CN220934325U - 电池、用电设备和储能设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种电池、用电设备和储能设备，能够提高该电池的使用性能。该电池包括：电池单体，该电池单体的第一壁设置有泄压机构；支撑部件，该支撑部件附接于该第一壁，该支撑部件用于在该泄压机构致动时使来自该电池单体的排放物穿过该支撑部件；防护部件，该防护部件附接于该支撑部件的远离该电池单体的表面，该防护部件与该支撑部件之间形成与烟气管道连通的容纳腔，以使得进入该容纳腔的该排放物排出至该烟气管道；该容纳腔包括开口朝向该电池单体的凹槽，该凹槽与该烟气管道连通，以将该排放物排出至该烟气管道。

Description

电池、用电设备和储能设备

技术领域

本申请实施例涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池、用电设备和储能设备。

背景技术

随着环境污染的日益加剧，新能源产业越来越受到人们的关注。在新能源产业中，电池技术是关乎其发展的一项重要因素。在电池技术的发展中，除了提高电池的电学性能外，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，降低了电池的使用性能。

因此，如何提高电池的使用性能已成为本领域中一个亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种电池、用电设备和储能设备，能够提高电池的使用性能。

第一方面，提供了一种电池，包括：电池单体，该电池单体的第一壁设置有泄压机构；支撑部件，该支撑部件附接于该第一壁，该支撑部件用于在该泄压机构致动时使来自该电池单体的排放物穿过该支撑部件；防护部件，该防护部件附接于该支撑部件的远离该电池单体的表面，该防护部件与该支撑部件之间形成与烟气管道连通的容纳腔，以使得进入该容纳腔的该排放物排出至该烟气管道。

在本申请实施例中，通过在该防护部件与该支撑部件之间形成与烟气管道连通的容纳腔，以使得进入该容纳腔的该排放物能够及时排出至该烟气管道，这样，在电池发生热失控的情况下，来自电池单体的高温高压气体能够快速进入烟气管道，以提高烟气报警的相应速度，同时减小因高温高压气体在电池中滞留时间较长对电池造成的电化学腐蚀及绝缘失效的风险，以提高电池的使用性能。

在一些实现方式中，该容纳腔包括开口朝向该电池单体的凹槽，该凹槽与该烟气管道连通，以将该排放物排出至该烟气管道。

在本申请实施例中，通过将该容纳腔设置为开口朝向该电池单体的凹槽，且该凹槽用于与烟气管道连通以将来自该电池单体的排放物或气体排出至该烟气管道，这样，在电池发生热失控的情况下，来自电池单体的高温高压气体能够快速进入烟气管道，以提高烟气报警的相应速度，同时减小因高温高压气体在电池中滞留时间较长对电池造成的电化学腐蚀及绝缘失效的风险，以提高电池的使用性能，同时该设置方式还可以提高电池内部的空间利用率，以提高电池的能量密度。

在一些实现方式中，该电池单体的电极端子与该泄压机构分别位于该电池单体的不同的壁上。这样，在本申请实施例中，通过将该电池单体的电极端子与该泄压机构分别设置于该电池单体的不同的壁上，能够有效减小经泄压机构泄放的高温高压气体对该电极端子的影响，以降低该电极端子出现电化学腐蚀及绝缘失效的风险，提高该电池的使用性能。

在一些实现方式中，该防护部件为该电池的箱体的壁的至少部分。这样，在本申请实施例中，通过将该防护部件设置为该电池的箱体的壁的至少部分，且该防护部件上设置的容纳腔用于在该泄压机构致动时使来自该电池单体的气体通过该容纳腔排出至该烟气管道，以节省电池的内部空间，提高箱体的空间利用率，从而提高电池的能量密度，同时便于电池的安装，提高电池的加工效率。

在一些实现方式中，该烟气管道的远离该电池的一侧设置有烟气检测装置，该烟气检测装置用于对经过该凹槽排出的气体进行检测。这样，在本申请实施例中，通过在该烟气管道的远离该电池的一侧设置有烟气检测装置，且该烟气检测装置用于对经过该凹槽排出的气体进行检测，在电池发生热失控的情况下，来自电池单体的高温高压气体能够快速进入烟气管道，并通过该烟气检测装置进行检测，以提高烟气报警的相应速度，以减小因高温高压气体在电池中滞留时间较长对电池造成电化学腐蚀及绝缘失效的风险，以提高电池的使用性能。

在一些实现方式中，该烟气检测装置包括以下中的至少一种：气压传感器、浓度传感器、温度传感器。这样，在本申请实施例中，通过将该烟气检测装置设置为包括以下中的至少一种：气压传感器、浓度传感器、温度传感器，在电池发生热失控的情况下，来自电池单体的高温高压气体能够快速进入烟气管道，并通过该烟气检测装置中气压传感器、浓度传感器以及温度传感器中的至少一种进行检测，以提高烟气报警的相应速度，以减小因高温高压气体在电池中滞留时间较长对电池造成电化学腐蚀及绝缘失效的风险，以提高电池的使用性能。

在一些实现方式中，该凹槽沿该电池单体的排列方向延伸，或者，该凹槽沿垂直于该电池单体的排列方向延伸。

在本申请实施例中，通过将该凹槽设置为沿该电池单体的排列方向延伸，或者，该凹槽设置为沿垂直于该电池单体的排列方向延伸，以便于该电池的加工及制造，同时能够降低电池的加工成本。

