CN116759683A - 电池单体、电解液液位高度测试方法、电池和用电装置 - Google Patents

电池单体、电解液液位高度测试方法、电池和用电装置 Download PDF

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CN116759683A CN202311070190.XA CN202311070190A CN116759683A CN 116759683 A CN116759683 A CN 116759683A CN 202311070190 A CN202311070190 A CN 202311070190A CN 116759683 A CN116759683 A CN 116759683A
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张继君
王少飞
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Abstract

本申请公开了电池单体、电解液液位高度测试方法、电池和用电装置。其中，电池单体包括外壳和液位传感器。外壳内部注有电解液。液位传感器设置于外壳内部，包括基底和检测电极，检测电极设置于基底，基底与电解液接触的至少部分表面设置为导流表面，导流表面用于引导电解液脱离基底。通过上述方式，本申请提高对外壳内部电解液的液位高度进行测量的准确性，提高对电池单体的状态进行管理的有效性，从而提高电池单体工作的稳定性和可靠性。

Description

电池单体、电解液液位高度测试方法、电池和用电装置
技术领域
本申请涉及电池技术领域，特别是涉及电池单体、电解液液位高度测试方法、电池和用电装置。
背景技术
随着电池技术的发展，电池单体应用于越来越多的领域，并在汽车动力领域逐渐替代传统的石化能源。电池单体可存储有化学能并将化学能可控地转化为电能。在可循环利用的电池单体中，在放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用。
电池单体常常包括电极组件、电极柱、液位传感器和外壳，外壳能够容纳电极组件，外壳内部注有电解液。电极组件通过电极柱与外界电连接。现有的电池单体的结构中，电解液的液位随着充电和放电的过程会出现上升和下降，而现有技术的液位传感器对液位高度的测量并不准确，导致液位的实际高度与测量高度之间存在偏差，因此不便于对电池单体的状态进行有效管理。
发明内容
鉴于上述问题，本申请提供电池单体、电解液液位高度测试方法、电池和用电装置，能够提高对电解液液位高度测量的准确性，提高对电池单体的状态进行管理的有效性。
第一方面，本申请提供了一种电池单体，电池单体包括外壳和液位传感器。外壳内部注有电解液。液位传感器设置于外壳内部，包括基底和检测电极，检测电极设置于基底，基底与电解液接触的至少部分表面设置为导流表面，导流表面用于引导电解液脱离基底。
通过上述方式，通过将基底与电解液接触的至少部分表面设置为导流表面，从而引导电解液脱离基底，降低电解液挂在基底表面的可能性，从而有效降低因部分电解液挂在基底表面而对电解液液位高度的测量造成误差的可能性，提高对外壳内部电解液的液位高度进行测量的准确性，提高对电池单体的状态进行管理的有效性，从而提高电池单体工作的稳定性和可靠性。
在一些实施例中，基底包括基体和导流层，导流层设置于基体的至少部分表面，导流层的表面为导流表面。
通过上述方式，可以使基底与电解液接触的至少部分表面为导流表面，从而引导电解液脱离基底，提高液位传感器对外壳内部电解液的液位高度进行测量的准确性。
在一些实施例中，基体具有第一主表面，导流层设置于第一主表面，检测电极设置于第一主表面的导流层之上或者位于第一主表面和导流层之间。
通过上述方式，通过将导流层设置于基体的第一主表面，而第一主表面为检测电极所在一侧的表面，即第一主表面为液位传感器进行液位检测的一侧的表面，降低因电解液挂在第一主表面上而对检测电极造成干扰的可能性，提高液位传感器对外壳内部电解液的液位高度进行测量的准确性。
在一些实施例中，基体具有与第一主表面相背的第二主表面，第一主表面和第二主表面在基体的厚度方向上间隔设置，第二主表面设置有导流层。
通过上述方式，通过在第一主表面和第二主表面均设置导流层，有效提升引导电解液脱离基底的效率，从而有效提高液位传感器对外壳内部电解液的液位高度进行测量的准确性。
在一些实施例中，导流层包覆基体的全部外表面。
通过上述方式，通过设置导流层包覆基体的全部外表面，以使得基底的全部外表面均为导流表面，从而有效引导电解液脱离基底，降低电解液挂在基底外表面的可能性，从而有效提高液位传感器对外壳内部电解液的液位高度进行测量的准确性。
在一些实施例中，导流层的材料包括烯烃类聚合物；和/或，导流层的材料无含氧官能团。
通过上述方式，烯烃类聚合物以及无含氧官能团的材料具有较好的引导电解液脱离的性能，从而能够有效提升引导电解液脱离导流表面的效率，从而有效提高液位传感器对外壳内部电解液的液位高度进行测量的准确性。
在一些实施例中，导流层的材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯以及氟代、氯代烯烃聚合物中的至少一者。
通过上述方式，包括聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯以及氟代、氯代烯烃聚合物中的至少一者的导流层的导流表面能够较好地引导电解液脱离，从而有效提高液位传感器对外壳内部电解液的液位高度进行测量的准确性。
在一些实施例中，基体包括耐蚀绝缘膜。
通过上述方式，包括耐蚀绝缘膜的基体能够有效耐电解液腐蚀，从而有效提升基体的适用性和使用寿命。
在一些实施例中，耐蚀绝缘膜的材料包括聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯以及氟代、氯代烯烃聚合物中的至少一者。
通过上述方式，通过将耐蚀绝缘膜设置为材料包括聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯以及氟代、氯代烯烃聚合物中的至少一者，在提升基体耐电解液腐蚀性能的同时有效引导电解液脱离基体表面，从而在提升基体的适用性和使用寿命的同时，有效提高液位传感器对外壳内部电解液的液位高度进行测量的准确性。
在一些实施例中，导流层的厚度为500nm~10μm，基体的厚度为50μm~200μm。
通过上述方式，通过合理地设置导流层和基体的厚度，能够在保障基底结构强度的同时，有利于提高导流表面引导电解液脱离基底的效率，从而有效提高液位传感器对外壳内部电解液的液位高度进行测量的准确性。
在一些实施例中，基底的材料包括烯烃类聚合物；和/或，基底的材料无含氧官能团。
通过上述方式，基底的表面能够有效引导电解液脱离，从而有效降低电解液挂在基底表面的可能性，有效提高液位传感器对外壳内部电解液的液位高度进行测量的准确性。
在一些实施例中，基底的材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯以及氟代、氯代烯烃聚合物中的至少一者。
通过上述方式，包括聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯以及氟代、氯代烯烃聚合物中的至少一者的基底的表面能够较好地引导电解液脱离，从而有效提高液位传感器对外壳内部电解液的液位高度进行测量的准确性。
在一些实施例中，导流表面设置成与电解液的接触角大于或等于90°。
通过上述方式，实现导流表面与电解液接触的表面张力大于导流表面与空气接触的表面张力，从而导流表面更趋向于与空气接触，而排斥电解液在导流表面的浸润，从而引导电解液脱离导流表面，有效降低因电解液挂在基底表面而对检测电极造成干扰的可能性，从而有效提高液位传感器对外壳内部电解液的液位高度进行测量的准确性。
在一些实施例中，检测电极包括第一电极和第二电极，第一电极包括并排设置的多个第一电极部和连接多个第一电极部的第二电极部，第二电极包括并排设置的多个第三电极部和连接多个第三电极部的第四电极部，多个第一电极部和多个第三电极部呈插指式设置。
通过上述方式，将多个第一电极部和多个第三电极部呈插指式设置，可以有效增加第一电极和第二电极与电解液接触的面积，从而有效提升液位传感器对电解液液位高度检测的灵敏度和准确度。
