CN109103494A - 一种可弯曲聚合物锂离子电池组 - Google Patents

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张明慧
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Abstract

本发明涉及一种可弯曲聚合物锂离子电池组，包括柔性外壳，所述柔性外壳内填装单体卷芯；所述单体卷芯为正、负极片、隔膜通过卷绕制得，将制得的卷芯，放置于成型的柔性壳体内，然后对壳体进行封装，其中所述壳体成型冲壳形状为圆形连体冲壳，形成可弯曲电池组结构，每个冲壳内放置一个单体卷芯，所述可弯曲电池组结构包含多两个及以上的卷芯。本发明制作简单、实用，易生产的可弯折聚合物锂离子电池组，适用于各移动设备及可穿戴设备。

Description

一种可弯曲聚合物锂离子电池组
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种聚合物锂离子电池。
背景技术
锂离子以其高能量密度，高工作电压、长循环寿命环保安全等优点，一直以来在在便携式电池产品中得到大量普使用。随着电池工业不断发展，便携式消费类电池产品功能越来越多，越来越完善强大，尤其是智能手机、平板电脑、可穿戴设备的出现，其功能强大，元器件繁多，对电量需求较大，充放次数频繁，对随机匹配到的电池能量密度，循环寿命，安全性能要求越来越高。移动设备、可穿戴设备锂离子电池外型种类多。本发明针对现状提供一种可弯曲的聚合物锂离子电池组、在移动设备、可穿戴领域有较强的可生产制造和应用性。
发明内容
本发明的目的是，针对现技术空缺，提供一种柔性聚合物软包装铝塑膜聚合物锂离子电池，其制作简单、实用，易生产且适用于各移动设备及可穿戴设备。
为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案是：
一种可弯曲聚合物锂离子电池组，包括柔性外壳，所述柔性外壳内填装单体卷芯；所述单体卷芯为正、负极片、隔膜通过卷绕制得，将制得的卷芯，放置于成型的柔性壳体内，然后对壳体进行封装，其中所述壳体成型冲壳形状为圆形连体冲壳，形成可弯曲电池组结构，每个冲壳内放置一个单体卷芯，所述可弯曲电池组结构包含多两个及以上的卷芯。
进一步的，所述外壳体为柔性壳，采用包含PP、PE、PET、尼龙及与金属层的柔性材质。
所述正、负极电极均为常规锂离子电池材料制得的电极片，通过涂覆分切制得。
所述正、负极组装方式为卷绕结构，所述隔膜与正极形成一个整体。
所述隔膜采用为PP、PE或PP与PE混合材质隔膜，在隔膜表面涂有PAA或PVDF或PAA、PVDF与陶瓷粉体的混合物形成的涂覆层。
所述卷芯中的a为卷芯高度，尺寸规格为5-40mm；R-b为圆半径，尺寸规格为1.5-5mm；正负极耳分别从卷芯的两端引出。
所述可弯曲的电池组结构中，E为两个单元电芯间距，尺寸规格为4～12mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明主要采用卷绕型工艺，将正极负极隔膜卷绕成卷芯。制得的卷芯放入冲壳成型的壳体内，进行封装制得成品电池组。所述可弯折电池组主要体现在正反向进行可弯曲。可弯曲电池组主要是电芯因为电极与壳体形成一个个的单元，在弯折的过程中主要受力是单元间的柔性膜，不会损伤内部电极。柔性可弯折的电芯可适用于各移动设备领域，尤其是在穿戴设备有较高的可应用性。
附图说明
图1：正极片、负极片、隔膜壳体示意图。
图2：卷芯结构示意图。
图3：电池组柔性壳体图。
图4：电池组装配图。
图5：电池组成品图。
图6：电池组成品结构图。
图中：1-电芯单元，2-柔性外壳体封边，3-正极耳，4-负极耳，5-壳体，6-壳体单元间距。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
