一種柔性鋰離子電池及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種柔性鋰離子電池，由封裝殼體及封裝在殼體內(nèi)的電芯組成，所述的電芯包括正、負(fù)極，及設(shè)置在正極上的上引出電極，設(shè)置在負(fù)極上的下引出電極，其還包括一設(shè)于電芯中部的聚合物電解質(zhì)阻燃復(fù)合層，該聚合物電解質(zhì)阻燃復(fù)合層是由設(shè)置在中間的一聚合物電解質(zhì)層，及分別設(shè)置在其上下表面的一固態(tài)阻燃劑層共同組成的復(fù)合薄膜。本發(fā)明還公開(kāi)了該柔性電池的制備方法。本發(fā)明提供的含固態(tài)阻燃劑的柔性鋰離子電池，該電池效率高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、能量密度大，可以滿(mǎn)足在柔性電子器件中的電能需求。同時(shí)，含有固態(tài)阻燃劑可以有效提高柔性鋰離子電池的安全性能。本發(fā)明提供的制備方法工藝獨(dú)特、加工方便、易于批量化生產(chǎn)，具有很大的實(shí)用價(jià)值。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種柔性鋰離子電池及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋰離子電池制造領(lǐng)域，具體涉及一種柔性鋰離子電池及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代社會(huì)電子信息技術(shù)的高速發(fā)展，越來(lái)越多的電子器件出現(xiàn)在人們的日常生活中。而近些年來(lái)，柔性電子技術(shù)作為一種新興技術(shù)，引起了世界范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注，越來(lái)越多的柔性電子器件開(kāi)始涌現(xiàn)出來(lái)。如柔性電子顯示器、有機(jī)發(fā)光二極管0LED、印刷RFID、電子皮膚、可穿戴器件等，在信息、能源、醫(yī)療、國(guó)防等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。然而，這些新出現(xiàn)的各式各樣的柔性電子器件，需要提供相關(guān)的能源以對(duì)它們進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，進(jìn)而對(duì)能源供給的電池提出了更高的要求。
[0003]傳統(tǒng)的鋅錳電池、鎳鎘電池等由于體積大、效率低等方面的缺點(diǎn)，難以適用于現(xiàn)代電子器件體積小、集成度高等方面的應(yīng)用需求，尤其是柔性電子器件方面的應(yīng)用。因此，世界范圍內(nèi)對(duì)柔性電池展開(kāi)了開(kāi)發(fā)熱潮。2006年，芬蘭的Enfucell公司和以色列的PowerPaper公司開(kāi)發(fā)了超薄紙質(zhì)電池。Enfucell公司的紙質(zhì)電池以金屬鋅和二氧化錳作為電池的傳導(dǎo)體和隔離器，厚度約為0.5毫米，可以用在微型標(biāo)簽顯示器、智能卡、音樂(lè)賀卡、電子報(bào)紙、RFID標(biāo)簽等方面。Power Paper公司的紙質(zhì)電池傳導(dǎo)體和隔離器也是基于金屬鋅和二氧化錳，但是其電解質(zhì)有所區(qū)別。這些基于金屬鋅-二氧化錳的柔性紙質(zhì)電池雖然在一定程度上能滿(mǎn)足一些柔性電子器件的應(yīng)用需求，但是其轉(zhuǎn)化效率和功率相對(duì)較小。而鋰離子電池能量密度大、循環(huán)壽命長(zhǎng)、自放電小、無(wú)記憶效應(yīng)等突出優(yōu)點(diǎn)被廣泛關(guān)注。
