ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[01] Настоящая заявка относится к области батарей и, в частности, к батарее и связанному с ней устройству, способу ее изготовления и устройству для ее изготовления.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[02] Химическая батарея, батарея на электрохимической основе, электрохимическая батарея или электрохимический элемент - это вид устройства, которое преобразует химическую энергию активных материалов положительного и отрицательного электродов в электрическую энергию посредством окислительно-восстановительной реакции. В отличие от обычной окислительно-восстановительной реакции, реакции окисления и восстановления проводят отдельно, с окислением на отрицательном электроде и восстановлением на положительном электроде, а присоединения и потери электронов осуществляют через внешнюю цепь, образуя таким образом ток. Это основная характеристика всех батарей. После длительного периода исследований и разработок, химическая батарея открыла широкое поле для применений, причем устройство может быть достаточно большим, чтобы поместиться в здании, и достаточно маленьким, чтобы измеряться в миллиметрах. С развитием современной электронной технологии выдвигаются высокие требования к химической батарее. Каждый прорыв в технологии химической батареи принес революционное развитие электронных устройств. Многие ученые-электрохимики по всему миру заинтересованы в разработке химических батарей для питания электротранспортных средств.
[03] Литий-ионная батарея, как вид химической батареи, имеет преимущества малого объема, высокой плотности энергии, высокой плотности мощности, большого количества раз использования цикла, длительного времени хранения и т. д. и широко используется в некоторых электронных устройствах, электрических транспортных средствах, электронных игрушках и электрооборудовании. Например, литий-ионные батареи широко используются в мобильных телефонах, ноутбуках, электромобилях, электротранспортных средствах, электрических самолетах, электрических кораблях, электронных игрушечных автомобилях, электронных игрушечных кораблях, электронных игрушечных самолетах, электроинструментах и т. п.
[04] С непрерывным развитием технологии литий-ионных батарей к эксплуатационным характеристикам литий-ионных батарей выдвигаются более высокие требования. Желательно, чтобы для литий-ионной батареи можно было одновременно учитывать множество факторов проектирования, среди которых особенно важны характеристики безопасности литий-ионной батареи.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[05] В настоящей заявке предложена батарея и относящееся к ней устройство, способ ее изготовления и устройство для ее изготовления, которые могли бы улучшить характеристики безопасности батареи.
[06] Согласно первому аспекту настоящей заявки предоставлена батарея, при этом батарея содержит: множество батарейных элементов, при этом по меньшей мере один батарейный элемент из множества батарейных элементов содержит механизм сброса давления, и механизм сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие для снижения внутреннего давления, когда внутреннее давление или температура по меньшей мере одного батарейного элемента достигает порогового значения; и компонент в виде шины, выполненный с возможностью электрического соединения множества батарейных элементов, при этом механизм сброса давления и компонент в виде шины соответственно расположены на разных сторонах по меньшей мере одного батарейного элемента, вследствие чего выбросы из по меньшей мере одного батарейного элемента выпускаются в направлении в сторону от компонента в виде шины при приведении в действие механизма сброса давления.
[07] За счет такого расположения механизма сброса давления и компонента в виде шины характеристики безопасности батареи могут быть значительно улучшены. Во-первых, в случае когда, например, батарея применяется в электротранспортном средстве и в нем происходит тепловой разгон, выбросы из батарейного элемента не будут выпускаться в сторону пассажиров в кабине, что тем самым улучшает безопасность электротранспортного средства, в котором используется батарея. Во-вторых, поскольку механизм сброса давления и компонент в виде шины соответственно расположены на разных сторонах батарейного элемента, выбросы из батарейного элемента не вызовут короткого замыкания между компонентами в виде шины, что значительно уменьшает риск, вызываемый коротким замыканием между компонентами в виде шины, и улучшает характеристики безопасности батареи.
[08] В некоторых вариантах осуществления батарея дополнительно содержит: терморегулирующий компонент, при этом терморегулирующий компонент выполнен с возможностью вмещения текучей среды для регулировки температур множества батарейных элементов, и терморегулирующий компонент выполнен с возможностью повреждения при приведении в действие механизма сброса давления, вследствие чего выбросы из батарейного элемента могут проходить через терморегулирующий компонент. Благодаря обеспечению терморегулирующего компонента можно более гибко и активно управлять температурой батарейных элементов. Дополнительно, даже в том случае, когда в батарее происходит тепловой разгон, выбросы из батарейного элемента могут быть эффективно выпущены, что тем самым уменьшает риск, обусловленный невозможностью беспрепятственного выпуска выбросов.
[09] В некоторых вариантах осуществления терморегулирующий компонент выполнен с возможностью повреждения при приведении в действие механизма сброса давления, вследствие чего текучая среда вытекает. Эта конфигурация позволяет эффективно охлаждать выбросы с высокой температурой и высоким давлением из батарейного элемента, тем самым улучшая характеристики безопасности батареи.
[010] В некоторых вариантах осуществления терморегулирующий компонент содержит: первую теплопроводную пластину, при этом первая теплопроводная пластина прикреплена к множеству батарейных элементов; вторую теплопроводную пластину, при этом вторая теплопроводная пластина расположена на стороне первой теплопроводной пластины, удаленной от батарейных элементов; и канал для потока, при этом канал для потока образован между первой теплопроводной пластиной и второй теплопроводной пластиной для обеспечения возможности протекания текучей среды в канале для потока. Таким образом, терморегулирующий компонент может быть произведен более удобно, что тем самым уменьшает затраты на производство.
[011] В некоторых вариантах осуществления терморегулирующий компонент дополнительно содержит конструкцию обхода, при этом конструкция обхода выполнена с возможностью обеспечения пространства для обеспечения возможности приведения в действие механизма сброса давления, и терморегулирующий компонент прикреплен к множеству батарейных элементов для образования камеры обхода между конструкцией обхода и механизмом сброса давления. Обеспечение конструкции обхода может обеспечить эффективное приведение в действие механизма сброса давления. Дополнительно камера обхода может обеспечивать буферное пространство для выпуска выбросов из батарейного элемента, что тем самым уменьшает ударное давление выбросов из батарейного элемента наружу и дополнительно улучшает характеристики безопасности батареи.
[012] В некоторых вариантах осуществления конструкция обхода содержит нижнюю стенку обхода и боковую стенку обхода, окружающие камеру обхода, и при этом нижняя стенка обхода выполнена с возможностью повреждения при приведении в действие механизма сброса давления, вследствие чего выбросы из батарейного элемента проходят через терморегулирующий компонент. Эта конфигурация простым способом и с низкими затратами достигает цели обеспечения возможности прохождения выбросов через терморегулирующий компонент при приведении в действие механизма сброса давления.
[013] В некоторых вариантах осуществления терморегулирующий компонент дополнительно содержит конструкцию обхода, при этом конструкция обхода выполнена с возможностью обеспечения пространства для обеспечения возможности приведения в действие механизма сброса давления, при этом конструкция обхода представляет собой сквозное отверстие, проникающее через терморегулирующий компонент, и боковая стенка обхода конструкции обхода представляет собой стенку с отверстием в виде сквозного отверстия. Использование сквозного отверстия может обеспечить более быстрый выпуск выбросов батарейного элемента из батареи через сквозное отверстие, что тем самым уменьшает риск вторичного высокого давления, обусловленного заблокированным выпуском, и улучшая характеристики безопасности батареи.
[014] В некоторых вариантах осуществления боковая стенка обхода выполнена с возможностью повреждения при приведении в действие механизма сброса давления, чтобы текучая среда вытекала. Эта конфигурация обеспечивает вытекание текучей среды с низкими затратами и простым способом, чтобы использовать текучую среду самой батареи для быстрого снижения температуры выбросов из батарейного элемента, что дополнительно улучшает характеристики безопасности батареи.
[015] В некоторых вариантах осуществления боковая стенка обхода образует заданный внутренний угол по отношению к направлению механизма сброса давления в направлении терморегулирующего компонента, и при этом заданный внутренний угол больше или равен 15° и меньше или равен 85°. Таким образом, конструкция обхода может быть произведена более легко, и, кроме того, она может также облегчить повреждение боковой стенки обхода выбросами из батарейного элемента для обеспечения возможности вытекания текучей среды.
[016] В некоторых вариантах осуществления терморегулирующий компонент содержит механизм сброса, выполненный с возможностью приведения в действие при приведении в действие механизма сброса давления для обеспечения возможности выпуска по меньшей мере выбросов из батарейного элемента через терморегулирующий компонент. Эта конфигурация простым и эффективным образом обеспечивает возможность своевременного прохождения выбросов через терморегулирующий компонент.
[017] В некоторых вариантах осуществления батарея дополнительно содержит камеру сбора, при этом камера сбора выполнена с возможностью сбора выбросов из батарейного элемента и терморегулирующего компонента при приведении в действие механизма сброса давления, при этом камера обхода и камера сбора изолированы терморегулирующим компонентом. Камера сбора может обеспечить дополнительную буферизацию для выпуска выбросов, чтобы дополнительно уменьшить ударное давление выбросов. Дополнительно камера сбора может дополнительно уменьшить риск вторичного повреждения внешней части выбросами.
[018] В некоторых вариантах осуществления батарея дополнительно содержит камеру сбора, при этом камера сбора выполнена с возможностью сбора выбросов из батарейного элемента и терморегулирующего компонента при приведении в действие механизма сброса давления, при этом конструкция обхода сообщена с камерой сбора. Эта конфигурация обеспечивает беспрепятственное поступление выбросов в камеру сбора, что дополнительно уменьшает риск выбросов наружу и уменьшает загрязнение внешней среды. Дополнительно камера сбора может обеспечить дополнительную буферизацию для выпуска выбросов, что дополнительно уменьшает ударное давление выбросов.
[019] В некоторых вариантах осуществления батарея дополнительно содержит защитный элемент, при этом защитный элемент расположен на стороне терморегулирующего компонента, удаленной от батарейных элементов, и камера сбора расположена между терморегулирующим компонентом и защитным элементом. Защитный элемент может обеспечивать дополнительную защиту батареи, предотвращая повреждение батареи посторонними предметами и предотвращая попадание внешней пыли или мусора во внутреннюю часть батареи. Дополнительно защитный элемент и терморегулирующий компонент дополнительно образуют камеру сбора, чтобы обеспечить дополнительную буферизацию для выпуска выбросов при приведении в действие механизма сброса давления, чтобы уменьшить ударное давление выбросов.
[020] В некоторых вариантах осуществления батарея дополнительно содержит уплотнительный элемент, расположенный между терморегулирующим компонентом и защитным элементом для уплотнения камеры сбора. Обеспечение уплотнительного элемента может эффективно предотвращать случайный выпуск выбросов из камеры сбора, что тем самым улучшает характеристики безопасности батареи.
[021] В некоторых вариантах осуществления батарея дополнительно содержит: закрывающую деталь, при этом закрывающая деталь является смежной с компонентом в виде шины, и расстояние между ними составляет менее 2 мм. Эта конфигурация позволяет сделать конструкцию батареи более компактной, увеличивает эффективность использования внутреннего пространства батареи и, следовательно, увеличивает объемную плотность энергии батареи.
[022] В некоторых вариантах осуществления закрывающая деталь находится в контакте с компонентом в виде шины. Эта конфигурация может дополнительно уменьшить пространство, занимаемое высоковольтным компонентом и низковольтным компонентом управления батареи, и увеличить объемную плотность энергии.
[023] В некоторых вариантах осуществления батарея дополнительно содержит оболочку кожуха, при этом оболочка кожуха и закрывающая деталь совместно образуют охватывающим образом электрическую камеру для вмещения множества батарейных элементов. Оболочка кожуха и закрывающая деталь могут обеспечивать пространство для вмещения множества батарейных элементов и обеспечивать защиту батарейных элементов.
[024] В некоторых вариантах осуществления батарея дополнительно содержит: закрывающую деталь, при этом закрывающая деталь содержит пространство для вмещения, выполненное с возможностью вмещения компонента в виде шины; и изолирующую часть, при этом изолирующая часть прикреплена к закрывающей детали и выполнена с возможностью закрытия по меньшей мере компонента в виде шины. За счет встраивания компонента в виде шины в закрывающую деталь внешняя конструкция батареи становится более компактной, и объемная плотность энергии увеличивается. Дополнительно этот подход более удобен для операций технического обслуживания батареи.
[025] В некоторых вариантах осуществления изолирующая часть нанесена на закрывающую деталь или смонтирована на ней. Этот подход в большей степени способствует производству батареи.
[026] В некоторых вариантах осуществления батарея дополнительно содержит: оболочку кожуха, при этом оболочка кожуха и закрывающая деталь совместно образуют охватывающим образом электрическую камеру для вмещения множества батарейных элементов; и блок управления батареей, при этом блок управления батареей по меньшей мере частично расположен вне электрической камеры. Блок управления батареей, по меньшей мере частично расположенный вне электрической камеры, в большей степени способствует техническому обслуживанию батареи, особенно блока управления батареей.
[027] В некоторых вариантах осуществления блок управления батареей по меньшей мере частично встроен в закрывающую деталь. Блок управления батареей, по меньшей мере частично расположенный вне электрической камеры, в большей степени способствует техническому обслуживанию батареи, особенно блока управления батареей.
[028] В некоторых вариантах осуществления терморегулирующий компонент представляет собой нижнюю часть оболочки кожуха, и при этом оболочка кожуха дополнительно содержит боковую часть, боковая часть герметично соединена с терморегулирующим компонентом. Таким образом, оболочка кожуха может быть произведена проще, что уменьшает затраты на производство.
[029] В некоторых вариантах осуществления терморегулирующий компонент встроен или расположен внутри оболочки кожуха. Таким образом, оболочка кожуха может обеспечить дополнительную защиту терморегулирующего компонента, что тем самым улучшает устойчивость конструкции батареи.
[030] В некоторых вариантах осуществления камера сбора образована между терморегулирующим компонентом и оболочкой кожуха или встроена внутрь оболочки кожуха. Эта конфигурация обеспечивает более легкое образование камеры сбора, что тем самым облегчает производство и техническое обслуживание батареи.
[031] В некоторых вариантах осуществления батарейный элемент дополнительно содержит корпус, имеющий проем и охваченный множеством стенок, и закрывающую пластину для закрытия проема, при этом механизм сброса давления расположен на по меньшей мере одной из множества стенок. Эта конфигурация простым и эффективным образом достигает цели расположения механизма сброса давления и компонента в виде шины на разных сторонах и, следовательно, улучшает характеристики безопасности батареи.
[032] В некоторых вариантах осуществления наружная поверхность механизма сброса давления находится заподлицо с наружной поверхностью по меньшей мере одной стенки или углублена в нее. Эта конфигурация может предотвратить случайное повреждение механизма сброса давления и также может обеспечить определенное пространство обхода для механизма сброса давления, когда в батарее происходит тепловой разгон.
[033] В некоторых вариантах осуществления механизм сброса давления расположен в угловой части между двумя смежными стенками из множества стенок. Эта конфигурация может сделать компоновку механизма сброса давления более разнообразной, что тем самым улучшает гибкость компоновки и размещения батарейного элемента.
[034] В некоторых вариантах осуществления обеспечено множество механизмов сброса давления, при этом множество механизмов сброса давления расположены на одной из множества стенок или множество механизмов сброса давления расположены на по меньшей мере двух из множества стенок. Обеспечение множества механизмов сброса давления может обеспечить быстрый сброс давления, когда в батарее происходит тепловой разгон, что тем самым дополнительно улучшает характеристики безопасности батареи.
[035] В некоторых вариантах осуществления батарейный элемент содержит по меньшей мере две стенки, при этом по меньшей мере две стенки содержат первую стенку и вторую стенку, которые пересекаются друг с другом, механизм сброса давления обеспечен на первой стенке, и терморегулирующий компонент прикреплен к первой стенке; и батарея дополнительно содержит опорный компонент, при этом опорный компонент прикреплен ко второй стенке и выполнен с возможностью поддержки батарейного элемента. Этот способ расположения механизма сброса давления сбоку может дополнительно уменьшить размер батареи по направлению высоты и, следовательно, сделать конструкцию батареи более компактной, что способствует увеличению объемной плотности энергии.
[036] В некоторых вариантах осуществления батарея дополнительно содержит камеру сбора, при этом камера сбора выполнена с возможностью сбора выбросов из батарейного элемента и терморегулирующего компонента при приведении в действие механизма сброса давления, и опорный компонент содержит дополнительную камеру сбора, причем дополнительная камера сбора сообщена с камерой сбора. Эта конфигурация обеспечивает беспрепятственно поступление выбросов в камеру сбора, что дополнительно уменьшает риск выбросов наружу. Дополнительно дополнительная камера сбора может обеспечить дополнительную буферизацию для выпуска выбросов, чтобы дополнительно уменьшить ударное давление выбросов.
[037] В некоторых вариантах осуществления опорный компонент содержит дополнительную камеру сбора, причем дополнительная камера сбора сообщена с камерой сбора. Дополнительная камера сбора может обеспечить дополнительную буферизацию для выпуска выбросов, чтобы дополнительно уменьшить ударное давление выбросов.
[038] В некоторых вариантах осуществления батарея дополнительно содержит кожух, при этом кожух содержит закрывающую деталь и оболочку кожуха, и оболочка кожуха и закрывающая деталь совместно образуют охватывающим образом электрическую камеру для вмещения множества батарейных элементов, при этом опорный компонент представляет собой нижнюю часть оболочки кожуха или расположен внутри оболочки кожуха. Это делает конфигурацию опорного компонента более разнообразной, чтобы батарею можно было произвести различными способами, что тем самым улучшает гибкость производства изделия.
[039] В некоторых вариантах осуществления опорный компонент представляет собой нижнюю часть оболочки кожуха или расположен внутри оболочки кожуха. Это делает конфигурацию опорного компонента более разнообразной, чтобы батарею можно было произвести различными способами, что тем самым улучшает гибкость производства изделия.
[040] В некоторых вариантах осуществления опорный компонент выполнен за одно целое с терморегулирующим компонентом как цельный компонент, или опорный компонент прикреплен к терморегулирующему компоненту. Это делает конфигурацию опорного компонента более разнообразной, чтобы батарею можно было произвести различными способами, улучшая гибкость производства изделия.
[041] В некоторых вариантах осуществления опорный компонент содержит дополнительный канал для потока, при этом дополнительный канал для потока сообщен с каналом для потока для обеспечения возможности протекания в нем текучей среды в терморегулирующем компоненте. Эта конфигурация может способствовать протеканию текучей среды, что тем самым улучшает эффекты регулировки температуры батареи, и может преимущественно направлять выпуск выбросов.
[042] В некоторых вариантах осуществления опорный компонент содержит дополнительную камеру сбора, причем дополнительная камера сбора сообщена с камерой сбора. Дополнительная камера сбора может обеспечить дополнительную буферизацию для выпуска выбросов, чтобы дополнительно уменьшить ударное давление выбросов.
[043] В некоторых вариантах осуществления батарея дополнительно содержит планку, проходящую между закрывающей деталью и оболочкой кожуха, при этом терморегулирующий компонент расположен между планкой и батарейным элементом. Эта конфигурация может полностью увеличить использование пространства и, следовательно, сделать батарею более компактной.
[044] В некоторых вариантах осуществления планка является полой, и при этом полое пространство планки составляет камеру сбора. Эта конфигурация может дополнительно увеличить использование пространства.
[045] В некоторых вариантах осуществления наружная поверхность механизма сброса давления находится заподлицо с наружной поверхностью первой стенки или углублена в нее. Этот подход может предотвратить случайное повреждение механизма сброса давления, а также может обеспечить определенное пространство обхода для приведения в действие механизма сброса давления.
[046] В некоторых вариантах осуществления батарейный элемент дополнительно содержит корпус, имеющий проем и охваченный множеством стенок, и закрывающую пластину для закрытия проема, при этом первая стенка содержит закрывающую пластину или по меньшей мере одну из множества стенок корпуса. Эта конфигурация обеспечивает возможность размещения батарейных элементов в закрывающем элементе в различных желаемых положениях, вследствие чего батарейные изделия могут быть более разнообразными, не влияя на безопасность батареи.
[047] В некоторых вариантах осуществления батарея дополнительно содержит: компонент для прикрепления, приспособленный для прикрепления к батарейному элементу с помощью клея; и изоляционный компонент, при этом изоляционный компонент выполнен с возможностью предотвращения нанесения клея между компонентом для прикрепления и механизмом сброса давления. При обеспечении изоляционного компонента можно эффективно предотвратить нанесение клея между компонентом для прикрепления и механизмом сброса давления в процессе производства батареи. Более того, эффективность и точность нанесения клея также могут быть улучшены, что тем самым улучшает эффективность производства батареи.
[048] В некоторых вариантах осуществления изоляционный компонент содержит: основную деталь и выступ, при этом выступ выступает из поверхности основной детали в направлении выступа наружу основной детали, выступ выполнен с возможностью выравнивания с механизмом сброса давления в направлении выступа при прикреплении основной детали к компоненту для прикрепления, и периферийный размер выступа больше или равен периферийному размеру механизма сброса давления. Эта конфигурация может простым и эффективным образом предотвращать нанесение клея на поверхность механизма сброса давления во время процесса производства батареи, таким образом предотвращается препятствие для механизма сброса давления при приведении его в действие.
