[實用新型]一種方便拼裝的新型柔性電池單元及其電池組

有效

• 申請號: 201721530638.1
• 申請日: 2017-11-14
• 公開（公告）號: CN207834502U
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 韓建濤;別傳玉;林亞慶;王洪升;鄭峻;黃曉宏
• 申請（專利權）人: 武漢新能源研究院有限公司
• 主分類號: H01M10/38
• 分類號: H01M10/38;H01M2/10
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 徐楊松

本實用新型涉及一種方便拼裝的新型柔性電池單元及其電池組，包括從上至下依次貼覆設置的正極導電膜、正極基體、隔膜、負極基體和負極導電膜，在所述正極基體內填充有均勻混合的正極活性物質和纖維體，在所述負極基體內填充有均勻混合的負極活性物質和纖維體；在所述正極導電膜的一側向外凸出設有正極接線端，在所述正極導電膜的另一側設有正極接線腔；在所述負極導電膜的一側向外凸出設有負極接線端，在所述負極導電膜的另一側設有負極接線腔；負極接線端與正極接線腔位于同一側，負極接線腔與正極接線端位于同一側。本實用新型的有益效果是：制備工藝簡單，無需特殊設備，就可一步成型為軟性電極片，電池加工成本低，電池柔性化程度高。

技術領域

本實用新型涉及新型電池技術領域，尤其涉及一種方便拼裝的新型柔性電池單元及其電池組。

背景技術

柔性電池是電池領域新興的研究方向，如何獲得柔性可彎折的電極材料是關鍵，當前主要通過制備柔性集流體取代傳統銅箔和鋁箔，并將活性材料與集流體進行一體化設計，來獲得柔性電池。

2010年崔毅在ACS Nano上發表“Thin,Flexible Secondary Li-Ion PaperBatteries”，采用碳納米管薄膜作為柔性集流體，將鈦酸鋰制成漿料，直接涂布在碳納米管薄膜上作為負極，用同樣方法制備出鈷酸鋰柔性正極，采用硅膠封裝成柔性全電池。

2012年美國南加州大學Chongwu Zhou在NANO LETTERS上發表了“HierarchicalThree-Dimensional ZnCo2O4Nanowire Arrays/Carbon Cloth Anodes for a NovelClass of High-Performance Flexible Lithium-Ion Batteries”，采用在碳布原位生長的ZnCo2O4作為柔性負極材料，但正極還是用鋁箔組裝的軟包全電池。

可見，柔性電池主要解決的問題在于處理集流體的柔性化上，但在實際應用中，我們又希望盡可能的提高電池的能量密度，這就要求正負極的活性物質的載量必須增加，然而依靠傳統涂覆或者原位生長方式，在載量增加后，折疊或者拉伸都很容易導致活性材料的破裂甚至脫落。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是針對現有柔性電池在正負極的活性物質的載量增加后、折疊或者拉伸都容易導致活性材料破裂甚至脫落的缺陷，提供一種方便拼裝的新型柔性電池單元及其電池組。

本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下：

依據本實用新型的一個方面，提供了一種方便拼裝的新型柔性電池單元，包括從上至下依次貼覆設置的正極導電膜、正極基體、隔膜、負極基體和負極導電膜，在所述正極基體內填充有均勻混合的正極活性物質和纖維體，在所述負極基體內填充有均勻混合的負極活性物質和纖維體；所述纖維體為PP短纖維；在所述正極導電膜的一側向外凸出設有正極接線端，在所述正極導電膜的另一側設有正極接線腔；在所述負極導電膜的一側向外凸出設有負極接線端，在所述負極導電膜的另一側設有負極接線腔；所述負極接線端與所述正極接線腔位于同一側，所述負極接線腔與所述正極接線端位于同一側。

本實用新型的有益效果是：制備工藝簡單，無需特殊設備，正極基體和負極基體就可一步成型為軟性電極片，電池單元加工成本低，柔性化程度高；通過在正極基體與負極基體內填充纖維體，在不影響電池單元導電性的同時，既能夠適當增加正極基體和負極基體的厚度，提高正極活性物質和負極活性物質的載量，從而提高電池單元的能量密度；通過將PP短纖維加入到正極活性物質和負極活性物質中，可以有效防止正極基體和負極基體開裂，增強正極基體和負極基體的耐彎曲和抗拉伸性能，從而提高電池的柔性化程度；另外通過設置正極接線端、正極接線腔、負極接線端和負極接線腔，方便相鄰兩個電池單元之間進行拼裝。

在上述技術方案的基礎上，本實用新型還可以做如下改進。

進一步：所述正極導電膜和所述負極導電膜均為柔性導電膜。