双极性电池制造技术

本申请公开了一种双极性电池，其包括：多个电化学电池单元，所述多个电化学电池单元中的相邻两个电化学电池单元串联连接；以及在周向上围绕所述多个电化学电池单元布置的多个密封件，所述多个密封件中的至少一个密封件在所述周向上布置有注入和排放结构，所述注入和排放结构构造成允许电解质经由所述密封件流到所述电化学电池单元中或允许所述电化学电池单元中的气体经由所述密封件离开。本申请通过在密封件处引入注入和排放结构，该结构用于电解质的注入和化成气体的排放，使用一个结构同时解决了电解质注入和化成气体排放两个问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
双极性电池


[0001]本申请涉及蓄电池领域，具体说涉及一种双极性电池。

技术介绍

[0002]锂离子电池作为电动汽车理想的动力电源之一，随着新能源汽车市场的快速发展，其材料体系、结构设计及工艺技术也在快速地更新升级。为了满足电动汽车的动力输出，电池系统需要将几十个或者几百个单体电芯进行串并联组合，从而获得所需的高电压和高容量。单体电芯通过外部连接件串并联，不仅降低了电池系统的能量密度，也拉低了电池系统的功率密度。
[0003]双极性电池采用其中多个电池单元与串联连接该电池单元的双极板共同堆叠的设计。通过在电池内部实现串联，不仅提高了单体电芯的电压，同时减少了不必要的零部件，提升了电池系统的能量密度和功率密度。由于双极性电池内部相邻电池单元之间的离子互不流动，因此传统内部并联结构的锂电池的注液方式和化成排气方式并不适用于双极性电池。

