WO2024036537A1 - 排放组件、箱体、电池和用电装置 - Google Patents
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Abstract
一种排放组件、箱体、电池和用电装置。所述排放组件包括:排放件和处理件,所述排放件限定出排放路径,所述排放路径用于接收电池单体排出的排放物,所述处理件用于处理流经于所述排放路径的排放物中的颗粒物,以至少用于限制所述颗粒物的运动范围和/或至少用于使所述颗粒物绝缘。
Description
本申请涉及电池技术领域,尤其是涉及一种排放组件、箱体、电池和用电装置。
相关技术中电池的应用场景广泛,例如可以用于车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等用电装置。然而,电池存在热失控的风险,一旦发生热失控,电芯喷出的排放物容易引发二次伤害,加重热失控的危害及影响范围。
发明内容
本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本申请在于提出一种排放组件、箱体、电池以及用电装置,所述排放组件可以降低热失控的危害及影响范围。
根据本申请第一方面实施例的排放组件,包括:排放件,所述排放件限定出排放路径,所述排放路径用于接收电池单体排出的排放物;以及处理件,所述处理件用于处理流经于所述排放路径的排放物中的颗粒物,以至少用于限制所述颗粒物的运动范围和/或至少用于使所述颗粒物绝缘。根据本申请的排放组件,通过设置处理件对电池单体排出的排放物中颗粒物进行相关处理,可以较好地降低热失控的危害及影响范围。
在一些实施例中,所述排放路径包括形成在所述排放件内部的排放腔和形成在所述排放件上的多个进口区域,所述排放腔适于通过多个所述进口区域对应接收来自多个所述电池单体排出的排放物,所述处理件包括第一处理件,所述第一处理件设于所述进口区域处以用于处理流经所述进口区域的颗粒物。
在一些实施例中,所述第一处理件的设置位置固定。
在一些实施例中,所述第一处理件的数量与所述进口区域的数量相同且一一对应设置。
在一些实施例中,所述第一处理件的数量少于所述进口区域的数量,以使至少两个相邻的所述进口区域与同一所述第一处理件对应设置。
在一些实施例中,所述排放件为长条形结构,且所述进口区域设于所述排放件的宽度方向上的至少一侧,其中,沿所述排放件的长度方向相邻设置的至少两个所述进口区域与同一所述第一处理件对应设置,和/或,沿所述排放件的高度方向相邻设置的至少两个所述进口区域与同一所述第一处理件对应设置。
在一些实施例中,所述排放件的宽度方向上的两侧均设有所述进口区域,所述排放件的宽度方向上的两侧分别设有一个所述第一处理件,每侧的所述第一处理件覆盖相应侧的全部所述进口区域。
在一些实施例中,所述排放件的同侧壁面上的全部所述进口区域与同一所述第一处理件对应设置。
在一些实施例中,所述第一处理件的设置位置可调。
在一些实施例中,所述第一处理件设于所述排放件的内部和/或外部。
在一些实施例中,所述排放路径包括形成在所述排放件内部的排放腔和形成在所述排放件上的出口区域,所述排放腔内的排放物适于通过所述出口区域排出到所述排放件外部,所述处理件包括第二处理件,所述第二处理件设于所述出口区域处以用于处理流经所述出口区域的颗粒物。
在一些实施例中,所述排放件为长条形结构,且所述排放件的长度两端中的至少一端沿所述排放件的长度方向敞开以作为所述出口区域,所述第二处理件覆盖所述出口区域。
在一些实施例中,所述第二处理件的设置位置可调,且在覆盖所述出口区域的位置和避让所述出口区域的位置之间可运动。
在一些实施例中,所述第二处理件包括沿排出方向依次排列的多种处理单元。
在一些实施例中,所述第二处理件设于所述排放件的内部和/或外部。
在一些实施例中,所述处理件包括颗粒拦截件,所述颗粒拦截件用于阻止颗粒物穿过所述颗粒拦截件。
在一些实施例中,所述颗粒拦截件包括过滤网和/或吸附网。
在一些实施例中,所述处理件包括用于释放包覆件的释放件,所述包覆件用于包覆颗粒物。
在一些实施例中,所述包覆件包括绝缘涂料和/或柔性网。
在一些实施例中,所述排放路径包括形成在所述排放件内部的排放腔,所述处理件包括第三处理件,所述第三处理件用于处理流经所述排放腔的颗粒物。
在一些实施例中,所述第三处理件包括设于所述排放腔内的颗粒拦截件,所述颗粒拦截件用于阻止颗粒物穿过所述颗粒拦截件。
在一些实施例中,所述排放件上具有进口排,所述进口排包括沿所述排放件的长度方向间隔开设置的多个进口区域,所述排放腔适于通过多个所述进口区域接收排放物,同一所述进口排中每相邻的两个所述进口区域之间均设有所述颗粒拦截件。
在一些实施例中,所述排放件上具有多个进口排,每个所述进口排均包括沿所述排放件的长度方向间隔开设置的多个进口区域,所述排放腔适于通过多个所述进口区域接收排放物,相邻两个所述进口排之间设有所述颗粒拦截件。
在一些实施例中,所述第三处理件包括用于向所述排放腔内释放包覆件的释放件,所述包覆件用于包覆颗粒物。
在一些实施例中,所述第三处理件包括沿所述排放件的长度方向间隔开排列的多个所述释放件。
在一些实施例中,所述第三处理件的设置位置可调,以用于处理相应位置处的颗粒物。
在一些实施例中,所述排放组件用于电池,所述电池括至少一个所述电池单体。
根据本申请第二方面实施例的箱体,所述箱体限定出用于容置电池单体的容置腔,所述箱体包括根据本申请第一方面实施例的排放组件。根据本申请的箱体,通过设置上述第一方面实施例的排放组件,从而提高了用于箱体的电池的安全性。
在一些实施例中,所述箱体包括边框和分隔梁,所述分隔梁位于所述边框围绕出的空间内,以将所述空间划分为多个所述容置腔,所述边框和所述分隔梁中的至少一个构造为所述排放组件。
在一些实施例中,所述分隔梁包括沿所述箱体的长度方向延伸的纵梁,所述纵梁构造为所述排放组件;或者所述分隔梁包括沿所述箱体的宽度方向延伸的横梁,所述横梁构造为所述排放组件;或者所述分隔梁包括沿所述箱体的长度方向延伸的纵梁和沿所述箱体的宽度方向延伸的横梁,所述纵梁和所述横梁中的至少一个构造为所述排放组件。
在一些实施例中,所述箱体包括顶盖,所述顶盖包括所述排放组件;或者所述箱体包括底板,所述底板包括所述排放组件;或者所述箱体包括顶盖和底板,所述顶盖和所述底板中的至少一个包括所述排放组件。
根据本申请第三方面实施例的电池,包括:箱体,所述箱体为根据本申请第二方面实施例的箱体;以及电池单体,所述电池单体为多个且设于所述容置腔。根据本申请的电池,通过设置上述第二方面实施例的箱体,从而提高了电池的安全性。
在一些实施例中,所述箱体包括用于将所述箱体内的空间划分为多个所述容置腔分隔梁,所述分隔梁构造为所述排放组件,所述排放组件的宽度方向上的至少一侧设有电池排,所述电池排包括沿所述排放组件的长度方向依次排列的多个所述电池单体,每个所述电池单体分别单独向所述排气路径排放。
在一些实施例中,所述排放组件的宽度方向上的两侧分别设有所述电池排。
在一些实施例中,所述排放组件的宽度方向上的至少一侧设有沿所述排放组件的高度方向依次排列的多个所述电池排。
在一些实施例中,所述电池单体的厚度方向与所述排放组件的高度方向相同。
在一些实施例中,所述电池单体的朝向所述排放件的一侧壁面为第一端面,所述第一端面具有泄压区域。
在一些实施例中,所述电池单体的电连接端设于所述电池单体的除所述第一端面以外的其他壁面上。
在一些实施例中,所述电池单体的背离所述排放件的一侧壁面为第二端面,所述电池单体的电连接端设于所述第二端面。
在一些实施例中,所述电池单体安装于所述排放组件。
