全固态复合动力储能电芯制造技术

本实用新型专利技术公开了一种全固态复合动力储能电芯，包括软包体，所述软包体内设有复合在一起的至少一个全固态电池单元和全固态电容单元。本实用新型专利技术的全固态复合动力储能电芯，通过将全固态电池单元和全固态电容单元复合在一起，不仅能够减小体积和重量，提高能量密度，而且全固态电池单元之间、全固态电容单元之间以及全固态电池单元和全固态电容单元之间可任意组合对外输出电能，在满足储能容量和大功率放点要求的条件下，可根据不同的应用场景控制全固态电池单元和全固态电容单元的输出电能比例，以实现全固态电池单元始终在最佳倍率下运行，达到长距离、长寿命循环使用的目的。

All solid state composite power storage cell

【技术实现步骤摘要】
全固态复合动力储能电芯
本技术属于储能设备
，具体的为一种全固态复合动力储能电芯。
技术介绍
固态电池是一种电池科技。与现今普遍使用的锂离子电池和锂离子聚合物电池不同的是，固态电池是一种使用固体电极和固体电解质的电池。传统的液态锂电池又被科学家们形象地称为“摇椅式电池”，摇椅的两端为电池的正负两极，中间为电解质(液态)。而锂离子就像优秀的运动员，在摇椅的两端来回奔跑，在锂离子从第一电容电极到第二电容电极再到第一电容电极的运动过程中，电池的充放电过程便完成了。固态电池的原理与之相同，只不过其电解质为固态，具有的密度以及结构可以让更多带电离子聚集在一端，传导更大的电流，进而提升电池容量。因此，同样的电量，固态电池体积将变得更小。不仅如此，固态电池中由于没有电解液，封存将会变得更加容易，在汽车等大型设备上使用时，也不需要再额外增加冷却管、电子控件等，不仅节约了成本，还能有效减轻重量。现有的固态电池虽然在一定程度上能够满足使用要求，但是仍存在以下不足：1)固态电解质与电极之间的结合力不足；2)固态电解质与电极之间的亲润性较差；3)固态电解质与电极之间的界面电阻较大。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种全固态复合动力储能电芯，不仅能够减小体积和重量，提高能量密度，而且在满足储能容量和大功率放电要求的条件下，可以实现电池单元始终在最佳倍率下运行，达到长距离、长寿命循环使用的目的。为达到上述目的，本技术提供如下技术方案：一种全固态复合动力储能电芯，包括软包体，所述软包体内设有复合在一起的至少一个全固态电池单元和全固态电容单元。进一步，所述全固态电池单元包括：包括至少一个正极和至少一个负极；所述正极和负极之间交错设置；所述正极上复合有固态离子导体Ⅰ，所述负极上复合有固态离子导体Ⅱ，位于相邻的所述正极和负极之间的所述固态离子导体Ⅰ和固态离子导体Ⅱ复合在一起并形成所述固态离子导体，或位于相邻的所述正极和负极之间的所述固态离子导体Ⅰ和固态离子导体Ⅱ融合为一体并形成所述固态离子导体。进一步，每一个所述全固态电池单元的所述正极和负极上分别设有第一极耳和第二极耳；或，属于同一个所述全固态电池单元的所有所述正极之间电连接并设有一个第一输出极耳；属于同一个所述全固态电池单元的所有所述负极之间电连接并设有一个第二输出极耳；或，所有的所述全固态电池单元可以进一步组合为至少一个全固态电池单元组，所有的所述全固态电池单元组中，至少有一个所述全固态电池单元组包括至少两个相互串联或并联的所述全固态电池单元，所述全固态电池单元组上设有用于外接电路的第一连接极耳和一个第二连接极耳。进一步，所述全固态电池单元之间层叠在一起；当相邻两个所述全固态电池单元之间串联或并联连接时，在该相邻的两个所述全固态电池单元之间设有电子导电但离子隔离的双极集流板Ⅰ；当相邻两个所述全固态电池单元之间相互独立时，在该相邻的两个所述全固态电池单元之间设有电子绝缘且离子隔离的绝缘隔膜Ⅰ。进一步，所述全固态电容单元包括：包括至少一个第一电容电极和至少一个第二电容电极；所述第一电容电极和第二电容电极之间交错设置；所述第一电容电极上复合有固态离子导体Ⅲ，所述第二电容电极上复合有固态离子导体Ⅳ，位于相邻的所述第一电容电极和第二电容电极之间的所述固态离子导体Ⅲ和固态离子导体Ⅳ复合在一起并形成所述固态离子导体，或位于相邻的所述第一电容电极和第二电容电极之间的所述固态离子导体Ⅲ和固态离子导体Ⅳ融合为一体并形成所述固态离子导体。进一步，每一个所述全固态电容单元的所述第一电容电极和第二电容电极上分别设有第一极耳和第二极耳；或，属于同一个所述全固态电容单元的所有所述第一电容电极之间电连接并设有一个第一输出极耳；属于同一个所述全固态电容单元的所有所述第二电容电极之间电连接并设有一个第二输出极耳；或，所有的所述全固态电容单元可以进一步组合为至少一个全固态电容单元组，所有的所述全固态电容单元组中，至少有一个所述全固态电容单元组包括至少两个相互串联或并联的所述全固态电容单元，所述全固态电容单元组上设有用于外接电路的第一连接极耳和一个第二连接极耳。进一步，所述全固态电容单元之间层叠在一起；当相邻两个所述全固态电容单元之间串联或并联连接时，在该相邻的两个所述全固态电容单元之间设有电子导电但离子隔离的双极集流板Ⅱ；当相邻两个所述全固态电容单元之间相互独立时，在该相邻的两个所述全固态电容单元之间设有电子绝缘且离子隔离的绝缘隔膜Ⅱ。进一步，所述全固态电池单元和所述全固态电容单元层叠在一起；当相邻的所述全固态电池单元和所述全固态电容单元之间串联或并联连接时，在该相邻的全固态电池单元和所述全固态电容单元之间设有电子导电但离子隔绝的离子隔绝体；当相邻的所述全固态电池单元和所述全固态电容单元之间相互独立时，在该相邻的所述全固态电池单元和所述全固态电容单元之间设有电子绝缘且离子隔绝的绝缘体或集流板。本技术的有益效果在于：本技术的全固态复合动力储能电芯，通过将全固态电池单元和全固态电容单元复合在一起，不仅能够减小体积和重量，提高能量密度，而且全固态电池单元之间、全固态电容单元之间以及全固态电池单元和全固态电容单元之间可任意组合对外输出电能，在满足储能容量和大功率放点要求的条件下，可根据不同的应用场景控制全固态电池单元和全固态电容单元的输出电能比例，以实现全固态电池单元始终在最佳倍率下运行，达到长距离、长寿命循环使用的目的。附图说明为了使本技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本技术提供如下附图进行说明：图1为本技术全固态复合动力储能电芯实施例的结构示意图，具体的为一种全固态电池电源和一个全固态电容单元复合在一起时的结构示意图；图2为一个全固态电池单元与多个全固态电容单元复合为一体时的结构示意图；图3为多个全固态电池单元与一个全固态电容单元复合为一体时的结构示意图；图4为多个全固态电池单元与多个全固态电容单元复合为一体时的结构示意图；图5为相邻两个全固态电池单元层叠在一起时的结构示意图；图6为全固态电池单元中正极与负极分开时的结构示意图；图7为全固态电池单元中正极与负极复合在一起后的结构示意图；图8为图7的A详图；图9为正极的微观结构示意图；图10为负极的微观结构示意图；图11-14为正极的数量N＝1，负极的数量M＝2时的全固态电池单元结构示意图；图15-17为正极的数量N＝2，负极的数量M＝1时的全固态电池单元结构示意图；图18-19为正极的数量N≥2，负极的数量M≥2时的全固态电池单元结构示意图；图20为将全固态电池单元组成全固态电池电芯组后的结构示意图；图21为相邻两个全固态电容单元之间的结构示意图；...