技术实现思路

[0004]本申请涉及的一个方面是提供一种双极性电池，其具有适用于其内部电池单元构造的电解质注入和排气构造。
[0005]本申请所涉及的双极性电池，包括第一端板；与所述第一端板对置的第二端板；多个电化学电池单元，所述多个电化学电池单元堆叠在所述第一端板和所述第二端板之间，所述多个电化学电池单元中的相邻两个电化学电池单元串联连接；以及在周向上围绕所述多个电化学电池单元布置的多个密封件，所述多个密封件中的至少一个密封件在所述周向上布置有注入和排放结构，所述注入和排放结构构造成允许电解质经由所述密封件流到所述电化学电池单元中或允许所述电化学电池单元中的气体经由所述密封件离开。
[0006]在双极性电池的一个实施例中，所述注入和排放结构包括设置于所述密封件上的开口和预设置在所述密封件上的流道，所述流道与所述开口流体连通。
[0007]在双极性电池的一个实施例中，所述流道的通向所述电化学电池单元的一端与所述双极性电池内的既有电解质流路连接。
[0008]在双极性电池的一个实施例中，所述流道的远离所述电化学电池单元的一端连接有接头。
[0009]在双极性电池的一个实施例中，所述接头包括与所述流道旋紧配合的密封盖。
[0010]在双极性电池的一个实施例中，所述密封件具有矩形结构，其中所述注入和排放结构设置在所述矩形结构的一个侧边上。
[0011]在双极性电池的一个实施例中，所述注入和排放结构有多个，分别设置在所述矩形结构的多个侧边上。
[0012]在双极性电池的一个实施例中，所述至少一个密封件设置于所述第一端板与所述
多个电化学电池单元中的一个电化学电池单元之间、相邻两个电化学电池单元之间、或所述多个电化学电池单元中的一个电化学电池单元与所述第二端板之间。
[0013]在双极性电池的一个实施例中，所述双极性电池为锂离子电池。
[0014]在双极性电池的一个实施例中，所述多个电化学电池单元中的相邻两个电化学电池单元之间设置有隔膜。
[0015]本申请通过在密封件处引入注入和排放结构，该结构用于电解质的注入和化成气体的排放，使用一个结构同时解决了电解质注入和化成气体排放两个问题。另外，注入和排放结构设置在密封件的周向上，适用于电池内部电池单元的堆叠结构。该注入和排放结构还可以与双极性电池内部的既有电解质流路连接，因此无需对双极性电池内部进行额外结构上的改动。本申请的注入和排放结构具有简单和易实施的优点，对电池单元的厚度没有要求，从而电池实现轻量化。
[0016]通过以下参考附图的详细说明，本申请的其他方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本申请的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，附图仅仅意图概念地说明此处描述的结构和流程，除非另外指出，不必要依比例绘制附图。
附图说明
[0017]结合附图参阅以下具体实施方式的详细说明，将更加充分地理解本申请，附图中同样的参考附图标记始终指代视图中同样的元件。其中：
[0018]图1为本申请涉及的第一端板或第二端板与一个电化学电池单元结合的组件图；
[0019]图2为待组合到电化学电池单元的隔膜的示意图；
[0020]图3为待组合到电化学电池单元的密封件的局部示意图；
[0021]图4为本申请涉及的密封件的一种实施例的示意图；
[0022]图5为多个电化学电池单元经组合的示意图；
[0023]图6为本申请涉及的接头的一种实施例的示意图。
具体实施方式
[0024]为帮助本领域的技术人员能够确切地理解本申请要求保护的主题，下面结合附图详细描述本申请的具体实施方式。
[0025]图1
‑
6示出了本申请涉及的双极性电池的各个组成部分的示意图，同时图1
‑
5示意性地反映出双极性电池的组装过程中的几个中间状态。
[0026]图1为本申请涉及的第一端板或第二端板与一个电化学电池单元结合的组件图。图2为待组合到电化学电池单元的隔膜的示意图。图3为待组合到电化学电池单元的密封件的局部示意图。图4为本申请涉及的密封件的一种实施例的示意图。图5为多个电化学电池单元经组合的示意图。图6为本申请涉及的接头的一种实施例的示意图。
[0027]结合图1和图5，本申请涉及的双极性电池包括第一端板1、第二端板（未示出）、位于第一端板1和第二端板之间的电化学电池构造。其中第一端板1和第二端板两者对置，并且极性相反，即一个端板为正极端板，而另一个端板为负极端板。电化学电池构造采用堆叠结构，包括多个电化学电池单元2以端面对端面的形式排列。根据蓄电池的选择电压和每个
单独的电化学电池单元的单独电压，电化学电池构造可以包括任何数量的电化学电池单元。每一个电化学电池单元2内包括隔开的阳极和阴极。其中一个电化学电池单元的阳极面对下一个电化学电池单元的阴极。该相邻两个电化学电池单元之间还设有被称为双极（隔）板的部件，上一个电化学电池单元的阳极通过双极板与下一个电化学电池单元的阴极连接，由此相邻两个电化学电池单元串联连接。
[0028]围绕电化学电池单元2在其周向上设置有多个密封件，以使得相邻电化学电池单元电化学隔离。密封件在其周向上设置有注入和排放结构5，以允许电解质可以经由密封件流入各个电化学电池单元中，或者允许经化成产生的电化学电池单元内的气体经由密封件离开。注入和排放结构在双极性电池成为成品后被密封。
[0029]在密封件的周向上设置有注入和排放结构，可以同时解决电解液的注入和成化气体排放两个问题。并且这种结构特别适用于堆叠结构的电化学电池构造，流体是从电化学电池构造的一侧进入其中或离开，因此对电化学电池单元没有厚度要求。
[0030]具体地，参见图3
‑
4，注入和排放结构5包括设置在密封件4上的开口51和预设置在密封件4上的流道52，流道52和开口51流体连通。开口51沿周向取向。流道52可以从电化学电池构造外部延伸直到通过开口51至电化学电池构造的内部，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双极性电池，其特征是包括：第一端板；与所述第一端板对置的第二端板；多个电化学电池单元(2)，所述多个电化学电池单元堆叠在所述第一端板和所述第二端板之间，所述多个电化学电池单元(2)中的相邻两个电化学电池单元串联连接；以及在周向上围绕所述多个电化学电池单元(2)布置的多个密封件(4)，所述多个密封件中的至少一个密封件在所述周向上布置有注入和排放结构(5)，所述注入和排放结构(5)构造成允许电解质经由所述密封件流到所述电化学电池单元中或允许所述电化学电池单元中的气体经由所述密封件离开。2.根据权利要求1所述的双极性电池，其特征是：所述注入和排放结构(5)包括设置于所述密封件(4)上的开口(51)和预设置在所述密封件上的流道(52)，所述流道(52)与所述开口(51)流体连通。3.根据权利要求2所述的双极性电池，其特征是：所述流道(52)的通向所述电化学电池单元(2)的一端与所述双极性电池内的既有电解质流路连接。4.根据权利要求2所述的双极性电池，其特征是：所述流道(52)的远离所述电化学电池单元(2)的一端连接有...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾士哲，
申请(专利权)人：蔚来汽车科技安徽有限公司，
类型：新型
国别省市：