技術(shù)領(lǐng)域

實施例涉及一種柔性電池。

背景技術(shù)：

近來，隨著重量輕且尺寸小的移動電子裝置的發(fā)展，對于用來向移動電子裝置供電用于操作用途和備用用途的小型化且重量輕的電池的需求在增加。此外，在電子裝置中有效地使用容納空間也是有必要的。為了應(yīng)對這些要求，經(jīng)常使用具有高能量密度或者高輸出密度的并且是可再充電的鋰離子二次電池。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本公開的一方面，提供一種柔性電池，所述柔性電池包括：第一基板；第二基板；第一單元電池和第二單元電池，沿著第一基板和第二基板的長度方向布置在第一基板和第二基板之間，其中，第一單元電池和第二單元電池彼此電連接。

柔性電池還可包括沿著第一基板和第二基板之間的外圍形成的密封構(gòu)件。

密封構(gòu)件可形成在第一單元電池和第二單元電池之間。

第一單元電池和第二單元電池可直接電連接或者經(jīng)由導(dǎo)電粘合層間接電連接。

第一單元電池和第二單元電池中的每個可包括：第一導(dǎo)電圖案，形成在第一基板上；第一活性物質(zhì)層，涂覆在第一導(dǎo)電圖案上；第二導(dǎo)電圖案，形成在第二基板上；第二活性物質(zhì)層，涂覆在第二導(dǎo)電圖案上；分隔件，設(shè)置在第一活性物質(zhì)層和第二活性物質(zhì)層之間，其中，第一活性物質(zhì)層與第二活 性物質(zhì)層彼此面對。

柔性電池還可包括將第一單元電池的第一導(dǎo)電圖案和第二單元電池的第二導(dǎo)電圖案彼此電連接的電連接器部件。

柔性電池還可包括形成在電連接器部件的外側(cè)上的密封構(gòu)件。

每個電連接器部件可包括形成在第一導(dǎo)電圖案或第二導(dǎo)電圖案上的突起或者置于第一導(dǎo)電圖案和第二導(dǎo)電圖案之間的導(dǎo)電粘合層。

第一單元電池的第一導(dǎo)電圖案可具有第一側(cè)，第二單元電池的第二導(dǎo)電圖案可具有第二側(cè)，第一側(cè)和第二側(cè)可彼此完全地電連接。

第一單元電池的第一導(dǎo)電圖案可具有第一側(cè)，第二單元電池的第二導(dǎo)電圖案可具有第二側(cè)，第一側(cè)的一些區(qū)域和第二側(cè)的一些區(qū)域可以以點的形式彼此電連接。

附圖說明

通過參照附圖詳細描述示例性實施例，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，特征將變得更加明顯，在附圖中：

圖1A示出根據(jù)實施例的柔性電池的尚未被電連接的單元電池的剖視圖；

圖1B示出根據(jù)實施例的柔性電池中的電連接的單元電池的剖視圖；

圖1C示出在圖1A中的柔性電池的第一基板和第二基板的平面圖；

圖2A示出根據(jù)另一實施例的柔性電池的剖視圖；

圖2B示出在圖2A中示出的柔性電池的第一基板和第二基板的平面圖；

圖3示出根據(jù)又一實施例的柔性電池的剖視圖；

圖4示出根據(jù)又一實施例的柔性電池的剖視圖；

圖5示出根據(jù)又一實施例的柔性電池的剖視圖；

圖6示出根據(jù)又一實施例的柔性電池的第一基板和第二基板的平面圖；

圖7示出根據(jù)又一實施例的柔性電池的剖視圖；

圖8示出根據(jù)又一實施例的柔性電池的剖視圖；

圖9示出根據(jù)又一實施例的柔性電池的剖視圖；以及

圖10示出根據(jù)實施例的可用于柔性電池的基板的示例的剖視圖。

具體實施方式

現(xiàn)在將在下文中參照附圖更充分地描述示例實施例；然而，示例實施例 可以以不同的形式體現(xiàn)并且不應(yīng)該被理解為限制于在此所闡述的實施例。相反，這些實施例被提供為使得本公開將是徹底的和完整的，并且將把示例性實施方式充分地傳達給本領(lǐng)域技術(shù)人員。

在附圖中，為了圖示的清楚，會夸大層和區(qū)域的尺寸。還將理解的是當(dāng)層(即，元件)或元件被稱作為“在”另一層或基板“上”或者“連接至”另一層或基板時，該層或元件可直接在另一層或基板上或者可直接連接至另一層或基板，或者也可存在中間層。另外，還將理解的是，當(dāng)層被稱作為“在”兩個層“之間”時，該層可以是在這兩個層之間的唯一層，或者也可存在一個或更多個中間層。同樣的附圖標(biāo)記始終指的是同樣的元件。