在一些实现方式中，该泄压机构的数量为多个，该凹槽的数量为多个，多个该泄压机构与多个该凹槽一一对应。

在本申请实施例中，通过将该泄压机构的数量为多个，该凹槽的数量为多个，且多个该泄压机构与多个该凹槽一一对应，能够有效减小该泄压机构泄放的高温高压气体或者排放物对相邻的泄压机构的致动性能所造成的影响，从而提高电池的使用性能。

在一些实现方式中，多个该凹槽中的一个凹槽与沿该凹槽的延伸方向上排列的多个该电池单体的多个该泄压机构对应。这样，在本申请实施例中，通过将多个该凹槽中的一个凹槽与沿该凹槽的延伸方向上排列的多个该电池单体的多个该泄压机构对应，能够显著减小该泄压机构泄放的高温高压气体或者排放物对相邻的泄压机构的致动性能所造成的影响，从而提高电池的使用性能，同时该结构简单，易于加工和制造，有利于降低制造成本。

在一些实现方式中，该支撑部件设置有与该泄压机构对应的通孔。这样，在本申请实施例中，通过在该支撑部件上设置有与该泄压机构对应的通孔，以便于将来自电池单体的排放物快速穿过该支撑部件，从而使得排放物可以及时排出，以减小对电池单体的热影响，提高电池的使用性能。

在一些实现方式中，该支撑部件的对应于该泄压机构的区域被配置为在该泄压机构致动时能够被来自该电池单体的排放物破坏，以使该排放物穿过该支撑部件。

在本申请实施例中，通过将该支撑部件的对应于该泄压机构的区域配置为在该泄压机构致动时能够被来自该电池单体的排放物破坏，以使该排放物穿过该支撑部件，从而使得该排放物可以及时排出，减小对电池单体的热影响，从而提高电池的使用性能。

在一些实现方式中，该支撑部件的对应于该泄压机构的区域设置有薄弱区，该薄弱区被配置为在该泄压机构致动时能够被该排放物破坏，以使该排放物穿过该支撑部件。

在本申请实施例中，通过将该支撑部件的对应于该泄压机构的区域设置有薄弱区，且该薄弱区被配置为在该泄压机构致动时能够被该排放物破坏，以使该排放物穿过该支撑部件，即在电池单体的内部压力或温度达到阈值时使得该排放物能够及时迅速地穿过该支撑部件，以实现对电池单体的快速泄压，有效降低对电池单体的热影响，从而提高电池的使用性能。

在一些实现方式中，该薄弱区满足以下中的至少一项：该薄弱区的材料的熔点小于该支撑部件的其余部分的材料的熔点；该薄弱区的厚度小于该支撑部件的其余部分的厚度；该薄弱区的垂直于该支撑部件的厚度方向上的表面设置有刻痕。

在本申请实施例中，通过将该薄弱区设置为以下中的至少一项：该薄弱区的材料的熔点小于该支撑部件的其余部分的材料的熔点；该薄弱区的厚度小于该支撑部件的其余部分的厚度；该薄弱区的垂直于该支撑部件的厚度方向上的表面设置有刻痕，使得该薄弱区相较于该支撑部件的其余部分更易被电池单体的排放物所破坏，在电池单体的内部压力或温度达到阈值时使得该排放物能够及时迅速地穿过该薄弱区，以实现电池单体的快速泄压，减小因该排放物在该支撑部件的靠近电池单体的泄压机构的一侧的堆积而对该泄压机构的致动性能造成的影响，并降低对电池单体的热影响，从而提高电池的使用性能。

第二方面，提供了一种用电设备，包括第一方面的任一种实现方式中所述的电池，该电池用于为该用电设备提供电能。

在一些实现方式中，该用电设备可为车辆、船舶或航天器等。

第三方面，提供了一种储能设备，包括第一方面的任一种实现方式中所述的电池，该电池用于为该储能设备储存电能。

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是本申请一实施例提供的车辆的结构示意图。

图2是本申请一实施例提供的一种电池的结构示意图。

图3是本申请一实施例提供的一种电池单体的结构示意图。

图4是本申请另一实施例提供的一种电池的结构示意图。

图5是本申请一实施例提供的一种电池的截面示意图。

图6是本申请另一实施例提供的一种电池的截面示意图。

图7是本申请另一实施例提供的一种电池的截面示意图。

图8是本申请另一实施例提供的一种电池的截面示意图。

图9是本申请另一实施例提供的一种电池的截面示意图。

图10是本申请另一实施例提供的一种电池的截面示意图。

附图标记说明：1-车辆；10-电池；20-电池单体；30-控制器；40-马达；11-箱体；21-外壳；22-电极组件；211-壳体；212-盖板；213-泄压机构；221a-第一极耳；222a-第二极耳；214-电极端子；214a-正电极端子；214b-负电极端子；12-支撑部件；121-通孔；122-薄弱区；13-防护部件；131-容纳腔；132-凹槽；14-烟气管道；141-烟气检测装置。

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现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。

在本申请实施例的描述中，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实施例的限制。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。在本申请实施例的描述中，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实施例中的具体含义。

本申请实施例中的术语“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：存在A，同时存在A和B，存在B这三种情况。另外，本申请实施例中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

除非另有定义，本申请实施例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；本申请实施例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实施例；本申请实施例的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请实施例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。

