Область техники
Настоящая заявка относится к области технологий батарей, и в частности к батарее, энергопотребляющему устройству, а также способу и устройству для изготовления батареи.
Уровень техники
Энергосбережение и сокращение выбросов являются ключом к устойчивому развитию автомобильной промышленности. В этом случае электрические транспортные средства стали важной частью устойчивого развития автомобильной промышленности благодаря их преимуществам в области энергосбережения и защиты окружающей среды. Для электрических транспортных средств технология батарей является важным фактором их развития.
При разработке технологий батарей, помимо повышения эксплуатационных характеристик батарей, безопасность также является проблемой, которую нельзя игнорировать. Если безопасность батарей нельзя обеспечить, батареи нельзя использовать. Поэтому повышение безопасности батареи является технической задачей, требующей срочного решения в технологии батарей.
Раскрытие изобретения
Настоящая заявка предоставляет батарею, энергопотребляющее устройство, а также способ и устройство для изготовления батареи, которые могли бы повысить безопасность батареи.
В первом аспекте предоставлена батарея, содержащая: батарейный элемент, снабженный механизмом сброса давления, причем механизм сброса давления выполняют с возможностью приведения в действие, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента достигает порогового значения, чтобы сбрасывать внутреннее давление; компонент в виде шины, выполненный с возможностью электрического соединения с батарейным элементом; электрическую полость, выполненную с возможностью размещения в ней батарейного элемента и компонента в виде шины; сборную полость, выполненную так, чтобы собирать выбросы из батарейного элемента при приведении в действие механизма сброса давления; и уплотнительную конструкцию, расположенную на пути потока воздуха, образованном между механизмом сброса давления и стенкой электрической полости, и выполненную так, чтобы предотвращать достижение компонента в виде шины выбросами при приведении в действие механизма сброса давления.
Уплотнительная конструкция расположена на пути потока воздуха, образованном между механизмом сброса давления и стенкой электрической полости, и таким образом, при приведении в действие механизма сброса давления выбросы из батарейного элемента могут быть блокированы от поступления в электрическую полость, тем самым снижая риск выхода из строя изоляционной защиты и возможность возникновения возгорания вследствие высокого напряжения, а значит безопасность батареи повышается. В дополнение, наличие этой уплотнительной конструкции может предотвращать накопление высокотемпературных частиц в области высокого риска, что снижает возможность возникновения режима отказа, вызванного локальным повышением температуры.
В возможном способе реализации уплотнительная конструкция расположена по меньшей мере вокруг внешней периферии механизма сброса давления, чтобы предотвращать достижение компонента в виде шины выбросами при приведении в действие механизма сброса давления.
В возможном способе реализации батарея дополнительно содержит изолирующий компонент, выполненный так, чтобы изолировать электрическую полость от сборной полости, причем изолирующему компоненту придана конструкция в виде стенки, общей для электрической полости и сборной полости.
Электрическая полость для размещения батарейного элемента отделена от сборной полости для сбора выбросов с использованием изолирующего компонента. При приведении в действие механизма сброса давления выбросы из батарейного элемента поступают в сборную полость, не поступают в электрическую полость, или небольшое количество выбросов поступает в электрическую полость, тем самым предотвращая короткое замыкание, вызываемое выходом из строя изоляционной защиты в электрической полости, и поэтому безопасность батареи может быть повышена. При этом выбросы, генерируемые после того, как батарейный элемент претерпевает нестабильность, выпускаются в сборную полость и наружу батареи посредством участка сброса давления. Путь выгрузки выбросов увеличивается, что может эффективно уменьшать температуру выбросов и сокращать влияние выбросов на внешнюю среду батареи, а значит безопасность батареи дополнительно повышается.
В возможном способе реализации механизм сброса давления расположен на первой стенке батарейного элемента, уплотнительная конструкция содержит первый уплотнительный компонент, расположенный между первой стенкой и изолирующим компонентом, причем первый уплотнительный компонент имеет сквозное отверстие в положении, соответствующем механизму сброса давления, и при приведении в действие механизма сброса давления выбросы проходят через изолирующий компонент сквозь сквозное отверстие и поступают в сборную полость.
Периферия механизма сброса давления снабжена первым уплотнительным компонентом, и первый уплотнительный компонент имеет сквозное отверстие в положении, соответствующем механизму сброса давления, так что при приведении в действие механизма сброса давления выбросы не могут распространяться поперечно в электрическую полость, а могут только распространяться продольно в сборную полость, а значит выбросы могут быть изолированы от компонента в виде шины, и характеристики безопасности батареи улучшаются.
В возможном способе реализации первый уплотнительный компонент имеет конструкцию в форме рамки с одним сквозным отверстием, предоставлено множество батарейных элементов, и одно сквозное отверстие соответствует механизмам сброса давления множества батарейных элементов.
Конструкция в форме рамки с одним сквозным отверстием применяется как уплотнительная конструкция, и сложность обработки является низкой.
В возможном способе реализации первый уплотнительный компонент имеет решетчатую конструкцию с множеством сквозных отверстий, предоставлено множество батарейных элементов, и множество сквозных отверстий находятся в соответствии один к одному с механизмами сброса давления множества батарейных элементов.
Решетчатая конструкция со множеством сквозных отверстий применяется в качестве уплотнительной конструкции, и уплотняющий эффект может быть улучшен.
В возможном способе реализации батарея дополнительно содержит разделительный брус, выполненный так, чтобы разделять электрическую полость на множество вмещающих полостей; уплотнительная конструкция дополнительно содержит второй уплотнительный компонент, расположенный между боковой стенкой вмещающей полости и второй стенкой батарейного элемента, и вторая стенка расположена так, чтобы пересекаться с первой стенкой.
Второй уплотнительный компонент расположен между боковой стенкой вмещающей полости и второй стенкой батарейного элемента, так что при приведении в действие механизма сброса давления выбросы не могут распространяться продольно в электрическую полость, но могут только распространяться продольно в сборную полость, а значит выбросы могут быть изолированы от компонента в виде шины, и безопасность батарейного элемента повышается.
В возможном способе реализации первый уплотнительный компонент представляет собой уплотнительную прокладку или уплотнитель и/или второй уплотнительный компонент представляет собой уплотнительную прокладку или уплотнитель.
Обычные уплотнитель или уплотнительная прокладка применяются в качестве уплотнительной конструкции, и это легко реализовать.
В возможном способе реализации боковая стенка вмещающей полости снабжена отверстием для введения уплотнителя, приспособленным для введения уплотнителя.
Поскольку уплотнитель имеет определенную текучесть во время использования и постепенно отвердевает после некоторого периода времени, уплотнитель может быть легче размещать посредством введения уплотнителя через отверстие для введения уплотнителя.
В возможном способе реализации первый уплотнительный компонент и второй уплотнительный компонент образованы как одно целое.
Применяется образованная как одно целое уплотнительная конструкция, которая имеет еще лучший уплотняющий эффект.
В возможном способе реализации поверхность уплотнительной прокладки покрыта слоем или напылением материала, точка плавления которого больше, чем температура выбросов.
В возможном способе реализации точка плавления уплотнительной конструкции больше, чем температура выбросов.
Применяются поверхность уплотнительной прокладки, покрытая слоем или напылением материала, точка плавления которого больше, чем температура выбросов, или уплотнительная конструкция, которая имеет точку плавления больше, чем температура выбросов, благодаря чему можно удовлетворить требованиям температурной устойчивости и устойчивости к удару.
Во втором аспекте предоставлено энергопотребляющее устройство, содержащее батарею согласно первому аспекту, причем батарея выполнена с возможностью предоставления электроэнергии.
В третьем аспекте предоставлен способ изготовления батареи, включающий: предоставление батарейного элемента, причем батарейный элемент снабжен механизмом сброса давления, механизм сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента достигает порогового значения, чтобы сбрасывать внутреннее давление; предоставление компонента в виде шины, выполненного с возможностью электрического соединения с батарейным элементом; предоставление электрической полости, выполненной с возможностью размещения в ней батарейного элемента и компонента в виде шины; предоставление сборной полости, выполненной так, чтобы собирать выбросы из батарейного элемента при приведении в действие механизма сброса давления; и предоставление уплотнительной конструкции, расположенной на пути потока воздуха, образованном между механизмом сброса давления и стенкой электрической полости, и выполненной так, чтобы предотвращать достижение компонента в виде шины выбросами при приведении в действие механизма сброса давления.
В четвертом аспекте предоставлено устройство для изготовления батареи, содержащее: модуль предоставления, выполненный с возможностью: предоставлять батарейный элемент, причем батарейный элемент снабжен механизмом сброса давления, механизм сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента достигает порогового значения, чтобы сбрасывать внутреннее давление; предоставлять компонент в виде шины, выполненный с возможностью электрического соединения с батарейным элементом; предоставлять электрическую полость, выполненную с возможностью размещения в ней батарейного элемента и компонента в виде шины; предоставлять сборную полость, выполненную так, чтобы собирать выбросы из батарейного элемента, при приведении в действие механизма сброса давления; и предоставлять уплотнительную конструкцию, расположенную на пути потока воздуха, образованном между механизмом сброса давления и стенкой электрической полости, и выполненную так, чтобы предотвращать достижение компонента в виде шины выбросами, при приведении в действие механизма сброса давления.
Краткое описание чертежей
Для более четкого описания технических решений в вариантах осуществления настоящей заявки далее кратко представлены сопроводительные графические материалы, требующиеся для описания вариантов осуществления настоящей заявки. Очевидно, что сопроводительные графические материалы в последующем описании представляют лишь некоторые варианты осуществления настоящей заявки и специалист в данной области техники может без творческих усилий вывести из сопроводительных графических материалов еще и другие графические материалы.
Фиг. 1 представляет собой схематическое структурное изображение транспортного средства, раскрытого в варианте осуществления настоящей заявки.
Фиг. 2 представляет собой схематическое структурное изображение батареи, раскрытой в варианте осуществления настоящей заявки.
Фиг. 3 представляет собой схематическое структурное изображение батарейной ячейки, раскрытой в варианте осуществления настоящей заявки.