在一些实施例中，第一电极部和第三电极部相对于电解液的液面倾斜设置。
通过上述方式，将第一电极部和第二电极部相对于电解液的液面倾斜，能够有效降低电解液滞留在第一电极部和第二电极部的可能性，从而有效提升液位传感器对电解液液位高度检测的灵敏度和准确度。
在一些实施例中，每相邻的两个第一电极部之间的间距为20-100μm，每相邻的两个第三电极部之间的间距为20-100μm。
通过上述方式，通过合理地设置相邻的两个第一电极部之间的间距和相邻的两个第三电极部的之间的间距，第一电极部和第二电极部可以在有效提升与电解液接触的面积的同时互不干扰，从而有效提升液位传感器对电解液液位高度检测的灵敏度和准确度。
在一些实施例中，电池单体包括电极组件，设置于外壳内部，液位传感器设置于外壳的侧部朝向电极组件的一侧。
通过上述方式，电解液与电极组件在外壳内部作用以实现电池单体的充电和放电，将液位传感器设置于外壳的侧部朝向电极组件的一侧可以有效保障电解液与液位传感器的接触，从而有效提升液位传感器对电解液液位高度检测的灵敏度和准确度。此外，将液位传感器设置于外壳的侧部能够有效防止液位传感器对电极组件造成影响，有利于提升电极组件运行的可靠性。
在一些实施例中，侧部包括相对设置的两个第一侧壁和相对设置的两个第二侧壁，每个第一侧壁连接于两个第二侧壁之间，第一侧壁的面积小于第二侧壁的面积，液位传感器设置于第一侧壁朝向电极组件的一侧。
通过上述方式，相较于第二侧壁，将液位传感器设置于面积较小的第一侧壁能够有效提升对液位传感器进行安装固定的定位精度，减小因液位传感器安装错位而导致测量出现偏差的可能性。
在一些实施例中，侧部呈筒状设置，或者侧部呈棱柱状设置。
通过上述方式，筒状或棱柱状的侧部可以有效降低电解液残留在侧部上的可能性，从而有效提升液位传感器对电解液液位高度检测的准确度。
在一些实施例中，电池单体包括电路板，电路板与液位传感器电连接，电路板设置于外壳外部，用于获取液位传感器的检测信号。
通过上述方式，将电路板设置于外壳外部可以有效降低电解液腐蚀电路板的可能性，有效提升电路板的使用寿命。
第二方面，本申请提供了一种电池单体的电解液液位高度测试方法，包括：获取液位传感器对外壳内部的电解液的液位高度进行检测的检测信号；将电池单体静置预设时长后对电池单体进行电性能测试。
通过上述方式，通过将电池单体静置预设时长，便于使电池单体的性能趋于稳定，此时进行电性能测试能够有效降低测试的误差，有利于提高测试的精确性。
在一些实施例中，在获取液位传感器对外壳内部的电解液的液位高度进行检测的检测信号之前，包括：对电池单体进行离心处理，以将电极组件内吸附的电解液甩出。
通过上述方式，通过将电极组件内吸附的电解液甩出能够有效降低液位误差，有利于提高检测所得电解液液位高度的精确性，有利于提升提高对电池单体的状态进行管理的有效性，从而提高电池单体工作的稳定性。
在一些实施例中，对电池单体进行离心处理，包括：以400~1800r/min的转速持续5~20min对电池单体进行离心处理。
通过上述方式，通过采用合理的转速对电池单体进行适当时长的离心处理，可以在有效甩出电极组件内吸附的电解液的同时不损害电池单体，有利于提升液位检测的可靠性和安全性。
在一些实施例中，获取液位传感器对外壳内部的电解液的液位高度进行检测的检测信号，包括：每隔一定时间重新获取液位传感器对外壳内部的电解液的液位高度进行检测的检测信号。
通过上述方式，通过间隔一定时间重新获取液位传感器的检测信号，可以降低测量所得电池单体的电解液液位高度的误差，从而更全面且有效地监控电池单体的状态，有利于及时发现电池单体的异常，提升电池单体工作的稳定性和可靠性。
第三方面，本申请提供了一种电池，包括上述电池单体。
第四方面，本申请提供了一种用电装置，包括上述电池。
附图说明
通过阅读对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。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：
图1为根据一个或多个实施例的车辆的结构示意图；
图2为根据一个或多个实施例的电池的分解结构示意图；
图3为根据一个或多个实施例的电池单体的分解结构示意图；
图4为根据一个或多个实施例的液位传感器的结构示意图；
图5为根据一个或多个实施例的液位传感器的又一结构示意图；
图6为根据一个或多个实施例的液位传感器的又一结构示意图；
图7为根据一个或多个实施例的液位传感器的又一结构示意图；
图8为根据一个或多个实施例的液位传感器的又一结构示意图；
图9为图4所示液位传感器的实施场景示意图；
图10为图4所示液位传感器的正视示意图；
图11为图4所示液位传感器的又一实施场景示意图；
图12为本申请电池单体的电解液液位高度测试方法实施例的流程示意图。
具体实施方式中的附图标号如下：
1000a车辆；
100a电池；200a控制器；300a马达；
10a箱体；11a第一部分；12a第二部分；
F1基体的厚度方向；θ接触角；L1第一电极部之间的间距；L2第三电极部之间的间距；
1电池单体；100外壳；110壳体；111开口；120端盖；101侧部；102第一侧壁；103第二侧壁；200电极组件；201极耳；300液位传感器；301导流表面；302第一主表面；303第二主表面；310基底；311基体；312导流层；320检测电极；321第一电极；322第一电极部；323第二电极部；324第二电极；325第三电极部；326第四电极部；400电路板；500电极柱。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
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。
随着电池技术的发展，电池单体应用于越来越多的领域，并在汽车动力领域逐渐替代传统的化石能源。电池单体可存储有化学能并将化学能可控地转化为电能。在可循环利用的电池单体中，在放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用。
电池单体常常包括电极组件、电极柱、液位传感器和外壳，外壳能够容纳电极组件，外壳内部注有电解液。电极组件通过电极柱与外界电连接。现有的电池单体的结构中，电解液的液位随着充电和放电的过程会出现上升和下降，且电解液随着电池充电和放电过程的进行会发生一定的损耗，随着电解液的损耗越来越大，外壳内部电解液的液位也会随之下降，而液位过低的电解液无法充分浸润电极组件，从而不能够有效地进行电池单体的充电和放电，因此需要对电池单体内部电解液的液位进行检测。而现有技术中液位传感器由于与电解液直接接触，可能出现电解液挂在液位传感器上无法流动的现象，即挂壁现象，从而液位传感器对电解液的液位高度的测量并不准确，导致液位的实际高度与测量高度之间存在偏差，例如出现实际液位低于测量液位的现象，因此不便于对电池单体的状态进行有效管理。
为了提高液位传感器对电池单体外壳内部的电解液的液位高度进行测量的准确性，可以在外壳内部设置包括基底和检测电极的液位传感器。其中，基底与电解液接触的至少部分表面设置为导流表面，导流表面用于引导电解液脱离基底。通过将基底与电解液接触的至少部分表面设置为导流表面，从而引导电解液脱离基底，降低电解液挂在基底表面的可能性，从而有效降低因部分电解液挂在基底表面而对电解液液位高度的测量造成误差的可能性，实现对外壳内部电解液的液位高度进行准确测量，提高对电池单体的状态进行管理的有效性，从而提高电池单体工作的稳定性。
基于以上考虑，本申请提供电池单体、电解液液位高度测试方法、电池和用电装置。电池单体包括外壳和液位传感器。外壳内部注有电解液。液位传感器设置于外壳内部，包括基底和检测电极，检测电极设置于基底，基底与电解液接触的至少部分表面设置为导流表面，导流表面用于引导电解液脱离基底。如此，可提高对电解液液位高度测量的准确性，提高对电池单体的状态进行管理的有效性。
本申请实施例公开的电池单体、电池和用电装置可以用于使用电池作为电源的用电装置或者使用电池作为储能元件的各种储能系统。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1000a为例进行说明。
