JP2023550400A - 電池の筐体、電池、電力消費装置、電池の製造方法と装置 - Google Patents

Abstract

本出願の実施例は、電池の筐体、電池、電力消費装置、電池の製造方法と装置を提供する。この電池の筐体は、電気キャビティと、熱管理部材と、前記放圧機構が作動する時に、前記放圧機構が設けられる前記電池セルからの排出物を収集するための収集キャビティとを含み、ここで、前記熱管理部材は、前記電気キャビティと前記収集キャビティとを隔離するために用いられ、前記熱管理部材上には、放圧領域が設置されており、前記収集キャビティによって収集される前記排出物は、前記放圧領域を通過して排出される。本出願の実施例の技術案は、電池の安全性を向上させることができる。

Description

本出願は、電池技術分野に関し、特に電池の筐体、電池、電力消費装置、電池の製造方法と電池の製造装置に関する。

省エネと汚染物質の排出削減は、自動車産業の持続可能な発展の鍵である。このような場合に、電動車両は、その省エネと環境保護の優位性により、自動車産業の持続可能な発展の重要な構成部分となっている。また、電動車両にとって、電池技術は、その発展に関わる重要な要素である。

電池技術の発展において、電池の性能の向上以外、安全問題も、無視できない問題の一つである。電池の安全問題が保証できないと、この電池は、使用できない。そのため、どのように電池の安全性を補強するかは、電池技術における早急な解決が待たれる技術問題の一つである。

本出願は、電池の安全性を向上させることができる電池の筐体、電池、電力消費装置、電池の製造方法と電池の製造装置を提供する。

第一の態様によれば、電池の筐体を提供し、この電池の筐体は、複数の電池セルを収容するための電気キャビティであって、前記複数の電池セルのうちの少なくとも一つの電池セルは、放圧機構を含み、前記放圧機構は、前記放圧機構が設けられる電池セルの内部圧力又は温度が閾値に達した時に、前記内部圧力を逃すように作動するために用いられる電気キャビティと、前記複数の電池セルの温度を調節するように流体を収容するための熱管理部材と、前記放圧機構が作動する時に、前記放圧機構が設けられる前記電池セルからの排出物を収集するための収集キャビティとを含み、ここで、前記熱管理部材は、前記電気キャビティと前記収集キャビティとを隔離するために用いられ、前記熱管理部材上には、放圧領域が設置されており、前記収集キャビティによって収集される前記排出物は、前記放圧領域を通過して排出される。

本出願の実施例の電池の筐体は、熱管理部材を用いて電池セルを収容する電気キャビティと排出物を収集する収集キャビティとを分離し、放圧機構が作動する時に、電池セルの排出物は、収集キャビティに入り、電気キャビティに入らないか又はわずかに入り、それによって電気キャビティにおける電気的な接続部材の間に短絡することがないため、電池の安全性を向上させることができる。同時に、電池セルが暴走した後に発生した排出物は、収集キャビティに排出された後に、放圧領域を通過して収集キャビティの外部に排出されることで、排出物の排出路径を延長し、排出物の温度を効果的に低下させ、排出物による電池外部環境への影響を減少し、それによって電池の安全性をさらに向上させることができる。

いくつかの実施例では、前記放圧領域は、前記放圧機構とずれて設置される。

本出願の実施例における放圧領域は、熱管理部材上に設置されて放圧機構に対応しない領域であり、即ち放圧領域の位置と放圧機構の位置とがずれて、両者の位置をずらすことにより、収集キャビティ内の排出物が放圧領域を通過して収集キャビティの外部に円滑に排出されることができ、それによって排気路径を延長する効果を達成し、排出物の温度を効果的に低下させ、排出物による電池外部環境への影響を減少し、それによって電池の安全性をさらに向上させることができる。

いくつかの実施例では、前記放圧領域は、放圧穴であり、前記収集キャビティによって収集される前記排出物は、前記放圧穴を通過して排出され、又は前記放圧領域は、脆弱領域であり、前記収集キャビティによって収集される前記排出物は、前記脆弱領域を破壊した後に排出される。

選択的に、本出願の実施例における放圧領域は、放圧穴であってもよく、この時、収集キャビティ内の排出物が放圧穴を通過して直接排出されることができ、又は、本出願の実施例における放圧領域は、脆弱領域であってもよく、収集キャビティにおける圧力又は温度が一定の閾値に達した時に、脆弱領域を突き破って排出されることができる。

いくつかの実施例では、前記電気キャビティは、前記筐体内外の圧力をバランスさせるための第一の圧力バランス機構を含み、前記排出物は、前記放圧領域を通過した後に、前記第一の圧力バランス機構を介して前記筐体の外部に排出される。

本出願の実施例による収集キャビティにおける排出物は、放圧領域を通過した後に、さらに第一の圧力バランス機構を介して筐体の外部に排出されることができ、第一の圧力バランス機構を設置することにより、排出物がタイムリーに電気キャビティから排出され、排出物による他の電池セルへの影響を低減することができる。

選択的に、本出願の実施例における第一の圧力バランス機構は、一つ又は複数であってもよく、その数は、実際の状況に応じて設定することができ、本出願の実施例は、これに対して限定しない。

いくつかの実施例では、前記電気キャビティは、第一のサブキャビティと第二のサブキャビティとを含み、前記第二のサブキャビティは、前記第一のサブキャビティと隣接して設置され、前記第一のサブキャビティは、前記複数の電池セルを収容するために用いられ、前記第二のサブキャビティの外壁上には、前記第一の圧力バランス機構が設置されており、前記収集キャビティによって収集される前記排出物は、前記放圧領域を通過して前記第二のサブキャビティに入り、前記第一の圧力バランス機構を介して前記筐体の外部に排出される。

収集キャビティ内の排出物は放圧領域を通過した後に、電池セルを収容するための第一のサブキャビティと互いに隔離された第二のサブキャビティに入ることができ、排出物のために排出バッファ領域としての第二のサブキャビティを設置することにより、排出物と複数の電池セルとを隔離し、排出物による第一のサブキャビティにおける電池セルへの影響を低減することができる。

いくつかの実施例では、前記放圧領域は、前記熱管理部材の前記第二のサブキャビティに対応する領域に設置される。

放圧領域を第二のサブキャビティに対応するように設置することにより、収集キャビティ内の排出物が放圧領域を通過してから第二のサブキャビティに入ることができ、それによって排出物をさらにバッファし、排気路径を延長する効果を達成し、排出物の温度を効果的に低下させ、排出物による電池外部環境への影響を減少し、それによって電池の安全性をさらに向上させることができる。

いくつかの実施例では、前記第一のサブキャビティと前記第二のサブキャビティとの共通の壁上には、第二の圧力バランス機構が設置され、前記第二の圧力バランス機構は、前記第一のサブキャビティと前記第二のサブキャビティとの間の圧力をバランスさせるために用いられる。

本出願の実施例では、第一のサブキャビティの内部圧力が外部環境の圧力よりも大きい時、内部圧力をタイムリーに筐体の外部に排出することができなければ、電池の機械部品の損傷を招く可能性があり、本出願の実施例では、第二の圧力バランス機構を設置することにより、第一のサブキャビティの圧力が第二の圧力バランス機構を通過して第二のサブキャビティ内に排出され、第二のサブキャビティの外壁上に設置される第一の圧力バランス機構を介して排出されることができ、それによって第一のサブキャビティにおける内部温度又は圧力を正常な状態に維持し、それによって電池の安全性を確保するとともに、第一のサブキャビティの内部温度又は圧力を第二のサブキャビティ内に逃がすことにより、排出物の排出にバッファ領域を提供することができ、それによって排出物の温度をさらに低減し、排出物による電池外部環境への影響を減少し、それによって電池の安全性をさらに向上させる。

いくつかの実施例では、前記第二の圧力バランス機構は、一方向に開閉され、前記第二の圧力バランス機構は、前記第一のサブキャビティ内の圧力又は温度が一定の閾値に達した時に、前記第二のサブキャビティに内部圧力を逃がすために用いられる。

本出願の実施例における第二の圧力バランス機構は、一方向に開閉されるものであり、これは、第一のサブキャビティ内の圧力を第二のサブキャビティ内に逃がすことができ、それによって第一のサブキャビティと第二のサブキャビティとの間の圧力のバランスを確保するとともに、排出物を第一のサブキャビティから第二のサブキャビティ内にのみ逃がすことができ、第二のサブキャビティ内の排出物が第一のサブキャビティ内に入り、電池セルの安全性に影響を与えることを防止する。

いくつかの実施例では、前記第一のサブキャビティと前記第二のサブキャビティとは、前記第二の圧力バランス機構のみを介して連通する。

第一のサブキャビティと第二のサブキャビティとが第二の圧力バランス機構のみを介して連通するように設置することにより、熱暴走した場合に、第二のサブキャビティにおけるガスは、他の経路を介して第一のサブキャビティ内に入ることがなく、高温排出物による第一のサブキャビティにおいて熱暴走が発生していない電池セルへの影響を防止する。

いくつかの実施例では、前記第一のサブキャビティの、前記第二のサブキャビティとの共通の壁を除く他の壁上には、第三の圧力バランス機構が設置され、前記第三の圧力バランス機構は、前記第一のサブキャビティ内の圧力又は温度が一定の閾値に達した時に、前記筐体の外部に内部圧力を逃がすために用いられる。

本出願の実施例における第三の圧力バランス機構は、第一のサブキャビティ内の圧力をタイムリーに排出し、第一のサブキャビティと第二のサブキャビティの内外の気圧を正常な状態に維持することができ、それによって電池の安全性を確保することができる。

いくつかの実施例では、前記電気キャビティには、中空クロスビームが設置され、前記第二のサブキャビティの第二の壁は、前記中空クロスビームの少なくとも一部によって形成され、前記第二の壁上には、第四の圧力バランス機構が設置され、前記収集キャビティによって収集される前記排出物は、前記放圧領域を通過して前記中空クロスビーム内に入り、さらに前記第四の圧力バランス機構を通過して前記第二のサブキャビティに入り、さらに前記第一の圧力バランス機構を通過して前記筐体の外部に排出される。

中空クロスビーム及び中空クロスビームの第二の壁上の第四の圧力バランス機構を設置することにより、収集キャビティ内の排出物が放圧領域を介して中空クロスビームに入った後に、第四の圧力バランス機構を通過して第二のサブキャビティに入り、第二のサブキャビティ内の圧力及び温度が一定の閾値に達した後に筐体の外部に排出され、それによって電池内外の圧力バランスを確保し、電池の安全性を向上させることができる。

いくつかの実施例では、前記電気キャビティには、前記電気キャビティの外壁と接続されるための中空クロスビームが設置され、前記電気キャビティの外壁上には、前記第五の圧力バランス機構が設置され、前記収集キャビティによって収集される前記排出物は、前記放圧領域を通過して前記中空クロスビーム内に入り、前記第五の圧力バランス機構を介して前記筐体の外部に排出される。

本出願の実施例における収集キャビティにおける排出物は、放圧領域を通過した後に、中空クロスビームに入り、中空クロスビームと接続される電気キャビティの外壁上の第五の圧力バランス機構を介して排出されることができ、中空クロスビームを設置することにより、収集キャビティ内の排出物の排出路径を延長し、排出物の温度を効果的に低下させるのに十分な時間を提供し、排出物による電池外部環境への影響を減少し、それによって電池の安全性をさらに向上させることができる。

