CN218793631U - 消防构件、箱体、电池以及用电装置 - Google Patents
消防构件、箱体、电池以及用电装置 Download PDFInfo
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Abstract
本申请实施例提供一种消防构件、箱体、电池以及用电装置,电池包括电池单体、箱体以及消防构件,消防构件包括容纳腔以及启动端,容纳腔包括出口部,用于容纳消防介质,启动端被配置为在电池单体泄压时被启动,并使容纳腔内的消防介质通过出口部流出。根据本申请实施例,能够在电池热失控的情况下对电池实现安全防护。
Description
技术领域
本申请属于电池技术领域,尤其涉及一种消防构件、箱体、电池以及用电装置。
背景技术
近年来,新能源汽车的出现对于社会发展和环境保护均起到了巨大的推动作用,动力电池作为一种可充电的电池是新能源汽车的动力来源,在新能源汽车领域中被广泛应用。
在电池的发展技术中,如何提高电池在热失控下的安全性能,是电池技术中一个重要的研究方向。
实用新型内容
本申请实施例提供一种消防构件、箱体、电池以及用电装置,消防构件能够在电池热失控的情况下对电池实现安全防护。
一方面,本申请实施例提供一种消防构件,包括:容纳腔,包括出口部,容纳腔用于容纳消防介质;以及启动端,启动端被配置为在电池单体泄压时被启动,并使容纳腔内的消防介质通过出口部流出。
本申请实施例的消防构件能够对电池热失控的情况及时反映,不仅对电池单体起到降温效果,而且降低可燃物的浓度,以保证电池的安全。
可选地,启动端被配置为启动后能够压缩容纳腔的体积。
采用以上结构,使得消防构件具有简单的结构,且易于触发,在节约制造成本的同时,也能够及时对电池的热失控状况做出反应。
可选地,启动端被配置为启动后能够推动消防介质通过出口部流出。
采用以上结构,能够保证出口部响应于启动端的位移而打开,从而使得消防构件能够实现功能,具有较强的可用性。
可选地,启动端包括可移动壁,可移动壁构成容纳腔至少部分的腔壁,可移动壁被配置为能够在启动端启动后向出口部移动。
采用以上结构,可移动壁能够将消防介质从出口部挤压而出,使得消防构件能够实现功能。
可选地,出口部被构造为薄弱部。
采用以上结构,在启动端启动而改变容纳腔内部压力时,使得出口部对压力的改变做出反应,易于被破坏而释放消防介质,保证电池的安全性。
另一方面,本申请实施例提供一种箱体,包括如以上的消防构件。
可选地,箱体包括电气腔以及功能腔,电气腔以及功能腔经由分隔壁分隔,电气腔用于放置电池单体,功能腔包括可移动壁,可移动壁将功能腔分隔为排放空间和容纳腔,可移动壁与分隔壁共同构成排放空间,容纳腔通过出口部连接于电气腔。
采用以上结构,在电池单体热失控时,泄压机构能够通过分隔壁向功能腔泄压。
可选地,分隔壁上设置有接口部,接口部用于接收来自电池单体的排放物。
采用以上结构,泄压机构的排放物能够经由接口部进入功能腔,并作用于可移动壁,使得可移动壁压缩容纳腔的体积,将消防介质从出口部排出至电气腔,对电池进行消防降温。
可选地,消防构件包括通道,通道连接容纳腔以及电气腔,出口部设置于通道与电气腔相连的一端。
采用以上结构,通道对消防介质起到导向作用,使得消防介质进入电气腔。
可选地,电气腔设置有排气阀,排气阀被配置为保持电气腔内部的气压平衡。
采用以上结构,通过排气阀对电气腔进行排气,使得功能腔的流动介质能够顺利进入电气腔。
再一方面,本申请实施例提供一种电池,包括:电池单体;以及如以上的消防构件。
还一方面,本申请实施例提供一种电池,包括:电池单体;以及如以上的箱体。
可选地,电池单体设有泄压机构,泄压机构朝向排放空间。
采用以上结构,使得泄压机构的排放物作用于可移动壁,对容纳腔进行压缩。
可选地,电池单体还包括电极端子,电极端子与泄压机构分别设置于电池单体相对的两个端面。
采用以上结构,使得电极端子远离泄压机构,避免在泄压时泄压机构对电极端子产生影响。
以及一方面,本申请实施例提供一种用电装置,包括:如以上的电池,电池用于提供电能。
本申请实施例的消防构件包括容纳腔以及启动端,容纳腔容纳有消防介质,在电池单体泄压时,启动端受到泄压机构的排放物作用而启动,从而使得消防介质从容纳腔的出口部排出。其中,启动端被配置为压缩容纳腔的体积,因此可以设置为推动消防介质从出口部流出的部件。消防构件能够有效对电池单体的热失控进行及时反应保证电池的安全性。
附图说明
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的介绍,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图;
图2为本申请一些实施例的电池的一个示例的剖视示意图;
图3为图2中电池的消防构件的一个示例的剖视示意图;
图4为图2中电池的消防构件的另一个示例的剖视示意图;
图5为本申请一些实施例的电池的另一个示例的***示意图;
图6为图5中电池的剖视示意图;
图7为本申请一些实施例的电池单体的内部结构示意图。
附图标记:
1000、车辆;200、控制器;300、马达;
100、电池;10、电池单体;101、泄压机构;102、电极端子;103、端盖;104、壳体;105、电极组件;
1、消防构件;11、容纳腔;111、出口部;112、薄弱部;12、启动端;121、可移动壁;13、通道;
