CN112909398A - 电池、用电设备、制备电池的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例涉及电池、用电设备、制备电池的方法和设备。该电池包括:相邻的第一电池单体和第二电池单体,该第一电池单体包括泄压机构,该泄压机构设置在该第一电池单体的第一壁上,该泄压机构用于在该第一电池单体的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放该内部压力;消防管道,用于容纳消防介质,且该消防管道用于在该泄压机构致动时朝向该第一壁排出该消防介质;阻挡部件,沿第一方向凸出于该第一壁,该第一方向为垂直于该第一壁的方向,该阻挡部件用于阻挡从该消防管道排出的该消防介质从该第一电池单体流动至该第二电池单体。本申请实施例的电池、用电设备、制备电池的方法和设备,能够提高电池的安全性能。
Description
技术领域
本申请涉及储能器件领域,尤其涉及电池、用电设备、制备电池的方法和设备。
背景技术
节能减排是汽车产业可持续发展的关键。在这种情况下,电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。而对于电动车辆而言,电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。
在电池技术的发展中,除了提高电池的性能外,安全问题也是一个不可忽视的问题。如果电池的安全问题不能保证,那该电池就无法使用。因此,如何增强电池的安全性,是电池技术中一个亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请提供了一种电池、用电设备、制备电池的方法和设备,能够提高电池的安全性能。
第一方面,提供了一种电池,所述电池包括:多个电池单体,包括相邻的第一电池单体和第二电池单体,所述第一电池单体包括泄压机构,所述泄压机构设置在所述第一电池单体的第一壁上,所述泄压机构用于在所述第一电池单体的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放所述内部压力;消防管道,用于容纳消防介质,且所述消防管道用于在所述泄压机构致动时朝向所述第一壁排出所述消防介质;阻挡部件,沿第一方向凸出于所述第一壁,所述第一方向为垂直于所述第一壁的方向,所述阻挡部件用于阻挡从所述消防管道排出的所述消防介质从所述第一电池单体流动至所述第二电池单体。
本申请实施例的电池可以包括多个电池单体,其中至少部分电池单体设置有泄压机构,以便于在电池单体内部压力或温度达到阈值时致动以泄放该内部压力或温度;同时,还可以在电池单体的外部,与泄压机构对应的位置设置有用于容纳消防介质的消防管道,以便于在泄压机构致动时被破坏,消防管道能够从被破坏区域通过泄压机构向该电池单体排出消防介质,从而及时降温冷却;另外,对于任意相邻的两个电池单体而言,可以设置阻挡部件,该阻挡部件相对于相邻的两个电池单体的泄压机构所在的壁的外表面是凸出的,从而可以有效防止从消防管道流出的消防介质从发生热失控的电池单体流至相邻的电池单体,进而减小多个电池单体之间发生短路的可能,提高电池的安全性能。
在一些实施例中,所述阻挡部件的一部分夹持于所述第一电池单体的第二壁和所述第二电池单体的第二壁之间,所述第一电池单体的第二壁和所述第二电池单体的第二壁均垂直于所述第一壁。
例如,所述阻挡部件可以包括第一部分和第二部分,所述第一部分为所述阻挡部件的沿所述第一方向凸出于所述第一壁的部分,所述第二部分为所述阻挡部件的夹持于所述第一电池单体的第二壁和所述第二电池单体的第二壁之间的部分。
将阻挡部件的一部分夹持安装于相邻的两个电池单体之间,相比于将阻挡部件直接固定在第一壁的表面,安装过程更加简单,固定效果更好。
在一些实施例中,所述阻挡部件沿所述第一方向的两端分别超出所述第一电池单体的电极组件的对应端,和/或,所述阻挡部件的沿所述第一方向的两端分别超出所述第二电池单体的电极组件的对应端。
即第二部分可以设置在两个电池单体的相对的两个壁之间,起到隔热的效果,减小发生热失控的电池单体对相邻电池单体的影响。
在一些实施例中,所述阻挡部件通过连接件附接于所述第一电池单体的第二壁和/或所述第二电池单体的第二壁。
例如,该连接件可以为结构胶。
在一些实施例中,所述电池还包括:隔离部件,夹持于所述第一电池单体的第二壁和所述第二电池单体的第二壁之间,所述隔离部件位于所述阻挡部件的沿所述第一方向的一侧,并且抵接于所述阻挡部件的端部。
在一些实施例中,所述隔离部件的沿所述第一方向的两端分别超出所述第一电池单体的电极组件的对应端,和/或,所述隔离部件的沿所述第一方向的两端分别超出所述第二电池单体的电极组件的对应端。
该隔离部件可以有效的阻挡相邻的两个电池单体之间的热量,减小发生热失控的电池单体对相邻电池单体的影响。
在一些实施例中,所述阻挡部件的熔点高于所述隔离部件的熔点。
在一些实施例中,所述阻挡部件的熔点大于或者等于500℃。
由于泄压机构的排放物温度较高,因此阻挡部件应选择熔点较高的材料,以防止阻挡部件熔化。
在一些实施例中,所述阻挡部件的硬度大于所述隔离部件的硬度。
阻挡部件应选择不容易发生形变的材料,这样,在电池单体的泄压结构致动时,阻挡部件可以防止颗粒由该电池单体飞溅至相邻的电池单体,进而防止短路。
在一些实施例中,所述多个电池单体中的第一电池单体组和第二电池单体组沿第二方向并列设置,所述第二方向垂直于所述第一方向,所述第一电池单体组中包括沿第三方向并排设置的至少两个所述第一电池单体,所述第二电池单体组中包括沿第三方向并排设置的至少两个所述第二电池单体,所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向。
在一些实施例中,所述第一电池单体的第二壁的面积小于所述第一电池单体的第三壁的表面的面积,所述第二电池单体的第二壁的面积小于所述第二电池单体的第三壁的表面的面积,所述第一电池单体的第二壁和所述第二电池单体的第二壁均垂直于所述第二方向,所述第一电池单体的第三壁和所述第二电池单体的第三壁均垂直于所述第三方向。
在一些实施例中,所述第一电池单体组和所述第二电池单体组对应一个整体的阻挡部件。
在一些实施例中,所述第一电池单体的第一电极端子设置于所述第一电池单体的第一壁,并沿所述第一方向凸出于所述第一电池单体的第一壁;所述第二电池单体的第二电极端子设置于所述第二电池单体的第一壁,并沿所述第一方向凸出于所述第二电池单体的第一壁,所述第二电池单体的第一壁为所述第二电池单体包括的泄压机构所在的壁;所述第一电极端子和所述第二电极端子极性相反且沿所述第二方向相邻设置。
在一些实施例中,所述阻挡部件沿所述第一方向凸出于所述第一电极端子和/或所述第二电极端子。
在一些实施例中,所述电池还包括:第一汇流部件,用于连接所述第一电池单体的第一电极端子,所述阻挡部件沿所述第一方向凸出于或齐平于第一汇流部件;和/或,第二汇流部件,用于连接所述第二电池单体的第二电极端子,所述阻挡部件沿所述第一方向凸出于或齐平于第二汇流部件。
第二方面,提供了一种用电设备,包括:第一方面或者第一方面中任意一个实施例所述的电池。
在一些实施例中,所述用电设备为车辆、船舶或航天器。
