CN220672818U - 电池单体、循环注液装置、电池及用电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种电池单体、循环注液装置、电池及用电装置。电池单体包括外壳、电极组件以及导流结构;外壳内形成有容纳腔,外壳设有连通容纳腔的注液孔和循环孔;电极组件设于容纳腔内;导流结构设于容纳腔内,并位于电极组件与外壳之间,导流结构设有进液口和多个出液口,进液口与注液孔连通,多个出液口间隔分布于电极组件的上方。本实用新型技术方案能够改善电池单体的浸润速率慢的问题,以提升电池单体的生产效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池制作技术领域,特别涉及一种电池单体、循环注液装置、电池及用电装置。
背景技术
在电池单体的生产过程中,需要将电解液注入到外壳的内部,以使电解液充分浸润外壳内部的电极组件。
在相关技术中,通常在外壳的端盖上预留注液孔,并在外壳的底部预留循环孔,电解液通过注液孔进入外壳的内部,以对外壳内部的电极组件进行浸润,没有被吸收的电解液通过循环孔回流,但是注液孔位于电极组件的一侧,电解液从单独的注液孔进入之后,会先进入外壳与电极组件之间的空间,然后再缓慢扩散到电极组件的内部,会使得电解液进入到电极组件内部的阻力增加,导致电解液在电极组件内部的浸润需要进行长时间的高温静置,导致电池单体的浸润速率慢,进而导致电池单体的生产效率低。
实用新型内容
鉴于上述问题,本本申请提供一种电池单体、循环注液装置、电池及用电装置,旨在改善电池单体的浸润速率慢的问题,以提升电池单体的生产效率。
本申请提供了一种电池单体,包括外壳、电极组件以及导流结构。所述外壳内形成有容纳腔,所述外壳设有连通所述容纳腔的注液孔和循环孔;所述电极组件设于所述容纳腔内;所述导流结构设于所述容纳腔内,并位于所述电极组件与所述外壳之间,所述导流结构设有进液口和多个出液口,所述进液口与所述注液孔连通,多个所述出液口间隔分布于所述电极组件的上方。
本申请实施例的技术方案中,通过在电极组件与外壳的顶部之间设置有导流结构,电解液从注液孔进入导流结构中,然后通过导流结构的多个出液口排出,即可将电解液分散到电极组件的上方,以使电解液随气流作用快速进入到电极组件的内部,并被电极组件内部的极片和隔膜吸收,没有被电极组件吸收的电解液则会随气流作用从循环孔流出,并被再次循环到注液孔中。重复上述步骤,通过循环对流注液以及在导流结构的导流作用下,可以有效提高电解液与电极组件的接触面积和时长,以达到加速浸润的目的,能够缩短高温静置时长,从而能够改善电池单体的浸润速率慢的问题,以提升电池单体的生产效率。
在一些实施例中,导流结构包括连接段和导流段。连接段设有进液口,并连接于外壳;导流段沿电极组件的长度方向延伸设置,并设有多个出液口,多个出液口沿导流段的长度方向间隔设置,且导流段的一端连通于连接段远离进液口的一端。这样的设计,可以将导流结构稳定地安装在电极组件的上方;另外,可以使导流段上的多个出液口均匀地分布在电极组件的上方,从而使得从多个出液口排出的电解液可以均匀地分散到电极组件的上方。
在一些实施例中,导流段相对的两侧均间隔分布有多个出液口。这样的设计,可以使导流段上的多个出液口更加均匀地分布在电极组件的上方,从而使得从多个出液口排出的电解液可以更加均匀地分散到电极组件的上方,以进一步提高电解液与电极组件的接触面积和时长。
在一些实施例中,设于导流段相对两侧的出液口错位分布。这样的设计,可以使导流段上的多个出液口更加均匀地分布在电极组件的上方,从而使得从多个出液口排出的电解液可以更加均匀地分散到电极组件的上方,以进一步提高电解液与电极组件的接触面积和时长;另外,导流段相对两侧的出液口错位分布,还可以使得导流结构自身具有足够的强度,以避免导流结构发生软塌折弯的现象。
在一些实施例中,连接段和导流段构成导流单元,导流单元设有至少两个,至少两个导流单元的导流段沿电极组件的宽度方向间隔设置。这样的设计,通过沿电极组件的宽度方向上设置有至少两个导流单元,可以在节省导流结构的材料成本的基础上,可以使导流结构上的多个出液口更加均匀地分布在电极组件的上方,从而使得从多个出液口排出的电解液可以更加均匀地分散到电极组件的上方,以进一步提高电解液与电极组件的接触面积和时长。
