一種柔性鋰二次電池及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種柔性鋰二次電池，包括柔性電池外殼和位于柔性電池外殼內(nèi)的電池主體，以及電解液，電池主體包括一個或多個順序疊放的電極單元，所述電極單元包括順序疊放的正極片、柔性隔膜和負(fù)極片，正極片包括正極集流體和多個陣列式設(shè)置在正極集流體上的正極活性材料層，負(fù)極片包括負(fù)極集流體和多個陣列式設(shè)置在負(fù)極集流體上的負(fù)極活性材料層，正極片和負(fù)極片具有對應(yīng)設(shè)置的陣列間隙空位，所述對應(yīng)設(shè)置的陣列間隙空位用于柔性鋰二次電池進(jìn)行平面二維方向的彎折，陣列間隙空位的寬度為5mm～50mm。該柔性鋰二次電池整體柔韌性良好，能量密度高，電池厚度、體積和質(zhì)量小，適用于柔性電子產(chǎn)品。本發(fā)明還提供了該柔性鋰二次電池的制備方法。
【專利說明】-種柔性結(jié)二次電池及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及柔性儲能器件領(lǐng)域，特別是涉及一種柔性裡二次電池及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了滿足人們對電子產(chǎn)品小型化日益增長的需求，柔性的可穿戴的便攜電子產(chǎn)品 成為了未來的發(fā)展趨勢，比如電子紙、可卷繞的顯示屏、電子標(biāo)簽和柔性傳感器等。但當(dāng)前 作為供電裝置傳統(tǒng)的儲能器件一般都使用剛性的封裝，很難進(jìn)行彎折，已不能滿足未來在 柔性電子產(chǎn)品中的應(yīng)用。因此，亟需能夠與柔性電子產(chǎn)品配合的柔性儲能器件W提供所需 能量存儲裝置。
[0003] 柔性儲能器件是由柔性電極、電解液和柔性封裝材料等組成，其中柔性電極的開 發(fā)是其研制的關(guān)鍵；現(xiàn)有的商品化裡二次電池主要使用鉆酸裡、猛酸裡、磯酸鐵裡、石墨等 活性物質(zhì)，該些活性物質(zhì)均為剛性顆粒，因此采用該些活性物質(zhì)整體涂覆形成的電極都很 難獲得良好的整體柔初性，且在彎折過程中存在剛性活性物質(zhì)顆粒剝離、脫落的問題，從而 限制了該些活性物質(zhì)在柔性儲能器件中的應(yīng)用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 有鑒于此，本發(fā)明實施例第一方面提供了一種柔性裡二次電池，用W解決現(xiàn)有傳 統(tǒng)裡二次電池不具有柔性，在彎折過程中存在剛性活性物質(zhì)顆粒剝離、脫落的問題，W及現(xiàn) 有傳統(tǒng)裡二次電池厚度不能滿足柔性電子產(chǎn)品的問題。
[0005] 第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種柔性裡二次電池，包括柔性電池外殼和位于 所述柔性電池外殼內(nèi)的電池主體，W及灌注于所述柔性電池外殼內(nèi)的電解液，所述電池主 體包括一個或多個順序疊放的電極單元，所述多個電極單元通過極耳連接，所述電極單元 包括順序疊放的正極片、柔性隔膜和負(fù)極片，所述正極片包括正極集流體和多個陣列式設(shè) 置在所述正極集流體上的正極活性材料層，所述負(fù)極片包括負(fù)極集流體和多個陣列式設(shè)置 在所述負(fù)極集流體上的負(fù)極活性材料層，所述正極片和所述負(fù)極片具有對應(yīng)設(shè)置的陣列間 隙空位，所述對應(yīng)設(shè)置的陣列間隙空位用于所述柔性裡二次電池進(jìn)行平面二維方向的彎 折，所述陣列間隙空位的寬度為5mm?50mm。
