JP2024505294A - 電池、電力消費装置、電池の製造方法と装置 - Google Patents

Abstract

本出願の実施例は、電池、電力消費装置、電池の製造方法と装置を提供し、前記電池は、放圧機構を含む電池セルであって、前記放圧機構は、前記電池セルの第一の壁に設置され、前記放圧機構は、前記電池セルの内部圧力又は温度が閾値に達した時に作動して前記内部圧力を逃すために用いられる電池セルと、前記電池セルの温度を調節するように流体を収容するための熱管理部材であって、前記熱管理部材の第一の表面は、前記第一の壁に付設される熱管理部材と、前記放圧機構と対向して設置され、前記放圧機構が作動する時に、前記放圧機構が所定角度で開かれるように前記放圧機構を支持することによって、前記電池セルの排出物が前記熱管理部材に向けて排出されることができるように構成される支持部材とを含む。本出願の実施例の技術案は、電池の安全性を向上させることができる。

Description

本出願は、電池技術分野に関し、特に電池、電力消費装置、電池の製造方法と装置に関する。

省エネと汚染物質の排出削減は、自動車産業の持続可能な発展の鍵である。このような場合に、電動車両は、その省エネと環境保護の優位性により、自動車産業の持続可能な発展の重要な構成部分となっている。また、電動車両にとって、電池技術は、その発展に関わる重要な要素である。

電池技術の発展において、電池の性能の向上以外、安全問題も、無視できない問題の一つである。電池の安全問題が保証できないと、この電池は、使用できない。そのため、どのように電池の安全性を補強するかは、電池技術における早急な解決が待たれる技術問題の一つである。

本出願の実施例は、電池の安全性を向上させることができる電池、電力消費装置、電池の製造方法と装置を提供する。

第一の態様によれば、電池を提供し、この電池は、放圧機構を含む電池セルであって、前記放圧機構は、前記電池セルの第一の壁に設置され、前記放圧機構は、前記電池セルの内部圧力又は温度が閾値に達した時に作動して前記内部圧力を逃すために用いられる電池セルと、前記電池セルの温度を調節するように流体を収容するための熱管理部材であって、前記熱管理部材の第一の表面は、前記第一の壁に付設される熱管理部材と、前記放圧機構と対向して設置され、前記放圧機構が作動する時に、前記放圧機構が所定角度で開かれるように前記放圧機構を支持することによって、前記電池セルの排出物が前記熱管理部材に向けて排出されることができるように構成される支持部材とを含む。

本出願の実施例の技術案は、放圧機構に対応する支持部材を設置することにより、放圧機構が制動する時に、支持部材は、放圧機構を支持し、放圧機構が完全に開くのを阻止することができ、それによって放圧機構が所定角度で開かれ、電池セルの排出物が、放圧機構の開いた所定角度の開口を介して、流体を収容している熱管理部材から指定方向に向かって排出されることができ、このように電池セルの排出物を熱管理部材と接触させ、それによって熱管理部材が電池セルの排出物を冷却して温度を低下することができる。

いくつかの実施例では、前記支持部材と前記放圧機構との間には、前記放圧機構に開き空間を提供するように構成される隙間を有する。

支持部材と放圧機構との間に隙間を設置することにより、放圧機構が制動する時に開き空間を提供することができ、放圧機構が円滑に制動することができ、電池セルの排出物が放圧機構から円滑に排出されることができる。

いくつかの実施例では、前記放圧機構上には、脆弱領域と接続領域が設置されており、前記脆弱領域と前記接続領域とは、前記放圧機構が作動する時に、前記放圧機構が前記脆弱領域で破断して所定角度で開かれることができるように環状を形成する。

放圧領域上に脆弱領域と接続領域が設置され、且つ脆弱領域と接続領域とは環状を形成することにより、放圧機構が作動する時に、放圧機構が脆弱領域で破断し、且つ接続領域に対して所定角度で開かれることができ、それによって電池セルの排出物が放圧機構から排出されることができ、排出物の危険性を低減し、電池の安全性を向上させる。

いくつかの実施例では、前記脆弱領域における最遠点の前記第一の表面における正投影は、前記支持部材の前記第一の表面における正投影とずれており、前記最遠点は、前記脆弱領域における前記接続領域から最も離れた点である。

脆弱領域における最遠点の第一の表面における正投影が支持部材の第一の表面における正投影とずれることにより、放圧機構が作動する時に、放圧機構が脆弱領域で破断することを確保することができ、且つ脆弱領域が十分に大きな角度で開かれることができ、それによって放圧機構を介して排出された排出物と熱管理部材は十分に大きな接触面積を有し、温度低下の効果がより良くなる。同時に、脆弱領域が十分に大きな角度で開かれることができることは、脆弱領域の開き角度が小さいことによる排出物の排出の遅れに起因する電池セルの更なる熱暴走の問題を減少することができる。

いくつかの実施例では、前記支持部材の延在方向は、前記接続領域の延在方向と平行であり、前記接続領域の延在方向は、前記接続領域と前記脆弱領域とが接続される一端から前記接続領域と前記脆弱領域とが接続される他端に向かう方向であり、前記支持部材の延在方向は、前記支持部材の長手方向である。

いくつかの実施例では、前記脆弱領域は、スコアであってもよい。例えば、スコアの形状は、「Ｃ」字状と、「Ｚ」字状と、「Ｓ」字状とのうちの少なくとも一つを含む。

いくつかの実施例では、前記支持部材の構造は、長尺構造である。

支持部材を長尺構造に設定することにより、簡単かつ低コストで実現することができる。

いくつかの実施例では、前記長尺状構造の中間領域の幅は、前記長尺状構造の両端領域の幅よりも大きい。

長尺状構造の支持部材を中間領域の幅が大きく、両端領域の幅が小さい構造に設定することにより、支持部材の剛性を高め、支持部材がより良く放圧機構を受け止めることができる。

いくつかの実施例では、前記熱管理部材上には、放圧穴が設置されており、前記放圧穴は、前記放圧機構と対向して設置され、前記放圧穴は、前記排出物を排出するように構成される。

熱管理部材上に放圧機構に対応する放圧穴を設置することにより、放圧機構が作動する時に、電池セルの排出物が熱管理部材を通過して、電池セルから離れる側に向かって排出されることができ、排出物の危険性を低減し、電池の安全性を向上させる。

いくつかの実施例では、前記支持部材は、前記放圧穴の一部を遮蔽し、且つ前記支持部材が前記放圧穴を遮蔽する面積は、前記放圧穴の面積の３０％以下である。

支持部材が放圧穴を遮蔽する面積を３０％以下に設定することにより、支持部材が放圧穴をあまり遮蔽せず、放圧機構が作動する時に、電池セルの排出物が熱管理部材に堆積することなく、タイムリーに熱管理部材を通過することができる。

いくつかの実施例では、前記支持部材は、前記放圧穴内に設置される。

支持部材を放圧穴内に設置することにより、放圧穴内の空間を十分に利用して、電池の構造をコンパクトにし、電池のエネルギー密度を向上させることができる。

いくつかの実施例では、前記支持部材の構造は、中空構造であり、前記支持部材は、流体を収容し、前記支持部材は、前記支持部材における前記流体が排出されるように前記放圧機構が作動する時に前記排出物によって破壊されて、前記電池セルの排出物の温度を低減することができるように構成される。

支持部材を中空構造に設定し、支持部材中に流体が収容されることにより、放圧機構が作動する時に、支持部材が排出物によって容易に破壊され、支持部材における流体が排出され、電池セルの温度低下の目的を達成することができる。

いくつかの実施例では、複数の前記放圧穴は、一つの前記支持部材と対向して設置される。

熱管理部材上の複数の放圧穴が一つの支持部材と対向して設置されることにより、簡単かつ低コストで実現することができる。

いくつかの実施例では、前記支持部材の融点は、６００℃未満である。

いくつかの実施例では、前記熱管理部材は、前記放圧機構が作動する時に、前記所定角度で排出された排出物によって破壊されて、前記熱管理部材内の前記流体が前記熱管理部材の内部から排出されることができるように構成される。

放圧機構が作動する時に、熱管理部は、所定角度で排出された電池セルの排出物によって破壊されて、熱管理部材内の流体が熱管理部材の内部から排出され、電池セルの温度を低下させることができる。

いくつかの実施例では、前記熱管理部材上には、感温材料が設置されており、前記感温材料は、前記放圧機構が作動する時に前記所定角度で排出された排出物によって溶融されて、前記流体が前記熱管理部材の内部から排出されることができるように構成される。

熱管理部材上に感温材料が設置されることにより、放圧機構時に、熱管理部材上の感温材料が所定角度で排出された排出物によって溶融され、さらに熱管理部材が破壊されやすくなり、流体が熱管理部材の内部から排出されて電池セルの温度を急速に低下させることができる。

