CN217387484U - 动力电池和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种动力电池和车辆，动力电池包括：壳体；电芯，所述电芯设置于所述壳体内；顶盖组件，所述顶盖组件包括：盖板，所述盖板盖设于所述壳体的顶部；储液组件，所述储液组件包括：储液件和开闭件，所述储液件设置于所述盖板朝向所述电芯的一侧，所述储液件上设置有第一出液孔，所述开闭件设置于所述第一出液孔且选择性地开闭所述第一出液孔。通过在盖板朝向电芯的一侧设置储液件，并且在储液件上设置开闭件，这样在电芯内的SOH衰减到一定程度后，通过控制开闭件开启储液件，从而释放储液件中的电解液，给电芯进行电解液补给，以及储液件替换原有的绝缘件，这样电芯体积能量密度不会下降。

Description

动力电池和车辆

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，尤其是涉及一种动力电池和车辆。

背景技术

目前锂离子电池已经广泛应用于数码、电动汽车及电站、家庭储能系统等领域，其中电动汽车及储能系统对电芯的循环寿命有较高要求。在电芯循环过程中，循环的副反应会导致电解液分解进而导致电解液量逐步减少，在电芯循环中期或者后期向其补注电解液可有效延长期寿命。

但是这种方式会入侵电芯的内部空间，使得电池的体积能量密度减小。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种动力电池，通过在盖板朝向电芯的一侧设置储液件，并且在储液件上设置开闭件，通过控制开闭件开启储液件，从而释放储液件中的电解液，给电芯进行电解液补给。

本实用新型还提出了一种车辆。

本实用新型提出一种动力电池，包括：壳体；电芯，所述电芯设置于所述壳体内；顶盖组件，所述顶盖组件包括：盖板，所述盖板盖设于所述壳体的顶部；储液组件，所述储液组件包括：储液件和开闭件，所述储液件设置于所述盖板朝向所述电芯的一侧，所述储液件上设置有第一出液孔，所述开闭件设置于所述第一出液孔且选择性地开闭所述第一出液孔。

根据本实用新型的动力电池，通过在盖板朝向电芯的一侧设置储液件，并且在储液件上设置开闭件，这样在电芯内的SOH衰减到一定程度后，通过控制开闭件开启储液件，从而释放储液件中的电解液，给电芯进行电解液补给，以及储液件替换原有的绝缘环，这样电芯体积能量密度不会下降。

在本实用新型中，所述储液件内设置有多个储液空间，相邻两个所述储液空间之间相互密封，每个所述储液空间上均设置有所述第一出液孔，所述开闭件为多个且分别设置于多个所述第一出液孔。

在本实用新型中，所述盖板为长条状，所述储液件呈长条状且多个所述储液空间在所述储液件的长度方向上间隔设置。

在本实用新型中，所述储液件贴设固定在所述盖板朝向所述电芯的一侧上，所述开闭件为热收缩件，以在所述盖板被加热时以热收缩的方式打开所述第一出液孔。

在本实用新型中，在从所述盖板的长度方向一端向另一端延伸的方向上，多个所述开闭件的热收缩温度成递减趋势。

在本实用新型中，所述开闭件包括：塞体和固定部，所述固定部设置于所述塞体背离所述电芯的一侧，所述塞体设置于所述第一出液孔内，所述固定部设置于所述第一出液孔外侧，以将所述开闭件固定于所述第一出液孔内。

在本实用新型中，所述动力电池还包括：固定件，所述固定件设置于所述储液件朝向所述电芯的一侧，所述固定件上设置有第二出液孔，所述第二出液孔和所述第一出液孔的部分相对应且所述第二出液孔的孔径小于所述第一出液孔的孔径。

在本实用新型中，所述盖板设置有第一卡接部，所述储液件设置有第二卡接部，所述第二卡接部与所述第一卡接部卡接配合。

在本实用新型中，所述顶盖组件还包括：极柱和绝缘环，所述极柱分别设置于所述盖板的两端，所述绝缘环夹设在所述极柱和所述盖板之间，且所述极柱套设于所述绝缘环。

本实用新型还提出了一种车辆，包括所述动力电池。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的动力电池的俯视图；

图2是根据本实用新型一个可选的实施例的动力电池的剖视图；

图3是根据本实用新型另一个可选的实施例的动力电池的剖视图；

图4是根据本实用新型实施例的储液组件的结构示意图。

附图标记：

100、动力电池；

10、储液组件；11、储液件；111、第一避让孔；112、第二避让孔；12、开闭件；121、塞体；122、固定部；13、第一出液孔；14、储液空间；15、固定件；16、第二出液孔；

