单体电池、电池模组及用电设备制造技术

技术编号:40288839 阅读:6 留言:0更新日期:2024-02-07 20:40
本公开涉及一种单体电池、电池模组及用电设备。该单体电池包括:电池壳体,所述电池壳体具有容纳腔以及与所述容纳腔连通的安装孔;电芯,设置于所述容纳腔中;以及补锂排气结构,设置于所述安装孔中,所述补锂排气结构连通所述容纳腔与电池模组的主管路,用于向所述容纳腔补锂或排气。通过补锂排气结构向容纳腔中进行排气或补锂操作,实现单体电池全生命周期的补锂和排气,保证单体电池运行的安全性,同时还能够延长单体电池的使用寿命,进而保证电池模组及用电设备的使用性能。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及电池设备,特别是涉及一种单体电池、电池模组及用电设备


技术介绍

1、近年来,为了适应新能源汽车、智能电网、分布式储能等快速发展的需求,开发具有高能量密度、快速充电和长循环寿命的锂离子电池成为当今储能领域的眼界热点。长循环寿命对于电动汽车储能而言至关重要,关系到电动汽车的使用寿命。目前有电动汽车公布了160万公里、200万公里的长寿命电池,说明电池长寿命时未来电池必备的能力之一。

2、随着电底盘(ctc,cell to chassis)以及无模组动力电池(ctp,cell to pack)技术的发展,单体电池越做越大。锂离子电池在使用过程中会消耗活性锂离子,使得锂离子电池的寿命大大折扣,同时,锂离子电池的阻抗增加,电池发热亚种,倍率性能衰减,电池迅速跳水,导致客户体验极差。同时,电池在循环过程中不断产气,导致壳体压力增大,壳体鼓起来,电池模组也需要预留膨胀空间导致能量密度降低。

3、随着高镍硅碳电池的应用,随着使用和循环的进行,如何及时补充锂电池的活性锂、排出反应气体,成为至关重要的技术。如果可以在锂电池全生命周期中随时补充锂电池的活性锂和排出气体可以延长电池的寿命和性能,大大减少锂电池的衰减。

4、目前,补锂技术停留在单体电池的一次性补锂,包含极片补锂、原材料补锂等技术,上述技术只能实现一次性的补锂,不能实现电池全生命周期的补锂,因为在电池循环使用中,电池内部的活性锂是一直被消耗的,影响电池的使用寿命。


技术实现思路

1、基于此,有必要针对目前锂离子电池只能补一次活性锂的问题,提供一种实现全生命周期补锂排气的单体电池、电池模组及用电设备。

2、一种单体电池,包括:

3、电池壳体,所述电池壳体具有容纳腔以及与所述容纳腔连通的安装孔;

4、电芯,设置于所述容纳腔中;以及

5、补锂排气结构,设置于所述安装孔中,所述补锂排气结构连通所述容纳腔与电池模组的主管路,用于向所述容纳腔补锂或排气。

6、在本公开的一实施例中,所述补锂排气结构包括密封组件与连接组件,所述密封组件密封设置于所述安装孔中,所述连接组件的一端穿过所述密封组件伸入所述容纳腔,所述连接组件的另一端连接所述主管路。

7、在本公开的一实施例中,所述连接组件包括第一连接管与第二连接管,所述第一连接管设置于所述第二连接管的端部,所述第一连接管穿过所述密封组件与所述容纳腔连通,所述第二连接管连接所述主管路。

8、在本公开的一实施例中,所述第一连接管的管径小于所述第二连接管的管径;

9、所述第一连接管为等直径管,或者,所述第一连接管为变径管并在所述第二连接管的端部形成尖端。

10、在本公开的一实施例中,所述密封组件包括第一密封件,所述第一密封件设置于所述安装孔中,以密封连接所述电池壳体及所述连接组件。

11、在本公开的一实施例中,所述第一密封件包括密封主体以及设置于所述密封主体两端的密封边,所述密封件相对于所述密封主体的表面凸出设置,所述第一密封件设置于所述安装孔后,所述密封主体设置于所述安装孔,两个所述密封边分别与所述电池壳体的内表面与外表面密封连接。

12、在本公开的一实施例中,所述密封组件还包括第二密封件,所述第二密封件设置于所述第一密封件,并位于所述电池壳体的外侧,所述第二密封件还密封连接所述连接组件。

13、在本公开的一实施例中,所述第一密封件采用金属材料制成,所述第二密封件采用橡胶材料制成。

14、一种电池模组,包括外壳体、控制器、计量控制模块、储液仓、主管路以及多个如上述任一技术特征所述的单体电池;

15、多个所述单体电池并排设置于所述外壳体中,并分别通过对应所述单体电池的补锂排气结构连接所述主管路,所述主管路还连通所述储液仓,所述计量控制模块设置于所述主管路,并电连接所述控制器,所述控制器控制所述计量控制模块通过所述补锂排气结构进行排气或补锂操作。

16、在本公开的一实施例中,所述计量控制模块中集成流量控制单元、压力表、补锂排气泵和控制开关设置,并电连接所述控制器;所述控制器控制所述控制开关的开闭,并控制补锂排气泵执行排气或补锂操作,所述控制器控制补锂操作时,根据所述流量控制单元控制补锂量;

17、所述控制器能够获取所述单体电池的工作次数,并根据所述单体电池的工作次数控制所述计量控制模块为所述单体电池排气与补锂;和/或,所述控制器根据所述单体电池的压力控制所述计量控制模块为所述单体电池排气。

