[實用新型]柔性可彎折薄膜電池及電子裝置

有效

• 申請號: 201820937285.5
• 申請日: 2018-06-15
• 公開（公告）號: CN208889789U
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 馮雪;侯國輝;蘇紅宏
• 申請（專利權）人: 浙江清華柔性電子技術研究院
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058;H01M10/0525
• 代理公司: 上海波拓知識產權代理有限公司 31264
• 代理人: 李萌

一種柔性可彎折薄膜電池和電子裝置，包括陽極層、陰極層、隔膜層、第一電解質層和第二電解質層，所述陽極層、所述陰極層、所述隔膜層、所述第一電解質層及所述第二電解質層層疊設置，形成一層疊結構，所述柔性可彎折薄膜電池還包括第一柔性封裝層及第二柔性封裝層，所述層疊結構封裝于所述第一柔性封裝層及所述第二柔性封裝層組成的封裝結構內。該柔性可彎折薄膜電池輕薄可任意彎折，適用于可彎折的電子裝置中。

技術領域

本實用新型涉及電池技術領域，特別涉及一種柔性可彎折薄膜電池及具有該柔性可彎折薄膜電池的電子裝置。

背景技術

目前，電池多為較厚的硬的不可大幅度彎折的形態，少數應用于卡片的薄膜或紐扣電池也是硬質材料不可大幅度彎折。傳統的圓柱型電池以及方塊型電池容體積大，容量大，適配于移動電子設備。隨著低功耗小型化的電子設備的發展，小型化電池越來越受到重視。現在市面上出現幾類薄片型電池，適用于智能卡片，RFID等低功耗產品。現有的薄膜電池包括一次性的印刷電池，可充電式的鋰電池。

案例1現有國內廠商生產的一次性薄膜電池，通過絲網印刷的方式來制備電池芯，外層封裝材料為聚氯乙烯膜，通過熱壓的方式來封裝。該產品可以實現柔性，可彎折性。但是該產品為不可充電的一次性電池限制了較多的應用場景。不可充電型電池一般應用于一次性的消費品，對于重復利用的電子產品需要頻繁更換電池，使用非常不便。

傳統鋰電池電極材料加工方式是將石墨，碳粉，鈷酸鋰等粉末加入膠水調成漿料后涂布在銅箔和鋁箔上。一些普通薄膜電池在多次彎折后，電極材料上的有效成分容易跟銅箔，鋁箔分離。嚴重的會刺破隔膜造成內部短路，進而可能引起電池的自燃及爆炸。

鋰離子薄膜電池是另一類微型電池，其優勢為可多次循環利用。現在較多的廠商在開發薄膜電池，主要應用于智能卡片等不可彎折的產品。

案例2現有廠商制造的半固態薄膜鋰電池，可以實現低頻率小尺度彎折。由于外層封裝材料有鋁箔，銅箔等塑性材料，其在多次彎折后電池表面出現皺褶，內部電極材料物質發生剝離，嚴重影響電池容量及使用壽命。

案例3現有國內廠商生產的薄片式鋰電池，該電池不可彎折，厚度約為0.5mm。電池內部為傳統鋰電池結構：陰陽極+隔膜內部充滿電解液。該電池的缺點為不能彎折，硬質材料在彎折后會發生折斷，電解液容易泄漏造成電池內部短路。

對于可穿戴設備和柔性設備，柔性可彎折的鋰離子電池是非常理想的電源。

圖1為現有技術的鋰離子電池的結構示意圖。請參閱圖1，鋰離子電池包括電池容納槽11，電池容納槽11中間設置有隔膜15，在隔膜15 兩側的電池容納槽11中灌裝有電解質17，隔膜15一側的第一電解質17 中間設置有陽極19，隔膜15另一側的第二電解質18中間設置有陰極 13。由于電解質通過完全灌裝工藝設置于鋰離子電池中，使得電池容納槽的厚度受到限制，電池厚度較大，不可大幅度彎折。同時，現有技術的電池容納槽大多為鋁塑材料的外殼構成，不可大幅度彎折。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供了一種柔性可彎折薄膜電池及具有該柔性可彎折薄膜電池的電子裝置，該柔性可彎折薄膜電池輕薄可任意彎折，且能夠防止電極材料顆粒的脫落，適用于可彎折的電子裝置中。

本實用新型提供了一種柔性可彎折薄膜電池，包括陽極層、陰極層、隔膜層、第一電解質層和第二電解質層，所述陽極層、所述陰極層、所述隔膜層、所述第一電解質層及所述第二電解質層層疊設置，形成一層疊結構，所述柔性可彎折薄膜電池還包括第一柔性封裝層及第二柔性封裝層，所述層疊結構封裝于所述第一柔性封裝層及所述第二柔性封裝層組成的封裝結構內；所述陽極層、陰極層中包括將電極材料顆粒固定在鋁箔或銅箔上的膠黏劑。

進一步地，所述第一柔性封裝層及所述第二柔性封裝層分別設置于所述層疊結構的上表面及下表面上，所述第一柔性封裝層及所述第二柔性封裝層跨過所述層疊結構的周邊后彼此貼合。