CN211350867U - 一种满足高倍率充放电的固态电池 - Google Patents
一种满足高倍率充放电的固态电池 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供了一种满足高倍率充放电的固态电池，包括基板，所述基板上方设置有固态电解质层，所述固态电解质层两侧的基板上分别设置有正极极耳和负极极耳，所述固态电解质层弯曲形成有多个空腔，所述空腔内设置有正极集流体和负极集流体，所述正极集流体与固态电解质层之间填充有正极材料层，所述负极集流体与固态电解质层之间填充有负极材料层，所述正极集流体向右延伸出空腔与正极极耳电性连接，所述负极集流体向左延伸出空腔与负极极耳电性连接，该电池能够满足大倍率充放电，能量密度高，方便生产制造。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种满足高倍率充放电的固态电池。
背景技术
固态电池与现今普遍使用的锂离子电池和锂离子聚合物电池不同的是，固态电池是一种使用固体电极和固体电解质的电池。由于科学界认为锂离子电池已经到达极限，固态电池于近年被视为可以继承锂离子电池地位的电池。固态锂电池技术采用锂、钠制成的玻璃化合物为传导物质。传统的液态锂电池又被科学家们形象地称为“摇椅式电池”，摇椅的两端为电池的正负两极，中间为电解质(液态)。而锂离子就像优秀的运动员，在摇椅的两端来回奔跑，在锂离子从正极到负极再到正极的运动过程中，电池的充放电过程便完成了。固态电池的原理与之相同，只不过其电解质为固态，具有的密度以及结构可以让更多带电离子聚集在一端，传导更大的电流，进而提升电池容量。因此，同样的电量，固态电池体积将变得更小。不仅如此，固态电池中由于没有电解液，封存将会变得更加容易。
现有的全固态锂电池不能大倍率充放电、能量密度较低，并且生产质量较差、生产效率较低，只适合小批量生产。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种满足高倍率充放电的固态电池，能够满足大倍率充放电，能量密度高，方便生产制造。
本实用新型是这样实现的，一种满足高倍率充放电的固态电池，包括基板，所述基板上方设置有固态电解质层，所述固态电解质层两侧的基板上分别设置有正极极耳和负极极耳，所述固态电解质层弯曲形成有多个空腔，所述空腔内设置有正极集流体和负极集流体，所述正极集流体与固态电解质层之间填充有正极材料层，所述负极集流体与固态电解质层之间填充有负极材料层，所述正极集流体向右延伸出空腔与正极极耳电性连接，所述负极集流体向左延伸出空腔与负极极耳电性连接。
作为优选，所述空腔从上至下依次包括第一空腔、第二空腔、第三空腔和第四空腔。
作为优选，所述第一空腔、第二空腔、第三空腔和第四空腔均呈矩形且相互平行。
作为优选，所述正极集流体与正极材料层均设在第一空腔和第三空腔内。
作为优选，所述负极集流体与负极材料层均设在第二空腔和第四空腔内。
作为优选，所述正极极耳和负极极耳分别与基板呈垂直设置。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：固态电解质层弯曲形成有多个空腔，空腔内设置有正极集流体和负极集流体，使得空间利用率高，在同样体积下具有更高的能量密度，布局更加合理；正极集流体向右延伸出空腔与正极极耳电性连接，负极集流体向左延伸出空腔与负极极耳电性连接，使得接触面积更大，电池具有进行大倍率充放电的能力。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。
图1是本实用新型实施例提供的一种满足高倍率充放电的固态电池的正视剖面结构图；
图2是图1中A处的局部放大结构图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1-2所示，本实施例提供了一种满足高倍率充放电的固态电池，包括基板1，所述基板1上方设置有固态电解质层2(即采用快离子导体材料)，所述固态电解质层2两侧的基板1上分别设置有正极极耳3和负极极耳4(用于导电引出正负极)，所述固态电解质层2弯曲形成有多个空腔，所述空腔内设置有正极集流体5和负极集流体6，作用是将电池产生的电流汇集起来以便形成较大的电流对外输出，所述正极集流体5与固态电解质层2之间填充有正极材料层7(作为电池的正极)，所述负极集流体6与固态电解质层2之间填充有负极材料层8(作为电池的负极)，所述正极集流体5向右延伸出空腔与正极极耳3电性连接，所述负极集流体6向左延伸出空腔与负极极耳4电性连接。
