CN105576280A - 柔性电池及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种柔性电池及其制备方法。柔性电池包括：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、以及外包装胶纸。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，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。相邻的第一活性材料层和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。隔离膜为表面涂有粘接剂的聚烯烃基材。封装胶粘覆在位于相邻的第一集流体表面的周边区域以及第二集流体表面的周边区域，并将相邻的第一集流体和第二集流体分别与中间的隔离膜的两个表面粘接在一起。

Description

柔性电池及其制备方法

技术领域

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

由于锂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、笔记本电脑以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。这样的二次电池中，对具有高能量密度和放电电压的锂二次电池的研究被广泛进行，目前已获得广泛应用。

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，因此许多电池需要以具有柔性的方式而设计。

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，可以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，使得活性离子难以来回迁移；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Al₂O₃，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。

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锂电池电芯，其包括由上至下依次叠置的锂薄膜片、绝缘隔膜片和氧化钴阳极隔膜片，且锂薄膜片和氧化钴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以及材料和工序成本的浪费。

发明内容

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。

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。

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。

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。

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。

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、以及外包装胶纸。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烯烃基材。电解液用于浸渍第一活性材料层、第二活性材料层以及隔离膜。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以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。

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以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烯烃基材作为隔离膜、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；使电解液浸渍第一活性材料层、第二活性材料层以及隔离膜；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；以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。

本发明的有益效果如下：

本发明的柔性电池使用在聚烯烃基材表面涂有粘接剂的隔离膜，使用这样的隔离膜可以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。

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。

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、聚烯烃基材表面涂有粘接剂的隔离膜、以及封装胶，能提高柔性电池的生产的连续性、降低成本、简化工序。

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，所以可以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

图1为根据本发明的柔性电池的一实施例的分解示意图；

图2为图1的柔性电池的剖开图，其中，以填充线示出封装胶粘覆的区域；

图3为根据本发明的柔性电池的一实施例的立体图，以示出极耳的一形成方式；

图4为根据本发明的柔性电池的一实施例的立体图，以示出极耳的另一形成方式；

图5为根据本发明的柔性电池的一实施例的立体图，以示出极耳的又一形成方式；

图6为根据本发明的柔性电池的一实施例的立体图，以示出极耳的再一形成方式；

图7为根据本发明的柔性电池的一实施例的分解示意图；

图8为图7的柔性电池的剖开图，其中，以填充线示出封装胶粘覆的区域；

图9为图7的柔性电池的立体图；

图10为根据本发明的柔性电池的一实施例的立体图；

图11为根据本发明的柔性电池的另一实施例的立体图。

其中，附图标记说明如下：

1第一极片4第一极耳

11第一集流体5第二极耳

12第一活性材料层6封装胶

2第二极片7外包装胶纸

21第二集流体71切缺部

22第二活性材料层8绝缘包装胶壳

M中间区域81本体部

R周边区域811凹部

3隔离膜82凸块

具体实施方式

下面参照附图来详细说明根据本发明的柔性电池及其制备方法。

首先说明根据本发明第一方面的柔性电池。

参照图1至图11，根据本发明第一方面的柔性电池包括：第一极片1、第二极片2、隔离膜3、第一极耳4、第二极耳5、电解液(未示出)、封装胶6、以及外包装胶纸7。

第一极片1及第二极片2极性相反且相互叠置，第一极片1包括第一集流体11，第二极片2包括第二集流体21，相邻的第一极片1和第二极片2分别在第一集流体11和第二集流体21的相对面上设置有第一活性材料层12和第二活性材料层22。隔离膜3位于相邻的第一极片1的第一活性材料层12和第二极片2的第二活性材料层22之间。第一极耳4电连接于第一极片1的第一集流体11。第二极耳5电连接于第二极片2的第二集流体21。

其中，相邻的第一极片1和第二极片2分别在第一集流体11和第二集流体21的相对面上设置有中间区域M和位于中间区域M之外且围绕中间区域M的周边区域R，第一集流体11和第二集流体21的相对面上设置的中间区域M分别用于设置第一活性材料层12和第二活性材料层22。

位于相邻的第一极片1的第一活性材料层12和第二极片2的第二活性材料层22之间的隔离膜3的外轮廓覆盖并超出第一活性材料层12和第二活性材料层22。

相互叠置的第一极片1和第二极片2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3为表面涂有粘接剂的聚烯烃基材。

