[发明专利]复合动力储能电芯

说明书

本发明公开了一种复合动力储能电芯，包括聚合物软包体以及设置在所述聚合物软包体内且复合为一体的至少一个电池单元和至少一个电容单元。本发明的复合动力储能电芯，通过将电池单元和电容单元复合在一起，不仅能够减小体积和重量，提高能量密度，而且电池单元之间、电容单元之间以及电池单元与电容单元之间可任意组合对外输出电能，在满足储能容量和大功率放点要求的条件下，可根据不同的应用场景控制电池单元与电容单元的输出电能比例，以实现电池单元始终在最佳倍率下运行，达到长距离、长寿命循环使用的目的。

技术领域

本发明储能设备技术领域，具体的为一种复合动力储能电芯。

背景技术

公开号为CN203503746U的中国专利公开了一种锂离子电池与电容器一体式电池，包括顶部开口的圆柱状钢壳和设在圆柱状钢壳顶部开口处的圆柱状电容器，其中，圆柱状钢壳内部设有圆柱状电芯，圆柱状电芯由依次叠置并卷绕的带正极耳的正极片，带负极耳的负极片和隔膜构成，圆柱状电芯底部的负极耳与圆柱状钢壳的底部相连，圆柱状钢壳的顶部和圆柱状电容器的外壳相连且构成该电池的负极；圆柱状电芯顶部的正极耳通过圆柱状电容器的底部与设在圆柱状电容器顶部的正极相连通，所述圆柱状钢壳的内部设有锂离子电池电解液。

该锂离子电池与电容器一体式电池本质上是将独立的电容器和独立的锂离子电池通过机械的方式设置为一体，即相较于电容器和锂离子电池的体积，该一体式电池并未达到减小体积的目的。另外，该一体式电池将电容器和锂离子电池直接通过结构并联连接，无法实现电容器和锂离子电池单独充放电的技术目的，更无法根据应用场景而调整电池和电容的电能输出方式。

随着储能技术领域的发展，本领域技术人员发现，电容器和电池均有其各自的特点和优缺点。电容器具有充放电快和使用寿命长的优点，可用于输出大功率，但储能容量较电池小。电池具有储能容量大的优点，但存在充放电较慢的缺点，若用于输出大功率，则对其使用寿命影响很大。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种复合动力储能电芯，不仅能够减小体积和重量，提高能量密度，而且在满足储能容量和大功率放电要求的条件下，可以实现电池单元始终在最佳倍率下运行，达到长距离、长寿命循环使用的目的。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种复合动力储能电芯，包括聚合物软包体以及设置在所述聚合物软包体内且复合为一体的至少一个电池单元和至少一个电容单元。

进一步，每一个所述电池单元上均设有正极耳和负极耳；或，

当所述电池单元包括至少2个时，所有的所述电池单元可以进一步组合为至少一个电池单元组，所有的所述电池单元组中，至少有一个所述电池单元组包括至少两个相互并联或串联的电池单元；所述电池单元组内的所有所述电池单元之间按照预设的连接方式连接后设有一个正极耳和一个负极耳。

进一步，每一个所述电容单元上均设有第一极耳和第二极耳；或，

当所述电容单元包括至少2个时，所有的所述电容单元可以进一步组合为至少一个电容单元组，所有的所述电容单元组中，至少有一个所述电容单元组包括至少两个相互并联或串联的电容单元；所述电容单元组内的所有所述电容单元之间按照预设的连接方式连接后设有一个第一极耳和一个第二极耳。

进一步，所述电池单元包括电池隔膜，所述电池隔膜的两侧分别设有正电极和负电极，所述正电极和负电极之间设有电池电解液；

所述电容单元包括电容隔膜，所述电容隔膜的两侧分别设有第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极之间设有电容电解液。

进一步，所述电池单元与所述电容单元层叠在一起；

当相邻的所述电池单元与所述电容单元之间串联或并联连接时，在该相邻的所述电池单元与所述电容单元之间设有电子导电但离子隔绝的离子隔绝体；