CN115863901A - 隔离部件、电池及用电设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种隔离部件、电池及用电设备,属于电池领域。隔离部件包括第一板体和第二板体,第一板体开设有第一通孔。第二板体和第一板体层叠设置,第二板体和第一板体共同形成空腔,空腔连通于第一通孔,第二板体形成空腔的部分具有用于供热气冲破的防爆区。以隔离部件应用于电池为例,在电池中,当电池单体发生热失控时,泄压机构开启,电池单体的排放物从第一通孔进入空腔,空腔为排放物提供缓冲空间,给防爆区被冲破提供足够时间,从而降低电池单体与第一板体的连接界面被破坏的风险,并且,降低了电池发生***的风险,提高了电池的可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及电池领域,具体涉及一种隔离部件、电池及用电设备。
背景技术
电池广泛用于电子设备,例如手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等等。
在电池技术的发展中,除了提高电池的性能外,电池使用时的可靠性也是一个需要考虑的问题。
因此,如何提高电池的可靠性,是电池技术中一个亟待解决的问题。
发明内容
鉴于上述问题,本申请提供一种隔离部件、电池及用电设备,能够提高电池使用时的可靠性。
第一方面,本申请提供了一种隔离部件,隔离部件包括第一板体和第二板体,第一板体开设有第一通孔。第二板体和第一板体层叠设置,第二板体和第一板体共同形成空腔,空腔连通于第一通孔,第二板体形成空腔的部分具有用于供热气冲破的防爆区。
本申请实施例的技术方案中,第二板体和第一板体共同形成空腔,热气可由第一通孔进入空腔并冲破空腔的防爆区而排出隔离部件。空腔的内部空间可为预先进入空腔内的热气提供一定的缓冲空间,给热气冲破防爆区提供足够的时间。以隔离部件应用于电池为例,在电池中,电池单体设置在第一板体的表面,电池单体的泄压机构与第一通孔相对设置,当电池单体发生热失控时,泄压机构开启,电池单体的排放物从第一通孔进入空腔,空腔为排放物提供缓冲空间,给防爆区被冲破提供足够时间,从而降低电池单体与第一板体的连接界面被破坏的风险,并且,降低了电池发生***的风险,提高了电池的可靠性。
在一些实施例中,防爆区的熔点为T,满足:T≤800℃。将防爆区的熔点设计在合理范围内,以隔离部件应用于电池为例,可降低因防爆区的熔点过高,热气冲破防爆区的难度过大、冲破防爆区的时间过长,导致电池出现***的风险。
在一些实施例中,防爆区的厚度为D,满足:0mm<D≤2mm。将防爆区的厚度设计在合理范围内,以隔离部件应用于电池为例,一方面,可降低因防爆区的厚度过高,热气冲破防爆区的难度过大、冲破防爆区的时间过长,导致电池出现***的风险;另一方面,可降低防爆区的厚度为零,导致隔离部件密封失效的风险。
在一些实施例中,防爆区的至少部分正对第一通孔。
在一些实施例中,防爆区为第二板体的形成空腔的壁面整体。这样的设计,防爆区的形成可采用多种方式,在一些情况下,相比于将第二板体的形成空腔的壁面的部分的厚度减薄而言,将第二板体的形成空腔的壁面整体的厚度减薄以形成防爆区,具有加工难度低的优势。在另一些情况下,相比于因防爆区的材料与第二板体非防爆区的材料不同,而需通过焊接等方式装配形成第二板体的实施例而言,选取熔点较低的一种材料作为第二板体的形成空腔的壁面的整体材料具有加工难度低、加工成本低的优势。
在一些实施例中,第一通孔设置有至少两个,空腔设置有至少一个,每个空腔均与多个第一通孔连通。相比于每个空腔与第一通孔一一对应的实施例而言,每个空腔均与多个第一通孔连通,可对从不同第一通孔进入隔离部件的热气提供更大的缓冲空间,以隔离部件用于调节电池单体的温度的实施例为例,进一步降低电池单体与第一板体的连接界面被破坏的风险,降低了电池发生***的风险,提高了电池的可靠性。
在一些实施例中,相邻第一通孔之间的最小距离为W,满足,5mm≤W≤30mm。将相邻第一通孔之间的最小距离设计在合理范围内,一方面,可降低因相邻第一通孔之间的最小距离过小导致第一板体与电池单体接触面积过小导致隔离部件的散热效果不佳的风险;另一方面,可降低因相邻第一通孔之间的最小距离过大,热气由第一通孔进入空腔的入口减少,导致热气排气不顺畅的风险。
在一些实施例中,沿第一板体和第二板体的层叠方向观察,空腔的面积大于第一通孔的面积。相比于第一通孔的排气面积,空腔的面积更大,为预先穿过第一通孔进入空腔的热气提供了一定的缓冲空间。
在一些实施例中,空腔在第一板体和第二板体的层叠方向上的尺寸为H,满足:5mm≤H≤40mm。将空腔在第一板体和第二板体的层叠方向上的尺寸设计在合理的范围内,以隔离部件应用于电池为例,在电池中,电池单体设置在第一板体的表面,电池单体的泄压机构与第一通孔相对设置,电池单体和空腔之间形成密闭的空间,当电池单体发生热失控时,泄压机构开启,电池单体的排放物从第一通孔进入空腔,一方面,可降低因空腔在第一板体和第二板体的层叠方向上的尺寸过小,空腔提供给热气的缓冲空间不足,预先进入空腔的热气还未冲破防爆区以使空腔被热气充满,后续进入空腔的热气使得空腔的压力增大,导致电池单体和第一板体的连接界面被破坏的风险,降低了电池发生***的风险,提高了电池的可靠性;另一方面,可降低因空腔在第一板体和第二板体的层叠方向上的尺寸过大,隔离部件与电池内的其他部件(如底护板)发生干涉的风险。
在一些实施例中,第二板体的面向第一板体的一侧设置有第一凹槽,第一板体覆盖第一凹槽以形成空腔。在一些情况下,可通过先在第二板体的面向第一板体的一侧设置第一凹槽后再将第二板体与第一板体连接的方式形成空腔,加工难度和装配难度较低。
在一些实施例中,第一板体和第二板体之间形成有用于容纳换热介质的流道,空腔与流道相互独立。在第一板体和第二板体之间设置用于容纳换热介质的流道可以提高隔离部件的散热效果。
在一些实施例中,第二板体的面向第一板体的一侧设置有第二凹槽,第一板体覆盖第二凹槽以形成流道。在一些情况下,可通过先在第二板体的面向第一板体的一侧设置第二凹槽后再将第二板体与第一板体连接的方式形成流道,加工难度和装配难度较低。
在一些实施例中,第二板体固定连接于第一板体。
第二方面,本申请提供了一种电池,其包括多个电池单体和上述实施例中的隔离部件,电池单体包括泄压机构。隔离部件与多个电池单体导热连接,以调节多个电池单体的温度。其中,第一板***于多个电池单体和第二板体之间,泄压机构与第一通孔相对设置。
