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CN116565220A - 金属板栅、电池芯以及双极性水平电池及其制造方法 - Google Patents

金属板栅、电池芯以及双极性水平电池及其制造方法 Download PDF

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CN116565220A
CN116565220A CN202210651567.XA CN202210651567A CN116565220A CN 116565220 A CN116565220 A CN 116565220A CN 202210651567 A CN202210651567 A CN 202210651567A CN 116565220 A CN116565220 A CN 116565220A
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CN
China
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battery
plate
plates
bipolar
positive
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CN202210651567.XA
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吴旭光
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Abstract

本申请涉及一种金属板栅、电池芯以及双极性水平电池及其制造方法。所述金属板栅用于制造双极性水平电池的电极板,其包括:依次连接的多个区段,每个所述区段包括分别用于形成正极板和负极板的第一部分和第二部分;位于每个所述区段的所述第一部分和第二部分的内侧的第一支撑台;以及位于每个所述区段的所述第一部分和第二部分的外侧的第二支撑台。由该金属板栅制造出的双极性水平电池的单极板和双极板由于包含支撑台,因而在使用这些单极板和双极板制作电池芯时,可以在该支撑台上设置密封组件,从而可方便地实现相邻电池单体之间的密封。

Description

金属板栅、电池芯以及双极性水平电池及其制造方法
技术领域
本申请大体上涉及电池领域,尤其涉及一种双极性水平电池及其制造方法、其电池芯及其制造方法、用于制造其电极板的金属板栅、以及利用金属板栅制造双极性水平电池的双极板及单极板。
背景技术
当今社会,电池已广泛地应用于各个领域,小到电子手表,大到电动汽车,都需要采用电池供电。尽管各种类型的电池大小差别很大,但内部结构非常相似。通常,电池包括壳体、设置于壳体内部的电极板(也称极片)、电解液、以及位于壳体外部的极耳、极耳胶等。根据极板在电池内部的布置方式的不同,可以将电池分为卷绕型电池和堆叠型电池两类,前者是极片以卷绕方式设置于电池壳体内部,而后者是极片以层叠/堆叠方式设置于电池壳体内部。
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铅膏(充电后转化为活性物)构成的。例如,正极板是通过在集流体上涂敷正极铅膏而形成的,负极板是通过在集流体上涂敷负极铅膏而形成的。
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。
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。现有技术中,虽然存在各种形式的密封,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。
发明内容
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,提供一种用于制造双极性水平电池的电极板的金属板栅,由该金属板栅制造出的双极性水平电池的单极板和双极板上可方便地设置密封组件。因而在使用这些单极板和双极板构成双极性电池时,能方便、有效地实现相邻电池单体之间的密封。
本申请还要解决的另一技术问题是提供一种双极性电池的电池芯,其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。
本申请所要解决的再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,容易制作与组装,能有效实现相邻电池单体之间的密封、电池芯端部与外界之间的密封、以及电池芯与电池槽之间的密封。
本申请所要解决的再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以及电池芯与电池槽之间的密封。
本申请还提供了用于制造双极性水平电池的电极板的金属板栅、双极板、单极板及制造双极性电池的电池芯的方法,该金属板栅、双极板、单极板及方法有助于解决如上所述的一或多个技术问题。
(1)金属板栅
本申请的第一方面在于提供了一种用于制造双极性水平电池的电极板的金属板栅。所述金属板栅包括:依次连接的多个区段,每个所述区段包括分别用于形成正极板和负极板的第一部分和第二部分;位于每个所述区段的所述第一部分和第二部分的内侧的第一支撑台;以及位于每个所述区段的所述第一部分和第二部分的外侧的第二支撑台。
优选地,所述第一支撑台和所述第二支撑台的宽度均为1-10mm。更优选地,所述第一支撑台和所述第二支撑台的宽度均为2-5mm。
优选地,每个所述区段的两个所述第一支撑台之间的部分具有多个冲孔,从而两个所述第一支撑台由多个筋条连接。
优选地,所述金属板栅还包括位于所述第二支撑台的外侧的涂板定位条,所述第二支撑台与所述涂板定位条之间的部分也具有多个冲孔,从而二者由多个筋条连接。
在上述实施例中,所述金属板栅可为浇铸板栅、冲网板栅、金属丝注塑板栅、或连铸连轧板栅。本领域技术人员了解这几种板栅的具体制作方式,此处不赘述。
(2)双极板
本申请的第二方面在于提供了一种利用前述的金属板栅制造双极性水平电池的双极板的方法,所述方法包括:(a)对金属板栅的每个所述区段的第一部分和第二部分分别包裹或涂敷正极铅膏和负极铅膏;(b)按区段对金属板栅进行切割,以形成多个独立的双极板。所述方法还包括切除所述涂板定位条。
(3)单极板
本申请的第三方面在于提供了一种利用前述的金属板栅制造双极性水平电池的单极板的方法,所述方法包括:(a)对金属板栅的每个所述区段的第一部分和第二部分分别包裹或涂敷正极铅膏和负极铅膏,(b)按区段对金属板栅进行切割,以及(c)在每个所述区段的所述第一部分和所述第二部分之间的部分进行切断,从而使得每个所述区段形成为一个正单极板和一个负单极板。所述方法还包括切除所述涂板定位条。
(4)电池芯
本申请的第四方面在于提供一种双极性水平电池的电池芯,所述电池芯包括:多个依次电连接的电池单体,每个所述电池单体包括多个依次层叠的正极板、隔膜和负极板,其中所述正极板和负极板均包括涂板区域和位于所述涂板区域外侧的支撑台;以及位于相邻的所述电池单体之间的多个密封组件,其分别设置于相邻的所述支撑台与所述隔膜之间。
在一些实施例中,所述密封组件在所述电池芯的宽度方向延伸至贯穿所述隔膜的整个宽度。
在一些实施例中,所述密封组件在所述电池芯的长度方向延伸跨越于相邻的两个所述电池单体的相应的所述正极板和负极板的所述支撑台之间、以及相应的两个所述隔膜之间。
在一些实施例中,其中所述密封组件为塑料片,且具有一个或多个贯穿其厚度的、沿着所述电池芯的宽度方向延伸的通孔。
在一些实施例中,所述密封组件位于相邻的所述正极板和负极板的所述支撑台上。
在一些实施例中,所述密封组件包括敷于所述隔膜两端的热熔胶或发泡不干胶条。
在一些实施例中,所述密封组件包括敷于所述支撑台上的热熔胶或铅膏。
优选地,所述铅膏与所述涂板区域铅膏相连接而形成为一体。
优选地,所述电池芯还包括压力框架和压力盖板,所述多个依次层叠的正极板、隔膜和负极板位于所述压力框架中,并由所述压力盖板压紧,其中所述压力盖板同时压紧各层的所述支撑台、所述密封组件和所述隔膜;且所述隔膜的厚度被压缩5%至90%(即,压缩至原始厚度的95%至10%)。优选地,所述隔膜的厚度被压缩10%至50%(即,压缩至原始厚度的90%至50%)。
在一些实施例中,相邻的所述正极板和所述负极板共同组成一个双极板,所述正极板的两端和所述负极板的两端均包括所述支撑台。
(5)制造双极性电池的电池芯的方法
本申请的第五方面在于提供一种制造双极性电池的电池芯的方法,其包括:提供压力框架;在所述压力框架中依次层叠多个正极板、多个隔膜和多个负极板,以构成多个依次电连接的电池单体,其中所述正极板和所述负极板均包括涂板区域和位于所述涂板区域外侧的支撑台;以及提供压力盖板,将其固定于所述压力框架的顶部,以夹紧所述依次层叠的多个正极板、多个隔膜和多个负极板,其中,所述方法还包括:在位于相邻的所述电池单体之间设置多个密封组件,每一所述密封组件设置于所述支撑台与所述隔膜之间,从而将相邻的所述电池单体同一层的所述正极板和所述负极板的所述涂板区域隔离。