第三方面,提供了一种制备电池的方法,包括:提供多个电池单体,所述多个电池单体包括相邻的第一电池单体和第二电池单体,所述第一电池单体包括泄压机构,所述泄压机构设置在所述第一电池单体的第一壁,所述泄压机构用于在所述第一电池单体的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放所述内部压力;提供消防管道,所述消防管道用于容纳消防介质,且所述消防管道用于在所述泄压机构致动时朝向所述第一壁排出所述消防介质;提供阻挡部件,所述阻挡部件沿第一方向凸出于所述第一壁,所述第一方向为垂直于所述第一壁的方向,所述阻挡部件用于阻挡从所述消防管道排出的所述消防介质从所述第一电池单体流动至所述第二电池单体。
第四方面,提供了一种制备电池的设备,包括执行上述第三方面的方法的模块。
附图说明
图1为本申请实施例的车辆的示意图;
图2为本申请实施例的电池的结构示意图;
图3为本申请实施例的电池模块的结构示意图;
图4为本申请实施例的电池单体的分解图;
图5为本申请实施例的电池的另一结构示意图;
图6为本申请实施例的电池的再一结构示意图;
图7为图6中区域A的局部放大图;
图8为本申请实施例的电池的分解图;
图9为本申请实施例的电池包括的多个电池单体的示意图;
图10为本申请实施例的电池包括的多个电池单体的侧视图;
图11为本申请实施例的阻挡部件的示意图;
图12为本申请实施例的电池包括的多个电池单体的另一示意图;
图13为图12沿着B-B方向的剖面图的一种可能;
图14为图9沿着C-C方向的剖面图的一种可能;
图15为本申请实施例的阻挡部件和隔离部件的示意图;
图16为图9沿着C-C方向的剖面图的另一种可能;
图17为图9沿着C-C方向的剖面图的另一种可能;
图18为本申请实施例的制备电池的方法的示意性流程图;
图19为本申请实施例的制备电池的设备的示意性框图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
除非另有定义,本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本申请中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序或主次关系。
在本申请中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请的描述中,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”、“附接”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。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申请中的具体含义。
本申请中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本申请中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请的实施例中,相同的附图标记表示相同的部件,并且为了简洁,在不同实施例中,省略对相同部件的详细说明。应理解,附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸,以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明,而不应对本申请构成任何限定。
本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
本申请中,电池单体可以包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等,本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等,本申请实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种:柱形电池单体、方体方形电池单体和软包电池单体,本申请实施例对此也不限定。
本申请的实施例所提到的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如,本申请中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。
电池单体包括电极组件和电解液,电极组件由正极片、负极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。正极片包括正极集流体和正极活性物质层,正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面,未涂敷正极活性物质层的集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的集流体,未涂敷正极活性物质层的集流体作为正极极耳。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极片包括负极集流体和负极活性物质层,负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面,未涂敷负极活性物质层的集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的集流体,未涂敷负极活性物质层的集流体作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质可以为碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断,正极极耳的数量为多个且层叠在一起,负极极耳的数量为多个且层叠在一起。隔膜的材质可以为PP或PE等。此外,电极组件可以是卷绕式结构,也可以是叠片式结构,本申请实施例并不限于此。电池技术的发展要同时考虑多方面的设计因素,例如,能量密度、循环寿命、放电容量、充放电倍率等性能参数,另外,还需要考虑电池的安全性。
对于电池单体来说,主要的安全危险来自于充电和放电过程,同时还有适宜的环境温度设计,为了有效地避免不必要的损失,对电池单体一般会有至少三重保护措施。具体而言,保护措施至少包括开关元件、选择适当的隔离膜材料以及泄压机构。开关元件是指电池单体内的温度或者电阻达到一定阈值时而能够使电池停止充电或者放电的元件。隔离膜用于隔离正极片和负极片,可以在温度上升到一定数值时自动溶解掉附着在其上的微米级(甚至纳米级)微孔,从而使金属离子不能在隔离膜上通过,终止电池单体的内部反应。
泄压机构是指电池单体的内部压力或温度达到预定阈值时致动以泄放内部压力或温度的元件或部件。该阈值设计根据设计需求不同而不同。所述阈值可能取决于电池单体中的正极极片、负极极片、电解液和隔离膜中一种或几种的材料。泄压机构可以采用诸如防爆阀、气阀、泄压阀或安全阀等的形式,并可以具体采用压敏或温敏的元件或构造,即,当电池单体的内部压力或温度达到预定阈值时,泄压机构执行动作或者泄压机构中设有的薄弱结构被破坏,从而形成可供内部压力或温度泄放的开口或通道。
本申请中所提到的“致动”是指泄压机构产生动作或被激活至一定的状态,从而使得电池单体的内部压力及温度得以被泄放。泄压机构产生的动作可以包括但不限于:泄压机构中的至少一部分破裂、破碎、被撕裂或者打开,等等。泄压机构在致动时,电池单体的内部的高温高压物质作为排放物会从致动的部位向外排出。以此方式能够在可控压力或温度的情况下使电池单体发生泄压,从而避免潜在的更严重的事故发生。
