【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池，尤其涉及一种双极性电芯结构。
技术介绍
1、随着新能源的兴起与发展，锂电池的应用场景也越来越多。锂电池是一种常见的可充电电池，目前已成为我国能源结构转型的重点。随着锂电技术的快速发展，锂电池被广泛应用于移动设备和电动汽车等领域。但是，由于单电芯的电压较低，无论锂电池被应用于哪个应用场景，都需进行串联组成电池包才能进行应用。在传统的电芯结构中，其极片正反两面的极性相同，通过叠片方式让每个极片进行并联连接，从而提高电芯的容量，但是不能提高电芯的电压，很难满足实际使用的需要。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供一种双极性电芯结构，旨在解决现有锂电池极片正反面极性相同、叠片难以提高电芯电压、满足不了实际使用的需要等问题。
2、为实现上述目的，本专利技术实施例提供一种双极性电芯结构，包括堆叠设置的第一端板、电芯本体和第二端板，所述电芯本体设置于所述第一端板与所述第二端板之间；
3、所述电芯本体包括堆叠设置的第一单极性极片、若干双极性极片和第二单极性极片，若干所述双极性极片设置于所述第一单极性极片与所述第二单极性极片之间；所述第一单极性极片靠近所述第一端板设置，所述第二单极性极片靠近所述第二端板设置；
4、所述第一单极性极片与靠近所述第一单极性极片的所述双极性极片之间、相邻的所述双极性极片之间以及所述第二单极性极片与靠近所述第二单极性极片的所述双极性极片之间均形成密封单元。
5、作为优选的实施方式，所述第一单极性极片与靠近
6、作为优选的实施方式，所述绝缘圈隔膜包括隔膜和绝缘圈，所述绝缘圈周向设置于所述隔膜一侧面的边缘上。通过隔膜将正负极隔开，隔膜通过绝缘圈进行固定，可以有效防止隔膜移位而导致短路。
7、作为优选的实施方式，所述第一单极性极片为单正极性极片，所述第二单极性极片为单负极性极片；或者，
8、所述第一单极性极片为单负极性极片，所述第二单极性极片为单正极性极片。
9、作为优选的实施方式，所述单正极性极片、每个所述双极性极片以及所述单负极性极片的集流体均为金属集流体。
10、作为优选的实施方式，所述单正极性极片中，所述金属集流体的一侧面上均匀涂覆有第一正极涂层；
11、所述单负极性极片中，所述金属集流体的一侧面上均匀涂覆有第一负极涂层；
12、所述双极性极片中，所述金属集流体的一侧面上均匀涂覆有第二正极涂层，另一侧面上均匀涂覆有第二负极涂层。
13、作为优选的实施方式，所述第一负极涂层的面积大于所述第一正极涂层的面积；所述第一正极涂层与所述第二正极涂层具有相同的结构和大小，所述第一负极涂层与所述第二负极涂层具有相同的结构和大小。
14、作为优选的实施方式，所述第一负极涂层的面积等于所述隔膜的面积；所述第一正极涂层的面积与所述绝缘圈的面积之和等于所述第一负极涂层的面积。
15、作为优选的实施方式，所述绝缘圈设置于所述隔膜靠近所述第一正极涂层/所述第二正极涂层的侧面上，所述绝缘圈与靠近所述绝缘圈的所述金属集流体之间设置有空腔；所述空腔的深度与所述绝缘圈的厚度之和等于所述第一正极涂层/所述第二正极涂层的厚度。
16、作为优选的实施方式，相邻的所述金属集流体之间设置有密封圈，每个所述密封圈与相邻的所述金属集流体抵接，所述密封圈周向设置于所述第一负极涂层/所述第二负极涂层的外侧；所述绝缘圈分别与靠近所述绝缘圈的所述密封圈、所述隔膜、所述第一正极涂层/所述第二正极涂层抵接。
17、作为优选的实施方式，所述密封圈的面积与所述第一负极涂层/所述第二负极涂层的面积之和等于所述金属集流体的面积；所述金属集流体的面积与所述第一端板/第二端板的面积相等。
18、作为优选的实施方式，所述第一端板、所述第二端板和所述金属集流体上均周向设置有第一通孔；所述密封圈上周向设置有第二通孔；所述第一通孔与所述第二通孔一一对应设置，且所述第一通孔的孔径大于或等于所述第二通孔的孔径。
19、作为优选的实施方式，所述双极性电芯结构还包括若干螺栓，所述螺栓与所述第一通孔(或第二通孔)一一对应设置；所述螺栓穿过所述第一通孔、所述第二通孔将所述双极性电芯结构进行夹紧固定。
20、通过螺栓和两端板将每个密封圈压紧，从而保证每个密封单元里的电解液不会漏液与窜液(窜液是指两个及以上的密封单元的电解液相互可以流窜，由于电解液耐压小于5v，每个密封单元的电压最大可达3.65v以上，若两个密封单元以上的电解液相互导通则会超过电解液的耐压，导致电解液分解)。
21、作为优选的实施方式，每根所述螺栓的侧面均套设有绝缘套管，所述套管分别与所述第一通孔、所述第二通孔抵接。通过绝缘套管，可以防止每个密封单元之间发生短路。