电解液用于浸渍第一活性材料层12、第二活性材料层22以及隔离膜3。

封装胶6粘覆在位于相邻的第一极片1的第一集流体11表面的周边区域R以及第二极片2的第二集流体21表面的周边区域R，并将相邻的第一极片1的第一集流体11和第二极片2的第二集流体21分别与中间的隔离膜3的两个表面粘接在一起(例如，通过热辊压而粘接在一起)。

外包装胶纸7贴覆于相互叠置的第一极片1和第二极片2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4由第一极片1的第一集流体11直接形成且露出于外。

第二极耳5由第二极片2的第二集流体21直接形成且露出于外。

图1和图2示出了单层的柔性电池。图7和图8示出了多层的柔性电池。

本发明的柔性电池使用在聚烯烃基材表面涂有粘接剂的隔离膜3，使用这样的隔离膜3可以与封装胶6粘接得十分牢靠，因为隔离膜3含有孔隙，与封装胶6的表面接触面积更大甚至形成相连粘接体，大大提升了二者之间的粘接力，使得封装胶6更适合用于封装柔性电池，从而提高了柔性电池的封装强度。

通过采用由第一极片1的第一集流体11直接形成的第一极耳4和由第二极片2的第二集流体21直接形成的第二极耳5(换句话说，柔性电池无需外接极耳)可提高能量密度。

通过采用由第一极片1的第一集流体11直接形成的第一极耳4和由第二极片2的第二集流体21直接形成的第二极耳5、聚烯烃基材表面涂有粘接剂的隔离膜3、以及封装胶6，能提高柔性电池的生产的连续性、降低成本、简化工序。

由于第一极耳4由第一集流体11直接形成而第二极耳5由第二集流体21直接形成，所以可以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。

在根据本发明第一方面的柔性电池中，第一极片1为正极极片，第一集流体11为正极集流体，第一活性材料层12为正极活性材料层，而第二极片2相应地为负极极片，第二集流体21为负极集流体，第二活性材料层22为负极活性材料层；或者第一极片1为负极极片，第一集流体11为负极集流体，第一活性材料层12为负极活性材料层，而第二极片2相应地为正极极片，第二集流体21为正极集流体，第二活性材料层22为正极活性材料层。

在正极集流体的一实施例中，正极集流体可为铝箔、铜箔、不锈钢箔中的一种。

在正极集流体的一实施例中，正极集流体的厚度可为20μm～100μm。当正极集流体的厚度小于20μm时，由于正极集流体含有孔隙，会使空气中的水汽进入，导致柔性电池最终胀气失效。当正极集流体的厚度大于100μm时，正极集流体的柔韧性不足并且影响柔性电池的能量密度，不适合用来制作柔性电池。

在正极活性材料层的一实施例中，正极活性材料层含有的活性物质为钴酸锂、磷酸铁锂、三元体系中的至少一种。

在负极集流体的一实施例中，负极集流体可为铝箔、铜箔、不锈钢箔中的一种。

在负极集流体的一实施例中，负极集流体的厚度可为20μm～100μm。当负极集流体的厚度小于20μm时，由于负极集流体含有孔隙，会使空气中的水汽进入，导致柔性电池最终胀气失效。当负极集流体的厚度大于100μm时，负极集流体的柔韧性不足并且影响柔性电池的能量密度，不适合用来制作柔性电池。

在负极活性材料层的一实施例中，负极活性材料层含有的活性物质为天然石墨或人造石墨中的至少一种。

在隔离膜3的一实施例中，隔离膜3表面涂有的粘接剂可为SBR、PVDF中的至少一种。

在电解液的一实施例中，电解液为非固态电解质(即液态电解液、凝胶电解液均为非固态电解质)，电解液喷涂于第一活性材料层12及第二活性材料层22。通过将非固态电解质喷涂于第一活性材料层12及第二活性材料层22，非固态电解质将填充在第一活性材料层12的活性物质的空隙中及第二活性材料层22的活性物质的空隙中，从而不会占用额外的空间，从而可提高柔性电池的能量密度。此外，通过将非固态电解质喷涂于第一活性材料层12及第二活性材料层22以及采用聚烯烃基材表面涂有粘接剂的隔离膜3，可提高柔性电池的柔性。在一实施例中，电解液可为含有LiPF₆的液态电解液或含有LiPF₆的凝胶电解液()。使用非固态电解质使本发明的柔性电池在动力学性能(例如柔性)、能量密度和成本上都具有更大的优势。在一实施例中，液态电解液可选用碳酸酯类电解液。在一实施例中，凝胶电解液可选用羧酸酯类凝胶态电解液。

