CN114824595B - 一种高电压电池 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高电压电池，采用流体袋和弹性部相结合的方式，当流体袋充入流体时通过流体袋对双极性电池堆施加压紧力，从而无需紧固件就可以实现双极性电池堆的压紧；当流体袋排出流体时通过弹性部将双极性电池堆的电池单元弹开，从而可以快速地阻止故障电池单元的电化学反应，有效地防止热失控的扩散，另外可以方便地更换故障的电池单元。

Description

一种高电压电池

技术领域

本发明涉及电池领域，具体地涉及一种高电压电池。

背景技术

高电压电池也可称作双极性电池，其主要采用双极性电池堆的结构，双极性电池堆由两个单极性电极片、若干个双极性电极片、隔离层和电解液组成。双极性电极片是指在双极板两侧分别涂覆正极材料层和负极材料层后具有两个极性的电极片，单极性单极片是指在单极板一侧涂覆正极材料层或负极材料层后具有单极性的电极片。由于双极性电池堆的电池单元由双极板、正极材料层、隔离层、负极材料层和另一双极板构成，每个电池单元都具有独立的电化学结构，因而可以通过增加双极性电极片的数量来增加电池单元的个数，进而提高电池的总体电压。高电压电池具有电池单元之间电阻能耗小、电极表面电流和电位分布均匀、电池充放电速度快等优势，因此适用于电动汽车、电力储能等领域。

高电压电池在使用过程中，需要对其电池堆施加一定的压力，以提高其倍率性能和循环性能。传统的高电压电池的极片受力通常是采取紧固件的方式。然而，双极性电池堆的面积大、厚度小，若通过壳体及螺栓进行施压，常常会出现受力不均的问题。另外，高电压电池本身是一种内部串联的结构，一旦某个电池单元出现故障，就需要整体更换或者完全拆卸双极性电池堆，导致维护困难以及成本增加。

发明内容

针对以上存在的问题，本发明提供一种高电压电池，采用流体袋和弹性部相结合的方式，当流体袋充入流体时通过流体袋对双极性电池堆施加压紧力，从而无需紧固件就可以实现双极性电池堆的压紧；当流体袋排出流体时通过弹性部将双极性电池堆的电池单元弹开，从而可以快速地阻止故障电池单元的电化学反应，有效地防止热失控的扩散，另外可以方便地更换故障的电池单元。

本发明提供的技术方案如下：

根据本发明提供一种高电压电池，该高电压电池包括：双极性电池堆，该双极性电池堆包括隔离层以及设有电极板和电极材料层的电极片，电极片包括多个双极性电极片以及分别设置于多个双极性电极片整体两侧的单极性电极片，隔离层设置于相邻的电极片之间，双极性电极片的电极板为双极板并且不同极性的电极材料层分别设置于双极板的两侧，单极性电极片的电极板为单极板并且正极材料层或负极材料层设置于单极性电极片的一侧，电极片按照不同极性的电极材料层相对放置的顺序串联层叠，电池单元由相邻的电极片的两个电极板、不同极性的电极材料层以及隔离层构成；外壳，双极性电池堆置于外壳内；流体袋，该流体袋置于外壳的顶部的内壁与双极性电池堆的顶部之间，通过流体袋对双极性电池堆施压从而将双极性电池堆压紧；弹性部，在至少一个电池单元中设置弹性部，在流体袋不对双极性电池堆施压的情况下弹性部的弹力能够将所在的电池单元弹开。具体地讲，弹性部可以设置在双极性电池堆的其中一个电池单元中、设置在相互间隔开的电池单元中或者设置在每个电池单元中。弹性部可以为环形、条形或凸起等。弹性部的至少部分位置的高度高于正常工作状态下的电池单元的两个电极板之间的距离，从而在双极性电池堆未受压的情况下，弹性部可以将其所在的电池单元弹开，使得该电池单元无法再继续进行电化学反应，进而切断整个双极性电池堆的电化学反应。弹性部材料可以为弹性材料，弹性材料例如可以为多孔聚乙烯、多孔聚丙烯、氟橡胶、三元乙丙橡胶或硅橡胶等。流体袋的形状需覆盖双极性电池堆的至少边缘位置，也就是说，流体袋可以与电极板的形状一致以便对电极板的整个表面施力，或者，流体袋可以与电极板的边缘部分的位置相对应以便对电极板的边缘部分施力。流体袋可以设有注排端口，通过注排端口将流体注入流体袋或者通过注排端口将流体从流体袋排出。当流体袋注入流体时，流体袋不断膨胀，进而对相邻的双极性电池堆均匀施加压力。与通过紧固件对双极性电池堆施加拉紧力相比，流体袋可以实现更大面积的均匀外力施加，不会导致双极性电池堆的受力不均以及局部应力集中。当某个电池单元发生故障时，仅需排放流体袋内的流体即可解除各个电池单元之间的固定连接，从而避免在高电压下进行操作，进而可以更加方便、安全地更换发生故障的电池单元，更换新的电池单元后仅需向流体袋内充入流体就可以重新完成双极性电池堆的紧固，而无需拆卸紧固件、重新安装紧固件等复杂的工序。在流体袋对双极性电池堆施加外力的情况下，双极性电池堆被压紧，弹性部同时被下压，使得设有弹性部的电池单元可以连通，整个双极性电池堆可以正常工作。流体袋内的流体的压力可以根据双极性电池堆的大小、厚度等实际情况设定，例如可以为10～100kPa，优选为60～80kPa。当流体袋排出流体时，流体袋对双极性电池堆施加的外力不断减小、直至消失，弹性部同时弹起，使得设有弹性部的电池单元断开，整个双极性电池堆停止工作。

