特許 7569481 電池、装置、電池の製造方法及び製造装置

(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】2024-10-09

(45)【発行日】2024-10-18

(54)【発明の名称】電池、装置、電池の製造方法及び製造装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/367 20210101AFI20241010BHJP

   H01M 10/658 20140101ALI20241010BHJP

   H01M 10/6556 20140101ALI20241010BHJP

   H01M 10/6568 20140101ALI20241010BHJP

   H01M 10/625 20140101ALI20241010BHJP

   H01M 10/643 20140101ALI20241010BHJP

   H01M 10/647 20140101ALI20241010BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20241010BHJP

   H01M 10/615 20140101ALI20241010BHJP

   H01M 50/342 20210101ALI20241010BHJP

   H01M 50/204 20210101ALI20241010BHJP

【ＦＩ】

H01M50/367

H01M10/658

H01M10/6556

H01M10/6568

H01M10/625

H01M10/643

H01M10/647

H01M10/613

H01M10/615

H01M50/342 101

H01M50/204 401H

H01M50/342 201

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2022542009

(86)(22)【出願日】2020-09-30

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-03-07

(86)【国際出願番号】 CN2020119738

(87)【国際公開番号】W WO2022067810

(87)【国際公開日】2022-04-07

【審査請求日】2022-07-07

(73)【特許権者】

【識別番号】524304976

【氏名又は名称】香港時代新能源科技有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＣＯＮＴＥＭＰＯＲＡＲＹ ＡＭＰＥＲＥＸ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ （ＨＯＮＧ ＫＯＮＧ） ＬＩＭＩＴＥＤ

【住所又は居所原語表記】ＬＥＶＥＬ １９， ＣＨＩＮＡ ＢＵＩＬＤＩＮＧ， ２９ ＱＵＥＥＮ’Ｓ ＲＯＡＤ ＣＥＮＴＲＡＬ， ＣＥＮＴＲＡＬ， ＣＥＮＴＲＡＬ ＡＮＤ ＷＥＳＴＥＲＮ ＤＩＳＴＲＩＣＴ， ＨＯＮＧ ＫＯＮＧ， ＣＨＩＮＡ

(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】李 全国

(72)【発明者】

【氏名】叶 永煌

(72)【発明者】

【氏名】金 ▲海▼族

(72)【発明者】

【氏名】梁 成都

(72)【発明者】

【氏名】▲劉▼ ▲倩▼

【審査官】松嶋 秀忠

(56)【参考文献】

【文献】中国特許出願公開第１１１６６８４０８（ＣＮ，Ａ）

【文献】国際公開第２００９／１１３２８１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－０６５９０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０７１９１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／０６９３０８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－２５０９８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１２／０１４４１８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－１３３１６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１２／０６００３１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１３／０９９２９３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１１１１０６２７７（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０３５１２１９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／２０－３９２

Ｈ０１Ｍ １０／６０－６６７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電池であって、
少なくとも２つの電池セルであって、少なくとも２つの前記電池セルはいずれも放圧機構を含み、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するときに作動することで前記内部圧力を解放することに用いられ、前記放圧機構は前記電池セルの底部に位置する少なくとも２つの電池セルと、
少なくとも２つの排出通路であって、各前記排出通路は相互に隔離され、前記放圧機構と対向して設置され、且つ少なくとも２つの前記排出通路は前記放圧機構が作動するときにそれぞれ対応する前記電池セルからの排出物を収集するように構成される少なくとも２つの排出通路と、を含み、
前記電池は筐体をさらに含み、前記筐体は底壁を含み、前記底壁は中空内腔を有し、前記中空内腔は前記排出通路を形成することに用いられ、
前記電池は、流体を収容することで前記電池セルに対して温度調節を行うための熱管理部材をさらに含み、前記熱管理部材は前記電池セルと前記底壁との間に設置され、前記熱管理部材は、前記放圧機構が作動するときに破壊されて、前記流体を流出させるように構成される、電池。

【請求項2】

少なくとも２つの前記電池セルは隣接して設置される第１電池セルと第２電池セルを含み、前記第１電池セルの放圧機構及び前記第２電池セルの放圧機構はそれぞれ異なる前記排出通路と対向して設置される請求項１に記載の電池。

【請求項3】

前記第１電池セルのエネルギー密度は前記第２電池セルのエネルギー密度よりも大きい請求項２に記載の電池。

【請求項4】

前記第１電池セルと前記第２電池セルはｎ個の第１電池セル、ｍ個の第２電池セルの配列方式で交互に配列され、ｎ≧１、ｍ≧１である請求項２又は３に記載の電池。

【請求項5】

前記第１電池セルは少なくとも２つ設置され、隣接する２つの前記第１電池セルの放圧機構はそれぞれ異なる前記排出通路と対向して設置され、及び／又は、
前記第２電池セルは少なくとも２つ設置され、隣接する２つの前記第２電池セルの放圧機構はそれぞれ異なる前記排出通路と対向して設置される請求項２～４のいずれか１項に記載の電池。

【請求項6】

隣接する２つの前記第１電池セルの間に第１断熱部材が設置され、及び／又は、隣接する前記第２電池セルの間に第２断熱部材が設置される請求項５に記載の電池。

【請求項7】

隣接する前記第１電池セルと前記第２電池セルとの間に第３断熱部材が設置される請求項２～６のいずれか１項に記載の電池。

【請求項8】

前記第１電池セルの放圧機構の面積は前記第２電池セルの放圧機構の面積よりも大きい請求項２～７のいずれか１項に記載の電池。

【請求項9】

前記筐体は複数の壁を有し、前記複数の壁は前記電池セルを収容する収容キャビティを囲んで形成することに用いられ、前記複数の壁のうちの少なくとも１つの壁は中空内腔を有し、前記中空内腔は前記排出通路を形成することに用いられる請求項１～８のいずれか
１項に記載の電池。