[049] В некоторых вариантах осуществления высота выступа больше или равна заданной высоте нанесения клея и выполнена с возможностью сжатия для согласования с высотой нанесения клея, когда множество батарейных элементов прикреплены к компоненту для прикрепления. Эта конфигурация обеспечивает то, что выступ может эффективно предотвратить нанесение клея между компонентом для прикрепления и механизмом сброса давления. Более того, благодаря этому изоляционный компонент не влияет на надежное клеевое соединение между компонентом для прикрепления и механизмом сброса давления и на приведение в действие механизма сброса давления.
[050] В некоторых вариантах осуществления компонент для прикрепления содержит терморегулирующий компонент. Таким образом, изоляционный компонент может быть зафиксирован между механизмом сброса давления и терморегулирующим компонентом, вследствие чего присутствие клея между ними не влияет на приведение в действие механизма сброса давления.
[051] В некоторых вариантах осуществления механизм сброса давления содержит по меньшей мере один из чувствительного к давлению механизма сброса давления и чувствительного к температуре механизма сброса давления. Это делает выбор механизма сброса давления более разнообразным, с тем чтобы можно было также более разнообразить изделия для удовлетворения требований разных сфер использования и разных пользователей.
[052] В некоторых вариантах осуществления механизм сброса давления содержит соединительный блок, при этом соединительный блок содержит вырез и первое утолщение, при этом первое утолщение соединено с внутренней стенкой выреза и проходит в направлении оси выреза; лист для сброса давления, выполненный с возможностью приведения в действие для снижения внутреннего давления, когда внутреннее давление батарейного элемента достигает порогового значения, при этом лист для сброса давления обеспечен на стороне первого утолщения; первый защитный лист, выполненный с возможностью защиты листа для сброса давления и расположенный на другой стороне первого утолщения, удаленной от листа для сброса давления; компрессионное кольцо, выполненное с возможностью сжатия первого защитного листа и расположенное на стороне первого защитного листа, удаленной от первого утолщения; и сжимающую конструкцию, соединенную с соединительным блоком и выполненную с возможностью сжатия в направлении оси выреза для сжатия компрессионного кольца. Таким образом, может быть предотвращен прямой контакт листа для сброса давления с раствором электролита в батарейном элементе, что тем самым уменьшает коррозию листа для сброса давления раствором электролита и также уменьшает воздействие раствора электролита на лист для сброса давления. Дополнительно в процессе установки, благодаря обеспечению утолщения на внутренней стенке выреза соединительного блока и обеспечению защитного листа и листа для сброса давления с двух сторон утолщения соответственно, можно установить механизм сброса давления одновременно с обеих сторон для упрощения процесса установки; и для стороны, где установлен защитный лист, защитный лист может быть сжат компрессионным кольцом, и затем компрессионное кольцо сжимается сжимающей конструкцией; общая конструкция проста и операция проста.
[053] В некоторых вариантах осуществления механизм сброса давления дополнительно содержит: второй защитный лист, выполненный с возможностью защиты листа для сброса давления, при этом второй защитный лист установлен на соединительном блоке и размещен на стороне листа для сброса давления, удаленной от первого утолщения, а также закрывает лист для сброса давления. Второй защитный лист, обеспеченный на стороне листа для сброса давления, удаленной от внутренней части батарейного элемента, может защищать лист для сброса давления от воздействия внешних компонентов.
[054] В некоторых вариантах осуществления батарейный элемент дополнительно содержит соединительный механизм, размещенный в проеме стенки корпуса, где расположен механизм сброса давления, и имеющий кольцевую форму, при этом соединительный механизм выполнен с возможностью соединения механизма сброса давления со стенкой, причем механизм сброса давления размещен на стороне соединительного механизма, которая находится ближе к внутренней части корпуса. Благодаря этой конфигурации, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента достигает порогового значения, механизм сброса давления имеет достаточно пространства для растрескивания и открытия, вследствие чего внутреннее давление батарейного элемента может быть снижено. Кроме того, когда в батарейном элементе происходит тепловой разгон, механизм сброса давления растрескивается и жидкий или твердый горючий материал, который также может содержать проводящий материал, выбрасывается наружу, в то время как внутреннее давление газа в батарейном элементе снижается. Следовательно, когда механизм сброса давления обеспечен на корпусе и не размещен на той же стороне, что и электродные зажимы на закрывающей пластине, можно избежать короткого замыкания между электродными зажимами. Более того, с учетом того, что электродные зажимы, как правило, направлены вверх, то есть в направлении пассажира, при установке батареи в транспортном средстве, если механизм сброса давления установлен на стороне, отличной от электродных зажимов, поток газа и другие материалы, выделенные после того, как механизм сброса давления растрескивается, не будут выпускаться к пассажиру, что не приведет к ожогу или ошпариванию пассажира, что уменьшает риск для пассажира.
[055] В некоторых вариантах осуществления механизм сброса давления выполнен в виде области сброса давления корпуса батарейного элемента, при этом область сброса давления содержит первое углубление, обеспеченное на внутренней поверхности корпуса батарейного элемента, и второе углубление, обеспеченное на наружной поверхности корпуса, и первое углубление обеспечено напротив второго углубления, при этом нижняя стенка первого углубления и/или нижняя стенка второго углубления снабжены/снабжена третьим углублением, и область сброса давления выполнена с возможностью растрескивания в третьем углублении для снижения внутреннего давления, когда внутреннее давление батарейного элемента достигает порогового значения. Таким образом, область сброса давления имеет толщину в третьем углублении, которая меньше, чем толщина других областей батарейного элемента, вследствие чего, когда в батарейном элементе происходит тепловой разгон, батарейный элемент может растрескиваться в относительно слабом третьем углублении для снижения внутреннего давления. Кроме того, по сравнению со способом, в котором батарейный элемент дополнительно устанавливается с механизмом сброса давления, область сброса давления в вариантах осуществления настоящей заявки имеет более простой процесс механической обработки. Например, первое углубление, второе углубление и третье углубление могут быть обеспечены посредством штамповки, при этом первое углубление расположено напротив второго углубления, и, в частности, посредством противоположной штамповки для одновременной механической обработки двух углублений, вследствие чего процесс механической обработки является удобным и эффективным. Более того, размеры, форма и т. д. трех углублений устанавливаются гибко и могут быть отрегулированы согласно практическим применениям.
[056] Согласно второму аспекту настоящей заявки предоставлено устройство. Устройство содержит батарею, описанную выше в первом аспекте, при этом батарея выполнена с возможностью подачи электрической энергии для устройства.
[057] Согласно третьему аспекту настоящей заявки дополнительно предоставлен способ изготовления батареи. Способ включает: обеспечение множества батарейных элементов, при этом по меньшей мере один батарейный элемент из множества батарейных элементов содержит механизм сброса давления, и механизм сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие для снижения внутреннего давления, когда внутреннее давление или температура по меньшей мере одного батарейного элемента достигает порогового значения; обеспечение компонента в виде шины, выполненного с возможностью электрического соединения множества батарейных элементов, и расположение механизма сброса давления и компонента в виде шины соответственно на разных сторонах по меньшей мере одного батарейного элемента, вследствие чего выбросы из по меньшей мере одного батарейного элемента выпускаются в направлении в сторону от компонента в виде шины при приведении в действие механизма сброса давления.
[058] В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает обеспечение терморегулирующего компонента, при этом терморегулирующий компонент выполнен с возможностью вмещения текучей среды для регулировки температуры множества батарейных элементов, и терморегулирующий компонент выполнен с возможностью повреждения при приведении в действие механизма сброса давления, вследствие чего выбросы из батарейного элемента проходят через терморегулирующий компонент.
[059] В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает: прикрепление терморегулирующего компонента к первой стенке из по меньшей мере из двух стенок батарейного элемента и обеспечение механизма сброса давления на первой стенке; и прикрепление опорного компонента, выполненного с возможностью поддержки батарейного элемента, ко второй стенке.
[060] В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает: обеспечение компонента для прикрепления, приспособленного для прикрепления к батарейному элементу с помощью клея; и обеспечение изоляционного компонента, конструкция которого предотвращает нанесение клея между компонентом для прикрепления и механизмом сброса давления.
[061] Согласно четвертому аспекту настоящей заявки предоставлено устройство для изготовления батареи. Устройство содержит модуль изготовления батарейных элементов, выполненный с возможностью изготовления множества батарейных элементов, при этом по меньшей мере один батарейный элемент из множества батарейных элементов содержит: механизм сброса давления, при этом механизм сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие для снижения внутреннего давления, когда внутреннее давление или температура по меньшей мере одного батарейного элемента достигает порогового значения; модуль изготовления компонента в виде шины, выполненный с возможностью изготовления компонента в виде шины, при этом компонент в виде шины выполнен с возможностью электрического соединения множества батарейных элементов; и модуль монтажа, выполненный с возможностью соответственного расположения механизма сброса давления и компонента в виде шины на разных сторонах по меньшей мере одного батарейного элемента, вследствие чего выбросы из по меньшей мере одного батарейного элемента выпускаются в направлении в сторону от компонента в виде шины при приведении в действие механизма сброса давления.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
[062] Прилагаемые графические материалы, описанные в данном документе, предназначены для обеспечения дополнительного понимания настоящей заявки и составляют часть настоящей заявки. Иллюстративные варианты осуществления настоящей заявки и их описание предназначены для пояснения настоящей заявки и не представляют собой ненадлежащее ограничение настоящей заявки. На графических материалах:
на фиг. 1 показано схематическое структурное изображение некоторых вариантов осуществления транспортного средства, в котором используется батарея согласно настоящей заявке;
на фиг. 2 показан схематический покомпонентный вид батареи согласно некоторым вариантам осуществления настоящей заявки;
на фиг. 3 показан схематический покомпонентный вид батареи согласно некоторым вариантам осуществления настоящей заявки;
на фиг. 4 показан схематический покомпонентный вид батарейного элемента согласно некоторым вариантам осуществления настоящей заявки;
на фиг. 5 показан схематический вид в перспективе батарейного элемента согласно некоторым вариантам осуществления настоящей заявки;
на фиг. 6 показан схематический вид в перспективе батарейного элемента согласно некоторым вариантам осуществления настоящей заявки;
на фиг. 7 показан вид в поперечном сечении батареи согласно некоторым вариантам осуществления настоящей заявки;
на фиг. 8 показан увеличенный вид части В батареи, показанной на фиг. 7;
на фиг. 9 показан вид сверху терморегулирующего компонента согласно некоторым вариантам осуществления настоящей заявки;
на фиг. 10 показан вид снизу терморегулирующего компонента, показанного на фиг. 9;
на фиг. 11 показан вид в поперечном сечении по линии A-A терморегулирующего компонента, показанного на фиг. 9;
на фиг. 12 показан покомпонентный вид терморегулирующего компонента, показанного на фиг. 9;
на фиг. 13 показан вид сверху защитного элемента согласно некоторым вариантам осуществления настоящей заявки;
на фиг. 14 показан увеличенный вид части С батареи, показанной на фиг. 7;
на фиг. 15 показан покомпонентный вид батареи согласно некоторым вариантам осуществления настоящей заявки;
на фиг. 16 показан покомпонентный вид батареи согласно некоторым вариантам осуществления настоящей заявки;
на фиг. 17 показан вид сбоку в сечении батареи согласно некоторым вариантам осуществления настоящей заявки;
на фиг. 18 показан увеличенный вид части А батареи, показанной на фиг. 17;
на фиг. 19 показан покомпонентный вид батарейного элемента согласно некоторым вариантам осуществления настоящей заявки;
на фиг. 20 показан вид в перспективе батарейного элемента согласно некоторым вариантам осуществления настоящей заявки;
на фиг. 21 показан вид в перспективе батарейного элемента, показанного на фиг. 20, под другим углом;
на фиг. 22 показан покомпонентный вид батарейного элемента, показанного на фиг. 21;
на фиг. 23 показан покомпонентный вид батареи согласно некоторым вариантам осуществления настоящей заявки;
на фиг. 24 показан вид в перспективе части оболочки кожуха в виде кожуха батареи согласно некоторым вариантам осуществления настоящей заявки;
на фиг. 25 показан вид в перспективе части оболочки кожуха в виде кожуха батареи согласно некоторым вариантам осуществления настоящей заявки;
на фиг. 26 показан покомпонентный вид терморегулирующего компонента согласно некоторым вариантам осуществления настоящей заявки;
на фиг. 27 показан вид в перспективе изоляционного компонента согласно некоторым вариантам осуществления настоящей заявки;
на фиг. 28 показан покомпонентный вид изоляционного компонента согласно некоторым вариантам осуществления настоящей заявки, который еще не прикреплен к терморегулирующему компоненту;
на фиг. 29 показан покомпонентный вид изоляционного компонента согласно некоторым вариантам осуществления настоящей заявки, который был прикреплен к терморегулирующему компоненту;
на фиг. 30-33 представлены покомпонентные виды некоторых вариантов осуществления механизма сброса давления согласно настоящей заявке;
на фиг. 34 и 35 представлены частичные схематические изображения некоторых вариантов осуществления корпуса батарейного элемента, снабженного механизмом сброса давления согласно варианту осуществления настоящей заявки;
на фиг. 36 представлен вид в поперечном сечении некоторых вариантов осуществления корпуса батарейного элемента согласно настоящей заявке;
на фиг. 37 представлен увеличенный вид области А1, показанной на фиг. 36;
на фиг. 38 представлен покомпонентный вид некоторых вариантов осуществления батарейного элемента согласно настоящей заявке;
на фиг. 39 представлен покомпонентный вид некоторых вариантов осуществления батарейного элемента с механизмом сброса давления согласно настоящей заявке;
на фиг. 40 представлен покомпонентный вид некоторых вариантов осуществления батарейного элемента с механизмом сброса давления и опорной пластиной согласно настоящей заявке;
на фиг. 41 показана блок-схема некоторых вариантов осуществления способа изготовления батареи согласно настоящей заявке; и
на фиг. 42 показано схематическое структурное изображение некоторых вариантов осуществления устройства для изготовления батареи согласно настоящей заявке.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[063] Чтобы сделать цели, технические решения и преимущества настоящей заявки более понятными, технические решения в вариантах осуществления настоящей заявки будут ясно и полностью описаны ниже со ссылкой на графические материалы, на которых показаны различные варианты осуществления настоящей заявки. Следует понимать, что описанные варианты осуществления представляют собой лишь некоторые, а не все варианты осуществления настоящей заявки. Все другие варианты осуществления, полученные без каких-либо творческих усилий специалистом в данной области техники на основе вариантов осуществления, указанных в настоящей заявке, должны входить в объем правовой охраны настоящей заявки.
[064] Если не определено иное, то все технические и научные термины, используемые в настоящей заявке, имеют такое же значение, что и термины, обычно понятные специалистам в области техники, к которой относится настоящая заявка. Термины, используемые в описании настоящей заявки, служат исключительно для цели описания конкретных вариантов осуществления и не предназначены для ограничения настоящей заявки. Термины «содержать», «включать», «иметь», «с», «вовлекать», «вмещать» и тому подобное в описании и формуле изобретения настоящей заявки, а также в описании вышеприведенных графических материалов являются неограниченными терминами. Следовательно, способ или устройство, «содержащие», «включающие» или «имеющие», например, один или несколько этапов или элементов, имеют один или несколько этапов или элементов, но не ограничиваются наличием только одного или нескольких элементов. Термины «первый», «второй» и т. п. в описании и формуле изобретения настоящей заявки, а также в указанных выше графических материалах используются для разграничения разных объектов, а не для описания конкретного порядка или отношения «основной-вспомогательный». Кроме того, термины «первый» и «второй» используются только для описания и не должны толковаться как указывающие или подразумевающие относительную важность или косвенно указывающие количество указанных технических признаков. Таким образом, признаки, определяемые терминами «первый» и «второй», могут явно или неявно включать один или несколько признаков. В описании настоящей заявки значение «множество» равно двум или более, если не указано иное.
[065] В описании настоящей заявки следует понимать, что ориентация или взаимные расположения, указанные такими терминами, как «центр», «поперечный», «длина», «ширина», «верх», «низ», «передний»; «задний», «левый», «правый», «вертикальный», «горизонтальный», «верхний», «нижний», «внутренний», «наружный», «осевое направление», «радиальное направление», «направление вдоль окружности» и т. д., основаны на ориентации или взаимном расположении, показанным на прилагаемых графических материалах, и предназначены только для облегчения описания настоящей заявки и упрощения описания, а не для указания или подразумевания того, что устройство или элемент должны иметь определенную ориентацию или быть сконструированы и эксплуатироваться в определенной ориентации, и поэтому не будут интерпретироваться как ограничивающие настоящую заявку.
[066] Следует отметить, что в описании настоящей заявки, если явно не определено или указано иное, термины «установка», «соединяющий», «соединение» и «прикрепление» следует понимать в широком смысле: например, они могут быть фиксированным соединением, разъемным соединением или интегрированным соединением; и они могут быть прямым соединением или могут быть непрямым соединением через промежуточный элемент, или они могут быть соединением между внутренними частями двух элементов. Специалист в данной области техники может понять конкретные значения вышеприведенных терминов в настоящей заявке согласно конкретным обстоятельствам.
[067] Выражение «варианты осуществления», упомянутое в настоящей заявке, означает, что описания конкретных признаков, конструкций и характеристик в сочетании с вариантами осуществления включены в по меньшей мере один вариант осуществления настоящей заявки. Выражение в разных местах описания не обязательно относится к одному и тому же варианту осуществления или к отдельному или альтернативному варианту осуществления, исключающему другой вариант осуществления. Специалистам в данной области техники понятно, явным и неявным образом, что вариант осуществления, описанный в настоящей заявке, может быть объединен с другим вариантом осуществления.
[068] Как упоминалось выше, следует подчеркнуть, что когда термин «содержать/включать» используется в данном описании, он используется для четкого указания на наличие заявленных признаков, целых чисел, этапов или узлов, но не исключает наличия или добавления одного или нескольких других признаков, целых чисел, этапов, компонентов или их групп. В контексте настоящей заявки формы единственного числа также включают формы множественного числа, если иное явно не указано в контексте.
[069] Формы единственного числа в настоящем описании могут означать один, но также могут соответствовать значению «по меньшей мере один» или «один или несколько». Термин «приблизительно» обычно означает плюс или минус 10% или, более конкретно, плюс или минус 5% от упомянутого значения. Термин «или», используемый в формуле изобретения, означает «и/или», если ясно не указано, что он только относится к альтернативному решению.
[070] В настоящей заявке термин «и/или» является лишь отношением ассоциации, описывающим связанные объекты, что означает возможное наличие трех отношений, например, A и/или B могут представлять три ситуации: А существует отдельно, существуют и А, и В, и существует только В. Кроме того, символ «/» в настоящей заявке обычно указывает, что связанные объекты до и после символа находятся в отношении «или».
[071] Батарея, упомянутая в этой области техники, может быть разделена на первичную батарею и перезаряжаемую батарею в зависимости от того, является ли она перезаряжаемой. Первичная батарея (батарея первичных элементов) также называется «одноразовой» батареей и гальваническим элементом, потому что после того, как ее заряд исчерпан, ее уже нельзя перезарядить, а можно только выбросить. Перезаряжаемая батарея также называется вторичной батареей (батареей вторичных элементов), вторичным элементом или аккумуляторной батареей. Перезаряжаемая батарея характеризуется другими материалом производства и процессом по сравнению с первичной батареей и имеет преимущество, заключающееся в том, что ее можно многократно использовать после зарядки. Допустимая нагрузка в отношении выходного тока перезаряжаемой батареи выше, чем у большинства первичных батарей. В настоящее время наиболее распространенными типами перезаряжаемых батарей являются: свинцово-кислотная батарея, никель-металлогидридная батарея и литий-ионная батарея. Литий-ионная батарея имеет такие преимущества, как малый вес, большая емкость (в 1,5-2 раза больше, чем у никель-металлогидридной батареи такого же веса), отсутствие эффекта памяти и т. д., и характеризуется очень низкой скоростью саморазряда, поэтому, даже если цена на нее относительно высокая, она по-прежнему широко используется. В настоящее время литий-ионная батарея также широко используется в электротранспортных средствах и гибридных транспортных средствах на батарее. Емкость литий-ионной батареи для этой цели относительно невелика, но она имеет относительно большой выходной ток и зарядный ток, а также относительно длительный срок службы, хотя затраты относительно высоки.
[072] Батарея, описанная в вариантах осуществления настоящей заявки, относится к перезаряжаемой батарее. В дальнейшем литий-ионная батарея будет взята в качестве примера для описания вариантов осуществления, раскрытых в настоящей заявке. Следует понимать, что варианты осуществления, раскрытые в настоящей заявке, применимы к любым другим подходящим типам перезаряжаемых батарей. Батарея, упомянутая в вариантах осуществления, раскрытых в настоящей заявке, может прямо или косвенно применяться к надлежащему устройству для питания устройства.
