本发明属于电池技术领域，具体涉及一种负极结构、电池芯体及电池，尤其涉及一种涂覆有隔离层和框架层的负极结构、具有该负极结构的无隔膜锂离子电池电芯体、以及带该电池芯体的电池。
背景技术：
锂离子电池，是一种二次电池(即充电电池)，它主要依靠锂离子(li+)在正极和负极之间移动来工作。锂离子电池的安全性能和能量密度的提升，一直是研究者关注的两大问题。锂离子电池用隔膜是电池安全性能和能量密度提升的关键性因素之一。目前使用隔膜的工艺在叠片过程中易错位，造成电池低容、析锂等安全隐患。
现有技术中，存在易错位、电池容量低和安全性差等缺陷。
技术实现要素：
本发明的目的在于，针对上述缺陷，提供一种负极结构、电池芯体及电池，以解决现有技术中使用隔膜的工艺在叠片过程中易错位，造成电池低容、析锂等安全隐患的问题，从而提高容量，增加安全性。
本发明提供一种负极结构，包括：负极片、隔离层和框架层；其中，所述隔离层，包覆在所述负极片上除所述负极片的负极耳以外的端面上；所述框架层，设置在所述隔离层上用于安装待安装的正极片的一面上，并在所述隔离层上形成用于容置并固定所述正极片的容置空间。
可选地，其中，在所述框架层上与所述正极片的正极耳相对应的位置处，设置有用于放置所述正极耳的正极耳槽；和/或，所述框架层在所述隔离层上形成的用于容置并固定所述正极片的容置空间的长度和高度，与所述正极片的长度和高度一致；和/或，所述框架层的厚度，小于所述正极片的厚度。
可选地，所述正极耳槽，包括：设置在所述框架层上与所述正极耳相对应的位置处的缺口。
可选地，其中，所述端面，包括：前端面和后端面，左端面和右端面，以及上端面和下端面；和/或，所述隔离层的厚度，小于12μm；和/或，所述框架层的厚度，小于20μm。
可选地，其中，所述负极片，包括：涂覆有负极活性物质层的负极集流体；所述负极活性物质层，位于所述负极集流体与所述隔离层之间；和/或，所述隔离层，包括：陶瓷层、以及具有设定柔韧性能的第一保护层；所述陶瓷层，位于所述负极片与所述第一保护层之间；和/或，所述框架层，包括：具有设定保液性能的第二保护层。
可选地，其中，所述陶瓷层，涂覆于所述负极片的所述端面上；所述第一保护层，涂覆于所述陶瓷层的外表面；和/或，所述陶瓷层的厚度≤5μm；和/或，所述第一保护层的厚度≤10μm；和/或，所述第二保护层，涂覆于所述第一保护层的外表面。
可选地，其中，所述第一保护层的材料，包括：pe、pp中的至少之一；和/或，所述第二保护层的材料，包括：pe。
与上述负极结构相匹配，本发明另一方面提供一种电池芯体，包括：正极片；还包括：以上所述的负极结构；其中，所述正极片，容置并固定于所述框架层围成的容置空间中。
与上述电池芯体相匹配，本发明又一方面提供一种电池，包括：以上所述的电池芯体；其中，所述电池，包括：锂离子电池。
本发明的方案，通过在负极片上涂覆一层放置正极片的框架，可以避免正、负极片的错位，提高容量，并增加安全性。
进一步，本发明的方案，通过在负极片与正极片之间涂覆一层比隔膜薄的物质来替代隔膜，可以增加电池的能量密度。
进一步，本发明的方案，通过在负极片与正极片之间涂覆一层比隔膜薄的物质来替代隔膜，并在负极片上涂覆一层放置正极片的框架，可以提高电池能量密度，并增加安全性。
由此，本发明的方案，通过不使用隔膜叠片工艺，采用涂覆隔离层的方式在负极片与正极片之间设置比隔膜薄的涂覆层，并设置正极片固定框，解决现有技术中工业使用的隔膜最薄为12μm严重限制了电池的能量密度的问题，从而，克服现有技术中易错位、电池容量低和安全性差的缺陷，实现不易错位、电池容量高和安全性好的有益效果。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的负极结构中负极片的一实施例的结构示意图；
