實(shí)施例涉及一種柔性可再充電電池。
背景技術(shù):
通常,可以通過(guò)將通過(guò)交替地層疊正極和負(fù)極并且隔板插入其間形成的電極組件插入到袋中并密封袋來(lái)制造堆疊電池。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
實(shí)施例涉及一種柔性可再充電電池,所述柔性可再充電電池包括:第一導(dǎo)電構(gòu)件,包括從第一導(dǎo)電構(gòu)件的外側(cè)順序地層疊的第一樹(shù)脂層、第一阻擋層、第二樹(shù)脂層、第一電極集流體層和第一電極涂覆層;第二導(dǎo)電構(gòu)件,面對(duì)第一導(dǎo)電構(gòu)件,第二導(dǎo)電構(gòu)件包括從第二導(dǎo)電構(gòu)件的外側(cè)順序地層疊的第三樹(shù)脂層、第二阻擋層、第四樹(shù)脂層、第二電極集流體層和第二電極涂覆層;密封部,位于第一導(dǎo)電構(gòu)件的邊緣和第二導(dǎo)電構(gòu)件的邊緣上。密封部由金屬材料制成。
密封部可以包括選自于錫、鋅、銅、鋁、鎳、銀、銦、銻、鉍和它們的合金中的至少一種。
柔性可再充電電池還可以包括設(shè)置在第一導(dǎo)電構(gòu)件與第二導(dǎo)電構(gòu)件之間的電極組件。電極組件可以包括至少一個(gè)第一內(nèi)電極和至少一個(gè)第二內(nèi)電極并且隔板位于至少一個(gè)第一內(nèi)電極與至少一個(gè)第二內(nèi)電極之間的交替層。
第二樹(shù)脂層和第四樹(shù)脂層中的至少一個(gè)可以包括多個(gè)導(dǎo)電部分。
密封部可以位于第一電極集流體層的邊緣以及第二電極集流體層和第二阻擋層中的至少一層的邊緣上。
密封部位于第一阻擋層的邊緣上以及位于第二電極集流體層和第二阻擋層中的至少一層的邊緣上。
第一樹(shù)脂層、第二樹(shù)脂層、第三樹(shù)脂層和第四樹(shù)脂層中的至少一層可以由選自于聚酰亞胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚砜(PES)、聚醚酰亞胺(PEI)、聚碳酸酯(PC)和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)中的至少一種制成。
第一樹(shù)脂層和第二樹(shù)脂層可以由相同的材料制成。
第三樹(shù)脂層和第四樹(shù)脂層可以由相同的材料制成。
第一阻擋層和第二阻擋層中的至少一層可以由導(dǎo)電金屬制成。
柔性可再充電電池還可以包括位于第一導(dǎo)電構(gòu)件和第二導(dǎo)電構(gòu)件中的至少一個(gè)的外表面處的電路膜層。
第一導(dǎo)電構(gòu)件和第二導(dǎo)電構(gòu)件通過(guò)熔化的金屬接合體(melted metal joint)而接合在一起,熔化的金屬接合體包括所述金屬材料。
實(shí)施例還涉及一種包括柔性可再充電電池作為單元電池的電池組。
實(shí)施例還涉及一種包括電池組作為電源的裝置。
附圖說(shuō)明
通過(guò)參照附圖詳細(xì)地描述示例性實(shí)施例,特征對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員將變得明顯,在附圖中:
圖1示出根據(jù)示例性實(shí)施例的柔性可再充電電池的透視圖。
圖2示出圖1的柔性可再充電電池的分解透視圖。
圖3示出沿圖1的線I-I截取的剖視圖。
圖4示出根據(jù)示例性實(shí)施例的柔性可再充電電池的剖視圖。
圖5示出根據(jù)示例性實(shí)施例的柔性可再充電電池的剖視圖。
圖6示出根據(jù)示例性實(shí)施例的柔性可再充電電池的剖視圖。