请参照图1，车辆1000a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1000a的内部设置有电池100a，电池100a可以设置在车辆1000a的底部或头部或尾部。电池100a可以用于车辆1000a的供电，例如，电池100a可以作为车辆1000a的操作电源。车辆1000a还可以包括控制器200a和马达300a，控制器200a用来控制电池100a为马达300a供电，例如，用于车辆1000a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100a不仅可以作为车辆1000a的操作电源，还可以作为车辆1000a的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000a提供驱动动力。
在一些实施例中，电池100a可以为储能装置。储能装置包括储能集装箱、储能电柜等。
本申请的实施例所提到的电池100a是指包括一个或多个电池单体1以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。
本申请实施例中，电池单体1可以为二次电池，二次电池是指在电池单体放电后可通过充电的方式使活性材料激活而继续使用的电池单体。每个电池单体1也可以为一次电池。
电池单体1包括但不限于锂离子电池、钠离子电池、钠锂离子电池、锂金属电池、钠金属电池、锂硫电池、镁离子电池、镍氢电池、镍镉电池、铅蓄电池等。电池单体1可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
在一些实施例中，电池100a可以为电池模块，电池单体1有多个时，多个电池单体1排列并固定形成一个电池模块。
在一些实施例中，请参照图2，电池100a可以为电池包，电池包包括箱体10a和电池单体1，电池单体1或电池模块容纳于箱体10a中。
在一些实施例中，箱体10a可以作为车辆1000a的底盘结构的一部分。例如，箱体10a的部分可以成为车辆1000a的地板的至少一部分，或者，箱体10a的部分可以成为车辆1000a的横梁和纵梁的至少一部分。
请参照图2，电池100a包括箱体10a和电池单体1，电池单体1容纳于箱体10a内。其中，箱体10a用于为电池单体1提供容纳空间，箱体10a可以采用多种结构。在一些实施例中，箱体10a可以包括第一部分11a和第二部分12a，第一部分11a与第二部分12a相互盖合，第一部分11a和第二部分12a共同限定出用于容纳电池单体1的容纳空间。第二部分12a可以为一端开口的空心结构，第一部分11a可以为板状结构，第一部分11a盖合于第二部分12a的开口侧，以使第一部分11a与第二部分12a共同限定出容纳空间；第一部分11a和第二部分12a也可以是均为一侧开口的空心结构，第一部分11a的开口侧盖合于第二部分12a的开口侧。当然，第一部分11a和第二部分12a形成的箱体10a可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。
在电池100a中，电池单体1可以是多个，多个电池单体1之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体1中既有串联又有并联。多个电池单体1之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体1构成的整体容纳于箱体10a内；当然，电池100a也可以是多个电池单体1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10a内。电池100a还可以包括其他结构，例如，该电池100a还可以包括汇流部件，用于实现多个电池单体1之间的电连接。
请参照图3，电池单体1是指组成电池的最小单元。如图3所示，电池单体1包括有外壳100以及电极组件200以及其他的功能性部件。
在一些实施方式中，外壳100用于封装电极组件200及电解质等部件。外壳100可以为钢壳、铝壳、塑料壳（如聚丙烯）、复合金属壳（如铜铝复合外壳）或铝塑膜等。
外壳100可包括端盖120和壳体110。端盖120是指盖合于壳体110的开口处以将电池单体1的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地，端盖120的形状可以与壳体110的形状相适应以配合壳体110。可选地，端盖120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120在受挤压碰撞时就不易发生形变，使电池单体1能够具备更高的结构强度，安全性能也可以有所提高。端盖120上可以设置有如电极柱500等的功能性部件。电极柱500可以用于与电极组件200电连接，以用于输出或输入电池单体1的电能。在一些实施例中，端盖120上还可以设置有用于在电池单体1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120的材质也可以是多种的，比如，包括但不限于铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等。在一些实施例中，在端盖120的内侧还可以设置有绝缘部件，绝缘部件可以用于隔离壳体110内的电连接部件与端盖120，以降低短路的风险。示例性的，绝缘部件可以是塑料、橡胶等。
壳体110是用于配合端盖120以形成电池单体1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200、电解液以及其他部件。壳体110和端盖120可以是独立的部件，可以于壳体110上设置开口111，通过在开口111处使端盖120盖合开口111以形成电池单体1的内部环境。不限地，也可以使端盖120和壳体110一体化，具体地，端盖120和壳体110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110的内部时，再使端盖120盖合壳体110。壳体110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110的形状可以根据电极组件200的具体形状和尺寸大小来确定。壳体110的材质可以是多种，比如，包括但不限于铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等。
电极组件200是电池单体1中发生电化学反应的部件。壳体110内可以包含一个或更多个电极组件200。
在一些实施例中，电极组件200包括正极、负极以及隔离件。在电池单体充放电过程中，活性离子（例如锂离子）在正极和负极之间往返嵌入和脱出。隔离件设置在正极和负极之间，可以起到防止正负极短路的作用，同时可以使活性离子通过。
在一些实施例中，正极可以为正极片，正极片可以包括正极集流体以及设置在正极集流体至少一个表面的正极活性材料。
作为示例，正极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面，正极活性材料设置在正极集流体相对的两个表面的任意一者或两者上。
作为示例，正极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如，作为金属箔片，可采用银表面处理的铝或不锈钢、不锈钢、铜、铝、镍、炭精电极、碳、镍或钛等。复合集流体可包括高分子材料基层和金属层。复合集流体可通过将金属材料（铝、铝合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等）形成在高分子材料基材（如聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯、聚乙烯等的基材）上而形成。
