Область техники
Варианты осуществления настоящей заявки относятся к области батарей и, в частности, к кожуху батареи, батарее, энергопотребляющему устройству, а также способу и устройству для изготовления батареи.
Уровень техники
Энергосбережение и снижение выбросов являются ключевыми факторами для эффективного развития автомобильной промышленности. В этом случае электрические транспортные средства стали важной частью эффективного развития автомобильной промышленности благодаря своим преимуществам применительно к экономии энергии и экологичности. Для электрических транспортных средств технология батарей является важным фактором, связанным с их развитием.
В развитии технологии батарей, в дополнение к улучшению производительности батарей, немаловажным вопросом также является безопасность. Если безопасность батарей нельзя гарантировать, батареи нельзя использовать. Следовательно, повышение безопасности батарей является технической задачей, требующей срочного решения в технологии батарей.
Раскрытие изобретения
В настоящей заявке предоставлены кожух батареи, батарея, энергопотребляющее устройство и способ изготовления батареи, и устройство для изготовления батареи, которые могут повысить безопасность батареи.
В первом аспекте предоставлен кожух батареи, причем кожух содержит: электрическую камеру, выполненную с возможностью вмещения множества батарейных элементов, при этом по меньшей мере один батарейный элемент из множества батарейных элементов содержит механизм сброса давления, и механизм сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие для сброса внутреннего давления, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента, оснащенного механизмом сброса давления, достигает порогового значения; терморегулирующий компонент, выполненный с возможностью вмещения текучей среды для регулировки температуры множества батарейных элементов; и камеру сбора, выполненную с возможностью сбора выбросов из батарейного элемента, оснащенного механизмом сброса давления, при приведении в действие механизма сброса давления, при этом терморегулирующий компонент выполнен с возможностью изолирования электрической камеры от камеры сбора, и в камере сбора предоставлен опорный элемент, причем опорный элемент выполнен с возможностью увеличения предела прочности при сжатии камеры сбора.
В варианте осуществления настоящей заявки терморегулирующий компонент используется для изолирования электрической камеры от камеры сбора кожуха батареи. То есть электрическая камера для вмещения множества батарейных элементов отделена от камеры сбора для сбора выбросов. Таким образом, при приведении в действие механизма сброса давления батарейного элемента выбросы из батарейных элементов поступают в камеру сбора, а не в электрическую камеру, или малое количество выбросов поступает в электрическую камеру, вследствие чего на электрическое соединение в электрической камере не оказывается негативное влияние, и, следовательно, может быть повышена безопасность батареи. Кроме того, в камере сбора предоставлен опорный элемент. Поскольку опорный элемент предоставляет опорную функцию в камере сбора, камера сбора, оснащенная опорным элементом, имеет более высокий предел прочности при сжатии по сравнению с конструкцией пустой камеры. Другими словами, когда на батарею действует внешнее давление, камера сбора, оснащенная опорным элементом, может выдерживать большую часть или все внешнее давление, что тем самым снижает или исключает влияние внешнего давления на терморегулирующий компонент и батарейные элементы, и другие электрические компоненты в электрической камере и увеличивает характеристики при сжатии и характеристики безопасности батареи. В некоторых сценариях применения кожух батареи может быть установлен на шасси электрического транспортного средства, и множество батарейных элементов в кожухе предоставляют энергию для движения электрического транспортного средства. В процессе движения электрическое транспортное средство может подвергаться столкновению, попаданию летящих камней и другим неблагоприятным условиям, что приведет к воздействию и удару шариками по днищу в отношении шасси электрического транспортного средства и даже в отношении батареи, установленной на шасси. Благодаря техническим решениям вариантов осуществления настоящей заявки, если камера сбора в кожухе батареи расположена в направлении шасси электрического транспортного средства относительно электрической камеры, и камера сбора, оснащенная опорным элементом, может предоставить хорошие функции сопротивления воздействию и удару шариками по днищу, может снизить или исключить воздействие плохих условий, с которыми сталкивается электрическое транспортное средство, на батарею во время движения и повысить характеристики сопротивления давлению и характеристики безопасности батареи, что тем самым дополнительно улучшает характеристики безопасности электрического транспортного средства.
В некоторых возможных вариантах реализации опорный элемент образует канал для прохождения выбросов.
В этом варианте реализации, в дополнение к предоставлению опорной функции, опорный элемент не оказывает негативного влияния на выпуск выбросов из батарейного элемента, чтобы обеспечить характеристики безопасности батарейного элемента. Кроме того, по сравнению с конструкцией пустой камеры, канал, образованный опорным элементом, может также удлинить путь выпуска выбросов в камере сбора и снизить температуру выбросов после их выпуска из кожуха, что дополнительно улучшает характеристики безопасности батареи и энергопотребляющего устройства, в котором она находится.
В некоторых возможных вариантах реализации опорный элемент оснащен отверстием, выполненным с возможностью образования канала в опорном элементе.
В некоторых возможных вариантах реализации канал выполнен с возможностью обеспечения прохождения газа в выбросах, и опорный элемент выполнен с возможностью блокирования твердых частиц в выбросах.
В этом варианте реализации выбросы из батарейного элемента содержат, но без ограничения: раствор электролита, растворенные или расколотые положительную и отрицательную электродные пластины, фрагменты разделителя, газ с высокой температурой и под высоким давлением, выработанный в результате реакции, искры и т.д. Все выбросы представляют собой вещества с высокой температурой, при этом твердые вещества, такие как положительная и отрицательная электродные пластины с высокой температурой, фрагменты разделителя с высокой температурой и искры, непосредственно выпускаются наружу кожуха батареи через выпускной клапан, что представляет большую угрозу безопасности. Благодаря техническим решениям вариантов осуществления настоящей заявки канал в опоре может обеспечивать возможность прохождения газа с высокой температурой и/или жидкости с высокой температурой в выбросах, и опорный элемент выполнен с возможностью блокирования твердых частиц с высокой температурой в выбросах. То есть канал в опорном элементе может отфильтровывать твердые частицы с высокой температурой из выбросов, чтобы предотвратить выпуск твердых частиц с высокой температурой в выбросах из кожуха батареи, создающий потенциальные угрозы безопасности, что тем самым улучшает безопасность батареи и энергопотребляющего устройства, в котором она находится.
В некоторых возможных вариантах реализации количество отверстий больше, чем заданное пороговое значение, вследствие чего в опорном элементе образовано большее, чем заданное, количество каналов.
В этом варианте реализации, благодаря предоставлению большего, чем заданное, количества отверстий в опорном элементе, может быть улучшена текучесть выбросов в опорном элементе, и может быть образован достаточно длинный путь выпуска, чтобы снизить температуру выбросов, выпускаемых из кожуха батареи, что тем самым улучшает безопасность батареи и энергопотребляющего устройства, в котором она находится. Более того, большее, чем заданное, количество отверстий может также образовывать достаточное количество каналов, которые также могут лучше отфильтровывать твердые частицы с высокой температурой из выбросов, что еще больше улучшает безопасность батареи и энергопотребляющего устройства, в котором она находится.
В некоторых возможных вариантах реализации отверстия в опорном элементе имеют номер сита 5 или больше для реализации фильтрующего эффекта каналов, образованных отверстиями, в отношении твердых частиц с высокой температурой в выбросах.
В некоторых возможных вариантах реализации в терморегулирующем компоненте предоставлен участок сброса давления, и выбросы выпускаются через участок сброса давления при приведении в действие механизма сброса давления; и опорный элемент расположен в соответствии с участком без сброса давления терморегулирующего компонента для образования канала для прохождения выбросов.
В этом варианте реализации опорный элемент расположен в соответствии с участком без сброса давления терморегулирующего компонента, чтобы предотвратить оказание негативного влияния опорным элементом на участок сброса давления терморегулирующего компонента и расположенный напротив механизм сброса давления батарейного элемента, например, блокирование выбросов, выпускаемых из внутренней части батарейного элемента через механизм сброса давления и участок сброса давления, вследствие чего выбросы не могут быть собраны камерой сбора. Следовательно, если исходить из опорного элемента, предоставленного в варианте осуществления настоящей заявки, увеличение предела прочности при сжатии камеры сбора не оказывает негативного влияния на характеристики безопасности батарейного элемента.
В некоторых возможных вариантах реализации опорный элемент находится в контакте с участком без сброса давления терморегулирующего компонента для обеспечения того, чтобы опорный элемент имел хороший опорный эффект в отношении терморегулирующего компонента.
В некоторых возможных вариантах реализации в терморегулирующем компоненте предоставлен участок сброса давления, и выбросы выпускаются через участок сброса давления при приведении в действие механизма сброса давления; и опорный элемент оснащен первым отверстием, причем первое отверстие расположено в соответствии с участком сброса давления для образования канала в опорном элементе для прохождения выбросов.
В этом варианте реализации первое отверстие в опорном элементе расположено в соответствии с участком сброса давления терморегулирующего компонента. В то время как опорный элемент реализует опорную функцию, первое отверстие, предоставленное в нем, также способствует приему выбросов, выпускаемых из батарейного элемента через участок сброса давления. Выбросы могут собираться в камеру сбора кожуха после прохождения через первое отверстие, чтобы предотвратить оказание негативного влияния выбросами на батарейные элементы и другие электрические средства в электрической камере.
В некоторых возможных вариантах реализации первое отверстие находится в сообщении с участком сброса давления терморегулирующего компонента, чтобы достичь хорошего эффекта проведения выбросов из батарейного элемента первым отверстием.
В некоторых возможных вариантах реализации первое отверстие имеет площадь поперечного сечения, которая не меньше, чем площадь участка сброса давления, чтобы еще больше улучшить хороший эффект проведения выбросов первым отверстием.
В некоторых возможных вариантах реализации кожух дополнительно содержит: защитный элемент, при этом защитный элемент выполнен с возможностью защиты терморегулирующего компонента, и защитный элемент и терморегулирующий компонент образуют камеру сбора; и опорный элемент находится в контакте с терморегулирующим компонентом и/или защитным элементом.
В этом варианте реализации камера сбора, образованная защитным элементом и терморегулирующим компонентом, не занимает пространство в кожухе для вмещения батарейных элементов. Следовательно, можно предоставить камеру сбора с большим пространством, можно эффективно собирать и амортизировать выбросы, и можно снизить возникающий в связи с этим риск. Кроме того, опорный элемент находится в контакте с терморегулирующим компонентом и/или защитным элементом, вследствие чего предел прочности при сжатии терморегулирующего компонента и/или защитного элемента может быть увеличен, что тем самым предотвращает оказание негативного влияния внешним давлением на батарейные элементы и другие электрические компоненты в электрической камере.
В некоторых возможных вариантах реализации соединительная поверхность опорного элемента находится в контакте с терморегулирующим компонентом и/или защитным элементом, и поверхность, которая не является соединительной, опорного элемента оснащена вторым отверстием для образования канала в опорном элементе для прохождения выбросов, вследствие чего добавляется путь выпуска, по которому проходят выбросы из батарейного элемента, что улучшает характеристики безопасности батареи.
В некоторых возможных вариантах реализации защитный элемент и опорный элемент имеют монолитную конструкцию.
В некоторых возможных вариантах реализации опорный элемент имеет полую конструкцию.
В этом варианте реализации, по сравнению с опорным элементом сплошной конструкции, опорный элемент полой конструкции предоставляет опору для камеры сбора и увеличивает предел прочности при сжатии, в то время как вес самого опорного элемента меньше, что не добавляет большого веса батарее, что тем самым увеличивает плотность энергии батареи. Кроме того, опорный элемент полой конструкции может также образовывать канал для прохождения выбросов из батарейного элемента, вследствие чего выбросы проходят через канал и собираются камерой сбора. Более того, опорный элемент полой конструкции не занимает слишком много пространства в камере сбора, и это может обеспечить наличие достаточного пространства в камере сбора для вмещения и сбора выбросов из батарейного элемента.
В некоторых возможных вариантах реализации опорный элемент имеет трубчатую конструкцию.
В этом варианте реализации осевая жесткость опорного элемента трубчатой конструкции является относительно большой, и его радиальный размер может быть адаптирован к высоте камеры сбора, что тем самым предоставляет хорошую опору для камеры сбора.
В некоторых возможных вариантах реализации трубчатая конструкция имеет поперечное сечение в форме полого многоугольника, количество сторон которого больше или равно 4, чтобы улучшить устойчивость трубчатой конструкции в камере сбора.
В некоторых возможных вариантах реализации стенка трубки трубчатой конструкции имеет толщину от 0,5 мм до 3 мм, вследствие чего не только могут обеспечиваться жесткость и предел прочности при сжатии опорного элемента трубчатой конструкции, но и опорный элемент не занимает много пространства в камере сбора.
В некоторых возможных вариантах реализации трубчатая конструкция имеет форму полосы, кольца или рамки.
В этом варианте реализации опорный элемент в форме полосы более удобен для машинной обработки и может быть гибко установлен в полости правильной или неправильной формы, в то время как опорный элемент в форме кольца или в форме рамки может быть применен к полости правильной формы, предоставляя всестороннюю опору для полости.
В некоторых возможных вариантах реализации присутствуют множество трубчатых конструкций, которые расположены на расстоянии друг от друга в камере сбора, предоставляя равномерную и всестороннюю опору для камеры сбора, чтобы равномерно и всесторонне увеличивать предел прочности при сжатии камеры сбора.
В некоторых возможных вариантах реализации множество трубчатых конструкций симметрично расположены в камере сбора, что может улучшить устойчивость камеры сбора, что тем самым улучшает устойчивость установки кожуха батареи в его аппарате.
В некоторых возможных вариантах реализации присутствуют множество трубчатых конструкций, которые уложены одна поверх другой и соединены друг с другом, при этом множество трубчатых конструкций имеют поперечное сечение сотообразной формы.
В этом варианте реализации камера сбора оснащена трубчатым опорным элементом сотообразной формы, имеющим предел текучести в одной точке, большую осевую жесткость и высокий предел прочности при сжатии, вследствие чего предел прочности при сжатии камеры сбора может быть увеличен, что тем самым улучшает характеристики безопасности батареи и энергопотребляющего устройства, в котором она находится.
В некоторых возможных вариантах реализации соединительные поверхности двух из трубчатых конструкций, которые соединены друг с другом, оснащены отверстиями, соответствующими друг другу, для образования канала в двух трубчатых конструкциях для прохождения выбросов.
В некоторых возможных вариантах реализации поверхность опорного элемента оснащена материалом, снижающим температуру.
В некоторых возможных вариантах реализации опорный элемент имеет полую конструкцию, в которой предоставлен материал, снижающий температуру.
В этом варианте реализации опорный элемент может быть оснащен материалом, снижающим температуру, для дополнительного снижения температуры выбросов, проходящих через опорный элемент, что тем самым улучшает характеристики безопасности батареи и энергопотребляющего устройства, в котором она находится.
В некоторых возможных вариантах реализации материал, снижающий температуру, представляет собой материал с фазовым переходом (PCM).
В некоторых возможных вариантах реализации опорный элемент выполнен из металлического материала.
В этом варианте реализации опорный элемент из металлического материала имеет хорошую пластичность и высокую прочность, может амортизировать и выдерживать внешнее давление и имеет высокий предел прочности при сжатии.
Во втором аспекте предоставлена батарея, содержащая: множество батарейных элементов, причем по меньшей мере один батарейный элемент из множества батарейных элементов содержит механизм сброса давления, и механизм сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие для понижения внутреннего давления, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента, оснащенного механизмом сброса давления, достигает порогового значения; и кожух согласно первому аспекту или согласно любому возможному варианту реализации первого аспекта, причем кожух выполнен с возможностью вмещения множества батарейных элементов.
В третьем аспекте предоставлено энергопотребляющее устройство, содержащее: батарею, предоставленную согласно второму аспекту, причем батарея выполнена с возможностью подачи электрической энергии.
