CN217983451U - 一种带有补液功能的方壳电芯 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种带有补液功能的方壳电芯，包括壳体、侧板、正极柱、负极柱、裸电芯、电解液、补液槽和第一强磁片；所述侧板与壳体组成封闭结构；壳体的顶部设有可拆卸盖板；第一强磁片设置在盖板上靠近侧板一端；补液槽设置于侧板上靠近壳体内部的一侧，与盖板上的第一强磁片的位置对应，所述补液槽底部开设有通孔，通孔与壳体内部连通；补液槽与盖板之间形成磁吸密封结构，补液槽中装有电解液，且补液槽中电解液液位高于壳体中电解液液位。本实用新型在壳体内设置开设有通孔的补液槽，将补液槽与壳体内部组成连通器，利用连通器原理实现自动补液。
Description
技术领域
本实用新型属于新能源汽车动力电池领域，具体涉及一种带有补液功能的方壳电芯。
背景技术
锂离子电池在不断充放电之后，内部的电解液会发生一定的损耗，电解液减少会带来电芯一致性问题，影响电池性能，因此需要及时补充电解液。
常规的补充电解液的方式是通过在电芯盖板上预留的注液孔注入电解液，现有技术中也出现了部分具有自动补液功能的电池，比如申请号为201520113904.5的专利公开了一种设有防胀气自动补液装置的锂离子电池，其在电池壳体内设置防胀气自动补液装置，通过一个单向阀实现电解液由备用电解液腔至电芯腔的流通，能自动地向电芯腔内补充电解液。但是该单向阀设有最小开启压力值，即只有达到该最小开启压力值时才能进行补液，而该电池内部同时设有多个腔体和多个阀门，由于胀气、排气、补液等过程中多个腔体之间的压力复杂多变，实际实施时该最小开启压力值很难确定，致使电池的自动补液功能受限，不能及时补液。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提出了一种带有补液功能的方壳电芯，用于解决电解液发生损耗时不能及时补液的问题。
本实用新型的技术方案是这样实现的：
本实用新型公开一种带有补液功能的方壳电芯，包括壳体、侧板、正极柱、负极柱、裸电芯、电解液、补液槽、第一强磁片；
所述侧板设置于壳体侧面，并与壳体组成封闭结构；
所述裸电芯和电解液均设置在壳体内部，正极柱和负极柱设置于壳体的顶部；
所述壳体的顶部设有可拆卸盖板；
所述第一强磁片设置于盖板上靠近侧板一端；
所述补液槽设置于侧板上靠近壳体内部的一侧，与盖板上的第一强磁片的位置对应，所述补液槽底部开设有通孔，所述通孔与壳体内部连通；
所述补液槽与盖板之间形成磁吸密封结构；
所述补液槽中装有电解液，且补液槽中电解液液位高于壳体中电解液液位。
在以上技术方案的基础上，优选的，还包括第一磁吸密封圈，所述第一磁吸密封圈沿补液槽的槽口边缘固定设置在补液槽上，并密封补液槽和盖板之间的空间使补液槽和盖板之间形成密封结构。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述壳体和侧板之间采用磁吸密封。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述壳体上靠近侧板的一侧沿壳体边缘设置有多个第二强磁片。
在以上技术方案的基础上，优选的，还包括第二磁吸密封圈，沿侧板的边缘固定设置在侧板上。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述第一磁吸密封圈和第二磁吸密封圈均包括氟橡胶密封圈和磁条，所述磁条镶嵌设置在氟橡胶密封圈内。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述侧板为透明铝塑金属复合结构，包括铝板和透明塑料板，所述铝板沿轴向开设有一条液位观察窗口，所述液位观察窗口边缘与透明塑料板密封焊接。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述补液槽为铝制槽，与侧板焊接固定，所述通孔的孔径介于1mm～5mm之间。
