一种分体式二次电堆制造技术

为克服现有二次电池存在易出现热失控的问题，本实用新型专利技术提供了一种分体式二次电堆，包括正极模块、负极模块和电解液模块，所述正极模块、所述负极模块和所述电解液模块两两之间通过输送通道相互连接以形成回路，所述输送通道用于电解液的输送。本实用新型专利技术提供的分体式二次电堆通过对正负极和电解液进行模块化分离，可实现大容量二次电堆的高安全、低成本运行。运行。运行。

【技术实现步骤摘要】
一种分体式二次电堆


[0001]本技术属于二次电池
，具体涉及一种分体式二次电堆。

技术介绍

[0002]二次电池作为物质能源存储与转化的重要桥梁，关于其的技术创新一直是学术界和工业界的研究焦点。作为目前应用最为广泛的锂离子电池，近年来，其技术创新主要聚焦于追求高能量密度、高功率密度、低成本、长寿命、高安全等方面。为了实现高功率、高集成度，目前的锂离子电池制造工艺通常采用正极膜片/隔膜/负极膜片交替堆叠或卷绕成型，再注入电解液浸润，经过化成、分容工艺制成。在现有的锂离子电池结构中，由于存在大面积的正负极界面，并且其中充斥有电解液，在外界作用下很容易出现局部短路发热，引发电解液燃烧，进而电池热失控燃烧爆炸等安全事故。因此，亟需一种全新的电池结构，从根本上实现锂离子电池安全性能的革新。