图2为本发明的负极结构中涂覆有陶瓷层和第一保护层的负极片的结构示意图；
图3为本发明的负极结构中涂覆有陶瓷层、第一保护层和第二保护层的一实施例的结构示意图；
图4为图3的局部剖视结构示意图；
图5为本发明的电池芯体中负极片、涂覆有陶瓷层和第一保护层的表面、其表面的一层pe层外框(即第二保护层)和正极片的一实施例的放置结构示意图。
结合附图，本发明实施例中附图标记如下：
1-负极耳；2-负极片；3-隔离层；31-陶瓷层；32-第一保护层；4-框架层；5-正极耳槽；6-正极耳；7-正极片。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
通过在隔膜上涂覆陶瓷材料和选择闭孔温度低的隔膜材料来提升电池的安全性能；现阶段工业使用的隔膜最薄为12μm，严重限制了电池的能量密度。在一种无隔膜的锂离子电池及其极片中，公开了一种不使用隔膜的电池生产工艺，但是该未使用隔膜的工艺在叠片过程中易错位，会造成电池低容、析锂、爆炸等安全隐患。
根据本发明的实施例，提供了一种负极结构，如图1至图4所示本发明的负极结构的一实施例的结构示意图。该负极结构可以包括：负极片2、隔离层3(例如：比隔膜薄的涂覆物质层)和框架层4。
在一个可选例子中，所述隔离层3，包覆在所述负极片2上除所述负极片2的负极耳1以外的端面上。例如：隔离层3可以将正、负极片隔离开。
例如：涂覆一层比隔膜薄的物质(例如：隔离层3)来替代隔膜，增加电池的能量密度。
其中，所述负极片2，可以包括：涂覆有负极活性物质层的负极集流体。所述负极活性物质层，位于所述负极集流体与所述隔离层3之间。
例如：参见图1和图2所示的例子，在负极片2上涂覆有隔离层3。其中，负极片2，可以是涂覆有负极活性物质的负极集流体。例如：负极片2的表面物质，可以是负极集流体上的负极活性物质。在负极片2上还设有负极耳1。
由此，通过将隔离层设置在负极活性物质层远离负极集流体的一面，一方面可以保护负极活性物质，另一方面可以实现负极片与正极片之间的隔离，可靠性高。
可选地，所述端面，可以包括：前端面和后端面，左端面和右端面，以及上端面和下端面。
由此，通过将隔离层设置在负极片的至少一对端面上，可以实现负极片与正极片之间的隔离，且节省材料。
优选地，所述隔离层3，包覆在所述负极片2上除所述负极片2的负极耳1以外的所有端面上。
例如：参见图1至图4所示的例子，在负极片除极耳外的前、后、左、右、上、下六个端面涂覆了陶瓷层和第一保护层。
由此，通过将隔离层还设置在负极片的其它端面上，可以根据需要对负极片进行保护和隔离，使得隔离层设置的灵活性好，还有利于提升对负极片保护的可靠性和安全性。
可选地，所述隔离层3的厚度，小于12μm。
例如：在负极片上涂覆的陶瓷层和pe层的总厚度，小于目前工业上隔膜的最小厚度，可以提高电池的能量密度。
由此，通过设置隔离层的厚度，可以减小负极结构的体积，从而相对提升负极活性物质的含量，提升电池能量密度。
更可选地，所述隔离层3，可以包括：陶瓷层31、以及具有设定柔韧性能的第一保护层32。所述陶瓷层31，位于所述负极片2与所述第一保护层32之间。
在一个更可选具体例子中，选用的陶瓷层，至少有如下优点：
(1)对电解液有良好的吸液能力，能够提高电解液的吸收量，保证在长循环过程中有足够的电解液供锂离子在电池内部的传输。
(2)有很好的强度和抗穿刺性，极片模切后会有一定的毛刺和粉尘附着在上面，在电池使用的过程中，如果正、负极接触，会造成短路、甚至燃烧和爆炸的危害。因此，要确保极片毛刺或粉尘不刺穿隔膜而与另一端极片接触，而陶瓷层的高强度和抗穿刺性能大大的降低这一危害。
