电池单体及其制造方法和制造系统、电池、用电装置与流程

文档序号:30298646发布日期:2022-06-04 20:33阅读:109来源:国知局
电池单体及其制造方法和制造系统、电池、用电装置与流程

1.本技术涉及电池技术领域,特别是涉及一种电池单体及其制造方法和制造系统、电池、用电装置。


背景技术:

2.电池广泛应用于电子设备,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。
3.在电池技术的发展中,除了提高电池的性能外,安全问题也是一个需要考虑的问题。因此,如何提高电池的安全性,是电池技术中一个亟待解决的问题。


技术实现要素:

4.本技术实施例提供一种电池单体及其制造方法和制造系统、电池、用电装置,能够提高电池单体工作过程中的安全性。
5.第一方面,本技术实施例提供一种电池单体包括外壳和热熔件;外壳具有容纳腔和通孔,通孔连通容纳腔和容纳腔的外部;热熔件连接于外壳,并覆盖通孔设置,热熔件用于隔绝容纳腔和容纳腔的外部,热熔件的熔点t满足:70℃≤t≤200℃。
6.根据本技术实施例提供的电池单体,通过设置热熔件,并设置热熔件覆盖通孔设置,且热熔件的熔点t满足:70℃≤t≤200℃,则电池单体存在热失控风险时,热熔件熔化,可以通过通孔向容纳腔内通入冷却液,以对电池单体进行降温。如此一来,在电池单体出现热失控前,能够降低电池单体的温度,并阻止电池单体的热量向相邻电池单体的蔓延,降低电池单体出现大范围热失控的风险,提高电池单体的工作安全性。
7.在一些实施例中,热熔件呈片状,通孔具有台阶面,热熔件连接于台阶面。如此设置,更加便于热熔件与外壳的连接。
8.在一些实施例中,热熔件的熔点t满足:80℃≤t≤120℃。进一步保证电池单体正常工作时热熔件不会发生熔化,并保证电池单体热失控之前热熔件与已经熔化完成,以进一步降低电池单体出现热失控的风险。
9.在一些实施例中,通孔包括间隔设置的第一通孔和第二通孔,热熔件包括第一热熔件和第二热熔件,第一热熔件覆盖第一通孔设置,第二热熔件覆盖第二通孔设置。外壳包括壳体和端盖,壳体具有开口,端盖盖合于开口以形成容纳腔;第一通孔形成于端盖,和/或,第二通孔形成于端盖。如此设置,便于顺畅地向容纳腔内喷洒冷却液,以快速地对电池单体进行降温。
10.第二方面,本技术实施例提供一种电池包括箱体、上述任一实施例提供的电池单体以及喷淋组件;箱体具有容置空间;电池单体位于容置空间内;喷淋组件设置于容置空间内,喷淋组件包括管道和与管道连通的喷头,喷头具有喷口,喷口与通孔的至少部分相对设置,并用于在热熔件熔化后经由通孔向容纳腔喷洒冷却液。
11.本技术实施例提供的电池,由于采用了上述任一实施例提供的电池单体,因而具
有同等的技术效果,在此不再赘述。
12.在一些实施例中,通孔包括间隔设置的第一通孔和第二通孔,热熔件包括第一热熔件和第二热熔件,第一热熔件覆盖第一通孔设置,第二热熔件覆盖第二通孔设置;第一通孔和第二通孔中的一者与喷口相对设置。如此,可以将第一通孔和第二通孔中的一者作为冷却液的流通通道,另一者作为气压平衡口,便于快速地对电池单体进行降温。
13.在一些实施例中,热熔件与喷头相抵,并覆盖喷口设置。有利于实现电池单体的精准降温,且有利于节约冷却液。
14.在一些实施例中,冷却液的导电率ρ满足:ρ≥1s/m。如此可以对电极组件放电,降低电池单体产生进一步温升的风险。
15.在一些实施例中,电池包括多个电池单体,管道具有多个喷头,每一个电池单体对应设置一个喷头。进一步提供电池单体的工作安全性。
16.第三方面,本实施例提供一种用电装置,包括上述任一实施例提供的电池,电池用于提供电能。
17.第四方面,本技术实施例提供一种电池单体的制造方法,包括:提供外壳,外壳具有容纳腔和通孔,通孔连通容纳腔和容纳腔的外部;提供热熔件,热熔件的熔点t满足:70℃≤t≤200℃;组装外壳和热熔件,其中,热熔件连接于外壳,并覆盖通孔设置,热熔件用于隔绝容纳腔和容纳腔的外部。
18.第五方面,本技术实施例提供一种电池单体的制造系统,包括第一提供模块、第二提供模块和组装模块;第一提供模块用于提供外壳,外壳具有容纳腔和通孔,通孔连通容纳腔和容纳腔的外部;第二提供模块用于提供热熔件,热熔件的熔点t满足:70℃≤t≤200℃;组装模块用于组装外壳和热熔件,其中,热熔件连接于外壳,并覆盖通孔设置,热熔件用于隔绝容纳腔和容纳腔的外部。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对本技术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技术的一些实施例,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。
20.图1是本技术实施例提供的车辆的结构示意图;图2是本技术实施例提供的一种电池的爆炸结构示意图;图3是本技术实施例提供的电池中电池模块的结构示意图;图4是本技术实施例提供的电池单体的爆炸结构示意图;图5是本技术实施例提供的一种电池单体的主视图;图6是图5沿a-a的一种剖视结构示意图;图7是图6中b处的一种局部放大示意图;图8是图6中b处的另一种局部放大示意图;图9是图6中b处的又一种局部放大示意图;图10是本技术实施例提供的电池单体的结构示意图;图11是本技术实施例提供的另一种电池单体的主视图;
