柔性电池及其制备方法

文档序号:9812937阅读:453来源:国知局
柔性电池及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及储能器件领域,尤其涉及一种柔性电池及其制备方法。
【背景技术】
[000引由于裡离子电池具有诸多优点,例如电压高、体积小、质量轻、比容量高、无记忆效 应、无污染、自放电小和循环寿命长等,使得其在移动设备领域的应用得到了空前的发展, 包括移动电话、摄像机、笔记本电脑W及其它便携式电器等。随着对移动便捷设备的技术开 发和其需求的增长,作为能源的二次电池的需求急剧增长。送样的二次电池中,对具有高能 量密度和放电电压的裡二次电池的研究被广泛进行,目前已获得广泛应用。
[0003] 随着消费者的趣向,电子设备逐渐趋于小型化、薄型化。在此类电池设计中,需要 使电池的形状随设备的形状而实现多样化,并且需要有效地使用设备的内部空间,因此许 多电池需要W具有柔性的方式而设计。
[0004] 于2013年8月14日公布的中国专利申请公布号为CN103247768A的专利文献公开 了一种电能供应单元及其陶瓷隔离层,其陶瓷隔离层设于第一电极与第二电极之间,由复 数陶瓷颗粒藉由双接着剂系统黏着形成,双接着剂系统包含线性高分子与架桥高分子。使 用该陶瓷隔离层相当于固态电解质,可W有效的防止正负电极接触导致的短路,但同时却 大大降低了电池的动力学性能,使得活性离子难W来回迁移;并且用陶瓷隔离层很难和胶 体封装材料进行粘接,原因是陶瓷主要为金属氧化物Al2〇3,很难和胶体形成范德华力或者 有效的化学键,从而导致封装的失效。
[0005] 于2013年7月10日公告的中国专利授权公告号为CN203056029U的专利文献公 开了一种薄膜柔性裡电池电芯,其包括由上至下依次叠置的裡薄膜片、绝缘隔膜片和氧化 钻阳极隔膜片,且裡薄膜片和氧化钻阳极薄膜片的侧边分别连有阴极极耳和阳极极耳,并 且使用固态电解质。该结构最大的缺点在于必须外连极耳,造成能量密度的损失W及材料 和工序成本的浪费。

