复合材料结构电池、其制备方法及包含其的结构件

文档序号:36174713发布日期:2023-11-24 22:30阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种复合材料结构电池,包括内部的储能功能区及外部的封装部,所述储能功能区包括正极片、负极片以及它们之间的聚合物固态电解质膜,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的一种复合材料结构电池,其特征在于,所述复合材料结构电池的形状为平板式、曲面式、圆管式中的一种。

3.根据权利要求1或2所述的一种复合材料结构电池,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。

4.根据权利要求1或2所述的一种复合材料结构电池,其特征在于,所述丙烯酸酯基聚合物单体包括至少一种链状结构的丙烯酸酯单体a和至少一种含苯环结构的丙烯酸酯单体b;以所述固态电解质的总重量为基准,所述丙烯酸酯类聚合物的含量为30~60%,所述腈类有机化合物含量为20~50%;所述引发剂的含量为0.5~1.5%;所述锂盐的含量为5~20%。

5.根据权利要求4所述的一种复合材料结构电池,其特征在于,以所述丙烯酸酯类聚合物的总重量为基准,所述丙烯酸酯类聚合物单体a的含量为50~70%;所述丙烯酸酯类聚合物单体b的含量为30~50%。

6.一种权利要求1至5任一项所述的复合材料结构电池的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:

7.根据权利要求6所述的一种复合材料结构电池的制造方法,其特征在于,所述聚合物单体包括至少一种链状结构的丙烯酸酯单体a和至少一种含苯环结构的丙烯酸酯单体b;所述丙烯酸酯类单体a包括丙烯酸丁酯、双三羟甲基丙烷丙烯酸酯、四丙烯酸异戊四酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯中的任意一种或至少两种的组合;所述丙烯酸酯单体b包括双酚a二甲基丙烯酸酯、双酚a乙氧化二甲基丙烯酸酯、双酚a乙氧酸二丙烯酸、双酚a丙三醇双甲基丙烯酸酯、4,4'-异亚丙基二苯酚二甲基烯丙酸酯中的任意一种或至少两种的组合。

8.根据权利要求7所述的一种复合材料结构电池的制造方法,其特征在于,所述引发剂包括偶氮二异丁腈、过氧化二苯甲酰、双(4-叔丁基环己基)过氧化二碳酸酯和2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦中的任意一种或至少两种的组合;所述锂盐包括六氟磷酸锂盐、四氟硼酸锂、二草酸硼酸锂、高氯酸锂、二氟草酸硼酸锂、三氟甲磺酸锂、双三氟甲磺酸亚胺锂中的任意一种或至少两种的组合;所述腈类有机化合物包括丁二腈、四甲基丁二腈、己二腈、戊二腈等中的任意一种或至少两种的组合。

9.一种结构件,其特征在于,包括两个或两个以上如权利要求1至5中任一项所述的复合材料结构电池或如权利要求6至8中任一项所述制造方法制造的复合材料结构电池;所述复合材料结构电池之间设有电学连接。

10.根据权利要求9所述的一种结构件,其特征在于,包括上面板、下面板以及内部的蜂窝芯,所述上面板和下面板与所述蜂窝芯之间通过结构胶粘接固定;两个或两个以上如权利要求1至5中任一项所述的复合材料结构电池或如权利要求6至8中任一项所述制造方法制造的复合材料结构电池作为所述上面板和下面板。


技术总结
本发明公开了一种复合材料结构电池、其制备方法及包含其的结构件。所述复合材料结构电池包括储能功能区及封装部,储能功能区包括正极片、负极片以及它们之间的聚合物固态电解质膜,封装部为经热处理的纤维预浸料,纤维预浸料热处理的温度为60~250℃;聚合物固态电解质膜是在所述纤维预浸料热处理温度下由液态的固态电解质前驱体经原位热引发聚合而成。本发明中原位热引发的聚合物固态电解质膜使得电解质具备良好的电极/电解质界面;纤维预浸料封装部保证结构电池具有很高的承载力;原位固化固态电解质膜和纤维预浸料封装部的热引发温度和热处理温度进行匹配,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。

技术研发人员:傅宇
受保护的技术使用者:同济大学
技术研发日:
技术公布日:2024/1/16
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