[0006] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將正極活性材料層和負(fù)極活性材料層陣列式設(shè)置在正極 或負(fù)極集流體上，使得正極片與負(fù)極片上具有對應(yīng)設(shè)置的陣列間隙空位，從而使電極可W 通過各對應(yīng)設(shè)置的陣列間隙空位進(jìn)行平面二維方向的彎折，即W對應(yīng)設(shè)置的陣列間隙空位 為彎折部進(jìn)行彎折；由于陣列間隙空位并無電極活性材料，從而可有效解決現(xiàn)有傳統(tǒng)裡二 次電池電極活性物質(zhì)整體涂覆結(jié)構(gòu)在電極彎折時引起的剛性活性物質(zhì)顆粒剝離、脫落的問 題；此外，本發(fā)明柔性裡二次電池的多個電極單元通過堆疊方式設(shè)置，不僅可W通過控制柔 性電極單元的堆疊數(shù)來控制柔性裡二次電池的整體柔性，而且極大地縮小了柔性裡二次電 池本身的厚度，使其能更好地配合柔性電子產(chǎn)品的使用。
[0007] 優(yōu)選地，所述正極活性材料層和所述負(fù)極活性材料層呈方形。
[000引優(yōu)選地，所述負(fù)極活性材料層與所述正極活性材料層的陣列式設(shè)置方式相同。
[0009] 優(yōu)選地，所述正極活性材料層的陣列和所述負(fù)極活性材料層的陣列在橫向和縱向 兩個方向上的陣列間隙空位的寬度相等。
[0010] 優(yōu)選地，所述正極活性材料層和所述負(fù)極活性材料層的陣列在橫向和縱向兩個方 向上的陣列間隙空位的寬度均為20mm。
[0011] 優(yōu)選地，所述電池主體包括1?10個電極單元。
[0012] 優(yōu)選地，所述柔性隔膜為多孔絕緣聚合物隔膜，厚度為10?50 ym。
[0013] 優(yōu)選地，所述柔性隔膜為聚帰姪隔膜、聚己帰醇隔膜、聚氯己帰隔膜、聚四氣己帰 隔膜、聚苯己帰隔膜、聚己帰苯酷隔膜、聚甲基丙帰酸甲醋隔膜、聚醜亞胺隔膜或聚對苯二 甲酸己二醇醋隔膜。
[0014] 優(yōu)選地，所述正極集流體和所述負(fù)極集流體為金屬鉛集流體，厚度為5?50 y m。
[0015] 優(yōu)選地，所述正極活性材料層包含可嵌入/脫嵌裡離子的正極活性材料、粘結(jié)劑 和導(dǎo)電劑，所述負(fù)極活性材料層包含可嵌入/脫嵌裡離子的負(fù)極活性材料、粘結(jié)劑和導(dǎo)電 劑。
[0016] 優(yōu)選地，所述柔性電池外殼的材質(zhì)為鉛塑復(fù)合膜。
[0017] 本發(fā)明實施例第一方面提供的柔性裡二次電池，可通過正極片和負(fù)極片上對應(yīng)設(shè) 置的陣列間隙空位進(jìn)行平面二維方向的彎折，電池整體柔初性良好，電池能量密度高，電池 厚度、體積和質(zhì)量小，適用于柔性電子產(chǎn)品。
[0018] 第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種柔性裡二次電池的制備方法，包括W下步 驟：
[0019] 將正極漿料按陣列式結(jié)構(gòu)在正極集流體上涂覆，經(jīng)烘烤、壓片后得到正極片，所述 正極片包括多個陣列式設(shè)置在所述正極集流體上的正極活性材料層；
[0020] 將負(fù)極漿料按陣列式結(jié)構(gòu)在負(fù)極集流體上涂覆，經(jīng)烘烤、壓片后得到負(fù)極片，所述 負(fù)極片包括多個陣列式設(shè)置在所述負(fù)極集流體上的負(fù)極活性材料層；所述負(fù)極片具有與所 述正極片對應(yīng)設(shè)置的陣列間隙空位；所述陣列間隙空位的寬度為5mm?50mm ;
[0021] 將正極片、柔性隔膜、負(fù)極片順序疊放，并對齊所述正極片和所述負(fù)極片上的陣列 間隙空位，即得到電極單元；選取一個或多個所述電極單元通過堆疊方式組合，得到電池主 體，將所得電池主體置于柔性電池外殼中，并添加電解液，密封，抽真空，得到柔性裡二次電 池。
[0022] 本發(fā)明實施例第二方面提供的一種柔性裡二次電池的制備方法，操作簡單，制作 成本低，易實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
