本發(fā)明涉及電池，特別是涉及一種可注液防爆的雙極性電芯結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、隨著新能源的興起與發(fā)展，鋰電池應(yīng)用的場景也越來越多；但是，由于單電芯的電壓較低，無論哪個應(yīng)用場景都需將單電芯串聯(lián)組成電池包才能進(jìn)行應(yīng)用。

2、傳統(tǒng)的電芯結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的極片一般是同一極性的極片，該極片的正反兩面是同一極性(如同為正極性或者同為負(fù)極性)，通過疊片方式讓每個極片進(jìn)行并聯(lián)，從而提高容量，但沒有能夠提高電壓。而且，傳統(tǒng)的電芯結(jié)構(gòu)一般都是通過在頂蓋上設(shè)置注液孔實現(xiàn)注液，容易導(dǎo)致電芯浸潤不均勻而影響電芯的使用性能。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于此，本發(fā)明提供一種可注液防爆的雙極性電芯結(jié)構(gòu)，旨在解決現(xiàn)有雙極性電芯通過頂蓋實現(xiàn)注液的方式容易導(dǎo)致電芯浸潤不均勻而影響電芯的使用性能、電芯防爆安全性能低以及制備成本高等問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提出如下技術(shù)方案：一種可注液防爆的雙極性電芯結(jié)構(gòu)，包括第一端板、至少一個電芯單元和第二端板，所述電芯單元設(shè)置于所述第一端板與所述第二端板之間；

3、所述電芯單元均包括第一集流體、芯體、金屬環(huán)密封圈和第二集流體；所述第一集流體、所述金屬環(huán)密封圈及所述第二集流體依次堆疊設(shè)置形成密封腔體，所述金屬環(huán)密封圈套設(shè)于所述芯體的外側(cè)，且所述芯體分別與所述第一集流體、所述第二集流體抵接；

4、所述金屬環(huán)密封圈上設(shè)置有至少一個防爆注液孔，所述防爆注液孔與所述密封腔體連通設(shè)置。

5、作為優(yōu)選的實施方式，所述金屬環(huán)密封圈包括金屬環(huán)和密封圈，所述金屬環(huán)卡設(shè)于所述密封圈中；所述防爆注液孔設(shè)置于所述金屬環(huán)內(nèi)，且所述防爆注液孔自所述金屬環(huán)的一側(cè)延伸至所述金屬環(huán)的另一側(cè)。

6、作為優(yōu)選的實施方式，所述防爆注液孔內(nèi)設(shè)置有通孔螺絲；所述通孔螺絲靠近所述芯體的一端與所述密封腔體連通設(shè)置，所述通孔螺絲遠(yuǎn)離所述芯體的一端設(shè)置有防爆螺帽。

7、作為優(yōu)選的實施方式，所述通孔螺絲靠近所述防爆螺帽的一端設(shè)置有密封墊圈；所述密封墊圈套設(shè)于所述通孔螺絲上，且所述密封墊圈分別與所述防爆螺帽、所述金屬環(huán)抵接設(shè)置。

8、作為優(yōu)選的實施方式，所述通孔螺絲與所述防爆注液孔相適配設(shè)置；所述通孔螺絲分別與所述防爆螺帽、所述密封墊圈相適配設(shè)置；所述金屬環(huán)與所述密封圈相適配設(shè)置。

9、作為優(yōu)選的實施方式，所述密封圈為類“u”型密封圈；所述類“u”型密封圈的開口朝向所述防爆螺帽設(shè)置；所述類“u”型密封圈靠近所述芯體的一側(cè)設(shè)置有與所述通孔螺絲相適配的第一凹槽。

10、作為優(yōu)選的實施方式，所述第一凹槽圍合所述通孔螺絲設(shè)置，且所述第一凹槽與所述通孔螺絲相適配設(shè)置。

11、作為優(yōu)選的實施方式，所述金屬環(huán)上設(shè)置有與所述第一凹槽相適配的第二凹槽，所述第二凹槽分別與所述第一凹槽、所述通孔螺絲相適配設(shè)置；所述第一凹槽包覆于所述第二凹槽的外側(cè)，所述通孔螺絲依次穿過所述第二凹槽、所述第一凹槽后與所述密封腔室連通設(shè)置。

12、作為優(yōu)選的實施方式，所述金屬環(huán)上還設(shè)置有第三凹槽，所述防爆螺帽、所述密封墊圈均容置于所述第三凹槽內(nèi)，且所述防爆螺帽、所述密封墊圈分別與所述第三凹槽相適配設(shè)置。