优选地,设置所述密封组件的方法包括:使所述密封组件延伸至贯穿所述隔膜的整个宽度。
在一些实施例中,设置所述密封组件的方法包括:使所述密封组件在所述电池芯的长度方向延伸跨越于相邻的两个所述电池单体的相应的所述正极板和负极板的所述支撑台之间、以及相应的两个所述隔膜之间。
在一些实施例中,设置所述密封组件的方法包括:提供多个独立的塑料片,在依次层叠多个正极板、多个隔膜和多个负极板的过程中,将每一所述塑料片安置于一所述支撑台上,从而使其夹持于所述支撑台与其上方的所述隔膜之间。
优选地,所述塑料片具有一个或多个贯穿其厚度的、沿着所述电池芯的宽度方向延伸的通孔。
在一些实施例中,设置所述密封组件的方法包括:预先将热熔胶或发泡不干胶条敷于所述隔膜的两端。
在一些实施例中,设置所述密封组件的方法包括:在对所述涂板区域包裹或涂覆铅膏时,使所述铅膏超出所述涂板区域因而包裹或涂覆于所述支撑台上,从而所述支撑台上的所述铅膏构成所述密封组件。
优选地,在所述压力盖板压紧后,所述隔膜的厚度被压缩5%至90%(即,压缩至原始厚度的95%至10%)。优选地,所述隔膜的厚度被压缩10%至50%(即,压缩至原始厚度的90%至50%)。
(6)双极性水平电池
本申请的第六方面在于提供一种双极性电池,所述双极性电池包含:如第四方面中所述的电池芯;电池槽,其经构形以容纳所述电池芯;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顶部间隙配合。
优选地,所述压力框架的侧面具有多个窗口,所述电池槽中具有一个或多个能够与所述压力框架的多个窗口相互卡接的楔形块。
优选地,所述压力框架的对应于每一个电池单体的边缘的位置处粘贴有密封胶条,所述密封胶条大体上呈U形;所述电池槽的内表面具有大体呈U形的胶条密封台,从而与所述密封胶条挤压形成紧配合。
(7)双极性水平电池
本申请的第七方面在于提供一种双极性水平电池,所述双极性水平电池包含:如本申请第四方面所述的电池芯;电池槽,其包含相对的两侧板和连接所述两侧板的底板,所述两侧板之间形成容纳空间,其经构形以容纳所述电池芯,其中所述电池槽进一步包含位于所述侧板内侧、对应于各所述电池单体的端部的位置处的胶条,所述胶条沿所述侧板的高度方向延伸,且向内突出至超出所述侧板,且其中各所述电池单体的端部位置处的所述隔膜由于受到所述胶条的挤压而折弯,从而使得所述隔膜紧贴所对应的所述正极板和所述负极板的侧边,且夹持于所述侧边与所述胶条之间;及电池盖板,其经构形以与所述电池槽配合,且所述电池盖板压缩所述电池芯并通过自锁方式将其固定于所述电池槽中。例如,电池盖板上可成形有楔形槽,而电池槽上可成形或设置有楔形块(当然,也可以反过来,即电池槽上成形有楔形槽,而电池盖板上成形或设置有楔形块),从而可借助所述楔形块和楔形槽的配合而实现电池盖板的自锁。
在一些实施例中,所述隔膜折弯至接触与其相邻的另一折弯的隔膜。
在一些实施例中,所述胶条整体上呈大体U形,其沿着一个所述侧板内侧、所述底板内侧和另一个所述侧板内侧延伸。
在一些实施例中,所述胶条的横截面为L型,从而使所述隔膜的端部经由所述胶条的挤压而沿着两方向折弯。
(8)制造双极性水平电池的方法
本申请的第八方面在于提供一种制造双极性水平电池的方法,所述方法包括:提供本申请第五方面中所述的方法制作的电池芯;将所述电池芯置入于电池槽中,使其紧固于所述电池槽中;及将电池盖与所述电池槽相配合以形成包覆所述电池芯的电池壳体。
优选地,所述电池芯的所述压力框架的侧面具有多个窗口,所述电池槽中具有一个或多个能够与所述压力框架的多个窗口相互卡接的楔形块,且其中将所述电池芯置入于电池槽中的步骤包括:使所述电池槽的楔形块卡接于所述压力框架的相应窗口中,从而其紧固于所述电池槽中。
(9)制造双极性水平电池的方法
本申请的第九方面在于提供一种制造双极性水平电池的方法,所述方法包括:提供如本申请第四方面所述的电池芯;将所述电池芯置入于电池槽中,其中所述电池槽包含相对的侧板和连接所述两侧板的底板,所述侧板之间形成容纳空间,其经构形以容纳所述电池芯,其中所述电池槽进一步包含位于所述侧板内侧、对应于各所述电池芯的端部的位置处的胶条,所述胶条沿所述侧板的高度方向延伸,且向内突出至超出所述侧板,且其中各所述电池芯的端部位置处的所述隔膜由于受到所述胶条的挤压而折弯,从而使得所述隔膜紧贴所对应的所述正极板和所述负极板的侧边,且夹持于所述侧边与所述胶条之间;及将电池盖板与所述电池槽相配合,以形成包覆所述电池芯的电池壳体,且所述电池盖板压缩所述电池芯并通过自锁方式将其固定于所述电池槽中。例如,电池盖板上可成形有楔形槽,而电池槽上可成形或设置有楔形块,从而可借助所述楔形块和楔形槽的配合而实现电池盖的自锁。优选地,其中在将所述电池盖与所述电池槽相配合以形成包覆所述电池芯的所述电池壳体后,更进一步包括:在所述电池芯与电池槽形成的空腔及所述电池盖与电池槽形成的空腔内,注满填充物。
按照本申请所提供的电池芯,由于单极板及双极板在层叠组装时,可以将密封组件设置于密封台与隔膜之间(例如设置在支撑台上),从而可方便、有效实现相邻电池单体之间的密封。并且,这种单极板、双极板、以及具有单极板及双极板的电池芯的制造工艺均较简单、成本较低。
按照本申请所提供的双极性电池,由于包含上述单极板及双极板,因而密封性能好,有助于延长使用寿命。
按照本申请所提供的制造双极性电池及其电池芯的方法,工艺更简单,易于实现,因而适合于大规模生产。
按照本申请所提供的双极性电池,电池槽进一步包含位于所述侧板内侧、对应于各所述电池单体的端部的位置处的胶条,由于隔膜通过胶条的挤压而折弯卷边后,隔膜紧贴正极板和所述负极板侧边,并被胶条压紧,从而消除了电池芯和电池槽的侧隙,有效地实现了电池芯与电池槽之间的密封。
附图说明
为了更好地说明本申请的技术方案及所要解决的技术问题,下面结合附图阐述本申请的实施例。在附图及下文中,除非上下文另有明确规定,否则类似附图标记表示类似组件。
图1为本申请的一实施例的用于制造双极性电池的电极板(即,单极板和双极板)的金属板栅的局部俯视示意图。
图2也为图1所示的金属板栅的局部俯视示意图,其中示出了部分区段的第一部分和/或第二部分已被涂板(图中的空白部分)。
图3A为从图2所示的金属板栅分切出的一个双极板的俯视图。
图3B为图3A所示的双极板的主视图。
图4A为从图2所示的金属板栅分切出的一个单极板的俯视图。
图4B为图4A所示的单极板的主视图。
图5A为本申请的一实施例的电池芯的一部分的立体示意图,其包括多个单极板和双极板堆叠形成的三个电池单体。
图5B为图5A的电池芯的分解示意图。
图5C为沿着图5A中的线L1-L1的剖切示意图。
图5D为图5C的a处局部放大示意图。
图6为本申请一实施例的电池芯的电池单体的密封组件的俯视示意图。
图7A为本申请的另一实施例的电池芯的一部分的立体示意图,其也包括由多个单极版和双极板堆叠形成的三个电池单体。
图7B为图7A的电池芯的分解示意图。
图7C为沿着图7A中的线L2-L2的剖切示意图。
图7D为图7C中的b处局部放大示意图。
图8A为本申请的又一实施例的电池芯的一部分的立体示意图,其也包括由多个单极版和双极板堆栈形成的三个电池单体。
图8B为图8A的电池芯的分解示意图。
图8C为沿着图8A中线L3-L3的电池芯的剖切示意图。
图8D为图8C中的c处局部放大示意图。
图9类似于图8D,其示出了本申请再一实施例的电池芯的局部放大示意图。
图10为本申请再一实施例的多个单极版及双极板堆栈形成多个电池单体的立体示意图。
图11为本申请的一些实施例的电池单体容置于压力框架中的主视示意图。
图12为本申请一些实施例的将压力盖板设置于压力框架上形成电池芯的立体示意图。
图13为将图12的电池芯与电池盖及电池槽相互配合组成双极性水平电池的示意图。
图14为图13的双极性水平电池的俯视示意图。
图15为沿着图14的线L4-L4的剖切示意图。
图16为沿着图14的线L5-L5的剖切示意图。
图17A为本申请的一些实施例的电池芯的立体示意图,该电池芯不包含压力框架。
图17B为图17A的d处局部放大示意图。
图18为将图17A的实施例中的电池芯的一片隔膜与电池槽的分解示意图。
图19A为将图17A和17B的实施例中电池芯的一片隔膜设置在电池槽内的俯视示意图。
图19B为图20B中的e处局部放大示意图。
图20A为将两个整组电池芯分别设置在两个电池槽内的立体示意图。
图20B为图20A中的电池芯的立体示意图。
图20C为图20B中的f处的局部放大示意图。
图21A为汇流排端子与电池芯及电池槽相互配合后的整体结构的立体示意图。
图21B为图20B所示的整体结构的剖视立体示意图(为清楚起见,图中未示出剖面线)。
图21C为图20B中的g处的局部放大示意图。
