RU2793962C1 - Battery, power device, method and device for battery manufacturing - Google Patents
Battery, power device, method and device for battery manufacturing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2793962C1 RU2793962C1 RU2023100798A RU2023100798A RU2793962C1 RU 2793962 C1 RU2793962 C1 RU 2793962C1 RU 2023100798 A RU2023100798 A RU 2023100798A RU 2023100798 A RU2023100798 A RU 2023100798A RU 2793962 C1 RU2793962 C1 RU 2793962C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pressure relief
- relief mechanism
- battery
- wall
- component
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к области батарей и более конкретно к батарее, энергопотребляющему устройству и способу и устройству для изготовления батареи.Embodiments of the present invention relate to the field of batteries, and more particularly to a battery, a power consuming device, and a method and apparatus for manufacturing a battery.
Уровень техникиState of the art
Экономия энергии и уменьшение выбросов являются ключевыми факторами для устойчивого развития автомобильной промышленности. В этом случае электрические транспортные средства стали важной частью устойчивого развития автомобильной промышленности благодаря своим преимуществам применительно к экономии энергии и экологичности. Для электрических транспортных средств технология батарей является важным фактором, связанным с их развитием.Saving energy and reducing emissions are key factors for the sustainable development of the automotive industry. In this case, electric vehicles have become an important part of the sustainable development of the automotive industry due to their advantages in terms of energy saving and environmental friendliness. For electric vehicles, battery technology is an important factor related to their development.
В развитии технологии батарей, в дополнение к улучшению производительности батарей, также нельзя игнорировать вопрос безопасности. Если безопасность батарей нельзя обеспечить, батареи нельзя использовать. Следовательно, повышение безопасности батарей является технической задачей, требующей срочного решения в технологии батарей.In the development of battery technology, in addition to improving the performance of batteries, the issue of safety cannot be ignored either. If the safety of the batteries cannot be ensured, the batteries must not be used. Therefore, improving the safety of batteries is an urgent technical challenge in battery technology.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
В вариантах осуществления настоящего изобретения предоставлены батарея, энергопотребляющее устройство, способ и устройство для изготовления батареи, которые могут повысить безопасность батареи.Embodiments of the present invention provide a battery, a power consuming device, a method and an apparatus for manufacturing a battery, which can improve the safety of a battery.
В первом аспекте предоставлена батарея, содержащая: батарейный элемент, содержащий механизм сброса давления, при этом механизм сброса давления расположен в первой стенке батарейного элемента, и механизм сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие с целью снижения внутреннего давления, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента достигает порогового значения; и терморегулирующий компонент для содержания текучей среды с целью регулировки температуры батарейного элемента; причем первая поверхность терморегулирующего компонента прикреплена к первой стенке, и терморегулирующий компонент выполнен с возможностью повреждения при приведении в действие механизма сброса давления, вследствие чего текучая среда выпускается изнутри терморегулирующего компонента.In a first aspect, a battery is provided, comprising: a battery cell comprising a pressure relief mechanism, wherein the pressure relief mechanism is disposed in a first wall of the battery cell, and the pressure relief mechanism is configured to be actuated to reduce internal pressure when the internal pressure or temperature of the battery element reaches the threshold value; and a temperature control component for holding a fluid for adjusting the temperature of the battery cell; wherein the first surface of the thermostatic component is affixed to the first wall, and the thermostatic component is configured to be damaged when the pressure release mechanism is actuated, whereby fluid is discharged from within the thermostatic component.
В варианте осуществления настоящего изобретения первая поверхность терморегулирующего компонента прикреплена к первой стенке, снабженной находящимся в ней механизмом сброса давления. Так что при приведении в действие механизма сброса давления выбросы из батарейного элемента выпускаются в направлении терморегулирующего компонента. Также терморегулирующий компонент выполнен с возможностью повреждения при приведении в действие механизма сброса давления, вследствие чего текучая среда выпускается изнутри терморегулирующего компонента. Так что текучая среда может поглощать тепло из батарейного элемента и снижать температуру выбросов. Благодаря охлаждению текучей среды температура выбросов из батарейного элемента может быть быстро снижена, вследствие чего риск, вызываемый неисправностью одного батарейного элемента, может быть подавлен в первый раз, возможность взрыва батареи может быть уменьшена, и безопасность батареи может быть улучшена.In an embodiment of the present invention, the first surface of the thermostatic component is attached to the first wall provided with a pressure relief mechanism therein. So when the pressure relief mechanism is actuated, emissions from the battery cell are released towards the thermostatic component. Also, the thermostatic component is configured to be damaged when the pressure release mechanism is actuated, whereby fluid is released from inside the thermostatic component. So that the fluid can absorb heat from the battery cell and lower the temperature of the emissions. By cooling the fluid, the temperature of the discharge from the battery cell can be quickly reduced, whereby the risk caused by the failure of one battery cell can be suppressed for the first time, the possibility of battery explosion can be reduced, and the safety of the battery can be improved.
В некоторых вариантах осуществления изобретения терморегулирующий компонент выполнен с возможностью повреждения выбросами, выпускаемыми из батарейного элемента, при приведении в действие механизма сброса давления, вследствие чего выбросы проходят через терморегулирующий компонент.In some embodiments of the invention, the thermostatic component is configured to be damaged by emissions emitted from the battery cell when the pressure relief mechanism is activated, whereby the emissions pass through the thermostatic component.
При приведении в действие механизма сброса давления выбросы, выпускаемые из батарейного элемента, проходят через терморегулирующий компонент и быстро перемещаются в сторону от батарейного элемента, что дополнительно снижает риск, вызываемый выбросами.When the pressure release mechanism is actuated, the emissions released from the battery cell pass through the thermal control component and quickly move away from the battery cell, further reducing the risk caused by the emissions.
В некоторых вариантах осуществления изобретения терморегулирующий компонент снабжен находящимся в нем углублением, при этом боковая поверхность углубления выполнена с возможностью повреждения выбросами, выпускаемыми из батарейного элемента, вследствие чего текучая среда выпускается изнутри терморегулирующего компонента.In some embodiments, the thermostatic component is provided with a recess therein, wherein the side surface of the recess is capable of being damaged by ejections emitted from the battery cell, whereby fluid is discharged from within the thermostatic component.
В некоторых вариантах осуществления изобретения нижняя стенка углубления выполнена с возможностью повреждения выбросами при приведении в действие механизма сброса давления, вследствие чего выбросы проходят через терморегулирующий компонент.In some embodiments of the invention, the bottom wall of the recess is configured to be damaged by surges when the pressure relief mechanism is actuated, whereby the surges pass through the thermostatic component.
В некоторых вариантах осуществления изобретения боковая поверхность углубления выполнена с возможностью прорыва и/или расплавления выбросами, вследствие чего текучая среда выпускается изнутри терморегулирующего компонента.In some embodiments of the invention, the side surface of the recess is made with the possibility of breakthrough and/or melting emissions, whereby the fluid is released from within the thermostatic component.
В некоторых вариантах осуществления изобретения нижняя стенка углубления выполнена с возможностью прорыва и/или расплавления выбросами, вследствие чего выбросы проходят через терморегулирующий компонент.In some embodiments of the invention, the bottom wall of the recess is made with the possibility of breakthrough and/or melting surges, whereby the emissions pass through the thermostatic component.
В случае использования углубления, когда механизм сброса давления приводят в действие, выбросы из батарейного элемента стремительно направляются в углубление. Поскольку нижняя стенка углубления является относительно слабой, выбросы повредят нижнюю стенку углубления и попадут в камеру сбора. Кроме того, выбросы, устремляющиеся в углубление, также расплавляют боковую поверхность углубления, вследствие чего текучая среда выпускается изнутри терморегулирующего компонента, тем самым охлаждая горячие выбросы.In the case of using a recess, when the pressure release mechanism is actuated, the emissions from the battery cell are rapidly directed into the recess. Since the bottom wall of the recess is relatively weak, the ejecta will damage the bottom wall of the recess and enter the collection chamber. In addition, the ejecta rushing into the recess also melts the side surface of the recess, whereby the fluid is released from inside the thermostatic component, thereby cooling the hot ejecta.
В некоторых вариантах осуществления изобретения радиальный размер углубления постепенно уменьшается в направлении в сторону от механизма сброса давления. Это может увеличивать площадь контакта с выбросами и способствовать повреждению выбросами.In some embodiments of the invention, the radial size of the recess gradually decreases in the direction away from the pressure relief mechanism. This can increase the area of contact with blowouts and contribute to blowout damage.
В некоторых вариантах осуществления изобретения нижняя стенка углубления снабжена ослабленной зоной, при этом ослабленная зона выполнена с возможностью повреждения выбросами при приведении в действие механизма сброса давления, вследствие чего выбросы проходят через ослабленную зону.In some embodiments of the invention, the bottom wall of the recess is provided with a weakened zone, while the weakened zone is capable of being damaged by blowouts when the pressure relief mechanism is activated, whereby the blowouts pass through the weakened zone.
Обеспечение ослабленной зоны упрощает прохождение выбросов через терморегулирующий компонент.Providing a weakened zone makes it easier for emissions to pass through the thermostatic component.
В некоторых вариантах осуществления изобретения ослабленная зона имеет толщину, которая меньше или равна 3 мм.In some embodiments of the invention, the weakened zone has a thickness that is less than or equal to 3 mm.
В некоторых вариантах осуществления изобретения ослабленная зона имеет более низкую температуру плавления, чем остальная часть терморегулирующего компонента.In some embodiments, the weakened zone has a lower melting point than the rest of the thermostatic component.
В некоторых вариантах осуществления изобретения материал ослабленной зоны имеет температуру плавления ниже 400°С.In some embodiments, the weakened zone material has a melting point below 400°C.
В некоторых вариантах осуществления изобретения углубление выполнено в первой поверхности.In some embodiments of the invention, the recess is made in the first surface.
В некоторых вариантах осуществления изобретения терморегулирующий компонент содержит первую теплопроводную пластину и вторую теплопроводную пластину, при этом первая теплопроводная пластина расположена между первой стенкой и второй теплопроводной пластиной и прикреплена к первой стенке, первый участок первой теплопроводной пластины углублен в направлении второй теплопроводной пластины с образованием углубления, и первый участок соединен со второй теплопроводной пластиной.In some embodiments of the invention, the thermostatic component comprises a first heat-conducting plate and a second heat-conducting plate, wherein the first heat-conducting plate is located between the first wall and the second heat-conducting plate and is attached to the first wall, the first section of the first heat-conducting plate is recessed in the direction of the second heat-conducting plate to form a recess, and the first section is connected to the second heat transfer plate.
В некоторых вариантах осуществления изобретения первый участок снабжен первым сквозным отверстием, и радиальный размер первого сквозного отверстия меньше, чем радиальный размер углубления.In some embodiments, the first portion is provided with a first through hole, and the radial size of the first through hole is smaller than the radial size of the recess.
В некоторых вариантах осуществления изобретения толщина второй теплопроводной пластины, которая соответствует первому сквозному отверстию, меньше, чем толщина второй теплопроводной пластины в других участках. Таким образом, ослабленная зона легче повреждается выбросами.In some embodiments of the invention, the thickness of the second heat transfer plate, which corresponds to the first through hole, is less than the thickness of the second heat transfer plate in other areas. Thus, the weakened zone is more easily damaged by outliers.
В некоторых вариантах осуществления изобретения углубление выполнено как камера обхода для обеспечения открытия механизма сброса давления при приведении в действие механизма сброса давления.In some embodiments, the recess is provided as a bypass chamber to allow the pressure relief mechanism to open when the pressure relief mechanism is actuated.
Камера обхода обеспечивает пространство деформации для механизма сброса давления, вследствие чего механизм сброса давления деформируется в направлении в направлении терморегулирующего компонента и растрескивается.The bypass chamber provides a deformation space for the pressure relief mechanism, whereby the pressure relief mechanism deforms in a direction towards the temperature control component and cracks.
В некоторых вариантах осуществления изобретения глубина углубления зависит от размера механизма сброса давления.In some embodiments of the invention, the depth of the recess depends on the size of the pressure relief mechanism.
В некоторых вариантах осуществления изобретения углубление имеет глубину больше 1 мм.In some embodiments of the invention, the recess has a depth greater than 1 mm.
В некоторых вариантах осуществления изобретения площадь проема углубления зависит от площади механизма сброса давления.In some embodiments, the opening area of the recess depends on the area of the pressure relief mechanism.
В некоторых вариантах осуществления изобретения соотношение площади проема углубления и площади механизма сброса давления находится в диапазоне от 0,5 до 2.In some embodiments of the invention, the ratio of the area of the opening of the recess to the area of the pressure relief mechanism is in the range from 0.5 to 2.
В некоторых вариантах осуществления изобретения по меньшей мере часть механизма сброса давления выступает наружу от первой стенки, и камера обхода выполнена с возможностью приема по меньшей мере части механизма сброса давления.In some embodiments, at least a portion of the pressure relief mechanism protrudes outward from the first wall and the bypass chamber is configured to receive at least a portion of the pressure relief mechanism.
В некоторых вариантах осуществления изобретения часть первой стенки вокруг механизма сброса давления выступает наружу, и камера обхода выполнена с возможностью приема выступающей наружу части первой стенки вокруг механизма сброса давления.In some embodiments, a portion of the first wall around the pressure relief mechanism protrudes outward, and the bypass chamber is configured to receive the protruding portion of the first wall around the pressure relief mechanism.
Таким образом, первая стенка батарейного элемента может быть плотно присоединена к поверхности терморегулирующего компонента, что облегчает фиксацию батарейного элемента, а также может экономить пространство и улучшать эффективность терморегулирования. Более того, когда механизм сброса давления приводят в действие, выбросы из батарейного элемента могут быть выпущены к камере обхода и от батарейного элемента, тем самым уменьшая риск, обусловленный выбросами, так что можно улучшить безопасность батареи.Thus, the first wall of the battery cell can be tightly attached to the surface of the temperature control component, which makes it easier to fix the battery cell, and can also save space and improve thermal control efficiency. Moreover, when the pressure release mechanism is operated, the emissions from the battery cell can be discharged to the bypass chamber and away from the battery cell, thereby reducing the risk due to the emissions, so that the safety of the battery can be improved.
