CN114175379B - 电池及其相关装置、制备方法和制备设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电池及其相关装置、制备方法和制备设备。该电池包括电池单体,所述电池单体包括泄压机构,所述泄压机构被构造成能够在所述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;以及附接部件,其适于通过粘接剂附接至所述电池单体;以及隔离部件,所述隔离部件被构造成能够防止所述粘接剂施加在所述附接部件和所述泄压机构之间。通过设置隔离部件,能够在电池生产过程中以有效的方式防止粘接剂施加在所述附接部件和所述泄压机构之间。同时,还能够提高粘接剂的施加效率和准确性,从而提高电池的生产效率。
Description
技术领域
本申请涉及电池领域,具体涉及一种电池及其相关装置、制备方法和制备设备。
背景技术
化学电池、电化电池、电化学电池或电化学池是指通过氧化还原反应,把正极、负极活性物质的化学能,转化为电能的一类装置。与普通氧化还原反应不同的是氧化和还原反应是分开进行的,氧化在负极,还原在正极,而电子得失是通过外部线路进行的,所以形成了电流。这是所有电池的本质特点。经过长期的研究、发展,化学电池迎来了品种繁多,应用广泛的局面。大到一座建筑方能容纳得下的巨大装置,小到以毫米计的类型。现代电子技术的发展,对化学电池提出了很高的要求。每一次化学电池技术的突破,都带来了电子设备革命性的发展。世界上很多电化学科学家,都把研发兴趣集中在做为电动汽车动力的化学电池领域。
锂离子电池作为化学电池的一种,具有体积小、能量密度高、功率密度高、循环使用次数多和存储时间长等优点,在一些电子设备、电动交通工具、电动玩具和电动设备上得到了广泛应用,例如,锂离子电池目前广泛地应用于手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具,等等。
随着锂离子电池技术的不断发展,对锂离子电池的性能提出了更高的要求,希望锂离子电池能够同时考虑多方面的设计因素,其中锂离子电池的安全性能尤为重要。
发明内容
本申请提出一种电池及其相关装置、制备方法和制备设备,以提高电池的安全性能。
根据本申请的第一方面,提供了一种电池,该电池包括电池单体,所述电池单体包括泄压机构,所述泄压机构被构造成能够在所述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;以及附接部件,其适于通过粘接剂附接至所述电池单体;以及隔离部件,所述隔离部件被构造成能够防止所述粘接剂施加在所述附接部件和所述泄压机构之间。
通过设置隔离部件,能够在电池生产过程中以有效的方式防止粘接剂施加在所述附接部件和所述泄压机构之间。同时,还能够提高粘接剂的施加效率和准确性,从而提高电池的生产效率。
在一些实施例中,所述泄压机构具有致动区域,而且所述泄压机构被构造成能够在所述电池单体的内部压力或温度达到阈值时在所述致动区域形成用于泄放所述内部压力的泄放通道。
通过泄压机构致动时在所述致动区域形成的泄放通道,可在电池发生热失控的情况下引导电池单体的排放物经由形成的泄放通道向外排放,从而提高了电池的安全性能。
在一些实施例中,所述隔离部件被构造成至少包围所述致动区域,以防止所述粘接剂进入所述致动区域中。
以此方式针对性布置的隔离部件,能够更可靠地防止粘接剂妨碍泄压机构在所述电池单体的内部压力或温度达到阈值时的正常致动,以及防止粘接剂流入而阻塞泄放通道进而阻塞电池单体泄放的排放物的排出。由此,可进一步提高电池的安全性能。
在一些实施例中,所述隔离部件具有主体以及突出于所述主体表面布置的凸起,所述凸起被布置为与所述泄压机构的所述致动区域的位置相对应,而且所述凸起被构造成至少包围所述致动区域,以防止所述粘接剂进入所述致动区域。
这种布置能够在电池的生产过程中以一种简单有效的方式防止粘接剂被施加在泄压机构的表面上,从而对泄压机构在致动时造成阻碍。并且,这种布置可根据实际需要而灵活地设计成这样一种隔离部件,其中单个隔离部件能够以多个凸起分别针对多个泄压机构的致动区域实现隔离粘接剂的效果。这有助于降低生产成本。
在一些实施例中,所述附接部件包括避让结构,所述避让结构被构造为提供允许所述泄压机构致动的空间,并且,其中在所述避让结构和所述泄压机构之间形成避让腔。
设置这种避让结构能够更可靠地保证泄压机构有效致动所需的操作空间或动作空间,此外,避让腔能够提供用于电池单体的排放物的缓冲空间,从而降低电池单体的排放物对外部结构或部件的冲击压力,进一步提高电池的安全性能。
在一些实施例中,所述隔离部件被构造成至少包围所述避让腔面向所述泄压机构一侧的周缘,以防止所述粘接剂进入所述避让腔中。
以此方式针对性布置的隔离部件,能够更可靠地保证避让腔所提供的泄压机构有效致动所需的操作空间或动作空间不会被粘接剂部分地占据,而影响到泄压机构的正常致动,同时也保证了避让腔能够在自电池单体泄放排放物时起到提供缓冲空间的作用。
在一些实施例中,所述隔离部件具有主体以及突出于所述主体表面布置的凸起,所述凸起被布置为与所述避让腔的位置相对应,并且所述凸起被构造成至少包围所述避让腔面向所述泄压机构一侧的周缘,以防止所述粘接剂进入所述避让腔。
这种布置能够在电池的生产过程中以一种简单有效的方式防止粘接剂被施加到避让腔中,从而使得避让腔无法提供泄压机构有效致动所需的操作空间。并且,这种布置可根据实际需要而灵活地设计成这样一种隔离部件,其中单个隔离部件能够以多个凸起分别罩设于多个避让腔上以实现隔离粘接剂的效果,这有助于降低生产成本。
在一些实施例中,所述凸起的高度大于或等于所述粘接剂的预定施加高度,并且被构造成在所述电池单体附接到所述附接部件的情况下被压缩以与所述粘接剂的高度一致。
这种布置方式确保凸起能够有效地防止粘接剂施加在所述附接部件和所述泄压机构之间。同时,这使得隔离部件不会影响附接部件和泄压机构之间的可靠粘接和泄压机构的致动。并且,在通过粘接表面涂覆的粘接剂胶粘压合或接合电池单体及电池的附接部件时,凸起可被压缩至与粘接剂一致的高度,由此凸起将不会在电池单体及电池的附接部件二者的粘接表面之间留出任何空隙,因而能够极为可靠地确保粘接剂被隔离于泄压机构致动并形成排放物的通道的区域之外。
在一些实施例中,所述凸起采用吸塑工艺形成于所述主体表面上。
通过采用吸塑工艺,可以较为便捷地且低成本地加工制造所需的隔离部件,并且尤其对于在单个隔离部件上形成多个凸起的情形,采用吸塑工艺在成片的薄片或薄膜的基础上加工形成凸起,是尤为有利且经济的。
在一些实施例中,所述隔离部件被构造为能够被所述泄压机构致动时来自所述电池单体的排放物破坏。
由此,隔离部件可在电池单体出现热失控的情况下,随泄压机构的致动而被随之流出的排放物所破坏,从而形成供排放物流出的通道,这可以提高电池的安全性。
在一些实施例中,所述隔离部件采用熔点不大于所述排放物的排放温度的热塑性材料制成。
这种设计可使得在电池单体未出现热失控的一般使用状态下隔离部件具有相对高的结构强度,同时在电池单体出现热失控的紧急情况下又能被高温高压的排放物在相对短的时间内破坏,进而使得排放物较快自电池单体排出。
在一些实施例中,所述隔离部件包括用于防止所述粘接剂施加在其上的涂层。由此,隔离部件也可采用不具有凸起的结构实现。
在一些实施例中,所述附接部件包括用于容纳流体的热管理部件,以给所述电池单体降温。通过设置热管理部件,能够更加灵活主动地对电池单体的温度进行控制,降低电池单体的热失控风险。
在一些实施例中,所述避让结构形成于所述热管理部件,且所述避让结构包括避让底壁和围绕所述避让腔的避让侧壁。这种布置以简单的方式和较低的成本实现了热管理部件和避让结构的设计,并且将避让结构集成于热管理部件有助于减少空间的占用,进而有助于提高电池的能量密度。
在一些实施例中,所述避让侧壁被构造成在所述泄压机构致动时被破坏,从而使所述流体流出。
这种布置以低成本以及简单的方式使得流体能够在必要时流出,从而利用流体快速降低来自电池单体在热失控的情形下排出的排放物的温度,进一步提高了电池的安全性能。
根据本申请的第二方面,提供了一种装置,该装置包括上文中第一方面所描述的电池,该电池用于为该装置提供电能。
根据本申请的第三方面,还提供了一种制备电池的方法,该方法包括提供多个电池单体,所述多个电池单体中的至少一个电池单体包括泄压机构,所述泄压机构被构造成能够在所述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;提供附接部件,所述附接部件适于通过粘接剂附接至所述电池单体;提供隔离部件,所述隔离部件被构造成能够防止所述粘接剂施加在所述附接部件和所述泄压机构之间;以及,施加所述粘接剂,以将所述电池单体附接至所述附接部件。
