CN106356505A - 柔性极片及其制备方法、柔性电池、可弯曲手机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种柔性极片及其制备方法、使用该柔性极片的柔性电池及采用该柔性电池的可弯曲手机，包括如下步骤：(1)将活性物质、导电剂、粘结剂和溶剂混合、搅拌，形成分散均匀的悬浊液；(2)向所述悬浊液中加入纤维素，搅拌，获得粘稠浆料；(3)将所述粘稠浆料通过擀膜工艺敷设在金属网上，干燥后即获得所述柔性极片。本发明实施例采用活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂及纤维素制备电池极片，纤维素可起支撑作用，保证极片具有良好的柔韧性和机械强度；金属网可起到集流体的作用，进一步提高极片的机械强度，金属网与带支撑纤维的浆料结合的结构保证极片仍具有良好的可弯曲性能，弯折部位不产生折痕，弯曲过程中不发生掉料。

Description

柔性极片及其制备方法、柔性电池、可弯曲手机
技术领域
本发明属于手机技术领域，具体涉及一种柔性极片及其制备方法、使用该柔性极片的柔性电池及采用该柔性电池的可弯曲手机。
背景技术
在现代生活中，手机成为家喻户晓的工具，但现有的技术中，绝大部分手机为硬件结构，随着科学技术的发展，可弯曲手机的概念被提出，对柔性手机的研发投入也在不断加大，可弯曲手机的产品也有问世，目前已经问世的产品中，柔性壳体、柔性电路板、柔性触摸屏技术已经成熟。然而，由于电池没有柔性、耐弯折性能差，因此，采用传统的锂离子电池无法满足所述柔性手机可弯折的要求，一定程度上限制了可弯曲手机的发展与应用。
传统的锂离子电池极片需要将浆料涂覆在金属集流体表面。以消费类电子产品中常用的钴酸锂电池为例，正极浆料涂覆在铝箔表面，负极浆料涂覆在铜箔表面。其缺点是弯曲性能差，容易掉料。
发明内容
本发明实施例涉及一种柔性极片及其制备方法、使用该柔性极片的柔性电池及采用该柔性电池的可弯曲手机，至少可解决现有技术的部分缺陷。
本发明实施例涉及一种柔性极片的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将活性物质、导电剂、粘结剂和溶剂混合、搅拌，形成分散均匀的悬浊液；
步骤二，向所述悬浊液中加入纤维素，搅拌，获得粘稠浆料；
步骤三，将所述粘稠浆料通过擀膜工艺敷设在金属网上，干燥后即获得所述柔性极片。
作为实施例之一，各组分在所述粘稠浆料中所占的重量百分比为：所述活性物质57～60％，所述导电剂0.6～6.4％，所述粘结剂不大于4％，所述溶剂20～40％，所述纤维素2.4～9.6％。
作为实施例之一，所述金属网的孔径为10～48微米。
作为实施例之一，所述导电剂包括石墨烯、碳纳米管、SP、KS-6中的至少一种；
所述粘结剂包括聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、丁苯橡胶、羧甲基纤维素中的至少一种；
所述溶剂包括水、乙醇、乙二醇、丙醇、N-甲基吡咯烷酮、异丙醇中的至少一种。
本发明实施例涉及一种通过如上所述的柔性极片的制备方法制得的柔性极片。
本发明实施例涉及一种柔性电池，包括电芯，所述电芯为叠片式电芯或卷绕式电芯，包括正极片部分和负极片部分，所述正极片部分包括至少一片正极片，所述负极片部分包括至少一片负极片，各所述正极片和各所述负极片均采用如上所述的柔性极片。
本发明实施例涉及一种可弯曲手机，包括柔性壳体、柔性电路板、柔性屏及柔性电池，所述柔性电路板与所述柔性电池均安装于所述柔性壳体内，所述柔性屏安装于所述柔性壳体的一侧面部上；所述柔性电路板通过柔性导线与所述柔性电池电连接，所述柔性屏通过柔性导线与所述柔性电路板电连接；
所述柔性电池采用如上所述的柔性电池。
作为实施例之一，所述柔性电池为锂离子电池，在所述柔性壳体上对应设有对所述锂离子电池充电的充电接口。
作为实施例之一，所述柔性壳体上设有用于使所述柔性壳体保持环状弯曲状态的固定结构，所述固定结构包括相互配合且可拆卸连接的第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述第二连接部分别位于所述柔性壳体的正对的两端部上。
作为实施例之一，所述第一连接部为卡环，所述第二连接部对应为卡扣。