基板1上通过CVD(化学气相沉积)、PVD(物理气相沉积)、溅射等方法将固态电解质层2、正极极耳3、负极极耳4、正极集流体5、负极集流体6、正极材料层7和负极材料层8制作成相应的形状。为了得到不同形状和厚度的结构，在沉积不同层时基板上方均有不同的挡板，挡板上预留有相应的空隙，使得沉积的材料能够通过该空隙在基板上形成相应的图形，而不需要沉积的地方则被挡板挡住，阻止材料沉积在基板上；正极极耳3、负极极耳4与正极集流体5、负极集流体6接触充分，能够进行大倍率充放电；正极材料层7和负极材料层8采用双面设计，具有高能量密度。需要注意的是负极材料层7整体等于或大于正极材料层8，避免造成负极材料层7表面出现析锂现象，使得电池的安全性能得到保证。
所述空腔从上至下依次包括第一空腔9、第二空腔10、第三空腔11和第四空腔12，加工过程中一体形成。所述第一空腔9、第二空腔10、第三空腔11和第四空腔12均呈矩形且相互平行，方便正极材料层7和负极材料层8的铺设。
所述正极集流体5与正极材料层7均设在第一空腔9和第三空腔11内。所述负极集流体6与负极材料层8均设在第二空腔和第四空腔内。使得正极集流体5、正极材料层7与负极集流体6、负极材料层8从上至下交错分布，通过固态电解质层2分隔，避免短路的同时，使得结构紧凑。
所述正极极耳3和负极极耳4分别与基板1呈垂直设置，使得整体结构围成长方体形状，方便包装运输。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：固态电解质层弯曲形成有多个空腔，空腔内设置有正极集流体和负极集流体，使得空间利用率高，在同样体积下具有更高的能量密度，布局更加合理；正极集流体向右延伸出空腔与正极极耳电性连接，负极集流体向左延伸出空腔与负极极耳电性连接，使得接触面积更大，电池具有进行大倍率充放电的能力。
以上是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种满足高倍率充放电的固态电池，包括基板(1)，其特征在于，所述基板(1)上方设置有固态电解质层(2)，所述固态电解质层(2)两侧的基板(1)上分别设置有正极极耳(3)和负极极耳(4)，所述固态电解质层(2)弯曲形成有多个空腔，所述空腔内设置有正极集流体(5)和负极集流体(6)，所述正极集流体(5)与固态电解质层(2)之间填充有正极材料层(7)，所述负极集流体(6)与固态电解质层(2)之间填充有负极材料层(8)，所述正极集流体(5)向右延伸出空腔与正极极耳(3)电性连接，所述负极集流体(6)向左延伸出空腔与负极极耳(4)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种满足高倍率充放电的固态电池，其特征在于，所述空腔从上至下依次包括第一空腔(9)、第二空腔(10)、第三空腔(11)和第四空腔(12)。
3.根据权利要求2所述的一种满足高倍率充放电的固态电池，其特征在于，所述第一空腔(9)、第二空腔(10)、第三空腔(11)和第四空腔(12)均呈矩形且相互平行。
4.根据权利要求2所述的一种满足高倍率充放电的固态电池，其特征在于，所述正极集流体(5)与正极材料层(7)均设在第一空腔(9)和第三空腔(11)内。
5.根据权利要求2所述的一种满足高倍率充放电的固态电池，其特征在于，所述负极集流体(6)与负极材料层(8)均设在第二空腔(10)和第四空腔(12)内。
6.根据权利要求1所述的一种满足高倍率充放电的固态电池，其特征在于，所述正极极耳(3)和负极极耳(4)分别与基板(1)呈垂直设置。
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| CN202020224834.1U CN211350867U (zh) | 2020-02-28 | 2020-02-28 | 一种满足高倍率充放电的固态电池 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112928270A (zh) * | 2021-02-10 | 2021-06-08 | 维沃移动通信有限公司 | 储能件和储能件的制造方法 |
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2020
- 2020-02-28 CN CN202020224834.1U patent/CN211350867U/zh active Active
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