[073] Батарея, упомянутая в вариантах осуществления, раскрытых в настоящей заявке, относится к одному физическому модулю, содержащему один или несколько батарейных элементов для обеспечения заданного напряжения и емкости. Батарейный элемент является основной единицей в батарее и в целом может быть разделен согласно способу упаковки на: цилиндрический батарейный элемент, призматический батарейный элемент и пакетный батарейный элемент. Следующее описание будет в основном касаться призматического батарейного элемента. Следует понимать, что варианты осуществления, описанные ниже, также применимы к цилиндрическому батарейному элементу или пакетному батарейному элементу в определенных аспектах.
[074] Батарейный элемент содержит положительный листовой электрод, отрицательный листовой электрод, раствор электролита и изоляционную пленку. Работа литий-ионного батарейного элемента в целом основана на перемещении ионов лития между положительным листовым электродом и отрицательным листовым электродом. Например, в литий-ионном батарейном элементе используется встроенное соединение лития в качестве электродного материала. В настоящее время основными распространенными материалами положительного электрода, используемыми для литий-ионных батарей, являются: смешанный оксид лития и кобальта (LiCoO2), манганат лития (LiMn2O4), никелат лития (LiNiO2) и фосфат лития-железа (LiFePO4). Изоляционная пленка обеспечена между положительным листовым электродом и отрицательным листовым электродом для образования тонкопленочной структуры с тремя слоями материалов. Тонкопленочная структура обычно превращается в электродный узел желаемой формы посредством намотки или наложения. Например, тонкопленочная структура с тремя слоями материала в цилиндрическом батарейном элементе наматывается на цилиндрический электродный узел, тогда как в призматических батарейных элементах тонкопленочная структура наматывается или накладывается в электродный узел, имеющий приблизительно кубическую форму.
[075] В общих конструкциях батарейных элементов батарейный элемент содержит батарейный короб, электродный узел и раствор электролита. Электродный узел вмещен в батарейный короб батарейного элемента. Электродный узел содержит положительный листовой электрод, отрицательный листовой электрод и изоляционную пленку. Материал изоляционной пленки может представлять собой PP или PE и т. д. Электродный узел может иметь спиральную конструкцию или многослойную конструкцию. Батарейный короб содержит корпус и закрывающую пластину. Корпус содержит вмещающую камеру, образованную множеством стенок, и проем. Закрывающая пластина расположена в проеме для закрытия вмещающей камеры. В дополнение к электродному узлу во вмещающую камеру также вмещен раствор электролита. Каждый из положительного листового электрода и отрицательного листового электрода в электродном узле содержит вывод электрода. В частности, положительный листовой электрод содержит токоприемник положительного электрода и слой активного материала положительного электрода. Слой активного материала положительного электрода образует покрытие на поверхности токоприемника положительного электрода, и токоприемник положительного электрода, не покрытый слоем активного материала положительного электрода, выступает из токоприемника положительного электрода, покрытого слоем активного материала положительного электрода, и используется в качестве вывода положительного электрода. Материалом токоприемника положительного электрода может быть алюминий, и активным материалом положительного электрода могут быть смешанные оксиды лития и кобальта, фосфат лития-железа, манганат третичного лития или лития и т. д. Отрицательный листовой электрод содержит токоприемник отрицательного электрода и слой активного материала отрицательного электрода. Слой активного материала отрицательного электрода образует покрытие на поверхности токоприемника отрицательного электрода, и токоприемник отрицательного электрода, не покрытый слоем активного материала отрицательного электрода, выступает из токоприемника отрицательного электрода, покрытого слоем активного материала отрицательного электрода, и используется в качестве вывода отрицательного электрода. Материалом токоприемника отрицательного электрода может быть медь, и активным материалом отрицательного электрода может быть углерод или кремний и т. д. Чтобы предотвратить оплавление при прохождении тока большой силы, имеется множество выводов положительного электрода, собранных вместе, и имеется множество выводов отрицательного электрода, собранных вместе. Выводы электрода электрически соединены с электродными зажимами, размещенными снаружи батарейного элемента, через соединительные элементы. Электродные зажимы обычно включают зажим положительного электрода и зажим отрицательного электрода. Для призматических батарейных элементов электродные зажимы обычно обеспечены на части закрывающей пластины. Множество батарейных элементов соединены вместе последовательно и/или параллельно посредством электродных зажимов, чтобы их можно было применять в различных вариантах применения.
[076] В некоторых вариантах применения большой мощности, таких как электротранспортные средства, применение батареи включает три уровня: батарейный элемент, батарейный модуль и батарейный блок. Батарейный модуль образуется путем электрического соединения определенного количества батарейных элементов вместе и помещения их в раму для защиты батарейных элементов от внешнего воздействия, тепла, вибрации и т. д. Батарейный блок представляет собой окончательное состояние батарейной системы, установленной в электротранспортном средстве. Батарейный блок обычно содержит кожух для упаковки одного или нескольких батарейных элементов. Кожух может предотвратить воздействие жидкости или других посторонних предметов на зарядку или разрядку батарейного элемента. Кожух обычно состоит из закрывающей детали и оболочки кожуха. Большинство текущих батарейных блоков изготавливаются путем монтажа различных систем управления и защиты, таких как система управления батареей (BMS), и терморегулирующего компонента на одном или нескольких батарейных модулях. С развитием технологии в области батарей уровень батарейного модуля может быть исключен, то есть батарейный блок может быть образован непосредственно из батарейных элементов. Это улучшение позволяет батарейной системе увеличить массовую плотность энергии и объемную плотность энергии при значительном уменьшении количества деталей. Батарея, упомянутая в настоящей заявке, содержит батарейный модуль или батарейный блок.
[077] Что касается батарейного элемента, основные угрозы безопасности исходят от процессов зарядки и разрядки, а также требуется конструкция, подходящая для температуры окружающей среды. Для эффективного предотвращения ненужных потерь обычно принимаются по меньшей мере тройные меры защиты для батарейного элемента. В частности, меры защиты предусматривают по меньшей мере переключающий элемент, надлежащим образом выбранный материал изоляционной пленки и механизм сброса давления. Переключающий элемент относится к элементу, который может останавливать зарядку или разрядку батареи, когда температура или сопротивление в батарейном элементе достигают определенного порогового значения. Изоляционная пленка выполнена с возможностью изолирования положительного листового электрода от отрицательного листового электрода и может автоматически устранять микропоры микронного масштаба (или даже наномасштаба), прикрепленные к изоляционной пленке, когда температура доходит до определенного значения, что предотвращает прохождение ионов лития через изоляционную пленку, и внутренняя реакция батареи прекращается.
[078] Механизм сброса давления относится к элементу или компоненту, который может быть приведен в действие, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента достигает заданного порогового значения, чтобы стравить внутреннее давление и/или внутренние вещества. Механизм сброса давления также называют противовзрывным клапаном, воздушным клапаном, клапаном сброса давления или предохранительным клапаном и т. д. «Приведение в действие», упомянутое в настоящей заявке, означает, что механизм сброса давления действует или приводится в действие для снижения внутреннего давления батарейного элемента. Вызванное действие может включать, но без ограничения, растрескивание, разламывание, разрушение или открывание и т. д. по меньшей мере части механизма сброса давления. При приведении в действие механизма сброса давления вещества с высокой температурой и высоким давлением внутри батарейного элемента выпускаются наружу из активированного положения в качестве выбросов. Таким образом, давление в батарейном элементе может быть снижено до контролируемого давления, что предотвращает тем самым более серьезные аварии. Выбросы из батарейного элемента, упомянутые в настоящей заявке, включают, но без ограничения: раствор электролита, растворенные или разделенные положительный и отрицательный листовые электроды, фрагменты изоляционной пленки, газ с высокой температурой и высоким давлением, образующийся в результате реакции, и/или пламя и т. д. Выбросы с высокой температурой и высоким давлением выпускаются в направлении механизма сброса давления, обеспеченного в батарейном элементе, и их мощь и разрушительная сила огромны и могут даже пробиваться через одну или несколько конструкций, например, закрывающую деталь, обеспеченную в этом направлении.
[079] Традиционный механизм сброса давления обычно обеспечен на закрывающей пластине батарейного элемента, то есть расположен на той же стороне, что и электродные зажимы на закрывающей пластине. Эта конфигурация применялась в области батарей в течение многих лет и имеет рациональность своего существования. В частности, что касается короба батарейного элемента, закрывающая пластина, которая имеет конструкцию в виде плоской пластины, механически обрабатывается отдельно, и механизм сброса давления может быть прочно установлен или образован на закрывающей пластине с помощью простого и надлежащего процесса. Напротив, расположение механизма сброса давления отдельно на корпусе батарейного элемента может потребовать более сложных процессов и привести к более высоким затратам.
[080] Кроме того, для традиционного механизма сброса давления во время приведения в действие требуется определенное пространство обхода. Пространство обхода относится к пространству внутри или снаружи механизма сброса давления в направлении приведения в действие (то есть в направлении разрыва), когда механизм сброса давления приводится в действие (например, когда по меньшей мере часть механизма сброса давления разрывается). Другими словами, пространство обхода представляет собой пространство, которое позволяет привести в действие механизм сброса давления. Поскольку закрывающая пластина имеет большую толщину, чем корпус, проще образовать пространство обхода, когда механизм сброса давления обеспечен на закрывающей пластине, что тем самым облегчает проектирование и производство батарейных элементов. В частности, корпус батарейного элемента образован путем штамповки алюминиевого листа. По сравнению с закрывающей пластиной толщина стенки штампованного корпуса очень небольшая. С одной стороны, относительно малая толщина стенки корпуса затрудняет обеспечение механизма сброса давления, который требует пространства обхода на корпусе. С другой стороны, цельная вогнутая конструкция корпуса затрудняет установку механизма сброса давления на корпусе, что также увеличивает затраты на батарейный элемент.
[081] Кроме того, обеспечение механизма сброса давления на стенке корпуса имеет серьезную проблему, заключающуюся в том, что механизм сброса давления легче подвергается коррозии раствором электролита в корпусе. В этом случае механизм сброса давления подвергается коррозии из-за длительного контакта с раствором электролита, и коррозия может вызвать преждевременный выход из строя механизма сброса давления, что дополнительно приводит к угрозам безопасности и увеличивает затраты на обслуживание батарейного элемента. Вышеуказанные проблемы - это все факторы, которые технические специалисты должны учитывать при проектировании батареи. В те годы, когда индустрия перезаряжаемых батарей быстро развивалась, производители батарей учитывали затраты и различные другие факторы, и батарейный элемент, особенно механизм сброса давления тягового батарейного элемента, в основном располагали на закрывающей пластине батарейного элемента, а именно механизм сброса давления и электродные зажимы батарейного элемента располагались на одной и той же стороне. Это также стало концепцией конструкции, которой разработчики батарей давно придерживаются при проектировании батарей.
[082] В целом изменение концепции проектирования, заключающейся в расположении механизма сброса давления на закрывающей пластине, требует от исследователей и специалистов в данной области техники решения различных технических задач и преодоления технических предубеждений и не может быть выполнено за один прием.
[083] Например, в случае, когда батарея применяется в транспортном средстве, тот факт, что механизм сброса давления расположен на закрывающей пластине батарейного элемента, создает проблему, заключающуюся в том, что выбросы из батарейного элемента прожигают конструкцию над батарейным элементом, что угрожает безопасности персонала в кабине. Чтобы решить эту проблему, многим исследователям легко пришло бы в голову усилить по меньшей мере одну из множества конструкций между батарейным элементом и кабиной, чтобы предотвратить возникновение этой проблемы. То есть, из-за технических предубеждений, вызванных существованием вышеупомянутых различных проблем или различных других проблем, специалисты в данной области техники не могут легко представить себе расположение механизма сброса давления в другом положении батарейного элемента для решения этой проблемы. Это также связано с тем, что такое изменение конструкции является слишком рискованным и слишком сложным. Этот риск и сложность мешают исследователям расположить механизм сброса давления в другом положении батарейного элемента.
[084] С целью решения или по меньшей мере частичного решения вышеупомянутых проблем и других потенциальных проблем батарей известного уровня техники авторы настоящей заявки пошли другим путем и предложили новую батарею после проведения большого количества исследований и экспериментов. Устройство, в котором применима батарея, описанная в вариантах осуществления настоящей заявки, включает, но без ограничения: мобильный телефон, портативное устройство, ноутбук, электромобиль, электротранспортное средство, корабль, космический летательный аппарат, электронную игрушку, электрический инструмент и т. д. Например, космический летательный аппарат включает самолет, ракету, космический челнок, космический корабль и т. д.; электронная игрушка включает фиксированную или подвижную электронную игрушку, такую как игровая приставка, электрическая игрушечная машинка, электрический игрушечный корабль, электрический игрушечный самолет и т. д.; и электрический инструмент включает электрический металлорежущий инструмент, электрический абразивный инструмент, электрический монтажный инструмент и электрический железнодорожный инструмент, такой как электрическая дрель, электрическая шлифовальная машина, электрический гаечный ключ, электрический шуруповерт, электрический молот, электрическая ударная дрель, вибратор для бетона и электрический рубанок.
[085] Например, как показано на фиг. 1, на которой представлено схематическое изображение транспортного средства 1 согласно варианту осуществления настоящей заявки, транспортное средство 1 может быть топливным транспортным средством, газовым транспортным средством или транспортным средством, работающим на новых видах энергии. Транспортное средство, работающее на новых видах энергии, может представлять собой электротранспортное средство, гибридное транспортное средство или транспортное средство с увеличенным запасом хода на батарее или т. п. Внутри транспортного средства 1 может быть обеспечена батарея 10. Например, батарея 10 может быть обеспечена внизу, или в передней части, или в задней части транспортного средства 1. Батарея 10 может быть выполнена с возможностью подачи питания на транспортное средство 1. Например, батарея 10 может использоваться в качестве рабочего источника питания транспортного средства 1. Более того, транспортное средство 1 может также содержать контроллер 30 и двигатель 40. Контроллер 30 используется для управления батареей 10 для подачи питания на двигатель 40, например, для обеспечения потребности в рабочей мощности транспортного средства 1 во время запуска, навигации и езды. В другом варианте осуществления настоящей заявки батарея 10 может быть использована не только в качестве рабочего источника питания транспортного средства 1, но и в качестве источника питания привода транспортного средства 1, заменяющего или частично заменяющего топливо или природный газ для обеспечения приводной мощности транспортного средства 1.
[086] На фиг. 2 и 3 соответственно показаны покомпонентные виды батарея согласно варианту осуществления настоящей заявки. Как показано на фиг. 2 и 3, батарея 10 содержит множество батарейных элементов 20 и компонент 12 в виде шины для электрического соединения множества батарейных элементов 20. С целью защиты батарейных элементов 20 от воздействия внешней жидкостью или посторонним предметом или коррозии батарея 10 содержит кожух 11, который используется для упаковки множества батарейных элементов 20 и других важных компонентов, как показано на фиг. 2 и 3. В некоторых вариантах осуществления кожух 11 может содержать закрывающую деталь 111 и оболочку 112 кожуха. Закрывающая деталь 111 и оболочка 112 кожуха герметично смонтированы вместе, образуя вместе охватывающим образом электрическую камеру 11а для вмещения множества батарейных элементов 20. В некоторых необязательных вариантах осуществления закрывающая деталь 111 и оболочка 112 кожуха также могут быть смонтированы друг с другом неуплотненным образом.
[087] На фиг. 4 показан покомпонентный вид батарейного элемента 20 согласно варианту осуществления настоящей заявки, и на фиг. 5 и 6 соответственно показаны виды в перспективе батарейного элемента 20, если смотреть под разными углами. Как показано на фиг. 4-6, в батарейном элементе 20 согласно настоящей заявке батарейный элемент 20 содержит короб 21, электродный узел 22 и раствор электролита, при этом электродный узел 22 вмещен в батарейном коробе 21 батарейного элемента 20. Батарейный короб 21 содержит корпус 211 и закрывающую пластину 212. Корпус 211 содержит вмещающую камеру 211а, образованную множеством стенок, и проем 211b. Закрывающая пластина 212 расположена в проеме 211b для закрытия вмещающей камеры 211а. В дополнение к электродному узлу 22 во вмещающую камеру 211а также вмещен раствор электролита. Каждый из положительного листового электрода и отрицательного листового электрода в электродном узле 22 обычно снабжен выводом электрода. Выводы электрода обычно включают вывод положительного электрода и вывод отрицательного электрода. Выводы электрода электрически соединены с электродными зажимами 214, размещенными снаружи батарейного элемента 20, через соединительные элементы 23. Электродные зажимы 214 обычно включают зажим 214а положительного электрода и зажим 214b отрицательного электрода. По меньшей мере один батарейный элемент 20 из батарейных элементов 20 в батарее 10 согласно настоящей заявке содержит механизм 213 сброса давления. В некоторых вариантах осуществления механизм 213 сброса давления может быть обеспечен на батарейном элементе 20, который может быть более подвержен тепловому разгону из-за его положения в батарее 10 среди множества батарейных элементов 20. Конечно, также возможно, чтобы каждый батарейный элемент 20 в батарее 10 был снабжен механизмом 213 сброса давления.
[088] Механизм 213 сброса давления относится к элементу или компоненту, который приводится в действие, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента 20 достигает заданного порогового значения, чтобы снизить внутреннее давление. Пороговое значение, упомянутое в настоящей заявке, может быть пороговым значением давления или пороговым значением температуры. Проектирование порогового значения варьируется в зависимости от различных требований к конструкции. Например, пороговое значение может быть спроектировано или определено согласно значению внутреннего давления или внутренней температуры батарейного элемента 20, в отношении которого считается, что он является опасным или рискует выйти из-под контроля. Кроме того, пороговое значение может зависеть от материала одного или нескольких из положительного листового электрода, отрицательного листового электрода, раствора электролита и изоляционной пленки в батарейном элементе 20. То есть механизм 213 сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие для снижения внутреннего давления батарейного элемента 20, когда внутреннее давление или температура по меньшей мере одного батарейного элемента 20, где он размещен, достигает порогового значения, что тем самым предотвращает более опасные аварии. Как упоминалось выше, механизм 213 сброса давления может также называться противовзрывным клапаном, газовым клапаном, клапаном сброса давления или предохранительным клапаном и т. д., и в нем может, в частности, использоваться чувствительный к давлению или температуре элемент или конструкция. То есть, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента 20 достигает заданного порогового значения, механизм 213 сброса давления выполняет действие или ослабленная конструкция, обеспеченная в механизме 213 сброса давления, повреждается, чтобы образовать проем или канал для снижения внутреннего давления. Компонент 12 в виде шины также называется шинопроводом или шиной и т. д., и представляет собой компонент, который электрически соединяет множество батарейных элементов 20 последовательно и/или параллельно. После того, как множество батарейных элементов 20 соединяются последовательно и параллельно посредством компонента 12 в виде шины, они имеют более высокое напряжение, поэтому сторона с компонентом 12 в виде шины иногда называется высоковольтной стороной.
[089] В отличие от традиционной батареи, механизм 213 сброса давления и компонент 12 в виде шины в батарее 10 согласно варианту осуществления настоящей заявки расположены на разных сторонах батарейного элемента 20 соответственно. То есть компонент 12 в виде шины обычно расположен на верхней стороне, где размещена закрывающая пластина 212, и механизм 213 сброса давления батарейного элемента 20 согласно варианту осуществления настоящей заявки может быть расположен на любой надлежащей стороне, отличающейся от верхней стороны. Например, на фиг. 7 показано, что механизм 213 сброса давления расположен на противоположной стороне от компонента 12 в виде шины. Фактически механизм 213 сброса давления может быть расположен на любой одной или нескольких стенках корпуса 211 батарейного элемента 20, что будет дополнительно объяснено ниже.
[090] Например, когда батарея 10 применяется в таком варианте, как электротранспортное средство, высоковольтная сторона с компонентом 12 в виде шины обычно расположена на стороне, смежной с кабиной, из-за проводки и других взаимосвязей, и механизм 213 сброса давления расположен на другой стороне, так что при приведении в действие механизма 213 сброса давления выбросы из батарейного элемента 20 могут выпускаться в направлении в сторону от компонента 12 в виде шины. Таким образом, скрытая опасность выбросов, выпускаемых в направлении кабины, которая может угрожать безопасности находящихся в ней людей, устраняется, что тем самым значительно улучшает характеристики безопасности батареи 10.
[091] Более того, поскольку выбросы включают различные электропроводящие жидкости или твердые вещества, расположение компонента 12 в виде шины и механизма 213 сброса давления на одной стороне сопряжено с большим риском: выбросы могут непосредственно провести ток между высоковольтными положительным электродом и отрицательным электродом, что приведет к короткому замыканию. Ряд взаимосвязанных реакций, вызванных коротким замыканием, может привести к тепловому разгону или взрыву всех батарейных элементов 20 в батарее 10. Благодаря расположению компонента 12 в виде шины и механизма 213 сброса давления на разных сторонах, вследствие чего выбросы выпускаются в направлении в сторону от компонента 12 в виде шины, можно предотвратить вышеуказанные проблемы, что тем самым дополнительно улучшает характеристики безопасности батареи 10.