在封装胶6的一实施例中，封装胶6可为丙烯酸酯类胶、环氧树脂类胶、有机硅类胶、热熔类胶中的一种。

在外包装胶纸7的一实施例中，外包装胶纸7可为聚酰亚胺(PI)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)胶纸。

在根据本发明第一方面的柔性电池的一实施例中，参照图2，第一集流体11表面的粘覆有封装胶6的周边区域R为距离第一集流体11表面的各边缘不小于2mm；第二集流体21表面的粘覆有封装胶6的周边区域R为距离第二集流体21表面的各边缘不小于2mm。

在根据本发明第一方面的柔性电池的一实施例中，第一集流体11和第二集流体21的尺寸相同。

在根据本发明第一方面的柔性电池的一实施例中，参见图7和图8，位于最外侧的外表面未设置有相应的活性材料层的集流体(在图7和图8中为第一集流体21)为同性集流体且通过弯折一体形成。

在根据本发明第一方面的柔性电池的一实施例中，参照图2、图7至图11，所述柔性电池还可包括：绝缘包装胶壳8，套设并封装于相互叠置的第一极片1、隔离膜3及第二极片2的外围。在另一替代实施例中，可以无需设置绝缘包装胶壳8，而直接使外包装胶纸7延伸并封装于相互叠置的第一极片1、隔离膜3及第二极片2的外围。

在根据本发明第一方面的柔性电池的一实施例中，参照图7至图9，由第一极片1的第一集流体11直接形成的第一极耳4穿出于绝缘包装胶壳8；由第二极片2的第二集流体21直接形成的第二极耳5穿出于绝缘包装胶壳8。

在根据本发明的柔性电池的一实施例中，参照图10、图11，位于最外侧的一个外包装胶纸7可设置有切缺部71，以使第一极耳4和第二极耳5中的对应一个在该切缺部71处露出于外包装胶纸7，而另一个极耳穿出于绝缘包装胶壳8。切缺部71根据产品极耳尺寸、形状、位置的需求进行设置。

在根据本发明的柔性电池的一实施例中，参见图7至图11，绝缘包装胶壳8可包括：本体部81，设置有凹部811；以及凸块82，供第一极耳4或第二极耳5穿设，且容置于凹部811。

在根据本发明的柔性电池的一实施例中，参照图3至图6，在一实施例中，两个外包装胶纸7各设置有切缺部71，各切缺部71使第一极耳4和第二极耳5中的对应一个在该切缺部71处露出于外包装胶纸7。

在根据本发明的柔性电池的一实施例中，参见图7和图8，第一极耳4第二极耳5中的其中一个从对应的外包装胶纸7与绝缘包装胶壳8之间穿出。至于第一极耳4第二极耳5中的另外一个，可以通过采用图3-6的切缺部71处露出于外包装胶纸7，也可以通过采用图9方式穿出于绝缘包装胶壳8，或者采用图8方式从对应的外包装胶纸7与绝缘包装胶壳8之间穿出，当然此时该另外一个极耳与前面的该一个极耳的极性不同。

下面说明根据本发明第二方面的柔性电池的制备方法。

根据本发明第二方面的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，包括步骤：在用于相邻的第一极片1和第二极片2分别在第一集流体11和第二集流体21的相对面上的中间区域M以规定间距间歇地涂覆设置第一活性材料层12和第二活性材料层22，相互叠置的第一极片1和第二极片2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1、采用表面涂有粘接剂的聚烯烃基材作为隔离膜3、第二极片2进行干燥除水；在用于相邻的第一极片1的第一集流体11的周边区域R及间歇处粘覆封装胶6；相应地，在用于相邻的第二极片2的第二集流体21的周边区域R(其中以规定间距间歇的涂覆的区域也包括在周边区域R内)处粘覆封装胶6；使电解液浸渍第一活性材料层12、第二活性材料层22以及隔离膜3；；将制成的粘覆有封装胶6的第一极片1、隔离膜3、粘覆有封装胶6的第二极片2依序交替层叠粘接在一起；将外包装胶纸7贴覆于相互叠置的第一极片1和第二极片2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4和第二极耳5露出于外；进行化成，制成多个柔性电池；以及沿着第一集流体11和第二集流体21对应的粘覆有封装胶6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。

