本实用新型涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种三维负极全固态锂离子电池。
背景技术：
锂离子电池作为一种新型能源，具有工作电压高、质量轻、体积小、比能量高及对环境友好等优点，成为近年来重点开发的理想能源。与液态锂离子电池相比，聚合物锂离子电池的比能量更高、外形更轻薄、设计灵活性更高、且无电解液泄露，成为未来锂离子电池发展的必然趋势。
聚合物电解质的制备是聚合物锂离子电池的核心技术，因此，聚合物电解质制备技术的发展，可以推动聚合物锂离子电池技术的进步。目前，聚合物电解质主要分为：凝胶型聚合物电解质、纯固态聚合物电解质及无机粉末掺入共混的复合型聚合物电解质。凝胶型聚合物电解质主要是由聚合物、增塑剂以及锂盐等几部分组成，通过适当地选择增塑剂和锂盐，能够使该体系的锂离子电导率得到较大的提高，但是，该体系中由于大量地使用增塑剂会引起与液态电解质相似的安全问题；全固态聚合物电解质只由聚合物和锂盐两部分组成，由于不需要加入增塑剂，从而避免了因加入增塑剂而引起的安全问题，但是该体系在室温下的电导率太低，阻止了它们的商业化应用；复合聚合物电解质是以聚合物为单体，通过共混、增塑以及掺入无机粉末等方法得到的聚合物电解质，它不仅在室温下具有较高的离子电导率，而且具有较好的加工性能和形状稳定性，同时，不仅兼备了聚合物电解质固有的安全性，而且由于无机粉末的加入，使其在一定程度上可以抑制锂枝晶的生长，因此，是聚合物电解质材料中安全性最好的电解质材料，也是最有应用前景的一类聚合物电解质。
关于聚合物电解质的研究已经有很多，如专利CN 101901938A公开了一种复合聚合物电解质及其制备方法与应用，该复合聚合物电解质是在聚合物基体中添加无机氧化物空心微球或者核壳复合材料的聚合物电解质。其制备方法包括直接添加法和原位聚合法两种。专利CN 102412378A公开了一种聚合物电解质隔离膜、其制备方法及其应用，该聚合物电解质隔离膜由锂盐、有机溶剂、光敏性单体、光引发剂和纳米填料制成；其制备方法为：将锂盐加入到有机溶剂中，磁力搅拌得电解质溶液；向光敏性单体中加入光引发剂，磁力搅拌得共混单体；向共混单体中加入电解质溶液和纳米填料，超声震荡得混合液；将混合液涂布在离型材料表面；用紫外光照射涂有混合液的离型材料表面，即得到锂电池用聚合物隔离膜。专利CN 101517814B公开了一种非水性电解质，其含有一个或两个丙烯酰基基团的第一丙烯酸酯化合物；含有三个或更多个丙烯酰基基团的第二丙烯酸酯化合物；电解质盐和有机溶剂。同样，还公开了一种其表面上部分或完全形成有涂覆层的电极，该涂覆层包括：(i)还原形式的含有一个或两个丙烯酰基基团的第一丙烯酸酯化合物；以及(ii)还原形式的含有三个或更多个丙烯酰基基团的第二丙烯酸酯化合物。此外还公开了一种包含阴极、阳极、隔离膜和非水性电解质的电化学装置。
目前的全固态锂离子电池还存在锂离子在电极材料间的迁移率低的缺点，制备具有良好离子迁移率的锂离子电池还有待进一步研究。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提出一种三维负极全固态锂离子电池，该锂离子电池的固态电解质与电极无缝接触，能够明显缩短锂离子的扩散路径，从根本上改善固态电池的循环性能。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种锂离子电池，包括正电极、负电极和位于正电极与负电极之间的复合聚合物电解质层，所述负电极具有多个圆柱体凸起，所述复合聚合物电解质层具有多个圆柱体凹槽，所述凹槽与凸起相配合。
所述复合聚合物电解质为本领域的技术人员能够轻易获得的材料。
所述多个圆柱体为至少两个。
所述正、负电极均为薄膜电极。
所述复合聚合物电解质层与电极相连的表面为平面。
所述锂离子电池还包括正电极集流体和负电极集流体，所述正电极集流体位于正电极表面，所述负电极集流体位于负电极表面。所述正、负电极集流体位于所述正、负电极与复合聚合物电解质层接触面的相对面。所述正、负电极集流体为铜箔或铝箔。
所述锂离子电池整体为长方体。
本实用新型还提供了一种所述锂离子电池的制备方法：将复合聚合物电解质浆料浇注在具有三维结构的负电极上，紫外固化后将复合聚合物电解质表面压平，直接叠合正极，再在正、负电极上连接上正、负电极集流体。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
本实用新型提供的锂离子电池其复合聚合物电解质层与电极之间为无缝接触，能够明显缩短锂离子的扩散路径，从根本上改善固态电池的循环性能；本实用新型提供的锂离子电池的负电极为三维结构，能够与复合聚合物电解质层牢固接触；本实用新型的锂离子电池具有优异的热稳定性和安全性；本实用新型提供的锂离子电池适应新兴领域的需求。
附图说明
图1是本实用新型具体实施方式1提供的三维负极全固态锂离子电池的结构示意图。
其中：10，负电极；11，复合聚合物电解质层；12，正电极。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
实施例一
如图1所示，为三维负极全固态锂离子电池的结构示意图。所述锂离子电池包括正电极12、负电极10和位于正电极与负电极之间的复合聚合物电解质层 11，所述负电极10具有多个圆柱体凸起，所述复合聚合物电解质11层具有多个圆柱体凹槽，所述凹槽与凸起相配合。所述圆柱体凸起有八个，呈均匀分布。所述锂离子电池整体呈长方体结构。正电极集流体和负电极集流体分别连接于所述正电极12和负电极10的表面。
申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。