CN105814803B - 具有柔性电池的可佩戴设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有柔性电池的可佩戴设备，可佩戴设备的特征在于，包括：功能部；带部，用于将上述功能部固定于使用人员的手腕；以及薄板型可挠性柔性电池，内置于上述带部，用于向上述功能部供电。

Description

具有柔性电池的可佩戴设备
技术领域
本发明涉及可佩戴设备，更详细地，涉及弯曲时不产生变形、可靠性也优秀、可增加使用时间的具有薄板型可挠性柔性电池的可佩戴设备。
背景技术
目前，因技术的快速发展及使用人员的需求，数码行业推出与现有产品截然不同的新产品，例如，可佩戴设备。
根据身体的佩戴部位，可佩戴设备包括眼镜、手表/手链、鞋/鞋垫、戒指、腰带、臂带、项链、耳机、衣物、徽章等多种。其中，在手腕佩戴的智能带及手表最流行。
在韩国授权专利公报第672444号中公开了手表手机装置，上述手表手机装置包括：手表手机，具有手表形态的移动通信终端；表带，用于在人的手腕固定上述手表手机；第一电池，设置于上述手表手机，用于向手表手机供电；第二电池，设置于上述表带内，用于向上述手表手机供电；以及充电端子，设置于连接上述表带的部分，用于对上述第一电池及上述第二电池中的至少一个进行充电。但是，在韩国授权专利公报第672444号中仅公开了位于表带内的第二电池为锂离子(Li-ion)电池或锂聚合物(Lipolymer)电池，并未对上述结构进行具体说明。
发明内容
技术问题
本发明的目的在于，提供如下可佩戴设备，即，例如智能手表，上述可佩戴设备具有内置薄板型可挠性柔性电池的表带，上述薄板型可挠性柔性电池在反复弯曲的情况下也不会产生变形，从而可延长可佩戴设备的使用时间。
本发明的再一目的在于，提供如下具有柔性电池的可佩戴设备，即，由于利用可挠性和离子导电性优秀的柔性电极，并使用防水分渗透效果卓越的密封材料，因而上述可佩戴设备的可靠性优秀。
本发明的另一目的在于，提供如下具有柔性电池的可佩戴设备，即，通过使柔性电池薄型化，来使单位体积的电池容量极大化，从而可增加智能手表等的电子设备的使用时间。
本发明的又一目的在于，提供如下具有柔性电池的可佩戴设备，即，以无线充电方式对内置于带的柔性电池进行充电，从而使用方便、便于管理。
解决问题的方案
用于实现上述目的的本发明一实施例的具有柔性电池的可佩戴设备包括：功能部；带部，用于将上述功能部固定于使用人员的手腕；以及薄板型可挠性柔性电池，内置于上述带部，用于向上述功能部供电。
上述柔性电池可包括：电极组装体，上述电极组装体包括正极、负极、分离膜；电解质；以及密封材料，用于密封上述电极组装体和电解质，上述密封材料由热熔敷层及保护层从内侧向外侧方向依次层叠而成。
并且，上述密封材料还可包括强度加强层，在粘结层设置于上述保护层的状态下，上述强度加强层粘结于上述保护层。
上述保护层可以为聚四氟乙烯(PTFE，Polytetrafluoroethylene)、尼龙(Nylon)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚偏二氯乙(PVDC，Polyvinylidene Chloride)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)及乙烯-乙烯醇(EVOH，Ethylene Vinyl Alcohol)中的一种，上述热熔敷层可以为流延聚丙烯(CPP，Casting Polypropylene)、线型低密度聚乙烯(LLDPE，Linear Low Density Polyethylene)、低密度聚乙烯(LDPE，Low Density Polyethylene)、高密度聚乙烯(HDPE，High Density Polyethylene)、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、环氧树脂及酚醛树脂中的一种单层结构或它们的层叠结构，上述强度加强层可以为聚对苯二甲酸乙二酯。
而且，上述柔性电池以***成型的方式内置于上述带部，或者在将上述带部分离成上部、下部，并在上述上部、下部之间***柔性电池之后，附着上部带部、下部带部的方式使上述柔性电池内置于上述带部。