いくつかの実施例では、前記放圧領域は、前記熱管理部材の前記中空クロスビームに対応する領域に設置される。

放圧領域を中空クロスビームに対応するように設置することにより、収集キャビティ内の排出物が放圧領域を通過して中空クロスビームに入ることができ、それによって排出物をさらにバッファし、排気路径を延長する効果を達成し、排出物の温度を効果的に低下させ、排出物による電池外部環境への影響を減少し、それによって電池の安全性をさらに向上させることができ、さらに、余分なガスバッファ空間をさらに設置する必要がなく、中空クロスビーム内部の空間を直接利用し、それによって電池のエネルギー密度を向上させることができる。

いくつかの実施例では、前記中空クロスビーム内には、降温材料が設置される。

中空クロスビーム内に降温材料が設置されることにより、一方で排出物の温度を低下させることができ、他方で中空クロスビームの側壁を保護する役割を果たすこともできる。

いくつかの実施例では、前記熱管理部材の前記複数の電池セルから離反する表面には、降温材料が設置される。

熱管理部材の電池セル表面から離反する壁（即ち底壁）上に降温材料が設置されることにより、放圧機構を介して排出された排出物の温度を低下させることができ、それによって排出物による外部環境への影響を減少し、それによって電池の安全性能を向上させる。

選択的に、本出願の実施例における熱管理部材の底壁上に設置される降温材料は、放圧機構及び上記の放圧領域を避けて設置されてもよい。

いくつかの実施例では、前記筐体は、前記熱管理部材の前記電池セルから離反する側に位置するための防護部品をさらに含み、前記防護部品と前記熱管理部材とは、前記収集キャビティを形成し、ここで、前記防護部品上には、降温材料が設置される。

前記防護部品と前記熱管理部材とによって形成される前記収集キャビティは、前記排出物を効果的に収集してバッファし、その危険性を低減することができる。同時に、防護部品は、熱管理部材を防護し、異物による熱管理部材の破壊を防止することができる。さらに、防護部品上に降温材料が設置されることにより、一方で放圧機構から排出される排出物の温度を低減することができ、他方で、高温排出物の防護部品の底部への衝撃を減少し、防護部品を保護することができる。

いくつかの実施例では、前記防護部品と前記熱管理部材とは、密閉的に接続される。

本出願の実施例における防護部品は、収集キャビティ内の排出物が放圧領域を通過してから電池の筐体から排出されるように、熱管理部材と密封的に接続してもよく、排出物が直接に防護部品の底壁を介して直接排出される方式と比較して、本出願の実施例は、排出物の排出路径を延長し、さらに排出物の温度を低下させ、排出物による電池外部環境への影響を減少し、それによって電池の安全性をさらに向上させることができる。

いくつかの実施例では、前記防護部品上に設置される前記降温材料は、前記防護部品の前記放圧機構に対応する領域に設置される。

防護部品上の降温材料を放圧機構に対応するように設置することにより、排出物の温度低下効果を向上させ、防護部品の底部に対するより良い保護効果を達成することができる。

いくつかの実施例では、前記降温材料は、相変化材料である。

選択的に、本出願の実施例における降温材料は、相変化材料であってもよく、相変化材料は、高温排出物に接触する時に融解して、排出物の温度を低下させることができ、本出願の実施例における降温材料は、温度低下の効果を達成できる限り、他の材料であってもよく、本出願の実施例は、これに対して限定しない。

選択的に、本出願の実施例における相変化材料について、塗覆の方式を使用して、相変化材料を、中空クロスビーム、熱管理部材及び防護部品を含む排気路径の表面上に塗覆してもよく、ここで、本出願の実施例は、上記排気路径の表面を保護するように、上記排気路径の表面に、耐高温材料、例えばマイカ紙を貼り付けてもよい。

いくつかの実施例では、前記熱管理部材は、前記放圧機構が作動する時に、前記排出物が前記熱管理部材を通過して前記収集キャビティに入ることができるように構成される。

選択的に、本出願の実施例における熱管理部材は、排出物が熱管理部材を通過して収集キャビティに入るように破壊されてもよく、又は、熱管理部材は、排出物が熱管理部材を破壊することなく収集キャビティに入ることができるよう、収集キャビティと直接貫通してもよい。

いくつかの実施例では、前記熱管理部材は、前記電気キャビティと前記収集キャビティとの共通の壁を有する。

前記熱管理部材は、前記電気キャビティと前記収集キャビティとの共通の壁として、排出物と電気キャビティとを隔離し、それによって排出物の危険性を低減し、電池の安全性を向上させることができる。

いくつかの実施例では、前記熱管理部材は、前記放圧機構が作動する時に、前記流体が流出するように破壊されるように構成される。

熱管理部材が破壊されて流体を流出させることができるように構成されることで、流体を利用して電池セル及び排出物の温度を低下させ、それによって電池の安全性をさらに向上させることができる。

いくつかの実施例では、前記熱管理部材は、前記複数の電池セルに付設される第一の熱伝導板と、前記第一の熱伝導板の前記電池セルから離反する側に配置される第二の熱伝導板と、前記第一の熱伝導板と前記第二の熱伝導板との間に前記流体がここで流れるように形成される流路とを含む。

本出願の実施例における熱管理部材は、第一の熱伝導板と第二の熱伝導板とを含み、第一の熱伝導板と第二の熱伝導板とにより、熱管理部材内に流体を収容するための流路を形成することができ、それによって電池セルの温度低下又は加熱を実現することができる。

いくつかの実施例では、前記熱管理部材は、前記放圧領域に前記流路が設置されていない。

放圧領域が位置する位置に流路を設置しないことにより、収集キャビティ内の排出物が放圧領域を通過して排出されることをより容易にする。

第二の態様によれば、電池を提供し、この電池は、複数の電池セルであって、前記複数の電池セルのうちの少なくとも一つの電池セルは、放圧機構を含み、前記放圧機構は、前記放圧機構が設けられる電池セルの内部圧力又は温度が閾値に達した時に、前記内部圧力を逃すように作動するために用いられる複数の電池セルと、第一の態様に記載の筐体とを含む。

第三の態様によれば、電力消費装置を提供し、この装置は、第二の態様に記載の電池を含む。

いくつかの実施例では、前記電力消費装置は、車両、船舶又は宇宙航空機である。

第四の態様によれば、電池の製造方法を提供し、この製造方法は、複数の電池セルを提供することであって、前記複数の電池セルのうちの少なくとも一つの電池セルは、放圧機構を含み、前記放圧機構は、前記放圧機構が設けられる電池セルの内部圧力又は温度が閾値に達した時に、前記内部圧力を逃すように作動するために用いられることと、筐体を提供することであって、前記筐体は、前記複数の電池セルを収容するための電気キャビティと、前記複数の電池セルの温度を調節するように流体を収容するための熱管理部材と、前記放圧機構が作動する時に、前記放圧機構が設けられる前記電池セルからの排出物を収集するための収集キャビティとを含み、ここで、前記熱管理部材は、前記電気キャビティと前記収集キャビティとを隔離するために用いられ、前記熱管理部材上に放圧領域を設置し、前記収集キャビティによって収集される前記排出物は、さらに前記放圧領域を通過して排出されることと、前記複数の電池セルを前記電気キャビティ内に収容することとを含む。

第五の態様によれば、電池の製造装置を提供し、この製造装置は、複数の電池セルを提供するための第一の提供モジュールであって、前記複数の電池セルのうちの少なくとも一つの電池セルは、放圧機構を含み、前記放圧機構は、前記放圧機構が設けられる電池セルの内部圧力又は温度が閾値に達した時に、前記内部圧力を逃すように作動するために用いられる第一の提供モジュールと、筐体を提供するための第二の提供モジュールであって、前記筐体は、前記複数の電池セルを収容するための電気キャビティと、前記複数の電池セルの温度を調節するように流体を収容するための熱管理部材と、前記放圧機構が作動する時に、前記放圧機構が設けられる前記電池セルからの排出物を収集するための収集キャビティとを含み、ここで、前記熱管理部材は、前記電気キャビティと前記収集キャビティとを隔離するために用いられ、前記熱管理部材上に放圧領域を設置し、前記収集キャビティによって収集される前記排出物は、さらに前記放圧領域を通過して排出される第二の提供モジュールと、前記複数の電池セルを前記電気キャビティ内に収容するための取り付けモジュールとを含む。

本出願の実施例の技術案をより明瞭に説明するために、以下は、本出願の実施例に使用される必要のある図面を簡単に紹介し、自明なことに、以下に記述された図面は、ただ本出願のいくつかの実施例に過ぎず、当業者にとって、創造的な労力を払わない前提で、図面に基づいて他の図面を得ることもできる。

本出願の一実施例に開示された車両の構造概略図である。 本出願の一実施例に開示された電池の構造概略図である。 本出願の一実施例に開示された電池セルグループの構造概略図である。 本出願の一実施例に開示された電池セルの分解図である。 本出願別の実施例に開示された電池セルの分解図である。 本出願の一実施例に開示された電池の構造概略図である。 本出願の一実施例に開示された一つの電池の平面概略図である。 本出願の一実施例に開示された筐体がＡ－Ａ’方向に沿う断面図である。 図７ｂにおける位置Ｂに対応する局所詳細図である。 本出願の一実施例に開示された電池の分解図である。 図８ａの電池に対応する平面概略図である。 本出願の一実施例に開示された電池の平面概略図である。 本出願の一実施例に開示された一つの電池の筐体の構造概略図である。 本出願の一実施例に開示された別の電池の分解図である。 図１１ａの電池に対応する平面概略図である。 図１１ａの熱管理部材と中空クロスビームに対応する分解図である。 本出願の一実施例に開示された筐体が図１１ｂにおけるＡ－Ａ’方向に沿う断面図である。 図１２ａにおける位置Ｃに対応する局所詳細図である。 本出願の一実施例に開示された別の電池の筐体の構造概略図である。 図８ｂにおけるＡ－Ａ’方向に対応する断面図である。 図１４ａにおける位置Ｄに対応する局所詳細図である。 降温材料の熱管理部材上におけるレイアウトの概略図である。 降温材料と熱管理部材の分解図である。 図１１ａにおける位置Ｅに対応する一つの降温材料レイアウトの局所詳細図である。 本出願の一実施例に開示された退避構造が退避キャビティである概略図である。 本出願の一実施例に開示された退避構造がスルーホールである概略図である。 本出願の一実施例に開示された電池の製造方法の概略フローチャートである。 本出願の一実施例に開示された電池の製造装置の概略ブロック図である。

図面において、図面は、実際の比例通りに描かれていない。

以下では、図面と実施例を結び付けながら、本出願の実施の形態をさらに詳細に記述する。以下では、実施例の詳細な記述と図面は、本出願の原理を例示的に説明するためのものであるが、本出願の範囲を制限するためのものではなく、即ち本出願は、記述された実施例に限らない。

本出願の記述において、説明すべきこととして、特に断りのない限り、「複数の」は、二つ以上（二つを含む）を意味しており、用語である「上」、「下」、「左」、「右」、「内」、「外」などにより指示される方位又は位置関係は、本出願の記述の便宜上及び記述の簡略化のためのものに過ぎず、言及された装置又は素子が特定の方位を有し、特定の方位で構成して操作しなければならないことを指示又は暗示するものではないため、本出願に対する制限と理解されるべきではない。なお、用語である「第一」、「第二」、「第三」などは、記述の目的のみで用いられるものであり、相対的な重要性を指示又は暗示すると理解すべきではない。「垂直」は、厳密な垂直ではなく、誤差許容範囲内である。「平行」は、厳密な平行ではなく、誤差許容範囲内である。