20、顶盖组件；21、盖板；211、注液孔；212、安装孔；22、极柱；

30、绝缘环。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。

下面参考图1-图4描述根据本实用新型实施例的动力电池100，本实用新型还提出了一种具有上述动力电池100的车辆。

如图1-图4所示，本实用新型实施例的动力电池100包括：壳体、电芯和顶盖组件20，电芯设置于壳体内，顶盖组件20包括：盖板21和极柱22，盖板21盖设于壳体的顶部，极柱22分别设置于盖板21的两端。也就是说，动力电池100包括壳体和电芯，电芯可以为多个，并且多个电芯设置在壳体内，壳体可以起到保护多个电芯的作用。其中，动力电池100可以用在车辆，以给车辆的驱动电机提供能源。以及，极柱22可以为两个，两个极柱22分别为正极极柱22和负极极柱22。

此外，动力电池100还包括：储液组件10，储液组件10包括：储液件11和开闭件 12，储液件11设置于盖板21朝向电芯的一侧，储液件11上设置有第一出液孔13，开闭件12设置于第一出液孔13，并且开闭件12选择性地开闭第一出液孔13。也就是说，当电芯内的SOH(可用性能剩余的比例)衰减到一定程度后，通过控制开闭件12开启储液件11，从而释放储液件11中的电解液，给电芯进行电解液补给，可以有效的改善电池循环老化过程中的阻抗增加及容量衰减问题。

其中，储液件11可以为绝缘件，即储液件11不仅可以起到储存电解液的作用，还可以实现极柱22和盖板21之间的绝缘，如此，储液组件10能够有效的利用动力电池 100的内部空间，以及，本实用新型中的储液组件10设置于动力电池100内，即，没有外接储液装置，电芯体积能量密度几乎不会发生变化。以及，在组装动力电池100时直接将储液组件10盖板21的下方，储液组件10的安装较为方便。

由此，通过在盖板21朝向电芯的一侧设置储液件11，并且在储液件11上设置开闭件12，这样在电芯内的SOH衰减到一定程度后，通过控制开闭件12开启储液件11，从而释放储液件11中的电解液，给电芯进行电解液补给，且这样电芯体积能量密度不会下降。

此外，储液组件10内设置有多个储液空间14，相邻两个储液空间14之间相互密封，每个储液空间14上均设置有第一出液孔13，开闭件12为多个且分别分别设置于第一出液孔13。如此设置，在储液组件10内设置有多个储液空间14，这样使得每个储液空间 14内都可以储存电解液，以及每个储液空间14都通过开闭件12来实现开启。其中，每个储液空间14内可以储存同一种电解液，通过控制开闭件12一个一个打开来实现单一电解液的释放，当然也可以将多个储液空间14内的单一电解液同时释放。或者，每个储液空间14内储存的电解液可以为不同种电解液，这样在释放电解液时，动力电池100 内部的电解液更加均衡，从而增加动力电池100的使用性能，以及延长动力电池100的使用寿命。

如图1-图3所示，盖板21为长条状，储液件11呈长条状，并且多个储液空间14 在储液件11的长度方向上间隔设置。如此，盖板21形成为长条状，以及储液件11也呈长条状，这样方便多个储液空间14在储液件11上的布置，以便储液件11储存多种不同的电解液，或者储存大量同种的电解液。

参照图2和图3所示，储液件11贴设固定在盖板21的一侧表面上，开闭件12为热收缩件，以在盖板21被加热时以热收缩的方式打开第一出液孔13。其中，开闭件12 可以热收缩件，即开闭件12由热致收缩高分子材料构成，这样使得开闭件12升温时可以收缩，从而使得开闭件12和第一出液孔13之间为间隙配合，即电解液可以通过间隙流到外界。以及，盖板21和储液件11相互贴设，这样方便盖板21的热量传输至开闭件12，即当盖板21通电发热时可以提升开闭件12的温度。

以及，每个储液空间14上的开闭件12的收缩温度均不同，这样可以通过控制开闭件12的温度来控制不同的开闭件12的收缩。

又或者，动力电池100还可以包括：加热件，加热件设置于盖板21，并且加热件和控制器电连接，控制器控制加热件选择性地开启，开闭件12为热收缩件。也就是说，可以在盖板21上单独设置加热件，这样可以通过加热件来加热盖板21，盖板21再将热量传输至开闭件12，从而实现开闭件12的开启。