Фиг. 4 представляет собой схематическое структурное изображение батареи, раскрытой в варианте осуществления настоящей заявки.
Фиг. 5a представляет собой схематическое изображение сверху батареи, раскрытой в варианте осуществления настоящей заявки.
Фиг. 5b представляет собой схематический вид в разрезе батареи, раскрытой в варианте осуществления настоящей заявки.
Фиг. 5c представляет собой схематический увеличенный вид участка B батареи по фиг. 5b, раскрытой в варианте осуществления настоящей заявки.
Фиг. 6a представляет собой схематическое структурное изображение первого уплотнительного компонента, раскрытого в варианте осуществления настоящей заявки.
Фиг. 6b представляет собой схематическое структурное изображение первого уплотнительного компонента, раскрытого в другом варианте осуществления настоящей заявки.
Фиг. 6c представляет собой схематический покомпонентный вид батареи, содержащей первый уплотнительный компонент по фиг. 6a, предусмотренный вариантом осуществления настоящей заявки.
Фиг. 6d представляет собой схематический покомпонентный вид батареи, содержащей первый уплотнительный компонент по фиг. 6b, предусмотренный вариантом осуществления настоящей заявки.
Фиг. 7a представляет собой схематический вид в разрезе батареи, раскрытой в другом варианте осуществления настоящей заявки.
Фиг. 7b представляет собой схематический увеличенный вид участка C батареи по фиг. 7a, раскрытой в варианте осуществления настоящей заявки.
Фиг. 7c представляет собой схематическое структурное изображение второго уплотнительного компонента, раскрытого в варианте осуществления настоящей заявки.
Фиг. 7d представляет собой схематический покомпонентный вид батареи, содержащей второй уплотнительный компонент по фиг. 7c, предусмотренный вариантом осуществления настоящей заявки.
Фиг. 8a представляет собой схематический вид в разрезе батареи, раскрытой в еще одном варианте осуществления настоящей заявки.
Фиг. 8b представляет собой схематический увеличенный вид участка D батареи по фиг. 8a, раскрытой в варианте осуществления настоящей заявки.
Фиг. 8c представляет собой схематический увеличенный вид участка E батареи по фиг. 8a, раскрытой в варианте осуществления настоящей заявки.
Фиг. 8d представляет собой схематическое структурное изображение уплотнительной конструкции с полностью обернутой нижней частью, раскрытой в варианте осуществления настоящей заявки.
Фиг. 8e представляет собой схематический покомпонентный вид батареи, содержащей уплотнительную конструкцию по фиг. 8d, предусмотренную вариантом осуществления настоящей заявки.
Фиг. 9 представляет собой блок-схему способа изготовления батареи согласно варианту осуществления настоящей заявки.
Фиг. 10 представляет собой схематическую структурную схему устройства для изготовления батареи согласно варианту осуществления настоящей заявки.
На прилагаемых графических материалах прилагаемые графические материалы выполнены не в реальном масштабе.
Описание вариантов осуществления изобретения
Чтобы сделать цели, технические решения и преимущества вариантов осуществления настоящей заявки более ясными, далее ясно описываются технические решения в вариантах осуществления настоящей заявки со ссылкой на сопроводительные графические материалы в вариантах осуществления настоящей заявки. Очевидно, что описанные варианты осуществления представляют собой лишь некоторые, но не все, варианты осуществления настоящей заявки. Все другие варианты осуществления, полученные без творческих усилий специалистом в данной области техники на основании вариантов осуществления настоящей заявки, должны попадать в рамки объема правовой охраны настоящей заявки.
Если не определено иное, то все технические и научные термины, используемые в настоящей заявке, имеют такие же значения, что и обычно понимаемые специалистами в области техники, к которой относится настоящая заявка. Термины, используемые в описании настоящей заявки, служат исключительно для цели описания конкретных вариантов осуществления и не предназначены для ограничения настоящей заявки. Термины «содержащий» и «имеющий» и их любые вариации в описании и формуле изобретения настоящей заявки, а также в вышеприведенном описании сопроводительных графических материалов, предназначены охватывать неисключительные включения. Термины «первый», «второй» и т.п. в описании и формуле изобретения настоящей заявки, а также в указанных выше графических материалах используются для разграничения разных объектов, а не для описания конкретного порядка или отношения «основной-вспомогательный».
Все термины, представляющие направления, в последующем описании представляют собой направления, показанные на графических материалах, и не ограничивают конкретную конструкцию по настоящей заявке. Следует дополнительно отметить, что в описании настоящей заявки, если явно не указано и не определено иное, термины «установка», «взаимосвязь» и «соединение» следует понимать в широком смысле, например, они могут представлять фиксированное соединение, разъемное соединение или интегрированное соединение; могут представлять прямое соединение и также могут представлять опосредованное соединение через промежуточную среду. Специалист в данной области техники может понять конкретные значения вышеприведенных терминов в настоящей заявке согласно конкретным условиям.
Выражение «варианты осуществления», упомянутое в настоящей заявке, означает, что описания конкретных признаков, конструкций и характеристик в сочетании с вариантами осуществления включены в по меньшей мере один вариант осуществления настоящей заявки. Выражение в разных местах описания не обязательно относится к одному и тому же варианту осуществления или к отдельному или альтернативному варианту осуществления, исключающему другой вариант осуществления. Специалистам в данной области техники понятно, явным и неявным образом, что вариант осуществления, описанный в настоящей заявке, может быть объединен с другим вариантом осуществления.
Следует отметить, что в описании настоящей заявки, если явно не определено или не указано иное, термины «установка», «взаимосвязь», «соединение» и «прикрепление» следует понимать в широком смысле, например, они могут представлять фиксированное соединение, разъемное соединение или интегрированное соединение; могут представлять прямое соединением и могут также представлять опосредованное соединение через промежуточную среду, или могут представлять сообщение между внутренними частями двух элементов. Специалист в данной области техники может понять конкретные значения вышеприведенных терминов в настоящей заявке согласно конкретным условиям.
В настоящей заявке термин «и/или» является лишь отношением взаимосвязи, описывающим связанные объекты, которое означает, что могут существовать три отношения, например «A и/или B» может представлять три ситуации: Существует только А, существуют и А, и В, и существует только В. Кроме того, символ «/» в настоящей заявке обычно указывает, что связанные объекты до и после символа находятся в отношении «или».
В настоящей заявке «множество» означает два или более (включая два), подобным образом «множество групп» означает две или больше групп (включая две группы), а «множество листов» означает два или больше листов (включая два листа).
В настоящей заявке батарейный элемент может содержать литий-ионную вторичную батарею, литий-ионную первичную батарею, литий-серную батарею, натрий/литий-ионную батарею, натрий-ионную батарею или магний-ионную батарею и т.д., что не ограничено в вариантах осуществления настоящей заявки. Батарейный элемент может иметь цилиндрическую, плоскую форму, форму прямоугольного параллелепипеда или другую форму, которая не ограничена в вариантах осуществления настоящей заявки. Батарейный элемент обычно делится на три типа согласно способу упаковки: цилиндрический батарейный элемент, призматический батарейный элемент и пакетный батарейный элемент, что также не ограничивается в вариантах осуществления настоящей заявки.
Батарея, указанная в вариантах осуществления настоящей заявки, относится к одному физическому модулю, содержащему один или несколько батарейных элементов для обеспечения более высоких напряжения и емкости. Например, батарея, указанная в настоящей заявке, может содержать батарейный модуль, батарейный блок и т.п. Батарея обычно содержит ящик для упаковки одного или нескольких батарейных элементов. Ящик может предотвращать негативное воздействие жидкости или иных посторонних веществ на зарядку или разрядку батарейного элемента.
Батарейный элемент содержит электродный узел и раствор электролита, и электродный узел состоит из положительного листового электрода, отрицательного листового электрода и разделителя. Работа батарейного элемента в целом основана на перемещении ионов металла между положительным листовым электродом и отрицательным листовым электродом. Положительный листовой электрод содержит токоприемник положительного электрода и слой активного материала положительного электрода. Слой активного материала положительного электрода нанесен на поверхность токоприемника положительного электрода; токоприемник, не покрытый слоем активного материала положительного электрода, выступает из токоприемника, покрытого слоем активного материала положительного электрода, и токоприемник, не покрытый слоем активного материала положительного электрода, используется как положительный электродный контакт. В примере литий-ионной батареи материалом токоприемника положительного электрода может быть алюминий, и активным материалом положительного электрода могут быть оксиды лития-кобальта, фосфат лития-железа, тройной литий, манганат лития и т.п. Отрицательный листовой электрод содержит токоприемник отрицательного электрода и слой активного материала отрицательного электрода. Слой активного материала отрицательного электрода нанесен на поверхность токоприемника отрицательного электрода, токоприемник, не покрытый слоем активного материала отрицательного электрода, выступает из токоприемника, покрытого слоем активного материала отрицательного электрода, и токоприемник, не покрытый слоем активного материала отрицательного электрода, используется как отрицательный электродный контакт. Материалом токоприемника отрицательного электрода может быть медь, и активным материалом отрицательного электрода может быть углерод, кремний и т.п. Чтобы предотвратить оплавление при прохождении тока большой силы, имеется множество положительных электродных контактов, собранных вместе, и имеется множество отрицательных электродных контактов, собранных вместе. Материал сепаратора может представлять собой PP, PE или т.п. Кроме того, электродный узел может иметь обмоточную или ламинированную конструкцию, и варианты осуществления настоящей заявки этим не ограничиваются. С развитием технологии батарей необходимо одновременно учитывать факторы проектирования в нескольких аспектах, таких как удельная энергия, предельное количество циклов, разрядная емкость, время до полной зарядки или разрядки и другие параметры эксплуатационных характеристик. Кроме того, следует также учитывать безопасность батареи.
