CN107112446B - 柔性电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种柔性电池。根据本发明的示例性实施例的柔性电池包括电极组装体、以及将所述电极组装体和电解液一起进行封装的外包装构件，其中，所述外包装构件的至少一个面上包括用于在弯曲时收缩和舒张的第一图案部及第二图案部，所述第一图案部和第二图案部具有互相不同的图案。

Description

柔性电池
技术领域
本发明涉及一种柔性电池，尤其涉及一种通过保护图案能够防止由扭转引起的裂缝的柔性电池。
背景技术
消费者对电子产品的数字化及高性能化等的需求在变，随此，市场需求的趋势是，开发薄型、轻量化以及具有基于高能量密度的高容量的电源供应装置。
为了满足这种消费者的需求，正开发出高能量密度及大容量的锂离子二次电池、锂离子高分子电池、超级电容器(双电层电容器(Electric double layer capacitor)及伪电容器(Pseudo capacitor))等电源供应装置。
近来，便携式电话、笔记本电脑、数字摄像机等移动电子设备的需求持续增加，尤其对于应用上卷曲型显示器、柔性电子纸张(flexible e-paper)、柔性液晶显示装置(flexible liquid crystal display；flexible-LCD)、柔性有机发光二极管(flexibleorganic light-emitting diode；flexible-OLED)等的柔性移动电子设备的关注在增加。于是，用于柔性移动电子设备的电源供应装置也需要具备柔性的特性。
作为可反映这样的特性的电源供应装置之一，正开发着一种柔性电池。
作为柔性电池，例如，具有柔性的性质的镍镉电池、镍金属氢电池、镍氢电池、锂离子电池等。尤其，与铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池等其他电池相比而言，锂离子电池的每单位重量的能量密度高，而且可实现急速充电，因此具有高的灵活度。
所述锂离子电池中使用的是液体电解质，主要采用将金属罐作为容器并进行焊接的形态。然而，对于将金属罐使用为容器的圆筒形锂离子电池而言，由于形态固定，因此存在电气产品的设计受限的缺点，而且在减小体积方面有难度。
尤其，如前所述，移动电子设备发展而实现薄膜化、小型化，而且还具有柔性，因此，现有技术中的采用金属罐的锂离子电池或角形结构的电池难以应用于如上所述的移动电子设备。
因此，为了解决如上所述的结构方面的问题，近来开发出一种袋型电池，其将电解质放入到包括两个电极和隔膜的袋中，并进行密封而使用。
这种袋型电池由具有可挠性(flexible)的材料制作，从而可制造成多种形态，并具有可实现较高的每单位质量对应能量密度的优点。
即，如图1所示，袋型电池1具有如下的结构，在外包装构件10的内部封装有电极组装体20，所述外包装构件10具有内部树脂层、金属层及外部树脂层层叠而成。其中，金属层作为用于防湿等的外包装构件的必备构成要素，金属层因密度稠密而使湿气及电解液无法通过，从而防止了湿气从外包装构件的外部向外包装构件的内部渗透，与此同时，还执行防止位于外包装构件内部的电解液泄漏到外包装构件外部的功能。
然而，对于如上所述的金属层而言，由于弹性恢复力不足，因此难以保证规定程度以上的柔韧性，于是在反复弯曲时有可能引起裂缝(crack)。
而且，当所述柔性电池缠绕一圈以上时，在超过一圈的部分处发生扭转，从而导致柔性电池的开裂，因此在制造规定长度以上的柔性电池方面存在局限性。
发明内容
发明要解决的问题
本发明的提出旨在解决如上所述的问题，其目的在于提供一种如下的柔性电池：通过具备有用于针对扭转方向的收缩和舒张的图案，从而可以防止由扭转引起的裂缝的产生。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题，本发明提供一种柔性电池，包括：电极组装体；以及外包装构件，其在至少一个面上具有在弯曲时收缩和舒张的图案，该外包装构件将所述电极组装体与电解液一起进行封装，其中，所述图案在至少局部中包括：针对所述外包装构件的扭转方向的收缩和舒张用图案。
并且，所述图案可包括：第一图案部，其在弯曲时在所述外包装构件的长度方向上进行收缩和舒张；以及第二图案部，其在所述外包装构件的扭转方向上进行收缩和舒张，其中，所述第一图案部与第二图案部构成为具有互相不同的方向性。