根据本申请第四方面实施例的电池,包括:排放件,所述排放件为长条形结构,所述排放件内形成 有排放腔,所述排放件的宽度两侧分别形成有进口区域,所述排放腔适于通过所述进口区域接收电池单体排出的排放物;电池排,所述排放件的宽度方向上的两侧分别设有所述电池排,所述电池排包括沿所述排放件的长度方向依次排列的多个电池单体,所述电池单体的朝向所述排放件的一侧具有泄压区域,每个所述泄压区域分别对应一个所述进口区域设置;处理件,所述处理件包括覆盖于所述进口区域的颗粒拦截件和/或设于所述排放腔内的释放件,其中,所述颗粒拦截件包括过滤网和/或吸附网,所述释放件用于释放包覆颗粒物的绝缘涂料和/或柔性网。根据本申请第四方面实施例的电池,可以较好地降低热失控的危害及影响范围。
根据本申请第五方面实施例的用电装置,包括根据本申请任一实施例的电池,所述电池用于为所述用电装置提供电能。根据本申请的用电装置,通过设置上述任一实施例的电池,从而提高了用电装置的安全性能。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是一个实施例的电动汽车A的示意图;
图2是一个实施例的动力电池B的示意图;
图3是根据本申请一个实施例的电池的立体图;
图4是图3中所示的排放组件的立体图;
图5是图4中所示的A处的放大图;
图6是图4中所示的排放组件的部分构成的爆炸图;
图7-图14是根据本申请多个不同实施例的排放组件的示意图;
图15-图17是根据本申请多个不同实施例的处理件的示意图;
图18是根据本申请一个实施例的排放组件的示意图;
图19是图18中所示的排放组件的爆炸图;
图20是图18中所示的处理件调节位置后的示意图;
图21-图26是根据本申请多个不同实施例的排放组件的示意图;
图27是根据本申请一个实施例的电池的爆炸图;
图28-图30是根据本申请多个不同实施例的箱体的示意图;
图31是根据本申请一个实施例的电池单体与排放组件的配合示意图;
图32是根据本申请一个实施例的排放组件的排放方向示意图;
图33是根据本申请另一个实施例的排放组件的排放方向示意图;
图34是根据本申请另一个实施例的电池的爆炸图;
图35是图34中所示的电池的排放方向示意图;
图36是根据本申请一个实施例的排放组件与电池排的爆炸图;
图37是根据本申请一个实施例的用电装置的示意图。
附图标记:
电动汽车A;动力电池B;排放组件10;
排放件1;排放路径11;排放腔12;进口区域13;出口区域14;
梁体15;冷板16;进口排17;
处理件2;第一处理件21;第二处理件22;第三处理件23;
颗粒拦截件2a;释放件2b;包覆件2c;
第一驱动装置31;第二驱动装置32;第三驱动装置33;
箱体100;边框20;分隔梁30;纵梁40;横梁50;顶盖60;底板70;容置腔1001;
电池单体200;第一端面2001;泄压区域2002;第二端面2003;电连接端2004;
电池排300;隔热件400;端板500;电池1000;用电装置2000。
下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本申请。此外,本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外,本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。
近些年,新能源汽车有了飞跃式的发展,在电动汽车领域,动力电池B作为电动汽车A的动力源(如图1和图2所示),起着不可替代的重要作用。一般动力电池B由箱体和容纳于箱体内的多个电池单体组成。动力电池B作为新能源汽车核心零部件不论在安全性方面,还是循环使用寿命上均有着较高的要求。
申请人发现,传统用作动力电池B的电池中,电池单体在处于自由排气状态时容易由于排放物对电池内部的结构如导电线路造成破坏而导致电池发生绝缘失效,进而引发电池起火甚至爆炸。申请人通过进一步研究发现,排放物通常具有较高的温度,这使得排放物容易对一些具有绝缘层的部件造成破坏,使其绝缘层融化或破裂,造成绝缘失效,同时,电池单体的排放物中又含有较多的导电颗粒,这些导电颗粒在电池单体排放时容易移动至电连接区域,对裸露的导电件或经上述破坏过程后裸露的导电件形成搭接,使得电池形成内短路,或大大减小两个导电件之间的爬电间隙,使得两者容易发生高压打火失效。
基于此,申请人认为可以在电池中添加排放组件,排放组件可以收集电池单体的排放物,使得排放物不再处于自由排放状态,同时,可以在排放组件中设置处理件,通过使处理件对导电颗粒进行绝缘处理或拦截导电颗粒,可以导电颗粒四处游走而引发的绝缘失效问题。
需要说明的是,本申请实施例公开的排放组件所应用的电池可以包括传统的箱体,也可以不包括传统的箱体。此外,本申请实施例公开的电池可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。例如,本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电装置,用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。
下面,参照附图,描述根据本申请第一方面实施例的排放组件10。
如图3-图5所示,排放组件10包括排放件1,排放件1限定出排放路径11,排放路径11用于接收电池单体200排出的排放物。
例如,电池单体200设于排放件1外,当发生热失控时电池单体200排出排放物,排放物如火焰、烟雾或气体等,排放物可以进入排放路径11,以存放于排放路径11,或者经由排放路径11导走等等。
如图4-图8所示,排放组件10还包括处理件2,处理件2用于处理流经于排放路径11的排放物中的颗粒物,以至少用于限制颗粒物的运动范围和/或至少用于使颗粒物绝缘。
例如,当排放物中的颗粒物流经处理件2所在区域、或处理件2所能处理的区域时,处理件2可以对颗粒物进行捕捉、收集、限位、或涂覆绝缘层等相关操作,以避免颗粒物中的导电颗粒四处游走而引发的绝缘失效问题。
此外,在本申请的一些其他实施例中,排放组件10除了包括处理件2之外,例如还可以包括其他功能件,例如结构支撑件、冷却件、防火件等等。
在本申请的一些实施例中,排放组件10用于电池1000,电池1000包括至少一个电池单体200。由此,通过设置本申请实施例的排放组件10,在发生热失控时既能满足排气需求,又能避免导电颗粒物四处游走而引发的绝缘失效问题。例如,电池单体200可以设于排放件1的外侧,电池单体200的泄压区域(如排放阀或薄弱部)面对排放路径11的入口设置,以便于热失控时朝向排放路径11快速排放。或者,当电池单体200未设置泄压区域,如传统的软包电池单体,可以在每一个软包电池单体处对应设置 一个入口,排放物能够经由较短的路径即进入排放件1内。
根据本申请一些实施例的电池1000,可以包括用于封装一个或多个电池单体200的箱体,箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体200的充电或放电。或者,根据本申请另一些实施例的电池1000,电池1000也可以不包括用于封装一个或多个电池单体200的箱体,例如,直接将排放组件10和电池单体200设于用电装置2000的安装腔内等等。
当电池单体200为多个时,可以是将多个电池单体200无模组化地直接设置于箱体或用电装置2000的安装腔内,此时,多个电池单体200之间可串联和/或并联,或者,也可以将多个电池单体200组成电池模组,将多个电池模组放置于箱体或用电装置2000的安装腔内,此时,各电池模组中的多个电池单体200之间可串联和/或并联,多个电池模组之间也可串联和/或并联。