圖7示出根據(jù)實(shí)施例的柔性可再充電電池的分解透視圖。
圖8示出根據(jù)實(shí)施例的柔性可再充電電池的剖視圖。
具體實(shí)施方式
在下文中,現(xiàn)在將參考附圖更充分地描述示例性實(shí)施例;然而,示例性實(shí)施例可以以不同的形式實(shí)施并且不應(yīng)該解釋為限于這里闡述的實(shí)施例。相反,提供這些實(shí)施例以便本公開(kāi)將是徹底的和完整的,并且這些實(shí)施例將示例性實(shí)施方式充分地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
在附圖中,為了清楚說(shuō)明,可以夸大層和區(qū)域的尺寸。還將理解的是,當(dāng)層或元件被稱作“在”另一層或元件“上”時(shí),它可以直接在所述另一層或元件上,或者也可以存在中間層或元件。此外,將理解的是,當(dāng)層被稱作“在”兩層“之間”時(shí),它可以是在兩層之間的唯一層,或者也可以存在一個(gè)或更多個(gè)中間層。同樣的附圖標(biāo)記始終表示同樣的元件。
圖1示出根據(jù)示例性實(shí)施例的柔性可再充電電池的透視圖,圖2示出圖1的柔性可再充電電池的分解透視圖,圖3示出沿圖1的線I-I截取的剖視圖。
參照?qǐng)D1至圖3,根據(jù)示例性實(shí)施例的柔性可再充電電池100可以包括彼此面對(duì)設(shè)置的第一導(dǎo)電構(gòu)件111和第二導(dǎo)電構(gòu)件112。第一導(dǎo)電構(gòu)件111和第二導(dǎo)電構(gòu)件112可以通過(guò)設(shè)置在第一導(dǎo)電構(gòu)件111的邊緣上和第二導(dǎo)電構(gòu)件112的邊緣上的密封部30結(jié)合。
在本公開(kāi)中,第一導(dǎo)電構(gòu)件111和第二導(dǎo)電構(gòu)件112可以分別用作不同的電極或者可以用作相同的電極。
當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電構(gòu)件111和第二導(dǎo)電構(gòu)件112分別用作不同的電極時(shí),例如,當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電構(gòu)件111用作正極時(shí),第二導(dǎo)電構(gòu)件112可以用作負(fù)極。當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電構(gòu)件111用作負(fù)極時(shí),第二導(dǎo)電構(gòu)件112可以用作正極。
在一些實(shí)施方式中,當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電構(gòu)件111和第二導(dǎo)電構(gòu)件112用作相同的電極時(shí),第一導(dǎo)電構(gòu)件111和第二導(dǎo)電構(gòu)件112兩者可以用作負(fù)極或者可以用作正極。
在下文中,為了更好地理解和易于描述示例性實(shí)施例,第一導(dǎo)電構(gòu)件111和第二導(dǎo)電構(gòu)件112將被視為用作不同的電極。然而,在第一導(dǎo)電構(gòu)件111和第二導(dǎo)電構(gòu)件112用作相同的電極的實(shí)施例中,關(guān)于第一導(dǎo)電構(gòu)件111和第二導(dǎo)電構(gòu)件112的每個(gè)構(gòu)造的描述可以與相應(yīng)的電極的描述相同。