如在此使用的，術(shù)語“和/或”包括相關(guān)所列項目中的一個或多個的任何和所有組合。此外，在此使用的術(shù)語僅用于描述特定實施例的目的而不旨在限制特定實施例。如在此使用的，單數(shù)形式也旨在包含復(fù)數(shù)形式，除非上下文另外清楚指示。還將理解的是，術(shù)語“包含”或“包括”和/或其變形用在本說明書中時，說明存在所述的特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但是并不排除存在或附加一個或更多個其他特征、整體、步驟、操作、元件和/或它們的組。

還將理解的是，盡管在此使用術(shù)語第一、第二等來描述各種構(gòu)件、元件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些構(gòu)件、元件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)被這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅用于將一個構(gòu)件、元件、區(qū)域、層和/或部分與另外的構(gòu)件、元件、區(qū)域、層和/或部分區(qū)分開來。因此，例如，在不脫離教導(dǎo)的情況下，以下討論的第一構(gòu)件、第一元件、第一區(qū)域、第一層和/或第一部分可被命名為第二構(gòu)件、第二元件、第二區(qū)域、第二層和/或第二部分。

為了方便描述，可在此使用諸如“在……之下”、“在……下方”、“下面的”、“在……上方”和“上面的”等的空間相對術(shù)語以描述在附圖中示出的一個元件或者特征與另外的元件或者特征的關(guān)系。將理解的是，空間相對術(shù)語除了包含在附圖中描繪的方位之外，它還旨在包含裝置在使用或者操作中的不同方位。例如，如果在附圖中的裝置被翻轉(zhuǎn)，那么被描述為“在”其它元件或特征“下方”或者“之下”的元件隨后將會定位于“在”其它元件或特征“上方”。因此，示例性術(shù)語“在……下方”可包含在……上方和在……下方兩種方位。

此外，在此使用的術(shù)語“分隔件”包括通常用于液體電解質(zhì)電池的分隔 件，所述液體電解質(zhì)電池使用與分隔件的親和力小的液體電解質(zhì)。另外，在此使用的術(shù)語“分隔件”包括本征固體聚合物電解質(zhì)和/或凝膠固體聚合物電解質(zhì)，其中，電解質(zhì)牢牢地結(jié)合到分隔件，使得電解質(zhì)和分隔件應(yīng)被理解為彼此相同。因此，分隔件的含義應(yīng)被定義為與在本公開的上下文中的含義一致的含義。

圖1A是示出根據(jù)實施例的柔性電池100的單元電池尚未被電連接的狀態(tài)的剖視圖，圖1B是示出單元電池被電連接的狀態(tài)的剖視圖。圖1C是示出圖1A中示出的柔性電池100的第一基板(110)和第二基板(120)的平面圖。

如圖1A至圖1C和圖2A至圖2B所示，根據(jù)實施例的柔性電池100可包括第一基板110、第二基板120以及水平地布置在第一基板110和第二基板120之間并彼此電連接的第一單元電池130和第二單元電池140。此外，根據(jù)實施例的柔性電池100還可包括用于保護形成在第一基板110和第二基板120之間的第一單元電池130和第二單元電池140免于外部環(huán)境影響的密封構(gòu)件151。

第一基板110和第二基板120中的每個成形為例如矩形面板并具有預(yù)定的厚度、預(yù)定的長度和預(yù)定的寬度。作為示例，第一基板110和第二基板120中的每個可具有大約10μm至大約1000μm范圍內(nèi)的厚度以及大約10mm至大約10,000mm范圍內(nèi)的長度和寬度，但是實施例不局限于此。

第一基板110和第二基板120中的每個可由塑料膜制成，所述塑料膜用在比在低于大約100℃的溫度下使用的例如聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)或者高密度聚乙烯(HDPE)高的溫度下。例如，第一基板110和第二基板120可由在高于大約100℃的溫度下使用的聚碳酸酯(PC)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)、聚醚酰亞胺(PEI)、PAR、聚苯硫醚(PPS)、液晶聚合物(LCP)、聚醚醚酮(PEEK)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚酰亞胺(PI)及其等同物中的至少一種制成，但是實施例不局限于此。

在一些情形下，第一基板110和第二基板120中的每個還可包括由例如鋁、銅或者鐵制成的內(nèi)部形成的金屬薄膜。

第一單元電池130和第二單元電池140可布置在第一基板110和第二基板120之間。例如，第一單元電池130和第二單元電池140可以布置在第一基板110和第二基板120的長度方向上或者在水平方向上，并可被構(gòu)造為直 接或間接地彼此電連接。柔性電池100可包括比在此所示出的第一單元電池130和第二單元電池140多的單元電池。然而，為了更好地理解實施例，以下描述將通過典型的示例集中于第一單元電池130和第二單元電池140以及它們之間的電連接關(guān)系。

第一單元電池130和第二單元電池140中的每個包括形成在第一基板110上的第一導(dǎo)電圖案131、涂覆在第一導(dǎo)電圖案131上的第一活性物質(zhì)層133、形成在第二基板120上的第二導(dǎo)電圖案134、涂覆在第二導(dǎo)電圖案134上的第二活性物質(zhì)層136以及設(shè)置在第一活性物質(zhì)層133和第二活性物質(zhì)層136之間的分隔件137。第一活性物質(zhì)層133和第二活性物質(zhì)層136彼此面對。

