[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет по заявке на патент РСТ №РСТ/CN2022/071536, озаглавленной BOX BODY OF BATTERY, BATTERY, ELECTRICAL APPARATUS, AND METHOD AND DEVICE FOR PREPARING BATTERY поданной 12 января 2022 г., которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0002] Настоящее изобретение относится к технической области аккумуляторных батарей и, в частности, к аккумуляторной батарее и электрическому устройству.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0003] Энергосбережение и сокращение выбросов имеют существенное значение для устойчивого развития автомобильной промышленности. При этом электромобили стали важной частью устойчивого развития автомобильной промышленности благодаря своим преимуществам энергосбережения и экологичности. Для электромобилей аккумуляторная технология является важным фактором, связанным с их развитием.
[0004] При разработке аккумуляторных технологий, помимо улучшения характеристик аккумуляторных батарей, безопасность также является проблемой, которую нельзя игнорировать. Если безопасность аккумуляторной батареи не может быть гарантирована, аккумуляторную батарею нельзя применять. Поэтому, повышение безопасности аккумуляторных батарей является актуальной технической проблемой, которую необходимо решить в аккумуляторной технологии.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0005] Варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают аккумуляторную батарею и электрическое устройство, которые могут повысить безопасность аккумуляторной батареи.
[0006] В первом аспекте предложена аккумуляторная батарея, включающая в себя: элемент аккумуляторной батареи, причем первая стенка элемента аккумуляторной батареи снабжена механизмом сброса давления; компонент управления тепловым режимом, выполненный с возможностью регулирования температуры элемента аккумуляторной батареи, причем компонент управления тепловым режимом прикреплен ко второй стенке элемента аккумуляторной батареи, причем вторая стенка отличается от первой стенки; и коробчатый корпус, причем коробчатый корпус включает в себя электрическую полость и полость сбора, причем электрическая полость выполнена с возможностью размещения элемента аккумуляторной батареи и компонента управления тепловым режимом, а полость сбора выполнена с возможностью сбора выбросов из элемента аккумуляторной батареи при приведении в действие механизма сброса давления.
[0007] Таким образом, в аккумуляторной батарее согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, поскольку вторая стенка, к которой прикреплен компонент управления тепловым режимом, не является первой стенкой элемента аккумуляторной батареи, которая снабжена механизмом сброса давления, когда элемент аккумуляторной батареи подвергается тепловому разгону, выбросы, выпускаемые из элемента аккумуляторной батареи через механизм сброса давления, будут выпускаться в направлении от компонента управления тепловым режимом. Таким образом, снижается вероятность того, что выбросы прорвутся через компонент управления тепловым режимом. Компонент управления тепловым режимом может охлаждать элемент аккумуляторной батареи, который подвергается тепловому разгону, предотвращая тепловую диффузию и повышая безопасность аккумуляторной батареи.
[0008] В некоторых вариантах осуществления площадь второй стенки больше или равна площади первой стенки. Из-за большой площади контакта между компонентом управления тепловым режимом и элементом аккумуляторной батареи эффект регулирования температуры элемента аккумуляторной батареи более значителен, когда элемент аккумуляторной батареи работает нормально.
[0009] В некоторых вариантах осуществления вторая стенка представляет собой стенку элемента аккумуляторной батареи, которая имеет наибольшую площадь для увеличения площади контакта между компонентом управления тепловым режимом и элементом аккумуляторной батареи, чтобы лучше регулировать температуру элемента аккумуляторной батареи и повышать эффективность нагрева или охлаждения.
[0010] В некоторых вариантах осуществления аккумуляторная батарея включает в себя множество рядов элементов аккумуляторной батареи, расположенных в первом направлении, причем каждый ряд элементов аккумуляторной батареи из множества рядов элементов аккумуляторной батареи включает в себя по меньшей мере один элемент аккумуляторной батареи, расположенный во втором направлении, причем первое направление представляет перпендикулярно второму направлению и второй стенке. Таким образом, множество элементов аккумуляторной батареи в аккумуляторной батарее расположены в виде массива, так чтобы облегчить сборку аккумуляторной батареи, при этом коэффициент использования пространства множества элементов аккумуляторной батареи в аккумуляторной батарее также может быть улучшен.
[0011] В некоторых вариантах осуществления компонент управления тепловым режимом прикреплен ко второй стенке по меньшей мере одного элемента аккумуляторной батареи из по меньшей мере одного ряда элементов аккумуляторной батареи из множества рядов элементов аккумуляторной батареи. Таким образом, внутри аккумуляторной батареи имеется как минимум один компонент управления тепловым режимом. Компонент управления тепловым режимом может регулировать температуру по меньшей мере одного элемента аккумуляторной батареи, прикрепленного к нему, для регулирования температуры.
[0012] В некоторых вариантах осуществления элемент аккумуляторной батареи включает в себя две вторые стенки, расположенные напротив друг друга в первом направлении, причем с двух сторон по меньшей мере одного ряда элементов аккумуляторной батареи из множества рядов элементов аккумуляторной батареи в первом направлении предусмотрены компоненты управления тепловым режимом, прикрепленные к двум вторым стенкам по меньшей мере одного элемента аккумуляторной батареи соответственно. Таким образом, температура одного ряда элементов аккумуляторной батареи может регулироваться двумя компонентами управления тепловым режимом одновременно, что позволяет повысить эффективность регулирования температуры и повысить безопасность аккумуляторной батареи.
[0013] В некоторых вариантах осуществления среди множества рядов элементов аккумуляторной батареи по меньшей мере два смежных ряда элементов аккумуляторной батареи снабжены одним и тем же компонентом управления тепловым режимом между ними для обеспечения эффекта регулирования температуры.
[0014] В некоторых вариантах осуществления аккумуляторная батарея включает в себя множество компонентов управления тепловым режимом, расположенных в первом направлении, для повышения эффективности регулирования температуры.
[0015] В некоторых вариантах осуществления множество компонентов управления тепловым режимом расположены с интервалами в первом направлении, так что по меньшей мере один элемент аккумуляторной батареи расположен между двумя смежными компонентами управления тепловым режимом, так что могут быть улучшены как коэффициент использования пространства аккумуляторной батареи, так и эффективность регулирования температуры.
[0016] В некоторых вариантах осуществления каждый из компонентов управления тепловым режимом снабжен теплообменным каналом для размещения теплообменной среды, причем теплообменные каналы множества компонентов управления тепловым режимом связаны друг с другом. Таким образом, множество компонентов управления тепловым режимом связаны друг с другом, так что управление и контроль облегчаются, а интеграция и безопасность аккумуляторной батареи улучшаются. Кроме того, когда температура некоторых компонентов управления тепловым режимом в аккумуляторной батарее сильно изменяется, теплообмен может осуществляться посредством теплообменных каналов, так что разница температур между множеством компонентов управления тепловым режимом невелика, а эффективность регулирования температуры повышается.
[0017] В некоторых вариантах осуществления аккумуляторная батарея дополнительно включает в себя: опорный элемент, расположенный в полости сбора, причем опорный элемент выполнен с возможностью увеличения прочности на сжатие полости сбора. По сравнению с конструкцией с полой полостью, поскольку опорный элемент обеспечивает опорную функцию в полости сбора, полость сбора, снабженная опорным элементом, имеет лучшую прочность на сжатие. Другими словами, когда на аккумуляторную батарею действует внешнее давление, полость сбора, снабженная опорным элементом, может сопротивляться большей части или всему внешнему давлению, тем самым снижая или устраняя воздействие внешнего давления на элемент аккумуляторной батареи, компонент управления тепловым режимом и другие компоненты в электрической полости, а также повышая сопротивление сжатию и характеристики безопасности аккумуляторной батареи.
[0018] В некоторых вариантах осуществления опорный элемент включает в себя канал, выполненный с возможностью пропускания по меньшей мере части выбросов. В дополнение к выполнению опорной функции опорный элемент также может быть выполнен с возможностью образования канала, через который проходят выбросы элемента аккумуляторной батареи, чтобы повысить эффективность выпуска выбросов.
[0019] В некоторых вариантах осуществления канал выполнен с возможностью пропускания газов в выбросах, а область опорного элемента, отличная от канала, выполнена с возможностью блокировки твердых частиц в выбросах. Канал может обеспечивать возможность пропускания высокотемпературных газы и/или высокотемпературных жидкостей в выбросах, в то время как другие области опорного элемента блокируют высокотемпературные твердые частицы в выбросах. То есть канал в опорном элементе может отфильтровывать высокотемпературные твердые частицы от выбросов, блокировать высокотемпературные твердые частицы внутри опорного элемента и предотвращать выпуск высокотемпературных твердых частиц в выбросах из коробчатого корпуса, что может создавать угрозу безопасности, тем самым повышая безопасность аккумуляторной батареи и электрооборудования, в котором находится аккумуляторная батарея.
[0020] В некоторых вариантах осуществления опорный элемент снабжен отверстием, выполненным с возможностью образования канала в опорном элементе. Облегчается механическая обработка канала, образованного отверстием.
[0021] В некоторых вариантах осуществления аккумуляторная батарея дополнительно включает в себя: изолирующий компонент, прикрепленный к первой стенке, причем изолирующий компонент выполнен с возможностью изоляции электрической полости от полости сбора. Изолируя электрическую полость от полости сбора с помощью изолирующего компонента, можно предотвратить попадание по меньшей мере части выбросов в электрическую полость из полости сбора, не допуская тепловой диффузии.
[0022] В некоторых вариантах осуществления изолирующий компонент снабжен областью сброса давления, причем область сброса давления выполнена с возможностью выпуска выбросов в собирательную полость через область сброса давления при приведении в действие механизма сброса давления, тем самым предотвращая повреждение выбросами других элементов аккумуляторной батареи в электрической полости, не допуская тепловой диффузии и, таким образом, повышая безопасность аккумуляторной батареи.
[0023] В некоторых вариантах осуществления опорный элемент расположен в соответствии с областью без сброса давления изолирующего компонента для образования канала, через который проходят выбросы, снаружи опорного элемента. Опорный элемент расположен в соответствии с областью без сброса давления, причем выбросы, выпускаемые через область сброса давления, находятся снаружи опорного элемента, тем самым образуя канал, через который проходят выбросы из элемента аккумуляторной батареи, снаружи опорного элемента. Например, канал может быть образован между множеством опорных элементов или между опорным элементом и стенкой полости сбора, так чтобы выбросы собирались полостью сбора.
[0024] В некоторых вариантах осуществления опорный элемент упирается в область без сброса давления изолирующего компонента. Опорный элемент может находиться в контакте с областью без сброса давления изолирующего компонента, чтобы опорный элемент обеспечивал надлежащую опору изолирующего компонента.
[0025] В некоторых вариантах осуществления опорный элемент снабжен первым отверстием, причем первое отверстие расположено в соответствии с областью сброса давления, так что выбросы, проходящие через область сброса давления, выпускаются через первое отверстие. Таким образом, в то время как опорный элемент выполняет опорную функцию, первое отверстие опорного элемента также способствует приему выбросов, выпускаемых из элемента аккумуляторной батареи, через механизм сброса давления и область сброса давления, причем выбросы могут собираться в полость сбора коробчатого корпуса после прохождения через первое отверстие, чтобы предотвратить воздействие выбросов на компоненты в электрической полости.
[0026] В некоторых вариантах осуществления первое отверстие связано с соответствующей областью сброса давления, чтобы обеспечить надлежащее пропускание выбросов через первое отверстие.
[0027] В некоторых вариантах осуществления площадь поперечного сечения первого отверстия не меньше площади области сброса давления, чтобы дополнительно улучшить пропускание выбросов через первое отверстие и предотвратить блокировку первым отверстием попадания выбросов в полость сбора.
[0028] В некоторых вариантах осуществления область сброса давления представляет собой ослабленную область, выполненную с возможностью повреждения при приведении в действие механизма сброса давления, так что выбросы проходят через ослабленную область и поступают в полость сбора. Выполнение области сброса давления в качестве ослабленной области может обеспечить относительно герметичное состояние изолирующего компонента, когда механизм сброса давления не приводится в действие, например, во время нормального применения аккумуляторной батареи, эффективно защищая механизм сброса давления от повреждения и отказа из-за воздействия внешнего усилия. Кроме того, когда механизм сброса давления приводится в действие, прочность ослабленной области меньше, чем у других областей изолирующего компонента, за исключением области сброса давления, и, таким образом, ослабленная область легко повреждается, так что выбросы из элемента аккумуляторной батареи, снабженной механизмом сброса давления, выпускаются из электрической полости через ослабленную область, например, могут проходить через ослабленную область в полость сбора.
[0029] В некоторых вариантах осуществления область сброса давления представляет собой первое сквозное отверстие, выполненное так, что при приведении в действие механизма сброса давления выбросы могут попадать в полость сбора через первое сквозное отверстие. Когда область сброса давления представляет собой первое сквозное отверстие, механическая обработка облегчается, и выбросы, выпускаемые через механизм сброса давления, также могут выпускаться быстрее.
[0030] В некоторых вариантах осуществления коробчатый корпус дополнительно включает в себя: защитный элемент, выполненный с возможностью образования полости сбора с изолирующим компонентом. Защитный элемент также может быть выполнен с возможностью защиты изолирующего компонента.
[0031] В некоторых вариантах осуществления опорный элемент упирается в изолирующий компонент и/или в защитный элемент. Опорный элемент может обеспечивать опорную функцию для защитного элемента и/или изолирующего компонента, чтобы повысить общую прочность на сжатие защитного элемента и/или изолирующего компонента. В частности, при упирании как в защитный элемент, так и в изолирующий компонент, опорный элемент может повысить прочность на сжатие защитного элемента и изолирующего компонента в целом, тем самым предотвращая влияние внешнего давления на элемент аккумуляторной батареи и другие компоненты в электрической полости.
[0032] В некоторых вариантах осуществления соединительная поверхность опорного элемента упирается в изолирующий компонент и/или защитный элемент, а несоединяемая поверхность опорного элемента снабжена вторым отверстием для образования канала, через который проходят выбросы, в опорном элементе, чтобы добавить путь выпуска выбросов из элемента аккумуляторной батареи.
[0033] В некоторых вариантах осуществления защитный элемент и опорный элемент имеют единую конструкцию для облегчения последующего монтажа.
[0034] В некоторых вариантах осуществления минимальное расстояние между областью изолирующего компонента, соответствующей механизму сброса давления, и защитным элементом больше или равно 7 мм, чтобы указанное расстояние не было слишком мало для приведения в действие механизма сброса давления. Кроме того, если расстояние установлено слишком маленьким, деформированный изолирующий компонент будет непосредственно находиться в контакте с защитным элементом, расположенным ниже, что приведет к слишком маленькому зазору между изолирующим компонентом и защитным элементом или даже к отсутствию зазора, что повлияет на выпуск выбросов из механизма сброса давления, так что это может привести к взрыву элемента аккумуляторной батареи, подверженного тепловому разгону, и вызвать тепловую диффузию, что снижает безопасность аккумуляторной батареи.
[0035] В некоторых вариантах осуществления опорный элемент имеет полую конструкцию. По сравнению с опорным элементом со сплошной конструкцией опорный элемент с полой конструкцией обеспечивает опору полости сбора и повышает прочность на сжатие, в то время как масса самого опорного элемента невелика, так что к аккумуляторной батарее не будет добавляться большая дополнительная масса, тем самым повышая плотность энергии аккумуляторной батареи.
[0036] В некоторых вариантах осуществления опорный элемент имеет трубчатую конструкцию, имеющую высокую осевую жесткость, а его радиальный размер может быть адаптирован к высоте полости сбора, так что может быть обеспечена надлежащая опора для полости сбора.
[0037] В некоторых вариантах осуществления поперечное сечение трубчатой конструкции представляет собой многоугольник, а количество сторон многоугольника больше или равно 4, чтобы улучшить устойчивость трубчатой конструкции в полости сбора.
[0038] В некоторых вариантах осуществления трубчатая конструкция имеет форму полосы или кольца для облегчения механической обработки и монтажа.
[0039] В некоторых вариантах осуществления аккумуляторная батарея включает в себя множество трубчатых конструкций, которые расположены с интервалами в полости сбора. Множество опорных элементов, расположенных с интервалами, могут обеспечивать равномерную и полную опору полости сбора, тем самым равномерно и в полном объеме повышая прочность на сжатие полости сбора.
[0040] В некоторых вариантах осуществления аккумуляторная батарея включает в себя множество трубчатых конструкций, уложенных друг на друга, причем поперечные сечения множества трубчатых конструкций имеют форму сот. Расположение трубчатых опорных элементов в форме сот, обладающих одноточечной податливостью, высокой осевой жесткостью и высокой прочностью на сжатие в полости сбора коробчатого корпуса аккумуляторной батареи, может повысить прочность на сжатие полости сбора, тем самым улучшая характеристики безопасности аккумуляторной батареи и электрооборудования, в котором находится аккумуляторная батарея.
