[发明专利]一种可换液式锂浆料电池

说明书

本发明提供了一种可换液式锂浆料电池，包括：由顶盖和下壳体构成的壳体、电芯以及排出装置。排出装置包括支撑渗流部和抽吸部，电芯设置于支撑渗流部上并且电芯的四周侧壁与支撑渗流部密封连接，在支撑渗流部上设有渗流空间和与渗流空间流体连通的排出通道，排出通道与抽吸部的一端流体连通并且抽吸部的另一端连接于顶盖上的排出端口。电芯中的流体向下渗流进入支撑渗流部的渗流空间中，通过从顶盖上的排出端口进行抽吸能够将支撑渗流部的渗流空间中的流体经由排出通道、抽吸部和排出端口从可换液式锂浆料电池中排出。通过限制电解液的流动路径，迫使电解液通过电芯流出，电芯在换液过程中可以完全排空并被新液浸润，显著地提升了换液效果。

技术领域

本发明涉及锂浆料电池领域，具体地涉及一种可换液式锂浆料电池。

背景技术

锂浆料电池是一种新型的锂离子电池，因其电极含有部分或者全部非粘接固定的导电颗粒，电池在受到外部扰动时，导电颗粒可以自由移动形成动态导电网络，从而解决了传统锂离子电池电极材料松动脱落导致的电池性能下降的问题。更为重要的是，通过在电池上设置流体注入端口、排出端口和流动通道，可以对电池内部流体进行换液操作，从而解决电解液失效、SEI膜增厚、电池内阻增加和循环寿命下降等问题，实现锂浆料电池的维护与再生。

提高换液效率是锂浆料电池可维护再生技术的发展目标，高效换液可以保证锂浆料电池电芯内部的废液在换液过程中充分排出，从而使得电芯能够被新的电解液充分浸润。另一方面，高效换液也可节省换液过程所需的电解液总量，从而降低电池维护成本。在现有的换液方式中，由于电芯内部流动阻力较大，电解液大多从电芯四周的自由通道中流出排出端口，导致电芯内部的电解液不能充分更新，换液效果得不到保证。

发明内容

针对以上存在的问题，本发明提供一种可换液式锂浆料电池，通过在电池内设置具有支撑渗流部和抽吸部的排出装置并且将电芯的四周侧壁与排出装置的支撑渗流部密封连接，在电芯内部、支撑渗流部和抽吸部中形成了固定的流体流通路径，对流体的流通路径进行了有效限定，因此克服了流体绕过电芯而直接被抽吸出电池的缺陷，从而能够对电芯进行充分换液。

本发明提供的技术方案如下：

根据本发明提供一种可换液式锂浆料电池，可换液式锂浆料电池包括：壳体，该壳体包括顶盖和下壳体，在顶盖上设有注入端口和排出端口；电芯，该电芯容置于壳体中；排出装置，该排出装置包括支撑渗流部和抽吸部，电芯设置于支撑渗流部上并且电芯的四周侧壁与支撑渗流部密封连接，在支撑渗流部上设有渗流空间和与渗流空间流体连通的排出通道，排出通道与抽吸部的一端流体连通并且抽吸部的另一端连接于顶盖上的排出端口，电芯中的流体向下渗流进入支撑渗流部的渗流空间中，通过从顶盖上的排出端口进行抽吸能够将支撑渗流部的渗流空间中的流体经由排出通道、抽吸部和排出端口从可换液式锂浆料电池中排出。其中，支撑渗流部既起到支撑电芯的作用、又起到渗流流体的作用。也就是说，支撑渗流部可以为板状、块状、盒状或其结合，至少其边缘部分可以对电芯进行支撑，另外其中间部分也可以通过肋条、突台等结构对电芯进行支撑。支撑渗流部的渗流空间例如可以为沟槽、孔、腔等，通过支撑渗流部上的排出通道可将支撑渗流部的渗流空间中的流体排出。抽吸部的一端与排出通道流体连通并且另一端与顶盖上的排出端口流体连通，通过利用抽吸设备从顶盖上的排出端口进行抽吸，可将从支撑渗流部的排出通道流出的流体经由抽吸部抽出。排出通道的数量可为一个或多个。