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。

本申请实施例中的电池是指包括一个或多个电池单体以提供电能的物理模块。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。箱体可以减小液体或其他异物对电池单体的充电或放电的影响。

应理解，本申请实施例中的电池单体包括但不限于锂离子电池、钠离子电池、钠锂离子电池、锂金属电池、钠金属电池、锂硫电池、镁离子电池、镍氢电池、镍镉电池、铅蓄电池等。

在一些实现方式中，电池单体一般包括电极组件。电极组件包括正极、负极以及隔离件。在电池单体充放电过程中，活性离子（例如锂离子）在正极和负极之间往返嵌入和脱出。隔离件设置在正极和负极之间，可以起到防止正负极短路的作用，同时可以使活性离子通过。

在一些实现方式中，正极可以为正极片，正极片可以包括正极集流体以及设置在正极集流体至少一个表面的正极活性材料。

作为示例，正极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面，正极活性材料设置在正极集流体相对的两个表面的任意一者或两者上。

作为示例，正极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如，作为金属箔片，可采用银表面处理的铝或不锈钢、不锈钢、铜、铝、镍、炭精电极、碳或钛等。复合集流体可包括高分子材料基层和金属层。复合集流体可通过将金属材料（铝、铝合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等）形成在高分子材料基材（如聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯、聚乙烯等的基材）上而形成。

作为示例，正极活性材料可包括以下材料中的至少一种：含锂磷酸盐、锂过渡金属氧化物及其各自的改性化合物。在一些实现方式中，还可以使用其他可被用作电池正极活性材料的传统材料。这些正极活性材料可以仅单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。其中，含锂磷酸盐的示例可包括但不限于磷酸铁锂（如LiFePO₄也可以简称为LFP）、磷酸铁锂与碳的复合材料、磷酸锰锂（如LiMnPO₄）、磷酸锰锂与碳的复合材料、磷酸锰铁锂、磷酸锰铁锂与碳的复合材料中的至少一种。

作为示例，正极活性材料可包括钠过渡金属氧化物、聚阴离子型化合物和普鲁士蓝类化合物中的至少一种。

在一些实现方式中，钠过渡金属氧化物可以为经过掺杂改性的钠过渡金属氧化物，钠过渡金属氧化物的掺杂改性可以包括钠位掺杂改性、氧位掺杂改性、过渡金属位掺杂改性以及表面包覆改性中的至少一种。

在一些实现方式中，正极可以采用泡沫金属。泡沫金属可以为泡沫镍、泡沫铜、泡沫铝、泡沫合金等。泡沫金属作为正极时，泡沫金属表面可以不设置正极活性材料，当然也可以设置正极活性材料。作为示例，在泡沫金属内还可以填充或/和沉积有锂源材料、钾金属或钠金属，锂源材料为锂金属和/或富锂材料。

在一些实现方式中，负极可以为负极片，负极片可以包括负极集流体。

作为示例，负极集流体可采用金属箔片、泡沫金属或复合集流体。例如，作为金属箔片，可以采用银表面处理的铝或不锈钢、不锈钢、铜、铝、镍、炭精电极、碳或钛等。复合集流体可包括高分子材料基层和金属层。泡沫金属可以为泡沫镍、泡沫铜、泡沫铝、泡沫合金等。复合集流体可通过将金属材料（铜、铜合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等）形成在高分子材料基材（如聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯、聚乙烯等的基材）上而形成。

在一些实现方式中，本申请实施例中的电池单体可为无负极钠二次电池。

无负极钠二次电池是指在电池单体的制造过程中，在负极侧不主动设置负极活性材料层而构成的电池单体，例如在电池单体的制造过程中不在负极处通过涂敷或沉积等工序设置钠金属或碳质活性材料层而形成负极活性材料层。首次充电时，钠离子在阳极侧得到电子以在集流体表面沉积形成钠金属相，放电时，金属钠能够转变为钠离子回到正极，实现循环充放。相比于其他钠二次电池，无负极钠二次电池单体由于没有负极活性材料层，可以获得更高的能量密度。

在一些实现方式中，为了改善电池单体性能，无负极钠二次电池的负极侧可以设置一些功能涂层，如碳质材料、金属氧化物、合金等，以提高负极集流体的导电性，以及提高沉积钠金属的均匀性。

在一些实现方式中，正极集流体的材料可以为铝，负极集流体的材料可以为铜。

在一些实现方式中，电极组件还包括隔离件，隔离件设置在正极和负极之间。

在一些实现方式中，隔离件为隔离膜。本申请实施例对隔离膜的种类没有特别的限制，可以选用任意公知的具有良好的化学稳定性和机械稳定性的多孔结构隔离膜。

作为示例，隔离膜的主要材质可选自玻璃纤维、无纺布、聚乙烯、聚丙烯及聚偏二氟乙烯，陶瓷中的至少一种。

在一些实现方式中，隔离件为固态电解质。固态电解质设于正极和负极之间，同时起到传输离子和隔离正负极的作用。

在一些实现方式中，电池单体还包括电解质，电解质在正、负极之间起到传导离子的作用。本申请实施例对电解质的种类没有具体的限制，可根据需求进行选择。电解质可以是液态的、凝胶态的或固态的。

