锂电池结构及其锂电池负电极箔的制作方法

本发明涉及一种电池结构及其电极箔，特别是涉及一种锂电池结构及其锂电池负电极箔。

背景技术：

现今的可携式电子产品，如数字相机、手机、笔记本电脑等都需要备配轻量化的电池。在各式电池中，可重复充电的锂电池的单位重量所能提供的电量比传统电池(如铅蓄电池、镍氢电池、镍锌电池、镍镉电池)高出三倍，并且锂电池也有可快速充电的优点。然而，现有技术中的锂电池仍然具有可改善空间，尤其是锂电池所使用的负电极箔。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种锂电池结构及其锂电池负电极箔。

为了解决上述的技术问题，本发明所采用的其中一技术方案是，提供一种锂电池负电极箔，其包括：一基底材料层、一第一材料层以及一第二材料层。所述第一材料层形成在所述基底材料层上。所述第二材料层包括多个形成在所述第一材料层的内部的颗粒结构群组，每一个所述颗粒结构群组包括多个彼此相连的颗粒结构。其中，所述第一材料层与所述第二材料层两者中的其中一个是由无杂质的100％纯硅材料所形成，且所述第一材料层与所述第二材料层两者中的另外一个是由无杂质的100％纯碳材料所形成。

为了解决上述的技术问题，本发明所采用的另外一技术方案是，提供一种锂电池结构，所述锂电池结构为一使用一锂电池负电极箔的圆筒型锂电池、方型锂电池、钮扣型锂电池或者薄膜型锂电池，其特征在于，所述锂电池负电极箔包括：一基底材料层、一第一材料层以及一第二材料层。所述第一材料层形成在所述基底材料层上。所述第二材料层包括多个形成在所述第一材料层的内部的颗粒结构群组，每一个所述颗粒结构群组包括多个彼此相连的颗粒结构。其中，所述第一材料层与所述第二材料层两者中的其中一个是由无杂质的100％纯硅材料所形成，且所述第一材料层与所述第二材料层两者中的另外一个是由无杂质的100％纯碳材料所形成。

更进一步地，基底材料层为cu材料层或al材料层，且所述第一材料层与所述第二材料层是同时在真空环境下通过共蒸镀或者共溅镀的加工方式所形成。

更进一步地，当所述第一材料层是由无杂质的100％纯硅材料所形成，且所述第二材料层是由无杂质的100％纯碳材料所形成时，所述100％纯碳材料能被制作成多个所述颗粒结构，而所述100％纯硅材料能做为多个所述颗粒结构的包覆材料。

更进一步地，当所述第二材料层是由无杂质的100％纯硅材料所形成，且所述第一材料层是由无杂质的100％纯碳材料所形成时，所述100％纯硅材料能被制作成多个所述颗粒结构，而所述100％纯碳材料能做为多个所述颗粒结构的包覆材料。

更进一步地，在每一个所述颗粒结构群组中，每一个颗粒结构连接于相邻近的一个或多个所述颗粒结构，以形成一连续性堆叠结构，所述锂电池负电极箔的结构强度与离子传输效率能通过所述连续性堆叠结构而得到提升。

更进一步地，所述颗粒结构群组的多个颗粒结构中的至少一个接触所述基底材料层，且所述颗粒结构群组的多个颗粒结构中的至少另一个接触到所述第一材料层的外表面而从所述第一材料层的外表面裸露。

更进一步地，所述颗粒结构群组的多个颗粒结构中的至少一个接触所述基底材料层，且所述颗粒结构群组的多个颗粒结构与所述第一材料层的外表面彼此分离而不接触。

更进一步地，所述颗粒结构群组的多个颗粒结构与所述基底材料层彼此分离而不接触，且所述颗粒结构群组的多个颗粒结构中的至少一个接触到所述第一材料层的外表面而从所述第一材料层的外表面裸露。

更进一步地，所述颗粒结构群组的多个颗粒结构与所述基底材料层彼此分离而不接触，且所述颗粒结构群组的多个颗粒结构与所述第一材料层的外表面彼此分离而不接触。

本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的锂电池结构及其锂电池负电极箔，其能通过“所述第二材料层包括多个形成在所述第一材料层的内部的颗粒结构群组，每一个所述颗粒结构群组包括多个彼此相连的颗粒结构”以及“所述第一材料层与所述第二材料层两者中的其中一个是由无杂质的100％纯硅材料所形成，且所述第一材料层与所述第二材料层两者中的另外一个是由无杂质的100％纯碳材料所形成”的技术方案，以提升所述锂电池负电极箔的结构强度与离子传输效率。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为本发明第一实施例的锂电池负电极箔的示意图。