本申请中所提到的来自电池单体的排放物包括但不限于:电解液、被溶解或分裂的正负极极片、隔离膜的碎片、反应产生的高温高压气体、火焰,等等。
电池单体上的泄压机构对电池的安全性有着重要影响。例如,当发生短路、过充等现象时,可能会导致电池单体内部发生热失控从而压力或温度骤升。这种情况下通过泄压机构致动可以将内部压力及温度向外释放,以防止电池单体爆炸、起火。
目前的泄压机构设计方案中,主要关注将电池单体内部的高压和高热释放,即将所述排放物排出到电池单体外部。高温高压的排放物朝向电池单体设置泄压机构的方向排放,并且可更具体地沿朝向泄压机构致动的区域的方向排放,这种排放物的威力和破坏力可能很大,甚至可能足以冲破在该方向上的一个或多个结构,造成安全问题。另外,电池单体内部发生热失控后电池单体内部的高压和高热可能会持续产生,导致持续的安全隐患。
针对上述问题,可以在电池的箱体内设置消防系统,消防系统的消防管道设置在电池单体的设置有泄压机构的壁的上方。泄压机构致动时,消防管道排出消防介质,从而可以对从泄压机构排出的排放物进行降温,降低排放物的危险性;消防介质还可以进一步通过致动后的泄压机构流入到电池单体内部,从而进一步对电池单体降温,增强电池的安全性。例如,可以利用泄压机构致动时,从电池单体内排出的排放物破坏该消防管道,以使得消防管道内的消防介质排出。
本申请实施例中的消防管道用于容纳消防介质,这里的消防介质可以为流体,该流体可以是液体或气体。在泄压机构未破坏该消防管道的情况下,该消防管道中可以不容纳任何物质,而在泄压机构致动的情况下,使得消防管道中容纳消防介质,例如,可以通过开关阀门控制消防介质进入至消防管道中。或者,在泄压机构未被破坏的情况下,该消防管道中也可以始终容纳有消防介质,该消防介质还可以用于调节电池单体的温度。调节温度是指给多个电池单体加热或者冷却。在给电池单体冷却或降温的情况下,该消防管道用于容纳冷却流体以给多个电池单体降低温度,此时,消防管道也可以称为冷却部件、冷却系统或冷却管道等,其容纳的消防介质也可以称为冷却介质或冷却流体,更具体的,可以称为冷却液或冷却气体。可选的,所述消防介质可以是循环流动的,以达到更好的温度调节的效果。可选的,消防介质可以为水、水和乙二醇的混合液或者空气等。
本申请实施例中的电池的箱体用于容纳多个电池单体、汇流部件以及电池的其他部件。在一些实施例中,箱体中还可以设置用于固定电池单体的结构。箱体的形状可以根据所容纳的多个电池单体而定。在一些实施例中,箱体可以为方形,具有六个壁。
汇流部件用于实现多个电池单体之间的电连接,例如并联或串联或混联,以形成较高的电压输出。汇流部件可通过连接电池单体的电极端子实现电池单体之间的电连接。在一些实施例中,汇流部件可通过焊接固定于电池单体的电极端子。汇流部件形成的电连接也可称为“高压连接”。
除了汇流部件外,电池内还可以设置用于感测电池单体的状态的传感器件。在本申请实施例中,电池内的电连接可以包括汇流部件形成的电连接和/或传感器件中的电连接。
电池的箱体上还可以设置压力平衡机构,用于平衡箱体内外的压力。例如,当箱体内的压力高于箱体外时,箱体内部的气体可以通过压力平衡机构流到箱体外;当箱体内的压力低于箱体外时,箱体外部的气体可以通过压力平衡机构流入箱体内部。
应理解,以上描述的电池的箱体中的各个部件不应理解为对本申请实施例的限定,也就是说,本申请实施例的用于电池的箱体可以包括上述的部件,也可以不包括上述的部件。
本申请实施例描述的技术方案均适用于各种使用电池的装置,例如,手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动玩具、电动工具、电动车辆、船舶和航天器等,例如,航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等。
应理解,本申请实施例描述的技术方案不仅仅局限适用于上述所描述的设备,还可以适用于所有使用电池的设备,但为描述简洁,下述实施例均以电动车辆为例进行说明。
例如,如图1所示,为本申请一个实施例的一种车辆1的结构示意图,车辆1可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1的内部可以设置马达40,控制器30以及电池10,控制器30用来控制电池10为马达40的供电。例如,在车辆1的底部或车头或车尾可以设置电池10。电池10可以用于车辆1的供电,例如,电池10可以作为车辆1的操作电源,用于车辆1的电路系统,例如,用于车辆1的启动、导航和运行时的工作用电需求。在本申请的另一实施例中,电池10不仅仅可以作为车辆1的操作电源,还可以作为车辆1的驱动电源,替代或部分地替代燃油或天然气为车辆1提供驱动动力。
为了满足不同的使用电力需求,电池可以包括多个电池单体,其中,多个电池单体之间可以串联或并联或混联,混联是指串联和并联的混合。电池也可以称为电池包。可选地,多个电池单体可以先串联或并联或混联组成电池模块,多个电池模块再串联或并联或混联组成电池。也就是说,多个电池单体可以直接组成电池,也可以先组成电池模块,电池模块再组成电池。
例如,如图2所示,为本申请一个实施例的一种电池10的结构示意图,电池10可以包括多个电池单体20。电池10还可以包括箱体,箱体内部为中空结构,多个电池单体20容纳于箱体内。如图2所示,箱体可以包括两部分,这里分别称为第一箱体111(上箱体)和第二箱体112(下箱体),第一箱体111和第二箱体112扣合在一起。第一箱体111和第二箱体112的形状可以根据多个电池单体20组合的形状而定,第一箱体111和第二箱体112可以均具有一个开口。例如,第一箱体111和第二箱体112均可以为中空长方体且各自只有一个面为开口面,第一箱体111的开口和第二箱体112的开口相对设置,并且第一箱体111和第二箱体112相互扣合形成具有封闭腔室的箱体。多个电池单体20相互并联或串联或混联组合后置于第一箱体111和第二箱体112扣合后形成的箱体内。
可选地,电池10还可以包括其他结构,在此不再一一赘述。例如,该电池10还可以包括汇流部件,汇流部件用于实现多个电池单体20之间的电连接,例如并联或串联或混联。具体地,汇流部件可通过连接电池单体20的电极端子实现电池单体20之间的电连接。进一步地,汇流部件可通过焊接固定于电池单体20的电极端子。多个电池单体20的电能可进一步通过导电机构穿过箱体而引出。可选地,导电机构也可属于汇流部件。
根据不同的电力需求,电池单体20的数量可以设置为任意数值。多个电池单体20可通过串联、并联或混联的方式连接以实现较大的容量或功率。由于每个电池10中包括的电池单体20的数量可能较多,为了便于安装,可以将电池单体20分组设置,每组电池单体20组成电池模块。电池模块中包括的电池单体20的数量不限,可以根据需求设置。例如,图3为电池模块的一个示例。电池可以包括多个电池模块,这些电池模块可通过串联、并联或混联的方式进行连接。
