电池的制作方法

本申请涉及电池结构技术领域，尤其涉及一种电池。

背景技术：

电解液是电池的重要组成部分之一，其对电池的工作性能具有至关重要的影响。随着电池的使用时间不短增加，电解液会不断地消耗，当电解液的消耗量达到极限值时，就需要向电池内补充电解液。

传统技术中通常会预先将电解液装入增设的储液装置中，当电池的循环次数达到预设值时，可打开储液装置的阀门，使得储液装置内的电解液注入电池内部。

然而，上述储液装置中的电解液在注入电池内之前，已经在常温条件下存放了较长的时间，导致储液装置中的电解液容易变质，当这部分电解液被注入电池内部时，将污染电池内部的电解液环境，致使电池容易出现循环跳水的问题。

技术实现要素：

本申请提供了一种电池，该电池不容易出现循环跳水的问题。

本申请的第一方面提供了一种电池，其包括壳体、储液室、抽液结构和导气管，其中：

所述储液室设置于所述壳体的内部，所述储液室内具有储液腔，所述储液室上开设抽液口和补液口，所述储液腔通过所述补液口与所述壳体内的电解液容纳空间相连通；

所述抽液结构包括抽液管，所述抽液管上具有第一口和第二口，所述第一口与所述储液腔相连通，所述第二口与所述壳体上的密封口相连通；

所述导气管的一端与所述储液腔相连通，另一端为进气端，所述进气端位于所述电解液容纳空间中。

优选地，还包括平衡机构，所述平衡机构包括吸合封板、线圈、平衡壳、第一导电片和第二导电片，所述吸合封板和所述线圈均设置于所述导气管内，所述平衡壳内用于盛放液体，所述第一导电片固定于所述平衡壳内，所述第二导电片转动连接于所述平衡壳内，且所述第二导电片用于浮动设置于所述平衡壳内的液面上，在所述第二导电片的第一转动位置处，所述第一导电片、所述第二导电片、所述线圈形成通路，所述吸合封板在所述线圈的电磁力下封堵所述导气管，在所述第二导电片的第二转动位置处，所述第一导电片和所述第二导电片之间间隔预设距离。

优选地，所述第二导电片球铰安装于所述平衡壳内。

优选地，所述第一导电片设置于所述第二导电片的下方。

优选地，所述平衡壳为球形壳。

优选地，所述抽液结构还包括密封塞，所述抽液管上还开设第三口，所述第三口与所述电解液容纳空间相连通，所述密封塞在所述抽液管内具有移动行程，在所述移动行程的一端处，所述密封塞封堵于所述第三口处。

优选地，所述储液室包括本体和储液室门，所述抽液口开设于所述本体上，所述储液室门铰接于所述抽液口处，所述抽液管连接于所述储液室门处。

优选地，还包括密封件，所述密封件固定于所述储液室门上靠近所述储液腔的一侧，所述密封件密封配合于所述储液室门与所述本体之间。

优选地，还包括设置于所述壳体上的防爆阀以及设置于所述防爆阀上的刺穿钉，所述防爆阀包括按钮，所述刺穿钉位于所述按钮上靠近所述储液室的一侧，所述储液室上与所述刺穿钉相对的部分包括刺穿膜，所述刺穿钉在所述按钮的作用下能够靠近所述刺穿膜，并刺穿所述刺穿膜。

优选地，还包括导液管，所述导液管的一端通过所述补液口与所述储液腔相连通，另一端为自由端，且所述自由端连通至所述壳体的底部。

优选地，所述储液室设置于所述壳体的顶部，所述储液室上具有避让通道，所述电池的极耳位于所述避让通道内。

优选地，所述壳体上的密封口用于与补气装置的出气口相连通，所述密封口与所述电解液容纳空间相连通。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请所提供的电池包括储液室和抽液结构，将电解液注入电池内后，电解液在电池内经过化成，然后可将抽气设备与抽液结构连通，以此将经过化成的电解液抽入储液室内。当需要补充电解液时，直接将储液室内的电解液补入即可。显然，上述储液室内的电解液已经经过化成操作，即使经过较长的储存时间，该电解液也不容易发生变质，因此该电池不容易出现循环跳水的问题。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请实施例所提供的电池的结构示意图；

