CN220306448U - 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，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；附接结构，附接于该第一壁，该附接结构设置有避让区，该避让区用于为至少一个该电池单体的该泄压机构提供变形空间，该避让区满足：0.3≤S2/(n*S1)≤8.5，其中，S1为该泄压机构在垂直于该第一壁的方向上的投影面积，S2为该避让区在垂直于该第一壁的方向上的投影面积，n为该避让区对应的泄压机构的数量，n为正整数。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
本申请要求享有于2022年08月4日提交中国专利局的名称为“电池和用电设备”的PCT申请PCT/CN2022/110331的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文中。
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。
实用新型内容
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；附接结构，附接于该第一壁，该附接结构设置有避让区，该避让区用于为至少一个该电池单体的该泄压机构提供变形空间，该避让区满足：0.3≤S2/(n*S1)≤8.5，其中，S1为该泄压机构在垂直于该第一壁的方向上的投影面积，S2为该避让区在垂直于该第一壁的方向上的投影面积，n为该避让区对应的泄压机构的数量，n为正整数。
因此，本申请实施例的电池，通过合理设置附接结构的避让区的面积大小，可以提高电池的安全性。具体地，若S2/(n*S1)设置过小，则可能存在泄压机构的面积较大，而与该泄压机构对应的避让区的面积较小的情况。这样，一方面可能导致该避让区无法为泄压机构提供足够大的变形空间，这会导致泄压机构至少部分被避让区遮挡，而无法被正常动作，进而导致电池单体内部的排放物无法及时排出。另一方面，在泄压机构能够正常动作的情况下，由于避让区面积较小，可能导致排放物无法快速通过该避让区排出，即在该避让区处存在排放瓶颈，同样会导致电池单体内部的排放物无法及时排出。因此，这两种情况都可能导致电池单体热失控后发生热扩散，进而引起电池爆炸，影响了电池的安全性。
相反地，若S2/(n*S1)设置过大，则可能存在泄压机构的面积过小的情况，或者与该泄压机构对应的避让区的面积过大的情况。若泄压机构面积过小，会导致电池单体内部的排放物无法及时并快速地从电池单体内排出，进而导致电池单体热失控后发生热扩散，进而引起电池爆炸，影响了电池的安全性。而避让区的面积过大，则会降低该避让区所在的附接结构的刚度及强度，影响该附接结构的性能，例如，可能会影响该附接结构对电池单体的支撑作用。
在一些实施例中，该避让区满足：0.8≤S2/(n*S1)≤4，以使泄压机构的面积设置合理，便于电池单体的排放物通过该泄压机构及时排出；避让区的面积也不会过小，进而避免影响泄压机构正常动作，也会避免影响排放物的排放，并且，避让区的面积也不会过大，能够保证该避让区所在的附接结构的强度和刚度，进而提高电池的安全性和稳定性。
在一些实施例中，该泄压机构在垂直于该第一壁的方向上的投影面积S1的取值范围为[50mm2，3000mm2]。若面积S1设置过大，则位于第一壁的泄压机构的面积过大，会降低该第一壁的强度，即降低了电池单体的外壳的强度，进而影响该电池单体的结构强度和稳定性。相反地，若面积S1设置过小，则该泄压机构的面积过小，由于电池单体热失控时，需经过该泄压机构排出排放物，因此，若泄压机构的面积过小，则会导致电池单体的排放物排放不及时，可能会引起电池单体之间的热扩散，进而引起电池爆炸。
在一些实施例中，该避让区在垂直于该第一壁的方向上的投影面积S2满足：50mm2≤S2/n≤10000mm2。若S2/n的值设置过大，则该避让区的对应于一个泄压机构的区域的面积过大，会增加该附接结构上避让区的总面积，进而影响该附接结构的强度，例如，会影响该附接结构对电池单体的支撑作用，进而影响电池的结构强度和稳定性。相反地，若S2/n的值设置过小，则该避让区的对应于一个泄压机构的区域的面积过小，可能会遮挡至少部分泄压机构，进而影响该泄压机构的正常动作，无法为该泄压机构提供足够的变形空间，从而影响排放物排出电池单体，容易引起电池单体之间的热扩散，进而引起电池爆炸。
在一些实施例中，该避让区对应多个该泄压机构。将每个避让区对应多个泄压机构，可以减少避让区的设置个数，便于加工；并且，在进行组装时，不需要将泄压机构与避让区一一对应，减少组装难度。
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。电池单体的泄压机构朝向电气腔的第二壁，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，该附接结构包括该第二壁。通过合理设置该第二壁上的避让区的面积的大小，可以使排放物及时并快速排出，避让发生热扩散和爆炸，提高电池的安全性。
在一些实施例中，该避让区包括贯穿该第二壁的通孔，贯穿方向为该第二壁的厚度方向，该通孔用于在该泄压机构致动时，使得从该泄压机构排出的排放物经过该通孔排出该电气腔。避让区包括该第二壁上设置的通孔，一方面便于加工，另一方面，该通孔为泄压机构提供变形空间的同时，还可以使得经过泄压机构排出的排放物可以快速通过该通孔而排出。
在一些实施例中，该第二壁设置有密封结构，该密封结构用于密封该通孔，该密封结构用于在该泄压机构致动时被破坏，以使该排放物穿过该通孔。
考虑到该避让区包括通孔时，会导致泄压机构暴露，那么，在电池使用过程中，泄压机构容易受到外部环境影响，进而可能导致泄压机构失效。因此，通过设置的该密封结构，一方面可以在电池单体正常使用过程中，保持电气腔的密封性，保护泄压机构不被外部环境影响；另一方面，在电池单体发生热失控时，该密封结构能够被及时破坏，以露出通孔，则电池单体的排放物能够穿过该通孔排出电气腔，避免热失控，提高了电池的安全性。
在一些实施例中，该密封结构设置在该第二壁的朝向该第一壁的表面，和/或，该密封结构设置在该第二壁的远离该第一壁的表面。密封结构设置在第二壁的远离第一壁的表面时，泄压机构与密封结构之间的距离能够为泄压机构致动提供变形空间，避免影响泄压机构。而密封结构设置在第二壁的朝向第一壁的表面时，密封结构距离泄压机构较近，能够被泄压机构的排放物快速破坏，例如，能够快速响应于电池单体的温度，而使密封结构被快速熔化，可以避免影响泄压机构致动，并可以及时排出排放物。
在一些实施例中，该避让区包括该第二壁的开口朝向该泄压机构的凹槽，该凹槽用于在该泄压机构致动时被破坏，以使从该泄压机构排出的排放物穿过该第二壁排出该电气腔。该凹槽的开口朝向泄压机构，凹槽内部能够为该泄压机构提供变形空间，以便于泄压机构致动并排出排放物。
