CN109216647A - 双极性电极片、含该电极片的双极性电池及维护再生方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种设置有电解液流道的双极性电极片和含有该双极性电极片的双极性电池，双极性电极片包括双极板及分别涂覆在双极板两侧的正极材料层和负极材料层，双极板一侧或两侧设置有一条或多条电解液流道，电解液流道能够有效完成双极性电池内各电池单元的统一注液，并且有助于电解液在电池内部流动，方便电池注液、换液和补液；电解液流道能够增加电解液与电极材料层的接触面，使正、负极材料层能够在电解液中充分渗透浸润。

Description

双极性电极片、含该电极片的双极性电池及维护再生方法

技术领域

本发明涉及双极性电池，尤其涉及一种设置有电解液流道的双极性电极片以及含有该双极性电极片的双极性电池。

背景技术

双极性电池由两个单极板、若干个双极性电极片、隔离层和电解液组成。双极性电极片是指在双极板两侧分别涂覆正极材料层和负极材料层后具有两个极性的电极。由于双极性电池的每个电池单元都具有独立的电化学结构，因而可以通过增加双极性电极的数量来增加电池单元的个数，进而提高电池的总体电压，并且，双极性电池的电池单元之间电阻能耗小、电极表面电流和电位分布均匀、电池充放电速度快等优势，适用于电动汽车、电力储能等领域。

目前，双极性电池的电解液注液结构、方式以及如何控制注液的均匀性和一致性是需要解决的关键问题。由于双极性电池各电池单元相互串联，必须保证各个电池单元之间的电解液互不连通，因此采用传统内并联结构的锂电池的注液方式不适用于双极性电池。专利US2010/025537A1中双极性电池采用的注液方式是在组装电池同时进行注液，即每叠加一个电池单元均需在正负极片表面灌注电解液，然后完成电池组的密封。这种方式存在的问题是：第一，注液效率低；第二，电池单元封装时电解液容易从电池单元的侧边泄露；第三，很难控制每个电池单元内注液量的一致性和电解液分布的均匀性。

另外，双极性电池各电池单元的层叠部件压合较为紧密，从而造成双极性电极之间注入电解液较为困难，而且双极性电极片面积越大，电解液越难以注入，因此，为使电解液能够渗透并充分浸润至双极性电极内部，现有方法是将注入电解液后的双极性电池放置较长时间，大大影响了双极性电池的生产效率。另外，这种紧密压合的双极性电极在充放电过程中双极性电池内部产生的气体不易向外排出，影响双极性电池的循环性能。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种设置有电解液流道的双极性电极片和含有该双极性电极片的双极性电池，双极性电极片上的电解液流道能够有效完成双极性电池内各电池单元的统一注液，并且有助于电解液在电池内部流动，方便电池注液、换液和补液；电解液流道能够增加电解液与电极材料层的接触面，使正、负极材料层能够在电解液中充分渗透浸润。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种双极性电极片，包括双极板及分别涂覆在双极板两侧的正极材料层和负极材料层，其中，双极板一侧设置有一条或多条电解液流道或者所述双极板两侧分别设置有一条或多条电解液流道，至少一条电解液流道设有液口并与电解液流道相通，液口与电解液流道用于电解液的流通。

电解液流道可以为凹型沟槽，方便电解液流动，沟槽截面可以为方形、半圆形、U型、V型等易于电解液流动的形状。

根据本发明，电解液流道可以是单流道，在单流道端部设有液口并与流道相通，电解液通过液口流入单流道中。当电解液流道为单流道时，电解液流道可以为直线排列，也可以为曲线排列。