图22为在图21所示出的整体结构的基础上,进一步将侧板与汇流排端子、电池芯及电池槽相互配合后的整体结构的立体示意图。
图23为在图22所示出的整体结构的基础上,进一步将灌注填充物到电池芯后的立体示意图。
图24为在图23所示出的整体结构的基础上,进一步将电池盖与侧板、汇流排端子、电池芯及电池槽相互配合组成的电池整体的立体示意图。
1-金属板栅,3-正极板,4-负极板,6、6'、8、212、214”'、216、219”'、226、313”'、315-315”-铅膏,7-电池芯,9”'-隔断胶,10-区段,11、11'-第一部分,12、12'-第二部分,13、13'、114-第一支撑台,15、15'、16-第二支撑台,17、18-涂板定位条,21-21”-第一双极板,22-22”-第二双极板,23-正极板,24-负极板,25、25a-隔膜,26-密封组件,31-31”-正单极板,32-32”-负单极板,41-46、41'-46'、41”-46'、41”-46”、41”'、44”'、46”'、47”'、48”'-隔膜,51-58、55'-66'、55”-66”-密封组件,90-电池槽,91-侧壁,92、94-楔形块,95-定位柱,96-电池盖,98-胶槽,100-双极性电池,102-纵筋,104-横筋,110-第一注塑机,120-第二注塑机,130、150、160-冲孔,132、132'、152、162-筋条,210、220-220”-负极板,212”'、314”'-涂板区域,213”'-支撑台,214'-214”、218-218”、222-222”、312-312”-支撑台,215、225-正极板,226、410”、410”'、440”-边缘区域,512、516-楔形压块,700-电池芯,810-压力框架,811-压力底板,812、813-翼板,814-区段,815、817-窗口,816-胶条粘贴面,820-压力盖板,830-电池槽,832、834-侧板,836-底板,838-凹槽,839-楔形块,840-胶条,842-第一区段,844-第二区段,846-第三区段,850-汇流排端子,860-电池盖板,862-楔形槽,870-侧板,880-上盖片,900-填充物,A-A”、B-B”、C-C”-电池单体。
具体实施方式
下面结合附图具体描述本申请的实施例。通过参考附图来阅读关于下面具体实施例的描述,就更容易理解本申请的各个方面。需要说明的是,这些实施例仅仅是示例性的,其仅用于解释、说明本申请的技术方案,而并非对本申请的限制。本领域技术人员在这些实施例的基础上,可以作出各种变型和变换。所有以等同方式变换获得的技术方案均属于本申请的保护范围。
本申请的发明主要构思是:在用于制造双极性水平电池的电极板的金属板栅上设置用于支撑密封件的支撑台,因而由该金属板栅制造出的双极性水平电池的单极板和双极板上可方便地设置密封组件。因此,采用这种双极板以及单极板来制作电池芯时,可在双极板和单极板的边缘(即支撑台处)增设密封组件,并使其位于支撑台和相邻的上方的隔膜之间。在组装时,密封组件对隔膜加压,从而使隔膜折弯及/或压缩,以提高双极板/单极板两侧的密封性。总体而言,这样使得双极性电池在其电池芯的相邻的电池单体之间形成密封结构,以实现相邻的电池单体之间的密封,防止相邻的电池单体之间发生窜液或窜气现象。由于结构简单,制造方便,适合于批量生产。
(1)金属板栅
按照本申请的一些实施例所提供的用于制造双极性水平电池的双极板以及单极板的金属(例如,铅)板栅1,如图1所示,其整体为沿着第一方向X延伸的带状体(即长条形,图中只示出一部分),且且在第一方向X上包括依次连接的多个区段10(图1以四个区段10为例,图左侧第四区段未完整示出);而每个区段10沿不同于第一方向X的第二方向Y(第一方向X可与第二方向Y垂直)包括分别用于形成正极板和负极板的第一部分11和第二部分12、以及位于第一部分11和第二部分12的内侧的第一支撑台13、14、和位于第一部分11和第二部分12外侧的第二支撑台15、16。
其中,第一支撑台13、14和第二支撑台15、16沿着不同于第一方向X的第二方向Y的宽度D1、D2、D3、D4均可为1-10mm,更优选地,可为2-5mm。位于该范围内的支撑台既可以有效地实现对密封件的支撑,又相对较节省材料。每个区段10的两个第一支撑台13、14之间的部分具有多个冲孔130,其沿着与第一方向X和第二方向Y垂直的第三方向Z延伸形成,从而两个第一支撑台13、14由多个冲孔130之间的多个筋条132连接。
优选地,金属板栅1还包括位于所述第二支撑台15、16的外侧的涂板定位条17、18。第二支撑台15、16与涂板定位条17、18之间的部分具有多个冲孔150、160,从而两个第二支撑台15、16与涂板定位条17、18由多个筋条152、162连接。
如图1中所示,金属板栅1的每个区段10包含多条纵筋102与多条横筋104。金属板栅1纵筋102与横筋104的材料、截面形状及尺寸截面尺寸及长度,本领域技术人员可以根据需要进行选择和设置,例如整个金属板栅可为铅合金。如图1中所示,多条纵筋102彼此之间以第一预定间距D6相间隔,多条横筋104彼此之间以第二预定间距D5相间隔,所述第一方向X与所述第二方向Y大致彼此垂直。即,纵筋102和横筋104彼此垂直。所述第一预定间距D6可为2-20mm,所述第二预定间距D5可为2-30mm。这种结构及尺寸范围内的涂板区域便于生产,也有助于保证制造出的单极板和双极板具有良好的导电效果。
金属板栅1的纵筋102与横筋104的截面形状可以是圆形、棱形等各种几何形状。金属板栅1的长度可以为单个双极板的宽度(即,图1中每个区段10的宽度)的几倍、几十倍、几百倍甚至几千倍,具体可由本领域技术人员具体的需要来确定。实践中,可通过对板材(例如铅带)进行冲网的方式(即,对连铸连轧得到的铅带经冲切加工)形成金属板栅结构,这种方式工艺简单、效率较高、制造方便,适合于批量生产。此外,金属板栅1也可为浇铸板栅、金属丝注塑板栅、或连铸连轧板栅。本领域技术人员了解这几种板栅的具体制作方式,此处不赘述。例如。金属丝注塑板栅的制作方式可参见CN202010353387.4号中国专利申请中记载的有关内容。
(2)制作双极性电池的双极板
当制作双极板时,参照图2,可运用一收集器(未绘示)将金属板栅1放置于作业履带上并移动到涂板机处,并进行步骤(a)对金属板栅1的每个区段10的第一部分11(对应于第一涂板机110(以虚线表示))和第二部分12(对应于第二涂板机120(以虚线表示))分别包裹或涂敷铅膏6、8,待充电后这些铅膏分别形成正极活性物和负极活性物。第一涂板机110和第二涂板机120可以沿着第一方向X间隔至少一个区段而设置。详细来说,当一个区段10移动到其第一部分11对应于第一涂板机110的位置时,第一涂板机110对所述第一部分11进行涂板作业。接着当一个区段10移动到其第二部分12对应于第二涂板机120的位置时,第二涂板机120对所述第二部分12进行涂板作业。第一涂板机110和第二涂板机120如此可以同时对不同区段10的第一部分11和第二部分12分别进行涂板作业。优选地,第一涂板机110和第二涂板机120可利用涂板定位条17、18进行定位。
接着,可利用收集器将金属板栅1移动到切割机(未绘示)处,并进行步骤(b):按区段10对所述金属板栅1进行分切,从而获得多块独立的双极板2,参照图3A。双极板2可以包括包含第一部分11和第二部分12的区段10、第一支撑台13、14、第二支撑台15、16,第一部分11和第二部分12上分别有包裹或涂敷铅膏6、8,从而分别形成正极铅膏和负极铅膏,第一支撑台13、14彼此电性连接。此外,所述方法还包括在步骤(a)之后,切除涂板定位条17、18。切除涂板定位条17、18可以与步骤(b)同时、之后或之前进行。
参照图3B,在本实施例中,金属板栅1在整个XY平面内的厚度(即,沿着第三方向Z的尺寸)大体上是一致的。而包裹或涂敷在第一部分11和第二部分12的铅膏6、8(正极铅膏和负极铅膏)的厚度可以大于金属板栅1(即图中示出的区段10的第一、第二部分11、12和第一、第二支撑台15、16)的厚度。
(3)制作双极性电池的单极板
当制作单极板3时,与上述制作双极板2的方式类似。参照图2,可运用一收集器(未绘示)将金属板栅1放置于作业履带上并移动到第一涂板机110和第二涂板机120处,并进行步骤(a):对金属板栅1的每个区段10的第一部分11和第二部分12分别包裹或涂敷铅膏6、8,待充电后这些铅膏分别形成正极活性物和负极活性物。
接着将金属板栅1移动到切割机处,并进行步骤(b)按区段对所述金属板栅1进行分切,并且在每个所述区段的所述第一部分和所述第二部分之间的部分进行切断,从而获得多块独立的单极板。也就是说,一组区段10可切割为一个正单极板以及一个负单极板。图4A及4B示意性示出了一个正极板3,该正极板3包括第一部分11'、第一支撑台13'、第二支撑台15',第一支撑台13'外侧连接筋条132',其可以作为电性连接件。此外,所述方法还包括在步骤(a)之后,切除图2的涂板定位条17、18。切除涂板定位条17、18可以与步骤(b)同时、之后或之前进行。