Для батарейного элемента основная угроза безопасности исходит от процессов зарядки и разрядки, а также требуется конструкция, подходящая для температуры окружающей среды. Чтобы эффективно избегать ненужных потерь, по меньшей мере тройные меры защиты обычно используют для батарейного элемента. В частности, меры защиты включают по меньшей мере переключающий элемент, надлежащим образом выбранный материал для разделителя и механизм сброса давления. Переключающий элемент относится к элементу, который может остановить зарядку или разрядку батареи, когда температура или сопротивление в батарейном элементе достигает определенного порогового значения. Разделитель выполнен с возможностью отделения положительного листового электрода от отрицательного листового электрода, а сопутствующие ему микропоры микронного масштаба (или даже наномасштаба) могут автоматически расплавляться при повышении температуры до определенного значения, вследствие чего ионы металлов не могут пройти через разделитель, и внутренняя реакция батарейного элемента прекращается.
Механизм сброса давления относится к элементу или компоненту, который приводится в действие, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента достигает заданного порогового значения, для сброса внутреннего давления или температуры. Проектирование порогового значения отличается в зависимости от различных требований к конструкции. Пороговое значение может зависеть от материала одного или нескольких из положительного листового электрода, отрицательного листового электрода, раствора электролита и разделителя в батарейном элементе. Механизм сброса давления может быть выполнен в виде противовзрывного клапана, пневмоклапана, клапана сброса давления, предохранительного клапана и т.п. и, в частности, может содержать реагирующий на давление или реагирующий на температуру элемент или конструкцию. То есть, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента достигает предопределенного порогового значения, механизм сброса давления выполняет действие, или ослабленная конструкция, предусмотренная в механизме сброса давления, повреждается для образования проема или канала для сброса внутреннего давления или температуры.
«Приведение в действие», упомянутое в настоящей заявке, означает, что механизм сброса давления действует или активируется в определенное состояние, вследствие чего внутреннее давление и температура батарейного элемента могут быть сброшены. Действие, выполняемое механизмом сброса давления, может без ограничения включать: разрушение, разламывание, разрывание, открывание и т.д. по меньшей мере части механизма сброса давления. Когда механизм сброса давления приводится в действие, вещества с высокой температурой и высоким давлением внутри батарейного элемента выпускаются наружу из активированного положения в виде выбросов. Таким образом, давление батарейного элемента может быть сброшено до контролируемых давления или температуры, что тем самым предотвращает потенциально более серьезные аварийные ситуации.
Выбросы из батарейного элемента, указанные в настоящей заявке, без ограничения включают: раствор электролита, растворенные или расколотые положительный и отрицательный листовые электроды, фрагменты разделителя, газ с высокой температурой и под высоким давлением, выработанный посредством реакции, пламя и т.п.
Механизм сброса давления на батарейном элементе оказывает большое воздействие на безопасность батареи. Например, при коротком замыкании, перезарядке и других явлениях это может привести к термической нестабильности внутри батарейного элемента, что приводит к резкому повышению давления или температуры. В этом случае внутреннее давление и температура могут быть снижены путем отведения наружу посредством приведения в действие механизма сброса давления, чтобы предотвратить взрыв и возгорание батарейного элемента.
В современных конструкторских решениях механизма сброса давления главной задачей является снижение высокого давления и высокой температуры во внутренней части батарейного элемента, т.е. выпуск выбросов наружу батарейного элемента. Однако для обеспечения выходного напряжения или силы тока батареи часто требуется множество батарейных элементов, электрически соединенных друг с другом посредством компонента в виде шины. Выбросы, выпущенные из внутренней части батарейного элемента, могут привести к короткому замыканию других батарейных элементов. Например, когда выпущенные металлические обломки электрически соединяются с двумя компонентами в виде шины, происходит короткое замыкание батареи, с созданием тем самым потенциальной угрозы безопасности. Более того, выбросы с высокой температурой и под высоким давлением выпускаются в направлении, в котором предоставлен механизм сброса давления батарейного элемента, и в частности могут быть выпущены в направлении области, в которой приведен в действие механизм сброса давления. Сила и разрушительное действие таких выбросов могут быть значительными или даже могут быть достаточными для того, чтобы прорваться сквозь одну или несколько конструкций в этом направлении, вызывая дополнительные проблемы с безопасностью.
В свете этого вариант осуществления настоящей заявки обеспечен техническим решением, в котором электрическая полость для размещения батарейного элемента отделена от сборной полости для сбора выбросов с использованием изолирующего компонента. При приведении в действие механизма сброса давления выбросы из батарейного элемента поступают в сборную полость, не поступают в электрическую полость, или небольшое количество выбросов поступает в электрическую полость, тем самым предотвращая короткое замыкание, вызываемое выходом из строя изоляционной защиты в электрической полости, и поэтому безопасность батареи может быть повышена. При этом выбросы, генерируемые после того, как батарейный элемент претерпевает нестабильность, выпускаются в сборную полость и наружу батареи посредством участка сброса давления. Путь выгрузки выбросов увеличивается, что может эффективно уменьшать температуру выбросов и сокращать влияние выбросов на внешнюю среду батареи, а значит безопасность батареи дополнительно повышается.
Так называемая «изоляция» в данном документе относится к разделению, которое может не обязательно быть герметичным. Обычно, в дополнение к отделению электрической полости от сборной полости, изолирующий компонент также выполнен с возможностью вмещать текучую среду для регулирования температуры множества батарейных элементов, то есть изолирующий компонент также может быть назван компонентом терморегулирования. Текучая среда, размещаемая в компоненте терморегулирования, может представлять собой жидкость или газ, и регулировка температуры означает нагревание или охлаждение множества батарейных элементов. В случае охлаждения или понижения температуры батарейных элементов, терморегулирующий компонент выполнен с возможностью вмещения охлаждающей текучей среды для понижения температуры множества батарейных элементов. В этом случае компонент терморегулирования также может называться охлаждающим компонентом, системой охлаждения, охлаждающей пластиной или т.п. Текучая среда, размещаемая в нем, может также называться охлаждающей средой или охлаждающей текучей средой, и более конкретно может называться охлаждающей жидкостью или охлаждающим газом. В дополнение, компонент терморегулирования может также быть выполнен с возможностью нагрева, чтобы повышать температуру множества батарейных элементов, что не ограничено в варианте осуществления настоящей заявки. Необязательно текучая среда может течь циркулирующим образом для достижения лучшего результата регулирования температуры. Необязательно текучая среда может представлять собой воду, смесь воды и этиленгликоля, воздух и т.п.
Электрическая полость, упомянутая в настоящей заявке, может быть выполнена с возможностью размещения в ней множества батарейных элементов и компонента в виде шины. Электрическая полость может быть уплотненной или неуплотненной. Электрическая полость обеспечивает установочное пространство для батарейных элементов и компонента в виде шины. В некоторых вариантах осуществления в электрической полости также может быть расположена конструкция, приспособленная для закрепления батарейных элементов. Форма электрической полости может быть определена в соответствии с количеством и формой батарейных элементов и компонента в виде шины, которые размещены в ней. В некоторых вариантах осуществления электрическая полость может представлять собой куб с шестью стенками. Поскольку батарейные элементы в электрической полости электрически соединены для формирования более высокого выходного напряжения, электрическая полость также может называться «высоковольтной полостью».
Компонент в виде шины, упомянутый в настоящей заявке, выполнен с возможностью реализации электрического соединения между множеством батарейных элементов, такого как параллельное соединение, последовательное соединение или параллельно-последовательное соединение. Компонент в виде шины может реализовывать электрическое соединение между батарейными элементами посредством соединения электродных выводов батарейных элементов. В некоторых вариантах осуществления компонент в виде шины может быть прикреплен к электродным выводам батарейных элементов посредством сварки. В соответствии с «высоковольтной полостью», электрическое соединение, образованное компонентом в виде шины, может также называться «высоковольтным соединением».
Сборная полость, упомянутая в настоящей заявке, выполнена так, чтобы собирать выбросы, и может быть уплотненной или неуплотненной. В некоторых вариантах осуществления сборная полость может содержать воздух или другие газы. Необязательно сборная полость может также содержать жидкость, такую как охлаждающая среда, или предусмотрен компонент для размещения жидкости, чтобы дополнительно снижать температуру выбросов, поступающих в сборную полость. Кроме того, необязательно, газ или жидкость в сборной полости протекает циркулирующим образом. В сборной полости нет электрического соединения с выходным напряжением. В соответствии с «высоковольтной полостью», сборная полость также может называться «низковольтной полостью».
Хотя электрическая полость и сборная полость могут быть разделены изолирующим компонентом, так что выбросы из батарейного элемента поступают в сборную полость при приведении в действие механизма сброса давления, в практических приложениях малое количество выбросов может поступать в электрическую полость, так что происходит короткое замыкание вследствие выхода из строя изоляционной защиты в электрической полости, и поэтому характеристики безопасности батареи ухудшаются.
В свете этого, на основе упомянутых выше вариантов осуществления, в варианте осуществления настоящей заявки дополнительно добавлена уплотнительная конструкция, расположенная на пути потока воздуха, образованного между механизмом сброса давления и стенкой электрической полости, и приспособленная предотвращать достижение компонента в виде шины выбросами из батарейного элемента при приведении в действие механизма сброса давления, другими словами, выбросы дополнительно отделяются от высоковольтного соединения, уменьшая риск выхода из строя изоляционной защиты и возможность возникновения возгорания вследствие высокого напряжения, а значит безопасность батареи повышается. В дополнение, уплотнительная конструкция может предотвращать накопление высокотемпературных частиц в области высокого риска, что снижает возможность возникновения режима отказа, вызванного локальным повышением температуры.
Все технические решения, описанные в вариантах осуществления настоящей заявки, применимы в различных устройствах, использующих батареи, таких как мобильные телефоны, портативные приспособления, ноутбуки, электромобили, электрические игрушки, электрические инструменты, электрические транспортные средства, корабли и космические летательные аппараты. Например, космические летательные аппараты включают самолеты, ракеты, космические челноки, космические корабли и т.п.
Следует понимать, что технические решения, описанные в вариантах осуществления настоящей заявки, применимы не только к вышеописанным приспособлениям, но также применимы ко всем приспособлениям, в которых используются батареи. Однако для краткости описания все следующие варианты осуществления описаны на примере электрического транспортного средства.