图2为本发明第一实施例的锂电池负电极箔的放大示意图。

图3为本发明第二实施例的锂电池负电极箔的放大示意图。

图4为本发明第三实施例的锂电池负电极箔的放大示意图。

图5为本发明第四实施例的锂电池负电极箔的放大示意图。

图6为本发明第五实施例的第一种锂电池结构的示意图。

图7为本发明第五实施例的第二种锂电池结构的示意图。

图8为本发明第五实施例的第三种锂电池结构的示意图。

图9为本发明第五实施例的第四种锂电池结构的示意图。

具体实施方式

以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开有关“锂电池结构及其锂电池负电极箔”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。

应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种组件或者信号，但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。

第一实施例

请参阅图1与图2所示，图1为本发明第一实施例的锂电池负电极箔的示意图。图2为本发明第一实施例的锂电池负电极箔的放大示意图。本发明第一实施例提供一种锂电池负电极箔f，其包括：一基底材料层1、一第一材料层2以及一第二材料层3。

更进一步来说，配合图1与图2所示，第一材料层2形成在基底材料层1上，第二材料层3包括多个形成在第一材料层2的内部的颗粒结构群组30，并且每一个颗粒结构群组30包括多个彼此相连的颗粒结构300。举例来说，基底材料层1可为cu材料层、al材料层或者任何的导电材料层，并且第一材料层2与第二材料层3可以是同时在真空环境下通过共蒸镀(co-evaporating)或者共溅镀(co-sputtering)的加工方式所形成。然而，本发明不以上述所举的例子为限。比如说，第一材料层2与第二材料层3可以是同时在真空环境下通过依序蒸镀(sequentialevaporation)的加工方式所形成。

更进一步来说，如图1所示，第一材料层2与第二材料层3两者中的其中一个是由无杂质的100％纯硅材料所形成，并且第一材料层2与第二材料层3两者中的另外一个是由无杂质的100％纯碳材料所形成。也就是说，依据不同的需求，第一材料层2可以是由无杂质的100％纯硅材料所形成，或者是由无杂质的100％纯碳材料所形成，并且第二材料层3也可以是由无杂质的100％纯硅材料所形成，或者是由无杂质的100％纯碳材料所形成，但是用来制作第一材料层2与第二材料层3的材料必需是两种相异的材料。

举例来说，配合图1与图2所示，当第一材料层2是由无杂质的100％纯硅材料所形成，且第二材料层3是由无杂质的100％纯碳材料所形成时，100％纯碳材料就能被制作成多个颗粒结构300，而100％纯硅材料就能做为多个颗粒结构300的包覆材料。然而，本发明不以上述所举的例子为限。

举例来说，配合图1与图2所示，当第二材料层3是由无杂质的100％纯硅材料所形成，且第一材料层2是由无杂质的100％纯碳材料所形成时，100％纯硅材料就能被制作成多个颗粒结构300，而100％纯碳材料就能做为多个颗粒结构300的包覆材料。然而，本发明不以上述所举的例子为限。

值得注意的是，如图2所示，颗粒结构群组30的多个颗粒结构300中的至少一个(例如最底端的颗粒结构300)会接触基底材料层1，并且颗粒结构群组30的多个颗粒结构300中的至少另一个(例如最顶端的颗粒结构300)会接触到第一材料层2的外表面200而从第一材料层2的外表面200裸露。

借此，如图2所示，在每一个颗粒结构群组30中，每一个颗粒结构300连接于相邻近的一个或多个颗粒结构300(也就是说，每一个颗粒结构300至少会连接于一颗粒结构300，不会有落单而独立的情况发生)，以形成一连续性堆叠结构s，所以锂电池负电极箔f的结构强度与离子传输效率就能通过连续性堆叠结构s的使用而有效得到提升，当然也能够提升离子的存放空间。

第二实施例

请参阅图3所示，图3为本发明第二实施例的锂电池负电极箔的放大示意图。本发明第二实施例提供一种锂电池负电极箔f，其包括：一基底材料层1、一第一材料层2以及一第二材料层3。由图3与图2的比较可知，本发明第二实施例与第一实施例最大的差别在于：在第二实施例中，颗粒结构群组30的多个颗粒结构300中的至少一个(例如最底端的颗粒结构300)会接触基底材料层1，并且颗粒结构群组30的多个颗粒结构300与第一材料层2的外表面200会彼此分离而不接触。

