[發明專利]一種雙極性電池堆

有效

• 申請號: 201711257135.6
• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN109873110B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 張曉虎;陳永翀;王玉偉;張彬;韓越;謝晨;張艷萍
• 申請（專利權）人: 北京好風光儲能技術有限公司
• 主分類號: H01M4/02
• 分類號: H01M4/02;H01M2/36;H01M10/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種雙極性電池堆，其特征在于，所述雙極性電池堆包括：

極片群，所述極片群包括多個雙極性電極片以及設置于雙極性電極片之間的隔離層，所述雙極性電極片包括雙極板以及分別設置于所述雙極板兩側的不同極性的電極材料層，所述多個雙極性電極片按照不同極性的電極材料層相對放置的順序串聯層疊，在每個雙極性電極片上設有貫穿雙極性電極片的液口以及設置于雙極性電極片的雙極板和/或電極材料層上并與所述液口流體連通的電解液流道，所述多個雙極性電極片的液口的位置相對應并且形成注液通道；

注液及密封裝置，所述注液及密封裝置設置于所述注液通道中，所述注液及密封裝置包括圓筒，在所述圓筒的內部形成注液腔并且在所述圓筒的側壁上設有注液口，其中，所述圓筒為能夠轉動或上下移動的可動圓筒，通過所述可動圓筒的轉動或移動實現所述注液口與所述雙極性電極片的電解液流道的連通或錯開，或者其中，所述圓筒為固定于所述注液通道中的固定圓筒并且所述固定圓筒的注液口與所述雙極性電極片的電解液流道連通，在所述固定圓筒中設有可動件，通過所述可動件在所述固定圓筒中的轉動或移動實現所述注液口的打開或關閉。

2.根據權利要求1所述的雙極性電池堆，其中，所述圓筒的頂部設有開口，在所述圓筒的開口處設有控制閥，通過所述控制閥可以向所述圓筒的注液腔內注入電解液或干燥氣體或者將所述圓筒的注液腔內的電解液或干燥氣體排出，所述干燥氣體的含水量≤0.1ppm，干燥氣體的壓力范圍為0.15MPa～1MPa。

3.根據權利要求1所述的雙極性電池堆，所述雙極性電極片還包括絕緣密封框，所述不同極性的電極材料層為正極材料層和負極材料層，

其中，所述雙極板的厚度為0.05mm～20mm，所述正極材料層的厚度為0.05mm～20mm，所述負極材料層的厚度為0.02mm～16mm，

其中，所述絕緣密封框的框體內邊緣高出雙極板正極側表面的高度與所述正極材料層的高度一致，所述絕緣密封框的框體內邊緣高出雙極板負極側表面的高度與所述負極材料層的高度一致。

4.根據權利要求3所述的雙極性電池堆，其中，所述電解液流道設置于所述正極材料層和/或負極材料層上，所述電解液流道的深度與所述正極材料層和/或負極材料層的厚度一致，所述電解液流道的寬度為0.1mm～10mm。

5.根據權利要求1或2所述的雙極性電池堆，其中，所述極片群還包括位于所述多個雙極性電極片上方和下方的單極性電極片，所述單極性電極片包括單極板和單極性電極材料層，所述單極性電極片按照單極性電極材料層與相鄰的雙極性電極片的電極材料層極性不同的方式設置，所述單極板的厚度為0.025mm～10mm，在所述單極性電極片的外側依次設有絕緣板和固定板，所述固定板的厚度為1mm～20mm，在所述單極性電極片、絕緣板和固定板上設有與所述雙極性電極片的液口的位置相對應的通孔，所述通孔的尺寸大于等于所述液口的尺寸。

6.根據權利要求1或2所述的雙極性電池堆，其中，所述極片群還包括位于所述多個雙極性電極片上方和下方的單極性電極片，所述單極性電極片包括單極板和單極性電極材料層，所述單極性電極片按照單極性電極材料層與相鄰的雙極性電極片的電極材料層極性不同的方式設置，所述單極板的厚度為0.025mm～40mm。

7.根據權利要求1所述的雙極性電池堆，其中，所述可動圓筒或所述固定圓筒的注液口為數量、形狀及尺寸與所述電解液流道的端口的數量、形狀及尺寸相對應的多個開口，所述電解液流道的端口為所述電解液流道與所述液口的連接處端口。

8.根據權利要求7所述的雙極性電池堆，其中，在所述圓筒為能夠上下移動的可動圓筒的情況下，在所述可動圓筒的外壁上設有凸臺或突起，通過所述凸臺或突起與所述注液通道內的臺階的抵接實現所述可動圓筒上下移動時的定位，從而使得所述圓筒的多個注液口與所述多個電解液流道的端口流體連通或錯開；并且，在所述可動圓筒的下方連接彈性元件，通過所述彈性元件將所述可動圓筒向上復位，從而使得所述圓筒的多個注液口與所述多個電解液流道的端口的位置錯開或連通。