上述功能部可以为通过与智能手机等联动的方式起到摄像头功能、语音指令及存储功能、音乐欣赏功能、手表功能、短信及通话等功能的智能手表。
另一方面，在本发明中，可在上述功能部安装主电池，上述柔性电池被用作对上述主电池进行充电的辅助电池。但是，上述柔性电池也可直接向功能部供电。在此情况下，可从上述功能部去除主电池，因此，可使功能部的厚度薄型化。
在本发明中，功能部和带部的连接及紧固结构可具有如下多种实施例。
上述柔性电池的正极端子及负极端子以公端子的方式从上述带部的端部突出，在上述功能部形成有与上述公端子相结合的母端子，或者，可包括：连接器，与上述柔性电池的正极端子及负极端子相连接，从上述带部的端部突出；以及插口，以能够***上述连接器并与上述连接器电连接的方式形成于上述功能部，或者上述带部的一端固定于上述功能部的一端，上述具有柔性电池的可佩戴设备包括：连接器，与上述柔性电池的正极端子及负极端子相连接，从上述带部的端部突出；以及插口，以能够***上述连接器并与上述连接器电连接的方式形成于上述功能部。
在上述情况下，上述连接器可被用作可对上述柔性电池进行充电的充电端子。
另一方面，在本发明中，可在上述柔性电池或上述带部设置以无线的方式对上述柔性电池进行充电的无线电力接收天线装置。
并且，在本发明中，可在上述带部形成功能部安装槽，上述功能部安装槽用于使上述功能部以可拆装的方式固定于上述带部，上述功能部能够以朝向上下方向移动或滑动的方式在上述功能部安装槽实现拆装。
发明的效果
根据本发明，用于在手腕等佩戴设备的带部内置高容量的薄板型可挠性柔性电池，由此，上述柔性电池被用作对主电池进行充电的辅助电池，或者被用作可向设备直接供电的电池等，从而可延长可佩戴设备的使用时间。
并且，根据本发明，内置于带部的用于密封柔性电池的密封材料包括保护层，上述保护层包含耐药品性、耐磨耗性、耐热性和可挠性优秀的聚四氟乙烯，由此，可体现满足在反复弯曲或水分渗透等恶劣环境下也能够维持可靠性的可佩戴设备特性的产品。
并且，根据本发明，具有如下优点，由于能够以无线充电方式对内置于带部的柔性电池进行充电，因此使用方便，并且，由于并不需要有线充电方式中所需的插孔或充电电缆等的用品，因此便于管理设备。
附图说明
图1为作为本发明的具有柔性电池的可佩戴设备的一例的智能手表的示意性立体图。
图2为示出在本发明的可佩戴设备的带部内置柔性电池的状态的图。
图3为用于说明本发明的可佩戴设备的功能部与内置柔性电池的带部之间的结合关系的部分示意性剖视图。
图4为简要示出作为本发明的可佩戴设备的一例的智能手表的手腕佩戴结构的一例的图。
图5为简要示出作为本发明的可佩戴设备的一例的智能手表的手腕佩戴结构的另一例的图。
图6a及图6b为用于说明构成本发明的柔性电池的安装袋的密封材料的层结构的放大剖视图。
图7为简要示出本发明的柔性电池的柔性电极组装体的剖视图。
图8a至图8c为用于说明制作本发明的柔性电池的柔性电极组装体的方法的示意性剖视图。
图9为用于说明执行工序后的图8b中的多孔性基材的状态的示意性简图。
图10为示出使用通过图8所示的工序制作的柔性电极来构成的柔性电池的示意性剖视图。
图11为用于说明本发明的可佩戴设备的功能部和带部的拆装结构的另一例的示意性立体图。
图12为用于说明设置于本发明的可佩戴设备的带部的无线电力接收天线装置的示意性立体图。
图13a及图13b为用于说明设置于本发明的可佩戴设备的带部的无线电力接收天线装置的示意性剖视图。
图14a及图14b为用于说明设置于本发明的可佩戴设备的柔性电池的无线电力接收天线装置的示意性剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图，更加详细说明本发明。
参照图1，本发明的具有柔性电池的可佩戴设备包括功能部1000、带部2000及柔性电池3000。
即，作为本发明的具有柔性电池的可佩戴设备的一例的智能手表包括：功能部1000；带部2000，用于将上述功能部1000固定于使用人员的手腕；以及薄板型可挠性柔性电池3000，内置于上述带部2000，用于向上述功能部1000供电。
其中，上述柔性电池3000能够以***成型的方式内置于上述带部2000。
而且，带部2000可形成有多种结构的紧固部3700(在图1中通过示意图示出)，以便可使使用人员在手腕佩戴可佩戴设备。