图12是图11沿c-c的剖视结构示意图;图13是图12中d处的局部放大图;图14是本技术实施例提供的另一种电池的爆炸结构示意图;图15是本技术实施例提供的电池省略箱体后的爆炸结构示意图;图16是本技术实施例提供的电池单体的制造方法的流程框图;图17是本技术实施例提供的电池单体的制造系统的结构示意图。
21.在附图中,附图未必按照实际的比例绘制。
22.标记说明:1、车辆;1a、马达;1b、控制器;10、电池;11、箱体;11a、容置空间;111、第一箱体部;112、第二箱体部;113、冷却板;20、电池模块;30、电池单体;31、外壳;31a、容纳腔;31b、通孔;311b、第一通孔;312b、第二通孔;31c、台阶面;311、壳体;311a、开口;312、端盖;32、热熔件;321、第一热熔件;322、第二热熔件;33、电极组件;40、喷淋组件;41、管道;42、喷头;42a、喷口;100、制造系统;110、第一提供模块;120、第二提供模块;130、组装模块。
具体实施方式
23.下面结合附图和实施例对本技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本技术的原理,但不能用来限制本技术的范围,即本技术不限于所描述的实施例。
24.在本技术的描述中,需要说明的是,除非另有说明,“多个”的含义是两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本技术和简化描述,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技术的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。“垂直”并不是严格意义上的垂直,而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行,而是在误差允许范围之内。
25.在本技术中提及“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技术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,本技术所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
26.在本技术的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”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。对于本领域的普通技术人员而言,可视具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
27.本技术中,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,本技术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,本技术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,本技术实施例对此也不限定。
28.本技术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。例如,本技术中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。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。
29.电池单体包括电极组件和电解液,电极组件由正极片、负极片和隔离件组成。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。正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,未涂敷正极活性物质层的集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的集流体,未涂敷正极活性物质层的集流体层叠后作为正极极耳。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负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,未涂敷负极活性物质层的集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的集流体,未涂敷负极活性物质层的集流体层叠后作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质可以为碳或硅等。隔膜的材质可以为pp或pe等。此外,电极组件可以是卷绕式结构,也可以是叠片式结构,本技术实施例并不限于此。
30.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,还需要考虑电池的安全性。