第一導(dǎo)電構(gòu)件111可以包括從可再充電電池的外表面順序地層疊的第一樹(shù)脂層22、第一阻擋層23、第二樹(shù)脂層24、第一電極集流體層111a和第一電極涂覆層111b。例如,第一樹(shù)脂層22可以是外層,第一阻擋層23、第二樹(shù)脂層24、第一電極集流體層111a和第一電極涂覆層111b可以在向內(nèi)的方向上順序地層疊在柔性可再充電電池100中,向內(nèi)的方向垂直于x-y平面。
第一樹(shù)脂層22和第二樹(shù)脂層24中的至少一層可以由選自于作為示例的聚酰亞胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚砜(PES)、聚醚酰亞胺(PEI)、聚碳酸酯(PC)和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)中的至少一種制成。
第一樹(shù)脂層22和第二樹(shù)脂層24可以由不同的材料制成。在一些實(shí)施方式中,第一樹(shù)脂層22和第二樹(shù)脂層24可以由相同的材料制成,從而可以簡(jiǎn)化層疊工藝,可以避免關(guān)于不同的材料的工藝條件的變化。
第一阻擋層23可以設(shè)置在第一樹(shù)脂層22與第二樹(shù)脂層24之間。第一阻擋層23可以由導(dǎo)電金屬制成。第一阻擋層23可以防止諸如空氣和濕氣的外來(lái)材料滲透到可再充電電池中。
導(dǎo)電金屬可以是選自于作為示例的銅、鋁、鎳和不銹鋼中的一種。第一阻擋層23的材料可以與第一電極集流體層111a的材料相同或不同。
第一阻擋層23可以例如通過(guò)在第一樹(shù)脂層22的一個(gè)側(cè)面上形成金屬涂覆層或者通過(guò)將金屬箔附著到第一樹(shù)脂層22來(lái)設(shè)置。
第二樹(shù)脂層24可以具有形成有多個(gè)孔的多孔結(jié)構(gòu)。這樣的多孔結(jié)構(gòu)可以形成使第一阻擋層23與第一電極集流體層111a之間能夠?qū)щ娺B接的第一導(dǎo)電部分24a。當(dāng)?shù)诙?shù)脂層24中包括第一導(dǎo)電部分24a時(shí),第一電極接線片51可以附著到第一電極集流體層111a和/或第一阻擋層23。
第一電極集流體層111a可以設(shè)置在第二樹(shù)脂層24上。
第一電極集流體層111a可以包括例如鋁、銅、鎳鋁、不銹鋼、鈦和它們的合金中的至少一種。在一些實(shí)施方式中,第一電極集流體層111a可以通過(guò)對(duì)鋁、銅和具有碳、鎳、鈦或銀等的不銹鋼中的至少一種的表面進(jìn)行表面處理來(lái)形成。當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電構(gòu)件111用作負(fù)極時(shí),第一電極集流體層111a可以由作為示例的銅材料制成。
第一電極集流體層111a可以是網(wǎng)格形狀或金屬箔。
第一電極涂覆層111b可以設(shè)置在第一電極集流體層111a上。沒(méi)有形成第一電極涂覆層111b的未涂覆區(qū)域可以設(shè)置在第一電極集流體層111a的一端處。第一電極接線片51可以連接到未涂覆區(qū)域。
第一電極涂覆層111b可以由包括作為示例的碳材料(諸如結(jié)晶碳、非晶碳、碳復(fù)合材料或碳纖維等)、鋰金屬、金屬氧化物和鋰合金中的至少一種的材料制成。
第二導(dǎo)電構(gòu)件112可以包括從第二導(dǎo)電構(gòu)件112的外側(cè)順序地層疊的第三樹(shù)脂層25、第二阻擋層26、第四樹(shù)脂層27、第二電極集流體層112a和第二電極涂覆層112b。例如,第三樹(shù)脂層25可以是外層,第二阻擋層26、第四樹(shù)脂層27、第二電極集流體層112a和第二電極涂覆層112b可以在向內(nèi)的方向上順序地層疊在柔性可再充電電池100中,向內(nèi)的方向垂直于x-y平面。