下記記述に出現された方位詞は、いずれも図に示す方向であり、本出願の具体的な構造を限定するものではない。本出願の記述において、さらに説明すべきこととして、特に明確に規定、限定されていない限り、用語である「取り付け」、「繋がり」、「接続」は、広義に理解されるべきであり、例えば固定的な接続であってもよく、取り外し可能な接続、又は一体的な接続であってもよく、直接的な繋がりであってもよく、中間媒体による間接的な繋がりであってもよい。当業者にとって、具体的な状況に応じて上記用語の本出願における具体的な意味を理解することができる。

本出願では、電池セルは、一次電池、二次電池を含んでもよく、例えばリチウムイオン電池、リチウム硫黄電池、ナトリウムリチウムイオン電池、ナトリウムイオン電池又はマグネシウムイオン電池などであってもよく、本出願の実施例は、これを限定しない。電池セルは、円筒体、扁平体、直方体又は他の形状などを呈してもよく、本出願の実施例は、これにも限定しない。電池セルは、一般的にはパッケージングの方式で筒型電池セル、四角形電池セルとパウチ電池セルという三つの種類に分けられ、本出願の実施例は、これにも限定しない。

本出願の実施例に言及された電池は、より高い電圧と容量を提供するために一つ又は複数の電池セルを含む単一の物理モジュールを指す。例えば、本出願に言及された電池は、電池パックなどであってもよい。電池パックは、一般的には一つ又は複数の電池セルをパッケージングするための筐体を含む。筐体は、液体又は他の異物による電池セルの充電又は放電への影響を回避することができる。

電池セルは、電極アセンブリと電解液を含み、電極アセンブリは、正極板、負極板とセパレータを含む。電池セルは、主に金属イオンが正極板と負極板との間で移動することで作動する。正極板は、正極集電体と正極活物質層とを含み、正極活物質層は、正極集電体の表面に塗覆されており、正極活物質層が塗布されていない集電体は、すでに正極活物質層が塗覆された集電体から突出し、正極活物質層が塗布されていない集電体は、正極タブとされる。リチウムイオン電池を例にすると、正極集電体の材料は、アルミニウムであってもよく、正極活物質は、コバルト酸リチウム、リン酸鉄リチウム、三元リチウム又はマンガン酸リチウムなどであってもよい。負極板は、負極集電体と負極活物質層とを含み、負極活物質層は、負極集電体の表面に塗覆されており、負極活物質層が塗布されていない集電体は、すでに負極活物質層が塗覆された集電体から突出し、負極活物質層が塗布されていない集電体は、負極タブとされる。負極集電体の材料は、銅であってもよく、負極活物質は、炭素又はケイ素などであってもよい。大電流を流しても溶断しないことを保証するために、正極タブの数が複数であり、且つ積層されており、負極タブの数が複数であり、且つ積層されている。セパレータの材質は、ポリプロピレン（ＰＰ）又はポリエチレン（ＰＥ）などであってもよい。なお、電極アセンブリは、捲回型構造であってもよく、積層型構造であってもよく、本出願の実施例は、これに限らない。電池技術の発展は、多岐にわたる設計因子、例えばエネルギー密度、サイクル寿命、放電容量、充放電倍率などの性能パラメータを同時に考慮する必要があり、また、電池の安全性を考慮する必要もある。

電池にとって、主な安全上の危険は充電と放電過程に由来し、電池の安全性能を向上させるために、電池セルには一般的に放圧機構が設置される。放圧機構とは、電池セルの内部圧力又は温度が所定閾値に達した時に、内部圧力又は温度を逃すように作動する素子又は部材である。この所定閾値は、異なる設計需要に応じて調整することができる。前記所定閾値は、電池セルにおける正極極板、負極極板、電解液とセパレータのうちの一つ又は複数の材料に依存してもよい。放圧機構は、圧力感受性又は温度感受性の素子又は部材を採用してもよく、即ち、電池セルの内部圧力又は温度が所定閾値に達すると、放圧機構が作動することによって、内部圧力又は温度を逃すことができるチャンネルを形成する。

本出願に言及された「作動」とは、放圧機構に動作が発生することによって、電池セルの内部圧力及び温度が逃されることである。放圧機構に発生する動作は、放圧機構の少なくとも一部の破壊、引き裂き又は溶融などを含んでもよいが、それらに限らない。放圧機構が作動した後に、電池セル内部の高温高圧物質が排出物として放圧機構から外部に排出される。この方式により、圧力又は温度が制御可能である場合に電池セルの圧力を逃し、それによって潜在的なより深刻な事故の発生を回避することができる。

本出願に言及された電池セルからの排出物は、電解液、溶解又は分裂された正負極極板、セパレータの破片、反応により発生した高温高圧ガス、火炎などを含むが、それらに限らない。

電池セル上の放圧機構は、電池の安全性に重要な影響を与える。例えば、電池セルに短絡、過充電などの現象が発生する時、電池セルの内部で熱暴走が発生して圧力又は温度が急激に上昇する可能性がある。このような場合に、放圧機構の作動により内部圧力及び温度を外部に逃がし、電池セルの爆発、発火を防止することができる。

現在の放圧機構の設計案では、主に電池セルの内部の高圧と高熱を逃がし、即ち前記排出物を電池セルの外部に排出することに注目している。しかしながら、電池セルが暴走した後に発生した火炎、煙及びガスなどは、温度が瞬間的に１０００℃以上に達することができ、現在の排出方式を採用すると、排出物は電池の筐体の底部に衝撃を直接与え、筐体の底部の耐腐食コーティングをアブレーションしやすいとともに、高温ホットスポットを形成し、可燃性ガスと空気の混合物を非常に容易に発火し、火事の発生を引き起こし、そして、排気路径上に高温粒子を堆積しやすく、他の電池セルの温度を上昇させ、さらに熱暴走事件を引き起こす可能性があるため、安全上のおそれがある。

これに鑑み、本出願の実施例は、技術案を提供し、熱管理部材を用いて電池セルを収容する電気キャビティと排出物を収集する収集キャビティとを分離し、放圧機構が作動する時に、電池セルの排出物は、収集キャビティに入り、電気キャビティに入らないか又はわずかに入り、それによって電気キャビティにおける電気的な接続部材と導通して短絡することがないため、電池の安全性を向上させることができる。同時に、電池セルが暴走した後に発生した排出物は、収集キャビティに排出された後に、放圧領域を通過して電池の外部に排出され、排出物の排出路径を延長することにより、排出物の温度を効果的に低下させ、排出物による電池外部環境への影響を減少し、それによって電池の安全性をさらに向上させることができる。

熱管理部材は、電気キャビティと収集キャビティとが熱管理部材の両側に設置されるように、電気キャビティと収集キャビティとを隔離するために用いられる。この熱管理部材は、複数の電池セルの温度を調節するように流体を収容してもよい。ここでの流体は、液体又はガスであってもよく、温度を調節することは、複数の電池セルを加熱又は冷却することである。電池セルを冷却又は温度低下する場合に、この熱管理部材は、複数の電池セルの温度を低下させるように冷却流体を収容するために用いられる。また、熱管理部材は、複数の電池セルを昇温するように加熱するために用いられてもよく、本出願の実施例は、これに対して限定しない。選択的に、前記流体は、より良い温度調節の効果を達成するように、循環して流れるものであってもよい。選択的に、流体は、水、水とエチレングリコールの混合液又は空気などであってもよい。

本出願に言及された電気キャビティは、複数の電池セルとバスバー部材を収容するために用いられてもよい。電気キャビティは、密閉的又は非密閉的であってもよい。電気キャビティは、電池セルとバスバー部材の取り付け空間を提供する。いくつかの実施例では、電気キャビティには、電池セルを固定するための構造がさらに設置されてもよい。電気キャビティの形状は、収容される電池セルとバスバー部材の数と形状によって決定されてもよい。いくつかの実施例では、電気キャビティは、六つの壁を有する四角形であってもよい。本出願に言及されたバスバー部材は、複数の電池セルの間の電気的な接続、例えば並列接続又は直列接続又は直並列接続を実現するために用いられる。バスバー部材は、電池セルの電極端子を接続することにより、電池セルの間の電気的な接続を実現することができる。いくつかの実施例では、バスバー部材は、溶接によって電池セルの電極端子に固定されてもよい。

本出願に言及された収集キャビティは、排出物を収集するために用いられ、密閉的又は非密閉的であってもよい。いくつかの実施例では、前記収集キャビティ内には、空気、又は他のガスが含まれてもよい。選択的に、収集キャビティに入る排出物をさらに温度低下するように、前記収集キャビティ内にも、液体、例えば冷却媒体が含まれ、又は、この液体を収容する部材が設置されてもよい。さらに選択的に、収集キャビティ内のガス又は液体は、循環して流れるものである。

本出願の実施例に記述された技術案は、いずれも電池を使用する様々な装置、例えば携帯電話、携帯型機器、ノートパソコン、バッテリ車、電動玩具、電動工具、電動車両、船舶と宇宙航空機などに適用し、例えば宇宙航空機は、飛行機、ロケット、スペースシャトルと宇宙船などを含む。

理解すべきこととして、本出願の実施例に記述された技術案は、以上に記述された機器に限らず、電池を使用するすべての機器にも適用できるが、記述の簡潔のために、下記実施例は、いずれも電動車両を例にして説明する。

例えば、図１に示すように、本出願の一つの実施例の車両１の構造概略図であり、車両１は、燃料油自動車、ガス自動車又は新エネルギー自動車であってもよく、新エネルギー自動車は、純電気自動車、ハイブリッド自動車又はレンジエクステンダー自動車などであってもよい。車両１の内部にはモータ４０、コントローラ３０及び電池１０が設置されてもよく、コントローラ３０は、モータ４０に給電するように電池１０を制御するためのものである。例えば、車両１の底部又は先頭又は後尾には電池１０が設置されてもよい。電池１０は、車両１への給電に用いられてもよく、例えば電池１０は、車両１の操作電源として、車両１の回路システムに用いられてもよく、例えば車両１の起動、ナビゲーションと運行時の作動電力消費需要に用いられる。本出願の別の実施例では、電池１０は、車両１の操作電源として用いられるだけでなく、車両１の駆動電源として、燃料油又は天然ガスの代わりに、又はその一部の代わりに車両１に駆動動力を提供することができる。

異なる使用電力需要を満たすために、本出願の電池は、複数の電池セルを含んでもよく、ここで、複数の電池セルの間は、直列接続又は並列接続又は直並列接続されてもよく、直並列接続とは、直列接続と並列接続との混合である。電池は、電池パックと呼ばれてもよい。選択的に、複数の電池セルがまず直列接続又は並列接続又は直並列接続されて電池モジュールを構成してから、複数の電池モジュールがさらに直列接続又は並列接続又は直並列接続されて電池を構成してもよい。つまり、複数の電池セルは、直接に電池を構成してもよく、先に電池モジュールを構成してから、電池モジュールにより電池を構成してもよい。