在一些实施例中,每个第一通孔与一个电池单体对应,或,每个第一通孔与多个电池单体对应。这样的设计,为第一通孔与电池单体的配合方式提供了多种可能,提高了隔离部件与第一通孔的兼容性。
在一些实施例中,电池还包括箱体,隔离部件设置于箱体内且将箱体的内部空间分隔为电气腔和收集腔,电气腔用于容纳多个电池单体,收集腔用于在泄压机构致动时收集电池单体的排放物。防爆区被配置为在泄压机构致动时能够被破坏,以使电池单体的排放物穿过防爆区而进入收集腔。利用隔离部件将容纳电池单体的电气腔与收集排放物的收集腔分离,在泄压机构致动时,电池单体的排放物经过空腔的缓冲后进入收集腔,而不进入或少量进入电气腔,从而不会影响电气腔中的电连接,因此能够提高电池的可靠性。
在一些实施例中,电池还包括感应报警装置,感应报警装置设置于箱体内,用于在检测到排放物的浓度大于阈值时发出报警信号。感应报警装置在检测到排放物的浓度大于阈值时发出报警信号,可及时提醒用户对电池进行干预,一定程度上可降低电池发生***引发安全事故的风险。
在一些实施例中,感应报警装置设置于电气腔内,第一板体上还开设有第二通孔,第二通孔与空腔连通,多个电池单体不覆盖第二通孔。在泄压机构致动时,电池单体的大部分排放物在空腔的缓冲后进入收集腔,小部分排放物穿过第二通孔触发感应报警装置,可提高感应报警装置发出报警信号的及时性。
第三方面,本申请提供了一种用电设备,其包括上述实施例中的电池,电池用于提供电能。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
通过阅读对下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中,用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中:
图1为本申请一些实施例的车辆的示意图;
图2为本申请一些实施例的电池的结构示意图;
图3为本申请一些实施例的箱体的结构示意图;
图4为本申请一些实施例的隔离部件的***图;
图5为本申请一些实施例的隔离部件的结构示意图;
图6为本申请图5中A处的局部放大图;
图7为本申请又一些实施例的隔离部件的结构示意图;
图8为本申请另一些实施例的隔离部件的结构示意图;
图9为本申请图8中B处的局部放大图;
图10为本申请又一些实施例的电池的结构示意图;
图11为本申请图10中C处的局部放大图;
图12为本申请一些实施例的第一板体的结构示意图;
图13为本申请又一些实施例的第一板体的结构示意图。
具体实施方式中的附图标号如下:
1-车辆;30-控制器;20-马达;10-电池;11-箱体;111-第一部分;11a-电气腔;11b-收集腔;112-第二部分;12-电池单体;121-泄压机构;13-隔离部件;131-第一板体;1311-第一通孔;1312-第二通孔;132-第二板体;1321-防爆区;1322-第一凹槽;1323-第二凹槽;133-空腔;134-流道;14-感应报警装置。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本申请的保护范围。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中,术语“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
在本申请实施例的描述中,技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;也可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
本申请中,电池单体可以包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等,本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等,本申请实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种:柱形电池单体、方体方形电池单体和软包电池单体,本申请实施例对此也不限定。
本申请的实施例所提到的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。
电池单体包括电极组件和电解液,电极组件由正极片、负极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。
电池技术的发展要同时考虑多方面的设计因素,例如,能量密度、循环寿命、放电容量、充放电倍率等性能参数,另外,还需要考虑电池在使用过程中的可靠性。
对于电池单体来说,主要的安全危险来自于充电和放电过程,同时还有对于电池单体来说,主要的安全危险来自于充电和放电过程,同时还有适宜的环境温度设计,为了有效地避免不必要的损失,对电池单体一般会有至少三重保护措施。具体而言,保护措施至少包括开关元件、选择适当的隔离膜材料以及泄压机构。
泄压机构是指电池单体的内部压力或温度或其他条件达到预定阈值时致动以泄放内部压力或温度的元件或部件。该阈值设计根据设计需求不同而不同。所述阈值可能取决于电池单体中的正极极片、负极极片、电解液和隔离膜中一种或几种的材料。泄压机构可以采用诸如防爆阀、气阀、泄压阀或安全阀等的形式,并可以具体采用压敏或温敏的元件或构造,即,当电池单体的内部压力或温度或其他条件达到预定阈值时,泄压机构执行动作或者泄压机构中设有的薄弱结构被破坏,从而形成可供内部压力或温度泄放的开口或通道。
本申请中所提到的“致动”是指泄压机构产生动作或被激活至一定的状态,从而使得电池单体的内部压力及温度得以被泄放,从而使得电池单体的内部压力及温度得以被泄放。泄压机构产生的动作可以包括但不限于:泄压机构中的至少一部分破裂、破碎、熔化、被撕裂或者打开,等等。泄压机构在致动时,电池单体的内部的高温高压物质作为排放物会从致动的部位向外排出。以此方式能够在可控压力或温度的情况下使电池单体发生泄压及泄温,从而避免潜在的更严重的事故发生。
泄压机构在致动时,电池单体的内部的高温高压物质作为排放物会从致动的部位向外排出。以此方式能够在可控压力或温度的情况下使电池单体发生泄压及泄温,从而避免潜在的更严重的事故发生。
本申请中所提到的来自电池单体的排放物包括但不限于:电解液、被溶解或***的正负极极片、隔离膜的碎片、反应产生的高温高压气体、火焰等等。
