特許 7350211 電池、電力消費装置、電池の製造方法及びその装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-14

(45)【発行日】2023-09-25

(54)【発明の名称】電池、電力消費装置、電池の製造方法及びその装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/6556 20140101AFI20230915BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20230915BHJP

   H01M 10/6561 20140101ALI20230915BHJP

   H01M 10/6567 20140101ALI20230915BHJP

   H01M 50/342 20210101ALI20230915BHJP

   H01M 50/35 20210101ALI20230915BHJP

   H01M 50/358 20210101ALI20230915BHJP

   H01M 50/367 20210101ALI20230915BHJP

   H01M 50/289 20210101ALI20230915BHJP

   H01M 10/52 20060101ALI20230915BHJP

【ＦＩ】

H01M10/6556

H01M10/613

H01M10/6561

H01M10/6567

H01M50/342 101

H01M50/342 201

H01M50/35

H01M50/358

H01M50/367

H01M50/289

H01M10/52

【請求項の数】 27

(21)【出願番号】P 2023503004

(86)(22)【出願日】2020-10-19

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-07-11

(86)【国際出願番号】 CN2020121994

(87)【国際公開番号】W WO2022082391

(87)【国際公開日】2022-04-28

【審査請求日】2023-01-16

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】522010668

【氏名又は名称】ジアンス・コンテンポラリー・アンプレックス・テクノロジー・リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100159329

【弁理士】

【氏名又は名称】三縄 隆

(72)【発明者】

【氏名】梁 成都

(72)【発明者】

【氏名】胡 浪超

(72)【発明者】

【氏名】黄 小▲騰▼

(72)【発明者】

【氏名】洪 家▲榮▼

(72)【発明者】

【氏名】▲楊▼ ▲海▼奇

(72)【発明者】

【氏名】汪 文礼

【審査官】佐藤 卓馬

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１２３２９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２１１３７６７４６（ＣＮ，Ｕ）

【文献】中国特許出願公開第１１１５０９１６３（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ １０／６５５６

Ｈ０１Ｍ １０／６１３

Ｈ０１Ｍ １０／６５６１

Ｈ０１Ｍ １０／６５６７

Ｈ０１Ｍ ５０／３４２

Ｈ０１Ｍ ５０／３５

Ｈ０１Ｍ ５０／３５８

Ｈ０１Ｍ ５０／３６７

Ｈ０１Ｍ ５０／２８９

Ｈ０１Ｍ １０／５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電池セルと、消防配管と、収容部と、を含み、
前記電池セルは、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、前記内部圧力を逃がすために用いられる減圧機構を含み、
前記消防配管は消防媒体を収容するために用いられ、且つ前記消防配管は前記減圧機構が作動する時に前記電池セルに向かって前記消防媒体を排出するように構成され、
前記収容部は、前記消防配管から排出され、前記電池セルの温度を下げるための前記消防媒体を収容するために用いられ、
前記減圧機構は前記電池セルの第１壁に設置され、前記収容部は第１収容部を含み、前記第１収容部は前記電池セルの第２壁に取り付けられ、前記第２壁は前記第１壁に垂直であり、前記第１収容部は前記第１壁から拡散した前記消防媒体を収集するために用いられ、
前記第１収容部は第１プレートと、第２プレートと、少なくとも２つのバッフルと、を含み、前記第２プレートは前記第１プレートと交差し、前記第１プレートは前記第２壁と交差し、前記少なくとも２つのバッフルはいずれも前記第１プレート及び前記第２プレートと交差し、
前記少なくとも２つのバッフルのうち、前記第２プレートの両端に位置する２つのバッフル以外の他のバッフルは、隣接する２つの前記電池セルの間に埋め込まれる、電池。

【請求項2】

前記第１プレートは前記第１壁に平行であり、前記第２プレートは前記第２壁に平行であり、前記少なくとも２つのバッフルは前記第１プレート及び前記第２プレートに垂直である、請求項１に記載の電池。

【請求項3】

前記第１プレートは前記電池の筐体の底板である、請求項２に記載の電池。

【請求項4】

前記第２プレートは前記電池の筐体の側板又は前記筐体の梁である、請求項２又は３に記載の電池。

【請求項5】

前記少なくとも２つのバッフルにおける２つのバッフルと前記第１プレート、前記第２プレート及びＮ個の前記電池セルの第２壁は前記消防媒体を収容する収容空間を形成するために用いられ、前記収容空間は前記第１壁に向けられた開口を有し、ただし、Ｎは正の整数である、請求項１から４のいずれか一項に記載の電池。

【請求項6】

Ｎは１、２又は３に等しい、請求項５に記載の電池。

【請求項7】

前記少なくとも２つのバッフルは、前記第１壁に垂直な方向である第１方向の長さが同じである、請求項１から６のいずれか一項に記載の電池。

【請求項8】

前記第１プレートは前記電池セルの第３壁と同一平面に位置し、前記第３壁は前記第１壁に平行である、請求項１から７のいずれか一項に記載の電池。

【請求項9】

前記第１プレートは、前記第１壁と前記電池セルの第３壁との間に配置され、前記第３壁は前記第１壁に平行である、請求項１から７のいずれか一項に記載の電池。

【請求項10】

前記第２プレートの前記第３壁に近い一端は、前記第３壁と同一面である、請求項９に記載の電池。

【請求項11】

前記第１プレートは連結部材を介して前記第２壁に取り付けられる、請求項１から１０のいずれか一項に記載の電池。

【請求項12】

前記第１収容部は連結プレートを含み、前記連結プレートは前記第１プレートの前記第２壁に連結される一端において第１方向に沿って延伸し、前記連結プレートは前記連結部材を介して前記第２壁に取り付けられ、前記第１方向は前記第１壁に垂直な方向である、請求項１１に記載の電池。

【請求項13】

前記連結部材は熱伝導性接着剤である、請求項１１又は１２に記載の電池。

【請求項14】

前記減圧機構は前記電池セルの第１壁に設置され、前記収容部は前記第１壁に設置された第２収容部を含み、前記減圧機構は前記第２収容部の底壁に設置され、前記第２収容部は前記減圧機構の作動時に前記電池セル内に流入した前記消防媒体を収集するために用いられる、請求項１から１３のいずれか一項に記載の電池。

【請求項15】

前記第２収容部の開口は前記電池セルの外部に向けられ、前記第２収容部の開口の面積は前記減圧機構が位置する領域の面積より大きい、請求項１４に記載の電池。

【請求項16】

前記第２収容部の開口の面積は、前記電池セルの外部に向けられた前記第２収容部の底壁の表面の面積以上である、請求項１４又は１５に記載の電池。

【請求項17】

前記第２収容部の底壁の厚さは均一である、請求項１４から１６のいずれか一項に記載の電池。

【請求項18】

前記電池セルの外部に向けられた、前記第２収容部の底壁の表面は、四方から中心まで前記第２収容部の内部へ向かって傾斜する傾斜面である、請求項１４から１６のいずれか一項に記載の電池。

【請求項19】

前記第１壁の前記電池セルの内部に近い表面は第１領域と第２領域を含み、前記第１領域は前記第２収容部に対向する領域であり、前記第２領域は前記第１壁の前記電池セルの内部に近い表面における前記第１領域以外の領域であり、前記第１領域と前記第２領域は同一平面に位置する、請求項１４から１８のいずれか一項に記載の電池。

【請求項20】

前記第１壁の前記電池セルの内部に近い表面は第１領域と第２領域を含み、前記第１領域は前記第２収容部に対向する領域であり、前記第２領域は前記第１壁の前記電池セルの内部に近い表面における前記第１領域以外の領域であり、前記第１領域が位置する平面は前記第２領域が位置する平面よりも前記電池セルの内部に近い、請求項１４から１８のいずれか一項に記載の電池。