[0023] 綜上，本發(fā)明實施例第一方面提供的柔性裡二次電池，將正極活性材料層和負(fù)極 活性材料層陣列式設(shè)置在正極或負(fù)極集流體上，使得正極片與負(fù)極片上具有對應(yīng)設(shè)置的陣 列間隙空位，從而使電極可W通過各對應(yīng)設(shè)置的陣列間隙空位進(jìn)行平面二維方向的彎折， 即W對應(yīng)設(shè)置的陣列間隙空位為彎折部進(jìn)行彎折；由于陣列間隙空位并無電極活性材料， 從而可有效解決現(xiàn)有傳統(tǒng)裡二次電池電極活性物質(zhì)整體涂覆結(jié)構(gòu)在電極彎折時引起的剛 性活性物質(zhì)顆粒剝離、脫落的問題；此外，多個電極單元通過堆疊方式設(shè)置，不僅可W通過 控制柔性電極單元的堆疊數(shù)來控制柔性裡二次電池的整體柔性，而且極大地縮小了柔性裡 二次電池本身的厚度和體積，使其能更好地配合柔性電子產(chǎn)品的使用，本發(fā)明實施例第一 方面提供的柔性裡二次電池整體柔初性良好，電池能量密度高，電池厚度、體積和質(zhì)量小， 適用于柔性電子產(chǎn)品；本發(fā)明實施例第二方面提供的一種柔性裡二次電池的制備方法，操 作簡單，制作成本低，易實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
[0024] 本發(fā)明實施例的優(yōu)點將會在下面的說明書中部分闡明，一部分根據(jù)說明書是顯而 易見的，或者可W通過本發(fā)明實施例的實施而獲知。
【專利附圖】
【附圖說明】
[00巧]圖1為本發(fā)明提供的柔性裡二次電池的整體實物圖；
[0026] 圖2為本發(fā)明提供的柔性裡二次電池的柔性展示示意圖；
[0027] 圖3為本實施例柔性裡二次電池的正極的結(jié)構(gòu)示意圖；
[002引圖4為本實施例柔性裡二次電池的電極單元的剖面圖。
【具體實施方式】
[0029] W下所述是本發(fā)明實施例的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技 術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明實施例原理的前提下，還可W做出若干改進(jìn)和潤飾，該些改進(jìn) 和潤飾也視為本發(fā)明實施例的保護(hù)范圍。
[0030] 本發(fā)明實施例第一方面提供了 一種柔性裡二次電池，用W解決現(xiàn)有傳統(tǒng)裡二次電 池不具有柔性，在彎折過程中存在剛性活性物質(zhì)顆粒剝離、脫落的問題，W及現(xiàn)有傳統(tǒng)裡二 次電池厚度不能滿足柔性電子產(chǎn)品的問題。
[0031] 第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種柔性裡二次電池，包括柔性電池外殼和位于 所述柔性電池外殼內(nèi)的電池主體，W及灌注于所述柔性電池外殼內(nèi)的電解液，所述電池主 體包括一個或多個順序疊放的電極單元，所述多個電極單元通過極耳連接，所述電極單元 包括順序疊放的正極片、柔性隔膜和負(fù)極片，所述正極片包括正極集流體和多個陣列式設(shè) 置在所述正極集流體上的正極活性材料層，所述負(fù)極片包括負(fù)極集流體和多個陣列式設(shè)置 在所述負(fù)極集流體上的負(fù)極活性材料層，所述正極片和所述負(fù)極片具有對應(yīng)設(shè)置的陣列間 隙空位，所述對應(yīng)設(shè)置的陣列間隙空位用于所述柔性裡二次電池進(jìn)行平面二維方向的彎 折，所述陣列間隙空位的寬度為5mm?50mm。
[0032] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將正極活性材料層和負(fù)極活性材料層陣列式設(shè)置在正極 或負(fù)極集流體上，使得正極片與負(fù)極片上具有對應(yīng)設(shè)置的陣列間隙空位，從而使電極可W 通過各對應(yīng)設(shè)置的陣列間隙空位進(jìn)行平面二維方向的彎折，即W對應(yīng)設(shè)置的陣列間隙空位 為彎折部進(jìn)行彎折；由于陣列間隙空位并無電極活性材料，從而可有效解決現(xiàn)有傳統(tǒng)裡二 次電池電極活性物質(zhì)整體涂覆結(jié)構(gòu)在電極彎折時引起的剛性活性物質(zhì)顆粒剝離、脫落的問 題；此外，本發(fā)明柔性裡二次電池的多個電極單元通過堆疊方式設(shè)置，不僅可W通過控制柔 性電極單元的堆疊數(shù)來控制柔性裡二次電池的整體柔性，而且極大地縮小了柔性裡二次電 池本身的厚度，使其能更好地配合柔性電子產(chǎn)品的使用。