Например, как показано на фиг. 1, фиг. 1 представляет собой схематическое структурное изображение транспортного средства 1 согласно варианту осуществления настоящей заявки. Транспортное средство 1 может представлять собой транспортное средство, работающее на топливе, транспортное средство, работающее на газе, или транспортное средство, работающее на новых видах энергии. Транспортное средство, работающее на новых видах энергии, может быть электрическим транспортным средством на батарее, гибридным транспортным средством или транспортным средством с увеличенным запасом хода или т.п. Двигатель 80, контроллер 60 и батарея 100 могут быть расположены во внутренней части транспортного средства 1, и контроллер 60 выполнен с возможностью управления батареей 100 для подачи энергии на двигатель 80. Например, батарея 100 может быть расположена в нижней части, передней части или задней части транспортного средства 1. Батарея 100 может быть выполнена с возможностью снабжения транспортного средства 1 питанием. Например, батарея 100 может использоваться в качестве рабочего источника питания транспортного средства 1 для электрической системы транспортного средства 1, например для подачи требуемой рабочей энергии транспортному средству 1 во время запуска, навигации и эксплуатации. В другом варианте осуществления настоящей заявки батарея 100 может использоваться не только в качестве рабочего источника питания транспортного средства 1, но также в качестве источника приводной мощности транспортного средства 1, заменяя или частично заменяя топливо или природный газ для обеспечения приводной мощности для транспортного средства 1.
Для того, чтобы соответствовать разным требованиям к питанию, батарея может содержать множество батарейных элементов, при этом множество батарейных элементов могут находиться в последовательном соединении, параллельном соединении или последовательно-параллельном соединении. Последовательно-параллельное соединение относится к комбинации последовательного соединения и параллельного соединения. Батарея также может называться батарейным блоком. Необязательно множество батарейных элементов могут быть сначала соединены последовательно, параллельно или последовательно и параллельно для образования батарейного модуля, и затем множество батарейных модулей соединены последовательно, параллельно или последовательно и параллельно для образования батареи. То есть, множество батарейных элементов может непосредственно составлять батарею или может сначала составлять батарейный модуль, и затем батарейные модули составляют батарею.
Например, как показано на фиг. 2, фиг. 2 представляет собой схематическое структурное изображение батареи 100 согласно варианту осуществления настоящей заявки. Батарея 100 может содержать множество батарейных элементов 20. Батарея 100 может дополнительно содержать ящик (который также называется оболочкой), причем внутренняя часть ящика представляет собой полую структуру, и множество батарейных элементов 20 размещены в ящике. Как показано на фиг. 2, коробчатый корпус может содержать две части, которые называются первой частью 111 и второй частью 112 соответственно, и первая часть 111 и вторая часть 112 скреплены вместе. Формы первой части 111 и второй части 112 могут быть определены в соответствии с формой множества объединенных батарейных элементов 20, и каждая из первой части 111 и второй части 112 может иметь проем. Например, каждая из первой части 111 и второй части 112 может представлять собой полый прямоугольный параллелепипед, и каждая из них снабжена только одной поверхностью с проемом, и проем первой части 111 расположен напротив проема второй части 112. Первая часть 111 и вторая часть 112 скреплены друг с другом так, чтобы образовывать ящик с закрытой камерой. Множество батарейных элементов 20 объединены в параллельном соединении, или последовательном соединении, или последовательно-параллельном соединении, а затем помещены в ящик, образованный после скрепления первой части 111 со второй частью 112.
Необязательно батарея 100 может дополнительно содержать другую конструкцию, которая в данном документе не будет избыточно повторяться. Например, батарея 100 может дополнительно содержать компонент в виде шины, и компонент в виде шины выполнен с возможностью реализации электрического соединения между множеством батарейных элементов 20, такого как параллельное соединение, последовательное соединение или последовательно-параллельное соединение. В частности, компонент в виде шины может реализовывать электрическое соединение между батарейными элементами 20 путем соединения электродных выводов батарейных элементов 20. Кроме того, компонент в виде шины может быть прикреплен к электродным выводам батарейных элементов 20 посредством сварки. Электрическая энергия от множества батарейных элементов 20 может выводиться дальше через электропроводящий механизм, проходящий через ящик. Необязательно электропроводящий механизм также может относиться к компоненту в виде шины.
В соответствии с разными потребностями в питании можно задавать любое количество батарейных элементов 20. Множество батарейных элементов 20 могут быть соединены последовательно, параллельно или последовательно и параллельно для реализации более высокой емкости или мощности. Поскольку много батарейных элементов 20 могут содержаться в каждой батарее 100, батарейные элементы 20 могут быть расположены группами для удобства установки, и каждая группа батарейных элементов 20 составляет батарейный модуль. Количество батарейных элементов 20, содержащихся в батарейном модуле, не ограничено и может быть задано согласно потребностям.
Как показано на фиг. 3, фиг. 3 представляет собой схематическое структурное изображение батарейного элемента 20 согласно варианту осуществления настоящей заявки. Батарейный элемент 20 содержит один или несколько электродных узлов 22, корпус 211 и покровную пластину 212. Стенка корпуса 211 и покровная пластина 212 считаются стенкой батарейного элемента 20. Форма корпуса 211 соответствует форме одного или нескольких электродных узлов 22 после объединения. Например, корпус 211 может представлять собой полый прямоугольный параллелепипед, или куб, или цилиндр, и одна поверхность корпуса 211 имеет проем, так что один или несколько электродных узлов 22 могут быть помещены в корпус 211. Например, когда корпус 211 представляет собой полый прямоугольный параллелепипед или куб, одна плоскость корпуса 211 представляет собой поверхность с проемом, т.е. плоскость не имеет стенки, вследствие чего внутренняя и внешняя части корпуса 211 находятся в сообщении друг с другом. Когда корпус 211 может представлять собой полый цилиндр, торцевая поверхность корпуса 211 представляет собой поверхность с проемом, то есть торцевая поверхность не имеет стенки, вследствие чего внутренняя и внешняя части корпуса 211 находятся в сообщении друг с другом. Покровная пластина 212 закрывает проем и соединена с корпусом 211 для образования закрытой полости, в которую помещены электродные узлы 22. Корпус 211 заполнен электролитом, таким как раствор электролита.
Батарейный элемент 20 может дополнительно содержать два электродных вывода 214, и два электродных вывода 214 могут быть расположены на покровной пластине 212. Покровная пластина 212 в общем имеет форму плоской пластины, и два электродных вывода 214 зафиксированы на поверхности плоской пластины, представляющей собой покровную пластину 212. Два электродных вывода 214 представляют собой положительный электродный вывод 214a и отрицательный электродный вывод 214b, соответственно. Каждый электродный вывод 214 соответственно снабжен соединительным элементом 23, также называемым токоприемным элементом 23, который расположен между покровной пластиной 212 и электродным узлом 22 и выполнен с возможностью электрического соединения электродного узла 22 с электродным выводом 214.
Как показано на фиг. 3, каждый электродный узел 22 имеет первый электродный контакт 221a и второй электродный контакт 222a. Первый электродный контакт 221a и второй электродный контакт 222a имеют противоположные полярности. Например, когда первый электродный контакт 221a является положительным электродным контактом, второй электродный контакт 222a является отрицательным электродным контактом. Первый электродный контакт 221a одного или нескольких электродных узлов 22 соединен с одним электродным выводом посредством одного соединительного элемента 23, и второй электродный контакт 222a одного или нескольких электродных узлов 22 соединен с другим электродным выводом посредством другого соединительного элемента 23. Например, положительный электродный вывод 214a соединен с положительным электродным контактом посредством одного соединительного элемента 23, а отрицательный электродный вывод 214b соединен с отрицательным электродным контактом посредством другого соединительного элемента 23.
В этом батарейном элементе 20, в соответствии с фактическими требованиями использования, могут быть предоставлены один или несколько электродных узлов 22. Как показано на фиг. 3, четыре независимых электродных узла 22 расположены в батарейном элементе 20.
В качестве примера, механизм 213 сброса давления также может быть расположен на стенке батарейного элемента 20, такой как первая стенка 21a, показанная на фиг. 3. Для удобства отображения первая стенка 21a отделена от корпуса 211 на фиг. 3, но это не ограничивает то, что нижняя сторона корпуса 211 имеет проем. Механизм 213 сброса давления выполнен с возможностью активации для снижения внутреннего давления или температуры, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента 20 достигает порогового значения.
Механизм 213 сброса давления может быть частью первой стенки 21a или может быть отдельной конструкцией от первой стенки 21a и прикреплен к первой стенке 21a, например, посредством сварки. Когда механизм 213 сброса давления является частью первой стенки 21a, например, механизм 213 сброса давления может быть образован путем обеспечения выемки на первой стенке 21a, толщина первой стенки 21a, соответствующая выемке, меньше, чем другая область механизма 213 сброса давления, отличная от углубления. Выемка представляет собой самое слабое место механизма 213 сброса давления. Когда избыточный газ, генерируемый батарейным элементом 20, вызывает повышение внутреннего давления в корпусе 211, которое достигает порогового значения, или тепло, генерируемое внутренней реакцией батарейного элемента 20, вызывает повышение внутренней температуры батарейного элемента 20, которая достигает порогового значения, механизм 213 сброса давления может растрескиваться в месте выемки, в результате чего образуется связь между внутренней и внешней частями корпуса 211. Давление и температура газа снижаются путем отведения наружу через трещину в механизме 213 сброса давления с предотвращением тем самым взрыва батарейного элемента 20.
Необязательно в варианте осуществления настоящей заявки, как показано на фиг. 3, в случае, когда механизм 213 сброса давления расположен на первой стенке 21a батарейного элемента 20, другие стенки батарейного элемента 20 снабжены электродными выводами 214 и другие стенки отличаются от первой стенки 21a.
Необязательно стенка, снабженная электродным выводом 214, расположена напротив первой стенки 21a. Например, первая стенка 21a может быть нижней стенкой батарейного элемента 20, а стенка, снабженная электродным выводом 214, может быть верхней стенкой батарейного элемента 20, то есть покровной пластиной 212.