[092] На фиг. 8 показан увеличенный вид части B, показанной на фиг. 7. Как показано на фиг. 8, в некоторых вариантах осуществления батарея 10 может также содержать терморегулирующий компонент 13. Терморегулирующий компонент 13 в настоящей заявке относится к компоненту, который может управлять температурой батарейных элементов 20 и регулировать ее. Терморегулирующий компонент 13 может содержать текучую среду для управления температурой батарейного элемента 20 и ее регулирования. Текучая среда здесь может быть жидкостью или газом. Управление температурой и ее регулирование могут включать нагрев или охлаждение множества батарейных элементов 20. Например, в случае охлаждения или снижения температуры батарейных элементов 20 терморегулирующий компонент 13 выполнен с возможностью вмещения охлаждающей текучей среды для снижения температуры множества батарейных элементов 20. В этом случае терморегулирующий компонент 13 также может называться охлаждающим компонентом, охлаждающей системой или охлаждающей пластиной и т. д. Текучая среда, вмещаемая терморегулирующим компонентом 13, также может называться охлаждающей средой или охлаждающей текучей средой и, в частности, может называться охлаждающей жидкостью или охлаждающим газом, при этом охлаждающая среда может быть предназначена для протекания циркулирующим образом для достижения лучших эффектов регулирования температуры. В качестве охлаждающей среды может, в частности, использоваться вода, смесь воды и этиленгликоля или воздух и т. д. Для достижения эффективного охлаждения терморегулирующий компонент 13 обычно прикрепляется к батарейным элементам 20 с помощью теплопроводного силикона и т. д. Кроме того, терморегулирующий компонент 13 также может использоваться для нагрева для повышения температуры множества батарейных элементов 20. Например, в некоторых районах с более низкими температурами зимой нагрев батареи 10 перед запуском электротранспортного средства может улучшить характеристики батареи.
[093] В некоторых вариантах осуществления терморегулирующий компонент 13 может содержать пару теплопроводных пластин и канал 133 для потока, образованный между парой теплопроводных пластин. Для удобства описания ниже пара теплопроводных пластин будет называться первой теплопроводной пластиной 131, прикрепленной к множеству батарейных элементов 20, и второй теплопроводной пластиной 132, расположенной на стороне первой теплопроводной пластины 131, удаленной от батарейных элементов 20, как показано на фиг. 8. Канал 133 для потока используется для вмещения текучей среды и обеспечения возможности протекания текучей среды в нем. В некоторых вариантах осуществления терморегулирующий компонент 13, содержащий первую теплопроводную пластину 131, вторую теплопроводную пластину 132 и канал 133 для потока, может быть выполнен как единое целое посредством подходящего процесса, такого как выдувное формование, или первая теплопроводная пластина 131 и вторые теплопроводные пластины 132 смонтированы вместе посредством сварки (например, пайки твердым припоем). В некоторых альтернативных вариантах осуществления первая теплопроводная пластина 131, вторая теплопроводная пластина 132 и канал 133 для потока также могут быть образованы отдельно и смонтированы вместе для образования терморегулирующего компонента 13.
[094] В некоторых вариантах осуществления терморегулирующий компонент 13 может составлять часть кожуха 11 для вмещения множества батарейных элементов 20. Например, терморегулирующий компонент 13 может представлять собой нижнюю часть 112а оболочки 112 кожуха в виде кожуха 11. В дополнение к нижней части 112а оболочка 112 кожуха содержит боковую часть 112b. Как показано на фиг. 7, в некоторых вариантах осуществления боковая часть 112b образована в виде рамной конструкции и может быть смонтирована вместе с терморегулирующим компонентом 13 для образования оболочки 112 кожуха. Таким образом, конструкция батареи 10 может быть сделана более компактной, и эффективное использование пространства может быть улучшено, что тем самым способствует улучшению плотности энергии.
[095] Терморегулирующий компонент 13 и боковая часть 112b могут быть герметично смонтированы вместе с помощью уплотнительного элемента, такого как уплотнительное кольцо, фиксатор и т. д. Для улучшения уплотняющего эффекта в фиксаторе может использоваться самонарезающий винт с термическим сверлением (FDS). Конечно, следует понимать, что этот способ уплотнительного монтажа является только иллюстративным и не предназначен для ограничения объема правовой охраны содержания настоящей заявки. Также возможны любые другие подходящие способы монтажа. Например, в некоторых альтернативных вариантах осуществления терморегулирующий компонент 13 может быть смонтирован вместе с помощью подходящего способа, такого как клеевое связывание.
[096] В некоторых альтернативных вариантах осуществления терморегулирующий компонент 13 и боковая часть 112b могут быть образованы как единое целое. То есть оболочка 112 кожуха в виде кожуха 11 может быть образована как единое целое. Этот способ образования может сделать часть оболочки 112 кожуха более прочной и менее подверженной утечке. В некоторых альтернативных вариантах осуществления боковая часть 112b оболочки 112 кожуха также может быть образована как единое целое с закрывающей деталью 111. То есть в этом случае закрывающая деталь 111 составляет конструкцию с нижним проемом, который может быть закрыт терморегулирующим компонентом 13.
[097] Другими словами, могут быть различные взаимосвязи между терморегулирующим компонентом 13 и кожухом 11. Например, в некоторых альтернативных вариантах осуществления терморегулирующий компонент 13 может не быть частью оболочки 112 кожуха в виде кожуха 11, а компонентом, смонтированным на стороне оболочки 112 кожуха, обращенной к закрывающей детали 111. Этот способ в большей степени способствует сохранению герметичности кожуха 11. В некоторых альтернативных вариантах осуществления терморегулирующий компонент 13 также может быть встроен внутрь оболочки 112 кожуха с посредством подходящего способа.
[098] В некоторых вариантах осуществления, когда механизм 213 сброса давления приводится в действие, необходимо обеспечить конструкцию 134 обхода снаружи батарейного элемента 20 в положении, соответствующем механизму 213 сброса давления, вследствие чего механизм 213 сброса давления можно беспрепятственно привести в действие для выполнения предполагаемой своей функции. В некоторых вариантах осуществления конструкция 134 обхода может быть расположена на терморегулирующем компоненте 13, так что, когда терморегулирующий компонент 13 прикреплен к множеству батарейных элементов 20, может быть образована камера 134a обхода между конструкцией 134 обхода и механизмом 213 сброса давления. То есть камера 134a обхода, упомянутая в настоящей заявке, относится к закрытой полости, образованной совместно конструкцией 134 обхода и механизмом 213 сброса давления. В этом решении для выпуска выбросов из батарейного элемента 20 впускная боковая поверхность камеры 134a обхода может быть открыта посредством приведения в действие механизма 213 сброса давления, и выпускная боковая поверхность, противоположная впускной боковой поверхности, может быть частично повреждена выбросами с высокой температурой и высоким давлением, тем самым образуя канал сброса для выбросов. Согласно некоторым другим вариантам осуществления камера 134a обхода может быть, например, незамкнутой полостью, образованной совместно конструкцией 134 обхода и механизмом 213 сброса давления. Выпускная боковая поверхность незамкнутой полости может быть изначально снабжена каналом для выбросов для их вытекания.
[099] Как показано на фиг. 8, в некоторых вариантах осуществления конструкция 134 обхода, образованная на терморегулирующем компоненте 13, может содержать нижнюю стенку 134b обхода и боковую стенку 134c обхода, окружающие камеру 134a обхода. Нижняя стенка 134b обхода и боковая стенка 134c обхода в настоящей заявке описаны относительно камеры 134a обхода. В частности, нижняя стенка 134b обхода относится к стенке камеры 134a обхода, противоположной механизму 213 сброса давления, и боковая стенка 134c обхода представляет собой стенку, которая является смежной с нижней стенкой 134b обхода и расположена под заданным углом для окружения камеры 134a обхода. В некоторых вариантах осуществления нижняя стенка 134b обхода может быть частью второй теплопроводной пластины 132, и боковая стенка 134c обхода может быть частью первой теплопроводной пластины 131.
[0100] Например, в некоторых вариантах осуществления конструкция 134 обхода может быть образована путем углубления части первой теплопроводной пластины 131 по направлению второй теплопроводной пластины 132 и образования проема, а также фиксации края проема и второй теплопроводной пластины 132 вместе посредством надлежащего способа фиксации. Когда механизм 213 сброса давления приводится в действие, выбросы из батарейного элемента 20 сначала поступают в камеру 134a обхода. Как показано стрелками в камере 134a обхода на фиг. 8, выбросы будут выпускаться наружу в направлениях, приблизительно имеющих форму сектора.
[0101] В отличие от традиционного терморегулирующего компонента, терморегулирующий компонент 13 согласно варианту осуществления настоящей заявки может быть поврежден при приведении в действие механизма 213 сброса давления, вследствие чего выбросы из батарейного элемента 20 проходят через терморегулирующий компонент 13. Преимущество этой конфигурации заключается в том, что выбросы с высокой температурой и высоким давлением из батарейного элемента 20 могут беспрепятственно проходить через терморегулирующий компонент 13, что тем самым предотвращает вторичные аварии, вызываемые несвоевременным выпуском выбросов, и, таким образом, улучшает характеристики безопасности батареи 10.
[0102] Для того чтобы выбросы могли беспрепятственно проходить через терморегулирующий компонент 13, терморегулирующий компонент 13 может быть снабжен сквозным отверстием или механизмом сброса в положении, противоположном механизму 213 сброса давления. Например, в некоторых вариантах осуществления механизм сброса может быть обеспечен на нижней стенке 134b обхода, то есть на второй теплопроводной пластине 132. Механизм сброса в настоящей заявке относится к механизму, который может приводиться в действие при приведении в действие механизма 213 сброса давления, чтобы обеспечить возможность выпуска по меньшей мере выбросов из батарейного элемента 20 через терморегулирующий компонент 13. В некоторых вариантах осуществления механизм сброса может также иметь ту же конфигурацию, что и механизм 213 сброса давления на батарейном элементе 20. То есть в некоторых вариантах осуществления механизм сброса может представлять собой механизм, расположенный на второй теплопроводной пластине 132 и имеющий ту же конфигурацию, что и механизм 213 сброса давления. В некоторых альтернативных вариантах осуществления механизм сброса может также иметь конфигурацию, отличную от конфигурации механизма 213 сброса давления, но представлять собой только ослабленную конструкцию, обеспеченную на нижней стенке 134b обхода. Например, ослабленная конструкция может содержать, но без ограничения: часть с уменьшенной толщиной, объединенную с нижней стенкой 134b обхода, надрез (например, поперечный надрез 134d, показанный на фиг. 9), или легко повреждаемую часть, выполненную из легко повреждаемого материала, такого как пластик, и установленную на нижней части 134b обхода. Альтернативно механизм сброса может быть чувствительным к температуре или чувствительным к давлению механизмом сброса, который приводится в действие, когда измеренные таким образом температура или давление превышают пороговое значение.
[0103] В некоторых вариантах осуществления, чтобы обеспечить беспрепятственное прохождение выбросов через терморегулирующий компонент 13, конструкция 134 обхода также может представлять собой сквозное отверстие, проникающее через терморегулирующий компонент 13. То есть конструкция 134 обхода может иметь только боковую стенку 134c обхода, и боковая стенка 134c обхода представляет собой стенку с отверстием в виде сквозного отверстия. В этом случае при приведении в действие механизма 213 сброса давления выбросы из батарейного элемента 20 могут непосредственно выпускаться через конструкцию 134 обхода. Таким образом, можно более эффективно предотвратить образование вторичного высокого напряжения, тем самым улучшая характеристики безопасности батареи 10.
[0104] В некоторых вариантах осуществления терморегулирующий компонент 13 может быть дополнительно выполнен с возможностью повреждения при приведении в действие механизма 213 сброса давления, вследствие чего текучая среда вытекает. Вытекание текучей среды может быстро понизить температуру выбросов с высокой температурой и высоким давлением из батарейного элемента 20 и погасить пожар, тем самым предотвратив дальнейшее повреждение других батарейных элементов 20 и самой батареи 10, что приводит к более серьезным авариям. Например, в некоторых вариантах осуществления боковая стенка 134c обхода также может быть образована таким образом, чтобы ее можно было легко повредить выбросами из батарейного элемента 20. Поскольку внутреннее давление батарейного элемента 20 относительно велико, выбросы из батарейного элемента 20 будут выпускаться наружу приблизительно в форме конуса. В этом случае, если площадь контакта между боковой стенкой 134c обхода и выбросами может быть увеличена, вероятность повреждения боковой стенки 134c обхода может быть увеличена.
[0105] Например, в некоторых вариантах осуществления боковая стенка 134c обхода выполнена с возможностью образования заданного внутреннего угла по отношению к направлению механизма 213 сброса давления в направлении терморегулирующего компонента 13, и при этом внутренний угол больше или равен 15° и меньше или равен 85°. Например, заданный внутренний угол, показанный на фиг. 8, составляет приблизительно 45°. За счет правильной установки внутреннего угла боковая стенка 134c обхода может быть более легко повреждена при приведении в действие механизма 213 сброса давления, что дополнительно позволяет текучей среде вытекать и вступать в контакт с выбросами, тем самым достигается эффект своевременного охлаждения выбросов. Кроме того, заданный внутренний угол может также обеспечивать более легкое образование боковой стенки 134c обхода. Например, заданный внутренний угол может обеспечивать определенный угол литейного уклона, тем самым облегчая производство боковой стенки 134с обхода и даже всей первой теплопроводной пластины 131.
[0106] Кроме того, эта конфигурация боковой стенки 134c обхода может быть применена к описанной выше ситуации, когда обеспечена камера 134a обхода, и к ситуации, когда конструкция 134 обхода представляет собой сквозное отверстие. Например, в случае, когда конструкция 134 обхода представляет собой сквозное отверстие, диаметр сквозного отверстия может постепенно уменьшаться в направлении механизма 213 сброса давления к терморегулирующему компоненту 13, и внутренний угол, образованный стенкой сквозного отверстие по отношению к направлению механизма 213 сброса давления к терморегулирующему компоненту 13, больше или равен 15° и меньше или равен 85°.
[0107] Конечно, следует понимать, что вышеупомянутая форма заданного внутреннего угла, образованного боковой стенкой 134c обхода по отношению к направлению механизма 213 сброса давления в направлении терморегулирующего компонента 13, является только иллюстративной и не предназначена для ограничения объема правовой охраны содержания настоящей заявки. Возможна любая другая подходящая конструкция, которая может способствовать повреждению боковой стенки 134c обхода при приведении в действие механизма 213 сброса давления. Например, в некоторых вариантах осуществления на боковой стенке 134c обхода также может быть обеспечена ослабленная конструкция любого типа.
[0108] Вышеприведенные варианты осуществления описывают случай, когда терморегулирующий компонент 13 имеет конструкцию 134 обхода. То есть камера 134a обхода, упомянутая в вышеприведенных вариантах осуществления, образована конструкцией 134 обхода на терморегулирующем компоненте 13 и механизмом 213 сброса давления. Следует понимать, что приведенные выше варианты осуществления камеры 134a обхода являются только иллюстративными и не предназначены для ограничения объема правовой охраны содержимого настоящей заявки. Возможна также любая другая подходящая конструкция или конфигурация. Например, в некоторых альтернативных вариантах осуществления терморегулирующий компонент 13 может не содержать конструкцию 134 обхода. В этом случае камера 134a обхода может быть образована, например, буртиком, образованным вокруг механизма 213 сброса давления и терморегулирующего компонента 13. Кроме того, на терморегулирующем компоненте 13 может быть обеспечен механизм сброса или ослабленная конструкция в положении, противоположном механизму 213 сброса давления, чтобы обеспечить прохождение выбросов из батарейного элемента 20 через терморегулирующий компонент 13 и/или их прорыв через терморегулирующий компонент 13, вследствие чего текучая среда вытекает.
[0109] Конечно, в некоторых вариантах осуществления камера 134a обхода может не использоваться. Например, для некоторых механизмов 213 сброса давления, которые могут приводиться в действие без необходимости в пространстве обхода, механизм 213 сброса давления может быть расположен близко к терморегулирующему компоненту 13. Такой механизм 213 сброса давления может включать, но без ограничения, чувствительный к температуре механизм 213 сброса давления, например. Чувствительный к температуре механизм 213 сброса давления представляет собой механизм, который приводится в действие, когда температура батарейного элемента 20 достигает порогового значения, для снижения внутреннего давления батарейного элемента 20. Соответствующей альтернативой является чувствительный к давлению механизм 213 сброса давления. Чувствительный к давлению механизм 213 сброса давления представляет собой упомянутый выше механизм 213 сброса давления. Чувствительный к давлению механизм 213 сброса давления представляет собой механизм, который приводится в действие, когда внутреннее давление батарейного элемента 20 достигает порогового значения, для снижения внутреннего давления батарейного элемента 20. Механизм 213 сброса давления может иметь различные формы, и конкретные улучшения механизма 213 сброса давления будут дополнительно проиллюстрированы ниже.
[0110] В некоторых вариантах осуществления батарея 10 дополнительно содержит камеру 11b сбора, как показано на фиг. 7 и 8. Камера 11b сбора в настоящей заявке относится к полости, которая собирает выбросы из батарейного элемента 20 и терморегулирующего компонента 13 при приведении в действие механизма 213 сброса давления. Камера 11b сбора выполнена с возможностью сбора выбросов и может быть уплотненной или неуплотненной. В некоторых вариантах осуществления камера 11b сбора может содержать воздух или другой газ. Необязательно камера 11b сбора может также содержать жидкость, такую как охлаждающая среда, или компонент для вмещения жидкости обеспечен для дополнительного снижения температуры выбросов, поступающих в камеру 11b сбора. Кроме этого, необязательно газ или жидкость в камере 11b сбора течет циркулирующим образом. В случае, когда обеспечена камера 134a обхода, как описано выше, камера 134a обхода может быть изолирована от камеры 11b сбора посредством терморегулирующего компонента 13. Так называемая «изоляция» в данном документе относится к разделению, которое может не быть уплотненным. Это может в большей степени способствовать прорыву выбросов через боковую стенку 134c обхода, вследствие чего текучая среда вытекает, чтобы дополнительно снизить температуру выбросов и потушить пожар, что тем самым улучшает характеристики безопасности батареи. Кроме того, в случае, когда конструкция 134 обхода представляет собой сквозное отверстие, как описано выше, камера 134a обхода и камера 11b сбора могут сообщаться друг с другом. Этот подход в большей степени способствует выпуску выбросов, с тем чтобы избежать потенциальных угроз безопасности, вызванных вторичным высоким давлением.
[0111] В некоторых вариантах осуществления камера 11b сбора может также представлять собой открытую полость снаружи терморегулирующего компонента 13. Например, в варианте осуществления, в котором терморегулирующий компонент 13 используется в качестве нижней части оболочки 112 кожуха в виде кожуха 11, выбросы из батарейного элемента 20 могут непосредственно выпускаться в пространство снаружи от терморегулирующего компонента 13, то есть снаружи от кожуха 11, после прохождения через терморегулирующий компонент 13, чтобы предотвратить создание вторичного высокого давления. В некоторых альтернативных вариантах осуществления батарея 10 может дополнительно содержать защитный элемент 115, как показано на фиг. 7. Защитный элемент 115 в настоящей заявке относится к компоненту, расположенному на стороне терморегулирующего компонента 13 вдали от батарейного элемента 20, для обеспечения защиты для терморегулирующего компонента 13 и батарейного элемента 20. В этих вариантах осуществления камера 11b сбора может быть расположена между защитным элементом 115 и терморегулирующим компонентом 13.
[0112] В некоторых вариантах осуществления защитный элемент 115 может представлять собой часть, установленную в нижней части кожуха 11 для выполнения защитной функции. Этот подход способствует продвижению более разнообразных конструкций для областей, или сфер, применения батареи 10, таких как электротранспортные средства. Например, для некоторых электротранспортных средств, с целью уменьшения затрат на производство и, таким образом, цены конечного продукта защитный элемент 115 может не обеспечиваться, что не оказывает воздействия на его использование. Пользователи могут выбирать, устанавливать ли защитный элемент 115, согласно своим потребностям. В этом случае камера 11b сбора составляет вышеупомянутую открытую полость, и выбросы из батарейного элемента 20 могут непосредственно выпускаться наружу из батареи 10.
