[發明專利]柔性鋰離子電池及其制備方法和電子產品

在審

• 申請號: 201710231727.4
• 申請日: 2017-04-07
• 公開（公告）號: CN107240700A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 王繼生;孟亞斌;王昌輝;朱許淋
• 申請（專利權）人: 深圳市優特利電源有限公司
• 主分類號: H01M4/64
• 分類號: H01M4/64;H01M10/0525;H01M10/058
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所44237
• 代理人: 左光明

1.一種柔性鋰離子電池，包括柔性殼體、設于所述殼體內的電芯和電解液，所述電芯由正極、負極和層疊于所述正極與負極之間的隔膜構成，其特征在于：

所述正極包括正極集流體和涂設在所述正極集流體表面的正極材料層，所述正極材料層是由若干段正極材料層組成，相鄰兩段正極材料層之間具有間隔區間；

所述負極包括負極集流體和涂設在所述負極集流體表面的負極材料層，所述負極材料層是由若干段負極材料層組成，相鄰兩段負極材料層之間具有間隔區間；

且所述正極所含的若干段正極材料層與所述負極所含的若干段負極材料層一一對應，所述正極所含的間隔區間與所述負極所含的間隔區間一一對應；所述正極所含的間隔區間、所述負極所含的間隔區間與隔膜以及柔性殼體形成密封區間，所述正極所含的若干段正極材料層與所述負極所含的若干段負極材料層以及柔性殼體形成由所述密封區間串聯的若干電池單體，所述電解液填充于所述電池單體內。

2.根據權利要求1所述的柔性鋰離子電池，其特征在于：所述正極所含的相鄰兩段正極材料層之間的所述間隔區間和所述負極所含的相鄰兩段負極材料層之間的所述間隔區間寬度為2-6mm。

3.根據權利要求1所述的柔性鋰離子電池，其特征在于：所述正極所含的每一段正極材料層和所述負極所含的每一段負極材料層的寬度為8-12mm。

4.根據權利要求1-3任一所述的柔性鋰離子電池，其特征在于：所述正極集流體單面的所述正極材料層的厚度為55-120μm；和/或

所述負極集流體單面的所述負極材料層的厚度為60-140μm；和/或

所述隔膜的厚度為9-20μm。

5.根據權利要求1-3任一所述的柔性鋰離子電池，其特征在于：所述正極材料層包括正極活性材料、導電劑、正極粘結劑；其中，所述正極活性材料為鈷酸鋰、三元正極材料、磷酸鐵鋰、錳酸鋰中的至少一種，所述正極粘結劑為PVDF、丙烯酸酯中的至少一種，所述導電劑為碳納米管、導電碳黑中的至少一種；

所述負極材料層包括負極活性材料、導電劑、負極粘結劑；其中，所述負極活性材料為人造石墨、天然石墨、鈦酸鋰中的至少一種，所述負極粘結劑為丁苯乳膠、丙烯酸酯、羧甲基纖維素鈉中的至少一種，所述導電劑為碳納米管、導電碳黑中的至少一種。

6.一種柔性鋰離子電池的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

在正極集流體表面分段涂設正極材料層制得正極，并使得所述正極材料層是由若干段正極材料層組成，相鄰兩段正極材料層之間具有間隔區間；

在負極集流體表面分段涂設負極材料層制得負極，并使得所述負極材料層是由若干段負極材料層組成，相鄰兩段負極材料層之間具有間隔區間；

將隔膜層疊結合在所述正極和所述負極之間形成電芯，并使得正極所含的若干段正極材料層與所述負極所含的若干段負極材料層一一對應，所述正極所含的間隔區間與所述負極所含的間隔區間一一對應；

將所述電芯置于柔性殼體內進行封裝處理，并注入電解液和陳化處理后進行二次封裝處理，其中，所述二次封裝處理是將所述正極所含的間隔區間、所述負極所含的間隔區間與隔膜以及柔性殼體形成密封區間，所述正極所含的若干段正極材料層與所述負極所含的若干段負極材料層以及柔性殼體形成由所述密封區間串聯的電池單體，所述電解液填充于所述電池單體內。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于：所述二次封裝處理是借助封裝夾具完成，所述封裝夾具包括上夾具和下夾具，所述上夾具和下夾具均設有與所述若干段正極材料層或若干段負極材料層尺寸對應的凹槽，同時所述上夾具和下夾具均設有與所述正極所含的間隔區間或所述負極所含的間隔區間尺寸對應的凸起，且所述上夾具和下夾具設置的所述凸起與所述凹槽交替設置，所述上夾具設置的凸起與下夾具設置的凸起相對，以實現所述密封區間的形成，所述上夾具設置的凹槽與下夾具設置的凹槽相對，以實現所述電池單體的形成。

8.根據權利要求6或7所述的制備方法，其特征在于：所述正極所含的相鄰兩段正極材料層之間的所述間隔區間和所述負極所含的相鄰兩段負極材料層之間的所述間隔區間寬度為2-6mm；

所述正極所含的每一段正極材料層和所述負極所含的每一段負極材料層的長度為8-12mm。