正负极同平面柔性电池、制备及使用方法、复合柔性电池与流程

本发明涉及柔性电池领域，具体涉及一种正负极同平面柔性电池及其制备方法和使用方法、复合柔性电池。

背景技术：

目前市面上的柔性电池印刷的正极与负极均不在同一平面，印刷工艺比较复杂，生产效率较低，应用环境比较单一。

正、负极不在同一平面，采用层状设置，因此，此种结构的柔性电池存在厚度较厚，柔性度较差，一般曲率半径为2～5cm，限制了柔性电池的使用场合和产品衍生。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种正负极同平面柔性电池、制备及使用方法、复合柔性电池。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种柔性电池，包括：

基材，所述基材上设置有一对正、负集电极；

所述正、负集电极的正、负极位于近似同一平面，且上端覆盖有连接层；

所述连接层适于导通离子流并绝缘电子流。

进一步，所述正、负集电极之间设置有正负间隙；

所述正负间隙的宽度为1mm～9mm。

进一步，所述基材的厚度为20μm～300μm；

所述正、负集电极的厚度为10μm～200μm；

所述正极的厚度为10μm～300μm，所述负极的厚度为10μm～500μm；以及连接层的厚度为20μm～400μm；并且

所述连接层的上端面设置有封装层。

进一步，所述正、负集电极适于采用碳浆印刷或涂布在基材上。

进一步，所述正、负电极的面积比为0.5～30。

又一方面，本发明还提供了一种复合柔性电池，包括：

基材，位于基材上的至少两个适于采用并联或串联方式相连的电池单元；其中

所述电池单元包括：一对正、负集电极；

所述正、负集电极位于同一平面；

在位于所述正、负集电极的正、负极上端覆盖有连接层；

所述连接层适于导通离子流并绝缘电子流。

进一步，各电池单元并联时，各电池单元中的正极、负极分别相连以形成正、负公共端，即作为复合柔性电池的正、负极；或

各电池单元串联时，各电池单元中的正极与负极依次相连，且首尾形成正、负公共端，以作为复合柔性电池的正、负极。

第三方面，本发明还提供了一种柔性电池的制备方法，包括：

在基材上印刷或涂布一对正、负集电极，且正、负集电极之间留有正负隔离间隙；

将正、负极印刷于相应集电极之上；

将连接层覆盖于正、负极之上；

在连接层上滴入电解液后，进行封装。

进一步，所述基材的厚度为20μm～300μm；

所述正、负集电极适于采用碳浆印刷或涂布在基材上，且正、负集电极的厚度为10μm～200μm；

正、负极近似同一平面，即

所述正极的厚度为10μm～300μm，所述负极的厚度为10μm～500μm；以及连接层的厚度为20μm～400μm。

第四方面，本发明还提供了一种柔性电池的使用方法，即

所述柔性电池贴附于皮肤表面，并通过微电流将导电精华液渗透至皮肤底层。

本发明的有益效果是，本发明的柔性电池有效的降低了电池厚度，提高了柔性，并且在制备时，可以通过印刷或者涂布工艺实现，提高了制备效率，降低制备成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的柔性电池的结构示图；

图2是本发明的柔性电池的各层结构示图。

图中：

基材1；

集电极层2、正集电极201、负集电极202、正负间隙203；

正极301、负极302；

连接层4；

胶层5；

封装层6。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例1

图1是本发明的柔性电池的结构示图；

图2是本发明的柔性电池的各层结构示图。

如图1和图2所示，本实施例1提供了一种柔性电池，包括：基材1，所述基材1上设置有一对正、负集电极形成集电极层2；所述正、负集电极的正、负极位于近似同一平面，且上端覆盖有连接层4；所述连接层4适于导通离子流并绝缘电子流。

本柔性电池中正、负集电极对应的正、负极位于近似同一平面，降低了柔性电池的厚度，使其更薄，并且柔性度也很高，曲率半径可以达到0.5～2cm。

在本实施例中，柔性电池的形状可以是任何几何图。正极301的主要材质可以但不限于采用二氧化锰、氧化银一种或几种能接收电子的化合物；负极302的主要材质可以但不限于采用锌粉、铜粉等可以释放电子的还原物。在其他实施例中，能够满足正、负极正常工作的材料均属于本申请的保护范围内。

在本实施中，为了防止电池内部短路，所述正、负集电极之间设置有正负间隙203，该正负间隙203的宽度可根据电池设计进行调整，所述正负间隙203的宽度为1mm～9mm，优选为3mm、6mm。