2、箱体;21、电气腔;211、排气阀;22、功能腔;221、排放空间;23、分隔壁;231、接口部。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
除非另有定义,本申请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;本申请中在申请的说明书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。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序或主次关系。
在本申请中提及“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。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“附接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;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。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中的具体含义。
本申请中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本申请中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请的实施例中,相同的附图标记表示相同的部件,并且为了简洁,在不同实施例中,省略对相同部件的详细说明。应理解,附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸,以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明,而不应对本申请构成任何限定。
本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。
本申请中术语“平行”不仅包括绝对平行的情况,也包括了工程上常规认知的大致平行的情况;同时,“垂直”也不仅包括绝对垂直的情况,还包括工程上常规认知的大致垂直的情况。
本申请中,电池单体可以包括锂离子二次电池单体、锂离子一次电池单体、锂硫电池单体、钠锂离子电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体等,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。
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。电池一般还可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,电极组件包括正极极片、负极极片和隔离件。电池单体主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极极片包括正极集流体和正极活性物质层,正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质层包括正极活性物质,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极极片包括负极集流体和负极活性物质层,负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质层包括负极活性物质,负极活性物质可以为碳或硅等。隔离件的材质可以为PP(polypropylene,聚丙烯)或PE(polyethylene,聚乙烯)等。
目前,从市场形势的发展来看,电池的应用越加广泛。电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源***,而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及军事装备和航空航天等多个领域。随着电池应用领域的不断扩大,其市场的需求量也在不断地扩增。
在相关技术中,电池单体的泄压机构是指在电池单体的内部压力达到预定阈值时致动以泄放内部压力的元件或部件。该阈值设计根据设计需求不同而不同。该阈值可能取决于电池单体中的正极极片、负极极片、电解液和隔离件中一种或几种的材料。电池单体的内部压力即为外壳内部的压力。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元件或构造,即,当电池单体的内部压力达到预定阈值时,泄压机构执行动作或者泄压机构中设有的薄弱部破裂,从而形成可供内部压力泄放的开口或通道。
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、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的情况下使电池单体发生泄压,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、隔离件的碎片、反应产生的高温高压气体、火焰,等等。
