一种柔性锂离子电池的制作方法

1.本实用新型涉及锂电池的技术领域，尤其是柔性锂离子电池。


背景技术：

2.锂离子电池具有开路电压高、循环寿命长、自放电率小、无记忆效应等优点，广泛应用于动力电池、储能和3c消费类等领域。其按外壳/外观形态可划分为方形铝壳、钢壳圆柱和软包铝塑膜电池，以软包铝塑膜为外壳材料的锂离子电池具有更好的外观设计灵活性，便于按照客户要求进行定制化生产。
3.近年来，随着智能穿戴电子设备(如智能耳机、智能手表、智能手环、智能眼镜等)的快速发展，消费者市场对电池技术提出了更高的要求。续航长、充电快、薄型化、柔性化的软包装锂离子电池受到了市场青睐。
4.目前公告号为cn111682267a的中国实用新型专利公开了一种可穿戴设备的柔性电池制备方法，包括：正极片、隔膜和负极片；其中，所述正极片包含多层叠层设置的正极薄膜，所述负极片包含多层叠层设置的负极薄膜，所述隔膜、所述正极薄膜中粘结剂和所述负极薄膜中粘结剂组分相同。本发明柔性锂离子电池，多层叠层设置正负极片，能够有效缓解极片在形变过程中的应力，避免了单层结构极片在变形过程中因最外层形变量大于内层导致极片易于断裂的现象，从而提高了柔性电池的稳定性和安全性。采用与正负极粘结剂相同的材料作为隔膜，通过同种物质之间的亲和力不但使得正极片、负极片和隔膜之间结合紧密，更有利于离子在不同功能层之间的传输，提高了电池的电化学性能。
5.上述中的相关技术，发明人认为存在有缺陷：由于上述技术方案中正极片是由多层正极薄膜层叠设置而成以及负极片是由多层负极薄膜层叠设置而成，这样的层叠方式容易降低活性物质的利用率，从而导致电池的能量密度大幅度降低。
6.上述缺陷是本领域技术人员期望克服的。