【請求項21】

前記第２収容部の底壁に分割リブが設けられ、前記分割リブは前記第２収容部の底壁を少なくとも２つの領域に分ける、請求項１４から２０のいずれか一項に記載の電池。

【請求項22】

前記減圧機構は、前記少なくとも２つの領域のうちの１つに位置する、請求項２１に記載の電池。

【請求項23】

前記第２収容部の底壁に貫通孔が設けられ、前記減圧機構は前記貫通孔を覆う、請求項１４から２２のいずれか一項に記載の電池。

【請求項24】

前記減圧機構の前記電池セルの外部に向けられた側に位置し且つ前記減圧機構を覆って、前記減圧機構を保護するために用いられる保護シートをさらに含む、請求項１４から２３のいずれか一項に記載の電池。

【請求項25】

前記減圧機構の周囲領域の、前記第２収容部の底壁の前記電池セルの外部に向けられた表面に、前記電池セルの外部に向かって延伸する突起が設けられ、前記保護シートは前記突起に固定され、それにより前記減圧機構を覆う、請求項２４に記載の電池。

【請求項26】

前記突起は、前記第２収容部の底壁の前記電池セルの外部に向けられた表面から突出する高さが、前記第２収容部の深さよりも小さい、請求項２５に記載の電池。

【請求項27】

請求項１から２６のいずれか一項に記載の電池を含む、電力消費装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願の実施例は、エネルギー貯蔵デバイスの分野に関し、より具体的には、電池、電力消費装置、電池の製造方法及びその装置に関する。

【背景技術】

【0002】

省エネルギーと排出削減は、自動車産業の持続可能な発展におけるキーポイントである。このような状況において、電動車両は省エネルギーで環境に優しいというその利点から、自動車産業の持続可能な発展における重要な構成部分となっている。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、電池の性能を向上させる以外に、安全上の問題も無視できない課題である。電池の安全上の問題を保証できない場合、該電池を使用することはできない。従って、電池の安全性をどのように強化するかは、電池技術における早急に解決すべき技術的課題である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本願の実施例は電池の安全性を強化することができる電池、電力消費装置、電池の製造方法及びその装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0004】

第１態様によれば、電池セルと、消防配管と、収容部と、を含む電池であって、前記電池セルは、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、前記内部圧力を逃がすために用いられる減圧機構を含み、前記消防配管は消防媒体を収容するために用いられ、且つ前記消防配管は前記減圧機構が作動する時に前記電池セルに向かって前記消防媒体を排出するように構成され、前記収容部は、前記消防配管から排出され、前記電池セルの温度を下げるための前記消防媒体を収容するために用いられる電池を提供する。

【0005】

本願の実施例において、電池は消防媒体を収容するための収容部を含み、これにより、減圧機構が作動し、且つ熱暴走が発生した電池セルに向かって消防配管が消防媒体を排出する時、熱暴走が発生した電池セル内に消防媒体を流入させることができる以外に、一部の消防媒体をさらに収容部内に貯蔵することができ、消防配管から排出された消防媒体を十分且つ効果的に利用できるようにして、消防媒体が浪費されるという問題を防ぎ、電池セルの温度を迅速に低下させ、電池セルの異常による危険性を直ちに抑制し、電池の爆発の可能性を低下させて、電池の安全性を強化することができる。さらに、その後の時点で、電池セルに熱暴走が発生しても、収容部に貯蔵された消防媒体は熱暴走が発生した電池セルの温度を持続的に下げることができ、電池の安全性をさらに向上させることができる。

【0006】

いくつかの実施例において、前記減圧機構は前記電池セルの第１壁に設置され、前記収容部は第１収容部を含み、前記第１収容部は前記電池セルの第２壁に取り付けられ、前記第２壁は前記第１壁に垂直であり、前記第１収容部は前記第１壁から拡散した前記消防媒体を収集するために用いられる。

【0007】

該技術的解決手段によれば、電池セルに熱暴走が発生した場合、消防配管から排出された消防媒体の一部を電池セルに流入させることができ、第１壁から拡散した他の部分の消防媒体を第１収容部に収集することにより、第１収容部に収集された消防媒体は電池セルの温度を持続的に下げることができる。

【0008】

いくつかの実施例において、前記第１収容部は第１プレートと、第２プレートと、少なくとも２つのバッフルと、を含み、前記第２プレートは前記第１プレートと交差し、前記第１プレートは前記第２壁と交差し、前記少なくとも２つのバッフルはいずれも前記第１プレート及び前記第２プレートと交差する。

【0009】

いくつかの実施例において、前記第１プレートは前記第１壁に平行であり、前記第２プレートは前記第２壁に平行であり、前記少なくとも２つのバッフルは前記第１プレート及び前記第２プレートに垂直である。

【0010】

いくつかの実施例において、前記第１プレートは前記電池の筐体の底板である。

【0011】

いくつかの実施例において、前記第２プレートは前記電池の筐体の側板又は前記筐体の梁である。

【0012】

上記技術的解決手段によれば、第１収容部は電池の筐体、側板又は梁を再利用することにより、電池の生産コストを節約することができる。

【0013】

いくつかの実施例において、前記少なくとも２つのバッフルにおける２つのバッフルと前記第１プレート、前記第２プレート及びＮ個の前記電池セルの第２壁は前記消防媒体を収容する収容空間を形成するために用いられ、前記収容空間は前記第１壁に向けられた開口を有し、ただし、Ｎは正の整数である。

【0014】

いくつかの実施例において、Ｎは１、２又は３に等しい。

【0015】

Ｎが１より大きい場合、消防媒体は熱暴走が発生した電池セルの温度を下げる以外に、該電池セルに隣接する電池セルの温度を下げることができ、それにより熱拡散を遮断する効果を果たすことができる。

【0016】

いくつかの実施例において、前記少なくとも２つのバッフルは、前記第１壁に垂直な方向である第１方向の長さが同じである。

【0017】

いくつかの実施例において、前記第１プレートは前記電池セルの第３壁と同一平面に位置し、前記第３壁は前記第１壁に平行である。

【0018】

第１プレートが第３壁と同一平面に位置することより、第１収容部と第２壁によって形成される収容空間が最大化され、より多くの消防媒体を残しておくことができる。

【0019】

いくつかの実施例において、前記第１プレートは、前記第１壁と前記電池セルの第３壁との間に配置され、前記第３壁は前記第１壁に平行である。

【0020】

いくつかの実施例において、前記第２プレートの前記第３壁に近い一端は、前記第３壁と同一面である。

【0021】

いくつかの実施例において、前記少なくとも２つのバッフルのうち、前記第２プレートの両端に位置する２つのバッフル以外の他のバッフルは、隣接する２つの前記電池セルの間に埋め込まれる。

【0022】

隣接する２つの電池セルの間にバッフルを嵌め込むことにより、第１収容部と第２壁との連結安定性を向上させることができる。

【0023】

いくつかの実施例において、前記第１プレートは連結部材を介して前記第２壁に取り付けられる。

【0024】

いくつかの実施例において、前記第１収容部は連結プレートを含み、前記連結プレートは前記第１プレートの前記第２壁に連結される一端において第１方向に沿って延伸し、前記連結プレートは前記連結部材を介して前記第２壁に取り付けられ、前記第１方向は前記第１壁に垂直な方向である。

【0025】

連結プレートを設けることにより、第１収容部と第２壁はより大きな連結面積を有し、連結強度及び熱伝導面積を増加させることができる。

【0026】

いくつかの実施例において、前記連結部材は熱伝導性接着剤である。

【0027】

連結部材を熱伝導性接着剤にすることにより、熱伝導接着剤は熱を電池セルに伝達することができる。

【0028】

いくつかの実施例において、前記減圧機構は前記電池セルの第１壁に設置され、前記収容部は前記第１壁に設置された第２収容部を含み、前記減圧機構は前記第２収容部の底壁に設置され、前記第２収容部は前記減圧機構の作動時に前記電池セル内に流入した前記消防媒体を収集するために用いられる。