双极性电池堆的工作异常可以通过多种方式检测，例如通过温度传感器、气氛传感器、气压传感器等。当检测到双极性电池堆的工作异常时，可控制注排端口开启，使得流体袋内的流体排出，进而使得弹性部将电池单元弹开。根据本发明，高电压电池还可包括压力传感器，该压力传感器设置于外壳的顶部的内壁上并且与流体袋相邻，压力传感器能够检测流体袋的压力变化，当流体袋的压力变化超过预定值时流体袋进行流体排放，使得流体袋不再对双极性电池堆施压。双极性电池堆发生故障时内部会产生大量气体，因此会对与其相邻的流体袋施加更大的压力，与流体袋相邻的压力传感器会及时检测到压力的变化。另外，将压力传感器设置于流体袋与外壳的顶部的内壁之间，可以利用柔性的流体袋包覆压力传感器从而形成对压力传感器的有效保护，避免了其他外力对压力传感器造成的损坏。

下面，将具体介绍根据本发明的弹性部。

弹性部可以为沿电池单元的边缘延伸的环状结构并且设置于电池单元的两个电极板之间，在流体袋不对双极性电池堆施压的情况下，弹性部的至少部分高度高于正常工作状态下的电池单元的两个电极板之间的距离。也就是说，弹性部可以为环形，弹性部的顶部表面齐平并且弹性部的高度高于正常工作状态下的电池单元的两个电极板之间的距离。在这种情况下，可以无需另外设置密封部，弹性部既可以起到弹力件的作用，又可以起到电池单元的边缘密封的作用。根据另外的实施例，弹性部可以为环形，在弹性部的顶部表面上可以设置至少一个凸起，在设置凸起部分处的弹性部的高度高于正常工作状态下的电池单元的两个电极板之间的距离。该结构的弹性部可以易于在较小的外力下下压。设有凸起的弹性部无法更好地实现密封的作用，因此优选地还需设置密封部，密封部位于环状的弹性部的内侧或外侧并且设置于电池单元的两个电极板之间，用以对电池单元的边缘进行密封。根据一实施方式，密封部为环状结构，环状的密封部可以设置在电池单元的两个电极板之间，密封部的高度大致等于电池单元的两个电极板之间的高度，密封部的底面/顶面固定连接于其中一个电极板并且密封部的顶面/底面与其中另一个电极板抵接。当对双极性电池堆施加外力时，弹性部被下压并且电池单元合拢至正常工作状态，密封部填充电池单元的周边用以形成密封。当去除对双极性电池堆施加的外力时，弹性部弹起并且电池单元弹开，密封部和与其抵接的电极板分开。根据另一实施方式，密封部包括环形的上膜片和环形的下膜片，上膜片的内侧边缘与电池单元内的上侧的电极板的边缘密封连接，下膜片的内侧边缘与电池单元内的下侧的电极板的边缘密封连接，上膜片和下膜片的外侧边缘进行密封连接。上膜片和下膜片的内侧边缘与外侧边缘之间的距离之和大于等于电池单元弹开时两个电极板之间的距离，或者，上膜片和下膜片由弹性材料制成。也就是说，即使在电池单元弹开的情况下，上膜片的外侧边缘与下膜片的外侧边缘仍保持密封连接，从而确保电池单元的密封。

