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CN116034513B - 电池以及用电装置 - Google Patents

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CN116034513B
CN116034513B CN202080102951.3A CN202080102951A CN116034513B CN 116034513 B CN116034513 B CN 116034513B CN 202080102951 A CN202080102951 A CN 202080102951A CN 116034513 B CN116034513 B CN 116034513B
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explosion
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曾毓群
姜利文
方伍梅
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Contemporary Amperex Technology Co Ltd
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Abstract

本申请提供一种电池、用电装置、电池的制造方法以及系统。电池包括电池模组、箱体及导流部件。电池模组包括防爆组件。箱体被配置为收纳电池模组。箱体包括气体排出通道。气体排出通道包括进气口和出气口。导流部件设置于箱体内并遮挡防爆组件以形成气体导引通道。气体导引通道与进气口相连通,用于将防爆组件破坏后电池模组产生的气体通过出气口引导至箱体外。本申请实施例提供的电池,旨在解决电池容易迅速发生起火、爆炸,严重影响电池使用安全性的技术问题。

Description

电池以及用电装置
技术领域
本申请涉及电池技术领域,特别是涉及一种电池以及用电装置。
背景技术
随着社会和科学技术的发展,电池被广泛地应用于为高功率的装置提供动力,例如电动车辆等。由于电池在人类生活方方面面得以普及应用,因此对电池的安全性要求越来越高。然而,电池在使用过程中,有时会出现热失控的情况。电池一旦出现热失控的情况,整个电池容易迅速发生起火、爆炸,严重影响电池使用安全性。
发明内容
本申请提供一种电池以及用电装置,旨在解决电池容易迅速发生起火、爆炸,严重影响电池使用安全性的技术问题。
本申请实施例提供一种电池,包括电池模组、箱体以及导流部件。
电池模组包括防爆组件。箱体被配置为收纳电池模组。箱体包括气体排出通道。气体排出通道包括进气口和出气口。导流部件设置于箱体内并遮挡防爆组件以形成气体导引通道。气体导引通道与进气口相连通,用于将防爆组件破坏后电池模组产生的气体通过出气口引导至箱体外。
本申请一个实施例中,导流部件和电池模组围合形成气体导引通道,防爆组件位于气体导引通道内。从防爆组件位置释放的气体能够直接地更快速地进入气体导引通道并被气体导引通道引导至气体排出通道,有利于进一步降低气体从气体导引通道逃逸而蔓延到气体导引通道之外的电池模组的可能性。
本申请一个实施例中,导流部件包括第一板体和第二板体,第一板体遮挡防爆组件,两个以上的第二板体分别从第一板体朝向电池模组延伸,第一板体、两个以上的第二板体以及电池模组围合形成气体导引通道。第一板体和第二板体可以分别从不同的方向有效阻挡气体流动,进而有效引导气体沿气体导引通道流动,降低气体向四周自由蔓延的可能性。
本申请一个实施例中,第一板体与箱体可拆卸连接或者第一板体与箱体焊接。在电池模组发生热失控的范围较小,而导致导流部件的第一板体和第二板体损坏程度较低时,可以将导流部件从盖体上移除,重新更换新的导流部件,不需要将盖体整体进行更换。
本申请一个实施例中,电池模组还包括转接件,转接件包括气流通道,转接件被配置为连接于导流部件,气体导引通道通过气流通道与进气口相连通。转接件的气流通道可以起到辅助引导气体的作用,可以有利于降低气体从气体导引通道排出后,进入气体排出通道之前发生向四周自由蔓延的可能性。
本申请一个实施例中,转接件与导流部件为一体成型结构。转接件和导流部件可以实现无缝连接,有利于降低因转接件和导流部件为分体设计而在两者连接处存在缝隙,导致气体从该缝隙发生逃逸的可能性。
本申请一个实施例中,箱体包括盖体,防爆组件朝向盖体设置,导流部件被配置为与盖体相连接。电池模组发生热失控从破坏的防爆组件释放气体时,气体会受到导流部件的阻挡而不会直接作用于盖体,降低气体直接冲击盖体而导致盖体发生损坏的可能性。
本申请一个实施例中,箱体还包括壳体,壳体用于容纳电池模组,壳体包括侧板,盖体连接于侧板,盖体和侧板的连接位置形成有容纳部,气体排出通道设置于侧板并且进气口与容纳部相连通,至少部分转接件位于容纳部内。通过转接件在容纳部内将气体导引通道和气体排出通道的进气口连通,从而使得气体导引通道和气体排出通道的进气口的气体交换位置位于容纳部内,有利于降低气体在交换过程中发生逃逸而直接进入箱体的可能性。
