一种固态锂电池封装结构、锂电池及其封装方法技术

一种固态锂电池封装结构，包括叠设的阻挡层、阻隔层和保护层，所述阻挡层为PTEE薄膜。一种固态锂电池，包括锂电池电芯及上述封装结构，锂电池电芯包括叠设的正极结构、固态电解质和负极结构，定义所述锂电池电芯中正极结构以及负极结构远离固态电解质的一侧为两相对的端面，两端面之间的锂电池电芯表面为锂电池电芯侧面，所述封装结构围设在锂电池电芯侧面。一种固态锂电池的封装方法，提供上述锂电池电芯，在所述锂电池电芯侧面从靠近锂电池电芯到远离锂电池电芯依次形成阻挡层、阻隔层和保护层，所述阻挡层为PTEE薄膜。本发明专利技术所提供的技术方案具有结构致密，与锂电池电芯紧密结合，保护兼容锂合金的良好性能。

【技术实现步骤摘要】
一种固态锂电池封装结构、锂电池及其封装方法
本专利技术涉及固态锂电池及其封装
，尤其涉及一种固态锂电池封装结构、锂电池及其封装方法。
技术介绍
全固态锂电池是下一代锂电池技术，具有比容量高，循环寿命长，安全性能好的特点。全固态锂电池在电动汽车、3C产品等领域有广泛的应用前景。电池封装是决定锂电池电芯性能的关键步骤。因采用的材料体系与器件结构不同，传统锂电池的封装材料、工艺等已不能应用在全固态锂电池器件上。目前现有的铝塑膜封装工艺，存在封装膜与电池本体结合不紧密，可能存在空气影响其循环性能，并且铝塑膜部分物质会与锂金属或锂合金负极发生反应。
技术实现思路
为克服目前的封装膜与电池本体结合不紧密，并且封装膜不兼容锂金属或锂合金负极的问题。本专利技术将提供一种固态锂电池封装结构、锂电池及其封装方法。一种固态锂电池封装结构，包括叠设的阻挡层、阻隔层和保护层，所述阻挡层为PTEE薄膜。优选地，所述PTEE薄膜为PTEE薄膜阻挡层厚度为25nm-110μm。优选地，所述阻隔层为铝膜，厚度为25nm-110μm。优选地，所述阻隔层面积小于所述阻挡层，且全部设置于所述阻挡层上。优选地，所述保护层包括聚酰胺材料或聚酯材料之一种或几种，厚度为0.9μm-110μm。优选地，所述阻隔层和保护层之间还设有热熔胶层。本专利技术还提供了一种固态锂电池，其特征在于：包括锂电池电芯以及如上述的封装结构，所述锂电池电芯包括叠设的正极结构，固态电解质和负极结构，定义所述锂电池电芯中正极结构以及负极结构远离固态电解质的一侧为两相对的端面，两端面之间的锂电池电芯表面为锂电池电芯侧面，所述封装结构围设在锂电池电芯侧面，所述封装结构包括从靠近锂电池电芯到远离锂电池电芯，依次叠设的阻挡层、阻隔层和保护层。优选地，所述阻挡层为PTEE薄膜，其厚度为25nm-100μm。本专利技术还提供了一种固态锂电池的封装方法，提供锂电池电芯，该锂电池电芯包括叠设的正极结构，固态电解质和负极结构，定义所述锂电池电芯中正极结构以及负极结构远离固态电解质的一侧为锂电池电芯两相对的端面，两端面之间的锂电池电芯表面为锂电池电芯侧面；在所述锂电池电芯侧面从靠近锂电池电芯到远离锂电池电芯依次形成阻挡层、阻隔层和保护层，所述阻挡层为PTEE薄膜。优选地，所述阻挡层通过热压复合压锂电池电芯侧面，所述阻隔层通过磁控溅射或共蒸发形成于阻挡层上，所述保护层通过热压或粘附于所述阻隔层上。相对于现有技术，本专利技术中提供的全固态锂电池，仅需封装结构在锂电池电芯侧面封装，即可实现完整的全固态锂电池，大大简化了锂电池封装，既节约了锂电池成本又提高了其密封性能。进一步的，本专利技术所提供的全固态锂电池的封装结构通过选用PTEE薄膜的阻挡层，可以有效的兼容和保护锂金属或锂合金负极，有效的阻挡了锂金属向外渗透，保护和延长了全固态锂电池的使用寿命；同时，通过在阻挡层上沉积铝膜阻隔层，有效的阻隔了外界的水分和氧气进入全固态锂电池内部，进而破坏电池结构，保护和延长了全固态锂电池的使用寿命；同时，同过在铝膜阻隔层上设置保护层，有效的防止了外界力损伤电池结构，有效的保护了电池结构。本专利技术中提供的全固态锂电池的封装方法，通过在锂电池电芯表面热压复合阻挡层，有效的提高了阻挡层紧密性，同时有效的兼容和保护锂金属或锂合金负极，有效的阻挡了锂金属向外渗透，保护和延长了全固态锂电池的使用寿命；进一步的，通过在阻挡层上磁控溅射或真空蒸发沉积铝膜阻隔层，进一步加强了阻挡层与阻隔层的紧密性，又有效的阻隔了外界的水分和氧气进入全固态锂电池内部，进而破坏电池结构，保护和延长了全固态锂电池的使用寿命；进一步的，通过在铝膜阻隔层上热压复合保护层，有效的防止了外界力损伤电池结构，有效的保护了电池结构。可以理解，本专利技术提供的全固态锂电池的封装方法，是在电信表面逐层封装锂电池电芯，可见本封装方法所全固态锂电池具有结构致密，且于锂电池电芯紧密结合，能够更好的保护锂电池电芯。【附图说明】图1是本专利技术中一种固态锂电池的结构示意图。图2是本专利技术中一种固态锂电池的封装结构示意图。图3是本专利技术一种固态锂电池封装方法流程示意图。图4是本专利技术一种固态锂电池封装方法的封装过程示意图。图5是本专利技术中蒸发沉积阻挡层流程示意图示意图。图6是本专利技术中沉积隔离层流程示意图。图7是本专利技术中热压复合保护层的流程示意图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参阅图1，本专利技术提供了一种固态锂电池10，其主要包括锂电池电芯11以及封装结构12。所述锂电池电芯11包括依次堆叠设置的正极结构111、固态电解质112和负极结构1113，现定义所述锂电池电芯中正极结构111以及负极结构113远离固态电解质112的一侧为锂电池电芯两相对的端面114，两端面114之间的为锂电池电芯侧面115。所述封装结构12围设在锂电池电芯11侧面115上，且所述封装结构11包括从靠近锂电池电芯11侧面115到远离锂电池电芯11侧面115，依次叠设的阻挡层121、阻隔层122和保护层123。具体的，所述正极结构111包括远离固态电解质12的正极集电极1111以及靠近固态电解质12的正极材料层1112，所述负极结构113包括远离固态电解质12的负极集电极1131以及靠近固态电解质12的负极材料层1132。所述阻挡层121为PTEE薄膜层，其热压复合于所述锂电池电芯11侧面15之上。其主要用于保护锂电池电芯11中锂金属及锂合金，防止金属锂离子上外渗透；其也可以用于粘结所述锂电池电芯11侧面15。所述阻挡层121压合厚度H1为25nm-110μm；进一步的，所述阻挡层121压合厚度H1还可为30nm-100μm；具体的，所述阻挡层121压合厚度H1具体为30nm、50nm、10μm、90μm或100μm中的任一种。所述阻隔层122为铝膜阻隔层122，其主要用于隔绝外界环境中的水分和氧气进入锂电池电芯11，所述铝膜阻隔层122通过磁控溅射或蒸发沉积于所述阻挡层121远离所述锂电池电芯11一侧的表面上。并且，所述铝膜阻隔层122面积始终不大于所述阻挡层121，可以理解，所述铝膜阻隔层122始终不与锂电池电芯11直接接触。所述阻隔层122沉积厚度H2为25nm-110μm；进一步的，所述阻隔层122沉积厚度H2还可为30nm-100μm；具体的，所述阻隔层122沉积厚度H2具体为30nm、50nm、10μm、90μm或100μm中的任一种。所述保护层123形成于所述阻隔层122远离所述阻挡层121的表面上，其中主要通过热压复合的形式覆设于所述阻隔层122表面上，其主要用于防止外力伤损锂电池电芯11。所述保护层123厚度H3为0.9μm-110μm；所述保护层123厚度H3还可为1μm-100μm；所述保护层123厚度H3具体可为1μm、10μm、90μm或100μm中。进一步的，保护层123主要包括聚酰胺材料和聚酯材料的任一种，所述聚酰胺材料主要包括聚酰胺、聚酰胺6、聚葵二酸葵二胺、聚癸二酰己二胺、聚己内酰胺或聚己二酰己二胺中的任一种或几种。所述聚酯材料主要包括PE本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固态锂电池封装结构，其特征在于：包括叠设的阻挡层，阻隔层和保护层，所述阻挡层为PTEE薄膜。