В некоторых вариантах осуществления изобретения терморегулирующий компонент снабжен находящимся в нем вторым сквозным отверстием, при этом второе сквозное отверстие выполнено так, что выбросы, выпускаемые из батарейного элемента, могут проходить через терморегулирующий компонент посредством второго сквозного отверстия при приведении в действие механизма сброса давления.In some embodiments of the invention, the thermostatic component is provided with a second through hole located therein, while the second through hole is configured so that emissions emitted from the battery cell can pass through the thermostatic component through the second through hole when the pressure relief mechanism is actuated.
В некоторых вариантах осуществления изобретения стенка с отверстием второго сквозного отверстия выполнена с возможностью повреждения выбросами, вследствие чего текучая среда выпускается изнутри терморегулирующего компонента.In some embodiments of the invention, the wall with the opening of the second through hole is made with the possibility of damage by emissions, as a result of which the fluid is released from inside the thermostatic component.
В некоторых вариантах осуществления изобретения стенка с отверстием второго сквозного отверстия выполнена с возможностью прорыва и/или расплавления выбросами, вследствие чего текучая среда выпускается изнутри терморегулирующего компонента.In some embodiments of the invention, the wall with the opening of the second through hole is made with the possibility of breaking through and/or melting with emissions, as a result of which the fluid is released from the inside of the thermostatic component.
Когда механизм сброса давления приводят в действие, выбросы из батарейного элемента стремительно направляются во второе сквозное отверстие. Поскольку выбросы имеют высокое давление и высокую температуру, выбросы дополнительно расплавляют стенку с отверстием второго сквозного отверстия при прохождении через второе сквозное отверстие, вследствие чего текучая среда выпускается изнутри терморегулирующего компонента, тем самым охлаждая выбросы.When the pressure relief mechanism is actuated, the emissions from the battery cell are rushed into the second through hole. Because the ejecta have high pressure and high temperature, the ejecta further melts the orifice wall of the second through hole while passing through the second through hole, whereby the fluid is discharged from inside the thermostatic component, thereby cooling the ejecta.
В некоторых вариантах осуществления изобретения радиальный размер второго сквозного отверстия постепенно уменьшается в направлении в сторону от механизма сброса давления. Это может увеличивать площадь контакта с выбросами и способствовать повреждению выбросами.In some embodiments of the invention, the radial size of the second through hole gradually decreases in the direction away from the pressure relief mechanism. This can increase the area of contact with blowouts and contribute to blowout damage.
В некоторых вариантах осуществления изобретения площадь проема второго сквозного отверстия зависит от площади механизма сброса давления.In some embodiments of the invention, the opening area of the second through hole depends on the area of the pressure relief mechanism.
В некоторых вариантах осуществления изобретения отношение площади проема второго сквозного отверстия к площади механизма сброса давления находится в диапазоне от 0,5 до 2.In some embodiments of the invention, the ratio of the opening area of the second through hole to the area of the pressure relief mechanism is in the range from 0.5 to 2.
В некоторых вариантах осуществления изобретения по меньшей мере часть механизма сброса давления выступает из первой стенки, и второе сквозное отверстие используется для приема по меньшей мере части механизма сброса давления.In some embodiments, at least a portion of the pressure relief mechanism protrudes from the first wall and the second through hole is used to receive at least a portion of the pressure relief mechanism.
Таким образом, первая стенка батарейного элемента может быть плотно присоединена к поверхности терморегулирующего компонента, что способствует фиксации батарейного элемента, а также может экономить пространство и улучшать эффективность терморегулирования. Более того, когда механизм сброса давления приводят в действие, выбросы из батарейного элемента могут быть выпущены ко второму сквозному отверстию и от батарейного элемента, тем самым уменьшая риск, обусловленный выбросами, так что можно улучшить безопасность батареи.Thus, the first wall of the battery cell can be tightly attached to the surface of the thermal control component, which helps to fix the battery cell, and can also save space and improve thermal control efficiency. Moreover, when the pressure release mechanism is operated, the ejections from the battery cell can be discharged to the second through hole and away from the battery cell, thereby reducing the risk due to ejections, so that the safety of the battery can be improved.
В некоторых вариантах осуществления изобретения часть первой стенки вокруг механизма сброса давления выступает наружу, и второе сквозное отверстие используется для приема выступающей наружу части первой стенки вокруг механизма сброса давления.In some embodiments, a portion of the first wall around the pressure relief mechanism protrudes outward, and a second through hole is used to receive the protruding portion of the first wall around the pressure relief mechanism.
В некоторых вариантах осуществления изобретения механизм сброса давления снабжен ломающим устройством, при этом ломающее устройство используется для повреждения терморегулирующего компонента при приведении в действие механизма сброса давления, вследствие чего текучая среда выпускается изнутри терморегулирующего компонента.In some embodiments, the pressure release mechanism is provided with a breaking device, wherein the breaking device is used to damage the thermostatic component when the pressure release mechanism is actuated, causing fluid to escape from within the thermostatic component.
В некоторых вариантах осуществления изобретения ломающее устройство представляет собой шип.In some embodiments, the breaking device is a spike.
В некоторых вариантах осуществления изобретения батарея дополнительно содержит: электротехническую камеру для размещения множества батарейных элементов; и камеру сбора для сбора выбросов, выпускаемых из батарейных элементов, и выбросов из терморегулирующего компонента при приведении в действие механизма сброса давления; при этом терморегулирующий компонент выполнен с возможностью изолирования электротехнической камеры от камеры сбора.In some embodiments of the invention, the battery further comprises: an electrical chamber for accommodating a plurality of battery cells; and a collection chamber for collecting emissions emitted from the battery cells and emissions from the thermostatic component when the pressure relief mechanism is actuated; wherein the thermostatic component is configured to isolate the electrical chamber from the collection chamber.
Электротехническая камера для вмещения батарейных элементов отделена от камеры сбора для сбора выбросов посредством терморегулирующего компонента. При приведении в действие механизма сброса давления выбросы из батарейного элемента поступают в камеру сбора, а не в электротехническую камеру, или с небольшим их попаданием в электротехническую камеру, вследствие чего электрические соединения в электротехнической камере не будут затронуты, и, таким образом, может быть повышена безопасность батареи.The electrical chamber for accommodating battery cells is separated from the collection chamber for collecting emissions by means of a temperature control component. By actuating the pressure release mechanism, emissions from the battery cell enter the collection chamber rather than the electrical chamber, or with little entry into the electrical chamber, whereby the electrical connections in the electrical chamber are not affected, and thus can be increased battery safety.
В некоторых вариантах осуществления изобретения терморегулирующий компонент содержит стенку, которая является общей для электротехнической камеры и камеры сбора.In some embodiments of the invention, the thermostatic component includes a wall that is common to the electrical chamber and the collection chamber.
Так как терморегулирующий компонент содержит стенку, общую для электротехнической камеры и камеры сбора, выбросы можно по возможности дальше изолировать от электрической камеры, таким образом уменьшая риск, обусловленный выбросами, и улучшая безопасность батареи.Since the temperature control component contains a wall common to the electrical chamber and the collection chamber, emissions can be isolated from the electrical chamber as far as possible, thus reducing the risk due to emissions and improving battery safety.
В некоторых вариантах осуществления изобретения батарея дополнительно содержит защитный элемент, при этом защитный элемент выполнен с возможностью защиты терморегулирующего компонента, при этом защитный элемент и терморегулирующий компонент образуют камеру сбора.In some embodiments of the invention, the battery further comprises a security element, wherein the security element is configured to protect the thermal control component, wherein the security element and the thermal control component form a collection chamber.
Камера сбора, образованная защитным элементом и терморегулирующим компонентом, может эффективно собирать и хранить выбросы и уменьшать риск, обусловленный ими.The collection chamber formed by the protective element and the temperature control component can effectively collect and store emissions and reduce the risk caused by them.
В некоторых вариантах осуществления изобретения электротехническая камера изолирована от камеры сбора терморегулирующим компонентом.In some embodiments of the invention, the electrical chamber is isolated from the collection chamber by a thermal control component.
Камера сбора не сообщается с электротехнической камерой, и жидкость или газ и т.д. в камере сбора не может поступать в электротехническую камеру, вследствие чего электротехническая камера может быть лучше защищена.The collection chamber does not communicate with the electrical chamber, and liquid or gas, etc. in the collection chamber cannot flow into the electrical chamber, so that the electrical chamber can be better protected.
В некоторых вариантах осуществления изобретения терморегулирующий компонент выполнен так, что способен позволять выбросам, выпускаемым из батарейного элемента, проходить через терморегулирующий компонент и поступать в камеру сбора при приведении в действие механизма сброса давления.In some embodiments, the thermostatic component is configured to allow emissions emitted from the battery cell to pass through the thermostatic component and enter the collection chamber when the pressure relief mechanism is actuated.
В некоторых вариантах осуществления изобретения вторая стенка батарейного элемента снабжена электродным выводом, и вторая стенка отлична от первой стенки.In some embodiments, the second wall of the battery cell is provided with an electrode terminal and the second wall is different from the first wall.
Механизм сброса давления и электродные выводы выполнены на разных стенках батарейного элемента так, что при приведении в действие механизма сброса давления выбросы из батарейного элемента могут быть больше отдалены от электродных выводов, что тем самым снижает воздействие выбросов на электродные выводы и компонент в виде шины и, следовательно, повышает безопасность батареи.The pressure relief mechanism and the electrode terminals are provided on different walls of the battery cell so that when the pressure relief mechanism is actuated, the discharges from the battery cell can be more distant from the electrode terminals, thereby reducing the effect of the discharges on the electrode terminals and the bus component, and, therefore improves battery safety.
В некоторых вариантах осуществления вторая стенка расположена напротив первой стенки.In some embodiments, the implementation of the second wall is located opposite the first wall.
В некоторых вариантах осуществления изобретения механизм сброса давления представляет собой чувствительный к температуре механизм сброса давления, выполненный с возможностью расплавления, когда внутренняя температура батарейного элемента достигает порогового значения; и/или механизм сброса давления представляет собой чувствительный к давлению механизм сброса давления, выполненный с возможностью разрывания, когда внутреннее давление батарейного элемента достигает порогового значения.In some embodiments, the pressure release mechanism is a temperature sensitive pressure release mechanism configured to melt when the internal temperature of the battery cell reaches a threshold; and/or the pressure release mechanism is a pressure sensitive pressure release mechanism capable of rupturing when the internal pressure of the battery cell reaches a threshold value.
Во втором аспекте предоставлено энергопотребляющее устройство, содержащее батарею согласно первому аспекту.In a second aspect, a power consuming device is provided, comprising a battery according to the first aspect.
В некоторых вариантах осуществления изобретения энергопотребляющее устройство представляет собой транспортное средство, корабль или космический летательный аппарат.In some embodiments of the invention, the power consuming device is a vehicle, ship, or spacecraft.
В третьем аспекте предоставлен способ изготовления батареи, включающий в себя: обеспечение наличия батарейного элемента, причем батарейный элемент содержит механизм сброса давления, при этом механизм сброса давления расположен в первой стенке батарейного элемента, и механизм сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие с целью снижения внутреннего давления, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента достигает порогового значения; обеспечение наличия терморегулирующего компонента, при этом терморегулирующий компонент используют для хранения текучей среды; и прикрепление первой поверхности терморегулирующего компонента к первой стенке, причем терморегулирующий компонент может быть поврежден при приведении в действие механизма сброса давления, вследствие чего текучая среда выпускается изнутри терморегулирующего компонента.In a third aspect, a method for manufacturing a battery is provided, including: providing a battery cell, the battery cell comprising a pressure relief mechanism, the pressure relief mechanism being disposed in a first wall of the battery cell, and the pressure relief mechanism being configured to be actuated to reduce internal pressure when the internal pressure or temperature of the battery cell reaches a threshold value; providing a temperature control component, wherein the temperature control component is used to store a fluid; and attaching the first surface of the thermostatic component to the first wall, wherein the thermostatic component can be damaged when the pressure release mechanism is actuated, whereby fluid is discharged from inside the thermostatic component.
В некоторых вариантах осуществления изобретения терморегулирующий компонент может быть поврежден выбросами, выпускаемыми из батарейного элемента, при приведении в действие механизма сброса давления, вследствие чего выбросы проходят через терморегулирующий компонент.In some embodiments of the invention, the thermostatic component can be damaged by emissions emitted from the battery cell when the pressure relief mechanism is activated, whereby the emissions pass through the thermostatic component.
В некоторых вариантах осуществления изобретения терморегулирующий компонент снабжен находящимся в нем углублением, и нижняя стенка углубления может быть повреждена выбросами, выпускаемыми из батарейного элемента, при приведении в действие механизма сброса давления, вследствие чего выбросы проходят через терморегулирующий компонент, и боковая поверхность углубления может быть повреждена выбросами, вследствие чего текучая среда выпускается изнутри терморегулирующего компонента.In some embodiments, the thermostatic component is provided with a recess therein, and the bottom wall of the recess may be damaged by ejections emitted from the battery cell when the pressure release mechanism is actuated, whereby the emissions pass through the thermostatic component, and the side surface of the recess may be damaged. emissions, whereby the fluid is released from within the thermostatic component.
В некоторых вариантах осуществления изобретения нижняя стенка углубления снабжена ослабленной зоной, при этом ослабленная зона выполнена с возможностью повреждения выбросами при приведении в действие механизма сброса давления, вследствие чего выбросы проходят через ослабленную зону.In some embodiments of the invention, the bottom wall of the recess is provided with a weakened zone, while the weakened zone is capable of being damaged by blowouts when the pressure relief mechanism is activated, whereby the blowouts pass through the weakened zone.
