软包高能量密度电池及电池电解液浓度检测方法

技术领域

本发明涉及电池电解液检测及补液技术技术领域，尤其涉及软包高能量密度电池及电池电解液浓度检测方法。

背景技术

锂离子电池是一种可充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。电解液是锂离子电池的“血液”，在电池中正负极之间起到传导离子的作用，是锂离子电池获得高电压、高功率等优良性能的保证。

锂离子电池主要由正极、负极和电解液等部分构成，其中电解液虽然不提供容量，但是却承担着在正负极之间传导Li+的重要作用，因此锂离子电池的循环寿命和倍率性能等特性都与电解液之间有着密切的关系。由于电解液在锂离子电池工作的过程中会持续的在正负极发生氧化和还原反应，因此注液量过少对于锂离子电池的循环寿命不利，同时如果电解液数量过少，也会导致部分活性物质无法浸润，因此不利于电池容量的发挥，但是注液量过多也会造成锂离子电池能量密度下降，成本升高等问题。因此，在锂离子电池使用的过程中，保持电池内部具有合适的电解液量，对于维护电池使用状态及寿命具有重大意义。

现有锂离子电池，在对内部电解液浓度进行检测时，一般采用将电池拆开的方向检测，这种方法不仅耗时耗力，还不利于锂离子电池整体密封性。同时，锂离子电池的电解液检测和补液是互不联系的，难以形成流程化的电池维护管理。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供软包高能量密度电池及电池电解液浓度检测方法。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

软包高能量密度电池，包括电池本体；

所述电池本体上具有一导通管；

所述导通管连通电池本体的内部和外部，使电解液通过导通管注入电池本体内部或者从电池本体内部排出；

所述导通管上具有封堵导通管的封盖。

作为上述技术方案的改进，所述的软包高能量密度电池，所述导通管的内端和电池本体内部靠近底端的位置连通，所述导通管的外端和电池本体外部连通，所述导通管的外端面和电池本体的外壁面平齐，所述封盖封堵在导通管的外端处。

作为上述技术方案的改进，所述的软包高能量密度电池，所述导通管内部设置有单向阀，所述单向阀包括阀座、阀芯、支撑架以及弹簧，所述阀座设置于导通管的内壁上，且所述阀座上具有连通导通管两端的阀孔；所述阀芯位于阀座的内侧，且所述阀芯封堵在阀座的阀孔上；所述支撑架位于阀芯的内侧，所述弹簧设置于支撑架和阀芯之间，且所述弹簧处于压缩状态，所述支撑架上具有供电解液通过的开口。

用于上述软包高能量密度电池的辅助连接件，包括连接件本体，所述连接件本体的内部设置有通道；所述连接件本体包括插接端和外接端；所述插接端为长杆状，且所述插接端的外径和阀座的阀孔孔径大小相同，所述插接端远离外接端的一侧侧壁设置有过液孔，所述过液孔和连接件本体内部的通道连通；所述外接端远离插接端的一端设置有连接插口，所述连接插口和连接件本体内部的通道连通。

作为上述技术方案的改进，所述的辅助连接件，所述连接件本体还包括塞体，所述塞体位于插接端的外壁上，所述插接端插入导通管内并将阀芯顶开时，所述塞体封堵在导通管的外端上。

电解液浓度检测装置，包括上述软包高能量密度电池和辅助连接件，还包括采样设备以及检测设备，所述辅助连接件插接在高能量密度电池的导通管上，所述采用设备为一储存容器，且插装在辅助连接件的外接端上；所述检测设备用于对采集的电解液浓度进行检测。

上述电解液浓度检测装置的检测方法，包括以下步骤：

S1，将采样设备和辅助连接件的外接端连接；

S2，取下导通管的封盖，将辅助连接件的插接端插入导通管内，并使插接端将阀芯顶开且塞体封堵在导通管的外端上；

S3，电解液由软包高能量密度电池内部流入采用设备内，采样完成后将插接端从导通管内拔出，并将封盖重新封堵在导通管上；

S4，将采用设备和辅助连接件分离，将采集的电解液样品放入检测设备内检测电解液浓度。

本发明的优点在于：本发明电池本体的内部通过导通管与外部连通，改变传统电池结构，使电池在使用过程中可随时方便的对电池本体内部电解液取样检测，也可随时方便的对电池本体内部进行补液，不需要将电池拆开，避免了复杂的操作过程。

导通管配合辅助连接件，既可以对电池进行电解液检测的取样，又可以在电池电解液损耗时进行补液，通过简单的结构改进，实现了电池电解液检测和补液的结构整合，更可形成先检测后补液的流程式电池维护，促进电池维护向自动化、流水线式埋进。

