一种自补液电池的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种自补液电池。


背景技术：

2.目前，锂离子电池广泛应用于消费类电子产品、新能源汽车以及储能领域。其中，新能源汽车作为动力电池的应用终端，锂离子电池的循环性能直接影响新能源汽车的行驶总里程与服役寿命。随着锂离子电池的充放电循环，锂离子电池的容量会存在衰减，其中一个重要原因是电池内电解液的消耗与分解，导致电解液量不足，在极片上形成“干区”，阻碍了锂离子在正负极之间的传输。
3.通常，在锂离子电池的制造过程中，会在电池内注入足够的电解液。但是，锂离子电池的应用场景多变，使用环境复杂(如温度较高、快速充电等场景)，这就可能发生电解液损耗超出预期的情况。而现有的电池一般无法在电池充放电循环过程中为意外发生电解液枯竭的电芯补充电解液，就算有少量可以在电池充放电循环过程中为电池补充电解液的电池，但其补液速度也较慢，或者结构复杂，成本较高。
4.因此，现有技术还有待于改进和发展。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种能自动补充电解液且补液速度快、结构简单的自补液电池。
6.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种自补液电池，包括：
8.电池主体，所述电池主体内设置有用于容纳电解液的容纳腔；
9.电解液储液仓，设于所述电池主体内，用于储存备用的电解液；
10.储液仓开口阀，设于所述电解液储液仓与所述容纳腔之间，当所述容纳腔内的压力达到预设压力值时，所述储液仓开口阀打开，所述电解液储液仓中的备用电解液进入所述容纳腔。
11.作为上述自补液电池的可选方案，所述电池主体包括：
12.电池壳体，其顶部设有开口；
13.电池盖板，盖设于所述开口处。
14.作为上述自补液电池的可选方案，所述电解液储液仓设于所述电池壳体的壳体侧壁和/或壳体底壁的内侧，所述壳体侧壁或所述壳体底壁上设置有用于对所述电解液储液仓注入备用电解液的电解液仓注液口。
15.作为上述自补液电池的可选方案，所述电解液储液仓设于所述壳体底壁内侧，所述电解液储液仓包括一个与所述壳体底壁尺寸相同且平行设置的电解液储液仓壁，所述电解液储液仓壁与所述壳体侧壁及所述壳体底壁围设形成所述电解液储液仓，所述储液仓开口阀设于所述电解液储液仓壁上。
16.作为上述自补液电池的可选方案，所述电解液储液仓设于所述壳体侧壁的内侧，所述壳体侧壁上设置有用于对所述电解液储液仓注入备用电解液的电解液仓注液口。
17.作为上述自补液电池的可选方案，所述电解液储液仓设于所述电池盖板的内侧，所述电池盖板上设置有用于对所述电解液储液仓注入备用电解液的电解液仓注液口。
18.作为上述自补液电池的可选方案，所述电解液储液仓包括储液仓底壁及四个储液仓侧壁，四个所述储液仓侧壁、所述储液仓底壁及所述电池盖板围设形成所述电解液储液仓。
19.作为上述自补液电池的可选方案，所述储液仓开口阀设于所述储液仓底壁上。
20.作为上述自补液电池的可选方案，所述电池盖板上设置有用于向所述电池壳体内注入电解液的盖板注液口。
21.作为上述自补液电池的可选方案，所述储液仓开口阀的材质为金属铝或pet。
22.本实用新型的有益之处在于：在电池主体内部设置电解液储液仓，电解液储液仓与电池主体的内部用于容纳电解液的容纳腔之间设置储液仓开口阀，电池使用过程中，由于温度因素或充放电过程中电极的副反应，使电池主体内部产生气体，气压增大，导致容纳腔与电解液储液仓之间的压差增大，当容纳腔内的压力达到预设压力值时，储液仓开口阀破裂，电解液储液仓中的备用电解液即可流入容纳腔，实现自动补充电解液。同时，补液速度较快，储液仓开口阀破裂后电解液即可从开口快速流入电池主体内的容纳腔。另外，本实用新型中的自动补液结构简单，只需设置一个电解液储液仓，并在电解液储液仓和电池主体内部的电解液容纳腔之间设置储液仓开口阀即可。
附图说明
23.图1是本实用新型中自补液电池第一实施例的结构示意图；
24.图2是本实用新型中自补液电池第一实施例的分解结构示意图；
25.图3是图2所示结构另一视角的结构示意图；
26.图4是本实用新型中自补液电池第二实施例的结构示意图；
27.图5是本实用新型中自补液电池第二实施例的分解结构示意图；
28.图6是本实用新型中自补液电池第二实施例的内部结构示意图。
29.图中：
30.100、电池主体；101、电极；
31.110、电池壳体；111、壳体侧壁；112、壳体底壁；
32.120、电池盖板；121、电解液仓注液口；122、盖板注液口；