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，该附接结构包括该连接结构。在第一壁和第二壁之间设置连接结构，一方面可以在电池单体未发生热失控时，通过该连接结构实现第一壁和第二壁之间的相对固定，以及第一壁和第二壁之间的密封性，另一方面，附接结构可以包括该连接结构，即该连接结构包括避让区，可以避免该连接结构对泄压机构的遮挡，以便于排放物可以顺利排出。
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开口，该避让区包括该避让开口。避让开口能够为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，并且可以通过该避让开口快速排出经过泄压机构的排放物。
在一些实施例中，该连接结构用于在该泄压机构致动时，阻止从该泄压机构排出的排放物进入该电气腔。该连接结构可以用作密封件，尤其在泄压机构致动时，连接结构位于第一壁和第二壁之间，可以阻止排放物通过该连接结构进入电气腔。这样，经过泄压机构的排放物可以分别通过连接结构的避让开口以及第二壁直接排出电气腔，避免排放物进入电气腔后造成电气腔的电池单体发生短路而引起热扩散甚至爆炸，还能够集中收集排放物，以便于集中处理该排放物，避免排放物对电池内其他部件的影响，提高电池的安全性。
在一些实施例中，该连接结构用于在该泄压机构致动时，将从该泄压机构排出的排放物排至该电气腔。降低该连接结构对密封性的要求，便于实现；并且，将部分排放物通过连接结构排至电气腔，同时也将部分排放物经过该连接结构和第二壁排出电气腔，既能够加快排放速度，降低电池爆炸的风险，又可以实现定向以及分散排放，避免排放物对其他部件的影响，以提高电池的安全性和稳定性。
在一些实施例中，该连接结构设置有流道，该流道用于在该泄压机构致动时，将从该泄压机构排出的排放物排至该电气腔。经过泄压机构排出的排放物可以通过流道排至电气腔内，这样，通过合理设置该流道的位置，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间隙，该间隙用于将从该泄压机构排出的排放物排至该电气腔。通过合理选择连接结构的材料，以获得合适的连接结构的熔点，即可使得连接结构在泄压机构致动时被破坏，进而形成间隙，从而将排放物排放至电气腔；这样，可以不在该连接结构上设置额外的结构，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，该电池还包括：收集腔，用于在该泄压机构致动时收集来自该电池单体的排放物。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。
在一些实施例中，该隔离部件形成为该第二壁的至少部分。这样，经过泄压机构的排放物可以经过隔离部件排出电气腔，例如，可以直接排至收集腔。
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
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局部结构示意图；
图5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6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7是本申请一实施例公开的另一种电池的结构示意图；
图8是本申请一实施例公开的再一种电池的结构示意图；
图9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10是本申请一实施例公开的另一种电池的局部结构示意图。
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。
对于泄压机构而言，在致动时需要有一定的变形空间。该变形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破坏)，泄压机构内部或外部的在致动方向(即，被破坏的方向)上的空间。因此，如何设置该变形空间，对该泄压机构尤为重要。
本申请实施例提供了一种电池和用电设备，该电池包括箱体、电池单体和附接结构，其中，电池单体容纳于箱体的电气腔，电池单体的第一壁设置有泄压机构，附接结构附接于第一壁。该附接结构设置有避让区，该避让区能够为至少一个电池单体的泄压机构提供变形空间，并且，该避让区满足：0.3≤S2/(n*S1)≤8.5，其中，S1为该泄压机构在垂直于该第一壁的方向上的投影面积，S2为该避让区在垂直于该第一壁的方向上的投影面积，n为该避让区对应的泄压机构的数量，n为正整数。通过合理设置该避让区的面积大小，可以提高电池的安全性。
若S2/(n*S1)设置过小，则可能存在泄压机构的面积较大，而与该泄压机构对应的避让区的面积较小的情况。这样，一方面可能导致该避让区无法为泄压机构提供足够大的变形空间，这会导致泄压机构至少部分被避让区遮挡，而无法被正常动作，进而导致电池单体内部的排放物无法及时排出。另一方面，在泄压机构能够正常动作的情况下，由于避让区面积较小，可能导致排放物无法快速通过该避让区排出，即在该避让区处存在排放瓶颈，同样会导致电池单体内部的排放物无法及时排出。因此，这两种情况都可能导致电池单体热失控后发生热扩散，进而引起电池爆炸，影响了电池的安全性。
相反地，若S2/(n*S1)设置过大，则可能存在泄压机构的面积过小的情况，或者与该泄压机构对应的避让区的面积过大的情况。若泄压机构面积过小，会导致电池单体内部的排放物无法及时并快速地从电池单体内排出，进而导致电池单体热失控后发生热扩散，进而引起电池爆炸，影响了电池的安全性。而避让区的面积过大，则会降低该避让区所在的附接结构的刚度及强度，影响该附接结构的性能，例如，可能会影响该附接结构对电池单体的支撑作用。
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50以及电池10，控制器50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的结构示意图；图3示出了本申请实施例的电池10的分解结构示意图，例如，该图3所示的电池10可以为图2所示的电池10。如图2和图3所示，本申请实施例的电池10可以包括：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21设置有泄压机构211；附接结构13，附接于该第一壁21，该附接结构13设置有避让区131，该避让区131用于为至少一个该电池单体20的该泄压机构211提供变形空间，该避让区131满足：0.3≤S2/(n*S1)≤8.5，其中，S1为该泄压机构211在垂直于该第一壁21的方向上的投影面积，S2为该避让区131在垂直于该第一壁21的方向上的投影面积，n为该避让区131对应的泄压机构211的数量，n为正整数。