参照图4B,在本实施例中,金属板栅1在整个XY平面内的厚度(即,沿着第三方向Z的尺寸)大体上是一致的。而包裹或涂敷在第一部分11'的铅膏6'(正极铅膏)的厚度可以大于金属板栅(即图中示出的区段的第一部分11'和第一、第二支撑台13'、15')的厚度。
无论是制作单极板或是双极板,当进行板栅涂板(即,包裹或涂敷正、负极铅膏)时,可以不分单极板和双极板,直接进行涂板,生产便利,极板质量一致性佳。
前面所述金属板栅为冲网板栅,只是作为示范例。如前所述,在本申请的金属板栅可以是浇铸板栅、冲网板栅、金属丝注塑板栅(具体可参见CN202010353387.4号中国专利申请)、连铸连轧板栅中的任何一种。即,这些板栅均可用于制造上述双极板及单极板。
以下介绍本申请不同实施例的通过上述双极板2、单极板3、隔膜及密封组件所堆栈而成的电池芯。
首先,总体而言,密封组件可以是:(1)跨越双极性电池的两个双极板和/或设置在正、负单极板的侧边的支撑台与两个相邻的隔膜边缘之间;(2)设置在双极板和/或正、负单极板两侧的支撑台的边缘上并与隔膜对准;(3)设置在隔膜的边缘上并对准双极板和/或正、负单极板的边缘、或是(4)将正极或负极铅膏包裹或涂布延伸到双极板和/或正、负单极板两侧的支撑台上,来实现对隔膜的挤压,从而实现电池单体之间密封的效果。
(4)双极性电池的电池芯(包括跨越设置两个电池单体的两个极板的密封组件)
具体而言,参照图5A-5C,按照本申请一实施例中所提供的一种双极性水平电池的电池芯7包括多个依次电连接的电池单体A、B、C。在图5C中,以三个独立的虚线框体示意性界定每个电池单体A、B、C。多个电池单体A、B、C中的每个是由多个依次层叠的正极板、的隔膜41-46(参见图5B)和负极板所构成。同一双极板的正极板和负极板分别位于相邻的两电池单体中,从而实现该两电池单体之间的串联。在图5A-5C中,是以两层的极板作为范例。在实际的情况中,可以是由两层以上的极板所构成,例如十层、十六层、二十四层、五十二层等(例如,如图10所示的结构)。在图5A-5C中,电池单体A、B、C包括前述本申请的方法所制造出的正单极板31、负单极板32、第一双极板21、第二双极板22。参见图5B、5C,第一双极板21包括相连的正极板215与负极板210,第二双极板22包括相连的正极板225与负极板220。
在具体布置(堆叠)双极板21、22及正、负单极板31、32时,可参见图5B、5C,使得正单极板31与第一双极板21的负极板210包含于第一电池单体A中(二者之间设置有隔膜44);第一双极板21的正极板215与第二双极板22的负极板220包含于第二电池单体B中(二者之间设置有隔膜45);第二双极板22的正极板225与负单极板32包含于第三电池单体C中(二者之间设置有隔膜46)。为清楚起见,图5A-5C仅示出了一个正单极板31、一个第一双极板21、一个第二双极板22、一个负单极板32,以说明它们之间的位置关系。
参见图5B,正单极板31、负单极板32以及第一双极板21和第二双极板22的正极板215、225和负极板210、220均包括涂板区域和涂板区域两边外侧的支撑台。由这些极板构成的电池芯还包括位于相邻的电池单体之间的多个密封组件51-58,其设置于支撑台与隔膜41-46与之间。详细来说,如图中所示,隔膜41位于正单极板31的下方,隔膜42位于第二双极板22的负极板220的下方,隔膜43位于第二双极板22的正极板225的下方。密封组件55位于隔膜41左侧下方的边缘处(即外侧边缘),密封组件51的两侧分别位于隔膜41、42相邻的两侧边缘(即内侧边缘)下方,密封组件52的两侧分别位于隔膜42、43相邻的两侧边缘下方(即内侧边缘),密封组件56位于隔膜43右侧下方的外侧边缘处。类似地,密封组件57位于隔膜44左侧下方的外侧边缘及正单极板31外侧的支撑台之间,密封组件53的两侧分别位于隔膜44、45相邻的两侧边缘与正单极板31内侧的支撑台与第二双极板22的负极板220外侧的支撑台之间,密封组件54的两侧分别位于隔膜45、46相邻的两侧边缘与第二双极板22的正、负极板225、220内侧的支撑台之间,密封组件58位于隔膜46下方的外侧边缘与第二双极板22的正极板225外侧的支撑台之间,如图中点画线所示出的。
以下详细介绍电池单体A、B、C之间的密封结构,请参照图5D。
电池单体A、B之间有沿着第三方向Z延伸的间隙,形成隔断胶空腔G。密封组件53跨越隔断胶空腔G的一部分,使其两侧分别设置在正单极板31的支撑台312和第二双极板22的负极板220的支撑台222上,隔膜44从正单极板31的区段314延伸到密封组件53的左端上,且隔膜44的内侧(视图左侧)由正单极板31的铅膏315及第一双极板21的负极板210的铅膏212所夹持,隔膜44的外侧(视图右侧)由密封组件53的左端及第一双极板21的负极板210的支撑台214所夹持。类似地,隔膜45的内侧(视图右侧)由第二双极板22的负极板220上的铅膏226与第一双极板21的正极板215的区段上的铅膏216所夹持住,且隔膜45的外侧(视图左侧)由密封组件53的右端及第一双极板21的正极板215的支撑台218所夹持。请参照图5D,也就是说,密封组件53在电池芯的长度方向(第一方向X)延伸跨越于相邻的两个所述电池单体A、B的支撑台312、222与两个隔膜44、45之间。本实施例的密封组件51-58为塑料片。由于密封组件53及支撑台214、218的硬度均大于隔膜44、45的硬度,当彼此压紧设置时,密封组件53及支撑台214、218会压迫隔膜44、45,甚至使隔膜44、45折弯,从而使得相邻的电池单体A、B同一层的正极板31和负极板220的涂板区域被隔断胶空腔G隔离。类似地,密封组件51、正极板31和负极板220亦可以压紧隔膜41、42的上下两端,甚至使其折弯。其他隔膜41-43、46的设置方式与隔膜44、45类似,因此不再重复描述。优选地,隔膜41-46的厚度可被压缩原始厚度的5%至90%(即,压缩至原始厚度的95%至10%)。优选地,隔膜41-46的厚度被压缩10%至50%(即,压缩至原始厚度的90%至50%)。
图5B立体分解图只用来示意每个组件的相对位置和组装后的形状,也就是说,隔膜41-46的两边边缘已被弯折。然而实际上在组装前,隔膜41-46的形状为平整而尚未被弯折。本申请的隔膜41-46为超细玻璃纤维隔板(或称Absorbent Glass Mat,AGM),其孔隙率高达90%以上,用于分隔正负极板和吸附电解液、胶体,具有可折弯、可压缩的特点。且在压缩前,隔膜可沿电池芯的长度方向(第一方向X)超出对应的正极板和负极板的涂板区域,例如超出2-10mm。
继续参见图5B,在一些实施例中,密封组件51-58在所述电池芯的宽度方向(第二方向Y)延伸至贯穿隔膜41-46的整个宽度(第二方向Y),从而提升密封组件51-58与隔膜41-46的密封程度。密封组件51-54的形状及设置位置类似,故下述仅以密封组件53作为演示。请参照图6,密封组件53包括本体530,且具有一个或多个贯穿其厚度的、沿着所述电池芯的宽度方向延伸的通孔532。当接下来的步骤中将胶体(例如环氧胶)填充于隔断胶空腔G时,可以使胶体在密封组件53的通孔532内流动,避免电池单体A、B、C之间的胶体阻塞于密封组件53而无法完全填充于隔断胶空腔G。参见图5B,密封组件51-52、57-58设置在电池单体A、C的外侧(即,电池芯的最外侧边缘处),因此不需要横跨两个相邻的支撑台,因此其长度(第一方向X)可以较密封组件51-54短。
举例来说,参见图5B,本申请的层叠多个正极板、多个隔膜、多个负极板和多个密封组件以构成多个依次电连接的电池单体的方法例如包括:(1)先将第一层的密封组件51-52、55-56依序间隔排列;(2)将第二层的隔膜41-43依序放置于密封组件51-52、55-56上,使隔膜41-43的两侧边缘对应密封组件51-52、55-56;(3)将第三层的正极板31和第二双极板22对应放置于隔膜41-43上;(4)将第四层的密封组件53-54、57-58依序间隔排列放置于正极板31和第二双极板22的支撑台上、(5)将第五层的隔膜44-46依序放置于密封组件53-54、57-58上,使隔膜44-46的两侧边缘对应密封组件53-54、57-58、(6)将第六层的第一双极板21和负极板32对应放置于隔膜44-46上。通过这种方式依次将多层组件层叠,即可形成例如图10所见的电池单体A-C。
(5)双极性电池的电池芯(包括敷于上下极板之间的隔膜上的密封组件)