发明人注意到,在相关技术中,当电池发生热失控时,电池需要将热失控信号反馈到其它部件,由其它部件接收信号,再对热失控进行反应。如此,虽然能够对电池起到保护效果,但是使得电池的***控制逻辑复杂,出现失效的概率较大。并且,电池热失控时排放物的温度以及浓度较高,积聚在箱体内部,容易导致电池燃烧,存在较大的安全隐患。
鉴于此,本申请实施例提供一种消防构件,消防构件包括容纳腔以及启动端,容纳腔容纳有消防介质,在电池单体泄压时,启动端受到泄压机构的排放物作用而启动,从而使得消防介质从容纳腔的出口部排出。其中,启动端被配置为压缩容纳腔的体积,因此可以设置为推动消防介质从出口部流出的部件。消防构件能够有效对电池单体的热失控进行及时反应保证电池的安全性。
本申请实施例描述的技术方案适用于包括消防构件的箱体,包括消防构件的电池,包括箱体的电池,以及受电池供电的用电装置。
用电装置可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是燃油汽车、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;航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等;电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等;电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具,例如,电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。本申请实施例对上述用电装置不做特殊限制。
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用电装置,但为描述简洁,下述实施例均以车辆1000为例进行说明。
图1为本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。如图1所示,车辆1000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1000的内部设置有电池100,电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。
电池100可以用于车辆1000的供电,例如,电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300,控制器200用来控制电池100为马达300供电,例如,用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。在本申请一些实施例中,电池100不仅可以作为车辆1000的操作电源,还可以作为车辆1000的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
图2为本申请一些实施例的电池100的一个示例的剖视示意图。如图2所示,电池100包括电池单体10以及箱体2。箱体2包括消防构件1。
图3为图2中电池100的消防构件1的一个示例的剖视示意图。如图3所示,本申请的一些实施例中,消防构件1包括容纳腔11以及启动端12。容纳腔11包括出口部111,用于容纳消防介质。启动端12被配置为在电池单体10泄压时被启动,并使容纳腔11内的消防介质通过出口部111流出。
容纳腔11为容纳消防介质的空间,出口部111为设置于容纳腔11腔壁上的部件,将消防介质排出容纳腔11。消防介质为能够对消防介质能够与泄压机构101的排放物混合,以稀释可燃气体或液体的浓度,起到灭火效果的介质。当消防介质为气体时,消防介质可以为例如CO2(Carbon dioxide,二氧化碳)、SF6(Sulfur hexafluoride,六氟化硫)或N2(Nitrogen,氮气)等惰性气体。当消防介质为液体时,消防介质可以为低熔点的液体,相变或化学反应后形成气体,例如液态的全氟己酮、六氟丙烷或七氟丙烷。当消防介质为固体时,消防介质可以为例如干冰等相变后形成气体的固体介质。消防介质还可以发生化学反应后产生气体,例如在消防介质为气溶胶类固体(如硝酸钾、硝酸钠等)的情况下,发生化学反应后产生大量惰性气体,以消耗自由氧和稀释泄压机构101排放物的浓度。
启动端12在电池单体10泄压时被启动,也即是启动端12可以与电池单体10的泄压机构101相对应,电池单体10的泄压机构101在泄压时产生的排放物能够作用于启动端12,或可以通过启动端12进入容纳腔11,增加容纳腔11内部的压力,使得出口部111打开而排出消防介质。
在使用过程中,一旦电池单体10发生热失控,泄压机构101泄压时的排放物作用于启动端12,消防介质即通过出口部111排出容纳腔11,能够使得消防构件1对电池100热失控的情况及时反映,不仅对电池单体10起到降温效果,而且降低可燃物的浓度,以保证电池100的安全。并且,泄压机构101泄压时的排放物也可以通过启动端12进入容纳腔11,与消防介质产生反应。由于消防介质相变或化学反应后易于产生气体,出口部111能够释放容纳腔11内的压力,使得消防构件1具有良好的可用性。
本申请的一些实施例中,启动端12被配置为启动后能够压缩容纳腔11的体积。
