CN218939874U - 电池及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池及用电装置，电池包括箱体、至少一个电池单体、汇流部件以及密封结构。至少一个电池单体收容在箱体所形成的容纳空间中，每个电池单体周边的空隙形成了气流通道；汇流部件用于电连接多个电池单体；密封结构被配置成封闭气流通道朝向汇流部件的通道口。通过使用密封结构，将电池单体之间和/或电池单体与箱体之间的气流通道朝向汇流部件的通道口封闭，从而使得电池单体在被击穿或自身过热泄压时，产生的烟气或高温气体不会扩散进入汇流部件中，而是沿着击穿位置或固定的排放通道排出，泄压的同时不会与汇流部件产生连锁反应，提高了电池的安全性能。

Description

电池及用电装置

技术领域

本申请属于电池技术领域，具体涉及一种电池及用电装置。

背景技术

节能环保是大部分产业可持续发展的关键，例如电动车辆，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。其中，电动车辆的动力是由电池提供，而电池还可以用于电瓶车、电动飞机、电动轮船和电动工具，等等。也因此，电池技术又是关乎许多产业发展的一项重要因素。随着电池技术的不断发展，对电池的性能提出了更高的要求，希望电池能够同时考虑多方面的设计因素，其中电池的安全性能尤为重要。

实用新型内容

本申请提供一种电池及用电装置，能够提高电池的安全性能。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种电池，电池包括箱体、至少一个电池单体、汇流部件以及密封结构。至少一个电池单体，收容在箱体所形成的容纳空间中，每个电池单体周边的空隙形成了气流通道；汇流部件，用于电连接多个电池单体；密封结构被配置成封闭气流通道朝向汇流部件的通道口。

通过使用密封结构，将电池单体之间和/或电池单体与箱体之间的气流通道朝向汇流部件的通道口封闭，从而使得电池单体在被击穿或自身过热泄压时，产生的烟气或高温气体不会扩散进入汇流部件中，而是沿着击穿位置或固定的排放通道排出，泄压的同时不会与汇流部件产生连锁反应，提高了电池的安全性能。

在一些实施方式中，密封结构设置于每一气流通道朝向汇流部件的通道口，且与汇流部件间隔设置。

在每一气流通道朝向汇流部件的通道口使用密封结构可以极大的简化电池的结构，可将烟气隔离，使其不会流动到汇流部件中。

在一些实施方式中，密封结构包括分隔件，分隔件的至少部分连接电池单体，每一气流通道朝向汇流部件的通道口分别设置一对应的分隔件，且与汇流部件间隔设置。

密封胶也是一种常用的密封件，其将电极端子以及汇流部件包裹后，烟气无法渗透进去，因此能够达到极佳的隔离效果。将密封胶设置于分隔件的表面，便能够根据需要来调整位置和厚度，使得密封胶的分布更加灵活，便于电池的设计。

在一些实施方式中，密封结构还包括密封件，密封件设置于分隔板的朝向汇流部件和/或远离汇流部件的表面上，密封件被配置成配合分隔件密封气流通道朝向汇流部件的通道口。

将密封件设置于分隔件的表面，能够根据需要来调整位置和厚度，使密封件的分布更加灵活，便于电池的设计。

在一些实施方式中，密封结构包裹汇流部件设置。

密封件包裹汇流部件，能够进一步提高汇流部件的密封度以及安全性能。

在一些实施方式中，密封结构包括密封件，密封件封闭气流通道朝向汇流部件的通道口，且密封件包裹汇流部件。

得密封件布置简单，节省电池装配流程和时间，并且因为密封件包裹汇流部件，因此也能够具有良好的安全性能。

在一些实施方式中，密封结构还包括分隔件，每一气流通道朝向汇流部件的通道口分别设置一对应的分隔件。

这样设计可以能够防止烟气等高温气体与汇流部件接触，提高了安全性能。

在一些实施方式中，密封件设置于分隔件的一侧表面上。

该设计方式可以进一步提高汇流部件的密封性。

在一些实施方式中，电池单体上设置有泄压机构，箱体上设置有泄压口，密封件对应泄压机构的位置处被配置形成泄压通道，其中，泄压通道连通箱体的泄压口。

泄压通道与泄压机构的设置，可以更快速的泄出电池单体所产生的烟气，从而进一步提高电池的安全性能。

在一些实施方式中，电池还包括隔离件，隔离件在对应泄压机构的位置处被配置为形成泄压通道，且隔离件隔离泄压通道和密封件。

隔离件的设置，能够保证泄压通道的稳定，防止因密封胶产生运动或变形等情况堵塞泄压通道。

在一些实施方式中，电池还包括耐高温隔板箱，其中，耐高温隔板箱被配置为形成子容纳空间，若干电池单体收容在子容纳空间中，并连同耐高温隔板箱收容在容纳空间中，气流通道包括相邻两电池单体之间的空隙、和/或电池单体与耐高温隔板箱之间的空隙。