Необязательно, как показано на фиг. 3, батарейный элемент 20 может дополнительно содержать опорную пластину 24. Опорная пластина 24 расположена между электродным узлом 22 и нижней стенкой корпуса 211, может выступать в качестве поддержки электродного узла 22, а также может эффективно предотвращать взаимодействие электродного узла 22 с закругленными углами периферии нижней стенки корпуса 211. Кроме того, на опорной пластине 24 могут быть расположены одно или несколько сквозных отверстий. Например, может быть предоставлено множество сквозных отверстий, расположенных равномерно, или когда механизм 213 сброса давления расположен на нижней стенке корпуса 211, сквозное отверстие находится в положении, соответствующем механизму 213 сброса давления, чтобы помогать направлять жидкость и газ. Более конкретно, оно может реализовывать сообщение пространств верхней поверхности и нижней поверхности опорной пластины 24, и газ, генерируемый внутри батарейного элемента 20, и раствор электролита могут свободно проходить через опорную пластину 24.
Механизм 213 сброса давления и электродные выводы 214 расположены на разных стенках батарейного элемента 20, вследствие чего, когда механизм 213 сброса давления приводится в действие, выбросы из батарейного элемента 20 могут быть больше отдалены от электродных выводов 214, тем самым уменьшая воздействие выбросов на электродные выводы 214 и компонент в виде шины, и, следовательно, безопасность батареи может быть повышена.
Кроме того, когда электродные выводы 214 расположены на покровной пластине 212 батарейного элемента 20, механизм 213 сброса давления находится на нижней стенке батарейного элемента 20, так что при приведении в действие механизма 213 сброса давления выбросы из батарейного элемента 20 могут быть выпущены в нижнюю часть батареи 100. Таким образом, риск, возникающий из-за выбросов, может быть уменьшен посредством использования компонента терморегулирования в нижней части батареи 100, и вред для пользователей также может быть уменьшен, поскольку нижняя часть батареи 100 обычно находится далеко от пользователя.
Механизм 213 сброса давления может иметь различные возможные конструкции для сброса давления, что не ограничено в вариантах осуществления настоящей заявки. Например, механизм 213 сброса давления может представлять собой чувствительный к температуре механизм сброса давления, выполненный с возможностью расплавления, когда внутренняя температура батарейного элемента 20, 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 батарейного элемента 20, снабженного механизмом 213 сброса давления, достигает порогового значения.
Фиг. 4 представляет собой схематическое изображение батареи 100 согласно варианту осуществления настоящей заявки. Как показано на фиг. 4, батарея 100 содержит множество батарейных элементов 20, и по меньшей мере один батарейный элемент 20 из множества батарейных элементов 20 снабжен механизмом 213 сброса давления. Механизм 213 сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента 20, снабженного механизмом 213 сброса давления, достигает порогового значения, чтобы сбрасывать внутреннее давление. В варианте осуществления каждый батарейный элемент 20 из множества батарейных элементов 20 снабжен механизмом 213 сброса давления. В другом варианте осуществления каждый батарейный элемент 20 из одной части множества батарейных элементов 20 снабжен механизмом 213 сброса давления, тогда как каждый батарейный элемент 20 из другой части множества батарейных элементов 20 не снабжен механизмом 213 сброса давления.
Батарея 100 дополнительно содержит компонент 12 в виде шины, выполненный с возможностью электрического соединения с батарейным элементом 20, и, другими словами, компонент 12 в виде шины выполнен с возможностью реализации электрического соединения между множеством батарейных элементов 20. Необязательно компонент 12 в виде шины может реализовывать электрическое соединение между батарейными элементами 20 посредством соединения электродных выводов 214 батарейных элементов 20.
Батарея 100 дополнительно содержит электрическую полость 11a и сборную полость 11b, причем электрическая полость 11a выполнена с возможностью размещения в ней множества батарейных элементов 20 и компонента 12 в виде шины, электрическая полость 11a обеспечивает вмещающее пространство для батарейных элементов 20 и компонента 12 в виде шины, и форма электрической полости 11a может быть определена в соответствии со множеством батарейных элементов 20 и компонентом 12 в виде шины. Сборная полость 11b выполнена так, чтобы собирать выбросы из батарейного элемента 20 при приведении в действие механизма 213 сброса давления.
В варианте осуществления настоящей заявки электрическая полость 11a представляет собой закрытую полость, тогда как сборная полость 11b представляет собой полузакрытую полость с проемом, сообщающимся со внешней средой, и стенка электрической полости 11a покрывает проем, чтобы образовывать полость, а именно сборную полость 11b. Другими словами, стенка электрической полости 11a, которая выполнена так, чтобы покрывать проем сборной полости 11b, является стенкой, общей для электрической полости 11a и сборной полости 11b, и общая стенка позволяет располагать электрическую полость 11a и сборную полость 11b раздельно. В другом варианте осуществления настоящей заявки сборная полость 11b представляет собой закрытую полость, тогда как электрическая полость 11a представляет собой полузакрытую полость с проемом, сообщающимся со внешней средой, и стенка сборной полости 11b покрывает проем, чтобы образовывать полость, а именно электрическую полость 11a. Другими словами, стенка сборной полости 11b, которая выполнена так, чтобы покрывать проем электрической полости 11a, является стенкой, общей для электрической полости 11a и сборной полости 11b, и общая стенка позволяет располагать электрическую полость 11a и сборную полость 11b раздельно. В другом варианте осуществления настоящей заявки электрическая полость 11a представляет собой закрытую полость, сборная полость 11b также представляет собой закрытую полость, причем одна стенка электрической полости 11a и одна стенка сборной полости 11b могут быть скреплены вместе, чтобы образовывать две смежные независимые полости, и две стенки, скрепленные вместе, могут действовать как стенка, общая для электрической полости 11a и сборной полости 11b, и общая стенка позволяет располагать электрическую полость 11a и сборную полость 11b раздельно.
Необязательно в варианте осуществления настоящей заявки батарея 100 может дополнительно содержать изолирующий компонент 13, и изолирующий компонент 13 имеет стенку, общую для электрической полости 11a и сборной полости 11b. Изолирующий компонент 13 может быть и стенкой электрической полости 11a, и стенкой сборной полости 11b. Другими словами, изолирующий компонент 13 (или его часть) может непосредственно служить в качестве стенки, общей для электрической полости 11a и сборной полости 11b, так что выбросы из батарейного элемента 20 могут поступать в сборную полость 11b через изолирующий компонент 13.
Благодаря наличию общей стенки электрической полости 11a и сборной полости 11b в вышеописанных различных вариантах осуществления выбросы могут быть изолированы настолько, насколько это возможно, тем самым снижая риск, исходящий от выбросов, и повышая безопасность батареи.
Кроме того, батарея 100 дополнительно содержит уплотнительную конструкцию 215, расположенную на пути потока воздуха, образованном между механизмом 213 сброса давления и стенкой электрической полости 11a, и выполненную так, чтобы предотвращать достижение компонента в виде шины 12 выбросами, при приведении в действие механизма 213 сброса давления.
Хотя имеется общая стенка между электрической полостью 11a и сборной полостью 11b, чтобы изолировать их, в практических приложениях малое количество выбросов все же может поступать в электрическую полость 11a. В варианте осуществления настоящей заявки на пути потока воздуха, образованном между механизмом 213 сброса давления и стенкой электрической полости 11a, предусмотрена уплотнительная конструкция 215, и таким образом, при приведении в действие механизма 213 сброса давления, выбросы из батарейного элемента 20 могут быть блокированы от поступления в электрическую полость 11a, тем самым снижая риск выхода из строя изоляционной защиты и возможность возникновения возгорания вследствие высокого напряжения, а значит безопасность батареи повышается. В дополнение, наличие этой уплотнительной конструкции 215 может предотвращать накопление высокотемпературных частиц в области высокого риска, что снижает возможность возникновения режима отказа, вызванного локальным повышением температуры.
Следует отметить, что путь потока воздуха, образованный между механизмом 213 сброса давления и стенкой электрической полости 11a, включает не только путь потока воздуха в электрической полости 11a, параллельный плоскости, в которой расположен механизм 213 сброса давления, но и путь потока воздуха в электрической полости 11a, перпендикулярный плоскости, в которой расположен механизм 213 сброса давления.
Можно понять, что фиг. 4 является лишь примером, показывающим схематический вид в разрезе варианта реализации уплотнительной конструкции 215, которым не следует ограничивать объем защиты настоящей заявки. В дополнение к варианту осуществления, показанному на фиг. 4, уплотнительная конструкция 215, предоставленная в варианте осуществления настоящей заявки, также может иметь и другие формы, и/или положение, в котором находится уплотнительная конструкция 215, предназначено для предотвращения достижения выбросами компонента 12 в виде шины при приведении в действие механизма 213 сброса давления, причем форма и положение уплотнительной конструкции 215 конкретно не ограничены в этом варианте осуществления настоящей заявки.
Необязательно, как показано на фиг. 4, уплотнительная конструкция 215 расположена по меньшей мере вокруг периферии механизма 213 сброса давления, чтобы предотвращать достижение компонента 12 в виде шины выбросами при приведении в действие механизма 213 сброса давления.
Конкретный вариант осуществления, в котором уплотнительная конструкция 215 расположена вокруг периферии механизма 213 сброса давления, будет подробно описан ниже. Для удобства описания батарейный элемент 20, на который производится ссылка в этом варианте осуществления, относится к батарейному элементу 20, снабженному механизмом 213 сброса давления. Например, батарейный элемент 20 может быть батарейным элементом 20 по фиг. 3.
Фиг. 5a представляет собой схематическое изображение сверху батареи 100 согласно варианту осуществления настоящей заявки. Фиг. 5b представляет собой вид в разрезе батареи 100 в направлении A-A' согласно варианту осуществления настоящей заявки, и фиг. 5c представляет собой частично развернутый вид, соответствующий участку B на фиг. 5b.