动力电池100还包括：控制器和浓度传感器，浓度传感器设置于电芯内，并且浓度传感器和控制器电连接，控制器控制开闭件12选择性地开闭第一出液孔13。也就是说，浓度传感器可以监测动力电池100内部的电解液浓度，当SOH(动力电池100的可用性能剩余的比例)小于某一值时，浓度传感器会发出相应的电信号给控制器，控制器控制开闭件12开启，从而实现动力电池100在不同SOH下进行电解液的补给。具体地，当动力电池100的可用性能剩余的比例SOH小于某一值时，控制对应的开闭件12开启，从而释放出对应的电解液；当动力电池100的SOH小于另外的数值时，控制对应的开闭件12开启，从而释放出对应的电解液。如此设置，通过浓度传感器和控制器电连接，以及控制器对开闭件12的控制，使得动力电池100在不同的SOH下，可以释放不同的电解液，这样使得动力电池100的电解液可以得到相应的补充，进一步地增加动力电池 100的使用性能，以及延长动力电池100的使用寿命。

进一步地，通过控制器与加热件或者盖板21电连接，这样在SOH数值下降时，浓度传感器可以发出信号给控制器，控制器控制加热件或者控制盖板21通电开启，使得温度达到某一数值，处于该数值下的开闭件12会发生收缩，从而释放出对应的电解液。如此，每个储液空间14上的开闭件12由不同热致收缩高分子材料构成，这样使得每个开闭件12的热收缩温度不同，从而可以通过加热件将开闭件12加热到指定温度来开启相应的储液空间14。

其中，在从盖板21的长度方向一端向另一端延伸的方向上，多个开闭件12的热收缩温度成递减趋势。也就是说，开闭件12可以为PVC、PET、PE、PP、OPP、PVDC、POF 中的一个或多个，以及PVC、PET、PE、PP、OPP、PVDC、POF材质生产出来的开闭件12 的热收缩温度均不同。如此设置，使得每个储液空间14对应的开闭件12的热收缩温度不同，这样方便多个储液空间14在不同的温度下开启。以及，多个开闭件12的热收缩温度成递减趋势，这样方便开闭件12在不同的温度处开启。

由此，当SOH＝X1％时(90≤X1≤95)，控制器会控制加热件加热盖板21，使盖板21温度达到T1℃(72℃>T1>60℃)，导致其中一个储液空间14内的开闭件12收缩，释放出电解液。当SOH＝X2％时(85≤X1＜90)，控制器会控制加热件加热盖板21，使盖板21 温度达到T2℃(82℃>T2>72℃)，导致另一个储液空间14内的开闭件12收缩，释放出电解液。其中，T1、T2温度不同可以方便控制器通过的控制盖板21温度，释放不同储液空间14内的电解液。

根据本实用新型的一个可选的实施例，如图3所示，开闭件12包括：塞体121和固定部122，固定部122设置于塞体121背离电芯的一侧，塞体121设置于第一出液孔13 内，固定部122设置于第一出液孔13外侧，以将开闭件12固定于第一出液孔13内。其中，当开闭件12在受热后收缩时，开闭件12和第一出液孔13之间为间隙配合，因此开闭件12不能继续固定在储液件11上。因此，将开闭件12分为塞体121和固定部122，塞体121塞在第一出液孔13内，固定部122设置在塞体121背离电芯的一侧，其中，固定部122的直径大于第一出液孔13的直径，这样当塞体121收缩时，固定部122 可以继续和储液件11配合，从而使得开闭件12不会脱离第一出液孔13，进而使得开闭件12不会影响动力电池100的正常使用。

进一步地，盖板21上设置有避让槽，固定部122可以配合在避让槽内，从而使得提升动力电池100的整体性，以及开闭件12的安装可靠性。

根据本实用新型的另一个可选的实施例，如图2所示，动力电池100还包括：固定件15，固定件15设置于储液件11朝向电芯的一侧，固定件15上设置有第二出液孔16，第二出液孔16和第一出液孔13的部分相对应。也就是说，通过在储液件11背离盖板 21的一侧设置固定件15，使得开闭件12收缩时仍可以被固定在储液件11上。其中，固定件15可以为带有第二出液孔16的固定网，也可以为能通过电解液的膜类结构。

以及，第二出液孔16的孔径小于第一出液孔13的孔径，这样在开闭件12打开出液孔13后，第一出液孔13不会从第二出液孔中掉落。

此外，盖板21设置有第一卡接部，储液件11设置有第二卡接部，第二卡接部与第一卡接部卡接配合。也就是说，盖板21和储液件11之间相互卡接，从而实现动力电池 100的整体装配。

