RU2829325C2 - Battery, electric device, method of producing battery and device for producing battery - Google Patents
Battery, electric device, method of producing battery and device for producing battery Download PDFInfo
- Publication number
- RU2829325C2 RU2829325C2 RU2024102281A RU2024102281A RU2829325C2 RU 2829325 C2 RU2829325 C2 RU 2829325C2 RU 2024102281 A RU2024102281 A RU 2024102281A RU 2024102281 A RU2024102281 A RU 2024102281A RU 2829325 C2 RU2829325 C2 RU 2829325C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- battery
- battery cell
- wall
- pressure relief
- temperature control
- Prior art date
Links
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИAREA OF TECHNOLOGY
Варианты осуществления настоящей заявки относятся к области батарей, и, в частности, к батарее, электрическому устройству, способу получения батареи и устройству для получения батареи.Embodiments of the present application relate to the field of batteries, and in particular to a battery, an electrical device, a method for producing a battery, and an apparatus for producing a battery.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION
Энергосбережение и сокращение выбросов имеют решающее значение для устойчивого развития автомобильной промышленности. В этой связи электрические транспортные средства благодаря своим преимуществам в энергосбережении и защите окружающей среды стали важной частью устойчивого развития автомобильной промышленности. Для электрических транспортных средств технология батарей является важным фактором в связи с их развитием.Energy conservation and emission reduction are crucial for the sustainable development of the automobile industry. In this regard, electric vehicles have become an important part of the sustainable development of the automobile industry due to their advantages in energy conservation and environmental protection. For electric vehicles, battery technology is an important factor in their development.
В развитии технологии батарей, в дополнение к улучшению характеристик, еще одним существенным вопросом является безопасность. Если безопасность батареи не может быть гарантирована, то батарея не может быть использована. Поэтому улучшение характеристик безопасности является неотложной технической проблемой, которую необходимо решить в технологии батарей.In the development of battery technology, in addition to improving the performance, another important issue is safety. If the safety of the battery cannot be guaranteed, the battery cannot be used. Therefore, improving the safety performance is an urgent technical problem that needs to be solved in battery technology.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯESSENCE OF THE INVENTION
В настоящей заявке предоставлены батарея, электрическое устройство, способ получения батареи и устройство для получения батареи для повышения безопасности батареи.The present application provides a battery, an electrical device, a method for producing a battery, and an apparatus for producing a battery to improve the safety of a battery.
Согласно первому аспекту предоставлена батарея, содержащая: множество батарейных элементов, при этом множество батарейных элементов включает первые батарейные элементы и вторые батарейные элементы, и на первой стенке первого батарейного элемента, и на второй стенке второго батарейного элемента предусмотрен механизм сброса давления, и механизм сброса давления выполнен с возможностью приведения его в действие, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента, снабженного механизмом сброса давления, достигает порогового значения, для понижения внутреннего давления; и терморегулирующий компонент, выполненный с возможностью вмещения текучей среды для регулирования температур множества батарейных элементов, при этом терморегулирующий компонент прикреплен к первой стенке первого батарейного элемента и первой стенке второго батарейного элемента, первая стенка второго батарейного элемента отличается от второй стенки второго батарейного элемента, терморегулирующий компонент снабжен участком сброса давления в положении, соответствующем механизму сброса давления первого батарейного элемента, и участок сброса давления используется для выпуска выбросов из первого батарейного элемента при приведении в действие механизма сброса давления первого батарейного элемента.According to the first aspect, a battery is provided, comprising: a plurality of battery cells, wherein the plurality of battery cells include first battery cells and second battery cells, and a pressure relief mechanism is provided on the first wall of the first battery cell and on the second wall of the second battery cell, and the pressure relief mechanism is configured to be activated when the internal pressure or temperature of the battery cell provided with the pressure relief mechanism reaches a threshold value, to reduce the internal pressure; and a temperature control component configured to contain a fluid for regulating the temperatures of the plurality of battery cells, wherein the temperature control component is attached to the first wall of the first battery cell and the first wall of the second battery cell, the first wall of the second battery cell differs from the second wall of the second battery cell, the temperature control component is provided with a pressure relief portion in a position corresponding to the pressure relief mechanism of the first battery cell, and the pressure relief portion is used to release emissions from the first battery cell when the pressure relief mechanism of the first battery cell is activated.
В техническом решении в данном варианте осуществления настоящей заявки во множестве батарейных элементов батареи механизм сброса давления первого батарейного элемента расположен на первой стенке первого батарейного элемента, и механизм сброса давления второго батарейного элемента расположен на второй стенке второго батарейного элемента. Терморегулирующий компонент прикреплен к первой стенке первого батарейного элемента, на которой расположен механизм сброса давления, и к первой стенке второго батарейного элемента, на которой механизм сброса давления не предусмотрен. Поэтому первая стенка второго батарейного элемента, к которой прикреплен терморегулирующий компонент, может быть полностью выполнена в виде теплоотдающей поверхности. Благодаря данному техническому решению можно эффективно увеличить общую площадь теплоотдачи батареи, что улучшает характеристики безопасности батареи и способствует развитию технологии быстрой зарядки батарей. Кроме того, поскольку терморегулирующий компонент прикреплен к первой стенке первого батарейного элемента, на которой расположен механизм сброса давления, и к первой стенке второго батарейного элемента, на которой механизм сброса давления не предусмотрен, необходимо лишь предусмотреть участок сброса давления в положении, соответствующем механизму сброса давления первого батарейного элемента в терморегулирующем компоненте, для выпуска выбросов из первого батарейного элемента, при этом участок, соответствующий второму батарейному элементу, может по-прежнему вмещать текучую среду для регулирования температуры второго батарейного элемента, что дополнительно улучшает общие характеристики батареи.In the technical solution in this embodiment of the present application, in a plurality of battery cells, the pressure relief mechanism of the first battery cell is located on the first wall of the first battery cell, and the pressure relief mechanism of the second battery cell is located on the second wall of the second battery cell. The temperature control component is attached to the first wall of the first battery cell, on which the pressure relief mechanism is located, and to the first wall of the second battery cell, on which the pressure relief mechanism is not provided. Therefore, the first wall of the second battery cell, to which the temperature control component is attached, can be completely formed as a heat-dissipating surface. Thanks to this technical solution, it is possible to effectively increase the total heat-dissipating area of the battery, which improves the safety characteristics of the battery and promotes the development of fast battery charging technology. In addition, since the temperature control component is attached to the first wall of the first battery cell on which the pressure relief mechanism is located and to the first wall of the second battery cell on which the pressure relief mechanism is not provided, it is only necessary to provide a pressure relief portion at a position corresponding to the pressure relief mechanism of the first battery cell in the temperature control component for releasing emissions from the first battery cell, while the portion corresponding to the second battery cell can still accommodate a fluid for regulating the temperature of the second battery cell, which further improves the overall performance of the battery.
В некоторых возможных реализациях терморегулирующий компонент содержит канал для потока для вмещения текучей среды, при этом канал для потока не предусмотрен в участке сброса давления.In some possible implementations, the temperature control component comprises a flow passage for containing a fluid, wherein the flow passage is not provided in the pressure relief portion.
В техническом решении данной реализации участок в терморегулирующем компоненте, соответствующий механизму сброса давления первого батарейного элемента, предусмотрен в качестве участка сброса давления, и в участке сброса давления не предусмотрены канал для потока и текучая среда, чтобы предотвращать оказание воздействия на канал для потока в терморегулирующем компоненте при приведении в действие механизма сброса давления первого батарейного элемента, расходование текучей среды в терморегулирующем компоненте и оказание влияния на терморегулирующее воздействие терморегулирующего компонента на множество батарейных элементов.In the technical solution of this implementation, a section in the temperature control component corresponding to the pressure relief mechanism of the first battery cell is provided as a pressure relief section, and a flow channel and a fluid medium are not provided in the pressure relief section in order to prevent an impact on the flow channel in the temperature control component when the pressure relief mechanism of the first battery cell is activated, the consumption of the fluid medium in the temperature control component and an impact on the temperature control effect of the temperature control component on a plurality of battery cells.
В некоторых возможных реализациях терморегулирующий компонент снабжен каналом для потока в положении, соответствующем первой стенке второго батарейного элемента.In some possible implementations, the temperature control component is provided with a flow channel in a position corresponding to the first wall of the second battery cell.
В техническом решении данной реализации в терморегулирующем компоненте может быть предусмотрен канал для потока, полностью охватывающий первую стенку второго батарейного элемента, и канал для потока с полным охватом может обеспечивать надлежащее регулирование температуры вторых батарейных элементов для улучшения общих характеристик батареи.In the technical solution of this implementation, a flow channel that completely covers the first wall of the second battery cell may be provided in the temperature control component, and the flow channel with complete coverage may ensure proper temperature control of the second battery cells to improve the overall performance of the battery.
В некоторых возможных реализациях как на второй стенке первого батарейного элемента, так и на второй стенке второго батарейного элемента предусмотрен электродный зажим; и вторая стенка первого батарейного элемента представляет собой стенку, противоположную первой стенке первого батарейного элемента, и вторая стенка второго батарейного элемента представляет собой стенку, противоположную первой стенке второго батарейного элемента.In some possible implementations, an electrode clamp is provided on both the second wall of the first battery cell and the second wall of the second battery cell; and the second wall of the first battery cell is a wall opposite the first wall of the first battery cell, and the second wall of the second battery cell is a wall opposite the first wall of the second battery cell.
В техническом решении данной реализации вторая стенка первого батарейного элемента, снабженная электродным зажимом, представляет собой стенку, противоположную первой стенке первого батарейного элемента, снабженной механизмом сброса давления, что может удерживать выбросы из первого батарейного элемента, выпускаемые посредством механизма сброса давления, на максимальном удалении от электродного зажима первого батарейного элемента, чтобы гарантировать характеристики безопасности батареи. Кроме того, вторая стенка второго батарейного элемента, снабженная механизмом сброса давления, представляет собой стенку, противоположную первой стенке второго батарейного элемента, к которой прикреплен терморегулирующий компонент, для сведения к минимуму влияния выбросов из второго батарейного элемента, выпускаемых посредством механизма сброса давления, на терморегулирующий компонент. Кроме того, во втором батарейном элементе как электродный зажим, так и механизм сброса давления расположены на второй стенке для облегчения обработки и установки электродного зажима и механизма сброса давления во втором батарейном элементе и повышения производственной эффективности батареи.In the technical solution of this embodiment, the second wall of the first battery cell provided with the electrode clamp is a wall opposite the first wall of the first battery cell provided with the pressure relief mechanism, which can keep emissions from the first battery cell released by the pressure relief mechanism at a maximum distance from the electrode clamp of the first battery cell to ensure the safety characteristics of the battery. In addition, the second wall of the second battery cell provided with the pressure relief mechanism is a wall opposite the first wall of the second battery cell, to which the temperature control component is attached, to minimize the influence of emissions from the second battery cell released by the pressure relief mechanism on the temperature control component. In addition, in the second battery cell, both the electrode clamp and the pressure relief mechanism are located on the second wall to facilitate the processing and installation of the electrode clamp and the pressure relief mechanism in the second battery cell and to improve the production efficiency of the battery.
В некоторых возможных реализациях первый батарейный элемент и второй батарейный элемент удовлетворяют по меньшей мере одному из следующих условий: удельная емкость катодного материала первого батарейного элемента больше, чем удельная емкость катодного материала второго батарейного элемента; плотность энергии первого батарейного элемента больше, чем плотность энергии второго батарейного элемента; или температура паров, выпускаемых из первого батарейного элемента при приведении в действие механизма сброса давления первого батарейного элемента, выше, чем температура паров, выпускаемых из второго батарейного элемента при приведении в действие механизма сброса давления второго батарейного элемента.In some possible implementations, the first battery cell and the second battery cell satisfy at least one of the following conditions: the specific capacity of the cathode material of the first battery cell is greater than the specific capacity of the cathode material of the second battery cell; the energy density of the first battery cell is greater than the energy density of the second battery cell; or the temperature of the vapor released from the first battery cell upon actuation of the pressure relief mechanism of the first battery cell is higher than the temperature of the vapor released from the second battery cell upon actuation of the pressure relief mechanism of the second battery cell.
В техническом решении данной реализации по сравнению с первым батарейным элементом вероятность того, что второй батарейный элемент испытает тепловой разгон, является более низкой, или, даже если второй батарейный элемент испытывает тепловой разгон при приведении в действие механизма сброса давления второго батарейного элемента, по сравнению с первым батарейным элементом температура паров, выпускаемых из второго батарейного элемента, является более низкой. Таким образом, можно уменьшить влияние на второй батарейный элемент выбросов из второго батарейного элемента, выпускаемых посредством механизма сброса давления второго батарейного элемента, что улучшает характеристики безопасности батареи. На основании этого, по сравнению со вторым батарейным элементом можно высвободить больше электрической энергии на единицу массы первого батарейного элемента, и/или можно хранить больше электрической энергии на единицу массы первого батарейного элемента, что тем самым помогает улучшить общие характеристики батареи.In the technical solution of this embodiment, compared with the first battery cell, the probability that the second battery cell experiences a thermal runaway is lower, or, even if the second battery cell experiences a thermal runaway when the pressure release mechanism of the second battery cell is activated, compared with the first battery cell, the temperature of the vapor discharged from the second battery cell is lower. Thus, it is possible to reduce the influence of the emissions from the second battery cell discharged by the pressure release mechanism of the second battery cell on the second battery cell, which improves the safety characteristics of the battery. Based on this, compared with the second battery cell, it is possible to release more electric energy per unit mass of the first battery cell, and/or it is possible to store more electric energy per unit mass of the first battery cell, which thereby helps to improve the overall characteristics of the battery.
В некоторых возможных реализациях первый батарейный элемент и второй батарейный элемент удовлетворяют по меньшей мере одному из следующих условий: массовая удельная емкость катодного материала первого батарейного элемента больше или равна 180 мАч/г, и массовая удельная емкость катодного материала второго батарейного элемента меньше или равна 170 мАч/г; массовая плотность энергии первого батарейного элемента больше или равна 230 Вт⋅ч/кг, и массовая плотность энергии второго батарейного элемента меньше или равна 220 Вт⋅ч/кг; или температура паров, выпускаемых из первого батарейного элемента при приведении в действие механизма сброса давления первого батарейного элемента, больше или равна 600°C, и температура паров, выпускаемых из второго батарейного элемента при приведении в действие механизма сброса давления второго батарейного элемента, меньше или равна 500°C.In some possible implementations, the first battery cell and the second battery cell satisfy at least one of the following conditions: the mass specific capacity of the cathode material of the first battery cell is greater than or equal to 180 mAh/g, and the mass specific capacity of the cathode material of the second battery cell is less than or equal to 170 mAh/g; the mass energy density of the first battery cell is greater than or equal to 230 Wh/kg, and the mass energy density of the second battery cell is less than or equal to 220 Wh/kg; or the temperature of the vapors released from the first battery cell upon actuation of the pressure release mechanism of the first battery cell is greater than or equal to 600°C, and the temperature of the vapors released from the second battery cell upon actuation of the pressure release mechanism of the second battery cell is less than or equal to 500°C.
В некоторых возможных реализациях множество батарейных элементов включает по меньшей мере один второй батарейный элемент, и отношение количества по меньшей мере одного второго батарейного элемента к количеству множества батарейных элементов составляет от 20% до 50%.In some possible implementations, the plurality of battery cells includes at least one second battery cell, and the ratio of the number of the at least one second battery cell to the number of the plurality of battery cells is from 20% to 50%.
В техническом решении данной реализации отношение количества по меньшей мере одного второго батарейного элемента к количеству множества батарейных элементов, меньшее или равное 50%, может гарантировать то, что количество первых батарейных элементов составляет более половины общего количества батарейных элементов во всей батарее, чтобы гарантировать превосходные общие электрические характеристики батареи, например высокую плотность энергии. Кроме того, отношение количества по меньшей мере одного второго батарейного элемента к количеству множества батарейных элементов, большее или равное 20%, может гарантировать терморегулирующее воздействие терморегулирующего компонента на второй батарейный элемент и первые батарейные элементы, окружающие второй батарейный элемент, что улучшает общие характеристики батареи.In the technical solution of this implementation, the ratio of the number of at least one second battery cell to the number of the plurality of battery cells, less than or equal to 50%, can ensure that the number of the first battery cells is more than half of the total number of battery cells in the entire battery, in order to ensure excellent overall electrical characteristics of the battery, such as high energy density. In addition, the ratio of the number of at least one second battery cell to the number of the plurality of battery cells, greater than or equal to 20%, can ensure the thermal control effect of the thermal control component on the second battery cell and the first battery cells surrounding the second battery cell, which improves the overall characteristics of the battery.
В некоторых возможных реализациях множество батарейных элементов включает ряд батарейных элементов, расположенных в первом направлении, и в этом ряду батарейных элементов один второй батарейный элемент следует за каждыми N первыми батарейными элементами, где N представляет собой положительное целое число и N≤4.In some possible implementations, the plurality of battery cells includes a row of battery cells arranged in a first direction, and in this row of battery cells, one second battery cell follows every N first battery cells, where N is a positive integer and N≤4.
В техническом решении данной реализации отношение количества вторых батарейных элементов в ряду батарейных элементов к общему количеству в ряду батарейных элементов составляет от 20% до 50%, так что терморегулирующий компонент обеспечивает надлежащее регулирование температуры ряда батарейных элементов, и все батарейные элементы в ряду имеют относительно высокую плотность энергии. Кроме того, в ряду батарейных элементов один второй батарейный элемент следует за каждыми N первыми батарейными элементами, так что второй батарейный элемент может быть равномерно расположен в ряду батарейных элементов, что позволяет терморегулирующему компоненту обеспечивать равномерное регулирование температуры ряда батарейных элементов, что дополнительно повышает терморегулирующее воздействие терморегулирующего компонента на ряд батарейных элементов.In the technical solution of this embodiment, the ratio of the number of second battery cells in the row of battery cells to the total number in the row of battery cells is from 20% to 50%, so that the temperature control component ensures proper temperature control of the row of battery cells, and all battery cells in the row have a relatively high energy density. In addition, in the row of battery cells, one second battery cell follows every N first battery cells, so that the second battery cell can be uniformly arranged in the row of battery cells, which allows the temperature control component to ensure uniform temperature control of the row of battery cells, which further increases the temperature control effect of the temperature control component on the row of battery cells.
В некоторых возможных реализациях второй батарейный элемент расположен в краевой области множества батарейных элементов.In some possible implementations, the second battery element is located in an edge region of the plurality of battery elements.
Поскольку терморегулирующий компонент обеспечивает надлежащее регулирование температур вторых батарейных элементов, в техническом решении данной реализации вторые батарейные элементы могут быть расположены в краевых областях множества батарейных элементов, так что терморегулирующий компонент регулирует температуры вторых батарейных элементов, расположенных в краевых областях множества батарейных элементов, уменьшая влияние внешней среды на вторые батарейные элементы и улучшая общие характеристики батареи.Since the temperature control component ensures proper regulation of the temperatures of the second battery cells, in the technical solution of this implementation, the second battery cells can be located in the edge regions of the plurality of battery cells, so that the temperature control component regulates the temperatures of the second battery cells located in the edge regions of the plurality of battery cells, reducing the influence of the external environment on the second battery cells and improving the overall characteristics of the battery.
В некоторых возможных реализациях батарея дополнительно содержит: камеру сбора, выполненную с возможностью сбора выбросов из первого батарейного элемента при приведении в действие механизма сброса давления первого батарейного элемента; и буферный элемент, расположенный в камере сбора и выполненный с возможностью повышения устойчивой к давлению прочности камеры сбора.In some possible implementations, the battery further comprises: a collection chamber configured to collect emissions from the first battery cell when the pressure release mechanism of the first battery cell is activated; and a buffer element located in the collection chamber and configured to increase the pressure-resistant strength of the collection chamber.
В техническом решении данной реализации буферный элемент предусмотрен в камере сбора, выполненной с возможностью сбора выбросов из первого батарейного элемента. По сравнению с конструкцией в виде полости буферный элемент может обеспечивать амортизацию и поглощение энергии в камере сбора, чтобы камера сбора, снабженная буферным элементом, обладала повышенной устойчивой к давлению прочностью. Другими словами, когда на батарею действует внешнее давление, камера сбора, снабженная буферным элементом, может поглощать большую часть или все внешнее давление, тем самым уменьшая или устраняя влияние внешнего давления на терморегулирующий компонент и электрические компоненты, такие как батарейные элементы, в электротехнической камере и улучшая характеристики устойчивости к давлению и безопасности батареи. В некоторых сценариях применения батарея может быть установлена на шасси электрического транспортного средства и может обеспечивать электрическую энергию для приведения электрического транспортного средства в движение. В частности, камера сбора батареи обращена к шасси электрического транспортного средства относительно электротехнической камеры. Электрическое транспортное средство во время движения может подвергаться ударам при наезде на неровности, разлетающимся камням и воздействию других нежелательных условий, которые приводят к воздействиям и ударам шариками по днищу шасси электрического транспортного средства и даже батареи, установленной на шасси. В техническом решении данного варианта осуществления настоящей заявки буферный элемент в камере сбора может обеспечивать надлежащие противоударную функцию и функцию противодействия ударам шариками по днищу для уменьшения или устранения влияния на батарею, вызванного нежелательными условиями, возникающими во время движения электрического транспортного средства, и повышения ударостойкости и характеристик безопасности батареи, за счет чего дополнительно улучшаются характеристики безопасности электрического транспортного средства.In the technical solution of this implementation, a buffer element is provided in a collection chamber configured to collect emissions from the first battery cell. Compared with a cavity structure, the buffer element can provide cushioning and energy absorption in the collection chamber so that the collection chamber provided with the buffer element has increased pressure-resistant strength. In other words, when an external pressure acts on the battery, the collection chamber provided with the buffer element can absorb most or all of the external pressure, thereby reducing or eliminating the effect of external pressure on the temperature control component and electrical components, such as battery cells, in the electrical chamber and improving the pressure-resistant and safety characteristics of the battery. In some application scenarios, the battery can be mounted on the chassis of an electric vehicle and can provide electrical energy for driving the electric vehicle. In particular, the battery collection chamber faces the chassis of the electric vehicle relative to the electrical chamber. An electric vehicle may be subject to impacts when driving over bumps, flying stones and other undesirable conditions, which lead to impacts and impacts of balls on the bottom of the chassis of the electric vehicle and even the battery installed on the chassis. In the technical solution of this embodiment of the present application, the buffer element in the collection chamber can provide a proper anti-impact function and a function of counteracting impacts of balls on the bottom to reduce or eliminate the impact on the battery caused by undesirable conditions occurring during the movement of the electric vehicle and improve the impact resistance and safety characteristics of the battery, thereby further improving the safety characteristics of the electric vehicle.
В некоторых возможных реализациях терморегулирующим компонентом является стенка камеры сбора, и буферный элемент прикреплен к поверхности терморегулирующего компонента на удалении от множества батарейных элементов.In some possible implementations, the temperature control component is a wall of the collection chamber, and the buffer element is attached to a surface of the temperature control component at a distance from the plurality of battery cells.
В техническом решении данной реализации буферный элемент прикреплен к терморегулирующему компоненту, что может повышать устойчивость терморегулирующего компонента к давлению и уменьшать или устранять повреждения, вызванные внешним давлением на терморегулирующий компонент. Кроме того, буферный элемент может выполнять функцию сбережения тепла в дополнение к характеристикам устойчивости к давлению и амортизации, что может поддерживать температуру текучей среды в терморегулирующем компоненте, препятствовать изменению температуры текучей среды в терморегулирующем компоненте и дополнительно гарантировать терморегулирующее воздействие терморегулирующего компонента для улучшения характеристик батареи.In the technical solution of this embodiment, a buffer element is attached to the temperature control component, which can improve the pressure resistance of the temperature control component and reduce or eliminate damage caused by external pressure on the temperature control component. In addition, the buffer element can perform a heat conservation function in addition to the pressure resistance and cushioning characteristics, which can maintain the temperature of the fluid in the temperature control component, prevent the temperature of the fluid in the temperature control component from changing, and further ensure the temperature control effect of the temperature control component to improve the battery performance.
