一种三维集成的固态薄膜锂离子电池及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种三维集成的固态薄膜锂离子电池及其制备方法，基底两面分别设置的固态薄膜锂离子电池结构分别与同一面的正极金属Pad、负极金属Pad连接，金属Pad的厚度大于固态薄膜锂离子电池结构的厚度；基底的上、下表面的正极金属Pad、负极金属Pad各自通过通孔金属相连。本发明专利技术的电池单元的正、反面电池结构、材料与工艺完全相同，正、反面的电池在充放电过程产生的应力大小相等、方向相反，实现应力补偿，从而提升电池单元及三维集成的电池的可靠性。此外，在电池单元制备与电池集成之前已经完成导电通孔的制备，避免了现有技术中存在的打孔及填充导电材料等操作对电池造成损伤和破坏的问题，有效提升了电池的性能。有效提升了电池的性能。有效提升了电池的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种三维集成的固态薄膜锂离子电池及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种固态锂离子电池，尤其涉及一种三维集成的固态薄膜锂离子电池及制备方法。

技术介绍

[0002]锂离子电池具有能量密度高、循环寿命好、自放电率低等优点，广泛用于消费类电子、工业控制、军事装备、航空航天等领域。当前锂离子电池的电解质通常呈液态或凝胶态(属半固态型)，其工作温区窄且安全性差，存在漏液、易燃易爆等安全性问题，此外，该类电池还存在体积缩小困难的问题，因此，很难用于物联网、微型飞行器、植入性医疗等对电池安全性以及体积有严格限制的领域。相比之下，固态薄膜锂离子电池的电解质呈固态薄膜状，工作温区宽且安全系数高，该类型电池还可以采用半导体工艺进行加工与制备，因此，还具有易微型化、易集成等优点。需指出的是，该类电池的正负极等活性材料亦呈薄膜状，因此，该类电池的活性材料含量偏少，从而导致电池的能量密度偏低。增加活性材料薄膜厚度，一方面有助于提升电池的能量密度，另一方面，也会恶化电池的功率密度与循环寿命。因此，现有固态薄膜锂离子电池在能量密度与功率密度、循环寿命等关键性能之间存在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维集成的固态薄膜锂离子电池，其特征在于，包括：两个或两个以上的电池单元，各电池单元的正、负极通过键合的方式分别连接在一起；所述电池单元包括基底，所述基底的上、下表面分别设有正极金属Pad、负极金属Pad以及一个固态薄膜锂离子电池结构，所述电池单元整体关于基底所在平面镜像对称；所述固态薄膜锂离子电池结构的正极集流体层和负极集流体层分别与同一面的所述正极金属Pad、负极金属Pad连接；所述固态薄膜锂离子电池结构位于位于相对设置的正极金属Pad、负极金属Pad之间，所述正极金属Pad、负极金属Pad的厚度一致，且大于所述固态薄膜锂离子电池结构的厚度；所述基底的上、下表面的正极金属Pad、负极金属Pad各自通过通孔金属相连。2.根据权利要求1所述的三维集成的固态薄膜锂离子电池，其特征在于，所述固态薄膜锂离子电池结构包...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄晓东，吴欣茹，王立豪，庄永河，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：