此种设置方式使得电池单体设置于耐高温隔板箱中，而耐高温隔板箱不会因为电池单体的高温而发生起火、变形等情况，因此提高电池的安全性能。

在一些实施方式中，密封件为密封胶，密封胶为固态密封胶。

密封胶也是一种常用的密封件，其将电极端子以及汇流部件包裹后，烟气无法渗透进去，因此能够达到极佳的隔离效果。将密封胶设置于分隔件的表面，便能够根据需要来调整位置和厚度，使得密封胶的分布更加灵活，便于电池的设计。

在一些实施方式中，箱体还包括底板，密封件为密封胶；密封件设置于分隔件远离底板的一侧，密封胶为液态密封胶；或者，汇流部件设置于电池单体朝向底板的一侧，密封胶为液态密封胶。

在进行电池的制造过程中，可以直接将密封件注入箱体的容纳空间中，也简化了制造的步骤。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种用电装置，包括：上述任一实施方式中所述的电池，电池用于提供电能。

由于电池的安全性能较高，因此用电装置的安全性能也会相应的提高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案，下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

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的分解示意图；

图4示出了根据本申请的一些实施例的电池单体的分解示意图；

图5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6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中的电池的另一方向的剖视图；

图9示出了根据本申请的一些实施例的电池的剖视图；

图10示出了根据本申请的一些实施例的电池的剖视图；

图11示出了根据本申请的一些实施例的电池的剖视图；

图12示出了根据本申请的一些实施例的电池的剖视图；

图13示出了根据本申请的一些实施例的电池的剖视图；

图14示出了根据本申请的一些实施例的电池的剖视图；

图15示出了根据本申请的一些实施例的电池的剖视图。

标记说明：

车辆1、电池10、电池单体20、控制器30、马达40；

箱体11、盖体111、箱壳112、底板112a、支撑梁114、外侧板115、电气腔11a、汇流部件12、壳体21、外壳体211、盖板212、容纳腔211a、开口211b、电极组件22、连接构件23、电极端子214、正电极端子214a、负电极端子214b、泄压机构213；

密封结构14、气流通道15、分隔件141、密封件142、泄压通道143、耐高温隔板箱16、内顶板161、内侧板162、内底板163。

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)也称为“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。可充电电池又称为二次电池(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。锂离子电池目前也广泛应用于纯电动车及混合动力车，用于这种用途的锂离子电池的容量相对略低，但有较大的输出、充电电流，也有较长的使用寿命，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或一次性电池。下文中将主要以锂离子电池为例来描述本申请公开的实施例。应当理解的是，本申请公开的实施例对于其他任意适当类型的可充电电池都是适用的。本申请中公开的实施例所提到的电池可以直接或者间接应用于适当的装置中来为该装置供电。

本申请公开的实施例中所提到的电池是指包括一个或多个电池单体以提供预定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等。电池单体是电池中的基本单元，一般按封装的方式可以分为：柱形电池单体、方形电池单体和软包电池单体。下文中将主要围绕方形电池单体来展开。应当理解的是，下文中所描述的实施例在某些方面对于柱形电池单体或软包电池单体而言也是适用的。

电池单体包括正极极片、负极极片、电解液和隔离膜。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的移动来工作。例如，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)。隔离膜设置在正极极片和负极极片之间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具有所需形状的电极组件。例如，柱形电池单体中三层材料的薄膜结构被卷绕成柱形形状的电极组件，而在方形电池单体中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。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。电池则是装入电动汽车的电池系统的最终状态。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。箱体一般由盖体和箱壳组成，箱壳一般包括底板与外侧板。外侧板由底板的边缘延伸，一般为垂直于底板，底板与外侧板形成一具有开口的容置空间，用于容纳电池单体或电池模块。盖体盖在容置空间的开口处，与底板相对设置，连接外侧板。箱壳与盖体可以是可拆卸连接，也可以是密封式连接。目前的大部分电池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。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。

电池单体上通常设置有泄压机构，泄压机构是指在电池单体的内部压力或温度达到预定阈值时能够致动以泄放内部压力的元件或部件。泄压机构又被称为防爆阀、气阀、泄压阀或安全阀等。泄压机构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。

本申请中所提到的“致动”是指泄压机构产生动作或被激活以泄放电池单体的内部压力。所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、撕裂、破碎或者打开等。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的情况下使电池单体产生泄压，从而避免更严重的事故发生。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和/或火焰等。该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，其威力和破坏力巨大，甚至能够冲破在该方向上设置的诸如盖体等的一个或多个结构。

对于传统的泄压机构而言，在致动时需要有一定的避让空间。避让空间是指泄压机构在致动时(例如泄压机构的至少一部分被撕裂)，泄压机构内部或外部的在致动方向(即，被撕裂的方向)上的空间。也就是说，避让空间是允许泄压机构致动的空间。由于电池单体的盖板相比于壳体具有更厚的厚度，将泄压机构设置在盖板上也更容易形成避让空间，从而利于电池单体的设计和制造。