技术实现要素：

7.为了解决现有技术的上述问题，本实用新型提供一种柔性锂离子电池，其可以提高活性物质的利用率，进而提高柔性锂离子电池中的能量密度。
8.为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：
9.一种柔性锂离子电池，其包括：基本电池单元，所述基本电池单元包括阴极片、第一隔膜机构和两个阳极片，两个所述阳极片分别叠加设置于所述阴极片的相对两侧，所述第一隔膜机构设置于所述阳极片和所述阴极片之间，所述第一隔膜机构用于间隔所述阳极片和所述阴极片。
10.实施时，利用两个阳极片分别叠加设置于阴极片的相对两侧，使得阴极片的相对两侧均与阳极片发生离子迁移，提高了柔性锂离子电池内的离子迁移效率，进而提高了活性物质的利用率，还提高了柔性锂离子电池中能量密度，利用第一隔膜机构，从而防止阴极片和阳极片之间直接接触，进而第一隔膜机构防止基本电池单元内出现短路的情况发生。
11.在本实用新型的一个实施例中，所述阳极片包括阳极集流层和两层阳极涂覆层，两层所述阳极涂覆层分别涂覆于所述阳极集流层的相对两侧。
12.实施时，利用两层阳极涂覆层，进而提高了阳极片的能量密度。
13.在本实用新型的一个实施例中，所述阴极片包括阴极集流层和两层阴极涂覆层，两层所述阴极涂覆层分别涂敷于所述阴极集流层的相对两侧。
14.实施时，利用两层阴极涂覆层，进而提高了阴极片的能量密度。
15.本实用新型的一个实施例中，所述阳极涂覆层的侧面面积大于所述阴极涂覆层的侧面面积。
16.当对柔性锂离子电池进行充电时，阴极片迁移的锂离子可以被阳极片全部接收，避免出现析锂现象。
17.本实用新型的一个实施例中，所述第一隔膜机构包括两个第一隔膜，两个第一隔膜分别叠加于所述阴极片的相对两侧，所述第一隔膜的侧面积大于所述阳极涂覆层的侧面积。
18.本实用新型的一个实施例中，所述基本电池单元的数量为不少于一个，不少于一个的所述基本电池单元依次叠加设置。
19.实施时，利用不少于一个的基本电池单元，进而提高柔性锂离子电池的能量密度。
20.本实用新型的一个实施例中，相邻的所述基本电池单元之间设置有绝缘膜，所述绝缘膜用于防止相邻的两个所述基本电池单元之间发生短路。
21.本实用新型的一个实施例中，还包括包装袋，所述包装袋用于容置并封装所述基本电池单元，所述包装袋设置有第一粘接层，所述第一粘接层用于供所述基本电池单元与所述包装袋粘接固定。
22.在装配柔性锂离子电池的过程中，对基本电池单元与包装袋进行加热加压，第一粘接层熔化而相互融合，可以预先对柔性锂离子电池定型从而增强结构稳定性，防止柔性锂离子电池后期形状回弹。
23.实施时，利用第一粘接层，使得基本电池单元与包装袋之间紧密粘接固定，在后期使用柔性锂离子电池时，使得柔性锂离子电池具有良好的变形效果。
24.本实用新型的一个实施例中，还包括第二隔膜机构，所述第二隔膜机构包括两个第二隔膜，两个所述第二隔膜分别设置于所述基本电池单元的相对两侧，所述第二隔膜用于粘结所述基本电池单元和包装袋。
25.本实用新型的一个实施例中，所述第一隔膜和所述第二隔膜均设置有第二粘接层。
26.实施时，利用第二粘接层，在电池基本单元内，使得第一隔膜同时与阴极片、阳极片粘接固定；在包装袋内，使得第二隔膜与电池基本单元粘接固定，进一步改善柔性锂离子电池在后期使用过程中的变形效果。
27.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
28.1、通过利用两个阳极片分别叠加设置于阴极片的相对两侧，使得阴极片的相对两侧均与阳极片发生离子迁移，提高了柔性锂离子电池内的离子迁移效率，进而提高了活性物质的利用率，还提高了柔性锂离子电池中能量密度，利用第一隔膜机构，从而防止阴极片和阳极片之间直接接触，进而第一隔膜机构防止基本电池单元内出现短路的情况发生；
29.2、通过利用不少于一个的基本电池单元，进而提高柔性锂离子电池的能量密度；
30.3、利用粘接层，使得基本电池单元与包装袋之间紧密粘接固定，在后期使用柔性锂离子电池时，使得柔性锂离子电池具有良好的变形效果。
附图说明
31.图1为本实用新型一个实施例一种柔性锂离子电池的部分结构剖视图；
32.图2为本实用新型一个实施例阳极片的部分结构剖视图；
33.图3为本实用新型一个实施例阳极片的部分结构正视图；
34.图4为本实用新型一个实施例阴极片的部分结构剖视图；
35.图5为本实用新型一个实施例阴极片的部分结构正视图；
36.图6为本实用新型一个实施例包装袋的部分结构正视图；
37.图7为本实用新型一个实施例包装袋的部分结构剖视图；
38.图8为本实用新型一个实施例相邻两个基本电池单元和绝缘膜的部分结构剖视图。
39.【附图标记说明】
40.1、基本电池单元；2、阴极片；21、阴极集流层；22、阴极涂覆层；23、阴极空箔区；24、阴极涂覆区；25、阴极耳；26、极耳胶；3、第一隔膜机构；31、第一隔膜；4、阳极片；41、阳极集流层；42、阳极涂覆层；43、阳极空箔区；44、阳极涂覆区；45、阳极耳；5、绝缘膜；6、包装袋；61、聚丙烯层；62、金属层；63、尼龙层；64、容置腔；65、封口；7、第二隔膜机构；71、第二隔膜；8、第一粘接层；9、第二粘接层。
具体实施方式
41.为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。
42.本实用新型一个实施例的柔性锂离子电池，请参阅图1所示，一种柔性锂离子电池，其包括：基本电池单元1。
43.请参阅图1所示，基本电池单元1包括阴极片2、第一隔膜机构3和两个阳极片4。两个阳极片4分别叠加设置于阴极片2的相对两侧。具体的，第一隔膜机构3包括两个第一隔膜31，其中一个第一隔膜31叠加于其中一个阳极片4和阴极片2的一侧之间，另一个第一隔膜31叠加于另一个阳极片4和阴极片2的另一侧之间，进而第一隔膜机构3设置于阳极片4和阴极片2之间，利用第一隔膜机构3，以防止在柔性锂离子电池后期使用的过程中，阳极片4和阴极片2出现短路的情况。
