通過基板表面處理提高電池性能的薄膜電池及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及能夠防止因陰極活性物質(zhì)與基板的副反應(yīng)而使電池性能下降的薄膜電池及其制造方法。本發(fā)明的薄膜電池具有陰極活性物質(zhì)與基板相接觸的結(jié)構(gòu)；在上述基板的表面中，至少在上述陰極活性物質(zhì)與基板相接觸的部分形成第一表面處理層，上述第一表面處理層包含與上述陰極活性物質(zhì)具有非反應(yīng)性的物質(zhì)。
【專利說明】通過基板表面處理提高電池性能的薄膜電池及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種薄膜電池制造技術(shù)，更詳細(xì)地，涉及在具有陰極活性物質(zhì)與基板相接觸的結(jié)構(gòu)的薄膜電池中，能夠以抑制陰極活性物質(zhì)與基板的副反應(yīng)的方式提高電池性能的薄膜電池及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]薄膜電池為以將基本的電池的結(jié)構(gòu)要素薄膜化的方式使厚度變薄的電池。
[0003]在薄膜電池中，陽極/電解質(zhì)/陰極的所有結(jié)構(gòu)要素呈固體狀態(tài)，并通過化學(xué)氣相蒸鍍(CVD)、物理氣相蒸鍍(PVD)等蒸鍍方法以數(shù)微米(μπι)左右的厚度形成于薄的基板上。
[0004]薄膜電池由于使用了固體電解質(zhì)，因而具有爆炸危險少，高溫條件下的穩(wěn)定性優(yōu)秀，自放電率低等多種優(yōu)點。
[0005]圖1簡要表示普通的薄膜電池的結(jié)構(gòu)。
[0006]參照圖1，薄膜電池包括陽極電流集電體(Cathode Current Collector) 110、陽極活性物質(zhì)120、陰極電流集電體(Anode Current Collector) 130、電解質(zhì)140及陰極活性物質(zhì) 150。
[0007]并且，在薄膜電池中，為了防止水分向電池內(nèi)部滲透，通常以覆蓋除了陽極電流集電體110和陰極電流集電體130的端子部之外的剩余要素的方式形成封裝部(encap)。
[0008]此時，在普通的薄膜電池的情況下，陰極電流集電體130與電解質(zhì)140相互重疊(overlap)。并且，陰極活性物質(zhì)150不直接與基板100相接觸。
[0009]但如上所述，在陰極電流集電體130與電解質(zhì)140相重疊的情況下，在重疊的部分產(chǎn)生鋰(Li)被捕集的現(xiàn)象。
[0010]這種鋰的捕集會引起封裝膜的龜裂，而水分可借助這種封裝膜的龜裂而滲透。陰極電流集電體130的端子部側(cè)的鋰因所滲透的水分而被氧化，這種鋰的氧化會成為使薄膜電池的壽命下降的因素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0012]本發(fā)明的目的在于，提供在具有陰極活性物質(zhì)直接與基板相接觸的結(jié)構(gòu)的薄膜電池中，能夠抑制陰極活性物質(zhì)與基板進(jìn)行副反應(yīng)的現(xiàn)象的薄膜電池及其制造方法。
[0013]并且，本發(fā)明的目的在于，提供能夠防止水分從基板的背面滲透的薄膜電池及其制造方法。
_4] 技術(shù)方案
[0015]用于實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明實施例的薄膜電池，其特征在于，具有陰極活性物質(zhì)與基板相接觸的結(jié)構(gòu)；在上述基板的表面中，至少在上述陰極活性物質(zhì)與基板相接觸的部分形成第一表面處理層，上述第一表面處理層包含與上述陰極活性物質(zhì)具有非反應(yīng)性的物質(zhì)。
[0016]此時，上述陰極活性物質(zhì)能夠包含鋰(Li)，上述第一表面處理層可包含氧化鋁等無機(jī)材料或丙烯酸類樹脂等有機(jī)材料。
[0017]并且，本發(fā)明的薄膜電池還能包括第二表面處理層，上述第二表面處理層形成于上述基板的背面，用于防止水分從上述基板的背面滲透。