作为示例，正极活性材料可包括以下材料中的至少一种：含锂磷酸盐、锂过渡金属氧化物及其各自的改性化合物。但本申请并不限定于这些材料，还可以使用其他可被用作电池正极活性材料的传统材料。这些正极活性材料可以仅单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。其中，含锂磷酸盐的示例可包括但不限于磷酸铁锂（如LiFePO4（也可以简称为LFP））、磷酸铁锂与碳的复合材料、磷酸锰锂（如LiMnPO4）、磷酸锰锂与碳的复合材料、磷酸锰铁锂、磷酸锰铁锂与碳的复合材料中的至少一种。锂过渡金属氧化物的示例可包括但不限于锂钴氧化物（如LiCoO2）、锂镍氧化物（如LiNiO2）、锂锰氧化物（如LiMnO2、LiMn2O4）、锂镍钴氧化物、锂锰钴氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴锰氧化物（如LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2（也可以简称为NCM333）、LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2（也可以简称为NCM523）、LiNi0.5Co0.25Mn0.25O2（也可以简称为NCM211）、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2（也可以简称为NCM622）、LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2（也可以简称为NCM811）、锂镍钴铝氧化物（如LiNi0.85Co0.15Al0.05O2）及其改性化合物等中的至少一种。
在一些实施例中，负极可以为负极片，负极片可以包括负极集流体。
作为示例，负极集流体可采用金属箔片、泡沫金属或复合集流体。例如，作为金属箔片，可以采用银表面处理的铝或不锈钢、不锈钢、铜、铝、镍、炭精电极、用碳、镍或钛等。泡沫金属可以为泡沫镍、泡沫铜、泡沫铝、泡沫合金、或泡沫碳等。复合集流体可包括高分子材料基层和金属层。复合集流体可通过将金属材料（铜、铜合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等）形成在高分子材料基材（如聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯、聚乙烯等的基材）上而形成。
作为示例，负极片可以包括负极集流体以及设置在负极集流体至少一个表面上的负极活性材料。
作为示例，负极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面，负极活性材料设置在负极集流体相对的两个表面中的任意一者或两者上。
作为示例，负极活性材料可采用本领域公知的用于电池单体的负极活性材料。作为示例，负极活性材料可包括以下材料中的至少一种：人造石墨、天然石墨、软炭、硬炭、硅基材料、锡基材料和钛酸锂等。硅基材料可选自单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物、硅氮复合物以及硅合金中的至少一种。锡基材料可选自单质锡、锡氧化合物以及锡合金中的至少一种。但本申请并不限定于这些材料，还可以使用其他可被用作电池负极活性材料的传统材料。这些负极活性材料可以仅单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。
在一些实施例中，正极集流体的材料可以为铝，负极集流体的材料可以为铜。
在一些实施方式中，电极组件200还包括隔离件，隔离件设置在正极和负极之间。
在一些实施方式中，隔离件为隔离膜。本申请对隔离膜的种类没有特别的限制，可以选用任意公知的具有良好的化学稳定性和机械稳定性的多孔结构隔离膜。
作为示例，隔离膜的主要材质可选自玻璃纤维、无纺布、聚乙烯、聚丙烯及聚偏二氟乙烯，陶瓷中的至少一种。隔离膜可以是单层薄膜，也可以是多层复合薄膜，没有特别限制。在隔离膜为多层复合薄膜时，各层的材料可以相同或不同，没有特别限制。隔离件可以是单独的一个部件位于正负极之间，也可以附着在正负极的表面。
在一些实施方式中，隔离件为固态电解质。固态电解质设于正极和负极之间，同时起到传输离子和隔离正负极的作用。
在一些实施方式中，电池单体包括电解液，电解液在正、负极之间起到传导离子的作用。本申请对电解液的种类没有具体的限制，可根据需求进行选择。
可选地，电解液包括电解质盐和溶剂。
在一些实施方式中，电解质盐可选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、三氟甲磺酸锂、二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二草酸硼酸锂、二氟二草酸磷酸锂及四氟草酸磷酸锂中的至少一种。
在一些实施方式中，溶剂可选自碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、碳酸亚丁酯、氟代碳酸亚乙酯、甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、1,4-丁内酯、环丁砜、二甲砜、甲乙砜及二乙砜中的至少一种。溶剂也可选醚类溶剂。醚类溶剂可以包括乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、1,3-二氧戊环、四氢呋喃、甲基四氢呋喃、二苯醚及冠醚中的一种或多种。
在一些实施方式中，电极组件200为卷绕结构。正极片、负极片卷绕成卷绕结构。
在一些实施方式中，电极组件200设有极耳201，极耳201可以将电流从电极组件200导出。极耳201包括正极极耳和负极极耳。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100a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201连接电极柱以形成电流回路。
根据本申请的一些实施例，如图3和图4所示，本申请电池单体1实施例所描述的电池单体1包括外壳100和液位传感器300。外壳100内部注有电解液。液位传感器300设置于外壳100内部，包括基底310和检测电极320，检测电极320设置于基底310，基底310与电解液接触的至少部分表面设置为导流表面301，导流表面301用于引导电解液脱离基底310。
电池单体1的外壳100作为电池单体1的骨架，是电池单体1中的其余结构设置与安装的场所，外壳100的内部设置有电极组件200，并注有电解液。其中，电极组件200在充电和放电的过程中会发生离子的迁移，而电解液是离子迁移的媒介，在充电和放电的过程中电解液会出现规律性的上升和下降，且随着电池充电和放电过程的进行电解液会发生一定的损耗，随着电解液的损耗越来越大，外壳100内部电解液的液位也会随之下降，而液位过低的电解液无法充分浸润电极组件200，从而不能够有效地进行电池单体1的充电和放电，因此准确地对电池单体1内部电解液的液位进行检测，可以有效掌握电池单体1的状态，并在电解液消耗速率过大或液位过低时及时对电池单体1进行调整，从而有效避免对电池单体1的性能造成损坏。
通过设置包括基底310和检测电极320的液位传感器300，并将基底310与电解液接触的至少部分表面设置为导流表面301，从而引导电解液脱离基底310，降低电解液挂在基底310表面的可能性，从而有效降低因部分电解液挂在基底310表面而对电解液液位高度的测量造成误差的可能性，实现对外壳100内部电解液的液位高度进行准确测量，有利于掌握电池单体1内部的电解液状态，提高对电池单体1的状态进行管理的有效性，并有利于及时对外壳100内部的电解液进行调整，从而有效避免对电池单体1的性能造成损坏，有效提高电池单体1工作的稳定性。
可选地，检测电极320通过电路印刷方式制作，以将其设置于基底310的表面，有利于提升其尺寸精度，有效保障液位传感器300的检测精度。
根据本申请的一些实施例，可选地，如图5至图8所示，基底310包括基体311和导流层312，导流层312设置于基体311的至少部分表面，导流层312的表面为导流表面301。
可选地，导流层312可以通过涂覆、气相沉积、原位聚合等方法设置于基体311的至少部分表面，以在基体311的至少部分表面上形成导流表面301。
通过在基体311的至少部分表面设置导流层312，可以使得基底310与电解液接触的至少部分表面为导流表面301，而导流表面301可以引导电解液脱离基底310，从而电解液在与基底310的至少部分表面接触后不会挂在上面，进而降低液位传感器300将挂壁的电解液的高度误测为液位高度的可能性，从而提高液位传感器300对外壳100内部电解液的液位高度进行测量的准确性。
根据本申请的一些实施例，可选地，如图5和图6所示，基体311具有第一主表面302，导流层312设置于第一主表面302，检测电极320设置于第一主表面302的导流层312之上或者位于第一主表面302和导流层312之间。