【发明内容】

[0006] 鉴于【背景技术】中存在的问题,本发明的目的在于提供一种柔性电池及其制备方 法,其能提高柔性电池的封装强度。
[0007] 本发明的另一目的在于提供一种柔性电池及其制备方法,其能提高柔性电池的动 力学性能。
[0008] 本发明的再一目的在于提供一种柔性电池及其制备方法,其能提高柔性电池的能 量密度。
[0009] 本发明的又一目的在于提供一种柔性电池及其制备方法,其能提高柔性电池的生 产的连续性、降低成本、简化工序。
[0010] 本发明的还一目的在于提供一种柔性电池及其制备方法,其能提高产品的适应 性。
[0011] 为了实现上述目的,在第一方面,本发明提供了一种柔性电池,其包括:第一极片、 第二极片、隔离膜、第一极耳、第二极耳、电解液、封装胶、W及外包装胶纸。第一极片及第二 极片极性相反且相互叠置,第一极片包括第一集流体,第二极片包括第二集流体,相邻的第 一极片和第二极片分别在第一集流体和第二集流体的相对面上设置有第一活性材料层和 第二活性材料层。隔离膜位于相邻的第一极片的第一活性材料层和第二极片的第二活性材 料层之间。第一极耳电连接于第一极片的第一集流体。第二极耳电连接于第二极片的第二 集流体。其中,相邻的第一极片和第二极片分别在第一集流体和第二集流体的相对面上设 置有中间区域和位于中间区域之外且围绕中间区域的周边区域,第一集流体和第二集流体 的相对面上设置的中间区域分别用于设置第一活性材料层和第二活性材料层。位于相邻的 第一极片的第一活性材料层和第二极片的第二活性材料层之间的隔离膜的外轮廓覆盖并 超出第一活性材料层和第二活性材料层。相互叠置的第一极片和第二极片在位于最外侧的 对应的集流体的外表面未设置有相应的活性材料层。隔离膜为表面涂有粘接剂的聚帰姪基 材。电解液用于浸溃第一活性材料层、第二活性材料层W及隔离膜。封装胶粘覆在位于相 邻的第一极片的第一集流体表面的周边区域W及第二极片的第二集流体表面的周边区域, 并将相邻的第一极片的第一集流体和第二极片的第二集流体分别与中间的隔离膜的两个 表面粘接在一起。外包装胶纸贴覆于相互叠置的第一极片和第二极片在位于最外侧的未设 置有相应活性材料层的对应的集流体的外表面。第一极耳由第一极片的第一集流体直接形 成且露出于外。第二极耳由第二极片的第二集流体直接形成且露出于外。
[0012] 为了实现上述目的,在第二方面,本发明提供了一种柔性电池的制备方法,用于制 备根据本发明第一方面的所述的柔性电池,其包括步骤:在用于相邻的第一极片和第二极 片分别在第一集流体和第二集流体的相对面上的中间区域W规定间距间歇地涂覆设置第 一活性材料层和第二活性材料层,相互叠置的第一极片和第二极片在位于最外侧的对应的 集流体的外表面不涂覆设置相应的活性材料层;将第一极片、采用表面涂有粘接剂的聚帰 姪基材作为隔离膜、第二极片进行干燥除水;在用于相邻的第一极片的第一集流体的周边 区域及间歇处粘覆封装胶;相应地,在用于相邻的第二极片的第二集流体的周边区域处粘 覆封装胶;使电解液浸溃第一活性材料层、第二活性材料层W及隔离膜;将制成的粘覆有 封装胶的第一极片、隔离膜、粘覆有封装胶的第二极片依序交替层叠粘接在一起;将外包装 胶纸贴覆于相互叠置的第一极片和第二极片的在位于最外侧的未设置有相应活性材料层 的对应的集流体的外表面;使第一极耳和第二极耳露出于外;进行化成,制成多个柔性电 池;W及沿着第一集流体和第二集流体对应的粘覆有封装胶的间歇处的中间部位将多个柔 性电池剪裁,制成单个柔性电池。
[0013] 本发明的有益效果如下:
[0014] 本发明的柔性电池使用在聚帰姪基材表面涂有粘接剂的隔离膜,使用送样的隔离 膜可W与封装胶粘接得十分牢靠,因为隔离膜含有孔隙,与封装胶的表面接触面积更大甚 至形成相连粘接体,大大提升了物体间的粘接力,使其更加适合用来封装电池,从而提高了 柔性电池的封装强度。
[0015] 通过采用由第一极片的第一集流体直接形成的第一极耳和由第二极片的第二集 流体直接形成的第二极耳(换句话说,柔性电池无需外接极耳)可提高能量密度。
[0016] 通过采用由第一极片的第一集流体直接形成的第一极耳和由第二极片的第二集 流体直接形成的第二极耳、聚帰姪基材表面涂有粘接剂的隔离膜、W及封装胶,能提高柔性 电池的生产的连续性、降低成本、简化工序。
[0017] 由于第一极耳由第一集流体直接形成而第二极耳由第二集流体直接形成,所W可 W根据产品的需要任意地选择极耳的位置、尺寸、及形状,提高了产品的适应性。
【附图说明】
[0018] 图1为根据本发明的柔性电池的一实施例的分解示意图;
[0019] 图2为图1的柔性电池的剖开图,其中,W填充线示出封装胶粘覆的区域;
[0020] 图3为根据本发明的柔性电池的一实施例的立体图,W示出极耳的一形成方式;
[0021] 图4为根据本发明的柔性电池的一实施例的立体图,W示出极耳的另一形成方 式;
[0022] 图5为根据本发明的柔性电池的一实施例的立体图,W示出极耳的又一形成方 式;
[0023] 图6为根据本发明的柔性电池的一实施例的立体图,W示出极耳的再一形成方 式;
[0024] 图7为根据本发明的柔性电池的一实施例的分解示意图;
[00巧]图8为图7的柔性电池的剖开图,其中,W填充线示出封装胶粘覆的区域;
[0026] 图9为图7的柔性电池的立体图;
[0027] 图10为根据本发明的柔性电池的一实施例的立体图;
[0028] 图11为根据本发明的柔性电池的另一实施例的立体图。
[0029] 其中,附图标记说明如下:
[0030] 1第一极片 4第一极耳
[0031] 11第一集流体 5第二极耳
[0032] 12第一活性材料层 6封装胶
[0033] 2第二极片 7外包装胶纸
[0034] 21第二集流体 71切缺部
[0035] 22第二活性材料层 8绝缘包装胶壳
[0036] M中间区域 81本体部
[0037] R周边区域 811凹部
[0038] 3隔离膜 82凸块
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