いくつかの実施例では、前記感温材料は、前記熱管理部材における前記所定角度で排出された排出物に向かう領域上に設置される。

熱管理部材における所定角度で排出された排出物に向かう領域上に感温材料が設置されることにより、熱管理部材が排出物によって破壊されやすくなることができる。

第二の態様によれば、電力消費装置を提供し、この電力消費装置は、第一の態様に記載の電池を含む。

第三の態様によれば、電池の製造方法を提供し、この製造方法は、放圧機構を含む電池セルを提供することであって、前記放圧機構は、前記電池セルの第一の壁に設置され、前記放圧機構は、前記電池セルの内部圧力又は温度が閾値に達した時に作動して前記内部圧力を逃すために用いられることと、前記電池セルの温度を調節するように流体を収容するための熱管理部材を提供することであって、前記熱管理部材の第一の表面は、前記第一の壁に付設されることと、前記放圧機構と対向して設置され、前記放圧機構が作動する時に、前記放圧機構が所定角度で開かれるように前記放圧機構を支持することによって、前記電池セルの排出物が前記熱管理部材に向けて排出されることができるように構成される支持部材を提供することとを含む。

第四の態様によれば、電池の製造装置を提供し、この製造装置は、放圧機構を含む電池セルを提供することであって、前記放圧機構は、前記電池セルの第一の壁に設置され、前記放圧機構は、前記電池セルの内部圧力又は温度が閾値に達した時に作動して前記内部圧力を逃すために用いられることと、前記電池セルの温度を調節するように流体を収容するための熱管理部材を提供することであって、前記熱管理部材の第一の表面は、前記第一の壁に付設されることと、前記放圧機構と対向して設置され、前記放圧機構が作動する時に、前記放圧機構が所定角度で開かれるように前記放圧機構を支持することによって、前記電池セルの排出物が前記熱管理部材に向けて排出されることができるように構成される支持部材を提供することとに用いられる提供モジュールを含む。

本出願の実施例の技術案をより明瞭に説明するために、以下は、本出願の実施例に使用される必要のある図面を簡単に紹介し、自明なことに、以下に記述された図面は、ただ本出願のいくつかの実施例に過ぎず、当業者にとって、創造的な労力を払わない前提で、図面に基づいて他の図面を得ることもできる。

本出願の一実施例に開示された車両の構造概略図である。 本出願の一実施例に開示された電池の分解構造概略図である。 本出願の一実施例に開示された電池モジュールの構造概略図である。 本出願の一つの実施例に開示された電池セルの分解図である。 本出願のいくつかの実施例に開示された放圧機構の構造概略図である。 本出願のいくつかの実施例に開示された別の放圧機構の構造概略図である。 本出願のいくつかの実施例に開示されたまた別の放圧機構の断面構造概略図である。 本出願のいくつかの実施例に開示された電池の断面構造概略図である。 本出願のいくつかの実施例に開示された放圧機構の熱管理部材の第一の表面における正投影の概略図である。 本出願のいくつかの実施例に開示された別の放圧機構の熱管理部材の第一の表面における正投影の概略図である。 本出願のいくつかの実施例に開示されたまた別の放圧機構の熱管理部材の第一の表面における正投影の概略図である。 本出願のいくつかの実施例に開示された別の電池の断面構造概略図である。 本出願の実施例に開示された支持部材の構造概略図である。 本出願のいくつかの実施例に開示された熱管理部材の構造概略図である。 本出願のいくつかの実施例に開示された別の電池の構造概略図である。 図１５に示す電池のＡ部分の拡大構造概略図である。 本出願の実施例に開示された熱管理部材の構造概略図である。 本出願の実施例に開示された別の熱管理部材の構造概略図である。 本出願の実施例に開示されたまた別の熱管理部材の構造概略図である。 図１９に示す熱管理部材の構造分解概略図である。 本出願の実施例に開示された支持部材と熱管理部材の組み合わせの構造概略図である。 本出願の実施例に開示された別の支持部材と熱管理部材の組み合わせの構造概略図である。 本出願の一つの実施例の電池の製造方法の概略フローチャートである。 本出願の一つの実施例の電池の製造装置の概略ブロック図である。 図面において、図面は、実際の比例通りに描かれていない。

以下では、図面と実施例を結び付けながら、本出願の実施の形態をさらに詳細に記述する。以下では、実施例の詳細な記述と図面は、例示的に本出願の原理を説明するためのものであるが、本出願の範囲を制限するためのものではなく、即ち本出願は、記述された実施例に限らない。

本出願の記述において、説明すべきこととして、特に断りのない限り、「複数の」の意味は、二つ以上であり、用語である「上」、「下」、「左」、「右」、「内」、「外」などにより指示される方位又は位置関係は、本出願の記述の便宜上及び記述の簡略化のためのものに過ぎず、言及された装置又は素子が特定の方位を有し、特定の方位で構成して操作しなければならないことを指示又は暗示するものではないため、本出願に対する制限と理解されるべきではない。なお、用語である「第一」、「第二」、「第三」などは、記述の目的のみで用いられるものであり、相対的な重要性を指示又は暗示すると理解すべきではない。「垂直」は、厳密な垂直ではなく、誤差許容範囲内である。「平行」は、厳密な平行ではなく、誤差許容範囲内である。

下記記述に出現された方位詞は、いずれも図に示す方向であり、本出願の具体的な構造を限定するものではない。本出願の記述において、さらに説明すべきこととして、特に明確に規定、限定されていない限り、用語である「取り付け」、「繋がり」、「接続」、「付設」は、広義に理解されるべきであり、例えば固定的な接続であってもよく、取り外し可能な接続、又は一体的な接続であってもよく、直接的な繋がりであってもよく、中間媒体による間接的な繋がりであってもよい。当業者にとって、具体的な状況に応じて上記用語の本出願における具体的な意味を理解することができる。

本出願における用語である「及び／又は」は、ただ関連対象の関連関係を記述するものに過ぎず、三つの関係が存在し得ることを表し、例えばＡ及び／又はＢは、単独のＡ、ＡとＢとの組み合わせ、単独のＢの３つのケースを表すことができる。また、本出願における文字である「／」は、一般的には前後関連対象が「又は」の関係であることを表す。

本出願に出現された「複数の」は、二つ以上（二つを含む）を指し、同様に、「複数組」は、二組以上（二組を含む）を指し、「複数枚」は、二枚以上（二枚を含む）を指す。

本出願では、電池セルは、リチウムイオン二次電池、リチウムイオン一次電池、リチウム硫黄電池、ナトリウムリチウムイオン電池、ナトリウムイオン電池又はマグネシウムイオン電池などを含んでもよく、本出願の実施例は、これを限定しない。電池セルは、円筒体、扁平体、直方体又は他の形状などを呈してもよく、本出願の実施例は、これにも限定しない。電池セルは、一般的にはパッケージングの方式で筒型電池セル、直方体四角形電池セルとパウチ電池セルという三つの種類に分けられ、本出願の実施例は、これにも限定しない。

本出願の実施例に言及された電池は、より高い電圧と容量を提供するために一つ又は複数の電池セルを含む単一の物理モジュールを指す。例えば、本出願に言及された電池は、電池モジュール又は電池パックなどを含んでもよい。電池は、一般的には一つ又は複数の電池セルをパッケージングするための筐体を含む。筐体は、液体又は他の異物による電池セルの充電又は放電への影響を回避することができる。

電池セルは、電極アセンブリと電解液を含み、電極アセンブリは、正極板と、負極板と、セパレータとにより構成される。電池セルは、主に金属イオンが正極板と負極板との間で移動することで作動する。正極板は、正極集電体と正極活物質層とを含み、正極活物質層は、正極集電体の表面に塗覆されており、正極活物質層が塗布されていない集電体は、すでに正極活物質層が塗覆された集電体から突出し、正極活物質層が塗布されていない集電体は、正極タブとされる。リチウムイオン電池を例にすると、正極集電体の材料は、アルミニウムであってもよく、正極活物質は、コバルト酸リチウム、リン酸鉄リチウム、三元リチウム又はマンガン酸リチウムなどであってもよい。負極板は、負極集電体と負極活物質層とを含み、負極活物質層は、負極集電体の表面に塗覆されており、負極活物質層が塗布されていない集電体は、すでに負極活物質層が塗覆された集電体から突出し、負極活物質層が塗布されていない集電体は、負極タブとされる。負極集電体の材料は、銅であってもよく、負極活物質は、炭素又はケイ素などであってもよい。大電流を流しても溶断しないことを保証するために、正極タブの数が複数であり、且つ積層されており、負極タブの数が複数であり、且つ積層されている。セパレータの材質は、ＰＰ又はＰＥなどであってもよい。なお、電極アセンブリは、捲回型構造であってもよく、積層型構造であってもよく、本出願の実施例は、これに限らない。

電池技術の発展は、多岐にわたる設計因子、例えばエネルギー密度、サイクル寿命、放電容量、充放電倍率などの性能パラメータを同時に考慮する必要があり、また、電池の安全性を考慮する必要もある。

電池セルにとっては、主な安全上の危険は、充電と放電プロセスに由来し、同時に適切な環境温度設計にも由来し、必要のない損失を効果的に回避するために、電池セルに対して一般的には少なくとも三重の保護手段がある。具体的には、保護手段は、少なくともスイッチ素子、適切なセパレータ材料の選択及び放圧機構を含む。スイッチ素子とは、電池セル内の温度又は抵抗が一定の閾値に達する時に電池に充電又は放電を停止させることができる素子である。セパレータは、正極板と負極板とを隔離するためのものであり、温度が一定の数値に上昇する時にその上に付着されるマイクロメートルオーダー（ひいてはナノメートルオーダー）の微細穴を自動的に溶解させることができ、それによって金属イオンがセパレータ上を通過できなくなり、電池セルの内部反応を停止させる。