В некоторых возможных реализациях буферный элемент снабжен проемом, при этом проем расположен напротив участка сброса давления в терморегулирующем компоненте и выполнен таким образом, чтобы обеспечивать возможность прохождения выбросов из первого батарейного элемента, проходящих через участок сброса давления.In some possible implementations, the buffer element is provided with an opening, wherein the opening is located opposite the pressure relief section in the temperature control component and is designed in such a way as to allow emissions from the first battery element to pass through the pressure relief section.
В техническом решении данной реализации буферный элемент также должен быть снабжен проемом в положении, соответствующем участку сброса давления, чтобы обеспечивать возможность прохождения через него выбросов и предотвращать блокирование буферным элементом пути для выпуска выбросов, за счет чего предотвращается влияние выбросов на первый батарейный элемент и обеспечиваются характеристики безопасности батареи.In the technical solution of this implementation, the buffer element must also be provided with an opening in a position corresponding to the pressure relief section in order to allow emissions to pass through it and to prevent the buffer element from blocking the path for releasing emissions, thereby preventing the emissions from affecting the first battery element and ensuring the safety characteristics of the battery.
В некоторых возможных реализациях буфер снабжен каналом для газа, при этом канал для газа выполнен с возможностью направления выбросов, выпускаемых из первого батарейного элемента, наружу из буферного элемента.In some possible implementations, the buffer is provided with a gas channel, wherein the gas channel is configured to direct emissions released from the first battery element outward from the buffer element.
В техническом решении данной реализации канал для газа, предусмотренный в буферном элементе, может направлять выбросы из первого батарейного элемента, в частности высокотемпературный газ и/или высокотемпературную жидкость в выбросах, наружу для предотвращения ограничения высокотемпературных выбросов пространством, в котором расположен буферный элемент, тем самым предотвращая потенциальные угрозы безопасности, вызываемые высокотемпературными выбросами. Кроме того, в процессе протекания в канале для газа выбросы могут также отводить тепло. Канал для газа можно использовать для продления пути перемещения выбросов в камере сбора. Если выбросы проходят через камеру сбора, а затем выпускаются наружу из батареи, температура выбросов, проходящих более длинный путь перемещения, ниже, что уменьшает влияние выбросов на внешнюю среду батареи и дополнительно повышает безопасность использования батареи.In the technical solution of this embodiment, a gas channel provided in the buffer element can direct emissions from the first battery element, in particular high-temperature gas and/or high-temperature liquid in the emissions, to the outside to prevent high-temperature emissions from being limited by the space in which the buffer element is located, thereby preventing potential safety hazards caused by high-temperature emissions. In addition, the emissions can also remove heat during the flow in the gas channel. The gas channel can be used to extend the path of movement of emissions in the collection chamber. If the emissions pass through the collection chamber and are then discharged to the outside of the battery, the temperature of the emissions passing a longer path is lower, which reduces the impact of the emissions on the external environment of the battery and further improves the safety of use of the battery.
В некоторых возможных реализациях буферный элемент предусмотрен в камере сбора в положении, соответствующем второму батарейному элементу, для защиты второго батарейного элемента и улучшения общих характеристик батареи.In some possible implementations, a buffer element is provided in the collection chamber at a position corresponding to the second battery cell to protect the second battery cell and improve overall battery performance.
В некоторых возможных реализациях буферный элемент выполнен из пористого энергопоглощающего материала и/или теплосберегающего материала.In some possible implementations, the buffer element is made of a porous energy-absorbing material and/or a heat-saving material.
При условии выполнения буферного элемента из пористого энергопоглощающего материала, когда на батарею действует внешнее давление, буферный элемент, выполненный из пористого энергопоглощающего материала, может поглощать внешнее давление и выдерживать большую часть или даже все внешнее давление, тем самым уменьшая или устраняя влияние внешнего давления на терморегулирующий компонент и батарейные элементы. При условии выполнения буферного элемента из теплосберегающего материала, буферный элемент может поддерживать температуру текучей среды, препятствовать изменению температуры текучей среды в терморегулирующем компоненте и дополнительно гарантировать терморегулирующее воздействие терморегулирующего компонента для улучшения характеристик батареи.Provided that the buffer element is made of a porous energy-absorbing material, when the battery is subjected to external pressure, the buffer element made of the porous energy-absorbing material can absorb the external pressure and withstand most or all of the external pressure, thereby reducing or eliminating the influence of the external pressure on the temperature control component and the battery cells. Provided that the buffer element is made of a heat-saving material, the buffer element can maintain the temperature of the fluid, prevent the temperature of the fluid in the temperature control component from changing, and further ensure the temperature control effect of the temperature control component to improve the performance of the battery.
Согласно второму аспекту предоставлено электрическое устройство, содержащее батарею согласно любому из первого аспекта и возможных реализаций первого аспекта, при этом батарея выполнена с возможностью подачи электроэнергии.According to a second aspect, an electrical device is provided, comprising a battery according to any of the first aspect and possible implementations of the first aspect, wherein the battery is configured to supply electrical energy.
Согласно третьему аспекту предоставлен способ получения батареи, включающий: предоставление множества батарейных элементов, при этом множество батарейных элементов включает первые батарейные элементы и вторые батарейные элементы, и на первой стенке первого батарейного элемента, и на второй стенке второго батарейного элемента предусмотрен механизм сброса давления, и механизм сброса давления выполнен с возможностью приведения его в действие, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента, снабженного механизмом сброса давления, достигает порогового значения, для понижения внутреннего давления; предоставление терморегулирующего компонента, при этом терморегулирующий компонент выполнен с возможностью вмещения текучей среды для регулирования температур множества батарейных элементов; и прикрепление терморегулирующего компонента к первой стенке первого батарейного элемента и первой стенке второго батарейного элемента; при этом первая стенка второго батарейного элемента отличается от второй стенки второго батарейного элемента, терморегулирующий компонент снабжен участком сброса давления в положении, соответствующем механизму сброса давления первого батарейного элемента, и участок сброса давления используется для выпуска выбросов из первого батарейного элемента при приведении в действие механизма сброса давления первого батарейного элемента.According to a third aspect, a method for producing a battery is provided, comprising: providing a plurality of battery cells, wherein the plurality of battery cells include first battery cells and second battery cells, and a pressure relief mechanism is provided on the first wall of the first battery cell and on the second wall of the second battery cell, and the pressure relief mechanism is configured to be activated when the internal pressure or temperature of the battery cell provided with the pressure relief mechanism reaches a threshold value, to reduce the internal pressure; providing a temperature control component, wherein the temperature control component is configured to contain a fluid for regulating the temperatures of the plurality of battery cells; and attaching the temperature control component to the first wall of the first battery cell and the first wall of the second battery cell; wherein the first wall of the second battery cell differs from the second wall of the second battery cell, the temperature control component is provided with a pressure relief portion in a position corresponding to the pressure relief mechanism of the first battery cell, and the pressure relief portion is used to release emissions from the first battery cell when the pressure relief mechanism of the first battery cell is activated.
Согласно четвертому аспекту предоставлено устройство для получения батареи, содержащее: модуль предоставления, выполненный с возможностью: предоставления множества батарейных элементов, при этом множество батарейных элементов включает первые батарейные элементы и вторые батарейные элементы, и на первой стенке первого батарейного элемента, и на второй стенке второго батарейного элемента предусмотрен механизм сброса давления, и механизм сброса давления выполнен с возможностью приведения его в действие, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента, снабженного механизмом сброса давления, достигает порогового значения, для понижения внутреннего давления; и предоставления терморегулирующего компонента, при этом терморегулирующий компонент выполнен с возможностью вмещения текучей среды для регулирования температур множества батарейных элементов; и модуль установки, выполненный с возможностью прикрепления терморегулирующего компонента к первой стенке первого батарейного элемента и первой стенке второго батарейного элемента, при этом первая стенка второго батарейного элемента отличается от второй стенки второго батарейного элемента, терморегулирующий компонент снабжен участком сброса давления в положении, соответствующем механизму сброса давления первого батарейного элемента, и участок сброса давления используется для выпуска выбросов из первого батарейного элемента при приведении в действие механизма сброса давления первого батарейного элемента.According to a fourth aspect, a device for producing a battery is provided, comprising: a providing module configured to: provide a plurality of battery cells, wherein the plurality of battery cells include first battery cells and second battery cells, and a pressure relief mechanism is provided on the first wall of the first battery cell and on the second wall of the second battery cell, and the pressure relief mechanism is configured to be activated when the internal pressure or temperature of the battery cell provided with the pressure relief mechanism reaches a threshold value, to reduce the internal pressure; and provide a temperature control component, wherein the temperature control component is configured to contain a fluid medium for regulating the temperatures of the plurality of battery cells; and a mounting module configured to attach a temperature control component to a first wall of the first battery cell and a first wall of the second battery cell, wherein the first wall of the second battery cell is different from the second wall of the second battery cell, the temperature control component is provided with a pressure relief portion in a position corresponding to a pressure relief mechanism of the first battery cell, and the pressure relief portion is used to release emissions from the first battery cell when the pressure relief mechanism of the first battery cell is activated.
В техническом решении в данном варианте осуществления настоящей заявки во множестве батарейных элементов батареи механизм сброса давления первого батарейного элемента расположен на первой стенке первого батарейного элемента, и механизм сброса давления второго батарейного элемента расположен на второй стенке второго батарейного элемента. Терморегулирующий компонент прикреплен к первой стенке первого батарейного элемента, на которой расположен механизм сброса давления, и к первой стенке второго батарейного элемента, на которой механизм сброса давления не предусмотрен. Поэтому первая стенка второго батарейного элемента, к которой прикреплен терморегулирующий компонент, может быть полностью выполнена в виде теплоотдающей поверхности. Благодаря данному техническому решению можно эффективно увеличить общую площадь теплоотдачи батареи, что улучшает характеристики безопасности батареи и способствует развитию технологии быстрой зарядки батарей. Кроме того, поскольку терморегулирующий компонент прикреплен к первой стенке первого батарейного элемента, на которой расположен механизм сброса давления, и к первой стенке второго батарейного элемента, на которой механизм сброса давления не предусмотрен, необходимо лишь предусмотреть участок сброса давления в положении, соответствующем механизму сброса давления первого батарейного элемента в терморегулирующем компоненте, для выпуска выбросов из первого батарейного элемента, при этом участок, соответствующий второму батарейному элементу, может по-прежнему вмещать текучую среду для регулирования температуры второго батарейного элемента, что дополнительно улучшает общие характеристики батареи.In the technical solution in this embodiment of the present application, in a plurality of battery cells, the pressure relief mechanism of the first battery cell is located on the first wall of the first battery cell, and the pressure relief mechanism of the second battery cell is located on the second wall of the second battery cell. The temperature control component is attached to the first wall of the first battery cell, on which the pressure relief mechanism is located, and to the first wall of the second battery cell, on which the pressure relief mechanism is not provided. Therefore, the first wall of the second battery cell, to which the temperature control component is attached, can be completely formed as a heat-dissipating surface. Thanks to this technical solution, it is possible to effectively increase the total heat-dissipating area of the battery, which improves the safety characteristics of the battery and promotes the development of fast battery charging technology. In addition, since the temperature control component is attached to the first wall of the first battery cell on which the pressure relief mechanism is located and to the first wall of the second battery cell on which the pressure relief mechanism is not provided, it is only necessary to provide a pressure relief portion at a position corresponding to the pressure relief mechanism of the first battery cell in the temperature control component for releasing emissions from the first battery cell, while the portion corresponding to the second battery cell can still accommodate a fluid for regulating the temperature of the second battery cell, which further improves the overall performance of the battery.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВBRIEF DESCRIPTION OF GRAPHIC MATERIALS
Для более ясного описания технических решений в вариантах осуществления настоящей заявки ниже кратко описаны прилагаемые графические материалы, необходимые для описания вариантов осуществления настоящей заявки. Очевидно, в прилагаемых графических материалах в нижеследующем описании показаны лишь некоторые варианты осуществления настоящей заявки, и специалист в данной области техники по-прежнему может без творческих усилий получать другие графические материалы из прилагаемых графических материалов.In order to more clearly describe the technical solutions in the embodiments of the present application, the accompanying drawings necessary for describing the embodiments of the present application are briefly described below. Obviously, the accompanying drawings in the following description show only some embodiments of the present application, and a person skilled in the art can still obtain other drawings from the accompanying drawings without creative efforts.
На фиг. 1 представлено схематическое структурное изображение транспортного средства согласно варианту осуществления настоящей заявки;Fig. 1 shows a schematic structural illustration of a vehicle according to an embodiment of the present application;
на фиг. 2 представлено схематическое структурное изображение батареи согласно варианту осуществления настоящей заявки;Fig. 2 shows a schematic structural illustration of a battery according to an embodiment of the present application;
на фиг. 3 представлено схематическое структурное изображение батарейного элемента согласно варианту осуществления настоящей заявки;Fig. 3 is a schematic structural illustration of a battery cell according to an embodiment of the present application;
на фиг. 4 представлено схематическое структурное изображение батарейного элемента согласно варианту осуществления настоящей заявки;Fig. 4 is a schematic structural illustration of a battery cell according to an embodiment of the present application;
на фиг. 5 представлено схематическое структурное изображение батареи согласно варианту осуществления настоящей заявки;Fig. 5 shows a schematic structural illustration of a battery according to an embodiment of the present application;
на фиг. 6 представлено локально увеличенное схематическое изображение части А на фиг. 5;Fig. 6 shows a locally enlarged schematic representation of part A in Fig. 5;
на фиг. 7 представлено локально увеличенное схематическое изображение части В на фиг. 5;Fig. 7 shows a locally enlarged schematic representation of part B in Fig. 5;
на фиг. 8 представлено схематическое трехмерное структурное изображение батареи согласно варианту осуществления настоящей заявки;Fig. 8 is a schematic three-dimensional structural illustration of a battery according to an embodiment of the present application;
на фиг. 9 представлено схематическое трехмерное структурное изображение батареи согласно варианту осуществления настоящей заявки;Fig. 9 is a schematic three-dimensional structural illustration of a battery according to an embodiment of the present application;
на фиг. 10 представлен схематический трехмерный покомпонентный структурный вид терморегулирующего компонента в варианте осуществления, показанном на фиг. 8;Fig. 10 is a schematic three-dimensional exploded structural view of the temperature control component in the embodiment shown in Fig. 8;
на фиг. 11 представлен другой схематический трехмерный покомпонентный структурный вид терморегулирующего компонента в варианте осуществления, показанном на фиг. 8;Fig. 11 is another schematic three-dimensional exploded structural view of the temperature control component in the embodiment shown in Fig. 8;
на фиг. 12 представлено схематическое структурное изображение батарейного элемента согласно варианту осуществления настоящей заявки;Fig. 12 is a schematic structural illustration of a battery cell according to an embodiment of the present application;
на фиг. 13 представлено схематическое трехмерное изображение буферного элемента согласно варианту осуществления настоящей заявки;Fig. 13 is a schematic three-dimensional illustration of a buffer element according to an embodiment of the present application;
на фиг. 14 представлен схематический вид в плане буферного элемента, представленного на фиг. 13;Fig. 14 is a schematic plan view of the buffer element shown in Fig. 13;
на фиг. 15 представлена блок-схема способа получения батареи согласно варианту осуществления настоящей заявки; иFig. 15 is a block diagram of a method for producing a battery according to an embodiment of the present application; and
на фиг. 16 представлена схематическая блок-схема устройства для получения батареи согласно варианту осуществления настоящей заявки.Fig. 16 shows a schematic block diagram of a device for producing a battery according to an embodiment of the present application.
В прилагаемых графических материалах фигуры вычерчены не в масштабе.In the attached graphic materials the figures are not drawn to scale.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕDETAILED DESCRIPTION
Ниже дополнительно подробно описаны реализации настоящей заявки со ссылкой на прилагаемые графические материалы и варианты осуществления. Подробное описание нижеследующих вариантов осуществления и прилагаемых графических материалов используется для примерной иллюстрации принципа настоящей заявки, но не может быть использовано для ограничения объема настоящей заявки, то есть настоящая заявка не ограничивается описанными вариантами осуществления.Below, the embodiments of the present application are further described in detail with reference to the accompanying drawings and embodiments. The detailed description of the following embodiments and the accompanying drawings is used to exemplarily illustrate the principle of the present application, but cannot be used to limit the scope of the present application, i.e., the present application is not limited to the described embodiments.
Следует отметить, что в описании настоящей заявки, если не указано иное, «множество» означает два или более; и ориентации или относительные положения, обозначенные терминами «верхний», «нижний», «левый», «правый», «внутри», «снаружи» и т.п., предназначены только для облегчения описания настоящей заявки и упрощения описания, а не для указания или предположения того, что устройства или компоненты должны иметь конкретные ориентации или что они выполнены и подлежат обращению с ними в конкретных ориентациях, и поэтому их не следует толковать как ограничения в отношении настоящей заявки. Кроме того, термины «первый», «второй» и «третий» предназначены только для цели описания, и их не следует понимать как указание или предположение относительной важности. «Вертикальный» означает вертикальный с допустимым диапазоном погрешности, но не строго вертикальный. «Параллельный» означает параллельный с допустимым диапазоном погрешности, но не строго параллельный.It should be noted that in the description of the present application, unless otherwise indicated, "a plurality" means two or more; and the orientations or relative positions indicated by the terms "upper", "lower", "left", "right", "inside", "outside" and the like are intended only to facilitate the description of the present application and to simplify the description, and are not intended to indicate or suggest that devices or components are to have particular orientations or that they are formed and to be handled in particular orientations, and therefore they should not be construed as limitations with respect to the present application. In addition, the terms "first", "second" and "third" are intended for the purpose of description only and are not to be understood as indicating or suggesting relative importance. "Vertical" means vertical within an acceptable range of error, but not strictly vertical. "Parallel" means parallel within an acceptable range of error, but not strictly parallel.
Все термины, касающиеся ориентаций, употребляемые в нижеследующем описании, представляют собой направления, показанные на фигурах, и не ограничивают конкретную конструкцию согласно настоящей заявке. Следует дополнительно отметить, что в описании настоящей заявки, если не указано и не определено однозначно иное, термины «установка», «связь» и «соединение» следует понимать в их общем значении. Например, эти термины могут обозначать неподвижное соединение, разъемное соединение или соединение, выполненное за одно целое, или могут обозначать непосредственное соединение или опосредованное соединение посредством промежуточного средства. Специалист в данной области техники может понять конкретные значения этих терминов в настоящей заявке, исходя из конкретных ситуаций.All terms relating to orientations used in the following description represent the directions shown in the figures and do not limit the specific design according to the present application. It should be further noted that in the description of the present application, unless otherwise indicated and clearly defined, the terms "installation", "connection" and "connection" are to be understood in their general meaning. For example, these terms may denote a fixed connection, a detachable connection or a connection made in one piece, or may denote a direct connection or an indirect connection through an intermediate means. A person skilled in the art can understand the specific meanings of these terms in the present application based on specific situations.
Термин «и/или» в данном описании обозначает только отношение связи для описания связанных объектов, указывая на то, что могут присутствовать три отношения. Например, «А и/или В» может указывать на три случая: наличие только А; наличие и А, и В; и наличие только В. Кроме того, символ «/» в данном описании в целом указывает отношение «или» между объектами, связанными по контексту.The term "and/or" in this description denotes only a connection relationship for describing related objects, indicating that three relationships may be present. For example, "A and/or B" may indicate three cases: the presence of only A; the presence of both A and B; and the presence of only B. In addition, the symbol "/" in this description generally indicates an "or" relationship between objects related by context.
Если не определено иное, все технические и научные термины, используемые в настоящей заявке, имеют те же значения, которые обычно понятны специалистам в области техники, к которой относится настоящая заявка. Термины, используемые в описании настоящей заявки, предназначены лишь для описания конкретных вариантов осуществления, а не для ограничения настоящей заявки. Предполагается, что термины «включать», «содержать» и их любые вариации в описании и формуле настоящей заявки, а также в приведенном выше описании графических материалов, предназначены для охвата неисключительных включений. В описании, формуле и прилагаемых графических материалах настоящей заявки термины «первый», «второй» и т.п. предназначены для проведения различий между разными объектами, а не для указания определенного порядка или относительной важности.Unless otherwise defined, all technical and scientific terms used in this application have the same meanings as commonly understood by those skilled in the art to which this application pertains. The terms used in the description of this application are intended to describe particular embodiments only and are not intended to limit this application. The terms "include," "comprise," and any variations thereof in the description and claims of this application, as well as in the above description of the drawings, are intended to cover non-exclusive inclusions. In the description, claims, and accompanying drawings of this application, the terms "first," "second," and the like are intended to distinguish between different items and are not intended to indicate a particular order or relative importance.
Ссылка на «вариант осуществления» в настоящей заявке означает, что конкретные признаки, конструкции или характеристики, описанные со ссылкой на вариант осуществления, могут быть включены в по меньшей мере один вариант осуществления настоящей заявки. Термин «вариант осуществления», употребляемый в различных местах в описании, не обязательно относится к одному и тому же варианту осуществления или к независимому или альтернативному варианту осуществления, исключающему другие варианты осуществления. Специалистам в данной области техники явным и неявным образом понятно, что варианты осуществления, описанные в настоящей заявке, могут быть объединены с другими вариантами осуществления.Reference to "an embodiment" in this application means that particular features, structures, or characteristics described with reference to the embodiment may be included in at least one embodiment of the present application. The term "an embodiment" used in various places in the description does not necessarily refer to the same embodiment or to an independent or alternative embodiment that excludes other embodiments. Those skilled in the art will understand, both explicitly and implicitly, that the embodiments described in this application may be combined with other embodiments.
В настоящей заявке батарея представляет собой физический модуль, содержащий один или несколько батарейных элементов для подачи электроэнергии. Например, батарея, упоминаемая в настоящей заявке, может содержать батарейный модуль, батарейный блок или т.п. Батарея обычно содержит кожух, выполненный с возможностью заключения одного или нескольких батарейных элементов. Кожух может предотвращать влияние жидкостей или других посторонних веществ на зарядку или разрядку батарейных элементов.In the present application, a battery is a physical module containing one or more battery cells for supplying electric power. For example, a battery referred to in the present application may contain a battery module, a battery pack, or the like. A battery typically contains a casing configured to contain one or more battery cells. The casing may prevent liquids or other foreign substances from influencing the charging or discharging of the battery cells.
Необязательно батарейный элемент может включать литий-ионную батарею вторичных источников, литий-ионную батарею первичных источников, литий-серную батарею, натрий/литий-ионную батарею, натрий-ионную батарею, магний-ионную батарею или т.п. В вариантах осуществления настоящей заявки это не ограничивается. Батарейный элемент может иметь цилиндрическую, плоскую форму, кубовидную или другую форму, что также не ограничивается в вариантах осуществления настоящей заявки. Обычно батарейные элементы подразделяются на три типа по способу упаковки: цилиндрический батарейный элемент, призматический батарейный элемент и пакетный батарейный элемент. В вариантах осуществления настоящей заявки это также не ограничивается.Optionally, the battery element may include a secondary lithium-ion battery, a primary lithium-ion battery, a lithium-sulfur battery, a sodium/lithium-ion battery, a sodium-ion battery, a magnesium-ion battery, or the like. In the embodiments of the present application, this is not limited. The battery element may have a cylindrical, flat, cuboid, or other shape, which is also not limited in the embodiments of the present application. Typically, battery elements are classified into three types according to the packaging method: a cylindrical battery element, a prismatic battery element, and a pouch battery element. In the embodiments of the present application, this is also not limited.