在根据本发明第二方面的柔性电池的制备方法中，所述中间部位可为中心。当然不限于此，可以视实际情况来确定，换句话说，剪裁位置可以靠近相邻两个柔性电池中的其中一个。

在根据本发明第二方面的柔性电池的制备方法中，所述规定间距为不小于4mm。当规定间距小于4mm时，当中间部位为中心或不为中心时，最终的成品柔性电池在剪切部位处的封装胶6所占据的区域将小于2mm，会使封装拉力大幅度减小，容易造成封装失效。

在根据本发明第二方面的柔性电池的制备方法中，干燥除水时的环境湿度为不大于2％RH。控制湿度可以避免水汽进入活性材料层中的活性物质，避免导致最终柔性电池胀气失效。

在根据本发明第二方面的柔性电池的制备方法中，干燥除水的温度为60℃～90℃，干燥的时间为4h～12h。干燥的温度和时间是相互影响因素，当温度和时间过低时，除水不充分，导致柔性电池胀气失效；当温度和时间过高时，对隔离膜的收缩和活性材料层中的活性物质的发挥均有影响。

在根据本发明第二方面的柔性电池的制备方法中，喷涂的电解液量为0.0020g/mAh～0.0030g/mAh。当喷涂的电解液量小于0.0030g/mAh时，使柔性电池的动力学性能降低，难以发挥出足够的容量；当喷涂的电解液量大于0.0030g/mAh时，过多的电解液会破坏第一极片1和隔离膜3之间的界面以及第二极片2和隔离膜3之间的界面的贴合程度，使柔性电池的柔韧性降低。

在根据本发明第二方面的柔性电池的制备方法中，粘覆有封装胶6的第一极片1、隔离膜3、粘覆有封装胶6的第二极片2可通过热辊压依序交替层叠粘接在一起。在一实施例中，热辊压的温度为80℃℃～150℃、压力为0.2MPa～1MPa。温度和压力是相互影响因素，当温度和压力过低时，不仅第一极片1和隔离膜3之间的界面以及第二极片2和隔离膜3之间的界面的贴合程度不紧密，也会使封装区域(即封装胶6所占据的区域)的封装效果不佳；当温度和压力过高时，隔离膜容易收缩，有短路的风险，并且活性物质颗粒会脱落影响容量的发挥。

在根据本发明第二方面的柔性电池的制备方法中，化成的电流为不大于0.2C。当化成电流大于0.2C时，电流密度不均一，会造成柔性电池局部析锂，也会影响容量的发挥。

下面说明根据本发明第二方面的柔性电池的制备方法的实施例、对比例、测试过程及测试结果。

实施例1

分别在厚度为20μm的正极集流体铜箔和厚度为20μm的负极集流体铝箔的相对面上的中间区域M间歇地涂覆正极活性材料层和负极活性材料层，保持活性材料层之间的间距为4mm，其中，正级活性物质为钴酸锂、负极活性物质为天然石墨；将正极极片、负极极片以及聚烯烃基材表面含有SBR粘接剂的隔离膜在60℃干燥4h，并且控制环境湿度为2％RH；然后在铜箔和铝箔的周边区域R粘覆环氧树脂胶；再在正极活性材料层和负极活性材料层上喷涂含有LiPF₆的碳酸甲乙酯液态电解液，电解液的量为0.0020g/mAh；然后将制好的正极极片、负极极片以及聚烯烃基材的纯隔离膜一起放卷进行热辊压，保持热辊压的温度为80℃，压力为0.2MPa；接着在电池上下面的同侧留下5mm的空铜箔和5mm的空铝箔(参照图3和图4)，其余部分用PI胶纸粘贴住。采用0.15C的电流进行化成后，沿着每个封装区域的间歇处的中心裁切制成单个单层柔性电池。

