技术领域
背景技术
[0002]
锂离子电池是指Li+嵌入化合物为正、负极的二次电池。跟铅酸等其他二次电池相比，锂离子电池具有
能量密度高，
电压平台高，自放电小，无记忆效应，环境友好，寿命长等优点。随着技术的进步，工业化程度提高，锂离子电池
能量密度、循环、安全等性能的优化。目前锂离子电池已经在3C产品、新
能源汽车、储能领域等各个方面都有广泛地应用。
[0003] 锂离子电池一般具有电池壳，电池壳内密封盛有
电解液。电池在循环工作过程中，电解液会发生副反应，导致电解液成分、电解液量发生变化，这些变化对电池的性能有很大影响。目前对这些变化的主要分析手段是对电池壳进行破坏性拆解，以实现对电池内气体进行收集分析，并对残留电解液进行称重等分析。但这种分析方式十分不方便，也无法对同一电池进行多次分析，也就无法分析同一电池在不同阶段的状况，仅能够对不同电池的不同工作阶段进行比较，这将影响分析效率和分析结果的可靠性。
发明内容
[0004] 本发明要解决的技术问题是为了克服
现有技术中不便于分析电池内电解液以及分析结果不可靠的
缺陷，提供一种电池。
[0005] 本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
[0006] 一种电池，其包括具有容纳腔的壳体，所述容纳腔用于盛放电解液，其特点在于，所述壳体开设有与所述容纳腔相连通的取样孔，所述取样孔能够在打开状态和关闭状态之间切换。
[0007] 在本方案中，可以利用取样孔对电池的容纳腔内电解液和气体进行取样分析，在需要取样时，将取样孔设置成打开状态，使得取样装置(如针头)能够伸入容纳腔中取样；在电池工作时，则将取样孔设置成关闭状态，防止电解液漏液。该取样过程十分方便，取样效率较高，不需要对电池进行暴
力拆解和破坏，因此不影响电池后续的使用和测试，可以分析同一电池在不同使用阶段时内部电解液的状态，而且还可以利用取样孔进行电解液的加注、灌装。
[0008] 较佳地，所述电池还包括取样管，所述取样管位于所述壳体的外部，所述取样管的一端连接于所述取样孔，且当所述取样孔处于所述打开状态时，所述取样管的内部与所述取样孔、所述容纳腔相连通。
[0009] 在本方案中，取样管朝向电池的外侧延伸，使得取样装置与取样管连接较为方便，利用取样管对容纳腔内的电解液和气体进行取样，取样操作较为简单，取样管可以根据实际情况做出形状的改造，因此该电池能够适用于各种测试场合。相比于取样管设置于壳体内部，位于壳体外部的取样管更便于与取样装置连接。
[0010] 较佳地，所述壳体为柱状结构，所述取样孔设置于所述壳体的轴向端部，所述取样管的延伸方向与所述壳体的轴向平行。
[0011] 在本方案中，将取样孔设置在壳体轴向端部，以便于电池并排设置构成
电池组，取样管沿壳体的轴向向
外延伸，以便于取样装置与取样管连接。若将取样孔设置在壳体的周侧，若电解液的液面高于取样孔，则容易造成电解液泄露。
[0012] 较佳地，所述取样管能够在弯折状态和展开状态之间切换，所述取样管处于所述弯折状态时，所述取样管远离所述壳体的一端朝向所述壳体折叠设置，所述取样管处于所述展开状态时，所述取样管朝向远离所述壳体的方向延伸。
[0013] 在本方案中，当不对电池进行取样操作时，取样管可处于折叠状态，以使得电池占用空间较少，防止取样管与其他零件产生干涉，提高电池的适用范围，还能够避免电池搬运过程中，取样管受到碰撞而发生损坏。在需要对电池内部进行取样时，则将取样管转换至展开状态，以便于对容纳腔内的电解液和气体进行取样。
[0014] 较佳地，所述取样管为可伸缩结构。
[0015] 在本方案中，当不对电池进行取样操作时，取样管处于缩短的状态，以降低取样管所占用的空间，使得电池结构较为紧凑。在需要对电池内部进行取样时，则将取样管转换为伸出状态，以便于取样管与取样装置连接。另外，可以根据不同的取样的需求，相应地调整取样管的长度，使得取样更加方便。若容纳腔内部空间较大，则可以将取样管缩入容纳腔内，以尽可能地减小取样管占用的体积。也可以仅将取样管缩短，但不将取样管缩入容纳腔内，以避免取样管与容纳腔内的卷芯等零部件发生干涉。
[0016] 较佳地，所述取样管由柔性材料制成。
[0017] 在本方案中，柔性的取样管便于折叠和收纳，以使得在电池工作时，电池的结构较为紧凑，有利于减少占用的空间，当需要对电池内部取样时，则将取样管展开。
[0018] 较佳地，所述取样管远离所述取样孔的一端设置有密封装置，所述密封装置为密封塞；