应理解，如图2和图3所示，本申请实施例的箱体11的电气腔11a用于容纳至少一个电池单体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而定。例如，图2和图3以电气腔11a为长方体为例，但本申请实施例并不限于此。
应理解，本申请实施例的泄压机构211用于在电池单体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。该阈值的取值可以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211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211产生的动作可以包括但不限于：泄压机构211中的至少一部分破裂、破碎、被撕裂或者打开，等等。泄压机构211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211设置于电池单体20的第一壁21，该泄压机构211可以为第一壁21的一部分，也可以与第一壁21为分体式结构，通过例如焊接的方式固定在第一壁21上。例如，当泄压机构211为第一壁21的一部分时，例如，泄压机构211可以通过在第一壁21上设置刻痕的方式形成，与该刻痕的对应的第一壁21厚度小于泄压机构211除刻痕处其他区域的厚度。刻痕处是泄压机构211最薄弱的位置。当电池单体20产生的气体太多使得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211可以在刻痕处发生破裂而导致电池单体20的内外相通，气体压力及温度通过泄压机构211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211也可以与第一壁21为分体式结构，泄压机构211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211执行动作或者泄压机构211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，本申请实施例的附接结构13附接于第一壁21可以包括：该附接结构13直接与该第一壁21接触，或者，该附接结构13间接与该第一壁21固定。例如，该附接结构13可以指直接与第一壁21接触，并与该第一壁21相对固定的结构。再例如，该附接结构13也可以通过其他结构，例如粘结剂或者连接结构等，与第一壁21间接固定，本申请实施例并不限于此。
在本申请实施例中，附接结构13设置有避让区131，该避让区131满足：0.3≤S2/(n*S1)≤8.5，以通过合理设置该避让区131的面积大小，以提高该电池的安全性。
具体地，若S2/(n*S1)设置过小，例如小于0.3，则可能存在泄压机构211的面积较大，而与该泄压机构211对应的避让区131的面积较小的情况。这样，一方面可能导致该避让区131无法为泄压机构211提供足够大的变形空间，这会导致泄压机构211至少部分被避让区131遮挡，而无法被正常动作，进而导致电池单体20内部的排放物无法及时排出。另一方面，在泄压机构211能够正常动作的情况下，由于避让区131面积较小，可能导致排放物无法快速通过该避让区131排出，即在该避让区131处存在排放瓶颈，同样会导致电池单体20内部的排放物无法及时排出。因此，这两种情况都可能导致电池单体热20失控后发生热扩散，进而引起电池10爆炸，影响了电池10的安全性。
相反地，若S2/(n*S1)设置过大，例如，大于8.5，则可能存在泄压机构211的面积过小的情况，或者与该泄压机构211对应的避让区131的面积过大的情况。若泄压机构211面积过小，会导致电池单体20内部的排放物无法及时并快速地从电池单体20内排出，进而导致电池单体20热失控后发生热扩散，进而引起电池10爆炸，影响了电池10的安全性。而避让区131的面积过大，则会降低该避让区131所在的附接结构13的刚度及强度，影响该附接结构13的性能，例如，可能会影响该附接结构13对电池单体20的支撑作用。
因此，本申请实施例的S2/(n*S1)取值不易过大或者过小。例如，S2/(n*S1)通常可以设置为0.3、0.8、1、1.5、1.8、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8或者8.5。再例如，避让区131满足：0.8≤S2/(n*S1)≤4，以使泄压机构211的面积设置合理，便于电池单体20的排放物通过该泄压机构211及时排出；避让区131的面积也不会过小，进而避免影响泄压机构211正常动作，也会避免影响排放物的排放，并且，避让区131的面积也不会过大，能够保证该避让区131所在的附接结构13的强度和刚度，进而提高电池10的安全性和稳定性。
图4至图6分别示出了本申请实施例的电池10的几种可能的局部结构示意图。如图4至图6所示，这里以电池10的箱体11的电气腔11a包括多个电池单体20为例。具体地，电气腔11a可以包括沿第二方向Y排列的多组电池单体20，例如，图4至图6以电气腔11a包括两组电池单体20为例；并且，每组电池单体20包括沿第一方向X排列的多个电池单体20，例如，图4至图6以每组电池单体20包括8个电池单体20为例。应理解，第一方向X垂直于第二方向Y，并且，本申请实施例以该第一方向X与第二方向Y均垂直于第三方向Z为例，其中，该第三方向Z可以为电池10的箱体11的高度方向。
如图4至图6所示，为了清楚地示出电池单体20的泄压机构211与附接结构13的避让区131之间的对应关系，图4至图6中仅示出了一组电池单体20的示意图，另一组电池单体20并未示出。具体地，本申请实施例将泄压机构211在垂直于第一壁21的方向上的投影标记为211’，例如，本申请实施例以垂直于第一壁21的方向为第三方向Z为例，并且，以该泄压机构211沿垂直于第一壁21的方向上在附接结构13上的投影211’为例。与之类似地，避让区131在垂直于第一壁21的方向上的投影也以在附接结构13上的投影为例，则该投影为该避让区131本身，因此，本申请中将避让区131在垂直于第一壁21的方向上的投影仍然标记为131。
应理解，本申请实施例的附接结构13可以设置有至少一个避让区131，每个避让区131可以对应至少一个电池单体20的泄压机构211；并且，本申请实施例以每个电池单体20设置有一个泄压机构211为例。
可选地，如图4所示，本申请实施例的附接结构13可以设置有多个避让区131，多个避让区131与多个电池单体20的泄压机构211一一对应，即每个避让区131对应于一个泄压机构211。这样，可以针对每个泄压机构211设置与之对应的一个避让区131，而相邻的泄压机构211之间可以不具有对应的避让区131，能够节省附接结构13上避让区131的总面积，进而可以增加该附接结构13的强度和刚度，提高电池10的稳定性。