需要说明的是,根据本申请实施例的电池单体200的形状及类型不限,按照形状可以为圆柱体、扁平片体、或长方体或其它形状等,按照封装类型可以为柱形电池单体、方形电池单体、或软包电池单体等。此外,电池单体200可以包括锂离子二次电池单体、锂离子一次电池单体、锂硫电池单体、钠锂离子电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体等,对此不作限定。
例如,电池单体200可以包括电极组件和电解液。电极组件包括正极极片、负极极片和隔离膜,电极组件可以是卷绕式结构或叠片式结构等。其中,正极极片包括正极集流体和正极活性物质层,负极极片包括负极集流体和负极活性物质层。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等,负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质可以为碳或硅等,这里不作赘述。
当发生热失控时,电池单体200产生的排放物如火焰、烟雾或气体可进入排放路径11,通过处理件2对排放物中的颗粒物进行相关处理,可以避免导电颗粒物四处游走而引发高压绝缘失效问题,避免该问题导致的二次伤害。
在本申请的一些实施例中,如图8和图9所示,排放路径11可以包括形成在排放件1内部的排放腔12和形成在排放件1上的多个进口区域13,也就是说,排放件1内部具有排放腔12,排放件1上具有多个进口区域13,进口区域13和排放腔12均属于排放路径11,结合图3,排放腔12适于通过多个进口区域13对应接收来自多个电池单体200的排放物,即排放件1外设置多个电池单体200,多个电池单体200与多个进口区域13一一对应设置,从而在热失控时电池单体200可向对应的进口区域13排出排放物。其中,进口区域13的形式不限,例如可以是开口形式、或者是薄弱形式等等,这里不作限制。
在一些实施例中,如图9所示,处理件2可以包括第一处理件21,第一处理件21设于进口区域13处以用于处理流经进口区域13的颗粒物。由此,进入进口区域13的颗粒物可以被第一处理件21及时处理,以从排放路径11的源头尽早处理颗粒物,可以更好地避免导电颗粒物四处游走而引发高压绝缘失效问题,避免该问题导致的二次伤害。而且,由于排放件1与多个电池电池配合,多个进口区域13分别对应多个电池单体200,对个进口区域13进入的颗粒物进行处理,可以避免该颗粒物进入排放腔12之后,造成与该排放件1配合的其他电池单体200的绝缘失效问题。
需要说明的是,第一处理件21设于进口区域13处的具体位置不限,例如当第一处理件21用于过滤或吸附时,如图9所示,可以覆盖进口区域13设置,又例如,当第一处理件21用于释放时,如图8所示,可以设置在进口区域13附近。
在本申请的实施例中,由于第一处理件21设于进口区域13处,从而使得第一处理件21的设置较为方便,例如可以将第一处理件21设置在排放件1的内部或外部均可,或者也可以既在排放件1内部设置第一处理件21,又在排放件1外部设置第一处理件21等。可以理解的是,当在排放件1外设置第一处理件21,便于第一处理件21的设置,而当在排放件1内设置第一处理件21,可以避免第一处理件21占用排放件1外的空间,提高电池单体200与排放件1的配合紧凑性,且第一处理件21也不易脱落破损,可以可靠且有效地实施处理。
在一些实施例中,第一处理件21的设置位置固定。也就是说,第一处理件21相对排放件1是不可调节位置的,这样可以降低第一处理件21的设置难度,容易加工,且在热失控时,第一处理件21可以实施有效处理。
具体而言,当第一处理件21的设置位置固定时,第一处理件21的设置方案可以有多种。例如在一 些可选示例中,如图9所示,第一处理件21的数量与进口区域13的数量相同且一一对应设置,由此,可以降低第一处理件21的成本,而且一对一地单独处理,可以简单且有效地避免导电颗粒游走于共用第一处理件21的其他进口区域13、引发其他电池单体200绝缘失效的问题。
又例如在另外一些可选示例中,如图10所示,第一处理件21的数量还可以少于进口区域13的数量,以使至少两个相邻的进口区域13与同一第一处理件21对应设置。由此,可以简化第一处理件21相对排放件1的安装,提高生产效率。在本示例中,为了较好地避免导电颗粒游走于共用第一处理件21的其他进口区域13、引发其他电池单体200绝缘失效的问题,可以选用除过滤之外的其他处理方式,例如吸附、喷绝缘材料等方式对颗粒物进行处理。
当第一处理件21的数量少于进口区域13的数量,以使至少两个相邻的进口区域13与同一第一处理件21对应设置时,在一些具体示例中,如图11所示,排放件1的同侧壁面上的全部进口区域13可以与同一第一处理件21对应设置,由此,可以更好地简化第一处理件21相对排放件1的安装,提高生产效率,适于量产。
在本申请的一些实施例中,如图4-图8所示,排放件1为长条形结构,也就是说,排放件1的长度大于宽度和高度,且排放件1的长度方向X、宽度方向Y、高度方向Z三者两两相互垂直。进口区域13设于排放件1的宽度方向Y上的至少一侧,由此,通过将进口区域13设置于宽度方向Y上的至少一侧,从而可以利用排放件1的较大的壁面设置进口区域13,增多进口区域13的数量,有利于排放件1与更多数量的电池单体200配合。
需要说明的是,排放件1的长度方向即为排放组件10的长度方向,均为图中标识的X方向。排放件1的宽度方向即为排放组件10的宽度方向,均为图中标识的Y方向。排放件1的高度方向即为排放组件10的高度方向,均为图中标识的Z方向。
当排放件1为长条形结构,且进口区域13设于排放件1的宽度方向Y上的至少一侧,且至少两个相邻的进口区域13与同一第一处理件21对应设置时,第一处理件21的设置方案可以有多种。例如,在一些可选示例中,如图10和图11所示,沿排放件1的长度方向X相邻设置的至少两个进口区域13与同一第一处理件21对应设置,从而可以简化第一处理件21相对排放件1的安装,提高生产效率;或者,在另外一些可选示例中,如图13所示,沿排放件1的高度方向Z相邻设置的至少两个进口区域13与同一第一处理件21对应设置,从而可以简化第一处理件21相对排放件1的安装,提高生产效率。
再或者,在另外一些可选示例中,沿排放件1的长度方向X相邻设置的至少两个进口区域13与同一第一处理件21对应设置,且沿排放件1的高度方向Z相邻设置的至少两个进口区域13与同一第一处理件21对应设置,从而可以简化第一处理件21相对排放件1的安装,提高生产效率。
例如在一个具体示例中,如图4-图8所示,排放件1的宽度方向Y上的两侧均设有进口区域13,排放件1的宽度方向Y上的两侧分别设有一个第一处理件21,每个第一处理件21覆盖相应侧的全部进口区域13。由此,可以更好地简化第一处理件21相对排放件1的安装,提高生产效率,适于量产。例如,第一处理件21可以为吸附网,排放件1的宽度方向Y上的两侧分别设有一张过滤网或吸附网,吸附网沿排放件1的长度方向X延伸且覆盖排放件1相应侧的全部进口区域13,从而可以简化结构,便于加工。
当然,本申请不限于此,第一处理件21也可以并非设置位置固定,例如在另外一些实施例中,第一处理件21还可以设置为设置位置可调,这样可以在热失控时,仅将第一处理件21的位置调节到有排放物进入进口区域13,对颗粒物进行处理,从而可以减少第一处理件21的设置数量,降低第一处理件21的成本。
