CN116387641B - 储能装置及用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种储能装置及用电设备，涉及储能技术领域。该储能装置包括：壳体，包括具有开口的容纳腔；电极组件，容纳于容纳腔内，且具有通孔；吸气结构，呈柱状结构，且位于通孔内，吸气结构与通孔的孔壁形成走气间隙，吸气结构具有空腔和至少一个第一走气孔，第一走气孔连通空腔和走气间隙，空腔内填充有吸气剂；端盖，盖合并密封容纳腔的开口。本申请实施方式中，吸气结构的空腔内填充的吸气剂可沿第一走气孔实现对储能装置产生的气体的吸收，减小了储能装置因产生气体而发生膨胀的问题，以及减小了循环寿命和倍率性能等变差的问题；还减小了容纳腔内累积的气体导致电极组件的极片表面游离过多的锂离子，造成短路的问题，提高了安全性能。

Description

储能装置及用电设备

技术领域

本申请涉及储能技术领域，具体而言，涉及一种储能装置及用电设备。

背景技术

由于人们所需要的能源都具有很强的时间性和空间性，为了合理利用能源并提高能量的利用率，需要通过一种介质或者设备，把一种能量形式用同一种或者转换成另外一种能量形式存储起来，再基于未来应用需要以特定的能量形式释放出来。众所周知，要实现碳中和的大目标，目前主要通过绿色能源替代化石能源，达到产生绿色电能的目的。

目前的绿色能源主要包括光能、风能、水势等，而光能和风能等普遍存在间歇性强、波动性大的问题，会造成绿色电网的电压不稳定（用电高峰时电不够，用电低谷时电太多），而不稳定的电压会对电力造成损害，因此可能因为用电需求不足或电网接纳能力不足，引发“弃风弃光”问题。

而要解决用电需求不足或电网接纳能力不足的问题，就必须依赖储能装置。即通过储能装置将电能通过物理或者化学的手段转化为其他形式的能量存储起来，需要的时候再将储能装置存储的能量转化为电能释放出来，简单来说，储能装置就类似一个大型“充电宝”，在光能、风能充足时，将电能储存起来，需要时再释放存储的电能。

目前的储能（即能量存储）应用场景较为广泛，包括发电侧储能、电网侧储能、可再生能源并网储能以及用户侧储能等方面，对应的储能装置的种类包括有：

（1）应用在电网侧储能场景的大型储能集装箱，其可作为电网中优质的有功无功调节电源，实现电能在时间和空间上的负荷匹配，增强可再生能源消纳能力，并在电网系统备用、缓解高峰负荷供电压力和调峰调频方面意义重大；

（2）应用在用户侧的工商业储能场景（银行、商场等）的中小型储能电柜以及应用在用户侧的家庭储能场景的户用小型储能箱，主要运行模式为“削峰填谷”。由于根据用电量需求在峰谷位置的电费存在较大的价格差异，用户有储能设备后，为了减少成本，通常在电价低谷期，对储能柜/箱进行充电处理；电价高峰期，再将储能设备中的电放出来进行使用，以达到节省电费的目的。另外，在边远地区，以及地震、飓风等自然灾害高发的地区，家用储能装置的存在，相当于用户为自己和电网提供了备用电源，免除由于灾害或其他原因导致的频繁断电带来的不便。

以储能装置为锂电池为例，锂电池作为一种新能源电池，具有能量密度大、循环寿命长、安全性好、绿色环保等诸多优点，得到了广泛应用。随着锂电池的需求量逐渐增大，人们对其各方面的性能要求也越来越高，尤其是对于循环性能和安全性能的要求。

相关技术中，锂电池通常是由端盖、电极组件和壳体组成。实际生产过程是分别制作端盖，电极组件和壳体，然后使用金属转接件分别焊接端盖的电极柱和电极组件的极耳，再将电极组件放入壳体内，再用端盖盖合壳体的开口后焊接密封，以形成锂电池的基本结构。之后，采用人工注液的方式，通过设置于端盖上的注液孔加注电解液，并在完成之后对注液孔进行焊接密封。

发明内容

本申请的发明人发现，在锂电池的循环使用过程中，会因各种原因比如电解液的分解、壳体内水分超标等产生气体，造成循环寿命和倍率性能变差；且随着壳体内气体的增多，也易导致在电极组件的极片表面游离过多的锂离子，久而久之便形成树枝状的结晶，待枝晶长到一定长度容易刺穿隔膜，导致锂电池的内部发生短路，安全性能大大降低。