在以上技术方案的基础上，优选的，还包括温度传感器和指示灯，所述温度传感器与侧板上的铝板粘贴固定，指示灯与温度传感器电连接，指示灯设置在透明塑料板上。
在以上技术方案的基础上，优选的，还包括透明防爆阀，设置于透明塑料板上。
本实用新型的有益效果是：
1)在侧板上设置了开设有通孔的补液槽，通第一过强磁片和第一磁吸密封圈实现补液槽与盖板之间的磁吸密封，将补液槽与壳体内部组成连通器，利用连通器原理，当壳体中电解液损耗、补液槽中电解液液位高于壳体中电解液液位时，补液槽中的电解液将流向壳体内部实现自动补液，保障电芯芯包的浸润，提升电芯的性能；
2)通过第二强磁片和第二磁吸密封圈实现侧板和壳体之间的磁吸密封，提高了电芯的密封性，同时方便安装和拆卸；
3)设置了液位观察窗口，可方便地从外部观测壳体和补液槽内部的电解液损耗情况；同时设置了温度传感器和指示灯，当电芯异常时都能通过颜色进行显示或提醒，方便监测电芯内部温度异常，提高电芯的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本实用新型的具有补液功能的方壳电芯结构示意图；
图2为本实用新型的侧板、补液槽、第一磁吸密封圈和第二磁吸密封圈的结构示意图；
图3为侧板、补液槽和盖板的连接关系示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1，本实用新型提出一种带有补液功能的方壳电芯，包括壳体 1、侧板2、裸电芯、电解液、正极柱3、负极柱4、补液槽5、第一强磁片6、第一磁吸密封圈7、第二强磁片8、第二磁吸密封圈9、透明防爆阀10、温度传感器和指示灯。
壳体1，为方形壳体，包括顶部的可拆卸盖板101和下壳体102，盖板 101上靠近侧板2一端设置有第一强磁片6。
侧板2，设置于壳体1的侧面，并与壳体1组成封闭结构。侧板2为透明铝塑金属复合结构，具体包括铝板和透明塑料板201，所述铝板沿轴向开设有一条液位观察接口，所述液位观察口边缘与透明塑料板201密封焊接。由于本实用新型设有液位观察窗口，通过透明塑料板201可方便地从外部观测壳体1内部的电解液损耗情况。
具体的，壳体1和侧板2之间采用磁吸密封。其中，下壳体102上靠近侧板2的一侧沿壳体1边缘设置有多个第二强磁片8，在侧板2上沿侧板2 的边缘固定设置的第二磁吸密封圈9在多个第二强磁片8的吸引力作用下与下壳体101紧密吸合，实现下壳体101与侧板2之间的磁吸密封，由于盖板 101上靠近侧板2一端设置有第一强磁片6，在第一强磁片6、第二强磁片8、第二磁吸密封圈9的共同作用下可以实现壳体1和侧板2之间的磁吸密封，这种磁吸密封的方式提高了电芯的密封性，同时方便安装和拆卸。
裸电芯和电解液，均设置在壳体1与侧板2组成的封闭结构内，且裸电芯浸泡在电解液中。
正极柱3和负极柱4，设置于壳体1的盖板101上，且分别与壳体1内部的裸电芯连接。
补液槽5，设置于侧板2上靠近壳体1内部的一侧，如图2所示。壳体 1和侧板2之间密封时，补液槽5与盖板101上的第一强磁片6的位置对应，通过第一强磁片6和第一磁吸密封圈7可以实现补液槽与盖板之间的磁吸密封，如图3所示，补液槽5底部开设有通孔501，补液槽5通过所述通孔501 与壳体1内部连通。补液槽5中装填有电解液，且补液槽5中的初始电解液液位高于壳体1中电解液液位，这样补液槽就5与壳体1内部组成连通器结构，中间通过通孔501连通。当壳体1中电解液损耗、补液槽5中电解液液位高于壳体1中电解液液位时，补液槽5中的电解液将通过通孔501流向壳体1内部实现自动补液，保障电芯芯包的浸润，提升电芯的性能。