22、这样设置，可使密封圈在夹紧时不会出现移位的现象，第一通孔的孔径大于或等于第二通孔的孔径，可以防止金属集流体刺破螺栓的套管从而造成短路。
23、作为优选的实施方式，所述第一端板和所述第二端板上均设置有用于连接测试设备/电芯的螺纹孔。测试设备或电芯也可以通过激光焊接与第一端板(第二端板)，这样就不需要设置螺纹孔。
24、作为优选的实施方式，所述第一单极性极片与靠近所述第一单极性极片的所述双极性极片串联连接；相邻的所述双极性极片串联连接；所述第二单极性极片与靠近所述第二单极性极片的所述双极性极片串联连接。
25、作为优选的实施方式，所述双极性电芯结构为方形结构或圆形结构。
26、与现有技术相比，本申请具有如下技术效果和优点：
27、本申请通过两端板、密封圈、绝缘圈隔膜和螺栓对密封单元进行密封，有效解决了双极性电芯的单元密封问题，从而保证每个密封单元里的电解液不会漏液与窜液。本申请通过对电芯内部的极片进行叠片串联组合，能够有效提高电芯的单体电压。在本申请实施例中，电芯的电压主要由串联的电芯层数决定，无需对电芯进行串联连接，单个电芯的电压即可满足客户的要求，可极大的简化电池包的pack过程，可以将多个电芯串联的电池包直接改成由一个单电芯组成的电池包。
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1.一种双极性电芯结构，其特征在于，包括堆叠设置的第一端板、电芯本体和第二端板，所述电芯本体设置于所述第一端板与所述第二端板之间；
2.根据权利要求1所述的双极性电芯结构，其特征在于，所述第一单极性极片与靠近所述第一单极性极片的所述双极性极片之间、相邻的所述双极性极片之间以及所述第二单极性极片与靠近所述第二单极性极片的所述双极性极片之间均设置有绝缘圈隔膜。
3.根据权利要求2所述的双极性电芯结构，其特征在于，所述绝缘圈隔膜包括隔膜和绝缘圈，所述绝缘圈周向设置于所述隔膜一侧面的边缘上。
4.根据权利要求3所述的双极性电芯结构，其特征在于，所述第一单极性极片为单正极性极片，所述第二单极性极片为单负极性极片；或者，
5.根据权利要求4所述的双极性电芯结构，其特征在于，所述单正极性极片中，所述金属集流体的一侧面上均匀涂覆有第一正极涂层；
6.根据权利要求5所述的双极性电芯结构，其特征在于，所述第一负极涂层的面积等于所述隔膜的面积；所述第一正极涂层的面积与所述绝缘圈的面积之和等于所述第一负极涂层的面积；
7.根据权利要
8.根据权利要求7所述的双极性电芯结构，其特征在于，所述第一端板、所述第二端板和所述金属集流体上均周向设置有第一通孔；所述密封圈上周向设置有第二通孔；所述第一通孔与所述第二通孔一一对应设置，且所述第一通孔的孔径大于或等于所述第二通孔的孔径。
9.根据权利要求8所述的双极性电芯结构，其特征在于，所述双极性电芯结构还包括若干螺栓，所述螺栓与所述第一通孔一一对应设置；所述螺栓穿过所述第一通孔、所述第二通孔将所述双极性电芯结构进行夹紧固定；
10.根据权利要求9所述的双极性电芯结构，其特征在于，所述第一端板和所述第二端板上均设置有用于连接测试设备/电芯的螺纹孔；
...【技术特征摘要】
1.一种双极性电芯结构，其特征在于，包括堆叠设置的第一端板、电芯本体和第二端板，所述电芯本体设置于所述第一端板与所述第二端板之间；
2.根据权利要求1所述的双极性电芯结构，其特征在于，所述第一单极性极片与靠近所述第一单极性极片的所述双极性极片之间、相邻的所述双极性极片之间以及所述第二单极性极片与靠近所述第二单极性极片的所述双极性极片之间均设置有绝缘圈隔膜。
3.根据权利要求2所述的双极性电芯结构，其特征在于，所述绝缘圈隔膜包括隔膜和绝缘圈，所述绝缘圈周向设置于所述隔膜一侧面的边缘上。
4.根据权利要求3所述的双极性电芯结构，其特征在于，所述第一单极性极片为单正极性极片，所述第二单极性极片为单负极性极片；或者，
5.根据权利要求4所述的双极性电芯结构，其特征在于，所述单正极性极片中，所述金属集流体的一侧面上均匀涂覆有第一正极涂层；
6.根据权利要求5所述的双极性电芯结构，其特征在于，所述第一负极涂层的面积等于所述隔膜的面积；所述第一正极涂层的面积与所述绝缘圈的面积...
【专利技术属性】
技术研发人员：廖成权，郭盼，王保，杨波，
申请(专利权)人：深圳市雄韬电源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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