CN108735956A - 一种超薄柔性电池 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超薄柔性电池，包括正极（1）、负极（2）、隔离胶（3），所述的正极（1）包括正极承载体（11）和正极涂布层（12），所述的负极（2）包括负极承载体（21）和负极涂布层（22），在所述的正极承载体（11）和所述的负极承载体（21）上均设有凹槽（4）；本发明无极耳、无包装膜，实现锂电池的超薄化，而且，采用隔离胶层直接将正极、负极粘结在一起，从而使电池主体更为牢固、可靠、安全，而且，隔离胶层本身具有溶胀功能，可吸附一定量的电解液，改善电池的界面，实现高安全、长寿命等特性。

Description

一种超薄柔性电池
技术领域
本发明涉及锂电池制造领域，具体涉及一种超薄柔性电池。
背景技术
随着超薄化锂电池电的不断发展和改进，现有锂电池的结构已经不能适应微型电子设备的需求，尤其是现有的锂电池内部的隔离膜层和极耳结构。常规的柔性锂电池采用采用正极、极耳、隔离膜层、负极、包装膜装配在一起，这样做出的电池厚度较厚，而且，因为装配有隔离膜层，会出现相对滑动的可能，导致电池不牢固，影响产品质量。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种超薄柔性电池，本发明无极耳、无包装膜，实现锂电池的超薄化，而且，采用隔离胶层直接将正极、负极粘结在一起，从而使电池主体更为牢固、可靠、安全，而且，隔离胶层本身具有溶胀功能，可吸附一定量的电解液，改善电池的界面，实现高安全、长寿命等特性。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种超薄柔性电池，包括正极、负极、隔离胶，所述的正极包括正极承载体和正极涂布层，所述的负极包括负极承载体和负极涂布层，在所述的正极承载体和所述的负极承载体上均设有凹槽，所述的凹槽的一端或两端漏出在所述的正极承载体和所述的负极承载体的一边，所述的正极涂布层涂布在所述的正极承载体设有所述的凹槽的一面，所述的负极涂布层涂布在所述的负极承载体设有所述的凹槽的一面；所述的正极涂布层和所述的负极涂布层通过所述的隔离胶层粘合，所述的正极和所述的负极的边缘相密封。
优选的，所述的正极承载体和所述的负极承载体均包括五层材料，五层材料依次叠加的顺序为PP层、第一胶水层、箔材层、第二胶水层和尼龙层，所述的正极涂布层涂布在所述的正极承载体的PP层的一面；所述的负极涂布层涂布在所述的负极承载体的PP层的一面。
优选的，其特征在于：所述的凹槽底部为所述的箔材层的一面。
优选的，其特征在于：所述的正极承载体的箔材层为铝箔，所述的负极承载体的箔材层为铜箔或镍箔。
优选的，所述的PP层的厚度为0.01mm-0.07mm，所述的第一胶水层的厚度为0.003mm-0.007mm，所述的箔材层的厚度为0.01mm-0.07mm，所述的第二胶水层的厚度为0.003mm-0.007mm，所述的尼龙层的厚度为0.015mm-0.045mm。
优选的，所述的正极涂布层和所述的负极涂布层的厚度为0.05mm-1mm。
优选的，所述的第一胶水层和第二胶水层亚克力胶层、聚酰亚胺胶层或聚苯乙烯胶层。
优选的，所述的隔离胶层为亚克力胶层、聚酰亚胺胶层或聚苯乙烯胶层。
优选的，所述的隔离胶层的厚度为0.01mm-0.05mm。
本发明实现的有益效果：
1.本发明无极耳、无包装膜，实现锂电池的超薄化，而且，采用隔离胶层直接将正极、负极粘结在一起，从而使电池主体更为牢固、可靠、安全，而且，隔离胶层本身具有溶胀功能，可吸附一定量的电解液，改善电池的界面，实现高安全、长寿命等特性。
2.本发明的正极承载体和负极承载体均采用五层设计，PP层起到封装的作用，第一胶水层和第二胶水层起到粘贴作用，箔材层起到防水的作用，尼龙层可以提高强度。