第三樹(shù)脂層25和第四樹(shù)脂層27中的至少一層可以由選自于作為示例的聚酰亞胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚砜(PES)、聚醚酰亞胺(PEI)、聚碳酸酯(PC)和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)中的至少一種制成。
第三樹(shù)脂層25和第四樹(shù)脂層27可以由不同的材料制成。在一些實(shí)施方式中,第三樹(shù)脂層25和第四樹(shù)脂層27可以由相同的材料制成,從而可以簡(jiǎn)化層疊工藝,可以避免關(guān)于不同的材料的工藝條件的變化。
第二阻擋層26可以設(shè)置在第三樹(shù)脂層25與第四樹(shù)脂層27之間。第二阻擋層26可以由導(dǎo)電金屬制成。第二阻擋層26可以防止諸如空氣和濕氣的外來(lái)材料滲透到可再充電電池中。
導(dǎo)電金屬可以是選自于作為示例的銅、鋁、鎳和不銹鋼中的一種。第二阻擋層26的材料可以與第二電極集流體層112a的材料相同或不同。
在一些實(shí)施方式中,第二阻擋層26可以由鎳或不銹鋼制成。
在一些實(shí)施方式中,第二阻擋層26可以通過(guò)在第三樹(shù)脂層25的一個(gè)側(cè)面上形成金屬涂覆層或者通過(guò)將金屬箔附著到第三樹(shù)脂層25來(lái)設(shè)置。
第四樹(shù)脂層27可以具有形成有多個(gè)孔的多孔結(jié)構(gòu)。這樣的多孔結(jié)構(gòu)可以形成使第二阻擋層26與第二電極集流體層112a之間能夠?qū)щ娺B接的第二導(dǎo)電部分27a。當(dāng)?shù)谒臉?shù)脂層27中包括第二導(dǎo)電部分27a時(shí),第二電極接線片52可以附著到第二電極集流體層112a和/或第二阻擋層26。
第二電極集流體層112a可以設(shè)置在第四樹(shù)脂層27上。
第二電極集流體層112a可以包括例如鋁、銅、鎳鋁、不銹鋼、鈦和它們的合金中的至少一種。在一些實(shí)施方式中,第二電極集流體層112a可以通過(guò)對(duì)鋁、銅和具有碳、鎳、鈦或銀等的不銹鋼中的至少一種的表面進(jìn)行表面處理來(lái)形成。當(dāng)?shù)诙?dǎo)電構(gòu)件112用作正極時(shí),第二電極集流體層112a可以由作為示例的鋁材料制成。
第二電極集流體層112a可以是網(wǎng)格形狀或金屬箔。
第二電極涂覆層112b可以設(shè)置在第二電極集流體層112a上。沒(méi)有形成第二電極涂覆層112b的未涂覆區(qū)域可以設(shè)置在第二電極集流體層112a的一端處。第二電極接線片52可以連接到未涂覆區(qū)域。
第二電極涂覆層112b可以由包括作為示例的諸如鈷、錳、鎳的鋰過(guò)渡金屬氧化物(例如鈷酸鋰、鎳酸鋰、鎳鈷酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰、鎳鈷錳酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰)、以及鋰與金屬?gòu)?fù)合材料(選自于硫化鎳、硫化銅、硫、氧化鐵、氧化釩和它們的組合)中的至少一種的材料制成。
作為形成第二電極涂覆層112b的材料,可以使用在鋰與金屬?gòu)?fù)合材料的表面處具有涂覆層的材料,或者可以將鋰與金屬?gòu)?fù)合材料以及在鋰與金屬?gòu)?fù)合材料的表面處具有涂覆層的化合物混合來(lái)使用。形成在鋰與金屬?gòu)?fù)合材料的表面處的涂覆層可以包括選自于涂覆元素氧化物、涂覆元素氫氧化物、涂覆元素羥基氧化物、涂覆元素碳酸氧鹽(coating-element oxycarbonate)和涂覆元素羥基碳酸鹽中的至少一種涂覆元素化合物。此外,形成這樣的涂覆層的化合物可以是非晶的或結(jié)晶的。