本申请一个实施例中,壳体包括两个间隔设置的侧板,电池模组设置于两个侧板之间,气体导引通道从一个侧板朝向另一个侧板延伸。两个侧板均设置有气体排出通道,从而电池模组热失控时产生的气体可以通过气体导引通道向两侧的气体排出通道流动,从而有利于提高气体排出效率。
本申请一个实施例中,电池模组的数量与导流部件的数量相同且一个电池模组对应设置有一个导流部件,用于单独引导每一个电池模组的防爆组件破坏后所产生的气体。一个电池模组对应设置一个导流部件的方式,可以有效将各个电池模组实现分离,使得每个电池模组发生热失控时产生的气体都不易向其他电池模组蔓延,有效提高电池的安全性。
本申请一个实施例中,气体排出通道还包括汇流腔,进气口以及出气口均与汇流腔相联通,进气口的数量与导流部件的数量相同,一个进气口与一个气流通道联通。设置汇流腔后,汇流腔可以容纳更多的气体,并且气体进入汇流腔后压力会迅速减小,从而箱体内的气体可以更快地通过进气口进入到气体排出通道,使得气体可以迅速离开箱体的容纳空间,进而有利于进一步降低气体不能迅速从箱体内排出而导致箱体内部压力急剧上升的可能性。
本申请一个实施例中,电池还包括密封部件,密封部件被配置为密封气体导引通道,以使气体沿气体导引通道流动至进气口。设置密封部件,可以降低气体在进入气体排出通道的进气口过程中从气体导引通道其它位置发生逃逸的可能性。
本申请一个实施例中,导流部件和电池模组之间设置有密封部件。一方面,可以降低气体进入电池模组和侧板之间的缝隙而导致气体无法及时排出的可能性;另一方面,降低气体进入电池模组和侧板之间的缝隙而经由缝隙蔓延至其他电池模组而导致其他电池模组出现起火、爆炸的可能性。
和/或,电池模组和侧板之间设置密封部件,可以降低气体在进入气体排出通道的进气口的过程中从导流部件和电池模组之间的缝隙发生逃逸的可能性。
本申请一个实施例中,电池还包括泄压阀,泄压阀设置于箱体的外壁并且覆盖出气口,泄压阀被配置为气体排出通道内压力或温度达到阈值时致动以泄放压力,保证气体可以及时快速地通过泄压阀排出到外部环境中。
本申请实施例的电池包括箱体、电池模组以及导流部件。电池模组和导流部件均设置于箱体内。电池模组包括防爆组件。在电池模组遇到热失控情况时,防爆组件发生破坏以使电池模组可以通过破坏后的防爆组件释放气体。导流部件遮挡电池模组的防爆组件以形成气体导引通道。气体导引通道可以引导气体沿预定路径朝气体排出通道流动。然后气体会从气体排出通道迅速排出箱体。设置的气体导引通道和气体排出通道可以引导气体定向流动。这样,设置的气体导引通道和气体排出通道,可以有利于降低发生热失控的电池模组所释放的气体向四周自由蔓延而导致其它未发生热失控的电池模组发生起火、爆炸的可能性,有利于提高电池使用安全性。
本申请实施例还提供一种用电装置,包括如上述实施例的电池,电池用于提供电能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例公开的一种车辆的结构示意图;
图2是本申请一实施例公开的一种电池的分解结构示意图;
图3是图2中A处放大图;
图4是本申请一实施例公开的一种电池的结构示意图;
图5是图4中沿B-B方向的剖视结构示意图;
图6是图5中C处放大图;
图7是图6中D处放大图;
图8是本申请一实施例公开的一种电池的局部结构示意图;
图9是图8中E处放大图;
图10是本申请一实施例公开的一种电池的局部剖视结构示意图;
图11是图10中F处放大图;
图12是本申请另一实施例公开的一种电池的分解结构示意图;
图13是图12中G处放大图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理,但不能用来限制本申请的范围,即本申请不限于所描述的实施例。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有说明,“多个”的含义是两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。“垂直”并不是严格意义上的垂直,而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行,而是在误差允许范围之内。
下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向,并不是对本申请的具体结构进行限定。在本申请的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
申请人在注意到电池一旦出现热失控情况,电池整体会迅速发生起火、爆炸的问题之后,对电池的各个结构以及使用环境进行研究分析。申请人发现,当电池内的一个电池模组发生热失控时,往往会迅速殃及其它未发生热失控的电池模组,从而导致其它未发生热失控的电池模组也在很短时间内发生起火、爆炸,最终导致电池整体发生起火、爆炸。为了避免电池模组出现热失控而导致整个电池爆炸,申请人对发生热失控的电池模组进行降温处理,但发现电池模组热失控后温度急速上升,单一的降温很难抑制热失控的蔓延。申请人发现抑制热失控蔓延的关键在于发现电池模组热失控后,应及时将聚集在电池中的高温气体排出,才能迅速将电池温度降下来,防止热失控蔓延。
基于申请人发现的上述问题,申请人对电池的结构进行改进,下面对本申请实施例进行进一步描述。
为了更好地理解本申请,下面结合图1至图13对本申请实施例进行描述。