为了保证电解液在电极材料层中的浸润性，电解液流道优选的为多流道，多流道的排列布置方式可以包括主流道和分流道，液口设于主流道的端部，电解液通过液口进入主流道并流入各分流道，各分流道之间可平行直线排列，或者各分流道之间呈曲线排列；或者，多流道的排列布置方式可以为交叉布置，例如为“米”字型、“井”字型、“王”字型、“田”字型、栅格状等形式，液口设于一条或多条流道的端部或汇集部位，各流道之间电解液相互流通；或者，多流道的排列布置方式为多条弯曲流道汇集至液口处；或者，多流道的排列布置方式为上述几种排列布置方式中一种或几种的组合。

根据本发明，电解液流道位于双极板的单侧或两侧的表面，电解液流道深度小于双极板的厚度，当电解液流道位于双极板的两侧时，两侧的电解液流道排列布置方式可以相同，可以不同。

双极板采用电子导电、离子绝缘的材料，例如镍板、铝板、铝镍复合板、铜铝复合板、不锈钢、铝板、碳塑复合材料板、石墨板、碳纤维板等中的一种或几种，优选为单面镀铜的铝板；双极板可以为圆形或方形，但不限于此，双极板厚度为0.1～20mm。

双极板的两侧分别涂覆正极材料层和负极材料层组成双极性电极片，正极材料层和负极材料层统称为电极材料层，双极性电极片可以为方形、圆形等。

在本发明中，为了保证电解液在电极材料层中的浸润性，优选的，电极材料层涂覆时可避开电解液流道。电极材料层优选的通过喷涂、丝网印刷、转移涂布、掩模版、喷墨打印、挤压涂、刮刀涂、贴涂、旋涂、浸渍涂布等方式复合涂覆到双极板表面；电极材料层的厚度范围为0.05～1mm。

进一步，正极材料层为正极活性材料、导电剂和粘结剂的多孔混合物涂层，正极活性材料为磷酸铁锂、磷酸锰锂、硅酸锂、硅酸铁锂、硫酸盐化合物、硫碳复合物、硫单质、钛硫化合物、钼硫化合物、铁硫化合物、掺杂锂锰氧化物、锂钴氧化物、锂钛氧化物、锂钒氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴氧化物、锂镍钴铝氧化物、锂镍铝氧化物、锂镍钴锰氧化物、锂铁镍锰氧化物以及其它可嵌锂化合物中的一种或多种。

进一步，负极材料层为负极活性材料、导电剂和胶粘剂的多孔混合物涂层，负极活性材料为金属锂，或者为能够可逆嵌锂的铝基合金、硅基合金、锡基合金、锂钛氧化物、碳材料中的一种或几种混合物，优选为锂碳合金材料；导电剂为炭黑、碳纤维、科琴黑、石墨烯、金属颗粒中的一种或几种的混合物。

本发明还提供一种双极性电池，包括上述双极性电极片、隔离层、绝缘密封框和电池壳；其中绝缘密封框在双极性电极片的边缘密封设置，若干个设有绝缘密封框的双极性电极片按照不同极性材料层相对放置的顺序串联层叠，且每相邻两个双极性电极片之间设有至少一层隔离层，相邻两个双极板的对应液口流体连通，电解液通过直线连通的所有液口分别流入每层双极板的电解液流道，在注满电解液后电池工作时，需对每层双极性电极片液口进行绝缘密封。优选地，各个液口的尺寸、形状、位于电极片的位置相同，并且相互重叠且流体连通。

液口用于提供注液、换液、补液时的电解液流通通道，当双极性电池注满电解液后，电池工作时需对液口进行绝缘密封，防止因电解液液接导致的正负极发生离子短路。绝缘密封方式包括：注气密封，如向液口注入氮气、氩气、氦气等干燥惰性气体中的一种或几种；注液密封，如向液口注入硅油、液体酚醛树脂等防爆阻燃高沸点液体中的一种或几种；注胶密封，如向液口注入耐电解液的环氧树脂胶、氟橡胶、氯丁橡胶等密封胶中的一种或几种；或者塞入合适的绝缘密封杆，绝缘密封杆材料为聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚腈、聚丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯、改性聚烯烃等中的一种；或者绝缘密封方式采用上述绝缘密封方式中的几种组合。