【請求項10】

前記複数の壁は前記底壁を含み、前記底壁は前記電池セルを支持することに用いられる請求項９に記載の電池。

【請求項11】

少なくとも１つの前記壁は、前記放圧機構が作動するときに破壊されて、前記電池セルからの排出物が少なくとも１つの前記壁を通過して前記排出通路に入るように構成される請求項９又は１０に記載の電池。

【請求項12】

少なくとも１つの前記壁に第１貫通穴が設けられ、前記第１貫通穴は、前記排出通路と連通して、前記放圧機構が作動するときに前記電池セルからの排出物が前記第１貫通穴を経由して前記排出通路に入るように構成される請求項９又は１０に記載の電池。

【請求項13】

前記熱管理部材に第２貫通穴が設けられ、前記第２貫通穴は、前記排出通路と連通して、前記放圧機構が作動するときに前記電池セルからの排出物が前記第２貫通穴を経由して前記排出通路に入るように構成される請求項１２に記載の電池。

【請求項14】

前記第２貫通穴は前記第１貫通穴を経由して前記排出通路と連通する請求項１３に記載の電池。

【請求項15】

装置であって、請求項１～１４のいずれか１項に記載の電池を含み、前記電池は電気エネルギーを提供することに用いられる装置。

【請求項16】

電池の製造方法であって、
少なくとも２つの電池セルを配置するステップであって、少なくとも２つの前記電池セルはいずれも放圧機構を含み、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するときに作動することで前記内部圧力を解放することに用いられ、前記放圧機構は前記電池セルの底部に位置するステップと、
少なくとも２つの排出通路を配置するステップであって、各前記排出通路は相互に隔離され、前記放圧機構と対向して設置され、且つ少なくとも２つの前記排出通路は前記放圧機構が作動するときにそれぞれ対応する前記電池セルからの排出物を収集するように構成されるステップと、
底壁を含む筐体を配置するステップであって、前記底壁は中空内腔を有し、前記中空内腔は前記排出通路を形成することに用いられるステップと、
流体を収容することで前記電池セルに対して温度調節を行うための熱管理部材を配置するステップであって、前記熱管理部材は前記電池セルと前記底壁との間に設置され、前記熱管理部材は、前記放圧機構が作動するときに破壊されて、前記流体を流出させるように構成されるステップと、を含む電池の製造方法。

【請求項17】

電池の製造装置であって、
少なくとも２つの電池セルを配置するための電池セル配置モジュールであって、少なくとも２つの前記電池セルはいずれも放圧機構を含み、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するときに作動することで前記内部圧力を解放することに用いられ、前記放圧機構は前記電池セルの底部に位置する電池セル配置モジュールと、
少なくとも２つの排出通路を配置するための排出通路配置モジュールであって、各前記排出通路は相互に隔離され、前記放圧機構と対向して設置され、且つ少なくとも２つの前記排出通路は前記放圧機構が作動するときにそれぞれ対応する前記電池セルからの排出物を収集するように構成される排出通路配置モジュールと、
底壁を含む筐体を配置するための筐体配置モジュールであって、前記底壁は中空内腔を有し、前記中空内腔は前記排出通路を形成することに用いられる筐体配置モジュールと、
流体を収容することで前記電池セルに対して温度調節を行うための熱管理部材を配置するための熱管理部材配置モジュールであって、前記熱管理部材は前記電池セルと前記底壁との間に設置され、前記熱管理部材は、前記放圧機構が作動するときに破壊されて、前記流体を流出させるように構成される熱管理部材配置モジュールと、を含む電池の製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願はエネルギー貯蔵の技術分野に関し、特に電池、装置、電池の製造方法及び製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

省エネ及び排出削減は自動車産業の持続可能な発展の重要なポイントである。この場合、電動車両は、省エネであり、環境に優しいという優位性のため、自動車産業の持続可能な発展の重要な部分となっている。電動車両にとって、電池技術はその発展の重要な要素である。電池技術の発展において、電池の性能の向上に加えて、安全上の問題も無視できない問題である。電池の安全を確保できなければ、該電池は使用できない。従って、如何に電池の安全性を高めるかは、電池技術において解決すべき技術的問題である。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0003】

上記問題に鑑みて、本願の実施例は電池、装置、電池の製造方法及び電池の製造装置を提供することで、電池の使用安全性を向上させる。

【0004】

上記目的を実現するために、本願の実施例は以下の技術的解決手段を提供する。

【0005】

本願の実施例の第１態様は電池を提供し、
少なくとも２つの電池セルであって、少なくとも２つの電池セルはいずれも放圧機構を含み、放圧機構は電池セルの内部圧力又は温度が閾値に達するときに作動することで内部圧力を解放することに用いられる少なくとも２つの電池セルと、
少なくとも２つの排出通路であって、各排出通路は相互に隔離され、放圧機構と対向して設置され、且つ少なくとも２つの排出通路は放圧機構が作動するときにそれぞれ対応する電池セルからの排出物を収集するように構成される少なくとも２つの排出通路と、を含む。

【0006】

従来技術に比べて、本願の実施例に提供される電池は以下の利点を有する。

【0007】

本願の実施例に提供される電池は、少なくとも２つの電池セルにいずれも放圧機構を設置することによって、電池セルの内部圧力又は温度が閾値に達するときに内部圧力を解放することを実現し、少なくとも２つの電池セルの放圧機構をそれぞれ相互に隔離される各排出通路と対向して設置することによって、各電池セルの内部圧力又は温度が閾値に達するときに、少なくとも２つの電池セル内部の排出物を異なる排出通路から排出することを実現し、電池セル内部の排出物をタイムリーで且つ効果的に排出することができ、電池セルから放出された固体物質が排出通路を塞ぐ可能性を効果的に低減させ、電池の使用安全性を向上させる。

