CN115149217B - 柔性电极、显示装置及可穿戴设备 - Google Patents

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Abstract

本公开公开了柔性电极、显示装置及可穿戴设备,用以避免柔性电池弯折过程中相邻储能单元之间的区域出现气泡、褶皱、裂纹等缺陷。本公开实施例提供的一种柔性电池,柔性电池包括:支撑层;柔性导电层,位于支撑层的一侧;多个储能单元,在柔性导电层背离支撑层的一侧第一方向间隔设置,且与柔性导电层电连接;第一封装结构,包括:覆盖储能单元的凸出部分,以及位于相邻储能单元之间的凹陷部分;第一封装结构的弹性模量在30兆帕到100兆帕范围内取值。

Description

柔性电极、显示装置及可穿戴设备
技术领域
本公开涉及电池技术领域,尤其涉及柔性电极、显示装置及可穿戴设备。
背景技术
如何解决穿戴式设备的电力短缺问题,成为当前柔性领域研究重点。近年来,锂离子电池由于具有高能量密度、长循环寿命等优点,被广泛应用在便携式产品、备用电源和电动汽车等领域。现有技术,其中一种柔性电池为竹节电池,竹节状电池将电池分为多节,不同节通过单一层柔性平面电极连接,形成一个多节状柔性电池。刚性区为电池储能部分,不参与弯折;柔性区为柔性电极,可弯折。通过多处局部可弯折和局部刚性,实现整个电池的柔性功能。但是,竹节电池在使用过程中在刚性单元周围,刚性单元交接处会出现气泡,褶皱,裂纹等缺陷。如果继续使用这些缺陷会继续加深,引发电池漏液,从而导致电池失效。
发明内容
本公开实施例提供了柔性电极、显示装置及可穿戴设备,用以避免柔性电池弯折过程中相邻储能单元之间的区域出现气泡、褶皱、裂纹等缺陷。
本公开实施例提供的一种柔性电池,柔性电池包括:
支撑层;
柔性导电层,位于支撑层的一侧;
多个储能单元,在柔性导电层背离支撑层的一侧第一方向间隔设置,且与柔性导电层电连接;
第一封装结构,包括:覆盖储能单元的凸出部分,以及位于相邻储能单元之间的凹陷部分;第一封装结构的弹性模量在30兆帕到100兆帕范围内取值。
在一些实施例中,第一封装结构的弹性模量在40兆帕到50兆帕范围内取值。
在一些实施例中,第一封装结构的在垂直于支撑层方向上的厚度在150微米到200微米范围内取值。
在一些实施例中,第一封装结构包括:
第一阻隔层;
第一金属层,位于第一阻隔层背离储能单元一侧;
第一粘结层,位于第一金属层背离第一阻隔层的一侧;
第二阻隔层,位于第一粘结层背离第一金属层的一侧;
第三阻隔层,位于第二阻隔层背离第一粘结层的一侧。
在一些实施例中,第一阻隔层的材料包括:聚丙烯;第一金属层的材料包括铝;第二阻隔层的材料包括尼龙;第三阻隔层的材料包括树脂。
在一些实施例中,柔性电池包括:还包括:
第二封装结构,位于支撑层背离第一封装结构的一侧,第二封装结构的弹性模量在30兆帕到100兆帕范围内取值;
柔性导电层还位于支撑层靠近第二封装结构的一侧,多个储能单元还位于柔性导电层靠近第二封装结构的一侧。
在一些实施例中,在第一方向上,任意相邻两个储能单元之间的距离均相等。
在一些实施例中,每一储能单元的电池容量Cunit满足如下条件:
Cunit=Δ×t×e×(W-f);
其中,Δ为储能单元的体积能量密度,t为第一导电层厚度,e为储能单元在第一方向上的宽度,W为在垂直第一方向上支撑层的宽度,f为支撑层沿第一方向延伸的边缘与储能单元之间的距离。
在一些实施例中,储能单元在第一方向上的宽度e满足如下条件:
其中,Cunit为每一储能单元的电池容量,Δ为储能单元的体积能量密度,t为第一导电层厚度,W为在垂直第一方向上支撑层的宽度,f为支撑层沿第一方向延伸的边缘与储能单元之间的距离,a为第一封装结构在垂直于柔性导电层方向的厚度。