[0033] 本實施方式中，所述正極活性材料層和所述負(fù)極活性材料層呈方形。在其他實施 方式中，正極活性材料層和負(fù)極活性材料層也可呈圓形、H角形等。
[0034] 本實施方式中，所述負(fù)極活性材料層與所述正極活性材料層的陣列式設(shè)置方式相 同。即正極活性材料層和負(fù)極活性材料層的形狀、個數(shù)、W及陣列間隙空位寬度等參數(shù)均相 同。在其他實施方式中，負(fù)極活性材料層與正極活性材料層的陣列式設(shè)置方式也可w不同， 即正極活性材料層和負(fù)極活性材料層設(shè)置成不同的形狀、不同個數(shù)、不同的陣列間隙空位 寬度等。
[0035] 本實施方式中，所述正極活性材料層的陣列和所述負(fù)極活性材料層的陣列在橫向 和縱向兩個方向上的陣列間隙空位的寬度相等。在其他實施方式中，正極活性材料層的陣 列和負(fù)極活性材料層的陣列在橫向和縱向兩個方向上的陣列間隙空位也可設(shè)置成不同的 寬度。
[0036] 本實施方式中，所述正極活性材料層和所述負(fù)極活性材料層的陣列在橫向和縱向 兩個方向上的陣列間隙空位的寬度均為20mm。
[0037] 優(yōu)選地，所述電池主體包括1?10個電極單元。由于多個電極單元通過堆疊方式 組合，因此可W通過控制柔性電極單元的堆疊數(shù)來控制柔性裡二次電池的整體柔性，合理 控制堆疊電極單元數(shù)可使柔性裡二次電池具備良好的整體彎折性能W及電池在彎折后具 備高的電性能。
[003引優(yōu)選地，所述柔性隔膜為多孔絕緣聚合物隔膜，厚度為lOum?50ym。
[0039] 優(yōu)選地，所述柔性隔膜為聚帰姪隔膜、聚己帰醇隔膜、聚氯己帰隔膜、聚四氣己帰 隔膜、聚苯己帰隔膜、聚己帰苯酷隔膜、聚甲基丙帰酸甲醋隔膜、聚醜亞胺隔膜或聚對苯二 甲酸己二醇醋隔膜。
[0040] 本實施方式中，所述柔性隔膜的厚度為25 ym。
[0041] 優(yōu)選地，所述正極集流體和所述負(fù)極集流體為金屬鉛集流體，厚度為5 y m? 30 y m。
[0042] 所述金屬鉛集流體包括銅鉛、鉛鉛等。本實施方式中，所述正極集流體優(yōu)選為鉛 鉛，厚度優(yōu)選12 y m。所述負(fù)極集流體優(yōu)選為銅鉛，厚度優(yōu)選9 y m。
[0043] 優(yōu)選地，所述正極活性材料層包含可嵌入/脫嵌裡離子的正極活性材料、粘結(jié)劑 和導(dǎo)電劑，所述負(fù)極活性材料層包含可嵌入/脫嵌裡離子的負(fù)極活性材料、粘結(jié)劑和導(dǎo)電 劑。
[0044] 所述可嵌入/脫嵌裡離子的正極活性材料可W為過渡金屬氧化物裡鹽、磯酸裡 鹽、饑酸裡鹽等，所述可嵌入/脫嵌裡離子的負(fù)極活性材料可W為石墨、鐵酸裡鹽、娃及娃 基復(fù)合材料、錫及錫基復(fù)合材料、金屬氧化物等。相比現(xiàn)有柔性的太陽能電池、有機(jī)物電池， 本發(fā)明柔性裡二次電池采用傳統(tǒng)裡二次電池電極活性材料，可W使裡二次電池具備柔性的 同時仍保持高能量密度。
[0045] 所述粘結(jié)劑只要是可W將活性材料和導(dǎo)電劑顆粒粘結(jié)在一起的物質(zhì)即可，可W使 用公知的粘結(jié)劑物質(zhì)，如聚偏氣己帰（PVDF)、聚四氣己帰（PTFE)、駿甲基纖維素軸（CMC)、 下苯橡膠（SBR)等。所述導(dǎo)電劑只要是可W改善活性材料表面導(dǎo)電性能的物質(zhì)即可，可W 使用公知的導(dǎo)電劑，如導(dǎo)電石墨類、碳黑類、碳纖維、碳納米管、石墨帰、金屬微粉等。所述電 解液的選擇不作特殊限定，現(xiàn)有公知的電解液均可。
[0046] 本實施方式中，所述柔性電池外殼的材質(zhì)為鉛塑復(fù)合膜。在其他實施方式中，柔性 電池外殼的材質(zhì)也可選擇其他的柔性外殼材料。