[0004]鋰離子電池主要指鋰離子在正負(fù)極直接往復(fù)脫嵌并發(fā)生氧化還原反應(yīng)的二次電池，其單體電池主要由正極、負(fù)極、隔膜、電解質(zhì)和集流體等幾個(gè)方面構(gòu)成。而柔性鋰離子電池具有能量密度大、循環(huán)壽命長(zhǎng)、自放電小、無(wú)記憶效應(yīng)、容易實(shí)現(xiàn)小型化和集成化等方面的優(yōu)點(diǎn)，具有十分廣闊的應(yīng)用前景。
[0005]傳統(tǒng)電池有功耗大、體積大、效率低等方面的缺點(diǎn)。同時(shí)，由于鋰離子電池在使用過(guò)程中會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，容易造成電池的溫度升高而發(fā)生自燃。
[0006]因此，研發(fā)一種阻燃性好、體積小、安全性好、能量密度高的柔性鋰離子電池，以及其產(chǎn)業(yè)化制備方法，就變得較為迫切。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)合理、體積小、輸出效率高、阻燃、安全性好、使用壽命長(zhǎng)的柔性鋰離子電池，本發(fā)明還提供一種高效、產(chǎn)業(yè)化制備該柔性鋰離子電池的方法。
[0008]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案為:
[0009]一種柔性鋰離子電池，由封裝殼體及封裝在殼體內(nèi)的電芯組成，所述的電芯包括正、負(fù)極，及設(shè)置在正極上的上引出電極，設(shè)置在負(fù)極上的下引出電極，其還包括一設(shè)于電芯中部的聚合物電解質(zhì)阻燃復(fù)合層，該聚合物電解質(zhì)阻燃復(fù)合層是由設(shè)置在中間的一聚合物電解質(zhì)層，及分別設(shè)置在其上下表面的一固態(tài)阻燃劑層共同組成的復(fù)合薄膜。
[0010]所述正極為一復(fù)合薄膜層，是由碳納米管或石墨烯納米材料制成的柔性薄膜集流層上，涂覆鈷酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰之一形成的涂覆層制成；且該正極厚度為0.6?llum，其中，碳納米管或石墨烯納米材料形成的薄膜厚度為0.1?Ium,涂覆層厚度為0.5?10um。
[0011]所述負(fù)極是在碳納米管或石墨烯納米材料制成的柔性薄膜集流層上，涂覆鈦酸鋰形成的涂覆層，制成的復(fù)合薄膜層；該負(fù)極厚度為0.6?llum，其中，碳納米管或石墨烯納米材料制成的薄膜厚度為0.1?lum，涂覆層厚度為0.5?10um。
[0012]所述聚合物電解質(zhì)為聚環(huán)氧乙烷/高氯酸鋰聚合物固態(tài)電解質(zhì)，所述固態(tài)阻燃劑為固態(tài)磷酸酯。
[0013]所述引出電極為銀漿或銅漿涂覆層，其面積為0.0lmm2?4mm2。
[0014]所述聚合物電解質(zhì)阻燃復(fù)合層，其中阻燃劑薄膜厚度為0.5?5um，電解質(zhì)薄膜厚度為0.1?lum。
[0015]一種所述柔性鋰離子電池的制備方法，其包括以下步驟:
[0016](I)制備聚合物電解質(zhì)阻燃復(fù)合層；其包括將聚合物電解質(zhì)利用旋涂的方式，涂覆在玻璃或石英襯底上，形成電解質(zhì)薄膜，后將漿料形態(tài)的固態(tài)阻燃劑旋涂在電解質(zhì)薄膜上，最后將涂覆固態(tài)阻燃劑層的電解質(zhì)薄膜，從玻璃或石英襯底上進(jìn)行剝離，得到聚合物電解質(zhì)阻燃復(fù)合層；
[0017](2)制備正極，該正極為一復(fù)合薄膜層；
