[发明专利]一种具有柔性自支撑功能的高柔性锂离子电池织物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有柔性自支撑功能的高柔性锂离子电池织物及其制备方法，涉及锂电池技术领域，具体包括正极胶体与负极胶体，所述正极胶体与负极胶体相互间隔并排设置形成锂离子电池基体，且正极胶体与负极胶体均为柔性流体层合成，柔性流体层包括至少一高分子材料层，以及至少一附着在高分子材料层上的多孔陶瓷层，还包括至少一附着在多孔陶瓷层上的导电涂层。本申请通过在织物基材外表面镀上一层导电镍层形成导电织物基材附着于锂离子电池基体上，并利用织物吸附力强，柔顺性好，可任意弯曲等特点，因此形成的锂离子电池既具有较好的导电性能，又可以弯折、挤压，且具有柔性。

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，具体是一种具有柔性自支撑功能的高柔性锂离子电池织物及其制备方法。

背景技术

锂离子电池作为一种二次电池在新兴的新能源产业不断被推广于各个技术领域。锂离子电池包括正、负极集流体，附在正、负极集流体上的活性物质、置于正负极中间的隔膜以及浸润两极的电解液。其中集流体指的是用于附着电池正极、负极活性物质的金属集体，现有技术中采用的是铜箔和铝箔等金属基体。锂离子二次电池是指其中的Li嵌入和脱逸正负极活性物质的一种可充放电的高能电池，其实际上是一种锂离子浓差电池。而集流体的主要作用是通过与活性物质相接触，将正负极活性物质因锂离子的迁移所产生的电流汇集进而对外输送电流。

随着便携式电子设备的快速发展，对于锂离子电池的要求也越来越高。特别是近年来出现的新概念柔性电子书或柔性手机，可穿戴式设备以及一些便携式的医疗电子设备急需有对应的柔性锂离子电池与之配合，以设计出客户满意的柔性电子产品。因此，研发一种可以弯折、挤压，自放电率小，安全性高的柔性锂离子电池，具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有柔性自支撑功能的高柔性锂离子电池织物及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种具有柔性自支撑功能的高柔性锂离子电池织物及其制备方法，包括正极胶体与负极胶体，所述正极胶体与负极胶体相互间隔并排设置形成锂离子电池基体，且相邻的正极胶体与负极胶体之间填充有紧贴于正极胶体与负极胶体对应面的隔膜，同时正极胶体与负极胶体均为柔性流体层合成，柔性流体层包括至少一高分子材料层，以及至少一附着在高分子材料层上的多孔陶瓷层，还包括至少一附着在多孔陶瓷层上的导电涂层，所述正极胶体与负极胶体上分别压入正极端子与负极端子，且正极胶体与负极胶体的柔性流体层包括附着于其上部与下部的活性物质层。

作为本发明进一步的方案：所述高分子材料层作为基层，且高分子材料层以厚度为10～40μm、孔隙率为30～65％的高分子材料制备高分子材料层。

作为本发明再进一步的方案：所述高分子材料层表面涂制100nm～2μm的多孔陶瓷层。

作为本发明再进一步的方案：所述导电涂层是基于多孔陶瓷层上以浓度为0.8～5％的导电浆料涂制导电涂层。

作为本发明再进一步的方案：所述柔性流体层正负电极包括两柔性集流体以及一组相反电性的活性物质层分别附在两柔性集流体两导电涂层的表面，且活性物质层采用正极活性物质层与负极活性物质层中的任意一种使用。

作为本发明再进一步的方案：所述的高分子材料采用聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酰亚胺(PI)的任一种或几种。

作为本发明再进一步的方案：所述多孔陶瓷层采用氧化铝或勃姆石中的任意一种。

作为本发明再进一步的方案：所述导电浆料采用石墨烯浆料、碳纳米管浆料、导电炭黑浆料与导电石墨浆料中的任意一种或几种。

作为本发明再进一步的方案：具有柔性自支撑功能的高柔性锂离子电池织物及其制备方法，包括以下步骤：