而且，所述第一图案部和第二图案部形成为沿着所述外包装构件的长度方向而凸部和凹部反复排列，相对于与所述外包装构件的宽度方向平行的直线，所述第一图案部的凸部和凹部是平行的，相对于与所述外包装构件的宽度方向平行的直线，所述第二图案部的凸部和凹部具有规定角度而倾斜。
并且，所述第二图案部沿着与所述外包装构件扭转的方向相同的方向倾斜而形成。
而且，所述第二图案部将形成于互相不同的位置的第一图案部相互连接。
并且，所述第二图案部的彼此相邻的凸部或凹部是互相平行的。
而且，所述第二图案部的相邻的凸部或凹部的间距随着从一端部到另一端部逐渐变宽。
并且，所述电极组装体可包括：阳极，在阳极集电体的一个面或两个面具有阳极活性物质层；阴极，在阴极集电体的一个面或两个面具有阴极活性物质层；以及隔膜，其中，所述阳极、所述阴极和所述隔膜具有与所述外包装构件的图案相同的在弯曲时进行收缩和舒张的图案。
而且，所述隔膜在无纺布层的一个面或两个面包括包含有聚丙烯腈(polyacrylonitrile)纳米纤维的纳米纤维网层。
并且，所述图案以连续或非连续方式形成，所述图案是棱镜图案、半圆图案、波纹图案、多边形图案、压花图案中的一种或者混合这些图案的混合图案。
而且，所述柔性电池可包括：软质壳体，覆盖所述外包装构件的表面，所述壳体包括至少一个用于与外部设备之间的电连接的端子部。
并且，所述图案可形成在所述外包装构件的整个面或者局部性局部性形成。
另外，本发明提供一种柔性电池，电极组装体；以及
外包装构件，在至少一个面上具有图案，该图案在弯曲时进行收缩和舒张，并且沿长度方向反复排列有凸部和凹部而形成，所述外包装构件将所述电极组装体与电解液一起进行封装，
其中，所述图案包括：第一图案部，其在弯曲时在所述外包装构件的长度方向上进行收缩和舒张；以及第二图案部，其在所述外包装构件的扭转方向上进行收缩和舒张，其中，所述第一图案部的凸部和凹部以相对于与所述外包装构件的宽度方向平行的直线而言平行的方式形成，相对于与所述外包装构件的宽度方向平行的直线，所述第一图案部的凸部和凹部是平行的，相对于与所述外包装构件的宽度方向平行的直线，所述第二图案部的凸部和凹部具有规定角度而倾斜。
发明效果
根据本发明，配备用于针对外包装构件扭转的方向的收缩和舒张的图案，从而防止由扭转引起的裂缝的产生，据此可以增加整体总长度。
附图说明
图1为表示现有的电池的概略图。
图2为图1的剖面图。
图3为表示根据本发明的一个实施例的柔性电池的立体图。
图4为表示根据本发明的一个实施例的柔性电池中应用于电极组装体和外包装构件的多样的图案的概略图。
图5至图8为表示根据本发明的一个实施例的柔性电池中应用的图案的多样的形态的概略图。
图9为表示根据本发明的一个实施例的柔性电池中应用的电极组装体的细部结构的放大剖面图。
图10为表示根据本发明的一个实施例的柔性电池中应用壳体的状态的整体概略图。
图11为表示缠绕有根据本发明的一个实施例的柔性电池的状态的概略图。
图12为图10的使用状态图。
具体实施方式
以下，通过附图，对本发明的实施例进行详细说明，以使本领域技术人员能够容易实施本发明。本发明可由多种不同的形式实现，不限于在此描述的实施例。在附图中，为了明确说明本发明，省略了与说明无关的部分，在整个说明书中，对相同或类似的构成要素采用了相同的附图标记。
如图3和图9所示，根据本发明的一个实施例的柔性电池100包括电极组装体110和外包装构件120。
如图9所示，在所述外包装构件120的内部中，所述电极组装体110与电解液一起被封装，阳极112与阴极116之间形成有隔膜114。
所述阳极112包括阳极集电体112a和阳极活性物质112b，所述阴极116包括阴极集电体116a和阴极活性物质116b，所述阳极112或阴极116被所述隔膜114所封装而与隔膜114形成为一体。
其中，所述阴极集电体116a和阳极集电体112a可分别形成有分别从其主体延长的阴极端子118a和阳极端子118b。
在此，所述隔膜114可包括：无纺布层114a；纳米纤维网层114b，其位于所述无纺布层114a的一个面或两个面。
其中，所述纳米纤维网层114b可以是包含有从聚丙烯腈(polyacrylonitrile)纳米纤维和聚偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride)纳米纤维中任意选择的一种或一种以上的纳米纤维。
优选地，为了在所述纳米纤维网层114b形成时保证辐射性和均匀的气孔形成，可以只由聚丙烯腈纳米纤维构成。另外，所述纳米纤维网层114b的所述聚丙烯腈纳米纤维的平均直径可以是0.1～2μm，并可优选0.1～1.0μm。