本申请实施例提供一种使用电池10作为电源的用电装置。该用电装置可以但不仅限于为车辆、船舶或飞行器等。参见图1所示,本申请的一个实施例提供一种车辆1。车辆1可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车。新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。在本申请一实施例中,车辆1可以包括马达1a、控制器1b以及电池10。控制器1b用来控制电池10为马达1a供电。马达1a通过传动机构与车轮连接,从而驱动车辆1行进。电池10可以作为车辆1的驱动电源,替代或部分地替代燃油或天然气为车辆1提供驱动动力。在一个示例中,在车辆1的底部、车头或车尾可以设置电池10。电池10可以用于为车辆1供电。在一个示例中,电池10可以作为车辆1的操作电源,用于车辆1的电路系统。可选地,电池10可以用于车辆1的启动、导航和运行时的工作用电需求。
参见图2所示,电池10可以包括两个以上的电池模组20。在一些可选的实施例中,电池10还包括箱体30。箱体30包括容纳空间。电池模组20设置于箱体30的容纳空间内。箱体30可以为电池模组20提供安装平台,也可以为电池模组20提供防护。两个以上的电池模组20排列布置于箱体30内。两个以上的电池模组20可以沿一方向并排设置,充分利用箱体30的容纳空间。
参见图2所示,电池10还包括导流部件40。导流部件40设置于箱体30内。导流部件40对应电池模组20设置。导流部件40的数量可以与电池模组20的数量相等,也即一个电池模组20对应设置一个导流部件40。导流部件40和箱体30为分体结构,也即彼此分开提供,各自独立加工制造,然后将两者进行组装。
参见图3所示,电池模组20可以包括两个以上的电池单体22,但这里并不对电池模组20包括的电池单体22的数量进行限定。对于每个电池模组20,两个以上的电池单体22可以通过串联、并联或混联的方式连接。两个以上的电池单体22可以沿一方向并排设置。两个以上的电池单体22的排列方向可以与各个电池模组20的排列方向相垂直。
参见图3所示,电池模组20包括防爆组件21。在电池模组20包括两个以上的电池单体22的实施例中,防爆组件21可以是每个电池单体22上的防爆阀。电池单体22出现内部压力过大的情况时,会破坏防爆阀,以使电池单体22内部的气体通过破坏的防爆阀释放出来。从电池单体22释放的气体呈高温高压状态。在其他一些实施例中,电池模组20具有外壳(图中未示出)和设置于外壳上的防爆阀。两个以上的电池单体22设置于外壳内。防爆组件21可以是设置于外壳上的防爆阀。电池单体22出现内部压力过大的情况时,电池单体22会向外壳内部空间释放气体。在外壳内部的压力达到预设压力值时,会破坏外壳上的防爆阀,以使外壳内部的气体通过破坏的防爆阀释放出来。从外壳释放出的气体呈高温高压状态。
参见图2和图3所示,箱体30包括气体排出通道31。气体排出通道31包括进气口311和出气口312。气体排出通道31通过进气口311与箱体30内的容纳空间相连通。气体排出通道31通过出气口312与外部环境相连通。气体排出通道31具有引导气体流动的功能。在电池模组20发生热失控而释放高温高压气体时,气体可以从气体排出通道31的进气口311进入气体排出通道31,并且在气体排出通道31的引导下最终从出气口312定向排放到外部环境,从而降低因电池模组20热失控所释放的大量气体积聚而导致电池10发生爆炸的可能性。
参见图4至图6所示,导流部件40设置于箱体30内并遮挡防爆组件21以形成气体导引通道50。防爆组件21对应于气体导引通道50设置。气体导引通道50与气体排出通道31的进气口311相连通。气体导引通道50用于将防爆组件21破坏后电池模组20产生的气体引导至气体排出通道31,并且通过气体排出通道31的出气口312引导至箱体30外,从而使电池10迅速排气、泄压,防止热失控蔓延,降低发生爆炸的可能性。由于导流部件40遮挡防爆组件21,因此导流部件40可以将防爆组件21与箱体30隔离开,从而防爆组件21破坏后释放的气体会受到导流部件40阻挡,降低气体直接冲击箱体30而迅速将箱体30熔穿的可能性。沿电池单体22的排列方向,电池模组20具有相对的两端。箱体30上与电池模组20的一端所对应的区域设置气体排出通道31。可以理解地,箱体30上与电池模组20的两端所对应的区域分别设置气体排出通道31,使得气体可以沿两个方向排出,从而有利于提高气体排出箱体30的效率。导流部件40的延伸方向与电池单体22的排列方向相同。
本申请实施例的电池10包括箱体30、电池模组20以及导流部件40。电池模组20和导流部件40均设置于箱体30内。电池模组20包括防爆组件21。在电池模组20发生热失控时,防爆组件21发生破坏以使电池模组20可以通过破坏后的防爆组件21释放内部气体。导流部件40遮挡电池模组20的防爆组件21以形成气体导引通道50。气体导引通道50可以引导气体沿预定路径朝气体排出通道31流动。然后气体会从气体排出通道31迅速排出箱体30。设置的气体导引通道50和气体排出通道31可以引导气体定向流动。如此一来,有利于降低发生热失控的电池模组20所释放的气体向四周自由蔓延从而导致其它未发生热失控的电池模组20发生起火、爆炸的可能性,有利于提高电池10使用的安全性。