33.200、电解液储液仓；210、储液仓开口阀；220、储液仓底壁；230、储液仓侧壁；240、电解液储液仓壁。
具体实施方式
34.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
35.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固
定”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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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实用新型中的含义。
36.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
37.在本实施例的描述中，术语“顶部”、“底部”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。
38.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
39.本实用新型提供了一种自补液电池。请参考图1至图3，本实用新型中自补液电池包括电池主体100、电解液储液仓200以及储液仓开口阀210。电池主体100内设置有用于容纳电解液的容纳腔，容纳腔中注有电解液。电池主体100内设置有电极101，电极101包括正极和负极，正极和负极以容纳腔中的电解液作为电子传递的媒介，实现充电和放电。
40.如背景技术所介绍，锂离子电池使用过程，随着电解液的消耗与分解，会在极片上产生形成“干区”，阻碍了锂离子正负极之间的电子传输，导致锂离子电池的容量衰减，影响电池的使用寿命。
41.本实用新型中，如图1和图2所示，在电池主体100内设置电解液储液仓200，电解液储液仓200用于储存备用的电解液，当电池主体100内的电解液消耗过多时，可以及时通过备用电解液来补充，避免电解液不足对电池产生的影响，延长电池的使用寿命。如图3所示，电解液储液仓200与电池主体100内的容纳腔之间设置有储液仓开口阀210，储液仓开口阀210实现将电解液储液仓200与容纳腔隔开的作用，当储液仓开口阀210破裂时，电解液储液仓200与容纳腔连通，电解液储液仓200中的备用电解液即可流入容纳腔中。电池使用过程中，由于温度因素或充放电过程中电极101的副反应，使电池主体100内部产生气体，气压增大，导致容纳腔与电解液储液仓200之间的压差增大，当容纳腔内的压力达到预设压力值时，储液仓开口阀210破裂，电解液储液仓200中的备用电解液即可流入容纳腔，实现自动补充电解液，及时补充电解液，减少极片“干区”，电解液中的成膜添加剂等会再次产生作用，延缓电池容量的衰减，增强电池的循环性能。于一实施例中，储液仓开口阀210的开阀压力为0.4
±
0.2mpa，也就是说当容纳腔内的压力达到预设压力值0.4
±
0.2mpa时，储液仓开口阀210就会破裂。
42.本实用新型中，通过利用压差使储液仓开口阀210破裂的方式实现自动补液，补液速度快，储液仓开口阀210一破裂，电解液储液仓200中的备用电解液即可快速通过破裂口进入容纳腔中，尽可能的缩短补液时间，避免电解液不足带来的不利影响。另外，本实用新型中的自动补液结构简单，只需设置一个电解液储液仓200，并在电解液储液仓200和电池主体100内部的电解液容纳腔之间设置储液仓开口阀210即可，成本较低，且便于制造和装配。
43.于一实施例中，储液仓开口阀210的材质为金属铝或pet(plythylene terephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯，俗称涤纶树脂)，当然也可以采用其它具有等同效果的材质，只要能在预设压力下破裂且不会对电池的正常工作造成影响即可。
44.请参考图1至图3，电池主体100包括电池壳体110及电池盖板120，电池壳体110可采用铝壳。如图2所示，电池壳体110的顶部设有开口，内部设置容纳腔。电池盖板120盖设于电池壳体110顶部的开口处，以封闭电池壳体110。电极101设置在电池盖板120上。
45.如图2和图3所示，于一实施例中，电解液储液仓200设于电池盖板120的内侧。这里所说的内侧是指靠近电池内部的一侧。将电解液储液仓200设置在电池盖板120内侧以使电池盖板120安装至电池后，电解液储液仓200被封闭在电池内，避免电解液储液仓200暴露在电池外。将电解液储液仓200设置在电池盖板120内侧，使电解液储液仓200与电池盖板120为一个整体，再将电池盖板120安装在电池壳体110上即可，便于安装。
