CN108199001A - 柔性电芯及柔性电池 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电化学技术领域，提供一种柔性电芯，包括电极膜片以及箔材，箔材具有供电极膜片贴覆的面；电极膜片为长条状，电极膜片上设有至少一个第一窗口和至少一个第二窗口，第一窗口和第二窗口均分布于电极膜片的宽度方向上；第一窗口开设于电极膜片的边沿处且于该边沿处具有缺口，第二窗口为封闭结构。还提供一种柔性电池，包括上述的一种柔性电芯以及用于封装柔性电芯的封装膜，封装膜表层镀有隔热膜。本发明通过在电极膜片上开设第一窗口和第二窗口，当它贴在箔材上时，会在箔材上露出空白区域，这样制备的柔性电池在弯曲的过程中，能够通过这些空白区域释放应力，使得电极膜片不会在弯曲的过程中折断而损坏，从而延长柔性电池的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电化学技术领域，具体为一种柔性电芯。
背景技术
随着电子技术的快速发展，越来越多的电子设备正在向着轻薄化和柔性化的方向进行发展，例如三星和LG都推出了自家的柔性可折叠的屏幕，并且正在计划推出可折叠的手机等产品，目前显示组件和电路都可实现柔性和可折叠，目前最大的挑战就是可以折叠的储能电源产品，传统的锂离子电池、超级电容器等产品，不但体积笨重，而且还无法折叠，在体积变化过大时，甚至会导致正负极之间发生短路，引发热失控，导致严重的安全问题。因此为了适应下一代柔性电子设备的发展，锂离子电池的发展方向也应向着柔性、可折叠的方向进行发展。因此，研发一种可以弯折、挤压，自放电率小，安全性高的柔性锂离子电池，具有重要的现实意义。
近年来，随着电子技术的快速进步，越来越多的电子设备正在向着轻薄化、柔性化和可穿戴的方向发展，特别是近年来出现的新概念柔性电子书或者柔性手机。柔性电池作为新型柔性电子设备的关键部件，得到越来越多的关注，柔性可弯曲锂离子电池的出现可以满足以下要求：柔性电池在弯曲过程中，极片不会移动和断裂，能够正常工作，而且还具有很好的安全性能。
然而，现有的柔性电池在弯曲的过程中，由于铝塑膜发生褶皱进而引起电芯里面的极片应力得不得释放发生褶皱而使极片断裂，从而导致电池的报废。
发明内容
本发明的目的在于提供一种柔性电芯，通过在电极膜片上开设第一窗口和第二窗口，当它贴在箔材上时，会在箔材上露出空白区域，这样制备的柔性电池在弯曲的过程中，能够通过这些空白区域释放应力，使得电极膜片不会在弯曲的过程中折断而损坏，从而延长柔性电池的使用寿命。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种柔性电芯，包括电极膜片以及箔材，所述箔材具有供所述电极膜片贴覆的面；所述电极膜片为长条状，所述电极膜片上设有至少一个第一窗口和至少一个第二窗口，所述第一窗口和所述第二窗口均分布于所述电极膜片的宽度方向上；所述第一窗口开设于所述电极膜片的边沿处且于该边沿处具有缺口，所述第二窗口为封闭结构。
进一步，沿所述电极膜片的宽度方向，所述第一窗口和所述第二窗口位于一条直线上。
进一步，位于一条直线上的所述第一窗口和所述第二窗口为一列，沿所述电极膜片的长度方向分布有多列。
进一步，沿所述电极膜片的宽度方向，所述第一窗口有两个，其中一个所述第一窗口开设于所述电极膜片的边沿处且于该边沿处具有缺口，另一个所述第一窗口开设于所述电极膜片的另一相对边沿处且于该边沿处具有缺口；所述第二窗口位于两个所述第一窗口之间。
进一步，沿所述电极膜片的宽度方向，所述第一窗口和所述第二窗口均有两个，其中一个所述第一窗口开设于所述电极膜片的边沿处且于该边沿处具有缺口，另一个所述第一窗口开设于所述电极膜片的另一相对边沿处且于该边沿处具有缺口；两个所述第二窗口均位于两个所述第一窗口之间。