[0041] В некоторых вариантах осуществления соединительные поверхности двух соединенных между собой трубчатых конструкций снабжены вторым сквозным отверстием, проходящим через соединительные поверхности двух трубчатых конструкций, причем второе сквозное отверстие выполнено с возможностью образования канала, через который проходят выбросы, в указанных двух трубчатых конструкциях. Предусмотрено большое количество опорных элементов, соединенных друг с другом. В дополнение к обеспечению относительно стабильной опоры для полости сбора второе сквозное отверстие, предусмотренное в опорном элементе, может обеспечивать канал между соединенными между собой опорными элементами и канал между опорным элементом и полостью сбора. Таким образом, благодаря этому варианту реализации в опорных элементах может быть образовано большое число каналов, может быть добавлен путь выпуска выбросов из элемента аккумуляторной батареи в канал, может быть снижена температура выбросов, выпускаемых из полости сбора, и могут быть улучшены характеристики безопасности аккумуляторной батареи.
[0042] Во втором аспекте предусмотрено электрическое устройство, включающее в себя аккумуляторную батарею, описанную в первом аспекте, причем аккумуляторная батарея выполнена с возможностью подачи электрической энергии в электрическое устройство.
[0043] В некоторых вариантах осуществления электрическое устройство представляет собой транспортное средство, корабль или космический корабль.
ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
[0044] На фиг. 1 представлена структурная схема транспортного средства, описанного в варианте осуществления настоящего изобретения.
[0045] На фиг. 2 представлена частичная структурная схема аккумуляторной батареи, описанной в варианте осуществления настоящего изобретения.
[0046] На фиг. 3 представлена структурная схема аккумуляторной батареи в разобранном состоянии, описанной в варианте осуществления настоящего изобретения.
[0047] На фиг. 4 представлена частичная структурная схема аккумуляторной батареи, описанной в варианте осуществления настоящего изобретения.
[0048] На фиг. 5 представлен частичный схематический вид в разрезе аккумуляторной батареи, описанной в варианте осуществления настоящего изобретения.
[0049] На фиг. 6 представлена структурная схема элемента аккумуляторной батареи в разобранном состоянии, описанного в варианте осуществления настоящего изобретения.
[0050] На фиг. 7 представлена структурная схема множества элементов аккумуляторной батареи и компонента управления тепловым режимом, описанных в варианте осуществления настоящего изобретения.
[0051] На фиг. 8 представлен другой частичный схематический вид в разрезе аккумуляторной батареи, описанной в варианте осуществления настоящего изобретения.
[0052] На фиг. 9 представлена структурная схема нескольких опорных элементов, описанных в варианте осуществления настоящего изобретения.
[0053] На фиг. 10 представлена структурная схема нескольких дополнительных опорных элементов, описанных в варианте осуществления настоящего изобретения.
[0054] На фиг. 11 представлен еще один частичный схематический вид в разрезе аккумуляторной батареи, описанной в варианте осуществления настоящего изобретения.
[0055] На фиг. 12 представлен еще один частичный схематический вид в разрезе аккумуляторной батареи, описанной в варианте осуществления настоящего изобретения.
[0056] На фиг. 13 представлена структурная схема другой аккумуляторной батареи в разобранном состоянии, описанной в варианте осуществления настоящего изобретения.
[0057] На фиг. 14 представлен схематический вид в разрезе другой аккумуляторной батареи, описанной в варианте осуществления настоящего изобретения.
[0058] На фиг. 15 представлен частичный схематический вид в разрезе другой аккумуляторной батареи, описанной в варианте осуществления настоящего изобретения.
[0059] На фиг. 16 представлена структурная схема полости приема в разобранном состоянии, описанной в варианте осуществления настоящего изобретения.
[0060] На фиг. 17 представлена структурная схема другой полости приема в разобранном состоянии, описанной в варианте осуществления настоящего изобретения.
[0061] На фиг. 18 представлен схематический вид в разрезе еще одной аккумуляторной батареи, описанной в варианте осуществления настоящего изобретения.
[0062] На фиг. 19 представлен частичный схематический вид в разрезе еще одной аккумуляторной батареи, описанной в варианте осуществления настоящего изобретения.
[0063] На фиг. 20 представлен частичный схематический вид в разрезе аккумуляторной батареи в нормальном состоянии, описанной в варианте осуществления настоящего изобретения.
[0064] На фиг. 21 представлен частичный схематический вид в разрезе аккумуляторной батареи в состоянии теплового разгона, описанной в варианте осуществления настоящего изобретения.
[0065] В прилагаемых графических материалах фигуры не обязательно выполнены в масштабе.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0066] Варианты реализации настоящего изобретения более подробно описаны ниже вместе с графическими материалами и вариантами осуществления. Следующее подробное описание вариантов осуществления и графические материалы применяются для иллюстрации принципов настоящего изобретения в качестве примера, но не должны применяться для ограничения объема настоящего изобретения, т.е. настоящее изобретение не ограничено описанными вариантами осуществления
[0067] Следует отметить, что в описании настоящего изобретения, если не указано иное, «множество» означает два или более; ориентация или позиционные отношения, обозначенные терминами «верхний», «нижний», «левый», «правый», «внутренний» и «наружный», предназначены только для облегчения описания настоящего изобретения и упрощения описания, а не для того, чтобы указывать или подразумевать, что указанное устройство или элемент должны иметь определенную ориентацию или быть сконструированы и работать в определенной ориентации, и поэтому не должны интерпретироваться как ограничивающие настоящее изобретение. Кроме того, термины «первый», «второй» и «третий» применяются только в описательных целях и не могут толковаться как указывающие или подразумевающие относительную важность. «Перпендикулярный» не означает строго перпендикулярный, но находящийся в пределах допустимого диапазона ошибок. «Параллельный» не означает строго параллельный, но находящийся в пределах допустимого диапазона ошибок.
[0068] Слова, обозначающие ориентацию, встречающиеся в последующем описании, представляют собой все направления, показанные в графических материалах, и не ограничивают конкретную конструкцию настоящего изобретения. Следует отметить, что в описании настоящего изобретения, если иное прямо не указано и не ограничено, термины «монтировать», «соединенный» и «соединяющий» следует понимать в широком смысле, например, они могут обозначать фиксированное соединение, или разъемное соединение, или быть составным соединением; или могут быть прямым соединением или опосредованным соединением через промежуточную среду. Специалистам в данной области техники конкретное значение вышеприведенных терминов в настоящем описании может быть понятно в соответствии с конкретными обстоятельствами.
[0069] В вариантах осуществления настоящего изобретения одни и те же ссылочные позиции обозначают одни и те же компоненты, и для краткости подробные описания одних и тех же компонентов в различных вариантах осуществления опущены. Следует понимать, что толщина, длина, ширина и другие размеры различных компонентов в вариантах осуществления настоящего изобретения, показанных в графических материалах, а также общая толщина, длина, ширина и другие размеры интегрированного устройства предназначены только в иллюстративных целях и не должны налагать никаких ограничений на настоящее изобретение.
[0070] В настоящем изобретении элемент аккумуляторной батареи может включать в себя литий-ионную аккумуляторную батарею, литий-ионную первичную аккумуляторную батарею, литий-серную аккумуляторную батарею, натрий-литий-ионную аккумуляторную батарею, натрий-ионную аккумуляторную батарею или магний-ионную аккумуляторную батарею и т. д, что не ограничивается вариантами осуществления настоящего изобретения. Элемент аккумуляторной батареи может быть цилиндрическим, плоским, кубическим или иметь другую форму, что не ограничивается вариантами осуществления настоящего изобретения. Элементы аккумуляторной батареи обычно подразделяются на три типа в зависимости от способа упаковки: цилиндрические элементы аккумуляторной батареи, призматические элементы аккумуляторной батареи и пакетные элементы аккумуляторной батареи, и которые также не ограничиваются вариантами осуществления настоящего изобретения.
[0071] Аккумуляторная батарея, упомянутая в вариантах осуществления настоящего изобретения, относится к одному физическому модулю, включающему в себя один или более элементов аккумуляторной батареи для обеспечения более высокого напряжения и емкости. Например, аккумуляторная батарея, упомянутая в настоящей заявке, может включать в себя аккумуляторный модуль или аккумуляторный блок и т.д. Аккумуляторная батарея обычно включает в себя коробчатый корпус для упаковки одного или более элементов аккумуляторной батареи. Коробчатый корпус может предотвратить влияние жидкости или других инородных тел на зарядку или разрядку элементов аккумуляторной батареи.
[0072] Элемент аккумуляторной батареи включает в себя электродный узел и раствор электролита, причем электродный узел состоит из пластины положительного электрода, пластины отрицательного электрода и сепаратора. Элемент аккумуляторной батареи работает в основном за счет перемещения ионов металла между пластиной положительного электрода и пластиной отрицательного электрода. Пластина положительного электрода включает в себя токосъемник положительного электрода и слой активного материала положительного электрода. Слой активного материала положительного электрода нанесен на поверхность токосъемника положительного электрода, причем токосъемник, не покрытый слоем активного материала положительного электрода, выступает из токосъемника, покрытого слоем активного материала положительного электрода, и применяется в качестве положительного вывода. Если рассмотреть в качестве примера литий-ионную батарею, токосъемник положительного электрода может быть выполнен из алюминия, а активный материал положительного электрода может представлять собой оксид лития-кобальта, фосфат лития-железа, тройной литий или манганат лития и т.д. Пластина отрицательного электрода включает в себя токосъемник отрицательного электрода и слой активного материала отрицательного электрода. Слой активного материала отрицательного электрода нанесен на поверхность токосъемника отрицательного электрода, причем токосъемник, не покрытый слоем активного материала отрицательного электрода, выступает из токосъемника, покрытого слоем активного материала отрицательного электрода, и применяется в качестве отрицательного вывода. Материал токосъемника отрицательного электрода может представлять собой медь, а активный материал отрицательного электрода может представлять собой углерод или кремний и т.д. Чтобы гарантировать, что при прохождении большого тока не произойдет плавление, имеется множество положительных выводов, которые уложены вместе, и есть множество отрицательных выводов, которые уложены вместе. Материал сепаратора может представлять собой полипропилен (ПП) или полиэтилен (ПЭ). Кроме того, электродный узел может иметь намотанную конструкцию или слоистую конструкцию, причем варианты осуществления настоящего изобретения не ограничиваются этим.
[0073] При разработке аккумуляторной технологии необходимо учитывать многие конструктивные факторы, такие как плотность энергии, срок службы, разрядная емкость, скорость заряда-разряда (C-rate) и другие параметры производительности. Кроме того, следует также учитывать безопасность аккумуляторной батареи.
[0074] Что касается элементов аккумуляторной батареи, основные угрозы безопасности исходят от процессов заряда и разряда, а также требуется конструкция для подходящей температуры окружающей среды. Чтобы эффективно избежать ненужных потерь, для элементов аккумуляторной батареи обычно применяются как минимум три меры защиты. В частности, меры защиты включают, по крайней мере, переключающий элемент, надлежащим образом подобранный материал сепаратора и механизм сброса давления. Переключающий элемент относится к элементу, который может остановить заряд или разряд аккумуляторной батареи, когда температура или сопротивление в элементе аккумуляторной батареи достигает определенного порогового значения. Сепаратор выполнен так, чтобы изолировать пластину положительного электрода от пластины отрицательного электрода и может автоматически растворять прикрепленные к нему микропоры микронного (или даже наноразмерного) уровня при повышении температуры до определенного значения, тем самым предотвращая прохождение ионов металла через сепаратор и прерывая внутреннюю реакцию элемента аккумуляторной батареи.
[0075] Механизм сброса давления относится к элементу или компоненту, который приводится в действие для сброса внутреннего давления или тепла элемента аккумуляторной батареи, когда внутреннее давление или температура достигает заданного порогового значения. Пороговое значение зависит от различных требований к конструкции. Пороговое значение может зависеть от материала одного или более из пластины положительного электрода, пластины отрицательного электрода, раствора электролита и сепаратора в элементе аккумуляторной батареи. Механизм сброса давления может иметь форму противовзрывного клапана, воздушного клапана, клапана сброса давления или предохранительного клапана и т.д., и может специально включать в себя чувствительный к давлению или температуре элемент или конструкцию. То есть, когда внутреннее давление или температура элемента аккумуляторной батареи достигает заданного порогового значения, механизм сброса давления выполняет действие или ослабленная конструкция, предусмотренная в механизме сброса давления, повреждается, чтобы образовать отверстие или канал для выпуска внутреннего давления или тепла.
[0076] «Приведение в действие», упомянутое в настоящей заявке, означает, что механизм сброса давления действует или приводится в действие до определенного состояния, так что внутреннее давление и тепло элемента аккумуляторной батареи могут быть сброшены. Действие, создаваемое механизмом сброса давления, может включать, помимо прочего, разрушение, пробивание, разрыв или открытие по меньшей мере части механизма сброса давления. Когда механизм сброса давления приводится в действие, вещества с высокой температурой и высоким давлением внутри элемента аккумуляторной батареи выпускаются наружу из активированного положения в виде выбросов. Таким образом, давление и тепло в элементе аккумуляторной батареи могут высвобождаться при контролируемом давлении или температуре, тем самым предотвращая возможные, более серьезные аварии.
[0077] Выбросы из элемента аккумуляторной батареи, упомянутые в настоящей заявке, включают, помимо прочего: раствор электролита, растворенные или разделенные пластины положительного и отрицательного электродов, фрагменты сепаратора, газ высокой температуры и высокого давления, образующийся в результате реакции, пламя и т.д.
[0078] Механизм сброса давления на элементе аккумуляторной батареи имеет важное значение для безопасности аккумуляторной батареи. Например, при коротком замыкании, перезарядке и других явлениях может произойти тепловой разгон внутри элемента аккумуляторной батареи, что приведет к резкому повышению давления или температуры. В этом случае внутреннее давление и тепло могут быть выпущены наружу посредством срабатывания механизма сброса давления, чтобы предотвратить взрыв и возгорание элемента аккумуляторной батареи.
[0079] В схеме сборки аккумуляторной батареи компонент управления тепловым режимом может быть прикреплен к стенке элемента аккумуляторной батареи, снабженной механизмом сброса давления. Таким образом, когда элемент аккумуляторной батареи работает нормально, компонент управления тепловым режимом может регулировать температуру элемента аккумуляторной батареи. Однако, поскольку механизм сброса давления обычно расположен на стенке элемента аккумуляторной батареи, которая имеет небольшую площадь, эффект регулирования температуры элемента аккумуляторной батареи незначителен, когда элемент аккумуляторной батареи работает нормально. Кроме того, когда элемент аккумуляторной батареи подвергается тепловому разгону, например, при приведении в действие механизм сброса давления элемента аккумуляторной батареи, мощность и разрушительная сила выбросов, выпускаемых из элемента аккумуляторной батареи через механизм сброса давления, могут быть достаточно большими, чтобы выбросы могли прорваться через компонент управления тепловым режимом в этом направлении, что вызывает проблемы с безопасностью.
[0080] Ввиду этого настоящее изобретение обеспечивает аккумуляторную батарею и электрическое устройство. Аккумуляторная батарея включает в себя элемент аккумуляторной батареи и компонент управления тепловым режимом. Первая стенка элемента аккумуляторной батареи снабжена механизмом сброса давления, а компонент регулирования тепловым режимом прикреплен ко второй стенке элемента аккумуляторной батареи. Вторая стенка отличается от первой стенки. Поскольку вторая стенка, к которой прикреплен компонент управления тепловым режимом, не является первой стенкой элемента аккумуляторной батареи, которая снабжена механизмом сброса давления, когда элемент аккумуляторной батареи подвергается тепловому разгону, выбросы, выпускаемые из элемента аккумуляторной батареи через механизм сброса давления, будут выпускаться в направлении от компонента управления тепловым режимом. Таким образом, снижается вероятность того, что выбросы прорвутся через компонент управления тепловым режимом. Компонент управления тепловым режимом может охлаждать элемент аккумуляторной батареи, который подвергается тепловому разгону, предотвращая тепловую диффузию и повышая безопасность аккумуляторной батареи.
[0081] Технические решения, описанные в вариантах осуществления настоящего изобретения, применимы к различным электрическим устройствам, в которых применяются аккумуляторные батареи.
[0082] Электрическое устройством может представлять собой, помимо прочего, транспортное средство, мобильный телефон, портативное устройство, ноутбук, судно, космический корабль, электрическая игрушка, электрический инструмент и т.д. Транспортное средство может представлять собой транспортное средство, работающее на топливе, транспортное средство, работающее на газу или транспортное средство, работающим на новой энергии. Транспортное средство, работающее на новой энергии, может представлять собой полностью электрическое транспортное средство, гибридное электрическое транспортное средство, транспортное средством с увеличенным запасом хода и т.п. Космический корабль включает в себя самолеты, ракеты, космические челноки, космические корабли и т.п. Электрическая игрушка включает в себя стационарные или мобильные электрические игрушки, такие как игровые приставки, игрушечные электромобили, игрушечные электрические корабли и игрушечные электрические самолеты. Электроинструмент включает в себя электроинструменты для резки металла, электроинструменты для шлифовки, электроинструменты для сборки и железнодорожные электроинструменты, такие как электродрели, электрошлифовальные машины, электрические гайковерты, электрические отвертки, электрические молотки, ударные дрели, бетонные вибраторы и электрические рубанки. Электрическое устройство специально не ограничивается вариантами осуществления настоящего изобретения.
