申请/专利权人：珠海中力新能源科技有限公司

申请日：2019-05-31

公开（公告）日：2024-04-23

公开（公告）号：CN110137587B

主分类号：H01M10/52

分类号：H01M10/52;H01M50/77

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.23#授权;2020.02.14#著录事项变更;2019.09.10#实质审查的生效;2019.08.16#公开

摘要：本发明适用于电池技术领域，提供了一种应用于电池梯次利用的装置，包括具有容置腔室的密封箱体、将密封箱体与电池本体连接的导出装置和安装于密封箱体中的吸收装置。与现有技术相比，本发明通过将导出装置的一端与密封箱体的容置腔室连通，另一端伸出并用于伸入电池本体中。当该装置与电池本体通过导出装置连通后，电池本体中产生的气体可经导出装置排至密封箱体中，并可被设置于密封箱体中的吸收装置吸收，从而可有效防止电池本体中的气体无法排出而引起气胀变形的缺陷。该装置可有效对电池进行修复，使得电池可重复使用，使用寿命延长，安全系数高，实现了电池的梯次利用，节约资源。

主权项：1.应用于电池梯次利用的装置，其特征在于，包括：密封箱体，具有容置腔室；导出装置，一端与所述容置腔室连通、另一端伸出并用于伸入电池本体中，用于将所述电池本体中的气体引导至所述容置腔室中；吸收装置，安装于所述容置腔室中，用于吸收所述导出装置排出的气体；所述应用于电池梯次利用的装置还包括安装于所述密封箱体中以将所述容置腔室分为第一腔室与第二腔室的隔板，所述吸收装置设于所述第一腔室中，所述导出装置穿过所述隔板并伸入所述第一腔室中；所述应用于电池梯次利用的装置还包括用于将所述电池本体排出的气体与液体分离的气液分离装置和设置于所述气液分离装置与所述吸收装置之间的有孔挡板，所述气液分离装置设于所述第一腔室中，所述气液分离装置位于所述隔板与所述有孔挡板之间；所述气液分离装置通过重力沉降、填料分离、丝网分离和微孔过滤分离组合形成多层分离层以实现气液分离。