图2为图1所示结构的侧视图；

图3为本申请实施例提供的储液室在一种状态下的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的储液室在另一种状态下的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的抽液结构在一种状态下的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的抽液结构在另一种状态下的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的刺穿钉与储液室的相对位置示意图；

图8为本申请实施例提供的平衡机构的电连接示意图。

附图标记：

10-壳体；

100-电解液容纳空间；

101-密封口；

11-储液室；

110-储液腔；

111-抽液口；

112-补液口；

113-本体；

114-储液室门；

115-刺穿膜；

12-抽液管；

120-第一口；

121-第二口；

122-第三口；

13-密封塞；

14-密封件；

15-防爆阀；

16-刺穿钉；

17-导气管；

18-导液管；

19-极耳；

20-吸合封板；

21-线圈；

22-平衡壳；

23-第一导电片；

24-第二导电片。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

如图1-8所示，本申请实施例提供了一种电池，其包括壳体10、储液室11、抽液结构和导气管17，其中：

壳体10可包括底壳和顶盖，底壳内具有电解液容纳空间100，顶盖上开设密封口101，该密封口101处可以设置密封钉。

储液室11设置于壳体10的内部，具体可以设置于壳体10的侧部。储液室11内具有储液腔110，储液室11上开设抽液口111和补液口112，储液腔110通过补液口112与壳体10的电解液容纳空间100相连通。该电解液容纳空间100指的是电池内用于放置电池卷芯(该电池卷芯可以是产气电芯，尤其是但不限于锂离子电芯)或者其他实现容量的主体的位置，电解液需要流动至此处。

抽液结构包括抽液管12，该抽液管12上具有第一口120和第二口121，该第一口120与储液腔110相连通，第二口121与壳体10上的密封口101相连通。

导气管17的一端与储液腔110相连通，另一端为进气端，该进气端位于电解液容纳空间100中。也就是说，当电解液容纳空间100中注入电解液以后，导气管17的进气端将伸入电解液的液面以下，以此在不需要补液时使得储液腔110中的电解液不会流出储液腔110。随着电解液的不断消耗，电解液容纳空间100中的电解液的液面不断下降，一旦导气管17的进气端相对于电解液的液面外露，气体将通过该进气端进入导气管17内，使得储液腔110的内压与电解液容纳空间100的内压相等。此时，储液腔110中的电解液将补入电解液容纳空间100中，使得电解液的液面上升，直至导气管17的进气端处于电解液的液面以下，电解液不再补入电解液容纳空间100。

生产上述电池时，首先将电解液注入电池内，所注入的量可以比电池初期所需的电解液量多15～50％。注入电池内的电解液在电池内将进行化成，使得电解液中的杂质在相应电位分解。然后可将抽气设备与抽液结构连通，以此将经过化成的电解液抽入储液室11内，抽气时采用的压力可以是-50～-90kPa，抽气时间可以是1～10min。当需要补充电解液时，直接将储液室11内的电解液补入，进而达到延长电池的使用寿命这一目的。显然，上述储液室11内的电解液已经经过化成操作，即使经过较长的储存时间，该电解液也不容易发生变质，因此该电池不容易出现循环跳水的问题。另外，此种补液方式也不容易引入新的杂质，使得电解液的质量更高。

由于本申请实施例采用导气管17实现电解液的动态补充，然而，此种方式会受到电池的放置状态的限制。例如，当电池被放倒以后，极耳19处于侧方，虽然电解液容纳空间100中的电解液量充足，但导气管17将相对于电解液的液面外露，导致储液腔110中的电解液流入电解液容纳空间中。针对此种意外情况，如图8所示，本申请实施例提供的电池还可包括平衡机构，该平衡机构可包括吸合封板20、线圈21、平衡壳22、第一导电片23和第二导电片24，其中：

