CN117458058A - 顶盖组件、电芯的注液方法以及电池包 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种顶盖组件、电芯的注液方法以及电池包，所述顶盖组件设置于电芯上，所述顶盖组件包括盖板；注液孔，设置于所述盖板上，所述注液孔用于向所述电芯的内部补充电解液；密封元件，所述密封元件配置为可相对于所述盖板在第一位置和第二位置之间沿第一方向移动；驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述密封元件自所述第二位置移动至所述第一位置；导向装置，所述导向装置设置有导向通道，所述导向通道沿所述第一方向进行延伸，所述密封元件的至少一部分配置为在所述导向通道内移动，使得所述密封元件的至少一部分在所述驱动机构的驱动下移动至所述注液孔并密封所述注液孔。

Description

顶盖组件、电芯的注液方法以及电池包

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体涉及顶盖组件、电芯的注液方法以及电池包。

背景技术

电池包包括多个电芯，电芯包括壳体、顶盖组件、负极、正极、隔膜以及电解液，在顶盖组件上设置有注液孔，电解液通过注液孔注入壳体的内部，完成注液后，注液孔通过密封垫片以及密封胶粒进行密封，而电芯中的电解液通常需要分多次注液或者某些电池包配置为电解液是可补充的，而移除用于封闭注液孔的密封垫片和密封胶粒往往操作复杂，尤其是密封胶粒需要借助于工具且操作难度高。

针对上述问题，相关技术中通过在顶盖组件内设置能够往复移动的密封元件从而方便补充电芯内部的电解液，完成注液操作后，密封元件的回弹位置和回弹方向无法精准定位，容易产生密封元件无法精准密封注液孔的问题。

发明内容

本发明的实施例提供了一种顶盖组件、电芯的注液方法以及电池包，能够解决密封元件无法精准密封注液孔的问题。

第一方面，本发明的实施例提供了一种顶盖组件，所述顶盖组件设置于电芯上，所述顶盖组件包括：

盖板；

注液孔，设置于所述盖板上，所述注液孔用于向所述电芯的内部补充电解液；

密封元件，所述密封元件配置为可相对于所述盖板在第一位置和第二位置之间沿第一方向移动，当所述密封元件处于第一位置时，所述密封元件能够密封所述注液孔，当所述密封元件处于第二位置时，所述密封元件与所述注液孔错开；

驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述密封元件自所述第二位置移动至所述第一位置；

导向装置，所述导向装置设置有导向通道，所述导向通道沿所述第一方向进行延伸，所述密封元件的至少一部分配置为在所述导向通道内移动，从而使得所述密封元件的至少一部分在所述驱动机构的驱动下移动至所述注液孔并密封所述注液孔。

在一实施例中，所述导向装置设置有中空的第一腔，所述第一腔界定形成所述导向通道，所述密封元件配置为在所述导向装置的内部移动。

在一实施例中，所述导向装置的外表面设置有所述导向通道，所述密封元件设置于所述导向装置的外部并沿所述导向装置的外表面进行移动。

在一实施例中，所述导向通道的一端与所述注液孔相连通，所述第一腔配置为能够容纳所述密封元件，使得所述密封元件在所述导向通道的内部进行移动。

在一实施例中，所述驱动机构包括弹性机构，所述弹性机构与所述密封元件的一端相连接，所述弹性机构设置于所述第一腔的内部，所述弹性机构配置为沿所述导向装置的轴向移动。

在一实施例中，所述顶盖组件还包括连接于所述盖板的一侧的绝缘座，所述弹性机构的另一端连接于所述绝缘座，所述绝缘座设置有中空的内腔，所述导向装置设置于所述绝缘座的内腔之中；或者，所述盖板设置有中空的内腔，所述弹性机构的另一端连接于所述盖板的底壁上，所述导向装置设置于所述盖板的内腔之中；或者，所述盖板设置有中空的内腔，所述盖板的内腔所在的壁围合形成所述导向装置。

在一实施例中，所述导向装置配置为具有中空内腔的筒状体，所述密封元件的外壁抵接在所述筒状体的内壁使得所述密封元件沿所述筒状体的内壁移动。

在一实施例中，所述绝缘座设置有中空的内腔，所述导向装置设置于所述绝缘座的内腔之中，所述导向装置设置有多个第一导液孔，所述多个第一导液孔用于将电解液引导至所述绝缘座的内腔之中。

