CN117941139A - 电池和用电设备 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供一种电池和用电设备。该电池包括：箱体(11)，包括电气腔(11a)；电池单体(20)，容纳于该电气腔(11a)，该电池单体(20)的第一壁(21a)设置有泄压机构(213)，第一通路(15)和第二通路(16)，该第一通路(15)和第二通路(16)被配置为在该泄压机构(213)致动时，能够经由该泄压机构(213)与该电池单体(20)的内部相连通，其中，该第一通路(15)用于将从该泄压机构(213)排出的排放物排向该电气腔(11a)内，该第二通路(16)用于将从该泄压机构(213)排出的排放物排出该电气腔(11a)。本申请实施例的电池和用电设备，能够提高电池的安全性能。

Description

电池和用电设备 技术领域
本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池和用电设备。
背景技术
随着电池技术的不断进步，各种以电池作为储能设备的新能源产业得到了迅速的发展。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
本申请实施例提供了一种电池和用电设备，能够提高电池的安全性能。
第一方面，提供了一种电池，包括：箱体，包括电气腔；电池单体，容纳于该电气腔，该电池单体的第一壁设置有泄压机构；第一通路和第二通路，该第一通路和第二通路被配置为在该泄压机构致动时，能够经由该泄压机构与该电池单体的内部相连通，其中，该第一通路用于将从该泄压机构排出的排放物排向该电气腔内，该第二通路用于将从该泄压机构排出的排放物排出该电气腔。
在电池单体发生热失控或其他异常情况时，电池单体内部产生的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，这种排放物的威力和破坏力通常很大，若仅设置一个通路，很可能冲破该通路上或者该通路周围的一个或多个结构，造成进一步的安全问题。因此，本申请实施例的电池，该电池的箱体包括电气腔，该电池还包括第一通路和第二通路；其中，该电气腔用于容纳电池单体，该电池单体的第一壁设置有泄压机构，该第一通路用于将从泄压机构排出的排放物排向电气腔内，该第二通路用于将从泄压机构排出的排放物排出该电气腔，即经过泄压机构排出的排放物可以分为两个通路共同进行排放，能够加快排放速度，降低电池爆炸的风险。
在一些实施例中，该电气腔包括第二壁，该第一壁面向该第二壁。
这样，电池单体的泄压机构朝向电气腔的壁，而非朝向其他电池单体，这样可以便于在电气腔的壁上设置避让结构，用于为泄压机构提供变形的避让空间，能够提高电池的空间利用率，也可以降低发生热失控的电池单体引起其他电池单体发生热失控的风险，提高电池的安全性。
在一些实施例中，该第二壁和该第一壁之间设置有第一间隙，该第一通路包括该第一间隙。
通过第一间隙实现第一通路，一方面便于实现，并且无需额外增加其他部件，可以节省空间；另一方面，第一壁和第二壁之间设置第一间隙，可以降低对电气腔的密封性要求，尤其是可以降低对第二壁的密封性要求，从而可以降低电池的加工难度，提高电池的加工效率。
在一些实施例中，该电池还包括：连接结构，该连接结构设置在该第一壁与该第二壁之间，该连接结构用于形成至少部分该第一通路。
通过连接结构实现至少部分第一通路，一方面可以提高第一壁和第二壁之间的结构稳定性，尤其在电池单体未发生热失控时，可以通过该连接结构实现第一壁和第二壁之间的相对固定，或者也可以实现第一壁和第二壁之间的密封性；另一方面，通过合理设置连接结构的具体形态和位置，可以调整第一通路的位置，进而可以实现经过第一通路的排放物的定向排放，提高电池的安全性。
在一些实施例中，该连接结构设置有第一流道，该第一通路包括该第一流道。
经过泄压机构排出的排放物可以通过第一流道排至电气腔内，这样，通过合理设置该第一流道的位置，可以实现排放物的定向排放，减少排放物对电气腔内个别部件的影响，进而提高电池的安全性。
在一些实施例中，该第一流道包括贯穿该连接结构的通孔和/或凹槽，既便于加工，又可以使得排放物快速通过，避免堆积。
在一些实施例中，该第一流道的径向尺寸小于或者等于2mm，该径向垂直于该排放物在该第一流道内的流动方向。
这样可以避免第一流道尺寸过大，也就避免流经该第一流道的排放物过量，也可以避免流经该第一流道的排放物颗粒尺寸较大，对排放物具有过滤作用，进而可以降低热失控电池单体的排放物对其他电池单体的影响，尽量避免电池的热扩散。
在一些实施例中，该连接结构用于在该泄压机构致动时被破坏，以使该第一壁和该第二壁之间形成第二间隙，该第一通路包括该第二间隙。
通过合理选择连接结构的材料，即可使得连接结构在泄压机构致动时被破坏，进而形成第二间隙，而无需对连接结构进行额外的加工，更加简便，也可以保证电池单体在正常使用时的密封性。
在一些实施例中，该连接结构包括设置在该第一壁与该第二壁之间的熔化层，该熔化层用于在该泄压机构致动时被熔化，以使该第一壁和该第二壁之间形成该第二间隙。
由于经过泄压机构排出的排放物为高温排放物，设置的熔化层可以在电池单体热失控时被熔化，以形成第二间隙，而在电池单体正常使用过程中又不易被破坏，可以保证电池的安全性和稳定性。
在一些实施例中，该熔化层的厚度为0.5mm～3mm。
熔化层的厚度通常大于或者等于0.5mm，以避免厚度过小导致熔化层被熔化后形成的第二间隙过小，甚至无法形成有效的第二间隙，进而可以避免第一通路过小而阻碍排放物的排放，进而避免电池发生爆炸；另外，熔化层的厚度通常小于或者等于3mm，以避免熔化层厚度过大时，被熔化的部分过大，即形成的第二间隙过大，这会 导致大量排放物经过第二间隙排至电气腔，很可能会对电气腔造成大面积破坏，尤其可能会导致不同汇流部件短路，进而影响电池的安全性。
在一些实施例中，该连接结构设置有对应于该泄压机构的避让区，该避让区用于为该泄压机构致动时提供变形空间，以避免连接结构遮挡该泄压机构而造成泄压机构致动不及时，进而可以通过该泄压机构快速排出排放物。
在一些实施例中，该避让区对应至少两个泄压机构，以便于避让区的加工。
在一些实施例中，该连接结构还包括：阻挡结构，设置在该第一壁和该第二壁之间且位于该泄压机构的周围，该阻挡结构用于阻挡经过该泄压机构排出的排放物到达该电池单体的电极端子。
由于连接结构可以用于形成至少部分第一通路，该第一通路将经过泄压机构的排放物排至电气腔内，而电极端子也位于电气腔内，若排放物排放至连接电极端子的汇流部件处，容易引起不同汇流部件的短路，进而造成电池的二次伤害，甚至引起电池的爆炸。因此，可以通过设置阻挡结构，避免电池的爆炸，提高电池的安全性。另外，在连接结构包括粘结剂时，本申请实施例的阻挡结构还可以用于避免溢胶。
在一些实施例中，该电极端子位于该电池单体的第三壁，该第三壁与该第一壁相交，该阻挡结构设置在该泄压机构的靠近该电极端子的一侧。这样，在泄压机构致动时，排放物经过阻挡结构的阻挡作用，其中不存在或者仅存在极少部分能够越过该阻挡结构到达第三壁，进而可以降低汇流部件短路的风险，提高电池的安全性。
在一些实施例中，该连接结构包括设置在该第一壁与该第二壁之间的导热垫和/或密封垫。连接结构包括设置在第一壁与第二壁之间的导热垫，可以在电池使用过程中，通过该导热垫为电池单体散热。连接结构包括密封垫时，可以提高第一壁与第二壁之间的密封性。
在一些实施例中，该电池包括：电池单体组，该电池单体组包括沿第一方向排列的多个该电池单体，该电气腔包括与该第二壁相交的第四壁，该电池单体组的面向该第四壁的端面与该第四壁之间设置有第三间隙，该第一通路包括该第三间隙。
通过第三间隙实现至少部分第一通路，可以无需增加额外部件，减少加工难度，也可以降低端面与第四壁之间的密封要求。
在一些实施例中，该电池还包括：第一间隔结构，设置在该端面与该第四壁之间，该第一间隔结构用于形成至少部分该第一通路。
通过第一间隔结构形成至少部分第一通路，一方面可以提高端面与第四壁之间的结构稳定性，尤其在电池单体未发生热失控时，可以通过该第一间隔结构实现端面与第四壁之间的相对固定，或者也可以实现端面与第四壁之间之间的密封性；另一方面，通过合理设置第一间隔结构的具体形态和位置，可以调整第一通路的位置和走向，进而可以实现经过第一通路的排放物的定向排放，提高电池的安全性。
在一些实施例中，该第一间隔结构设置有第二流道，该第一通路包括该第二流道。经过泄压机构排出的排放物可以经过该第二流道排放，这样，通过合理设置该第二流道的位置，可以实现排放物的定向排放，减少排放物对电气腔内个别部件的影响，例如，避免对电极端子和汇流部件的影响，进而提高电池的安全性。
在一些实施例中，该电池还包括：第二间隔结构，设置在相邻的两个电池单体之间，该第二间隔结构用于形成至少部分该第一通路。
设置在电池中相邻两个电池单体之间的第二间隔结构，在电池单体正常使用的情况下，可以用于吸收电池单体的膨胀变形；在电池单体下方隔离部件为热管理部件时，也可以用于阻隔热管理部件产生的水气；在电池单体发生热失控时，一方面可以阻隔电池单体之间传递的热量，另一方面，该第二间隔结构可以用于形成至少部分第一通路，则第二间隔结构可以允许少量排放物排至电气腔，增加了排放物的排放路径，也就提高排放物的排放效率。
在一些实施例中，该第二间隔结构用于在该泄压机构致动时被破坏，以使该两个电池单体之间形成第四间隙，该第一通路包括该第四间隙。
这样，通过合理选择第二间隔结构的材料，即可使得第二间隔结构在泄压机构致动时被破坏，进而形成第四间隙，而无需对第二间隔结构进行额外的加工，更加简便，也可以保证电池单体在正常使用时的密封性和稳定性。
在一些实施例中，该第二间隔结构设置有第三流道，该第一通路包括该第三流道。通过合理设置该第三流道的位置，可以实现排放物的定向排放，减少排放物对电气腔内个别部件的影响，可以避免电池单体之间的热扩散，进而提高电池的安全性。
在一些实施例中，该第二壁设置有与该泄压机构对应的泄压区，该泄压区用于形成至少部分该第二通路，则排放物可以通过该泄压区排出电气腔，例如，排放物可以通过泄压区排至收集腔。
在一些实施例中，该泄压区为贯穿该第二壁的通孔，贯穿方向垂直于该第一壁。泄压区为通孔时，一方面便于加工，另一方面可以快速释放经过泄压机构排出的排放物。
在一些实施例中，该泄压区满足：
其中，S为该泄压区在该第二壁上的正投影的面积除以该泄压区对应的泄压机构的个数，D为该第二壁与该第一壁之间的距离。