Как показано на фиг. 5a-5c, уплотнительная конструкция 215 варианта осуществления настоящей заявки содержит первый уплотнительный компонент 215a, расположенный вокруг периферии механизма 213 сброса давления. Более конкретно, механизм 213 сброса давления расположен на первой стенке 21 батарейного элемента 20, и первый уплотнительный компонент 215a расположен между первой стенкой 21 и изолирующим компонентом 13. Другими словами, первый уплотнительный компонент 215a расположен между стенкой батарейного элемента 20, снабженного конструкцией 213 для сброса давления, и изолирующим компонентом 13. Первый уплотнительный компонент 215a имеет сквозное отверстие в положении, соответствующем механизму 213 сброса давления, и при приведении в действие механизма 213 сброса давления выбросы проходят через сквозное отверстие и изолирующий компонент 13 и поступают в сборную полость 11b.
Периферия механизма 213 сброса давления снабжена первым уплотнительным компонентом 215a, и первый уплотнительный компонент 215a имеет сквозное отверстие в положении, соответствующем механизму 213 сброса давления, так что при приведении в действие механизма 213 сброса давления выбросы не могут распространяться поперечно в электрическую полость 11a, а могут только распространяться продольно в сборную полость 11b, а значит выбросы могут быть изолированы от компонента 12 в виде шины и характеристики безопасности батареи улучшаются.
Фиг. 6a показывает схематическое структурное изображение первого уплотнительного компонента 215a. Фиг. 6b показывает схематическое структурное изображение другого первого уплотнительного компонента 215a. Фиг. 6c представляет собой покомпонентный вид батареи 100, содержащей первый уплотнительный компонент 215a по фиг. 6a. Фиг. 6d представляет собой покомпонентный вид батареи 100, содержащей первый уплотнительный компонент 215a по фиг. 6b.
Как показано на фиг. 6a, первый уплотнительный компонент 215a может иметь конструкцию в форме рамки с одним сквозным отверстием, то есть одно сквозное отверстие соответствует механизмам 213 сброса давления множества батарейных элементов 20.
Как показано на фиг. 6b, первый уплотнительный компонент 215a может иметь решетчатую конструкцию со множеством сквозных отверстий, причем множество сквозных отверстий находятся в соответствии один к одному с механизмами 213 сброса давления множества батарейных элементов 20, то есть каждое сквозное отверстие множества сквозных отверстий соответствует механизму 213 сброса давления одного батарейного элемента 20.
Более конкретно, как показано на фиг. 6c и 6d, батарея 100 содержит множество батарейных элементов 20, и множество батарейных элементов 20 могут быть подразделены на по меньшей мере один батарейный модуль 30 или могут называться группой батарей или батарейным блоком. Батарея 100 дополнительно содержит компонент 12 в виде шины, и компонент в виде шины выполнен с возможностью реализации электрического соединения между множеством батарейных элементов 20, такого как параллельное соединение, последовательное соединение или последовательно-параллельное соединение. Компонент 12 в виде шины может реализовывать электрическое соединение между батарейными элементами 20 посредством соединения электродных выводов 214 батарейных элементов 20. Батарея 100 обычно дополнительно содержит ящик, выполненный с возможностью упаковывания множества батарейных элементов 20, и ящик может содержать охватывающую стенку 41, образованную посредством замыкания двух торцевых пластин и двух боковых пластин конец к концу, верхнюю крышку 42 ящика и нижнюю крышку 43 ящика, где верхняя крышка 42 ящика и нижняя крышка 43 ящика соответственно закрывают проемы на обеих сторонах кольцеобразной стенки 41 с образованием полости. Батарея 100 дополнительно содержит изолирующий компонент 13, и изолирующий компонент 13 может разделять полость, образованную ящиком 40, на электрическую полость 11a и сборную полость 11b, где электрическая полость 11a выполнена с возможностью размещения в ней множества батарейных элементов 20 и компонента 12 в виде шины, а сборная полость 11b выполнена так, чтобы собирать выбросы из батарейного элемента 20, при приведении в действие механизма 213 сброса давления.
Как показано на фиг. 6c, множество батарейных элементов 20 расположены многоуровнево. Первый уплотнительный компонент 215a имеет конструкцию в форме рамки с одним сквозным отверстием, то есть одно сквозное отверстие соответствует механизмам 213 сброса давления множества батарейных элементов 20, уложенных многоуровнево в одинаковом направлении. Другими словами, механизмы сброса давления множества батарейных элементов 20, уложенные многоуровнево в одинаковом направлении, могут быть взяты как цельная часть, и первый уплотнительный компонент 215a расположен вокруг периферии цельной части. Необязательно одно сквозное отверстие первого уплотнительного компонента 215a может также соответствовать механизмам 213 сброса давления массива батарейных элементов, уложенных многоуровнево в двух направлениях, то есть механизмы 213 сброса давления массива батарейных элементов могут быть взяты как цельная часть с расположением первого уплотнительного компонента 215a вокруг периферии цельной части.
Следует отметить, что в цельной части, окруженной первым уплотнительным компонентом 215a на фиг. 6c, часть батарейных элементов 20 может быть снабжена механизмом 213 сброса давления, тогда как другая часть батарейных элементов 20 может не быть снабжена механизмом сброса давления.
Конструкция в форме рамки с одним сквозным отверстием применяется как уплотнительная конструкция, и сложность обработки является низкой.
Как показано на фиг. 6d, множество батарейных элементов 20 расположены многоуровнево. Первый уплотнительный компонент 215a представляет собой решетчатую конструкцию, содержащую множество сквозных отверстий, причем множество сквозных отверстий может находиться в соответствии один к одному с механизмами 213 сброса давления множества батарейных элементов 20, уложенных многоуровнево в одинаковом направлении. Другими словами, первый уплотнительный компонент 215a расположен вокруг периферии механизма 213 сброса давления каждого из множества батарейных элементов 20, уложенных многоуровнево в одинаковом направлении. Необязательно множество сквозных отверстий первого уплотнительного компонента 215a также могут находиться в соответствии один к одному с механизмами 213 сброса давления массива батарейных элементов, уложенных многоуровнево в двух направлениях, то есть первый уплотнительный компонент 215a расположен вокруг периферии механизма 213 сброса давления каждого батарейного элемента 20 в массиве батарейных элементов.
Решетчатая конструкция со множеством сквозных отверстий применяется в качестве уплотнительной конструкции, и уплотняющий эффект может быть улучшен.
Необязательно в варианте осуществления настоящей заявки, поскольку часть батарейных элементов 20 в батарее 100 снабжена механизмом 213 сброса давления, а другая часть батарейных элементов 20 не снабжена механизмом 213 сброса давления, первый уплотнительный компонент 215a может быть расположен на периферии каждого механизма 213 сброса давления, то есть первый уплотнительный компонент 215a представляет собой конструкцию квадратной формы с одним сквозным отверстием, причем одно сквозное отверстие соответствует одному механизму 213 сброса давления, что может не только улучшить уплотняющий эффект, но также и уменьшить сложность обработки.
Необязательно в варианте осуществления настоящей заявки батарея 100 может содержать по меньшей мере два из первого уплотнительного компонента 215a с конструкцией в форме рамки, первого уплотнительного компонента 215a с решетчатой конструкцией и первого уплотнительного компонента 215a с конструкцией квадратной формы.
Фиг. 7a представляет собой другой вид в разрезе батареи 100, показанной на фиг. 5a, в направлении A-A', и фиг. 7b представляет собой частично развернутый вид, соответствующий участку C на фиг. 7a.
Как показано на фиг. 7a и 7b, батарея 100 дополнительно содержит разделительный брус 44, причем разделительный брус 44 выполнен так, чтобы разделять электрическую полость 11a на множество вмещающих полостей 11c, и уплотнительная конструкция 215 содержит второй уплотнительный компонент 215b, расположенный между боковой стенкой вмещающей полости 11c и второй стенкой батарейного элемента 20, причем вторая стенка расположена так, чтобы пересекаться с первой стенкой в упомянутом выше варианте осуществления. Батарейный элемент 20 представляет собой самый крайний батарейный элемент 20 во вмещающей полости 11c. Батарейный элемент 20 может быть снабжен механизмом 213 сброса давления или может не быть снабжен механизмом 213 сброса давления.
Необязательно в варианте осуществления настоящей заявки второй уплотнительный компонент 215b может покрывать всю вторую стенку батарейного элемента 20, как показано на фиг. 7a и 7b, или может покрывать часть второй стенки батарейного элемента 20, и высота второго уплотнительного компонента 215b не ограничена в варианте осуществления настоящей заявки.
Второй уплотнительный компонент 215b расположен между боковой стенкой вмещающей полости 11c и второй стенкой батарейного элемента 20, так что при приведении в действие механизма 213 сброса давления выбросы не могут распространяться продольно в электрическую полость 11a, а могут только распространяться продольно в сборную полость 11b, а значит выбросы могут быть изолированы от компонента 12 в виде шины и безопасность батарейного элемента повышается.
Фиг. 7c показывает схематическое структурное изображение второго уплотнительного компонента 215b, предоставленного в варианте осуществления настоящей заявки. Фиг. 7d показывает покомпонентный вид батареи 100, содержащей второй уплотнительный компонент 215b. Как показано на фиг. 7c и 7d, второй уплотнительный компонент 215b представляет собой конструкцию в форме рамки и расположен вокруг второй стенки самого крайнего батарейного элемента 20 во вмещающей полости 11c и выполнен с возможностью уплотнения зазора между второй стенкой самого крайнего батарейного элемента 20 и боковой стенкой вмещающей полости 11c, так чтобы предотвращать достижение выбросами компонента 12 в виде шины при приведении в действие механизма 213 сброса давления во вмещающей полости 11c.