由于电芯中的电解液是一点点逐步减少的，本实用新型的补液槽5也可缓慢释放电解液，可将通孔501的孔径设置小一点，比如设置成锥形孔，使通孔501的孔径介于1mm～5mm之间，使补液槽5根据壳体1中电解液损耗情况动态、缓慢补充电解液至壳体1中。
此外，补液槽5可采用铝制槽，与侧板2焊接固定。铝制补液槽5可以方便地将电芯内的温度传到侧板2上，便于温度传感器测量电芯内部温度。由于补液槽5焊接固定于侧板2上，而侧板2上设有透明塑料板201，因此可以同样通过透明塑料板201观察补液槽5内的电解液液位。
第一强磁片6，镶嵌或粘贴设置于盖板101上靠近侧板2一端，用于与第一磁吸密封圈7配合，实现补液槽5与盖板101之间的磁吸密封；
第一磁吸密封圈7，沿补液槽5的槽口边缘固定设置在补液槽5上，并密封补液槽5和盖板101之间的空间使补液槽5和盖板101之间形成密封结构。
第二强磁片8，镶嵌或粘贴设置在壳体1的下壳体102上靠近侧板2的一侧，并沿下壳体102的边缘一圈间隔设置，用于与第二磁吸密封圈9配合，实现下壳体102和侧板2之间的磁吸密封。相对于传统的焊接、粘接等方式，本实用新型的磁吸密封方式在保证密封性的同时更方便拆装。
第二磁吸密封圈9，沿侧板2的边缘固定设置在侧板2上，第二磁吸密封圈9在多个第二强磁片8的吸引力作用下与壳体1紧密吸合，实现壳体1 和侧板2之间的磁吸密封。
由于电解液有一定的腐蚀性，且电芯充放电过程中容易发热，因此第一磁吸密封圈和第二磁吸密封圈均采用耐高温、耐腐蚀的氟橡胶密封圈，在氟橡胶密封圈内镶嵌设有磁条。
透明防爆阀10，设置于透明塑料板201上，当电芯内部压力过大或电芯异常时通过透明防爆阀10进行泄压。
温度传感器和指示灯，温度传感器用于测量电芯内部温度，指示灯用于通过红绿颜色变化警示电芯内部温度异常或正常。具体的，温度传感器与侧板2上的铝板粘贴固定，由于电解液、铝制补液槽5都可以地将电芯内的温度传到侧板2上的铝板上，因此温度传感器可以方便、准确的测量电芯内部温度，指示灯与温度传感器电连接，指示灯设置在透明塑料板201上，通过透明塑料板201可方便地观察到指示灯颜色，以便从外部直观的监测电芯内部温度状态，当电芯异常时都能通过颜色进行显示或提醒，提高电芯安全性。
本实用新型的工作原理为：
预先在方壳电芯的侧板2上设计补液槽5，在电芯盖板101上与补液槽 5的对应位置设置第一强磁片6，在下壳体102侧面设置多个第二强磁片8。通过第二强磁片8与侧板2上的第二磁吸密封圈9的磁吸作用实现下壳体102 和侧板2之间的磁吸密封，然后开始注入电解液，先在下壳体102里注满电解液后，再在补液槽5内注满电解液，补液槽5上的通孔501的孔径较小，向补液槽5中注液时，注液速度应大于通孔501的出液速度，使补液槽5内电解液的初始液位高于下壳体102中电解液液位，然后迅速盖上盖板101，通过第一强磁片6与第一磁吸密封圈7的磁吸作用实现补液槽5与盖板101 之间的磁吸密封，此时补液槽5与壳体1内部的电解液通过通孔501连通组成连通器。当电芯壳体1内部电解液消耗减少之后，补液槽5中的压强大于壳体1中的压强，根据连通器原理，补液槽5会通过通孔501自动给电芯进行补充电解液，直到两边压强再次平衡。当电芯内部压力过大或电芯异常时通过透明防爆阀10进行泄压。外界可通过侧板上的透明塑料板201观察壳体1和补液槽5中电解液的液位变化，同时可通过透明塑料板201观察指示灯颜色，判断电芯内温度是否异常。