若D/S过大，例如超过上述限制，则该参数D可能处于极大值，参数S可能处于极小值，此时，通往电气腔的第一通路则较大，而用于将排放物排出电气腔的第二通路却较小，那么热失控排出的排放物极易返回该电气腔，即进入电气腔的排放物较多，而排出电气腔的排放物却较少，不利于利用收集腔收集排放物，反而可能影响电气腔的安全，例如容易导致汇流部件短路。因此，为确保大部分的排放物排出电气腔，例如可以进入收集腔，参数不宜设置D/S过大。
相反的，若D/S过小，例如超过上述限制，则参数D可能处于极小值，而S处于极大值，此时，通往电气腔的第一通路较小，热失控的排放物较难返回电气腔，第一通路很难发挥作用，则参数S对应的泄压区可能无法在兼顾电池的框架结构强度的情况下，同时兼顾大量排放物排出电气腔，因此D/S也不宜过小。
在一些实施例中，该电池还包括：第二间隔结构，设置在该电池中相邻的两个 电池单体之间，该第二间隔结构用于形成至少部分该第一通路，该泄压区满足：
其中，S为该泄压区在该第二壁上的正投影的面积除以该泄压区对应的泄压机构的个数，t为该两个电池单体之间的距离。
应理解，若参数t/S过大，例如超过上述限制，则参数t可能处于极大值，而S处于极小值，此时，通往电气腔的第一通路则较大，而用于将排放物排出电气腔的第二通路却较小，那么热失控排出的排放物极易返回该电气腔，即进入电气腔的排放物较多，而排出电气腔的排放物却较少，不利于利用收集腔收集排放物，反而可能影响电气腔的安全，例如容易导致汇流部件短路。因此，为确保大部分的排放物排出电气腔，例如可以进入收集腔，参数不宜设置t/S过大。
相反的，若t/S过小，例如超过上述限制，则参数t可能处于极小值，而S处于极大值，此时，通往电气腔的第一通路较小，热失控的排放物较难返回电气腔，第一通路很难发挥作用，则参数S对应的泄压区可能无法在兼顾电池的框架结构强度的情况下，同时兼顾大量排放物排出电气腔，因此t/S也不宜过小。
在一些实施例中，该泄压区为该第二壁的薄弱区，该薄弱区用于在该泄压机构致动时被破坏，以形成至少部分该第二通路。
将泄压区设置为薄弱区，可以在泄压机构未致动时，例如，电池正常使用过程中，使得该第二壁处于密封状态，有效保护泄压机构被外力破坏而失效。并且，在泄压机构致动时，薄弱区能够被破坏，以使来自设有泄压机构的电池单体的排放物穿过薄弱区排出电气腔，例如，可以穿过薄弱区而进入收集腔。
在一些实施例中，该泄压区满足：
其中，d为该薄弱区内不同位置的厚度的最小值；D为该第二壁与该第一壁之间的距离。
应理解，当参数D增加时，通往电气腔的第一通路增大，热失控排出的排放物极易返回该电气腔，因此对应的参数d设计应该下降，从而减小排放物冲破泄压区的难度，即降低了排放物排出电气腔的难度，以便于排放物更容易排出电气腔。因此，在参数d满足排放物排放要求的同时兼容电池的结构强度要求，而无法取值过小的情况下，参数D不宜设置过大，即D/d不宜设置过大。
相反的，当D处于极小值时，通往电气腔的第一通路较小，热失控的排放物较难返回电气腔，第一通路很难发挥作用，则大量排放物需要经过第二壁的泄压区排出，参数d的取值应确保第二壁可以顺利且快速被排出的排放物冲破，因此d取值也不宜过大，即D/d取值不宜过小。
在一些实施例中，该电池还包括：第二间隔结构，设置在该电池中相邻的两个电池单体之间，该第二间隔结构用于形成至少部分该第一通路，该泄压区满足：
其中，d为该薄弱区内不同位置的厚度的最小值；t为该两个电池单体之间的距离。
应理解，当参数t增加时，通往电气腔的第一通路增大，热失控排出的排放物极易返回该电气腔，因此对应的参数d设计应该下降，从而减小排放物冲破泄压区的难度，即降低了排放物排出电气腔的难度，以便于排放物更容易排出电气腔。因此，在参数d满足排放物排放要求的同时兼容电池的结构强度要求，而无法取值过小的情况下，参数t不宜设置过大，即t/d不宜设置过大。
相反的，当t处于极小值时，通往电气腔的第一通路较小，热失控的排放物较难返回电气腔，第一通路很难发挥作用，则大量排放物需要经过第二壁的泄压区排出，参数d的取值应确保第二壁可以顺利且快速被排出的排放物冲破，因此d取值也不宜过大，即t/d取值不宜过小。
在一些实施例中，该箱体还包括：收集腔，用于在该泄压机构致动时收集经过该第二通路排出的排放物。
该收集腔可以集中收集和/或处理该排放物，再将排放物排出至电池外部。例如，该收集腔内可以包含液体，比如冷却介质，或者，设置容纳该液体的部件，以对进入收集腔的排放物进一步降温。
在一些实施例中，该电池还包括：隔离部件，用于隔离该电气腔和该收集腔。采用隔离部件隔离电气腔和收集腔，也就是说，容纳电池单体和汇流部件的电气腔与收集排放物的收集腔是分离的，避免二者之间相互影响。
第二方面，提供了一种用电设备，包括：第一方面所述的电池，该电池用于为该用电设备提供电能。
在一些实施例中，所述用电设备为车辆、船舶或航天器。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，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，还可以根据附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例公开的一种车辆的结构示意图；
图2是本申请一实施例公开的一种电池的结构示意图；
图3是本申请一实施例公开的一种电池的分解结构示意图；
图4是本申请一实施例公开的一种电池的截面示意图；
图5是本申请一实施例公开的一种电池的局部截面放大图；
图6是本申请一实施例公开的另一种电池的截面示意图；
图7是本申请一实施例公开的另一种电池的局部截面放大图；
图8是本申请一实施例公开的一种电池的局部结构示意图；
图9是本申请一实施例公开的一种电池的局部结构放大图；
图10是本申请一实施例公开的另一种电池的局部结构放大图；
图11是本申请一实施例公开的另一种电池的局部结构示意图；
图12是本申请一实施例公开的再一种电池的局部结构示意图；
图13是本申请一实施例公开的再一种电池的局部结构放大图；
图14是本申请一实施例公开的再一种电池的局部结构示意图；
图15是本申请一实施例公开的再一种电池的局部结构放大图；
图16是本申请一实施例公开的另一种电池的分解结构示意图；
图17是本申请一实施例公开的另一种电池的截面示意图；
图18是本申请一实施例公开的一种连接结构的示意图；
图19是本申请一实施例公开的一种连接结构与第二壁的示意图；
图20是本申请一实施例公开的再一种电池的分解结构示意图；
图21是本申请一实施例公开的再一种电池的截面示意图；
图22是本申请一实施例公开的再一种电池的局部截面示意图；
图23是本申请一实施例公开的再一种电池的局部结构示意图；
图24至图27分别是本申请实施例公开的几种第二间隔结构的结构示意图；
图28是本申请一实施例公开的再一种电池的局部截面示意图；
图29是本申请一实施例公开的一种第二壁的示意图。
在附图中，附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理，但不能用来限制本申请的范围，即本申请不限于所描述的实施例。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。
下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本申请的具体结构进行限定。在本申请的描述中，还需要说明的是，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，可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
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，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。隔膜的材质可以为聚丙烯(PP)或聚乙烯(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。对于电池来说，主要的安全危险来自于充电和放电过程，为了提高电池的安全性能，对电池单体一般会设置泄压机构。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。该预定阈值可以根据设计需求不同而进行调整。例如，该预定阈值可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对压力敏感或温度敏感的元件或部件，即，当电池单体的内部压力或温度达到预定阈值时，泄压机构致动，从而形成可供内部压力或温度泄放的通道。
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，即将电池单体的排放物排到电池单体外部。然而，该高温高压的排放物排出电池单体后如何排放，才不会对电池造成进一步的安全问题，是目前亟需解决的问题之一。
在电池单体发生热失控或其他异常情况时，电池单体内部产生的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，这种排放物的威力和破坏力通常很大，若仅设置一个通路，很可能冲破该通路上或者该通路周围的一个或多个结构，造成进 一步的安全问题。鉴于此，本申请提供了一种电池，该电池的箱体包括电气腔，该电池还包括第一通路和第二通路；其中，该电气腔用于容纳电池单体，该电池单体的第一壁设置有泄压机构，在该泄压机构致动时，第一通路和第二通路能够经由该泄压机构与该电池单体的内部相连通，该第一通路用于将从泄压机构排出的排放物排向电气腔内，该第二通路用于将从泄压机构排出的排放物排出该电气腔，即经过泄压机构排出的排放物可以分为两个通路共同进行排放，能够加快排放速度，降低电池爆炸的风险。
本申请实施例描述的技术方案均适用于各种使用电池的用电设备。
用电设备可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是燃油汽车、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；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等等。本申请实施例对上述用电设备不做特殊限制。
以下实施例为了方便说明，以用电设备为车辆为例进行说明。
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。例如，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。
