双极性电池及其单极板和双极板以及其制造方法技术

本申请涉及一种双极性电池及其单极板和双极板以及其制造方法。以单极板为例，该电池的单极板包含板栅本体，其具有相对的两侧边，所述两侧边分别形成有沿所述板栅本体的宽度方向延伸的密封台，所述密封台的厚度大于所述板栅本体的厚度。并且，至少一个所述密封台上具有在高度方向向外突出的密封凸缘。所述密封凸缘在被挤压时能够发生塑性变形，因为能够更好地实现电池单体的密封。好地实现电池单体的密封。好地实现电池单体的密封。

【技术实现步骤摘要】
双极性电池及其单极板和双极板以及其制造方法


[0001]本申请大体上涉及电池领域，尤其涉及一种双极性电池及其单极板和双极板、以及其制造方法。

技术介绍

[0002]当今社会，电池已广泛应用于各个领域。因所应用的场合的不同，电池的类型也是各种各样。其中，作为堆叠型电池的一种，水平电池由于能够包含多个电池单体，因而通常用作大容量电池，可应用于汽车、船舶、工程机械、飞机、机车等起动，也可用于储能、后备电源、叉车等各种领域。
[0003]在堆叠型电池中，通常包括多个电池单体(也称电池单元)，每个电池单体内包括正极板、负极板及位于二者之间的隔膜。单元格(即电池单体)内同极性极板并联，电池容量由极板的大小、并联数量等决定；相邻的电池单体之间正、负极串联，电池的总电压由串联的电池单体的数量决定。极板是由集流体和位于其上活性物质构成的。例如，正极板是通过在集流体上涂敷正极活性物质而形成的，负极板是通过在集流体上涂敷负极活性物质而形成的。
[0004]对于堆叠型电池而言，根据电池的正、负极板是否共享集流体，可以将其分为单极性电池和双极性电池。在单极性电池中，正、负极板的集流体是分开的，也就是说，正、负极板的集流体是两个分离的部件。单极性电池中的一个电池单体的正、负极板与另一个电池单体的正、负极板是彼此隔离的，必须通过额外的焊接实现串联，工艺较复杂，可靠性差。而在双极性电池中，其正、负极板共享同一集流体，而共享同一集流体的正、负极板又分别位于不同的电池单体内。因此，其借助集流体来实现不同电池单体之间的串联，而不需要额外的焊接。与单极性电池相比，双极性电池实现串联更方便可靠。
[0005]然而，对双极性电池而言，面临的很大一个挑战在于：在其电池芯相邻电池单体之间、以及电池芯的端部与外界之间，需要设置特别的密封结构，以实现相邻电池单体之间以及电池芯端部与外界之间的密封，从而防止相邻电池单体之间发生窜液或窜气现象。然而，现有技术中，虽然各种形式的密封，但似乎都不是很理想，例如，要么密封效果不佳，或者密封结构的寿命不长，要么制造工艺较复杂，成本偏高。

