一种含穿孔集电极的印刷电池及电池组制造技术

本发明专利技术公开了一种含穿孔集电极的印刷电池及电池组，包括基底层以及集电极层，所述基底层内设有开口区域，所述开口区域内设有导电材料，所述导电材料连接所述集电极层以及额外集流层，所述额外集流层位于所述基底层内部或者所述基底层远离所述集电极层的一侧。通过本发明专利技术实现缩短印刷薄膜电池之间电荷的传输距离，并且降低电荷的传输电阻，从而降低电池组的内阻，使其有利于大电流应用场景。使其有利于大电流应用场景。使其有利于大电流应用场景。

【技术实现步骤摘要】
一种含穿孔集电极的印刷电池及电池组


[0001]本专利技术涉及电池
，特别涉及一种含穿孔集电极的印刷电池及电池组。

技术介绍

[0002]印刷薄膜电池具有柔性，使其可轻易地和一些柔性电子器件集成而不影响器件的使用舒适度，如薄膜的形状使其在智能封装和可穿戴设别等领域有广大的应用前景。
[0003]在相关技术中，当多个印刷薄膜电池相互连接以形成电池组，需要在其集电极的侧部设置极耳碳层，利用极耳碳层作为连接媒介将多个印刷薄膜电池中的各集电极进行横向相连。如此设置，一方面印刷薄膜电池之间电荷的横向传输距离较远，另一方面由于印刷薄膜电池的使用场景决定了所设置的极耳碳层厚度不宜过厚，而极耳碳层薄则会电荷在极耳碳层中的传输电阻较大，进而导致电池组的内阻较大，不利于大电流应用场景。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的是提出一种含穿孔集电极的印刷电池及电池组，旨在实现缩短印刷薄膜电池之间电荷的传输距离，并且降低电荷的传输电阻，从而降低电池组的内阻，使其有利于大电流应用场景。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提出一种含穿孔集电极的印刷电池，包括基底层以及集电极层，所述基底层内设有开口区域，所述开口区域内设有导电材料，所述导电材料连接所述集电极层以及额外集流层，所述额外集流层位于所述基底层内部或者所述基底层远离所述集电极层的一侧；其中所述额外集流层用于连接另一印刷薄膜电池结构的所述集电极层；所述导电材料和/或所述额外集流层可选择为金属浆料或者金属箔层。
[0006]可选地，所述基底层包括第一基底层以及第二基底层，所述集电极层包括第一集电极层以及第二集电极层；所述印刷薄膜电池结构还包括第一电极层、第二电极层以及电解液隔膜层，所述第一基底层、所述第一集电极层、所述第一电极层、所述电解液隔膜层、所述第二电极层、所述第二集电极层以及所述第二基底层依次设置，其中所述第一集电极层、所述第一电极层、所述电解液隔膜层、所述第二电极层以及所述第二集电极层的侧部还包覆有第一密封层；所述第一基底层与所述第一集电极层之间还设有金属栅层，所述金属栅层作为另一印刷薄膜电池结构的位于所述基底层外侧的所述额外集流层。
[0007]可选地，所述第一电极层和/或所述第二电极层中设有由密封材料所形成的第二密封层；其中，所述第二密封层可设置为包覆在所述第一电极层和/或所述第二电极层中，或者去除部分第一电极层和/或所述第二电极层材料，并填充所述第二密封层的密封材料；所述第二密封层与所述开口区域的中心线位于同一直线上，且所述开口区域位于所述电解液隔膜层在所述第一基底层/所述第二基底层的投影区域之内；所述第二密封层用于防止所述电解液隔膜层中的电解液纵向渗透至所述开口区域中。其中开口区域为点阵设置。
[0008]可选地，所述开口区域的侧部设有所述导电材料，所述开口区域的中部设有所述密封材料。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提出一种电池组，包括第一印刷薄膜电池以及第二印刷薄膜电池，所述第一印刷薄膜电池以及所述第二印刷薄膜电池均采用上述的含穿孔集电极的印刷电池。
[0010]可选地，所述第一印刷薄膜电池的所述第一集电极层以及所述第二印刷薄膜电池的所述第二集电极层之间通过所述导电材料相连接，以实现所述第一印刷薄膜电池以及所述第二印刷薄膜电池的串联连接；其中，所述第一印刷薄膜电池与所述第二印刷薄膜电池采用纵向连接或横向连接，所述第一印刷薄膜电池与所述第二印刷薄膜电池可共用同一基底层；当采用纵向连接时，所述第一印刷薄膜电池与所述第二印刷薄膜电池通过所述导电材料相连接；当采用横向连接时，所述第一印刷薄膜电池与所述第二印刷薄膜电池通过所述导电材料以及所述额外集流层相连接。
[0011]可选地，包括串联连接的若干所述第一印刷薄膜电池以及若干所述第二印刷薄膜电池；位于串联中部相邻的所述第一印刷薄膜电池与所述第二印刷薄膜电池之间采用第一极耳层相互连接以形成可裁剪设计；或者，位于串联中部相邻的所述第一印刷薄膜电池与所述第二印刷薄膜电池之间采用连接碳层相互连接以形成可折叠设计；可选地，所述第一印刷薄膜电池以及所述第二印刷薄膜电池的两个所述第一集电极层之间以及两个所述第二集电极层之间通过所述额外集流层相连接，以实现所述第一印刷薄膜电池以及所述第二印刷薄膜电池的并联连接；其中，所述第一印刷薄膜电池与所述第二印刷薄膜电池采用横向连接，所述第一印刷薄膜电池与所述第二印刷薄膜电池可共用同一基底层。
