电池和用电装置制造方法及图纸

本申请提供一种电池和用电装置。电池包括电池单体和防护构件。电池单体包括泄压机构。防护构件包括在泄压机构的厚度方向上与泄压机构相对的防护区，防护区用于阻挡电池单体经由泄压机构泄放的至少部分物质。电池单体的重量能量密度为E；在厚度方向上，泄压机构与防护区的最小间距为L。E和L满足：2Wh/(kg

【技术实现步骤摘要】
电池和用电装置
[0001]相关申请
[0002]本申请要求享有于2022年07月21日提交的名称为“电池和用电装置”的国际专利申请PCT/CN2022/107089的优先权。


[0003]本申请涉及电池
，并且更具体地，涉及一种电池和用电装置。

技术介绍

[0004]随着电池技术的不断进步，各种以电池作为储能设备的新能源产业得到了迅速的发展。在电池技术的发展中，除了提高电池的性能外，安全问题也是一个不可忽视的问题。如果电池的安全问题不能保证，那该电池就无法使用。如何增强电池的安全性，是电池技术中一个亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种电池和用电装置，其能提高安全性。
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种电池，其包括电池单体和防护构件。电池单体包括泄压机构。防护构件包括在泄压机构的厚度方向上与泄压机构相对的防护区，防护区用于阻挡电池单体经由泄压机构泄放的至少部分物质。电池单体的重量能量密度为E；在厚度方向上，泄压机构与防护区的最小间距为L。E和L满足：2Wh/(kg
·
mm)≤E/L≤7010Wh/(kg
·
mm)。
[0007]在一般情况下，当电池单体出现热失控时，E的值越高，电池单体内部发生的链式反应越剧烈，电池单体泄放的物质的温度和速度也越高，因此，E的值越高，对泄压机构与防护区的最小间距L的要求也越高。如果E偏大而L偏小，高温高速物质中的颗粒物容易堆积在热失控的电池单体上并蔓延到正常的电池单体上，也更容易反弹到正常的电池单体上，这既会造成正常的电池单体被烧伤、破损的风险，还会增大正常的电池单体的温度，引发正常的电池单体热失控的风险，导致安全隐患。如果E偏小而L偏大，将会造成泄压机构和防护区之间的间距过设计，减小电池内部空间利用率，造成电池的能量密度的浪费。上述技术方案将E/L的值限定在2Wh/(kg
·
mm)
‑
7010Wh/(kg
·
mm)，以在兼顾电池的安全防护要求的前提下，减少防护构件与泄压机构之间间距设计的冗余，减小电池的能量密度的损失，提高电池的安全性。
[0008]在一些实施例中，E和L满足：10Wh/(kg
·
mm)≤E/L≤800Wh/(kg
·
mm)。
[0009]在一些实施例中，E的值为100Wh/kg
‑
3505Wh/kg。电池单体的重量能量密度大于或等于100Wh/kg，可以有效地提升电池的能量密度，提高使用电池的用电装置的续航能力。电池单体的重量能量密度小于或等于3505Wh/kg，可以使热失控的电池单体处于可控状态，降低安全风险。
[0010]在一些实施例中，E的值为100Wh/kg
‑
400Wh/kg。
[0011]在一些实施例中，L的值为0.5mm
‑
50mm。
[0012]上述技术方案将L的值限定在0.5mm
‑
50mm，以在兼顾电池的安全防护要求的前提下，减少防护构件与泄压机构之间间距设计的冗余，减小电池的能量密度的损失，提高电池的安全性。
[0013]在一些实施例中，L的值为0.5mm
‑
10mm。
[0014]在一些实施例中，防护构件内部设有供换热介质流动的流道。防护构件可以同时起到防护功能和热管理功能，这样有助于简化电池的结构，提高电池的能量密度。
[0015]在一些实施例中，防护构件还包括换热区，电池单体还包括第一壁，泄压机构设于第一壁。换热区用于连接第一壁，以与第一壁换热。换热区与第一壁换热，从而调节电池单体的温度，以使电池单体在合适的温度范围内工作，改善电池单体的循环性能。
[0016]在一些实施例中，电池还包括导热结构，导热结构的至少部分位于第一壁和换热区之间并连接第一壁和换热区。导热结构可以连接第一壁和换热区，以使第一壁和换热区之间稳定换热。导热结构还可以支撑防护构件，以使防护构件与泄压机构间隔开。
[0017]在一些实施例中，电池单体还包括第一壁，泄压机构设于第一壁。防护构件包括主体部和支撑部，主体部与第一壁沿厚度方向间隔设置，支撑部位于第一壁和主体部之间并用于连接第一壁和主体部。主体部包括防护区。
[0018]上述技术方案中，支撑部既可以将主体部固定到电池单体，还能够将防护区与泄压机构间隔开。通过调整支撑部的尺寸，可以调节泄压机构与防护区的最小间距。