[0018](3)制備負(fù)極，該負(fù)極為一復(fù)合薄膜層；
[0019](4)將正極和負(fù)極分別置于上阻燃劑層上表面，下阻燃劑層下表面；
[0020](5)在正極和負(fù)極表面分別涂覆上引出電極和下引出電極得到電芯，并用柔性材料制成的封裝殼體，對(duì)所述電芯進(jìn)行封裝，得到柔性鋰離子電池。
[0021]所述柔性材料為聚二甲基硅氧烷。
[0022]所述步驟(2)包括將鈷酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰之一制成漿料，并將該漿料涂覆在碳納米管或石墨烯納米材料形成的集流層上，制得正極。
[0023]所述步驟(3)包括將鈦酸鋰制成漿料，并將該漿料涂覆在碳納米管或石墨烯納米材料形成的集流層上，制得負(fù)極。
[0024]所述集流層為利用抽濾的方法制備出柔性石墨烯或碳納米管薄膜。
[0025]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明以柔性襯底為基礎(chǔ)，設(shè)置電解質(zhì)阻燃復(fù)合層，該聚合物電解質(zhì)阻燃復(fù)合層是由設(shè)置在中間的一聚合物電解質(zhì)層，及分別設(shè)置在其上下表面的一固態(tài)阻燃劑層共同組成的復(fù)合薄膜；制備出含固態(tài)阻燃劑的柔性鋰離子電池，該電池效率高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、能量密度大，可以滿(mǎn)足在柔性電子器件中的電能需求。同時(shí)，含有固態(tài)阻燃劑可以有效提高柔性鋰離子電池的安全性能。本發(fā)明的制備方法工藝獨(dú)特、加工方便、易于批量化生產(chǎn)，具有很大的實(shí)用價(jià)值。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為本發(fā)明內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖中:1.聚合物電解質(zhì)層2.上固態(tài)阻燃劑層
[0028]3.下固態(tài)阻燃劑層4.上納米材料薄膜層
[0029]5.下納米材料薄膜層6.正極7.負(fù)極8.上引出電極
[0030]9.下引出電極
【具體實(shí)施方式】
[0031]實(shí)施例1:
[0032]參見(jiàn)圖1，本實(shí)施例提供的柔性鋰離子電池，由封裝殼體及封裝在殼體內(nèi)的電芯組成，所述的電芯包括正極6，負(fù)極7，及設(shè)置在正極6上的上引出電極8，設(shè)置在負(fù)極7上的下引出電極9，其還包括一設(shè)于電芯中部的聚合物電解質(zhì)阻燃復(fù)合層，該聚合物電解質(zhì)阻燃復(fù)合層是由設(shè)置在中間的一聚合物電解質(zhì)層1，及分別設(shè)置在其上下表面的上固態(tài)阻燃劑層2和下固態(tài)阻燃劑層3共同組成的復(fù)合薄膜。
[0033]所述正極6為一復(fù)合薄膜層，是由碳納米管或石墨烯納米材料制成的柔性薄膜集流層上涂覆鈷酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰之一形成的涂覆層制成，該集流層形成上納米材料薄膜層4 ;且該正極厚度為0.6?llum，其中，碳納米管或石墨烯納米材料形成的薄膜厚度為0.1?lum,涂覆層厚度為0.5?1um0
[0034]所述負(fù)極7是在碳納米管或石墨烯納米材料制成的柔性薄膜集流層上，涂覆鈦酸鋰形成的涂覆層，制成的復(fù)合薄膜層，該集流層形成下納米材料薄膜層5 ;該負(fù)極7厚度為0.6?llum,其中,碳納米管或石墨烯納米材料制成的薄膜厚度為0.1?lum,涂覆層厚度為0.5 ?10um。
