基于固态电芯的结构电池、包含其的结构电池组及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种基于固态电芯的结构电池、包含其的结构电池组及其制造方法。所述结构电池包括所述固态电芯及其外表面的封装部，所述封装部为经热处理的纤维预浸料，所述热处理的温度为60～300℃；所述固态电解质膜与所述电极片之间至少一个界面设置有热引发形成的界面修饰层；所述热引发的温度为40～250℃。本发明专利技术的界面修饰层通过热引发原位聚合或热引发塑性化的方法获得，使得结构电池具备良好的电极/电解质界面，具有好的循环性能和倍率性能；纤维预浸料封装部保证结构电池具有很高的承载力；界面修饰层和纤维预浸料封装部依据热引发温度和热处理温度的匹配进行选择，通过同步加热实现各自功能，可在提高电池性能的同时，大大缩短电池的制造流程。大大缩短电池的制造流程。大大缩短电池的制造流程。

【技术实现步骤摘要】
基于固态电芯的结构电池、包含其的结构电池组及其制造方法


[0001]本专利技术涉及化学电源
，更具体地，涉及一种基于固态电芯的结构电池、包含其的结构电池组及其制造方法。

技术介绍

[0002]商用的锂离子电池是以过渡金属氧化物或聚阴离子型金属氧化物为正极活性材料，以石墨为负极活性材料，酯类电解液或聚合物凝胶为电解液。然而，传统液体电解液具有耐高温性能较差，易导致严重的安全问题。采用固态电解质代替有机电解液的固态电池具有高能量密度和高安全性等优点，为下一代能量存储设备提供了一种很有前途的解决方案。目前，固态电芯的性能主要受到电极
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固态电解质固固界面的离子传输速度的影响。
[0003]传统的电池储能系统体积大、重量大、耐腐蚀性差、易损坏，使用寿命相对较短，在工业中的应用受到很大限制。近年来，集承载结构和储能的功能于一体的结构电池逐渐被开发。结构电池对电池整体的力学强度和电化学性能同时提出了较高的要求。
[0004]公告号为CN 111600056 B的专利技术专利公开了一种储能复合材料结构电池的制备方法，其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于固态电芯的结构电池，所述固态电芯包括正极片、负极片以及固态电解质膜，正极片和负极片交错层叠设置，所述固态电解质膜交错穿设于相邻的所述正极片和所述负极片之间，其特征在于：所述结构电池包括所述固态电芯和所述固态电芯外表面的封装部，所述封装部为经热处理的纤维预浸料，所述纤维预浸料热处理的温度为60～300℃；所述固态电解质膜与所述正极片之间、所述固态电解质膜与所述负极片之间至少一个界面设置有热引发形成的界面修饰层；所述热引发的温度为40～250℃；所述界面修饰层与两侧的所述固态电解质膜和电极片均良好接触；所述正极片、负极片和固态电解质膜的热稳定温度高于所述纤维预浸料热处理的温度和所述界面修饰层热引发的温度。2.根据权利要求1所述的一种基于固态电芯的结构电池，其特征在于，所述固态电解质膜为柔性的聚合物固态电解质膜或有机
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无机复合固态电解质膜；所述固态电芯中正极片、负极片以及固态电解质膜的设置为叠片式或卷绕式。3.根据权利要求1所述的一种基于固态电芯的结构电池，其特征在于，所述固态电解质膜为聚合物固态电解质膜、无机固态电解质膜或有机
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无机复合固态电解质膜；所述固态电芯中正极片、负极片以及固态电解质膜的设置为叠片式。4.根据权利要求1或2或3所述的一种基于固态电芯的结构电池，其特征在于，所述纤维预浸料为碳纤维预浸料、玻璃纤维预浸料、芳纶纤维预浸料、混杂纤维预浸料中任意一种；和/或，所述正极片的活性材料为磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、镍锰酸锂、磷酸钒锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、富锂锰酸锂中任意一种或至少两种；和/或，所述负极片的活性材料为锂金属、石墨、钛酸锂、铌钛氧化物、硅、硅碳复合材料中任意一种或至少两种。5.一种权利要求1至4任一项所述的结构电池的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S11、将聚合物单体、所述聚合物单体聚合的引发剂、锂盐和电解液溶剂进行混合得到液态的界面修饰前驱体；步骤S12、正极片和/或负极片表面刷涂所述界面修饰前驱体后，将正极片、固态电解质膜、负极片、固态电解质膜依次层叠后叠片或...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅宇，李岩，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：