双极性电池及其封装方法技术

本发明专利技术公开了一种双极性电池及其封装方法，双极性电池包括两个半壳体和设置在两个半壳体之间的双极性极板，该方法包括：在注液部以外的区域，利用第一密封胶封装所述双极性极板和相邻的半壳体，至少在所述注液部，使所述双极性极板的边线位于所述半壳体的边线的内侧，将所述双极性极板的边缘与第一密封胶密封粘结，将所述两个半壳体的边缘与所述第一密封胶密封粘结，以将所述双极性极板的边缘嵌入所述第一密封胶。热压直接作用在半壳体和第一密封胶上，简化了封装。再者，热压时的热量没有直接作用在双极性极板上，而是经过第一密封胶传导到双极性极板上，降低了热压对双极性电池的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及双极性电池，具体地，涉及一种双极性电池及其封装方法。
技术介绍
现有技术中，为增大电池的输出电压，可以采用将两侧分别涂覆正极活性材料和负极活性材料的双极性极板以及隔膜相互交替层叠的方式。但是，制作这种电池时（例如US2010/025537A1中公开的双极性电池），需要在间隔有一层或多层的隔膜的两个双极性极板的边缘之间注入电解液并设置绝缘及密封件以便封装，为此，每设置一个双极性极板都需要在由该双极性极板限定的空间内注入电解液，然后在其边缘或与其相邻的隔膜的边缘设置绝缘和密封件以进行热压封装，制作工艺非常繁琐且不利于更换、维护，并且，在层叠到能够获得所需的输出电压后必须在壳体的周缘使用机械力压紧，以获得要求的密封效果，进一步增加了制作工艺和维护的难度。另外，在热压密封时，热压直接作用在双极性极板上，双极性极板通常由导热良好的材料（例如金属、碳材质）制成，热量会通过双极性极板传递到注入电解液的空间中，导致隔膜变形、电解液挥发，影响电池的性能。同时，此种结构无法解决电池化成之后产气的排气问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种便于封装且能够避免或减弱热压时的热量传导到电池内部的双极性电池的封装方法。为了实现上述目的，本专利技术提供一种双极性电池的封装方法，所述双极性电池包括两个半壳体、设置在所述两个半壳体之间的双极性极板和与所述双极性极板电性连接的电芯，所述方法包括：在注液部以外的区域，利用第一密封胶封装所述双极性极板和相邻的半壳体，至少在所述注液部，使所述双极性极板的边线位于所述半壳体的边线的内侧，将所述双极性极板的边缘与第一密封胶密封粘结，将所述两个半壳体的边缘与所述第一密封胶密封粘结，以将所述双极性极板的边缘嵌入所述第一密封胶。本专利技术还提供一种双极性电池，包括：双极性极板；电性连接至所述双极性极板的电芯；包覆所述双极性极板和所述电芯于其内的半壳体；和用来密封粘结所述半壳体和双极性极板的第一密封胶，其中，至少在注液部，所述双极性极板的边线位于所述半壳体的边线的内侧，所述双极性极板的边缘嵌入所述第一密封胶。本专利技术又提供一种双极性电池，其采用上述的封装方法制得。通过上述技术方案，在注入电解液后进行的密封操作中，热压直接作用在半壳体和第一密封胶上，简化了封装。并且热量没有直接作用在双极性极板上，而是经过第一密封胶传导到双极性极板上。第一密封胶为粘合材料，粘合材料通常为热导很低的材料，因而传导到双极性极板的热量很少，降低了热压对双极性电池的影响。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1a至图1f是说明本专利技术的双极性电池的封装方法的一种实施方式的示意图；图2是说明本专利技术的双极性电池的另一种实施方式的示意图；图3和图4是说明本专利技术的双极性电池的封装方法的另一种实施方式的示意图。