为了提升电池的工作可靠性与稳定性,通常会在箱体内设置隔离部件。隔离部件一般包括温度调节板,通常情况下,温度调节板位于箱体的底部并固定安装于箱体的侧壁。电池单体一般会通过导热胶与温度调节板的上表面连接和/或通过螺栓等紧固件固定于温度调节板上,以使电池单体与温度调节板接触,在温度调接板的温度改变时与之接触的电池单体的温度随之改变。
隔离部件是用于给多个电池单体调节温度的部件。一般情况下,隔离部件中具有可给多个电池单体调节温度的流体,这里的流体可以是液体或气体,调节温度是指给多个电池单体加热或散热。在给电池单体散热或降温的情况下,该隔离部件可以称为冷却部件、冷却***或冷却板等,其容纳的流体也可以称为冷却介质或冷却流体,更具体的,可以称为冷却液或冷却气体。另外,隔离部件也可以用于加热以给多个电池单体升温,本申请实施例对此并不限定。可选的,所述流体可以是循环流动的,以达到更好的温度调节的效果。可选的,流体可以为水、水和乙二醇的混合液或者空气等。
泄压机构可以设置在电池单体的底部、电池单体的侧面等。以泄压机构设置在电池单体的底部的电池为例,为了保证泄压机构在致动能正常翻转开启泄压,一般需要在电池的下部区域设置避让腔。考虑到一般情况下隔离部件一般位于箱体的底部,设计人员会将与电池单体对应的避让腔集成在隔离部件上。
以隔离部件应用于电池为例,通常的避让腔集成在隔离部件上主要包括以下两种情况,其中一种情况为在冷却板上开设多个与电池单体的泄压机构一一对应的通孔,并在冷却板下方附接一块可覆盖上述通孔的下板体,以保证箱体的密封性,通孔与下板体围成的独立空间形成避让腔,且电池单体与避让腔之间一般为一个密闭的空间。在这种情况下,虽然电池单体与冷却板的接触面积大、散热性能好,但避让腔的空间较小。对于低能量密度或低荷电状态的电池单体来说,在泄压机构致动时,电池单体的排放物的瞬时温度或排放物的瞬时冲击力无法瞬间冲破下板体,排放物中的高温气体在充满避让腔后无法及时排出。在高温气体持续进入避让腔的情况下,避让腔内的压力逐渐增大,过大的压力会撑破电池单体与冷却板的连接界面,导致电池单体与冷却板的连接失效,或,使电池单体的内部堆积越来越多的无法外排的高温气体,使电池单体的顶盖爆开,进而使得电池单体在使用过程中的可靠性较差。
另一种情况为在冷却板上开设一个与所有电池单体的泄压机构对应的长条形孔,并在冷却板下方附接一块可覆盖上述长条形孔的下板体,以保证箱体的密封性。长条形孔与下板体围成的独立空间形成避让腔。在这种情况下,虽然避让腔的空间较大,避让腔对排放物的缓冲效果较好,但电池单体与冷却板的接触面积小,冷却板对电池单体的散热或加热效果差,电池在高温或寒冷的环境下使用时可靠性较差。
鉴于此,本申请提供了一种隔离部件,隔离部件包括第一板体和第二板体,第一板体开设有第一通孔。第二板体固定连接于第一板体,第二板体和第一板体层叠设置,第二板体和第一板体共同形成空腔,空腔连通于第一通孔,第二板体形成空腔的部分具有用于供热气冲破的防爆区。第二板体和第一板体共同形成空腔,热气可由第一通孔进入空腔并冲破空腔的防爆区而排出隔离部件。空腔的内部空间可为预先进入空腔内的热气提供一定的缓冲空间,给热气冲破防爆区提供足够的时间。以隔离部件应用于电池为例,在电池中,电池单体设置在第一板体的表面,电池单体的泄压机构与第一通孔相对设置,当电池单体发生热失控时,泄压机构开启,电池单体的排放物从第一通孔进入空腔,空腔为排放物提供缓冲空间,给防爆区被冲破提供足够时间,从而降低电池单体与第一板体的连接界面被破坏的风险,并且,降低了电池发生***的风险。同时第一板体保留了足够的刚度且与电池单体的接触面积较大,隔离部件对电池单体的散热效果较好,提高了电池的可靠性。
本申请实施例描述的技术方案均适用于各种使用电池的装置,例如,手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动玩具、电动工具、电动车辆、船舶和航天器等,例如,航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等。
应理解,本申请实施例描述的技术方案不仅仅局限适用于上述所描述的设备,还可以适用于所有使用电池的设备,但为描述简洁,下述实施例均以电动车辆为例进行说明。
在一些实施例中,请参照图1,车辆1可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1的内部可以设置马达20,控制器30以及电池10,控制器30用来控制电池10为马达20的供电。例如,在车辆1的底部或车头或车尾可以设置电池10。电池10可以用于车辆1的供电,例如,电池10可以作为车辆1的操作电源,用于车辆1的电路***,例如,用于车辆1的启动、导航和运行时的工作用电需求。在本申请的另一实施例中,电池10不仅仅可以作为车辆1的操作电源,还可以作为车辆1的驱动电源,替代或部分地替代燃油或天然气为车辆1提供驱动动力。
为了满足不同的使用电力需求,电池10可以包括多个电池单体12,其中,多个电池单体12之间可以串联或并联或混联,混联是指串联和并联的混合。电池10也可以称为电池包。可选地,多个电池单体12可以先串联或并联或混联组成电池模块,多个电池模块再串联或并联或混联组成电池10。也就是说,多个电池单体12可以直接组成电池10,也可以先组成电池模块,电池模块再组成电池10。
在一些实施例中,请参照图2,电池10可以包括多个电池单体12。电池10还可以包括箱体11,箱体11内部为中空结构,多个电池单体12容纳于箱体11内。箱体11可以包括两部分,这里分别称为第一部分111和第二部分112,第一部分111和第二部分112扣合在一起。第一部分111和第二部分112的形状可以根据多个电池单体12组合的形状而定,第一部分111和第二部分112可以均具有一个开口。例如,第一部分111和第二部分112均可以为中空长方体且各自只有一个面为开口面,第一部分111的开口和第二部分112的开口相对设置,并且第一部分111和第二部分112相互扣合形成具有封闭腔室的箱体11。多个电池单体12相互并联或串联或混联组合后置于第一部分111和第二部分112扣合后形成的箱体11内。可选地,电池10还可以包括其他结构,在此不再一一赘述。
根据不同的电力需求,电池单体12的数量可以设置为任意数值。多个电池单体12可通过串联、并联或混联的方式连接以实现较大的容量或功率。由于每个电池10中包括的电池单体12的数量可能较多,为了便于安装,可以将电池单体12分组设置,每组电池单体12组成电池模块。电池模块中包括的电池单体12的数量不限,可以根据需求设置。