如圖2中所示,隔板13可以設(shè)置在第一導(dǎo)電構(gòu)件111與第二導(dǎo)電構(gòu)件112之間。
隔板13可以是能夠?qū)⒌谝粚?dǎo)電構(gòu)件111與第二導(dǎo)電構(gòu)件112分開(kāi)并提供鋰離子的移動(dòng)路徑的適用于鋰電池的合適的隔板。例如,可以使用具有對(duì)電解質(zhì)的離子遷移具有低的阻力并且具有優(yōu)異的電解質(zhì)溶液加濕性能的隔板。例如,隔板13的材料可以選自于玻璃纖維、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯(PTFE)或它們的組合。隔板可以具有無(wú)紡織物形式或紡織物形式。例如,在鋰離子可再充電電池中,可以使用諸如聚乙烯或聚丙烯等的聚烯烴類聚合物隔板??梢允褂猛扛灿刑沾山M分或者包括聚合物材料的隔板以確保耐熱性和機(jī)械強(qiáng)度,可以選擇性地使用單層或多層結(jié)構(gòu)。
當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電構(gòu)件111和第二導(dǎo)電構(gòu)件112均用作電極并用作外部材料時(shí),可以省略附加的外部材料。因此,與傳統(tǒng)的可再充電電池相比,在保持相同的容量的同時(shí),可以顯著地減小根據(jù)本示例性實(shí)施例的可再充電電池的厚度。第一導(dǎo)電構(gòu)件111和第二導(dǎo)電構(gòu)件112可以分別包括均由柔性材料制成的第一樹(shù)脂層22與第二樹(shù)脂層24和第三樹(shù)脂層25與第四樹(shù)脂層27。當(dāng)可再充電電池彎曲時(shí),可以顯著減小施加到可再充電電池的力,從而即使壓應(yīng)力和拉應(yīng)力被反復(fù)地施加到可再充電電池,可再充電電池也可以保持穩(wěn)定性。
第一導(dǎo)電構(gòu)件111和第二導(dǎo)電構(gòu)件112可以利用設(shè)置在第一導(dǎo)電構(gòu)件111和第二導(dǎo)電構(gòu)件112的邊緣處的密封部30結(jié)合。密封部30可以由金屬材料制成。
例如,密封部30可以包括選自于錫、鋅、銅、鋁、鎳、銀、銦、銻、鉍和它們的合金中的至少一種。
當(dāng)密封部30由金屬材料制成時(shí),即使密封部30的寬度比由樹(shù)脂制成的密封部30的寬度窄時(shí),也可以確保優(yōu)異的附著性。不僅可以提供在豎直方向上的優(yōu)異的防滲水性能而且可以提供在水平方向上的優(yōu)異的防滲水性能。密封部30的寬度可以是窄的。因此,設(shè)置在柔性可再充電電池100中的電極的寬度可以相對(duì)加寬,從而使電池的容量能夠增加。例如,由金屬材料制成的密封部30的寬度可以是10μm到3mm。
密封部30可以通過(guò)將金屬焊膏施用到第一導(dǎo)電構(gòu)件111和第二導(dǎo)電構(gòu)件112的面對(duì)的側(cè)面中的每個(gè)側(cè)面處的密封區(qū)域30a,在將密封區(qū)域30a折疊之后施加熱,然后諸如通過(guò)釬焊方法(soldering method)熔化用于結(jié)合的這兩個(gè)區(qū)域30a來(lái)形成。在其他實(shí)施方式中,密封部30可以利用作為示例的激光等通過(guò)焊接來(lái)形成。
