一种新型电芯结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种新型电芯结构，包括上壳体和下壳体，并围合成一容纳腔，该容纳腔内设有隔膜，所述上壳体和所述下壳体相向的两内侧面设有凸起部，且所述上壳体的凸起部与所述下壳体的凸起部间隔错开，使得所述容纳腔呈波浪状，所述隔膜包括多孔膜段和复合层段，所述复合层段的上表层或下表层设有活性材料层，且所述活性材料层位于波浪状隔膜的波峰面上，每两个所述复合层段之间设有一个所述多孔膜段。本实用新型专利技术的新型电芯结构降低了成本，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。能量密度更高。能量密度更高。

【技术实现步骤摘要】
一种新型电芯结构


[0001]本技术涉及锂电池领域，具体的说，是涉及一种新型电芯结构。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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；另一方面，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，导致现有锂电池的制造成本高。
[0004]以上问题，值得解决。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的问题，本技术提供一种新型电芯结构。
[0006]本技术技术方案如下所述：
[0007]一种新型电芯结构，包括上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体围合成一容纳腔，该容纳腔内设有隔膜，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，且所述上壳体的凸起部与所述下壳体的凸起部间隔错开，使得所述容纳腔呈波浪状，所述隔膜包括多孔膜段和复合层段，所述复合层段的上表层或下表层设有活性材料层，且所述活性材料层位于波浪状隔膜的波峰面上，每两个所述复合层段之间设有一个所述多孔膜段。
[0008]根据上述方案的本技术，其特征在于，每个所述复合层段的两侧只有一侧设有所述多孔膜段。
[0009]根据上述方案的本技术，其特征在于，所述复合层段包括隔膜本体、导电层和位于导电层上的所述活性材料层，且所述隔膜本体的其中一面上的所述导电层为铜，另一面上的所述导电层为铝。
[0010]根据上述方案的本技术，其特征在于，所述隔膜的铜导电层上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。
[0011]根据上述方案的本技术，其特征在于，所述隔膜的铝导电层上的所述活性材料层为钴酸锂、磷酸铁锂、尖晶石锰酸锂或镍锰酸锂。
[0012]根据上述方案的本技术，其特征在于，所述上壳体和所述下壳体均设有外露的极耳，所述凸起部连接对应的所述极耳。
[0013]根据上述方案的本技术，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。
[0014]根据上述方案的本技术，其特征在于，所述凸起部的表面呈弧面。
[0015]根据上述方案的本技术，其特征在于，所述多孔膜段的两侧设有垫层，防止多
孔膜段的孔洞被遮挡。
[0016]根据上述方案的本技术，其有益效果在于：
[0017]本技术的新型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；进一步的，本技术的活性材料层设于隔膜上，利于提升电池的电流汇聚能力。
附图说明
[0018]图1为本技术的结构示意图；
[0019]图2为本技术中隔膜和凸起部的局部放大图；
[0020]图3为本技术一优选实施例的局部结构示意图。
[0021]在图中，1、上壳体；2、下壳体；3、极耳；4、凸起部；5、隔膜；51、多孔膜段；52、复合层段；521、活性材料层；522、导电层；53、垫层；6、汇流条。
具体实施方式
[0022]为了更好地理解本技术的目的、技术方案以及技术效果，以下结合附图和实施例对本技术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技术，并不用于限定本技术。
[0023]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。
[0024]实施例一
[0025]如图1和图2所示，一种新型电芯结构，包括上壳体1和下壳体2，上壳体1和下壳体2围合成一容纳腔，该容纳腔内设有隔膜5，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，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，使得容纳腔呈波浪状，隔膜5包括多孔膜段51和复合层段52，多孔膜段51为具有多个微小孔洞的薄膜，具有能使电解质离子通过的功能；而复合层段52的上表层或下表层设有活性材料层521，且活性材料层521位于波浪状隔膜5的波峰面上，使得邻近的两个活性材料层521及其下方的导电层522间隔开，且分别位于隔膜5的两侧上，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。
[0026]在本实施例中，每两个复合层段52之间设有一个多孔膜段51，优选地，每个复合层段52的两侧只有一侧设有多孔膜段51，利于节省造价成本。本技术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。而活性材料层设于隔膜上，利于提升电池的电流汇聚能力。
[0027]在本实施例中，上壳体1和下壳体2均设有外露的极耳3，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。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。
[0028]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。
[0029]在一个优选实施例中，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，影响正负极活性物质之间的物理隔离及各自的电解反应。
[0030]在本实施例中，复合层段52包括隔膜本体、导电层522和位于导电层522上的活性材料层521，且隔膜本体的其中一面上的导电层522为铜，另一面上的导电层522为铝。当靠近上壳体1一侧的隔膜5面上导电层522为铝，则靠近下壳体2一侧的隔膜5面上导电层522为铜，此时上壳体1的凸起部4将铜导电层522顶入下壳体2两个凸起部4之间，下壳体2的凸起部4将铝导电层522顶入上壳体1两个凸起部4之间，上壳体1一侧作为电芯的正极，下壳体2一侧作为电芯的负极。
[0031]可见，本实施例的波浪状隔膜5的波峰包括朝向上壳体1的上波峰和朝向下壳体2的下波峰，上波峰设有第一复合层段，第一复合层段包括隔膜本体，以及设于隔膜5上表面的铝导电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型电芯结构，包括上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体围合成一容纳腔，该容纳腔内设有隔膜，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，且所述上壳体的凸起部与所述下壳体的凸起部间隔错开，使得所述容纳腔呈波浪状，所述隔膜包括多孔膜段和复合层段，所述复合层段的上表层或下表层设有活性材料层，且所述活性材料层位于波浪状隔膜的波峰面上，每两个所述复合层段之间设有一个所述多孔膜段。2.根据权利要求1所述的一种新型电芯结构，其特征在于，每个所述复合层段的两侧只有一侧设有所述多孔膜段。3.根据权利要求1所述的一种新型电芯结构，其特征在于，所述复合层段包括隔膜本体、导电层和位于导电层上的所述活性材料层，且所述隔膜本体的其中一面上的所述导电层为铜，另一面上的所述导电层为铝。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：臧世伟，
申请(专利权)人：重庆金美新材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：