在一些实现方式中，电极组件可为卷绕结构。正极片、负极片卷绕成卷绕结构。

在一些实现方式中，电极组件为叠片结构。作为示例，正极片、负极片可分别设置多个，多个正极片和多个负极片交替层叠设置。

作为示例，正极片可设置多个，负极片折叠形成多个层叠设置的折叠段，相邻的折叠段之间夹持一个正极片。

作为示例，正极片和负极片均折叠形成多个层叠设置的折叠段。

作为示例，隔离件可设置多个，分别设置在任意相邻的正极片或负极片之间。

作为示例，隔离件可连续地设置，通过折叠或者卷绕方式设置在任意相邻的正极片或负极片之间。

在一些实现方式中，电极组件的形状可以为圆柱状，扁平状或多棱柱状等。

在一些实现方式中，电极组件设有极耳，极耳可以将电流从电极组件导出。极耳包括正极耳和负极耳。

在一些实现方式中，电池单体可以包括外壳。外壳用于封装电极组件及电解质等部件。外壳可以为钢壳、铝壳、塑料壳（如聚丙烯）、复合金属壳（如铜铝复合外壳）或铝塑膜等。

作为示例，电池单体可以为圆柱形电池单体、棱柱电池单体、软包电池单体或其它形状的电池单体，棱柱电池单体包括方壳电池单体、刀片形电池单体、多棱柱电池，多棱柱电池例如为六棱柱电池等。

为了满足不同的电力需求，本申请实施例中的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。在一些实现方式中，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。电池再进一步设置于用电设备中，以为用电设备提供电能。

在一些实现方式中，本申请实施例中的电池可以为电池模块，电池单体有多个时，多个电池单体排列并固定形成一个电池模块。

在一些实现方式中，本申请实施例中的电池可以为电池包，电池包括箱体和电池单体，电池单体或电池模块容纳于箱体中。

在一些实现方式中，本申请实施例中的箱体可以作为车辆的底盘结构的一部分。例如，该箱体的部分可以成为车辆的底板的至少一部分，或者，箱体的部分可以成为车辆的横梁和纵梁的至少一部分。

随着环境污染的日益加剧，新能源产业越来越受到人们的关注。在新能源产业中，电池技术是关乎其发展的一项重要因素。在电池技术的发展中，除了提高电池的电学性能外，安全问题也是一个不可忽视的问题。如果电池的安全问题得不到保障，那该电池就无法使用，降低了电池的使用性能。目前，在电池单体发生热失控时，经电池单体的泄压机构泄放的高温高压气体需要经过该电池的箱体上的泄压阀排出该电池的外部，例如，可以将该高温高压气体排出至电池柜内，随后烟气检测装置对该烟气进行检测，并将检测结果转化为电信号进行输出，以触发报警，但由于该高温高压气体需要依次经过电池的排气仓以及箱体泄压阀排出至箱体外部，使得烟气报警的响应速度较慢，且热失控产生的烟气和电解液蒸汽在电池内部滞留过久，可能会导致电池的电化学腐蚀或绝缘失效等风险，从而降低电池的使用性能。因此，如何提高电池的使用性能已成为本领域中一个亟待解决的技术问题。

有鉴于此，本申请实施例提供了一种电池，包括：电池单体，该电池单体的第一壁设置有泄压机构；支撑部件，该支撑部件附接于该第一壁，该支撑部件用于在该泄压机构致动时使来自该电池单体的排放物穿过该支撑部件；防护部件，该防护部件附接于该支撑部件的远离该电池单体的表面，该防护部件与该支撑部件之间形成与烟气管道连通的容纳腔，以使得进入该容纳腔的该排放物排出至该烟气管道。这样，在本申请实施例中，通过在该防护部件与该支撑部件之间形成与烟气管道连通的容纳腔，以使得进入该容纳腔的该排放物能够及时排出至该烟气管道，这样，在电池发生热失控的情况下，来自电池单体的高温高压气体能够快速进入烟气管道，以提高烟气报警的相应速度，同时减小因高温高压气体在电池中滞留时间较长对电池造成的电化学腐蚀及绝缘失效的风险，以提高电池的使用性能。

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。例如，该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工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动，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。

应理解，本申请实施例描述的技术方案不仅仅局限适用于上述所描述的用电设备，还可以适用于所有使用电池的设备，下述实施例为了简洁，以用电设备为车辆为例进行详细说明。

例如，如图1所示，为本申请实施例提供的一种车辆1的结构示意图，该车辆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进行供电。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，还例如，该电池10可用于车辆1的启动、导航和运行时的工作用电需求。在本申请的一些实现方式中，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，本申请实施例中的电池10可以包括至少一个电池单体组，电池单体组包括多个电池单体，其中，多个电池单体之间可以通过串联或并联或混联进行电连接以形成电池10，其中混联是指串联和并联的混合。电池10也可以称为电池包。例如，多个电池单体可以先通过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10。也即是说，多个电池单体可以直接组成电池10，也可以通过先组成电池模块，再将电池模块组成电池10。

在一些实现方式中，该电池10可以包括多个电池单体20。例如，如图2所示，为本申请一个实施例的一种电池10的结构示意图，电池10可以包括多个电池单体20。电池10还可以包括箱体11，箱体11内部为中空结构，多个电池单体20容纳于箱体11内。例如，多个电池单体20相互并联或串联或混联组合后置于箱体11内。

在一些实现方式中，电池10还可以包括其他结构，在此不再一一赘述。例如，该电池10还可以包括汇流部件，汇流部件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。具体地，汇流部件可通过连接电池单体20的电极端子实现电池单体20之间的电连接。进一步地，汇流部件可通过焊接固定于电池单体20的电极端子。多个电池单体20的电能可进一步通过导电机构穿过箱体而引出。可选地，导电机构也可属于汇流部件。