例如，可通過例如電鍍、無電鍍、物理氣相沉積(PVD)、濺射、蒸鍍、化學(xué)氣相沉積(CVD)、室溫真空沉積、氣浮沉積以及其等同方法中的一種將銅、鎳或它們的合金涂覆在第一基板110上來形成第一導(dǎo)電圖案131。此外，第一導(dǎo)電圖案131可以是薄膜、板條、沖孔金屬或者網(wǎng)的形式。為了將柔性電池100實現(xiàn)為薄膜電池，第一導(dǎo)電圖案131的厚度可小于例如20μm。

第一活性物質(zhì)層133可涂覆在第一導(dǎo)電圖案131上。第一活性物質(zhì)層133可根據(jù)所制造的電池的種類而變化，但是并不特別地限制。例如，在制造鋰二次電池的情況下，可使用能夠摻雜和不摻雜鋰離子的任何材料(例如，幾乎不能石墨化的碳基材料或者石墨類碳材料)作為第一活性物質(zhì)。具體地，第一活性物質(zhì)層133可以是碳質(zhì)材料，所述碳質(zhì)材料包括通過在適當(dāng)?shù)臏囟认聼Y(jié)熱解的碳、焦炭(例如，瀝青焦炭、針狀焦炭或石油焦碳)、石墨、類玻璃碳(glass-like carbon)、酚樹脂、呋喃樹脂等并使其碳化而制備的有機聚合物化合物燒結(jié)產(chǎn)品、碳纖維或者活性炭。此外，能夠摻雜和不摻雜鋰離子的材料的示例可包括聚合物(例如，聚乙炔或聚吡咯)或者氧化物(例如，SnO₂)。當(dāng)?shù)谝换钚晕镔|(zhì)層133利用上述活性物質(zhì)形成時，還可添加任何合適的導(dǎo)電劑或者粘合劑。

第一活性物質(zhì)層133可通過通常的涂覆方法(例如，利用刮片的涂覆方法、模具涂覆、凹版涂覆、噴涂、靜電涂覆或者棒式涂覆)形成。此外，可根據(jù)目標(biāo)厚度適當(dāng)?shù)剡x擇第一活性物質(zhì)層133的涂覆厚度。在涂覆后，可執(zhí)行一般的干燥工藝，例如，熱風(fēng)干燥、紅外(IR)干燥、減壓干燥或者通過感應(yīng)加熱的干燥。此外，可提供不活潑氣體氣氛(例如，氬氣氣氛或氮氣氣氛)、空氣或者真空作為用于干燥的氣氛。另外，將要形成的第一活性物質(zhì)層 133的厚度可在大約0.1μm至大約1000μm的范圍內(nèi)，例如，在大約0.1μm至大約300μm的范圍內(nèi)。

第二導(dǎo)電圖案134和第二活性物質(zhì)層136以與第一導(dǎo)電圖案131和第一活性物質(zhì)層133的方式基本上相同的方式形成，以下描述將集中于不同之處。

第二導(dǎo)電圖案134可由例如鋁、鈦或它們的合金制成。此外，第二導(dǎo)電圖案134可以是薄膜、板條、沖孔金屬或者網(wǎng)的形式。為了將柔性電池100實現(xiàn)為薄膜電池，第二導(dǎo)電圖案134的厚度可以小于例如20μm。

使用的第二活性物質(zhì)層136可根據(jù)制造的電池的種類而變化，實施例不限于此。例如，在制造鋰電池或者鋰離子電池的情況下，能夠嵌入或者脫嵌鋰離子的任何材料可被用作為第二活性物質(zhì)層136，但是并不受特別地限制。具體地，第二活性物質(zhì)可包括金屬硫化物或不含鋰的氧化物(例如TiS₂、MoS₂、NbSe₂或V₂O₅)或者由通式Li_xMO₂表示的鋰復(fù)合氧化物，其中M是一種或更多種過渡金屬并且根據(jù)電池的充電狀態(tài)或放電狀態(tài)，通常0.05≤X≤1.10。在此，過渡金屬M可為例如Co、Ni或者Mn。鋰復(fù)合氧化物的詳細示例可包括例如LiCoO₂、LiNiO₂、LiNi_YCo₁-_YO₂(0<Y<1)或者LiMn₂O₄。鋰復(fù)合氧化物可產(chǎn)生高電壓并具有優(yōu)異的能量密度。

具體地，因為可獲得高電壓和高體積密度并且展現(xiàn)出良好的循環(huán)壽命特性，所以鋰鈷氧化物或者鋰鎳氧化物可用作為第二活性物質(zhì)層136。通過將鋰的碳酸鹽、醋酸鹽、氧化物或氫化物與鈷、錳或鎳的碳酸鹽、醋酸鹽、氧化物或氫化物按照期望的組成比進行研磨并混合，并在氧氣氣氛下在大約600℃至大約1000℃的溫度范圍內(nèi)燒結(jié)此混合物，可以制得鋰復(fù)合氧化物。此外，當(dāng)利用第二活性物質(zhì)層136形成電極時，還可添加任何合適的導(dǎo)電劑或者粘合劑。