放圧機構とは、電池セルの内部圧力又は温度が所定閾値に達する時に作動して内部圧力又は温度を逃す素子又は部材である。この閾値設計は、設計需要によって異なる。前記閾値は、電池セルにおける正極極板、負極極板、電解液とセパレータのうちの一つ又は複数の材料に依存し得る。放圧機構は、防爆弁、空気弁、放圧弁又は安全弁などのような形式を採用でき、且つ具体的に感圧又は感温の素子又は構造を採用でき、即ち、電池セルの内部圧力又は温度が所定閾値に達すると、放圧機構が動作を実行し、又は放圧機構に設けられる脆弱構造が破壊されて、内部圧力又は温度を逃すための開口又はチャンネルが形成される。

本出願に言及された「作動」とは、放圧機構が動作したり一定の状態に活性化したりすることによって、電池セルの内部圧力及び温度が逃されることである。放圧機構による動作は、放圧機構のうちの少なくとも一部の破裂、破粋、引き裂き又は開きなどを含んでもよいが、それらに限らない。放圧機構の作動時、電池セルの内部の高温高圧物質は、排出物として作動する部位から外へ排出される。この方式により、圧力又は温度が制御可能である場合に電池セルに圧力及び温度の逃しを発生させることができ、それによって潜在的でより深刻な事故の発生を回避する。

本出願に言及された電池セルからの排出物は、電解液、溶解又は***された正負極極板、セパレータの破片、反応により発生した高温高圧ガス、火炎などを含むが、それらに限らない。

電池セル上の放圧機構は、電池の安全性に重要な影響を与える。例えば、短絡、過充電などの現象が発生すると、電池セルの内部で熱暴走が発生し、圧力又は温度が急激に上昇することを招く可能性がある。このような場合に、放圧機構の作動により内部圧力及び温度を外部に逃がし、電池セルの爆発、発火を防止することができる。

現在の放圧機構の設計案では、主に電池セルの内部の高圧と高熱を逃がし、即ち前記排出物を電池セルの外部に排出することに注目している。しかしながら、電池の出力電圧又は電流を確保するために、複数の電池セルを必要とし且つ複数の電池セルの間がバスバー部材を介して電気的に接続されていることが多い。電池セルの内部から排出された排出物は、残りの電池セルに短絡現象が発生し、例えば排出された金属屑が二つのバスバー部材を電気的に接続する場合に、電池が短絡する可能性があるため、安全上の問題がある。そして、高温高圧の排出物は、電池セルが放圧機構を設置する方向に向かって排出されるとともに、より具体的には放圧機構が作動する領域に向かう方向に沿って排出されることができ、このような排出物は、この方向上の一つ又は複数の構造を突き破るほど十分な威力と破壊力があり、さらなる安全上の問題を引き起こすこともある。

これに鑑み、本出願は、技術案を提供し、放圧機構に対応する支持部材を設置することにより、放圧機構が制動する時に、支持部材は、放圧機構を支持し、放圧機構が完全に開くのを阻止することができ、それによって放圧機構が所定角度で開かれ、電池セルの排出物が、放圧機構の開いた所定角度の開口を介して、流体を収容している熱管理部材から指定方向に向かって排出されることができ、このように電池セルの排出物を熱管理部材と接触させ、ひいては熱管理部材を破壊して流体を熱管理部材から流出させることができ、電池セルの排出物の温度を低下し、排出物の危険性を低減し、さらに電池の安全性を向上させる。

本出願の実施例に記述された技術案は、いずれも電池を使用する様々な装置、例えば携帯電話、携帯型機器、ノートパソコン、バッテリ車、電動玩具、電動工具、電動車両、船舶と宇宙航空機などに適用し、例えば宇宙航空機は、飛行機、ロケット、スペースシャトルと宇宙船などを含む。

理解すべきこととして、本出願の実施例に記述された技術案は、以上に記述された機器に限らず、電池を使用するすべての機器にも適用できるが、記述の簡潔のため、下記実施例は、電動車両を例にして説明する。

例えば、図１に示すように、図１は、本出願の一つの実施例の車両１の構造概略図であり、車両１は、燃料油自動車、ガス自動車又は新エネルギー自動車であってもよく、新エネルギー自動車は、純電気自動車、ハイブリッド自動車又はレンジエクステンダー自動車などであってもよい。車両１の内部にはモータ４０、コントローラ３０及び電池１０が設置されてもよく、コントローラ３０は、モータ４０に給電するように電池１０を制御するためのものである。例えば、車両１の底部又は先頭又は後尾には電池１０が設置されてもよい。電池１０は、車両１の給電に用いられてもよく、例えば電池１０は、車両１の操作電源として、車両１の回路システムに用いられてもよく、例えば車両１の起動、ナビゲーションと運行時の作動電力消費需要に用いられる。本出願の別の実施例では、電池１０は、車両１の操作電源だけでなく、車両１の駆動電源として、燃料油又は天然ガスの代わりに、又はその一部の代わりに車両１に駆動動力を提供することができる。

異なる使用電力需要を満たすために、電池は、複数の電池セルを含んでもよく、ここで、複数の電池セルの間は、直列接続又は並列接続又は直並列接続されてもよく、直並列接続とは、直列接続と並列接続との混合である。電池は、電池パックと呼ばれてもよい。選択的に、複数の電池セルが直列接続又は並列接続又は直並列接続されて電池モジュールを構成してから、複数の電池モジュールが直列接続又は並列接続又は直並列接続されて電池を構成するようにしてもよい。つまり、複数の電池セルは、直接に電池を構成してもよく、電池モジュールを構成してから、電池モジュールにより電池を構成してもよい。

例えば、図２に示すように、図２は、本出願の一つの実施例の電池１０の構造概略図であり、電池１０は、複数の電池セル２０を含んでもよい。

電池１０は、筐体（又はカバー体と呼ばれる）をさらに含んでもよく、筐体の内部は中空構造であり、複数の電池セル２０は筐体内に収容される。図２に示すように、筐体は、両部分を含んでもよく、ここでそれぞれ第一の部分１１１と第二の部分１１２と呼ばれ、第一の部分１１１と第二の部分１１２とは係合されている。第一の部分１１１と第二の部分１１２の形状は、複数の電池セル２０の組み合わせの形状によって決定されてもよく、第一の部分１１１と第二の部分１１２とはいずれも一つの開口を有してもよい。例えば、第一の部分１１１と第二の部分１１２は、いずれも中空直方体であり且つそれぞれ一つの面のみが開口面であってもよく、第一の部分１１１の開口と第二の部分１１２の開口とが対向して設置されるとともに、第一の部分１１１と第二の部分１１２とが互い係合して密閉チャンバーを有する筐体を形成する。また、例えば、図２に示すのとは異なり、第一の部分１１１と第二の部分１１２との一つのみが開口を有する中空直方体であり、他方が開口をカバーする板状であってもよい。例えば、ここで第二の部分１１２が中空直方体であり且つ一つの面のみが開口面であり、第一の部分１１１が板状であることを例にすると、第一の部分１１１が第二の部分１１２の開口にカバーされて、密閉チャンバーを有する筐体が形成され、このチャンバーは、複数の電池セル２０を収容するために用いられてもよい。複数の電池セル２０を互いに並列接続又は直列接続又は直並列接続して組み合わせた後に、第一の部分１１１と第二の部分１１２との係合によって形成された筐体内に置く。

選択的に、電池１０は、他の構造をさらに含んでもよく、ここでこれ以上説明しない。例えば、この電池１０は、複数の電池セル２０の間の電気的な接続、例えば並列接続又は直列接続又は直並列接続を実現するためのバスバー部材をさらに含んでもよい。具体的には、バスバー部材は、電池セル２０の電極端子を接続することにより、電池セル２０の間の電気的な接続を実現することができる。さらに、バスバー部材は溶接により電池セル２０の電極端子に固定されることができる。複数の電池セル２０の電気エネルギーをさらに導電機構によって筐体を介して導出することができる。選択的に、導電機構は、バスバー部材に属してもよい。

異なる電力需要に応じて、電池セル２０の数は、任意の数値に設定されてもよい。複数の電池セル２０は、比較的大きい容量又はパワーを実現するために、直列接続、並列接続又は直並列接続の方式で接続されてもよい。各電池１０に含まれる電池セル２０の数が多い場合があるため、取り付けを容易にするために、電池セル２０をグループごとに設定し、グループごとの電池セル２０が電池モジュールを構成してもよい。電池モジュールに含まれる電池セル２０の数は限らず、需要に応じて設定してもよい。例えば、図３は、電池モジュールの一例である。電池１０は、直列接続、並列接続又は直並列接続の方式で接続可能な複数の電池モジュールを含んでもよい。

