电池、包括电池的装置和制备电池的设备制造方法及图纸

本申请公开了一种电池、包括电池的装置和制备电池的设备。该电池包括多个电池单体，所述多个电池单体中的至少一个电池单体包括泄压机构，所述泄压机构用于在所述至少一个电池单体的内部压力达到阈值时致动以泄放所述内部压力；以及汇流部件，用于电连接所述多个电池单体；其中，所述泄压机构与所述汇流部件分别被布置在所述至少一个电池单体的不同侧，以使得在所述泄压机构致动时来自所述至少一个电池单体的排放物沿远离所述汇流部件的方向排放。通过泄压机构和汇流部件的这种布置方式，使得电池的安全性能得到显著提高。

【技术实现步骤摘要】
电池、包括电池的装置和制备电池的设备
本申请涉及电池领域，具体涉及一种电池及其相关装置和制造设备。
技术介绍
化学电池、电化电池、电化学电池或电化学池是指通过氧化还原反应，把正极、负极活性物质的化学能，转化为电能的一类装置。与普通氧化还原反应不同的是氧化和还原反应是分开进行的，氧化在负极，还原在正极，而电子得失是通过外部线路进行的，所以形成了电流。这是所有电池的本质特点。经过长期的研究、发展，化学电池迎来了品种繁多，应用广泛的局面。大到一座建筑方能容纳得下的巨大装置，小到以毫米计的类型。现代电子技术的发展，对化学电池提出了很高的要求。每一次化学电池技术的突破，都带来了电子设备革命性的发展。世界上很多电化学科学家，都把研发兴趣集中在做为电动车辆动力的化学电池领域。锂离子电池作为化学电池的一种，具有体积小、能量密度高、功率密度高、循环使用次数多和存储时间长等优点，在一些电子设备、电动交通工具、电动玩具和电动设备上得到了广泛应用，例如，锂离子电池目前广泛地应用于手机、笔记本电脑、电瓶车、电动车辆、电动飞机、电动轮船、电动玩具车辆、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具，等等。随着锂离子电池技术的不断发展，对锂离子电池的性能提出了更高的要求，希望锂离子电池能够同时考虑多方面的设计因素，其中锂离子电池的安全性能尤为重要。
技术实现思路
本申请提出一种电池及其相关装置和制造设备，以提高电池的安全性能。根据本申请的第一方面，提供了一种电池，该电池包括多个电池单体，多个电池单体中的每个电池单体具有电极端子，并且多个电池单体中的至少一个电池单体包括泄压机构，泄压机构用于在至少一个电池单体的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放内部压力；以及汇流部件，用于电连接多个电池单体；其中，泄压机构与汇流部件分别被布置在至少一个电池单体的不同侧，以使得在泄压机构致动时来自至少一个电池单体的排放物沿远离汇流部件的方向排放。通过泄压机构和汇流部件的这种布置方式，使得电池的安全性能得到显著提高。首先，在例如电池应用于电动车辆且内部发生热失控的情况下，电池单体的排放物不会朝向驾驶舱内的乘员排放，从而提高了使用该电池的电动车辆的安全性。其次，由于泄压机构与汇流部件分别布置在电池单体的不同侧，使得电池单体的排放物也因此不会引起汇流部件的短路，由此显著降低了因汇流部件短路而带来的风险，提高了电池的安全性能。在一些实施例中，电池还包括：热管理部件，热管理部件用于容纳流体以给多个电池单体调节温度，且热管理部件被构造成能够在泄压机构致动时被破坏，以使来自电池单体的排放物能够穿过热管理部件。通过设置热管理部件，能够更加灵活主动地对电池单体的温度进行控制。此外，在电池内部发生热失控的情况下，电池单体的排放物也能够得到有效排放，由此降低因排放物排放不畅而带来的风险。在一些实施例中，热管理部件被构造成能够在泄压机构致动时被破坏，以使得流体流出。这种布置方式使得来自电池单体的高温高压排放物能够得到有效降温，从而提高电池的安全性能。在一些实施例中，热管理部件包括第一导热板，第一导热板附接至多个电池单体；第二导热板，第二导热板布置在第一导热板远离电池单体的一侧；以及流道，流道形成在第一导热板和第二导热板之间以供流体在其中流动。以此方式，使得热管理部件能够被更加便利地制造，从而降低制造成本。在一些实施例中，热管理部件还包括避让结构，避让结构被构造为提供允许泄压机构致动的空间，并且热管理部件附接至多个电池单体以在避让结构和泄压机构之间形成避让腔。设置避让结构能够保证泄压机构能够有效致动。此外，避让腔能够提供用于电池单体的排放物排放的缓冲空间，从而降低电池单体的排放物对外部的冲击压力，进一步提高电池的安全性能。在一些实施例中，避让结构包括避让底壁和围绕避让腔的避让侧壁，并且避让底壁被构造成能够在泄压机构致动时被破坏，以使来自电池单体的排放物穿过热管理部件。这种布置以简单的方式和较低的成本实现了在泄压机构致动时使排放物穿过热管理部件的目的。