分隔件137可置于第一活性物質(zhì)層133和第二活性物質(zhì)層136之間。作為示例，分隔件137可形成為完全覆蓋第一活性物質(zhì)層133，例如，覆蓋第一活性物質(zhì)層133的所有暴露的表面。分隔件137可包括但不特別局限于基于多孔聚烯烴的分隔件或者陶瓷分隔件。例如，基于聚烯烴的分隔件可具有聚丙烯(PP)/聚乙烯(PE)/PP的三層圓柱形孔結(jié)構(gòu)或者PP或PE的單層網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)。在另一示例中，可通過將陶瓷材料涂覆在基于聚烯烴的分隔件的表面上或者將陶瓷材料涂覆在無紡布織物的表面上來獲得陶瓷分隔件。陶瓷材料可以是例如氧化鋁。

此外，聚合物電解質(zhì)層可用作分隔件137。在這種情況下，聚合物電解質(zhì)層可以僅完全圍繞第一活性物質(zhì)層133。聚合物電解質(zhì)層可包括但不特別局限于具有膜分離特性的聚合物固體電解質(zhì)或者添加有塑化劑的凝膠電解質(zhì)。

當(dāng)分隔件137不包括聚合物電解質(zhì)層時，可使用單獨的電解質(zhì)，例如，溶解于質(zhì)子溶劑或者具有這些溶劑中的兩種或更多種的混合溶劑中的鋰鹽。鋰鹽的示例可包括LiPF₆、LiBF₄、LiSbF₆、LiAsF₆、LiClO₄、LiCF₃SO₃、Li(CF₃SO₂)₂N、LiC₄F₉SO₃、LiSbF₆、LiAlO₄、LiAlCl₄、LiN(CxF_2x+1SO₂)(CyF_2y+1SO₂)(其中，x和y是自然數(shù))、LiCl、LiI或其混合物。質(zhì)子溶劑的示例可包括碳酸亞丙酯、碳酸亞乙酯、碳酸亞丁酯、苯基氰、乙腈、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、γ-丁內(nèi)酯、二氧戊環(huán)、4-甲基二氧戊環(huán)、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲亞砜、二噁烷、1,2-二甲氧基乙烷、環(huán)丁砜(sulfolane)、二氯乙烷、氯苯、硝基苯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸甲丙酯、異丙基碳酸甲酯、碳酸乙丙酯、碳酸二丙酯、碳酸二異丙酯、碳酸二丁酯、二甘醇、二甲醚或其混合物。

同時，彼此鄰近的第一單元電池130的第一導(dǎo)電圖案131和第二單元電池140的第二導(dǎo)電圖案134可直接或間接地彼此電連接。即是說，第一單元電池130和第二單元電池140可以串聯(lián)和/或并聯(lián)地彼此電連接。例如，形成在第一基板110上的第一單元電池130的第一導(dǎo)電圖案131和形成在第二基板120上的第二單元電池140的第二導(dǎo)電圖案134可以超聲波焊接到彼此。在此，由于第一導(dǎo)電圖案131的一端和第二導(dǎo)電圖案134的一端相對于彼此被壓縮，所以具有預(yù)定深度的凹痕111和112可形成在第一基板110和第二基板120上(圖1B)。

具體地，為了便于超聲波焊接，在第一導(dǎo)電圖案131的第一端處形成了第一突起132，在第二導(dǎo)電圖案134的第一端處形成了第二突起135。即，如圖1A所示，例如，第一突起132僅形成在第一導(dǎo)電圖案131的第一端處，所以第一導(dǎo)電圖案131的第二端是平坦的而不具有突起；例如，第二突起135僅形成在第二導(dǎo)電圖案134的面向第一導(dǎo)電圖案131的第一端的第一端處，所以第二導(dǎo)電圖案134的第二端是平坦的而不具有突起。第一突起132和第二突起135可朝向彼此突出并可相互疊置。當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電圖案131和第二導(dǎo)電圖案134相對于彼此被壓縮時，第一突起132和第二突起135彼此接觸以彼 此電連接。凹痕111和凹痕112分別在第一基板110和第二基板120中形成在與連接的第一突起132和第二突起135疊置的區(qū)域中。

例如，為了便于超聲波焊接，當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電圖案131由銅制成且第二導(dǎo)電圖案134由鋁制成時，例如，將鋁鍍覆在第一導(dǎo)電圖案131上或者將銅鍍覆在第二導(dǎo)電圖案134上，然后被超聲波焊接到彼此。然而，實施例不局限于上文，例如，還可將激光焊接或者電阻焊接應(yīng)用到實施例。在激光焊接或者電阻焊接期間，可去除第一基板110和第二基板120的與焊接區(qū)域?qū)?yīng)的預(yù)定區(qū)域。

