CN207705329U - 一种三维石墨烯电极材料的锂离子电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种三维石墨烯电极材料的锂离子电池，包括圆柱形钢壳，所述圆柱形钢壳内设有空心注液柱、片状正集流体和片状负集流体，所述空心注液柱安装在所述圆柱形钢壳的中轴线上，所述片状正集流体和所述片状负集流体分别设置在所述空心注液柱的两侧，所述片状正集流体的端部设有正极耳，所述片状正集流体的端部设有负极耳，所述片状负集流体固定设置在所述圆柱形钢壳内，所述片状正集流体和所述空心注液柱能够从所述圆柱形钢壳内插入或拔出，所述圆柱形钢壳的底部设有温度传感器，所述温度传感器与检测仪表相连接，稳定性能好，不需要进行更换，实用性强，结构稳定，使用寿命长。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种三维石墨烯电极材料的锂离子电池。
背景技术
锂离子电池作为新一代供能器材，广泛应用于便携式电子设备领域，为了进一步提高锂离子电池的电化学性能，使其具备能量密度高，循环寿命长的优点，然而现有负极电极容量有限，而新型负极电极又存在充放电过程中大幅度的容量衰减的情况，且在锂离子不断脱嵌的过程中，负极材料容易出现坍塌，导致锂离子电池的性能不稳定。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供了一种三维石墨烯电极材料的锂离子电池，正极和电解液可以进行更换，且结构稳定，循环性能保持良好。
为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
本实用新型提供了一种三维石墨烯电极材料的锂离子电池，包括圆柱形钢壳，所述圆柱形钢壳内设有空心注液柱、片状正集流体和片状负集流体，所述空心注液柱安装在所述圆柱形钢壳的中轴线上，所述片状正集流体和所述片状负集流体分别设置在所述空心注液柱的两侧，所述片状正集流体的端部设有正极耳，所述片状正集流体的端部设有负极耳，所述片状负集流体固定设置在所述圆柱形钢壳内，所述片状正集流体和所述空心注液柱能够从所述圆柱形钢壳内插入或拔出，所述圆柱形钢壳的底部设有温度传感器，所述温度传感器与检测仪表相连接。
进一步，所述正极耳设置于所述圆柱形钢壳外的一端，所述负极耳设置于所述圆柱形钢壳外的另一端。
进一步，所述空心注液柱包括注液段和扩散段，所述扩散段设置于所述空心注液柱内，并且与所述空心注液柱的高度相同，所述注液段设置于所述空心注液柱外的一端。
进一步，所述片状负集流体为三维石墨烯电极材料。
进一步，所述片状正集流体和所述片状负集流体为长方形，所述空心注液柱为空心长方体。
进一步，所述注液段内设有三个等体积的储液仓，每个所述储液仓的底板上设有圆形的输液孔。
进一步，所述扩散段的壁上设有多个圆形的扩散孔。
本实用新型的有益效果为：当片状正集流体出现损坏后，可以进行更换，空心注液柱内注入电解液，当空心注液柱内的电解液用完时，可以进行注液，也可以对损坏的空心注液柱进行更换，片状负集流体采用三维石墨烯电极材料作为负极材料，稳定性能好，不需要进行更换，实用性强，结构稳定，使用寿命长。
附图说明
图1为本实用新型一种三维石墨烯电极材料的锂离子电池的结构示意图；
图2为片状正集流体的结构示意图；
图3为片状负集流体的结构示意图；
图4为空心注液柱的结构示意图；
其中，1、圆柱形钢壳；2、空心注液柱；3、片状正集流体；301、正极耳；4、片状负集流体；401、负极耳；5、温度传感器；201、注液段；2011、储液仓；2012、底板；2013、输液孔；202、扩散段；2021、扩散孔。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参阅图1至图4，一种三维石墨烯电极材料的锂离子电池，包括圆柱形钢壳1，所述圆柱形钢壳1内设有空心注液柱2、片状正集流体3和片状负集流体4，所述空心注液柱2安装在所述圆柱形钢壳1的中轴线上，所述片状正集流体3和所述片状负集流体4分别设置在所述空心注液柱2的两侧，所述片状正集流体3的端部设有正极耳301，所述片状正集流体4的端部设有负极耳401，所述片状负集流体4固定设置在所述圆柱形钢壳1内，所述片状正集流体3和所述空心注液柱2能够从所述圆柱形钢壳1内插入或拔出，所述圆柱形钢壳1的底部设有温度传感器5，所述温度传感器5与检测仪表相连接。