[0083] В следующих вариантах осуществления для удобства описания электрическое устройство, представляющее собой транспортное средство, приведено в качестве примера для описания.
[0084] Например, на фиг. 1 представлена структурная схема транспортного средства 1 согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Транспортное средство 1 может представлять собой транспортное средство, работающее на топливе, транспортное средство, работающее на газу или транспортное средство, работающим на новой энергии. Транспортное средство, работающее на новой энергии, может представлять собой электрическое транспортное средство с аккумуляторной батареей, гибридное транспортное средство, транспортное средством с увеличенным запасом хода и т.п. Двигатель 40, контроллер 30 и аккумуляторная батарея 10 могут быть установлены внутри транспортного средства 1, причем контроллер 30 выполнен с возможностью управления аккумуляторной батареей 10 для подачи питания к двигателю 40. Например, аккумуляторная батарея 10 может быть расположена в нижней части или передней части, или задней части транспортного средства 1. Аккумуляторная батарея 10 может быть выполнена с возможностью питания транспортного средства 1, например, аккумуляторная батарея 10 может применяться в качестве рабочего источника питания транспортного средства 1, который применяется для системы электрической схемы транспортного средства 1, например, для удовлетворения требований к рабочей мощности транспортного средства 1 при трогании с места, навигации и движении. В другом варианте осуществления настоящего изобретения аккумуляторная батарея 10 может применяться не только в качестве рабочего источника питания транспортного средства 1, но также в качестве приводного источника питания транспортного средства 1, заменяя или частично заменяя топливо или природный газ для обеспечения приводной мощности транспортного средства 1.
[0085] Для удовлетворения различных требований к мощности аккумуляторная батарея может включать в себя множество элементов аккумуляторной батареи, причем множество элементов аккумуляторной батареи могут быть соединены последовательно, параллельно или последовательно-параллельно. Последовательно-параллельное соединение относится к комбинации последовательного и параллельного соединения. Аккумуляторная батарея также может называться аккумуляторным блоком. Например, множество элементов аккумуляторной батареи может быть соединено последовательно, параллельно или последовательно-параллельно для образования сначала аккумуляторных модулей, а затем множество аккумуляторных модулей может быть соединено последовательно, параллельно или последовательно-параллельно для образования аккумуляторной батареи. То есть множество элементов аккумуляторной батареи могут непосредственно образовывать аккумуляторную батарею или могут сначала образовывать аккумуляторные модули, а затем аккумуляторные модули образуют аккумуляторную батарею.
[0086] На фиг. 2 представлен частичный схематический вид сверху конструкции аккумуляторной батареи 10 согласно варианту осуществления настоящего изобретения; а на фиг.3 представлена структурная схема аккумуляторной батареи 10 в разобранном состоянии согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Аккумуляторная батарея 10, представленная на фиг. 2, может представлять собой часть аккумуляторной батареи 10, представленной на фиг. 3. На фиг. 4 представлен частичный увеличенный вид аккумуляторной батареи 10 согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Например, на фиг. 4 представлен увеличенный вид области В, показанной на фиг. 3. На фиг. 5 представлен схематический вид в разрезе аккумуляторной батареи 10 согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Например, аккумуляторная батарея 10, представленная на фиг. 5, может представлять собой схему аккумуляторной батареи 10, представленной на фиг. 3. Как показано на фиг. 2-5, аккумуляторная батарея 10 согласно вариантам осуществления настоящего изобретения может включать в себя: элемент 20 аккумуляторной батареи, причем первая стенка 21а элемента 20 аккумуляторной батареи снабжена механизмом 213 сброса давления; компонент 12 управления тепловым режимом, выполненный с возможностью регулирования температуры элемента 20 аккумуляторной батареи, причем компонент 12 управления тепловым режимом прикреплен ко второй стенке 21b элемента 20 аккумуляторной батареи, причем вторая стенка 21b отличается от первой стенки 21а; и коробчатый корпус 11, причем коробчатый корпус 11 включает в себя электрическую полость 11а и полость 11b сбора. Электрическая полость 11а выполнена с возможностью размещения элемента 20 аккумуляторной батареи и компонента 12 управления тепловым режимом, а полость 11b сбора выполнена с возможностью сбора выбросов из элемента 20 аккумуляторной батареи, когда приводится в действие механизм 213 сброса давления.
[0087] Следует понимать, что элемент 20 аккумуляторной батареи в вариантах осуществления настоящего изобретения может иметь форму в соответствии с фактическими вариантами применения. Например, элемент 20 аккумуляторной батареи может иметь многогранную конструкцию, которая окружена множеством стенок. Таким образом, элемент 20 аккумуляторной батареи может включать в себя множество стенок. Первая стенка 21а элемента 20 аккумуляторной батареи снабжена механизмом 213 сброса давления, а вторая стенка 21b элемента 20 аккумуляторной батареи обращена к компоненту 12 управления тепловым режимом. Первая стенка 21а и вторая стенка 21b могут представлять собой любые две разные стенки элемента 20 аккумуляторной батареи. Например, первая стенка 21а и вторая стенка 21b могут пересекаться или не пересекаться, причем варианты осуществления настоящего изобретения не ограничиваются этим.
[0088] Следует понимать, что компонент 12 управления тепловым режимом в вариантах осуществления настоящего изобретения выполнен с возможностью регулирования температуры элемента 20 аккумуляторной батареи. Например, в компоненте 12 управления тепловым режимом может размещаться жидкость или материал с фазовым переходом твердое-жидкое для регулирования температуры множества элементов 20 аккумуляторной батареи. В другом примере компонент 12 управления тепловым режимом может включать в себя проточный канал 121. Проточный канал 121 может быть выполнен с возможностью размещения текучей среды или материала с фазовым переходом твердое-жидкое. В частности, текучая среда может представлять собой жидкость или газ; материал с фазовым переходом твердое-жидкое является твердым в своем исходном состоянии и может стать жидким после поглощения тепла; а регулирование температуры относится к нагреву или охлаждению множества элементов 20 аккумуляторной батареи. В случае охлаждения или снижения температуры элементов 20 аккумуляторной батареи компонент 12 управления тепловым режимом выполнен с возможностью размещения охлаждающей текучей среды или материала с фазовым переходом твердое-жидкое для снижения температуры множества элементов 20 аккумуляторной батареи. В этом случае компонент 12 управления тепловым режимом также может называться компонентом охлаждения, системой охлаждения, охлаждающей плитой и т.д. Текучая среда, содержащаяся в компоненте управления тепловым режимом, также может называться охлаждающей средой или охлаждающей текучей средой, а точнее, может называться охлаждающей жидкостью или охлаждающим газом. Кроме того, компонент 12 управления тепловым режимом также может применяться для нагрева для повышения температуры множества элементов 20 аккумуляторной батареи, что не ограничивается вариантами осуществления настоящего изобретения. Необязательно текучая среда может течь циркулирующим образом для обеспечения лучшего эффекта регулирования температуры. Необязательно текучая среда может представлять собой воду, смесь воды и этиленгликоля или воздух и т. д.
[0089] Следует понимать, что варианты осуществления настоящего изобретения не ограничивают способ соединения между компонентом 12 управления тепловым режимом и элементом 20 аккумуляторной батареи. Например, компонент 12 управления тепловым режимом может быть жестко соединен с элементом 20 аккумуляторной батареи с помощью клея; или компонент 12 управления тепловым режимом может быть зажат и закреплен между двумя соседними элементами 20 аккумуляторной батареи.
[0090] Следует понимать, что электрическая полость 11а в вариантах осуществления настоящего изобретения может быть выполнена с возможностью размещения элемента 20 аккумуляторной батареи и компонента 12 управления тепловым режимом, причем число элементов 20 аккумуляторной батареи и число компонентов 12 управления тепловым режимом не ограничено. Кроме того, в электрической полости 11а также может быть предусмотрена конструкция для фиксации элемента 20 аккумуляторной батареи и/или компонента 12 управление тепловым режимом.
[0091] Необязательно электрическая полость 11а может иметь форму в зависимости от элемента 20 аккумуляторной батареи и/или компонента 12 управления тепловым режимом, размещенного в ней. Например, как показано на фиг. 2-5, электрическая полость 11а может представлять собой полый прямоугольный параллелепипед, окруженный по меньшей мере шестью стенками, чтобы облегчить механическую обработку.
[0092] Следует понимать, что полость 11b сбора в вариантах осуществления настоящего изобретения выполнена с возможностью сбора выбросов из элемента 20 аккумуляторной батареи. В частности, полость 11b сбора может содержать воздух или другие газы. Альтернативно полость 11b сбора может также содержать жидкость, такую как охлаждающая среда, или предусмотрен компонент для размещения жидкости для дополнительного охлаждения выбросов, поступающих в полость 11b сбора. Кроме того, необязательно газ или жидкость в полости 11b сбора могут течь циркулирующим образом.
[0093] Следует понимать, что электрическая полость 11а в вариантах осуществления настоящего изобретения может быть герметизированной или негерметизированной; аналогичным образом полость 11b сбора в вариантах осуществления настоящего изобретения также может быть герметизированной или негерметичной, что не ограничивается вариантами осуществления настоящего изобретения.
[0094] Таким образом, в аккумуляторной батарее 10 согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, поскольку вторая стенка 21b, к которой прикреплен компонент 12 управления тепловым режимом, не является первой стенкой 21а элемента 20 аккумуляторной батареи, которая снабжена механизмом 213 сброса давления, и электрическая полость 11а может быть выполнена с возможностью размещения элемента 20 аккумуляторной батареи и компонента 12 управления тепловым режимом без необходимости размещения компонента 12 управления тепловым режимом в полости 11b сбора, когда элемент 20 аккумуляторной батареи подвергается тепловому разгону, выбросы, выпускаемые из элемента 20 аккумуляторной батареи через механизм 213 сброса давления будут выпускаться в направлении от компонента 12 управления тепловым режимом. Таким образом, снижается вероятность того, что выбросы прорвутся через компонент 12 управления тепловым режимом. Компонент 12 управления тепловым режимом может охлаждать элемент 20 аккумуляторной батареи, который подвергается тепловому разгону, предотвращая тепловую диффузию и повышая безопасность аккумуляторной батареи 10.
[0095] Необязательно вторая стенка 21b в вариантах осуществления настоящего изобретения может представлять собой любую стенку элемента 20 аккумуляторной батареи. Например, площадь второй стенки 21b больше или равна площади первой стенки 21а, т. е. площадь второй стенки 21b не меньше площади первой стенки 21а. Таким образом, площадь контакта между компонентом 12 управления тепловым режимом и элементом 20 аккумуляторной батареи относительно велика, и эффект регулирования температуры элемента 20 аккумуляторной батареи более значителен, когда элемент 20 аккумуляторной батареи работает нормально. Например, вторая стенка 21b может представлять собой стенку элемента 20 аккумуляторной батареи, имеющую наибольшую площадь, а первая стенка 21а может представлять собой стенку элемента 20 аккумуляторной батареи, имеющую наименьшую площадь; или первая стенка 21а и вторая стенка 21b могут иметь одинаковую площадь, например, обе они представляют собой стенки элемента 20 аккумуляторной батареи, имеющие наибольшую площадь, что не ограничивается вариантами осуществления настоящего изобретения.
[0096] В другом примере вторая стенка 21b представляет собой стенку элемента 20 аккумуляторной батареи, которая имеет наибольшую площадь для увеличения площади контакта между компонентом 12 управления тепловым режимом и элементом 20 аккумуляторной батареи, чтобы лучше регулировать температуру элемента 20 аккумуляторной батареи и повышать эффективность нагрева или охлаждения. В частности, на фиг. 6 представлена структурная схема элемента 20 аккумуляторной батареи в разобранном состоянии согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Например, элемент 20 аккумуляторной батареи, показанный на фиг. 6, может представлять собой любой элемент 20 аккумуляторной батареи, включенный в состав аккумуляторной батареи 10, показанной на фиг. 2-5. Как показано на фиг. 6, элемент 20 аккумуляторной батареи включает в себя оболочку 21. Оболочка 21 может включать в себя множество стенок. Вторая стенка 21b может представлять собой стенку элемента 20 аккумуляторной батареи, имеющую наибольшую площадь. Кроме того, элемент 20 аккумуляторной батареи может включать в себя множество стенок, имеющих одинаковую площадь. Например, если оболочка 21 элемента 20 аккумуляторной батареи представляет собой прямоугольный параллелепипед, элемент 20 аккумуляторной батареи включает в себя две расположенные напротив друг друга стенки, имеющие одинаковую и наибольшую площадь, а вторая стенка 21b может представлять собой любую из указанных двух стенок.
[0097] Оболочка 21 включает в себя корпус 211 и крышку 212. Каждая из стенки корпуса 211 и крышки 212 называется стенкой элемента 20 аккумуляторной батареи. Корпус 211 может иметь форму в соответствии с формой одного или более внутренних электродных узлов 22 после объединения. Например, корпус 211 может быть полым прямоугольным параллелепипедом или кубом, или цилиндром, и по меньшей мере одна поверхность корпуса 211 имеет отверстие, позволяющее разместить в корпусе 211 один или более электродных узлов 22. Например, когда корпус 211 представляет собой полый параллелепипед или куб, по меньшей мере одна плоская поверхность корпуса 211 представляет собой открытую поверхность, т.е. плоская поверхность не имеет стенки, так что внутренняя и наружная части корпуса 211 связаны друг с другом. Когда корпус 211 представляет собой полый цилиндр, каждая из двух торцевых поверхностей корпуса 211 представляет собой открытую поверхность, т.е. торцевая поверхность не имеет стенки, так что внутренняя и наружная части корпуса 211 связаны друг с другом. По меньшей мере, одно отверстие корпуса 211 может быть закрыто за счет наличия по меньшей мере одной крышки 212, причем каждая крышка 212 соединена с корпусом 211 для образования закрытой полости, в которой размещен электродный узел 22. Корпус 211 заполнен электролитом, например раствором электролита.
[0098] Первая стенка 21а элемента 20 аккумуляторной батареи в вариантах осуществления настоящего изобретения снабжена механизмом 213 сброса давления. Механизм 213 сброса давления выполнен с возможностью, когда внутреннее давление или температура элемента 20 аккумуляторной батареи достигает порогового значения, приведения в действие для сброса внутреннего давления или тепла. Необязательно первая стенка 21а может представлять собой любую стенку элемента 20 аккумуляторной батареи. Например, первая стенка 21а может представлять собой стенку элемента 20 аккумуляторной батареи, имеющую наибольшую площадь. Таким образом, поскольку площадь второй стенки 21b не меньше площади первой стенки 21а, первая стенка 21а и вторая стенка 21b могут иметь одинаковую площадь и обе из них представляют собой стенки элемента 20 аккумуляторной батареи, имеющие наибольшую площадь. В другом примере, как показано на фиг. 6, первая стенка 21а может представлять собой стенку элемента 20 аккумуляторной батареи, имеющую наименьшую площадь. Например, первая стенка 21а может представлять собой нижнюю стенку корпуса 211 для облегчения монтажа. Для простоты иллюстрации первая стенка 21а отделена от корпуса 211 на фиг. 6, но это не ограничивает того, имеет ли нижняя сторона корпуса 211 отверстие или нет, т.е. нижняя стенка и боковая стенка корпуса 211 могут иметь цельную конструкцию или могут состоять из двух частей, независимых друг от друга, но соединенных друг с другом.
[0099] В частности, как показано на фиг. 6, механизм 213 сброса давления может быть частью первой стенки 21а или может быть отделен от первой стенки 21а и прикреплен к первой стенке 21а, например, посредством сварки. Когда механизм 213 сброса давления является частью первой стенки 21а, т.е. механизм 213 сброса давления может быть выполнен за одно целое с первой стенкой 21а, механизм 213 сброса давления может быть образован за счет выполнения углубления или канавки на первой стенке 21а. За счет углубления толщина области первой стенки 21а, где расположен механизм 213 сброса давления, меньше толщины других областей первой стенки 21а, за исключением механизма 213 сброса давления. Когда избыточный газ, генерируемый элементом 20 аккумуляторной батареи, вызывает повышение внутреннего давления корпуса 211, которое достигает порогового значения, или внутренняя температура элемента 20 аккумуляторной батареи повышается и достигает порогового значения из-за тепла, генерируемого внутренней реакцией элемента 20 аккумуляторной батареи, элемент 20 аккумуляторной батареи может быть разрушен в месте углубления, что приведет к нарушению связи между внутренней и наружной частями корпуса 21. Давление газа и тепло высвобождаются наружу посредством разрушения механизма 213 сброса давления, тем самым предотвращая взрыв элемента 20 аккумуляторной батареи.