在本申请实施例中，根据不同的电力需求，电池单体20的数量可以设置为任意数值。多个电池单体20可通过串联、并联或混联的方式连接以实现较大的容量或功率。由于每个电池10中包括的电池单体20的数量可能较多，为了便于安装，可以将电池单体20分组设置，每组电池单体20组成电池模块。电池模块中包括的电池单体20的数量不限，可以根据需求设置。电池10可以包括多个电池模块，这些电池模块可通过串联、并联或混联的方式进行连接。

如图3所示，为本申请一个实施例的一种电池单体20的结构示意图，电池单体20包括一个或多个电极组件22、壳体211和盖板212。壳体211和盖板212形成外壳21或电池盒。壳体211的壁以及盖板212的壁均称为电池单体20的壁，其中对于长方体型电池单体20，壳体211的壁包括底壁和四个侧壁。壳体211根据一个或多个电极组件22组合后的形状而定，例如，壳体211可以为中空的长方体或正方体或圆柱体，且壳体211的其中一个面具有开口以便一个或多个电极组件22可以放置于壳体211内。例如，当壳体211为中空的长方体或正方体时，壳体211的其中一个平面为开口面，即该平面不具有壁体而使得壳体211内外相通。当壳体211可以为中空的圆柱体时，壳体211的端面为开口面，即该端面不具有壁体而使得壳体211内外相通。盖板212覆盖开口并且与壳体211连接，以形成放置电极组件22的封闭的腔体。壳体211内填充有电解质，例如电解液。

该电池单体20还可以包括两个电极端子214，两个电极端子214可以设置在盖板212上。盖板212通常是平板形状，两个电极端子214固定在盖板212的平板面上，两个电极端子214分别为正电极端子214a和负电极端子214b。每个电极端子214各对应设置一个连接构件，或者也可以称为集流构件，其位于盖板212与电极组件22之间，用于将电极组件22和电极端子214实现电连接。

如图3所示，每个电极组件22具有第一极耳221a和第二极耳222a。第一极耳221a和第二极耳222a的极性相反。例如，当第一极耳221a为正极极耳时，第二极耳222a为负极极耳。

在该电池单体20中，根据实际使用需求，电极组件22可设置为单个，或多个，如图3所示，电池单体20内设置有2个独立的电极组件22。

电池单体20上还可设置泄压机构213。泄压机构213用于电池单体20的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放内部压力或温度。

泄压机构213可以为各种可能的泄压机构213。例如，泄压机构213可以为温敏泄压机构，温敏泄压机构被配置为在设有泄压机构213的电池单体20的内部温度达到阈值时能够熔化；和/或，泄压机构213可以为压敏泄压机构，压敏泄压机构被配置为在设有泄压机构213的电池单体20的内部气压达到阈值时能够破裂。

图4示出了本申请另一实施例提供的电池10的结构示意图。图5示出了本申请另一实施例提供的电池10的截面示意图。图6示出了本申请另一实施例提供的电池10的截面示意图。图7至图10分别示出了本申请实施例提供的电池10的截面示意图。示例性地，该图5可为图4中电池10的对应部分的截面示意图，该图6可为图4中电池10的对应部分的截面示意图。该图7至图10可为图4中电池10的对应部分的截面示意图。

在一些实现方式中，如图4至图10所示，该电池10包括：电池单体20、支撑部件12和防护部件13，该电池单体20的第一壁215设置有泄压机构213，该支撑部件12附接于该第一壁215，该支撑部件12用于在该泄压机构213致动时使来自该电池单体20的排放物穿过该支撑部件12，该防护部件13附接于该支撑部件12的远离该电池单体20的表面，该防护部件13与该支撑部件12之间形成与烟气管道14连通的容纳腔131，以使得进入该容纳腔131的该排放物排出至该烟气管道14。

应理解，在本申请实施例中为了便于描述，如图4至图10所示，方向Z可为电池10厚度方向或高度方向，或者，该方向Z还可以为该支撑部件12或防护部件13的厚度方向，该方向Z垂直于该方向X与方向Y；方向X可为电池10的长度方向，或者，该方向X可以为电池单体20的排列方向，该方向X与该方向Z和该方向Y垂直；方向Y可为该电池10的宽度方向，该方向Y与该方向Z和该方向X垂直。

还应理解，本申请实施例中的第一壁215可为该电池单体20的任意一个壁，例如，该第一壁215包括但不限于以下示例：该第一壁215可以为该电池单体20的面积最小的壁；该第一壁215也可以为该电池单体20的面积最大的壁；该第一壁215可以为与该电池单体20的设置有电极端子214的壁相邻的壁；该第一壁215可以为与该电池单体20的设置有电极端子214的壁相对的壁。

还应理解，在本申请实施例中，支撑部件12可以粘接第一壁215，用于将支撑部件12粘接于第一壁215的粘接剂112包括但不限于聚氨酯粘接剂、丙烯酸粘接剂、硅橡胶粘接剂。

还应理解，在本申请实施例中，该防护部件13与该支撑部件12之间可以粘接连接，示例性地，该防护部件13与该支撑部件12之间可通过粘接剂112连接。

还应理解，本申请实施例中的支撑部件12的材料包括以下材料中的至少一种：聚氨酯、聚酰胺、聚丙烯、硅泡棉、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、云母、玻璃纤维、陶瓷纤维，聚乙烯环氧树脂。

