ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[01] Настоящая заявка относится к области батарей, в частности, к батарее и относящемуся к ней аппарату, способу ее изготовления и устройству для ее изготовления.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[02] Химическая батарея, электрохимическая батарея или электрохимический элемент относится к типу аппарата, который 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 осуществляются отдельно, при этом реакция окисления происходит на отрицательном электроде, и реакция восстановления происходит на положительном электроде, и присоединение и потеря электронов осуществляются через внешнюю цепь, и, таким образом, образуется ток. Это основная характеристика всех батарей. После длительных исследований и разработок химическая батарея привела к большому разнообразию и широкому применению, например, она может представлять собой большое устройство, которое может поместиться в здании, или маленькое устройство в миллиметр. С развитием современной электронной технологии выдвигаются высокие требования к химической батарее. Каждый прорыв в технологии химической батареи приводит к революционному развитию электронного устройства. Многие ученые-электрохимики в мире сосредоточили свои исследования и разработки в области химических батарей, которые питают электрические автомобили.
[03] Как вид химической батареи, литий-ионная батарея обладает такими преимуществами, как небольшой размер, высокая плотность энергии, высокая плотность мощности, многократное повторное использование, длительное время хранения и т.д., и широко применяется в некоторых электронных устройствах, электрических транспортных средствах, электронных игрушках и электрических устройствах. Например, в настоящее время литий-ионная батарея широко применяется в мобильных телефонах, ноутбуках, электромобилях, электрических автомобилях, электрических самолетах, электрических кораблях, игрушечных электрических автомобилях, игрушечных электрических кораблях, игрушечных электрических воздушных летательных аппаратах, электрических инструментах или т.п.
[04] С непрерывным развитием технологии литий-ионных батарей к эксплуатационным характеристикам литий-ионной батареи выдвигаются более высокие требования. Предполагается, что для литий-ионной батареи могут быть одновременно учтены факторы проектирования в нескольких аспектах.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[05] В существующей батарее, как правило, компонент в виде шины расположен между закрывающим элементом и батарейным элементом. Это расположение увеличивает общий объем батареи. Кроме того, компонент в виде шины обычно заключен в кожух, и, таким образом, блок управления батареей, электрически соединенный с компонентом в виде шины, также должен быть установлен в кожухе батареи (закрывающий элемент, например, является частью кожуха), вследствие чего объем кожуха батареи большой, и блок управления батареей заключен в кожухе, что неудобно для последующего технического обслуживания и замены.
[06] В настоящей заявке обеспечены батарея и относящийся к ней аппарат, способ ее изготовления и устройство для ее изготовления с целью улучшения характеристик батареи.
[07] Согласно первому аспекту настоящей заявки обеспечена батарея, содержащая: множество батарейных элементов, закрывающий элемент и изолирующую часть. Множество батарейных элементов выполнены с возможностью электрического соединения друг с другом через компонент в виде шины; закрывающий элемент содержит пространство вмещения, выполненное с возможностью установки компонента в виде шины; и изолирующая часть прикреплена к закрывающему элементу и предназначена для закрытия по меньшей мере компонента в виде шины.
[08] Согласно настоящему решению компонент в виде шины, выполненный с возможностью электрического соединения множества батарейных элементов в батарее, встроен в закрывающий элемент.Это расположение делает конструкцию батареи более компактной, может улучшить объемную плотность энергии батареи, и, поскольку компонент в виде шины не заключен в кожухе, часть конструкции блока управления батареей может быть расположена снаружи кожуха батареи.
[09] В одном варианте реализации пространство вмещения представляет собой сквозное отверстие, образованное на закрывающем элементе, и компонент в виде шины проходит через сквозное отверстие и зафиксирован на закрывающем элементе.
[010] Согласно настоящему решению конструкция пространства вмещения относительно проста, легко реализуется и имеет низкую стоимость.
[011] В одном варианте реализации изолирующая часть нанесена на закрывающий элемент или смонтирована на нем.
[012] Согласно настоящему решению допускается монтаж изолирующей части на закрывающем элементе или ее нанесение на него после установки компонента в виде шины в пространстве вмещения во время изготовления, что является относительно простым и легко реализуемым.
[013] В одном варианте реализации пространство вмещения представляет собой глухое отверстие, образованное на закрывающем элементе, компонент в виде шины способен входить в пространство вмещения через проем пространства вмещения, и по меньшей мере часть компонента в виде шины вмещена в пространстве вмещения, и изолирующая часть образована как единое целое с закрывающим элементом.
[014] Согласно настоящему решению компонент в виде шины может быть полностью встроен в интегрированную конструкцию, образованную закрывающим элементом и изолирующей частью, и это расположение может дополнительно сэкономить пространство и уменьшить общий размер батареи.
[015] В одном варианте реализации батарея дополнительно содержит блок управления батареей, причем блок управления батареей содержит модуль управления и компонент электрического соединения, и модуль управления и компонент в виде шины соединены компонентом электрического соединения.
[016] В одном варианте реализации батарея дополнительно содержит оболочку кожуха, причем оболочка кожуха и закрывающий элемент вместе охватывают и образуют кожух, выполненный с возможностью вмещения множества батарейных элементов, и модуль управления обеспечен снаружи кожуха.
[017] В одном варианте реализации по меньшей мере один из модуля управления и компонента электрического соединения встроен в закрывающий элемент.
[018] Согласно вышеуказанным нескольким решениям компоненты блока управления батареей могут быть установлены снаружи кожуха или встроены в закрывающий элемент.В сравнении с конструкцией, в которой блок управления батареей полностью установлен в кожухе, вышеуказанные несколько решений могут дополнительно сэкономить пространство, и уменьшить размер батареи, и способствовать обслуживанию и замене блока управления батареей.
[019] В одном варианте реализации компонент электрического соединения содержит печатную плату, выполненную с возможностью электрического соединения с множеством батарейных элементов для регистрации сигналов температуры или напряжения множества батарейных элементов.
[020] Согласно настоящему решению это расположение позволяет более точно получать сигнал температуры или напряжения батарейного элемента, вследствие чего общее рабочее состояние батареи может контролироваться более точно.
[021] В одном варианте реализации по меньшей мере один батарейный элемент из множества батарейных элементов содержит механизм сброса давления, и механизм сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие, когда внутреннее давление по меньшей мере одного батарейного элемента достигает порогового значения, для сброса внутреннего давления, при этом механизм сброса давления и компонент в виде шины соответственно расположены на разных сторонах по меньшей мере одного батарейного элемента, вследствие чего при приведении в действие механизма сброса давления выбросы из по меньшей мере одного батарейного элемента выпускаются в направлении в сторону от компонента в виде шины.
[022] Согласно настоящему решению, благодаря этому расположению механизма сброса давления и компонента в виде шины, характеристики безопасности батареи значительно улучшаются. Во-первых, в случае когда батарея используется в электрическом автомобиле, и, например, внутри происходит тепловой пробой, выбросы батарейного элемента не будут выпускаться в направлении пассажиров в кабине водителя, тем самым улучшая безопасность электрического автомобиля, в котором используется батарея. Во-вторых, поскольку механизм сброса давления и компонент в виде шины соответственно расположены на разных сторонах батарейного элемента, выбросы батарейного элемента не вызовут короткого замыкания компонента в виде шины, тем самым значительно снижая риск, вызванный коротким замыканием компонента в виде шины, и улучшая характеристики безопасности батареи.
[023] В одном варианте реализации батарея дополнительно содержит: терморегулирующий компонент, 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.
[024] Согласно настоящему решению путем обеспечения терморегулирующего компонента температурой батарейного элемента можно управлять более гибко и активно. Кроме того, в случае теплового пробоя внутри батареи, выбросы батарейного элемента также могут быть эффективно выпущены, тем самым снижая риск, вызванный слабым выпуском выбросов.
[025] В одном варианте реализации терморегулирующий компонент выполнен с возможностью повреждения при приведении в действие механизма сброса давления для обеспечения возможности вытекания текучей среды.
[026] Согласно настоящему решению это расположение позволяет эффективно снизить температуру выбросов с высокой температурой и высоким давлением из батарейного элемента, тем самым улучшая характеристики безопасности батареи.
[027] В одном варианте реализации терморегулирующий компонент дополнительно содержит: конструкцию обхода, выполненную с возможностью обеспечения пространства, позволяющего приводить в действие механизм сброса давления, при этом терморегулирующий компонент прикреплен к множеству батарейных элементов для образования камеры обхода между конструкцией обхода и механизмом сброса давления.
[028] Согласно настоящему решению установка конструкции обхода может обеспечить эффективное приведение в действие механизма сброса давления. Кроме того, камера обхода может обеспечивать пространство амортизации для выпуска выбросов батарейного элемента, тем самым снижая динамическое давление выбросов батарейного элемента наружу и дополнительно улучшая характеристики безопасности батареи.
[029] В одном варианте реализации терморегулирующий компонент дополнительно содержит: конструкцию обхода, выполненную с возможностью обеспечения пространства, позволяющего приводить в действие механизм сброса давления, при этом конструкция обхода представляет собой сквозное отверстие, проходящее сквозь терморегулирующий компонент.
[030] Согласно настоящему решению это расположение достигает цели прохождения выбросов через терморегулирующий компонент простым способом и при низких затратах.
[031] В одном варианте реализации батарея дополнительно содержит: камеру сбора, выполненную 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.