由于片状负集流体4为三维石墨烯电极材料，三维石墨烯电极材料在锂离子脱嵌的过程中，结构稳定，不会随着循环次数的增加，而发生坍塌，此外，锂离子在三维石墨烯电极材料中的脱嵌速度快。故片状负集流体4为在圆柱形钢壳1内固定设置，片状正集流体3由于电解液的腐蚀或者锂离子不断的脱嵌发生晶枝等现象，导致片状正集流体3不断的损耗，即片状正集流体3能够在圆柱形钢壳1中拔出或插入，从而能够对片状正集流体3进行更换。
此外，空心注液柱2由于扩散段202的四周壁上设有多个扩散孔2021，由于电解液可能会和锂离子反应，导致固体物质析出，从而使扩散孔2021堵塞，故空心注液柱2能够更换；
空心注液柱2的伸出圆柱形钢壳1的一端，即注液段201设有三个等体积的储液仓2011，而储液仓2011的底板2012上设有输液孔2013，能够控制电解液的输入，防止电解液的过快输入，导致结构的坍塌。
此外，注液、片状正集流体3和圆柱形钢壳1的更换都在手套箱中进行操作。
此外，输液孔2013的输液速度大于扩散孔2021的输液速度。
而温度传感器5能够检测圆柱形钢壳1的温度变化，即能够根据温度传感器5所反应出来的温度变化，从而判断出，片状正集流体3和空心注液柱2是否需要进行更换。
所述正极耳301设置于所述圆柱形钢壳1外的一端，所述负极耳401设置于所述圆柱形钢壳1外的另一端。
所述空心注液柱2包括注液段201和扩散段202，所述扩散段202设置于所述空心注液柱2内，并且与所述空心注液柱2的高度相同，所述注液段201设置于所述空心注液柱2外的一端。
所述片状负集流体4为三维石墨烯电极材料。
所述片状正集流体3和所述片状负集流体4为长方形，所述空心注液柱2为空心长方体。
所述注液段201内设有三个等体积的储液仓2011，每个所述储液仓2011的底板上设有圆形的输液孔2013。
所述扩散段202的壁上设有多个圆形的扩散孔2021。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种三维石墨烯电极材料的锂离子电池，其特征在于，包括圆柱形钢壳(1)，所述圆柱形钢壳(1)内设有空心注液柱(2)、片状正集流体(3)和片状负集流体(4)，所述空心注液柱(2)安装在所述圆柱形钢壳(1)的中轴线上，所述片状正集流体(3)和所述片状负集流体(4)分别设置在所述空心注液柱(2)的两侧，所述片状正集流体(3)的端部设有正极耳(301)，所述片状负集流体(4)的端部设有负极耳(401)，所述片状负集流体(4)固定设置在所述圆柱形钢壳(1)内，所述片状正集流体(3)和所述空心注液柱(2)能够从所述圆柱形钢壳(1)内插入或拔出，所述圆柱形钢壳(1)的底部设有温度传感器(5)，所述温度传感器(5)与检测仪表相连接。
2.根据权利要求1所述的一种三维石墨烯电极材料的锂离子电池，其特征在于：所述正极耳(301)设置于所述圆柱形钢壳(1)外的一端，所述负极耳(401)设置于所述圆柱形钢壳(1)外的另一端。
3.根据权利要求1所述的一种三维石墨烯电极材料的锂离子电池，其特征在于：所述空心注液柱(2)包括注液段(201)和扩散段(202)，所述扩散段(202)设置于所述空心注液柱(2)内，并且与所述空心注液柱(2)的高度相同，所述注液段(201)设置于所述空心注液柱(2)外的一端。
4.根据权利要求1所述的一种三维石墨烯电极材料的锂离子电池，其特征在于：所述片状负集流体(4)为三维石墨烯电极材料。
5.根据权利要求1所述的一种三维石墨烯电极材料的锂离子电池，其特征在于：所述片状正集流体(3)和所述片状负集流体(4)为长方形，所述空心注液柱(2)为空心长方体。
6.根据权利要求3所述的一种三维石墨烯电极材料的锂离子电池，其特征在于：所述注液段(201)内设有三个等体积的储液仓(2011)，每个所述储液仓(2011)的底板上设有圆形的输液孔(2013)。
7.根据权利要求3所述的一种三维石墨烯电极材料的锂离子电池，其特征在于：所述扩散段(202)的壁上设有多个圆形的扩散孔(2021)。
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