當(dāng)密封部30利用金屬材料通過(guò)釬焊或焊接形成時(shí),可以根據(jù)可再充電電池的整個(gè)厚度(即,圖1的z軸方向)調(diào)節(jié)形成密封部30的金屬的厚度,可再充電電池的整個(gè)厚度可以由于柔性可再充電電池100中的層的數(shù)量的增加或減少(例如,如下所述)來(lái)變化,從而可以平穩(wěn)地適應(yīng)厚度的變化。
在下文中,將詳細(xì)地描述密封部30在第一導(dǎo)電構(gòu)件111和第二導(dǎo)電構(gòu)件112中的位置。
圖3至圖6分別示例性地示出根據(jù)實(shí)施例的密封部30分別位于不同的位置的柔性可再充電電池的各種截面形狀。
參照?qǐng)D3和圖4,密封部30可以設(shè)置在第一導(dǎo)電構(gòu)件111的第一電極集流體層111a的邊緣處以及第二導(dǎo)電構(gòu)件112的第二電極集流體層112a和第二阻擋層26中的至少一層的邊緣處。例如,如圖3中所示,密封部30可以設(shè)置在第一電極集流體層111a和第二電極集流體層112a的邊緣上,例如,在第一電極集流體層111a和第二電極集流體層112a的彼此面對(duì)的邊緣上。如圖4中所示,密封部30可以設(shè)置在第一電極集流體層111a和第二阻擋層26的邊緣上,例如,在第一電極集流體層111a和第二阻擋層26的彼此面對(duì)的邊緣上。在這種情況下,第一電極涂覆層111b的水平截面面積(例如與可再充電電池的厚度方向垂直的方向上的截面面積(即,x-y平面的面積))可以比第一電極集流體層111a的水平截面面積小,從而可以暴露第一電極集流體層111a的邊緣以面對(duì)第二阻擋層26的邊緣。
第二電極涂覆層112b的水平截面面積(例如與可再充電電池的厚度方向垂直的方向的截面面積(即,x-y平面的面積))可以比第二電極集流體層112a或第二阻擋層26的水平截面面積小。
均具有相同尺寸的密封區(qū)域30a可以設(shè)置在第一電極集流體層111a和第二電極集流體層112a的彼此面對(duì)的側(cè)面的邊緣或者第一電極集流體層111和第二阻擋層26的彼此面對(duì)的側(cè)面的邊緣處。第一導(dǎo)電構(gòu)件111和第二導(dǎo)電構(gòu)件112可以利用釬焊方法或焊接方法(welding method)結(jié)合。
參照?qǐng)D5和圖6,密封部30可以設(shè)置在第一阻擋層23的邊緣上以及第二電極集流體層112a和第二阻擋層26中的至少一層的邊緣上。例如,如圖5中所示,密封部30可以設(shè)置在第一阻擋層23和第二電極集流體層112a的邊緣上。如圖6中所示,密封部30可以設(shè)置在第一阻擋層23和第二阻擋層26的邊緣上。
在這種情況下,第一電極集流體層111a和第一電極涂覆層111b的水平截面面積(例如與柔性可再充電電池的厚度方向垂直的方向上的截面面積(即,x-y平面的面積))可以比第一阻擋層23的水平截面面積小。第一阻擋層23的所述邊緣處的暴露表面和第二電極集流體層112a的表面可以彼此面對(duì)。
第二電極涂覆層112b的水平截面面積(例如與柔性可再充電電池的厚度方向垂直的方向上的截面面積(即,x-y平面的面積))可以比第二電極集流體層112a或第二阻擋層26的水平截面面積小。
均具有相同尺寸的密封區(qū)域30a可以分別設(shè)置在第一阻擋層23與第二電極集流體層112a或第二阻擋層26的彼此面對(duì)的側(cè)面處。密封部30可以設(shè)置在密封區(qū)域30a中,第一導(dǎo)電構(gòu)件111和第二導(dǎo)電構(gòu)件112可以通過(guò)利用釬焊方法或焊接方法結(jié)合。
圖7示出根據(jù)實(shí)施例的柔性可再充電電池的分解透視圖。