在一些实施例中,电池10的箱体11还包括隔离部件13,请参照图3,箱体11可以包括第一部分111和第二部分112,第二部分112的两测分别具有开口,第一部分111盖合第二部分112的一侧开口,隔离部件13盖合第二部分112的另一侧的开口,以形成密封的箱体11。在一些实施例中,可以将图2中第二部分112的底壁替换为隔离部件13。
根据本申请的一些实施例,参照图4和图5,本申请提供了一种隔离部件13,隔离部件13包括第一板体131和第二板体132,第一板体131开设有第一通孔1311。第二板体132固定连接于第一板体131,第二板体132和第一板体131层叠设置,第二板体132和第一板体131共同形成空腔133,空腔133连通于第一通孔1311,第二板体132形成空腔133的部分具有用于供热气冲破的防爆区1321。
以隔离部件13应用于电池10为例,隔离部件13可仅用于支撑电池单体12,也可以用于支撑电池单体12和调节电池单体12的温度。
第一板体131的材质可以为金属,例如铝、铁、不锈钢、钛合金等。
第一通孔1311的形状可以为圆形、方形、多边形等。
在一些实施例中,第一板体131可用于导热,意味着第一板体131可用于对与其接触的部件进行散热或加热。在一些实施例中,第一板体131和第二板体132之间形成有流道134,流道134用于容纳流体,流体可以是液体或气体,可选的流体可以是循环流动的,以达到更好的温度调节的效果,可选的,流体可以为水、水和乙二醇的混合液或者空气等。
以隔离部件13应用于电池10为例,第一通孔1311的形状可与电池单体12的泄压机构121的形状对应,在一些电池单体12的泄压机构121凸出电池单体12的外表面的实施例中,电池单体12与第一板体131形成连接后,泄压机构121的部分***第一通孔1311内。
第一板体131与第二板体132可通过焊接的方式形成连接,第一板体131与第二板体132也可以通过螺栓等紧固件连接在一起。
空腔133的形成方式由多种,在一些实施例中,第二板体132上设置有凹槽,第一板体131覆盖凹槽形成空腔133。在一些实施例中,第一板体131上设置有凹槽,第二板体132覆盖凹槽形成空腔133。在一些实施例中,第一板体131上设置有上凹槽,第二板体132上设置有下凹槽,第一板体131与第二板体132连接后,上凹槽和下凹槽相互扣合形成空腔133。
以隔离部件13应用于电池10为例,防爆区1321可以与电池单体12的泄压机构121相对设置,这样,泄压机构121致动时,排放物可以直接冲击防爆区1321而冲破防爆区1321。
防爆区1321可以采用各种便于热气冲破的设置,本申请实施例对此不作限定,以下进行举例说明。
在一些实施例中,第二板体132上设置有凹槽,第一板体131覆盖凹槽形成空腔133。凹槽的整个壁部均为防爆区1321,由于凹槽的壁部相对于隔离部件13其他区域更容易被热气冲破,热气会在冲破凹槽的壁部后排出隔离部件13。可将凹槽的壁部的厚度减薄,从而使防爆区1321更容易被热气冲破。例如,可在凹槽的壁部与第一通孔1311对应的位置开设盲孔或者阶梯孔等。
在一些实施例中,第二板体132上设置有凹槽,第一板体131覆盖凹槽形成空腔133。凹槽的壁部与第一通孔1311对应的区域为防爆区1321,可采用低熔点材料制作防爆区1321。例如,凹槽的主体材料为熔点高于800摄氏度的不锈钢,在主体上与第一通孔1311对应的区域加工通孔,在通孔内焊接熔点低于800摄氏度的铝板,上述铝板相比于上述不锈钢更容易被热气冲破,以形成防爆区1321。
在一些实施例中,第二板体132的材料为熔点低于800摄氏度的铝板,通过冲压的方式形成凹槽,第一板体131覆盖凹槽形成空腔133,第二板体132的整体熔点较低,而空腔133与第一通孔1311连通,热气由第一通孔1311进入空腔133后可冲破第二板体132而排出。
可以理解地,防爆区1321可以同时采用低熔点材料和较小厚度设置,也就是说,上述两种实施方式既可以单独实施,也可以结合实施。
本申请实施例的技术方案中,第二板体132和第一板体131共同形成空腔133,热气可由第一通孔1311进入空腔133并冲破空腔133的防爆区1321而排出隔离部件13。空腔133的内部空间可为预先进入空腔133内的热气提供一定的缓冲空间,给热气冲破防爆区1321提供足够的时间。以隔离部件13应用于电池10为例,在电池10中,电池单体12的泄压机构121与第一通孔1311相对设置,当电池单体12发生热失控时,泄压机构121开启,电池单体12的排放物从第一通孔1311进入空腔133,空腔133为排放物提供缓冲空间,给防爆区1321被冲破提供足够时间,从而降低电池单体12与第一板体131的连接界面被破坏的风险,并且,降低了电池10发生***的风险,提高了电池10的可靠性。
根据本申请的一些实施例,防爆区1321的熔点为T,满足:T≤800℃。
第二导热板形成空腔133的部分与防爆区1321对应的部分的材料的熔点T可以为小于等于800℃的任意数值,例如,80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃、280℃、290℃、300℃、310℃、320℃、330℃、340℃、350℃、360℃、370℃、380℃、390℃、400℃、410℃、420℃、430℃、440℃、450℃、460℃、470℃、480℃、490℃、500℃、510℃、520℃、530℃、540℃、550℃、560℃、570℃、580℃、590℃、600℃、610℃、620℃、630℃、640℃、650℃、660℃、670℃、680℃、690℃、700℃、710℃、720℃、730℃、740℃、750℃、760℃、770℃、780℃、790℃、800℃。
将防爆区1321的熔点设计在合理范围内,以隔离部件13用于调节电池单体12的温度为例,可降低因防爆区1321的熔点过高,热气冲破防爆区1321的难度过大、冲破防爆区1321的时间过长,导致电池10出现***的风险。
根据本申请的一些实施例,请参照图6,防爆区1321的厚度为D,满足:0mm<D≤2mm。
第二导热板形成空腔133的部分与防爆区1321对应的部分的厚度D可以为大于0mm小于等于2mm之间的任意数值,例如,0.05mm、0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm、0.5mm、0.55mm、0.6mm、0.65mm、0.7mm、0.75mm、0.8mm、0.85mm、0.9mm、0.95mm、1mm、1.05mm、1.1mm、1.15mm、1.2mm、1.25mm、1.3mm、1.35mm、1.4mm、1.45mm、1.5mm、1.55mm、1.6mm、1.65mm、1.7mm、1.75mm、1.8mm、1.85mm、1.9mm、2mm。