В некоторых возможных вариантах реализации энергопотребляющее устройство представляет собой транспортное средство, корабль или космический аппарат.
В четвертом аспекте предоставлен способ изготовления батареи, причем способ включает: предоставление множества батарейных элементов, причем по меньшей мере один батарейный элемент из множества батарейных элементов содержит механизм сброса давления, и механизм сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие для понижения внутреннего давления, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента, оснащенного механизмом сброса давления, достигает порогового значения; предоставление кожуха, причем кожух содержит: электрическую камеру, выполненную с возможностью вмещения множества батарейных элементов; терморегулирующий компонент, выполненный с возможностью вмещения текучей среды для регулировки температуры множества батарейных элементов; и камеру сбора, выполненную с возможностью сбора выбросов из батарейного элемента, оснащенного механизмом сброса давления, при приведении в действие механизма сброса давления, при этом терморегулирующий компонент выполнен с возможностью изолирования электрической камеры от камеры сбора, и в камере сбора предоставлен опорный элемент, причем опорный элемент выполнен с возможностью увеличения предела прочности при сжатии камеры сбора; обеспечение вмещения множества батарейных элементов в электрической камере.
В пятом аспекте предоставлено устройство для изготовления батареи, причем устройство содержит: первый модуль предоставления, выполненный с возможностью предоставления множества батарейных элементов, причем по меньшей мере один батарейный элемент из множества батарейных элементов содержит механизм сброса давления, и механизм сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие для сброса внутреннего давления, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента, оснащенного механизмом сброса давления, достигает порогового значения; второй модуль предоставления, выполненный с возможностью предоставления кожуха, причем кожух содержит: электрическую камеру, выполненную с возможностью вмещения множества батарейных элементов; терморегулирующий компонент, выполненный с возможностью вмещения текучей среды для регулировки температуры множества батарейных элементов; и камеру сбора, выполненную с возможностью сбора выбросов из батарейного элемента, оснащенного механизмом сброса давления, при приведении в действие механизма сброса давления, при этом терморегулирующий компонент выполнен с возможностью изолирования электрической камеры от камеры сбора, и в камере сбора предоставлен опорный элемент, причем опорный элемент выполнен с возможностью увеличения предела прочности при сжатии камеры сбора; модуль установки выполнен с возможностью обеспечения вмещения множества батарейных элементов в электрической камере.
В варианте осуществления настоящей заявки терморегулирующий компонент используется для изолирования электрической камеры от камеры сбора кожуха батареи. То есть электрическая камера для вмещения множества батарейных элементов отделена от камеры сбора для сбора выбросов. Таким образом, при приведении в действие механизма сброса давления батарейного элемента выбросы из батарейных элементов поступают в камеру сбора, а не в электрическую камеру, или малое количество выбросов поступает в электрическую камеру, вследствие чего на электрическое соединение в электрической камере не оказывается негативное влияние, и, следовательно, может быть повышена безопасность батареи. Кроме того, в камере сбора предоставлен опорный элемент. Поскольку опорный элемент предоставляет опорную функцию в камере сбора, камера сбора, оснащенная опорным элементом, имеет более высокий предел прочности при сжатии по сравнению с конструкцией пустой камеры. Другими словами, когда на батарею действует внешнее давление, камера сбора, оснащенная опорным элементом, может выдерживать большую часть или все внешнее давление, что тем самым снижает или исключает влияние внешнего давления на терморегулирующий компонент и батарейные элементы, и другие электрические компоненты в электрической камере и увеличивает характеристики при сжатии и характеристики безопасности батареи.
Краткое описание чертежей
Для более наглядной иллюстрации технических решений вариантов осуществления настоящей заявки ниже будет приведено краткое описание графических материалов, используемых в описании вариантов осуществления настоящей заявки. Очевидно, что графические материалы, приведенные в нижеследующем описании, представляют лишь некоторые варианты осуществления настоящей заявки. Специалистами в данной области техники могут быть получены и другие графические материалы согласно этим графическим материалам без творческих усилий.
Фиг. 1 - схематическое структурное изображение транспортного средства, раскрытого в варианте осуществления настоящей заявки;
фиг. 2 - схематическое структурное изображение батареи, раскрытой в варианте осуществления настоящей заявки;
фиг. 3 - схематическое структурное изображение батарейного элемента, раскрытого в варианте осуществления настоящей заявки;
фиг. 4 - схематическое структурное изображение кожуха батареи, раскрытого в варианте осуществления настоящей заявки;
фиг. 5 - схематический вид в перспективе нескольких опорных элементов, раскрытых в варианте осуществления настоящей заявки;
фиг. 6 - схематический вид в перспективе нескольких опорных элементов, раскрытых в варианте осуществления настоящей заявки;
фиг. 7 - схематическое структурное изображение кожуха батареи, раскрытого в варианте осуществления настоящей заявки;
фиг. 8 - схематический покомпонентный вид участка A в кожухе батареи согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 7;
фиг. 9 - схематический покомпонентный вид части конструкции кожуха батареи, раскрытого в варианте осуществления настоящей заявки;
фиг. 10 - схематический покомпонентный вид части конструкции кожуха батареи, раскрытого в варианте осуществления настоящей заявки;
фиг. 11 - схематическое структурное изображение кожуха батареи, раскрытого в варианте осуществления настоящей заявки;
фиг. 12 - схематический вид сверху кожуха батареи согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 11;
фиг. 13 - схематический увеличенный вид части B в кожухе батареи согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 11;
фиг. 14 - схематический покомпонентный вид кожуха батареи, раскрытого в варианте осуществления настоящей заявки;
фиг. 15 - схематическое структурное изображение кожуха батареи, раскрытого в варианте осуществления настоящей заявки;
фиг. 16 - схематический вид сверху кожуха батареи согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 15;
фиг. 17 - схематический увеличенный вид части C в кожухе батареи согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 15;
фиг. 18 - схематический вид в перспективе нескольких опорных элементов, раскрытых в варианте осуществления настоящей заявки;
фиг. 19 - схематический покомпонентный вид кожуха батареи, раскрытого в варианте осуществления настоящей заявки;
фиг. 20 - схематическое структурное изображение кожуха батареи, раскрытого в варианте осуществления настоящей заявки;
фиг. 21 - схематический вид сверху кожуха батареи согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 20;
фиг. 22 - схематический увеличенный вид части D в кожухе батареи согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 20;
фиг. 23 - схематический вид в перспективе и частично увеличенный вид опорного элемента, раскрытого в варианте осуществления настоящей заявки;
фиг. 24 - схематическое структурное изображение кожуха батареи, раскрытого в варианте осуществления настоящей заявки;
фиг. 25 - схематический увеличенный вид части E в кожухе батареи согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 24;
фиг. 26 - схематический покомпонентный вид кожуха батареи, раскрытого в варианте осуществления настоящей заявки;
фиг. 27 - блок-схема способа изготовления батареи согласно варианту осуществления настоящей заявки; и
фиг. 28 - структурная схема аппарата для изготовления батареи согласно варианту осуществления настоящей заявки.
В сопроводительных графических материалах фигуры выполнены не в масштабе.
Подробное описание вариантов осуществления изобретения
Ниже будут дополнительно подробно описаны варианты реализации настоящей заявки в сочетании с сопроводительными графическими материалами и вариантами осуществления. Нижеследующее подробное описание вариантов осуществления и сопроводительные графические материалы используются для иллюстрации принципа настоящей заявки в качестве примера, но они не должны использоваться для ограничения объема настоящей заявки. То есть настоящая заявка не ограничивается описанными вариантами осуществления.
В описании настоящей заявки следует отметить, что «множество» означает по меньшей мере два, если не указано иное. Ориентация или взаимное расположение, обозначенные терминами «верхний», «нижний», «левый», «правый», «внутренний», «внешний» и т.д., служат исключительно для удобства описания настоящей заявки и упрощения описания, а не указывают или подразумевают, что упомянутые устройство или элемент должны иметь конкретную ориентацию или быть сконструированы и работать в конкретной ориентации, и, следовательно, не должны истолковываться как ограничение настоящей заявки. Кроме того, термины «первый», «второй», «третий» и т.д. используются исключительно в описательных целях и не должны истолковываться как указывающие или подразумевающие относительную важность. Термин «перпендикулярный» не означает быть перпендикулярным в строгом смысле, но находиться в допустимом диапазоне погрешностей. Термин «параллельный» не означает быть параллельным в строгом смысле, но находиться в допустимом диапазоне погрешностей.
Все термины, означающие ориентацию, в нижеследующем описании указывают направления, показанные в графических материалах, но не ограничивают конкретную конструкцию в настоящей заявке. Следует также отметить, что в описании настоящей заявки термины «устанавливать», «зацеплять» и «соединять» следует толковать в широком смысле, если явно не определено и не ограничено иное, что, например, может означать жесткое соединение, разъемное соединение или неразъемное соединение; или может означать прямое соединение или непрямое соединение посредством промежуточного элемента. Специалистами в данной области техники конкретное значение терминов, упомянутых выше в настоящей заявке, может истолковываться в зависимости от конкретных обстоятельств.
Термин «и/или» в настоящей заявке является исключительно описанием соответствующего отношения между связанными объектами, означая, что могут существовать три отношения, например, A и/или B может быть выражено как три случая: только A, A и B одновременно, и только B. Кроме того, символ «/» в настоящей заявке обычно указывает, что связанные объекты до и после символа находятся в отношении «или».
Если не определено иное, все технические и научные термины, используемые в настоящей заявке, имеют такое же значение, что и термины, обычно понятные специалистам в области техники, к которой относится настоящая заявка. Термины, используемые в описании настоящей заявки, служат исключительно для цели описания конкретных вариантов осуществления, но не имеют целью ограничивать настоящую заявку. Термины «содержащий» и «имеющий» и любые их варианты в описании и формуле изобретения в настоящей заявке, а также в кратком описании графических материалов, описанных выше, предназначены для охвата неисключительного включения. Термины «первый», «второй» и т.д. в описании и формуле изобретения в настоящей заявке, а также в указанных выше графических материалах используются для разграничения разных объектов, а не для описания конкретного порядка или отношения «основной-вспомогательный».
В настоящей заявке упоминаемый термин «вариант осуществления» означает, что конкретные признаки, конструкции и характеристики, описанные в отношении вариантов осуществления, могут быть включены в по меньшей мере один вариант осуществления настоящей заявки. Выражение в различных местах описания не обязательно относится к одному и тому же варианту осуществления или к независимому или альтернативному варианту осуществления, исключающему другой вариант осуществления. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, явным и неявным образом, что вариант осуществления, описанный в настоящей заявке, может быть скомбинирован с другим вариантом осуществления.
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.п., что не ограничено в вариантах осуществления настоящей заявки. Батарейный элемент может иметь цилиндрическую форму, плоскую форму, форму прямоугольного параллелепипеда или другую форму, которая не ограничена в вариантах осуществления настоящей заявки. Батарейные элементы, как правило, подразделяются на три типа в зависимости от способа упаковки: цилиндрические батарейные элементы, призматические батарейные элементы и пакетные батарейные элементы, которые также не ограничиваются в вариантах осуществления настоящей заявки.
Батарея, упомянутая в вариантах осуществления настоящей заявки, относится к единственному физическому модулю, содержащему один или несколько батарейных элементов для предоставления более высоких напряжения и емкости. Например, батарея, упомянутая в настоящей заявке, может содержать батарейный модуль, батарейный блок или т.п. Батарея, как правило, содержит кожух для упаковки одного или нескольких батарейных элементов. Кожух может предотвращать оказание негативного влияния жидкостью или другими инородными телами на зарядку или разрядку батарейного элемента.
Батарейный элемент содержит электродный узел и раствор электролита, причем электродный узел состоит из положительной электродной пластины, отрицательной электродной пластины и разделителя. Батарейный элемент работает в основном за счет движения ионов металла между положительной электродной пластиной и отрицательной электродной пластиной. Положительная электродная пластина содержит токоприемник положительного электрода и слой активного материала положительного электрода. Слой активного материала положительного электрода образует покрытие на поверхности токоприемника положительного электрода, и токоприемник, не покрытый слоем активного материала положительного электрода, выступает из токоприемника, покрытого слоем активного материала положительного электрода, и используется в качестве контактного вывода положительного электрода. Если взять в качестве примера литий-ионную батарею, токоприемник положительного электрода может быть выполнен из алюминия, и активным материалом положительного электрода может быть смешанный оксид лития и кобальта, фосфат лития-железа, манганат третичного лития, лития или т.п. Отрицательная электродная пластина содержит токоприемник отрицательного электрода и слой активного материала отрицательного электрода. Слой активного материала отрицательного электрода образует покрытие на поверхности токоприемника отрицательного электрода, и токоприемник, не покрытый слоем активного материала отрицательного электрода, выступает из токоприемника, покрытого слоем активного материала отрицательного электрода, и используется в качестве контактного вывода отрицательного электрода. Токоприемник отрицательного электрода может быть выполнен из меди, и активным материалом отрицательного электрода может быть углерод, кремний или т.п. Чтобы при прохождении тока большой силы не происходило оплавление, предоставлены множество контактных выводов положительного электрода, которые уложены вместе один поверх другого, и предоставлены множество контактных выводов отрицательного электрода, которые уложены вместе один поверх другого. Разделитель может быть выполнен из полипропилена (PP), полиэтилена (PE) или т.п. Кроме того, электродный узел может иметь витую конструкцию или слоистую конструкцию, что не ограничено в вариантах осуществления настоящей заявки.
При разработке технологии батарей необходимо одновременно учитывать факторы проектирования по многим аспектам, такие как плотность энергии, предельное количество циклов, разрядная емкость, скорость зарядки-разрядки и другие характеристические параметры. Кроме того, необходимо учитывать безопасность батареи.
Применительно к батарейным элементам, основные угрозы безопасности происходят из процессов зарядки и разрядки, и также необходимо подходящее проектирование с учетом окружающей температуры. Чтобы эффективно избегать ненужных потерь, по меньшей мере тройные меры защиты обычно используют для батарейных элементов. В частности, меры защиты включают по меньшей мере переключающий элемент, надлежащим образом выбранный материал разделителя и механизм сброса давления. Переключающий элемент относится к элементу, который может останавливать зарядку или разрядку батареи, когда температура или сопротивление в батарейном элементе достигают определенного порогового значения. Разделитель выполнен с возможностью изолирования положительной электродной пластины от отрицательной электродной пластины и может автоматически расплавлять микропоры размером с микрон (или даже наноразмерные), прикрепленные к разделителю, когда температура повышается до определенного значения, что, таким образом, предотвращает прохождение ионов металла через разделитель и прекращает внутреннюю реакцию батарейного элемента.
Механизм сброса давления относится к элементу или компоненту, который приводится в действие для сброса внутреннего давления или температуры, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента достигает предопределенного порогового значения. Проектирование порогового значения варьируется в зависимости от разных требований проектирования. Пороговое значение может зависеть от материала одного или нескольких из положительной электродной пластины, отрицательной электродной пластины, раствора электролита и разделителя в батарейном элементе. Механизм сброса давления может быть выполнен в виде противовзрывного клапана, воздушного клапана, клапана сброса давления или предохранительного клапана и т.д., и, в частности, может содержать чувствительный к давлению или чувствительный к температуре элемент или конструкцию. То есть, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента достигает предопределенного порогового значения, механизм сброса давления срабатывает, или ослабленная конструкция, предоставленная в механизме сброса давления, повреждается, вследствие чего образуется проем или канал 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 включать, но без ограничения, следующее: растрескивание, разрушение, разрыв или открытие и т.д. по меньшей мере части механизма сброса давления. При приведении в действие механизма сброса давления вещества с высокой температурой и под высоким давлением внутри батарейного элемента выпускаются наружу в виде выбросов из положения приведения в действие. Таким образом, давление и температура батарейного элемента могут быть сброшены до контролируемых давления или температуры, что тем самым позволяет избежать потенциально более серьезных аварийных ситуаций.