参见图7A-7D,本申请的另一实施例提供另一组双极性水平电池的电池芯7'的电池单体A'-C',该电池芯可包括多个正单极板31'、多个负单极板32'、多个第一双极板21'及多个第二双极板22'。在具体布置(堆叠)双极板21'、22'及正、负单极板31'、32'时,可参见图7B、7C,使得正单极板31'与第一双极板21'的负极板210'包含于第一电池单体A'中(二者之间设置有隔膜44');第一双极板21'的正极板215'与第二双极板22'的负极板220'包含于第二电池单体B'中(二者之间设置有隔膜45');第二双极板22'的正极板225'与负单极板32'包含于第三电池单体C'中(二者之间设置有隔膜46')。为清楚起见,图7A-7C仅示出了一个正单极板31'、一个第一双极板21'、一个第二双极板22'、一个负单极板32',以说明它们之间的位置关系。
参见图7B,本实施例与图5A-5D的实施例最大的差异在于前一个实施例的四个密封组件51-54均横跨两个极板相邻的支撑台上,而在本实施例中,如图7A-7D(尤其图7D)所示,将上述四个密封组件51-54替换成八个密封组件59'-66',分别夹设在对应的极板支撑台与隔膜边缘之间。
以下详细介绍电池单体A、B、C之间的密封结构,参见图7C-7D。
详细来说,电池单体之间(例如电池单体A'、B')之间有间隙,形成隔断胶空腔G'。密封组件63'设置在正单极板31'的支撑台312'及隔膜44'之间,并对应隔膜44'的边缘。在一些实施例中,密封组件63'甚至是与隔膜44'的边缘沿第三方向Z对齐。类似地,密封组件64'设置在第二双极板22'的的负极板220'的支撑台222'及隔膜45'之间,并对应隔膜45'的边缘。在一些实施例中,密封组件64'甚至是与隔膜45'的边缘沿第三方向Z对齐。另外,密封组件59'-60'亦可分别对应于隔膜41'、42'的边缘。在一些实施例中,密封组件63'可以沿第一方向X向右突出于支撑台312'的边缘,密封组件64'可以沿第一方向X向左突出于支撑台222'的边缘。
在一些实施例中,参见图7C-7D,密封组件59'-60'、63'-64'可以是塑料件。在另外一些实施例中,密封组件59'-60'、63'-64'可以是隔膜两端的热熔胶或发泡不干胶条,且其硬度和刚性支撑对应的支撑台及隔膜。由于密封组件59'-60'、63'-64'及对应的极板支撑台214'、218'、222'、312'的硬度均大于隔膜41'-42'、44'-45'的硬度,因此当密封组件59'-60'、63'-64'、对应的极板支撑台214'、218'、222'、312'及隔膜41'-42'、44'-45'彼此压紧设置时,密封组件59'-60'、63'-64'及支撑台214'、218'、222'、312'会压迫隔膜41'-42'、44'-45',甚至使隔膜41'-42'、44'-45'折弯,从而使得相邻的电池单体A'、B'同一层的极板的涂板区域被隔断胶空腔G'隔离。优选地,隔膜41'-42'、44'-45'的厚度可被压缩为原始厚度的5%至90%(即,压缩至原始厚度的95%至10%)。更优选地,隔膜41'-42'、44'-45'的厚度被压缩10%至50%(即,压缩至原始厚度的90%至50%)。密封组件59'-60'、63'-64'的形状仅用以示意其位置和大致的形状与体积,但并不用以限定本申请。在其他实施例中,密封组件59'-60'、63'-64'可以依据其实际材质和应用情况而将其形状及体积进行更改。在一些实施例中,密封组件59'-60'、63'-64'及对应的极板支撑台214'、218'、222'、312'的硬度可以大于隔膜41'-42'、44'-45'的硬度。
由于密封组件59'-60'、63'-64'没有横跨相邻极板的支撑台,当接下来的步骤中将胶体(例如环氧胶)填充于隔断胶空腔G'时,可避免电池单体A'、B'之间的胶体阻塞而无法完全填充于隔断胶空腔G'。
另外,图7B所见的密封组件61'-62'、65'-66'的结构及型态与前述实施例的密封组件59'-60'、63'-64'类似,因此不再重复叙述。
举例来说,参见图7B,本申请的层叠多个正极板、多个隔膜、多个负极板和多个密封组件以构成多个依次电连接的电池单体的方法例如包括:(1)先将第一层的密封组件55'-56'、59'-62'间隔排列敷于第二层的隔膜41'-43'的两侧边缘;(2)将第三层的正极板31'和第二双极板22'对应放置于第二层的隔膜41'-43'上;(3)将第四层的密封组件57'-58'、63'-66'敷于第五层的隔膜44'-46'下方,使隔膜44'-46'的两侧边缘对应密封组件57'-58'、63'-66'、(4)将第四层的密封组件57'-58'、63'-66'与第五层的隔膜44'-46'依序间隔排放置于第三层的正单极板31'和第二双极板22'上,使第四层的密封组件57'-58'、63'-66'位于正单极板31'和第二双极板22'的支撑台上、(5)将第六层的第一双极板21'和负极板32'对应放置于第五层的隔膜44'-46'上。通过这种依序将多层组件层叠的方式,可形成类似例如图10所见之电池单体A'-C'。
在一些实施例中,密封组件55'-66'包括敷于隔膜41'-46'两端的热熔胶或发泡不干胶条。在一些实施例中,密封组件55'-66'包括敷于支撑台上的热熔胶或铅膏。
优选地,如下所述,电池芯还包括压力框架和压力盖板,多个依次层叠的正极板、隔膜和负极板位于压力框架中,并由压力盖板压紧,其中压力盖板同时压紧各层的支撑台、密封组件和隔膜;且隔膜41'-46'的厚度被压缩5%至90%(即,压缩至原始厚度的95%至10%)。优选地,隔膜41'-46'的厚度被压缩10%至50%(即,压缩至原始厚度的90%至50%)。优选地,在一些实施例中,相邻的正极板和负极板共同组成一个双极板21'-22',正极板的两端和负极板的两端均包括支撑台。
(6)双极性电池的电池芯(包括敷于极板上的密封组件)
参见图8A-8D,本申请的又一实施例提供一组双极性水平电池的电池芯7”的电池单体A”-C”,该电池可包括多个正单极板31”、多个负单极板32”、多个第一双极板21”及多个第二双极板22”。在具体布置(堆叠)双极板21”、22”及正、负单极板31”、32”时,可参见图8B、8C,使得正单极板31”与第一双极板21”的负极板210”包含于第一电池单体A”中(二者之间设置有隔膜44”);第一双极板21”的正极板215”与第二双极板22”的负极板220”包含于第二电池单体B”中(二者之间设置有隔膜45”);第二双极板22”的正极板225”与负单极板32”包含于第三电池单体C”中(二者之间设置有隔膜46”)。为清楚起见,图8A-8C仅示出了一个正单极板31”、一个第一双极板21”、一个第二双极板22”、一个负单极板32”,以说明它们之间的位置关系。
参见图8B,先说明,本实施例与图5A-5D的实施例最大的差异在于前一个实施例的四个密封组件51-54均横跨两个极板相邻的支撑台上,而图8A-8D的实施例中将四个密封组件51”-54”替换成八个密封组件59”-66”,分别夹设在对应的极板支撑台边缘与隔膜之间;与图7A-7D所示的实施例相比,主要的差异在于在本实施例中,密封组件59”-66”大体上与支撑台的边缘平齐(而在图7A-7D所示的实施例中,密封组件大体与隔膜的边缘平齐)。
以下详细介绍电池单体A”、B”、C”之间的密封结构,参见图8C-8D。详细来说,电池单体A”、B”之间具有间隙,形成隔断胶空腔G”。密封组件59”设置在正单极板31”的支撑台312”及隔膜44”之间,并对应支撑台312”的边缘。在一些实施例中,密封组件59”大体上与支撑台312”的边缘沿第三方向Z对齐,而隔膜44”的边缘440”沿第一方向X向右突出密封组件59”的上表面。类似地,密封组件60”设置在第二双极板22”的的负极板220”的支撑台222”及隔膜45”之间,并对应隔膜45”的边缘。在一些实施例中,密封组件60”大体上与支撑台222”的边缘沿第三方向Z对齐,而隔膜45”的边缘沿第一方向X向左突出密封组件60”的上表面。另外,密封组件63”-64”亦可分别对应于支撑台214”、218”'的边缘。
在一些实施例中,参见图8C-8D,密封组件59”-60”、63”-64”可以是塑料件。在另外一些实施例中,密封组件59”-60”、63”-64”可以是隔膜41”-42”、44”-45”两端的热熔胶或铅膏,且其硬度可支撑对应的支撑台及隔膜41”-42”、44”-45”。当密封组件59”-60”、对应的极板支撑台214”、218”与隔膜44”-45”彼此压紧设置时,密封组件59”-60”及支撑台214”、218”会压紧隔膜44”-45”,甚至使隔膜44”-45”折弯,从而使得相邻的电池单体A”、B”同一层的极板的涂板区域被隔断胶空腔G”隔离。在之后的步骤,当将胶体(未绘示)注入于电池单体A”、B”之间的时候,胶体会固定在隔膜41”的边缘区域410”、隔膜44”的边缘440”、支撑台312”的边缘及密封组件59”所形成的U型空腔区域U”内,且胶体只会有限地渗入隔膜44”的边缘440”和密封组件59”之间的缝隙,从而不会影响在充电及放电时内部的铅膏315”作为活性物所实现的功能。优选地,隔膜41”-42”、44”-45”的厚度可被压缩原先体积的5%至90%。另外,密封组件59”-60”、63”-64”的形状仅用以示意其位置和大致的形状与体积,但并不用以限定本申请。在其他实施例中,密封组件59”-60”、63”-64”可以依据其实际材质和应用情况而将其形状及体积进行更改。在一些实施例中,密封组件59”-60”及对应的极板支撑台214”、218”的硬度均大于隔膜44”-45”的硬度。