【0029】

電池セルの第１壁に第２収容部を設けることにより、電池セルに熱暴走が発生した場合、消防媒体を電池セル内に流入させることができる以外に、一部の消防媒体を第２収容部内に残すことができ、より多くの消防媒体を、電池セルを冷却し温度を下げるために用いることができる。さらに、消防媒体の流量が少ない場合、消防媒体を第２収容部内に残し、続いて電池セルに流入させることが容易であり、それにより熱暴走が発生した電池セルを冷却し温度を下げることができる。消防媒体の流量が多い場合、消防媒体は直ちに熱暴走が発生した電池セルの温度を下げることができ、それだけでなく第２収容部に貯蔵することもでき、これにより、消防媒体は他の電池セルの温度を下げることも可能であり、電池の安全性をさらに向上させることができる。

【0030】

いくつかの実施例において、前記第２収容部の開口は前記電池セルの外部に向けられ、前記第２収容部の開口の面積は前記減圧機構が位置する領域の面積より大きい。

【0031】

いくつかの実施例において、前記第２収容部の開口の面積は、前記電池セルの外部に向けられた前記第２収容部の底壁の表面の面積以上である。

【0032】

第２収容部の開口の面積が大きいほど、消防媒体を収集するその面積が大きくなり、第２収容部が消防媒体を収集する効率を向上させることができる。

【0033】

いくつかの実施例において、前記第２収容部の底壁の厚さは均一である。

【0034】

いくつかの実施例において、前記電池セルの外部に向けられた、前記第２収容部の底壁の表面は、四方から中心まで前記第２収容部の内部へ向かって傾斜する傾斜面である。

【0035】

いくつかの実施例において、前記第１壁の前記電池セルの内部に近い表面は第１領域と第２領域を含み、前記第１領域は前記第２収容部に対向する領域であり、前記第２領域は前記第１壁の前記電池セルの内部に近い表面における前記第１領域以外の領域であり、前記第１領域と前記第２領域は同一平面に位置する。

【0036】

いくつかの実施例において、前記第１壁の前記電池セルの内部に近い表面は第１領域と第２領域を含み、前記第１領域は前記第２収容部に対向する領域であり、前記第２領域は前記第１壁の前記電池セルの内部に近い表面における前記第１領域以外の領域であり、前記第１領域が位置する平面は前記第２領域が位置する平面よりも前記電池セルの内部に近い。

【0037】

これにより、消防媒体を第２収容部に効果的に流入させることができる。

【0038】

いくつかの実施例において、前記第２収容部の底壁に分割リブが設けられ、前記分割リブは前記第２収容部の底壁を少なくとも２つの領域に分ける。

【0039】

分割リブを設けることにより、第２収容部の強度を増加することができる。

【0040】

いくつかの実施例において、前記減圧機構は、前記少なくとも２つの領域のうちの１つに位置する。

【0041】

いくつかの実施例において、前記第２収容部の底壁に貫通孔が設けられ、前記減圧機構は前記貫通孔を覆う。

【0042】

いくつかの実施例において、前記電池は、前記減圧機構の前記電池セルの外部に向けられた側に位置し且つ前記減圧機構を覆って、前記減圧機構を保護するために用いられる保護シートをさらに含む。

【0043】

保護シートを設置することにより、異物が減圧機構に接触することを遮り、これにより異物は減圧機構の作動時の圧力に影響を与えることなく、減圧機構を保護することができる。

【0044】

いくつかの実施例において、前記減圧機構の周囲領域の、前記第２収容部の底壁の前記電池セルの外部に向けられた表面に、前記電池セルの外部に向かって延伸する突起が設けられ、前記保護シートは前記突起に固定され、それにより前記減圧機構を覆う。突起は減圧機構の周囲の強度を強化することができる。

【0045】

いくつかの実施例において、前記突起は、前記第２収容部の底壁の前記電池セルの外部に向けられた表面から突出する高さが、前記第２収容部の深さよりも小さい。

【0046】

第２態様によれば、第１態様の電池を含む電力消費装置を提供する。

【0047】

いくつかの実施例において、前記電力消費装置は車両、船舶又は宇宙船である。

【0048】

第３態様によれば、電池セルを提供するステップと、消防配管を提供するステップと、収容部を提供するステップと、を含む電池の製造方法であって、前記電池セルは、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、前記内部圧力を逃がすために用いられる減圧機構を含み、前記消防配管は消防媒体を収容するために用いられ、且つ前記消防配管は前記減圧機構が作動する時に前記電池セルに向かって前記消防媒体を排出するように構成され、前記収容部は、前記消防配管から排出される前記電池セルの温度を下げるための前記消防媒体を収容するために用いられる電池の製造方法を提供する。

【0049】

いくつかの実施例において、前記減圧機構は前記電池セルの第１壁に設置され、前記収容部は第１収容部を含み、前記第１収容部は前記電池セルの第２壁に取り付けられ、前記第２壁は前記第１壁に垂直であり、前記第１収容部は前記第１壁から拡散した前記消防媒体を収集するために用いられる。

【0050】

いくつかの実施例において、前記第１収容部は第１プレートと、第２プレートと、少なくとも２つのバッフルと、を含み、前記第２プレートは前記第１プレートと交差し、前記第１プレートは前記第２壁と交差し、前記少なくとも２つのバッフルはいずれも前記第１プレート及び前記第２プレートと交差する。

【0051】

いくつかの実施例において、前記収容部は前記第１壁に設置された第２収容部を含み、前記減圧機構は前記第２収容部の底壁に設置され、前記第２収容部は前記減圧機構の作動時に前記電池セル内に流入した前記消防媒体を収集するために用いられる。

【0052】

いくつかの実施例において、前記第２収容部の開口は前記電池セルの外部に向けられ、前記第２収容部の開口の面積は前記減圧機構が位置する領域の面積より大きい。

【0053】

第４態様によれば、上記第３態様の方法を実行するモジュールを含む電池の製造装置を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0054】

ここで説明される図面は本願に対する更なる理解を提供するために用いられ、本願の一部を構成し、本願の例示的な実施例及びその説明は本願を解釈するために用いられ、本願に対する不当な限定を構成するものではない。図面は以下のとおりである。

【図1】本願の一実施例に係る車両の概略図である。

【図2】本願の一実施例に係る電池の構造概略図である。

【図3】本願の一実施例に係る電池モジュールの構造概略図である。

【図4】本願の一実施例に係る電池セルの分解図である。

【図5】本願の一実施例に係る電池の構造概略図である。

【図6】本願の実施例に係る第１収容部の構造概略図である。

【図7】本願の実施例に係る第１収容部の構造概略図である。

【図8】本願の実施例に係る第１収容部の構造概略図である。

【図9】本願の実施例に係る第１収容部の構造概略図である。

【図10】本願の実施例に係る電池の断面図である。

【図11】本願の実施例に係る電池の断面図である。

【図12】本願の実施例に係る電池の断面図である。

【図13】本願の実施例に係る電池の平面図である。

【図14】本願の実施例に係る電池の平面図である。

【図15】本願の実施例に係る電池の断面図である。

【図16】本願の実施例に係る電池の断面図である。

【図17】本願の実施例に係る電池の構造概略図である。

【図18】本願の実施例に係る電池の構造概略図である。

【図19】本願の実施例に係る電池の製造方法の概略フローチャートである。

【図20】本願の実施例に係る電池の製造装置の概略ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0055】

本願の実施例の目的、技術的解決手段及び利点をより明確にするために、以下に本願の実施例における図面を参照しながら、本願の実施例における技術的解決手段を明確に説明し、明らかに、説明される実施例は本願の一部の実施例であり、全ての実施例ではない。本願の実施例に基づき、当業者が創造的な労働を要することなく取得した全ての他の実施例は、いずれも本願の保護範囲に属する。