[0100] Необязательно, механизм 213 сброса давления в вариантах осуществления настоящего изобретения может иметь различные возможные конструкции сброса давления, что не ограничивается вариантами осуществления настоящего изобретения Например, механизм 213 сброса давления может представлять собой чувствительный к температуре механизм сброса давления, выполненный с возможностью расплавления, когда внутренняя температура элемента 20 аккумуляторной батареи, снабженного механизмом 213 сброса давления, достигает порогового значения; и/или механизм 213 сброса давления может представлять собой чувствительный к давлению механизм сброса давления, выполненный с возможностью разрушения, когда внутреннее давление газа элемента 20 аккумуляторной батареи, снабженного механизмом 213 сброса давления, достигает порогового значения.
[0101] Необязательно в варианте осуществления настоящего изобретения, где механизм 213 сброса давления предусмотрен на первой стенке 21а элемента 20 аккумуляторной батареи, третья стенка элемента 20 аккумуляторной батареи может быть снабжена электродными клеммами 214. Третья стенка может быть такой же или отличной от первой стенки 21а. Например, как показано на фиг. 6, в вариантах осуществления настоящего изобретения для описания взят пример, в котором третья стенка отличается от первой стенки 21а. Например, третья стенка расположена напротив первой стенки 21а, причем первая стенка 21а может представлять собой нижнюю стенку элемента 20 аккумуляторной батареи, а третья стенка может представлять собой крышку 212 элемента 20 аккумуляторной батареи, так что выбросы, выпускаемые из элемента 20 аккумуляторной батареи через механизм 213 сброса давления, не повлияют на электродные клеммы 214, что позволит избежать короткого замыкания и повысить безопасность элемента 20 аккумуляторной батареи.
[0102] В частности, как показано на фиг. 6, элемент 20 аккумуляторной батареи может включать в себя по меньшей мере две электродные клеммы 214. По меньшей мере две электродные клеммы 214 могут быть расположены на одной и той же стенке или могут быть расположены на разных стенках. На фиг. 6 показан пример, в котором элемент 20 аккумуляторной батареи включает в себя две электродные клеммы 214, причем две электродные клеммы 214 расположены на плоской пластинчатой крышке 212. По меньшей мере две электродные клеммы 214 могут включать в себя, по меньшей мере, одну клемму 214а положительного электрода и, по меньшей мере, одну клемму 214b отрицательного электрода.
[0103] Электродные клеммы 214 в вариантах осуществления настоящего изобретения выполнены с возможностью электрического соединения с электродным узлом 22 для вывода электрической энергии. Например, каждая электродная клемма 214 может быть соответственно снабжена соединительным элементом 23, который также может называться токосъемным элементом 23, расположенным между крышкой 212 и электродным узлом 22 и выполненным с возможностью электрического соединения электродного узла 22 с электродной клеммой 214.
[0104] Как показано на фиг. 6, каждый электродный узел 22 имеет первый вывод 221а и второй вывод 222а. Первый вывод 221а и второй вывод 222а имеют противоположную полярность. Например, когда первый вывод 221а является положительным, второй вывод 222а является отрицательным. Первый вывод 221а одного или более электродных узлов 22 соединен с одной электродной клеммой через один соединительный элемент 23, а второй вывод 222а одного или более электродных узлов 22 соединен с другой электродной клеммой через другой соединительный элемент 23. Например, клемма 214а положительного электрода соединена с положительным выводом через один соединительный элемент 23, а клемма 214b отрицательного электрода соединена с отрицательным выводом через другой соединительный элемент 23.
[0105] В этом элементе 20 аккумуляторной батареи, в соответствии с фактическими потребностями применения, может быть один или множество электродных узлов 22. Как показано на фиг. 6, в элементе 20 аккумуляторной батареи имеется четыре отдельных электродных узла 22, однако варианты осуществления настоящего изобретения не ограничиваются этим.
[0106] Необязательно, как показано на фиг. 6, элемент 20 аккумуляторной батареи может дополнительно включать в себя опорную пластину 24. Опорная пластина 24 расположена между электродным узлом 22 и нижней стенкой корпуса 211, может поддерживать электродный узел 22, а также может эффективно предотвращать взаимодействие электродного узла 22 со скругленными углами вокруг нижней стенки корпуса 211. Кроме того, опорная пластина 24 может быть снабжена одним или более сквозными отверстиями, например, опорная пластина может быть снабжена множеством равномерно расположенных сквозных отверстий, или когда на нижней стенке корпуса 211 предусмотрен механизм 213 сброса давления, сквозные отверстия образованы в местах, соответствующих механизму 213 сброса давления для облегчения направления жидкости и газа. В частности, это может обеспечить сообщение пространств верхней поверхности и нижней поверхности опорной пластины 24, при этом газ, образующийся внутри элемента 20 аккумуляторной батареи, и раствор электролита могут свободно проходить через опорную пластину 24.
[0107] Следует понимать, что для простоты описания в вариантах осуществления настоящего изобретения для описания в основном взят пример, в котором вторая стенка 21b представляет собой стенку элемента 20 аккумуляторной батареи, имеющей наибольшую площадь. Как показано на фиг. 2-6, батарея 10 включает в себя множество рядов элементов 20 аккумуляторной батареи, расположенных в первом направлении X, причем каждый ряд элементов 20 аккумуляторной батареи из множества рядов элементов 20 аккумуляторной батареи включает в себя по меньшей мере один элемент 20 аккумуляторной батареи, расположенный во втором направлении Y. Первое направление X перпендикулярно второму направлению Y и второй стенке 21b. Таким образом, множество элементов 20 аккумуляторной батареи в аккумуляторной батарее 10 расположены в виде массива, так чтобы облегчить сборку аккумуляторной батареи 10, причем коэффициент использования пространства множества элементов 20 аккумуляторной батареи в аккумуляторной батарее 10 также может быть улучшен. Поскольку первое направление X перпендикулярно второй стенке 21b, когда компонент 12 управления тепловым режимом прикреплен ко второй стенке 21b, первое направление X также перпендикулярно компоненту 12 управления тепловым режимом.
[0108] Необязательно компонент 12 управления тепловым режимом прикреплен ко второй стенке 21b по меньшей мере одного элемента 20 аккумуляторной батареи из по меньшей мере одного ряда элементов 20 аккумуляторной батареи из множества рядов элементов 20 аккумуляторной батареи. Для множества рядов элементов 20 аккумуляторной батареи по меньшей мере один элемент 20 аккумуляторной батареи из по меньшей мере одного ряда элементов 20 аккумуляторной батареи соответственно снабжен компонентом 12 управления тепловым режимом. Компонент 12 управления тепловым режимом может регулировать температуру по меньшей мере одного элемента 20 аккумуляторной батареи, присоединенного к нему. Таким образом, внутри аккумуляторной батареи 10 имеется по меньшей мере один компонент 12 управления тепловым режимом, причем каждый компонент 12 управления тепловым режимом может быть выполнен с возможностью регулирования температуры по меньшей мере одного элемента 20 аккумуляторной батареи.
[0109] В вариантах осуществления настоящего изобретения элементы 20 аккумуляторной батареи включают в себя две вторые стенки 21b, расположенные напротив друг друга в первом направлении X, причем с двух сторон по меньшей мере одного ряда элементов 20 аккумуляторной батареи из множества рядов элементов 20 аккумуляторной батареи в первом направлении X предусмотрены компоненты 12 управления тепловым режимом, прикрепленные к двум вторым стенкам 21b по меньшей мере одного элемента 20 аккумуляторной батареи соответственно. Среди множества рядов элементов 20 аккумуляторной батареи имеется по меньшей мере один ряд элементов 20 аккумуляторной батареи, удовлетворяющий условию, что для любого ряда элементов 20 аккумуляторной батареи из по меньшей мере одного ряда элементов 20 аккумуляторной батареи ряд элементов 20 аккумуляторной батареи включает в себя две вторые стенки 21b, расположенные напротив друг друга в первом направлении X, причем каждая из двух вторых стенок 21b соответственно снабжена компонентом 12 управления тепловым режимом, т. е. ряд элементов 20 аккумуляторной батареи зажат между двумя компонентами 12 управления тепловым режимом. Таким образом, два компонента 12 управления тепловым режимом могут одновременно регулировать температуру этого ряда элементов 20 аккумуляторной батареи, что позволяет повысить эффективность регулирования температуры и повысить безопасность аккумуляторной батареи 10. Например, если каждый ряд элементов 20 аккумуляторной батареи из множества рядов элементов 20 аккумуляторной батареи в аккумуляторной батарее 10 снабжен двумя компонентами 12 управления тепловым режимом, эффективность регулирования температуры может быть значительно повышена. Например, когда элемент 20 аккумуляторной батареи подвергается тепловому разгону, его можно охлаждать более эффективно, тем самым не допуская тепловой диффузии и повышая безопасность аккумуляторной батареи 10.
[0110] В вариантах осуществления настоящего изобретения среди множества рядов элементов 20 аккумуляторной батареи по меньшей мере два смежных ряда элементов 20 аккумуляторной батареи снабжены одним и тем же компонентом 12 управления тепловым режимом между ними. Таким образом, среди множества элементов 20 аккумуляторной батареи имеется два смежных ряда элементов 20 аккумуляторной батареи, удовлетворяющие условию, что два ряда элементов 20 аккумуляторной батареи снабжены одним и тем же компонентом 12 управления тепловым режимом между ними, чтобы облегчить изготовление и сборку аккумуляторной батареи 10. Например, в первом направлении X могут быть некоторые элементы 20 аккумуляторной батареи, удовлетворяющие условию, что два смежных ряда элементов 20 аккумуляторной батареи снабжены одним и тем же компонентом 12 управления тепловым режимом между ними; а также есть некоторые элементы 20 аккумуляторной батареи, удовлетворяющие условию, что два смежных ряда элементов 20 аккумуляторной батареи не снабжены компонентом 12 управления тепловым режимом между ними, что улучшает коэффициент использования пространства в аккумуляторной батарее 10. Для другого примера, как показано на фиг. 2-6, также возможно, что среди множества рядов элементов 20 аккумуляторной батареи каждые два смежных ряда элементов 20 аккумуляторной батареи снабжены компонентом 12 управления тепловым режимом между ними, так что каждый элемент 20 аккумуляторной батареи соответствует по меньшей мере двум компонентам 12 управления тепловым режимом, тем самым улучшая эффект регулирования температуры.
[0111] Следует понимать, что число компонентов 12 управления тепловым режимом в аккумуляторной батарее 10 по варианту осуществления настоящего изобретения может быть установлено в соответствии с фактическими вариантами применения. Например, число компонентов 12 управления тепловым режимом в аккумуляторной батарее 10 может быть выбрано на основе размера и числа элементов 20 аккумуляторной батареи.
[0112] Например, аккумуляторная батарея 10 включает в себя множество компонентов 12 управления тепловым режимом, расположенных в первом направлении X, для повышения эффективности регулирования температуры.
[0113] Для другого примера, как показано на фиг. 2-6 множество компонентов 12 управления тепловым режимом расположены с интервалами в первом направлении X, так что по меньшей мере один элемент 20 аккумуляторной батареи расположен между двумя смежными компонентами 12 управления тепловым режимом, так что могут быть улучшены как коэффициент использования пространства аккумуляторной батареи 10, так и эффективность регулирования температуры.
[0114] В вариантах осуществления настоящего изобретения каждый из компонентов 12 управления тепловым режимом снабжен теплообменным каналом для размещения теплообменной среды, причем теплообменные каналы множества компонентов 12 управления тепловым режимом связаны друг с другом. Таким образом, множество компонентов 12 управления тепловым режимом связаны друг с другом, так что управление и контроль облегчаются, а интеграция и безопасность аккумуляторной батареи 10 улучшаются. Кроме того, когда температура некоторых компонентов 12 управления тепловым режимом в аккумуляторной батарее 10 сильно изменяется, теплообмен может осуществляться посредством теплообменных каналов, так что разница температур между множеством компонентов 12 управления тепловым режимом невелика, а эффективность регулирования температуры повышается. Кроме того, каждый компонент 12 управления тепловым режимом также может быть снабжен множеством теплообменных каналов. Множество каналов теплообмена расположены с интервалами в направлении высоты Z, чтобы увеличить площадь теплообмена между компонентом 12 управления тепловым режимом и элементом 20 аккумуляторной батареи и повысить эффективность регулирования температуры.
[0115] Следует понимать, что площадь контакта между каждым компонентом 12 управления тепловым режимом и второй стенкой 21b элемента 20 аккумуляторной батареи в вариантах осуществления настоящего изобретения может быть установлена в соответствии с фактическими вариантами применения. Площадь контакта относится к площади области компонента 12 управления тепловым режимом, которая обменивается теплом со второй стенкой 21b элемента 20 аккумуляторной батареи. Под контактом в настоящем документе может подразумеваться прямой контакт между компонентом 12 управления тепловым режимом и второй стенкой 21b или косвенный контакт между компонентом 12 управления тепловым режимом и второй стенкой 21b посредством теплопроводного клея, теплопроводной прокладки и т.д. Например, диапазон значений отношения толщины D компонента 12 управления тепловым режимом в первом направлении X к соотношению площадей S составляет [0,5 мм, 200 мм]. Соотношение площадей S представляет собой соотношение площади контакта между второй стенкой 21b и компонентом 12 управления тепловым режимом с площадью второй стенки 21b.
[0116] На фиг. 7 представлена схема любого ряда элементов 20 аккумуляторной батареи 10 и соответствующих компонентов 12 управления тепловым режимом согласно варианту осуществления настоящего изобретения; а на фиг. 8 представлен частичный схематический вид в разрезе аккумуляторной батареи 10 согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Например, на фиг. 8 может быть представлен схематический вид в разрезе аккумуляторной батареи 10 по направлению С-С`, показанному на фиг. 7. Поскольку каждый компонент 12 управления тепловым режимом может соответствовать множеству элементов 20 аккумуляторной батареи, для простоты описания, как показано на фиг. 7 и 8, любой компонент 12 управления тепловым режимом и любой элемент 20 аккумуляторной батареи, находящийся в контакте с этим компонентом 12 управления тепловым режимом, приведены в качестве примера в вариантах осуществления настоящего изобретения.
[0117] Как показано на фиг. 7 и 8, компонент 12 управления тепловым режимом в вариантах осуществления настоящего изобретения может включать в себя по меньшей мере частичную область, находящуюся в контакте со второй стенкой 21b, или может включать в себя по меньшей мере частичную область, не находящуюся в контакте со второй стенкой 21b. В частности, принимая в качестве примера направление Z высоты элемента 20 аккумуляторной батареи, высота Н1 второй стенки 21b может быть больше, равна или меньше высоты Н2 компонента 12 управления тепловым режимом, высота Н3 области компонента 12 управления тепловым режимом, находящейся в контакте со второй стенкой 21b, может быть меньше или равна высоте Н1 второй стенки 21b, а высота Н3 области компонента 12 управления тепловым режимом, находящейся в контакте со второй стенкой 21b, может быть меньше или равна высоте Н2 компонента 12 управления тепловым режимом. Соответственно, площадь второй стенки 21b может быть больше, равна или меньше площади компонента 12 управления тепловым режимом, площадь области компонента 12 управления тепловым режимом, находящейся в контакте со второй стенкой 21b, может быть меньше больше или равна площади второй стенки 21b, а площадь области компонента 12 управления тепловым режимом, находящейся в контакте со второй стенкой 21b, может быть меньше или равна площади компонента 12 управления тепловым режимом, так что по меньшей мере частичная область компонента 12 управления тепловым режимом находится в контакте с по меньшей мере частичной областью второй стенки 21b.
[0118] Следует понимать, что, поскольку компонент 12 управления тепловым режимом может соответствовать множеству элементов 20 аккумуляторной батареи, площадь компонента 12 управления тепловым режимом, указанная выше, относится к площади компонента 12 управления тепловым режимом, соответствующей одному элементу 20 аккумуляторной батареи. Например, как показано на фиг. 7 и 8, компонент 12 управления тепловым режимом может соответствовать шести элементам 20 аккумуляторной батареи, а площадь компонента 12 управления тепловым режимом выше относится к площади, полученной путем деления общей площади поверхности компонента 12 управления тепловым режимом, обращенного ко вторым стенкам 21b элементов 20 аккумуляторной батареи, на шесть, т. е. площади компонента 12 управления тепловым режимом, соответствующей одному элементу 20 аккумуляторной батареи.
[0119] Поскольку компонент 12 управления тепловым режимом может частично находиться в контакте со второй стенкой 21b, диапазон значений соотношения площадей S в вариантах осуществления настоящего изобретения может быть установлен равным [0,1, 1], так что по меньшей мере частичная область компонента 12 управления тепловым режимом находится в контакте со второй стенкой 21b.