图2示出了本申请实施例的电池10的示意图。如图2所示，电池10可以包括：箱体11，箱体11包括电气腔11a；电池单体20，容纳于该电气腔11a，该电池单体20的第一壁21a设置有泄压机构213；第一通路15和第二通路16，该第一通路15和第二通路16被配置为在该泄压机构213致动时，能够经由该泄压机构213与该电池单体20的内部相连通，其中，该第一通路15用于将从该泄压机构213排出的排放物排向该电气腔11a内，该第二通路16用于将从该泄压机构213排出的排放物排出该电气腔11a。
应理解，本申请实施例的泄压机构213是指电池单体20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。该阈值可能取决于电池单体20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。
本申请中所提到的“致动”是指泄压机构213产生动作或被激活至一定的状态，从而使得电池单体20的内部压力及温度得以被泄放。泄压机构213产生的动作可以包括但不限于：泄压机构213中的至少一部分破裂、破碎、被撕裂或者打开，等等。泄压机构213在致动时，电池单体20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20发生泄压及泄温，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20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。
本申请实施例的该泄压机构213设置于电池单体20的第一壁21a，该泄压机构213可以为第一壁21a的一部分，也可以与第一壁21a为分体式结构，通过例如焊接的方式固定在第一壁21a上。例如，当泄压机构213为第一壁21a的一部分时，例如，泄压机构213可以通过在第一壁21a上设置刻痕的方式形成，与该刻痕的对应的第一壁21a厚度小于泄压机构213除刻痕处其他区域的厚度。刻痕处是泄压机构213最薄弱的位置。当电池单体20产生的气体太多使得壳体211内部压力升高并达到阈值或电池单体20内部反应产生热量造成电池单体20内部温度升高并达到阈值时，泄压机构213可以在刻痕处发生破裂而导致壳体211内外相通，气体压力及温度通过泄压机构213的裂开向外释放，进而避免电池单体20发生爆炸。
再例如，泄压机构213也可以与第一壁21a为分体式结构，泄压机构213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20的内部压力或温度达到预定阈值时，泄压机构213执行动作或者泄压机构213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。
应理解，如图2所示，本申请实施例的电气腔11a用于容纳电池单体20，即电气腔11a提供电池单体20的安装空间。电气腔11a可以是密封或非密封的。电气腔11a的形状可以根据所容纳的一个或者多个电池单体20和汇流部件12而定。例如，图2以电气腔11a为长方体为例，但本申请实施例并不限于此。
在电池单体20发生热失控或其他异常情况时，电池单体内部产生的高温高压的排放物朝向电池单体20设置泄压机构213的方向排放，这种排放物的威力和破坏力通常很大，若仅设置一个通路，很可能冲破该通路的结构或者冲破位于该通路周围的一个或多个结构，造成进一步的安全问题。因此，本申请实施例的电池10的箱体11包括电气腔11a以容纳电池单体，电池10还包括第一通路15和第二通路16，该第一通路15和第二通路16在该泄压机构213致动时，能够经由该泄压机构213与电池单体20的内部相连通，该第一通路15能够将从该泄压机构213排出的排放物排向该电气腔11a内，该第二通路16用于将从该泄压机构213排出的排放物排出该电气腔11a，这样，经过泄压机构213排出的排放物可以分为两个通路共同进行排放，能够加快排放速度，降低电池10爆炸的风险。
应理解，如图2所示，本申请实施例的电气腔11a还可以用于容纳汇流部件12，即电气腔11a提供电池单体20和汇流部件12的安装空间。该汇流部件12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。汇流部件12可通过连接电池单体20的电极端子214实现电池单体20之间的电连接。在一些实施例中，汇流部件12可通过焊接固定于电池单体20的电极端子214。
电池单体20可以包括两个电极端子214，两个电极端子214分别为正电极端子214a和负电极端子214b。本申请实施例的电极端子214用于与电池单体20内部的电极组件的极耳电连接，以输出电能。本申请实施例的两个电极端子214可以设置在电池单体20的同一个壁上或者不同壁上。
可选地，如图2所示，本申请实施例的箱体11还可以包括：收集腔11b，用于在泄压机构213致动时收集和/或处理经过第二通路16排出的排放物，再将排放物排出至电池10外部。收集腔11b用于收集排放物，可以是密封或非密封的。在一些实施例中，该收集腔11b内可以包含空气，或者其他气体。可选地，该收集腔11b内也可以包含液体，比如冷却介质，或者，设置容纳该液体的部件，以对进入收集腔11b的排放物进一步降温。进一步可选地，收集腔11b内的气体或者液体是循环流动的。
可选地，如图2所示，本申请实施例的电池10还包括：隔离部件13，用于隔离电气腔11a和收集腔11b。其中，这里所谓的“隔离”指分离，可以不是是密封的。具体地，采用隔离部件13隔离电气腔11a和收集腔11b，也就是说，用于容纳电池单体20和汇流部件12的电气腔11a与收集排放物的收集腔11b是分离的。
在本申请实施例中，隔离部件13包括电气腔11a和收集腔11b共用的壁。如图2所示，隔离部件13(或其一部分)可以直接作为电气腔11a和收集腔11b共用的壁，这样，可以尽可能减少电气腔11a和收集腔11b之间的距离，节省空间，提高箱体11的空间利用率。
可选地，本申请实施例的隔离部件13可以为热管理部件，该热管理部件用于为电池单体20调节温度。具体地，该隔离部件13可以用于容纳流体以给电池单体20调节温度。在给电池单体20降温的情况下，该隔离部件13可以容纳冷却介质以给电池单体20调节温度，此时，隔离部件13也可以称为冷却部件、冷却系统或冷却板等。另外，隔离部件13也可以用于加热，本申请实施例对此并不限定。可选的，隔离部件13中的流体可以是循环流动的，以达到更好的温度调节的效果。
应理解，本申请实施例的箱体11可以通过多种方式实现，本申请实施例对此不做限定。例如，以图2为例，对于电气腔11a，箱体11可以包括具有开口的第一罩体110，隔离部件13盖合该第一罩体110的开口，这样，用于形成电气腔11a的壁包括该第一罩体110和该隔离部件13。其中，该第一罩体110也可以通过多种方式实现。例如，该第一罩体110可以为一端开口的中空一体式结构；或者，该第一罩体110也可以包括第一部分和相对的两侧分别具有开口的第二部分，第一部分盖合第二部分的一侧开口，以形成一端开口的第一罩体110，而隔离部件13盖合第二部分的另一侧开口，以形成电气腔11a。而对应的收集腔11b，箱体11还可以包括：防护构件14，防护构件14用于防护隔离部件13，该防护构件14可以与隔离部件13形成收集腔11b，即该 收集腔11b的壁包括防护构件14与隔离部件13。
再例如，不同于上述如图2所示方式，箱体11也可以包括封闭的第二罩体，该第二罩体可以用于形成电气腔11a，或者，通过将隔离部件13设置于该罩体内部，将罩体内部隔离出电气腔11a，进一步地，也可以隔离出收集腔11b。其中，该第二罩体也可以通过多种方式实现，例如，该第二罩体可以包括第三部分和第四部分，第四部分的一侧具有开口以形成半封闭结构，隔离部件13设置于第四部分的内部，第三部分盖合第四部分的开口，进而形成封闭的第二罩体。
为了便于描述，本申请主要以如图2所示的箱体11为例进行描述，本申请实施例并不限于此。下面将结合附图，详细描述本申请实施例的电池10。
图3示出了本申请实施例的一种电池10的分解结构示意图。如图3所示，本申请实施例的电池10可以包括：箱体11，该箱体11包括第一罩体110、隔离部件13和防护部件14，其中，第一罩体110和隔离部件13可以用于形成电气腔11a，隔离部件13和防护部件14可以用于形成收集腔11b。具体地，如图3所示，该第一罩体110还包括包括第一部分111和相对的两侧分别具有开口的第二部分112，其中，第一部分111用于盖合第二部分112的一侧开口，以形成一端开口的第一罩体110，而隔离部件13用于盖合第二部分112的另一侧开口，以形成电气腔11a。
在本申请实施例中，电气腔11a具有多个壁，而泄压机构213设置于电池单体20的第一壁21a，该第一壁21a可以为电池单体20的朝向电气腔11a的任意一个壁。应理解，本申请实施例的电池单体20的形状可以根据实际应用进行设置。例如，本申请主要以长方形电池单体20为例进行描述，但本申请实施例并不限于此，例如，电池单体20还可以为圆柱体或者其他形状。该第一壁21a为电池单体20的一个壁。
例如，电气腔11a包括第二壁11c，第一壁21a面向第二壁11c。这样，电池单体20的泄压机构213朝向电气腔11a的壁，而非朝向其他电池单体20，这样可以便于在电气腔11a的壁上设置避让结构，用于为泄压机构213提供变形的避让空间，能够提高电池10的空间利用率，也可以降低发生热失控的电池单体20引起其他电池单体20发生热失控的风险，提高电池10的安全性。
例如，图3以泄压机构213设置在电池单体20的朝向隔离部件13的壁上为例，即第二壁11c为隔离部件13。具体地，图4示出了如图3所示的电池10的截面示意图，该截面垂直于隔离部件13；图5示出了图4中区域A的放大示意图。如图4和图5所示，泄压机构213设置在电池单体20的第一壁21a，该第一壁21a为电池单体20的底壁；电气腔11a的第二壁11c为隔离部件13，该第一壁21a面向隔离部件13。
再例如，不同于图3至图5，图6示出了本申请另一实施例的电池10的截面图，该截面垂直于隔离部件13，例如，图6所示的截面的方向可以与图4的截面方向一致；图7示出了图6中区域B的放大示意图。如图6和图7所示，箱体11还包括至少一个梁113，梁113位于多个电池单体20之间，梁113可以用于增加箱体11的结构强度。另外，梁113还可以用于将电气腔11a分隔成至少两个子电气腔。例如，图6和图7的箱体11中设置有一个梁113时，该梁113可以将电气腔11a分隔为左右两个子电气腔，则该梁113也可以看作该电气腔11a的一个壁。
