[發明專利]一種三層柔性電池結構及制備方法

有效

• 申請號: 201710041247.1
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN106654344B
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 蘇業旺;趙宏宇
• 申請（專利權）人: 中國科學院力學研究所
• 主分類號: H01M10/04
• 分類號: H01M10/04
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

1.一種三層柔性電池結構，其特征在于：它包括柔性基底(1)、島橋結構(2)、電池(3)；

所述柔性基底(1)為可全向拉伸的柔性絕緣材料；

所述島橋結構(2)置于所述柔性基底(1)上；所述島橋結構(2)包括導電小圓柱(21)、銅導線(22)；所述銅導線(22)將所述導電小圓柱(21)并聯；所述導電小圓柱(21)之間的距離與兩個所述電池(3)的接線端子之間的距離相同；

所述電池(3)與所述島橋結構(2)的所述導電小圓柱(21)用導電銀膠黏貼在一起；所述電池(3)與所述導電小圓柱(21)一一對應，緊密排列將整個基底覆蓋；

所述導電小圓柱(21)之間的所述銅導線(22)為S型，可隨著所述柔性基底(1)的拉伸而伸展,延展性可達45％；

所述島橋結構(2)為銅島橋結構，銅的一側通過導電膠與電池的電極相連，所述導電小圓柱的厚度為0.1mm，左右或上下相鄰的所述導電小圓柱(21)中心之間的距離為4mm，所述導電小圓柱(21)的半徑為0.5mm；所述銅導線(22)直徑為0.1mm，所述銅導線包括三個部分，第一部分L1 的長度為3.54mm，第二部分L2的長度為4.5mm，每相鄰的兩個第二部分L2之間為第三部分，所述第三部分L3的長度為0.3mm；所述銅導線(22)為PI-Cu-PI三層結構，所述導電小圓柱(21)為Cu-PI雙層結構，銅的另一側與所述電池(3)相連。

2.如權利要求1所述的一種三層柔性電池結構，其特征在于：所述柔性基底(1)為Ecoflex材料。

3.一種制備如權利要求1所述的三層柔性電池結構的方法，其特征在于，包括下列步驟：

A.用旋涂法制備PI薄膜；

B.在PI薄膜表面蒸鍍一層銅箔，光刻腐蝕銅箔形成島橋形狀；

C.在成型的島橋形狀的銅箔上再熱壓一層PI薄膜，之后干法刻蝕導電小圓柱區域上新熱壓的PI薄膜，將銅島露出；

D.采用激光切割使得PI薄膜形成與銅島橋結構相同的形狀，并使PI薄膜略寬于銅箔，得到整個島橋結構；

E.重復步驟A-D,制作第二層島橋結構；

F.將第一層島橋結構全部為PI薄膜的一側用膠粘接在可伸展的基底上；

G.用導電膠將電池的正極與基底上的第一層島橋結構的島裸露銅的一側粘接，使電池陣列并聯，正極通過島橋結構引出；

H.用導電膠將電池的負極與第二層島橋結構的島裸露銅的一側粘接，使電池陣列并聯，負極通過島橋結構引出。