CN218887328U - 一种双极性电池极片支撑结构及双极性电池 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种双极性电池极片支撑结构及双极性电池，包括同轴设置且上下重叠排布的若干个支撑架，相邻的两个支撑架之间密封连接；各支撑架包括底部平台、设置于底部平台顶面边缘位置的上凸台和设置于底部平台底面的下凸台，上凸台和底部平台开设置有排气孔，底部平台的中部设置有用以供每层电池的双极性极片的电子流通、以使双极性电池的内部极片串联的过流孔。本申请解决了双极性电池单层电池之间的电解液注入及密封、电池产气及排气的技术问题，降低双极性电池的使用风险。本申请中具有上述双极性电池极片支撑结构的双极性电池，其结构紧凑，性能稳定，可靠性高，安全性好。

Description

一种双极性电池极片支撑结构及双极性电池

技术领域

本申请涉及新能源电池技术领域，更具体地说，涉及一种双极性电池极片支撑结构。还涉及一种具有上述双极性电池极片支撑结构的双极性电池。

背景技术

随着储能业务领域不断拓展，储能电池也获得了更加广阔的发展空间。目前的电池结构多数是以单极性极片为主，在电池内部并联后汇集到电池正负极，然后再经由外部导线组装成电池系统。这种电池内部结构，电池电压较低，且每个电池均需要伸出极耳，造成成本增高，容易发生内部极化现象；另一方面，这种结构的电池内部一旦出现短路，极易发生极片间大电流击穿现象，进而引发热失控和爆燃，造成巨大经济损失。双极性电池由于其在电池内部实现极片串联，且公用极片，因此单个型号的电池电压较高、节省了极片材料；最重要的是，一旦极片间出现短路，短路击穿电流较小，较好地解决了电池内短路的安全问题，极大程度上降低了电池热失控和爆燃风险。

虽然双极性电池内部极片串联能降低内短路风险，但是其单层电池之间层叠累加，每一层均需要隔离电解液，防止电解液串联。目前，市面上常用的支撑及封装结构仅通过金属焊接，无法实现双极性电池单层电池之间的电解液注入及密封、电池产气及排气功能，存在易导电等使用风险。

实用新型内容

本申请提供一种双极性电池极片支撑结构，解决了双极性电池单层电池之间的电解液注入及密封、电池产气及排气的技术问题。本申请还提供一种具有上述双极性电池极片支撑结构的双极性电池，其性能稳定可靠，使用安全，且成本不高。

本申请提供一种双极性电池极片支撑结构，包括同轴设置且上下重叠排布的若干个支撑架，相邻的两个所述支撑架之间密封连接；各所述支撑架包括用以支撑本层电池的极片、隔膜和电解液的底部平台，所述底部平台的顶面边缘位置设置有环状的上凸台，所述底部平台的底面设有用以压紧下层电池的极片和隔膜的下凸台，所述上凸台和所述底部平台开设置有用以排出电池使用及生产过程中产生的气体的排气孔，所述底部平台的中部设置有用以供每层电池的双极性极片的电子流通、以使双极性电池的内部极片串联的过流孔。

在一些实施例中，所述过流孔设置于所述支撑架的中心位置。

在一些实施例中，所述底部平台、所述上凸台和所述下凸台一体成型。

在一些实施例中，相邻的两个所述支撑架之间通过粘接或者熔融焊接密封连接。

在一些实施例中，还包括开设于所述上凸台用以注入液态电解质的注液孔和密封于所述注液孔的密封堵头，所述注液孔设于所述排气孔的正上方形。

在一些实施例中，所述密封堵头通过胶或熔融焊接密封连接。

本申请所提供的双极性电池极片支撑结构，包括同轴设置且上下重叠排布的若干个支撑架，支撑架开设置有排气孔，其中部设置有过流孔，排气孔用于排出电池使用及生产过程中产生的气体，过流孔用于供每层电池的双极性极片的电子流通、以使双极性电池的内部极片串联。本申请中的支撑结构，支撑架上开用于双极性电池的封装，有效地实现了双极性电池单层电池之间的电解液注入及密封、电池产气及排气。

此外，本申请还提供一种双极性电池，包括电池盖、电池底，以及设置于所述电池盖和所述电池底之间的若干个支撑结构、双极性极片、隔膜和电解液，所述支撑结构具体为上述任一项所述的双极性电池极片支撑结构。

本申请所提供的双极性电池，由于具有上述双极性电池极片支撑结构，因此，该双极性电池结构紧凑，性能稳定，可靠性高，安全性好。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请所提供的双极性电池极片支撑结构的正面结构示意图；

图2为本申请所提供的双极性电池极片支撑结构的背面结构示意图；

图3为本申请所提供的双极性电池的结构示意图；

图4为图3的剖面图。

其中，1-支撑架、2-密封堵头、3-电池盖、4-电池底、5-极片、6-隔膜；

101-底部平台、102-上凸台、103-下凸台、104-排气孔、105-过流孔、106-注液孔。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参考图1至图4，图1为本申请所提供的双极性电池极片支撑结构的正面结构示意图；图2为本申请所提供的双极性电池极片支撑结构的背面结构示意图；图3为本申请所提供的双极性电池的结构示意图；图4为图3的剖面图。