【0056】

別途定義されない限り、本願で使用される全ての技術用語及び科学用語は、当業者が一般的に理解するものと同じ意味を有する。本願において出願の明細書で使用される用語は、単に具体的な実施例を説明することが目的であり、本願を限定することを意図したものではない。本願の明細書と特許請求の範囲及び上記図面の説明における「含む」及び「有する」という用語及びそれらの類語は、排他的ではないものを意図している。本願の明細書と特許請求の範囲又は上記図面における「第１」、「第２」等の用語は異なる対象を区別するために用いられ、特定の順序又は主従関係を説明するために用いられるものではない。

【0057】

本願における「実施例」への言及は、実施例に関連して説明される特定の特徴、構造又は特性が、本願の少なくとも１つの実施例に含まれ得ることを意味する。本明細書の各所にこの語が出現しても、必ずしも全てが同じ実施例を指すわけではなく、他の実施例と相互に排他的で独立した又は代替的な実施例を指すものでもない。当業者は、本明細書に記載の実施例は他の実施例と組み合わせることができることを明示的かつ暗示的に理解する。

【0058】

本願の記載において説明すべきことは、特に明確に規定及び限定しない限り、「取り付ける」、「つながっている」、「接続」、「取り付け」という用語は広義に理解すべきであり、例えば、固定接続であってもよく、取り外し可能な接続であってもよく、又は一体接続であってもよい。直接つながっていてもよく、中間媒体を介して間接的につながっていてもよく、又は２つの素子内部の連通であってもよい。当業者であれば、具体的な状況に応じて上記用語の本願における具体的な意味を理解することができる。

【0059】

本願における「及び／又は」という用語は、単に関連対象の関連、関係を説明しているに過ぎず、３種類の関係が存在可能であることを示し、例として、Ａ及び／又はＢは、Ａが単独で存在する、ＡとＢが同時に存在する、Ｂが単独で存在する、という３つの状況を示すことができる。なお、本願において記号「／」は、一般的に前後の関連対象が「又は」の関係であることを示す。

【0060】

本願に出現する「複数」は２つ以上（２つを含む）を指し、同様に、「複数組」は２組以上（２組を含む）を指し、「複数枚」は２枚以上（２枚を含む）を指す。

【0061】

本願の実施例において、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等を含むことができ、本願の実施例はこれに限定されない。電池セルは円柱体、扁平体、直方体、又は他の形状等であってもよく、本願の実施例はこれにも限定されない。電池セルは一般的にパッケージの方式により円筒形電池セル、角形電池セル及びソフトパック電池セルの３種類に分けられ、本願の実施例はこれにも限定されない。

【0062】

本願の実施形態で言及される電池は、より高い電圧及び容量を提供するために１つ以上の電池セルを含む単一の物理的モジュールを指す。例えば、本願で言及される電池は、電池モジュール又は電池パックなどを含むことができる。電池は、一般的に１つ又は複数の電池セルをパッケージするための筐体を含む。筐体は、液体又は他の異物が電池セルの充放電に影響を及ぼすことを防止することができる。

【0063】

電池セルは電極アセンブリ及び電解液を含み、電極アセンブリは正極シート、負極シート及びセパレータで構成される。電池セルは、主に金属イオンが正極シートと負極シートとの間を移動することによって動作する。正極シートは正極集電体及び正極活物質層を含み、正極活物質層は正極集電体の表面に塗布され、正極活物質層が塗布されていない集電体は正極活物質層が塗布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を正極タブとする。リチウムイオン電池を例とすると、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、三元系リチウム又はマンガン酸リチウム等であってもよい。負極シートは負極集電体及び負極活物質層を含み、負極活物質層は負極集電体の表面に塗布され、負極活物質層が塗布されていない集電体は負極活物質層が塗布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を負極タブとする。負極集電体の材料は銅であってもよく、負極活物質はグラファイト、炭素又はシリコン等であってもよい。大電流によって溶断が発生しないことを保証するために、正極タブの数は複数であり且つ一体に積層され、負極タブの数は複数であり且つ一体に積層される。セパレータの材質は、ＰＰやＰＥ等であってもよい。また、電極アセンブリは巻回式構造であってもよく、又は積層式構造であってもよく、本願の実施例はこれに限定されない。

【0064】

電池技術の発展には多方面の設計要素、例えば、エネルギー密度、サイクル寿命、放電容量、充放電効率等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がある。

【0065】

電池セルにとって、安全上の主な危険性は充電及び放電プロセスに由来し、同時に適切な環境温度設定を加味し、不必要な損失を効果的に回避するために、電池セルは一般的に少なくとも三重の保護対策を有する。具体的には、保護対策は少なくともスイッチング素子、適切に選択したセパレータ材料及び減圧機構を含む。スイッチング素子とは、電池セル内の温度又は抵抗が一定の閾値に達した場合、電池の充電又は放電を停止させることができる素子を指す。セパレータは正極シートと負極シートを隔離するために用いられ、温度が一定値まで上昇した時にその上に付着したマイクロメートルオーダー（さらにはナノオーダー）の細孔を自ら溶解させ、それにより金属イオンが隔離膜を通過できないようにして、電池セルの内部反応を停止させる。

【0066】

減圧機構とは、電池セルの内部圧力又は温度が所定の閾値に達した時に作動して、内部圧力又は温度を逃がす素子又は部品である。該閾値の設計は、設計要件によって異なる。前記閾値は電池セルにおける正極シート、負極シート、電解液及びセパレータのうちの１つ又は複数の材料に依存する可能性がある。減圧機構は防爆弁、空気弁、減圧弁又は安全弁等の形式を用いることができ、且つ具体的には感圧又は感温の素子又は構造を用いることができ、すなわち、電池セルの内部圧力又は温度が所定の閾値に達すると、減圧機構が動作を実行するか又は減圧機構に設けられた弱い構造が破壊され、内部圧力又は温度を逃がすことができる開口又は流路を形成する。

【0067】

本願で言及する「作動」とは、減圧機構が動作し又は一定の状態まで活性化され、それにより電池セルの内部圧力及び温度を逃がすことである。減圧機構が動作することは、減圧機構の少なくとも一部が破裂する、破砕する、引き裂かれる又は開く等を含むがこれらに限定されない。減圧機構が作動すると、電池セルの内部の高温高圧物質が排出物として作動した箇所から外に排出される。この方式により、制御可能な圧力又は温度の状況下で電池セルから圧力を逃がすことができ、潜在的でより深刻な事故の発生を回避する。

【0068】

本願で言及する電池セルからの排出物は、電解液、溶解又は分裂した正負極シート、セパレータの破片、反応により生成された高温高圧ガス、火炎等を含むがこれらに限定されない。

【0069】

電池セルにおける減圧機構は、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、電池セル内部の熱暴走が発生して圧力又は温度が急激に上昇することがあり、その場合、減圧機構を作動させること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。

【0070】

現在の減圧機構の設計手段は、主に電池セル内部の高圧及び高熱を逃がすこと、つまり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。高温高圧の排出物は電池セルの減圧機構が設置された方向に向かって排出され、より具体的には減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あり、このような排出物の威力及び破壊力は非常に大きく、該方向における１つ又は複数の構造を破壊するのに十分である可能性があり、安全上の問題がさらに生じる。また、電池セル内部に熱暴走が発生すると、電池セル内部の高圧及び高熱が持続的に生成される可能性があり、安全上の持続的なリスクをもたらす。

【0071】

上記問題を解決するために、電池の筐体内に消防システムを設置することができ、消防システムの消防配管は電池セルの減圧機構が設置された壁の上方に設置される。減圧機構が作動すると、消防配管は消防媒体を排出して、減圧機構から排出された排出物の温度を下げて、排出物の危険性を低下させることができる。さらに作動後の減圧機構を通して消防媒体を電池セルの内部に流入させることができ、それにより電池セルの温度をさらに下げて、電池の安全性を強化する。例えば、減圧機構が作動する時、電池セル内から排出された排出物が該消防配管を破壊することにより、消防配管内の消防媒体を排出させることができる。