在本申请实施例中，通过在该防护部件13与该支撑部件12之间形成与烟气管道14连通的容纳腔131，以使得进入该容纳腔131的该排放物能够及时排出至该烟气管道14，这样，在电池10发生热失控的情况下，来自电池单体20的高温高压气体能够快速进入烟气管道14，以提高烟气报警的相应速度，同时减小因高温高压气体在电池10中滞留时间较长对电池10造成的电化学腐蚀及绝缘失效的风险，以提高电池10的使用性能。

在一些实现方式中，如图4至图10所示，该容纳腔131包括开口朝向该电池单体20的凹槽132，该凹槽132与该烟气管道14连通，以将该排放物排出至该烟气管道14。

应理解，该防护部件13可设置有对应于该泄压机构213的凹槽132，该凹槽132能够将电池单体20产生的高温高压气体经过该凹槽132排出至与该凹槽132连通的烟气管道14。

在本申请实施例中，通过将该容纳腔131设置为开口朝向该电池单体20的凹槽132，且该凹槽132用于与烟气管道14连通以将来自该电池单体20的排放物或气体排出至该烟气管道14，这样，在电池10发生热失控的情况下，来自电池单体20的高温高压气体能够快速进入烟气管道14，以提高烟气报警的相应速度，同时减小因高温高压气体在电池10中滞留时间较长对电池10造成的电化学腐蚀及绝缘失效的风险，以提高电池10的使用性能，同时该设置方式还可以提高电池10内部的空间利用率，以提高电池10的能量密度。

在一些实现方式中，如图4、图7至图10所示，该电池单体20的电极端子214与该泄压机构213分别位于该电池单体20的不同的壁上。示例性地，设置有泄压机构213的第一壁215可以为与该电池单体20的设置有电极端子214的壁相邻的壁；该第一壁215可以为与该电池单体20的设置有电极端子214的壁相对的壁。

在本申请实施例中，通过将该电池单体20的电极端子214与该泄压机构213分别设置于该电池单体20的不同的壁上，能够有效减小经泄压机构213泄放的高温高压气体对该电极端子214的影响，以降低该电极端子214出现电化学腐蚀及绝缘失效的风险，提高该电池10的使用性能。

在一些实现方式中，如图4、图7至图10所示，该防护部件13为该电池10的箱体11的壁的至少部分。这样，在本申请实施例中，通过将该防护部件13设置为该电池10的箱体11的壁的至少部分，且该防护部件13上设置的容纳腔131用于在该泄压机构213致动时使来自该电池单体20的气体通过该容纳腔131排出至该烟气管道14，以节省电池10的内部空间，提高箱体11的空间利用率，从而提高电池10的能量密度，同时便于电池10的安装，提高电池10的加工效率。

在一些实现方式中，该烟气管道14的远离该电池10的一侧设置有烟气检测装置141，该烟气检测装置141用于对经过该凹槽132排出的气体进行检测。

应理解，在本申请实施例中，该烟气检测装置141可依次与电池管理单元、电池管路控制器和消防系统连接，在烟气检测装置141检测到经电池单体20的泄压机构213释放的高温高压气体的化学参数大于预设的情况下，该烟气检测装置141生成电信号并以此发送至电池管理单元、电池管路控制器和消防系统，随后电池管路控制器及时切断电源，消防系统对电池10进行灭火处理。

在本申请实施例中，通过在该烟气管道14的远离该电池10的一侧设置有烟气检测装置141，且该烟气检测装置141用于对经过该凹槽132排出的气体进行检测，在电池10发生热失控的情况下，来自电池单体20的高温高压气体能够快速进入烟气管道14，并通过该烟气检测装置141进行检测，以提高烟气报警的相应速度，以减小因高温高压气体在电池10中滞留时间较长对电池10造成电化学腐蚀及绝缘失效的风险，以提高电池10的使用性能。

在一些实现方式中，该烟气检测装置141包括以下中的至少一种：气压传感器、浓度传感器、温度传感器。这样，在本申请实施例中，通过将该烟气检测装置141设置为包括以下中的至少一种：气压传感器、浓度传感器、温度传感器，在电池10发生热失控的情况下，来自电池单体20的高温高压气体能够快速进入烟气管道14，并通过该烟气检测装置141中气压传感器、浓度传感器以及温度传感器中的至少一种进行检测，以提高烟气报警的相应速度，以减小因高温高压气体在电池10中滞留时间较长对电池10造成电化学腐蚀及绝缘失效的风险，以提高电池10的使用性能。在一些实现方式中，如图4至图10所示，该凹槽132沿该电池单体20的排列方向延伸，或者，该凹槽132沿垂直于该电池单体20的排列方向延伸。这样，在本申请实施例中，通过将该凹槽132设置为沿该电池单体20的排列方向延伸，或者，该凹槽132设置为沿垂直于该电池单体20的排列方向延伸，以便于该电池10的加工及制造，同时能够降低电池10的加工成本。

在一些实现方式中，如图4、图7和图8所示，该泄压机构213的数量为多个，该凹槽132的数量为多个，多个该泄压机构213与多个该凹槽132一一对应。

在本申请实施例中，通过将该泄压机构213的数量为多个，该凹槽132的数量设置为多个，且多个该泄压机构213与多个该凹槽132一一对应，能够有效减小该泄压机构213泄放的高温高压气体或者排放物对相邻的泄压机构213的致动性能所造成的影响，从而提高电池10的使用性能。