本申请的一个主要目的在于提供一种避免产生的气体影响循环寿命、倍率性能和安全性能的储能装置和用电设备。

为实现上述申请目的，本申请采用如下技术方案：

根据本申请的一个方面，提供一种储能装置，包括：

壳体，包括具有开口的容纳腔；

电极组件，容纳于所述容纳腔内，且具有沿所述容纳腔的深度方向贯穿的通孔；

吸气结构，呈柱状结构，所述吸气结构位于所述通孔内，且与所述通孔的孔壁形成有走气间隙，所述吸气结构具有空腔和位于所述吸气结构的侧壁的至少一个第一走气孔，所述第一走气孔连通所述空腔和所述走气间隙，所述空腔内填充有吸气剂，所述吸气剂用于吸收气体；

端盖，盖合并密封所述容纳腔的开口。

本申请实施方式中，吸气结构的空腔内填充的吸气剂可沿第一走气孔实现对储能装置产生的气体的吸收，保证了电极组件的正极片、负极片与隔膜的接触效果，减小了储能装置因产生气体而发生膨胀的问题，以及减小了储能装置的循环寿命和倍率性能等变差的问题；进一步地，还减小了容纳腔内累积的气体导致电极组件的极片表面游离过多的锂离子，造成电极组件短路的问题，提高了储能装置的安全性能。

可选地，所述吸气结构的侧壁具有多个第一走气孔，所述多个第一走气孔沿所述吸气结构的高度方向按层分布。

本申请实施方式中，通过多层第一走气孔的设置，能够增大气体与吸气剂的接触面积，从而提高吸气效果，且由于多层第一走气孔沿吸气结构的高度方向分布，即多层第一走气孔沿气体的上升方向分布，由此气体沿走气间隙上升的过程中，吸气剂能够在不同高度对储能装置产生的气体进行吸收，提高吸气效果。

可选地，相邻两层的所述第一走气孔在所述吸气结构的周向上错位分布。

本申请实施方式中，由于储能装置产生的气体来自于通孔的孔壁的任意位置，从而通过相邻两层第一走气孔在吸气结构的周向上的错位设置，吸气剂能够对走气间隙的气体在吸气结构的周向上进行全方位的吸收，保证吸气效果。

可选地，每层包括多个所述第一走气孔，且所述多个第一走气孔沿所述吸气结构的周向均匀分布。

本申请实施方式中，设置每层包括多个第一走气孔，且沿吸气结构的周向均匀分布，以便于空腔内填充的吸气剂能够在吸气结构的周向上更为均匀的吸收气体，提高吸气效果。

可选地，在所述吸气结构的高度方向上相邻的两层所述第一走气孔中，靠近所述端盖的一层所包括的第一走气孔的最小周向截面积大于远离所述端盖的一层所包括的第一走气孔的最小周向截面积。

本申请实施方式中，由于储能装置竖放后端盖朝上，此时走气间隙的气体也会朝向端盖流动，此时气体浓度越大的区域，第一走气孔的最小周向截面积也越大，从而便于吸气剂沿第一走气孔对气体的有效吸收，提高吸气效果。

可选地，所述第一走气孔内容纳有固相的惰性封堵剂，或者所述容纳腔内具有液相的惰性封堵剂。

本申请实施方式中，第一走气孔内容纳的惰性封堵剂能够在化成阶段避免吸气剂吸收产生的气体，同时保证在充放电阶段吸收产生的气体，从而提高吸气剂的可靠性。

可选地，所述惰性封堵剂的熔化温度不小于46摄氏度且不大于58摄氏度。

本申请实施方式中，通过限定惰性封堵剂的熔化温度，以保证第一走气孔内的惰性封堵剂能够在储能装置的化成阶段处于固相，且在充放电阶段处于液相且流出第一走气孔。

可选地，所述第一走气孔的周向截面积在靠近所述空腔的方向上递增。

本申请实施方式中，如此设置便于将固相的惰性封堵剂限定在第一走气孔内，避免固相的惰性封堵剂从第一走气孔内滑出，从而提高惰性封堵剂对第一走气孔封堵的可靠性。

可选地，所述吸气结构的侧壁还具有与所述第一走气孔对应的第一导流槽，所述第一导流槽位于对应的所述第一走气孔远离所述端盖的一侧，且连通所述第一走气孔的大孔径端和所述走气间隙。

本申请实施方式中，惰性封堵剂熔化为液相后流向第一走气孔的大孔径端，进而沿第一导流槽流出至走气间隙，并沉积在走气间隙的底部，避免影响走气间隙内气体的流通；另外，液相的惰性封堵剂沿第一导流槽流出后，第一导流槽还能够形成走气通道，提高吸气效果。

可选地，所述吸气结构靠近所述端盖的端面具有第二走气孔，所述第二走气孔连通所述空腔和所述容纳腔。

本申请实施方式中，对于位于吸气结构靠近端盖的端面的第二走气孔，可对流动至电极组件与端盖之间的空间内的气体进行吸收，如此实现对气体的全方位吸收，提高吸气效果，减小气体造成的影响。