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种带有补液功能的方壳电芯，包括壳体(1)、侧板(2)、正极柱(3)、负极柱(4)、裸电芯和电解液，所述侧板(2)设置于壳体(1)侧面，并与壳体(1)组成封闭结构；所述裸电芯和电解液均设置在壳体(1)和侧板(2)组成的封闭结构内，正极柱(3)和负极柱(4)设置于壳体(1)的顶部；其特征在于，还包括补液槽(5)、第一强磁片(6)；
所述壳体(1)的顶部设有可拆卸盖板(101)；
所述第一强磁片(6)设置在盖板(101)上靠近侧板(2)一端；
所述补液槽(5)设置于侧板(2)上靠近壳体(1)内部的一侧，与盖板(101)上的第一强磁片(6)的位置对应，所述补液槽(5)底部开设有通孔(501)，补液槽(5)通过所述通孔(501)与壳体(1)内部连通；
所述补液槽(5)与盖板(101)之间形成磁吸密封结构；
所述补液槽(5)中装有电解液，且补液槽(5)中电解液液位高于壳体(1)中电解液液位。
2.根据权利要求1所述的带有补液功能的方壳电芯，其特征在于，还包括第一磁吸密封圈(7)，所述第一磁吸密封圈(7)沿补液槽(5)的槽口边缘固定设置在补液槽(5)上，并密封补液槽(5)和盖板(101)之间的空间使补液槽(5)和盖板(101)之间形成密封结构。
3.根据权利要求2所述的带有补液功能的方壳电芯，其特征在于，所述壳体(1)和侧板(2)之间采用磁吸密封。
4.根据权利要求3所述的带有补液功能的方壳电芯，其特征在于，所述壳体(1)上靠近侧板(2)的一侧沿壳体(1)边缘设置有多个第二强磁片(8)。
5.根据权利要求4所述的带有补液功能的方壳电芯，其特征在于，还包括第二磁吸密封圈(9)，沿侧板(2)的边缘固定设置在侧板(2)上。
6.根据权利要求5所述的带有补液功能的方壳电芯，其特征在于，所述第一磁吸密封圈(7)和第二磁吸密封圈(9)均包括氟橡胶密封圈和磁条，所述磁条镶嵌设置在氟橡胶密封圈内。
7.根据权利要求1所述的带有补液功能的方壳电芯，其特征在于，所述侧板(2)为透明铝塑金属复合结构，包括铝板和透明塑料板(201)，所述铝板沿轴向开设有一条液位观察窗口，所述液位观察窗口边缘与透明塑料板(201)密封焊接。
8.根据权利要求1所述的带有补液功能的方壳电芯，其特征在于，所述补液槽(5)为铝制槽，与侧板(2)焊接固定，所述通孔(501)的孔径介于1mm～5mm之间。
9.根据权利要求7所述的带有补液功能的方壳电芯，其特征在于，还包括温度传感器和指示灯，所述温度传感器与侧板(2)上的铝板粘贴固定，指示灯与温度传感器电连接，指示灯设置在透明塑料板(201)上。
10.根据权利要求7所述的带有补液功能的方壳电芯，其特征在于，还包括透明防爆阀(10)，设置于透明塑料板(201)上。
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|---|---|---|---|---|
| CN116632387A (zh) * | 2023-07-26 | 2023-08-22 | 深圳海辰储能控制技术有限公司 | 电解液补充装置、储能装置及用电设备 |
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- 2022-09-08 CN CN202222391023.2U patent/CN217983451U/zh active Active
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