全文数据：应用于电池梯次利用的装置技术领域本发明属于电池技术领域，更具体地说，是涉及一种应用于电池梯次利用的装置。背景技术锂离子电池一般由电池本体、分别安装于电池本体上的正极片与负极片构成，通过正极片、负极片与外部电路的连接实现充放电。性能优异，循环寿命长，具有高能量密度的锂离子电池，目前已广泛应用于移动通讯产品及数码类产品上。锂离子电池在长期充电或放电的循环过程中，有可能发生过充电、过电流而导致电池温度升高，压力加大，从而引起锂离子电池的气胀变形。目前，由于无法对气胀变形后的锂离子电池进行修复，气胀变形后的电池在运输和处理过程中容易发生爆炸，比较危险，安全系数低，并且导致气胀变形后的锂离子电池大多数不可重复利用，资源浪费严重。发明内容本发明的目的在于提供一种应用于电池梯次利用的装置，以解决现有技术中存在的锂离子电池因气胀变形而不能重复利用，且安全系数低的问题。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种应用于电池梯次利用的装置，包括：密封箱体，具有容置腔室；导出装置，一端与所述容置腔室连通、另一端伸出并用于伸入电池本体中，用于将所述电池本体中的气体引导至所述容置腔室中；吸收装置，安装于所述容置腔室中，用于吸收所述导出装置排出的气体。进一步地，所述应用于电池梯次利用的装置还包括安装于所述密封箱体中以将所述容置腔室分为第一腔室与第二腔室的隔板，所述吸收装置设于所述第一腔室中，所述导出装置穿过所述隔板并伸入所述第一腔室中。进一步地，所述应用于电池梯次利用的装置还包括用于将所述电池本体排出的气体与液体分离的气液分离装置和设置于所述气液分离装置与所述吸收装置之间的有孔挡板，所述气液分离装置设于所述第一腔室中，所述气液分离装置位于所述隔板与所述有孔挡板之间。进一步地，所述隔板上安装有用于供所述气液分离装置分离后的液体流入所述第二腔室中的第一单向阀。进一步地，所述应用于电池梯次利用的装置还包括用于供所述第二腔室中的液体回流至所述电池本体中的液体回流装置，所述液体回流装置的一端与所述第二腔室连通，所述液体回流装置的另一端用于伸入所述电池本体中。进一步地，所述应用于电池梯次利用的装置还包括用于供所述第二腔室中的液体回流至所述电池本体中的第二单向阀，所述第二单向阀安装于所述液体回流装置上。进一步地，所述应用于电池梯次利用的装置还包括开设于所述密封箱体上并与所述第二腔室连通的开口和安装于所述开口中以密封所述开口的密封塞。进一步地，所述应用于电池梯次利用的装置还包括用于分别密封所述导出装置与所述电池本体之间间隙、所述液体回流装置与所述电池本体之间间隙的密封胶座。进一步地，所述应用于电池梯次利用的装置还包括用于供所述电池本体中的气体与液体流入所述密封箱体中的第三单向阀，所述第三单向阀安装于所述导出装置上。进一步地，所述应用于电池梯次利用的装置还包括用于供所述第一腔室中的气体排出的出气调压阀，所述出气调压阀安装于所述密封箱体上并与所述第一腔室连通。本发明提供的应用于电池梯次利用的装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明通过将导出装置的一端与密封箱体的容置腔室连通，另一端伸出并用于伸入电池本体中。电池因长期充放电后，电池本体中产生的气体可经导出装置排至密封箱体中，并可被设置于容置腔室中的吸收装置吸收，从而可有效防止电池本体中的气体无法排出而引起气胀变形的缺陷。该装置可有效对电池进行修复，使得电池可重复使用，使用寿命延长，安全系数高，实现了电池的梯次利用，节约资源。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例提供的应用于电池梯次利用的装置的剖面示意图；图2为本发明实施例提供的应用于电池梯次利用的装置与电池连接的剖面示意图。其中，图中各附图标记：1-电池本体；2-正极片；3-负极片；4-导出装置；5-密封箱体；51-第一腔室；52-第二腔室；6-吸收装置；7-隔板；8-气液分离装置；9-第一单向阀；10-液体回流装置；11-密封塞；12-第二单向阀；13-密封胶座；14-第三单向阀；15-出气调压阀；16-密封垫圈；17-有孔挡板。