可选地，所述第二走气孔内容纳有固相的惰性封堵剂；

所述吸气结构靠近所述端盖的端面具有第二导流槽，所述第二导流槽连通所述第二走气孔和所述走气间隙。

本申请实施方式中，第二走气孔内容纳的惰性封堵剂能够在化成阶段避免吸气剂吸收产生的气体，同时保证在充放电阶段吸收产生的气体，从而提高吸气剂的可靠性。

可选地，所述吸气结构靠近所述端盖的一端的侧壁与所述通孔的孔壁抵接；

所述吸气结构的侧壁的外表面具有导通槽，所述导通槽至少由所述吸气结构在高度方向上的中间位置延伸至靠近所述端盖的端面。

本申请实施方式中，如此设置即可避免吸气结构的晃动，同时保证吸气结构与通孔的孔壁形成走气间隙；另外通过导通槽即可连通走气间隙和吸气结构靠近端盖一侧的空间，从而在空腔内填充的吸气剂的吸气量接近饱和时，避免储能装置产生的气体在走气间隙内聚集的情况。

可选地，所述空腔沿与所述吸气结构的高度方向垂直的截面积在朝向所述端盖的方向上递增。

本申请实施方式中，在靠近端盖的方向上，空腔内填充的吸气剂的量会越来越多，而储能装置竖放后端盖朝上，此时走气间隙的气体也会朝向端盖流动，使得气体浓度越大的区域，吸气剂的量也会较多，从而便于吸气剂对气体的有效吸收，保证吸气效果。

可选地，所述吸气剂包括活性炭颗粒。

本申请实施方式中，通过活性炭颗粒之间空隙，以及活性炭颗粒本身的空隙便于提高面积比，从而便于提高对气体的吸收效果。

根据本申请的一方面，提供了一种用电设备，所述用电设备包括上述一方面所述的储能装置，所述储能装置为所述用电设备供电。

本申请实施方式中，结合上述所述的储能装置，本申请的用电设备在使用过程中，能够提高用电设备工作的稳定性，以及降低用电设备工作时的安全隐患。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本申请的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1是根据一示例性实施方式示出的一种储能系统的结构示意图。

图2是根据一示例性实施方式示出的一种储能装置的局部爆炸结构示意图。

图3是根据一示例性实施方式示出的一种储能装置的部分构件的剖面结构示意图。

图4是根据一示例性实施方式示出的另一种储能装置的部分构件的剖面结构示意图。

图5是图4所示的储能装置的A区域的放大结构示意图。

图6是根据一示例性实施方式示出的一种吸气结构的剖面结构示意图。

图7是根据一示例性实施方式示出的另一种吸气结构的剖面结构示意图。

图8是根据一示例性实施方式示出的又一种吸气结构的俯视结构示意图。

图9是图8所示的吸气结构的剖面结构示意图。

其中，附图标记说明如下：

100、储能装置；200、电能转换装置；300、用户负载；

10、壳体；20、电极组件；30、吸气结构；40、端盖；

11、容纳腔；12、开口；

21、通孔；22、走气间隙；

31、空腔；32、第一走气孔；33、第二走气孔；34、导通槽；35、第一导流槽；36、第二导流槽；

321、底平面。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本申请将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

以用户侧储能中的家用储能场景为例进行说明，图1示出了一种户用储能系统，该户用储能系统包括储能装置100和电能转换装置200（比如光伏板），以及用户负载300（比如路灯、家用电器等），储能装置100为一小型储能箱，可通过壁挂方式安装于室外墙壁。具体的，电能转换装置200可以在电价低谷时期将太阳能转换为电能，并通过储能装置100进行存储，进而在电价高峰时供给用户负载300进行使用，或者在电网断电/停电时供给用户负载300进行使用。

而结合上述所述的通过物理或者电化学的手段进行能量存储的情况，以电化学储能为例，储能装置100包括至少一组化学电池，利用化学电池内的化学元素做储能介质，以通过储能介质的化学反应或者变化实现充放电的过程。简单来说就是把光能、风能产生的电能通过储能介质的化学反应或者变化存在至少一组化学电池中，在外部电能的使用达到高峰时再通过储能介质的化学反应或者变化将至少一组化学电池存储的电量释放出来使用，或者转移给电量紧缺的地方再使用。

本申请实施方式提供了一种储能装置100，该储能装置100可以是但不限于单体电池、电池模组、电池包、电池系统等。而对于单体电池，其可以为锂离子二次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池、镁离子电池等，单体电池可呈圆柱体。

接下来以储能装置100为单体电池为例，对储能装置100进行详细解释。

图2示例了本申请实施方式提供的一种储能装置100的部分构件的结构示意图，图3示例了本申请实施方式提供的一种储能装置100的部分构件的剖面结构示意图。如图2和图3所示，该储能装置100包括壳体10、电极组件20和端盖40，壳体10包括具有开口12的容纳腔11；电极组件20容纳于容置腔内；端盖40盖盒并密封容纳腔11的开口12。