将防爆区1321的厚度设计在合理范围内,以隔离部件13用于调节电池单体12的温度为例,一方面,可降低因防爆区1321的厚度过高,热气冲破防爆区1321的难度过大、冲破防爆区1321的时间过长,导致电池10出现***的风险;另一方面,可降低防爆区1321的厚度为零,导致隔离部件13密封失效的风险。
根据本申请的一些实施例,请参照图5、图6和图7,防爆区1321的至少部分正对第一通孔1311。
防爆区1321的至少部分正对第一通孔1311意味着,沿第一板体131和第二板体132的层叠方向观察,图6中X方向为第一板体131和第二板体132的层叠方向,第一通孔1311在第二板体132上的投影,至少部分位于防爆区1321内。
根据本申请的一些实施例,请参照图8,防爆区1321为第二板体132的形成空腔133的壁面整体。
以第二板体132上设置有凹槽,第一板体131覆盖凹槽形成空腔133的实施例为例,凹槽的所有壁部的材料的熔点较低和/或凹槽的所有壁部的材料的厚度较薄以形成防爆区1321。
这样的设计,防爆区1321的形成可采用多种方式,在一些情况下,相比于将第二板体132的形成空腔133的壁面的部分的厚度减薄而言,将第二板体132的形成空腔133的壁面整体的厚度减薄以形成防爆区1321,具有加工难度低的优势。在另一些情况下,相比于防爆区1321的材料与第二板体132非防爆区1321的材料不同需通过焊接等方式装配形成第二板体132的实施例而言,选取熔点较低的一种材料作为第二板体132的形成空腔133的壁面的整体的材料具有加工难度低、加工成本低的优势。
在一些实施例中,请参照图7,第一通孔1311设置有至少两个,空腔133设置有至少一个,每个空腔133均与多个第一通孔1311连通。
以隔离部件13用于调节电池单体12的温度的实施例为例,电池单体12的泄压机构121与第一通孔1311一一对应,第一板件上布置了多个电池单体12,在多个电池单体12的泄压机构121致动时,排放物可通过第一通孔1311进入空腔133,请参照图7,三个电池单体12的排放物均可由与其对应的第一通孔1311进入空腔133,预先进入空腔133的热气可在空腔133对应的三个第一通孔1311之间的区域缓冲。
相比于每个空腔133与第一通孔1311一一对应的实施例而言,每个空腔133均与多个第一通孔1311连通,可对从不同第一通孔1311进入隔离部件13的热气提供更大的缓冲空间,以隔离部件13用于调节电池单体12的温度的实施例为例,进一步降低电池单体12与第一板体131的连接界面被破坏的风险,降低了电池10发生***的风险,提高了电池10的可靠性。
根据本申请的一些实施例,请参照图5,相邻第一通孔1311之间的最小距离为W,满足,5mm≤W≤30mm。
相邻第一通孔1311之间的最小距离可以为5mm至30mm之间的任意数值,例如,5mm、5.5mm、6mm、6.5mm、7mm、7.5mm、8mm、8.5mm、9mm、9.5mm、10mm、10.5mm、11mm、11.5mm、12mm、12.5mm、13mm、13.5mm、14mm、14.5mm、15mm、15.5mm、16mm、16.5mm、17mm、17.5mm、18mm、18.5mm、19mm、19.5mm、20mm、20.5mm、21mm、21.5mm、22mm、22.5mm、23mm、23.5mm、24mm、24.5mm、25mm、25.5mm、26mm、26.5mm、27mm、27.5mm、28mm、28.5mm、29mm、29.5mm、30mm。
将相邻第一通孔1311之间的最小距离设计在合理范围内,一方面,可降低因相邻第一通孔1311之间的最小距离过小导致第一板体131与电池单体12接触面积过小导致隔离部件13的散热效果不佳的风险;另一方面,可降低因相邻第一通孔1311之间的最小距离过大,热气由第一通孔1311进入空腔133的入口减少,导致热气排气不顺畅的风险。
根据本申请的一些实施例,请参照图6,沿第一板体131和第二板体132的层叠方向观察,空腔133的面积大于第一通孔1311的面积。
请参照图6,第一板体131和第二板体132的层叠方向为图6中的X方向,空腔133的面积大于第一通孔1311的面积使由第一通孔1311进入空腔133的大部分热气可直接作用于防爆区1321,有利于防爆区1321更快的破裂。在热气未冲破防爆区1321的时间内,沿第一板体131和第二板体132的层叠方向观察,热气可在空腔133的面积多于第一通孔1311的面积的区域缓冲。
相比于第一通孔1311的排气面积,空腔133的面积更大,为预先穿过第一通孔1311进入空腔133的热气提供了一定的缓冲空间。
根据本申请的一些实施例,请参照图6,空腔133在第一板体131和第二板体132的层叠方向上的尺寸为H,满足:5≤H≤40mm。
空腔133在第一板体131和第二板体132的层叠方向上的尺寸可以为大于等于5mm小于等于40mm的任意数值,例如,5mm、5.2mm、5.4mm、5.6mm、5.8mm、6mm、6.2mm、6.4mm、6.6mm、6.8mm、7mm、7.2mm、7.4mm、7.6mm、7.8mm、8mm、8.2mm、8.4mm、8.6mm、8.8mm、9mm、9.2mm、9.4mm、9.6mm、9.8mm、10mm、10.2mm、10.4mm、10.6mm、10.8mm、11mm、11.2mm、11.4mm、11.6mm、11.8mm、12mm、12.2mm、12.4mm、12.6mm、12.8mm、13mm、13.2mm、13.4mm、13.6mm、13.8mm、14mm、14.2mm、14.4mm、14.6mm、14.8mm、15mm、15.2mm、15.4mm、15.6mm、15.8mm、16mm、16.2mm、16.4mm、16.6mm、16.8mm、17mm、17.2mm、17.4mm、17.6mm、17.8mm、18mm、18.2mm、18.4mm、18.6mm、18.8mm、19mm、19.2mm、19.4mm、19.6mm、19.8mm、20mm、20.2mm、20.4mm、20.6mm、20.8mm、21mm、21.2mm、21.4mm、21.6mm、21.8mm、22mm、22.2mm、22.4mm、22.6mm、22.8mm、23mm、23.2mm、23.4mm、23.6mm、23.8mm