启动端12可以为设置于容纳腔11一侧的、具有一定形变能力的腔壁,在电池单体10的泄压机构101泄压时,泄压机构101产生的排放物作用于启动端12,使得启动端12发生形变,以压缩容纳腔11的体积,增加容纳腔11的内部压力,从而打开出口部111,使得消防介质通过出口部111流出。
使得启动端12压缩容纳腔11的体积,使得消防构件1具有简单的结构,且易于触发,在节约制造成本的同时,也能够及时对电池100的热失控状况做出反应。
图4为图2中电池100的消防构件1的另一个示例的剖视示意图。如图4所示,本申请的一些实施例中,启动端12被配置为启动后能够推动消防介质通过出口部111流出。
在电池单体10的泄压机构101泄压时,泄压机构101产生的排放物作用于启动端12,使得启动端12发生位移。启动端12向容纳腔11内部位移,则压缩容纳腔11的体积,增加容纳腔11的内部压力,从而打开出口部111,使得消防介质通过出口部111流出。
使得启动端12推动消防介质,能够保证出口部111响应于启动端12的位移而打开,从而使得消防构件1能够实现功能,具有较强的可用性。
本申请的一些实施例中,启动端12包括可移动壁121,可移动壁121构成容纳腔11至少部分的腔壁,可移动壁121被配置为能够在启动端12启动后向出口部111移动。
可移动壁121可以为设置于容纳腔11一侧的腔壁,与容纳腔11其它的腔壁滑动连接。在电池单体10的泄压机构101泄压时,泄压机构101产生的排放物作用于可移动壁121,使得可移动壁121向出口部111发生位移,以使得出口部111打开。
可选地,由于在电池100热失控时,泄压机构101的排放物作用于可移动壁121,可移动壁121需要采用能够承受较高的温度以及泄压机构101排放物的腐蚀的材料。
再次参考图2、图3以及图4,本申请的一些实施例中,出口部111被构造为薄弱部112。
薄弱部112是容纳腔11腔壁上强度相对较小的部位,是易于破裂、破碎、被撕裂或被熔断的部分。可选地,薄弱部112可以厚度较小。可选地,设置有薄弱部112的腔壁表面可以设置有刻痕或沟槽,刻痕可以设置于薄弱部112表面,或者薄弱部112与容纳腔11腔壁的交界位置,使得薄弱部112更易被破坏。
可选地,薄弱部112也可以采用强度较低的材料,或低熔点材质,或能够与消防介质进行反应的材质。在薄弱部112采用熔点较低的材质时,电池单体10热失控时薄弱部112可以被热熔,可选地,薄弱部112的材质熔点可以介于100摄氏度至150摄氏度之间。
应理解,薄弱部112虽然具有较弱的强度,但是其强度应保证在日常使用或电池100的搬运过程中,薄弱部112不受碰撞或晃动等因素破坏,从而使得电池100具有较好的可用性。
将出口部111设置为薄弱部112,能够在启动端12启动而改变容纳腔11内部压力时,使得出口部111对压力的改变做出反应,易于被破坏而释放消防介质,保证电池100的安全性。
图5为本申请一些实施例的电池100的另一个示例的***示意图。图6为图5中电池100的剖视示意图。如图5以及图6所示,本申请的一些实施例中,箱体2包括电气腔21以及功能腔22,电气腔21以及功能腔22经由分隔壁23分隔,电气腔21用于放置电池单体10,功能腔22包括可移动壁121,可移动壁121将功能腔22分隔为排放空间221和容纳腔11,可移动壁121与分隔壁23共同构成排放空间221,容纳腔11通过出口部111连接于电气腔21。
分隔壁23被配置为分割箱体2内部的空间,使得箱体2内部形成为电气腔21以及功能腔22。电池单体10的泄压机构101朝向分隔壁23,在电池单体10热失控时,泄压机构101能够通过分隔壁23向功能腔22泄压。可选地,电池单体10可以搭载于分隔壁23,也可以与分隔壁23之间保持一定距离。
排放空间221为供泄压机构101向其泄压的空间,容纳腔11则为容纳消防介质的空间,因此,排放空间221相较于容纳腔11接近电气腔21,并能够与电气腔21联通。排放空间221以及容纳腔11是由可移动壁121分隔功能腔22形成的,正如分隔壁23将箱体2内部空间分隔为电气腔21以及功能腔22。可移动壁121可移动设置于功能腔22,也即在电池100热失控时,泄压机构101向可移动壁121泄压,可移动壁121受到排放物的作用力推动而发生移动,使得排放空间221体积增加而容纳腔11体积减少。
可选地,可移动壁121可以平行于分隔壁23,在本申请实施例中,可移动壁121以及分隔壁23将箱体2的内部空间分隔为依次排列的电气腔21、功能腔22的排放空间221以及容纳腔11。可移动壁121在电池单体10的高度方向上滑动,能够使得无论位于任何位置的电池单体10发生热失控时,可移动壁121皆沿相同的方向远离电气腔21,使得排放空间221的体积增加而容纳腔11的体积减少,避免容纳腔11受压不均,使得消防介质无法通过开口部进入电气腔21并破坏薄弱部112。
可选地,由于在电池100热失控时,泄压机构101的排放物经过分隔壁23,分隔壁23需要采用能够承受较高的温度以及泄压机构101排放物的腐蚀的材料。
本申请的一些实施例中,分隔壁23上设置有接口部231,接口部231用于接收来自电池单体10的排放物。
接口部231是能够将电气腔21以及功能腔22联通的部件,接口部231的位置与泄压机构101相对应,因此,泄压机构101的排放物能够经由接口部231进入功能腔22,并作用于可移动壁121,使得可移动壁121压缩容纳腔11的体积,将消防介质从出口部111排出至电气腔21,对电池100进行消防降温。
