CN115425374A - 电池单体、电池及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电池技术领域，提供一种电池单体、电池及用电装置，其中，电池单体包括：壳体，具有容纳空间，容纳空间内容纳有电解液；电极组件，设于容纳空间内；电解液补充机构，包括弹性容纳部和与弹性容纳部相连通的排液部，弹性容纳部设于电极组件与壳体之间，且弹性容纳部的底部具有吸液口，排液部的至少部分位于电极组件的上方，用于向电极组件排放电解液。通过本申请的技术方案，能够在电池充放电过程中，循环性地向电极组件的上部补充电解液，从而提高电池的循环寿命。

Description

电池单体、电池及用电装置

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体涉及一种电池单体、电池及用电装置。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

随着新能源汽车的快速发展，动力电池的应用越来越广泛。动力电池通常包括端盖、壳体和设于壳体内的电极组件，动力电池在长期运行过程中，电解液主要集中于电极组件和壳体的底部，电极组件上部靠近端盖侧的活性物质则利用隔膜及活性物质中的孔洞存在的毛细现象实现电解液的补充，但是这种补充方式效率很低，且在电池运行到生命周期中后期时，电极组件上部靠近端盖侧的活性物质得不到足够的电解液补充，导致电极组件容量衰减加速，从而影响电池的使用寿命。

发明内容

本申请的目的在于提供一种电池单体、电池及用电装置，用以在电池充放电过程中，循环性地向电极组件的上部补充电解液，从而提高电池的循环寿命。

第一方面，本申请提供了一种电池单体，包括：壳体，具有容纳空间；电极组件，设于所述容纳空间内；电解液补充机构，包括弹性容纳部和与所述弹性容纳部相连通的排液部，所述弹性容纳部设于所述电极组件与所述壳体之间，且所述弹性容纳部的底部具有用于吸入电解液的吸液口，所述排液部的至少部分位于所述电极组件的上方，用于向所述电极组件排放电解液。

根据本申请提供的电池单体，利用电解液补充机构的弹性容纳部的弹性特性，电池在充电过程中，即电极组件膨胀时能够挤压弹性容纳部，弹性容纳部被挤压时内部压力升高，使得弹性容纳部内的电解液能够向排液部方向流动，从而使得电解液能够从排液部向电极组件的上部排出，进而实现向电极组件的上部补充电解液，然后电解液在重力作用下均匀补充至电极组件的各个地方；且在电池放电过程中，电极组件的膨胀力减小，弹性容纳部通过释放弹性势能回复至初始状态，此过程中弹性容纳部又能够通过吸液口吸入壳体底部的电解液，从而能够实现循环性地对电极组件的上部补充电解液，以提高电池的使用寿命。

另外，根据本申请提供的电池单体，还可具有如下附加的技术特征：

在本申请的一些实施例中，所述弹性容纳部包括弹性围壁，所述弹性围壁围设有容纳腔，且所述弹性围壁沿高度方向的两端分别设有输液口和所述吸液口，所述输液口连通所述容纳腔和所述排液部，所述吸液口连通所述容纳腔和所述容纳空间。

弹性围壁沿高度方向延伸并围设有容纳腔，当电池放电时，电极组件收缩复原，弹性围壁也随之回复至初始状态，此时容纳腔内压力减小，壳体内的电解液可从弹性围壁底部的吸液口充入容纳腔内；当电池充电时，电极组件膨胀以挤压弹性围壁，容纳腔内的压力升高，此时容纳腔内的电解液可流向压力相对较小的排液部，并通过排液部补充至电极组件的上部，结构和原理均较为简单，易于实现。

在本申请的一些实施例中，所述吸液口设有第一单向开闭件，所述第一单向开闭件被配置为在所述弹性容纳部被所述电极组件挤压时关闭所述吸液口，且在所述弹性容纳部回复至初始状态时打开所述吸液口。