13、作為優(yōu)選的實施方式，所述防爆螺帽與所述通孔螺絲通過螺紋連接。

14、作為優(yōu)選的實施方式，所述防爆螺帽上設(shè)置有多角凹槽；所述多角凹槽的底部設(shè)置有防爆刻痕。

15、作為優(yōu)選的實施方式，所述多角凹槽為六角凹槽、五角凹槽或者四角凹槽中的一種。

16、作為優(yōu)選的實施方式，所述金屬環(huán)的側(cè)面上設(shè)置有凸楞，所述凸楞周向設(shè)置于所述金屬環(huán)的側(cè)面上；所述金屬環(huán)為呂環(huán)或不銹鋼環(huán)。

17、作為優(yōu)選的實施方式，所述芯體包括絕緣圈、第一極片、第二極片和隔膜；所述絕緣圈套設(shè)于所述隔膜的外側(cè)，所述第一極片與所述隔膜的一側(cè)面抵接，所述第二極片與所述隔膜的另一側(cè)面抵接；且所述絕緣圈套設(shè)于所述第一極片、所述第二極片的外側(cè)；所述絕緣圈與所述密封圈抵接；

18、所述第一極片與所述第一集流體抵接設(shè)置，所述第二極片與所述第二集流體抵接設(shè)置。

19、作為優(yōu)選的實施方式，所述絕緣圈上設(shè)置有與所述通孔螺絲相連通的圓孔；所述絕緣圈的兩側(cè)均設(shè)置有與所述圓孔連通的第四凹槽；每個所述第四凹槽遠(yuǎn)離所述密封圈的一側(cè)均設(shè)置有多個缺口；多個所述缺口等間距設(shè)置。

20、作為優(yōu)選的實施方式，所述第一極片為正極片，所述第二極片為負(fù)極片；或者，所述第一極片為負(fù)極片，所述第二極片為正極片。

21、作為優(yōu)選的實施方式，所述第一集流體與所述第一端板抵接，所述第二集流體與所述第二端板抵接；所述第一集流體的一側(cè)面涂覆有第一涂層，另一側(cè)面涂覆有第二涂層；所述第二集流體的一側(cè)面涂覆有第一涂層，另一側(cè)面涂覆有第二涂層。

22、作為優(yōu)選的實施方式，所述第一涂層為正極涂層，所述第二涂層為負(fù)極涂層；或者，所述第一涂層為負(fù)極涂層，所述第二涂層為正極涂層；所述正極涂層的面積小于所述負(fù)極涂層的面積。

23、作為優(yōu)選的實施方式，所述第一端板、所述第二端板、所述第一集流體、所述第二集流體、所述密封圈以及所述金屬環(huán)上均設(shè)置有與螺栓相適配的多個螺栓孔，多個所述螺栓孔周向均勻設(shè)置，所述螺栓固定于所述螺栓孔內(nèi)；所述螺栓與所述第一端板之間、所述螺栓與所述第二端板之間均設(shè)置有絕緣墊片；所述螺栓的外側(cè)套設(shè)于絕緣套管。

24、作為優(yōu)選的實施方式，當(dāng)所述電芯單元設(shè)置有多個時，相鄰的所述電芯單元串聯(lián)連接；相鄰兩個所述電芯單元共用其中一個所述第一集流體或相鄰兩個所述電芯單元共用其中一個所述第二集流體。

25、本發(fā)明所達(dá)到的有益效果：本申請在金屬環(huán)密封圈上設(shè)置防爆注液孔，通過金屬環(huán)密封圈實現(xiàn)注液和防爆的功能，使得本申請結(jié)構(gòu)更加匹配常規(guī)鋰電池的工藝和功能，解決了雙極性電芯的注液工藝問題，加強了電芯防爆的安全性能。并且，通過采用金屬環(huán)密封圈，可以減少密封圈的用料，金屬環(huán)的價格遠(yuǎn)低于密封圈(氟橡膠)的價格，實現(xiàn)了價格的有效降本。本申請的結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便，使用過程中可靠穩(wěn)定，具有較高的實用性和經(jīng)濟(jì)性，可以作為通用品進(jìn)行生產(chǎn)和使用。

