CN216563323U - 一种无集流体的电芯结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无集流体的电芯结构，包括上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体均设有外露的极耳，所述上壳体和所述下壳体相向的两内侧面设有凸起部，所述凸起部连接对应的所述极耳，且所述上壳体的凸起部与所述下壳体的凸起部间隔错开，在所述上壳体和所述下壳体之间穿设有波浪状的隔膜，所述凸起部的表面设有金属层，并在该金属层上涂有活性材料层。本实用新型的无集流体的电芯结构相比现有技术，取消了集流体，大大降低了成本，且减轻质量，通过隔膜两侧上壳体和下壳体相对面的凸起部，使得正极和负极之间的间距缩小，锂离子在正负极之间穿梭的距离较短，从而实现电芯内部锂离子充分电解，充电速度更快，能量密度更高。

Description

一种无集流体的电芯结构

技术领域

本实用新型涉及锂电池领域，具体的说，是涉及一种无集流体的电芯结构。

背景技术

锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池，锂电池具有多种优势，如能量比比较高，具有高储存能量密度，使用寿命长，且绿色环保，不含有、也不产生任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质，故锂电池深受市场青睐。

现有锂电池内部设有集流体，包括正极集流体和负极集流体，为了保证集流体在电池内部的稳定性，二者纯度都要求在98%以上；而集流体的表面性能对电池的品质也有较大影响，加工工艺要求较高，因此，现有锂电池的集流体制造成本高。

以上问题，值得解决。

发明内容

为了克服现有技术的问题，本实用新型提供一种无集流体的电芯结构。

本实用新型技术方案如下所述：

一种无集流体的电芯结构，包括上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体均设有外露的极耳，其特征在于，所述上壳体和所述下壳体相向的两内侧面设有凸起部，所述凸起部连接对应的所述极耳，且所述上壳体的凸起部与所述下壳体的凸起部间隔错开，在所述上壳体和所述下壳体之间穿设有波浪状的隔膜，所述凸起部的表面设有金属层，并在该金属层上涂有活性材料层。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述上壳体和所述下壳体的内部均设有汇流条，所述汇流条连接所述极耳和所述凸起部。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述凸起部的表面呈弧面。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述上壳体的金属层为纯铝，所述下壳体的金属层为纯铜。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述上壳体的金属层为复合铝箔，所述下壳体的金属层为复合铜箔。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述复合铝箔包括高分子材料层和镀于该高分子材料层上的铝层；所述复合铜箔包括高分子材料层和镀于该高分子材料层上的铜层。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述高分子材料层为PP、PE或PET。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述上壳体凸起部表面的活性材料层为钴酸锂、磷酸铁锂、尖晶石锰酸锂或镍锰酸锂。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述下壳体凸起部表面的活性材料层为石墨、中间相碳微球、硬碳、硅、氧化亚硅、锡、四氧化三钴或四氧化三铁。

根据上述方案的本实用新型，其有益效果在于：

本实用新型的无集流体的电芯结构相比现有技术，取消了集流体，大大降低了成本，且减轻质量，通过隔膜两侧上壳体和下壳体相对面的凸起部，使得正极和负极之间的间距缩小，锂离子在正负极之间穿梭的距离较短，从而实现电芯内部锂离子充分电解，充电速度更快，能量密度更高。

附图说明

图1为本实用新型的剖面示意图；

图2本实用新型中隔膜和凸起部的局部放大图。

在图中，1、上壳体；2、下壳体；3、极耳；4、凸起部；41、活性材料层；5、隔膜；6、汇流条。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型的目的、技术方案以及技术效果，以下结合附图和实施例对本实用新型进行进一步的讲解说明。同时声明，以下所描述的实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体地限定。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。

实施例一

如图1所示，一种无集流体的电芯结构，包括上壳体1和下壳体2，上壳体1和下壳体2均设有外露的极耳3，上壳体1和下壳体2相向的两内侧面设有凸起部4，凸起部4连接对应的极耳3，即上壳体1的凸起部4与上壳体1的极耳3连接，下壳体2的凸起部4与下壳体2的极耳3连接，且上壳体1的凸起部4与下壳体2的凸起部4间隔错开，即上壳体1的凸起部4对应下壳体2两个凸起部4中间的空隙，当上下壳体2合并后，之间形成一个大体波浪状的间隙，在该间隙中穿设有波浪状的隔膜5。凸起部4的表面设有金属层，并在该金属层上涂有活性材料层41。

隔膜5的材质是不导电的，用于将两侧的正负极活性物质分隔开，防止两极直接接触而短路，且隔膜5一般采用高强度薄膜化的多孔膜，具有能使电解质离子通过的功能。锂电池的锂离子在活性材料上失去或得到电子，放出电能，电能通过凸起部4传导到对应的极耳3上输出。