当电池充电时，电极组件膨胀以挤压弹性容纳部，使得容纳腔内的压力升高，此时第一单向开闭件关闭，以避免电解液从容纳腔底部的吸液口流出，因此容纳腔内的电解液会向排液部方向流动，并从排液孔补充至电极组件的上部。当电池放电时，电极组件收缩复原，弹性容纳部释放弹性势能也随之回复至初始状态，此时容纳腔内压力减小，第一单向开闭件打开，使得壳体内的电解液能够通过吸液口吸入容纳腔，从而可在电池下次充电时向通过排液部向电极组件的上部补充电解液。

在本申请的一些实施例中，所述第一单向开闭件包括至少一个第一瓣膜，至少一个所述第一瓣膜的一端与所述容纳腔的内壁面相连，另一端向所述排液部的方向倾斜延伸。

第一瓣膜具有单向导通作用，通过将至少一个第一瓣膜的一端连接于容纳腔内靠近吸液口的一侧，并将第一瓣膜的另一端向排液部的方向（即向上）倾斜延伸，即至少一个第一瓣膜的开口朝向排液部，这样，当电池充电时，电极组件膨胀以挤压弹性容纳部，弹性容纳部内压力升高，从而可驱动至少一个第一瓣膜向远离排液部的方向转动以关闭吸液口，具体的，当采用一个第一瓣膜时，第一瓣膜的另一端与容纳腔内侧壁相止抵，当采用多个第一瓣膜时，多个第一瓣膜相互止抵，从而可关闭吸液口，以避免电解液从吸液口流出，进而实现电解液向排液部方向流动。反之，当电池放电时，弹性容纳部回复至初始状态，弹性容纳部内压力减小，至少一个第一瓣膜向排液部方向转动，以打开吸液口，此时壳体内的电解液又能够通过吸液口吸入容纳腔。

在本申请的一些实施例中，所述输液口设有第二单向开闭件，所述第二单向开闭件被配置为在所述弹性容纳部被所述电极组件挤压时打开所述输液口，且在所述弹性容纳部回复至初始状态时关闭所述输液口。

当电池充电时，电极组件膨胀以挤压弹性容纳部，此时第二单向开闭件可自动打开输液口，以实现电解液从输液口流向排液部。当电池放电时，电极组件收缩复原，弹性容纳部也回复至初始状态，此时第二单向开闭件可自动关闭输液口，以便于容纳腔与壳体的容纳空间之间产生压力差，从而促使壳体内的电解液快速吸入容纳腔。

在本申请的一些实施例中，所述第二单向开闭件包括至少一个第二瓣膜，至少一个所述第二瓣膜的一端与所述容纳腔的内壁面转动连接，另一端向所述排液部的方向倾斜延伸。

第二瓣膜也具有单向导通作用，通过将至少一个第二瓣膜的一端连接于容纳腔内靠近输液口的一侧，并将第二瓣膜的另一端向排液部的方向（即向上）倾斜延伸，即至少一个第二瓣膜的开口也朝向排液部，这样，当电池充电时，电极组件膨胀以挤压弹性容纳部，弹性容纳部内压力升高，从而可驱动至少一个第二瓣膜向排液部的方向转动，以打开输液口；当电池放电时，弹性容纳部内的压力减小，至少一个第二瓣膜向吸液口的方向转动以关闭输液口。具体的，当采用一个第二瓣膜时，第二瓣膜的另一端与排液部的内侧壁相止抵，以关闭吸液口，当采用多个第二瓣膜时，多个第二瓣膜相互止抵，从而可关闭吸液口。

在本申请的一些实施例中，所述电解液补充机构还包括：非弹性连通部，所述非弹性连通部设于所述弹性容纳部与所述排液部之间，并与所述弹性容纳部和所述排液部相连通。

通过在弹性容纳部与排液部之间设置非弹性连通部，当电池充电时，非弹性连通部在电极组件的挤压作用下不发生弹性变形，便于在电极组件挤压弹性容纳部时，使弹性容纳部与非弹性连通部之间存在压力差，从而便于电解液从弹性容纳部流向排液部。