其原因如下：如果所述纳米纤维的平均直径小于0.1μm，则可能存在隔膜无法保证充足的耐热性的问题；如果超过2μm，则隔膜的机械强度虽然优良，然而隔膜的弹性力却有可能降低。
并且，所述隔膜114中，作为电解液采用凝胶聚合物电解液时，可使用复合多孔性隔膜，由此能够使所述凝胶聚合物电解液的浸渍性得到最优化。
即，所述复合多孔性隔膜可包括：多孔性无纺布，其作为支撑体(matrix)使用，并具有微细气孔；多孔性纳米纤维网，其由可辐射型高分子物质形成，并浸渍有电解液。
另外，构成所述无纺布层114a的无纺布可使用从如下的物质中选择的一种或一种以上的物质：纤维素、醋酸纤维素、聚乙烯醇(PVA；polyvinyl alcohol)、聚砜(polysulfone)、聚酰亚胺(polyimide)、聚醚酰亚胺(polyetherimide)、聚酰胺(polyamide)、聚环氧乙烷(PEO；polyethylene oxide)、聚乙烯(PE；polyethylene)、聚丙烯(PP；polypropylene)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET；polyethylene terephthalate)、聚氨酯(PU；polyurethane)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA；poly methylmethacrylate)以及聚丙烯腈(polyacrylonitrile)。
其中，所述无纺布层还可以包括无机添加剂，所述无机添加剂可包括从如下的物质中选择的一种以上的物质：SiO、SnO、SnO2、PbO2、ZnO、P2O5、CuO、MoO、V2O5、B2O3、Si3N4、CeO2、Mn3O4、Sn2P2O7、Sn2B2O5、Sn2BPO6、TiO2、BaTiO3、Li2O、LiF、LiOH、Li3N、BaO、Na2O、Li2CO3、CaCO3、LiAlO2、SiO2、Al2O3及PTFE。
此外，作为所述无机添加剂的无机物粒子的平均粒径可以是10～50nm，优选地，可以是10～30nm，更加优选地，可以是10～20nm。
与此同时，所述隔膜的平均厚度可以是10～100μm，优选地，可以是10～50μm。其原因如下：如果隔膜的平均厚度小于10μm，则隔膜过于薄，因此无法保证由电池的反复性弯曲和/或舒展引起的隔膜的长期性即耐久性，如果超过100μm，则不利于柔性电池的薄壁化。因此，宜具有上述范围内的平均厚度。
另外，所述无纺布层的平均厚度为10～30μm，优选地，可以是15～30μm，所述纳米纤维网层则优选具有1～5μm的平均厚度。
所述阳极集电体和/或阴极集电体可由薄型金属箔构成，并由具有规定长度的条带形状形成，金属箔可以由如下的构成：由铜、铝、不锈钢、镍、钛、铬、锰、铁、钴、锌、钼、钨、银、金及其组合进行制造。
所述阳极活性物质包括能够以可逆方式嵌入和脱嵌锂离子的阳极活性物质，作为这种阳极活性物质的代表性示例，可以使用LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2、LiMn2O4或者LiNi1-x-yCoxMyO2(0≤x≤1；0≤y≤1；0≤x+y≤1；M为Al、Sr、Mg、La等金属)之类的锂-过渡金属氧化物。然而，在本发明中，除了上述阳极活性物质之外，当然也可以使用其他种类的阳极活性物质。
此外，所述阴极活性物质116b包括可嵌入或脱嵌锂离子的阴极活性物质，作为这种阴极活性物质116b，可从由如下的物质构成的组中选择：结晶态或非晶态的碳、碳纤维、或者碳复合体的碳系阴极活性物质、锡氧化物、其锂化物、锂、锂合金及其混合物。然而，本发明并不限于上述阴极活性物质的种类。
另一方面，所述阳极活性物质112b和阴极活性物质116b可包含PTFE(Polytetrafluoroethylene；聚四氟乙烯)成分。这是为了在弯曲时防止所述阳极活性物质112b和阴极活性物质116b从各自的集电体112a、116b中剥离或者产生裂缝。
所述外包装构件120由具有规定面积的板状构件构成，且内部收容所述电极组装体110和电解液，从而用于从外力环境下保护所述电极组装体110。
为此，所述外包装构件120具有一对第一外包装构件121和第二外包装构件122，并沿着边框而通过粘接剂进行密封，从而防止收容于内部的所述电解液和电极组装体110暴露到外部，并防止其泄露到外部。
