【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池，特别是一种超声波电极芯串联与隔膜复合模块。
技术介绍
1、目前，锂离子电池主要由正极（limn2o4材料）、负极（石墨材料）、电解质与隔膜构成。在电源给电池充电时，正极上的电子从通过外部电路跑到负极上，锂离子从正极“跳进”电解液里，“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到达负极，与早就跑过来的电子结合在一起。在电池放电时，负极上的电子从通过外部电路跑到正极上，锂离子从负极“跳进”电解液里，“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到达正极，与早就跑过来的电子结合在一起。
2、在现有锂离子电池的电池芯，如中国专利文献公开了一份专利申请号为202120917584.4、名称为“电极组件、电池单体、电池以及用电装置”的技术方案，该方案的电极组件（即电池芯）是采用正极片、负极片和隔膜相互间隔层叠一起，并经过无数圈卷绕，最后形成一个实心的柱形体。这种方式的电池芯结构，存在有较大的不足：
3、一是，由于电池在工作时，会伴随有化学材料反应的过程，容易在极片的位置生长出锂金属结晶及化学反应后遗留下的杂质，锂金属结晶与杂质会随着电池使用时间增长而不断增加；在这种实心结构的电池芯内部并没有空间来容纳这些锂金属结晶和化学杂质，致使这些锂金属结晶和化学杂质贴附在隔膜、极片上，形成阻挡，不仅阻挡了锂离子的移动，造成电池容量损失和充放电效率的降低，而且也会刺穿隔膜，造成正极片与负极极直接相连通而发生短路、导致电池起火，存在极大的安全隐患。
4、二是，这种实心结构的电池芯，电解液只能靠浸润方式储存在于隔膜与
5、三是，这种实心结构的电池芯，在充电或者放电过程中，发生热量难以传导向外散发，造成电池芯内的升温过快，存在较大安全隐患，应用时需配备较强劲的散热降温系统。而散热降温系统的工作会消耗掉电池所储存的部分电量，从而造成电池的整体续航时间不长。
6、四是，由于锂离子电池工作的环境温度为0-40℃，当工作的环境温度低于0℃后，隔膜上的毛细孔（也称作“小洞”），因热胀冷缩原理而收缩变小，造成锂离子较难或无法穿过隔膜，锂离子在电解液中也容易发生凝结，移动速度变慢，进而导致锂离子电池无法正常充、放电，整体性能下降的现象。对此，目前的解决办法，就是使用散热降温系统对电池进行加热升温，而散热降温系统的工作又会消耗掉电池所储存的部分电量，从而造成电池的整体续航时间不长。
7、综上所述，目前这种实心结构的电池芯，还存在诸多的问题亟待解决。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决上述问题和不足，提供一种超声波电极芯串联与隔膜复合模块，该复合模块通过将超声波电极芯呈等间距间隔排列贴附于隔膜体两侧面上并与隔膜体封装为一体的方式，利用超声波电极芯与超声波电极芯在隔膜体上间隔形成空位，当用该复合模块封装成电池产品时，就会在电池内部形成较多的空位空间，这些空位空间有利于增加电解液存储空间，有利于将电池工作发出热量快速导出外部，而且有较大空间来容纳电池工作过程中产生的锂金属结晶及化学杂质，并利用内置有超声波元件的超声波电极芯工作时产生超声波空化效应，使锂金属结晶、化学杂质不会粘结于隔膜上，避免了锂金属结晶、化学杂质对隔膜构成的阻塞、剌穿的危害，极大提升了电池安全性，延长电池寿命；并且利用超声波空化效应能加速电解液运动，加快充电速度，以及在极寒天气下，还能利用超声波空化效应从电池内部进行快速升温。
