[发明专利]结构一体化电池及其制备方法、带电池的设备

说明书

本发明涉及储能技术领域，其提供一种结构一体化电池，其包括正极网络结构，在所述正极网络结构的网格内还设有固态电解质层以及负极骨架，在正极网络结构与固态电解质层之间设置正极材料，在固态电解质层与负极骨架之间设置负极材料，所述正极网络结构与所述负极骨架提供支撑结构，以使所述结构一体化电池同时具备结构功能及电池储能功能。此外，将结构一体化电池以分布式嵌入到待安装电池组的设备结构中，可使能源器件与结构件高效融合，有利于减轻设备重量，减小设备体积，增加设备有效载荷，增加设备使用寿命。本发明所提供一种结构一体化电池制备方法可制备获得同时具备结构功能及电池储能功能的电池。

【技术领域】

本发明涉及储能技术领域，尤其涉及一种结构一体化电池及其制备方法、带电池的设备。

【背景技术】

对于传统的电子设备、电动汽车或者无人机，一般做法是将电池集中安置在机身中，电池组体积重量较大。在现有的电池安装中，由于电池组安装较为集中，往往还需要在对应的电子设备、电动起车或无人机内额外设置的支撑结构为电池组提供安装收容空间，因此需要设置额外的空间以安装固定对应的电池组，因此，导致带电池的设备整体体积和重量都较大，因此，亟待提供一种新型的电池结构，以解决电池组体积大、重量较大的问题。

【发明内容】

为克服现有技术中存在电池组以及安装有电池的设备体积、重量大的技术问题，本发明提供一种结构一体化电池及其制备方法、带电池的设备。

本发明为了解决上述技术问题，提供以下技术方案：一种结构一体化电池，其包括正极网络结构，在所述正极网络结构的网格内还设有固态电解质层以及负极骨架，在正极网络结构与固态电解质层之间设置正极材料，在固态电解质层与负极骨架之间设置负极材料，所述正极网络结构与所述负极骨架提供支撑结构，以使所述结构一体化电池同时具备结构功能及电池储能功能。

优选地，所述结构一体化电池中负极骨架为串联连接。

优选地，在所述负极骨架之内还设有传感控制单元，以对所述结构一体电池的运行数据进行检测。

优选地，所述负极骨架包括多孔结构，所述负极骨架与所述固态电解质层之间、以及所述负极骨架内设有填充负极材料的孔隙。

优选地，所述正极网络结构的网格的横截面为正六边形、圆形、正方形、椭圆形、不规则图形中的任一种。

优选地，所述正极网络结构包括金属骨架、导电碳纤维骨架、导电半导体骨架中任一种或几种的组合。

本发明为了解决上述技术问题，还提供以下技术方案：一种带电池的设备，其包括如上所述结构一体化电池，结构一体化电池作为带电池的设备的外壳或结构件。

优选地，所述带电池的设备包括电子装置、电动交通工具、飞行装置中任一种或几种。

本发明为了解决上述技术问题，还提供以下技术方案：一种结构一体化电池的制备方法，包括以下步骤：步骤S1，提供具有多孔结构的负极骨架；步骤S2，在所述负极骨架的多孔结构中填充负极材料；步骤S3，在负极材料的表面生长形成固态电解质层，以获得电池预制件；步骤S4，提供多个正极骨架，多个正极骨架形成容纳多个电池预制件的网络结构，将所述电池预制件设于网络结构内，并在形成网络结构的所述正极骨架与所述固态电解质层之间填充正极材料；及步骤S5，分别连通正极骨架、负极骨架，以获得所需结构一体化电池。

本发明为了解决上述技术问题，还提供以下技术方案：所述结构一体化电池的制备方法，其包括以下步骤：步骤P1，提供正极网络结构，所述正极网络结构包括多个网格；步骤P2，在所述网格内形成负极骨架；及步骤 P3，在网格与负极骨架之间形成固态电解质层，进一步在负极骨架与固态电解质层之间填充负极材料；在正极骨架与固态电解质层之间填充正极材料。

与现有技术相比，本发明提出一种结构一体化电池及其制备方法、带电池的设备具有如下的有益效果：