其中，壳体10可以为一端开口12的筒状结构，此时储能装置100包括一个端盖40，以能够对壳体10的一个开口12进行密封；当然，壳体10也可以为两端开口12的筒状结构，此时储能装置100包括一个端盖40和一个盖板，或者包括两个端盖40，如此能够分别对壳体10的两个开口12进行密封。

其中，端盖40包括盖板和电极端子，盖板上设置有防爆阀和/或注液孔，电极端子穿设在盖板上，且一端与电极组件20连接，另一端裸露在壳体10外，以作为储能装置100的一个输出端；防爆阀用于外排容纳腔11内的气体，以提高储能装置100使用的安全性，注液孔用于向储能装置100的容纳腔11内注入电解液。

其中，电极组件20包括层叠设置的正极片、负极片和隔膜，且隔膜位于正极片与负极片之间，正极片、负极片的端部均具有极耳，以形成储能装置100的正极耳和负极耳。正极耳、负极耳可以位于电极组件20的同一端，也可以位于电极组件20的不同端，当正极耳、负极耳位于电极组件20的同一端时，正极耳、负极耳分别与端盖40包括的正极端子、负极端子连接，以通过正极端子、负极端子实现电极组件20的电能的输出；当正极耳、负极耳位于电极组件20的两端时，正极耳、负极耳中的一者与端盖40包括的电极端子连接，另一者与壳体10的底部或者另一端盖40包括的电极端子连接，以通过端盖40的电极端子和壳体10的底部，或者通过两个端盖40的电极端子实现电极组件20的电能的输出。

需要说明的是，储能装置100还包括连接件，可通过连接件实现电极组件20的一个极耳与电池盖板的一个电极端子的连接，保证电极组件20与电极端子连接的稳定性。

在储能装置100的使用过程中，不可避免的会因各种原因比如电解液的分解、壳体10内水分超标等产生气体，造成电池循环寿命和倍率性能变差。为了避免产生的气体对储能装置100造成损害，本申请实施方式中，如图2和图3所示，该储能装置100还包括吸气结构30，电极组件20具有沿容纳腔11的深度方向贯穿的通孔21，吸气结构30呈柱状结构，吸气结构30位于通孔21内，且与通孔21的孔壁形成有走气间隙22，吸气结构30具有空腔31和位于吸气结构30的侧壁的至少一个第一走气孔32，第一走气孔32连通空腔31和走气间隙22，空腔31内填充有吸气剂，吸气剂用于吸收储能装置100产生的气体。

如此，吸气结构30的空腔31内填充的吸气剂可沿第一走气孔32实现对储能装置100产生的气体的吸收，保证了电极组件20的正极片、负极片与隔膜的接触效果，减小了储能装置100因产生气体而发生膨胀的问题，以及减小了储能装置100的循环寿命和倍率性能等变差的问题；进一步地，还减小了容纳腔11内累积的气体导致电极组件20的极片表面游离过多的锂离子，造成电极组件20短路的问题，提高了储能装置100的安全性能。

其中，电极组件20所具有的通孔21是在电极组件20包括的极片和隔膜层叠后卷绕时形成的，如此将吸气结构30的至少部分放置在通孔21内，提高了壳体10内空间的利用率，不会占用额外的空间，避免了增大储能装置100的体积、减小了体积比容量等问题。由于电极组件20是通过卷绕的方式形成的，因此电极组件20所具有的通孔21通常为中心通孔。

其中，吸气剂可为颗粒状结构，且压实在空腔31内。当然，此处的压实仅是宏观结构上的压实，以保证颗粒状的吸气剂被压实后颗粒之间仍然存在间隙，以保证气体的流通，从而实现空腔31内所有的颗粒状的吸气剂对气体的吸收，有效保证空腔31内吸气剂的可吸气量。

其中，储能装置100的充放电过程中，由于电解液副反应产生的气体大部分为二氧化碳，同时为了避免吸气剂与储能装置100内的电解液等发生副反应，可选地，吸气剂包括活性炭颗粒。如此，可通过活性炭颗粒实现对气体的吸收，同时避免活性炭颗粒对储能装置100带来的负面影响。

另外，电解液的副反应产生的气体中还包括饱和烃和非饱和烃气体，此时大表面积的活性炭颗粒还能够除去饱和烃和非饱和烃气体，以实现储能装置100气体的最大化吸收，进一步降低储能装置100产生的气体造成的影响。

当然，除了采用活性炭颗粒吸收二氧化碳气体外，还可以同时采用碱金属和/或碱土金属的氢氧化物颗粒吸收二氧化碳，此时为了避免碱金属和/或碱土金属的氢氧化物颗粒与储能装置100中电解液等发生副反应，可采用活性炭颗粒包裹碱金属和/或碱土金属的氢氧化物颗粒，此时电解液等因为自身粘度无法渗透活性炭颗粒形成的保护层，而储能装置100产生的气体可顺利通过活性炭颗粒之间的间隙被碱金属和/或碱土金属的氢氧化物颗粒吸收，提高吸气剂的吸气效果。

