CN108735965A - 一种锂电池盖板用补液结构及其补液方法、锂电池盖板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锂电池盖板用补液结构及其补液方法、锂电池盖板，该锂电池盖板用补液结构，包括开设在电池盖板本体上的注液孔、下铝片、下密封垫及密封件，所述注液孔为孔径自上向下逐渐减小的阶梯孔；该锂电池盖板用补液结构的补液方法，包括以下步骤：将密封件取出，将电解液注液设备的注液针头依次穿过下密封垫、下铝片的通孔一，通过注液针头将电解液注入锂电池内，将密封件放置在密封槽内，即可完成补液过程。一种锂电池盖板，包括电池盖板本体、正极极柱、负极极柱及上述锂电池盖板用补液结构。本发明的优点是由于将注液孔设计成阶梯孔，在未启用前能够有效起到密封作用，且密封效果较好；当电池容量衰减需要补入电解液，补液过程方便。
Description
技术领域
本发明涉及电池盖板领域，特别是涉及一种锂电池盖板用补液结构及其补液方法、锂电池盖板。
背景技术
随着新能源技术的快速发展，锂电池的使用越来越多，当这些电池只能充电到原有容量的80％左右时，就不适合继续在电动汽车上使用，对容量衰减的电池进行补液，可以提高电池的容量及其循环寿命，补液后的电池可以用于储能或家用UPS(不间断电源)，但是目前常用的电池结构，无法进行后续补液工序。
发明内容
发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种锂电池盖板用补液结构及其补液方法、锂电池盖板，以解决无法进行补液工序的技术问题。
技术方案：
一种锂电池盖板用补液结构，包括开设在电池盖板本体上的注液孔、下铝片、下密封垫及密封件，所述注液孔为孔径自上向下逐渐减小的阶梯孔，所述注液孔包括从下到上设置的阶梯孔单元一、阶梯孔单元二及密封槽，所述阶梯孔单元一内放置有所述下铝片，所述阶梯孔单元二内放置有所述下密封垫，所述下铝片中心位置设有通孔一，所述密封槽内设有密封件，所述下铝片、所述下密封垫、所述密封件的尺寸分别与所述阶梯孔单元一、所述阶梯孔单元二、所述密封槽的尺寸匹配设置。由于将注液孔设计成阶梯孔，在不同的阶梯孔单元内放置下铝片、下密封垫及密封件，在未启用前能够有效起到密封作用，且密封效果较好；当电池容量衰减后需要补入电解液时，取下密封件，后用注液设备通过下密封垫及下铝片的通孔一向锂电池内注入电解液，注入电解液至预定位置后，将密封件放置在密封槽内，即可完成补液过程，补液过程方便、快速，同时使电池能够补液后继续使用，延长了电池的使用寿命；另外，由于设有下密封垫，可以防止密封件取开时，杂质等直接进入注液孔内，保证补液过程的顺利进行。
在其中一个实施例中，还包括上铝片，所述注液孔还包括阶梯孔单元三，所述阶梯孔单元三位于所述密封槽和所述阶梯孔单元二之间，所述阶梯孔单元三内放置有所述上铝片，所述上铝片中心位置设有通孔二，所述通孔二与所述通孔一同轴心设置。由于设有上铝片，可以进一步增加补液结构的密封效果，且上铝片上设有通孔二，注液针头穿过通孔二及通孔一后进入锂电池内，进行补液过程。
在其中一个实施例中，当锂电池盖板用补液结构处于未补液状态时，所述密封件为胶塞，所述胶塞与所述密封槽过盈配合；当锂电池盖板用补液结构处于补液后状态时，所述密封件包括上密封垫及PIN钉，所述上密封垫位于所述PIN钉和所述上铝片之间。通过胶塞与密封槽的过盈配合，进一步提高注液孔的密封效果；当补液后，在上铝片上放置上密封垫，后在上密封垫上设置PIN钉，由于补液后下密封垫上形成有小孔，通过设置上密封垫可以增加注液孔的密封效果，后通过设置PIN钉进一步增强密封效果。
在其中一个实施例中，所述PIN钉通过激光焊方式焊接在所述密封槽内。
一种锂电池盖板用补液结构的补液方法，包括以下步骤：
1)将密封件取出，将电解液注液设备的注液针头依次穿过下密封垫、下铝片的通孔一，通过注液针头将电解液注入锂电池内；