此外，單獨的引出接線片、引線和/或布線可電連接至形成在第一基板110和第二基板120的最外側(cè)上的第一導(dǎo)電圖案131和第二導(dǎo)電圖案134以用作端子，所述端子可連接至外部電子裝置和/或充電器。

密封構(gòu)件151可沿著第一基板110和第二基板120之間的外圍形成，通過密封構(gòu)件151保護第一單元電池130和第二單元電池140免受外部環(huán)境的影響。例如，如圖1C所示，可沿著相應(yīng)的外圍在第一基板110和第二基板120的每個上形成一個密封構(gòu)件151，所以各個密封構(gòu)件151可彼此接觸并在面對的第一基板110和第二基板120之間組合為組合密封劑。例如，如圖1C還示出，在相應(yīng)的第一基板110或第二基板120上的每個密封構(gòu)件151可沿著相應(yīng)的第一基板110或第二基板120的整個周邊連續(xù)地延伸以限定閉合形狀的框架。

當(dāng)液體電解質(zhì)利用第一基板110和第二基板120存在時，液體電解質(zhì)不會通過密封構(gòu)件151漏出。密封構(gòu)件151可以是例如熱熔膠(例如，聚烯烴樹脂)，但是實施例不局限于此。

例如，如圖1C所示，第一基板110可具有大致的矩形形狀，整體形成為單一主體的第一導(dǎo)電圖案131、第一活性物質(zhì)層133和分隔件137可在第一基板110上水平地相互隔開。隔開的單元可全部定位于由大致的矩形密封構(gòu)件151限定的內(nèi)部部分處。

類似地，第二基板120也可具有大致的矩形形狀，整體形成為單一主體的第二導(dǎo)電圖案134和第二活性物質(zhì)層136可在第二基板120上水平地相互隔開。隔開的單元可全部定位于由大致的矩形密封構(gòu)件151限定的內(nèi)部部分處。

如上所述，如果密封構(gòu)件151粘附到彼此，同時第一基板110和第二基 板120設(shè)置為彼此面對，那么第一基板110和第二基板120一體地形成。即是說，第一單元電池130和第二單元電池140在由第一基板110和第二基板120限定的內(nèi)部部分處是完整的。

此外，由于第一單元電池130的第一導(dǎo)電圖案131和第二單元電池140的第二導(dǎo)電圖案134超聲焊接到彼此，所以第一單元電池130和第二單元電池140彼此電連接。在此，第一單元電池130的第一導(dǎo)電圖案131和第二單元電池140的第二導(dǎo)電圖案134經(jīng)由各自的突起彼此連接的區(qū)域被定義為電連接器部件138。換句話說，第一單元電池130的第一導(dǎo)電圖案131包括處于第一導(dǎo)電圖案131的第一端的第一突起132，第二單元電池140的第二導(dǎo)電圖案134包括處于第二導(dǎo)電圖案134的第一端的第二突起135。第一導(dǎo)電圖案131的第一端和第二導(dǎo)電圖案134的第一端彼此完全地電連接，同時形成第一連接器部件138。

第一單元電池130和第二單元電池140不共用電解質(zhì)，而是單獨地具有電解質(zhì)。即，由于第一單元電池130包括在兩側(cè)或者三側(cè)上的密封構(gòu)件151和在一側(cè)或者兩側(cè)上的電連接器部件138，所以第一單元電池130不同與之鄰近的第二單元電池140共用電解質(zhì)，從而防止了發(fā)生電流泄漏的可能性。例如，如圖1B至圖1C所示，最左邊的第一單元電池130包括在三側(cè)上的密封構(gòu)件151和在一側(cè)上的電連接器部件138以限定圍繞(例如，完全地圍繞)最左邊的第一單元電池130的框架，所以圍繞第一單元電池130的電解質(zhì)被保持在圍繞最左邊的第一單元電池130的框架內(nèi)，而沒有向與之鄰近的第二單元電池140滲透(例如，泄漏)。

此外，根據(jù)實施例，第一活性物質(zhì)層133、分隔件137和第二活性物質(zhì)層136主要被第一導(dǎo)電圖案131和第二導(dǎo)電圖案134圍繞。這樣，外部濕氣不能夠通過第一基板110和第二基板120滲透至第一單元電池130和第二單元電池140中。

如上所述，實施例提供電池模塊集成的柔性電池100，其中，第一單元電池130和第二單元電池140根據(jù)采用的應(yīng)用彼此串聯(lián)連接至12V或者48V。另外，第一單元電池130和第二單元電池140被密封構(gòu)件151和電連接器部件138完全地密封而不受外部環(huán)境的影響。此外，不同于匯流條設(shè)置在電池外部的傳統(tǒng)電池，根據(jù)實施例，不需要單獨的匯流條。實施例提供了其內(nèi)具有彼此電連接的單元電池的柔性電池100，柔性電池100可在必要時被像卷 紙一樣卷繞或彎曲。

