CN116365005A - 一种双极性电池的密封框架、双极性密封电池 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种双极性电池的密封框架、双极性密封电池，涉及双极性电池技术领域，由第一板框和第二板框交错叠加构成；所述第一板框和第二板框的注液孔分别位于不同的位置，使得得叠加构成的密封框架上形成两排以上注液孔，注液孔位置交错设置，互不干涉，每个电池单元对应一个注液孔；所述注液孔端口设置有密封塞；所述密封塞上端设置有弹簧，弹簧上端设置有压板。本发明可以使得双极性电池的电池单元更薄，单位体积内叠加串联更多的电池单元，从而提高双极性电池的能量密度与功率密度。

Description

一种双极性电池的密封框架、双极性密封电池

技术领域

本发明涉及双极性电池技术领域，具体为一种双极性电池的密封框架、双极性密封电池。

背景技术

双极性电池是由多片密封框叠加构成，密封框内交错叠加安装有隔膜和双极性极片，在双极性极片两面分别涂覆有不同极性的活性物质。可以简单理解为由多个电池单元串联叠加构成的电池，每个电池单元由密封框和双极性极片以及隔膜组成；这种电池具有高电压，高能量密度，过流能力高的特点。

双极性电池的电压高度与其单元串联数量有关，为了提高能量密度，就需要降低电池单元的厚度，从而实现在更小的空间内串联叠加更多的电池单元。

现有双极性电池的电池单元上每个密封框上都需要开设注液孔用于注入电解液，也用于排出充电时产生的多余气体，注液孔上设有密封塞，通常为了便于装配，每个密封框上的注液孔都开设在同一位置。由于注液孔会占用一定的厚度空间，因此每片密封框的厚度受到限制，导致双极性电池在相同体积内叠加电池单元数量受限，由此限制了双极性电池的电压。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种双极性电池的密封框架、双极性密封电池，可以使得双极性电池的电池单元更薄，单位体积内叠加串联更多的电池单元，从而提高双极性电池的能量密度与功率密度。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种双极性电池的密封框架，由第一板框和第二板框交错叠加构成；所述第一板框和第二板框的注液孔分别位于不同的位置，使得叠加构成的密封框架上形成两排以上注液孔，注液孔位置交错设置，互不干涉；所述注液孔端口设置有密封塞；所述密封塞上端设置有弹簧，弹簧上端设置有压板。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本技术方案中，采用两种型号的板框交错叠加构成，两种板框的注液孔位于不同的位置，使得最后形成的密封框架构成了两排以上注液孔，注液孔位置交错设置，因此互不干涉，每个电池单元对应一个注液孔，使得密封框的厚度能进一步降低；单位体积内叠加的板框更多，电池单元更多，从而提高双极性电池的能量密度与功率密度。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一板框和第二板框的侧边均设置有第一槽口和第二槽口；所述第一板框的注液孔位于第一槽口内；所述第二板框的注液孔位于第二槽口内；所述第一槽口和第二槽口上均设置有压板压住密封塞。

上述改进的技术效果为：第一槽口和第二槽口可以便于安装和定位压板。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一板框和第二板框为片状矩形框结构，一侧面上设置有第一密封槽框和第二密封条框，另一侧面上设置有第一密封条框和第二密封槽框；所述第一密封槽框与第一密封条框配合；所述第二密封条框与第二密封槽框配合。

上述改进的技术效果为：通过双层密封条来提高相邻两密封框之间的密封性能，提高电池安全性。

作为上述技术方案的进一步改进，所述注液孔端口设置有用于容纳密封塞的圆锥状的沉孔；所述沉孔的最大内径大于第一板框或第二板框的板厚。

上述改进的技术效果为：沉孔用于容纳密封塞，由于密封框板厚更小，所以会使得沉孔的内径超过密封框板的厚度，从而使得相邻的三个密封框板共同构成沉孔的内孔。

作为上述技术方案的进一步改进，所述压板底面上设置有用于容纳弹簧和密封塞的安装孔。

上述改进的技术效果为：通过压板上的安装孔来定位安装弹簧和密封塞，提高结构稳定性。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一板框和第二板框之间设有相适配的密封胶槽，该密封胶槽设置于第一密封槽框和第二密封条框之间。