在一些实施例中,注液孔设于外壳的顶部,循环孔设于外壳的底部。这样的设计,通过将注液孔设置在外壳的顶部,电解液从注液孔进入之后,可以在重力作用下直接流向导流结构的进液口,无需使用额外的加压设备来辅助电解液的流动,能够降低投入成本;而将循环孔设置在外壳的底部,可以提高电解液与电极组件的接触时长,以达到加速浸润的目的。
在一些实施例中,注液孔与循环孔错位设置。这样的设计,通过使注液孔与循环孔错位设置,可以延长电解液在外壳内部的流动路径,以延长电解液在外壳内部的流动时长,进而提升对电池单体的浸润效率,实现电池单体生产的高效。
在一些实施例中,外壳的顶部还设有与注液孔间隔设置的防爆阀。这样的设计,防爆阀的设置,能够增加电池单体的安全性能。
在一些实施例中,外壳的顶部还设有与注液孔间隔设置的电池极柱。这样的设计,可以使电极组件中的两个电极顺利通过两个电池极柱与位于电池单体外部的电极端子电连接。
在一些实施例中,外壳包括底壳和端盖。端盖盖设于底壳,并与底壳围合形成容纳腔,端盖设有注液孔,底壳设有循环孔。这样的设计,在装配过程中,可以先将电极组件安装至底壳的内部,并将导流结构连接在端盖的底部之后,再将端盖与底壳实现盖合,从而便于电极组件和导流结构的拆装。
本申请还提供了一种循环注液装置,包括注液杯、循环结构以及上述实施例的电池单体;注液杯的排液口与注液孔连通;循环结构的入液口与循环孔连通,循环结构的排液口与注液杯的入液口连通。
本申请实施例的技术方案中,通过在电极组件与外壳的顶部之间设置有导流结构,电解液从注液孔进入导流结构中,然后通过导流结构的多个出液口排出,即可将电解液分散到电极组件的上方,以使电解液随气流作用快速进入到电极组件的内部,并被电极组件内部的极片和隔膜吸收,没有被电极组件吸收的电解液则会随气流作用从循环孔流出,并在循环结构的作用下循环到注液杯中,进而再次循环到注液孔中。重复上述步骤,通过循环对流注液以及在导流结构的导流作用下,可以有效提高电解液与电极组件的接触面积和时长,以达到加速浸润的目的,能够缩短高温静置时长,从而能够改善电池单体的浸润速率慢的问题,以提升电池单体的生产效率。
本申请还提供了一种电池,包括上述实施例的电池单体。
本申请还提供了一种用电装置,包括上述实施例的电池。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
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示出的结构获得其他的附图。
图1为本申请用电装置一实施例的结构示意图;
图2为本申请电池一实施例的爆炸结构示意图;
图3为本实用新型循环注液装置一实施例的剖视图;
图4为本实用新型电池单体一实施例的俯视图;
图5为本实用新型电池单体一实施例的部分结构侧视图;
图6为本实用新型电池单体一实施例的部分结构仰视图。
附图标号说明:
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
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“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组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,可以是两个组件内部的连通或两个组件的相互作用关系。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。
本领域中所提到的电池按是否可充电可以分为一次性电池和可充电电池。目前常见的可充电电池的类型有:铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池。锂离子电池目前广泛应用于纯电动车及混合动力车,用于这种用途的锂离子电池的容量相对略低,但有较大的输出、充电电流,也有较长的使用寿命,但成本较高。
本申请实施例中所描述的电池是指可充电电池。下文中将主要以锂离子电池为例来描述本申请公开的实施例。应当理解的是,本申请公开的实施例对于其他任意适当类型的可充电电池都是适用的。本申请中公开的实施例所提到的电池可以直接或者间接应用于适当的装置中来为该装置供电。
本申请公开的实施例中所提到的电池是指包括一个或多个电池单体以提供预定的电压和容量的单一的物理模块。电池单体是电池中的基本单元,一般按封装的方式可以分为:柱形电池单体、长方体电池单体和软包电池单体。下文中将主要围绕长方体电池单体来展开。应当理解的是,下文中所描述的实施例在某些方面对于柱形电池单体或软包电池单体而言也是适用的。