本申请实施方式中，如图3所示，吸气结构30呈柱状结构，以便于吸气结构30能够竖放在电极组件20的通孔21内；同时对于柱状结构的吸气结构30，储能装置100产生的气体会沿着走气间隙22上升，从而便于延长气体与空腔31内吸气剂的接触时长，便于提高吸气效果。

将吸气结构30置于电极组件20的通孔21时，为了避免吸气结构30的晃动，同时保证吸气结构30与通孔21的孔壁形成走气间隙22，壳体10的底部设置有定位柱，吸气结构30的底部设置有定位槽，吸气结构30基于定位槽限位在定位柱上，且吸气结构30的径向尺寸小于通孔21的孔径；或者吸气结构30在自身高度方向上的部分段的侧壁与通孔21的孔壁抵接。比如，吸气结构30朝向端盖40的端部（即远离壳体10的底部的端部）的侧壁与通孔21的孔壁抵接；或者吸气结构30在自身高度方向上中部的侧壁与通孔21的孔壁抵接。当然，也可以是吸气结构30朝向端盖40的端部的侧壁，以及吸气结构30在自身高度方向上中部的侧壁均与通孔21的孔壁抵接，以进一步保证吸气结构30在通孔21内装配的稳定性。

其中，吸气结构30在自身高度方向上的部分段的侧壁与通孔21的孔壁抵接后，会阻碍气体在吸气结构30的部分段两侧的两个空间（一个空间靠近端盖40，一个空间远离端盖40）之间的流通，尤其是在空腔31内填充的吸气剂的吸气量接近饱和时，容易造成气体在远离端盖40的空间内的聚集，影响储能装置100的性能。因此，吸气结构30的侧壁的表面具有导通槽34，该导通槽34连通吸气结构30的部分段两侧的两个空间，保证气体的流通。

以吸气结构30朝向端盖40的一端的侧壁与通孔21的孔壁抵接为例，如图4和图5所示，吸气结构30的侧壁的外表面具有导通槽34，导通槽34至少由吸气结构30在高度方向上的中间位置延伸至靠近端盖40的端面。如此，通过导通槽34即可连通走气间隙22和吸气结构30靠近端盖40一侧的空间（即电极组件20远离壳体10的底部一侧的空间），从而在空腔31内填充的吸气剂的吸气量接近饱和时，避免储能装置100产生的气体在走气间隙22内聚集的情况。

需要说明的是，对于吸气结构30朝向端盖40的端部的侧壁与通孔21的孔壁抵接的情况，结合上述所述，当储能装置100包括一个端盖40时，吸气结构30为倒置的圆台状结构，或倒置的圆锥状结构（均以储能装置100竖放后端盖40朝上限定）；当储能装置100包括两个端盖40时，此时吸气结构30为中间细两端粗的柱状结构，或者以设置有防爆阀的端盖40为基准，此时吸气结构30为倒置的圆台状结构，或倒置的圆锥状结构（均以储能装置100竖放后设置有防爆阀的端盖40朝上限定）。

对于吸气结构30所具有的空腔31，在一些实施方式中，如图3或图4所示，空腔31沿与吸气结构30的高度方向垂直的截面积在朝向端盖40的方向X上递增。如此，在靠近端盖40的方向上，空腔31内填充的吸气剂的量会越来越多，而储能装置100竖放后端盖40朝上，此时走气间隙22的气体也会朝向端盖40流动，此时气体浓度越大的区域，吸气剂的量也会较多，从而便于吸气剂对气体的有效吸收，保证吸气效果。

可选地，空腔31可以呈倒置的圆台状结构，或者呈倒置的圆锥状结构（均以储能装置100竖放后端盖40朝上限定）。而相较于圆锥状结构的空腔31，圆台状结构的空腔31内能够填充较多量的吸气剂，从而能够增大气体的可吸收量，便于延长储能装置100的使用寿命。

当然，本申请实施方式中，吸气结构30所具有的空腔31除了可以是倒置的圆台状结构、倒置的圆锥状结构外，也可以为其它形状的结构，比如棱锥状结构、棱台状结构等。

本申请实施方式，对于储能装置100，从制作到使用，会在化成阶段产生气体，也会在充放电过程中产生气体，对于化成阶段所产生气体，通常会采用对应的吸气装置沿注液孔进行抽吸，由此仅在充放电过程中产生的气体会对储能装置100的性能产生影响。