绝缘密封框的材料为绝缘耐电解液的聚合物材料，例如为聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚腈、聚丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯、聚氨酯、聚丙烯腈、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠、改性聚烯烃中的一种或几种。

隔离层的面积不大于双极性电极片外绝缘密封框的面积且不小于电极材料层的面积，隔离层孔隙率为50％～99％，孔径范围0.001～20μm，厚度为1～1000μm。隔离层是可吸收电解液的弹性多孔材料，或者隔离层也可以是目前已有的具有孔隙结构和压缩弹性的隔离层材料，如CN 102683628A、CN 103035864A、CN 102751459A以及CN102464803A中提及的压缩弹性多孔隔离层。

隔离层材料可以为聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、或其它电子不导电的多孔聚合物材料；或者，隔离层可以为玻璃纤维无纺布、合成纤维无纺布、陶瓷纤维纸、或其它电子不导电的无机非金属材料与有机聚合物的复合多孔材料；或者，隔离层的材料可以采用电子不导电的聚合物基体、液体有机增塑剂和锂盐三部分复合构成的凝胶聚合物电解质复合材料，进一步，电子不导电的多孔聚合物材料、无机非金属材料与有机聚合物的复合多孔材料的孔隙内可以浸渍有离子导电的电解液或聚合物胶体材料。

若干个设有绝缘密封框的双极性电极片按照不同极性材料层相对放置的顺序串联层叠，优选的双极性电极片的叠加数量为2～400个。根据本发明，在串联层叠结构的最上端和最下端分别设有单极板从而组成电池堆，单极板靠近串联层叠结构的一面设有电极材料层和/或电解液流道，另一面不设电极材料层和电解液流道。单极板上设有液口，分别与双极性电极片的液口对应连通。根据单极板设有电极材料层的不同，单极板包括正极板和负极板。单极板材料为电子导电、离子绝缘的材料，例如正极板材料为镍板、铝板、铝镍复合板、铜铝复合板、不锈钢板、碳塑复合材料板、石墨板、碳纤维板中的一种或几种，负极板材料为镍板、铜板、铜镍复合板、铜铝复合板、不锈钢板、碳塑复合材料板、石墨板、碳纤维板中的一种或几种，其中正极板优选为铝板，负极板优选为铜板；根据双极板形状不同，单极板可以相应设置为圆形或方形，但不限于此，单极板厚为0.1～20mm。

根据本发明，双极性电池还包括柔性集流体，柔性集流体可以是金属片或金属丝，其材料为银、铜、铝、镍等金属材料中的一种或几种。柔性集流体包括正极柔性集流体和负极柔性集流体，正极柔性集流体通过焊接或导电粘接等方式导电连接在电池堆的正极板表面形成具有网状、螺旋状或点状堆积态形式的正极导电连接区，优选的，在正极板表面设有多个正极导电连接区，每个正极导电连接区引出一条正极柔性集流体，所有的正极柔性集流体最终汇集到一起形成正极端子。负极柔性集流体通过焊接或导电粘接等方式导电连接在电池堆的负极板表面形成具有网状、螺旋状或点状堆积态形式的负极导电连接区，优选的，在负极板表面设有多个负极导电连接区，每个负极导电连接区引出一条负极柔性集流体，所有的负极柔性集流体最终汇集到一起形成负极端子。

在电极板表面设有多个导电连接区，可以增大集流，使集流均匀分布。

整个电池堆外部采用密封胶、绝缘膜、绝缘胶带等方式密封，然后置于电池壳内部进行封装，电池壳材料可以是塑料或金属。电池壳的上下表面设有液口，本发明中，电池壳的液口和电池堆单极板的液口以及每层双极板的液口位置对应连通，注液、换液或者补液时，电解液由电池壳的液口进入单极板的液口并流入双极板的液口，再分别流入每层双极板的电解液流道，直至渗透到电极材料层内部。