可选地，与图4不同地，如图5所示，本申请实施例的附接结构13也可以设置有至少一个避让区131，每个避让区131对应于多个泄压机构211。这样，将每个避让区131对应多个泄压机构211，可以减少避让区131的设置个数，便于加工；并且，在进行组装时，不需要将泄压机构211与避让区131一一对应，减少组装难度。
可选地，如图5和图6所示，附接结构13上可以设置多个避让区131，每个避让区131可以对应一个或者多个泄压机构211，并且不同避让区131对应的泄压机构211的个数可以相同，也可以不同。具体地，如图5所示，多个避让区131对应的泄压机构211的个数可以相同，例如，每个避让区131对应一组电池单体20的泄压机构211，以便于加工。或者，如图6所示，多个避让区131对应的泄压机构211的个数可以不同，例如，若沿第一方向X排列的一组电池单体20的个数较多，可以设置多个避让区131对应一组电池单体20，每个避让区131对应的泄压机构211的数量可以不同，以使得附接结构13的避让区131的总面积较小，提高附接结构13的强度和刚度，提高电池10的稳定性。
如图2至图6所示，本申请实施例的避让区131的形状可以根据实际应用进行设置，例如，该避让区131的形状可以根据对应的泄压机构211的形状和个数进行设置。例如，若该避让区131与泄压机构211一一对应，则该避让区131的形状可以与泄压机构211保持一致；再例如，若该避让区131对应多个泄压机构211，该避让区131可以设置为矩形，以便于加工，但本申请实施例并不限于此。
应理解，如图2至图6所示，泄压机构211在垂直于第一壁21的方向上的投影211’面积S1的取值范围可以根据实际应用进行设置。例如，若面积S1设置过大，则位于第一壁21的泄压机构211的面积过大，会降低该第一壁21的强度，即降低了电池单体20的外壳的强度，进而影响该电池单体20的结构强度和稳定性。相反地，若面积S1设置过小，则该泄压机构211的面积过小，由于电池单体20热失控时，需经过该泄压机构211排出排放物，因此，若泄压机构211的面积过小，则会导致电池单体20的排放物排放不及时，可能会引起电池单体20之间的热扩散，进而引起电池10爆炸。
因此，该面积S1不宜设置过大或者过小，例如，泄压机构211在垂直于第一壁21的方向上的投影211’面积S1的取值范围为[50mm2，3000mm2]；再例如，面积S1的取值范围也可以设置为[200mm2，1500mm2]，以使该泄压机构211的性能更优。具体地，该面积S1通常可以设置为50mm2、100mm2、150mm2、200mm2、250mm2、300mm2、350mm2、400mm2、450mm2、500mm2、600mm2、630mm2、700mm2、800mm2、850mm2、900mm2、1000mm2、1100mm2、1300mm2、1500mm2、1800mm2、2000mm2、2500mm2、2800mm2或者3000mm2。
应理解，本申请实施例的避让区131在垂直于第一壁21的方向上的投影面积S2也可以根据实际应用进行设置，并且，该面积S2的大小与该避让区131对应的泄压机构211的个数相关。具体地，可以通过合理设置S2/n的值，以调节避让区131的面积。例如，若S2/n的值设置过大，则该避让区131的对应于一个泄压机构211的区域的面积过大，会增加该附接结构13上避让区131的总面积，进而影响该附接结构13的强度，例如，会影响该附接结构13对电池单体20的支撑作用，进而影响电池10的结构强度和稳定性。相反地，若S2/n的值设置过小，则该避让区131的对应于一个泄压机构211的区域的面积过小，可能会遮挡至少部分泄压机构211，进而影响该泄压机构211的正常动作，无法为该泄压机构211提供足够的变形空间，从而影响排放物排出电池单体20，容易引起电池单体20之间的热扩散，进而引起电池10爆炸。
因此，该面积S2不宜设置过大或者过小，例如，避让区131在垂直于第一壁21的方向上的投影面积S2满足：50mm2≤S2/n≤10000mm2；再例如，该面积S2还可以满足：250mm2≤S2/n≤6000mm2。具体地，S2/n的值通常可以设置为50mm2、100mm2、150mm2、200mm2、250mm2、300mm2、350mm2、400mm2、450mm2、500mm2、600mm2、700mm2、800mm2、900mm2、1000mm2、1200mm2、1500mm2、1920mm2、2000mm2、2380mm2、3000mm2、4000mm2、5000mm2、5500mm2、6000mm2、7000mm2、8000mm2、9000mm2或者10000mm2。
上文中结合附图对本申请实施例的附接结构13的避让区131与泄压机构211之间的对应关系进行描述，下文中将结合附图，对本申请实施例的附接结构13进行详细描述。
如图2至图5所述，本申请实施例的箱体11包括电气腔11a，该电气腔11a可以用于容纳电池单体20，另外，该电气腔11a还可以用于容纳其他部件，例如，可以用于容纳汇流部件30，即电气腔11a提供电池单体20和汇流部件30的安装空间。该汇流部件30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30可通过连接电池单体20的电极端子212实现电池单体20之间的电连接。在一些实施例中，汇流部件30可通过焊接固定于电池单体20的电极端子212。
本申请实施例的每个电池单体20可以包括至少两个电极端子212，该至少两个电极端子212分别包括至少一个正电极端子212a和至少一个负电极端子212b。本申请实施例的电极端子212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。
应理解，本申请实施例的每个电极端子212可以设置在任意一个壁上，并且，多个电极端子212可以设置在电池单体20的同一个壁上或者不同壁上。例如，如图2至图6所示，以每个电池单体20包括两个电极端子212为例，该两个电极端子212可以位于同一个壁。具体地，该两个电极端子212可以位于与第一壁21相对的壁，以使第一壁21的泄压机构211致动时，不会影响两个电极端子212，或者对两个电极端子212的影响较小，以避免电池单体20之间的短路。或者，不同于图2至图6所示，电池单体20包括的两个电极端子212也可以位于其他的壁，本申请实施例并不限于此。
再例如，同样以每个电池单体20包括两个电极端子212为例，不同于图2至图6所示，该两个电极端子212也可以位于不同的壁。例如，电池单体20的两个电极端子212可以分别位于该电池单体20的相对设置的两个壁。或者，该电池单体20的两个电极端子212也可以位于相交的两个壁，本申请实施例并不限于此。