在一些实施例中,每一储能单元的电池容量Cunit满足如下条件:
其中,Ctotal为柔性电池的总容量,N为储能单元的数量。
在一些实施例中,柔性导电层的最小弯曲半径r、相邻两个储能单元之间的距离d、以及储能单元在第一方向上的宽度e满足如下条件:
其中,d为相邻两个储能单元之间的距离,s为柔性导电层中性面在弯曲状态与未弯曲状态之间的距离,α为柔性导电层弯曲状态下,弯曲位置两侧相邻两个储能单元之间的夹角,ρ为柔性导电层局部弯曲半径。
本公开实施例提供的一种显示装置,包括:显示基板,以及位于显示基板一侧的本公开实施例提供的柔性电池。
在一些实施例中,显示装置还包括:
机壳,位于柔性电池背离显示基板一侧,且位于第一封装结构背离支撑层一侧。
在一些实施例中,机壳具有:多个容纳第一封装结构的凸起部分的第一凹槽。
在一些实施例中,在位于显示基板一侧,显示装置包括多个柔性电池;多个柔性电池位于同一平面,且多个柔性电池之间通过柔性电路板电连接。
在一些实施例中,机壳还具有第二凹槽;第二凹槽在显示基板的正投影覆盖相邻两个柔性电池之间的区域;
显示装置还包括:
主板,与柔性电路板电连接,位于第二凹槽内。
在一些实施例中,第二凹槽与第一方向平行的两个侧面分别具有:第一开口和第二开口;
第一开口露出主板的开机按键;
第二开口露出主板的充电端。
本公开实施例提供的一种可穿戴设备,包括显示基板一侧的本公开实施例提供的柔性电池。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开实施例提供的一种柔性电池的结构示意图;
图2为本公开实施例提供的沿图1中AA’的截面图;
图3为本公开实施例提供的一种第一封装结构的示意图;
图4为本公开实施例提供的一种柔性电池最大应变位置示意图;
图5为本公开实施例提供的一种柔性电池中储能单元的结构示意图;
图6为本公开实施例提供的一种柔性电池中柔性导电层的结构示意图;
图7为本公开实施例提供的另一种柔性电池的结构示意图;
图8为本公开实施例提供的一种柔性电池的在未弯折状态下的几何关系示意图;
图9为本公开实施例提供的一种柔性电池的在弯折状态下的几何关系示意图;
图10为本公开实施例提供的图9中C区域的放大示意图;
图11为本公开实施例提供的柔性电池的放电电压与电池容量之间的关系曲线图;
图12为本公开实施例提供的柔性电池循环寿命测试结果图;
图13为本公开实施例提供的一种显示装置的结构示意图;
图14为本公开实施例提供的沿图13中DD’的截面图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本公开实施例的附图,对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本公开的一部分实施例,而不是全部的实施例。并且在不冲突的情况下,本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于所描述的本公开的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
除非另外定义,本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。
需要注意的是,附图中各图形的尺寸和形状不反映真实比例,目的只是示意说明本公开内容。并且自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
需要说明的是,相关技术中,当对柔性电池弯折,在电池储能单元之间的区域,封装电池储能单元的膜层容易在电池储能单元延伸方向上出现横纹,并且,弯折最大应变较大,通常为10%~14.48%,且最大应变集中在电池储能单元延伸方向上的两端对应的区域,在该区域封装电池储能单元的膜层容易出现气泡、裂纹等不良,导致封装失效、电池储能单元漏液,影响柔性电池的寿命。
