双极性电池及其制备方法和车辆技术

一种双极性电池及其制备方法以及一种包括所述双极性电池的车辆，其中，所述双极性电池包括壳体(1)，所述壳体(1)包括第一半壳体(2)和第二半壳体(3)；至少一个双极性极板(4)，所述双极性极板(4)的周缘被密封地夹设在所述第一半壳体(2)和第二半壳体(3)之间；和至少两个电芯(5a，5b)，所述电芯(5a，5b)分别设在所述双极性极板(4)的相对两侧。使用软包装材料制成的壳体(1)以及在双极性极板集流器和壳体(1)的边缘通过粘结封装，该双极性电池便于组装和维护。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】双极性电池及其制作方法和车辆
本专利技术涉及电池，具体涉及一种双极性电池及其制作方法和包括所述双极性电池的车辆。
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，这种方式只能获得所需的输出电压，无法获得所需的输出电流，导致电池的输出电压和输出电流之间不平衡。虽然也可以通过增加并联的极片个数来增加电流，但制作这种电池时，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设置绝缘及密封件，为此，每设置一个双极性极板都需要在其边缘或与其相邻的隔膜的边缘设置绝缘和密封件，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两端使用机械力压紧，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。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能够增大输出电压和电流的双极性电池。为了实现上述目的，本专利技术提供一种双极性电池，其中，所述双极性电池包括壳体，所述壳体包括第一半壳体和第二半壳体；至少一个双极性极板，所述双极性极板的周缘被密封地夹设在所述第一半壳体和第二半壳体之间；和至少两个电芯，所述电芯分别设在所述双极性极板的相对两侧。本专利技术还提供一种双极性电池的制造方法，该方法包括：提供至少一个双极性极板；在所述双极性极板的两侧分别电连接至少一个电芯，并通过所述双极性极板串联所述电芯；提供第一半壳体和第二半壳体，使所述第一半壳体和第二半壳体分别从所述双极性极板的两侧包覆所述电芯，并使所述双极性极板的周缘夹在所述第一半壳体和第二半壳体之间；和绝缘密封所述双极性极板、第一半壳体和第二半壳体的接触部位。本专利技术还提供一种双极性电池的制造方法，该方法包括：在正极集流器的一侧设置一个电芯，使所述正极集流器和第一半壳体包覆该电芯并绝缘密封所述正极集流器和第一半壳体的边缘接触部位；在负极集流器的一侧设置另一个电芯，使所述负极集流器和第二半壳体包覆该电芯并绝缘密封所述负极集流器和第一半壳体的边缘接触部位；连接所述正极集流器和负极集流器，以使所述正极集流器的另一侧和所述负极集流器的另一侧相互接触并形成双极性极板。本专利技术还通过一种车辆，其中，该车辆包括本专利技术的双极性电池，所述双极性电池用于为所述车辆提供动力。通过上述技术方案，一方面可以通过设置双极性极板来增加输出电压，另一方面可以仅在双极性极板和壳体的边缘封装以便组装、维护以及处理化成后产气的问题。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1是说明本专利技术的双极性电池的一种实施方式的内部结构的示意图；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内部结构的示意图；图3和图4是说明本专利技术的双极性电池的制备方法的一种实施方式的示意图；图5是说明本专利技术的双极性电池的另一种实施方式的内部结构的示意图。附图标记说明1：壳体2：第一壳体3：第二壳体4：双极性极板41：Al箔42：Cu箔5a：第一电芯5b：第二电芯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：正极集流器8’：双面正极板9：负极集流器9’：双面负极板10：正极活性材料11：负极活性材料12：隔膜13：极耳胶14：第一密封胶15：第二密封胶21：正极极耳22：负极极耳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，并不用于限制本专利技术。在本专利技术中，为便于理解和描述，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，但上述方位词并不用于限制本专利技术。另外，本专利技术中，“多个”表示两个或两个以上。另外，本专利技术中，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。下面以锂离子电池为例说明本专利技术的双极性电池。本专利技术的双极性电池包括至少两个通过双极性极板4达到串联目的的电芯，每个电芯包括单个或多个相互并联的单格电池单元，每个单格电池单元包括正极集流器8、负极集流器9、正极活性材料10、负极活性材料11、和隔膜12。集流器由铜、铝或铜铝复合等导电材料制成。涂覆有正极活性材料10的正极集流器8形成为正极，涂覆有负极活性材料11的负极集流器9形成为负极，隔膜12用于隔离正、负极且仅允许锂离子通过。在一个具体的实施例中，双极性极板4为一面涂覆正极活性材料，与其相对的另一面涂覆负极活性材料的集流器。在又一个具体的实施例中，每个电池组包括至少一个双面单极板，这里所说的双面单极板为相对两面均涂覆相同极性活性材料的集流器，若两面均涂覆正极活性材料，则该单极板可看作双面正极板8’，若两面均涂覆为负极活性材料，则该单极板可看作双面负极板9’。假设每个电芯包括N个相互并联的单格电池单元，若N为偶数，则需交错堆叠N/2个双面正极板8’、N/2个双面负极板9’和N个分别放置在双面正极板8’、双面负极板9’和双极性极板4之间的隔膜12；若N为奇数，且该电芯设在双极性极板4的正极一侧，则需要堆叠[(N+1)/2]-1个双面正极板8’、(N+1)/2个双面负极板9’和N个隔膜12；若N为奇数，且该电芯设在双极性极板4的负极一侧，则需要堆叠[(N+1)/2]-1个双面负极板9’、(N+1)/2个双面正极板8’和N个隔膜12。当然，堆叠在最外侧(最靠近壳体1)的双面正极板8’或双面负极板9’也可以替换为单面正极板或单面负极板，即仅有一面涂覆有正极或负极活性材料的集流器。如本领域一般技术人员所理解的，为达到串联电池组的目的，设在双极性极板4的负极一侧的电芯中，最靠近双极性极板4的双面单极板应选用双面正极板8’，相对地，设在双极性极板4的正极一侧的电芯中，最靠近双极性极板4的双面单极板应选用双面负极板9’。需要说明的是，上述利用不同极性的双面单极板和隔膜12构成多个并联的单格电池单元仅是本专利技术的一个具体的实施方式，但本专利技术无意对单格电池单元或电芯的结构做任何限制，任何包含一个或多个单格电池单元的电芯均可用于本专利技术。本专利技术提供一种双极性电池，其中，所述双极性电池包括：壳体1，所述壳体1包括第一半壳体2和第二半壳体3；至少一个双极性极板4，所述双极性极板4的周缘被密封地夹设在所述第一半壳体2和第二半壳体3之间；和至少两个电芯，所述电芯分别设在所述双极性极板的相对两侧。本专利技术的双极性电池中，一方面可以通过设置双极性极板4来增加输出电压，另一方面可以仅在双极性极板4和壳体1的周缘封装以便组装和维护，而边缘夹在第一半壳体2和第二半壳体3之间的双极性极板4还具有支撑和固定其两边电芯的作用，有利于提升整个电池的稳定性。优选地，可以在所述第一半壳体2与所述双极性极板4之间的边缘以及所述第二半壳体3与所述双极性极板4之间的边缘设置有热熔胶，使得所述双极性极板4的周缘与所述第一半壳体2和所述第二半壳体本文档来自技高网...