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。

本发明人注意到，随着电池使用场景的增加，外部环境对电池的安全影响逐渐增大，容易引起电池的热失控。例如，在锂电池电气系统中，有一些失效场景，由于非正常的拉弧，电池单体的壳体被击穿。而由于电池的箱体内为一个空间，因此电池被击穿，电池单体热失控后，烟气容易与汇流部件产生连锁反应，引发更严重的后果。

为了缓解烟气与汇流部件产生连锁反应的问题，申请人研究发现，汇流部件并不会产生烟气，一般被击穿后产生烟气的仅为电池单体。因此，可以通过将电池单体之间、和/或电池单体与箱体之间的气流通道通向汇流部件的通道口密封，便能够避免烟气与汇流部件产生连锁反应，引发更严重的后果。

基于以上考虑，为了解决电池单体被击穿后烟气与汇流部件产生连锁反应的问题，发明人经过深入研究，设计了一种电池及用电装置。

本申请实施例描述的电池所适用的装置包括但不限于：手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动车辆、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、电动车辆玩具、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，该图为根据本申请一实施例的一种车辆1的简易示意图，车辆1可以为燃油车辆、燃气车辆或新能源车辆，新能源车辆可以是纯电动车辆、混合动力车辆或增程式车辆等。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。

图2和图3分别示出了根据本申请实施例的电池10的分解视图。如图2和图3所示，电池10包括多个电池单体20以及用于电连接多个电池单体20的汇流部件12。为了使电池单体20免受外界液体或者异物的侵袭或者腐蚀，电池10包括箱体11，其用来封装多个电池单体以及其他必要的部件，如图2和图3所示。在一些实施例中，箱体11可以包括盖体111和箱壳112，电池10还可以包括在盖体111和箱壳112之间延伸的支撑梁114，支撑梁114可以从箱壳112的底板112a沿垂直于底板112a的方向向盖体111延伸。盖体111和箱壳112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。在其他的一些实施例中，盖体111和箱壳112也可以不密封地彼此组合。

图4示出了根据本申请实施例的电池单体20的分解视图，图5和图6分别示出了电池单体20从不同角度观察时的立体视图。如图4至图6所示，在根据本申请的电池单体20中，其包括壳体21、电极组件22和电解液。电极组件22被容纳在电池单体20的壳体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。壳体21包括外壳体211和盖板212。外壳体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与位于电池单体20外部的电极端子214电连接。电极端子214一般包括正电极端子214a和负电极端子214b。本申请的电池10中的电池单体20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，可以是多个电池单体20中的由于其在电池10中所处的位置而可能更容易遭受热失控的电池单体上设置有泄压机构213。当然，也可以是电池10中的每个电池单体20都设置有泄压机构213。

泄压机构213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的元件或部件。本申请中所称的阈值可以是压力阈值或温度阈值，该阈值设计根据设计需求不同而不同。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材料。也就是说，泄压机构213用于在其所在的至少一个电池单体20的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放电池内部的压力，从而避免更加危险的事故发生。如上面所提到的，泄压机构213又可以被称为防爆阀、气阀、泄压阀或安全阀等。汇流部件12又被称为汇流排或母线等，其是将多个电池单体20以串联和/或并联的方式电连接的部件。多个电池单体20通过汇流部件12串并联后，具有较高的电压，因此具有汇流部件12的这一侧有时被称为高压侧。在一些实施方式中，电池10中的泄压机构213设置在电池单体20的底侧。

请参阅图7与图8，图7与图8是本申请一些实施方式中电池10的不同角度的剖视图。电池10包括箱体11、至少一个电池单体20、汇流部件12以及密封结构14。至少一个电池单体20收容在箱体11所形成的容纳空间中，每个电池单体20周边的空隙形成了气流通道15。汇流部件12用于电连接多个电池单体20。汇流部件12设置在电池单体20的一侧并电连接相邻的电池单体20。密封结构14被配置成封闭气流通道15朝向汇流部件12的通道口。

在本实施方式中，箱体11包括底板112a、外侧板115以及支撑梁114。外侧板115连接底板112a，底板112a和外侧板115限定出容纳空间，至少一个电池单体20收容在容纳空间中。支撑梁114由底板112a延伸，优选的，支撑梁114和/或外侧板115与底板112a垂直。当外侧板115为平面板时，支撑梁114还可以与某一个或一对相对设置的外侧板115平行，也可以为曲面板。当外侧板115为曲面板时，支撑梁114可以为曲面板，又或者为平面板。支撑梁114可以连接外侧板115，也可以不连接外侧板115。支撑梁114被配置成将容纳空间分割成多个容纳子空间，至少一个电池单体20收容在一个或多个容纳子空间中。支撑梁114的数量可以根据实际需求来设置，例如图3所示，支撑梁114仅设置有一个，将箱体11内的容纳空间分为两个容纳子空间，至少一个电池单体20收容在一个容纳子空间内。而在其他实施方式中，支撑梁114的数量可以设置有两个及以上，将箱体11内的容纳空间分为任意个容纳子空间，而电池单体20则根据需求收容在一个或多个容纳子空间内。容纳子空间并非一定要容纳电池单体20，也可以用作其他用途，例如放置其他电子元件，或者作为气流流通或存储的空间。另外，支撑梁114的设置并非是必须的，也可以不设置支撑梁114。

