[发明专利]柔性锂离子电池封装膜、锂离子电池封装方法及电池

权利要求书

1.一种柔性锂离子电池封装膜，其特征在于：所述柔性锂离子电池封装膜由外至内依次由聚合物薄膜外层、无机氧化物阻隔层和聚合物薄膜内层组成。

2.根据权利要求1所述的一种柔性锂离子电池封装膜，其特征在于：所述聚合物薄膜外层为聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、乙烯/乙烯醇共聚物薄膜、聚二甲基硅氧烷中的一种；

所述聚合物薄膜外层的厚度为20～100μm。

3.根据权利要求2所述的一种柔性锂离子电池封装膜，其特征在于：所述无机氧化物阻隔层为Al₂O₃、TiO₂、ZnO、HfO₂中的一种或几种的复合层，其采用原子层沉积或溅射的方法沉积在聚合物薄膜外层上；

所述无机氧化物阻隔层的厚度为5-200nm。

4.根据权利要求2所述的一种柔性锂离子电池封装膜，其特征在于：

所述聚合物薄膜内层为聚乙烯、聚丙烯或乙烯/乙烯醇共聚物层，其采用涂布的方法涂布在无机氧化物阻隔层上；

所述聚合物薄膜内层的厚度为20-40μm。

5.一种柔性锂离子电池封装方法，其特征在于包括以下步骤：

S1制备权利要求1至4任一所述的柔性锂离子电池封装膜，分别作为正极封装膜和负极封装膜；

S2将纳米层铜箔或铝箔采用沉积或溅镀在正极封装膜和负极封装膜的内层聚合物薄膜内侧，分别形成正极集流体层和负极集流体层；

S3将正极活性材料和负极活性材料分别沉积或涂布在正极集流体层和负极集流体层上，分别形成正极活性材料层和负极活性材料层；

S4将固态电解质液体分别涂覆在正极活性材料层和负极活性材料层上，分别形成正极固态电解质层和负极固态电解质层；

S5将正极固态电解质层与负极固态电解质层的固态电解质面热压合粘结封装，采用热封设备将电池四周加热，内层聚合物融化，随后冷却，完成封装。

6.根据权利要求5所述的柔性锂离子电池封装方法，其特征在于：所述正极活性材料以NCM532三元材料为主料，配合粘结剂、导电剂为辅料，S3中，先将正极活性材料：粘结剂：导电剂按照93：3：4的比例混合成浆料，然后均匀涂敷在正极集流体上。

7.根据权利要求5所述的柔性锂离子电池封装方法，其特征在于：所述负极活性材料以石墨为主料，配合粘结剂、导电剂为辅料，S3中，负极极片制作时，先将负极活性材料：粘结剂：导电剂按照95：3：2的混合成浆料，然后均匀涂敷在负极集流体上。

8.根据权利要求5所述的柔性锂离子电池封装方法，其特征在于：所述固态电解质为陶瓷粉体与聚环氧丙烷、聚硅氧烷、聚偏氟乙烯的一种或者多种的混合物。

9.根据权利要求5所述的柔性锂离子电池封装方法，其特征在于：所述S5中，热封条件为加热温度150-190℃、加压压力0.2-0.6MPa、时间3-5s。

10.一种一体化柔性锂离子电池，其特征在于，所述柔性锂离子电池由上述权利要求4-8任一项所述的柔性锂离子电池封装方法制备得到。

11.根据权利要求10所述的一种柔性锂离子电池，其特征在于：包括正极和负极，负极封装膜包括负极聚合物薄膜外层(11)，所述负极聚合物薄膜外层(11)上溅射负极无机氧化物阻隔层(12)，所述负极无机氧化物阻隔层(12)上涂布负极聚合物薄膜内层(13)，所述负极聚合物薄膜内层(13)表面溅射或者原子层沉积负极集流体金属层(14)，所述负极集流体层(14)上焊接有负极极耳(17)，所述负极集流体层(14)上涂敷有负极活性材料层15，所述负极活性材料层(15)上涂敷有负极固态电解质层(16)；

正极封装膜包括正极聚合物薄膜外层(21)，所述正极聚合物薄膜外层(21)上溅射正极无机氧化物阻隔层(22)，所述正极无机氧化物阻隔层(22)上涂布正极聚合物薄膜内层(23)，所述正极聚合物薄膜内层(23)表面溅射或者原子层沉积正极集流体金属层(24)，所述正极集流体层(24)上焊接有正极极耳(27)，所述正极集流体层(24)上涂敷有正极活性材料层(25)，所述正极活性材料层(25)上涂敷有正极固态电解质层(26)。