在一实施例中，所述多个第一导液孔沿所述导向装置的周向间隔分布。

在一实施例中，所述绝缘座设置有多个第二导液孔，所述多个第二导液孔设置于所述绝缘座的底壁上；

所述绝缘座包括阻挡壁，所述多个第二导液孔设置于所述阻挡壁之外的部分底壁上，所述阻挡壁设置于所述导向装置的底部。

在一实施例中，所述绝缘座的底壁上设置有支撑台，所述导向装置围绕所述支撑台设置，所述弹性机构固定在所述支撑台上，所述多个第二导液孔设置于所述支撑台之外的部分底壁上。

在一实施例中，所述导向装置结合在所述盖板上，所述导向装置包括设置于所述盖板上的第一筒状部，所述第一筒状部围绕所述注液孔设置，所述第一筒状部的底端抵接于所述绝缘座的底壁上。

在一实施例中，所述导向装置结合在所述绝缘座上，所述导向装置包括设置于所述绝缘座上的第二筒状部，所述弹性机构设置于所述第二筒状部的内部，所述第二筒状部的顶端抵接于所述盖板上。

在一实施例中，所述密封元件包括主体部以及多个导向部，所述导向装置包括多个筒状体，所述导向部配置为在所述筒状体的内部移动。

在一实施例中，所述顶盖组件还包括密封套，所述密封套围绕所述弹性机构设置。

在一实施例中，所述弹性机构配置为弹簧，或者所述弹性机构配置为能够进行弯曲的弹性支撑梁。

第二方面，本发明的实施例提供一种电芯的注液方法，所述电芯包括上述顶盖组件，所述电芯使用注液装置向所述电芯的内部注入电解液，所述注液装置包括注射机构，所述注液方法包括：

将所述注液装置的注射机构插入所述注液孔，并使得所述注射机构抵接于所述密封元件的一端；

按压所述注射机构，所述密封元件在所述注射机构的驱动下沿所述导向通道自第一位置移动至第二位置，所述注液孔打开，所述注射机构将电解液通过所述注液孔注入所述电芯的内部；

停止注射，将所述注射机构移除出所述注液孔，所述密封元件在所述弹性机构的驱动下沿所述导向通道自第二位置移动至第一位置，所述注液孔封闭。

在一实施例中，所述注射机构还包括感应装置，所述感应装置用于监测所述注射机构的注射速率，所述注液方法还包括：

所述注射机构注射时间T后停止注射，所述注射时间T等于所述电芯所需要注射的电解液的容量与所述注射机构的注射速率的比值。

在一实施例中，所述注射机构包括柱状部以及连接于所述柱状部的一端的基座，所述基座用于按压所述密封元件，在所述密封元件移动至第二位置之前还包括：

所述基座以及一部分的所述柱状部通过所述注液孔进入所述导向通道的内部。

第三方面，本发明的实施例提供了一种电池包，所述电池包包包括多个电芯，所述电芯上述顶盖组件，或者所述电芯采用上述注液方法向其内部注入电解液。

本发明的实施例的有益效果：

在本发明的实施例中，通过在顶盖组件内设置密封元件、驱动机构以及导向装置，导向装置设置有导向通道，该导向通道用于供密封元件进行移动导向，该导向通道沿第一方向进行延伸，使得密封元件沿第一方向延伸，使得完成注液操作后，密封元件在驱动机构的驱动作用下沿着导向装置所界定的导向通道进行移动从而能够精准密封注液孔。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的实施例提供的顶盖组件的立体图；

图2是本发明的实施例提供的密封元件处于第一位置时的顶盖组件的剖面图；

图3是图2的局部放大图；

图4是本发明的实施例提供的密封元件处于第二位置时的顶盖组件的剖面图；

图5是图4的局部放大图；

图6是本发明的实施例提供的密封元件的立体图；

图7是本发明的实施例提供的注液装置的结构示意图；

图8是本发明的实施例提供的注射机构的结构图；

图9是本发明的又一个实施例提供的顶盖组件的剖面图；

图10是图9的局部放大图；

图11是本发明的一个实施例提供的导向装置的立体图；

图12是本发明的一个实施例提供的顶盖组件的剖面图；

图13是图12的局部放大图；

图14是本发明的又一个实施例提供的导向装置的立体图；

图15是本发明的又一个实施例提供的顶盖组件的剖面图；

图16是图15的局部放大图；

图17是本发明的另外一个实施例提供的导向装置的立体图；

图18是图17的局部放大图；

附图标号：

1000、电芯；

100、顶盖组件；

10、盖板；101、外表面；102、内表面；11、上塑胶件；

12、绝缘座；121、第二腔；122、第一侧壁；123、第一底壁；124、支撑台；125、第二导液孔；126、阻挡壁；13、注液孔；131、第一部分；132、第二部分；133、台阶面；14、密封片；