在一个更可选具体例子中，pe层(即第一保护层32)的使用是为了增加涂覆层的柔韧性，同时提高其透气性，增加锂离子的传输速率。
由此，通过陶瓷层和第一保护层的适配设置形成隔离层，一方面可以保证隔离层吸附电解液的性能，还可以保证隔离层的安全性和柔韧透气性，从而可以更好地提升电池能量密度。
其中，所述陶瓷层31，涂覆于所述负极片2的所述端面上。所述第一保护层32，涂覆于所述陶瓷层31的外表面。
由此，通过将陶瓷层和第一保护层依次涂覆于负极片的端面上，使得隔离层的设置方式简便、且在负极片上的附着可靠性可以得到保证。
进一步地，所述陶瓷层31的厚度≤5μm；和/或，所述第一保护层32的厚度≤10μm。
由此，通过匹配设置陶瓷层和第一保护层的厚度，可以保证隔离层的性能，且控制隔离层的厚度小于工业隔膜的厚度，以减小隔离层的体积，提升电池能量密度。
在一个可选例子中，所述框架层4，设置在所述隔离层3上可以用于安装待安装的正极片7的一面上，并在所述隔离层3上形成可以用于容置并固定所述正极片7的容置空间，以将所述正极片7容置并固定在所述容置空间中。
例如：增加正极片固定框(例如：框架层4形成的外框)，避免正、负极片错位，提高电池的安全性。例如：增加了一层类似隔膜的正极片固定框(例如：框架层4形成的外框)，相比于原有的技术可以多吸收电解液。
例如：在负极片上涂覆一层pe材料，涂覆在负极片的四周，中间留出放置正极片的位置。例如：增加正极片固定框，可以包括：在负极片上涂覆一层放置正极片的框架，即得到所需的正极片固定框。
由此，通过设置隔离层，并在隔离层外设置框架层，一方面保证了隔离层对电解液的吸收能力和对负极片的保护能力，还可以对正极片进行容置和固定，从而在提升电池能量密度的同时保证了电池的安全性。
可选地，所述框架层4在所述隔离层3上形成的用于容置并固定所述正极片7的容置空间的长度和高度，与所述正极片7的长度和高度一致。
例如：框架层4，即外框，外框的长和宽与正极片的一致。
由此，通过将框架层的尺寸设置为与正极片一致，可以正好容置并固定正极片，使得对正极片固定的可靠性高，且使电池结构紧凑，还可以节省框架层的材料。
可选地，所述框架层4的厚度，小于所述正极片7的厚度。优选地，所述框架层4的厚度，小于20μm。
例如：在负极片上涂覆一层pe材料，涂覆在负极片的四周，中间留出放置正极片的位置，涂覆的厚度是一个范围，比正极片的厚度小就可以了，不能增加电池本身的厚度，＜20μm。
例如：pe层(即第二保护层)的厚度≤正极片的厚度。优选地，参见图3和图4所示的例子，框架层4的厚度可以是第二保护层，厚度＜20μm。
由此，通过设置框架层的厚度，可以在保证能够可靠固定正极片的前提下，节省材料，限制负极结构的体积，有利于提升电池能量密度和安全性。
更可选地，所述框架层4，可以包括：具有设定保液性能的第二保护层。
其中，在pe层(例如：第一保护层32)上涂覆一层厚度小于正极片厚度的pe层外框(例如：框架层4，可以包括第二保护层)，来固定正极片，在不增加电池厚度的基础上，保证正、负极不错位，提高安全性和电池容量；同时pe层外框也能吸收一定量的电解液，为电池的长循环寿命提供足够的电解液。
由此，通过用第二保护层作为框架层，材质便于获取，且可以维护甚至提升电池性能。
其中，当所述隔离层3可以包括陶瓷层31和第一保护层32、所述框架层4可以包括第二保护层时，所述第二保护层，涂覆于所述第一保护层32的外表面。