电池单体包括正极极片、负极极片、电解液和隔离膜。锂离子电池单体主要依靠锂离子在正极极片和负极极片之间的移动来工作。柱形电池单体中三层材料的薄膜结构被卷绕成柱形形状的电极组件,而在长方体电池单体中薄膜结构被卷绕或者叠置成具有大致长方体形状的电极组件。
在通常的电池单体结构中,电池单体包括外壳、电极组件和电解液。电极组件被容纳在电池单体的外壳中,电极组件包括正极极片、负极极片和隔离膜。外壳包括底壳和端盖。底壳包括由多个壁形成的容纳腔以及开口。端盖布置在开口处以封闭容纳腔。除了电极组件之外,容纳腔中还容纳有电解液。电极组件中的正极极片和负极极片包括极耳。为了使得通过大电流而不发生熔断,正极极耳的数量为多个且层叠在一起,负极极耳的数量为多个且层叠在一起。极耳通过连接构件与位于电池单体外部的电极端子电连接,电极端子一般包括正电极端子和负电极端子。对长方体电池单体而言,电极端子一般设置在端盖部分。多个电池单体经由电极端子而被串联和/或并联在一起以应用于各种应用场合。
在一些诸如电动车辆等的大功率应用场合,电池的应用包括三个层次:电池单体、电池模块和电池。电池模块是为了从外部冲击、热、振动等中保护电池单体,将一定数目的电池单体电连接在一起并放入一个框架中而形成的。电池则指的是装入电动车辆的电池系统的最终状态。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。
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。电池由箱体和容纳于箱体内的多个电池单体组成。其中,电池作为新能源汽车核心零部件在安全性方面有着较高的要求。目前,动力电池在使用过程中的机械安全是消费者普遍关心的电池安全问题之一。
本申请实施例提供的电池为可以为用电装置的动力源。用电装置可以是手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等,例如,航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等,电动玩具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,电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具,例如,电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨。
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。
例如,图1为本申请一些实施例的车辆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序汽车等。车辆1000的内部可以设置电池100、控制器200以及马达300,控制器200用来控制电池100为马达300的供电。例如,在车辆1000的底部或车头或车尾可以设置电池100。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,用于车辆1000的电路系统,例如,用于车辆1000的启动、导航和运行时的工作用电需求。在本申请的另一实施例中,电池100不仅仅可以作为车辆1000的操作电源,还可以作为车辆1000的驱动电源,替代或部分地替代燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
例如,请参照图2,图2为本申请一些实施例提供的电池100的结构爆炸图。电池100包括箱体10和电池单体20,箱体10具有用于容纳电池单体20的容纳空间。其中,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10a和第二部分10b,第一部分10a与第二部分10b相互盖合,第一部分10a和第二部分10b共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二部分10b可以为一端开放的空心结构,第一部分10a可以为板状结构,第一部分10a盖合于第二部分10b的开放侧,以使第一部分10a与第二部分10b共同限定出容纳空间;第一部分10a和第二部分10b也可以是均为一侧开放的空心结构,第一部分10a的开放侧盖合于第二部分10b的开放侧。