図４に示すように、図４は、本出願の一つの実施例の電池セル２０の構造概略図であり、電池セル２０は、一つ又は複数の電極アセンブリ２２と、ケース２１１と、カバープレート２１２と放圧機構２１３とを含む。ケース２１１とカバープレート２１２とは、ハウジング又は電池ボックス２１を形成する。ケース２１１の壁及びカバープレート２１２は、いずれも電池セル２０の壁と呼ばれる。ケース２１１は、一つ又は複数の電極アセンブリ２２の組み合わせ後の形状によって決定され、例えばケース２１１は、中空の直方体又は正直方体又は円筒体であり、且つ一つ又は複数の電極アセンブリ２２がケース２１１内に配置されることができるように、ケース２１１における一つの面に開口を有してもよい。例えば、ケース２１１が中空の直方体又は正直方体である時、ケース２１１における一つの平面は開口面であり、即ちこの平面は壁体を有せず、それによってケース２１１内外を連通させる。ケース２１１が中空の円筒体であってもよい時、ケース２１１の端面は開口面であり、即ちこの端面は壁体を有せず、それによってケース２１１内外を連通させる。カバープレート２１２は、開口を覆い且つケース２１１と接続され、それによって電極アセンブリ２２を配置する密閉キャビティを形成する。ケース２１１内には、電解質、例えば電解液が充填されている。

この電池セル２０は、二つの電極端子２１４をさらに含んでもよく、二つの電極端子２１４は、カバープレート２１２上に設置されてもよい。カバープレート２１２は、一般的には平板状であり、二つの電極端子２１４は、カバープレート２１２の平板面上に固定され、二つの電極端子２１４は、それぞれ第一の電極端子２１４ａと第二の電極端子２１４ｂである。二つの電極端子２１４の極性は逆である。例えば、第一の電極端子２１４ａが正電極端子である時、第二の電極端子２１４ｂは負電極端子である。各電極端子２１４には、カバープレート２１２と電極アセンブリ２２との間に位置して電極アセンブリ２２と電極端子２１４の電気的な接続を実現するための接続部品２３（又は集電部品２３とも呼ばれる）がそれぞれ一つ対応して設置される。

図４に示すように、各電極アセンブリ２２は、第一のタブ２２１ａと第二のタブ２２２ａとを有する。第一のタブ２２１ａと第二のタブ２２２ａの極性は逆である。例えば、第一のタブ２２１ａが正極タブである時、第二のタブ２２２ａは負極タブである。一つ又は複数の電極アセンブリ２２の第一のタブ２２１ａは、一つの接続部品２３を介して一つの電極端子２１４に接続され、一つ又は複数の電極アセンブリ２２の第二のタブ２２２ａは、別の接続部品２３を介して別の電極端子２１４に接続される。例えば、正電極端子は、一つの接続部品２３を介して正極タブに接続され、負電極端子は、別の接続部品２３を介して負極タブに接続される。

この電池セル２０では、実際の使用需要に応じて、電極アセンブリ２２を一つ、又は複数に設定してもよく、図４に示すように、電池セル２０内には、４つの独立した電極アセンブリ２２が設置されている。

電池セル２０の一つの壁、図４に示す第一の壁２１ａ上には、放圧機構２１３がさらに設置されている。表示を容易にするために、図４において第一の壁２１ａとケース２１１とを分離させているが、ケース２１１の底側に開口を有することを限定するものではない。放圧機構２１３は、電池セル２０の内部圧力又は温度が閾値に達した時に作動して内部圧力を逃すために用いられる。

この放圧機構２１３は、第一の壁２１ａの一部であってもよく、第一の壁２１ａとは別体式構造、例えば溶接の方式により第一の壁２１ａ上に固定されてもよい。放圧機構２１３が第一の壁２１ａの一部である時、例えば放圧機構２１３は、第一の壁２１ａ上にスコアを設置する方式により形成されてもよく、このスコアに対応する第一の壁２１ａの厚さは、放圧機構２１３のスコア箇所を除く他の領域の厚さよりも小さい。スコア箇所は、放圧機構２１３の最も弱い位置である。電池セル２０から発生するガスが多すぎてケース２１１内部の圧力が上昇して閾値に達し、又は電池セル２０内部の反応で発生した熱量によって電池セル２０内部の温度が上昇して閾値に達した時、放圧機構２１３がスコア箇所で破断し、それによってケース２１１の内外を連通させ、ガス圧力及び温度が放圧機構２１３の破断によって外部に逃がされ、それによって、電池セル２０の爆発を回避することができる。

選択的に、本出願の一つの実施例では、図４に示すように、放圧機構２１３が電池セル２０の第一の壁２１ａに設置されている場合に、電池セル２０の第二の壁には電極端子２１４が設置されており、第二の壁は第一の壁２１ａと異なる。

選択的に、第二の壁は、第一の壁２１ａと対向して設置される。例えば、第一の壁２１ａは、電池セル２０の底壁であってもよく、第二の壁は、電池セル２０の頂壁、即ちカバープレート２１２であってもよい。

放圧機構２１３と電極端子２１４とを電池セル２０の異なる壁上に設置することにより、放圧機構２１３が作動する時に、電池セル２０の排出物が電極端子２１４からさらに離れることができ、それによって排出物による電極端子２１４とバスバー部材への影響を減少するため、電池１０の安全性を向上させることができる。

さらに、電極端子２１４が電池セル２０のカバープレート２１２上に設置される時、放圧機構２１３を電池セル２０の底壁に設置することにより、放圧機構２１３が作動する時に、電池セル２０の排出物が電池１０の底部に向けて排出されることができる。このように、熱管理部材などを用いて排出物の危険性を低減することができる一方、電池１０の底部が一般的にユーザから離れ、それによってユーザへの危害を低減することができる。

放圧機構２１３は、様々な可能な放圧構造であってもよく、本出願の実施例は、これを限定しない。例えば、放圧機構２１３は、放圧機構２１３が設けられる電池セル２０の内部温度が閾値に達した時に溶融できるように構成される感温放圧機構であってもよく、及び／又は、放圧機構２１３は、放圧機構２１３が設けられる電池セル２０の内部気圧が閾値に達した時に破断できるように構成される感圧放圧機構であってもよい。

さらに、図４に示すように、放圧機構２１３上には、脆弱領域２１３１と接続領域２１３２が設置されており、脆弱領域２１３１と接続領域２１３２とは、放圧機構２１３が作動する時に、放圧機構２１３が脆弱領域２１３１で破断して所定角度で開かれることができるように環状を形成する。それによって電池セル２０の排出物が放圧機構２１３から排出されることができ、排出物の危険性を低減し、電池１０の安全性を向上させる。

いくつかの実施例では、脆弱領域２１３１は、溶融しやすい材料で形成されてもよく、接続領域２１３２の融点が脆弱領域２１３１よりも高く、このように放圧機構２１３が作動する時に、放圧機構２１３は、溶融しやすい材料が設置されている領域で溶融され、接続領域２１３２に対して所定角度で開かれることができ、それによって電池セル２０の排出物が放圧機構２１３から排出されることができ、電池１０の安全性を向上させることができる。別の実施例では、脆弱領域２１３１は、スコアであってもよく、接続領域２１３２の厚さ又は強度が脆弱領域２１３１よりも大きく、このように放圧機構２１３が作動する時に、放圧機構２１３がスコア箇所で破壊されることができ、それによって脆弱領域２１３１が接続領域２１３２に対して所定角度で開かれ、それによって電池セル２０の排出物が放圧機構２１３から排出されることができ、排出物の危険性を低減し、電池１０の安全性を向上させる。

図５から図７は、本出願の実施例による放圧機構２１３の概略図を示す。例えば、図５に示すように、脆弱領域２１３１の形状は、「Ｃ」字状であってもよい。又例えば、図６に示すように、脆弱領域２１３１の形状は、「Ｓ」字状であってもよい。又例えば、図７に示すように、脆弱領域２１３１の形状は、「Ｚ」字状であってもよい。

いくつかの実施例では、図５に示すように、接続領域２１３２は一つであり、例えばａ１端からａ２端までの間の点線で示され、ここで、ａ１端は、脆弱領域２１３１と接続領域２１３２と接続される一端であり、ａ２端は、脆弱領域２１３１と接続領域２１３２と接続される他端である。脆弱領域２１３１と接続領域２１３２とによって形成される環状は一つであり、即ちａ１端から脆弱領域２１３１に沿ってａ２端に至り、そしてａ２端から接続領域２１３２に沿ってａ１端に至って形成された形状である。

別の実施例では、図６に示すように、接続領域２１３２は二つ、即ち第一の接続領域２１３２ａと第二の接続領域２１３２ｂであり、ここで、第一の接続領域２１３２ａは、ｂ１端からｂ２端までの間の点線で示され、第二の接続領域２１３２ｂは、ｂ３端からｂ４端までの間の点線で示され、ここで、ｂ１端は、脆弱領域２１３１と第一の接続領域２１３２ａと接続される一端であり、ｂ２端は、脆弱領域２１３１と第一の接続領域２１３２ａ接続の他端であり、ｂ３端は、脆弱領域２１３１と第二の接続領域２１３２ｂと接続される一端であり、ｂ４端は、脆弱領域２１３１と第二の接続領域２１３２ｂと接続される他端である。脆弱領域２１３１と接続領域２１３２とによって形成される環状は二つであり、即ちそれぞれｂ１端から脆弱領域２１３１に沿ってｂ４端に至り、そしてｂ４端から脆弱領域２１３１に沿ってｂ２端に至り、更にｂ２端から第一の接続領域２１３２ａに沿ってｂ１端に至って形成された形状、及び、ｂ４端から脆弱領域２１３１に沿ってｂ１端に至り、そしてｂ１端から脆弱領域２１３１に沿ってｂ３端に至り、更にｂ３端から第二の接続領域２１３２ｂに沿ってｂ４端に至って形成された形状である。且つこの脆弱領域２１３１と接続領域２１３２とによって形成される二つの環状は、部分的に重なってもよい。例えば、脆弱領域２１３１におけるｂ４端からｂ１端までの領域である。