附图标记说明2：第一半壳体    3：第二半壳体4：双极性极板    41：铝板/箔      42：铜板/箔      5：电芯5a：第一电芯     5b：第二电芯   6：引线          6a：第一正极引线 6b：第二正极引线7a：第一负极引线 7b：第二负极引线8’：双面正极板     9’：双面负极板     12：隔膜         13：极耳胶       14：第一密封胶   15：第二密封胶   16：辅助粘胶20：极耳         21：正极极耳     22：负极极耳A：第一密封部    B：第二密封部    C：气室          D：封边S：半壳体        I：注液部        I-1：第一注液部  I-2：第二注液部具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本发明。在本专利技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。另外，本专利技术中，“多个”表示两个或两个以上。根据本专利技术的一个方面，提供一种双极性电池，其包括：双极性极板4；电性连接至所述双极性极板4的电芯5；包覆所述双极性极板4和所述电芯5于其内的半壳体S；和用来密封粘结所述半壳体S和双极性极板4的第一密封胶14，其中，至少在注液部I，所述双极性极板4的边线位于所述半壳体S的边线的内侧，所述双极性极板4的边缘嵌入所述第一密封胶14。请参图2至图4所示，本专利技术的双极性电池中，所述双极性极板4和相邻的半壳体S之间设置有电芯5，从而可以通过双极性极板4达到串联电芯5的目的。如本领域一般技术人员所知，双极性极板指两侧分别用作正极集流器和负极集流器的极板，并且可以通过在双极性极板的两个相反的表面分别涂覆正极活性材料和负极活性材料来形成双极性电极。在本专利技术中，双极性极板4的两侧可以分别涂覆正负极活性材料，也可以不涂覆活性材料，未涂覆活性材料的双极性极板4的作用仅为形成内部串联，不能提供电池内部反应所需的材料。双极性极板4可以采用各种适当的材料制成，例如可以采用Cu-Al复合板、石墨板、碳纤维板、铝板/箔或者铜板/箔。如果电池所用的负极活性材料为碳、石墨或石墨烯等低电位材料，双极性极板4优选采用Cu-Al复合板（其中铜侧对应负极，铝侧对应正极）、石墨板、碳纤维板、和铜板/箔。在1a图示的实施方式中，双极性极板4采用Cu-Al复合板。在图3和图4的实施方式中，可以先将Al板/箔和Cu板/箔分别封装于第一半壳体2和第二半壳体3，然后在最后封装时通过粘合或机械力使Al板/箔和Cu板/箔接触而形成Cu-Al复合板。Cu-Al复合板的一面为铝面，一面为铜面，铝面涂有正极活性材料，铜面涂有负极活性材料。本专利技术中，如图2所示，所述双极性极板4可以为至少一个并将由两个半壳体S组装而成的整个壳体的内部划分为多个腔室，每个腔室内可以设置有一个电芯5，每个所述电芯5可以分别包括一个单格电池单元或多个并联的单格电池单元，并且所述多个电芯5通过所述双极性极板4形成串联。在具有多个双极性极板4的情况下，优选地，所述双极性极板4为平行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双极性电池的封装方法，所述双极性电池包括两个半壳体（S）、设置在所述两个半壳体（S）之间的双极性极板（4）和与所述双极性极板（4）电性连接的电芯（5），所述方法包括：在注液部（I）以外的区域，利用第一密封胶（14）封装所述双极性极板（4）和相邻的半壳体（S），至少在所述注液部（I），使所述双极性极板（4）的边线位于所述半壳体（S）的边线的内侧，将所述双极性极板（4）的边缘与第一密封胶（14）密封粘结，将所述两个半壳体（S）的边缘与所述第一密封胶（14）密封粘结，以将所述双极性极板（4）的边缘嵌入所述第一密封胶（14）。

【技术特征摘要】
1.一种双极性电池的封装方法，所述双极性电池包括两个半壳体（S）、
设置在所述两个半壳体（S）之间的双极性极板（4）和与所述双极性极板（4）