技术实现思路

[0006]本申请所要解决的技术问题之一是克服上述现有技术中的不足，提供一种用于双极性电池的单极板及双极板，由该单极板及双极板构成的双极性电池可有效实现相邻电池单体之间的密封以及电池芯端部与外界之间的密封，并且其制造工艺较简单、成本较低。
[0007]本申请所要解决的另一技术问题是提供包含上述单极板及双极板的双极性电池，该双极性电池结构更简单，能有效实现相邻电池单体之间的密封以及电池芯端部与外界之间的密封。
[0008]本申请所要解决的还一技术问题是提供一种制造双极性电池的方法，该方法不仅
工艺简单、效率高、成本低、适合于大规模生产，而且按照该方法所制造出的双极性电池可有效达成电池芯相邻电池单体之间的密封。
[0009]本申请还提供了制造双极性电池的电池芯的方法以及用于双极性电池的电池芯的压力框架，该方法及压力框架有助于解决如上所述的一或多个技术问题。
[0010](1)单极板
[0011]本申请的第一方面在于提供了一种用于双极性电池的电池芯的单极板，所述单极板包含板栅本体，其具有相对的两侧边，所述两侧边分别形成有沿所述板栅本体的宽度方向延伸的密封台，所述密封台的厚度大于所述板栅本体的厚度。其中，至少一个所述密封台上具有在高度方向向外突出的密封凸缘。
[0012]优选地，两个所述密封台上均成形有所述密封凸缘。
[0013]优选地，所述密封凸缘位于所述密封台的上表面且沿高度方向向上突出。其中所述密封凸缘的高度可为0.05
‑
2mm、0.5
‑
1mm(例如0.6mm、0.8mm)或1
‑
1.5mm(例如1.2mm、1.4mm)。
[0014]优选地，所述密封凸缘也沿着所述板栅本体的宽度方向延伸，且横跨整个所述密封台。
[0015]优选地，所述密封凸缘和所述密封台一体成形，例如注塑成形，且包含可塑性变形的材料。
[0016](2)双极板
[0017]本申请的第二方面在于提供了用于双极性电池的电池芯的双极板，所述双极板包括：两个结构相同或相似于上述单极板的极板，以及导电连接件，其将其中之一的所述极板的侧边与另一极板的侧边相连接。所述两个极板的极性彼此不同(即，一个为正极板，另一个为负极板)，且经由所述导电连接件相互电连接。例如，所述双极板的两极板(即正、负极板)可包括相同的金属丝，这些金属丝沿长度方延伸，其位于不同的区段的部分分别被涂覆正极活性物和负极活性物，从而分别构成正极板和负极板(具体可参见CN202010353387.4号中国专利申请)。
[0018]在一些实施例中，所述正极板的所述板栅本体的厚度大于所述负极板的所述板栅本体的厚度，且所述正极板的所述密封台的厚度大于或等于所述负极板的所述密封台的厚度。优选地，所述正极板的所述密封台的厚度与所述负极板的所述密封台的厚度差等于所述正极板的所述板栅本体与所述负极板的所述板栅本体的厚度差。
[0019]在另一些实施例中，其中所述正极板的所述板栅本体的厚度大于或等于所述负极板的所述板栅本体的厚度，且所述正极板的所述密封台的厚度等于所述负极板的所述密封台的厚度。
[0020](3)压力框架
[0021]本申请的第三方面在于提供一种用于双极性电池的电池芯的压力框架，所述压力框架包含底板，其具有第一侧边与与所述第一侧边相对的第二侧边，与所述底板的所述第一侧边可枢转地连接的第一翼板；及与所述底板的所述第二侧边可枢转地连接的第二翼板。当所述第一翼板和所述第二翼板经枢转与所述底板垂直时，所述第一翼板具有背对所述第二翼板的第一表面，且所述第二翼板具有背对所述第一翼板的第一表面。所述第一翼板的所述第一表面具有可供胶带粘贴的胶带粘贴面，且所述第二翼板的所述第一表面具有
可供胶带粘贴的胶带粘贴面。
[0022]优选地，其中所述第一翼板的所述胶带粘贴面相对于所述底板的第一侧边垂直延伸，所述第二翼板的所述胶带粘贴面相对于所述底板的第二侧边垂直延伸。所述胶带粘贴面的位置对应于所述电池芯的各电池单体的相对的两端部。其中所述胶带粘贴面的位置对应于所述电池芯的各电池单体的相对的两端部。
[0023](4)双极性电池