В некоторых вариантах осуществления изобретения терморегулирующий компонент снабжен вторым сквозным отверстием, при этом второе сквозное отверстие выполнено так, что выбросы, выпускаемые из батарейного элемента, могут проходить через терморегулирующий компонент посредством сквозного отверстия при приведении в действие механизма сброса давления, и стенка с отверстием второго сквозного отверстия может быть повреждена выбросами, вследствие чего текучая среда выпускается изнутри терморегулирующего компонента.In some embodiments of the invention, the thermostatic component is provided with a second through hole, wherein the second through hole is configured such that emissions emitted from the battery cell can pass through the thermostatic component through the through hole when the pressure relief mechanism is actuated, and the wall with the second through hole orifices can be damaged by ejections, causing fluid to escape from inside the thermostatic component.
В четвертом аспекте предоставлено устройство для изготовления батареи, содержащее модуль для осуществления способа согласно третьему аспекту, описанному выше.In a fourth aspect, a battery manufacturing apparatus is provided, comprising a module for carrying out the method according to the third aspect described above.
Прилагаемые графические материалы, описанные в этом документе, предназначены для обеспечения дополнительного понимания заявки и составляют часть заявки. Иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения и их описание предназначены для пояснения изобретения и не представляют собой ненадлежащее ограничение изобретения. The accompanying graphics described in this document are intended to provide additional understanding of the application and form part of the application. The exemplary embodiments of the present invention and their description are intended to be illustrative of the invention and do not constitute an undue limitation of the invention.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
На фиг. 1 схематично показано транспортное средство согласно варианту осуществления изобретения;In FIG. 1 schematically shows a vehicle according to an embodiment of the invention;
на фиг. 2 схематично показана конструкция батареи согласно варианту осуществления изобретения;in fig. 2 schematically shows the construction of a battery according to an embodiment of the invention;
на фиг. 3 схематично показана конструкция батарейного модуля согласно варианту осуществления изобретения;in fig. 3 schematically shows the construction of a battery module according to an embodiment of the invention;
на фиг. 4 показан покомпонентный вид батарейного элемента согласно варианту осуществления изобретения;in fig. 4 is an exploded view of a battery cell according to an embodiment of the invention;
на фиг. 5 показан покомпонентный вид батарейного элемента согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;in fig. 5 is an exploded view of a battery cell according to another embodiment of the present invention;
на фиг. 6 и 7 схематично показаны конструкции батареи согласно некоторым вариантам осуществления изобретения;in fig. 6 and 7 schematically show battery designs in accordance with some embodiments of the invention;
на фиг. 8a схематично показан вид сверху батареи согласно варианту осуществления изобретения;in fig. 8a is a schematic plan view of a battery according to an embodiment of the invention;
на фиг. 8b схематично показана батарея по фиг. 8a в поперечном разрезе вдоль линии A-A;in fig. 8b schematically shows the battery of FIG. 8a in cross section along the line A-A;
на фиг. 8c схематично показана в увеличенном масштабе часть B батареи по фиг. 8b;in fig. 8c is a schematic enlarged view of part B of the battery of FIG. 8b;
на фиг. 9a схематично показан на виде в перспективе терморегулирующий компонент согласно варианту осуществления изобретения;in fig. 9a is a schematic perspective view of a thermostatic component according to an embodiment of the invention;
на фиг. 9b схематично показан терморегулирующий компонент по фиг. 9a в поперечном разрезе вдоль A-A;in fig. 9b schematically shows the thermostatic component of FIG. 9a in cross section along A-A;
на фиг. 9c показан в увеличенном масштабе терморегулирующий компонент согласно варианту осуществления изобретения;in fig. 9c is an enlarged view of a thermostatic component according to an embodiment of the invention;
на фиг. 10-17 схематично показаны батареи согласно некоторым вариантам осуществления изобретения;in fig. 10-17 schematically show batteries according to some embodiments of the invention;
на фиг. 18 показан покомпонентный вид батареи согласно варианту осуществления изобретения;in fig. 18 is an exploded view of a battery according to an embodiment of the invention;
на фиг. 19 показана блок-схема способа изготовления батареи согласно варианту осуществления изобретения; иin fig. 19 is a flow chart of a method for manufacturing a battery according to an embodiment of the invention; And
на фиг. 20 показана блок-схема устройства для изготовления батареи согласно варианту осуществления изобретения.in fig. 20 is a block diagram of a battery manufacturing apparatus according to an embodiment of the invention.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Чтобы сделать цели, технические решения и преимущества вариантов осуществления изобретения более понятными, технические решения в вариантах осуществления изобретения будут ясно описаны ниже со ссылкой на графические материалы для вариантов осуществления изобретения. Очевидно, что описанные варианты осуществления представляют собой некоторые, а не все варианты осуществления изобретения. Все другие варианты осуществления, полученные без творческих усилий специалистом в данной области техники на основании вариантов осуществления изобретения, должны входить в объем правовой охраны изобретения.In order to make the objectives, technical solutions and advantages of the embodiments of the invention more clear, the technical solutions in the embodiments of the invention will be clearly described below with reference to the drawings for the embodiments of the invention. Obviously, the described embodiments represent some, and not all, embodiments of the invention. All other embodiments obtained without creative effort by a person skilled in the art based on embodiments of the invention should be within the scope of the protection of the invention.
Если не определено иное, то все технические и научные термины, используемые в заявке, имеют такое же значение, что и термины, обычно понятные специалистам в области техники, к которой относится настоящая заявка. Термины, используемые в описании, служат исключительно для цели описания конкретных вариантов осуществления и не предназначены для ограничения настоящей заявки. Предполагается, что слова «содержащий» и «имеющий» и их любые вариации в описании и формуле изобретения настоящей заявки, а также в вышеприведенном описании прилагаемых графических материалов охватывают неисключительные включения. Слова «первый», «второй» и т.п. в описании и формуле изобретения настоящей заявки, а также в указанных выше графических материалах используются для разграничения разных объектов, а не для описания конкретного порядка или отношения «основной-вспомогательный».Unless otherwise defined, all technical and scientific terms used in the application have the same meaning as the terms commonly understood by specialists in the field of technology to which this application pertains. The terms used in the description are for the sole purpose of describing specific embodiments and are not intended to limit the present application. The words "comprising" and "having" and any variations thereof in the description and claims of the present application, as well as in the above description of the accompanying drawings, are intended to cover non-exclusive inclusions. The words "first", "second", etc. in the description and claims of the present application, as well as in the above drawings, are used to distinguish between different objects, and not to describe a specific order or relationship of "main-auxiliary".
Выражение «варианты осуществления», используемое в настоящей заявке, означает, что описания конкретных признаков, конструкций и характеристик в сочетании с вариантами осуществления включены в по меньшей мере один вариант осуществления изобретения. Выражение в разных местах описания не обязательно относится к одному и тому же варианту осуществления или к отдельному или альтернативному варианту осуществления, исключающему другой вариант осуществления. Специалистам в данной области техники понятно, явным и неявным образом, что вариант осуществления изобретения, описанный в настоящей заявке, может быть объединен с другим вариантом осуществления изобретения.The expression "embodiments" as used in this application means that descriptions of specific features, structures and characteristics in combination with embodiments are included in at least one embodiment of the invention. The expression at different places in the description does not necessarily refer to the same embodiment or to a separate or alternative embodiment that excludes another embodiment. Those skilled in the art will understand, implicitly and explicitly, that an embodiment of the invention described in this application may be combined with another embodiment of the invention.
Следует отметить, что в описании настоящей заявки, если явным образом не указано и определено иначе, слова «устанавливать», «соединять», «соединение» и «прикрепление» необходимо понимать в широком смысле, например, они могут обозначать неподвижное соединение, разъемное соединение или интегрированное соединение; могут обозначать прямое соединение, а также могут обозначать непрямое соединение через промежуточный элемент или могут обозначать связь между внутренними частями двух элементов. Специалист в данной области техники может понимать конкретные значения вышеприведенных слов в настоящей заявке согласно конкретным обстоятельствам.It should be noted that in the description of the present application, unless expressly indicated and defined otherwise, the words "install", "connect", "connection" and "attachment" must be understood in a broad sense, for example, they can mean a fixed connection, a detachable connection or integrated connection; may indicate a direct connection, and may also indicate an indirect connection through an intermediate element, or may indicate a connection between the interiors of two elements. A person skilled in the art can understand the specific meanings of the above words in this application according to specific circumstances.
В настоящей заявке термин «и/или» является лишь отношением ассоциации, описывающим связанные объекты, что означает возможное наличие трех отношений, например, A и/или B могут представлять три ситуации: существует только A; существует как A, так и B; и существует только B. Кроме того, символ «/» в настоящей заявке в целом указывает на то, что связанные объекты до и после этого символа находятся в отношении «или».In the present application, the term "and/or" is only an association relation describing related objects, which means that there may be three relations, for example, A and/or B can represent three situations: only A exists; both A and B exist; and only B exists. In addition, the "/" symbol in this application generally indicates that the related entities before and after this symbol are in an "or" relationship.
В настоящей заявке выражение «множество» означает два или больше (включая два), подобным образом, «множество групп» означает две или больше групп (включая две группы), и «множество листов» означает два или больше листов (включая два листа).In the present application, the expression "multiple" means two or more (including two), similarly, "multiple groups" means two or more groups (including two groups), and "multiple sheets" means two or more sheets (including two sheets).
В настоящей заявке батарейный элемент может содержать литий-ионную батарею вторичных элементов, литий-ионную батарею первичных элементов, литий-серную батарею, натрий литий-ионную батарею, натрий-ионную батарею или магний-ионную батарею и т.д., что не ограничено вариантами осуществления изобретения. Батарейный элемент может иметь цилиндрическую, плоскую, кубическую или другую форму, что не ограничено вариантами осуществления изобретения. Батарейный элемент, как правило, разделен на три типа согласно способу упаковки: цилиндрический батарейный элемент, призматический батарейный элемент и пакетный батарейный элемент, что не ограничено вариантами осуществления изобретения.In the present application, the battery cell may include a secondary cell lithium ion battery, a primary cell lithium ion battery, a lithium sulfur battery, a sodium lithium ion battery, a sodium ion battery, or a magnesium ion battery, etc., which is not limited to embodiments of the invention. The battery cell may have a cylindrical, flat, cubic or other shape, which is not limited to embodiments of the invention. The battery cell is generally divided into three types according to the packaging method: cylindrical battery cell, prismatic battery cell, and bag battery cell, which is not limited to embodiments of the invention.
Батарея, упомянутая в вариантах осуществления изобретения, относится к одному физическому модулю, содержащему один или более батарейных элементов для обеспечения более высоких напряжения и емкости. Например, батарея, указанная в этой заявке, может содержать батарейный модуль или батарейный блок и т.д. Батарея обычно содержит кожух для размещения в нем одного или нескольких батарейных элементов. Кожух может предотвращать воздействие жидкости или других инородных тел на зарядку или разрядку батарейного элемента.A battery referred to in embodiments of the invention refers to a single physical module containing one or more battery cells to provide higher voltage and capacity. For example, the battery specified in this application may contain a battery module or a battery pack, etc. The battery typically includes a housing for housing one or more battery cells. The case may prevent liquid or other foreign bodies from affecting the charging or discharging of the battery cell.
Батарейный элемент содержит электродный узел и раствор электролита, и электродный узел состоит из положительного листового электрода, отрицательного листового электрода и изоляционной пленки. Работа батарейного элемента в целом основана на перемещении ионов металла между положительным листовым электродом и отрицательным листовым электродом. Положительный листовой электрод содержит токоприемник положительного электрода и слой активного материала положительного электрода. Слой активного материала положительного электрода образует покрытие на поверхности токоприемника положительного электрода, и токоприемник, не покрытый слоем активного материала положительного электрода, выступает из токоприемника, покрытого слоем активного материала положительного электрода, и используется в качестве контактного вывода положительного электрода. Рассматривая в качестве примера литий-ионную батарею, материалом токоприемника положительного электрода может быть алюминий, и активным материалом положительного электрода могут быть оксиды лития-кобальта, литий-железо-фосфат, тройной литий или манганат лития и т.д. Отрицательный листовой электрод содержит токоприемник отрицательного электрода и слой активного материала отрицательного электрода. Слой активного материала отрицательного электрода образует покрытие на поверхности токоприемника отрицательного электрода, и токоприемник, не покрытый слоем активного материала отрицательного электрода, выступает из токоприемника, покрытого слоем активного материала отрицательного электрода, и используется в качестве контактного вывода отрицательного электрода. Материалом токоприемника отрицательного электрода может быть медь, и активным материалом отрицательного электрода может быть углерод или кремний и т.д. Для того, чтобы предотвратить оплавление при прохождении тока большой силы, имеется множество контактных выводов положительного электрода, собранных вместе, и имеется множество контактных выводов отрицательного электрода, собранных вместе. Материалом изоляционной пленки может быть полипропилен или полиэтилен и т.д. Кроме этого, электродный узел может иметь спиральную структуру или многослойную структуру, и варианты осуществления изобретения не ограничены этим. С развитием технологии батарей необходимо учитывать много факторов проектирования, таких как удельная энергия, предельное количество циклов, разрядная емкость, время до полной зарядки или разрядки и другие параметры производительности. Кроме этого, также необходимо учитывать безопасность батареи.The battery cell includes an electrode assembly and an electrolyte solution, and the electrode assembly is composed of a positive electrode sheet, a negative electrode sheet, and an insulating film. The operation of a battery cell is generally based on the movement of metal ions between the positive sheet electrode and the negative sheet electrode. The positive sheet electrode comprises a positive electrode current collector and a positive electrode active material layer. The positive electrode active material layer forms a coating on the surface of the positive electrode current collector, and the current collector not covered with the positive electrode active material layer protrudes from the current collector covered with the positive electrode active material layer and is used as a positive electrode terminal. Taking a lithium ion battery as an example, the positive electrode current collector material may be aluminum, and the positive electrode active material may be lithium cobalt oxides, lithium iron phosphate, lithium ternary or lithium manganate, etc. The negative sheet electrode comprises a negative electrode current collector and a negative electrode active material layer. The negative electrode active material layer forms a coating on the surface of the negative electrode current collector, and the current collector not covered with the negative electrode active material layer protrudes from the current collector covered with the negative electrode active material layer and is used as a negative electrode terminal. The current collector material of the negative electrode may be copper, and the active material of the negative electrode may be carbon or silicon, etc. In order to prevent melting when a large current is passed, there are a plurality of positive electrode terminals assembled together and there are a plurality of negative electrode terminals assembled together. The material of the insulating film may be polypropylene or polyethylene, etc. In addition, the electrode assembly may have a helical structure or a multilayer structure, and embodiments of the invention are not limited to this. With the development of battery technology, many design factors need to be considered, such as specific energy, cycle limit, discharge capacity, time to full charge or discharge, and other performance parameters. In addition, the safety of the battery must also be considered.