液位传感器300包括基底310和检测电极320，将液位传感器300设置于外壳100内部，并使检测电极320与电解液接触，利用电解液高介电常数的特性，当电解液液位发生变化时，电解液浸泡的检测电极320的位置会发生改变，从而引起检测电极320电容的改变，进而对电解液的液位高低进行测量。
通过将导流层312设置于基体311的第一主表面302，而第一主表面302为检测电极320所在一侧的表面，即第一主表面302为液位传感器300进行液位检测的一侧的表面，降低因电解液挂在第一主表面302上而对检测电极320造成干扰的可能性，提高液位传感器300对外壳100内部电解液的液位高度进行测量的准确性。
可选地，检测电极320在垂直于基底310方向上的厚度小于300μm，基底310的厚度大于或等于300μm。通过合理地设置检测电极320和基底310的厚底，在保障液位传感器300检测灵敏度的同时，提升液位传感器300的结构稳定性。
根据本申请的一些实施例，可选地，如图7所示，基体311具有与第一主表面302相背的第二主表面303，第一主表面302和第二主表面303在基体311的厚度方向F1上间隔设置，第二主表面303设置有导流层312。
通过在第一主表面302和第二主表面303均设置导流层312，有利于提升引导电解液脱离基底310的效率，从而有效提高液位传感器300对外壳100内部电解液的液位高度进行测量的准确性。
根据本申请的一些实施例，可选地，如图8所示，导流层312包覆基体311的全部外表面。
通过设置导流层312包覆基体311的全部外表面，以使得基底310的全部外表面均为导流表面301，从而有效引导电解液脱离基底310，降低电解液挂在基底310外表面的可能性，从而有效提高液位传感器300对外壳100内部电解液的液位高度进行测量的准确性。
根据本申请的一些实施例，可选地，导流层312的材料包括烯烃类聚合物。或者，导流层312的材料无含氧官能团。或者，导流层312的材料包括烯烃类聚合物且无含氧官能团。
电池单体1中的电解液可以为醚类溶剂或酯类溶剂，而烯烃类聚合物的材料和无含氧官能团的材料均与醚类溶剂和酯类溶剂浸润性差，因而烯烃类聚合物以及无含氧官能团的材料具有较好的引导电解液脱离的性能，从而能够有效提升引导电解液脱离导流表面301的效率，从而有效提高液位传感器300对外壳100内部电解液的液位高度进行测量的准确性。
根据本申请的一些实施例，可选地，导流层312的材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯以及氟代、氯代烯烃聚合物中的至少一者。
包括聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯以及氟代、氯代烯烃聚合物的材料具有绝缘的性能，从而不会对电极组件200的工作造成影响，且其耐电解液腐蚀，有效提升导流层312的使用寿命，进而提升液位传感器300的使用寿命。此外，包括聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯以及氟代、氯代烯烃聚合物中的至少一者的导流层312的导流表面301与电解液的浸润性差，从而能够较好地引导电解液脱离，有效提高液位传感器300对外壳100内部电解液的液位高度进行测量的准确性。
根据本申请的一些实施例，可选地，基体311包括耐蚀绝缘膜。
耐蚀绝缘膜具有耐电解液腐蚀的特性，从而设置包括耐蚀绝缘膜的基体311能够有效提升基体311耐电解液腐蚀的能力，从而有效提升基体311的适用性和使用寿命。基体311例如可以呈膜状结构，基体311可以由耐蚀绝缘膜制成。
根据本申请的一些实施例，可选地，耐蚀绝缘膜的材料包括聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯以及氟代、氯代烯烃聚合物中的至少一者。
通过将基体311设置为材料包括聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯以及氟代、氯代烯烃聚合物中的至少一者的耐蚀绝缘膜，在提升基体311耐电解液腐蚀性能的同时有效引导电解液脱离基体311表面，从而在提升基体311的适用性和使用寿命的同时，有效提高液位传感器300对外壳100内部电解液的液位高度进行测量的准确性。
根据本申请的一些实施例，可选地，导流层312的厚度为500nm~10μm，基体311的厚度为50μm~200μm。
通过合理地设置导流层312和基体311的厚度，能够在保障基底310结构强度的同时，有利于提高导流表面301引导电解液脱离基底310的效率，从而有效提高液位传感器300对外壳100内部电解液的液位高度进行测量的准确性。
根据本申请的一些实施例，可选地，基底310的材料包括烯烃类聚合物。或者，基底310的材料无含氧官能团。或者，基底310的材料包括烯烃类聚合物且无含氧官能团。
通过合理地设置基底310的材料，使基底310的至少部分表面能够形成导流表面301，从而有效引导电解液脱离基底310的至少部分表面，从而有效降低电解液挂在基底310表面的可能性，有效提高液位传感器300对外壳100内部电解液的液位高度进行测量的准确性。
根据本申请的一些实施例，可选地，基底310的材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯以及氟代、氯代烯烃聚合物中的至少一者。
通过设置材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯以及氟代、氯代烯烃聚合物中的至少一者的基底310，使得基底310的表面无需额外进行处理即可形成导流表面301，从而能够较好地引导电解液脱离，进而有效提高液位传感器300对外壳100内部电解液的液位高度进行测量的准确性。
根据本申请的一些实施例，可选地，如图9所示，导流表面301设置成与电解液的接触角θ大于或等于90°。
电池单体1的外壳100内部具有空气和电解液，根据杨氏方程可得γs=γlcosθ+γls。其中，γs是导流表面301与空气界面的表面张力，γl是电解液与空气界面的表面张力，γls是电解液与导流表面301之间的表面张力，θ为电解液与导流表面301之间接触角θ。
当接触角θ大于90°时，cosθ<0且γls>γs,电解液与导流表面301之间的表面张力大于导流表面301与空气接触的表面张力，这时导流表面301更加趋向于与空气接触而排斥掉电解液在其表面的浸润，从而引导电解液脱离导流表面301，有效降低因电解液挂在基底310表面而对检测电极320造成干扰的可能性，从而有效提高液位传感器300对外壳100内部电解液的液位高度进行测量的准确性。
根据本申请的一些实施例，可选地，如图10所示，检测电极320包括第一电极321和第二电极324，第一电极321包括并排设置的多个第一电极部322和连接多个第一电极部322的第二电极部323，第二电极324包括并排设置的多个第三电极部325和连接多个第三电极部325的第四电极部326，多个第一电极部322和多个第三电极部325呈插指式设置。
第一电极321和第二电极324例如可以相对设置，以使得当电解液浸润第一电极321和第二电极324的高度改变可以改变检测电极320的电容。将多个第一电极部322和多个第三电极部325呈插指式设置，可以有效增加第一电极321和第二电极324与电解液接触的面积，从而有效提升检测电极320电容改变的灵敏度和准确度，进而有利于提高液位传感器300对电解液液位高度检测的灵敏度和准确度。
根据本申请的一些实施例，可选地，如图11所示，第一电极部322和第三电极部325相对于电解液的液面倾斜设置。
当电池单体1在使用状态下，将第一电极部322和第三电极部325设置成相对于电解液的液面倾斜，能够使得当电解液的液位下降时，电解液在重力的作用下能够沿相对于液面倾斜的第一电极部322和第三电极部325下滑，能够有效降低电解液滞留在第一电极部322和第三电极部325的可能性，从而有效提升液位传感器300对电解液液位高度检测的灵敏度和准确度。
根据本申请的一些实施例，可选地，如图10所示，每相邻的两个第一电极部322之间的间距L1为20-100μm，每相邻的两个第三电极部325之间的间距L2为20-100μm。