本发明还提供了一种上述双极性电池的维护再生方法，该维护再生方法包括注液方法、补液方法和换液方法。

在维护再生方法中，注液方法包括如下步骤：

(a)抽真空：开启双极性电池电池壳的一个或多个液口，使用抽真空装置对电池内部进行抽真空，使得电池内部的真空度为-0.01～-0.99MPa，关闭抽真空装置；

(b)注液：电解液经电池外壳的液口注入双极性电池，经由每层双极板液口分别流入电解液流道，充分浸透到电极材料层和隔离层内部；

(c)交替抽真空注液：根据注液量的需求重复步骤(a)～(b)；

(d)密封液口：注液完成后，使用油毡或吸油纸擦干液口中电解液，避免电池充放电过程中，由于液口中电解液的存在造成内部短路，需对双极性电池的所有液口进行绝缘密封。

上述步骤(b)完成后，为了保证电极材料层被电解液充分浸透，可以将电池静置一段时间，并对电池液口进行加压。

在维护再生方法中，换液方法包括如下步骤：

(a)放电：将双极性电池进行放电至荷电状态为零；

(b)排电解液：开启双极性电池的液口，利用干燥惰性气体增压或降压将双极性电池中的电解液排出或吸出至液体回收装置，为确保电池内部微孔中液体的完全排出，该步骤重复1～5次；

(c)清洗电池：通过液口对双极性电池注入清洗液进行清洗，同时进行加热振动双极性电池，从而对锂浆料电池进行充分清洗；并利用抽吸装置将清洗液排出双极性电池，根据实际情况可选择对双极性电池进行多次清洗，例如3～5次，以便将双极性电池单体内所产生的杂质完全排出；

(d)注电解液：按照上述注液方法对双极性电池注入电解液，完成电池换液。

清洗液可以为酯类及碳酸酯类衍生物、醚类和酮类。具体地讲，酯类溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、亚硫酸乙烯酯、亚硫酸丙烯酯、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯和磷酸三丁酯等；碳酸酯类衍生物包括氯代碳酸乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、二氟代碳酸丙烯酯和三氟代碳酸丙烯酯等；醚类溶剂包括二甲氧甲烷，1，2-二甲氧乙烷、四氢呋喃、二甲基四氢呋喃、二乙二醇二甲醚、四甲基-1，3-二氧戊烷等；酮类溶剂包括丙酮等。

在维护再生方法中，补液方法包括如下步骤：

(a)放电：将双极性电池进行放电至荷电状态为零；

(b)抽真空：开启双极性电池电池壳的一个或多个液口，使用抽真空装置对电池内部进行抽真空，使得电池内部的真空度为-0.01～-0.99MPa，关闭抽真空装置；

(c)补液：将计算好需要补入的电解液经电池壳的液口一次或多次注入双极性电池，利用干燥惰性气体增压使得电解液经由每层双极板液口分别流入电解液流道，充分浸透到电极材料层和隔离层内部；

(d)密封液口：注液完成后，使用油毡或吸油纸擦干液口中电解液，避免电池充放电过程中，由于液口中电解液的存在造成内部短路，需对双极性电池的所有液口进行绝缘密封。

上述步骤(b)中，抽真空步骤是为了将双极性电池中多余的空气抽出，不会将电池内残余的电解液抽出。

本发明的优势在于：

1)本发明的双极性电池的双极板上设有可供电解液流动的电解液流道，电解液通过电池壳的液口流入到每层双极板的液口，并均匀流入到每层双极板的电解液流道内，流道内的电解液可以充分浸润电极材料层和隔离层，通过抽真空、静置、加压等工艺步骤，能够有效完成双极性电池统一注液，提高注液量的一致性和电解液分布的均匀性，提高电池制备过程中的注液效率；