Применительно к батарейному элементу, основные угрозы безопасности происходят из процессов зарядки и разрядки, и также необходимо подходящее проектирование с учетом окружающей температуры. Для того, чтобы эффективно избегать ненужных потерь, по меньшей мере тройные меры защиты обычно используют для батарейного элемента. В частности, меры защиты предусматривают по меньшей мере переключающий элемент, надлежащим образом выбранный материал изоляционной пленки и механизм сброса давления. Переключающий элемент относится к элементу, который может останавливать зарядку или разрядку батареи, когда температура или сопротивление в батарейном элементе достигают определенного порогового значения. Изоляционная пленка выполнена с возможностью изолирования положительного листового электрода от отрицательного листового электрода и может автоматически устранять микропоры микронного масштаба (или даже наномасштаба), прикрепленные к изоляционной пленке, когда температура повышается до определенного значения, таким образом предотвращая прохождение ионов металла через изоляционную пленку и прекращая внутреннюю реакцию батарейного элемента.In the case of a battery cell, the main safety hazards come from the charging and discharging processes, and suitable design is also required considering the ambient temperature. In order to effectively avoid unnecessary losses, at least three protection measures are commonly used for a battery cell. In particular, the protective measures include at least a switching element, an appropriately selected insulating film material and a pressure relief mechanism. The switching element refers to an element that can stop charging or discharging a battery when the temperature or resistance in the battery cell reaches a certain threshold. The insulating film is configured to insulate the positive sheet electrode from the negative sheet electrode, and can automatically eliminate micron-scale (or even nano-scale) micropores attached to the insulating film when the temperature rises to a certain value, thus preventing metal ions from passing through the insulating film and stopping the internal battery cell response.
Механизм сброса давления относится к элементу или компоненту, который приводят в действие для сброса внутреннего давления или температуры, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента достигают предопределенного порогового значения. Проектировка порогового значения варьируется согласно разным требованиям к проектировке. Пороговое значение может зависеть от материала одного или более из положительного листового электрода, отрицательного листового электрода, раствора электролита и изоляционной пленки в батарейном элементе. Механизм сброса давления может быть выполнен в виде противовзрывного клапана, воздушного клапана, клапана сброса давления, предохранительного клапана и т.п. и, в частности, может содержать чувствительный к давлению или чувствительный к температуре элемент или конструкцию. То есть, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента достигают предварительно определенного порогового значения, механизм сброса давления выполняет действие, или ослабленная конструкция, предусмотренная в механизме сброса давления, повреждается, тем самым образуя проем или канал для высвобождения внутреннего давления или температуры.The pressure release mechanism refers to a cell or component that is actuated to release internal pressure or temperature when the internal pressure or temperature of a battery cell reaches a predetermined threshold. Threshold design varies according to different design requirements. The threshold value may depend on the material of one or more of the positive sheet electrode, the negative sheet electrode, the electrolyte solution, and the insulating film in the battery cell. The pressure relief mechanism may be an anti-explosion valve, an air valve, a pressure relief valve, a safety valve, and the like. and, in particular, may contain a pressure-sensitive or temperature-sensitive element or structure. That is, when the internal pressure or temperature of the battery cell reaches a predetermined threshold value, the pressure release mechanism performs an action, or the weakened structure provided in the pressure release mechanism is damaged, thereby forming an opening or passage for releasing the internal pressure or temperature.
«Приведение в действие», упомянутое в заявке, означает, что механизм сброса давления действует или активируется в определенное состояние, вследствие чего внутреннее давление и температура батарейного элемента могут быть снижены. Действие, выполняемое механизмом сброса давления, может включать в себя, но без ограничения, следующее: растрескивание, разрушение, разрыв или открытие и т.д. по меньшей мере части механизма сброса давления. При приведении в действие механизма сброса давления вещества с высокой температурой и высоким давлением внутри батарейного элемента выпускаются наружу в виде выбросов из положения приведения в действие. Таким образом, давление и температура в батарейном элементе могут быть снижены до контролируемых давления или температуры, тем самым избегая потенциально более серьезных аварийных ситуаций."Activation" referred to in the application means that the pressure relief mechanism operates or is activated in a certain state, whereby the internal pressure and temperature of the battery cell can be reduced. The action performed by the pressure relief mechanism may include, but is not limited to, the following: cracking, breaking, tearing or opening, etc. at least part of the pressure relief mechanism. When the pressure release mechanism is actuated, the high temperature and high pressure substances inside the battery cell are released to the outside as bursts from the actuating position. Thus, the pressure and temperature in the battery cell can be reduced to a controlled pressure or temperature, thereby avoiding potentially more serious accidents.
Выбросы из батарейного элемента, указанные в этой заявке, без ограничения включают: раствор электролита, растворенные или расколотые положительный и отрицательный листовые электроды, фрагменты изоляционной пленки, газ с высокой температурой и под высоким давлением, выработанный посредством реакции, пламя и т.д.Emissions from a battery cell referred to in this application include, but are not limited to: electrolyte solution, dissolved or shattered positive and negative sheet electrodes, fragments of insulating film, high temperature and high pressure gas generated by reaction, flames, etc.
Механизм сброса давления на батарейном элементе оказывает сильное влияние на безопасность батареи. Например, когда возникает короткое замыкание, избыточный заряд и другие явления, они могут привести к тепловому пробою внутри батарейного элемента, который приводит к резкому росту давления или температуры. В этом случае внутреннее давление и температура могут быть снижены путем отведения наружу посредством приведения в действие механизма сброса давления, чтобы предотвратить взрыв и возгорание батарейного элемента.The pressure relief mechanism on the battery cell has a strong impact on the safety of the battery. For example, when a short circuit, overcharge, and other phenomena occur, they can lead to thermal runaway inside the battery cell, which leads to a sudden rise in pressure or temperature. In this case, the internal pressure and temperature can be reduced by venting to the outside by actuating the pressure release mechanism to prevent the battery cell from exploding and catching fire.
В текущих конструктивных решениях механизма сброса давления главной задачей является снижение высокого давления и высокой температуры внутри батарейного элемента, т.е. выпуск выбросов наружу от батарейного элемента. Однако для обеспечения выходного напряжения или силы тока батареи часто требуется множество батарейных элементов, электрически соединенных друг с другом посредством компонента в виде шины. Выбросы, выпущенные из внутренней части батарейного элемента, могут привести к короткому замыканию других батарейных элементов. Например, когда выпущенные металлические обломки электрически соединяют два компонента в виде шины, может произойти короткое замыкание батареи, представляя тем самым потенциальную угрозу безопасности. Кроме этого, выбросы с высокой температурой и под высоким давлением выпускаются в направлении механизма сброса давления, выполненного в батарейном элементе, и, в частности, могут быть выпущены в направлении участка, где приводится в действие механизм сброса давления. Сила и разрушительное действие таких выбросов могут быть значительными или даже могут быть достаточными для прорыва сквозь одну или несколько конструкций в этом направлении, вызывая дополнительные проблемы с безопасностью.In the current design of the pressure relief mechanism, the main task is to reduce the high pressure and high temperature inside the battery cell, i.e. releasing emissions to the outside of the battery cell. However, to provide a battery output voltage or current, a plurality of battery cells are often required to be electrically connected to each other via a bus component. Emissions released from the inside of a battery cell can short out other battery cells. For example, when released metal debris electrically connects two components in a busbar, the battery can be short-circuited, thus presenting a potential safety hazard. In addition, high temperature and high pressure ejections are discharged towards the pressure relief mechanism provided in the battery cell, and in particular, can be discharged towards the portion where the pressure relief mechanism is operated. The force and destructive effect of such releases may be significant, or may even be sufficient to break through one or more structures in that direction, causing further safety concerns.
Ввиду этого варианты осуществления изобретения обеспечивают техническое решение, в котором стенка батарейного элемента, снабженная механизмом сброса давления, прикреплена к терморегулирующему компоненту, и терморегулирующий компонент повреждается посредством приведения в действие механизма сброса давления, вследствие чего текучая среда внутри терморегулирующего компонента выпускается и может охлаждать выбросы для снижения риска, вызываемого выбросами, тем самым повышая безопасность батареи.In view of this, the embodiments of the invention provide a solution in which a battery cell wall provided with a pressure relief mechanism is attached to the thermostatic component, and the thermostatic component is damaged by actuating the pressure relief mechanism, whereby the fluid inside the thermostatic component is released and can cool emissions for reduce the risk caused by emissions, thereby improving battery safety.
Терморегулирующий компонент выполнен с возможностью размещения в нем текучей среды с целью регулировки температур множества батарейных элементов. В этом случае текучая среда может представлять собой жидкость или газ, и регулировка температуры означает нагревание или охлаждение множества батарейных элементов. В случае охлаждения или понижения температур батарейных элементов, терморегулирующий компонент выполнен с возможностью размещения охлаждающей текучей среды для понижения температур множества батарейных элементов. В этом случае терморегулирующий компонент также может называться охлаждающим компонентом, охлаждающей системой или охлаждающей пластиной и т.д. Текучая среда, размещенная в терморегулирующем компоненте, также может называться охлаждающей средой или охлаждающей текучей средой и, в частности, может называться охлаждающей жидкостью или охлаждающим газом. Кроме этого, терморегулирующий компонент также может использоваться для нагревания с целью повышения температур множества батарейных элементов, что не ограничено вариантами осуществления заявки. Необязательно текучая среда может течь циркулирующим образом для достижения лучших результатов регулировки температуры. Необязательно текучая среда может представлять собой воду, смесь воды и этиленгликоля или воздух и т.д.The temperature control component is configured to contain a fluid medium in order to control the temperatures of a plurality of battery cells. In this case, the fluid may be a liquid or a gas, and adjusting the temperature means heating or cooling a plurality of battery cells. In the case of cooling or lowering the temperatures of the battery cells, the temperature control component is configured to accommodate a cooling fluid to lower the temperatures of a plurality of battery cells. In this case, the temperature control component may also be referred to as a cooling component, a cooling system, or a cooling plate, etc. The fluid placed in the thermostatic component may also be referred to as a coolant or a cooling fluid, and in particular may be referred to as a coolant or a coolant gas. In addition, the temperature control component can also be used to heat to increase the temperatures of a plurality of battery cells, which is not limited to embodiments of the application. Optionally, the fluid may flow in a circulating manner to achieve better temperature control results. Optionally, the fluid may be water, a mixture of water and ethylene glycol, or air, etc.
Электротехническая камера, упомянутая в настоящей заявке, используется для приема нескольких батарейных элементов и компонента в виде шины. Электротехническая камера может быть герметичной или негерметичной. Электротехническая камера обеспечивает установочное пространство для батарейных элементов и компонента в виде шины. В некоторых вариантах осуществления изобретения конструкция, выполненная с возможностью фиксации батарейных элементов, также может быть обеспечена в электротехнической камере. Форма электротехнической камеры может быть определена в соответствии с множеством батарейных элементов и компонентом в виде шины, которые размещены в ней. В некоторых вариантах осуществления электротехническая камера может представлять собой куб с шестью стенками. Поскольку батарейные элементы в электротехнической камере образуют более высокое выходное напряжение посредством электрического соединения, электротехническая камера также может называться «высоковольтной камерой».The electrical chamber mentioned in the present application is used to receive multiple battery cells and a bus component. The electrical chamber can be hermetic or non-hermetic. The electrical chamber provides an installation space for the battery cells and the busbar component. In some embodiments of the invention, a structure capable of fixing the battery cells may also be provided in the electrical chamber. The shape of the electrical chamber can be determined according to the plurality of battery cells and the busbar component that are housed therein. In some embodiments, the implementation of the electrical chamber may be a cube with six walls. Because the battery cells in the electrical box generate a higher output voltage through the electrical connection, the electrical box may also be referred to as a "high voltage box".
Компонент в виде шины, упомянутый в заявке, используется для реализации электрического соединения между множеством батарейных элементов, такого как параллельное или последовательное соединение или параллельно-последовательное соединение. Компонент в виде шины может реализовывать электрическое соединение между батарейными элементами посредством соединения электродных выводов батарейных элементов. В некоторых вариантах осуществления изобретения компонент в виде шины может быть прикреплен к электродным выводам батарейных элементов посредством сварки. Аналогично «высоковольтной камере», электрическое соединение, образованное компонентом в виде шины, также может называться «высоковольтным соединением».The bus-like component mentioned in the application is used to realize an electrical connection between a plurality of battery cells, such as a parallel or series connection or parallel-series connection. The bus-like component can realize an electrical connection between the battery cells by connecting the electrode terminals of the battery cells. In some embodiments, the tire component may be attached to the electrode terminals of the battery cells by welding. Similar to the "high voltage chamber", the electrical connection formed by the busbar component may also be referred to as the "high voltage connection".