而在化成阶段时，吸气结构30已装配在电极组件20的中心孔内，此时为了避免吸气结构30的空腔31内填充的吸气剂在化成阶段吸收产生的气体，在一些实施方式中，第一走气孔32内容纳有固相的惰性封堵剂，或者容纳腔11内具有液相的惰性封堵剂。

可选地，惰性封堵剂的熔化温度不小于46摄氏度且不大于58摄氏度。比如，惰性封堵剂的熔化温度为46摄氏度、50摄氏度、54摄氏度、58摄氏度。

由于储能装置100在化成阶段时的温度大概在45摄氏度（小于46摄氏度），此时容纳在第一走气孔32内的惰性封堵剂处于固相，从而实现对第一走气孔32的封堵，避免化成阶段产生的气体被吸气剂吸收；而储能装置100在充放电时的温度大概在60摄氏度（大于58摄氏度），此时容纳在第一走气孔32内的惰性封堵剂熔化为液相，并流出第一走气孔32，保证充放电阶段产生的气体能够沿第一走气孔32被吸气剂吸收。如此，第一走气孔32内容纳的惰性封堵剂能够在化成阶段避免吸气剂吸收产生的气体，同时保证在充放电阶段吸收产生的气体，从而提高吸气剂的可靠性。

其中，在储能装置100的充放电阶段，惰性封堵剂能够不与储能装置100内的电解液、水等发生副反应，从而避免惰性封堵剂给储能装置100带来其他负面影响。示例地，惰性封堵剂可以为石蜡、蜡酸、聚乙烯蜡等相变材料等惰性相变材料。

其中，在第一走气孔32内容纳惰性封堵剂时，为了避免处于固相的惰性封堵剂从第一走气孔32中滑出，可选地，第一走气孔32的孔壁具有一定的粗糙度，如此以增大固相的惰性封堵剂与第一走气孔32的孔壁之间的摩擦力，避免固相的惰性封堵剂滑出的情况。示例地，第一走气孔32的孔壁形成有凸出等结构。

当然，除了设置第一走气孔32的孔壁的粗糙度外，还可以设置第一走气孔32的周向截面积在靠近空腔31的方向上递增，以将固相的惰性封堵剂限定在第一走气孔32内，避免固相的惰性封堵剂从第一走气孔32内滑出的情况，从而提高了固相的惰性封堵剂对第一走气孔32封堵的可靠性。

其中，为了保证惰性封堵剂熔化为液相后能够从第一走气孔32流出，以第一走气孔32的周向截面积在靠近空腔31的方向上递增为例，在一些实施方式中，如图6所示，第一走气孔32的孔壁包括远离端盖40的底平面321，底平面321背离空腔31的一端向背离端盖40的方向Y倾斜。如此，通过第一走气孔32的底平面321所形成的斜坡，便于在惰性封堵剂熔化为液相后，沿第一走气孔32的底平面321流出至走气间隙22，并沉积在容纳腔11的底部，避免影响走气间隙22内气体的流通；另外，走气间隙22内的气体上升时，便于沿第一走气孔32的底平面321进入空腔31，被空腔31内的吸气剂吸收。示例地，第一走气孔32的底平面321与空腔31的中心线O朝向端盖40的方向X之间的夹角为95度、105度、115度等。

在另一些实施方式中，如图7所示，吸气结构30的侧壁还具有与第一走气孔32对应的第一导流槽35，第一导流槽35位于对应的第一走气孔32远离端盖40的一侧，且连通第一走气孔32的大孔径端和走气间隙22。如此，惰性封堵剂熔化为液相后流向第一走气孔32的大孔径端，进而沿第一导流槽35流出至走气间隙22，并沉积在容纳腔11的底部，避免影响走气间隙22内气体的流通；另外，液相的惰性封堵剂沿第一导流槽35流出后，第一导流槽35还能够形成走气通道，提高吸气效果。

其中，第一导流槽35连通第一走气孔32的一端距离端盖40的距离较近，连通走气间隙22的一端距离端盖40的距离较远，以保证液相的惰性封堵剂能够从第一导流槽35顺利流出。可选地，如图7所示，第一导流槽35为直线结构，以缩短第一导流槽35的长度，保证液相的惰性封堵剂能够快速流出至走气间隙22。

上述所述的第一导流槽35的端部与端盖40之间的距离，具体可参考上述实施方式所述，即对于储能装置100包括一个端盖40的情况，可直接确定第一导流槽35的端部与端盖40之间的距离；对于储能装置100包括两个端盖40的情况，可确定第一导流槽35的端部与设置有防爆阀的端盖40之间的距离。

本申请实施方式中，对于吸气结构30的侧壁所具有的第一走气孔32，如图6或图7所示，吸气结构30的侧壁具有多个第一走气孔32，多个第一走气孔32沿吸气结构30的高度方向按层分布。如此，通过多层第一走气孔32的设置，能够增大气体与吸气剂的接触面积，从而提高吸气效果，且由于多层第一走气孔32沿吸气结构30的高度方向分布，即多层第一走气孔32沿气体的上升方向分布，由此气体沿走气间隙22上升的过程中，吸气剂能够在不同高度对储能装置100产生的气体进行吸收，提高吸气效果。