[0018]并且，優(yōu)選地，本發(fā)明的薄膜電池包括:陽極電流集電體，位于形成上述第一表面處理層的基板上的一側(cè)區(qū)域；陽極活性物質(zhì)，形成于上述陽極電流集電體上；陰極電流集電體，以與上述陽極電流集電體相分隔的方式形成于上述基板的另一側(cè)區(qū)域；電解質(zhì)，呈覆蓋上述陽極活性物質(zhì)的形態(tài)，并呈不與上述陰極電流集電體重疊(non-overlap)，使上述第一表面處理層露出的形態(tài)；以及陰極活性物質(zhì)，形成于上述陰極電流集電體、上述電解質(zhì)及上述第一表面處理層上。
[0019]并且，用于實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明實施例的薄膜電池的制造方法，其特征在于，包括:利用與陰極活性物質(zhì)具有非反應(yīng)性的物質(zhì)在基板的表面中，至少在與陰極活性物質(zhì)相接觸的部分形成第一表面處理層的步驟；在形成有上述第一表面處理層的基板上的一側(cè)形成陽極電流集電體的步驟；在上述陽極電流集電體上形成陽極活性物質(zhì)的步驟；以與上述陽極電流集電體相分隔的方式在上述基板上的另一側(cè)形成陰極電流集電體的步驟；以覆蓋上述陽極活性物質(zhì)且不與上述陰極電流集電體重疊，使上述第一表面處理層露出的方式形成電解質(zhì)的步驟；以及形成位于上述陰極電流集電體、上述第一表面處理層及上述電解質(zhì)上的陰極活性物質(zhì)的步驟。
[0020]并且，用于實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明另一個實施例的薄膜電池的制造方法，其特征在于，包括:在基板上的一側(cè)形成陽極電流集電體的步驟；在上述陽極電流集電體上形成陽極活性物質(zhì)的步驟；以與上述陽極電流集電體相分隔的方式，在上述基板上的另一側(cè)形成陰極電流集電體的步驟；以覆蓋上述陽極活性物質(zhì)且不與上述陰極電流集電體重疊的方式形成電解質(zhì)的步驟；利用與鋰具有非反應(yīng)性的物質(zhì)，在基于上述電解質(zhì)不與陰極電流集電體重疊的基板的露出部分形成第一表面處理層的步驟；以及形成位于上述陰極電流集電體、上述第一表面處理層及上述電解質(zhì)上的陰極活性物質(zhì)的步驟。
[0021]有益.效果
[0022]本發(fā)明的薄膜電池能夠通過基板的表面處理防止陰極活性物質(zhì)與基板進(jìn)行副反應(yīng)。因此，能夠防止因陰極活性物質(zhì)與基板進(jìn)行副反應(yīng)而使電池性能下降的現(xiàn)象。
[0023]并且，本發(fā)明的薄膜電池在基板的背面也執(zhí)行表面處理，由此能夠防止水分從基板的背面滲透，從而能夠防止薄膜電池的電池性能低下及壽命降低。
[0024]另一方面，防止薄膜電池的電池性能低下及壽命降低能夠通過在制造薄膜電池并經(jīng)過規(guī)定期間之后的陰極活性物質(zhì)的變色或電池容量、電壓下降等來確認(rèn)，而在本發(fā)明的薄膜電池的情況下，制造之后在90°C溫度下經(jīng)過30天，也能呈現(xiàn)陰極活性物質(zhì)沒有發(fā)生變色現(xiàn)象等高溫穩(wěn)定性及時效特性優(yōu)秀的特性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為表示普通的薄膜電池的剖視圖。
[0026]圖2為表示具有陰極活性物質(zhì)與基板相接觸的結(jié)構(gòu)的薄膜電池的剖視圖。[0027]圖3為表示本發(fā)明實施例的利用表面處理的基板的薄膜電池的剖視圖。
[0028]圖4為表示本發(fā)明另一個實施例的利用表面處理的基板的薄膜電池的剖視圖。
[0029]圖5為表示圖3所示的薄膜電池中，在基板的背面也進(jìn)行表面處理的狀態(tài)的剖視圖。
[0030]圖6為表示圖4所示的薄膜電池中，在基板的背面也進(jìn)行表面處理的狀態(tài)的剖視圖。
[0031]圖7表示在云母基板上不形成表面處理層，而形成Li陰極及Al2O3多層封裝膜的情況下，制造薄膜電池之后，在90°C溫度下經(jīng)過7天后的前面圖像。
[0032]圖8表示在云母基板上形成第一表面處理層之后，形成Li陰極及Al2O3多層封裝膜的情況下，在90°C溫度下經(jīng)過30天后的前面圖像。
【具體實施方式】