【0072】

本願の実施例における消防配管は消防媒体を収容するために用いられ、ここで消防媒体は流体であってもよく、該流体は液体又は気体であってもよい。好ましくは、消防媒体は、より良好な温度調節効果を達成するために、循環流であってもよい。好ましくは、消防媒体は水、水とエチレングリコールの混合液又は空気等であってもよく、又は、消防媒体は液体窒素、液体アルゴン及び液体二酸化炭素のうちの少なくとも１種であってもよい。

【0073】

一例として、電池は制御システムを含むことができ、該制御システムは減圧機構が作動する時に、消防配管が消防媒体を排出するように制御することができる。

【0074】

別の例として、減圧機構が作動した時に、電池セル内から排出された排出物が該消防配管を突き破り破壊し、消防配管内の消防媒体を排出させることができる。本願の実施例は、排出物が消防配管を突き破り破壊することを例として説明するが、本願はこれに限定されない。

【0075】

減圧機構が該消防管路を破壊しない場合、該消防配管にいかなる物質も収容せず、減圧機構が作動した場合に、消防配管に消防媒体が収容されるようにしてもよく、例えば、バルブを開閉することにより消防媒体が消防配管に入るように制御することができる。又は、減圧機構が破壊されない場合、該消防配管には消防媒体が常に収容されていてもよい。

【0076】

該消防媒体はさらに電池セルの温度を調節するために用いることができる。温度調節とは、複数の電池セルを加熱又は冷却することを指す。電池セルを冷却し又はその温度を下げる場合、該消防配管は冷却流体を収容して複数の電池セルの温度を低下させるために用いられ、この場合、消防配管は冷却部材、冷却システム又は冷却配管等と称することもでき、収容される消防媒体は冷却媒体又は冷却流体と称することもでき、より具体的には、冷却液又は冷却ガスと称することもできる。

【0077】

しかしながら、電池セル内部に熱暴走が発生して減圧機構が作動する時、消防配管から排出された消防媒体のうち一部の消防媒体は、熱暴走が発生した電池セルの外部に流れる可能性があり、消防媒体を十分に利用できず、熱暴走が発生した電池セルの温度を迅速に下げることができないという問題が生じるおそれがある。これを踏まえて、本願の実施例は上記問題を解決することができる電池を提供する。

【0078】

本願の実施例に記載の技術的解決手段はいずれも電池を使用する様々な装置に適用され、例えば、携帯電話、携帯機器、ノートパソコン、バッテリーカー、電動玩具、電動工具、電動車両、船舶及び宇宙船等であり、宇宙船は航空機、ロケット、スペースシャトル及びスペースシップ等を含む。

【0079】

なお、本願の実施例に記載の技術的解決手段は上記の機器に適用できるだけではなく、電池を使用する全ての機器にも適用できるが、説明を簡潔にするために、下記実施例はいずれも電動車両を例として説明する。

【0080】

例えば、図１は本出願の一実施例に係る車両１の構造概略図を示し、車両１はガソリン自動車、天然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粋な電気自動車、ハイブリッド自動車又はレンジエクステンダー自動車等であってもよい。車両１の内部にモータ４０、コントローラ３０及び電池１０を設置することができ、コントローラ３０は電池１０を制御してモータ４０に給電するために用いられる。例えば、車両１の底部又は前側又は後側に電池１０を設置することができる。電池１０は車両１への給電に用いられ、例えば、電池１０は車両１の動作電源として、車両１の回路システムに用いることができ、例えば、車両１の起動、ナビゲーション及び走行時の作業電力の必要を賄う。本願の別の実施例において、電池１０は車両１の動作電源としてだけでなく、車両１の駆動電源として、燃料又は天然ガスを代替又は部分的に代替して車両１に駆動動力を提供することができる。

【0081】

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むことができ、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することができ、直並列接続は直列接続及び並列接続の混合を指す。電池は電池パックとも呼ばれる。好ましくは、複数の電池セルがまず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、複数の電池モジュールがさらに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してもよい。すなわち、複数の電池セルが電池を直接構成してもよく、又はまず電池モジュールを構成し、さらに電池モジュールが電池を構成してもよい。

【0082】

例えば、図２は本願の一実施例に係る電池１０の構造概略図を示し、電池１０は複数の電池セル２０を含むことができる。電池１０はさらに筐体（又はカバーと呼ばれる）を含むことができ、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２つの部分を含むことができ、ここではそれぞれ第１部分１１１及び第２部分１１２と称し、第１部分１１１と第２部分１１２は一体に係合される。第１部分１１１及び第２部分１１２の形状は、複数の電池セル２０が組み合わされた形状によって決定されてもよく、第１部分１１１及び第２部分１１２は、いずれも１つの開口を有してもよい。例えば、第１部分１１１と第２部分１１２はいずれも中空の直方体であって且つそれぞれ１つの面のみが開口面であってもよく、第１部分１１１の開口と第２部分１１２の開口は対向して設置され、且つ第１部分１１１と第２部分１１２は互いに係合して密閉キャビティを有する筐体を形成する。ここで、筐体は底板１１２ａ、側板１１２ｂ及び梁を含むことができる。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、第１部分１１１と第２部分１１２が係合して形成された筐体内に配置する。

【0083】

好ましくは、電池１０はさらに他の構造を含むことができ、ここで一つ一つ説明することはしない。例えば、該電池１０はさらにバス部材を含むことができ、バス部材は複数の電池セル２０の間の電気的接続、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に用いられる。具体的には、バス部材は電池セル２０の電極端子を接続することによって電池セル２０の間の電気的接続を実現することができる。さらに、バス部材は溶接によって電池セル２０の電極端子に固定されてもよい。複数の電池セル２０の電気エネルギーは、さらに導電機構が筐体を貫通して引き出されてもよい。好ましくは、導電機構はバス部材に属してもよい。

【0084】

電池セル２０の数は、電力の需要に応じて任意の数に設定することができる。複数の電池セル２０は、より大きな容量又は出力を実現するために、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の数が多いため、取り付けやすくするために、電池セル２０をグループ化して設置することができ、各グループの電池セル２０は電池モジュールを構成する。電池モジュールに含まれる電池セル２０の数は限定されず、必要に応じて設定することができる。例えば、図３は、電池モジュールの一例である。電池は複数の電池モジュールを含むことができ、これらの電池モジュールは直列接続、並列接続又は直並列接続の方式で接続することができる。図４は、本願の一実施例に係る電池セルの分解図を示し、電池セル２０は１つ又は複数の電極アセンブリ２２と、ハウジング２１１と、カバープレート２１２と、を含む。図４に示す座標系は、図３と同じである。ハウジング２１１及びカバープレート２１２は、外ケース又は電池ケース２１を構成する。ハウジング２１１の壁及びカバープレート２１２は、いずれも電池セル２０の壁と称される。ハウジング２１１は１つ又は複数の電極アセンブリ２２を組み合わせた後の形状に応じて決定され、例えば、ハウジング２１１は中空の直方体又は立方体又は円柱体であってもよく、且つハウジング２１１の一面は開口を有しており、１つ又は複数の電極アセンブリ２２をハウジング２１１内に配置することができる。例えば、ハウジング２１１が中空の直方体又は立方体である場合、ハウジング２１１のうちの１つの平面は開口面であり、該平面は壁体を有さずハウジング２１１の内外を連通させる。ハウジング２１１は中空の円柱体であってもよく、その場合、ハウジング２１１の端面は開口面であり、すなわち、該端面は壁体を有さずハウジング２１１の内外を連通させる。カバープレート２１２は開口を覆い、且つハウジング２１１と連結されて、電極アセンブリ２２が配置される密閉キャビティを形成する。ハウジング２１１の中には電解質、例えば電解液が充填される。

【0085】

該電池セル２０は、カバープレート２１２に設置される２つの電極端子２１４をさらに含むことができる。カバープレート２１２は一般的に平板形状であり、２つの電極端子２１４はカバープレート２１２の平板面に固定され、２つの電極端子２１４はそれぞれ正極端子２１４ａ及び負極端子２１４ｂである。各電極端子２１４にそれぞれ１つの連結部材２３が対応して設置され、集電部材２３とも呼ばれ、それはカバープレート２１２と電極アセンブリ２２との間に位置し、電極アセンブリ２２と電極端子２１４を電気的に接続するために用いられる。