本实用新型的无集流体的电芯结构相比现有技术，取消了集流体，大大降低了成本，且减轻质量，通过隔膜5两侧上壳体1和下壳体2相对面的凸起部4，使得正极和负极之间的间距缩小，锂离子在正负极之间穿梭的距离较短，从而实现电芯内部锂离子充分电解，充电速度更快，能量密度更高。

在本实施例中，上壳体1和下壳体2的内部均设有汇流条6，汇流条6连接极耳3和凸起部4，使得放出的电能先传导到汇流条6上，再由汇流条6将电能汇聚到相应的极耳3上输出。

在本实施例中，凸起部4的表面呈弧面，凸起部4圆弧面设计不仅使得上、下壳体2夹紧隔膜5、有效结合，还能防止隔膜5受损，影响正负极之间的物理隔离。

在本实施例中，上壳体1和下壳体2均为三层结构，包括外层、汇流层和内层，汇流条6设于汇流层内，内层上对应凸起部4的位置设有通孔，汇流条6向下凸起透过通孔形成凸起部4。

在本实施例中，上壳体1的极耳3一端连接该处的汇流条6，另一端穿出上壳体1的外层；下壳体2的极耳3一端连接该处的汇流条6，另一端从壳体的边侧依次经过下壳体2、上壳体1、再露出壳体，并与上壳体1的极耳3对齐。

在本实施例中，上壳体1的金属层为纯铝，作为电芯的正极部分，下壳体2的金属层为纯铜，作为电芯的负极部分。上壳体1凸起部4表面的活性材料层41为钴酸锂、磷酸铁锂、尖晶石锰酸锂或镍锰酸锂等。下壳体2凸起部4表面的活性材料层41为石墨、中间相碳微球、硬碳、硅、氧化亚硅、锡、四氧化三钴或四氧化三铁等。

实施例二

一种无集流体的电芯结构，包括上壳体1和下壳体2，上壳体1和下壳体2相向的两内侧面设有凸起部4，且上壳体1的凸起部4与下壳体2的凸起部4间隔错开，凸起部4的表面设有金属层，并在该金属层上涂有活性材料层41，其余结构同实施例一，不同之处在于：上壳体1的金属层为复合铝箔，下壳体2的金属层为复合铜箔。

在本实施例中，复合铝箔包括高分子材料层和镀于该高分子材料层上的铝层；复合铜箔包括高分子材料层和镀于该高分子材料层上的铜层；高分子材料层为PP（聚丙烯）、PE（聚乙烯）或PET（涤纶树脂）等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，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 (9)

1.一种无集流体的电芯结构，包括上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体均设有外露的极耳，其特征在于，所述上壳体和所述下壳体相向的两内侧面设有凸起部，所述凸起部连接对应的所述极耳，且所述上壳体的凸起部与所述下壳体的凸起部间隔错开，在所述上壳体和所述下壳体之间穿设有波浪状的隔膜，所述凸起部的表面设有金属层，并在该金属层上涂有活性材料层。

2.根据权利要求1所述的一种无集流体的电芯结构，其特征在于，所述上壳体和所述下壳体的内部均设有汇流条，所述汇流条连接所述极耳和所述凸起部。

3.根据权利要求1所述的一种无集流体的电芯结构，其特征在于，所述凸起部的表面呈弧面。

4.根据权利要求1所述的一种无集流体的电芯结构，其特征在于，所述上壳体的金属层为纯铝，所述下壳体的金属层为纯铜。

5.根据权利要求1所述的一种无集流体的电芯结构，其特征在于，所述上壳体的金属层为复合铝箔，所述下壳体的金属层为复合铜箔。

6.根据权利要求5所述的一种无集流体的电芯结构，其特征在于，所述复合铝箔包括高分子材料层和镀于该高分子材料层上的铝层；所述复合铜箔包括高分子材料层和镀于该高分子材料层上的铜层。

7.根据权利要求6所述的一种无集流体的电芯结构，其特征在于，所述高分子材料层为PP、PE或PET。

8.根据权利要求1所述的一种无集流体的电芯结构，其特征在于，所述上壳体凸起部表面的活性材料层为钴酸锂、磷酸铁锂、尖晶石锰酸锂或镍锰酸锂。

9.根据权利要求1所述的一种无集流体的电芯结构，其特征在于，所述下壳体凸起部表面的活性材料层为石墨、中间相碳微球、硬碳、硅、氧化亚硅、锡、四氧化三钴或四氧化三铁。

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