[发明专利]一种双极性电池堆

说明书

本发明提供了一种双极性电池堆，由单极片和双极片上的位于相同位置处的液口构成管状的注液通道，在双极性电池堆的注液通道中设有注液及密封装置。注液及密封装置包括设有注液口的圆筒，该圆筒为能够转动或上下移动的可动圆筒，通过可动圆筒的转动或移动实现注液口与双极性电极片的电解液流道的连通或错开；或者，该圆筒为固定于注液通道中的固定圆筒并且固定圆筒的注液口与双极性电极片的电解液流道连通，在固定圆筒中设有可动件，通过可动件在固定圆筒中的转动或上下移动实现注液口的打开或关闭。利用注液及密封装置，既能够有效地完成电解液的注入，又能够有效地解决由于电解液经由注液通道液接而导致的电池堆内部短路的问题。

技术领域

本发明涉及双极性电池领域，具体地涉及一种具有注液及密封装置的双极性电池堆。

背景技术

双极性电池的双极性电池堆由两个单极性电极片、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片，单极性单极片是指在单极板一侧涂覆正极材料层或负极材料层后具有单极性的电极片。由于双极性电池堆的由双极板、正极材料层、隔离层、负极材料层和另一双极板构成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片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，双极性电池堆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。

由于双极性电池堆的各个电池单元相互串联，因此采用传统内并联结构的锂电池的注液方式并不适用于双极性电池堆。在中国发明专利CN 201710550168.3中提出了一种可用于双极性电池统一注液的结构，其中，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，电解液通过每层双极板的液口均匀流入到每层双极板的电解液流道内。但是，如何在完成电解液注入的同时，又能够保证在双极性电池的使用过程中各个电池单元之间的电解液互不连通、避免电解液液接造成的短路，是目前急需解决的问题。

发明内容

针对以上存在的问题，本发明提供一种双极性电池堆，由单极片和双极片上的位于相同位置处的液口构成管状的注液通道，在双极性电池堆的注液通道中设有注液及密封装置，通过注液及密封装置可以对各个单极片和双极片的电解液流道进行注液，并且通过注液及密封装置可以对各个单极片和双极片的电解液流道进行封闭，从而切断各个电极片的电解液流道与注液通道之间的流体连通并进而切断各个电解液流道之间的流体连通。利用注液及密封装置，既能够有效地完成电解液的注入，又能够有效地解决由于电解液经由注液通道液接而导致的电池堆内部短路的问题。

本发明提供的技术方案如下：

根据本发明提供一种双极性电池堆，其包括：极片群，该极片群包括多个双极性电极片以及设置于双极性电极片之间的隔离层，多个双极性电极片按照不同极性的电极材料层相对放置的顺序串联层叠，在每个双极性电极片上设有贯穿双极性电极片的液口以及设置于双极性电极片的双极板和/或电极材料层上并与双极性电极片的液口流体连通的电解液流道，多个双极性电极片的液口的位置相对应并且形成注液通道；注液及密封装置，该注液及密封装置设置于注液通道中，注液及密封装置包括圆筒，在圆筒的内部形成注液腔并且在圆筒的侧壁上设有注液口，其中，圆筒为能够转动或上下移动的可动圆筒，通过可动圆筒的转动或移动实现注液口与双极性电极片的电解液流道的连通或错开，或者其中，圆筒为固定于注液通道中的固定圆筒并且固定圆筒的注液口与双极性电极片的电解液流道连通，在固定圆筒中设有可动件，通过可动件在固定圆筒中的转动或上下移动实现注液口的打开或关闭。在每个双极性电极片上可设有与电解液流道流体连通的多个液口，多个双极性电极片的各个液口的位置分别对应，从而可以生成多个注液通道。在双极性电池堆具有多个注液通道的情况下，可相应地设置多个注液及密封装置。