优选地，每相邻的两个第一电极部322之间的间距L1为20-80μm，每相邻的两个第三电极部325之间的间距L2为20-80μm。优选地，每相邻的两个第一电极部322之间的间距L1为20-60μm，每相邻的两个第三电极部325之间的间距L2为20-60μm。优选地，每相邻的两个第一电极部322之间的间距L1为20-40μm，每相邻的两个第三电极部325之间的间距L2为20-40μm。优选地，每相邻的两个第一电极部322之间的间距L1为40-100μm，每相邻的两个第三电极部325之间的间距L2为40-100μm。优选地，每相邻的两个第一电极部322之间的间距L1为60-100μm，每相邻的两个第三电极部325之间的间距L2为60-100μm。优选地，每相邻的两个第一电极部322之间的间距L1为80-100μm，每相邻的两个第三电极部325之间的间距L2为80-100μm。
通过合理地设置相邻的两个第一电极部322之间的间距L1和相邻的两个第三电极部325之间的间距L2，可以在有效提升第一电极部322和第三电极部325与电解液接触的面积的同时实现二者互不干扰，从而有效提升液位传感器300对电解液液位高度检测的灵敏度和准确度。
根据本申请的一些实施例，可选地，如图3所示，电池单体1包括电极组件200，设置于外壳100内部，液位传感器300设置于外壳100的侧部101朝向电极组件200的一侧。
外壳100的侧部101可以为包围以形成开口111的外壳100部分，电解液的液位可以表示为电解液的液面所处侧部101的位置。
电解液与电极组件200在外壳100内部作用以实现电池单体1的充电和放电，通过将液位传感器300设置于外壳100的侧部101朝向电极组件200的一侧可以有效保障电解液与液位传感器300的接触，从而有效提升液位传感器300对电解液液位高度检测的灵敏度和准确度。此外，将液位传感器300设置于外壳100的侧部101能够有效防止液位传感器300对电极组件200造成影响，有利于提升电极组件200运行的可靠性。
根据本申请的一些实施例，可选地，如图3所示，侧部101包括相对设置的两个第一侧壁102和相对设置的两个第二侧壁103，每个第一侧壁102连接于两个第二侧壁103之间，第一侧壁102的面积小于第二侧壁103的面积，液位传感器300设置于第一侧壁102朝向电极组件200的一侧。
相较于第二侧壁103，将液位传感器300设置于面积较小的第一侧壁102有利于对液位传感器300进行安装固定，能够有效提升对液位传感器300进行安装固定的定位精度，减小因液位传感器300安装错位而导致测量出现偏差的可能性。
根据本申请的一些实施例，可选地，侧部101呈筒状设置，或者侧部101呈棱柱状设置。
筒状或棱柱状的侧部101相对于其他形状的侧部101线条更为流畅，有利于当液位下降时电解液顺侧部101下滑，而不会残留在侧部101表面，可以有效降低电解液残留在侧部101上的可能性，从而有效提升液位传感器300对电解液液位高度检测的准确度。
根据本申请的一些实施例，可选地，如图3所示，电池单体1包括电路板400，电路板400与液位传感器300电连接，电路板400设置于外壳100外部，用于获取液位传感器300的检测信号。
电路板400组件通过获取液位传感器300的检测信号，以检测电解液所浸润的液位传感器300的高度，进而监测液位的高度。通过将电路板400设置于外壳100外部可以有效降低电解液腐蚀电路板400的可能性，有效提升电路板400的使用寿命和可靠性。
根据本申请的一些实施例，如图12所示，本申请电池单体的电解液液位高度测试方法实施例可以以电路板400为执行主体，可以包括如下步骤。
S100:获取液位传感器对外壳内部的电解液的液位高度进行检测的检测信号。
电路板400通过获取液位传感器300对外壳100内部的电解液的液位高度进行检测的检测信号，以检测外壳100内部的电解液的状态，从而了解电池单体1的状态。当电解液的液位高度过低时会影响电池单体1的工作性能和工作效率，并可能对电极组件200的性能造成损坏，因此及时、准确地进行电解液液位高度检测，有利于了解电池单体1的状态，便于及时作出调整和维护。
S200:将电池单体静置预设时长后对电池单体进行电性能测试。
电池单体1在运行时由于充电和放电过程的持续进行，其电性能可能会发生波动，其外壳100内部的电解液的液位也随着充电和放电而出现规律性地上升和下降，因而在电池单体1处于运行状态，或是刚结束运行，又或是刚进行过搬运和移动时，立刻进行电性能测试是不利于获得准确的测试结果的，测试结果可能会与实际值具有较大偏差。因此，将电池单体1静置预设时长后再进行电性能测试，有效降低测试的误差，有利于提高测试的精确性，有利于对电池单体1的状况进行准确了解，有效提升电池单体1管理的有效性。预设时长例如可以是12小时、24小时、36小时等，当然也可以是其他时长。
电性能测试例如可以是充电性能测试、放电性能测试、存储性能测试等，通过对电池单体1进行电性能测试，有利于了解电池单体1的性能状况，便于判断该电池单体1是否需要进行维护处理，为电池单体1的使用提供依据，有利于提升对电池单体1进行管理的有效性。
根据本申请的一些实施例，在步骤S100之前，可以包括如下步骤。
S101:对电池单体进行离心处理，以将电极组件内吸附的电解液甩出。
随着电池单体1的累计工作时长的增加，电解液的液位会因损耗而下降，外壳100内部可流动的电解液也会随之减少，因而会发生部分电解液吸附在电极组件200内无法流出而使得液位高度检测出现误差的现象，无法准确地测量出外壳100内部剩余电解液的真实液位。通过将电极组件200内吸附的电解液甩出能够有效降低液位误差，有利于提高检测所得电解液液位高度的精确性，有利于提升提高对电池单体1的状态进行管理的有效性，从而提高电池单体1工作的稳定性。
可选地，以400~1800r/min的转速持续5~20min对电池单体1进行离心处理。通过采用合理的转速对电池单体1进行适当时长的离心处理，可以在有效甩出电极组件200内吸附的电解液的同时不损害电池单体1，有利于提升液位检测的可靠性和安全性。
根据本申请的一些实施例，步骤S100可以包括如下步骤。
S102:每隔一定时间重新获取液位传感器对外壳内部的电解液的液位高度进行检测的检测信号。
每隔一定时间重新获取检测信号可以是对同一次对电池单体1进行检测时多次获取检测信号，通过液位传感器300重复检测同一时期电池单体1的液位高度，可以降低测量所得电池单体1的电解液液位高度的误差，有效提升对电池单体1管理的有效性。
每隔一定时间重新获取检测信号还可以是对电池单体1进行多次检测，即电池单体1每使用一定时间则再次进行电解液液位高度检测，通过对电池单体1进行规律的液位高度检测，可以在了解电解液的状态的同时定量分析电解液消耗的速率，从而更全面且有效地监控电池单体1的状态，以便在电解液消耗速率过大或者液位过低时及时进行处理，有利于及时发现电池单体1的异常，提升电池单体1工作的稳定性和可靠性。
根据本申请的一些实施例，可选地，如图3至11所示，电池单体1包括外壳100和液位传感器300。外壳100内部注有电解液。液位传感器300设置于外壳100内部，包括基底310和检测电极320，检测电极320设置于基底310，基底310与电解液接触的至少部分表面设置为导流表面301，导流表面301用于引导电解液脱离基底310。基底310包括基体311和导流层312，导流层312设置于基体311的至少部分表面，导流层312的表面为导流表面301。基体311具有第一主表面302，导流层312设置于第一主表面302，检测电极320设置于第一主表面302的导流层312之上或者位于第一主表面302和导流层312之间。基体311具有与第一主表面302相背的第二主表面303，第一主表面302和第二主表面303在基体311的厚度方向F1上间隔设置，第二主表面303设置有导流层312。导流层312包覆基体311的全部外表面。导流层312的材料包括烯烃类聚合物；和/或，导流层312的材料无含氧官能团。导流层312的材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯以及氟代、氯代烯烃聚合物中的至少一者。基体311包括耐蚀绝缘膜。耐蚀绝缘膜的材料包括聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯以及氟代、氯代烯烃聚合物中的至少一者。导流层312的厚度为500nm~10μm，基体311的厚度为50μm~200μm。基底310的材料包括烯烃类聚合物；和/或，基底310的材料无含氧官能团。基底310的材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯以及氟代、氯代烯烃聚合物中的至少一者。