[032] Согласно настоящему решению камера сбора может обеспечивать дополнительную амортизацию для выпуска выбросов, чтобы дополнительно снизить динамическое давление выбросов. Кроме того, камера сбора может дополнительно снизить риск вторичного повреждения, вызванного выбросами наружу.
[033] В одном варианте реализации батарея дополнительно содержит: камеру сбора, выполненную с возможностью сбора выбросов из батарейного элемента и терморегулирующего компонента при приведении в действие механизма сброса давления, при этом конструкция обхода и камера сбора находятся в сообщении друг с другом.
[034] Согласно настоящему решению выбросы могут беспрепятственно поступать в камеру сбора, чтобы снизить риск попадания выбросов наружу и снизить загрязнение внешней окружающей среды. Кроме того, камера сбора может обеспечивать дополнительную амортизацию для выпуска выбросов для дополнительного снижения динамического давления выбросов.
[035] В одном варианте реализации батарея дополнительно содержит защитный элемент, при этом защитный элемент расположен на стороне терморегулирующего компонента вдали от батарейного элемента, и камера сбора расположена между терморегулирующим компонентом и защитным элементом.
[036] Согласно настоящему решению защитный элемент может обеспечивать дополнительную защиту батареи для предотвращения повреждения батареи инородными предметами и предотвращения попадания внешней пыли или мусора в батарею. Кроме того, защитный элемент и терморегулирующий компонент также образуют камеру сбора для обеспечения дополнительной амортизации для выпуска выбросов при приведении в действие механизма сброса давления, чтобы снизить динамическое давление выбросов.
[037] В одном варианте реализации батарея дополнительно содержит уплотнительный элемент, расположенный между терморегулирующим компонентом и защитным элементом для уплотнения камеры сбора.
[038] Согласно настоящему решению расположение уплотнительного элемента может эффективно предотвратить случайный выпуск выбросов в камеру сбора, тем самым улучшая характеристики безопасности батареи.
[039] Согласно второму аспекту настоящей заявки обеспечен аппарат, содержащий батарею согласно любому из вышеуказанных решений, причем батарея выполнена с возможностью обеспечения электрической энергии.
[040] Согласно третьему аспекту настоящей заявки обеспечен способ изготовления батареи, включающий:
обеспечение множества батарейных элементов, выполненных с возможностью электрического соединения друг с другом через компонент в виде шины;
обеспечение закрывающего элемента, содержащего пространство вмещения, выполненное с возможностью установки компонента в виде шины; и
обеспечение изолирующей части, прикрепленной к закрывающему элементу и предназначенной для закрытия по меньшей мере компонента в виде шины.
[041] Согласно четвертому аспекту настоящей заявки обеспечено устройство для изготовления батареи, содержащее:
модуль изготовления батарейных элементов, выполненный с возможностью изготовления множества батарейных элементов, выполненных с возможностью электрического соединения друг с другом через компонент в виде шины;
модуль изготовления закрывающего элемента, выполненный с возможностью изготовления закрывающего элемента, содержащего пространство вмещения, выполненное с возможностью установки компонента в виде шины; и
модуль изготовления изолирующей части, выполненный с возможностью изготовления изолирующей части, прикрепленной к закрывающему элементу и предназначенной для закрытия по меньшей мере компонента в виде шины.
[042] Батарея и относящийся к ней аппарат, способ ее изготовления и устройство для ее изготовления согласно вариантам осуществления настоящей заявки позволяют компоненту в виде шины, выполненному с возможностью электрического соединения множества батарейных элементов в батарее, быть встроенным в закрывающий элемент.Это расположение делает конструкцию батареи более компактной и может увеличить объемную плотность энергии батареи. И, поскольку компонент в виде шины не заключен в кожухе, часть конструкции блока управления батареей может быть расположена снаружи кожуха батареи, что может дополнительно сэкономить пространство, и уменьшить размер батареи, и способствовать обслуживанию и замене блока управления батареей.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
[043] Прилагаемые графические материалы, описанные в настоящем документе, используются для обеспечения дополнительного понимания настоящей заявки и составляют часть настоящей заявки, и примеры вариантов осуществления настоящей заявки и их описание используются для иллюстрации 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 покомпонентный вид батареи согласно некоторым вариантам осуществления настоящей заявки;
на фиг. 3 показан покомпонентный вид батареи согласно некоторым вариантам осуществления настоящей заявки;
на фиг. 4 показан вид сбоку в разрезе батареи согласно некоторым вариантам осуществления настоящей заявки;
на фиг. 5 показан увеличенный вид части A батареи, показанной на фиг. 4;
на фиг. 6 показан увеличенный вид части B батареи, показанной на фиг. 4;
на фиг. 7 показано трехмерное схематическое изображение батарейного элемента согласно некоторым вариантам осуществления настоящей заявки;
на фиг. 8 показано трехмерное схематическое изображение батарейного элемента согласно некоторым вариантам осуществления настоящей заявки;
на фиг. 9 показан вид сверху терморегулирующего компонента согласно некоторым вариантам осуществления настоящей заявки;
на фиг. 10 показан вид снизу терморегулирующего компонента согласно настоящей заявке, показанного на фиг. 9;
на фиг. 11 показан вид в разрезе терморегулирующего компонента согласно настоящей заявке, показанного на фиг. 9, в направлении A-A;
на фиг. 12 показана блок-схема некоторых вариантов осуществления способа изготовления батареи согласно настоящей заявке; и
на фиг. 13 показано схематическое структурное изображение некоторых вариантов осуществления устройства для изготовления батареи в настоящей заявке.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[044] Чтобы сделать цели, технические решения и преимущества настоящей заявки более понятными, технические решения в вариантах осуществления настоящей заявки будут ясно и полно описаны ниже со ссылкой на прилагаемые графические материалы для множества вариантов осуществления согласно настоящей заявке. Следует понимать, что описанные варианты осуществления представляют собой лишь некоторые, а не все варианты осуществления настоящей заявки. Все другие варианты осуществления, полученные специалистами в данной области техники на основе вариантов осуществления, описанных в настоящей заявке, без каких-либо творческих усилий, входят в объем правовой охраны настоящей заявки.
[045] 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 «содержащий», «включающий», «имеющий», «обладающий», «содержащий в себе», «включающий в себя» и т.п.в описании, формуле изобретения и вышеприведенном описании прилагаемых графических материалах настоящей заявки являются словами, которые не имеют исключающего характера. Следовательно, способ или аппарат, «содержащий», «включающий» или «имеющий» один или несколько этапов или элементов, например, имеет один или несколько этапов или элементов, но не ограничивается только наличием одного или нескольких элементов. Термины «первый», «второй» и т.п.в описании и формуле изобретения или вышеприведенных прилагаемых графических материалах настоящей заявки предназначены для разграничения между разными объектами, а не для описания конкретного порядка или отношения «первичный-вторичный». Кроме того, термины «первый» и «второй» служат только для цели описания и не должны пониматься как указание или намек на относительную важность или как косвенное указание на количество указанных технических признаков. Следовательно, признак, ограниченный словом «первый» или «второй», может явно или косвенно включать один или несколько признаков. В описании настоящей заявки, если не указано иное, «множество» означает два или больше двух.
[046] Следует понимать, что в описании настоящей заявки ориентации или взаимные расположения, обозначенные такими терминами, как «центр», «в поперечном направлении», «длина», «ширина», «вверх», «вниз», «передний», «задний», «левый», «правый», «вертикальный», «горизонтальный», «верхний», «нижний», «внутри», «снаружи», «осевое направление», «радиальное направление» и «направление вдоль окружности», представляют собой ориентации или взаимные расположения, показанные на основе графических материалов, и эти термины используются только для удобства описания настоящей заявки и для упрощения описания, а не для указания или намека на то, что упомянутые аппарат или элемент должны иметь конкретную ориентацию и должны выполняться и применяться в конкретной ориентации, и, таким образом, их нельзя понимать как ограничивающие настоящую заявку.
[047] Следует понимать, что в описании настоящей заявки, если явно не определено или не указано иное, термины «установка», «взаимное соединение», «соединение» и «прикрепление» должны пониматься в широком смысле, например, они могут быть или неподвижным соединением, или разъемным соединением, или интегрированным соединением; и они могут быть либо прямым соединением, либо непрямым соединением через промежуточный элемент, и они могут быть соединением между внутренними частями двух элементов. Специалисты в данной области техники могут понимать конкретные значения вышеприведенных терминов в настоящей заявке согласно конкретным ситуациям.
[048] Выражение «варианты осуществления», встречаемое в настоящей заявке, означает, что конкретные признаки, конструкции и характеристики, описанные в отношении вариантов осуществления, могут быть 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 варианты осуществления, описанные в настоящей заявке, могут быть объединены с другим вариантом осуществления.
[049] Как описано выше, следует подчеркнуть, что когда термин «содержащий/включающий» используется в этом описании, то он используется для четкого указания на наличие указанных признаков, целых чисел, этапов или компонентов, но не исключает наличие или добавление одного или нескольких других признаков, целых чисел, этапов или компонентов или групп признаков, целых чисел, этапов или компонентов. В контексте настоящей заявки формы единственного числа включают формы множественного числа, если иное явно не указано в контексте.
[050] Термины, указывающие на единственное число, в этом описании могут иметь значение «один», но могут иметь такое же значение, как «по меньшей мере один» или «один или несколько». Термин «приблизительно» в целом означает плюс или минус 10% или, в частности, 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.