通过设置隔离部件,能够在电池生产过程中以有效的方式防止粘接剂施加在所述附接部件和所述泄压机构之间。同时,还能够提高粘接剂的施加效率和准确性,从而提高电池的生产效率。
在一些实施例中,所述泄压机构具有致动区域,而且所述泄压机构被构造成能够在所述电池单体的内部压力或温度达到阈值时在所述致动区域形成用于泄放所述内部压力的泄放通道;以及,所述隔离部件具有主体以及突出于所述主体表面布置的凸起,所述凸起被布置为与所述泄压机构的所述致动区域的位置相对应,并且所述凸起被构造成至少包围所述致动区域,以防止所述粘接剂进入所述致动区域。
由此,能够在电池的生产过程中以一种简单有效的方式防止粘接剂被施加在泄压机构的表面上,从而对泄压机构在致动时造成阻碍。并且,可根据实际需要而灵活地加工制造隔离部件,使得制造的单个隔离部件能够以多个凸起分别针对多个泄压机构的致动区域实现隔离粘接剂的效果,因而有助于降低生产成本。
在一些实施例中,所述附接部件包括避让结构,所述避让结构被构造为提供允许所述泄压机构致动的空间,在所述避让结构和所述泄压机构之间形成避让腔;以及,所述隔离部件具有主体以及突出于所述主体表面布置的凸起,所述凸起被布置为与所述避让腔的位置相对应,并且所述凸起被构造成至少包围所述避让腔面向所述泄压机构一侧的周缘,以防止所述粘接剂进入所述避让腔。
由此,能够在电池的生产过程中以一种简单有效的方式防止粘接剂被施加在可能妨碍泄压机构致动并形成供排放物流动通过的通道的避让腔中,从而阻碍泄压机构发挥其设计功能。并且,可根据实际需要而灵活地加工制造隔离部件,使得制造的单个隔离部件能够以多个凸起分别针对多个避让腔实现隔离粘接剂的效果,因而有助于降低生产成本。
在一些实施例中,提供所述隔离部件包括,采用吸塑工艺在所述主体表面上形成所述凸起。通过采用吸塑工艺,可以较为便捷地且低成本地加工制造所需的隔离部件。
根据本申请的第四方面,提供了一种制备电池的设备,该设备包括电池单体制备模块,用于制备多个电池单体,所述多个电池单体中的至少一个电池单体包括:泄压机构,所述泄压机构被构造成能够在所述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;附接部件制备模块,用于制备适于通过粘接剂附接至所述电池单体的附接部件;隔离部件制备模块,用于制备被构造成能够防止所述粘接剂施加在所述附接部件和所述泄压机构之间的隔离部件;以及装配模块,用于将所述隔离部件相对于所述电池单体或所述附接部件安装固定,以及施加所述粘接剂以将所述电池单体附接至所述附接部件。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1示出了采用本申请的电池的车辆的一些实施例的结构示意图;
图2示出了根据本申请的一些实施例的电池单体的分解示意图;
图3示出了根据本申请的一些实施例的电池单体的立体示意图;
图4示出了根据本申请的一些实施例的电池单体的立体示意图;
图5示出了根据本申请的一些实施例的电池的分解示意图;
图6示出了根据本申请的一些实施例的电池的分解示意图;
图7示出了根据本申请的一些实施例的电池的剖视图;
图8示出了图7中所示的电池的B部分的放大视图;
图9示出了根据本申请的一些实施例的隔离部件的立体视图;
图10示出了根据本申请的一些实施例的隔离部件还未附接到热管理部件的分解视图;
图11示出了根据本申请的一些实施例的隔离部件已附接到热管理部件的分解视图;
图12示出了根据本申请的一些实施例的热管理部件的俯视图;
图13示出了图12中所示本申请的热管理部件的A-A剖视图;
图14示出了图12中所示本申请的热管理部件的仰视图;
图15示出了根据本申请的制备电池的方法的一些实施例的流程示意图;
图16示出了根据本申请的制备电池的设备的一些实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合显示出根据本申请的多个实施例的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,应当可以理解的是,所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中记载的实施例,本领域普通技术人员在不用花费创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都将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”、“包含”、“有”、“具有”、“含有”、“含”等为开放式的用词。因此,“包括”、“包含”、“有”例如一个或多个步骤或元件的一种方法或装置,其具有一个或多个步骤或元件,但不限于仅具有这一个或多个元件。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。此外,术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述,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申请的限制。
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。
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。
如上所述,应当强调,当在本说明书中使用术语“包括/包含”时,用于明确表明表示所述特征、整数、步骤或组件的存在,但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整数、步骤、部件或成组的特征、整数、步骤、部件。如本申请所用,单数形式“一个”、“一”和“该”也包括复数形式,除非上下文另有明确指示。
本说明书中的用词“一”、“一个”可以表示一个,但也可与“至少一个”或“一个或多个”的含义一致。术语“约”一般表示提及的数值加上或减去10%,或更具体地是加上或减去5%。在权利要求书中使用的术语“或”,除非明确表示其仅指可替代的方案,否则其表示“和/或”的意思。
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。
本领域中所提到的电池按是否可充电可以分为一次性电池和可充电电池。一次性电池(Primary Battery)俗称“用完即弃”电池及原电池,因为它们的电量耗尽后,无法再充电使用,只能丢弃。可充电电池又称二次电池(Secondary Battery)或二级电池、蓄电池。可充电电池的制作材料和工艺与一次性电池不同,其优点是在充电后可多次循环使用,可充电电池的输出电流负荷力要比大部分一次性电池高。目前常见的可充电电池的类型有:铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池。锂离子电池具有重量轻、容量大(容量是同重量的镍氢电池的1.5倍~2倍)、无记忆效应等优点,且具有很低的自放电率,因而即使价格相对较高,仍然得到了普遍应用。锂离子电池也用于纯电动车及混合动力车,用于这种用途的锂离子电池容量相对略低,但有较大的输出、充电电流,也有的有较长的寿命,但成本较高。
本申请实施例中所描述的电池是指可充电电池。下文中将主要以锂离子电池为例来描述本申请的构思。应当理解的是,其他任意适当类型的可充电电池都是适用的。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。电池单体包括正极极片、负极极片、电解液和隔离膜,是组成电池模块和电池包的基本结构单元。电池单体一般按封装的方式分成三种:柱形电池单体、方形电池单体和软包电池单体。
锂离子电池单体主要依靠锂离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。锂离子电池单体使用一个嵌入的锂化合物作为一个电极材料。目前用作锂离子电池的正极材料主要常见的有:锂钴氧化物(LiCoO2)、锰酸锂(LiMn2O4)、镍酸锂(LiNiO2)及磷酸锂铁(LiFePO4)。正极极片和负极极片之间设置有隔离膜以形成具有三层材料的薄膜结构。该薄膜结构一般通过卷绕或者叠置的方式制成所需形状的电极组件。例如,柱形电池单体中的三层材料的薄膜结构被卷绕成柱形形状的电极组件,而方形电池单体中的薄膜结构被卷绕或者叠置成具有大致长方体形状的电极组件。