例えば、図２に示すように、本出願の一つの実施例の電池１０の構造概略図であり、電池１０は、複数の電池セル２０を含んでもよい。電池１０は、筐体をさらに含んでもよく、筐体の内部は中空構造であり、複数の電池セル２０は筐体内に収容される。図２に示すように、筐体は、両部分を含んでもよく、ここでそれぞれ第一の部分１１１と第二の部分１１２と呼ばれ、第一の部分１１１と第二の部分１１２とは係合されている。第一の部分１１１と第二の部分１１２の形状は、電池セル２０の組み合わせの形状によって決定されてもよく、第一の部分１１１と第二の部分１１２とはいずれも一つの開口を有してもよい。例えば、第一の部分１１１と第二の部分１１２とは、いずれも中空直方体であり且つそれぞれ一つの面のみが開口面であってもよく、第一の部分１１１の開口と第二の部分１１２の開口とが対向して設置されるとともに、第一の部分１１１と第二の部分１１２が互いに係合して密閉チャンバーを有する筐体を形成する。複数の電池セル２０は、互いに並列接続又は直列接続又は直並列接続されて組み合わせられた後に、第一の部分１１１と第二の部分１１２との係合によって形成された筐体内に置かれる。

選択的に、電池１０は、他の構造をさらに含んでもよく、ここでこれ以上説明しない。例えば、この電池１０は、複数の電池セルの間の電気的な接続、例えば並列接続又は直列接続又は直並列接続を実現するためのバスバー部材をさらに含んでもよい。具体的には、バスバー部材は、電池セルの電極端子を接続することにより、電池セルの間の電気的な接続を実現することができる。さらに、バスバー部材は、溶接により電池セルの電極端子に固定されることができる。複数の電池セルの電気エネルギーは、さらに導電機構を介して筐体を通して引き出すことができる。

異なる電力需要に応じて、電池セルの数は、任意の数値に設定してもよい。複数の電池セルは、比較的大きい容量又はパワーを実現するために、直列接続、並列接続又は直並列接続の方式で接続されてもよい。各電池１０に含まれる電池セルの数が比較的に多い場合があるため、取り付けを容易にするために、電池セルをグループ化して設置し、グループごとの電池セルが電池モジュール２００を構成してもよい。電池モジュール２００に含まれる電池セルの数は限らず、需要に応じて設定してもよい。例えば、図３は、電池モジュールの一例である。電池は、直列接続、並列接続又は直並列接続の方式で接続可能な複数の電池モジュールを含んでもよい。

図４に示すように、本出願の実施例の電池セル２０の構造概略図であり、電池セル２０は、一つ又は複数の電極アセンブリ２２と、ケース２１１と、カバープレート２１２とを含む。ケース２１１とカバープレート２１２とは、ハウジング２１を形成する。ケース２１１の壁及びカバープレート２１２は、いずれも電池セル２０の壁と呼ばれる。この電池セル２０は、二つの電極端子２１４をさらに含んでもよく、二つの電極端子２１４は、カバープレート２１２上に設置されてもよい。カバープレート２１２は、一般的には平板状であり、二つの電極端子２１４は、カバープレート２１２の平板面上に固定され、二つの電極端子２１４は、それぞれ正電極端子２１４ａと負電極端子２１４ｂである。各電極端子２１４には、カバープレート２１２と電極アセンブリ２２との間に位置して電極アセンブリ２２と電極端子２１４の電気的な接続を実現するための一つの接続部品２３がそれぞれ対応して設置される。

図４に示すように、各電極アセンブリ２２は、第一のタブ２２１ａと第二のタブ２２２ａとを有する。第一のタブ２２１ａと第二のタブ２２２ａとは、逆極性である。一つ又は複数の電極アセンブリ２２の第一のタブ２２１ａは、一つの接続部品２３を介して一つの電極端子に接続され、一つ又は複数の電極アセンブリ２２の第二のタブ２２２ａは、別の接続部品２３を介して別の電極端子に接続される。この電池セル２０では、実際の使用需要に応じて、電極アセンブリ２２を一つ、又は複数として設置してもよく、図４に示すように、電池セル２０内には、４つの独立した電極アセンブリ２２が設置されている。

図５に示すように、本出願の別の実施例による放圧機構２１３を含む電池セル２０の構造概略図である。図５におけるケース２１１、カバープレート２１２、電極アセンブリ２２及び接続部品２３は、図４におけるケース２１１、カバープレート２１２、電極アセンブリ２２及び接続部品２３と一致していて、簡潔のため、ここでこれ以上説明しない。

図５に示す電池セルに、放圧機構２１３がさらに設置されてもよい。図５において、放圧機構２１３は、電池セル２０の底壁上、即ち図５における壁２１ａに設置され、ここで、この放圧機構２１３は、壁２１ａの一部であってもよく、壁２１ａとは別体式構造であってもよく、例えば溶接の方式により壁２１ａ上に固定されてもよい。放圧機構２１３が壁２１ａの一部である時、例えば放圧機構２１３は、壁２１ａ上に切り込みを設置する方式により形成されてもよく、この切り込みに対応する壁２１ａの厚さは、放圧機構２１３の、切り込み箇所を除く他の領域の厚さよりも小さい。切り込み箇所は、放圧機構２１３の最も弱い位置である。電池セル２０から発生するガスが多すぎてケース２１１の内部圧力が上昇して閾値に達し、又は電池セル２０の内部反応で発生した熱量によって電池セル２０内部の温度が上昇して閾値に達した時に、放圧機構２１３が切り込み箇所で破断し、それによってケース２１１の内外を連通させ、ガス圧力及び温度が放圧機構２１３の破断によって外部に逃がされ、電池セル２０の爆発がさらに回避されることができる。

図５においては、放圧機構２１３が電池セル２０の底壁に位置することを例にして記述するが、理解すべきこととして、本出願の実施例における放圧機構２１３は、ケース２１１の側壁上に位置してもよく、又はカバープレート２１２上に位置してもよく、又は、ケース２１１の二つの壁が交差する位置に位置してもよく、本出願の実施例は、これに対して限定しない。

放圧機構２１３は、様々な可能な放圧構造であってもよく、本出願の実施例は、これに対して限定しない。例えば、放圧機構２１３は、放圧機構２１３が設けられる電池セル２０の内部温度が閾値に達した時に溶融できるように構成される感温放圧機構であってもよく、及び／又は、放圧機構２１３は、放圧機構２１３が設けられる電池セル２０の内部気圧が閾値に達した時に破断できるように構成される感圧放圧機構であってもよい。

図６は、本出願の実施例の一つの電池概略図を示す。図６に示すように、筐体１１は、電気キャビティ１１ａと、収集キャビティ１１ｂと、熱管理部材１３とを含んでもよい。

現在の電池セルの暴走後の排出の設計案では、排出物は一般的に、収集キャビティを通過した直後に電池外部に排出されるが、排出物の温度が高すぎるため、収集キャビティの破壊が比較的大きい可能性があり、高温排出物の蓄積は、熱暴走事件を引き起こしやすく、そして収集キャビティを通過して電池外部に排出される排出物は、外部環境への影響が比較的大きい。本出願の実施例は、これらの問題に対して電池の筐体を提案し、熱管理部材を用いて電池セルを収容する電気キャビティと排出物を収集する収集キャビティとを分離し、放圧機構が作動する時に、電池セルの排出物は、収集キャビティに入り、電気キャビティに入らないか又はわずかに入り、それによって電気キャビティにおける電気的な接続部材と導通して短絡することがないため、電池の安全性を向上させることができる。同時に、電池セルが暴走した後に発生した排出物は、収集キャビティに排出された後に、放圧領域を通過して電池の外部に排出され、排出物の排出路径を延長することにより、排出物の温度を効果的に低下させ、排出物による電池外部環境への影響を減少し、それによって電池の安全性をさらに向上させることができる。

ここで、電気キャビティ１１ａは、複数の電池セル２０を収容するために用いられ、前記複数の電池セル２０のうちの少なくとも一つの電池セル２０は、放圧機構２１３を含み、前記放圧機構２１３は、前記放圧機構２１３が設けられる電池セル２０の内部圧力又は温度が閾値に達した時に、前記内部圧力を逃すように作動するために用いられ、熱管理部材１３は、前記複数の電池セル２０の温度を調節するように流体を収容するために用いられ、そして、収集キャビティ１１ｂは、前記放圧機構２１３が作動する時に、前記放圧機構２１３が設けられる前記電池セル２０からの排出物を収集するために用いられ、ここで、前記熱管理部材１３は、前記電気キャビティ１１ａと前記収集キャビティ１１ｂとを隔離するために用いられ、前記熱管理部材１３上には、放圧機構２１３が設置され、前記収集キャビティ１１ｂによって収集される前記排出物は、前記放圧領域を通過して排出される。

選択的に、本出願の実施例における電気キャビティ１１ａは、バスバー部材１２を収容するためにも用いられてもよく、バスバー部材１２は、複数の電池セル２０の電気的な接続を実現するために用いられる。バスバー部材１２は、電池セル２０の電極端子２１４を接続することにより、電池セル２０の間の電気的な接続を実現することができる。

記述の便宜上、以下の放圧機構２１３の関連記述において関わる電池セル２０は、放圧機構２１３が設けられる電池セル２０を指す。例えば、電池セル２０は、図５における電池セル２０であってもよい。

電池セル２０の温度を低下させる場合に、本出願の実施例における熱管理部材１３は、複数の電池セル２０の温度を調節するように冷却媒体を収容してもよく、この時、熱管理部材１３は、冷却部材、冷却システム又は冷却板などと呼ばれてもよい。また、熱管理部材１３は、加熱に用いられてもよく、本出願の実施例は、これに対して限定しない。選択的に、前記流体は、より良い温度調節の効果を達成するように、循環して流れるものであってもよい。

一つの実現方式として、本出願の実施例における熱管理部材１３は、前記放圧領域に前記流路が設置されていない。

放圧領域の対応する位置に流路が設置されないことにより、収集キャビティ１１ｂ内の排出物が放圧領域を通過して収集キャビティ１１ｂから排出されることをより容易にすることができる。

本出願の実施例では、熱管理部材１３は、電気キャビティ１１ａと収集キャビティ１１ｂとを隔離するために用いられる。ここでいう「隔離」とは分離のことであり、密閉されていなくてもよい。つまり、複数の電池セル２０を収容する電気キャビティ１１ａと、排出物を収集する収集キャビティ１１ｂとが分離されている。このように、放圧機構２１３が作動する時に、電池セル２０の排出物は、収集キャビティ１１ｂに入り、電気キャビティ１１ａに入らないか又はわずかに入り、それによって電気キャビティ１１ａにおける電気的な接続に影響を与えないため、電池の安全性を向上させることができる。

選択的に、本出願の一つの実施例では、熱管理部材１３は、電気キャビティ１１ａと収集キャビティ１１ｂとの共通の壁を有する。図６に示すように、熱管理部材１３は、同時に電気キャビティ１１ａの一つの壁及び収集キャビティ１１ｂの一つの壁であってもよい。つまり、熱管理部材１３（又はその一部）は直接に、電気キャビティ１１ａと収集キャビティとの共通の壁としてもよく、このように、電池セル２０の排出物が熱管理部材１３を通過して収集キャビティ１１ｂに入ることができるとともに、熱管理部材１３の存在により、この排出物と電気キャビティ１１ａとを可能な限り隔離することができ、それによって排出物の危険性を低減し、電池の安全性を向上させることができる。