[0113] В некоторых вариантах осуществления защитный элемент 115 может представлять собой нижнюю часть 112а оболочки 112 кожуха в виде кожуха 11. Например, в качестве нижней части 112а оболочки 112 кожуха с защитным элементом 115 может быть смонтирован терморегулирующий компонент 13. Терморегулирующий компонент 13 монтируется с защитным элементом 115 с зазором между ними с образованием камеры 11b сбора. В этом случае камеру 11b сбора можно использовать в качестве буферной камеры для выбросов из батарейного элемента 20. Когда по меньшей мере одно из температуры, объема или давления выбросов в камере 11b сбора достигает заданного уровня, или порогового значения, защитный элемент 115 может частично повреждаться для своевременного снижения давления в камере 11b сбора. В некоторых альтернативных вариантах осуществления, альтернативно или дополнительно, уплотнительный элемент (такой как уплотнительное кольцо, уплотняющий материал и т. п.) может быть обеспечен между защитным элементом 115 и терморегулирующим компонентом 13 для уплотнения камеры 11b сбора, при этом уплотнительный элемент может также частично повреждаться при достижении по меньшей мере одним из температуры, объема или давления выбросов в камере 11b сбора заданного уровня, или порогового значения, для своевременного снижения давления в камере 11b сбора во избежание вторичного повреждения.
[0114] В некоторых альтернативных вариантах осуществления защитный элемент 115 может также быть образован как единое целое с терморегулирующим компонентом 13. Например, на наружной стороне терморегулирующего компонента 13 также как единое целое образован термозащитный элемент 115, и между защитным элементом 115 и терморегулирующим компонентом 13 имеется промежуток для образования камеры 11b сбора. Защитный элемент 115 может быть снабжен ослабленной конструкцией, и, таким образом, когда температура, объем или давление выбросов в камере 11b сбора достигает заданного уровня, или порогового значения, защитный элемент 115 может частично повреждаться для своевременного снижения давления камеры 11b сбора. При помощи этого подхода можно дополнительно уменьшить количество компонентов и, таким образом, уменьшить время на монтаж и затраты на монтаж.
[0115] На фиг. 9-12 соответственно показаны виды под разными углами, вид в поперечном сечении и покомпонентный вид терморегулирующего компонента 13 согласно некоторым вариантам осуществления настоящей заявки. Как показано на этих фигурах, в некоторых вариантах осуществления полууглубленная конструкция, соответствующая каналу 133 для потока, может быть образована на первой теплопроводной пластине 131 и второй теплопроводной пластине 132, соответственно, причем полууглубленные конструкции первой теплопроводной пластины 131 и второй теплопроводной пластины 132 выровнены друг с другом. При монтаже первой теплопроводной пластины 131 и второй теплопроводной пластины 132 друг с другом, полууглубленные конструкции первой теплопроводной пластины 131 и второй теплопроводной пластины 132 объединяются в канал 133 для потока, и, в конечном итоге, образуется терморегулирующий компонент 13.
[0116] Разумеется, следует понимать, что вышеописанная конкретная конструкция терморегулирующего компонента 13 является лишь иллюстративной и не предназначенной для ограничения объема правовой охраны настоящей заявки. Возможна также любая другая подходящая конструкция или конфигурация. Например, в некоторых альтернативных вариантах осуществления по меньшей мере одно из первой теплопроводной пластины 131, второй теплопроводной пластины 132 и канала 133 для потока может быть опущено. Например, может быть опущена вторая теплопроводная пластина 132. То есть в некоторых вариантах осуществления терморегулирующий компонент 13 может содержать только первую теплопроводную пластину 131 и канал 133 для потока, расположенный на одной ее стороне или встроенный в нее.
[0117] Из приведенного выше описания может быть видно, что в некоторых вариантах осуществления, в случае, когда механизм 213 сброса давления расположен на другой стороне относительно компонента 12 в виде шины батарейного элемента 20, двухкамерная конструкция может быть образована после регулировки конструкции. «Двойная камера» относится к камере 134а обхода между механизмом 213 сброса давления батарейного элемента 20 и конструкцией 134 обхода, а также к вышеупомянутой камере 11b сбора, как показано на фиг. 8. Двухкамерная конструкция может эффективно обеспечить контролируемый, упорядоченный и своевременный выпуск выбросов из батарейного элемента 20 при приведении в действие механизма 213 сброса давления. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления камера 134а обхода может также повреждаться для обеспечения возможности вытекания текучей среды из терморегулирующего компонента 13, охлаждения выбросов из батарейного элемента 20 и гашения пожара, за счет чего быстро снижается температура выбросов из батарейного элемента 20 и, таким образом, улучшаются характеристики безопасности батареи 10.
[0118] Дополнительно за счет расположения механизма 213 сброса давления на другой стороне относительно компонента 12 в виде шины батарейного элемента 20, выбросы из батарейного элемента 20 не будут или в небольшом количестве будут поступать в электрическую камеру 11а, образованную в кожухе 11. Это является особенно преимущественным для обеспечения электрической безопасности и предотвращения короткого замыкания между компонентами 12 в виде шины. На основе этой раздельной конструкции электрической камеры 11а и вышеупомянутой двухкамерной конструкции закрывающая деталь 111 кожуха 11 может быть конструктивно исполнена так, что она находится ближе к компоненту 12 в виде шины. Причиной этого является то, что выбросы из батарейного элемента 20 будут выпускаться в камеру 134а обхода и/или камеру 11b сбора, и можно не снабжать часть в виде электрической камеры 11а каналом для циркуляции выбросов, поэтому закрывающая деталь 111 может находиться ближе к компоненту 12 в виде шины, даже в контакте с компонентом 12 в виде шины. Это может делать верхнюю конструкцию батареи 10 более компактной и увеличивать эффективное пространство батареи 10 для вмещения батарейных элементов 20, за счет чего увеличивается объемная плотность энергии батареи 10.
[0119] В частности, в традиционной батарее 10, в особенности, когда в батарейном элементе 20 используется тройной литий-ионный батарейный элемент, не упоминая контакт между закрывающей деталью 111 и компонентом 12 в виде шины, по существу невозможно установить расстояние между ними как равное менее 7 мм. Причиной этого является то, что в традиционном батарейном элементе 20 компонент 12 в виде шины и механизм 213 сброса давления оба обеспечены на одной и той же стороне батарейного элемента 20 для обеспечения возможности нормального открытия механизма 213 сброса давления при приведении в действие механизма 213 сброса давления, вследствие чего выбросы из батарейного элемента 20 могут беспрепятственно выпускаться и циркулировать, причем расстояние между компонентом 12 в виде шины и закрывающей деталью 111 обычно устанавливается как равное 7 мм или превышающее 7 мм для обеспечения безопасности батареи 10.
[0120] В отличие от традиционной батареи 10, после обеспечения механизма 213 сброса давления и компонента 12 в виде шины на разных сторонах батарейного элемента 20, так как выбросы из батарейного элемента 20 выпускаются в камеру 134а обхода и/или камеру 11b сбора, отсутствует необходимость в отведении положения, требуемого для обеспечения механизма 213 сброса давления, на закрывающей пластине батарейного элемента 20, и часть в виде электрической камеры 11а можно необязательно снабжать каналом для циркуляции выбросов, поэтому закрывающая деталь 111 и компонент 12 в виде шины могут быть расположены смежно друг с другом, и расстояние между ними может составлять менее 2 мм, как показано на фиг. 14. Зазор этого размера является весьма благоприятным для развития технологии батарей. В частности, с развитием технологии батарей до настоящего момента было бы чрезвычайно затруднительно уменьшить размер каждой конструкции и компонента батареи 10 за исключением пространства для вмещения батарейных элементов 20 на 1 мм и в то же время обеспечить безопасность. Поэтому, за счет расположения механизма 213 сброса давления и компонента 12 в виде шины на разных сторонах батарейного элемента 20 можно значительно улучшить компактность конструкции батареи 10, а также разумно увеличить эффективное пространство 111а для вмещения для батарейных элементов, за счет чего увеличивается объемная плотность энергии батареи 10.
[0121] В некоторых вариантах осуществления компонент 12 в виде шины может также быть встроен в закрывающую деталь 111. На фиг. 15-18 показаны схематические изображения компонентов 12 в виде шины, встроенных в закрывающую деталь 111. Как показано на фигурах, в некоторых вариантах осуществления закрывающая деталь 111 может содержать пространство 111а для вмещения. Пространство 111а для вмещения может вмещать компоненты 12 в виде шины. В некоторых вариантах осуществления пространство 111а для вмещения может представлять собой сквозные отверстия, образованные в закрывающей детали 111. Компоненты 12 в виде шины могут быть зафиксированы в сквозных отверстиях при помощи надлежащего способа. Например, компоненты 12 в виде шины могут быть установлены в пресс-форму перед формованием закрывающей детали 111, вследствие чего после образования закрывающей детали 111 компоненты 12 в виде шины могут быть встроены в закрывающую деталь 111, как показано на фиг. 18.
[0122] Следует понимать, что компоненты 12 в виде шины расположены в закрывающей детали 111 в положениях, соответствующих электродным зажимам 214 батарейных элементов 20. После размещения батарейных элементов 20 на месте в кожухе 111 закрывающая деталь 111 может быть смонтирована непосредственно с оболочкой 112 кожуха, а затем компоненты 12 в виде шины электрически соединяют с электродными зажимами 214 батарейных элементов 20 при помощи сварки, такой как лазерная сварка или ультразвуковая сварка, и других способов фиксации. Впоследствии изолирующую часть 113, прикрепленную к закрывающей детали 111, используют для по меньшей мере закрытия компонентов 12 в виде шины, в результате чего образуется упакованный кожух 11.
[0123] В некоторых вариантах осуществления изолирующая часть 113 может иметь листоподобную конструкцию или конструкцию, подобную тонкой пластине, и материалом изолирующей части 113 может являться РР, РЕ, РЕТ и т. д. В некоторых других вариантах осуществления изолирующая часть 113 может также представлять собой изолирующий клей или изолирующую краску и т. д.
[0124] В некоторых вариантах осуществления изолирующая часть 113 может быть нанесена на закрывающую деталь 111 или смонтирована на ней. Например, после электрического соединения компонентов 12 в виде шины с электродными зажимами 214 батарейных элементов 20 изолирующая часть 113 может быть образована путем нанесения покрытия в виде изолирующего слоя на часть закрывающей детали 111, имеющую компонент 12 в виде шины. В некоторых альтернативных вариантах осуществления изолирующая часть 113 может также представлять собой компонент, смонтированный на закрывающей детали 111 для закрытия по меньшей мере изолирующей части 113. Изолирующая часть 113 и закрывающая деталь 111 могут быть смонтированы герметично для обеспечения непроницаемости кожуха 11. В некоторых вариантах осуществления изолирующий слой с покрытием или смонтированная изолирующая часть 113 может также закрывать всю наружную поверхность закрывающей детали 111.
[0125] В некоторых вариантах осуществления изолирующая часть 113 может быть также образована как единое целое с закрывающей деталью 111. Например, изолирующая часть 113 может быть образована в виде части закрывающей детали 111, выступающей из наружной поверхности, и пространство 111а для вмещения образовано внутри части для вмещения компонентов 12 в виде шины. В этих вариантах осуществления компоненты 12 виде шины могут быть также встроены в закрывающую деталь 111 при помощи формования и т. д. или могут быть вмонтированы в закрывающую деталь 111 в более поздний период после образования закрывающей детали 111. В последнем упомянутом случае компоненты 12 в виде шины могут быть электрически соединены с электродными зажимами 214 батарейных элементов 20 при помощи контактной электросварки и т. д.
[0126] Для традиционной батареи 10 этот способ встраивания компонентов 12 в виде шины в закрывающую деталь 111 по существу невозможен. Причиной этого является то, что, как упомянуто выше, механизм 213 сброса давления батарейного элемента 20 в традиционной батарее 10 обеспечен на той же стороне, что и компонент 12 в виде шины, если компоненты 12 в виде шины встроены в закрывающую деталь 111, выбросам из батарейных элементов 20 негде циркулировать, что вызывает более серьезные аварии, связанные с безопасностью.
[0127] Согласно конфигурации встраивания компонентов 12 в виде шины в закрывающую деталь 111, описанной в приведенном выше варианте осуществления, объем батареи 10 можно значительно уменьшить, не оказывая воздействия на безопасность батареи 10 или даже улучшая безопасность батареи 10, за счет чего увеличивается объемная плотность энергии батареи 10. Дополнительно этот подход может также уменьшить сложность монтажа батареи 10, тем самым уменьшая затраты на монтаж. Кроме того, при встраивании компонентов 12 в виде шины в закрывающую деталь 111 можно также реализовать по меньшей мере частичное расположение блока 15 управления батареей снаружи вышеупомянутой электрической камеры 11а.
[0128] В частности, для традиционной батареи компоненты в электрической камере 11а необходимо надлежащим образом соединить до уплотнения закрывающей детали 111 и оболочки 112 кожуха. Соединение предусматривает соединение между компонентами 12 в виде шины и электродными зажимами 214 и соединение между блоком 15 управления батареей и компонентами 12 в виде шины. То есть в традиционной батарее блок 15 управления батареей упакован в уплотненный кожух 11. Однако блок 15 управления батареей является уязвимым компонентом по сравнению с другими компонентами. Необходимо открыть уплотненный кожух 11 для замены блока 15 управления батареей после его повреждения или неисправностей. Эта операция отнимает много времени и является трудоемкой, а также воздействует на непроницаемость кожуха 11.
[0129] В отличие от традиционной батареи, в случае, когда компонент 12 в виде шины встроен в закрывающую деталь 111, блок 15 управления батареей можно по меньшей мере частично расположить снаружи электрической камеры 11а. Например, по меньшей мере одна из электрических соединительных частей 151 между управляющей частью (не показана) блока 15 управления батареей и компонентом 12 в виде шины может также быть встроена в закрывающую деталь 111, как показано на фиг. 16. Управляющая часть может быть вмещена во вмещающую часть, объединенную с закрывающей деталью 111. В этом случае после отказа управляющей части или электрической соединительной части 151 блока 15 управления батареей ремонт можно осуществить без открытия кожуха 11. Таким образом, этим можно обеспечить отсутствие воздействия на уплотнение кожуха 11 и, в то же время, уменьшение затрат на техническое обслуживание, вследствие чего улучшаются характеристики безопасности и впечатления пользователя о батарее. В некоторых вариантах осуществления электрическая соединительная часть 151, например, может содержать, но без ограничения, по меньшей мере одно из следующего: печатную плату (такую как плата с печатной схемой или гибкая печатная плата), кабель, проводник, проводящий лист или проводящую шину и т. д. Электрическая соединительная часть 151 используется для электрического соединения с множеством батарейных элементов 20 с целью получения сигналов температуры или напряжения множества батарейных элементов 20.
[0130] Концепция настоящей заявки главным образом описана путем взятия в качестве примеров механизма 213 сброса давления и терморегулирующего компонента 13, которые обеспечены на нижней части батарейного элемента 20 (т. е. на стороне батарейного элемента 20, противоположной компоненту 12 в виде шины). Следует понимать, что механизм 213 сброса давления и терморегулирующий компонент 13 также могут быть расположены на стороне батарейного элемента 20 независимо от того, размещен батарейный элемент 20 в кожухе 11 вертикально, горизонтально, поперечно (уложенным образом) или перевернутым образом, как показано на фиг. 19-26. Термин «вертикально» в настоящей заявке означает, что батарейный элемент 20 установлен в кожухе 11 таким образом, что закрывающая пластина 212 является смежной и приблизительно параллельной закрывающей детали 111, как показано на фиг. 2-7, 15-17, 19 и 23. Аналогично, термин «размещенный горизонтально» или «размещенный поперечно» означает, что батарейный элемент 20 установлен в кожухе 11 таким образом, что закрывающая пластина 212 приблизительно перпендикулярна закрывающей детали 111, как показано на фиг. 20-22. Термин «перевернутым образом» означает, что батарейный элемент 20 установлен в кожухе 11 таким образом, что закрывающая пластина 212 является смежной и приблизительно параллельной нижней части оболочки 112 кожуха.
[0131] Для охвата этих случаев в следующем описании представлены концепции первой стенки и второй стенки батарейного элемента 20 и опорного компонента 16 батареи 10. Первая стенка и вторая стенка представляют собой две пересекающиеся стенки в батарейном элементе 20. До тех пор пока первая стенка и вторая стенка могут пересекаться, они могут представлять собой любую надлежащую стенку вышеупомянутого батарейного элемента 20, в том числе боковую стенку, нижнюю стенку и закрывающую пластину 212. «Опорный компонент 16» батареи 10 относится к компоненту, выполненному с возможностью поддержки батарейного элемента 20, причем опорный компонент 16 может представлять собой вышеупомянутые терморегулирующий компонент 13, нижнюю часть 112а оболочки 112 кожуха или защитный элемент 115 и т. д. Разумеется, опорный компонент 16 может также представлять собой компонент, расположенный только на внутренней стороне оболочки 112 кожуха для поддержки батарейного элемента 20.
[0132] В некоторых вариантах осуществления механизм 213 сброса давления может быть расположен на первой стенке батарейного элемента 20, и терморегулирующий компонент 13 прикреплен к первой стенке, как показано на фиг. 23 и 24. В некоторых вариантах осуществления механизм 213 сброса давления может быть расположен таким образом, что его наружная поверхность находится заподлицо с наружной поверхностью первой стенки. Такое расположение заподлицо в большей степени способствует прикреплению между первой стенкой и терморегулирующим компонентом 13. В некоторых альтернативных вариантах осуществления наружная поверхность механизма 213 сброса давления может быть также расположена так, что она является углубленной в наружную поверхность первой стенки. Эта углубленная конструкция может обеспечивать часть пространства обхода, тем самым, например, уменьшать или даже опускать конструкцию 134 обхода в терморегулирующем компоненте 13.
[0133] Дополнительно опорный компонент 16 прикреплен ко второй стенке для поддержки батарейного элемента 20 в направлении, противоположном направлению действия силы тяжести. Может быть видно, что механизм 213 сброса давления и терморегулирующий компонент 13 обеспечены на первой стенке батарейного элемента 20, которая является параллельной направлению действия силы тяжести, независимо от того, как батарейный элемент 20 размещен в кожухе 11. Например, в случае, когда батарейный элемент 20 размещен в кожухе 11 вертикально или перевернутым образом, первая стенка представляет собой боковую стенку батарейного элемента 20, тогда как в случае, когда батарейный элемент 20 размещен в кожухе 11 горизонтально, первая стенка может представлять собой закрывающую пластину 212 или стенку, противоположную закрывающей пластине 212. Для простоты описания некоторые варианты осуществления описаны ниже для механизма 213 сброса давления и терморегулирующего компонента 13, которые расположены на боковой, или первой, стенке батарейного элемента 20.
[0134] В тех вариантах осуществления, где механизм 213 сброса давления и терморегулирующий компонент 13 расположены на стороне батарейного элемента 20, конструктивные признаки и свойства терморегулирующего компонента 13 также являются такими же, как у компонентов, расположенных в нижней части батарейного элемента 20, таких как камера 134а обхода, сквозное отверстие и т. д., которые не будут дополнительно описаны ниже. Дополнительно в случае, когда механизм 213 сброса давления и терморегулирующий компонент 13 расположены на стороне батарейного элемента 20, батарея 10 может также содержать камеру 11b сбора. Более того, камера 11b сбора выполнена с возможностью сбора выбросов из батарейного элемента 20 и терморегулирующего компонента 13 при приведении в действие механизма 213 сброса давления.
[0135] В некоторых вариантах осуществления камера 11b сбора может состоять из по меньшей мере части боковой части 112b оболочки 112 кожуха, как показано на фиг. 24 и 25. Например, боковая часть 112b может быть выполнена в виде полой конструкции, и полая конструкция составляет камеру 11b сбора, что может делать батарею 10 легкой с одновременным выполнением батареи 10 более компактной. Терморегулирующий компонент 13 может быть расположен между боковой частью 112b и батарейным элементом 20. В некоторых вариантах осуществления часть боковой части 112b, соответствующая конструкции 134 обхода, может быть снабжена вышеупомянутыми ослабленной конструкцией, сквозным отверстием (сквозным отверстием 114а, как показано на фиг. 25) или механизмом сброса, таким как механизм 213 сброса давления, для того чтобы выбросы из батарейного элемента 20 легко поступали в камеру 11b сбора.
[0136] Дополнительно или альтернативно в некоторых вариантах осуществления камера 11b сбора может также состоять из планки 114, расположенной так, что она проходит между закрывающей деталью 111 и оболочкой 112 кожуха. Балка 114 проходит от нижней части оболочки 112 кожуха к закрывающей детали 111 в направлении, перпендикулярном нижней части. Терморегулирующий компонент 13 может быть расположен между планкой 114 и батарейным элементом 20. В некоторых вариантах осуществления планка 114 может иметь полую конструкцию, и при этом полое пространство планки 114 может составлять камеру 11b сбора. В некоторых вариантах осуществления часть планки 114, соответствующая конструкции 134 обхода, может быть снабжена вышеупомянутыми ослабленной конструкцией, сквозным отверстием (сквозным отверстием 114а, показанным на фиг. 25) или механизмом сброса, таким как механизм 213 сброса давления, для того чтобы выбросы из батарейного элемента 20 легко поступали в камеру 11b сбора.
[0137] В некоторых вариантах осуществления боковая часть 112b оболочки 112 кожуха и планка 114 могут представлять собой один компонент.
