本實(shí)用新型涉及一種電池，尤指一種新型鋰離子電池結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前國內(nèi)生產(chǎn)的聚合物鋰離子電池為液態(tài)鋰離子軟包裝電池(軟包電池)，這種電池?zé)岱€(wěn)定性差，耐壓沖擊、重力沖擊、針刺等容易發(fā)生鼓掌或者爆炸，安全性能低；且隨著鋰離子電池向大型動力電源應(yīng)用領(lǐng)域方面的迅速發(fā)展，電池的容量和能量密度不斷增大，其電流倍率和功率密度也不斷提高，從而使鋰離子電池的安全問題日趨突出。鋰離子內(nèi)部材料的自身穩(wěn)定性會直接導(dǎo)致電池著火、爆炸。而國際知名品牌生產(chǎn)的聚合物電池(固態(tài)電池)，已經(jīng)解決了上述問題，但是，生產(chǎn)上述固態(tài)聚合物電池需要的生產(chǎn)設(shè)備昂貴，且制造工藝復(fù)雜，導(dǎo)致成本比較高。由于正極層的氧化物離子比固體電解質(zhì)層的聚合物鋰離子更容易吸引鋰離子，因此在電解質(zhì)的正極層一側(cè)的區(qū)域中會形成缺乏鋰離子的層，由于缺乏鋰離子，該耗盡層具有高的電阻率，因此使電池的容量降低鋰電池的容量，如果鋰電池的容量勢必會增加正極層的厚度，且制造難度會增加。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題的一個或多個，本實(shí)用新型提供一種新型鋰離子電池結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型解決技術(shù)問題采用了以下技術(shù)方案：

根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，本實(shí)用新型的新型鋰離子電池結(jié)構(gòu)，包括正極層、負(fù)極層、凝膠電解質(zhì)膜層以及緩沖層，正極層、負(fù)極層和凝膠電解質(zhì)膜層設(shè)置在基板上，形成一個鋰離子電芯，鋰離子經(jīng)過凝膠電解質(zhì)膜層在正極層和負(fù)極層之間傳導(dǎo)，緩沖層設(shè)置在正極層和凝膠電解質(zhì)膜層之間，并且抑制鋰離子在正極層和凝膠電解質(zhì)膜層間的界面附近的不均勻分布，并且緩沖層是通過在正極層上層積形成，鋰離子電芯外還包裹有彈性纖維層。

在一些實(shí)施方式中，凝膠電解質(zhì)膜層為聚乙烯、聚丙烯或其組合而成的微孔薄膜，并在微孔薄膜的內(nèi)表面上涂覆有聚合物凝膠涂層。

在一些實(shí)施方式中，彈性纖維層呈網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。

在一些實(shí)施方式中，緩沖層的厚度為1-2μm；聚合物凝膠涂層的厚度為0.5-5μm。

上述技術(shù)方案的鋰電池，采用聚合物凝膠充當(dāng)電解質(zhì)，聚合物電解質(zhì)具有較高的離子電導(dǎo)率，化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好，避免了有機(jī)電解液的泄露，且成本較低，提高了電池的安全性能。膠化的聚合物與電解液混合成膠狀電解質(zhì)；將電池移送到冷壓機(jī)施加同樣的壓力并迅速冷卻至常溫，電解液被牢牢鎖住在電池內(nèi)部，形成凝膠電解質(zhì)。通過采用普通隔膜作為隔膜，并在隔膜上涂覆凝膠聚合物，形成凝膠電解質(zhì)膜層，從而可在不增加任何先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備的前提下，生產(chǎn)處高品質(zhì)的聚合物鋰離子電池，工藝簡單，生產(chǎn)成本低。為了防止意外爆炸的發(fā)生，在鋰離子電芯外包裹有彈性纖維層，該彈性纖維層最好為網(wǎng)格形狀，爆炸發(fā)生時彈性纖維層可以有效的阻擋爆炸波和爆炸物的擴(kuò)散，降低因爆炸造成的傷害。

緩沖層的厚度優(yōu)選為0.8--2μm之間，雖然緩沖層具有鋰離子傳導(dǎo)性，但是緩沖層的鋰離子傳導(dǎo)性低于固體電解質(zhì)層的鋰離子傳導(dǎo)性。因此，緩沖層的厚度超過1μm不是優(yōu)選的，因?yàn)殇囯x子的遷移會被緩沖層阻斷。此外，需要盡可能大地增加正極層的厚度，以便制造具有較小厚度和符合所期望的應(yīng)用的容量的電池。此外，從該角度來說，緩沖層的厚度優(yōu)選為1μm或更小。另一方面，緩沖層的厚度過小會使抑制電荷在固體電解質(zhì)層中的不均勻分布的效果降低。因此，緩沖層的厚度優(yōu)選為2nm或更大。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的鋰電池的縱向剖視圖；

圖2為本實(shí)用新型鋰電池的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

如圖1、圖2所示；圖1為該實(shí)施方式的鋰電池的縱向剖視圖，圖2為鋰電池的立體結(jié)構(gòu)示意圖，包括正極層3、緩沖層5、凝膠電解質(zhì)膜層6、負(fù)極層4和負(fù)極集電體層2依次層積在正極集電體層1上，其中的正極集電體層1還起到支撐各層的基板的作用。其中正極集電體層1、正極層3、緩沖層5和凝膠電解質(zhì)膜層6構(gòu)成的層積體，以及單獨(dú)制備由負(fù)極集電體層2和負(fù)極層4構(gòu)成的另一層積體。然后可將這兩個層積體堆疊，從而制得本實(shí)用新型的鋰電池10。通過在正極層3和凝膠電解質(zhì)膜層6之間設(shè)置緩沖層5，鋰電池10就可以抑制鋰離子在正極層3和凝膠電解質(zhì)膜層6之間的界面附近的不均勻分布，并且抑制在凝膠電解質(zhì)膜層6中形成耗盡層。此外，緩沖層5的厚度優(yōu)選為0.8--2μm之間，雖然緩沖層5具有鋰離子傳導(dǎo)性，但是緩沖層5的鋰離子傳導(dǎo)性低于凝膠電解質(zhì)膜層6的鋰離子傳導(dǎo)性。因此，緩沖層5的厚度超過1μm不是優(yōu)選的，因?yàn)殇囯x子的遷移會被緩沖層5阻斷。此外，需要盡可能大地增加正極層3的厚度，以便制造具有較小厚度和符合要求的容量的鋰電池10。此外，緩沖層5的厚度優(yōu)選為1μm或更小。另一方面，緩沖層5的厚度過小會使抑制電荷在凝膠電解質(zhì)膜層6中的不均勻分布的效果降低。因此，緩沖層5的厚度優(yōu)選為2nm或更大。只需通過在正極層3上層積就可以形成緩沖層5。因此，可以非常簡便、高效地制備鋰電池10。為了防止意外爆炸的發(fā)生，在鋰離子10外包裹有彈性纖維層7，該彈性纖維層7最好為網(wǎng)格形狀，爆炸發(fā)生時彈性纖維層7可以有效的阻擋爆炸波和爆炸物的擴(kuò)散，降低因爆炸造成的傷害。

以上所述的僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。