[發(fā)明專利]一種具有雙極板堆疊的電池芯及其制成的電池

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910194443.1
• 申請日: 2019-03-14
• 公開（公告）號: CN109888297A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何幸華
• 申請（專利權(quán)）人: 肇慶中特能科技投資有限公司
• 主分類號: H01M4/73
• 分類號: H01M4/73;H01M4/74;H01M10/14
• 代理公司: 北京冠和權(quán)律師事務(wù)所 11399
• 代理人: 朱健;張迪

本發(fā)明提供了一種具有雙極板堆疊的電池芯及其制成的電池，其中，該電池芯包括具有特殊堆疊方式的雙極板堆疊，在該雙極板堆疊中除了首尾兩端的雙極板外的其他雙極板均具有一周期性的堆疊布置方式，該周期性的堆疊布置方式能夠保證該電池芯的正單極端子和負(fù)單極端子與該雙極板堆疊連接后，該正單極端子和負(fù)單極端子能夠分別位于該雙極板堆疊相對的兩個(gè)側(cè)端處，從而使得該電池芯的正極端和負(fù)極端分別位于該電池芯不同的兩端部處。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電化學(xué)電池的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種具有雙極板堆疊的電池芯及其制成的電池。

背景技術(shù)

電化學(xué)電池，特別是鉛酸蓄電池，廣泛應(yīng)用于汽車等不同領(lǐng)域中其能夠儲(chǔ)存能量并將該能量以電能的形式輸送給目標(biāo)對象。鉛酸蓄電池主要是在鉛酸電極與稀硫酸等電解質(zhì)之間發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，從而產(chǎn)生傳輸電流。通常來說，單個(gè)雙極板與電解液相組合就能夠發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)并產(chǎn)生電流，理論上單個(gè)雙極板就可用作電化學(xué)電池，但是由于單個(gè)雙極板受制作工藝和電解液浸泡封裝的影響，其并不能制成具有較大的面積尺寸，而基于雙極板的電化學(xué)電池的工作電流和工作電壓是與雙極板的面積尺寸呈正相關(guān)的關(guān)系，即雙極板的面積尺寸越大，對應(yīng)的電化學(xué)電池的工作電流和工作電壓也越大，因此基于單個(gè)雙極板的電化學(xué)電池的工作電流和工作電壓也會(huì)受到限制，其并不適用于需要較大工作電流和工作電壓的場合中。

由于在實(shí)際應(yīng)用場合中，電化學(xué)電池的供電對象通常都需要較大的供電電流和供電電壓，顯然基于單個(gè)雙極板的電化學(xué)電池并不能滿足供電對象對大供電電流和供電電壓的需求。為了使基于雙極板的電化學(xué)電池能夠提供不同數(shù)值的供電電流和供電電壓以滿足供電對象的不同程度的需求，現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)通過將若干個(gè)雙極板集成到同一電池芯中，該若干個(gè)雙極板中的不同雙極板通過特定的堆疊方式進(jìn)行連接，從而使得該若干個(gè)雙極板能夠同時(shí)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)以形成較大的供電電流和供電電壓。但是，目前針對若干個(gè)雙極板的堆疊方式依然存在不同電池之間的連接方式對電池電流產(chǎn)生一定限制、以及該若干雙極板在不同幾何區(qū)域上對應(yīng)電流密度不均勻的問題，這都嚴(yán)重影響基于雙極板堆疊形成的電池芯的魯棒性和電池芯的工作安全性。

發(fā)明內(nèi)容

在基于若干個(gè)雙極板組合形成的電池芯中，現(xiàn)有的針對若干個(gè)雙極板的堆疊方式由于在單體間端子存在極易發(fā)生連接失效的缺陷，這導(dǎo)致該電池芯的電流形成也相應(yīng)地存在一定限制；此外，現(xiàn)有的若干個(gè)雙極板的堆疊方式也會(huì)存在幾何上電流密度分布不均勻的局限性，這使得在堆疊的若干雙極板中，遠(yuǎn)離端子的區(qū)域相比于靠近端子的區(qū)域，電解液引起的腐蝕程度會(huì)更高，上述提及的情況都不利于提高基于若干個(gè)雙極板堆疊形成的電池芯的充放電性能和延長電池芯的工作壽命，并且目前并不存在能夠有效地減小若干電池芯組成形成電池的體積的技術(shù)手段。

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種具有雙極板堆疊的電池芯及其制成的電池，其中該電池芯包括正單極端子板、負(fù)單極端子板和雙極堆疊，該雙極板堆疊通過特有的堆疊方式將若干雙極板依次進(jìn)行堆疊，從而使得該正單極端子板和負(fù)單極端子板始終能夠在同一幾何平面上與該雙極板堆疊進(jìn)行疊置，這樣能夠保證該電池芯的正極端和負(fù)極端也位于同一幾何平面上，這不僅能夠有效地壓縮雙極板堆疊以及對應(yīng)電池芯的體積，同時(shí)還能夠提高電池芯后續(xù)進(jìn)行電連接布置的便捷性；此外，通過該電池芯組成形成的電池能夠保證其中的每個(gè)電池芯的正極端和負(fù)極端都分別位于同一側(cè)，這樣能夠極大地降低該電池連接布線的難度。

本發(fā)明提供一種具有雙極板堆疊的電池芯，所述電池芯包括一正單極端子板、一負(fù)單極端子板和一雙極板堆疊，其特征在于，所述雙極板堆疊包括若干雙極板，每個(gè)所述雙極板均包括相互間隔設(shè)置的一正極區(qū)域部分和一負(fù)極區(qū)域部分；所述雙極板堆疊中除了首尾兩端的雙極板外的其他雙極板均具有如下堆疊方式：雙極板A的正極區(qū)域部分與雙極板B的負(fù)極區(qū)域部分相互疊置，雙極板A的負(fù)極區(qū)域部分與雙極板C的正極區(qū)域部分相互疊置；所述雙極板堆疊中首尾兩端的兩個(gè)雙極板對應(yīng)的未與其他雙極板疊置連接的正極區(qū)域部分和負(fù)極區(qū)域部分分別與所述負(fù)單極端子板和所述正單極端子板疊置；

進(jìn)一步，在所述雙極板堆疊中，所述雙極板B與所述雙極板C均位于所述雙極板A的同一表面?zhèn)龋?/p>