可选地，如图2至图6所示，对电气腔11a不同，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211致动时收集和/或处理经过泄压机构211排出的排放物。例如，收集腔11b可以用于在泄压机构211致动时收集来自电池单体20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，且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至图6所示，本申请实施例的电池10还包括：隔离部件114，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，可以不是密封的。具体地，采用隔离部件114隔离电气腔11a和收集腔11b，也就是说，用于容纳电池单体20的电气腔11a与收集排放物的收集腔11b是相互分离的。
在本申请实施例中，隔离部件114可以包括电气腔11a和收集腔11b共用的壁。如图2至图6所示，隔离部件114(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114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114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114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114也可以称为冷却部件、冷却系统或冷却板等。另外，隔离部件114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114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至图6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114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114。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111和相对的两侧分别具有开口的第二部分112，第一部分111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114盖合第二部分112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115，防护构件115用于防护隔离部件114，该防护构件115可以与隔离部件114形成收集腔11b，即该收集腔11b的壁包括防护构件115与隔离部件114。
再例如，不同于上述如图2至图6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114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114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至图6所示的箱体11为例进行描述，本申请实施例并不限于此。具体地，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114和防护构件115，其中，第一罩体110和隔离部件114可以用于形成电气腔11a，隔离部件114和防护构件115可以用于形成收集腔11b。该第一罩体110还包括第一部分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114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211设置于电池单体20的第一壁21，该第一壁21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21为电池单体20的任意一个壁。
在本申请实施例中，如图2至图6所示，电气腔11a包括第二壁12，第一壁21面向第二壁12。具体地，电池单体20的泄压机构211朝向电气腔11a的第二壁12，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211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2至图6中以泄压机构211所在的电池单体20的第一壁21朝向隔离部件114为例，即隔离部件114用于形成第二壁12的至少部分。具体地，如图2至图6所示，泄压机构211设置在电池单体20的第一壁21，该第一壁21为电池单体20的底壁；隔离部件114用作该电气腔11a的第二壁12的至少部分，该第一壁21面向隔离部件114。这样，经过泄压机构211的排放物可以经过隔离部件114排出电气腔11a。为了便于描述，本申请实施例主要以该第二壁12为隔离部件114为例，但本申请实施例并不限于此。
例如，该第二壁12还可以为箱体11的电气腔11a的其他壁。例如，该第二壁12还可以为第二部分112的任意一个壁。
再例如，如图2至图6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2至图6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。
因此，该第二壁12还可以为梁113，本申请实施例并不限于此。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，隔离部件114和防护构件115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114和防护构件115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211朝向该梁113设置时，即梁113作为第二壁12面向泄压机构211所在的第一壁21时，经过泄压机构211排出的排放物可以经过梁113进入收集腔11b。
应理解，为了便于说明，本申请实施例主要以隔离部件114用作第二壁12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12或者其他电气腔11a的壁为第二壁12的情况，为了简洁，在此不再赘述。