基于相关技术存在的上述问题,本公开实施例提供了一种柔性电池,如图1、图2所示,柔性电池包括:
支撑层1;
柔性导电层2,位于支撑层1的一侧;
多个储能单元3,在柔性导电层2背离支撑层1的一侧沿第一方向X间隔设置,且与柔性导电层2电连接;
第一封装结构4,包括:覆盖储能单元3的凸出部分5,以及位于相邻储能单元3之间的凹陷部分6;第一封装结构4的弹性模量在30兆帕到100兆帕范围内取值。
需要说明的是,图2例如可以是沿图1中AA’的截面图,为了便于清楚的示意出能单元、柔性导电层以及支撑层的投影关系,图1中并未示出第一封装层。
需要说明的是,相关技术中,第一封装结构的弹性模量通常为20兆帕~30兆帕。
本公开实施例提供的柔性电池,封装储能单元的第一封装结构的弹性模量在30兆帕到100兆帕范围内取值,相比于相关技术提高了第一封装层的弹性模量,从而可以降低弯折最大应变,还可以改变最大弯折应变的位置,避免弯折最大应变集中在储能单元延伸方向的两端,可以避免第一封装层在弯折过程中出现气泡、裂纹等缺陷,还可以避免第一封装结构在相邻储能单元之间的区域出现弯折横纹,避免封装失效导致储能单元漏液,从而可以提高柔性电池的良率,提高柔性电池的使用寿命。
在一些实施例中,第一封装结构的弹性模量在40兆帕到50兆帕范围内取值。
本公开实施例提供的柔性电池,相比于相关技术提高了第一封装层的弹性模量,从而可以降低弯折最大应变,还可以改变最大弯折应变的位置,避免弯折最大应变集中在储能单元延伸方向的两端,可以避免第一封装层在弯折过程中出现气泡、裂纹等缺陷,还可以避免第一封装结构在相邻储能单元之间的区域出现弯折横纹,避免封装失效导致储能单元漏液,从而可以提高柔性电池的良率,提高柔性电池的使用寿命。
在一些实施例中,如图3所示,第一封装结构包括:
第一阻隔层7;
第一金属层8,位于第一阻隔层7背离储能单元一侧;
第一粘结层20,位于第一金属层8背离第一阻隔层7的一侧;
第二阻隔层9,位于第一粘结层20背离第一金属层8的一侧;
第三阻隔层10,位于第二阻隔层9背离第一粘结层20的一侧。
需要说明的是,图3例如可以是图2中区域B对应的第二封装结构。
在具体实施时,可以通过对第一封装层各膜层的材料进行选择,以提高第一封装层的弹性模量,使得第一封装结构的弹性模量在40兆帕到50兆帕范围内取值。
在一些实施例中,第一阻隔层的材料包括:聚丙烯;第一金属层的材料包括铝;第二阻隔层的材料包括尼龙;第三阻隔层的材料包括树脂。第一粘结层例如包括粘结剂。即第一封装结构可以是铝塑膜。即铝塑膜为金属铝层以及多层阻隔层构成的复合材料。
在具体实施时,在第一阻隔层和第一金属层之间也可以通过粘结剂粘结,即第一封装层还包括位于第一阻隔层和第一金属层之间的第二粘结层。
在一些实施例中,第一封装结构的在垂直于支撑层方向上的厚度在150微米到200微米范围内取值。
需要说明的是,相关技术中,第一封装结构的厚度范围为50微米~100微米。
本公开实施例提供的柔性电池,相比于相关技术增厚了第一封装层的厚度,从而可以进一步降低弯折最大应变,还可以改变最大弯折应变的位置,避免弯折最大应变集中在储能单元延伸方向的两端,可以避免第一封装层在弯折过程中出现气泡、裂纹等缺陷,还可以避免第一封装结构在相邻储能单元之间的区域出现弯折横纹,避免封装失效导致储能单元漏液,从而可以提高柔性电池的良率,提高柔性电池的使用寿命。
在一些实施例中,第一阻隔层的厚度例如可以在50微米~70微米范围内取值;第一金属层的厚度例如可以在65微米~90微米范围内取值;第一粘结层的厚度例如可以在3微米~5微米范围内取值;第二阻隔层的厚度例如可以在25微米~35微米范围内取值;第三阻隔层的厚度例如可以在5微米~7微米范围内取值。