【0086】

図４に示すように、各電極アセンブリ２２は、第１タブ２２１ａ及び第２タブ２２２ａを有する。第１タブ２２１ａと第２タブ２２２ａの極性は反対である。例えば、第１タブ２２１ａが正極タブである場合、第２タブ２２２ａは負極タブである。１つ又は複数の電極アセンブリ２２の第１タブ２２１ａは、１つの連結部材２３を介して１つの電極端子に接続され、１つ又は複数の電極アセンブリ２２の第２タブ２２２ａは、別の連結部材２３を介して別の電極端子に接続される。例えば、正極端子２１４ａは１つの連結部材２３を介して正極タブに接続され、負極端子２１４ｂは別の連結部材２３を介して負極タブに接続される。

【0087】

該電池セル２０において、実際の使用ニーズに応じて、電極アセンブリ２２は１つ又は複数設置することができ、図４は、電池セル２０内に４つの独立した電極アセンブリ２２が設置されることを示す。

【0088】

電池セル２０にはさらに減圧機構２１３が設置されてもよい。減圧機構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、内部圧力又は温度を逃がすために用いられる。

【0089】

減圧機構２１３は様々な可能な減圧構造であってもよく、本出願の実施例はこれに限定されない。例えば、減圧機構２１３は、減圧機構２１３が設置された電池セル２０の内部温度が閾値に達した時に溶融するように構成された感温減圧機構であってもよい。及び／又は、減圧機構２１３は感圧減圧機構であってもよく、感圧減圧機構は減圧機構２１３が設置された電池セル２０の内部気圧が閾値に達した時に破裂するように構成される。

【0090】

図５は本願の一実施例に係る電池１０の概略図である。図５に示すように、電池１０は、電池セル２０と、消防ダクト１２と、収容部１３と、を含むことができる。

【0091】

ここで、電池セル２０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、内部圧力を逃がすために用いられる減圧機構２１３を含む。消防配管１２は消防媒体を収容するために用いられ、且つ消防配管１２は減圧機構２１３が作動する時に電池セル２０に向かって消防媒体を排出するように構成される。収容部１３は、消防配管１２から排出され、電池セル２０の温度を下げるための消防媒体を収容するために用いられる。

【0092】

従って、本願の実施例において、電池１０は消防媒体を収容するための収容部１３を含み、これにより、減圧機構２１３が作動し、且つ熱暴走が発生した電池セル２０に向かって消防配管１２が消防媒体を排出する時、熱暴走が発生した電池セル２０内に消防媒体を流入させることができる以外に、一部の消防媒体をさらに収容部１３内に貯蔵することができ、消防配管１２から排出された消防媒体を十分且つ効果的に利用できるようにして、消防媒体が浪費されるという問題を防ぎ、電池セル２０の温度を迅速に低下させ、電池セル２０の異常による危険性を直ちに抑制し、電池１０の爆発の可能性を低下させて、電池１０の安全性を強化することができる。

【0093】

さらに、その後の時点で、電池セルに熱暴走が発生しても、収容部に貯蔵された消防媒体は熱暴走が発生した電池セルの温度を持続的に下げることができ、それにより電池の安全性をさらに向上させることができる。

【0094】

好ましくは、消防配管１２は減圧機構２１３が作動すると電池セル２０に向かって消防媒体を連続的に排出することができ、又は、消防配管１２は減圧機構２１３が作動すると電池セル２０に向かって消防媒体を断続的に排出することができる。

【0095】

消防配管１２は、実際の用途に応じて任意の形状に設けることができる。例えば、消防配管１２は、空間利用率や取り付けのしやすさを考慮して扁平の配管として設けることができ、又は円筒配管、直線形配管、Ｕ形配管、Ｓ形配管等の他の形状として設けることもできる。

【0096】

好ましくは、減圧機構２１３が作動すると、収容部１３は収容された消防媒体を直接使用し、減圧機構が位置する壁を介して熱暴走が発生した電池セル２０の温度を下げることができる。及び／又は、収容部１３はまず収容された消防媒体を熱暴走が発生した電池セル２０内に流入させ、次いで熱暴走が発生した電池セル２０の温度を下げることができる。

【0097】

図５に示す電池１０は図１及び図２における電池１０であってもよく、なお、本願の実施形態において、同一の符号は同一の部材を示し、異なる実施例においては、簡潔にするために同一の部材の詳細な説明を省略する。なお、図示される本願の実施例における各部材の厚さ、長さ、幅等の寸法、及び集積装置の全体の厚さ、長さ、幅等の寸法は例示的な説明に過ぎず、本願を何ら限定するものではない。

【0098】

好ましくは、本願の一実施例において、減圧機構２１３は電池セル２０の第１壁２１ａに設置することができ、収容部１３は第１収容部１３１を含み、第１収容部１３１は前記電池セル２０の第２壁２１ｂに取り付けられ、第２壁２１ｂは第１壁２１ａに垂直であり、第１収容部１３１は第１壁２１ａから拡散した消防媒体を収集するために用いられる。

【0099】

電池セル２０に熱暴走が発生した場合、消防配管１２から排出された消防媒体の一部を電池セル２０に流入させることができ、第１壁２１ａから拡散した他の部分の消防媒体を第１収容部１３１に収集することにより、第１収容部１３１に収集された消防媒体は電池セル２０の温度を持続的に下げることができる。

【0100】

第１壁２１ａは、電池セル２０のいずれか１つの壁であってもよい。一例として、図５に示すように、第１壁２１ａは電池セル２０の最上方の壁である。減圧機構２１３は第１壁２１ａの一部であってもよいし、第１壁２１ａとは別体の構造であって、例えば溶接する方法で第１壁２１ａに固定されていてもよい。減圧機構２１３が第１壁２１ａの一部である場合、例えば、減圧機構２１３は、第１壁２１ａに浅い溝を設ける方法で形成することができる。第１壁２１ａが電池セル２０の最上方の壁である場合、第２壁２１ｂは電池セル２０の側壁である。

【0101】

第１収容部１３１は第１プレート１３３と、第２プレート１３４と、少なくとも２つのバッフル１３５と、を含むことができ、第２プレート１３４は第１プレート１３３と交差し、第１プレート１３３は第２壁２１ｂと交差し、少なくとも２つのバッフル１３５はいずれも第１プレート１３３及び第２プレート１３４と交差する。

【0102】

少なくとも２つのバッフル１３５における２つのバッフルと第１プレート１３３、第２プレート１３４及びＮ個の電池セル２０の第２壁２１ｂは共に消防媒体を収容するための収容空間を形成することができ、該収容空間は第１壁２１ａに向けられた開口を有し、ただし、Ｎは正の整数である。

【0103】

本願はＮの値を限定しない。好ましくは、Ｎは１、２又は３であってもよい。

【0104】

図６及び図７に示すように、Ｎが１である場合、各電池セル２０の第２壁２１ｂはいずれも少なくとも２つのバッフル１３５における２つのバッフル、第１プレート１３３、第２プレート１３４と収容空間を形成することができる。この時に、バッフル１３５の数は電池セル２０の数よりも１つ多くてもよい。Ｎが１より大きい場合、複数の電池セル２０は１つの第１収容部１３１を共有する。図８及び図９を例にすると、２つの電池セル２０の第２壁２１ｂは、第１収容部１３１と１つの収容空間を形成する。複数の電池セル２０が１つの第１収容部１３１を共用する場合、そのうち１つの電池セル２０に熱暴走が発生すると、消防配管の該電池セル２０に対向する領域が破裂して消防媒体を放出し、消防媒体の一部は減圧機構２１３を通って該電池セル２０内に流入し、他の部分は第１壁２１ａから流出し、且つ第１収容部１３１内に貯蔵され、該部分の消防媒体は熱暴走が発生した電池セル２０の温度を下げる以外に、該電池セル２０に隣接する電池セル２０の温度を下げることができ、熱拡散を遮断する効果をさらに果たすことができる。