[0138] В некоторых вариантах осуществления опорный компонент 16 может также содержать дополнительную камеру сбора (не показана на фигурах), и дополнительная камера сбора может быть сообщена с камерой 11b сбора для вмещения выбросов из батарейного элемента 20. Дополнительная камера сбора может также обеспечивать большую площадь охлаждения для выбросов, вследствие чего выбросы могут эффективно охлаждаться в батарее 10 перед выпуском, за счет чего улучшаются характеристики безопасности батареи 10.
[0139] Дополнительно в некоторых вариантах осуществления опорный компонент 16 может также содержать дополнительный канал для потока (не показан на фигурах), который может быть сообщен с каналом 133 для потока в терморегулирующем компоненте 13, для того чтобы текучая среда могла протекать в канале 133 для потока терморегулирующего компонента 13 и в дополнительном канале для потока опорного компонента 16. Таким образом, батарейный элемент 20 может охлаждаться в нижней части и сбоку, за счет чего улучшается результат охлаждения батарейного элемента 20. Сообщение между дополнительным каналом для потока и каналом 133 для потока может являться управляемым. Например, когда температура батарейного элемента 20 находится на нормальном уровне, сообщение между дополнительным каналом для потока и каналом 133 для потока может быть перекрыто. Когда температура батарейного элемента 20 достигает определенной степени, или заданного порогового значения, например, когда температура достигает 50 °C, дополнительный канал для потока и канал 133 для потока могут сообщаться, для того чтобы текучая среда могла охлаждать батарейный элемент 20 в нескольких направлениях батарейного элемента 20, за счет чего улучшается результат охлаждения.
[0140] В некоторых вариантах осуществления терморегулирующий компонент 13 также может быть объединен с опорным компонентом 16. Например, терморегулирующий компонент 13 и опорный компонент 16 образуют L-образную, Т-образную или U-образную конструкцию и т. д. Таким образом можно улучшить конструктивную прочность батареи. В некоторых альтернативных вариантах осуществления опорный компонент 16 может также надлежащим образом крепиться к терморегулирующему компоненту 13. Этот подход облегчает производство опорного компонента 16 и терморегулирующего компонента 13 и, таким образом, уменьшает затраты на производство.
[0141] Для улучшения функции регулировки температуры терморегулирующего компонента 13, вне зависимости от того, расположен терморегулирующий компонент 13 сбоку или нижней части батарейного элемента 20, терморегулирующий компонент 13 и батарейный элемент 20 могут быть скреплены друг с другом при помощи теплопроводного силикона. Теплопроводный силикон может не только обеспечивать скрепляющее усилие, требуемое в результате объединения терморегулирующего компонента 13 и батарейного элемента 20, но и может способствовать проведению тепла между терморегулирующим компонентом 13 и батарейным элементом 20 для способствования регулировке температуры батарейного элемента 20 при помощи терморегулирующего компонента 13.
[0142] Для предотвращения воздействия на приведение в действие механизма 213 сброса давления при применении клеев, таких как теплопроводный силикон, между терморегулирующим компонентом 13 и механизмом 213 сброса давления, в некоторых вариантах осуществления батарея 10 может также содержать изоляционный компонент 14. На фиг. 27 показан в перспективе вид изоляционного компонента 14, на фиг. 28 показан покомпонентный вид изоляционного компонента 14 и терморегулирующего компонента 13, не смонтированных друг с другом, и на фиг. 29 показан вид в перспективе изоляционного компонента 14 и терморегулирующего компонента 13, которые прикреплены друг к другу. Может быть видно, что изоляционный компонент 14 может быть прикреплен к терморегулирующему компоненту 13 до нанесения клея и образует на нем особые конструктивные признаки, соответствующие по меньшей мере механизму 213 сброса давления или конструкции 134 обхода. Таким образом, при нанесении покрытия клея клей не будет попадать или будет попадать в небольшом количестве в область, соответствующую механизму 213 сброса давления или конструкции 134 обхода терморегулирующего компонента 13, для того чтобы обеспечить возможность приведения в действие механизма 213 сброса давления и отсутствия блокирования конструкции 134 обхода. Дополнительно использование изоляционного компонента 14 может также увеличивать скорость и точность нанесения клеевого покрытия, а также экономить время и затраты на производство.
[0143] Следует отметить, что выше приведен только пример для описания возможности расположения изоляционного компонента 14 между батарейным элементом 20 и терморегулирующим компонентом 13 для предотвращения нанесения клея между терморегулирующим компонентом 13 и механизмом 213 сброса давления. Следует понимать, что с батарейным элементом 20 может быть соединен любой другой надлежащий компонент, такой как вышеупомянутый опорный компонент 16. То есть изоляционный компонент 14 можно использовать для любого компонента, который требует клея для скрепления с батарейным элементом 20. Для простоты описания описываемый ниже компонент, требующий клея для скрепления с батарейным элементом 20, будет называться «компонентом для прикрепления». Компонент для прикрепления относится к компоненту, прикрепленному к батарейному элементу 20 при помощи клея, который может включать, но без ограничения: терморегулирующий компонент 13, опорный компонент 16 и т. д. Клей может представлять собой теплопроводный силикон, клей на основе эпоксидной смолы, полиуретановый клей и т. д. За счет обеспечения изоляционного компонента 14 между компонентом для прикрепления и батарейным элементом 20, можно предотвратить нанесение клея между компонентом для прикрепления и механизмом 213 сброса давления.
[0144] В некоторых вариантах осуществления изоляционный компонент 14 может содержать основную деталь 141 и выступ 142. Основная деталь 141 является подходящей для прикрепления к компоненту для прикрепления. Выступ 142 выступает наружу из поверхности основной детали 141, и выступ 142 служит для выравнивания с механизмом 213 сброса давления в направлении выступа, если основная деталь 141 прикреплена к компоненту для прикрепления, и периферийный размер выступа 142 больше или равен размеру механизма 213 сброса давления. Таким образом, при нанесении клея машина для нанесения клеевого покрытия может быть направлена для осуществления операции нанесения клеевого покрытия согласно заданной траектории, а также она может обеспечивать отсутствие нанесения клея в положении, где размещен механизм 213 сброса давления, что, таким образом, обеспечивает возможность эффективного и точного нанесения клея в надлежащем положении.
[0145] В некоторых вариантах осуществления высота выступа 142 может быть больше или равна заданной высоте нанесения клея, чем может обеспечиваться отсутствие попадания или попадание небольшого количества клея в область между механизмом 213 сброса давления и компонентом для прикрепления при нанесении клея, что, в частности, является преимущественным особенно в случае, когда в компоненте для прикрепления обеспечена конструкция 134 обхода. Дополнительно выступ 142 также выполнен так, что его можно сжать до той же высоты, что и у клея, если батарейный элемент 20 прикреплен к компоненту для прикрепления, что, таким образом, обеспечивает соединение между компонентом для прикрепления и батарейным элементом 20. Дополнительно изоляционный компонент 14 также должен быть выполнен из материала, легко поддающегося повреждению выбросами из батарейного элемента 20, вследствие чего выбросы могут легко прорываться через изоляционный компонент 14. То есть выступ 142 или весь изоляционный компонент 14 могут быть выполнены из материала или конструкции, которая является гибкой и характеризуется низкой пробивной прочностью. Например, в некоторых вариантах осуществления изоляционный компонент 14 может быть выполнен из термопластичного материала при помощи процесса вспучивания. Дополнительно толщина стенки изоляционного компонента 14 может составлять от 0,01 мм до 0,05 мм.
[0146] Так как множество батарейных элементов 20 обычно прикреплены к компоненту для прикрепления рядами, в некоторых вариантах осуществления множество изоляционных компонентов 14 для множества батарейных элементов 20 могут представлять собой образованный как единое целое цельный лист. Например, изоляционные компоненты 14, расположенные в один или несколько рядов, могут быть изготовлены как единое целое при помощи образования блистера. Более того, положения множества изоляционных компонентов 14, расположенных рядами, соответственно соответствуют положениям механизма 213 сброса давления множества батарейных элементов 20, таким образом изоляционные компоненты 14 можно надежно выполнить с возможностью защиты механизма 213 сброса давления для прикрепления батарейных элементов 20 к компоненту для прикрепления.
[0147] Разумеется, следует понимать, что приведенные выше варианты осуществления изоляционного компонента 14, в которых используется выступ 142 для предотвращения нанесения клея между компонентом для прикрепления и механизмом 213 сброса давления, являются лишь схематическими и не предназначены для ограничения объема правовой охраны настоящей заявки, и что также возможной является любая другая надлежащая конфигурация или конструкция. Например, в некоторых альтернативных вариантах осуществления изоляционный компонент 14 может также быть выполнен без выступа 142, но лишь с особым покрытием в местоположении, соответствующем механизму 213 сброса давления, для предотвращения нанесения клея между компонентом для прикрепления и механизмом 213 сброса давления.
[0148] Может быть видно, что изоляционный компонент 14 может использоваться между компонентом для прикрепления и батарейным элементом 20 для предотвращения нанесения клея между компонентом для прикрепления и механизмом 213 сброса давления. Дополнительно более современные автоматические средства могут быть выполнены с возможностью направления операции нанесения клеевого покрытия так, что оператору не нужно быть осторожным при работе. Таким образом, эффективно улучшается эффективность нанесения клея, что уменьшает затраты на монтаж батареи 10. В то же время, можно эффективно предотвращать нанесение клея между компонентом для прикрепления и механизмом 213 сброса давления, что способствует эффективному приведению в действие механизма 213 сброса давления, а также предотвращению блокирования клеем конструкции 134 обхода, которая образует камеру 134а обхода, с улучшением таким образом безопасности батареи 10.
[0149] Вышеупомянутый механизм 213 сброса давления может принимать разнообразные формы. Например, в некоторых вариантах осуществления, как показано на фиг. 30 и 31, механизм 213 сброса давления, расположенный на батарейном элементе 20, в вариантах осуществления настоящей заявки может содержать: соединительный блок 2131, лист 2132 для сброса давления, первый защитный лист 2133, компрессионное кольцо 2134 и сжимающую конструкцию 2135. В частности, соединительный блок 2131 содержит вырез 2131а и первое утолщение 2131b, при этом первое утолщение 2131b соединено с внутренней стенкой выреза 2131а и проходит в направлении оси выреза 2131а; лист 2132 для сброса давления расположен на одной стороне первого утолщения 2131b, первый защитный лист 2133 расположен на другой стороне первого утолщения 2131b, удаленной от листа 2132 для сброса давления, при этом лист 2132 для сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие для снижения внутреннего давления, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента 20 достигает порогового значения, и первый защитный лист 2133 выполнен с возможностью защиты листа 2132 для сброса давления; для стороны первого утолщения 2131b, которая снабжена первым защитным листом 2133, сторона первого защитного листа 2133, удаленная от первого утолщения 2131b, снабжена компрессионным кольцом 2134 для сжатия первого защитного листа 2133; и сжимающая конструкция 2135 соединена с соединительным блоком 2131 и может сжиматься в осевом направлении выреза 2131а для сжатия компрессионного кольца 2134. На фиг. 30 представлено схематическое изображение сжимающей конструкции до сжатия, и на фиг. 31 представлено схематическое изображение сжимающей конструкции после сжатия.
[0150] Дополнительно с учетом того, что механизм 213 сброса давления установлен на батарейном элементе 20, утолщение может быть расположено снаружи механизма 213 сброса давления для простоты фиксации. В частности, как показано на фиг. 32 (сжимающая конструкция 2135 на фиг. 32 представляет собой конструкцию до сжатия) и на фиг. 33 (сжимающая конструкция 2135 на фиг. 33 представляет собой конструкцию после сжатия), соединительный блок 2131 может дополнительно содержать второе утолщение 2131с, причем второе утолщение 2131с соединено с наружной стенкой соединительного блока 2131 и проходит в направлении оси выреза 2131а, и второе утолщение 2131с используется для установки механизма 213 сброса давления на батарейном элементе 20.
[0151] Следует учитывать, что при установке механизма 213 сброса давления первый защитный лист 2133 находится ближе к внутренней части батарейного элемента 20, чем лист 2132 для сброса давления, как показано на фиг. 30-33, второе утолщение 2131с может быть расположено на конце соединительного блока 2131 вблизи сжимающей конструкции 2135. Таким образом, когда механизм 213 сброса давления установлен на стенке батарейного элемента 20, поверхность механизма 213 сброса давления вблизи к внутренней части батарейного элемента 20 может удерживаться по существу на одном уровне с внутренней поверхностью стенки, таким образом, воздействие на установку компонентов, таких как электродный узел 22 и опорная пластина 24 внутри батарейного элемента 20, не оказывается, и экономится внутреннее пространство.
[0152] Дополнительно для увеличения уплотнения первого защитного листа 2133 прокладка может быть расположена между первым защитным листом 2133 и первым утолщением 2131b. В частности, как показано на фиг. 32 и 33, механизм 213 сброса давления может дополнительно содержать: кольцевую прокладку 2136, расположенную между первым защитным листом 2133 и первым утолщением 2131b, для того чтобы таким образом увеличивать уплотнение первого защитного листа 2133.
[0153] Следует учитывать, что при установке механизма 213 сброса давления на батарейном элементе 20 лист 2132 для сброса давления удален от внутренней части батарейного элемента 20, чем первый защитный лист 2133, или лист 2132 для сброса давления размещен снаружи батарейного элемента 20. Для защиты листа 2132 для сброса давления от воздействия других компонентов помимо батарейного элемента 20, как показано на фиг. 32 и фиг. 33, механизм 213 сброса давления может дополнительно содержать: второй защитный лист 2137, выполненный с возможностью защиты листа 2132 для сброса давления, при этом второй защитный лист 2137 установлен на соединительном блоке 2131 и размещен на стороне листа 2132 для сброса давления, удаленной от первого утолщения 2131b, а также закрывает лист 2132 для сброса давления.
[0154] Для облегчения монтажа механизма 213 сброса давления на стенке в некоторых вариантах осуществления батарейный элемент 20 может дополнительно содержать соединительный механизм 2431, как показано на фиг. 34. На фиг. 34 показана частичное схематическое изображение одной стенки корпуса 211, причем стенка может представлять собой нижнюю стенку или боковую стенку корпуса 211, то есть «корпус 211» на фиг. 34 относится к части нижней стенки корпуса 211. Также, как показано на фиг. 34 и 35, верхняя часть соответствует внутренней части корпуса 211, тогда как нижняя часть соответствует внешней части корпуса 211, то есть верхняя поверхность стенки корпуса 211 на фигурах представляет внутреннюю поверхность корпуса 211 или внутреннюю поверхность стенки и представляет собой поверхность, обращенную внутрь корпуса 211, а нижняя поверхность стенки корпуса 211 на фигурах представляет наружную поверхность корпуса 211 или наружную поверхность стенки и представляет собой поверхность, обращенную наружу из корпуса 211. Стенка корпуса 211 снабжена сквозным отверстием (не показано на фигурах), причем соединительный механизм 2431 размещен в сквозном отверстии и является кольцеобразным, причем соединительный механизм 2431 выполнен с возможностью соединения механизма 213 сброса давления и стенки, механизм 213 сброса давления размещен на стороне соединительного механизма 2431, которая находится вблизи внутренней части корпуса 211, и механизм 213 сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие для снижения внутреннего давления, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента 20 достигает порогового значения.
[0155] Следует понимать, что соединительный механизм 2431 и механизм 213 сброса давления в вариантах осуществления настоящей заявки могут представлять собой два отдельных компонента или могут представлять собой конструкцию, выполненную как единое целое. В частности, как показано на фиг. 34, соединительный механизм 2431 и механизм 213 сброса давления могут представлять собой два компонента, при этом механизм 213 сброса давления может представлять собой листоподобный лист для сброса давления, и механизм 213 сброса давления может быть зафиксирован на стороне соединительного механизма 2431 вблизи внутренней части корпуса 211. Например, механизм 213 сброса давления и соединительный механизм 2431 могут быть зафиксированы при помощи сварки и т. д., например, механизм 213 сброса давления может быть зафиксирован на одной стороне соединительного механизма 2431 при помощи лазерной сварки. С другой стороны, как показано на фиг. 35, соединительный механизм 2431 также может быть объединен с механизмом 213 сброса давления, то есть соединительный механизм 2431 и механизм 213 сброса давления представляют собой цельный компонент. Например, соединительный механизм 2431 и механизм 213 сброса давления могут быть подвергнуты механической обработке как одно целое при помощи штамповки, но варианты осуществления настоящей заявки этим не ограничиваются.
[0156] В случае, когда механизм 213 сброса давления объединен с соединительным механизмом 2431, как показано на фиг. 35, боковая поверхность соединительного механизма 2431, которая находится вблизи внутренней части корпуса 211, и боковая поверхность механизма 213 сброса давления, которая находится вблизи внутренней части корпуса 211, представляет собой одну и ту же поверхность, и таким образом обе они находятся заподлицо друг с другом. В то же время для механизма 213 сброса давления и соединительного механизма 2431, как показано на фиг. 34, для того чтобы обеспечить нахождение боковой поверхности соединительного механизма 2431, которая находится вблизи внутренней части корпуса 211, по существу заподлицо с боковой поверхностью механизма 213 сброса давления, которая находится вблизи внутренней части корпуса 211, этого можно достичь путем обеспечения углубления на соединительном механизме 2431.
[0157] Однако, независимо от любого случая на фиг. 34 и 35, соединительный механизм 2431 и механизм 213 сброса давления обычно имеют форму углубления, причем нижняя стенка углубления противоположна проему углубления, боковая стенка углубления является смежной с проемом углубления, механизм 213 сброса давления представляет собой нижнюю стенку углубления, а соединительный механизм 2431 представляет собой боковую стенку углубления. Таким образом, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента 20 достигает порогового значения, механизм 213 сброса давления содержит достаточно пространства для растрескивания и открытия, то есть механизм 213 сброса давления может быть открыт в часть углубления, посредством чего может быть снижено давление внутри батарейного элемента 20. В некоторых вариантах осуществления механизм 213 сброса давления может также быть объединен с корпусом 211. В таких вариантах осуществления механизм 213 сброса давления выполнен в виде области сброса давления. На фиг. 36 показан вид в поперечном сечении корпуса 211 в вариантах осуществления настоящей заявки. Например, поверхность, показанная на виде в поперечном сечении, может представлять собой поверхность, проходящую через область сброса давления и параллельную боковой стенке с малой площадью корпуса 211. На фиг. 37 представлен увеличенный вид секции А1 на фиг. 36, указанная секция А1 содержит область сброса давления, при этом верхняя часть на фиг. 37 соответствует внутренней части корпуса 211, а нижняя часть на фиг. 36 соответствует внешней части корпуса 211. В частности, как показано на фиг. 37, область сброса давления в вариантах осуществления настоящей заявки может содержать первое углубление 2231, обеспеченное во внутренней поверхности корпуса 211 батарейного элемента 20, и второе углубление 2232, обеспеченное в наружной поверхности корпуса 211 батарейного элемента 20, при этом первое углубление 2231 и второе углубление 2232 расположены противоположно друг другу, при этом нижняя стенка первого углубления 2231 и/или нижняя стенка второго углубления 2232 снабжены третьим углублением 2233, и область сброса давления выполнена с возможностью растрескивания в третьем углублении 2233 для снижения внутреннего давления, когда внутреннее давление батарейного элемента 20 достигает порогового значения.
[0158] Таким образом, когда в батарейном элементе 20 происходит тепловой разгон, батарейный элемент 20 может растрескиваться в относительно слабом третьем углублении 2233 для снижения внутреннего давления. Кроме того, по сравнению со способом, в котором в батарейный элемент 20 дополнительно установлен механизм 213 сброса давления, область сброса давления в вариантах осуществления настоящей заявки характеризуется более простым процессом механической обработки. Например, первое углубление 2231, второе углубление 2232 и третье углубление 2233 могут быть обеспечены при помощи штамповки, при этом первое углубление 2231 обеспечено противоположно второму углублению 2232, и, в частности, при помощи противоположно направленной штамповки для одновременной механической обработки двух углублений, вследствие чего процесс механической обработки является удобным и эффективным. Более того, размеры, форма и т. д. трех углублений устанавливаются гибко и могут быть отрегулированы согласно практическим применениям. Более того, корпус 211 обычно изготовлен из металлического алюминия, поэтому область сброса давления также изготовлена из алюминия, и по сравнению с дополнительно обеспечиваемым механизмом 213 сброса давления, выполненным из других материалов, область сброса давления в вариантах осуществления настоящей заявки проще подвергать механической обработке, а также легко открывать в момент времени, когда внутри батарейного элемента 20 происходит тепловой разгон, вследствие чего выход является более беспрепятственным, и скорость выхода является высокой.