如图6和图7所示，该电气腔11a的第二壁11c还可以为梁133，即电池单体20的泄压机构213面向梁113。具体地，梁113可以为中空结构，则该中空结构可以用于形成收集腔11b，即梁113包括电气腔11a和收集腔11b共用的壁。具体地，如图6和图7所示，隔离部件13和防护构件14可以用于形成收集腔11b的一部分，而该梁113的中空结构也可以用于形成收集腔11b的一部分，即隔离部件13和防护构件14形成的部分收集腔11b与梁113的中空结构相连通，则泄压机构213朝向该梁113设置时，即梁113作为第二壁11c面向泄压机构213所在的第一壁21a时，经过泄压机构213排出的排放物可以经过梁113进入收集腔11b。
应理解，本申请实施例的第一通路15的至少部分可以设置在第一壁21a和第二壁11c之间，其中，该第一通路15可以通过多种方式实现。例如，如图3至图5所示，电池10还包括：连接结构151，连接结构151设置在第一壁21a与第二壁11c之间，连接结构151用于形成至少部分第一通路15。通过连接结构151实现至少部分第一通路15，一方面可以提高第一壁21a和第二壁11c之间的结构稳定性，尤其在电池单体20未发生热失控时，可以通过该连接结构151实现第一壁21a和第二壁11c之间的相对固定，或者也可以实现第一壁21a和第二壁11c之间的密封性；另一方面，通过合理设置连接结构151的具体形态和位置，可以调整第一通路15的位置，进而可以实现经过第一通路15的排放物的定向排放，提高电池10的安全性。
再例如，如图6和图7所示，第二壁11c和第一壁21a之间设置有第一间隙152，第一通路15包括第一间隙152。通过第一间隙152实现第一通路15，一方面便于实现，并且无需额外增加其他部件，可以节省空间；另一方面，第一壁21a和第二壁11c之间设置第一间隙152，可以降低对电气腔11a的密封性要求，尤其是可以降低对第二壁11c的密封性要求，从而可以降低电池10的加工难度，提高电池10的加工效率。
应理解，通过连接结构151实现至少部分第一通路15的方式和通过第一间隙152实现至少部分第一通路15的方式可以单独使用，也可以相互结合使用，例如可以通过连接结构151和第一间隙152共同实现该第一通路15，本申请实施例并不限于此。
下面将结合附图，对本申请实施例的连接结构151进行详细描述。其中，为了便于说明，本申请实施例主要以隔离部件13用作第二壁11c为例，但本申请实施例并不限于此，相关描述同样适用于梁113作为第二壁11c，为了简洁，在此不再赘述。
在本申请实施例中，连接结构151可以通过多种方式实现至少部分第一通路15。例如，本申请实施例的连接结构151设置有第一流道1511，第一通路15包括第一流道1511。经过泄压机构213排出的排放物可以通过第一流道1511排至电气腔11a内，这样，通过合理设置该第一流道1511的位置，可以实现排放物的定向排放，减少排放物对电气腔11a内个别部件的影响，进而提高电池10的安全性。
具体地，图8示出了本申请实施例的一种电池10的局部结构示意图，例如，图8可以为如图3所示的电池10的局部结构示意图，并且图8为电池10的俯视结构示意图；图9为图8中区域C的放大图，图10为图8中区域D的放大图。如图8至图10所示，本申请实施例的第一流道1511包括贯穿连接结构151的通孔和/或凹槽，既便于加 工，又可以使得排放物快速通过。
应理解，本申请实施例的第一流道1511的尺寸可以根据实际应用进行设置。例如，第一流道1511的径向尺寸小于或者等于2mm，径向垂直于排放物在第一流道1511内的流动方向，以避免第一流道1511尺寸过大，也就避免流经该第一流道1511的排放物过量，也可以避免流经该第一流道1511的排放物颗粒尺寸较大，对排放物具有过滤作用，进而可以降低热失控电池单体10的排放物对其他电池单体20的影响，尽量避免电池10的热扩散。具体地，若该第一流道1511为通孔，则该第一流道1511的径向尺寸可以为该第一流道1511的孔径的最大值；若该第一流道1511为凹槽，则该第一流道1511的径向尺寸可以为该凹槽的深度或者凹槽的宽度的最大值，本申请实施例并不限于此。
应理解，第一流道1511内可以设置有填充物，填充物用于在泄压机构213未致动时密封第一流道1511，且在泄压机构213致动时被破坏，以使第一流道1511流导通，这样可以在电池单体20未发生热失控时，提高电气腔11a的密封性，以避免电池单体20被影响或者破坏。其中，该填充物的材料可以根据实际应用进行选择，例如，该填充物的材料可以包括发泡胶和/或塑料，但本申请实施例并不限于此。
在本申请实施例中，图8至图10以第一流道1511为设置在连接结构151上的凹槽为例。如图8至图10所示，连接结构151可以包括多个第一流道1511，该多个第一流道1511可以包括：设置在连接结构151的朝向第一壁21a的表面的凹槽，即凹槽的开口朝向第一壁21a的表面；和/或，设置在连接结构151的朝向第二壁11c的表面的凹槽，即凹槽的开口朝向第二壁11c。
在一些实施例中，连接结构151设置有沿至少一个方向延伸的多个第一流道1511，至少一个方向平行于第一壁21a，也就是说，在连接结构151的面积较大的表面上设置沿一个或者多个方向延伸的多个第一流道1511。设置多个第一流道1511可以分散排放物的排放方向，避免高温排放物朝向单一方向排放时，对该方向上的部件的破坏。
应理解，本申请实施例的第一流道1511的延伸方向可以根据实际应用进行设置。例如，可以根据电池单体20的电极端子214与泄压机构213的位置关系，合理设置第一流道1511的延伸方向，避免排放物对电极端子214以及连接电极端子214的汇流部件12的影响。
在一些实施例中，如图8至图10所示，若电极端子214与泄压机构213不位于同一个壁，并且电极端子214所在的壁与第一壁21a也不相交，例如，该电极端子214所在的壁与第一壁21a相对设置时，该第一流道1511的延伸方向可以不受限制。例如，连接结构151可以设置有一个或者多个沿第一方向X延伸的X向第一流道1511a；再例如，该连接结构151可以设置有一个或者多个沿第二方向Y延伸的Y向第一流道1511b，其中，第一方向X和第二方向Y相互垂直；或者，该连接结构151还可以包括其他方向的第一流道1511，本申请实施例并不限于此。
在一些实施例中，不同于图8至图10，若电极端子214设置在电池单体20的第三壁21b，第三壁21b与第一壁21a相交，则至少一个方向包括第一方向X，第一方 向X平行于第三壁21b，即第一方向X不能垂直于第三壁21b，以避免排放物经过第一流道1511流向第三壁21b，避免排放物对第三壁21b上的电极端子214的影响，例如，可以避免排放物中金属碎屑导致的连接电极端子214的不同汇流部件12之间的短路，进而提高电池10的安全性。
例如，图11示出了本申请实施例的电池10的另一局部结构示意图。如图10所示，对比图8可知，图10中电极端子214设置在电池单体20的第三壁21b，则连接结构151不包括沿第二方向Y延伸的Y向第一流道1511b，该第二方向Y垂直于第三壁21b，但该连接结构151可以包括一个或者多个沿第一方向X延伸的X向第一流道1511a，第一方向X平行于第三壁21b。
应理解，如图8至图11所示，本申请实施例的连接结构151包括设置在第一壁21a与第二壁11c之间的导热垫和/或密封垫。具体地，连接结构151包括设置在第一壁21a与第二壁11c之间的导热垫，可以在电池10使用过程中，通过该导热垫为电池单体20散热。例如，该第二壁11c为热管理部件时，则可以通过导热垫将电池单体20的热量传输至热管理部件，以及时调整该电池单体20的温度，保证电池单体20的正常使用。例如，如图8至图10所示，连接结构151可以包括导热垫，该导热垫可以为图中设置有多个沿第二方向Y延伸的Y向第一流道1511b的部分。
另外，连接结构151包括密封垫时，可以提高第一壁21a与第二壁11c之间的密封性。例如，如图8至图11所示，连接结构151可以包括密封垫，该密封垫可以为图中有多个沿第一方向X延伸的X向第一流道1511a的部分。如图8至图11所示，密封垫可以设置在导热垫的至少一侧边缘，例如，密封垫可以分别设置在导热垫的相对的两侧边缘，以提高第一壁21a与第二壁11c之间的密封性。。
应理解，本申请实施例的密封垫与导热垫之间的距离小于或者等于2mm，以使得密封垫与导热垫之间的间隙可以用作第一流道1511，以引导排放物排出。
本申请实施例的导热垫的材料以及密封垫的材料可以根据实际应用进行选择。例如，导热垫的材料可以包括导热硅胶。再例如，密封垫的材料包括以下至少一个：硅橡胶、聚丙烯(polypropylene，PP)、可溶性聚四氟乙烯(Polyfluoroalkoxy，PFA)和聚酰亚胺(Polyimide，PI)。
在本申请实施例中，连接结构151还可以通过其他方式形成第一通路15的至少部分。例如，连接结构151用于在泄压机构213致动时被破坏，以使第一壁21a和第二壁11c之间形成第二间隙，第一通路15包括第二间隙。这样，通过合理选择连接结构151的材料，即可使得连接结构151在泄压机构213致动时被破坏，进而形成第二间隙，而无需对连接结构151进行额外的加工，更加简便，也可以保证电池单体20在正常使用时的密封性。
具体地，本申请实施例中连接结构151被破坏可以包括：该连接结构151的至少部分被破坏。例如，在泄压机构213致动时，该连接结构151可能仅外部被破坏，露出连接结构151部分内部部件不会被破坏；或者，该连接结构151的内部结构被破坏，例如，该连接结构151可以为多层结构，多层结构中部分结构层被破坏；或者，该连接结构151也可能被全部破坏，本申请实施例并不限于此。
应理解，本申请实施例的连接结构151可以在泄压机构213致动时被破坏，可以通过多种方式实现。例如，该连接结构151可以包括结构强度较低的区域，以在泄压机构213致动时，通过排放物对该连接结构151的冲击力，使得连接结构151被破坏。
再例如，连接结构151包括设置在第一壁21a与第二壁11c之间的熔化层，熔化层用于在泄压机构213致动时被熔化，以使第一壁21a和第二壁11c之间形成第二间隙。由于经过泄压机构213排出的排放物为高温排放物，设置的熔化层可以在电池单体20热失控时被熔化，以形成第二间隙，而在电池单体20正常使用过程中不易被破坏，可以保证电池10的安全性和稳定性。