实施例2

分别在厚度为100μm的正极集流体不锈钢箔和厚度为100μm的负极集流体铝箔的相对面上的中间区域M间歇地涂覆正极活性材料层和负极活性材料层，保持活性材料层之间的间距为6mm，其中，正极活性物质为磷酸铁锂、负极活性物质为人造石墨；将正极极片、负极极片以及聚烯烃基材表面含有PVDF粘接剂的隔离膜在90℃干燥12h，并且控制环境的湿度为0.5％RH；然后在不锈钢箔和铝箔的周边区域R粘覆丙烯酸酯类胶；再在正极活性材料层和负极活性材料层上喷涂含有LiPF₆的碳酸二甲酯液态电解液，电解液的量为0.0030g/mAh；然后将制好的正极极片、负极极片以及聚烯烃基材表面含有PVDF粘接剂的隔离膜一起放卷进行热辊压，保持热辊压的温度为150℃，压力为1MPa；接着在电池上下面的异侧留下4mm的空不锈钢箔和4mm的空铝箔(参照图5)，其余部分用PET胶纸粘贴住。采用0.05C的电流进行化成后，沿着每个封装区域的间歇处中心裁切制成单个单层柔性电池。

实施例3

分别在厚度为60μm的正极集流体铜箔和厚度为60μm的负极集流体不锈钢箔的相对面上的中间区域M间歇地涂覆正极活性材料层和负极活性材料层，保持活性材料层之间的间距为8mm，其中，正极活性物质为三元体系材料、负极活性物质为人造石墨；将正极极片、负极极片以及聚烯烃基材表面含有SBR粘接剂的隔离膜在75℃干燥8h，并且控制环境的湿度为1％RH；然后在铜箔和不锈钢箔的周边区域R及间歇处粘覆机硅类胶；再在正极活性材料层和负极活性材料层上喷涂含有LiPF6的甲基丙烯酸甲酯凝胶态电解液，电解液的量为0.0025g/mAh；然后将制好的正极极片、负极极片以及聚烯烃基材表面含有SBR粘接剂的隔离膜一起放卷进行热辊压，保持热辊压的温度为110℃，压力为0.6MPa；接着分别在电池上下面的中心区留下半径2mm的空铜箔和2mm的空不锈钢箔(参照图6)，其余部分用PI胶纸粘贴住。采用0.1C的电流进行化成后，沿着每个封装区域的间歇处中心裁切制成单个单层柔性电池。

对比例1

依照实施例1，只是隔离膜为聚烯烃基材的表面含有陶瓷涂层的隔离膜。

测试过程

分别将实施例1至实施例3和对比例1中的柔性电池编号，依次编号为S1、S2、S3、S4。对S1至S4进行容量和封装性能测试。

容量测试方法为：将柔性电池组首先静置3min；然后以0.5C的充电电流恒流充电至4.3V，再恒压充电至0.05C，得到充电容量AGC0；静置3min；再以0.5C的放电电流恒流放电至3.0V得到首次放电容量D0；静置3min之后完成容量测试。

封装测试方法为：将柔性电池在85℃下恒温存储7天。最后观察柔性电池是否有漏液和破裂的现象，并测试存储后的封印处的粘接强度。

表1容量测试与封装测试的测试结果

从表1可以看出，S1至S3的容量基本都发挥出来了，并且柔性电池经过存储后没有漏液和破裂的情况发生，封印处的粘接强度都十分良好。说明采用该方法，可以制成封装性能良好的柔性电池，并且十分适合实际生产操作。

S4容量也虽然也基本发挥出来，但是S4发生了漏液，主要为隔离膜表面含有陶瓷涂层，说明陶瓷涂层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。

Claims (10)

1.一种柔性电池，包括：

第一极片(1)及第二极片(2)，极性相反且相互叠置，第一极片(1)包括第一集流体(11)，第二极片(2)包括第二集流体(21)，相邻的第一极片(1)和第二极片(2)分别在第一集流体(11)和第二集流体(21)的相对面上设置有第一活性材料层(12)和第二活性材料层(22)；以及

隔离膜(3)，位于相邻的第一极片(1)的第一活性材料层(12)和第二极片(2)的第二活性材料层(22)之间；

第一极耳(4)，电连接于第一极片(1)的第一集流体(11)；以及

第二极耳(5)，电连接于第二极片(2)的第二集流体(21)；

其特征在于，

相邻的第一极片(1)和第二极片(2)分别在第一集流体(11)和第二集流体(21)的相对面上设置有中间区域(M)和位于中间区域(M)之外且围绕中间区域(M)的周边区域(R)，第一集流体(11)和第二集流体(21)的相对面上设置的中间区域(M)分别用于设置第一活性材料层(12)和第二活性材料层(22)；

位于相邻的第一极片(1)的第一活性材料层(12)和第二极片(2)的第二活性材料层(22)之间的隔离膜(3)覆盖并超出第一活性材料层(12)和第二活性材料层(22)；

