CN214588917U - 新型负极结构及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型负极结构及电池，涉及电池技术领域。该新型负极结构包括载体和隔膜。载体的一个侧面为第一吸附侧面，第一吸附侧面上开设有吸附孔，吸附孔的内壁用于吸附锂离子。隔膜盖设于第一吸附侧面，从而隔开正极结构和载体。该新型负极结构及电池均具有充电容量较大，且充放电能力较强的特点。

Description

新型负极结构及电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种新型负极结构及电池。

背景技术

现有的锂电池负极的碳呈层状结构，其上有很多微孔，达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，但其嵌入的锂离子的数量有限，限制了充电容量。随着便携式电子设备、电动汽车、电网储能技术的快速发展，现有的锂电池的能量密度已较难满足人们的需求。

有鉴于此，研发设计出一种能够解决上述技术问题的新型负极结构及电池显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型负极机构，其具有充电容量较大，且充放电能力较强的特点。

本实用新型的另一目的在于提供一种电池，其采用上述的新型负极结构，其也具有充电容量较大，且充放电能力较强的特点。

本实用新型提供一种技术方案：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种新型负极结构，其包括载体和隔膜；

所述载体的一个侧面为第一吸附侧面，所述第一吸附侧面上开设有吸附孔，所述吸附孔的内壁用于吸附锂离子；所述隔膜盖设于所述第一吸附侧面，从而隔开正极结构和所述载体。

结合第一方面，在第一方面的第一种实现方式中，所述载体为金属载体。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第二种实现方式中，所述吸附孔贯穿所述载体。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第三种实现方式中，所述吸附孔的数量为多个，且多个所述吸附孔均匀分布于所述第一吸附侧面。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第四种实现方式中，所述载体上与所述第一吸附侧面相背的另一个侧面为第二吸附侧面，所述吸附孔由所述第一吸附侧面贯穿至所述第二吸附侧面；

所述新型负极结构包括多张所述隔膜，部分所述隔膜盖设于所述第一吸附侧面，部分所述隔膜盖设于所述第二吸附侧面，所述隔膜盖设于所述第二吸附侧面，以隔开所述正极结构和所述载体。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第五种实现方式中，所述载体的数量为多个，多个载体依次层叠设置，且相邻的两个所述载体各自的所述吸附孔连通。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第六种实现方式中，部分所述隔膜位于相邻的两个所述载体之间，部分所述隔膜位于顶部的所述载体顶面以及位于底部的所述载体底面。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第七种实现方式中，所述隔膜上开设有吸附过孔，所述吸附过孔与所述吸附孔相对。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第八种实现方式中，所述吸附过孔与所述吸附孔的开口形状及大小相同，且所述吸附过孔与所述吸附孔正对设置。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种电池，其包括所述的新型负极结构。所述新型负极结构包括载体和隔膜；所述载体的一个侧面为第一吸附侧面，所述第一吸附侧面上开设有吸附孔，所述吸附孔的内壁用于吸附锂离子；所述隔膜盖设于所述第一吸附侧面，从而隔开正极结构和所述载体。

相比现有技术，本实用新型实施例提供的新型负极结构相对于现有技术的有益效果包括：

该新型负极结构包括载体和隔膜。其中，载体的一个侧面为第一吸附侧面，第一吸附侧面上开设有吸附孔，该吸附孔的内壁用于吸附锂离子。而隔膜盖设于第一吸附侧面，从而隔开正极结构和载体。这样一来，在电池的充电过程中，锂离子到达新型负极结构后嵌入到载体上的吸附孔的内壁上，由于通过吸附孔的内壁吸附锂离子，其吸附空间较大，能够存储较多的锂离子，提高了新型负极结构的充电容量，较大的吸附空间使得锂离子的扩散速度较快，提高新型负极结构的充放电能力，且降低形成锂枝晶的几率。

本实用新型实施例提供的电池相对于现有技术的有益效果与上述的新型负极结构相对于现有技术的有益效果相同，在此不再赘述。

为使本实用新型的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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实用新型的某些实施例，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为本实用新型实施例提供的新型负极结构的剖切结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的新型负极结构的载体的结构示意图。