Выбросы из батарейного элемента, упомянутые в настоящей заявке, включают, но без ограничения: раствор электролита, растворенные или расколотые положительную и отрицательную электродные пластины, фрагменты разделителя, газ с высокой температурой и под высоким давлением, выработанный в результате реакции, искры и т.д.
Механизм сброса давления на батарейном элементе оказывает большое воздействие на безопасность батареи. Например, когда возникает короткое замыкание, избыточный заряд и другие явления, они могут привести к тепловому пробою внутри батарейного элемента, который приводит к резкому увеличению давления или температуры. В этом случае внутреннее давление и температура могут быть понижены путем отведения наружу посредством приведения в действие механизма сброса давления, чтобы предотвратить взрыв и возгорание батарейного элемента.
В текущих проектных решениях механизма сброса давления главной задачей является понижение высокого давления и высокой температуры из батарейного элемента, т.е. выпуск выбросов наружу от батарейного элемента. Однако для обеспечения выходного напряжения или силы тока батареи часто требуются множество батарейных элементов, электрически соединенных друг с другом посредством компонента в виде шины. Выбросы, выпускаемые из внутренней части батарейного элемента, могут привести к короткому замыканию других батарейных элементов. Например, когда два компонента в виде шины электрически соединяются друг с другом через выпускаемые металлические обломки, происходит короткое замыкание батареи, что тем самым создает потенциальные угрозы безопасности. Более этого, выбросы с высокой температурой и под высоким давлением выпускаются в направлении механизма сброса давления, предоставленного в батарейном элементе, и, в частности, могут быть выпущены в направлении участка, где приводится 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.
Учитывая это, настоящая заявка предоставляет техническое решение, в котором внутренняя часть кожуха батареи разделена терморегулирующим компонентом на электрическую камеру для вмещения батарейных элементов и камеру сбора для сбора выбросов. При приведении в действие механизма сброса давления выбросы из батарейных элементов поступают в камеру сбора, но не поступают в электрическую камеру, или лишь малое количество выбросов поступает в электрическую камеру, благодаря чему снижается воздействие выбросов на компонент в виде шины в электрической камере, вследствие чего может быть повышена безопасность батареи. Кроме этого, поскольку выбросы из батарейных элементов собираются камерой сбора, выбросы с высокой температурой и под высоким давлением амортизируются, и давление и температура выбросов снижаются. Это снижает разрушительное действие выбросов на другие конструкции, тем самым дополнительно повышая безопасность батареи.
Терморегулирующий компонент выполнен с возможностью вмещения текучей среды для регулировки температуры множества батарейных элементов. В этом случае текучая среда может представлять собой жидкость или газ, и регулировка температуры означает нагревание или охлаждение множества батарейных элементов. В случае охлаждения или снижения температуры батарейных элементов, терморегулирующий компонент выполнен с возможностью вмещения охлаждающей текучей среды для снижения температуры множества батарейных элементов. В этом случае терморегулирующий компонент также может называться охлаждающим компонентом, охлаждающей системой или охлаждающей пластиной и т.д. Текучая среда, вмещаемая терморегулирующим компонентом, также может называться охлаждающей средой или охлаждающей текучей средой и, в частности, может называться охлаждающей жидкостью или охлаждающим газом. Кроме того, терморегулирующий компонент также может использоваться для нагревания множества батарейных элементов с целью повышения их температуры, что не будет ограничиваться в вариантах осуществления настоящей заявки. Необязательно течение текучей среды может носить циркуляционный характер для достижения лучших эффектов регулировки температуры. Необязательно текучая среда может представлять собой воду, смесь воды и этиленгликоля или воздух и т.д.
Электрическая камера выполнена с возможностью вмещения множества батарейных элементов и компонента в виде шины. Электрическая камера может быть герметичной или негерметичной. Электрическая камера предоставляет пространство для установки батарейных элементов и компонента в виде шины. В некоторых вариантах осуществления конструкция, выполненная с возможностью фиксации батарейных элементов, может быть дополнительно предоставлена в электрической камере. Электрическая камера может иметь форму, соответствующую множеству батарейных элементов и компоненту в виде шины, которые вмещены в ней. В некоторых вариантах осуществления электрическая камера может представлять собой куб с шестью стенками. Поскольку батарейные элементы в электрической камере образуют более высокое выходное напряжение посредством электрического соединения, электрическая камера также может называться «высоковольтной камерой».
Компонент в виде шины выполнен с возможностью реализации электрического соединения между множеством батарейных элементов, такого как параллельное соединение, последовательное соединение или последовательно-параллельное соединение. Компонент в виде шины может реализовывать электрическое соединение между батарейными элементами путем соединения электродных выводов батарейных элементов. В некоторых вариантах осуществления компонент в виде шины может быть зафиксирован на электродных выводах батарейных элементов посредством сварки. Аналогично «высоковольтной камере», электрическое соединение, образованное компонентом в виде шины, может также называться «высоковольтным соединением».
Камера сбора выполнена с возможностью сбора выбросов и может быть герметичной или негерметичной. В некоторых вариантах осуществления камера сбора может содержать воздух или другой газ. В камере сбора нет электрического соединения с выходным напряжением. Аналогично «высоковольтной камере», камера сбора может также называться «низковольтной камерой». Необязательно или дополнительно камера сбора также может содержать жидкость, такую как охлаждающая среда, или компонент для вмещения жидкости предоставлен для дальнейшего охлаждения выбросов, поступающих в камеру сбора. Кроме этого, необязательно газ или жидкость в камере сбора течет циркулирующим образом.
В процессе использования на батарею может оказывать негативное влияние внешняя среда. Например, внешнее давление действует на кожух батареи, оказывая негативное влияние на кожух батареи и даже на батарейные элементы в кожухе, что тем самым оказывает негативное влияние на характеристики безопасности батареи. В качестве примера, в некоторых сценариях применения батарея может быть установлена на шасси электрического транспортного средства и предоставлять энергию для движения электрического транспортного средства. В процессе движения электрическое транспортное средство может подвергаться столкновению, попаданию летящих камней и другим неблагоприятным условиям, что приведет к воздействию и удару шариками по днищу в отношении шасси электрического транспортного средства и даже в отношении батареи, установленной на шасси, что тем самым оказывает негативное влияние на батарею.
В связи с этим, на основании описанных выше вариантов осуществления настоящей заявки вариант осуществления настоящей заявки дополнительно предоставляет опорный элемент в камере сбора кожуха батареи для увеличения предела прочности при сжатии камеры сбора. Когда на батарею действует внешнее давление, камера сбора, оснащенная опорным элементом, может выдерживать большую часть или все внешнее давление, что тем самым снижает или исключает влияние внешнего давления на терморегулирующий компонент и батарейные элементы, и другие электрические компоненты в электрической камере и улучшает характеристики при сжатии и характеристики безопасности батареи. Для указанного выше сценария применения, в котором батарея установлена на шасси электрического транспортного средства, камера сбора в кожухе батареи может быть расположена в направлении шасси электрического транспортного средства относительно электрической камеры, и камера сбора, оснащенная опорным элементом, может предоставить хорошие функции сопротивления воздействию и удару шариками по днищу, может снизить или исключить воздействие плохих условий, с которыми сталкивается электрическое транспортное средство, на батарею во время движения и повысить характеристики сопротивления давлению и характеристики безопасности батареи, что тем самым дополнительно улучшает характеристики безопасности электрического транспортного средства.
Все технические решения, описанные в вариантах осуществления настоящей заявки, применимы в различных устройствах, использующих батарею, таких как мобильные телефоны, портативные аппараты, ноутбуки, электромобили, электрические игрушки, электрические инструменты, электрические транспортные средства, корабли и космический аппарат. Например, космические летательные аппараты включают самолеты, ракеты, космические челноки, космические корабли и т.д.
Следует понимать, что технические решения, описанные в вариантах осуществления настоящей заявки, применимы не только к вышеописанным аппаратам, но также применимы ко всем аппаратам, использующим батарею. Однако для краткости описания нижеследующие варианты осуществления будут описаны на примере электрического транспортного средства.
Например, на фиг. 1 показано 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 источниках энергии. Транспортное средство, работающее на новых источниках энергии, может представлять собой электрическое транспортное средство на батарее, гибридное транспортное средство, транспортное средство с увеличенным запасом хода и т.д. Двигатель 40, контроллер 30 и батарея 10 могут быть предоставлены внутри транспортного средства 1, и контроллер 30 выполнен с возможностью управления батареей 10 для подачи энергии на двигатель 40. Например, батарея 10 может быть предоставлена в нижней части или передней части, или задней части транспортного средства 1. Батарея 10 может быть выполнена с возможностью подачи энергии на транспортное средство 1. Например, батарея 10 может служить в качестве источника рабочей мощности транспортного средства 1 для использования в системе цепи транспортного средства 1, например, для удовлетворения потребности в полезной мощности транспортного средства 1 во время запуска, навигации и эксплуатации. В другом варианте осуществления настоящей заявки батарея 10 может служить не только в качестве источника рабочей мощности для транспортного средства 1, но также служить в качестве источника приводной мощности для транспортного средства 1 вместо или частично вместо топлива или природного газа для предоставления приводной мощности для транспортного средства 1.
Батарея может содержать множество батарейных элементов для удовлетворения разных потребностей в мощности, при этом множество батарейных элементов могут быть соединены последовательно, соединены параллельно или соединены последовательно-параллельно. Последовательно-параллельное соединение обозначает комбинацию последовательного соединения и параллельного соединения. Батарея также может называться батарейным блоком. Необязательно множество батарейных элементов могут быть соединены последовательно или параллельно, или последовательно-параллельно для образования батарейного модуля, а затем множество батарейных модулей могут быть соединены последовательно или параллельно, или последовательно-параллельно для образования батареи. То есть множество батарейных элементов могут непосредственно составлять батарею или могут сначала составлять батарейные модули, которые затем могут составлять батарею.
Например, как показано на фиг. 2, представляющей схематическое структурное изображение батареи 10 согласно варианту осуществления настоящей заявки. Батарея 10 может содержать множество батарейных элементов 20. Батарея 10 может дополнительно содержать кожух (или оболочку), причем внутренняя часть кожуха представляет собой полую конструкцию, и множество батарейных элементов 1020 вмещены в кожухе. Как показано на фиг. 2, кожух может содержать две части, которые именуются в настоящем документе первой частью 111 и второй частью 112. Первая часть 111 и вторая часть 112 скреплены вместе. Первая часть 111 и вторая часть 112 могут иметь форму в зависимости от формы комбинации множества 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 имеет только одну поверхность 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 кожух с закрытой камерой. Множество батарейных элементов 20 скомбинированы посредством параллельного соединения или последовательного соединения, или последовательно-параллельного соединения, а затем помещены в кожух, образованный путем крепления первой части 111 ко второй части 112.
Необязательно батарея 10 может дополнительно содержать другие конструкции, которые не будут подробно описаны в настоящем документе. Например, батарея 10 может дополнительно содержать компонент в виде шины. 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 зафиксирован на электродных выводах батарейных элементов 20 посредством сварки. Электрическая энергия от множества батарейных элементов 20 может быть передана далее посредством электропроводящего механизма, проходящего через кожух. Необязательно электропроводящий механизм также может быть компонентом в виде шины.
Количество батарейных элементов 20 может быть задано равным любому значению согласно разными потребностями в мощности. Множество батарейных элементов 20 могут быть соединены последовательно, соединены параллельно или соединены последовательно-параллельно для достижения большей емкости или мощности. Поскольку каждая батарея 10 может содержать большое количество батарейных элементов 20. Для удобства установки батарейные элементы 20 могут быть предоставлены группами, и каждая группа батарейных элементов 20 составляет батарейный модуль. Количество батарейных элементов 20, содержащихся в батарейном модуле, не ограничено и может быть задано согласно необходимости.
Фиг. 3 - 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. Каждое из стенки корпуса 211 и покровной пластины 212 считается стенкой батарейного элемента 20. Корпус 211 может быть определен согласно форме комбинации одного или нескольких электродных узлов 22. Например, корпус 211 может представлять собой полый прямоугольный параллелепипед, куб или цилиндр, и одна из поверхностей корпуса 211 имеет проем, вследствие чего один или несколько электродных узлов 22 могут быть помещены в корпусе 211. Например, когда корпус 211 представляет собой полый прямоугольный параллелепипед или куб, одна плоская поверхность корпуса 211 представляет собой поверхность с проемом, т.е. плоская поверхность не имеет стенки, вследствие чего внутреннее и наружное пространства корпуса 211 находятся в сообщении друг с другом. Когда корпус 211 представляет собой полый цилиндр, торцевая поверхность корпуса 211 представляет собой поверхность с проемом, т.е. торцевая поверхность не имеет стенки, вследствие чего внутреннее и наружное пространства корпуса 211 находятся в сообщении друг с другом. Покровная пластина 212 закрывает проем и соединена с корпусом 211 для образования закрытой полости, в которую помещен электродный узел 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, как правило, имеет форму плоской пластины, два электродных вывода 214 зафиксированы на поверхности плоской пластины в виде покровной пластины 212, и два электродных вывода 214 представляют собой положительный электродный вывод 214a и отрицательный электродный вывод 214b соответственно. Каждый электродный вывод 214 соответствующим образом оснащен соединительным элементом 23, также называемым токоприемным элементом 23, который находится 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 контактный вывод 221a и второй контактный вывод 222a. Первый контактный вывод 221a и второй контактный вывод 222a имеют противоположные полярности. Например, когда первый контактный вывод 221a является контактным выводом положительного электрода, второй контактный вывод 222a является контактным выводом отрицательного электрода. Первый контактный вывод 221a одного или нескольких электродных узлов 22 соединен с одним электродным выводом посредством одного соединительного элемента 23, и второй контактный вывод 212a222a одного или нескольких электродных узлов 22 соединен с другим электродным выводом посредством другого соединительного элемента 23. Например, положительный электродный вывод 214a соединен с контактным выводом положительного электрода посредством одного соединительного элемента 23, и отрицательный электродный вывод 214b соединен с контактным выводом отрицательного электрода посредством другого соединительного элемента 23.
В батарейном элементе 20 согласно практическим потребностям использования могут быть предоставлены один или несколько электродных узлов 22. Как показано на фиг. 3, в батарейном элементе 20 предоставлены четыре независимых электродных узла 22.
В качестве примера, одна из стенок батарейного элемента 20, такая как первая стенка 21a, показанная на фиг. 3, может быть дополнительно оснащена механизмом 213 сброса давления. Для удобства отображения первая стенка 21a отделена от корпуса 211 на фиг. 3, но это не означает, что нижняя сторона корпуса 211 имеет проем. Механизм 213 сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие для сброса внутреннего давления или температуры, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента 20 достигает порогового значения.
Механизм 213 сброса давления может представлять собой часть первой стенки 21a или отделен от первой стенки 21a и зафиксирован на первой стенке 21a посредством, например, сварки. Когда механизм 213 сброса давления представляет собой часть первой стенки 21a, механизм 213 сброса давления может быть, например, образован путем предоставления выемки на первой стенке 21a, и толщина первой стенки 21a, которая соответствует выемке, меньше толщины в других участках механизма 213 сброса давления, кроме выемки. Выемка представляет собой самое слабое место механизма 213 сброса давления. Когда лишний газ, выработанный батарейным элементом 20, приводит к тому, что внутреннее давление корпуса 211 повышается и достигает порогового значения, или внутренняя температура батарейного элемента 20 повышается и достигает порогового значения из-за тепла, вырабатываемого внутренней реакцией батарейного элемента 20, механизм 213 сброса давления может растрескиваться в месте выемки, в результате чего образуется сообщение между внутренним и наружным пространствами корпуса 211. Давление и температура газа понижаются путем отведения наружу через трещину в механизме 213 сброса давления, что тем самым предотвращает взрыв батарейного элемента 20.
