[发明专利]一种微型固态锂电池结构及制备方法

说明书

本发明涉及锂电池技术领域，具体为一种微型固态锂电池结构，包括下端呈敞口状且上端开设通孔的壳体，所述壳体的下端连接有与之匹配卡合的下盖，所述下盖的上端连接有电芯组件，电芯组件的上端连接有顶部带有凸起的上盖，所述上盖的上端贴合有套设在凸起周向的胶垫，胶垫的上端与壳体的内顶壁抵触贴合密封，所述电芯组件上端的凸起穿过壳体顶部开设的通孔。提升了固态锂电池的安全性，从而保证电芯组件的稳定性，具有一定的机械强度，可加工性好，可实现对电池工作状态进行在线检测，具备智能化的特点，有力保障了系统的安全运行和降低了维护成本。

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，具体为一种微型固态锂电池结构及制备方法。

背景技术

与镍镉或镍氢等类型电池相比，锂离子电池具有工作电压高、比容量大、循环寿命长、无记忆效应及环境污染小等优点，因此在手机、笔记本电脑、植入性医疗器械及电动汽车等众多领域得到广泛应用。传统的锂离子电池采用液态电解质溶液，这些电解质溶液通常具有很高的活性，极易燃烧，并存在泄漏和由于工作温度过高或短路引起爆炸的危险。采用固态电解质(采用固态电解质的锂离子电池称为固态锂离子电池)代替电解质溶液可避免上述危险，并可以有效地减小电池体积，因此固态锂离子电池具有广阔的发展和应用前景。然而，现有的固态锂电池存在面临着由于寿命、可靠性等引起的电池失效问题，进而导致电池无法正常供电，为此，我们提出一种微型固态锂电池结构及制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微型固态锂电池结构及制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种微型固态锂电池结构，包括下端呈敞口状且上端开设通孔的壳体，所述壳体的下端连接有与之匹配卡合的下盖，所述下盖的上端连接有电芯组件，电芯组件的上端连接有顶部带有凸起的上盖，所述上盖的上端贴合有套设在凸起周向的胶垫，胶垫的上端与壳体的内顶壁抵触贴合密封，所述电芯组件上端的凸起穿过壳体顶部开设的通孔。

优选的，所述电芯组件是由第一极片、第二极片以及位于第一极片和第二极片之间的离子交换膜组成。

优选的，所述第一极片包括负极集流体层、负极粉料以及固态电解质膜层。

优选的，所述第二极片包括正极集流体层、正极粉料以及固态电解质膜层。

优选的，所述离子交换膜可以为聚丙烯薄膜、聚乙烯薄膜、PP/PE复合薄膜、氟磺酸膜中的一种。

一种微型固态锂电池结构的制备方法，包括如下步骤：

S1、通过热熔化PP在上盖的上表面形成胶垫，然后将制作好的上盖通过加热贴合在壳体上；

S2、依次将制作好的离子交换膜与第一极片、第二极片卷绕起来，形成电芯组件；

S3、将电芯组件装入壳体内，在电芯组件的第二极片贴合上盖，最后将下盖扣合入壳体，完成整个工装。

优选的，所述步骤S2中第一极片的制备方法包括如下步骤：

S21、在铜箔上涂覆负极浆料，涂覆后，放置在烤箱中干燥；

S22、通过涂覆的方式，在干燥的负极浆料表面涂固态电解质膜层，形成1-10um厚度的固体电解质层；

S23、焊接极耳，再放入真空烤箱中干燥4-8h，得到第一极片。

优选的，所述步骤S2中第二极片的制备方法包括如下步骤：

S31、在钛箔上涂覆正极浆料，涂覆后，放置在烤箱中干燥；

S32、通过涂覆的方式，在干燥的正极浆料表面涂固态电解质膜层，形成1-10um厚度的固体电解质层；