、24mm、24.2mm、24.4mm、24.6mm、24.8mm、25mm、25.2mm、25.4mm、25.6mm、25.8mm、26mm、26.2mm、26.4mm、26.6mm、26.8mm、27mm、27.2mm、27.4mm、27.6mm、27.8mm、28mm、28.2mm、28.4mm、28.6mm、28.8mm、29mm、29.2mm、29.4mm、29.6mm、29.8mm、30mm、30.2mm、30.4mm、30.6mm、30.8mm、31mm、31.2mm、31.4mm、31.6mm、31.8mm、32mm、32.2mm、32.4mm、32.6mm、32.8mm、33mm、33.2mm、33.4mm、33.6mm、33.8mm、34mm、34.2mm、34.4mm、34.6mm、34.8mm、35mm、35.2mm、35.4mm、35.6mm、35.8mm、36mm、36.2mm、36.4mm、36.6mm、36.8mm、37mm、37.2mm、37.4mm、37.6mm、37.8mm、38mm、38.2mm、38.4mm、38.6mm、38.8mm、39mm、39.2mm、39.4mm、39.6mm、39.8mm、40mm。
将空腔133在第一板体131和第二板体132的层叠方向上的尺寸设计在合理的范围内,以隔离部件13应用于电池10为例,在电池10中,电池单体12设置在第一板体131的表面,电池单体12的泄压机构121与第一通孔1311相对设置,电池单体12和空腔133之间形成密闭的空间,当电池单体12发生热失控时,泄压机构121开启,电池单体12的排放物从第一通孔1311进入空腔133,一方面,可降低因空腔133在第一板体131和第二板体132的层叠方向上的尺寸过小,空腔133提供给热气的缓冲空间不足,预先进入空腔133的热气还未冲破防爆区1321以使空腔133被热气充满,后续进入空腔133的热气使得空腔133的压力增大,导致电池单体12和第一板体131的连接界面被破坏的风险,降低了电池10发生***的风险,提高了电池10的可靠性;另一方面,可降低因空腔133在第一板体131和第二板体132的层叠方向上的尺寸过大,隔离部件13与电池10内的其他部件(如底护板)发生干涉的风险。
根据本申请的一些实施例,请参照图5和图8,第二板体132的面向第一板体131的一侧设置有第一凹槽1322,第一板体131覆盖第一凹槽1322以形成空腔133。
在一些实施例中,可通过冲压设备在第二板体132上冲压加工形成第一凹槽1322。在一些实施例中,可通过铣削加工或车削加工的方式在第二板体132上加工出第一凹槽1322。
在一些情况下,可通过先在第二板体132的面向第一板体131的一侧设置第一凹槽1322后再将第二板体132与第一板体131连接的方式形成空腔133,加工难度和装配难度较低。
根据本申请的一些实施例,请参照图4和图8,第一板体131和第二板体132之间形成有用于容纳换热介质的流道134,空腔133与流道134相互独立。
空腔133与流道134相互独立意味着,空腔133的主要作用是用于缓冲热气,流道134的主要作用是用于调节隔离部件13的温度。
在一些实施例中,换热介质可以是流体,流体可以为水、水和乙二醇的混合液或者空气等。
在第一板体131和第二板体132之间设置用于容纳换热介质的流道134可以提高隔离部件13的散热效果。
根据本申请的一些实施例,请参照图8,第二板体132的面向第一板体131的一侧设置有第二凹槽1323,第一板体131覆盖第二凹槽1323以形成流道134。
在一些实施例中,可通过冲压设备在第二板体132上冲压加工形成第二凹槽1323。在一些实施例中,可通过铣削加工或车削加工的方式在第二板体132上加工出第二凹槽1323。
在一些情况下,可通过先在第二板体132的面向第一板体131的一侧设置第二凹槽1323后再将第二板体132与第一板体131连接的方式形成流道134,加工难度和装配难度较低。
根据本申请的一些实施例,第二板体固定连接于第一板体。
根据本申请的一些实施例,请参照图10和图11,本申请还提供了一种电池10,包括多个电池单体12和以上任一方案所述的隔离部件13,电池单体12包括泄压机构121。隔离部件13与多个电池单体12导热连接,以调节多个电池单体12的温度。其中,第一板体131位于多个电池单体12和第二板体132之间,泄压机构121与第一通孔1311相对设置。
在一些实施例中,电池单体12的壳体可与第一板体131通过导热胶粘接和/或通过螺栓固定于第一板体131的上表面(电池单体12的壳体与第一板体131接触)。
在一些实施例中,泄压机构121与第一通孔1311相对设置,意味着,沿第一板体131和第二板体132的层叠方向观察,泄压机构121的投影位于第一通孔1311内,其目的是在泄压机构121开启时有足够的开启空间,降低泄压机构121开启时与第一通孔1311的孔壁干涉,导致泄压机构121致动后排放物排放不畅的风险。
在一些实施例中,泄压机构121的部分部件可伸入第一通孔1311内部,以使泄压机构121有足够的开启空间。
泄压机构121用于电池单体12的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放内部压力或温度。
一般泄压机构121设置于电池单体12的底壁,可以使得泄压机构121致动时,电池单体12的排放物向电池10底部排放。这样,一方面可以利用电池10底部的隔离部件13等降低排放物的危险性,另一方面,电池10底部通常会远离用户,从而能够降低对用户的危害。
泄压机构121可以为各种可能的泄压结构,本申请实施例对此并不限定。例如,泄压机构121可以为温敏泄压机构121,温敏泄压机构121被配置为在设有泄压机构121的电池单体12的内部温度达到阈值时能够熔化,和/或,泄压机构121可以为压敏泄压机构121,压敏泄压机构121被配置为在设有泄压机构121的电池单体12的内部气压达到阈值时能够破裂。
在一些实施例中,泄压机构121致动时在刻痕处破裂并向两侧打开,相应地,泄压机构121需要一定的变形空间。空腔133可为泄压机构121提供变形空间,以使泄压机构121朝向第二板体132变形并破裂。空腔133的设置要满足使泄压机构121致动时能够被打开的条件。具体而言,空腔133的深度与泄压机构121的尺寸相关。作为本申请的一个实施例,在第一板体131与第二板体132的层叠方向上,空腔133的深度大于5mm。示例性的,空腔133的深度可以为5mm或者大于5mm,从而更便于泄压机构121被打开。第一通孔1311的面积也与泄压机构121的面积相关。为了使得泄压机构121被打开,在第一板体131与第二板体132的层叠方向上,第一通孔1311的面积可大于泄压机构121的面积。
