[实用新型]一种双极电池

说明书

本实用新型公开了一种双极电池，包括双极电池极片和电解质，所述电解质连通两个所述双极电池极片构成双极电池单元，若干双极电池单元串联组成双极电池；相邻两个双极电池单元之间通过导电胶进行串联。本实用新型的有益效果为：本实用新型所述双极电池不仅能够避免短路的发生，而且还可以使用更薄的箔材，从而提升能量密度。除此之外，此种双极电池使用热熔胶对双极电池单元进行密封可使用液态电解液，使得双极电池的量产成为可能。

技术领域

本实用新型属于电池技术领域，具体涉及一种双极电池。

背景技术

双极电池是一种多个正负极组成的单片电池组合串联形成的一种电池，相比于现在锂离子电池，具有更高的能量密度，更高的电压，是一种非常有希望用于电动汽车和储能上的电池。

现有双极电池需要使用铝铜复合箔，箔材太薄容易出现破损，使正负极短路，导致双极电池电压达不到设计电压，放电能量也随之降低。使用厚的铝铜复合箔则会使电池的能量密度偏低，且必须使用固态电解质才能防止各双极电池单元之间互通。

实用新型内容

本申请的主要目的在于提供一种可使用液态电极液，且短路率低的双极电池。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种双极电池，包括双极电池极片和电解质，所述电解质连通两个所述双极电池极片构成双极电池单元，若干双极电池单元串联组成双极电池；相邻两个双极电池单元之间通过导电胶进行串联。

上述一种双极电池，作为一种优选的实施方案，所述双极电池极片包括正极极片、导电胶层和负极极片，所述正极极片、所述导电胶层和所述负极极片依次重叠设置。

其中正负极表面涂覆的浆料边缘预留2-20mm的空箔，用于粘贴热熔胶，电解液则被热熔胶密封于被隔膜隔开的正负极片之间。

上述一种双极电池，作为一种优选的实施方案，所述正极极片由厚度为8-15μ m的铝箔和涂覆于铝箔正面或反面的正极浆料组成，所述负极极片由厚度为4-8μm 的铜箔和涂敷于铜箔正面或反面的负极浆料组成；所述导电胶层的厚度大于1μm。

优选地，所述正极浆料由下述重量百分比的原料组成：正极活性物质94％-98％、导电碳0.5％-3％和粘结剂1.5％-5％；所述正极活性物质为钴酸锂、NCM(镍钴锰酸锂)、NCMA(镍钴锰铝酸锂)、锰酸锂或磷酸铁锂，所述导电碳为SP(导电炭黑)、CNT(多壁碳纳米管)、VGCF(碳纤维)或SWCNT(单壁碳纳米管)，所述粘结剂为PVDF(聚偏氟乙烯)或PTFE(聚全氟乙烯)。

所述负极浆料由下述重量百分比的原料组成：负极活性物质92％-98％、导电剂0.5％-3％、增稠剂1％-2％和粘结剂1％-3％；所述负极活性物质为石墨、硬碳、软碳、硅碳、硅氧、硅负极或钛酸锂，所述导电剂为SP、CNT、VGCF或 SWCNT，所述增稠剂为CMC-Na(羧甲基纤维素钠)、CMC-Li(羧甲基纤维素锂) 或PAA(聚丙烯酸)，所述粘结剂为SBR(丁苯橡胶乳液)或丙烯酸及其衍生物。

所述导电胶层由下述重量百分比的原料组成导电剂10％-40％和粘结剂 60％-90％；导电剂为SP、CNT、SWCNT或VGCF中的至少一种，粘结剂为 PVDF、PTFE、聚丙烯酸及其衍生物或环氧树脂中的至少一种。

正极极片的制备方法为：在铝箔上层或下层涂覆正极浆料，待涂覆完毕(达到设定的面密度13-23mg/cm²)，经烘烤(1-20m/min速度通过90-110℃的烘道，烘道长2-30m)、极片干燥后进行辊压(辊压的压力1-300T，速度2-80m/min)处理得正极极片。