在一些实施例中，热管理部件还包括避让结构，避让结构被构造为提供允许泄压机构致动的空间，并且其中避让结构是贯穿热管理部件的通孔，避让结构的避让侧壁为通孔的孔壁。采用通孔的方式能够使得来自电池单体的排放物更加迅速地通过通孔排放出电池，从而降低因排放受阻而造成的二次高压的风险，提高了电池的安全性能。在一些实施例中，避让侧壁被构造成在泄压机构致动时被破坏，从而使流体流出。该布置以低成本以及简单的方式使得流体能够流出，从而利用电池自身的流体快速降低来自电池单体的排放物的温度，进一步提高了电池的安全性能。在一些实施例中，避让侧壁相对于泄压机构朝向热管理部件的方向成预定夹角，并且预定夹角大于等于15°且小于等于85°。以此方式，避让结构能够被更容易地制造，同时，还能够促进避让侧壁被来自电池单体的排放物所破坏，以确保流体能够流出。在一些实施例中，热管理部件包括泄放机构，泄放机构被构造为在泄压机构致动时被致动，以允许至少来自电池单体的排放物穿过热管理部件排出。这种布置以简单有效的方式确保排放物能够及时穿过热管理部件。在一些实施例中，电池还包括收集腔，收集腔用于在泄压机构致动时收集来自电池单体和热管理部件的排放物，其中避让腔和收集腔通过热管理部件隔离。收集腔能够提供排放物排放的进一步缓冲，以进一步降低排放物的冲击压力。此外，收集腔还能够降低排放物对外界带来二次伤害的风险。在一些实施例中，电池还包括收集腔，收集腔用于在泄压机构致动时收集来自电池单体和热管理部件的排放物，其中避让结构和收集腔相连通。这种布置方式使得排放物能够顺利地进入收集腔，以降低排放物对外界带来的风险以及减少对外界环境的污染。此外，收集腔能够为排放物的排放提供进一步缓冲，以进一步降低排放物的冲击压力。在一些实施例中，电池还包括防护构件，防护构件布置在热管理部件的远离电池单体的一侧，并且收集腔布置在热管理部件和防护构件之间。防护构件能够对电池提供附加的防护，以避免电池被异物破坏和防止外界灰尘或杂物进入电池内部。此外，防护构件和热管理部件还形成收集腔以在泄压机构致动时为排放物的排放提供进一步缓冲，以降低排放物的冲击压力。在一些实施例中，电池还包括密封构件，密封构件布置在热管理部件和防护构件之间以密封收集腔。密封构件的设置能够有效地防止收集腔中的排放物的意外排出，从而提高电池的安全性能。在一些实施例中，电池还包括盖体，盖体与汇流部件相邻并且两者之间的距离小于2mm。这种布置方式使得电池结构能够更加紧凑，加大电池内部空间的有效利用率，并因此提高电池的体积能量密度。在一些实施例中，盖体与汇流部件接触。该布置能够进一步降低电池高压部件及低压控制部件所占用的空间，并提高体积能量密度。在一些实施例中，电池还包括箱壳，箱壳和盖体共同包围形成用于容纳多个电池单体的电气腔。箱壳和盖体能够提供用来容纳多个电池单体的空间并提供对电池单体的防护。在一些实施例中，电池还包括盖体，盖体包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池(10)，其特征在于，包括：/n多个电池单体(20)，所述多个电池单体(20)中的每个电池单体(20)包括电极端子(214)，并且所述多个电池单体(20)中的至少一个电池单体(20)包括：/n泄压机构(213)，所述泄压机构(213)用于在所述至少一个电池单体(20)的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放所述内部压力；以及/n汇流部件(12)，用于电连接所述多个电池单体(20)；/n其中，所述泄压机构(213)与所述汇流部件(12)分别被布置在所述至少一个电池单体(20)的不同侧，以使得在所述泄压机构(213)致动时来自所述至少一个电池单体(20)的排放物沿远离所述汇流部件(12)的方向排放。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池(10)，其特征在于，包括：
多个电池单体(20)，所述多个电池单体(20)中的每个电池单体(20)包括电极端子(214)，并且所述多个电池单体(20)中的至少一个电池单体(20)包括：
泄压机构(213)，所述泄压机构(213)用于在所述至少一个电池单体(20)的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放所述内部压力；以及
汇流部件(12)，用于电连接所述多个电池单体(20)；
其中，所述泄压机构(213)与所述汇流部件(12)分别被布置在所述至少一个电池单体(20)的不同侧，以使得在所述泄压机构(213)致动时来自所述至少一个电池单体(20)的排放物沿远离所述汇流部件(12)的方向排放。