先予说明，这样的外包装构件120可以以如下方式构成：所述第一外包装构件121和第二外包装构件122由两个构件构成，然后使相互抵接的边框侧通过粘接剂被密封，或者，由一个构件构成，并沿着宽度方向或长度方向对折成一半，然后将抵接的其余部分通过粘接剂被密封。
在此，如图3和图4所述，所述外包装构件120在至少一个面具有用于收缩和伸展的图案124，所述图案124的至少局部包括使针对所述外包装构件120的扭转方向的收缩和舒张变得容易的图案。
即，所述图案124可包括：第一图案部124a，其用于针对所述外包装构件120的长度方向的收缩和舒张；第二图案部124b，其用于针对所述外包装构件120的扭转方向的收缩和舒张。
在此，所述第一图案部124a和第二图案部124b以沿着所述外包装构件120的长度方向而使凸部和凹部反复排列的方式形成，并且具有互相不同的方向性。
具体而言，所述第一图案部124a的凸部和凹部以相对于与所述外包装构件120的宽度方向平行的直线而言平行的方式形成，所述第二图案部124b的凸部和凹部则以相对于与所述外包装构件120的宽度方向平行的直线而言以规定角度倾斜的方式形成。
其中，所述第二图案部124b沿着与所述外包装构件120扭转的方向相同的方向倾斜地形成。在此，所述第二图案部124b既可以形成为彼此相邻的凸部与凹部相互平行(图4(a)、4(b)、4(c)、4(e)、4(f))，也可以形成为彼此相邻的凸部或凹部的间距随着从一端部趋向另一端部而逐渐变宽(参见图4(d))。
与此同时，所述第二图案部124b中，彼此相邻的凸部和凹部的间距可由相同的间距形成，或者也可以使之具有互相不同的间距，而且还可以由相同间距与不同间距得到组合的形态构成。
据此，对于根据本发明的一个实施例的柔性电池100而言，在弯曲时针对长度方向的收缩和舒张可通过所述第一图案部124a而容易实现，而且针对扭转方向的收缩和舒张通过所述第二图案部124b而容易实现。
因此，即使在使用过程中所述外包装构件120在长度方向上的弯曲和/或在扭转方向上的弯曲反复发生，也能够减小施加于外包装构件120自身的疲劳度，不仅如此，布置于所述外包装构件120的内部的电极组装体110也可从弯曲时产生的荷载环境下得到保护。
由此，如图11和图12所示，根据本发明的一个实施例的柔性电池100的长度可以比现有技术中的柔性电池的长度大很多。于是，在保管、携带或穿戴于身体的一部分时，即使超过一圈，也不会相互重叠，通过借助于所述第二图案部124b的针对扭转方向的收缩和舒张，使局部弯曲，由此没有由扭转引起的损伤的情况下容易地缠绕。
并且，对于形成在所述外包装构件120的图案124而言，既可以仅由所述第一图案部124a和第二图案部124b中的第二图案部124b形成(参见图4(b)、4(e))，也可以布置成所述第二图案部124b位于第一图案部124a之间(参见图4(a)、4(c)、4(d))。
与此同时，形成有所述外包装构件120的图案既可以形成于所述外包装构件120的整个面，也可以在其面中局部性形成。
另外，所述电极组装体110也可以由柔性的板状形态构成，然而与所述外包装构件120相同地，为了弯曲时的收缩和舒张，可以具有与形成于所述外包装构件120的图案124相同的图案。
即，为了弯曲时的收缩和舒张，用于构成所述电极组装体110的阳极112、阴极116和隔膜114可以具有与形成于所述外包装构件120的图案124相同的图案119。
其中，如图4所示，在所述电极组装体110形成的图案119可由如下的要素构成：第一图案部119a，其相对于与宽度方向平行的直线而言平行地形成；第二图案部119b，其相对于与宽度方向平行的直线而言以规定角度倾斜而形成。所述图案119而且还可以只由第二图案部119b构成，并还可以组合所述第一图案部119a和第二图案部119b而构成。但是，要说明的是，形成于所述外包装构件120的图案124与形成于所述电极组装体110的图案119相互一致即可。
与此同时，如图5至图8所示，所述图案119、124中凸部和凹部可按连续或非连续方式构成，凸部和凹部的截面形状可由从如下的图案中选择的一种或一种以上的图案，即，直线图案、棱镜图案、半圆图案、波纹图案、多边形图案及其混合图案。
此外，如图10至图12所示，根据本发明的一个实施例的柔性电池100可包括用于覆盖所述外包装构件120的面的壳体130，而且所述壳体130可具有用于与外部设备之间的电连接的至少一个端子部132。