[0047] 本發(fā)明實施例第一方面提供的柔性裡二次電池，可通過正極片和負(fù)極片上對應(yīng)設(shè) 置的陣列間隙空位進(jìn)行平面二維方向的彎折，電池整體柔初性良好，電池能量密度高，電池 厚度、體積和質(zhì)量小，適用于柔性電子產(chǎn)品。
[0048] 第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種柔性裡二次電池的制備方法，包括W下步 驟：
[0049] 將正極漿料按陣列式結(jié)構(gòu)在正極集流體上涂覆，經(jīng)烘烤、壓片后得到正極片，所述 正極片包括多個陣列式設(shè)置在所述正極集流體上的正極活性材料層；
[0050] 將負(fù)極漿料按陣列式結(jié)構(gòu)在負(fù)極集流體上涂覆，經(jīng)烘烤、壓片后得到負(fù)極片，所述 負(fù)極片包括多個陣列式設(shè)置在所述負(fù)極集流體上的負(fù)極活性材料層；所述負(fù)極片具有與所 述正極片對應(yīng)設(shè)置的陣列間隙空位；所述陣列間隙空位的寬度為5mm?50mm ;
[0051] 將正極片、柔性隔膜、負(fù)極片順序疊放，并對齊所述正極片和所述負(fù)極片上的陣列 間隙空位，即得到電極單元；選取一個或多個所述電極單元通過堆疊方式組合，得到電池主 體，將所得電池主體置于柔性電池外殼中，并添加電解液，密封，抽真空，得到柔性裡二次電 池。
[0052] 正極漿料和負(fù)極漿料的組成為普通現(xiàn)有組成。在本實施方式中，正極漿料按下述 方式制備：將正極活性材料、粘結(jié)劑和導(dǎo)電劑按重量比80?99:1?10:0?10分散于有機(jī) 溶劑中，攬拌形成正極漿料；負(fù)極漿料按下述方式制備：將負(fù)極活性材料、粘結(jié)劑和導(dǎo)電劑 按重量比80?99:1?10:0?10分散于有機(jī)溶劑中，攬拌形成負(fù)極漿料。
[0053] 所述涂覆操作是通過涂覆設(shè)備完成，可W使用公知的涂覆方法，如噴涂、擠壓涂 布、轉(zhuǎn)移涂布等。
[0054] 優(yōu)選地，所述正極活性材料層和所述負(fù)極活性材料層呈方形。
[00巧]優(yōu)選地，所述負(fù)極活性材料層與所述正極活性材料層的陣列式設(shè)置方式相同。
[0056] 優(yōu)選地，所述正極活性材料層的陣列和所述負(fù)極活性材料層的陣列在橫向和縱向 兩個方向上的陣列間隙空位的寬度相等。
[0057] 優(yōu)選地，所述正極活性材料層和所述負(fù)極活性材料層的陣列在橫向和縱向兩個方 向上的陣列間隙空位的寬度均為20mm。
[0058] 優(yōu)選地，選取1?10個電極單元通過堆疊方式組合。
[0059] 優(yōu)選地，所述柔性隔膜為多孔絕緣聚合物隔膜，厚度為10?50 ym。
[0060] 優(yōu)選地，所述柔性隔膜為聚帰姪隔膜、聚己帰醇隔膜、聚氯己帰隔膜、聚四氣己帰 隔膜、聚苯己帰隔膜、聚己帰苯酷隔膜、聚甲基丙帰酸甲醋隔膜、聚醜亞胺隔膜或聚對苯二 甲酸己二醇醋隔膜。
[0061] 更優(yōu)選地，所述柔性隔膜的厚度為25 ym。
[0062] 優(yōu)選地，所述正極集流體和所述負(fù)極集流體為金屬鉛集流體，厚度為5?30 y m。
[0063] 所述金屬鉛集流體包括銅鉛、鉛鉛等。所述正極集流體優(yōu)選為鉛鉛，厚度優(yōu)選 12 y m。所述負(fù)極集流體優(yōu)選為銅鉛，厚度優(yōu)選9 y m。
[0064] 優(yōu)選地，所述正極活性材料層包含可嵌入/脫嵌裡離子的正極活性材料、粘結(jié)劑 和導(dǎo)電劑，所述負(fù)極活性材料層包含可嵌入/脫嵌裡離子的負(fù)極活性材料、粘結(jié)劑和導(dǎo)電 劑。
[0065] 所述可嵌入/脫嵌裡離子的正極活性材料可W為過渡金屬氧化物裡鹽、磯酸裡 鹽、饑酸裡鹽等，所述可嵌入/脫嵌裡離子的負(fù)極活性材料可W為石墨、鐵酸裡鹽、娃及娃 基復(fù)合材料、錫及錫基復(fù)合材料、金屬氧化物等。相比現(xiàn)有柔性的太陽能電池、有機(jī)物電池， 本發(fā)明柔性裡二次電池采用傳統(tǒng)裡二次電池電極活性材料，可w使裡二次電池具備柔性的 同時仍保持高能量密度。
