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薄膜锂离子电池的制备方法技术

技术编号:9619690 阅读:130 留言:0更新日期:2014-01-30 08:06
本发明专利技术提供一种薄膜锂离子电池的制备方法,其包括以下步骤:提供一正极材料层;在正极材料层的表面设置一正极集流体形成一正极片,该正极集流体包括一石墨烯层;提供一负极材料层;在负极材料层的表面设置一负极集流体形成一负极片;以及设置一固体电解质薄膜于正极片和负极片之间,并将该正极片、固体电解质薄膜和负极片封装于一外部封装结构中。

Method for preparing thin film lithium ion battery

The present invention provides a method for preparing thin film lithium ion battery, which comprises the following steps: providing a cathode material layer; a cathode arranged on the surface of cathode material layer in fluid form a positive electrode, the anode current collector includes a graphene layer; a cathode material layer; a cathode arranged on the surface of anode materials the formation of a fluid layer in the negative plate; and a set of solid electrolyte film between the positive plate and the negative plate, and the anode plate, solid electrolyte film and a negative plate is encapsulated in a package structure outside.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
现有的薄膜锂离子电池包括外壳体、封装于外壳体内的正极片、负极片及设置于正极片和负极片之间的固体电解质。所述正极片包括一正极集流体及形成于该正极集流体表面的正极材料层。所述负极片包括一负极集流体及形成于该负极集流体表面的负极材料层。薄膜锂离子电池以薄和轻便的特点广泛应用于各种领域。电池中的集流体是用于汇集电流的结构。集流体的功用主要是将电池活性物质产生的电流汇集起来以便形成较大的电流对外输出,因此集流体应与活性物质充分接触,并且内阻应尽可能小为佳。现有的薄膜锂离子电池中,集流体通常采用金属薄片,如铜箔、铝箔。然而,这些金属薄片一般具有较大的重量,从而使薄膜锂离子电池质量较大;同时,由于金属材料易被腐蚀,进一步影响了薄膜锂离子电池的使用寿命。
技术实现思路
有鉴于此,确有必要提供一种质量较轻、寿命较长。一种,其包括以下步骤:提供一正极材料层;在正极材料层的表面设置一正极集流体形成一正极片,该正极集流体包括一石墨烯层;提供一负极材料层;在负极材料层的表面设置一负极集流体形成一负极片;以及设置一固体电解质薄膜于正极片和负极片之间,并将该正极片、固体电解质薄膜和负极片封装于一外部封装结构中。相较于现有技术,所述所制备的薄膜锂离子电池的集流体包括一石墨烯层,石墨烯的密度较小,因此,集流体在整个锂离子电池中所占的重量较小,使薄膜锂离子电池具有较高的能量密度,同时,由于石墨烯层不易被腐蚀,集流体不易被破坏,该薄膜锂离子电池具有较长的使用寿命。【附图说明】图1为本专利技术第一实施例提供的薄膜锂离子电池的侧面示意图。图2为本专利技术第一实施例提供的正极材料层的结构示意图。图3为本专利技术第一实施例提供的正极材料层的扫描电镜照片。图4为本专利技术第二实施例提供的薄膜锂离子电池的侧面示意图。图5为图4中的集流体采用的碳纳米管层包括多个沿同一方向延伸的碳纳米管时的结构的俯视图。图6为图4中的集流体采用的碳纳米管层包括多个各向同性碳纳米管时的结构的俯视图。主要元件符号说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜锂离子电池的制备方法,其包括以下步骤:提供一正极材料层;在正极材料层的表面设置一正极集流体形成一正极片,该正极集流体包括一石墨烯层;提供一负极材料层;在负极材料层的表面设置一负极集流体形成一负极片;以及设置一固体电解质薄膜于正极片和负极片之间,并将该正极片、固体电解质薄膜和负极片封装于一外部封装结构中。

【技术特征摘要】
1.一种薄膜锂离子电池的制备方法,其包括以下步骤: 提供一正极材料层; 在正极材料层的表面设置一正极集流体形成一正极片,该正极集流体包括一石墨烯层; 提供一负极材料层; 在负极材料层的表面设置一负极集流体形成一负极片;以及 设置一固体电解质薄膜于正极片和负极片之间,并将该正极片、固体电解质薄膜和负极片封装于一外部封装结构中。2.如权利要求1所述的薄膜锂离子电池的制备方法,其特征在于,所述提供一正极材料层的过程包括以下步骤:制备一碳纳米管原料;提供正极活性物质及一溶剂;将该碳纳米管原料和正极活性物质加入至所述溶剂中,并超声分散使该碳纳米管原料和正极活性物质相互混合形成一混合物;将该混合物从溶剂中分离,干燥该混合物后,形成所述正极材料层。3.如权利要求2所述的薄膜锂离子电池的制备方法,其特征在于,所述提供碳纳米管原料的方法包括:在一基底上制备一碳纳米管阵列;以及将碳纳米管阵列从所述基底上刮下获得碳纳米管原料。4.如权利要求2所述的薄膜锂离子电池的制备方法,其特征在于,所述溶剂为乙醇、乙二醇、丙醇、异丙醇、丙酮、N-甲基吡咯烷酮或水中的一种或几种。5.如权利要求1所述的薄膜锂离子电池的制备方法,其特征在于,所述正极集流体为一石墨烯层,在所述正极材料层表面形成该石墨烯层的步骤包括: 提供一金属薄膜基底; 将上述金属薄膜基底放入反应室内,在高温下通入碳源气体,在金属薄膜基底的表面沉积碳原子形成石墨烯; 将所述金属薄膜基底冷却至室温,从而在所述金属薄膜基底的表面形成一层石墨烯层;以及 将该石墨烯层转移至正极材料层表面。6.如权利要求1所述的薄膜锂离子电池的制备方法,其特征在于,所述正极集流体由一石墨烯层和一碳纳米管层组成,该正极集流体形成于正极材料层表面的方法包括: 在正极材料层的表面形成一石墨烯层; 提供一碳纳米管阵列,将该碳纳米管阵列转移至该石墨烯层的表面;以及 碾压所述碳纳米管阵列,在正极材料层表面形成该碳纳米管层。7.如权利要求6所述的薄膜锂离子电池的制备方法,其特征在于,所述碳纳米管阵列形成于一基底上,所述转移碳纳米管阵列的方法为将形成有所述碳纳米管阵列的基底倒扣在所述石墨烯的表面,使该碳纳米管阵列的表面与该石墨烯的表面接触,从而使该碳纳米管阵列夹持在该基底与石墨烯层之间。8.如权利要求7所述的薄膜锂离子电池的制备方法,其特征在于,所述碾...

【专利技术属性】
技术研发人员:王佳平范守善
申请(专利权)人:清华大学鸿富锦精密工业深圳有限公司
类型:发明
国别省市:

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