进一步，所述电极膜片包括正极片和负极片，所述正极片和所述负极片分别贴覆于所述箔材的两个相对面上，且所述正极片和所述负极片上均具有所述第一窗口和所述第二窗口。
进一步，所述负极片覆盖所述正极片。
本发明实施例提供另一种技术方案：一种柔性电池，包括上述的一种柔性电芯以及用于封装所述柔性电芯的封装膜，所述封装膜表层镀有隔热膜。
进一步，所述隔热膜为具有铝、金、铜以及银的合金隔热膜。
进一步，所述封装膜为PI膜覆铜或铝塑膜。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过在电极膜片上开设第一窗口和第二窗口，当它贴在箔材上时，会在箔材上露出空白区域，这样制备的柔性电池在弯曲的过程中，能够通过这些空白区域释放应力，使得电极膜片不会在弯曲的过程中折断而损坏，从而延长柔性电池的使用寿命。
2、设多个第一窗口和多个第二窗口，且它们彼此之间互相间隔，比起传统的漏出整条空白区域，导电性能要更强，整个电池能量密度更高，但又兼具释放应力的效果。
3、采用负极片完全覆盖所述正极片，能够保证柔性电池在弯曲过程中，正常地使用，消去安全隐患。
4、在封装膜上镀隔热膜，能够提高电池的耐高温性能。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种柔性电芯的结构示意图；
附图标记中：1-第一窗口；2-第二窗口；3-电极膜片。
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。
请参阅图1，本发明实施例提供一种柔性电芯，包括电极膜片3以及箔材，所述箔材具有供所述电极膜片3贴覆的面；所述电极膜片3为长条状，所述电极膜片3上设有至少一个第一窗口1和至少一个第二窗口2，所述第一窗口 1和所述第二窗口2均分布于所述电极膜片3的宽度方向上；所述第一窗口1 开设于所述电极膜片3的边沿处且于该边沿处具有缺口，所述第二窗口2为封闭结构。通过在电极膜片3上开设第一窗口1和第二窗口2，当它贴在箔材上时，会在箔材上露出空白区域，这样制备的柔性电池在弯曲的过程中，能够通过这些空白区域释放应力，使得电极膜片3不会在弯曲的过程中折断而损坏，从而延长柔性电池的使用寿命。
作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1，沿所述电极膜片3的宽度方向，所述第一窗口1和所述第二窗口2位于一条直线上，且位于一条直线上的所述第一窗口1和所述第二窗口2为一列，沿所述电极膜片3的长度方向分布有多列。空白区域越多，应力释放越好，但是要考虑到导电性能，所以并不是如传统工艺中的，漏出整条的空白区域，间隔设置即可，且空白区域的大小可根据实际情况来调整。
作为本发明实施例的优选方案，如图1所示，沿所述电极膜片3的宽度方向，所述第一窗口1有两个，其中一个所述第一窗口1开设于所述电极膜片3的边沿处且于该边沿处具有缺口，另一个所述第一窗口1开设于所述电极膜片3的另一相对边沿处且于该边沿处具有缺口；所述第二窗口2位于两个所述第一窗口1之间。还可以有另一个优选方案，沿所述电极膜片3的宽度方向，所述第一窗口1和所述第二窗口2均有两个，其中一个所述第一窗口1开设于所述电极膜片3的边沿处且于该边沿处具有缺口，另一个所述第一窗口1开设于所述电极膜片3的另一相对边沿处且于该边沿处具有缺口；两个所述第二窗口2均位于两个所述第一窗口1之间。第一窗口1的数量设两个，第二窗口2的数量可以根据实际情况设更多个，具体的参照是以箔材的大小为准。
