[发明专利]一种粘合式电极及其层叠电池组

说明书

本发明提供了一种粘合式电极及其层叠电池组；粘合式电极包括偶极对和电池组引极；偶极对由两种不同极性的无极耳板状电极通过导电胶以板面粘合而成；电池组引极由导电胶粘合板状集电体的板面一侧而成；导电胶以胶粘剂为基体添加良导电性填料，固化后不渗透电解质；板状电极优选混合胶和微粉状活性物质粘结加工而成；混合胶含吸液材料或呈可渗透电解质的多孔性结构；若干粘合式电极沿板面平展倍容组合成极群；层叠电池组由若干偶极对/极群在座架内正、负极板面相对间隙层叠安装，形成分立槽格；电池组引极在两侧槽格设置；槽格内填充电解质；层叠电池组容易满足高电压、大容量的设计需求。

技术领域

本发明涉及蓄电池极板和电池组的设计领域，具体涉及一种粘合式电极及其层叠电池组。

背景技术

蓄电池是指可反复充放电使用的二次电池，市场常见的蓄电池通常设计为内部同极性极板电连接的低电压模块产品，设计为高电压模块产品需要在内部串联，增加了体积且故障率较高，行业更需求一种高电压、大容量的模块产品。

近几十年来，电池行业的电极和结构设计技术持续创新，例如铅蓄电池已广泛应用例如AGM隔膜、单向排气压力阀、水平连接极群的电池、覆铅玻璃纤维丝网涂布铅膏的电极、卷绕式电池等等，这些结构设计的共同特点是尽量提升集电体的集电能力，缩短极群的集流通道，力图提高大电流充放电效率。

双极性电池结构是近年电池行业出现的一匹黑马，其技术构想是基于双极性极板之间连接无需连桥的巧妙设计，内串联电池组不再需要跨桥，例如在2012年10月17日授权公告的一份中国发明专利中(专利号ZL200910089193.1)，提及一种单极向极板的主要技术特征是在板状集电体单侧面固定电活性物质，集电体的另一侧为集电面，正板和负板的集电面相对电连接构成反极向偶极对。

用双极性极板安装电池组的技术效果为行业所公知，可利用层叠原理应用于高电压电池组，工业难点在于双极性极板的制造，例如上述采用单极向极板构成反极向偶极对会大大增加电极材料成本，且安装蓄电池组的体积和重量都比常规产品大；因此，电池行业一直在寻求一种更佳的双极性极板制造方法。

本发明主要是基于导电胶在传统电池行业的推广应用，近年粘合胶技术的进步为制造双极性极板提供了新的设计思路，较之采用单极向极板构成反极向偶极对的方法可取得更好的工业效果，节省电极材料和成本；应用本发明容易制造双极性极板，解决储能市场应用特高电压、巨大容量的储电库需求。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有双极性极板结构设计和工艺的不足之处，应用导电胶和混合胶制造一种结构更简单、工艺容易实现的粘合式电极，从而运用这种粘合式电极以及双极性极板原理堆叠式地制造高电压蓄电池组。

为实现上述技术目标，本发明提供了一种粘合式电极，该粘合式电极包括偶极对和电池组引极；所述的偶极对由两种不同极性的板状电极通过导电胶以板面粘合的方法固连而成，以预制或后续充电工艺使导电胶夹层两侧的板状电极分别为正极、负极；所述的电池组引极由板状电极通过导电胶粘合板状集电体的板面一侧而成；所述的板状电极无极耳，板面形状不限；所述导电胶以胶粘剂为基体添加良导电性填料而成，固化后不渗透电解质。所述粘合式电极是层叠电池组的主要组件。

上述技术方案所述的导电胶是导电型胶粘剂的简称，是一种能有效胶接各种材料又具有导电性能的填充型胶粘剂，通常以胶粘剂为基体，依靠添加导电性填料使胶液具有导电作用，普通导电性填料通常使用的是银粉，不同胶粘剂的导电性能尤其是与不同材料的结合力有较大区别；所述板状电极的特点是无极耳，板面形状包括但不限于矩形、多边形、圆形，其导电通道是通过导电胶和板状集电体；所述的偶极对，技术涵义是夹层导电胶两侧的板状电极无机械接触。