在本申请的一些实施例中，所述电解液补充机构还包括：吸入部，所述吸入部的一端与所述吸液口连通，另一端与所述壳体的底部相止抵，且所述吸入部的周侧开设有缺口。

通过在弹性容纳部的底部设置吸入部，且在吸入部的周侧设置缺口，一方面避免弹性容纳部与壳体相接触时堵塞吸液口，另一方面可保证壳体内的电解液能够从吸入部周侧的开口进入弹性容纳部。

在本申请的一些实施例中，所述电解液补充机构与所述电极组件之间相绝缘。

电解液补充机构与电极组件之间绝缘设置，从而可避免电极组件与电解液补充机构接触导电而导致电池发生短路的情况发生。

在本申请的一些实施例中，所述电解液补充机构的数量为多个，多个所述电解液补充机构沿所述电极组件的周侧间隔设置。

增加了电解液补充机构的数量，多个电解液补充机构同时对电极组件的上部补充电解液，从而可提高向电极组件的上部补充电解液的效率和可靠性。

在本申请的一些实施例中，所述弹性容纳部为橡胶件或弹性塑料件；和/或，所述排液部为橡胶件或塑料件；和/或，所述非弹性连通部为非弹性塑料件。

在本申请的一些实施例中，所述排液部朝向所述电极组件的一侧设有排液孔。

排液孔的数量可以是多个，多个排液孔间隔设置，从而可提高向电极组件排放电解液时的效率，进而提高对电极组件的补液效率。

第二方面，本申请提供了一种电池，包括第一方面中任一项所述的电池单体。

第三方面，本申请提供了一种用电装置，包括第二方面中所述的电池，所述电池用于为所述用电装置供电。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1为本申请一些实施例的车辆的结构示意图；

图2为本申请一些实施例的电池的分解结构示意图；

图3为本申请一些实施例的电池单体的分解结构示意图；

图4为本申请一些实施例的电解液补充机构的一个剖视结构示意图。

附图标记如下：

车辆1000；

电池100，控制器200，马达300；

箱体10，第一部分11，第二部分12；

电池单体20，端盖21，壳体22，电极组件23，电解液补充机构24；

注液孔211，容纳空间221，弹性容纳部241，非弹性连通部242，排液部243，吸入部244，第一瓣膜245，第二瓣膜246；

弹性围壁2411，吸液口2412，输液口2413，排液孔2431，缺口2441。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上（包括两个），同理，“多组”指的是两组以上（包括两组），“多片”指的是两片以上（包括两片）。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

近些年，新能源汽车有了飞跃式的发展，在电动汽车领域，动力电池作为电动汽车的动力源，起着不可替代的重要作用。动力电池包括壳体和设于壳体内的电极组件，壳体内注入有电解液。电池作为新能源汽车的核心零部件，其使用寿命有着较高的追求和要求，其中，电极组件的使用寿命也决定了电池的使用寿命。

本申请的发明人注意到，动力电池在长期运行过程中，电解液主要集中于电极组件和壳体的底部，靠近端盖的电极组件活性物质则利用隔膜及活性物质中的孔洞存在的毛细现象实现电解液的不断补充，但是这种补充方式效率很低。因此，电池内部的活性物质存在补液不均的现象，导致在电池运行到生命周期中后期时，尤其是对于卷绕式的电极组件而言，电极组件上部靠近活性物质得不到足够的电解液补充，阴阳极界面极化增大，会产生阳极黑斑或析锂的现象，使电极组件容量衰减加速，从而影响电池的使用寿命。