【技术保护点】
1.一种全固态复合动力储能电芯，其特征在于：/n包括软包体(300)，所述软包体(300)内设有复合在一起的至少一个全固态电池单元(100)和全固态电容单元(200)。/n

【技术特征摘要】
1.一种全固态复合动力储能电芯，其特征在于：
包括软包体(300)，所述软包体(300)内设有复合在一起的至少一个全固态电池单元(100)和全固态电容单元(200)。


2.根据权利要求1所述的全固态复合动力储能电芯，其特征在于：
所述全固态电池单元(100)包括：
至少一个正极(10)和至少一个负极(20)；
所述正极(10)和负极(20)之间交错设置；
所述正极(10)上复合有固态离子导体Ⅰ(11)，所述负极(20)上复合有固态离子导体Ⅱ(21)，位于相邻的所述正极(10)和负极(20)之间的所述固态离子导体Ⅰ(11)和固态离子导体Ⅱ(21)复合在一起并形成所述固态离子导体(30)，或位于相邻的所述正极(10)和负极(20)之间的所述固态离子导体Ⅰ(11)和固态离子导体Ⅱ(21)融合为一体并形成所述固态离子导体(30)。


3.根据权利要求2所述的全固态复合动力储能电芯，其特征在于：
每一个所述全固态电池单元(100)的所述正极(10)和负极(20)上分别设有第一极耳(13)和第二极耳(23)；或，
属于同一个所述全固态电池单元(100)的所有所述正极(10)之间电连接并设有一个第一输出极耳(14)；属于同一个所述全固态电池单元(100)的所有所述负极(20)之间电连接并设有一个第二输出极耳(24)；或，
所有的所述全固态电池单元(100)可以进一步组合为至少一个全固态电池单元组(101)，所有的所述全固态电池单元组(101)中，至少有一个所述全固态电池单元组(101)包括至少两个相互串联或并联的所述全固态电池单元(100)，所述全固态电池单元组(101)上设有用于外接电路的第一连接极耳(101a)和一个第二连接极耳(101b)。


4.根据权利要求2所述的全固态复合动力储能电芯，其特征在于：
所述全固态电池单元(100)之间层叠在一起；
当相邻两个所述全固态电池单元(100)之间串联或并联连接时，在该相邻的两个所述全固态电池单元(100)之间设有电子导电但离子隔离的双极集流板(102)；
当相邻两个所述全固态电池单元(100)之间相互独立时，在该相邻的两个所述全固态电池单元(100)之间设有电子绝缘且离子隔离的绝缘隔膜Ⅰ(103)。


5.根据权利要求1所述的全固态复合动力储能电芯，其特征在于：
所述全固态电容单元(200)包括：
包括至少一个第一电容电极(40)和至少一个第二电容电极(50)；
所述第一电容电极(40)和第二电容电极(50)之间交错设置；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛民昌，李长明，吴超，辛程勋，
申请(专利权)人：青岛九环新越新能源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37