[發明專利]一種具有曲面結構的復合材料結構電池及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202010411647.9
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111600057B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 郭子月;吳海宏;王朝陽;徐祥博;周應國;蔣愛云
• 申請（專利權）人: 鄭州仿弦新材料科技有限公司
• 主分類號: H01M10/04
• 分類號: H01M10/04;H01M50/124;H01M50/107
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙) 41117
• 代理人: 宋巧蘭

1.一種具有曲面結構的復合材料結構電池的制備方法，其特征在于，該結構電池包括外殼和儲能電芯；

所述外殼由具有彎曲表面的上底板、中框、具有彎曲表面的下底板組成，所述儲能電芯位于具有彎曲表面的上底板、中框、具有彎曲表面的下底板組成的空間內；

所述儲能電芯具有和外殼相對應的彎曲表面；

所述儲能電芯由正極片、負極片、絕緣隔膜、正極引腳、負極引腳和電解液組成；

所述儲能電芯固定于外殼內，留有正極引腳、負極引腳置于外殼外實現充放電功能；

所述外殼由碳纖維體積分數為30-70%的超薄預浸料鋪層復合而成，所述超薄預浸料的厚度為0.02mm~0.2mm，所述外殼除碳纖維外其余為環氧樹脂或酚醛樹脂；

所述儲能電芯的電極是由多個正碳多孔電極、負碳多孔電極片交叉重疊而成，所述正碳多孔電極、負碳多孔電極片上分別鉚接有正極引腳、負極引腳；

該制備方法包括以下步驟：

（1）對彎曲電池進行總體尺寸設計，加工與其相對應的模具，其中，模具分為凸模和凹模兩部分，用于電池最后固化成型；

（2）配制電極漿料，分別制備正極片、負極片；

（3）分別裁取大小合適的正極片和負極片分別放置于絕緣隔膜兩側進行層疊制備儲能電芯，并在正極片、負極片兩端分別鉚接正極引腳和負極引腳；

（4）在儲能電芯外側采用碳纖維預浸料鋪層密封，并預留出注液孔；

（5）將鋪層好的樣品放入模具中固化成型；

（6）取出樣品，往里注入電解液然后密封；

所述步驟（4）中在儲能電芯的上表面、下表面鋪層碳纖維預浸料，中框厚度等于電芯厚度。

2.根據權利要求1所述的具有曲面結構的復合材料結構電池的制備方法，其特征在于，所述步驟（5）中，固化成型采用熱壓成型、液體傳遞成型、袋壓成型、纏繞成型。

3.權1或權2所述的制備方法制備得到的具有曲面結構的復合材料結構電池在智能無人小車、無人機、機器人、路燈線桿、風力發電扇葉、無人船、移動醫療器械和醫療救援中的應用。