また別のいくつかの実施例では、図７に示すように、接続領域２１３２も二つ、即ち第三の接続領域２１３２ｃと第四の接続領域２１３２ｄであり、ここで、第三の接続領域２１３２ｃは、ｃ１端からｃ２端までの間の点線で示され、第四の接続領域２１３２ｄは、ｃ３端からｃ４端までの間の点線で示され、ここで、ｃ１端は、脆弱領域２１３１と第三の接続領域２１３２ｃと接続される一端であり、ｃ２端は、脆弱領域２１３１と第三の接続領域２１３２ｃと接続される他端であり、ｃ３端は、脆弱領域２１３１と第四の接続領域２１３２ｄと接続される一端であり、ｃ４端は、脆弱領域２１３１と第四の接続領域２１３２ｄと接続される他端である。脆弱領域２１３１と接続領域２１３２とによって形成される環状は二つであり、即ちそれぞれｃ１端から脆弱領域２１３１に沿ってｃ４端に至り、そしてｃ４端から脆弱領域２１３１に沿ってｃ２端に至り、更にｃ２端から第三の接続領域２１３２ｃに沿ってｃ１端に至って形成された形状、及び、ｃ４端から脆弱領域２１３１に沿ってｃ１端に至り、そしてｃ１端から脆弱領域２１３１に沿ってｃ３端に至り、更にｃ３端から第四の接続領域２１３２ｄに沿ってｂ４端に至って形成された形状である。且つこの脆弱領域２１３１と接続領域２１３２とによって形成される二つの環状は、部分的に重なってもよい。例えば、脆弱領域２１３１におけるｃ４端からｃ１端までの領域である。

図８は、本出願の一実施例による電池１０の断面構造概略図である。ここで、図８における放圧機構２１３は、作動していない状態にある。図８に示すように、電池１０は、電池セル２０と、熱管理部材５０と支持部材６０とを含んでもよい。

電池セル２０は、放圧機構２１３を含み、放圧機構２１３は、電池セル２０の第一の壁２１ａに設置され、放圧機構２１３は、電池セル２０の内部圧力又は温度が閾値に達した時に作動して内部圧力を逃すために用いられる。例えば、電池セル２０は、図４に示す電池セル２０であってもよい。

支持部材６０は、放圧機構２１３と対向して設置され、支持部材６０は、放圧機構２１３が作動する時に、放圧機構２１３が所定角度で開かれるように放圧機構２１３を支持するように構成され、それによって電池セル２０の排出物が熱管理部材５０に向かって排出されることができる。

いくつかの実施例では、図８に示すように、放圧機構２１３が作動していない時に、支持部材６０と放圧機構２１３との間には、隙間を有し、この隙間は、放圧機構２１３に開き空間を提供することができる。それによって放圧機構２１３は、円滑に制動することができ、電池セル２０の排出物が放圧機構２１３から円滑に排出されることができる。

いくつかの実施例では、電池１０の内部空間が限られているため、放圧機構２１３が作動する時に、十分に大きな所定角度で開くことができるように、脆弱領域２１３１における最遠点の熱管理部材５０の第一の表面５１における正投影は、支持部材６０の第一の表面５１における正投影とずれており、最遠点は、脆弱領域２１３１における接続領域２１３２から最も離れた点である。このように放圧機構２１３が作動する時に、放圧機構２１３が脆弱領域２１３１で破断することを確保することができ、且つ脆弱領域２１３１が十分に大きな角度で開かれることができ、それによって放圧機構２１３を介して排出された排出物と熱管理部材５０は十分に大きな接触面積を有し、温度低下の効果がより良くなる。同時に、脆弱領域２１３１が十分に大きな角度で開かれることができることは、脆弱領域２１３１の開き角度が小さいことによる排出物の排出の遅れに起因する電池セル２０の更なる熱暴走の問題を減少することができる。

選択的に、最遠点は、一つ又は複数であってもよい。最遠点が複数である場合に、複数の最遠点のうちの少なくとも一つの最遠点の第一の表面５１における正投影は支持部材６０の第一の表面５１における正投影とずれればよい。

例えば、図９から図１１に示すように、それぞれ本出願の実施例による放圧機構の熱管理部材の第一の表面における正投影の概略図である。ここで、図９から図１１において、一つの支持部材６０と一つの放圧機構２１３が示されている。

図９に示すように、脆弱領域２１３１は「Ｃ」字状のスコアであり、脆弱領域２１３１における最遠点は、接続領域２１３２に対応する領域（即ちｍ１端からｍ２端までの領域）におけるいずれか一つの点であり、記述の便宜上、この時、最遠点をｍ点とする。この時、ｍ点の第一の表面５１における正投影は、支持部材６０の第一の表面５１における正投影（図９に示すハッチング部分）とずれる。

図１０に示すように、脆弱領域２１３１は「Ｓ」字状のスコアであり、脆弱領域２１３１における最遠点は、脆弱領域２１３１と第一の接続領域２１３２ａとの最遠点と、脆弱領域２１３１と第二の接続領域２１３２ｂとの最遠点とを含む。ここで、脆弱領域２１３１と第一の接続領域２１３２ａとの最遠点はｂ４点であり、脆弱領域２１３１と第二の接続領域２１３２ｂとの最遠点はｂ１点である。この時、ｂ１点とｂ２点の第一の表面５１における正投影は、それぞれ支持部材６０の第一の表面５１における正投影（図１０に示すハッチング部分）とずれる。

図１１に示すように、脆弱領域２１３１は「Ｚ」字状のスコアであり、脆弱領域２１３１における最遠点は、脆弱領域２１３１と第三の接続領域２１３２ｃとの最遠点と、脆弱領域２１３１と第四の接続領域２１３２ｄとの最遠点を含む。ここで、脆弱領域２１３１と第三の接続領域２１３２ｃとの最遠点はｃ３点であり、脆弱領域２１３１と第四の接続領域２１３２ｄとの最遠点はｃ２点である。この時、ｃ３点とｃ２点の第一の表面５１における正投影は、それぞれ支持部材６０の第一の表面５１における正投影（図１１に示すハッチング部分）とずれる。

いくつかの実施例では、放圧機構２１３が作動する時に、所定の角度で開かれることができるように、支持部材６０の延在方向は、接続領域２１３２の延在方向と平行であってもよく、ここで、接続領域２１３２の延在方向は、接続領域２１３２と脆弱領域２１３１と接続される一端から、接続領域２１３２と脆弱領域２１３１と接続される他端への方向であり、支持部材６０の延在方向は、支持部材６０の長手方向である。それによって脆弱領域２１３１が一定の所定角度で開かれることができ、電池セル２０から排出された排出物が脆弱領域２１３１の開いた角度に沿って、熱管理部材５０に排出されることができ、排出物の危険性を低減し、電池１０の安全性を向上させる。

選択的に、接続領域２１３２が二つである実施例では、二つの接続領域２１３２のうちの少なくとも一つの接続領域２１３２の延在方向は、支持部材６０の延在方向と平行である。

図９に示すように、接続領域２１３２の延在方向は、ａ１からａ２への方向（又はａ２からａ１への方向）であり、支持部材６０の延在方向は、支持部材６０の長手方向であり、即ちａ１からａ２への方向（又はａ２からａ１への方向）は支持部材６０の長手方向と平行である。

図１０に示すように、第一の接続領域２１３２ａの延在方向は、ｂ１からｂ２への方向（又はｂ２からｂ１への方向）であり、支持部材６０の延在方向は、支持部材６０の長手方向であり、即ちｂ１からｂ２への方向（又はｂ２からｂ１への方向）は支持部材６０の長手方向と平行である。第二の接続領域２１３２ｂの延在方向は、ｂ３からｂ４への方向（又はｂ４からｂ３への方向）であり、支持部材６０の延在方向は、支持部材６０の長手方向であり、即ちｂ３からｂ４への方向（又はｂ４からｂ３への方向）は支持部材６０の長手方向と平行である。

図１１に示すように、第三の接続領域２１３２ｃの延在方向は、ｃ１からｃ２への方向（又はｃ２からｃ１への方向）であり、支持部材６０の延在方向は、支持部材６０の長手方向であり、即ちｃ１からｃ２への方向（又はｃ２からｃ１への方向）は支持部材６０の長手方向と平行である。第四の接続領域２１３２ｄの延在方向は、ｄ３からｄ４への方向（又はｄ４からｄ３への方向）であり、支持部材６０の延在方向は、支持部材６０の長手方向であり、即ちｄ３からｄ４への方向（又はｄ４からｄ３への方向）は支持部材６０の長手方向と平行である。