[051] Термином «и/или» в настоящей заявке описано исключительно отношение связи между связанными объектами и указано то, что может быть три отношения. Например, A и/или B могут обозначать следующие три случая: существует только A, существует как A, так и B, и существует только B. Кроме того, символ «/» в настоящей заявке в целом указывает на то, что связанные предыдущий и следующий объекты характеризуются отношением «или».
[052] Батарея, известная из уровня техники, может быть разделена на первичную батарею и перезаряжаемую батарею в зависимости от того, является ли она перезаряжаемой. Первичная батарея также называется «одноразовой» батареей или гальванической батареей, поскольку после исчерпания ее заряда ее нельзя перезарядить, а можно только выбросить. Перезаряжаемую батарею также называют вторичной батареей, батареей второго уровня или аккумуляторной батареей. Перезаряжаемая батарея отличается от первичной батареи материалом и процессом изготовления и имеет преимущество в том, что после зарядки ее можно применять множество раз, и допустимая нагрузка в отношении выходного тока у перезаряжаемой батареи выше, чем у большинства первичных батарей. Сегодня обычными типами перезаряжаемых батарей являются: свинцово-кислотная батарея, никель-металлогидридная батарея (Ni-MH батарея) и литий-ионная батарея. Литий-ионная батарея имеет такие преимущества, как малый вес, большая емкость (в 1,5-2 раза больше, чем у Ni-MH того же веса) и отсутствие эффекта памяти, а также характеризуется очень низкой скоростью саморазряда, поэтому, даже несмотря на относительно высокую цену, она по-прежнему широко используется. Сегодня литий-ионная батарея также широко используется в электрических транспортных средствах на батареях и гибридных транспортных средствах. Литий-ионная батарея для этой цели имеет относительно низкую емкость, но она характеризуется большим выходным и зарядным током, а также более продолжительным сроком службы, но при этом и более высокой стоимостью.
[053] Батарея, описанная в вариантах осуществления настоящей заявки, относится к перезаряжаемой батарее. В дальнейшем литий-ионная батарея будет в основном использоваться в качестве примера для описания вариантов осуществления, раскрытых в настоящей заявке. Следует понимать, что варианты осуществления, раскрытые в настоящей заявке, применимы к любому другому подходящему типу перезаряжаемой батареи. Батарея, упомянутая в вариантах осуществления, раскрытых в настоящей заявке, может прямо или косвенно применяться к надлежащему аппарату для питания аппарата.
[054] Батарея, упомянутая в вариантах осуществления, раскрытых в настоящей заявке, относится к одному физическому модулю, содержащему один или несколько батарейных элементов для обеспечения предопределенных напряжения и емкости. Батарейный элемент является основной единицей в батарее и в зависимости от способа упаковки может быть в целом разделен 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.
[055] 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 применяется одно встроенное соединение лития в качестве одного электродного материала. Сегодня основными обычными катодными материалами, используемыми как литий-ионная батарея, являются: литированный оксид кобальта (LiCoO2), литированный оксид марганца (LiMn2O4), литированный оксид никеля (LiNiO2) и литий-железо-фосфат (LiFePO4). Изоляционная пленка размещена между положительным листовым электродом и отрицательным листовым электродом для образования тонкой пленочной конструкции с тремя слоями материалов. Тонкая пленочная конструкция в целом встроена в электродный узел в требуемой форме путем скручивания или наложения. Например, тонкая пленочная конструкция из трех слоев материалов в цилиндрическом батарейном элементе скручена в электродный узел цилиндрической формы, тогда как в призматическом батарейном элементе тонкая пленочная конструкция скручена или наложена в электродный узел по существу кубоидной формы.
[056] В обычной конструкции батарейного элемента батарейный элемент содержит короб, электродный узел и раствор электролита. Электродный узел вмещен в коробе батарейного элемента, и электродный узел содержит положительный листовой электрод, отрицательный листовой электрод и изоляционную пленку. Материалом изоляционной пленки может быть полипропилен или полиэтилен и т.д. Электродный узел может иметь спиральную конструкцию или многослойную конструкцию. Короб содержит корпус и закрывающую пластину. Корпус содержит камеру вмещения, образованную множеством стенок и проемом. Закрывающая пластина расположена на проеме для закрытия камеры вмещения. Кроме электродного узла в камере вмещения также вмещен раствор электролита. Положительный листовой электрод и отрицательный листовой электрод в электродном узле содержат контактные выводы 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 служит в качестве контактного вывода положительного электрода. Материалом токоприемника положительного электрода может быть алюминий, и активным материалом положительного электрода могут быть литированные оксиды кобальта, литий-железо-фосфат, тройной литий или манганат 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 служит в качестве контактного 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 контактных выводов положительного электрода, собранных вместе, и множество контактных выводов отрицательного электрода, собранных вместе. Контактные выводы электрода электрически соединены с положительным электродным зажимом и отрицательным электродным зажимом, находящимися снаружи батарейного элемента, посредством соединительного элемента. Для призматического батарейного элемента электродный зажим обычно обеспечен на части закрывающей пластины. Множество батарейных элементов соединены последовательно и/или параллельно через электродные зажимы для различных применений.
[057] В некоторых применениях большой мощности, таких как электрические транспортные средства, применение батареи предусматривает три уровня: батарейный элемент, батарейный модуль и батарейный блок. Батарейный модуль образован путем электрического соединения определенного количества батарейных элементов друг с другом и их помещения в каркас для защиты батарейных элементов от внешних ударов, тепла, вибрации и т.д. Батарейный блок представляет собой конечное состояние батарейной системы, установленной в электрическом автомобиле. Батарейный блок обычно содержит кожух, выполненный с возможностью упаковки одного или нескольких батарейных элементов. Кожух может предотвращать воздействие жидкости или других инородных предметов на зарядку или разрядку батарейных элементов. Кожух обычно состоит из закрывающего элемента и оболочки кожуха. Большинство современных батарейных блоков изготовлены 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 уровень батарейного модуля может быть опущен, то есть батарейный блок может быть образован непосредственно из батарейных элементов. Это улучшение позволяет батарейной системе значительно сократить количество компонентов при увеличении весовой плотности энергии и объемной плотности энергии. Батарея, упомянутая в настоящей заявке, содержит батарейный модуль или батарейный блок.
[058] Как правило, кроме батарейных элементов батарея также содержит закрывающий элемент, изолирующую часть и блок управления батареей. Компонент в виде шины, выполненный с возможностью электрического соединения батарейных элементов, обычно расположен между закрывающим элементом и батарейными элементами. Это расположение увеличивает общий объем батареи. Кроме того, компонент в виде шины обычно заключен в кожух, и, таким образом, блок управления батареей, электрически соединенный с компонентом в виде шины, также должен быть установлен в кожухе батареи (закрывающий элемент, например, является частью кожуха), вследствие чего объем кожуха батареи большой, и блок управления батареей заключен в кожухе, что неудобно для последующего технического обслуживания и замены.
[059] Для исследователей и специалистов в данной области техники, чтобы изменить концепцию проектирования компонента в виде шины, установленного между закрывающим элементом и батарейными элементами, необходимо решить различные технические проблемы и преодолеть технические предрассудки, и это не достигается в одночасье.
[060] Для решения этой проблемы многие исследователи легко приходят к мысли об увеличении степени отделяемости кожуха, чтобы облегчить последующее открытие кожуха для обслуживания блока управления батареей для решения этой технической проблемы. Другими словами, из-за технических предрассудков, вызванных наличием вышеупомянутых различных проблем или других различных проблем, специалистам в данной области техники нелегко будет придумать, как встроить компонент в виде шины в закрывающий элемент для решения этой проблемы. Это также связано с тем, что такая модификация проектирования слишком рискованна и слишком сложна, и эти риск и сложность мешают исследователям изменить способ установки компонента в виде шины.
[061] Для решения или по меньшей мере частичного решения вышеупомянутых проблем и других возможных проблем батареи из уровня техники автор настоящего изобретения идет другим путем и предлагает новую батарею после проведения большого количества исследований и экспериментов. Применимые аппараты для батареи, описанные в вариантах осуществления настоящей заявки, без ограничения включают: мобильные телефоны, портативные устройства, ноутбуки, электромобили, электрические транспортные средства, корабли, космические летательные аппараты, электронные игрушки, электрические инструменты и т.п.Например, космические летательные аппараты включают самолеты, ракеты, космические челноки, космические корабли и т.п.; электронные игрушки включают неподвижные или подвижные электронные игрушки, такие как игровые консоли, электрические игрушечные машинки, электрические игрушечные корабли, электрические игрушечные самолеты и т.п.; и электрические инструменты включают электрические металлорежущие инструменты, электрические абразивные инструменты, электрические сборочные инструменты и электрические железнодорожные инструменты, такие как электрические дрели, электрические шлифовальные машины, электрические гаечные ключи, электрические шуруповерты, электрические молоты, электрические ударные дрели, вибраторы для бетона и электрические рубанки.