[0033]以下，參照附圖對通過本發(fā)明的基板表面處理而提高電池性能的薄膜電池及其制造方法進(jìn)行說明。
[0034]圖2為表示具有陰極活性物質(zhì)與基板相接觸的結(jié)構(gòu)的薄膜電池的剖視圖。
[0035]參照圖2，所示的薄膜電池包括陽極電流集電體110、陽極活性物質(zhì)120、陰極電流集電體130、電解質(zhì)140及陰極活性物質(zhì)150。圖2所示的薄膜電池雖然也包括圖1所示的要素，但在呈電解質(zhì)140不與陰極電流集電體130相重疊的形態(tài)方面具有差異。
[0036]根據(jù)這種差異，圖1所示的薄膜電池的陰極活性物質(zhì)150不直接與基板100相接觸，但圖2所示的薄膜電池的陰極活性物質(zhì)150的一部分與基板100相接觸。
[0037]在電解質(zhì)140與陰極電流集電體130相重疊的情況下，在重疊部分產(chǎn)生鋰被捕集的問題。但在呈電解質(zhì)140不與陰極電流集電體130相重疊的形態(tài)的情況下，在電解質(zhì)140和陰極電流集電體130之間產(chǎn)生能夠使鋰移動的余地，因而在電解質(zhì)140和陰極電流集電體130相重疊的部分不產(chǎn)生鋰被捕集的問題。
[0038]其結(jié)果，不產(chǎn)生為防止水分滲透而形成的封裝膜(encap)的龜裂，由此能夠抑制陰極電流集電體130的露出部分，即端子部的鋰被氧化。
[0039]但是，陰極活性物質(zhì)150主要由金屬鋰形成，而在鋰的情況下，反應(yīng)性非常好。因此，如圖2所示的例，在具有陰極活性物質(zhì)150與基板100相接觸的結(jié)構(gòu)的情況下，由于陰極活性物質(zhì)與基板的副反應(yīng)使鋰的物性發(fā)生變形，從而有可能發(fā)生鋰的氧化或陰極活性物質(zhì)的斷落等。
[0040]為了測試，分別在玻璃基板及云母基板蒸鍍Li陰極之后，形成了包含Al2O3的多層封裝膜。上述多層封裝膜由于水分阻斷特性非常高，因而能夠抑制表面滲透。之后，在烘箱中維持90°C溫度之后，經(jīng)過7天，并觀察了鋰與各個基板相接觸的部分。其結(jié)果，如從圖7所示的前面圖像中可見，鋰與各個基板相接觸的部分被劣化為黑色。
[0041]尤其，在玻璃基板的情況下，鋰與基板相接觸的部分在常溫條件下也被劣化為黑色。像這樣，鋰與各個基板相接觸的部分被劣化為黑色表示鋰的氧化或合金化。
[0042]因此，為了防止這種陰極活性物質(zhì)150與基板100進(jìn)行副反應(yīng)，有必要使基板100以化學(xué)方式從陰極活性物質(zhì)150隔離。
[0043]為此，本發(fā)明以對基板100進(jìn)行表面處理的方式使陰極活性物質(zhì)150不直接與基板100相接觸。
[0044]圖3為表示本發(fā)明實施例的利用表面處理的基板的薄膜電池的剖視圖。
[0045]參照圖3，在本發(fā)明中，在基板100的表面中的陰極活性物質(zhì)150與基板100相接觸的部分形成第一表面處理層310，上述第一表面處理層310包含與陰極活性物質(zhì)150具有非反應(yīng)性的物質(zhì)。
[0046]此時，在陰極活性物質(zhì)150由鋰(Li)形成的情況下，第一表面處理層310由與鋰具有非反應(yīng)性的物質(zhì)形成單層或多層。這種與鋰具有非反應(yīng)性的物質(zhì)可以為無機(jī)材料或有機(jī)材料。
[0047]無機(jī)材料能夠包含氮化硅、氮化鋁、氮化鋯、氮化鈦、氮化鉿、氮化鉭、氧化硅、氧化招、氧化錯、氧化鎂、氧化鈦、氧化鋪、氧化銦、氧化錫、S1N、TiAlO等中的一種以上。
[0048]有機(jī)材料能夠包含重氮類樹脂、疊氮類樹脂、丙烯酸類樹脂、聚酰胺類樹脂、聚酯類樹脂、環(huán)氧類樹脂、聚醚類樹脂、聚氨酯類樹脂、聚苯乙烯類樹脂、丙烯酸類樹脂、尿素類樹脂、異氰酸酯類樹脂、二甲苯類樹脂等中的一種以上。
[0049]另一方面，在適用上述有機(jī)材料的情況下，為了使粘結(jié)力增大，更優(yōu)選地，在基板上形成包含有機(jī)材料的下部層之后，在上述下部層上形成包含無機(jī)材料的上部層。