弹性部可以为非连续结构并且设置于电池单元的两个电极板之间，在流体袋不对双极性电池堆施压的情况下，弹性部的高度高于正常工作状态下的电池单元的两个电极板之间的距离。即，弹性部可以为块状、条状结构等，分散地设置于电池单元之内，优选地设置于电池单元边缘的非电化学反应区域内。在这种情况下，高电压电池还包括密封部，密封部设置于电池单元的两个电极板之间。当弹性部为分散的块状或条状结构时，密封部可以以环状形式沿电池单元的边缘设置。或者，当弹性部为分散的块状或条状结构时，密封部可以以条状形式与弹性部沿同一圈交替设置并相互密封连接，从而通过相互连接的弹性部和密封部共同实现电池单元边缘密封的目的。

流体袋内可以充入气体或液体，当充入气体时，对于整个电池的重量以及能量密度影响较小。流体袋内的流体还可以是特殊的流体，例如阻燃流体、加热流体或冷却流体等。当流体袋中容置阻燃流体时，可在流体袋上设有通向外壳内部的阀门。当阀门开启时，流体袋内的阻燃流体快速进入外壳内用以阻止双极性电池堆的燃烧爆炸，同时流体袋内的流体流出使得流体袋对双极性电池堆施加的压力减小，从而使得弹性部将电池单元弹开，这样可以双重确保电池的安全。阻燃流体例如可以为：二氧化碳、氮气、氩气、氦气、二氧化硫、七氟丙烷、十二氟-2-甲基-3-戊酮等中的一种或几种；或者，烷基磷酸酯类、芳香磷酸酯类、亚磷酸酯类、磷腈类、磷-卤有机化合物、磷酸三甲苯酯、甲基磷酸二甲酯、六甲基磷酰胺、四溴双酚、磷杂菲衍生物、氮磷烯添加剂和磷腈类化合物等中的一种或几种；或者，水或硅油等。当流体袋中容置加热流体或冷却流体时，在利用流体袋施加压力的同时可利用流体袋内的流体对双极性电池堆加热或冷却。通过流体袋上的注排端口可以持续或间断地注入或排出加热或冷却流体。

流体袋可以为单个流体袋，也可以为多个流体袋。在设有多个流体袋的情况下，各个流体袋可以实现施压、容置阻燃流体、容置冷却流体、容置加热流体等不同的功能。这样可以充分利用双极性电池堆上方的空间，同时兼顾电池重量以及各种功能。例如，流体袋包括第一流体袋和第二流体袋，第一流体袋的形状和位置与电池单元的边缘的位置相对应，在第一流体袋内容置用以对双极性电池堆施压的流体，第二流体袋位于第一流体袋的内侧，在第二流体袋内容置用以对双极性电池堆阻燃、加热或冷却的流体。在第一流体袋和第二流体袋上可以设置对应的注排端口。

本发明的优势在于：

1)本发明的高电压电池中设置了流体袋和弹性部，可以在电池发生故障时快速切断双极性电池堆的电化学反应，提高了电池的安全性能。此外，还可以方便地更换故障的电池单元；

2)本发明中利用流体袋可以对双极性电池堆均匀施力，而无需使用其他紧固件，因此双极性电池堆的结构简单并且易于加工制造。当流体袋中填充气体时，流体袋的重量较轻，从而减轻了高电压电池的重量，提高了高电压电池的能量密度；