可选地，该熔化层的厚度可以根据实际应用进行设置。例如，熔化层的厚度为0.5mm～3mm，即熔化层的厚度通常大于或者等于0.5mm，以避免厚度过小导致熔化层被熔化后形成的第二间隙过小，甚至无法形成有效的第二间隙，进而可以避免第一通路15过小而阻碍排放物的排放，进而避免电池10发生爆炸；另外，熔化层的厚度通常小于或者等于3mm，以避免熔化层厚度过大时，被熔化的部分过大，即形成的第二间隙过大，这会导致大量排放物经过第二间隙排至电气腔11a，很可能会对电气腔11a造成大面积破坏，尤其可能会导致不同汇流部件12短路，进而影响电池10的安全性。
应理解，本申请实施例的连接结构151沿厚度方向可以为多层结构，该熔化层可以位于多层结构中的任意一层。例如，该熔化层可以包括粘结剂，以用于固定。例如，如图8至图11所示，连接结构15可以包括导热垫，该导热垫可以通过粘结剂与电池单体20的第一壁21a固定，则该粘结剂可以在泄压机构213致动时被破坏以形成第二间隙。
可选地，本申请实施例的粘结剂的材料可以根据实际应用进行设置。例如，该粘结剂的材料包括以下至少一种：环氧型结构胶、丙烯酸酯结构胶、聚酰亚胺结构胶、马来酰亚胺结构胶、聚氨酯结构胶和亚格力胶水。再例如，粘结剂层的材料包括聚合物胶和导热材料，聚合物胶的材料包括以下至少一种：环氧树脂、有机硅胶、聚酰亚胺，导热材料包括以下至少一种：Al 2O 3、ZnO、BeO、AlN、Si 3N 4、BN、SiC、B 4C、碳纳米管和石墨纳米片，本申请实施例并不限于此。
应理解，上述连接结构151具有第一流道1511以形成至少部分第一通路15的方式，以及连接结构151在泄压机构213致动时被破坏以形成第一通路包括的第二间隙的方式，可以独立使用，也可以相互结合使用，本申请实施例对此不做限定。例如，如图8至图11所示，连接结构151设置有第一流道1511，同时，该连接结构151也可以包括熔化层，以在泄压机构213致动时，该熔化层的至少部分被熔化进而形成第二间隙。
图12示出了本申请实施例的电池10的另一局部结构的分解示意图，其中，图12中以第二壁11c为隔离部件13为例，并且图12示出了将连接结构151设置在电池单体20的第一壁21a上的情况；图13为图12中区域E的放大图；图14示出了本申请实施例的电池10的再一局部结构的分解示意图，其中，图14所示的电池10与图12所示的电池10一致，均以第二壁11c为隔离部件13为例，但不同的时，图14示出了将 连接结构151设置在隔离部件13上的情况；图15为图14中区域F的放大图。
在本申请实施例中，如图12至图15所示，连接结构151设置有对应于泄压机构213的避让区1512，避让区1512用于为泄压机构213致动时提供变形空间，以避免连接结构151遮挡该泄压机构213而造成泄压机构213致动不及时，进而可以通过该泄压机构213快速排出排放物。
应理解，位于连接结构151的该避让区1512可以用于为泄压机构213提供变形空间，因此，经过泄压机构213的排放物排出电池单体20后，会经过该避让区1512流出，因此，该避让区1512可以看做第一通路15的至少部分，排放物可以通过该避让区1512排至电气腔11a。
如图12至图15所示，该避让区1512对应至少两个泄压机构213，考虑到电池10内多个电池单体20通常按照一定顺序排列，因此，该避让区1512可以同时对应多个泄压机构213，以便于加工。例如，该连接结构151设置的除避让区1512可以为开口区域，该开口区域可以对应于一列电池单体20，但本申请实施例并不限于此。
应理解，如图12至图15所示，与避让区1512类似，本申请实施例的第二壁11c设置有与该泄压机构213对应的泄压区114，该泄压区114用于形成至少部分第二通路16，即排放物可以通过该泄压区114排出电气腔11a，例如，排放物可以通过泄压区114排至收集腔11b。
在本申请实施例中，如图12至图15所示，连接结构151还包括：阻挡结构1513，设置在第一壁21a和第二壁11c之间且位于泄压机构213的周围，阻挡结构1513用于阻挡经过泄压机构213排出的排放物到达电池单体20的电极端子214。由于连接结构151可以用于形成至少部分第一通路15，该第一通路15将经过泄压机构213的排放物排至电气腔11a内，而电极端子214也位于电气腔11a内，若排放物排放至连接电极端子214的汇流部件12处，容易引起不同汇流部件12的短路，进而造成电池10的二次伤害，甚至引起电池10的爆炸。因此，可以通过设置阻挡结构1513，避免电池10的爆炸，提高电池10的安全性。另外，在连接结构151包括粘结剂时，本申请实施例的阻挡结构1513还可以用于避免溢胶。
应理解，本申请实施例的阻挡结构1513位于泄压机构213的周围，可以包括：该阻挡结构1513位于泄压机构213的至少一个侧边。例如，如图12至图15所示，该阻挡结构1513可以位于泄压机构213的一个侧边处，并且，沿第一方向X排列的同一列泄压机构213的周围可以设置有同一个阻挡结构1513，以便于安装。
并且，如图12至图15所示，该阻挡结构1513可以用于形成避让区1512，例如该阻挡结构1513可以用于形成避让区1512的至少一个侧边，以便于加工，降低连接结构151的加工难度。
具体地，以图12至图15为例，电极端子214位于电池单体20的第三壁21b，第三壁21b与第一壁21a相交，阻挡结构1513设置在泄压机构213的靠近电极端子214的一侧。这样，在泄压机构213致动时，排放物经过阻挡结构1513的阻挡作用，其中不存在或者仅存在极少部分能够越过该阻挡结构1513到达第三壁21b，进而可以降低汇流部件12短路的风险，提高电池10的安全性。
可选地，本申请实施例的阻挡结构1513的材料可以根据实际应用进行设置。例如，考虑到电池单体20热失控时排出的排放物通常为高温高压排放物，因此，该阻挡结构1513的材料包括以下至少一种：铝、钢、硬质塑料、陶瓷材料和云母，以尽可能保证该阻挡结构1513不会被破坏，进而避免影响该阻挡结构1513的阻挡作用，避免阻挡结构1513失效。
在一些实施例中，本申请实施例的第二壁11c还包括卡槽131，例如，该第二壁11c为隔离部件13时，该隔离部件13的朝向电池单体20的表面可以设置有卡槽131，以便于安装和定位该阻挡结构1513，从而提高安装效率。
应理解，上文各个附图主要以电池单体20的泄压机构213与电极端子214位于不同的壁为例，但是相关描述同样可以适用于泄压机构213与电极端子214位于同一个壁的情况；另外，上文各个附图主要以连接结构151为实心结构为例，但是相关描述同样可以适用于空心结构，本申请实施例对此不做限定。
例如，图16示出了本申请实施例的再一电池10的分解结构示意图，这里仍以第二壁11c为隔离部件13为例，并且，对比图16与前文各图，区别在于图16中泄压机构213与电极端子214位于同一个壁，对应的，连接结构151也不同。图17示出了图16所示的电池10的截面示意图，该截面垂直于隔离部件13；图18示出了图16所示的电池10包括的连接结构151的示意图；图19示出了图16所示的电池10包括的连接结构151和隔离部件13的示意图。
如图16至图19所示，电池10包括沿第一方向X排列的多个电池单体20，该第一方向X也为多个电池单体20包括的的多个泄压机构213的排列方向；电池单体20包括电极端子214，电极端子214设置在第一壁21a，电极端子214与泄压机构213沿第二方向Y排列，第一方向X垂直于第二方向Y。
如图16至图19所示，考虑到泄压机构213与电极端子214位于同一壁，为了不影响电极端子214，可以将连接结构151设置在两个电极端子214之间，以使得该连接结构151未遮挡电极端子214。
另外，与前述连接结构151类似，图16至图19所示的连接结构151可以包括沿至少一个方向延伸的多个第一流道1511，例如，连接结构151可以包括沿第三方向Z延伸的多个第一流道1511。具体地，连接结构151的多个第一流道1511可以位于连接结构151的垂直于第一方向X的侧壁，例如，该第一流道1511可以为连接结构151侧壁上的窄缝，以用于将小部分排放物排向电气腔11a内，并且尽可能避免该排放物对汇流部件12的影响。
另外，与前述连接结构151类似，如图16至图19所示，连接结构151设置有避让区1512，以用于为泄压机构213提供变形空间。并且，该连接结构151形成避让区1512的壁也可以看做阻挡结构1513，用于阻挡泄压机构213排出的排放物流向电极端子214和汇流部件12。
应理解，本申请实施例的连接结构151的材料可以根据实际应用进行设置。例如，连接结构151的材料包括以下至少一种：铝、钢、硬质塑料、陶瓷材料和云母，以保证该连接结构151的强度，使得泄压机构213致动时，该连接结构151能够抵抗排 放物的冲击，不会被大面积破坏，进而避免排放物对汇流部件12的影响。
在本申请实施例中，由于连接结构151通常会选择连接强度较大的材料，因此，还可以在连接结构151与电池单体20之间设置可压缩的泡棉1514，一方面可以用于实现该连接结构151与电池单体20之间的固定，另一方面还可以吸收该连接结构151与电池单体20的装配公差。
上文主要描述了通过连接结构151实现至少部分第一通路15的实施例，下面将结合附图，描述其他实现至少部分第一通路15的实施例。
具体地，图20示出了本申请再一实施例的电池10的分解结构示意图；图21示意图图20所示的电池10的截面示意图，该截面垂直于电池10的高度方向Z；图22为图21中区域G的放大图。如图20至图22所示，在本申请实施例中，电池10包括：电池单体组201，电池单体组201包括沿第一方向X排列的多个电池单体20。
如图20至图22所示，在本申请实施例中，电气腔11a包括与第二壁11c相交的第四壁11d，电池单体组201的面向第四壁11d的端面2011与第四壁11d之间可以用于形成至少部分第一通路15。具体地，该第四壁11d可以为电气腔11a的任意一个与第二壁11c相交的壁。例如，若第二壁11c为隔离部件13，则该第四壁11d可以为箱体11的第二部分112的任意一个壁，或者，该第四壁11d可以为梁113。通过第四壁11d与电池单体组201的端面2011形成第一通路15的至少部分，可以在第二壁11c与第一壁21a之间的形成的至少部分第一通路15的基础上，进一步延长第一通路15的长度，增加排放物的排放路径，可以对排放物进行进一步降温和过滤，提高电池10的安全性。