【0105】

第１収容部１３１は任意の形状にすることができる。例えば、第１収容部１３１は図６～図９に示す矩形であってもよく、又は円形、台形等であってもよい。他の例として、第１収容部１３１は不規則な形状であってもよい。また、第１収容部１３１は一体構造であってもよい。

【0106】

第１収容部１３１が図６～図９に示す矩形である場合、第１プレート１３３が第１壁２１ａに平行であり、第２プレート１３４が第２壁２１ｂに平行であり、すなわち第１プレート１３３と第２板１３４が垂直であってもよく、且つ少なくとも２つのバッフル１３５は第１プレート１３３と第２プレート１３４に垂直であってもよい。つまり、第１プレート１３３は第１収容部１３１の底板であってもよく、第２プレート１３４は第１収容部１３１の側板であってもよい。

【0107】

好ましくは、第２プレート１３４は電池１０の筐体の側板１１２ｂであってもよく、又は電池１０の筐体の梁であってもよい。

【0108】

好ましくは、第１プレート１３３は電池１０の筐体の底板１１２ａであってもよい。

【0109】

第１収容部１３１は電池１０のケースを再利用する。これにより、電池の生産コストを節約することができる。

【0110】

又は、第１プレート１３３及び／又は第２プレート１３４は、電池１０に新たに追加されたプレートであってもよい。

【0111】

なお、本願の実施例は第１プレート１３３と電池１０の筐体の上面との間の距離を限定しない。一例として、第１プレート１３３は、電池セル２０の第３壁２１ｃと同一平面上に位置していてもよく、図１０を参照すると、第３壁２１ｃは第２壁２１ｂと垂直であり、すなわち第３壁２１ｃは第１壁２１ａと平行である。上記の図６、図８及び図１０における第１プレート１３３と第３壁２１ｃは同一平面に位置し、言い換えると、第１プレート１３３は第１収容部１３１の筐体の上面に密着している。なお、図６～図９において、少なくとも２つのバッフル１３５の第３壁２１ｃに近い一端は、第３壁２１ｃと同一平面に位置している。

【0112】

第１プレート１３３と第３壁２１ｃは同一平面に位置し、これにより、第１収容部１３１と第２壁２１ｂとの間に形成される収容空間の最大化を実現し、より多くの消防媒体を収容することができる。

【0113】

又は、第１プレート１３３は、第１壁２１ａと第３壁２１ｃとの間に位置していてもよい。例として、図７、図９及び図１１を示す。

【0114】

この場合、本願の一実施例において、引き続き図１１を参照すると、第２プレート１３４の第３壁２１ｃに近い一端は、第３壁２１ｃと同一平面に位置していてもよい。さらに、少なくとも２つのバッフル１３５における各バッフルの第３壁２１ｃに近い一端は第３壁２１ｃと同一平面に位置していてもよく、図７及び図９に示すとおりである。これにより、第１収容部１３１を、第２壁２１ｂに、より確実に取り付けることができる。又は、本願の別の実施例において、第２板１３４の第３壁２１ｃに近い一端は第１プレート１３３と同一平面に位置していてもよく、且つ少なくとも２つのバッフル１３５における各バッフルの第３壁２１ｃに近い一端は第１プレート１３３と同一平面に位置していてもよい。この場合、第１収容部１３１は浮いている。

【0115】

第１プレート１３３が第２壁２１ｂと交差する場合、図１２に示すように、第１プレート１３３は連結部材２３を介して第２壁２１ｂに取り付けられてもよい。ここで、連結部材２３を熱伝導性接着剤としてもよいがそれに限定されず、熱伝導性接着剤は熱を電池セル２０に伝達することができる。

【0116】

好ましくは、本願の一実施例において、引き続き図１０及び図１１を参照すると、第１収容部１３１はさらに連結プレート１３６を含むことができ、該連結プレート１３６は第１プレート１３３の第２壁２１ｂに連結される一端において第１方向に沿って延伸させることができ、該連結プレート１３６は連結部材２３を介して第２壁２１ｂに取り付けることができ、第１方向は第１壁２１ａに垂直な方向である。言い換えると、第１プレート１３３の第２壁２１ｂに連結される一端は、第１方向に延伸して連結プレート１３６を形成することができ、該連結プレート１３６は連結部材２３を介して第２壁２１ｂに取り付けることができる。例として、連結プレート１３６は図１０及び図１１に示す形状であってもよく、又は、連結プレート１３６は他の形状、例えばＨ形、Ｕ形等であってもよい。

【0117】

連結プレート１３６を設けることにより、第１収容部１３１と第２壁２１ｂとの間はより大きな連結面積を有し、連結強度及び熱伝導面積を増加させることができる。

【0118】

第１プレート１３３は、封止材又は溶接する方法によって第２壁２１ｂに取り付けられてもよい。該封止材は、熱伝導性の封止材であってもよい。なお、第１プレート１３３は、他の方法で第２壁２１ｂに取り付けられてもよく、本願の実施例はこれに限定されない。第１プレート１３３と第２壁２１ｂとの間の取り付け方法と同様に、第１プレート１３３と、第２プレート１３４と、少なくとも２つのバッフル１３５との間も、上述した方法で連結することができる。

【0119】

好ましくは、本願の一実施例において、少なくとも２つのバッフル１３５のうち他のバッフル１３５ｂは、隣接する２つの電池セル２０の間に埋め込まれてもよい。さらに、少なくとも２つのバッフル板１３５のうち他のバッフル板１３５ｂは、連結部材を介して、隣接する２つの電池セル２０に取り付けられてもよい。他のバッフル１３５ｂは、隣接する２つの電池セル２０の間に嵌め込まれ、第１収容部１３１と第２壁２１ｂとの連結安定性を向上させることができる。

【0120】

また、少なくとも２つのバッフル１３５のうちの２つのバッフル１３５ａは、連結部材又は溶接等の方法で第２壁２１ｂに取り付けることができる。

【0121】

好ましくは、本願の一実施例において、減圧機構２１３は電池セルの第１壁２１ａに設置することができ、収容部１３はさらに第１壁２１ａに設置された第２収容部１３２を含み、減圧機構２１３は第２収容部１３２の底壁１３２ａに設置され、第２収容部１３２は減圧機構２１３の作動時に電池セル２０内に流入した消防媒体を収集するために用いられる。

【0122】

電池セル２０の第１壁２１ａに第２収容部１３２を設けることにより、電池セル２０に熱暴走が発生した場合、消防媒体を電池セル２０内に流入させることができる以外に、一部の消防媒体を第２収容部１３２内に残すことができ、より多くの消防媒体を、電池セル２０を冷却し温度を下げるために用いることができる。さらに、消防媒体の流量が少ない場合、消防媒体を第２収容部１３２内に残し、続いて電池セル２０に流入させることが容易であり、それにより熱暴走が発生した電池セル２０を冷却し温度を下げることができる。

【0123】

ここで、第２収容部１３２を溝と定義することができる。

【0124】

引き続き図５を参照すると、第１壁２１ａは電池セル２０の最上方の壁であってもよく、本願の実施例の第２収容部１３２は、電池セル２０の上面に設けられてもよい。

【0125】

図１３及び図１４は本願の実施例に係る電池１０の平面図であり、図１３及び図１４に示すように、好ましくは、本願の一実施例において、第２収容部１３２の開口は電池セル２０の外部に向けられ、且つ第２収容部１３２の開口の面積は減圧機構２１３が位置する領域の面積より大きくすることができる。第２収容部１３２の開口の面積が大きいほど、消防媒体を収集するその面積が大きくなり、第２収容部１３２が消防媒体を収集する効率を向上させることができる。なお、第２収容部１３２の開口の面積は減圧機構２１３が位置する領域の面積以下であってもよい。