[062] Например, как показано на фиг.1, эта фигура представляет собой упрощенное схематическое изображение транспортного средства 1 согласно варианту осуществления настоящей заявки. Транспортное средство 1 может представлять собой транспортное средство, работающее на топливе, транспортное средство, работающее на газе, или транспортное средство, работающее на новых видах энергии. Транспортное средство, работающее на новых видах энергии, может быть транспортным средством на батарее, гибридным транспортным средством или транспортным средством с увеличенным запасом хода на батарее или т.п.Батарея 10 может быть обеспечена внутри транспортного средства 1, например, батарея 10 может быть обеспечена в нижней части, передней части или задней части транспортного средства 1. Батарея 10 может использоваться для подачи питания в транспортное средство 1. Например, батарея 10 может служить в качестве рабочего источника питания транспортного средства 1. Кроме того, транспортное средство 1 может дополнительно содержать контроллер 30 и двигатель 40. Контроллер 30 выполнен с возможностью управления батареей 10 для подачи питания на двигатель 40, например, для обеспечения потребности транспортного средства 1 в рабочем питании во время запуска, навигации и езды. В другом варианте осуществления настоящей заявки батарея 10 может служить не только в качестве источника рабочего питании транспортного средства 1, но также в качестве источника питания привода транспортного средства 1, заменяя или частично заменяя топливо или природный газ для обеспечения питания привода для транспортного средства 1.
[063] На фиг. 2 и 3 соответственно показаны покомпонентные виды батареи согласно вариантам осуществления настоящей заявки соответственно. Как показано на фиг. 2 и 3, батарея 10 содержит множество батарейных элементов 20 и компонент 12 в виде шины, выполненный с возможностью электрического соединения множества батарейных элементов 20. Для защиты батарейных элементов 20 от проникновения внешней жидкости или инородных предметов либо коррозии батарея 10 содержит кожух 11 для упаковки множества батарейных элементов и других необходимых компонентов, как показано на фиг. 2 и 3. В некоторых вариантах осуществления кожух 11 может содержать закрывающий элемент 111 и оболочку 112 кожуха. Закрывающий элемент 111 и оболочка 112 кожуха объединены вместе уплотненным образом, чтобы вместе охватить и образовать электротехническую камеру, выполненную с возможностью вмещения множества батарейных элементов 20.
[064] Компонент 12 в виде шины также может быть встроен в закрывающий элемент 111, и на фиг. 2-5 показаны схематические изображения компонента 12 в виде шины, встроенного в закрывающий элемент 111. Как показано на фигурах, закрывающий элемент 111 может содержать пространство 111a вмещения, и пространство 111a вмещения способно вмещать компонент 12 в виде шины. В некоторых вариантах осуществления пространство 111a вмещения может представлять собой сквозное отверстие, образованное на закрывающем элементе 111. Компонент 12 в виде шины может быть фиксирован в сквозном отверстии надлежащим образом. Например, компонент 12 в виде шины может быть загружен в пресс-форму до того, как будет сформован закрывающий элемент 111, вследствие чего компонент 12 в виде шины может быть встроен в закрывающий элемент 111 после того, как будет образован закрывающий элемент 111.
[065] Следует понимать, что компонент 12 в виде шины расположен в месте закрывающего элемента 111, соответствующем электродному зажиму 214 (в том числе положительному электродному зажиму 214a и отрицательному электродному зажиму 214b) батарейных элементов 20. После того как батарейные элементы 20 в кожухе 111 помещены на место, закрывающий элемент 111 может быть непосредственно смонтирован на оболочке 112 кожуха, а затем компонент 12 в виде шины электрически соединяется с электродным зажимом 214 батарейных элементов 20 фиксирующим способом, таким как сварка, например, лазерная сварка или ультразвуковая сварка. Затем изолирующая часть 113, прикрепленная к закрывающему элементу 111, используется для закрытия по меньшей мере компонента 12 в виде шины, тем самым образуя упакованный кожух 11.
[066] В некоторых вариантах осуществления изолирующая часть 113 может представлять собой лист или тонкую пластинчатую конструкцию, и материалом изолирующей части 113 может быть полипропилен, полиэтилен или полиэтилентерефталат и т.д.; в некоторых других вариантах осуществления изолирующая часть 113 может также представлять собой изолирующий клей или изолирующую краску и т.д.
[067] В некоторых вариантах осуществления изолирующая часть 113 может быть нанесена на закрывающий элемент 111 или смонтирована на нем. Например, после того как компонент 12 в виде шины электрически соединен с электродным зажимом 214 батарейных элементов 20, изолирующая часть 113 может быть образована путем нанесения покрытия в виде изолирующего слоя на часть закрывающего элемента 111, имеющую компонент 12 в виде шины. В некоторых альтернативных вариантах осуществления изолирующая часть 113 также может быть компонентом, который смонтирован на закрывающем элементе 111 для закрытия по меньшей мере изолирующей части 113. Изолирующая часть 113 и закрывающий элемент 111 могут быть смонтированы уплотненным образом для обеспечения уплотнения кожуха 11. В некоторых вариантах осуществления изолирующий слой в виде покрытия или смонтированная изолирующая часть 113 может также покрывать всю внешнюю поверхность закрывающего элемента 111.
[068] В некоторых вариантах осуществления изолирующая часть 113 может быть также образована как единое целое с закрывающим элементом 111. Например, изолирующая часть 113 может быть образована как часть закрывающего элемента 111, выступающая из наружной поверхности, и пространство 111a вмещения образовано внутри части для вмещения компонента 12 в виде шины. В этих вариантах осуществления компонент 12 в виде шины также может быть встроен в закрывающий элемент 111 с помощью таких средств, как формовка, или впоследствии вмонтирован в закрывающий элемент 111 после образования закрывающего элемента 111. В последнем упомянутом случае компонент 12 в виде шины может быть электрически соединен с электродным зажимом 214 батарейных элементов 20 посредством контактной сварки или т.п.
[069] Согласно компоновке встраивания компонента 12 в виде шины в закрывающий элемент 111, описанной в вышеуказанном варианте осуществления, можно значительно уменьшить объем батареи 10, не нарушая безопасность батареи 10 или даже улучшая безопасность батареи, тем самым улучшая объемную плотность энергии батареи 10. Кроме того, этот способ может также снизить сложность сборки батареи 10, тем самым снижая стоимость сборки. Кроме того, встраивание компонента 12 в виде шины в закрывающий элемент 111 позволяет также достичь того, что упомянутый выше блок управления батареей по меньшей мере частично расположен снаружи электротехнической камеры 11a.
[070] В частности, для обычной батареи все компоненты в электротехнической камере 11a должны быть надлежащим образом соединены до уплотнения закрывающего элемента 111 и оболочки 112 кожуха. Соединение предусматривает соединение между компонентом 12 в виде шины и электродным зажимом 214 и соединение между блоком управления батареей и компонентом 12 в виде шины. То есть в обычной батарее блок управления батареей упакован в уплотненном кожухе 11. Однако блок управления батареей является уязвимым компонентом по сравнению с другими компонентами. После повреждения или выхода из строя блока управления батареей необходимо открыть уплотненный кожух 11 для замены. Данная операция является длительной и трудоемкой, а также нарушается уплотнение кожуха 11.
[071] В отличие от обычной батареи, в случае когда компонент 12 в виде шины встроен в закрывающий элемент 111, блок управления батареей может быть по меньшей мере частично расположен снаружи электротехнической камеры 11a. Например, по меньшей мере одна электрическая соединительная часть 151 между управляющей частью (не показана) блока управления батареей и компонентом 12 в виде шины также может быть встроена в закрывающий элемент 111, как показано на фиг. 3. Часть управления может быть вмещена в части вмещения, образованной как единое целое с закрывающим элементом 111. В этом случае, после выхода из строя части управления или электрической соединительной части 151 блока управления батареей, техническое обслуживание может быть выполнено без открытия кожуха 11, что снижает затраты на техническое обслуживание, не нарушая при этом уплотнение кожуха 11, и, кроме того, улучшает характеристики безопасности батареи и опыт пользователя. В некоторых вариантах осуществления электрическая соединительная часть 151 может содержать, но без ограничения, по меньшей мере одно из следующего: печатную плату (например, плату с печатной схемой или гибкую печатную плату), кабель, провод, проводящую полосу или проводящую шину. Электрическая соединительная часть 151 выполнена с возможностью электрического соединения с множеством батарейных элементов 20 для регистрации сигналов температуры или напряжения множества батарейных элементов 20.
[072] На фиг. 6 показан частичный увеличенный вид части B на фиг. 4. Как может быть видно на фиг. 6, под батарейным элементом 20 обеспечен терморегулирующий компонент 13, и под батарейным элементом 20 находятся две камеры - камера 11b сбора и камера 134a обхода. Камера 134a обхода обеспечивает пространство для приведения в действие механизма 213 сброса давления батарейного элемента. 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 может быть обеспечен компонент, выполненный с возможностью вмещения жидкости, для дополнительного снижения температуры выбросов, поступающих в камеру 11b сбора. Кроме этого, необязательно газ или жидкость в камере 11b сбора течет циркулирующим образом. Для понимания функций и конструкций терморегулирующего компонента 13 и двухкамерной конструкции необходимо сначала описать конструкцию батарейного элемента 20 со ссылкой на фиг. 7 и 8.
[073] На фиг. 7 и 8 показаны трехмерные виды батарейного элемента 20, рассматриваемые под разными углами, соответственно. Как показано на фигурах, в батарейном элементе 20 согласно настоящей заявке электродный узел вмещен в коробе батарейного элемента 20. Короб содержит корпус 211 и закрывающую пластину 212. Корпус 211 содержит камеру вмещения, образованную множеством стенок и проемом. Закрывающая пластина 212 расположена на проеме для закрытия камеры вмещения. Кроме электродного узла в камере вмещения также вмещен раствор электролита. Положительный листовой электрод и отрицательный листовой электрод в электродном узле обычно снабжены контактными выводами электрода. Контактные выводы электрода обычно содержат контактный вывод положительного электрода и контактный вывод отрицательного электрода. Контактные выводы электрода электрически соединены с электродным зажимом 214, находящимся снаружи батарейного элемента 20, посредством соединительного элемента. Электродный зажим 214 обычно содержит положительный электродный зажим 214a и отрицательный электродный зажим 214b. 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 из множества батарейных элементов 20, который может с большей вероятностью подвергнуться тепловому пробою из-за положения батарейного элемента 20 в батарее 10. Конечно, также возможно, что каждый батарейный элемент 20 в батарее 10 снабжен механизмом 213 сброса давления.