多个电池单体可经由电极端子而被串联和/或并联在一起以应用于各种应用场合。在一些诸如电动汽车等的大功率应用场合,电池的应用包括三个层次:电池单体、电池模块和电池包。电池模块是为了从外部冲击、热、振动等中保护电池单体,将一定数目的电池单体电连接在一起并放入一个框架中而形成的。电池包则是装入电动汽车的电池系统的最终状态。目前的大部分电池包是在一个或多个电池模块上装配电池管理系统(BMS)、热管理部件等各种控制和保护系统而制成的。随着技术的发展,电池模块这个层次可以被省略,也即,直接由电池单体形成电池包。这一改进使得电池系统的重量能量密度、体积能量密度得到提升的同时零部件数量显著下降。本申请中所提到的电池包括电池模块或电池包。
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,为了有效地避免不必要的风险和损失,对电池单体一般会设计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极片和负极极片,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,从而使锂离子不能在隔离膜上通过,终止电池单体的内部反应。
泄压机构是指在电池单体的内部压力或内部温度达到预定阈值时能够致动以泄放内部压力和/或内部物质的元件或部件。泄压机构具体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泄放的开口或通道。本申请中所称的阈值可以是压力阈值或温度阈值,该阈值的设计根据设计需求的不同而不同,例如可根据被认为是存在危险或失控风险的电池单体的内部压力或内部温度值而设计或确定该阈值。并且,该阈值例如可能取决于电池单体中的正极极片、负极极片、电解液和隔离膜中的一种或几种所用的材料。
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。高温高压的排放物朝向电池单体的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诸如盖体等的一个或多个结构。
在一些传统的方案中,泄压机构一般是设置在电池单体的盖板上。在一些改进的技术方案中,泄压机构也可能被布置在电池单体上其他侧或者其他方向的壳体结构上。然而,无论泄压机构采取何种布置方式或布置位置,都需要利用电池中布置的适当的附接部件通过粘接剂(也称为胶粘剂或粘合剂)将电池单体附接或者说装配至附接部件,其中附接部件具体可能包括电池中的诸如热管理部件、支撑部件等附接部件,而粘接剂则可采用例如导热硅胶、环氧树脂胶、聚氨酯胶等。
可以理解的是,本申请中所称的支撑部件则通常可理解为用于为电池单体提供支撑作用或者抵抗电池单体的重力作用的部件,其通常可诸如附接至电池单体的壳体的底壁或底部,将电池单体支撑或固定于其上。热管理部件是用于容纳流体以调节电池单体的温度的部件,这里的流体可以是液体或气体,调节温度是指对电池单体加热或者冷却降温。较为典型地,用于给电池单体冷却降温的热管理部件也可称为冷却部件、冷却系统或冷却板,等等,其容纳有冷却介质,诸如冷却液或冷却气体,其中冷却介质可以被设计成是循环流动的,以达到更好的温度调节的效果。冷却介质可具体采用诸如水、水和乙二醇的混合液、或者空气,等等。而附接部件则一般是指电池中与电池单体通过粘接剂粘合在一起的部分,如前所述,附接部件可以由热管理部件或支撑部件提供或由其构成,但除此以外,附接部件也可能通过电池中的任意其他适当的部件来提供。
不管采用电池中的哪一部分作为附接部件,这种利用粘接剂将电池单体装配至电池中的方式通常都将粘接剂施加或者涂敷于附接部件和电池单体上彼此附接的粘接表面上,而后利用粘接剂固化后产生的粘附力和内聚力以表面粘合的方式将电池单体和附接部件上对应的粘接表面接合到一起,从而实现将电池单体装配至附接部件的目的。这种设计及其加工方式因其易于实施、工艺简单、成本低廉且附接牢固可靠的优点而得到广泛的应用。
然而,本申请发明人在进行了大量的研究和实验后却发现,上述被广泛采用的利用粘接剂将电池单体附接至电池中的附接部件的设计却意外地可能对上述旨在为电池单体的使用安全提供可靠保障的泄压机构的设计造成不利影响。
具体来说,一方面,在涂覆粘接剂时,有可能因诸如在某一区域不慎涂覆了过多的粘接剂或者因涂覆粘接剂的粘接表面的倾斜而导致部分粘接剂流入和泄压机构致动有关的区域,在这种情况下,若不另行清理流入的粘接剂,则固化后的这部分粘接剂将有可能对泄压机构的致动造成不利影响,甚至有可能堵塞或者部分堵塞当泄压机构致动时所形成的供排放物流出的通道或开口,影响排放物的泄放。
另一方面,电池单体中的泄压机构在电池单体的内部压力或温度达到预定阈值而致动时,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,此时高温高压的排放物在泄放过程中可能因其自身的破坏力和/或高温,使得此前被涂覆于排放物途经之处附近的粘接表面的粘接剂熔化并流入和泄压机构致动有关的区域,例如泄压机构致动的部位或者泄压机构致动而形成的供排放物流出的通道或开口,进而对排放物的泄放造成不利影响。
为了确保泄压机构能够发挥其设计功能从而在必要时泄放电池单体内部的高温高压的排放物,就需要以某种方式阻止诸如导热硅胶的粘接剂施加在可能影响泄压机构致动或者可能影响泄压机构形成供排放物流出的开口或通道的区域中。然而,为此放弃以粘接剂实施将电池单体装配至电池中的附接部件的方式,或者在电池单体或附接部件上需要施加粘接剂的粘接表面周围增设阻挡结构,将显著地增加电池的加工制造难度及生产成本。因此,如何确保电池单体中设置的泄压机构能够发挥其设计功能从而保障电池的使用安全性,同时尽可能将电池的加工制造难度及生产成本保持在期望的相对较低的水平,对研究人员以及本领域技术人员而言是一个很难解决的技术问题。
为了解决或至少部分地解决现有技术中的电池存在的上述问题以及其他潜在问题,本申请的发明人提出了一种电池,并将在下文中具体阐述其设计。可以理解的是,本申请实施例描述的电池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、电动汽车、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等,例如,航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等,电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等,电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具,例如,电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨。
本申请的实施例描述的电池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汽车为例进行说明。
例如,如图1所示,为本申请一实施例的一种车辆1的简易示意图。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。如图1所示,车辆1的内部可以设置电池10,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。并且车辆1还可以包括控制器30和马达40。控制器30用来控制电池10为马达40的供电,例如,用于车辆1的启动、导航和行驶时的工作用电需求。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。在下文中所称的电池10也可以理解为是包括多个电池单体20的电池包。
如图2-4所示,电池单体20包括盒21、电极组件22和电解液,其中电极组件22被容纳在电池单体20的盒21中,电极组件22包括正极极片、负极极片和隔离膜。隔离膜的材质可以为PP或PE等。电极组件22可以是卷绕式的结构,也可以是叠片式的结构。盒21包括壳体211和盖板212。壳体211包括由多个壁形成的容纳腔211a以及开口211b。盖板212布置在开口211b处以封闭容纳腔211a。除了电极组件22之外,容纳腔211a中还容纳有电解液。电极组件22中的正极极片和负极极片一般会设有极耳,极耳一般包括正极极耳和负极极耳。