44.当需要使用柔性锂离子电池时，利用一个阳极片4与阴极片2的其中一侧面相叠加设置，使得该阳极片4和阴极片2之间可进行离子迁移，进而产生电能；利用另一个阳极片4与阴极片2的另一侧面相叠加设置，使得该阳极片4和阴极片2之间可进行离子迁移，进而产生电能，使得基本电池单元1提高了离子迁移的效率，提高了基本电池单元1中对活性物质的利用率，进而提高了柔性锂离子电池中的能量密度。
45.请参阅图1、图2和图3所示，具体的，阳极片4包括阳极集流层41和两层阳极涂覆层42，两层阳极涂覆层42分别涂覆于阳极集流层41的相对两侧。利用两层阳极涂覆层42，进而
提高了阳极片4的能量密度。
46.具体的，阳极集流层41的相对两侧壁均设置有阳极空箔区43和阳极涂覆区44，位于同一侧的阳极空箔区43和阳极涂覆区44沿阳极集流层41的长度方向依次设置。阳极涂覆区44用于供阳极涂覆层42涂覆。阳极空箔区43固定连接有阳极耳45，阳极耳45固定连接有极耳胶26。
47.优选的，在本技术的一个实施例中，阳极涂覆层42的阳极涂覆物可以为人造石墨浆料。
48.优选的，在本技术的一个实施例中，阳极集流层41可以为铜层，铜层的厚度可以为6um。
49.请参阅图1、图4和图5所示，具体的，阴极片2包括阴极集流层21和两层阴极涂覆层22，两层阴极涂覆层22分别涂敷于阴极集流层21的相对两侧。利用两层阴极涂覆层22，进而提高了阴极片2的能量密度。
50.具体的，阴极集流层21的相对两侧壁均设置有阴极空箔区23和阴极涂覆区24，位于同一侧的阴极空箔区23和阴极涂覆区24沿阴极集流层21的长度方向依次设置。阴极涂覆区24用于供阴极涂覆层22涂覆。阴极空箔区23固定连接有阴极耳25，阴极耳25同样固定连接有极耳胶26。
51.优选的，在本技术的一个实施例中，阴极涂覆层22的阴极涂覆物可以为钴酸锂浆料。
52.优选的，在本技术的一个实施例中，阴极集流层21可以为铝层，铝层的厚度可以为10um。
53.其中，阳极涂覆层42的侧面面积大于所述阴极涂覆层22的侧面面积，利用两个阳极片4分别叠加于阴极片2的相对两侧，使得阴极涂覆层22完全贴合两个阳极涂覆层42的范围内。
54.当需要对柔性锂离子电池进行充电时，阴极片2迁移的锂离子可以被阳极片4全部接收，避免出现析锂现象。
55.请参阅图1、图2和图4，其中，第一隔膜31的侧面积大于阳极涂覆层42的侧面积，进而第一隔膜31的侧面积大于阴极涂覆层22的侧面积，以防止柔性锂离子电池在后期的使用过程中，因阴极片2和阳极片4发生偏移而导致相接触并短路的情况发生。
56.请参阅图8所示，优选的，在本技术的一个实施例中，基本电池单元1的数量为不少于一个，不少于一个的基本电池单元1依次叠加设置，以提高柔性锂离子电池的能量密度。
57.其中，相邻的基本电池单元1之间设置有绝缘膜5，绝缘膜5用于防止相邻的两个基本电池单元1之间发生短路。
58.请参阅图1、图6和图7所示，具体的，柔性锂离子电池还包括包装袋6，包装袋6内设置有供基本电池单元1容置的容置腔64以及用于后期封装的封口65。利用容置腔64，包装袋6对基本电池单元1实现容置作用，后期工作人员封闭封口65，进而包装袋6对基本电池单元1实现密封容置的作用。
59.具体的，包装袋6自内部向外部的方向依次设置有聚丙烯层61、金属层62和尼龙层63。优选的，在本技术的一个实施例中，金属层62可以为铝层还可以为不锈钢层。
60.具体的，包装袋6还设置有第一粘接层8，第一粘接层8位于包装袋6朝向基本电池
单元1的一侧，第一粘接层8用于供基本电池单元1与包装袋6内侧壁粘接固定。
61.在装配柔性锂离子电池的过程中，对基本电池单元1与包装袋6进行加热加压，第一粘接层8熔化而相互融合，可以预先对柔性锂离子电池定型从而增强结构稳定性，防止柔性锂离子电池后期形状回弹。
62.优选的，在本技术的一个实施例中，位于包装袋6的第一粘接层8的厚度≤20um。
63.优选的，在本技术的一个实施例中，位于包装袋6的第一粘接层8的厚度可以为5um。
64.当需要装配柔性锂离子电池时，工作人员将提前预制好的基本电池单元1放置在容置腔64内，并将封口65的部分区域进行封装，进而利用热压模具对半成品的柔性锂离子电池进行热压固形，可以压合成任意形状，然后对柔性锂离子电池进行烘干以及注液，最后对包装袋6进行完全封装，进而完成对柔性锂离子电池的装配。
65.请参阅图1所示，具体的，柔性锂离子电池还包括第二隔膜机构7。具体的，第二隔膜机构7包括两个第二隔膜71，两个第二隔膜71分别设置于基本电池单元1的相对两侧，并且第二隔膜71位于基本电池单元1和包装膜之间，第二隔膜71用于粘结基本电池单元1和包装袋6。
66.请参阅图1所示，具体的，第一隔膜31的相对两侧和第二隔膜71的相对两侧均设置有第二粘接层9。
67.优选的，在本技术的一个实施例中，第一隔膜31与设置于其相对两侧的所有第二粘接层9的厚度之和≤20um。
68.优选的，在本技术的一个实施例中，第二隔膜71与设置于其相对两侧的所有第二粘接层9的厚度之和≤20um。
69.在装配柔性锂离子电池的过程中，工作人员需要利用热压模具对半成品的柔性锂离子电池进行热压成型，进而第一粘接层8和第二粘接层9均受热熔融，利用第一粘接层8，使得基本电池单元1与包装膜紧密粘接固定，利用第二粘接层9，使得阴极片2、阳极片4和隔膜之间紧密粘接固定，进而提高了柔性锂离子电池后期在使用过程中的变形效果。
70.上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。