下面针对任意一个电池单体进行详细描述。图4为本申请一个实施例的一种电池单体20的结构示意图,电池单体20包括一个或多个电极组件22、壳体211和盖板212。图4中所示的坐标系与图3中的相同。壳体211和盖板212形成外壳或电池盒21。壳体211的壁以及盖板212均称为电池单体20的壁。壳体211根据一个或多个电极组件22组合后的形状而定,例如,壳体211可以为中空的长方体或正方体或圆柱体,且壳体211的其中一个面具有开口以便一个或多个电极组件22可以放置于壳体211内。例如,当壳体211为中空的长方体或正方体时,壳体211的其中一个平面为开口面,即该平面不具有壁体而使得壳体211内外相通。当壳体211可以为中空的圆柱体时,壳体211的端面为开口面,即该端面不具有壁体而使得壳体211内外相通。盖板212覆盖开口并且与壳体211连接,以形成放置电极组件22的封闭的腔体。壳体211内填充有电解质,例如电解液。
可选地,本申请实施例中的电池单体20还可以包括设置在壳体211的外表面的保护膜,例如该保护膜可以为蓝膜,该蓝膜可以用于包裹壳体211,主要起到绝缘的作用。该蓝膜的材料可以选择以下至少一种:聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate,PET)、聚乙烯(polyethylene,PE)和聚丙烯(polypropylene,PP),但本申请实施例并不限于此。
该电池单体20还可以包括两个电极端子214,两个电极端子214可以设置在盖板212上。盖板212通常是平板形状,两个电极端子214固定在盖板212的平板面上,两个电极端子214分别为正电极端子214a和负电极端子214b。每个电极端子214各对应设置一个连接构件23,或者也可以称为集流构件,其位于盖板212与电极组件22之间,用于将电极组件22和电极端子214实现电连接。
如图4所示,每个电极组件22具有第一极耳221a和第二极耳222a。第一极耳221a和第二极耳222a的极性相反。例如,当第一极耳221a为正极极耳时,第二极耳222a为负极极耳。一个或多个电极组件22的第一极耳221a通过一个连接构件23与一个电极端子连接,一个或多个电极组件22的第二极耳222a通过另一个连接构件23与另一个电极端子连接。例如,正电极端子214a通过一个连接构件23与正极极耳连接,负电极端子214b通过另一个连接构件23与负极极耳连接。
在该电池单体20中,根据实际使用需求,电极组件22可设置为单个,或多个,如图4所示,电池单体20内设置有4个独立的电极组件22。
电池单体20上还可设置泄压机构213。泄压机构213用于电池单体20的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放内部压力或温度。
泄压机构213可以为各种可能的泄压结构,本申请实施例对此并不限定。例如,泄压机构213可以为温敏泄压机构,温敏泄压机构被配置为在设有泄压机构213的电池单体20的内部温度达到阈值时能够熔化;和/或,泄压机构213可以为压敏泄压机构,压敏泄压机构被配置为在设有泄压机构213的电池单体20的内部气压达到阈值时能够破裂。
考虑到泄压机构致动时,会排出高温排放物,为了减少该排放物对其他结构的破坏,可以在电池单体的设置有泄压机构的壁的上方设置消防系统,利用泄压机构致动时,从电池单体内排出的排放物穿过并破坏该消防系统内的消防管道,以使得消防管道内的消防介质对泄压机构排出的排放物进行冷却降温,降低排放物的危险性,从而能够增强电池的安全性。
对于发生热失控的电池单体,在其泄压机构致动时,由于排出的排放物会呈扩口状向消防管道喷出,因此很可能导致较大面积的消防管道被破坏,那么就会有大量的消防介质流出,也就是说消防介质不但会流至热失控的电池单体,也可能会流至与热失控电池单体相邻的其他电池单体,而消防介质通常为导电的,这会导致热失控的电池单体与相邻电池单体之间绝缘失效,从而引起短路,尤其在两个电池单体之间电压差较大时,则可能会引发打火现象;并且,在电池单体发生热失控时,会导致相邻电池单体的蓝膜熔化,这也会使得失控电池单体与相邻电池单体之间绝缘失效。因此,本申请实施例提供了一种电池,能够解决上述问题。
具体地,图5示出了本申请实施例的电池10的另一示意图,图6为图5所示的电池10在仅显示部分电池单体时的示意图,图7为图6中区域A的局部放大图,图8为图6的局部分解图。如图5-8所示,该电池10包括:多个电池单体20,该多个电池单体20中的任意相邻的两个电池单体称为第一电池单体201和第二电池单体202,该第一电池单体201包括泄压机构213,该泄压机构213可以设置在第一电池单体201的任意一个壁,这里将该泄压机构213所在的壁称为第一壁2011,即泄压机构设置在该第一电池单体的第一壁2011,例如,如图5-8所示,本申请实施例中以该第一壁2011为电池单体20的盖板为例进行描述。该泄压机构213用于在该第一电池单体201的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放该内部压力或温度。
应理解,该图5-8中的电池10可以对应于图2所示的电池10,并适用于图2所示的电池10的相关描述,例如,图5-8所示的电池10还可以包括箱体等部件;该图5-8所示的电池10包括的电池单体20可以对应于图3和图4所示的电池单体20,并且适用于图3和图4所示的电池单体20的相关描述,例如,该图5-8所示的电池单体20包括的泄压机构213可以对应图4所示的泄压机构213,为了简洁,在此均不再赘述。
另外,如图5-8所示,该电池10还可以包括:消防管道13,该消防管道13,用于容纳消防介质,且该消防管道13用于在泄压机构213致动时朝向第一电池单体的第一壁2011排出该消防介质;阻挡部件14,沿第一方向凸出于该第一壁2011,即凸出于第一壁2011的远离电池单体20内部的外表面,该第一方向为垂直于该第一壁2011的方向,该阻挡部件14用于阻挡从该消防管道13排出的该消防介质从该第一电池单体201流动至该第二电池单体202。
因此,本申请实施例中的电池10可以包括多个电池单体20,该多个电池单体20中存在至少一个电池单体20设置有泄压机构213,以便于在电池单体20内部压力或温度达到阈值时致动以泄放该内部压力或温度;同时,还可以在电池单体20的外部,与泄压机构213对应的位置设置有用于容纳消防介质的消防管道13,以便于在泄压机构213致动时被破坏,消防管道13能够从被破坏区域通过泄压机构213向该电池单体20排出消防介质,从而及时降温冷却;另外,对于任意相邻的两个电池单体20而言,可以设置阻挡部件14,该阻挡部件14相对于相邻的两个电池单体20的泄压机构213所在的壁的外表面是凸出的,从而可以有效防止消防介质从发生热失控的电池单体20流至相邻的电池单体,进而减小多个电池单体20之间发生短路的可能,提高电池的安全性能。
可选地,本申请实施例中的消防管道13可以根据实际应用设置为任意形状。例如,对于消防管道13的横截面的形状,可以根据实际应用设置为任意形状。考虑到空间利用率和便于安装,可以将消防管道13设置为如图5和图6所示的扁平的管道,或者也可以设置为其他形状,例如圆柱形管道等,本申请实施例并不限于此。
另外,由于本申请实施例中的每个电池10中可以包括两个或者多个电池单体20,在电池10中包括数量较多的电池单体20的情况下,可以将多个电池单体20排列为阵列。例如,图5中电池10可以包括以阵列的方式排列的6*18个电池单体20,图6和图8中仅示出了电池10中位于中间位置的一部分电池单体20,而未示出两侧的多个电池单体20,图6和图8中示出的这些电池单体20可以看作是2*18的阵列。