[0050]并且，當(dāng)制造薄膜電池時，為了將陽極活性物質(zhì)120結(jié)晶化，包括大約500°C溫度以上的熱處理工序。因此，優(yōu)選地，有機(jī)材料應(yīng)適用于在上述熱處理之后陰極活性物質(zhì)與基板相接觸的局部區(qū)域。相反，在無機(jī)材料的情況下，能夠與上述熱處理前后無關(guān)地形成，并且，不僅能夠適用于陰極活性物質(zhì)與基板相接觸的局部區(qū)域還能適用于基板的整個表面。
[0051]如上所述，能夠在陰極活性物質(zhì)150與基板100相接觸的部分形成第一表面處理層310，使得基板100和陰極活性物質(zhì)150以化學(xué)方式隔離。因此，能夠防止因基板100與陰極活性物質(zhì)150進(jìn)行副反應(yīng)而使電池性能下降等現(xiàn)象。
[0052]為了測試，分別在玻璃基板及云母基板蒸鍍鋰之后，形成了包含Al2O3的多層封裝膜。之后，在烘箱中維持90°C溫度之后，經(jīng)過30天，并觀察了鋰與各個基板相接觸的部分。其結(jié)果，如從圖8所示的前面圖像可見，未發(fā)生變色。
[0053]另一方面,如圖3所不的例,第一表面處理層310能夠相對于基板100的整個表面形成。在這種情況下，能夠在基板100的整個表面形成第一表面處理層310，由此也能防止水分從基板100的背面滲透。但是，第一表面處理層310無需形成于基板100的整個表面。
[0054]圖4為表示本發(fā)明另一個實施例的利用表面處理的基板的薄膜電池的剖視圖。
[0055]參照圖4，第一表面處理層410能夠局部地形成于基板100的一部分表面，包括第一表面處理層410的位置包括陰極活性物質(zhì)150與基板100相接觸的部分。
[0056]S卩，第一表面處理層410在包括陰極活性物質(zhì)150與基板100相接觸的部分的前提下，也能局部地形成于基板100的表面。
[0057]以下，對本發(fā)明的薄膜電池所包括的要素進(jìn)行說明。
[0058]在本發(fā)明的薄膜電池中，基板100能夠由金屬、陶瓷及高分子等各種材料形成。
[0059]在將金屬用作基板的材料的金屬基板的情況下，能夠由鎳(Ni)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鎢(W)、鑰(Mo)及不銹鋼等形成。
[0060]在將陶瓷用作基板的材料的陶瓷基板的情況下，能夠由石英(quartz)、玻璃(glass)及云母等形成。[0061]在將高分子用作基板的材料的高分子基板的情況下，能夠由耐熱性優(yōu)秀的聚酰亞胺(Polyimide)形成,此外，也能夠由聚四氟乙烯(PolytetrafIuoroethylene)、聚酰胺酰亞胺(Polyamide Imide)、聚諷(Polysulfone)、聚苯硫醚(Polyphenylene sulfide)及聚醚醚酮(polyetherether Ketone)等形成。
[0062]之后，陽極電流集電體110形成于基板100上的一側(cè)。陽極電流集電體110能夠由導(dǎo)電性優(yōu)秀的材料形成。作為這種材料，能夠提出氧化銦錫(ITO, Indium Tin Oxide)、銀(Ag)、金(Au)、鉬(Pt)、鈀(Pd)、鋁(Al)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、鐵(Fe)、鈷(Co)、錳(Mn)、不銹鋼、哈氏合金及鉻鎳鐵合金等。由這種物質(zhì)形成的陽極電流集電體110可形成單層，并根據(jù)與基板的附著力的提高等需要，能夠如鈦/鉻鎳鐵合金/鉬等，形成多層。
[0063]之后，陽極活性物質(zhì)120形成于陽極電流集電體110上。陽極活性物質(zhì)120能夠由各種鋰金屬氧化物(LitiumMetal Oxide)形成數(shù)百nm至數(shù)μπι左右的厚度。更優(yōu)選地，陽極活性物質(zhì)120由電化學(xué)特性優(yōu)秀的LiCoO2形成。
[0064]陽極活性物質(zhì)120主要通過濺射方式等形成，并具有通過常規(guī)熱處理而結(jié)晶化的結(jié)構(gòu)。
[0065]之后，陰極電流集電體130以與陽極電流集電體110相分隔的方式形成于基板100上的另一側(cè)。 [0066]陰極電流集電體130也能與陽極電流集電體110 —樣由電導(dǎo)率優(yōu)秀的氧化銦錫、銀(Ag)、金(Au)、鉬(Pt)、鈀(Pd)、鋁(Al)、鎳(Ni)、銅(Cu)等材料形成，并能形成為單層
或多層。