上述改进的技术效果为：通过设置密封胶槽，提高双极性电池的密封性。

附图说明

图1为本密封框架构成的电池结构示意图。

图2为图1中局部A放大结构示意图。

图3为本密封框架构成的电池内部结构示意图。

图4为相邻三个密封框叠加后的结构示意图。

图5为图4中局部B放大结构示意图。

图6为板框两侧的密封条框结构示意图。

图7为第一板框结构示意图。

图8为第二板框结构示意图。

图9为板框内的注液孔结构示意图。

图10为压板结构示意图。

图中：1、第一板框；2、第二板框；3、注液孔；4、密封塞；5、双极性极片；6、隔膜；7、压板；8、底板；9、弹簧；11、第一槽口；12、第二槽口；13、第一密封槽框；14、第二密封条框；15、第一密封条框；16、第二密封槽框；31、沉孔；71、安装孔。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

实施例一：

请参阅图1至图10，一种双极性电池的密封框架，由第一板框1和第二板框2交错叠加构成；所述第一板框1和第二板框2的注液孔3分别位于不同的位置，使得得叠加构成的密封框架上形成两排注液孔3，两排注液孔3位置交错设置，互不干涉，每个电池单元对应一个注液孔3；所述注液孔3端口设置有密封塞4；所述密封塞4上端设置有弹簧9，弹簧9上端设置有压板7。

具体的，第一板框1和第二板框2均为平板框架状，两侧面设有沉槽用于安装隔膜6和双极性极片5；注液孔3位于第一板框1和第二板框2的同一侧边上；密封塞4下端为圆锥头，圆锥头上端设轴杆，轴杆上套有弹簧；压板7为长条形，用于压住弹簧9，使得弹簧9抵住密封塞4，使得密封塞4堵住注液孔3；压板7两端通过螺栓固定在双极性电池外框上。

本技术方案形成的密封框架上的注液孔至少有两排，两排注液孔相互交错分布；使得双极性电池内的电池单元数量更多，但同一排的注液孔之间的间距又足够宽。

具体的，本技术方案中，将双极性极片5、正单极片和负单极片、隔膜6组装成双极性电池，本实施例中双极性极片为14片，即使得双极电池共组成15个单格，分别为1、2、3、4......13、14、15号电池单元，两排注液孔位置交错设置，第一排注液孔对应着1、3、5、7、9、11、13、15号电池单元，第二排注液孔对应着2、4、6、8、10、12、14号电池单元。

实施例二：

如图2-5所示，在上述实施例基础上进一步优化，所述第一板框1和第二板框2的侧边均设置有第一槽口11和第二槽口12；所述第一板框1的注液孔3位于第一槽口11内；所述第二板框2的注液孔3位于第二槽口12内；所述第一槽口11和第二槽口12上均设置有压板7压住密封塞4。

具体的，第一槽口11与第二槽口12之间留有一定的间距；第一槽口11和第二槽口12与压板7配合；刚好卡入压板7。

实施例三：

如图6-8所示，在上述实施例基础上进一步优化，所述第一板框1和第二板框2为片状矩形框结构，一侧面上设置有第一密封槽框13和第二密封条框14，另一侧面上设置有第一密封条框15和第二密封槽框16；所述第一密封槽框13与第一密封条框15配合；所述第二密封条框14与第二密封槽框16配合。

具体的，第一板框1和第二板框2的尺寸大小相同，只有注液孔的位置不同；板框两侧面均设置有沉槽面，用于安装隔膜6和双极性极片5；板框上分布有穿孔，用于板框叠加串联后通过螺栓固定连接；相邻板框之间的第一密封条框15嵌入到第一密封槽框13内，第二密封条框14则嵌入第二密封槽框16内，从而使得板框之间形成密封环。