当第一处理件21的设置位置可调时,在一些实施例中,如图14所示,第一处理件21可选择性地对应多个进口区域13中的任意一个,也就是说,可位置调节的第一处理件21在一个时刻仅能对应一个进口区域13,这样,当多个进口区域13中的任一个进口区域13进入排放物时,可以获得该第一处理件21的处理。或者在另外一些实施例中,第一处理件21还可以配置成可选择性地对应M个进口区域13中的任意相邻的N个,其中1≤N<M,也就是说,可位置调节的第一处理件21可同时对应N个进口区域13,从而可以进一步减少第一处理件21的数量,缩短第一处理件21的位置移动距离。
其中,第一处理件21的位置调节可以是自动调节、也可以是驱动调节。例如如图14所示,可以设置第一驱动装置31调节第一处理件21的位置,以实现驱动调节。又例如,第一处理件21可以设置成在 压力或温度的变化作用下自动移动到相应位置。可选地,第一驱动装置31可以与监测系统相连,监测系统可监测到哪一电池单体200要排出排放物,从而第一驱动装置31可以根据监测结果驱动第一处理件21运动到对应的位置,这里不作赘述。
在一些实施例中,如图15所示,第一处理件21可以为颗粒拦截件2a,颗粒拦截件2a用于阻止颗粒物穿过颗粒拦截件2a,从而可以限制导电颗粒的运动范围。例如可选地,颗粒拦截件2a可以包括过滤网、吸附网中的至少一个,从而可以起到较为有效地拦截效果。此外,吸附网由于具有吸附颗粒的作用,当多个进口区域13共用同一个第一处理件21时,可以更好地避免导电颗粒游走于共用第一处理件21的其他进口区域13、引发其他电池单体200绝缘失效的问题。
在一些实施例中,如图16和图17所示,第一处理件21可以为释放件2b,释放件2b用于释放包覆件2c,包覆件2c用于包覆颗粒物,从而可以限制导电颗粒的运动范围,或者可以使颗粒物绝缘。例如,当包覆件2c为柔性网(例如图17所示)时,柔性网可以捕捉导电颗粒,以限制导电颗粒的运动范围。又例如,当包覆件2c为绝缘涂料(例如图16所示)时,绝缘涂料可以包裹导电颗粒,以使颗粒物绝缘。
另外,无论是过滤网、吸附网、柔性网、还是释放绝缘涂料,都不会影响排放物向排放路径11的排气,满足热失控下的排气要求,避免引起高压。
综上,排放件1可以仅单侧设有进口区域13,排放件1也可以在多侧分别设置进口区域13,通过在各进口区域13处设置第一处理件21,从而在排放路径11的源头对颗粒物进行相关处理,改善热失控时由于导电颗粒四处游走引发的绝缘失效问题。因此,本方案可以有效解决电池单体200热扩散出现的固体颗粒带来的高压绝缘失效问题。
在本申请的一些实施例中,如图18和图19所示,排放路径11可以包括形成在排放件1内部的排放腔12和形成在排放件1上的出口区域14,也就是说,排放件1内部具有排放腔12,排放件1上具有出口区域14,出口区域14和排放腔12均属于排放路径11,进入到排放腔12内的排放物适于通过出口区域14排出到排放件1外部。其中,出口区域14的形式不限,例如可以是开口形式、或者是薄弱形式等等,这里不作限制。
此外,出口区域14的数量不限,例如可以为一个或者多个,例如在一些实施例中,如图18和图19所示,排放件1为长条形结构,也就是说,排放件1的长度大于宽度和高度,且排放件1的长度方向X、宽度方向Y、高度方向Z三者两两相互垂直。出口区域14可以为两个且分别设于排放件1的长度方向X上的两侧,从而提高排放效率。
在一些实施例中,如图18和图19所示,处理件2可以包括第二处理件22,第二处理件22设于出口区域14以用于处理流经出口区域14的颗粒物。由此,流动到出口区域14的颗粒物可以被第二处理件22及时处理,以在排放路径11的末端处理颗粒物,可以有效地避免颗粒物从处理件2排出四处游走而引发高压绝缘失效问题,避免该问题导致的二次伤害。
需要说明的是,第二处理件22设于出口区域14处的具体位置不限,例如当第二处理件22用于过滤或吸附时,可以覆盖出口区域14设置,又例如,当第二处理件22用于释放时,可以设置在出口区域14附近。在本申请的实施例中,由于第二处理件22设于出口区域14处,从而使得第二处理件22的设置较为方便,例如可以将第二处理件22设置在排放件1的内部或外部均可,或者也可以既在排放件1内部设置第二处理件22,又在排放件1外部设置第二处理件22等。可以理解的是,当在排放件1外设置第二处理件22,便于第二处理件22的设置,而当在排放件1内设置第二处理件22,可以避免第二处理件22占用排放件1外的空间,且第二处理件22也不易脱落破损,可以可靠且有效地实施处理。
在一些实施例中,第二处理件22的设置位置固定。也就是说,第二处理件22相对排放件1是不可调节位置的,这样可以降低第二处理件22的设置难度,容易加工,且在热失控时,第二处理件22可以实施有效处理。
具体而言,当第二处理件22的设置位置固定时,第二处理件22的设置方案可以有多种。例如在一些可选示例中,如图18和图19所示,排放件1为长条形结构,且排放件1的长度两端中至少一端沿排放件1的长度方向X敞开以作为出口区域14,出口区域14覆盖第二处理件22、例如过滤网和/或吸附网,从而可以简化结构,便于加工。
当然,本申请不限于此,第二处理件22也可以并非设置位置固定,例如在另外一些实施例中,第二 处理件22还可以设置为设置位置可调,且在覆盖出口区域14的位置和避让出口区域14的位置之间可运动。由此,可以根据需要采用第二处理件22进行处理,例如在需要采用第二处理件22处理时,可以将第二处理件22的位置切换至覆盖出口区域14(例如图18所示状态),而在不需要采用第二处理件22进行处理时,可以将第二处理件22的位置切换至避让出口区域14(例如图20所示状态),从而有利于快速排气。例如当处理件2在包括第二处理件22的同时,还包括本文所述第一处理件21和第三处理件23中的至少一个时,当进入排放腔12的排放物较少,可以将第二处理件22的位置调整到避让出口区域14。
其中,第二处理件22的位置调节可以是自动调节、也可以是驱动调节。例如结合图20,可以设置第二驱动装置32调节第二处理件22的位置,以实现驱动调节,如可以转动或平移等等。又例如,第二处理件22可以设置成在压力或温度的变化作用下自动移动到相应位置,这里不作赘述。
在一些实施例中,如图15所示,第二处理件22可以为颗粒拦截件2a,颗粒拦截件2a用于阻止颗粒物穿过颗粒拦截件2a,从而可以限制导电颗粒的运动范围。例如可选地,颗粒拦截件2a可以包括过滤网、吸附网中的至少一个,从而可以起到较为有效地拦截效果。此外,吸附网由于具有吸附颗粒的作用,吸附网可以更好地避免导电颗粒向排放腔12倒流引发电池单体200绝缘失效的问题。
在一些实施例中,如图16和图17所示,第二处理件22可以为释放件2b,释放件2b用于释放包覆件2c,包覆件2c用于包覆颗粒物,从而可以限制导电颗粒的运动范围,或者可以使颗粒物绝缘。例如,当包覆件2c为柔性网时(例如图17所示),柔性网可以捕捉导电颗粒,以限制导电颗粒的运动范围。又例如,当包覆件2c为绝缘涂料时(例如图16所示),绝缘涂料可以包裹导电颗粒,以使颗粒物绝缘。
另外,无论是过滤网、吸附网、柔性网、还是释放绝缘涂料,都不会影响排放物向排放路径11之外排气,满足热失控下的排气要求,避免引起高压。
在一些实施例中,如图21所示,第二处理件22可以包括沿排出方向依次排列的多种处理单元。例如上文所述的颗粒拦截件2a、释放件2b均为可选的处理单元,第二处理件22可以同时包括过滤网、吸附网和释放件2b中的至少两种,从而起到有效且全面的处理效果,更好地解决绝缘失效问题。
综上,通过在出口区域14处设置第二处理件22,从而可以在排放路径11的末端对颗粒物进行相关处理,改善热失控时由于导电颗粒离开排放件1后四处游走引发的绝缘失效问题。因此,本方案可以有效解决电池单体200热扩散出现的固体颗粒带来的高压绝缘失效问题。