Батарейный элемент содержит электродный узел и электролит. Электродный узел содержит положительную электродную пластину, отрицательную электродную пластину и разделитель. Работа батарейного элемента главным образом основана на перемещении ионов металла между положительной электродной пластиной и отрицательной электродной пластиной. Положительная электродная пластина содержит токосъемник положительного электрода и слой активного вещества положительного электрода. Слой активного вещества положительного электрода нанесен на поверхность токосъемника положительного электрода, и часть токосъемника, не покрытая слоем активного вещества положительного электрода, выступает из части токосъемника, покрытой слоем активного вещества положительного электрода, и служит в качестве положительного контактного вывода. Литий-ионная батарея используется в качестве примера, для которого токосъемник положительного электрода может быть выполнен из алюминия, а активным веществом положительного электрода может быть кобальтат лития, литий-железо-фосфат, тройной литий, манганат лития или т.п. Отрицательная электродная пластина содержит токосъемник отрицательного электрода и слой активного вещества отрицательного электрода. Слой активного вещества отрицательного электрода нанесен на поверхность токосъемника отрицательного электрода, и токосъемник, не покрытый слоем активного вещества отрицательного электрода, выступает из токосъемника, покрытого слоем активного вещества отрицательного электрода, и служит в качестве отрицательного контактного вывода. Токосъемник отрицательного электрода может быть выполнен из меди, а активным веществом отрицательного электрода может быть углерод, кремний или т.п. Для того, чтобы гарантировать отсутствие возникновения оплавления при прохождении тока большой силы, имеется множество положительных контактных выводов, собранных вместе, и имеется множество отрицательных контактных выводов, собранных вместе. Материалом разделителя может быть полипропилен (Polypropylene, PP), полиэтилен (Polyethylene, PE) или т.п. Кроме того, электродный узел может представлять собой намотанную конструкцию или ламинированную конструкцию, но варианты осуществления настоящей заявки ими не ограничиваются.A battery cell comprises an electrode assembly and an electrolyte. The electrode assembly comprises a positive electrode plate, a negative electrode plate and a separator. The operation of the battery cell is mainly based on the movement of metal ions between the positive electrode plate and the negative electrode plate. The positive electrode plate comprises a positive electrode current collector and a positive electrode active substance layer. The positive electrode active substance layer is applied to the surface of the positive electrode current collector, and a portion of the current collector not covered by the positive electrode active substance layer protrudes from the portion of the current collector covered by the positive electrode active substance layer and serves as a positive contact terminal. A lithium-ion battery is used as an example, for which the positive electrode current collector may be made of aluminum, and the positive electrode active substance may be lithium cobaltate, lithium iron phosphate, ternary lithium, lithium manganate or the like. The negative electrode plate comprises a negative electrode current collector and a negative electrode active substance layer. The negative electrode active substance layer is applied to the surface of the negative electrode current collector, and the current collector not covered with the negative electrode active substance layer protrudes from the current collector covered with the negative electrode active substance layer and serves as a negative contact terminal. The negative electrode current collector may be made of copper, and the negative electrode active substance may be carbon, silicon, or the like. In order to ensure that melting does not occur when a large current passes through, there are a plurality of positive contact terminals assembled together, and there are a plurality of negative contact terminals assembled together. The separator material may be polypropylene (PP), polyethylene (PE), or the like. In addition, the electrode assembly may be a wound structure or a laminated structure, but embodiments of the present application are not limited to them.
При развитии технологии батарей необходимо учитывать множество факторов проектирования, таких как плотность энергии, срок службы, разрядная емкость, время до полной зарядки-разрядки и другие параметры производительности. Кроме того, также необходимо учитывать безопасность батареи.When developing battery technology, many design factors need to be considered, such as energy density, cycle life, discharge capacity, full charge-discharge time, and other performance parameters. In addition, battery safety also needs to be considered.
В батареях основную опасность представляет процесс зарядки и разрядки. С целью улучшения характеристик безопасности батареи для батарейного элемента обычно предусматривают механизм сброса давления. «Механизм сброса давления» относится к элементу или компоненту, который приводится в действие для понижения внутреннего давления или выпуска высокотемпературного газа при достижении внутренним давлением или температурой батарейного элемента предварительно определенного порогового значения. Предварительно определенное пороговое значение можно регулировать в соответствии с разными проектными требованиями. Предварительно определенное пороговое значение может зависеть от материала, используемого для одного или нескольких из положительной электродной пластины, отрицательной электродной пластины, электролита и разделителя в батарейном элементе. В механизме сброса давления может быть использован элемент или деталь, чувствительная к давлению или температуре, чтобы механизм сброса давления приводился в действие при достижении давлением или температурой батарейного элемента предварительно определенного порогового значения, вследствие чего образуется канал для понижения внутреннего давления или температуры.In batteries, the main hazard is the process of charging and discharging. In order to improve the safety performance of the battery, a pressure relief mechanism is usually provided for the battery cell. The "pressure relief mechanism" refers to an element or component that is activated to reduce the internal pressure or release high-temperature gas when the internal pressure or temperature of the battery cell reaches a predetermined threshold value. The predetermined threshold value can be adjusted according to different design requirements. The predetermined threshold value may depend on the material used for one or more of the positive electrode plate, the negative electrode plate, the electrolyte, and the separator in the battery cell. The pressure relief mechanism may use an element or part that is sensitive to pressure or temperature so that the pressure relief mechanism is activated when the pressure or temperature of the battery cell reaches a predetermined threshold value, thereby forming a channel for reducing the internal pressure or temperature.
«Приведение в действие», упоминаемое в настоящей заявке, означает ввод в действие механизма сброса давления для понижения внутреннего давления и температуры батарейного элемента. Действие, в которое вводится механизм сброса давления, может включать, но без ограничения, например, образование трещины, разрыв или плавление по меньшей мере части механизма сброса давления. При приведении в действие механизма сброса давления вещества под высоким давлением и с высокой температурой внутри батарейного элемента выпускаются из механизма сброса давления в виде выбросов. Таким путем давление батарейного элемента может быть понижено в условиях контролируемого давления или температуры, что позволяет избежать более серьезных потенциальных происшествий."Activation" as referred to in this application means activation of a pressure relief mechanism to reduce the internal pressure and temperature of a battery cell. The action in which the pressure relief mechanism is activated may include, but is not limited to, for example, cracking, rupturing, or melting at least a portion of the pressure relief mechanism. When the pressure relief mechanism is activated, high-pressure and high-temperature substances inside the battery cell are released from the pressure relief mechanism in the form of emissions. In this way, the pressure of the battery cell can be reduced under controlled pressure or temperature conditions, which allows more serious potential incidents to be avoided.
Выбросы из батарейного элемента, упоминаемые в настоящей заявке, включают, но без ограничения: электролит, фрагменты положительной и отрицательной электродных пластин, а также разделителя вследствие растворения или разрушения, газы с высокой температурой и под высоким давлением и пламя, образующиеся в результате реакций, и т.п.Emissions from a battery cell referred to in this application include, but are not limited to: electrolyte, fragments of the positive and negative electrode plates, as well as separator due to dissolution or destruction, high temperature and high pressure gases and flames formed as a result of reactions, etc.
Механизм сброса давления в батарейном элементе значительным образом влияет на безопасность батареи. Например, короткое замыкание, перезарядка батарейного элемента или т.п. может вызвать внутри батарейного элемента тепловой разгон, что приводит к резкому повышению давления или температуры. В этом случае приведение в действие механизма сброса давления может обеспечить возможность сброса внутреннего давления и температуры для предотвращения взрыва или возгорания батарейного элемента.The pressure relief mechanism of the battery cell has a significant impact on the safety of the battery. For example, a short circuit, overcharging of the battery cell, etc. may cause thermal runaway inside the battery cell, resulting in a sharp increase in pressure or temperature. In this case, activating the pressure relief mechanism can ensure that the internal pressure and temperature can be released to prevent the battery cell from exploding or catching fire.
В дополнение к механизму сброса давления, предусмотренному на батарейном элементе для того, чтобы гарантировать безопасность батареи, в кожухе для размещения батарейных элементов может быть также предусмотрен терморегулирующий компонент. Терморегулирующий компонент может быть выполнен с возможностью вмещения текучей среды для регулирования температур множества батарейных элементов. В этом случае «текучая среда» может представлять собой жидкость или газ, а «регулирование температур» относится к нагреванию или охлаждению множества батарейных элементов. В случае охлаждения, или снижения температур, батарейных элементов, терморегулирующий компонент выполнен с возможностью вмещения охлаждающей текучей среды для снижения температур множества батарейных элементов. В этом случае терморегулирующий компонент также может называться охлаждающим компонентом, системой охлаждения, охлаждающей пластиной или т.п., а находящаяся в нем текучая среда также может называться охлаждающей средой или охлаждающей текучей средой, в частности охлаждающей жидкостью или охлаждающим газом. Кроме того, терморегулирующий компонент может быть также выполнен с возможностью нагревания множества батарейных элементов. В данном варианте осуществления настоящей заявки это не ограничивается. Необязательно для достижения лучшего терморегулирующего воздействия текучая среда может циркулировать. Необязательно текучая среда может представлять собой воду, смесь воды и этиленгликоля, воздух или т.п.In addition to the pressure relief mechanism provided on the battery cell in order to ensure the safety of the battery, a temperature control component may also be provided in the housing for housing the battery cells. The temperature control component may be configured to contain a fluid for regulating the temperatures of the plurality of battery cells. In this case, the "fluid" may be a liquid or a gas, and "temperature control" refers to heating or cooling the plurality of battery cells. In the case of cooling, or lowering the temperatures, of the battery cells, the temperature control component is configured to contain a cooling fluid for lowering the temperatures of the plurality of battery cells. In this case, the temperature control component may also be called a cooling component, a cooling system, a cooling plate, or the like, and the fluid contained therein may also be called a cooling medium or a cooling fluid, in particular a cooling liquid or a cooling gas. In addition, the temperature control component may also be configured to heat the plurality of battery cells. In this embodiment of the present application, this is not limited. Optionally, the fluid medium may be circulated to achieve better thermal control effect. Optionally, the fluid medium may be water, a mixture of water and ethylene glycol, air, or the like.
В некоторых вариантах осуществления терморегулирующий компонент может использоваться для разделения внутреннего пространства кожуха батареи на электротехническую камеру, в которой размещены батарейные элементы, и камеру сбора, в которой собираются выбросы. При приведении в действие механизма сброса давления выбросы из батарейного элемента поступают в камеру сбора через терморегулирующий компонент, но не поступают в электротехническую камеру, или лишь небольшое количество выбросов поступает в электротехническую камеру, благодаря чему уменьшается влияние выбросов на шину в электротехнической камере, вследствие чего может быть повышена безопасность батареи.In some embodiments, the temperature control component may be used to separate the internal space of the battery case into an electrical chamber in which the battery cells are placed and a collection chamber in which emissions are collected. When the pressure relief mechanism is activated, emissions from the battery cell enter the collection chamber through the temperature control component, but do not enter the electrical chamber, or only a small amount of emissions enter the electrical chamber, thereby reducing the impact of emissions on the busbar in the electrical chamber, as a result of which the safety of the battery can be increased.
Электротехническая камера используется для размещения множества батарейных элементов и шины. Электротехническая камера может быть герметичной или негерметичной. Электротехническая камера обеспечивает пространство для установки батарейных элементов и шины. В некоторых вариантах осуществления в электротехнической камере также может быть предусмотрена конструкция для закрепления батарейных элементов. Форма электротехнической камеры может быть определена согласно множеству батарейных элементов и шине, которые необходимо разместить. В некоторых вариантах осуществления электротехническая камера может иметь квадратную форму с шестью стенками. Поскольку батарейные элементы в электротехнической камере электрически соединены с образованием относительно высокого выходного напряжения, электротехническая камера может также называться «высоковольтной камерой».An electrical chamber is used to accommodate a plurality of battery cells and a busbar. The electrical chamber may be hermetically sealed or non-hermetically sealed. The electrical chamber provides space for installing the battery cells and the busbar. In some embodiments, a structure for securing the battery cells may also be provided in the electrical chamber. The shape of the electrical chamber may be determined according to the plurality of battery cells and the busbar that need to be accommodated. In some embodiments, the electrical chamber may have a square shape with six walls. Since the battery cells in the electrical chamber are electrically connected to form a relatively high output voltage, the electrical chamber may also be called a "high-voltage chamber".
Шина используется для реализации электрического соединения между множеством батарейных элементов, например параллельного, последовательного или гибридного соединения. Шина может обеспечивать электрическое соединение между батарейными элементами путем соединения электродных зажимов батарейных элементов. В некоторых вариантах осуществления шина может быть закреплена на электродных зажимах батарейных элементов посредством сварки. Соответствующее «высоковольтной камере» электрическое соединение, образованное шиной, также может называться «высоковольтным соединением».A busbar is used to implement an electrical connection between a plurality of battery cells, such as a parallel, series or hybrid connection. The busbar may provide an electrical connection between battery cells by connecting the electrode terminals of the battery cells. In some embodiments, the busbar may be secured to the electrode terminals of the battery cells by welding. The electrical connection corresponding to the "high-voltage chamber" formed by the busbar may also be called a "high-voltage connection".
Камера сбора используется для сбора выбросов и может быть герметичной или негерметичной. В некоторых вариантах осуществления камера сбора может содержать воздух или другие газы. В камере сбора отсутствует электрическое соединение с выходным напряжением. Соответствующая «камере высокого давления» камера сбора также может называться «камерой низкого давления». Необязательно камера сбора может также содержать жидкость, такую как охлаждающая среда, или компонент для вмещения жидкости для дополнительного охлаждения выбросов, поступающих в камеру сбора. Кроме того, необязательно газ или жидкость циркулирует в камере сбора.The collection chamber is used to collect emissions and may be hermetically sealed or non-hermetically sealed. In some embodiments, the collection chamber may contain air or other gases. The collection chamber does not have an electrical connection to the output voltage. The collection chamber corresponding to the "high pressure chamber" may also be called a "low pressure chamber". Optionally, the collection chamber may also contain a liquid, such as a cooling medium, or a component for containing liquid for additional cooling of emissions entering the collection chamber. In addition, optionally, gas or liquid circulates in the collection chamber.
Однако в этой реализации механизм сброса давления батарейного элемента расположен в направлении терморегулирующего компонента. Механизм сброса давления обладает неудовлетворительным теплоотдающим эффектом. Участок в терморегулирующем компоненте, который соответствует механизму сброса давления батарейного элемента, необходимо использовать для выпуска выбросов из батарейного элемента, и поэтому он не способен вмещать текучую среду для регулирования температур батарейного элемента, в результате чего в терморегулирующем компоненте уменьшается площадь участка, используемого для регулирования температур батарейных элементов. С развитием технологии зарядки и разрядки батарей тепло батарейных элементов значительно увеличивается во время быстрой зарядки батареи. Однако относительно небольшая площадь с регулируемой температурой в терморегулирующем элементе может вызвать рост температуры батарейных элементов до относительно высоких значений, что не способствует быстрой зарядке батареи и также создает определенные угрозы безопасности.However, in this embodiment, the pressure relief mechanism of the battery cell is arranged in the direction of the temperature control component. The pressure relief mechanism has an unsatisfactory heat dissipation effect. The portion in the temperature control component that corresponds to the pressure relief mechanism of the battery cell must be used to discharge emissions from the battery cell, and therefore it is not able to accommodate the fluid for regulating the temperatures of the battery cell, as a result of which the area of the portion used for regulating the temperatures of the battery cells in the temperature control component is reduced. With the development of battery charging and discharging technology, the heat of the battery cells increases significantly during rapid charging of the battery. However, a relatively small temperature-controlled area in the temperature control element can cause the temperature of the battery cells to rise to relatively high values, which is not conducive to rapid charging of the battery and also creates certain safety hazards.
Ввиду этого в настоящей заявке предоставлено техническое решение. Среди множества батарейных элементов батареи только механизмы сброса давления первых батарейных элементов расположены напротив терморегулирующего компонента, а механизмы сброса давления вторых батарейных элементов не расположены напротив терморегулирующего компонента. Поэтому поверхность второго батарейного элемента, обращенная к терморегулирующему компоненту, может полностью представлять собой теплоотдающую поверхность. Благодаря данному техническому решению можно эффективно увеличить общую площадь теплоотдачи батареи, что дополнительно улучшает характеристики безопасности батареи и способствует развитию технологии быстрой зарядки батарей. Кроме того, дополнительно необходимо лишь предусмотреть в терморегулирующем компоненте участок сброса давления в положении, соответствующем механизму сброса давления первого батарейного элемента, для выпуска выбросов из первого батарейного элемента, при этом участок, соответствующий второму батарейному элементу, может по-прежнему вмещать текучую среду для регулирования температуры второго батарейного элемента. Благодаря данному техническому решению можно увеличить площадь регулирования температур для регулирования температур множества батарейных элементов в терморегулирующем компоненте, что дополнительно улучшает характеристики безопасности батареи.In view of this, a technical solution is provided in the present application. Among the plurality of battery cells of the battery, only the pressure relief mechanisms of the first battery cells are arranged opposite the temperature control component, and the pressure relief mechanisms of the second battery cells are not arranged opposite the temperature control component. Therefore, the surface of the second battery cell facing the temperature control component can completely constitute a heat-dissipating surface. Thanks to this technical solution, the total heat-dissipating area of the battery can be effectively increased, which further improves the safety performance of the battery and promotes the development of the battery fast-charging technology. In addition, it is only additionally necessary to provide a pressure relief portion in the temperature control component at a position corresponding to the pressure relief mechanism of the first battery cell for discharging emissions from the first battery cell, and the portion corresponding to the second battery cell can still accommodate the fluid for regulating the temperature of the second battery cell. Thanks to this technical solution, the temperature regulation area can be increased for regulating the temperatures of the plurality of battery cells in the temperature control component, which further improves the safety performance of the battery.
Все технические решения, описанные в данном варианте осуществления настоящей заявки, применимы к различным устройствам, в которых используются батареи, например к сотовым телефонам, портативным устройствам, ноутбукам, транспортным средствам, работающим от батареи, электрическим игрушкам, механическим инструментам, электрическим транспортным средствам, кораблям и космическим летательным аппаратам, например космическим летательным аппаратам, включающим летательные аппараты, ракеты, космические челноки и космические летательные аппараты. Технические решения, описанные в вариантах осуществления настоящей заявки, применимы к различным устройствам, в которых используются батареи, таким как мобильные телефоны, портативные устройства, ноутбуки, электровелосипеды, электрические игрушки, электрические инструменты, электрические транспортные средства, корабли и космические летательные аппараты. Например, космические летательные аппараты включают самолеты, ракеты, космические челноки, космические корабли и т.п.All technical solutions described in this embodiment of the present application are applicable to various devices that use batteries, such as cellular phones, portable devices, notebooks, battery-powered vehicles, electric toys, mechanical tools, electric vehicles, ships and spacecraft, such as spacecraft including aircraft, rockets, space shuttles and spacecraft. The technical solutions described in the embodiments of the present application are applicable to various devices that use batteries, such as cellular phones, portable devices, notebooks, electric bicycles, electric toys, electric tools, electric vehicles, ships and spacecraft. For example, spacecraft include aircraft, rockets, space shuttles, spacecraft and the like.
Следует понимать, что технические решения, описанные в данном варианте осуществления настоящей заявки, не ограничиваются вышеописанным устройством и могут применяться ко всем устройствам, в которых используются батареи, но для краткости описания в нижеследующих вариантах осуществления в качестве примера используется электрическое транспортное средство.It should be understood that the technical solutions described in this embodiment of the present application are not limited to the above-described device and can be applied to all devices that use batteries, but for brevity of description, an electric vehicle is used as an example in the following embodiments.
Например, на фиг. 1 представлено схематическое структурное изображение транспортного средства 1 в варианте осуществления настоящей заявки. Транспортное средство 1 может представлять собой транспортное средство, работающее на ископаемом топливе, транспортное средство, работающее на природном газе, или транспортное средство, работающее на новых видах энергии. Транспортное средство, работающее на новых видах энергии, может представлять собой электрическое транспортное средство на батарее, транспортное средство с гибридным двигателем, электрическое транспортное средство с увеличенным запасом хода или т.п. Двигатель 11, контроллер 12 и батарея 10 могут быть предусмотрены внутри транспортного средства 1, при этом контроллер 12 выполнен с возможностью управления батареей 10 для подачи энергии двигателю 11. Например, батарея 10 может быть расположена в нижней части, передней части или задней части транспортного средства 1. Батарея 10 может быть выполнена с возможностью подачи энергии на транспортное средство 1. Например, батарею 10 можно использовать в качестве источника рабочей мощности для транспортного средства 1, предназначенного для системы цепи транспортного средства 1, например, для удовлетворения потребностей в энергии для запуска, навигации и эксплуатации транспортного средства 1. В другом варианте осуществления настоящей заявки батарея 10 может использоваться не только в качестве источника рабочей мощности для транспортного средства 1, но и в качестве источника мощности привода для транспортного средства 1, заменяющего или частично заменяющего ископаемое топливо или природный газ для обеспечения тягового усилия при движении для транспортного средства 1.For example, Fig. 1 shows a schematic structural illustration of a vehicle 1 in an embodiment of the present application. The vehicle 1 may be a vehicle powered by fossil fuel, a vehicle powered by natural gas, or a vehicle powered by new types of energy. The vehicle powered by new types of energy may be a battery electric vehicle, a vehicle with a hybrid engine, an electric vehicle with an extended range, or the like. The engine 11, the controller 12 and the battery 10 may be provided inside the vehicle 1, wherein the controller 12 is configured to control the battery 10 for supplying power to the engine 11. For example, the battery 10 may be located at the bottom, the front or the rear of the vehicle 1. The battery 10 may be configured to supply power to the vehicle 1. For example, the battery 10 may be used as a source of operating power for the vehicle 1, intended for the circuit system of the vehicle 1, such as to meet the energy needs for starting, navigating and operating the vehicle 1. In another embodiment of the present application, the battery 10 may be used not only as a source of operating power for the vehicle 1, but also as a source of drive power for the vehicle 1, replacing or partially replacing fossil fuel or natural gas to provide traction force when moving for the vehicle 1.
Для удовлетворения разных потребностей в использовании энергии батарея может содержать множество батарейных элементов, и множество батарейных элементов могут быть соединены последовательно, параллельно или последовательно-параллельно, при этом последовательно-параллельное соединение означает комбинацию последовательных и параллельных соединений. Батарея также может называться батарейным блоком. Необязательно множество батарейных элементов могут быть сначала соединены последовательно, параллельно или последовательно-параллельно для образования батарейного модуля, а затем множество батарейных модулей соединяют последовательно, параллельно или последовательно-параллельно для образования батареи. Вкратце, множество батарейных элементов могут быть непосредственно объединены в батарею или могут быть сначала объединены в батарейные модули, которые затем объединяют в батарею.In order to meet different energy use needs, the battery may comprise a plurality of battery cells, and the plurality of battery cells may be connected in series, parallel, or series-parallel, wherein the series-parallel connection means a combination of series and parallel connections. The battery may also be called a battery pack. Optionally, the plurality of battery cells may first be connected in series, parallel, or series-parallel to form a battery module, and then the plurality of battery modules are connected in series, parallel, or series-parallel to form a battery. In short, the plurality of battery cells may be directly combined into a battery or may first be combined into battery modules, which are then combined into a battery.