对应的,对于电池单体20上方设置的消防管道13,其外观可以设置为相应的形状。例如,对于电池10中包括的任意一列电池单体20,消防管道13可以为设置在电池单体20上方的一个直线型的连通管道,并且通过一组阀门进行控制。而对于任意相邻的两列电池单体20,为了节省空间以及便于控制,消防管道13可以设置为具有一个折弯的U型连通管道,并通过一组阀门进行控制。类似的,对于电池10包括的相邻的三列电池单体20,消防管道13还可以设置为如图5、图6和图8所示的具有两个折弯的S型连通管道(图5和图6中分别包括两个S型消防管道),并通过一组阀门进行控制。依此类推,对于电池10包括的任意相邻的三列以上的电池单体20,可以设置为一个具有更多个折弯的曲线型连通管道,从而通过一组阀门进行控制,或者也可以设置为通过多组阀门分别控制的多个连通管道,例如,该多个连通管道可以包括直线型管道、U型管道和S型管道中的至少一种,如图5和图6所示,该电池10中包括两个S型的消防管道,并通过两组阀门分别控制,但本申请实施例并不限于此。
本申请实施例中的一组阀门包括进口阀门和/或出口阀门,进口阀门用于向消防管道13中填充消防介质,相反的,出口阀门用于向外排出消防介质,例如,如图5和图6所示,S型的消防管道13可以包括131和132两个阀门,比如,阀门131可以为进口阀门,则阀门132为出口阀门,或者,阀门131可以为出口阀门,则阀门132为进口阀门,而同时设置有进口阀门和出口阀门还可以实现消防管道13内消防介质的循环,使得消防管道13在未被坏时,还可以用于冷却或者加热。另外,阀门的位置可以根据实际应用进行设置,例如,对于电池10中包括多组阀门的情况,为了便于安装,可以将多组阀门设置在电池10的同一侧;或者,如图5和图6所示,也可以将阀门设置在两侧,但是为了便于控制,可以将全部进口阀门设置在同一侧,将全部出口阀门设置在另一侧,但本申请实施例并不限于此。
应理解,如图5-8所示,本申请实施例中的阻挡部件14相对于第一电池单体的第一壁2011凸出,其中,阻挡部件14相对于第一壁2011凸出的部分可以垂直于第一壁2011或者近似垂直于第一壁2011,即阻挡部件14相对于第一壁2011凸出的部分可以平行于第一方向,或者略微偏离第一方向,本申请实施例并不限于此。
可选地,本申请实施例中的阻挡部件14的设置方式可以包括:该阻挡部件14可以设置在两个电池单体20之间,例如,该阻挡部件14的一部分夹持在第一电池单体201和第二电池单体202之间;或者,也可以包括:该阻挡部件14也可以设置在第一电池单体的第一壁2011上的靠近第二电池单体202的边缘位置,例如,该阻挡部件14可以粘贴在第一电池单体的第一壁2011的外表面的靠近第二电池单体202的边缘,以阻挡消防介质从第一电池单体201流至第二电池单体202。为了便于说明,本文以将阻挡部件14设置在第一电池单体201和第二电池单体202之间为例,但本申请实施例并不限于此。
可选地,如图8所示,本申请实施例的电池10还可以包括隔离部件15,该隔离部件15可以夹持于相邻的两个电池单体20之间,例如,该隔离部件15夹持于第一电池单体201和第二电池单体202之间,另外,该隔离部件15可以位于该阻挡部件14的沿该第一方向的一侧,并且抵接于该阻挡部件14的端部。该隔离部件可以用于阻隔相邻两个电池单体的热量。另外,对于本申请实施例中的任意相邻的两列电池单体20之间设置的阻挡部件14,该阻挡部件14可以为分离的多个部件,或者也可以为如图8所示的一个完整的部件,本申请实施例并不限于此。下文将结合附图详细描述本申请实施例中的阻挡部件14以及隔离部件15。
首先对本申请实施例中的阻挡部件14的设置位置进行详细描述。
图9示出了本申请实施例中的多个电池单体20的示意图,其中,该图9以2*9个电池单体20为了进行说明,例如,该图8所示的2*9个电池单体20可以为图5、图6或者图8所示的电池10中包括的多个电池单体20中的一部分,并且适用于相关描述,为了简洁,在此不再赘述。
如图9所示,每个电池单体20为近似长方体,每个电池单体20的泄压机构213均设置在电池单体20的盖板上。为了便于描述,这里首先定义三个方向,垂直于泄压机构213所在的壁的方向为第一方向,其中,如图9所示,该第一方向包括Z方向和Z方向的反方向;第二方向垂直于Z方向,如图9所示,该第二方向包括X方向和X方向的反方向;第三方向垂直于Z方向和X方向,如图9所示,该第三方向包括Y方向和Y方向的反方向。
如图9所示,将多个电池单体20分为沿X方向排列的两组,这里分别称为第一电池单体组和第二电池单体组,其中,该第一电池单体组中包括沿Y方向并排设置的至少两个电池单体,同样的,该第二电池单体组中也包括沿Y方向并排设置的至少两个电池单体。为了便于描述,如图9所示,下文中主要以任意相邻的四个电池单体为例进行介绍,该四个电池单体分别为第一电池单体201、第二电池单体202、第三电池单体203以及第四电池单体204。
应理解,上文中图5-8所描述的本申请实施例中的第一电池单体201可以指图9中位于第一电池单体组中的第一电池单体201,那么与图5-8中第一电池单体201相邻的第二电池单体202可以指:图9中同样位于第一电池单体组中的第三电池单体203,和/或,图9中位于第二电池单体组中与第一电池单体201相邻的第二电池单体202。也就是说,上文中图5-8所描述的本申请实施例中的第一电池单体201和第二电池单体202可以指图9中的第一电池单体组中的任意两个相邻的电池单体,比如第一电池单体201和第三电池单体203,也可以指图9中的第二电池单体组中的任意两个相邻的电池单体,比如第二电池单体202和第四电池单体204,还可以指图9中的分别位于第一电池单体组和第二电池单体组中的第一电池单体201和第二电池单体202,还可以指图9中的分别位于第一电池单体组和第二电池单体组中的第三电池单体203和第四电池单体204,本申请实施例并不限于此。
应理解,本申请实施例中的每个电池单体20均设置有两个极性相反的电极端子,并且多个电池单体20的电极端子的排列方向通常相同。具体地,以图9中第一电池单体201和第二电池单体202为例,第一电池单体201的泄压机构213所在的壁上还设置有两个沿X方向分布的电极端子,并且这两个电极端子的极性相反,其中,靠近第二电池单体202的电极端子称为第一电极端子2141;同样的,第二电池单体202的泄压机构213所在的壁上也设置有两个沿X方向分布的电极端子,并且这两个电极端子的极性相反,其中,靠近第一电池单体201的电极端子称为第二电极端子2142。应理解,第一电极端子2141和第二电极端子2142极性可以相同,也可以不同。
可选的,仍然以图9为例,多个电池单体20的电极端子可以通过汇流部件12实现电连接,将用于电连接第一电极端子2141的汇流部件称为第一汇流部件121,例如,该第一汇流部件121可以用于电连接第一电池单体201的第一电极端子2141与第三电池单体203的一个电极端子;类似的,将用于电连接第二电极端子2142的汇流部件称为第二汇流部件122,例如,该第二汇流部件122可以用于电连接第二电池单体202的第二电极端子2142与第四电池单体204的一个电极端子。因此,通过如图9所示的汇流部件的连接方式可知,该第一电极端子2141和该第二电极端子2142极性相反,并且二者之间存在电压差,电压差的大小与电池单体20的设置个数相关。当第一电池单体201与第二电池单体202之间电压差较大时,如果第一电池单体201发生热失控,那么在泄压机构213致动并且消防管道13被破坏的情况下,通过泄压机构213喷出的高温颗粒或者消防管道13流出的消防介质可能引发第一电池单体201和第二电池单体202之间短路,并发生打火现象,因此,需要在第一电池单体201与第二电池单体202之间设置阻挡部件14,以便于阻挡消防介质或者泄压机构213的排放物从热失控的第一电池单体201流至第二电池单体202,提高电池单体的安全性能。
