近年来,随着科技的进步和人工智能技术的不断发展,柔性电子设备以其轻薄、便携、可穿戴等诸多优点成为未来电子产品的重要发展方向。发展新型高能量密度、长寿命和高机械稳定性的柔性储能器件对可穿戴设备和柔性消费类电子产品以及新能源产业的快速发展必不可少。为了探索高性能的柔性锂离子电池,由“电池生成-电池使用-电池优化”的研究理论并结合柔性电池的特性可知,柔性锂离子电池的失效分析以及高机械稳定性结构的研究至关重要。所以,本文基于钴酸锂/石墨的锂离子电池体系,对柔性锂离子电池开展了失效分析,并提出了以瓦楞纸板为原型的高机械稳定性的新型结构。论文研究主要工作如下:首先,对本文所涉及的薄板型柔性锂离子电池的制作流程进行了简单阐述,并对叠片、封装、注液、化成以及分容等关键步骤的工艺进行了详细分析。其次,对薄板型柔性电池进行高倍率、过充过放和外力载荷等条件下的失效分析,研究了每个条件下对电池电化学性能的影响。拆解失效后的电池分析其失效原因,为电池可能面临的失效提供有意义的指导。研究发现该电池拥有一定的柔性（弯曲500次后容量不衰减）,但在更加严峻的外力下易因受力集中导致电池失效。充分考虑柔性电池运用场景后,后续开展新型柔性电池结构的研究。然后,受生活的抗弯结构所启发,提出了以瓦楞纸板为原型的新型高性能柔性锂离子电池,并通过有限元仿真验证了其结构的优势。接下来研究了不同结构深度的新型柔性电池的制作方法（整形）,成功制作出结构深度1 mm、4 mm、7 mm、10 mm和13 mm共5种新型柔性锂离子电池。最后,测试了新型柔性电池的电化学性能,排除掉过度整形导致失效的电池（结构深度10 mm和13 mm）,并分析其失效原因。然后通过弯曲、扭转和卷绕等动态机械测试评估了电池的机械稳定性。并开展了机械滥用、长循环、受力时的放电性能和不同形态下的供电稳定性等研究。结果表明,新型柔性电池实现了高性能和长寿命的目标。其质量能量密度约为149 Wh/kg,能够经历15W次弯曲或10W次扭转后容量保持率分别为80%和95%左右,不断充放电循环50天后还拥有90%以上的容量,并且能够在弯曲、拉伸、扭转、卷绕和折叠等多种状态下保持稳定供电。最后将该电池安装在智能手表和电子项圈等可穿戴电子设备上演示了其实际应用的场景。