31.在电池单体中,多次经历充放电循环,存在副反应,持续产生气体,使电池单体的内部存在一定的气压,随着气压的升高会导致极片之间的气体不能及时排出,从而影响锂离子的嵌入和脱出,进而导致析锂风险。为保证电池单体的安全性,一般会在电池单体中设置排气装置,通过排气装置来排出电池单体内部产生的气体,以保证电池单体的安全性。
32.发明人发现电池在工作过程中存在热失控的风险后,便对电池的结构和工作过程进行了系统的分析和研究,结果发现,当电池内部某一个电池单体发生热失控时,热量会传递给相邻的电池单体,导致相邻的电池单体的热失控,如此一来,电池单体之间热失控在电池内部传播,易引发电池内部更大范围的热失控,给电池造成一定的安全隐患。
33.基于发明人发现的上述问题,发明人对电池单体的结构进行了改进,本技术实施例描述的技术方案适用于电池单体、包含电池单体的电池以及使用电池的用电装置。
34.根据本技术实施例提供的电池单体包括外壳和热熔件,外壳具有容纳腔和通孔,通孔连通容纳腔和容纳腔的外部,热熔件连接于外壳,并覆盖通孔设置。当电池单体的温度达到热熔件的熔点后,热熔件便开始熔化,待热熔件完全熔化后,便可以通过通孔向容纳腔内喷洒冷却液,如此,降低电池单体的温度,阻止电池单体的热失控向别的电池单体蔓延,降低电池出现较大范围的热失控的风险,提高电池的工作安全性。
35.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。本技术实施例对上述用电设备不做特殊限制。
36.以下实施例为了方便说明,以用电装置为车辆为例进行说明。
37.如图1所示,车辆1的内部设置有电池10。电池10可以设置在车辆1的底部或头部或尾部。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。
38.车辆1还可以包括控制器1b和马达1a。控制器1b用来控制电池10为马达1a供电,例如,用于车辆1的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
39.在本技术一些实施例中,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,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1提供驱动动力。
40.参见图2所示,电池10包括电池单体(图2未示出)。电池10还可以包括用于容纳电池单体的箱体11。
41.箱体11用于容纳电池单体,箱体11可以是多种结构形式。在一些实施例中,箱体11可以包括第一箱体部部11和第二箱体部112。第一箱体部111与第二箱体部112相互盖合。第一箱体部111和第二箱体部112共同限定出用于容纳电池单体的容置空间11a。第二箱体部112可以是一端开口的空心结构,第一箱体部111为板状结构,第一箱体部111盖合于第二箱体部112的开口侧,以形成具有容置空间11a的箱体11;第一箱体部111和第二箱体部112也可以均为一侧开口的空心结构。第一箱体部111的开口侧盖合于第二箱体部112的开口侧,以形成具有容置空间11a的箱体11。当然,第一箱体部111和第二箱体部112可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
42.为提高第一箱体部111和第二箱体部112连接后的密封性,第一箱体部111和第二箱体部112之间还可以设置密封件,比如,密封胶、密封圈等。
43.假设第一箱体部111盖合于第二箱体部112,第一箱体部111亦可称之为上箱盖,第二箱体部112亦可称之为下箱体。
44.在电池10中,电池单体可以是一个,也可以是多个。若电池单体为多个,多个电池单体之间可串联或并联或混联。混联是指多个电池单体中既有串联又有并联。多个电池单体之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体构成的整体容纳于箱体内,也可以是多个电池单体先串联或并联或混联组成电池模块20。多个电池模块20再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体内。
45.在一些实施例中,如图3所示,图3为图2所示的电池模块20的结构示意图。在电池模块20中,电池单体30为多个。多个电池单体30先串联或并联或混联组成电池模块20。多个电池模块20再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体11内。
46.在一些实施例,电池模块20中的多个电池单体30之间可通过汇流部件实现电连接,以实现电池模块20中的多个电池单体30的并联或串联或混联。
47.请参照图4,图4为图3所示的电池单体30的爆炸示意图。本技术实施例提供的电池单体30包括电极组件33和外壳31,外壳31具有容纳腔31a,电极组件33容纳于容纳腔31a内。
48.在一些实施例中,外壳31可以包括壳体311和端盖312,壳体311为一侧开口的空心结构,端盖312盖合于壳体311的开口311a处并形成密封连接,以形成用于容纳电极组件33和电解质的密封空间。
49.在组装电池单体30时,可先将电极组件33放入壳体311内,再将端盖312盖合于壳体311的开口311a,然后经由端盖312上的电解质注入口将电解质注入壳体311内.