圖2A是示出根據(jù)另一實施例的柔性電池200的剖視圖。圖2B是示出圖2A中示出的柔性電池200的第一基板(110)和第二基板(120)的平面圖。除了另外包括密封構(gòu)件252a和252b之外，柔性電池200基本上與柔性電池100相同。

如圖2A和圖2B所示，在柔性電池200中，密封構(gòu)件151沿著第一基板110和第二基板120之間的外圍形成。此外，密封構(gòu)件252a和252b還可形成在第一單元電池130和第二單元電池140之間的邊界區(qū)中。例如，密封構(gòu)件252a和252b可形成在第一單元電池130的第一導(dǎo)電圖案131和第二單元電池140的第二導(dǎo)電圖案134彼此連接的區(qū)域的相對側(cè)上，例如，在每個電連接器部件138的對側(cè)。在此，密封構(gòu)件252a和252b沿著第一基板110和第二基板120的外圍連接至大致矩形的密封構(gòu)件151。另外，由于密封構(gòu)件252a和252b與分隔件137接觸，所以在第一電池單元130和第二電池單元140中產(chǎn)生的孔隙可以基本上被最小化。

因此，在根據(jù)另一實施例的柔性電池200中，可改善第一單元電池130和第二單元電池140之間的電解質(zhì)隔離。此外，密封構(gòu)件252a和252b圍繞電連接器部件138，同時第一基板110和第二基板120彼此連接，從而進一步改善了柔性電池200的機械強度。

圖3是示出根據(jù)又一實施例的柔性電池300的剖視圖。除了包括導(dǎo)電粘合層339之外，柔性電池300基本上和柔性電池100相同。

如圖3所示，在柔性電池300中，第一單元電池130的第一導(dǎo)電圖案131和第二單元電池140的第二導(dǎo)電圖案134可經(jīng)由單獨的導(dǎo)電粘合層339彼此電連接。導(dǎo)電粘合層339可以是包含聚合物基體材料和導(dǎo)電填料顆粒的各向同性導(dǎo)電粘合劑(ICA)、包含可熱固化聚合物基體材料和導(dǎo)電填料顆粒的各向異性導(dǎo)電膠(ACA)、附著有分離膜的各向異性導(dǎo)電膜及其等同物中的至少一種，但是實施例不局限于此。當(dāng)導(dǎo)電粘合層339以膜的形式被卷繞在卷筒上時，分離膜可允許導(dǎo)電粘合層339被容易地處理以至不被粘附到卷筒。

導(dǎo)電粘合層339(例如，ICA或者ACA)可通過模版印刷被局部地涂覆在第一單元電池130的第一導(dǎo)電圖案131和/或第二單元電池140的第二導(dǎo)電圖案134上，然后通過回流工藝或者熱壓縮工藝固化，從而將第一單元電池130的第一導(dǎo)電圖案131和第二單元電池140的第二導(dǎo)電圖案134電連接至 彼此。導(dǎo)電粘合層339可促進第一單元電池130的第一導(dǎo)電圖案131和第二單元電池140的第二導(dǎo)電圖案134之間的電連接。此外，即使第一活性物質(zhì)層133和/或第二活性物質(zhì)層136相對厚地形成，也可促進第一導(dǎo)電圖案131和第二導(dǎo)電圖案134之間的電連接。

導(dǎo)電粘合層339可形成在第一單元電池130的第一導(dǎo)電圖案131的第一側(cè)的整個表面上和第二單元電池140的第二導(dǎo)電圖案134的第二側(cè)的整個表面上，使得第一側(cè)和第二側(cè)彼此完全地電連接。在此，密封構(gòu)件151可沿著第一基板110和第二基板120的外圍形成。

因此，由于導(dǎo)電粘合層339和密封構(gòu)件151使第一單元電池130和第二單元電池140之間分離，所以第一單元電池130和第二單元電池140不會共用電解質(zhì)。這樣，可防止或者基本上最小化電解質(zhì)泄漏。

圖4是示出根據(jù)又一實施例的柔性電池400的剖視圖。除了另外包括密封構(gòu)件之外，柔性電池400基本上和柔性電池300相同。

如圖4所示，根據(jù)又一實施例的柔性電池400還可包括形成在導(dǎo)電粘合層339的至少一側(cè)上的密封構(gòu)件452a。即，密封構(gòu)件452a形成在導(dǎo)電粘合層339的至少一側(cè)上并具有粘附于第一基板110的頂端和粘附于第二導(dǎo)電圖案134的底端。因此，根據(jù)又一實施例的柔性電池400可確保第一單元電池130和第二單元電池140之間的電解質(zhì)隔離，并且還可增加第一基板110和第二基板120之間的結(jié)合力。