[0019]在一些实施例中，防护构件为平板结构。平板结构易于成型，且方便安装。
[0020]在一些实施例中，电池单体为多个，防护构件位于多个电池单体的泄压机构的同一侧。防护构件包括多个防护区，多个防护区与多个电池单体的泄压机构一一对应。
[0021]上述技术方案中，防护构件能够覆盖多个电池单体的泄压机构，无论哪个电池单体出现热失控，防护构件均能够起到阻隔高温高速物质的作用，降低安全风险。
[0022]在一些实施例中，电池还包括箱体，电池单体和防护构件容纳于箱体内。防护构件固定于箱体朝向泄压机构的表面。
[0023]上述技术方案中，防护构件可阻挡电池单体泄放的物质，以减小箱体受到的热冲击，并减少传递至箱体的热量，降低箱体被熔穿的风险，提高电池的安全性。箱体可以固定防护构件，以降低防护构件在高温高速物质的冲击下窜动的风险，减小防护构件出现撞击破损的概率，降低防护构件防护失效的风险。
[0024]在一些实施例中，电池单体包括第一壁、第二壁和第三壁，泄压机构设于第一壁，第二壁位于第一壁的背离防护构件的一侧，第三壁连接第一壁和第二壁。电池单体还包括电极端子，电极端子设置于第一壁、第二壁和第三壁中的至少一者。
[0025]在一些实施例中，防护构件的材料包括无机盐、无机陶瓷、金属单质、单质碳和有机胶体中的至少一种。
[0026]第二方面，本申请实施例提供了一种用电装置，包括第一方面任一实施例的电池，电池用于提供电能。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使
用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。
[0028]图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图；
[0029]图2为本申请一些实施例提供的电池的爆炸示意图；
[0030]图3为本申请一些实施例提供的电池的一结构示意图；
[0031]图4为图3所示的电池的另一结构示意图，其中，电池的电池单体的泄压机构处于致动状态；
[0032]图5为图3所示的电池在圆框A处的放大示意图；
[0033]图6为本申请一些实施例提供的电池的电池单体的结构示意图；
[0034]图7为本申请一些实施例提供的电池的一结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池，其特征在于，包括：电池单体，包括泄压机构；防护构件，包括在所述泄压机构的厚度方向上与所述泄压机构相对的防护区，所述防护区用于阻挡所述电池单体经由所述泄压机构泄放的至少部分物质；其中，所述电池单体的重量能量密度为E；在所述厚度方向上，所述泄压机构与所述防护区的最小间距为L；E和L满足：2Wh/(kg
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mm)≤E/L≤7010Wh/(kg
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mm)。2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，E和L满足：10Wh/(kg
·
mm)≤E/L≤800Wh/(kg
·
mm)。3.根据权利要求1或2所述的电池，其特征在于，E的值为100Wh/kg
‑
3505Wh/kg。4.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，E的值为100Wh/kg
‑
400Wh/kg。5.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，L的值为0.5mm
‑
50mm。6.根据权利要求5所述的电池，其特征在于，L的值为0.5mm
‑
10mm。7.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述防护构件内部设有供换热介质流动的流道。8.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述防护构件还包括换热区，所述电池单体还包括第一壁，所述泄压机构设于所述第一壁；所述换热区用于连接所述第一壁，以与所述第一壁换热。9.根据权利要求8所述的电池，其特征在于，还包括导热结构，所述导热...

【专利技术属性】
技术研发人员：李耀，陈小波，
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：