3)本发明中也可以使用多个流体袋，在实现对双极性电池堆施加外力的同时还可以充分利用电池内的空间实现电池的安全保障、冷却或加热等。

附图说明

图1为根据本发明一实施方式的高电压电池的截面示意图；

图2为根据本发明另一实施方式的高电压电池的截面示意图；

图3(a)至图3(f)为根据本发明第一实施方式的电池单元的示意图；

图4(a)至图4(f)为根据本发明第二实施方式的电池单元的示意图；

图5(a)至图5(f)为根据本发明第三实施方式的电池单元的示意图。

附图标记列表

1——双极性电池堆

101——电池单元

102——电极板

103——正极材料层

104——负极材料层

105——隔离层

2——外壳

3——流体袋

3a——第一流体袋

3b——第二流体袋

301——注排端口

302——阀门

4——压力传感器

4a——第一压力传感器

4b——第二压力传感器

5——弹性部

501——凸起

6，6’——密封部

6a——上膜片

6b——下膜片

具体实施方式

下面将结合附图，通过实施例对本发明做进一步说明。

图1为根据本发明一实施方式的高电压电池的截面示意图。在该实施方式中，高电压电池包括双极性电池堆1、外壳2、流体袋3和压力传感器4。外壳2可包括顶部和下壳体。双极性电池堆1中设有多个电池单元101，每个电池单元101包括两侧的电极板、正极材料层、负极材料层以及隔离层。沿着每个电池单元101的边缘设置弹性部5，弹性部5的下表面与电池单元101内下侧的电极板固定连接，弹性部5的上表面与电池单元101内上侧的电极板固定连接。在未对双极性电池堆施加外力的情况下，弹性部5的高度高于正常工作状态下的电池单元101的两个电极板之间的高度，从而可以将电池单元101的两个电极板弹开以便阻止整个双极性电池堆的电化学反应。在对双极性电池堆施加外力的情况下，弹性部5受压之后的高度等于正常工作状态下的电池单元101的两个电极板之间的高度，从而可以确保电池单元101的正常电化学反应。另外，在该实施方式中，弹性部5还起到密封部的作用，对电池单元101的整个边缘进行密封。流体袋3设置在双极性电池堆1的顶部与外壳2的顶部的内壁之间，流体袋3的平面尺寸大致等于双极性电池堆1的平面尺寸，流体袋3可以对双极性电池堆1的整个顶面施加压力，特别是流体袋3的边缘位置可以对双极性电池堆1的边缘部分施加压力。流体袋3上设有通向电池外部的注排端口301，通过注排端口301可以对流体袋3注入氮气或者将流体袋3内的氮气排出。通过控制流体袋3内的氮气的注入量和排出量可以控制流体袋3对双极性电池堆1施加的压力，从而控制弹性部5的压紧和弹起。在流体袋3上还设有通向电池内部的阀门302，该阀门302开启时流体袋3内的氮气会进入电池的外壳2内，从而起到阻止故障电池发生燃烧的作用。压力传感器4设置在外壳2的顶部的内壁上，夹置在外壳2的顶部的内壁与流体袋3的上表面之间，压力传感器4用于检测由于双极性电池堆1发生故障时的异常产气所导致的流体袋3的压力变化。

在高电压电池组装过程中，将双极性电池堆1容置于外壳2中，将流体袋3置于双极性电池堆1的顶部与外壳2的顶部的内壁之间，然后经由注排端口301对流体袋3注入氮气。注入氮气的流体袋3逐渐膨胀，进而对双极性电池堆1施加压力，将弹性部5下压至每个电池单元101呈现合拢的正常工作状态。当某个电池单元101由于故障而导致双极性电池堆1异常产气时，双极性电池堆1会增大对流体袋3的作用力，进而通过压力传感器4检测到该压力变化。当流体袋3的压力变化超过预定值时，可以经由阀门302直接将流体袋3内的氮气排放至外壳2内用以快速阻止双极性电池堆1的燃烧，同时由于流体袋3内氮气的排出使得流体袋3对双极性电池堆1的压力减小，从而通过弹性部5将双极性电池堆1的电池单元101弹开。