当电池单体20为两个及以上时，相邻两电池单体20之间的空隙、和电池单体20与箱体11之间的空隙形成了气流通道15。当电池单体20为一个时，电池单体20和箱体11之间的空隙形成了气流通道15。又或者，在电池单体20紧贴箱体11，且电池单体20为多个时，仅在电池单体20之间的空隙形成气流通道15。

气流通道15是能够供气流流通的通道，可以理解的是，气流能够在气流通道15中自由流通。气流通道15可以是通过一些部件来主动构建而成，例如一些需要输送气流的装置中。气流通道15也可以是一些部件之间的空隙所自然形成的，例如在本申请中，气流通道15是相邻两电池单体20之间的空隙、和/或电池单体20与箱体11之间的空隙形成的。气流通道15的通道口为气流通道15的一端或者气流通道15经过的一个端口。例如，相邻两电池单体20之间的空隙所形成的气流通道15，其通道口就为两电池单体20的端部。而电池单体20与箱体11之间的通道口，便是电池单体20的端部或箱体11的端部，以最短的为基准。

汇流部件12可以设置在电池单体20远离底板112a的一侧并连接相邻的电池单体20。或者，在其他实施方式中，汇流部件12还可以设置在电池单体20靠近底板112a的一侧并连接相邻的电池单体20。

密封结构14是一种对通道进行密封的结构，根据需要，可以是固态或液态。密封结构14被配置成封闭气流通道15朝向汇流部件12的通道口后，气流通道15中的气体便无法通过此通道口，便无法流通到汇流部件12上。箱体11的底板112a一般为箱体11与外部部件电连接的一侧所相对的板体。当电池10正常摆放时，底板112a为箱体11贴近地面的板体。密封结构14为密封膜和/或密封片，密封膜是一种不透气的膜，密封片是一种不透气的片材，能够阻止气流通过。考虑到需要在电池单体20产生烟气是也能够保证密封效果，因此密封结构14的工作温度需要高于电池单体20所产生的烟气的温度。密封结构14的材料可以是聚酰亚胺等耐高温材料。密封结构14可以是粘贴在电池单体20和/或箱体11上。

通过上述方式，将电池单体20之间和/或电池单体20与箱体11之间的气流通道15朝向汇流部件12的通道口封闭，从而使得电池单体20在被击穿或自身过热泄压时，产生的烟气或高温气体不会扩散进入汇流部件12中，而是沿着击穿位置或固定的排放通道排出，泄压的同时不会与汇流部件12产生连锁反应，提高了电池10的安全性能。将密封结构14设置于每一气流通道15朝向汇流部件12的通道口，则可以简化电池10的结构，可以后期进行贴附，不会对电池10的结构及制作进行太大的改变。

在一个实施方式中，密封结构14设置于每一气流通道15朝向汇流部件12的通道口，且与汇流部件12间隔设置。

具体地，密封结构14与汇流部件12间隔设置是指:汇流部件12设置于两个相邻的电极端子214上方，密封结构14设置于两个相邻的电极端子214之间，因此，密封结构14与汇流部件12在电池单体20的高度方向上两者间隔开。

每一气流通道15朝向汇流部件12的通道口分别设置一对应的密封结构14。密封结构14与汇流部件12同侧设置。汇流部件12和密封结构14可以同设置在电池单体20远离底板112a的一侧并连接相邻的电池单体20。或者，在其他实施方式中，汇流部件12和密封结构14还可以同设置在电池单体20靠近底板112a的一侧并连接相邻的电池单体20。密封结构14将汇流部件12与电池单体20的壳体21隔开，连接汇流部件12并暴露于壳体21外的电极端子214与汇流部件12位于同一空间中。

请参阅图9，图9是本申请一些实施方式中电池10的剖视图。在本实施方式中，电池10同样包括箱体11、至少一个电池单体20、汇流部件12以及密封结构14。其中，密封结构14包括分隔件141，分隔件141的至少部分连接电池单体20，每一气流通道15朝向汇流部件12的通道口分别设置一对应的分隔件141，且与汇流部件12间隔设置。

具体地，分隔件141与汇流部件12间隔设置是指:汇流部件12设置于两个相邻的电极端子214上方，分隔件141设置于两个相邻的电极端子214之间，因此，分隔件141与汇流部件12在电池单体20的高度方向上两者间隔开。