20、密封元件；21、主体部；22、凸台部；221、顶端面；222、侧面；23、导向部；

30、弹性机构；

40、导向装置；41、第一腔；42、导向通道；43、第二侧壁；44、第一筒状部；441、第一凸缘；45、第二筒状部；46、第一导液孔；47、筒状部；

200、注液装置；

50、底座；51、支撑架；52、顶架；53、气缸；54、压杆；55、真空系统；

60、注射机构；61、按压部；62、套筒；621、内腔；622、第二底壁；623、开口；63、活塞；631、基座；6311、底端面；632、柱状部；

70、密封套。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。

本发明的一实施例提供一种电池包，电池包包括一个或者多个单体电芯，多个单体电芯之间可以设置为串联，或者多个单体电芯之间可以设置为并联，或者多个单体电芯之间可以设置为串联和并联的混合连接，以使得电池包具有适合于用电设备使用的容量和功率。

电池包还包括连接片，连接片用于连接多个单体电芯，使得多个单体电芯的正负极之间具有稳定的串并联连接结构，适合于制备连接片的材料包括铜箔。

电池包还包括箱体，箱体用于固定和保护多个单体电芯以及其它的零部件，箱体可以是若干个分箱体组装而成，适合制备箱体的材料具有良好的抗震、防水和绝缘性能，适合的材料包括金属或者塑胶材料。

上述电池包可适用的用电设备包括手机、便携式设备、笔记本电脑、电动自行车、电动汽车、电动轮船、电动玩具、电动工具等。

根据所适用的用电设备的安全性能要求以及空间要求，电池包还可以包括BMS(电池管理系统)，该BMS用于监测、保护和管理电池包的工作状态，BMS可以监测并平衡每个单体电芯的电压和温度，同时也可以控制电池包充放电过程中的功率和保护功能。

在可供选择的其它示例中，电池包还可以包括保护板，保护板用于监测和控制电池的状态和性能，保护板通常包含保护电路，例如过充保护、放电保护、短路保护等。

本发明的一实施例还提供一种用于上述电池包的电芯，该电芯包括外壳、正极极片、负极极片、分隔膜以及电解液。

正极极片和负极极片是电芯的主要化学反应部分，正极极片的电化学活性物质通常包含含锂元素的化合物，负极极片则通常由包含碳材料或者金属材料。

分隔膜是电芯中位于正极极片和负极极片之间的隔离层，使得正极极片和负极极片之间不直接接触，防止短路的发生，分隔膜通常配置为经特殊成型的高分子薄膜。

电解液通常是一种能传导离子的溶液，用于提供正负离子的运动，促进电芯的化学反应。

上述正极极片、负极极片、分隔膜以及电解液共同构成电芯的卷芯组件。

根据电解液的不同，电芯包括锂离子电池、锂硫电池、纳锂离子电池、钠离子电池或者镁离子电池等。根据电芯中的电解液是否可补充，电芯包括但不限于锂离子二次电池、锂离子一次电池。

外壳通常由壳体和顶盖组件构成，其中壳体由具有一定机械强度和耐腐蚀性能的金属材料制成，适合的金属材料包括镍或者钢，壳体用于固定和保护电芯的内部的正负极、分隔膜以及电解液不受外界物理损害。壳体可以卷绕成圆柱体状或者壳体可以配置为方块状。

顶盖组件设置于壳体的顶部敞口端，顶盖组件用于密封电芯的敞口端并提供电芯的正极的接触点或者是电芯的正极和负极的接触点。

在本发明的一实施例中提供一种适用于上述电芯的顶盖组件的结构，以方形的电芯为例进行说明，参考图1所示为该顶盖组件100的立体图，图2至图5所示为该顶盖组件100的剖面图，顶盖组件100包括由上至下依次叠置的上塑胶件11、盖板10和绝缘座12。

盖板10是顶盖组件100的主要支撑件，盖板10用于覆盖壳体的顶端敞口以及承载其他部件。盖板10采用具有良好的导电性能和机械强度的金属材料制备而成，适合制备盖板10的金属材料包括镍、铜合金等。