相互叠置的第一极片(1)和第二极片(2)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(3)为表面涂有粘接剂的聚烯烃基材；

所述柔性电池还包括：

电解液，用于浸渍第一活性材料层(12)、第二活性材料层(22)以及隔离膜(3)；

封装胶(6)，粘覆在位于相邻的第一极片(1)的第一集流体(11)表面的周边区域(R)以及第二极片(2)的第二集流体(21)表面的周边区域(R)，并将相邻的第一极片(1)的第一集流体(11)和第二极片(2)的第二集流体(21)分别与中间的隔离膜(3)的两个表面粘接在一起；

外包装胶纸(7)，贴覆于相互叠置的第一极片(1)和第二极片(2)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(4)，由第一极片(1)的第一集流体(11)直接形成且露出于外；以及

第二极耳(5)，由第二极片(2)的第二集流体(21)直接形成且露出于外。

2.根据权利要求1所述的柔性电池，其特征在于，

第一集流体(11)和第二集流体(21)的尺寸相同；

第一集流体(11)表面的粘覆有封装胶(6)的周边区域(R)为距离第一集流体(11)表面的各边缘不小于2mm；

第二集流体(21)表面的粘覆有封装胶(6)的周边区域(R)为距离第二集流体(21)表面的各边缘不小于2mm。

3.根据权利要求1所述的柔性电池，其特征在于，位于最外侧的外表面未设置有相应的活性材料层的集流体为同性集流体且通过弯折一体形成。

4.根据权利要求1所述的柔性电池，其特征在于，所述柔性电池还包括：绝缘包装胶壳(8)，套设并封装于相互叠置的第一极片(1)、隔离膜(3)及第二极片(2)的外围。

5.根据权利要求4所述的柔性电池，其特征在于，

由第一极片(1)的第一集流体(11)直接形成的第一极耳(4)穿出绝缘包装胶壳(8)；

由第二极片(2)的第二集流体(21)直接形成的第二极耳(5)穿出绝缘包装胶壳(8)。

6.根据权利要求4所述的柔性电池，其特征在于，

位于最外侧的一个外包装胶纸(7)设置有切缺部(71)，以使第一极耳(4)和第二极耳(5)中的对应一个在该切缺部(71)处露出于外包装胶纸(7)；

而另一个极耳穿出绝缘包装胶壳(8)。

7.根据权利要求5或6所述的柔性电池，其特征在于，绝缘包装胶壳(8)包括：

本体部(81)，设置有凹部(811)；以及

凸块(82)，供第一极耳(4)或第二极耳(5)穿设，且容置于凹部(811)。

8.根据权利要求1所述的柔性电池，其特征在于，

两个外包装胶纸(7)各设置有切缺部(71)，各切缺部(71)使第一极耳(4)和第二极耳(5)中的对应一个在该切缺部(71)处露出于外包装胶纸(7)。

9.根据权利要求4所述的柔性电池，其特征在于，第一极耳(4)和第二极耳(5)中的其中一个从对应的外包装胶纸(7)与绝缘包装胶壳(8)之间穿出。

10.一种柔性电池的制备方法，用于制备如权利要求1-9中任一项所述的柔性电池，其特征在于，包括步骤：

在用于相邻的第一极片(1)和第二极片(2)分别在第一集流体(11)和第二集流体(21)的相对面上的中间区域(M)以规定间距间歇地涂覆设置第一活性材料层(12)和第二活性材料层(22)，相互叠置的第一极片(1)和第二极片(2)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(1)、采用表面涂有粘接剂的聚烯烃基材作为隔离膜(3)、第二极片(2)进行干燥除水；

在用于相邻的第一极片(1)的第一集流体(11)的周边区域(R)粘覆封装胶(6)；

相应地，在用于相邻的第二极片(2)的第二集流体(21)的周边区域(R)及间歇处粘覆封装胶(6)；

使电解液浸渍第一活性材料层(12)、第二活性材料层(22)以及隔离膜(3)；

将制成的粘覆有封装胶(6)的第一极片(1)、隔离膜(3)、粘覆有封装胶(6)的第二极片(2)依相互叠置粘接在一起；

将外包装胶纸(7)贴覆于相互叠置的第一极片(1)和第二极片(2)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(4)和第二极耳(5)露出于外；

进行化成，制成多个柔性电池；以及

沿着第一集流体(11)和第二集流体(21)对应的粘覆有封装胶(6)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。