在一些实施例中,参见图5和图6所示,导流部件40和电池模组20围合形成气体导引通道50,而防爆组件21可以位于气体导引通道50内,从而当发生热失控时,从防爆组件21位置释放的气体能够直接进入气体导引通道50并被气体导引通道50引导至气体排出通道31,有利于进一步降低气体从气体导引通道50逃逸而蔓延到气体导引通道50之外的电池模组20的可能性,提高排气效率。
在一些实施例中,参见图7所示,导流部件40包括第一板体41和第二板体42。第一板体41被配置为遮挡防爆组件21,以隔离防爆组件21和箱体30。第二板体42从第一板体41上朝电池模组20延伸。第一板体41、第二板体42以及电池模组20围合形成气体导引通道50。第一板体41可以从电池模组20的防爆组件21的正面阻挡气体,而第二板体42可以从防爆组件21的侧面阻挡气体,从而第一板体41和第二板体42可以分别从不同的方向有效阻挡气体流动,进而有效引导气体沿气体导引通道50流动,降低气体向四周自由蔓延的可能性,提高排气效率。在一个示例中,参见图7至图9所示,导流部件40包括第一板体41和两个第二板体42。沿电池模组20的排列方向,两个第二板体42间隔设置,并且两个第二板体42位于第一板体41的同一侧,使得导流部件40整体呈U形结构。第一板体41和两个第二板体42围合形成的一个腔室可以和电池模组20形成气体导引通道50。在一个示例中,第一板体41和第二板体42为一体成型结构。可以理解地,第二板体42的数量也可以是三个以上。沿电池模组20的排列方向,三个以上的第二板体42间隔设置。相邻两个第二板体42和第一板体41的一部分形成一个腔室。两个以上的腔室可以和电池模组20形成气体导引通道50。
在一些实施例中,参见图10所示,箱体30上气体排出通道31的进气口311位于电池模组20的一侧,而气体导引通道50延伸截止于电池模组20的端部,从而气体导引通道50与气体排出通道31的进气口311之间具有一段距离。电池模组20还包括转接件60。转接件60包括用于引导气体流动的气流通道61。转接件60被配置为连接于导流部件40,从而从气体导引通道50流出的气体可以直接进入转接件60的气流通道61内。气体导引通道50通过转接件60的气流通道61与气体排出通道31的进气口311相连通。在气体从气体导引通道50进入气体排出通道31的过程中,转接件60的气流通道61可以起到辅助引导气体的作用,可以有利于降低气体从气体导引通道50排出后,进入气体排出通道31之前发生向四周自由蔓延的可能性。
在一个示例中,转接件60与导流部件40为一体成型结构,使得转接件60和导流部件40可以实现无缝连接,有利于降低因转接件60和导流部件40为分体设计而在两者连接处存在缝隙,导致气体从该缝隙发生逃逸的可能性。转接件60的横截面形状可以与导流部件40的横截面形状相同。或者,转接件60也可以是筒状结构,从而从气体导引通道50流出的气体可以直接进入转接件60的气流通道61内,并在气流通道61的引导下进入气体排出通道31,有利于降低气体从气体导引通道50排出后,进入气体排出通道31之前发生向四周自由蔓延的可能性。
在一些实施例中,参见图10所示,箱体30包括盖体32。电池模组20的防爆组件21朝向盖体32设置。导流部件40被配置为与盖体32相连接。导流部件40设置于盖体32和电池模组20之间。电池模组20发生热失控从破坏的防爆组件21释放气体时,气体会受到导流部件40的阻挡而不会直接作用于盖体32,降低气体直接冲击盖体32而导致盖体32发生损坏的可能性。示例性地,电池10应用于车辆1时,箱体30的盖体32朝向乘员舱。如果箱体30的盖体32发生损坏,气体可以较快地进入乘员舱而对车内乘员造成伤害。本实施例的电池模组20通过设置导流部件40来降低盖体32发生损坏的可能性,从而可以降低气体通过损坏的盖体32快速侵入乘员舱而对乘员造成伤害的可能性,也可以为乘员争取更多时间离开车辆1。
在一些实施例中,参见图10所示,箱体30还包括壳体33。壳体33用于容纳电池模组20。壳体33包括侧板331。盖体32连接于侧板331。盖体32可以通过紧固件连接于侧板331并且与侧板331密封。盖体32和侧板331的连接位置形成有容纳部70。容纳部70的开口朝向导流部件40。气体排出通道31设置于侧板331并且进气口311与容纳部70相连通。气体排出通道31的出气口312位于侧板331远离电池模组20一侧的表面上。至少部分转接件60位于容纳部70内。转接件60的气流通道61与气体排出通道31的进气口311相连通。这样,位于容纳部内的转接件60将气体导引通道50和气体排出通道31的进气口311连通,从而使得气体导引通道50和气体排出通道31的进气口311的气体交换位置位于容纳部70内,有利于降低气体在交换过程中发生逃逸而直接进入箱体30的可能性。在一个示例中,侧板331上与盖体32相连接的表面为平面,而盖体32具有用于与侧板331相连接的翻边以及远离电池模组20凹陷的凹陷部。导流部件40和转接件60位于盖体32的凹陷部内。盖体32和侧板331连接后,盖体32的凹陷部与侧板331上与盖体32相连接的表面之间形成容纳部70。
在一些实施例中,参见图10所示,壳体33还包括支承板333。侧板331和支承板333相连接。电池模组20置于支承板333上。