盖板10包括相对设置的外表面101和内表面102，上塑胶件11固定于盖板10的外表面101上，绝缘座12固定于盖板10的内表面102上。

在上述盖板10上还设置有注液孔13，该注液孔13用于供注液装置向电芯的内部补充电解液，该注液孔13位于上塑胶件11的一侧。

进一步参考图2至图6所示，顶盖组件100还包括密封元件20以及驱动机构，该密封元件20用于密封注液孔13的一部分，驱动机构的一端连接于密封元件20，其中密封元件20配置为可相对于盖板10在第一位置和第二位置之间沿第一方向移动，其中第一方向与图2或图3所示F方向相同，当密封元件20处于第一位置时，密封元件20能够密封注液孔13，电芯处于封闭状态，注液装置无法通过注液孔13向电芯的内部补充电解液，如图2和图3所示。

当密封元件20处于第二位置时，密封元件20与注液孔13相错开，注液装置可通过注液孔13向电芯的内部补充电解液，如图4和图5所示。

其中，密封元件20由第一位置移动至第二位置的驱动力来源于注液装置200对密封元件20提供的驱动力，当电解液注入完成后，移除注液装置200，该驱动结构可能够驱动密封元件20自第二位置移动至第一位置。

在本发明提供的一实施例中，上述驱动机构配置为弹性机构30，当密封元件20处于第二位置时，该弹性机构30被压缩从而具有弹性势能，该弹性势能可驱动密封元件20自第二位置移动至第一位置。

进一步参考图7和图8所示，在本发明提供的一个实施例中，注液装置200包括底座50、支撑架51和顶架52，其中支撑架51的一端固定在底座50上，支撑架51的另一端固定在顶架52上，支撑架51与底座50之间设置为垂直连接，支撑架51与顶架52之间设置为垂直连接。

需要注入电解液的电芯1000固定于底座50上，在底座50上可设置有多个固定槽，每个固定槽可用于固定一个电芯1000。

注液装置200还包括气缸53，气缸53吊装在顶架52上。气缸53的一端连接有压杆54，压杆54背离气缸53的一端连接有注射机构60。

注液装置200还包括真空系统55，真空系统55连接在气缸53上。

当电芯1000需要注入电解液时，将电芯1000固定于底座50上，开启真空系统55，气缸53开始工作，连接在气缸53上的压杆54朝向靠近电芯1000的方向移动，注射机构60配置为朝向注液孔13的方向移动。

该注射机构60的一端连接在压杆54上，注射机构60的另一端设置有按压部61，当压杆54朝向靠近电芯1000的方向移动时，按压部61配置为可插入至注液孔13的内部并且该按压部61还可用于驱动密封元件20沿第一方向移动进而使得密封元件20与注液孔13相错开。

注射机构60包括套筒62，套筒62具有中空的内腔621，套筒62的顶端配置为敞口端，套筒62的底端设置有第二底壁622，在套筒的第二底壁622上设置有开口623，电解液可通过敞口端注入第一腔211之中，并通过开口623流出。

注射机构60还包括活塞63，活塞63的一部分在套筒62的内部延伸，活塞63的另外一部分通过开口623延伸至套筒62的外部，活塞63可相对于套筒62进行移动。

活塞63还包括基座631，基座631设置于套筒62的外部，基座631配置为注射机构60的按压部61。

其中基座631的底端面6311用于与密封元件20的顶端面之间形成稳定的接触，因而基座的底端面6311与密封元件20的顶端面之间具有基本相适配的轮廓形状，有利于基座631与密封元件20之间形成稳定的接触。

活塞63还包括连接在基座631的一端的柱状部632，其中柱状部632的一部分设置于套筒62的内部，柱状部632的另外一部分延伸至套筒62的外部。柱状部632和基座631可一体成型设置，或者基座631也可通过卡扣连接或者是螺纹连接的方式固定在柱状部632的一端。

其中，基座631的外径大于柱状部632的外径，基座631配置为注射机构60的按压部61，从而有利于按压部61与密封元件的凸台部之间形成稳定的接触面。

进一步地，密封元件20包括主体部21和相对于主体部21凸出设置的凸台部22，盖板10包括相对设置的外表面101和内表面102，其中主体部21与一部分的内表面102相抵接，凸台部22插入至注液孔13的内部，使得密封元件20对注液孔13形成稳定地密封作用。

其中，凸台部22位于主体部21的中心位置，凸台部22包括顶端面221以及侧面222，该顶端面221配置为平坦的端面，在注射机构60插入至注液孔13的内部后，注射机构60的按压部61与该顶端面221相抵接，将顶端面221设置于平台的端面有利于注射机构60与密封元件20之间形成平稳的接触面，进而有利于注射机构60按压密封元件20。侧面222配置为圆弧形的过渡曲面，进而有利于凸台部22插入至注液孔13的内部。