基于上述考虑，为了解决电池使用过程中，电极组件上部靠近电池端盖的活性物质补液不均、且后期得不到足够的电解液补充的问题，发明人经过深入研究，本申请设计了一种电池，电池包括电池单体，电池单体包括壳体、电极组件和电解液补充机构；其中，壳体具有容纳空间，电极组件和电解液补充机构设于壳体的容纳空间内，电解液补充机构包括弹性容纳部和与弹性容纳部相连通的排液部，弹性容纳部位于电极组件与壳体之间，弹性容纳部的底部具有吸液口，所述排液部的至少部分位于所述电极组件的上方，并开设有朝向所述电极组件的排液孔。弹性容纳部可在电池充电时被电极组件挤压以向排液部输送电解液，以通过排液部的排液孔向电极组件的上部补充电解液。且弹性容纳部可在电池放电时回复至初始状态，以通过吸液口将壳体底部的电解液吸入，从而向电极组件的上部循环性的补充电解液，进而可使电极组件补液更均匀，缓解电极组件容量衰减速度，提高电池的使用寿命。

本申请实施例公开的电池不仅适用于可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。可以使用具备本申请公开的电池等组成该用电装置的电源系统，这样，有利于提高电池的使用寿命，以提升用电装置的使用安全性。

本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电装置，用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中，电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等，航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。

以下实施例为了方便说明，以本申请一实施例的一种用电装置为车辆1000为例进行说明。

请参照图1，图1为本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1000的内部设置有电池100，电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电，例如，电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300，控制器200用来控制电池100为马达300供电，例如，用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。

在本申请一些实施例中，电池100不仅可以作为车辆1000的操作电源，还可以作为车辆1000的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。

请参照图2，图2为本申请一些实施例提供的电池100的分解结构示意图。电池100包括箱体10和电池单体20，电池单体20容纳于箱体10内。其中，箱体10用于为电池单体20提供容纳空间，箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中，箱体10可以包括第一部分11和第二部分12，第一部分11与第二部分12相互盖合，第一部分11和第二部分12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二部分12可以为一端开口的空心结构，第一部分11可以为板状结构，第一部分11盖合于第二部分12的开口侧，以使第一部分11与第二部分12共同限定出容纳空间；第一部分11和第二部分12也可以是均为一侧开口的空心结构，第一部分11的开口侧盖合于第二部分12的开口侧。当然，第一部分11和第二部分12形成的箱体10可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

在电池100中，电池单体20可以是多个，多个电池单体20之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体10内；当然，电池100也可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池模块形式，多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体10内。电池100还可以包括其他结构，例如，该电池100还可以包括汇流部件，用于实现多个电池单体20之间的电连接。

其中，每个电池单体20可以为二次电池或一次电池；还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池，但不局限于此。电池单体20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。

请参照图3，图3为本申请一些实施例提供的电池单体20的分解结构示意图。电池单体20是指组成电池的最小单元。如图3，电池单体20包括有端盖21、壳体22、电极组件23以及其他的功能性部件。

端盖21是指盖合于壳体22的开口处以将电池单体20的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地，端盖21的形状可以与壳体22的形状相适应以配合壳体22。可选地，端盖21可以由具有一定硬度和强度的材质（如铝合金）制成，这样，端盖21在受挤压碰撞时就不易发生形变，使电池单体20能够具备更高的结构强度，安全性能也可以有所提高。端盖21上可以设置有如电极端子等的功能性部件。电极端子可以用于与电极组件23电连接，以用于输出或输入电池单体20的电能。在一些实施例中，端盖21上还可以设置有用于在电池单体20的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。端盖21上还具有用于向壳体内注入电解液的注液孔211。端盖21的材质也可以是多种的，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等，本申请实施例对此不作特殊限制。在一些实施例中，在端盖21的内侧还可以设置有绝缘件，绝缘件可以用于隔离壳体22内的电连接部件与端盖21，以降低短路的风险。示例性的，绝缘件可以是塑料、橡胶等。

壳体22是用于配合端盖21以形成电池单体20的内部环境的组件，其中，形成的内部环境可以用于容纳电极组件23、电解液以及其他部件。壳体22和端盖21可以是独立的部件，可以于壳体22上设置开口，通过在开口处使端盖21盖合开口以形成电池单体20的内部环境。不限地，也可以使端盖21和壳体22一体化，具体地，端盖21和壳体22可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面，当需要封装壳体22的内部时，再使端盖21盖合壳体22。壳体22可以是多种形状和多种尺寸的，例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地，壳体22的形状可以根据电极组件23的具体形状和尺寸大小来确定。壳体22的材质可以是多种，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等，本申请实施例对此不作特殊限制。