图2为根据本发明另一实施方式的高电压电池的截面示意图。在该实施方式中，高电压电池包括双极性电池堆1、外壳2、第一流体袋3a、第二流体袋3b、第一压力传感器4a和第二压力传感器4b。双极性电池堆1中设有多个电池单元101，每个电池单元101包括两侧的电极板、正极材料层、负极材料层以及隔离层。在每个电池单元101中设置弹性部5，弹性部5的下表面可以与电池单元101内下侧的电极板固定连接，弹性部5的上表面可以与电池单元101内上侧的电极板固定连接。在未对双极性电池堆1施加外力的情况下，弹性部5的高度高于正常工作状态下的电池单元101的两个电极板之间的高度，从而可以将设有弹性部5的电池单元101的两个电极板弹开以便阻止整个双极性电池堆1的电化学反应。在对双极性电池堆1施加外力的情况下，弹性部5受压之后的高度等于正常工作状态下的电池单元101的两个电极板之间的高度，从而可以确保电池单元101的正常电化学反应。另外，在电池单元101中，弹性部5还起到密封部的作用，对电池单元101的整个边缘进行密封。第一流体袋3a和第二流体袋3b设置在双极性电池堆1的顶部与外壳2的顶部的内壁之间。第一流体袋3a大致呈环形，第一流体袋3a的位置与双极性电池堆1的边缘位置相对应以便确保对双极性电池堆1的边缘施加压力，第一流体袋3a内容置二氧化碳气体，第一流体袋3a设有用于注排二氧化碳气体的第一注排端口。第二流体袋3b位于第一流体袋3a的内侧，第二流体袋3b大致呈矩形，第二流体袋3b内容置冷却水，第二流体袋3b设有用于注排冷却水的第二注排端口。通过控制第一流体袋3a内的二氧化碳的注入量和排出量可以控制第一流体袋3a对双极性电池堆1边缘施加的压力，从而控制弹性部5的压紧和弹起。通过控制第二流体袋3b内的冷却水的注入量和流速等可以控制对双极性电池堆1的冷却程度。同时设置容置有不同流体的第一流体袋3a和第二流体袋3b可以同时兼顾电池的重量减轻以及电池的冷却效果。压力传感器设置在外壳2的顶部的内壁上，第一压力传感器4a夹置在外壳2的顶部的内壁与第一流体袋3a的上表面之间，第二压力传感器4b夹置在外壳2的顶部的内壁与第二流体袋3b的上表面之间，第一压力传感器4a和第二压力传感器4b用于检测由于双极性电池堆1的异常产气所导致的流体袋的压力变化。

图3(a)至3(f)为根据本发明第一实施方式的电池单元的示意图，其中，图3(a)为立体示意图，图3(b)为俯视图，图3(c)和图3(d)为不施加外力情况下的电池单元的截面示意图和局部放大截面示意图，图3(e)和图3(f)为施加外力情况下的电池单元的截面示意图和局部放大截面示意图。在电池单元101的边缘设置弹性部5，弹性部5为环状结构并且沿着电池单元101的边缘设置。弹性部5的高度H高于正常工作状态下的电池单元101的两个电极板之间的距离h。如图3(c)和3(d)所示，在不施加外力的情况下，弹性部5弹起，将电池单元101的两个电极板102撑开，进而将设置于两个电极板上的正极材料层103和负极材料层104分离开距离D，从而切断了电池单元101的电化学反应。如图3(e)和3(f)所示，在施加外力的情况下，弹性部5压缩，电池单元101处于正常工作状态的位置，即，使得正极材料层103和负极材料层104分别邻接隔离层105，从而保证电池单元101的正常电化学反应。