分隔件141是将不同的部分进行分隔的部件，其可以将气体、和/或液体、和/或固体进行分隔。分隔件141一般为分隔板，其是一种板材，可以将相对两面的部分分隔开来。例如，分隔件141设置于气流通道15朝向汇流部件12的通道口，便将气流通道15与汇流部件12分隔开，气流通道15处流通的气流会被分隔件141所隔开，不会流通到汇流部件12中。

在一实施方式中，电池10同样包括箱体11、至少一个电池单体20、汇流部件12以及密封结构14。其中，密封结构14还包括密封件142，密封件142设置于分隔件141的朝向汇流部件12和/或远离汇流部件12的表面上，密封件142被配置成配合分隔件141密封气流通道15朝向汇流部件12的通道口。

具体地，密封件142与分隔件141设置于同一侧，分隔件141设置于气流通道15远离底板112a一侧的通道口，密封件142设置在分隔件141远离底板112a的一侧。密封件142设置于分隔件141的朝向汇流部件12和/或远离汇流部件12的表面上，是为了放置分隔件141的密封性不够，因此通过密封件142配合分隔件141密封气流通道15朝向汇流部件12的通道口，便具有足够的密封性。当密封件142出现问题时，例如密封不良，分隔件141可以阻隔密封件142与气流通道15，依然能够实现密封作用。当分隔件141在高温烟气中损坏时，密封件142也可以继续完成密封效果。在一些实施方式中，箱体11还包括盖体，盖体盖在容置空间的开口处，与底板112a相对设置，连接外侧板115。密封件142可以设置于盖体与分隔件141之间。

将密封件142设置于分隔件141的表面，能够根据需要来调整位置和厚度，使密封件142的分布更加灵活，便于电池10的设计。

在一实施方式中，电池10同样包括箱体11、至少一个电池单体20、汇流部件12以及密封结构14。其中，密封结构14包裹汇流部件12设置。

具体地，使用密封结构14包裹汇流部件12，同时密封结构14包裹电极端子214，烟气无法渗透进去，能够提高汇流部件12的密封度以及安全性能，达到极佳的隔离效果。

请参阅图10，图10是本申请一些实施方式中电池10的剖视图。在本实施方式中，电池10同样包括箱体11、至少一个电池单体20、汇流部件12以及密封结构14。其中，密封结构14包括密封件142，密封件142封闭气流通道15朝向汇流部件12的通道口，且密封件142包裹汇流部件12。

具体地，汇流部件12设置在电池单体20靠近底板112a的一侧，并连接相邻的电池单体20。密封件142设置于箱体11的底板112a上。当密封件142为胶体时，也会在重力作用下，保持在箱体11的底板112a上。在制造时，可以直接将胶体注入箱体11中，不需要额外的步骤。胶体在重力作用下，会自然的汇聚在底板112a上，并包裹汇流部件12，封闭气流通道15朝向汇流部件12的通道口。在其他的一些实施方式中，密封件142也可以不包裹汇流部件12。

此种设置直接通过将密封件142设置在电池单体20朝向箱体11底板112a方向的方式，使得密封件142布置简单，节省电池10装配流程和时间，并且因为密封件142包裹汇流部件12，因此也能够具有良好的安全性能。

在本实施方式中，电池10同样包括箱体11、至少一个电池单体20、汇流部件12以及密封结构14。其中，密封结构14包括分隔件141，每一气流通道15朝向汇流部件12的通道口分别设置一对应的分隔件141。

具体地，汇流部件12设置在电池单体20远离底板112a的一侧并连接相邻的电池单体20。分隔件141设置于气流通道15远离底板112a一侧的通道口，密封件142设置在分隔件141远离底板112a的一侧，且密封件142包裹汇流部件12，密封件142与分隔件141相互独立。这样设计可以能够防止烟气等高温气体与汇流部件12接触，提高了安全性能。

在一实施方式中，电池10同样包括箱体11、至少一个电池单体20、汇流部件12以及密封结构14。其中，密封件142设置于分隔件141的一侧表面上。该设计方式可以进一步提高汇流部件12的密封性。

请参阅图11，图11是本申请一些实施方式中电池10的剖视图。在本实施方式中，电池10同样包括箱体11、至少一个电池单体20、汇流部件12以及密封结构14。在本实施方式中，电池单体20上设置有泄压机构213，箱体11上设置有泄压口，密封件142对应泄压机构213的位置处被配置形成泄压通道143，其中，泄压通道143连通箱体11的泄压口。

