【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電化學，具體涉及一種儲能器件。
技術介紹
1、對于商用儲能器件，一旦發生內短路，引起局部電流密度變大,整個電池會通過短路點進行放電，導致這些區域枝晶生長的趨勢更強，大量的能量短時間內通過短路點進行釋放，引起溫度快速升高，導致正負極活性物質分解和電解液燃燒，嚴重的情況下會導致電池起火和爆炸。
2、原因是當出現短路現象時，由于正負極采用鋁和銅集流體，其金屬高電子導電性使得電子快速瞬間流通，在短路點位置鋰離子流立刻極大的電流密度進行鋰離子的嵌入脫出，以負極石墨為例，極端快速鋰離子的釋放等會出現鋰枝晶問題，正極為例未出現快速離子傳遞導致晶體結構破壞，以上都會加劇電池電芯本體失效，導致熱失控和自燃爆炸現象。
3、同時傳統導電漿料直接涂覆于鋁箔表面，干燥后通過粘結劑實現活性材料粘附在集流體表面，但是這樣有以下缺點，第一導電炭材料屬于半導體，相比于銅和鋁漿料，導電性更差；第二導電炭材料比表面積大，干燥后顆粒與顆粒之間堆積不緊密；第三粘結劑只有粘結功能，不具備導電性，在一定程度上會削弱導電功能。另外，傳統的導電漿料并不具備控溫功能，即溫度的升高，導電炭材料的電阻有下降的趨勢，導致器件過熱從而引發安全問題。
4、傳統的正負極極片加工方式為正負極活性物質與粘結劑、導電劑、溶劑混勻的漿料涂覆于銅箔或鋁箔上。使用傳統的加工方式制備的極片在內外部短路的情況下，銅箔和鋁箔充當了導線，正負極持續連接，器件溫度急劇升高，易引發器件的破裂或爆炸。為了解決上述問題，一般在儲能器件加裝ptc（正溫度系數）元件，但它的
5、基于此，需要一種新技術方案，提供一種成本較低，易于制備，安全系數高的儲能器件。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種儲能器件，以解決上述現有技術中存在的問題。
2、為了解決上述問題，根據本專利技術的一個方面，提供了一種儲能器件，包括多片電極片，以集流體、活性物質和隔膜交替的疊片組裝方式組裝成電芯（1），電芯外部包覆外殼，最外側兩片集流體分別為總正集流體（11）和總負集流體（12），所述總正集流體（11）和所述總負集流體（12）的內側面分別設負極活性材料層（14）與正極活性材料層（15），內部電芯極片包括內部集流體（16）、所述正極活性材料層（15）和所述負極活性材料層（14），所述正極活性材料層（15）和所述負極活性材料層（14）分別設置在所述內部集流體（16）的兩側表面，具體設置方式可采用涂覆、粘附、鍍膜或摻雜其中至少一種方式，所述外側兩片集流體（11、12）和所述內部集流體（16），各自與所述正極活性材料層（15）和所述負極活性材料層（14）之間都設置至少一層導電漿料涂層（18）；
3、所述導電漿料涂層（18）制備步驟如下：
4、步驟一：稱取過硫酸銨(aps)粉末，加入20%的石蠟和10%的乳化劑，混合物經磁子攪拌后，得石蠟包裹的aps懸浮液粒子；
5、步驟二：步驟一的懸浮液粒子加入過氧化氫溶液，獲得羥基化的aps，即aps-oh；
6、步驟三：將步驟二得到的aps-oh懸浮液粒子加入1?mol?/l的醋酸溶液，分散均勻，在溫度10-100℃下，磁力攪拌狀態下反應，待反應結束后，真空烘箱中干燥，研磨備用，所得產物即為aps-cooh；
7、步驟四：稱取aps-cooh粒子，加入醋酸溶液，超聲0.5h，按aps-cooh與苯胺(an)的質量比為1:1-1:10，加入苯胺(an)，超聲分散，磁力攪拌，待反應結束，真空烘箱中干燥，研磨備用，所得產物記為aps-an+?；
8、步驟五：以去離子水作溶劑，將分散劑pvp和粘結劑cmc以及aps-an+完全溶解后，再添加石墨烯導電劑填料并攪拌混合均勻后，隨后采用均質機以特定壓力進行均質多遍，出料，并經過紗網后收集漿料，將收集的漿料進行真空攪拌脫泡后得到導電漿料；
9、步驟六：步驟五得到的導電漿料以噴涂或擠壓的方式涂覆于集流體。
10、在本專利技術的較佳實施方式中，所述外側兩片集流體和所述內部集流體表面各涂一層所述導電漿料涂層。
11、在本專利技術的較佳實施方式中，所述步驟一中，采用的乳化劑為失水山梨醇脂肪酸脂。
12、在本專利技術的較佳實施方式中，所述步驟一中，得到的混合物經磁子攪拌30min后，得石蠟包裹的aps懸浮液粒子。
13、在本專利技術的較佳實施方式中，所述步驟三中，將步驟二得到的aps-oh懸浮液粒子加入1?mol?/l的醋酸溶液，分散均勻，在溫度70℃下，磁力攪拌狀態下反應6h，待反應結束后，真空烘箱中干燥24h，研磨備用，所得產物即為aps-cooh。
14、在本專利技術的較佳實施方式中，所述步驟四中，aps-cooh與苯胺(an)的質量比為1:5。
15、在本專利技術的較佳實施方式中，所述步驟四中，加入苯胺(an)后，超聲分散20?min，磁力攪拌3h，待反應結束，真空烘箱中干燥24h，研磨備用，所得產物記為aps-an+。
16、在本專利技術的較佳實施方式中，所述步驟五中，采用均質機以800~1000bar壓力進行均質6~12遍，出料，并經過150目紗網后收集漿料。將收集的漿料進行真空攪拌脫泡后得到導電漿料。
