一种柔性电池组的制备方法及制得的柔性电池组技术

本发明专利技术公开一种柔性电池的制备方法，涉及锂电池技术领域，本发明专利技术包括以下步骤：(1)将卷芯或叠芯采用铝塑膜进行第一次封装并注入电解液，化成后进行第二次封装；(2)制备电池组：将注入电解液后的单体电芯串联、并联或串并联设置，单体电芯的个数为2个以上，相邻单体电芯之间间隔设置；(3)将步骤(2)中的电池组放入模具中，然后注入封装剂的前驱体，待前驱体在常温下聚合后，即制得柔性电池组。本发明专利技术提供上述制备方法制得的柔性电池组。本发明专利技术的有益效果在于：通过本发明专利技术的制备方法，通过相邻单体电芯之间间隔设置，并在相邻单体电芯之间的间隙填充封装剂，这样可以有效释放电池在反复弯曲折叠时产生的应力，从而保护柔性电池组在弯曲后性能不发生衰减。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性电池组的制备方法及制得的柔性电池组
本专利技术涉及电池
，具体涉及一种柔性电池组的制备方法及制得的柔性电池组。
技术介绍
随着社会的发展，电子元器件在人类的生活中扮演着日益重要的角色，其中便携式电子元器件给人们生活带来了极大的便利。随着便携式电子元器件的发展，例如便携式智能手表、电子标签、运动健身元器件和医疗健康设备等等，对具有柔性可弯曲的储能器件的出现越来越迫切。目前的市场上的锂电池一般采取四种封装方式包装：圆柱、方形、扣式和软包。其中圆柱、方形、扣式电池不具有柔性，软包电池在特定的条件下具有一定的柔性(厚度小于2mm的软包电池具有一定的柔性)。公开号为CN102544574A的专利公开一种柔性锂离子电池及其封装方法，该柔性锂离子电池包括柔性外壳和位于柔性外壳内部的电池主体，柔性外壳使用高温注塑成型制备的柔性塑料。但现有技术中的柔性电池具有以下缺点：1、受制于尺寸限制电池的容量一般在100mAh以下；2、电池在反复弯曲折叠后性能会衰减，折叠后电池正负极材料之间的接触变得不紧密，造成电池内阻增大从而使电池各项性能急速衰减；3、会引发安全问题，由于电池的正负极材料都是涂布在金属箔上，电池多次弯曲折叠后正负极材料会从铜箔或铝箔上脱落，刺穿隔膜造成电池短路，从而产生安全性问题；4、电池的隔膜是多孔的有机物，电池多次弯曲折叠后可能造成隔膜破损，从而造成正负极接触短路产生安全性问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于现有技术中的柔性电池在反复折弯后会影响电池的性能，提供一种柔性电池组的制备方法。本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：本专利技术提供一种柔性电池组的制备方法，包括以下步骤：(1)将卷芯或叠芯采用铝塑膜进行第一次封装并注入电解液，化成后进行第二次封装，制得单体电芯；(2)制备电池组：将注入电解液后的单体电芯串联、并联或串并联设置，所述单体电芯的个数为2个以上，相邻单体电芯之间间隔设置；(3)将步骤(2)中的电池组放入模具中，然后注入封装剂的前驱体，待前驱体在常温下聚合后，即制得柔性电池组。有益效果：通过本专利技术的制备方法，由于相邻单体电芯之间间隔设置，相邻单体电芯之间有间隙，封装剂填充在间隙内，并将电池组覆盖，制得的柔性电池组因为电池之间有封装剂的缓冲作用，可以缓解弯曲时产生的应力，从而保护电池在多次弯曲后性能不发生衰减。采用本专利技术中的制备方法，可以制备任意形状和容量的柔性电池组，使得柔性电池组的容量不受尺寸的限制。通过内部卷芯或叠芯串并联设置电池的输出电压和容量，电池电压不受传统电芯单体电压的限制。本专利技术制备方法操作简单，从第一次封装开始可以在室外直接完成。优选地，所述单体电芯的个数为2-99个。优选地，相邻单体电芯之间的间隙为0-10mm。优选地，所述封装剂包括硅胶、硅脂或环氧树脂中的一种或多种。有益效果：电池温度超过100℃处理后电池性能会发生快速衰减从而失效，采用上述封装剂可以在常温下对电池进行封装，在不影响电池性能的情况下，可以防止电池性能因快速衰减而失效。上述材料绝缘不导电，防水性好，散热性能好，聚合后形成的固态具有柔性材料的热膨胀率低常温下在10-12以下、抗压强度和抗拉强度高、介电常数高耐电压。优选地，所述封装剂还包括添加剂，所述添加剂为着色剂、抗静电剂、抗氧剂、阻燃剂或润滑剂。优选地，所述着色剂的添加量为封装剂总量的0-10％。优选地，所述模具的形状为圆环状、正方体状或长方体状。有益效果：当模具的形状为圆环状时，可以将其应用于手环、手表类电子产品。优选地，所述电池组中单体电芯上设有极耳，所述极耳位于电芯的同一端或者相对的两端。优选地，所述单体电芯的串并联包括电池组的串联和并联。优选地，所述卷芯包括依次卷绕的正极极片、隔膜和负极极片，所述正极极片的一侧或两侧涂覆正极活性材料，所述负极极片的一侧或两侧涂覆负极活性材料，当正极极片的一侧涂覆正极活性材料时，涂覆正极活性材料的一侧朝向隔膜设置；当负极极片的一侧涂覆负极活性材料时，涂覆负极活性材料的一侧朝向隔膜设置。