【0126】

また、消防媒体を第２収容部１３２に効果的に流入させるために、本願の一実施例において、第２収容部１３２の開口の面積は、第２収容部１３２の底壁１３２ａの、電池セル２０の外部に向けられた表面の面積より大きくすることができる。つまり、第２収容部１３２の側壁は四方から中心位置へ向かって徐々に下向きに傾斜し、第２収容部１３２の側壁は傾斜面であってもよく階段状であってもよい。当然のことながら、第２収容部１３２の開口の面積は、第２収容部１３２の底壁１３２ａの、電池セル２０の外部に向けられた表面の面積以下であってもよい。

【0127】

本願の一実施例において、第２収容部１３２の底壁１３２ａの厚さは均一であってもよい。又は、第２収容部１３２の底壁１３２ａの、電池セル２０の外部に向けられた表面は、四方から中心まで第２収容部１３２の内部へ向かって傾斜する傾斜面であってもよい。簡単に言えば、第２収容部１３２の底壁１３２ａの厚さは、第２収容部１３２の底壁１３２ａの中心から四方へ向かって徐々に増加させることができる。又は、第２収容部１３２の底壁１３２ａの、電池セル２０の外部に向けられた表面は、中心から四方まで第２収容部１３２の内部へ向かって傾斜する傾斜面であってもよい。

【0128】

好ましくは、第２収容部１３２の底壁１３２ａにさらに貫通孔が設けられてもよく、減圧機構２１３は該貫通孔を覆う。ここで、減圧機構は該貫通孔を完全に覆ってもよく、該貫通孔を部分的に覆ってもよい。

【0129】

さらに、本願の一実施例において、第２収容部１３２は複数の領域を含むことができ、減圧機構２１３は該複数の領域のうちの１つの領域に位置する。該複数の領域における各領域の面積は同じであっても異なっていてもよく、本願の実施例はこれを具体的に限定しない。例えば、図１４に示すように、第２収容部１３２は３つの領域を含み、減圧機構２１３が位置する領域の面積が最大であり、他の２つの領域の面積は同じである。

【0130】

第２収容部１３２が薄い可能性を考慮し、第２収容部１３２の強度を増加させるために、第２収容部１３２の底壁１３２ａに分割リブ１３２１を設けることができ、該分割リブ１３２１は第２収容部１３２の底壁１３２ａを複数の領域に分けることができる。本願の実施例は分割リブ１３２１の数を具体的に限定せず、例えば、図１４における分割リブ１３２１の数は２つである。分割リブ１３２１を設けることにより、第２収容部１３２の強度を増加させることができる。

【0131】

好ましくは、本願の一実施例において、第１壁２１ａの電池セル２０の内部に近い表面は第１領域３２ａ及び第２領域３２ｂを含むことができ、該第１領域３２ａは第２収容部１３２に対向する領域であり、第２領域３２ｂは第１壁２１ａの電池セル２０の内部に近い表面における第１領域３２ａ以外の領域である。一例として、図１５に示すように、第１領域３２ａは第２領域３２ｂと同一平面に位置していてもよい。

【0132】

又は、図１６に示すように、図１６における上方は電池セル２０の外部に対応し、下方は電池セル２０の内部に対応し、第１領域３２ａが位置する平面は、第２領域３２ｂが位置する平面よりも電池セル２０の内部に近づけることができる。これにより、消防媒体を第２収容部１３２内に効果的に流入させることができる。

【0133】

電池セル２０の製造プロセスでは、電解液又は他の異物が減圧機構２１３の表面を汚染することがよくあり、且つ電池セル２０の加工プロセスでは、誤操作により減圧機構２１３に接触して、減圧機構２１３の表面にスクラッチが残ったり、減圧機構２１３が破裂したりするおそれがあり、これらはいずれも減圧機構２１３の作動効果に影響を与え、電池セル２０の安全性にも影響する。電池セル２０の安全性を向上させるために、好ましくは、本願の一実施例において、図１７に示すように、電池１０はさらに、減圧機構２１３の電池セル２０の外部に向けられた側に設けられ、減圧機構２１３を覆う保護シート２４を含むことができる。ここで、保護シート２４の材質はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等であってもよいがこれらに限定されない。

【0134】

保護シート２４を設置することにより、異物が減圧機構２１３に接触することを遮り、これにより異物は減圧機構２１３の作動時の圧力に影響を与えることなく、減圧機構２１３を保護することができ、電池セル２０の安全性を向上させる。

【0135】

保護シート２４が減圧機構２１３を覆う場合、該保護シート２４は第２収容部１３２も覆うことができる。例示的に、保護シート２４は、第２収容部１３２の開口を部分的に覆ってもよく、図１８に示すように、第２収容部１３２の開口を全て覆ってもよい。

【0136】

減圧機構２１３の周囲の強度を増加させるために、図１５及び図１６に示すように、減圧機構２１３の周囲領域の、第２収容部１３２の底壁１３２ａの前記電池セル２０の外部に向けられた表面に、電池セル２０の外部に向かって延伸する突起１４２をさらに設けることができる。突起１４２が設けられる場合、該保護シート２４は突起１４２に固定され、それにより減圧機構２１３を覆うことができる。

【0137】

好ましくは、該突起１４２は、第２収容部１３２の底壁１３２ａの電池セル２０の外部に向けられた表面から突出する高さを、第２収容部１３２の深さより小さくすることができる。

【0138】

本願の一実施例は電力消費装置をさらに提供し、該電力消費装置は上記各実施例における電池１０を含むことができる。好ましくは、電力消費装置は車両１、船舶又は宇宙船であってもよい。

【0139】

以上は本願の実施例の電池及び電力消費装置を説明し、以下では本願の実施例の電池の製造方法及びその装置を説明し、ここで詳細に説明しない部分は上記各実施例を参照することができる。

【0140】

図１９は、本願の一実施例に係る電池の製造方法２００の概略フローチャートを示す。図１９に示すように、該方法２００は、電池セル２０を提供するステップ２１０と、消防配管１２を提供するステップ２２０と、収容部１３を提供するステップ２３０と、を含み、
該電池セル２０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、内部圧力を逃がすために用いられる減圧機構２１３を含み、
該消防配管１２は消防媒体を収容するために用いられ、且つ消防配管１２は減圧機構２１３が作動する時に電池セル２０に向かって消防媒体を排出するように構成され、
該収容部１３は、消防配管１２から排出され、電池セル２０の温度を下げるための消防媒体を収容するために用いられる。

【0141】

図２０は、本願の一実施例に係る電池の製造装置３００の概略ブロック図を示す。図２０に示すように、電池の製造装置３００は、提供モジュール３１０を含むことができる。

【0142】

提供モジュール３１０は、電池セル２０を提供するステップと、消防配管１２を提供するステップと、収容部１３を提供するステップと、に用いられ、該電池セル２０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、内部圧力を逃がすために用いられる減圧機構２１３を含み、該消防配管１２は消防媒体を収容するために用いられ、且つ消防配管１２は減圧機構２１３が作動する時に電池セル２０に向かって消防媒体を排出するように構成され、該収容部１３は、消防配管１２から排出され、電池セル２０の温度を下げるための消防媒体を収容するために用いられる。

【0143】

最後に説明すべき点は以下のとおりである。以上の各実施例は本願の技術的解決手段を説明するためのものに過ぎず、それを制限するものではない。前述の実施例を参照して本願を詳細に説明したが、当業者は以下のことを理解すべきである。当業者は依然として前記各実施例に記載の技術的解決手段を修正し、又はそのうち一部の技術的特徴を等価置換することができるが、これらの修正又は置換は、対応する技術的解決手段の実質を本願の各実施例の技術的解決手段の主旨及び範囲から逸脱させるものではない。

【符号の説明】

【0144】

１２ 消防配管
１３ 収容部
２０ 電池セル
２１３ 減圧機構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】