在本申请的一些实施例中,如图22所示,排放路径11包括形成在排放件1内部的排放腔12,处理件2包括第三处理件23,第三处理件23用于处理流经排放腔12的颗粒物。由此,进入排放腔12的颗粒物可以被第三处理件23处理,可以在一定程度上避免颗粒物中的导电颗粒四处游走而引发高压绝缘失效问题,避免该问题导致的二次伤害。而且,由于排放腔12的空间较为充足,可以灵活选择和设置第三处理件23。
需要说明的是,第三处理件23设于排放腔12内的具体位置不限。例如,第三处理件23包括设于排放腔12内的颗粒拦截件2a,颗粒拦截件2a用于阻止颗粒物穿过颗粒拦截件2a,从而可以限制导电颗粒的运动范围。由此,可以较为有效地避免导电颗粒游走于排放腔12引发绝缘失效的问题。例如可选地,颗粒拦截件2a可以包括过滤网、吸附网中的至少一个,从而可以起到较为有效地拦截效果。
例如在一些具体示例中,如图22所示,排放件1上具有进口排17,进口排17包括沿排放件1的长度方向X间隔开设置的多个进口区域13,排放腔12适于通过多个进口区域13接收排放物,同一进口排17中每相邻的两个进口区域13之间均设有颗粒拦截件2a。由此,可以较为有效地避免导电颗粒游走于排放腔12引发其他电池单体200绝缘失效的问题。
例如在一些具体示例中,如图23所示,排放件1上具有多个进口排17,每个进口排17均包括沿排放件1的长度方向X间隔开设置的多个进口区域13,排放腔12适于通过多个进口区域13接收排放物,相邻两个进口排13之间设有颗粒拦截件2a。由此,可以简化第三处理件23的设置方案,容易加工。
例如在一些具体示例中,如图24所示,排放件1上具有多个进口排17,每个进口排17均包括沿排放件1的长度方向X间隔开设置的多个进口区域13,相邻两个进口排17之间设有颗粒拦截件2a,同时同一进口排17中每相邻的两个进口区域13之间均设有颗粒拦截件2a。由此,可以更加有效地避免导电颗粒游走于排放腔12引发其他电池单体200绝缘失效的问题。
值得说明的是,多个进口排17可以位于排放件1的同侧壁面,也可以分别设于排放件1的不同壁面。 例如,排放件1的宽度方向Y上的两侧壁面分别设有至少一个进口排17,此时,可以在排放腔12内的宽度中央位置设置沿排放件1的长度方向X延伸的吸附网作为第三处理件23,从而可以简化第三处理件23的设置,而且可以较为有效地避免导电颗粒游走于排放腔12引发其他电池单体200绝缘失效的问题。
在本申请的一些实施例中,如图25所示,第三处理件23还可以包括用于向排放腔12内释放包覆件2c的释放件2b,包覆件2c用于包覆颗粒物,从而可以限制导电颗粒的运动范围,或者可以使颗粒物绝缘,进而可以较为有效地避免导电颗粒游走于排放腔12引发绝缘失效的问题。例如,当包覆件2c为柔性网时,柔性网可以捕捉导电颗粒,以限制导电颗粒的运动范围。又例如,当包覆件2c为绝缘涂料时,绝缘涂料可以包裹导电颗粒,以使颗粒物绝缘。
另外,无论是过滤网、吸附网、柔性网、还是释放绝缘涂料,都不会影响排气,满足热失控下的排气要求,避免引起高压。
例如在一些实施例中,如图25所示,第三处理件23可以包括沿排放件1的长度方向X间隔开排列的多个释放件2b。由此,可以在整个长度方向X上更加全面且有效地对颗粒物实施处理,更充分地避免导电颗粒游走于排放腔12引发绝缘失效的问题。
而且,当排放件1上具有多个进口排17,每个进口排17均包括沿排放件1的长度方向X间隔开设置的多个进口区域13时,如果第三处理件23包括沿排放件1的长度方向X间隔开排列的多个释放件2b时,可以更加全面地发挥颗粒物处理效果。可选地,每个进口区域13分别对应一个释放件2b设置。或者,一个释放件2b同时对应多个进口区域13设置等等,这里不作限制。
在一些实施例中,如图25所示,第三处理件23的设置位置可以固定,从而简化安装;在另外一些实施例中,第三处理件23的设置位置还可以可调,以用于处理相应位置处的颗粒物,由此,可以节省第三处理件23的使用数量和成本。其中,第三处理件23的位置调节可以是自动调节、也可以是驱动调节。例如结合图26,可以设置第三驱动装置33调节第三处理件23的位置,以实现驱动调节,有效地实现第三处理件23对不同位置喷射的颗粒物进行处理。又例如,第三处理件23可以设置成在压力或温度的变化作用下自动移动到相应位置,这里不作赘述。
在一些实施例中,第三处理件23可以包括多种处理单元。例如上文所述的颗粒拦截件2a、释放件2b均为可选的处理单元,例如第三处理件23可以同时包括过滤网、吸附网和释放件2b中的至少两种,从而起到有效且全面的处理效果,更好地解决绝缘失效问题。
综上,通过在排放腔12内设置第三处理件23,从而可以在排放腔12内对颗粒物进行充分相关处理,改善热失控时由于导电颗粒在排放腔12内四处游走引发的绝缘失效问题。因此,本方案可以有效解决电池单体200热扩散出现的固体颗粒带来的高压绝缘失效问题。
另外,值得说明的是,根据本申请实施例的处理件2,还可以同时包括本文所述的第一处理件21、第二处理件22以及第三处理件23中的至少两种,从而起到更加有效地颗粒物处理效果,可以更加有效地解决电池单体200热扩散出现的固体颗粒带来的高压绝缘失效问题。
需要说明的是,根据本申请实施例的排放件1的功能不限于此。例如在本申请的一些实施例中,排放件1还可以包括换热部,换热部用于与电池单体200和排放腔12中的至少一个交换热量,以为电池单体200和排放腔12中的至少一个散热,从而实现冷却的效果,降低热蔓延的概率。由此,排放件1在保证排气功能的前提下,还兼具散热功能。
例如,换热部可以包括换热腔,换热腔内可以填充可流动的换热流体,换热流体可以在换热腔中流动,依靠流动性不断地与排放腔12内的排放物进行热量交换,将排放腔12中聚集的热量带走,降低出现热量集中的概率,提高安全性,降低发生热蔓延的概率。
例如图3-图8所示,排放件1可以包括梁体15和设于梁体15外的冷板16,结合图5,梁体15内限定出排放腔12,或者梁体15与冷板16之间限定出排放腔12,冷板16上形成有与排放腔12连通的进口区域13,冷板16内形成有换热腔。例如,梁体15的宽度方向Y上的两侧分别设有冷板16,每个冷板16的背离梁体15的一侧分别设有电池单体200,如电池单体200成单排或多排放置于冷板16的外侧,排放腔12位于冷板16的内侧。
由此,排放件1为分层设置,便于加工制造,而且能够增大换热腔与电池单体200热交换的面积,同时,还能够增大换热腔与排放腔12的导热面积,有利于提高散热冷却效果。冷板16还可以将排放腔 12与电池单体200分隔,避免高温的排放物对电池单体200造成不良的热影响。另外,排放件1宽度方向Y上的两侧的电池单体200共用同一个排放件1,可以提高结构紧凑性。
下面,参照附图,描述根据本申请第二方面实施例的箱体100。
如图27-图30所示,根据本申请实施例的箱体100,限定出用于容置电池单体200的容置腔1001,即可以将电池单体200设置于容置腔1001内,箱体100包括根据本申请第一方面实施例的排放组件10。由此,根据本申请实施例的箱体100,由于设置有排放组件10,在热失控情况下,可以避免电池单体200的排放物中的颗粒物中的导电颗粒四处游走而引发绝缘失效问题,提高安全性。
而且,将排放组件10集成于箱体100,排放组件10在实现排气功能的同时,还能够作为箱体100的一部分加强结构,例如作为箱体100的梁,使得箱体100可以减少、甚至去除一些梁结构,使得采用该箱体100的电池1000的空间利用率更高,结构更紧凑,能量密度更高。需要说明的是,排放组件10在箱体100的设置位置不限,例如,下面介绍一些实施例。