在一些实施例中,外壳31还可用于容纳电解质,例如电解液。外壳31可以是多种结构形式。
50.如图4示出了本技术实施例提供的电池单体的结构示意图。
51.壳体311可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。壳体311的形状可以根据电极组件33的具体形状来确定。例如,若电极组件33为圆柱体结构,壳体311则可选用为圆柱体结构。若电极组件33为长方体结构,壳体311则可选用长方体结构。在图4中,示例性地,壳体311和电极组件33均为长方体结构。
52.壳体311的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金等,本技术实施例对此不作特殊限制。
53.容纳于壳体311内的电极组件33可以是一个或多个。在图4中,容纳于壳体311内的电极组件33为两个。
54.在一些实施例中,电极组件33还包括正极极片、负极极片和隔离件。电极组件33可以是由正极极片、隔离件和负极极片通过卷绕形成的卷绕式结构。电极组件33也可以是由正极极片、隔离件和负极极片通过层叠布置形成的层叠式结构。
55.正极极片可以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。负极极片可以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。隔离件在正极极片与负极极片之间,用于将正极极片与负极极片隔离,以降低正极极片与负极极片之间出现短路的风险。
56.其中,隔离件的材质可以为pp(polypropylene,聚丙烯)或pe(polyethylene,聚乙烯)等。
57.电极组件33中的极耳分为正极耳和负极耳。正极耳可以是正极集流体中未涂覆正极活性物质层的部分。负极耳可以是负极集流体中未涂覆负极活性物质层的部分。
58.如图5示出了本技术实施例提供的电池单体的主视图;图6示出了图5沿a-a的剖视结构示意图,图7、图8和图9示出了不同实施例中图6中b处的局部放大图。
59.如图4至图9所示,根据本技术实施例提供的电池单体30包括外壳31和热熔件32。外壳31具有容纳腔31a和通孔31b,通孔31b连通容纳腔31a和容纳腔31a的外部。热熔件32连接于外壳31,并覆盖通孔31b设置,热熔件32用于隔绝容纳腔31a和容纳腔31a的外部,热熔件32的熔点t满足:70℃≤t≤200℃。
60.具体地,容纳腔31a为外壳31围合形成的用于容纳电极组件33等结构的空间,电极组件33设置于容纳腔31a内。通孔31b连通容纳腔31a和容纳腔31a的外部,则通孔31b贯穿外壳31的壁部设置,以使容纳腔31a通过通孔31b与通纳腔的外部连通。
61.可选地,热熔件32可以连接于外壳31靠近容纳腔31a的一侧表面,也可以连接于外壳31远离容纳腔31a的一侧表面,当然热熔件32也可以连接于外壳31的通孔31b的孔壁上,这里不做限制,可以根据需要进行选取。
62.可选地,热熔件32可以呈片状、块状或者柱状等各种形状,这里不做限制,可以根据具体需求选取。
63.可选地,热熔件32与外壳31的连接可以是焊接、粘接或者卡接等。
64.热熔件32覆盖通孔31b设置,则通孔31b沿自身轴向的正投影边缘位于热熔件32沿通孔31b的轴向的正投影边缘的内部,即通孔31b沿自身身轴向的正投影边缘与热熔件32沿
通孔31b的轴向的正投影边缘部分重合或者完全重合,或者通孔31b沿自身身轴向的正投影边缘与热熔件32沿通孔31b的轴向的正投影边缘间隔设置,且通孔31b沿自身身轴向的正投影边缘位于热熔件32沿通孔31b的轴向的正投影边缘的内部。
65.可选地,热熔件32的材料可以包括聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯以及聚氯乙烯中的至少一者。当然,热熔件32的材料也可以包括其它塑料等材料,只要能够满足上述熔点范围即可。