Камера сбора, упомянутая в настоящей заявке, используется для сбора выбросов и может быть герметичной или негерметичной. В некоторых вариантах осуществления изобретения камера сбора может содержать воздух или другой газ. В камере сбора нет электрического соединения с выходным напряжением. Аналогично «высоковольтной камере», камера сбора также может называться «низковольтной камерой». Необязательно или дополнительно камера сбора также может содержать жидкость, такую как охлаждающая среда, или компонент для размещения жидкости также может быть обеспечен в камере сбора для дальнейшего охлаждения выбросов, поступающих в камеру сбора. Кроме этого, необязательно газ или жидкость в камере сбора течет циркулирующим образом.The collection chamber referred to in this application is used to collect emissions and may or may not be sealed. In some embodiments, the collection chamber may contain air or other gas. There is no electrical connection to the output voltage in the collection chamber. Similar to the "high voltage chamber", the collection chamber may also be referred to as the "low voltage chamber". Optionally or additionally, the collection chamber may also contain a liquid, such as a cooling medium, or a liquid accommodation component may also be provided in the collection chamber to further cool emissions entering the collection chamber. In addition, optionally, the gas or liquid in the collection chamber flows in a circulating manner.
Все технические решения, описанные в вариантах осуществления настоящей заявки, применимы в различных устройствах, использующих батареи, таких как мобильные телефоны, портативные устройства, ноутбуки, электромобили, электронные игрушки, электрические инструменты, электрические транспортные средства, корабли и космические летательные аппараты. Например, космические летательные аппараты включают в себя самолеты, ракеты, космические челноки, космические корабли и т.д.All the technical solutions described in the embodiments of the present application are applicable in various battery-using devices such as mobile phones, portable devices, laptops, electric vehicles, electronic toys, electric tools, electric vehicles, ships and spacecraft. For example, spacecraft include aircraft, rockets, space shuttles, spacecraft, and so on.
Следует понимать, что технические решения, описанные в вариантах осуществления настоящей заявки, не только применимы к вышеприведенным устройствам, но также применимы ко всем устройствам, использующим батареи. Однако в целях краткости следующие варианты осуществления используют электрические транспортные средства в качестве примера для описания.It should be understood that the technical solutions described in the embodiments of the present application are not only applicable to the above devices, but also applicable to all devices using batteries. However, for the sake of brevity, the following embodiments use electric vehicles as an example for description.
Например, на фиг. 1 схематично показано конструкция транспортного средства 1 согласно варианту осуществления изобретения. Транспортное средство 1 может представлять собой транспортное средство, работающее на топливе, транспортное средство, работающее на газе, или транспортное средство, работающее на новых видах энергии. Транспортное средство, работающее на новых видах энергии, может представлять собой электрическое транспортное средство, работающее от батареи, гибридное транспортное средство, или транспортное средство с увеличенным запасом хода, или т.п. Двигатель 40, контроллер 30 и батарея 10 могут быть выполнены внутри транспортного средства 1, и контроллер 30 выполнен с возможностью управления батареей 10 для подачи энергии двигателю 40. Например, батарея 10 может быть выполнена в нижней части, или в передней части, или в задней части транспортного средства 1. Батарея 10 может быть выполнена с возможностью подачи энергии транспортному средству 1. Например, батарея 10 может использоваться в качестве рабочего источника энергии транспортного средства 1 и используется для электрической системы транспортного средства 1, например, для подачи требуемой рабочей энергии транспортному средству 1 во время запуска, навигации и эксплуатации. В другом варианте осуществления изобретения батарея 10 может использоваться не только в качестве рабочего источника энергии транспортного средства 1, но также в качестве источника энергии привода транспортного средства 1, заменяя или частично заменяя топливо или природный газ для обеспечения энергии привода для транспортного средства 1.For example, in FIG. 1 schematically shows the construction of a vehicle 1 according to an embodiment of the invention. The vehicle 1 may be a fuel-powered vehicle, a gas-powered vehicle, or a new energy vehicle. The new energy vehicle may be a battery electric vehicle, a hybrid vehicle, or an extended range vehicle, or the like.
Для того, чтобы соответствовать разным требованиям к энергии, батарея может содержать множество батарейных элементов, при этом множество батарейных элементов могут образовывать параллельное соединение, последовательное соединение или последовательно-параллельное соединение. Последовательно-параллельное соединение относится к комбинации последовательного соединения и параллельного соединения. Батарея также может называться батарейным блоком. Необязательно множество батарейных элементов могут быть сначала соединены последовательно, параллельно или последовательно и параллельно для образования батарейных модулей, и затем несколько батарейных модулей соединены последовательно, параллельно или последовательно и параллельно для образования батареи. То есть, множество батарейных элементов могут непосредственно образовывать батарею или сначала могут образовывать батарейные модули, а затем батарейные модули образуют батарею.In order to meet different power requirements, a battery may comprise a plurality of battery cells, wherein the plurality of battery cells may form a parallel connection, a series connection, or a series-parallel connection. Series-parallel connection refers to the combination of series connection and parallel connection. A battery may also be referred to as a battery pack. Optionally, a plurality of battery cells may first be connected in series, in parallel, or in series and in parallel to form battery modules, and then a plurality of battery modules may be connected in series, in parallel, or in series and in parallel to form a battery. That is, a plurality of battery cells may directly form a battery, or may first form battery modules, and then the battery modules form a battery.
Например, как показано на фиг. 2, которая является схематичным изображением конструкции батареи 10 согласно одному варианту осуществления изобретения, батарея 10 может содержать множество батарейных элементов 20. Батарея 10 может дополнительно содержать кожух (или оболочку), внутреннее пространство которого представляет собой полую конструкцию, и множество батарейных элементов 20 размещены в кожухе. Как показано на фиг. 2, кожух может содержать две части, которые называются первой частью 111 и второй частью 112 соответственно, и первая часть 111 и вторая часть 112 скреплены вместе. Формы первой части 111 и второй части 112 могут быть определены в соответствии с формой объединенного множества батарейных элементов 20, и каждая из первой части 111 и второй части 112 может иметь проем. Например, каждая из первой части 111 и второй части 112 может представлять собой полый прямоугольный параллелепипед, и каждая из них имеет только одну поверхность с проемом, и проем первой части 111 расположен напротив проема второй части 112. Первая часть 111 и вторая часть 112 скреплены друг с другом так, чтобы образовывать кожух с закрытой камерой. Множество батарейных элементов 20 объединены посредством параллельного соединения, или последовательного соединения, или последовательно-параллельного соединения, а затем помещены в кожух, образованный скреплением первой части 111 со второй частью 112.For example, as shown in FIG. 2, which is a schematic representation of the construction of a
Необязательно батарея 10 может также содержать другие конструкции, которые не будут подробно описаны в настоящем документе. Например, батарея 10 может также содержать компонент в виде шины. Компонент в виде шины выполнен с возможностью реализации электрического соединения между множеством батарейных элементов 20, такого как параллельное соединение, последовательное соединение или последовательно-параллельное соединение. В частности, компонент в виде шины может реализовывать электрическое соединение между батарейными элементами 20 путем соединения электродных выводов батарейных элементов 20. Кроме того, компонент в виде шины может быть прикреплен к электродным выводам батарейных элементов 20 посредством сварки. Электрическая энергия от множества батарейных элементов 20 может быть передана дальше через электропроводящий механизм, проходящий через кожух. Необязательно электропроводящий механизм также может относиться к компоненту в виде шины.Optionally,
В соответствии с разными требованиями к энергии, можно задать любое количество батарейных элементов 20. Множество батарейных элементов 20 могут быть соединены последовательно, параллельно или последовательно и параллельно для реализации более высокой емкости или мощности. Поскольку много батарейных элементов 20 могут содержаться в каждой батарее 10, батарейные элементы 20 могут быть расположены группами для удобства установки, и каждая группа батарейных элементов 20 составляет батарейный модуль. Количество батарейных элементов 20, содержащихся в батарейном модуле, не ограничено и может быть задано согласно необходимости. Например, на фиг. 3 показан пример батарейного модуля. Батарея может содержать множество батарейных модулей, и эти батарейные модули могут быть соединены последовательно, параллельно или последовательно и параллельно.According to different energy requirements, any number of
На фиг. 4 представлено схематическое структурное изображение батарейного элемента 20 согласно одному варианту осуществления изобретения. Батарейный элемент 20 содержит один или несколько электродных узлов 22, корпус 211 и закрывающую пластину 212. Система координат, показанная на фиг. 4, является такой же, как и на фиг. 3. Корпус 211 и закрывающая пластина 212 образуют обшивку или батарейный ящик 21. Стенка корпуса 211 и закрывающая пластина 212 считаются стенками батарейного элемента 20. Форма корпуса 211 соответствует форме одного или нескольких электродных узлов 22 после объединения. Например, корпус 211 может представлять собой полый прямоугольный параллелепипед, или куб, или цилиндр, и одна поверхность корпуса 211 имеет проем, так что один или несколько электродных узлов 22 могут быть помещены в корпусе 211. Например, когда корпус 211 представляет собой полый прямоугольный параллелепипед или куб, одна плоскость корпуса 211 представляет собой поверхность с отверстием, т.е. плоскость не содержит стенку, так что пространства внутри и снаружи корпуса 211 сообщаются друг с другом. Когда корпус 211 представляет собой полый цилиндр, торцевая поверхность корпуса 211 представляет собой поверхность с отверстием, т.е. торцевая поверхность не содержит стенку, так что пространства внутри и снаружи корпуса 211 сообщаются друг с другом. Закрывающая пластина 212 закрывает отверстие и соединена с корпусом 211 для образования закрытой полости, в которой помещен электродный узел 22. Корпус 211 заполнен электролитом, таким как раствор электролита.In FIG. 4 is a schematic structural view of a
Батарейный элемент 20 может дополнительно содержать два электродных вывода 214, и два электродных вывода 214 могут быть предусмотрены на закрывающей пластине 212. Закрывающая пластина 212 в общем имеет форму плоской пластины, и два электродных вывода 214 зафиксированы на поверхности плоской пластины, представляющей собой закрывающую пластину 212. Два электродных вывода 214 представляют собой положительный электродный вывод 214a и отрицательный электродный вывод 214b соответственно. Каждый электродный вывод 214 соответствующим образом оснащен соединительным элементом 23, также называемым токоприемным элементом 23, который находится между закрывающей пластиной 212 и электродным узлом 22 и выполнен с возможностью электрического соединения электродного узла 22 с электродным выводом 214.The
Как изображено на фиг. 4, каждый электродный узел 22 содержит первый контактный вывод 221a электрода и второй контактный вывод 222a электрода. Первый контактный вывод 221a электрода и второй контактный вывод 222a электрода имеют противоположные полярности. Например, когда первый контактный вывод 221a электрода является положительным контактным выводом электрода, второй контактный вывод 222a электрода является отрицательным контактным выводом электрода. Первый контактный вывод 221a одного или нескольких электродных узлов 22 соединен с одним электродным выводом посредством одного соединительного элемента 23, и второй контактный вывод 222а одного или нескольких электродных узлов 22 соединен с другим электродным выводом посредством другого соединительного элемента 23. Например, положительный электродный вывод 214a соединен с положительным контактным выводом электрода посредством одного соединительного элемента 23, а отрицательный электродный вывод 214b соединен с отрицательным контактным выводом электрода посредством другого соединительного элемента 23.As shown in FIG. 4, each
В этом батарейном элементе 20, согласно фактическим эксплуатационным требованиям, может находиться один или множество электродных узлов 22. Как показано на фиг. 4, четыре отдельных электродных узла 22 находятся в батарейном элементе 20.This
Схематичное изображение конструкции батарейного элемента 20, содержащего механизм 213 сброса давления, согласно другому варианту осуществления изобретения показано на фиг. 5.A schematic representation of the construction of a
Корпус 211, закрывающая пластина 212, электродный узел 22 и соединительный элемент 23, изображенные на фиг. 5, сопоставимы с корпусом 211, закрывающей пластиной 212, электродным узлом 22 и соединительным элементом 23, изображенными на фиг. 4, и не будут повторно описаны в этом документе в целях краткости.