由于密封组件59”-60”、63”-64”没有横跨相邻极板的支撑台,当接下来的步骤中将胶体(例如环氧胶)填充于隔断胶空腔G”时,可避免电池单体A”、B”之间的胶体阻塞而无法完全填充于隔断胶空腔G”。另外,图8B所见的密封组件61”-62”、65”-66”的结构及型态与前述实施例的密封组件59”-60”、63”-64”类似,因此不再重复叙述。
举例来说,参见图8B,本申请的层叠多个正极板、多个隔膜、多个负极板和多个密封组件以构成多个依次电连接的电池单体的方法例如包括:(1)将第一层的隔膜41”-43”间隔排列;(2)将第三层的密封组件55”-56”、59”-62”分别敷于第二层正极板31”和第二双极板22”对应的支撑台上;(3)将第二层的正极板31”和第二双极板22”及其上第三层的密封组件55”-56”、59”-62”对应设置在第一层的隔膜41”-43”上;(4)将第四层的隔膜44”-46”设置在第三层的密封组件55”-56”、59”-62”及第二层的正极板31”和第二双极板22”上;(5)将第六层的密封组件57”-58”、63”-66”分别敷于第五层的第一双极板21”和负极板32”对应的支撑台上;(6)将第五层的第一双极板21”和负极板32”及其上的第六层的密封组件57”-58”、63”-66”对应设置在第四层的隔膜44”-46”上。通过这种依序将多层组件层叠的方式,以形成之电池单体A”-C”。
(7)双极性电池的电池芯(包括由铅膏组成的密封组件)
参见图9,其示出了本申请的又一种实施例中,该实施例与上述图8A-8D所示的实施例最大的差异在于密封组件是由敷于极板的支撑台上的铅膏所制成,且与极板的涂板区域的铅膏形成为一体。在实施过程中,可以这样实现:在对极板的涂板区域包裹或涂覆铅膏时,使铅膏超出涂板区域因而同时包裹或涂覆于极板的支撑台,从而支撑台上的铅膏可构成密封组件。
举例来说,图9中左侧的第一双极板21”'的涂板区域212”'的铅膏可以向外(图中右侧)延伸到涂板区域212”'(虚线左侧)外的支撑台(虚线右侧)上,并覆盖整个支撑台,以形成右侧的铅膏214”',从而作为密封区域。也就是说,支撑台上的铅膏214”'与涂板区域212”'的铅膏连接而形成为一体铅膏,从而使铅膏214”'的上下两端支撑隔膜41”'、44”'的边缘410”'、440”'。类似地,正单极板31”的涂板区域314”'的铅膏可以向外(图中右侧)延伸到涂板区域314”'(虚线左侧)外的支撑台(虚线右侧)上,并覆盖整个支撑台,以形成铅膏313”',从而作为密封区域。也就是说,铅膏支撑台上的铅膏313”'与涂板区域314”'的铅膏连接而形成为一体铅膏。
由于铅膏214”'、313”'可以支撑并压紧上、下隔膜41”'、44”'。当环氧胶渗入极板和隔膜之间的U型空腔区域U”",相邻电池单体被可靠隔离。本领域技术人员了解,铅膏214”'、313”'的硬度大于上下隔膜41”'、44”'的硬度,这样可以强化铅膏214”'、313”'对于上下隔膜41”'、44”'的支撑与压缩。
在本实施例中,敷于第一双极板21”'的涂板区域212”'与支撑台213”'上的铅膏可以是同时包裹或涂布而形成。优选地,举例来说,在对所述涂板区域212”'包裹或涂覆铅膏214”'时,使铅膏214”'超出涂板区域212”'因而包裹或涂覆于支撑台213”'上,从而支撑台213”'上的所述铅膏构成所述密封组件(即,对应边缘区域410”'、440”'的铅膏214”')。这样有利于实现工艺上的便利性,提高了生产效率。并且,按照这种方法,省去了额外的密封组件,因而在形成电池单体时只需要层叠极板和隔膜,大大方便了操作,也提高作业效率。
举例来说,本申请的层叠多个正极板、多个隔膜、多个负极板和多个密封组件以构成多个依次电连接的电池单体的方法例如包括:(1)将第一层的隔膜(例如隔膜47”')间隔排列;(2)将第二层的极板(例如正单极板31”')对应设置在第一层的隔膜(例如隔膜47”')上,其中第二层的极板的铅膏从涂板区域延伸到极板的支撑台(对应于隔膜的边缘区域或接近边缘的区域)(例如正单极板31”'的铅膏313”'从涂板区域314”'延伸到其支撑台,以支撑隔膜41”'、47”'的边缘区域410”'、470”'或接近边缘的区域);(3)将第三层的隔膜(例如隔膜41”'、48”')对应设置在第二层的极板(例如正单极板31”')上;(4)将第四层的极板(例如第一双极板21”')对应设置在第三层的隔膜(例如隔膜41”'、48”')上,其中第四层的极板(例如第一双极板21”')的铅膏从涂板区域延伸到极板的支撑台(对应于隔膜的边缘区域或接近边缘的区域)(例如第一双极板21”'的铅膏214”'从涂板区域212”'延伸到其支撑台213”',以支撑隔膜41”'、44”'的边缘区域410”'、440”'或接近边缘的区域);(5)将第五层的隔膜(例如隔膜44”')对应设置在第四层的极板(例如第一双极板21”')上。通过这种依序将多层隔膜与极板层叠的方式形成电池单体。
当铅膏214”'、313”'压缩隔膜41”'、44”'、47”'后,胶只能有限渗入铅膏214”'、313”'和隔膜41”'、44”'、47”'之间的缝隙,防止胶渗漏到涂板区域212”'、314”',从而形成有效隔离胶墙。这种不需要额外设置密封组件在隔膜之间的方式,可以简化制作流程,简单并且可靠。
(8)制造双极性电池的电池芯的方法
参见图10和图11,本申请的一实施例提供一种制造双极性电池的电池芯的方法,其包括下列步骤。首先,提供压力框架810;在压力框架810中依次安装如图10所示的前述的层叠多个正极板、多个隔膜和多个负极板,以构成多个依次电连接的电池单体A、B、C。如前所述,其中正极板和负极板均包括涂板区域和位于涂板区域外侧的支撑台,且支撑台的厚度小于涂板区域的厚度。并且,如前所述,在位于相邻的电池单体A、B、C之间设置多个密封组件,每一密封组件设置于支撑台与隔膜之间,从而将相邻的所述电池单体同一层的正极板和负极板的涂板区域隔离。
其中,压力框架810包括压力底板811和位于压力底板811两侧且大致上垂直于压力底板811的翼板812、813(折起后的状态)(压力框架的构可参见202011043045.9号中国专利申请)。电池单体A、B、C容置于压力底板811且位于翼板812、813之间。组装前,压力框架810的双翼板812、813未折起,此时双翼板812、813可放平至大体上与压力底板811平齐,这时可按照如前所述的方式从压力框架底面开始依序叠置多个正极板、多个隔膜、多个负极板和密封组件,完成最后一片隔膜层叠后,将压力框架双翼板812、813折起至垂直于底板811。
如图12所见,接着提供压力盖板820,将其固定于压力框架810的顶部,以夹紧所述依次层叠的多个正极板、多个隔膜、多个负极板和密封组件,形成电池芯7。当多个单极版及双极板堆叠于底板811上和二翼板812、813之间时,压力盖板820可以向下压抵互相堆叠的多个单极版及双极板,并与压力框架810的二翼板812、813连接固定(压力盖板820两侧伸出的挂耳进入压力框架810的两翼板812、813最上方的窗口815,释放压力,压力盖板820反弹,挂耳钩住框架两翼板812、813的窗口815,从而实现自锁,因此压力盖板820和压力框架810具有压缩固定所述多个正极板、多个隔膜、多个负极板和密封组件的作用。具体的安装步骤详见下述,也可参见CN202011043045.9号中国专利申请)。同时,这样的结构可压紧层叠的多个正极板、多个隔膜、多个负极板和密封组件,并使隔膜弯折,如图5C、7C、8C所见。
优选地,翼板812、813的外表面具有多个可供胶条粘贴的胶条粘贴面816。在本申请的一些实施例中,胶条粘贴面816的位置大致可对应堆叠于压力底板811上和二翼板812、813之间的多个单极版及双极板的外侧支撑台。进一步来说,胶条粘贴面的位置大致可对应电池芯7的各个电池单体A、B、C的相对的两端部。再者,胶条粘贴面816呈狭长状,且大致垂直于底板811的侧边延伸。在本申请的一些实施例中,胶条粘贴面816延伸横跨翼板812的底部与顶部。在本申请的一些实施例中,翼板812的胶条粘贴面816可以延伸至底板811的下表面,并进一步与翼板813的胶条粘贴面连接;换句话说,胶条粘贴面可自压力框架810的一侧翼板812的外表面延伸绕过底板的下表面,再延伸至另一侧翼板813的外表面,呈U形结构。后续可将密封胶条黏贴于胶条粘贴面816上。
(9)双极性电池(含压力框架)