在一些实现方式中，多个该凹槽132中的一个凹槽132与沿该凹槽132的延伸方向上排列的多个该电池单体20的多个该泄压机构213对应。应理解，在本申请实施例中，该凹槽132的延伸方向是指该凹槽132沿其长度部分的延伸方向。

在本申请实施例中，通过将多个该凹槽132中的一个凹槽132与沿该凹槽132的延伸方向上排列的多个该电池单体20的多个该泄压机构213对应，能够显著减小该泄压机构213泄放的高温高压气体或者排放物对相邻的泄压机构213的致动性能所造成的影响，从而提高电池10的使用性能，同时该结构简单，易于加工和制造，有利于降低制造成本。

在一些实现方式中，如图4、图5、图7和图9所示，该支撑部件12设置有与该泄压机构213对应的通孔121。

应理解，在本申请实施例中，该通孔121在垂直于该支撑部件12的厚度方向上的形状可以根据实际需求进行设置，例如该通孔121的形状可以根据电池单体20的泄压机构213的形状进行设置，示例性地，该通孔121的形状包括但不限于圆形、椭圆形、矩形、正多边形。

还应理解，在本申请实施例中，该支撑部件12上设置有与该泄压机构213对应的通孔121是指，该通孔121在垂直于该支撑部件12的厚度方向的平面上的正投影可以大于、小于或者等于该泄压机构213在垂直于该支撑部件12的厚度方向的平面上的正投影。

在本申请实施例中，通过在该支撑部件12上设置有与该泄压机构213对应的通孔121，以便于将来自电池单体20的排放物快速穿过该支撑部件12，从而使得排放物可以及时排出，以减小对电池单体20的热影响，提高电池10的使用性能。

在一些实现方式中，如图8和图10所示，该支撑部件12的对应于该泄压机构213的区域被配置为在该泄压机构213致动时能够被来自该电池单体20的排放物破坏，以使该排放物穿过该支撑部件12。这样，在本申请实施例中，通过将该支撑部件12的对应于该泄压机构213的区域配置为在该泄压机构213致动时能够被来自该电池单体20的排放物破坏，以使该排放物穿过该支撑部件12，从而使得该排放物可以及时排出，减小对电池单体20的热影响，从而提高电池10的使用性能。

在一些实现方式中，如图8和图10所示，该支撑部件12的对应于该泄压机构213的区域设置有薄弱区122，该薄弱区122被配置为在该泄压机构213致动时能够被该排放物破坏，以使该排放物穿过该支撑部件12。

应理解，在本申请实施例中，在垂直于该支撑部件12的厚度方向上，该薄弱区122的形状可以根据实际需求进行设置，例如该薄弱区122的形状可以根据该电池单体20的泄压机构213的形状进行设置，示例性地，该薄弱区122的形状包括但不限于圆形、椭圆形、矩形、正多边形。

还应理解，在本申请实施例中，该支撑部件12的对应于该泄压机构213的区域上设置有薄弱区122是指，该薄弱区122在垂直于该支撑部件12的厚度方向的平面上的正投影可以大于或者等于该泄压机构213在垂直于该支撑部件12的厚度方向的平面上的正投影，或者，该薄弱区122在垂直于该支撑部件12的厚度方向的平面上的正投影可以覆盖该泄压机构213在垂直于该支撑部件12的厚度方向的平面上的正投影。

还应理解，设置在该支撑部件12的对应于该泄压机构213的区域上的薄弱区122的数量可以根据实际需求进行设置，例如该薄弱区122的数量可以为一个或者多个。

在本申请实施例中，通过将该支撑部件12的对应于该泄压机构213的区域设置有薄弱区122，且该薄弱区122被配置为在该泄压机构213致动时能够被该排放物破坏，以使该排放物穿过该支撑部件12，即在电池单体20的内部压力或温度达到阈值时使得该排放物能够及时迅速地穿过该支撑部件12，以实现对电池单体20的快速泄压，有效降低对电池单体20的热影响，从而提高电池10的使用性能。

在一些实现方式中，该薄弱区122满足以下中的至少一项：该薄弱区122的材料的熔点小于该支撑部件12的其余部分的材料的熔点；该薄弱区122的厚度小于该支撑部件12的其余部分的厚度；该薄弱区122的垂直于该支撑部件12的厚度方向上的表面设置有刻痕。

应理解，在本申请实施例中，可将该薄弱区122处的材料的熔点设置为小于或等于预设阈值，以在泄压机构213致动时，该薄弱区122相较于支撑部件12的其余部分更易被经该泄压机构213泄放的排放物所熔化。其次，还可将该薄弱区122的厚度设置为小于该支撑部件12的其余部分的厚度，由于该薄弱区122相较于该支撑部件12的其余部分较薄，在泄压机构213致动时，该薄弱区122相较于支撑部件12的其余部分更易被经该泄压机构213泄放的排放物所破坏。

还应理解，在本申请实施例中，该薄弱区122的垂直于该支撑部件12的厚度方向上的表面设置的刻痕的形状可以根据实际需求进行设置，示例性地，该刻痕包括但不限于十字刻痕、米子刻痕、工字刻痕。