在本申请实施例中，附接结构13包括第二壁12，即该第二壁12可以设置有避让区131，该避让区131对应至少一个电池单体20的泄压机构211，以便于经过泄压机构211的排放物可以再经过该第二壁12的避让区131排出。通过合理设置该第二壁12上的避让区131的面积的大小，可以使排放物及时并快速排出，避让发生热扩散和爆炸，提高电池10的安全性。并且，在该第二壁12为隔离部件114的情况下，排放物可以经过该隔离部件114排出至收集腔11b；另外，在该隔离部件114为热管理部件时，通过合理设置避让区131的面积，例如，设置该避让区131的面积不宜过大，可以避免过多的避让区131会使该热管理部件的用于容纳流体的流道的空间过小，进而影响该热管理部件的温度调节的效率。
应理解，本申请实施例的避让区131可以通过多种方式实现。例如，如图2至图6所示，避让区131包括贯穿第二壁12的通孔121，贯穿方向为第二壁12的厚度方向，通孔121用于在泄压机构211致动时，使得从泄压机构211排出的排放物经过通孔121排出电气腔11a。避让区131包括该第二壁12上设置的通孔121，一方面便于加工，另一方面，该通孔121为泄压机构211提供变形空间的同时，还可以使得经过泄压机构211排出的排放物可以快速通过该通孔121而排出。
可选地，图7示出了本申请实施例的电池10的另一结构示意图，如图7所示，与图2所示的电池10的区别在于，该电池10还可以包括密封结构122。具体地，如图7所示，第二壁12设置有密封结构122，密封结构122用于密封通孔121，密封结构122用于在泄压机构211致动时被破坏，以使排放物穿过通孔121。考虑到该避让区131包括通孔121时，会导致泄压机构211暴露，那么，在电池10使用过程中，泄压机构211容易受到外部环境影响，进而可能导致泄压机构211失效。因此，通过设置的该密封结构122，一方面可以在电池单体20正常使用过程中，保持电气腔11a的密封性，保护泄压机构211不被外部环境影响；另一方面，在电池单体20发生热失控时，该密封结构122能够被及时破坏，以露出通孔121，则电池单体20的排放物能够穿过该通孔121排出电气腔11a，避免热失控，提高了电池10的安全性。
可选地，本申请实施例的密封结构122的位置可以根据实际应用进行设置。例如，如图7所示，密封结构122设置在第二壁12的朝向第一壁21的表面，和/或，密封结构122设置在第二壁12的远离第一壁21的表面，以便于加工。另外，如图7所示，如图7所示，密封结构122设置在第二壁12的远离第一壁21的表面时，泄压机构211与密封结构122之间的距离能够为泄压机构211致动提供变形空间，避免影响泄压机构211。而密封结构122设置在第二壁12的朝向第一壁21的表面时，密封结构122距离泄压机构211较近，能够被泄压机构211的排放物快速破坏，例如，能够快速响应于电池单体20的温度，而使密封结构122被快速熔化，可以避免影响泄压机构211致动，并可以及时排出排放物，例如，可以及时排出排放物至收集腔11b。
可选地，本申请实施例的避让区131还可以通过其他方式实现。图8示出了本申请实施例的电池10的再一结构示意图，如图8所示，该避让区131还可以通过凹槽的方式实现。具体地，避让区131包括第二壁12的开口朝向泄压机构211的凹槽123，凹槽123用于在泄压机构211致动时被破坏，以使从泄压机构211排出的排放物穿过第二壁12排出电气腔11a。这样，该凹槽123的开口朝向泄压机构211，凹槽123内部能够为该泄压机构211提供变形空间，以便于泄压机构211致动并排出排放物。
应理解，该避让区131所在附接结构13包括第二壁12时，该第二壁12与第一壁21之间可以直接接触，或者还可以设置有其他结构，例如，该第二壁12与第一壁21之间可以设置有连接结构，以用于连接和固定该第二壁12与第一壁21。
图9示出了本申请实施例的电池10的另一分解结构示意图。与图3不同的是，如图9所示，电池10还包括：连接结构14，连接结构14设置在第一壁21与第二壁12之间，附接结构13包括连接结构14。在第一壁21和第二壁12之间设置连接结构14，一方面可以在电池单体20未发生热失控时，通过该连接结构14实现第一壁21和第二壁12之间的相对固定，以及第一壁21和第二壁12之间的密封性，另一方面，附接结构13可以包括该连接结构14，即该连接结构14包括避让区131，可以避免该连接结构14对泄压机构211的遮挡，以便于排放物可以顺利排出。
例如，如图9所示，连接结构14设置有对应于泄压机构211的避让开口141，避让区131包括避让开口141。避让开口141能够为泄压机构211致动时提供变形空间，以避免连接结构14遮挡该泄压机构211而造成泄压机构211致动不及时，并且可以通过该避让开口141快速排出经过泄压机构211的排放物。
应理解，本申请实施例的连接结构14可以通过多种方式实现。例如，连接结构14用于在泄压机构211致动时，阻止从泄压机构211排出的排放物进入电气腔11a。该连接结构14可以用作密封件，尤其在泄压机构211致动时，连接结构14位于第一壁21和第二壁12之间，可以阻止排放物通过该连接结构14进入电气腔11a。这样，经过泄压机构211的排放物可以分别通过连接结构14的避让开口141以及第二壁12直接排出电气腔11a，例如可以直接排出至收集腔11b，避免排放物进入电气腔11a后造成电气腔11a的电池单体20发生短路而引起热扩散甚至爆炸，还能够集中收集排放物，以便于集中处理该排放物，避免排放物对电池10内其他部件的影响，提高电池10的安全性。
再例如，连接结构14用于在泄压机构211致动时，将从泄压机构211排出的排放物排至电气腔11a。这样，可以降低该连接结构14对密封性的要求，便于实现；并且，将部分排放物通过连接结构14排至电气腔11a，同时也将部分排放物经过该连接结构14和第二壁12排出电气腔11a，既能够加快排放速度，降低电池10爆炸的风险，又可以实现定向以及分散排放，避免排放物对其他部件的影响，以提高电池10的安全性和稳定性。
通过该连接结构14将排放物排至电气腔11a可以通过多种方式实现。例如，图10示出了本申请实施例的电池10的局部结构示意图，并且图10所示的电池10可以为图9所示的电池10，该图10所述的方向与图9所示的方向相反。如图10所示，连接结构14设置有流道142，流道142用于在泄压机构211致动时，将从泄压机构211排出的排放物排至电气腔11a。经过泄压机构211排出的排放物可以通过流道142排至电气腔11a内，这样，通过合理设置该流道142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，如图10所示，本申请实施例的流道142包括贯穿连接结构14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，本申请实施例的流道142的尺寸可以根据实际应用进行设置。