正负极同平面柔性电池、复合柔性电池的制作方法

    技术2023-04-10  95


    本实用新型涉及柔性电池领域,具体涉及一种正负极同平面柔性电池及复合柔性电池。



    背景技术:

    目前市面上的柔性电池印刷的正极与负极均不在同一平面,印刷工艺比较复杂,生产效率较低,应用环境比较单一。

    正、负极不在同一平面,采用层状设置,因此,此种结构的柔性电池存在厚度较厚,柔性度较差,一般曲率半径为2~5cm,限制了柔性电池的使用场合和产品衍生。



    技术实现要素:

    本实用新型的目的是提供一种正负极同平面柔性电池、复合柔性电池。

    为了解决上述技术问题,本实用新型提供了一种柔性电池,包括:

    基材,所述基材上设置有一对正、负集电极;

    所述正、负集电极的正、负极位于近似同一平面,且上端覆盖有连接层;

    所述连接层适于导通离子流并绝缘电子流。

    进一步,所述正、负集电极之间设置有正负间隙;

    所述正负间隙的宽度为1mm~9mm。

    进一步,所述基材的厚度为20μm~300μm;

    所述正、负集电极的厚度为10μm~200μm;

    所述正极的厚度为10μm~300μm,所述负极的厚度为10μm~500μm;以及

    连接层的厚度为20μm~400μm;并且

    所述连接层的上端面设置有封装层。

    进一步,所述正、负集电极适于采用碳浆印刷或涂布在基材上。

    进一步,所述正、负电极的面积比为0.5~30。

    又一方面,本实用新型还提供了一种复合柔性电池,包括:

    基材,位于基材上的至少两个适于采用并联或串联方式相连的电池单元;其中

    所述电池单元包括:一对正、负集电极;

    所述正、负集电极位于同一平面;

    在位于所述正、负集电极的正、负极上端覆盖有连接层;

    所述连接层适于导通离子流并绝缘电子流。

    进一步,各电池单元并联时,各电池单元中的正极、负极分别相连以形成正、负公共端,即作为复合柔性电池的正、负极;或

    各电池单元串联时,各电池单元中的正极与负极依次相连,且首尾形成正、负公共端,以作为复合柔性电池的正、负极。

    本实用新型的有益效果是,本实用新型的柔性电池有效的降低了电池厚度,提高了柔性,并且在制备时,可以通过印刷或者涂布工艺实现,提高了制备效率,降低制备成本。

    附图说明

    下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

    图1是本实用新型的柔性电池的结构示图;

    图2是本实用新型的柔性电池的各层结构示图。

    图中:

    基材1;

    集电极层2、正集电极201、负集电极202、正负间隙203;

    正极301、负极302;

    连接层4;

    胶层5;

    封装层6。

    具体实施方式

    现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本实用新型的基本结构,因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

    实施例1

    图1是本实用新型的柔性电池的结构示图;

    图2是本实用新型的柔性电池的各层结构示图。

    如图1和图2所示,本实施例1提供了一种柔性电池,包括:基材1,所述基材1上设置有一对正、负集电极形成集电极层2;所述正、负集电极的正、负极位于近似同一平面,且上端覆盖有连接层4;所述连接层4适于导通离子流并绝缘电子流。

    本柔性电池中正、负集电极对应的正、负极位于近似同一平面,降低了柔性电池的厚度,使其更薄,并且柔性度也很高,曲率半径可以达到0.5~2cm。

    在本实施例中,柔性电池的形状可以是任何几何图。正极301的主要材质可以但不限于采用二氧化锰、氧化银一种或几种能接收电子的化合物;负极302的主要材质可以但不限于采用锌粉、铜粉等可以释放电子的还原物。在其他实施例中,能够满足正、负极正常工作的材料均属于本申请的保护范围内。

    在本实施中,为了防止电池内部短路,所述正、负集电极之间设置有正负间隙203,该正负间隙203的宽度可根据电池设计进行调整,所述正负间隙203的宽度为1mm~9mm,优选为3mm、6mm。

    作为本柔性电池一种优选的实施方式,各层的厚度参数如下:

    所述基材1的厚度为50μm~300μm,优选为100μm、200μm;所述正、负集电极的厚度为10μm~200μm,优选为50μm、150μm;所述正极的厚度为10μm~300μm,优选为50μm、150μm、260μm,所述负极的厚度为10μm~500μm,优选为50μm、150μm、260μm、350μm、450μm;以及连接层的厚度为20μm~400μm,优选为50μm、150μm、260μm、350μm;并且所述连接层的上端面设置有封装层。