另外,作为一个示例,本申请实施例中仅以在第一电池单体201与第二电池单体202之间、第三电池单体203与第四电池单体204之间设置阻挡部件14为例进行说明,即如图9所示,将第一电池单体组中包括的多个电池单体看作一类电池单体,并主要以第一电池单体201为例进行说明,将第二电池单体组中包括的多个电池单体看作另一类电池单体,并主要以与第一电池单体201相邻的第二电池单体202为例进行说明,但本申请实施例并不限于此。例如,图9所示的第一电池单体201与第三电池单体203之间也可以设置阻挡部件14,以阻挡消防介质从第一电池单体201流动至第三电池单体203,或者,阻挡消防介质从第三电池单体203流动至第一电池单体201;第二电池单体202与第四电池单体204之间也可以设置阻挡部件14,以阻挡消防介质从第二电池单体202流至第四电池单体204,或者,阻挡消防介质从第四电池单体204流至第二电池单体202。
并且,按照如图9所示的排列方式,第一电池单体201的泄压机构213所在的壁为第一电池单体的第一壁2011,那么与第一电池单体的第一壁2011垂直的壁包括面积较小的第一电池单体201的第二壁和面积较大的第一电池单体201的第三壁,第一电池单体201的第二壁与第一电池单体201的第三壁均为侧壁;类似的,第二电池单体202的泄压机构213所在的壁为第二电池单体的第一壁2021,那么与第二电池单体的第一壁2021垂直的壁包括面积较小的第二电池单体202的第二壁和面积较大的第二电池单体202的第三壁,第二电池单体202的第二壁与第二电池单体202的第三壁也均为侧壁。在图9中,阻挡部件14设置在第一电池单体201的面积较小的第二壁与第二电池单体202的面积较小的第二壁之间,但是相反的,与图9的摆放方式不同,阻挡部件14也可以设置在第一电池单体201的面积较大的第三壁与第二电池单体202的面积较大的第三壁之间,本申请实施例并不限于此。
下面将结合附图,对本申请实施例中的阻挡部件14的形态进行详细描述。
图10示出了图9所示的多个电池单体20的侧视图,该侧视图示出了与Z方向与X方面所在平面平行的侧面。如图10所示,电池单体20的电极端子214沿该Z方向凸出于电池单体20的泄压机构213所在的第一壁的上表面,而用于电连接不同电极端子214的汇流部件12覆盖在电极端子214的上表面。另外,该阻挡部件14沿该Z方向凸出于电极端子214;并且,该阻挡部件沿Z方向凸出于或齐平于或略低于汇流部件12,以减小如图10所示的左右两个电池单体的电极端子通过消防介质而导通的可能。
如图10所示,由于该阻挡部件14一部分沿Z方向凸出于电池单体的第一壁的上表面,另一部分夹持于两个电池单体20之间,因此,为了便于描述,本申请实施例中,将阻挡部件14分为第一部分和第二部分,其中,第一部分为沿Z方向凸出于电池单体的第一壁的上表面的部分,而第二部分为除了第一部分以外的部分,即第二部分为夹持于两个电池单体20之间的部分。
图11示出了本申请实施例中的阻挡部件14的示意图。例如,图11示出了图9中第一电池单体201与第二电池单体202之间的阻挡部件14,如图11所示,阻挡部件14包括第一部分141和第二部分142,该第一部分141为该阻挡部件14的沿Z方向凸出于第一电池单体的第一壁2011的部分,该第二部分142为该阻挡部件14的夹持于第一电池单体201的第二壁和第二电池单体202的第二壁之间的部分。
可选地,如图11所示,对于第一部分141的高度h1,其大于或者等于电极端子214凸出于第一壁2011的高度,并且,h1小于或者等于或者大于汇流部件12的上表面至第一壁2011的上表面之间的高度。而对于第二部分142的高度h2,其大于或者等于电池单体20的电极组件的高度,优选地,该第二部分142可以沿着Z方向和沿着Z的反方向分别超出电池单体20的电极组件的对应的两端,即第二部分142沿着Z方向超出电池单体20的电极组件的上端,该上端为靠近电极端子的一端,并且该第二部分142沿着Z的反方向超出电池单体20的电极组件的下端,该下端与上端相对,为远离电极端子的一端。电池单体20发生热失控通常是指电极组件主体部内部发生剧烈的化学反应,则会产生很高的温度,通过设置第二部分142可以起到隔离相邻的两个电池单体之间的热量的作用。
对于图11所示的第一部分141与第二部分142的高度而言,由于第二部分142需要夹持在相邻的两个电池单体20之间,为了更好的固定安装,通常采用如图12所示的形式。具体地,图12示出了本申请实施例中的多个电池单体20的另一个示意图,图13示出了图12沿着B-B方向的剖面图的一种可能,将图12与图9对比,并结合图13可知,图12和图13中的阻挡部件14为多个分离的部件,例如,第一电池单体201和第二电池单体202之间的阻挡部件14,与第三电池单体203和第四电池单体204之间的阻挡部件14是相互分离的,这样可以减小设置阻挡部件14对多个电池单体20的位置的设置影响,尽可能保证多个彼此相邻的电池单体20可以对齐设置,更加利于安装,但本申请实施例并不限于此。
例如,也可以将多个相邻的电池单体20之间的阻挡部件14设置为一个完整的板状结构。图14示出了图9沿着C-C方向的剖面图一种可能,如图14所示,两列相邻的电池单体20之间的阻挡部件14设置为一个完整的板状结构。
可选地,图15示出了本申请实施例的阻挡组件14以及隔离部件15的另一示意图。如图15所示,第一部分141的高度h1与图11中的保持一致,但第二部分142的高度h2较小,该第二部分142用于在两个电池单体之间夹持固定阻挡部件14。另外,可以在该阻挡部件14的下方,也就是两个电池单体20之间,设置隔离部件15,该隔离部件15位于阻挡部件14的沿第一方向的一侧,并且抵接于阻挡部件的端部,即抵接第二部分142;或者,该隔离部件15也可以与第二部分142不接触,在沿着Z方向上存在间隔距离,本申请实施例并不限于此。本申请中以图15所示的该隔离部件15与第二部分142相抵接为例。
该隔离部件15的高度h3大于或者等于电池单体20的电极组件的高度,优选地,该隔离部件15可以沿着Z方向和沿着Z的反方向分别超出电池单体20的电极组件的对应的两端,即隔离部件15沿着Z方向超出电池单体20的电极组件的上端,该上端为靠近电极端子的一端,且该隔离部件15沿着Z的反方向超出电池单体20的电极组件的下端,该下端与上端相对,为远离电极端子的一端,这样,该隔离部件15可以类似于图11中第二部分142,从而可以起到隔离相邻的两个电池单体之间的热量的作用。
可选地,对于图15所示的阻挡部件14的第一部分141与第二部分142的高度而言,通常选择如图8所示的形式,即采用一个整体的阻挡部件14设置在电池单体20之间,或者,也可以采用如图12所示的分离的结构,即不同的相邻的两个电池单体20之间的阻挡部件14是彼此分离的。类似的,对于两个电池单体20之间设置的隔离部件15,也可以采用多个分离的结构,以便于多个电池单体20的对齐和固定,或者,也可以采用一个整体的结构,相邻的两列电池单体20设置同一个隔离部件15。并且整体结构或者分离结构的阻挡部件14可以与分离结构的隔离部件15组合使用,同样也可以与整体结构的隔离部件15组合使用,本申请实施例并不限于此。