应理解，第四壁11d与电池单体组201的端面2011之间可以通过多种方式形成至少部分第一通路15。例如，电池单体组201的面向第四壁11d的端面2011与第四壁11d之间设置有第三间隙，第一通路15包括第三间隙，通过第三间隙实现至少部分第一通路15，可以无需增加额外部件，减少加工难度，也可以降低端面2011与第四壁11d之间的密封要求。
再例如，如图20至图22所示，电池10还包括：第一间隔结构153，设置在端面2011与第四壁11d之间，第一间隔结构153用于形成至少部分第一通路15。通过第一间隔结构153形成至少部分第一通路15，一方面可以提高端面2011与第四壁11d之间的结构稳定性，尤其在电池单体20未发生热失控时，可以通过该第一间隔结构153实现端面2011与第四壁11d之间的相对固定，或者也可以实现端面2011与第四壁11d之间之间的密封性；另一方面，通过合理设置第一间隔结构153的具体形态和位置，可以调整第一通路15的位置和走向，进而可以实现经过第一通路15的排放物的定向排放，提高电池10的安全性。
应理解，通过第一间隔结构153实现至少部分第一通路15的方式和通过第三间隙实现至少部分第一通路15的方式可以单独使用，也可以相互结合使用，本申请实施例并不限于此。为了便于说明，本申请主要结合附图对第一间隔结构153进行详细描述。
应理解，本申请实施例的第一间隔结构153可以通过多种方式实现至少部分第 一通路15。例如，如图20至图22所示，第一间隔结构153设置有第二流道1531，第一通路15包括第二流道1531。经过泄压机构213排出的排放物可以经过该第二流道1531排放，这样，通过合理设置该第二流道1531的位置，可以实现排放物的定向排放，减少排放物对电气腔11a内个别部件的影响，例如，避免对电极端子214和汇流部件12的影响，进而提高电池10的安全性。
具体地，本申请实施例的第二流道1531可以为贯穿第一间隔结构153的通孔和/或凹槽，既便于加工，又可以使得排放物快速通过。例如，如图20至图22所示，这里以该第二流道1531为贯穿第一间隔结构153的通孔为例，即该第一间隔结构153可以为多孔结构，例如，该第一间隔结构153可以选择蜂窝形结构。
应理解，本申请实施例的第二流道1531的尺寸可以根据实际应用进行设置。例如，第二流道1531的径向尺寸小于或者等于2mm，其中，径向垂直于排放物在第二流道1531内的流动方向，以避免第二流道1531尺寸过大，也就避免流经该第二流道1531的排放物过量，也可以避免流经该第二流道1531的排放物颗粒尺寸较大。第二流道1531对排放物具有过滤作用，可以过滤大尺寸颗粒，使得最终回到电气腔11a的排放物所含高温颗粒较小，气体温度较低，进而可以降低热失控电池单体10的排放物对其他电池单体20的影响，尽量避免电池10内的的热扩散，对电池10内部的接件基本无损伤。具体地，若该第二流道1531为通孔，则该第二流道1531的径向尺寸可以为该第二流道1531的孔径的最大值；若该第二流道1531为凹槽，则该第二流道1531的径向尺寸可以为该凹槽的深度或者凹槽的宽度的最大值，本申请实施例并不限于此。
在本申请实施例中，第二流道1531内设置有填充物，填充物用于在泄压机构213未致动时密封第二流道1531，且在泄压机构213致动时被破坏，以使第二流道1531导通，这样可以在电池单体20未发生热失控时，提高电气腔11a的密封性，以避免电池单体20被影响或者破坏。其中，该填充物的材料可以根据实际应用进行选择，例如，该填充物的材料可以包括发泡胶和/或塑料，但本申请实施例并不限于此。
在本申请实施例中，该第一间隔结构153可以设置有沿至少一个方向延伸的多个第二流道1531。具体地，本申请实施例的第二流道1531的延伸方向可以根据实际应用进行设置。例如，可以根据电池单体20的电极端子214与泄压机构213的位置关系，合理设置第二流道1531的延伸方向，避免排放物对电极端子214以及连接电极端子214的汇流部件12的影响。例如，如图20至图22所示，以泄压机构213与电极端子214位于相对设置的两个壁为例，该第一间隔结构153可以设置有沿第三方向Z延伸的多个第二流道1531，该第三方向Z垂直于第二壁11c，以使得排放物经过该第二流道1531，实现定向排放，还可以避免对电极端子214以及连接电极端子214的汇流部件12的影响。
可选地，本申请实施例的第一间隔结构153的材料可以根据实际应用进行设置。例如，考虑到第一间隔结构153对排放物具有过滤、吸热降温及部分拦截的功能，为了避免第一间隔结构153失效，避免排放物大面积破坏该第一间隔结构153，第一间隔结构153的材料可以包括以下至少一个：金属、陶瓷、硅橡胶和塑料。
应理解，本申请实施例还可以通过其他方式实现第一通路15的至少部分。图 23示出本申请再一实施例的电池10的局部结构示意图，如图23所示，电池10还包括：第二间隔结构154，设置在相邻的两个电池单体20之间，第二间隔结构154用于形成至少部分第一通路15。设置在电池10中相邻两个电池单体20之间的第二间隔结构154，在电池单体20正常使用的情况下，可以用于吸收电池单体20的膨胀变形；在电池单体20下方隔离部件13为热管理部件时，也可以用于阻隔热管理部件产生的水气；在电池单体20发生热失控时，一方面可以阻隔电池单体20之间传递的热量，另一方面，该第二间隔结构154可以用于形成至少部分第一通路15，则第二间隔结构154可以允许少量排放物排至电气腔11a，增加了排放物的排放路径，也就提高排放物的排放效率。
应理解，本申请实施例的第二间隔结构154可以通过多种方式形成至少部分第一通路15。例如，第二间隔结构154用于在泄压机构213致动时被破坏，以使两个电池单体20之间形成第四间隙，第一通路15包括第四间隙。这样，通过合理选择第二间隔结构154的材料，即可使得第二间隔结构154在泄压机构213致动时被破坏，进而形成第四间隙，而无需对第二间隔结构154进行额外的加工，更加简便，也可以保证电池单体20在正常使用时的密封性和稳定性。
具体地，本申请实施例中第二间隔结构154被破坏可以包括：该第二间隔结构154的至少部分被破坏。例如，在泄压机构213致动时，该第二间隔结构154可能仅外部被破坏，露出第二间隔结构154部分内部部件不会被破坏；或者，该第二间隔结构154的内部结构被破坏，例如，该第二间隔结构154可以为多层结构，多层结构中部分结构层被破坏；或者，该第二间隔结构154也可能被全部破坏，本申请实施例并不限于此。
应理解，本申请实施例的第二间隔结构154可以在泄压机构213致动时被破坏，可以通过多种方式实现。例如，该第二间隔结构154可以包括结构强度较低的区域，以在泄压机构213致动时，通过排放物对该第二间隔结构154的冲击力，使得第二间隔结构154被破坏。
再例如，第二间隔结构154为多层结构，多层结构包括熔化层，熔化层用于在泄压机构213致动时被熔化，以使两个电池单体20之间形成第四间隙。由于经过泄压机构213排出的排放物为高温排放物，设置熔化层在电池单体20正常使用过程中不易被破坏，可以保证电池10的安全性和稳定性。
应理解，该熔化层可以位于第二间隔结构154的任意一层，例如，熔化层可以为第二间隔结构154的最外层，以便于该熔化层可以直接与电池单体20接触，及时熔化。
图24和图25分别示出了本申请实施例的第二间隔结构154的两种可能的示意图。如图24和图25所示，在一些实施例中，该第二间隔结构154也可以包括第一区域1541和第二区域1542，第一区域1541的熔点高于第二区域1542的熔点，第二区域1542用于在泄压机构213致动时被熔化，以使两个电池单体20之间形成第四间隙。这样，第二间隔结构154包括耐高温的第一区域1541及不耐高温的第二区域1542，在泄压机构213致动时，排放物可以熔化第二区域1542，以形成第一通路15；同时，第二 间隔结构154的第一区域1541还可以基本不被破坏，以确保可以阻隔电池单体20之间的热量传递，避免热扩散。
应理解，本申请实施例的第一区域1541和第二区域1542的位置分步可以根据实际应用进行设置。例如，如图24和图25所示，该第一区域1541可以为中心区域，以便于隔热；而第二区域1542通常为边缘区域，以便于在该第二区域1542被破坏后，对隔热作用影响较小，或者，如图25所示，该第二区域1542也可以包括部分中间区域，以增加该第二区域1542的分布面积，进而增加排放物的排放速度。
在一些实施例中，第一区域1541的面积大于第二区域1542的面积，以确保用于阻隔热量的第一区域1541的面积占比大于50％，避免热扩散。
在一些实施例中，第一区域1541和第二区域1542的材料可以根据实际应用进行设置。例如，第二区域1542的材料包括橡胶和/或塑料，以避免第二区域1541被高温排放物破坏。
图26和图27分别示出了本申请实施例的第二间隔结构154的另两种可能的实现方式。如图26和图27所示，第二间隔结构154设置有第三流道1543，第一通路15包括第三流道1543。经过泄压机构213排出的排放物可以通过第三流道1543排至电气腔11a内，这样，通过合理设置该第三流道1543的位置，可以实现排放物的定向排放，减少排放物对电气腔11a内个别部件的影响，可以避免电池单体20之间的热扩散，进而提高电池10的安全性。
在本申请实施例中，该第二间隔结构154可以设置有沿至少一个方向延伸的多个第三流道1543。具体地，本申请实施例的第三流道1543的延伸方向可以根据实际应用进行设置。例如，如图26至图27所示，该第二间隔结构154可以设置有沿第三方向Z延伸的多个第三流道1543，该第三方向Z垂直于夹持该第二间隔结构154的两个电池单体20的排列方向，第三方向Z也垂直于电气腔11a的第二壁11c，以使得排放物经过该第三流道1543，实现定向排放，还可以避免高温排放物对相邻两个电池单体20的影响。
在本申请实施例中，多个第三流道1543可以包括：贯穿第二间隔结构154的通孔；和/或，设置在第二间隔的朝向两个电池单体20中至少一个电池单体20的表面的凹槽，以便于加工。例如，如图26所示，多个第三流道1543可以包括相互平行分布的的多个通孔，每个通孔沿第三方向Z贯穿第二间隔结构154；再例如，如图27所示，多个第三流道1543可以包括多个凹槽，该多个凹槽可以包括：开口朝向夹持该第二间隔结构154的两个电池单体20中至少一个电池单体20的凹槽，例如，图27以多个第三流道1543包括开口朝向相对两侧的凹槽为例，并且，图27中多个第三流道1543相互平行，且分布均匀，既便于加工，又可以使得经过该第三流道1543的排放物相对分散，避免排放物集中导致局部区域排放物过量的问题，以保证电池单体20和电池10的安全性。