例如：可以在负极片上除极耳以外的前、后、左、右、上、下六个端面上先涂上一层陶瓷层(例如：陶瓷层31)，再涂上一层pe层(例如：第一保护层32)，陶瓷层的厚度可≤5μm，pe层的厚度可≤10μm。
由此，通过将第二保护层涂覆于第一保护层外表面，使得第二保护层的设置方式简便，且附着可靠性高。
其中，所述第一保护层的材料，可以包括：pe、pp中的至少之一；和/或，所述第二保护层的材料，可以包括：pe。
例如：隔膜上使用的材料有陶瓷、pe和pp，陶瓷就是三氧化二铝，涂覆陶瓷是为了增加隔离层的抗穿刺强度，保液性能也好，陶瓷上涂覆一层pe，外框也是pe，使用pe而不用pp，是因为pe的闭孔温度要低于pp材料，当电池出现热失控时，pe材料会先于pp关闭隔膜孔，阻止进一步的充放电反应，降低爆炸的危险。
由此，通过pe、pp等材料作为第一保护层和第二保护层，保护性能好，有利于提升电池运行的可靠性和安全性。
在一个可选例子中，在所述框架层4上与所述正极片7的正极耳6相对应的位置处，设置有可以用于放置所述正极耳6的正极耳槽5。
例如：框架层4，即外框，还留有放正极耳的槽(例如：正极耳槽5)。
例如：在pe层(即第一保护层32)的外表面再涂上一层保液性好的pe层外框，外框的中心刚好能放下正极片，外框上部有放极耳的槽。
由此，通过在框架层上设置正极耳槽，可以方便安装正极耳，且不会影响对正极片固定的可靠性，还有利于使负极结构的整体结构紧凑、占用空间小，还能够节省框架层的材料。
可选地，所述正极耳槽5，可以包括：设置在所述框架层4上与所述正极耳6相对应的位置处的缺口。
例如：在所述框架层4上与所述正极片7的正极耳6相对应的位置处，设置有缺口，可以用于作为放置所述正极片7的正极耳6的正极耳槽5。
由此，通过在框架层上设置缺口作为正极耳槽，结构简单，且设置方式简便，还不会影响对正极片固定的可靠性，也使得负极结构的整体结构紧凑、占用空间小，且更加节省框架层的材料。
经大量的试验验证，采用本实施例的技术方案，通过在负极片上涂覆一层放置正极片的框架，可以避免正、负极片的错位，提高容量，并增加安全性。
根据本发明的实施例，还提供了对应于负极结构的一种电池芯体，如图5所示本发明的电池芯体的一实施例的结构示意图。该电池芯体可以包括：正极片7；还可以包括：以上所述的负极结构。其中，所述正极片7，容置并固定于所述框架层(4)围成的容置空间中。
可选地，当所述框架层(4)上设置有正极耳槽5时，所述正极片7的正极耳6，放置于所述正极耳槽5中。
例如：参见图5所示的例子，正极片7放置在框架层4的放置区域中，正极耳6放置于正极耳槽5中。例如：涂覆有正极活性物质的正极集流体形成的正极片7，刚好能放在pe层外框中。这样，通过在负极片上涂覆一层放置正极片的框架，可以避免正、负极片的错位，提高容量，并增加安全性。
经大量的试验验证，采用本实施例的技术方案，通过在负极片与正极片之间涂覆一层比隔膜薄的物质来替代隔膜，可以增加电池的能量密度；并设置正极片固定框架，可以增加电池的安全性。
根据本发明的实施例，还提供了对应于电池芯体的一种电池。该电池可以包括：以上所述的电池芯体；其中，所述电池，包括：锂离子电池。
为了固定正极片的位置，并能吸收更多的电解液，本发明的方案，提供了一种无隔膜锂离子电池电芯体及带该电池芯体的电池。
其中，吸收电解液：电池中是正极、负极和隔膜吸收电解液，在这三种是一定的情况下，吸收电解液的量也是一定的。本发明中增加了一层类似隔膜的正极片固定框，相比于原有的技术可以多吸收电解液；电解液相当于锂离子电池的血液，起到传输锂离子的作用，在电池充放电反应的过程中会消耗电解液，多的电解液可以保证电池的长循环性能。