在一些实施例中,参见图10所示,气体排出通道31还包括汇流腔313。气体排出通道31的进气口311以及气体排出通道31的出气口312均与汇流腔313相联通。进气口311的数量与导流部件40的数量相同。转接件60的数量与导流部件40的数量相同。一个进气口311与一个转接件60的气流通道61联通。当电池模组20发生热失控时,电池模组20所产生的气体通过相对应的进气口311汇流到汇流腔313,然后再从出气口312排出。设置汇流腔313后,汇流腔313可以容纳更多的气体,并且气体进入汇流腔313后压力会迅速减小,从而箱体30内的气体可以更快地通过进气口311进入到气体排出通道31,使得气体可以迅速离开箱体30的容纳空间,进而有利于进一步降低气体不能迅速从箱体30内排出而导致箱体30内部压力急剧上升的可能性。
在一些实施例中,参见图10和图11所示,导流部件40和箱体30可拆卸连接或焊接连接。导流部件40包括第一板体41和第二板体42。第一板体41与盖体32可拆卸连接。例如,第一板体41可以通过螺钉或铆钉连接于盖体32。这样,在电池模组20发生热失控的范围较小,而导致导流部件40的第一板体41和第二板体42损坏程度较低时,可以将导流部件40从盖体32上移除,重新更换新的导流部件40,不需要将盖体32整体进行更换。或者,第一板体41与盖体32焊接。例如,第一板体41与盖体32可以通过激光焊接连接。这样,第一板体41与盖体32直接焊接连接,可以使得第一板体41和盖体32形成的结构更加紧凑,有利于降低空间占用率,以提高电池10的能量密度。
在一些实施例中,参见图10和图11所示,电池10还包括密封部件80。密封部件80被配置为密封气体导引通道50,以使气体可以全部沿气体导引通道50流动至气体排出通道31的进气口311。气体导引通道50具有用于与气体排出通道31的进气口311对接的出口。密封部件80用于密封除气体导引通道50的出口之外的区域。设置密封部件80,可以降低气体在进入气体排出通道31的进气口311过程中从气体导引通道50其它位置发生逃逸的可能性。密封部件80的材料选用耐高温耐冲击的材料。密封部件80可以是片状结构。在一个示例中,参见图10所示,电池模组20和侧板331之间设置密封部件80,一方面,可以降低气体进入电池模组20和侧板331之间的缝隙而导致气体无法及时排出的可能性;另一方面,降低气体进入电池模组20和侧板331之间的缝隙而经由缝隙蔓延至其他电池模组20而导致其他电池模组20出现起火、爆炸的可能性。在另一个示例中,参见图11所示,导流部件40和电池模组20之间设置有密封部件80,可以降低气体在进入气体排出通道31的进气口311的过程中从导流部件40和电池模组20之间的缝隙发生逃逸的可能性。示例性地,导流部件40包括第一板体41和第二板体42。第一板体41被配置为遮挡防爆组件21,以隔离防爆组件21和箱体30。第二板体42从第一板体41上朝电池模组20延伸。第一板体41、第二板体42以及电池模组20围合形成气体导引通道50。第二板体42和电池模组20之间设置有密封部件80。
在一些实施例中,参见图12所示,壳体33包括两个间隔设置的侧板331以及连接板332。两个侧板331沿电池单体22的排列方向间隔设置。连接板332被配置为连接两个侧板331。电池模组20设置于两个侧板331之间。气体导引通道50从一个侧板331朝向另一个侧板331延伸。气体导引通道50具有两个相对的出口。两个侧板331均设置有气体排出通道31。气体导引通道50的两个出口分别与两个侧板331上的气体排出通道31对应。电池模组20热失控时产生的气体可以通过气体导引通道50的两个出口向两侧的气体排出通道31流动,从而有利于提高气体排出效率,降低气体在箱体30内积聚时间较长而导致气体蔓延至其他电池模组20或电池10整体因压力瞬间上升较快而发生爆炸的可能性。在一个示例中,参见图11和12所示,电池模组20的数量与导流部件40的数量相同且一个电池模组20对应设置有一个导流部件40。一个导流部件40和一个电池模组20形成一个气体导引通道50。一个导流部件40用于单独引导一个电池模组20的防爆组件21破坏后所产生的气体。一个电池模组20对应设置一个导流部件40的方式,可以有效将各个电池模组20实现分离,使得每个电池模组20发生热失控时产生的气体都不易向其他电池模组20蔓延,有效提高电池10的安全性。
在一些实施例中,参见图12和图13所示,电池10还包括泄压阀90。泄压阀90设置于箱体30的外壁并且覆盖气体排出通道31的出气口312。箱体30包括侧板331和连接板332。泄压阀90与箱体30的侧板331可拆卸连接。例如,泄压阀90通过螺钉连接于侧板331。泄压阀90被配置为气体排出通道31内压力或温度达到阈值时致动以泄放压力。箱体30内的电池模组20发生热失控产生的气体通过气体导引通道50引导至气体排出通道31,然后泄压阀90在气体作用下致动,从而从常闭状态切换至开启状态,保证气体可以及时快速地通过泄压阀90排出到外部环境中。在电池10处于正常工作状态时,由于处于常闭状态的泄压阀90覆盖气体排出通道31的出气口312,因此泄压阀90可以阻挡液态水及杂质通过气体排出通道31进入箱体30内部,从而降低液态水及杂质对电池模组20产生不良影响的可能性。在一个示例中,泄压阀90可以是单向导通阀。