需要说明的是,在具体实施时,可以使得第一封装结构同时满足弹性模量在40兆帕到50兆帕范围内取值、且在垂直于支撑层方向上的厚度在150微米到200微米范围内取值。从而可以进一步降低弯折最大应变,还可以改变最大弯折应变的位置。
第一封装结构同时满足弹性模量在40兆帕到50兆帕范围内取值、且在垂直于支撑层方向上的厚度在150微米到200微米范围内取值,对本公开实施例提供的柔性电池进行模拟,最大应变范围为5%-9.96%,如图4所示,区域22为储能单元对应的区域,最大应变区域21不再位于储能单元延伸方向两端对应的区域。从而可以避免第一封装层在弯折过程中出现气泡、裂纹等缺陷,避免封装失效导致储能单元漏液,从而可以提高柔性电池的良率,提高柔性电池的使用寿命。
在一些实施例中,第一封装结构凸出部分在垂直于支撑层方向的厚度等于凹陷部分在垂直于支撑层方向的厚度。
在一些实施例中,如图5所示,储能单元包括:正极耳11、卷芯12、绝缘胶13、负极耳14。
在具体实施时,储能单元可作为锂电池,储能单元的卷芯例如可以通过正极片、隔膜、负极片卷绕而成。多个储能单元之间可以荣光柔性连接部件进行连接,柔性连接部件例如可以与隔膜的材料相同,或者可以利用柔性电路板等作为柔性连接部件。
在一些实施例中,如图6所示,柔性导电层包括:第三粘结层15,第四粘结层16,以及位于第三粘结层15和第四粘结层16之间的导电层17。
在具体实施时,第三粘结层和第四粘结层包括胶材,胶材例如可以是高分子化合物,在柔性电池中使得导电层与储能单元在电连接之外的区域绝缘,同时还可以起到改善导电层机械性能、包覆导电层的作用。在具体实施时,可以在导电层之上贴敷胶材或蒸镀胶材形成粘结层,或者也可以在胶材上溅射金属形成导电层。
在具体实施时,如图6所示,导电层17上面通过焊接方式连接多个子极耳18,其中,多个子极耳18包括多个正子极耳23和多个负子极耳(未示出),一组正子极耳23和负子极耳分别位于储能单元延伸方向的两端,每一正子极耳23与一个储能单元的正极耳电连接,每一负子极耳与一个储能单元的负极耳电连接,多个正子极耳23之间电连接,多个负子极耳之间电连接正负极分别相连,使得多个储能单元之间并联。导电层上还包括第一极耳24和第二极耳(未示出),第一极耳24与多个正子极耳23电连接,第二极耳与多个负子极耳电连接,第一极耳和第二极耳则分别作为柔性电池的正极耳和负极耳。
在一些实施例中,支撑层包括铝塑膜或钢塑模。
在具体实施时,作为支撑层的铝塑膜的结构可以与作为第一封装结构的铝塑膜结构相同,即可以将金属铝层以及多层阻隔层构成的复合材料作为支撑层。
在具体实施时,钢塑模例如可以是不锈钢层以及多层阻隔层构成的复合材料。具体地,钢塑模可以由聚丙烯、不锈钢、尼龙、树脂复合形成,聚丙烯、不锈钢、尼龙、树脂之间可以通过粘结剂粘结。
在具体实施时,支撑层除了对位于其任一侧的膜层进行支撑,还作为下封装结构与第一封装结构封装储能单元以及柔性导电层。
在一些实施例中,如图7所示,柔性电池包括:还包括:
第二封装结构19,位于支撑层1背离第一封装结构4的一侧,第二封装结构10的弹性模量在30兆帕到100兆帕范围内取值;
柔性导电层2还位于支撑层1靠近第二封装结构19的一侧,多个储能单元3还位于柔性导电层2靠近第二封装结构19的一侧。
即本公开实施例提供的柔性电池,包括双层储能单元,可以提高柔性电池的容量。
在一些实施例中,分别位于支撑层两侧的两组储能单元在支撑层的正投影重合。
在一些实施例中,第二封装结构与第一封装结构包括的具体膜层相同。即第二封装结构包括:第一阻隔层、第一金属层、第一粘结层、第二阻隔层、以及第三阻隔层。