Необязательно в варианте осуществления настоящей заявки батарея 100 может содержать первый уплотнительный компонент 215a и второй уплотнительный компонент 215b, то есть первый уплотнительный компонент 215a может быть расположен между первой стенкой батарейного элемента 20, снабженного механизмом 213 сброса давления, и изолирующим компонентом 13, и первый уплотнительный компонент 215a может иметь сквозное отверстие в положении, соответствующем механизму 213 сброса давления, и при приведении в действие механизма 213 сброса давления выбросы проходят через сквозное отверстие и изолирующий компонент 13 и поступают в сборную полость 11b. В дополнение, второй уплотнительный компонент 215b может быть расположен между боковой стенкой вмещающей полости 11c и второй стенкой самого крайнего батарейного элемента 20 во вмещающей полости 11c и выполнен с возможностью уплотнять зазор между боковой стенкой вмещающей полости 11c и второй стенкой самого крайнего батарейного элемента 20, тем самым предотвращая достижение выбросами компонента 12 в виде шины при приведении в действие механизма 213 сброса давления во внутренней части вмещающей полости 11c. Первая стенка и вторая стенка батарейного элемента 20 расположены с пересечением.
Предоставлены первый уплотнительный компонент 215a и второй уплотнительный компонент 215b, и путь потока воздуха, образованный между механизмом 213 сброса давления и компонентом 12 в виде шины, может быть уплотнен во всех направлениях, так чтобы лучше предотвращать достижение компонента 12 в виде шины выбросами при приведении в действие механизма 213 сброса давления.
Необязательно в варианте осуществления настоящей заявки первый уплотнительный компонент 215a может быть уплотнительной прокладкой или уплотнителем. Второй уплотнительный компонент 215b также может быть уплотнительной прокладкой или уплотнителем.
Необязательно в варианте осуществления настоящей заявки первый уплотнительный компонент 215a может представлять собой сжимаемый уплотнительный материал, такой как силиконовый каучук или аэрогелевый войлок, который широко применяется. Второй уплотнительный компонент 215b также может представлять собой сжимаемый уплотнительный материал, такой как силиконовый каучук или аэрогелевый войлок, который широко применяется.
В одном возможном способе реализации, если первый уплотнительный компонент 215a или второй уплотнительный компонент 215b имеют вид уплотнительной прокладки, ее поверхность может быть покрыта слоем или напылением материала, точка плавления которого больше, чем температура выбросов, тем самым удовлетворяя требованиям температурной устойчивости и ударной прочности.
В другом возможном способе реализации точка плавления первого уплотнительного компонента 215a и/или второго уплотнительного компонента 215b больше, чем температура выбросов, что также может удовлетворять требованиям температурной устойчивости и ударной прочности.
Необязательно в варианте осуществления настоящей заявки, если второй уплотнительный компонент 215b имеет форму уплотнителя, боковая стенка вмещающей полости 11c снабжена отверстием для введения уплотнителя, выполненным для введения уплотнителя. Поскольку уплотнитель имеет определенную текучесть во время использования и постепенно отвердевает после некоторого периода времени, уплотнитель может быть легче размещать посредством введения уплотнителя через отверстие для введения уплотнителя, тем самым образуя второй уплотнительный компонент 215b после отверждения.
Необязательно в варианте осуществления настоящей заявки батарея 100 содержит и первый уплотнительный компонент 215a, и второй уплотнительный компонент 215b, при этом первый уплотнительный компонент 215a может быть уплотнительной прокладкой, а второй уплотнительный компонент 215b может быть уплотнителем, и уплотнитель и уплотнительная прокладка используются одновременно, чтобы гарантировать, что батарея 100 имеет еще лучший уплотняющий эффект.
Необязательно в варианте осуществления настоящей заявки батарея 100 содержит и первый уплотнительный компонент 215a, и второй уплотнительный компонент 215b, причем первый уплотнительный компонент 215a и второй уплотнительный компонент 215b могут представлять собой образованную как одно целое уплотнительную конструкцию 215. Более конкретно, уплотнительная конструкция 215 имеет форму конструкции, в которой ее нижняя часть полностью обернута уплотнительной прокладкой.
Конкретный вариант осуществления, в котором уплотнительная конструкция 215 имеет форму конструкции, в которой ее нижняя часть полностью обернута уплотнительной прокладкой, будет подробно описан ниже.
Фиг. 8a представляет собой другой вид в разрезе батареи 100, показанной на фиг. 5a, в направлении A-A', и фиг. 8b представляет собой частично развернутый вид, соответствующий участку D на фиг. 8a. Фиг. 8c представляет собой частично развернутый вид, соответствующий участку E на фиг. 8a. Фиг. 8d представляет собой структурное изображение уплотнительной конструкции 215 с полностью обернутой нижней частью, раскрытой в варианте осуществления настоящей заявки. Фиг. 8e представляет собой покомпонентный вид батареи 100, содержащей уплотнительную конструкцию 215 с полностью обернутой нижней частью, показанную на фиг. 8d.
Как показано на фиг. 8a-8e, уплотнительная конструкция 215 представляет собой конструкцию с полностью обернутой нижней частью. Как показано на фиг. 8a-8e, уплотнительная конструкция 215 содержит первый уплотнительный компонент 215a, расположенный между первой стенкой батарейного элемента 20 и изолирующим компонентом 13, и второй уплотнительный компонент 215b, расположенный между второй стенкой самого крайнего батарейного элемента 20 во вмещающей полости 11c и боковой стенкой вмещающей полости 11c, где первый уплотнительный компонент 215 оборачивает все положения первой стенки батарейного элемента 20, за исключением положения, где расположен механизм 213 сброса давления, то есть первый уплотнительный компонент 215 имеет сквозное отверстие в положении, соответствующем механизму 213 сброса давления батарейного элемента 20, то есть он расположен вокруг периферии механизма 213 сброса давления батарейного элемента 20. Первый уплотнительный компонент 215a и второй уплотнительный компонент 215b соединены в положении, где пересекаются первая стенка и вторая стенка батарейного элемента 20.
Уплотняющий эффект может быть улучшен с использованием уплотнительной конструкции 215 с полностью обернутой нижней частью.
Следует понимать, что предыдущее описание лишь приводит примеры положений установки, форм и применяемых материалов нескольких уплотнительных конструкций 215, и в практическом приложении подходящие положение, форма и материал могут быть выбраны в соответствии с фактической ситуацией, которая не ограничивается в настоящей заявке.
Вариант осуществления настоящей заявки дополнительно предоставляет энергопотребляющее устройство, энергопотребляющее устройство может содержать батарею 100 из упомянутых выше вариантов осуществления, и батарея 100 выполнена с возможностью подачи электрической энергии.
Необязательно энергопотребляющее устройство может представлять собой транспортное средство 1, корабль или космический летательный аппарат.
Батарея и энергопотребляющее устройство варианта осуществления настоящей заявки описаны выше, а способ и устройство для изготовления батареи варианта осуществления настоящей заявки будут описаны ниже. Для частей, которые не описаны подробно, делается ссылка на вышеприведенные варианты осуществления.
Фиг. 9 показывает блок-схему способа 300 изготовления батареи согласно варианту осуществления настоящей заявки. Батарея может быть батареей 100, предоставленной в указанных выше различных вариантах осуществления. Как показано на фиг. 9, способ 300 может включать следующие этапы.
S310, предоставление батарейного элемента 20.
В одном варианте осуществления может быть множество батарейных элементов 20, и по меньшей мере один батарейный элемент 20 из множества батарейных элементов 20 снабжен механизмом 213 сброса давления, и механизм 213 сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента 20, снабженного механизмом 213 сброса давления, достигает порогового значения, чтобы сбрасывать внутреннее давление.
На этапе S320 предоставляют компонент 12 в виде шины.
В одном варианте осуществления компонент 12 в виде шины выполнен с возможностью реализации электрического соединения между множеством батарейных элементов 20, такого как параллельное соединение, последовательное соединение или последовательно-параллельное соединение. Компонент в виде шины может реализовывать электрическое соединение между батарейными элементами посредством соединения электродных выводов батарейных элементов. В некоторых вариантах осуществления компонент в виде шины может быть прикреплен к электродным выводам батарейных элементов посредством сварки.
S330, предоставление электрической полости 11a.
В одном варианте осуществления электрическая полость 11a выполнена с возможностью размещения в ней множества батарейных элементов 20 и компонента 12 в виде шины. Другими словами, электрическая полость 11a обеспечивает установочное пространство для батарейных элементов 20 и компонента 12 в виде шины.
S340, предоставление сборной полости 11b.
В одном варианте осуществления сборная полость 11b выполнена так, чтобы собирать выбросы из батарейного элемента 20 при приведении в действие механизма 213 сброса давления.
S350, предоставление уплотнительной конструкции 215.
В одном варианте осуществления уплотнительная конструкция 215 расположена на пути потока воздуха, образованном между механизмом 213 сброса давления и стенкой электрической полости 11a, и выполнена так, чтобы предотвращать достижение компонента 12 в виде шины выбросами при приведении в действие механизма 213 сброса давления.
Необязательно в варианте осуществления настоящей заявки также может быть предоставлен изолирующий компонент 13, и при этом он выполнен так, чтобы изолировать электрическую полость 11a от сборной полости 11b, причем электрическая полость 11a и сборная полость 11b расположены на обеих сторонах изолирующего компонента 13, и изолирующий компонент 13 имеет конструкцию в виде стенки, общей для электрической полости 11a и сборной полости 11b.
Необязательно в варианте осуществления настоящей заявки уплотнительная конструкция 215 содержит первый уплотнительный компонент 215a, расположенный между первой стенкой батарейного элемента 20 и изолирующим компонентом 13, первый уплотнительный компонент 215a имеет сквозное отверстие, и при приведении в действие механизма 213 сброса давления выбросы проходят через изолирующий компонент 13 сквозь сквозное отверстие и поступают в сборную полость 11b.
Необязательно в варианте осуществления настоящей заявки батарея 100 дополнительно содержит разделительный брус 44, выполненный так, чтобы разделять электрическую полость 11a на множество вмещающих полостей 11c, при этом уплотнительная конструкция 215 содержит второй уплотнительный компонент 215b, расположенный между боковой стенкой вмещающей полости 11c и второй стенкой батарейного элемента 20, и первая стенка и вторая стенка батарейного элемента 20 расположены с пересечением.
Необязательно в варианте осуществления настоящей заявки второй уплотнительный компонент 215b представляет собой уплотнитель, и предоставление уплотнительной конструкции 215 конкретно включает: введение уплотнителя в отверстие для введения уплотнителя на боковой стенке вмещающей полости 11c и образование второго уплотнительного компонента 215b после отверждения уплотнителя.