本申请实施例的电池10包括箱体30、电池模组20以及导流部件40。电池模组20和导流部件40均设置于箱体30内。箱体30包括气体排出通道31。导流部件40和箱体30为分体结构。导流部件40遮挡电池模组20的防爆组件21。在电池模组20发生热失控时会破坏防爆组件21以释放高温高压的气体。气体导引通道50可以将从防爆组件21释放出的气体引导至气体排出通道31,然后气体会经过气体排出通道31排放到箱体30外。这样,电池模组20发生热失控时所产生的气体会沿预定方向流动并排出到箱体30外,不易在箱体30内向四周流动蔓延,从而有效降低气体向其他电池模组20蔓延而导致其他电池模组20发生起火、爆炸的可能性,有利于提高电池10的使用安全性。
本申请实施例还提供一种电池10的制造方法,包括:
将包括防爆组件21的电池模组20设置于包括气体排出通道31的箱体30内,气体排出通道31包括进气口311和出气口312;
将导流部件40设置于箱体30内并遮挡防爆组件21以形成气体导引通道50,气体导引通道50与进气口311相连通,用于将防爆组件21破坏后电池模组20产生的气体通过出气口312引导至箱体30外。
在一些实施例中,箱体30包括盖体32和壳体33。盖体32和壳体33相连接。在将包括防爆组件21的电池模组20设置于包括气体排出通道31的箱体30内的步骤中,将电池模组20设置于壳体33内,然后再将盖体32和壳体33盖合。气体排出通道31设置于壳体33上。在将导流部件40设置于箱体30内并遮挡防爆组件21以形成气体导引通道50的步骤中,预先将导流部件40与盖体32进行连接固定,然后再将盖体32和壳体33盖合。导流部件40遮挡防爆组件21并且和电池模组20之间围合形成气体导引通道50。
本申请实施例电池10的制造方法加工制造的电池10,导流部件40遮挡电池模组20的防爆组件21。气体导引通道50和气体排出通道31可以引导气体沿预定路径流动。这样,设置的气体导引通道50和气体排出通道31,可以有利于降低发生热失控的电池模组20所释放的气体向四周自由蔓延而导致其它未发生热失控的电池模组20发生起火、爆炸的可能性,有利于提高电池10使用安全性。
本申请实施例还提供一种电池10的制造系统,包括:
第一装配装置,被配置为将包括防爆组件21的电池模组20设置于包括气体排出通道31的箱体30内,气体排出通道31包括进气口311和出气口312;
第二装配装置,被配置为将导流部件40设置于箱体30内并遮挡防爆组件21以形成气体导引通道50,气体导引通道50与进气口311相连通,用于将防爆组件21破坏后电池模组20产生的气体通过出气口312引导至箱体30外。
在一些实施例中,箱体30包括盖体32和壳体33。盖体32和壳体33相连接。气体排出通道31设置于壳体33上。通过第一装配装置将电池模组20设置于壳体33内,然后再将盖体32和壳体33盖合。通过第二装配装置预先将导流部件40与盖体32进行连接固定,然后再将盖体32和壳体33盖合。导流部件40遮挡防爆组件21并且和电池模组20之间围合形成气体导引通道50。
虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述,但在不脱离本申请的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (13)

1.一种电池,包括:
电池模组,包括防爆组件;
箱体,被配置为收纳所述电池模组,所述箱体包括气体排出通道,所述气体排出通道包括进气口和出气口;
导流部件,设置于所述箱体内并遮挡所述防爆组件以形成气体导引通道,所述气体导引通道与所述进气口相连通,用于将所述防爆组件破坏后所述电池模组产生的气体通过所述出气口引导至所述箱体外;
其中,所述导流部件和所述电池模组围合形成所述气体导引通道,所述防爆组件位于所述气体导引通道内,所述导流部件包括第一板体和第二板体,所述第一板体遮挡所述防爆组件,两个以上的所述第二板体分别从所述第一板体朝向所述电池模组延伸,所述第一板体、两个以上的所述第二板体以及所述电池模组围合形成所述气体导引通道。
2.根据权利要求1所述的电池,其中,所述第一板体与所述箱体可拆卸连接或者所述第一板体与所述箱体焊接。
3.根据权利要求1或2所述的电池,其中,所述电池模组包括转接件,所述转接件包括气流通道,所述转接件被配置为连接于所述导流部件,所述气体导引通道通过所述气流通道与所述进气口相连通。
4.根据权利要求3所述的电池,其中,所述转接件与所述导流部件为一体成型结构。
5.根据权利要求4所述的电池,其中,所述箱体包括盖体,所述防爆组件朝向所述盖体设置,所述导流部件被配置为与所述盖体相连接。
6.根据权利要求5所述的电池,其中,所述箱体还包括壳体,所述壳体用于容纳所述电池模组,所述壳体包括侧板,所述盖体连接于所述侧板,所述盖体和所述侧板的连接位置形成有容纳部,所述气体排出通道设置于所述侧板并且所述进气口与所述容纳部相连通,至少部分所述转接件位于所述容纳部内。
7.根据权利要求6所述的电池,其中,所述壳体包括两个间隔设置的所述侧板,所述电池模组设置于两个所述侧板之间,所述气体导引通道从一个所述侧板朝向另一个所述侧板延伸。
8.根据权利要求6或7所述的电池,其中,所述电池模组的数量与所述导流部件的数量相同且一个所述电池模组对应设置有一个所述导流部件,用于单独引导每一个所述电池模组的所述防爆组件破坏后所产生的气体。