图4(a)至4(f)为根据本发明第二实施方式的电池单元的示意图，其中，图4(a)为立体示意图，图4(b)为俯视图，图4(c)和图4(d)为不施加外力情况下的电池单元的截面示意图和局部放大截面示意图，图4(e)和图4(f)为施加外力情况下的电池单元的截面示意图和局部放大截面示意图。在电池单元101的边缘设置弹性部5，弹性部5的基部为环状结构，在环状结构的上表面设置多个凸起501。弹性部5的环状基部和凸起501可以为一体成型。或者，弹性部5的环状基部可以和凸起501分别成型并固定连接，基部和凸起501可以采用不同的材料，凸起501主要起到弹起和压缩的作用，基部主要起到连接多个凸起501的作用，基部可以采用非弹性材料。通过凸起501的弹起，可以在不施加外力的情况下加大正、负极材料层之间的间距，切断双极性电池堆的反应，而且同时在下压时无需施加过大的外力，只需将几个凸起501部分进行压缩即可。在弹性部5的外侧还设有密封部6，密封部包括环绕上侧的电极板边缘连接的环状的上膜片6a以及环绕下侧的电极板边缘连接的环状的下膜片6b，上膜片6a的内侧边缘与上侧的电极板的边缘密封连接，下膜片6b的内侧边缘与下侧的电极板的边缘密封连接，上膜片6a的外侧边缘与下膜片6b的外侧边缘密封连接，从而通过膜片式的密封部6形成对电池单元101的密封。如图4(c)和4(d)所示，在不施加外力的情况下，弹性部5的凸起501弹起，将电池单元101的两个电极板102撑开，进而将设置于两个电极板上的正极材料层103和负极材料层104分离开距离D，从而切断了电池单元101的电化学反应。环状的上膜片6a的内外边缘之间的距离A与环状的下膜片6b的内外边缘之间的距离B之和——即，两个电极板之间的可伸展部分的膜片的长度A+B——大于电池单元弹开时两个电极板之间的距离H，当电池单元101的两个电极板撑开时，膜片式的密封部6仍确保电池单元101的密封。如图4(e)和4(f)所示，在施加外力的情况下，弹性部5的凸起501被压缩，电池单元101处于正常工作状态的位置，即，使得正极材料层103和负极材料层104分别邻接隔离层105，从而保证电池单元101的正常电化学反应。

图5(a)至5(f)为根据本发明第三实施方式的电池单元的示意图，其中，图5(a)为立体示意图，图5(b)为俯视图，图5(c)和图5(d)为不施加外力情况下的电池单元的截面示意图和局部放大截面示意图，图5(e)和图5(f)为施加外力情况下的电池单元的截面示意图和局部放大截面示意图。沿电池单元101的一圈边缘交替设置弹性部5和密封部6。四个直角型条状的弹性部5设置在电池单元101的四角，在两个弹性部5之间设置直线型条状的密封部6，弹性部5与密封部6之间密封连接。弹性部5的高度高于正常工作状态下的电池单元101的两个电极板之间的距离，密封部6的高度约等于正常工作状态下的电池单元101的两个电极板之间的距离。利用弹性部5的弹起和压缩实现电池单元101的弹开和合拢，利用弹性部5和密封部6共同协作实现电池单元101的密封。为了确保电池单元101的密封效果，可以在弹性部5和密封部6的外侧设置另外的膜片式密封部6’。密封部6’包括环绕上侧的电极板边缘连接的环状上膜片6a以及环绕下侧的电极板边缘连接的环状下膜片6b，上膜片6a和下膜片6b的外侧边缘密封连接，从而通过膜片式的密封部6’以及弹性部5和密封部6形成对电池单元101的双重密封。如图5(c)和5(d)所示，在不施加外力的情况下，处于四角的弹性部5弹起，将电池单元101的两个电极板102撑开，进而将设置于两个电极板上的正极材料层103和负极材料层104分离开距离D，从而切断了电池单元101的电化学反应。在电池单元101的两个电极板撑开时，膜片式的密封部6’仍确保电池单元101的密封。如图5(e)和5(f)所示，在施加外力的情况下，处于四角的弹性部5被压缩，电池单元101处于正常工作状态的位置，即，使得正极材料层103和负极材料层104分别邻接隔离层105，从而保证电池单元101的正常电化学反应。

本发明具体实施例并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (12)