在一些实施例中,请参照图10-图13,每个第一通孔1311与一个电池单体12对应,或,每个第一通孔1311与多个电池单体12对应。
每个第一通孔1311与多个电池单体12对应,换句话说,多个电池单体12的泄压机构121与一个第一通孔1311对应,多个电池单体12的泄压机构121开启时,排放物均从与其对应的一个第一通孔1311进入空腔133。
请参照图12,每个第一通孔1311与一个电池单体12对应。
请参照图13,每个第一通孔1311与两个电池单体12对应。
这样的设计,为第一通孔1311与电池单体12的配合方式提供了多种可能,提高了隔离部件13与第一通孔1311的兼容性。
根据本申请的一些实施例,请参照图10和图11,电池10还包括箱体11,隔离部件13设置于箱体11内且将箱体11的内部空间分隔为电气腔11a和收集腔11b,电气腔11a用于容纳多个电池单体12,收集腔11b用于在泄压机构121致动时收集电池单体12的排放物。防爆区1321被配置为在泄压机构121致动时能够被破坏,以使电池单体12的排放物穿过防爆区1321而进入收集腔11b。
在一些实施例中,第一板体131与第二板体132的外缘贴合并固定连接,在一些实施例中,第一板体131和第二板体132均固定安装于箱体11的内壁。
电气腔11a用于容纳多个电池单体12。电气腔11a可以是密封或非密封的。电气腔11a提供电池单体12件的安装空间。在一些实施例中,电气腔11a中还可以设置用于固定电池单体12的结构。电气腔11a的形状可以根据所容纳的多个电池单体12而定。在一些实施例中,电气腔11a可以为方形,具有六个壁。由于电气腔11a内的电池单体12通过电连接形成较高的电压输出,电气腔11a也可以称为“高压腔”。
收集腔11b用于收集排放物,可以是密封或非密封的。在一些实施例中,所述收集腔11b内可以包含空气,或者其他气体。收集腔11b内没有连接至电压输出的电连接对应于“高压腔”,收集腔11b也可以称为“低压腔”。可选地或附加地,所述收集腔11b内也可以包含液体,比如冷却介质,或者,设置容纳该液体的部件,以对进入收集腔11b的排放物进一步降温。进一步可选地,收集腔11b内的气体或者液体是循环流动的。
在一些实施例中,采用隔离部件13隔离电气腔11a和收集腔11b。也就是说,容纳多个电池单体12的电气腔11a与收集排放物的收集腔11b分离。这样,在泄压机构121致动时,电池单体12的排放物从第一通孔1311进入空腔133,并穿过防爆区1321而进入收集腔11b,不会进入或少量进入电气腔11a,从而不会影响电气腔11a中的电连接,能够提高电池10的可靠性。
利用隔离部件13将容纳电池单体12的电气腔11a与收集排放物的收集腔11b分离,在泄压机构121致动时,电池单体12的排放物经过空腔133的缓冲后进入收集腔11b,而不进入或少量进入电气腔11a,从而不会影响电气腔11a中的电连接,因此能够提高电池10的可靠性。
根据本申请的一些实施例,请参照图10和图11,电池10还包括感应报警装置14,感应报警装置14设置于箱体11内,用于在检测到排放物的浓度大于阈值时发出报警信号。
在一些实施例中,感应报警装置14可以为温度报警装置,当排放物的热气进入箱体11内使箱体11内的温度升高,当箱体11内的温度升高至一定值时意味着排放物的浓度大于阈值,温度报警装置发出报警信号。在一些实施例中,感应报警装置14可以为烟雾报警装置,当排放物中的烟气浓度大于阈值时发出报警。
在电池包括收集腔11b和电气腔11a的实施例中,感应报警装置14可以设置于电气腔11a也可以设置于收集腔11b。
感应报警装置14在检测到排放物的浓度大于阈值时发出报警信号,可及时提醒用户对电池10进行干预,一定程度上可降低电池10发生***引发安全事故的风险。
根据本申请的一些实施例,请参照图10和图11,感应报警装置14设置于电气腔11a内,第一板体131上还开设有第二通孔1312,第二通孔1312与空腔133连通,多个电池单体12不覆盖第二通孔1312。
在一些实施例中,请参照图10和图11中的虚线箭头,其示意的是泄压机构121致动时,热气的流动路径。泄压机构121致动时,排放物中的高温高压气体首先会冲击位于第二板体132上的防爆区1321,在较大的冲击力作用下,防爆区1321会被冲破,排放物中的大部分高温高压气体、电解液、被溶解或***的正负极极片、隔离膜的碎片等会进入收集腔11b收集。而预先进入空腔133的部分排放物在防爆区1321未被冲破时可在空腔133内缓冲,排放物中的小部分热气由第二通孔1312进入电气腔11a触发感应报警装置14发出报警。
对于感应报警装置14设置于电气腔11a的电池10而言,在泄压机构121致动时,电池单体12的大部分排放物在空腔133的缓冲后进入收集腔11b,小部分排放物穿过第二通孔1312触发感应报警装置14,可提高感应报警装置14发出报警信号的及时性。
根据本申请的一些实施例,本申请还提供了一种用电设备,包括以上任一方案所述的电池10,电池10用于提供电能。
根据本申请的一些实施例,请参照图4、图8和图9,本申请提供了一种隔离部件13,隔离部件13包括第一板体131和第二板体132,第一板体131开设有第一通孔1311。第二板体132固定连接于第一板体131,第二板体132和第一板体131层叠设置,第二板体132和第一板体131共同形成空腔133,空腔133连通于第一通孔1311,第二板体132形成空腔133的部分具有用于供热气冲破的防爆区1321。防爆区1321为第二板体132的形成空腔133的壁面整体。第一通孔1311设置有至少两个,空腔133设置有至少一个,每个空腔133均与多个第一通孔1311连通。沿第一板体131和第二板体132的层叠方向观察,空腔133的面积大于第一通孔1311的面积。第二板体132的面向第一板体131的一侧设置有第一凹槽1322,第一板体131覆盖第一凹槽1322以形成空腔133。第一板体131和第二板体132之间形成有用于容纳换热介质的流道134,空腔133与流道134相互独立。第二板体132的面向第一板体131的一侧设置有第二凹槽1323,第一板体131覆盖第二凹槽1323以形成流道134。流道134内的换热介质可实现隔离部件13调节温度的功能。热气由第一通孔1311进入空腔133,预先进入空腔133的热气在防爆区1321未被冲破时可在空腔133内缓冲,在防爆区1321被热气冲破后,大部分热气穿过第二板体132排出隔离部件13。
