CN113346089A - 一种一体化电池、结构件、电动车辆及飞行器 - Google Patents
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Abstract
一种一体化电池、结构件、电动车辆及飞行器，涉及电池技术领域。一体化电池包括阳极集流体、电池阳极、阴极集流体、电池阴极和电解质；电解质设于电池阳极和电池阴极之间，电池阳极与阳极集流体电性连接，电池阴极与阴极集流体电性连接；阳极集流体由碳纤维‑阳极金属复合材料制成，和/或阴极集流体由碳纤维‑阴极金属复合材料制成。结构件、电动车辆和飞行器都采用了该一体化电池。其将储能器件和结构部件“合二为一”，可以极大地节省设备空间并减小整体重量，这将在整体性能提升方面获得可观的收益，对于提高续航能力、简化整体结构而言具有积极意义。
Description
【技术领域】
本发明涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种一体化电池、结构件、电动车辆及飞行器。
【背景技术】
目前，电动力产品，例如电动汽车、无人机等，都面临着续航时间短、航程近等问题，研究者们一直在努力地提高电池的能量密度。在提高电池能量密度方面，目前广泛使用的锂离子电池，经过近30年的发展，能量密度提升空间仍然比较有限。
有鉴于此，特提出本申请。
【发明内容】
为了解决现有技术中电动力产品存在的续航时间短、航程近的技术问题，本发明的实施例提供了一种一体化电池、结构件、电动车辆及飞行器。
本发明的实施例提供一种一体化电池，其特征在于，包括：阳极集流体、电池阳极、阴极集流体、电池阴极和电解质；电解质设于电池阳极和电池阴极之间，电池阳极与阳极集流体电性连接，电池阴极与阴极集流体电性连接；阳极集流体由碳纤维-阳极金属复合材料制成，和/或阴极集流体由碳纤维-阴极金属复合材料制成。
优选地，碳纤维-阳极金属复合材料包括：碳纤维增强阳极金属基复合材料、镀阳极金属碳纤维中的至少一者；碳纤维-阴极金属复合材料包括：碳纤维增强阴极金属基复合材料、镀阴极金属碳纤维中的至少一者。
优选地，碳纤维增强阳极金属基复合材料包括碳纤维增强铜基复合材料，镀阳极金属碳纤维包括镀铜碳纤维；碳纤维增强阴极金属基复合材料包括碳纤维增强铝基复合材料，镀阴极金属碳纤维包括镀铝碳纤维。
优选地，电池阳极通过涂布或沉积形成于阳极集流体的表面，电池阴极通过涂布或沉积形成于阴极集流体的表面。
优选地，电解质包括固态电解质。
优选地，阳极集流体和阴极集流体均呈平板状，阳极集流体和阴极集流体平行设置。
优选地，阳极集流体和阴极集流体均呈卷状，阳极集流体和阴极集流体平行设置。
为了进一步解决上述技术问题，本发明的实施例还提供一种结构件，其包括上述的一体化电池。
为了进一步解决上述技术问题，本发明的实施例还提供一种电动车辆，其包括上述的结构件。
为了进一步解决上述技术问题，本发明的实施例还提供一种飞行器，其包括上述的结构件。
与现有技术相比，本发明的实施例提供的技术方案的有益效果包括：
1.在一体化电池中，将阳极集流体采用碳纤维-阳极金属复合材料制成，将阴极集流体采用碳纤维-阴极金属复合材料制成，由于碳纤维-阳极金属复合材料和碳纤维-阴极金属复合材料具有非常高的结构强度和模量，在作为阳极集流体和阴极集流体使用的同时，还具有结构功能，能够被作为结构元件来使用。
简单来说，由于碳纤维-阳极金属复合材料和碳纤维-阴极金属复合材料具有非常高的结构强度和模量，与传统的结构件的材料(例如铁、钢等)相比，其在达到相同的结构强度的情况下，材料的用量更少。当把阳极集流体和阴极集流体当作结构件来使用时，其体积比使用传统材料要小，这就为设置电池阳极、电池阴极和电解质腾出了空间。在保持与使用传统材料同样的结构强度和相同体积的情况下，可以额外将电池阳极、电池阴极和电解质设置进去，相当于在不改变体积的情况下，额外设置了电池结构。
一体化电池可以同时发挥结构件和电池的功能，不仅能够作为结构零件或者结构零件的一部分来使用，还可以为对应的设备提供电能。由于碳纤维-阳极金属复合材料和碳纤维-阴极金属复合材料的重量比传统结构材料更轻，还有利于使结构件更加轻量化，对于减小整体重量，提高对应的设备的续航能力来说，具有积极意义。一体化电池还可以做成蒙皮，以代替设备上传统的蒙皮，对于提高整体储能能力、进一步轻量化，延长续航时间具有很好的作用。