2、本专利技术的技术方案是这样实现的：一种超声波电极芯串联与隔膜复合模块，包括内置有超声波元件的超声波电极芯，其特点在于包括隔膜体、若干个第一超声波电极芯、若干个第二超声波电极芯，各第一超声波电极芯呈等间距间隔排列贴附于隔膜体的其中一个侧面上并与该隔膜体封装为一体，且各第一超声波电极芯的一端通过导电线相互串接一起形成有第一接线端；各第二超声波电极芯呈等间距间隔排列贴附于隔膜体的另一个侧面上与该隔膜体封装为一体，且各第二超声波电极芯的一端通过导电线相互串接一起形成有第二接线端。
3、进一步地，所述隔膜体为具有一个内侧面和一个外侧面的中空柱形隔膜体，各第一超声波电极芯呈等间距间隔排列贴附于隔膜体的内侧面上，各第二超声波电极芯呈等间距间隔排列贴附于隔膜体的外侧面上。
4、又进一步地，本专利技术还包括分别布置于隔膜体上下两端的固定片，该固定片与隔膜体、第一超声波电极芯、第二超声波电极芯的上下两端相互固定组装成一个整体式的中空状电池芯本体。
5、再进一步地，所述隔膜体的顶边与底边分别设有嵌装边，所述固定片上相对应地设有与嵌装边相密封嵌装的嵌装凹槽。
6、本专利技术的有益效果：本专利技术的复合模块通过将超声波电极芯呈等间距间隔排列贴附于隔膜体两侧面上并与隔膜体封装为一体的方式，利用超声波电极芯与超声波电极芯在隔膜体上间隔形成空位，当用该复合模块封装成电池产品时，就会在电池内部形成较多的空位空间，这些空位空间有利于增加电解液存储空间，提升电池蓄电能力，并且利用电解液传导和利用内置有超声波元件的超声波电极芯工作时产生超声波空化效应，可以有利于将电池工作时内部发出热量快速导出外部，有利于提升电池降温性能；其次，在电池内部形成较多的空位空间来容纳电池工作过程中产生的锂金属结晶及化学杂质，同时利用内置有超声波元件的超声波电极芯工作时产生超声波空化效应，使锂金属结晶、化学杂质不会粘结于隔膜上，避免了锂金属结晶、化学杂质对隔膜构成的阻塞、剌穿的危害，极大提升了电池安全性，延长电池寿命；并且利用超声波空化效应能加速电解液运动，进而起到加快锂离子运动，从而可以加快充电速度；再就是本专利技术的多个电极芯排列布局的结构设计，也可以大大提升电池的充电功率与放电功率；而且加速电解液运动，还可以防止和解决电池在寒冷气候环境下发生的流动性差、凝结而造成电池无法充、放电问题。本专利技术的结构方案可以适用生产锂离子电池、碳性电池、碱性电池、锂锰电池、锂亚电池、锌锰电池、锌银电池、锌空电池、锂铁电池、铅酸蓄电池、镍氢蓄电池等化学电池。
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1.一种超声波电极芯串联与隔膜复合模块，包括内置有超声波元件的超声波电极芯，其特征在于：包括隔膜体（1）、若干个第一超声波电极芯（2）、若干个第二超声波电极芯（3），各第一超声波电极芯（2）呈等间距间隔排列贴附于隔膜体（1）的其中一个侧面上并与该隔膜体（1）封装为一体，且各第一超声波电极芯（2）的一端通过导电线相互串接一起形成有第一接线端（42）；各第二超声波电极芯（3）呈等间距间隔排列贴附于隔膜体（1）的另一个侧面上与该隔膜体（1）封装为一体，且各第二超声波电极芯（3）的一端通过导电线相互串接一起形成有第二接线端（44）。
2.根据权利要求1所述超声波电极芯串联与隔膜复合模块，其特征在于：所述隔膜体（1）为具有一个内侧面和一个外侧面的中空柱形隔膜体，各第一超声波电极芯（2）呈等间距间隔排列贴附于隔膜体（1）的内侧面上，各第二超声波电极芯（3）呈等间距间隔排列贴附于隔膜体（1）的外侧面上。
3.根据权利要求2所述超声波电极芯串联与隔膜复合模块，其特征在于：还包括分别布置于隔膜体（1）上下两端的固定片（4），该固定片（4）与隔膜体（1）、第一超声波电极芯（2
4.根据权利要求3所述超声波电极芯串联与隔膜复合模块，其特征在于：所述隔膜体（1）的顶边与底边分别设有嵌装边（11），所述固定片（4）上相对应地设有与嵌装边（11）相密封嵌装的嵌装凹槽（45）。
5.根据权利要求2所述超声波电极芯串联与隔膜复合模块，其特征在于：还包括第一电极片（5）、第二电极片（6），所述第一电极片（5）呈覆盖隔膜体（1）的内侧面上，所述第二电极片（6）呈覆盖隔膜体（1）的外侧面上。