作为本柔性电池一种优选的实施方式，各层的厚度参数如下：

所述基材1的厚度为50μm～300μm，优选为100μm、200μm；所述正、负集电极的厚度为10μm～200μm，优选为50μm、150μm；所述正极的厚度为10μm～300μm，优选为50μm、150μm、260μm，所述负极的厚度为10μm～500μm，优选为50μm、150μm、260μm、350μm、450μm；以及连接层的厚度为20μm～400μm，优选为50μm、150μm、260μm、350μm；并且所述连接层的上端面设置有封装层。

在本实施例中，所述正、负集电极适于采用碳浆印刷或涂布在基材1上，所述浆料例如但不限于采用碳浆，如石墨烯、碳黑、石墨等碳材料。

基材1的浆料可以但不限于采用碳基材料。

优选的，在本实施例中，所述正、负电极的面积比为0.5～30，其中负电极的面积为不小于2m²，如4m²、18m²、25m²等。

所述连接层例如但不限于采用隔膜纸或滤纸等纤维材料，可以通过加入合适量的电解液，使其具备能导通离子且绝缘电子流的能力。

所述正、负电极在本实施例中可以采用半圆形、三角形、方形等规则或者其他不规则结构。

所述连接层4上通过胶层5连接封装层6，所述封装层6可以但不限于采用绝缘胶封装，也可以采用塑料薄膜如pet、pv和pe的材料。

在本实施例中，柔性电池的电压可以但不限于分为1.5v或3v两种，电池区域面积和形状都可改变。本柔性电池的电容量可以但不限于为0.1mah至10mah。

在柔性电池的电容量相对于层状电池有所降低，但是提高了柔性度，能够满足传统层状电池无法使用的场景，例如可以用于化妆、医学领域，可以更加亲肤。

实施例2

在实施例1基础上，本实施例2提供了一种复合柔性电池，包括：基材1，位于基材1上的至少两个适于采用并联或串联方式相连的电池单元；其中所述电池单元包括：一对正、负集电极；所述正、负集电极位于同一平面；在位于所述正、负集电极的正、负极上端覆盖有连接层；所述连接层适于导通离子流并绝缘电子流。

本实施例中，电池单元的描述与实施例1中柔性电池的原理相似，不同之处可以共用同一基材1。

对于复合柔性电池，电池单元并联或串联的具体实施方式如下：

各电池单元并联时，各电池单元中的正极、负极分别相连以形成正、负公共端，即作为复合柔性电池的正、负极。通过并联可以提高复合柔性电池的输出电流。

各电池单元串联时，各电池单元中的正极301与负极302依次相连，且首尾形成正、负公共端，以作为复合柔性电池的正、负极，通过串联可以提高如何柔性电池的输出电压。

各电池单元连接可以采用电子导电材料。

实施例3

在实施例1基础上，本实施例一种柔性电池的制备方法，包括：

在基材1上印刷或涂布一对正、负集电极，且正、负集电极之间留有正负间隙203；将正、负极印刷于相应集电极之上；将连接层覆盖于正、负极之上；在连接层上滴入适量的电解液后，用绝缘胶封装好形成一个完整的柔性电池。

柔性电池通过外露的正极与负极实现对电路的连接，所述外露的正极与负极通过正、负集电极引出。

所述基材1的厚度为20μm～300μm；所述正、负集电极适于采用碳浆印刷或涂布在基材1上，且正、负集电极的厚度为10μm～200μm；正、负极近似同一平面，即所述正极的厚度为10μm～300μm，所述负极的厚度为10μm～500μm；以及连接层的厚度为20μm～400μm。

在本实施例中，关于基材1，正、负集电极，正、负极，连接层的具体材质可以参见实施例1的相关描述。

实施例4

在实施例1基础上，本实施例提供了一种柔性电池的使用方法，所述柔性电池贴附于皮肤表面，并通过柔性电池产生的微电流将导电精华液渗透至皮肤底层。

因此，本柔性电池可以但不限于广泛用于药贴膜、面贴膜等护肤产品中。

综上所述，本柔性电池有效的降低了电池厚度，提高了柔性，并且在制备时，可以通过印刷或者涂布工艺实现，提高了制备效率，降低制备成本；还可以通过印刷的面积大小控制材料用量，降低了生产成本，提高生产效率。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。