一体化电池将结构功能和储能功能有效整合，一体化电池不仅可以作为结构化元件来使用，而且还可以作为电池来使用，一体化电池融入了结构化元件当中，使结构化元件同时具备了储能功能，使整体结构的功能性集成度变得更高。通过该设计，实现了结构部件与储能器件的有机结合。
总体而言，一体化电池充分利用了原有的结构件的结构，实现了结构部分和储能部分的顺利结合，能够同时发挥结构性作用和能量性作用，并提供了一种全新的电池设置方法，无需专门设置电池仓，对于减小设备的体积和重量、提高整体续航能力具有积极意义。阳极集流体具有了结构性功能，阳极集流体可以看作是一体化电池的第一结构部分，阴极集流体同样也具有了结构性功能，阴极集流体可以看作是一体化电池的第二结构部分。一体化电池不仅可以作为电池来使用，本身也可以作为结构件来使用。
2.本发明实施例所提供的结构件将储能器件和结构部件“合二为一”，可以极大地节省设备空间并减小整体重量，这将在整体性能提升方面获得可观的收益，对于提高续航能力、简化整体结构而言具有积极意义。
3.本发明实施例所提供的电动车辆将储能器件和结构部件“合二为一”，可以极大地节省设备空间并减小整体重量，这将在整体性能提升方面获得可观的收益，对于提高续航能力、简化整体结构而言具有积极意义。
4.本发明实施例所提供的飞行器将储能器件和结构部件“合二为一”，可以极大地节省设备空间并减小整体重量，这将在整体性能提升方面获得可观的收益，对于提高续航能力、简化整体结构而言具有积极意义。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例1提供的一体化电池的构成原理示意图；
图2为本发明实施例1提供的一体化电池的结构示意图；
图3为本发明实施例1提供的一体化电池的放大结构示意图；
图4为本发明实施例1的变形实施例中的一体化电池的结构示意图；
图5为本发明实施例2提供的一体化电池的结构示意图；
图6为本发明实施例3提供的一体化电池的结构示意图；
图7为本发明实施例4提供的复合结构件的结构示意图；
图8为本发明实施例4的变形实施例中的复合结构件的结构示意图；
图9为本发明实施例5提供的复合结构件的结构示意图；
图10为本发明实施例6提供的复合结构件的结构示意图；
图11为本发明实施例6提供的变形实施例中的复合结构件的结构示意图。
附图标记说明：
100-一体化电池；110-阳极集流体；120-电池阳极；130-阴极集流体；140-电池阴极；150-电解质；160-传导件；
200-一体化电池；210-阳极集流体；230-阴极集流体；250-电解质；
300-一体化电池；310-阳极集流体；330-阴极集流体；350-电解质；
400-复合结构件；410-第一板体；420-第二板体；430-第三板体；
500-复合结构件；510-结构管；
600-复合结构件；610-上座体；620-下座体。
【具体实施方式】
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸地连接或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；还可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
请参照图1，本实施例提供一种一体化电池100。
一体化电池100包括：阳极集流体110、电池阳极120、阴极集流体130、电池阴极140和电解质150。
电解质150设于电池阳极120和电池阴极140之间，电池阳极120与阳极集流体110电性连接，电池阴极140与阴极集流体130电性连接。
其中，阳极集流体110由碳纤维-阳极金属复合材料制成，和/或阴极集流体130由碳纤维-阴极金属复合材料制成。在本实施例中，，阳极集流体110由碳纤维-阳极金属复合材料制成，且阴极集流体130由碳纤维-阴极金属复合材料制成。
