[实用新型]柔性可弯折薄膜电池及电子装置有效
申请号: | 201820937285.5 | 申请日: | 2018-06-15 |
公开(公告)号: | CN208889789U | 公开(公告)日: | 2019-05-21 |
发明(设计)人: | 冯雪;侯国辉;苏红宏 | 申请(专利权)人: | 浙江清华柔性电子技术研究院 |
主分类号: | H01M10/058 | 分类号: | H01M10/058;H01M10/0525 |
代理公司: | 上海波拓知识产权代理有限公司 31264 | 代理人: | 李萌 |
地址: | 314000 浙江省嘉兴*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 可弯折 柔性封装层 薄膜电池 电解质层 电子装置 层叠结构 隔膜层 阳极层 阴极层 电解质 封装结构 轻薄 弯折 封装 | ||
一种柔性可弯折薄膜电池和电子装置,包括阳极层、阴极层、隔膜层、第一电解质层和第二电解质层,所述阳极层、所述阴极层、所述隔膜层、所述第一电解质层及所述第二电解质层层叠设置,形成一层叠结构,所述柔性可弯折薄膜电池还包括第一柔性封装层及第二柔性封装层,所述层叠结构封装于所述第一柔性封装层及所述第二柔性封装层组成的封装结构内。该柔性可弯折薄膜电池轻薄可任意弯折,适用于可弯折的电子装置中。
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域,特别涉及一种柔性可弯折薄膜电池及具有该柔性可弯折薄膜电池的电子装置。
背景技术
目前,电池多为较厚的硬的不可大幅度弯折的形态,少数应用于卡片的薄膜或纽扣电池也是硬质材料不可大幅度弯折。传统的圆柱型电池以及方块型电池容体积大,容量大,适配于移动电子设备。随着低功耗小型化的电子设备的发展,小型化电池越来越受到重视。现在市面上出现几类薄片型电池,适用于智能卡片,RFID等低功耗产品。现有的薄膜电池包括一次性的印刷电池,可充电式的锂电池。
案例1现有国内厂商生产的一次性薄膜电池,通过丝网印刷的方式来制备电池芯,外层封装材料为聚氯乙烯膜,通过热压的方式来封装。该产品可以实现柔性,可弯折性。但是该产品为不可充电的一次性电池限制了较多的应用场景。不可充电型电池一般应用于一次性的消费品,对于重复利用的电子产品需要频繁更换电池,使用非常不便。
传统锂电池电极材料加工方式是将石墨,碳粉,钴酸锂等粉末加入胶水调成浆料后涂布在铜箔和铝箔上。一些普通薄膜电池在多次弯折后,电极材料上的有效成分容易跟铜箔,铝箔分离。严重的会刺破隔膜造成内部短路,进而可能引起电池的自燃及爆炸。
锂离子薄膜电池是另一类微型电池,其优势为可多次循环利用。现在较多的厂商在开发薄膜电池,主要应用于智能卡片等不可弯折的产品。
案例2现有厂商制造的半固态薄膜锂电池,可以实现低频率小尺度弯折。由于外层封装材料有铝箔,铜箔等塑性材料,其在多次弯折后电池表面出现皱褶,内部电极材料物质发生剥离,严重影响电池容量及使用寿命。
案例3现有国内厂商生产的薄片式锂电池,该电池不可弯折,厚度约为0.5mm。电池内部为传统锂电池结构:阴阳极+隔膜内部充满电解液。该电池的缺点为不能弯折,硬质材料在弯折后会发生折断,电解液容易泄漏造成电池内部短路。
对于可穿戴设备和柔性设备,柔性可弯折的锂离子电池是非常理想的电源。
图1为现有技术的锂离子电池的结构示意图。请参阅图1,锂离子电池包括电池容纳槽11,电池容纳槽11中间设置有隔膜15,在隔膜15 两侧的电池容纳槽11中灌装有电解质17,隔膜15一侧的第一电解质17 中间设置有阳极19,隔膜15另一侧的第二电解质18中间设置有阴极 13。由于电解质通过完全灌装工艺设置于锂离子电池中,使得电池容纳槽的厚度受到限制,电池厚度较大,不可大幅度弯折。同时,现有技术的电池容纳槽大多为铝塑材料的外壳构成,不可大幅度弯折。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供了一种柔性可弯折薄膜电池及具有该柔性可弯折薄膜电池的电子装置,该柔性可弯折薄膜电池轻薄可任意弯折,且能够防止电极材料颗粒的脱落,适用于可弯折的电子装置中。
本实用新型提供了一种柔性可弯折薄膜电池,包括阳极层、阴极层、隔膜层、第一电解质层和第二电解质层,所述阳极层、所述阴极层、所述隔膜层、所述第一电解质层及所述第二电解质层层叠设置,形成一层叠结构,所述柔性可弯折薄膜电池还包括第一柔性封装层及第二柔性封装层,所述层叠结构封装于所述第一柔性封装层及所述第二柔性封装层组成的封装结构内;所述阳极层、阴极层中包括将电极材料颗粒固定在铝箔或铜箔上的胶黏剂。
进一步地,所述第一柔性封装层及所述第二柔性封装层分别设置于所述层叠结构的上表面及下表面上,所述第一柔性封装层及所述第二柔性封装层跨过所述层叠结构的周边后彼此贴合。
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