图3为本实用新型实施例提供的新型负极结构的载体为多层时的结构示意图。

图标：10-新型负极结构；11-载体；111-第一吸附侧面；112-第二吸附侧面；113-吸附孔；12-隔膜。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

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“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。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。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。

实施例：

请参阅图1，图1为本实用新型实施例提供的新型负极结构10的剖切结构示意图。

本实用新型实施例提供一种新型负极结构10，该新型负极结构10具有充电容量较大，且充放电能力较强的特点。该新型负极结构10能够应用于电池及电池***等，在新型负极结构10应用于电池时，新型负极结构10可靠近电池的正极结构设置，以使电池能够进行充放电过程。由于电池采用了本实用新型实施例提供的新型负极机构，所以该电池也具有充电容量较大，且充放电能力较强的特点。

以下将具体介绍本实用新型实施例提供的新型负极结构10的结构组成、工作原理及有益效果。

请参阅图1和图2，图2为本实用新型实施例提供的新型负极结构10的载体11的结构示意图。

该新型负极结构10包括载体11和隔膜12。其中，载体11的一个侧面为第一吸附侧面111，第一吸附侧面111上开设有吸附孔113，且该吸附孔113的内壁用于吸附锂离子。而隔膜12盖设于第一吸附侧面111，从而隔开正极结构和载体11。这样一来，在电池的充电过程中，锂离子到达新型负极结构10后嵌入到载体11上的吸附孔113的内壁上，由于通过吸附孔113的内壁吸附锂离子，其吸附空间较大，能够存储较多的锂离子，提高了新型负极结构10的充电容量，较大的吸附空间使得锂离子的扩散速度较快，提高新型负极结构10的充放电能力，且降低形成锂枝晶的几率。

需要说明的是，在本实施例中，载体11为金属载体11。且该载体11可为铜、镍等金属。以通过采用金属材料载体11进一步提高新型负极结构10吸附锂离子的能力，增加其充放电能力。

此外，在本实施例中，吸附孔113的数量可为多个，且多个吸附孔113均匀分布于第一吸附侧面111，以通过多个吸附孔113共同吸附锂离子，提高新型负极结构10的充放电容量。

进一步地，吸附孔113可贯穿载体11。这样一来，进一步增大了吸附锂离子的空间，并且，提高了锂离子的扩散速度，进一步降低锂枝晶的危害。

需要说明的是，在本实施例中，载体11上与第一吸附侧面111相背的另一个侧面为第二吸附侧面112，该吸附孔113由第一吸附侧面111贯穿至第二吸附侧面112。而新型负极结构10可包括多张隔膜12，部分隔膜12盖设于第一吸附侧面111，部分隔膜12盖设于第二吸附侧面112，隔膜12盖设于第二吸附侧面112，以隔开正极结构和载体11，这样一来，贯穿设置的吸附孔113增大了吸附锂离子的空间，并且，通过两面设置隔膜12，以便于锂离子由吸附孔113的两端扩散，进一步提高了锂离子的扩散速度，进一步降低锂枝晶的危害。

进一步地，隔膜12上可开设有吸附过孔(图未示)，并且，该吸附过孔与吸附孔113相对，换言之，隔膜12遮盖第一吸附侧面111和第二吸附侧面112，并且通过吸附过孔留出锂离子通过的通道，或者说只留吸附孔113，进一步提高了锂离子的扩散速度，并且，使得锂离子只能吸附在吸附孔113的内壁上，以降低锂枝晶刺破隔膜12的几率，进一步降低锂枝晶的危害。

需要说明的是，在本实施例中，吸附过孔与吸附孔113的开口形状及大小相同，且吸附过孔与吸附孔113正对设置，换言之，吸附过孔的开口边缘沿吸附孔113的开口边缘延伸，在本实施例中，吸附孔113为圆孔，吸附过孔也为圆孔，且吸附孔113与吸附过孔同心设置，且吸附孔113的直径与吸附过孔的直径相同。当然在其他实施例中，吸附孔113与吸附过孔也可为其他形状，如椭圆等。