圖5是示出根據(jù)又一實施例的柔性電池500的剖視圖。除了包括另外的密封構(gòu)件之外，柔性電池500基本上和柔性電池300相同。

如圖5所示，根據(jù)又一實施例的柔性電池500還可包括形成在導(dǎo)電粘合層339的相對側(cè)上的密封構(gòu)件552a和552b。即，密封構(gòu)件552a和552b形成在導(dǎo)電粘合層339的相對側(cè)上并具有粘附于第一導(dǎo)電圖案131和/或第一基板110的頂端和粘附于第二基板120和/或第二導(dǎo)電圖案134的底端。因此，根據(jù)又一實施例的柔性電池500可確保第一單元電池130和第二單元電池140之間的電解質(zhì)隔離，并且還可增加第一基板110和第二基板120之間的結(jié)合力。

圖6是示出根據(jù)又一實施例的柔性電池600的第一基板(110)和第二基板(120)的平面圖。圖6中示出的實施例也可應(yīng)用于其他實施例。

如圖6所示，在柔性電池600中，第一單元電池130的第一導(dǎo)電圖案131 具有第一側(cè)，第二單元電池140的第二導(dǎo)電圖案134具有第二側(cè)。在此，第一側(cè)和第二側(cè)的一些區(qū)域可以以點的形式(例如圓、三角形或矩形等)電連接。即，第一導(dǎo)電圖案131和第二導(dǎo)電圖案134可以以點的形式(例如，經(jīng)由多個不連續(xù)的部分)直接彼此電連接，因此，電連接的部件可被定義為電連接器部件138(參見圖1C)，或者可以經(jīng)由導(dǎo)電粘合層639彼此間接地電連接。電連接器部件138和/或?qū)щ娬澈蠈?39的周邊被密封構(gòu)件652a和652b圍繞，并且第一單元電池130和第二單元電池140通過密封構(gòu)件652a和652b物理地彼此分開。

如上所述，由于第一單元電池130和第二單元電池140通過電連接器部件138和/或?qū)щ娬澈蠈?39以點的形式彼此電連接，所以電連接器部件138和/或?qū)щ娬澈蠈?39可起到熔斷器的作用。即，當(dāng)?shù)谝粏卧姵?30和/或第二單元電池140被過充電或者過放電時，具有相對小的截面面積的電連接器部件138和/或?qū)щ娬澈蠈?39可以因充電電流或者放電電流而容易斷裂。因此，柔性電池600在安全性和可靠性角度方面占優(yōu)勢。另外，為了改善熔斷器性能，電連接器部件138和/或?qū)щ娬澈蠈?39可由具有鉛(Pb)或者不具有鉛(Pb)的焊料制成。

圖7是示出根據(jù)又一實施例的柔性電池700的剖視圖。

如圖7所示，柔性電池700可包括第一基板710、第二基板720以及形成在第一基板710和第二基板720之間以彼此隔開的第一單元電池730和第二單元電池740。在此，第一單元電池730和第二單元電池740共用形成在第一基板710上的第一導(dǎo)電圖案731。即，第一單元電池730的第一活性物質(zhì)層733形成在第一導(dǎo)電圖案731上，第二單元電池740的第二活性物質(zhì)層736a形成在第一導(dǎo)電圖案731上以與第一活性物質(zhì)層733隔開。在此，第一活性物質(zhì)層733可被分隔件737圍繞。

此外，彼此隔開以與第一導(dǎo)電圖案731對應(yīng)的第二導(dǎo)電圖案734和第三導(dǎo)電圖案735形成在第二基板720上。第二活性物質(zhì)層736形成在第二導(dǎo)電圖案734上，第二活性物質(zhì)層736與分隔件737和第一活性物質(zhì)層733疊置，從而完成第一單元電池730。此外，第一活性物質(zhì)層733a形成在第三導(dǎo)電圖案735上并與第二活性物質(zhì)層736a疊置，并且第一活性物質(zhì)層733a被分隔件737a覆蓋，從而完成第二單元電池740。

即，第一單元電池730包括第一導(dǎo)電圖案731、第一活性物質(zhì)層733、分 隔件737、第二活性物質(zhì)層736以及第二導(dǎo)電圖案734。第二單元電池740包括第一導(dǎo)電圖案731、第二活性物質(zhì)層736a、分隔件737a、第一活性物質(zhì)層733a以及第三導(dǎo)電圖案735。

此外，第一單元電池730和第二單元電池740通過密封構(gòu)件751彼此物理地分開，使得第一單元電池730和第二單元電池740因密封構(gòu)件751而不共用電解質(zhì)。此外，密封構(gòu)件751還形成在第一基板710和第二基板720的外圍上，使得電解質(zhì)不會泄漏。如上所述，根據(jù)實施例，第一導(dǎo)電圖案731被第一單元電池730和第二單元電池740共用，從而避免了對單獨的超聲波焊接工藝或單獨的導(dǎo)電粘合層的需求。