当然,第一部分10a和第二部分10b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可以是一个,也可以是多个。当电池100具有多个电池单体20时,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,例如并联或串联或混联。具体地,汇流部件可通过连接电池单体20的电极端子实现电池单体20之间的电连接。进一步地,汇流部件可通过焊接固定于电池单体20的电极端子。多个电池单体20的电能可进一步通过导电极构穿过箱体10而引出。可选地,导电极构也可属于汇流部件。
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。
在电池单体的生产过程中,需要将电解液注入到外壳的内部,以使电解液充分浸润外壳内部的电极组件。
在相关技术中,通常在外壳的端盖上预留注液孔,并在外壳的底部预留循环孔,电解液通过注液孔进入外壳的内部,以对外壳内部的电极组件进行浸润,没有被吸收的电解液通过循环孔回流,但是注液孔位于电极组件的一侧,电解液从单独的注液孔进入之后,会先进入外壳与电极组件之间的空间,然后再缓慢扩散到电极组件的内部,会使得电解液进入到电极组件内部的阻力增加,导致电解液在电极组件内部的浸润需要进行长时间的高温静置,导致电池单体的浸润速率慢,进而导致电池单体的生产效率低。
鉴于此,本申请提供一种电池单体20,以改善电池单体20的浸润速率慢的问题,以提升电池单体20的生产效率。
结合参阅图3至图6,在一些实施例中,电池单体20包括外壳21、电极组件22以及导流结构23。外壳21内形成有容纳腔21a,外壳21设有连通容纳腔21a的注液孔212a和循环孔211a;电极组件22设于容纳腔21a内;导流结构23设于容纳腔21a内,并位于电极组件22与外壳21之间,导流结构23设有进液口和多个出液口232a,进液口与注液孔212a连通,多个出液口232a间隔分布于电极组件22的上方。
注液孔212a可以设置在外壳21的顶部,可以设置在外壳21的侧壁,甚至可以设置在外壳21的底部,只要使得通过注液孔212a进入的电解液能够进入导流结构23中即可。例如,当注液孔212a设置在外壳21的侧壁或底部时,可以使用连接管道连通注液孔212a和导流结构23的进液口,使得通过注液孔212a进入的电解液能够通过连接管道而进入导流结构23中。
电极组件22包括正极极片、负极极片和隔离膜。电极组件22中的正极极片和负极极片包括极耳。
导流结构23具体可以大致呈板状、管状、块状、花洒状等形状的结构件。例如,当导流结构23为板状结构件时,可以使导流结构23的横截面形状与电极组件22的横截面形状保持一致,并在导流结构23靠近电极组件22的一板面上设置有多个出液口232a,这样,通过多个出液口232a流出的电解液便能够均匀分散到电极组件22的上方;又如,当导流结构23为管状结构件时,可以使导流结构23沿电极组件22的长度或宽度方向延伸设置,并在导流结构23的底部或侧部设置有多个出液口232a,这样,通过多个出液口232a流出的电解液同样能够均匀分散到电极组件22的上方。
导流结构23的内部形成有导流槽,电解液可以通过进液口进入导流槽内,然后从多个出液口232a排出。
导流结构23的多个出液口232a可以全部朝向电极组件22的顶部;或者,导流结构23的多个出液口232a也可以部分朝向电极组件22的顶部,部分朝向导流结构23的侧方;又或者,导流结构23的多个出液口232a还可以全部朝向导流结构23的侧方,只要能够使得从出液口232a流出的电解液分散到电极组件22的上方即可。
出液口232a的可以为圆形孔、矩形孔、三角形孔、异形孔等形状,在此不作具体限定。
本申请实施例的技术方案中,通过在电极组件22与外壳21的顶部之间设置有导流结构23,电解液从注液孔212a进入导流结构23中,然后通过导流结构23的多个出液口232a排出,即可将电解液分散到电极组件22的上方,以使电解液随气流作用快速进入到电极组件22的内部,并被电极组件22内部的极片和隔膜吸收,没有被电极组件22吸收的电解液则会随气流作用从循环孔211a流出,并被再次循环到注液孔212a中。重复上述步骤,通过循环对流注液以及在导流结构23的导流作用下,可以有效提高电解液与电极组件22的接触面积和时长,以达到加速浸润的目的,能够缩短高温静置时长,从而能够改善电池单体20的浸润速率慢的问题,以提升电池单体20的生产效率。