例如，流道142的径向尺寸小于或者等于2mm，该流道142的径向垂直于排放物在流道142内的流动方向，以避免流道142尺寸过大，也就避免流经该流道142的排放物过量，也可以避免流经该流道142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20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，若该流道142为通孔，则该流道142的径向尺寸可以为该流道142的孔径的最大值；若该流道142为凹槽，则该流道142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，流道142内可以设置有填充物，这样，通过合理设置该填充物的熔点，该填充物在泄压机构211未致动时能够用于密封流道142，而在泄压机构211致动时能够被破坏，例如被熔化，以使流道142流导通，那么，在电池单体20未发生热失控时，可以提高电气腔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，以流道142为设置在连接结构14上的凹槽为例。如图10所示，连接结构14可以包括多个流道142，该多个流道142可以包括：设置在连接结构14的朝向第一壁21的表面的凹槽，即凹槽的开口朝向第一壁21的表面；和/或，设置在连接结构14的朝向第二壁12的表面的凹槽，即凹槽的开口朝向第二壁12。例如，图10中以流道142为设置在连接结构14的朝向第二壁12的表面的凹槽为例，即凹槽的开口朝向第二壁12。
在一些实施例中，连接结构14设置有沿至少一个方向延伸的多个流道142，至少一个方向平行于第一壁21，也就是说，在连接结构14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流道142。设置多个流道142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，本申请实施例的流道142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212与泄压机构211的位置关系，合理设置流道142的延伸方向，避免排放物对电极端子212以及连接电极端子212的汇流部件30的影响。
例如，如图10所示，若电极端子212与泄压机构211不位于同一个壁，并且电极端子212所在的壁与第一壁21也不相交，例如，该电极端子212所在的壁与第一壁21相对设置时，该流道142的延伸方向可以不受限制。例如，流道142可以包括：连接结构14上设置的一个或者多个沿第一方向X延伸的X向第一流道142a；和/或，该连接结构14上设置的一个或者多个沿第二方向Y延伸的Y向第二流道142b；或者，流道142还可以包括该连接结构14设置的其他方向的流道，本申请实施例并不限于此。其中，第一方向X和第二方向Y相互垂直，例如，如图10所示，该第一方向X可以为电池单体20的厚度方向。另外，本申请实施例的电池单体20的高度方向Z垂直于第一方向X和第二方向Y。
再例如，不同于图10所示，若电极端子212位于其他壁，例如，电极端子212位于与第一壁21相交的壁，或者电极端子212位于第一壁21，则可以通过合理设置流道142的方向，避免排放物对电极端子212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212的不同汇流部件30之间的短路，进而提高电池10的安全性。
可选地，连接结构14还可以通过其他方式设置。例如，连接结构14用于在泄压机构211致动时被破坏，以使第一壁21和第二壁12之间形成间隙，该间隙用于将从泄压机构211排出的排放物排至电气腔11a。通过合理选择连接结构14的材料，以获得合适的连接结构14的熔点，即可使得连接结构14在泄压机构211致动时被破坏，进而形成间隙，从而将排放物排放至电气腔11a；这样，可以不在该连接结构14上设置额外的结构，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14被破坏可以包括：该连接结构14的至少部分被破坏。例如，在泄压机构211致动时，该连接结构14可能仅外部被破坏，露出连接结构14部分内部部件不会被破坏；或者，该连接结构14的内部结构被破坏，例如，该连接结构14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14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14可以根据实际应用进行设置，例如，该连接结构14可以包括设置在第一壁21与第二壁12之间的支架、导热垫、密封垫和粘结剂中的至少一个。具体地，连接结构14可以包括设置在第一壁21与第二壁12之间的支架，以用于支撑和固定电池单体20。
可选择，连接结构14可以包括设置在第一壁21与第二壁12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12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10所示，连接结构14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向第二流道142b的部分。
可选地，连接结构14可以包括设置在第一壁21与第二壁12之间的密封垫，以提高第一壁21与第二壁12之间的密封性。例如，如图10所示，连接结构14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142a的部分。
可选地，连接结构14可以包括设置在第一壁21与第二壁12之间的粘结剂，可以用于固定将电池单体20粘贴固定在第二壁12。例如，连接结构14包括的粘结剂可以用于将电池单体20固定在第二壁12上。
应理解，导热垫、密封垫和粘结剂可以各自单独使用，或者也可以结合使用。例如，如图10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，既可以用于散热，又可以提高第一壁21与第二壁12之间的密封性。并且，粘结剂可以用于将密封垫和导热垫固定于电池单体20或者固定于第二壁12，以提高电池10的稳定性。
应理解，本申请实施例的导热垫的材料、密封垫的材料以及粘结剂的材料均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)。例如，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：Al2O3、ZnO、BeO、AlN、Si3N4、BN、SiC、B4C、碳纳米管和石墨纳米片，本申请实施例并不限于此。
在本申请实施例中，电池单体20的第一壁21设置有泄压机构211，附接于该第一壁21的附接结构13设置有避让区131，该避让区131满足：0.3≤S2/(n*S1)≤8.5，因此，通过合理设置该避让区131的面积大小，能够提高该电池10的安全性。