在本申请实施例中,接口部231可以为分隔壁23上的通孔,由于分隔壁23形成为板状,电池单体10可以搭载于分隔壁23,使得各电池单体10泄压机构101与通孔相对应。使得接口部231成为通孔,能够缩短泄压机构101排放物经过接口部231进入功能腔22的距离,减少泄压机构101在泄压过程中的能量损失,以使得功能腔22内的流动介质更易被挤压进入通道13,并通过通道13破坏薄弱部112。
本申请的一些实施例中,消防构件1包括通道13,通道13连接容纳腔11以及电气腔21,出口部111设置于通道13与电气腔21相连的一端。
通道13是能够对功能腔22内的消防介质产生导向效果的中空结构。通道13一端与功能腔22联通而另一端与电气腔21联通,出口部111设置于通道13与电气腔21相连的一端,也即是在通过通道13将功能腔22内的消防介质导向出口部111时,使得消防介质通过出口部111进入电气腔21。在电池单体10发生热失控时,泄压机构101产生的排放物通过接口部231进入功能腔22,驱动功能腔22内的可移动壁121移动,挤压消防介质进入通道13,以打开开口部,并从开口部进入电气腔21,以对电池100起到消防降温效果。
可选地,通道13可以设置于箱体2内部也可以设置于箱体2外部,在通道13设置于箱体2内部时,通道13可以采用与分隔壁23相同的阻燃材料。
可选地,通道13容纳腔11与功能腔22相连的一端可以设置有单向阀,单向阀的通路方向为从功能腔22至通道13。由于容纳腔11内设置有消防介质,如若消防介质提前进入通道13,则无法保证容纳腔11内部具有足够的压力,使得可移动壁121压缩容纳腔11将消防介质引入电气腔21。在通道13与容纳腔11相连的一端设置单向阀,能够使得消防介质被有效压入通道13。并且,也能够防止消防介质提前进入通道13,在电池单体10未发生热失控的情况下到达出口部111。
本申请的一些实施例中,电气腔21设置有排气阀211,排气阀211被配置为保持电气腔21内部的气压平衡。
排气阀211为设置于电气腔21腔壁上的单向阀,其通路方向为从电气腔21内部至箱体2外部。排气阀211可以为可回弹式结构,在电气腔21内的压力超过一定阈值时开启,对电气腔21进行排气,以保持电气腔21内部的气压平衡。在电池100发生热失控时,电气腔21内除原有的空气介质可能还容纳有部分由泄压机构101泄压而产生的气体,导致电气腔21内压力较大,此时,通过排气阀211对电气腔21进行排气,使得功能腔22的流动介质能够顺利进入电气腔21,对电池100进行制动。
在一些可选的实施例中,电池100可以仅包括电池单体10以及如以上的消防构件1,本申请实施例在此不做赘述。
图7为本申请一些实施例的电池单体10的内部结构示意图。如图7所示,电池单体10是指组成电池100的最小单元。如图7所示,本申请的一些实施例中,电池单体10设有泄压机构101,泄压机构101朝向排放空间221。
电池单体10的泄压机构101是指在电池单体10的内部压力达到预定阈值时致动以泄放内部压力的元件或部件。泄压机构101朝向排放空间221,也即是泄压机构101通过分隔壁23向排放空间221泄压,以使得泄压机构101的排放物作用于可移动壁121,对容纳腔11进行压缩。
本申请的一些实施例中,电池单体10还包括电极端子102,电极端子102与泄压机构101分别设置于电池单体10相对的两个端面。
电极端子102是用于输出或输入电池单体10的电能的部件。电极端子102与泄压机构101分别设置于电池单体10相对的两个端面,可以使得电极端子102远离泄压机构101,避免在泄压时泄压机构101对电极端子102产生影响,有助于保证电池单体10的正常电连接。
在电池100中,电池单体10可以是多个,多个电池单体10之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体10中既有串联又有并联。因此,可选地,在电池100包括多个电池单体10的情况下,多个电池单体10的电极端子102可以通过汇流部件彼此连接。
在一些可选的实施例中,电池单体10还包括端盖103、壳体104、电极组件105以及其他的功能性部件。
端盖103是指盖合于壳体104的开口处以将电池单体10的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地,端盖103的形状可以与壳体104的形状相适应以配合壳体104。可选地,端盖103可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成,这样,端盖103在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体10能够具备更高的结构强度,安全性能也可以有所提高。端盖103上设置有如电极端子102以及防爆阀等的功能性部件。电极端子102可以用于与电极组件105电连接,以用于输出或输入电池单体10的电能。在一些实施例中,端盖103上还可以设置有用于在电池单体10的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构101。端盖103的材质也可以是多种的,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。在一些实施例中,在端盖103的内侧还可以设置有绝缘件,绝缘件可以用于隔离壳体104内的电连接板件与端盖103,以降低短路的风险。示例性的,绝缘件可以是塑料、橡胶等。