具体地,正极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,未涂覆正极活性物质层的正极集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的正极集流体,未涂覆正极活性物质层的正极集流体作为正极极耳,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负极集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的负极集流体,未涂敷负极活性物质层的负极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。极耳通过连接构件23而与电池单体20外部的正电极端子214a和负电极端子214b相连接。在本申请的描述中,也将正电极端子214a和负电极端子214b合称为电极端子214。对方形电池单体而言,如图2和图4所示,电极端子214一般可设置在盖板212部分。
图5-6示出了根据本申请的一些实施例的电池10的分解视图。如图5-6,电池10可包括用于封装多个电池单体20的箱体11,箱体11可以避免液体或其他异物影响电池单体20的充电或放电,其中多个电池单体20经由汇流部件12彼此电连接,通过汇流部件12串并联多个电池单体20后电池10可提供较高的电压。箱体11可包括盖体111和箱壳112。其中,盖体111和箱壳112可以密封地组合在一起以共同包围形成用于容纳多个电池单体20的电气腔11a,当然这二者之间也可以不密封地彼此组合。在一些实施例中,热管理部件13可以构成用于容纳多个电池单体20的箱体11的一部分。例如,热管理部件13可以构成箱体11的箱壳112的侧部部分112b或者构成侧部部分112b的一部分,或者如图6所示,热管理部件13可以构成箱体11的箱壳112的底部部分112a或者构成底部部分112a的一部分。利用热管理部件13构成箱壳112的一部分的这种设计,有助于使电池10的结构更加紧凑、空间有效利用率提高,有利于提高能量密度。
在一些替代的实施例中,电池10还可以包括防护构件115,如图6和图7所示。本申请中的防护构件115是指布置在热管理部件13的远离电池单体20的一侧来对热管理部件13和电池单体20提供防护的部件。在这些实施例中,收集腔11b可以布置在防护构件115和热管理部件13之间。
参考图7-8所示,该电池10中的至少一个电池单体20包括泄压机构213。在一些实施例中,电池10中的每个电池单体20都设置有泄压机构213,或者,也可以是多个电池单体20中由于其在电池10中所处的位置或其他电池单体20的特性而可能更容易发生热失控的部分电池单体20上设置有泄压机构213。泄压机构213能够在电池单体20的内部压力或温度达到预定的阈值时致动以泄放电池单体20的内部压力。
该电池10还包括适于通过粘接剂附接至电池单体20的附接部件,该附接部件例如可以是电池10中的热管理部件13、支撑部件,等等。为了避免诸如导热硅胶的粘接剂施加在附接部件和泄压机构213之间从而阻止或影响泄压机构213致动并发挥其如上所述的设计功能,即在电池单体20的内部压力或温度较大时致动以形成用于泄放电池单体20的内部压力的通道或开口的功能,电池10还可设有隔离部件14,该隔离部件14能够防止粘接剂施加在附接部件和泄压机构213之间。以下将主要针对附接部件为热管理部件13的实施例及其中涉及的隔离部件14的设计进行举例说明,可以理解的是,对于附接部件为支撑部件的情形,可适用基本上相同或相似的隔离部件14的构造或配置。
图8中示意性地绘出了隔离部件14,该隔离部件14至少包围了泄压机构213的致动区域,以防止粘接剂进入致动区域。以这种方式,能够避免粘接剂从任何方向流入致动区域而对泄压机构的致动动作的执行造成任何阻碍或不利影响。
在本申请的各个实施例中所采用的隔离部件14,可采用各种可能的构造,以使得上述用于将电池单体20装配至附接部件所用的粘接剂能够被隔离于附接部件和泄压机构213之间的空间之外,或者说,以使得涂覆的粘接剂能够被隔离于一旦粘接剂流入则可能会影响泄压机构213发挥其泄压的设计功能的空间之外。在如下一些优选实施例的描述中将会看到,隔离部件14既可以被设计为包围泄压机构213的部分区域,该部分区域能够在泄压机构213致动时形成泄放电池单体20的内部压力的泄放通道以供排放物流出(可称为致动区域或泄放区域),也可以是附接至附接部件诸如热管理部件13上的对应于泄压机构213的区域,从而包围附接部件所提供的允许泄压机构213致动的空间(例如下文中所描述的避让结构134),等等。
在一些实施例中,隔离部件14可以在涂覆粘接剂之前附接至附接部件诸如热管理部件13上的对应于泄压机构213的区域。需要说明的是,电池中只要是通过粘接剂和电池单体20粘合在一起的部件都可以被认为属于附接部件或者附接部件的一部分,这些部件都可以使用隔离部件14,即可在涂覆粘接剂之前将隔离部件14附接至其上。以此方式,在涂覆粘接剂时,隔离部件14将能够防止粘接剂进入到附接部件上对应于泄压机构213尤其是对应于泄压机构213上用于致动以形成泄放电池单体的内部压力的泄放通道以供排放物流出的区域,从而保证泄压机构213能够致动并正常地实现其设计功能。此外,采用隔离部件14还可以加快粘接剂的涂覆速度和准确性,而不必担心将粘接剂涂覆至和泄压机构213致动有关的区域中,并节省生产时间成本。
图9示出了根据本申请的一些实施例的隔离部件14的立体视图,图10示出了图9所示的隔离部件14和作为附接部件的一种示例的热管理部件13未装配在一起时的分解视图,图11示出了图9所示的隔离部件14和热管理部件13附接在一起时的立体视图。根据图9-11所示的实施例,隔离部件14可以在涂覆粘接剂之前附接至例如热管理部件13的附接部件,并且使得隔离部件14上的特殊结构特征至少对应于泄压机构213或者附接部件设有的避让结构134,其中避让结构134能够提供允许泄压机构213致动的空间。对于其中涉及的避让结构134的具体结构及特征,将在下文详述。
如图9-11所示,根据本申请的一些优选实施例,隔离部件14可以包括主体141和多个凸起142。其中,主体141适于附接至或者被装配至附接部件例如热管理部件13。凸起142从主体141的表面朝外突出,并且凸起142布置为在主体141附接至附接部件的情况下与泄压机构213或者泄压机构213的泄放区域又或是下文描述的一些实施例中的避让结构134或避让腔134a在突出方向上对齐。尽管在图10-11中所示出的示例中,凸起142布置为和避让结构134对齐,然而结合图8所示不难理解,避让结构134本身的设置与泄压机构213对应或者说二者彼此对齐,因而凸起142也可被认为是和泄压机构213对齐或者和其致动区域(或泄放区域)对齐。又或者,在另一些未示出的实施例中,例如在电池10未设置避让结构134的示例中,凸起142也可布置为直接与泄压机构213对齐或者和其致动区域或泄放区域对齐。
可以理解的是,在此所描述的隔离部件14所包括的主体141和凸起142并不旨在表明隔离部件14必须包含有相互独立的部件,并且根据下文对一些优选实施例的描述可以看出,主体141和凸起142二者成型为一体的构造可能在多个方面是更为有利的。
在本申请中,主体141可以被理解为是隔离部件14中被设计成易于附接至诸如支撑部件或热管理部件13的附接部件的部分,而凸起142则被设计成突出于主体141的表面,凸起142的外周尺寸大于或者等于泄压机构213的外周尺寸或者至少大于或等于泄压机构213的泄放区域,凸起142突出的这部分高度有利于在诸如施加粘接剂时阻挡粘接剂进入到泄压机构213及附接部件之间的空间,以避免流入的粘接剂妨碍泄压机构213的正常工作。以此方式,在涂覆粘接剂时,一方面可以引导涂胶机按照预定的路径进行涂胶操作,另一方面可以确保不会使粘接剂涂覆到泄压机构213所在的位置,从而能够保证粘接剂高效且准确地涂覆到适当的位置。
尽管在如图9-11示出的实施例中,隔离部件14被设计成具有狭长的薄片状的主体141,在每个主体141上具有突出的一排凸起142,但可以理解的是,本申请中的主体141及凸起142可根据泄压机构213的形状、构造等因素而具有各种不同的形状。出于电池的重量能量密度或体积能量密度方面的考虑,主体141通常具有较薄的厚度,因而主体141一般可呈各种形状的薄膜或薄片状。典型地,该隔离部件14或主体141的壁厚可以在0.01mm至0.05mm之间。凸起142的形状则可例如为图中所示的长圆形或者圆形、椭圆形、方形等等形状。并且,单个主体141上也可以被设计为具有单个凸起142、多排凸起142、或者具有以其他方式排列的多个凸起142,只要凸起142在主体141表面的排列和相对位置能够适应于电池中的电池单体20的泄压机构213的设置位置即可。