在本申请一实施例中,结合参阅图5、图6,导流结构23包括连接段231和导流段232。连接段231设有进液口,并连接于外壳21;导流段232沿电极组件22的长度方向延伸设置,并设有多个出液口232a,多个出液口232a沿导流段232的长度方向间隔设置,且导流段232的一端连通于连接段231远离进液口的一端。
连接段231和导流段232可以为一体成型的结构,也可以为分体结构。当连接段231和导流段232为分体结构时,可以采用粘接、插接、卡接、螺钉连接等方式将导流段232连接于连接段231。
连接段231可以采用粘接、插接、卡接、螺钉连接等方式连接在外壳21的内壁上,以使连接段231的进液口与注液孔212a连通。
本实施例中,通过使用连接段231连接于外壳21,可以将导流结构23稳定地安装在电极组件22的上方;另外,通过使导流段232沿电极组件22的长度方向延伸设置,可以使导流段232上的多个出液口232a均匀地分布在电极组件22的上方,从而使得从多个出液口232a排出的电解液可以均匀地分散到电极组件22的上方,以进一步提高电解液与电极组件22的接触面积和时长。
在本申请一实施例中,结合参阅图6,导流段232相对的两侧均间隔分布有多个出液口232a。
设于导流段232相对两侧的出液口232a可以一一对应分布,也可以错位分布。
设于导流段232相对两侧的出液口232a的数量、大小可以保持一致,也可以不一致。例如,导流段232的其中一侧可以设置有尺寸相对较大的三个、四个等多个出液口232a,而导流段232的另外一侧可以设置有尺寸相对较小的七个、八个等多个出液口232a。
本实施例中,可以使导流段232上的多个出液口232a更加均匀地分布在电极组件22的上方,从而使得从多个出液口232a排出的电解液可以更加均匀地分散到电极组件22的上方,以进一步提高电解液与电极组件22的接触面积和时长。
在本申请一实施例中,结合参阅图6,设于导流段232相对两侧的出液口232a错位分布。
本实施例中,可以使导流段232上的多个出液口232a更加均匀地分布在电极组件22的上方,从而使得从多个出液口232a排出的电解液可以更加均匀地分散到电极组件22的上方,以进一步提高电解液与电极组件22的接触面积和时长;另外,导流段232相对两侧的出液口232a错位分布,还可以使得导流结构23自身具有足够的强度,以避免导流结构23发生软塌折弯的现象。
在本申请一实施例中,结合参阅图6,连接段231和导流段232构成导流单元23a,导流单元23a设有至少两个,至少两个导流单元23a的导流段232沿电极组件22的宽度方向间隔设置。
至少两个导流单元23a的连接段231的进液口可以连通同一注液孔212a,也可以分别连通不同的注液孔212a。当然,为了降低与注液孔212a对应的注液杯210的投入成本,在一些实施例中,可以使至少两个导流单元23a的连接段231的进液口连通同一注液孔212a,这样,对应设置一个注液杯210即可。
导流单元23a具体可以设置有两个、三个、四个等等,具体可以根据电极组件22的宽度需求进行设计。当然,在其他实施例中,当导流单元23a的宽度足够宽时,也可以只设置有一个导流单元23a。
本实施例中,通过沿电极组件22的宽度方向上设置有至少两个导流单元23a,可以在节省导流结构23的材料成本的基础上,可以使导流结构23上的多个出液口232a更加均匀地分布在电极组件22的上方,从而使得从多个出液口232a排出的电解液可以更加均匀地分散到电极组件22的上方,以进一步提高电解液与电极组件22的接触面积和时长。
在本申请一实施例中,结合参阅图3至图6,注液孔212a设于外壳21的顶部,循环孔211a设于外壳21的底部。
注液孔212a可以设置在外壳21顶部的中心位置,也可以设置在外壳21顶部的边缘位置。
本实施例中,通过将注液孔212a设置在外壳21的顶部,电解液从注液孔212a进入之后,可以在重力作用下直接流向导流结构23的进液口,无需使用额外的加压设备来辅助电解液的流动,能够降低投入成本;而将循环孔211a设置在外壳21的底部,可以提高电解液与电极组件22的接触时长,以达到加速浸润的目的。
在本申请一实施例中,结合参阅图3,注液孔212a与循环孔211a错位设置。