一つの実施例として、本出願の実施例における熱管理部材１３は、図７ａから７ｃに示すように、第一の熱伝導板と第二の熱伝導板とを含んでもよい。ここで、図７ａは、本出願の実施例の一つの電池の平面概略図であり、図７ｂは、本出願の実施例の筐体がＡ－Ａ’方向に沿う断面図であり、図７ｃは、図７ｂにおけるＢに対応する局所詳細図である。

図７ａから７ｃに示すように、本出願の実施例における熱管理部材１３は、複数の電池セル２０に付設される第一の熱伝導板１３１と、第一の熱伝導板１３１の電池セル２０から離反する側に配置される第二の熱伝導板１３２と、第一の熱伝導板１３１と第二の熱伝導板１３２との間に流体がここで流れるように形成される流路１３３とを含んでもよい。

選択的に、本出願の実施例における第一の熱伝導板１３１は、電池セル２０に直接付設されなくてもよく、複数の電池セル２０との間にも断熱マットなどが設置されてもよく、本出願は、これに対して限定しない。

図７ｃに示すように、第一の熱伝導板１３１と第二の熱伝導板１３２は、流体を収容するための流路１３３を形成してもよい。第一の熱伝導板１３１は、第二の熱伝導板１３２の電気キャビティ１１ａに近接する側に位置し、且つ壁２１ａに付設される。

選択的に、第一の熱伝導板１３１と第二の熱伝導板１３２の材質は、金属であってもよい。例えば、アルミニウム又は鋼である。

理解すべきこととして、上記は熱管理部材１３の一つの実現方式を例示的に記述するものに過ぎず、本出願の実施例は、これに限らない。

現在の電池排出物の排出方案では、排出物は、収集キャビティ１１ｂに入った後に電池１０の外部に直接排出され、この時、排出物の温度が極めて高いため、電池の筐体１１の底部を破壊する可能性があり、高温排出物が溜まって熱暴走を起こしやすく、そして、高温排出物が電池１０から排出された後に、電池１０の外部環境への脅威も比較的大きい。

これに基づいて、本出願の実施例における熱管理部材１３上に設置される放圧領域により、収集キャビティ１１ｂ内に収集された排出物は、放圧領域を通過した後に収集キャビティ１１ｂの外部に排出されることができる。

熱管理部材１３上に放圧領域を設置する方式により、収集キャビティ１１ｂ内に収集された排出物の排出路径を延長し、排出物の温度をさらに低下させることができ、それによって高温排出物による外部環境への影響を減少するため、電池の安全性を向上させることができる。

一つの実現方式として、本出願の実施例における放圧領域は、放圧機構２１３とずれて設置されてもよい。

放圧領域が放圧機構２１３とずれて設置されることにより、排気路径を延長し、排出物の温度をさらに低下させることができる。

本出願の実施例では、ずれて設置されることは、両者が位置的に対応して設置されるのではなく、互いにどけられていることを指してもよい。

選択的に、上記放圧領域は、放圧穴であり、前記収集キャビティ１１ｂによって収集される前記排出物は、前記放圧穴を通過して排出され、又は、前記放圧領域は、脆弱領域であり、前記収集キャビティ１１ｂによって収集される前記排出物は、前記脆弱領域を破壊した後に排出されてもよい。

例えば、放圧領域が放圧穴である場合に、収集キャビティ１１ｂ内の排出物は、放圧穴を直接通過し、特定の排気路径に入った後に電池の筐体１１から排出されることができる。放圧領域が脆弱領域である場合に、例えば脆弱領域は、熱管理部材１３上で薄肉化処理を行うこと、又は脆弱領域の位置する領域で熱管理部材１３上の他の領域と異なる材料、例えば融点のより低い材料を使用することにより、収集キャビティ１１ｂ内の排出物の温度又は圧力が一定の閾値に達した時に、脆弱領域を突き破って特定の排出路径に入って電池の筐体１１から排出されることができるものであってもよい。

理解すべきこととして、本出願の実施例における放圧穴と脆弱領域は、ただの例として、放圧領域の可能な実現方式を記述するが、本出願の実施例は、これに対して限定しない。

一つの実施例として、本出願の実施例における電気キャビティ１１ａは、前記筐体内外の圧力をバランスさせるための第一の圧力バランス機構を含んでもよく、前記排出物は、前記放圧領域を通過した後に、前記第一の圧力バランス機構を介して前記筐体の外部に排出される。収集キャビティ１１ｂ内の排出物は、放圧領域を通過した後に、特定の排気路径に入って第一の圧力バランス機構を介して筐体１１の外部に排出されることができる。

第一の圧力バランス機構を設置することにより、排出物が電気キャビティからタイムリーに排出され、排出物による他の電池セルへの影響を低減することができる。

理解すべきこととして、本出願の実施例における圧力バランス機構は、筐体１１が圧力バランス機構の開閉により、圧力バランス機構の両側の圧力をバランスさせることができるものを表す。この第一の圧力バランス機構は、一方向に開閉されるものであってもよく、この時、第一の圧力バランス機構は、電池の筐体１１の内部圧力を電池の筐体１１の外部に逃がすことができ、又は、この第一の圧力バランス機構は、双方向に開閉されるものであってもよく、それによって電池の筐体１１内外の圧力をバランスさせ、本出願は、これに対して限定しない。

選択的に、本出願の実施例における第一の圧力バランス機構は、一つ又は複数であってもよく、その数は、実際の状況に応じて設定することができ、本出願の実施例は、これに対して限定しない。

選択的に、本出願の実施例における第一の圧力バランス機構は、放圧弁であってもよく、又は筐体１１内外の圧力をバランスさせることができる他のバランス機構であってもよく、又は、本出願の実施例における第一の圧力バランス機構は、スルーホールであってもよい。

収集キャビティ１１ｂ内の排出物は、放圧領域と第一の圧力バランス機構を通過して筐体１１の外部に排出され、排出物の排気路径を延長し、排出物の温度をさらに低下させ、高温排出物による電池の筐体１１及び外部環境への影響を減少することができ、それによって電池の安全性を向上させる。

選択的に、本出願の実施例では、収集キャビティ１１ｂ内の排出物は、放圧領域を通過した後に、特定の排気路径に入り、そして第一の圧力バランス構造を介して電池の筐体１１の外部に排出されることができ、ここで、この特定の排気路径は、電池セルを収容するためのチャンバーと互いに分離して独立したチャンバーを含んでもよく、又は、放圧領域を通過した後に中空クロスビームの内部に入ってもよい。

以下は、これらの二つの実現方式を記述する。

第一の種の実現方式として、本出願の実施例における電気キャビティ１１ａは、第一のサブキャビティ１１１ａと第二のサブキャビティ１１２ａとを含んでもよく、ここで、第一のサブキャビティ１１１ａは、複数の電池セル２０を収容するために用いられ、前記第二のサブキャビティ１１２ａは、前記第一のサブキャビティ１１１ａと隣接して設置され、第二のサブキャビティ１１２ａの外壁上には、第一の圧力バランス機構１５が設置されており、収集キャビティ１１ｂによって収集される排出物は、放圧領域を通過して第二のサブキャビティ１１２ａに入り、第一の圧力バランス機構１５を介して筐体１１外部に排出される。

図８ａから８ｂに示すように、ここで、図８ａは、本出願の実施例の一つの電池の分解図であり、図８ｂは、図８ａの電池に対応する平面概略図である。図８ａに示すように、電気キャビティ１１ａは、第一のサブキャビティ１１１ａと第二のサブキャビティ１１２ａとを含んでもよく、第一のサブキャビティ１１１ａは、複数の電池セル２０を収容するために用いられてもよく、ここで、この第一のサブキャビティ１１１ａと第二のサブキャビティ１１２ａとは、互いに隔離された空間であり、第二のサブキャビティ１１２ａ内に入った排出物が電池セル２０を収容している第一のサブキャビティ１１１ａ内に入ることを防止し、それによって電池の安全性能が確保される。

理解すべきこととして、本出願の実施例では、一つの第二のサブキャビティ１１２ａのみを例として記述するが、その具体的な数及び位置は、実際の状況に応じて設定することができ、本出願の実施例は、これに対して限定しない。また本出願の実施例では、第一のサブキャビティ１１１ａが電気キャビティ１１ａにおける中空クロスビーム１１３ａによって４つの部分に分割されてもよい方式を例示的に示すが、本出願の実施例は、これに対して限定しない。

収集キャビティ１１ｂにおける排出物が第二のサブキャビティ１１２ａ内に円滑に入ることを確保するために、熱管理部材１３上には、放圧穴１４が設置されてもよく、又は薄肉化処理された脆弱領域であってもよく、本出願の実施例は、これに対して限定しない。

選択的に、この放圧穴１４は、熱管理部材１３上の第二のサブキャビティ１１２ａに対応する領域に設置され、このように、収集キャビティ１１ｂ内の排出物が放圧穴１４を介して第二のサブキャビティ１１２ａ内に入ることができる。

さらに、第二のサブキャビティ１１２ａに入った排出物が筐体１１の外部に排出されることができるために、第二のサブキャビティ１１２ａの外壁上には、第一の圧力バランス機構１５が設置されてもよく、収集キャビティ１１ｂに収集された排出物は、放圧穴１４を通過した後に、第二のサブキャビティ１１２ａに入り、第二のサブキャビティ１１２ａにおける圧力又は温度が一定の閾値に達した後に、第二のサブキャビティ１１２ａ外壁上に設置される第一の圧力バランス機構１５から電池の筐体の外部に排出されることができる。

本出願の実施例は、電気キャビティ１１ａに第二のサブキャビティ１１２ａが設置されることにより、排出物のために一つのバッファ領域を設置することができ、排出物と複数の電池セルとを隔離し、排出物による第一のサブキャビティ１１１ａにおける電池セルへの影響を低減することができる。

本出願の実施例における筐体１１は、トップカバー、例えば図８ａに示すトップカバー１１４をさらに含んでもよく、ここで、このトップカバー１１４は、図２における第一の部分１１１に対応してもよく、電気キャビティ１１ａ及び収集キャビティ１１ｂは、全体として図２における第二の部分１１２に対応してもよく、又は、選択的に、トップカバー１１４は図２における第一の部分１１１における上面のみに対応してもよく、第一の部分１１１の周囲の部分と第二の部分１１２とで構成される部分は、電気キャビティ１１ａと収集キャビティ１１ｂとで構成される全体に対応してもよく、具体的には、実際の状況に応じて設定することができ、本出願の実施例は、これに対して限定しない。

電池セルが熱暴走した場合に、電池セル２０は一般的に、対応する放圧機構２１３によって内部圧力及び温度を排出することができるが、いくつかの特定のシナリオでは、電池セル２０が熱暴走した場合に、電池セル２０内の圧力は、放圧機構２１３から排出されるのではなく、ケース２１１の他の位置から逃がされ、電気キャビティ１１ａ内に排出されることにより、電気キャビティ１１ａにおける内部圧力及び温度が上昇し、ガスが電池１０の外部にタイムリーに排出されることができなければ、電池１０の内部圧力が上昇し、電池１０の機械部品が損傷を受けることになり、又は、電池１０の標高が変化したなどのシナリオでは、電池１０内外の圧力の変化につながった場合には、電気キャビティ１１ａ内外の圧力はバランス状態に迅速に回復できない可能性がある。