一种可弯曲聚合物锂离子电池组，包括柔性外壳，所述柔性外壳内填装单体卷芯；所述单体卷芯为正、负极片、隔膜通过卷绕制得，将制得的卷芯，放置于成型的柔性壳体内，然后对壳体进行封装，其中所述壳体成型冲壳形状为圆形连体冲壳，形成可弯曲电池组结构，每个冲壳内放置一个单体卷芯，所述可弯曲电池组结构包含多两个及以上的卷芯。
以下对柔性可弯曲锂离子电池的电池容量、尺寸进行测定，所采用的材料等具体内容仅为对发明的柔性型锂离子电池进行实验测定所举例，并非特别限制。
实施例1
将正极活性物质LiCo2、正极粘结剂PVDF、导电剂碳黑、溶剂NMP以比例100：1.6.1.2： 45的配料方式配料混合制得浆料，将浆料采用转移涂布方式均匀涂覆在铝箔集流体上双面并干燥、碾压、分切后制备得正极极片。负极活性物质石墨、负极分散剂CMC、负极粘结剂SBR、导电剂导电碳黑及水溶剂以比例100：2：3：2：90的方式配料混合制得浆料。将浆料采用转移涂布方式均匀涂覆在铜箔集流体上双面并干燥、碾压、分切后制备得正负极片、对应负极有相同的层数，卷绕成卷芯，卷芯的尺寸为半径1.5mm。长度25.0mm。电池组电芯单元数5 个。
将上述卷芯、入壳(铝塑包装膜形成)、注液后制得得有电解液的锂离子电池。经预化成后。排气封口、切边、常温静置3天后、分选容量(充电：0.5充电至4.40V，恒压充电至电流小于0.02C，放电以0.5C放电至3.0V)以0.5C充电至3.86V测量其容量，制得成品电池。
实施例2
本实施例与实施例1所采用的原材料，生产步骤、检测方法基本相同，唯一不同之处，本例提供卷芯的尺寸为半径2.2mm。长度31.0mm。电池组电芯单元数5个。
实施例3
本实施例与实施例1所采用的原材料，生产步骤、检测方法基本相同，唯一不同之处，本例提供卷芯的尺寸为半径2.5mm。长度38.0mm。电池组电芯单元数5个。
实施例4
本实施例与实施例1所采用的原材料，生产步骤、检测方法基本相同，唯一不同之处，本例提供卷芯的尺寸为半径3.0mm。长度45.0mm。电池组电芯单元数5个。
实施例5
本实施例与实施例1所采用的原材料，生产步骤、检测方法基本相同，唯一不同之处，本例提供卷芯的尺寸为半径3.4mm。长度50.0mm。电池组电芯单元数5个。
表1
由表1可知，采用本发明制备的锂离子电池与厚度容量正常，本发明提供的电极制作方式、及电池外形都极具可操作性用和实际应用。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种可弯曲聚合物锂离子电池组，其特征在于：包括柔性外壳，所述柔性外壳内填装单体卷芯；所述单体卷芯为正、负极片、隔膜通过卷绕制得，将制得的卷芯，放置于成型的柔性壳体内，然后对壳体进行封装，其中所述壳体成型冲壳形状为圆形连体冲壳，形成可弯曲电池组结构，每个冲壳内放置一个单体卷芯，所述可弯曲电池组结构包含多两个及以上的卷芯。
2.根据权利要求1所述的可弯曲聚合物锂离子电池组，其特征在于：所述外壳体为柔性壳，采用包含PP、PE、PET、尼龙及与金属层的柔性材质。
3.根据权利要求1所述的可弯曲聚合物锂离子电池组，其特征在于：所述正、负极电极均为常规锂离子电池材料制得的电极片，通过涂覆分切制得。
4.根据权利要求1所述的可弯曲聚合物锂离子电池组，其特征在于：所述正、负极组装方式为卷绕结构，所述隔膜与正极形成一个整体。
5.根据权利要求4所述的可弯曲聚合物锂离子电池组，其特征在于：所述隔膜采用为PP、PE或PP与PE混合材质隔膜，在隔膜表面涂有PAA或PVDF或PAA、PVDF与陶瓷粉体的混合物形成的涂覆层。
6.根据权利要求1可弯曲聚合物锂离子电池组，其特征在于：所述卷芯中的a为卷芯高度，尺寸规格为5-40mm；R-b为圆半径，尺寸规格为1.5-5mm；正负极耳分别从卷芯的两端引出。
7.根据权利要求1所述的可弯曲聚合物锂离子电池组，其特征在于：所述可弯曲的电池组结构中，E为两个单元电芯间距，尺寸规格为4～12mm。
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