根据一些优选实施例,单个隔离部件14可设计成包括一个主体141和从该主体141的表面突出的多个凸起142,主体141整体地附接至电池的附接部件,并且在这种附接的情况下,多个凸起142一一对应地分别对齐该电池10中包含的多个电池单体20的泄压机构213(或者对齐泄压机构213的泄放区域),从而每一个凸起142分别能够包围其对准的泄压机构213(或者至少包围泄压机构213的泄放区域)。由此,将隔离部件14装配至电池的附接部件的过程将较为简单,同时利用多个凸起142又能够以相对独立的方式将涂覆或待涂覆的粘接剂隔离在该电池中包含的多个电池单体20的泄压机构213或者其泄放区域以外。并且,这样也能够辅助操作人员在涂覆粘接剂时以更高的效率适当地完成粘接剂的涂覆,使得操作人员无需小心翼翼地进行涂覆粘接剂的操作,这将有助于降低电池10的装配成本和生产成本。
基于上述方案,由于单个隔离部件14可被设计成具有多个凸起142,这种设计对于典型的在一个电池10中容纳有多个电池单体20且其中有多个电池单体20分别设有泄压机构213的电池类型而言是尤为有利的,因为在单个隔离部件14装配到位的情况下,该多个凸起142将能够针对多个电池单体20的泄压机构213起到隔离粘接剂的作用。
在包含多个电池单体20的电池10中,电池单体20一般可成排地附接至电池10的附接部件。针对这种情况,可采用如上所述的包括一个主体141和从该主体141的表面突出的多个凸起142的隔离部件14,该隔离部件14可以是一体成型的整体片材,并且该隔离部件14的主体141附接至电池10的附接部件时,其上的多个凸起142可一一对应地分别对齐该电池中包含的多个电池单体20的泄压机构213。可替代地,也可将用于多个电池单体20的多个隔离部件14一体成型,其中成排布置的多个隔离部件14的位置分别对应于多个电池单体20的泄压机构213的位置。这样,可使得将多个电池单体20装配至电池10的装配过程更为简单,装配效率更高。
根据本申请的一些实施例,如先前提及的图8和图10及图12-13所示,附接部件诸如热管理部件13上可设有避让结构134,在避让结构134和泄压机构213之间形成避让腔134a,从而提供允许泄压机构213致动的空间,在这些实施例中,隔离部件14及其中凸起142的布置将与避让结构134或避让腔134a的布置相对应或者说彼此对齐。
具体来说,该避让腔134a可以是例如由避让结构134和泄压机构213共同围绕形成的密闭空腔。在这种方案中,针对来自电池单体20的排放物的排放而言,该避让腔134a的入口一侧表面可因泄压机构213的致动而被打开,而与该入口一侧表面相对的出口一侧表面则可因高温高压的排放物而被部分地破坏而被打开,从而形成排放物的泄放通道。而根据另一些实施例,该避让腔134a可以是例如由避让结构134和泄压机构213共同围绕形成的非密闭空腔,该非密闭空腔中的出口一侧表面可原本就具有供排放物流出的通道。如图8的避让腔134a中的箭头所示,排放物会大致以扇形方向向外排出。
根据一些实施例,如图12-14所示,热管理部件13还包括避让腔134底部的避让底壁134b和围绕避让腔134a的避让侧壁134c。在此所称的避让底壁134b是指避让腔134a与泄压机构213相对的壁,而避让侧壁134c是与避让底壁134b邻接并成一定的角度而围绕避让腔134a的壁,其中避让侧壁134c和避让底壁134b所成夹角优选地可在105°-175°的范围内。热管理部件13还可设置有用于容纳流体的流道133,流体可以为冷却介质,从而能够为电池单体20降温。
相应的,在这些实施例中,隔离部件14的多个凸起142可具体采用如图10-11所示的布置,其中每一个凸起142分别能够包围其对准的避让腔134a,即,凸起142基本上罩设于对应的避让腔134a的避让侧壁134c的上周缘处或者上周缘以外。即,使得隔离部件14的凸起142基本上罩设于对应的避让腔134a的上周缘,从而将涂覆或待涂覆的粘接剂隔离于避让结构134或避让腔134a以外。
根据上述优选实施例的热管理部件13及隔离部件14十分有利于提高电池的装配效率。其中,将隔离部件14装配至电池的附接部件的过程较为简单,同时利用多个凸起142能够以相对独立的方式将涂覆或待涂覆的粘接剂隔离在电池中包含的多个电池单体20的泄压机构213对应的避让腔134a以外。由此,可防止涂覆的粘接剂影响电池单体20的泄压机构213发挥其设计的功能,从而保障电池的安全使用。并且,这样也能够辅助操作人员在涂覆粘接剂时以更高的效率适当地完成粘接剂的涂覆。
例如,在如图10-11所示的实施例中,当单个狭长的薄片状的主体141被装配至热管理部件13上并装配到位时,该主体141上的8个凸起142将分别罩设于其对准的8个避让结构134或避让腔134a之上,从而使得粘接剂无法进入避让腔134a。换言之,单个隔离部件14的一次装配,可实现对8个甚至更多数量的电池单体20的泄压构件213的隔离操作。
应当理解的是,本申请中并不限定电池单体20中的泄压机构213的布置方向和位置,实际上,无论泄压机构213布置于电池单体20的下部、上部还是侧部等处,本申请提出的隔离部件14的相关设计都可以被适当地应用,并起到保障泄压机构213实现其设计功能以在必要时泄放电池单体内的高温高压的排放物,从而保障电池的安全使用的有益作用。
在一些实施例中如图12-14所示,热管理部件13可被设计成具有如下具体构造。其中,热管理部件13可包括第一导热板131和第二导热板132,第二导热板132上形成对应于流道133的凹槽结构,第一导热板131上则形成避让结构134,通过将第一导热板131和第二导热板132装配在一起,例如第一导热板131和第二导热板132可通过焊接(如钎焊)装配在一起,即可形成如上面的实施例所描述的热管理部件13。当然,可以理解的是,这种通过第一导热板131和第二导热板132装配形成热管理部件13的方式仅为举例说明,上述热管理部件13的形成也可采用其他适当方式制成。
其中,热管理部件13中设置的流道133可至少部分地围绕避让腔134布置,即,避让侧壁134c分隔了流道133和避让腔134a,而在避让侧壁134c上可设置有例如易于被高温高压的排放物破坏的薄弱结构。应理解的是,在本申请中所称的薄弱结构可以包括但不限于:厚度减薄的部分、刻痕(例如如图10和12中所示的十字形刻痕134d)、由易损材料制成的易损部、或者由熔点较低的材料制成的易损部,等等。
通过这种方式,来自电池单体20的排放物进入该避让腔134a中时,将破坏避让侧壁134c上的薄弱结构,从而使得流道133中的冷却介质诸如冷却液流出至避让腔134a中,冷却液随之接触来自电池单体20的高温高压排放物并大量吸热并被汽化,这样就在短时间内显著降低来自电池单体20的高温高压排放物的温度和压强,从而对电池10中的其他未出现热失控的电池单体20等部件起到保护作用。并且,由于隔离部件14的多个凸起142基本上罩设于对应的避让腔134a的避让侧壁134c的上周缘处或上周缘以外,因而这种设计可使得排放物在破坏避让侧壁134c的薄弱结构并引入冷却介质的同时,使得隔离部件14及其凸起142仍然对位于其外侧的诸如导热硅胶的粘接剂起到一定的阻挡作用,提高电池的安全性。
根据本申请的一些优选实施例,隔离部件14及其中的凸起142可采用如下具体设计、材料或制备工艺中的一种或多种,并且根据以下优选示例的隔离部件14原则上可适用于本申请的上述任意实施例中。
在一些优选实施例中,隔离部件14中的凸起142的高度可以大于或等于粘接剂的预定施加高度,这样将能够确保在施加粘接剂时粘接剂不会进入或者少量进入到泄压机构213以及附接部件之间的区域,在尤其是在附接部件中设置有避让结构134的情况下非常有利。此外,凸起142还被构造成在电池单体20附接至附接部件的情况下能够被压缩从而与粘接剂的高度一致,由此确保附接部件和电池单体20之间的连接。典型地,凸起142在电池单体20附接至电池的附接部件之前可具有略大于粘接剂的预定施加高度的高度,在通过粘接表面涂覆的粘接剂胶粘压合或接合电池单体20及电池的附接部件时,利用电池单体20及电池的附接部件上彼此基本平行的粘接表面,简单地压合就可使得凸起142被压缩至与粘接剂一致的高度,此时凸起142将不会在电池单体20及电池的附接部件二者的粘接表面间留出任何空隙,由此确保粘接剂被隔离于泄压机构213致动并形成排放物的通道的区域之外。