[074] Механизм 213 сброса давления относится к элементу или компоненту, который приводится в действие, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента 20 достигает предопределенного порогового значения, для сброса внутреннего давления и/или внутреннего вещества. Пороговое значение, указанное в настоящей заявке, может быть пороговым значением давления или пороговым значением температуры. Проектирование порогового значения варьируется согласно разным требованиям к проектированию. Например, пороговое значение может быть спроектировано или определено согласно значению внутреннего давления или внутренней температуры батарейного элемента 20, который рассматривается как характеризующийся угрозой и риском выхода 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, когда внутреннее давление или температура по меньшей мере одного батарейного элемента 20, в котором он находится, достигает порогового значения, для сброса давления внутри батареи, тем самым избегая более опасных аварийных ситуаций. Как упомянуто выше, механизм 213 сброса давления может также называться противовзрывным клапаном, воздушным клапаном, клапаном сброса давления или предохранительным клапаном и т.д. и, в частности, может содержать чувствительный к давлению или чувствительный к температуре элемент или конструкцию. То есть, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента 20 достигает предопределенного порогового значения, механизм 213 сброса давления выполняет действие, или ослабленная конструкция, обеспеченная в механизме сброса давления, повреждается, чтобы образовать проем или канал для сброса внутреннего давления. Компонент 12 в виде шины также называется шинопроводом или шиной и т.д., которые представляют собой компонент, который электрически соединяет множество батарейных элементов 20 последовательно и/или параллельно. Множество батарейных элементов 20 имеют более высокое напряжение после последовательного и/или параллельного соединения компонентом 12 в виде шины. Следовательно, сторона, имеющая компонент 12 в виде шины, иногда называется высоковольтной стороной.
[075] «Приведение в действие», упомянутое в настоящей заявке, означает, что механизм 213 сброса давления действует или активируется в определенное состояние, вследствие чего внутреннее давление батарейного элемента 20 может быть сброшено. Действие, создаваемое механизмом 213 сброса давления, может включать, но без ограничения, следующее: растрескивание, разрушение, разрыв или открытие и т.д. по меньшей мере части механизма 213 сброса давления. При приведении в действие механизма 213 сброса давления вещества с высокой температурой и высоким давлением внутри батарейного элемента 20 выпускаются наружу в виде выбросов из положения приведения в действие. Таким образом, давление в батарейном элементе 20 может быть сброшено до контролируемых давления или температуры, тем самым избегая потенциально более серьезных аварийных ситуаций. Выбросы из батарейного элемента 20, упомянутые в настоящей заявке, содержат, но без ограничения: раствор электролита, растворенные или расщепленные положительный и отрицательный листовые электроды, фрагменты изоляционной пленки, газ с высокой температурой и высоким давлением, создаваемый в результате реакции, пламя и т.д. Выбросы с высокой температурой и высоким давлением выпускаются в направлении, в котором обеспечен механизм 213 сброса давления батарейного элемента 20, и, более конкретно, могут выпускаться в направлении участка, в котором механизм 213 сброса давления приводится в действие. Сила и разрушительное действие таких выбросов могут быть огромными или даже достаточно большими для прорыва сквозь одну или несколько конструкций, таких как закрывающий элемент 111, обеспеченный в этом направлении.
[076] В отличие от обычной батареи, механизм 213 сброса давления и компонент 12 в виде шины в батарее 10 согласно вариантам осуществления настоящей заявки соответственно расположены на разных сторонах батарейного элемента 20. То есть, как правило, компонент 12 в виде шины расположен на верхней стороне, где находится закрывающая пластина 212, и механизм 213 сброса давления батарейного элемента 20 согласно вариантам осуществления настоящей заявки может быть расположен на любой надлежащей стороне, отличной от верхней стороны. Например, на фиг. 7 и 8 показано, что механизм 213 сброса давления расположен на стороне, противоположной компоненту 12 в виде шины. На самом деле, механизм 213 сброса давления может быть расположен на любой одной или нескольких стенках корпуса 211 батарейного элемента 20, что будет дополнительно пояснено ниже.
[077] С одной стороны, например, когда батарея 10 применяется в электрическом транспортном средстве или т.п., высоковольтная сторона, где обеспечен компонент 12 в виде шины, обычно расположена на стороне, смежной с кабиной водителя, из-за проводки и т.д., и механизм 213 сброса давления расположен на другой стороне, вследствие чего при приведении в действие механизма 213 сброса давления выбросы из батарейного элемента 20 выпускаются в направлении в сторону от компонента 12 в виде шины, как показано стрелками в камере 134a обхода, показанной на фиг. 6, и выбросы выпускаются по существу веером в направлении в сторону от компонента 12 в виде шины. Таким образом, устраняется опасность, угрожающая безопасности пассажиров, когда выбросы выпускаются в направлении кабины водителя, что тем самым значительно повышает коэффициент безопасности использования батареи 10.
[078] С другой стороны, поскольку выбросы содержат различные проводящие жидкость или твердое вещество, расположение компонента 12 в виде шины и механизма 213 сброса давления на одной и той же стороне сопряжено с большим риском, который заключается в том, что выбросы могут непосредственно провести ток между высоковольтными положительным и отрицательным электродами и вызвать короткое замыкание. Серия цепных реакций, вызванных коротким замыканием, может привести к тепловому пробою или взрыву всех батарейных элементов 20 в батарее 10. Расположив компонент 12 в виде шины и механизм 213 сброса давления на разных сторонах, вследствие чего выбросы выпускаются в направлении в сторону от компонента 12 в виде шины, можно избежать вышеупомянутых проблем, что тем самым дополнительно повышает безопасность батареи 10.
[079] На фиг. 9-11 показаны виды под разными углами и вид в разрезе терморегулирующего компонента 13 согласно некоторым вариантам осуществления. Терморегулирующий компонент 13 будет описан ниже в сочетании с фиг. 9-11.
[080] Терморегулирующий компонент 13 в настоящей заявке относится к компоненту, который может контролировать и регулировать температуру батарейных элементов 20. Терморегулирующий компонент 13 может вмещать текучую среду для контроля и регулировки температуры батарейных элементов 20. Текучая среда здесь может быть жидкостью или газом. Контроль и регулировка температуры могут включать нагревание или охлаждение множества батарейных элементов 20. Например, в случае охлаждения или понижения температуры батарейных элементов 20, терморегулирующий компонент 13 выполнен с возможностью вмещения охлаждающей текучей среды для понижения температуры множества батарейных элементов 20. В этом случае терморегулирующий компонент 13 может также называться охлаждающим компонентом, охлаждающей системой или охлаждающей пластиной и т.д. Текучая среда, вмещенная в нем, может также называться охлаждающей средой или охлаждающей текучей средой и более конкретно может называться охлаждающей жидкостью или охлаждающим газом. Охлаждающая среда может быть спроектирована для течения циркулирующим образом для достижения лучшего эффекта регулировки температуры. В качестве охлаждающей среды может конкретно использоваться вода, смесь воды и этиленгликоля или воздух и т.д. Для достижения эффективности охлаждения терморегулирующий компонент 13 обычно прикреплен к батарейным элементам 20, например, с помощью теплопроводного силикагеля. Кроме того, терморегулирующий компонент 13 может также использоваться для нагревания с целью повышения температуры множества батарейных элементов 20. Например, нагревание батареи 10 перед запуском электрического транспортного средства в некоторых регионах с более низкой температурой зимой может улучшить работу батареи.
[081] 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 вдали от батарейного элемента 20. Канал 133 для потока выполнен с возможностью вмещения текучей среды и обеспечения протекания текучей среды внутрь. В некоторых вариантах осуществления терморегулирующий компонент 13, содержащий первую теплопроводную пластину 131, вторую теплопроводную пластину 132 и канал 133 для потока, может быть образован как единое целое посредством надлежащего процесса, такого как формовка на пескодувной машине, или первая теплопроводная пластина 131 и вторая теплопроводная пластина 132 смонтированы вместе путем сварки (например, пайки). В некоторых альтернативных вариантах осуществления первая теплопроводная пластина 131, вторая теплопроводная пластина 132 и канал 133 для потока также могут быть образованы по отдельности и смонтированы вместе для образования терморегулирующего компонента 13.
[082] В некоторых вариантах осуществления терморегулирующий компонент 13 может составлять часть кожуха 11, выполненного с возможностью вмещения множества батарейных элементов. Например, терморегулирующий компонент 13 может быть нижней частью (не показанной на фигурах) оболочки 112 кожуха 11. Кроме нижней части оболочка 112 кожуха также содержит боковые части 112b. В некоторых вариантах осуществления боковые части 112b образованы в виде каркасной конструкции и могут быть смонтированы вместе с терморегулирующим компонентом 13 для образования оболочки 112 кожуха. Таким образом, конструкция батареи 10 может быть сделана более компактной, эффективное использование пространства может быть улучшено, и может быть улучшена плотность энергии.