2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，还包括：热管理部件(13)，所述热管理部件(13)用于容纳流体以给所述多个电池单体(20)调节温度，且所述热管理部件(13)被构造成在所述泄压机构(213)致动时被破坏，以使来自所述电池单体(20)的排放物穿过所述热管理部件(13)。


3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述热管理部件(13)被构造成在所述泄压机构(213)致动时被破坏，以使得所述流体流出。


4.根据权利要求2或3所述的电池，其特征在于，所述热管理部件(13)包括：
第一导热板(131)，所述第一导热板(131)附接至所述多个电池单体(20)；
第二导热板(132)，所述第二导热板(132)布置在所述第一导热板(131)远离所述电池单体(20)的一侧；以及
流道(133)，所述流道(133)形成在所述第一导热板(131)和所述第二导热板(132)之间以供所述流体在其中流动。


5.根据权利要求2或3所述的电池，其特征在于，所述热管理部件(13)还包括：
避让结构(134)，所述避让结构(134)被构造为提供允许所述泄压机构(213)致动的空间，并且
其中所述热管理部件(13)附接至所述多个电池单体(20)以在所述避让结构(134)和所述泄压机构(213)之间形成避让腔(134a)。


6.根据权利要求5所述的电池，其特征在于，所述避让结构(134)包括避让底壁(134b)和围绕所述避让腔(134a)的避让侧壁(134c)，并且所述避让底壁(134b)被构造成在所述泄压机构(213)致动时被破坏，以使来自所述电池单体(20)的排放物穿过所述热管理部件(13)。


7.根据权利要求2或3所述的电池，其特征在于，所述热管理部件(13)还包括：
避让结构(134)，所述避让结构(134)被构造为提供允许所述泄压机构(213)致动的空间，并且
其中所述避让结构(134)是贯穿所述热管理部件(13)的通孔，所述避让结构(134)的避让侧壁(134c)为所述通孔的孔壁。


8.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，所述避让侧壁(134c)被构造成在所述泄压机构(213)致动时被破坏从而使所述流体流出。


9.根据权利要求6或8所述的电池，其特征在于，所述避让侧壁(134c)相对于所述泄压机构(213)朝向所述热管理部件(13)的方向成预定夹角，并且所述预定夹角大于等于15°且小于等于85°。


10.根据权利要求5所述的电池，其特征在于，所述热管理部件(13)包括泄放机构，所述泄放机构被构造为在所述泄压机构(213)致动时被致动以允许至少来自所述电池单体(20)的排放物穿过所述热管理部件(13)排出。


11.根据权利要求5所述的电池，其特征在于，还包括：
收集腔(11b)，所述收集腔(11b)用于在所述泄压机构(213)致动时收集来自所述电池单体(20)和所述热管理部件(13)的排放物，
其中所述避让腔(134a)和所述收集腔(11b)通过所述热管理部件(13)隔离。