例如,如图27-图30所示,箱体100包括边框20和分隔梁30,分隔梁30位于边框20围绕出的空间内,以将空间划分为多个容置腔1001,边框20和分隔梁30中的至少一个构造为排放组件10,此时电池单体200可以位于排放组件10的水平一侧,热失控时电池单体200可以沿水平方向排放。
此外,当在分隔梁30的两侧分别设置电池单体200,且将分隔梁30构造为排放组件10时,两侧电池单体200可以共用排放组件10,从而可以减少排放组件10的数量,降低成本,提高排放效率,而且可以提高结构紧凑性,进而提高能量密度。
例如,如图29所示,分隔梁30包括沿箱体100的长度方向F1延伸的纵梁40(而不包括沿箱体100的宽度方向F2延伸的横梁50),纵梁40构造为排放组件10。
例如,如图30所示,分隔梁30包括沿箱体100的宽度方向F2延伸的横梁50(而不包括沿箱体100的长度方向F1延伸的纵梁40),横梁50构造为排放组件10。
例如,如图28所示,分隔梁30包括沿箱体100的长度方向F1延伸的纵梁40和沿箱体100的宽度方向F2延伸的横梁50,纵梁40和横梁50中的至少一个构造为排放组件10。
例如,如图27所示,箱体100包括顶盖60(而不包括底板70),顶盖60包括排放组件10,此时电池单体200可以位于排放组件10的下方,热失控时电池单体200可以向上排放。
例如,如图28所示,箱体100包括底板70(而不包括顶盖60),底板70包括排放组件10,此时电池单体200可以位于排放组件10的上方,热失控时电池单体200可以向下排放。
例如,如图27和图28所示,箱体100包括顶盖60和底板70,顶盖60和底板70中的至少一个包括排放组件10。
例如,如图27和图28所示,箱体100同时包括边框20、分隔梁30、顶盖60和底板70,其中,边框20、分隔梁30、顶盖60和底板70中的至少两个包括排放组件10。
由此可以看出,排放组件10的设计灵活,可以满足不同箱体100的设计要求,应用范围广泛。
此外,在本申请的实施例中,当分隔梁30构造为排放组件10且包括排放路径11时,边框20、顶盖60和底板70中的至少一个上可以具有排出路径,排放路径11与排出路径连通,从而可以将排放物排出。例如图27和图32所示,分隔梁30构造为排放组件10时,进入排放组件10内的排放物可以向下朝向底板70排放。例如图33-图35所示,分隔梁30构造为排放组件10时,进入排放组件10内的排放物可以沿长度方向朝向边框20排放。
下面,参照附图,描述根据本申请第三方面实施例的电池1000。
如图27和图29所示,根据本申请实施例的电池1000,包括:箱体100和电池单体200,箱体100为根据本申请第二方面实施例的箱体100,电池单体200为多个且设于容置腔1001。由此,根据本申请实施例的电池1000,由于箱体100设置有排放组件10,在热失控情况下,可以避免电池单体200的排放物中的颗粒物中的导电颗粒四处游走而引发绝缘失效问题,提高安全性。
在本申请的一些实施例中,箱体100包括用于将箱体100内的空间划分为多个容置腔1001分隔梁30,分隔梁30构造为排放组件10,因此排放组件10可以为长条形的梁体结构,分隔梁30的长度方向即为排放组件10的长度方向X,分隔梁30的宽度方向即为排放组件10的宽度方向Y,分隔梁30的高度方向即为排放组件10的高度方向Z,高度方向Z、宽度方向Y与长度方向X三者两两相互垂直,例 如当电池1000应用于车辆时,长度方向X和宽度方向Y均可以水平设置,高度方向Z可以竖直设置。
在一些实施例中,如图27所示,排放组件10的宽度方向Y上的至少一侧设有电池排300,电池排300包括沿排放组件10的长度方向X依次排列的多个电池单体200,每个电池单体200分别单独向排气路径排放。由此,设置方案简单,排放组件10可以用于多个电池单体200热失控时的排放,电池1000的结构紧凑性更好,能量密度更高。需要说明的是,电池排300中的多个电池单体200可以是并联和/或串联,这里不作限制。
在一些具体示例中,如图27所示,排放组件10的宽度方向Y上的两侧分别设有电池排300。由此,两侧的电池排300可以共用同一个排放组件10排放,使得结构紧凑,可以提高空间利用率,提高电池1000的能量密度。
例如可选地,如图27所示,当排放组件10的宽度方向Y上的两侧分别设有电池排300时,宽度方向Y上的两侧的电池排300在排放组件10的长度方向X上正对,即其中一侧的电池排300中的多个电池单体200与另外一侧的电池排300中的多个电池单体200沿排放组件10的宽度方向Y一一正对,从而可以进一步提高空间利用率,提高电池1000的能量密度。
或者可选地,当排放组件10的宽度方向Y上的两侧分别设有电池排300时,宽度方向Y上的两侧的电池排300在排放组件10的长度方向X上错开,即其中一侧的电池排300中的多个电池单体200与另外一侧的电池排300中的多个电池单体200沿排放组件10的宽度方向Y一一斜对,从而可以较为有效地避免热失控时的对喷问题。
在一些具体示例中,如图27所示,排放组件10的宽度方向Y上的至少一侧设有沿排放组件10的高度方向Z依次排列的多个电池排300,由此,排放组件10可以用于更多数量的电池单体200排放,进一步提高结构紧凑性和空间利用率,提高电池1000的能量密度。
例如可选地,如图27所示,宽度同侧的多个电池排300在排放组件10的长度方向X上正对,即同侧的其中一个电池排300中的多个电池单体200与另一个电池排300中的多个电池单体200沿排放组件10的高度方向Z一一正对,从而可以进一步提高空间利用率,提高电池1000的能量密度。
或者可选地,宽度同侧的多个电池排300在排放组件10的长度方向X上错开,即同侧的其中一个电池排300中的多个电池单体200与另一个电池排300中的多个电池单体200沿排放组件10的高度方向Z一一斜对,这里不作赘述。
当排放组件10的宽度方向Y上的至少一侧设有沿排放组件10的高度方向Z依次排列的多个电池排300时,在一些实施例中,如图27所示,电池单体200的厚度方向与排放组件10的高度方向Z相同,从而可以在排放组件10的高度方向Z上容纳更多排电池排300,从而可以进一步提高空间利用率,提高电池1000的能量密度,有效解决了高能量密度的电池1000带来的安全失效风险。
此外,通过上述设置,还可以降低电池单体200相对于箱体100的高度,从而降低电池单体200的排放位置(如防爆阀或薄弱处)相对于箱体100的高度,进而能够有效降低电池单体200喷发的位置高度,使得排放物在高度方向Z上的影响范围较小,以减小扩散区域,提高电池1000整体的安全性能。
需要说明的是,宽度同侧所设置的电池排300的数量不限,例如排数可以少于各电池排300所包括的电池单体200的数量,例如可以为1排、2排或3排,从而可以减小由于排数较多造成的挤压力,减轻电池单体200所受外界挤压力,进而降低电池单体200爆破喷发的剧烈程度,提高安全性能。另外,当排放组件10的宽度侧面具有换热部时,如此排列的电池单体200可以使得换热部同时为更多数量的电池单体200冷却散热。
在本申请的一些实施例中,如图31和图36所示,电池单体200的朝向排放组件10的一侧壁面为第一端面2001,第一端面2001具有泄压区域2002,例如,泄压区域2002可以是防爆阀或者薄弱部等,在热失控情况下,电池单体200可冲破泄压区域2002向排放组件10内排出排放物,通过将泄压区域2002朝向排放组件10设置,可以缩短排放路径11,降低高温排放物冲击其他电池单体200造成二次伤害,提高安全性。
在一些实施例中,如图31所示,电池单体200的电连接端2004设于电池单体200的除第一端面2001以外的其他壁面上,例如电连接端2004可以为极耳、电极端子等。由此,通过将电连接端2004与泄压区域2002设于不同壁面,可以拉远电连接端2004与泄压区域2002之间的距离,降低从泄压区域2002 喷出的排放物对电连接端2004造成的不良热影响以及绝缘失效的概率。