[083] Терморегулирующий компонент 13 и боковые части 112b могут быть смонтированы вместе уплотнительным элементом, таким как уплотнительное кольцо, и креплением уплотненным образом. Для повышения эффекта уплотнения в качестве крепления может быть использован самонарезающий винт с термическим сверлением (FDS). Конечно, следует понимать, что этот способ уплотнительного монтажа является лишь иллюстративным и не предназначен для ограничения объема правовой охраны содержания настоящей заявки. Также возможен любой другой подходящий способ монтажа. Например, в некоторых альтернативных вариантах осуществления терморегулирующий компонент 13 и боковые части 112b могут быть смонтированы вместе с другими частями надлежащим способом, таким как сварка.
[084] В некоторых альтернативных вариантах осуществления терморегулирующий компонент 13 и боковые части 112b также могут быть образованы как единое целое. То есть оболочка 112 кожуха 11 может быть образована как единое целое. Этот способ образования позволяет повысить прочность оболочки 112 кожуха и уменьшить вероятность утечки. В некоторых альтернативных вариантах осуществления боковые части 112b оболочки 112 кожуха могут быть также образованы как единое целое с закрывающим элементом 111. То есть в данном случае закрывающий элемент 111 представляет собой конструкцию с нижним проемом, и нижний проем может быть закрыт терморегулирующим компонентом 13.
[085] Другими словами, терморегулирующий компонент 13 и кожух 11 могут иметь различные соотношения. Например, в некоторых альтернативных вариантах осуществления терморегулирующий компонент 13 может быть не частью оболочки 112 кожуха 11, а компонентом, смонтированным на стороне оболочки 112 кожуха, обращенной к закрывающему элементу 111. Такой способ в большей степени способствует удержанию кожуха 11 в закрытом состоянии. В некоторых других альтернативных вариантах осуществления терморегулирующий компонент 13 также может быть интегрирован на внутренней стороне оболочки 112 кожуха подходящим образом.
[086] Как упомянуто выше, некоторый механизм 213 сброса давления должен быть снабжен конструкцией 134 обхода в положении снаружи батарейного элемента 20, соответствующем механизму 213 сброса давления при приведении в действие, вследствие чего механизм 213 сброса давления может плавно приводиться в действие для выполнения своей предполагаемой функции. В некоторых вариантах осуществления конструкция 134 обхода может быть расположена на терморегулирующем компоненте 13, вследствие чего, когда терморегулирующий компонент 13 прикреплен к множеству батарейных элементов 20, камера 134a обхода может быть образована между конструкцией 134 обхода и механизмом 213 сброса давления. То есть камера 134a обхода, упомянутая в настоящей заявке, относится к закрытой полой камере, образованной путем совместного окружения конструкцией 134 обхода и механизмом 213 сброса давления. В настоящем решении для выпуска выбросов из батарейного элемента 20 впускная боковая поверхность камеры 134a обхода может быть открыта благодаря приведению в действие механизма 213 сброса давления, и выпускная боковая поверхность, противоположная впускной боковой поверхности, может быть частично повреждена и открыта благодаря выбросам с высокой температурой и высоким давлением, тем самым образуя канал сброса для выбросов. Согласно некоторым другим вариантам осуществления камера 134a обхода может представлять собой, например, незакрытую полую камеру, образованную путем совместного окружения конструкцией 134 обхода и механизмом 213 сброса давления. Выпускная боковая поверхность незакрытой полой камеры может изначально иметь канал для вытекания выбросов.
[087] Продолжая ссылаться на фиг. 9-11, как показано на фигурах, в некоторых вариантах осуществления первая теплопроводная пластина 131 и вторая теплопроводная пластина 132 могут быть соответственно снабжены полууглубленной конструкцией, соответствующей каналу 133 для потока, и полууглубленные конструкции первой теплопроводной пластины 131 и второй теплопроводной пластины 132 выровнены друг с другом. Путем монтажа первой теплопроводной пластины 131 и второй теплопроводной пластины 132 вместе полууглубленные конструкции первой теплопроводной пластины 131 и второй теплопроводной пластины 132 объединяются в канал 133 для потока, и, наконец, образуется терморегулирующий компонент 13.
[088] Конечно, следует понимать, что конкретная конструкция терморегулирующего компонента 13, описанная выше, является лишь схематичной и не предназначена для ограничения объема правовой охраны настоящей заявки. Также возможна любая другая подходящая конструкция или расположение. 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 отсутствовать. Например, может отсутствовать 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 стороне или встроенный в нее.
[089] Как видно из приведенного выше описания, в некоторых вариантах осуществления, когда механизм 213 сброса давления расположен на другой стороне по отношению к компоненту 12 в виде шины батарейного элемента 20, двухкамерная конструкция может быть образована после регулировки конструкции. Двойные камеры относятся к камере 134a обхода между механизмом 213 сброса давления батарейного элемента 20 и конструкцией 134 обхода и камере 11b сбора, упомянутой выше. 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 134a обхода также может быть повреждена, что позволяет текучей среде в терморегулирующем компоненте 13 вытекать с целью охлаждения и гашения выбросов из батарейного элемента 20, вследствие чего температура выбросов из батарейного элемента 20 может быть быстро снижена, тем самым улучшая характеристики безопасности батареи 10.
[090] Далее со ссылкой на фиг. 6 видно, что 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 относятся к камере 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, смежную с нижней стенкой 134b обхода и расположенную под предопределенным углом относительно нее 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.
[091] Например, в некоторых вариантах осуществления конструкция 134 обхода может быть образована путем углубления части первой теплопроводной пластины 131 в направлении второй теплопроводной пластины 132, и образования проема, и фиксации края проема и второй теплопроводной пластины 132 вместе с помощью подходящего способа фиксации. При приведении в действие механизма 213 сброса давления выбросы из батарейного элемента 20 будут сначала поступать в камеру 134a обхода. Как показано стрелками в камере 134a обхода по фиг. 6, выбросы будут выпускаться наружу в по существу веерообразном направлении.
[092] В отличие от обычного 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 могут проходить через терморегулирующий компонент 13. Преимуществом этого расположения является то, что выбросы с высокой температурой и высоким давлением из батарейного элемента 20 могут проходить через терморегулирующий компонент 13 плавно, чтобы предотвратить вторичные аварийные ситуации, вызванные несвоевременным выпуском выбросов, тем самым улучшая характеристики безопасности батареи 10.
[093] Для обеспечения возможности плавного прохождения выбросов через терморегулирующий компонент 13 могут быть обеспечены сквозное отверстие или механизм сброса в положении терморегулирующего компонента 13 напротив механизма 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 быть приведен в действие при приведении в действие механизма 213 сброса давления, чтобы обеспечить прохождение по меньшей мере выбросов из батарейного элемента 20 через терморегулирующий компонент 13 для выпуска. В некоторых вариантах осуществления механизм сброса может также иметь ту же конструкцию, что и механизм 213 сброса давления на батарейном элементе 20. То есть в некоторых вариантах осуществления механизм сброса может быть механизмом, расположенным на второй теплопроводной пластине 132 и имеющим ту же конструкцию, что и механизм 213 сброса давления. В некоторых альтернативных вариантах осуществления механизм сброса также может иметь конструкцию, отличную от конструкции механизма 213 сброса давления, и представляет собой только ослабленную конструкцию, обеспеченную на нижней стенке 134b обхода. Ослабленная конструкция может содержать, но без ограничения, например: утонченную часть, которая является единым целым с нижней стенкой 134b обхода, выемку (например, поперечную выемку 134d, как показано на фиг. 9) или хрупкую часть, выполненную из хрупкого материала, такого как пластик, установленную на нижней стенке 134b обхода. Альтернативно механизм сброса может быть чувствительным к температуре или чувствительным к давлению механизмом сброса, который приводится в действие, когда температура или давление, измеряемые механизмом сброса, превышает пороговое значение.
[094] В некоторых вариантах осуществления для обеспечения возможности плавного прохождения выбросов через терморегулирующий компонент 13 конструкция 134 обхода может также представлять собой сквозное отверстие, проходящее сквозь терморегулирующий компонент 13. То есть конструкция 134 обхода может содержать только боковую стенку 134c обхода, и боковая стенка 134c обхода, таким образом, является стенкой с отверстием в виде сквозного отверстия. В этом случае, при приведении в действие механизма 213 сброса давления выбросы из батарейного элемента 20 могут непосредственно проходить через конструкцию 134 обхода для выпуска. Таким образом, можно более эффективно избежать образования вторичного высокого давления, тем самым улучшая характеристики безопасности батареи 10.
[095] В некоторых вариантах осуществления терморегулирующий компонент 13 также может быть выполнен с возможностью повреждения при приведении в действие механизма 213 сброса давления для обеспечения возможности вытекания текучей среды. Отток текучей среды может быстро снизить температуру выбросов с высокой температурой и высоким давлением из батарейного элемента 20 и погасить их, тем самым избегая дальнейшего повреждения других батарейных элементов 20 и батареи 10, чтобы не вызвать более серьезных аварийных ситуаций. Например, в некоторых вариантах осуществления боковая стенка 134c обхода может также быть образована таким образом, что она легко повреждается выбросами из батарейного элемента 20. Поскольку внутреннее давление батарейного элемента 20 относительно велико, выбросы из батарейного элемента 20 будут выпускаться наружу в по существу конической форме. 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.