[0066] 所述粘結(jié)劑只要是可W將活性材料和導(dǎo)電劑顆粒粘結(jié)在一起的物質(zhì)即可，可W使 用公知的粘結(jié)劑物質(zhì)，如聚偏氣己帰（PVDF)、聚四氣己帰（PTFE)、駿甲基纖維素軸（CMC)、 下苯橡膠（SBR)等。所述導(dǎo)電劑只要是可W改善活性材料表面導(dǎo)電性能的物質(zhì)即可，可W 使用公知的導(dǎo)電劑，如導(dǎo)電石墨類、碳黑類、碳纖維、碳納米管、石墨帰、金屬微粉等。所述電 解液的選擇不作特殊限定，現(xiàn)有公知的電解液均可。
[0067] 優(yōu)選地，所述柔性電池外殼的材質(zhì)為鉛塑復(fù)合膜。
[0068] 本發(fā)明實施例第二方面提供的一種柔性裡二次電池的制備方法，操作簡單，制作 成本低，易實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
[0069] 下面分多個實施例對本發(fā)明實施例進(jìn)行進(jìn)一步的說明。本發(fā)明實施例不限定于W 下的具體實施例。在不變主權(quán)利的范圍內(nèi)，可W適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行變更實施。
[0070] 本發(fā)明下述實施例優(yōu)選容量設(shè)計為lOOOmAh裡二次電池作為柔性電池設(shè)計原型， 所選裡二次電池為行業(yè)公知的軟包聚合物電池，如圖1所示。圖2為本發(fā)明實施例提供的 柔性裡二次電池的柔性展示示意圖。
[00川 實施例一
[0072] -種柔性裡二次電池的制備方法，包括W下步驟：
[0073] (1)將鉆酸裡、粘結(jié)劑PVDF和導(dǎo)電炭黑按重量比96:2:2混合，加入一定量的有機(jī) 溶劑氮甲基化咯焼麗，采用行星高速分散機(jī)進(jìn)行分散得到正極漿料，將所得正極漿料按陣 列式結(jié)構(gòu)噴涂在鉛鉛集流體上，形成多個陣列式設(shè)置在鉛鉛集流體上的正極活性材料層， 再經(jīng)烘烤、壓片后得到正極片；
[0074] (2)將人造石墨、粘結(jié)劑PVDF、導(dǎo)電炭黑按重量比95:3:2混合，加入一定量的有機(jī) 溶劑氮甲基化咯焼麗，采用行星高速分散機(jī)進(jìn)行分散得到負(fù)極漿料，將所得負(fù)極漿料按陣 列式結(jié)構(gòu)噴涂在銅鉛集流體上，形成多個陣列式設(shè)置在銅鉛集流體上的負(fù)極活性材料層， 再經(jīng)烘烤、壓片后得到負(fù)極片；
[00巧]負(fù)極活性材料層與正極活性材料層的陣列式設(shè)置方式完全相同，負(fù)極活性材料層 與正極活性材料層呈方形；正極活性材料層和負(fù)極活性材料層的陣列間隙空位的寬度為 20mm ；
[0076] (3)將上述所得正極片、厚度為25 y m的PP/PE/PP聚帰姪隔膜、負(fù)極片順序疊放， 并對齊正極活性材料層和負(fù)極活性材料層W及正極活性材料層和負(fù)極活性材料層的陣列 間隙空位，即得到電極單元；
[0077] (4)選取5上述電極單元通過堆疊方式組合，得到電池主體，將所得電池主體置于 鉛塑復(fù)合膜材質(zhì)的柔性電池外殼中，并添加電解液，密封，抽真空，得到柔性裡二次電池。
[0078] 圖3為本實施例柔性裡二次電池的正極的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1為鉛鉛集流體，2 為正極活性材料層，3為陣列間隙空位。本實施例中，正極活性材料層2呈方形；正極活性材 料層2的陣列在A軸方向懶向）與B軸方向（縱向）上的陣列間隙空位3的寬度均為20mm。 本實施例中柔性裡二次電池的負(fù)極的結(jié)構(gòu)與上述正極的結(jié)構(gòu)完全相同。
[0079] 圖4為本實施例柔性裡二次電池的電極單元的剖面圖。其中，10為正極片、30為 柔性隔膜、20為負(fù)極片。本實施例中，柔性隔膜30為PP/PE/PP聚帰姪隔膜。