【0008】

いくつかの実施形態では、少なくとも２つの電池セルは隣接して設置される第１電池セルと第２電池セルを含み、第１電池セルの放圧機構及び第２電池セルの放圧機構はそれぞれ異なる排出通路と対向して設置され、このようにして、隣接する第１電池セルと第２電池セルがそれぞれ異なる排出通路によって排出物を放出することを実現することができ、さらに、第１電池セル及び第２電池セルは排出物をケースの外部にタイムリーで且つ効果的に放出し、電池の使用安全性を向上させる。

【0009】

いくつかの実施形態では、第１電池セルのエネルギー密度は第２電池セルのエネルギー密度よりも大きく、このようにして、電池の使用安全性を確保すると共に、電池の容量を向上させることができ、また、第１電池セルの熱故障反応はより深刻であり、第１電池セルと第２電池セルは隣接することで、熱故障の連鎖反応を低減させることに有益であり、即ち、熱拡散の広がりを緩和することに有益であり、電池の使用安全性をさらに向上させる。

【0010】

いくつかの実施形態では、第１電池セルと第２電池セルはｎ個の第１電池セル、ｍ個の第２電池セルの配列方式で交互に配列され、ｎ≧１、ｍ≧１である、このようにして、エネルギー密度が異なる第１電池セルと第２電池セルを、間隔を置いて設置することで、熱拡散の広がりを緩和することに有益であり、電池の使用安全性をさらに向上させる。

【0011】

いくつかの実施形態では、第１電池セルは少なくとも２つ設置され、隣接する２つの第１電池セルの放圧機構はそれぞれ異なる排出通路と対向して設置され、このようにして、異なる第１電池セルがそれぞれ異なる排出通路によって排出物を放出することを実現することができ、さらに、第１電池セルの排出物を電池の外部にタイムリーで且つ効果的に排出し、そして、第１電池セルの熱故障が第２電池セルの熱故障を引き起こす確率を効果的に低減させることができ、さらに熱故障の連鎖反応を緩和することに有益であり、電池の使用安全性を向上させる。

【0012】

いくつかの実施形態では、第２電池セルは少なくとも２つ設置され、隣接する２つの第２電池セルの放圧機構はそれぞれ異なる排出通路と対向して設置され、このようにして、異なる第２電池セルがそれぞれ異なる排出通路によって排出物を放出することを実現することができ、さらに、第２電池セルの排出物を電池の外部にタイムリーで且つ効果的に排出し、そして、第２電池セルの熱故障が第１電池セルの熱故障を引き起こす確率を効果的に低減させることができ、さらに熱故障の連鎖反応を緩和することに有益であり、電池の使用安全性を向上させる。

【0013】

いくつかの実施形態では、隣接する２つの第１電池セルの間に第１断熱部材が設置され、このようにして、そのうち一方の第１電池セルに熱故障が発生するときに、第１断熱部材によって熱故障が発生した第１電池セルに隣接する第１電池セルに熱故障が発生することを効果的に阻止することができ、さらに電池の使用安全性を向上させる。

【0014】

いくつかの実施形態では、隣接する第２電池セルの間に第２断熱部材が設置され、このようにして、そのうち一方の第２電池セルに熱故障が発生するときに、第２断熱部材によって熱故障が発生した第２電池セルに隣接する第２電池セルに熱故障が発生することを効果的に阻止することができ、さらに電池の使用安全性を向上させる。

【0015】

いくつかの実施形態では、隣接する第１電池セルと第２電池セルとの間に第３断熱部材が設置され、このようにして、そのうちの第１電池セルに熱故障が発生するときに、第３断熱部材によって熱故障が発生した第１電池セルに隣接する第２電池セルに熱故障が発生することを効果的に阻止することができ、逆も同様である。

【0016】

いくつかの実施形態では、第１電池セルの放圧機構の面積は第２電池セルの放圧機構の面積よりも大きく、このようにして、第１電池セルの熱故障反応がより深刻であっても、第１電池セルは面積がより大きい第１電池セルの放圧機構によって電池の外部にタイムリーに排出することができ、このとき、第２電池セルは第２電池セルの放圧機構によって電池の外部にタイムリーに排出することもでき、電池の使用安全性を向上させる。

【0017】

いくつかの実施形態では、電池は筐体をさらに含み、筐体は複数の壁を有し、複数の壁は電池セルを収容する収容キャビティを囲んで形成することに用いられ、複数の壁のうちの少なくとも１つの壁は中空内腔を有し、中空内腔は排出通路を形成することに用いられる。筐体は収容キャビティ内に置かれた電池セルを保護することに用いられ、筐体の複数の壁のうちの少なくとも１つの壁に、排出通路を形成する中空内腔を設置することで、電池セルの放圧機構と中空内腔を対向して設置しやすくすることができ、さらに電池セルの内部圧力又は温度が閾値に達するときに、電池セルの排出物を中空内腔に排出することができ、このようにして、電池セルの熱故障ときに排出物を電池の外部にタイムリーで且つ効果的に排出することができ、電池の使用安全性を向上させる。

【0018】

いくつかの実施形態では、複数の壁は底壁を含み、底壁は電池セルを支持することに用いられ、底壁は中空内腔を有し、このようにして、電池セル内の排出物は下向きに放出され、放圧機構を通過して底部に位置する中空内腔に入り、電池のこの設置形態によって、電池が車両の電池室に置かれた後、電池は、電池室の上方に位置する乗員室ではなく、車両の底部に排出物を放出し、さらに、電池の使用安全性をさらに増加する。

【0019】

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの壁は、放圧機構が作動するときに破壊されて、電池セルからの排出物が少なくとも１つの壁を通過して排出通路に入るように構成され、このようにして、電池セルの内部圧力又は温度が閾値に達し、電池セルの放圧機構を作動させ、且つ電池セル内部の排出物を放出するときに、電池セルから放出された排出物は筐体の少なくとも１つの壁に作用でき、筐体の電池セルの放圧機構と対向する部分を破壊し、筐体の中空内腔は放圧機構と連通し、電池セル内部の排出物を排出通路にタイムリーで且つ効果的に排出できることを実現し、さらに、電池の使用安全性をさらに増加する。