図１２は、本出願の一実施例による電池１０の断面構造概略図である。ここで、図１２において点線で示される放圧機構２１３は、放圧機構２１３が非作動時にあり、図１２において実線で示される放圧機構２１３は、放圧機構２１３が作動時にある。図１２に示すように、放圧機構２１３が作動する時に、支持部材６０は、放圧機構２１３が所定角度θで開かれるように放圧機構２１３を支持することができ、それによって電池セル２０の排出物が熱管理部材５０に向かって排出されることができる。このように、排出物は、放圧機構２１３が開かれた所定角度に沿って、熱管理部材５０に向かって排出され、電池セル２０から離れることができ、その危険性を低減し、それによって電池１０の安全性を向上させることができる。

選択的に、支持部材６０の構造は、長尺構造である。いくつかの実施例では、長尺状構造の支持部材６０の幅は一致し、即ち支持部材６０は直方体構造である。別の実施例では、支持部材の剛性を高めるために、長尺状構造の支持部材６０の中間領域の幅を、長尺状構造の支持部材６０の両端領域の幅よりも大きく設定することができる。例えば、図１１３は、本出願の実施例による支持部材の構造概略図である。図１３に示すように、支持部材６０は、第三の部分６１と、第四の部分６２と第五の部分６３とを含み、第三の部分６１と第四の部分６２は長尺状構造であり、第五の部分６３は円柱状構造であり、且つ第三の部分６１と第四の部分６２の幅は、いずれも第五の部分６３の幅よりも小さい。無論、理解できるように、支持部材６０は、円筒状、正方形などの構造であってもよく、放圧機構２１３を支持することができればよい。

選択的に、いくつかの実施例では、支持部材６０は、融点が６００℃未満である材料を採用してもよい。例えば、支持部材６０は、アルミニウム又は銅などを採用してもよい。別の実施例では、支持部材６０は、有機材料を採用してもよい。例えば、支持部材６０は、ポリプロピレン（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ、ＰＰ）材料を採用してもよい。

理解すべきこととして、放圧機構２１３が作動する時に、脆弱領域２１３１が所定角度で開かれる時、支持部材６０は、主に放圧機構２１３の脆弱領域２１３１を支持するために用いられる。電池セル２０の熱暴走が続いた後、支持部材６０が依然として放圧機構２１３を支持する場合、排出物を円滑かつ迅速に排出できず、電池セル２０の更なる熱暴走、ひいては爆発を引き起こす可能性があるため、支持部材６０は、高温で溶融され、その後の電池セル２０の排出物が排出されることを容易にし、さらに電池１０の安全性を向上させることができる。

熱管理部材５０は、電池セル２０の温度を調節するように流体を収容するために用いられる。電池セル２０の温度を低下させる場合に、この熱管理部材５０は、複数の電池セル２０の温度を調節するように冷却媒体を収容してもよく、この時、熱管理部材５０は、冷却部材、冷却システム又は冷却板などとも呼ばれる。また、熱管理部材５０は、加熱のためにも用いられてもよく、本出願の実施例は、これを限定しない。選択的に、より良い温度調節の効果を達成するように、熱管理部材５０における流体はサイクル流動であってもよい。

熱管理部材５０の第一の表面５１は、電池セル２０の第一の壁２１ａに付設される。つまり、電池セル２０の放圧機構２１３が設置される壁は、熱管理部材５０に向けられる。このように、放圧機構２１３が制動した後に、電池セル２０の排出物は、熱管理部材５０に向かって排出されることができる。

理解すべきこととして、熱管理部材５０の第一の表面５１が電池セル２０の第一の壁２１ａに付設されることは、熱管理部材５０の第一の表面５１が電池セル２０の第一の壁２１ａに直接に又は間接的に接触し、電池セル２０の熱量を調節するように電池セル２０の熱量が熱管理部材５０に伝達されることができると理解されてもよい。

図１４は、本出願のいくつかの実施例に開示された別の熱管理部材の構造概略図である。いくつかの実施例では、図１４に示すように、熱管理部材５０上には、放圧穴５２が設置されており、放圧穴５２は、放圧機構２１３と対向して設置され、放圧穴５２は、排出物を排出するように構成される。放圧穴５２と放圧機構２１３とが対向して設置され、放圧機構２１３と支持部材６０とが対向して設置されるため、放圧穴５２と支持部材６０とも対向して設置される。そのため、熱管理部材５０上に放圧機構２１３に対応する放圧穴５２を設置することにより、放圧機構２１３が作動する時に、電池セル２０の所定角度で排出された排出物が熱管理部材５０を通過することができ、電池セル２０から離れる側に向かって排出されることができ、排出物の危険性を低減し、電池１０の安全性を向上させる。

いくつかの実施例では、支持部材６０は、放圧穴５２の一部を遮蔽する。例えば、支持部材６０が放圧穴５２を遮蔽する面積は、放圧穴５２の面積の３０％以下である。それによって支持部材６０が放圧穴５２をあまり遮蔽せず、さらに放圧機構２１３が作動する時に、電池セル２０の排出物が熱管理部材５０に堆積することなく、タイムリーに熱管理部材５０を通過し、電池セル２０から離れる側に向かって排出されることができる。

選択的に、一つの放圧穴５２は、一つ又は複数の放圧機構２１３に対応してもよい。

図１５は、本出願のいくつかの実施例に開示された電池の構造概略図である。図１６は、図１５に示す電池のＡ部分の拡大構造概略図である。いくつかの実施例では、図１５に示すように、熱管理部材５０は、第一の熱伝導板５３と第二の熱伝導板５４とをさらに含んでもよく、第一の熱伝導板５３は、第一の壁２１ａと第二の熱伝導板５４との間に位置し且つ第一の壁２１ａに付設され、第一の熱伝導板５３と第二の熱伝導板５４とは、流体を収容するための流路５５を形成する。図１６に示すように、第二の熱伝導板５４の第一の領域５４１は、第一の熱伝導板５３から離れるに凹んで凹溝を形成する。このように、凹溝に流路５５が形成される。

選択的に、放圧穴５２は、熱管理部材５０の第二の領域上に設置されてもよく、第二の領域は、流路５５に対応する領域ではない。例えば、放圧穴５２は、熱管理部材５０の第一の領域５４１以外の領域上に設置されてもよい。

選択的に、熱管理部材５０は、放圧機構２１３が作動する時に所定角度で排出された排出物によって破壊されて、熱管理部材２１３内の流体が熱管理部材５０の内部から排出され、さらに電池セル２０の温度を低下させることができるように構成される。なお、放圧機構２１３上の脆弱領域２１３１と支持部材６０の存在により、放圧機構２１３が作動する時に、支持部材６０は、放圧機構２１３の脆弱領域２１３１を支持することができ、さらに脆弱領域２１３１が所定角度で開かれることができ、電池セル２０の排出物が所定角度に沿って熱管理部材５０に向かって集中的に排出されることができ、このように熱管理部材５０がより迅速に破壊されることができ、電池セル２０の熱暴走に対する熱管理部材５０の迅速な応答能力を向上させる。

選択的に、熱管理部材５０が排出物によって容易に破壊されることができることを実現するために、熱管理部材５０上に感温材料が設置されてもよく、熱管理部材５０上の感温材料は、放圧機構２１３が作動する時に所定角度で排出された排出物によって溶融されて、流体が熱管理部材５０の内部から排出され、さらに電池セル２０の温度を低下させることができるように構成される。いくつかの実施例では、感温材料は、熱管理部材５０における所定角度で排出された排出物に向かう領域上及びこの領域付近の領域上に設置される。例えば、感温材料は、放圧穴５２の側壁又は熱管理部材５０の第一の表面５１における放圧穴５２の周囲領域に設置されてもよい。

いくつかの実施例では、熱管理部材５０は、筐体の第二の部分１１２の中に収容されてもよく、且つ熱管理部材５０の第一の表面５１は、第二の部分１１２の底部から離反する。

いくつかの実施例では、支持部材６０は、熱管理部材５０の中に設置されてもよく、このように熱管理部材５０内の空間を十分に利用して、電池１０の構造をコンパクトにし、電池１０のエネルギー密度を向上させることができる。例えば、図１７と図１８は、それぞれ本出願の実施例による別の熱管理部材５０の構造概略図である。図１７と図１８に示すように、支持部材６０は、熱管理部材５０の放圧穴５２の中に設置されてもよい。ここで、図１７と図１８との違いは、支持部材６０の構造が異なることである。

熱管理部材５０が第一の熱伝導板５３と第二の熱伝導板５４とを含む実施例では、いくつかの実施例では、放圧穴５２は、第一の熱伝導板５３と第二の熱伝導板５４を貫通しており、且つ第二の熱伝導板５４の放圧穴５２の中には支持部材６０が設置されている。図１９は、本出願の実施例に開示されたまた別の熱管理部材の構造概略図であり、図２０は、図１９に示す熱管理部材の構造分解概略図である。別の実施例では、図１９と図２０に示すように、放圧穴５２は、第一の熱伝導板５３と第二の熱伝導板５４を貫通しており、且つ第二の熱伝導板５４の放圧穴５２の中には支持部材６０が設置されている。

この時、いくつかの実施例では、加工を容易にするために、支持部材６０と熱管理部材５０とが一体成型されている。例えば、熱管理部材５０を製造する時に、熱管理部材５０上に二つの穴を加工し、この二つの穴の間に支持部材６０が形成されてもよい。別の実施例では、支持部材６０を放圧穴５２内に溶接又は接着してもよい。