[0035]所述聚合物電解質(zhì)為聚環(huán)氧乙烷/高氯酸鋰聚合物固態(tài)電解質(zhì)，所述固態(tài)阻燃劑為固態(tài)磷酸酯。
[0036]所述引出電極為銀衆(zhòng)或銅衆(zhòng)涂覆層,其面積為0.0Imm2?4mm2。
[0037]所述聚合物電解質(zhì)阻燃復(fù)合層，其中阻燃劑薄膜厚度為0.5?5um，電解質(zhì)薄膜厚度為0.1?lum。
[0038]一種所述柔性鋰離子電池的制備方法，其包括以下步驟:
[0039](I)制備聚合物電解質(zhì)阻燃復(fù)合層；其包括將聚合物電解質(zhì)利用旋涂的方式，涂覆在玻璃或石英襯底上，形成電解質(zhì)薄膜，后將漿料形態(tài)的固態(tài)阻燃劑旋涂在電解質(zhì)薄膜上，形成上固態(tài)阻燃劑層和下固態(tài)阻燃劑層，最后將涂覆固態(tài)阻燃劑層的電解質(zhì)薄膜，從玻璃或石英襯底上進(jìn)行剝離，得到聚合物電解質(zhì)阻燃復(fù)合層；
[0040](2)制備正極，該正極為一復(fù)合薄膜層；
[0041](3)制備負(fù)極，該負(fù)極為一復(fù)合薄膜層；
[0042](4)將正極和負(fù)極分別置于上阻燃劑層上表面，下阻燃劑層下表面；
[0043](5)在正極和負(fù)極表面分別涂覆上引出電極和下引出電極得到電芯，并用柔性材料制成的封裝殼體，對(duì)所述電芯進(jìn)行封裝，得到柔性鋰離子電池。
[0044]所述柔性材料為聚二甲基硅氧烷。
[0045]所述步驟(2)包括將鈷酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰之一制成漿料，并將該漿料涂覆在碳納米管或石墨烯納米材料形成的集流層上，制得正極。
[0046]所述步驟(3)包括將鈦酸鋰制成漿料，并將該漿料涂覆在碳納米管或石墨烯納米材料形成的集流層上，制得負(fù)極。
[0047]所述集流層為利用抽濾的方法制備出柔性石墨烯或碳納米管薄膜。
[0048]實(shí)施例2:
[0049]本實(shí)施例提供一種柔性鋰離子電池，及該柔性鋰離子電池的制備方法，其結(jié)構(gòu)和步驟與實(shí)施例1基本相同，其不同之處在于:
[0050]一種柔性鋰離子電池，由封裝殼體及封裝在殼體內(nèi)的電芯組成，所述的電芯包括正、負(fù)極，及設(shè)置在正極上的上引出電極，設(shè)置在負(fù)極上的下引出電極，其還包括一設(shè)于電芯中部的聚合物電解質(zhì)阻燃復(fù)合層，該聚合物電解質(zhì)阻燃復(fù)合層是由設(shè)置在中間的一聚合物電解質(zhì)層，及分別設(shè)置在其上下表面的一固態(tài)阻燃劑層共同組成的復(fù)合薄膜。
[0051]所述正極為一復(fù)合薄膜層，是由碳納米管材料制成的柔性薄膜集流層上，涂覆鈷酸鋰形成的涂覆層制成；且該正極厚度為0.6um，其中，碳納米管材料形成的薄膜厚度為0.lum，涂覆層厚度為0.5um。
[0052]所述負(fù)極是在碳納米管材料制成的柔性薄膜集流層上，涂覆鈦酸鋰形成的涂覆層，制成的復(fù)合薄膜層；該負(fù)極厚度為0.6um，其中，碳納米管材料制成的薄膜厚度為0.lum，涂覆層厚度為0.5um。
[0053]所述聚合物電解質(zhì)為聚環(huán)氧乙烷/高氯酸鋰聚合物固態(tài)電解質(zhì)，所述固態(tài)阻燃劑為固態(tài)磷酸酯。
[0054]所述引出電極為銀漿或銅漿涂覆層，其面積為0.01mm2。
[0055]所述聚合物電解質(zhì)阻燃復(fù)合層，其中阻燃劑薄膜厚度為0.5um,電解質(zhì)薄膜厚度為0.1um0
[0056]一種所述柔性鋰離子電池的制備方法，其包括以下步驟:
[0057](I)制備聚合物電解質(zhì)阻燃復(fù)合層；其包括將聚合物電解質(zhì)利用旋涂的方式，涂覆在玻璃或石英襯底上，形成電解質(zhì)薄膜，后將漿料形態(tài)的固態(tài)阻燃劑旋涂在電解質(zhì)薄膜上，最后將涂覆固態(tài)阻燃劑層的電解質(zhì)薄膜，從玻璃或石英襯底上進(jìn)行剝離，得到聚合物電解質(zhì)阻燃復(fù)合層；
[0058](2)制備正極，該正極為一復(fù)合薄膜層；
[0059](3)制備負(fù)極，該負(fù)極為一復(fù)合薄膜層；
[0060](4)將正極和負(fù)極分別置于上阻燃劑層上表面，下阻燃劑層下表面；
[0061](5)在正極和負(fù)極表面分別涂覆上引出電極和下引出電極得到電芯，并用柔性材料制成的封裝殼體，對(duì)所述電芯進(jìn)行封裝，得到柔性鋰離子電池。
[0062]所述柔性材料為聚二甲基硅氧烷。
[0063]所述步驟(2)包括將鈷酸鋰制成漿料，并將該漿料涂覆在碳納米管材料形成的集流層上，制得正極。
[0064]所述步驟(3)包括將鈦酸鋰制成漿料，并將該漿料涂覆在碳納米管材料形成的集流層上，制得負(fù)極。
[0065]實(shí)施例3:
[0066]本實(shí)施例提供一種柔性鋰離子電池，及該柔性鋰離子電池的制備方法，其結(jié)構(gòu)和步驟與實(shí)施例1、2基本相同，其不同之處在于:
[0067]一種柔性鋰離子電池，由封裝殼體及封裝在殼體內(nèi)的電芯組成，所述的電芯包括正、負(fù)極，及設(shè)置在正極上的上引出電極，設(shè)置在負(fù)極上的下引出電極，其還包括一設(shè)于電芯中部的聚合物電解質(zhì)阻燃復(fù)合層，該聚合物電解質(zhì)阻燃復(fù)合層是由設(shè)置在中間的一聚合物電解質(zhì)層，及分別設(shè)置在其上下表面的一固態(tài)阻燃劑層共同組成的復(fù)合薄膜。
[0068]所述正極為一復(fù)合薄膜層，是由石墨烯納米材料制成的柔性薄膜集流層上，涂覆鎳酸鋰形成的涂覆層制成；且該正極厚度為llum，其中，石墨烯納米材料形成的薄膜厚度為lum，涂覆層厚度為10um。
[0069]所述負(fù)極是在石墨烯納米材料制成的柔性薄膜集流層上，涂覆鈦酸鋰形成的涂覆層，制成的復(fù)合薄膜層；該負(fù)極厚度為llum，其中，石墨烯納米材料制成的薄膜厚度為lum，涂覆層厚度為10um。
[0070]所述聚合物電解質(zhì)為聚環(huán)氧乙烷/高氯酸鋰聚合物固態(tài)電解質(zhì)，所述固態(tài)阻燃劑為固態(tài)磷酸酯。
[0071]所述引出電極為銀漿或銅漿涂覆層，其面積為4mm2。
[0072]所述聚合物電解質(zhì)阻燃復(fù)合層，其中阻燃劑薄膜厚度為5um，電解質(zhì)薄膜厚度為Ium0
[0073]一種所述柔性鋰離子電池的制備方法，其包括以下步驟:
[0074](I)制備聚合物電解質(zhì)阻燃復(fù)合層；其包括將聚合物電解質(zhì)利用旋涂的方式，涂覆在玻璃或石英襯底上，形成電解質(zhì)薄膜，后將漿料形態(tài)的固態(tài)阻燃劑旋涂在電解質(zhì)薄膜上，最后將涂覆固態(tài)阻燃劑層的電解質(zhì)薄膜，從玻璃或石英襯底上進(jìn)行剝離，得到聚合物電解質(zhì)阻燃復(fù)合層；
[0075](2)制備正極，該正極為一復(fù)合薄膜層；
[0076](3)制備負(fù)極，該負(fù)極為一復(fù)合薄膜層；
[0077](4)將正極和負(fù)極分別置于上阻燃劑層上表面，下阻燃劑層下表面；
[0078](5)在正極和負(fù)極表面分別涂覆上引出電極和下引出電極得到電芯，并用柔性材料制成的封裝殼體，對(duì)所述電芯進(jìn)行封裝，得到柔性鋰離子電池。
[0079]所述柔性材料為聚二甲基硅氧烷。
[0080]所述步驟(2)包括將鎳酸鋰制成漿料，并將該漿料涂覆在石墨烯納米材料形成的集流層上，制得正極。
[0081]所述步驟(3)包括將鈦酸鋰制成漿料，并將該漿料涂覆在石墨烯納米材料形成的集流層上，制得負(fù)極。
