[发明专利]一种用于可穿戴设备的柔性锂离子电池及其制备方法

权利要求书

1.一种用于可穿戴设备的柔性锂离子电池，其特征在于，包括柔性极片、隔膜和电解液；

柔性极片包括：聚酯薄膜、沉积在聚酯薄膜表面中部的金属层、涂布在金属层表面的活性材料层和极耳，极耳一端与金属层固定，极耳中部与聚酯薄膜固定；相邻两片柔性极片的周边采用热压粘接；

隔膜位于相邻两片柔性极片之间以防止其接触短路；电解液填充在相邻两片柔性极片之间。

2.根据权利要求1所述用于可穿戴设备的柔性锂离子电池，其特征在于，柔性极片采用蒸镀的方式将沉积在聚酯薄膜表面中部形成金属层。

3.根据权利要求1所述用于可穿戴设备的柔性锂离子电池，其特征在于，柔性极片包括柔性正极片和柔性负极片，其中柔性正极片的金属层为铝层，柔性正极片的极耳为铝极耳，柔性负极片的金属层为铜层，柔性负极片的极耳为铜极耳。

4.根据权利要求3所述用于可穿戴设备的柔性锂离子电池，其特征在于，柔性正极片的活性材料层原料按质量百分比包括：磷酸铁锂94～96％，粘结剂3～5％，导电剂1～2％；优选地，柔性负极片的活性材料层原料按质量百分比包括：石墨92～94％，粘结剂5～6％，导电剂1～2％；优选地，粘结剂为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、羧甲基纤维素和丁苯橡胶中至少一种；优选地，导电剂为炭黑。

5.根据权利要求1所述用于可穿戴设备的柔性锂离子电池，其特征在于，隔膜为聚乙烯材质，其厚度为10～15μm；优选地，电解液为六氟磷酸锂的碳酸酯溶液。

6.根据权利要求1所述用于可穿戴设备的柔性锂离子电池，其特征在于，柔性正极片的金属层面积小于柔性负极片的金属层面积。

7.一种如权利要求1-6任一项所述用于可穿戴设备的柔性锂离子电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

I、采用胶带将聚酯薄膜的边缘区域覆盖，再将铝、铜分别蒸镀在聚酯薄膜表面形成铝层和铜层，移除边缘区域的胶带，接着焊接极耳，其中铝极耳一端与铝层固定，铜极耳一端与铜层固定；

II、将磷酸铁锂、粘结剂、导电剂和N-甲基吡咯烷酮搅拌均匀得到正极浆料；将石墨、粘结剂、导电剂和去离子水搅拌均匀得到负极浆料；将正极浆料均匀地涂布在铝层表面，接着真空干燥，压片得到柔性正极片；将负极浆料均匀地涂布在铜层表面，接着真空干燥，压片得到柔性负极片；

III、将柔性正极片、隔膜和柔性负极片依次叠放，接着将极耳引出侧进行热塑封，再将相邻一侧和相对一侧进行热塑封，真空干燥，然后由敞口侧注入电解液，接着敞口侧边向上，抽真空静置；

IV、将正、负极耳连接充放电系统柜的正负极，用夹板将电池夹紧，敞口侧朝上放置，抽真空，调节温度，充电；充电结束后保持真空，调节温度，继续静置；真空塑封机上平压并抽真空，然后热塑封处理得到柔性锂离子电池。

8.根据权利要求7所述用于可穿戴设备的柔性锂离子电池的制备方法，其特征在于，步骤II中，正极浆料电涂布面密度为40～85g/m²；优选地，步骤II中，正极浆料真空干燥温度为100～110℃；优选地，步骤II中，柔性正极片压片压力为5～10吨；

优选地，步骤II中，负极浆料涂布面密度为20～40g/m²；优选地，步骤II中，负极浆料真空干燥温度为80～90℃；优选地，步骤II中，柔性负极片压片压力为10～15吨。

9.根据权利要求7或8所述用于可穿戴设备的柔性锂离子电池的制备方法，其特征在于，步骤III中，真空干燥温度为80～90℃，真空干燥时间为48～72h；优选地，步骤III中，注入电解液后抽真空至-0.04～-0.06MPa，静置温度为40～50℃，静置时间为12～24h。

10.根据权利要求7-9任一项所述用于可穿戴设备的柔性锂离子电池的制备方法，其特征在于，步骤IV中，抽真空至-0.04～-0.06MPa，调节温度至28～32℃，先进行0.02C充电4h，再0.1C充电2h；优选地，步骤IV中，充电结束后保持真空为-0.04～-0.06MPa，调节温度至40～50℃，继续静置12～24h；优选地，步骤IV中，真空塑封机上平压并抽真空至-0.09MPa，时间为2～5s，然后热塑封处理得到柔性锂离子电池。