66.热熔件32隔绝容纳腔31a和容纳腔31a的外部,则热熔件32连接于外壳31后,覆盖通孔31b设置,电池单体30容纳腔31a内的电解液等便无法通过通孔31b流出到容纳腔31a的外部,外部的液体、固体等物质也无法通过通孔31b进入到容纳腔31a的内部。
67.根据热熔件32的材料的具体成分的不同,热熔件32的熔点也不尽相同,设置热熔件32的熔点t满足70℃≤t≤200℃,则热熔件32的熔点t可以是70℃、75℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃或者200℃等。当热熔件32的温度达到熔点t时,热熔件32开始熔化,热熔件32熔化完成后,容纳腔31a通过通孔31b与容纳腔31a的外部连通,此时,可以通过通孔31b向容纳腔31a内注入冷却液体。
68.可以理解的是,电池单体30在工作的过程中,内部温度逐渐升高,但是由于电池10内部冷却系统的存在,电池单体30温度升高到一定的温度后,随着电池单体30工作的正常进行,电池单体30的温度将维持在一定的温度范围内。一般情况下,电池单体30正常工作温度在65℃左右。而一旦电池单体30有热失控的风险,电池单体30的温度便持续增加,当达到热熔件32的熔点t时,热熔件32便开始熔化,待热熔件32完全熔化后,容纳腔31a通过通孔31b与外界连通,可以设置电池10内部的喷淋组件40向通孔31b内喷洒冷却液。以降低电池单体30的温度,阻止电池单体30的热失控继续向其他电池单体30蔓延,降低了电池10出现进一步热失控的风险。
69.电池单体30出现热失控的温度通常在200℃,若电池单体30的温度达到热失控的温度,电池单体30便存在爆炸等安全隐患。因此,设置70℃≤t≤200℃,在保证电池单体30正常工作时,热熔件32不会熔化的同时,也可以保证电池单体30在出现热失控之前便对电池单体30进行降温。
70.需要说明的是,电池单体30温度的升高,在热熔件32完全熔化之前,电池单体30可能会将温度传递给相邻的电池单体30,相邻的电池单体30的热熔件32也可能熔化,从而对相邻的电池单体30内部通入冷却液。
71.本技术实施例提供的电池单体30,通过设置热熔件32,并设置热熔件32覆盖通孔31b设置,且热熔件32的熔点t满足:70℃≤t≤200℃,则电池单体30存在热失控风险时,热熔件32熔化,可以通过通孔31b向容纳腔31a内通入冷却液,以对电池单体30进行降温。如此一来,在电池单体出现热失控前,能够降低电池单体的温度,并阻止电池单体30的热量向相邻电池单体30的蔓延,降低电池单体30出现大范围热失控的风险,提高电池单体30的工作安全性。
72.如图6和图9所示,在一些实施例中,热熔件32呈片状,通孔31b具有台阶面31c,热熔件32连接于台阶面31c。
73.可选地,热熔件32可以通过胶粘或者钎焊等方式连接于台阶面31c。
74.可选地,热熔件32连接于台阶面31c后,热熔件32的表面可以与外壳31的表面平
齐、超出于外壳31的表面,或者外壳31的表面超出热熔件32的表面,这里不做限制。
75.在热熔件32的表面与外壳31的表面平齐的实施例中,便于在外壳31表面形成平面结构,以便于电池单体30之间的排布。
76.可以理解的是,设置热熔件32呈片状,并设置热熔件32连接于通孔31b的台阶面31c,更加便于热熔件32与外壳31的连接。
77.在一些实施例中,热熔件32的熔点t满足:80℃≤t≤120℃。具体地,热熔件32的熔点可以为80℃、90℃、100℃、110℃或者120℃等。
78.如此设置,使得热熔件32的熔点t与电池单体30的正常工作温度差值更大,且电池单体30的热失控温度与热熔件32的熔点t的差值也更大。进一步保证电池单体30正常工作时热熔件32不会发生熔化,并保证电池单体30热失控之前热熔件32与已经熔化完成,以进一步降低电池单体30出现热失控的风险。