[096] Например, в некоторых вариантах осуществления боковая стенка 134c обхода выполнена с возможностью образования предопределенного внутреннего угла относительно направления механизма 213 сброса давления в направлении терморегулирующего компонента 13, и внутренний угол больше или равен 15° и меньше или равен 85°. Например, предопределенный внутренний угол, показанный на фиг. 6, составляет приблизительно 45°. Благодаря правильной установке внутреннего угла, боковая стенка 134c обхода может быть более легко повреждена при приведении в действие механизма 213 сброса давления, чтобы дополнительно обеспечить возможность вытекания текучей среды для контакта с выбросами и достичь эффекта своевременного охлаждения выбросов. Кроме того, предопределенный внутренний угол может также обеспечить возможность более легкого образования боковой стенки 134c обхода. Например, предопределенный внутренний угол может обеспечивать определенный угол литейного уклона, тем самым способствуя изготовлению боковой стенки 134c обхода и даже всей первой теплопроводной пластины 131.
[097] Кроме того, этот способ расположения боковой стенки 134c обхода может быть применен к вышеупомянутому случаю с камерой 134a обхода и случаю, когда конструкция 134 обхода является сквозным отверстием. Например, в случае когда конструкция 134 обхода является сквозным отверстием, прорезь сквозного отверстия может постепенно уменьшаться вдоль направления механизма 213 сброса давления в направлении терморегулирующего компонента 13, и внутренний угол, образованный стенкой с отверстием в виде сквозного отверстия относительно направления механизма 213 сброса давления в направлении терморегулирующего компонента 13, больше или равен 15° и меньше или равен 85°.
[098] Конечно, следует понимать, что вышеупомянутая конфигурация, в которой боковая стенка 134c обхода находится под предопределенным внутренним углом 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. Любая другая подходящая конструкция, которая может способствовать повреждению боковой стенки 134c обхода при приведении в действие механизма 213 сброса давления, является осуществимой. Например, в некоторых вариантах осуществления любой тип ослабленной конструкции также может быть обеспечен на боковой стенке 134c обхода.
[099] Вышеуказанный вариант осуществления описывает случай, когда терморегулирующий компонент 13 имеет конструкцию 134 обхода. То есть камера 134a обхода, упомянутая в вышеуказанном варианте осуществления, образована конструкцией 134 обхода на терморегулирующем компоненте 13 и механизмом 213 сброса давления. Следует понимать, что вышеуказанные варианты осуществления камеры 134a обхода являются лишь иллюстративными и не предназначены для ограничения объема правовой охраны содержания настоящей заявки, а также возможна любая другая надлежащая конструкция или расположение. Например, в некоторых альтернативных вариантах осуществления терморегулирующий компонент 13 может не содержать конструкцию 134 обхода. В этом случае камера 134a обхода может быть образована из выступающей части, например, образованной вокруг механизма 213 сброса давления и терморегулирующего элемента 13. Кроме того, положение терморегулирующего компонента 13 напротив механизма 213 сброса давления может быть обеспечено механизмом сброса или ослабленной конструкцией, вследствие чего выбросы из батарейного элемента 20 могут проходить через терморегулирующий компонент 13 и/или прорываться через терморегулирующий компонент 13 для обеспечения возможности вытекания текучей среды.
[0100] Конечно, в некоторых вариантах осуществления камера 134a обхода может не использоваться. Например, для некоторых механизмов 213 сброса давления, которые могут приводиться в действие без пространства обхода, механизм 213 сброса давления может быть расположен в близком контакте с терморегулирующим компонентом 13. Такой механизм 213 сброса давления может содержать, но без ограничения, например, чувствительный к температуре механизм 213 сброса давления. Чувствительный к температуре механизм 213 сброса давления представляет собой механизм, который приводится в действие, когда температура батарейного элемента 20 достигает порогового значения, для сброса внутреннего давления батарейного элемента 20. Этому соответствует 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 сброса давления представляет собой механизм, который приводится в действие, когда внутреннее давление батарейного элемента 20 достигает порогового значения, для сброса внутреннего давления батарейного элемента 20.
[0101] Далее снова будет описана камера 11b сбора в связи с фиг. 6. Камера 11b сбора в настоящей заявке относится к полой камере, которая собирает выбросы из батарейного элемента 20 и терморегулирующего компонента 13 при приведении в действие механизма 213 сброса давления. В случае когда существует камера 134a обхода, как описано выше, камера 134a обхода может быть изолирована от камеры 11b сбора посредством терморегулирующего компонента 13. Так называемая «изоляция» в настоящем документе относится к разделению, которое может относиться к разуплотнению. Эта ситуация может быть более благоприятной для того, чтобы выбросы прорвались через боковую стенку 134c обхода для обеспечения возможности вытекания текучей среды, чтобы дополнительно снизить температуру выбросов и погасить их, тем самым улучшая характеристики безопасности батареи 10. Кроме того, в случае когда описанная выше конструкция 134 обхода является сквозным отверстием, камера 134a обхода и камера 11b сбора могут находиться в сообщении друг с другом. Такой способ более благоприятен для выпуска выбросов, что тем самым позволяет избежать угрозы безопасности, вызванной вторичным высоким давлением.
[0102] 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 служит в качестве нижней части оболочки 112 кожуха 11, выбросы из батарейного элемента 20 могут непосредственно выпускаться во внешнее пространство терморегулирующего компонента 13 после прохождения через терморегулирующий компонент 13, то есть наружу кожуха 11, что тем самым позволяет избежать создания вторичного высокого давления. В некоторых альтернативных вариантах осуществления батарея 10 может дополнительно содержать защитный элемент 115. 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.
[0103] В некоторых вариантах осуществления защитный элемент 115 может представлять собой часть, установленную на дне кожуха 11 для выполнения защитной роли. Такой способ помогает более разнообразному проектированию места или пространства применения для батареи 10 такого аппарата, как электрическое транспортное средство. Например, для некоторых электрических транспортных средств в целях снижения производственных затрат и дальнейшего снижения цены конечного продукта защитный элемент 115 может не быть обеспечен без ущерба для использования. Пользователь может выбрать, устанавливать ли защитный элемент, в зависимости от потребностей. В этом случае камера 11b сбора представляет собой открытую полость, упомянутую выше, и выбросы из батарейного элемента 20 могут непосредственно выпускаться наружу батареи 10.
[0104] В некоторых вариантах осуществления защитный элемент 115 может быть нижней частью оболочки 112 кожуха 11. Например, терморегулирующий компонент 13 может быть смонтирован на защитном элементе 115, который служит в качестве нижней части оболочки 112 кожуха, и терморегулирующий компонент 13 смонтирован на защитном элементе 115 с зазором между ними для образования камеры 11b сбора. В этом случае камера 11b сбора может служить в качестве камеры амортизации для выбросов из батарейного элемента 20. Если по меньшей мере одно из температуры, объема или давления выбросов в камере 11b сбора достигает предопределенного уровня или порогового значения, защитный элемент 115 может быть частично поврежден для своевременного сброса давление в камере 11b сбора. В некоторых альтернативных вариантах осуществления альтернативно или дополнительно между защитным элементом 115 и терморегулирующим компонентом 13 может быть обеспечен уплотнительный элемент (например, уплотнительное кольцо, уплотнитель или т.п.) для уплотнения камеры 11b сбора, при этом уплотнительный элемент также может быть по меньшей мере частично поврежден, когда по меньшей мере одно из температуры, объема или давления выбросов в камере 11b сбора достигает предопределенного уровня или порогового значения, для своевременного сброса давление в камере 11b сбора, чтобы избежать вторичного повреждения.
[0105] В некоторых альтернативных вариантах осуществления защитный элемент 115 может быть также образован как единое целое с терморегулирующим компонентом 13. Например, на внешней стороне терморегулирующего компонента 13 также образован как единое целое защитный элемент 115, и между защитным элементом 115 и терморегулирующим компонентом 13 имеется пространство для образования камеры 11b сбора. Защитный элемент 15 может быть снабжен ослабленной конструкцией, вследствие чего, когда температура, объем или давление выбросов в камере 11b сбора достигает предопределенного уровня или порогового значения, защитный элемент 115 может быть частично поврежден для своевременного сброса давления камеры 11b сбора. Этот способ может дополнительно уменьшить количество компонентов и, следовательно, сократить время сборки и стоимость сборки.
[0106] Батарея варианта осуществления настоящей заявки описана выше в связи с фиг. 1-11, и способ и устройство для изготовления батареи варианта осуществления настоящей заявки будут описаны ниже в связи с фиг. 12 и 13, и для частей, которые не описаны подробно, может быть сделана ссылка на вышеприведенные варианты осуществления.
[0107] Как показано на фиг. 12, в варианте осуществления, представленном в настоящей заявке, дополнительно обеспечен способ 50 изготовления батареи, включающий следующие этапы: этап 51 обеспечения множества батарейных элементов, выполненных с возможностью электрического соединения друг с другом через компонент в виде шины; этап 52 обеспечения закрывающего элемента, содержащего пространство вмещения, выполненное с возможностью установки компонента в виде шины; и этап 53 обеспечения изолирующей части, прикрепленной к закрывающему элементу и предназначенной для закрытия по меньшей мере компонента в виде шины.
[0108] Как показано на фиг. 13, в варианте осуществления, представленном в настоящей заявке, дополнительно обеспечено устройство 60 для изготовления батареи, содержащее: модуль 61 изготовления батарейных элементов, выполненный с возможностью изготовления множества батарейных элементов, выполненных с возможностью электрического соединения друг с другом через компонент в виде шины; модуль 62 изготовления закрывающего элемента, выполненный с возможностью изготовления закрывающего элемента, содержащего пространство вмещения, выполненное с возможностью установки компонента в виде шины; и модуль 63 изготовления изолирующей части, выполненный с возможностью изготовления изолирующей части, прикрепленной к закрывающему элементу и предназначенной для закрытия по меньшей мере компонента в виде шины.