根据本申请的一些实施例,请参照图4和图8-图11,本申请提供了一种电池10,电池包括多个电池单体12、隔离部件13和箱体11,电池单体12包括泄压机构121。隔离部件13包括第一板体131和第二板体132,第一板体131开设有第一通孔1311。第二板体132固定连接于第一板体131,第二板体132和第一板体131层叠设置,第二板体132和第一板体131共同形成空腔133,空腔133连通于第一通孔1311,第二板体132形成空腔133的部分具有用于供热气冲破的防爆区1321。防爆区1321为第二板体132的形成空腔133的壁面整体。第一通孔1311设置有至少两个,空腔133设置有至少一个,每个空腔133均与多个第一通孔1311连通。沿第一板体131和第二板体132的层叠方向观察,空腔133的面积大于第一通孔1311的面积。第二板体132的面向第一板体131的一侧设置有第一凹槽1322,第一板体131覆盖第一凹槽1322以形成空腔133。第一板体131和第二板体132之间形成有用于容纳换热介质的流道134,空腔133与流道134相互独立。第二板体132的面向第一板体131的一侧设置有第二凹槽1323,第一板体131覆盖第二凹槽1323以形成流道134。
第一板体131与多个电池单体12导热连接,以调节多个电池单体12的温度。其中,第一板体131位于多个电池单体12和第二板体132之间,泄压机构121与第一通孔1311相对设置。每个第一通孔1311与一个电池单体12对应,隔离部件13设置于箱体11内且将箱体11的内部空间分隔为电气腔11a和收集腔11b,电气腔11a用于容纳多个电池单体12,收集腔11b用于在泄压机构121致动时收集电池单体12的排放物。防爆区1321被配置为在泄压机构121致动时能够被破坏,以使电池单体12的排放物穿过防爆区1321而进入收集腔11b。
电池10还包括感应报警装置14,感应报警装置14设置于电气腔11a内,用于在检测到排放物的浓度大于阈值时发出报警信号。第一板体131上还开设有第二通孔1312,第二通孔1312与空腔133连通,多个电池单体12不覆盖第二通孔1312。
在电池单体12的泄压机构121致动时,排放物有第一通孔1311进入空腔133,部分排放物中的热气由第二通孔1312进入电气腔11a触发感应报警装置14发出报警。在排放物未冲破防爆区1321时,排放物可在空腔133内缓冲,当防爆区1321被冲破后大部分排放物穿过第二板体132进入收集腔11b内收集,在一些实施例中,收集腔11b上还可以设置泄压阀,泄压阀用于泄放电池10内部的压力。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (19)
1.一种隔离部件,其特征在于,包括:
第一板体,开设有第一通孔;
第二板体,所述第二板体和所述第一板体层叠设置,所述第二板体和所述第一板体共同形成空腔,所述空腔连通于所述第一通孔,所述第二板体形成所述空腔的部分具有用于供热气冲破的防爆区。
2.根据权利要求1所述的隔离部件,其特征在于,所述防爆区的熔点为T,满足:T≤800℃。
3.根据权利要求1所述的隔离部件,其特征在于,所述防爆区的厚度为D,满足:0mm<D≤2mm。
4.根据权利要求1所述的隔离部件,其特征在于,所述防爆区的至少部分正对所述第一通孔。
5.根据权利要求4所述的隔离部件,其特征在于,所述防爆区为所述第二板体的形成空腔的壁面整体。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的隔离部件,其特征在于,所述第一通孔设置有至少两个,所述空腔设置有至少一个,每个所述空腔均与多个所述第一通孔连通。
7.根据权利要求6所述的隔离部件,其特征在于,相邻所述第一通孔之间的最小距离为W,满足,5mm≤W≤30mm。
8.根据权利要求1所述的隔离部件,其特征在于,沿所述第一板体和所述第二板体的层叠方向观察,所述空腔的面积大于所述第一通孔的面积。
9.根据权利要求1所述的隔离部件,其特征在于,所述空腔在所述第一板体和所述第二板体的层叠方向上的尺寸为H,满足:5mm≤H≤40mm。
10.根据权利要求1所述的隔离部件,其特征在于,所述第二板体的面向所述第一板体的一侧设置有第一凹槽,所述第一板体覆盖所述第一凹槽以形成所述空腔。
11.根据权利要求1所述的隔离部件,其特征在于,所述第一板体和所述第二板体之间形成有用于容纳换热介质的流道,所述空腔与所述流道相互独立。
12.根据权利要求11所述的隔离部件,其特征在于,所述第二板体的面向所述第一板体的一侧设置有第二凹槽,所述第一板体覆盖所述第二凹槽以形成所述流道。
13.根据权利要求1所述的隔离部件,其特征在于,所述第二板体固定连接于所述第一板体。
14.一种电池,其特征在于,包括:
多个电池单体,所述电池单体包括泄压机构;
如权利要求1-13中任一项所述的隔离部件,与所述多个电池单体导热连接,以调节所述多个电池单体的温度;
其中,所述第一板***于所述多个电池单体和所述第二板体之间,所述泄压机构与所述第一通孔相对设置。
15.根据权利要求14所述的电池,其特征在于,每个所述第一通孔与一个所述电池单体对应,或,每个所述第一通孔与多个所述电池单体对应。
16.根据权利要求14所述的电池,其特征在于,所述电池还包括箱体,所述隔离部件设置于所述箱体内且将所述箱体的内部空间分隔为电气腔和收集腔,所述电气腔用于容纳所述多个电池单体,所述收集腔用于在所述泄压机构致动时收集所述电池单体的排放物;
所述防爆区被配置为在所述泄压机构致动时能够被破坏,以使所述电池单体的排放物穿过所述防爆区而进入所述收集腔。
17.根据权利要求16所述的电池,其特征在于,所述电池还包括感应报警装置,所述感应报警装置设置于所述箱体内,用于在检测到所述排放物的浓度大于阈值时发出报警信号。
18.根据权利要求17所述的电池,其特征在于,所述感应报警装置设置于所述电气腔内,所述第一板体上还开设有第二通孔,所述第二通孔与所述空腔连通,所述多个电池单体不覆盖所述第二通孔。
19.一种用电设备,其特征在于,所述用电设备包括如权利要求14-18中任一项所述的电池,所述电池用于提供电能。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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