壳体104是用于配合端盖103以形成电池单体10的内部环境的组件,其中,形成的内部环境可以用于容纳电极组件105、电解液(图中未示出)以及其他部件。壳体104和端盖103可以是独立的部件,可以于壳体104上设置开口,通过在开口处使端盖103盖合开口以形成电池单体10的内部环境。不限地,也可以使端盖103和壳体104一体化,具体地,端盖103和壳体104可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面,当需要封装壳体104的内部时,再使端盖103盖合壳体104。壳体104可以是多种形状和多种尺寸的,例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地,壳体104的形状可以根据电极组件105的具体形状和尺寸大小来确定。壳体104的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。
电极组件105是电池单体10中发生电化学反应的部件。壳体104内可以包含一个或更多个电极组件105。电极组件105主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成,并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电极组件105的主体部,正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池100的充放电过程中,正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应,极耳连接电极端子102以形成电流回路。
在本申请的一些可选的实施例中,消防构件1包括容纳腔11以及启动端12,容纳腔11包括出口部111,用于容纳消防介质,启动端12被配置为在电池单体10泄压时被启动,并使容纳腔11内的消防介质通过出口部111流出。其中,启动端12被配置为压缩容纳腔11的体积,因此可以设置为推动消防介质从出口部111流出的部件,例如可移动壁121,可移动壁121构成容纳腔11至少部分的腔壁,被配置为能够在启动端12启动后向出口部111移动。根据本申请实施例的消防构件1,能够有效对电池单体10的热失控进行及时反应保证电池100的安全性。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
最后应说明的是:以上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,或者对其中部分技术特征进行等同替换,但这些修改或者替换,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精神和范围。
Claims (15)
1.一种消防构件,其特征在于,包括:
容纳腔,包括出口部,所述容纳腔用于容纳消防介质;以及
启动端,所述启动端被配置为在电池单体泄压时被启动,并使所述容纳腔内的消防介质通过所述出口部流出。
2.根据权利要求1所述的消防构件,其特征在于,所述启动端被配置为启动后能够压缩所述容纳腔的体积。
3.根据权利要求2所述的消防构件,其特征在于,所述启动端被配置为启动后能够推动所述消防介质通过所述出口部流出。
4.根据权利要求3所述的消防构件,其特征在于,所述启动端包括可移动壁,所述可移动壁构成所述容纳腔至少部分的腔壁,所述可移动壁被配置为能够在所述启动端启动后向所述出口部移动。
5.根据权利要求4所述的消防构件,其特征在于,所述出口部被构造为薄弱部。
6.一种箱体,其特征在于,包括:
如权利要求1-5中任一项所述的消防构件。
7.根据权利要求6所述的箱体,其特征在于,所述箱体包括电气腔以及功能腔,所述电气腔以及所述功能腔经由分隔壁分隔,所述电气腔用于放置电池单体,所述功能腔包括可移动壁,所述可移动壁将所述功能腔分隔为排放空间和容纳腔,所述可移动壁与所述分隔壁共同构成所述排放空间,所述容纳腔通过所述出口部连接于所述电气腔。
8.根据权利要求7所述的箱体,其特征在于,所述分隔壁上设置有接口部,所述接口部用于接收来自电池单体的排放物。
9.根据权利要求7所述的箱体,其特征在于,所述消防构件包括通道,所述通道连接所述容纳腔以及所述电气腔,所述出口部设置于所述通道与所述电气腔相连的一端。
10.根据权利要求7所述的箱体,其特征在于,所述电气腔设置有排气阀,所述排气阀被配置为保持所述电气腔内部的气压平衡。
11.一种电池,其特征在于,包括:
电池单体;以及
如权利要求1-5中任一项所述的消防构件。
12.一种电池,其特征在于,包括:
电池单体;以及
如权利要求6-10中任一项所述的箱体。
13.根据权利要求12所述的电池,其特征在于,所述电池单体设有泄压机构,所述泄压机构朝向排放空间。
14.根据权利要求13所述的电池,其特征在于,所述电池单体还包括电极端子,所述电极端子与所述泄压机构分别设置于所述电池单体相对的两个端面。
15.一种用电装置,其特征在于,包括:
如权利要求12-14中任一项所述的电池,所述电池用于提供电能。
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