Например, как показано на фиг. 2, на которой представлено схематическое структурное изображение батареи 10 согласно варианту осуществления настоящей заявки, батарея 10 может содержать множество батарейных элементов 20. Батарея 10 может дополнительно содержать кожух (или основную часть оболочки), имеющий полую внутреннюю конструкцию, и в кожухе размещены множество батарейных элементов 20. Как показано на фиг. 2, кожух может содержать две части, называемые в данном документе первой частью 111 и второй частью 112 соответственно. Первая часть 111 и вторая часть 112 подогнаны друг к другу. Формы первой части 111 и второй части 112 могут определяться в соответствии с формой объединенного множества батарейных элементов 20. Каждая из первой части 111 и второй части 112 может содержать проем. Например, и первая часть 111, и вторая часть 112 могут представлять собой полые кубоиды, и каждая из них содержит только одну поверхность в качестве поверхности проема. Проем первой части 111 и проем второй части 112 расположены противоположно, и первая часть 111 и вторая часть 112 подогнаны друг к другу с образованием кожуха с закрытой камерой. Множество батарейных элементов 20 соединяют параллельно, последовательно или в виде гибридного соединения, а затем помещают в кожух, образованный путем подгонки первой части 111 ко второй части 112.For example, as shown in Fig. 2, which is a schematic structural illustration of a battery 10 according to an embodiment of the present application, the battery 10 may comprise a plurality of battery cells 20. The battery 10 may further comprise a casing (or a main part of the shell) having a hollow internal structure, and the plurality of battery cells 20 are accommodated in the casing. As shown in Fig. 2, the casing may comprise two parts, referred to herein as a first part 111 and a second part 112, respectively. The first part 111 and the second part 112 are fitted to each other. The shapes of the first part 111 and the second part 112 may be determined in accordance with the shape of the combined plurality of battery cells 20. Each of the first part 111 and the second part 112 may comprise an opening. For example, both the first part 111 and the second part 112 may be hollow cuboids, and each of them comprises only one surface as the surface of the opening. The opening of the first part 111 and the opening of the second part 112 are located oppositely, and the first part 111 and the second part 112 are adjusted to each other to form a casing with a closed chamber. A plurality of battery elements 20 are connected in parallel, in series or in the form of a hybrid connection, and then placed in the casing formed by adjusting the first part 111 to the second part 112.
Необязательно батарея 10 может также содержать другие конструкции. Подробности в данном документе не описаны. Например, батарея 10 может также содержать шину, которая используется для реализации электрического соединения между множеством батарейных элементов 20, например, параллельного, последовательного или гибридного соединения. В частности, шина может обеспечивать электрическое соединение между батарейными элементами 20 путем соединения электродных зажимов батарейных элементов 20. Кроме того, шина может быть закреплена на электродных зажимах батарейных элементов 20 посредством сварки. Электроэнергия множества батарейных элементов 20 может быть затем выведена из кожуха посредством проводящего механизма. Необязательно проводящий механизм может также относиться к шине.Optionally, the battery 10 may also comprise other structures. The details are not described in this document. For example, the battery 10 may also comprise a busbar, which is used to implement an electrical connection between a plurality of battery cells 20, such as a parallel, series or hybrid connection. In particular, the busbar may provide an electrical connection between the battery cells 20 by connecting the electrode terminals of the battery cells 20. In addition, the busbar may be fixed to the electrode terminals of the battery cells 20 by welding. The electrical energy of the plurality of battery cells 20 may then be output from the casing by means of a conductive mechanism. Optionally, the conductive mechanism may also relate to the busbar.
В соответствии с разными потребностями в электроэнергии может быть установлено любое количество батарейных элементов 20. Для достижения большей емкости или мощности множество батарейных элементов 20 можно соединять последовательно, параллельно или в виде гибридного соединения. Поскольку количество батарейных элементов 20, содержащихся в каждой батарее 10, может быть большим, для простоты установки батарейные элементы 20 могут быть расположены группами, при этом каждая группа батарейных элементов 20 образует батарейный модуль. Количество батарейных элементов 20, содержащихся в батарейном модуле, не ограничено и может быть установлено в соответствии с потребностями.According to different needs for electric power, any number of battery cells 20 can be installed. In order to achieve a higher capacity or power, a plurality of battery cells 20 can be connected in series, in parallel or in a hybrid connection. Since the number of battery cells 20 contained in each battery 10 can be large, for ease of installation, the battery cells 20 can be arranged in groups, wherein each group of battery cells 20 forms a battery module. The number of battery cells 20 contained in the battery module is not limited and can be installed according to needs.
Как показано на фиг. 3 и фиг. 4, на которых представлены схематические структурные изображения батарейных элементов 20 двух типов согласно варианту осуществления настоящей заявки, батарейный элемент 20 содержит один или несколько электродных узлов 22, корпус 211 и покровную пластину 212. Каждая из стенки корпуса 211 и покровной пластины 212 называется стенкой батарейного элемента 20. Форма корпуса 211 зависит от объединенной формы одного или нескольких электродных узлов 22. Например, корпус 211 может представлять собой полый кубоид, куб или цилиндр, и одна поверхность корпуса 211 содержит проем для размещения одного или нескольких электродных узлов 22 в корпусе 211. Например, когда корпус 211 представляет собой полый кубоид или куб, одна поверхность корпуса 211 представляет собой поверхность проема, что означает, что эта поверхность не содержит стенку, так что пространства внутри и снаружи корпуса 211 сообщаются. Когда корпус 211 представляет собой полый цилиндр, поверхностью проема является торцевая поверхность корпуса 211, что означает, что торцевая поверхность не содержит стенку, так что пространства внутри и снаружи корпуса 211 сообщаются. Покровная пластина 212 закрывает проем и соединена с корпусом 211 с образованием закрытой полости электродного узла 22. Корпус 211 заполнен электролитом, например жидким электролитом.As shown in Fig. 3 and Fig. 4, which are schematic structural illustrations of battery cells 20 of two types according to an embodiment of the present application, the battery cell 20 comprises one or more electrode assemblies 22, a housing 211 and a cover plate 212. Each of the walls of the housing 211 and the cover plate 212 is called a wall of the battery cell 20. The shape of the housing 211 depends on the combined shape of the one or more electrode assemblies 22. For example, the housing 211 can be a hollow cuboid, a cube or a cylinder, and one surface of the housing 211 comprises an opening for accommodating one or more electrode assemblies 22 in the housing 211. For example, when the housing 211 is a hollow cuboid or a cube, one surface of the housing 211 is an opening surface, which means that this surface does not include a wall, so that the spaces inside and outside the housing 211 communicate. When the housing 211 is a hollow cylinder, the surface of the opening is the end surface of the housing 211, which means that the end surface does not contain a wall, so that the spaces inside and outside the housing 211 communicate. The cover plate 212 closes the opening and is connected to the housing 211 to form a closed cavity of the electrode assembly 22. The housing 211 is filled with an electrolyte, for example a liquid electrolyte.
Батарейный элемент 20 может также содержать два электродных зажима 214, которые могут быть расположены на покровной пластине 212. Покровная пластина 212 в общем имеет форму плоской пластины, и два электродных зажима 214 закреплены на плоской поверхности покровной пластины 212. Два электродных зажима 214 представляют собой положительный электродный зажим 214a и отрицательный электродный зажим 214b соответственно. Каждый электродный зажим 214 соответствующим образом снабжен соединительным элементом 23, или токосъемным элементом 23, который расположен между покровной пластиной 212 и электродным узлом 22 для электрического соединения электродного узла 22 с электродным зажимом 214.The battery element 20 may also comprise two electrode clamps 214, which may be located on the cover plate 212. The cover plate 212 generally has the shape of a flat plate, and the two electrode clamps 214 are fixed on the flat surface of the cover plate 212. The two electrode clamps 214 are a positive electrode clamp 214a and a negative electrode clamp 214b, respectively. Each electrode clamp 214 is suitably provided with a connecting element 23, or a current collector element 23, which is located between the cover plate 212 and the electrode assembly 22 for electrically connecting the electrode assembly 22 with the electrode clamp 214.
Как показано на фиг. 3 и фиг. 4, каждый электродный узел 22 содержит первый контактный вывод 221a и второй контактный вывод 222a. Первый контактный вывод 221a и второй контактный вывод 222a имеют противоположные полярности. Например, когда первый контактный вывод 221a является положительным контактным выводом, второй контактный вывод 222a является отрицательным контактным выводом. Первые контактные выводы 221a одного или нескольких электродных узлов 22 соединены с одним электродным зажимом посредством одного соединительного элемента 23, и вторые контактные выводы 222a одного или нескольких электродных узлов 22 соединены с другим электродным зажимом посредством другого соединительного элемента 23. Например, положительный электродный зажим 214a соединен с положительным контактным выводом посредством одного соединительного элемента 23, а отрицательный электродный зажим 214b соединен с отрицательным контактным выводом посредством другого соединительного элемента 23.As shown in Fig. 3 and Fig. 4, each electrode assembly 22 comprises a first contact terminal 221a and a second contact terminal 222a. The first contact terminal 221a and the second contact terminal 222a have opposite polarities. For example, when the first contact terminal 221a is a positive contact terminal, the second contact terminal 222a is a negative contact terminal. The first contact terminals 221a of one or more electrode assemblies 22 are connected to one electrode terminal by means of one connecting element 23, and the second contact terminals 222a of one or more electrode assemblies 22 are connected to another electrode terminal by means of another connecting element 23. For example, the positive electrode terminal 214a is connected to the positive contact terminal by means of one connecting element 23, and the negative electrode terminal 214b is connected to the negative contact terminal by means of another connecting element 23.
В батарейном элементе 20, исходя из фактических потребностей при использовании, может быть предусмотрен один электродный узел 22 или множество электродных узлов 22. Как показано на фиг. 3 и фиг. 4, в батарейном элементе 20 предусмотрены четыре независимых электродных узла 22.In the battery cell 20, based on the actual needs in use, one electrode assembly 22 or a plurality of electrode assemblies 22 may be provided. As shown in Fig. 3 and Fig. 4, four independent electrode assemblies 22 are provided in the battery cell 20.
В одном примере механизм 213 сброса давления может быть также предусмотрен на стенке батарейного элемента 20. Механизм 213 сброса давления выполнен с возможностью приведения его в действие для понижения внутреннего давления или выпуска высокотемпературного газа при достижении внутренним давлением или температурой батарейного элемента 20 порогового значения.In one example, the pressure relief mechanism 213 may also be provided on the wall of the battery cell 20. The pressure relief mechanism 213 is configured to be activated to reduce the internal pressure or release high-temperature gas when the internal pressure or temperature of the battery cell 20 reaches a threshold value.
Необязательно в варианте осуществления настоящей заявки механизм 213 сброса давления и электродный зажим 214 расположены на разных стенках батарейного элемента 20. В одном примере, как показано на фиг. 3, электродный зажим 214 батарейного элемента 20 может быть расположен на верхней стенке батарейного элемента 20, то есть на покровной пластине 212. Механизм 213 сброса давления расположен на другой стенке батарейного элемента 20, отличной от верхней стенки. Например, механизм 213 сброса давления расположен на нижней стенке 215, противоположной верхней стенке. Для простоты представления на фиг. 3 нижняя стенка 215 отделена от корпуса 211, но это не означает, что нижняя сторона корпуса 211 содержит проем.Optionally, in an embodiment of the present application, the pressure relief mechanism 213 and the electrode clip 214 are located on different walls of the battery cell 20. In one example, as shown in Fig. 3, the electrode clip 214 of the battery cell 20 can be located on the upper wall of the battery cell 20, that is, on the cover plate 212. The pressure relief mechanism 213 is located on another wall of the battery cell 20, different from the upper wall. For example, the pressure relief mechanism 213 is located on the lower wall 215, opposite the upper wall. For ease of presentation, in Fig. 3, the lower wall 215 is separated from the housing 211, but this does not mean that the lower side of the housing 211 contains an opening.
В данном варианте осуществления настоящей заявки механизм 213 сброса давления и электродный зажим 214 расположены на разных стенках батарейного элемента 20, так что при приведении в действие механизма 213 сброса давления выбросы из батарейного элемента 20 находятся еще дальше от электродного зажима 214, за счет чего уменьшается влияние выбросов на электродный зажим 214 и шину, так что может быть повышена безопасность батареи.In this embodiment of the present application, the pressure relief mechanism 213 and the electrode clamp 214 are located on different walls of the battery cell 20, so that when the pressure relief mechanism 213 is activated, emissions from the battery cell 20 are further away from the electrode clamp 214, thereby reducing the influence of emissions on the electrode clamp 214 and the busbar, so that the safety of the battery can be improved.
Кроме того, когда электродный зажим 214 расположен на покровной пластине 212 батарейного элемента 20, механизм 213 сброса давления расположен на нижней стенке 215 батарейного элемента 20, вследствие чего при приведении в действие механизма 213 сброса давления выбросы из батарейного элемента 20 выпускаются в нижнюю часть батареи 10. Таким путем опасность выбросов можно уменьшить путем использования терморегулирующего компонента и т.п. в нижней части батареи 10, и нижняя часть батареи 10 обычно находится на удалении от пользователя, что снижает вред для пользователя.In addition, when the electrode clamp 214 is disposed on the cover plate 212 of the battery cell 20, the pressure release mechanism 213 is disposed on the lower wall 215 of the battery cell 20, so that when the pressure release mechanism 213 is operated, emissions from the battery cell 20 are discharged to the lower portion of the battery 10. In this way, the danger of emissions can be reduced by using a temperature control component and the like in the lower portion of the battery 10, and the lower portion of the battery 10 is usually located away from the user, which reduces the harm to the user.
Необязательно в другом варианте осуществления настоящей заявки механизм 213 сброса давления и электродный зажим 214 расположены на одной и той же стенке батарейного элемента 20. В одном примере, как показано на фиг. 4, и электродный зажим 214, и механизм 213 сброса давления могут быть расположены на верхней стенке батарейного элемента 20, то есть на покровной пластине 212.Optionally, in another embodiment of the present application, the pressure relief mechanism 213 and the electrode clip 214 are located on the same wall of the battery cell 20. In one example, as shown in Fig. 4, both the electrode clip 214 and the pressure relief mechanism 213 can be located on the upper wall of the battery cell 20, that is, on the cover plate 212.
Расположение механизма 213 сброса давления и электродного зажима 214 на одной и той же стенке батарейного элемента 20, например на покровной пластине 212 батарейного элемента 20, может облегчать обработку и установку механизма 213 сброса давления и электродного зажима 214 и способствует повышению производственной эффективности батареи 10.The arrangement of the pressure relief mechanism 213 and the electrode clamp 214 on the same wall of the battery cell 20, for example on the cover plate 212 of the battery cell 20, can facilitate the processing and installation of the pressure relief mechanism 213 and the electrode clamp 214 and contributes to the improvement of the production efficiency of the battery 10.
Механизм 213 сброса давления может являться частью стенки, на которой он расположен, или может представлять собой конструкцию, отдельную от стенки, на которой он расположен, и может быть закреплен на стенке, на которой он расположен, например, посредством сварки. Например, в варианте осуществления, показанном на фиг. 3, когда механизм 213 сброса давления является частью нижней стенки 215, механизм 213 сброса давления может быть образован путем обеспечения прорези на нижней стенке 215. Толщина нижней стенки 215, соответствующая прорези, меньше толщины других участков механизма 213 сброса давления, отличных от прорези. Наименее прочная часть механизма 213 сброса давления находится в прорези. При образовании батарейными элементами 20 слишком большого количества газа и при повышении внутреннего давления корпуса 211 и достижении им порогового значения или при генерировании в реакциях внутри батарейных элементов 20 тепла, вызывающего повышение внутренней температуры батарейных элементов 20 и достижение ими порогового значения, механизм 213 сброса давления может разрушаться в прорези, что вызывает сообщение между пространствами внутри и снаружи корпуса 211, а также сброс давления и температуры газа через разрыв механизма 213 сброса давления, тем самым предотвращая взрыв батарейного элемента 20.The pressure relief mechanism 213 may be part of the wall on which it is located, or may be a structure separate from the wall on which it is located and may be fixed to the wall on which it is located, for example, by welding. For example, in the embodiment shown in Fig. 3, when the pressure relief mechanism 213 is part of the lower wall 215, the pressure relief mechanism 213 may be formed by providing a slot on the lower wall 215. The thickness of the lower wall 215 corresponding to the slot is less than the thickness of other sections of the pressure relief mechanism 213 other than the slot. The weakest part of the pressure relief mechanism 213 is in the slot. When the battery cells 20 generate too much gas and when the internal pressure of the housing 211 increases and reaches a threshold value, or when heat is generated in reactions inside the battery cells 20, causing the internal temperature of the battery cells 20 to increase and reach a threshold value, the pressure relief mechanism 213 can break in the slot, which causes communication between the spaces inside and outside the housing 211, as well as a release of the pressure and temperature of the gas through the rupture of the pressure relief mechanism 213, thereby preventing the explosion of the battery cell 20.
Кроме того, механизм 213 сброса давления может представлять собой разнообразные механизмы сброса давления. В данном варианте осуществления настоящей заявки это не ограничивается. Например, механизм 213 сброса давления может представлять собой чувствительный к температуре механизм сброса давления, выполненный с возможностью расплавления при достижении внутренней температурой батарейного элемента 20, снабженного механизмом 213 сброса давления, порогового значения; и/или механизм 213 сброса давления может представлять собой чувствительный к давлению механизм сброса давления, выполненный с возможностью разрушения при достижении порогового значения внутренним давлением воздуха батарейного элемента 20, снабженного механизмом 213 сброса давления.In addition, the pressure release mechanism 213 may be a variety of pressure release mechanisms. In this embodiment of the present application, this is not limited. For example, the pressure release mechanism 213 may be a temperature-sensitive pressure release mechanism configured to melt when the internal temperature of the battery cell 20 provided with the pressure release mechanism 213 reaches a threshold value; and/or the pressure release mechanism 213 may be a pressure-sensitive pressure release mechanism configured to break when the internal air pressure of the battery cell 20 provided with the pressure release mechanism 213 reaches a threshold value.
На фиг. 5 представлено другое схематическое структурное изображение батареи 10 согласно варианту осуществления настоящей заявки.Fig. 5 shows another schematic structural illustration of a battery 10 according to an embodiment of the present application.
Как показано на фиг. 5, батарея 10 содержит: множество батарейных элементов 20, при этом множество батарейных элементов 20 включает первые батарейные элементы 20а и вторые батарейные элементы 20b, механизм 213 сброса давления предусмотрен как на первой стенке 201а первого батарейного элемента 20а, так и на второй стенке 202b второго батарейного элемента 20b, и механизм 213 сброса давления выполнен с возможностью приведения его в действие при достижении внутренним давлением или температурой батарейного элемента 20, снабженного механизмом 213 сброса давления, порогового значения для понижения внутреннего давления; иAs shown in Fig. 5, the battery 10 comprises: a plurality of battery cells 20, wherein the plurality of battery cells 20 includes first battery cells 20a and second battery cells 20b, a pressure relief mechanism 213 is provided on both the first wall 201a of the first battery cell 20a and the second wall 202b of the second battery cell 20b, and the pressure relief mechanism 213 is configured to be activated when the internal pressure or temperature of the battery cell 20 provided with the pressure relief mechanism 213 reaches a threshold value for lowering the internal pressure; and
терморегулирующий компонент 30, выполненный с возможностью вмещения текучей среды для регулирования температур множества батарейных элементов 20, при этом терморегулирующий компонент 30 прикреплен к первой стенке 201а первого батарейного элемента 20а и первой стенке 201b второго батарейного элемента 20b, причем первая стенка 201b второго батарейного элемента 20b отличается от второй стенки 202b второго батарейного элемента 20b, терморегулирующий компонент 30 снабжен участком 301 сброса давления в положении, соответствующем механизму 213 сброса давления первого батарейного элемента 20а, и участок 301 сброса давления используется для выпуска выбросов из первого батарейного элемента 20а при приведении в действие механизма 213 сброса давления первого батарейного элемента 20а.a temperature control component 30 configured to contain a fluid for regulating the temperatures of a plurality of battery cells 20, wherein the temperature control component 30 is attached to a first wall 201a of the first battery cell 20a and a first wall 201b of the second battery cell 20b, wherein the first wall 201b of the second battery cell 20b is different from the second wall 202b of the second battery cell 20b, the temperature control component 30 is provided with a pressure relief portion 301 in a position corresponding to a pressure relief mechanism 213 of the first battery cell 20a, and the pressure relief portion 301 is used to release emissions from the first battery cell 20a upon actuation of the pressure relief mechanism 213 of the first battery cell 20a.
В некоторых реализациях настоящей заявки во множестве батарейных элементов 20 первый батарейный элемент 20а и второй батарейный элемент 20b могут иметь одинаковую форму, что облегчает их установку в кожухе батареи 10. В одном примере и первый батарейный элемент 20а, и второй батарейный элемент 20b могут иметь кубовидную структуру. Первая стенка 201а первого батарейного элемента 20а и первая стенка 201b второго батарейного элемента 20b могут пониматься как стенки, обращенные в одном и том же направлении в кубовидной структуре. Аналогичным образом, вторая стенка 202а первого батарейного элемента 20а и вторая стенка 202b второго батарейного элемента 20b могут пониматься как другие стенки, обращенные в одном и том же направлении в кубовидной структуре.In some implementations of the present application, in a plurality of battery cells 20, the first battery cell 20a and the second battery cell 20b may have the same shape, which facilitates their installation in the battery casing 10. In one example, both the first battery cell 20a and the second battery cell 20b may have a cuboid structure. The first wall 201a of the first battery cell 20a and the first wall 201b of the second battery cell 20b may be understood as walls facing in the same direction in the cuboid structure. Similarly, the second wall 202a of the first battery cell 20a and the second wall 202b of the second battery cell 20b may be understood as other walls facing in the same direction in the cuboid structure.
В другом примере и первый батарейный элемент 20а, и второй батарейный элемент 20b могут иметь цилиндрическую структуру или другую трехмерную структуру. Первая стенка 201a первого батарейного элемента 20a и первая стенка 201b второго батарейного элемента 20b могут пониматься как стенки, обращенные в одном и том же направлении в трехмерной структуре. Аналогичным образом, вторая стенка 202a первого батарейного элемента 20a и вторая стенка 202b второго батарейного элемента 20b могут пониматься как другие стенки, обращенные в одном и том же направлении в трехмерной структуре.In another example, both the first battery cell 20a and the second battery cell 20b may have a cylindrical structure or another three-dimensional structure. The first wall 201a of the first battery cell 20a and the first wall 201b of the second battery cell 20b may be understood as walls facing in the same direction in the three-dimensional structure. Similarly, the second wall 202a of the first battery cell 20a and the second wall 202b of the second battery cell 20b may be understood as other walls facing in the same direction in the three-dimensional structure.
Поскольку первая стенка 201а первого батарейного элемента 20а и первая стенка 201b второго батарейного элемента 20b обращены в одном и том же направлении, терморегулирующий компонент 30 легко прикрепляется к первой стенке 201а первого батарейного элемента 20а и первой стенке 201b второго батарейного элемента 20b.Since the first wall 201a of the first battery cell 20a and the first wall 201b of the second battery cell 20b face the same direction, the temperature control component 30 is easily attached to the first wall 201a of the first battery cell 20a and the first wall 201b of the second battery cell 20b.
Необязательно в плане конкретной формы терморегулирующий компонент 30 может представлять собой компонент в форме пластины, трубчатый компонент или компонент другой формы. Терморегулирующий компонент 30 может вмещать текучую среду для регулирования температур множества батарейных элементов 20. Кроме того, в плане конкретного способа установки терморегулирующий компонент 30 может быть расположен на множестве батарейных элементов 20 путем использования крепежных средств так, чтобы терморегулирующий компонент 30 был прикреплен к первой стенке 201а первого батарейного элемента 20а и первой стенке 201b второго батарейного элемента 20b. Альтернативно, терморегулирующий компонент 30 может быть расположен в батарее 10 на другом элементе конструкции, таком как кожух, путем использования крепежных средств так, чтобы терморегулирующий компонент 30 был прикреплен к первой стенке 201а первого батарейного элемента 20а и первой стенке 201b второго батарейного элемента 20b.Optionally, in terms of a specific shape, the temperature control component 30 may be a plate-shaped component, a tubular component or a component of another shape. The temperature control component 30 may contain a fluid for regulating the temperatures of the plurality of battery cells 20. Furthermore, in terms of a specific mounting method, the temperature control component 30 may be arranged on the plurality of battery cells 20 by using fastening means so that the temperature control component 30 is attached to the first wall 201a of the first battery cell 20a and the first wall 201b of the second battery cell 20b. Alternatively, the temperature control component 30 may be arranged in the battery 10 on another structural element, such as a casing, by using fastening means so that the temperature control component 30 is attached to the first wall 201a of the first battery cell 20a and the first wall 201b of the second battery cell 20b.