吸合封板20和线圈21均设置于导气管17内，平衡壳22内用于盛放液体，第一导电片23固定于平衡壳22内，第二导电片24转动连接于平衡壳22内，且第二导电片24用于浮动设置于平衡壳22内的液面上。因此，第二导电片24会随着平衡壳22内的液体的晃动而转动。在第二导电片24的第一转动位置处，第一导电片23和第二导电片24相接触，使得第一导电片23、第二导电片24和线圈21与电池的正负极形成通路，吸合封板20在线圈21的电磁力下封堵导气管17。在第二导电片24的第二转动位置处，第一导电片23和第二导电片24相对分离，两者之间间隔预设距离，线圈21不得电。此处的预设距离可以根据实际情况灵活设置。另，吸合封板20可以采用钢板结构，第一导电片23和第二导电片24可以采用金属片。

采用上述结构后，电池处于正放状态(该正放状态为图1中所示状态，即随着电解液的逐渐消耗，导气管17的进气端与电解液的液面之间的距离会逐渐变化的状态)时，第二导电片24可处于第二转动位置处，以使线圈21不会向吸合封板20施加电磁力，导气管17可以正常工作。当电池的放置位置出现意外变化时，第二导电片24的位置将会达到第一转动位置，此时吸合封板20将导气管17封堵，使得储液腔110内的电解液无法流出。

为了增加第二导电片24的灵活性，该第二导电片24可以球铰安装于平衡壳22内，以使第二导电片24可以在多个方向上均能相对于平衡壳22转动，以此适应电池在多个方向上出现的放置状态的变化。另外，此平衡壳22可以采用方形壳、球形壳等等，鉴于第二导电片24的转动轨迹趋于球形，可将该平衡壳22优选为球形壳，以使平衡壳22占用的空间更小。

上述第一导电片23可以固定于第二导电片24的上方，但是为了保证第二导电片24的浮动效果，通常都会将液体的液面保持在整个平衡壳22的顶部位置，这样就需要将第一导电片23安装于更靠近平衡壳22的位置处，导致第一导电片23的安装操作比较困难。有鉴于此，可将第一导电片23设置于第二导电片24的下方，该第一导电片23可以伸入液体的液面以下，使其安装空间相对较大。

本申请实施例设置平衡机构的初衷是，当电池的放置状态确实发生变化时，保证电解液不会意外补入电解液容纳空间100中，如果仅仅因为电池在运行过程中出现轻微的晃动，就促使第一导电片23与第二导电片24相接触，就会导致线圈21与吸合封板20之间的作用过于频繁，该平衡机构的寿命将会随之缩短。因此，对于平衡壳22内的液体的选择，可以选用粘滞力相对较大的液体，例如该液体的粘滞力可以是500Pa·s～5000Pa·s。如此选用可以增加液体与第二导电片24之间的吸附力，使得第二导电片24在电池的放置状态发生比较大的变化时才与第一导电片23接触。

当一部分电解液被抽入储液室11内以后，需要采取保压措施，使得储液室11内的压力保持住，具体可以采用额外的封堵结构直接将抽液口111封堵住。但是此种方式不便于操作，同时也无法保证抽液口111处的密封性。为此，如图5和图6所示，上述抽液结构还可包括密封塞13，抽液管12上还开设第三口122，该第三口122与电解液容纳空间100相连通，密封塞13在抽液管12内具有移动行程，在该移动行程的一端处，密封塞13封堵于第三口处。

上述密封塞13在初始状态下可以位于抽液管12内远离第三口122的位置，此时可以进行抽气操作，使得电解液进入储液室11内。随着抽气操作不断进行，电解液容纳空间100趋于真空状态，此时密封塞13将向着靠近第三口122的方向移动，最终将第三口122封堵住，以使储液室11内的压力可以保持住。可见，抽液管12与密封塞13形成类似于单向阀的结构，使得储液腔110内的压力能够保持住，以防电解液在不需要补液的情况下漏入电解液容纳空间100中。