【0020】

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの壁に第１貫通穴が設けられ、第１貫通穴は排出通路と連通して、放圧機構が作動するときに電池セルからの排出物が第１貫通穴を経由して排出通路に入るように構成され、このようにして、電池セルの内部圧力又は温度が閾値に達し、電池セルの放圧機構を作動させ、且つ電池セル内部の排出物を放出するときに、電池セルから放出された排出物は第１貫通穴を通過して筐体の中空内腔に入り、電池セル内部の排出物を排出通路にタイムリーで且つ効果的に排出できることを実現し、さらに、電池の使用安全性をさらに増加する。

【0021】

いくつかの実施形態では、電池は、流体を収容することで電池セルに対して温度調節を行うための熱管理部材をさらに含み、熱管理部材は電池セルと少なくとも１つの壁との間に設置され、熱管理部材は放圧機構が作動するときに破壊されて、流体を流出させるように構成され、このようにして、電池セルの排出物は破壊された熱管理部材を通過して排出通路内に入ることができ、且つ熱管理部材が破壊されるため、流体が流出し、さらに流体によって電池内部の温度を迅速に下げ、熱故障の連鎖反応を緩和することに有益であり、電池の使用安全性を向上させる。

【0022】

いくつかの実施形態では、熱管理部材に第２貫通穴が設けられ、第２貫通穴は排出通路と連通して、放圧機構が作動するときに電池セルからの排出物が第２貫通穴を経由して排出通路に入るように構成され、このようにして、電池セルから放出された排出物は第２貫通穴を通過して排気通路内に迅速で且つスムーズに入ることができ、電池の使用安全性を向上させる。

【0023】

いくつかの実施形態では、第２貫通穴は第１貫通穴を経由して排出通路と連通し、このようにして、電池セルから放出された排出物は第２貫通穴を通過して第１貫通穴に迅速で且つスムーズに入ることができ、さらに排気通路内に入り、電池の使用安全性を向上させる。

【0024】

本願の実施例の第２態様は装置を提供し、上記電池を含み、電池は電気エネルギーを提供することに用いられる。

【0025】

本願の装置は、上記電池を利用して電気エネルギーを提供し、従って、各電池セルの内部圧力又は温度が閾値に達するときに、少なくとも２つの電池セル内部の排出物を異なる排出通路から排出することができ、電池セル内部の排出物をタイムリーで且つ効果的に排出することができ、電池セルから放出された固体物質が排出通路を塞ぐ可能性を効果的に低減させ、電池の使用安全性を向上させる。

【0026】

本願の実施例の第３態様は電池の製造方法を提供し、
少なくとも２つの電池セルを配置するステップであって、少なくとも２つの電池セルはいずれも放圧機構を含み、放圧機構は電池セルの内部圧力又は温度が閾値に達するときに作動することで内部圧力を解放することに用いられるステップと、
少なくとも２つの排出通路を配置するステップであって、各排出通路は相互に隔離され、放圧機構と対向して設置され、且つ少なくとも２つの排出通路は放圧機構が作動するときにそれぞれ対応する電池セルからの排出物を収集するように構成されるステップと、を含む。

【0027】

本願に提供される電池の製造方法は、少なくとも２つの電池セル及び少なくとも２つの排出通路を配置し、且つ少なくとも２つの排出通路を、電池セルの放圧機構が作動するときにそれぞれ対応する電池セルからの排出物を収集するように構成することによって、各電池セルの内部圧力又は温度が閾値に達するときに、少なくとも２つの電池セル内部の排出物を異なる排出通路から排出することができ、電池セル内部の排出物をタイムリーで且つ効果的に排出できることを実現し、電池セルから放出された固体物質が排出通路を塞ぐ可能性を効果的に低減させ、電池の使用安全性を向上させる。

【0028】

本願の実施例の第４態様は電池の製造装置を提供し、
少なくとも２つの電池セルを配置するための電池セル配置モジュールであって、少なくとも２つの電池セルはいずれも放圧機構を含み、放圧機構は電池セルの内部圧力又は温度が閾値に達するときに作動することで内部圧力を解放することに用いられる電池セル配置モジュールと、
少なくとも２つの排出通路を配置するための排出通路配置モジュールであって、各排出通路は相互に隔離され、放圧機構と対向して設置され、且つ少なくとも２つの排出通路は放圧機構が作動するときにそれぞれ対応する電池セルからの排出物を収集するように構成される排出通路配置モジュールと、を含む。

【0029】

本実施例に提供される電池の製造装置は、電池セル配置モジュールによって少なくとも２つの電池セルを配置し、排出通路配置モジュールによって少なくとも２つの排出通路を配置し、且つ少なくとも２つの排出通路を、電池セルの放圧機構が作動するときにそれぞれ対応する電池セルからの排出物を収集するように構成し、それによって、各電池セルの内部圧力又は温度が閾値に達するときに、少なくとも２つの電池セル内部の排出物を異なる排出通路から排出することができ、電池セル内部の排出物をタイムリーで且つ効果的に排出できることを実現し、電池セルから放出された固体物質が排出通路を塞ぐ可能性を効果的に低減させ、電池の使用安全性を向上させる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本願の車両の構造模式図である。