6.根据权利要求3所述超声波电极芯串联与隔膜复合模块，其特征在于：还包括带容纳腔（71）的壳体（7）及盖壳（8），所述中空状电池芯本体（10）套装于容纳腔（71）中，该中空状电池芯本体（10）将容纳腔（71）分隔形成有第一工作腔室（711）与第二工作腔室（712），所述盖壳（8）盖置于壳体的容纳腔（71）的腔口上，在盖壳（8）上还设有与第一接线端（42）、第二接线端（44）相电连接的第一接线柱（81）、第二接线柱（82）。
7.根据权利要求6所述超声波电极芯串联与隔膜复合模块，其特征在于：所述盖壳（8）上还分别设有连接第一工作腔室（711）、第二工作腔室（712）的加注口（83）；所述壳体（7）的底部上还分别设有连接第一工作腔室（711）、第二工作腔室（712）的排液口（72）；所述加注口（83）与排液口（72）均设有可反复使用的密封盖（84）。
8.根据权利要求6所述超声波电极芯串联与隔膜复合模块，其特征在于：所述中空状电池芯本体（10）与盖壳（8）之间还设有密封垫片（85），所述中空状电池芯本体（10）与容纳腔（71）的腔底之间也设有密封垫片（85）。
9.根据权利要求6所述超声波电极芯串联与隔膜复合模块，其特征在于：所述固定片（4）的四周边缘上还设有与容纳腔（71）四周腔壁相接触的定位凸部（46）。
10.根据权利要求1所述超声波电极芯串联与隔膜复合模块，其特征在于：所述第一超声波电极芯（2）与第二超声波电极芯（3）分别包括带工作腔槽（211）的条形壳体（21）、设置于工作腔槽（211）中的滑动块（24）、盖在工作腔槽（211）上的条形盖壳（22），所述滑动块（24）上设有永磁体（25），所述条形盖壳（22）的内侧设有与永磁体（25）相互发生作用的电磁线圈（23）；所述滑动块（24）的两端还分别设有起缓冲作用的弹片（26）；所述条形壳体（21）与条形盖壳（22）的表面上均涂覆有导电涂层（20）。
...【技术特征摘要】
1.一种超声波电极芯串联与隔膜复合模块，包括内置有超声波元件的超声波电极芯，其特征在于：包括隔膜体（1）、若干个第一超声波电极芯（2）、若干个第二超声波电极芯（3），各第一超声波电极芯（2）呈等间距间隔排列贴附于隔膜体（1）的其中一个侧面上并与该隔膜体（1）封装为一体，且各第一超声波电极芯（2）的一端通过导电线相互串接一起形成有第一接线端（42）；各第二超声波电极芯（3）呈等间距间隔排列贴附于隔膜体（1）的另一个侧面上与该隔膜体（1）封装为一体，且各第二超声波电极芯（3）的一端通过导电线相互串接一起形成有第二接线端（44）。
2.根据权利要求1所述超声波电极芯串联与隔膜复合模块，其特征在于：所述隔膜体（1）为具有一个内侧面和一个外侧面的中空柱形隔膜体，各第一超声波电极芯（2）呈等间距间隔排列贴附于隔膜体（1）的内侧面上，各第二超声波电极芯（3）呈等间距间隔排列贴附于隔膜体（1）的外侧面上。
3.根据权利要求2所述超声波电极芯串联与隔膜复合模块，其特征在于：还包括分别布置于隔膜体（1）上下两端的固定片（4），该固定片（4）与隔膜体（1）、第一超声波电极芯（2）、第二超声波电极芯（3）的上下两端相互固定组装成一个整体式的中空状电池芯本体（10）。
4.根据权利要求3所述超声波电极芯串联与隔膜复合模块，其特征在于：所述隔膜体（1）的顶边与底边分别设有嵌装边（11），所述固定片（4）上相对应地设有与嵌装边（11）相密封嵌装的嵌装凹槽（45）。
5.根据权利要求2所述超声波电极芯串联与隔膜复合模块，其特征在于：还包括第一电极片（5）、第二电极片（6），所述第一电极片（5）呈覆盖隔膜体（1）的内侧面上，所述第二电极片（6）呈覆盖隔膜体（1）的外侧面上。
6.根据权利要求3所述超声波电极芯串联与隔膜复合模块，其特征在于：还包括带容...
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