CN109065956A - 一种凝胶正负极柔性电池 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种凝胶正负极柔性电池，包括正极（1）、正极极耳（13）、隔离胶层（3）、负极（2）、负极极耳（23），所述的正极和所述的负极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；所述的正极和所述的正极极耳连接，所述的负极和所述的负极极耳连接，所述的正极极耳和所述的负极极耳均裸露在外侧；本发明采用隔离胶层直接将正极、负极粘结在一起，使主体更为牢固、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

一种凝胶正负极柔性电池
技术领域
本发明涉及锂电池制造领域，具体涉及一种凝胶正负极柔性电池。
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。常规的柔性锂电池采用采用正极、隔离膜层、负极装配在一起，但这样会出现相对滑动的可能，不牢固，而且，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凝胶正负极柔性电池，本发明采用隔离胶层直接将正极、负极粘结在一起，使主体更为牢固、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：一种凝胶正负极柔性电池，包括正极、正极极耳、隔离胶层、负极、负极极耳，所述的正极和所述的负极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；所述的正极和所述的正极极耳连接，所述的负极和所述的负极极耳连接，所述的正极极耳和所述的负极极耳均裸露在外侧。
优选的，其特征在于：在所述的正极极耳和负极极耳的表面均设有极耳处理层，所述的极耳处理层为等离子层或电晕层。
优选的，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，所述的正极涂布层涂布在所述的正极承载体的一面，所述的负极涂布层涂布在所述的负极承载体的一面；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。
优选的，所述的正极极耳与所述的正极承载体和所述的正极涂布层连接，所述的负极极耳与所述的负极承载体和所述的负极涂布层连接。
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，所述的正极承载体的箔材层为铝箔，所述的负极承载体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.本发明采用隔离胶层直接将正极、负极粘结在一起，使主体更为牢固、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.本发明在正极极耳和负极极耳的表面设置了极耳处理层，使得头部更容易粘接、吸附导电材料，另一方面也能够保证安全性和稳定性，而且，因为结构设计简单，还能够大大提高生产商的制造效率。
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，13.正极极耳，2.负极，21.负极承载体，22.负极涂布层，23.正极极耳，3.隔离胶层，4.极耳处理层，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。
一种凝胶正负极柔性电池，包括正极1、正极极耳13、隔离胶层3、负极2、负极极耳23，正极和所述的负极通过隔离胶层粘合，正极和负极的边缘相密封；正极和正极极耳连接，负极和负极极耳连接，正极极耳和负极极耳均裸露在外侧。
具体的，在正极极耳13和负极极耳23的表面均设有极耳处理层4，极耳处理层4为等离子层或电晕层。
具体的，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，正极涂布层12涂布在所述的正极承载体11的一面，负极涂布层22涂布在负极承载体21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；电解液材料：包括但不限于DMC、EMC、DEC溶剂。
具体的，正极极耳13与正极承载体11和正极涂布层12连接，负极极耳23与负极承载体21和负极涂布层22连接。
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。第一胶水层和第二胶水层采用的是亚克力胶层、聚酰亚胺胶层或聚苯乙烯胶层，或者其他防水性胶水。
具体的，正极承载体11的箔材层7为铝箔，负极承载体21箔材层7为铜箔或镍箔。
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，隔离胶层3为亚克力胶层、聚酰亚胺胶层或聚苯乙烯胶层。
实施例一
将前述的凝胶正负极柔性电池结合现实中具体的做法，做相应的阐述，具体如下：一种凝胶正负极柔性电池，包括正极1、正极极耳13、隔离胶层3、负极2、负极极耳23，正极和所述的负极通过隔离胶层粘合，正极和负极的边缘相密封；正极和正极极耳连接，负极和负极极耳连接，正极极耳和负极极耳均裸露在外侧。
具体的，在正极极耳13和负极极耳23的表面均设有极耳处理层4，极耳处理层4为电晕层。本实施例采用的电晕功率为900w，电晕处理时间为3秒。
具体的，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，正极涂布层12涂布在所述的正极承载体11的一面，负极涂布层22涂布在负极承载体21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，正极极耳13与正极承载体11和正极涂布层12连接，负极极耳23与负极承载体21和负极涂布层22连接。
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。第一胶水层和第二胶水层采用的是亚克力胶层、聚酰亚胺胶层或聚苯乙烯胶层，或者其他防水性胶水。本实施例采用的是亚克力胶层。
具体的，正极承载体11的箔材层7为铝箔，负极承载体21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0.004mm，箔材层7的厚度为0.03mm，第二胶水层8的厚度为0.005mm，尼龙层9的厚度为0.030mm。
具体的，正极涂布层12和负极涂布层22的厚度为0.3mm。
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。本实施例采用的是亚克力胶层。
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 (10)

1.一种凝胶正负极柔性电池，其特征在于：包括正极（1）、正极极耳（13）、隔离胶层（3）、负极（2）、负极极耳（23），所述的正极和所述的负极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；所述的正极和所述的正极极耳连接，所述的负极和所述的负极极耳连接，所述的正极极耳和所述的负极极耳均裸露在外侧。
2.根据权利要求1所述的凝胶正负极柔性电池，其特征在于：在所述的正极极耳（13）和负极极耳（23）的表面均设有极耳处理层（4），所述的极耳处理层（4）为等离子层或电晕层。
3.根据权利要求1所述的凝胶正负极柔性电池，其特征在于：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），所述的正极涂布层（12）涂布在所述的正极承载体（11）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。
4.根据权利要求3所述的凝胶正负极柔性电池，其特征在于：所述的正极极耳（13）与所述的正极承载体（11）和所述的正极涂布层（12）连接，所述的负极极耳（23）与所述的负极承载体（21）和所述的负极涂布层（22）连接。
5.根据权利要求4所述的凝胶正负极柔性电池，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。
6.根据权利要求5所述的凝胶正负极柔性电池，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）箔材层（7）为铜箔或镍箔。
7.根据权利要求5所述的凝胶正负极柔性电池，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。
8.根据权利要求3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。
9.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。
10.根据权利要求9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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