79.可选地,通孔31b的数量可以是一个,也可以是多个,这里不做限制,可以根据具体需求进行选取。
80.如图10示出了本技术另一实施例提供的电池单体的结构示意图,如图11示出了本技术另一实施例提供的电池单体30的另一种主视图,如图12示出了图11沿c-c的剖视结构示意图,如图13示出了图12中d处的局部放大图。
81.如图10至图13所示,在一些实施例中,通孔31b包括间隔设置的第一通孔311b和第二通孔312b,热熔件32包括第一热熔件321和第二热熔件322,第一热熔件321覆盖第一通孔311b设置,第二热熔件322覆盖第二通孔312b设置。
82.可选地,第一通孔311b和第二通孔312b可以设置在外壳31的同一侧壁上,也可以设置于外壳31相邻或者相对的侧壁上。第一通孔311b的数量可以是一个,也可以是多个,同理,第二通孔312b的数量可以是一个,也可以是多个。
83.当电池单体30的温度达到热熔件32的熔点t时,第一热熔件321和第二热熔件322均熔化,使得第一通孔311b和第二通孔312b均打开。此时,可以通过第一通孔311b和第二通孔312b中的一者向容纳腔31a内喷洒冷却液,而通过第一通孔311b和第二通孔312b中的另一者作为气压平衡口,使得容纳腔31a和外壳31的外部处于连通状态,以及时排出容纳腔31a内的气压,保证冷却液顺畅地进入容纳腔31a内。
84.当然,也可以同时通过第一通孔311b和第二通孔312b向容纳腔31a内喷洒冷却液,以加速电池单体30的冷却速度。
85.因此,设置通孔31b包括间隔设置的第一通孔311b和第二通孔312b,便于更快地对电池单体30进行降温。
86.在一些实施例中,外壳31包括壳体311和端盖312,壳体311具有开口311a,端盖312盖合于开口311a以形成容纳腔31a。
87.可选地,通孔31b可以形成于端盖312,也可以形成于壳体311。在通孔31b包括第一通孔311b和第二通孔312b的实施例中,可以设置第一通孔311b和第二通孔312b中的一者形成于端盖312,另一者形成于壳体311,也可以设置二者均形成于壳体311或者二者均形成于端盖312。
88.在一些可选的实施例中,第一通孔311b形成于端盖312,和/或,第二通孔312b形成于端盖312。即第一通孔311b和第二通孔312b中的至少一者形成于端盖312。
89.可以理解的是,在电池单体30成组的过程中,端盖312上由于设置有电极端子等部件,通常设置端盖312与箱体11之间具有较大的间隙。因此,设置第一通孔311b和第二通孔312b中的一者形成于端盖312,便于通过端盖312上的第一通孔311b和/或第二通孔312b向容纳腔31a内喷洒冷却液。
90.如图14示出了本技术实施例提供电池10的爆炸结构示意图,如图15示出了本技术实施例提供的电池省略部分结构后的爆炸结构示意图。
91.如图14和图15所示,根据本技术实施例提供的电池10包括箱体11、上述任一实施例提供的电池单体30以及喷淋组件40。箱体11具有容置空间11a,电池单体30位于容置空间11a内。喷淋组件40设置于容置空间11a内,喷淋组件40包括管道41和与管道41连通的喷头42,喷头42具有喷口42a。喷口42a与通孔31b的至少部分相对设置,并用于在热熔件32熔化后经由通孔31b向容纳腔31a喷洒冷却液。
92.具体地,可以设置每一个电池单体30对应设置一个喷头42,并设置喷头42的喷口42a与通孔31b的至少部分相对设置。可选地,可以设置喷口42a与通孔31b完全正对设置,也可以设置喷口42a与通孔31b的部分相对设置。如此,在喷头42喷洒冷却液的过程中,经过与通孔31b相对的喷口42a喷出的冷却液的至少部分会经过通孔31b进入容纳腔31a内,以对电池单体30进行降温。