在本申请的一些优选实施例中,隔离部件14可以由热塑性材料通过吸塑工艺制成。这有助于简化隔离部件14的制造过程及降低成本,并且,对于包括一个主体141和多个凸起142的隔离部件14而言,利用热塑性材料通过吸塑工艺制成这样的隔离部件14是尤为经济的,其可以例如通过在一张或一片由热塑性材料制成的薄片或薄膜的基础上通过吸塑工艺在薄片或薄膜上加工形成多个凸起142,从而制成隔离部件14。
在一些实施例中,隔离部件14还采用易于被来自电池单体20的排放物破坏的材料制成,从而使得排放物能够较为容易地冲破隔离部件14。可选地,凸起142或者整个隔离部件14可以采用易被高温高压的排放物破坏或者穿透强度较低的材料或者结构制成。根据一些优选实施例,可采用熔点不大于排放物的排放温度的热塑性材料制成凸起142或者整个隔离部件14,由此可使得在电池单体20未出现热失控的一般使用状态下隔离部件14具有相对高的结构强度,同时在电池单体20出现热失控的紧急情况下又能可靠地被高温高压的排放物在相对短的时间内破坏。
可以理解的是,隔离部件14除可以采用如上所述的包括主体141以及突出于主体141表面的凸起142的这种结构以外,根据另一些实施例,隔离部件14也可以采用不具有凸起142的结构,而是在对应于上述实施例中设置凸起142的位置处设置用于防止粘接剂施加在附接部件和泄压机构213之间的专用涂层,例如疏胶层。换言之,在这种实施例中,涂覆有疏胶层的区域至少覆盖各个避让腔134a面向对应的泄压机构213一侧的周缘,或者至少覆盖泄压机构213的致动区域或泄放区域。
当然,根据另一些实施例,在如上所述的包括主体141以及突出于主体141表面的凸起142的的隔离部件14的基础上,在凸起142的表面可进一步设置疏胶层,以更可靠地将粘接剂隔离于泄压机构213致动并形成排放物的通道的致动区域以外或者隔离于避让腔134a以外。
上文中结合图1至图14描述了本申请实施例的电池,下面将结合图15和图16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。
具体而言,图15示出了本申请实施例的制备电池的方法300的示意性流程图。如图15所示,该方法300包括:301提供多个电池单体,多个电池单体中的至少一个电池单体包括泄压机构,泄压机构被构造成能够在电池单体的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放内部压力;302提供附接部件,附接部件适于通过粘接剂附接至电池单体;303提供隔离部件,隔离部件被构造成能够防止粘接剂施加在附接部件和泄压机构之间;以及,304施加粘接剂,以将电池单体附接至附接部件。
通过设置隔离部件,能够在电池生产过程中以有效的方式防止粘接剂施加在附接部件和泄压机构之间。同时,还能够提高粘接剂的施加效率和准确性,从而提高电池的生产效率。
在一些实施例中,泄压机构具有致动区域,而且泄压机构被构造成能够在电池单体的内部压力或温度达到阈值时在致动区域形成用于泄放内部压力的泄放通道;以及,隔离部件具有主体以及突出于主体表面布置的凸起,凸起被布置为与泄压机构的致动区域的位置相对应,并且凸起被构造成至少包围致动区域,以防止粘接剂进入致动区域。
在一些实施例中,附接部件包括避让结构,避让结构被构造为提供允许泄压机构致动的空间,在避让结构和泄压机构之间形成避让腔;以及,隔离部件具有主体以及突出于主体表面布置的凸起,凸起被布置为与避让腔的位置相对应,并且凸起被构造成至少包围避让腔面向泄压机构一侧的周缘,以防止粘接剂进入避让腔。
基于上述实施例,能够在电池的生产过程中以一种简单有效的方式防止粘接剂被施加在泄压机构的表面上或者避让腔中,从而避免粘接剂对泄压机构在致动时造成阻碍。并且,可根据实际需要而灵活地加工制造隔离部件,使得制造的单个隔离部件能够以多个凸起分别针对多个泄压机构的致动区域或者分别针对多个避让腔实现隔离粘接剂的效果,这将有助于降低生产成本。
在一些优选的实施例中,提供隔离部件包括,采用吸塑工艺在主体表面上形成凸起。通过采用吸塑工艺,可以较为便捷地且低成本地加工制造所需的隔离部件,对于设有多个凸起的单个隔离部件的制造而言,这一加工制造方面的优势尤为显著。
图16示出了本申请实施例的制备电池的设备400的示意性框图。如图16所示,根据本申请的一些实施例的设备400包括:电池单体制备模块401,用于制备多个电池单体,多个电池单体中的至少一个电池单体包括:泄压机构,泄压机构被构造成能够在电池单体的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放内部压力;附接部件制备模块402,用于制备适于通过粘接剂附接至电池单体的附接部件;隔离部件制备模块403,用于制备被构造成能够防止粘接剂施加在附接部件和泄压机构之间的隔离部件;以及装配模块404,用于将隔离部件相对于电池单体或附接部件安装固定,以及施加粘接剂以将电池单体附接至附接部件。
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的技术方案的精神和范围。
Claims (20)
1.一种电池(10),其特征在于,包括:
电池单体(20),所述电池单体(20)包括:
泄压机构(213),所述泄压机构(213)被构造成能够在所述电池单体(20)的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放所述内部压力;
附接部件,其适于通过粘接剂附接至所述电池单体(20);以及
隔离部件(14),所述隔离部件(14)具有主体(141)以及突出于所述主体(141)表面布置的凸起(142),所述凸起(142)被构造成能够防止所述粘接剂施加在所述附接部件和所述泄压机构(213)之间。
2.根据权利要求1所述的电池(10),其特征在于,所述泄压机构(213)具有致动区域,而且所述泄压机构(213)被构造成能够在所述电池单体(20)的内部压力或温度达到阈值时在所述致动区域形成用于泄放所述内部压力的泄放通道。
3.根据权利要求2所述的电池(10),其特征在于,所述隔离部件(14)被构造成至少包围所述致动区域,以防止所述粘接剂进入所述致动区域中。
4.根据权利要求2所述的电池(10),其特征在于,所述凸起(142)被布置为与所述泄压机构(213)的所述致动区域的位置相对应,而且所述凸起(142)被构造成至少包围所述致动区域,以防止所述粘接剂进入所述致动区域,凸起(142)的外周尺寸大于或者等于泄压机构(213)的外周尺寸或者至少大于或等于泄压机构(213)的泄放区域。
5.根据权利要求1所述的电池(10),其特征在于,所述附接部件包括避让结构(134),所述避让结构(134)被构造为提供允许所述泄压机构(213)致动的空间,并且,
在所述避让结构(134)和所述泄压机构(213)之间形成避让腔(134a)。
6.根据权利要求5所述的电池(10),其特征在于,所述隔离部件(14)被构造成至少包围所述避让腔(134a)面向所述泄压机构(213)一侧的周缘,以防止所述粘接剂进入所述避让腔(134a)中。
7.根据权利要求5所述的电池(10),其特征在于,所述凸起(142)被布置为与所述避让腔(134a)的位置相对应,并且所述凸起(142)被构造成至少包围所述避让腔(134a)面向所述泄压机构(213)一侧的周缘,以防止所述粘接剂进入所述避让腔(134a),凸起(142)的外周尺寸大于或者等于泄压机构(213)的外周尺寸或者至少大于或等于泄压机构(213)的泄放区域。
8.根据权利要求1所述的电池(10),其特征在于,所述凸起(142)的高度大于或等于所述粘接剂的预定施加高度,并且被构造成在所述电池单体(20)附接到所述附接部件的情况下被压缩以与所述粘接剂的高度一致。
9.根据权利要求1所述的电池(10),其特征在于,所述凸起(142)采用吸塑工艺形成于所述主体(141)表面上。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的电池(10),其特征在于,所述隔离部件(14)被构造为能够被所述泄压机构(213)致动时来自所述电池单体(20)的排放物破坏。
11.根据权利要求10所述的电池(10),其特征在于,所述隔离部件(14)采用熔点不大于所述排放物的排放温度的热塑性材料制成。
12.根据权利要求1-9中任一项所述的电池(10),其特征在于,所述隔离部件(14)包括用于防止所述粘接剂施加在其上的涂层。
13.根据权利要求1-9中任一项所述的电池(10),其特征在于,所述附接部件包括用于容纳流体的热管理部件(13),以给所述电池单体(20)调节温度。