导流表面301设置成与电解液的接触角θ大于或等于90°。检测电极320包括第一电极321和第二电极324，第一电极321包括并排设置的多个第一电极部322和连接多个第一电极部322的第二电极部323，第二电极324包括并排设置的多个第三电极部325和连接多个第三电极部325的第四电极部326，多个第一电极部322和多个第三电极部325呈插指式设置。第一电极部322和第三电极部325相对于电解液的液面倾斜设置。每相邻的两个第一电极部322之间的间距L1为20-100μm，每相邻的两个第三电极部325之间的间距L2为20-100μm。通过合理地设置相邻的两个第一电极部322之间的间距L1和相邻的两个第三电极部325之间的间距L2，第一电极部322和第二电极部323可以在有效提升与电解液接触的面积的同时互不干扰，从而有效提升液位传感器300对电解液液位高度检测的灵敏度和准确度。电池单体1包括电极组件200，设置于外壳100内部，液位传感器300设置于外壳100的侧部101朝向电极组件200的一侧。侧部101包括相对设置的两个第一侧壁102和相对设置的两个第二侧壁103，每个第一侧壁102连接于两个第二侧壁103之间，第一侧壁102的面积小于第二侧壁103的面积，液位传感器300设置于第一侧壁102朝向电极组件200的一侧。侧部101呈筒状设置，或者侧部101呈棱柱状设置。电池单体1包括电路板400，电路板400与液位传感器300电连接，电路板400设置于外壳100外部，用于获取液位传感器300的检测信号。
根据本申请的一些实施例，如图2所示，电池100a包括上述电池单体1。如此设置，能够通过提高对外壳100内部电解液的液位高度进行测量的准确性，以提高对电池单体1的状态进行管理的有效性，从而提高电池单体1工作时的稳定性和可靠性，进而提高电池100a工作时的稳定性和可靠性。
根据本申请的一些实施例，如图1所示，用电装置包括上述电池100a。如此设置，能够通过提高电池单体1工作时的稳定性和可靠性以提高电池100a工作时的稳定性和可靠性，进而提高用电装置工作时的稳定性和可靠性。
综上所述，本申请的实施例可以有效降低因部分电解液挂在基底310表面而对电解液液位高度的测量造成误差的可能性，实现对外壳100内部电解液的液位高度进行准确测量，提高对电池单体1的状态进行管理的有效性，从而提高电池单体1工作的稳定性和可靠性。
后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (26)

1.一种电池单体，其特征在于，包括：
外壳，内部注有电解液；
液位传感器，设置于所述外壳内部，包括基底和检测电极，所述检测电极设置于所述基底，所述基底与所述电解液接触的至少部分表面设置为导流表面，所述导流表面用于引导所述电解液脱离所述基底。
2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，
所述基底包括基体和导流层，所述导流层设置于所述基体的至少部分表面，所述导流层的表面为所述导流表面。
3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，
所述基体具有第一主表面，所述导流层设置于所述第一主表面，所述检测电极设置于所述第一主表面的所述导流层之上或者位于所述第一主表面和所述导流层之间。
4.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，
所述基体具有与所述第一主表面相背的第二主表面，所述第一主表面和所述第二主表面在所述基体的厚度方向上间隔设置；所述第二主表面设置有所述导流层。
5.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，
所述导流层包覆所述基体的全部外表面。
6.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，
所述导流层的材料包括烯烃类聚合物；和/或，所述导流层的材料无含氧官能团。
7.根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于，
所述导流层的材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯以及氟代、氯代烯烃聚合物中的至少一者。
8.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，
所述基体包括耐蚀绝缘膜。
9.根据权利要求8所述的电池单体，其特征在于，
所述耐蚀绝缘膜的材料包括聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯以及氟代、氯代烯烃聚合物中的至少一者。
10.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，
所述导流层的厚度为500nm~10μm，所述基体的厚度为50μm~200μm。
11.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，
所述基底的材料包括烯烃类聚合物；和/或，所述基底的材料无含氧官能团。
12.根据权利要求11所述的电池单体，其特征在于，
所述基底的材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯以及氟代、氯代烯烃聚合物中的至少一者。
13.根据权利要求1至12任一项所述的电池单体，其特征在于，
所述导流表面设置成与所述电解液的接触角大于或等于90°。
14.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，
所述检测电极包括第一电极和第二电极，所述第一电极包括并排设置的多个第一电极部和连接所述多个第一电极部的第二电极部，所述第二电极包括并排设置的多个第三电极部和连接所述多个第三电极部的第四电极部，所述多个第一电极部和所述多个第三电极部呈插指式设置。
15.根据权利要求14所述的电池单体，其特征在于，
所述第一电极部和所述第三电极部相对于所述电解液的液面倾斜设置。
16.根据权利要求15所述的电池单体，其特征在于，
每相邻的两个所述第一电极部之间的间距为20-100μm，每相邻的两个所述第三电极部之间的间距为20-100μm。
17.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，
所述电池单体包括电极组件，设置于所述外壳内部；所述液位传感器设置于所述外壳的侧部朝向所述电极组件的一侧。
18.根据权利要求17所述的电池单体，其特征在于，
所述侧部包括相对设置的两个第一侧壁和相对设置的两个第二侧壁，每个所述第一侧壁连接于所述两个第二侧壁之间，所述第一侧壁的面积小于所述第二侧壁的面积，所述液位传感器设置于所述第一侧壁朝向所述电极组件的一侧。
19.根据权利要求17所述的电池单体，其特征在于，
所述侧部呈筒状设置，或者所述侧部呈棱柱状设置。
20.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，
所述电池单体包括电路板，所述电路板与所述液位传感器电连接，所述电路板设置于所述外壳外部，用于获取所述液位传感器的检测信号。
21.一种电池单体的电解液液位高度测试方法，应用于如权利要求1至20任一项所述的电池单体，其特征在于，包括：
获取液位传感器对外壳内部的电解液的液位高度进行检测的检测信号；
将所述电池单体静置预设时长后对所述电池单体进行电性能测试。
22.根据权利要求21所述的测试方法，其特征在于，
在所述获取液位传感器对外壳内部的电解液的液位高度进行检测的检测信号之前，包括：
对所述电池单体进行离心处理，以将电极组件内吸附的电解液甩出。
23.根据权利要求22所述的测试方法，其特征在于，
所述对所述电池单体进行离心处理，包括：
以400~1800r/min的转速持续5~20min对所述电池单体进行离心处理。
24.根据权利要求21所述的测试方法，其特征在于，
所述获取液位传感器对外壳内部的电解液的液位高度进行检测的检测信号，包括：
每隔一定时间重新获取所述液位传感器对所述外壳内部的电解液的液位高度进行检测的检测信号。