1.一种高电压电池，其特征在于，所述高电压电池包括：双极性电池堆，所述双极性电池堆包括隔离层以及设有电极板和电极材料层的电极片，所述电极片包括多个双极性电极片以及分别设置于所述多个双极性电极片整体两侧的单极性电极片，所述隔离层设置于相邻的所述电极片之间，所述双极性电极片的电极板为双极板并且不同极性的电极材料层分别设置于所述双极板的两侧，所述单极性电极片的电极板为单极板并且正极材料层或负极材料层设置于所述单极性电极片的一侧，所述电极片按照不同极性的电极材料层相对放置的顺序串联层叠，电池单元由相邻的所述电极片的两个电极板、不同极性的电极材料层以及所述隔离层构成；外壳，所述双极性电池堆置于所述外壳内；流体袋，所述流体袋置于所述外壳的顶部的内壁与所述双极性电池堆的顶部之间，通过所述流体袋对所述双极性电池堆施压从而将所述双极性电池堆压紧；弹性部，在至少一个所述电池单元中设置所述弹性部，在所述流体袋不对所述双极性电池堆施压的情况下，所述弹性部的至少部分高度高于正常工作状态下的所述电池单元的两个电极板之间的距离，在所述流体袋不对所述双极性电池堆施压的情况下所述弹性部的弹力能够将所在的电池单元弹开，以便阻止整个双极性电池堆的电化学反应。

2.根据权利要求1所述的高电压电池，其中，所述高电压电池还包括压力传感器，所述压力传感器设置于所述外壳的顶部的内壁上并且与所述流体袋相邻，所述压力传感器能够检测所述流体袋的压力变化，当所述流体袋的压力变化超过预定值时所述流体袋进行流体排放，使得所述流体袋不再对所述双极性电池堆施压。

3.根据权利要求1所述的高电压电池，其中，所述弹性部的材料为弹性材料，所述弹性材料为多孔聚乙烯、多孔聚丙烯、氟橡胶、三元乙丙橡胶或硅橡胶。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的高电压电池，其中，所述弹性部为沿所述电池单元的边缘延伸的环状结构并且设置于所述电池单元的两个电极板之间。

5.根据权利要求4所述的高电压电池，其中，所述高电压电池还包括环状的密封部，所述密封部位于所述环状的弹性部的内侧或外侧并且设置于所述电池单元的两个电极板之间，用以对所述电池单元的边缘进行密封。

6.根据权利要求5所述的高电压电池，其中，所述密封部为环状结构，所述密封部的高度等于所述电池单元的两个电极板之间的高度，所述密封部的底面/顶面固定连接于所述两个电极板的其中一个并且密封部的顶面/底面与所述两个电极板中的另一个抵接；或者，所述密封部包括环形的上膜片和环形的下膜片，所述上膜片的内侧边缘与所述电池单元的上侧的电极板的边缘密封连接，所述下膜片的内侧边缘与所述电池单元的下侧的电极板的边缘密封连接，所述上膜片和所述下膜片的外侧边缘密封连接。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的高电压电池，其中，所述弹性部为非连续结构并且设置于所述电池单元的两个电极板之间，在所述流体袋不对所述双极性电池堆施压的情况下，所述弹性部的高度高于正常工作状态下的所述电池单元的两个电极板之间的距离，所述高电压电池还包括密封部，所述密封部设置于所述电池单元的两个电极板之间，所述密封部的高度等于正常工作状态下的所述电池单元的两个电极板之间的距离用以对所述电池单元的边缘进行密封。

8.根据权利要求7所述的高电压电池，其中，所述密封部以环状形式沿所述电池单元的边缘设置，或者所述密封部以条状形式与所述弹性部沿同一圈交替设置并相互密封连接。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的高电压电池，其中，所述流体袋中容置阻燃流体，在所述流体袋上设有通向所述外壳内部的阀门，当所述阀门开启时，所述流体袋内的阻燃流体进入所述外壳内用以阻止所述双极性电池堆的燃烧爆炸。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的高电压电池，其中，所述流体袋包括第一流体袋和第二流体袋，所述第一流体袋的形状和位置与所述电池单元的边缘的位置相对应，在所述第一流体袋内容置用以对所述双极性电池堆施压的流体，所述第二流体袋位于所述第一流体袋的内侧，在所述第二流体袋内容置用以对所述双极性电池堆阻燃、加热或冷却的流体。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的高电压电池，其中，所述流体袋内的流体的压力为10～100kPa。

12.根据权利要求11所述的高电压电池，其中，所述流体袋内的流体的压力为60～80kPa。