В одном примере, как показано на фиг. 5, терморегулирующий компонент 30 может представлять собой компонент в форме пластины. Терморегулирующий компонент 30 в форме пластины может полностью покрывать первую стенку 201а первого батарейного элемента 20а и первую стенку 201b второго батарейного элемента 20b на большой площади для улучшения способности к регулированию температуры терморегулирующего компонента 30 и повышения безопасности батареи 10. Кроме того, терморегулирующий компонент 30 в форме пластины может быть дополнительно выполнен с возможностью изолирования пространства, в котором расположены первый батарейный элемент 20а и второй батарейный элемент 20b, от пространства, в котором расположены выбросы из первого батарейного элемента 20а, для предотвращения влияния выбросов на первый батарейный элемент 20а и второй батарейный элемент 20b.In one example, as shown in Fig. 5, the temperature control component 30 may be a plate-shaped component. The temperature control component 30 in the form of a plate may completely cover the first wall 201a of the first battery cell 20a and the first wall 201b of the second battery cell 20b over a large area to improve the temperature control capability of the temperature control component 30 and to improve the safety of the battery 10. In addition, the temperature control component 30 in the form of a plate may be further configured to isolate the space in which the first battery cell 20a and the second battery cell 20b are located from the space in which emissions from the first battery cell 20a are located to prevent the emissions from influencing the first battery cell 20a and the second battery cell 20b.
Поскольку механизм 213 сброса давления предусмотрен в первой стенке 201а первого батарейного элемента 20а, и механизм 213 сброса давления выполнен с возможностью приведения его в действие при достижении внутренним давлением или температурой первого батарейного элемента 20а порогового значения для сброса внутреннего давления первого батарейного элемента 20а, в терморегулирующем компоненте 30, прикрепленном к первой стенке 201а первого батарейного элемента 20а, участок 301 сброса давления предусмотрен в положении, соответствующем механизму 213 сброса давления, и участок 301 сброса давления используется для выпуска выбросов из первого батарейного элемента 20а при приведении в действие механизма понижения 213 давления первого батарейного элемента 20а. Взаимодействие терморегулирующего компонента 30 и первого батарейного элемента 20а может позволять первому батарейному элементу 20а сбрасывать внутреннее давление посредством механизма 213 сброса давления и участка 301 сброса давления в терморегулирующем компоненте 30, что предотвращает взрыв первого батарейного элемента 20а и улучшает характеристики безопасности батареи 10. Необязательно участок 301 сброса давления может представлять собой сквозное отверстие, проходящее сквозь терморегулирующий компонент 30, или непрочный участок, такой как участок с малой толщиной или прочностью, который легко повреждается выбросами при приведении в действие механизма 213 сброса давления.Since the pressure releasing mechanism 213 is provided in the first wall 201a of the first battery cell 20a, and the pressure releasing mechanism 213 is configured to be activated when the internal pressure or temperature of the first battery cell 20a reaches a threshold value for releasing the internal pressure of the first battery cell 20a, in the temperature control component 30 attached to the first wall 201a of the first battery cell 20a, the pressure releasing portion 301 is provided in a position corresponding to the pressure releasing mechanism 213, and the pressure releasing portion 301 is used to release emissions from the first battery cell 20a when the pressure reducing mechanism 213 of the first battery cell 20a is activated. The interaction of the temperature control component 30 and the first battery cell 20a may allow the first battery cell 20a to release the internal pressure via the pressure release mechanism 213 and the pressure release portion 301 in the temperature control component 30, which prevents the explosion of the first battery cell 20a and improves the safety characteristics of the battery 10. Optionally, the pressure release portion 301 may be a through hole passing through the temperature control component 30, or a weak portion, such as a portion with low thickness or strength, which is easily damaged by emissions when the pressure release mechanism 213 is activated.
Кроме того, механизм 213 сброса давления второго батарейного элемента 20b предусмотрен не на первой стенке 201b второго батарейного элемента 20b, а на второй стенке 202b, отличной от первой стенки 201b. Первая стенка 201b второго батарейного элемента 20b, к которой прикреплен терморегулирующий компонент 30, может быть полностью выполнена в виде теплоотдающей поверхности, что увеличивает общую площадь теплоотдачи батареи 10. Поэтому в случае второго батарейного элемента 20b второй батарейный элемент 20b может сбрасывать внутреннее давление посредством механизма 213 сброса давления для предотвращения взрыва и улучшения характеристик безопасности батареи 10; и дополнительно первая стенка 201b второго батарейного элемента 20b, к которой прикреплен терморегулирующий компонент 30, может полностью представлять собой теплоотдающую поверхность, и благодаря увеличенной общей площади теплоотдачи батареи 10 характеристики безопасности батареи 10 могут быть дополнительно улучшены.In addition, the pressure release mechanism 213 of the second battery cell 20b is provided not on the first wall 201b of the second battery cell 20b, but on the second wall 202b different from the first wall 201b. The first wall 201b of the second battery cell 20b, to which the temperature control component 30 is attached, can be entirely formed as a heat dissipation surface, which increases the total heat dissipation area of the battery 10. Therefore, in the case of the second battery cell 20b, the second battery cell 20b can release the internal pressure by means of the pressure release mechanism 213 to prevent an explosion and improve the safety performance of the battery 10; and further, the first wall 201b of the second battery cell 20b, to which the temperature control component 30 is attached, can be entirely formed as a heat dissipation surface, and due to the increased total heat dissipation area of the battery 10, the safety performance of the battery 10 can be further improved.
В заключение, в техническом решении в данном варианте осуществления настоящей заявки во множестве батарейных элементов 20 батареи 10 механизм 213 сброса давления первого батарейного элемента 20а расположен на первой стенке 201а первого батарейного элемента 20а, и механизм 213 сброса давления второго батарейного элемента 20b расположен на второй стенке 202b второго батарейного элемента 20b. Терморегулирующий компонент 30 прикреплен к первой стенке 201а первого батарейного элемента 20а, на которой расположен механизм 213 сброса давления, и к первой стенке 201b второго батарейного элемента 20b, на которой не предусмотрен механизм 213 сброса давления. Поэтому первая стенка 201b второго батарейного элемента 20b, к которой прикреплен терморегулирующий компонент 30, может быть полностью выполнена в виде теплоотдающей поверхности. Благодаря данному техническому решению можно эффективно увеличить общую площадь теплоотдачи батареи 10, что дополнительно улучшает характеристики безопасности батареи и способствует развитию технологии быстрой зарядки батарей.Finally, in the technical solution in this embodiment of the present application, in the plurality of battery cells 20 of the battery 10, the pressure relief mechanism 213 of the first battery cell 20a is disposed on the first wall 201a of the first battery cell 20a, and the pressure relief mechanism 213 of the second battery cell 20b is disposed on the second wall 202b of the second battery cell 20b. The temperature control component 30 is attached to the first wall 201a of the first battery cell 20a, on which the pressure relief mechanism 213 is disposed, and to the first wall 201b of the second battery cell 20b, on which the pressure relief mechanism 213 is not provided. Therefore, the first wall 201b of the second battery cell 20b, to which the temperature control component 30 is attached, can be completely formed as a heat-dissipating surface. This technical solution can effectively increase the total heat dissipation area of the battery 10, which further improves the safety performance of the battery and promotes the development of fast battery charging technology.
Кроме того, поскольку терморегулирующий компонент 30 прикреплен к первой стенке 201а первого батарейного элемента 20а, на которой расположен механизм 213 сброса давления, и к первой стенке 201b второго батарейного элемента 20b, на которой механизм 213 сброса давления не предусмотрен, необходимо лишь предусмотреть в терморегулирующем компоненте 30 участок 301 сброса давления в положении, соответствующем механизму 213 сброса давления первого батарейного элемента 20а, для выпуска выбросов из первого батарейного элемента 20а, при этом участок, соответствующий второму батарейному элементу 20b, может по-прежнему вмещать текучую среду для регулирования температуры второго батарейного элемента 20b. В данном техническом решении как первый батарейный элемент 20а, так и второй батарейный элемент 20b могут сбрасывать внутреннее давление посредством их механизмов 213 сброса давления, и можно увеличить общую площадь теплоотдачи батареи 10, что дополнительно улучшает характеристики безопасности батареи 10.In addition, since the temperature control component 30 is fixed to the first wall 201a of the first battery cell 20a on which the pressure relief mechanism 213 is located, and to the first wall 201b of the second battery cell 20b on which the pressure relief mechanism 213 is not provided, it is only necessary to provide in the temperature control component 30 a pressure relief portion 301 at a position corresponding to the pressure relief mechanism 213 of the first battery cell 20a for releasing emissions from the first battery cell 20a, and the portion corresponding to the second battery cell 20b can still accommodate a fluid for regulating the temperature of the second battery cell 20b. In this technical solution, both the first battery cell 20a and the second battery cell 20b can release the internal pressure by means of their pressure relief mechanisms 213, and the total heat dissipation area of the battery 10 can be increased, which further improves the safety performance of the battery 10.
Необязательно в первом батарейном элементе 20а первая стенка 201а, снабженная механизмом 213 сброса давления, не снабжена электродным зажимом 214. Другими словами, электродный зажим 214 и механизм 213 сброса давления предусмотрены на разных стенках первого батарейного элемента 20а.Optionally, in the first battery element 20a, the first wall 201a provided with the pressure release mechanism 213 is not provided with the electrode clamp 214. In other words, the electrode clamp 214 and the pressure release mechanism 213 are provided on different walls of the first battery element 20a.
В данном техническом решении в первом батарейном элементе 20а механизм 213 сброса давления и электродный зажим 214 расположены на разных стенках, так что при приведении в действие механизма 213 сброса давления выбросы из первого батарейного элемента 20а находятся на удалении от электродного зажима 214, за счет чего уменьшается влияние выбросов на электродный зажим 214 и связанный с ним компонент, так что может быть дополнительно повышена безопасность батареи 10.In this technical solution, in the first battery element 20a, the pressure relief mechanism 213 and the electrode clamp 214 are located on different walls, so that when the pressure relief mechanism 213 is activated, emissions from the first battery element 20a are located at a distance from the electrode clamp 214, due to which the influence of emissions on the electrode clamp 214 and the component associated with it is reduced, so that the safety of the battery 10 can be further increased.
В примере, показанном на фиг. 5, в первом батарейном элементе 20а электродный зажим 214 может быть расположен на второй стенке 202а первого батарейного элемента 20а. Необязательно вторая стенка 202а представляет собой стенку, противоположную первой стенке 201a. Благодаря данному техническому решению выбросы из первого батарейного элемента 20а могут удерживаться на максимальном удалении от электродного зажима 214 первого батарейного элемента 20а, чтобы гарантировать характеристики безопасности батареи 10.In the example shown in Fig. 5, in the first battery cell 20a, the electrode clamp 214 can be located on the second wall 202a of the first battery cell 20a. Optionally, the second wall 202a is a wall opposite the first wall 201a. Thanks to this technical solution, emissions from the first battery cell 20a can be kept at a maximum distance from the electrode clamp 214 of the first battery cell 20a in order to ensure the safety characteristics of the battery 10.
В отношении конкретной конструкции первого батарейного элемента 20а, показанного на фиг. 5, в необязательной реализации можно сделать ссылку на родственные технические решения варианта осуществления, показанного на фиг. 3 выше.With regard to the specific structure of the first battery element 20a shown in Fig. 5, in an optional implementation, reference may be made to the related technical solutions of the embodiment shown in Fig. 3 above.
В частности, во втором батарейном элементе 20b первая стенка 201b, к которой прикреплен терморегулирующий компонент 30, не снабжена электродным зажимом 214, поэтому весь участок первой стенки 201b представляет собой теплоотдающую поверхность, и терморегулирующий компонент 30 может регулировать температуру всего участка первой стенки 201b.In particular, in the second battery element 20b, the first wall 201b to which the temperature-regulating component 30 is attached is not provided with the electrode clamp 214, so the entire section of the first wall 201b is a heat-dissipating surface, and the temperature-regulating component 30 can regulate the temperature of the entire section of the first wall 201b.
В одном примере в варианте осуществления, показанном на фиг. 5, вторая стенка 202b второго батарейного элемента 20b, снабженная механизмом 213 сброса давления, может быть расположена напротив первой стенки 201b второго батарейного элемента 20b, к которой прикреплен терморегулирующий компонент 30, для сведения к минимуму влияния выбросов из второго батарейного элемента 20b, выпускаемых посредством механизма 213 сброса давления, на терморегулирующий компонент 30.In one example in the embodiment shown in Fig. 5, the second wall 202b of the second battery cell 20b, provided with the pressure relief mechanism 213, can be located opposite the first wall 201b of the second battery cell 20b, to which the temperature control component 30 is attached, to minimize the impact of emissions from the second battery cell 20b released by the pressure relief mechanism 213 on the temperature control component 30.
Необязательно, как показано на фиг. 5, во втором батарейном элементе 20b и электродный зажим 214, и механизм 213 сброса давления расположены на одной и той же стенке, то есть и электродный зажим 214, и механизм 213 сброса давления расположены на второй стенке 202b для облегчения обработки и установки электродного зажима 214 и механизма 213 сброса давления на втором батарейном элементе 20b и повышения производственной эффективности батареи 10.Optionally, as shown in Fig. 5, in the second battery cell 20b, both the electrode clamp 214 and the pressure release mechanism 213 are located on the same wall, that is, both the electrode clamp 214 and the pressure release mechanism 213 are located on the second wall 202b to facilitate the processing and installation of the electrode clamp 214 and the pressure release mechanism 213 on the second battery cell 20b and to improve the production efficiency of the battery 10.
В отношении конкретной конструкции второго батарейного элемента 20b, показанного на фиг. 5, в необязательной реализации можно сделать ссылку на родственные технические решения варианта осуществления, показанного на фиг. 4 выше.With regard to the specific structure of the second battery element 20b shown in Fig. 5, in an optional implementation, reference may be made to the related technical solutions of the embodiment shown in Fig. 4 above.
Как следует из приведенного выше описания, поскольку механизм 213 сброса давления первого батарейного элемента 20а расположен на первой стенке 201а, к которой прикреплен терморегулирующий компонент 30, и выбросы из первого батарейного элемента 20а выпускаются через участок 301 сброса давления в терморегулирующем компоненте 30, терморегулирующий компонент 30 может изолировать выбросы из первых батарейных элементов 20а от первых батарейных элементов 20а, так что выбросы из первых батарейных элементов 20а оказывают меньше влияния на первые батарейные элементы 20а. При этом механизм 213 сброса давления второго батарейного элемента 20b не предусмотрен на первой стенке 201b, к которой прикреплен терморегулирующий компонент 30, поэтому терморегулирующий компонент 30 не может изолировать выбросы из второго батарейного элемента 20b, так что выбросы из второго батарейного элемента 20b оказывают больше влияния на второй батарейный элемент 20b.As follows from the above description, since the pressure relief mechanism 213 of the first battery cell 20a is located on the first wall 201a to which the temperature control component 30 is attached, and the emissions from the first battery cell 20a are discharged through the pressure relief portion 301 in the temperature control component 30, the temperature control component 30 can isolate the emissions from the first battery cells 20a from the first battery cells 20a, so that the emissions from the first battery cells 20a have less influence on the first battery cells 20a. However, the pressure relief mechanism 213 of the second battery cell 20b is not provided on the first wall 201b to which the temperature control component 30 is attached, therefore the temperature control component 30 cannot isolate the emissions from the second battery cell 20b, so that the emissions from the second battery cell 20b have more influence on the second battery cell 20b.
Поэтому для уменьшения влияния выбросов из второго батарейного элемента 20b на второй батарейный элемент 20b и всестороннего улучшения общих характеристик батареи 10 первый батарейный элемент 20а и второй батарейный элемент 20b могут удовлетворять по меньшей мере одному из следующих условий:Therefore, in order to reduce the influence of emissions from the second battery cell 20b on the second battery cell 20b and comprehensively improve the overall performance of the battery 10, the first battery cell 20a and the second battery cell 20b may satisfy at least one of the following conditions:
(1) удельная емкость катодного материала первого батарейного элемента 20а больше, чем удельная емкость катодного материала второго батарейного элемента 20b;(1) the specific capacity of the cathode material of the first battery cell 20a is greater than the specific capacity of the cathode material of the second battery cell 20b;
(2) плотность энергии первого батарейного элемента 20а больше, чем плотность энергии второго батарейного элемента 20b; или(2) the energy density of the first battery cell 20a is greater than the energy density of the second battery cell 20b; or
(3) температура паров, выпускаемых из первого батарейного элемента 20а при приведении в действие механизма 213 сброса давления первого батарейного элемента 20а, выше, чем температура паров, выпускаемых из второго батарейного элемента 20b при приведении в действие механизма 213 сброса давления второго батарейного элемента 20b.(3) the temperature of the vapor discharged from the first battery cell 20a when the pressure release mechanism 213 of the first battery cell 20a is activated is higher than the temperature of the vapor discharged from the second battery cell 20b when the pressure release mechanism 213 of the second battery cell 20b is activated.
При условии удовлетворения первым батарейным элементом 20а и вторым батарейным элементом 20b указанного выше условия (1) и/или условия (2) второй батарейный элемент 20b менее подвержен тепловому разгону по сравнению с первым батарейным элементом 20а. Поэтому вероятность достижения порогового значения внутренним давлением или температурой во втором батарейном элементе 20b ниже. Другими словами, ниже вероятность выпуска вторым батарейным элементом 20b выбросов посредством его механизма 213 сброса давления, что может уменьшить влияние выбросов из второго батарейного элемента 20b, выпускаемых посредством его механизма 213 сброса давления, на второй батарейный элемент 20b и повысить безопасность батареи 10.Provided that the first battery cell 20a and the second battery cell 20b satisfy the above condition (1) and/or condition (2), the second battery cell 20b is less susceptible to thermal runaway compared to the first battery cell 20a. Therefore, the probability of reaching a threshold value by the internal pressure or temperature in the second battery cell 20b is lower. In other words, the probability of the second battery cell 20b releasing emissions through its pressure release mechanism 213 is lower, which can reduce the influence of the emissions from the second battery cell 20b released through its pressure release mechanism 213 on the second battery cell 20b and improve the safety of the battery 10.
В качестве примера, а не ограничения, катодный материал первого батарейного элемента 20а включает, без ограничения: трехкомпонентный материал никель-кобальт-марганец (NiCoMn, NCM), например NCM 811, NCM 622, NCM 523 или т.п.; и катодный материал второго батарейного элемента 20b включает, без ограничения: материал литий-железо-фосфат (LiFePO, LFP), материал титанат лития (LiTiO), NCM 111 или т.п.By way of example and not limitation, the cathode material of the first battery cell 20a includes, but is not limited to: a three-component nickel-cobalt-manganese (NiCoMn, NCM) material, such as NCM 811, NCM 622, NCM 523, or the like; and the cathode material of the second battery cell 20b includes, but is not limited to: a lithium iron phosphate (LiFePO, LFP) material, a lithium titanate (LiTiO) material, NCM 111, or the like.
На основании этого катодный материал первого батарейного элемента 20а по сравнению со вторым батарейным элементом 20b имеет большую удельную емкость, причем удельная емкость может представлять собой массовую удельную емкость (или граммовую емкость) или объемную удельную емкость, и может выделяться больше электроэнергии на единицу массы/единицу объема первого батарейного элемента 20а; и/или катодный материал первого батарейного элемента 20а имеет большую плотность энергии, причем плотность энергии может представлять собой массовую плотность энергии или объемную плотность энергии, и может храниться больше электроэнергии на единицу массы/единицу объема первого батарейного элемента 20а, тем самым способствуя улучшению электрических характеристик батареи 10.Based on this, the cathode material of the first battery cell 20a has a higher specific capacity than the second battery cell 20b, wherein the specific capacity may be a mass specific capacity (or gram capacity) or a volumetric specific capacity, and more electric power can be released per unit mass/unit volume of the first battery cell 20a; and/or the cathode material of the first battery cell 20a has a higher energy density, wherein the energy density may be a mass energy density or a volumetric energy density, and more electric power can be stored per unit mass/unit volume of the first battery cell 20a, thereby contributing to the improvement of the electrical characteristics of the battery 10.
При условии удовлетворения первым батарейным элементом 20а и вторым батарейным элементом 20b указанного выше условия (3), даже если второй батарейный элемент 20b испытывает тепловой разгон, при приведении в действие механизма 213 сброса давления второго батарейного элемента 20b температура паров, выпускаемых из второго батарейного элемента 20b, по сравнению с первым батарейным элементом 20а является более низкой. Поэтому можно уменьшить влияние на второй батарейный элемент 20b выбросов из второго батарейного элемента 20b, выпускаемых посредством механизма 213 сброса давления второго батарейного элемента 20b, что улучшает характеристики безопасности батареи 10.Provided that the first battery cell 20a and the second battery cell 20b satisfy the above condition (3), even if the second battery cell 20b experiences a thermal runaway, when the pressure release mechanism 213 of the second battery cell 20b is activated, the temperature of the vapor discharged from the second battery cell 20b is lower than that of the first battery cell 20a. Therefore, it is possible to reduce the influence of the emissions from the second battery cell 20b discharged by the pressure release mechanism 213 of the second battery cell 20b on the second battery cell 20b, which improves the safety performance of the battery 10.
Кроме того, в качестве примера, но не ограничения, первый батарейный элемент 20а и второй батарейный элемент 20b могут удовлетворять по меньшей мере одному из следующих условий:Additionally, by way of example and not limitation, the first battery cell 20a and the second battery cell 20b may satisfy at least one of the following conditions:
(1a) массовая удельная емкость катодного материала первого батарейного элемента 20а больше или равна 180 мАч/г, и массовая удельная емкость катодного материала второго батарейного элемента 20b меньше или равна 170 мАч/г;(1a) the mass specific capacity of the cathode material of the first battery cell 20a is greater than or equal to 180 mAh/g, and the mass specific capacity of the cathode material of the second battery cell 20b is less than or equal to 170 mAh/g;
(2a) массовая плотность энергии первого батарейного элемента 20а больше или равна 230 Вт⋅ч/кг, и массовая плотность энергии второго батарейного элемента 20b меньше или равна 220 Вт⋅ч/кг; или(2a) the mass energy density of the first battery cell 20a is greater than or equal to 230 Wh/kg, and the mass energy density of the second battery cell 20b is less than or equal to 220 Wh/kg; or
(3а) температура паров, выпускаемых из первого батарейного элемента 20а при приведении в действие механизма 213 сброса давления первого батарейного элемента 20а, больше или равна 600°C, и температура паров, выпускаемых из второго батарейного элемента 20b при приведении в действие механизма 213 сброса давления второго батарейного элемента 20b, меньше или равна 500°C.(3a) the temperature of the vapor discharged from the first battery cell 20a upon actuation of the pressure release mechanism 213 of the first battery cell 20a is greater than or equal to 600°C, and the temperature of the vapor discharged from the second battery cell 20b upon actuation of the pressure release mechanism 213 of the second battery cell 20b is less than or equal to 500°C.
Необязательно в указанном выше условии (3а), в дополнение к пороговому значению температуры, которому могут удовлетворять пары, выпускаемые из первого батарейного элемента 20а и второго батарейного элемента 20b, дополнительно может удовлетворяться пороговое значение времени. Например, при приведении в действие механизма 213 сброса давления первого батарейного элемента 20а первый батарейный элемент 20а выпускает пары с температурой, большей или равной 600°C, в течение времени, большего или равного 3 секундам.Optionally, in the above condition (3a), in addition to the temperature threshold value that the vapor discharged from the first battery cell 20a and the second battery cell 20b can satisfy, a time threshold value can be additionally satisfied. For example, when the pressure release mechanism 213 of the first battery cell 20a is activated, the first battery cell 20a discharges vapor with a temperature greater than or equal to 600°C for a time greater than or equal to 3 seconds.