圖8是示出根據(jù)又一實施例的柔性電池800的剖視圖。

如圖8所示，柔性電池800被構(gòu)造為使得第一單元電池830的第二導(dǎo)電圖案834沿著密封構(gòu)件851彎曲，然后被電連接至第二單元電池840的第一導(dǎo)電圖案831。在此，第二導(dǎo)電圖案834的彎曲區(qū)域可被定義為彎曲部分834a。因此，由于第一單元電池830和第二單元電池840被第二導(dǎo)電圖案834的彎曲部分834a和密封構(gòu)件851彼此物理地分開，所以電解質(zhì)不會被第一單元電池830和第二單元電池840所共用，從而防止了電流泄漏。

圖9是示出根據(jù)又一實施例的柔性電池900的剖視圖。

如圖9所示，根據(jù)又一實施的柔性電池900可包括：第一基板910，在其上形成有彼此隔開的第一導(dǎo)電圖案931和第二導(dǎo)電圖案932；第二基板920，在其上沒有形成導(dǎo)電圖案。此外，第一活性物質(zhì)層933形成在第一導(dǎo)電圖案931上，第二活性物質(zhì)層936形成在與第一導(dǎo)電圖案931隔開的第二導(dǎo)電圖案932上。另外，第一活性物質(zhì)層933和第二活性物質(zhì)層936被分隔件937覆蓋。另外，水平布置的第一活性物質(zhì)層933和第二活性物質(zhì)層936通過密封構(gòu)件951密封，從而完成第一單元電池930。在此，第一活性物質(zhì)層933還形成在經(jīng)由密封構(gòu)件951延伸的第二導(dǎo)電圖案932上，第二活性物質(zhì)層936形成在與第二導(dǎo)電圖案932隔開的第一導(dǎo)電圖案931上，從而完成第二單元電池940。

如上所述，根據(jù)實施例，多個第一導(dǎo)電圖案931和多個第二導(dǎo)電圖案934僅形成在第一基板910上，并且在第二基板920上可以不形成導(dǎo)電圖案。因此，實施例以更薄的膜的形式提供了柔性電池900。

圖10是示出根據(jù)實施例的可用于柔性電池(100-900)的基板的示例的 剖視圖。

如圖10所示，在根據(jù)實施例的柔性電池(100-900)中，第一基板110和/或第二基板120可包括金屬薄膜101以及分別形成在金屬薄膜101的頂表面和底表面上的第一絕緣層102和第二絕緣層103。金屬薄膜101可由例如鋁、鋁合金、鎳、鎳合金、銅、銅合金、鐵或鐵合金制成，但是實施例不局限與此。在此，第一絕緣層102和第二絕緣層103可由聚碳酸酯(PC)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)、聚醚酰亞胺(PEI)、PAR、聚苯硫醚(PPS)、液晶聚合物(LCP)、聚醚醚酮(PEEK)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚酰亞胺(PI)及其等同物中的至少一種制成。然而，實施例不局限于此，例如，第一基板110和/或第二基板120可只包括沒有金屬薄膜的絕緣層。

如上所述，由于第一基板110和第二基板120包括金屬薄膜101與第一絕緣層102和第二絕緣層103，所以能夠更有效地防止?jié)駳鉂B透至由第一基板110和第二基板120限定的內(nèi)部空間中。此外，可提供具有進一步增強的耐受外部沖擊的機械強度的柔性電池100至900。

通過總結(jié)和回顧，實施例提供以薄膜形式形成并可被容易彎曲的柔性電池。即，如上所述，通過在長度方向或者水平方向上布置均在第一基板和第二基板之間形成為薄膜的第一單元電池和第二單元電池，并且在由第一基板和第二基板形成的內(nèi)部空間中將第一單元電池和第二單元電池電連接，根據(jù)實施例的柔性電池形成為薄膜。

此外，柔性電池可通過在由第一基板和第二基板限定的內(nèi)部處將第一單元電池和第二單元電池(例如，直接或間接地連接)電連接而排除了對單獨設(shè)置在電池外部的匯流條或連接條的需要。此外，通過使形成在第一基板的表面和第二基板的表面上的導(dǎo)電圖案能夠防止?jié)駳鉂B透至電池中，并且通過使電連接第一單元電池和第二單元電池的電連接器部件能夠?qū)⒌谝粏卧姵睾偷诙卧姵乇舜宋锢淼胤珠_，柔性電池可防止第一單元電池和第二單元電池共用電解質(zhì)或者可以防止電解質(zhì)泄漏。此外，通過在第一基板和第二基板中在第一單元電池和第二單元電池之間進一步設(shè)置包括密封構(gòu)件，根據(jù)實施例的柔性電池可防止電解質(zhì)被第一單元電池和第二單元電池所共用并可改善機械堅固性。

這里已經(jīng)公開了示例性實施例，盡管采用了具體術(shù)語，但僅以一般的和 描述性的含義而非限制性的目的來使用和解釋這些術(shù)語。在一些情況下，如對于到提交本申請時為止的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言將明顯的是，結(jié)合具體實施例描述的特征、特性和/或元件可單獨使用，或者可與結(jié)合其它實施例描述的特征、特性和/或元件組合使用，除非另有明確說明。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，在不脫離如權(quán)利要求書中闡述的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進行形式和細節(jié)上的各種變化。