2)在双极性电池的长期使用过程中，由于副反应的发生，电解液会逐渐失效，电极活性材料甚至集流体表面由于副反应生成的SEI膜会不断增厚，这将导致双极性电池内阻增加、循环寿命下降，本发明的双极性电池的电解液能够在双极板的电解液流道内流动，完成换液，有效地延长电池使用寿命、提高电池性能；

3)电解液位于电解液流道内可形成电解液富液的情况：一方面，当电池内部电解液不足以参加反应时，可以将电解液流道内的电解液弥补到电池反应中；另一方面，当电池内部出现气体时，气体易于从电解液流道排出并且作用于电解液，促进电解液四处分散，可避免直接作用于电极材料层导致的电池膨胀现象。

附图说明

图1为本发明双极板的截面示意图；

图2为本发明双极性电极片的截面示意图；

图3为本发明双极板表面的电解液流道结构示意图；

图4为本发明电池堆的截面示意图；

图5为本发明双极性电池截面示意图；

图6为本发明双极性电池的总体结构示意图；

图7为本发明双极性电池液口密封示意图。

附图标记列表：

1—双极板

101—电解液流道

2—双极性电极片

201—正极材料层

202—负极材料层

301—液口

303—主流道

304—分流道

4—电池堆

401—正极板

402—负极板

403—绝缘密封框

5—隔离层

6—双极性电池

601—正极端子

602—负极端子

603—正极柔性集流体

604—负极柔性集流体

605—正极导电连接区

606—负极导电连接区

7—电池壳

8—电池壳液口

9—绝缘密封杆

具体实施方式

以下结合附图，通过实施例对本发明作进一步详细的描述。

实施例1

本实施例提供本发明的双极板的几种形式。

图1为根据本发明的双极板的截面示意图。双极板1的两侧设有电解液流道101，如图(a)所示，或者，双极板1的单侧设有电解液流道101，如图(b)、图(c)、图(d)所示。在本实施例中，电解液流道为凹型沟槽，方便电解液流动，沟槽截面为方形，如图(a)、图(b)所示；或者，沟槽截面为半圆形，如图(c)所示；或者，沟槽截面为U型，如图(d)所示。

实施例2

本实施例提供本发明的双极性电极片的几种形式。

图2为根据本发明的双极性电极片的截面示意图。在双极板1的两侧分别涂覆正极材料层201和负极材料层202组成双极性电极片，图2(a)中双极性电极片的双极板两侧分别设有电解液流道，图2(b)中的双极性电极片的双极板单侧设有电解液流道。

实施例3

本实施例提供本发明的电解液流道的几种形式。

图3为根据本发明的双极板表面的电解液流道结构示意图。

电解液流道为单流道，在单流道端部设有液口301并与流道相通，电解液通过液口301流入单流道中。当电解液流道为单流道时，电解液流道可以为直线布置，，也可以为曲线布置，如图3(a)和图3(b)所示。

为了保证电解液在电极材料层中的浸润性，电解液流道优选的为多流道。多流道的排列布置方式可以包括主流道303和分流道304，液口301设于主流道303的端部，电解液通过液口301进入主流道303并流入各分流道304，各分流道304之间可平行直线排列，如图3(c)所示，或者各分流道之间呈曲线排列，如图3(d)所示。

或者，多流道的排列布置方式可以为交叉布置，液口301设于一条或多条流道的端部或汇集部位，如图3(e)所示，各流道之间电解液相互流通。

实施例4

本实施例提供一种双极性电池电池堆。

如图4所示，双极性电极片的边缘密封设置有绝缘密封框403，若干个设有绝缘密封框的双极性电极片按照不同极性材料层相对放置的顺序串联层叠，且每相邻两个双极性电极片之间设有一层隔离层5，相邻两个双极板的对应液口直线连通，电解液通过直线连通的所有液口分别流入每层双极板的电解液流道，在注满电解液后电池工作时，需对每层双极性电极片液口进行密封。