【図2】本願の実施例の電池モジュールの構造模式図である。

【図3】本願の実施例の電池パックの構造模式図である。

【図4】本願の実施例の電池の構造模式図１である。

【図5】本願の実施例の電池の分解図１である。

【図6】本願の実施例の電池セルの構造模式図である。

【図7】本願の実施例の電池セルの正面図である。

【図8】本願の実施例の電池セルの右側面図である。

【図9】本願の実施例の電池セルの平面図である。

【図10】本願の実施例の電池の分解図２である。

【図11】本願の実施例の第１電池セルの構造模式図である。

【図12】本願の実施例の第２電池セルの構造模式図である。

【図13】本願の実施例の底壁の構造模式図１である。

【図14】本願の実施例の底壁の構造模式図２である。

【図15】本願の実施例の熱管理部材の構造模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

電池は化学エネルギーを電気エネルギーに転化する装置であり、新エネルギー自動車、エネルギー貯蔵発電所等の分野に広く適用される。

【0032】

従来の一種の電池は筐体、及び筐体内に設置される複数の電池セルを含み、複数の電池セルは直列接続及び／又は並列接続によって接続される。筐体に１つの排出通路が設置され、複数の電池セルに放圧機構が設置され、複数の電池セルの放圧機構は上記排出通路と連通する。電池セルに熱故障が発生するときに、電池セルは放圧機構によって電池セル内部の高温高圧気体を排出通路に放出することができ、さらに排出通路によって電池の外部に放出し、それによって使用安全性を向上させる。

【0033】

しかし、本願の発明者は研究した結果、電池内部の電池セル数が多いときに、電池セルの熱故障が通常、連鎖反応を引き起こし、具体的に、単一の電池セルの熱故障により、局所温度が急激に高くなり、さらに複数の電池セルの熱故障を引き起こし、複数の電池セルが同時に高温高圧気体を同一の排出通路内に放出し、排出通路内の温度がさらに高くなり、さらに、熱故障をさらに深刻にし、この熱故障の連鎖反応は燃焼、爆発の危険発生率を向上させ、電池の使用安全性を低減させる。また、電池セルの熱故障時に、放圧機構によって高温高圧気体を放出するだけでなく、電極シート等の固体物質を放出し、これらの固体物質は気流に伴って排出通路に入り、排出通路を塞ぎ、排出通路内の熱をさらに蓄積し、さらに、連鎖反応をさらに深刻にし、電池の使用安全性を低減させる。

【0034】

複数の電池セルが同時に高温高圧気体を同一の排出通路内に放出し、且つ電池セルから放出された固体物質が排出通路を塞ぎやすく、電池の燃焼及び爆発の危険発生率が高く、電池の安全性が低いという問題を解決するために、本願は電池、装置、電池の製造装置及び電池の製造方法を提供し、電池に少なくとも２つの排出通路を配置することによって、少なくとも２つの電池セルの内部圧力又は温度が閾値に達するときに、少なくとも２つの電池セルの排出物を、相互に隔離される少なくとも２つの排出通路から排出することができ、さらに、電池セル内部の排出物を電池セルの内部からタイムリーで且つ効果的に排出することができ、電池セルの燃焼及び爆発の発生率を低減させ、電池の使用安全性を向上させる。

【0035】

以下、本願の実施例の図面を参照しながら、本願の実施例の技術的解決手段を明確で、完全に説明することで、本願の実施例の上記目的、特徴及び利点をより分かりやすくする。明らかなように、説明される実施例は単に本願の一部の実施例であり、全部の実施例ではない。本願の実施例に基づいて、当業者が創造的な労働を必要とせずに取得するすべての他の実施例は、いずれも本願の保護範囲に属する。

【0036】

本願の実施例は装置及び電池を提供し、本願に提供される装置は電池を含み、電池は電気エネルギーを提供することに用いられ、本願に提供される装置は、例えば携帯電話、ポータブル機器、ノートパソコン、電動車両、電気自動車、汽船、宇宙船、電動玩具及び電動工具等であり、宇宙船は、例えば、飛行機、ロケット、スペースシャトル及びスペースシップ等であり、電動玩具は、例えば、固定式又は移動式の電動玩具を含み、具体的に、例えば、ゲーム機、電気自動車玩具、電動汽船玩具及び電動飛行機玩具等であり、電動工具は、例えば、金属切削電動工具、粉砕電動工具、組立用電動工具及び鉄道用電動工具を含み、具体的に、例えば、電動ドリル、電動グラインダー、電動レンチ、電動ドライバ、電動ハンマー、電動インパクトドリル、コンクリートバイブレーター及び電動かんなである。

【0037】

本願で説明される電池は、上記で説明された電力消費装置に適用することに限定されないが、説明を簡潔にするために、下記の実施例はいずれも電気自動車を例として説明する。

【0038】

図１は本実施例の車両１の簡単な模式図である。車両１は燃料自動車、ガス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航続距離延長型電気自動車等であってもよい。車両１の内部に電池１１が設置されてもよく、具体的に、例えば、車両１の底部又は車両の前部又は後部に電池１１が設置されてもよい。電池１１は車両１の給電に用いることができ、例えば、電池１１は車両１の操作電源として機能できる。車両１はコントローラ１２及びモータ１３をさらに含んでもよく、コントローラ１２は、例えば、電池１１がモータ１３に給電することを制御することに用いられる。電池１１は、車両１のブート、ナビゲーション等に用いることができ、当然ながら、電池１１は、車両１を走行させるように駆動し、燃料又は天然ガスを替代し又は部分的に替代して車両１に駆動動力を提供することに用いることもできる。

【0039】

本実施例で言及される電池１１は図２に示される電池モジュール又は図３に示される電池パック等であってもよく、電池モジュール及び電池パックの基本的な構造ユニットは電池セル１１１であり、複数の電池セル１１１は、電極端子を介して一体に直列接続及び／又は並列接続されることで、様々な電力消費装置に適用される。電池モジュールは外部衝撃、熱、振動等から電池セル１１１を保護するためのものであり、電池モジュールは所定の数の電池セル１１１を一体に電気的に接続して１つのフレームに入れることによって形成されるものである。電池パックは電気自動車の電池システムに組み込まれた最終状態である。従来の大部分の電池パックは、１つ又は複数の電池モジュールに電池管理システム、熱管理部材等の様々な制御及び保護システムを組み立てることによって製造される。技術の発展に伴って、電池モジュールそのものは省略でき、即ち、直接電池セル１１１により電池パックを形成する。この改良によって、電池システムの重量エネルギー密度、体積エネルギー密度を向上させると共に部品数を著しく低下させる。