在本申请实施例中，第三流道1543内可以设置有填充物，填充物用于在泄压机构213未致动时密封第三流道1543，且在泄压机构213致动时被破坏，以使第三流道1543导通，这样可以在电池单体20未发生热失控时，用于阻隔电池单体20之间的 热量传输。其中，该填充物的材料可以根据实际应用进行选择，例如，该填充物的材料可以包括发泡胶和/或塑料，但本申请实施例并不限于此。
应理解，本申请实施例的第一通路15可以将经过泄压机构213排出的排放物排至电气腔11a，进一步地，电池10的箱体11的壁上可以设置有第一平衡阀，该第一平衡阀用于将经过第一通路15的排放物排出箱体11，以避免排放物在箱体11内堆积而引发的热扩散，提高电池10的安全性。具体地，该第一平衡阀可以设置于用于形成电气腔11a的壁，以将排放物及时排出电气腔11a。
与之类似的，第二通路16可以将经过泄压机构213排出的排放物排出电气腔11a，例如，可以排至收集腔11b，但收集腔11b的空间有限，因此，该箱体11的壁上可以设置有第二平衡阀，第二平衡阀用于将经过第二通路16排出的排放物排出箱体11，例如，可以将排放物自收集腔11b内排出电池10，以避免排放物在箱体11的收集腔11b内堆积而引发的热扩散或者爆炸，提高电池10的安全性。具体地，第二平衡阀可以设置于用于形成收集腔11b的壁，以将排放物及时排出收集腔11b。
在电池单体20发生热失控或其他异常情况时，电池单体内部产生的高温高压的排放物朝向电池单体20设置泄压机构213的方向排放，这种排放物的威力和破坏力通常很大，若仅设置一个通路，很可能冲破该通路的结构或者冲破位于该通路周围的一个或多个结构，造成进一步的安全问题。因此，本申请实施例的电池10，通过设置第一通路15可以将从该泄压机构213排出的排放物排向该电气腔11a内，通过设置第二通路16可以将从该泄压机构213排出的排放物排出该电气腔11a，这样，经过泄压机构213排出的排放物可以分为两个通路共同进行排放，能够加快排放速度，降低电池10爆炸的风险。
应理解，上文主要从结构的角度详细描述了本申请实施例的电池10，下面将结合附图，对本申请实施例中电池10的相关尺寸设计进行描述。为了便于说明，图28示出了本申请实施例的电池10的局部截面示意图，该截面垂直于电池10的隔离部件13，例如，该截面垂直于第二方向Y，并且，图28中以隔离部件13用作第二壁11c为例，也以电池单体20的泄压机构213与电极端子214位于相对设置的两个壁为例，但是相关描述同样适用于其他情况，为了简洁，在此不再赘述。图29示出了本申请实施例的第二壁11c的朝向电池单体20的表面的示意图，其中，该第二壁11c可以为电气腔11a的任意一个壁。
如图28和图29所示，本申请实施例的第二壁11c设置有与泄压机构213对应的泄压区114，泄压区114用于形成至少部分第二通路16，即该泄压区114可以用于将排放物排出电气腔11a，例如可以将排放物排至收集腔11b。例如，图28以第二壁11c为隔离部件13为例，则该隔离部件13包括该泄压区114。
应理解，第二壁11c设置的每个泄压区114可以对应一个或者多个泄压机构213。例如，第二壁11c设置有多个泄压区114，多个泄压区114与多个电池单体20的泄压机构213一一对应。再例如，第二壁11c设置有一个或者多个泄压区114，每个泄压区114对应有多个泄压结构213。以图29为例，图29仅表示了一个泄压区114，该泄压区114内包括6个区域213’，该区域213’表示电池单体20的泄压机构213在该 第二壁11c的表面的正投影，因此，图29所示的泄压区114对应有6个泄压机构213，但本申请实施例并不限于此。
在一些实施例中，泄压区114为贯穿第二壁11c的通孔，贯穿方向垂直于第一壁21a。例如，图28以泄压区114为贯穿第二壁11c的通孔为例，贯穿方向垂直于第一壁21a，即贯穿方向为第三方向Z。泄压区114为通孔时，一方面便于加工，另一方面可以快速释放经过泄压机构213排出的排放物。
在泄压区114为通孔时，泄压区114满足下面公式(1)：
其中，S为泄压区114在第二壁11c上的正投影的面积除以泄压区114对应的泄压机构213的个数，D为第二壁11c与第一壁21a之间的距离。具体地，如图28和图29所示，本申请实施例中参数S可以表示泄压区114在该第二壁11c上的正投影的总面积除以该泄压区114对应的泄压机构213的个数(例如图29中该个数为6)，例如，S大致可以对应于图29所示的阴影部分面积。D表示第二壁11c与第一壁21a之间的距离，例如，图28中一第一壁21a至第二壁11c之间仅设置有连接结构151为例，则D可以表示该连接结构151的厚度；或者，若第一壁21a至第二壁11c之间还设置有第一间隙152，则D表示该连接结构151的厚度与该第一间隙152的厚度的和。另外，本申请实施例中以该第一壁21a与第二壁11c相互平行为例，相反的，若该第一壁21a与第二壁11c不平行，则参数D可以表示第一壁21a与第二壁11c之间距离的平均值，或者表示在泄压机构213周围区域，该第一壁21a与第二壁11c之间距离的平均值、最大值或者最小值，本申请实施例并不限于此。
应理解，若D/S过大，例如超过公式(1)限制，则该参数D可能处于极大值，参数S可能处于极小值，此时，通往电气腔11a的第一通路15则较大，而用于将排放物排出电气腔11a的第二通路16却较小，那么热失控排出的排放物极易返回该电气腔11a，即进入电气腔11a的排放物较多，而排出电气腔11a的排放物却较少，不利于利用收集腔11b收集排放物，反而可能影响电气腔11a的安全，例如容易导致汇流部件12短路。因此，为确保大部分的排放物排出电气腔11a，例如可以进入收集腔11b，参数不宜设置D/S过大。
相反的，若D/S过小，例如超过公式(1)限制，则参数D可能处于极小值，而S处于极大值，此时，通往电气腔11a的第一通路15较小，热失控的排放物较难返回电气腔11a，第一通路15很难发挥作用，则参数S对应的泄压区114可能无法在兼顾电池10的框架结构强度的情况下，同时兼顾大量排放物排出电气腔11a，因此D/S也不宜过小。
类似地，仍然是在泄压区114为通孔时，若第二间隔结构154设置在电池中相邻的两个电池单体20之间，该第二间隔结构154用于形成至少部分第一通路15，泄压区114满足下面公式(2)：
其中，S为泄压区114在第二壁11c上的正投影的面积除以泄压区114对应的 泄压机构213的个数，t为两个电池单体20之间的距离。具体地，参数S与公式(1)含义一致；而参数t表示两个电池单体20之间的距离，例如，如图28所示，若两个电池单体20之间仅设置有第二间隔结构154，则t也等于该第二间隔结构154的厚度。另外，本申请实施例以夹持该第二间隔结构154的两个电池单体20的表面相互平行为例，相反的，若两个电池单体20的表面不平行，或者说，该第二间隔结构154厚度不均匀，则参数t可以表示两个电池单体20之间的平均距离，或者说第二间隔结构154的平均厚度。
应理解，若参数t/S过大，例如超过公式(2)限制，则参数t可能处于极大值，而S处于极小值，此时，通往电气腔11a的第一通路15则较大，而用于将排放物排出电气腔11a的第二通路16却较小，那么热失控排出的排放物极易返回该电气腔11a，即进入电气腔11a的排放物较多，而排出电气腔11a的排放物却较少，不利于利用收集腔11b收集排放物，反而可能影响电气腔11a的安全，例如容易导致汇流部件12短路。因此，为确保大部分的排放物排出电气腔11a，例如可以进入收集腔11b，参数不宜设置t/S过大。
相反的，若t/S过小，例如超过公式(2)限制，则参数t可能处于极小值，而S处于极大值，此时，通往电气腔11a的第一通路15较小，热失控的排放物较难返回电气腔11a，第一通路15很难发挥作用，则参数S对应的泄压区114可能无法在兼顾电池10的框架结构强度的情况下，同时兼顾大量排放物排出电气腔11a，因此t/S也不宜过小。
在本申请实施例中，泄压区114还可以不设置为通孔。例如，泄压区114为第二壁11c的薄弱区，薄弱区用于在泄压机构213致动时被破坏，以形成至少部分第二通路16。具体地，在泄压机构213致动时，薄弱区能够被破坏，以使来自设有泄压机构213的电池单体20的排放物穿过薄弱区排出电气腔11a，例如，可以穿过薄弱区而进入收集腔11b。将泄压区114设置为薄弱区，可以在泄压机构213未致动时，例如，电池10正常使用过程中，使得该第二壁11c处于密封状态，有效保护泄压机构213被外力破坏而失效。
应理解，泄压区114为薄弱区时，该薄弱区可以采用各种便于排放物破坏的设置，本申请实施例对此不作限定，以下进行举例说明。例如，泄压区114可以为第二壁11c上厚度较小的区域，以使得该泄压区114强度较弱，进而形成薄弱区。除了采用较小厚度的薄弱区外，还可以采用低熔点材料以形成薄弱区，以便于被排放物熔破。也就是说，薄弱区可以具有比第二壁11c的其余部分更低的熔点。例如，薄弱区采用的材料的熔点低于400℃。
应理解，泄压区114为薄弱区时，薄弱区可以同时采用低熔点材料和较小厚度的设置，也就是说，上述两种实施方式既可以单独实施，也可以结合实施，本申请实施例并不限于此。
泄压区114为薄弱区时，该泄压区114满足下面的公式(3)：
其中，d为薄弱区内不同位置的厚度的最小值；D为第二壁11c与第一壁21a之间的距离。具体地，参数D与上述公式(1)中含义一致。参数d表示泄压区114内厚度的最小值，由于泄压区114为薄弱区的情况下，该薄弱区可以存在多种设置方式，因此该薄弱区的厚度可能小于或者等于第二壁11c的厚度。例如，如图28所示，若泄压区114所在第二壁11c的厚度为d’，则参数d表示的薄弱区内不同位置的厚度的最小值小于或者等于厚度d’。
应理解，当参数D增加时，通往电气腔11a的第一通路15增大，热失控排出的排放物极易返回该电气腔11a，因此对应的参数d设计应该下降，从而减小排放物冲破泄压区114的难度，即降低了排放物排出电气腔11a的难度，以便于排放物更容易排出电气腔11a。因此，在参数d满足排放物排放要求的同时兼容电池10的结构强度要求，而无法取值过小的情况下，参数D不宜设置过大，即D/d不宜设置过大。
相反的，当D处于极小值时，通往电气腔11a的第一通路15较小，热失控的排放物较难返回电气腔11a，第一通路15很难发挥作用，则大量排放物需要经过第二壁11c的泄压区114排出，参数d的取值应确保第二壁11c可以顺利且快速被排出的排放物冲破，因此d取值也不宜过大，即D/d取值不宜过小。