具体实施方式为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。请一并参阅图1和图2，现对本发明实施例提供的应用于电池梯次利用的装置进行说明。锂离子电池一般包括电池本体1、分别安装于该电池本体1上的正极片2与负极片3。该应用于电池梯次利用的装置包括与电池本体1间隔设置并具有容置腔室的密封箱体5、将密封箱体5与电池本体1连接的导出装置4和安装于密封箱体5中的吸收装置6。导出装置4的一端与密封箱体5的容置腔室连通，另一端伸入电池本体1中。当电池本体1中的电解液因长期往复地充放电，电池本体1中会产生气体，夹杂有气泡的电解液可一并通过导出装置4流入密封箱体5中，吸收装置6可将气体吸收。当需要对气胀的电池进行修复时，将导出装置4的一端插入电池本体1中，电池本体1中的气体可经导出装置4排至密封箱体5的容置腔室中，并被容置腔室中的吸收装置6所吸收。吸收完毕后，将该应用于电池梯次利用的装置与电池本体1分离，电池又可以重复投入利用。可选地，该吸收装置6为填充材料，该填充材料可以是固态材料、粉态材料、液态材料、凝胶或者聚合泡沫等；该导出装置4可为导管，在此不作唯一限定。可选地，该密封箱体5可由金属、耐高温阻燃树脂材料制成的腔体，从而可有效盛装从导出装置4排出的高温气体与电解液，在此不作唯一限定。可选地，正极片2、负极片3与导出装置4设置于电池本体1的同一侧面上，且导出装置4位于正极片2与负极片3之间，减小电池的占用空间，可有效提高气液排出效率，在此不作唯一限定。本发明实施例提供的应用于电池梯次利用的装置，与现有技术相比，本发明通过将导出装置4的一端伸入电池本体1中，另一端伸出电池本体1，并将盛装有吸收装置6的密封箱体5与导出装置4连通。电池因长期充放电后，电池本体1中产生的气体可经导出装置4排至密封箱体5中，并可被吸收装置6吸收，从而可有效防止电池本体1中的气体无法排出而引起气胀变形的缺陷，可有效对电池进行修复，使得电池可重复使用，延长电池使用寿命，安全系数高，实现了电池的梯次利用，节约资源。进一步地，请一并参阅图1和图2，作为本发明实施例提供的应用于电池梯次利用的装置的一种具体实施方式，该应用于电池梯次利用的装置还包括安装于密封箱体5中以将容置腔室分为第一腔室51与第二腔室52的隔板7，吸收装置6设于第一腔室51中，导出装置4穿过隔板7并伸入第一腔室51中。此结构，通过隔板7将容置腔室分为第一腔室51与第二腔室52，导出装置4可将气体与电解液排至第一腔室51中，第一腔室51中设置的吸收装置6可将气体吸收，电解液可存储至第二腔室52中，以备循环利用。可选地，隔板7的周边与密封箱体5的内侧壁之连接处设置有密封胶，以将隔板7与密封箱体5之间的间隙作严格地密封处理，防止气体回流至电池本体1中，从而提高吸收装置6对气体的吸收效率。进一步地，请一并参阅图1和图2，作为本发明实施例提供的应用于电池梯次利用的装置的一种具体实施方式，该应用于电池梯次利用的装置还包括用于将电池本体1排出的气体与液体分离的气液分离装置8和设置于气液分离装置8与吸收装置6之间的有孔挡板17，气液分离装置8安装于第一腔室51中，气液分离装置8位于隔板7与有孔挡板17之间。可选地，导出装置4的开口端伸入气液分离装置8中。此结构，经导出装置4排出的气体与电解液进入气液分离装置8中后，气液分离装置8可将气体与电解液分离，分离后的气体被吸收装置6吸收。有孔挡板17可供气体穿过并能将吸收装置6进行有效阻挡。可选地，有孔挡板17可与气液分离装置8一体成型，有孔挡板17是在气液分离装置8的顶面开设供气体透过并能阻挡吸收装置6的若干开孔而形成，便于加工制作，效率高，在此不作唯一限定。可选地，气液分离装置8对气液进行分离的原理大致分为以下两种：1、利用组分质量重量不同，对气液进行分离。由于气体与液体的密度不同，相同体积下的气体的质量要比液体的质量小，从而可实现分离。2、利用分散系粒子大小不同对气液进行分离。液体的分子聚集状态与气体的分子聚集状态不同，气体分子距离较远，而液体分子距离要近得多，所以气体粒子比液体粒子小些，易实现分离。