【0040】

図４及び図５に示すように、本願の電池１１は、少なくとも２つの電池セル１１１及び少なくとも２つの排出通路１１２を含み、少なくとも２つの電池セル１１１はいずれも放圧機構１１１１を含み（図１１及び図１２を参照できる）、放圧機構１１１１は電池セル１１１の内部圧力又は温度が閾値に達するときに作動することで内部圧力を解放することに用いられ、各排出通路１１２は相互に隔離され、放圧機構１１１１と対向して設置され、且つ少なくとも２つの排出通路１１２は放圧機構１１１１が作動するときにそれぞれ対応する電池セル１１１からの排出物を収集するように構成される。

【0041】

放圧機構１１１１とは電池セル１１１の内部圧力又は内部温度が所定の閾値に達するときに作動することで内部圧力及び／又は内部物質を解放することができる素子又は部材を指す。放圧機構１１１１は、具体的に、例えば、防爆弁、空気弁、リリーフ弁又は安全弁等の形態を用いることができ、具体的に、感圧又は感温の素子又は構造を用いることができ、即ち、電池セル１１１の内部圧力又は温度が所定の閾値に達するときに、放圧機構１１１１が動作し又は放圧機構１１１１に設けられた弱い構造が破壊され、それにより内部圧力を解放するための開口又は通路が形成される。本願に記載の閾値は圧力閾値又は温度閾値であってもよく、該閾値の設計は異なる設計ニーズに応じて異なり、例えば、危険又は制御不能リスクが存在すると考えられる電池セル１１１の内部圧力又は内部温度値に基づいて該閾値を設計又は特定することができる。且つ、該閾値は、例えば、電池セル１１１の正極板、負極板、電解液及びセパレータの一種又は複数種が用いる材料により決まる可能性がある。

【0042】

本願で言及される「作動」とは放圧機構１１１１が動作し又は所定の状態にアクティブ化されることを指し、それにより電池セル１１１の内部圧力を解放する。放圧機構１１１１の動作は、放圧機構１１１１の少なくとも一部が破裂し、破砕し、引き裂かれ又は開くこと等を含んでもよいが、それらに制限されない。放圧機構１１１１が作動するときに、電池セル１１１の内部の高温高圧物質は排出物として作動部位から外へ排出される。この方式によって圧力又は温度が制御可能な状況下で電池セル１１１を放圧することができ、それにより、潜んでいるより深刻な事故を回避する。本願で言及される電池セル１１１からの排出物は、電解液、溶解又は分割された正負極板、セパレータの破片、反応に生じた高温高圧気体、炎等を含むが、それらに制限されない。高温高圧の排出物は電池セル１１１の放圧機構１１１１が設置された方向に向かって排出され、より具体的に、放圧機構１１１１が作動する領域に向かう方向に沿って排出され、この排出物の威力及び破壊力は強い可能性があり、ひいては、該方向における１つ又は複数の部品を破るのに十分である可能性がある。

【0043】

本願の電池セル１１１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んでもよく、本願の実施例はこれを限定しない。電池セル１１１は円筒体、偏平体、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も限定しない。電池セル１１１は、包装方法に応じて、一般的に柱形電池セル、角形電池セル及びソフトパック電池セルに分けられ、本願の実施例はこれも限定しない。

【0044】

図６～図９に示すように、電池セル１１１は、通常、電極組立体（図示せず）及び電解液（図示せず）を含み、電極組立体は、正極板、負極板、正極板と負極板との間に設置されるセパレータからなり、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によって動作する。正極板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は正極タブとされる。リチウムイオン電池を例として、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。負極板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、負極活物質はカーボン又はシリコン等であってもよい。大電流が流れても溶断しないことを確保するために、正極タブは複数あり且つ一体に積層され、負極タブは複数あり且つ一体に積層される。セパレータの材質はポリプロピレン（ＰＰと略称）又はポリエチレン（ＰＥと略称）等であってもよい。また、電極組立体は巻回型構造であってもよく、積層型構造であってもよく、電極組立体の数は１つ又は複数であってもよく、本願の実施例はこれを具体的に制限しない。電池セル１１１はケース１１１４をさらに含み、電極組立体及び電解液はいずれもケース１１１４内に包装され、ケース１１１４は中空の直方体、立方体又は円筒体であってもよく、ケース１１１４の材質はアルミニウム又は鋼及びその合金であってもよく、プラスチック材質又はアルミプラスチックフィルムであってもよい。ケース１１１４に正電極端子１１１２及び負電極端子１１１３がさらに設置され、正極タブは正電極端子１１１２に電気的に接続され、負極タブは負電極端子１１１３に電気的に接続され、それによって電気エネルギーを出力する。ケース１１１４に上記放圧機構１１１１がさらに設置され、放圧機構１１１１はケース１１１４の任意の位置に設置されてもよく、例えば、放圧機構１１１１はケース１１１４の最上部、底部又は側部に設置されてもよく、放圧機構１１１１は正電極端子１１１２と負電極端子１１１３との間に設置されてもよく、本願はこれを具体的に制限せず、電池セル１１１の内部圧力の放出を実現できればよい。

【0045】

いくつかの実施形態では、図５に示すように、電池１１は筐体１１３をさらに含み、筐体１１３は複数の壁を有し、複数の壁は電池セル１１１を収容する収容キャビティを囲んで形成することに用いられ、複数の壁のうちの少なくとも１つの壁は中空内腔を有し、中空内腔は排出通路１１２を形成することに用いられる。筐体１１３はシール又は非シールのものであってもよい。具体的に、例えば、筐体１１３は最上部に位置する頂壁（図示せず）、下部に位置する底壁１１３１、及び底壁１１３１の四周に位置する側壁１１３２を含み、頂壁及び底壁１１３１はそれぞれ側壁１１３２の両端の開口箇所に蓋合され、さらに側壁１１３２と共に収容キャビティを囲んで形成する。当然ながら、側壁１１３２は４つのサブ側壁により首尾囲んで形成されてもよく、一体部材であってもよい。筐体１１３は収容キャビティ内に置かれた電池セル１１１を保護することに用いられ、筐体１１３の複数の壁のうちの少なくとも１つの壁に、排出通路１１２を形成する中空内腔を設置することで、電池セル１１１の放圧機構１１１１と中空内腔を対向して設置しやすくすることができ、さらに電池セル１１１の内部圧力又は温度が閾値に達するときに、電池セル１１１の排出物を中空内腔に排出することができる。

