一种干法固态电池的制备方法及干法固态电池与流程

文档序号:43031052发布日期:2025-09-16 17:26阅读:37来源:国知局

本发明涉及电池热管理,尤其涉及一种干法固态电池的制备方法及干法固态电池。


背景技术:

1、目前,干法固态电池是一种采用固态电解质替代传统液态电解质的新型锂电池技术,具有高能量密度、高安全性和长循环寿命的显著优势,并在新能源汽车和储能领域具有广阔的应用前景,由于固态电池在充放电过程中均会产生热量,如若热量不能及时排出,会导致固态电池组出现温度过高的情况,长时间高温会降低固态电池组的电化学性能,影响固态电池的容量和输出功率,为保证固态电池组的正常使用,需要使用散热结构对固态电池组进行及时散热。

2、现有技术cn119542615a中提供了一种固态电池组散热结构,将固态电池组放入外壳内,然后将散热管自上而下地平行插入相邻排的电芯之间,由于转动管段的转动设置,使得自上而下地插入散热管时,散热管和电芯之间的摩擦形式为滚动摩擦加滑动摩擦,从而能够减小散热管和电芯之间的摩擦阻力,利于提高安装散热管时的省力性和简便性;当电芯处于充放电状态时,将冷却液通过散热管的第一端通入到散热管内部,使得冷却液边沿散热管的延伸方向流动,边吸收电芯的热量,以防止电芯出现高温,冷却液最后从散热管的第二端排出;当任一个电芯出现损坏情况时,将电芯从外壳内自下而上向外拔出,由于转动管段的转动设置,使得拔出电芯时,散热管和电芯之间的摩擦形式为滚动摩擦加滑动摩擦,从而能够减小散热管和电芯之间的摩擦阻力,利于提高拆卸电芯时的省力性和简便性。

3、但现有技术中,通过外部底箱进行散热,底箱散热对固态原料的金属壳进行散热,进而达到对固态原料间接散热的目的,散热过程中需经过金属壳传导,导致散热效率不佳,且底箱的设置会导致固态电池组的安装空间增大。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种干法固态电池的制备方法及干法固态电池,旨在解决现有技术中的通过外部底箱进行散热,底箱散热对固态原料的金属壳进行散热,进而达到对固态原料间接散热的目的,散热过程中需经过金属壳传导,导致散热效率不佳,且底箱的设置会导致固态电池组的安装空间增大的技术问题。

2、为实现上述目的,本发明采用的一种干法固态电池,包括侧包仓、封板、进液管、排液管组和连接单元,所述封板的数量为两组,两组所述封板分别设置于所述侧包仓的上下两端,且两组所述封板盖合所述侧包仓形成腔体,所述腔体内部填充电解质、正极和负极,所述进液管的数量为两组,每组所述进液管分别与对应的所述封板连通,并分别位于对应的所述封板的一侧,所述排液管组的数量为两组,每组所述排液管组分别与对应的所述封板连通,并分别位于对应的所述封板的一侧,且所述排液管组与所述进液管相对设置,所述连接单元的数量为两组,每组所述连接单元分别设置于所述侧包仓的一侧,每组所述封板包括散热板和盖板,每组所述散热板具有主流道,所述主流道为异径通道,所述主流道的两侧设置有微通道,且所述微通道具有多组连通孔,多组所述连通孔连通所述微通道与回流腔,所述盖板设置于所述散热板的上方,且所述盖板盖合所述散热板。

3、其中,每组所述封板还包括导流板,所述导流板的数量为多组,每组所述导流板分别与所述散热板固定连接,并分别位于所述回流腔的内部。

4、其中,每组所述进液管的输入端呈圆管结构,每组所述进液管的输出端呈楔形半圆结构。

5、其中,每组所述排液管组包括上排液盖、下排液盖和三通管,所述上排液盖与所述三通管的一端连通,所述下排液盖与所述三通管的另一端连通,且所述上排液盖和所述下排液盖分别设置于所述散热板的一侧。