[0067]之后，電解質(zhì)140傳導(dǎo)陽極活性物質(zhì)120和陰極活性物質(zhì)150之間的鋰離子，并起到防止陽極活性物質(zhì)120和陰極活性物質(zhì)150之間的短路的作用。為此，電解質(zhì)140由具有高鋰離子電導(dǎo)率及電阻率的固體電解質(zhì)物質(zhì)形成。作為這種物質(zhì)，能夠提出鋰憐氧氮(LiPON, lithium phosphorous oxynitride)、鋰硼氧氮(LiBON, lithiumboron oxynitride) > 憐酸鋰(Li3PO4, lithium phosphate) > Li20-B203> Li2OV2O5-S12^Li2SO4-Li2O-B2O3'鋰娃憐氧氮(LiSiPON, lithium silicon phosphorous oxynitride)、鋰娃氧氮(LiS1N, lithium silicon oxynitride)及鋰硼憐氧氮(LiBPON, lithium boronphosphorous oxynitride)等,并且,它們能夠單獨(dú)使用或以混合它們中的兩種以上的方式使用。
[0068]這種電解質(zhì)140形成于陽極活性物質(zhì)120的露出部分。并且，電解質(zhì)呈覆蓋陽極電流集電體110和陰極電流集電體130之間的基板100的露出部分的形態(tài)，如上所述，呈不與陰極電流集電體130重疊的形態(tài)。因此，在電解質(zhì)140和陰極電流集電體130之間存在有基板的露出部分，在本發(fā)明中，在基板的表面中，至少在這一部分形成第一表面處理層(圖3 的 310、圖 4 的 410)。
[0069]之后，陰極活性物質(zhì)150形成于陰極電流集電體130、電解質(zhì)140及第一表面處理層 310,410 上。
[0070]陰極活性物質(zhì)150能夠由金屬鋰(Li)等形成。
[0071]在圖3所示的薄膜電池的情況下，能夠以在基板100上依次形成第一表面處理層310、陽極電流集電體110、陽極活性物質(zhì)120、陰極電流集電體130、電解質(zhì)140及陰極活性物質(zhì)150的方式制造。
[0072]構(gòu)成薄膜電池的單位要素能夠代表性地以濺射(sputtering)方式形成，并且，以除此之外的其他方法形成也無妨。
[0073]此時，如上所述，陰極活性物質(zhì)150能夠由鋰形成，在這種情況下，第一表面處理層310能夠由氧化鋁之類的與鋰具有非反應(yīng)性的物質(zhì)形成。
[0074]并且，如圖3所示的例，第一表面處理層能夠形成于基板的整個表面，或者局部地形成于包括要與陰極活性物質(zhì)相接觸的部分的區(qū)域。
[0075]并且，如圖4所示的例，在第一表面處理層局部地形成于要與陰極活性物質(zhì)相接觸的部分的情況下，第一表面處理層能夠預(yù)先形成于基板表面的預(yù)先設(shè)定的位置。
[0076]并且，如圖4所示的例，在第一表面處理層局部地形成于要與陰極活性物質(zhì)相接觸的部分的情況下，第一表面處理層能夠在形成陰極電流集電體及電解質(zhì)之后，形成于基板的露出部分。這種情況下，圖4所示的薄膜電池能夠以在基板100上依次形成陽極電流集電體110、陽極活性物質(zhì)120、陰極電流集電體130、電解質(zhì)140、第一表面處理層410及陰極活性物質(zhì)150的方式制造。
[0077]通常，薄膜電池耐水性差。為此，本發(fā)明的薄膜電池為了防止水分向單位結(jié)構(gòu)要素110?150滲透，在形成上述要素之后，還能形成封裝膜(encap)(未圖示)。
[0078]更具體地，封裝膜能夠呈對除了起到端子作用的陽極電流集電體110和陰極電流集電體130的各個一部分之外的剩余部分進(jìn)行封裝的形態(tài)。
[0079]圖5及圖6表示本發(fā)明另一個實施例的薄膜電池。更具體地，圖5表示在圖3所示的薄膜電池中，在基板的背面也進(jìn)行表面處理的狀態(tài)，圖6表示在圖4所示的薄膜電池中，在基板的背面也進(jìn)行表面處理的狀態(tài)。
[0080]參照圖5及圖6，為了提高防止水分從薄膜電池的基板的背面滲透的效率，還能在基板100的背面形成第二表面處理層(圖5的320、圖6的420)。
[0081]第二表面處理層320、420與第一表面處理層(圖5的310、圖6的410) —樣，能夠包含氧化鋁等無機(jī)材料或丙烯酸類樹脂等有機(jī)材料，也能由其他陶瓷、金屬等形成。