Необязательно в варианте осуществления настоящей заявки, как показано на фиг. 3, в случае когда механизм 213 сброса давления предоставлен на первой стенке 21a батарейного элемента 20, вторая стенка батарейного элемента 20, которая отличается от первой стенки 21a, оснащена электродными выводами 214.
Необязательно вторая стенка расположена напротив первой стенки 21a. Например, первая стенка 21a может быть нижней стенкой батарейного элемента 20, и вторая стенка может быть верхней стенкой батарейного элемента 20, т.е. покровной пластиной 212.
Необязательно, как показано на фиг. 3, батарейный элемент 20 может дополнительно содержать опорную пластину 24. Опорная пластина 24 находится между электродным узлом 22 и нижней стенкой корпуса 211, может поддерживать электродный узел 22, а также может эффективно предотвращать столкновение электродного узла 22 с закругленными углами вокруг нижней стенки корпуса 211. Кроме того, опорная пластина 24 может быть оснащена одним или несколькими сквозными отверстиями. Например, опорная пластина может быть оснащена множеством равномерно расположенных сквозных отверстий. Альтернативно возможно также, что когда механизм 213 сброса давления предоставлен на нижней стенке корпуса 211, сквозное отверстие образовано в месте, соответствующем механизму 213 сброса давления, способствуя направлению жидкости и газа. В частности, пространства на верхней поверхности и нижней поверхности опорной пластины 24 могут таким образом находиться в сообщении друг с другом, и оба из газа, вырабатываемого внутри батарейного элемента 20, и раствора электролита могут свободно проходить через опорную пластину 24.
Механизм 213 сброса давления и электродные выводы 214 предоставлены на разных стенках батарейного элемента 20, вследствие чего при приведении в действие механизма 213 сброса давления выбросы из батарейного элемента 20 могут быть больше отдалены от электродных выводов 214, что тем самым снижает воздействие выбросов на электродные выводы 214 и компонент в виде шины, вследствие чего может быть повышена безопасность батареи.
Кроме того, когда электродные выводы 214 предоставлены на покровной пластине 212 батарейного элемента 20, механизм 213 сброса давления предоставлен на нижней стенке батарейного элемента 20, вследствие чего при приведении в действие механизма 213 сброса давления выбросы из батарейного элемента 20 могут быть выпущены в нижнюю часть батареи 10. Таким образом, риск, обусловленный выбросами, можно снизить путем использования терморегулирующего компонента в нижней части батареи 10, и можно снизить вред пользователю, так как нижняя часть батареи 10 обычно находится далеко от пользователя.
Механизм 213 сброса давления может иметь многообразие возможных конструкций для сброса давления, которые не будут ограничиваться 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, оснащенного 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 растрескивания, когда внутреннее давление газа батарейного элемента 20, оснащенного механизмом 213 сброса давления, достигает порогового значения.
Фиг. 4 - схематическое структурное изображение кожуха 11 батареи согласно варианту осуществления настоящей заявки. Как показано на фиг. 4, кожух 11 содержит: электрическую камеру 11a, выполненную с возможностью вмещения множества батарейных элементов 20, при этом по меньшей мере один батарейный элемент 20 из множества батарейных элементов 20 может содержать механизм 213 сброса давления, и механизм 213 сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие для сброса внутреннего давления или температуры, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента 20, оснащенного механизмом 213 сброса давления, достигает порогового значения;
терморегулирующий компонент 13, выполненный с возможностью вмещения текучей среды для регулировки температуры множества батарейных элементов 20; и
камеру 11b сбора, выполненную с возможностью сбора выбросов из батарейного элемента 20, оснащенного механизмом 213 сброса давления, при приведении в действие механизма 213 сброса давления.
Терморегулирующий компонент 13 выполнен с возможностью изолирования электрической камеры 11a от камеры 11b сбора. В камере 11b сбора предоставлен опорный элемент 31. Опорный элемент 31 выполнен с возможностью увеличения предела прочности при сжатии камеры 11b сбора.
В варианте осуществления настоящей заявки терморегулирующий компонент 13 используется для изолирования электрической камеры 11a от камеры 11b сбора. То есть электрическая камера 11a для вмещения множества батарейных элементов 20 отделена от камеры 11b сбора для сбора выбросов. Таким образом, при приведении в действие механизма 213 сброса давления выбросы из батарейных элементов 20 поступают в камеру 11b сбора, а не в электрическую камеру, или малое количество выбросов поступает в электрическую камеру 11a, вследствие чего на электрическое соединение в электрической камере 11a не оказывается негативное влияние, и, следовательно, может быть повышена безопасность батареи.
Кроме того, в камере 11b сбора дополнительно предоставлен опорный элемент 31. Поскольку опорный элемент 31 предоставляет опорную функцию в камере 11b сбора, камера 11b сбора, оснащенная опорным элементом 31, имеет более высокий предел прочности при сжатии по сравнению с конструкцией пустой камеры. Другими словами, когда на батарею действует внешнее давление, камера 11b сбора, оснащенная опорным элементом 31, может выдерживать большую часть или все внешнее давление, что тем самым снижает или исключает влияние внешнего давления на терморегулирующий компонент 13 и батарейные элементы 20, и другие электрические компоненты в электрической камере 11a и увеличивает характеристики при сжатии и характеристики безопасности батареи.
В некоторых сценариях применения батарея может быть установлена на шасси электрического транспортного средства и предоставляет энергию для движения электрического транспортного средства. В частности, камера 11b сбора батареи обращена к шасси электрического транспортного средства относительно электрической камеры 11a. В процессе движения электрическое транспортное средство может подвергаться столкновению, попаданию летящих камней и другим неблагоприятным условиям, что приведет к воздействию и удару шариками по днищу в отношении шасси электрического транспортного средства и даже в отношении батареи, установленной на шасси. Благодаря техническим решениям вариантов осуществления настоящей заявки опорный элемент 31 в камере 11b сбора может предоставить хорошие функции сопротивления воздействию и удару шариками по днищу, может снизить или исключить воздействие плохих условий, с которыми сталкивается электрическое транспортное средство, на батарею во время движения и повысить характеристики сопротивления давлению и характеристики безопасности батареи, что тем самым дополнительно улучшает характеристики безопасности электрического транспортного средства.
Как можно понять, фиг. 4 является лишь примером, показывающим схематический вид в сечении опорного элемента 31, предоставленного в камере 11b сбора, что не должно ограничивать объем правовой охраны настоящей заявки. В дополнение к варианту осуществления, показанному на фиг. 4, опорный элемент 31, предоставленный в вариантах осуществления настоящей заявки, может иметь и другие формы и/или быть расположен в других местах в камере 11b сбора, чтобы предоставить опору для камеры 11b сбора и повысить предел прочности при сжатии камеры 11b сбора. Варианты осуществления настоящей заявки конкретно не ограничивают форму и положение опорного элемента 31.
Необязательно в варианте осуществления настоящей заявки терморегулирующий компонент 13 имеет стенку, которая является общей для электрической камеры 11a и камеры 11b сбора. Как показано на фиг. 4, терморегулирующий компонент 13 может являться как стенкой электрической камеры 11a, так и стенкой камеры 11b сбора. То есть терморегулирующий компонент 13 (или его часть) может быть непосредственно использован в качестве стенки, которая является общей для электрической камеры 11a и камеры 11b сбора. Таким образом, выбросы из батарейного элемента 20 могут поступать в камеру 11b сбора через терморегулирующий компонент 13. Более этого, благодаря наличию терморегулирующего компонента 13, выбросы могут быть максимально изолированы от электрической камеры 11a, что тем самым снижает риск, обусловленный выбросами, и повышает характеристики безопасности батареи.
Для предоставления хороших опорных характеристик на фиг. 5 показан схематический вид в перспективе нескольких опорных элементов 31, предоставленных в настоящей заявке.
Как показано на изображениях (a) и (b) по фиг. 5, два опорных элемента 31 имеют конструкцию в форме полосы. Конструкция в форме полосы более удобна для машинной обработки и может быть гибко установлена в полости правильной или неправильной формы. Например, если камера 11b сбора представляет собой прямоугольный параллелепипед, опорный элемент 31, имеющий конструкцию в форме полосы, удобно устанавливать в камере 11b сбора параллельно длинной стороне или короткой стороне камеры 11b сбора.
Как показано на изображении (c) по фиг. 5, опорный элемент 31 имеет конструкцию в форме кольца. Как показано на изображении (d) по фиг. 5, опорный элемент 31 имеет конструкцию в форме рамки. Опорный элемент 31 в форме кольца или опорный элемент 31 в форме рамки может быть применен к полости правильной формы, предоставляя всестороннюю опору для полости. Например, если камера 11b сбора представляет собой прямоугольный параллелепипед, опорный элемент 31, имеющий конструкцию в форме кольца или в форме рамки, может быть соответствующим образом расположен в центре камеры 11b сбора.
Необязательно опорный элемент 31 в описанных выше вариантах осуществления настоящей заявки не только предоставляет опорную функцию, но и образует канал для прохождения выбросов из батарейного элемента 20. В частности, канал для прохождения выбросов может быть образован между опорным элементом 31 и стенкой камеры, представляющей собой камеру 11b сбора. Альтернативно при наличии множества опорных элементов 31 канал для прохождения выбросов может быть также образован между множеством опорных элементов 31.
В этом варианте реализации предоставление опорного элемента 31 в камере 11b сбора не оказывает негативного влияния на выпуск выбросов из батарейного элемента 20, чтобы обеспечить характеристики безопасности батарейного элемента 20. Кроме того, по сравнению с пустой камерой 11b сбора, канал, образованный опорным элементом 31, может также удлинить путь выпуска выбросов в камере 11b сбора и снизить температуру выбросов после их выпуска из кожуха 11, что дополнительно улучшает характеристики безопасности батареи и энергопотребляющего устройства, в котором она находится.
Необязательно в некоторых вариантах реализации опорный элемент 31 согласно варианту осуществления настоящей заявки может быть оснащен отверстием. Отверстие выполнено с возможностью образования канала в опорном элементе 31, чтобы позволить выбросам, выпускаемым из батарейного элемента 20 через конструкцию 213 сброса давления, проходить через него.
Необязательно отверстие, выполненное с возможностью образования канала, имеет различные конфигурации. В качестве примера, если опорный элемент 31 представляет собой опорный элемент сплошной конструкции, отверстие может представлять собой отверстие, проходящее сквозь опорный элемент 31 для образования канала для прохождения выбросов из батарейного элемента 20. Если опорный элемент 31 представляет собой опорный элемент полой конструкции, отверстие может быть предоставлено в стенке опорного элемента 31, и отверстие может быть выполнено с возможностью сообщения внутренней полости опорного элемента 31 с камерой 11b сбора. Каждое из отверстия и полой конструкции выполнено с возможностью образования канала для прохождения выбросов из батарейного элемента 20.
По сравнению с опорным элементом 31 сплошной конструкции, опорный элемент 31 полой конструкции предоставляет опору для камеры 11b сбора и увеличивает предел прочности при сжатии, в то время как вес самого опорного элемента 31 меньше, что не добавляет большого веса батарее, что тем самым увеличивает плотность энергии батареи. Более того, опорный элемент 31 полой конструкции, имеющий отверстие, не занимает слишком много пространства в камере 11b сбора, и это может обеспечить наличие достаточного пространства в камере 11b сбора для вмещения и сбора выбросов из батарейного элемента.
Необязательно опорный элемент 31 полой конструкции может иметь трубчатую конструкцию с проемами с обоих концов, осевая жесткость опорного элемента является относительно большой, и его радиальный размер может быть адаптирован к высоте камеры 11b сбора, что тем самым предоставляет хорошую опору для камеры 11b сбора. Для удобства описания все упомянутые далее трубчатые конструкции являются трубчатыми конструкциями с проемами с обоих концов.
В некоторых вариантах реализации трубчатая конструкция имеет поперечное сечение в форме полого многоугольника, количество сторон которого больше или равно 4, чтобы улучшить устойчивость трубчатой конструкции в камере 11b сбора. В некоторых других вариантах реализации поперечное сечение трубчатой конструкции может быть также в форме кольца, прямоугольника с закругленными углами или иметь другие формы, которые не будут специально ограничиваться в вариантах осуществления настоящей заявки.
В качестве примера, как показано на изображениях (a) и (b) по фиг. 5, опорный элемент 31 имеет трубчатую конструкцию в форме полосы. На изображении (a) поперечное сечение опорного элемента 31 представляет собой полый шестиугольник, и на изображении (b) поперечное сечение опорного элемента 31 представляет собой полый четырехугольник. Необязательно опорный элемент 31, показанный на изображении (c) по фиг. 5, может иметь трубчатую конструкцию в форме кольца, и поперечное сечение опорного элемента имеет форму кольца; и опорный элемент 31, показанный на изображении (d), может иметь трубчатую конструкцию в форме рамки, и поперечное сечение опорного элемента 31 представляет собой полый четырехугольник.
Необязательно стенка трубки опорного элемента 31 трубчатой конструкции, предоставленного в варианте осуществления настоящей заявки, может иметь толщину от 0,5 мм до 3 мм, вследствие чего не только могут обеспечиваться жесткость и предел прочности при сжатии опорного элемента 31 трубчатой конструкции, но и опорный элемент не занимает много пространства в камере 11b сбора.
Кроме того, опорный элемент 31, предоставленный в варианте осуществления настоящей заявки, может быть выполнен из материала, имеющего хорошую пластичность и высокую прочность, который может амортизировать и выдерживать внешнее давление и имеет высокий предел прочности при сжатии. В качестве примера, опорный элемент 31 может быть выполнен из металлического материала, такого как медь и алюминий. Альтернативно опорный элемент 21 может быть выполнен из неметаллического материала, имеющего определенную прочность, такого как слюда и керамика.
Подводя итог, различные опорные элементы 31, предоставленные в вариантах осуществления настоящей заявки, имеют хорошую пластичность, высокую осевую жесткость и высокий предел прочности при сжатии, поэтому они могут предоставить хорошую опору для камеры 11b сбора и увеличить предел прочности при сжатии камеры 11b сбора. Более того, когда опорный элемент 31 имеет полую конструкцию, такую как трубчатая конструкция, опорный элемент 31 может не только увеличить предел прочности при сжатии камеры 11b сбора, но может также образовывать канал в опорном элементе 31 для прохождения выбросов из батарейного элемента, вследствие чего в камере 11b сбора присутствует достаточно пространства для сбора выбросов.
На основании опорных элементов 31, показанных на вышеупомянутых изображениях (a) и (b) по фиг. 5, на фиг. 6 показан схематический вид в перспективе других двух опорных элементов 31, предоставленных в настоящей заявке.
Как показано на изображениях (a) и (b) по фиг. 6, опорный элемент 31 трубчатой конструкции оснащен отверстием 310. Отверстие 310 может быть предоставлено в по меньшей мере части стенки трубки трубчатой конструкции. Например, как показано на изображении (a) по фиг. 6, отверстия 310 могут быть предоставлены в пяти боковых стенках трубки шестиугольной трубчатой конструкции, и в каждой боковой стенке трубки могут быть предоставлены множество отверстий 310. Множество отверстий 310 расположены в осевом направлении трубчатой конструкции. Необязательно отверстие 310 может иметь форму прямоугольника с закругленными углами, круга или любую другую форму.
В варианте осуществления, показанном на фиг. 6, опорный элемент 31 имеет трубчатую конструкцию. На основании того, что полость трубчатой конструкции предоставляет канал для выбросов, канал для прохождения выбросов также образован между отверстием 310 и полостью трубчатой конструкции. Более того, при наличии множества отверстий 310 канал для прохождения выбросов может быть также образован между множеством отверстий 310, предоставленных в трубчатой конструкции.