电极组件23是电池单体100中发生电化学反应的部件。壳体22内可以包含一个或更多个电极组件23。电极组件23主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成，并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电极组件的主体部，正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池的充放电过程中，正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应，极耳连接电极端子以形成电流回路。

根据本申请的一些实施例，请参见图3，并请进一步参见图4，图4为本申请一些实施例提供的电解液补充机构的一个剖视结构示意图。本申请实施例提供了一种电池单体20，电池单体20包括壳体22、电极组件23和电解液补充机构24。其中，壳体22具有容纳空间，容纳空间内容纳有电解液；电极组件23设于所述容纳空间内；电解液补充机构24包括弹性容纳部241和与所述弹性容纳部241相连通的排液部243，所述弹性容纳部241设于所述电极组件23与所述壳体22之间，且所述弹性容纳部241的底部具有吸液口2412，所述排液部243的至少部分位于所述电极组件23的上方，用于向所述电极组件23排放电解液。

示例性的，弹性容纳部241和排液部243均为管状结构，如圆管、扁管或矩形管等。其中，弹性容纳部241为弹性件，用于容纳电解液，当弹性容纳部241被电极组件23挤压时能够发生弹性变形，且当挤压力消失时又能够自动回复至初始状态。排液部243可以部分或完全布置于电极组件23的上方，用于在弹性容纳部241被电极组件23挤压时向电极组件23的上部输送电解液。

本申请实施例提供的电池单体20，通过在电极组件23与壳体22之间设置弹性容纳部241，并将排液部243的至少部分延伸至电极组件23的上方，则当电池充电过程中，即电极组件23膨胀时挤压弹性容纳部241，使得弹性容纳部241被挤压时内部压力升高，此时排液部243压力相对较小，弹性容纳部241内的电解液便能够向排液部243方向流动，从而使得电解液能够通过排液部243向电极组件23的上部排出，进而实现向电极组件23的上部补充电解液，然后电解液在重力作用下均匀补充至电极组件23的各个地方；且电池在放电过程中，由于电极组件23的膨胀力减小，弹性容纳部241释放弹性势能回复至初始状态，此过程中弹性容纳部241内压力减小，便又能够吸入壳体22内的电解液，以在电池下次充电时通过排液部243向电极组件23的上部补充电解液，并以此循环性地对电极组件23的上部补充电解液，从而可延缓电极组件23容量衰减的速度，并有助于提高电池的使用寿命。

请参见图3和图4，根据本申请的一些实施例，所述弹性容纳部241包括弹性围壁2411，所述弹性围壁2411围设有容纳腔，且所述弹性围壁2411沿高度方向的两端分别设有输液口2413和吸液口2412，所述输液口2413连通所述容纳腔和所述排液部243，所述吸液口2412连通所述容纳腔和所述容纳空间。

示例性的，弹性围壁2411为具有弹性的连通管，连通管沿电池单体20的高度方向延伸。

当电池放电时，电极组件23收缩复原，弹性围壁2411也随之回复至初始状态，此时容纳腔内压力减小，壳体22内的电解液可从弹性围壁2411底部的吸液口2412充入容纳腔内；当电池充电时，电极组件23膨胀以挤压弹性围壁2411，容纳腔内的压力升高，此时容纳腔内的电解液可流向压力相对较小的排液部243，并通过排液部243补充至电极组件23的上部，结构和原理均较为简单，易于实现。

根据本申请的一些实施例，所述吸液口2412设有第一单向开闭件，所述第一单向开闭件被配置为在所述弹性容纳部241被所述电极组件23挤压时关闭所述吸液口2412，且在所述弹性容纳部241回复至初始状态时打开所述吸液口2412。

第一单向开闭件为弹性容纳部241的内部与外部之间产生压力差时能够自动打开或关闭吸液口2412的元件，且具有止逆功能，其仅能够实现电解液从壳体22内吸入弹性容纳部241。