在串联层叠结构的最上端和最下端分别设有单极板组成电池堆，本实施例中，最上端的为正极板401，最下端的为负极板402，正极板401靠近串联层叠结构的一面设有正极材料层201，同时也设有电解液流道101，另一面不设电极材料层和电解液流道，负极板402靠近串联层叠结构的一面设有负极材料层202，没有设置电解液流道，另一面不设电极材料层和电解液流道。单极板上设有液口，分别与双极性电极片的液口对应连通。

实施例5

本实施例提供一种双极性电池。

图5为本发明双极性电池截面示意图，图6为本发明双极性电池的总体结构示意图。电池堆位于电池壳7内，在电池堆正极板表面设有多个正极导电连接区605，在每个正极导电连接区605引出一条正极柔性集流体603然后汇集至一起形成正极端子601；在负极板表面设有多个负极导电连接区606，在每个负极导电连接区606引出一条负极柔性集流体604然后汇集至一起形成负极端子602。

正极导电连接区605为正极柔性集流体603在正极板表面通过焊接或导电粘接等方式形成网状、螺旋状或点状堆积态的形式，负极导电连接区606为负极柔性集流体604在负极板表面通过焊接或导电粘接等方式形成网状、螺旋状或点状堆积态的形式，这种形式形成的导电连接区可以增大集流面积，均匀集流。

实施例6

本实施例提供一种液口密封方式。

液口用于提供注液、换液、补液时的电解液流通通道，当双极性电池注满电解液后，电池工作时需对液口进行绝缘密封，防止因电解液液接导致的正负极发生离子短路。本实施例中，绝缘密封方式为向电池壳液口8中塞入合适的绝缘密封杆9，绝缘密封杆材料为聚四氟乙烯。

本发明具体实施例并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (18)

1.一种双极性电极片，所述双极性电极片包括双极板及分别涂覆在双极板两侧的正极材料层和负极材料层，其特征在于：所述双极板一侧设置有一条或多条电解液流道或者所述双极板两侧分别设置有一条或多条电解液流道，所述双极板还设有贯穿所述双极板并与电解液流道流体连通的液口，液口与电解液流道用于电解液的流通。

2.根据权利要求1所述的双极性电极片，其中，所述电解液流道为凹型沟槽，所述凹型沟槽截面为方形、半圆形、U型、V型中的一种或几种。

3.根据权利要求1或2所述的双极性电极片，其中，所述电解液流道为单流道，所述液口设置于所述单流道的端部，电解液通过所述液口流入所述单流道中，所述单流道直线布置或曲线布置。

4.根据权利要求1或2所述的双极性电极片，其中，所述电解液流道为多流道，所述多流道包括主流道和分流道，所述液口设置于所述主流道的端部，电解液通过所述液口进入所述主流道并流入各所述分流道，各所述分流道之间平行直线排列，或者各所述分流道之间呈曲线排列；

或者，所述多流道的排列布置方式为交叉布置，包括“米”字型、“井”字型、“王”字型、“田”字型、栅格状形式中的一种，所述液口设置于一条或多条流道的端部或多条流道的汇集部位，各流道之间电解液相互流通；

或者，所述多流道的排列布置方式为多条弯曲流道汇集至所述液口处；

或者，所述多流道的排列布置方式为上述几种排列布置方式中一种或几种的组合。

5.根据权利要求1或2所述的双极性电极片，其中，所述电解液流道的深度小于所述双极板的厚度，当电解液流道位于所述双极板的两侧时，所述双极板两侧的电解液流道排列布置方式相同或不同。

6.根据权利要求1所述的双极性电极片，其中，所述双极板采用电子导电、离子绝缘的材料，所述双极板选用镍板、铝板、铝镍复合板、铜铝复合板、不锈钢、铝板、碳塑复合材料板、石墨板、碳纤维板中的一种或几种；所述双极板为圆形或方形，双极板厚为0.1～20mm。