Как можно понять, фиг. 6 представлена исключительно для иллюстрации, показывающей расположение отверстий 310, когда опорный элемент 31 имеет трубчатую конструкцию. Если опорный элемент 31 имеет другую полую конструкцию, касательно расположения отверстий 310 может быть также приведена ссылка на релевантное описание в контексте. Кроме того, если опорный элемент 31 имеет сплошную конструкцию, отверстие 310 может представлять собой отверстие, проходящее сквозь опорный элемент 31. За исключением различия в глубине отверстия, касательно других связанных технических решений может быть также приведена ссылка на релевантное описание в контексте, и они не будут подробно описаны в настоящем документе.
Необязательно канал, образованный отверстием 310 в опорном элементе 31, может быть выполнен с возможностью обеспечения прохождения газа и/или жидкости в выбросах, и опорный элемент 31 выполнен с возможностью блокирования твердых частиц в выбросах. Как описано выше, выбросы из батарейного элемента включают, но без ограничения: раствор электролита, растворенные или расколотые положительную и отрицательную электродные пластины, фрагменты разделителя, газ с высокой температурой и под высоким давлением, выработанный в результате реакции, искры и т.д. Все выбросы представляют собой вещества с высокой температурой. Твердые вещества, такие как положительная и отрицательная электродные пластины с высокой температурой, фрагменты разделителя с высокой температурой и искры, непосредственно выпускаются наружу кожуха 11 через выпускной клапан, что представляет большую угрозу безопасности. Благодаря техническим решениям вариантов осуществления настоящей заявки отверстие 310 может обеспечивать возможность прохождения газа с высокой температурой и/или жидкости с высокой температурой в выбросах, и опорный элемент 31 может блокировать твердые частицы с высокой температурой в выбросах. То есть отверстие 310 в опорном элементе 31 может отфильтровывать твердые частицы с высокой температурой из выбросов, чтобы предотвратить выпуск твердых частиц с высокой температурой в выбросах из кожуха 11, создающий потенциальные угрозы безопасности, что тем самым улучшает безопасность батареи и энергопотребляющего устройства, в котором она находится.
Для реализации описанного выше фильтрующего эффекта отверстий 310 отверстия 310 в опорном элементе 31 могут иметь номер сита 5 или больше. Другими словами, отверстия 310 в опорном элементе 31 могут иметь диаметр в пределах 4 мм.
Номер сита означает количество перфорационных отверстий на дюйм сита. Чем больше номер сита, тем больше перфорационных отверстий. В варианте осуществления настоящей заявки отверстия 310 в опорном элементе 31 имеют номер сита 5 или больше, то есть диаметр составляет менее чем приблизительно 4 мм, и это по сути не оказывает негативного влияния на прочность опоры в виде опорного элемента 31.
Необязательно количество отверстий 310 в опорном элементе 31 может быть больше, чем заданное пороговое значение, вследствие чего в опорном элементе 31 образовано большее, чем заданное, количество каналов. Может быть улучшена текучесть выбросов в опорном элементе 31, и может быть образован достаточно длинный путь выпуска, чтобы снизить температуру выбросов, выпускаемых из кожуха 11, что тем самым улучшает безопасность батареи и энергопотребляющего устройства, в котором она находится. Более того, достаточное количество каналов также могут лучше отфильтровывать твердые частицы с высокой температурой из выбросов, что еще больше улучшает безопасность батареи и энергопотребляющего устройства, в котором она находится.
Кроме того, для реализации эффекта снижения температуры канала, образованного в опорном элементе 31 для выбросов, опорный элемент 31 может быть оснащен материалом, снижающим температуру, для дополнительного снижения температуры выбросов, проходящих через канал, что тем самым улучшает характеристики безопасности батареи и энергопотребляющего устройства, в котором она находится.
Необязательно в некоторых вариантах реализации материал, снижающий температуру, может быть предоставлен на поверхности опорного элемента 31, например, может быть нанесен на поверхность опорного элемента 31.
Необязательно в некоторых вариантах реализации, если опорный элемент 31 имеет полую конструкцию, материал, снижающий температуру, может также быть расположен в полой конструкции.
В качестве примера, материал, снижающий температуру, используемый в вариантах осуществления настоящей заявки, может представлять собой покрытие из материала с фазовым переходом (PCM), и материал с фазовым переходом может расплавляться после вхождения в контакт с выбросами с высокой температурой, поглощать большое количество тепла и снижать температуру выбросов.
Благодаря техническим решениям вариантов осуществления настоящей заявки материал, снижающий температуру, предоставлен на опорном элементе 31. Когда камера 11b сбора собирает выбросы с высокой температурой из батарейного элемента, материал, снижающий температуру, предоставленный на опорном элементе 31, может снизить температуру выбросов с высокой температурой, чтобы выбросы с высокой температурой не вызвали потенциальных угроз безопасности, чтобы тем самым улучшить характеристики безопасности батареи и энергопотребляющего устройства, в котором она находится.
Кроме того, если опорный элемент 31 имеет полую конструкцию, полость полой конструкции предоставляет канал для выбросов. Более того, материал, снижающий температуру, предоставленный в пространстве в полости и/или на поверхности полой конструкции, может использоваться для снижения температуры выбросов при прохождении выбросов через канал.
Кроме того, если опорный элемент 31 оснащен отверстиями 310, отверстия 310 предоставляют больше каналов для выбросов. Помимо удлинения пути выпуска выбросов для снижения температуры выбросов, материал, снижающий температуру, дополнительно снижает температуру проходящих газовых выбросов и отфильтрованных твердых выбросов, что тем самым дополнительно улучшает характеристики безопасности батареи и энергопотребляющего устройства, в котором она находится.
Конструкции нескольких опорных элементов 31, предоставленных в настоящей заявке, описаны выше со ссылкой на фиг. 5 и 6. Далее со ссылкой на фиг. 7-26 будет проиллюстрировано расположение опорного элемента 31 в камере 11b сбора.
Необязательно в варианте осуществления настоящей заявки камера 11b сбора может состоять из терморегулирующего компонента 13 и защитного элемента. Например, как показано на фиг. 7, кожух 11 дополнительно содержит защитный элемент 115. Защитный элемент 115 выполнен с возможностью защиты терморегулирующего компонента 13, и защитный элемент 115 и терморегулирующий компонент 13 образуют камеру 11b сбора.
Камера 11b сбора, образованная защитным элементом 115 и терморегулирующим элементом 13, не занимает пространство в кожухе 11 для вмещения батарейных элементов 20. Следовательно, можно предоставить камеру 11b сбора с большим пространством, можно эффективно собирать и амортизировать выбросы, и можно снизить возникающий в связи с этим риск.
Необязательно в некоторых вариантах реализации настоящей заявки камера 11b сбора может представлять собой герметичную камеру. Например, соединение между защитным элементом 115 и терморегулирующим компонентом 13 может быть герметизировано герметизирующим элементом.
Необязательно в некоторых других вариантах реализации настоящей заявки камера 11b сбора может не быть герметичной камерой. Например, камера 11b сбора может находиться в сообщении с воздухом снаружи кожуха 11, вследствие чего часть выбросов может быть далее выпущена наружу кожуха 11. Необязательно защитный элемент 115 может быть оснащен выпускным клапаном, через который камера 11b сбора может находиться в сообщении с воздухом снаружи кожуха.
Необязательно в варианте осуществления настоящей заявки опорный элемент 31 в камере 11b сбора может быть неподвижно расположен на защитном элементе 115 и/или терморегулирующем компоненте 13. Если опорный элемент 31 неподвижно расположен на защитном элементе 115, опорный элемент 31 находится в контакте с защитным элементом 115. В этом случае опорный элемент 31 может также находиться в контакте с терморегулирующим компонентом 13 или может сохранять определенный зазор с терморегулирующим компонентом 13. Подобным образом, если опорный элемент 31 неподвижно расположен на терморегулирующем компоненте 13, опорный элемент 31 может также находиться в контакте с защитным элементом 115 или сохранять определенный зазор с защитным элементом 115.
Как показано на фиг. 7, опорный элемент 31 находится в контакте как с защитным элементом 115, так и с терморегулирующим компонентом 13, следовательно, опорный элемент 31 может предоставлять опору как для защитного элемента 115, так и для терморегулирующего компонента 13, чтобы увеличить общий предел прочности при сжатии защитного элемента 115 и терморегулирующего компонента 13, что тем самым предотвращает оказание негативного влияния внешним давлением на батарейные элементы 20 и другие электрические компоненты в электрической камере 11a с другой стороны от терморегулирующего компонента 13.
На фиг. 8 показан схематический покомпонентный вид участка A в кожухе 11, показанном на фиг. 7.
Как показано на фиг. 7 и 8, опорный элемент 31 имеет трубчатую конструкцию в форме полосы, и присутствуют множество опорных элементов 31. Множество опорных элементов 31 параллельны друг другу и расположены на расстоянии друг от друга в камере 11b сбора, предоставляя равномерную и всестороннюю опору для камеры 11b сбора, чтобы равномерно и всесторонне увеличивать предел прочности при сжатии камеры 11b сбора.
Необязательно, как показано на фиг. 8, все осевые направления множества опорных элементов 31 параллельны направлению по длине кожуха 11, т.е. направлению x, показанному на фиг. 8. Система координат, показанная на фиг. 8, аналогична показанной на фиг. 7, в которой направление z обозначает направление по высоте кожуха 11, которое может быть перпендикулярным горизонтальной поверхности земли, и направления x и y обозначают направления по длине и по ширине кожуха 11 соответственно.
Следует отметить, что фиг. 7 и 8 являются исключительно примерами, показывающими схематическое изображение множества опорных элементов 31 в форме полосы, расположенных в камере 11b сбора. Множество опорных элементов 31 в форме полосы могут также быть расположены в камере 11b сбора другими способами. Например, осевые направления множества опорных элементов 31 могут также быть параллельными направлению по ширине кожуха 11, т.е. направлению y, показанному на фиг. 8.
Необязательно в дополнение к расположению в камере 11b сбора так, как показано на фиг. 8, множество опорных элементов 31 могут быть расположены в камере 11b сбора так, как показано на фиг. 9 или 10. Системы координат на фиг. 9 и 10 аналогичны системе координат на фиг. 8.
Как показано на фиг. 9, в этом варианте реализации множество опорных элементов 31 представляют собой опорные элементы в форме рамки, и множество опорных элементов в форме рамки расположены вокруг центра камеры 11b сбора. Опорный элемент в форме рамки, расположенный близко к центру камеры 11b сбора, меньше по размеру, опора в форме рамки, удаленная от центра камеры 11b сбора, больше по размеру, и между двумя смежными опорными элементами в форме рамки присутствует зазор.
Подобным образом, как показано на фиг. 10, в этом варианте реализации множество опорных элементов 31 представляют собой опорные элементы в форме кольца, и расположение множества опорных элементов в форме кольца подобно описанному выше расположению множества опорных элементов в форме рамки. Для краткости изложения детали здесь не повторяются.
Необязательно в вариантах осуществления, показанных на фиг. 9 и 10, как описано выше, опорный элемент в форме рамки или опорный элемент в форме кольца может иметь полую трубчатую конструкцию. Необязательно опорный элемент в форме рамки или опорный элемент в форме кольца может иметь отверстие, образованное в нем.
Необязательно в вариантах осуществления, показанных на фиг. 8-10, как описано выше, множество опорных элементов 31 симметрично расположены в камере 11b сбора. В частности, как показано на фиг. 8, среди множества опорных элементов 31 в форме полосы средний опорный элемент 31 в форме полосы находится в центре камеры 11b сбора и имеет направление простирания, параллельное направлению по длине (направлению x) кожуха 11, и другие опорные элементы 31 в форме полосы симметрично распределены с двух сторон от среднего опорного элемента 31 в форме полосы в направлении по ширине (направлении y) кожуха 11.
Как показано на фиг. 9 и 10, каждый из множества опорных элементов 31 в форме рамки или множества опорных элементов 31 в форме кольца расположен вокруг центра камеры 11b сбора, и опорные элементы симметрично расположены относительно центра камеры 11b сбора.
Благодаря техническим решениям вариантов осуществления настоящей заявки множество опорных элементов 31 симметрично расположены в камере 11b сбора, что может улучшить устойчивость камеры 11b сбора, что тем самым улучшает устойчивость установки кожуха 11 в его аппарате.
Необязательно в настоящей заявке расположение опорного элемента 31 в камере 11b сбора также связано с положением батарейного элемента. В частности, расположение опорного элемента 31 в камере 11b сбора связано с положением механизма 213 сброса давления в батарейном элементе 20.
На фиг. 11 показан схематический вид в сечении кожуха 11 батареи, предоставленного в другом варианте осуществления настоящей заявки. Фиг. 12 - вид сверху кожуха 11 батареи, показанного на фиг. 11. Фиг. 11 может быть видом в сечении вдоль направления A-A' на фиг. 12.
Чтобы облегчить сравнение взаимного расположения множества батарейных элементов 20 и опорного элемента 31 в кожухе 11 батареи, на фиг. 11 и 12 множество батарейных элементов 20 в кожухе проиллюстрированы пунктирными линиями.
Как показано на фиг. 11, терморегулирующий компонент 13 оснащен участком 130 сброса давления. Участок 130 сброса давления может быть расположен напротив механизма 213 сброса давления батарейного элемента 20. При приведении в действие механизма 213 сброса давления выбросы внутри батарейного элемента 20 выпускаются через участок 130 сброса давления.
Необязательно в некоторых вариантах реализации участок 130 сброса давления терморегулирующего компонента 13 может не подвергаться какой-либо специальной обработке. В варианте осуществления настоящей заявки исключительно в целях представления частичного участка терморегулирующего компонента 13 напротив механизма 213 сброса давления, данный частичный участок называется участком 130 сброса давления.
Необязательно в некоторых других вариантах реализации участок 130 сброса давления терморегулирующего компонента 13 альтернативно может быть специально обработан, вследствие чего он может быть с большей долей вероятности поврежден при приведении в действие механизма 213 сброса давления.
В качестве примера, участок 130 сброса давления может быть ослабленным участком, прочность которого ниже, чем прочность других участков в терморегулирующем компоненте 13, кроме участка 130 сброса давления.
Необязательно терморегулирующий компонент 13 оснащен углублением, расположенным напротив механизма 213 сброса давления, и нижняя стенка углубления образует ослабленный участок. Поскольку нижняя стенка углубления слабее, чем другие участки терморегулирующего компонента 13, нижняя стенка, вероятно, будет повреждаться выбросами. При приведении в действие механизма 213 сброса давления выбросы могут повреждать нижнюю стенку углубления и поступать в камеру 11b сбора.
Необязательно можно также образовать ослабленный участок в терморегулирующем компоненте 13 в качестве участка 130 сброса давления другими способами. Например, в терморегулирующем компоненте 13 предоставлена выемка для образования ослабленного участка и т.д., что не будет специально ограничиваться в настоящей заявке.
Благодаря техническому решению этого варианта реализации частичный участок (т.е. участок 130 сброса давления) терморегулирующего компонента 13 напротив механизма 213 сброса давления выполнен как ослабленный участок, вследствие чего при приведении в действие механизма 213 сброса давления выбросы из батарейного элемента 20 легче воздействуют на ослабленный участок и открывают его, и выбросы из батарейного элемента 20 собираются камерой 11b сбора через ослабленный участок, что предотвращает оказание негативного влияния выбросами на электрические компоненты в электрической камере 11a.
Как показано на фиг. 11 и 12, в варианте осуществления настоящей заявки опорный элемент 31 расположен в соответствии с участком без сброса давления терморегулирующего компонента 13 для образования канала для прохождения выбросов из батарейного элемента 20, вследствие чего выбросы собираются камерой 11b сбора. Участком без сброса давления называются другие участки в терморегулирующем компоненте 13, кроме участка 130 сброса давления. В направлении по высоте (направлении z) кожуха 11 опорный элемент 31 расположен ниже участка без сброса давления.