46.参考图2，电池盖板120上设置有电解液仓注液口121和盖板注液口122。电解液仓注液口121用于对电解液储液仓200注入备用电解液。盖板注液口122用于向电池壳体110内注入电解液。电解液储液仓200设于电池盖板120的一端，因此相应的电解液仓注液口121也设于电池盖板120的一端，盖板注液口122设于电池盖板120的另一端。将电解液仓注液口121和盖板注液口122分别设置在电池盖板120的两端能避免电解液储液仓200注液和电池壳体110内注液互相干涉。
47.注液时，在电解液储液仓200中注入电池总注液量的5％～50％wt的电解液。注液后将注液口密封，对电解液仓注液口121和盖板注液口122均进行密封，注液后电解液储液仓200与电池壳体110内部压差为-0.2～0.2mpa。
48.如图3所示，电解液储液仓200包括储液仓底壁220及四个储液仓侧壁230，四个储液仓侧壁230、储液仓底壁220及电池盖板120围设形成电解液储液仓200。由于将电解液储液仓200设置在电池盖板120内侧，因此可以利用一部分电池盖板120作为电解液储液仓200的顶壁，所以只需额外设置四个储液仓侧壁230及一个储液仓底壁220即可形成电解液储液仓200。
49.请继续参考图3，储液仓开口阀210设置在储液仓底壁220上，储液仓底壁220最靠近电池壳体110中储存电解液的容纳空间，将储液仓开口阀210设置在储液仓底壁220上，可以使得电解液储液仓200中的备用电解液能以最快的速度流入容纳空间。同时，储液仓开口阀210设置在储液仓底壁220上，使得储液仓开口阀210位于电解液储液仓200的最底部，使得电解液储液仓200中的备用电解液全部都能进入到容纳空间中，避免备用电解液滞留在电解液储液仓200的底部。当然，储液仓开口阀210也可以设置在储液仓侧壁230上。
50.电解液储液仓200可以一体成型在电池盖板120上，也可以单独成型后焊接到电池盖板120上，在此不做限制。
51.如图3所示，可以理解的是，电解液储液仓200的长宽都小于电池盖板120，盖板注液口122设置在电池盖板120上与电解液储液仓200对应的区域以外的区域，以使电解液顺利从盖板注液口122进入电池壳体110的容纳空间内。
52.在另一实施例中，电解液储液仓200不是设置在电池盖板120上，参考图6，而是设置在电池壳体110的壳体侧壁111和/或壳体底壁112上，具体设置在壳体侧壁111和/或壳体底壁112的内侧，以使电解液储液仓200位于电池壳体110内，避免外露。如图6所示，由于电
池壳体110顶部敞开没有顶壁，因此电池壳体110仅包括壳体侧壁111和壳体底壁112。一般电池壳体110为矩形，因此包括四个壳体侧壁111和一个壳体底壁112。壳体侧壁111或壳体底壁112上设置电解液仓注液口121，以对电解液储液仓200注入备用电解液。具体的，当电解液储液仓200设置在壳体侧壁111上，则电解液仓注液口121设置在壳体侧壁111上；当电解液储液仓200设置在壳体底壁112上，则电解液仓注液口121设置在壳体底壁112上。
53.如图6所示，本实施例中，将电解液储液仓200设于壳体底壁112的内侧。电解液储液仓200包括一个与壳体底壁112尺寸相同且平行设置的电解液储液仓壁240，电解液储液仓壁240与电池壳体110的壳体侧壁111及壳体底壁112围设形成电解液储液仓200。如图6所示，相当于在电池壳体110的壳体底壁112内侧设置一个夹层，该夹层作为电解液储液仓200。请继续参考图6，储液仓开口阀210则设于电解液储液仓壁240上。可以理解的是，电解液储液仓200设于壳体底壁112时，电解液储液仓200的结构也不限于上述包括一个电解液储液仓壁240的情况，还可以像前文所述的将电解液储液仓200设置在电池盖板120上的情形一样，将电解液储液仓200设置为包括储液仓底壁220及四个储液仓侧壁230的结构，储液仓底壁220及四个储液仓侧壁230与壳体底壁112共同围设形成电解液储液仓200。
54.另外，如前文所述，电解液储液仓200也可以设置在电池壳体110的壳体侧壁111上。电解液储液仓200的具体结构可与设置在电池盖板120上时的结构类似，包括储液仓底壁220及四个储液仓侧壁230，储液仓底壁220及四个储液仓侧壁230与壳体侧壁111共同围设形成电解液储液仓200。
55.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。