例如,图16示出了图9沿着C-C方向的剖面图的另一种可能,即阻挡部件14采用整体结构,而隔离部件15采用分离结构;并且,可以在固定安装好电池单体20以及之间的隔离部件15之后,将整个阻挡部件14插入其中,以提高安装效率。再例如,图17示出了图9沿着C-C方向的剖面图的再一种可能,即阻挡部件14采用整体结构,而隔离部件15也采用整体结构。
应理解,上述的电极组件的高度可以指不包括两个极耳的电极组件的高度,对应的,电极组件的两端是指电极组件在不包括两个极耳的情况下,垂直于第一方向的两个端面,并且这两个端面之间的距离即为上述电极组件的高度。
应理解,本申请实施例中的阻挡部件14和/或隔离部件15可以通过连接件固定于两个电池单体之间,例如,以第一电池单体201与第二电池单体202之间的阻挡部件14为例,可以将第二部分142通过连接件附接于该第一电池单体201的第二壁和/或该第二电池单体202的第二壁。例如,该连接件可以为结构胶等。
由于泄压机构213致动时,排出的排放物温度较高,所以阻挡部件14选择熔点较高的材料,可选地,该阻挡部件14的熔点可以高于该隔离部件15的熔点。例如,可以选择熔点大于或者等于300℃的材料作为阻挡部件14,或者选择熔点大于或者等于500℃的材料作为阻挡部件14,本申请实施例并不限于此。
阻挡部件14应选择不容易发生形变的材料,这样,在第一电池单体的泄压结构213致动时,阻挡部件14可以防止颗粒由第一电池单体飞溅至第二电池单体,进而防止短路。例如,该阻挡部件14可以选择硬度较大的材料,并且,该阻挡部件14的硬度大于隔离部件15的硬度。
例如,本申请实施例中的阻挡部件14可以选择云母板、陶瓷和泡棉;而隔热部件15可以选择以下材料中的至少一种:气凝胶复合材料、无极纤维棉、热固性树脂泡沫、无机泡沫,以达到隔热的作用,但本申请实施例并不限于此。
因此,本申请实施例中的电池10可以包括多个电池单体20,该多个电池单体20中存在至少一个电池单体20设置有泄压机构213,以便于在电池单体20内部压力或温度达到阈值时致动以泄放该内部压力或温度;同时,还可以在电池单体20的外部,与泄压机构213对应的位置设置有用于容纳消防介质的消防管道13,以便于在泄压机构213致动时被破坏,消防管道13能够从被破坏区域通过泄压机构213向该电池单体20排出消防介质,从而及时降温冷却;另外,对于任意相邻的两个电池单体20而言,可以设置阻挡部件14,该阻挡部件14相对于相邻的两个电池单体20的泄压机构213所在的壁的外表面是凸出的,从而可以有效防止消防介质从发生热失控的电池单体20流至相邻的电池单体,进而减小多个电池单体20之间发生短路的可能,提高电池的安全性能。
本申请一个实施例还提供了一种用电设备,该用电设备可以包括前述各实施例中的电池10。可选地,用电设备可以为车辆1、船舶或航天器。
上文描述了本申请实施例的电池和用电设备,下面将描述本申请实施例的制备电池的方法和设备,其中未详细描述的部分可参见前述各实施例。
图18示出了本申请一个实施例的制备电池的方法300的示意性流程图。如图18所示,该方法300可以包括:310,提供多个电池单体,所述多个电池单体包括相邻的第一电池单体和第二电池单体,所述第一电池单体包括泄压机构,所述泄压机构设置在所述第一电池单体的第一壁,所述泄压机构用于在所述第一电池单体的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放所述内部压力或温度;320,提供消防管道,所述消防管道用于容纳消防介质,且所述消防管道用于在所述泄压机构致动时朝向所述第一壁排出所述消防介质;330,提供阻挡部件,所述阻挡部件沿第一方向凸出于所述第一壁,所述第一方向为垂直于所述第一壁的方向,所述阻挡部件用于阻挡从所述消防管道排出的所述消防介质从所述第一电池单体流动至所述第二电池单体。
图19示出了本申请一个实施例的制备电池的设备400的示意性框图。如图19所示,制备电池的设备400可以包括:提供模块410。所述提供模块用于:多个电池单体,包括相邻的第一电池单体和第二电池单体,所述第一电池单体包括泄压机构,所述泄压机构设置在所述第一电池单体的第一壁,所述泄压机构用于在所述第一电池单体的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放所述内部压力或温度;消防管道,用于容纳消防介质,且所述消防管道用于在所述泄压机构致动时朝向所述第一壁排出所述消防介质;阻挡部件,沿第一方向凸出于所述第一壁,所述第一方向为垂直于所述第一壁的方向,所述阻挡部件用于阻挡从所述消防管道排出的所述消防介质从所述第一电池单体流动至所述第二电池单体。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,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,但这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (11)
1.一种电池,其特征在于,包括:
多个电池单体(20),包括相邻的第一电池单体(201)和第二电池单体(202),所述第一电池单体(201)包括泄压机构(213),所述泄压机构(213)设置在所述第一电池单体的第一壁(2011)上,所述泄压机构(213)用于在所述第一电池单体(201)的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放所述内部压力,所述多个电池单体(20)中的第一电池单体组和第二电池单体组沿第二方向并列设置,所述第一电池单体组中包括沿第三方向并排设置的至少两个所述第一电池单体(201),所述第二电池单体组中包括沿所述第三方向并排设置的至少两个所述第二电池单体(202),所述第三方向垂直于所述第二方向;
消防管道(13),用于容纳消防介质,且所述消防管道(13)用于在所述泄压机构(213)致动时朝向所述第一壁(2011)排出所述消防介质;
阻挡部件(14),所述阻挡部件的一部分沿第一方向朝所述第一电池单体(201)的外部凸出于所述第一壁(2011),所述阻挡部件(14)的另一部分夹持于所述第一电池单体(201)的第二壁和所述第二电池单体(202)的第二壁之间,所述第一方向为垂直于所述第一壁(2011)的方向,且所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向相互垂直,所述第一电池单体(201)的第二壁和所述第二电池单体(202)的第二壁均垂直于所述第一壁,所述阻挡部件(14)用于阻挡从所述消防管道(13)排出的所述消防介质从所述第一电池单体(201)流动至所述第二电池单体(202);
多个隔离部件(15),设置于所述第一电池单体组和所述第二电池单体组之间,所述多个隔离部件(15)位于所述阻挡部件(14)的沿所述第一方向的一侧,所述多个隔离部件(15)中的第一隔离部件夹持于所述第一电池单体(201)的第二壁和所述第二电池单体(202)的第二壁之间,所述第一隔离部件用于阻挡所述第一电池单体(201)和所述第二电池单体(202)之间的热量传递。