3.本发明负极承载体的箔材层采用镍箔或铜箔，一方面可以解决锂电池的特殊化应用问题，另一方面，还可以解决锂电池的厚度问题，可以应用在更多的超薄电子设备上。
4.本发明设计非常巧妙，通过在正极承载体和负极承载体上设置凹槽，到达代替极耳的目的，而且，实现起来非常方便，大大提高了电池的生产效率。
附图说明
图1为本发明的截面图。
图中的数字或字母代表的相应部件的名称或流程名称：1.正极，11.正极承载体，12.正极涂布层，2.负极，21.负极承载体，22.负极涂布层，3.隔离胶层，4.凹槽，5.PP层，6.第一胶水层，7.箔材层，8.第二胶水层，9.尼龙层。
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；相同或相似的标号对应相同或相似的部件；附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本发明进行进一步详细描述。
一种超薄柔性电池，包括正极1、负极2、隔离胶3，正极1包括正极承载体11和正极涂布层12，负极2包括负极承载体21和负极涂布层22，在正极承载体11和负极承载体21上均设有凹槽4，凹槽4的一端或两端漏出在正极承载体11和负极承载体21的一边，正极涂布层12涂布在正极承载体11设有凹槽4的一面，负极涂布层22涂布在负极承载体21设有凹槽4的一面；正极涂布层12和负极涂布层22通过隔离胶层3粘合，正极1和负极2的边缘相密封。
具体的，正极承载体11和负极承载体21均包括五层材料，五层材料依次叠加的顺序为PP层5、第一胶水层6、箔材层7、第二胶水层8和尼龙层9，正极涂布层12涂布在正极承载体11的PP层5的一面；负极涂布层22涂布在负极承载体21的PP层5的一面。
具体的，凹槽4底部为箔材层7的一面。
具体的，正极承载体11的箔材层7为铝箔，负极承载体21的箔材层7为铜箔或镍箔。正极承载体和负极承载体的作用是集流。
具体的，PP层5的厚度为0.01mm-0.07mm，第一胶水层6的厚度为0.003mm-0.007mm，箔材层7的厚度为0.01mm-0.07mm，第二胶水层8的厚度为0.003mm-0.007mm，尼龙层9的厚度为0.015mm-0.045mm。
具体的，正极涂布层12和负极涂布层22的厚度为0.05mm-1mm。
具体的，第一胶水层6和第二胶水层8亚克力胶层、聚酰亚胺胶层或聚苯乙烯胶层。
具体的，隔离胶层3为亚克力胶层、聚酰亚胺胶层或聚苯乙烯胶层。
具体的，隔离胶层3的厚度为0.01mm-0.05mm。
实施例一
将前述的超薄柔性电池结合现实中具体的做法，做相应的阐述，具体如下：超薄柔性电池，包括正极1、负极2、隔离胶3，正极1包括正极承载体11和正极涂布层12，负极2包括负极承载体21和负极涂布层22，在正极承载体11和负极承载体21上均设有凹槽4，凹槽4的一端或两端漏出在正极承载体11和负极承载体21的一边，正极涂布层12涂布在正极承载体11设有凹槽4的一面，负极涂布层22涂布在负极承载体21设有凹槽4的一面；正极涂布层12和负极涂布层22通过隔离胶层3粘合，正极1和负极2的边缘相密封。正极涂布层12由溶剂、正极材料和电解液材料制成。负极涂布层22由溶剂、负极材料和电解液材料制成。正极材料包括但不限于钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料、导电剂、石墨烯、碳纳米管、聚合物胶粉；负极材料：包括但不限于人造石墨、天然石墨、硅碳负极、导电剂、石墨烯、碳纳米管、聚合物胶粉；溶剂：包括但不限于去离子水、NMP（氮甲基吡咯烷酮）、丙酮、PS、EC；电解液材料：包括但不限于DMC、EMC、DEC、PVDF、CMC、γ-丁内脂、六氟磷酸锂、双三氟甲基黄酰亚胺锂、二氧化硅、陶瓷粉。
