[发明专利]柔性电池及其折叠电芯和制作方法

说明书

本发明公开了一种柔性电池及其折叠电芯和制作方法，通过间歇式或横/竖条纹挤压涂布方式在正、负极箔材上涂布电极材料，其中涂布有电极材料的位置形成单元区域，而空白位置形成间歇区域，然后对单元区域进行折叠或卷绕制成折叠电芯，制作方便，节省去传统模切工序，一体性好，封装方便；将折叠电芯封装成柔性电池，柔性电池中折叠或卷绕部分形成厚度较厚的储能单元作为能量储存点，保证电池能量密度，而柔性电池中厚度较薄的柔性单元作为电池弯曲点来提供电池柔性，确保柔性电池同时具有较好的柔性和能量密度。另外柔性电池还加设有缓冲结构，可以固定单元、减小间歇单元交界处应力，利于包膜整形封装，确保产品质量。

技术领域

本发明属于柔性电池技术领域，具体涉及一种柔性电池及其折叠电芯和制作方法。

背景技术

近些年来，柔性电子技术作为一种新兴技术，引起了世界范围内的广泛关注，越来越多的柔性电子器件开始涌现出来，如柔性电子显示器、有机发光二极管OLED、印刷RFID、柔性健康医疗产品等。这给他们的能源供给器件提供了广阔的发展空间。

柔性电池在使用过程中需要在一定的弯折半径范围内可以实现反复的弯折而不会失效，业内人士在柔性电池的电极材料本身、电池结构、电池薄膜化等方面做了很多探索，一些电池材料能在一定程度上减少弯曲处材料脱落的问题，但不能从根本上解决问题；电池薄膜化又大大限制了电池的容量；结构的改进减小了电池的能量密度，还在一定程度上影响了电池的柔性。

如公开号CN106207195B，名称为“一种叠片式柔性电池及其制作方法”，其公开了一种叠片式柔性电池及其制作方法，(1)冲切出正极载流体；正极载流体包括两个以上的正极载流片、正极连接片和正极极耳焊接片，相邻正极载流片之间通过正极连接片串联；(2)冲切出负极载流体；负极载流体包括两个以上的负极载流片、负极连接片和负极极耳焊接片，相邻负极载流片之间通过负极连接片串联；(3)在正极载流片的表面涂覆正极材料，在负极载流片的表面涂覆负极材料；(4)利用叠片工艺将正极载流体、负极载流体和隔膜层叠形成电芯，正极载流片与负极载流片的层叠位置重合，相互重叠的正极载流片和负极载流片组成电芯单体；(5)将电芯放入铝塑膜中进行封装。该方法需要通过模切等方式来获得所需规则或不规则形状的极片，在模切过程容易出现毛刺等制程不良，最终影响电池成品率；而且通过角封减小了凹处不平整带来的铝塑膜易坏的风险，增加电芯制成、封装难度。

发明内容

针对上述的不足，本发明目的在于，提供一种柔性电池及其折叠电芯和制作方法。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：

一种折叠电芯，其包括依次叠置的正极片、隔膜和负极片，所述正极片包括正极箔材及间歇涂布在该正极箔材上的电极材料；所述负极片包括负极箔材及间歇涂布在该负极箔材上的电极材料；其中所述正极箔材和负极箔材涂布有电极材料的部分形成单元区域，未涂布空白的部分形成间歇区域，对单元区域进行折叠或卷绕形成储能单元，相邻两储能单元之间的间歇区域形成柔性单元，该柔性单元和储能单元为一体连接结构。

作为本发明的一种优选方案，所述柔性单元和储能单元连接过渡处设有内缓冲材料形成内缓冲层，有效减少弯曲应力集中。

作为本发明的一种优选方案，在所述正极箔材的表面上涂有碳等可以增强正极材料与正极箔材粘结性的材料，形成厚度为1～5μm的增粘涂层。

作为本发明的一种优选方案，在所述负极箔材的内表面上涂有碳等可以增强负极材料与负极箔材粘结性的材料，形成厚度为1～5μm的增粘涂层；在负极箔材的外表面上涂覆具有粘结性的高分子材料，如PVDF、SBR等，厚度为1-5μm。

作为本发明的一种优选方案，所述正极片的数量为一片，所述负极片的数量为两片，所述隔膜的数量为两片，所述负极片、隔膜、正极片、隔膜和负极片依次叠置，提升电池容量。

作为本发明的一种优选方案，所述正极箔材上的电极材料与所述负极箔材上的电极材料相对正，确保单元区域和间歇区域能明显区分。