当电池充电时，电极组件23膨胀以挤压弹性容纳部241，使得容纳腔内的压力升高，排液部243压力相对较小，此时第一单向开闭件关闭，因此容纳腔内的电解液在压力差的作用下向排液部243方向流动，进而排向电极组件23的上部，并避免电解液从容纳腔底部的吸液口2412流出。反之，当电池放电时，电极组件23收缩复原，弹性容纳部241释放弹性势能也随之回复至初始状态，此时容纳腔内压力减小，第一单向开闭件打开，壳体22内的电解液从吸液口2412充入容纳腔，从而可在电池下次充电时向通过排液部243向电极组件23的上部补充电解液。

请参见图4，根据本申请的一些实施例所述第一单向开闭件包括两个相对设置的第一瓣膜245，两个所述第一瓣膜245的一端与所述容纳腔的内壁面相连，另一端向所述排液部243的方向倾斜延伸，且两个第一瓣膜245的另一端适于相互止抵。

第一瓣膜245具有单向导通作用，其仅能够实现电解液从壳体22内进入弹性容纳部241，不能使弹性容纳部241内的电解液流出。第一瓣膜245可以是聚乙烯或高分子材料制作而成。

通过将两个第一瓣膜245的一端连接于容纳腔内靠近吸液口2412的一侧，并将第一瓣膜245的另一端向排液部243的方向（即向上）倾斜延伸，即两个第一瓣膜245打开时的开口朝向排液部243，这样，当电池充电时，电极组件23膨胀以挤压弹性容纳部241，弹性容纳部241内压力升高，从而可驱动两个第一瓣膜245相互止抵以关闭吸液口2412，避免电解液从吸液口2412流出，进而实现电解液向排液部243方向流动。反之，当电池放电时，弹性容纳部241回复至初始状态，弹性容纳部241内压力减小，两个第一瓣膜245向排液部243方向转动，以打开吸液口2412，此时壳体22内的电解液又能够通过吸液口2412吸入容纳腔。

根据本申请的一些实施例，所述输液口2413设有第二单向开闭件，所述第二单向开闭件被配置为在所述弹性容纳部241被所述电极组件23挤压时打开，且在所述弹性容纳部241回复至初始状态时关闭。

第二单向开闭件为弹性容纳部241的内部与外部之间产生压力差时能够自动打开或关闭输液口2413的元件，且也具有止逆功能，其仅能够实现电解液从吸液口2412输液口2413流向排液部243。

当电池充电时，电极组件23膨胀以挤压弹性容纳部241，此时第二单向开闭件可自动打开输液口2413，以实现电解液从输液口2413流向排液部243。当电池放电时，电极组件23收缩复原，弹性容纳部241也回复至初始状态，此时第二单向开闭件可自动关闭输液口2413，以便于容纳腔与壳体22的容纳空间之间产生压力差，从而促使壳体22内的电解液快速吸入容纳腔。

请参见图4，根据本申请的一些实施例，所述第二单向开闭件包括两个第二瓣膜246，两个所述第二瓣膜246的一端与所述容纳腔的内壁面转动连接，另一端向所述排液部的方向倾斜延伸，且两个第二瓣膜246的另一端适于相互止抵。

第二瓣膜246也具有单向导通作用，其仅能够实现电解液从弹性容纳部241内流向排液，不能使排液部243内的电解液流向弹性容纳部241。第二瓣膜246也可以是聚乙烯或高分子材料制作而成。

通过将两个第二瓣膜246的一端连接于容纳腔内靠近输液口2413的一侧，并将第二瓣膜246的另一端向排液部243的方向（即向上）倾斜延伸，即两个第二瓣膜246打开时的开口也朝向排液部243，这样，当电池充电时，电极组件23膨胀以挤压弹性容纳部241，弹性容纳部241内压力升高，从而可驱动两个第二瓣膜246向排液部243的方向转动，以打开输液口2413；当电池放电时，弹性容纳部241内的压力减小，两个第二瓣膜246向吸液口2412的方向转动并相互止抵以关闭输液口2413。