[0120] Необязательно толщина D компонента 12 управления тепловым режимом в вариантах осуществления настоящего изобретения может относиться к средней толщине компонента 12 управления тепловым режимом или может относиться к средней толщине области компонента 12 управления тепловым режимом, соответствующей второй стенке 21b элемента 20 аккумуляторной батареи, однако варианты осуществления настоящего изобретения не ограничиваются этим. Например, чтобы облегчить механическую обработку, компонент 12 управления тепловым режимом в вариантах осуществления настоящего изобретения обычно представляет собой пластинчатую конструкцию с одинаковой толщиной.
[0121] Диапазон значений толщины D компонента 12 управления тепловым режимом в вариантах осуществления настоящего изобретения обычно может быть установлен равным [0,5 мм, 20 мм]. Если толщина D задана слишком маленькой, компонент 12 управления тепловым режимом с трудом поддается механической обработке, имеет небольшую прочность и, таким образом, может сломаться во время сборки, что снижает эффективность производства аккумуляторной батареи 10. И наоборот, если толщина D задана слишком большой, компонент 12 управления тепловым режимом будет занимать большое пространство, что снижает коэффициент использования пространства аккумуляторной батареи 10 и, таким образом, снижает плотность энергии аккумуляторной батареи 10. Таким образом, толщина D компонента 12 управления тепловым режимом не должна быть слишком большой или слишком маленькой.
[0122] Следует понимать, что значение D/S в вариантах осуществления настоящего изобретения также не следует задавать слишком большим или слишком маленьким. Если значение D/S установлено слишком маленьким, при условии, что соотношение площадей S принимает постоянное значение, толщина D компонента 12 управления тепловым режимом будет слишком малой, тогда компонент 12 управления тепловым режимом с трудом поддается механической обработке, имеет малую прочность, и поэтому может сломаться во время сборки, что снижает эффективность производства аккумуляторной батареи 10. И наоборот, если значение D/S установлено слишком большим, толщина D компонента 12 управления тепловым режимом может быть большой, и компонент 12 управления тепловым режимом, таким образом, занимает большое пространство, что снижает степень использования пространства аккумуляторной батареи 10 и, таким образом, снижает плотность энергии аккумуляторной батареи 10 или, возможно, влияет на потребляемую мощность аккумуляторной батареи 10; и соотношение площадей S может быть слишком маленьким, т.е. площадь контакта между компонентом 12 управления тепловым режимом и второй стенкой 21b элемента 20 аккумуляторной батареи слишком мала, что приводит к менее эффективному регулированию температуры.
[0123] Следовательно, диапазон значений отношения толщины D компонента 12 управления тепловым режимом к соотношению площадей S в вариантах осуществления настоящего изобретения обычно может быть установлен равным [0,5 мм, 200 мм]. Например, отношение толщины D компонента 12 управления тепловым режимом к соотношению площадей S может быть равно 0,5 мм, 1 мм, 2 мм, 3 мм, 4 мм, 5 мм, 10 мм, 20 мм, 30 мм, 40 мм, 50 мм, 60 мм, 70 мм, 80 мм, 90 мм, 100 мм, 120 мм, 140 мм, 160 мм, 180 мм или 200 мм. В другом примере отношение толщины D компонента 12 управления тепловым режимом к соотношению площадей S также может быть установлено на другие значения. Например, диапазон значений указанного отношения может быть установлен на [0,5 мм, 4 мм] или [1 мм, 4 мм].
[0124] Следует понимать, что электрическая полость 11а в вариантах осуществления настоящего изобретения описана выше со ссылкой на прилагаемые графические материалы, а полость 11b сбора в вариантах осуществления настоящего изобретения будет описана ниже со ссылкой на прилагаемые графические материалы.
[0125] В вариантах осуществления настоящего изобретения аккумуляторная батарея 10 дополнительно включает в себя: опорный элемент 14, расположенный в полости 11b сбора. Опорный элемент 14 выполнен с возможностью повышения прочности на сжатие полости 11b сбора. По сравнению с конструкцией с полой полостью, поскольку опорный элемент 14 обеспечивает опорную функцию в полости 11b сбора, полость 11b сбора, снабженная опорным элементом 14, имеет лучшую прочность на сжатие. Другими словами, когда на аккумуляторную батарею 10 действует внешнее давление, полость 11b сбора, снабженная опорным элементом 14, может сопротивляться большей части или всему внешнему давлению, тем самым снижая или устраняя воздействие внешнего давления на элемент 20 аккумуляторной батареи, компонент 12 управления тепловым режимом и другие компоненты в электрической полости 11а, а также повышая сопротивление сжатию и характеристики безопасности аккумуляторной батареи 10.
[0126] В некоторых сценариях применения аккумуляторная батарея 10 может быть установлена на шасси электромобиля и обеспечивать электроэнергию для движения электромобиля. В частности, полость 11b сбора аккумуляторной батареи 10 обращена к шасси электромобиля относительно полости 11а, причем электромобиль может подвергаться неблагоприятным условиям, таким как бугры и летящие камни во время движения, что вызовет удары по шасси электромобиля и даже аккумуляторной батарее 10, установленной на шасси. Посредством технических решений вариантов осуществления настоящего изобретения опорный элемент 14 в полости 11b сбора может обеспечить хорошие противоударные функции, уменьшить или устранить влияние на аккумуляторную батарею 10, вызванное неблагоприятными условиями, с которыми сталкивается электромобиль во время движения, а также повысить сопротивление сжатию и характеристики безопасности аккумуляторной батареи 10, тем самым дополнительно улучшив характеристики безопасности электромобиля.
[0127] Следует понимать, что фиг. 3 и 5 являются только примерами, показывающими возможные схематические изображения опорного элемента 14, расположенного в полости 11b сбора, что не должно ограничивать объем охраны настоящего изобретения. В дополнение к вариантам осуществления, показанным на фиг. 3 и 5, опорный элемент 14, предусмотренный в вариантах осуществления настоящего изобретения, также может иметь другие формы и/или быть расположенным в других положениях полости 11b сбора, чтобы обеспечить опору для полости 11b сбора и увеличить прочность на сжатие полости 11b сбора. Варианты осуществления настоящего изобретения конкретно не ограничивают форму и положение опорного элемента 14.
[0128] Для обеспечения надлежащей работы опоры на фиг. 9 показан схематический вид в перспективе нескольких опорных элементов 14, предусмотренных настоящим изобретением. Как показано двумя опорными элементами 14 с левой стороны на фиг. 9, опорный элемент 14 в вариантах осуществления настоящего изобретения может иметь конструкцию в форме полосы, например, может представлять собой прямоугольную полосу или ромбовидную полосу. Конструкция в форме полосы относительно удобна для механической обработки и может гибко устанавливаться в полости правильной или неправильной формы. Например, если полость 11b сбора представляет собой прямоугольный параллелепипед, опорный элемент 14 с конструкцией в форме полосы удобно устанавливать в полости 11b сбора параллельно длинной стороне или короткой стороне полости 11b сбора.
[0129] Как показано двумя опорными элементами 14 с правой стороны на фиг. 9, опорный элемент 14 в вариантах осуществления настоящего изобретения также может иметь конструкцию в форме кольца, например, может иметь конструкцию в форме круглого кольца или конструкцию в форме квадратного кольца. Опорный элемент 14 в форме кольца подходит для полости, имеющей правильную форму, и обеспечивает полную опору полости. Например, если полость 11b сбора представляет собой прямоугольный параллелепипед, опорный элемент 14 в форме кольца может быть соответствующим образом расположен в центре полости 11b сбора.
[0130] Необязательно опорный элемент 14 включает в себя канал, выполненный с возможностью пропускания по меньшей мере части выбросов. В дополнение к выполнению опорной функции опорный элемент 14 также может быть выполнен с возможностью образования канала, через который проходят выбросы элемента 20 аккумуляторной батареи. В частности, опорный элемент 14 может быть выполнен таким образом, что опорный элемент 14 включает в себя по меньшей мере часть канала; или канал, через который проходят выбросы, может быть образован между опорным элементом 14 и стенкой полости 11b сбора; или, если предусмотрено множество опорных элементов 14, канал, через который проходят выбросы, также может быть образован между множеством опорных элементов 14.
[0131] В этом варианте реализации расположение опорного элемента 14 в полости 11b сбора не повлияет на выпуск выбросов из элемента 20 аккумуляторной батареи, чтобы обеспечить характеристики безопасности элемента 20 аккумуляторной батареи. Кроме того, по сравнению с полой полостью 11b сбора канал, образованный опорным элементом 14, может также продлить путь выпуска выбросов в полость 11b сбора, снизить температуру выбросов после их выпуска из коробчатого корпуса 11 и дополнительно улучшить характеристики безопасности аккумуляторной батареи 10 и электрического устройства, в котором находится аккумуляторная батарея.
[0132] Необязательно, в некоторых вариантах реализации отверстие 140 может быть предусмотрено в опорном элементе 14 в вариантах осуществления настоящего изобретения, причем отверстие 140 выполнено с возможностью образования канала в опорном элементе 14 для пропускания выбросов, выпускаемых из элемента 20 аккумуляторной батареи через механизм 213 сброса давления.
[0133] Необязательно отверстие 140, выполненное с возможностью образования канала, имеет множество компоновок. Например, если опорный элемент 14 представляет собой опорный элемент со сплошной конструкцией, отверстие может представлять собой отверстие, проходящее через опорный элемент 14 для образования канала, через который проходят выбросы элемента 20 аккумуляторной батареи. Если опорный элемент 14 имеет полую конструкцию, отверстие 140 может быть выполнено с возможностью прохождения через стенку опорного элемента 14, причем отверстие 140 может быть выполнено с возможностью сообщения внутренней полой полости опорного элемента 14 и полости 11b сбора. Отверстие 140 и полая полость применяются для образования канала для выбросов элемента 20 аккумуляторной батареи.
[0134] В вариантах осуществления настоящего изобретения опорный элемент 14 имеет полую конструкцию. По сравнению с опорным элементом 14 со сплошной конструкцией опорный элемент 14 с полой конструкцией обеспечивает опору полости 11b сбора и повышает прочность на сжатие, в то время как масса самого опорного элемента 14 невелика, так что к аккумуляторной батарее 10 не будет добавляться большая дополнительная масса, тем самым повышая плотность энергии аккумуляторной 10 батареи. Кроме того, опорный элемент 14 с полой конструкцией, имеющий отверстие 140, не будет занимать слишком много места в полости 11b сбора, так что можно обеспечить достаточное пространство в полости 11b сбора для приема и сбора выбросов элемента 20 аккумуляторной батареи. Поэтому варианты осуществления настоящего изобретения проиллюстрированы на примере опорного элемента 14 с полой конструкцией.
[0135] Необязательно опорный элемент 14 имеет трубчатую конструкцию. В частности, как показано на фиг. 9, опорный элемент 14 в вариантах осуществления настоящего изобретения имеет полую трубчатую конструкцию, имеющую высокую осевую жесткость, а его радиальный размер может быть адаптирован к высоте полости 11b сбора, так что может быть обеспечена надлежащая опора для полости 11b сбора.
[0136] В некоторых вариантах реализации поперечное сечение трубчатой конструкции представляет собой многоугольник, а количество сторон многоугольника больше или равно 4, чтобы улучшить устойчивость трубчатой конструкции в полости 11b сбора. В некоторых других вариантах реализации поперечное сечение трубчатой конструкции также может иметь круглую форму, овальную форму или другие формы, что не ограничивается вариантами осуществления настоящего изобретения.
[0137] Например, трубчатая конструкция имеет форму полосы или кольца. В частности, как показано двумя опорными элементами 14 с левой стороны на фиг. 9, опорный элемент 14 может иметь трубчатую конструкцию в форме полосы. Например, поперечное сечение опорного элемента 14 представляет собой полый шестиугольник или полый четырехугольник. Как показано двумя опорными элементами 14 с правой стороны на фиг. 9, опорный элемент 14 также может иметь трубчатую конструкцию в форме кольца, причем поперечное сечение опорного элемента 14 может быть круглым или представлять собой полый четырехугольник.
[0138] Необязательно, опорный элемент 14 с трубчатой конструкцией, предусмотренный в вариантах осуществления настоящего изобретения, может иметь толщину стенки от 0,5 мм до 3 мм, чтобы можно было обеспечить жесткость и прочность на сжатие опорного элемента 14 с трубчатой конструкцией и опорный элемент не занимал много места в полости 11b сбора.
[0139] Кроме того, материал опорного элемента 14, предусмотренного в вариантах осуществления настоящего изобретения, может представлять собой материал с хорошей пластичностью и высокой прочностью, который может амортизировать внешнее давление и противостоять ему, а также обладает высокой прочностью на сжатие. Например, материал опорного элемента 14 может представлять собой металлический материал, такой как медь и алюминий. Альтернативно, материал опорного элемента 14 также может представлять собой неметаллический материал с определенной прочностью, такой как слюда и керамика.
[0140] Таким образом, опорный элемент 14, предусмотренный в вариантах осуществления настоящего изобретения, обладает хорошей пластичностью, высокой осевой жесткостью и высокой прочностью на сжатие и, таким образом, может обеспечить надлежащую опору для полости 11b сбора и повысить прочность на сжатие полости 11b сбора. Кроме того, когда опорный элемент 14 имеет полую конструкцию, такую как трубчатая конструкция, опорный элемент 14 может не только повысить прочность на сжатие полости 11b сбора, но также образовать канал, который выполнен с возможностью пропускания выбросов элемента 20 аккумуляторной батареи, в опорном элементе 14, чтобы обеспечить достаточное пространство в полости 11b сбора для сбора выбросов.
[0141] На основе опорного элемента 14, показанного на фиг. 9 выше, на фиг. 10 представлен схематический вид в перспективе двух дополнительных опорных элементов 14, предусмотренных настоящим изобретением. Как показано на фиг. 10, опорный элемент 14 снабжен отверстием 140. Отверстие 140 выполнено с возможностью образования канала в опорном элементе 14. В частности, опорный элемент 14 с трубчатой конструкцией снабжен отверстием 140, причем отверстие 140 может быть выполнено в по меньшей мере части стенки трубчатой конструкции. Например, отверстие 140 может быть предусмотрено во множестве боковых стенок шестиугольной трубчатой конструкции или во множестве боковых стенок четырехугольной трубчатой конструкции. В каждой боковой стенке может быть предусмотрено множество отверстий 140. Множество отверстий 140 расположены в осевом направлении трубчатой конструкции. Необязательно форма отверстия 140 может представлять собой прямоугольник со скругленными углами, круг или любую другую форму.
[0142] На основании варианта осуществления, показанного на фиг. 10, опорный элемент 14 имеет трубчатую конструкцию, и на основании того, что внутренняя полость трубчатой конструкции обеспечивает канал для выбросов, канал, через который проходят выбросы, также образован между отверстием 140 и полостью трубчатой конструкции. Более того, если предусмотрено множество отверстий 140, между множеством отверстий 140, предусмотренных в трубчатой конструкции, может быть также образован канал, через который проходят выбросы.
[0143] Следует понимать, что фиг. 10 приведена только для иллюстрации, показывающей несколько возможных компоновок отверстия 140, когда опорный элемент 14 имеет трубчатую конструкцию. Если опорный элемент 14 имеет другие полые конструкции, компоновка отверстия 140 также может относиться к соответствующим описаниям в контексте. Кроме того, если опорный элемент 14 представляет собой сплошную конструкцию, отверстие 140 может представлять собой отверстие, проходящее через опорный элемент 14. В дополнение к разнице в глубине отверстия другие соответствующие технические решения также могут относиться к соответствующим описаниям в контексте, которые не будут повторяться в настоящем документе.
[0144] Необязательно канал опорного элемента 14 выполнен с возможностью пропускания газов в выбросах, а область опорного элемента 14, отличная от канала, выполнена с возможностью блокировки твердых частиц в выбросах. Например, канал, образованный отверстием 140 в опорном элементе 14, может применяться для пропускания всех газов и/или жидкостей в выбросах, в то время как другие области опорного элемента 14 могут применяться для блокировки твердых частиц в выбросах. Как описано выше, выбросы из элемента 20 аккумуляторной батареи включают, помимо прочего, раствор электролита, растворенные или разделенные пластины положительного и отрицательного электродов, фрагменты сепаратора, газ высокой температуры и высокого давления, образующийся в результате реакции, искры, и т.д., все из которых являются высокотемпературными веществами. Если твердые вещества, такие как высокотемпературные пластины положительных и отрицательных электродов, высокотемпературные фрагменты сепаратора и искры, выпускаются непосредственно из коробчатого корпуса 11 через выпускной клапан, возникает относительно большая угроза безопасности. Посредством технических решений вариантов осуществления настоящего изобретения отверстие 140 может пропускать высокотемпературные газы и/или высокотемпературные жидкости в выбросах, в то время как другие области опорного элемента 14 блокируют высокотемпературные твердые частицы в выбросах. То есть отверстие 140 в опорном элементе 14 может отфильтровывать высокотемпературные твердые частицы от выбросов, блокировать высокотемпературные твердые частицы внутри опорного элемента 14 и предотвращать выпуск высокотемпературных твердых частиц в выбросах из коробчатого корпуса 11, что может создавать угрозу безопасности, тем самым повышая безопасность аккумуляторной батареи 10 и электрооборудования, в котором находится аккумуляторная батарея.