类似地，仍然是在泄压区114为薄弱区的情况下，若第二间隔结构154设置在电池中相邻的两个电池单体20之间，第二间隔结构154用于形成至少部分第一通路15，泄压区114满足下面公式(4)：
其中，d为薄弱区内不同位置的厚度的最小值；t为两个电池单体20之间的距离。具体地，参数d与上述公式(3)中含义一致；参数t与上述公式(2)中含义一致。
应理解，当参数t增加时，通往电气腔11a的第一通路15增大，热失控排出的排放物极易返回该电气腔11a，因此对应的参数d设计应该下降，从而减小排放物冲破泄压区114的难度，即降低了排放物排出电气腔11a的难度，以便于排放物更容易排出电气腔11a。因此，在参数d满足排放物排放要求的同时兼容电池10的结构强度要求，而无法取值过小的情况下，参数t不宜设置过大，即t/d不宜设置过大。
相反的，当t处于极小值时，通往电气腔11a的第一通路15较小，热失控的排放物较难返回电气腔11a，第一通路15很难发挥作用，则大量排放物需要经过第二壁11c的泄压区114排出，参数d的取值应确保第二壁11c可以顺利且快速被排出的排放物冲破，因此d取值也不宜过大，即t/d取值不宜过小。
因此，本申请实施例的电池10，通过合理上述各个参数，可以调节第一通路15和第二通路16的尺寸关系，进而调节进入电气腔11a的排放物的占比，使得经过泄压机构213排出的排放物中较少部分进入电气腔11a，而大部分排放物可以排出电气腔11a。这样，既可以缓解排放物排出电气腔11a的排放压力，降低对电气腔11a的密封性的要求，也降低了对第二通路16的要求，同时也可以尽量保证电气腔11a的安全，避免大量排放物进入电气腔11a而影响汇流部件12等，造成短路甚至爆炸，提高电池 10的安全性。
虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述，但在不脱离本申请的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (31)

  1. 一种电池，其特征在于，包括：
    箱体(11)，包括电气腔(11a)；
    电池单体(20)，容纳于所述电气腔(11a)，所述电池单体(20)的第一壁(21a)设置有泄压机构(213)；
    第一通路(15)和第二通路(16)，所述第一通路(15)和第二通路(16)被配置为在所述泄压机构(213)致动时，能够经由所述泄压机构(213)与所述电池单体(20)的内部相连通；
    其中，所述第一通路(15)用于将从所述泄压机构(213)排出的排放物排向所述电气腔(11a)内，所述第二通路(16)用于将从所述泄压机构(213)排出的排放物排出所述电气腔(11a)。
  2. 根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电气腔(11a)包括第二壁(11c)，所述第一壁(21a)面向所述第二壁(11c)。
  3. 根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述第二壁(11c)和所述第一壁(21a)之间设置有第一间隙(152)，所述第一通路(15)包括所述第一间隙(152)。
  4. 根据权利要求2或3所述的电池，其特征在于，所述电池还包括：
    连接结构(151)，所述连接结构(151)设置在所述第一壁(21a)与所述第二壁(11c)之间，所述连接结构(151)用于形成至少部分所述第一通路(15)。
  5. 根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述连接结构(151)设置有第一流道(1511)，所述第一通路(15)包括所述第一流道(1511)。
  6. 根据权利要求5所述的电池，其特征在于，所述第一流道(1511)包括贯穿所述连接结构(151)的通孔和/或凹槽。
  7. 根据权利要求5或6所述的电池，其特征在于，所述第一流道(1511)的径向尺寸小于或者等于2mm，所述径向垂直于所述排放物在所述第一流道(1511)内的流动方向。
  8. 根据权利要求4至7中任一项所述的电池，其特征在于，所述连接结构(151)用于在所述泄压机构(213)致动时被破坏，以使所述第一壁(21a)和所述第二壁(11c)之间形成第二间隙，所述第一通路(15)包括所述第二间隙。
  9. 根据权利要求8所述的电池，其特征在于，所述连接结构(151)包括设置在所述第一壁(21a)与所述第二壁(11c)之间的熔化层，所述熔化层用于在所述泄压机构(213)致动时被熔化，以使所述第一壁(21a)和所述第二壁(11c)之间形成所述第二间隙。
  10. 根据权利要求9所述的电池，其特征在于，所述熔化层的厚度为0.5mm～3mm。
  11. 根据权利要求4至10中任一项所述的电池，其特征在于，所述连接结构(151)设置有对应于所述泄压机构(213)的避让区(1512)，所述避让区(1512)用于为所述泄压机构(213)致动时提供变形空间。
  12. 根据权利要求11所述的电池，其特征在于，所述避让区(1512)对应至少两个所述泄压机构(213)。
  13. 根据权利要求4至12中任一项所述的电池，其特征在于，所述连接结构(151)还包括：
    阻挡结构(1513)，设置在所述第一壁(21a)和所述第二壁(11c)之间且位于所述泄压机构(213)的周围，所述阻挡结构(1513)用于阻挡经过所述泄压机构(213)排出的排放物到达所述电池单体(20)的电极端子(214)。
  14. 根据权利要求13所述的电池，其特征在于，所述电极端子(214)位于所述电池单体(20)的第三壁(21b)，所述第三壁(21b)与所述第一壁(21a)相交，所述阻挡结构(1513)设置在所述泄压机构(213)的靠近所述电极端子(214)的一侧。
  15. 根据权利要求4至14中任一项所述的电池，其特征在于，所述连接结构(151)包括设置在所述第一壁(21a)与所述第二壁(11c)之间的导热垫和/或密封垫。
  16. 根据权利要求2至15中任一项所述的电池，其特征在于，所述电池包括：
    电池单体组(201)，所述电池单体组(201)包括沿第一方向排列的多个所述电池单体(20)，所述电气腔(11a)包括与所述第二壁(11c)相交的第四壁(11d)，所述电池单体组(201)的面向所述第四壁(11d)的端面(2011)与所述第四壁(11d)之间设置有第三间隙，所述第一通路(15)包括所述第三间隙。
  17. 根据权利要求16所述的电池，其特征在于，所述电池还包括：
    第一间隔结构(153)，设置在所述端面(2011)与所述第四壁(11d)之间，所述第一间隔结构(153)用于形成至少部分所述第一通路(15)。
  18. 根据权利要求17所述的电池，其特征在于，所述第一间隔结构(153)设置有第二流道(1531)，所述第一通路(15)包括所述第二流道(1531)。
  19. 根据权利要求2至18中任一项所述的电池，其特征在于，所述电池还包括：
    第二间隔结构(154)，设置在相邻的两个电池单体(20)之间，所述第二间隔结构(154)用于形成至少部分所述第一通路(15)。
  20. 根据权利要求19所述的电池，其特征在于，所述第二间隔结构(154)用于在所述泄压机构(213)致动时被破坏，以使所述两个电池单体(20)之间形成第四间隙，所述第一通路(15)包括所述第四间隙。
  21. 根据权利要求19或20所述的电池，其特征在于，所述第二间隔结构(154)设置有第三流道(1543)，所述第一通路(15)包括所述第三流道(1543)。
  22. 根据权利要求2至21中任一项所述的电池，其特征在于，所述第二壁(11c)设置有与所述泄压机构(213)对应的泄压区(114)，所述泄压区(114)用于形成至少部分所述第二通路(16)。
  23. 根据权利要求22所述的电池，其特征在于，所述泄压区(114)为贯穿所述第二壁(11c)的通孔，贯穿方向垂直于所述第一壁(21a)。
  24. 根据权利要求23所述的电池，其特征在于，所述泄压区(114)满足：
    其中，S为所述泄压区(114)在所述第二壁(11c)上的正投影的面积除以所述泄压区(114)对应的泄压机构(213)的个数，D为所述第二壁(11c)与所述第一壁(21a)之间的距离。
  25. 根据权利要求23或24所述的电池，其特征在于，所述电池还包括：
    第二间隔结构(154)，设置在所述电池中相邻的两个电池单体(20)之间，所述第二间隔结构(154)用于形成至少部分所述第一通路(15)，所述泄压区(114)满足：
    其中，S为所述泄压区(114)在所述第二壁(11c)上的正投影的面积除以所述泄压区(114)对应的泄压机构(213)的个数，t为所述两个电池单体(20)之间的距离。
  26. 根据权利要求22所述的电池，其特征在于，所述泄压区(114)为所述第二壁(11c)的薄弱区，所述薄弱区用于在所述泄压机构(213)致动时被破坏，以形成至少部分所述第二通路(16)。
  27. 根据权利要求26所述的电池，其特征在于，所述泄压区(114)满足：
    其中，d为所述薄弱区内不同位置的厚度的最小值；D为所述第二壁(11c)与所述第一壁(21a)之间的距离。
  28. 根据权利要求26或27所述的电池，其特征在于，所述电池还包括：
    第二间隔结构(154)，设置在所述电池中相邻的两个电池单体(20)之间，所述第二间隔结构(154)用于形成至少部分所述第一通路(15)，所述泄压区(114)满足：
    其中，d为所述薄弱区内不同位置的厚度的最小值；t为所述两个电池单体(20)之间的距离。
  29. 根据权利要求1至28中任一项所述的电池，其特征在于，所述箱体(11)还包括：
    收集腔(11b)，用于在所述泄压机构(213)致动时收集经过所述第二通路(16)排出的排放物。
  30. 根据权利要求29所述的电池，其特征在于，所述电池还包括：
    隔离部件，用于隔离所述电气腔(11a)和所述收集腔(11b)。
  31. 一种用电设备，其特征在于，包括：
    根据权利要求1至30中任一项所述的电池，所述电池用于为所述用电设备提供电能。
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