2)当电解液注入至预定位置后，将注液针头拔出，后将密封件放置在密封槽内，即可完成补液过程。由于通过电解液注液设备穿过下密封垫、下铝片的通孔一后向锂电池内补充电解液，不会造成电池盖板本体的破坏，且注液过程简单、方便。
在其中一个实施例中，所述注液针头的下端与下铝片下表面之间的距离为2～5mm。
一种锂电池盖板，包括电池盖板本体、正极极柱、负极极柱及上述的锂电池盖板用补液结构，所述正极极柱、所述负极极柱分别通过相应的铆钉铆接在所述电池盖板本体上，所述电池盖板本体上设有所述锂电池盖板用补液结构。由于设有锂电池盖板用补液结构，可以实现锂电池的补液过程，延长锂电池的使用寿命。
在其中一个实施例中，还包括防爆阀，所述电池盖板本体上设有防爆孔，所述防爆阀安装在所述电池盖板本体上，且所述防爆阀密封所述防爆孔。
有益效果：与现有技术相比，本发明的优点是：
1)上述锂电池盖板用补液结构，由于将注液孔设计成阶梯孔，在不同的阶梯孔单元内放置下铝片、下密封垫及密封件，在未启用前能够有效起到密封作用，且密封效果较好；当电池容量衰减后需要补入电解液时，取下密封件，后用注液设备通过下密封垫及下铝片的通孔一向锂电池内注入电解液，注入电解液至预定位置后，将密封件放置在密封槽内，即可完成补液过程，补液过程方便、快速，同时使电池能够补液后继续使用，延长了电池的使用寿命。
2)上述锂电池盖板用补液结构的补液方法，由于通过电解液注液设备穿过下密封垫、下铝片的通孔一后进行补充电解液，不会造成电池盖板本体的破坏，且注液过程简单、方便。
3)上述锂电池盖板，由于设有锂电池盖板用补液结构，可以实现锂电池的补液过程，延长锂电池的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的锂电池盖板的结构示意图，其中，注液孔内未安装密封件、上铝片、上密封垫、下铝片、下密封垫；
图2为图1的A-A截面图；
图3为本发明的注液孔的结构示意图；
图4为锂电池盖板用补液结构处于未补液状态时的结构示意图；
图5为锂电池盖板用补液结构处于补液后状态时的结构示意图；
图中，100-锂电池盖板用补液结构、1-注液孔、11-阶梯孔单元一、12-阶梯孔单元二、13-密封槽、131-阶梯孔单元五、132-阶梯孔单元六、14-阶梯孔单元三、15-阶梯孔单元四、2-下铝片、21-通孔一、3-下密封垫、4-密封件、41-胶塞、42-上密封垫、43-PIN钉、5-上铝片、51-通孔二、200-电池盖板本体、300-正极极柱、400-负极极柱、500-防爆孔、600-防爆阀。
具体实施方式
实施例1
请参阅图1及图2，一种锂电池盖板，包括锂电池盖板用补液结构100、电池盖板本体200、正极极柱300、负极极柱400、防爆阀600，正极极柱300、负极极柱400分别通过相应的铆钉铆接在电池盖板本体200上，电池盖板本体200上设有锂电池盖板用补液结构100、防爆孔500，防爆阀600安装在电池盖板本体200上，且防爆阀600密封防爆孔500。
请参阅图3～图5，一种锂电池盖板用补液结构，包括开设在电池盖板本体200上的注液孔1、下铝片2、下密封垫3、密封件4、上铝片5及上密封垫42，注液孔1为孔径自上向下逐渐减小的阶梯孔，注液孔1包括从下到上依次设置的阶梯孔单元四15、阶梯孔单元一11、阶梯孔单元二12、阶梯孔单元三14及密封槽13，密封槽13包括阶梯孔单元五131及阶梯孔单元六132，阶梯孔单元四15用于向锂电池内注入电解液，阶梯孔单元一11内放置有下铝片2，阶梯孔单元二12内放置有下密封垫3，下铝片2中心位置设有通孔一21，阶梯孔单元三14内放置有上铝片5，上铝片5中心位置设有通孔二51，通孔二51与通孔一21同轴心设置，密封槽13内设有密封件4，下铝片2、下密封垫3、上铝片5、密封件4的尺寸分别与阶梯孔单元一11、阶梯孔单元二12、阶梯孔单元三14、密封槽13的尺寸匹配设置。具体的，上铝片5、下铝片2可以分别通过焊接方式安装在阶梯孔单元三14、阶梯孔单元一11内。其中，阶梯孔单元四15、阶梯孔单元一11、阶梯孔单元二12、阶梯孔单元三14、阶梯孔单元五131及阶梯孔单元六132可以为圆柱孔或圆台形孔，本实施例中，阶梯孔单元四15、阶梯孔单元一11、阶梯孔单元二12、阶梯孔单元三14、阶梯孔单元五131都为圆柱孔，阶梯孔单元六132为圆台形孔。