7.根据权利要求1所述的双极性电极片，其中，所述正极材料层或负极材料层通过喷涂、丝网印刷、转移涂布、掩模版、喷墨打印、挤压涂、刮刀涂、贴涂、旋涂、浸渍涂布中的一种或几种方式复合涂覆到所述双极板的表面，所述正极材料层或负极材料层的厚度为0.05～1mm。

8.一种双极性电池，其特征在于，所述双极性电池包括如权利要求1至7中任一项所述的双极性电极片、隔离层、绝缘密封框和电池壳，其中，所述绝缘密封框在所述双极性电极片的边缘密封设置，若干个设有所述绝缘密封框的双极性电极片按照不同极性材料层相对放置的顺序串联层叠，且每相邻两个双极性电极片之间设有至少一层所述隔离层，相邻两个双极板的对应液口流体连通，电解液通过相互连通的所有液口分别流入每层双极板的电解液流道，在注满电解液后电池工作时，需对每层双极性电极片液口进行绝缘密封。

9.根据权利要求8所述的双极性电池，其中，所述双极性电极片的叠加数量为2～400个，在串联层叠结构的最上端和最下端分别设有正极板和负极板从而组成电池堆，所述正极板和负极板靠近串联层叠结构的一面分别设有正极材料层和负极材料层和/或电解液流道并且另一面不设正极材料层和负极材料层以及电解液流道，所述正极板或负极板上设有液口，所述正极板或负极板上的液口分别与所述双极性电极片的液口对应连通；所述正极板或负极板材料为电子导电、离子绝缘的材料，其中正极板材料包括镍板、铝板、铝镍复合板、铜铝复合板、不锈钢、碳塑复合材料板、石墨板、碳纤维板中的一种或几种，负极板材料包括镍板、铜板、铜镍复合板、铜铝复合板、不锈钢、碳塑复合材料板、石墨板、碳纤维板中的一种或几种，所述正极板或负极板的厚度为0.1～20mm。

10.根据权利要求8所述的双极性电池，其中，所述双极性电极片液口的绝缘密封方式包括：注气密封，向所述液口注入干燥惰性气体；注液密封，向液口注入防爆阻燃高沸点液体；注胶密封，向所述液口注入耐电解液的密封胶；或者在所述液口中塞入绝缘密封杆，所述绝缘密封杆的材料为聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚腈、聚丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯、改性聚烯烃中的一种；或者绝缘密封方式采用上述绝缘密封方式中的几种组合。

11.根据权利要求8所述的双极性电池，其中，所述绝缘密封框的材料为绝缘耐电解液的聚合物材料，所述聚合物材料为聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚腈、聚丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯、聚氨酯、聚丙烯腈、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠、改性聚烯烃中的一种或几种。

12.根据权利要求8或9所述的双极性电池，其中，所述双极性电池还包括正极柔性集流体和负极柔性集流体，所述正极柔性集流体通过焊接或导电粘接方式导电连接在所述电池堆的正极板表面形成具有网状、螺旋状或点状堆积态形式的正极导电连接区，在正极板表面设有多个正极导电连接区，每个正极导电连接区引出一条正极柔性集流体，所有的正极柔性集流体最终汇集到一起形成正极端子；

所述负极柔性集流体通过焊接或导电粘接方式导电连接在所述电池堆的负极板表面形成具有网状、螺旋状或点状堆积态形式的负极导电连接区，在负极板表面设有多个负极导电连接区，每个负极导电连接区引出一条负极柔性集流体，所有的负极柔性集流体最终汇集到一起形成负极端子；

所述正极柔性集流体或负极柔性集流体为金属片或金属丝，所述正极柔性集流体或负极柔性集流体的材料为银、铜、铝、镍中的一种或几种。

13.根据权利要求9所述的双极性电池，其中，所述电池堆外部采用密封胶、绝缘膜、绝缘胶带的方式密封，所述电池堆置于所述电池壳内部进行封装，所述电池壳的材料为塑料或金属，所述电池壳的上下表面分别设有液口，所述电池壳的液口和电池堆正极板或负极板的液口以及每层双极板的液口位置对应连通，电解液由所述电池壳的液口流入所述双极板的液口，再分别流入每层双极板的电解液流道，直至渗透到正极材料层或负极材料层以及隔离层内部。