[0159] Дополнительно с учетом того, что электродные зажимы 214 обычно обеспечены на закрывающей пластине 212 батарейного элемента 20, если область сброса давления также обеспечена на закрывающей пластине 212, область сброса давления растрескивается при возникновении теплового разгона внутри батарейного элемента 20, и жидкий или твердый горючий материал, который может также содержать проводящий материал, будет разбрызгиваться при снижении внутреннего давления газа батарейного элемента 20, что может вызвать короткое замыкание между электродными зажимами 214. Более того, с учетом того, что электродные зажимы 214 обычно направлены вверх, то есть в направлении пассажира, когда батарея установлена в транспортном средстве, если область сброса давления установлена на той же стороне, что и электродные зажимы 214, поток газа и другие материалы, высвобождаемые после растрескивания области сброса давления, будут выпускаться вверх, что может вызывать ожог или ошпаривание пассажира, увеличивая риск для пассажира. Поэтому область сброса давления в вариантах осуществления настоящей заявки можно гибко выбирать так, чтобы она была расположена на нижней стенке или боковой стенке корпуса 211 батарейного элемента 20, что не будет ограничиваться способом обработки.
[0160] В вариантах осуществления настоящей заявки третье углубление 2233 может быть обеспечено на нижней стенке первого углубления 2231 и/или нижней стенке второго углубления 2232. Однако с учетом того, что первое углубление 2231 обеспечено на внутренней поверхности корпуса 211 батарейного элемента 20, если третье углубление 2233 обеспечено на нижней стенке первого углубления 2231, по причине присутствия раствора электролита в корпусе 211, раствор электролита будет накапливаться в третьем углублении 2233 и вызывать коррозию части третьего углубления 2233, что может вызывать преждевременное растрескивание области сброса давления в третьем углублении 2233, поэтому третье углубление 2233 обычно обеспечено на нижней стенке второго углубления 2232 на наружной поверхности, что тем самым предотвращает коррозию от раствора электролита. Третье углубление 2233, обеспеченное на нижней стенке второго углубления 2232, взято в качестве примера для приведенного ниже описания.
[0161] Следует понимать, что положения первого углубления 2231 и второго углубления 2232 в вариантах осуществления настоящей заявки расположены противоположно друг к другу, то есть относительно внутренней поверхности, в которой размещено первое углубление 2231 батарейного элемента 20, выступающая часть второго углубления 2232 на внутренней поверхности по меньшей мере частично перекрывается с первым углублением 2231. Например, первое углубление 2231, расположенное противоположно второму углублению 2232, взято в качестве примера для приведенного ниже описания, то есть ось, перпендикулярная нижней стенке первого углубления 2231, является такой же, как ось, перпендикулярная нижней стенке второго углубления 2232.
[0162] Форма нижней стенки каждого из первого углубления 2231 и второго углубления 2232, которые включены в область сброса давления, в вариантах осуществления настоящей заявки может быть предусмотрена согласно практическим применениям. Кроме того, форма нижней стенки первого углубления 2231 может быть такой же или отличной от формы нижней стенки второго углубления 2232. Для простоты описания форма нижней стенки первого углубления 2231, которая является такой же, как форма нижней стенки второго углубления 2232, взята в качестве примера для приведенного ниже описания. Форма нижней стенки первого углубления 2231 и форма нижней стенки второго углубления 2232 могут являться прямоугольными, круглыми, эллиптическими или кольцеобразными, что будет подробно описано в комбинации с двумя приведенными ниже вариантами осуществления.
[0163] Необязательно в качестве первого варианта осуществления, как показано на фиг. 36 и 37, форма нижней стенки первого углубления 2231 и форма нижней стенки второго углубления 2232 могут являться кольцеобразными, например, они могут представлять собой квадратное кольцо, круглое кольцо или кольцо других форм. Например, кольцо в форме гоночного трека взято в качестве примера, при этом гоночный трек является эллиптическим, где два конца имеют форму дуги, а средние части являются линейными, но варианты осуществления настоящей заявки этим не ограничиваются.
[0164] Как показано на фиг. 37, для простоты механической обработки обеспечение третьего углубления 2233 на нижней стенке второго углубления 2232 может включать: обеспечение четвертого углубления 2234 на нижней стенке второго углубления 2232 и обеспечение третьего углубления 2233 на нижней стенке четвертого углубления 2234. С учетом того, что форма нижней стенки второго углубления 2232 является кольцевой, форма нижней стенки четвертого углубления 2234 может согласовываться с формой нижней стенки второго углубления 2232, и она также установлена как кольцевая, но варианты осуществления настоящей заявки этим не ограничиваются.
[0165] Как показано на фиг. 37, форма сечения каждого из первого углубления 2231, второго углубления 2232, третьего углубления 2233 и четвертого углубления 2234 на фиг. 37 в вариантах осуществления настоящей заявки может быть установлена согласно практическим применениям. Например, угол, образованный между нижней стенкой и боковой стенкой углубления, может представлять собой прямоугольное углубление, как показано для второго углубления 2232 и четвертого углубления 2234 на фиг. 37, или угловое углубление, как показано для первого углубления 2231 и третьего углубления 2233 на фиг. 37, и варианты осуществления настоящей заявки этим не ограничиваются.
[0166] Так как первое углубление 2231 и второе углубление 2232 представляют собой кольцевые углубления, в их центральной области будет находиться выступающая конструкция. В данном документе выступающая конструкция 2236, которая находится вблизи внутренней части корпуса 211, взята в качестве примера для иллюстрации. Выступающая конструкция 2236 представляет собой среднюю область кольцеобразного первого углубления 2231, и поверхность выступающей конструкции 2236, которая находится вблизи корпуса 211, может не являться приподнятой относительно внутренней поверхности корпуса 211 за исключением области сброса давления. Например, поверхность выступающей конструкции 2236, которая находится вблизи корпуса 211, может находиться по существу заподлицо с внутренней поверхностью корпуса 211 за исключением области сброса давления. Альтернативно, как показано на фиг. 37, поверхность выступающей конструкции 2236, которая находится вблизи корпуса 211, может также являться углубленной относительно внутренней поверхности корпуса 211 за исключением области сброса давления, и варианты осуществления настоящей заявки этим не ограничиваются.
[0167] Более того, периферия первого углубления 2231 также не является приподнятой относительно внутренней поверхности корпуса 211, поэтому внутренняя поверхность корпуса 211 не снабжена буртиком, и когда такие компоненты, как электродный узел 22, установлены в корпусе 211, на него не будет оказываться воздействие, и, для того чтобы избежать наличия буртика, не требуется какая-либо дополнительная конструкция, посредством чего экономится внутреннее пространство.
[0168] Как показано на фиг. 37, для внешней части корпуса 211 выступающая часть 2237 может также быть обеспечена на наружной поверхности корпуса 211 вокруг второго углубления 2232, и выступающая часть 2237 проходит в сторону от внутренней части корпуса 211 относительно наружной поверхности корпуса 211. С учетом того, что первое углубление 2231 и второе углубление 2232 подвергаются механической обработке при помощи штамповки, на крае углубления обычно имеется выступающая часть 2237, и если выступающая часть 2237 обеспечена внутри, она будет оказывать воздействие на установку электродного узла 22 внутри, и поэтому выступающая часть 2237 может быть расположена на наружной поверхности корпуса 211.
[0169] Когда батарейный элемент 20 вмонтирован в батарею 10, под батарейным элементом 20 необходимо располагать компонент, например, для охлаждения батарейного элемента 20 может быть обеспечена охлаждающая пластина, или также может быть обеспечена нижняя защитная пластина, и варианты осуществления настоящей заявки этим не ограничиваются. По причине присутствия выступающей части 2237 для компонента под батарейным элементом 20 батарейный элемент 20 может быть смонтирован при помощи обеспечения углубленной области обхода на поверхности. Например, если под батарейным элементом 20 обеспечена охлаждающая пластина, область охлаждающей пластины, соответствующая области сброса давления, может быть снабжена углублением или сквозным отверстием, вследствие чего выступающая часть 2237, которая выступает из области сброса давления, может вмещаться в углубление или сквозное отверстие, за счет чего экономится пространство.
[0170] Дополнительно по причине присутствия выступающей части 2237 между поверхностью области сброса давления, удаленной от внутренней части корпуса 211, и поверхностью компонента (такого как терморегулирующий компонент или нижняя защитная пластина), размещенной под областью сброса давления, область сброса давления может содержать определенное открытое пространство при выпуске для обеспечения возможности растрескивания и открытия третьего углубления 2233 в области сброса давления для снижения внутреннего давления.
[0171] Как показано на фиг. 37, для защиты стороны области сброса давления, удаленной от корпуса 211, от воздействия других компонентов помимо батарейного элемента 20 область сброса давления может дополнительно содержать: защитный лист 2235, выполненный с возможностью защиты области сброса давления, расположенный на наружной поверхности корпуса 211 батарейного элемента 20 и закрывающий второе углубление 2232.
[0172] Как упомянуто выше, механизм 213 сброса давления может быть расположен в угловой части корпуса 211 батарейного элемента 20. Например, в некоторых вариантах осуществления, как упомянуто ранее и как показано на фиг. 38, батарейный элемент 20 в вариантах осуществления настоящей заявки содержит по меньшей мере две стенки для любых двух смежных стенок, которые для простоты описания ниже будут называться первой стенкой 21а и второй стенкой 21b, то есть по меньшей мере два стенки, обеспеченные батарейным элементом 20, содержат первую стенку 21а и вторую стенку 21b, и первая стенка 21а пересекается со второй стенкой 21b. В этой ситуации механизм 213 сброса давления содержит первую часть 2331 и вторую часть 2332, соединенные друг с другом, при этом первая часть 2331 обеспечена на первой стенке 21а, и вторая часть 2332 обеспечена на второй стенке 21b, то есть механизм 213 сброса давления может быть изогнут с образованием двух частей, т. е. первой части 2331 и второй части 2332, так, чтобы они были расположены соответственно на первой стенке 21а и второй стенке 21b. Механизм 213 сброса давления расположен на двух стенках соответственно, и для двух частей механизма 213 сброса давления первая часть 2331 и/или вторая часть 2332 выполнены/выполнена так, что она может быть повреждена, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента 20 достигает порогового значения, для снижения внутреннего давления.
[0173] Поэтому в батарейном элементе 20 в вариантах осуществления настоящей заявки механизм 213 сброса давления обеспечен в положении пересечения любых двух смежных стенок, то есть механизм 213 сброса давления размещен на пересечении двух стенок корпуса 211 батарейного элемента 20, и по сравнению с механизмом сброса давления, обеспеченным только на одной стенке, можно увеличить общую площадь механизма 213 сброса давления; и в случае короткого замыкания или избыточного заряда, при которых внутренняя температура и давление газа батарейного элемента 20 резко возрастает, механизм 213 сброса давления батарейного элемента 20 может вовремя растрескиваться и открываться из двух соответствующих частей двух стенок для высвобождения температуры и давления наружу с целью предотвращения взрыва и возгорания батареи. Дополнительно, так как механизм 213 сброса давления обеспечен в положении пересечения двух стенок, на него меньше воздействуют узлы внутри батарейного элемента 20. Например, на него меньше воздействуют удары при падении электродного узла 22, что может предотвращать заблаговременное растрескивание и открытие механизма 213 сброса давления. Более того, стенка батарейного элемента 20 характеризуется небольшой деформацией в положении пересечения двух стенок, что может также обеспечивать отсутствие воздействия деформации ползучести на механизм 213 сброса давления, за счет чего улучшается общие эксплуатационные характеристики батареи.
[0174] Следует понимать, что механизм 213 сброса давления может быть обеспечен на первой стенке 21а и второй стенке 21b в вариантах осуществления настоящей заявки разнообразными способами, и что первая часть 2331 и вторая часть 2332 механизма 213 сброса давления могут также обрабатываться одинаковыми или разными способами. Однако для простоты механической обработки первую часть 2331 и вторую часть 2332 механизма 213 сброса давления обычно механически обрабатывают одинаковым способом, и варианты осуществления настоящей заявки также иллюстрируются путем взятия в качестве примера того, что первая часть 2331 и вторая часть 2332 механизма 213 сброса давления обычно механически обрабатывают таким же способом, но варианты осуществления настоящей заявки этим не ограничиваются.
[0175] Например, обеспечение механизма 213 сброса давления на первой стенке 21а и второй стенке 21b может включать, что: механизм 213 сброса давления, первая стенка 21а и вторая стенка 21b могут быть образованы как единое целое, т. е. путем непосредственного утончения соответствующих областей первой стенки 21а и второй стенки 21b с образованием механизма 213 сброса давления. Однако с учетом того, что, если первая стенка 21а и вторая стенка 21b представляют собой нижнюю стенку и боковую стенку корпуса 211, так как корпус 211 имеет полую конструкцию, трудно добиться местного утончения нижней стенки и боковой стенки. Поэтому обеспечение механизма 213 сброса давления на первой стенке 21а и второй стенке 21b может дополнительно включать: обеспечение проема на первой стенке 21а и второй стенке 21b соответственно для того, чтобы обеспечить закрытие области проема механизмом 213 сброса давления.
[0176] В частности, как показано на фиг. 38, первая стенка 21а снабжена первым проемом 2111 в области, где размещена первая часть 2331, причем первая часть 2331 закрывает первый проем 2111. Аналогично вторая стенка 21b снабжена вторым проемом 2112 в области, где размещена вторая часть 2332, причем вторая часть 2332 закрывает второй проем 2112. То есть механизм 213 сброса давления не объединен с корпусом 211 батарейного элемента 200. Таким образом, механизм 213 сброса давления может быть расположен отдельно от батарейного элемента 20. Например, материал механизма 213 сброса давления может отличаться от материала батарейного элемента 20, и их толщина может быть также установлена по-разному, и, таким образом, механизм 213 сброса давления можно гибко располагать согласно практическим требованиям.
[0177] С учетом того, что первая часть 2331 и вторая часть 2332 механизма 213 сброса давления соединены, для простоты механической обработки первый проем 2111 может быть также соединен со вторым проемом 2112. То есть первый проем 2111 на первой стенке 21а и второй проем 2112 на второй стенке 21b фактически сообщены друг с другом. Таким образом, необходимо обработать только один вырез в положении пересечения двух смежных стенок батарейного элемента 20, что является удобным для обработки.
[0178] Дополнительно первая часть 2331 и вторая часть 2332 механизма 213 сброса давления в вариантах осуществления настоящей заявки могут быть также соединены. В случае механизма 213 сброса давления до установки, он может иметь листоподобную конструкцию; и при установке механизма 213 сброса давления, когда в качестве примера взята его установка на нижней стенке и боковой стенке корпуса 211, нижняя поверхность может быть приварена первой, то есть первую часть 2331 механизма 213 сброса давления приваривают на нижнюю стенку, затем механизм 213 сброса давления изгибают с образованием второй части 2332, и вторую часть 2332 приваривают на боковую стенку, вследствие чего обработка является более удобной и быстрой.
[0179] В некоторых вариантах осуществления, как показано на фиг. 39, батарейный элемент 20 может дополнительно содержать опорную пластину 24, указанная опорная пластина 24 размещена между электродным узлом 22 и нижней стенкой корпуса 211, может поддерживать электродный узел 22, а также может эффективно предотвращать создание электродным узлом 22 помех закругленными углами вокруг нижней стенки корпуса 211. Форма опорной пластины 24 в вариантах осуществления настоящей заявки может быть предусмотрена согласно практическим применениям. Например, как показано на фиг. 39, опорная пластина 24 может быть выполнена так, что она имеет прямоугольную форму, согласующуюся с формой нижней стенки корпуса 211, или может быть выполнена так, что она имеет другую форму. Дополнительно опорная пластина 24 может быть снабжена одним или несколькими сквозными отверстиями. Например, множество равномерно или симметрично расположенных сквозных отверстий могут быть расположены так, что пространство верхней и нижней поверхностей опорной пластины 24 может сообщаться, и газ, который образуется в растворе электролита и электродном узле 22, и раствор электролита могут свободно проходить через опорную пластину 24 для проведения текучей среды и газа.
[0180] Толщина опорной пластины 24 обычно установлена так, что она равна от 0,3 мм до 5 мм, и опорная пластина предпочтительно представляет собой изолирующий компонент, но также может не являться изолирующей. Например, опорная пластина 24 может быть выполнена из PP, PE, PET, PPS, тефлона, нержавеющей стали, алюминия и других материалов, стойких к раствору электролита, а также являющихся изолирующими, при этом PP, PE, PET, PPS и другие пластмассовые материалы могут быть выбраны в качестве огнеупорных материалов, а поверхность из алюминия или нержавеющей стали и других металлических материалов может являться анодированной и изолированной. Опорная пластина 24 может быть выполнена с возможностью поддержки электродного узла 22 и размещена внутри первой стенки корпуса 211; и опорная пластина 24 содержит выступающую часть 241, как показано на фиг. 40, и выступая часть 241 проходит в направлении механизма 213 сброса давления и вмещается внутри проема 2211. При обеспечении выступающей части 241 выступающая часть 241 проходит в направлении механизма 213 сброса давления, то есть выемка может быть заполнена выступающей частью с целью уменьшения накопления раствора электролита в этой части, что смягчает воздействие и коррозию от раствора электролита в отношении механизма 213 сброса давления и предотвращает преждевременное растрескивание механизма 213 сброса давления.
[0181] Батарея в вариантах осуществления настоящей заявки описана выше со ссылкой на фиг. 1-40. Способ и устройство для изготовления батареи в вариантах осуществления настоящей заявки описаны ниже со ссылкой на фиг. 41 и 42.
[0182] В частности, на фиг. 41 показана блок-схема способа 50 изготовления батареи в вариантах осуществления настоящей заявки. Как показано на фиг. 41, способ 50 включает: этап 51 - обеспечение множества батарейных элементов, при этом по меньшей мере один из множества батарейных элементов содержит механизм сброса давления, и механизм сброса давления используется, когда внутреннее давление или температура по меньшей мере одного батарейного элемента достигает порогового значения; этап 52 - обеспечение компонента в виде шины, выполненного с возможностью электрического соединения множества батарейных элементов; и этап 53 - расположение механизма сброса давления и компонента в виде шины соответственно на разных сторонах по меньшей мере одного батарейного элемента, вследствие чего выбросы из по меньшей мере одного батарейного элемента выпускаются в направлении в сторону от компонента в виде шины при приведении в действие механизма сброса давления.
[0183] В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает обеспечение терморегулирующего компонента, который выполнен с возможностью вмещения текучей среды для регулировки температур множества батарейных элементов, и терморегулирующий компонент выполнен с возможностью повреждения при приведении в действие механизма сброса давления, вследствие чего выбросы из батарейных элементов проходят через терморегулирующий компонент.
[0184] В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает: прикрепление терморегулирующего компонента к первой стенке из по меньшей мере двух стенок батарейного элемента и обеспечение механизма сброса давления на первой стенке; и прикрепление опорного компонента ко второй стенке для поддержки батарейного элемента.
[0185] В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает: обеспечение компонента для прикрепления, приспособленного для прикрепления к батарейному элементу с помощью клея; и обеспечение изоляционного компонента, конструкция которого предотвращает нанесение клея между компонентом для прикрепления и механизмом сброса давления.
[0186] На фиг. 42 показана структурная схема устройства 60 для изготовления батареи в вариантах осуществления настоящей заявки. Как показано на фиг. 42, устройство 60 в вариантах осуществления настоящей заявки содержит: модуль 61 изготовления батарейных элементов, выполненный с возможностью изготовления множества батарейных элементов, при этом по меньшей мере один из множества батарейных элементов содержит: механизм сброса давления, который используется для приведения в действие с целью снижения внутреннего давления, когда внутреннее давление или температура по меньшей мере одного батарейного элемента достигает порогового значения; модуль 62 изготовления компонента в виде шины, выполненный с возможностью изготовления компонента в виде шины, при этом компонент в виде шины выполнен с возможностью электрического соединения множества батарейных элементов; и модуль 63 монтажа, выполненный с возможностью соответствующего расположения механизма сброса давления и компонента в виде шины на разных сторонах по меньшей мере одного батарейного элемента, вследствие чего выбросы из по меньшей мере одного батарейного элемента выпускаются в направлении в сторону от компонента в виде шины при приведении в действие механизма сброса давления.
[0187] Наконец, следует отметить, что вышеописанные варианты осуществления использованы лишь для иллюстрации, а не ограничения, технических решений настоящей заявки. Хотя настоящая заявка была подробно описана со ссылкой на предшествующие варианты осуществления, специалистам в данной области техники следует понимать, что технические решения, описанные в вышеупомянутых вариантах осуществления, можно по-прежнему модифицировать, или эквивалентно заменять некоторые из их технических решений, однако такие модификации или замены не делают суть соответствующих технических решений выходящей за пределы сущности и объема технических решений вариантов осуществления настоящей заявки.
Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройству и способу изготовления аккумуляторных батарей, в том числе литий-ионных, которые могут быть использованы в транспортном средстве. Улучшение характеристики безопасности батареи за счет предотвращения теплового разгона путем управления температурой батарейных элементов, а также повышение эффективности использования пространства с улучшением плотности энергии является техническим результатом изобретения, который достигается за счет того, что в аккумуляторной батарее со множеством батарейных элементов выполнен механизм сброса давления, компонент совмещения, используемый для электрического соединения множества батарейных элементов, при этом механизм сброса давления и компонент в виде шины соответственно расположены на разных сторонах по меньшей мере одного батарейного элемента, вследствие чего выбросы из по меньшей мере одного батарейного элемента выпускаются в направлении в сторону от шины при приведении в действие механизма сброса давления, при этом батарея содержит терморегулирующий компонент, выполненный с возможностью вмещения текучей среды для регулировки температур множества батарейных элементов и повреждения при приведении в действие механизма сброса давления, вследствие чего выбросы из батарейного элемента проходят через терморегулирующий компонент. За счет встраивания компонента в виде шины в закрывающую деталь внешняя конструкция батареи становится более компактной, и объемная плотность энергии увеличивается. 4 н. и 51 з.п. ф-лы, 42 ил.
1. Батарея (10), содержащая:
множество батарейных элементов (20), при этом по меньшей мере один батарейный элемент (20) из множества батарейных элементов (20) содержит:
механизм (213) сброса давления, причем механизм (213) сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие для снижения внутреннего давления, когда внутреннее давление или температура по меньшей мере одного батарейного элемента (20) достигает порогового значения; и
компонент (12) в виде шины, выполненный с возможностью электрического соединения множества батарейных элементов (20),
при этом механизм (213) сброса давления и компонент (12) в виде шины соответственно расположены на разных сторонах по меньшей мере одного батарейного элемента (20), вследствие чего выбросы из по меньшей мере одного батарейного элемента (20) выпускаются в направлении в сторону от компонента (12) в виде шины при приведении в действие механизма (23) сброса давления,
причем батарея дополнительно содержит терморегулирующий компонент (13), выполненный с возможностью вмещения текучей среды для регулировки температур множества батарейных элементов (20), и при этом терморегулирующий компонент (13) выполнен с возможностью его повреждения при приведении в действие механизма (213) сброса давления, вследствие чего выбросы из батарейного элемента (20) проходят через терморегулирующий компонент (13).
2. Батарея по п. 1, отличающаяся тем, что терморегулирующий компонент (13) выполнен с возможностью повреждения при приведении в действие механизма (213) сброса давления, вследствие чего текучая среда вытекает.
3. Батарея по п. 1, отличающаяся тем, что терморегулирующий компонент (13) содержит:
первую теплопроводную пластину (131), при этом первая теплопроводная пластина (131) прикреплена к множеству батарейных элементов (20);
вторую теплопроводную пластину (132), при этом вторая теплопроводная пластина (132) расположена на стороне первой теплопроводной пластины (131), удаленной от батарейных элементов (20); и
канал (133) для потока, при этом канал (133) для потока образован между первой теплопроводной пластиной (131) и второй теплопроводной пластиной (132) для обеспечения возможности протекания текучей среды в канале (133) для потока.
4. Батарея по п. 1, отличающаяся тем, что терморегулирующий компонент (13) дополнительно содержит:
конструкцию (134) обхода, при этом конструкция (134) обхода выполнена с возможностью обеспечения пространства для обеспечения возможности приведения в действие механизма (213) сброса давления, и
при этом терморегулирующий компонент (13) прикреплен к множеству батарейных элементов (20) для образования камеры (134а) обхода между конструкцией (134) обхода и механизмом (213) сброса давления.
5. Батарея по п. 4, отличающаяся тем, что конструкция (134) обхода содержит нижнюю стенку (134b) обхода и боковую стенку (134с) обхода, окружающие камеру (134а) обхода, и при этом нижняя стенка (134b) обхода выполнена с возможностью повреждения при приведении в действие механизма (213) сброса давления, вследствие чего выбросы из батарейного элемента (20) проходят через терморегулирующий компонент (13).
6. Батарея по п. 1, отличающаяся тем, что терморегулирующий компонент (13) дополнительно содержит:
конструкцию (134) обхода, при этом конструкция (134) обхода выполнена с возможностью обеспечения пространства для обеспечения возможности приведения в действие механизма (213) сброса давления, и
при этом конструкция (134) обхода представляет собой сквозное отверстие, проникающее через терморегулирующий компонент (13), и боковая стенка (134с) обхода конструкции (134) обхода представляет собой стенку с отверстием в виде сквозного отверстия.
7. Батарея по п. 5, отличающаяся тем, что боковая стенка (134с) обхода выполнена с возможностью повреждения при приведении в действие механизма (213) сброса давления, вследствие чего текучая среда вытекает.
8. Батарея по п. 5, отличающаяся тем, что боковая стенка (134с) обхода образует заданный внутренний угол относительно направления механизма (213) сброса давления в направлении терморегулирующего компонента (13), и при этом заданный внутренний угол больше или равен 15° и меньше или равен 85°.
9. Батарея по п. 4, отличающаяся тем, что терморегулирующий компонент (13) содержит механизм сброса, выполненный с возможностью приведения в действие при приведении в действие механизма (213) сброса давления для обеспечения возможности выпуска по меньшей мере выбросов из батарейного элемента (20) через терморегулирующий компонент (13).
10. Батарея по п. 4, отличающаяся тем, что дополнительно содержит:
камеру (11b) сбора, при этом камера (11b) сбора выполнена с возможностью сбора выбросов из батарейного элемента (20) и терморегулирующего компонента (13) при приведении в действие механизма (213) сброса давления,
при этом камера (134а) обхода и камера (11b) сбора изолированы терморегулирующим компонентом (13).
11. Батарея по п. 6, отличающаяся тем, что дополнительно содержит:
камеру (11b) сбора, при этом камера (11b) сбора выполнена с возможностью сбора выбросов из батарейного элемента (20) и терморегулирующего компонента (13) при приведении в действие механизма (213) сброса давления,
при этом конструкция (134) обхода сообщена с камерой (11b) сбора.
12. Батарея по п. 10, отличающаяся тем, что дополнительно содержит:
защитный элемент (115), при этом защитный элемент (115) расположен на стороне терморегулирующего компонента (13), удаленной от батарейных элементов (20), и камера (11b) сбора расположена между терморегулирующим компонентом (13) и защитным элементом (115).
13. Батарея по п. 12, отличающаяся тем, что дополнительно содержит:
уплотнительный элемент, расположенный между терморегулирующим компонентом (13) и защитным элементом (115) для уплотнения камеры (11b) сбора.
14. Батарея по п. 10, отличающаяся тем, что дополнительно содержит:
закрывающую деталь (111), при этом закрывающая деталь (111) является смежной с компонентом (12) в виде шины, и расстояние между ними составляет менее 2 мм.
15. Батарея по п. 14, отличающаяся тем, что закрывающая деталь (111) находится в контакте с компонентом (12) в виде шины.
16. Батарея по п. 14, отличающаяся тем, что дополнительно содержит:
оболочку (112) кожуха, при этом оболочка (112) кожуха и закрывающая деталь (111) совместно образуют охватывающим образом электрическую камеру (11а) для вмещения множества батарейных элементов (20).
17. Батарея по п. 10, отличающаяся тем, что дополнительно содержит:
закрывающую деталь (111), содержащую пространство (111а) для вмещения, при этом пространство (111а) для вмещения выполнено с возможностью вмещения компонента (12) в виде шины; и
изолирующую часть (113), при этом изолирующая часть (113) прикреплена к закрывающей детали (111) и выполнена с возможностью закрытия по меньшей мере компонента (12) в виде шины.
18. Батарея по п. 17, отличающаяся тем, что изолирующая часть (113) нанесена на закрывающую деталь (111) или смонтирована на ней.
19. Батарея по п. 17, отличающаяся тем, что дополнительно содержит:
оболочку (112) кожуха, при этом оболочка (112) кожуха и закрывающая деталь (111) совместно образуют охватывающим образом электрическую камеру (11а) для вмещения множества батарейных элементов (20); и
блок управления батареей, при этом блок управления батареей по меньшей мере частично расположен снаружи электрической камеры (11а).
20. Батарея по п. 19, отличающаяся тем, что блок управления батареей по меньшей мере частично встроен в закрывающую деталь (111).
21. Батарея по п. 16, отличающаяся тем, что терморегулирующий компонент (13) представляет собой нижнюю часть оболочки (112) кожуха, и при этом оболочка (112) кожуха дополнительно содержит боковую часть (112b), боковая часть (112b) герметично соединена с терморегулирующим компонентом (13).
22. Батарея по п. 16, отличающаяся тем, что терморегулирующий компонент (13) встроен или расположен внутри оболочки (112) кожуха.
23. Батарея по п. 16, отличающаяся тем, что камера (11b) сбора образована между терморегулирующим компонентом (13) и оболочкой (112) кожуха или встроена внутри оболочки (112) кожуха.
24. Батарея по п. 1, отличающаяся тем, что батарейный элемент (20) дополнительно содержит корпус (211), имеющий проем (211b) и охваченный множеством стенок, и закрывающую пластину (212) для закрытия проема (211b), и
при этом механизм (213) сброса давления расположен на по меньшей мере одной из множества стенок.
25. Батарея по п. 24, отличающаяся тем, что наружная поверхность механизма (213) сброса давления находится заподлицо с наружной поверхностью по меньшей мере одной стенки или углублена в нее.
26. Батарея по п. 24, отличающаяся тем, что механизм (213) сброса давления расположен в угловой части между двумя смежными стенками из множества стенок.
27. Батарея по п. 24, отличающаяся тем, что обеспечено множество механизмов (213) сброса давления, при этом множество механизмов (213) сброса давления расположены на одной из множества стенок, или
множество механизмов (213) сброса давления расположены на по меньшей мере двух из множества стенок.
28. Батарея по п. 1, отличающаяся тем, что батарейный элемент (20) содержит по меньшей мере две стенки, при этом по меньшей мере две стенки содержат первую стенку и вторую стенку, которые пересекаются друг с другом, механизм (213) сброса давления обеспечен на первой стенке, и терморегулирующий компонент (13) прикреплен к первой стенке, и
батарея дополнительно содержит опорный компонент, при этом опорный компонент прикреплен ко второй стенке и выполнен с возможностью поддержки батарейного элемента (20).
29. Батарея по п. 10, отличающаяся тем, что батарейный элемент (20) содержит по меньшей мере две стенки, при этом по меньшей мере две стенки содержат первую стенку и вторую стенку, которые пересекаются друг с другом, механизм (213) сброса давления обеспечен на первой стенке, и терморегулирующий компонент (13) прикреплен к первой стенке, и
батарея дополнительно содержит опорный компонент, при этом опорный компонент прикреплен ко второй стенке и выполнен с возможностью поддержки батарейного элемента (20).
30. Батарея по п. 28, отличающаяся тем, что дополнительно содержит:
камеру (11b) сбора, при этом камера (11b) сбора выполнена с возможностью сбора выбросов из батарейного элемента (20) и терморегулирующего компонента (13) при приведении в действие механизма (213) сброса давления, и
при этом опорный компонент содержит дополнительную камеру сбора, причем дополнительная камера сбора сообщена с камерой (11b) сбора.
31. Батарея по п. 29, отличающаяся тем, что опорный компонент содержит дополнительную камеру сбора, при этом дополнительная камера сбора сообщена с камерой (11b) сбора.
32. Батарея по п. 28, отличающаяся тем, что дополнительно содержит:
кожух (11), при этом кожух (11) содержит закрывающую деталь (111) и оболочку (112) кожуха, и оболочка (112) кожуха и закрывающая деталь (111) совместно образуют охватывающим образом электрическую камеру (11а) для вмещения множества батарейных элементов (20),
при этом опорный компонент представляет собой нижнюю часть оболочки (112) кожуха или расположен внутри оболочки (112) кожуха.
33. Батарея по п. 16, отличающаяся тем, что батарейный элемент (20) содержит по меньшей мере две стенки, при этом по меньшей мере две стенки содержат первую стенку и вторую стенку, которые пересекаются друг с другом, механизм (213) сброса давления обеспечен на первой стенке, и терморегулирующий компонент (13) прикреплен к первой стенке, и
батарея дополнительно содержит опорный компонент, при этом опорный компонент прикреплен ко второй стенке и выполнен с возможностью поддержки батарейного элемента (20).
34. Батарея по п. 33, отличающаяся тем, что опорный компонент представляет собой нижнюю часть оболочки (112) кожуха или расположен внутри оболочки (112) кожуха.
35. Батарея по п. 28, отличающаяся тем, что опорный компонент выполнен как единое целое с терморегулирующим компонентом (13), или опорный компонент прикреплен к терморегулирующему компоненту (13).
36. Батарея по п. 28, отличающаяся тем, что опорный компонент содержит дополнительный канал для потока, при этом дополнительный канал для потока сообщен с каналом (133) для потока для обеспечения возможности протекания в нем текучей среды в терморегулирующем компоненте (13).
37. Батарея по п. 33, отличающаяся тем, что опорный компонент содержит дополнительную камеру сбора, при этом дополнительная камера сбора сообщена с камерой (11b) сбора.
38. Батарея по п. 32, отличающаяся тем, что дополнительно содержит:
планку (114), проходящую между закрывающей деталью (111) и оболочкой (112) кожуха,
при этом терморегулирующий компонент (13) расположен между планкой (114) и батарейным элементом (20).
39. Батарея по п. 38, отличающаяся тем, что планка (114) является полой, и полое пространство планки (114) составляет камеру (11b) сбора.
40. Батарея по п. 28, отличающаяся тем, что наружная поверхность механизма (213) сброса давления находится заподлицо с наружной поверхностью первой стенки или углублена в нее.
41. Батарея по п. 28, отличающаяся тем, что батарейный элемент (20) дополнительно содержит корпус (211), имеющий проем (211b) и охваченный множеством стенок, и закрывающую пластину (212) для закрытия проема (211b), и
при этом первая стенка содержит закрывающую пластину (212) или по меньшей мере одну из множества стенок корпуса (211).
42. Батарея по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит:
компонент для прикрепления, приспособленный для прикрепления к батарейному элементу (20) с помощью клея; и
изоляционный компонент (14), при этом изоляционный компонент (14) выполнен с возможностью предотвращения нанесения клея между компонентом для прикрепления и механизмом (213) сброса давления.
43. Батарея по п. 42, отличающаяся тем, что изоляционный компонент (14) содержит:
основную деталь (141); и
выступ (142), при этом выступ (142) выступает из основной детали (141) в направлении выступа, выступ (142) выполнен с возможностью выравнивания с механизмом (213) сброса давления в направлении выступа, когда основная деталь (141) прикреплена к компоненту для прикрепления, и периферийный размер выступа (142) больше или равен размеру механизма (213) сброса давления.
44. Батарея по п. 43, отличающаяся тем, что высота выступа (142) больше или равна заданной высоте нанесения клея и выполнена с возможностью сжатия для согласования с высотой клея при прикреплении множества батарейных элементов (20) к компоненту для прикрепления.
45. Батарея по п. 42, отличающаяся тем, что компонент для прикрепления содержит терморегулирующий компонент (13).
46. Батарея по п. 1, отличающаяся тем, что механизм (213) сброса давления содержит по меньшей мере один из чувствительного к давлению механизма сброса давления и чувствительного к температуре механизма сброса давления.
47. Батарея по п. 1, отличающаяся тем, что механизм (213) сброса давления содержит:
соединительный блок (2131), при этом соединительный блок (2131) содержит вырез (2131а) и первое утолщение (2131b), при этом первое утолщение (2131b) соединено с внутренней стенкой выреза (2131а) и проходит в направлении оси выреза (2131а);
лист (2132) для сброса давления, выполненный с возможностью приведения в действие для снижения внутреннего давления, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента достигает порогового значения, при этом лист (2132) для сброса давления обеспечен на стороне первого утолщения (2131b);
первый защитный лист (2133), выполненный с возможностью защиты листа (2132) для сброса давления и расположенный на другой стороне первого утолщения (2131b), удаленной от листа (2132) для сброса давления;
компрессионное кольцо (2134), выполненное с возможностью сжатия первого защитного листа (2133) и расположенное на стороне первого защитного листа (2133), удаленной от первого утолщения (2131b); и
сжимающую конструкцию (2135), соединенную с соединительным блоком (2131) и выполненную с возможностью сжатия в направлении оси выреза (2131а) для сжатия компрессионного кольца (2134).
48. Батарея по п. 47, отличающаяся тем, что механизм (213) сброса давления дополнительно содержит:
второй защитный лист (2137), выполненный с возможностью защиты листа (2132) для сброса давления, при этом второй защитный лист (2137) установлен на соединительном блоке (2131) и размещен на стороне листа (2132) для сброса давления, удаленной от первого утолщения (2131b), а также закрывает лист (2132) для сброса давления.
49. Батарея по п. 24, отличающаяся тем, что батарейный элемент (20) дополнительно содержит:
соединительный механизм (2431), размещенный в проеме (2211) стенки корпуса (211), где расположен механизм (213) сброса давления, и имеющий кольцевую форму, при этом соединительный механизм (2431) выполнен с возможностью соединения механизма (213) сброса давления со стенкой, причем механизм (213) сброса давления размещен на стороне соединительного механизма (2431), которая находится ближе к внутренней части корпуса (211).
50. Батарея по п. 1, отличающаяся тем, что механизм (213) сброса давления выполнен в виде области сброса давления корпуса (211) батарейного элемента (20), при этом область сброса давления содержит первое углубление (2231), обеспеченное во внутренней поверхности корпуса (211) батарейного элемента (20), и второе углубление (2232), обеспеченное на наружной поверхности корпуса (211), и первое углубление (2231) расположено напротив второго углубления (2232), при этом нижняя стенка первого углубления (2231) и/или нижняя стенка второго углубления (2232) снабжены/снабжена третьим углублением (2233), и область сброса давления выполнена с возможностью растрескивания в третьем углублении (2233) для снижения внутреннего давления, когда внутреннее давление батарейного элемента (20) достигает порогового значения.
51. Транспортное средство, содержащее батарею по любому из пп. 1-50, причем батарея выполнена с возможностью подачи электрической энергии.
52. Способ изготовления батареи по любому из пп. 1-50, при этом способ включает:
обеспечение множества батарейных элементов (20), при этом по меньшей мере один батарейный элемент (20) из множества батарейных элементов (20) содержит:
механизм (213) сброса давления, при этом механизм (213) сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие для снижения внутреннего давления, когда внутреннее давление или температура по меньшей мере одного батарейного элемента (20) достигает порогового значения;
обеспечение компонента (12) в виде шины и электрическое соединение множества батарейных элементов (20) посредством компонента (12) в виде шины; и
расположение механизма (213) сброса давления и компонента (12) в виде шины соответственно на разных сторонах по меньшей мере одного батарейного элемента (20), вследствие чего выбросы из по меньшей мере одного батарейного элемента (20) выпускаются в направлении в сторону от компонента (12) в виде шины при приведении в действие механизма (213) сброса давления,
причем способ дополнительно содержит обеспечение терморегулирующего компонента (13), выполненного с возможностью вмещения текучей среды для регулировки температуры множества батарейных элементов (20), и при этом терморегулирующий компонент (13) выполнен с возможностью его повреждения при приведении в действие механизма (213) сброса давления, вследствие чего выбросы из батарейного элемента (20) проходят через терморегулирующий компонент (13).
53. Способ по п. 52, отличающийся тем, что дополнительно включает:
прикрепление терморегулирующего компонента (13) к первой стенке из по меньшей мере двух стенок батарейного элемента (20) и обеспечение механизма (213) сброса давления на первой стенке; и
прикрепление опорного компонента, который выполнен с возможностью поддержки батарейного элемента (20), ко второй стенке.
54. Способ по п. 52, отличающийся тем, что дополнительно включает:
обеспечение компонента для прикрепления, приспособленного для прикрепления к батарейному элементу (20) с помощью клея; и
обеспечение изоляционного компонента (14), при этом изоляционный компонент (14) выполнен с возможностью предотвращения нанесения клея между компонентом для прикрепления и механизмом (213) сброса давления.
55. Устройство для изготовления батареи по любому из пп. 1-50, при этом устройство содержит:
модуль изготовления батарейных элементов, выполненный с возможностью изготовления множества батарейных элементов (20), при этом по меньшей мере один батарейный элемент (20) из множества батарейных элементов (20) содержит:
механизм (213) сброса давления, при этом механизм (213) сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие для снижения внутреннего давления, когда внутреннее давление или температура по меньшей мере одного батарейного элемента (20) достигает порогового значения;
модуль изготовления компонента в виде шины, выполненный с возможностью изготовления компонента (12) в виде шины, при этом компонент (12) в виде шины выполнен с возможностью электрического соединения множества батарейных элементов (20); и
модуль монтажа, выполненный с возможностью соответствующего расположения механизма (213) сброса давления и компонента (12) в виде шины на разных сторонах по меньшей мере одного батарейного элемента (20), вследствие чего выбросы из по меньшей мере одного батарейного элемента (20) выпускаются в направлении в сторону от компонента (12) в виде шины при приведении в действие механизма (213) сброса давления.
| CN 209804781 U, 17.12.2019 | |||
| CN 209401662 U, 17.09.2019 | |||
| CN 205488300 U, 17.08.2016 | |||
| US 20190173074 A1, 06.06.2019 | |||
| 0 |
|
SU186666A1 | |
| US 201300240220 A1,19.09.2013. | |||
