一种柔性全固态薄膜锂电池及其生产方法技术

本发明专利技术属于高安全性储能的全固态锂离子电池技术领域，涉及一种具有柔性的全固态薄膜锂电池及其生产方法。相比传统薄膜锂电池，柔性全固态薄膜锂电池能在弯曲、扭折、拉伸过程中或固定状态下循环充放电。本发明专利技术中电池基片采用的聚合物膜(100)为超薄、超轻质柔性膜，正极采用的薄膜层(101)为非晶态含锂化合物，这种结构提高了电池的能量密度。生产方法中减少了高温退火流程、制备阻隔层流程，简化了电池生产的复杂度。

Flexible all solid state thin film lithium battery and production method thereof

The invention belongs to the technical field of all solid state lithium ion battery with high safety energy storage, and relates to a flexible all solid state thin-film lithium battery and a production method thereof. Compared to the conventional thin-film lithium battery, the flexible all solid state thin-film lithium battery can be circularly charged and discharged during bending, twisting, stretching or stationary state. In the invention, the polymer film (100) used for the battery substrate is an ultra-thin and ultra light flexible film, and the film layer (101) used for the positive electrode is an amorphous lithium containing compound, and the structure improves the energy density of the battery. The method reduces the high temperature annealing process and the barrier layer flow process, thereby simplifying the complexity of the battery production.

【技术实现步骤摘要】
一种柔性全固态薄膜锂电池及其生产方法
本专利技术属于高安全性储能的全固态锂离子电池
，具体涉及具有类二维结构的全固态薄膜锂电池及其生产方法。
技术介绍
传统锂离子电池一般基于液态有机电解质和隔膜，在使用寿命内存在安全隐患。采用固态电解质替代电解液，发展全固态锂离子电池是解决电池安全隐患的重要方案之一，确保电池在遭受高强度冲击和打击下，不对人员、设备造成损害。同时，相比于传统锂离子电池，全固态锂离子电池在提高能量密度、增加循环寿命、拓宽工作温度区间方面也有更大发展空间：不必封装液体，可采用卷对卷大面积制造或叠片式制造，提高生产效率；避免漏液及腐蚀问题，热稳定性高，简化电池外壳，提高能量密度；固态电解质电化学窗口更宽，可与高电压正极材料匹配，进一步提升功率密度及能量密度。更进一步，随着可穿戴电子设备(运动护腕、心率带、智能手表等)的发展，配套供电的二次电池整体需要在外界微扰(弯曲、扭折、拉伸等)过程中或固定状态下充放电，且对安装空间要求不苛刻，有望真正实现人机运动兼容性。这就要求电池具有类二维的超薄柔性结构特征，具有薄膜结构的全固态薄膜锂电池是备选方案之一。上世纪90年代初期，橡树本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂电池，包括电池基片、正极、电解质、负极、集流体以及密封保护层，电池基片上覆盖集流体，集流体上覆盖正极，正极上覆盖电解质，电解质上覆盖负极，其特征在于：所述的电池为柔性全固态薄膜锂电池，电池基片采用聚合物膜(100)，正极采用薄膜层(101)，电解质采用薄膜层(102)，负极采用薄膜层(103)，集流体采用薄膜层(104)。

【技术特征摘要】
1.一种锂电池，包括电池基片、正极、电解质、负极、集流体以及密封保护层，电池基片上覆盖集流体，集流体上覆盖正极，正极上覆盖电解质，电解质上覆盖负极，其特征在于：所述的电池为柔性全固态薄膜锂电池，电池基片采用聚合物膜(100)，正极采用薄膜层(101)，电解质采用薄膜层(102)，负极采用薄膜层(103)，集流体采用薄膜层(104)。2.根据权利要求1的一种锂电池，其特征在于：其电池基片采用的聚合物膜(100)的厚度为500μm以下，聚合物膜(100)包括但不限于聚酰亚胺(PI)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯(PP)、聚烯羟(POE)、聚酰胺(PA)。3.根据权利要求1的一种锂电池，其特征在于：其正极采用的薄膜层(101)厚度为10μm以下，薄膜层(101)采用非晶态含锂化合物，包括但不限于含有(WO4)2-的钨酸盐、(PO4)3-的磷酸盐。4.根据权利要求1-3之一的一种锂电池，其特征在于：电解质采用的薄膜层(102)，负极采用的薄膜层(103)，集流体采用的薄膜层(104)的厚度为10μm以下。5.一种生产柔性全固态薄膜锂电池的方法，包括以下步骤：第一步，对电池基片采用的聚合物膜(100)进行表面预处理；第二步，在聚合物膜(100)上两侧覆盖分立的集流体采用的薄膜层(104)；第三步，在集流体采用的薄膜层(104)上第一侧形成正极采用的薄...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈牧，颜悦，刘伟明，周辰，张晓锋，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司北京航空材料研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11