上記問題に対して、本出願の実施例では、第一のサブキャビティ１１１ａと第二のサブキャビティ１１２ａとの共通の壁上には、第二の圧力バランス機構１６が設置されてもよく、第二の圧力バランス機構１６は、第一のサブキャビティ１１１ａと第二のサブキャビティ１１２ａとの間の圧力をバランスさせるために用いられてもよい。

図９は、本出願の実施例の第二の圧力バランス機構が設置される電池の平面概略図を示す。ここで、図９は、筐体１１に対応して一つの第二のサブキャビティ１１２ａが設置される場合の概略図であってもよい。

理解すべきこととして、上記は、第二の圧力バランス機構の配置方式を例示的に記述するものに過ぎず、本出願の実施例は、これに限らない。

図９に示すように、第一のサブキャビティ１１１ａと第二のサブキャビティ１１２ａとの共通の壁上には、一つの第二の圧力バランス機構１６が設置されてもよい。

電池セル２０の発生した排出物が放圧機構２１３を介して排出されず、ケース２１１の他の位置を介して排出される時、第一のサブキャビティ１１１ａ内の圧力及び温度が一定の閾値に達した後に、第一のサブキャビティ１１１ａ内の排出物は、第二の圧力バランス機構１６を介して第二のサブキャビティ１１２ａ内に排出されることができ、その後、第二のサブキャビティ１１２ａ内の圧力又は温度が一定の閾値に達した後に、排出物は第一の圧力バランス機構１５を介して排出されることができる。

選択的に、本出願の実施例における第二の圧力バランス機構１６は、一方向に開閉され、第二の圧力バランス機構１６は、第一のサブキャビティ１１１ａ内の圧力又は温度が一定の閾値に達した時に、第二のサブキャビティ１１２ａに内部圧力を逃がすために用いられる。

一つの実現方式として、本出願の実施例における第一のサブキャビティ１１１ａと第二のサブキャビティ１１２ａとは、第二の圧力バランス機構１６のみを介して連通してもよい。

第一のサブキャビティ１１１ａと第二のサブキャビティ１１２ａとが第二の圧力バランス機構１６のみを介して連通するよう設置することにより、電池セル２０が熱暴走した場合に、第二のサブキャビティ１１２ａにおける排出物が他の経路で第一のサブキャビティ１１１ａ内に入ることがなく、高温排出物による第一のサブキャビティ１１１ａ内で熱暴走していない電池セル２０への影響を防止することができる。

理解すべきこととして、上記は電池セル２０が熱暴走して圧力を逃がすことを例にするが、本出願の実施例は、電池１０の外部環境の変化により内外の圧力バランスが崩れた場合に応用されてもよく、本出願は、これに対して限定しない。

本出願の実施例は、電池セル２０を収容する第一のサブキャビティ１１１ａに第二の圧力バランス機構１６が設置されることにより、電池セル２０が暴走する時に、放圧機構２１３を通過して排出されなかった排出物は、第二の圧力バランス機構１６を介して第二のサブキャビティ１１２ａに円滑に排出され、そして、第一の圧力バランス機構１５を通過して電池１０の外部に排出されることができ、一方で、電気キャビティ１１ａの内部圧力がタイムリーに排出されることを確保し、電池１０の内部温度又は圧力が高すぎることによる災害問題の発生を回避することができ、また、排出物の排出路径を延長し、排出物の温度を低下させ、排出物による外部環境への影響を減少し、それによって電池の安全性をさらに向上させることができる。

一つの実現方式として、本出願の実施例では、前記第一のサブキャビティ１１１ａの、前記第二のサブキャビティ１１２ａとの共通の壁を除く他の壁上には、第三の圧力バランス機構が設置され、前記第三の圧力バランス機構は、前記第一のサブキャビティ１１１ａ内の圧力又は温度が一定の閾値に達した時に、前記筐体１１の外部に内部圧力を逃がすために用いられる。

第一のサブキャビティ１１１ａの、第二のサブキャビティ１１２ａとの共通の壁を除く他の壁上に第三の圧力バランス機構が設置されることにより、第一のサブキャビティ１１１ａ内の電池セル２０が熱暴走した内部圧力及び温度が第三の圧力バランス機構を介してタイムリーに排出されることができ、それによって第一のサブキャビティ１１１ａと第二のサブキャビティ１１２ａとの内外の気圧をバランスさせることができる。

選択的に、本出願の実施例における電気キャビティ１１ａには、中空クロスビーム１１３ａが設置されてもよく、前記第二のサブキャビティ１１２ａの第一の壁は、前記中空クロスビームの少なくとも一部によって形成され、前記第一の壁上には、第四の圧力バランス機構が設置され、前記収集キャビティによって収集される前記排出物は、前記放圧領域を通過して前記中空クロスビーム内に入り、さらに前記第四の圧力バランス機構を通過して前記第二のサブキャビティに入り、さらに前記第一の圧力バランス機構を通過して前記筐体の外部に排出される。

具体的には、図１０に示すように、中空クロスビーム１１３ａと第二のサブキャビティ１１２ａとの共通の第一の壁２０ａ上には、第四の圧力バランス機構１７が設置され、放圧穴１４を介して中空クロスビーム１１３ａに入った排出物は、第四の圧力バランス機構１７を通過して第二のサブキャビティ１１２ａ内に入ることができ、第二のサブキャビティ１１２ａにおける内部圧力及び温度が一定の閾値に達した時に、第一の圧力バランス機構１５を介して電池の筐体１１の外部に排出され、それによって電池内外の気圧をバランスさせることができる。

選択的に、上記中空クロスビーム１１３ａと下文における中空クロスビーム１１３ａとは、同じ中空クロスビームを指してもよく、又は、両者は異なる中空クロスビームであってもよく、本出願は、これに対して限定しない。

第二の種の実現方式として、本出願の実施例における電気キャビティ１１ａ内には、前記電気キャビティ１１ａの外壁と接続されるための中空クロスビーム１１３ａが設置されてもよく、前記電気キャビティ１１ａの外壁上には、第五の圧力バランス機構１８が設置され、前記収集キャビティ１１ｂによって収集される前記排出物は、前記放圧領域を通過して前記中空クロスビーム１１３ａ内に入り、前記第五の圧力バランス機構１８を介して前記筐体１１の外部に排出される。

理解すべきこととして、本出願の実施例に関わる筐体１１の外壁は、筐体１１の外部の空気と直接接触する壁であってもよい。

図１１ａから１１ｃに示すように、ここで、図１１ａは、本出願の実施例の別の電池の分解図であり、図１１ｂは、図１１ａの電池に対応する平面概略図であり、図１１ｃは、図１１ａの熱管理部材と中空クロスビームに対応する分解図である。図１１ａに示すように、電気キャビティ１１ａ内には、複数の電池セル２０を仕切ることができる一つ又は複数の中空クロスビーム１１３ａが含まれてもよく、ここで、この一つ又は複数の中空クロスビーム１１３ａは、複数の隣接する電池セルの並べ方向に沿って設置される中空クロスビーム１１３ａを含んでもよく、電池セルの並べ方向に垂直な中空クロスビーム１１３ａを含んでもよい。

対応的に、熱管理部材１３上の中空クロスビーム１１３ａの底部に対応する位置には、上記放圧領域、例えば図１１ｃに示す放圧穴１４、又は脆弱領域が設置されてもよく、このように、収集キャビティ１１ｂにおける排出物は、放圧穴１４を介して中空クロスビーム１１３ａ内に入ることができ、選択的に、本出願の実施例における熱管理部材１３が第一の熱伝導板１３１と第二の熱伝導板１３２とを含む場合に、第一の熱伝導板１３１と第二の熱伝導板１３２とには、いずれも中空クロスビーム１１３ａに対応する放圧穴１４が設置されている。

理解すべきこととして、図１１ｃは、筐体１１における一つの中空クロスビーム１１３ａが熱管理部材１３上の放圧穴１４に対応する一つの方式のみを例示的に記述し、本出願の実施例における他の中空クロスビーム１１３ａは、収集キャビティ１１ｂ内の排出物が放圧穴１４を介して中空クロスビーム１１３ａ内に入るように、熱管理部材１３の他の位置上の放圧穴１４に対応してもよく、本出願は、これに対して限定しない。

選択的に、本出願の実施例における放圧穴１４は、中空クロスビーム１１３ａに対応して設置され、例えば中空クロスビーム１１３ａの底部に穴をあける方式により、放圧穴１４と中空クロスビーム１１３ａとの間を連通させてもよく、又は、中空クロスビーム１１３ａには底壁が設置されず、熱管理部材１３を直接その底壁とする方式であってもよく、本出願の実施例は、これに対して限定しない。

さらに、筐体１１の外壁上には、第五の圧力バランス機構１８が設置されてもよく、収集キャビティ１１ｂによって収集される排出物が放圧穴１４を通過した後に、中空クロスビーム１１３ａ内に入り、中空クロスビーム１１３ａの内部圧力又は温度が一定の閾値に達した後に、外壁上の第五の圧力バランス機構１８を介して電池の筐体１１の外部に排出されることができる。

理解すべきこととして、本出願の実施例における複数の中空クロスビーム１１３ａと第五の圧力バランス機構１８が設置される外壁との間は、互いに連通している。

ここで、図１２ａは、本出願の実施例の筐体が図１１ｂにおけるＡ－Ａ’方向に沿う断面図を示し、図１２ｂは、図１２ａにおける中空クロスビーム１１３ａに対応する局所詳細図である。

本出願の実施例は、互いに連通する中空クロスビーム１１３ａを設置し、筐体１１の外壁上に第五の圧力バランス機構１８が設置される方式により、収集キャビティ１１ｂ内に収集された排出物の排気路径を長くし、排出物による収集キャビティ１１ｂへの影響を減少し、さらに排出物の温度を低下させ、高温排出物による外部環境への影響を低減し、それによって電池の安全性能を向上させる。

理解すべきこととして、上記の、第二のサブキャビティ１１２ａ及び中空クロスビーム１１３ａによって排気路径を延長する二つ方式は、単独で実施されてもよく、又は両方が同時に実施されてもよく、本出願の実施例は、これに対して限定しない。

一つの実現方式として、本出願の一つの実施例では、収集キャビティ１１ｂは、熱管理部材１３と防護部品によって形成されてもよい。例えば、図１３に示すように、筐体１１は、防護部品１１５をさらに含む。防護部品１１５は、熱管理部材１３を防護するために用いられるとともに、防護部品１１５と熱管理部材１３は、収集キャビティ１１ｂを形成する。

防護部品１１５と熱管理部材１３によって形成される収集キャビティ１１ｂが、電池セルを収容できる空間を占有しないため、比較的大きい空間を有する収集キャビティ１１ｂを設置してもよく、それによって排出物を効果的に収集してバッファし、その危険性を低減することができる。

選択的に、本出願の一つの実施例では、収集キャビティ１１ｂ内にはさらに、流体、例えば冷却媒体が設置され、又は、この流体を収容する部材が設置されてもよく、それによって収集キャビティ１１ｂ内に入る排出物をさらに温度低下させる。

選択的に、本出願の一つの実施例では、収集キャビティ１１ｂは、密閉されたチャンバーであってもよい。例えば、防護部品１１５と熱管理部材１３との接続部をシール部材で封止してもよい。