18、在本公开的一实施例中,所述电池模组还包括保温件,所述保温件包裹于所述主管路的外侧。

19、在本公开的一实施例中,所述电池模组还包括恒温系统及保温层,所述保温层包覆于所述储液仓的外侧,所述恒温系统与所述储液仓连接。

20、一种用电设备,包括设备主体以及如上述任一技术特征所述的电池模组,所述电池模组设置于所述设备主体中,为所述设备主体供电;

21、所述用电设备为电动汽车,所述电池模组的外壳体设置于所述电动汽车的底盘,或者,所述电池模组的外壳体为所述底盘。

22、本公开的单体电池、电池模组及用电设备,补锂排气结构设置在电池壳体的安装孔中,且补锂排气结构的一端连通至电池壳体内部的容纳腔,另一端连接电池模组的主管路。当单体电池的电池壳体中电解液产气过多导致压力大时,补锂排气结构能够对容纳腔进行排气操作,排出容纳腔中的气体。当单体电池的电池壳体中活性锂过少时,补锂排气结构能够对容纳腔进行补锂操作,向容纳腔中注入活性锂。本公开的单体电池通过补锂排气结构向容纳腔中进行排气或补锂操作,能够有效的解决目前锂离子电池只能补一次活性锂的问题,通过补锂排气结构能够实现单体电池全生命周期的补锂和排气,保证单体电池运行的安全性,同时还能够延长单体电池的使用寿命,进而保证电池模组及用电设备的使用性能。

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【技术保护点】

1.一种单体电池(100),其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的单体电池(100),其特征在于,所述连接组件(132)包括第一连接管(1321)与第二连接管(1322),所述第一连接管(1321)设置于所述第二连接管(1322)的端部,所述第一连接管(1321)穿过所述密封组件(131)与所述容纳腔连通,所述第二连接管(1322)连接所述主管路(300)。

3.根据权利要求2所述的单体电池(100),其特征在于,所述第一连接管(1321)的管径小于所述第二连接管(1322)的管径;

4.根据权利要求1所述的单体电池(100),其特征在于,所述密封组件(131)包括第一密封件(1311),所述第一密封件(1311)设置于所述安装孔中,以密封连接所述电池壳体(110)及所述连接组件(132)。

5.根据权利要求4所述的单体电池(100),其特征在于,所述第一密封件(1311)包括密封主体以及设置于所述密封主体两端的密封边,所述密封件相对于所述密封主体的表面凸出设置,所述第一密封件(1311)设置于所述安装孔后,所述密封主体设置于所述安装孔,两个所述密封边分别与所述电池壳体(110)的内表面与外表面密封连接。

6.根据权利要求4所述的单体电池(100),其特征在于,所述密封组件(131)还包括第二密封件(1312),所述第二密封件(1312)设置于所述第一密封件(1311),并位于所述电池壳体(110)的外侧,所述第二密封件(1312)还密封连接所述连接组件(132)。

7.根据权利要求6所述的单体电池(100),其特征在于,所述第一密封件(1311)采用金属材料制成,所述第二密封件(1312)采用橡胶材料制成。

8.一种电池模组,其特征在于,包括外壳体(200)、控制器(400)、计量控制模块(500)、储液仓(600)、主管路(300)以及多个如权利要求1至7任一项所述的单体电池(100);

9.根据权利要求8所述的电池模组,其特征在于,所述计量控制模块(500)中集成流量控制单元、压力表、补锂排气泵和控制开关设置,并电连接所述控制器(400);所述控制器(400)控制所述控制开关的开闭,并控制补锂排气泵执行排气或补锂操作,所述控制器(400)控制补锂操作时,根据所述流量控制单元控制补锂量;

10.根据权利要求8所述的电池模组,其特征在于,所述电池模组还包括保温件,所述保温件包裹于所述主管路(300)的外侧。

11.根据权利要求8所述的电池模组,其特征在于,所述电池模组还包括恒温系统及保温层,所述保温层包覆于所述储液仓(600)的外侧,所述恒温系统与所述储液仓(600)连接。

12.一种用电设备,其特征在于,包括设备主体以及如权利要求8至11任一项所述的电池模组,所述电池模组设置于所述设备主体中,为所述设备主体供电;

...

【技术特征摘要】

1.一种单体电池(100),其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的单体电池(100),其特征在于,所述连接组件(132)包括第一连接管(1321)与第二连接管(1322),所述第一连接管(1321)设置于所述第二连接管(1322)的端部,所述第一连接管(1321)穿过所述密封组件(131)与所述容纳腔连通,所述第二连接管(1322)连接所述主管路(300)。

3.根据权利要求2所述的单体电池(100),其特征在于,所述第一连接管(1321)的管径小于所述第二连接管(1322)的管径;

4.根据权利要求1所述的单体电池(100),其特征在于,所述密封组件(131)包括第一密封件(1311),所述第一密封件(1311)设置于所述安装孔中,以密封连接所述电池壳体(110)及所述连接组件(132)。

5.根据权利要求4所述的单体电池(100),其特征在于,所述第一密封件(1311)包括密封主体以及设置于所述密封主体两端的密封边,所述密封件相对于所述密封主体的表面凸出设置,所述第一密封件(1311)设置于所述安装孔后,所述密封主体设置于所述安装孔,两个所述密封边分别与所述电池壳体(110)的内表面与外表面密封连接。

6.根据权利要求4所述的单体电池(100),其特征在于,所述密封组件(131)还包括第二密封件(1312),所述第二密封件(1312)设置于所述第一密封件(13...

【专利技术属性】
技术研发人员:请求不公布姓名
申请(专利权)人:上海桔晟科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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