在一体化电池100中，将阳极集流体110采用碳纤维-阳极金属复合材料制成，将阴极集流体130采用碳纤维-阴极金属复合材料制成，由于碳纤维-阳极金属复合材料和碳纤维-阴极金属复合材料具有非常高的结构强度和模量，在作为阳极集流体110和阴极集流体130使用的同时，还具有结构功能，能够被作为结构元件来使用。
简单来说，由于碳纤维-阳极金属复合材料和碳纤维-阴极金属复合材料具有非常高的结构强度和模量，与传统的结构件的材料(例如铁、钢等)相比，其在达到相同的结构强度的情况下，材料的用量更少。当把阳极集流体110和阴极集流体130当作结构件来使用时，其体积比使用传统材料要小，这就为设置电池阳极120、电池阴极140和电解质150腾出了空间。在保持与使用传统材料同样的结构强度和相同体积的情况下，可以额外将电池阳极120、电池阴极140和电解质150设置进去，相当于在不改变体积的情况下，额外设置了电池结构。
也就是说，一体化电池100可以同时发挥结构件和电池的功能，不仅能够作为结构零件或者结构零件的一部分来使用，还可以为对应的设备提供电能。
另一方面，由于碳纤维-阳极金属复合材料和碳纤维-阴极金属复合材料的重量比传统结构材料更轻，还有利于使结构件更加轻量化，对于减小整体重量，提高对应的设备的续航能力来说，具有积极意义。
当使用在用电设备中时，例如：电动车、无人机，可以让对应的设备的结构强度得到提升，还能够提高设备的储能能力，同时降低设备的重量，使设备的续航能力得到明显提升。
此外，一体化电池100还可以做成蒙皮，以代替设备上传统的蒙皮，对于提高整体储能能力、进一步轻量化，延长续航时间具有很好的作用。
阳极集流体110和阴极集流体130可以连接用于传输电能的传导件160，例如导线、集成电路等，这样就可以通过传导件160将一体化电池100中的电能传导出来，用于对设备进行供能。
在使用过程中，可以将一体化电池100直接制作成一完整的结构件，以代替用传统材料制作的结构件，也可以将一体化电池100制作成结构件的一个部分。
这样的话，一体化电池100本身就能够作为机械零件或机械部件发挥结构件的功能，阳极集流体110和阴极集流体130所使用的材料本身也具有高强度和高模量，并不会对结构件原本的结构强度造成不良影响，也不会对结构件原有的结构造成破坏，加入了一体化电池100后形成的新的结构件仍然能够正常发挥的结构性功能。
比如：若结构件是盖板，可以将一体化电池100制作成盖板的形状，替代原来的盖板。这时，一体化电池100本身就是一个结构件。
一体化电池100将结构功能和储能功能有效整合，一体化电池100不仅可以作为结构化元件来使用，而且还可以作为电池来使用，一体化电池100融入了结构化元件当中，使结构化元件同时具备了储能功能，使整体结构的功能性集成度变得更高。通过该设计，实现了结构部件与储能器件的有机结合。
其中，使用一体化电池100来替代原来的结构件或者结构件的一部分，无需对设备原本的机械结构进行改变，只需将对应的结构件或者对应的结构件的那一部分用一体化电池100制作就行，不会带来新的机械设计方面的工作，无需设备的原有特征设计，并不会增加机械设计方面的工作量，可以在已有的机械机构上直接对传统材料进行替换，非常简单、方便。
另一方面，一体化电池100在设备中可以作为结构件使用，这使一体化电池100安装后非常稳定，不容易出现松动，对于安装可靠性提供了保障。
总体而言，一体化电池100充分利用了原有的结构件的结构，实现了结构部分和储能部分的顺利结合，能够同时发挥结构性作用和能量性作用，并提供了一种全新的电池设置方法，无需专门设置电池仓，对于减小设备的体积和重量、提高整体续航能力具有积极意义。阳极集流体110具有了结构性功能，阳极集流体110可以看作是一体化电池100的第一结构部分，阴极集流体130同样也具有了结构性功能，阴极集流体130可以看作是一体化电池100的第二结构部分。一体化电池100不仅可以作为电池来使用，本身也可以作为结构件来使用。
请结合图1、图2和图3，具体的，阳极集流体110的碳纤维-阳极金属复合材料包括碳纤维增强阳极金属基复合材料、镀阳极金属碳纤维中的至少一者。其中，碳纤维增强阳极金属基复合材料包括碳纤维增强铜基复合材料，镀阳极金属碳纤维包括镀铜碳纤维。