[0109] Батарея и относящийся к ней аппарат, способ ее изготовления и устройство для ее изготовления согласно вариантам осуществления настоящей заявки позволяют компоненту в виде шины, выполненному с возможностью электрического соединения множества батарейных элементов в батарее, быть встроенным в закрывающий элемент. Это расположение делает конструкцию батареи более компактной и может увеличить объемную плотность энергии батареи. И, поскольку компонент в виде шины не заключен в кожухе, часть конструкции блока управления батареей может быть расположена снаружи кожуха батареи, что может дополнительно сэкономить пространство, и уменьшить размер батареи, и способствовать обслуживанию и замене блока управления батареей.
[0110] Наконец, следует отметить, что вышеуказанные варианты осуществления используются лишь для иллюстрации, но не ограничения технических решений настоящей заявки. Хотя настоящая заявка подробно проиллюстрирована со ссылкой на вышеприведенные варианты осуществления, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что они по-прежнему могут изменять технические решения, описанные в вышеприведенных вариантах осуществления, или выполнять эквивалентные замены некоторых технических признаков, описанных в настоящем документе, но эти изменения или замены могут быть внесены в соответствующие технические решения без отступления от сущности и объема технических решений вариантов осуществления настоящей заявки.
Изобретение относится к области электротехники, а именно к батарее, содержащей множество батарейных элементов, выполненных с возможностью электрического соединения друг с другом через компонент в виде шины, и способу ее изготовления, а также к устройству для ее изготовления, с целью улучшения характеристик батареи. Повышение безопасности работы батареи является техническим результатом, который достигается за счет того, что батарея содержит множество батарейных элементов, выполненных с возможностью электрического соединения друг с другом через компонент в виде шины с закрывающим элементом, куда установлен компонент в виде шины, при этом изолирующая часть прикреплена к закрывающему элементу и предназначена для закрытия, по меньшей мере, компонента в виде шины, механизм сброса давления в батарее и компонент в виде шины расположены на разных сторонах батарейного элемента. Кроме того, за счет расположения компонента в виде шины без кожуха увеличен общий объем батареи и плотность энергии, а также улучшено обслуживание батареи при замене блока управления. 4 н. и 14 з.п. ф-лы, 13 ил.
1. Батарея (10), содержащая:
множество батарейных элементов (20), выполненных с возможностью электрического соединения друг с другом через компонент (12) в виде шины;
закрывающий элемент (111), содержащий пространство (111а) вмещения, выполненное с возможностью установки компонента (12) в виде шины; и
изолирующую часть (113), прикрепленную к закрывающему элементу (111) и предназначенную для закрытия, по меньшей мере, компонента (12) в виде шины,
причем батарея дополнительно содержит блок управления батареей, причем блок управления батареей содержит модуль управления и компонент электрического соединения, и модуль управления и компонент в виде шины соединены компонентом электрического соединения, и по меньшей мере один из модуля управления и компонента электрического соединения встроен в закрывающий элемент (111).
2. Батарея по п. 1, отличающаяся тем, что пространство (111а) вмещения представляет собой сквозное отверстие, образованное на закрывающем элементе (111), и компонент (12) в виде шины проходит через сквозное отверстие и зафиксирован на закрывающем элементе (111).
3. Батарея по п. 1, отличающаяся тем, что изолирующая часть (113) нанесена на закрывающий элемент (111) или смонтирована на нем.
4. Батарея по п. 1, отличающаяся тем, что пространство (111а) вмещения представляет собой глухое отверстие, образованное на закрывающем элементе (111), компонент (12) в виде шины способен входить в пространство (111а) вмещения через проем пространства (111а) вмещения, и по меньшей мере часть компонента (12) в виде шины вмещена в пространстве (111а) вмещения, и изолирующая часть (113) образована как единое целое с закрывающим элементом (111).
5. Батарея по п. 1, отличающаяся тем, что батарея дополнительно содержит оболочку (112) кожуха, причем оболочка (112) кожуха и закрывающий элемент (111) вместе охватывают и образуют кожух (11) для вмещения множества батарейных элементов (20), и модуль управления обеспечен снаружи кожуха (11).
6. Батарея по п. 1, отличающаяся тем, что компонент электрического соединения содержит печатную плату, выполненную с возможностью ее электрического соединения с множеством батарейных элементов (20) для регистрации сигналов температуры или напряжения множества батарейных элементов (20).
7. Батарея по п. 1, отличающаяся тем, что по меньшей мере один батарейный элемент (20) из множества батарейных элементов (20) содержит механизм (213) сброса давления, и механизм (213) сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие, когда внутреннее давление или температура по меньшей мере одного батарейного элемента (20) достигает порогового значения, для сброса внутреннего давления,
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 при приведении в действие механизма (213) сброса давления выбросы из по меньшей мере одного батарейного элемента (20) выпускаются в направлении в сторону от компонента (12) в виде шины.
8. Батарея по п. 7, отличающаяся тем, что дополнительно содержит: терморегулирующий компонент (13), при этом терморегулирующий компонент (13) выполнен с возможностью вмещения текучей среды для регулировки температуры батарейного элемента (20), и терморегулирующий компонент (13) выполнен с возможностью повреждения при приведении в действие механизма (213) сброса давления, вследствие чего выбросы из батарейного элемента (20) проходят через терморегулирующий компонент (13).
9. Батарея по п. 8, отличающаяся тем, что терморегулирующий компонент (13) выполнен с возможностью повреждения при приведении в действие механизма (213) сброса давления для обеспечения возможности вытекания текучей среды.
10. Батарея по п. 8, отличающаяся тем, что терморегулирующий компонент (13) дополнительно содержит:
конструкцию (134) обхода, выполненную с возможностью обеспечения пространства, позволяющего приводить в действие механизм (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.
11. Батарея по п. 8, отличающаяся тем, что терморегулирующий компонент (13) дополнительно содержит:
конструкцию (134) обхода, выполненную с возможностью обеспечения пространства, позволяющего приводить в действие механизм (213) сброса давления, и
при этом конструкция (134) обхода представляет собой сквозное отверстие, проходящее сквозь терморегулирующий компонент (13).
12. Батарея по п. 10, отличающаяся тем, что дополнительно содержит:
камеру (11b) сбора, выполненную 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).
13. Батарея по п. 11, отличающаяся тем, что дополнительно содержит:
камеру (11b) сбора, выполненную 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 и камера (11b) сбора находятся в сообщении друг с другом.
14. Батарея по п. 12, отличающаяся тем, что дополнительно содержит:
защитный элемент (115), при этом защитный элемент (115) расположен на стороне терморегулирующего компонента (13) вдали от батарейного элемента (20), и камера (11b) сбора расположена между терморегулирующим компонентом (13) и защитным элементом (115).
15. Батарея по п. 14, отличающаяся тем, что дополнительно содержит:
уплотнительный элемент, расположенный между терморегулирующим компонентом (13) и защитным элементом (115) для уплотнения камеры (11b) сбора.
16. Транспортное средство, содержащее батарею по любому из пп. 1-15, причем батарея выполнена с возможностью обеспечения электрической энергии.
17. Способ изготовления батареи по любому из пп. 1-15, включающий:
обеспечение множества батарейных элементов (20), выполненных с возможностью электрического соединения друг с другом через компонент (12) в виде шины;
обеспечение закрывающего элемента (111), содержащего пространство (111а) вмещения, выполненное с возможностью установки компонента (12) в виде шины;
обеспечение изолирующей части (113), прикрепленной к закрывающему элементу (111) и предназначенной для закрытия, по меньшей мере, компонента (12) в виде шины,
обеспечение блока управления батареей, содержащего модуль управления и компонент электрического соединения, и модуль управления и компонент в виде шины (12) соединены компонентом электрического соединения, по меньшей мере один из модуля управления и компонента электрического соединения встроен в закрывающий элемент (111).
18. Устройство для изготовления батареи по любому из пп. 1-15, содержащее:
модуль изготовления батарейных элементов, выполненный с возможностью изготовления множества батарейных элементов (20), выполненных с возможностью электрического соединения друг с другом через компонент (12) в виде шины;
модуль изготовления закрывающего элемента, выполненный с возможностью изготовления закрывающего элемента (111), содержащего пространство (111а) вмещения, выполненное с возможностью установки компонента (12) в виде шины;
модуль изготовления изолирующей части, выполненный с возможностью изготовления изолирующей части (113), прикрепленной к закрывающему элементу (111) и предназначенной для закрытия, по меньшей мере, компонента (12) в виде шины;
модуль изготовления блока управления батареей, выполненный с возможностью изготовления блока управления батареей, содержащего модуль управления и компонент электрического соединения, и модуль управления и компонент в виде шины (12) соединены компонентом электрического соединения, по меньшей мере один из модуля управления и компонента электрического соединения встроен в закрывающий элемент (111).
| CN 209804781 U, 17.12.2019 | |||
| CN 209401662 U, 17.09.2019 | |||
| CN 210467893 U, 05.05.2020 | |||
| CN 210129540 U, 06.03.2020 | |||
| АККУМУЛЯТОРНАЯ БАТАРЕЯ | 2016 |
|
RU2636059C2 |
| KR 101799540 B1, 20.11.2017 | |||
| CN 2096262294 U, 12.11.2019. | |||