Одна стенка батарейного элемента 20, такая как первая стенка 21a, изображенная на фиг. 5, может быть дополнительно оснащена механизмом 213 сброса давления. Для удобства отображения первая стенка 21a отделена от корпуса 211 на фиг. 5, но это не означает, что нижняя сторона корпуса 211 имеет проем. Механизм 213 сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие для снижения внутреннего давления или температуры, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента 20 достигает порогового значения.One wall of the
Механизм 213 сброса давления может представлять собой часть первой стенки 21a или отделен от первой стенки 21a и зафиксирован на первой стенке 21a посредством, например, сварки. Когда механизм 213 сброса давления представляет собой часть первой стенки 21a, например, механизм 213 сброса давления может быть образован путем обеспечения выемки на первой стенке 21a, и толщина первой стенки 21a, которая соответствует выемке, меньше, чем толщина в других участках механизма 213 сброса давления, кроме выемки. Выемка представляет собой самое слабое место механизма 213 сброса давления. Когда лишний газ, выработанный батарейным элементом 20, приводит к тому, что внутреннее давление корпуса 211 повышается и достигает порогового значения, или внутренняя температура батарейного элемента 20 повышается и достигает порогового значения из-за тепла, вырабатываемого внутренней реакцией батарейного элемента 20, механизм 213 сброса давления может растрескиваться в месте выемки, в результате чего образуется связь между пространствами внутри и снаружи корпуса 211. Давление и температура газа снижаются путем отведения наружу через трещину в механизме 213 сброса давления, тем самым предотвращая взрыв батарейного элемента 20.The
Необязательно в варианте осуществления изобретения, как показано на фиг. 5, в случае, когда механизм 213 сброса давления выполнен на первой стенке 21a батарейного элемента 20, вторая стенка батарейного элемента 20 оснащена электродными выводами 214 и отличается от первой стенки 21a.Optionally, in an embodiment of the invention, as shown in FIG. 5, in the case where the
Необязательно вторая стенка расположена напротив первой стенки 21a. Например, первая стенка 21a может быть нижней стенкой батарейного элемента 20, а вторая стенка может быть верхней стенкой батарейного элемента 20, т.е., закрывающей пластиной 212.Optionally, the second wall is located opposite the
Необязательно, как изображено на фиг. 5, батарейный элемент 20 также может содержать опорную пластину 24. Опорная пластина 24 находится между электродным узлом 22 и нижней стенкой корпуса 211, может поддерживать электродный узел 22, а также может эффективно предотвращать столкновение электродного узла 22 с закругленными углами вокруг нижней стенки корпуса 211. Кроме этого, опорная пластина 24 может быть оснащена одним или несколькими сквозными отверстиями, например, опорная пластина может быть оснащена множеством равномерно расположенных сквозных отверстий, или, когда механизм 213 сброса давления выполнен на нижней стенке корпуса 211, сквозные отверстия образованы в местах, соответствующих механизму 213 сброса давления, для способствования направлению жидкости и газа. В частности, они могут сообщать пространства верхней поверхности и нижней поверхности опорной пластины 24, и газ, вырабатываемый внутри батарейного элемента 20, и раствор электролита могут свободно проходить через опорную пластину 24.Optionally, as shown in FIG. 5, the
Механизм 213 сброса давления и электродные выводы 214 выполнены на разных стенках батарейного элемента 20, вследствие чего при приведении в действие механизма 213 сброса давления выбросы из батарейного элемента 20 могут быть больше отдалены от электродных выводов 214, тем самым уменьшая воздействие выбросов на электродные выводы 214 и компонент в виде шины и, следовательно, повышая безопасность батареи.The
Кроме того, когда электродные выводы 214 обеспечены на закрывающей пластине 212 батарейного элемента 20, механизм 213 сброса давления выполнен на нижней стенке батарейного элемента 20, вследствие чего при приведении в действие механизма 213 сброса давления выбросы из батарейного элемента 20 могут быть выпущены в нижнюю часть батареи 10. Таким образом, риск, обусловленный выбросами, можно уменьшить путем использования терморегулирующего компонента в нижней части батареи 10, и можно уменьшить вред пользователям, так как нижняя часть батареи 10 обычно находится далеко от пользователей.In addition, when the
Механизм 213 сброса давления может иметь различные возможные конструкции для сброса давления, что не ограничено вариантами осуществления изобретения. Например, механизм 213 сброса давления может представлять собой чувствительный к температуре механизм сброса давления, выполненный с возможностью расплавления, когда внутренняя температура батарейного элемента 20, снабженного механизмом 213 сброса давления, достигает порогового значения; и/или механизм 213 сброса давления может представлять собой чувствительный к давлению механизм сброса давления, выполненный с возможностью растрескивания, когда внутреннее давление газа батарейного элемента 20, снабженного механизмом 213 сброса давления, достигает порогового значения.The
На фиг. 6 схематично показана батарея 10 согласно варианту осуществления изобретения. Как показано на фиг. 6, батарея 10 может содержать батарейный элемент 20 и терморегулирующий компонент 13.In FIG. 6 schematically shows a
Батарейный элемент 20 содержит механизм 213 сброса давления, при этом механизм 213 сброса давления расположен в первой стенке 21a батарейного элемента 20, и механизм 213 сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие с целью снижения внутреннего давления или температуры, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента 20 достигает порогового значения. Например, батарейный элемент 20 может представлять собой батарейный элемент 20 на фиг. 5.The
Терморегулирующий компонент 13 приспособлен для вмещения текучей среды с целью регулировки температуры множества батарейных элементов 20. В случае снижения температуры батарейных элементов 20 терморегулирующий компонент 13 может вмещать охлаждающую среду с целью регулировки температуры множества батарейных элементов 20. В этом случае терморегулирующий компонент 13 также может называться охлаждающим компонентом, охлаждающей системой или охлаждающей пластиной и т.д. Кроме этого, терморегулирующий компонент 13 также может использоваться для нагревания, что не ограничено вариантами осуществления изобретения. Необязательно текучая среда может течь циркулирующим образом для достижения лучших результатов регулировки температуры.The
Первая поверхность терморегулирующего компонента 13 (верхняя поверхность, показанная на фиг. 6) прикреплена к первой стенке 21a. То есть стенка батарейного элемента 20, снабженного механизмом 213 сброса давления, прикреплена к терморегулирующему компоненту 13. Терморегулирующий компонент 13 выполнен с возможностью повреждения при приведении в действие механизма 213 сброса давления, вследствие чего текучая среда выпускается изнутри терморегулирующего компонента 13.The first surface of the temperature control component 13 (the top surface shown in Fig. 6) is attached to the
В варианте осуществления настоящего изобретения первая поверхность терморегулирующего компонента 13 прикреплена к первой стенке 21a, снабженной находящимся в ней механизмом 213 сброса давления. Так что при приведении в действие механизма 213 сброса давления выбросы из батарейного элемента 20 выпускаются в направлении терморегулирующего компонента 13. Также терморегулирующий компонент 13 выполнен с возможностью повреждения при приведении в действие механизма 213 сброса давления, вследствие чего текучая среда выпускается изнутри терморегулирующего компонента 13. Так что текучая среда может поглощать тепло из батарейного элемента 20 и снижать температуру выбросов. Благодаря охлаждению текучей среды температура выбросов из батарейного элемента 20 может быть быстро снижена, вследствие чего риск, вызываемый неисправностью одного батарейного элемента 20, может быть подавлен в первый раз, возможность взрыва батареи может быть уменьшена, и безопасность батареи может быть улучшена.In an embodiment of the present invention, the first surface of the
Необязательно в варианте осуществления настоящего изобретения терморегулирующий компонент 13 может быть дополнительно выполнен с возможностью повреждения выбросами, выпускаемыми из батарейного элемента 20, при приведении в действие механизма 213 сброса давления, вследствие чего выбросы проходят через терморегулирующий компонент 13.Optionally, in an embodiment of the present invention, the
В частности, при приведении в действие механизма 213 сброса давления, с одной стороны, выбросы, выпускаемые из батарейного элемента 20, могут повредить терморегулирующий компонент 13 и пройти через терморегулирующий компонент 13, перемещаясь в сторону от батарейного элемента 20, и, с другой стороны, текучая среда выпускается изнутри терморегулирующего компонента 13, охлаждая при этом горячие выбросы. Поскольку температура выбросов очень высока, независимо от того, используется текучая среда для нагрева или охлаждения батарейный элемент 20, температура текучей среды ниже температуры выбросов, вследствие чего выбросы могут быть охлаждены. Так что выбросы могут быть охлаждены, с одной стороны, и отведены через терморегулирующий компонент 13, с другой стороны, и вызываемый ими риск максимально снижен, что позволяет повысить безопасность батареи.In particular, when the
В вариантах осуществления настоящего изобретения можно использовать различные возможные способы, позволяющие повредить терморегулирующий компонент 13 при приведении в действие механизма 213 сброса давления, как описано ниже в качестве примеров.In the embodiments of the present invention, various possible methods can be used to damage the
Необязательно, как показано на фиг. 7, в варианте осуществления настоящего изобретения терморегулирующий компонент 13 снабжен находящимся в нем углублением 134, и боковая поверхность углубления 134 выполнена с возможностью повреждения выбросами, выпускаемыми из батарейного элемента 20, вследствие чего текучая среда выпускается изнутри терморегулирующего компонента 13. Например, боковая поверхность углубления 134 выполнена с возможностью прорыва и/или расплавления выбросами, вследствие чего текучая среда выпускается изнутри терморегулирующего компонента 13.Optionally, as shown in FIG. 7, in an embodiment of the present invention, the
Необязательно в варианте осуществления настоящего изобретения нижняя стенка углубления 134 выполнена с возможностью повреждения выбросами при приведении в действие механизма 213 сброса давления, вследствие чего выбросы проходят через терморегулирующий компонент 13. Например, нижняя стенка углубления 134 выполнена с возможностью прорыва и/или расплавления выбросами, вследствие чего выбросы проходят через терморегулирующий компонент 13.Optionally, in an embodiment of the present invention, the bottom wall of the
В случае использования углубления 134, при приведении в действие механизма 213 сброса давления выбросы из батарейного элемента 20 устремляются в углубление 134. Поскольку нижняя стенка углубления 134 является относительно слабой, выбросы повредят нижнюю стенку углубления 134 и пройдут через терморегулирующий компонент 13. Кроме того, выбросы, устремляющиеся в углубление 134, также расплавляют боковую поверхность углубления 134, вследствие чего текучая среда выпускается изнутри терморегулирующего компонента 13, тем самым охлаждая горячие выбросы.In
Необязательно в варианте осуществления настоящего изобретения радиальный размер углубления 134 постепенно уменьшается в направлении в сторону от механизма 213 сброса давления. То есть боковая поверхность углубления 134 представляет собой наклонную плоскость. Это может увеличивать площадь контакта с выбросами и способствовать повреждению выбросами. Например, угол наклона боковой поверхности углубления 134 (внутренний угол между боковой поверхностью и плоскостью, в которой находится нижняя стенка) может находиться в диапазоне от 15° до 85°.Optionally, in an embodiment of the present invention, the radial size of the
Необязательно, как показано на фиг. 7, в варианте осуществления настоящего изобретения для способствования прохождению выбросов через терморегулирующий компонент 13 нижняя стенка углубления 134 снабжена ослабленной зоной 135, и ослабленная зона 135 выполнена с возможностью повреждения выбросами при приведении в действие механизма 213 сброса давления, вследствие чего выбросы проходят через ослабленную зону 135.Optionally, as shown in FIG. 7, in an embodiment of the present invention, in order to facilitate the passage of emissions through the
Необязательно ослабленная зона 135 может быть расположена напротив механизма 213 сброса давления. Так что при приведении в действие механизма 213 сброса давления, выбросы могут непосредственно воздействовать на ослабленную зону, открывая ослабленную зону 135.Optionally, the weakened
Ослабленная зона 135 может иметь различные конструкции, которые упрощают повреждение выбросами, что не ограничивается вариантами осуществления настоящего изобретения.Weakened
Необязательно углубление 134 может быть обеспечено в первой поверхности, то есть углубление 134 обеспечено в поверхности терморегулирующего компонента 13, обращенной к первой стенке 21a. То есть, поверхность с проемом углубления 134 обращена к первой стенке 21a.Optionally, a
Следует понимать, что проем углубления 134 также может быть обращен в противоположную сторону от первой стенки 21a. В этом случае нижняя стенка углубления 134 также легко повреждается выбросами.It should be understood that the opening of the
Терморегулирующий компонент 13 может образовывать канал для потока текучей среды из теплопроводного материала. Текучая среда течет в канале для потока и проводит тепло через теплопроводный материал для регулировки температуры батарейного элемента 20. Необязательно ослабленная зона может иметь только теплопроводный материал и не содержать текучей среды для образования относительно тонкого слоя теплопроводного материала, который легко повреждается выбросами. Например, нижняя стенка углубления 134 может представлять собой тонкий слой теплопроводного материала для образования ослабленной зоны 135.The
Необязательно, как показано на фиг. 8a-8c, в варианте осуществления настоящего изобретения терморегулирующий компонент 13 может содержать первую теплопроводную пластину 131 и вторую теплопроводную пластину 132. Первая теплопроводная пластина 131 и вторая теплопроводная пластина 132 образуют канал 133 для потока для приема текучей среды. Первая теплопроводная пластина 131 находится между первой стенкой 21a и второй теплопроводной пластиной 132 и прикреплена к первой стенке 21a. Первый участок 131a первой теплопроводной пластины 131 углублен в направлении второй теплопроводной пластины 132 для образования углубления 134, и первый участок 131a соединен со второй теплопроводной пластиной 132. Таким образом, канал 133 для потока образован вокруг углубления 134, тогда как в нижней стенке углубления 134 не образован канал для потока, что, таким образом, образует ослабленную зону.Optionally, as shown in FIG. 8a-8c, in an embodiment of the present invention, the