在本实施例中，阳极集流体110采用碳纤维增强铜基复合材料，阳极集流体110呈平板状。电池阳极120可以通过涂布或沉积的方式形成于阳极集流体110的表面。
阴极集流体130的碳纤维-阴极金属复合材料包括碳纤维增强阴极金属基复合材料、镀阴极金属碳纤维中的至少一者。其中，碳纤维增强阴极金属基复合材料包括碳纤维增强铝基复合材料，镀阴极金属碳纤维包括镀铝碳纤维。
在本实施例中，阴极集流体130采用碳纤维增强铝基复合材料，阴极集流体130呈平板状。电池阴极140可以通过涂布或沉积的方式形成于阴极集流体130的表面。
在本实施例中，电解质150采用固态电解质150，这样能够有效提高一体化电池100的结构可靠性，同时提高其能量密度，以提高储能能力，对于延长续航时间具有积极意义。
阳极集流体110与阴极集流体130平行、间隔设置，电解质150位于阳极集流体110与阴极集流体130之间，电解质150固定设置于电池阳极120和电池阴极140之间，阳极集流体110、电池阳极120、电解质150、电池阴极140和阴极集流体130固定连接。
通过以上设计，一体化电池100整体呈板状，可以作为板状的结构件使用，例如：盖板、蒙皮、隔板、挡板等，且不限于此。
如图4所示，在本实施例的第一个变形中，阳极集流体110与阴极集流体130均呈弧形板状，阳极集流体110与阴极集流体130平行、间隔设置。相应地，电池阳极120、电解质150和电池阴极140也呈弧型。
一体化电池100使用碳纤维增强铜基复合材料和碳纤维增强铝基复合材料，具有高强度和高模量，密度小于铝合金，模量却比铝合金高2-4倍。因此，用一体化电池100制成的结构件具有质量轻、刚性好的特点，可用最小的壁厚做成结构稳定的构件。以飞机质量为例，飞机机身质量约占起飞质量的50％，燃料占25％，只有25％留作负载。如果将轻量且高强度的一体化电池100用于飞机的制造，只要使飞机的质量减少10％，那么有效负载就可以增加20％。作为最经济高效的飞机结构件减重增效的途径，一体化电池100在飞机结构件上的应用具有很大的潜在价值。
总的来说，一体化电池100充分利用了原有的结构件的结构，实现了结构部分和储能部分的顺利结合，能够同时发挥结构性作用和能量性作用，并提供了一种全新的电池设置方法，无需专门设置电池仓，对于减小设备的体积和重量、提高整体续航能力具有积极意义。
实施例2
请参照图5，本实施例提供一种一体化电池200，与实施例1相比，不同的是，阳极集流体210与阴极集流体230均呈卷状，相应地，电池阳极、电解质250和电池阴极也呈卷状。一体化电池200整体上为卷状。此种状态下，一体化电池200具有非常好的支撑能力，可以作为支撑件来使用。
实施例3
请参照图6，本实施例提供一种一体化电池300，与实施例1相比，不同的是，阳极集流体310与阴极集流体330均呈U型板状，相应地，电池阳极、电解质350和电池阴极也呈U型，一体化电池300整体上呈U型板状。此种状态下，一体化电池300为U型结构，可以作为U型结构件使用。
实施例4
请参照图7，本实施例提供一种复合结构件400。复合结构件400包括：第一板体410、第二板体420和第三板体430，第一板体410和第三板体430均连接于第二板体420的同一面并分设于第二板体420的两侧，第一板体410、第二板体420和第三板体430构成U型结构。第二板体420采用的是实施例1中的一体化电池100。
在本实施例中，采用一体化电池100替代了复合结构件的部分。
请参照图8，在本实施例的一个变形中，采用一体化电池100替代第一板体410和第三板体430。
在本实施例的另一个变形中，第一板体、第二板体和第三板体都采用采用一体化电池替代。
实施例5
请参照图9，本实施例提供一种复合结构件500。复合结构件包括：结构管510和实施例2提供的一体化电池200，一体化电池200填充于结构管510的管腔当中，一体化电池200沿结构管的轴向设置。
在该结构当中，充分利用了结构管510管腔中的空间，且一体化电池200还能够对结构管510的强度进行加强。
实施例6