例如在一个具体示例中,如图31所示,电池单体200的背离排放组件10的一侧壁面为第二端面2003,电池单体200的电连接端2004设于第二端面2003。即泄压区域2002与电连接端2004分别设于电池单体200的相对两侧,且电连接端2004背离排放组件10设置,从而可以更好地拉远电连接端2004与泄压区域2002之间的距离,降低从泄压区域2002喷出的排放物对电连接端2004造成的不良热影响以及绝缘失效的概率。
此外,在一些示例中,当电池单体200为裸电芯采用卷绕的方式形成时,便于在卷绕轴向两端分别设置电连接端2004和泄压区域2002,可以缩短电连接端2004的引出路径,并且,还可以使得排气更顺畅。
在一些实施例中,如图31所示,第一端面2001和第二端面2003为电池单体200的长度两侧端面,当电池单体200的长度方向沿水平方向延伸,厚度方向沿竖向延伸且为电池1000的高度方向F3时,将电池单体200的电连接端2004设于第二端面2003,将泄压区域2002设于第一端面2001,可以降低电池单体200在电池1000的高度方向F3上的空间占用率,使得电池1000整体在高度方向上结构更为紧凑,有利于降低电池1000的整体高度尺寸,当将电池1000安装用车辆的底盘时,有利于解决底盘离地间隙的问题,减少由于车辆底盘过低使得电池容易磕碰刮擦的问题,使得电池1000使用寿命更长。
此外,当排放组件10的朝向电池单体200的一侧为换热部,且换热部内流通冷却介质时,可以利用换热部对电池单体200的泄压区域2002以及排放物有效降温,降低热失控蔓延的概率,而且,一旦冷却介质泄露,泄露处与电池单体200的电连接端2004也相距较远,安全性较高。
当然,本申请不限于此,当泄压区域2002设于电池单体200的长度一端时,例如还可以将电池单体200的电连接端2004设于电池单体200的厚度侧壁面,从而可以降低电连接难度。
本申请还不限于此,在一些实施例中,电池单体200的电连接端2004也可以同时设于第一端面2001,即电连接端2004与泄压区域2002位于电池单体200的同侧,此时,可以在电连接端2004与排放组件10之间设置绝缘件,从而避免排放物引发绝缘失效的问题。
在本申请的一些实施例中,电池单体200的固定方式不限,例如可以安装于排放组件10,从而便于电池单体200的安装,且保证电池单体200向排放组件10的排放可靠性,提高安全性。需要说明的是,电池单体200与排放组件10的连接方式不限,例如电池单体200可以直接粘贴于排放件1,从而提高连接效率。
需要说明的是,根据本申请实施例的电池1000的具体构成不限于此,例如结合图36,还可以包括设于电池排300中每相邻两个电池单体200之间的隔热件400,以及设于电池排300的长度两端的端板500等,这里不作赘述。此外,需要说明的是,根据本申请实施例的电池100所包括的分隔梁30、电池排300等的数量和排布不限,可以根据实际要求具体设定,这里不作赘述。
下面,参照附图,描述根据本申请第四方面实施例的电池1000。
如图3-图8所示,电池1000包括:排放件1、电池排300和处理件2。
排放件1为长条形结构,排放件1内形成有排放腔12,排放件1的宽度两侧分别形成有进口区域13,排放腔12适于通过进口区域13接收电池单体200排出的排放物。
排放件1的宽度方向Y上的两侧分别设有电池排300,电池排300包括沿排放件1的长度方向X依次排列的多个电池单体200,电池单体200的朝向排放件1的一侧具有泄压区域2002,每个泄压区域2002分别对应一个进口区域13设置。
处理件2包括覆盖于进口区域13的颗粒拦截件2a和/或设于排放腔12内的释放件2b,其中,颗粒拦截件2a包括过滤网和/或吸附网,释放件2b用于释放包覆颗粒物的绝缘涂料和/或柔性网。
例如,发生热失控时电池单体200排出排放物,排放物如火焰、烟雾或气体等,排放物可以通过进口区域13进入排放腔12,以存放于排放腔12,或者经由排放腔12导走等等。当排放物中的颗粒物流经处理件2所在区域、或处理件2所能处理的区域时,处理件2可以对颗粒物进行捕捉、收集、限位、或涂覆绝缘层等相关操作,以避免颗粒物中的导电颗粒四处游走而引发的绝缘失效问题,从而提高安全性。
需要说明的是,根据本申请第四方面实施例的电池1000可以包括传统的箱体,也可以不包括传统的箱体。此外,需要说明的是,根据本申请第四方面实施例的电池1000中的处理件2的具体可选实施例, 在不矛盾的前提下,可以参考根据本申请第一方面实施例的排放组件10中的处理件2的实施例,根据本申请第四方面实施例的电池1000中的电池单体200的具体可选实施例,在不矛盾的前提下,可以参考根据本申请第三方面实施例的电池1000中的电池单体200的实施例。为简化描述,这里不作赘述。
下面,参照附图,描述根据本申请第五方面实施例的用电装置2000。
如图37所示,根据本申请实施例的用电装置2000,包括根据本申请任一实施例的电池1000,电池1000用于为用电装置2000提供电能。由此,可以提高用电装置2000的安全性。
需要说明的是,根据本申请实施例的用电装置2000的类型不限,例如可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等;航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等;电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等;电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具,例如,电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。
例如,如图37所示,当电池1000用于车辆时,电池1000可以设置在车辆的底部或头部或尾部。电池1000可以用于车辆的供电,例如,电池1000可以作为车辆的操作电源。车辆还可以包括控制器和马达,控制器用来控制电池1000为马达供电,例如,用于车辆的启动、导航和行驶时的工作用电需求。在本申请一些实施例中,电池1000不仅仅可以作为车辆的操作电源,还可以作为车辆的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆提供驱动动力。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接,还可以是通信;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已经示出和描述了本申请的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本申请的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (42)
- 一种排放组件,其中,包括:排放件,所述排放件限定出排放路径,所述排放路径用于接收电池单体排出的排放物;以及处理件,所述处理件用于处理流经于所述排放路径的排放物中的颗粒物,以至少用于限制所述颗粒物的运动范围和/或至少用于使所述颗粒物绝缘。
- 根据权利要求1所述的排放组件,其中,所述排放路径包括形成在所述排放件内部的排放腔和形成在所述排放件上的多个进口区域,所述排放腔适于通过多个所述进口区域对应接收来自多个所述电池单体排出的排放物,所述处理件包括第一处理件,所述第一处理件设于所述进口区域处以用于处理流经所述进口区域的颗粒物。