技术实现思路

[0003]针对现有二次电池存在易出现热失控的问题，本技术提供了一种分体式二次电堆。
[0004]本技术解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
[0005]本技术提供一种分体式二次电堆，包括正极模块、负极模块和电解液模块，所述正极模块、所述负极模块和所述电解液模块两两之间通过输送通道相互连接以形成回路，所述输送通道用于电解液的输送。
[0006]可选的，所述输送通道的长度为0.01m～100m。
[0007]可选的，所述分体式二次电堆还包括动力模块，所述动力模块用于为所述正极模块、所述负极模块和所述电解液模块之间的电解液输送提供动力。
[0008]可选的，所述正极模块、所述负极模块和所述电解液模块两两之间的输送通道均设置有所述动力模块。
[0009]可选的，所述动力模块选自蠕动泵、柱塞泵、叶片泵或齿轮泵。
[0010]可选的，所述输送通道由所述正极模块的底部接入，并由所述正极模块的顶部引出；
[0011]和/或，所述输送通道由所述负极模块的底部接入，并由所述负极模块的顶部引出；
[0012]和/或，所述输送通道由所述电解液模块的底部接入，并由所述电解液模块的顶部引出。
[0013]可选的，所述分体式二次电堆还包括过滤模块，所述过滤模块用于过滤电解液。
[0014]可选的，所述正极模块、所述负极模块和所述电解液模块两两之间的输送通道均设置有所述过滤模块。
[0015]可选的，所述过滤模块设置于所述输送通道上设置有所述动力模块的上游位置。
[0016]可选的，所述过滤模块选自玻璃纤维膜、聚合物膜、不锈钢过滤网、多孔陶瓷柱或活性炭柱。
[0017]可选的，所述正极模块包括正极壳体、正极填料、正极集流体和正极极柱，所述正极填料填充于所述正极壳体中，所述正极集流体内置于所述正极壳体中并至少部分埋置于所述正极填料中，所述正极极柱与所述正极集流体连接并延伸出所述正极壳体。
[0018]可选的，所述正极壳体的壳体厚度为1～1000mm。
[0019]可选的，所述正极集流体为针状结构、螺旋线状结构、网状结构或三维网状结构。
[0020]可选的，所述负极模块包括负极壳体、负极填料、负极集流体和负极极柱，所述负极填料填充于所述负极壳体中，所述负极集流体内置于所述负极壳体中并至少部分埋置于所述负极填料中，所述负极极柱与所述负极集流体连接并延伸出所述负极壳体。
[0021]可选的，所述负极壳体的壳体厚度为1～1000mm。
[0022]可选的，所述负极集流体为针状结构、螺旋线状结构、网状结构或三维网状结构。
[0023]可选的，所述正极模块和/或所述负极模块中设置有用于检测模块状态的检测模块。
[0024]可选的，所述电解液模块包括储液罐以及填充于所述储液罐中的电解液。
[0025]可选的，所述储液罐的罐体厚度为1mm～100mm。
[0026]可选的，所述储液罐的侧壁上设置有透明的液位观察窗。
[0027]可选的，所述储液罐上设置有取样口、补液口、补锂口或传感接口中的一种或多种。
[0028]可选的，所述储液罐外接有备用罐。
[0029]根据本技术提供的分体式二次电堆，将正极模块、负极模块和电解液模块独立设计并通过输送通道相互连通，实现了正极模块、负极模块和电解液模块在空间上的能量隔离和物质隔离，进而得到一种新的电池结构，本质上解决二次电池的安全隐患，同时，通过不同模块的模块化分解，可实现各模块的高效生产、便捷替换维护以及模块便捷回收等操作，实现电堆全生命周期的低成本运行。本分体式二次电堆中设置有独立的电解液模块，方便对分体式二次电堆的健康状态进行监控和修复，包括进行电解液补充、电解液添加剂补充、活性锂补充等操作，进而实现该分体式二次电堆的长寿命运行。
附图说明
[0030]图1是本技术提供的分体式二次电堆的结构示意图；
[0031]图2是本技术提供的电解液模块的结构示意图；
[0032]说明书附图中的附图标记如下：
[0033]1、正极模块；2、负极模块；3、电解液模块；31、液位观察窗；32、取样口；33、补液口；34、补锂口；4、输送通道；5、动力模块；6、过滤模块。
具体实施方式
[0034]为了使本技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0035]参见图1和图2所示，本技术实施例提供了一种分体式二次电堆，包括正极模块1、负极模块2和电解液模块3，所述正极模块1、所述负极模块2和所述电解液模块3两两之间通过输送通道4相互连接以形成回路，所述输送通道4用于电解液的输送。
[0036]电池热失控事故的发生主要由正负极短路放热以及电解液燃烧加剧造成，为从本质上解决该问题，本分体式二次电堆将正极模块1、负极模块2和电解液模块3独立设计并通过输送通道4相互连通，实现了正极模块1、负极模块2和电解液模块3在空间上的能量隔离和物质隔离，进而得到一种新的电池结构，本质上解决二次电池的安全隐患，同时，通过不同模块的模块化分解，可实现各模块的高效生产、便捷替换维护以及模块便捷回收等操作，实现电堆全生命周期的低成本运行。本分体式二次电堆中设置有独立的电解液模块3，方便对分体式二次电堆的健康状态进行监控和修复，包括进行电解液补充、电解液添加剂补充、活性锂补充等操作，进而实现该分体式二次电堆的长寿命运行。
[0037]在一些实施例中，所述输送通道的长度为0.01m～100m。
[0038]在一些实施例中，位于所述正极模块和所述负极模块之间的所述输送通道的长度为0.01m～0.5m，位于所述正极模块与所述电解液模块之间的所述输送通道的长度为0.1m～0.5m，位于所述负极模块与所述电解液模块之间的所述输送通道的长度为0.1m～0.5m。
[0039]当所述输送通道的长度处于上述范围中时，一方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分体式二次电堆，其特征在于，包括正极模块、负极模块和电解液模块，所述正极模块、所述负极模块和所述电解液模块两两之间通过输送通道相互连接以形成回路，所述输送通道用于电解液的输送。2.根据权利要求1所述的分体式二次电堆，其特征在于，所述输送通道的长度为0.01m～100m。3.根据权利要求1所述的分体式二次电堆，其特征在于，所述分体式二次电堆还包括动力模块，所述动力模块用于为所述正极模块、所述负极模块和所述电解液模块之间的电解液输送提供动力。4.根据权利要求3所述的分体式二次电堆，其特征在于，所述正极模块、所述负极模块和所述电解液模块两两之间的输送通道均设置有所述动力模块。5.根据权利要求3所述的分体式二次电堆，其特征在于，所述动力模块选自蠕动泵、柱塞泵、叶片泵或齿轮泵。6.根据权利要求1所述的分体式二次电堆，其特征在于，所述输送通道由所述正极模块的底部接入，并由所述正极模块的顶部引出；和/或，所述输送通道由所述负极模块的底部接入，并由所述负极模块的顶部引出；和/或，所述输送通道由所述电解液模块的底部接入，并由所述电解液模块的顶部引出。7.根据权利要求3所述的分体式二次电堆，其特征在于，所述分体式二次电堆还包括过滤模块，所述过滤模块用于过滤电解液。8.根据权利要求7所述的分体式二次电堆，其特征在于，所述正极模块、所述负极模块和所述电解液模块两两之间的输送通道均设置有所述过滤模块。9.根据权利要求7所述的分体式二次电堆，其特征在于，所述过滤模块设置于所述输送通道上设置有所述动力模块的上游位置。10.根据权利要求7所述的分体式二次电堆，其特征在于，所述过滤模块选自玻璃纤维膜、聚合物膜、不锈钢过滤网、多孔陶瓷柱或活性炭柱。11.根据权利要求1所述的分体式二次电堆，其特征在于，所述正极模块包括正极壳体、正极填料、...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹小强，刘平，李翔宇，吴双，孙田成，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：新型
国别省市：