[0019] 或，所述密封装置为用于与管路相连接的密封接头，所述密封接头可拆卸地连接于所述取样管。
[0020] 在本方案中，密封装置可使得容纳腔处于密封状态，防止电解液漏出和副反应产生的气体溢出，当需要取样时，则将密封装置打开。密封装置可以为密封塞，结构较为简单，成本较低。密封装置也可以为密封接头，如快速接头等，便于取样装置与取样管之间的连接和拆卸。
[0021] 较佳地，所述取样孔的一端设置有密封装置，所述密封装置为密封塞；
[0022] 或，所述密封装置为用于与管路相连接的密封接头，所述密封接头可拆卸地连接于所述取样孔。
[0023] 在本方案中，密封装置可使得容纳腔处于密封状态，防止电解液漏出和副反应产生的气体溢出，当需要取样时，则将密封装置打开。密封装置可以为密封塞，结构较为简单，成本较低。密封装置也可以为密封接头，如快速接头等，便于取样装置与取样孔之间的连接和拆卸。在某些情况下，如对容纳腔加注电解液时，可以将密封接头取下，以便于加注操作。
[0024] 较佳地，所述壳体为柱状结构，所述壳体的周侧部由透光材质制成。
[0025] 在本方案中，通过壳体的周侧部能够观察到容纳腔内电解液的液位，便于观测电解液副反应所产生气体的量，实现对电池状态直观和实时的监测。
[0026] 较佳地，所述壳体包括
外壳部和防腐层，所述防腐层覆设于所述外壳部的内壁面。
[0027] 在本方案中，由于电解液有一定的
腐蚀性，因此设置防腐层作为外壳部的
内衬，将外壳部与电解液隔绝，提高外壳部的寿命，防止电池漏液。
[0028] 较佳地，所述外壳部由有机玻璃或透明塑料制成，所述防腐层由氟
聚合物制成。
[0029] 在本方案中，外壳部由透明材料制成，以便于观察容纳腔内电解液的状况，氟聚合物具有较强的
耐腐蚀性，能够为外壳部提供保护，虽然氟聚合物的材质较软，但外壳部可为其提供
支撑。
[0030] 本发明的积极进步效果在于：利用取样孔可以对电池的容纳腔内电解液和气体进行取样分析。在需要取样时，将取样孔设置成打开状态，使得取样装置能够伸入容纳腔中取样；在电池工作时，则将取样孔设置成关闭状态，防止电解液漏液。该取样过程十分方便，取样效率较高，不需要对电池进行暴力拆解和破坏，因此不影响电池后续的使用和测试，可以分析同一电池在不同使用阶段时内部电解液的状态，而且还可以利用取样孔进行电解液的加注、灌装。
附图说明
[0031] 图1为本发明一
实施例的电池的正视示意图。
[0032] 图2为本发明一实施例的电池的俯视示意图。
[0033] 附图标记说明
[0034] 电池 10
[0035] 壳体 1
[0036] 周侧壳体部 11
[0037] 端盖 12
[0038] 取样管 2
[0039] 密封塞 3
具体实施方式
[0041] 下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在的实施例范围之中。
[0042] 如图1和图2所示，本发明提供一种电池10，其包括具有容纳腔的壳体1，容纳腔用于盛放电解液，壳体1开设有与容纳腔相连通的取样孔，取样孔能够在打开状态和关闭状态之间切换。
[0043] 在本实施例中，可以利用取样孔对电池10的容纳腔内电解液和气体进行取样分析。在需要取样时，将取样孔设置成打开状态，使得取样装置能够伸入容纳腔中取样，例如可以将针头通过取样孔插入容纳腔中；在电池10工作时，则将取样孔设置成关闭状态，防止电解液漏液。该取样过程十分方便，取样效率较高，不需要对电池10进行暴力拆解和破坏，因此不影响电池10后续的使用和测试，可以分析同一电池10在不同使用阶段时内部电解液的状态，例如，可以在电池10每工作若干次(如，500次)进行一次取样。而且还可以利用取样孔进行电解液的加注、灌装。可以理解的是，本公开并不限制电池的类型，电池可以为锂电池、铅
蓄电池、镉镍电池等。
[0044] 电池10还包括取样管2，取样管2位于壳体1的外部，取样管2的一端连接于取样孔，且当取样孔处于打开状态时，取样管2的内部与取样孔、容纳腔相连通。因此可以利用取样管2对容纳腔内的电解液和气体进行取样，取样管2朝向电池10的外侧延伸，使得取样装置与取样孔的连接较为方便，取样管2可以根据实际情况做出形状的改造，从而使得该电池10能够适用于各种测试场合。相比于取样管2设置于壳体1内部，位于壳体1外部的取样管2更便于与取样装置连接。取样管2可以与壳体1一体成型，也可以通过各种连接方式连接于壳体1，上述连接方式可以为可拆卸连接，如