14.根据权利要求5-7中任一项所述的电池(10),其特征在于,所述附接部件包括用于容纳流体的热管理部件(13),以给所述电池单体(20)调节温度;所述避让结构(134)形成于所述热管理部件(13),且所述避让结构(134)包括避让底壁(134b)和围绕所述避让腔(134a)的避让侧壁(134c)。
15.根据权利要求14所述的电池(10),其特征在于,所述避让侧壁(134c)被构造成在所述泄压机构(213)致动时被破坏,从而使所述流体流出。
16.一种装置,其特征在于,包括如权利要求1-15中任一项所述的电池,所述电池用于提供电能。
17.一种制备电池的方法,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)中的至少一个电池单体(20)包括:
泄压机构(213),所述泄压机构(213)被构造成能够在所述电池单体(20)的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放所述内部压力;
提供附接部件,所述附接部件适于通过粘接剂附接至所述电池单体(20);
提供隔离部件(14),所述隔离部件(14)具有主体(141)以及突出于所述主体(141)表面布置的凸起(142),所述凸起(142)被构造成能够防止所述粘接剂施加在所述附接部件和所述泄压机构(213)之间;以及
施加所述粘接剂,以将所述电池单体(20)附接至所述附接部件。
18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述泄压机构(213)具有致动区域,而且所述泄压机构(213)被构造成能够在所述电池单体(20)的内部压力或温度达到阈值时在所述致动区域形成用于泄放所述内部压力的泄放通道;以及
所述凸起(142)被布置为与所述泄压机构(213)的所述致动区域的位置相对应,并且所述凸起(142)被构造成至少包围所述致动区域,以防止所述粘接剂进入所述致动区域。
19.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述附接部件包括避让结构(134),所述避让结构(134)被构造为提供允许所述泄压机构(213)致动的空间,在所述避让结构(134)和所述泄压机构(213)之间形成避让腔(134a);以及
所述凸起(142)被布置为与所述避让腔(134a)的位置相对应,并且所述凸起(142)被构造成至少包围所述避让腔(134a)面向所述泄压机构(213)一侧的周缘,以防止所述粘接剂进入所述避让腔(134a)。
20.根据权利要求18或19所述的方法,其特征在于,提供所述隔离部件(14)包括,采用吸塑工艺在所述主体(141)表面上形成所述凸起(142)。
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---|---|---|---|---|
FI3965217T3 (fi) * | 2020-07-10 | 2023-01-13 | Akku, siihen liittyvä laitteisto, sen valmistusmenetelmä ja sen valmistuslaite | |
EP4148866A1 (en) * | 2021-07-29 | 2023-03-15 | Contemporary Amperex Technology Co., Limited | Heat exchange member and manufacturing method therefor and manufacturing system thereof, battery, and electrical apparatus |
KR20240123388A (ko) * | 2022-08-04 | 2024-08-13 | 컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 씨오., 리미티드 | 전지 및 전기 기기 |
CN116544488B (zh) * | 2023-07-06 | 2023-11-14 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 底托板、电池单体、电池和用电装置 |
CN117691266A (zh) * | 2023-10-30 | 2024-03-12 | 中能瑞新(深圳)能源科技有限公司 | 一种单体锂离子电池及其制造方法与电力设备 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1143786A (en) * | 1981-02-02 | 1983-03-29 | Wolodymyr R. Elehew | Anti-spill device for electrolyte battery |
WO2007039999A1 (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Densei-Lambda Kabushiki Kaisha | 電池パック |
CN105206895A (zh) * | 2015-10-20 | 2015-12-30 | 方乐同 | 电池组的冷却方法及带有冷却装置的电池组 |
CN105811043A (zh) * | 2016-03-21 | 2016-07-27 | 郑州比克新能源汽车有限公司 | 纯电动汽车动力电池热管理系统 |
WO2017143748A1 (zh) * | 2016-02-25 | 2017-08-31 | 比亚迪股份有限公司 | 动力电池及其保护系统和电动汽车 |
CN110061329A (zh) * | 2018-01-19 | 2019-07-26 | 翰昂汽车零部件有限公司 | 具有集成排气口的电池冷却板 |
CN209401662U (zh) * | 2019-03-28 | 2019-09-17 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池包 |
Family Cites Families (38)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5730961U (zh) * | 1980-07-29 | 1982-02-18 | ||
JP3497919B2 (ja) * | 1995-05-17 | 2004-02-16 | アルプス電気株式会社 | 圧力遮断センサ |
DE102005017648B4 (de) | 2005-04-15 | 2008-01-10 | Daimlerchrysler Ag | Flüssigkeitsgekühlte Batterie und Verfahren zum Betreiben einer solchen |
JP5100116B2 (ja) | 2006-12-29 | 2012-12-19 | 三洋電機株式会社 | パック電池 |
CA2715265C (en) * | 2008-09-26 | 2013-05-28 | Panasonic Corporation | Lead acid battery manufacturing method and lead acid battery |
JP2010153213A (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Sanyo Electric Co Ltd | パック電池 |
JP5407683B2 (ja) | 2009-09-10 | 2014-02-05 | トヨタ自動車株式会社 | 電池及び電池の製造方法 |
DE102009046385A1 (de) | 2009-11-04 | 2011-05-05 | SB LiMotive Company Ltd., Suwon | Batterie mit Entgasungssystem und Verfahren zum Abführen von Austretungen |
JP5492738B2 (ja) * | 2010-11-05 | 2014-05-14 | 日立ビークルエナジー株式会社 | 二次電池および二次電池モジュール |
JP5722118B2 (ja) | 2011-05-18 | 2015-05-20 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 蓄電モジュールおよびその製造方法 |