[0082]實(shí)施例4:本實(shí)施例提供一種柔性鋰離子電池，及該柔性鋰離子電池的制備方法，其結(jié)構(gòu)和步驟與實(shí)施例1、2、3基本相同，其不同之處在于:
[0083]一種柔性鋰離子電池，由封裝殼體及封裝在殼體內(nèi)的電芯組成，所述的電芯包括正、負(fù)極，及設(shè)置在正極上的上引出電極，設(shè)置在負(fù)極上的下引出電極，其還包括一設(shè)于電芯中部的聚合物電解質(zhì)阻燃復(fù)合層，該聚合物電解質(zhì)阻燃復(fù)合層是由設(shè)置在中間的一聚合物電解質(zhì)層，及分別設(shè)置在其上下表面的一固態(tài)阻燃劑層共同組成的復(fù)合薄膜。
[0084]所述正極為一復(fù)合薄膜層，是由石墨烯納米材料制成的柔性薄膜集流層上，涂覆錳酸鋰形成的涂覆層制成；且該正極厚度為5.5um，其中，石墨烯納米材料形成的薄膜厚度為0.5um，涂覆層厚度為5um。
[0085]所述負(fù)極是在石墨烯納米材料制成的柔性薄膜集流層上，涂覆鈦酸鋰形成的涂覆層，制成的復(fù)合薄膜層；該負(fù)極厚度為5.5um，其中，石墨烯納米材料制成的薄膜厚度為0.5um，涂覆層厚度為5um。
[0086]所述聚合物電解質(zhì)為聚環(huán)氧乙烷/高氯酸鋰聚合物固態(tài)電解質(zhì)，所述固態(tài)阻燃劑為固態(tài)磷酸酯。
[0087]所述引出電極為銀漿或銅漿涂覆層，其面積為2mm2。
[0088]所述聚合物電解質(zhì)阻燃復(fù)合層，其中阻燃劑薄膜厚度為3um，電解質(zhì)薄膜厚度為0.6um。
[0089]一種所述柔性鋰離子電池的制備方法，其包括以下步驟:
[0090](I)制備聚合物電解質(zhì)阻燃復(fù)合層；其包括將聚合物電解質(zhì)利用旋涂的方式，涂覆在玻璃或石英襯底上，形成電解質(zhì)薄膜，后將漿料形態(tài)的固態(tài)阻燃劑旋涂在電解質(zhì)薄膜上，最后將涂覆固態(tài)阻燃劑層的電解質(zhì)薄膜，從玻璃或石英襯底上進(jìn)行剝離，得到聚合物電解質(zhì)阻燃復(fù)合層；
[0091](2)制備正極，該正極為一復(fù)合薄膜層；
[0092](3)制備負(fù)極，該負(fù)極為一復(fù)合薄膜層；
[0093](4)將正極和負(fù)極分別置于上阻燃劑層上表面，下阻燃劑層下表面；
[0094](5)在正極和負(fù)極表面分別涂覆上引出電極和下引出電極得到電芯，并用柔性材料制成的封裝殼體，對(duì)所述電芯進(jìn)行封裝，得到柔性鋰離子電池。
[0095]所述柔性材料為聚二甲基硅氧烷。
[0096]所述步驟(2)包括將錳酸鋰制成漿料，并將該漿料涂覆在石墨烯納米材料形成的集流層上，制得正極。
[0097]所述步驟(3)包括將鈦酸鋰制成漿料，并將該漿料涂覆在石墨烯納米材料形成的集流層上，制得負(fù)極。
[0098]但以上所述僅為本發(fā)明的較佳可行實(shí)施例，并非用以局限本發(fā)明的專(zhuān)利范圍，故凡運(yùn)用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的等效步驟及結(jié)構(gòu)變化，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種柔性鋰離子電池，由封裝殼體及封裝在殼體內(nèi)的電芯組成，所述的電芯包括正、負(fù)極，及設(shè)置在正極上的上引出電極，設(shè)置在負(fù)極上的下引出電極，其特征在于，其還包括一設(shè)于電芯中部的聚合物電解質(zhì)阻燃復(fù)合層，該聚合物電解質(zhì)阻燃復(fù)合層是由設(shè)置在中間的一聚合物電解質(zhì)層，及分別設(shè)置在其上下表面的一固態(tài