本发明的柔性电芯的制备方法如下：S1，将导电剂与活性物质添加至溶剂内混合，搅拌后得到悬浊液，同时取基底，且将其置于另一份溶剂内分散，得到分散液；S2，将所述悬浊液和所述分散液置于搅拌罐内，搅拌后得到浆料；S3，采用长条状的滤纸对获得的所述浆料进行过滤，在过滤前，先处理滤纸，所述滤纸上设有至少一个第一窗口1和至少一个第二窗口2，所述第一窗口1和所述第二窗口2均分布于所述滤纸的宽度方向上，开设于所述滤纸的边沿处且于该边沿处具有缺口，所述滤纸为封闭结构，沿所述滤纸的宽度方向，所述第一窗口1和所述第二窗口2位于一条直线上，位于一条直线上的所述第一窗口1和所述第二窗口2为一列，沿所述滤纸的长度方向分布有多列；然后再开始进行过滤，待滤纸上的过滤物厚度达30～400μm时，停止过滤，并将滤纸以及滤纸上的过滤物烘干；S4，将烘干后的过滤物从滤纸上取下，经过辊压，得到具有多个第一窗口1和多个第二窗口2的电极膜片3；S5，将得到的电极膜片3贴在箔材上，封装后形成柔性电芯。
在上述实施例中，一方面，导电剂为碳纳米管、导电炭黑、KS-6(石墨)、科琴黑或石墨烯，且所述导电剂在制备完的电极膜片3中质量占比为 0.2％-20％，溶剂为水、乙醇、乙二醇、丙醇、N-甲基吡咯烷酮、异丙醇或丙酮。将三种物质混合在一起后，通过高速分散，得到悬浊液。另一方面，取基底在溶剂中高速分散，形成分散浓度为0.5mg/ml-3mg/ml的分散液，基底选用天然的纳米或者人工合成的纳米纤维素，它在制备完的电极膜片3中质量占比为0.1％-15％。
作为本发明实施例的优化方案，在S3步骤中，采用的过滤方式具体为真空过滤或高压压滤。采用的滤纸的孔径在0.1～70μm之间。烘干的温度在 100～130℃之间，烘烤时间在4～8h之间。能够更好地获得电芯。
作为本发明实施例的优化方案，在S2步骤中，在搅拌罐中搅拌的时间为 15～45分钟。
作为本发明实施例的优化方案，电极膜片3包括正极片和负极片，所述正极片和所述负极片分别贴覆于所述箔材的两个相对面上，且所述正极片和所述负极片上均具有所述第一窗口1和所述第二窗口2。负极片完全覆盖所述正极片。采用负极片弯曲至覆盖住正极片，能够保证柔性电池在弯曲过程中，正常地使用，消去安全隐患。其中，活性物质分为正极活性材料和负极活性材料，可得到正极片和负极片，两种膜片分别贴在所述箔材的两相对面；所述正极活性材料或所述负极活性材料在制备完的电极膜片3中质量占比为 65％-99.7％。其中，正极活性材料为钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂或钒酸锂；所述负极活性材料为石墨、钛酸锂、MCMB(中间相碳微球)、碳硅或活性炭。
本发明实施例提供一种柔性电池，它包括上述的一种柔性电芯以及用于封装所述柔性电芯的封装膜，所述封装膜表层镀有隔热膜。采用镀有隔热膜的封装膜能够提高电池的耐高温性能。优选的，隔热膜为具有铝、金、铜以及银的合金隔热膜。
作为本发明实施例的优化方案，封装膜为PI膜(聚酰亚胺薄膜)覆铜或铝塑膜，然后在表面镀隔热膜，镀此隔热膜可提高电池的耐高温性能。
封装膜的制备方法具体为：采用真空喷镀或磁控溅射技术将多种不同的合金制成多层致密的隔热合金膜层，并将其镀在PI膜覆铜或铝塑膜上。多种不同的金属可以为铝、金、铜以及银。
作为本发明实施例的优化方案，本发明采用的箔材可以是不同的形状，包括长方形、正方形或圆形。本柔性电池还包括电解液、极耳等必须的成品，均为现有技术，此处不再赘述。成品的柔性电池可以使用叠片或卷绕的方式进行。
以下为具体的实验数据：