[0080] 實施例二
[0081] 一種柔性裡二次電池的制備方法，包括W下步驟：
[0082] (1)將磯酸鐵裡、粘結(jié)劑PVDF和導(dǎo)電炭黑按重量比96:2:2混合，加入一定量的 有機(jī)溶劑氮甲基化咯焼麗，采用行星高速分散機(jī)進(jìn)行分散得到正極漿料，將所得正極漿料 按陣列式結(jié)構(gòu)噴涂在鉛鉛集流體上，形成多個陣列式設(shè)置在鉛鉛集流體上的正極活性材料 層，再經(jīng)烘烤、壓片后得到正極片；
[0083] (2)將人造石墨、粘結(jié)劑PVDF、導(dǎo)電炭黑按重量比95:3:2混合，加入一定量的有機(jī) 溶劑氮甲基化咯焼麗，采用行星高速分散機(jī)進(jìn)行分散得到負(fù)極漿料，將所得負(fù)極漿料按陣 列式結(jié)構(gòu)噴涂在銅鉛集流體上，形成多個陣列式設(shè)置在銅鉛集流體上的負(fù)極活性材料層， 再經(jīng)烘烤、壓片后得到負(fù)極片；
[0084] 負(fù)極活性材料層與正極活性材料層的陣列式設(shè)置方式相同，負(fù)極活性材料層與 正極活性材料層呈方形；正極活性材料層和負(fù)極活性材料層的陣列間隙空位的寬度均為 20mm ；
[0085] (3)將上述所得正極片、厚度為25 y m的PP/PE/PP聚帰姪隔膜、負(fù)極片按順序依次 疊加，并對齊正極活性材料層和負(fù)極活性材料層W及正極活性材料層和負(fù)極活性材料層的 陣列間隙空位，即得到電極單元；
[0086] (4)選取多個上述電極單元通過堆疊方式組合，得到電池主體，將所得電池主體置 于鉛塑復(fù)合膜材質(zhì)的柔性電池外殼中，并添加電解液，密封，抽真空，得到柔性裡二次電池。
[0087] 實施例H
[0088] -種柔性裡二次電池的制備方法，包括W下步驟：
[0089] (1)將鉆酸裡、粘結(jié)劑PVDF和導(dǎo)電炭黑按重量比96:2:2混合，加入一定量的有機(jī) 溶劑氮甲基化咯焼麗，采用行星高速分散機(jī)進(jìn)行分散得到正極漿料，將所得正極漿料按陣 列式結(jié)構(gòu)噴涂在鉛鉛集流體上，形成多個陣列式設(shè)置在鉛鉛集流體上的正極活性材料層， 再經(jīng)烘烤、壓片后得到正極片；
[0090] (2)將人造石墨、粘結(jié)劑PVDF、導(dǎo)電炭黑按重量比95:3:2混合，加入一定量的有機(jī) 溶劑氮甲基化咯焼麗，采用行星高速分散機(jī)進(jìn)行分散得到負(fù)極漿料，將所得負(fù)極漿料按陣 列式結(jié)構(gòu)噴涂在銅鉛集流體上，形成多個陣列式設(shè)置在銅鉛集流體上的負(fù)極活性材料層， 再經(jīng)烘烤、壓片后得到負(fù)極片；
[0091] 負(fù)極活性材料層與正極活性材料層的陣列式設(shè)置方式相同，負(fù)極活性材料層與正 極活性材料層呈方形；正極活性材料層和負(fù)極活性材料層的陣列間隙空位的寬度為20mm ;
[0092] (3)將上述所得正極片、厚度為50 y m的PP/PE/PP聚帰姪隔膜、負(fù)極片按順序依次 疊加，并對齊正極活性材料層和負(fù)極活性材料層W及正極活性材料層和負(fù)極活性材料層的 陣列間隙空位，即得到電極單元；
[0093] (4)選取多個上述電極單元通過堆疊方式組合，得到電池主體，將所得電池主體置 于鉛塑復(fù)合膜材質(zhì)的柔性電池外殼中，并添加電解液，密封，抽真空，得到柔性裡二次電池。
[0094] 實施例四
[009引本實施例與實施例H的區(qū)別僅在于，采用厚度為25 ym的聚氯己帰PVC隔膜作為 柔性隔膜。
[0096] 實施例五
[0097] 本實施例與實施例H的區(qū)別僅在于，采用厚度為50 ym的聚氯己帰PVC隔膜作為 柔性隔膜。
[0098] 效果實施例為有力支持本發(fā)明實施例的有益效果，提供效果實施例如下，用W評 測本發(fā)明實施例提供的產(chǎn)品的性能。
