薄膜鋰離子電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種薄膜鋰離子電池。該薄膜鋰離子電池包括正極片、負(fù)極片和固體電解質(zhì)薄膜。該固體電解質(zhì)薄膜設(shè)置于正極片和負(fù)極片之間。該正極片和負(fù)極片中至少一個(gè)包括一集流體。該集流體包括一石墨烯層。
【專利說明】薄膜鋰離子電池
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種薄膜鋰離子電池。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的薄膜鋰離子電池包括外殼體、封裝于外殼體內(nèi)的正極片、負(fù)極片及設(shè)置于正極片和負(fù)極片之間的固體電解質(zhì)。所述正極片包括一正極集流體及形成于該正極集流體表面的正極材料層。所述負(fù)極片包括一負(fù)極集流體及形成于該負(fù)極集流體表面的負(fù)極材料層。薄膜鋰離子電池以薄和輕便的特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。
[0003]電池中的集流體是用于匯集電流的結(jié)構(gòu)。集流體的功用主要是將電池活性物質(zhì)產(chǎn)生的電流匯集起來以便形成較大的電流對外輸出，因此集流體應(yīng)與活性物質(zhì)充分接觸，并且內(nèi)阻應(yīng)盡可能小為佳?，F(xiàn)有的薄膜鋰離子電池中，集流體通常采用金屬薄片，如銅箔、鋁箔。然而，這些金屬薄片一般具有較大的重量，從而使薄膜鋰離子電池質(zhì)量較大；同時(shí)，由于金屬材料易被腐蝕，進(jìn)一步影響了薄膜鋰離子電池的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，確有必要提供一種質(zhì)量較輕、壽命較長薄膜鋰離子電池。
[0005]一種薄膜鋰離子電池包括間隔設(shè)置的一正極片、一負(fù)極片及設(shè)置于正極片和負(fù)極片之間的固體電解質(zhì)薄膜，所述正極片和負(fù)極片中至少一個(gè)包括一集流體，所述集流體包
括一石墨稀層。
[0006]相較于現(xiàn)有技術(shù)，所述薄膜鋰離子電池的集流體包括一石墨烯層，石墨烯的密度較小，因此，集流體在整個(gè)薄膜鋰離子電池中所占的重量較小，使鋰離子電池具有較高的能量密度，同時(shí)，由于石墨烯層不易被腐蝕，集流體不易被破壞，該薄膜鋰離子電池具有較長的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的薄膜鋰離子電池的側(cè)面示意圖。
[0008]圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的正極材料層的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的正極材料層的掃描電鏡照片。
[0010]圖4為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的薄膜鋰離子電池的側(cè)面示意圖。
[0011]圖5為圖4中的集流體采用的碳納米管層包括多個(gè)沿同一方向延伸的碳納米管時(shí)的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0012]圖6為圖4中的集流體采用的碳納米管層包括多個(gè)各向同性碳納米管時(shí)的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0013]主要元件符號說明 _
【權(quán)利要求】
1.一種薄膜鋰離子電池，其包括一正極片、一負(fù)極片及一固體電解質(zhì)薄膜，該固體電解質(zhì)薄膜設(shè)置于正極片和負(fù)極片之間，其特征在于，所述正極片與負(fù)極片中至少一個(gè)包括一集流體，該集流體包括一石墨烯層。
2.如權(quán)利要求1所述的薄膜鋰離子電池，其特征在于，所述集流體為一石墨烯層，該石墨烯層包括多層石墨烯，該多層石墨烯相互搭接或者相互疊加設(shè)置。
3.如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，所述集流體為一石墨烯層，所述石墨烯層為單層石墨烯。
4.如權(quán)利要求1所述的薄膜鋰離子電池，其特征在于，所述集流體進(jìn)一步包括一碳納米管層，該石墨烯層與該碳納米管層層疊設(shè)置。
5.如權(quán)利要求4所述的鋰離子電池，其特征在于，所述碳納米管層包括多個(gè)微孔，所述石墨烯層覆蓋該多個(gè)微孔。
6.如權(quán)利要求4所述的鋰離子電池，其特征在于，所述正極片包括一正極材料層及一集流體，該集流體由碳納米管層和石墨烯層組成，所述正極材料層由多個(gè)正極活性物質(zhì)顆粒與多個(gè)碳納米管組成。
7.如權(quán)利要求6所述的鋰離子電池，其特征在于，所述碳納米管層直接與正極材料層接觸，位于正極材料層和石墨烯層之間，至少部分正極材料層滲透至該碳納米管層中。
8.如權(quán)利要求6所述的鋰離子電池，其特征在于，所述石墨稀層直接與正極材料層接觸，位于正極材料層和碳納米管層之間。
9.如權(quán)利要求4所述的鋰離子電池，其特征在于，所述負(fù)極片包括一負(fù)極材料層及一集流體，該集流體由碳納米管層和石墨烯層組成，所述負(fù)極材料層由多個(gè)負(fù)極活性物質(zhì)顆粒與多個(gè)碳納米管組成。
10.如權(quán)利要求8所述的鋰離子電池，其特征在于，所述碳納米管層直接與負(fù)極材料層接觸，位于負(fù)極材料層和石墨烯層之間，至少部分負(fù)極材料層滲透至該碳納米管層中。
11.如權(quán)利要求8所述的鋰離子電池，其特征在于，所述石墨稀層直接與負(fù)極材料層接觸，位于負(fù)極材料層和碳納米管層之間。
12.如權(quán)利要求4所述的薄膜鋰離子電池，其特征在于，進(jìn)一步包括一極耳與碳納米管層電連接，該碳納米管層包括多個(gè)沿同一方向延伸的碳納米管，極耳設(shè)置于碳納米管層的表面并與碳納米管層的一個(gè)邊重合，碳納米管的延伸方向垂直于極耳的延伸方向。
13.權(quán)利要求1至12項(xiàng)任一項(xiàng)所述的薄膜鋰離子電池，其特征在于，所述正極片、固體電解質(zhì)薄膜及負(fù)極片依次層疊設(shè)置形成一電池單元，所述薄膜鋰離子電池包括多個(gè)電池單元層疊設(shè)置。
【文檔編號】H01M4/66GK103545529SQ201210242349
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年7月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月13日
【發(fā)明者】王佳平, 范守善 申請人:清華大學(xué), 鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司