其中，阶梯孔单元四15、阶梯孔单元一11、阶梯孔单元二12、阶梯孔单元三14、阶梯孔单元五131的直径分别为：3～3.5mm、4～4.5mm、5～5.5mm、5.5～6mm、6～6.5mm。阶梯孔单元六132的下端直径为7.2～7.5mm，上端直径为7.8～8.0mm。阶梯孔单元四15、阶梯孔单元一11、阶梯孔单元二12、阶梯孔单元三14、阶梯孔单元五131及阶梯孔单元六132的高度分别为：0.2～0.4mm、0.2～0.4mm、0.3～0.5mm、0.2～0.4mm、0.2～0.4mm、0.2～0.4mm。
本实施例中，阶梯孔单元四15、阶梯孔单元一11、阶梯孔单元二12、阶梯孔单元三14、阶梯孔单元五131的直径分别为：3mm、4mm、5mm、5.5mm、6mm。阶梯孔单元六132的下端直径为7.2mm，上端直径为7.9mm。阶梯孔单元四15、阶梯孔单元一11、阶梯孔单元二12、阶梯孔单元三14、阶梯孔单元五131及阶梯孔单元六132的高度分别为：0.3mm、0.3mm、0.4mm、0.3mm、0.3mm、0.3mm。
当锂电池盖板用补液结构处于未补液状态时，即锂电池盖板正常生产装配成锂电池后时的状态，密封件4为胶塞41，胶塞41与密封槽13过盈配合；当锂电池盖板用补液结构100处于补液后状态时，即胶塞41取出后向锂电池内补入电解液，并安装密封件4后的状态，此时的密封件4包括上密封垫42及PIN钉43，上密封垫42位于PIN钉43和上铝片5之间，上密封垫42安装在阶梯孔单元五131中，PIN钉43通过激光焊焊接在阶梯孔单元六132中。补液后，由于下密封垫3上穿过形成有小孔，在上铝片5上方增设上密封垫42，并通过PIN钉43焊接密封，可以增加密封效果。其中，胶塞41、上密封垫42、下密封垫3的材质都为橡胶，上铝片5、下铝片2及PIN钉43的材质都为铝。
一种锂电池盖板用补液结构的补液方法，包括以下步骤：
1)将密封件4取出，将电解液注液设备的注液针头依次穿过下密封垫3、下铝片2的通孔一21，通过注液针头将电解液注入锂电池内。
优选的，本实施例中，注液针头从上到下依次穿过上铝片5的通孔二51、下密封垫3及下铝片2的通孔一21，通孔一21、通孔二51的直径与注液针头的直径匹配设置。
其中，注液针头的下端与下铝片2下表面之间的距离为2～5mm。本实施例中，注液针头的下端与下铝片2下表面之间的距离为3mm。注液针头的下端位于下铝片2的下方。
2)当电解液注入至预定位置后，将注液针头拔出，后将密封件4放置在密封槽13内，即可完成补液过程。
实施例2
本实施例与实施例1的区别点在于：本实施例中，阶梯孔单元四15、阶梯孔单元一11、阶梯孔单元二12、阶梯孔单元三14、阶梯孔单元五131的直径分别为：3.2mm、4.2mm、5.2mm、5.7mm、6.2mm。阶梯孔单元六132的下端直径为7.3mm，上端直径为7.9mm。阶梯孔单元四15、阶梯孔单元一11、阶梯孔单元二12、阶梯孔单元三14、阶梯孔单元五131及阶梯孔单元六132的高度分别为：0.3mm、0.3mm、0.4mm、0.3mm、0.3mm、0.3mm。
实施例3
本实施例与实施例1的区别点在于：本实施例中，阶梯孔单元四15、阶梯孔单元一11、阶梯孔单元二12、阶梯孔单元三14、阶梯孔单元五131的直径分别为：3.5mm、4.5mm、5.5mm、6mm、6.5mm。阶梯孔单元六132的下端直径为7.5mm，上端直径为8.0mm。阶梯孔单元四15、阶梯孔单元一11、阶梯孔单元二12、阶梯孔单元三14、阶梯孔单元五131及阶梯孔单元六132的高度分别为：0.4mm、0.4mm、0.5mm、0.4mm、0.4mm、0.4mm。