[0024]本申请的第四方面在于提供一种双极性电池，所述双极性电池包含：具有多个电池单体的电池芯、电池槽和电池盖，所述电池芯包含压力框架，其具有底板及二个与所述底板的二侧边连接并相对所述底板垂直设置的二翼板，多个堆叠的单极板和双极板(具体的堆叠方式可参见本申请人的CN202010353387.4号中国专利申请所公开的内容)，其设置于所述压力框架的所述二翼板之间，压力盖板，其与所述二翼板配合并相对所述底板设置及密封胶带，其围绕所述压力框架设置。所述电池槽经构形以容纳所述电池芯，而所述电池槽的内表面具有胶带密封台，且所述胶带密封台经构形以沿所述密封胶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于双极性电池的电池芯的单极板，其包含：板栅本体，其具有相对的两侧边，所述两侧边分别形成有沿所述板栅本体的宽度方向延伸的密封台，所述密封台的厚度大于所述板栅本体的厚度；其中，至少一个所述密封台上具有在高度方向向外突出的密封凸缘。2.如权利要求1所述的单极板，其中两个所述密封台上均成形有所述密封凸缘。3.如权利要求1或2所述的单极板，其中所述密封凸缘位于所述密封台的上表面且沿高度方向向上突出。4.如权利要求1或2所述的单极板，其中所述密封凸缘的高度为0.05
‑
2mm。5.如权利要求1或2所述的单极板，其中所述密封凸缘也沿着所述板栅本体的宽度方向延伸，且横跨整个所述密封台。6.如权利要求1或2所述的单极板，其中所述密封凸缘和所述密封台一体成形，且包含可塑性变形的材料。7.如权利要求1或2所述的单极板，其中所述密封凸缘和所述密封台注塑成形，且包含可塑性变形的材料。8.如权利要求1或2所述的单极板，其中所述密封凸缘和所述密封台贯穿整个所述板栅本体的宽度。9.一种用于双极性电池的电池芯的双极板，其包含：两个如权利要求1所述的单极板；及导电连接件，其用于将其中之一的所述单极板的所述侧边与另一所述单极板的所述侧边相连接；其中两个所述单极板的极性彼此不同，且其中两个所述单极板经由所述导电连接件而彼此电性连接。10.如权利要求9所述的双极板，其中，其中之一的所述单极板为正极板，而另一所述单极板为负极板，且其中所述正极板的所述板栅本体的厚度大于所述负极板的所述板栅本体的厚度，且所述正极板的所述密封台的厚度大于或等于所述负极板的所述密封台的厚度。11.如权利要求10所述的双极板，其中所述正极板的所述密封台的厚度与所述负极板的所述密封台的厚度差等于所述正极板的所述板栅本体与所述负极板的所述板栅本体的厚度差。12.如权利要求9所述的双极板，其中，其中之一的所述单极板为正极板，而另一所述单极板为负极板，且其中所述正极板的所述板栅本体的厚度大于或等于所述负极板的所述板栅本体的厚度，且所述正极板的所述密封台的厚度等于所述负极板的所述密封台的厚度。13.一种用于双极性电池的电池芯的压力框架，其经构形以用于收纳单极板和双极板，且包括：底板，其具有第一侧边与所述第一侧边相对的第二侧边；与所述底板的所述第一侧边可枢转地连接的第一翼板；及与所述底板的所述第二侧边可枢转地连接的第二翼板；其中，当所述第一翼板和所述第二翼板经枢转与所述底板垂直时，所述第一翼板具有背对所述第二翼板的第一表面，且所述第二翼板具有背对所述第一翼板的第一表面；且其中所述第一翼板的所述第一表面具有可供胶带粘贴的胶带粘贴面，且所述第二翼板
的所述第一表面具有可供胶带粘贴的胶带粘贴面。14.如权利要求13所述的压力框架，其中所述第一翼板的所述胶带粘贴面相对于所述底板的第一侧边垂直延伸，所述第二翼板的所述胶带粘贴面相对于所述底板的第二侧边垂直延伸。15.如权利要求13所述的压力框架，其中所述胶带粘贴面的位置对应于所述电池芯的各电池单体的相对的两端部。16.一种双极性电池，其包含：包含多个电池单体的电池芯，其包含：压力框架，其具有底板及两个与所述底板的两侧边连接并相对所述底板垂直设置的两翼板；多个堆叠的单极板和双极板，其设置于所述压力框架的所述两翼板之间；压力盖板，其与所述两翼板配合并远离所述底板而设置；及密封胶带，其设置于所述压力框架上对应于各所述电池单体的相对的两端部的位置处；以及电池槽，其经构形以容纳所述电池芯，其中所述电池槽的内表面具有胶带密封台，且其中所述胶带密封台经构形以沿所述密封胶带延伸并与所述密封胶带配合；及电池盖，其经构形以与所述电池槽配合，且经构形以与所述电池芯的所述压力盖板间隙配合。17....

【专利技术属性】
技术研发人员：姜文赟，章晖，许新荣，王新征，赵保强，
申请(专利权)人：易德维能源科技江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：