功能部1000为可具有除手表功能之外的摄像头功能、语音指令及存储功能、音乐欣赏功能等多种功能并可具有包括短信及通话功能的智能手机的功能及与智能手机联动的功能的本体，在功能部1000内置有外置外壳、露出在外置外壳的显示部及用于驱动显示部及可佩戴设备的驱动部等。
带部2000呈在外观漂亮的密封材料内部内置柔性电池3000的结构。内置于上述带部2000的柔性电池3000用于向内置于功能部1000的部件中的需供电的部件供电。
其中，可在功能部1000安装用于向部件施加电源的主电池(main battery)，在此情况下，柔性电池3000可被用作辅助电池，主电池和柔性电池3000可串联或并联。此时，当在带部2000内置1个柔性电池时，主电池和1个柔性电池可串联，当在带部2000内置多个柔性电池时，主电池和多个柔性电池可串联或并联，从而可增加可佩戴设备的使用时间。
在本发明中，通过在功能部1000的带部2000内置可挠性优秀的柔性电池3000，由此，当使用人员在手腕佩戴带部2000时，因卓越的可挠性，可提高佩戴感。
参照图2，上述柔性电池3000内置于带部2000。此时，柔性电池3000的正极端子2100及负极端子2200可从带部2000的末端突出，从带部2000的末端突出的正极端子2100及负极端子2200起到公端子功能，可在功能部1000形成可与正极端子2100及负极端子2200相结合的母端子。即，在功能部1000形成用于可***从带部2000的末端突出的正极端子2100及负极端子2200的母端子，从而能够以使正极端子2100及负极端子2200与母端子相结合的方式使其电连接。
参照图3，在本发明中，与柔性电池的正极端子及负极端子相连接的连接器2300从带部2000的末端突出，可在功能部1000形成以***连接器2300的方式与连接器2300电连接的插口1100。在此情况下，向功能部1000的插口1100***连接器2300，由此，可通过连接器2300及插口1100施加柔性电池的电源，并还可在功能部1000内部配置能够向功能部1000的部件施加电源的电路配线(例如，现场可编程电路板(FPCB，field programmable circuitboard))
在本发明中，可将上述连接器2300用作可对柔性电池进行充电的充电端子。
在本发明中，如图4所示，带部可包括：第一带部2001，与功能部1000的一端相结合；以及第二带部2002，与功能部1000的另一端相结合。可在第一带部2001内置第一柔性电池3001，可在第二带部2002内置第二柔性电池3002。
并且，虽然未图示，但是，带部可以与功能部1000形成为一体，在此情况下，可在带部内置一个柔性电池。
参照图5，在本发明中，还可使用与功能部1000相分离的形态的分离型带部2003。
其中，在功能部1000的一端固定带部2003的一端，柔性电池3000的电极与功能部1000的部件电连接，带部2003的另一端以***的方式与功能部1000的***槽相结合。
相反，功能部1000的一端仅固定于带部2003的一端，与内置于带部2003的柔性电池3000的电极相连接的连接器2300可***于功能部1000的插口1100。
能够以多种方式改变上述带部与功能部1000之间的结合关系，上述结合关系并不局限于在本发明中所提出的结合结构。
参照图6a，本发明的安装袋的密封材料包括保护层200及热熔敷层210。
保护层200由耐药品性、奶磨耗性、耐热性和可挠性优秀的材料形成。因此，本发明的柔性电池的安装袋的密封材料可防止外部湿气渗透，并可承受因柔性电池的运行而产生的热量。而且，即使反复弯曲，安装袋也不会产生变形，从而可提高电池的柔软特性。
优选地，上述保护层200的厚度t1为1μm-500μm，在保护层200的厚度t1小于1μm的情况下，因从安装袋外部渗透的水分较多，因此很难维持柔性电池的特性，在保护层200的厚度t1大于500μm的情况下，因安装袋的密封材料厚度过后，从而降低弯曲特性。
第一密封材料和第二密封材料的侧面的边缘被热熔敷，密封材料的热熔敷层210使第一密封材料及第二密封材料被热熔敷。热熔敷层210层叠于保护层200。
上述保护层200可以为聚四氟乙烯、尼龙、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、乙烯-乙烯醇等，尤其，优选地，保护层200为薄膜且耐磨耗性、耐热性及可挠性优秀的聚四氟乙烯。