请参阅图3，图3为本实用新型实施例提供的新型负极结构10的载体11为多层时的结构示意图。

新型负极结构10可包括多个载体11，且多个载体11依次层叠设置，且相邻的两个载体11各自的吸附孔113连通，换言之，相邻的两个载体11中，位于上方的载体11上的吸附孔113与位于下方的载体11上的吸附孔113对接，以形成更大空间锂离子扩散吸附空间，进一步提高新型负极结构10的充放电能力。

进一步地，部分隔膜12位于相邻的两个载体11之间，部分隔膜12位于顶部的载体11顶面以及位于底部的载体11底面，换言之，相邻的两个载体11可通过隔膜12隔开，且多层载体11的顶部及底部可通过隔膜12封闭，以使不同位置的载体11均可直接连接充放电电路，提高各个载体11的吸附孔113中电场的均匀性。

本实用新型实施例提供的新型负极结构10的工作原理是：

该新型负极结构10包括载体11和隔膜12。其中，载体11的一个侧面为第一吸附侧面111，第一吸附侧面111上开设有吸附孔113，该吸附孔113的内壁用于吸附锂离子。而隔膜12盖设于第一吸附侧面111，从而隔开正极结构和载体11。这样一来，在电池的充电过程中，锂离子到达新型负极结构10后嵌入到载体11上的吸附孔113的内壁上，由于通过吸附孔113的内壁吸附锂离子，其吸附空间较大，能够存储较多的锂离子，提高了新型负极结构10的充电容量，较大的吸附空间使得锂离子的扩散速度较快，提高新型负极结构10的充放电能力，且降低形成锂枝晶的几率。

综上所述：

本实用新型实施例提供一种新型负极机构，其具有充电容量较大，且充放电能力较强的特点。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，在不冲突的情况下，上述的实施例中的特征可以相互组合，本实用新型也可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。并且，应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种新型负极结构，其特征在于，包括载体(11)和隔膜(12)；

所述载体(11)的一个侧面为第一吸附侧面(111)，所述第一吸附侧面(111)上开设有吸附孔(113)，所述吸附孔(113)的内壁用于吸附锂离子；所述隔膜(12)盖设于所述第一吸附侧面(111)，从而隔开正极结构和所述载体(11)。

2.根据权利要求1所述的新型负极结构，其特征在于，所述载体(11)为金属载体(11)。

3.根据权利要求1所述的新型负极结构，其特征在于，所述吸附孔(113)贯穿所述载体(11)。

4.根据权利要求1所述的新型负极结构，其特征在于，所述吸附孔(113)的数量为多个，且多个所述吸附孔(113)均匀分布于所述第一吸附侧面(111)。

5.根据权利要求1所述的新型负极结构，其特征在于，所述载体(11)上与所述第一吸附侧面(111)相背的另一个侧面为第二吸附侧面(112)，所述吸附孔(113)由所述第一吸附侧面(111)贯穿至所述第二吸附侧面(112)；

所述新型负极结构(10)包括多张所述隔膜(12)，部分所述隔膜(12)盖设于所述第一吸附侧面(111)，部分所述隔膜(12)盖设于所述第二吸附侧面(112)，所述隔膜(12)盖设于所述第二吸附侧面(112)，以隔开所述正极结构和所述载体(11)。

6.根据权利要求5所述的新型负极结构，其特征在于，所述载体(11)的数量为多个，多个载体(11)依次层叠设置，且相邻的两个所述载体(11)各自的所述吸附孔(113)连通。

7.根据权利要求6所述的新型负极结构，其特征在于，部分所述隔膜(12)位于相邻的两个所述载体(11)之间，部分所述隔膜(12)位于顶部的所述载体(11)顶面以及位于底部的所述载体(11)底面。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的新型负极结构，其特征在于，所述隔膜(12)上开设有吸附过孔，所述吸附过孔与所述吸附孔(113)相对。

9.根据权利要求8所述的新型负极结构，其特征在于，所述吸附过孔与所述吸附孔(113)的开口形状及大小相同，且所述吸附过孔与所述吸附孔(113)正对设置。

10.一种电池，其特征在于，包括如权利要求1-9中任意一项所述的新型负极结构。

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