请参见图3和图4，根据本申请的一些实施例，所述电解液补充机构24还包括：非弹性连通部242，所述非弹性连通部242设于所述弹性容纳部241与所述排液部243之间，并与所述弹性容纳部241和所述排液部243相连通。

示例性的，非弹性连通部242为呈管状，用于连通弹性容纳部241与排液部243。优选的，非弹性连通部242的尺寸小于弹性连通部，也可以与弹性连通部的尺寸相同。

通过在弹性容纳部241与排液部243之间设置非弹性连通部242，当电池充电时，非弹性连通部242在电极组件23的挤压作用下不发生弹性变形，便于在电极组件23挤压弹性容纳部241时，使弹性容纳部241与非弹性连通部242之间存在压力差，从而便于电解液从弹性容纳部241流向排液部243。

请参见图3和图4，根据本申请的一些实施例，所述电解液补充机构24还包括：吸入部244，所述吸入部244的一端与所述吸液口2412相连通，另一端与所述壳体22的底部相止抵，且所述吸入部244的周侧开设有缺口2441。

示例性的，吸入部244呈吸盘状，用于支撑电解液补充机构24，且吸入部244的周侧设置有缺口2441，缺口2441的数量可以是一个或多个。

通过在弹性容纳部241的底部设置吸入部244，并在吸入部244的周侧设置缺口2441，一方面避免弹性容纳部241与壳体22相接触时堵塞吸液口2412，另一方面可保证壳体22内的电解液能够从吸入部244周侧的开口进入弹性容纳部241。

根据本申请的一些实施例，所述电解液补充机构24与所述电极组件23之间相绝缘。

电解液补充液机构24与电极组件23之间相绝缘，示例性的，可将电解液补充机构24设置为绝缘件，或者在电极组件23的周侧设置绝缘膜层。

通过将电解液补充机构24与电极组件23之间绝缘设置，从而可避免电极组件23与电解液补充机构24接触导电而导致电池发生短路的情况发生。

请参见图3，根据本申请的一些实施例，所述电解液补充机构24的数量为至少两个，至少两个所述电解液补充机构24沿所述电极组件23的周侧间隔设置。

通过将电解液补充机构24的数量设置为至少两个，并间隔设置在电极组件23的周侧，利用至少两个电解液补充机构24同时对电极组件23的上部补充电解液，从而可提高向电极组件23的上部补充电解液的效率和可靠性。

根据本申请的一些实施例，所述弹性容纳部241为橡胶件或弹性塑料件；所述排液部243为橡胶件或塑料件；所述非弹性连通部242为非弹性塑料件。

示例性的，弹性容纳部241为橡胶管或弹性塑料管。排液部243为橡胶管或塑料管。非弹性连通部242为非弹性塑料管，易于加工成型，且便于批量生产，有助于降低产品的生产成本。

