[实用新型]一种方便拼装的新型柔性电池单元及其电池组

说明书

本实用新型涉及一种方便拼装的新型柔性电池单元及其电池组，包括从上至下依次贴覆设置的正极导电膜、正极基体、隔膜、负极基体和负极导电膜，在所述正极基体内填充有均匀混合的正极活性物质和纤维体，在所述负极基体内填充有均匀混合的负极活性物质和纤维体；在所述正极导电膜的一侧向外凸出设有正极接线端，在所述正极导电膜的另一侧设有正极接线腔；在所述负极导电膜的一侧向外凸出设有负极接线端，在所述负极导电膜的另一侧设有负极接线腔；负极接线端与正极接线腔位于同一侧，负极接线腔与正极接线端位于同一侧。本实用新型的有益效果是：制备工艺简单，无需特殊设备，就可一步成型为软性电极片，电池加工成本低，电池柔性化程度高。

技术领域

本实用新型涉及新型电池技术领域，尤其涉及一种方便拼装的新型柔性电池单元及其电池组。

背景技术

柔性电池是电池领域新兴的研究方向，如何获得柔性可弯折的电极材料是关键，当前主要通过制备柔性集流体取代传统铜箔和铝箔，并将活性材料与集流体进行一体化设计，来获得柔性电池。

2010年崔毅在ACS Nano上发表“Thin,Flexible Secondary Li-Ion PaperBatteries”，采用碳纳米管薄膜作为柔性集流体，将钛酸锂制成浆料，直接涂布在碳纳米管薄膜上作为负极，用同样方法制备出钴酸锂柔性正极，采用硅胶封装成柔性全电池。

2012年美国南加州大学Chongwu Zhou在NANO LETTERS上发表了“HierarchicalThree-Dimensional ZnCo2O4Nanowire Arrays/Carbon Cloth Anodes for a NovelClass of High-Performance Flexible Lithium-Ion Batteries”，采用在碳布原位生长的ZnCo2O4作为柔性负极材料，但正极还是用铝箔组装的软包全电池。

可见，柔性电池主要解决的问题在于处理集流体的柔性化上，但在实际应用中，我们又希望尽可能的提高电池的能量密度，这就要求正负极的活性物质的载量必须增加，然而依靠传统涂覆或者原位生长方式，在载量增加后，折叠或者拉伸都很容易导致活性材料的破裂甚至脱落。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有柔性电池在正负极的活性物质的载量增加后、折叠或者拉伸都容易导致活性材料破裂甚至脱落的缺陷，提供一种方便拼装的新型柔性电池单元及其电池组。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

依据本实用新型的一个方面，提供了一种方便拼装的新型柔性电池单元，包括从上至下依次贴覆设置的正极导电膜、正极基体、隔膜、负极基体和负极导电膜，在所述正极基体内填充有均匀混合的正极活性物质和纤维体，在所述负极基体内填充有均匀混合的负极活性物质和纤维体；所述纤维体为PP短纤维；在所述正极导电膜的一侧向外凸出设有正极接线端，在所述正极导电膜的另一侧设有正极接线腔；在所述负极导电膜的一侧向外凸出设有负极接线端，在所述负极导电膜的另一侧设有负极接线腔；所述负极接线端与所述正极接线腔位于同一侧，所述负极接线腔与所述正极接线端位于同一侧。

本实用新型的有益效果是：制备工艺简单，无需特殊设备，正极基体和负极基体就可一步成型为软性电极片，电池单元加工成本低，柔性化程度高；通过在正极基体与负极基体内填充纤维体，在不影响电池单元导电性的同时，既能够适当增加正极基体和负极基体的厚度，提高正极活性物质和负极活性物质的载量，从而提高电池单元的能量密度；通过将PP短纤维加入到正极活性物质和负极活性物质中，可以有效防止正极基体和负极基体开裂，增强正极基体和负极基体的耐弯曲和抗拉伸性能，从而提高电池的柔性化程度；另外通过设置正极接线端、正极接线腔、负极接线端和负极接线腔，方便相邻两个电池单元之间进行拼装。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步：所述正极导电膜和所述负极导电膜均为柔性导电膜。