【技术保护点】
PCT国内申请，权利要求书已公开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种双极性电池，其特征在于，该双极性电池包括：壳体(1)，所述壳体(1)包括第一半壳体(2)和第二半壳体(3)；至少一个双极性极板(4)，所述双极性极板(4)的周缘被密封地夹设在所述第一半壳体(2)和第二半壳体(3)之间；和至少两个电芯，所述电芯分别设在所述双极性极板的相对两侧，所述双极性极板(4)为至少一个并将所述壳体(1)的内部划分为多个腔室，每个腔室内设置有一个所述电芯，每个所述电芯分别包括一个单格电池单元或多个并联的单格电池单元，并且所述至少两个电芯通过所述双极性极板(4)串联，所述双极性电池还包括夹在所述第一半壳体(2)、双极性极板(4)和第二半壳体(3)之间，并向外延伸出所述壳体(1)的正极极耳(21)和负极极耳(22)，所述电芯包括设置在所述第一半壳体(2)和与所述第一半壳体(2)相邻的双极性极板(4)之间的腔室内的第一电芯(5a)，以及设置在所述第二半壳体(3)和与所述第二半壳体(3)相邻的双极性极板(4)之间的腔室内的第二电芯(5b)，其中：所述第一电芯(5a)包括第一正极引线(6a)和第一负极引线(7a)，所述第二电芯(5b)包括第二正极引线(6b)和第二负极引线(7b)，所述第一正极引线(6a)和与所述第一半壳体(2)相邻的双极性极板(4)的正极连接，所述第一负极引线(7a)与所述负极极耳(22)电性连接，所述第二负极引线(7b)和与所述第二半壳体(3)相邻的双极性极板(4)的负极连接，所述第二正极引线(6b)与所述正极极耳(21)电性连接。2.根据权利要求1所述双极性电池，其中，所述第一半壳体(2)与所述双极性极板(4)之间的边缘以及所述第二半壳体(3)与所述双极性极板(4)之间的边缘设置有热熔胶，使得所述双极性极板(4)的周缘与所述第一半壳体(2)和所述第二半壳体(3)形成热熔密封。3.根据权利要求1所述双极性电池，其中，至少所述第一半...

【专利技术属性】
技术研发人员：何广利，薛家渔，王宪宏，任瑜，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