电池单体、电解液液位高度测试方法、电池和用电装置与流程

本技术涉及电池，特别是涉及电池单体、电解液液位高度测试方法、电池和用电装置。

背景技术：

1、随着电池技术的发展，电池单体应用于越来越多的领域，并在汽车动力领域逐渐替代传统的石化能源。电池单体可存储有化学能并将化学能可控地转化为电能。在可循环利用的电池单体中，在放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用。

2、电池单体常常包括电极组件、电极柱、液位传感器和外壳，外壳能够容纳电极组件，外壳内部注有电解液。电极组件通过电极柱与外界电连接。现有的电池单体的结构中，电解液的液位随着充电和放电的过程会出现上升和下降，而现有技术的液位传感器对液位高度的测量并不准确，导致液位的实际高度与测量高度之间存在偏差，因此不便于对电池单体的状态进行有效管理。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本技术提供电池单体、电解液液位高度测试方法、电池和用电装置，能够提高对电解液液位高度测量的准确性，提高对电池单体的状态进行管理的有效性。

2、第一方面，本技术提供了一种电池单体，电池单体包括外壳和液位传感器。外壳内部注有电解液。液位传感器设置于外壳内部，包括基底和检测电极，检测电极设置于基底，基底与电解液接触的至少部分表面设置为导流表面，导流表面用于引导电解液脱离基底。

3、通过上述方式，通过将基底与电解液接触的至少部分表面设置为导流表面，从而引导电解液脱离基底，降低电解液挂在基底表面的可能性，从而有效降低因部分电解液挂在基底表面而对电解液液位高度的测量造成误差的可能性，提高对外壳内部电解液的液位高度进行测量的准确性，提高对电池单体的状态进行管理的有效性，从而提高电池单体工作的稳定性和可靠性。

4、在一些实施例中，基底包括基体和导流层，导流层设置于基体的至少部分表面，导流层的表面为导流表面。

5、通过上述方式，可以使基底与电解液接触的至少部分表面为导流表面，从而引导电解液脱离基底，提高液位传感器对外壳内部电解液的液位高度进行测量的准确性。

6、在一些实施例中，基体具有第一主表面，导流层设置于第一主表面，检测电极设置于第一主表面的导流层之上或者位于第一主表面和导流层之间。

7、通过上述方式，通过将导流层设置于基体的第一主表面，而第一主表面为检测电极所在一侧的表面，即第一主表面为液位传感器进行液位检测的一侧的表面，降低因电解液挂在第一主表面上而对检测电极造成干扰的可能性，提高液位传感器对外壳内部电解液的液位高度进行测量的准确性。

8、在一些实施例中，基体具有与第一主表面相背的第二主表面，第一主表面和第二主表面在基体的厚度方向上间隔设置，第二主表面设置有导流层。

9、通过上述方式，通过在第一主表面和第二主表面均设置导流层，有效提升引导电解液脱离基底的效率，从而有效提高液位传感器对外壳内部电解液的液位高度进行测量的准确性。

10、在一些实施例中，导流层包覆基体的全部外表面。

11、通过上述方式，通过设置导流层包覆基体的全部外表面，以使得基底的全部外表面均为导流表面，从而有效引导电解液脱离基底，降低电解液挂在基底外表面的可能性，从而有效提高液位传感器对外壳内部电解液的液位高度进行测量的准确性。

12、在一些实施例中，导流层的材料包括烯烃类聚合物；和/或，导流层的材料无含氧官能团。

13、通过上述方式，烯烃类聚合物以及无含氧官能团的材料具有较好的引导电解液脱离的性能，从而能够有效提升引导电解液脱离导流表面的效率，从而有效提高液位传感器对外壳内部电解液的液位高度进行测量的准确性。

14、在一些实施例中，导流层的材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯以及氟代、氯代烯烃聚合物中的至少一者。

15、通过上述方式，包括聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯以及氟代、氯代烯烃聚合物中的至少一者的导流层的导流表面能够较好地引导电解液脱离，从而有效提高液位传感器对外壳内部电解液的液位高度进行测量的准确性。

16、在一些实施例中，基体包括耐蚀绝缘膜。

17、通过上述方式，包括耐蚀绝缘膜的基体能够有效耐电解液腐蚀，从而有效提升基体的适用性和使用寿命。

18、在一些实施例中，耐蚀绝缘膜的材料包括聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯以及氟代、氯代烯烃聚合物中的至少一者。

19、通过上述方式，通过将耐蚀绝缘膜设置为材料包括聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯以及氟代、氯代烯烃聚合物中的至少一者，在提升基体耐电解液腐蚀性能的同时有效引导电解液脱离基体表面，从而在提升基体的适用性和使用寿命的同时，有效提高液位传感器对外壳内部电解液的液位高度进行测量的准确性。

20、在一些实施例中，导流层的厚度为500nm~10μm，基体的厚度为50μm~200μm。

21、通过上述方式，通过合理地设置导流层和基体的厚度，能够在保障基底结构强度的同时，有利于提高导流表面引导电解液脱离基底的效率，从而有效提高液位传感器对外壳内部电解液的液位高度进行测量的准确性。

22、在一些实施例中，基底的材料包括烯烃类聚合物；和/或，基底的材料无含氧官能团。

23、通过上述方式，基底的表面能够有效引导电解液脱离，从而有效降低电解液挂在基底表面的可能性，有效提高液位传感器对外壳内部电解液的液位高度进行测量的准确性。

24、在一些实施例中，基底的材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯以及氟代、氯代烯烃聚合物中的至少一者。