2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述阻挡部件(14)的一部分通过连接件附接于所述第一电池单体(201)的第二壁和/或所述第二电池单体(202)的第二壁。
3.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述第一隔离部件沿所述第一方向的两端分别超出所述第一电池单体(201)的电极组件的对应端,和/或,所述第一隔离部件的沿所述第一方向的两端分别超出所述第二电池单体(202)的电极组件的对应端。
4.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述阻挡部件(14)的熔点大于或者等于500℃。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电池,其特征在于,所述第一电池单体(201)的第二壁的面积小于所述第一电池单体(201)的第三壁的表面的面积,所述第二电池单体(202)的第二壁的面积小于所述第二电池单体(202)的第三壁的表面的面积,所述第一电池单体(201)的第二壁和所述第二电池单体(202)的第二壁均垂直于所述第二方向,所述第一电池单体(201)的第三壁和所述第二电池单体(202)的第三壁均垂直于所述第三方向。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的电池,其特征在于,所述第一电池单体(201)的第一电极端子(2141)设置于所述第一电池单体的第一壁(2011),并沿所述第一方向凸出于所述第一电池单体的第一壁(2011);
所述第二电池单体(202)的第二电极端子(2142)设置于所述第二电池单体的第一壁(2021),并沿所述第一方向凸出于所述第二电池单体的第一壁(2021),所述第二电池单体的第一壁(2021)为所述第二电池单体(202)的泄压机构(231)所在的壁;
所述第一电极端子(2141)和所述第二电极端子(2142)极性相反且沿所述第二方向相邻设置。
7.根据权利要求6所述的电池,其特征在于,所述阻挡部件(14)沿所述第一方向凸出于所述第一电极端子(2141)和/或所述第二电极端子(2142)。
8.根据权利要求6所述的电池,其特征在于,所述电池还包括:
第一汇流部件(121),用于连接所述第一电池单体(201)的第一电极端子(2141),所述阻挡部件(14)沿所述第一方向凸出于或齐平于第一汇流部件;和/或
第二汇流部件(122),用于连接所述第二电池单体(202)的第二电极端子(2142),所述阻挡部件(14)沿所述第一方向凸出于或齐平于第二汇流部件。
9.一种用电设备,其特征在于,包括:如权利要求1至8中任一项所述的电池。
10.一种制备电池的方法,其特征在于,包括:
提供多个电池单体(20),所述多个电池单体(20)包括相邻的第一电池单体(201)和第二电池单体(202),所述第一电池单体(201)包括泄压机构(213),所述泄压机构(213)设置在所述第一电池单体的第一壁(2011)上,所述泄压机构(213)用于在所述第一电池单体(201)的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放所述内部压力,所述多个电池单体(20)中的第一电池单体组和第二电池单体组沿第二方向并列设置,所述第一电池单体组中包括沿第三方向并排设置的至少两个所述第一电池单体(201),所述第二电池单体组中包括沿所述第三方向并排设置的至少两个所述第二电池单体(202),所述第三方向垂直于所述第二方向;
提供消防管道(13),所述消防管道(13)用于容纳消防介质,且所述消防管道(13)用于在所述泄压机构(213)致动时朝向所述第一壁(2011)排出所述消防介质;
提供阻挡部件(14),所述阻挡部件的一部分沿第一方向朝所述第一电池单体(201)的外部凸出于所述第一壁(2011),所述阻挡部件(14)的另一部分夹持于所述第一电池单体(201)的第二壁和所述第二电池单体(202)的第二壁之间,所述第一方向为垂直于所述第一壁(2011)的方向,且所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向相互垂直,所述第一电池单体(201)的第二壁和所述第二电池单体(202)的第二壁均垂直于所述第一壁,所述阻挡部件(14)用于阻挡从所述消防管道(13)排出的所述消防介质从所述第一电池单体(201)流动至所述第二电池单体(202);
提供多个隔离部件(15),所述多个隔离部件(15)设置于所述第一电池单体组和所述第二电池单体组之间,所述多个隔离部件(15)位于所述阻挡部件(14)的沿所述第一方向的一侧,所述多个隔离部件(15)中的第一隔离部件夹持于所述第一电池单体(201)的第二壁和所述第二电池单体(202)的第二壁之间,所述第一隔离部件用于阻挡所述第一电池单体(201)和所述第二电池单体(202)之间的热量传递。
11.一种制备电池的设备,其特征在于,包括:提供模块(410),所述提供模块(410)用于:
提供多个电池单体(20),所述多个电池单体(20)包括相邻的第一电池单体(201)和第二电池单体(202),所述第一电池单体(201)包括泄压机构(213),所述泄压机构(213)设置在所述第一电池单体的第一壁(2011)上,所述泄压机构(213)用于在所述第一电池单体(201)的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放所述内部压力,所述多个电池单体(20)中的第一电池单体组和第二电池单体组沿第二方向并列设置,所述第一电池单体组中包括沿第三方向并排设置的至少两个所述第一电池单体(201),所述第二电池单体组中包括沿第三方向并排设置的至少两个所述第二电池单体(202),所述第三方向垂直于所述第二方向;
提供消防管道(13),所述消防管道(13)用于容纳消防介质,且所述消防管道(13)用于在所述泄压机构(213)致动时朝向所述第一壁(2011)排出所述消防介质;
提供阻挡部件(14),所述阻挡部件的一部分沿第一方向朝所述第一电池单体(201)的外部凸出于所述第一壁(2011),所述阻挡部件(14)的另一部分夹持于所述第一电池单体(201)的第二壁和所述第二电池单体(202)的第二壁之间,所述第一方向为垂直于所述第一壁(2011)的方向,且所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向相互垂直,所述第一电池单体(201)的第二壁和所述第二电池单体(202)的第二壁均垂直于所述第一壁,所述阻挡部件(14)用于阻挡从所述消防管道(13)排出的所述消防介质从所述第一电池单体(201)流动至所述第二电池单体(202);
提供多个隔离部件(15),所述多个隔离部件(15)设置于所述第一电池单体组和所述第二电池单体组之间,所述多个隔离部件(15)位于所述阻挡部件(14)的沿所述第一方向的一侧,所述多个隔离部件(15)中的第一隔离部件夹持于所述第一电池单体(201)的第二壁和所述第二电池单体(202)的第二壁之间,所述第一隔离部件用于阻挡所述第一电池单体(201)和所述第二电池单体(202)之间的热量传递。
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