参见图13,本申请的一实施例提供一种双极性电池,其包含两组如上所述并列且串连焊接的电池芯7(串联焊接的方式可参见CN202120009605.2号中国专利申请);电池槽90,其经构形以容纳电池芯7;及电池盖96,其经构形以与电池槽90配合,且经构形以与电池芯7的顶部(即图12的压力盖板820)间隙配合。如前所述,电池芯7的对应于支撑台的位置处粘贴有密封胶条,电池槽90的内表面具有胶条密封台,且其中所述胶条密封台经构形以沿贴附在所述电池芯7的密封胶条延伸,并与所述密封胶条配合。在一些实施例中,在装配时,将焊接后的电池芯7翻转,电池槽90倒插入电池芯7。在插入过程中,胶条受向下的力,因此,胶条越压越紧,使彼此紧密配合。电池槽90的胶条密封台的轮廓与图12的压力框架810的胶条粘贴面816外轮廓相似,并使两轮廓之间的间隙一致(误差一般在0.5mm以内),压力框架810粘贴胶条后,这种相似性依然保留,由于胶条厚度大于两轮廓的间隙,因此胶条被均匀压缩,压缩量范围0.1-5mm。
参见图14、15,优选地,如前所述,压力框架810的侧面具有多个窗口815、817。电池槽90中具有一个或多个能够与压力框架810的多个窗口815、817相互卡接的楔形块92、94,其设置在电池槽90的侧壁91的内侧面或是内部的定位柱95上。楔形块92、94的结构设计可以使电池芯7更能稳固容置于电池槽90内。当电池芯7进入电池槽90后,由于胶条的弹性,仅凭电池芯7的重量可能压不到位、或压到位后撤去外力会造成电池芯7产生反弹。为了防止这种现象发生,电池槽90在与压力框架810的窗口815、817对应的位置设计了楔形块92、94,电池芯7到位后,楔形块92、94正好压住的窗口815、817横档,从而防止电池芯反弹。在本申请中,楔形块92、94可设在压住框架的任意窗口815、817。
(10)制造双极性水平电池的方法
本申请的一些实施例在于提供一种制造双极性水平电池的方法,其包括下列步骤。参见图13、14、15,提供上述的方法制作的电池芯7(例如两个并列的电池芯7,并列的方式可参见可参见CN202120009605.2号中国专利申请);将电池芯7置入于电池槽90中,使其紧固于电池槽90中;及将电池盖96与电池槽90相配合以形成包覆电池芯7的电池壳体。
参见图14、15,将电池芯7置入于电池槽90中的步骤包括:使电池槽90的楔形块92、94卡接于压力框架810的翼板812、813的相应窗口815、817中,从而其紧固于电池槽90中。
在将压力框架810置入电池槽90之前,可将热熔胶注入于压力框架810中,热熔胶可被施加于相互堆叠的单极板与双极板的支撑台侧面与压力框架810之间,以使各极板的支撑台、隔膜与压力框架810粘接在一起。如此,将来在电池芯7装入电池槽90且注胶于电池槽90中时,防止胶从压力框架810与单极板或双极板的侧隙进入电池芯7中。
在电池芯7置入电池槽90之后,即可由电池槽90的多个注胶孔向电池槽内部的注胶区注入隔断胶,这样,隔断胶即可填充于注胶区中。参见图14,隔断胶注入于电池单体A-C之间会产生隔断胶空腔G以及电池单体A、C外侧的空隙。
当电池盖96在翻转状态下(如图13所示),将电池盖96与电池槽90彼此配合,以密封容置于电池槽90中的电池芯7。如图13所示,电池盖96的表面(即,图中示出的下表面)具有多个胶槽98,其经构形以可装填密封胶;当电池芯7容置于电池槽90中且电池盖96与电池槽90相互配合时,电池盖96的胶槽98可装填密封胶并与电池芯7的压力盖板820相互配合,如此使得电池盖96与电池芯7的压力盖板820紧密固定在一起,并可实现电池100的顶部密封。
之后,可以通过电池槽90的内底表面的进酸口入酸,从而在电池槽90中完成酸循环化成。
参见图16,以第七实施例的结构为例,隔断胶9”'注满于如图14所示的隔断胶空腔并进入U型空腔区域U”',每个极板边缘的铅膏和隔膜与隔断胶接触。即,如图16中所示,隔断胶9”'填充相邻的两个电池单体之间的空间,即,充满了位于两个电池单体的双极板21”'的端部的铅膏214”'”及隔膜41”'、44”'的边缘区域410”'、440”'之间,并固定在该U型空腔区域U”',从而将相邻的两个电池单体电绝缘。需要特别说明的,即使隔断胶9”'(如环氧胶)渗入到隔膜41”'的边缘区域410”'或铅膏214”'之间的缝隙或是渗入到隔膜44”'的边缘区域440”'和铅膏214”'之间的缝隙,也不会影响涂板区域212”'中的铅膏在充电时转换为活性物。另外,虽然支撑台上的铅膏与灌注的环氧胶接触,导致此部分铅膏缺少电解液,充电时不再具有活性,但也不会影响涂板区域212”'中的铅膏充电时转换为活性物。
(11)双极性水平电池(不包含压力框架)
参见图17A及17B,本申请的一些实施例在于提供一种不包含压力框架的双极性水平电池。具体而言,本实施例的电池芯700没有上述实施例的电池芯所具有的压力框架,因而该结构可以减轻电池芯700的体积和重量。如图17A及17B中所示,在本实施例中,正极板23、负极板24、隔膜25和密封组件26堆栈形成电池芯700,沿着Y轴方向,隔膜25的宽度W2大于正极板23、负极板24和密封组件26的宽度W1。本实施例的电池芯700的密封组件26与图9的密封组件类似。具体而言,该密封组件26由敷于极板的支撑台上的铅膏所制成,且与极板的涂板区域的铅膏形成为一体。在其他实施例中,可以采用图5A-8D所示出的电池芯或电池单体。
参见图17B,在该实施例中,在电池芯700的一端缘,隔膜25的宽度(沿Y轴方向)比正极板23、负极板24和密封组件26多出宽度W3。沿着X轴方向,隔膜25的长度比正极板23、负极板24和密封组件26多出长度W4。隔膜25在这两个方向超出正极板23、负极板24和密封组件25的部分均有助于在后续步骤中形成密封结构。
参见图18,其中示例性地示出了两组并排的电池槽830(这种电池槽在实践中较常采用,当然根据需要,也可以是一组或三组以上并排的电池槽)。为清楚起见,下面的叙述以右侧的电池槽830为例进行说明,左侧的电池槽的结构与之相同。电池槽830包含相对的两侧板832、834和连接两侧板的底板836,两侧板832、834之间形成容纳空间R,其经构形以容纳图17A的电池芯700。电池槽830进一步包含胶条840。本实施例的胶条840可具有一定程度的弹性,其整体上呈大体U形,其可以沿着一个侧板832内侧(第一区段842)、底板836内侧(第二区段844)和另一个侧板834内侧(第三区段846)延伸。
参见图19A及19B,当胶条840插入到侧板832、834内侧、对应于各电池芯700的端部的位置处时,胶条840沿侧板832、834的厚度方向(X轴方向)延伸的区段向内突出(Y轴方向)至超出侧板832、834的一宽度W5。由于胶条840的横截面(第一区段842、第三区段846)为L型,胶条840的第一区段842和第三区段846的一部分可以插入到侧板832、834沿着X轴方向的凹槽838中(参见图19B)。胶条840可由弹性耐酸材料制成,厚度(即L的两侧边的每一侧的厚度)为例如2-10mm,或者优选地3-8mm,或者更优选地5-6mm。
在本实施例中,在将电池芯700放入到两侧板832、834之间形成容纳空间R中时,各电池芯700的端部位置处的隔膜25由于受到胶条840的挤压而折弯,从而使得隔膜25紧贴所对应的正极板23、负极板24和密封组件26的侧边,且夹持于侧边与胶条840之间。参见图19A下方处,在一些实施例中,胶条840沿侧板832、834的厚度方向(X轴方向)延伸的区段向内突出至超出侧板832、834,从而使隔膜25的四个端部经由胶条840的挤压而沿着两方向折弯(X轴和Y轴方向)。
参见图20A-20C,其示出了将两个整组电池芯700放入到电池槽830后的状态。电池槽830内的电池芯700的每个隔膜25的沿着X轴和Y轴的边缘会折弯至接触与其相邻(例如上方)的另一折弯的隔膜25a的底部。参见图20C,由于隔膜25、25a通过胶条840的挤压而折弯向上卷边后,隔膜25、25a紧贴正极板23、负极板24和密封组件26侧边,并被如图20A所示的胶条840压紧,从而消除了电池芯700和电池槽830之间的侧隙。
参见图21A,接着将汇流排端子850设置在电池芯700的前后两端及顶部,并将电池盖板860设置在电池芯700的顶部上。汇流排端子850可以通过焊接的方式与电池芯700固定。参见图21B-21C,其中电池盖板860压缩电池芯700并通过自锁方式将其固定于电池槽830中。具体而言,例如,电池槽830的侧板832、834设有长条的楔形块839(图19A、21C)(例如,该楔形块839可通过卡接和/或螺钉和/或铆钉固定于电池槽830的侧板832、834上),电池盖板860的边缘上成形有楔形槽862(图21C)(本领域技术人员理解,也可以反过来,即电池槽830上成形有楔形槽,而电池盖板860上成形或设置有楔形块)。当将电池盖板860装入电池槽830中时,可借助外力使楔形块839与楔形槽862配合,从而电池盖板860压缩电池芯700并通过自锁方式将其固定于电池槽830中。由于电池盖板860是直接压在电池芯700顶部,二者之间不会产生间隙,也就是电池盖板860和电池槽830也具有压缩固定电池芯700的作用;同时电池盖板860和电池槽830通过胶封隔离,也能将电池芯700的各个单体电池可靠地密封隔离。具体来说,本实施例的电池槽830相当于图12的压力框架810和图13中的电池槽90的复合体,而本实施例的电池盖板860相当于图12的压力盖板820和图13中的电池盖96的复合体。图12的压力盖板820和压力框架810具有压缩固定电池芯的作用,类似地,本实施例的电池盖板860和电池槽830也可压缩固定电池芯700。换言之,图12的压力框架810和压力盖板820压缩固定所述多个正极板、多个隔膜、多个负极板和密封组件,电池槽90和电池盖96主要用于实现密封和隔离;本实施例中没有图12的压力框架810和压力盖板820,本实施例的电池槽830和电池盖板860同时具有压缩固定电池芯700、以及密封隔离各个电池单体的功能。