本申请提供一种双极性电池极片支撑结构，包括若干个支撑架1，支撑架1包括底部平台101、设置于底部平台101顶面的上凸台102和设置于底部平台101底面的下凸台103。底部平台101用于支撑本层电池的隔膜6、电解液和极片5，上凸台102设置于底部平台101的顶面边缘位置，上凸台102为具有矩形截面的环状结构，上凸台102用于保持单层电池之间的物理间隔，同时保护本层电池的隔膜6、极片5和电解液。下凸台103用于压紧下层电池的极片5和隔膜6。上凸台102和底部平台101开设置有贯穿的排气孔104，该排气孔104用于排出电池使用及生产过程中产生的气体。底部平台101的中部设置有过流孔105，该过流孔105用以供每层电池的双极性极片的电子流通，并实现双极性电池的内部极片5的串联。各支撑架1同轴设置且上下重叠排布，相邻的两个支撑架1之间密封连接。

本申请所提供的双极性电池极片支撑结构，通过底部平台101安装本层电池的隔膜6、电解液和极片5，通过上凸台102形成保持单层电池之间的物理间隔，通过下凸台103压紧下层电池的极片5和隔膜6，各支撑架1上设置有排气孔104和过流孔105，便于各层电池极片5的散热以及各层电池之间的电流导通，其结构简单，支撑牢固可靠，加工方便，成本较低。

优选的，过流孔105设置于支撑架1的中心位置。各层的支撑架1上的过流孔105优选为圆孔且孔径大小一致，以保证各过流孔105形成等径的电流导通的通道，电流导通效率更高，导通效果更好。

底部平台101、上凸台102和下凸台103优选为一体成型，以便于加工，提高支撑架1整体强度。当然，支撑架1也可以为分体结构。

相邻的两个支撑架1之间通过粘接或者熔融焊接密封连接，从而形成稳定可靠的封装结构，降低加工成本，避免导电情况发生，降低使用风险。

上凸台102开设有注液孔106，如图1所示，该注液孔106为开设于上凸台102的矩形孔，注液孔106处安装有密封堵头2，该注液孔106设于排气孔104的正上方形，两孔相通。通过注液孔106可以注入液态电解质。密封堵头2优选但不限于通过胶或熔融焊接密封连接。

本申请的各支撑架1形成双极性电池的封装结构，各层电池之间形成有效隔离和保护，支撑架1能够支撑本层电池的极片5、隔膜6及电解液，以使单层电池形成物理间隔，同时保护本层电池的隔膜6、极片5和电解液，与此同时，支撑架1能够同时压紧下一层电池的双极性极片和隔膜6。通过排气孔104将各层电池产生的气体有效排出至外部大气中，通过过流孔105实现各层电池之间的电流导通。

本申请还提供一种双极性电池，包括电池盖3、电池底4，以及设置于电池盖3和电池底4之间的若干个支撑结构、双极性极片、隔膜6和电解液，支撑结构具体为上述的双极性电池极片支撑结构。电池底4放置于最底层，电池底4上设置有电池负极。支撑架1放置于电池底4上，每层均设有一支撑架1、一极片5和一隔膜6。各层的支撑架1压紧其下层的极片5和隔膜6，同时支撑上一层的支撑架1。支撑架1与支撑架1之间采用粘接或者熔融焊接的方式实现密封。电池盖3放置于最上层，其下部设置有下凸台103，用于压紧最上层的极片5和隔膜6，电池盖3上设置有电池正极。本申请所提供的双极性电池，其密封良好，性能稳定，安全性好。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本申请所提供的双极性电池极片支撑结构及双极性电池进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种双极性电池极片支撑结构，其特征在于，包括同轴设置且上下重叠排布的若干个支撑架(1)，相邻的两个所述支撑架(1)之间密封连接；各所述支撑架(1)包括用以支撑本层电池的极片、隔膜和电解液的底部平台(101)，所述底部平台(101)的顶面边缘位置设置有环状的上凸台(102)，所述底部平台(101)的底面设有用以压紧下层电池的极片(5)和隔膜(6)的下凸台(103)，所述上凸台(102)和所述底部平台(101)开设置有用以排出电池使用及生产过程中产生的气体的排气孔(104)，所述底部平台(101)的中部设置有用以供每层电池的双极性极片的电子流通、以使双极性电池的内部极片(5)串联的过流孔(105)。

2.根据权利要求1所述的双极性电池极片支撑结构，其特征在于，所述过流孔(105)设置于所述支撑架(1)的中心位置。

3.根据权利要求1所述的双极性电池极片支撑结构，其特征在于，所述底部平台(101)、所述上凸台(102)和所述下凸台(103)一体成型。

4.根据权利要求3所述的双极性电池极片支撑结构，其特征在于，相邻的两个所述支撑架(1)之间通过粘接或者熔融焊接密封连接。

5.根据权利要求1～4任一项所述的双极性电池极片支撑结构，其特征在于，还包括开设于所述上凸台(102)用以注入液态电解质的注液孔(106)和密封于所述注液孔(106)的密封堵头(2)，所述注液孔(106)设于所述排气孔(104)的正上方形。

6.根据权利要求5所述的双极性电池极片支撑结构，其特征在于，所述密封堵头(2)通过胶或熔融焊接密封连接。

7.一种双极性电池，包括电池盖(3)、电池底(4)，以及设置于所述电池盖(3)和所述电池底(4)之间的若干个支撑结构、双极性极片(5)、隔膜(6)和电解液，其特征在于，所述支撑结构具体为上述权利要求1～6任一项所述的双极性电池极片支撑结构。

Images