В некоторых реализациях данного варианта осуществления настоящей заявки терморегулирующий компонент 30 может содержать канал 330 для потока для вмещения текучей среды, при этом текучая среда не предусмотрена в участке 301 сброса давления.In some implementations of this embodiment of the present application, the temperature control component 30 may comprise a flow passage 330 for containing a fluid, wherein the fluid is not provided in the pressure relief portion 301.
На фиг. 6 представлено локально увеличенное схематическое изображение части А на фиг. 5.Fig. 6 shows a locally enlarged schematic representation of part A in Fig. 5.
Как показано на фиг. 6, терморегулирующий компонент 30 может содержать первую теплопроводную пластину 310 и вторую теплопроводную пластину 320. Первая теплопроводная пластина 310 и вторая теплопроводная пластина 320 образуют канал 330 для потока для вмещения текучей среды. Первая теплопроводная пластина 310 расположена между первой стенкой 201a первого теплопроводного элемента 20а и второй теплопроводной пластиной 320 и прикреплена к первой стенке 201a.As shown in Fig. 6, the temperature-control component 30 may comprise a first heat-conducting plate 310 and a second heat-conducting plate 320. The first heat-conducting plate 310 and the second heat-conducting plate 320 form a flow channel 330 for containing a fluid medium. The first heat-conducting plate 310 is located between the first wall 201a of the first heat-conducting element 20a and the second heat-conducting plate 320 and is attached to the first wall 201a.
В варианте осуществления, показанном на фиг. 6, участок 301 сброса давления в терморегулирующем компоненте 30 соответствует механизму 213 сброса давления первого батарейного элемента 20а, и участок 301 сброса давления не снабжен каналом 330 для потока, поэтому текучая среда в участке 301 сброса давления не предусмотрена.In the embodiment shown in Fig. 6, the pressure relief portion 301 in the temperature control component 30 corresponds to the pressure relief mechanism 213 of the first battery element 20a, and the pressure relief portion 301 is not provided with the flow channel 330, so that the fluid is not provided in the pressure relief portion 301.
В данном техническом решении участок в терморегулирующем компоненте 30, соответствующий механизму 213 сброса давления первого батарейного элемента 20а, предусмотрен в качестве участка 301 сброса давления, и в участке 301 сброса давления не предусмотрены канал 330 для потока и текучая среда, чтобы предотвращать оказание воздействия на канал 330 для потока в терморегулирующем компоненте 30 при приведении в действие механизма 213 сброса давления первого батарейного элемента 20а, расходование текучей среды в терморегулирующем компоненте 30 и оказание влияния на терморегулирующее воздействие терморегулирующего компонента 30 на множество батарейных элементов 20.In this technical solution, a section in the temperature control component 30 corresponding to the pressure release mechanism 213 of the first battery cell 20a is provided as the pressure release section 301, and the flow passage 330 and the fluid are not provided in the pressure release section 301, so as to prevent the flow passage 330 in the temperature control component 30 from being affected when the pressure release mechanism 213 of the first battery cell 20a is actuated, the fluid in the temperature control component 30 from being consumed, and the temperature control effect of the temperature control component 30 from being affected on the plurality of battery cells 20.
Необязательно, как показано на фиг. 6, участок в первой теплопроводной пластине 310, соответствующий механизму 213 сброса давления первого батарейного элемента 20а, представляет собой первый участок 311 сброса давления, участок во второй теплопроводной пластине 320, соответствующий механизму 213 сброса давления первого батарейного элемента 20а, представляет собой второй участок 321 сброса давления, и первый участок 311 сброса давления и второй участок 321 сброса давления совместно образуют участок 301 сброса давления в данном варианте осуществления настоящей заявки.Optionally, as shown in Fig. 6, a portion in the first heat-conducting plate 310 corresponding to the pressure-releasing mechanism 213 of the first battery cell 20a is a first pressure-releasing portion 311, a portion in the second heat-conducting plate 320 corresponding to the pressure-releasing mechanism 213 of the first battery cell 20a is a second pressure-releasing portion 321, and the first pressure-releasing portion 311 and the second pressure-releasing portion 321 together form a pressure-releasing portion 301 in this embodiment of the present application.
В одном примере первый участок 311 сброса давления и/или второй участок 321 сброса давления могут представлять собой непрочный участок. Прочность первого участка 311 сброса давления может быть меньше, чем прочность других участков в первой теплопроводной пластине 310, и/или прочность второго участка 321 сброса давления может быть меньше, чем прочность других участков во второй теплопроводной пластине 320.In one example, the first pressure relief section 311 and/or the second pressure relief section 321 may be a weak section. The strength of the first pressure relief section 311 may be less than the strength of other sections in the first heat-conducting plate 310, and/or the strength of the second pressure relief section 321 may be less than the strength of other sections in the second heat-conducting plate 320.
Необязательно первый участок 311 сброса давления и/или второй участок 321 сброса давления снабжены канавкой напротив механизма 213 сброса давления, и нижняя стенка канавки образует непрочный участок. При приведении в действие механизма 213 сброса давления выбросы из первого батарейного элемента 20а могут повреждать нижнюю стенку канавки и выпускаться.Optionally, the first pressure relief portion 311 and/or the second pressure relief portion 321 are provided with a groove opposite the pressure relief mechanism 213, and the lower wall of the groove forms a weak portion. When the pressure relief mechanism 213 is activated, emissions from the first battery element 20a can damage the lower wall of the groove and be released.
Необязательно непрочный участок может быть альтернативно образован другими способами в первой теплопроводной пластине 310 и/или во второй теплопроводной пластине 320 в качестве первого участка 311 сброса давления и/или второго участка 321 сброса давления. Например, для образования непрочного участка в качестве первого участка 311 сброса давления в первой теплопроводной пластине 310 образуют прорезь или т.п. В настоящей заявке это конкретно не ограничивается.The weak portion may optionally be alternatively formed in other ways in the first heat-conducting plate 310 and/or in the second heat-conducting plate 320 as the first pressure relief portion 311 and/or the second pressure relief portion 321. For example, to form the weak portion as the first pressure relief portion 311, a slit or the like is formed in the first heat-conducting plate 310. This is not particularly limited in the present application.
В другом примере первый участок 311 сброса давления и/или второй участок 321 сброса давления могут представлять собой сквозное отверстие. При приведении в действие механизма 213 сброса давления выбросы из первого батарейного элемента 20а могут выпускаться непосредственно через первый участок 311 сброса давления и/или второй участок 321 сброса давления в форме сквозного отверстия.In another example, the first pressure relief section 311 and/or the second pressure relief section 321 may be a through hole. When the pressure relief mechanism 213 is activated, emissions from the first battery element 20a may be released directly through the first pressure relief section 311 and/or the second pressure relief section 321 in the form of a through hole.
Разумеется, в других примерах один из первого участка 311 сброса давления и второго участка 321 сброса давления может представлять собой сквозное отверстие, а другой может быть выполнен в виде непрочного участка. Сквозное отверстие способствует прохождению выбросов из первого батарейного элемента 20а, а непрочный участок может блокировать внешнее влияние на механизм 213 сброса давления и первый батарейный элемент 20а, тем самым повышая безопасность и надежность батареи 10.Of course, in other examples, one of the first pressure relief portion 311 and the second pressure relief portion 321 may be a through hole, and the other may be formed as a weak portion. The through hole facilitates the passage of emissions from the first battery cell 20a, and the weak portion can block external influence on the pressure relief mechanism 213 and the first battery cell 20a, thereby increasing the safety and reliability of the battery 10.
На фиг. 7 представлено локально увеличенное схематическое изображение части В на фиг. 5.Fig. 7 shows a locally enlarged schematic representation of part B in Fig. 5.
Необязательно, как показано на фиг. 7, терморегулирующий компонент 30 снабжен каналом 330 для потока в положении, соответствующем первой стенке 201b второго батарейного элемента 20b.Optionally, as shown in Fig. 7, the temperature control component 30 is provided with a flow channel 330 in a position corresponding to the first wall 201b of the second battery element 20b.
В дополнение к расположению между первой стенкой 201а первого батарейного элемента 20а и второй теплопроводной пластиной 320, а также к прикреплению к первой стенке 201а, первая теплопроводная пластина 310 может быть расположена между первой стенкой 201b второго батарейного элемента 20b и второй теплопроводной пластиной 320 и прикреплена к первой стенке 201b.In addition to being located between the first wall 201a of the first battery element 20a and the second heat-conducting plate 320, and also being attached to the first wall 201a, the first heat-conducting plate 310 may be located between the first wall 201b of the second battery element 20b and the second heat-conducting plate 320 and attached to the first wall 201b.
Необязательно первая стенка 201b второго батарейного элемента 20b не снабжена механизмом 213 сброса давления. Поэтому может быть предусмотрен канал 330 для потока, полностью охватывающий первую стенку 201b второго батарейного элемента 20b, и канал 330 для потока с полным охватом может обеспечивать надлежащее регулирование температуры вторых батарейных элементов 20b.Optionally, the first wall 201b of the second battery cell 20b is not provided with a pressure relief mechanism 213. Therefore, a flow channel 330 can be provided that completely envelops the first wall 201b of the second battery cell 20b, and the flow channel 330 with complete envelopment can ensure proper regulation of the temperature of the second battery cells 20b.
Необязательно во множестве батарейных элементов 20 батареи 10 второй батарейный элемент 20b расположен в краевой области множества батарейных элементов 20.Optionally, in the plurality of battery elements 20 of the battery 10, the second battery element 20b is located in the edge region of the plurality of battery elements 20.
Поскольку батарейные элементы 20, расположенные в краевых областях множества батарейных элементов 20, сильно подвержены влиянию внешней среды, а батарейные элементы 20, расположенные в центральной области множества батарейных элементов 20, подвержены меньшему влиянию внешней среды, батарейные элементы 20, расположенные в краевых областях множества батарейных элементов 20, в частности, требуют регулирования их температур терморегулирующим компонентом 30, чтобы они могли находиться в приемлемом диапазоне температур и имели надлежащие рабочие характеристики и характеристики безопасности.Since the battery cells 20 located in the edge regions of the plurality of battery cells 20 are strongly affected by the external environment, and the battery cells 20 located in the central region of the plurality of battery cells 20 are less affected by the external environment, the battery cells 20 located in the edge regions of the plurality of battery cells 20 in particular require regulation of their temperatures by the temperature control component 30 so that they can be in an acceptable temperature range and have proper operating characteristics and safety characteristics.
Как описано выше, поскольку терморегулирующий компонент 30 способствует достижению надлежащего терморегулирующего воздействия на вторые батарейные элементы 20b, в технических решениях данного варианта осуществления настоящей заявки вторые батарейные элементы 20b могут быть расположены в краевых областях множества батарейных элементов 20, так что терморегулирующий компонент 30 регулирует температуры вторых батарейных элементов 20b, расположенных в краевых областях множества батарейных элементов 20, уменьшая влияние внешней среды на множество вторых батарейных элементов 20b и улучшая общие характеристики батареи 10.As described above, since the temperature control component 30 contributes to achieving a proper temperature control effect on the second battery cells 20b, in the technical solutions of this embodiment of the present application, the second battery cells 20b may be located in the edge regions of the plurality of battery cells 20, so that the temperature control component 30 controls the temperatures of the second battery cells 20b located in the edge regions of the plurality of battery cells 20, reducing the influence of the external environment on the plurality of second battery cells 20b and improving the overall performance of the battery 10.
Дополнительно, поскольку плотность энергии первого батарейного элемента 20а может быть выше, чем плотность энергии второго батарейного элемента 20b, и температура выбросов из первого батарейного элемента 20а может также превышать температуру второго батарейного элемента 20а, для предотвращения выпуска выбросов с относительно высокой температурой, выпускаемых из первого батарейного элемента 20а, непосредственно наружу из батареи 10 и создания ими угрозы безопасности, в некоторых возможных реализациях второй батарейный элемент 20b может быть расположен вблизи выпускного клапана батареи 10, а первый батарейный элемент 20а расположен на удалении от выпускного клапана батареи 10, при этом выпускной клапан батареи 10 может быть расположен в кожухе батареи 10 и используется для выпуска выбросов из первого батарейного элемента 20а и выбросов из второго батарейного элемента 20 наружу из батареи 10.Additionally, since the energy density of the first battery cell 20a may be higher than the energy density of the second battery cell 20b, and the temperature of the emissions from the first battery cell 20a may also exceed the temperature of the second battery cell 20a, in order to prevent the emissions with a relatively high temperature, released from the first battery cell 20a, from being released directly outside the battery 10 and creating a safety hazard, in some possible implementations the second battery cell 20b may be located near the outlet valve of the battery 10, and the first battery cell 20a is located at a distance from the outlet valve of the battery 10, wherein the outlet valve of the battery 10 may be located in the casing of the battery 10 and is used to release the emissions from the first battery cell 20a and the emissions from the second battery cell 20 outside the battery 10.
В данном техническом решении первый батарейный элемент 20а находится относительно далеко от выпускного клапана батареи 10, так что выбросы из первого батарейного элемента 20а могут проходить по указанному пути для выпуска в батарее 10, а затем выпускаться наружу из батареи 10, за счет чего уменьшается влияние высокотемпературных выбросов из первого батарейного элемента 20а на внешнюю среду и улучшаются характеристики безопасности батареи 10.In this technical solution, the first battery cell 20a is located relatively far from the discharge valve of the battery 10, so that emissions from the first battery cell 20a can pass through the specified discharge path in the battery 10 and then be discharged to the outside from the battery 10, thereby reducing the influence of high-temperature emissions from the first battery cell 20a on the external environment and improving the safety characteristics of the battery 10.
Необязательно множество батарейных элементов 20 батареи 10 может включать по меньшей мере один первый батарейный элемент 20а и по меньшей мере один второй батарейный элемент 20b.Optionally, the plurality of battery cells 20 of the battery 10 may include at least one first battery cell 20a and at least one second battery cell 20b.
Как описано выше, терморегулирующий компонент 30 обеспечивает надлежащее регулирование температуры вторых батарейных элементов 20b, при этом первые батарейные элементы 20а обладают лучшими электрическими характеристиками, например более высокой плотностью энергии. Количеством первых батарейных элементов 20а и вторых батарейных элементов 20b в батарее 10 управляют в пределах заданного диапазона отношений, что может уравновешивать терморегулирующее воздействие терморегулирующего компонента 30 и плотность энергии батареи 10, чтобы батарея 10 достигала оптимальных общих характеристик.As described above, the temperature control component 30 ensures proper temperature control of the second battery cells 20b, wherein the first battery cells 20a have better electrical characteristics, such as higher energy density. The number of the first battery cells 20a and the second battery cells 20b in the battery 10 is controlled within a predetermined range of ratios, which can balance the temperature control effect of the temperature control component 30 and the energy density of the battery 10, so that the battery 10 achieves optimal overall characteristics.
В качестве примера, а не ограничения, в некоторых возможных реализациях во множестве батарейных элементов 20 отношение количества по меньшей мере одного второго батарейного элемента 20b к количеству множества батарейных элементов 20 составляет от 20% до 50%.By way of example, and not limitation, in some possible implementations, in the plurality of battery cells 20, the ratio of the number of at least one second battery cell 20b to the number of the plurality of battery cells 20 is from 20% to 50%.
В частности, отношение количества по меньшей мере одного второго батарейного элемента 20b к количеству множества батарейных элементов 20, меньшее или равное 50%, может гарантировать то, что количество первых батарейных элементов 20а составляет более половины общего количества батарейных элементов 20 во всей батарее 10, чтобы гарантировать относительно высокую плотность энергии батареи 10. В дополнение, отношение количества по меньшей мере одного второго батарейного элемента 20b к количеству множества батарейных элементов 20, большее или равное 20%, может гарантировать терморегулирующее воздействие терморегулирующего компонента 30 на второй батарейный элемент 20b и первые батарейные элементы 20а, окружающие второй батарейный элемент 20b, что улучшает общие характеристики безопасности батареи 10.In particular, the ratio of the number of at least one second battery cell 20b to the number of the plurality of battery cells 20, less than or equal to 50%, can ensure that the number of the first battery cells 20a is more than half of the total number of battery cells 20 in the entire battery 10, in order to ensure a relatively high energy density of the battery 10. In addition, the ratio of the number of at least one second battery cell 20b to the number of the plurality of battery cells 20, greater than or equal to 20%, can ensure the temperature control effect of the temperature control component 30 on the second battery cell 20b and the first battery cells 20a surrounding the second battery cell 20b, which improves the overall safety characteristics of the battery 10.
Необязательно в некоторых реализациях множество батарейных элементов 20 включает ряд батарейных элементов 20, расположенных в первом направлении, и в ряду батарейных элементов 20 один второй батарейный элемент 20b следует за каждыми N первыми батарейными элементами 20a, при этом N представляет собой положительное целое число и N≤4.Optionally, in some implementations, the plurality of battery cells 20 includes a row of battery cells 20 arranged in a first direction, and in the row of battery cells 20, one second battery cell 20b follows every N first battery cells 20a, wherein N is a positive integer and N≤4.
На фиг. 8 и фиг. 9 представлены два схематических трехмерных структурных изображения батареи 10 согласно варианту осуществления настоящей заявки.Fig. 8 and Fig. 9 show two schematic three-dimensional structural views of a battery 10 according to an embodiment of the present application.
В одном примере, как показано на фиг. 8 и фиг. 9, в данном варианте осуществления настоящей заявки батарея 10 может содержать два ряда батарейных элементов 20, и множество батарейных элементов 20 в каждом ряду батарейных элементов 20 расположены в первом направлении х, а батарейные элементы 20 в каждой колонке расположены во втором направлении y.In one example, as shown in Fig. 8 and Fig. 9, in this embodiment of the present application, the battery 10 may comprise two rows of battery cells 20, and a plurality of battery cells 20 in each row of battery cells 20 are arranged in a first x-direction, and the battery cells 20 in each column are arranged in a second y-direction.
Как показано на фиг. 8, в ряду батарейных элементов 20 один второй батарейный элемент 20b следует за каждым первым батарейным элементом 20а. Другими словами, в ряду батарейных элементов 20 первый батарейный элемент 20а и второй батарейный элемент 20b расположены последовательно и отстоят друг от друга. В ряду батарейных элементов 20 отношение количества первых батарейных элементов 20а к количеству вторых батарейных элементов 20b составляет 1:1.As shown in Fig. 8, in the row of battery cells 20, one second battery cell 20b follows each first battery cell 20a. In other words, in the row of battery cells 20, the first battery cell 20a and the second battery cell 20b are arranged in series and spaced apart from each other. In the row of battery cells 20, the ratio of the number of first battery cells 20a to the number of second battery cells 20b is 1:1.
Как показано на фиг. 9, в ряду батарейных элементов 20 один второй батарейный элемент 20b следует за каждыми двумя первыми батарейными элементами 20а. В ряду батарейных элементов 20 отношение количества первых батарейных элементов 20а к количеству вторых батарейных элементов 20b составляет 2:1.As shown in Fig. 9, in the row of battery cells 20, one second battery cell 20b follows every two first battery cells 20a. In the row of battery cells 20, the ratio of the number of first battery cells 20a to the number of second battery cells 20b is 2:1.
В дополнение к варианту осуществления, показанному на фиг. 8 и фиг. 9, в ряду батарейных элементов 20 альтернативно один второй батарейный элемент 20b следует за каждыми тремя или четырьмя первыми батарейными элементами 20а. В этом случае отношение количества первых батарейных элементов 20а к количеству вторых батарейных элементов 20b составляет 3:1 или 4:1.In addition to the embodiment shown in Fig. 8 and Fig. 9, in the row of battery cells 20, alternatively one second battery cell 20b follows every three or four first battery cells 20a. In this case, the ratio of the number of first battery cells 20a to the number of second battery cells 20b is 3:1 or 4:1.
В данном техническом решении отношение количества вторых батарейных элементов 20b в ряду батарейных элементов 20 к общему количеству батарейных элементов 20 в ряду составляет от 20% до 50%, так что терморегулирующий компонент 30 обеспечивает надлежащее регулирование температуры ряда батарейных элементов 20, и батарейные элементы 20 в ряду имеют относительно высокую плотность энергии. Дополнительно в ряду батарейных элементов 20 один второй батарейный элемент 20b следует за каждыми N первыми батарейными элементами 20а, так что второй батарейный элемент 20b может быть равномерно расположен в ряду батарейных элементов 20, что позволяет терморегулирующему компоненту 30 обеспечивать равномерное регулирование температуры ряда батарейных элементов 20, что дополнительно повышает терморегулирующее воздействие терморегулирующего компонента 30 на ряд батарейных элементов 20.In this technical solution, the ratio of the number of the second battery cells 20b in the row of battery cells 20 to the total number of battery cells 20 in the row is from 20% to 50%, so that the temperature control component 30 ensures proper temperature control of the row of battery cells 20, and the battery cells 20 in the row have a relatively high energy density. Additionally, in the row of battery cells 20, one second battery cell 20b follows every N first battery cells 20a, so that the second battery cell 20b can be uniformly arranged in the row of battery cells 20, which allows the temperature control component 30 to ensure uniform temperature control of the row of battery cells 20, which further increases the temperature control effect of the temperature control component 30 on the row of battery cells 20.
Необязательно в некоторых реализациях, как показано на фиг. 8 и фиг. 9, в двух рядах батарейных элементов 20 батарейные элементы 20 в каждом ряду расположены одинаково, и во втором направлении y два смежных батарейных элемента 20 относятся к одному и тому же типу батарейных элементов, то есть оба из двух смежных батарейных элементов 20 являются первыми батарейными элементами 20а или вторыми батарейными элементами 20b.Optionally, in some implementations, as shown in Fig. 8 and Fig. 9, in two rows of battery cells 20, the battery cells 20 in each row are arranged in the same manner, and in the second direction y, two adjacent battery cells 20 belong to the same type of battery cells, that is, both of the two adjacent battery cells 20 are first battery cells 20a or second battery cells 20b.
Разумеется, в других реализациях во втором направлении y два смежных батарейных элемента 20 альтернативно могут быть батарейными элементами разных типов. Например, во втором направлении у один второй батарейный элемент 20b следует за каждыми N первыми батарейными элементами 20а. Таким образом, во втором направлении у вторые батарейные элементы 20b также могут быть равномерно расположены во множестве рядов батарейных элементов 20, тем самым дополнительно улучшая регулирование температуры множества рядов батарейных элементов 20, обеспечиваемое терморегулирующим компонентом 30.Of course, in other implementations in the second direction y, two adjacent battery cells 20 may alternatively be battery cells of different types. For example, in the second direction y, one second battery cell 20b follows every N first battery cells 20a. Thus, in the second direction y, the second battery cells 20b may also be uniformly distributed in a plurality of rows of battery cells 20, thereby further improving the temperature regulation of the plurality of rows of battery cells 20 provided by the temperature control component 30.
Понятно, что количество рядов батарейных элементов 20 и количество батарейных элементов 20 в каждом ряду батарейных элементов 20, которые показаны на фиг. 8 и фиг. 9, являются иллюстративными и неограничивающими. Количество и расположение батарейных элементов 20 в настоящей заявке конкретно не ограничиваются.It is understood that the number of rows of battery cells 20 and the number of battery cells 20 in each row of battery cells 20, which are shown in Fig. 8 and Fig. 9, are illustrative and not limiting. The number and arrangement of battery cells 20 in the present application are not particularly limited.