进一步参考图5所示，该注液孔13设置为阶梯孔，具体地，注液孔13包括相连接的第一部分131和第二部分132，其中第一部分131的内径大于第二部分152的内径，第一部分131和第二部分132之间形成有台阶面133，密封元件20的凸台部22插入至第二部分132中，其中第一部分131与电芯的外部相连通，第二部分132与电芯的内部相连通，凸台部22用于密封第二部分132的敞口端。

顶盖组件100还包括密封片14，该密封片14包括铝材料，密封片14通过焊接的方式覆盖在第一部分131的敞口端，进而对注液孔13形成双层密封作用。当需要注入电解液时，可以将密封片14自第一部分131的敞口端移除，完成注液后，可将密封片14重新焊接在第一部分131的敞口端。

进一步参考图2和图3所示，待注入电解液的电芯的顶盖组件100处于图2和图3所示的状态，密封元件的凸台部22插入至注液孔的第二部分132之中，将注液装置200的注射机构60插入至注液孔13之中，按压注射机构60直至注射机构60的按压部61与密封元件的凸台部22相接触，继续按压注射机构60，密封元件20沿着电芯1000的高度方向向下移动，并与注液孔13完全错开。

继续参考图4和图5所示，当密封元件20移动至第二位置之时，弹性机构处于压缩状态，注射机构的套筒62抵接于注液孔13内部的台阶面133之上，而注射机构的活塞63的一部分穿过注液孔13进入电芯1000的内部之中，电解液沿着活塞的柱状部632的外壁进入电芯1000的内部之中。

当密封元件20处于第二位置之时，弹性机构处于压缩状态，完成注液之后，气缸53停止工作，压杆54带动注射机构60移除出注液孔13，驱动机构对密封元件20施加向上的作用力，密封元件20自第二位置朝向靠近第一位置的方向移动。

如图3所示，弹性机构30可采用弹簧，在可供选择的其它示例中，如图9和图10所示，弹性机构30还可以是具有灯笼结构的弹性件。

在可供选择的其它示例中，驱动结构还可以是磁性件，磁性件与密封元件20之间配置有磁性吸附作用，当密封元件20处于第一位置时，磁性件与密封元件20之间未形成磁性吸附作用，当密封元件20处于第二位置时，磁性件与密封元件20之间形成磁性吸附作用。

在上述实施例中，弹性机构30连接于密封元件20的一端，密封元件20的另一端处于自由状态，而弹性机构30在自由回弹的过程中，弹性机构30对密封元件20施加的作用力可能产生倾斜，从而导致密封元件20无法精准密封注液孔13，从而导致顶盖组件100无法进行密封。

在本发明提供的一些实施例中，在顶盖组件100内还设置有导向装置40，该导向装置40设置有导向通道42，该导向通道42设置为沿第一方向进行延伸，其中第一方向配置为图2或图3所指的F方向，该密封元件20的至少一部分配置为沿着导向通道42移动，由于上述导向装置的导向作用，密封元件20在弹性机构30的引导下进行移动，使得密封元件20用于密封注液孔13的该部分能够精准密封注液孔13。

在一实施例中，导向通道42设置于导向装置40的内部，该导向装置40设置有中空的第一腔41，该第一腔41界定形成导向通道42，密封元件20配置为在导向通道42的内部移动，该导向通道42的一端与注液孔13相连通，从而引导密封元件20的至少一部分在弹性机构30的驱动下能够精准移动至注液孔13的内部。

在可供选择的另外的实施例中，导向通道42沿导向装置40的外表面进行设置，密封元件20设置于导向装置40的外部，具体地，密封元件20可套设于导向装置40的外壁之上，密封元件20沿导向装置40的外壁移动。

进一步地，当密封元件20套设于导向装置40的外壁时，盖板10上的注液孔13的位置和形状，可根据密封元件20的形状随之调整。

在上述实施例中，密封元件20基本沿着电芯1000的高度方向进行移动，由于导向通道42沿着与密封元件20的移动路径相同的方向延伸，因而导向通道42沿着与电芯1000的高度方向相同的方向进行设置。

进一步参考图11至图16所示，弹性机构30设置于第一腔41的内部，弹性机构30配置为沿着导向装置40的轴向进行移动。

在本发明提供的一实施例中，绝缘座12设置有中空的第二腔121，该第二腔121相对于绝缘座12的主体部分凸出设置，绝缘座12包括界定形成第二腔121的第一侧壁122和第一底壁123，在该第一底壁123上设置有支撑台124，弹性机构30固定于该支撑台124上，弹性机构30在第二腔121的内部进行伸缩，该导向装置40设置于第二腔121的内部。