螺纹连接，也可以为固定连接，如粘接。
[0045] 壳体1为柱状结构，取样孔设置于壳体1的轴向端部，取样管2连接于壳体1的轴向端部，并沿着壳体1的轴向延伸。这样设置便于电池10并排设置构成电池10组，取样管2沿壳体1的轴向向外延伸，以便于取样装置与取样管2连接。由于电池10的轴向端部的中心
位置设置有电极4，因此取样孔与壳体1偏心设置。也可以将取样孔设置在壳体1的周侧，但如果电解液的液面高于取样孔，则容易造成电解液
泄漏。
[0046] 在某些优选的实施例中，取样管2能够在弯折状态和展开状态之间切换，取样管2处于弯折状态时，取样管2远离壳体1的一端朝向壳体1折叠设置，取样管2处于展开状态时，取样管2朝向远离壳体1的方向延伸。当不对电池10进行取样操作时，取样管2可处于折叠状态，以使得电池10占用空间较少，防止取样管2与其他零件产生干涉，提高电池10的适用范围。还能够避免电池搬运和移动过程中，取样管受到碰撞而发生损坏。在需要对电池10内部进行取样时，则将取样管2转换至展开状态，以便于对容纳腔内的电解液和气体进行取样。
[0047] 在另外的某些优选的实施例中，取样管2为可伸缩结构。当不对电池10进行取样操作时，取样管2可以处于缩短的状态，以降低取样管2所占用的空间，使得电池10结构较为紧凑。在需要对电池10内部进行取样时，则将取样管2转换为伸出状态，以便于取样管2与取样装置连接。另外，可以根据不同的取样的需求，相应地调整取样管的长度，使得取样更加方便。若容纳腔内部空间较大，则可以将取样管2缩入容纳腔内，以尽可能地减小取样管2占用的体积。取样管2可以完全地缩入到容纳腔内，使得取样管不会增加电池的占用空间。也可以仅将取样管2缩短，但不将取样管2缩入容纳腔内，以避免取样管2与容纳腔内的卷芯等零部件发生干涉。
[0048] 在上述的两种实施例中，取样管2都可以由柔性材料制成，以便于折叠和收纳，以使得在当不对电池10进行取样操作时，电池10的结构较为紧凑，有利于减少占用的空间，当需要对电池10内部取样时，则将取样管2展开。
[0049] 取样管2远离取样孔的一端设置有密封装置，以使得容纳腔能够处于密封状态，防止电解液漏出和副反应产生的气体溢出，当需要取样时，则将密封装置打开。
[0050] 具体地，密封装置可以为密封塞3，如图1所示，通过手工插拔就能实现开启和密封之间的转换。且其结构较为简单，成本较低。
[0051] 密封装置也可以为用于与管路相连接的密封接头，如快速接头等，便于取样装置与取样孔之间的连接和拆卸。密封接头可拆卸地连接于取样管2，在某些情况下，如对容纳腔加注电解液时，可以将密封接头取下，以便于加注操作。
[0052] 在其他的某些优选实施例中，也可以在取样孔处直接设置密封装置，以实现密封腔在密封和开启之间的转换。
[0053] 壳体1为柱状结构，以便于电池10并排设置形成电池10组。壳体1的周侧部由透光材质制成，通过壳体1的周侧部能够观察到容纳腔内电解液的液位，便于观测电解液副反应所产生气体的量，实现对电池10状态直观和实时的监测。优选地，壳体1侧部标有刻度，电池10竖直放置，以实现半定量地实时确定电池10内电解液的量。
[0054] 壳体1包括外壳部和防腐层，防腐层覆设于外壳部的内壁面。由于电解液有一定的腐蚀性，因此设置防腐层作为外壳部的内衬，将外壳部与电解液隔绝，提高外壳部的寿命，防止电池10漏液。
[0055] 外壳部由有机玻璃或透明塑料制成，如PMMA(聚甲基
丙烯酸甲酯)、PS(聚苯乙烯)等，防腐层由氟聚合物制成，如PFA(可融聚四氟乙烯)、FEP(氟化乙烯丙烯共聚物)等。外壳部由透明材料制成，以便于观察容纳腔内电解液的状况，氟聚合物具有较强的耐腐蚀性，能够为外壳部提供保护，虽然氟聚合物的材质较软，但外壳部可为其提供支撑。在其他的某些优选实施例中，防腐层可以为防腐涂层，防腐层通
过喷涂的方式覆于外壳部的内壁。
[0056] 作为优选的实施方式，壳体1包括周侧壳体部11与两个端盖12，周侧壳体部11与端盖12通过
密封胶(如，氰基丙烯酸酯)连接。
[0057] 虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附
权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或
修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