- 根据权利要求2所述的排放组件,其中,所述第一处理件的设置位置固定。
- 根据权利要求3所述的排放组件,其中,所述第一处理件的数量与所述进口区域的数量相同且一一对应设置。
- 根据权利要求3所述的排放组件,其中,所述第一处理件的数量少于所述进口区域的数量,以使至少两个相邻的所述进口区域与同一所述第一处理件对应设置。
- 根据权利要求5所述的排放组件,其中,所述排放件为长条形结构,且所述进口区域设于所述排放件的宽度方向上的至少一侧,其中,沿所述排放件的长度方向相邻设置的至少两个所述进口区域与同一所述第一处理件对应设置,和/或,沿所述排放件的高度方向相邻设置的至少两个所述进口区域与同一所述第一处理件对应设置。
- 根据权利要求6所述的排放组件,其中,所述排放件的宽度方向上的两侧均设有所述进口区域,所述排放件的宽度方向上的两侧分别设有一个所述第一处理件,每侧的所述第一处理件覆盖相应侧的全部所述进口区域。
- 根据权利要求5所述的排放组件,其中,所述排放件的同侧壁面上的全部所述进口区域与同一所述第一处理件对应设置。
- 根据权利要求2所述的排放组件,其中,所述第一处理件的设置位置可调。
- 根据权利要求2-9中任一项所述的排放组件,其中,所述第一处理件设于所述排放件的内部和/或外部。
- 根据权利要求1-10中任一项所述的排放组件,其中,所述排放路径包括形成在所述排放件内部的排放腔和形成在所述排放件上的出口区域,所述排放腔内的排放物适于通过所述出口区域排出到所述排放件外部,所述处理件包括第二处理件,所述第二处理件设于所述出口区域处以用于处理流经所述出口区域的颗粒物。
- 根据权利要求11所述的排放组件,其中,所述排放件为长条形结构,且所述排放件的长度两端中的至少一端沿所述排放件的长度方向敞开以作为所述出口区域,所述第二处理件覆盖所述出口区域。
- 根据权利要求11或12所述的排放组件,其中,所述第二处理件的设置位置可调,且在覆盖所述出口区域的位置和避让所述出口区域的位置之间可运动。
- 根据权利要求11-13中任一项所述的排放组件,其中,所述第二处理件包括沿排出方向依次排列的多种处理单元。
- 根据权利要求11-14中任一项所述的排放组件,其中,所述第二处理件设于所述排放件的内部和/或外部。
- 根据权利要求1-15中任一项所述的排放组件,其中,所述处理件包括颗粒拦截件,所述颗粒拦截件用于阻止颗粒物穿过所述颗粒拦截件。
- 根据权利要求16所述的排放组件,其中,所述颗粒拦截件包括过滤网和/或吸附网。
- 根据权利要求1-16中任一项所述的排放组件,其中,所述处理件包括用于释放包覆件的释放件,所述包覆件用于包覆颗粒物。
- 根据权利要求18所述的排放组件,其中,所述包覆件包括绝缘涂料和/或柔性网。
- 根据权利要求1-19中任一项所述的排放组件,其中,所述排放路径包括形成在所述排放件内部 的排放腔,所述处理件包括第三处理件,所述第三处理件用于处理流经所述排放腔的颗粒物。
- 根据权利要求20所述的排放组件,其中,所述第三处理件包括设于所述排放腔内的颗粒拦截件,所述颗粒拦截件用于阻止颗粒物穿过所述颗粒拦截件。
- 根据权利要求21所述的排放组件,其中,所述排放件上具有进口排,所述进口排包括沿所述排放件的长度方向间隔开设置的多个进口区域,所述排放腔适于通过多个所述进口区域接收排放物,同一所述进口排中每相邻的两个所述进口区域之间均设有所述颗粒拦截件。
- 根据权利要求21或22所述的排放组件,其中,所述排放件上具有多个进口排,每个所述进口排均包括沿所述排放件的长度方向间隔开设置的多个进口区域,所述排放腔适于通过多个所述进口区域接收排放物,相邻两个所述进口排之间设有所述颗粒拦截件。
- 根据权利要求20-23中任一项所述的排放组件,其中,所述第三处理件包括用于向所述排放腔内释放包覆件的释放件,所述包覆件用于包覆颗粒物。
- 根据权利要求24所述的排放组件,其中,所述第三处理件包括沿所述排放件的长度方向间隔开排列的多个所述释放件。
- 根据权利要求20-25中任一项所述的排放组件,其中,所述第三处理件的设置位置可调,以用于处理相应位置处的颗粒物。
- 根据权利要求1-26中任一项所述的排放组件,其中,所述排放组件用于电池,所述电池括至少一个所述电池单体。
- 一种箱体,其中,所述箱体限定出用于容置电池单体的容置腔,所述箱体包括根据权利要求1-27中任一项所述的排放组件。
- 根据权利要求28所述的箱体,其中,所述箱体包括边框和分隔梁,所述分隔梁位于所述边框围绕出的空间内,以将所述空间划分为多个所述容置腔,所述边框和所述分隔梁中的至少一个构造为所述排放组件。
- 根据权利要求29所述的箱体,其中,所述分隔梁包括沿所述箱体的长度方向延伸的纵梁,所述纵梁构造为所述排放组件;或者所述分隔梁包括沿所述箱体的宽度方向延伸的横梁,所述横梁构造为所述排放组件;或者所述分隔梁包括沿所述箱体的长度方向延伸的纵梁和沿所述箱体的宽度方向延伸的横梁,所述纵梁和所述横梁中的至少一个构造为所述排放组件。
- 根据权利要求28-30中任一项所述的箱体,其中,所述箱体包括顶盖,所述顶盖包括所述排放组件;或者所述箱体包括底板,所述底板包括所述排放组件;或者所述箱体包括顶盖和底板,所述顶盖和所述底板中的至少一个包括所述排放组件。
- 一种电池,其中,包括:箱体,所述箱体为根据权利要求28所述的箱体;以及电池单体,所述电池单体为多个且设于所述容置腔。
- 根据权利要求32所述的电池,其中,所述箱体包括用于将所述箱体内的空间划分为多个所述容置腔分隔梁,所述分隔梁构造为所述排放组件,所述排放组件的宽度方向上的至少一侧设有电池排,所述电池排包括沿所述排放组件的长度方向依次排列的多个所述电池单体,每个所述电池单体分别单独向所述排气路径排放。
- 根据权利要求33所述的电池,其中,所述排放组件的宽度方向上的两侧分别设有所述电池排。
- 根据权利要求33或34所述的电池,其中,所述排放组件的宽度方向上的至少一侧设有沿所述排放组件的高度方向依次排列的多个所述电池排。
- 根据权利要求35所述的电池,其中,所述电池单体的厚度方向与所述排放组件的高度方向相同。
- 根据权利要求32-36中任一项所述的电池,其中,所述电池单体的朝向所述排放件的一侧壁面为第一端面,所述第一端面具有泄压区域。
- 根据权利要求37所述的电池,其中,所述电池单体的电连接端设于所述电池单体的除所述第一端面以外的其他壁面上。
- 根据权利要求38所述的电池,其中,所述电池单体的背离所述排放件的一侧壁面为第二端面,所述电池单体的电连接端设于所述第二端面。
- 根据权利要求32-39中任一项所述的电池,其中,所述电池单体安装于所述排放组件。
- 一种电池,其中,包括:排放件,所述排放件为长条形结构,所述排放件内形成有排放腔,所述排放件的宽度两侧分别形成有进口区域,所述排放腔适于通过所述进口区域接收电池单体排出的排放物;电池排,所述排放件的宽度方向上的两侧分别设有所述电池排,所述电池排包括沿所述排放件的长度方向依次排列的多个电池单体,所述电池单体的朝向所述排放件的一侧具有泄压区域,每个所述泄压区域分别对应一个所述进口区域设置;处理件,所述处理件包括覆盖于所述进口区域的颗粒拦截件和/或设于所述排放腔内的释放件,其中,所述颗粒拦截件包括过滤网和/或吸附网,所述释放件用于释放包覆颗粒物的绝缘涂料和/或柔性网。
- 一种用电装置,其中,包括根据权利要求32-41中任一项所述的电池,所述电池用于为所述用电装置提供电能。
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