热熔敷层210可使用密封性良好的高分子树脂，尤其，可使用流延聚丙烯、线型低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、乙烯乙酸乙烯酯、环氧树脂及酚醛树脂中的一种单层结构或它们的层叠结构。
参照图6b，在本发明中，安装袋的密封材料可包括保护层200、热熔敷层210、粘结层220、强度加强层230。
即，图6b的安装袋的密封材料为在图6a的安装袋的密封材料的保护层200设置粘结层220来粘结强度加强层230的结构。即，图6a的安装袋的密封材料具有保护层200，因此，虽然密封材料的可挠性优秀，但强度较小，因而可在密封安装袋的面产生褶皱，从而在图6b中的密封材料中还包括了强度加强层230。其中，优选地，强度加强层230为聚对苯二甲酸乙二酯。
优选地，强度加强层230的厚度t2为1μm-500μm。其中，若强度加强层230的厚度t2小于1μm，则因厚度过薄，因此很难增强强度，若强度加强层230的厚度t2大于500μm，则因厚度过厚，从而降低弯曲特性。
因此，即使密封材料不包括铝薄膜，本发明的安装袋也可具有优秀的特性，通过防止弯曲(bending)时所发生的弯曲现象来提高外观美感。
柔性电极组装体可呈在正极形成有正极活性物质层的结构或者在负极形成有负极活性物质层的结构，如下述图7，也可呈在导电性支撑体的多个孔填充活性物质浆料的柔性电极组装体结构。
参照图7，本发明的柔性电池的柔性电极组装体包括：多孔性基材3100，具有多个气孔；金属粒子3110，涂敷于上述多孔性基材3100的多个气孔；活性物质浆料3120，填充于涂敷上述金属粒子3110的上述多孔性基材3100的多个气孔；导电性粘结层3130，形成于上述多孔性基材3100；以及导电性金属层3140，形成于上述导电性粘结层3130。
优选地，多孔性基材3100体现为具有微细气孔的多孔性纳米纤维网或无纺布，上述具有微细气孔的多孔性纳米纤维网或无纺布通过在溶剂溶解可电纺丝的高分子来形成纺丝溶液之后，使用纺丝溶液在集电极或转印板上进行电纺丝，从而借助被纺丝的纳米纤维来具有。
其中，多孔性纳米纤维网可通过如下方式获得，即，使用将单一种类的高分子或被混合的至少两种高分子溶解在溶剂后的混合纺丝溶液来进行电纺丝，或者分别在溶剂溶解互不相同的高分子之后，分别通过互不相同的纺丝喷嘴进行交叉纺丝来获得。
例如，上述多孔性纳米纤维网由直径为0.3μm至1.5μm的纳米纤维形成，上述多孔性纳米纤维网的厚度为5μm至1000μm，优选地，多孔性纳米纤维网的厚度为80μm。上述微细气孔的大小为数十μm，气孔度为5％至90％。
在此情况下，多孔性基材3100单独使用多孔性无纺布，或者根据需要，为了加强上述多孔性纳米纤维网和支撑体的强度而贴合使用多孔性无纺布。例如，上述多孔性无纺布可使用由在作为芯的聚丙烯纤维的外周涂敷聚乙烯的双重结构的聚丙烯/聚乙烯(PP/PE)纤维形成的无纺布，或者，由聚对苯二甲酸纤维形成的聚对苯二甲酸乙二酯无纺布、由纤维素纤维形成的无纺布中的一种。其中，多孔性无纺布的厚度为5μm至1000μm。
为了将多孔性基材3100形成为导电性支撑体，涂敷于多孔性基材3100的微细气孔的金属粒子3110为通过溅射工序蒸镀的金属粒子，金属粒子3110为集电体，金属粒子3110可使用导电率优秀的金属，例如，可使用镍(Ni)、铜(Cu)、不锈钢(SUS)、钛(Ti)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、锌(Zn)、钼(Mo)、钨(W)、银(Ag)、金(Au)、铝(Al)等可进行溅射工序的金属。
而且，活性物质浆料3120为包含活性物质的浆料，在活性物质浆料3120中，通过混合适量的活性物质、导电剂、结合剂及有机溶剂来制备浆料，为了改善电极的柔软性，上述活性物质浆料3120还可包括聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene)。
其中，活性物质为用于锂离子柔性电池或锂聚合物柔性电池的正极活性物质或负极活性物质。正极活性物质为能够以可逆的方式使锂离子嵌入及脱嵌的正极活性物质，负极活性物质为可使锂离子嵌入及脱嵌的负极活性物质。