【0046】

さらに、底壁１１３１は電池セル１１１を支持することに用いられ、底壁１１３１は中空内腔を有し、それに対応して、電池セル１１１の放圧機構１１１１もケース１１１４の底部に設置される。このようにして、電池セル１１１内の排出物は下向きに放出され、放圧機構１１１１を通過して底部に位置する中空内腔に入る。電池１１のこの設置形態によって、電池１１が車両１の電池室に置かれた後、電池１１は、電池室の上方に位置する乗員室ではなく、車両１の底部に排出物を放出し、さらに、電池１１の使用安全性をさらに増加する。

【0047】

いくつかの実施形態では、電池セル１１１の排出物を排出通路１１２にタイムリーで且つ効果的に排出しやすくするために、電池セル１１１の放圧機構１１１１は排出通路１１２と連通できるように構成される。電池セル１１１の放圧機構１１１１と筐体１１３の排出通路１１２を形成する中空内腔との連通方式は、下記の２つの実施形態によって説明され、なお、以下の２つの実施形態は２つの実行可能な実施形態を例示的に与えるものに過ぎず、電池セル１１１の放圧機構１１１１と中空内腔との連通方式を限定するものではない。

【0048】

一方の実施形態では、電池１１の筐体１１３の少なくとも１つの壁は、放圧機構１１１１が作動するときに破壊されて、電池セル１１１からの排出物が少なくとも１つの壁を通過して排出通路１１２に入るように構成される。換言すれば、筐体１１３の少なくとも１つの壁に中空内腔が設置され、上記の頂壁、底壁１１３１又は側壁１１３２であってもよく、且つ筐体１１３の電池セル１１１の放圧機構１１１１と対向する部分は放圧機構１１１１が作動していないときに完全な壁面を有し、即ち、筐体１１３の電池セル１１１の放圧機構１１１１と対向する部分は放圧機構１１１１が作動していないときに中空内腔と連通する穴構造を有さない。しかし、電池セル１１１の内部圧力又は温度が閾値に達し、電池セル１１１の放圧機構１１１１を作動させ、且つ電池セル１１１内部の排出物を放出するときに、電池セル１１１から放出された排出物は筐体１１３の少なくとも１つの壁に作用でき、筐体１１３の電池セル１１１の放圧機構１１１１と対向する部分を破壊し（破損又は破裂を発生させる）、筐体１１３の中空内腔は放圧機構１１１１と連通し、このようにして、電池セル１１１内部の排出物を排出通路１１２にタイムリーで且つ効果的に排出できることを実現する。

【0049】

他方の実施形態では、図５に示すように、電池１１の筐体１１３の少なくとも１つの壁に第１貫通穴１１３３が設けられ、上記の頂壁、底壁１１３１又は側壁１１３２であってもよく、第１貫通穴１１３３は、排出通路１１２と連通して、放圧機構１１１１が作動するときに電池セル１１１からの排出物が第１貫通穴１１３３を経由して排出通路１１２に入るように構成される。電池セル１１１の内部圧力又は温度が閾値に達し、電池セル１１１の放圧機構を作動させ、且つ電池セル１１１内部の排出物を放出するときに、電池セル１１１から放出された排出物は、第１貫通穴１１３３を通過して筐体１１３の中空内腔に入り、このようにして、電池セル１１１内部の排出物を排出通路１１２にタイムリーで且つ効果的に排出できることを実現する。

【0050】

本願の実施例に提供される電池１１は、少なくとも２つの電池セル１１１にいずれも放圧機構１１１１を設置することによって、電池セル１１１の内部圧力又は温度が閾値に達するときに内部圧力を解放することを実現し、少なくとも２つの電池セル１１１の放圧機構１１１１をそれぞれ相互に隔離される各排出通路１１２と対向して設置することによって、各電池セル１１１の内部圧力又は温度が閾値に達するときに、少なくとも２つの電池セル１１１内部の排出物を異なる排出通路１１２から排出することを実現し、電池セル１１１内部の排出物をタイムリーで且つ効果的に排出することができ、電池セル１１１から放出された固体物質が排出通路１１２を塞ぐ可能性を効果的に低減させ、電池１１の使用安全性を向上させる。

【0051】

いくつかの実施形態では、図４、図５及び１０に示すように、電池１１の少なくとも２つの電池セル１１１は隣接して設置される第１電池セル１１１５と第２電池セル１１１６を含み、第１電池セル１１１５の放圧機構１１１１及び第２電池セル１１１６の放圧機構１１１１はそれぞれ異なる排出通路１１２と対向して設置され、このようにして、隣接する第１電池セル１１１５と第２電池セル１１１６がそれぞれ異なる排出通路１１２によって排出物を放出することを実現することができ、さらに、第１電池セル１１１５及び第２電池セル１１１６は排出物をケースの外部にタイムリーで且つ効果的に放出し、第１電池セル１１１５から放出された高温高圧気体がそれに隣接する第２電池セル１１１６に熱故障を速く発生させることを効果的に低減させ、即ち、放圧機構が作動するときに、連鎖反応、即ち熱拡散が発生することを効果的に低減させ、さらに、隣接する第１電池セル１１１５と第２電池セル１１１６が短時間内にいずれも熱故障が発生し、且つ排出物が同一の排出通路１１２に入るため、排出通路１１２を塞ぐ確率ことを効果的に低減させ、電池１１の使用安全性を向上させる。