参见图22,接下来,将侧板870设置在图21中的电池芯700的前后两端从而使其封闭。
参见图23,接着,在电池芯700与电池槽830形成的空腔内及电池盖板860与电池槽830形成的空腔内,注满填充物900。填充物900可以是胶体,例如环氧树脂。由于隔膜与胶条彼此压紧所消除了电池芯700和电池槽830的四端部位置之间的侧隙,从而避免填充物900从电池芯700的四端部渗透到电池芯700内部而造成损坏。
参见图24,接下来提供上盖片880,将所述上盖片880与电池槽830粘接或通过超声波焊接成一体,美化外观。
按照本申请所提供双极性水平电池的电池芯,由于单极板及双极板在层叠组装时,密封组件设置在单板板和双极板的支撑台上,并位于支撑台与隔膜之间,从而有效实现相邻电池单体之间的密封,因而有效地延长了使用寿命。并且,这种具有单极板及双极板的电池芯制造工艺较简单、成本较低,易于实现,因而适合于大规模生产。
按照本申请所提供制造双极性水平电池及其电池芯的方法,由于极板的板栅可使用传统成熟的冲网技术制造,可靠性、效率极高;涂板与传统设备兼容,避免了制造流程的繁琐,且涂板时不分单双极板,产品一致性好;隔膜可具有很高的压缩率,因而压缩后密封性好,因此密封组件精度、组装精度要求都大为降低,工艺性、可靠组装效率大大提高。
按照本申请所提供的双极性电池,电池槽进一步包含位于所述侧板内侧、对应于各所述电池单体的端部的位置处的胶条,由于隔膜通过胶条的挤压而折弯卷边后,隔膜紧贴正极板和负极板侧边,并被胶条压紧,从而消除了电池芯和电池槽的侧隙,从而避免填充物渗到电池芯内部而造成损坏。
前文概述本申请的若干实施例及细节方面的特征。本申请中描述的实施例可容易地用作用于设计或修改其它过程的基础以及用于执行相同或相似目的和/或获得引入本文中的实施例的相同或相似优点的结构。此类等效构造并不脱离本申请的精神和范围,并且可在不脱离本申请的精神和范围的情况下作出各种改变、替代和变化。

Claims (20)

1.一种用于制造双极性水平电池的电极板的金属板栅,其包括:
依次连接的多个区段,每个所述区段包括分别用于形成正极板和负极板的第一部分和第二部分;
位于每个所述区段的所述第一部分和第二部分的内侧的第一支撑台;以及
位于每个所述区段的所述第一部分和第二部分的外侧的第二支撑台。
2.一种双极性水平电池的电池芯,其包括:
多个依次电连接的电池单体,每个所述电池单体包括多个依次层叠的正极板、隔膜和负极板,其中所述正极板和负极板均包括涂板区域和位于所述涂板区域外侧的支撑台;以及
位于相邻的所述电池单体之间的多个密封组件,其分别设置于相邻的所述支撑台与所述隔膜之间。
3.根据权利要求2所述的电池芯,其中所述密封组件为塑料片,且具有一个或多个贯穿其厚度的、沿着所述电池芯的宽度方向延伸的通孔。
4.根据权利要求2所述的电池芯,其中所述密封组件位于相邻的所述正极板和负极板的所述支撑台上。
5.根据权利要求2所述的电池芯,其中所述密封组件包括敷于所述隔膜两端的热熔胶或发泡不干胶带。
6.根据权利要求2所述的电池芯,其中所述密封组件包括敷于所述支撑台上的热熔胶或铅膏,所述铅膏与所述涂板区域的铅膏相连接而形成为一体。
7.根据权利要求2所述的电池芯,还包括压力框架和压力盖板,所述多个依次层叠的正极板、隔膜和负极板位于所述压力框架中,并由所述压力盖板压紧,其中所述压力盖板同时压紧各层的所述支撑台、所述密封组件和所述隔膜;且所述隔膜的厚度被压缩5%至90%,优选地,其中所述隔膜的厚度被压缩10%至50%。
8.一种制造双极性水平电池的电池芯的方法,其包括:
提供压力框架;
在所述压力框架中依次层叠多个正极板、多个隔膜和多个负极板,以构成多个依次电连接的电池单体,其中所述正极板和所述负极板均包括涂板区域和位于所述涂板区域外侧的支撑台;以及
提供压力盖板,将其固定于所述压力框架的顶部,以夹紧所述依次层叠的多个正极板、多个隔膜和多个负极板,
其中,所述方法还包括:在位于相邻的所述电池单体之间设置多个密封组件,每一所述密封组件设置于所述支撑台与所述隔膜之间,从而将相邻的所述电池单体同一层的所述正极板和所述负极板的所述涂板区域隔离。
9.根据权利要求8所述的方法,其中设置所述密封组件的方法包括:使所述密封组件在所述电池芯的长度方向延伸跨越于相邻的两个所述电池单体的相应的所述正极板和负极板的所述支撑台之间、以及相应的两个所述隔膜之间。
10.根据权利要求8所述的方法,其中设置所述密封组件的方法包括:提供多个独立的塑料片,在依次层叠多个正极板、多个隔膜和多个负极板的过程中,将每一所述塑料片安置于一所述支撑台上,从而使其夹持于所述支撑台与其上方的所述隔膜之间。
11.根据权利要求8所述的方法,其中设置所述密封组件的方法包括:
预先将热熔胶或发泡不干胶带敷于所述隔膜的两端,或
在对所述涂板区域涂覆铅膏时,使所述铅膏超出所述涂板区域因而涂覆于所述支撑台上,从而所述支撑台上的所述铅膏构成所述密封组件
其中在所述压力盖板压紧后,所述隔膜的厚度被压缩5%至90%;优选地,其中所述隔膜的厚度被压缩10%至50%。
12.一种双极性水平电池,其包含:
如权利要求8中任意一项所述的电池芯;
电池槽,其经构形以容纳所述电池芯;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顶部间隙配合。
13.根据权利要求12所述的双极性水平电池,其中所述压力框架的侧面具有多个窗口,所述电池槽中具有一个或多个能够与所述压力框架的多个窗口相互卡接的楔形块。
14.根据权利要求12所述的双极性水平电池,其中所述压力框架的对应于每一个电池单体的边缘的位置处粘贴有密封胶条,所述密封胶条大体上呈U形;所述电池槽的内表面具有大体呈U形的胶条密封台,从而与所述密封胶条挤压形成紧配合。
15.一种双极性水平电池,其包含:
如权利要求2-6中任意一项所述的电池芯;
电池槽,其包含相对的两侧板和连接所述两侧板的底板,所述两侧板之间形成容纳空间,其经构形以容纳所述电池芯,其中所述电池槽进一步包含位于所述侧板内侧、对应于各所述电池单体的端部的位置处的胶条,所述胶条沿所述侧板的高度方向延伸,且向内突出至超出所述侧板,且其中各所述电池单体的端部位置处的所述隔膜由于受到所述胶条的挤压而折弯,从而使得所述隔膜紧贴所对应的所述正极板和所述负极板的侧边,且夹持于所述侧边与所述胶条之间;及
电池盖板,其经构形以与所述电池槽配合,且所述电池盖板压缩所述电池芯并通过自锁方式将其固定于所述电池槽中。
16.根据权利要求15所述的双极性电池,其中所述隔膜折弯至接触与其相邻的另一折弯的隔膜。
17.根据权利要求15所述的双极性电池,其中所述胶条整体上呈大体U形,其沿着一个所述侧板内侧、所述底板内侧和另一个所述侧板内侧延伸。
18.根据权利要求15所述的双极性电池,其中所述胶条的横截面为L型,从而使所述隔膜的端部经由所述胶条的挤压而沿着两方向折弯。
19.一种制造双极性水平电池的方法,其包括:
提供按照权利要求9-12中任意一项所述的方法制作的电池芯;
将所述电池芯置入于电池槽中,使其紧固于所述电池槽中;及
将电池盖与所述电池槽相配合以形成包覆所述电池芯的电池壳体。
20.一种制造双极性水平电池的方法,其包括:
提供如权利要求2-6中任意一项所述的电池芯;
将所述电池芯置入于电池槽中,其中所述电池槽包含相对的侧板和连接所述两侧板的底板,所述侧板之间形成容纳空间,其经构形以容纳所述电池芯,其中所述电池槽进一步包含位于所述侧板内侧、对应于各所述电池单体的端部的位置处的胶条,所述胶条沿所述侧板的高度方向延伸,且向内突出至超出所述侧板,且其中各所述电池单体的端部位置处的所述隔膜由于受到所述胶条的挤压而折弯,从而使得所述隔膜紧贴所对应的所述正极板和所述负极板的侧边,且夹持于所述侧边与所述胶条之间;及
将电池盖板与所述电池槽相配合,以形成包覆所述电池芯的电池壳体,其中所述电池盖板压缩所述电池芯并通过自锁方式将其固定于所述电池槽中。
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