柔性锂离子电池及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种柔性锂离子电池及其制备方法。该电池由下至上依次包括外层正极集流体、外层正极、外层电解质层、中间功能层、外层负极以及外层负极集流体；外层正极集流体的材料为第一柔性电路板，且外层正极与第一柔性电路板中的金属箔接触设置；外层负极集流体的材料为第二柔性电路板，且外层负极与第二柔性电路板中的金属箔接触设置；中间功能层包括n个由下至上依次叠加设置的重复单元，n为1～5的整数；各重复单元由下至上依次包括中间负极、中间负极集流体、阻挡层、中间正极集流体、中间正极及中间电解质层，且各重复单元中的中间负极集流体与中间正极集流体相连通。该电池具有轻薄、高比能量、长寿命、可在一定曲率下弯折等特点。

【技术实现步骤摘要】
柔性锂离子电池及其制备方法
本专利技术涉及锂离子电池
，具体而言，涉及一种柔性锂离子电池及其制备方法。
技术介绍
当前，在便携式设备等小型或微型应用场景中，锂离子电池是使用最广泛、适应性最强的电池技术，具有容量高、循环寿命长、与产品融合度高等特点。随着这些电子器件的日益微型化和轻薄化，特别是柔性的电子器件的出现，对储能电池提出了更高的要求。但是，目前市场上的锂离子电池并不满足轻、薄、柔的要求，在进行一定曲率的弯折后，电池内部电极脱落，电池容量下降，还可能会引发安全事故。此外，锂离子电池单体电芯的工作电压通常为3.2～3.8V之间，为电压较高的用电设备供电则需要使用升压器件或者进行电池串并联来实现。这类解决方案结构较为复杂，效率低，较多的器件占用空间大。在部分用电设备中，需要对电池进行串并联后才可以使用。成组的电芯在工作过程中互相影响，单只电芯出现问题后会加剧电池组性能的下降，甚至带来安全隐患。简化电池的组串连接将会大大降低这种可能性，延长使用寿命。简化电池组串的方法主要有提高单体电池的容量以降低并联电池数；提高电池的电压以降低串联电池数。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性锂离子电池，其特征在于，所述柔性锂离子电池由下至上依次包括外层正极集流体(101)、外层正极(102)、外层电解质层(103)、中间功能层、外层负极(104)以及外层负极集流体(105)；其中，/n所述外层正极集流体(101)的材料为第一柔性电路板，且所述外层正极(102)与所述第一柔性电路板中的金属箔接触设置；/n所述外层负极集流体(105)的材料为第二柔性电路板，且所述外层负极(104)与所述第二柔性电路板中的金属箔接触设置；/n所述中间功能层包括n个由下至上依次叠加设置的重复单元，所述n为1～5的整数；各所述重复单元由下至上依次包括中间负极(106)、中间负极集流体(107)...

【技术特征摘要】
1.一种柔性锂离子电池，其特征在于，所述柔性锂离子电池由下至上依次包括外层正极集流体(101)、外层正极(102)、外层电解质层(103)、中间功能层、外层负极(104)以及外层负极集流体(105)；其中，
所述外层正极集流体(101)的材料为第一柔性电路板，且所述外层正极(102)与所述第一柔性电路板中的金属箔接触设置；
所述外层负极集流体(105)的材料为第二柔性电路板，且所述外层负极(104)与所述第二柔性电路板中的金属箔接触设置；
所述中间功能层包括n个由下至上依次叠加设置的重复单元，所述n为1～5的整数；各所述重复单元由下至上依次包括中间负极(106)、中间负极集流体(107)、阻挡层(108)、中间正极集流体(109)、中间正极(110)及中间电解质层(111)，且各所述重复单元中的所述中间负极集流体(107)与所述中间正极集流体(109)相连通。


2.根据权利要求1所述的柔性锂离子电池，其特征在于，所述第一柔性电路板为聚合物和铝箔复合的柔性电路板，所述第二柔性电路板为聚合物和铜箔复合的柔性电路板；优选地，所述第一柔性电路板为聚酰亚胺或聚酯薄膜复合铝箔的柔性电路板，所述第二柔性电路板为聚酰亚胺或聚酯薄膜复合铜箔的柔性电路板；
所述外层电解质层(103)和所述中间电解质层(111)各自独立地包括固态骨架和位于所述固态骨架中的电解质复合物，所述电解质复合物包括锂盐和电解质用聚合物。


3.根据权利要求1所述的柔性锂离子电池，其特征在于，所述外层电解质层(103)覆盖所述外层正极(102)和所述第一柔性电路板中的金属箔；
所述中间功能层中靠近所述外层负极(104)设置的所述中间电解质层(111)覆盖所述外层负极(104)和所述第二柔性电路板中的金属箔。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的柔性锂离子电池，其特征在于，所述中间负极(106)的边缘位于所述中间电解质层(111)或所述外层电解质层(103)的边缘以内。


5.根据权利要求4所述的柔性锂离子电池，其特征在于，所述中间负极集流体(107)覆盖所述中间负极(106)，且所述中间负极集流体(107)的至少部分边缘位于所述中间电解质层(111)或所述外层电解质层(103)的边缘以内。


6.根据权利要求5所述的柔性锂离子电池，其特征在于，各所述重复单元中，将所述中间负极集流体(107)的上表面分为覆盖区和连接区，所述覆盖区及所述中间负极集流体(107)的至少部分侧壁被所述阻挡层(108)覆盖，所述中间负极集流体(107)与所述中间正极集流体(109)通过所述连接区相连通。


7.根据权利要求6所述的柔性锂离子电池，其特征在于，所述外层电解质层(103)的侧壁被靠近其设置的所述中间负极集流体(107)或所述阻挡层(108)覆盖，相邻设置的两个所述重复单元中，下方所述重复单元中的所述中间电解质层(111)的侧壁被上方所述重复单元中的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯珊珊，梁慧，赵昂，
申请(专利权)人：东泰高科装备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11