电性连接的电芯（5），所述方法包括：在注液部（I）以外的区域，利用第
一密封胶（14）封装所述双极性极板（4）和相邻的半壳体（S），至少在所
述注液部（I），使所述双极性极板（4）的边线位于所述半壳体（S）的边线
的内侧，将所述双极性极板（4）的边缘与第一密封胶（14）密封粘结，将
所述两个半壳体（S）的边缘与所述第一密封胶（14）密封粘结，以将所述
双极性极板（4）的边缘嵌入所述第一密封胶（14）。
2.根据权利要求1所述的双极性电池的封装方法，其中，所述方法包
括：
a、在所述双极性极板（4）的边缘密封粘结所述第一密封胶（14），并
将所述双极性极板（4）设置在两个半壳体（S）之间，使得所述第一密封胶
（14）位于所述双极性极板（4）和相邻的半壳体（S）之间，并使得至少在
所述注液部（I），所述第一密封胶（14）从所述双极性极板（4）的边线向
外延伸；
b、在所述注液部（I）以外的区域，热压所述半壳体（S）的边缘、双
极性极板（4）的边缘和第一密封胶（14），以密封粘结所述半壳体（S）和
双极性极板（4）的边缘；
c、从所述注液部（I）注入电解液；
d、在所述注液部（I），沿位于所述双极性极板（4）的边线外侧的第一
密封线（A1）热压所述半壳体（S）和超出所述双极性极板（4）边线的第一
密封胶（14），以使所述半壳体（S）和第一密封胶（14）形成第一密封部（A）。
3.根据权利要求2所述的双极性电池的封装方法，其中，所述方法还

\t包括：
e、化成所述双极性电池；
f、切除所述第一密封部（A），并排出气体；
g、沿位于所述第一密封线（A1）和所述双极性极板（4）边线之间的第
二密封线（A2）对所述半壳体（S）和超出所述双极性极板（4）边线的第一
密封胶（14）进行热压，以使所述半壳体（S）和第一密封胶（14）形成第
二密封部（B）。
4.根据权利要求1所述的双极性电池的封装方法，其中，所述半壳体
（S）包括第一半壳体（2）和第二半壳体（3），所述双极性极板（4）包括
正极集流器和负极集流器，所述注液部（I）包括第一注液部（I-1）和第二
注液部（I-2），所述方法包括：
a’、在所述正极集流器的边缘设置所述第一密封胶（14），使得所述第
一密封胶（14）位于所述正极集流器和所述第一半壳体（2）之间，并使得
在所述第一注液部（I-1），所述第一密封胶（14）从所述正极集流器的边线
向外延伸；在所述负极集流器的边缘设置所述第一密封胶（14），使得所述
第一密封胶（14）位于所述负极集流器和所述第二半壳体（3）之间，并使
得在所述第二注液部（I-2），所述第一密封胶（14）从所述负极集流器的边
线向外延伸；
b’、在所述第一注液部（I-1）以外的区域，热压所述第一半壳体（2）
的边缘、所述正极集流器的边缘和所述第一密封胶（14），以封装所述第一
半壳体（2）和正极集流器的边缘，并且在所述第一注液部（I-1），热压所述
正极集流器的边缘与所述第一密封胶（14）；在所述第二注液部（I-2）以外
的区域，热压所述第二半壳体（3）的边缘、所述负极集流器的边缘和所述
第一密封胶（14），以封装所述第二半壳体（3）和负极集流器的边缘，并且

\t在所述第二注液部（I-2），热压所述负极集流器的边缘与所述第一密封胶
（14）；
c’、以使所述正极集流器和负极集流器接触并位于所述第一半壳体（2）
和第二半壳体（3）之间的方式连接所述正极集流器和负极集流器，以使所
述正极集流器和负极集流器形成所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：何广利，王国文，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，北京低碳清洁能源研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11