实施例1：取质量分数为4％的碳纳米和质量分数为90％的钴酸锂颗粒混合在异丙醇溶剂中，高速搅拌5min，制备导电剂与活性物质的悬浊液；然后取质量分数为6％的纳米纤维素加入异丙醇高速搅拌10min，形成分散液，将分散液与制备好的悬浊液加入至搅拌罐中，高速搅拌15min，制备成浆料；将浆料倒入孔径大小为0.2微米纤维素滤纸进行真空过滤，待滤液全部抽干后，将滤纸和过滤后的沉积物一并取下，并烘干，烘干温度为100℃，烘干时间 1h，待滤纸干燥后，将沉积物从滤纸上取下，130℃下真空烘烤3h，并经过 50MP压强的辊压，即得到用于柔性电池的正极膜片。
用同样的方法制备了柔性电池的负极膜片。在过滤前，如图1所示，需对滤纸进行处理，沿滤纸的宽度方向上开设两个第一窗口1和一个第二窗口2，两个第一窗口1沿滤纸的边沿开设，第二窗口2位于两个第一窗口1之间，且三者在一条直线上，然后沿滤纸的长度方向分布有多个第一窗口1和多个第二窗口2。如此得到的极片薄膜就具有多个空白区域。这些空白区域的尺寸均为1.7cm*0.4cm。最后将这两种极片薄膜分别贴在箔材的两相对面，通过封装膜封装后即得到多个长条形的电池，电池长宽为10cm*3cm，记电池编号为电池1至电池3。对这3个电池进行弯曲试验，测试弯曲100次、300次、700 次以及1000次后的容量保持，如下表一所示。电池的弯曲均在R＝25mm。
表一
实施例2：取质量分数为4％的碳纳米和质量分数为89％的镍钴锰酸锂颗粒混合在水溶剂中，高速搅拌8min，制备导电剂与活性物质的悬浊液；然后取质量分数为7％的纳米纤维素加入异丙醇高速搅拌12min，形成分散液，将分散液与制备好的悬浊液加入至搅拌罐中，高速搅拌10min，制备成浆料；将浆料倒入孔径大小为0.3微米纤维素滤纸进行真空过滤，待滤液全部抽干后，将滤纸和过滤后的沉积物一并取下，并烘干，烘干温度为110℃，烘干时间 2h，待滤纸干燥后，将沉积物从滤纸上取下，120℃下真空烘烤4h，并经过 50MP压强的辊压，即得到用于柔性电池的正极膜片。
用同样的方法制备了柔性电池的负极膜片。在过滤前，如图1所示，需对滤纸进行处理，沿滤纸的宽度方向上开设两个第一窗口1和一个第二窗口2，两个第一窗口1沿滤纸的边沿开设，第二窗口2位于两个第一窗口1之间，且三者在一条直线上，然后沿滤纸的长度方向分布有多个第一窗口1和多个第二窗口2。如此得到的极片薄膜就具有多个空白区域。这些空白区域的尺寸均为1.7cm*0.8cm。最后将这两种极片薄膜分别贴在箔材的两相对面，通过封装膜封装后即得到多个长条形的电池，电池长宽为12cm*3cm，记电池编号为电池4至电池6。对这3个电池进行弯曲试验，测试弯曲100次、300次、700 次以及1000次后的容量保持，如下表二所示。电池的弯曲均在R＝25mm。
实施例3：取质量分数为3％的碳纳米和质量分数为92％的镍钴锰酸锂颗粒混合在水溶剂中，高速搅拌5min，制备导电剂与活性物质的悬浊液；然后取质量分数为5％的纳米纤维素加入异丙醇高速搅拌15min，形成分散液，将分散液与制备好的悬浊液加入至搅拌罐中，高速搅拌6min，制备成浆料；将浆料倒入孔径大小为0.2微米纤维素滤纸进行真空过滤，待滤液全部抽干后，将滤纸和过滤后的沉积物一并取下，并烘干，烘干温度为100℃，烘干时间 1h，待滤纸干燥后，将沉积物从滤纸上取下，130℃下真空烘烤5h，并经过 50MP压强的辊压，即得到用于柔性电池的正极膜片。
用同样的方法制备了柔性电池的负极膜片。在过滤前，如图1所示，需对滤纸进行处理，沿滤纸的宽度方向上开设两个第一窗口1和一个第二窗口2，两个第一窗口1沿滤纸的边沿开设，第二窗口2位于两个第一窗口1之间，且三者在一条直线上，然后沿滤纸的长度方向分布有多个第一窗口1和多个第二窗口2。如此得到的极片薄膜就具有多个空白区域。这些空白区域的尺寸均为1.7cm*0.8cm。最后将这两种极片薄膜分别贴在箔材的两相对面，通过封装膜封装后即得到多个长条形的电池，电池长宽为16cm*3cm，记电池编号为电池7至电池9。对这3个电池进行弯曲试验，测试弯曲100次、300次、700 次以及1000次后的容量保持，如下表二所示。电池的弯曲均在R＝25mm.。
