[發明專利]柔性電池和具有其的柔性電池組

有效

• 申請號: 201410159108.5
• 申請日: 2014-04-18
• 公開（公告）號: CN105098249B
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 潘儀;江文鋒
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058;H01M10/0525
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 賈玉姣

技術領域

本發明涉及電池技術領域，更具體地，涉及一種柔性電池和具有其的柔性電池組。

背景技術

通過使用鋰離子在負極和正極之間移動而進行充放電的非水電解質電池作為高能量密度電池一致被廣泛的研究開發。使用鋰過渡金屬復合物作為正極活性物質和碳或鈦酸鋰或錫合金物質作為負極活性物質的鋰離子電池已經被商業化。

該類電池一般由正極、負極、電解質和隔膜構成。其中正極和負極一般被制備成極片，而正負極片之間由隔膜隔開以保證內部絕緣，注入電解質可保證鋰離子在正負極之間移動。按照正極極片和負極極片與隔膜的組合方式不同，可以分為疊片式結構和卷繞式結構?，F有商業化的電池一般都采用這兩種結構之一。

軟性（或柔性）線路板一般是由銅箔、環氧樹脂熱固膠和PI(聚亞胺薄膜)構成的電路板，具有節省空間、減輕重量及靈活性高等優點，在生產生活中都有極為廣泛的應用，并且市場還在擴大中。隨著鋰離子電池在通訊、電子、電動工具、交通應用領域的不斷擴展，節省空間、減輕重量及靈活性高等優點將越來越成為鋰離子電池設計的訴求。隨著軟性線路板、軟性LCD等產品的出現，具有軟性特點的鋰離子電池將會更好的與之配套，滿足新一代電子產品的需求。

然而鋰離子電池一般都為方形和圓柱形狀，內部一般采用疊片式或卷繞式結構，這些結構的鋰離子電池一般具有固定的剛性外形，無法折疊或變形，其軟性有待進一步改進。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種柔性好、能折疊和變形的柔性電池。

本發明的另一個目的在于提出兩種具有上述柔性電池的柔性電池組。

根據本發明第一方面實施例的柔性電池，包括：軟性線路基板；電芯單元，所述電芯單元包括：正極集流體電路和負極集流體電路，所述正極集流體電路與負極集流體電路設在所述軟性線路基板的同一面上且間隔開布置；正極敷料層和負極敷料層，所述正極敷料層和負極敷料層分別設在所述正極集流體電路和負極集流體電路上；電解質，所述電解質設在所述軟性線路基板并連接所述正極敷料層和負極敷料層；以及外包裝膜，所述外包裝膜包覆所述電芯單元。

根據本發明實施例的柔性電池，通過采用軟性線路基板為基板并將電芯單元設在軟性線路基板上，使得柔性電池的柔性增強，可以根據需要進行變形或折疊來調節其形態，適應性大大提高。

另外，根據本發明上述實施例的柔性電池還可以具有如下附加的技術特征：

根據本發明的一個實施例，所述電解質填充在所述正極敷料層和負極敷料層之間并覆蓋所述正極敷料層和負極敷料層的表面。

根據本發明的一個實施例，所述外包裝膜密封覆蓋所述電芯單元的表面。

根據本發明的一個實施例，所述正極集流體電路包括正極導流條及若干正極集流體分支；所述負極流體電路包括負極導流條及若干負極集流體分支；所述正極導流條設在所述軟性線路基板表面的一側，所述負極導流條設在所述軟性線路基板表面的另一側；所述正極集流體分支與正極導流條電連接，所述負極集流體分支與負極導流條電連接；所述正極集流體分支與負極集流體分支間隔布置。

根據本發明的一個實施例，所述正極導流條和負極導流條平行交替設置。

根據本發明的一個實施例，所述正極集流體分支與所述正極導流條垂直相連，所述負極集流體分支與所述負極導流條垂直連接。

根據本發明的一個實施例，每個所述正極集流體分支和負極集流體分支的寬度分別為0.05-0.1mm，相鄰的所述正極集流體分支和負極集流體分支之間的間隔為0.01-0.05mm。

根據本發明的一個實施例，所述正極敷料層設在所述正極集流體分支上，所述負極敷料層設在所述負極集流體分支上。

根據本發明的一個實施例，所述正極敷料層中含有可脫嵌鋰離子的過渡金屬復合物，所述負極敷料層中含有鋰嵌入/嵌出電位大于0.4V的活性物質。

根據本發明的一個實施例，所述正極敷料層中的過渡金屬復合物為選自鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、磷酸鐵鋰、鋰鎳錳鈷氧和鋰鎳鋁鈷氧中的一種或多種。

根據本發明的一個實施例，所述正極集流體電路和負極集流體電路選自銅、鋁、銀、金和不銹鋼柵線片的一種或多種。

根據本發明的一個實施例，所述正極集流體電路和負極集流體電路均為鋁箔線路，所述負極敷料層中的活性物質為鈦酸鋰。

根據本發明的一個實施例，所述正極集流體電路為鋁箔線路，所述負極集流體電路為銀箔線路，所述負極敷料層中的活性物質為石墨。