Необязательно первую теплопроводную пластину 131 или вторую теплопроводную пластину 132 на нижней стенке углубления 134 также можно удалить для образования более тонкой ослабленной зоны. Например, как показано на фиг. 8c, в варианте осуществления настоящего изобретения первый участок 131a снабжен первым сквозным отверстием 136, и радиальный размер первого сквозного отверстия 136 меньше, чем радиальный размер углубления 134. То есть первая теплопроводная пластина 131 на нижней стенке углубления 134 удалена, и соединение между первой теплопроводной пластиной 131 и второй теплопроводной пластиной 132 остается на нижней кромке углубления 134 для образования канала 133 для потока вокруг углубления 134.Optionally, the first
Необязательно вторая теплопроводная пластина 132, которая соответствует первому сквозному отверстию 136, также может иметь уменьшенную толщину. То есть толщина второй теплопроводной пластины 132, которая соответствует первому сквозному отверстию 136, меньше, чем толщина второй теплопроводной пластины 132 в других участках, вследствие чего ослабленная зона легче повреждается выбросами. Необязательно ослабленное углубление также может быть выполнено на второй теплопроводной пластине 132, соответствующей первому сквозному отверстию 136.Optionally, the second
На фиг. 9a-9c показаны схематические изображения терморегулирующего компонента 13. Как показано на фиг. 9а-9с, первая теплопроводная пластина 131 углублена для образования углубления 134, и участок второй теплопроводной пластины 132, соответствующий углублению 134, не имеет канала для потока и снабжен ослабленным углублением 132а. Таким образом, после соединения первой теплопроводной пластины 131 и второй теплопроводной пластины 132 друг с другом ослабленная зона образуется на нижней стенке углубления 134.In FIG. 9a-9c show schematic representations of the
Следует понимать, что толщина нижней стенки углубления 134 может быть уменьшена другими способами уменьшения толщины. Например, глухое отверстие или ступенчатое отверстие может быть образовано в первом участке 131a первой теплопроводной пластины 131; и/или глухое отверстие образовано во второй теплопроводной пластине 132.It should be understood that the thickness of the bottom wall of the
Необязательно в варианте осуществления изобретения ослабленная зона 135 имеет толщину, которая меньше или равна 3 мм. Например, ослабленная зона 135 может иметь толщину 1 мм или меньше.Optionally, in an embodiment of the invention, the weakened
В дополнение к ослабленной зоне 135 с меньшей толщиной, ослабленная зона 135, выполненная из материала с низкой температурой плавления, также может использоваться для способствования ее расплавлению выбросами. То есть ослабленная зона 135 может иметь более низкую температуру плавления, чем остальная часть терморегулирующего компонента 13. Например, материал ослабленной зоны 135 имеет температуру плавления ниже 400 °C.In addition to the thinner weakened
Следует понимать, что ослабленная зона 135 может быть выполнена с возможностью изготовления из материала с низкой температурой плавления и может иметь меньшую толщину. То есть вышеприведенные две реализации могут быть реализованы по отдельности или совместно.It should be understood that the weakened
При приведении в действие механизм 213 сброса давления деформируется для сообщения пространств внутри и снаружи батарейного элемента 20. Например, применительно к механизму 213 сброса давления, использующему выемку, при приведении в действие механизм 213 сброса давления растрескивается в месте выемки и открывается в направлении двух сторон. Соответственно, механизму 213 сброса давления необходимо определенное пространство деформации. В варианте осуществления изобретения углубление 134 выполнено как камера обхода для обеспечения открытия механизма 213 сброса давления при приведении в действие механизма 213 сброса давления. Камера обхода обеспечивает пространство деформации для механизма 213 сброса давления, вследствие чего механизм 213 сброса давления деформируется в направлении терморегулирующего компонента 13 и растрескивается.When actuated, the
В случае использования в качестве камеры обхода, углубление 134 должно быть расположено таким образом, чтобы отвечать условию, согласно которому механизм 213 сброса давления может быть открыт при приведении в действие. В частности, глубина углубления 134 зависит от размера механизма 213 сброса давления. В качестве одного варианта осуществления настоящего изобретения, углубление 134 имеет глубину больше чем 1 мм. Например, углубление 134 может иметь глубину 3 мм или больше чем 3 мм для дополнительного способствования открытию механизма 213 сброса давления. Площадь проема углубления 134 также зависит от площади механизма 213 сброса давления. Для обеспечения возможности открытия механизма 213 сброса давления соотношение площади проема углубления 134 и площади механизма 213 сброса давления должно быть больше определенного значения. Кроме того, чтобы способствовать повреждению боковой поверхности углубления 134 выбросами, соотношение площади проема углубления 134 и площади механизма 213 сброса давления также должно быть меньше определенного значения. Например, соотношение площади проема углубления 134 и площади механизма 213 сброса давления может находиться в диапазоне от 0,5 до 2.In the case of being used as a bypass chamber, the
Когда механизм 213 сброса давления выполнен на первой стенке 21a батарейного элемента 20, по меньшей мере часть механизма 213 сброса давления может выступать наружу от первой стенки 21a. Это может способствовать установке механизма 213 сброса давления и обеспечивать внутреннее пространство батарейного элемента 20. Необязательно, как показано на фиг. 10, в варианте осуществления настоящего изобретения, в случае выступания по меньшей мере части механизма 213 сброса давления наружу от первой стенки 21a, камера обхода может быть выполнена с возможностью вмещения по меньшей мере части механизма 213 сброса давления. Таким образом, первая стенка 21a батарейного элемента 20 может быть плотно присоединена к поверхности терморегулирующего компонента 13, что способствует фиксации батарейного элемента 20, а также может экономить пространство и улучшать эффективность терморегулирования. Более того, при приведении в действие механизма 213 сброса давления выбросы из батарейного элемента 20 могут быть выпущены в направлении камеры обхода и в сторону от батарейного элемента 20, тем самым уменьшая риск, обусловленный выбросами, вследствие чего может быть повышена безопасность батареи.When the
Необязательно в варианте осуществления изобретения часть первой стенки 21a вокруг механизма 213 сброса давления выступает наружу, и камера обхода выполнена с возможностью вмещения выступающей наружу части первой стенки 21a вокруг механизма 213 сброса давления. Подобным образом, в случае, когда часть первой стенки 21a вокруг механизма 213 сброса давления выступает наружу, камера обхода может обеспечить возможность плотного прикрепления первой стенки 21a батарейного элемента 20 к поверхности терморегулирующего компонента 13, что способствует фиксации батарейного элемента 20, а также может экономить пространство и улучшать эффективность терморегулирования.Optionally, in an embodiment of the invention, a portion of the
В приведенных выше вариантах осуществления изобретения обеспечение углубления 134 делает возможным повреждение терморегулирующего компонента 13 при приведении в действие механизма 213 сброса давления. В дополнение к углублению 134 также может быть выполнено сквозное отверстие, чтобы сделать возможным повреждение терморегулирующего компонента 13 при приведении в действие механизма 213 сброса давления.In the above embodiments, the provision of the
Необязательно, как показано на фиг. 11, в варианте осуществления настоящего изобретения терморегулирующий компонент 13 снабжен вторым сквозным отверстием 137, и второе сквозное отверстие 137 выполнено так, что выбросы, выпускаемые из батарейного элемента 20, могут проходить через терморегулирующий компонент 13 посредством второго сквозного отверстия 137 при приведении в действие механизма 213 сброса давления.Optionally, as shown in FIG. 11, in an embodiment of the present invention, the
Необязательно второе сквозное отверстие 137 может быть расположено напротив механизма 213 сброса давления. Так что при приведении в действие механизма 213 сброса давления выбросы могут проходить непосредственно через терморегулирующий компонент 13 посредством второго сквозного отверстия 137.Optionally, the second through
Необязательно в варианте осуществления настоящего изобретения, в случае обеспечения второго сквозного отверстия 137, часть терморегулирующего компонента 13 вокруг второго сквозного отверстия 137 может быть повреждена выбросами из батарейного элемента 20, вследствие чего текучая среда выпускается изнутри терморегулирующего компонента 13.Optionally, in an embodiment of the present invention, in the case of providing the second through
В частности, при приведении в действие механизма 213 сброса давления выбросы из батарейного элемента 20 проходят через терморегулирующий компонент 13 посредством второго сквозного отверстия 137. Кроме этого, выбросы также повреждают части вокруг второго сквозного отверстия 137. Например, горячие выбросы расплавляют окружающий терморегулирующий компонент 13, вследствие чего текучая среда выпускается изнутри терморегулирующего компонента 13, тем самым охлаждая горячие выбросы.In particular, when the
Необязательно в варианте осуществления настоящего изобретения стенка с отверстием второго сквозного отверстия 137 выполнена с возможностью повреждения выбросами, вследствие чего текучая среда выпускается изнутри терморегулирующего компонента 13.Optionally, in an embodiment of the present invention, the orifice wall of the second through
При приведении в действие механизма 213 сброса давления выбросы из батарейного элемента 20 устремляются во второе сквозное отверстие 137. Поскольку выбросы имеют высокое давление и высокую температуру, выбросы дополнительно расплавляют стенку с отверстием второго сквозного отверстия 137 при прохождении через второе сквозное отверстие 137, вследствие чего текучая среда выпускается изнутри терморегулирующего компонента 13, тем самым охлаждая выбросы.When the
Необязательно радиальный размер второго сквозного отверстия 137 постепенно уменьшается в направлении в сторону от механизма 213 сброса давления. То есть стенка с отверстием второго сквозного отверстия 137 представляет собой наклонную плоскость. Это может увеличивать площадь контакта с выбросами и способствовать повреждению выбросами.Optionally, the radial size of the second through
Необязательно, подобно вышеприведенному углублению 134, второе сквозное отверстие 137 также должно быть расположено таким образом, чтобы отвечать условию, согласно которому механизм 213 сброса давления может быть открыт при приведении в действие. В качестве варианта осуществления настоящего изобретения, площадь проема второго сквозного отверстия 137 зависит от площади механизма 213 сброса давления. Для обеспечения возможности открытия механизма 213 сброса давления соотношение площади проема второго сквозного отверстия 137 и площади механизма 213 сброса давления должно быть больше определенного значения. Кроме того, чтобы упростить повреждение стенки с отверстием второго сквозного отверстия 137 выбросами, соотношение площади проема второго сквозного отверстия 137 и площади механизма 213 сброса давления должно быть меньше определенного значения. Например, соотношение площади проема второго сквозного отверстия 137 и площади механизма 213 сброса давления находится в диапазоне от 0,5 до 2.Optionally, like the
Необязательно в варианте осуществления настоящего изобретения механизм 213 сброса давления расположен в первой стенке 21a батарейного элемента 20, снабженной механизмом 213 сброса давления, причем первая стенка 21a прикреплена к терморегулирующему компоненту 13, по меньшей мере часть механизма 213 сброса давления выступает наружу от первой стенки 21a, и второе сквозное отверстие 137 используется для вмещения по меньшей мере части механизма 213 сброса давления. Таким образом, первая стенка 21a батарейного элемента 20 может быть плотно присоединена к поверхности терморегулирующего компонента 13, что способствует фиксации батарейного элемента 20, а также может экономить пространство и улучшать эффективность терморегулирования. Более того, при приведении в действие механизма 213 сброса давления выбросы из батарейного элемента 20 могут быть выпущены в направлении второго сквозного отверстия 137 и в сторону от батарейного элемента 20, тем самым уменьшая риск, обусловленный выбросами, вследствие чего может быть повышена безопасность батареи.Optionally, in an embodiment of the present invention, the
Необязательно в варианте осуществления настоящего изобретения часть первой стенки 21a вокруг механизма 213 сброса давления выступает наружу, и второе сквозное отверстие 137 выполнено с возможностью приема выступающей наружу части первой стенки 21a вокруг механизма 213 сброса давления. В случае выступания наружу части первой стенки 21a вокруг механизма 213 сброса давления, второе сквозное отверстие 137 может обеспечивать возможность плотного прикрепления первой стенки 21a батарейного элемента 20 к поверхности терморегулирующего компонента 13, что способствует фиксации батарейного элемента 20, экономит пространство и улучшает эффективность терморегулирования.Optionally, in the embodiment of the present invention, a portion of the
Следует понимать, что, в дополнение к оснащению терморегулирующего компонента 13 такой конструкцией, благодаря которой терморегулирующий компонент 13 может быть поврежден при приведении в действие механизма 213 сброса давления, механизм 213 сброса давления также может быть оснащен конструкцией, обеспечивающей повреждение терморегулирующего компонента 13 при приведении в действие механизма 213 сброса давления.It should be understood that, in addition to equipping the
Необязательно в варианте осуществления изобретения механизм 213 сброса давления оснащен ломающим устройством. Ломающее устройство выполнено с возможностью повреждения терморегулирующего компонента 13 при приведении в действие механизма 213 сброса давления, вследствие чего текучая среда выпускается изнутри терморегулирующего компонента 13. Например, ломающее устройство может представлять собой шип, но это не ограничено вариантом осуществления изобретения.Optionally, in an embodiment of the invention, the
Необязательно в варианте осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 12, батарея 10 может дополнительно содержать электротехническую камеру 11a и камеру 11b сбора. Терморегулирующий компонент 13 выполнен с возможностью изолирования электротехнической камеры 11a от камеры 11b сбора. Так называемое «изолирование» в настоящем документе обозначает разделение, которое может быть или не быть герметичным.Optionally, in an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 12, the
Электротехническая камера 11a используется для размещения множества батарейных элементов 20. Электротехническая камера 11a может также использоваться для размещения компонента 12 в виде шины. Электротехническая камера 11a обеспечивает пространство размещения для батарейных элементов 20 и компонента 12 в виде шины, и форма электротехнической камеры 11a может соответствовать множеству батарейных элементов 20 и компоненту 12 в виде шины.The
Компонент 12 в виде шины выполнен с возможностью электрического соединения множества батарейных элементов 20. Компонент 12 в виде шины может реализовывать электрическое соединение между батарейными элементами 20 посредством соединения электродных выводов 214 батарейных элементов 20.