注液孔212a和循环孔211a可以靠近外壳21的两个对角处,例如,注液孔212a靠近外壳21的右侧设置,循环孔211a靠近外壳21的左侧设置;或者,注液孔212a靠近外壳21的左侧或右侧设置,循环孔211a靠近外壳21的中部设置。
本实施例中,通过使注液孔212a与循环孔211a错位设置,可以延长电解液在外壳21内部的流动路径,以延长电解液在外壳21内部的流动时长,进而提升对电池单体20的浸润效率,实现电池单体20生产的高效。
在本申请一实施例中,结合参阅图3、图4、图6,外壳21的顶部还设有与注液孔212a间隔设置的防爆阀212b。
防爆阀212b可以设置在外壳21顶部的中心位置,也可以设置在外壳21顶部的边缘位置,只要不影响注液孔212a的正常注液即可。
本实施例中,防爆阀212b的设置,能够增加电池单体20的安全性能。
在本申请一实施例中,结合参阅图4、图6,外壳21的顶部还设有与注液孔212a间隔设置的电池极柱212c。
电池极柱212c通常设置有两个,注液孔212a可以设置在两个电池极柱212c之间,也可以设置在任意一个电池极柱212c的外侧。
本实施例中,可以使电极组件22中的两个电极顺利通过两个电池极柱212c与位于电池单体20外部的电极端子电连接。
在一些实施例中,防爆阀212b设置在两个电池极柱212c之间,且注液孔212a设置在防爆阀212b与其中一个电池极柱212c之间,这样,注液孔212a在注液时,对电池极柱212c和防爆阀212b的影响更小,从而让电池单体20的安全性能更高。
在本申请一实施例中,结合参阅图3,外壳21包括底壳211和端盖212,端盖212盖设于底壳211,并与底壳211围合形成容纳腔21a,端盖212设有注液孔212a,底壳211设有循环孔211a。
端盖212可以采用粘接、螺钉连接、卡接等方式与底壳211实现连接。
本实施例中,在装配过程中,可以先将电极组件22安装至底壳211的内部,并将导流结构23连接在端盖212的底部之后,再将端盖212与底壳211实现盖合,从而便于电极组件22和导流结构23的拆装。
本申请还提出一种循环注液装置2000,该循环注液装置2000包括电池单体20、注液杯210以及循环结构220,该电池单体20的具体结构参照上述实施例,由于本循环注液装置2000采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。其中,注液杯210的排液口与注液孔212a连通;循环结构220的入液口与循环孔211a连通,循环结构220的排液口与注液杯210的入液口连通。
注液杯210可以采用粘接、插接等方式固定在电池单体20的外壳21上,以使注液杯210的排液口与注液孔212a连通。
循环结构220可以包括循环管道,以使循环管道的入液口与循环孔211a连通,并使循环管道的排液口与注液杯210的入液口连通。
循环管道上可以设置有循环泵,循环泵用来给电解液提供循环动力的,可以提高电池单体20内部电解液的下沉速度,也可提高循环管道中的电解液的循环速度,使电解液与电极组件22中的极片充分接触,提升电解液的浸润效率,循环泵上可以装有压力计,通过压力反馈来调整电解液的循环速度。
循环管道上还可以设置有过滤器,以通过过滤器过滤掉焊接产生的金属粉末以及几篇制作过程中产生的金属粉末等杂质。
由于循环的电解液的量太小时,不能充分与电极组件22内部的极片浸润,而循环的电解液的量太大时,所需的时间需要延长,降低了注液的效率,这样,可以在循环管道上设置有液体流量计,以通过液体流量计来控制循环的电解液的量,进而在使得电解液与电极组件22中的极片充分浸润的前提下,提高注液效率。
本申请实施例的技术方案中,通过在电极组件22与外壳21的顶部之间设置有导流结构23,电解液从注液孔212a进入导流结构23中,然后通过导流结构23的多个出液口232a排出,即可将电解液分散到电极组件22的上方,以使电解液随气流作用快速进入到电极组件22的内部,并被电极组件22内部的极片和隔膜吸收,没有被电极组件22吸收的电解液则会随气流作用从循环孔211a流出,并在循环结构220的作用下循环到注液杯210中,进而再次循环到注液孔212a中。重复上述步骤,通过循环对流注液以及在导流结构23的导流作用下,可以有效提高电解液与电极组件22的接触面积和时长,以达到加速浸润的目的,能够缩短高温静置时长,从而能够改善电池单体20的浸润速率慢的问题,以提升电池单体20的生产效率。