技術(shù)特征：

1.一種可注液防爆的雙極性電芯結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括第一端板、至少一個電芯單元和第二端板，所述電芯單元設(shè)置于所述第一端板與所述第二端板之間；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可注液防爆的雙極性電芯結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金屬環(huán)密封圈包括金屬環(huán)和密封圈，所述金屬環(huán)卡設(shè)于所述密封圈中；所述防爆注液孔設(shè)置于所述金屬環(huán)內(nèi)，且所述防爆注液孔自所述金屬環(huán)的一側(cè)延伸至所述金屬環(huán)的另一側(cè)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可注液防爆的雙極性電芯結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述防爆注液孔內(nèi)設(shè)置有通孔螺絲；所述通孔螺絲靠近所述芯體的一端與所述密封腔體連通設(shè)置，所述通孔螺絲遠(yuǎn)離所述芯體的一端設(shè)置有防爆螺帽。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可注液防爆的雙極性電芯結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述通孔螺絲靠近所述防爆螺帽的一端設(shè)置有密封墊圈；所述密封墊圈套設(shè)于所述通孔螺絲上，且所述密封墊圈分別與所述防爆螺帽、所述金屬環(huán)抵接設(shè)置。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可注液防爆的雙極性電芯結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述密封圈為類“u”型密封圈；所述類“u”型密封圈的開口朝向所述防爆螺帽設(shè)置；所述類“u”型密封圈靠近所述芯體的一側(cè)設(shè)置有與所述通孔螺絲相適配的第一凹槽。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可注液防爆的雙極性電芯結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一凹槽圍合所述通孔螺絲設(shè)置，且所述第一凹槽與所述通孔螺絲相適配設(shè)置；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可注液防爆的雙極性電芯結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金屬環(huán)上還設(shè)置有第三凹槽，所述防爆螺帽、所述密封墊圈均容置于所述第三凹槽內(nèi)，且所述防爆螺帽、所述密封墊圈分別與所述第三凹槽相適配設(shè)置。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可注液防爆的雙極性電芯結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述防爆螺帽與所述通孔螺絲通過螺紋連接；

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可注液防爆的雙極性電芯結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金屬環(huán)的側(cè)面上設(shè)置有凸楞，所述凸楞周向設(shè)置于所述金屬環(huán)的側(cè)面上；所述金屬環(huán)為呂環(huán)或不銹鋼環(huán)。

10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可注液防爆的雙極性電芯結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述芯體包括絕緣圈、第一極片、第二極片和隔膜；所述絕緣圈套設(shè)于所述隔膜的外側(cè)，所述第一極片與所述隔膜的一側(cè)面抵接，所述第二極片與所述隔膜的另一側(cè)面抵接；且所述絕緣圈套設(shè)于所述第一極片、所述第二極片的外側(cè)；所述絕緣圈與所述密封圈抵接；

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的可注液防爆的雙極性電芯結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述絕緣圈上設(shè)置有與所述通孔螺絲相連通的圓孔；所述絕緣圈的兩側(cè)均設(shè)置有與所述圓孔連通的第四凹槽；每個所述第四凹槽遠(yuǎn)離所述密封圈的一側(cè)均設(shè)置有多個缺口；多個所述缺口等間距設(shè)置。

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的可注液防爆的雙極性電芯結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一極片為正極片，所述第二極片為負(fù)極片；或者，所述第一極片為負(fù)極片，所述第二極片為正極片；

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的可注液防爆的雙極性電芯結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一涂層為正極涂層，所述第二涂層為負(fù)極涂層；或者，所述第一涂層為負(fù)極涂層，所述第二涂層為正極涂層；所述正極涂層的面積小于所述負(fù)極涂層的面積；

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及一種可注液防爆的雙極性電芯結(jié)構(gòu)，包括第一端板、至少一個電芯單元和第二端板，所述電芯單元設(shè)置于所述第一端板與所述第二端板之間；所述電芯單元均包括第一集流體、芯體、金屬環(huán)密封圈和第二集流體；所述第一集流體、所述金屬環(huán)密封圈及所述第二集流體依次堆疊設(shè)置形成密封腔體，所述金屬環(huán)密封圈套設(shè)于所述芯體的外側(cè)，且所述芯體分別與所述第一集流體、所述第二集流體抵接；所述金屬環(huán)密封圈上設(shè)置有至少一個防爆注液孔，所述防爆注液孔與所述密封腔體連通設(shè)置。本申請通過金屬環(huán)密封圈實現(xiàn)注液和防爆的功能，更加匹配常規(guī)鋰電池的工藝和功能，加強了電芯防爆的安全性能，具有較高的實用性和經(jīng)濟(jì)性，可作為通用品進(jìn)行生產(chǎn)和使用。

技術(shù)研發(fā)人員：廖成權(quán)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳市雄韜電源科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15