因此，在本发明中，可使用柔性电极组装体来构成锂离子柔性电池或锂聚合物柔性电池等。
而且，为了进一步提高导电率，本发明的柔性电极组装体在多孔性基材3100的一表面形成导电性粘结层3130，并在导电性粘结层3130的表面形成导电性金属层3140。
当通过电镀或化学镀敷方式形成导电性金属层3140时，导电性粘结层3130起到粘结层作用并确保导电性。
并且，优选地，导电性粘结层3130由与导电性金属层3140相同的金属材料形成，例如，通过溅射、真空蒸镀、离子镀的物理气相沉积(PVD，Physical Vapor Deposition)方法形成厚度为1μm以下的导电性粘结层3130。
如上所述的本发明的柔性电极组装体借助导电性支撑体被电纺丝的纳米纤维在由具有微细气孔的多孔性纳米纤维网或无纺布形成的多孔性基材的多个气孔涂敷金属粒子，因此，可确保导电性并具有导电率，并具有优秀的可挠性。
并且，本发明的柔性电极组装体通过在导电性支撑体的表面通过导电性粘结层形成导电性金属层，或者在导电性支撑体的表面直接形成导电性金属层来呈薄膜形状并可提高导电率。
参照图8a至图8c，在制作本发明的柔性电池的柔性电极组装体的方法中，首先，通过执行溅射工序来在多孔性基材3100涂敷金属(图8a)。其中，在本发明中，当在多孔性基材3100涂敷金属时，除了溅射工序之外，可执行化学镀金工序、静电纺丝(E-spinning)工序、蒸镀(Evaporation)工序中的一种或除此之外的多种工序。
在溅射工序中，向多孔性基材3100的多个气孔注入金属粒子3110，向多个气孔的内侧壁涂敷金属粒子3110，由此多孔性基材3100被赋予导电性，成为多孔性电极。
此时，多孔性基材3100具有多个微细气孔，因此，通过溅射工序使金属粒子3110向多个微细气孔渗透，从而在微细气孔的内侧壁涂敷金属粒子3110。因此，与蒸镀前的多孔性基材3100的气孔相比，蒸镀后的多孔性基材3100的气孔更微细。
而且，多孔性基材3100可体现为选自堆积通过使用高分子物质进行电纺丝来获得的纳米纤维并具有微细气孔的纳米纤维网及无纺布中的一种或两者的层叠结构。
另一方面，溅射装置包括：腔室，一般处于真空状态；加热器，设置于上述腔室内部，以使金属对象产生金属粒子的方式进行加热；以及支撑杆，用于放置作为蒸镀金属粒子的对象物体的多孔性基材3100。
因此，如图8a所示，随着加热器对金属对象进行加热，会从金属对象产生金属粒子3110，上述金属粒子3110将被蒸镀于多孔性基材3100。此时，金属粒子3110将被注入并被涂敷于多孔性基材3100的多个气孔的内侧壁。
之后，向涂敷有金属的多孔性基材3100注入活性物质浆料3120，来向多孔性基材3100的多个气孔内部填充活性物质浆料3120(图8b)。因此，如图9所示，在多孔性基材3100的纳米纤维3101涂敷有金属粒子3110，向形成于纳米纤维3101的气孔内部填充活性物质浆料3120。
其中，通过浸渍(dipping)法、涂敷法、喷射法等来向多孔性基材3100的多个气孔注入活性物质浆料3120。
接着，如图8c所示，在多个气孔涂敷金属，在注入活性物质浆料3120的多孔性基材3100形成导电性粘结层3130，并在导电性粘结层3130形成导电性金属层3140。
通过执行如上所述的工序来制作柔性电极组装体。即，在本发明中，将柔性多孔性基材用作电极组装体来体现电极，由此可具有优秀的可挠性，并可具有优秀的电导率。
参照图10，根据本发明，使用柔性电极组装体构成的柔性电池可以为锂离子柔性电池或锂聚合物柔性电池。
在柔性电池构成全电池(full cell)的情况下，柔性电池包括正极3300、分离膜3500、电解质及负极3600。
正极3300及负极3600由上述本发明一实施例的柔性电极构成。即，正极3300及负极3600包括：多孔性基材3310、3610，在多个气孔涂敷金属，注入有活性物质浆料；导电性粘结层3320、3620，形成于多孔性基材3310、3610；以及导电性金属层3330、3630，形成于导电性粘结层3320、3620。
其中，正极3300与负极3600相向，为了形成全电池，使向正极3300及负极3600的多孔性基材3310、3610的多个气孔注入的活性物质浆料相向。