)阻燃劑層共同組成的復(fù)合薄膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性鋰離子電池，其特征在于，所述正極為一復(fù)合薄膜層，是由碳納米管或石墨烯納米材料制成的柔性薄膜集流層上，涂覆鈷酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰之一形成的涂覆層制成；且該正極厚度為0.6?llum，其中，碳納米管或石墨烯納米材料形成的薄膜厚度為0.1?lum，涂覆層厚度為0.5?10um。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性鋰離子電池，其特征在于，所述負(fù)極是在碳納米管或石墨烯納米材料制成的柔性薄膜集流層上，涂覆鈦酸鋰形成的涂覆層，制成的復(fù)合薄膜層；該負(fù)極厚度為0.6?llum,其中，碳納米管或石墨烯納米材料制成的薄膜厚度為0.1?Ium,涂覆層厚度為0.5?10um。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性鋰離子電池，其特征在于，所述聚合物電解質(zhì)為聚環(huán)氧乙烷/高氯酸鋰聚合物固態(tài)電解質(zhì)，所述固態(tài)阻燃劑為固態(tài)磷酸酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性鋰離子電池，其特征在于，所述引出電極為銀漿或銅漿涂覆層，其面積為0.0lmm2?4mm2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性鋰離子電池，其特征在于，所述聚合物電解質(zhì)阻燃復(fù)合層，其中阻燃劑薄膜厚度為0.5?5um,電解質(zhì)薄膜厚度為0.1?lum。
7.—種權(quán)利要求1?6之一所述柔性鋰離子電池的制備方法，其特征在于，其包括以下步驟: (1)制備聚合物電解質(zhì)阻燃復(fù)合層；其包括將聚合物電解質(zhì)利用旋涂的方式，涂覆在玻璃或石英襯底上，形成電解質(zhì)薄膜，后將漿料形態(tài)的固態(tài)阻燃劑旋涂在電解質(zhì)薄膜上，最后將涂覆固態(tài)阻燃劑層的電解質(zhì)薄膜，從玻璃或石英襯底上進(jìn)行剝離，得到聚合物電解質(zhì)阻燃復(fù)合層； (2)制備正極，該正極為一復(fù)合薄膜層； (3)制備負(fù)極，該負(fù)極為一復(fù)合薄膜層； (4)將正極和負(fù)極分別置于上阻燃劑層上表面，下阻燃劑層下表面； (5)在正極和負(fù)極表面分別涂覆上引出電極和下引出電極得到電芯，并用柔性材料制成的封裝殼體，對(duì)所述電芯進(jìn)行封裝，得到柔性鋰離子電池。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述柔性材料為聚二甲基硅氧烷。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)包括將鈷酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰之一制成漿料，并將該漿料涂覆在碳納米管或石墨烯納米材料形成的集流層上，制得正極。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)包括將鈦酸鋰制成漿料，并將該漿料涂覆在碳納米管或石墨烯納米材料形成的集流層上，制得負(fù)極。
【文檔編號(hào)】H01M10/0525GK104485478SQ201410629323
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月7日
【發(fā)明者】盛洪超, 李尹慶, 劉瑞 申請(qǐng)人:東莞市鴻德電池有限公司