实施例4：取质量分数为6％的碳纳米和质量分数为85％的镍钴锰酸锂颗粒混合在水溶剂中，高速搅拌6min，制备导电剂与活性物质的悬浊液；然后取质量分数为6％的纳米纤维素加入异丙醇高速搅拌11min，形成分散液，将分散液与制备好的悬浊液加入至搅拌罐中，高速搅拌10min，制备成浆料；将浆料倒入孔径大小为0.3微米纤维素滤纸进行真空过滤，待滤液全部抽干后，将滤纸和过滤后的沉积物一并取下，并烘干，烘干温度为90℃，烘干时间3h，待滤纸干燥后，将沉积物从滤纸上取下，140℃下真空烘烤2h，并经过50MP 压强的辊压，即得到用于柔性电池的正极膜片。
用同样的方法制备了柔性电池的负极膜片。在过滤前，如图1所示，需对滤纸进行处理，沿滤纸的宽度方向上开设两个第一窗口1和一个第二窗口2，两个第一窗口1沿滤纸的边沿开设，第二窗口2位于两个第一窗口1之间，且三者在一条直线上，然后沿滤纸的长度方向分布有多个第一窗口1和多个第二窗口2。如此得到的极片薄膜就具有多个空白区域。这些空白区域的尺寸均为1.7cm*0.8cm。最后将这两种极片薄膜分别贴在箔材的两相对面，通过封装膜封装后即得到多个长条形的电池，电池长宽为20cm*3cm，记电池编号为电池10至电池12。对这3个电池进行弯曲试验，测试弯曲100次、300次、 700次以及1000次后的容量保持，如下表二所示。电池的弯曲均在R＝25mm。
表二
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种柔性电芯，包括电极膜片以及箔材，其特征在于：所述箔材具有供所述电极膜片贴覆的面；所述电极膜片为长条状，所述电极膜片上设有至少一个第一窗口和至少一个第二窗口，所述第一窗口和所述第二窗口均分布于所述电极膜片的宽度方向上；所述第一窗口开设于所述电极膜片的边沿处且于该边沿处具有缺口，所述第二窗口为封闭结构。
2.如权利要求1所述的一种柔性电芯，其特征在于：沿所述电极膜片的宽度方向，所述第一窗口和所述第二窗口位于一条直线上。
3.如权利要求2所述的一种柔性电芯，其特征在于：位于一条直线上的所述第一窗口和所述第二窗口为一列，沿所述电极膜片的长度方向分布有多列。
4.如权利要求1所述的一种柔性电芯，其特征在于：沿所述电极膜片的宽度方向，所述第一窗口有两个，其中一个所述第一窗口开设于所述电极膜片的边沿处且于该边沿处具有缺口，另一个所述第一窗口开设于所述电极膜片的另一相对边沿处且于该边沿处具有缺口；所述第二窗口位于两个所述第一窗口之间。
5.如权利要求1所述的一种柔性电芯，其特征在于：沿所述电极膜片的宽度方向，所述第一窗口和所述第二窗口均有两个，其中一个所述第一窗口开设于所述电极膜片的边沿处且于该边沿处具有缺口，另一个所述第一窗口开设于所述电极膜片的另一相对边沿处且于该边沿处具有缺口；两个所述第二窗口均位于两个所述第一窗口之间。
6.如权利要求1所述的一种柔性电芯，其特征在于：所述电极膜片包括正极片和负极片，所述正极片和所述负极片分别贴覆于所述箔材的两个相对面上，且所述正极片和所述负极片上均具有所述第一窗口和所述第二窗口。
7.如权利要求6所述的一种柔性电芯，其特征在于：所述负极片覆盖所述正极片。
8.一种柔性电池，其特征在于：包括如权利要求1-7任一所述的一种柔性电芯以及用于封装所述柔性电芯的封装膜，所述封装膜表层镀有隔热膜。
9.如权利要求8所述的一种柔性电芯，其特征在于：所述隔热膜为具有铝、金、铜以及银的合金隔热膜。