Благодаря техническим решениям вариантов осуществления настоящей заявки опорный элемент 31 расположен в соответствии с участком без сброса давления терморегулирующего компонента 13, чтобы предотвратить оказание негативного влияния опорным элементом 31 на участок 130 сброса давления терморегулирующего компонента 13 и расположенный напротив механизм 213 сброса давления, например, блокирование выбросов, выпускаемых из внутренней части батарейного элемента 20 через механизм 213 сброса давления и участок 130 сброса давления, вследствие чего выбросы не могут быть собраны камерой 11b сбора. Следовательно, если исходить из опорного элемента 31, предоставленного в варианте осуществления настоящей заявки, увеличение предела прочности при сжатии камеры 11b сбора не оказывает негативного влияния на характеристики безопасности батарейного элемента 20.
Необязательно, как показано на фиг. 11, опорный элемент 31 может находиться в контакте с участком без сброса давления терморегулирующего компонента 13 для обеспечения того, чтобы опорный элемент 31 имел хороший опорный эффект в отношении терморегулирующего компонента 13. Кроме того, опорный элемент 31 находится в контакте как с защитным элементом 115, так и с участком без сброса давления терморегулирующего компонента 13, следовательно, опорный элемент 31 может предоставлять опору как для защитного элемента 115, так и для терморегулирующего компонента 13, чтобы увеличить общий предел прочности при сжатии защитного элемента 115 и терморегулирующего компонента 13, что тем самым предотвращает оказание негативного влияния внешним давлением на батарейные элементы 20 и другие электрические компоненты в электрической камере 11a с другой стороны от терморегулирующего компонента 13.
Необязательно, в качестве примера, в варианте осуществления, показанном на фиг. 12, четыре ряда батарейных элементов 20 расположены в направлении по ширине (направлении y) кожуха 11, и каждый ряд батарейных элементов 20 расположен в направлении по длине (направлении x) кожуха 11. В этом варианте осуществления опорный элемент 31, имеющий конструкцию в форме полосы, может быть соответствующим образом расположен между двумя смежными рядами батарейных элементов 20, и направление простирания опорного элемента 31 в форме полосы совпадает с направлением расположения каждого ряда батарейных элементов 20. То есть в варианте осуществления настоящей заявки опорный элемент 31, имеющий конструкцию в форме полосы, простирается в направлении по длине (направлении x) кожуха 11. В направлении по высоте (направлении z) кожуха 11 каждый опорный элемент 31, имеющий конструкцию в форме полосы, соответствующим образом расположен ниже двух смежных рядов батарейных элементов.
Благодаря техническим решениям вариантов осуществления настоящей заявки посредством расположения опорного элемента 31 между двумя смежными рядами батарейных элементов, помимо предотвращения воздействия опорного элемента 31 на характеристики безопасности батарейных элементов, можно обеспечить, что опорный элемент 31 равномерно и полностью поддерживает терморегулирующий компонент 13 и все батарейные элементы 20. Кроме того, опорный элемент 31 выполнен так, что имеет конструкцию в форме полосы и простирается в направлении по длине кожуха 11, что позволяет использовать малое количество легко устанавливаемых опорных элементов для достижения хорошего опорного эффекта.
На фиг. 13 показан частично увеличенный схематический вид участка B на фиг. 11.
Терморегулирующий компонент 13 может образовывать канал для потока текучей среды из теплопроводного материала. Текучая среда течет в канале для потока и проводит тепло через теплопроводный материал для снижения температуры батарейного элемента 20.
Необязательно, как показано на фиг. 13, в варианте осуществления настоящей заявки терморегулирующий компонент 13 может содержать первую теплопроводную пластину 131 и вторую теплопроводную пластину 132. Первая теплопроводная пластина 131 и вторая теплопроводная пластина 132 образуют канал 133 для потока для вмещения текучей среды. Первая теплопроводная пластина 131 находится между первой стенкой 21a батарейного элемента 20 и второй теплопроводной пластиной 132 и прикреплена к первой стенке 21a.
В варианте осуществления настоящей заявки участок без сброса давления терморегулирующего компонента 13 оснащен каналом 133 для потока, опорный элемент 31 может находиться в контакте со второй теплопроводной пластиной 132, и опорный элемент 31 находится ниже канала 133 для потока в направлении по высоте (направлении z) кожуха 11.
Необязательно в вариантах осуществления, показанных на фиг. 11-13, опорный элемент 31 имеет трубчатую конструкцию в форме полосы, например, он может, в частности, иметь конструкцию, показанную на изображении (a) по фиг. 5 или изображении (a) по фиг. 6, или может иметь конструкцию, показанную на изображении (b) по фиг. 5 или изображении (b) по фиг. 6.
Следует отметить, что в описанных выше вариантах осуществления опорный элемент 31, имеющий конструкцию в форме полосы, взят в качестве примера для иллюстрации расположения опорного элемента 31, имеющего конструкцию в форме полосы, в камере 11b сбора. В дополнение к направлению по длине (направлению x) кожуха 11, направление простирания опорного элемента 31, имеющего конструкцию в форме полосы, может быть также направлением по ширине (направлением y) кожуха 11. Кроме того, не обязательно соответствующим образом предоставлять опорный элемент 31 между каждыми двумя смежными рядами батарейных элементов 20, или опорный элемент 31 может быть соответствующим образом расположен только между некоторыми двумя смежными рядами батарейных элементов 20.
Следует также отметить, что в описанных выше вариантах осуществления опорный элемент 31 может иметь конструкцию в форме рамки или конструкцию в форме кольца, помимо конструкции в форме полосы. Когда опорный элемент 31 имеет конструкцию в форме рамки или конструкцию в форме кольца, опорный элемент 31 расположен в камере 11b сбора таким образом, что опорный элемент 31 расположен в соответствии с участком без сброса давления терморегулирующего компонента 13, не оказывая негативного влияния на выпуск выбросов из батарейного элемента 20 участком 130 сброса давления терморегулирующего компонента 13 и находящейся напротив него конструкцией 123 сброса давления.
Для более подробного описания структурного изображения кожуха 11 батареи в варианте осуществления настоящей заявки на фиг. 14 показан покомпонентный вид кожуха 11 батареи, показанного на фиг. 11 и 12.
Как показано на фиг. 11 и 14, кожух 11 дополнительно содержит оболочку 110, имеющую проем. Оболочка 110, имеющая проем, представляет собой полузакрытую камеру с проемом в сообщении с наружным пространством, и терморегулирующий компонент 13 закрывает проем для образования камеры, т.е. электрической камеры 11a.
Необязательно оболочка 110 может состоять из нескольких частей. Например, как показано на фиг. 11 и 14, оболочка 110 может содержать первую часть 111 и вторую часть 112. Две стороны второй части 112 имеют проемы соответственно. Первая часть 111 закрывает проем на одной стороне второй части 112, и терморегулирующий компонент 13 закрывает проем на другой стороне второй части 112, тем самым образуя электрическую камеру 11a.
Варианты осуществления по фиг. 11 и 14 могут быть получены посредством улучшений на основе фиг. 2. В частности, нижняя стенка второй части 112 на фиг. 2 может быть заменена терморегулирующим компонентом 13, и терморегулирующий компонент 13 выполняет роль стенки электрической камеры 11a, тем самым образуя электрическую камеру 11a на фиг. 11 и 14. Другими словами, нижнюю стенку второй части 112 на фиг. 2 можно исключить. То есть образуется кольцевая стенка с проемами с двух сторон, и первая часть 111 и терморегулирующий компонент 13 закрывают проемы с двух сторон второй части 112 соответственно для образования камеры, т.е. электрической камеры 11a.
Необязательно кожух 11 батареи согласно варианту осуществления настоящей заявки дополнительно содержит изолирующий элемент 113. Изолирующий элемент 113 расположен во второй части 112. Когда множество батарейных элементов 20 вмещены в электрической камере 11a, изолирующий элемент 113 приспособлен для разделения множества батарейных элементов 20 на несколько групп, и каждая группа батарейных элементов 20 содержит по меньшей мере один батарейный элемент. Необязательно в некоторых вариантах реализации изолирующий элемент 113 может также называться поперечиной.
В качестве примера, как показано на фиг. 11, 12 и 14, изолирующие элементы 113 разделяют множество батарейных элементов на четыре группы с одинаковым количеством элементов, и группы батарейных элементов изолированы друг от друга изолирующими элементами 113. По сравнению с непосредственным расположением множества батарейных элементов 20 в электрической камере 11a с большим пространством, благодаря техническим решениям вариантов осуществления настоящей заявки множество батарейных элементов в электрической камере 11a изолированы изолирующими элементами 113, вследствие чего можно не только улучшить устойчивость установки множества батарейных элементов в кожухе, но также можно снизить влияние теплового разрушения батарейного элемента на другие батарейные элементы, что тем самым улучшает безопасность батареи.
На фиг. 15 показан схематический вид в сечении кожуха 11 батареи, предоставленного в другом варианте осуществления настоящей заявки. Фиг. 16 - вид сверху кожуха 11 батареи согласно примеру, показанному на фиг. 15. Фиг. 15 может быть видом в сечении вдоль направления B-B' на фиг. 16.
Чтобы облегчить сравнение взаимного расположения множества батарейных элементов 20 и опорного элемента 31 в кожухе 11 батареи, на фиг. 15 и 16 множество батарейных элементов 20 в кожухе проиллюстрированы пунктирными линиями.
Как показано на фиг. 15, терморегулирующий компонент 13 оснащен участком 130 сброса давления. Участок 130 сброса давления может быть расположен напротив механизма 213 сброса давления батарейного элемента 20. При приведении в действие механизма 213 сброса давления выбросы внутри батарейного элемента 20 выпускаются через участок 130 сброса давления.
В частности, касательно релевантной конфигурации участка 130 сброса давления в варианте осуществления настоящей заявки может быть приведена ссылка на релевантное описание, приведенное выше.
Кроме того, в варианте осуществления настоящей заявки опорный элемент 31 оснащен первым отверстием. Первое отверстие расположено в соответствии с участком 130 сброса давления терморегулирующего компонента 13 для образования канала в опорном элементе 31 для прохождения выбросов из батарейного элемента.
Чтобы более наглядно показать расположение первого отверстия и участка 130 сброса давления, на фиг. 17 показан частично увеличенный схематический вид части C на фиг. 15.
Как показано на фиг. 17, опорный элемент 31 может иметь трубчатую конструкцию, стенка трубки опорного элемента 31 оснащена первым отверстием 311, и первое отверстие 311 расположено напротив участка 130 сброса давления терморегулирующего компонента 13, вследствие чего первое отверстие 311 принимает выбросы, выпускаемые из батарейного элемента через клапан 213 сброса давления и участок 130 сброса давления.
Необязательно в варианте осуществления, показанном на фиг. 17, терморегулирующий компонент 13 содержит первую теплопроводную пластину 131 и вторую теплопроводную пластину 132. Первая теплопроводная пластина 131 и вторая теплопроводная пластина 132 соединены друг с другом, и каждый из частичных участков первой теплопроводной пластины 131 и второй теплопроводной пластины 132, расположенных напротив механизма 213 сброса давления, выполнен в виде сквозного отверстия для образования участка 130 сброса давления. Кроме того, в участке без сброса давления терморегулирующего компонента 13 первая теплопроводная пластина 131 и вторая теплопроводная пластина 132 дополнительно имеют каналы 133 для потока, образованные в них, для вмещения текучей среды с целью снижения температуры батарейных элементов 20.
Как можно понять, помимо того, что участок 130 сброса давления терморегулирующего компонента 13 выполнен в виде сквозного отверстия, как показано на фиг. 17, альтернативно участок 130 сброса давления может быть выполнен в виде других конструкций, таких как ослабленный участок, что не будет специально ограничиваться в вариантах осуществления настоящей заявки.
Благодаря техническим решениям вариантов осуществления настоящей заявки первое отверстие 311 в опорном элементе 31 расположено в соответствии с участком 130 сброса давления терморегулирующего компонента 13. В то время как опорный элемент 31 реализует опорную функцию, первое отверстие 311, предоставленное в нем, также способствует приему выбросов, выпускаемых из батарейного элемента через участок 130 сброса давления. Выбросы могут собираться в камеру 11b сбора кожуха 11 после прохождения через первое отверстие 311, чтобы предотвратить оказание негативного влияния выбросами на электрические средства в электрической камере 11a.
Необязательно для достижения хорошего эффекта проведения выбросов первым отверстием 311 первое отверстие 311 может находиться в сообщении с участком 130 сброса давления терморегулирующего компонента 13. Необязательно первое отверстие 311 может иметь площадь поперечного сечения, которая не меньше, чем площадь участка 130 сброса давления, чтобы еще больше улучшить хороший эффект проведения выбросов первым отверстием 311.
Необязательно, в качестве примера, в вариантах осуществления, показанных на фиг. 15 и 16, четыре ряда батарейных элементов 20 расположены в направлении по ширине (направлении y) кожуха 11, и каждый ряд батарейных элементов 20 расположен в направлении по длине (направлении x) кожуха 11. В этом варианте осуществления опорный элемент 31, имеющий конструкцию в форме полосы, может быть расположен в соответствии с каждым рядом батарейных элементов 20, и направление простирания опорного элемента 31 в форме полосы совпадает с направлением расположения каждого ряда батарейных элементов 20. То есть в варианте осуществления настоящей заявки опорный элемент 31, имеющий конструкцию в форме полосы, простирается в направлении по длине (направлении x) кожуха 11. В направлении по высоте (направлении z) кожуха 11 каждый опорный элемент 31, имеющий конструкцию в форме полосы, соответствующим образом расположен ниже механизма 213 сброса давления каждого ряда батарейных элементов 20.
Благодаря техническим решениям вариантов осуществления настоящей заявки опорный элемент 31 выполнен так, что имеет конструкцию в форме полосы и простирается в направлении по длине кожуха 11, что позволяет использовать малое количество легко устанавливаемых опорных элементов 31 для достижения хорошего опорного эффекта.
Необязательно в описанных выше вариантах осуществления настоящей заявки соединительная поверхность опорного элемента 31 может находиться в контакте с терморегулирующим компонентом 13 и/или защитным элементом 115, и поверхность, которая не является соединительной, опорного элемента 31, то есть поверхность опорного элемента 31, которая не находится в контакте с терморегулирующим компонентом 13 и/или защитным элементом 115, может быть оснащена вторым отверстием для образования канала в опорном элементе 13 для прохождения выбросов.
В качестве примера, в вариантах осуществления, показанных на вышеупомянутых фиг. 15-17, в дополнение к первому отверстию 311 опорный элемент 31 может быть оснащен вторым отверстием 312 для добавления пути выпуска для прохождения выбросов из батарейного элемента 20.
На изображении (a) по фиг. 18 показано схематическое структурное изображение в перспективе опорного элемента 31 в вариантах осуществления, показанных на вышеупомянутых фиг. 15-17.
Как показано на изображении (a) по фиг. 18, опорный элемент 31 имеет четырехугольную трубчатую конструкцию, первые отверстия 311 предоставлены в одной боковой стенке четырехугольной трубчатой конструкции, и другие боковые стенки четырехугольной трубчатой конструкции могут быть также оснащены вторыми отверстиями 312. Каждое из первых отверстий 311 и вторых отверстий 312 может быть выполнено с возможностью образования выпускного канала для прохождения выбросов из батарейного элемента.
Кроме того, в вариантах осуществления, показанных на вышеупомянутых фиг. 15-17, опорный элемент 31 может также иметь конструкцию, показанную на изображении (b) по фиг. 18, то есть опорный элемент 31 имеет шестиугольную трубчатую конструкцию. Подобно конструкции, показанной на изображении (a) по фиг. 18, первые отверстия 311 предоставлены в одной боковой стенке шестиугольной трубчатой конструкции, и другие боковые стенки шестиугольной трубчатой конструкции могут быть также оснащены вторыми отверстиями 312.