本申请还提出一种电池100,该电池100包括电池单体20,该电池单体20的具体结构参照上述实施例,由于本电池100采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
根据本申请一些实施例,本申请提供了一种电池单体20,结合参阅图3至图6,电池单体20包括外壳21、电极组件22以及导流结构23;外壳21内形成有容纳腔21a,外壳21设有连通容纳腔21a的注液孔212a和循环孔211a,循环孔211a设于外壳21的底部;电极组件22设于容纳腔21a内;导流结构23设于容纳腔21a内,并位于电极组件22与外壳21的顶部之间,导流结构23设有进液口和多个出液口232a,进液口与注液孔212a连通,多个出液口232a间隔分布于电极组件22的上方。
本申请实施例的技术方案中,通过在电极组件22与外壳21的顶部之间设置有导流结构23,电解液从注液孔212a进入导流结构23中,然后通过导流结构23的多个出液口232a排出,即可将电解液分散到电极组件22的上方,以使电解液随气流作用快速进入到电极组件22的内部,并被电极组件22内部的极片和隔膜吸收,没有被电极组件22吸收的电解液则会随气流作用从循环孔211a流出,并被再次循环到注液孔212a中。重复上述步骤,通过循环对流注液以及在导流结构23的导流作用下,可以有效提高电解液与电极组件22的接触面积和时长,以达到加速浸润的目的,能够缩短高温静置时长,从而能够改善电池单体20的浸润速率慢的问题,以提升电池单体20的生产效率。
本申请还提出一种用电装置,该用电装置包括电池100,该电池100的具体结构参照上述实施例,由于本用电装置采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。可以理解的,用电装置可以是上述任一应用该电池100的设备或系统。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是在本实用新型的发明构思下,利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (11)
1.一种电池单体,其特征在于,包括:
外壳,所述外壳内形成有容纳腔,所述外壳设有连通所述容纳腔的注液孔和循环孔;
电极组件,所述电极组件设于所述容纳腔内;
导流结构,所述导流结构设于所述容纳腔内,并位于所述电极组件与所述外壳之间,所述导流结构设有进液口和多个出液口,所述进液口与所述注液孔连通,多个所述出液口间隔分布于所述电极组件的上方。
2.如权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述导流结构包括:
连接段,所述连接段设有所述进液口,并连接于所述外壳;
导流段,所述导流段沿所述电极组件的长度方向延伸设置,并设有多个所述出液口,多个所述出液口沿所述导流段的长度方向间隔设置,且所述导流段的一端连通于所述连接段远离所述进液口的一端。
3.如权利要求2所述的电池单体,其特征在于,所述导流段相对的两侧均间隔分布有多个所述出液口。
4.如权利要求3所述的电池单体,其特征在于,设于所述导流段相对两侧的所述出液口错位分布。
5.如权利要求2所述的电池单体,其特征在于,所述连接段和所述导流段构成导流单元,所述导流单元设有至少两个,至少两个所述导流单元的导流段沿所述电极组件的宽度方向间隔设置。
6.如权利要求1至5中任一项所述的电池单体,其特征在于,所述注液孔设于所述外壳的顶部,所述循环孔设于所述外壳的底部。
7.如权利要求6所述的电池单体,其特征在于,所述注液孔与所述循环孔错位设置。
8.如权利要求1至5中任一项所述的电池单体,其特征在于,所述外壳的顶部还设有与所述注液孔间隔设置的防爆阀;
和/或,所述外壳的顶部还设有与所述注液孔间隔设置的电池极柱;
和/或,所述外壳包括底壳和端盖,所述端盖盖设于所述底壳,并与所述底壳围合形成所述容纳腔,所述端盖设有所述注液孔,所述底壳设有所述循环孔。
9.一种循环注液装置,其特征在于,包括:
如权利要求1至8中任一项所述的电池单体;
注液杯,所述注液杯的排液口与所述注液孔连通;
循环结构,所述循环结构的入液口与所述循环孔连通,所述循环结构的排液口与所述注液杯的入液口连通。
10.一种电池,其特征在于,包括如权利要求1至8中任一项所述的电池单体。
11.一种用电装置,其特征在于,包括如权利要求10所述的电池。
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