具体地，密封结构14包括分隔件141与密封件142，分隔件141设置于气流通道15远离底板112a一侧的通道口，密封件142设置在分隔件141远离底板112a的一侧，汇流部件12设置在电池单体20远离底板112a的一侧并连接相邻的电池单体20，且密封件142包裹汇流部件12。密封件142对应泄压机构213的位置处被配置形成泄压通道143。其中，泄压通道143连通箱体11的泄压口。泄压通道143与密封件142中形成的一个通道，这个通道与泄压口对应，从而可以使泄压口排泄出的烟气等通过泄压通道143泄出，泄压通道143的设置便是防止密封件142将泄压口堵塞。因此，在本实施方式中，箱体11的泄压口与汇流部件12位于分隔件141的同侧。而在其他实施方式中，箱体11的泄压口的位置与电池单体20的泄压机构213的位置可以根据需求调整，例如泄压机构213可以朝向箱体11的底板112a设置，箱体11的泄压口也可以设置于底板112a上和/或外侧板115靠近底板112a的位置。

在一些实施方式中，电池10还包括隔离件。隔离件在对应泄压机构213的位置处被配置为形成泄压通道143，且隔离件隔离泄压通道143和密封件142。泄压通道143可以是长方形通道，也可以是半圆形通道等，具体形状可以根据实际需求来设置，不做具体限制。另外，在一些实施方式中，箱体11中还可以设置有连通泄压口的排气仓，排气仓为箱体11中的一个独立空间，连通箱体11中容纳电池单体20的容纳空间，容纳空间中的烟气经过排气仓进入泄压口，从而排出电池10外。因此，泄压通道143还可以连通排气仓，通过排气仓连通泄压口。

泄压通道143为能够允许气流流通的通道，电池单体20的泄压机构213中泄出的烟气等可以通过泄压通道143流通。泄压口是电池10的箱体11上一个排气口，根据需求设置有箱体11的任意位置，用于排出电池10中的电池单体20所产生的烟气等物质。隔离件与分隔件141类似，均是起到分隔作用。隔离件将密封件142与泄压机构分隔开，从而使得泄压机构对应的位置形成有泄压通道143，能够将泄放出的烟气等物质通过泄压通道143排出。

泄压通道143与泄压机构213的设置，可以配合电池10的箱体11的泄压口更快速的泄出电池单体20所产生的烟气，从而进一步提高电池10的安全性能。并且，还能够防止密封件142堵塞泄压机构。隔离件的设置，能够保证泄压通道143的稳定，防止因密封件142产生运动或变形等情况而堵塞泄压通道143。

请参阅图12，图12是本申请一些实施方式中电池10的剖视图。在本实施方式中，电池10还包括箱体11、至少一个电池单体20、汇流部件12、密封结构14以及耐高温隔板箱16。耐高温隔板箱16被配置为形成子容纳空间。若干电池单体20收容在子容纳空间中，并连同耐高温隔板箱16收容在容纳空间中。气流通道15包括相邻两电池单体20之间的空隙、和/或电池单体20与耐高温隔板箱16之间的空隙，密封结构14被配置成封闭气流通道15朝向汇流部件12的通道口。

耐高温隔板箱16为一侧开口的箱体11，或者为封闭式的箱体11。耐高温隔板箱16包括多个耐高温隔板，其工作温度高于电池单体20所产生的烟气的温度。由于电池单体20收容在耐高温隔板箱16的子容纳空间中，所以一些气流通道15形成在了电池单体20与耐高温隔板箱16之间，而非电池单体20与箱体11之间。耐高温隔板箱16可以为长方体，也可以为圆柱体等其他形状。

在一些实施方式中，耐高温隔板箱16包括内顶板161、连接内顶板161的内侧板162、和/或平行于内侧板162的内支撑梁（未图示）。气流通道15还包括电池单体20与相邻的内侧板162之间的空隙所形成的气流通道15、和/或电池单体20与相邻的内支撑梁之间的空隙所形成的气流通道15。汇流部件12设置在电池单体20远离顶部的一侧并连接相邻的电池单体20。汇流部件12设置在耐高温隔板箱16的子容纳空间之外，而在其他实施方式中，汇流部件12也可以设置在耐高温隔板箱16的子容纳空间之内。内侧板162与内支撑梁优选垂直于内顶板161，并且内支撑梁还可以平行于内侧板162。耐高温隔板箱16的内顶板161远离箱体11的底板112a设置，且与箱体11的底板112a相对设置。在此实施方式中，耐高温隔板箱16的开口朝向箱体11的底板112a。密封结构14包括分隔件141与密封件142。分隔件141设置于耐高温隔板箱16的开口处，密封件142设置于分隔件141朝向内顶板161的一侧表面。当然，密封结构14也可以采用其他实施方式所描述的密封结构14。

耐高温隔板箱16为多块耐高温隔板所围成箱体11，用于容纳电池单体20。耐高温隔板箱16的内顶板161与内侧板162均为耐高温隔板。耐高温隔板为能够在电池单体20发热产生烟气的环境下正常工作的隔板，不会因电池单体20的发热而变形、损坏或燃烧。耐高温隔板可以是单层板，也可以是多层板。

此种设置方式使得电池单体20设置于耐高温隔板箱16中，而耐高温隔板箱16不会因为电池单体20的高温而发生起火、变形等情况，因此提高电池10的安全性能。耐高温隔板箱16的结构灵活多变，可以根据电池10的实际需求来设置，而且也可以设置有内支撑梁来加强其结构。