本发明实施例至少具有如下有益效果：本发明实施例采用活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂及纤维素制备电池极片，通过粘结剂可使活性物质材料粘附在金属网上，同时保持活性物质颗粒之间的粘结效果；纤维素可起支撑作用，通过将浆料敷设在金属网上，金属网可起到集流体的作用，同时提高极片的机械强度，金属网与带支撑纤维的浆料结合的结构保证极片仍具有良好的可弯曲性能，弯折部位不产生折痕，弯曲过程中不发生掉料等现象。本发明实施例通过采用柔性壳体、柔性电路板、柔性屏及柔性电池，电池可与壳体、电路板、屏幕等一起弯曲，使得手机具有较高的柔韧性和耐弯折性能，方便使用、携带，改善用户体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的可弯曲手机的正面结构示意图；
图2为本发明实施例提供的可弯曲手机的背面结构示意图；
图3为本发明实施例提供的可弯曲手机的侧面结构示意图；
图4为本发明实施例提供的可弯曲手机的弯曲状态结构示意图；
图5为本发明实施例提供的粘稠浆料与金属网结合的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1-图4，本发明实施例提供一种可弯曲手机，包括柔性壳体1、柔性电路板(未图示)、柔性屏2及柔性电池3，所述柔性电路板与所述柔性电池3均安装于所述柔性壳体1内，所述柔性屏2安装于所述柔性壳体1的一侧面部上；所述柔性电路板通过柔性导线与所述柔性电池3电连接，所述柔性屏2通过柔性导线与所述柔性电路板电连接。其中，上述可弯曲手机所包含的组件与现有普通的手机所含组件无异，组件之间的连接关系是本领域技术人员根据手机设备技术领域的现有技术可以得知的，安装方法也与现有的普通手机的组装方法无异。如：上述柔性电池3通过柔性导线与柔性电路板的充放电控制系统模块电连接；作为手机的主电源，在打开手机开关后，即可实现该柔性电池3与该充放电控制系统模块的电连接，从而可使上述柔性屏2等组件工作。上述柔性屏2可为普通的显示屏，也可为触摸屏。
采用柔性电池3，其可随柔性壳体1等的弯曲而弯曲，不影响电池的性能；手机因上述柔性壳体1、柔性屏2、柔性电路板及柔性电池3等具有一定的柔性而可在一定程度上反复弯曲，从而使得手机具有较高的柔韧性和耐弯折性能，如根据需要将手机由平板状弯曲成环状，或将其折叠成占用空间较小、方便携带的手机，有效改善用户体验。
进一步地，上述柔性电池3优选为采用锂离子电池，可多次充放电而反复使用，对应在柔性壳体1上设有对所述锂离子电池充电的充电接口；当然，也可根据用户需求配置不同形状及容量的柔性电池3。
作为实施例之一，如图3和图4，所述柔性壳体1上设有用于使所述柔性壳体1保持环状弯曲状态的固定结构4，所述固定结构4包括相互配合且可拆卸连接的第一连接部401和第二连接部402，所述第一连接部401与所述第二连接部402分别位于所述柔性壳体1的正对的两端部上。通过上述固定结构4，可保证本可弯曲手机弯曲成环状，可佩戴在手腕上使用，也可置于口袋内，方便携带。其中，上述固定结构4的具体结构不限，可实现使柔性壳体1弯曲成环状时两端固定连接即可，如采用卡环与卡扣配合的方式，即所述第一连接部401为卡环，所述第二连接部402对应为卡扣；或者采用卡锁连接方式，也可采用现有的腕式手表的连接方式。
进一步地，本实施例中，上述可弯曲手机还包括设置于柔性电路板上的通信模组，主要用于该可弯曲手机与其它手机进行通信连接，如采用射频天线模组等，其与柔性电路板的主处理器模块电连接。
进一步地，本实施例中，上述可弯曲手机还包括设置于柔性电路板上的存储模组，主要用于存储该可弯曲手机的各种数据；其与柔性电路板的主处理器模块电连接。
进一步地，本实施例中，上述可弯曲手机还包括设置于柔性电路板上的信号模块，主要用于该可弯曲手机的上网或与其它手机之间的数据传输；如采用WiFi/红外/蓝牙模组，其与柔性电路板的主处理器模块电连接。
实施例二
如图5，本发明实施例涉及一种柔性极片的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将活性物质、导电剂、粘结剂和溶剂混合、搅拌，形成分散均匀的悬浊液；
步骤二，向所述悬浊液中加入纤维素，搅拌，获得粘稠浆料301；
步骤三，将所述粘稠浆料301通过擀膜工艺敷设在金属网302上，干燥后即获得所述柔性极片。
本发明实施例采用活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂及纤维素制备电池极片，通过粘结剂可使活性物质材料粘附在金属网302上，同时保持活性物质颗粒之间的粘结效果；纤维素可起支撑作用，通过将浆料敷设在金属网302上，金属网302可起到集流体的作用，同时提高极片的机械强度，金属网302与带支撑纤维的浆料结合的结构保证极片仍具有良好的可弯曲性能，弯折部位不产生折痕，弯曲过程中不发生掉料等现象。