[0145] Чтобы улучшить фильтрующий эффект отверстия 140, число меш отверстий 140 в опорном элементе 14 может составлять 5 или более. Кроме того, диаметр отверстия 140 в опорном элементе 14 может быть в пределах 4 мм, чтобы предотвратить выпуск более крупных частиц. Число меш относится к числу отверстий на дюйм в сетчатом фильтре, и чем больше число меш, тем больше отверстий. В вариантах осуществления настоящего изобретения число меш отверстий 140 в опорном элементе 14 составляет 5 или более, т.е. диаметр отверстия составляет менее около 4 мм, что в основном не влияет на опорную прочность опорного элемента 14.
[0146] Необязательно число отверстий 140 в опорном элементе 14 может быть больше заданного порогового значения, так что в опорном элементе 14 образовано больше заданного числа каналов. Можно увеличить текучесть выбросов в опорном элементе 14 и образовать достаточно длинный путь выпуска, снизив температуру выбросов, выводимых из коробчатого корпуса 11, тем самым повысив безопасность аккумуляторной батареи 10 и электрооборудования, в котором находится аккумуляторная батарея. Более того, достаточное число каналов также может лучше фильтровать высокотемпературные твердые частицы в выбросах, дополнительно повышая безопасность аккумуляторной батареи 10 и электрического устройства, в котором находится аккумуляторная батарея.
[0147] Кроме того, чтобы реализовать охлаждающий эффект канала, образованного в опорном элементе 14, в отношении выбросов, опорный элемент 14 может быть снабжен охлаждающим материалом для дополнительного охлаждения выбросов, проходящих через канал, тем самым повышая характеристики безопасности аккумуляторной батареи 10 и электрического устройства, в котором она находится.
[0148] Необязательно, в некоторых вариантах реализации охлаждающий материал может быть расположен на поверхности опорного элемента 14, например, может быть нанесен на поверхность опорного элемента 14. В некоторых других вариантах реализации, если опорный элемент 14 имеет полую конструкцию, охлаждающий материал также может быть предусмотрен в полой конструкции.
[0149] Например, охлаждающий материал, применяемый в вариантах осуществления настоящего изобретения, может представлять собой покрытие из материала с фазовым переходом (PCM - англ.: phase change material). Материал с фазовым переходом может быть расплавлен после контакта с высокотемпературными выбросами, чтобы поглотить большое количество тепла и охладить выбросы.
[0150] Посредством технических решений вариантов осуществления настоящего изобретения охлаждающий материал предоставляется на опорном элементе 14. Когда полость 11b сбора собирает высокотемпературные выбросы из элемента аккумуляторной батареи, охлаждающий материал, предусмотренный на опорном элементе 14, может охлаждать высокотемпературные выбросы, предотвращая создание угроз безопасности высокотемпературными выбросами и повышая характеристики безопасности аккумуляторной батареи и электрического устройства, в котором она находится.
[0151] Кроме того, если опорный элемент 14 имеет полую конструкцию, полость полой конструкции не только обеспечивает канал для выбросов, но также может применять пространство в полости и/или охлаждающий материал, расположенный на поверхности полой конструкции, так что, когда выбросы проходят через канал, охлаждающий материал охлаждает выбросы.
[0152] Положение компоновки и способ компоновки опорного элемента 14 в вариантах осуществления настоящего изобретения будут описаны ниже со ссылкой на прилагаемые графические материалы.
[0153] На фиг. 11 представлен схематический вид в разрезе аккумуляторной батареи 10 согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Например, на фиг. 11 может быть представлен возможный схематический вид в разрезе аккумуляторной батареи 10, показанной на фиг. 3, причем вид в разрезе перпендикулярен первому направлению X. Например, на фиг. 11 может быть представлен схематический вид в разрезе вдоль направления А-А`, показанного на фиг. 2. На фиг. 12 представлен частичный схематический вид в разрезе аккумуляторной батареи 10 согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Например, на фиг. 12 может быть представлен увеличенный вид а области D, показанной на фиг. 11. Как показано на фиг. 11 и 12, аккумуляторная батарея 10 дополнительно включает в себя: изолирующий компонент 13, прикрепленный к первой стенке 21а. Изолирующий компонент 13 выполнен так, чтобы изолировать электрическую полость 11а от полости 11b сбора. Так называемая «изоляция» в настоящем документе относится к разделению, которое может быть или не быть герметичным. В частности, электрическая полость 11а и полость 11b сбора изолированы друг от друга с помощью изолирующего компонента 13, т.е. электрическая полость 11а для размещения элемента 20 аккумуляторной батареи и компонента 12 управления тепловым режимом пространственно отделена от полости 11b сбора для сбора выбросов, так что можно предотвратить попадание по меньшей мере части выбросов в электрическую полость 11а из полости 11b сбора, не допуская тепловой диффузии.
[0154] В вариантах осуществления настоящего изобретения изолирующий компонент 13 включает в себя стенку, общую для электрической полости 11а и полости 11b сбора. Как показано на фиг. 11 и 12, изолирующий компонент 13 (или его часть) можно применять непосредственно в качестве стенки, общей для электрической полости 11а и полости 11b сбора, так что расстояние между электрической полостью 11а и полостью 11b сбора может быть уменьшено насколько это возможно, экономя место и повышая коэффициент использования пространства коробчатого корпуса 11.
[0155] Необязательно изолирующий компонент 13 в вариантах осуществления настоящего изобретения также может представлять собой компонент управления тепловым режимом, выполненный с возможностью регулирования температуры элемента 20 аккумуляторной батареи. В частности, изолирующий компонент 13 может быть выполнен с возможностью размещения жидкости или материала с фазовым переходом твердое-жидкое для регулирования температуры элемента 20 аккумуляторной батареи. В случае охлаждения элемента 20 аккумуляторной батареи в изолирующем компоненте 13 может размещаться охлаждающая среда для регулирования температуры элемента 20 аккумуляторной батареи. В этом случае изолирующий компонент 13 может также называться охлаждающим компонентом, системой охлаждения, охлаждающей плитой и т. д.
[0156] Следует понимать, что коробчатый корпус 11 в вариантах осуществления настоящего изобретения может быть реализован различными способами, что не ограничивается вариантами осуществления настоящего изобретения. Например, на фиг. 11 и 12 в качестве примера для электрической полости 11а коробчатый корпус 11 может включать в себя первый кожух с отверстием, причем изолирующий компонент 13 закрывает отверстие первого кожуха для образования электрической полости 11а. Таким образом, стенка для образования электрической полости 11а включает в себя первый кожух и изолирующий компонент 13. Первый кожух также может быть реализован различными способами. Например, первый кожух 110 может представлять собой полую цельную конструкцию с отверстием на одном конце; или первый кожух 110 может включать в себя первую часть 111 и вторую часть 112 с отверстиями на двух противоположных сторонах соответственно, причем первая часть 111 закрывает отверстие на одной стороне второй части 112 для образования первого кожуха с отверстием на одном конце, а изолирующий компонент 13 закрывает отверстие на другой стороне второй части 112 для образования электрической полости 11а. Что касается соответствующей полости 11b сбора, как показано на фиг. 11 и 12, коробчатый корпус 11 дополнительно включаете себя: защитный элемент 113. Защитный элемент 113 выполнен с возможностью образования полости 11b сбора с изолирующим компонентом 13. Кроме того, защитный элемент 113 также может быть выполнен с возможностью защиты изолирующего компонента 13, т.е. стенка полости 11b сбора включает в себя защитный элемент 113 и изолирующий компонент 13.
[0157] В другом примере, в отличие от вышеупомянутого способа, показанного на фиг. 11 и 12, коробчатый корпус 11 может дополнительно включать в себя закрытый второй кожух, который может быть выполнен так, чтобы образовывать электрическую полость 11а, или путем обеспечения изолирующего компонента 13 внутри второго кожуха электрическая полость 11а изолирована внутри второго кожуха. Кроме того, полость 11b сбора также может быть изолирована. Второй кожух также может быть реализован различными способами. Например, второй кожух может включать в себя третью часть и четвертую часть, причем одна сторона четвертой части имеет отверстие для образования полузакрытой конструкции, изолирующий компонент 13 предусмотрен внутри четвертой части, а третья часть закрывает отверстие четвертой части для образования закрытого второго кожуха.
[0158] В вариантах осуществления настоящего изобретения изолирующий компонент 13 снабжен областью 131 сброса давления. Область 131 сброса давления выполнена с возможностью выпуска выбросов в полость 11b сбора через область 131 сброса давления при приведении в действие механизма 213 сброса давления, тем самым предотвращая повреждение выбросами других элементов 20 аккумуляторной батареи в электрической полости 11а, не допуская тепловой диффузии и, таким образом, повышая безопасность аккумуляторной батареи 10.
[0159] Необязательно изолирующий компонент 13 дополнительно включает в себя область 132 без сброса давления, причем область 132 без сброса давления представляет собой область изолирующего компонента 13, отличную от области 131 сброса давления. Например, область 132 без сброса давления может быть снабжена проточным каналом, чтобы размещать жидкость или материал с фазовым переходом твердое-жидкое в проточном канале для регулирования температуры элемента 20 аккумуляторной батареи.
[0160] Необязательно в качестве варианта осуществления опорный элемент 14 расположен в соответствии с областью 132 без сброса давления изолирующего компонента 13 для образования канала, через который проходят выбросы, снаружи опорного элемента 14. Как показано на фиг.11 и 12, в вариантах осуществления настоящего изобретения опорный элемент 14 расположен в соответствии с областью 132 без сброса давления, причем выбросы, выпускаемые через область 131 сброса давления, находятся снаружи опорного элемента 14, тем самым образуя канал, через который проходят выбросы из элемента 20 аккумуляторной батареи, снаружи опорного элемента 14. Например, канал может быть образован между множеством опорных элементов 14 или между опорным элементом 14 и стенкой полости 11b сбора, так чтобы выбросы собирались полостью 11b сбора.
[0161] Посредством технических решений вариантов осуществления настоящего изобретения опорный элемент 14 расположен в соответствии с областью 132 без сброса давления изолирующего компонента 13, чтобы предотвратить воздействие опорного элемента 14 на область 131 сброса давления в изолирующем компоненте 13 и механизм 213 сброса давления, расположенный напротив области сброса давления. Например, можно предотвратить блокирование опорным элементом 14 выбросов, выпускаемых из внутренней части элемента 20 аккумуляторной батареи, через механизм 213 сброса давления и область 131 сброса давления, так что выбросы могут собираться полостью 11b сбора. Таким образом, опорный элемент 14, выполненный на основе вариантов осуществления настоящего изобретения, не повлияет на характеристики безопасности элемента 20 аккумуляторной батареи, при этом повышая прочность на сжатие полости 11b сбора.
[0162] Необязательно, как показано на фиг. 11 и 12, опорный элемент 14 упирается в область 132 без сброса давления изолирующего компонента 13. В частности, опорный элемент 14 может находиться в контакте с областью 132 без сброса давления изолирующего компонента 13, чтобы опорный элемент 14 обеспечивал надлежащую опору изолирующего компонента 13. Например, в направлении высоты Z коробчатого корпуса 11 опорный элемент 14 может быть расположен ниже области 132 без сброса давления.
[0163] Необязательно, например, как показано на фиг. 11 и 12, среди множества элементов 20 аккумуляторной батареи, расположенных во втором направлении Y, два смежных элемента 20 аккумуляторной батареи могут быть соответственно снабжены одним и тем же опорным элементом 14 между ними. Направление прохождения опорного элемента 14 представляет собой первое направление X, т. е. два ряда элементов 20 аккумуляторной батареи, проходящие в первом направлении X, могут совместно использовать один и тот же опорный элемент 14. Таким образом, за счет соответствующего размещения опорных элементов 14 между двумя смежными рядами элементов 20 аккумуляторной батареи можно применять небольшое число опорных элементов 14, что облегчает монтаж, а также позволяет снизить массу аккумуляторной батареи 10, при этом обеспечивая надлежащую опору.
[0164] На фиг. 13 представлена структурная схема аккумуляторной батареи 10 в разобранном виде согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения; а на фиг.14 представлен схематический вид в разрезе аккумуляторной батареи 10 согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения. Например, вид в разрезе, показанный на фиг. 14, может представлять собой вид в разрезе аккумуляторной батареи 10, показанной на фиг. 13, причем вид в разрезе перпендикулярен первому направлению X. На фиг. 15 представлен частичный схематический вид в разрезе аккумуляторной батареи 10 согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения Например, на фиг. 15 может быть представлен увеличенный вид а области Е, показанной на фиг. 14. Следует понимать, что на фиг. 13 в качестве примера приведен опорный элемент 14, имеющий прямоугольное сечение, однако опорный элемент 14 также может иметь другие формы, такие как формы, показанные на фиг. 9 и 10, причем варианты осуществления настоящего изобретения не ограничиваются ими.
[0165] Необязательно, в качестве другого варианта осуществления, как показано на фиг. 13-15 опорный элемент 14 снабжен первым отверстием 141. Первое отверстие 141 расположено в соответствии с областью 131 сброса давления, так что выбросы, проходящие через область 131 сброса давления, выпускаются через первое отверстие 141. Опорный элемент 14 может иметь трубчатую конструкцию, а стенка опорного элемента 14 снабжена первым отверстием 141, причем первое отверстие 141 расположено напротив области 131 сброса давления в изолирующем компоненте 13. Таким образом, в то время как опорный элемент 14 выполняет опорную функцию, первое отверстие 141 опорного элемента 14 также способствует приему выбросов, выпускаемых из элемента 20 аккумуляторной батареи, через механизм 213 сброса давления и область 131 сброса давления, причем выбросы могут собираться в полость 11b сбора коробчатого корпуса 11 после прохождения через первое отверстие 141, чтобы предотвратить воздействие выбросов на компоненты в электрической полости 11а.
[0166] Следует понимать, что первое отверстие 141 связано с соответствующей областью 131 сброса давления, чтобы обеспечить надлежащее пропускание выбросов через первое отверстие 141.
[0167] Кроме того, площадь поперечного сечения первого отверстия 141 не меньше площади области 131 сброса давления, чтобы дополнительно улучшить пропускание выбросов через первое отверстие 141 и предотвратить блокировку первым отверстием 141 попадания выбросов в полость 11b сбора.
[0168] Необязательно, как показано на фиг. 13-15, множество элементов 20 аккумуляторной батареи, расположенных в первом направлении X, могут быть снабжены одним и тем же опорным элементом 14 в форме полосы соответственно, причем каждый опорный элемент 14 в форме полосы соответственно расположен под механизмами 213 сброса давления каждого ряда элементов 20 аккумуляторной батареи, так что можно применять относительно небольшое число опорных элементов 14, которые легко установить для обеспечения надлежащей опоры.
[0169] Следует понимать, что для каждого из приведенных выше вариантов осуществления, как показано на фиг. 11-15, область 131 сброса давления изолирующего компонента 13 в вариантах осуществления настоящего изобретения может быть реализована различными способами. Например, область 131 сброса давления в изолирующем компоненте 13 может не обрабатываться каким-либо особым образом. Варианты осуществления настоящего изобретения относятся только к частичной области изолирующего компонента 13, расположенной напротив механизма 213 сброса давления, которая называется областью 131 сброса давления.
[0170] В качестве другого примера, область 131 сброса давления в изолирующем компоненте 13 также может быть специально обработана, так чтобы область сброса давления можно было легче повредить при приведении в действие механизма 213 сброса давления.
[0171] Например, область 131 сброса давления представляет собой ослабленную область, выполненную с возможностью повреждения при приведении в действие механизма 213 сброса давления, так что выбросы проходят через ослабленную область и поступают в полость 11b сбора. Выполнение области 131 сброса давления в качестве ослабленной области может обеспечить относительно герметичное состояние изолирующего компонента 13, когда механизм 213 сброса давления не приводится в действие, например, во время нормального применения аккумуляторной батареи 10, эффективно защищая механизм 213 сброса давления от повреждения и отказа из-за воздействия внешнего усилия. Кроме того, когда механизм 213 сброса давления приводится в действие, прочность ослабленной области меньше, чем у других областей изолирующего компонента 13, за исключением области 131 сброса давления, и, таким образом, ослабленная область легко повреждается, так что выбросы из элемента 20 аккумуляторной батареи, снабженной механизмом 213 сброса давления, выпускаются из электрической полости 11а через ослабленную область, например, могут проходить через ослабленную область в полость 11b сбора.