25、通过上述方式，包括聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯以及氟代、氯代烯烃聚合物中的至少一者的基底的表面能够较好地引导电解液脱离，从而有效提高液位传感器对外壳内部电解液的液位高度进行测量的准确性。

26、在一些实施例中，导流表面设置成与电解液的接触角大于或等于90°。

27、通过上述方式，实现导流表面与电解液接触的表面张力大于导流表面与空气接触的表面张力，从而导流表面更趋向于与空气接触，而排斥电解液在导流表面的浸润，从而引导电解液脱离导流表面，有效降低因电解液挂在基底表面而对检测电极造成干扰的可能性，从而有效提高液位传感器对外壳内部电解液的液位高度进行测量的准确性。

28、在一些实施例中，检测电极包括第一电极和第二电极，第一电极包括并排设置的多个第一电极部和连接多个第一电极部的第二电极部，第二电极包括并排设置的多个第三电极部和连接多个第三电极部的第四电极部，多个第一电极部和多个第三电极部呈插指式设置。

29、通过上述方式，将多个第一电极部和多个第三电极部呈插指式设置，可以有效增加第一电极和第二电极与电解液接触的面积，从而有效提升液位传感器对电解液液位高度检测的灵敏度和准确度。

30、在一些实施例中，第一电极部和第三电极部相对于电解液的液面倾斜设置。

31、通过上述方式，将第一电极部和第二电极部相对于电解液的液面倾斜，能够有效降低电解液滞留在第一电极部和第二电极部的可能性，从而有效提升液位传感器对电解液液位高度检测的灵敏度和准确度。

32、在一些实施例中，每相邻的两个第一电极部之间的间距为20-100μm，每相邻的两个第三电极部之间的间距为20-100μm。

33、通过上述方式，通过合理地设置相邻的两个第一电极部之间的间距和相邻的两个第三电极部的之间的间距，第一电极部和第二电极部可以在有效提升与电解液接触的面积的同时互不干扰，从而有效提升液位传感器对电解液液位高度检测的灵敏度和准确度。

34、在一些实施例中，电池单体包括电极组件，设置于外壳内部，液位传感器设置于外壳的侧部朝向电极组件的一侧。

35、通过上述方式，电解液与电极组件在外壳内部作用以实现电池单体的充电和放电，将液位传感器设置于外壳的侧部朝向电极组件的一侧可以有效保障电解液与液位传感器的接触，从而有效提升液位传感器对电解液液位高度检测的灵敏度和准确度。此外，将液位传感器设置于外壳的侧部能够有效防止液位传感器对电极组件造成影响，有利于提升电极组件运行的可靠性。

36、在一些实施例中，侧部包括相对设置的两个第一侧壁和相对设置的两个第二侧壁，每个第一侧壁连接于两个第二侧壁之间，第一侧壁的面积小于第二侧壁的面积，液位传感器设置于第一侧壁朝向电极组件的一侧。

37、通过上述方式，相较于第二侧壁，将液位传感器设置于面积较小的第一侧壁能够有效提升对液位传感器进行安装固定的定位精度，减小因液位传感器安装错位而导致测量出现偏差的可能性。

38、在一些实施例中，侧部呈筒状设置，或者侧部呈棱柱状设置。

39、通过上述方式，筒状或棱柱状的侧部可以有效降低电解液残留在侧部上的可能性，从而有效提升液位传感器对电解液液位高度检测的准确度。

40、在一些实施例中，电池单体包括电路板，电路板与液位传感器电连接，电路板设置于外壳外部，用于获取液位传感器的检测信号。

41、通过上述方式，将电路板设置于外壳外部可以有效降低电解液腐蚀电路板的可能性，有效提升电路板的使用寿命。

42、第二方面，本技术提供了一种电池单体的电解液液位高度测试方法，包括：获取液位传感器对外壳内部的电解液的液位高度进行检测的检测信号；将电池单体静置预设时长后对电池单体进行电性能测试。

43、通过上述方式，通过将电池单体静置预设时长，便于使电池单体的性能趋于稳定，此时进行电性能测试能够有效降低测试的误差，有利于提高测试的精确性。

44、在一些实施例中，在获取液位传感器对外壳内部的电解液的液位高度进行检测的检测信号之前，包括：对电池单体进行离心处理，以将电极组件内吸附的电解液甩出。

45、通过上述方式，通过将电极组件内吸附的电解液甩出能够有效降低液位误差，有利于提高检测所得电解液液位高度的精确性，有利于提升提高对电池单体的状态进行管理的有效性，从而提高电池单体工作的稳定性。

46、在一些实施例中，对电池单体进行离心处理，包括：以400~1800r/min的转速持续5~20min对电池单体进行离心处理。

47、通过上述方式，通过采用合理的转速对电池单体进行适当时长的离心处理，可以在有效甩出电极组件内吸附的电解液的同时不损害电池单体，有利于提升液位检测的可靠性和安全性。

48、在一些实施例中，获取液位传感器对外壳内部的电解液的液位高度进行检测的检测信号，包括：每隔一定时间重新获取液位传感器对外壳内部的电解液的液位高度进行检测的检测信号。

49、通过上述方式，通过间隔一定时间重新获取液位传感器的检测信号，可以降低测量所得电池单体的电解液液位高度的误差，从而更全面且有效地监控电池单体的状态，有利于及时发现电池单体的异常，提升电池单体工作的稳定性和可靠性。

50、第三方面，本技术提供了一种电池，包括上述电池单体。

51、第四方面，本技术提供了一种用电装置，包括上述电池。