具有細長孔的柔性電極及包含該電極的電池的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于蓄電裝置領域，尤其是涉及一種具有細長孔的柔性電極、包含該具有細長孔的柔性電極的電池。
【背景技術】
[0002]采用傳統(tǒng)技術制造的具有細長孔的柔性電極，一般沒有柔性或者柔性較差，隨著電池厚度增加，電池會完全失去柔性。
[0003]目前解決電池柔性的方法大概有:
[0004]多只小電池串并聯(lián)，這項技術以APPLE公司的表帶式電池專利為代表，其缺點在于，小電池制造困難，生產(chǎn)成本高，難以產(chǎn)業(yè)化實現(xiàn)；多只電池串并聯(lián)會產(chǎn)生電池容量及電壓不均勻而導致要附加控制電路和產(chǎn)生安全隱患的問題；
[0005]柔性材料和具有細長孔的柔性電極。目前以柔性材料和具有細長孔的柔性電極制造的電池厚度較低，一般最大厚度在1_左右，從而導致電池整體容量偏低；
[0006]近年來，隨著智能手機技術的發(fā)展以及人們對便攜式電子產(chǎn)品要求的提高，智能手表、手環(huán)等可穿戴電子產(chǎn)品逐漸成為開發(fā)的重點。而這些產(chǎn)品面臨著電池容量低、不可彎曲的缺點，制約著電子產(chǎn)品的發(fā)展。因此要求電池薄型化、柔性化。
[0007]電池是由正具有細長孔的柔性電極、負具有細長孔的柔性電極、隔膜等經(jīng)過卷繞或疊片等方法制造。其中正具有細長孔的柔性電極和負具有細長孔的柔性電極分別由正具有細長孔的柔性電極活性材料、負具有細長孔的柔性電極活性材料和導電基材等組成。所以為了開發(fā)柔性電池產(chǎn)品必須提高電池內(nèi)部組件的柔性。因此如何設計一種柔性具有細長孔的柔性電極成為本領域技術人員研究的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種柔性具有細長孔的柔性電極、包含該具有細長孔的柔性電極的電池，以解決電池柔性的問題。
[0009]為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的:
[0010]一種具有細長孔的柔性電極，包括導電基材，所述導電基材上涂覆有活性材料層，涂覆活性材料層的所述導電基材上挖有若干平行設置且貫穿活性材料層上表面和導電基材下表面的細長孔，所述細長孔周邊的部分均為連通的。
[0011]所述細長孔為多條，且所述細長孔平行設置。
[0012]所述細長孔為長方形、圓形、菱形、鋸齒形、波浪形、兩頭寬中間窄的形狀、兩頭窄中間寬的形狀或橢圓形。
[0013]包含上述的具有細長孔的柔性電極的柔性電池。
[0014]所述電池為疊片式結(jié)構(gòu):包括柔性電池外殼和位于所述柔性電池外殼內(nèi)的電池主體，以及灌注于所述柔性電池外殼內(nèi)的電解液，所述電池主體包括一個或者多個順序疊放的電極單元，所述電極單元包括順序疊放的正極片、柔性隔膜和負極片，所述正極片包括正極集流體和陣列式設置在所述正極集流體上的多個正極活性材料層，所述負極片包括負極集流體和陣列式設置在所述負極集流體上的多個負極活性材料層，所述正極片和所述負極片具有對應設置的陣列間隙空位，所述對應設置的陣列間隙空位用于所述柔性電池進行平面二位方向的彎折，所述陣列間隙空位的寬度為5mm-50mm。
[0015]所述電池的隔膜與所述導電基材的細長孔相應位置處也相應地為細長孔。
[0016]所述電池卷繞時以垂直于所述細長孔的一側(cè)邊為中心軸進行卷繞。
[0017]所述電池卷繞時以垂直于細長孔方向進行反復對折式卷繞。
[0018]所述電池卷繞時以垂直于細長孔的一側(cè)邊為始端，以一定的寬度進行正反折式卷繞。
[0019]所述電池卷繞時以垂直于細長孔方向進行對折后，以重疊的兩側(cè)邊為中心軸進行卷繞。
[0020]所述電池卷繞時以垂直于細長孔方向進行對折后，以重疊的兩側(cè)邊為始端，以一定的寬度進行正反折式卷繞。
[0021]對上述的柔性電池的應用。
[0022]相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明所述的具有細長孔的柔性電極具有以下優(yōu)勢:
[0023](1)本發(fā)明所述的具有細長孔的柔性電極通過將涂覆完活性材料層的基材裁切出細長孔的結(jié)構(gòu)，來達到增加電極柔性的目的；
[0024](2)上述具有細長孔的柔性電極卷繞成電池后，電池的柔性也大大增強；
[0025](3)本發(fā)明所述柔性電池可以應用于表帶、項圈等環(huán)形產(chǎn)品，制作簡單，成本低。
【附圖說明】
[0026]構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0027]圖1為本發(fā)明具有細長孔的柔性電極的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為電池卷繞方式一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3為電池卷繞方式二結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖4為電池卷繞方式三結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0031]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0032]下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。
[0033]如圖1所示，一種具有細長孔的柔性電極，包括導電基材，所述導電基材上涂覆有活性材料層，涂覆活性材料層的所述導電基材上挖有若干平行設置且貫穿活性材料層上表面和導電基材下表面的細長孔，所述細長孔周邊的部分均為連通的。
[0034]所述細長孔為多條，且所述細長孔平行設置。
[0035]所述細長孔為長方形、圓形、菱形、鋸齒形、波浪形、兩頭寬中間窄的形狀、兩頭窄中間寬的形狀或橢圓形。圖中未示出。