此外，结合图1-图3所示，盖板21上设置有注液孔211，注液孔211和电芯相对应，储液件11上设置有第一避让孔111，第一避让孔111和注液孔211相对应。也就是说，在组装动力电池100时，通过注液孔211向壳体内部注入电解液。因此，在储液件11 上设置有上下贯通的第一避让孔111，使得在向动力电池100内部注入电解液时储液件 11不会阻挡电解液。其中，第一避让孔111和任意一个储液空间14之间均是密封状态，即，第一避让孔111的设置不会影响储液空间14的布置。

以及，动力电池100还包括：防爆阀，防爆阀设置于盖板21上的安装孔212，防爆阀和电芯相对应，储液件11上设置有第二避让孔112，第二避让孔112和防爆阀相对应。其中，为了保证动力电池100的使用安全性，在盖板21上安装有防爆阀，当动力电池 100由于不当充放电、短路或暴露于高温等恶劣环境中而发生意外时，高能量的动力电池100电池就会产生大量的气体并且温度急剧升高，气体冲开防爆阀以达到泄压的目的，从而可以大大提高了动力电池100的安全性能。因此，在储液件11上设置有和防爆阀相对的第二避让孔112，如此高温高压的气体会直接作用与防爆阀，如此设置，储液件 11不会影响防爆阀的正常启动，因此动力电池100的使用安全受到里保证。

此外，如图1-图3所示，动力电池100还包括：绝缘环30，绝缘环30夹设在极柱22和盖板21之间，并且极柱22套设于绝缘环30。其中，绝缘环30可以阻隔盖板21、储液件11与极柱22之间的电子与热传输，即绝缘环30可以很好的起到绝缘作用，避免动力电池100发生短路，这样可以提升动力电池100的使用安全性。其中，绝缘环30 可以为陶瓷绝缘环。

以及，极柱22分为正极极柱22和负极极柱22，并且正极极柱22和负极极柱22之间相互分离。其中，正极极柱22可以为铝极柱22，负极极柱22可以为铜极柱22。

根据本实用新型第二方面实施例的车辆，包括上述实施例的动力电池100。该实施例下的动力电池100在老化或内部电解液含量较低时，可以向动力电池100内注入新的电解液，从而可以实现动力电池100的长时间使用，一方面动力电池100的能量密度高，另一方面动力电池100的使用寿命高。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种动力电池，其特征在于，包括：

壳体；

电芯，所述电芯设置于所述壳体内；

顶盖组件，所述顶盖组件包括：盖板，所述盖板盖设于所述壳体的顶部；

储液组件，所述储液组件包括：储液件和开闭件，所述储液件设置于所述盖板朝向所述电芯的一侧，所述储液件上设置有第一出液孔，所述开闭件设置于所述第一出液孔且选择性地开闭所述第一出液孔。

2.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，所述储液件内设置有多个储液空间，相邻两个所述储液空间之间相互密封，每个所述储液空间上均设置有所述第一出液孔，所述开闭件为多个且分别设置于多个所述第一出液孔。

3.根据权利要求2所述的动力电池，其特征在于，所述盖板为长条状，所述储液件呈长条状且多个所述储液空间在所述储液件的长度方向上间隔设置。

4.根据权利要求2所述的动力电池，其特征在于，所述储液件贴设固定在所述盖板朝向所述电芯的一侧上，所述开闭件为热收缩件，以在所述盖板被加热时以热收缩的方式打开所述第一出液孔。

5.根据权利要求4所述的动力电池，其特征在于，在从所述盖板的长度方向一端向另一端延伸的方向上，多个所述开闭件的热收缩温度成递减趋势。

6.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，所述开闭件包括：塞体和固定部，所述固定部设置于所述塞体背离所述电芯的一侧，所述塞体设置于所述第一出液孔内，所述固定部设置于所述第一出液孔外侧，以将所述开闭件固定于所述第一出液孔内。

7.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，还包括：固定件，所述固定件设置于所述储液件朝向所述电芯的一侧，所述固定件上设置有第二出液孔，所述第二出液孔和所述第一出液孔的部分相对应且所述第二出液孔的孔径小于所述第一出液孔的孔径。

8.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，所述盖板设置有第一卡接部，所述储液件设置有第二卡接部，所述第二卡接部与所述第一卡接部卡接配合。

9.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，所述顶盖组件还包括：极柱和绝缘环，所述极柱分别设置于所述盖板的两端，所述绝缘环夹设在所述极柱和所述盖板之间，且所述极柱套设于所述绝缘环。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的动力电池。

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