在一些实施例中,第一封装结构和第二封装结构包括的材料相同,例如,第一封装结构和第二封装结构均可以为铝塑膜。
在一些实施例中,第一封装结构的弹性模量在40兆帕到50兆帕范围内取值。
在一些实施例中,第一封装结构的在垂直于支撑层方向上的厚度在150微米到200微米范围内取值。
在一些实施例中,第一封装结构和第二封装结构的弹性模量、厚度均相同。
在一些实施例中,如图1、图2、图7所示,在第一方向上,任意相邻两个储能单元之间的距离均相等。
在一些实施例中,每一储能单元的电池容量Cunit满足如下条件:
Cunit=Δ×t×e×(W-f) 公式1;
其中,Δ为储能单元的体积能量密度,t为第一导电层的厚度,e为储能单元在第一方向上的宽度,W为在垂直于第一方向上支撑层的宽度,f为支撑层沿第一方向延伸的边缘与储能单元之间的距离。
当储能单元的电池容量确定的情况下,导电层的厚度、储能单元在第一方向上的宽度,支撑层在垂直于第一方向上的宽度以及支撑层的边缘与储能单元之间的距离满足上述公式1时,可以提高柔性电池的弯曲性能,提高柔性电池的使用寿命。
在一些实施例中,储能单元在第一方向上的宽度e满足如下条件:
其中,Cunit为每一储能单元的电池容量,Δ为储能单元的体积能量密度,t为第一导电层厚度,W为在垂直第一方向上支撑层的宽度,f为支撑层沿第一方向延伸的边缘与储能单元之间的距离,a为第一封装结构在垂直于柔性导电层方向的厚度。
当储能单元在第一方向上的宽度确定的情况下,储能单元的电池容量、导电层的厚度,支撑层在垂直于第一方向上的宽度以及支撑层的边缘与储能单元之间的距离满足上述公式2时,可以提高柔性电池的弯曲性能,提高柔性电池的使用寿命。
在一些实施例中,每一储能单元的电池容量Cunit满足如下条件:
其中,Ctotal为柔性电池的总容量,N为储能单元的数量。
在具体实施时,可以根据电池总容量和储能单元的总数量确定每一储能单元的电池容量。
在一些实施例中,柔性导电层的最小弯曲半径r、相邻两个储能单元之间的距离d、以及储能单元在第一方向上的宽度e满足如下条件:
柔性电池的水平状态、弯折状态的几何关系分别如图8、图9、图10所示,其中,图10为图9中C区域的放大示意图;其中,d为相邻两个储能单元之间的距离,s为柔性导电层中性面在弯曲状态与未弯曲状态之间的距离,α为柔性导电层弯曲状态下,弯曲位置两侧相邻两个储能单元之间的夹角,ρ为柔性导电层局部弯曲半径。
需要说明的是,柔性导电层中性面可以理解为柔性导电层所在的面。柔性导电层局部弯曲半径与柔性电池的具体堆叠结构有关,可以通过局部弯折试验确定。
本公开实施例提供的柔性电池,柔性导电层的最小弯曲半径r、相邻两个储能单元之间的距离d,以及储能单元在第一方向上的宽度e满足上述公式4,可以进一步提高柔性电池的弯曲性能,使得柔性电池可抗多次高频弯折,提高柔性电池的使用寿命。
需要说明的是,上述公式1、公式2、公式3以及公式4对包括单层储能单元的柔性电池和包括双层储能单元的柔性电池均适用。
需要说明的是,图2和图7中,以储能单元的截面为矩形为例进行说明,在具体实施时,储能单元的截面一般呈现圆角矩形形状。接下来,以储能单元的截面为圆角矩形为模型,对本公开实施例提供的柔性电池进行模拟,其中,柔性导电层的最小弯曲半径r为15毫米±5毫米,储能单元在第一方向上的宽度e为9毫米±3毫米,相邻两个储能单元之间的距离d为8毫米±2毫米时,电池容量为900毫安时±100毫安时左右,模拟结果如图11、图12所示。图11为柔性电池的放电电压与放电容量之间的关系,该柔性电池模型的额定容量在1750毫安时左右。图12为循环寿命测试结果,即循环放电次数与放电容量之间的关系,100次循环放电容量衰减在10%以内。
本公开实施例提供的一种显示装置,如图13所示,包括:显示基板26,以及位于显示基板26一侧的本公开实施例提供的柔性电池27。