在此，所述壳体130可使用柔性的软质材料。
据此，根据本发明的一个实施例的柔性电池100由手链或脚链等饰品的形态或者手表链的形态实现，从而在不需要所述外部设备的充电的情况下作为时尚用品使用，且在需要所述外部设备的充电的情况下通过所述端子部132而与外部设备连接，于是可无碍于场所而简便地作为辅助电池使用。
其中，图示的是所述端子部131设置在壳体130的端部的情形，然而需要说明的是，所述端子部131的形成位置不受特别限制。
作为一例，既可以设置于壳体130的侧部，也可以设置于壳体的上部面或下部面。与此同时，虽然图示的是具有一对所述端子部131，然而并不限于此，但凡是如同公知的USB类型之类的通过与电子设备之间的结合而电连接的形态，都可以。
根据本发明的一个实施例的柔性电池100具有用于针对外包装构件扭转方向的收缩和舒张的图案，从而防止由扭转引起的裂缝的形成，据此能够增加总长度。
并且，本发明的柔性电池100不仅可以应用于锂离子二次电池，而且还可以应用于包含锂离子高分子电池、双电层电容器(Electric double layer capacitor)及准电容器(Pseudo capacitor)在内的二次电池中，优选地，可应用于小型锂离子二次电池。
与此同时，本发明的柔性电池可用作需要具备柔性的电气和/或电子设备的电池，并可广泛使用于智能手表的手表链、柔性显示设备之类的便携式电子设备等中。
以上已对本发明的一个实施例进行了说明，然而本发明的思想不会被本说明书的披露的内容所限，对于理解到本发明的思想的本领域技术人员而言，在相同思想的范围内能够通过构成要素的附加、变更、删除、添加等方法而容易提出其他实施例，但这些均属于本发明的思想范围内。

Claims (8)

1.一种柔性电池，包括：
电极组装体；以及
外包装构件，其在至少一个面上具有在弯曲时收缩和舒张的图案，该外包装构件将所述电极组装体与电解液一起进行封装，
其中，所述图案包括：
第一图案部，其在弯曲时在所述外包装构件的长度方向上进行收缩和舒张；以及
第二图案部，其在所述外包装构件的扭转方向上进行收缩和舒张，
其中，所述第一图案部与第二图案部构成为具有互相不同的方向性，
其中，所述第一图案部和第二图案部形成为沿着所述外包装构件的长度方向而凸部和凹部反复排列，
相对于与所述外包装构件的宽度方向平行的直线，所述第一图案部的凸部和凹部是平行的，
相对于与所述外包装构件的宽度方向平行的直线，所述第二图案部的凸部和凹部具有规定角度而倾斜，
其中，所述第二图案部沿着与所述外包装构件扭转的方向相同的方向倾斜而形成，
其中，所述第二图案部将形成于互相不同的位置的第一图案部相互连接。
2.根据权利要求1所述的柔性电池，其中，所述第二图案部的彼此相邻的凸部或凹部是互相平行的。
3.根据权利要求1所述的柔性电池，其中，所述第二图案部的相邻的凸部或凹部的间距随着从一端部到另一端部逐渐变宽。
4.根据权利要求1所述的柔性电池，其中，所述电极组装体包括：
阳极，在阳极集电体的一个面或两个面具有阳极活性物质层；
阴极，在阴极集电体的一个面或两个面具有阴极活性物质层；以及
隔膜，
其中，所述阳极、所述阴极和所述隔膜具有与所述外包装构件的图案相同的在弯曲时进行收缩和舒张的图案。
5.根据权利要求4所述的柔性电池，其中，所述隔膜在无纺布层的一个面或两个面包括包含有聚丙烯腈纳米纤维的纳米纤维网层。
6.根据权利要求1所述的柔性电池，其中，
所述图案以连续或非连续方式形成，
所述图案是棱镜图案、半圆图案、波纹图案、多边形图案、压花图案中的一种或者混合这些图案的混合图案。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的柔性电池，其中，包括：
软质壳体，覆盖所述外包装构件的表面，
所述壳体包括至少一个用于与外部设备之间的电连接的端子部。
8.根据权利要求1所述的柔性电池，其中，针对所述外包装构件的扭转方向的收缩和舒张用图案形成在所述外包装构件的整个面或者局部性形成。
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10498158B2 (en) * 2015-03-31 2019-12-03 Superior Communications, Inc. Watch strap battery
KR102514594B1 (ko) * 2015-08-13 2023-03-27 삼성전자주식회사 유연한 전기화학소자용 외장 포장재 및 이를 포함하는 전기화학소자