如圖7中所示,至少一個(gè)第一內(nèi)電極11和至少一個(gè)第二內(nèi)電極12在隔板13插入其間的同時(shí)交替地層疊的電極組件可以設(shè)置在第一導(dǎo)電構(gòu)件111與第二導(dǎo)電構(gòu)件112之間。在圖7中,為了方便,示出第一內(nèi)電極11的單層和第二內(nèi)電極12的單層,但將理解的是,可以層疊多個(gè)第一內(nèi)電極11和多個(gè)第二內(nèi)電極12。
第一內(nèi)電極11可以是負(fù)極。第一內(nèi)電極11可以包括第一內(nèi)電極集流體層11a和設(shè)置在第一內(nèi)電極集流體層11a上的第一內(nèi)電極涂覆層11b。沒(méi)有形成第一內(nèi)電極涂覆層11b的未涂覆區(qū)域可以存在于第一內(nèi)電極集流體層11a的一端處,第一電極接線片51可以連接到未涂覆區(qū)域。
作為第一內(nèi)電極集流體層11a,可以使用作為示例的銅箔、鎳箔、不銹鋼箔、鈦箔、鎳泡沫、銅泡沫、涂覆有導(dǎo)電金屬的聚合物構(gòu)件或它們的組合。
第一內(nèi)電極涂覆層11b可以利用包括負(fù)極活性材料的組合物形成在第一內(nèi)電極集流體層11a的一個(gè)側(cè)面或兩個(gè)側(cè)面處。負(fù)極活性材料可以包括作為示例的可逆地嵌入/脫嵌鋰離子的材料、鋰金屬、鋰金屬合金、能夠摻雜或脫摻雜鋰的材料或者過(guò)渡金屬氧化物。形成第一內(nèi)電極涂覆層11b的組合物還可以包括除了負(fù)極活性材料之外的粘合劑、導(dǎo)電材料和/或粘度劑。
第二內(nèi)電極12可以是正極。第二內(nèi)電極12可以包括第二內(nèi)電極集流體層12a和設(shè)置在第二內(nèi)電極集流體層12a上的第二內(nèi)電極涂覆層12b。沒(méi)有形成第二內(nèi)電極涂覆層12b的未涂覆區(qū)域可以設(shè)置在第二內(nèi)電極集流體層12a的一端處,第二電極接線片52可以連接到未涂覆區(qū)域。
作為第二內(nèi)電極集流體層12a,可以使用作為示例的銅箔、鎳箔、不銹鋼箔、鈦箔、鎳泡沫、銅泡沫、涂覆有導(dǎo)電金屬的聚合物構(gòu)件或它們的組合。
第二內(nèi)電極涂覆層12b可以利用包括正極活性材料的組合物形成在第二內(nèi)電極集流體層12a的一個(gè)側(cè)面或兩個(gè)側(cè)面處。作為正極活性材料,可以使用作為示例的能夠執(zhí)行可逆地嵌入和脫嵌鋰的化合物(嵌鋰化合物)。形成第二內(nèi)電極涂覆層12b的組合物還可以包括除了正極活性材料之外的粘合劑、導(dǎo)電材料和/或粘度劑。
這里,描述的是,第一內(nèi)電極11是負(fù)極,第二內(nèi)電極12是正極。在其他實(shí)施方式中,第一內(nèi)電極11的極性和第二內(nèi)電極12的極性可以彼此轉(zhuǎn)換。例如,第一內(nèi)電極11可以是正極,第二內(nèi)電極12可以是負(fù)極。
圖8示出根據(jù)實(shí)施例的柔性可再充電電池100的截面形狀。
參照?qǐng)D8,柔性可再充電電池100還可以包括層疊到第一導(dǎo)電構(gòu)件111和第二導(dǎo)電構(gòu)件112中的至少一個(gè)的外表面上的電路膜層120。包括在具有這樣的結(jié)構(gòu)的柔性可再充電電池100中的每個(gè)組成元件可以與上述的組成元件相同,因此將不再重復(fù)其描述。
電路膜層120中可以包括用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本示例性實(shí)施例的柔性可再充電電池100應(yīng)用到的期望的裝置的各種性能的電路圖案和/或天線圖案(antenna pattern)。在這種情況下,具有根據(jù)本示例性實(shí)施例的柔性可再充電電池100的裝置不需要提供用于形成上述的電路圖案和/或天線圖案的額外的空間。因此,可以擴(kuò)大被柔性可再充電電池100占據(jù)的空間。因此,可以增大應(yīng)用于相同的裝置的電池的尺寸,從而增大電池容量。