性能测试
将实施例1～3得到的锂电池盖板与电芯及壳体安装固定形成锂电池，使用一段时间后，进行补液，得到补液后的锂电池。
将实施例1～3得到的补液后的锂电池，用安徽皖仪科技股份有限公司的SFJ-211L型锂电池专用氦质谱检漏仪进行全检，所有补液后的锂电池全部通过氦检。
通过抽检实施例1～3得到的补液后的锂电池，采用倒置方式测试补液后的锂电池的密封性能，具体数据如表1所示。
表1补液后的锂电池性能测试结果
由表1可知，实施例1～3得到的补液后的锂电池，密封性能较好，不会出现漏液现象，使补液后的锂电池能够继续作为电池提供供电，延长了锂电池的使用寿命。
Claims (8)
1.一种锂电池盖板用补液结构，其特征在于，包括开设在电池盖板本体上的注液孔(1)、下铝片(2)、下密封垫(3)及密封件(4)，所述注液孔(1)为孔径自上向下逐渐减小的阶梯孔，所述注液孔(1)包括从下到上设置的阶梯孔单元一(11)、阶梯孔单元二(12)及密封槽(13)，所述阶梯孔单元一(11)内放置有所述下铝片(2)，所述阶梯孔单元二(12)内放置有所述下密封垫(3)，所述下铝片(2)中心位置设有通孔一(21)，所述密封槽(13)内设有密封件(4)，所述下铝片(2)、所述下密封垫(3)、所述密封件(4)的尺寸分别与所述阶梯孔单元一(11)、所述阶梯孔单元二(12)、所述密封槽(13)的尺寸匹配设置。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池盖板用补液结构，其特征在于，还包括上铝片(5)，所述注液孔(1)还包括阶梯孔单元三(14)，所述阶梯孔单元三(14)位于所述密封槽(13)和所述阶梯孔单元二(12)之间，所述阶梯孔单元三(14)内放置有所述上铝片(5)，所述上铝片(5)中心位置设有通孔二(51)，所述通孔二(51)与所述通孔一(21)同轴心设置。
3.根据权利要求2所述的一种锂电池盖板用补液结构，其特征在于，当锂电池盖板用补液结构处于未补液状态时，所述密封件(4)为胶塞(41)，所述胶塞(41)与所述密封槽(13)过盈配合；当锂电池盖板用补液结构处于补液后状态时，所述密封件(4)包括上密封垫(42)及PIN钉(43)，所述上密封垫(42)位于所述PIN钉(43)和所述上铝片(5)之间。
4.根据权利要求3所述的一种锂电池盖板用补液结构，其特征在于，所述PIN钉(43)通过激光焊方式焊接在所述密封槽(13)内。
5.一种锂电池盖板用补液结构的补液方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将密封件取出，将电解液注液设备的注液针头依次穿过下密封垫、下铝片的通孔一，通过注液针头将电解液注入锂电池内；
2)当电解液注入至预定位置后，将注液针头拔出，后将密封件放置在密封槽内，即可完成补液过程。
6.根据权利要求5所述的一种锂电池盖板用补液结构的补液方法，其特征在于，所述注液针头的下端与下铝片下表面之间的距离为2～5mm。
7.一种锂电池盖板，其特征在于，包括电池盖板本体(200)、正极极柱(300)、负极极柱(400)及权利要求1～4中任意一项所述的锂电池盖板用补液结构，所述正极极柱(300)、所述负极极柱(400)分别通过相应的铆钉铆接在所述电池盖板本体(200)上，所述电池盖板本体(200)上设有所述锂电池盖板用补液结构。
8.根据权利要求7所述的一种锂电池盖板，其特征在于，还包括防爆阀(600)，所述电池盖板本体(200)上设有防爆孔(500)，所述防爆阀(600)安装在所述电池盖板本体(200)上，且所述防爆阀(600)密封所述防爆孔(500)。
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