Необязательно размеры первого отверстия 311 и второго отверстия 312 могут быть разными, например, размер первого отверстия 311 больше размера второго отверстия 312, вследствие чего первое отверстие 311 большего размера обеспечивает возможность прохождения выбросов, выпускаемых через механизм 213 сброса давления, и не будет блокировать выпуск выбросов, в то время как второе отверстие 312 меньшего размера может играть фильтрующую роль. То есть второе отверстие 312 обеспечивает возможность прохождения газа с высокой температурой и/или жидкости с высокой температурой в выбросах, и опорный элемент 31 блокирует твердые частицы с высокой температурой в выбросах, чтобы предотвратить выпуск твердых частиц с высокой температурой в выбросах из кожуха 11, создающий потенциальные угрозы безопасности, что тем самым улучшает безопасность батареи и энергопотребляющего устройства, в котором она находится.
На фиг. 19 показан покомпонентный вид кожуха 11 батареи, показанного на фиг. 15 и 16.
Как показано на фиг. 19, четыре ряда батарейных элементов 20 расположены в направлении по ширине (направлении y) кожуха 11, четыре опорных элемента 31 расположены в камере 11b сбора, четыре ряда участков 130 сброса давления расположены в терморегулирующем компоненте 13 в соответствии с четырьмя рядами батарейных элементов 20, и первые отверстия 311 в каждом опорном элементе 31 расположены в соответствии с одним рядом участков 130 сброса давления.
Необязательно в варианте осуществления настоящей заявки, за исключением того, что количество и расположение опорных элементов 31 и конструкция терморегулирующего компонента 13 отличаются от таковых в варианте осуществления, показанном на вышеупомянутой фиг. 14, касательно конкретной конструкции корпуса 11 может быть приведена ссылка на релевантное описание варианта осуществления, показанного на вышеупомянутой фиг. 14, и она не будет подробно описана в настоящем документе.
Кроме того, следует отметить, что в варианте осуществления, показанном на фиг. 14, терморегулирующий компонент 13 может также быть выполнен так, чтобы иметь такую же конструкцию, как и терморегулирующий компонент 13 в варианте осуществления настоящей заявки. То есть в варианте осуществления, показанном на фиг. 14, терморегулирующий компонент 13 может быть также оснащен участком 130 сброса давления, вследствие чего выбросы выпускаются из батарейного элемента 20 в камеру 11b сбора через механизм 213 сброса давления и участок 130 сброса давления.
Необязательно в описанных выше вариантах осуществления множество опорных элементов 31 расположены на расстоянии друг от друга в камере 11b сбора. Необязательно множество опорных элементов 31 могут быть также уложены один поверх другого и расположены в камере 11b сбора.
В некоторых вариантах реализации множество опорных элементов 31 могут иметь шестиугольную трубчатую конструкцию, множество опорных элементов 31 шестиугольной трубчатой конструкции могут быть уложены один поверх другого и соединены друг с другом, и множество опорных элементов 31 шестиугольной трубчатой конструкции имеют поперечное сечение с конструкцией сотообразной формы.
Благодаря техническим решениям вариантов осуществления настоящей заявки камера 11b сбора кожуха 11 батареи оснащена трубчатым опорным элементом сотообразной формы, имеющим предел текучести в одной точке, большую осевую жесткость и высокий предел прочности при сжатии, вследствие чего предел прочности при сжатии камеры 11b сбора может быть увеличен, что тем самым улучшает характеристики безопасности батареи и энергопотребляющего устройства, в котором она находится.
В качестве примера, на фиг. 20 показан схематический вид в сечении кожуха 11 батареи, предоставленного в другом варианте осуществления настоящей заявки. Фиг. 21 - вид сверху кожуха 11 батареи согласно примеру, показанному на фиг. 20. Фиг. 20 может быть видом в сечении вдоль направления C-C' на фиг. 21.
Чтобы облегчить сравнение взаимного расположения множества батарейных элементов 20 и опорного элемента 31 в кожухе 11 батареи, на фиг. 20 и 21 множество батарейных элементов 20 в кожухе проиллюстрированы пунктирными линиями.
Необязательно, как показано на фиг. 20 и 21, осевое направление множества опорных элементов 31 шестиугольной трубчатой конструкции параллельно направлению по длине (направлению x) кожуха 11, и множество опорных элементов 31 шестиугольной трубчатой конструкции имеют поперечное сечение (поперечное сечение вдоль плоскости, где находятся направления y и z) с конструкцией сотообразной формы.
В направлении по длине (направлении x) кожуха 11 длина каждого опорного элемента 31 из множества опорных элементов 31 шестиугольной трубчатой конструкции подобна длине камеры 11b сбора; и в направлении по ширине (направлении y) кожуха 11 общая ширина множества опорных элементов 31 шестиугольной трубчатой конструкции подобна ширине камеры 11b сбора. Другими словами, в варианте осуществления настоящей заявки множество опорных элементов 31 шестиугольной трубчатой конструкции могут всесторонне охватывать камеру 11b сбора в направлении по длине и направлении по ширине. Кроме того, множество опорных элементов 31 шестиугольной трубчатой конструкции соединены друг с другом, и опорные элементы 31 имеют высокую плотность в камере 11b сбора, чтобы всесторонне и плотно увеличивать предел прочности при сжатии камеры 11b сбора.
Кроме того, за исключением того, что осевое направление множества опорных элементов 31 шестиугольной трубчатой конструкции может быть параллельным направлению по длине (направлению x) кожуха 11, осевое направление множества опорных элементов 31 шестиугольной трубчатой конструкции может быть параллельным направлению по ширине (направлению y) кожуха 11, и множество опорных элементов 31 шестиугольной трубчатой конструкции имеют поперечное сечение (поперечное сечение вдоль плоскости, где находятся направления x и z) с конструкцией сотообразной формы.
Необязательно, как показано на фиг. 20, множество опорных элементов 31 трубчатой конструкции расположены на защитном элементе 115 кожуха 11, и некоторые опорные элементы 31 из множества опорных элементов 31 шестиугольной трубчатой конструкции находятся в контакте с терморегулирующим компонентом 13. Например, в варианте осуществления, показанном на фиг. 20, некоторые из опорных элементов 31 находятся в контакте с участками 130 сброса давления терморегулирующего компонента 13 в соответствии с механизмами 213 сброса давления батарейных элементов.
Необязательно в варианте осуществления настоящей заявки опорные элементы 31 могут быть оснащены отверстиями, и соединительные поверхности опорных элементов 31, которые соединены друг с другом, могут быть оснащены отверстиями 310, соответствующими друг другу. Отверстие 310 выполнено с возможностью образования канала в опорном элементе 31 для прохождения выбросов из батарейного элемента.
Чтобы более наглядно показать расположение отверстия в опорном элементе 31, на фиг. 22 показан частично увеличенный схематический вид части D на фиг. 20. На фиг. 23 показан структурный вид в перспективе опорного элемента 31.
Как показано на фиг. 22 и 23, в варианте осуществления настоящей заявки стенка трубки опорного элемента 31 трубчатой конструкции может быть оснащена отверстием 313, и соединительные поверхности опорных элементов 31, которые соединены друг с другом, оснащены отверстиями 313, соответствующими друг другу. Отверстия 313, которые соответствуют друг другу, выполнены с возможностью образования канала в двух опорных элементах трубчатых конструкций для прохождения выбросов. Кроме того, отверстие 313 в поверхности, которая не является соединительной, опорного элемента 31 может образовывать канал между опорным элементом 31 и камерой 11b сбора.
Благодаря техническим решениям вариантов осуществления настоящей заявки присутствует большое количество опорных элементов 31, которые соединены друг с другом и предоставляют относительно устойчивую опору для камеры 11b сбора; кроме того, отверстия 313, предоставленные в опорных элементах 31, могут предоставлять каналы между взаимосоединенными опорными элементами 31 и каналы между опорными элементами 31 и камерой 11b сбора; следовательно, благодаря этому варианту реализации в опорных элементах 31 может быть образовано большее количество каналов для добавления путей выпуска выбросов из батарейного элемента в каналах, чтобы снизить температуру выбросов, выпускаемых из камеры 11b сбора, и улучшить характеристики безопасности батареи.
Ссылаясь на фиг. 23, на изображении (a) по фиг. 23 представлен общий вид в перспективе опорного элемента 31, и на изображении (b) по фиг. 23 представлен частично увеличенный вид изображения (a). Как показано на фиг. 23, в варианте осуществления настоящей заявки опорные элементы 31 имеют малый диаметр трубки, вследствие чего их удобно соединять друг с другом в камере 11b сбора для образования сотообразной конструкции. Следовательно, ширина стенки трубки с каждой стороны опорного элемента 31 соответственно мала, и диаметр отверстия 313, образованного в стенке трубки с каждой стороны, также мал.
Благодаря техническим решениям вариантов осуществления настоящей заявки в опорном элементе 31 образованы отверстия 313 меньшего диаметра, чтобы способствовать прохождению газа с высокой температурой и/или жидкости с высокой температурой в выбросах из батарейного элемента, при этом блокируя выпуск твердых частиц с высокой температурой в выбросах, чтобы предотвратить выпуск твердых частиц с высокой температурой из камеры 11b сбора, создающий большую угрозу безопасности.
Необязательно в варианте осуществления настоящей заявки отверстия 313 в опорном элементе 31 могут иметь номер сита 5 или больше. Другими словами, в варианте осуществления настоящей заявки отверстия 313 могут иметь диаметр 4 мм или меньше.
Возвращаясь к фиг. 22, необязательно в варианте осуществления настоящей заявки в терморегулирующем компоненте 13 предоставлен участок 130 сброса давления напротив механизма 213 сброса давления, что способствует выпуску выбросов из батарейного элемента через механизм 213 сброса давления и участок 130 сброса давления. Например, в варианте осуществления, показанном на фиг. 22, участок 130 сброса давления может представлять собой сквозное отверстие. Альтернативно в других вариантах осуществления участок 130 сброса давления может иметь другие конструкции, описанные в упомянутых выше вариантах осуществления, которые не будут специально ограничиваться в вариантах осуществления настоящей заявки.
Кроме того, в варианте осуществления настоящей заявки касательно связанных технических решений по терморегулирующему компоненту 13 и другим конструктивным элементам в кожухе 11 может быть также приведена ссылка на релевантное описание таковых в упомянутых выше вариантах осуществления, и они не будут подробно описаны в настоящем документе.
Опорный элемент 31, описанный в упомянутых выше вариантах осуществления, может быть расположен в камере 11b сбора посредством различных способов фиксации, чтобы предотвратить перемещение опорного элемента 31 в камере 11b сбора и оказание негативного влияния на надежность батареи.
Например, в варианте реализации терморегулирующий компонент 13 и/или защитный элемент 115, образующие камеру 11b сбора, оснащены фиксирующим элементом для фиксации опорного элемента 31. Необязательно фиксирующий элемент включает, но без ограничения, адгезионный слой, болт, паз и т.п.
В качестве другого примера, в другом варианте реализации опорный элемент 31 и защитный элемент 115 могут иметь монолитную конструкцию. Необязательно опорный элемент 31 и защитный элемент 115 могут быть образованы в монолитную конструкцию посредством такого процесса, как сварка.
В качестве примера, на фиг. 24 показан схематический вид в сечении кожуха 11 батареи, предоставленного в другом варианте осуществления настоящей заявки. На фиг. 25 показан частично увеличенный вид части E, показанной на фиг. 24.
Как показано на фиг. 24 и 25, защитный элемент 115 оснащен U-образной канавкой 116. Опорный элемент 31 расположен в U-образной канавке 116, и ширина U-образной канавки 116 эквивалентна ширине опорного элемента 31, вследствие чего опорный элемент 31 неподвижно расположен на защитном элементе 115. Благодаря этому варианту реализации способ установки опорного элемента 31 прост, и демонтаж и замена опорного элемента 31 удобны, что тем самым улучшает эффективность установки и эффективность обслуживания кожуха 11 батареи.
Необязательно, как показано на фиг. 24 и 25, на защитном элементе 115 могут быть образованы выступы 117, обращенные внутрь кожуха 11, и между смежными выступами 117 может быть образована U-образная канавка 116. Благодаря техническим решениям вариантов осуществления настоящей заявки выступы 117 и U-образные канавки 116 непосредственно образованы из защитного элемента 115, что позволяет избежать использования дополнительных конструктивных элементов для образования U-образных канавок, что тем самым снижает стоимость изготовления. Кроме того, можно избежать оказания неблагоприятного влияния дополнительными конструктивными элементами на защитный элемент 115, опорные элементы 31 и другие компоненты кожуха 11, что тем самым улучшает безопасность и надежность батареи.
Разумеется, в качестве альтернативного варианта реализации, в варианте осуществления настоящей заявки могут использоваться дополнительные конструктивные элементы, которые расположены на защитном элементе 115, вследствие чего на защитном элементе 115 образованы U-образные канавки.
На фиг. 26 показан покомпонентный вид кожуха 11 батареи, показанного на фиг. 24.
Как показано на фиг. 26, необязательно в варианте осуществления настоящей заявки опорный элемент 31 представляет собой опорный элемент 31 в форме полосы, и защитный элемент 115 оснащен U-образной канавкой 116 в форме полосы, чтобы быть адаптированным к опорному элементу 31 в форме полосы. В качестве примера, в данном варианте осуществления опорный элемент 31 в форме полосы простирается в направлении по длине (направлении x) кожуха 11, и U-образная канавка 116 в форме полосы тогда также простирается в направлении по длине (направлении x) кожуха 11. Длина U-образной канавки 116 эквивалентна длине опорного элемента 31 в форме полосы.
Как можно понять, на фиг. 26 лишь схематично показано схематическое изображение опорного элемента 31 в форме полосы и U-образной канавки 116 в форме полосы. Если опорный элемент 31 имеет другие формы, такие как кольцо или рамка, U-образная канавка 116 может быть также выполнена в виде U-образной канавки в форме кольца или U-образной канавки в форме рамки, чтобы быть адаптированной к опорному элементу 31 в форме кольца или опорный элемент 31 в форме рамки.
Поскольку длина и ширина U-образной канавки 116 в варианте осуществления настоящей заявки соответственно эквивалентны длине и ширине опорного элемента 31, относительно устойчивое неподвижное расположение опорного элемента 31 в U-образной канавке может быть реализовано путем согласования размеров в двух направлениях. Следовательно, возвращаясь к фиг. 24, необязательно глубина U-образной канавки 116 может быть меньше высоты опорного элемента 31, то есть поднятая высота выступа 117 защитного элемента 115 может быть меньше высоты опорного элемента 31, что снижает сложность машинной обработки выступа 117.
Необязательно в варианте осуществления настоящей заявки касательно связанных технических решений по опорному элементу 31 и другим конструктивным элементам в кожухе 11 может быть приведена ссылка на релевантное описание таковых в упомянутых выше вариантах осуществления, и они не будут подробно описаны в настоящем документе.
Кроме того, за исключением того, что опорный элемент 31 неподвижно расположен на защитном элементе 115 посредством вышеупомянутой U-образной канавки 116, опорный элемент 31 может быть зафиксирован посредством других типов фиксирующих элементов, таких как болт. Например, защитный элемент 115 оснащен фиксирующим болтом, который может проходить через опорный элемент 31 для поддержки и фиксации опорного элемента 31. Необязательно болт может проходить через отверстие в опорном элементе 31 и быть соединен с другими конструктивными элементами кожуха 11 для повышения устойчивости опорного элемента 31. В некоторых вариантах реализации болт может проходить через отверстие опорного элемента 31 и через терморегулирующий компонент 13, а затем может быть соединен с изолирующим элементом 113 кожуха 11. При таком варианте реализации болт может не только улучшить фиксацию опорного элемента 31, но может также улучшить фиксацию терморегулирующего компонента 13. Одновременно с повышением общей устойчивости кожуха 11 предотвращается относительное перемещение между опорным элементом 31 и терморегулирующим компонентом 13, что тем самым предотвращает оказание негативного влияния опорным элементом 31 на терморегулирующий компонент 13 и улучшает безопасность батареи.