附图说明

图1为本发明软包高能量密度电池的结构示意图。

图2为本发明导通管的安装位置示意图。

图3为本发明导通管内部结构示意图。

图4为本发明辅助连接件的结构示意图。

图5为本发明辅助连接件和导通管连接时的结构示意图。

图6为本发明电解液浓度检测取样时的结构示意图。

图7为本发明对电池补液时的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

软包高能量密度电池，包括电池本体1；

所述电池本体1上具有一导通管2；

所述导通管2连通电池本体1的内部和外部，使电解液通过导通管2注入电池本体1内部或者从电池本体1内部排出；

所述导通管2上具有封堵导通管2的封盖21。

本发明电池本体1的内部通过导通管2与外部连通，改变传统电池结构，使电池在使用过程中可随时方便的对电池本体1内部电解液取样检测，也可随时方便的对电池本体1内部进行补液，不需要将电池拆开，避免了复杂的操作过程。

作为上述技术方案的改进，所述导通管2的内端和电池本体1内部靠近底端的位置连通，所述导通管2的外端和电池本体1外部连通，所述导通管2的外端面和电池本体1的外壁面平齐，所述封盖21封堵在导通管2的外端处。

导通管2的内外两端分别和电池本体1内部及外部连通，实现电池本体1内部和外部的连通，为电解液的内外交换提供通道；导通管2的外端面和电池本体1外壁面平齐，避免了导通管2伸出电池本体1外壁面造成的电池使用不便(如搬运不便、堆放不便、安装不便等)问题，封盖21封堵导通管，在电池正常使用时，避免电池本体1内部电解液流出。

作为上述技术方案的改进，所述导通管2内部设置有单向阀22，所述单向阀22包括阀座221、阀芯222、支撑架223以及弹簧224，所述阀座221设置于导通管2的内壁上，且所述阀座221上具有连通导通管2两端的阀孔；所述阀芯222位于阀座221的内侧，且所述阀芯222封堵在阀座221的阀孔上；所述支撑架223位于阀芯222的内侧，所述弹簧224设置于支撑架223和阀芯222之间，且所述弹簧224处于压缩状态，所述支撑架223上具有供电解液通过的开口。

导通管2的内部设置单向阀22，单向阀22和封盖21组成双层密封结构，避免正常使用时导通管2处漏液；本发明的单向阀22，从外部向阀芯222施加推力，使单向阀22打开，使导通管2的导通不需要额外的阀门和额外的导通操作，只需要在外部设备插入导通管2时，将导通管2内部单向阀22顶开即可。

一种辅助连接件，用于上述软包高能量密度电池，包括连接件本体3，所述连接件本体3的内部设置有通道；所述连接件本体3包括插接端31和外接端32；所述插接端31为长杆状，且所述插接端31的外径和阀座221的阀孔孔径大小相同，所述插接端31远离外接端32的一侧侧壁设置有过液孔311，所述过液孔311和连接件本体3内部的通道连通；所述外接端32远离插接端31的一端设置有连接插口，所述连接插口和连接件本体3内部的通道连通。

辅助连接件的作用在于，作为外部设备和软包高能量密度电池连接的中间连接件，对导通管2内的单向阀22施加推力进行导通。

具体连接时，外部设备(如电解液注液设备、采样设备)和外接端32连接，然后插接端31插入导通管2内，继续向内移动插接端31，使插接端31接触阀芯222并将阀芯222顶开，采集检测样品时，电池本体1内的电解液由插接端31的过液孔311处进入辅助连接件内部通道内，沿着内部通道经过外接端32的外接插口流入采集设备内；在电池补液时，外界电解液由外部补液设备从连接插口进入辅助连接件内部通道内，并从插接端31的过液孔311处流出至导通管2内，最后流入电池本体1内实现补液。

由于插接端31的外径和阀孔的内径相同，插接时不会漏液，为了保证密封性，阀孔的孔壁和插接端的外壁可采用弹性橡胶材料覆盖处理。

作为上述技术方案的改进，所述连接件本体3还包括塞体33，所述塞体33位于插接端31的外壁上，所述插接端31插入导通管2内并将阀芯222顶开时，所述塞体33封堵在导通管2的外端上。

塞体33的设置，在电解液补液或者采样时，进一步的保证密封性，防止漏液。

一种电解液浓度检测装置，包括上述软包高能量密度电池和辅助连接件，还包括采样设备4以及检测设备，所述辅助连接件插接在高能量密度电池的导通管2上，所述采用设备为一储存容器，且插装在辅助连接件的外接端32上；所述检测设备用于对采集的电解液浓度进行检测。

一种采用上述电解液浓度检测装置检测电解液浓度的方法，包括以下步骤：

S1，将采样设备4和辅助连接件的外接端32连接；

S2，取下导通管2的封盖21，将辅助连接件的插接端31插入导通管2内，并使插接端31将阀芯222顶开且塞体33封堵在导通管2的外端上；

S3，电解液由软包高能量密度电池内部流入采用设备4内，采样完成后将插接端31从导通管2内拔出，并将封盖21重新封堵在导通管2上；

S4，将采用设备4和辅助连接件分离，将采集的电解液样品放入检测设备内检测电解液浓度。

在软包高能量密度电池内部电解液损耗大、浓度低时，采用外部补液设备配合辅助连接件对电池进行补液，补液步骤和上述检测装置采样过程类似，此处不再赘述。

需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。