93.可选地,喷淋组件40的管道41可以连接于箱体11的内壁,并沿电池单体30的排布方向延伸,以使喷头42沿电池单体30的排布方向间隔设置,并使喷头42与电池单体30的通孔31b一一对应。
94.可选地,喷头42的喷口42a可以和热熔件32抵接,也可以与热熔件32间隔设置,这里不做限制。
95.在喷口42a与热熔件32间隔设置的实施例中,当热熔件32完全熔化后,可以设置喷淋组件40的所有喷头42同时喷洒冷却液,也可以通过设置传感器等装置,控制仅与通孔31b相对设置的喷头42喷洒冷却液,以实现对电池单体30的精准降温。
96.而在喷口42a与热熔件32相抵的实施例中,在热熔件32熔化后,只有与该热熔件32对应的喷口42a能够喷洒冷却液,其它喷口42a无法喷洒冷却液。如此,在实现对电池单体30的精准降温的同时,也能够节约冷却液。
97.本技术实施例提供的电池10,由于采用了上述任一实施例提供的电池单体30,因而具有同样的技术效果,在此不再赘述。
98.在一些实施例中,通孔31b包括间隔设置的第一通孔311b和第二通孔312b,热熔件32包括第一热熔件321和第二热熔件322,第一热熔件321覆盖第一通孔311b设置,第二热熔件322覆盖第二通孔312b设置。
99.可选地,可以设置第一通孔311b和第二通孔312b均有对应的喷口42a与其相对,如此在第一热熔件321和第二热熔件322熔化后,便可以通过第一通孔311b和第二通孔312b向容纳腔31a内喷洒冷却液。也可以设置第一通孔311b和第二通孔312b中的一者与喷口42a相对设置,另一者没有与喷口42a相对设置,如此,在第一通孔311b和第二通孔312b熔化后,喷口42a仅能通过与之对应的第一通孔311b或者第二通孔312b向容纳腔31a内喷洒冷却液,没有与喷口42a相对的第一通孔311b或者第二通孔312b可以作为气压平衡口。
100.在一些实施例中,第一通孔311b和第二通孔312b中的一者与喷口42a相对设置。
101.如此设置,在热熔件32熔化后,喷头42通过第一通孔311b和第二通孔312b中的一者向容纳腔31a内喷洒冷却液,第一通孔311b和第二通孔312b中的另一者作为气压平衡口,使得喷淋组件40的喷头42更加顺畅地将冷却液喷洒到容纳腔31a内,便于快速地对电池单体30进行降温。
102.在一些实施例中,热熔件32与喷头42相抵,并覆盖喷口42a设置。
103.可选地,热熔件32与喷头42可以仅仅是抵接在一起,也可以通过焊接、粘接或者热熔连接等方式连接在一起。
104.热熔件32覆盖喷口42a设置,即热熔件32在熔化前完全堵塞喷口42a,在热熔件32熔化之前,降低喷头42喷洒冷却液的可能性。
105.如此设置,有利于保证电池单体30热熔件32熔化后,只有对应的喷头42会向电池单体30喷洒冷却液,而其它喷头42不会喷洒冷却液。如此,有利于实现电池单体30的精准降温,且有利于节约冷却液。
106.可选地,冷却液可以是导电的介质,也可以是不导电的介质,均可以实现对电池单体30的降温。
107.在一些实施例中,冷却液的导电率ρ满足:ρ≥1s/m。
108.如此设置,冷却液具有一定的导电率,则在冷却液进入电池单体30内部后,导通电极组件33的正极极片和负极极片,使得电极组件33放电,如此,可以降低电池单体30产生进一步温升的风险。
109.在一些实施例中,电池10包括多个电池单体30,管道41具有多个喷头42,每一个电池单体30对应设置一个喷头42。
110.如此,任意一个电池单体30出现热失控风险时,都可以启动喷淋组件40工作,以对电池单体30进行降温,进一步提高电池10的工作安全性。