在可供选择的其它示例中，盖板10设置有中空的内腔，上述弹性机构30的另一端连接在盖板10的内腔的底壁上，其中导向装置40也设置于盖板10的内腔之中，导向装置40与盖板10之间形成嵌套结构，在导向装置40的侧壁上可以适应性地设置第一通孔，在盖板10的内腔所在的侧壁或者底壁上进一步设置有第二通孔，进入导向装置40的内腔之中的电解液通过导向装置40上的第一通孔进入盖板10的内腔之中，进入盖板10的内腔之中的电解液进一步通过第二通孔进入电芯的内部之中。

可选的，盖板10的内腔所在的侧壁围合形成导向装置40，即盖板10的一部分内凹形成导向装置40，在盖板10的内腔所在的侧壁上可适应性地设置通孔，进入盖板10的内腔之中的电解液通过该通孔进入电芯的内部之中。

进一步地，导向装置40配置为具有中空内腔的筒状体，该筒状体的内腔配置为能够容纳密封元件20，密封元件20的外壁抵接在筒状体的内壁上，使得密封元件20配置为沿着筒状体的内壁进行移动。

在优选的实施中，在导向装置40上设置有多个第一导液孔46，经注液孔13流入的电解液进入第一腔41的内部，并经多个第一导液孔46流入至电芯1000的内部之中。由于导向装置40设置于第二腔121的内部之中，电解液经多个第一导液孔46流出后进入第二腔121的内部之中。

在绝缘座的第一底壁123上设置有多个第二导液孔125，进入第二腔121内部的电解液经多个第二导液孔125进入电芯1000的内部。

进一步地，导向装置40包括第二侧壁43，多个第一导液孔46沿着该第二侧壁43的周向间隔布置，从而有利于电解液沿着导向装置40的周向注射入第二腔121的内部，相对于相关技术中，电解液经单个注液孔直接进入电芯的内部，电解液经单个注液孔直接流出后会沿着注液孔的轴向流出进而会在注液孔的投影面上产生较大的流体冲击力，从而对电芯1000内部的卷芯组件产生冲击进而导致卷芯组件损坏，而通过将多个第一导液孔46沿导向装置40的周向进行布置，电解液沿着周向进入第二腔121的内部之中则能够有效缓解流体沿单一方向流出所形成的冲击力，并且多个第一导液孔46将电解液分成多个支流，从而有效降低流体的冲击力。

第一导液孔46配置为条形孔，从而能够扩大第一导液孔46的口径大小，有利于引导电解液流出。第一导液孔46沿着导向通道42的延伸方向进行延伸，当密封元件20沿着导向通道42自第一位置移动至第二位置的过程中，电解液沿着第一导液孔46流出，提升电解液的导出效率。

多个第二导液孔125分布在第二腔121的第一底壁123上，绝缘座12的至少一部分底壁配置为阻挡壁126，多个第二导液孔125分布在阻挡壁126之外的部分第一底壁123上，密封元件20在第一底壁123上的投影面位于阻挡壁126上，该阻挡壁能够有效阻挡电解液直接自注液孔13流出后对卷芯组件形成冲击。

进一步地，该阻挡壁126凸出设置从而形成支撑台124，第二导液孔125分布在支撑台124之外的部分第一底壁123上，该导向装置40配置为围绕支撑台124设置，进一步地该支撑台124正对注液孔13设置，因此该支撑台124所在的部分第一底壁123对电芯1000内部的卷芯组件形成保护，有效防止由于注液操作对卷芯组件造成损坏。

进一步参考图11至图13所示，在本发明提供的一个实施例中，上述导向装置40结合在盖板10上，导向装置40配置为与盖板10一体成型设置，具体地，导向装置40配置为设置在盖板10上的第一筒状部44，该第一筒状部44围绕注液孔13设置，该第一筒状部44的底端抵接在绝缘座的第一底壁123上，弹性机构30收容在第一筒状部44的内部，该第一筒状部44的内径配置为与密封元件20的最大外径基本相同，使得密封元件20在注射机构60的按压下，能够在第一筒状部44的内部移动。