[0172] Необязательно изолирующий компонент 13 снабжен канавкой, расположенной напротив механизма 213 сброса давления, причем нижняя стенка канавки образует ослабленную область. Поскольку нижняя стенка канавки слабее других областей изолирующего компонента 13 и легко повреждается выбросами, выбросы могут повредить нижнюю стенку канавки и попасть в полость 11b сбора при приведении в действие механизма 213 сброса давления.
[0173] Необязательно, ослабленная область в качестве области 131 сброса давления также может быть образована в изолирующем компоненте 13 другими способами. Например, в изолирующем компоненте 13 предусмотрена выемка для образования ослабленной области и т.д., что конкретно не ограничивается вариантами осуществления настоящего изобретения.
[0174] В другом варианте осуществления область 131 сброса давления представляет собой первое сквозное отверстие, выполненное так, что при приведении в действие механизма 213 сброса давления выбросы могут попадать в полость 11b сбора через первое сквозное отверстие. Когда область 131 сброса давления представляет собой первое сквозное отверстие, механическая обработка облегчается, и выбросы, выпускаемые через механизм 213 сброса давления, также могут выпускаться быстрее.
[0175] В вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 11-15 опорный элемент 14 упирается в изолирующий компонент 13 и/или в защитный элемент 113. Таким образом, опорный элемент 14 может обеспечивать опорную функцию для защитного элемента 113 и/или изолирующего компонента 13, чтобы повысить общую прочность на сжатие защитного элемента 113 и/или изолирующего компонента 13. В частности, при упирании как в защитный элемент 113, так и в изолирующий компонент 13, опорный элемент 14 может повысить прочность на сжатие защитного элемента 113 и изолирующего компонента 13 в целом, тем самым предотвращая влияние внешнего давления на элемент 20 аккумуляторной батареи и другие компоненты в электрической полости 11а.
[0176] Необязательно соединительная поверхность опорного элемента 14 упирается в изолирующий компонент 13 и/или защитный элемент 113, а несоединяемая поверхность опорного элемента 14 снабжена вторым отверстием 142 для образования канала, через который проходят выбросы, в опорном элементе 14. В частности, соединительная поверхность опорного элемента 14 представляет собой поверхность, которая находится в контакте с изолирующим компонентом 13 и/или защитным элементом 113. Напротив, несоединяемая поверхность опорного элемента 14 представляет собой поверхность опорного элемента 14, которая находится в контакте с изолирующим компонентом 13 и защитным элементом 113. Несоединяемая поверхность опорного элемента 14 может быть снабжена вторым отверстием 142 для образования канала, через который проходят выбросы в опорном элементе 14, чтобы добавить путь выпуска выбросов из элемента 20 аккумуляторной батареи.
[0177] Необязательно, если опорный элемент 14 имеет четырехугольную трубчатую конструкцию, первое отверстие 141 может быть выполнено в любой боковой стенке четырехугольной трубчатой конструкции, а другие боковые стенки четырехугольной трубчатой конструкции также могут быть снабжены вторыми отверстиями 142. И первое отверстие 141, и второе отверстие 142 могут быть выполнены с возможностью образования выпускных каналов, через которые проходят выбросы элемента 20 аккумуляторной батареи. Если опорный элемент 14 имеет шестиугольную трубчатую конструкцию, аналогичную четырехугольной трубчатой конструкции, первое отверстие 141 выполнено в одной боковой стенке шестиугольной трубчатой конструкции, а другие боковые стенки шестиугольной трубчатой конструкции также могут быть снабжены вторыми отверстиями 142.
[0178] Необязательно размеры первого отверстия 141 и второго отверстия 142 могут быть разными или одинаковыми. Например, размер первого отверстия 141 больше размера второго отверстия 142, так что первое отверстие 141 большего размера может обеспечить плавное прохождение выбросов, выпускаемых через механизм 213 сброса давления, без блокирования выпуска выбросов, тогда как второе отверстие 142 меньшего размера может выполнять функцию фильтрации, т.е. второе отверстие 142 обеспечивает прохождение высокотемпературных газов и/или высокотемпературных жидкостей в выбросах, а опорный элемент 14 блокирует высокотемпературные твердые частицы в выбросах, чтобы предотвратить выпуск высокотемпературных твердых частиц в выбросах из коробчатого корпуса 11, что может вызвать потенциальную угрозу безопасности, тем самым повысив безопасность аккумуляторной батареи и электрооборудования, в котором находится аккумуляторная батарея.
[0179] Необязательно формы первого отверстия 141 и второго отверстия 142 также могут быть одинаковыми или разными. Например, форма первого отверстия 141 может быть согласована с формой механизма 213 сброса давления или области 131 сброса давления, чтобы способствовать плавному и своевременному прохождению выбросов; тогда как форма второго отверстия 142 обычно устанавливается прямоугольной или круглой, чтобы облегчить механическую обработку.
[0180] Необязательно число первых отверстий 141 и вторых отверстий 142 также может быть одинаковым или разным. Например, число первых отверстий 141 может быть согласовано с числом соответствующих механизмов 213 сброса давления или областей 131 сброса давления, так что первые отверстия 141 соответствуют механизмам 213 сброса давления во взаимно однозначном соответствии или соответствуют областям 131 сброса давления во взаимно однозначном соответствии; причем число вторых отверстий 142 может быть гибко установлено в соответствии с фактическими вариантами применения.
[0181] Следует понимать, что опорный элемент 14 в вариантах осуществления настоящего изобретения может быть расположен в полости 11b сбора с помощью различных фиксирующих средств, чтобы предотвратить перемещение опорного элемента 14 в полости 11b сбора и влияние на надежность аккумуляторной батареи 10.
[0182] Например, в варианте реализации защитный элемент 113 и опорный элемент 14 имеют цельную конструкцию. Необязательно опорный элемент 14 и защитный элемент 113 могут образовывать цельную конструкцию с помощью сварки или других способов, чтобы облегчить последующий монтаж.
[0183] В качестве другого примера, в другом варианте реализации изолирующий компонент 13 и/или защитный элемент 113, образующий полость 11b сбора, снабжен фиксирующим элементом, выполненным с возможностью фиксации опорного элемента 14. Необязательно, фиксирующий элемент включает, помимо прочего, клейкий слой, болт, канавку с защелкой и т.д.
[0184] Например, как показано на фиг. 13-15, где в качестве примера приведен опорный элемент 14 в форме полосы, защитный элемент 113 может быть снабжен U-образной канавкой 1131, так что опорный элемент 14 в форме полосы расположен в U-образной канавке 1131. Опорный элемент 14 в форме полосы проходит в первом направлении X, и, соответственно, U-образная канавка 116 в форме полосы также проходит в первом направлении X. Длина U-образной канавки 116 приблизительно равна длине опорного элемента 14 в форме полосы. Точно так же ширина U-образной канавки 1131 также приблизительно равна ширине опорного элемента 14, так что опорный элемент 14 неподвижно расположен на защитном элементе 113. Однако глубина U-образной канавки 1131 может быть меньше или равна высоте опорного элемента 14, чтобы уменьшить сложность машинной обработки и пространство, занимаемое U-образной канавкой 1131. Благодаря указанному варианту реализации монтаж опорного элемента 14 прост, причем опорный элемент 14 удобно демонтировать и заменять, а эффективность монтажа и эффективность обслуживания коробчатого корпуса 11 аккумуляторной батареи 10 повышаются.
[0185] Необязательно U-образная канавка 1131 может быть реализована различными способами. Например, как показано на фиг. 13-15, защитный элемент 113 образует выступы 1132, обращенные внутрь коробчатого корпуса 11, причем U-образная канавка 1131 может быть образована между смежными выступами 1132. Посредством технических решений вариантов осуществления настоящего изобретения защитный элемент 113 непосредственно применяется для образования выступов 1132 и U-образной канавки 1131, так что можно избежать применения дополнительных конструктивных элементов для образования U-образной канавки 1131 и снизить стоимость изготовления. Кроме того, также можно предотвратить неблагоприятное воздействие дополнительных конструктивных элементов на защитный элемент 113, опорный элемент 14 и другие компоненты коробчатого корпуса 11, тем самым повысив безопасность и надежность аккумуляторной батареи 10.
[0186] Альтернативно, в качестве альтернативного решения, в вариантах осуществления настоящего изобретения может применяться дополнительный конструктивный элемент, который расположен на защитном элементе 113 так, чтобы образовать U-образную канавку 1131 на защитном элементе 113.
[0187] Следует понимать, что на фиг. 13-15 только схематически представлены изображения опорного элемента 14 в форме полосы и U-образного паза 116 в форме полосы. Если опорный элемент 14 имеет другие формы, такие как круглое кольцо или квадратное кольцо, U-образная канавка 116 также может быть выполнена в виде U-образной канавки в форме кольца для адаптации к опорному элементу 14 в форме кольца.
[0188] Кроме того, в дополнение к тому, что опорный элемент 14 закреплен на защитном элементе 113 посредством U-образного паза 1131, опорный элемент 14 также может быть закреплен с помощью болта или других типов фиксирующих элементов. Например, защитный элемент 113 снабжен фиксирующим болтом, который может проходить через опорный элемент 14 для поддержки и фиксации опорного элемента 14. Необязательно болт может проходить через отверстие в опорном элементе 14 и соединяться с другим конструктивным элементом коробчатого корпуса 11 для повышения устойчивости опорного элемента 14. В некоторых вариантах реализации болт может проходить через отверстие в опорном элементе 14, проходить через изолирующий компонент 13, а затем закрепляться на изолирующем компоненте 13. Благодаря этим вариантам реализации болт может не только усилить фиксацию опорного элемента 14, но также может усилить фиксацию изолирующего компонента 13. При повышении общей устойчивости коробчатого корпуса 11 также предотвращается относительное перемещение между опорным элементом 14 и изолирующим компонентом 13, что позволяет избежать влияния опорного элемента 14 на изолирующий компонент 13 и повысить безопасность аккумуляторной батареи 10.
[0189] Расположение опорного элемента 14 в вариантах осуществления настоящего изобретения будет подробно описано ниже со ссылкой на прилагаемые графические материалы. В вариантах осуществления настоящего изобретения расположение опорного элемента 14 в полости 11b сбора связано с положением элемента 20 аккумуляторной батареи. В частности, расположение опорного элемента 14 в полости 11b сбора связано с положением механизма 213 сброса давления в элементе 20 аккумуляторной батареи, а также с областью 131 сброса давления изолирующего компонента 13.
[0190] Необязательно, в качестве варианта осуществления, аккумуляторная батарея 10 включает в себя множество трубчатых конструкций, расположенных с интервалами в полости 11b сбора. Множество опорных элементов 14, расположенных с интервалами, могут обеспечивать равномерную и полную опору полости сбора 11b, тем самым равномерно и в полном объеме повышая прочность на сжатие полости 11b сбора.
[0191] Необязательно, опорные элементы 14 различной формы могут быть расположены с интервалами в полости 11b сбора различными способами. Например, для опорных элементов 14 в форме полосы, как показано на фиг. 13-15, множество опорных элементов 14 в форме полосы расположены с интервалами в полости 11b сбора, причем все осевые направления множества опорных элементов 14 могут быть параллельны первому направлению X. Альтернативно множество опорных элементов 14 в форме полосы также могут быть расположены в полости 11b сбора другими способами. Например, осевые направления множества опорных элементов 14 могут быть параллельны второму направлению Y. Первое направление X перпендикулярно второму направлению Y.
[0192] В качестве другого примера на фиг. 16 и 17 соответственно показаны другие возможные расположения опорных элементов 14 в полости 11b сбора в вариантах осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 16, в этом варианте реализации множество опорных элементов 14 имеют форму квадратного кольца или рамки. Множество опорных элементов 14 расположены вокруг центра полости 11b сбора, причем размер опорного элемента 14 ближе к центру полости 11b сбора меньше, а размер опорного элемента 14 вдали от центра полости 11b сбора больше, при этом имеется зазор между двумя смежными опорными элементами 14, так что множество опорных элементов 14 расположены на расстоянии друг от друга в полости 11b сбора.
[0193] Аналогично, как показано на фиг. 17, в этом варианте осуществления множество опорных элементов 14 имеют форму круглого кольца, причем расположение множества опорных элементов 14 в форме круглого кольца аналогично расположению множества опорных элементов 14 в форме квадратного кольца, описанных выше. Для краткости детали здесь не повторяются.
[0194] Необязательно в вышеупомянутых вариантах осуществления, показанных на фиг. 16 и 17, опорный элемент 14 в форме квадратного или круглого кольца может иметь полую трубчатую конструкцию. Необязательно опорный элемент 14 также может быть снабжен отверстием, например, может включать в себя первое отверстие 141 и/или второе отверстие 142. Для краткости детали здесь не повторяются.
[0195] Необязательно множество опорных элементов 14 может быть расположено симметрично в полости 11b сбора для повышения устойчивости полости 11b сбора, тем самым повышая устойчивость монтажа коробчатого корпуса 11 в его устройстве. В частности, как показано на фиг. 13-15, множество опорных элементов 14 в форме полосы могут быть симметрично распределены в полости 11b сбора в первом направлении X или могут быть симметрично распределены в полости 11b сбора во втором направлении Y. Как показано на фиг. 16 и 17, каждый опорный элемент 14 из множества опорных элементов 14 в форме кольца расположен вокруг центра полости 11b сбора, причем каждый опорный элемент расположен симметрично относительно центра полости 11b сбора.
[0196] Необязательно, в качестве другого варианта осуществления, множество опорных элементов 14 также могут быть уложены друг на друга в полости 11b сбора. На фиг. 18 показан схематичный вид в разрезе аккумуляторной батареи 10 согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения, причем вид в разрезе перпендикулярен первому направлению X. Например, разница между аккумуляторной батареей 10, показанной на фиг. 18 и аккумуляторной батарей 10, показанная на фиг. 13-15 заключается в конструкции опорного элемента 14. На фиг. 19 показан частичный схематический вид в разрезе аккумуляторной батареи 10 согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения. Например, на фиг. 19 может быть представлен увеличенный вид а области F, показанной на фиг. 18.
[0197] Необязательно, как показано на фиг. 18 и 19, аккумуляторная батарея 10 включает в себя множество трубчатых конструкций, уложенных друг на друга. Поперечные сечения множества трубчатых конструкций имеют форму сот. Расположение трубчатых опорных элементов 14 в форме сот, обладающих одноточечной податливостью, высокой осевой жесткостью и высокой прочностью на сжатие в полости 11b сбора коробчатого корпуса 11 аккумуляторной батареи 10, может повысить прочность на сжатие полости 11b сбора, тем самым улучшив характеристики безопасности аккумуляторной батареи 10 и электрооборудования, в котором находится аккумуляторная батарея.
[0198] В частности, как показано на фиг. 18 и 19, множество опорных элементов 14 может иметь шестиугольную трубчатую конструкцию, причем множество опорных элементов 14 с шестиугольной трубчатой конструкцией может быть уложено друг на друга и соединено друг с другом, а осевые направления множества опорных элементов 14 с шестиугольной трубчатой конструкцией параллельны первому направлению X, так что поперечное сечение множества опорных элементов 14 с шестиугольной трубчатой конструкцией имеет форму сот.
[0199] Как показано на фиг. 18 и 19, в первом направлении X длина каждого опорного элемента 14 из множества опорных элементов 14 с шестиугольной трубчатой конструкцией приблизительно равна длине полости 11b сбора, а во втором направлении Y общая ширина множества опорных элементов 14 с шестиугольной трубчатой конструкцией приблизительно равна ширине полости 11b сбора. Другими словами, в вариантах осуществления настоящего изобретения множество опорных элементов 14 с шестиугольной трубчатой конструкцией могут относительно полностью перекрывать полость 11b сбора в первом направлении X и во втором направлении Y. Кроме того, множество опорных элементов 14 с шестиугольной трубчатой конструкцией соединены друг с другом, причем опорные элементы 14 имеют более высокую плотность в полости 11b сбора, так что прочность на сжатие полости 11b сбора значительно улучшается в полном объеме.
[0200] Необязательно, как показано на фиг. 18 и 19, множество опорных элементов 14 с трубчатой конструкцией расположены в защитном элементе 113 коробчатого корпуса 11, причем по меньшей мере некоторые из опорных элементов 14 из множества опорных элементов 14 с шестиугольной трубчатой конструкцией находятся в контакте с изолирующим компонентом 13. Например, некоторые опорные элементы 14 находятся в контакте с областью 131 сброса давления изолирующего компонента 13, которая соответствует механизму 213 сброса давления элемента аккумуляторной батареи.