高温排出物による排気路径への影響をさらに低減するために、本出願の実施例における中空クロスビーム１１３ａ及び／又は熱管理部材１３（例えば、熱管理部材１３の複数の電池セル２０から離反する表面）及び／又は防護部品１１５の表面には、降温材料も設置されてもよい。

ここで、熱管理部材１３上に設置される降温材料は、その底壁上に設置されるとともに、放圧機構２１３に対応する位置及び放圧領域に対応する位置を避けてもよく、このように、熱管理部材１３の底壁上に設置される降温材料は、熱管理部材１３を通過した後に収集キャビティ１１ｂに入った排出物の温度を低下させることができ、それによって高温排出物による筐体１１への影響を減少し、さらに高温排出物による電池１０の外部環境への影響を低減する。

図１４ａから１４ｄのように、ここで、図１４ａは、図８ｂにおけるＡ－Ａ’方向に沿う断面図であり、図１４ｂは、図１４ａにおけるＤに対応する局所詳細図であり、図１４ｃは、熱管理部材上の降温材料のレイアウトの概略図であり、図１４ｄは、降温材料と熱管理部材の分解図である。図１４ｂと１４ｃに示すように、降温材料６０は、熱管理部材１３の底壁上に配置され、放圧機構２１３及び放圧穴１４に対応する位置とずれてもよく、ここで、熱管理部材１３が第一の熱伝導板１３１と第二の熱伝導板１３２とを含む場合に、降温材料６０は第二の熱伝導板１３２の底部に設置される。

一つの実現方式として、降温材料は、防護部品１１５上の放圧機構２１３に対応する位置に設置されてもよい。

図１５は、本出願の実施例の一つの防護部品に降温材料が設置される概略図を示す。ここで、図１５は、図１１ａにおける位置Ｅに対応する局所詳細図である。図１５に示すように、降温材料６０は、防護部品１１５上の放圧機構２１３に対応する位置に設置されてもよい。このように、放圧機構２１３から排出される排出物は、防護部品１１５上の降温材料によって直接温度低下されることができ、それによって高温排出物による筐体１１への影響を減少し、さらに高温排出物による電池１０の外部環境への影響を低減する。

選択的に、本出願の実施例では、中空クロスビーム１１３ａ内に降温材料が設置されてもよく、本出願の実施例は、具体的な配置方式に対して限定しない。

理解すべきこととして、上記は、複数の降温材料の配置方式を例示的にリストアップするものに過ぎず、本出願は、その具体的な配置方式に対して限定しない。

選択的に、本出願の実施例で採用される降温材料は、相変化材料（Ｐｈａｓｅ Ｃｈａｎｇｅ Ｍａｔｅｒｉａｌ、ＰＣＭ）コーティングであってもよく、相変化材料は、高温排出物に接触した後に融解して、排出物の温度を低下させることができる。

選択的に、本出願の実施例では、防護部品１１５及び熱管理部材１３の底壁上に耐高温材料、例えばマイカ紙などを貼り付けてもよく、耐高温材料を貼り付けることにより、高温排出物による排気路径の表面への影響を減少することができる。

選択的に、本出願の実施例における降温材料は、耐高温材料の上に設置されてもよく、それによって排出物の温度低下を達成するとともに、排出物が通過する領域の表面を保護することができる。

一つの実現方式として、本出願の実施例における熱管理部材１３は、放圧機構２１３が作動する時に、排出物が熱管理部材１３を通過して収集キャビティ１１ｂに入ることができるように構成されてもよい。

選択的に、放圧機構２１３が作動する時に、熱管理部材１３が破壊されてもよく、例えば熱管理部材１３上には脆弱領域が設置されてもよく、脆弱領域が破壊されてもよく、それによって排出物が熱管理部材１３を通過して収集キャビティ１１ｂに入ることができる。

理解すべきこととして、熱管理部材１３上には、放圧機構２１３が作動する時に破壊可能な構造（例えば上記脆弱領域）が設置されることに加えて、放圧機構２１３上には、破壊装置が設置されてもよく、破壊装置は、流体が熱管理部材１３の内部から排出されるように、放圧機構２１３が作動する時に、熱管理部材１３を破壊するために用いられる。例えば、破壊装置は、スパイクであってもよいが、本出願の実施例は、これに対して限定しない。

又は選択的に、熱管理部材１３上には、放圧機構２１３に対応するスルーホールが設置されてもよく、放圧機構２１３が作動した後に、排出物は、熱管理部材１３上のスルーホールを介して収集キャビティ１１ｂに入ることができる。

以下は、上記熱管理部材１３の二つの場合について、それぞれ記述する。

放圧機構が円滑に開くことにより、電池セルが外部に排出物を排出できることを確保するために、本出願の熱管理部材１３の電池セル２０に近接する表面には、放圧機構２１３の作動を許容する空間を提供するように構成される退避構造が設置されてもよい。

一つの実施の形態として、ここで、退避構造と放圧機構２１３との間に退避キャビティを形成するように、熱管理部材１３は、複数の電池セル２０に付設されてもよい。

図１６は、本出願の実施例の退避構造が退避キャビティである概略図を示す。ここで、具体的には、この退避キャビティ１３４は、本出願の実施例における第一の熱伝導板１３１の第一の領域１３１ａが第二の熱伝導板１３２へ凹むことで形成される上記退避キャビティ１３４であってもよく、第一の領域１３１ａが第二の熱伝導板１３２に接続され、具体的には図７ｃを参照してもよい。このように、退避キャビティ１３４の底壁内に流路がなく、退避キャビティ１３４の周囲に流路１３３が形成され、放圧機構の排出物によって破壊されることを容易にする。

選択的に、退避キャビティ１３４は、退避底壁と退避キャビティ１３４を囲む退避側壁とを含む。

別の実施の形態として、退避構造は熱管理部材１３を貫通するスルーホールであり、退避構造の退避側壁はスルーホールの穴壁である。

図１７は、本出願の実施例の退避構造がスルーホールである概略図を示す。図１７に示すように、この退避構造は、スルーホール１３７である。スルーホール１３７は、一方で退避構造とすることができ、他方で放圧機構２１３が作動する時に、放圧機構２１３が設けられる電池セル２０からの排出物がスルーホール１３７を通過して収集キャビティ１１ｂに入ることができる。

選択的に、スルーホール１３７は、放圧機構２１３に対向して設置してもよい。

放圧機構２１３に対応するスルーホール１３７を設置することにより、放圧機構２１３に変形空間を提供することができ、それによって放圧機構２１３が作動する時に、スルーホール１３７を介して排出物を収集キャビティ１１ｂに排出することができる。

一つの実現方式として、本出願の実施例における熱管理部材１３は、前記放圧機構が作動する時に、前記流体が流出するように破壊されるように構成されてもよい。

上記退避キャビティ１３４とスルーホール１３７の場合に対応して、退避キャビティ１３４の側壁とスルーホール１３７の側壁は、いずれも破壊されてもよく、具体的には、放圧機構２１３が作動する時に、電池セル２０の排出物が退避キャビティ１３４又はスルーホール１３７に突入し、排出物が高圧高熱の排出物であるため、排出物が退避キャビティ１３４又はスルーホール１３７を通過する時に退避キャビティ１３４又はスルーホール１３７の穴壁も溶融し、流体が熱管理部材１３の内部から排出され、それによって排出物の降温を低下させる。

流体が熱管理部材１３の内部から排出されることにより、電池セル２０の熱を吸収し、排出物の温度を低下させ、排出物の危険性をさらに低減することができる。このような場合に、流体と流体によって冷却される排出物は一緒に収集キャビティ１１ｂに入る。流体の冷却により、電池セル２０の排出物の温度を迅速に低下させることができるため、収集キャビティ１１ｂに入った排出物の危険性がすでに大幅に低減され、電池の他の部分（例えば他の電池セル２０）に比較的大きな影響を与えることもなく、それによって単一の電池セル２０の異常による破壊性をいち早く抑制し、電池の爆発の可能性を低減することができる。

一つの実現方式として、本出願の実施例における電池１０は、複数の電池セル２０であって、これらの複数の電池セル２０のうちの少なくとも一つの電池セル２０は、放圧機構２１３を含み、前記放圧機構２１３は、前記放圧機構２１３が設けられる電池セル２０の内部圧力又は温度が閾値に達した時に、前記内部圧力を逃すように作動するために用いられる複数の電池セル２０と、前記各実施例における筐体１１とを含んでもよい。

本出願の一つの実施例は、電力消費装置をさらに提供し、この電力消費装置は、前記各実施例における電池１０を含んでもよい。選択的に、電力消費装置は、車両１、船舶又は宇宙航空機であってもよい。

上文は本出願の実施例の電池の筐体、電池と電力消費装置を記述したが、以下は、本出願の実施例の電池の製造方法と装置を記述し、ここで、詳細に記述されていない部分は前述の各実施例を参照することができる。

図１８は、本出願の一つの実施例の電池の製造方法３００の概略フローチャートを示す。図１８に示すように、この方法３００は、以下のステップを含んでもよい。

Ｓ３１０では、複数の電池セル２０を提供し、前記複数の電池セル２０のうちの少なくとも一つの電池セル２０は、放圧機構２１３を含み、前記放圧機構２１３は、前記放圧機構２１３が設けられる電池セル２０の内部圧力又は温度が閾値に達した時に、前記内部圧力を逃すように作動するために用いられる。

Ｓ３２０では、筐体１１を提供し、前記筐体１１は、前記複数の電池セル２０を収容するための電気キャビティ１１ａと、前記複数の電池セル２０の温度を調節するように流体を収容するための熱管理部材１３と、前記放圧機構２１３が作動する時に、前記放圧機構２１３が設けられる前記電池セル２０からの排出物を収集するための収集キャビティ１１ｂとを含む。

Ｓ３３０では、ここで、前記熱管理部材１３は、前記電気キャビティ１１ａと前記収集キャビティ１１ｂとを隔離するために用いられ、前記熱管理部材１３上に放圧領域を設置し、前記収集キャビティ１１ｂによって収集される前記排出物は、前記放圧領域を通過して排出される。

Ｓ３４０では、前記複数の電池セル２０を前記電気キャビティ１１ａ内に収容する。

図１９は、本出願の一つの実施例の電池の製造装置４００の概略ブロック図を示す。図１９に示すように、電池の製造装置４００は、第一の提供モジュール４１０と、第二の提供モジュール４２０と、取り付けモジュール４３０とを含んでもよい。

第一の提供モジュール４１０は、複数の電池セル２０を提供するために用いられ、前記複数の電池セル２０のうちの少なくとも一つの電池セル２０は、放圧機構２１３を含み、前記放圧機構２１３は、前記放圧機構２１３が設けられる電池セル２０の内部圧力又は温度が閾値に達した時に、前記内部圧力を逃すように作動するために用いられる。

第二の提供モジュール４２０は、筐体１１を提供するために用いられ、前記筐体１１は、前記複数の電池セル２０を収容するための電気キャビティ１１ａと、前記複数の電池セル２０の温度を調節するように流体を収容するための熱管理部材１３と、前記放圧機構２１３が作動する時に、前記放圧機構２１３が設けられる前記電池セル２０からの排出物を収集するための収集キャビティ１１ｂとを含み、ここで、前記熱管理部材１３は、前記電気キャビティ１１ａと前記収集キャビティ１１ｂとを隔離するために用いられ、前記熱管理部材１３上に放圧領域を設置し、前記収集キャビティ１１ｂによって収集される前記排出物は、さらに前記放圧領域を通過して排出される。

