[发明专利]电芯及储能装置

说明书

技术领域

本发明涉及储能技术领域，尤其涉及一种电芯及储能装置。

背景技术

目前，用于电芯的隔离膜通常为PE、PP或其复合材料，通过拉伸(干法或湿法)后可以获得厚度较小、具有微孔结构的薄膜，即隔离膜基材。用于电芯中时，通常还需要在基材一边或两边涂覆一定厚度的功能材料(陶瓷、粘结剂等)，在电芯中对正极片、负极片都具有较好的粘结，实现更好的性能。

一般对隔离膜基材(诸如PE、PP或其复合材料)拉伸(干法或湿法)后，可以制造出微孔结构，微孔的孔径常为几十纳米。但是受基材的材料自身及拉伸后强度的影响，基材的孔隙率通常不高，在30％～50％之间，基材的微孔的结构、微孔的分布均为不可控状态，且其中有一部分孔不可贯穿基材，无法有效传输电解质和离子。

另外，传统电芯的制备通常为先将商品化的隔离膜材料剪裁后贴合到极片表面，该工艺复杂、对装配的技术要求很高，隔离膜材料浪费大、成本高。常用的隔离膜以PP、PE为原料，但是PP、PE轻软薄滑，在电芯的制备过程中，隔离膜容易在极片之间滑动，常常造成正负极之间的短路和界面接触不良。同时在电芯的制备过程中对隔离膜的力学性能要求较高，因此经常对隔离膜进行陶瓷涂覆，但是涂覆后的隔离膜对正极片、负极片的粘结效果有限，尤其对负极片的粘结较差，最终影响电芯的电性能。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种电芯及储能装置，使用所述电芯的储能装置具有倍率性能好、低温性能好的优势。

为了达到上述目的，在本发明的一方面，本发明提供了一种电芯，其包括正极片、负极片。所述电芯还包括：交联聚合物纤维多孔层，由聚合物以及交联剂通过静电纺丝原位形成于所述正极片的表面和/或所述负极片的表面上，以将正极片和负极片隔开。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种储能装置，其包括根据本发明一方面所述的电芯。

相对于现有技术，本发明的有益效果为：

本发明的电芯使用由聚合物以及交联剂通过静电纺丝原位形成于所述正极片的表面和/或所述负极片的表面上的交联聚合物纤维多孔层，用于隔开正极片与负极片，代替传统电芯中的隔离膜，使用所述电芯的储能装置具有倍率性能好、低温性能好的优势。

具体实施方式

下面详细说明根据本发明的电芯及储能装置。

首先说明根据本发明第一方面的电芯。

根据本发明第一方面的电芯包括正极片、负极片。所述电芯还包括：交联聚合物纤维多孔层，由聚合物以及交联剂通过静电纺丝原位形成于所述正极片的表面和/或所述负极片的表面上，以将正极片和负极片隔开。

在根据本发明第一方面所述的电芯中，所述交联聚合物纤维多孔层可形成于所述正极片的两个表面上。

在根据本发明第一方面所述的电芯中，所述交联聚合物纤维多孔层可形成于所述负极片的两个表面上。

在根据本发明第一方面所述的电芯中，所述交联聚合物纤维多孔层可形成于所述正极片的两个表面以及所述负极片的两个表面上。

在根据本发明第一方面所述的电芯中，所述交联聚合物纤维多孔层可形成于所述正极片的两个表面以及所述负极片的一个表面上。

在根据本发明第一方面所述的电芯中，所述交联聚合物纤维多孔层可形成于所述负极片的两个表面以及所述正极片的一个表面上。

在根据本发明第一方面所述的电芯中，在所述正极片的一个表面可形成交联聚合物纤维多孔层且在所述负极片的与所述正极片的该一个表面背离的一个表面也形成交联聚合物纤维多孔层。

在本发明中，使用由聚合物以及交联剂通过静电纺丝原位形成于所述正极片的表面和/或所述负极片的表面上的交联聚合物纤维多孔层，用于隔开正极片与负极片，因此可以代替传统电芯中的隔离膜(诸如PE、PP隔离膜)。但是本发明的电芯中也可以含有隔离膜，例如隔离膜可位于未设置交联聚合物纤维多孔层的极片(正极片或负极片，根据交联聚合物纤维多孔层设置的位置的不同而不同)与交联聚合物纤维多孔层之间。

在本发明中，由于静电纺丝技术形成的交联聚合物纤维多孔层为由纳米纤维丝沉积而成，因此孔隙率很高，最高可达90％，且所形成的微孔均为有效微孔，因此可以很好地传导电解质和离子，提高使用该电芯的储能装置的动力学性能，尤其是倍率性能和低温性能。