12.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，还包括：
收集腔(11b)，所述收集腔(11b)用于在所述泄压机构(213)致动时收集来自所述电池单体(20)和所述热管理部件(13)的排放物，
其中所述避让结构(134)和所述收集腔(11b)相连通。


13.根据权利要求11或12所述的电池，其特征在于，还包括：
防护构件(115)，所述防护构件(115)布置在所述热管理部件(13)的远离所述电池单体(20)的一侧，并且所述收集腔(11b)布置在所述热管理部件(13)和所述防护构件(115)之间。


14.根据权利要求13所述的电池，其特征在于，还包括：
密封构件，所述密封构件布置在所述热管理部件(13)和所述防护构件(115)之间以密封所述收集腔(11b)。


15.根据权利要求11、12和14中任一项所述的电池，其特征在于，还包括：
盖体(111)，所述盖体(111)与所述汇流部件(12)相邻并且两者之间的距离小于2mm。


16.根据权利要求15所述的电池，其特征在于，所述盖体(111)与所述汇流部件(12)接触。


17.根据权利要求15所述的电池，其特征在于，还包括：
箱壳(112)，所述箱壳(112)和所述盖体(111)共同包围形成用于容纳所述多个电池单体(20)的电气腔(11a)。


18.根据权利要求11、12和14中任一项所述的电池，其特征在于，还包括：
盖体(111)，包括容纳空间(111a)，所述容纳空间(111a)被构造成容纳所述汇流部件(12)；以及
绝缘部(113)，所述绝缘部(113)附接至所述盖体(111)并且被设置成至少覆盖所述汇流部件(12)。


19.根据权利要求18所述的电池，其特征在于，所述绝缘部(113)被施加或者装配到所述盖体(111)。


20.根据权利要求18所述的电池，其特征在于，还包括：
箱壳(112)，所述箱壳(112)和所述盖体(111)共同包围形成用于容纳所述多个电池单体(20)的电气腔(11a)；以及
电池管理单元，所述电池管理单元被至少部分地布置在所述电气腔(11a)的外部。


21.根据权利要求20所述的电池，其特征在于，所述电池管理单元被至少部分地嵌置在所述盖体(111)中。


22.根据权利要求17或20所述的电池，其特征在于，所述热管理部件(13)是所述箱壳(112)的底部部分，并且所述箱壳(112)还包括侧部部分(112b)，所述侧部部分(112b)和所述热管理部件(13)密封连接。


23.根据权利要求17或20所述的电池，其特征在于，所述热管理部件(13)被集成在或被布置在所述箱壳(112)的内侧。


24.根据权利要求17或20所述的电池，其特征在于，所述收集腔(11b)形成在所述热管理部件(13)和所述箱壳(112)之间或者被集成在所述箱壳(112)的内侧。


25.根据权利要求1-3、6、8、10-12、14、16、17、19和21中任一项所述的电池，其特征在于，所述电池单体(20)还包括由多个壁围合形成具有开口(211b)的壳体(211)和封闭所述开口(211b)的盖板(212)，并且
其中所述泄压机构(213)布置在所述多个壁中的至少一个壁上。


26.根据权利要求25所述的电池，其特征在于，所述泄压机构(213)的外表面与所述至少一个壁的外表面齐平或者凹入所述至少一个壁的外表面。


27.根据权利要求25所述的电池，其特征在于，所述泄压机构(213)布置在所述多个壁中的相邻两个壁之间的拐角部。


28.根据权利要求25所述的电池，其特征在于，所述泄压机构(213)设置有多个，多个所述泄压机构布置在所述多个壁中的一个壁上，或者
多个所述泄压机构布置在所述多个壁中的至少两个壁上。


29.根据权利要求2、3、6、8和10中任一项所述的电池，其特征在于，所述电池单体(20)包括至少两个壁，所述至少两个壁包括相交设置的第一壁和第二壁，并且所述泄压机构(213)设置于所述第一壁，所述热管理部件(13)附接至所述第一壁，并且
所述电池还包括支撑部件，所述支撑部件附接至所述第二壁，用于支撑所述电池单体(20)。


30.根据权利要求11、12和14中任一项所述的电池，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾毓群，陈小波，王鹏，李耀，吴凯，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35