具体的，正极承载体11和负极承载体21均包括五层材料，五层材料依次叠加的顺序为PP层5、第一胶水层6、箔材层7、第二胶水层8和尼龙层9，正极涂布层12涂布在正极承载体11的PP层5的一面；负极涂布层22涂布在负极承载体21的PP层5的一面。
具体的，凹槽4底部为箔材层7的一面。凹槽这样设置可以保证箔材层7成为极耳，代替现有的附加极耳。
具体的，正极承载体11的箔材层7为铝箔，负极承载体21的箔材层7为铜箔。
具体的，PP层5的厚度为0.05mm，第一胶水层6的厚度为0.006mm，箔材层7的厚度为0.04mm，第二胶水层8的厚度为0.006mm，尼龙层9的厚度为0.025mm。
具体的，正极涂布层12和负极涂布层22的厚度为0.4mm。
具体的，第一胶水层6和第二胶水层8亚克力胶层、聚酰亚胺胶层或聚苯乙烯胶层。本实施例采用的是聚苯乙烯胶层。
具体的，隔离胶层3为亚克力胶层、聚酰亚胺胶层或聚苯乙烯胶层。隔离胶层3的厚度为0.035mm。本实施例采用的是聚苯乙烯胶层。
实施例二
实施例一和实施例二基本设置是一样的，主要的区别是：负极承载体21为镍箔。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种超薄柔性电池，其特征在于：包括正极（1）、负极（2）、隔离胶（3），所述的正极（1）包括正极承载体（11）和正极涂布层（12），所述的负极（2）包括负极承载体（21）和负极涂布层（22），在所述的正极承载体（11）和所述的负极承载体（21）上均设有凹槽（4），所述的凹槽（4）的一端或两端漏出在所述的正极承载体（11）和所述的负极承载体（21）的一边，所述的正极涂布层（12）涂布在所述的正极承载体（11）设有所述的凹槽（4）的一面，所述的负极涂布层（22）涂布在所述的负极承载体（21）设有所述的凹槽（4）的一面；所述的正极涂布层（12）和所述的负极涂布层（22）通过所述的隔离胶层（3）粘合，所述的正极（1）和所述的负极（2）的边缘相密封。
2.根据权利要求1所述的超薄柔性电池，其特征在于：所述的正极承载体（11）和所述的负极承载体（21）均包括五层材料，五层材料依次叠加的顺序为PP层（5）、第一胶水层（6）、箔材层（7）、第二胶水层（8）和尼龙层（9），所述的正极涂布层（12）涂布在所述的正极承载体（11）的PP层（5）的一面；所述的负极涂布层（22）涂布在所述的负极承载体（21）的PP层（5）的一面。
3.根据权利要求2所述的超薄柔性电池，其特征在于：所述的凹槽（4）底部为所述的箔材层（7）的一面。
4.根据权利要求2或3所述的超薄柔性电池，其特征在于：所述的正极承载体（11）的箔材层（7）为铝箔，所述的负极承载体（21）的箔材层（7）为铜箔或镍箔。
5.根据权利要求2所述的超薄柔性电池，其特征在于：所述的PP层（5）的厚度为0.01mm-0.07mm，所述的第一胶水层（6）的厚度为0.003mm-0.007mm，所述的箔材层（7）的厚度为0.01mm-0.07mm，所述的第二胶水层（8）的厚度为0.003mm-0.007mm，所述的尼龙层（9）的厚度为0.015mm-0.045mm。
6.根据权利要求2所述的超薄锂电池极耳，其特征在于：所述的正极涂布层（12）和所述的负极涂布层（22）的厚度为0.05mm-1mm。
7.根据权利要求5所述的超薄锂电池极耳，其特征在于：所述的第一胶水层（6）和第二胶水层（8）亚克力胶层、聚酰亚胺胶层或聚苯乙烯胶层。
8.根据权利要求1所述的超薄锂电池极耳，其特征在于：所述的隔离胶层（3）为亚克力胶层、聚酰亚胺胶层或聚苯乙烯胶层。
9.根据权利要求8所述的超薄锂电池极耳，其特征在于：所述的隔离胶层（3）的厚度为0.01mm-0.05mm。
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