14.一种如权利要求8至13中任一项所述的双极性电池的维护再生方法，其特征在于，所述维护再生方法包括注液方法、换液方法和补液方法。

15.根据权利要求14所述的维护再生方法，其中，所述注液方法包括如下步骤：

(a)抽真空：开启双极性电池电池壳的一个或多个液口，使用抽真空装置对电池内部进行抽真空，使得电池内部的真空度为-0.01～-0.99MPa，关闭抽真空装置；

(b)注液：电解液经电池外壳的液口注入双极性电池，并对电池液口加压使得电解液经由每层双极板液口分别流入电解液流道，充分浸透到正极材料层、负极材料层以及隔离层内部；

(c)交替抽真空注液：根据注液量的需求重复步骤(a)～(b)；

(d)密封液口：注液完成后，使用油毡或吸油纸擦干液口中电解液，对双极性电池的所有液口进行绝缘密封。

16.根据权利要求14所述的维护再生方法，其中，所述换液方法包括如下步骤：

(a)放电：将双极性电池进行放电至荷电状态为零；

(b)排电解液：开启双极性电池的液口，利用干燥惰性气体增压或降压将双极性电池中的电解液排出或吸出至液体回收装置，重复1～5次；

(c)清洗电池：通过液口对双极性电池注入清洗液进行清洗，同时进行加热振动双极性电池，从而对锂浆料电池进行充分清洗；并利用抽吸装置将清洗液排出双极性电池，对双极性电池进行3～5次次清洗，以便将双极性电池单体内所产生的杂质完全排出；

(d)抽真空：开启双极性电池壳的一个或多个液口，使用抽真空装置对电池内部进行抽真空，使得电池内部的真空度为-0.01～-0.99MPa，关闭抽真空装置；

(e)注液：电解液经电池外壳的液口注入双极性电池，并对电池液口加压使得电解液经由每层双极板液口分别流入电解液流道，充分浸透到正极材料层、负极材料层以及隔离层内部；

(f)交替抽真空注液：根据注液量的需求重复步骤(d)～(e)；

(g)密封液口：注液完成后，使用油毡或吸油纸擦干液口中电解液，对双极性电池的所有液口进行绝缘密封。

17.根据权利要求16所述的维护再生方法，其中，所述清洗液为酯类及碳酸酯类衍生物、醚类和酮类，其中，酯类溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、亚硫酸乙烯酯、亚硫酸丙烯酯、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯和磷酸三丁酯中的一种；碳酸酯类衍生物包括氯代碳酸乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、二氟代碳酸丙烯酯和三氟代碳酸丙烯酯中的一种；醚类溶剂包括二甲氧甲烷，1,2-二甲氧乙烷、四氢呋喃、二甲基四氢呋喃、二乙二醇二甲醚、四甲基-1,3-二氧戊烷中的一种；酮类溶剂包括丙酮。

18.根据权利要求14所述的维护再生方法，其中，所述补液方法包括如下步骤：

(a)放电：将双极性电池进行放电至荷电状态为零；

(b)抽真空：开启双极性电池电池壳的一个或多个液口，使用抽真空装置对电池内部进行抽真空，使得电池内部的真空度为-0.01～-0.99MPa，关闭抽真空装置；

(c)补液：将计算好需要补入的电解液经电池壳的液口一次或多次注入双极性电池，利用干燥惰性气体增压使得电解液经由每层双极板液口分别流入电解液流道，充分浸透到正极材料层、负极材料层和隔离层内部；

(d)密封液口：补液完成后，使用油毡或吸油纸擦干液口中电解液，对双极性电池的所有液口进行绝缘密封。