[0036]包含上述的具有細長孔的柔性電極的柔性電池。
[0037]所述電池為疊片式結(jié)構(gòu):包括柔性電池外殼和位于所述柔性電池外殼內(nèi)的電池主體，以及灌注于所述柔性電池外殼內(nèi)的電解液，所述電池主體包括一個或者多個順序疊放的電極單元，所述電極單元包括順序疊放的正極片、柔性隔膜和負極片，所述正極片包括正極集流體和陣列式設置在所述正極集流體上的多個正極活性材料層，所述負極片包括負極集流體和陣列式設置在所述負極集流體上的多個負極活性材料層，所述正極片和所述負極片具有對應設置的陣列間隙空位，所述對應設置的陣列間隙空位用于所述柔性電池進行平面二位方向的彎折，所述陣列間隙空位的寬度為5_-50_。圖中未示出。
[0038]所述電池卷繞時以垂直于所述細長孔的一側(cè)邊為中心軸進行卷繞。如圖2所示。
[0039]所述電池卷繞時以垂直于細長孔方向進行反復對折式卷繞。如圖4所示。
[0040]所述電池卷繞時以垂直于細長孔的一側(cè)邊為始端，以一定的寬度進行正反折式卷繞。如圖3所示。
[0041]所述電池卷繞時以垂直于細長孔方向進行對折后，以重疊的兩側(cè)邊為中心軸進行卷繞。圖中未示出。
[0042]所述電池卷繞時以垂直于細長孔方向進行對折后，以重疊的兩側(cè)邊為始端，以一定的寬度進行正反折式卷繞。圖中未示出。
[0043]上述柔性電池的應用。該柔性電池可以應用于表帶、項圈等環(huán)形產(chǎn)品。應用時，卷繞后的電池中的梳齒或者流蘇是垂直于表帶或者項圈的長度方向的，這樣梳齒之間的縫隙就可以增加電池的柔性，滿足電池彎曲的需求。
[0044]這種柔性電池包括鋰離子電池、堿性電池、超級電容器等；這種電池由正極、負極、隔膜材料經(jīng)卷繞后制得；每個細長孔可以均勻分布也可以不均勻分布；正極和負極均為此結(jié)構(gòu)，但可以具體尺寸相同也可以略有差異；正、負極所對應的孔空隙位相同；所用金屬箔:銅，鋁，鎳，不銹鋼，鐵，金，銀等材質(zhì)；厚度在5微米到100微米；正、負極活性物質(zhì)可以為鋰離子電池活性層或超級電容器活性層；制作時可以為先裁切再涂布，也可以先涂布再裁切；裁切方式可以用模切、激光切割等。
[0045]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種具有細長孔的柔性電極，包括導電基材，所述導電基材上涂覆有活性材料層，其特征在于:涂覆活性材料層的所述導電基材上挖有貫穿活性材料層上表面和導電基材下表面的細長孔，所述細長孔周邊的部分均為連通的。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有細長孔的柔性電極，其特征在于:所述細長孔為多條，且所述細長孔平行設置。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有細長孔的柔性電極，其特征在于:所述細長孔為長方形、圓形、菱形、鋸齒形、波浪形、兩頭寬中間窄的形狀、兩頭窄中間寬的形狀或橢圓形。4.包含權(quán)利要求1-3任一項所述的具有細長孔的柔性電極的柔性電池。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池，其特征在于:所述電池為疊片式結(jié)構(gòu):包括柔性電池外殼和位于所述柔性電池外殼內(nèi)的電池主體，以及灌注于所述柔性電池外殼內(nèi)的電解液，所述電池主體包括一個或者多個順序疊放的電極單元，所述電極單元包括順序疊放的正極片、柔性隔膜和負極片，所述正極片包括正極集流體和陣列式設置在所述正極集流體上的多個正極活性材料層，所述負極片包括負極集流體和陣列式設置在所述負極集流體上的多個負極活性材料層，所述正極片和所述負極片具有對應設置的陣列間隙空位，所述對應設置的陣列間隙空位用于所述柔性電池進行平面二位方向的彎折，所述陣列間隙空位的寬度為 5mm-50mmo6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池，其特征在于:所述電池卷繞時以垂直于所述細長孔的一側(cè)邊為中心軸進行卷繞。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池，其特征在于:所述電池卷繞時以垂直于細長孔方向進行反復對折式卷繞。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池，其特征在于:所述電池卷繞時以垂直于細長孔的一側(cè)邊為始端，以一定的寬度進行正反折式卷繞。9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池，其特征在于:所述電池卷繞時以垂直于細長孔方向進行對折后，以重疊的兩側(cè)邊為中心軸進行卷繞；或者所述電池卷繞時以垂直于細長孔方向進行對折后，以重疊的兩側(cè)邊為始端，以一定的寬度進行正反折式卷繞。10.對權(quán)利要求4-9任一項所述的柔性電池的應用。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種具有細長孔的柔性電極及包含該電極的電池，電極包括導電基材，所述導電基材上涂覆有活性材料層，涂覆活性材料層的所述導電基材上挖有若干平行設置且貫穿活性材料層上表面和導電基材下表面的細長孔，所述細長孔周邊的部分均為連通的。本發(fā)明所述的具有細長孔的柔性電極通過流蘇狀或梳齒狀的結(jié)構(gòu)，來達到增加電極柔性的目的。
【IPC分類】H01M10/28, H01M4/13, H01M4/24, H01G11/26, H01M10/0587, H01G11/12
【公開號】CN105355851
【申請?zhí)枴緾N201510883291
【發(fā)明人】余大衛(wèi), 劉強, 王琳霞, 何天林, 華文, 張景明, 洪慧玲
【申請人】輝能（天津）科技發(fā)展有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年12月3日