6、其中,每组所述排液管组还包括法兰环,所述法兰环与所述三通管固定连接,并套设于所述三通管的外表壁,且所述法兰环位于远离所述上排液盖和所述下排液盖的一端。

7、其中,每组所述连接单元包括第一正l板、第一反l板、卡接柱和第一螺栓,所述第一正l板和所述第一反l板分别通过所述第一螺栓拆卸固定至所述侧包仓的两侧,所述第一反l板具有卡接孔,所述卡接柱的数量为两组,两组所述卡接柱分别与所述第一正l板固定连接,并分别位于所述第一正l板的上端,且所述卡接柱与所述卡接孔相互适配。

8、其中,每组所述连接单元包括安装板组、第二螺栓、第一转板和第二转板,所述第一转板与所述第二转板转动连接,且所述第一转板的一端嵌设于所述第二转板的内部,所述安装板组的数量为两组,两组所述安装板组分别与对应的所述第一转板和所述第二转板固定连接,并分别位于对应的所述第一转板和所述第二转板的一侧,所述第二螺栓的数量为多组,每组所述第二螺栓分别贯穿对应的所述安装板组,并分别与所述侧包仓相互适配。

9、其中,每组所述安装板组包括板体、弹性折片、第一肋片和第二肋片,所述弹性折片的一端与所述板体固定连接,并位于所述板体的一侧,所述第一肋片与所述弹性折片固定连接,并位于所述弹性折片的一侧,所述第二肋片与所述弹性折片固定连接,并位于所述弹性折片的一侧。

10、其中,每组所述连接单元包括第二正l板、第二反l板、第三螺栓、母板和公板,所述第三螺栓的数量为多组,所述第二正l板和所述第二反l板分别通过所述第三螺栓与所述侧包仓拆卸连接,所述母板与所述第二正l板固定连接,并位于所述第二正l板的上端,所述公板与所述第二反l板固定连接,并位于所述第二反l板的下端,且所述母板与所述公板之间相互适配。

11、本发明还提供一种一种干法固态电池的制备方法,用于制备如上述所述的一种干法固态电池,包括如下步骤:

12、将所述散热板和所述盖板连接封闭形成所述封板;

13、将一组所述封板固定至所述侧包仓的下端;

14、选择正极材料通过机械混合的方式制备成正极材料粉末,并对正极材料粉末进行压片处理,制成正极片;

15、选择负极材料通过机械混合的方式制备成负极材料粉末,并对负极材料粉末进行压片处理,制成负极片;

16、选择固态电解质材料通过机械混合的方式制备成固态电解质粉末,并对固态电解质粉末进行压片处理,制成固态电解质片;

17、将上述制备的所述正极片、所述负极片和所述固态电解质片进行堆叠,堆叠后的叠层电芯通过热压机进行热压熔融处理;

18、将处理后的所述叠层电芯放置于所述侧包仓和所述封板之中,再通过另一组所述封板进行盖合封装;

19、将封装后的固态电池在惰性气氛中进行充放电处理;

20、再次对封装后的固态电池施加静压,以此完成干法固态电池的制备。

21、本发明的一种干法固态电池的制备方法及干法固态电池,由两组所述封板和所述侧包仓构成放置电解质、正极、负极的所述腔体,电芯置于所述腔体之中,每组所述封板由所述散热板和所述盖板构成,使用时对多组固态电池进行阵列排布时,先对所述封板和所述侧包仓进行安装固定,随后使用连接管道将相邻的所述进液管和所述排液管组连通,并接入至液冷循环系统之中,最后通过所述连接单元将两组固态电池阵列连接,水冷运行时,冷却介质通过所述进液管进入至所述散热板与所述盖板之间的所述主流道之中,由于输入端的管径大于输出端的管径,管径的改变导致输出端压力增大进而控制流速,冷却介质流向所述主流道两侧的所述微通道之中,且通过所述微通道的每组支流末端的所述连通孔流入至所述回流腔之中,所述排液管组对所述回流腔和所述主流道中的冷却介质进行排出,通过所述回流腔构成冷却介质的回流通道,所述微通道直接对所述盖板进行热交换,进而对所述盖板另一端的固态电芯进行冷却,所述微通道采用仿叶脉结构,通过分形结构增加散热面积,利用射流冲击的高换热系数特性,显著提升散热效率,通过分形网络优化流体分配、结合射流冲击及渐缩渐扩流道设计,实现了高效散热、卓越均温性和低能耗的目的。

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