9.根据权利要求8所述的电池,其中,所述气体排出通道还包括汇流腔,所述进气口以及所述出气口均与所述汇流腔相联通,所述进气口的数量与所述导流部件的数量相同,一个所述进气口与一个所述气流通道联通。
10.根据权利要求6或7所述的电池,其中,所述电池还包括密封部件,所述密封部件被配置为密封所述气体导引通道,以使所述气体沿所述气体导引通道流动至所述进气口。
11.根据权利要求10所述的电池,其中,所述导流部件和所述电池模组之间设置有所述密封部件;和/或,所述电池模组和所述侧板之间设置所述密封部件。
12.根据权利要求1所述的电池,其中,所述电池还包括泄压阀,所述泄压阀设置于所述箱体的外壁并且覆盖所述出气口,所述泄压阀被配置为所述气体排出通道内压力或温度达到阈值时致动以泄放压力。
13.一种用电装置,包括如权利要求1至12任一项所述的电池,所述电池用于提供电能。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115602994B (zh) * 2022-10-31 2024-01-23 厦门海辰储能科技股份有限公司 电池模组和用电设备
EP4390333B1 (en) * 2022-11-04 2024-12-04 Contemporary Amperex Technology (Hong Kong) Limited Flow test tool, negative pressure formation apparatus, and battery manufacturing device
CN118589084B (zh) * 2024-04-18 2024-11-01 中国矿业大学 矿井下防爆锂电池热失控灾害消除及废能提取系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN209183604U (zh) * 2018-12-27 2019-07-30 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池箱

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4053683A (en) 1976-03-04 1977-10-11 Rounds Charles E System for fuel supplementation
JP2001283803A (ja) 2000-03-31 2001-10-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電動車輌に用いる組電池システム
JP5300416B2 (ja) * 2008-10-31 2013-09-25 三洋電機株式会社 バッテリシステム
ATE557432T1 (de) * 2009-11-19 2012-05-15 Sb Limotive Co Ltd Batteriepack
JP5594592B2 (ja) * 2010-09-30 2014-09-24 株式会社Gsユアサ 電池モジュール及び組電池
KR101191660B1 (ko) * 2010-11-08 2012-10-17 에스비리모티브 주식회사 전지 모듈
US20120288738A1 (en) * 2010-12-13 2012-11-15 Shunsuke Yasui Battery pack
US8927136B2 (en) 2011-06-23 2015-01-06 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery cover insulator system for fluid communication with battery vents
JP2013114952A (ja) * 2011-11-30 2013-06-10 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置及びこれを備える車両並びに蓄電装置
US9466819B2 (en) * 2012-03-07 2016-10-11 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module
WO2014024433A1 (ja) * 2012-08-09 2014-02-13 三洋電機株式会社 電源装置及びこれを備える電動車両並びに蓄電装置
JP6056499B2 (ja) * 2013-01-21 2017-01-11 株式会社豊田自動織機 バッテリケース
DE102013204087A1 (de) * 2013-03-11 2014-09-11 Robert Bosch Gmbh Entgasungssystem für Batteriemodule
US10381614B2 (en) 2013-04-17 2019-08-13 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module
US9627663B2 (en) 2013-04-25 2017-04-18 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable battery pack including pack cover