进一步优化上述方法，各组分在所述粘稠浆料301中所占的重量百分比为：所述活性物质57～60％，所述导电剂0.6～6.4％，所述粘结剂不大于4％，所述溶剂20～40％，所述纤维素2.4～9.6％，可获得具有优异柔韧性的电池极片。
进一步优选地，上述各组分在所述粘稠浆料301中所占的重量百分比为：所述活性物质58.5～60％，所述导电剂2～4％，所述粘结剂1～2.5％，所述溶剂25～35％，所述纤维素5～9％，获得的电池极片的柔韧性更佳。
其中，所述导电剂包括石墨烯、碳纳米管、SP、KS-6中的至少一种；
所述粘结剂包括聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、丁苯橡胶、羧甲基纤维素中的至少一种；
所述溶剂包括水、乙醇、乙二醇、丙醇、N-甲基吡咯烷酮、异丙醇中的至少一种。
另外，对于正极片的制备，上述活性物质可以是钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、二元材料、三元材料等；上述金属网302为铝网。对于负极片的制备，上述活性物质可以是石墨、钛酸锂、硅碳负极等；上述金属网302为铜网。上述金属网302的孔径优选为10～48微米，可保证与粘稠浆料301之间良好的结合性。
本发明实施例还涉及一种通过如上所述的柔性极片的制备方法制得的柔性极片。
进一步地，本发明实施例还涉及一种柔性电池，包括电芯，所述电芯为叠片式电芯或卷绕式电芯，包括正极片部分和负极片部分，所述正极片部分包括至少一片正极片，所述负极片部分包括至少一片负极片，各所述正极片和各所述负极片均采用如上所述的柔性极片。
本发明实施例提供的柔性电池可用于实施例一中作为其中的柔性电池使用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种柔性极片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，将活性物质、导电剂、粘结剂和溶剂混合、搅拌，形成分散均匀的悬浊液；
步骤二，向所述悬浊液中加入纤维素，搅拌，获得粘稠浆料；
步骤三，将所述粘稠浆料通过擀膜工艺敷设在金属网上，干燥后即获得所述柔性极片。
2.如权利要求1所述的柔性极片的制备方法，其特征在于，各组分在所述粘稠浆料中所占的重量百分比为：所述活性物质57～60％，所述导电剂0.6～6.4％，所述粘结剂不大于4％，所述溶剂20～40％，所述纤维素2.4～9.6％。
3.如权利要求1所述的柔性极片的制备方法，其特征在于：所述金属网的孔径为10～48微米。
4.如权利要求1所述的柔性极片的制备方法，其特征在于：
所述导电剂包括石墨烯、碳纳米管、SP、KS-6中的至少一种；
所述粘结剂包括聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、丁苯橡胶、羧甲基纤维素中的至少一种；
所述溶剂包括水、乙醇、乙二醇、丙醇、N-甲基吡咯烷酮、异丙醇中的至少一种。
5.一种通过如权利要求1至4中任一项所述的柔性极片的制备方法制得的柔性极片。
6.一种柔性电池，包括电芯，其特征在于：所述电芯为叠片式电芯或卷绕式电芯，包括正极片部分和负极片部分，所述正极片部分包括至少一片正极片，所述负极片部分包括至少一片负极片，各所述正极片和各所述负极片均采用如权利要求5所述的柔性极片。
7.一种可弯曲手机，其特征在于，包括柔性壳体、柔性电路板、柔性屏及柔性电池，所述柔性电路板与所述柔性电池均安装于所述柔性壳体内，所述柔性屏安装于所述柔性壳体的一侧面部上；所述柔性电路板通过柔性导线与所述柔性电池电连接，所述柔性屏通过柔性导线与所述柔性电路板电连接；
所述柔性电池采用如权利要求6所述的柔性电池。
8.如权利要求7所述的可弯曲手机，其特征在于：所述柔性电池为锂离子电池，在所述柔性壳体上对应设有对所述锂离子电池充电的充电接口。
9.如权利要求7所述的可弯曲手机，其特征在于：所述柔性壳体上设有用于使所述柔性壳体保持环状弯曲状态的固定结构，所述固定结构包括相互配合且可拆卸连接的第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述第二连接部分别位于所述柔性壳体的正对的两端部上。
10.如权利要求9所述的可弯曲手机，其特征在于：所述第一连接部为卡环，所述第二连接部对应为卡扣。
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