由于上述密封塞13在抽液管12中有可能会出现窜动，导致储液室11内的压力不稳定。为了防止此种情况出现，本申请实施例提供的储液室11可包括本体113和储液室门114，前述抽液口111开设于本体113上，储液室门114铰接于抽液口111处，抽液管12连接于储液室门114处。本体113可以采用铝板制造，其厚度可以是0.01～1mm。储液室门114可以采用铝板制造，其厚度可以是1mm。执行抽气抽液操作时，在储液腔110内的压力作用下，储液室门114可以及时关闭，且只能从外部打开，使得储液腔110可以保持压力，以防储液腔110内的电解液流出。由于此种方式中，储液室门114是自动关闭的，所以可以简化储液室11的保压措施，同时能够提高保压可靠性。

进一步地，电池还可包括密封件14，该密封件14固定于储液室门114上靠近储液腔110的一侧，密封件14密封配合于储液室门114与本体113之间，该密封件14可以选用橡胶密封圈。当储液室门114关闭以后，密封件14将密封连接于储液室门114与本体113之间，以此提高储液室门114与本体113之间的密封性，使得储液腔110的保压时间更长。

通常，壳体10的顶盖上会设置防爆阀15，为了更便捷地实施补液操作，可以在防爆阀15上设置刺穿钉16，防爆阀15包括按钮，刺穿钉16位于按钮上靠近储液室11的一侧，该储液室11上与刺穿钉16相对的部分包括刺穿膜115，刺穿钉16在按钮的作用下能够靠近刺穿膜115，并刺穿该刺穿膜115。刺穿膜115可以选择圆形铝箔结构或者圆形镍箔结构，其直径可以是1～5mm，厚度可以是8～20μm。刺穿钉16可选用铝合金圆柱定，其直径可以是1～5mm。

当需要手动进行补液操作时，按下防爆阀15的按钮，该按钮即可带动刺穿钉16靠近刺穿膜115，当刺穿钉16的尖端与刺穿膜115相作用时，刺穿钉16向刺穿膜115施加作用力，刺穿膜115将被刺穿。此时撤去按钮上的作用力，使得按钮带动刺穿钉16回复至初始位置，刺穿膜115上的破裂部分可以将储液腔110与电解液容纳空间100连通，储液腔110内的压力降低，其内部的电解液即可流入电解液容纳空间100内，实现一次性补液操作。

一种实施例中，上述电池还可包括导液管18，该导液管18的一端通过补液口112与储液腔110相连通，另一端为自由端，且该自由端连通至壳体10的底部，该壳体10的底部也就是电解液容纳空间100的底部。设置导液管18后，可以使得储液腔110与电解液容纳空间100之间形成较大的高度差，利用该高度差可以更方便地实现补液操作。可选地，导液管18可以采用铝管，其壁厚可以是0.1～1mm，其直径可以是3～10mm。另外，导液管18的自由端与壳体10的底壁之间的距离可以是5～30mm。

为了充分利用电池内部的空间，可以将储液室11设置于壳体10的顶部。该储液室11的储液腔110的容积可以是电池内部体积的5～20％。由于壳体10的顶部安装有极耳19，因此为了避让极耳19，可以在储液室11上开设避让通道，电池的极耳19则位于该避让通道内。更进一步地，极耳19上可以安装绝缘套，以防极耳与储液室11或者其周围的其他结构接触。

本申请实施例提供的电池实施抽气操作后，电解液容纳空间100内的压力较高，此压力不利于电池的正常工作，因此当电解液已经存储于储液室11内以后，可以采用补气装置将氦气、氩气、氮气等惰性气体中的一种或者几种回填至电解液容纳空间100中，使得电解液容纳空间中的压力恢复至常压。因此，壳体10上的密封口用于与补气装置的出气口相连通，该密封口与电解液容纳空间100相连通。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。