[0082]并且，第二表面處理層320、420能夠由包含CaO、MgO及CaCl2等的吸濕劑中的一種以上的粉末型、散裝型或薄膜型的吸收層形成。在這種情況下，尤其能夠提高延遲水分向基板的表面?zhèn)葷B透的效果。
[0083]第二表面處理層能夠在形成陽極電流集電體之前，與第一表面處理層一同或依次形成，此外，也能在薄膜電池制造過程中的某一過程中形成。
[0084]如上所述，本發(fā)明的薄膜電池利用與陰極活性物質(zhì)具有非反應(yīng)性的物質(zhì)對基板進(jìn)行表面處理，能夠抑制在陰極活性物質(zhì)與基板相接觸的部分產(chǎn)生副反應(yīng)。因此，能夠防止因陰極活性物質(zhì)與基板進(jìn)行副反應(yīng)而使電池性能下降的現(xiàn)象。
[0085]以上參照附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不受上述實施例的限制，能夠變形為互不相同的各種形態(tài)，只要是本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員就能夠理解在不變更本發(fā)明的技術(shù)思想或必要特征的前提下，能夠以其他具體方式實施。因此，應(yīng)該理解如上所述的實施例在所有方面是例示性的，而非限定。
【權(quán)利要求】
1.一種薄膜電池，其特征在于， 具有陰極活性物質(zhì)與基板相接觸的結(jié)構(gòu)； 在所述基板的表面中，至少在所述陰極活性物質(zhì)與基板相接觸的部分形成第一表面處理層，所述第一表面處理層包含與所述陰極活性物質(zhì)具有非反應(yīng)性的物質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜電池，其特征在于，所述陰極活性物質(zhì)包含鋰。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄膜電池，其特征在于，所述第一表面處理層包含選自氮化硅、氮化鋁、氮化鋯、氮化鈦、氮化鉿、氮化鉭、氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂、氧化鈦、氧化鈰、氧化銦、氧化錫、氮氧化硅及氧化鈦鋁中的一種以上的無機(jī)材料，或者包含選自重氮類樹脂、疊氮類樹脂、丙烯酸類樹脂、聚酰胺類樹脂、聚酯類樹脂、環(huán)氧類樹脂、聚醚類樹脂、聚氨酯類樹脂、聚苯乙烯類樹脂、丙烯酸類樹脂、尿素類樹脂、異氰酸酯類樹脂及二甲苯類樹脂中的一種以上的有機(jī)材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜電池，其特征在于， 所述第一表面處理層包括: 下部層，由有機(jī)材料形成；以及 上部層，形成于所述下部層的上部，由無機(jī)材料形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜電池，其特征在于，在所述第一表面處理層由有機(jī)材料形成的情況下，所述第一表面處理層局部地形成于所述陰極活性物質(zhì)與基板相接觸的區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜電池，其特征在于，在所述第一表面處理層由無機(jī)材料形成的情況下，所述第一表面處理層局部地形成于所述陰極活性物質(zhì)與基板相接觸的區(qū)域，或者形成于所述基板的整個表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜電池，其特征在于，還包括第二表面處理層，所述第二表面處理層形成于所述基板的背面，用于防止水分從所述基板的背面滲透。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的薄膜電池，其特征在于，所述第二表面處理層包含氧化鈣、氧化鎂及氯化鈣中的一種以上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜電池，其特征在于，包括: 陽極電流集電體，形成于形成所述第一表面處理層的基板上的一側(cè)區(qū)域； 陽極活性物質(zhì)，形成于所述陽極電流集電體上； 陰極電流集電體，以與所述陽極電流集電體相分隔的方式形成于所述基板的另一側(cè)區(qū)域； 電解質(zhì)，呈覆蓋所述陽極活性物質(zhì)的形態(tài)，并呈不與所述陰極電流集電體重疊，使所述第一表面處理層露出的形態(tài)；以及 陰極活性物質(zhì)，形成于所述陰極電流集電體、所述電解質(zhì)及所述第一表面處理層上。
