或者采用光敏胶进行封装。所述惰性薄膜的材质优选为21<)2或S1 2。下面结合具体实施例对本技术的结构进行具体说明。在第一层结构中，如图1所示，以7.5cmX2.5cmX0.1cm的载片作为基片，所述基片的两端1.0cmX 2.5cm和5.5cmX2.5cm的区域沉积金属集电极薄膜，作为引出极，金属集电极薄膜厚度为400~600nm，如图2所示。其中，金属集电极薄膜其材质可为Ti或Cu。在第二层结构中，如图3所示，在5.5cmX2.5cm区域的金属集电极薄膜上沉积正极材料薄膜(其材质为LiMn2O4或LIFe (W0 4)2)，正极材料薄膜的面积为4.0cmX 1.7cm。所述的正极材料薄膜其厚度为200~300nm。在第三层结构中，如图4所示，在基片上留出两端1.5cmX2.5cm和1.0cmX 2.5cm的区域用掩模板掩住，在中间空出的区域沉积锂磷氧氮(LIPON)固态电解质薄膜，其厚度为 1.5-2.5Mm, LIPON 薄膜面积为 5.0cmX 2.5cm。在第四层结构中，如图5所示，在LIPON薄膜上沉积金属Li薄膜，金属Li薄膜其厚度为2.5Mm。金属Li薄膜的薄膜面积为4_6cm2;固态锂离子薄膜电池封装之后，留出基片两端的各0.5cmX2.5cm的引出极区域，在封装时沉积1.5-2.5μπι的21<)2或S1 2等惰性薄膜进行封装或用光敏胶进行封装，如图6所示；本实施例的固体锂离子薄膜电池其单片阴极薄膜有效面积可以达到4cm2，循环次数彡1000次，体积比容量多ΙΟΟμΑΙι，电流密度达到5μΑ/αιι2。综上所述，本技术的全固态薄膜锂离子电池，其电池容量高，有效面积大，能量密度高，具有优异的电化学性能，尤其适用于小型电子设备的无线充电。并可将其与RFID标签集成，制成有源灯ID标签，提升了标签的识别性能。制作成匹配全固态电池的射频充电设备，可实现非外接电源充电，可应用智能手机、智能手表、智能眼镜等等小型电子设备无线充电的使用。应当理解的是，本技术的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本技术所附权利要求的保护范围。【主权项】1.一种固态锂离子薄膜电池，其特征在于，包括一载片，所述载片的两端沉积有金属集电极薄膜，在其中一端的金属集电极薄膜上沉积有正极材料薄膜，在所述正极材料薄膜上沉积有LIPON固体电解质薄膜，在所述LIPON固体电解质薄膜上沉积有金属Li薄膜。2.根据权利要求1所述的固态锂离子薄膜电池，其特征在于，所述载片为玻璃、硅片或塑料薄膜载片。3.根据权利要求1所述的固态锂离子薄膜电池，其特征在于，所述金属集电极薄膜的厚度为 400~600nm。4.根据权利要求1所述的固态锂离子薄膜电池，其特征在于，所述正极材料薄膜的厚度为 200~300nm。5.根据权利要求1所述的固态锂离子薄膜电池，其特征在于，所述LIPON固体电解质薄膜的厚度为1.5-2.5Mm。6.根据权利要求1所述的固态锂离子薄膜电池，其特征在于，所述金属Li薄膜的厚度为 2.5Mm。【专利摘要】本技术公开一种固态锂离子薄膜电池，其中，包括一载片，所述载片的两端沉积有金属集电极薄膜，在其中一端的金属集电极薄膜上沉积有正极材料薄膜，在所述正极材料薄膜上沉积有LIPON固体电解质薄膜，在所述LIPON固体电解质薄膜上沉积有金属Li薄膜。本技术的固态锂离子薄膜电池，其电池容量高，能量密度高，尤其适用于小型电子设备的无线充电。【IPC分类】H01M10-0525, H01M10-058【公开号】CN204271201【申请号】CN2014208229本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种固态锂离子薄膜电池，其特征在于，包括一载片，所述载片的两端沉积有金属集电极薄膜，在其中一端的金属集电极薄膜上沉积有正极材料薄膜，在所述正极材料薄膜上沉积有LIPON固体电解质薄膜，在所述LIPON固体电解质薄膜上沉积有金属Li薄膜。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘远凤，
申请(专利权)人：TCL集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44
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