US11171324B2 (en) 2016-03-15 2021-11-09 Honda Motor Co., Ltd. System and method of producing a composite product
US11383213B2 (en) 2016-03-15 2022-07-12 Honda Motor Co., Ltd. System and method of producing a composite product
EP3389120B1 (en) 2016-07-18 2022-06-22 LG Energy Solution, Ltd. Method for manufacturing electrode and current collector for electrochemical device
CN106450479A (zh) * 2016-12-01 2017-02-22 佛山市实达科技有限公司 一种柔性锂离子电池及其制作方法
US11081684B2 (en) 2017-05-24 2021-08-03 Honda Motor Co., Ltd. Production of carbon nanotube modified battery electrode powders via single step dispersion
US20190036102A1 (en) 2017-07-31 2019-01-31 Honda Motor Co., Ltd. Continuous production of binder and collector-less self-standing electrodes for li-ion batteries by using carbon nanotubes as an additive
US10658651B2 (en) 2017-07-31 2020-05-19 Honda Motor Co., Ltd. Self standing electrodes and methods for making thereof
US11201318B2 (en) 2017-09-15 2021-12-14 Honda Motor Co., Ltd. Method for battery tab attachment to a self-standing electrode
US11121358B2 (en) 2017-09-15 2021-09-14 Honda Motor Co., Ltd. Method for embedding a battery tab attachment in a self-standing electrode without current collector or binder
WO2019228656A1 (en) * 2018-06-02 2019-12-05 Brendan Tschabold Wearable charging device
US12027712B2 (en) * 2018-06-15 2024-07-02 Amogreentech Co., Ltd. Flexible battery and method for forming pattern of flexible battery
CN111081905B (zh) * 2018-10-18 2023-09-01 宁德新能源科技有限公司 一种包装袋以及一种电池
US11535517B2 (en) 2019-01-24 2022-12-27 Honda Motor Co., Ltd. Method of making self-standing electrodes supported by carbon nanostructured filaments
US20200243807A1 (en) * 2019-01-30 2020-07-30 Honda Motor Co., Ltd. Flexible battery as an integration platform for wearable sensors and processing/transmitting devices