10.一種薄膜電池的制造方法，其特征在于，包括: 利用與陰極活性物質(zhì)具有非反應(yīng)性的物質(zhì)，在基板的表面中的至少與陰極活性物質(zhì)相接觸的部分形成第一表面處理層的步驟； 在形成有所述第一表面處理層的基板上的一側(cè)形成陽極電流集電體的步驟； 在所述陽極電流集電體上形成陽極活性物質(zhì)的步驟； 以與所述陽極電流集電體相分隔的方式，在所述基板上的另一側(cè)形成陰極電流集電體的步驟； 以覆蓋所述陽極活性物質(zhì)且不與所述陰極電流集電體重疊，使所述第一表面處理層露出的方式形成電解質(zhì)的步驟；以及 形成位于所述陰極電流集電體、所述第一表面處理層及所述電解質(zhì)上的陰極活性物質(zhì)的步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的薄膜電池的制造方法，其特征在于，所述陰極活性物質(zhì)包含鋰。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的薄膜電池的制造方法，其特征在于，所述第一表面處理層包含選自氮化硅、氮化鋁、氮化鋯、氮化鈦、氮化鉿、氮化鉭、氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂、氧化鈦、氧化鈰、氧化銦、氧化錫、氮氧化硅及氧化鈦鋁中的一種以上的無機(jī)材料。
13.—種薄膜電池的制造方法，其特征在于，包括: 在基板上的一側(cè)形成陽極電流集電體的步驟； 在所述陽極電流集電體上形成陽極活性物質(zhì)的步驟； 以與所述陽極電流集電體相分隔的方式，在所述基板上的另一側(cè)形成陰極電流集電體的步驟； 以覆蓋所述陽極活性物質(zhì)且不與所述陰極電流集電體重疊的方式形成電解質(zhì)的步驟； 利用與鋰具有非反應(yīng)性的物質(zhì)，在所述電解質(zhì)不與陰極電流集電體重疊的基板的露出部分形成第一表面處理層的步驟；以及 形成位于所述陰極電流集電體、所述第一表面處理層及所述電解質(zhì)上的陰極活性物質(zhì)的步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的薄膜電池的制造方法，其特征在于，所述陰極活性物質(zhì)包含鋰。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的薄膜電池的制造方法，其特征在于，所述第一表面處理層包含選自氮化硅、氮化鋁、氮化鋯、氮化鈦、氮化鉿、氮化鉭、氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂、氧化鈦、氧化鈰、氧化銦、氧化錫、氮氧化硅及氧化鈦鋁中的一種以上的無機(jī)材料，或者包含選自重氮類樹脂、疊氮類樹脂、丙烯酸類樹脂、聚酰胺類樹脂、聚酯類樹脂、環(huán)氧類樹月旨、聚醚類樹脂、聚氨酯類樹脂、聚苯乙烯類樹脂、丙烯酸類樹脂、尿素類樹脂、異氰酸酯類樹脂及二甲苯類樹脂中的一種以上的有機(jī)材料。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的薄膜電池的制造方法，其特征在于，所述第一表面處理層在形成包含有機(jī)材料的下部層之后，在所述下部層的上部形成包含無機(jī)材料的上部層。
17.根據(jù)權(quán)利要求10至16中任一項所述的薄膜電池的制造方法，其特征在于，在所述基板的背面還形成第二表面處理層，所述第二表面處理層用于防止水分從所述基板的背面滲透。
【文檔編號】H01M10/0585GK104040759SQ201280062301
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2012年11月2日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月16日
【發(fā)明者】尹泳晉, 高在煥 申請人:Gs愛能吉股份有限公司