请参阅图13，在另一些实施方式中，耐高温隔板箱16包括内底板163、连接内底板163的内侧板162、和/或平行于内侧板162的内支撑梁。气流通道15还包括电池单体20与相邻的内侧板162之间的空隙所形成的气流通道15、和/或电池单体20与相邻的内支撑梁之间的空隙所形成的气流通道15。汇流部件12设置在电池单体20远离内底板163的一侧并连接相邻的电池单体20。内侧板162与内支撑梁优选垂直于内底板163，并且内支撑梁还可以平行于内侧板162。耐高温隔板箱16的内底板163靠近箱体11的底板112a设置，且与箱体11的底板112a相对设置。在此实施方式中，耐高温隔板箱16的开口朝向与箱体11的底板112a相对的方向。而此时，密封结构14例如为上述实施方式中所描述的密封膜片。或者，密封结构14也可以是其他实施方式所描述的密封结构14。

耐高温隔板箱16的结构可以根据需要进行变化，此种耐高温隔板箱16开口朝上，汇流部件12也朝上，缩短汇流部件12与外部装置的电连接路径。

在一实施方式中，电池10同样包括箱体11、至少一个电池单体20、汇流部件12以及密封结构14。其中，密封件142为密封胶，密封胶为固态密封胶。

具体地，密封胶是一种常用的密封件142，密封胶为一种胶体，可以是液态胶体、固态胶体、又或者是可以是由液态转为固态的胶体。胶体的性质决定了密封胶能够实现密封，涂布的位置不会允许气流通过。密封胶优选为绝缘结构胶。绝缘结构胶为具有良好电绝缘性能的多组分复合胶。绝缘结构胶也有液态胶与固态胶，还有些绝缘结构胶在常温时为固态，加热后为液态。绝缘结构胶能够防止短路等现象发生，除了密封效果外，还能够起到极佳的绝缘效果。另外，密封胶还可以选择为发泡胶。发泡胶一种具有发泡特性和粘结特性的胶。发泡胶是一种密封性能良好的胶体，粘性强，并且使用时非常简单，也十分轻便。并且发泡胶也不导电，有良好的绝缘效果。使用分隔件141配合密封胶，是为了防止分隔件141的密封性不够，因此通过密封胶配合分隔件141密封气流通道15朝向汇流部件12的通道口，便具有足够的密封性。另外，密封胶受热后变为液态，也会被分隔件141所阻隔，不会流到其他位置，依然能够实现密封作用。因此，分隔件141的存在也可以改善由于密封胶引自身的重力作用而导致的密封不良问题。分隔件141在气流通道15中存在高温烟气时，也会通过绝缘结构胶进行散热，不容易损坏。另外，即便分隔件141会在高温烟气中损坏，密封胶也会继续完成密封效果。而将若密封胶为液态，也会在分隔件141被损坏的部分流下，从而防止分隔件141被继续损坏，对分隔件141进行保护。另外，密封胶在密封工艺上会更有优势，不需要像密封膜那样多条去贴，可以利用密封胶自身的流动性包裹需要密封的部位。

请参阅图14，图14是本申请一些实施方式中电池10的剖视图。在本实施方式中，电池10同样包括箱体11、至少一个电池单体20、汇流部件12以及密封结构14。其中，箱体11还包括底板112a，密封件142为密封胶；密封件142设置于分隔件141远离底板112a的一侧，密封胶为液态密封胶；或者，汇流部件12设置于电池单体20朝向底板112a的一侧，密封胶为液态密封胶。

请参阅图15，在一些实施方式中，密封件142设置在分隔件141远离底板112a的一侧，以配合分隔件141密封气流通道15朝向汇流部件12的通道口。密封胶包括固态胶体或液态胶体。这两种方式都是借助重力的作用，使得密封件142更加稳定。密封件142是布置于电池单体20的壳体21之间，和/或电池单体20与箱体11的侧板之间，并不包裹汇流部件12以及电极端子214。汇流部件12设置在电池单体20靠近底板112a的一侧并连接相邻的电池单体20。密封件142设置在分隔件141靠近底板112a的一侧，且密封件142包裹汇流部件12。由于箱体11的底板112a一般均为靠近或放置在地面上的，当汇流部件12设置在电池单体20靠近底板112a的一侧时，即汇流部件12朝下设置。此时，密封件142也设置于箱体11的容置空间的下部。在重力作用下，密封件142会更少的流动，稳定性更强。并且，在进行电池10的制造过程中，可以直接将密封件142注入箱体11的容纳空间中，也简化了制造的步骤。