17、在本專利技術的較佳實施方式中，所述正極活性材料層和所述負極活性材料層采用涂覆的方式設置在所述至少一層導電漿料涂層上。
18、在本專利技術的較佳實施方式中，所述正極活性材料層和所述負極活性材料層為孔隙結構，具有離子通道。
19、與現有技術相比，本專利技術從實際出發，通過在儲能器件的集流體與活性物質之間設置一層自限溫的導電漿料層，且該漿料在常溫具有良好的導電功能，在常溫具有良好的導電功能，減少了導電炭黑的使用，提升了極片的能量密度，且該粘結劑與活性材料層之間有較高的粘結力，從而能夠提高極片的穩定性，在電池充放電過程中能夠釋放膨脹應力，減少電池極化和降低電池內阻，提高循環性能。當器件溫度升高時，聚合物體積發生膨脹，尤其是當溫度升高到聚合物熔點時，基體大幅度發生膨脹導致粘結劑距離增大，從良導體變成絕緣態，從而切斷活性材料之間或活性涂層與電極集流體之間的電流傳輸，抑制電極反應的繼續進行，為器件提供現場過熱保護。
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1.一種儲能器件，其特征在于：包括多片電極片，以集流體、活性物質和隔膜交替的疊片組裝方式組裝成電芯（1），電芯（1）外部包覆外殼，最外側兩片集流體分別為總正集流體（11）和總負集流體（12），所述總正集流體（11）和所述總負集流體（12）的內側面分別設負極活性材料層（14）與正極活性材料層（15），內部電芯極片包括內部集流體（16）、所述正極活性材料層（15）和所述負極活性材料層（14），所述正極活性材料層（15）和所述負極活性材料層（14）分別設置在所述內部集流體（16）的兩側表面，具體設置方式可采用涂覆、粘附、鍍膜或摻雜其中至少一種方式，所述外側兩片集流體（11、12）和所述內部集流體（16），各自與所述正極活性材料層（15）和所述負極活性材料層（14）之間都設置至少一層導電漿料涂層（18）；
2.根據權利要求1所述的儲能器件，其特征在于：所述外側兩片集流體（11、12）和所述內部集流體（16）表面各涂一層所述導電漿料涂層（18）。
3.根據權利要求2所述的儲能器件，其特征在于：所述步驟一中，采用的乳化劑為失水山梨醇脂肪酸脂。
4.根據權利
5.根據權利要求4所述的儲能器件，其特征在于：所述步驟三中，將步驟二得到的APS-OH懸浮液粒子加入1?mol?/L的醋酸溶液，分散均勻，在溫度70℃下，磁力攪拌狀態下反應6h，待反應結束后，真空烘箱中干燥24h，研磨備用，所得產物即為APS-COOH。
6.根據權利要求5所述的儲能器件，其特征在于：所述步驟四中，APS-COOH與苯胺(An)的質量比為1:5。
7.根據權利要求6所述的儲能器件，其特征在于：所述步驟四中，加入苯胺(An)后，超聲分散20?min，磁力攪拌3h，待反應結束，真空烘箱中干燥24h，研磨備用，所得產物記為APS-An+。
8.根據權利要求7所述的儲能器件，其特征在于：所述步驟五中，采用均質機以800~1000bar壓力進行均質6~12遍，出料，并經過150目紗網后收集漿料。將收集的漿料進行真空攪拌脫泡后得到導電漿料。
9.根據權利要求1所述的儲能器件，其特征在于：所述正極活性材料層（15）和所述負極活性材料層（14）采用涂覆的方式設置在所述至少一層導電漿料涂層（18）上。
10.根據權利要求9所述的儲能器件，其特征在于：所述正極活性材料層（15）和所述負極活性材料層（14）為孔隙結構，具有離子通道。
...【技術特征摘要】
1.一種儲能器件，其特征在于：包括多片電極片，以集流體、活性物質和隔膜交替的疊片組裝方式組裝成電芯（1），電芯（1）外部包覆外殼，最外側兩片集流體分別為總正集流體（11）和總負集流體（12），所述總正集流體（11）和所述總負集流體（12）的內側面分別設負極活性材料層（14）與正極活性材料層（15），內部電芯極片包括內部集流體（16）、所述正極活性材料層（15）和所述負極活性材料層（14），所述正極活性材料層（15）和所述負極活性材料層（14）分別設置在所述內部集流體（16）的兩側表面，具體設置方式可采用涂覆、粘附、鍍膜或摻雜其中至少一種方式，所述外側兩片集流體（11、12）和所述內部集流體（16），各自與所述正極活性材料層（15）和所述負極活性材料層（14）之間都設置至少一層導電漿料涂層（18）；
2.根據權利要求1所述的儲能器件，其特征在于：所述外側兩片集流體（11、12）和所述內部集流體（16）表面各涂一層所述導電漿料涂層（18）。
3.根據權利要求2所述的儲能器件，其特征在于：所述步驟一中，采用的乳化劑為失水山梨醇脂肪酸脂。
4.根據權利要求3所述的儲能器件，其特征在于：所述步驟一中，得到的混合物經磁子攪拌30min后，得石蠟包裹的aps懸浮液粒子。
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳希雯，閔敏，申志明，朱夏純，常雅慧，閆坤，車玲娟，孫偉，
申請(專利權)人：烯晶碳能電子科技無錫有限公司，
類型：發明
國別省市：
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