请参照图10，本实施例提供一种复合结构件600，复合结构件600为承重件。复合结构件包括：上座体610、下座体620和实施例1提供的一体化电池100。一体化电池100设于上座体610和下座体620之间，一体化电池100垂直于上座体610和下座体620设置，以对上座体610和下座体620形成支撑。其中，阳极集流体110和阴极集流体130的沿一体化电池100的受力方向设置，这样更有利于一体化电池100充分发挥结构支持效果，支撑能力更强。
请参照图11，在本实施例的一个变形中，复合结构件600包括实施例2提供的一体化电池200，一体化电池200设于上座体610和下座体620之间，一体化电池200的轴向垂直于上座体610和下座体620设置。由于一体化电池200呈卷状，阳极集流体210和阴极集流体230能够形成更密集的结构，有效提高支撑能力。
可以理解，在本发明其他的实施例中，复合结构件还可以是其他的结构，复合结构件包括了一体化电池。
实施例7
本实施例提供一种电动车辆，其包括实施例1-3中至少一者所提供的一体化电池，和/或实施例4-6中至少一者所提供的复合结构件。
在电动车辆中，将一体化电池和/或复合结构件做成结构件或者结构件的一部分，利用一体化电池和/或复合结构件替代电动车辆中的原本的结构件。此时，一体化电池和/或复合结构件不仅可以发挥原本的结构件的结构性功能，而且还可以储存电能，这样大大提高了电动车辆对电能的储存能力，在不改变原本的车载电池的容量的情况下，就能够延长续航时间。此外，在保持整车的电池总容量不变的情况下，可以将原本的车载电池的容量做得更小，使整车重量更小，这样也可以延长整车的续航时间。
需要说明的是，本实施例中的电动车辆可以是电动滑板车、电动平衡车、电动自行车、电动摩托车、电动轨道交通车等，且不限于此。
在电动车辆中，能源器件和结构部件分别占系统总重很大的比例，为了简化用能设备的设计，方便维修和更换，储能器件通常被集中放置在一个位置，并通过机械紧固件进行固定，这无疑增加了整个设备的体积、降低了体积的利用效率。本实施例所提供的电动车辆将储能器件和结构部件“合二为一”，可以极大地节省设备空间并减小整体重量，这将在整体性能提升方面获得可观的收益，对于提高续航能力、简化整体结构而言具有积极意义。
实施例8
本实施例提供一种飞行器，其包括实施例1-3中至少一者所提供的一体化电池，和/或实施例4-6中至少一者所提供的复合结构件。
在飞行器中，将一体化电池和/或复合结构件做成结构件或者结构件的一部分，利用一体化电池和/或复合结构件替代飞行器中的原本的结构件。此时，一体化电池和/或复合结构件不仅可以发挥原本的结构件的结构性功能，而且还可以储存电能，这样大大提高了飞行器对电能的储存能力，在不改变原本的电池的容量的情况下，就能够延长续航时间。此外，在保持飞行器的电池总容量不变的情况下，可以将原本的电池的容量做得更小，使飞行器重量更小，这样也可以延长整车的续航时间。
需要说明的是，本实施例中的飞行器可以是无人机、飞行汽车、电动载人飞机、航天器等，且不限于此。
在飞行器中，能源器件和结构部件分别占系统总重的30％和20％左右，为了简化用能设备的设计，方便维修和更换，储能器件通常被集中放置在一个位置，并通过机械紧固件进行固定，这无疑增加了整个设备的体积、降低了体积的利用效率。本实施例所提供的飞行器将储能器件和结构部件“合二为一”，可以极大地节省设备空间并减小整体重量，这将在整体性能提升方面获得可观的收益，对于提高续航能力、简化整体结构而言具有积极意义。
总体而言，与现有技术相比，本发明的实施例提供的技术方案的有益效果包括：
1.在一体化电池中，将阳极集流体采用碳纤维-阳极金属复合材料制成，将阴极集流体采用碳纤维-阴极金属复合材料制成，由于碳纤维-阳极金属复合材料和碳纤维-阴极金属复合材料具有非常高的结构强度和模量，在作为阳极集流体和阴极集流体使用的同时，还具有结构功能，能够被作为结构元件来使用。
简单来说，由于碳纤维-阳极金属复合材料和碳纤维-阴极金属复合材料具有非常高的结构强度和模量，与传统的结构件的材料(例如铁、钢等)相比，其在达到相同的结构强度的情况下，材料的用量更少。当把阳极集流体和阴极集流体当作结构件来使用时，其体积比使用传统材料要小，这就为设置电池阳极、电池阴极和电解质腾出了空间。在保持与使用传统材料同样的结构强度和相同体积的情况下，可以额外将电池阳极、电池阴极和电解质设置进去，相当于在不改变体积的情况下，额外设置了电池结构。