Камера 11b сбора используется для сбора выбросов, выпускаемых из батарейного элемента 20, и выбросов из терморегулирующего компонента 13 при приведении в действие механизма 213 сброса давления.The
В варианте осуществления изобретения терморегулирующий компонент 13 используется для изолирования электротехнической камеры 11a от камеры 11b сбора. Другими словами, электротехническая камера 11a для размещения множества батарейных элементов 20 и компонента 12 в виде шины отделена от камеры 11b сбора для сбора выбросов. Таким образом, при приведении в действие механизма 213 сброса давления выбросы из батарейных элементов 20 поступают в камеру 11b сбора, а не в электротехническую камеру, или небольшая часть выбросов поступает в электротехническую камеру 11a, вследствие чего электрическое соединение в электротехнической камере 11a не затрагивается, и, следовательно, может быть улучшена безопасность батареи.In an embodiment of the invention, the
Необязательно в варианте осуществления настоящего изобретения терморегулирующий компонент 13 выполнен так, чтобы сделать возможным прохождение выбросов, выпускаемых из батарейного элемента 20, через терморегулирующий компонент 13 и поступать в камеру 11b сбора при приведении в действие механизма 213 сброса давления.Optionally, in an embodiment of the present invention, the
Необязательно в варианте осуществления изобретения терморегулирующий компонент 13 имеет стенку, которая является общей для электротехнической камеры 11a и камеры 11b сбора. Как показано на фиг. 12, терморегулирующий компонент 13 может являться как стенкой электротехнической камеры 11a, так и стенкой камеры 11b сбора. Другими словами, терморегулирующий компонент 13 (или его часть) может быть непосредственно использован в качестве стенки, которая является общей для электротехнической камеры 11a и камеры 11b сбора. Таким образом, выбросы из батарейного элемента 20 могут поступать в камеру 11b сбора через терморегулирующий компонент 13. Кроме этого, благодаря наличию терморегулирующего компонента 13, выбросы могут быть максимально изолированы от электротехнической камеры 11a, таким образом уменьшая риск, обусловленный выбросами, и повышая безопасность батареи.Optionally, in an embodiment of the invention, the
Необязательно в варианте осуществления настоящего изобретения электротехническая камера 11a может состоять из оболочки, имеющей проем и терморегулирующий компонент 13. Например, как показано на фиг. 13, оболочка 110 имеет проем (нижний боковой проем на фиг. 14). Оболочка 110 с проемом представляет собой полузакрытую камеру с проемом в сообщении с наружным пространством, и терморегулирующий компонент 13 закрывает проем для образования камеры, т.е. электротехнической камеры 11a.Optionally, in an embodiment of the present invention, the
Необязательно оболочка 110 может состоять из нескольких частей. Например, как показано на фиг. 14, оболочка 110 может содержать первую часть 111 и вторую часть 112. Две стороны второй части 112 имеют проемы соответственно. Первая часть 111 закрывает проем на одной стороне второй части 112, и терморегулирующий компонент 13 закрывает проем на другой стороне второй части 112, таким образом образуя электротехническую камеру 11a.Optionally, the
Вариант осуществления изобретения по фиг. 14 может быть получен путем усовершенствований на основе фиг. 2. Конкретно, нижняя стенка второй части 112 на фиг. 2 может быть заменена терморегулирующим компонентом 13, и терморегулирующий компонент 13 выполняет роль стенки электротехнической камеры 11a, тем самым образуя электротехническую камеру 11a на фиг. 14. Другими словами, нижняя стенка второй части 112 на фиг. 2 может быть удалена. То есть образуется кольцевая стенка с двумя сторонами с проемами, и первая часть 111 и терморегулирующий компонент 13 закрывают проемы на двух сторонах второй части 112 соответственно для образования камеры, а именно электротехнической камеры 11a.The embodiment of the invention according to FIG. 14 can be obtained by improvements based on FIG. 2. Specifically, the bottom wall of the
Необязательно в варианте осуществления изобретения камера 11b сбора может состоять из терморегулирующего компонента 13 и защитного элемента. Например, как показано на фиг. 15, батарея 10 дополнительно содержит защитный элемент 115. Защитный элемент 115 выполнен с возможностью защиты терморегулирующего компонента 13, и защитный элемент 115 и терморегулирующий компонент 13 образуют камеру 11b сбора.Optionally, in an embodiment of the invention, the
Камера 11b сбора, образованная защитным элементом 115 и терморегулирующим компонентом 13, не занимает пространство, которое может размещать батарейный элемент. Следовательно, может быть обеспечена камера 11b сбора с большим пространством внутри, которая может эффективно собирать и амортизировать выбросы и снижать риск, вызываемый ими в результате.The
Необязательно в варианте осуществления изобретения текучая среда, такая как охлаждающая среда, или компонент для вмещения текучей среды могут быть дополнительно обеспечены в камере 11b сбора для дополнительного охлаждения выбросов, поступающих в камеру 11b сбора.Optionally, in an embodiment of the invention, a fluid such as a cooling medium or a fluid-accommodating component may be additionally provided in the
Необязательно в варианте осуществления изобретения камера 11b сбора может представлять собой герметичную камеру. Например, соединение между защитным элементом 115 и терморегулирующим компонентом 13 может быть герметизировано уплотнительным элементом.Optionally, in an embodiment of the invention, the
Необязательно в варианте осуществления изобретения камера 11b сбора может не быть герметичной камерой. Например, камера 11b сбора может сообщаться с воздухом, и, таким образом, часть выбросов может быть далее выпущена наружу камеры 11b сбора.Optionally, in an embodiment of the invention, the
В вышеприведенном варианте осуществления изобретения терморегулирующий компонент 13 закрывает проем оболочки 110 для образования электротехнической камеры 11a, и терморегулирующий компонент 13 и защитный элемент 115 образуют камеру 11b сбора. Необязательно терморегулирующий компонент 13 также может непосредственно делить закрытую оболочку на электротехническую камеру 11a и камеру 11b сбора.In the above embodiment, the
Например, как показано на фиг. 16, в варианте осуществления изобретения терморегулирующий компонент 13 расположен внутри оболочки 110 и разделяет внутреннюю часть оболочки 110 на электротехническую камеру 11a и камеру 11b сбора. То есть закрытая оболочка 110 внутри образует камеру, и терморегулирующий компонент 13 делит камеру внутри оболочки 110 на две камеры, а именно электротехническую камеру 11a и камеру 11b сбора.For example, as shown in FIG. 16, in an embodiment of the invention, the
Поскольку электротехнической камере 11a необходимо сравнительно большое пространство для размещения множества батарейных элементов 20 и т.д., терморегулирующий компонент 13 может быть выполнен возле определенной стенки оболочки 110, чтобы изолировать электротехническую камеру 11a с относительно большим пространством от камеры 11b сбора с относительно малым пространством.Since the
Необязательно, как показано на фиг. 17, в варианте осуществления изобретения оболочка 110 может содержать первую часть 111 и вторую часть 112. Сторона второй части 112 содержит отверстие для образования полузакрытой конструкции. Полузакрытая конструкция представляет собой камеру с отверстием. Терморегулирующий компонент 13 выполнен внутри второй части 112, и первая часть 111 закрывает отверстие второй части 112. Другими словами, терморегулирующий компонент 13 сначала может быть помещен в полузакрытую вторую часть 112 для изолирования камеры 11b сбора, а затем первая часть 111 закрывает проем второй части 112 для образования электротехнической камеры 11a.Optionally, as shown in FIG. 17, in an embodiment of the invention, the
Необязательно в варианте осуществления изобретения электротехническая камера 11a изолирована от камеры 11b сбора терморегулирующим компонентом 13. То есть камера 11b сбора не находится в сообщении с электротехнической камерой 11a, и жидкость или газ и т.д. в камере 11b сбора не может поступать в электротехническую камеру 11a, вследствие чего электротехническая камера 11a может быть лучше защищена.Optionally, in an embodiment of the invention, the
На фиг. 18 показан покомпонентный вид батареи 10 согласно варианту осуществления настоящего изобретения. В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 18, терморегулирующий компонент 13 снабжен углублением 134 и образует камеру сбора совместно с защитным элементом 115.In FIG. 18 is an exploded view of a
Для описания каждого компонента в батарее 10 может быть приведена ссылка на вышеприведенные варианты осуществления изобретения, которые не будут повторно описаны в настоящем документе для краткости.To describe each component in
В варианте осуществления изобретения дополнительно выполнено энергопотребляющее устройство, которое может содержать батарею 10 в каждом из вышеприведенных вариантов осуществления изобретения. Необязательно энергопотребляющее устройство может представлять собой транспортное средство 1, корабль или космический летательный аппарат.In an embodiment of the invention, a power consuming device is further provided, which may include the
Выше описаны батарея и энергопотребляющее устройство согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, и ниже будут описаны способ и устройство для изготовления батареи согласно вариантам осуществления изобретения. Для частей, которые не описаны подробно, делается ссылка на вышеприведенные варианты осуществления.The battery and the power consuming device according to the embodiments of the present invention have been described above, and the method and apparatus for manufacturing a battery according to the embodiments of the invention will be described below. For parts that are not described in detail, reference is made to the above embodiments.
На фиг. 19 показана блок-схема способа 300 изготовления батареи согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 19, способ 300 может включать в себя:In FIG. 19 shows a flowchart of a
этап 310, обеспечения наличия батарейного элемента 20, причем батарейный элемент 20 содержит механизм 213 сброса давления, при этом механизм 213 сброса давления расположен в первой стенке 21a батарейного элемента 20, и механизм 213 сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие с целью снижения внутреннего давления или температуры, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента 20 достигает порогового значения;
этап 320, обеспечения наличия терморегулирующего компонента 13, при этом терморегулирующий компонент 13 используют для хранения текучей среды; и
этап 330, прикрепления первой поверхности терморегулирующего компонента 13 к первой стенке 21a, причем терморегулирующий компонент 13 может быть поврежден при приведении в действие механизма 213 сброса давления, вследствие чего текучая среда выпускается изнутри терморегулирующего компонента 13.
На фиг. 20 показана блок-схема устройства 400 для изготовления батареи согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 20, устройство 400 для изготовления батареи может содержать: модуль 410 обеспечения и модуль 420 установки.In FIG. 20 is a block diagram of a
Модуль 410 обеспечения выполнен с возможностью: обеспечения наличия батарейного элемента 20, при этом батарейный элемент 20 содержит механизм 213 сброса давления, при этом механизм 213 сброса давления расположен в первой стенке 21a батарейного элемента 20, и механизм 213 сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие с целью сброса внутреннего давления или температуры, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента 20 достигает порогового значения; и обеспечения терморегулирующего компонента 13, при этом терморегулирующий компонент 13 используется для содержания текучей среды.The provisioning module 410 is configured to: provide a
Модуль 420 установки выполнен с возможностью: прикрепления первой поверхности терморегулирующего компонента 13 к первой стенке 21a, причем терморегулирующий компонент 13 может быть поврежден при приведении в действие механизма 213 сброса давления, вследствие чего текучая среда выпускается изнутри терморегулирующего компонента 13.The installation module 420 is configured to: attach the first surface of the
Наконец, следует отметить, что вышеуказанные варианты осуществления используются лишь для иллюстрации, но не ограничения технических решений настоящей заявки. Хотя настоящая заявка подробно проиллюстрирована со ссылкой на вышеприведенные варианты осуществления изобретения, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что они по-прежнему могут изменять технические решения, описанные в вышеприведенных вариантах осуществления изобретения, или выполнять эквивалентные замены некоторых технических признаков, описанных в настоящем документе, но эти изменения или замены могут быть внесены в соответствующие технические решения без отступления от сущности и объема технических решений вариантов осуществления изобретения.Finally, it should be noted that the above embodiments are used only to illustrate and not limit the technical solutions of the present application. Although the present application has been illustrated in detail with reference to the above embodiments of the invention, it should be clear to those skilled in the art that they may still modify the technical solutions described in the above embodiments of the invention, or make equivalent substitutions for some of the technical features described in this document, but these changes or replacements can be made to the corresponding technical solutions without departing from the essence and scope of the technical solutions of the embodiments of the invention.
Claims (45)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2793962C1 true RU2793962C1 (en) | 2023-04-11 |
Family
ID=
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2804188A1 (en) * | 2013-05-17 | 2014-11-19 | Hamilton Sundstrand Corporation | Electrical storage device thermal management systems |
DE102014001352A1 (en) * | 2014-02-01 | 2015-08-06 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) | Motor vehicle with air supply for a battery receptacle |
CN106785182A (en) * | 2015-11-23 | 2017-05-31 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | Battery pack |
EP2359432B1 (en) * | 2008-11-17 | 2018-08-01 | Robert Bosch GmbH | Battery module |
CN208298909U (en) * | 2018-01-29 | 2018-12-28 | 浙江美都海创锂电科技有限公司 | A kind of safety anti-explosive cylindrical battery module |
CN209071461U (en) * | 2018-12-28 | 2019-07-05 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | Heat management device and battery pack |
RU2721432C2 (en) * | 2015-09-24 | 2020-05-19 | ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи | Electrified vehicle and method of cooling battery therein (versions) |
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2359432B1 (en) * | 2008-11-17 | 2018-08-01 | Robert Bosch GmbH | Battery module |
EP2804188A1 (en) * | 2013-05-17 | 2014-11-19 | Hamilton Sundstrand Corporation | Electrical storage device thermal management systems |
DE102014001352A1 (en) * | 2014-02-01 | 2015-08-06 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) | Motor vehicle with air supply for a battery receptacle |
RU2721432C2 (en) * | 2015-09-24 | 2020-05-19 | ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи | Electrified vehicle and method of cooling battery therein (versions) |
CN106785182A (en) * | 2015-11-23 | 2017-05-31 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | Battery pack |
CN208298909U (en) * | 2018-01-29 | 2018-12-28 | 浙江美都海创锂电科技有限公司 | A kind of safety anti-explosive cylindrical battery module |
CN209071461U (en) * | 2018-12-28 | 2019-07-05 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | Heat management device and battery pack |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN213026308U (en) | Battery, electric device and device for preparing battery | |
EP3965211B1 (en) | Box body for battery, battery, electric device, and method and device for preparing battery | |
EP3958388B1 (en) | Battery and electric device | |
EP3965197B1 (en) | Battery, electric device, and battery preparation method and device | |
JP7326502B2 (en) | BATTERY, POWER CONSUMER, BATTERY MANUFACTURING METHOD AND APPARATUS | |
US11522250B2 (en) | Box of battery, battery, power consumption apparatus, method for producing battery and apparatus for producing battery | |
RU2793962C1 (en) | Battery, power device, method and device for battery manufacturing | |
RU2808229C1 (en) | Battery, power device, method and device for battery manufacturing | |
RU2808228C1 (en) | Battery housing, battery, energy consuming device and method and device for battery manufacturing | |
RU2807671C1 (en) | Battery, power device, method and device for battery manufacturing | |
JP2023547746A (en) | Battery housing, battery, power consumption equipment, battery manufacturing method and equipment |