根据本申请的一些实施例，排液部243朝向所述电极组件23的一侧设有排液孔2431。

示例性的，排液孔2431的形状可以是圆孔、方孔等任意形状，具体的，排液孔2431的数量为多个，多个排液孔2431沿排液部243的长度方向间隔设置。

利用多个排液孔2431同时向电极组件23排放电解液，从而可提高向电极组件23排放电解液时的效率，进而提高对电极组件23的补液效率。

根据本申请的一些实施例，参见图3至图4，本申请提供了一种电池单体20，包括壳体22、端盖21、电极组件23和与电极组件23绝缘设置的电解液补充机构24。其中，壳体22具有开口，并具有容纳空间，容纳空间用于储存电解液。端盖21盖设于开口处，并与壳体22密封连接。电极组件23位于容纳空间内，电解液补充机构24包括依次连通的弹性容纳管（即弹性容纳部241）、非弹性连通管（即非弹性弹性连通部242）和排液管（即排液部243），排液管的位于电极组件23的上方，且排液管朝向电极组件23的一侧开设有多个排液孔2431，弹性容纳管和非弹性容纳管位于电极组件23与壳体22之间，且弹性容纳管的上端设有输液口2413，下端设有吸液口2412，吸液口2412设有两个相对设置且向排液管的方向倾斜延伸的第一瓣膜245，输液口2413设有两个相对设置，并向排液部243的方向倾斜延伸的第二瓣膜246。当电池充电时，电极组件23膨胀以挤压弹性容纳管，弹性容纳管内部压力升高，以驱动两个第一瓣膜245关闭吸液口2412，并驱动两个第二瓣膜246打开输液口2413，使得弹性容纳部241内的电解液流向排液部243，从而通过排液孔2431补充至电极组件23的上部，当电池放电时，电极组件23收缩复原，弹性容纳部241释放弹性势能，也回复至初始状态，此时弹性容纳管内压力减小，两个第一瓣膜245在弹性容纳管外部压力驱动下打开，且第二瓣膜246在非弹性连通管内电解液的压力作用下关闭输液口2413，从而使得壳体22内的电解液快速吸入弹性容纳管，进而实现在电池充放电过程中，循环性的向电极组件23的上部补充电解液，有效缓解电极组件23的容量衰减速度，从而提高电池的使用寿命。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种电池单体，其特征在于，包括：

壳体，具有容纳空间，所述容纳空间内容纳有电解液；

电极组件，设于所述容纳空间内；

电解液补充机构，包括弹性容纳部和与所述弹性容纳部相连通的排液部，所述弹性容纳部设于所述电极组件与所述壳体之间，且所述弹性容纳部的底部具有用于吸入电解液的吸液口，所述排液部的至少部分位于所述电极组件的上方，用于向所述电极组件排放电解液。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述弹性容纳部包括弹性围壁，所述弹性围壁围设有容纳腔，且所述弹性围壁沿高度方向的两端分别设有输液口和所述吸液口，所述输液口连通所述容纳腔和所述排液部，所述吸液口连通所述容纳腔和所述容纳空间。

3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述吸液口设有第一单向开闭件，所述第一单向开闭件被配置为在所述弹性容纳部被所述电极组件挤压时关闭所述吸液口，且在所述弹性容纳部回复至初始状态时打开所述吸液口。

4.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述第一单向开闭件包括至少一个第一瓣膜，至少一个所述第一瓣膜的一端与所述容纳腔的内壁面转动连接，另一端向所述排液部的方向倾斜延伸。

5.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述输液口设有第二单向开闭件，所述第二单向开闭件被配置为在所述弹性容纳部被所述电极组件挤压时打开所述输液口，且在所述弹性容纳部回复至初始状态时关闭所述输液口。

6.根据权利要求5所述的电池单体，其特征在于，所述第二单向开闭件包括至少一个第二瓣膜，至少一个所述第二瓣膜的一端与所述容纳腔的内壁面转动连接，另一端向所述排液部的方向倾斜延伸。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述电解液补充机构还包括：非弹性连通部，所述非弹性连通部设于所述弹性容纳部与所述排液部之间，并与所述弹性容纳部和所述排液部相连通。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述电解液补充机构还包括：吸入部，所述吸入部的一端与所述吸液口相连通，另一端与所述壳体的底部相止抵，且所述吸入部的周侧开设有缺口。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述电解液补充机构与所述电极组件之间相绝缘。

10.根据权利要求1-6中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述电解液补充机构的数量为至少两个，至少两个所述电解液补充机构沿所述电极组件的周侧间隔设置。

11.根据权利要求1-6中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述排液部朝向所述电极组件的一侧设有排液孔。

12.根据权利要求7所述的电池单体，其特征在于，所述弹性容纳部为橡胶件或弹性塑料件；

和/或，所述排液部为橡胶件或塑料件；

和/或，所述非弹性连通部为非弹性塑料件。

13.一种电池，其特征在于，包括权利要求1-12中任一项所述的电池单体。

14.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求13中所述的电池，所述电池用于为所述用电装置供电。

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