【技术特征摘要】
1.一种固态锂电池封装结构，其特征在于：包括叠设的阻挡层，阻隔层和保护层，所述阻挡层为PTEE薄膜。2.如权利要求1所述的固态锂电池封装结构，其特征在于：所述PTEE薄膜阻挡层厚度为25nm-110μm。3.如权利要求1所述的固态锂电池封装结构，其特征在于：所述阻隔层为铝膜，厚度为25nm-110μm。4.如权利要求3所述的固态锂电池封装结构，其特征在于：所述阻隔层面积小于所述阻挡层，且全部设置于所述阻挡层上。5.如权利要求1所述的固态锂电池封装结构，其特征在于：所述保护层包括聚酰胺材料或聚酯材料之一种或几种，厚度为0.9μm-110μm。6.如权利要求5所述的固态锂电池封装结构，其特征在于：所述阻隔层和保护层之间还设有热熔胶层。7.一种固态锂电池，其特征在于：包括锂电池电芯以及如权利要求1-6任一项中所述的封装结构，所述锂电池电芯包括叠设的正极结构，固态电解质和负极结构，定义所述锂电池电芯中正极结构以及负极结构远离固态...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓琨，
申请(专利权)人：成都亦道科技合伙企业有限合伙，
类型：发明
国别省市：四川,51