在一个可选实施方式中，本发明的电池芯体，可以包括：涂覆一层比隔膜薄的物质(例如：隔离层3)来替代隔膜，增加电池的能量密度，同时，增加正极片固定框，避免正、负极片错位，提高电池的安全性。
例如：参见图1和图2所示的例子，在负极片2上涂覆有隔离层3。其中，负极片2，可以是涂覆有负极活性物质的负极集流体。例如：负极片2的表面物质，可以是负极集流体上的负极活性物质。在负极片2上还设有负极耳1。
在一个可选例子中，涂覆一层比隔膜薄的物质来替代隔膜，可以包括：在负极片上涂覆一层pe材料，涂覆在负极片的四周，中间留出放置正极片的位置，涂覆的厚度是一个范围，比正极片的厚度小就可以了，不能增加电池本身的厚度，＜20μm。
例如：参见图3和图4所示的例子，框架层4的厚度可以是第二保护层，厚度＜20μm。框架层4，即外框，外框的长和宽与正极片的一致，还留有放正极耳的槽(例如：正极耳槽5)。
而增加正极片固定框，可以包括：在负极片上涂覆一层放置正极片的框架，即得到所需的正极片固定框。
在一个可选例子中，具体实施时，可以在负极片上除极耳以外的前、后、左、右、上、下六个端面上先涂上一层陶瓷层(例如：陶瓷层31)，再涂上一层pe层(例如：第一保护层32)，陶瓷层的厚度可≤5μm，pe层的厚度可≤10μm。在pe层的外表面再涂上一层保液性好的pe层外框，外框的中心刚好能放下正极片，外框上部有放极耳的槽。其中，pe层的厚度≤正极片的厚度。
例如：参见图1至图4所示的例子，在负极片除极耳外的前、后、左、右、上、下六个端面涂覆了陶瓷层和第一保护层。
例如：参见图5所示的例子，正极片7放置在框架层4的放置区域中，正极耳6放置于正极耳槽5中。例如：涂覆有正极活性物质的正极集流体形成的正极片7，刚好能放在pe层外框中。
可选地，在负极片上涂覆的陶瓷层和pe层的总厚度，小于目前工业上隔膜的最小厚度，可以提高电池的能量密度。
可选地，选用的陶瓷层，至少有如下优点：
(1)对电解液有良好的吸液能力，能够提高电解液的吸收量，保证在长循环过程中有足够的电解液供锂离子在电池内部的传输。
(2)有很好的强度和抗穿刺性，极片模切后会有一定的毛刺和粉尘附着在上面，在电池使用的过程中，如果正、负极接触，会造成短路、甚至燃烧和爆炸的危害。因此，要确保极片毛刺或粉尘不刺穿隔膜而与另一端极片接触，而陶瓷层的高强度和抗穿刺性能大大的降低这一危害。
可选地，pe层的使用是为了增加涂覆层的柔韧性，同时提高其透气性，增加锂离子的传输速率。
可选地，在pe层上涂覆一层厚度小于正极片厚度的pe层外框(例如：框架层4)，来固定正极片，在不增加电池厚度的基础上，保证正、负极不错位，提高安全性和电池容量；同时pe层外框也能吸收一定量的电解液，为电池的长循环寿命提供足够的电解液。
可见，对于锂离子电池来说，正、负极片错位有很多隐患，例如低容、析锂、甚至爆炸等隐患；通过在负极片上涂覆一层放置正极片的框架，可以避免正、负极片的错位，提高容量，并增加安全性。
其中，正、负极片错位的情形，可以是：正常情况下，负极片比正极片大，正极片对应放在负极片的中心，让负极片能包住正极片，是为了保证容量和避免安全隐患，正、负极片错位就是正极片不在负极片的中心(如倾斜、偏移等)，负极片就会包不住正极片。
由于本实施例的电池所实现的处理及功能基本相应于前述图5所示的电池芯体的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过在负极片与正极片之间涂覆一层比隔膜薄的物质来替代隔膜，并在负极片上涂覆一层放置正极片的框架，可以提高电池能量密度，并增加安全性。
综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。