В примере на фиг. 8 и фиг. 9 первые стенки 201а множества первых батарейных элементов 20а и первые стенки 201b множества вторых батарейных элементов 20b расположены на одной и той же плоскости, и первые стенки 201а множества первых батарейных элементов 20а и первые стенки 201b множества вторых батарейных элементов 20b могут вместе называться первой стенкой 201 множества батарейных элементов 20. Аналогичным образом, вторые стенки 202а множества первых батарейных элементов 20а и вторые стенки 202b множества вторых батарейных элементов 20b также расположены на одной и той же плоскости, и вторые стенки 202а множества первых батарейных элементов 20а и вторые стенки 202b множества вторых батарейных элементов 20b могут вместе называться второй стенкой 202 множества батарейных элементов 20.In the example of Fig. 8 and Fig. 9, the first walls 201a of the plurality of first battery cells 20a and the first walls 201b of the plurality of second battery cells 20b are located on the same plane, and the first walls 201a of the plurality of first battery cells 20a and the first walls 201b of the plurality of second battery cells 20b may be collectively referred to as the first wall 201 of the plurality of battery cells 20. Similarly, the second walls 202a of the plurality of first battery cells 20a and the second walls 202b of the plurality of second battery cells 20b are also located on the same plane, and the second walls 202a of the plurality of first battery cells 20a and the second walls 202b of the plurality of second battery cells 20b may be collectively referred to as the second wall 202 of the plurality of battery cells 20.
Первая стенка 201 множества батарейных элементов 20 представляет собой стенку множества батарейных элементов 20 на стороне, обращенной к терморегулирующему компоненту 30, и вторая стенка 202 множества батарейных элементов 20 представляет собой стенку множества батарейных элементов 20 на стороне, обращенной в сторону от терморегулирующего компонента 30.The first wall 201 of the plurality of battery cells 20 is a wall of the plurality of battery cells 20 on the side facing the temperature control component 30, and the second wall 202 of the plurality of battery cells 20 is a wall of the plurality of battery cells 20 on the side facing away from the temperature control component 30.
Терморегулирующий компонент 30 снабжен множеством участков 301 сброса давления в соответствии со множеством механизмов 213 сброса давления (не показаны на фигурах) множества первых батарейных элементов 20а, предусмотренных на первой стенке 201 на фиг. 8 и фиг. 9. Множество участков 301 сброса давления соответствуют множеству механизмов 213 сброса давления множества первых батарейных элементов 20а во взаимно-однозначном соответствии и отстоят друг от друга в терморегулирующем компоненте 30.The temperature control component 30 is provided with a plurality of pressure relief portions 301 in accordance with a plurality of pressure relief mechanisms 213 (not shown in the figures) of the plurality of first battery cells 20a provided on the first wall 201 in Fig. 8 and Fig. 9. The plurality of pressure relief portions 301 correspond to the plurality of pressure relief mechanisms 213 of the plurality of first battery cells 20a in a one-to-one correspondence and are spaced from each other in the temperature control component 30.
В примере на фиг. 10 и фиг. 11 представлены два схематических трехмерных покомпонентных структурных вида терморегулирующего компонента 30 в варианте осуществления, показанном на фиг. 8.In the example of Fig. 10 and Fig. 11, two schematic three-dimensional exploded structural views of the temperature control component 30 in the embodiment shown in Fig. 8 are shown.
Как показано на фиг. 10 и фиг. 11, терморегулирующий компонент 30 может содержать первую теплопроводную пластину 310 и вторую теплопроводную пластину 320, которые расположены напротив друг друга. Необязательно в одном примере первая теплопроводная пластина 310 может представлять собой плоскую конструкцию в виде пластины, а вторая теплопроводная пластина 320 снабжена углубленной частью, которая углублена в направлении в сторону от первой теплопроводной пластины 310 с образованием канала 330 для потока между первой теплопроводной пластиной 310 и второй теплопроводной пластиной 320. Альтернативно в других примерах вторая теплопроводная пластина 320 может представлять собой плоскую конструкцию в виде пластины, первая теплопроводная пластина 310 снабжена углубленной частью, которая углублена в направлении в сторону от второй теплопроводной пластины 320 с образованием канала 330 для потока между первой теплопроводной пластиной 310 и второй теплопроводной пластиной 320. Или необязательно в других примерах как первая теплопроводная пластина 310, так и вторая теплопроводная пластина 320 снабжены углубленной частью с образованием канала 330 для потока между первой теплопроводной пластиной 310 и второй теплопроводной пластиной 320. Конкретный способ образования канала 330 для потока в данном варианте осуществления настоящей заявки не ограничивается.As shown in Fig. 10 and Fig. 11, the thermal control component 30 may comprise a first heat-conducting plate 310 and a second heat-conducting plate 320, which are located opposite each other. Optionally, in one example, the first thermally conductive plate 310 may be a flat plate-shaped structure, and the second thermally conductive plate 320 is provided with a recessed portion that is recessed in a direction away from the first thermally conductive plate 310 to form a channel 330 for flow between the first thermally conductive plate 310 and the second thermally conductive plate 320. Alternatively, in other examples, the second thermally conductive plate 320 may be a flat plate-shaped structure, the first thermally conductive plate 310 is provided with a recessed portion that is recessed in a direction away from the second thermally conductive plate 320 to form a channel 330 for flow between the first thermally conductive plate 310 and the second thermally conductive plate 320. Or, optionally, in other examples, both the first thermally conductive plate 310 and the second thermally conductive plate 320 are provided with a recessed portion to form a channel 330 for flow between the first heat-conducting plate 310 and the second heat-conducting plate 320. The specific method for forming the flow channel 330 in this embodiment of the present application is not limited.
Необязательно в варианте осуществления, показанном на фиг. 10 и фиг. 11, первый участок 311 сброса давления в первой теплопроводной пластине 310 может представлять собой конструкцию в виде сквозного отверстия, и размеры этой конструкции в виде сквозного отверстия могут быть выполнены с возможностью приспособления к размерам механизма 213 сброса давления первого батарейного элемента 20а. Дополнительно второй участок 321 сброса давления во второй теплопроводной пластине 320 может представлять собой конструкцию в виде непрочного участка, и размеры этой конструкции в виде непрочного участка могут быть выполнены с возможностью приспособления к размерам конструкции в виде сквозного отверстия.Optionally, in the embodiment shown in Fig. 10 and Fig. 11, the first pressure relief portion 311 in the first heat-conducting plate 310 may be a through-hole structure, and the dimensions of this through-hole structure may be configured to be adapted to the dimensions of the pressure relief mechanism 213 of the first battery element 20a. Additionally, the second pressure relief portion 321 in the second heat-conducting plate 320 may be a weak portion structure, and the dimensions of this weak portion structure may be configured to be adapted to the dimensions of the through-hole structure.
В других вариантах осуществления в отношении соответствующих конструктивных решений первого участка 311 сброса давления в первой теплопроводной пластине 310 и второго участка 321 сброса давления во второй теплопроводной пластине 320 можно сделать ссылку на соответствующие описания в варианте осуществления, показанном выше на фиг. 6. Подробности здесь не повторяются. Конкретные формы первого участка 311 сброса давления и второго участка 321 сброса давления в данном варианте осуществления настоящей заявки также не ограничиваются.In other embodiments, with respect to the respective structural solutions of the first pressure relief portion 311 in the first heat-conducting plate 310 and the second pressure relief portion 321 in the second heat-conducting plate 320, reference may be made to the corresponding descriptions in the embodiment shown above in Fig. 6. The details are not repeated here. The specific shapes of the first pressure relief portion 311 and the second pressure relief portion 321 in this embodiment of the present application are also not limited.
Необязательно, как показано на фиг. 10, в этом примере канал 330 для потока представляет собой канал 330 для потока в форме полосы. Если обратиться к фиг. 8 и фиг. 10, в соответствии с рядом батарейных элементов 20 ряд участков 301 сброса давления и два канала 330 в форме полосы предусмотрены в терморегулирующем компоненте 30. Как два канала 330 для потока в форме полосы, так и ряд участков 301 сброса давления проходят в первом направлении х, а во втором направлении у два канала 330 для потока в форме полосы расположены по обе стороны от ряда участков 301 сброса давления.Optionally, as shown in Fig. 10, in this example the flow channel 330 is a flow channel 330 in the form of a strip. Referring to Fig. 8 and Fig. 10, in accordance with the row of battery cells 20, a row of pressure relief portions 301 and two channels 330 in the form of a strip are provided in the temperature control component 30. Both the two channels 330 for flow in the form of a strip and the row of pressure relief portions 301 extend in the first direction x, and in the second direction y the two channels 330 for flow in the form of a strip are located on both sides of the row of pressure relief portions 301.
В этой реализации канал 330 для потока в терморегулирующем компоненте 30 является простым для обработки, но не охватывает полностью первую стенку 201b второго батарейного элемента 20b, и поэтому не достигается оптимальное терморегулирующее воздействие терморегулирующего компонента 30.In this embodiment, the flow channel 330 in the temperature control component 30 is simple to process, but does not completely cover the first wall 201b of the second battery element 20b, and therefore the optimal temperature control effect of the temperature control component 30 is not achieved.
Для дополнительного улучшения терморегулирующего воздействия терморегулирующего компонента 30 на основе канала для потока в форме полосы, показанного на фиг. 10 и фиг. 11, канал 330 для потока дополнительно содержит соединительный участок 331, который используется для соединения двух каналов для потока в форме полосы, соответствующих ряду батарейных элементов 20, и соединительный участок 331 расположен между двумя смежными участками 301 сброса давления и расположен в соответствии с первой стенкой 201b вторых батарейных элементов 20b.In order to further improve the thermal control effect of the thermal control component 30 based on the strip-shaped flow channel shown in Fig. 10 and Fig. 11, the flow channel 330 further comprises a connecting portion 331 which is used to connect two strip-shaped flow channels corresponding to a row of battery cells 20, and the connecting portion 331 is located between two adjacent pressure relief portions 301 and is located in correspondence with the first wall 201b of the second battery cells 20b.
В техническом решении данной реализации в участках множества батарейных элементов 20, соответствующих терморегулирующему компоненту 30, в дополнение к участку 301 сброса давления, предусмотренному в участке, соответствующем механизму 213 сброса давления первого батарейного элемента 20а, в других участках предусмотрен канал для потока для полного регулирования температур множества батарейных элементов 20. Таким путем достигается оптимальное терморегулирующее воздействие терморегулирующего компонента 30, что гарантирует характеристики безопасности батареи 10.In the technical solution of this implementation, in the sections of the plurality of battery elements 20 corresponding to the temperature-regulating component 30, in addition to the pressure relief section 301 provided in the section corresponding to the pressure relief mechanism 213 of the first battery element 20a, a flow channel is provided in other sections for fully regulating the temperatures of the plurality of battery elements 20. In this way, an optimal temperature-regulating effect of the temperature-regulating component 30 is achieved, which guarantees the safety characteristics of the battery 10.
На фиг. 12 представлено другое схематическое структурное изображение батареи 10 согласно варианту осуществления настоящей заявки.Fig. 12 shows another schematic structural illustration of a battery 10 according to an embodiment of the present application.
Как показано на фиг. 12, в данном варианте осуществления настоящей заявки батарея 10 дополнительно содержит: камеру 11b сбора, выполненную с возможностью сбора выбросов из первого батарейного элемента 20а при приведении в действие механизма 213 сброса давления первого батарейного элемента 20а; и буферный элемент 40, расположенный в камере 11b сбора и выполненный с возможностью повышения устойчивой к давлению прочности камеры 11b сбора.As shown in Fig. 12, in this embodiment of the present application, the battery 10 further comprises: a collection chamber 11b configured to collect emissions from the first battery cell 20a when the pressure release mechanism 213 of the first battery cell 20a is activated; and a buffer element 40 located in the collection chamber 11b and configured to increase the pressure-resistant strength of the collection chamber 11b.
В частности, в данном варианте осуществления настоящей заявки батарея 10 может дополнительно содержать электротехническую камеру 11a и камеру 11b сбора. Терморегулирующий компонент 30 выполнен с возможностью изолирования электротехнической камеры 11a от камеры 11b сбора. Электротехническая камера 11а выполнена с возможностью размещения множества батарейных элементов 20, и камера 11b сбора выполнена с возможностью сбора выбросов из первого батарейного элемента 20а при приведении в действие механизма 213 сброса давления первого батарейного элемента 20а.In particular, in this embodiment of the present application, the battery 10 may further comprise an electrical chamber 11a and a collection chamber 11b. The temperature control component 30 is configured to isolate the electrical chamber 11a from the collection chamber 11b. The electrical chamber 11a is configured to accommodate a plurality of battery cells 20, and the collection chamber 11b is configured to collect emissions from the first battery cell 20a when the pressure release mechanism 213 of the first battery cell 20a is activated.
В данном варианте осуществления настоящей заявки терморегулирующий компонент 30 используется для изолирования электротехнической камеры 11a от камеры 11b сбора. Другими словами, электротехническая камера 11a для размещения множества батарейных элементов 20 отделена от камеры 11b сбора для сбора выбросов. Таким путем при приведении в действие механизма 213 сброса давления выбросы из первого батарейного элемента 20а поступают в камеру 11b сбора, но не поступают в электротехническую камеру 11а, или лишь небольшое количество выбросов поступает в электротехническую камеру 11a без влияния на электрические соединения в электротехнической камере 11a, так что можно повысить безопасность батареи 10.In this embodiment of the present application, the temperature control component 30 is used to isolate the electrical chamber 11a from the collection chamber 11b. In other words, the electrical chamber 11a for accommodating a plurality of battery cells 20 is separated from the collection chamber 11b for collecting emissions. In this way, when the pressure release mechanism 213 is activated, emissions from the first battery cell 20a enter the collection chamber 11b, but do not enter the electrical chamber 11a, or only a small amount of emissions enter the electrical chamber 11a without affecting the electrical connections in the electrical chamber 11a, so that the safety of the battery 10 can be improved.
Кроме того, камера 11b сбора также снабжена буферным элементом 40. По сравнению с конструкцией в виде полости буферный элемент 40 может обеспечивать амортизацию и поглощение энергии в камере 11b сбора, чтобы камера 11b сбора, снабженная буферным элементом 40, имела лучшую устойчивую к давлению прочность. Другими словами, когда на батарею 10 действует внешнее давление, камера 11b сбора, снабженная буферным элементом 40, может поглощать большую часть или все внешнее давление, тем самым уменьшая или устраняя влияние внешнего давления на терморегулирующий компонент 30 и электрические компоненты, такие как батарейные элементы 20, в электротехнической камере 11а и улучшая характеристики устойчивости к давлению и безопасности батареи 10.In addition, the collection chamber 11b is also provided with a buffer element 40. Compared with the cavity structure, the buffer element 40 can provide cushioning and energy absorption in the collection chamber 11b, so that the collection chamber 11b provided with the buffer element 40 has better pressure-resistant strength. In other words, when the battery 10 is subjected to external pressure, the collection chamber 11b provided with the buffer element 40 can absorb most or all of the external pressure, thereby reducing or eliminating the influence of the external pressure on the temperature control component 30 and electrical components such as the battery cells 20 in the electrical chamber 11a and improving the pressure-resistant and safety characteristics of the battery 10.
В некоторых сценариях применения батарея 10 может быть установлена на шасси электрического транспортного средства и обеспечивать электроэнергию для приведения в движение электрического транспортного средства. В частности, камера 11b сбора батареи обращена к шасси электрического транспортного средства относительно электротехнической камеры 11а. Электрическое транспортное средство во время движения может подвергаться ударам при наезде на неровности, разлетающимся камням и воздействию других нежелательных условий, которые приводят к воздействиям и ударам шариками по днищу шасси электрического транспортного средства и даже батареи, установленной на шасси. В техническом решении данного варианта осуществления настоящей заявки буферный элемент 40 в камере 11b сбора может обеспечивать надлежащие противоударную функцию и функцию противодействия ударам шариками по днищу для уменьшения или устранения влияния на батарею, вызванного нежелательными условиями, возникающими во время движения электрического транспортного средства, и повышения ударостойкости и характеристик безопасности батареи 10, за счет чего дополнительно улучшаются характеристики безопасности электрического транспортного средства.In some application scenarios, the battery 10 can be installed on the chassis of the electric vehicle and provide electric power for driving the electric vehicle. In particular, the battery collection chamber 11b faces the chassis of the electric vehicle relative to the electrical chamber 11a. The electric vehicle can be subjected to impacts when driving over bumps, flying stones and other undesirable conditions that lead to impacts and impacts with balls on the bottom of the chassis of the electric vehicle and even the battery installed on the chassis. In the technical solution of this embodiment of the present application, the buffer element 40 in the collection chamber 11b can provide a proper anti-impact function and a function of counteracting impacts with balls on the bottom to reduce or eliminate the impact on the battery caused by undesirable conditions occurring during the movement of the electric vehicle and to improve the impact resistance and safety characteristics of the battery 10, thereby further improving the safety characteristics of the electric vehicle.
Необязательно для улучшения эффекта амортизации буферного элемента 40 буферный элемент 40 в данном варианте осуществления настоящей заявки может представлять собой многослойную конструкцию, и в камере 11b сбора буферный элемент 40 многослойной конструкции 40 предусмотрен в соответствии с положениями множества батарейных элементов 20.Optionally, in order to improve the cushioning effect of the buffer element 40, the buffer element 40 in this embodiment of the present application may be a multilayer structure, and in the collection chamber 11b, the buffer element 40 of the multilayer structure 40 is provided in accordance with the positions of the plurality of battery elements 20.
Необязательно в одном варианте осуществления настоящей заявки терморегулирующий компонент 30 содержит стенку, которая является общей для электротехнической камеры 11a и камеры 11b сбора. Как показано на фиг. 12, терморегулирующий компонент 30 может быть как стенкой электротехнической камеры 11a, так и стенкой камеры 11b сбора. Другими словами, терморегулирующий компонент 30 (или его часть) может непосредственно служить в качестве стенки, которая является общей для электротехнической камеры 11a и камеры 11b сбора. Благодаря этому выбросы из первого батарейного элемента 20а могут поступать в камеру 11b сбора через терморегулирующий компонент 30, и присутствие терморегулирующего компонента 30 может в максимально возможной степени изолировать выбросы от электротехнической камеры 11а, тем самым снижая риск выбросов и улучшая характеристики безопасности батареи 10.Optionally, in one embodiment of the present application, the temperature control component 30 comprises a wall that is common to the electrical chamber 11a and the collection chamber 11b. As shown in Fig. 12, the temperature control component 30 can be both a wall of the electrical chamber 11a and a wall of the collection chamber 11b. In other words, the temperature control component 30 (or a part thereof) can directly serve as a wall that is common to the electrical chamber 11a and the collection chamber 11b. Due to this, emissions from the first battery cell 20a can enter the collection chamber 11b through the temperature control component 30, and the presence of the temperature control component 30 can isolate emissions from the electrical chamber 11a to the maximum possible extent, thereby reducing the risk of emissions and improving the safety characteristics of the battery 10.
Необязательно в некоторых реализациях буферный элемент 40 может быть прикреплен к поверхности терморегулирующего компонента 30 на удалении от множества батарейных элементов 20 и расположен в камере 11b сбора.Optionally, in some implementations, the buffer element 40 may be attached to the surface of the temperature control component 30 at a distance from the plurality of battery cells 20 and located in the collection chamber 11b.
В данной реализации буферный элемент 40 расположен в камере 11b сбора, что может улучшать устойчивость к давлению камеры 11b сбора. Кроме того, буферный элемент 40 прикреплен к терморегулирующему компоненту 30, что может повышать устойчивость к давлению терморегулирующего компонента 30 и уменьшать или устранять повреждения, вызванные внешним давлением на терморегулирующий компонент 30, чтобы гарантировать отсутствие потери терморегулирующим компонентом 30 находящейся в нем текучей среды и обеспечение им надлежащего регулирования температуры.In this embodiment, the buffer element 40 is located in the collection chamber 11b, which can improve the pressure resistance of the collection chamber 11b. In addition, the buffer element 40 is attached to the temperature-regulating component 30, which can improve the pressure resistance of the temperature-regulating component 30 and reduce or eliminate damage caused by external pressure on the temperature-regulating component 30 to ensure that the temperature-regulating component 30 does not lose the fluid contained therein and ensures proper temperature regulation.
Необязательно буферный элемент 40 может быть выполнен из теплосберегающего материала. Буферный элемент 40, выполненный из теплосберегающего материала, может иметь относительно большую площадь и быть прикреплен к терморегулирующему компоненту 30, в частности к каналу 330 для потока в терморегулирующем компоненте 30. Поэтому буферный элемент 40 может выполнять функцию сбережения тепла в дополнение к характеристикам устойчивости к давлению и амортизации, что может поддерживать температуру текучей среды в терморегулирующем компоненте 30, препятствовать изменению температуры текучей среды в терморегулирующем компоненте 30 и дополнительно гарантировать терморегулирующее воздействие терморегулирующего компонента 30 для улучшения характеристик батареи 10.Optionally, the buffer element 40 can be made of a heat-saving material. The buffer element 40, made of a heat-saving material, can have a relatively large area and be attached to the temperature-regulating component 30, in particular to the flow channel 330 in the temperature-regulating component 30. Therefore, the buffer element 40 can perform a heat-saving function in addition to the pressure-resistant and cushioning characteristics, which can maintain the temperature of the fluid in the temperature-regulating component 30, prevent a change in the temperature of the fluid in the temperature-regulating component 30 and further ensure the temperature-regulating effect of the temperature-regulating component 30 to improve the characteristics of the battery 10.
Необязательно буферный элемент 40 может быть выполнен из пористого энергопоглощающего материала. Когда на батарею 10 действует внешнее давление, буферный элемент 40, выполненный из пористого энергопоглощающего материала, может поглощать внешнее давление и выдерживать большую часть или все внешнее давление, за счет чего уменьшается или устраняется влияние внешнего давления на терморегулирующий компонент 30 и электрические компоненты, такие как батарейные элементы 20, в электротехнической камере 11а.Optionally, the buffer element 40 may be made of a porous energy-absorbing material. When the battery 10 is subjected to external pressure, the buffer element 40, made of a porous energy-absorbing material, may absorb the external pressure and withstand most or all of the external pressure, thereby reducing or eliminating the effect of the external pressure on the temperature-regulating component 30 and electrical components such as the battery cells 20 in the electrical chamber 11a.
В качестве примера, а не ограничения, материал буферного элемента 40 может, в частности, представлять собой пеноматериал, например микропористый полипропиленовый (Microcellular Polypropylene, MPP) пеноматериал, силиконовый пеноматериал или т. п., который может обладать и энергопоглощающими, и теплосберегающими характеристиками, и подходит для использования в данном варианте осуществления настоящей заявки.By way of example and not limitation, the material of the buffer element 40 may in particular be a foam material, such as microcellular polypropylene (MPP) foam, silicone foam, or the like, which may have both energy absorbing and heat-saving properties and is suitable for use in this embodiment of the present application.
Необязательно в одном варианте осуществления настоящей заявки камера 11b сбора может быть образована терморегулирующим компонентом 30 и защитным элементом 50. Например, как показано на фиг. 12, кожух 11 дополнительно содержит защитный элемент 50. Защитный элемент 50 служит для защиты терморегулирующего компонента 30, и защитный элемент 50 и терморегулирующий компонент 30 образуют камеру 11b сбора.Optionally, in one embodiment of the present application, the collection chamber 11b may be formed by the temperature-regulating component 30 and the protective element 50. For example, as shown in Fig. 12, the casing 11 further comprises the protective element 50. The protective element 50 serves to protect the temperature-regulating component 30, and the protective element 50 and the temperature-regulating component 30 form the collection chamber 11b.
Камера 11b сбора, образованная защитным элементом 50 и терморегулирующим компонентом 30, не занимает в кожухе 11 пространство для размещения батарейных элементов 20. Следовательно, может быть обеспечена камера 11b сбора с относительно большим пространством, которая эффективно собирает и амортизирует выбросы и снижает риск выбросов.The collection chamber 11b formed by the protective element 50 and the thermal control component 30 does not occupy the space in the casing 11 for accommodating the battery cells 20. Therefore, a collection chamber 11b with a relatively large space can be provided that effectively collects and absorbs emissions and reduces the risk of emissions.