US11352258B2 (en) 2019-03-04 2022-06-07 Honda Motor Co., Ltd. Multifunctional conductive wire and method of making
US11325833B2 (en) 2019-03-04 2022-05-10 Honda Motor Co., Ltd. Composite yarn and method of making a carbon nanotube composite yarn
US11539042B2 (en) 2019-07-19 2022-12-27 Honda Motor Co., Ltd. Flexible packaging with embedded electrode and method of making
KR20220047107A (ko) 2020-10-08 2022-04-15 주식회사 엘지에너지솔루션 개선된 고정성을 가지는 파우치형 전지
CN113285111A (zh) * 2021-04-07 2021-08-20 湖州柔驰新能科技有限公司 一种耐弯曲型柔性电池的制备设备及其方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH076771A (ja) * 1993-06-16 1995-01-10 Yuasa Corp フィルム電池及びその製造方法
CN101218695A (zh) * 2005-12-08 2008-07-09 日立麦克赛尔株式会社 电化学元件用隔板及其制造方法以及电化学元件及其制造方法
CN102959760A (zh) * 2011-04-11 2013-03-06 松下电器产业株式会社 柔性电池及其制造方法
CN103190025A (zh) * 2010-10-26 2013-07-03 株式会社Lg化学 线缆型二次电池
KR101382554B1 (ko) * 2010-09-06 2014-04-07 주식회사 엘지화학 휘어진 형상의 전지셀 및 이를 포함하는 전지팩
CN203733855U (zh) * 2013-12-30 2014-07-23 深圳市格瑞普电池有限公司 一种柔性穿戴式锂电池

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000173559A (ja) * 1998-12-03 2000-06-23 Tokai Rubber Ind Ltd 薄型電池用袋体
JP2005317525A (ja) 2004-03-31 2005-11-10 Honda Motor Co Ltd 角型蓄電池の外装ケース及び角型蓄電池の配列方法
JP2006172773A (ja) * 2004-12-13 2006-06-29 Ngk Spark Plug Co Ltd 薄型電池
KR101503458B1 (ko) 2008-06-25 2015-03-18 삼성전자주식회사 유연성이 개선된 이차전지
US10115938B2 (en) * 2014-09-17 2018-10-30 Lg Chem, Ltd. Battery case having anti-wrinkle pattern

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH076771A (ja) * 1993-06-16 1995-01-10 Yuasa Corp フィルム電池及びその製造方法
CN101218695A (zh) * 2005-12-08 2008-07-09 日立麦克赛尔株式会社 电化学元件用隔板及其制造方法以及电化学元件及其制造方法
KR101382554B1 (ko) * 2010-09-06 2014-04-07 주식회사 엘지화학 휘어진 형상의 전지셀 및 이를 포함하는 전지팩
CN103190025A (zh) * 2010-10-26 2013-07-03 株式会社Lg化学 线缆型二次电池
CN102959760A (zh) * 2011-04-11 2013-03-06 松下电器产业株式会社 柔性电池及其制造方法
CN203733855U (zh) * 2013-12-30 2014-07-23 深圳市格瑞普电池有限公司 一种柔性穿戴式锂电池

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