在本实施例中，可以通过重力沉降，填料分离，丝网分离和微孔过滤分离等多种方式的组合进行气液分离，通过设置多层分离层以实现气液分离，分离效果良好。比如，可以使用一般的分散填料进行分离，例如球状填料、共轭环填料、鲍尔环填料或者阶梯环填料等。球状填料一般采用塑料注塑而成，特点是空心球体，可以允许气体、液体从其背部通过。由于球体结构的对称性，填料装填密度均匀，不易产生空穴和架桥，所以其气液分离性能好。在气液分离装置8中，填料的材质不是重点，而是填料的比表面积、空隙率、堆积重量、堆积体积和干填料因子才是影响填料对气液分离的重要参数指标。因此，气液分离装置8中填充的填料种类、数量等，都可以根据实际需要进行调节，在此不作唯一限定。可选地，气液分离装置8的周边与密封箱体5的内侧壁之间设置有密封胶，以将气液分离装置8与密封箱体5之间的间隙进行有效密封，且气液分离装置8与隔板7之间紧贴，可防止气体与电解液从间隙处溢出，从而提高对气体与电解液的分离效果。可选地，隔板7与气液分离装置8为一体成型，便于加工制作及拆装更换，在此不作唯一限定。进一步地，请一并参阅图1和图2，作为本发明实施例提供的应用于电池梯次利用的装置的一种具体实施方式，隔板7上安装有用于供气液分离装置8分离后的液体流入第二腔室52中的第一单向阀9。此结构，经气液分离装置8分离后的电解液经第一单向阀9流入第二腔室52中存储，避免电解液在第一腔室51中的堆积，对吸收装置6造成影响。可选地，该应用于电池梯次利用的装置还包括用于填充第一单向阀9与隔板7之间间隙的密封垫圈16。此结构，可防止气体混入电解液中并进入第二腔室52中；通过密封垫圈16与第一单向阀9，可避免第二腔室52中的电解液回流至第一腔室51中，从而提高对电解液的回收效果。进一步地，请一并参阅图1和图2，作为本发明实施例提供的应用于电池梯次利用的装置的一种具体实施方式，该应用于电池梯次利用的装置还包括用于供第二腔室52中的液体回流至电池本体1中的液体回流装置10，液体回流装置10的一端与第二腔室52连通，液体回流装置10的另一端用于伸入电池本体1中。此结构，在第二腔室52中存储的电解液可经液体回流装置10回流至电池本体1中，从而实现电解液的可循环重复利用，进而延长电池的使用寿命及提高其使用安全性能，节约资源。可选地，该液体回流装置10可为导液管等，在此不作唯一限定。可选地，在第二腔室52中还可以设置吸收气体的装置，该装置可对存储于第二腔室52中的电解液中残留的气体进行吸收，使得回流至电池本体1中的电解液中不存在气体或者少量气体，提高电解液的重复使用效果。进一步地，请一并参阅图1和图2，作为本发明实施例提供的应用于电池梯次利用的装置的一种具体实施方式，该应用于电池梯次利用的装置还包括用于供第二腔室52中的液体回流至电池本体1中的第二单向阀12，第二单向阀12安装于液体回流装置10上。此结构，通过在液体回流装置10上设置第二单向阀12，可避免电池本体1中夹杂有气体的电解液直接流入第二腔室52中，从而影响对气体的吸收效果。可选地，液体回流装置10与第二腔室52连通的连接处设置有密封胶，以对液体回流装置10与密封箱体5之间的间隙进行有效密封。进一步地，请一并参阅图1和图2，作为本发明实施例提供的应用于电池梯次利用的装置的一种具体实施方式，该应用于电池梯次利用的装置还包括开设于密封箱体5上并与第二腔室52连通的开口图未标和安装于开口中以密封该开口的密封塞11。此结构，当需要将第二腔室52中的电解液排出时，可通过注射器插穿密封塞11，以将电解液吸出；或者，当需要给电池本体1补充新电解液时，也可通过盛装有新电解液的注射器插穿密封塞11，将新电解液注射入第二腔室52中，新电解液可通过液体回流装置10回流至电池本体1中，起到补充电解液的作用。可选地，应用于电池梯次利用的装置还可包括与气液分离装置8连接的液体补充装置图未示，该液体补充装置内盛装有电解液，可为电池本体1补充电解液，进而提高电池的使用性能。可选地，密封箱体5的外侧壁上设置有液位器图未示，可实时对第二腔室52中的电解液的容量进行刻度显示，方便用户及时地添加电解液。