Необязательно в некоторых вариантах осуществления настоящей заявки камера 11b сбора может представлять собой герметичную камеру. Например, соединение между защитным элементом 50 и терморегулирующим компонентом 30 может быть герметизировано при помощи уплотнительного элемента.Optionally, in some embodiments of the present application, the collection chamber 11b may be a sealed chamber. For example, the connection between the protective element 50 and the temperature-regulating component 30 may be sealed using a sealing element.
Необязательно в некоторых других вариантах осуществления настоящей заявки камера 11b сбора может представлять собой негерметичную камеру. Например, камера 11b сбора может сообщаться с воздухом снаружи батареи 10, вследствие чего часть выбросов может далее выпускаться наружу из батареи 10. Необязательно защитный элемент 50 может быть снабжен выпускным клапаном, и камера 11b сбора может сообщаться с воздухом снаружи батареи 10 через выпускной клапан.Optionally, in some other embodiments of the present application, the collection chamber 11b may be a non-hermetic chamber. For example, the collection chamber 11b may communicate with the air outside the battery 10, as a result of which a portion of the emissions may then be released to the outside of the battery 10. Optionally, the protective element 50 may be provided with a release valve, and the collection chamber 11b may communicate with the air outside the battery 10 through the release valve.
Необязательно в данном варианте осуществления настоящей заявки буферный элемент 40 в камере 11b сбора может быть прикреплен к защитному элементу 50 и/или терморегулирующему компоненту 30, например неподвижно прикреплен к защитному элементу 50 и/или терморегулирующему компоненту 30 и расположен на нем с использованием крепежного средства.Optionally, in this embodiment of the present application, the buffer element 40 in the collection chamber 11b may be attached to the protective element 50 and/or the temperature-regulating component 30, for example fixedly attached to the protective element 50 and/or the temperature-regulating component 30 and positioned thereon using a fastening means.
В примере, показанном на фиг. 12, буферный элемент 40 прикреплен и к защитному элементу 50, и к терморегулирующему компоненту 30. В этом случае толщина буферного элемента 40 является относительно большой, что увеличивает жесткость буферного элемента 40 и дополнительно повышает ударостойкость батареи 10.In the example shown in Fig. 12, the buffer element 40 is attached to both the protective element 50 and the thermal control component 30. In this case, the thickness of the buffer element 40 is relatively large, which increases the rigidity of the buffer element 40 and further increases the impact resistance of the battery 10.
На фиг. 13 представлено схематическое трехмерное изображение буферного элемента 40 согласно варианту осуществления настоящей заявки. На фиг. 14 представлен схематический вид в плане буферного элемента 40, представленного на фиг. 13.Fig. 13 is a schematic three-dimensional view of a buffer element 40 according to an embodiment of the present application. Fig. 14 is a schematic plan view of the buffer element 40 shown in Fig. 13.
В данном варианте осуществления настоящей заявки соответствующая конструкция буферного элемента 40 может быть связана с положением участка 301 сброса давления в терморегулирующем компоненте 30, то есть соответствующая конструкция буферного элемента 40 связана с положением механизма 213 сброса давления первого батарейного элемента 20а.In this embodiment of the present application, the corresponding structure of the buffer element 40 may be associated with the position of the pressure relief portion 301 in the temperature control component 30, that is, the corresponding structure of the buffer element 40 is associated with the position of the pressure relief mechanism 213 of the first battery element 20a.
Как показано на фиг. 13 и фиг. 14, буферный элемент 40 снабжен проемом 401, при этом проем 401 расположен напротив участка 301 сброса давления в терморегулирующем компоненте 30 и выполнен таким образом, чтобы обеспечивать возможность прохождения выбросов из первого батарейного элемента 20а, проходящих через участок 301 сброса давления.As shown in Fig. 13 and Fig. 14, the buffer element 40 is provided with an opening 401, wherein the opening 401 is located opposite the pressure relief section 301 in the temperature control component 30 and is designed in such a way as to allow the passage of emissions from the first battery element 20a passing through the pressure relief section 301.
При приведении в действие механизма 213 сброса давления первого батарейного элемента 20а, понижении своего внутреннего давления и выпуске выбросов первым батарейным элементом 20а выбросы имеют относительно большое воздействие и относительно высокую температуру. Поэтому в дополнение к участку 301 сброса давления, предусмотренному в терморегулирующем компоненте 30, для облегчения прохождения выбросов буферный элемент 40 также должен быть снабжен проемом 401 в положении, соответствующем участку 301 сброса давления, чтобы обеспечивать возможность прохождения через него выбросов и предотвращать блокирование буферным элементом 40 пути для выпуска выбросов, тем самым препятствуя влиянию выбросов на первый батарейный элемент 20а и гарантируя безопасность батареи 10.When the pressure release mechanism 213 of the first battery cell 20a is activated, its internal pressure is reduced and the first battery cell 20a releases emissions, the emissions have a relatively large impact and a relatively high temperature. Therefore, in addition to the pressure release portion 301 provided in the temperature control component 30, in order to facilitate the passage of emissions, the buffer element 40 must also be provided with an opening 401 in a position corresponding to the pressure release portion 301, so as to allow emissions to pass through it and prevent the buffer element 40 from blocking the path for releasing emissions, thereby preventing the emissions from influencing the first battery cell 20a and ensuring the safety of the battery 10.
Необязательно, в дополнение к обеспечению проема 401 в буферном элементе 40 для обеспечения возможности прохождения через него выбросов из первого батарейного элемента 20а, в других реализациях буферный элемент 40 может не быть прикреплен к терморегулирующему компоненту 30, и между буферным элементом 40 и терморегулирующим компонентом 30 может существовать зазор, при этом зазор может также обеспечивать возможность прохождения через него выбросов из первого батарейного элемента 20а без блокирования пути для выпуска.Optionally, in addition to providing an opening 401 in the buffer element 40 to allow emissions from the first battery cell 20a to pass through it, in other implementations the buffer element 40 may not be attached to the temperature control component 30, and a gap may exist between the buffer element 40 and the temperature control component 30, wherein the gap may also allow emissions from the first battery cell 20a to pass through it without blocking the exhaust path.
Необязательно в камере 11b сбора буферный элемент 40 предусмотрен в положении, соответствующем второму батарейному элементу 20b, для защиты второго батарейного элемента 20b.Optionally, in the collection chamber 11b, the buffer element 40 is provided in a position corresponding to the second battery element 20b to protect the second battery element 20b.
Как показано на фиг. 13 и фиг. 14, в соответствии со множеством участков 301 сброса давления, расположенных в первом направлении х, в первом направлении х также расположено множество проемов 401, и физическая буферная часть 403 буферного элемента 40 образована между двумя смежными проемами 401, при этом физическая буферная часть 403 соответствует положению второго батарейного элемента 20b во множестве батарейных элементов 20 для защиты второго батарейного элемента 20b.As shown in Fig. 13 and Fig. 14, in accordance with the plurality of pressure relief portions 301 arranged in the first direction x, a plurality of openings 401 are also arranged in the first direction x, and a physical buffer portion 403 of the buffer element 40 is formed between two adjacent openings 401, wherein the physical buffer portion 403 corresponds to the position of the second battery element 20b in the plurality of battery elements 20 to protect the second battery element 20b.
Разумеется, в камере 11b сбора, в дополнение к предоставлению физической буферной части 403 буферного элемента 40 в положении, соответствующем второму батарейному элементу 20b, физическая буферная часть 403 буферного элемента 40 может быть также предусмотрена в положении, соответствующем первому батарейному элементу 20а, при этом физическая буферная часть расположена вокруг проема 401.Of course, in the collection chamber 11b, in addition to providing the physical buffer portion 403 of the buffer element 40 in a position corresponding to the second battery element 20b, the physical buffer portion 403 of the buffer element 40 may also be provided in a position corresponding to the first battery element 20a, wherein the physical buffer portion is located around the opening 401.
Необязательно, как показано на фиг. 13 и фиг. 14, в данном варианте осуществления настоящей заявки буферный элемент 40 снабжен каналом 402 для газа, при этом канал 402 для газа выполнен с возможностью направления выбросов из первого батарейного элемента 20а наружу из буферного элемента 40.Optionally, as shown in Fig. 13 and Fig. 14, in this embodiment of the present application, the buffer element 40 is provided with a gas channel 402, wherein the gas channel 402 is configured to direct emissions from the first battery element 20a outward from the buffer element 40.
Буферный элемент 40 в камере 11b сбора занимает часть пространства, что после выпуска выбросов из первого батарейного элемента 20а в камеру 11b сбора через участок 301 сброса давления терморегулирующего компонента 30 не способствует протеканию высокотемпературного газа и/или высокотемпературной жидкости в выбросах в камере 11b сбора и поэтому не способствует охлаждению выбросов, создавая определенные угрозы безопасности для батареи 10.The buffer element 40 in the collection chamber 11b occupies a portion of the space that, after the emissions are released from the first battery element 20a into the collection chamber 11b through the pressure relief section 301 of the temperature control component 30, does not promote the flow of high-temperature gas and/or high-temperature liquid in the emissions in the collection chamber 11b and therefore does not promote the cooling of the emissions, creating certain safety hazards for the battery 10.
Поэтому в техническом решении данного варианта осуществления настоящей заявки канал 402 для газа, предусмотренный в буферном элементе 40, может направлять выбросы из первого батарейного элемента 20а, в частности высокотемпературный газ и/или высокотемпературную жидкость в выбросах, наружу для предотвращения ограничения высокотемпературных выбросов пространством, в котором расположен буферный элемент 40, тем самым предотвращая потенциальные угрозы безопасности, вызываемые высокотемпературными выбросами. Дополнительно выбросы могут также отводить тепло в процессе протекания в канале 402 для газа. Канал 402 для газа можно использовать для продления пути перемещения выбросов в камере 11b сбора. Если выбросы проходят через камеру сбора, а затем выпускаются наружу из батареи 10, температура выбросов, проходящих более длинный путь перемещения, ниже, что уменьшает влияние выбросов на внешнюю среду батареи 10 и дополнительно повышает безопасность использования батареи 10.Therefore, in the technical solution of this embodiment of the present application, the gas passage 402 provided in the buffer element 40 can direct the emissions from the first battery element 20a, in particular the high-temperature gas and/or the high-temperature liquid in the emissions, to the outside to prevent the high-temperature emissions from being limited by the space in which the buffer element 40 is located, thereby preventing potential safety hazards caused by the high-temperature emissions. In addition, the emissions can also remove heat during the flow in the gas passage 402. The gas passage 402 can be used to extend the path of movement of the emissions in the collection chamber 11b. If the emissions pass through the collection chamber and are then discharged to the outside from the battery 10, the temperature of the emissions passing the longer path of movement is lower, which reduces the impact of the emissions on the external environment of the battery 10 and further improves the safety of use of the battery 10.
Необязательно со ссылкой на фиг. 13 и фиг. 14 канал 402 для газа может быть расположен между двумя смежными рядами батарейных элементов 20. Необязательно канал 402 для газа может сообщаться с проемом 401, так что выбросы после прохождения через проем 401 выводятся в буферный элемент 40 через канал 402 для газа. Взаимодействие проема 401 и канала 402 для газа может делать более плавным протекание выбросов в буферном элементе 402, тем самым дополнительно способствуя охлаждению выбросов.Optionally, with reference to Fig. 13 and Fig. 14, the gas channel 402 can be located between two adjacent rows of stack elements 20. Optionally, the gas channel 402 can communicate with the opening 401, so that the emissions after passing through the opening 401 are discharged into the buffer element 40 through the gas channel 402. The interaction of the opening 401 and the gas channel 402 can make the flow of emissions in the buffer element 402 smoother, thereby further contributing to the cooling of the emissions.
Как показано на фиг. 14, в данном варианте осуществления настоящей заявки буферный элемент 40 может быть выполнен с возможностью приспособления к каналу 330 для потока. В буферном элементе 40 в дополнение к проему 401 и каналу 402 для газа в соответствии с каналом 330 для потока предусмотрены другие физические буферные части, что означает, что при условии возможности циркуляции и выпуска выбросов из первого батарейного элемента 20а в максимальной степени увеличивается способность буферного элемента 40 защищать канал 330 для потока в терморегулирующем компоненте 30, и поддерживается температура текучей среды в канале 330 для потока.As shown in Fig. 14, in this embodiment of the present application, the buffer element 40 can be configured to be adapted to the flow channel 330. In the buffer element 40, in addition to the opening 401 and the gas channel 402, other physical buffer parts are provided in accordance with the flow channel 330, which means that, under the condition of being able to circulate and discharge emissions from the first stack element 20a, the ability of the buffer element 40 to protect the flow channel 330 in the temperature control component 30 is maximized, and the temperature of the fluid in the flow channel 330 is maintained.
В варианте осуществления настоящей заявки дополнительно предоставлено электрическое устройство, при этом электрическое устройство может содержать батарею 10 в приведенных выше вариантах осуществления, и батарея 10 выполнена с возможностью подачи электроэнергии в электрическое устройство.In an embodiment of the present application, an electrical device is further provided, wherein the electrical device may comprise a battery 10 in the above embodiments, and the battery 10 is configured to supply electrical energy to the electrical device.
Необязательно электрическое устройство может представлять собой транспортное средство 1, корабль или космический летательный аппарат.Optionally, the electrical device may be a vehicle 1, a ship or a spacecraft.
Выше описаны батарея 10 и электрическое устройство согласно вариантам осуществления настоящей заявки; и ниже описаны способ и устройство для получения батареи согласно вариантам осуществления настоящей заявки. В отношении того, что не описано подробно, следует смотреть приведенные выше варианты осуществления.The battery 10 and the electrical device according to the embodiments of the present application are described above; and the method and device for producing the battery according to the embodiments of the present application are described below. For what is not described in detail, refer to the above embodiments.
На фиг. 15 представлена блок-схема способа 600 получения батареи согласно варианту осуществления настоящей заявки. Как показано на фиг. 15, способ 600 может включать следующие этапы.Fig. 15 is a flow chart of a method 600 for producing a battery according to an embodiment of the present application. As shown in Fig. 15, the method 600 may include the following steps.
601: предоставление множества батарейных элементов 20, при этом множество батарейных элементов 20 включает первые батарейные элементы 20а и вторые батарейные элементы 20b, и на первой стенке 201a первого батарейного элемента 20а, и на второй стенке 202b второго батарейного элемента 20b предусмотрен механизм 213 сброса давления, и механизм 213 сброса давления выполнен с возможностью приведения его в действие при достижении порогового значения внутренним давлением или температурой батарейного элемента 20, снабженного механизмом 213 сброса давления, для понижения внутреннего давления;601: providing a plurality of battery cells 20, wherein the plurality of battery cells 20 include first battery cells 20a and second battery cells 20b, and a pressure relief mechanism 213 is provided on a first wall 201a of the first battery cell 20a and on a second wall 202b of the second battery cell 20b, and the pressure relief mechanism 213 is configured to be activated when the internal pressure or temperature of the battery cell 20 provided with the pressure relief mechanism 213 reaches a threshold value, to reduce the internal pressure;
602: предоставление терморегулирующего компонента 30, при этом терморегулирующий компонент 30 выполнен с возможностью вмещения текучей среды для регулирования температур множества батарейных элементов 20;602: providing a temperature control component 30, wherein the temperature control component 30 is configured to contain a fluid for regulating temperatures of the plurality of battery cells 20;
603: прикрепление терморегулирующего компонента 30 к первой стенке 201а первого батарейного элемента 20а и первой стенке 201b второго батарейного элемента 20b.603: attaching the temperature control component 30 to the first wall 201a of the first battery element 20a and the first wall 201b of the second battery element 20b.
Первая стенка 201b второго батарейного элемента 20b отличается от второй стенки 202b второго батарейного элемента 20b, терморегулирующий компонент 30 снабжен участком 301 сброса давления в положении, соответствующем механизму 213 сброса давления первого батарейного элемента 20а, и участок 301 сброса давления используется для выпуска выбросов из первого батарейного элемента 20а при приведении в действие механизма 213 сброса давления первого батарейного элемента 20а.The first wall 201b of the second battery cell 20b differs from the second wall 202b of the second battery cell 20b, the temperature control component 30 is provided with a pressure relief portion 301 in a position corresponding to the pressure relief mechanism 213 of the first battery cell 20a, and the pressure relief portion 301 is used to release emissions from the first battery cell 20a when the pressure relief mechanism 213 of the first battery cell 20a is activated.
На фиг. 16 представлена схематическая блок-схема устройства 700 для получения батареи согласно варианту осуществления настоящей заявки. Как показано на фиг. 16, устройство 700 для получения батареи может содержать модуль 701 предоставления и модуль 702 установки.Fig. 16 is a schematic block diagram of a device 700 for producing a battery according to an embodiment of the present application. As shown in Fig. 16, the device 700 for producing a battery may include a providing module 701 and an installation module 702.
Модуль 701 предоставления выполнен с возможностью предоставления множества батарейных элементов 20, при этом множество батарейных элементов 20 включает первые батарейные элементы 20а и вторые батарейные элементы 20b, и на первой стенке 201а первого батарейного элемента 20а, и на второй стенке 202b второго батарейного элемента 20b предусмотрен механизм 213 сброса давления, и механизм 213 сброса давления выполнен с возможностью приведения его в действие при достижении порогового значения внутренним давлением или температурой батарейного элемента 20, снабженного механизмом 213 сброса давления, для понижения внутреннего давления.The providing module 701 is configured to provide a plurality of battery cells 20, wherein the plurality of battery cells 20 include first battery cells 20a and second battery cells 20b, and a pressure relief mechanism 213 is provided on the first wall 201a of the first battery cell 20a and on the second wall 202b of the second battery cell 20b, and the pressure relief mechanism 213 is configured to be activated when the internal pressure or temperature of the battery cell 20 provided with the pressure relief mechanism 213 reaches a threshold value, to reduce the internal pressure.
Модуль 701 предоставления дополнительно выполнен с возможностью предоставления терморегулирующего компонента 30, при этом терморегулирующий компонент 30 выполнен с возможностью вмещения текучей среды для регулирования температур множества батарейных элементов 20.The providing module 701 is further configured to provide a temperature-regulating component 30, wherein the temperature-regulating component 30 is configured to contain a fluid for regulating the temperatures of the plurality of battery cells 20.
Модуль 702 установки выполнен с возможностью прикрепления терморегулирующего компонента 30 к первой стенке 201а первого батарейного элемента 20а и к первой стенке 201b второго батарейного элемента 20b.The installation module 702 is configured to attach the temperature control component 30 to the first wall 201a of the first battery element 20a and to the first wall 201b of the second battery element 20b.
Первая стенка 201b второго батарейного элемента 20b отличается от второй стенки 202b второго батарейного элемента 20b, терморегулирующий компонент 30 снабжен участком 301 сброса давления в положении, соответствующем механизму 213 сброса давления первого батарейного элемента 20а, и участок 301 сброса давления используется для выпуска выбросов из первого батарейного элемента 20а при приведении в действие механизма 213 сброса давления первого батарейного элемента 20а.The first wall 201b of the second battery cell 20b differs from the second wall 202b of the second battery cell 20b, the temperature control component 30 is provided with a pressure relief portion 301 in a position corresponding to the pressure relief mechanism 213 of the first battery cell 20a, and the pressure relief portion 301 is used to release emissions from the first battery cell 20a when the pressure relief mechanism 213 of the first battery cell 20a is activated.
Хотя настоящая заявка описана со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления, в данном документе различные модификации настоящей заявки и замены эквивалентами компонентов могут быть осуществлены без отступления от объема настоящей заявки. В частности, при условии, что отсутствуют конструктивные противоречия, различные технические признаки, упомянутые в вариантах осуществления, могут быть скомбинированы любым образом. Настоящая заявка не ограничивается конкретными вариантами осуществления, раскрытыми в данном описании, но включает все технические решения, входящие в объем формулы изобретения.Although the present application has been described with reference to preferred embodiments, various modifications of the present application and replacement of equivalent components can be made herein without departing from the scope of the present application. In particular, provided that there is no structural contradiction, various technical features mentioned in the embodiments can be combined in any manner. The present application is not limited to the specific embodiments disclosed in this description, but includes all technical solutions within the scope of the claims.
Claims (40)
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2024102281A RU2024102281A (en) | 2024-02-15 |
RU2829325C2 true RU2829325C2 (en) | 2024-10-30 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2675595C1 (en) * | 2017-12-29 | 2018-12-20 | Публичное акционерное общество "Сатурн", (ПАО "Сатурн") | Sealed lithium-ion battery valve |
CN212136503U (en) * | 2020-03-17 | 2020-12-11 | 华富(江苏)电源新技术有限公司 | Explosion-proof lithium battery for field operation |
CN213026308U (en) * | 2020-07-10 | 2021-04-20 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | Battery, electric device and device for preparing battery |
CN213026309U (en) * | 2020-07-10 | 2021-04-20 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | Battery box, battery, electric device and device for preparing battery |
CN213584016U (en) * | 2020-07-10 | 2021-06-29 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | Battery, electric device and device for preparing battery |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2675595C1 (en) * | 2017-12-29 | 2018-12-20 | Публичное акционерное общество "Сатурн", (ПАО "Сатурн") | Sealed lithium-ion battery valve |
CN212136503U (en) * | 2020-03-17 | 2020-12-11 | 华富(江苏)电源新技术有限公司 | Explosion-proof lithium battery for field operation |
CN213026308U (en) * | 2020-07-10 | 2021-04-20 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | Battery, electric device and device for preparing battery |
CN213026309U (en) * | 2020-07-10 | 2021-04-20 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | Battery box, battery, electric device and device for preparing battery |
CN213584016U (en) * | 2020-07-10 | 2021-06-29 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | Battery, electric device and device for preparing battery |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102681020B1 (en) | Battery, device, battery manufacturing method and battery manufacturing device | |
US11699829B2 (en) | Box of battery, battery, power consumpiion apparatus, method for producing battery and apparatus for producing battery | |
KR102686170B1 (en) | Batteries and related devices, manufacturing methods and manufacturing equipment | |
JP2022545324A (en) | Battery case, battery, power consumption device, battery manufacturing method and apparatus | |
JP2022543344A (en) | BATTERY, POWER CONSUMING DEVICE, BATTERY MANUFACTURING METHOD AND APPARATUS | |
US11764437B2 (en) | Battery, power consumption apparatus, and method and apparatus for producing battery | |
CN116114113B (en) | Battery, device, method for preparing battery, and device for preparing battery | |
JP2022542779A (en) | BATTERY, POWER CONSUMER, BATTERY MANUFACTURING METHOD AND APPARATUS | |
KR20220110252A (en) | Batteries, devices, battery manufacturing methods and battery manufacturing devices | |
US20230238610A1 (en) | Case of battery, battery, power consumption device, and method and device for manufacturing battery | |
KR20220133245A (en) | Batteries and related devices, manufacturing methods and manufacturing devices | |
CN114175376A (en) | Battery and related device, preparation method and preparation equipment thereof | |
KR20230008110A (en) | Battery, electric device, battery manufacturing method and device | |
US20240266669A1 (en) | Battery, electric apparatus, method for preparing battery, and apparatus for preparing battery | |
RU2829325C2 (en) | Battery, electric device, method of producing battery and device for producing battery | |
RU2832226C2 (en) | Storage battery and electric device | |
RU2831777C2 (en) | Accumulator battery and electric device | |
RU2835923C2 (en) | Battery box, battery, power-consuming device, as well as method and device for manufacturing a battery | |
RU2835386C2 (en) | Battery housing, battery, power-consuming device, as well as method and device for manufacturing a battery | |
RU2808234C1 (en) | Battery and related device, method of its manufacture and device for its manufacture | |
RU2807671C1 (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 | |
US20230216136A1 (en) | Box body of battery, battery, power consumption device, and method and device for producing battery | |
WO2023004649A1 (en) | Battery, electrical device, and method and device for manufacturing battery | |
KR20230122170A (en) | Batteries, electrical equipment, manufacturing methods and equipment for batteries |