一体化电池可以同时发挥结构件和电池的功能，不仅能够作为结构零件或者结构零件的一部分来使用，还可以为对应的设备提供电能。由于碳纤维-阳极金属复合材料和碳纤维-阴极金属复合材料的重量比传统结构材料更轻，还有利于使结构件更加轻量化，对于减小整体重量，提高对应的设备的续航能力来说，具有积极意义。一体化电池还可以做成蒙皮，以代替设备上传统的蒙皮，对于提高整体储能能力、进一步轻量化，延长续航时间具有很好的作用。
一体化电池将结构功能和储能功能有效整合，一体化电池不仅可以作为结构化元件来使用，而且还可以作为电池来使用，一体化电池融入了结构化元件当中，使结构化元件同时具备了储能功能，使整体结构的功能性集成度变得更高。通过该设计，实现了结构部件与储能器件的有机结合。
总体而言，一体化电池充分利用了原有的结构件的结构，实现了结构部分和储能部分的顺利结合，能够同时发挥结构性作用和能量性作用，并提供了一种全新的电池设置方法，无需专门设置电池仓，对于减小设备的体积和重量、提高整体续航能力具有积极意义。阳极集流体具有了结构性功能，阳极集流体可以看作是一体化电池的第一结构部分，阴极集流体同样也具有了结构性功能，阴极集流体可以看作是一体化电池的第二结构部分。一体化电池不仅可以作为电池来使用，本身也可以作为结构件来使用。
2.本发明实施例所提供的结构件将储能器件和结构部件“合二为一”，可以极大地节省设备空间并减小整体重量，这将在整体性能提升方面获得可观的收益，对于提高续航能力、简化整体结构而言具有积极意义。
3.本发明实施例所提供的电动车辆将储能器件和结构部件“合二为一”，可以极大地节省设备空间并减小整体重量，这将在整体性能提升方面获得可观的收益，对于提高续航能力、简化整体结构而言具有积极意义。
4.本发明实施例所提供的飞行器将储能器件和结构部件“合二为一”，可以极大地节省设备空间并减小整体重量，这将在整体性能提升方面获得可观的收益，对于提高续航能力、简化整体结构而言具有积极意义。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种一体化电池，其特征在于，包括：阳极集流体、电池阳极、阴极集流体、电池阴极和电解质；所述电解质设于所述电池阳极和所述电池阴极之间，所述电池阳极与所述阳极集流体电性连接，所述电池阴极与所述阴极集流体电性连接；
所述阳极集流体由碳纤维-阳极金属复合材料制成，和/或所述阴极集流体由碳纤维-阴极金属复合材料制成。
2.根据权利要求1所述的一体化电池，其特征在于，所述碳纤维-阳极金属复合材料包括：碳纤维增强阳极金属基复合材料、镀阳极金属碳纤维中的至少一者；所述碳纤维-阴极金属复合材料包括：碳纤维增强阴极金属基复合材料、镀阴极金属碳纤维中的至少一者。
3.根据权利要求2所述的一体化电池，其特征在于，所述碳纤维增强阳极金属基复合材料包括碳纤维增强铜基复合材料，所述镀阳极金属碳纤维包括镀铜碳纤维；所述碳纤维增强阴极金属基复合材料包括碳纤维增强铝基复合材料，所述镀阴极金属碳纤维包括镀铝碳纤维。
4.根据权利要求1所述的一体化电池，其特征在于，所述电池阳极通过涂布或沉积形成于所述阳极集流体的表面，所述电池阴极通过涂布或沉积形成于所述阴极集流体的表面。
5.根据权利要求1所述的一体化电池，其特征在于，所述电解质包括固态电解质。
6.根据权利要求1所述的一体化电池，其特征在于，所述阳极集流体和所述阴极集流体均呈平板状，所述阳极集流体和所述阴极集流体平行设置。
7.根据权利要求1所述的一体化电池，其特征在于，所述阳极集流体和所述阴极集流体均呈卷状，所述阳极集流体和所述阴极集流体平行设置。
8.一种结构件，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的一体化电池。
9.一种电动车辆，其特征在于，包括如权利要求8所述的结构件。
10.一种飞行器，其特征在于，包括如权利要求8所述的结构件。
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