別の実施例では、支持部材６０は、熱管理部材５０と電池セル２０との間に設置されてもよい。選択的に、支持部材６０は、熱管理部材５０と電池セル２０との間に溶接又は接着されてもよい。

いくつかの実施例では、支持部材６０は、中空構造であってもよく、且つ支持部材６０には流体が収容されており、支持部材６０は、放圧機構２１３が作動する時に排出物によって破壊されて、支持部材６０における流体が排出され、電池セル２０の排出物の温度を低減することができるように構成される。

いくつかの実施例では、コストを低減するために、複数の放圧穴５２は、一つの支持部材６０と対向して設置されてもよい。例えば、図２１と図２２は、それぞれ本出願の実施例による支持部材と熱管理部材の組み合わせの構造概略図である。図２１に示すように、単行又は単列に並べられる４つの放圧穴５２は、一つの支持部材６０に対応してもよい。別の実施例では、一つの放圧穴５２は、一つの支持部材６０と対向して設置され、即ち放圧穴５２の数と支持部材６０の数とが等しい。例えば、図２２に示すように、４つの放圧穴５２のうちの各放圧穴５２は、一つの支持部材６０に対応してもよい。

選択的に、いくつかの実施例では、電池１０を収容する筐体（例えば、図２に記載された第一の部分１１１と第二の部分１１２によって形成される筐体）は、電気キャビティと、熱管理部材５０と収集キャビティとを含んでもよい。電気キャビティは、複数の電池セル２０を収容するために用いられ、熱管理部材５０は、電気キャビティと収集キャビティとを隔離するために用いられ、収集キャビティは、放圧機構２１３が作動する時に放圧機構２１３が設けられる電池セル２０からの排出物を収集するために用いられる。

熱管理部材５０を用いて電池セル２０を収容する電気キャビティと排出物を収集する収集キャビティとを分離し、放圧機構２１３が作動する時に、電池セル２０の排出物は、収集キャビティに入り、電気キャビティに入らないか又はわずかに入り、それによって電気キャビティにおける電気的な接続に影響を与えないため、電池１０の安全性を向上させることができる。

選択的に、いくつかの実施例では、電池１０を収容する筐体（例えば、図２に記載された第一の部分１１１と第二の部分１１２によって形成される筐体）は、熱管理部材５０を防護するための防護部品をさらに含んでもよく、防護部品は、熱管理部材５０と前記収集キャビティを形成し、さらに電池セル２０の排出物を効果的に収集と緩衝し、その危険性を低減することができる。

本出願の一つの実施例は、電力消費装置をさらに提供し、この電力消費装置は、前述各実施例における電池１０を含んでもよい。選択的に、電力消費装置は、車両１、船舶又は宇宙航空機であってもよい。

上文は本出願の実施例の電池１０と電力消費装置を記述したが、以下は、本出願の実施例の電池の製造方法と装置を記述し、ここで、詳細に記述されていない部分は前述の各実施例を参照することができる。

図２３は、本出願の一つの実施例の電池の製造方法２００の概略フローチャートを示す。図２３に示すように、この方法２００は、
放圧機構を含む電池セルを提供するステップであって、前記放圧機構は、前記電池セルの第一の壁に設置され、前記放圧機構は、前記電池セルの内部圧力又は温度が閾値に達した時に作動して前記内部圧力を逃すために用いられるＳ２１０と、
前記電池セルの温度を調節するように流体を収容するための熱管理部材を提供するステップであって、前記熱管理部材の第一の表面は、前記第一の壁に付設されるＳ２２０と、
前記放圧機構と対向して設置され、前記放圧機構が作動する時に、前記放圧機構が所定角度で開かれるように前記放圧機構を支持することによって、前記電池セルの排出物が前記熱管理部材に向けて排出されることができるように構成される支持部材を提供するＳ２３０とを含んでもよい。

図２４は、本出願の一つの実施例の電池の製造装置３００の概略ブロック図を示す。図２４に示すように、電池の製造装置３００は、提供モジュール３１０を含んでもよい。

提供モジュール３１０は、放圧機構を含む電池セルを提供することであって、前記放圧機構は、前記電池セルの第一の壁に設置され、前記放圧機構は、前記電池セルの内部圧力又は温度が閾値に達した時に作動して前記内部圧力を逃すために用いられることと、前記電池セルの温度を調節するように流体を収容するための熱管理部材を提供することであって、前記熱管理部材の第一の表面は、前記第一の壁に付設されることと、前記放圧機構と対向して設置され、前記放圧機構が作動する時に、前記放圧機構が所定角度で開かれるように前記放圧機構を支持することによって、前記電池セルの排出物が前記熱管理部材に向けて排出されることができるように構成される支持部材を提供することとに用いられる。

好ましい実施例を参照して本出願を記述したが、本出願の範囲を逸脱しない場合に、それに対して様々な改良を行ってもよく、且つ同等物でそのうちの部材を置き換えてもよい。特に、構造上の衝突が存在しない限り、各実施例に言及された各技術的特徴は、いずれも任意の方式で組み合わせることができる。本出願は、明細書で開示された特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に含まれるすべての技術案を含む。

１ 車両
１０ 電池
２０ 電池セル
２１ 電池ボックス
２１ａ 第一の壁
２２ 電極アセンブリ
２３ 集電部品
３０ コントローラ
４０ モータ
５０ 熱管理部材
５１ 第一の表面
５２ 放圧穴
５３ 第一の熱伝導板
５４ 第二の熱伝導板
５５ 流路
６０ 支持部材
６１ 第三の部分
６２ 第四の部分
６３ 第五の部分
１１１ 第一の部分
１１２ 第二の部分
２１１ ケース
２１２ カバープレート
２１３ 熱管理部材
２１４ 電極端子
２１４ａ 第一の電極端子
２１４ｂ 第二の電極端子
２２１ａ 第一のタブ
２２２ａ 第二のタブ
３００ 製造装置
３１０ 提供モジュール
５４１ 第一の領域
２１３１ 脆弱領域
２１３２ 接続領域
２１３２ａ 第一の接続領域
２１３２ｂ 第二の接続領域
２１３２ｃ 第三の接続領域
２１３２ｄ 第四の接続領域

本出願の実施例の技術案は、放圧機構に対応する支持部材を設置することにより、放圧機構が作動する時に、支持部材は、放圧機構を支持し、放圧機構が完全に開くのを阻止することができ、それによって放圧機構が所定角度で開かれ、電池セルの排出物が、放圧機構の開いた所定角度の開口を介して、流体を収容している熱管理部材から指定方向に向かって排出されることができ、このように電池セルの排出物を熱管理部材と接触させ、それによって熱管理部材が電池セルの排出物を冷却して温度を低下することができる。

支持部材と放圧機構との間に隙間を設置することにより、放圧機構が作動する時に開き空間を提供することができ、放圧機構が円滑に作動することができ、電池セルの排出物が放圧機構から円滑に排出されることができる。

熱管理部材上に感温材料が設置されることにより、放圧機構が作動する時に、熱管理部材上の感温材料が所定角度で排出された排出物によって溶融され、さらに熱管理部材が破壊されやすくなり、流体が熱管理部材の内部から排出されて電池セルの温度を急速に低下させることができる。

これに鑑み、本出願は、技術案を提供し、放圧機構に対応する支持部材を設置することにより、放圧機構が作動する時に、支持部材は、放圧機構を支持し、放圧機構が完全に開くのを阻止することができ、それによって放圧機構が所定角度で開かれ、電池セルの排出物が、放圧機構の開いた所定角度の開口を介して、流体を収容している熱管理部材から指定方向に向かって排出されることができ、このように電池セルの排出物を熱管理部材と接触させ、ひいては熱管理部材を破壊して流体を熱管理部材から流出させることができ、電池セルの排出物の温度を低下し、排出物の危険性を低減し、さらに電池の安全性を向上させる。

いくつかの実施例では、図８に示すように、放圧機構２１３が作動していない時に、支持部材６０と放圧機構２１３との間には、隙間を有し、この隙間は、放圧機構２１３に開き空間を提供することができる。それによって放圧機構２１３は、円滑に作動することができ、電池セル２０の排出物が放圧機構２１３から円滑に排出されることができる。

図１２は、本出願の一実施例による電池１０の断面構造概略図である。ここで、図１２において点線で示される放圧機構２１３は、非作動時にあり、図１２において実線で示される放圧機構２１３は、作動時にある。図１２に示すように、放圧機構２１３が作動する時に、支持部材６０は、放圧機構２１３が所定角度θで開かれるように放圧機構２１３を支持することができ、それによって電池セル２０の排出物が熱管理部材５０に向かって排出されることができる。このように、排出物は、放圧機構２１３が開かれた所定角度に沿って、熱管理部材５０に向かって排出され、電池セル２０から離れることができ、その危険性を低減し、それによって電池１０の安全性を向上させることができる。

選択的に、支持部材６０の構造は、長尺構造である。いくつかの実施例では、長尺状構造の支持部材６０の幅は一致し、即ち支持部材６０は直方体構造である。別の実施例では、支持部材の剛性を高めるために、長尺状構造の支持部材６０の中間領域の幅を、長尺状構造の支持部材６０の両端領域の幅よりも大きく設定することができる。例えば、図１３は、本出願の実施例による支持部材の構造概略図である。図１３に示すように、支持部材６０は、第三の部分６１と、第四の部分６２と第五の部分６３とを含み、第三の部分６１と第四の部分６２は長尺状構造であり、第五の部分６３は円柱状構造であり、且つ第三の部分６１と第四の部分６２の幅は、いずれも第五の部分６３の幅よりも小さい。無論、理解できるように、支持部材６０は、円筒状、正方形などの構造であってもよく、放圧機構２１３を支持することができればよい。

