[發(fā)明專利]電芯及儲能裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610429531.1
• 申請日: 2016-06-16
• 公開（公告）號: CN107516724A
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁成都;鄭義;鐘澤;孫成棟
• 申請（專利權(quán)）人: 寧德新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16;H01M10/058
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11387
• 代理人: 張向琨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及儲能技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電芯及儲能裝置。

背景技術(shù)

目前，用于電芯的隔離膜通常為PE、PP或其復(fù)合材料，通過拉伸(干法或濕法)后可以獲得厚度較小、具有微孔結(jié)構(gòu)的薄膜，即隔離膜基材。用于電芯中時，通常還需要在基材一邊或兩邊涂覆一定厚度的功能材料(陶瓷、粘結(jié)劑等)，在電芯中對正極片、負(fù)極片都具有較好的粘結(jié)，實(shí)現(xiàn)更好的性能。

一般對隔離膜基材(諸如PE、PP或其復(fù)合材料)拉伸(干法或濕法)后，可以制造出微孔結(jié)構(gòu)，微孔的孔徑常為幾十納米。但是受基材的材料自身及拉伸后強(qiáng)度的影響，基材的孔隙率通常不高，在30％～50％之間，基材的微孔的結(jié)構(gòu)、微孔的分布均為不可控狀態(tài)，且其中有一部分孔不可貫穿基材，無法有效傳輸電解質(zhì)和離子。

另外，傳統(tǒng)電芯的制備通常為先將商品化的隔離膜材料剪裁后貼合到極片表面，該工藝復(fù)雜、對裝配的技術(shù)要求很高，隔離膜材料浪費(fèi)大、成本高。常用的隔離膜以PP、PE為原料，但是PP、PE輕軟薄滑，在電芯的制備過程中，隔離膜容易在極片之間滑動，常常造成正負(fù)極之間的短路和界面接觸不良。同時在電芯的制備過程中對隔離膜的力學(xué)性能要求較高，因此經(jīng)常對隔離膜進(jìn)行陶瓷涂覆，但是涂覆后的隔離膜對正極片、負(fù)極片的粘結(jié)效果有限，尤其對負(fù)極片的粘結(jié)較差，最終影響電芯的電性能。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于背景技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種電芯及儲能裝置，使用所述電芯的儲能裝置具有倍率性能好、低溫性能好的優(yōu)勢。

為了達(dá)到上述目的，在本發(fā)明的一方面，本發(fā)明提供了一種電芯，其包括正極片、負(fù)極片。所述電芯還包括：交聯(lián)聚合物纖維多孔層，由聚合物以及交聯(lián)劑通過靜電紡絲原位形成于所述正極片的表面和/或所述負(fù)極片的表面上，以將正極片和負(fù)極片隔開。

在本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供了一種儲能裝置，其包括根據(jù)本發(fā)明一方面所述的電芯。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明的電芯使用由聚合物以及交聯(lián)劑通過靜電紡絲原位形成于所述正極片的表面和/或所述負(fù)極片的表面上的交聯(lián)聚合物纖維多孔層，用于隔開正極片與負(fù)極片，代替?zhèn)鹘y(tǒng)電芯中的隔離膜，使用所述電芯的儲能裝置具有倍率性能好、低溫性能好的優(yōu)勢。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的電芯及儲能裝置。

首先說明根據(jù)本發(fā)明第一方面的電芯。

根據(jù)本發(fā)明第一方面的電芯包括正極片、負(fù)極片。所述電芯還包括：交聯(lián)聚合物纖維多孔層，由聚合物以及交聯(lián)劑通過靜電紡絲原位形成于所述正極片的表面和/或所述負(fù)極片的表面上，以將正極片和負(fù)極片隔開。

在根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的電芯中，所述交聯(lián)聚合物纖維多孔層可形成于所述正極片的兩個表面上。

在根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的電芯中，所述交聯(lián)聚合物纖維多孔層可形成于所述負(fù)極片的兩個表面上。

在根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的電芯中，所述交聯(lián)聚合物纖維多孔層可形成于所述正極片的兩個表面以及所述負(fù)極片的兩個表面上。

在根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的電芯中，所述交聯(lián)聚合物纖維多孔層可形成于所述正極片的兩個表面以及所述負(fù)極片的一個表面上。

在根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的電芯中，所述交聯(lián)聚合物纖維多孔層可形成于所述負(fù)極片的兩個表面以及所述正極片的一個表面上。

在根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的電芯中，在所述正極片的一個表面可形成交聯(lián)聚合物纖維多孔層且在所述負(fù)極片的與所述正極片的該一個表面背離的一個表面也形成交聯(lián)聚合物纖維多孔層。

在本發(fā)明中，使用由聚合物以及交聯(lián)劑通過靜電紡絲原位形成于所述正極片的表面和/或所述負(fù)極片的表面上的交聯(lián)聚合物纖維多孔層，用于隔開正極片與負(fù)極片，因此可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)電芯中的隔離膜(諸如PE、PP隔離膜)。但是本發(fā)明的電芯中也可以含有隔離膜，例如隔離膜可位于未設(shè)置交聯(lián)聚合物纖維多孔層的極片(正極片或負(fù)極片，根據(jù)交聯(lián)聚合物纖維多孔層設(shè)置的位置的不同而不同)與交聯(lián)聚合物纖維多孔層之間。

在本發(fā)明中，由于靜電紡絲技術(shù)形成的交聯(lián)聚合物纖維多孔層為由納米纖維絲沉積而成，因此孔隙率很高，最高可達(dá)90％，且所形成的微孔均為有效微孔，因此可以很好地傳導(dǎo)電解質(zhì)和離子，提高使用該電芯的儲能裝置的動力學(xué)性能，尤其是倍率性能和低溫性能。