[0201] Необязательно, в вариантах осуществления настоящего изобретения опорный элемент 14 может быть снабжен вторым сквозным отверстием 143 для образования канала для выбросов. В частности, соединительные поверхности двух взаимосвязанных трубчатых конструкций снабжены вторым сквозным отверстием 143, проходящим через соединительные поверхности двух трубчатых конструкций. Второе сквозное отверстие 143 выполнено с возможностью образования канала, через который проходят выбросы, в двух трубчатых конструкциях.
[0202] Как показано на фиг. 18 и 19, в вариантах осуществления настоящего изобретения стенка опорного элемента 14 с трубчатой конструкцией может быть снабжена вторым сквозным отверстием 143. Например, соединительные поверхности соединенных между собой опорных элементов 14 снабжены соответствующими друг другу вторыми сквозными отверстиями 143, причем вторые сквозные отверстия 143, соответствующие друг другу, выполнены с возможностью образования каналов, через которые проходят выбросы, в двух опорных элементах 14 с трубчатой конструкцией. Кроме того, второе сквозное отверстие 143 в несоединяемой поверхности опорного элемента 14 может образовывать канал между опорным элементом 14 и полостью 11b сбора.
[0203] Посредством технических решений вариантов осуществления настоящего изобретения предусмотрено большое количество опорных элементов 14, соединенных друг с другом. В дополнение к обеспечению относительно стабильной опоры для полости 11b сбора второе сквозное отверстие 143, предусмотренное в опорном элементе 14, может обеспечивать канал между соединенными между собой опорными элементами 14 и канал между опорным элементом 14 и полостью 11b сбора. Таким образом, благодаря этому варианту реализации в опорных элементах 14 может быть образовано большое число каналов, может быть добавлен путь выпуска выбросов из элемента 20 аккумуляторной батареи в канал, может быть снижена температура выбросов, выпускаемых из полости 11b сбора, и могут быть улучшены характеристики безопасности аккумуляторной батареи 10.
[0204] На фиг. 20 представлен возможный частичный схематический вид в разрезе аккумуляторной батареи 10 согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Например, на фиг. 20 показан частичный схематический вид любого элемента 20 аккумуляторной батареи в состоянии нормального применения и соответствующей полости 11b сбора в аккумуляторной батарее 10. На фиг. 21 показан другой возможный частичный схематический вид в разрезе аккумуляторной батареи 10 согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Например, на фиг. 21 показан частичный схематический вид любого элемента 20 аккумуляторной батареи, подверженного тепловому разгону, и соответствующей полости 11b сбора в аккумуляторной батарее 10. Необязательно аккумуляторная батарея 10, показанная на фиг. 20 и 21, может представлять собой аккумуляторную батарею 10 в любом варианте осуществления настоящего изобретения
[0205] Как показано на фиг. 20 и 21, в состоянии нормального применения минимальное расстояние между областью изолирующего компонента 13, соответствующей механизму 213 сброса давления, и защитным элементом 113 равно Н. Когда элемент 20 аккумуляторной батареи подвергается тепловому разгону, механизм 213 сброса давления приводится в действие и изолирующий компонент 13 деформируется вместе с элементом 20 аккумуляторной батареи, так что изолирующий компонент 13 деформируется в сторону полости 11b сбора. При этом минимальное расстояние между областью изолирующего компонента 13, соответствующей механизму 213 сброса давления, и защитным элементом 113 становится равным Н`. Расстояние Н больше расстояния Н`, причем величина деформации изолирующего компонента 13 представляет собой разницу между расстоянием Н и расстоянием Н`.
[0206] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения минимальное расстояние Н между областью изолирующего компонента 13, соответствующей механизму 213 сброса давления, и защитным элементом 113 больше или равно 7 мм, чтобы указанное расстояние Н не было слишком мало для приведения в действие механизма 213 сброса давления. Кроме того, если расстояние Н установлено слишком маленьким, деформированный изолирующий компонент 13 будет непосредственно находиться в контакте с защитным элементом 113, расположенным ниже, что приведет к слишком маленькому зазору между изолирующим компонентом 13 и защитным элементом 113 или даже к отсутствию зазора, что повлияет на выпуск выбросов из механизма 213 сброса давления, так что это может привести к взрыву элемента 20 аккумуляторной батареи, подверженного тепловому разгону, и вызвать тепловую диффузию, что снижает безопасность аккумуляторной батареи 10.
[0207] И наоборот, значение расстояния Н в вариантах осуществления настоящего изобретения не следует задавать слишком большим, что приведет к тому, что расстояние между изолирующим компонентом 13 и защитным элементом 113 будет большим, пространство полости 11b будет большим, и в коробчатом корпусе 11 будет занято слишком много места, что приведет к низкому коэффициенту использования пространства в коробчатом корпусе 11, тем самым отрицательно влияя на плотность энергии аккумуляторной батареи 10.
[0208] Таким образом, расстояние Н в вариантах осуществления настоящего изобретения не следует задавать слишком большим или слишком маленьким. Например, расстояние Н может быть установлено больше или равным 7 мм, или расстояние Н может быть установлено меньше или равным 20 мм. Например, значение расстояния Н может быть равно 7 мм, 8 мм, 9 мм, 10 мм, 11 мм, 12 мм, 13 мм, 14 мм, 15 мм, 16 мм, 17 мм, 18 мм, 19 мм или 20 мм.
[0209] Хотя настоящее изобретение было описана со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления, могут быть сделаны различные модификации, а его компоненты могут быть заменены эквивалентами, без отступления от объема настоящего изобретения. В частности, технические признаки, упомянутые в различных вариантах осуществления, могут комбинироваться любым образом при условии отсутствия конструктивного конфликта. Настоящее изобретение не ограничивается описанными в настоящем документе конкретными вариантами осуществления, а скорее включает в себя все технические решения, подпадающие под объем формулы изобретения.
Изобретение относится к области электротехники, а именно к аккумуляторной батарее и транспортному средству с такой батареей. Повышение эффективности регулирования температуры и безопасности является техническим результатом, который достигается за счет того, что аккумуляторная батарея включает в себя элемент аккумуляторной батареи, причем первая стенка элемента аккумуляторной батареи снабжена механизмом сброса давления, компонент управления тепловым режимом выполнен с возможностью регулирования температуры элемента аккумуляторной батареи, причем компонент управления тепловым режимом прикреплен ко второй стенке элемента аккумуляторной батареи, причем вторая стенка отличается от первой стенки, при этом коробчатый корпус включает в себя электрическую полость и полость сбора, которая выполнена с размещением элементов аккумуляторной батареи и компонента управления тепловым режимом, а полость сбора выполнена с возможностью сбора выбросов из элемента аккумуляторной батареи при приведении в действие механизма сброса давления. 2 н. и 34 з.п. ф-лы, 21 ил.
1. Аккумуляторная батарея (10), содержащая:
элемент (20) аккумуляторной батареи, причем первая стенка (21а) элемента (20) аккумуляторной батареи снабжена механизмом (213) сброса давления;
компонент (12) управления тепловым режимом, выполненный с возможностью регулирования температуры элемента (20) аккумуляторной батареи, причем компонент (12) управления тепловым режимом прикреплен ко второй стенке (21b) элемента (20) аккумуляторной батареи, а вторая стенка (21b) отличается от первой стенки (21а), причем вторая стенка (21b) выполнена без механизма (213) сброса давления; и
коробчатый корпус (11), причем коробчатый корпус (11) содержит электрическую полость (11а) и полость (11b) сбора, причем электрическая полость (11а) выполнена с возможностью размещения элемента (20) аккумуляторной батареи и компонент (12) управления тепловым режимом, а полость (11b) сбора выполнена с возможностью сбора выбросов из элемента (20) аккумуляторной батареи при приведении в действие механизма (213) сброса давления.
2. Аккумуляторная батарея (10) по п. 1, отличающаяся тем, что площадь второй стенки (21b) больше или равна площади первой стенки (21а).
3. Аккумуляторная батарея (10) по п. 2, отличающаяся тем, что вторая стенка (21b) представляет собой стенку элемента (20) аккумуляторной батареи, имеющую наибольшую площадь.
4. Аккумуляторная батарея (10) по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что аккумуляторная батарея (10) содержит множество рядов элементов (20) аккумуляторной батареи, расположенных в первом направлении, причем каждый ряд элементов (20) аккумуляторной батареи из множества рядов элементов (20) аккумуляторной батареи содержит по меньшей мере один элемент (20) аккумуляторной батареи, расположенный во втором направлении, причем первое направление перпендикулярно второму направлению и второй стенке (21b).
5. Аккумуляторная батарея (10) по п. 4, отличающаяся тем, что компонент (12) управления тепловым режимом прикреплен ко второй стенке (21b) по меньшей мере одного элемента (20) аккумуляторной батареи из по меньшей мере одного ряда элементов (20) аккумуляторной батареи из множества рядов элементов (20) аккумуляторной батареи.
6. Аккумуляторная батарея (10) по п. 5, отличающаяся тем, что элемент (20) аккумуляторной батареи содержит две вторые стенки (21b), расположенные друг напротив друга в первом направлении, причем с двух сторон по меньшей мере одного ряда элементов (20) аккумуляторной батареи из множества рядов элементов (20) аккумуляторной батареи в первом направлении предусмотрены компоненты (12) управления тепловым режимом, прикрепленные к двум вторым стенкам (21b) по меньшей мере одного элемента (20) аккумуляторной батареи соответственно.
7. Аккумуляторная батарея (10) по любому из пп. 4-6, отличающаяся тем, что среди множества рядов элементов (20) аккумуляторной батареи по меньшей мере два смежных ряда элементов (20) аккумуляторной батареи снабжены одним и тем же компонентом (12) управления тепловым режимом между ними.
8. Аккумуляторная батарея (10) по любому из пп. 4-7, отличающаяся тем, что аккумуляторная батарея (10) содержит множество компонентов (12) управления тепловым режимом, расположенных в первом направлении.
9. Аккумуляторная батарея (10) по п. 8, отличающаяся тем, что множество компонентов (12) управления тепловым режимом расположены с интервалами в первом направлении.
10. Аккумуляторная батарея (10) по п. 8 или 9, в которой каждый из компонентов (12) управления тепловым режимом снабжен теплообменным каналом для размещения теплообменной среды, причем теплообменные каналы множества компонентов (12) управления тепловым режимом связаны друг с другом.
11. Аккумуляторная батарея (10) по любому из пп. 1-10, отличающаяся тем, что аккумуляторная батарея (10) дополнительно содержит:
опорный элемент (14), расположенный в полости (11b) сбора, причем опорный элемент (14) выполнен с возможностью повышения прочности на сжатие полости (11b) сбора.
12. Аккумуляторная батарея (10) по п. 11, отличающаяся тем, что опорный элемент (14) содержит канал, выполненный с возможностью пропускания по меньшей мере части выбросов.
13. Аккумуляторная батарея (10) по п. 12, отличающаяся тем, что канал выполнен с возможностью пропускания газов в выбросах, а область опорного элемента (14), отличная от канала, выполнена с возможностью блокировки твердых частиц в выбросах.
14. Аккумуляторная батарея (10) по п. 12 или 13, отличающаяся тем, что опорный элемент (14) снабжен отверстием (140), причем отверстие (140) выполнено с возможностью образования канала в опорном элементе (14).
15. Аккумуляторная батарея (10) по любому из пп. 11-14, отличающаяся тем, что аккумуляторная батарея (10) дополнительно содержит:
изолирующий компонент (13), прикрепленный к первой стенке (21а), причем изолирующий компонент (13) выполнен с возможностью изоляции электрической полости (11а) от полости (11b) сбора.
16. Аккумуляторная батарея (10) по п. 15, отличающаяся тем, что изолирующий компонент (13) снабжен зоной (131) сброса давления, причем зона (131) сброса давления выполнена с возможностью выпуска выбросов в полость (11b) сбора через область (131) сброса давления при приведении в действие механизма (213) сброса давления.
17. Аккумуляторная батарея (10) по п. 16, отличающаяся тем, что опорный элемент (14) расположен в соответствии с областью (132) без сброса давления изолирующего компонента (13) для образования канала, через который проходят выбросы, снаружи опорного элемента (14).
18. Аккумуляторная батарея (10) по п. 17, отличающаяся тем, что опорный элемент (14) упирается в область (132) без сброса давления изолирующего компонента (13).
19. Аккумуляторная батарея (10) по п. 16, отличающаяся тем, что опорный элемент (14) снабжен первым отверстием (141), причем первое отверстие (141) расположено в соответствии с областью (131) сброса давления, так что выбросы, проходящие через область (131) сброса давления, выпускаются через первое отверстие (141).
20. Аккумуляторная батарея (10) по п. 19, отличающаяся тем, что первое отверстие (141) связано с соответствующей областью (131) сброса давления.
21. Аккумуляторная батарея (10) по п. 19 или 20, отличающаяся тем, что площадь поперечного сечения первого отверстия (141) не меньше площади области (131) сброса давления.
22. Аккумуляторная батарея (10) по любому из пп. 16-21, отличающаяся тем, что область (131) сброса давления представляет собой ослабленную область, выполненную с возможностью повреждения при приведении в действие механизма (213) сброса давления, так что выбросы проходят через ослабленную область в полость (11b) сбора.
23. Аккумуляторная батарея (10) по любому из пп. 16-21, отличающаяся тем, что область (131) сброса давления представляет собой первое сквозное отверстие, выполненное так, что при приведении в действие механизма (213) сброса давления выбросы могут попадать в полость (11b) сбора через первое сквозное отверстие.
24. Аккумуляторная батарея (10) по любому из пп. 15-23, отличающаяся тем, что коробчатый корпус (11) дополнительно содержит:
защитный элемент (113), причем защитный элемент (113) выполнен с возможностью образования полости (11b) сбора с изолирующим компонентом (13).
25. Аккумуляторная батарея (10) по п. 24, отличающаяся тем, что опорный элемент (14) упирается в изолирующий компонент (13) и/или защитный элемент (113).
26. Аккумуляторная батарея (10) по п. 25, отличающаяся тем, что соединительная поверхность опорного элемента (14) упирается в изолирующий компонент (13) и/или защитный элемент (113), а несоединяемая поверхность опорного элемента (14) снабжена вторым отверстием (142) для образования канала, через который проходят выбросы, в опорном элементе (14).
27. Аккумуляторная батарея (10) по п. 25 или 26, отличающаяся тем, что защитный элемент (113) и опорный элемент (14) имеют цельную конструкцию.
28. Аккумуляторная батарея (10) по любому из пп. 24-27, отличающаяся тем, что минимальное расстояние между областью изолирующего компонента (13), соответствующей механизму (213) сброса давления, и защитным элементом (113) больше или равно 7 мм.
29. Аккумуляторная батарея (10) по любому из пп. 11-28, отличающаяся тем, что опорный элемент (14) имеет полую конструкцию.
30. Аккумуляторная батарея (10) по п. 29, отличающаяся тем, что опорный элемент (14) имеет трубчатую конструкцию.
31. Аккумуляторная батарея (10) по п. 30, отличающаяся тем, что поперечное сечение трубчатой конструкции представляет собой многоугольник, причем число сторон многоугольника больше или равно 4.
32. Аккумуляторная батарея (10) по п. 30 или 31, отличающаяся тем, что трубчатая конструкция имеет форму полосы или кольца.
33. Аккумуляторная батарея (10) по любому из пп. 30-32, отличающаяся тем, что аккумуляторная батарея (10) содержит множество трубчатых конструкций, которые расположены с интервалами в полости (11b) сбора.
34. Аккумуляторная батарея (10) по любому из пп. 30-33, отличающаяся тем, что аккумуляторная батарея (10) содержит множество трубчатых конструкций, уложенных друг на друга, причем поперечные сечения множества трубчатых конструкций имеют форму сот.
35. Аккумуляторная батарея (10) по п. 34, отличающаяся тем, что соединительные поверхности двух соединенных между собой трубчатых конструкций снабжены вторым сквозным отверстием, проходящим через соединительные поверхности двух трубчатых конструкций, причем второе сквозное отверстие выполнено с возможностью образования канала, через который проходят выбросы, в указанных двух трубчатых конструкциях.
36. Транспортное средство, содержащее:
аккумуляторную батарею (10) по любому из пп. 1-35, причем аккумуляторная батарея (10) выполнена с возможностью подачи электрической энергии в транспортное средство.
| CN 213782158 U, 23.07.2021 | |||
| CN 104779422 A, 15.07.2015 | |||
| CN 111106277 A, 05.05.2020 | |||
| УСТАНОВЛЕННЫЙ В ТРАНСПОРТНОМ СРЕДСТВЕ КОМПЛЕКТ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ С КОНСТРУКЦИЕЙ ДЛЯ СБРОСА ДАВЛЕНИЯ | 2013 |
|
RU2573411C1 |
| CN 213026307 U, 20.04.2021 | |||
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАГРУЗКИ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО ТЕЛЕЖЕЧНОГО КОНВЕЙЕРА | 0 |
|
SU196615A1 |
| БАТАРЕЯ | 2009 |
|
RU2462795C2 |