其中，吸气结构30的侧壁的每层包括一个第一走气孔32，或者包括多个第一走气孔32，当包括多个第一走气孔32时，多个第一走气孔32沿吸气结构30的周向均匀分布。如此均匀分布的多个第一走气孔32对走气间隙22内的气体能够进行均匀吸收，避免局部气体聚集的情况，从而保证吸气效果。

可选地，如图8所示，相邻两层的第一走气孔32在吸气结构30的周向上错位分布。由于走气间隙22产生的气体来自于通孔21的孔壁的任意位置，从而通过相邻两层第一走气孔32在吸气结构30的周向上的错位设置，吸气剂能够在吸气结构30的周向上进行全方位的吸收，保证吸气效果。

当然，本申请中，除了相邻两层的第一走气孔32在吸气结构30的周向上错位分布外，也可以是间隔两层的第一走气孔32沿吸气结构30的周向错位分布，即第n层的第一走气孔32与第n+i层的第一走气孔32沿吸气结构30的周向错位分布，n为自然数，i为大于1的自然数。示例地，i为2，此时奇数层的第一走气孔32沿吸气结构30的周向错位分布，或者偶数层的第一走气孔32沿吸气结构30的周向错位分布。

可选地，在吸气结构30的高度方向上相邻的两层第一走气孔32中，靠近端盖40的一层所包括的第一走气孔32的最小周向截面积大于远离端盖40的一层所包括的第一走气孔32的最小周向截面积。由于储能装置100竖放后端盖40朝上，此时走气间隙22的气体也会朝向端盖40流动，此时气体浓度越大的区域，第一走气孔32的最小周向截面积也越大，从而便于吸气剂沿第一走气孔32对气体的有效吸收，提高吸气效果。

其中，对于靠近端盖40的方向，具体可参考上述实施方式所述，即对于储能装置100包括一个端盖40的情况，可直接确定靠近端盖40的方向；对于储能装置100包括两个端盖40的情况，可确定靠近设置有防爆阀的端盖40的方向。

本申请实施方式中，除了在吸气结构30的侧壁设置第一走气孔32，以实现对走气间隙22内气体的吸收外，如图8或图9所示，吸气结构30靠近端盖40的端面具有第二走气孔33，第二走气孔33连通空腔31和容纳腔11（即电极组件20与端盖40之间的空间）。如此，对于来自于电极组件20的侧壁的气体，沿电极组件20与壳体10的内壁之间的间隙流向电极组件20与端盖40之间的空间后，可通过吸气结构30的端面的第二走气孔33进行吸收，从而结合第一走气孔32的设置，实现对壳体10内产生的气体的全方位吸收，进一步提高吸气效果，减小气体对储能装置100的影响。

其中，对于吸气结构30靠近端盖40的端面，具体可参考上述实施方式所述，即对于储能装置100包括一个端盖40的情况，可直接确定吸气结构30靠近端盖40的端面；对于储能装置100包括两个端盖40的情况，可确定吸气结构30靠近设置有防爆阀的端盖40的端面。

可选地，结合上述所述，为了避免吸气结构30的空腔31内填充的吸气剂在储能装置100的化成阶段吸收产生的气体，第二走气孔33内容纳有固相的惰性封堵剂，或者容纳腔11内具有液相的惰性封堵剂，以便于在储能装置100的化成阶段通过固相的惰性封堵剂封堵第二走气孔33，且在储能装置100的充放电阶段，惰性封堵剂熔化为液相后沿第二走气孔33流出，保证吸气剂吸收产生的气体。

其中，如图8或图9所示，吸气结构30靠近端盖40的端面具有第二导流槽36，第二导流槽36连通第二走气孔33和走气间隙22。如此，通过第二导流槽36的设置，使得第二走气孔33内容纳的惰性封堵剂熔化为液相后沿第二导流槽36流出至走气间隙22，并沉积在容纳腔11的底部，避免对第二走气孔33的封堵；另外，液相的惰性封堵剂沿第二导流槽36流出后，第二导流槽36还能够形成走气通道，提高吸气效果。

本申请实施方式中，对于具有空腔31和位于侧壁的第一走气孔32的吸气结构30，可选地，吸气结构30包括柱状杆体和盖帽，杆体具有空腔31和位于杆体侧壁的第一走气孔32，空腔31延伸至杆体靠近端盖40的端部，盖帽扣合在杆体的端部，以盖盒杆体上的空腔31。