此外,如上所述,當(dāng)導(dǎo)電構(gòu)件111和112之間僅包括隔板13而不使用外部材料時(shí),或者當(dāng)包括其間插入隔板13的至少一個(gè)第一內(nèi)電極11和/或至少一個(gè)第二內(nèi)電極12時(shí),參照x-y平面,可以制造在顯著地減小可再充電電池的厚度的同時(shí)具有與典型的可再充電電池相同的尺寸和相同的容量的可再充電電池。
此外,根據(jù)本公開(kāi)的柔性可再充電電池可以包括由金屬材料制成的密封部30,從而不僅在豎直方向上而且在水平方向上具有優(yōu)異的防滲水性能,可以改善導(dǎo)電構(gòu)件111和112之間的附著性。
可以提供一種包括上述柔性可再充電電池作為單元電池的電池組。
此外,可以提供一種包括電池組作為電源的裝置。這樣的裝置可以是對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員所知的電子裝置。所述裝置可以是例如作為示例的蜂窩電話、便攜式計(jì)算機(jī)、智能電話、平板PC、智能平板電腦、智能本、電動(dòng)車輛、混合電動(dòng)車輛、插電式混合電動(dòng)車輛和/或蓄電裝置。
通過(guò)總結(jié)和回顧,可以通過(guò)將通過(guò)交替地層疊正極和負(fù)極并且隔板插入其間形成的電極組件插入袋中并密封袋來(lái)制造堆疊電池。然而,這樣的袋式電池可以具有小的柔性或沒(méi)有柔性。因此,當(dāng)電池被反復(fù)地彎曲而具有恒定的曲率半徑時(shí),電池會(huì)由于反復(fù)的壓應(yīng)力和拉應(yīng)力而被損壞。
實(shí)施例提供了一種具有優(yōu)異的彎曲和折疊特性的柔性可再充電電池。柔性可再充電電池即使經(jīng)受反復(fù)的彎曲和折疊時(shí)也可以保持穩(wěn)定性。
這里已經(jīng)公開(kāi)了示例實(shí)施例,雖然使用了特定術(shù)語(yǔ),但是它們僅以一般的和描述性的意義被使用和解釋而不是為了限制的目的。在一些情況下,如對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將是明顯的,自提交本發(fā)明時(shí),除非另外明確表明,否則結(jié)合具體的實(shí)施例描述的特征、特性和/或元件可以單獨(dú)使用或者可以與結(jié)合其他實(shí)施例描述的特征、特性和/或元件組合使用。因此,本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的是,在不脫離如權(quán)利要求中闡述的本發(fā)明的精神和范圍的情況下,可以做出形式和細(xì)節(jié)上的各種改變。
<附圖標(biāo)記的描述>
100:柔性可再充電電池
11:第一內(nèi)電極
11a:第一內(nèi)電極集流體層
11b:第一內(nèi)電極涂覆層
12:第二內(nèi)電極
12a:第二內(nèi)電極集流體層
12b:第二內(nèi)電極涂覆層
13:隔板
111:第一導(dǎo)電構(gòu)件
111a:第一電極集流體層
111b:第一電極涂覆層
22:第一樹(shù)脂層
23:第一阻擋層
24:第二樹(shù)脂層
24a:第一導(dǎo)電部分
112:第二導(dǎo)電構(gòu)件
112a:第二電極集流體層
112b:第二電極涂覆層
25:第三樹(shù)脂層
26:第二阻擋層
27:第四樹(shù)脂層
27a:第二導(dǎo)電部分
30:密封部
30a:密封區(qū)域
51:第一電極接線片
52:第二電極接線片
120:電路膜層