在一些实施例中,如图13所示,显示装置还包括:
机壳28,位于柔性电池27背离显示基板26一侧,且位于第一封装结构背离支撑层一侧。
在一些实施例中,如图14所示,机壳具有:多个容纳第一封装结构的凸起部分的第一凹槽29。
这样,可以使得机壳的形状与柔性电池的形状匹配,便于机壳与柔性电池组装。
需要说明的是,图13显示模组、柔性电池以及机壳并未组装,以清楚地示出显示模组、柔性电池以及机壳的位置关系。图14例如可以是沿图13中DD’的截面图。
在具体实施时,将柔性电池与机壳组装时,即将柔性电池凸起部分至于机壳的第一凹槽内。
在具体实施时,在第一方向上,第一凹槽的宽度大于柔性电池凸起部分的宽度,相邻两个第一凹槽之间的宽度小于柔性电池相邻两个凸起部分的宽度。以使将柔性电池与机壳组装时,机壳可以容纳柔性电池。
在一些实施例中,如图13所示,在位于显示基板一侧,显示装置包括多个柔性电池;多个柔性电池位于同一平面,且多个柔性电池之间通过柔性电路板30电连接。
需要说明的是,图13中以显示装置包括两个柔性电池为例进行举例说明。在显示模组的一侧,两个柔性电池沿第一方向排列,并通过柔性电路板电连接。
在一些实施例中,如图14所示,机壳还具有第二凹槽31;第二凹槽31在显示基板的正投影覆盖相邻两个柔性电池之间的区域;
显示装置还包括:
主板(未示出),与柔性电路板电连接,位于第二凹槽内31。
在一些实施例中,如图13所示,第二凹槽与第一方向平行的两个侧面分别具有:第一开口32和第二开口(未示出);
第一开口32露出主板的开机按键;
第二开口露出主板的充电端。
在具体实施时,显示基板例如可以是柔性显示基板,并且由于显示装置包括本公开实施例提供的柔性电池,从而可以实现卷曲显示、折叠显示等。
本公开实施例提供的显示装置为:手机等任何具有显示功能的产品或部件。对于该显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的,在此不做赘述,也不应作为对本公开的限制。该显示装置的实施可以参见上述柔性电池的实施例,重复之处不再赘述。
本公开实施例提供的一种可穿戴设备,包括显示基板一侧的本公开实施例提供的柔性电池。
本公开实施例提供的可穿戴设备例如可以为智能手环、智能手表等设备。
综上所述,本公开实施例提供的柔性电池、显示装置及可穿戴设备,封装储能单元的第一封装结构的弹性模量在30兆帕到100兆帕范围内取值,从而可以降低弯折最大应变,还可以改变最大弯折应变的位置,避免弯折最大应变集中在储能单元延伸方向的两端,可以避免第一封装层在弯折过程中出现气泡、裂纹等缺陷,还可以避免第一封装结构在相邻储能单元之间的区域出现弯折横纹,避免封装失效导致储能单元漏液,从而可以提高柔性电池的良率,提高柔性电池的使用寿命。
显然,本领域的技术人员可以对本公开进行各种改动和变型而不脱离本公开的精神和范围。这样,倘若本公开的这些修改和变型属于本公开权利要求及其等同技术的范围之内,则本公开也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (17)

1.一种柔性电池,其中,所述柔性电池包括:
支撑层;
柔性导电层,位于所述支撑层的一侧;
多个储能单元,在所述柔性导电层背离所述支撑层的一侧第一方向间隔设置,且与所述柔性导电层电连接;
第一封装结构,包括:覆盖所述储能单元的凸出部分,以及位于相邻所述储能单元之间的凹陷部分;所述第一封装结构的弹性模量在30兆帕到100兆帕范围内取值;
其中,所述第一封装结构包括:
第一阻隔层;
第一金属层,位于所述第一阻隔层背离所述储能单元一侧;
第一粘结层,位于所述第一金属层背离所述第一阻隔层的一侧;
第二阻隔层,位于所述第一粘结层背离所述第一金属层的一侧;