[0012]可选地，包括若干并联连接的第一分电池组，其中所述第一分电池组由所述第一印刷薄膜电池以及所述第二印刷薄膜电池通过串联连接所形成；或者，包括若干串联连接的第二分电池组，其中所述第二分电池组由所述第一印刷薄膜电池以及所述第二印刷薄膜电池通过并联连接所形成。
[0013]可选地，当所述额外集流层位于所述基底层内部时，所述第一印刷薄膜电池与所述第二印刷薄膜电池的所述开口区域的中心线可位于非同一直线上。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术通过在含穿孔集电极的印刷电池的基底层上设置开口区域，通过其开口区域以作为穿孔集电极；开口区域内设有导电材料，利用导电材料连接集电极层以及额外集流层，其中开口区域中的导电材料和/或额外集流层均采用导电性更优的金属浆料或者金属箔层，使得电荷的传输电阻大幅降低，从而降低电池组的内阻，使其有利于大电流应用场景。并且的，因为金属浆料或者金属箔层与电解液隔膜层/第一电极层/第二电极层之间设有集电极层进行隔开，进一步的添加了第二密封层避免了电解液的纵向渗透，而且增加了电解液横向渗透距离，因此也能够确保金属浆料或者金属箔层无法与电解液或者电极材料接触，从而避免与其相互反应。
[0015]多个印刷薄膜电池相组合形成电池组，其中，当多个印刷薄膜电池采用横向连接时，此时通过金属浆料或者金属箔层所制成的额外集流层降低电阻从而降低整个电池组的内阻，同时点阵设计的开口区域在集电极层中没有内置额外集流层的情况下也能有效地收集电荷；当多个印刷薄膜电池采用纵向连接时，通过开口区域直接缩短了电荷的传输距离，进而减少电池组的内阻。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术印刷薄膜电池结构一实施例的分解结构示意图；图2为本专利技术印刷薄膜电池结构一实施例的结构示意图其一；图3为本专利技术印刷薄膜电池结构一实施例的结构示意图其二；图4为本专利技术印刷薄膜电池结构一实施例的结构示意图其三；图5为本专利技术电池组一实施例的串联连接的结构示意图（并排设置）；图6为本专利技术电池组一实施例的可裁剪设计的结构示意图；图7为本专利技术电池组一实施例的可折叠设计的结构示意图；图8为本专利技术电池组一实施例的并联连接的结构示意图；图9为本专利技术电池组一实施例的串联以及并联相结合的结构示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含穿孔集电极的印刷电池，其特征在于，包括基底层以及集电极层，所述基底层内设有开口区域，所述开口区域内设有导电材料，所述导电材料连接所述集电极层以及额外集流层，所述额外集流层位于所述基底层内部或者所述基底层远离所述集电极层的一侧。2.根据权利要求1所述的含穿孔集电极的印刷电池，其特征在于：所述基底层包括第一基底层以及第二基底层，所述集电极层包括第一集电极层以及第二集电极层；所述印刷薄膜电池结构还包括第一电极层、第二电极层以及电解液隔膜层，所述第一基底层、所述第一集电极层、所述第一电极层、所述电解液隔膜层、所述第二电极层、所述第二集电极层以及所述第二基底层依次设置，其中所述第一集电极层、所述第一电极层、所述电解液隔膜层、所述第二电极层以及所述第二集电极层的侧部还包覆有第一密封层；所述第一基底层与所述第一集电极层之间还设有金属栅层，所述金属栅层作为另一印刷薄膜电池结构的位于所述基底层外侧的所述额外集流层。3.根据权利要求2所述的含穿孔集电极的印刷电池，其特征在于：所述第一电极层和/或所述第二电极层中设有由密封材料所形成的第二密封层；所述第二密封层与所述开口区域的中心线位于同一直线上，且所述开口区域位于所述电解液隔膜层在所述第一基底层/所述第二基底层的投影区域之内；其中所述开口区域为点阵设置；所述第二密封层用于防止所述电解液隔膜层中的电解液纵向渗透至所述开口区域中。4.根据权利要求3所述的含穿孔集电极的印刷电池，其特征在于：所述开口区域的侧部设有所述导电材料，所述开口区域的中部设有所述密封材料。5.一种电池组，其特征在于：包括第一印刷薄膜电池以及第二印刷薄膜电池，所述第一印刷薄膜电池以及所述第二印刷薄膜电池均采用权利要求1
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4任一项所述的含穿孔集电极的印刷电池。6.根据权利要求5所述的电池组，其特征在于：所述第一印刷薄膜电池的所述第一集电极层以及所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂赞相，罗师强，普里帖斯，
申请(专利权)人：深圳新源柔性科技有限公司，
类型：发明
国别省市：