取り付けモジュール４３０は、前記複数の電池セル２０を前記電気キャビティ１１ｂ内に収容するために用いられる。

好ましい実施例を参照して本出願を記述したが、本出願の範囲を逸脱しない場合に、それに様々な改良を加えてもよく、且つそのうちの部材を同等物と置き換えてもよい。特に、構造的衝突が存在しない限り、各実施例に言及された各技術的特徴は、いずれも任意の方式で組み合わせることができる。本出願は、本明細書に開示された特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に含まれるすべての技術案を含む。

１ 車両
１０ 電池
１１ 筐体
１１ａ 電気キャビティ
１１ｂ 収集キャビティ
１２ バスバー部材
１３ 熱管理部材
１４ 放圧穴
１５ 第一の圧力バランス機構
１６ 第二の圧力バランス機構
１７ 第四の圧力バランス機構
１８ 第五の圧力バランス機構
２０ 電池セル
２０ａ 第一の壁
２１ ハウジング
２１ａ 壁
２２ 電極アセンブリ
２３ 接続部品
３０ コントローラ
４０ モータ
６０ 降温材料
１１１ 第一の部分
１１１ａ 第一のサブキャビティ
１１２ 第二の部分
１１２ａ 第二のサブキャビティ
１１３ａ 中空クロスビーム
１１４ トップカバー
１１５ 防護部品
１３１ 第一の熱伝導板
１３１ａ 第一の領域
１３２ 第二の熱伝導板
１３３ 流路
１３４ 退避キャビティ
１３７ スルーホール
２００ 電池モジュール
２１１ ケース
２１２ カバープレート
２１３ 放圧機構
２１４ 電極端子
２１４ａ 正電極端子
２１４ｂ 負電極端子
２２１ａ 第一のタブ
２２２ａ 第二のタブ
４００ 製造装置
４１０ 第一の提供モジュール
４２０ 第二の提供モジュール
４３０ 取り付けモジュール

Claims (29)

1. 電池の筐体であって、
   複数の電池セルを収容するための電気キャビティであって、前記複数の電池セルのうちの少なくとも一つの電池セルは、放圧機構を含み、前記放圧機構は、前記放圧機構が設けられる電池セルの内部圧力又は温度が閾値に達した時に、前記内部圧力を逃すように作動するために用いられる電気キャビティと、
   前記複数の電池セルの温度を調節するように流体を収容するための熱管理部材と、
   前記放圧機構が作動する時に、前記放圧機構が設けられる前記電池セルからの排出物を収集するための収集キャビティとを含み、
   前記熱管理部材は、前記電気キャビティと前記収集キャビティとを隔離するために用いられ、前記熱管理部材上には、放圧領域が設置されており、前記収集キャビティによって収集される前記排出物は、前記放圧領域を通過して排出される、ことを特徴とする筐体。
2. 前記放圧領域は、前記放圧機構とずれて設置される、ことを特徴とする請求項１に記載の筐体。
3. 前記放圧領域は、放圧穴であり、前記収集キャビティによって収集される前記排出物は、前記放圧穴を通過して排出され、又は
   前記放圧領域は、脆弱領域であり、前記収集キャビティによって収集される前記排出物は、前記脆弱領域を破壊した後に排出される、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の筐体。
4. 前記電気キャビティは、
   前記筐体の内外の圧力をバランスさせるための第一の圧力バランス機構を含み、前記排出物は、前記放圧領域を通過した後に、前記第一の圧力バランス機構を介して前記筐体の外部に排出される、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の筐体。
5. 前記電気キャビティは、第一のサブキャビティと第二のサブキャビティとを含み、前記第一のサブキャビティは、前記複数の電池セルを収容するために用いられ、前記第二のサブキャビティは、前記第一のサブキャビティと隣接して設置され、
   前記第二のサブキャビティの外壁上には、前記第一の圧力バランス機構が設置されており、前記収集キャビティによって収集される前記排出物は、前記放圧領域を通過して前記第二のサブキャビティに入り、前記第一の圧力バランス機構を介して前記筐体の外部に排出される、ことを特徴とする請求項４に記載の筐体。
6. 前記放圧領域は、前記熱管理部材の前記第二のサブキャビティに対応する領域に設置される、ことを特徴とする請求項５に記載の筐体。
7. 前記第一のサブキャビティと前記第二のサブキャビティとの共通の壁上には、第二の圧力バランス機構が設置され、前記第二の圧力バランス機構は、前記第一のサブキャビティと前記第二のサブキャビティとの間の圧力をバランスさせるために用いられる、ことを特徴とする請求項５又は６に記載の筐体。
8. 前記第二の圧力バランス機構は、一方向に開閉され、前記第二の圧力バランス機構は、前記第一のサブキャビティ内の圧力又は温度が一定の閾値に達した時に、前記第二のサブキャビティに内部圧力を逃がすために用いられる、ことを特徴とする請求項７に記載の筐体。
9. 前記第一のサブキャビティと前記第二のサブキャビティとは、前記第二の圧力バランス機構のみを介して連通する、ことを特徴とする請求項８に記載の筐体。
10. 前記第一のサブキャビティの、前記第二のサブキャビティとの共通の壁を除く他の壁上には、第三の圧力バランス機構が設置され、前記第三の圧力バランス機構は、前記第一のサブキャビティ内の圧力又は温度が一定の閾値に達した時に、前記筐体の外部に内部圧力を逃がすために用いられる、ことを特徴とする請求項５から９のいずれか１項に記載の筐体。
11. 前記電気キャビティには、中空クロスビームが設置され、前記第二のサブキャビティの第一の壁は、前記中空クロスビームの少なくとも一部によって形成され、前記第一の壁上には、第四の圧力バランス機構が設置され、前記収集キャビティによって収集される前記排出物は、前記放圧領域を通過して前記中空クロスビーム内に入り、さらに前記第四の圧力バランス機構を通過して前記第二のサブキャビティに入り、さらに前記第一の圧力バランス機構を通過して前記筐体の外部に排出される、ことを特徴とする請求項５から１０のいずれか１項に記載の筐体。
12. 前記電気キャビティには、前記電気キャビティの外壁と接続されるための中空クロスビームが設置され、前記電気キャビティの外壁上には、第五の圧力バランス機構が設置され、前記収集キャビティによって収集される前記排出物は、前記放圧領域を通過して前記中空クロスビーム内に入り、前記第五の圧力バランス機構を通過して前記筐体の外部に排出される、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の筐体。
13. 前記放圧領域は、前記熱管理部材の前記中空クロスビームに対応する領域に設置される、ことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の筐体。
14. 前記中空クロスビーム内には、降温材料が設置される、ことを特徴とする請求項１１から１３のいずれか１項に記載の筐体。
15. 前記熱管理部材の前記電池セルから離反する表面には、降温材料が設置される、ことを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の筐体。
16. 前記筐体は、
    前記熱管理部材の前記電池セルから離反する側に位置する防護部品をさらに含み、前記防護部品と前記熱管理部材とは、前記収集キャビティを形成し、前記防護部品上には、降温材料が設置される、ことを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載の筐体。
17. 前記防護部品と前記熱管理部材とは、密閉的に接続される、ことを特徴とする請求項１６に記載の筐体。
18. 前記防護部品上に設置される前記降温材料は、前記防護部品の前記放圧機構に対応する領域に設置される、請求項１６又は１７に記載の筐体。
19. 前記降温材料は、相変化材料である、請求項１４から１８のいずれか１項に記載の筐体。
20. 前記熱管理部材は、前記放圧機構が作動する時に、前記排出物が前記熱管理部材を通過して前記収集キャビティに入ることができるように構成される、ことを特徴とする請求項１から１９のいずれか１項に記載の筐体。
21. 前記熱管理部材は、前記電気キャビティと前記収集キャビティとの共通の壁を有する、ことを特徴とする請求項１から２０のいずれか１項に記載の筐体。
22. 前記熱管理部材は、前記放圧機構が作動する時に、前記流体が流出するように破壊されるように構成される、ことを特徴とする請求項１から２１のいずれか１項に記載の筐体。
23. 前記熱管理部材は、
    前記複数の電池セルに付設される第一の熱伝導板と、
    前記第一の熱伝導板の前記電池セルから離反する側に配置される第二の熱伝導板と、
    前記第一の熱伝導板と前記第二の熱伝導板との間に前記流体がここで流れるように形成される流路とを含む、ことを特徴とする請求項１から２２のいずれか１項に記載の筐体。
24. 前記熱管理部材は、前記放圧領域に前記流路が設置されていない、ことを特徴とする請求項２３に記載の筐体。
25. 電池であって、
    複数の電池セルであって、前記複数の電池セルのうちの少なくとも一つの電池セルは、放圧機構を含み、前記放圧機構は、前記放圧機構が設けられる電池セルの内部圧力又は温度が閾値に達した時に、前記内部圧力を逃すように作動するために用いられる複数の電池セルと、
    請求項１から２４のいずれか１項に記載の筐体とを含む、ことを特徴とする電池。
26. 請求項２５に記載の電池を含む、ことを特徴とする電力消費装置。
27. 前記電力消費装置は、車両、船舶又は宇宙航空機である、ことを特徴とする請求項２６に記載の電力消費装置。
28. 電池の製造方法であって、
    複数の電池セルを提供することであって、前記複数の電池セルのうちの少なくとも一つの電池セルは、放圧機構を含み、前記放圧機構は、前記放圧機構が設けられる電池セルの内部圧力又は温度が閾値に達した時に、前記内部圧力を逃すように作動するために用いられることと、
    筐体を提供することであって、前記筐体は、
    前記複数の電池セルを収容するための電気キャビティと、
    前記複数の電池セルの温度を調節するように流体を収容するための熱管理部材と、
    前記放圧機構が作動する時に、前記放圧機構が設けられる前記電池セルからの排出物を収集するための収集キャビティとを含み、ここで、前記熱管理部材は、前記電気キャビティと前記収集キャビティとを隔離するために用いられ、前記熱管理部材上に放圧領域を設置し、前記収集キャビティによって収集される前記排出物は、さらに前記放圧領域を通過して排出されることと、
    前記複数の電池セルを前記電気キャビティ内に収容することとを含む、ことを特徴とする電池の製造方法。
29. 電池の製造装置であって、
    複数の電池セルを提供するための第一の提供モジュールであって、前記複数の電池セルのうちの少なくとも一つの電池セルは、放圧機構を含み、前記放圧機構は、前記放圧機構が設けられる電池セルの内部圧力又は温度が閾値に達した時に、前記内部圧力を逃すように作動するために用いられる第一の提供モジュールと、
    筐体を提供するための第二の提供モジュールであって、前記筐体は、
    前記複数の電池セルを収容するための電気キャビティと、
    前記複数の電池セルの温度を調節するように流体を収容するための熱管理部材と、
    前記放圧機構が作動する時に、前記放圧機構が設けられる前記電池セルからの排出物を収集するための収集キャビティとを含み、
    ここで、前記熱管理部材は、前記電気キャビティと前記収集キャビティとを隔離するために用いられ、前記熱管理部材上に放圧領域を設置し、前記収集キャビティによって収集される前記排出物は、さらに前記放圧領域を通過して排出される第二の提供モジュールと、
    前記複数の電池セルを前記電気キャビティ内に収容するための取り付けモジュールとを含む、ことを特徴とする電池の製造装置。

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