[发明专利]制造双极性电池及其双极板和单极板的方法

说明书

本申请提供一种制造双极性电池及其双极板和单极板的方法。其中一种制造双极性电池的双极板的方法包括如下步骤：预制多根金属丝；将多根金属丝设置于注塑模具中作为注塑嵌件；在注塑模具中进行注塑以形成集流体，形成的集流体包括多根金属丝、在塑料型腔中形成的多根横杆以及边框，集流体包括第一区段和第二区段，二者由分隔密封部分隔；注塑完成后，顶起集流体，并使其离开注塑模具中；以及在集流体的第一区段和第二区段上分别包裹或涂敷负极活性物和正极活性物，从而分别构成负极板及正极板。该方法不仅工艺简单、效率高、成本低、适合于大规模生产，而且按照该方法所制造出的双极板适于构成大容量电池。

技术领域

本申请涉及一种制造电池的方法，尤其涉及一种制造双极性电池及其双极板和单极板的方法。

背景技术

当今社会，电池已广泛地应用于各个领域，小到电子手表，大到电动汽车，都需要采用电池供电。尽管各种类型的电池大小差别很大，但内部结构非常相似。通常，电池包括壳体、设置于壳体内部的电极板(也称极片)、电解液、以及位于壳体外部的极耳、极耳胶等。根据极板在电池内部的布置方式的不同，可以将电池分为卷绕型电池和堆叠型电池两类，前者是极片以卷绕方式设置于电池壳体内部，而后者是极片以层叠/堆叠方式设置于电池壳体内部。

在堆叠型电池中，通常包括多个电池单体(也称电池单元)，每个电池单体内包括正极板、负极板及位于二者之间的隔膜。单格(即电池单体)内同极性极板并联，电池容量由极板的大小、并联数量等决定；相邻的电池单体之间正、负极串联，电池的总电压由串联的电池单体的数量决定。极板是由集流体和位于其上活性物质构成的。例如，正极板是通过在集流体上涂敷正极活性物质而形成的，负极板是通过在集流体上涂敷负极活性物质而形成的。

对于堆叠型电池而言，根据电池的正、负极板是否共用集流体，可以将其分为单极性电池和双极性电池。在单极性电池中，正、负极板的集流体是分开的，也就是说，正、负极板的集流体是两个分离的部件。单极性电池中的一个电池单体的正、负极板与另一个电池单体的正、负极板是彼此隔离的，必须通过额外的焊接实现串联，工艺较复杂，可靠性差。而在双极性电池中，其正、负极板共用同一集流体，而共用同一集流体的正、负极板又分别位于不同的电池单体内。因此，其借助集流体来实现不同电池单体之间的串联，而不需要额外的焊接。与单极性电池相比，双极性电池实现串联更方便可靠。

然而，现有技术中，制造双极性电池时通常采用金属板状体作为集流体，在这种金属板集流体的正反两个面分别涂敷正、负极活性物，从而分别构成正极板及负极板(其整体为双极板)。该双极板的正、负极被集流体隔开、位于两个相邻的电池单体内，集流体起到串联两个相邻电池单体的作用。按照这种方法制造出的双极性电池由于其结构上的限制(每一单体电池只能有一个正极板和一个负极板)，不适宜做成大容量电池。另外，该方法制造工艺也较为复杂，效率较低，不适合于进行大规模生产。

发明内容

本申请所要解决的技术问题之一是克服上述现有技术中的不足，提供至少一种制造双极性电池的双极板的方法，该方法不仅工艺简单、效率高、成本低、适合于大规模生产，而且按照该方法所制造出的双极板适于构成大容量电池。

本申请所要解决的另一技术问题是，提供至少一种制造双极性电池的单极板(包括正单极板和负单极板)的方法，该方法与上述方法类似，因而同样工艺简单、效率高、成本低、适合于大规模生产，而且按照方法所制造出的单极板适于构成大容量电池。

本申请所要解决的还一技术问题是，提供至少一种制造双极性电池的方法，该方法适于采用按照本申请的方法所制造出的双极板和单极板(即正单极板和负单极板)来制造双极性电池。按照该方法不仅可制造出大容量的电池，而且工艺较简单(不需要通过焊接来实现不同电池单体之间的串联)，并且所制造出的电池质量好、能有效防止泄液、窜液等现象的发生、使用寿命长。

同时，本申请还提供按照上述方法制造出的双极性电池的双极板、单极板及双极性电池。