Фиг. 10 показывает схематическую структурную схему устройства 400 для изготовления батареи согласно варианту осуществления настоящей заявки. Батарея может быть батареей 100, предоставленной в указанных выше различных вариантах осуществления. Как показано на фиг. 10, устройство 400 для изготовления батареи может содержать модуль 410 предоставления.
Модуль 410 предоставления дополнительно выполнен с возможностью: предоставлять батарейный элемент 20, причем батарейный элемент 20 снабжен механизмом 213 сброса давления, механизм 213 сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента 20 достигает порогового значения, чтобы сбрасывать внутреннее давление.
Модуль 410 предоставления дополнительно выполнен с возможностью: предоставлять компонент 12 в виде шины, выполненный с возможностью электрического соединения с батарейным элементом 20.
Модуль 410 предоставления дополнительно выполнен с возможностью: предоставлять электрическую полость 11a, выполненную с возможностью размещения в ней батарейного элемента 20 и компонента 12 в виде шины.
Модуль 410 предоставления дополнительно выполнен с возможностью: предоставлять сборную полость 11b, выполненную так, чтобы собирать выбросы из батарейного элемента 20, при приведении в действие механизма 213 сброса давления.
Модуль 410 предоставления дополнительно выполнен с возможностью: предоставлять уплотнительную конструкцию 215, расположенную на пути потока воздуха, образованном между механизмом 213 сброса давления и стенкой электрической полости 11a, и выполненную так, чтобы предотвращать достижение компонента 12 в виде шины выбросами при приведении в действие механизма 213 сброса давления.
Хотя настоящая заявка была описана со ссылкой на ее предпочтительные варианты осуществления, в настоящую заявку могут быть внесены различные усовершенствования, а компоненты, описанные в ней, могут быть заменены эквивалентами, без отхода от объема настоящей заявки. В частности, технические признаки, упомянутые в каждом из вариантов осуществления, могут быть скомбинированы любым образом, при условии, что не возникает структурного конфликта. Настоящая заявка не ограничена конкретными вариантами осуществления, раскрытыми в данном документе, а включает все технические решения, попадающие в объем формулы изобретения.
Группа изобретений относится к области технологий батарей, и в частности к батарее, энергопотребляющему устройству, а также способу и устройству для изготовления батареи. Батарея (100) содержит батарейный элемент (20), снабженный механизмом (213) сброса давления, причем механизм (213) сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента (20) достигает порогового значения, чтобы сбрасывать внутреннее давление; компонент (12) в виде шины, выполненный с возможностью электрического соединения с батарейным элементом (20); электрическую полость (11a), выполненную с возможностью размещения в ней батарейного элемента (20) и компонента (12) в виде шины; сборную полость (11b), выполненную так, чтобы собирать выбросы из батарейного элемента (20) при приведении в действие механизма (213) сброса давления; и уплотнительную конструкцию (215), расположенную на пути потока воздуха, образованном между механизмом (213) сброса давления и стенкой электрической полости (11a), и выполненную так, чтобы предотвращать достижение компонента (12) в виде шины выбросами при приведении в действие механизма (213) сброса давления. Техническим результатом является повышение безопасности батареи. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 10 ил.
1. Батарея (100), содержащая:
батарейный элемент (20), снабженный механизмом (213) сброса давления, причем механизм (213) сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента (20) достигает порогового значения, чтобы сбрасывать внутреннее давление;
компонент (12) в виде шины, выполненный с возможностью электрического соединения с батарейным элементом (20);
электрическую полость (11a), выполненную с возможностью размещения в ней батарейного элемента (20) и компонента (12) в виде шины;
сборную полость (11b), выполненную так, чтобы собирать выбросы из батарейного элемента (20) при приведении в действие механизма (213) сброса давления;
уплотнительную конструкцию (215), расположенную на пути потока воздуха, образованном между механизмом (213) сброса давления и стенкой электрической полости (11a), и выполненную так, чтобы предотвращать достижение компонента (12) в виде шины выбросами при приведении в действие механизма (213) сброса давления; и
изолирующий компонент (13), выполненный так, чтобы изолировать электрическую полость (11a) от сборной полости (11b), причем изолирующий компонент (13) имеет конструкцию в виде стенки, общей для электрической полости (11a) и сборной полости (11b).
2. Батарея (100) по п. 1, в которой уплотнительная конструкция (215) расположена по меньшей мере вокруг внешней периферии механизма (213) сброса давления, чтобы предотвращать достижение компонента (12) в виде шины выбросами при приведении в действие механизма (213) сброса давления.
3. Батарея (100) по п. 1, в которой механизм (213) сброса давления расположен на первой стенке батарейного элемента (20), уплотнительная конструкция (215) содержит первый уплотнительный компонент (215a), расположенный между первой стенкой и изолирующим компонентом (13), причем первый уплотнительный компонент (215a) имеет сквозное отверстие в положении, соответствующем механизму (213) сброса давления, и при приведении в действие механизма (213) сброса давления выбросы проходят через изолирующий компонент (13) сквозь сквозное отверстие и поступают в сборную полость (11b).
4. Батарея (100) по п. 3, в которой первый уплотнительный компонент (215a) имеет конструкцию в форме рамки с одним сквозным отверстием, при этом предоставлено множество батарейных элементов (20), и одно сквозное отверстие соответствует механизмам (213) сброса давления множества батарейных элементов.
5. Батарея (100) по п. 3, в которой первый уплотнительный компонент (215a) имеет решетчатую конструкцию с множеством сквозных отверстий, при этом предоставлено множество батарейных элементов (20), и множество сквозных отверстий находятся в соответствии один к одному с механизмами (213) сброса давления множества батарейных элементов.
6. Батарея (100) по любому из пп. 3-5, в которой батарея (100) дополнительно содержит разделительный брус (44), выполненный так, чтобы разделять электрическую полость (11a) на множество вмещающих полостей (11c);
при этом уплотнительная конструкция (215) дополнительно содержит второй уплотнительный компонент (215b), расположенный между боковой стенкой вмещающей полости (11c) и второй стенкой батарейного элемента (20), и вторая стенка расположена так, чтобы пересекаться с первой стенкой.
7. Батарея (100) по п. 6, в которой первый уплотнительный компонент (215a) представляет собой уплотнительную прокладку или уплотнитель и/или второй уплотнительный компонент (215b) представляет собой уплотнительную прокладку или уплотнитель.
8. Батарея (100) по п. 7, в которой боковая стенка вмещающей полости (11c) снабжена отверстием для введения уплотнителя, выполненным для введения уплотнителя.
9. Батарея (100) по п. 7, в которой поверхность уплотнительной прокладки покрыта слоем или напылением материала, точка плавления которого больше, чем температура выбросов.
10. Батарея (100) по п. 6, в которой первый уплотнительный компонент (215a) и второй уплотнительный компонент (215b) образованы как одно целое.
11. Батарея (100) по любому из пп. 1-10, в которой точка плавления уплотнительной конструкции (215) больше, чем температура выбросов.
12. Энергопотребляющее устройство, представляющее собой транспортное средство, содержащее батарею (100) по любому из пп. 1-11, причем батарея (100) выполнена с возможностью обеспечения электрической энергии для энергопотребляющего устройства.
13. Способ изготовления батареи (100), включающий в себя:
предоставление батарейного элемента (20), причем батарейный элемент (20) снабжен механизмом (213) сброса давления, механизм (213) сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента (20) достигает порогового значения, чтобы сбрасывать внутреннее давление;
предоставление компонента (12) в виде шины, выполненного с возможностью электрического соединения с батарейным элементом (20);
предоставление электрической полости (11a), выполненной с возможностью размещения в ней батарейного элемента (20) и компонента (12) в виде шины;
предоставление сборной полости (11b), выполненной так, чтобы собирать выбросы из батарейного элемента (20) при приведении в действие механизма (213) сброса давления;
предоставление уплотнительной конструкции (215), расположенной на пути потока воздуха, образованном между механизмом (213) сброса давления и стенкой электрической полости (11a), и выполненной так, чтобы предотвращать достижение компонента (12) в виде шины выбросами при приведении в действие механизма (213) сброса давления; и
предоставление изолирующего компонента (13), выполненного так, чтобы изолировать электрическую полость (11a) от сборной полости (11b), причем изолирующий компонент (13) имеет конструкцию в виде стенки, общей для электрической полости (11a) и сборной полости (11b).
14. Устройство для изготовления батареи (100), содержащее:
модуль предоставления, выполненный с возможностью:
предоставлять батарейный элемент (20), причем батарейный элемент (20) снабжен механизмом (213) сброса давления, механизм (213) сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента (20) достигает порогового значения, чтобы сбрасывать внутреннее давление;
предоставлять компонент (12) в виде шины, выполненный с возможностью электрического соединения с батарейным элементом (20);
предоставлять электрическую полость (11a), выполненную с возможностью размещения в ней батарейного элемента (20) и компонента (12) в виде шины;
предоставлять сборную полость (11b), выполненную так, чтобы собирать выбросы из батарейного элемента (20) при приведении в действие механизма (213) сброса давления;
предоставлять уплотнительную конструкцию (215), расположенную на пути потока воздуха, образованном между механизмом (213) сброса давления и стенкой электрической полости (11a), и выполненную так, чтобы предотвращать достижение компонента (12) в виде шины выбросами при приведении в действие механизма (213) сброса давления; и
предоставлять изолирующий компонент (13), выполненный так, чтобы изолировать электрическую полость (11a) от сборной полости (11b), причем изолирующий компонент (13) имеет конструкцию в виде стенки, общей для электрической полости (11a) и сборной полости (11b).
| CN 209401662 U, 17.09.2019 | |||
| CN 102165625 A, 24.08.2011 | |||
| CN 110061329 A, 26.07.2019 | |||
| CN 110707260 A, 17.01.2020 | |||
| Клапан герметичного литий-ионного аккумулятора | 2017 |
|
RU2675595C1 |