第三阻隔层,位于所述第二阻隔层背离所述第一粘结层的一侧。
2.根据权利要求1所述的柔性电池,其中,所述第一封装结构的弹性模量在40兆帕到50兆帕范围内取值。
3.根据权利要求1所述的柔性电池,其中,所述第一封装结构的在垂直于所述支撑层方向上的厚度在150微米到200微米范围内取值。
4.根据权利要求1所述的柔性电池,其中,所述第一阻隔层的材料包括:聚丙烯;所述第一金属层的材料包括铝;所述第二阻隔层的材料包括尼龙;所述第三阻隔层的材料包括树脂。
5.根据权利要求1所述的柔性电池,其中,所述柔性电池包括:还包括:
第二封装结构,位于所述支撑层背离所述第一封装结构的一侧,所述第二封装结构的弹性模量在30兆帕到100兆帕范围内取值;
所述柔性导电层还位于所述支撑层靠近所述第二封装结构的一侧,多个所述储能单元还位于所述柔性导电层靠近所述第二封装结构的一侧。
6.根据权利要求1~5任一项所述的柔性电池,其中,在所述第一方向上,任意相邻两个所述储能单元之间的距离均相等。
7.根据权利要求6所述的柔性电池,其中,每一所述储能单元的电池容量Cunit满足如下条件:
Cunit=Δ×t×e×(W-f);
其中,Δ为所述储能单元的体积能量密度,t为第一导电层厚度,e为所述储能单元在所述第一方向上的宽度,W为在垂直于所述第一方向上所述支撑层的宽度,f为所述支撑层沿所述第一方向延伸的边缘与所述储能单元之间的距离。
8.根据权利要求6所述的柔性电池,其中,所述储能单元在所述第一方向上的宽度e满足如下条件:
其中,Cunit为每一所述储能单元的电池容量,Δ为所述储能单元的体积能量密度,t为第一导电层厚度,W为在垂直于所述第一方向上所述支撑层的宽度,f为所述支撑层沿所述第一方向延伸的边缘与所述储能单元之间的距离,a为所述第一封装结构在垂直于所述柔性导电层方向的厚度。
9.根据权利要求6所述的柔性电池,其中,每一所述储能单元的电池容量Cunit满足如下条件:
其中,Ctotal为所述柔性电池的总容量,N为所述储能单元的数量。
10.根据权利要求6所述的柔性电池,其中,所述柔性导电层的最小弯曲半径r,相邻两个所述储能单元之间的距离d,以及所述储能单元在所述第一方向上的宽度e满足如下条件:
其中,s为所述柔性导电层中性面在弯曲状态与未弯曲状态之间的距离,α为所述柔性导电层弯曲状态下,弯曲位置两侧相邻两个所述储能单元之间的夹角,ρ为所述柔性导电层局部弯曲半径。
11.一种显示装置,其中,包括:显示基板,以及位于所述显示基板一侧的根据权利要求1~10任一项所述的柔性电池。
12.根据权利要求11所述的显示装置,其中,所述显示装置还包括:
机壳,位于所述柔性电池背离所述显示基板一侧,且位于所述第一封装结构背离所述支撑层一侧。
13.根据权利要求12所述的显示装置,其中,所述机壳具有多个容纳所述第一封装结构的凸起部分的第一凹槽。
14.根据权利要求12~13任一项所述的显示装置,其中,在位于所述显示基板一侧,所述显示装置包括多个所述柔性电池;多个所述柔性电池位于同一平面,且多个所述柔性电池之间通过柔性电路板电连接。
15.根据权利要求14所述的显示装置,其中,所述机壳还具有第二凹槽,所述第二凹槽在所述显示基板的正投影覆盖相邻两个所述柔性电池之间的区域;
所述显示装置还包括:
主板,与所述柔性电路板电连接,位于所述第二凹槽内。
16.根据权利要求15所述的显示装置,其中,所述第二凹槽与所述第一方向平行的两个侧面分别具有:第一开口和第二开口;
所述第一开口露出所述主板的开机按键;
所述第二开口露出所述主板的充电端。
17.一种可穿戴设备,其中,包括显示基板一侧的根据权利要求1~10任一项所述的柔性电池。
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