具体地，若S2/(n*S1)设置过小，例如小于0.3，则可能存在泄压机构211的面积较大，而与该泄压机构211对应的避让区131的面积较小的情况。这样，一方面可能导致该避让区131无法为泄压机构211提供足够大的变形空间，这会导致泄压机构211至少部分被避让区131遮挡，而无法被正常动作，进而导致电池单体20内部的排放物无法及时排出。另一方面，在泄压机构211能够正常动作的情况下，由于避让区131面积较小，可能导致排放物无法快速通过该避让区131排出，即在该避让区131处存在排放瓶颈，同样会导致电池单体20内部的排放物无法及时排出。因此，这两种情况都可能导致电池单体热20失控后发生热扩散，进而引起电池10爆炸，影响了电池10的安全性。
相反地，若S2/(n*S1)设置过大，例如，大于8.5，则可能存在泄压机构211的面积过小的情况，或者与该泄压机构211对应的避让区131的面积过大的情况。若泄压机构211面积过小，会导致电池单体20内部的排放物无法及时并快速地从电池单体20内排出，进而导致电池单体20热失控后发生热扩散，进而引起电池10爆炸，影响了电池10的安全性。而避让区131的面积过大，则会降低该避让区131所在的附接结构13的刚度及强度，影响该附接结构13的性能，例如，可能会影响该附接结构13对电池单体20的支撑作用。
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 (21)

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(21)设置有泄压机构(211)；
附接结构(13)，附接于所述第一壁(21)，所述附接结构(13)设置有避让区(131)，所述避让区(131)用于为至少一个所述电池单体(20)的所述泄压机构(211)提供变形空间，所述避让区(131)满足：0.3≤S2/(n*S1)≤8.5，
其中，S1为所述泄压机构(211)在垂直于所述第一壁(21)的方向上的投影面积，S2为所述避让区(131)在垂直于所述第一壁(21)的方向上的投影面积，n为所述避让区(131)对应的泄压机构(211)的数量，n为正整数。
2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述避让区(131)满足：0.8≤S2/(n*S1)≤4。
3.根据权利要求1或2所述的电池，其特征在于，所述泄压机构(211)在垂直于所述第一壁(21)的方向上的投影面积S1的取值范围为[50mm2，3000mm2]。
4.根据权利要求1或2所述的电池，其特征在于，所述避让区(131)在垂直于所述第一壁(21)的方向上的投影面积S2满足：50mm2≤S2/n≤10000mm2。
5.根据权利要求1或2所述的电池，其特征在于，所述避让区(131)对应多个所述泄压机构(211)。
6.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(12)，所述第一壁(21)面向所述第二壁(12)。
7.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，所述附接结构(13)包括所述第二壁(12)。
8.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述避让区(131)包括贯穿所述第二壁(12)的通孔(121)，贯穿方向为所述第二壁(12)的厚度方向，所述通孔(121)用于在所述泄压机构(211)致动时，使得从所述泄压机构(211)排出的排放物经过所述通孔(121)排出所述电气腔(11a)。
9.根据权利要求8所述的电池，其特征在于，所述第二壁(12)设置有密封结构(122)，所述密封结构(122)用于密封所述通孔(121)，所述密封结构(122)用于在所述泄压机构(211)致动时被破坏，以使所述排放物穿过所述通孔(121)。
10.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，所述密封结构(122)设置在所述第二壁(12)的朝向所述第一壁(21)的表面，和/或，
所述密封结构(122)设置在所述第二壁(12)的远离所述第一壁(21)的表面。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的电池，其特征在于，所述避让区(131)包括所述第二壁(12)的开口朝向所述泄压机构(211)的凹槽(123)，所述凹槽(123)用于在所述泄压机构(211)致动时被破坏，以使从所述泄压机构(211)排出的排放物穿过所述第二壁(12)排出所述电气腔(11a)。
12.根据权利要求6至10中任一项所述的电池，其特征在于，所述电池还包括：
连接结构(14)，所述连接结构(14)设置在所述第一壁(21)与所述第二壁(12)之间，所述附接结构(13)包括所述连接结构(14)。
13.根据权利要求12所述的电池，其特征在于，所述连接结构(14)设置有对应于所述泄压机构(211)的避让开口(141)，所述避让区(131)包括所述避让开口(141)。
14.根据权利要求12所述的电池，其特征在于，所述连接结构(14)用于在所述泄压机构(211)致动时，阻止从所述泄压机构(211)排出的排放物进入所述电气腔(11a)。
15.根据权利要求12所述的电池，其特征在于，所述连接结构(14)用于在所述泄压机构(211)致动时，将从所述泄压机构(211)排出的排放物排至所述电气腔(11a)。
16.根据权利要求15所述的电池，其特征在于，所述连接结构(14)设置有流道(142)，所述流道(142)用于在所述泄压机构(211)致动时，将从所述泄压机构(211)排出的排放物排至所述电气腔(11a)。
17.根据权利要求15所述的电池，其特征在于，所述连接结构(14)用于在所述泄压机构(211)致动时被破坏，以使所述第一壁(21)和所述第二壁(12)之间形成间隙，所述间隙用于将从所述泄压机构(211)排出的排放物排至所述电气腔(11a)。
18.根据权利要求6至10中任一项所述的电池，其特征在于，所述电池还包括：
收集腔(11b)，用于在所述泄压机构(211)致动时收集来自所述电池单体(20)的排放物。
19.根据权利要求18所述的电池，其特征在于，所述电池还包括：
隔离部件(114)，用于隔离所述电气腔(11a)和所述收集腔(11b)。
20.根据权利要求19所述的电池，其特征在于，所述隔离部件(114)形成为所述第二壁(12)的至少部分。
21.一种用电设备，其特征在于，包括：
根据权利要求1至20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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