上述活性物质浆料通过混合规定量的活性物质、导电剂、结合剂及有机溶剂来制备，正极3300使用由作为活性物质的LiCoO2、作为导电剂的Super-P炭黑、作为结合剂的聚偏二氟乙烯(PVdF)构成的浆料，负极3600使用由中间相碳微球(MCMB，mesocarbonmicrobeads)、Super-P炭黑、聚偏二氟乙烯构成的浆料。
在柔性电池构成锂离子柔性电池的情况下，通过在正极3300和负极3600之间设置分离膜3500来形成电极组装体，并在将上述电机组装体放入安装袋之后，密封安装袋的开口部后，注入作为电解质的电解液来制作锂离子柔性电池。
在此情况下，上述分离膜3500可使用如下复合多孔性分离膜，上述复合多孔性分离膜包括层叠于起到支撑体作用的多孔性无纺布的一侧面而当紧贴于相向的电极时起到粘结层及粒子含湿层作用的多孔性高分子网层，上述多孔性高分子网层的一部分以阻断层叠于多孔性无纺布的表面气孔的方式陷入多孔性无纺布的表面层，从而降低多孔性无纺布的气孔度。
并且，上述分离膜3500可使用如下复合多孔性分离膜，上述复合多孔性分离膜包括层叠于起到支撑体作用的多孔性无纺布的一侧面而当紧贴于相向的电极时起到粘结层及粒子含湿层的无气孔高分子膜层，上述无气孔高分子膜层的一部分以阻断层叠于多孔性无纺布的表面气孔的方式陷入多孔性无纺布的表面层，从而降低多孔性无纺布的气孔度。
进而，上述分离膜3500包括：多孔性无纺布，起到支撑体作用，具有第一熔点及第一气孔度；第一多孔性高分子网层，层叠于上述多孔性无纺布的一侧面，当紧贴于相向电极时起到粘结层作用；以及第二多孔性高分子网层，层叠于上述多孔性无纺布的另一侧面，由耐热性高分子纳米纤维形成，上述第一多孔性高分子网层和第二多孔性高分子网层可使用熔点比多孔性基材的第一熔点高、气孔度与第一气孔度相同或类似、具有关闭功能的复合多孔性分离膜。
并且，上述分离膜3500包括：多孔性无纺布，起到支撑体作用，具有第一熔点及第一气孔度；无气孔高分子膜层，层叠于上述多孔性无纺布的一侧面，当紧贴于相向的电极时起到粘结层作用；以及第二多孔性高分子网层，层叠于上述多孔性无纺布的另一侧面，由耐热性高分子纳米纤维形成，上述第二多孔性高分子网层可使用熔点比多孔性无纺布的第一熔点高、气孔度与第一气孔度相同或类似、具有关闭功能的复合多孔性分离膜。
进而，上述分离膜3500包括：第一无气孔高分子膜层，由在电解液形成溶胀、可传导电解质离子的高分子材料形成；以及多孔性高分子网层，由耐热性高分子或耐热性高分子和溶胀性高分子与无机物离子相混合的混合物形成超细纤维状，上述第一无气孔高分子膜层和多孔性高分子网层可分别分离形成在上述负极和正极的两面，或者可层叠于正极和负极中的一个的面。
并且，只要在电解液形成溶胀且可使正极和负极分离，则上述分离膜3500的使用不受限制。
若向收容上述电机组装体并密封的安装袋注入电解液，则形成分离膜3500的多孔性高分子网或无气孔高分子膜层将包含电解液，从而在形成凝胶化的过程中产生溶胀。
产生溶胀的多孔性高分子网层或无气孔高分子膜层的一部分被挤进多孔性无纺布的大气孔内部，并堵住多孔性无纺布的一侧气孔入口，从而降低气孔度。
进而，在本发明中，基材为上述多孔性无纺布，无纺布的一侧由聚偏二氟乙烯无气孔高分子膜层形成，因此，紧贴性优秀的上述无气孔高分子膜层紧贴于负极的表面来被组装，从而起到抑制枝状晶的作用。
另一方面，在形成锂聚合物柔性电池的情况下，向正极3300和负极3600之间***聚合物电解质。其中，聚合物电解质可以为凝胶聚合物电解质或固体电解质。
在此情况下，例如，上述聚合物电解质由凝胶聚合物部构成，上述凝胶聚合物部通过如下过程形成，即，在由多个纳米纤维形成的多孔性高分子网层或在层叠无气孔高分子膜层和多孔性无纺布的复合多孔性分离膜涂敷混合凝胶聚合物形成用单体和聚合引发剂的有机电解液，由此，随着经过凝胶化热处理工序，通过单体的聚合反应合成凝胶状态的凝胶聚合物。
上述聚合物电解质的凝胶聚合物部在正极3300和负极3600之间形成复合多孔性分离膜3500，并在使分离膜3500与正极3300和负极3600一体化并将其组装在安装袋的状态下，在对混合凝胶聚合物形成用单体和聚合引发剂的有机电解液进行充电之后，随着经过凝胶化热处理工序，通过单体的聚合反应合成凝胶状态的凝胶聚合物。