借此，如图3所示，在每一个颗粒结构群组30中，每一个颗粒结构300连接于相邻近的一个或多个颗粒结构300(也就是说，每一个颗粒结构300至少会连接于一颗粒结构300，不会有落单而独立的情况发生)，以形成一连续性堆叠结构s，所以锂电池负电极箔f的结构强度与离子传输效率就能通过连续性堆叠结构s的使用而有效得到提升，当然也能够提升离子的存放空间。

第三实施例

请参阅图4所示，图4为本发明第三实施例的锂电池负电极箔的放大示意图。本发明第三实施例提供一种锂电池负电极箔f，其包括：一基底材料层1、一第一材料层2以及一第二材料层3。由图4与图2的比较可知，本发明第三实施例与第一实施例最大的差别在于：在第三实施例中，颗粒结构群组30的多个颗粒结构300与基底材料层1会彼此分离而不接触，并且颗粒结构群组30的多个颗粒结构300中的至少一个(例如最顶端的颗粒结构300)会接触到第一材料层2的外表面200而从第一材料层2的外表面200裸露。

借此，如图4所示，在每一个颗粒结构群组30中，每一个颗粒结构300连接于相邻近的一个或多个颗粒结构300(也就是说，每一个颗粒结构300至少会连接于一颗粒结构300，不会有落单而独立的情况发生)，以形成一连续性堆叠结构s，所以锂电池负电极箔f的结构强度与离子传输效率就能通过连续性堆叠结构s的使用而有效得到提升，当然也能够提升离子的存放空间。

第四实施例

请参阅图5所示，图5为本发明第四实施例的锂电池负电极箔的放大示意图。本发明第四实施例提供一种锂电池负电极箔f，其包括：一基底材料层1、一第一材料层2以及一第二材料层3。由图5与图2的比较可知，本发明第四实施例与第一实施例最大的差别在于：在第四实施例中，颗粒结构群组30的多个颗粒结构300与基底材料层1会彼此分离而不接触，并且颗粒结构群组30的多个颗粒结构300与第一材料层2的外表面200会彼此分离而不接触。

借此，如图5所示，在每一个颗粒结构群组30中，每一个颗粒结构300连接于相邻近的一个或多个颗粒结构300(也就是说，每一个颗粒结构300至少会连接于一颗粒结构300，不会有落单而独立的情况发生)，以形成一连续性堆叠结构s，所以锂电池负电极箔f的结构强度与离子传输效率就能通过连续性堆叠结构s的使用而有效得到提升，当然也能够提升离子的存放空间。

第五实施例

请参阅图6至图9所示，图6为本发明第五实施例的第一种锂电池结构的示意图。图7为本发明第五实施例的第二种锂电池结构的示意图。图8为本发明第五实施例的第三种锂电池结构的示意图。图9为本发明第五实施例的第四种锂电池结构的示意图。本发明第五实施例提供一种锂电池结构，锂电池结构可为一使用一锂电池负电极箔f的圆筒型锂电池b1(如图6所示)、方型锂电池b2(如图7所示)、钮扣型锂电池b3(如图8所示)或者薄膜型锂电池b4(如图9所示)，并且锂电池负电极箔f可以使用第一实施例至第四实施例之中的任何一种。

借此，由于锂电池负电极箔f的结构强度、离子传输效率以及离子的存放空间能通过连续性堆叠结构s的使用而有效得到提升，所以锂电池结构的结构强度、锂离子(lithiumion)的传输效率以及锂离子的存放空间就能通过锂电池负电极箔f的使用而有效得到提升。

实施例的有益效果

本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的锂电池结构及其锂电池负电极箔f，其能通过“第二材料层3包括多个形成在第一材料层2的内部的颗粒结构群组30，且每一个颗粒结构群组30包括多个彼此相连的颗粒结构300”以及“第一材料层2与第二材料层3两者中的其中一个是由无杂质的100％纯硅材料所形成，且第一材料层2与第二材料层3两者中的另外一个是由无杂质的100％纯碳材料所形成”的技术方案，以提升锂电池负电极箔f的结构强度与离子传输效率。也就是说，本发明能够通过多个彼此相连的颗粒结构的使用，以提升锂电池结构与锂电池负电极箔f的结构强度与离子传输效率。

以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的权利要求书的保护范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求书的保护范围内。