    在本实施例中,所述正、负集电极适于采用碳浆印刷或涂布在基材1上,所述浆料例如但不限于采用碳浆,如石墨烯、碳黑、石墨等碳材料。

    基材1的浆料可以但不限于采用碳基材料。

    优选的,在本实施例中,所述正、负电极的面积比为0.5~30,其中负电极的面积为不小于2m2,如4m2、18m2、25m2等。

    所述连接层例如但不限于采用隔膜纸或滤纸等纤维材料,可以通过加入合适量的电解液,使其具备能导通离子且绝缘电子流的能力。

    所述正、负电极在本实施例中可以采用半圆形、三角形、方形等规则或者其他不规则结构。

    所述连接层4上通过胶层5连接封装层6,所述封装层6可以但不限于采用绝缘胶封装,也可以采用塑料薄膜如pet、pv和pe的材料。

    在本实施例中,柔性电池的电压可以但不限于分为1.5v或3v两种,电池区域面积和形状都可改变。本柔性电池的电容量可以但不限于为0.1mah至10mah。

    在柔性电池的电容量相对于层状电池有所降低,但是提高了柔性度,能够满足传统层状电池无法使用的场景,例如可以用于化妆、医学领域,可以更加亲肤。

    实施例2

    在实施例1基础上,本实施例2提供了一种复合柔性电池,包括:基材1,位于基材1上的至少两个适于采用并联或串联方式相连的电池单元;其中所述电池单元包括:一对正、负集电极;所述正、负集电极位于同一平面;在位于所述正、负集电极的正、负极上端覆盖有连接层;所述连接层适于导通离子流并绝缘电子流。

    本实施例中,电池单元的描述与实施例1中柔性电池的原理相似,不同之处可以共用同一基材1。

    对于复合柔性电池,电池单元并联或串联的具体实施方式如下:

    各电池单元并联时,各电池单元中的正极、负极分别相连以形成正、负公共端,即作为复合柔性电池的正、负极。通过并联可以提高复合柔性电池的输出电流。

    各电池单元串联时,各电池单元中的正极301与负极302依次相连,且首尾形成正、负公共端,以作为复合柔性电池的正、负极,通过串联可以提高如何柔性电池的输出电压。

    各电池单元连接可以采用电子导电材料。

    因此,本柔性电池可以但不限于广泛用于药贴膜、面贴膜等护肤产品中。

    综上所述,本柔性电池有效的降低了电池厚度,提高了柔性,并且在制备时,可以通过印刷或者涂布工艺实现,提高了制备效率,降低制备成本;还可以通过印刷的面积大小控制材料用量,降低了生产成本,提高生产效率。

    以上述依据本实用新型的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。


    技术特征:

    1.一种柔性电池,其特征在于,包括:

    基材,所述基材上设置有一对正、负集电极;

    所述正、负集电极上的正、负极位于近似同一平面,且上端覆盖有连接层;

    所述连接层适于导通离子流并绝缘电子流。

    2.根据权利要求1所述的柔性电池,其特征在于,

    所述正、负集电极之间设置有正负间隙;

    所述正负间隙的宽度为1mm~9mm。

    3.根据权利要求1所述的柔性电池,其特征在于,

    所述基材的厚度为20μm~300μm;

    所述正、负集电极的厚度为10μm~200μm;

    所述正极的厚度为10μm~300μm,所述负极的厚度为10μm~500μm;以及

    连接层的厚度为20μm~400μm;并且

    所述连接层的上端面设置有封装层。

    4.根据权利要求1所述的柔性电池,其特征在于,

    所述正、负集电极适于采用碳浆印刷或涂布在基材上。

    5.根据权利要求1所述的柔性电池,其特征在于,

    所述正、负电极的面积比为0.5~30。

    6.一种复合柔性电池,其特征在于,包括:

    基材,位于基材上的至少两个适于采用并联或串联方式相连的电池单元;其中

    所述电池单元包括:一对正、负集电极;

    所述正、负集电极位于同一平面;

    在位于所述正、负集电极的正、负极上端覆盖有连接层;

    所述连接层适于导通离子流并绝缘电子流。

    7.根据权利要求6所述的复合柔性电池,其特征在于,

    各电池单元并联时,各电池单元中的正极、负极分别相连以形成正、负公共端,即作为复合柔性电池的正、负极;或

    各电池单元串联时,各电池单元中的正极与负极依次相连,且首尾形成正、负公共端,以作为复合柔性电池的正、负极。

    技术总结
    本实用新型涉及一种正负极在同一平面柔性电池,包括结构、以及复合柔性电池。本柔性电池包括:基材,所述基材上设置有一对正、负集电极;所述正、负集电极上的正、负极位于近似同一平面,且上端覆盖有连接层;所述连接层适于导通离子流并绝缘电子流;本实用新型的柔性电池有效的降低了电池厚度,提高了柔性,并且在制备时,可以通过印刷或者涂布工艺实现,提高了制备效率,降低制备成本。

    技术研发人员:张霞昌;埃罗·索马莱宁
    受保护的技术使用者:江苏恩福赛柔性电子有限公司
    技术研发日:2019.06.26
    技术公布日:2020.03.31

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