熱管理部材５０の第一の表面５１は、電池セル２０の第一の壁２１ａに付設される。つまり、電池セル２０の放圧機構２１３が設置される壁は、熱管理部材５０に向けられる。このように、放圧機構２１３が作動した後に、電池セル２０の排出物は、熱管理部材５０に向かって排出されることができる。

図１５は、本出願のいくつかの実施例に開示された電池の構造概略図である。図１６は、図１５に示す電池のＡ部分の拡大構造概略図である。いくつかの実施例では、図１５に示すように、熱管理部材５０は、第一の熱伝導板５３と第二の熱伝導板５４とをさらに含んでもよく、第一の熱伝導板５３は、第一の壁２１ａと第二の熱伝導板５４との間に位置し且つ第一の壁２１ａに付設され、第一の熱伝導板５３と第二の熱伝導板５４とは、流体を収容するための流路５５を形成する。図１６に示すように、第二の熱伝導板５４の第一の領域５４１は、第一の熱伝導板５３から離れる方向に凹んで凹溝を形成する。このように、凹溝に流路５５が形成される。

選択的に、熱管理部材５０は、放圧機構２１３が作動する時に所定角度で排出された排出物によって破壊されて、熱管理部材５０内の流体が熱管理部材５０の内部から排出され、さらに電池セル２０の温度を低下させることができるように構成される。なお、放圧機構２１３上の脆弱領域２１３１と支持部材６０の存在により、放圧機構２１３が作動する時に、支持部材６０は、放圧機構２１３の脆弱領域２１３１を支持することができ、さらに脆弱領域２１３１が所定角度で開かれることができ、電池セル２０の排出物が所定角度に沿って熱管理部材５０に向かって集中的に排出されることができ、このように熱管理部材５０がより迅速に破壊されることができ、電池セル２０の熱暴走に対する熱管理部材５０の迅速な応答能力を向上させる。

Claims (20)

1. 電池であって、
   放圧機構（２１３）を含む電池セル（２０）であって、前記放圧機構（２１３）は、前記電池セル（２０）の第一の壁（２１ａ）に設置され、前記放圧機構（２１３）は、前記電池セル（２０）の内部圧力又は温度が閾値に達した時に作動して前記内部圧力を逃すために用いられる電池セル（２０）と、
   前記電池セル（２０）の温度を調節するように流体を収容するための熱管理部材（５０）であって、前記熱管理部材（５０）の第一の表面（５１）は、前記第一の壁（２１ａ）に付設される熱管理部材（５０）と、
   前記放圧機構（２１３）と対向して設置され、前記放圧機構（２１３）が作動する時に、前記放圧機構（２１３）が所定角度で開かれるように前記放圧機構（２１３）を支持することによって、前記電池セル（２０）の排出物が前記熱管理部材（５０）に向けて排出されることができるように構成される支持部材（６０）とを含む、ことを特徴とする電池。
2. 前記支持部材（６０）と前記放圧機構（２１３）との間には、前記放圧機構（２１３）に開き空間を提供するように構成される隙間を有する、請求項１に記載の電池。
3. 前記放圧機構（２１３）上には、脆弱領域（２１３１）と接続領域（２１３２）が設置されており、前記脆弱領域（２１３１）と前記接続領域（２１３２）とは、前記放圧機構（２１３）が作動する時に、前記放圧機構（２１３）が前記脆弱領域（２１３１）で破断して所定角度で開かれることができるように環状を形成する、請求項１又は２に記載の電池。
4. 前記脆弱領域（２１３１）における最遠点の前記第一の表面（５１）における正投影は、前記支持部材（６０）の前記第一の表面（５１）における正投影とずれており、前記最遠点は、前記脆弱領域（２１３１）における前記接続領域（２１３２）から最も離れた点である、請求項３に記載の電池。
5. 前記支持部材（６０）の延在方向は、前記接続領域（２１３２）の延在方向と平行であり、前記接続領域（２１３２）の延在方向は、前記接続領域（２１３２）と前記脆弱領域（２１３１）とが接続される一端から前記接続領域（２１３２）と前記脆弱領域（２１３１）とが接続される他端に向かう方向であり、前記支持部材（６０）の延在方向は、前記支持部材（６０）の長手方向である、請求項４に記載の電池。
6. 前記脆弱領域（２１３１）の形状は、「Ｃ」字状と、「Ｚ」字状と、「Ｓ」字状とのうちの少なくとも一つを含む、請求項３から５のいずれか１項に記載の電池。
7. 前記支持部材（６０）の構造は、長尺構造である、請求項１から６のいずれか１項に記載の電池。
8. 前記長尺構造の中間領域の幅は、前記長尺構造の両端領域の幅よりも大きい、請求項７に記載の電池。
9. 前記熱管理部材（５０）上には、放圧穴（５２）が設置されており、前記放圧穴（５２）は、前記放圧機構（２１３）と対向して設置され、前記放圧穴（５２）は、前記排出物を排出するように構成される、請求項１から８のいずれか１項に記載の電池。
10. 前記支持部材（６０）は、前記放圧穴（５２）の一部を遮蔽し、且つ前記支持部材（６０）が前記放圧穴（５２）を遮蔽する面積は、前記放圧穴（５２）の面積の３０％以下である、請求項９に記載の電池。
11. 前記支持部材（６０）は、前記放圧穴（５２）内に設置される、請求項９又は１０に記載の電池。
12. 前記支持部材（６０）の構造は、中空構造であり、前記支持部材（６０）は、流体を収容し、前記支持部材（６０）は、前記支持部材（６０）における前記流体が排出されるように前記放圧機構（２１３）が作動する時に前記排出物によって破壊されて、前記電池セル（２０）の排出物の温度を低減することができるように構成される、請求項１から１１のいずれか１項に記載の電池。
13. 複数の前記放圧穴（５２）は、一つの前記支持部材（６０）と対向して設置される、請求項９から１２のいずれか１項に記載の電池。
14. 前記支持部材（６０）の融点は、６００℃未満である、請求項１から１３のいずれか１項に記載の電池。
15. 前記熱管理部材（５０）は、前記放圧機構（２１３）が作動する時に、前記所定角度で排出された排出物によって破壊されて、前記熱管理部材（５０）内の前記流体が前記熱管理部材（５０）の内部から排出されることができるように構成される、請求項１から１４のいずれか１項に記載の電池。
16. 前記熱管理部材（５０）上には、感温材料が設置されており、前記感温材料は、前記放圧機構（２１３）が作動する時に前記所定角度で排出された排出物によって溶融されて、前記流体が前記熱管理部材（５０）の内部から排出されることができるように構成される、請求項１５に記載の電池。
17. 前記感温材料は、前記熱管理部材（５０）における前記所定角度で排出された排出物に向かう領域上に設置される、請求項１６に記載の電池。
18. 請求項１から１７のいずれか１項に記載の電池を含む、ことを特徴とする電力消費装置。
19. 電池の製造方法であって、
    放圧機構（２１３）を含む電池セル（２０）を提供することであって、前記放圧機構（２１３）は、前記電池セル（２０）の第一の壁（２１ａ）に設置され、前記放圧機構（２１３）は、前記電池セル（２０）の内部圧力又は温度が閾値に達した時に作動して前記内部圧力を逃すために用いられることと、
    前記電池セル（２０）の温度を調節するように流体を収容するための熱管理部材（５０）を提供することであって、前記熱管理部材（５０）の第一の表面（５１）は、前記第一の壁（２１ａ）に付設されることと、
    前記放圧機構（２１３）と対向して設置され、前記放圧機構（２１３）が作動する時に、前記放圧機構（２１３）が所定角度で開かれるように前記放圧機構（２１３）を支持することによって、前記電池セル（２０）の排出物が前記熱管理部材（５０）に向けて排出されることができるように構成される支持部材（６０）を提供することとを含む、ことを特徴とする電池の製造方法。
20. 電池の製造装置であって、
    放圧機構（２１３）を含む電池セル（２０）を提供することであって、前記放圧機構（２１３）は、前記電池セル（２０）の第一の壁（２１ａ）に設置され、前記放圧機構（２１３）は、前記電池セル（２０）の内部圧力又は温度が閾値に達した時に作動して前記内部圧力を逃すために用いられることと、
    前記電池セル（２０）の温度を調節するように流体を収容するための熱管理部材（５０）を提供することであって、前記熱管理部材（５０）の第一の表面（５１）は、前記第一の壁（２１ａ）に付設されることと、
    前記放圧機構（２１３）と対向して設置され、前記放圧機構（２１３）が作動する時に、前記放圧機構（２１３）が所定角度で開かれるように前記放圧機構（２１３）を支持することによって、前記電池セル（２０）の排出物が前記熱管理部材（５０）に向けて排出されることができるように構成される支持部材（６０）を提供することとに用いられる提供モジュールを含む、ことを特徴とする電池の製造装置。

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