JP6071000B2 (ja) 2013-11-18 2017-02-01 本田技研工業株式会社 蓄電モジュール
JP6424426B2 (ja) * 2013-12-26 2018-11-21 三洋電機株式会社 組電池
JP6379590B2 (ja) 2014-03-31 2018-08-29 株式会社Gsユアサ 蓄電装置
US10141554B2 (en) * 2015-02-10 2018-11-27 Vertiv Energy Systems, Inc. Enclosures and methods for removing hydrogen gas from enclosures
US20170358785A1 (en) * 2015-02-27 2017-12-14 Sanyo Electric Co., Ltd. Power supply device and vehicle including the same
US10243186B2 (en) 2015-03-06 2019-03-26 Ttb Holding Company Limited Battery module with thermal runaway and gas exhaust management system
CN107210397B (zh) * 2015-03-31 2020-07-21 三洋电机株式会社 电源装置及具有电源装置的车辆
JP6606907B2 (ja) 2015-07-30 2019-11-20 株式会社Gsユアサ 蓄電装置
CN108352472B (zh) 2015-10-28 2021-02-05 株式会社村田制作所 电子设备外壳以及具备该电子设备外壳的电池组
CA3062702C (en) * 2017-06-29 2023-08-15 Sargent Manufacturing Company Electrochemical cell housing including at least one catalyst and method of mitigating a venting and/or thermal runaway event
US11201373B2 (en) * 2017-08-07 2021-12-14 Sanyo Electric Co., Ltd. Battery module and vehicle equipped with same
CN207967135U (zh) * 2018-03-16 2018-10-12 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池模组以及电池包
CN110277533B (zh) * 2018-03-16 2020-12-29 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池模组
WO2020041585A1 (en) * 2018-08-23 2020-02-27 Rivina Automotive, Llc Automotive battery conductor plates with fusible links
CN208797082U (zh) * 2018-11-13 2019-04-26 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种电池包
US11394079B2 (en) * 2018-11-13 2022-07-19 Rivian Ip Holdings, Llc Battery cell pack thermal runaway mitigation
CN111106278B (zh) * 2018-12-29 2021-02-12 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池包
CN111106277B (zh) * 2018-12-29 2021-05-07 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池包
CN209401715U (zh) * 2019-04-23 2019-09-17 宁德时代新能源科技股份有限公司 上盖组件和电池包
CN210123787U (zh) 2019-08-29 2020-03-03 蜂巢能源科技有限公司 电池包和车辆

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN209183604U (zh) * 2018-12-27 2019-07-30 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池箱

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Publication number Publication date
US20230050668A1 (en) 2023-02-16
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