进一步地，请一并参阅图1和图2，作为本发明实施例提供的应用于电池梯次利用的装置的一种具体实施方式，该应用于电池梯次利用的装置还包括用于分别密封导出装置4与电池本体1之间间隙、液体回流装置10与电池本体1之间间隙的密封胶座13。此结构，可增加电池本体1与密封箱体5之间的连接可靠性，可有效避免因间隙导致漏气、漏液等现象，从而提高对气体的吸收效果，以及对电解液的回收效果。进一步地，请一并参阅图1和图2，作为本发明实施例提供的应用于电池梯次利用的装置的一种具体实施方式，该应用于电池梯次利用的装置还包括用于供电池本体1中的气体与液体流入密封箱体5中的第三单向阀14，第三单向阀14安装于导出装置4上。此结构，通过第三单向阀14可防止第一腔室51中的气体与液体回流至电池本体1中，提高对气体吸收及电解液回收的效果。进一步地，请一并参阅图1和图2，作为本发明实施例提供的应用于电池梯次利用的装置的一种具体实施方式，该应用于电池梯次利用的装置还包括用于供第一腔室51中的气体排出的出气调压阀15，出气调压阀15安装于密封箱体5上并与第一腔室51连通。此结构，当第一腔室51中的气压大于外部气压时，出气调压阀15自动打开，并将第一腔室51中的部分气体排出，保证第一腔室51中的气压不至于过高，影响电池本体1的排气效果。可选地，该应用于电池梯次利用的装置还包括用于密封出气调压阀15与密封箱体5之间间隙的密封胶，提高密封箱体5的密封性能，可有效防止漏气、漏液等现象。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.应用于电池梯次利用的装置，其特征在于，包括：密封箱体，具有容置腔室；导出装置，一端与所述容置腔室连通、另一端伸出并用于伸入电池本体中，用于将所述电池本体中的气体引导至所述容置腔室中；吸收装置，安装于所述容置腔室中，用于吸收所述导出装置排出的气体。2.如权利要求1所述的应用于电池梯次利用的装置，其特征在于：所述应用于电池梯次利用的装置还包括安装于所述密封箱体中以将所述容置腔室分为第一腔室与第二腔室的隔板，所述吸收装置设于所述第一腔室中，所述导出装置穿过所述隔板并伸入所述第一腔室中。3.如权利要求2所述的应用于电池梯次利用的装置，其特征在于：所述应用于电池梯次利用的装置还包括用于将所述电池本体排出的气体与液体分离的气液分离装置和设置于所述气液分离装置与所述吸收装置之间的有孔挡板，所述气液分离装置设于所述第一腔室中，所述气液分离装置位于所述隔板与所述有孔挡板之间。4.如权利要求3所述的应用于电池梯次利用的装置，其特征在于：所述隔板上安装有用于供所述气液分离装置分离后的液体流入所述第二腔室中的第一单向阀。5.如权利要求4所述的应用于电池梯次利用的装置，其特征在于：所述应用于电池梯次利用的装置还包括用于供所述第二腔室中的液体回流至所述电池本体中的液体回流装置，所述液体回流装置的一端与所述第二腔室连通，所述液体回流装置的另一端用于伸入所述电池本体中。6.如权利要求5所述的应用于电池梯次利用的装置，其特征在于：所述应用于电池梯次利用的装置还包括用于供所述第二腔室中的液体回流至所述电池本体中的第二单向阀，所述第二单向阀安装于所述液体回流装置上。7.如权利要求5所述的应用于电池梯次利用的装置，其特征在于：所述应用于电池梯次利用的装置还包括开设于所述密封箱体上并与所述第二腔室连通的开口和安装于所述开口中以密封所述开口的密封塞。8.如权利要求5所述的应用于电池梯次利用的装置，其特征在于：所述应用于电池梯次利用的装置还包括用于分别密封所述导出装置与所述电池本体之间间隙、所述液体回流装置与所述电池本体之间间隙的密封胶座。9.如权利要求1-8任一项所述的应用于电池梯次利用的装置，其特征在于：所述应用于电池梯次利用的装置还包括用于供所述电池本体中的气体与液体流入所述密封箱体中的第三单向阀，所述第三单向阀安装于所述导出装置上。10.如权利要求2-8任一项所述的应用于电池梯次利用的装置，其特征在于：所述应用于电池梯次利用的装置还包括用于供所述第一腔室中的气体排出的出气调压阀，所述出气调压阀安装于所述密封箱体上并与所述第一腔室连通。

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