对于具有空腔31、位于侧壁的第一走气孔32和位于端部的第二走气孔33的吸气结构30，结合上述所述的包括杆体和盖帽的吸气结构30，盖帽上具有连通空腔31的开孔，该开孔形成第二走气孔33；或者吸气结构30为一体式结构，且吸气结构30朝向端盖40的端面具有连通空腔31的开孔，该开孔形成第二走气孔33。

本申请实施方式还提供了一种用电设备，该用电设备可以是储能设备、车辆、储能集装箱等。该用电设备包括上述实施方式所述的储能装置，储能装置为用电设备供电。如此，结合上述所述的储能装置，本申请的用电设备在使用过程中，能够提高用电设备工作的稳定性，以及降低用电设备工作时的安全隐患。

在申请实施例中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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申请实施例中的具体含义。

申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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，仅是为了便于描述申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对申请实施例的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于申请实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为申请实施例的优选实施例而已，并不用于限制申请实施例，对于本领域的技术人员来说，申请实施例可以有各种更改和变化。凡在申请实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在申请实施例的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种储能装置，其特征在于，包括：

壳体（10），包括具有开口（12）的容纳腔（11）；

电极组件（20），容纳于所述容纳腔（11）内，且具有沿所述容纳腔（11）的深度方向贯穿的通孔（21）；

吸气结构（30），呈柱状结构，所述吸气结构（30）位于所述通孔（21）内，且与所述通孔（21）的孔壁形成有走气间隙（22），所述吸气结构（30）具有空腔（31）和位于所述吸气结构（30）的侧壁的至少一个第一走气孔（32），所述第一走气孔（32）连通所述空腔（31）和所述走气间隙（22），所述空腔（31）内填充有吸气剂，所述吸气剂用于吸收气体；

端盖（40），盖合并密封所述容纳腔（11）的开口（12）；

其中，所述储能装置具有在化成阶段容纳在所述第一走气孔（32）内且封堵所述第一走气孔（32）的固相惰性封堵剂，且在所述储能装置的充放电阶段，所述第一走气孔（32）内的惰性封堵剂熔化为液相并位于所述容纳腔（11）内，所述惰性封堵剂的熔化温度不小于46摄氏度且不大于58摄氏度。

2.如权利要求1所述的储能装置，其特征在于，所述吸气结构（30）的侧壁具有多个第一走气孔（32），所述多个第一走气孔（32）沿所述吸气结构（30）的高度方向按层分布。

3.如权利要求2所述的储能装置，其特征在于，相邻两层的所述第一走气孔（32）在所述吸气结构（30）的周向上错位分布。

4.如权利要求2所述的储能装置，其特征在于，每层包括多个所述第一走气孔（32），且所述多个第一走气孔（32）沿所述吸气结构（30）的周向均匀分布。

5.如权利要求2-4任一所述的储能装置，其特征在于，在所述吸气结构（30）的高度方向上相邻的两层所述第一走气孔（32）中，靠近所述端盖（40）的一层所包括的第一走气孔（32）的最小周向截面积大于远离所述端盖（40）的一层所包括的第一走气孔（32）的最小周向截面积。

6.如权利要求1所述的储能装置，其特征在于，所述第一走气孔（32）的周向截面积在靠近所述空腔（31）的方向上递增。

7.如权利要求6所述的储能装置，其特征在于，所述吸气结构（30）的侧壁还具有与所述第一走气孔（32）对应的第一导流槽（35），所述第一导流槽（35）位于对应的所述第一走气孔（32）远离所述端盖（40）的一侧，且连通所述第一走气孔（32）的大孔径端和所述走气间隙（22）。

8.如权利要求1-4任一所述的储能装置，其特征在于，所述吸气结构（30）靠近所述端盖（40）的端面具有第二走气孔（33），所述第二走气孔（33）连通所述空腔（31）和所述容纳腔（11）。

9.如权利要求8所述的储能装置，其特征在于，所述第二走气孔（33）内容纳有固相的惰性封堵剂；

所述吸气结构（30）靠近所述端盖（40）的端面具有第二导流槽（36），所述第二导流槽（36）连通所述第二走气孔（33）和所述走气间隙（22）。

10.如权利要求1所述的储能装置，其特征在于，所述吸气结构（30）靠近所述端盖（40）的一端的侧壁与所述通孔（21）的孔壁抵接；

所述吸气结构（30）的侧壁的外表面具有导通槽（34），所述导通槽（34）至少由所述吸气结构（30）在高度方向上的中间位置延伸至靠近所述端盖（40）的端面。

11.如权利要求1所述的储能装置，其特征在于，所述空腔（31）沿与所述吸气结构（30）的高度方向垂直的截面积在朝向所述端盖（40）的方向上递增。

12.如权利要求1所述的储能装置，其特征在于，所述吸气剂包括活性炭颗粒。

13.一种用电设备，其特征在于，所述用电设备包括上述权利要求1-12任一所述的储能装置，所述储能装置为所述用电设备供电。