具体的，第一板框1和第二板框2之间设有相适配的密封胶槽(图中未画出)，该密封胶槽设置于第一密封槽框13和第二密封条框14之间，提高双极性电池的密封性。

实施例四：

如图9所示，在上述实施例基础上进一步优化，所述注液孔3端口设置有用于容纳密封塞4的圆锥状的沉孔31；所述沉孔31的最大内径大于第一板框1或第二板框2的板厚。

具体的，注液孔3内径小于板框的最小厚度；注液孔3贯穿板框的内外侧边；沉孔31为圆锥状，与密封塞的端头相配合；沉孔31的最大内径大于第一板框1或第二板框2的板厚；相邻三个板框叠加后构成完整的沉孔31。

实施例五：

如图10所示，在上述实施例基础上进一步优化，所述压板7底面上设置有用于容纳弹簧9和密封塞4的安装孔71。

具体的，本密封框架采用了两排注液孔分布，每块板框设计的更薄，每排注液孔之间的间隙更小，使相同尺寸下板框叠加的更多；为了适配足够多数量的密封塞，采用了两块压板7，每块压板7上的安装孔71之间的间隙与该排注液孔之间的间隙相同。

实施例六：

一种双极性密封电池，采用实施例一至实施例五中任一项所述的密封框架，其他结构均为现有技术，如图1所示。

本发明具体工作原理：

本技术方案中，采用两种密封框架交错叠加构成，两种密封框架的尺寸相同，注液孔位于不同的位置，使得最后形成的密封框架构成了两排以上注液孔，注液孔位置交错设置，因此互不干涉，板框的厚度能进一步降低，单位体积内叠加的板框数量更多，同时又能保证注液孔中的密封塞可以正常安装；电池单元更多，从而提高双极性电池的能量密度与功率密度。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种双极性电池的密封框架，其特征在于，由第一板框(1)和第二板框(2)交错叠加构成；所述第一板框(1)和第二板框(2)的注液孔(3)分别位于不同的位置，使得叠加构成的密封框架上形成两排以上注液孔(3)，注液孔(3)位置交错设置，互不干涉，每个电池单元对应一个注液孔(3)；所述注液孔(3)端口设置有密封塞(4)；所述密封塞(4)上端设置有弹簧(9)，弹簧(9)上端设置有压板(7)。

2.根据权利要求1所述的一种双极性电池的密封框架，其特征在于，所述第一板框(1)和第二板框(2)的侧边均设置有第一槽口(11)和第二槽口(12)；所述第一板框(1)的注液孔(3)位于第一槽口(11)内；所述第二板框(2)的注液孔(3)位于第二槽口(12)内；所述第一槽口(11)和第二槽口(12)上均设置有压板(7)压住密封塞(4)。

3.根据权利要求1所述的一种双极性电池的密封框架，其特征在于，所述第一板框(1)和第二板框(2)为片状矩形框结构，一侧面上设置有第一密封槽框(13)和第二密封条框(14)，另一侧面上设置有第一密封条框(15)和第二密封槽框(16)；所述第一密封槽框(13)与第一密封条框(15)配合；所述第二密封条框(14)与第二密封槽框(16)配合。

4.根据权利要求1所述的一种双极性电池的密封框架，其特征在于，所述注液孔(3)端口设置有用于容纳密封塞(4)的圆锥状的沉孔(31)；所述沉孔(31)的最大内径大于第一板框(1)或第二板框(2)的板厚。

5.根据权利要求3所述的一种双极性电池的密封框架，其特征在于，所述第一板框(1)和第二板框(2)之间设有相适配的密封胶槽，该密封胶槽设置于第一密封槽框(13)和第二密封条框(14)之间。

6.根据权利要求1所述的一种双极性电池的密封框架，其特征在于，所述压板(7)底面上设置有用于容纳弹簧(9)和密封塞(4)的安装孔(71)。

7.一种双极性密封电池，其特征在于，采用权利要求1～6中任一项所述的密封框架。

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