[0099] 1、將實施例一和實施例二所得柔性裡二次電池進(jìn)行柔性彎折前后的電性能測試。 首先記錄柔性裡二次電池彎折前放電容量C1，然后對該柔性裡二次電池進(jìn)行柔性彎折(彎 折弧度為10?20°，彎折次數(shù)分別為20次，50次，100次)，記錄電池彎折后放電容量C2， 并計算容量保持率R1 (R1=C2/C1);對于彎折后電池繼續(xù)采用0. 2C電流進(jìn)行循環(huán)測試，記 錄其100次循環(huán)后電池容量C3,計算容量保持率R2= (C3/C1)。結(jié)果如表1和表2所示，其 中，表1為實施例一的鉆酸裡/石墨柔性裡二次電池彎折前后的電性能測試結(jié)果，表2為實 施例二的磯酸鐵裡/石墨柔性裡二次電池彎折前后的電性能測試結(jié)果。
[0100] 表 1
[0101]
【權(quán)利要求】
1. 一種柔性裡二次電池，包括柔性電池外殼和位于所述柔性電池外殼內(nèi)的電池主體， W及灌注于所述柔性電池外殼內(nèi)的電解液，其特征在于，所述電池主體包括一個或多個順 序疊放的電極單元，所述電極單元包括順序疊放的正極片、柔性隔膜和負(fù)極片，所述正極片 包括正極集流體和陣列式設(shè)置在所述正極集流體上的多個正極活性材料層，所述負(fù)極片包 括負(fù)極集流體和陣列式設(shè)置在所述負(fù)極集流體上的多個負(fù)極活性材料層，所述正極片和所 述負(fù)極片具有對應(yīng)設(shè)置的陣列間隙空位，所述對應(yīng)設(shè)置的陣列間隙空位用于所述柔性裡二 次電池進(jìn)行平面二維方向的彎折，所述陣列間隙空位的寬度為5mm?50mm。
2. 如權(quán)利要求1所述的柔性裡二次電池，其特征在于，所述正極活性材料層和所述負(fù) 極活性材料層呈方形。
3. 如權(quán)利要求1所述的柔性裡二次電池，其特征在于，所述負(fù)極活性材料層與所述正 極活性材料層的陣列式設(shè)置方式相同。
4. 如權(quán)利要求1所述的柔性裡二次電池，其特征在于，所述正極活性材料層的陣列和 所述負(fù)極活性材料層的陣列在橫向和縱向兩個方向上的陣列間隙空位的寬度相等。
5. 如權(quán)利要求1所述的柔性裡二次電池，其特征在于，所述電池主體包括1?10個電 極單元。
6. 如權(quán)利要求1所述的柔性裡二次電池，其特征在于，所述柔性隔膜為多孔絕緣聚合 物隔膜，厚度為10 y m?50 y m。
7. 如權(quán)利要求1所述的柔性裡二次電池，其特征在于，所述正極集流體和所述負(fù)極集 流體為金屬鉛集流體，厚度為5 y m?50 y m。
8. 如權(quán)利要求1所述的柔性裡二次電池，其特征在于，所述正極活性材料層包含可嵌 入/脫嵌裡離子的正極活性材料、粘結(jié)劑和導(dǎo)電劑，所述負(fù)極活性材料層包含可嵌入/脫嵌 裡離子的負(fù)極活性材料、粘結(jié)劑和導(dǎo)電劑。
9. 如權(quán)利要求1所述的柔性裡二次電池，其特征在于，所述柔性電池外殼的材質(zhì)為鉛 塑復(fù)合膜。
10. -種柔性裡二次電池的制備方法，其特征在于，包括W下步驟： 將正極漿料按陣列式結(jié)構(gòu)在正極集流體上涂覆，經(jīng)烘烤、壓片后得到正極片，所述正極 片包括多個陣列式設(shè)置在所述正極集流體上的正極活性材料層； 將負(fù)極漿料按陣列式結(jié)構(gòu)在負(fù)極集流體上涂覆，經(jīng)烘烤、壓片后得到負(fù)極片，所述負(fù)極 片包括多個陣列式設(shè)置在所述負(fù)極集流體上的負(fù)極活性材料層；所述負(fù)極片具有與所述正 極片對應(yīng)設(shè)置的陣列間隙空位；所述陣列間隙空位的寬度為5mm?50mm ; 將正極片、柔性隔膜、負(fù)極片順序疊放，并對齊所述正極片和所述負(fù)極片上的陣列間隙 空位，即得到電極單元；選取一個或多個所述電極單元通過堆疊方式組合，得到電池主體， 將所得電池主體置于柔性電池外殼中，并添加電解液，密封，抽真空，得到柔性裡二次電池。
【文檔編號】H01M10/052GK104466229SQ201310440218
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】王平華 申請人:華為技術(shù)有限公司