在本申请实施例中，通过将该薄弱区122设置为以下中的至少一项：该薄弱区122的材料的熔点小于该支撑部件12的其余部分的材料的熔点；该薄弱区122的厚度小于该支撑部件12的其余部分的厚度；该薄弱区122的垂直于该支撑部件12的厚度方向上的表面设置有刻痕，使得该薄弱区122相较于该支撑部件12的其余部分更易被电池单体20的排放物所破坏，在电池单体20的内部压力或温度达到阈值时使得该排放物能够及时迅速地穿过该薄弱区122，以实现电池单体20的快速泄压，减小因该排放物在该支撑部件12的靠近电池单体20的泄压机构213的一侧的堆积而对该泄压机构213的致动性能造成的影响，并降低对电池单体20的热影响，从而提高电池10的使用性能。

再次参见上述图4至图10所示，提供了一种电池10，包括：电池单体20、支撑部件12和防护部件13，该电池单体20的第一壁215设置有泄压机构213，该支撑部件12附接于该第一壁215，该支撑部件12用于在该泄压机构213致动时使来自该电池单体20的排放物穿过该支撑部件12，该防护部件13附接于该支撑部件12的远离该电池单体20的表面，该防护部件13与该支撑部件12之间形成与烟气管道14连通的容纳腔131，以使得进入该容纳腔131的该排放物排出至该烟气管道14。该容纳腔131包括开口朝向该电池单体20的凹槽132，该凹槽132与该烟气管道14连通，以将该排放物排出至该烟气管道14。该电池单体20的电极端子214与该泄压机构213分别位于该电池单体20的不同的壁上，该防护部件13为该电池10的箱体11的壁的至少部分。该烟气管道14的远离该电池10的一侧设置有烟气检测装置141，该烟气检测装置141用于对经过该凹槽132排出的气体进行检测。

本申请实施例还提供了一种用电设备，包括上述任一实施例中的电池10，该电池10用于为该用电设备提供电能。具体地，该用电设备可以为上图1所示的车辆1，也可以是任何使用电池10的用电设备。

本申请实施例还提供了一种储能设备，包括上述任一实施例中的电池10，该电池10用于为该储能设备储存电能。

虽然已经参考上述实施例对本申请进行了描述，但在不脱离本申请实施例的范围的情况下，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 (14)

1.一种电池，其特征在于，包括：

电池单体（20），所述电池单体（20）的第一壁（215）设置有泄压机构（213）；

支撑部件（12），所述支撑部件（12）附接于所述第一壁（215），所述支撑部件（12）用于在所述泄压机构（213）致动时使来自所述电池单体（20）的排放物穿过所述支撑部件（12）；

防护部件（13），所述防护部件（13）附接于所述支撑部件（12）的远离所述电池单体（20）的表面，所述防护部件（13）与所述支撑部件（12）之间形成与烟气管道（14）连通的容纳腔（131），以使得进入所述容纳腔（131）的所述排放物排出至所述烟气管道（14）；

所述容纳腔（131）包括开口朝向所述电池单体（20）的凹槽（132），所述凹槽（132）与所述烟气管道（14）连通，以将所述排放物排出至所述烟气管道（14）。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电池单体（20）的电极端子（214）与所述泄压机构（213）分别位于所述电池单体（20）的不同的壁上。

3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述防护部件（13）为所述电池的箱体（11）的壁的至少部分。

4.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述烟气管道（14）的远离所述电池的一侧设置有烟气检测装置（141），所述烟气检测装置（141）用于对经过所述凹槽（132）排出的气体进行检测。

5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述烟气检测装置（141）包括以下中的至少一种：气压传感器、浓度传感器、温度传感器。

6.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述凹槽（132）沿所述电池单体（20）的排列方向延伸，或者，所述凹槽（132）沿垂直于所述电池单体（20）的排列方向延伸。

7.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述泄压机构（213）的数量为多个，所述凹槽（132）的数量为多个，多个所述泄压机构（213）与多个所述凹槽（132）一一对应。

8.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述泄压机构（213）的数量为多个，所述凹槽（132）的数量为多个，多个所述凹槽（132）中的一个凹槽（132）与沿所述凹槽（132）的延伸方向上排列的多个所述电池单体（20）的多个所述泄压机构（213）对应。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的电池，其特征在于，所述支撑部件（12）设置有与所述泄压机构（213）对应的通孔（121）。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的电池，其特征在于，所述支撑部件（12）的对应于所述泄压机构（213）的区域被配置为在所述泄压机构（213）致动时能够被来自所述电池单体（20）的排放物破坏，以使所述排放物穿过所述支撑部件（12）。

11.根据权利要求10所述的电池，其特征在于，所述支撑部件（12）的对应于所述泄压机构（213）的区域设置有薄弱区（122），所述薄弱区（122）被配置为在所述泄压机构（213）致动时能够被所述排放物破坏，以使所述排放物穿过所述支撑部件（12）。

12.根据权利要求11所述的电池，其特征在于，所述薄弱区（122）满足以下中的至少一项：

所述薄弱区（122）的材料的熔点小于所述支撑部件（12）的其余部分的材料的熔点；

所述薄弱区（122）的厚度小于所述支撑部件（12）的其余部分的厚度；

所述薄弱区（122）的垂直于所述支撑部件（12）的厚度方向上的表面设置有刻痕。

13.一种用电设备，其特征在于，包括：如权利要求1至12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。

14.一种储能设备，其特征在于，包括：如权利要求1至12中任一项所述的电池，所述电池用于为所述储能设备储存电能。