此外，本申请还提供一种用电装置，该用电装置包括上述任一实施方式中的电池10，电池10用于提供电能。

由于电池10的安全性能较高，因此用电装置的安全性能也会相应的提高。

在一些具体的应用场景中，采用密封结构14封闭电池单体20与汇流部件12之间所有的烟气的气流通道15。密封结构14可以选择密封膜，密封膜工作温度高于烟气温度。密封结构14可以为胶体，选择绝缘结构胶或发泡胶。密封结构14选择绝缘结构胶，配合分隔件141，可从上方包裹汇流部件12。密封结构14选择绝缘结构胶，密封件142可从下方包裹汇流部件12，可以配合分隔件141，也可利用密封件142从液相到固相直接浸泡密封。泄压机构可以开在电池单体20的任何位置，包括但不限于顶部泄压机构、底部泄压机构。若泄压机构开在电池10顶部，在泄压机构上部需要留出泄压通道143，汇流部件12仍由密封结构14包裹。电池单体20周围包围耐高温隔板箱16，密封结构14选择绝缘结构胶，配合分隔件141，密封件142从内部密封排气仓，或者密封结构14选择密封膜，排气仓、汇流部件12可裸露在外部，这种结构下泄压机构可设在除顶部的任何部分。

采用密封结构14封闭电池单体20与汇流部件12之间所有的烟气气流通道15，无论是电池10热失控从泄压机构泄压，还是壳体21受意外电弧击穿从壳体21泄压，失控的烟气都不会从壳体21所在的空间进入到汇流部件12所在的空间。密封膜工作温度高于烟气温度，能够保证高温下的密封效果。绝缘结构胶或发泡胶在密封工艺上会更有优势，不需要像密封膜那样多条去贴，可以利用密封件142自身的流动性包裹需要密封的部位。密封件142从上包裹汇流部件12，分隔件141的存在可以改善由于密封件142自身的重力作用而导致的密封不良问题。密封件142从下方包裹汇流部件12，可以配合分隔件141，也可利用密封件142从液相到固相直接浸泡密封。当泄压机构开在电池10顶部时，预留泄压通道143，防止密封结构14封堵泄压机构。密封结构14同耐高温隔板配合箱体11的封闭排气仓使可燃烟气经专门的泄放通道排出，使其不与汇流部件12接触。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (14)

1.一种电池，其特征在于，所述电池包括：

箱体；

至少一个电池单体，收容在所述箱体所形成的容纳空间中，每个所述电池单体周边的空隙形成了气流通道；

汇流部件，用于电连接多个所述电池单体；

密封结构，所述密封结构被配置成封闭所述气流通道朝向所述汇流部件的通道口。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，

所述密封结构设置于每一所述气流通道朝向所述汇流部件的通道口，且与所述汇流部件间隔设置。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，

所述密封结构包括分隔件，所述分隔件的至少部分连接所述电池单体，每一所述气流通道朝向所述汇流部件的通道口分别设置一对应的分隔件，且与所述汇流部件间隔设置。

4.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，

密封结构还包括密封件，所述密封件设置于所述分隔件的朝向所述汇流部件和/或远离所述汇流部件的表面上，所述密封件被配置成配合所述分隔件密封所述气流通道朝向所述汇流部件的通道口。

5.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，

所述密封结构包裹所述汇流部件设置。

6.根据权利要求5所述的电池，其特征在于，

所述密封结构包括密封件，所述密封件封闭所述气流通道朝向所述汇流部件的通道口，且所述密封件包裹所述汇流部件。

7.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，

所述密封结构还包括分隔件，每一所述气流通道朝向所述汇流部件的通道口分别设置一对应的所述分隔件。

8.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，

所述密封件设置于所述分隔件的一侧表面上。

9.根据权利要求6-8中任意一项所述的电池，其特征在于，

所述电池单体上设置有泄压机构，所述箱体上设置有泄压口，所述密封件对应所述泄压机构的位置处被配置形成泄压通道，其中，所述泄压通道连通所述箱体的所述泄压口。

10.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，

所述电池还包括隔离件，所述隔离件在对应所述泄压机构的位置处被配置为形成所述泄压通道，且所述隔离件隔离所述泄压通道和所述密封件。

11.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，

所述电池还包括耐高温隔板箱，其中，所述耐高温隔板箱被配置为形成子容纳空间，若干所述电池单体收容在所述子容纳空间中，并连同所述耐高温隔板箱收容在所述容纳空间中，所述气流通道包括相邻两所述电池单体之间的空隙、和/或所述电池单体与所述耐高温隔板箱之间的空隙。

12.根据权利要求4、6-8、10中任意一项所述的电池，其特征在于，

所述密封件为密封胶，所述密封胶为固态密封胶。

13.根据权利要求4、7、8中任意一项所述的电池，其特征在于，

所述箱体还包括底板，所述密封件为密封胶；

所述密封件设置于所述分隔件远离所述底板的一侧，所述密封胶为液态密封胶；

或者，所述汇流部件设置于所述电池单体朝向所述底板的一侧，所述密封胶为液态密封胶。

14.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求1-13中任一项所述的电池，所述电池用于提供电能。

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