当完成注液操作后，密封元件20在弹性机构30的驱动下，在第一筒状部44的内部朝向靠近注液孔13的方向移动，并进入注液孔13的内部。

第一筒状部44的顶端设置有第一凸缘441，当密封元件的凸台部22插入至注液孔13的内部时，密封元件的主体部21抵接在该第一凸缘441上。

在可供选择的其它示例中，导向装置40的顶端可固定在盖板10上。

在本发明的又一个实施例中，参考图17和图18所示，还提供一种导向装置40，该导向装置40包括多个筒状部47，密封元件20包括多个导向部23，每个筒状部47的内部设置有一个弹性机构30，每个导向部23配置为在该筒状部47的内腔中移动，进而多个弹性机构30用于支撑一个密封元件20，使得密封元件20在多个弹性机构30的支撑下，能够稳定地收容于顶盖组件100的内部之中，进一步地，多个弹性机构30用于驱动密封元件20进行移动，使得密封元件20能够进行更平稳的移动。多个导向部23在多个筒状部47的内部进行移动，使得密封元件20能够更精准地进入注液孔13的内部之中。

在进一步优选的实施中，为了防止电解液进入筒状部47的内部之中从而腐蚀弹性机构30，在筒状部47的内部还设置有密封套70，该密封套70贴合于筒状部47的内壁设置，导向部23与该密封套70同轴设置，弹性机构30与导向部23配置为在密封套70的内腔中进行移动，从而有效防止电解液与弹性机构30接触。

继续参考图14至图16所示，在本发明提供的又一个实施例中，上述导向装置40结合在绝缘座12上，导向装置40配置为与绝缘座12一体成型设置，具体地，导向装置40配置为设置在绝缘座12上的第二筒状部45，该第二筒状部45的底端连接于绝缘座的第一底壁123上，弹性机构30进一步设置在第二筒状部45的内部之中，该第二筒状部45的顶端抵接在盖板10上。

在本发明的一实施例中，还提供一种电芯1000的注液方法，该电芯包括上述顶盖组件100，电芯使用上述注液装置200向电芯1000的内部注入电解液，该注液方法包括：

将注液装置200的注射机构60插入注液孔13，并使得注射机构60抵接于密封元件20的一端；

按压注射机构60，密封元件20在注射机构的驱动下沿着导向通道42自第一位置移动至第二位置，注液孔13打开，注射机构60将电解液通过注液孔13注入电芯的内部；

停止注射，将注射机构60移除出注液孔13，密封元件20在弹性机构30的驱动下沿着导向通道42自第二位置移动至第一位置，密封元件20的至少一部分插入至注液孔13的内部，注液孔13封闭。

当密封元件20移动至第二位置之前，一部分的柱状部632和基座631通过注液孔13进入该导向通道42的内部，柱状部632与套筒62的底端开口623之间形成电解液的出口，电解液通过该出口进入注液孔13的内部，并通过注液孔13流入电芯的内部。还有一部分的电解液之间沿着柱状部632直接流入电芯的内部之中，可有效提升电解液的导入效率。

进一步地，注射机构60还设置有感应装置，该感应装置用于监测注射机构60的注射速率，控制注射机构60在注射时间达到T后停止注射，其中注射时间T＝电芯所需要注射的电解液的容量/注射机构的注射速率。通过控制注射机构的注射时间，从而精准控制注射的电解液的容量，以免注入的电解液超过电芯所能够储存的容量，进而造成电芯的容量不准，影响电芯的使用。

以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (20)

1.一种顶盖组件，所述顶盖组件设置于电芯上，其特征在于，所述顶盖组件包括：

盖板；

注液孔，设置于所述盖板上，所述注液孔用于向所述电芯的内部补充电解液；

密封元件，所述密封元件配置为可相对于所述盖板在第一位置和第二位置之间沿第一方向移动，当所述密封元件处于第一位置时，所述密封元件能够密封所述注液孔，当所述密封元件处于第二位置时，所述密封元件与所述注液孔错开；

驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述密封元件自所述第二位置移动至所述第一位置；

导向装置，所述导向装置设置有导向通道，所述导向通道沿所述第一方向进行延伸，所述密封元件的至少一部分配置为在所述导向通道内移动，从而使得所述密封元件的至少一部分在所述驱动机构的驱动下移动至所述注液孔并密封所述注液孔。

2.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述导向装置设置有中空的第一腔，所述第一腔界定形成所述导向通道，所述密封元件配置为在所述导向装置的内部移动。

3.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述导向装置的外表面设置有所述导向通道，所述密封元件设置于所述导向装置的外部并沿所述导向装置的外表面进行移动。

4.根据权利要求2所述的顶盖组件，其特征在于，所述导向通道的一端与所述注液孔相连通，所述第一腔配置为能够容纳所述密封元件，使得所述密封元件在所述导向通道的内部进行移动。

5.根据权利要求4所述的顶盖组件，其特征在于，所述驱动机构包括弹性机构，所述弹性机构与所述密封元件的一端相连接，所述弹性机构设置于所述第一腔的内部，所述弹性机构配置为沿所述导向装置的轴向移动。