111.在一些实施例中,电池10包括多个沿电池单体30的厚度方向排布的两列电池单体30,每一个电池单体30的外壳31包括壳体311和端盖312,端盖312盖合在壳体311的开口311a处,以形成用于容纳电极组件33的容纳腔31a。端盖312上形成有贯穿设置的第一通孔311b和第二通孔312b,第一通孔311b和第二通孔312b间隔设置。热熔件32包括第一热熔件321和第二热熔件322,第一热熔件321和第二热熔件322分别设置在第一通孔311b和第二通孔312b的台阶面31c上,且第一热熔件321和第二热熔件322的表面分别与端盖312远离容纳腔31a一侧的表面平齐设置。电池单体30的顶盖与箱体11之间设置有喷淋组件40,喷淋组件40包括管道41和喷头42,每一个电池单体30的第一热熔件321与喷头42抵接,以使喷头42的喷口42a与第一通孔311b相对设置,而第二热熔件322没有与喷头42对应设置,如此,在第一热熔件321和第二热熔件322熔化后,喷头42通过第一通孔311b向容纳腔31a内喷洒冷却液,而通过第二通孔312b排出电池单体30内部的气体,以平衡电池单体30内部和外部的气压,使得冷却液更顺畅地经过第一通孔311b进入容纳腔31a内。
112.根据本技术实施例提供的用电装置包括上述任一实施例提供的电池10,电池10用于提供电能。
113.本技术实施例提供的电池10,由于采用了上述任一实施例提供的电池10,因而具有同样的技术效果,在此不再赘述。
114.在一些实施例中,箱体11包括冷却板113,冷却板113与电池单体30相抵,冷却板
113具有流道,流道用于冷却液流动。用电装置还包括储液箱,储液箱用于储存冷却液,储液箱连通流动以及连通管道41。
115.也就是说,储液箱同时连通冷却板113的流道和喷淋组件40的管道41,即电池10的冷却板113和喷淋组件40共用同一套储液箱,如此,在保证喷淋组件40和冷却板113正常工作的基础上,可以简化箱体11的整体结构。
116.如图16示出了本技术实施例提供的电池单体的制造方法的流程图。
117.如图16所示,根据本技术实施例提供的电池单体的制造方法包括:s10、提供外壳31,外壳31具有容纳腔31a和通孔31b,通孔31b连通容纳腔31a和容纳腔31a的外部。
118.s20、提供热熔件32,热熔件32的熔点t满足:70℃≤t≤200℃。
119.s30、组装外壳31和热熔件32,其中,热熔件32连接于外壳31,并覆盖通孔31b设置,热熔件32用于隔绝容纳腔31a和容纳腔31a的外部。
120.本技术实施例提供的电池单体30的制造方法,能够制造形成本技术实施例提供的电池单体30,因而具有同等的技术效果,在此不再赘述。
121.如图17示出了本技术实施例提供的电池的制造系统100的结构示意图。
122.如图17所示,根据本技术实施例提供的电池单体的制造系统100包括第一提供模块110、第二提供模块120和组装模块130。第一提供模块110用于提供外壳31,外壳31具有容纳腔31a和通孔31b,通孔31b连通容纳腔31a和容纳腔31a的外部。第二提供模块120用于提供热熔件32,热熔件32的熔点t满足:70℃≤t≤200℃。组装模块130用于组装外壳31和热熔件32,其中,热熔件32连接于外壳31,并覆盖通孔31b设置,热熔件32用于隔绝容纳腔31a和容纳腔31a的外部。
123.本技术实施例提供的电池单体30的制造系统100能够用来制造成本技术实施提供的电池单体30,因而具有同等的技术效果,在此不再赘述。
124.虽然已经参考优选实施例对本技术进行了描述,但在不脱离本技术的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件,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。本技术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。
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1