В варианте осуществления настоящей заявки дополнительно предоставлена батарея 10. Батарея 10 может содержать множество батарейных элементов 20 и кожух 11, описанный в вышеприведенных вариантах осуществления. Кожух 11 выполнен с возможностью вмещения множества батарейных элементов 20. По меньшей мере один батарейный элемент 20 из множества батарейных элементов 20 содержит механизм 213 сброса давления, и механизм 213 сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие для сброса внутреннего давления, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента 20, оснащенного механизмом 213 сброса давления, достигает порогового значения.
В варианте осуществления настоящей заявки дополнительно предоставлен энергопотребляющий аппарат, который может содержать батарею 10 согласно вышеприведенным вариантам осуществления. Батарея 10 выполнена с возможностью подачи электрической энергии на энергопотребляющий аппарат. Необязательно энергопотребляющий аппарат может представлять собой транспортное средство 1, корабль или космический аппарат.
Выше были описаны кожух 11 батареи, батарея 10 и энергопотребляющий аппарат согласно вариантами осуществления настоящей заявки, и ниже будут описаны способ и аппарат для изготовления батареи согласно вариантами осуществления настоящей заявки. Для частей, которые не описаны подробно, может быть приведена ссылка на вышеприведенные варианты осуществления.
На фиг. 27 показана блок-схема способа 300 изготовления батареи согласно варианту осуществления настоящей заявки. Как показано на фиг. 27, способ 300 может включать следующие этапы.
На этапе 301 предоставляют множество батарейных элементов 20, при этом по меньшей мере один батарейный элемент 20 из множества батарейных элементов 20 содержит механизм 213 сброса давления, и механизм 213 сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие для сброса внутреннего давления или температуры, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента 20, оснащенного механизмом 213 сброса давления, достигает порогового значения.
На этапе 302 предоставляют кожух 11, причем кожух 11 содержит: электрическую камеру 11a, выполненную с возможностью вмещения множества батарейных элементов 20; терморегулирующий компонент 13, выполненный с возможностью вмещения текучей среды для регулировки температуры множества батарейных элементов 20; и камеру 11b сбора, выполненную с возможностью сбора выбросов из батарейного элемента 20, оснащенного механизмом 213 сброса давления, при приведении в действие механизма 213 сброса давления. Терморегулирующий компонент 13 выполнен с возможностью изолирования электрической камеры 11a от камеры 11b сбора. В камере 11b сбора предоставлен опорный элемент 31. Опорный элемент 31 выполнен с возможностью увеличения предела прочности при сжатии камеры 11b сбора.
На этапе 303 обеспечивают вмещение множества батарейных элементов 20 в кожухе 11.
На фиг. 28 показана структурная схема аппарата 400 для изготовления батареи согласно варианту осуществления настоящей заявки. Как показано на фиг. 28, аппарат 400 для изготовления батареи может содержать: первый модуль 410 предоставления, второй модуль 420 предоставления и модуль 43 установки.
Первый модуль 410 предоставления выполнен с возможностью предоставления множества батарейных элементов 20, при этом по меньшей мере один батарейный элемент 20 из множества батарейных элементов 20 содержит механизм 213 сброса давления, и механизм 213 сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие для сброса внутреннего давления или температуры, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента 20, оснащенного механизмом 213 сброса давления, достигает порогового значения.
Второй модуль 420 предоставления выполнен с возможностью предоставления кожуха 11, причем кожух 11 содержит: электрическую камеру 11a, выполненную с возможностью вмещения множества батарейных элементов 20; терморегулирующий компонент 13, выполненный с возможностью вмещения текучей среды для регулировки температуры множества батарейных элементов 20; и камеру 11b сбора, выполненную с возможностью сбора выбросов из батарейного элемента 20, оснащенного механизмом 213 сброса давления, при приведении в действие механизма 213 сброса давления. Терморегулирующий компонент 13 выполнен с возможностью изолирования электрической камеры 11a от камеры 11b сбора. В камере 11b сбора предоставлен опорный элемент 31. Опорный элемент 31 выполнен с возможностью увеличения предела прочности при сжатии камеры 11b сбора.
Модуль 430 установки выполнен с возможностью обеспечения вмещения множества батарейных элементов 20 в кожухе 11.
Хотя настоящая заявка была описана со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления, могут быть выполнены различные модификации и могут быть предоставлены эквиваленты для замены соответствующих компонентов без отступления от объема настоящей заявки. В частности, технические признаки, упомянутые в вариантах осуществления, могут быть скомбинированы любым образом при условии отсутствия конструктивного несоответствия. Настоящая заявка не ограничивается конкретными вариантами осуществления, раскрытыми в настоящем документе, но включает все технические решения, подпадающие под объем формулы изобретения.
Группа изобретений относится к кожуху батареи, батарее, энергопотребляющему устройству, способу изготовления батареи и устройству для изготовления батареи. Кожух батареи содержит: электрическую камеру (11a), выполненную с возможностью вмещения множества батарейных элементов (20), по меньшей мере один батарейный элемент (20) из которых содержит механизм (213) сброса давления; терморегулирующий компонент (13), выполненный с возможностью вмещения текучей среды для регулировки температуры множества батарейных элементов (20); и камеру (11b) сбора, выполненную с возможностью сбора выбросов из батарейного элемента (20), оснащенного механизмом (213) сброса давления, при приведении в действие механизма (213) сброса давления, при этом терморегулирующий компонент (13) выполнен с возможностью изолирования электрической камеры (11a) от камеры (11b) сбора и в камере (11b) сбора предоставлен опорный элемент (31), причем опорный элемент (31) выполнен с возможностью увеличения предела прочности при сжатии камеры (11b) сбора. Техническим результатом является повышение безопасности батареи. 5 н. и 25 з.п. ф-лы, 28 ил.
1. Кожух батареи, характеризующийся тем, что содержит:
электрическую камеру (11a), выполненную с возможностью вмещения множества батарейных элементов (20), при этом по меньшей мере один батарейный элемент (20) из множества батарейных элементов (20) содержит механизм (213) сброса давления и механизм (213) сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие для сброса внутреннего давления, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента (20), оснащенного механизмом (213) сброса давления, достигает порогового значения;
терморегулирующий компонент (13), выполненный с возможностью вмещения текучей среды для регулировки температуры множества батарейных элементов (20); и
камеру (11b) сбора, выполненную с возможностью сбора выбросов из батарейного элемента (20), оснащенного механизмом (213) сброса давления, при приведении в действие механизма (213) сброса давления,
при этом терморегулирующий компонент (13) выполнен с возможностью изолирования электрической камеры (11a) от камеры (11b) сбора и в камере (11b) сбора предоставлен опорный элемент (31), причем опорный элемент (31) выполнен с возможностью увеличения предела прочности при сжатии камеры (11b) сбора,
при этом в терморегулирующем компоненте (13) выполнен участок (130) сброса давления и выбросы выпускаются через участок (130) сброса давления при приведении в действие механизма (213) сброса давления; и
опорный элемент (31) расположен в соответствии с участком без сброса давления терморегулирующего компонента (13) для образования канала для прохождения выбросов.
2. Кожух по п. 1, отличающийся тем, что опорный элемент (31) образует канал, выполненный с возможностью обеспечения прохождения выбросов.
3. Кожух по п. 2, отличающийся тем, что опорный элемент (31) оснащен отверстием (310), причем отверстие (310) выполнено с возможностью образования канала в опорном элементе (31).
4. Кожух по п. 3, отличающийся тем, что канал выполнен с возможностью обеспечения прохождения газа в выбросах и опорный элемент (31) выполнен с возможностью блокирования твердых частиц в выбросах.
5. Кожух по п. 3 или 4, отличающийся тем, что количество отверстий (310) больше, чем заданное пороговое значение, вследствие чего в опорном элементе (31) образовано большее, чем заданное, количество каналов.
6. Кожух по любому из пп. 3 или 4, отличающийся тем, что отверстия (310) в опорном элементе (31) имеют номер сита 5 или больше.
7. Кожух любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что опорный элемент (31) находится в контакте с участком без сброса давления терморегулирующего компонента (13).
8. Кожух по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что опорный элемент (31) оснащен первым отверстием (311), причем первое отверстие (311) расположено в соответствии с участком (130) сброса давления для образования канала в опорном элементе (31) для прохождения выбросов.
9. Кожух по п. 8, отличающийся тем, что первое отверстие (311) находится в сообщении с участком сброса давления терморегулирующего компонента (13).
10. Кожух по п. 8, отличающийся тем, что первое отверстие (311) имеет площадь поперечного сечения, которая не меньше, чем площадь участка (130) сброса давления.
11. Кожух по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что дополнительно содержит:
защитный элемент (115), при этом защитный элемент (115) выполнен с возможностью защиты терморегулирующего компонента (13) и защитный элемент (115) и терморегулирующий компонент (13) образуют камеру (11b) сбора; и
опорный элемент (31) находится в контакте с терморегулирующим компонентом (13) и/или защитным элементом (115).
12. Кожух по п. 11, отличающийся тем, что соединительная поверхность опорного элемента (31) находится в контакте с терморегулирующим компонентом (13) и/или защитным элементом (115) и поверхность, которая не является соединительной, опорного элемента (31) оснащена вторым отверстием (312) для образования канала в опорном элементе (31) для прохождения выбросов.
13. Кожух по п. 11, отличающийся тем, что защитный элемент (115) и опорный элемент (31) имеют монолитную конструкцию.
14. Кожух по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что опорный элемент (31) имеет полую конструкцию.
15. Кожух по п. 14, отличающийся тем, что опорный элемент (31) имеет трубчатую конструкцию.
16. Кожух по п. 15, отличающийся тем, что трубчатая конструкция имеет поперечное сечение в форме полого многоугольника, количество сторон которого больше или равно 4.
17. Кожух по п. 15, отличающийся тем, что стенка трубки трубчатой конструкции имеет толщину от 0,5 до 3 мм.
18. Кожух по п. 15, отличающийся тем, что трубчатая конструкция имеет форму полосы, кольца или рамки.
19. Кожух по п. 15, отличающийся тем, что присутствуют множество трубчатых конструкций, которые расположены на расстоянии друг от друга в камере (11b) сбора.
20. Кожух по п. 19, отличающийся тем, что множество трубчатых конструкций симметрично расположены в камере (11b) сбора.
21. Кожух по п. 15, отличающийся тем, что присутствуют множество трубчатых конструкций, которые уложены одна поверх другой и соединены друг с другом, при этом множество трубчатых конструкций имеют поперечное сечение сотообразной формы.
22. Кожух по п. 21, отличающийся тем, что соединительные поверхности двух из трубчатых конструкций, которые соединены друг с другом, оснащены отверстиями, соответствующими друг другу, для образования канала в двух трубчатых конструкциях для прохождения выбросов.
23. Кожух по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что поверхность опорного элемента (31) оснащена материалом, снижающим температуру.
24. Кожух по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что опорный элемент (31) имеет полую конструкцию, в которой предоставлен материал, снижающий температуру.
25. Кожух по п. 23, отличающийся тем, что материал, снижающий температуру, представляет собой материал с фазовым переходом (PCM).
26. Кожух по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что опорный элемент (31) выполнен из металлического материала.
27. Батарея, отличающаяся тем, что содержит:
множество батарейных элементов (20), причем по меньшей мере один батарейный элемент (20) из множества батарейных элементов (20) содержит механизм (213) сброса давления и механизм (213) сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие для сброса внутреннего давления, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента (20), оснащенного механизмом (213) сброса давления, достигает порогового значения; и
кожух по любому из пп. 1-26, причем кожух выполнен с возможностью вмещения множества батарейных элементов (20).
28. Энергопотребляющее устройство, представляющее собой транспортное средство, отличающееся тем, что содержит батарею по п. 27, причем батарея выполнена с возможностью подачи электрической энергии.
29. Способ изготовления батареи, отличающийся тем, что включает в себя:
предоставление (301) множества батарейных элементов (20), причем по меньшей мере один батарейный элемент (20) из множества батарейных элементов (20) содержит механизм (213) сброса давления, и механизм (213) сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие для сброса внутреннего давления, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента (20), оснащенного механизмом (213) сброса давления, достигает порогового значения;
предоставление (302) кожуха (11), причем кожух (11) содержит:
электрическую камеру (11a), выполненную с возможностью вмещения множества батарейных элементов (20);
терморегулирующий компонент (13), выполненный с возможностью вмещения текучей среды для регулировки температуры множества батарейных элементов (20); и
камеру (11b) сбора, выполненную с возможностью сбора выбросов из батарейного элемента (20), оснащенного механизмом (213) сброса давления, при приведении в действие механизма (213) сброса давления, при этом терморегулирующий компонент (13) выполнен с возможностью изолирования электрической камеры (11a) от камеры (11b) сбора и в камере (11b) сбора предоставлен опорный элемент (31), причем опорный элемент (31) выполнен с возможностью увеличения предела прочности при сжатии камеры (11b) сбора; и
обеспечение вмещения (303) множества батарейных элементов (20) в электрической камере (11a);
при этом в терморегулирующем компоненте (13) выполнен участок (130) сброса давления и выбросы выпускаются через участок (130) сброса давления при приведении в действие механизма (213) сброса давления; и
опорный элемент (31) расположен в соответствии с участком без сброса давления терморегулирующего компонента (13) для образования канала для прохождения выбросов.
30. Устройство для изготовления батареи, отличающееся тем, что содержит:
первый модуль (410) предоставления, выполненный с возможностью предоставления множества батарейных элементов (20), причем по меньшей мере один батарейный элемент (20) из множества батарейных элементов (20) содержит механизм (213) сброса давления и механизм (213) сброса давления выполнен с возможностью приведения в действие для сброса внутреннего давления, когда внутреннее давление или температура батарейного элемента (20), оснащенного механизмом (213) сброса давления, достигает порогового значения;
второй модуль (420) предоставления, выполненный с возможностью предоставления кожуха (11), причем кожух (11) содержит:
электрическую камеру (11a), выполненную с возможностью вмещения множества батарейных элементов (20);
терморегулирующий компонент (13), выполненный с возможностью вмещения текучей среды для регулировки температуры множества батарейных элементов (20); и
камеру (11b) сбора, выполненную с возможностью сбора выбросов из батарейного элемента (20), оснащенного механизмом (213) сброса давления, при приведении в действие механизма (213) сброса давления,
при этом терморегулирующий компонент (13) выполнен с возможностью изолирования электрической камеры (11a) от камеры (11b) сбора и в камере (11b) сбора предоставлен опорный элемент (31), причем опорный элемент (31) выполнен с возможностью увеличения предела прочности при сжатии камеры (11b) сбора; и
модуль (430) установки выполнен с возможностью обеспечения вмещения множества батарейных элементов (20) в электрической камере (11a);
при этом в терморегулирующем компоненте (13) выполнен участок (130) сброса давления и выбросы выпускаются через участок (130) сброса давления при приведении в действие механизма (213) сброса давления; и
опорный элемент (31) расположен в соответствии с участком без сброса давления терморегулирующего компонента (13) для образования канала для прохождения выбросов.
| CN 213026309 U, 20.04.2021 | |||
| CN 111106277 A, 05.05.2020 | |||
| CN 209401662 U, 17.09.2019 | |||
| JP 2007027011 A, 01.02.2007 | |||
| Триер | 1940 |
|
SU60792A1 |