优选地，所述叠芯包括依次层叠的正极极片、隔膜和负极极片，所述正极极片的一侧或两侧涂覆正极活性材料，所述负极极片的一侧或两侧涂覆负极活性材料，当正极极片的一侧涂覆正极活性材料时，涂覆正极活性材料的一侧朝向隔膜设置；当负极极片的一侧涂覆负极活性材料时，涂覆负极活性材料的一侧朝向隔膜设置。本专利技术中的叠芯或卷芯可以为二次电池单体电芯，如锂电池电芯、镍氢电池电芯、镍镉电池电芯，也可以为一次电池电芯，如锌锰干电池电芯。有益效果：现有的柔性电池在多次弯曲折叠后正负极材料易从集流体上脱落，刺穿隔膜，电池多次弯曲折叠后可能造成隔膜破损，导致电池短路，从而产生安全性问题；采用本专利技术中的制备方法制得的柔性电池具有良好的柔性，且电池在大量的弯曲折叠后性能不发生衰减。优选地，所述正极活性材料包括磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰三元正极材料、镍钴铝三元正极材料中的一种或多种。优选地，所述负极活性材料包括人造石墨、天然石墨、碳硅负极、钛酸锂中的一种或多种。优选地，所述电解液包括乙烯碳酸酯(EC)、丙烯碳酸酯(PC)、碳酸亚乙烯酯(VC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、甲酸甲酯(MF)、乙酸乙酯(EA)、四氢呋喃(THF)、乙腈(AN)中的一种或多种。优选地，所述电解液中的锂盐包括六氟磷酸锂(LiPF6)、双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiTFSI)、双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)、高氯酸锂(LiClO4)、六氟砷酸锂(LiAsF6)、双草酸硼酸锂(LiBOB)、双(全氟乙基磺酰)亚胺锂(LiBETI)和三氟甲磺酸锂(LiCF3SO3)中的一种或多种。优选地，所述单体电芯上设有正极极耳和负极极耳，所述正极极耳和负极极耳位于单体电芯的同一端，或所述正极极耳和负极极耳分别位于电芯的两端。优选地，相邻单体电芯的正极极耳之间通过导线连接，相邻单体电芯的负极极耳之间通过导线连接。优选地，将步骤(3)中注入封装剂的前驱体的模具置于真空环境下0-180min。本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种由上述制备方法制得的柔性电池组。有益效果：本专利技术中的柔性电池组在反复弯曲折叠后性能不发生衰减，可以对折弯折(180度)，同时柔性电池组的容量不受尺寸限制。本专利技术的优点在于：采用本专利技术中的制备方法可以制备任意形状和容量的柔性电池组，使得柔性电池组的容量不受尺寸的限制。现有的柔性电池在多次弯曲折叠后正负极材料易从集流体上脱落，刺穿隔膜，锂电池的隔膜是多孔的有机物，电池多次弯曲折叠后可能造成隔膜破损，导致电池短路，从而产生安全性问题，采用本专利技术中的制备方法制得的柔性电池组具有良好的柔性，电池在大量的弯曲折叠后性能不发生衰减，且可以实现对折弯折。本专利技术中的柔性电池组由于相邻单体电芯之间间隔设置，相邻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性电池组的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：/n(1)将卷芯或叠芯采用铝塑膜进行第一次封装后注入电解液，化成后进行第二次封装，制得单体电芯；/n(2)制备电池组：将注入电解液后的单体电芯串联、并联或串并联设置，所述单体电芯的个数为2个以上，相邻单体电芯之间间隔设置；/n(3)将步骤(2)中的电池组放入模具中，然后注入封装剂的前驱体，待前驱体在常温下聚合后，即制得柔性电池。/n

【技术特征摘要】
20200616 CN 20201054869711.一种柔性电池组的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将卷芯或叠芯采用铝塑膜进行第一次封装后注入电解液，化成后进行第二次封装，制得单体电芯；
(2)制备电池组：将注入电解液后的单体电芯串联、并联或串并联设置，所述单体电芯的个数为2个以上，相邻单体电芯之间间隔设置；
(3)将步骤(2)中的电池组放入模具中，然后注入封装剂的前驱体，待前驱体在常温下聚合后，即制得柔性电池。


2.根据权利要求1所述的柔性电池组的制备方法，其特征在于：所述单体电芯的个数为2-99个。


3.根据权利要求1所述的柔性电池组的制备方法，其特征在于：相邻单体电芯之间的间隙为0-10mm。


4.根据权利要求1所述的柔性电池组的制备方法，其特征在于：所述封装剂包括硅胶、硅脂、聚二...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖栋梁，毛彦勇，李开帝，
申请(专利权)人：深圳信达新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44