CN102403477A (zh) * | 2011-10-25 | 2012-04-04 | 天津和平安耐高能电池科技有限公司 | 适用于大容量、高功率锂-二氧化锰电池的防爆装置 |
JP5966922B2 (ja) * | 2012-02-14 | 2016-08-10 | 株式会社Gsユアサ | 蓄電素子 |
JP5981809B2 (ja) * | 2012-08-31 | 2016-08-31 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 角形二次電池 |
JP6174388B2 (ja) * | 2013-06-19 | 2017-08-02 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電池モジュール |
CN103474599B (zh) * | 2013-09-15 | 2018-08-31 | 宁德新能源科技有限公司 | 具有理想安全性能的锂离子电池和电池包 |
JP6163261B2 (ja) * | 2014-05-29 | 2017-07-12 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 蓄電モジュール |
CN104485479A (zh) * | 2014-12-25 | 2015-04-01 | 宁德新能源科技有限公司 | 锂离子电池 |
JP2015145881A (ja) | 2015-04-06 | 2015-08-13 | 日本メクトロン株式会社 | 圧力センサ |
CN113402999A (zh) * | 2015-05-29 | 2021-09-17 | 琳得科株式会社 | 粘着片 |
US10454147B2 (en) | 2015-11-19 | 2019-10-22 | Intramicron, Inc. | Battery pack for energy storage devices |
JP2017147128A (ja) * | 2016-02-17 | 2017-08-24 | 三菱重工業株式会社 | 電池モジュール、および、電池システム |
KR102120118B1 (ko) * | 2016-08-18 | 2020-06-08 | 주식회사 엘지화학 | 배터리 모듈 |
EP3318401A1 (de) * | 2016-11-04 | 2018-05-09 | Adler Pelzer Holding GmbH | Hochabsorptives schallisolationskraftfahrzeugverkleidungselement sowie hochabsorptiv-schallisolationselement-herstellungsverfahren dazu |
KR101916429B1 (ko) * | 2017-03-30 | 2018-11-07 | 엘지전자 주식회사 | 차량용 배터리 팩 및 차량 |
CN107230763B (zh) * | 2017-07-12 | 2023-04-18 | 湖南艾威尔新能源科技有限公司 | 锂电池绝缘防爆系统 |
DE102017212223A1 (de) * | 2017-07-18 | 2019-01-24 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Batterie eines elektrisch angetriebenen kraftfahrzeugs |
CN207233830U (zh) * | 2017-09-01 | 2018-04-13 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池模组用侧板以及电池模组 |
JP2019192412A (ja) * | 2018-04-20 | 2019-10-31 | カルソニックカンセイ株式会社 | 組電池 |
JP7163615B2 (ja) * | 2018-05-09 | 2022-11-01 | 株式会社Gsユアサ | 蓄電装置 |
US10756398B2 (en) * | 2018-06-22 | 2020-08-25 | Wisk Aero Llc | Capacitance reducing battery submodule with thermal runaway propagation prevention and containment features |
US20200185798A1 (en) * | 2018-12-05 | 2020-06-11 | Nio Usa, Inc. | Method and system for joining cells to a battery coldplate |
CN209104196U (zh) * | 2018-12-29 | 2019-07-12 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池包 |
CN111106277B (zh) | 2018-12-29 | 2021-05-07 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池包 |
CN209947915U (zh) | 2019-07-05 | 2020-01-14 | 东软睿驰汽车技术(沈阳)有限公司 | 一种电池包及电池模组 |
CN111106281B (zh) * | 2019-08-27 | 2021-08-06 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池包 |
CN210535737U (zh) | 2019-10-29 | 2020-05-15 | 上海蔚来汽车有限公司 | 电池包的隔热组件 |
CN213026307U (zh) * | 2020-07-10 | 2021-04-20 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池、包括电池的装置和制备电池的设备 |
FI3965217T3 (fi) * | 2020-07-10 | 2023-01-13 | Akku, siihen liittyvä laitteisto, sen valmistusmenetelmä ja sen valmistuslaite |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1143786A (en) * | 1981-02-02 | 1983-03-29 | Wolodymyr R. Elehew | Anti-spill device for electrolyte battery |
WO2007039999A1 (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Densei-Lambda Kabushiki Kaisha | 電池パック |
CN105206895A (zh) * | 2015-10-20 | 2015-12-30 | 方乐同 | 电池组的冷却方法及带有冷却装置的电池组 |
WO2017143748A1 (zh) * | 2016-02-25 | 2017-08-31 | 比亚迪股份有限公司 | 动力电池及其保护系统和电动汽车 |
CN105811043A (zh) * | 2016-03-21 | 2016-07-27 | 郑州比克新能源汽车有限公司 | 纯电动汽车动力电池热管理系统 |
CN110061329A (zh) * | 2018-01-19 | 2019-07-26 | 翰昂汽车零部件有限公司 | 具有集成排气口的电池冷却板 |
CN209401662U (zh) * | 2019-03-28 | 2019-09-17 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池包 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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