例如，上述凝胶聚合物形成用单体可使用在通过聚合反应形成聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)时所需要的甲基丙烯酸甲酯(MMA)单体。
在本发明中，优选地，形成凝胶聚合物部的凝胶聚合物电解质由导电性优秀的高分子形成，以便当对柔性电池进行充电或柔性电池放电时，起到搬运在负极及正极中被氧化或还原的锂离子的通路作用。
在此情况下，凝胶聚合物形成用单体迅速进行聚合反应来形成凝胶型聚合物，因此，复合多孔性分离膜3500维持网形状。
在本发明中，除在上述实施例说明的凝胶型聚合物电解质之外，可使用其他种类的聚合物电解质和电极来形成聚合物柔性电池。
进而，上述导电性金属层和导电性粘结层不仅可形成单层结构，而且还可形成多层结构。
图11为用于说明本发明的可佩戴设备的功能部和带部的拆装结构的另一例的示意性立体图。
参照图11，上述实施例的可佩戴设备在带部2500形成有可安装功能部1000的槽2510。
其中，在上述功能部1000露出第一端子(未图示)，当在上述槽2510安装上述功能部1000时，与上述第一端子电连接并用于从上述柔性电池3000向上述功能部1000供电的第二端子2520形成于上述槽2510的内侧面。
上述槽2510的一部分可开放，使得上述功能部1000能够以滑动(sliding)的方式***安装于上述槽2510。
在上述可佩戴设备中，功能部1000可在带部2500实现拆装，在功能部1000安装于带部2500的情况下，功能部1000从带部2500的柔性电池3000接收电源，在功能部1000从带部2500脱离的情况下，使用人员可通过功能部1000起到包括智能手机功能在内的多种功能。
此时，可在功能部1000安装主电池。
另一方面，参照图12，本发明的可佩戴设备可包括用于以无线的方式对柔性电池进行充电的无线电力接收天线装置。
上述无线电力接收天线装置可通过磁共振或磁诱导方式无线接收电力，从而对柔性电池进行充电。
在本发明的可佩戴设备的带部2000可设置无线电力接收天线装置1500，此时，无线电力接收天线装置1500可位于柔性电池3000的一侧面(图13a)，或者如图13b所示，可沿着带部2000的内侧面设置(在此情况下，无线电力接收天线装置1500与柔性电池3000的外侧面相接触或相隔开)。
而且，无线电力接收天线装置1500可内置于柔性电池3000(图14a)，或者可设置于柔性电池3000的外侧面(图14b)。
上述无线电力接收天线装置1500可包括：无线电力接收用天线；以及无线电力接收模块，上述无线电力接收模块可将从无线电力接收用天线接收的无线电力信号变换成直流(DC)电流，由此可对柔性电池进行充电。
无线电力接收用天线可使用呈圆形或四边形的有角螺旋型形状的天线，此外，还可使用其他多种形状的天线。
无线电力接收模块包括：控制部，控制用于接收无线电力的各个结构部的动作；以及整流部，用于将所接收的电的无线信号变换成直流电，无线电力接收模块生成无线电力接收所需要的各种信号，并起到根据基于从无线电力收发装置接收的信息所产生的无线电力传输控制信号来运行等的功能。
以上，举例示出并说明本发明的特定优选实施例，但本发明并不局限于上述实施例，本发明所属技术领域的普通技术人员可在不超出本发明的思想的范围内对本发明进行多种变更和修改。
产业上的可利用性
本发明可提供如下可佩戴设备，即，上述可佩戴设备具有内置柔性电池的带部，上述柔性电池在反复弯曲的情况下也不会产生变形，并通过可挠性和导电率优秀的柔性电极来提高柔性电池的特性，从而可达到优秀的可靠性，并可增加可佩戴设备的使用时间。

Claims (17)

1.一种具有柔性电池的可佩戴设备，其特征在于，
包括：
功能部；
带部，用于将上述功能部固定于使用人员的手腕；以及
薄板型可挠性柔性电池，内置于上述带部，用于向上述功能部供电，
上述柔性电池包括：
电极组装体；
电解质；以及
密封材料，用于密封上述电极组装体和电解质，
上述密封材料由热熔敷层及保护层从内侧向外侧方向依次层叠而成，
上述电极组装体包括：
正极，包括第一多孔性基材、第一导电性粘结层及第一导电性金属层，在上述第一多孔性基材中，在多个气孔涂敷金属，向上述多个气孔注入包含正极活性物质的活性物质浆料，上述第一导电性粘结层形成于上述第一多孔性基材，上述第一导电性金属层形成于上述第一导电性粘结层；