10.如权利要求8所述的一种柔性电芯，其特征在于：所述封装膜为PI膜覆铜或铝塑膜。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102037584A (zh) * | 2008-05-22 | 2011-04-27 | 松下电器产业株式会社 | 二次电池用电极群与使用其的二次电池 |
| CN103022550A (zh) * | 2012-12-28 | 2013-04-03 | 努奥罗（中国）有限公司 | 物探专用锂电池 |
| CN203225307U (zh) * | 2013-05-14 | 2013-10-02 | 东莞新能源科技有限公司 | 柔性锂离子电池 |
| CN103682410A (zh) * | 2013-12-23 | 2014-03-26 | 宁德新能源科技有限公司 | 一种可挠式电池组 |
| CN105633343A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-06-01 | 武汉艾特米克超能新材料科技有限公司 | 具有自支撑能力的柔性锂离子电池电极片及制备方法 |
| US20160260945A1 (en) * | 2011-12-29 | 2016-09-08 | Apple Inc. | Flexible battery pack |
| CN106531902A (zh) * | 2016-11-16 | 2017-03-22 | 广州宏庆电子有限公司 | 一种极薄柔性散热膜及其制作方法 |
| CN206758487U (zh) * | 2017-02-28 | 2017-12-15 | 扬州增润电器有限公司 | 新型锂电池铝型材外壳 |
-
2018
- 2018-01-24 CN CN201810067667.1A patent/CN108199001B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102037584A (zh) * | 2008-05-22 | 2011-04-27 | 松下电器产业株式会社 | 二次电池用电极群与使用其的二次电池 |
| US20160260945A1 (en) * | 2011-12-29 | 2016-09-08 | Apple Inc. | Flexible battery pack |
| CN103022550A (zh) * | 2012-12-28 | 2013-04-03 | 努奥罗（中国）有限公司 | 物探专用锂电池 |
| CN203225307U (zh) * | 2013-05-14 | 2013-10-02 | 东莞新能源科技有限公司 | 柔性锂离子电池 |
| CN103682410A (zh) * | 2013-12-23 | 2014-03-26 | 宁德新能源科技有限公司 | 一种可挠式电池组 |
| CN105633343A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-06-01 | 武汉艾特米克超能新材料科技有限公司 | 具有自支撑能力的柔性锂离子电池电极片及制备方法 |
| CN106531902A (zh) * | 2016-11-16 | 2017-03-22 | 广州宏庆电子有限公司 | 一种极薄柔性散热膜及其制作方法 |
| CN206758487U (zh) * | 2017-02-28 | 2017-12-15 | 扬州增润电器有限公司 | 新型锂电池铝型材外壳 |
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