6.根据权利要求5所述的顶盖组件，其特征在于，所述顶盖组件还包括连接于所述盖板的一侧的绝缘座，所述弹性机构的另一端连接于所述绝缘座，所述绝缘座设置有中空的内腔，所述导向装置设置于所述绝缘座的内腔之中；

或者，所述盖板设置有中空的内腔，所述弹性机构的另一端连接于所述盖板的底壁上，所述导向装置设置于所述盖板的内腔之中；

或者，所述盖板设置有中空的内腔，所述盖板的内腔所在的壁围合形成所述导向装置。

7.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述导向装置配置为具有中空内腔的筒状体，所述密封元件的外壁抵接在所述筒状体的内壁使得所述密封元件沿所述筒状体的内壁移动。

8.根据权利要求6所述的顶盖组件，其特征在于，所述绝缘座设置有中空的内腔，所述导向装置设置于所述绝缘座的内腔之中，所述导向装置设置有多个第一导液孔，所述多个第一导液孔用于将电解液引导至所述绝缘座的内腔之中。

9.根据权利要求8所述的顶盖组件，其特征在于，所述多个第一导液孔沿所述导向装置的周向间隔分布。

10.根据权利要求8所述的顶盖组件，其特征在于，所述绝缘座设置有多个第二导液孔，所述多个第二导液孔设置于所述绝缘座的底壁上；

所述绝缘座包括阻挡壁，所述多个第二导液孔设置于所述阻挡壁之外的部分底壁上，所述阻挡壁设置于所述导向装置的底部。

11.根据权利要求1-10任一项所述的顶盖组件，其特征在于，所述导向装置结合在所述盖板上，所述导向装置包括设置于所述盖板上的第一筒状部，所述第一筒状部围绕所述注液孔设置，所述第一筒状部的底端抵接于所述绝缘座的底壁上。

12.根据权利要求11所述的顶盖组件，其特征在于，所述驱动机构包括弹性机构，所述绝缘座的底壁上设置有支撑台，所述导向装置围绕所述支撑台设置，所述弹性机构固定在所述支撑台上。

13.根据权利要求1-10任一项所述的顶盖组件，其特征在于，所述导向装置结合在所述绝缘座上，所述导向装置包括设置于所述绝缘座上的第二筒状部，所述弹性机构设置于所述第二筒状部的内部，所述第二筒状部的顶端抵接于所述盖板上。

14.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述密封元件包括主体部以及多个导向部，所述导向装置包括多个筒状部，所述导向部配置为在所述筒状部的内部移动。

15.根据权利要求13所述的顶盖组件，其特征在于，所述顶盖组件还包括密封套，所述密封套围绕所述弹性机构设置。

16.根据权利要求5-10任一项所述的顶盖组件，其特征在于，所述弹性机构配置为弹簧，或者所述弹性机构配置为能够进行弯曲的弹性支撑梁。

17.一种电芯的注液方法，所述电芯包括权利要求1-16任一项所述的顶盖组件，所述电芯使用注液装置向所述电芯的内部注入电解液，所述注液装置包括注射机构，其特征在于，所述注液方法包括：

将所述注液装置的注射机构插入所述注液孔，并使得所述注射机构抵接于所述密封元件的一端；

按压所述注射机构，所述密封元件在所述注射机构的驱动下沿所述导向通道自第一位置移动至第二位置，所述注液孔打开，所述注射机构将电解液通过所述注液孔注入所述电芯的内部；

停止注射，将所述注射机构移除出所述注液孔，所述密封元件在所述驱动机构的驱动下沿所述导向通道自第二位置移动至第一位置，所述注液孔封闭。

18.根据权利要求17所述的注液方法，其特征在于，所述注射机构还包括感应装置，所述感应装置用于监测所述注射机构的注射速率，所述注液方法还包括：

所述注射机构注射时间T后停止注射，所述注射时间T等于所述电芯所需要注射的电解液的容量与所述注射机构的注射速率的比值。

19.根据权利要求17所述的注液方法，其特征在于，所述注射机构包括柱状部以及连接于所述柱状部的一端的基座，所述基座用于按压所述密封元件，在所述密封元件移动至第二位置之前还包括：

所述基座以及一部分的所述柱状部通过所述注液孔进入所述导向通道的内部。

20.一种电池包，其特征在于，所述电池包包包括多个电芯，所述电芯包括权利要求1-16任一项所述的顶盖组件，或者所述电芯采用权利要求17-19任一项所述的注液方法向其内部注入电解液。