25.一种电池，其特征在于，包括如权利要求1至20任一项所述的电池单体。
26.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求25所述的电池。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117928684A (zh) * 2024-03-22 2024-04-26 北京晨淼科技有限公司 一种便携式电溶液位测试仪及其测试方法
CN117928684B (zh) * 2024-03-22 2024-06-07 北京晨淼科技有限公司 一种便携式电溶液位测试仪及其测试方法

Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4329571A1 (de) * 1992-09-02 1994-03-03 Duerrwaechter E Dr Doduco Neigungssensor
DE19960089A1 (de) * 1999-12-14 2001-06-21 Daimler Chrysler Ag Kapazitiver Neigungssensor
DE10161918A1 (de) * 2001-12-17 2003-06-26 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betrieb eines Füllstandssensors und Füllstandssensor
CN1547660A (zh) * 2001-08-31 2004-11-17 伊顿公司 组合液体状况监测器和液位传感器
KR20090071900A (ko) * 2007-12-28 2009-07-02 주식회사 트루윈 정전용량형 액체 레벨센서
KR20120010362A (ko) * 2010-07-26 2012-02-03 세방전지(주) 배터리의 전해액 레벨 인디케이터
CN103354895A (zh) * 2012-02-09 2013-10-16 丰田自动车株式会社 液位检测装置及燃料罐结构
US20140020463A1 (en) * 2012-07-23 2014-01-23 Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha Liquid sensor
CN104165669A (zh) * 2013-05-13 2014-11-26 赫拉胡克公司 用于测量液位的液位传感器和用于确定液体液位的方法
CN104364621A (zh) * 2012-06-14 2015-02-18 皇家飞利浦有限公司 电容式液位传感器
CN205861162U (zh) * 2016-06-06 2017-01-04 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 水位检测装置、水箱和水处理设备
CN107076597A (zh) * 2014-05-30 2017-08-18 埃尔特克有限公司 用于检测介质的高度的传感器
CN209512975U (zh) * 2019-03-29 2019-10-18 江苏立富电极箔有限公司 一种液位检测装置
CN110873597A (zh) * 2018-08-30 2020-03-10 森萨塔电子技术有限公司 具有叉指型平面电容器的流体液位传感器装置
CN113108865A (zh) * 2021-04-06 2021-07-13 苏州理欧电子科技有限公司 一种无线水位监测系统
CN114111965A (zh) * 2021-12-23 2022-03-01 济南大学 一种基于叉指电容的液位测量传感器及液位测量方法
CN115820013A (zh) * 2022-07-26 2023-03-21 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池外壳及其制备方法、二次电池和用电装置
CN219393416U (zh) * 2023-02-28 2023-07-21 厦门海辰储能科技股份有限公司 电极极片、电池、电池包及用电设备

Patent Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4329571A1 (de) * 1992-09-02 1994-03-03 Duerrwaechter E Dr Doduco Neigungssensor
DE19960089A1 (de) * 1999-12-14 2001-06-21 Daimler Chrysler Ag Kapazitiver Neigungssensor
CN1547660A (zh) * 2001-08-31 2004-11-17 伊顿公司 组合液体状况监测器和液位传感器
DE10161918A1 (de) * 2001-12-17 2003-06-26 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betrieb eines Füllstandssensors und Füllstandssensor
KR20090071900A (ko) * 2007-12-28 2009-07-02 주식회사 트루윈 정전용량형 액체 레벨센서
KR20120010362A (ko) * 2010-07-26 2012-02-03 세방전지(주) 배터리의 전해액 레벨 인디케이터
CN103354895A (zh) * 2012-02-09 2013-10-16 丰田自动车株式会社 液位检测装置及燃料罐结构
CN104364621A (zh) * 2012-06-14 2015-02-18 皇家飞利浦有限公司 电容式液位传感器
US20140020463A1 (en) * 2012-07-23 2014-01-23 Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha Liquid sensor
CN104165669A (zh) * 2013-05-13 2014-11-26 赫拉胡克公司 用于测量液位的液位传感器和用于确定液体液位的方法
CN107076597A (zh) * 2014-05-30 2017-08-18 埃尔特克有限公司 用于检测介质的高度的传感器
CN205861162U (zh) * 2016-06-06 2017-01-04 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 水位检测装置、水箱和水处理设备
CN110873597A (zh) * 2018-08-30 2020-03-10 森萨塔电子技术有限公司 具有叉指型平面电容器的流体液位传感器装置
CN209512975U (zh) * 2019-03-29 2019-10-18 江苏立富电极箔有限公司 一种液位检测装置
CN113108865A (zh) * 2021-04-06 2021-07-13 苏州理欧电子科技有限公司 一种无线水位监测系统
CN114111965A (zh) * 2021-12-23 2022-03-01 济南大学 一种基于叉指电容的液位测量传感器及液位测量方法
CN115820013A (zh) * 2022-07-26 2023-03-21 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池外壳及其制备方法、二次电池和用电装置
CN219393416U (zh) * 2023-02-28 2023-07-21 厦门海辰储能科技股份有限公司 电极极片、电池、电池包及用电设备

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117928684A (zh) * 2024-03-22 2024-04-26 北京晨淼科技有限公司 一种便携式电溶液位测试仪及其测试方法
CN117928684B (zh) * 2024-03-22 2024-06-07 北京晨淼科技有限公司 一种便携式电溶液位测试仪及其测试方法

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