负极，包括第二多孔性基材、第二导电性粘结层及第二导电性金属层，在上述第二多孔性基材中，在多个气孔涂敷金属，向上述多个气孔注入包含负极活性物质的活性物质浆料，上述第二导电性粘结层形成于上述第二多孔性基材，上述第二导电性金属层形成于上述第二导电性粘结层；以及
多孔性分离膜，用于使上述正极和上述负极分离，
第一多孔性基材和第二多孔性基材为由直径为0.3μm至1.5μm的纳米纤维形成的多孔性纳米纤维网，上述纳米纤维通过使用在溶剂中溶解能够电纺丝的高分子来形成的纺丝溶液进行电纺丝而成，上述多孔性纳米纤维网的厚度为5μm至1000μm，
上述多孔性分离膜包括：
多孔性无纺布，起到支撑体作用；以及
多孔性高分子网层或无气孔高分子膜层，层叠于上述多孔性无纺布的一侧面，当紧贴于相向的电极时，起到粘结层及粒子含湿层的作用。
2.根据权利要求1所述的具有柔性电池的可佩戴设备，其特征在于，上述密封材料还包括强度加强层，在粘结层设置于上述保护层的状态下，上述强度加强层粘结于上述保护层。
3.根据权利要求1所述的具有柔性电池的可佩戴设备，其特征在于，上述保护层为聚四氟乙烯、尼龙、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯及乙烯-乙烯醇中的一种。
4.根据权利要求1所述的具有柔性电池的可佩戴设备，其特征在于，上述热熔敷层为流延聚丙烯、线型低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、乙烯乙酸乙烯酯、环氧树脂及酚醛树脂中的一种单层结构或它们的层叠结构。
5.根据权利要求2所述的具有柔性电池的可佩戴设备，其特征在于，上述强度加强层为聚对苯二甲酸乙二酯。
6.根据权利要求1所述的具有柔性电池的可佩戴设备，其特征在于，上述柔性电池以***成型的方式内置于上述带部。
7.根据权利要求1所述的具有柔性电池的可佩戴设备，其特征在于，上述功能部为通过与智能手机联动的方式起到包括摄像头功能、语音指令及存储功能、音乐欣赏功能、手表功能、短信及通话在内的功能的智能手表。
8.根据权利要求1所述的具有柔性电池的可佩戴设备，其特征在于，在上述功能部安装主电池，上述柔性电池被用作对上述主电池进行充电的辅助电池。
9.根据权利要求1所述的具有柔性电池的可佩戴设备，其特征在于，上述柔性电池的正极端子及负极端子以公端子的方式从上述带部的端部突出，在上述功能部形成有与上述公端子相结合的母端子。
10.根据权利要求1所述的具有柔性电池的可佩戴设备，其特征在于，包括：
连接器，与上述柔性电池的正极端子及负极端子相连接，从上述带部的端部突出；以及
插口，以能够***上述连接器并与上述连接器电连接的方式形成于上述功能部。
11.根据权利要求1所述的具有柔性电池的可佩戴设备，其特征在于，
上述带部的一端固定于上述功能部的一端，
上述具有柔性电池的可佩戴设备包括：
连接器，与上述柔性电池的正极端子及负极端子相连接，从上述带部的端部突出；以及
插口，以能够***上述连接器并与上述连接器电连接的方式形成于上述功能部。
12.根据权利要求10或11所述的具有柔性电池的可佩戴设备，其特征在于，上述连接器被用作能够对上述柔性电池进行充电的充电端子。
13.根据权利要求1所述的具有柔性电池的可佩戴设备，其特征在于，在上述柔性电池或上述带部设置用于以无线的方式对上述柔性电池进行充电的无线电力接收天线装置。
14.根据权利要求1所述的具有柔性电池的可佩戴设备，其特征在于，上述电解质为凝胶聚合物电解质或固体电解质，通过如下方法制作上述凝胶聚合物电解质：使混合凝胶聚合物形成用单体和聚合引发剂的有机电解液浸渍上述分离膜，随着进行凝胶化热处理工序，通过单体的聚合反应合成出凝胶状态的凝胶聚合物。
15.根据权利要求1所述的具有柔性电池的可佩戴设备，其特征在于，上述活性物质浆料包含聚四氟乙烯。
16.根据权利要求1所述的具有柔性电池的可佩戴设备，其特征在于，在上述带部形成功能部安装槽，上述功能部安装槽用于使上述功能部以能够拆装的方式固定于上述带部。
17.根据权利要求16所述的具有柔性电池的可佩戴设备，其特征在于，上述功能部安装槽的一侧开放，能够使上述功能部以滑动的方式在上述功能部安装槽实现拆装。
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