【0052】

第１電池セル１１１５と第２電池セル１１１６は同じ電池セル１１１であってもよく、異なる電池セル１１１であってもよい。ここでの「同じ」とは第１電池セル１１１５と第２電池セル１１１６が化学体系、形状、サイズ、体積、質量、エネルギー密度等の面で基本的に一致することを指すが、ここでの「異なる」とは第１電池セル１１１５と第２電池セル１１１６が化学体系、形状、サイズ、体積、質量、エネルギー密度等の面の少なくとも１つにおいて著しく異なることを指す。いくつかの実施形態では、第１電池セル１１１５のエネルギー密度は第２電池セル１１１６のエネルギー密度よりも大きく、エネルギー密度とは、単位質量又は単位体積の電池１１が放出するエネルギーを指し、即ち、重量エネルギー密度又は体積エネルギー密度である。いくつかの実施形態では、第１電池セル１１１５のエネルギー密度Ｅ１と第２電池セル１１１６のエネルギー密度Ｅ２との比は１．２６≦Ｅ１／Ｅ２≦２．１４を満たす。いくつかの実施形態では、第１電池セル１１１５は、例えば三元系リチウム電池セルであり、具体的に、例えば、ニッケルコバルトマンガン酸リチウム電池セル又はニッケルコバルトアルミニウム酸リチウム電池セルであり、第２電池セル１１１６は、例えば、リン酸鉄リチウム電池セル又はコバルト酸リチウム電池セルである。説明に値する点としては、第１電池セル１１１５のエネルギー密度が第２電池セル１１１６のエネルギー密度よりも大きく、且つ第１電池セル１１１５と第２電池セル１１１６が隣接して設置されるときに、通常、第１電池セル１１１５の熱故障反応がより深刻であり、第１電池セル１１１５と第２電池セル１１１６が隣接するため、熱故障の連鎖反応を低減させることに有益であり、即ち、熱拡散の広がりを緩和することに有益であり、電池１１の使用安全性をさらに向上させる。

【0053】

いくつかの実施形態では、第１電池セル１１１５と第２電池セル１１１６が同じ電池セル１１１であるか、異なる電池セル１１１であるかに関わらず、第１電池セル１１１５と第２電池セル１１１６の配列方式は以下のとおりであってもよい。第１電池セル１１１５と第２電池セル１１１６はｎ個の第１電池セル１１１５、ｍ個の第２電池セル１１１６の配列方式で交互に配列され、ｎ≧１、ｍ≧１であり、且つｎ、ｍはいずれも整数である。

【0054】

ｎとｍの値は同じ値を取ってもよく、異なる値を取ってもよく、例えば、いくつかの実施形態では、図２、図４及び図５に示すように、ｎとｍの値はいずれも１であり、即ち、ｎ＝１、ｍ＝１であり、このとき、第１電池セル１１１５と第２電池セル１１１６は一行又は一列に１つずつ間隔を置いて配列され、即ち、隣接する２つの第１電池セル１１１５の間に１つの第２電池セル１１１６が設置され、且つ隣接する２つの第２電池セル１１１６の間に１つの第１電池セル１１１５が設置され、また例えば、いくつかの実施形態では、図３に示すように、ｎとｍの値はいずれも６であり、即ち、ｎ＝６、ｍ＝６であり、このとき、６つの第１電池セル１１１５と６つの第２電池セル１１１６は配列ユニットを構成し、配列ユニットは３つあり、３つの配列ユニットの配列方向は図３に示されるＹ軸方向に沿い、各配列ユニット内部の６つの第１電池セル１１１５と６つの第２電池セル１１１６は図３に示されるＸ方向に沿って配列され、且つ隣接する２つの配列ユニットにおいて、第１電池セル１１１５と第２電池セル１１６は相互にずらして配列され、また例えば、別のいくつかの実施形態では、図１０に示すように、ｎの値は２であり、ｍの値は２であり、即ち、ｎ＝２、ｍ＝２であり、このとき、第１電池セル１１１５と第２電池セル１１１６は２つの第１電池セル１１１５、２つの第２電池セル１１１６を一行又は一列に２つずつ間隔的に置いて配列し、即ち、２つの第１電池セル１１１５、２つの第２電池セル１１１６からなる配列ユニットを一行又は一列にサイクル配列する。理解できるように、ｎの値及びｍの値は別の値であってもよく、ここで列挙しない。

【0055】

いくつかの実施形態では、第１電池セル１１１５は少なくとも２つ設置され、隣接する２つの第１電池セル１１１５の放圧機構１１１１はそれぞれ異なる排出通路１１２と対向して設置され、このようにして、異なる第１電池セル１１１５がそれぞれ異なる排出通路１１２によって排出物を放出することを実現することができ、さらに、第１電池セル１１１５の排出物を電池１１の外部にタイムリーで且つ効果的に排出し、そして、第１電池セル１１１５の熱故障が第２電池セル１１１６の熱故障を引き起こす確率を効果的に低減させることができ、さらに熱故障の連鎖反応を緩和することに有益であり、電池１１の使用安全性を向上させる。

【0056】

別のいくつかの実施形態では、第２電池セル１１１６は少なくとも２つ設置され、隣接する２つの第２電池セル１１１６の放圧機構１１１１はそれぞれ異なる排出通路１１２と対向して設置され、このようにして、異なる第２電池セル１１１６がそれぞれ異なる排出通路１１２によって排出物を放出することを実現することができ、さらに、第２電池セル１１１６の排出物を電池１１の外部にタイムリーで且つ効果的に排出する。

【0057】

また、別のいくつかの実施形態では、少なくとも２つの排出通路１１２の数は２つであり、あらゆる第１電池セル１１１５の放圧機構１１１１は一方の排出通路１１２と連通し、あらゆる第２電池セル１１１６の放圧機構１１１１は他方の排出通路１１２と連通し、このとき、例えば、底壁１１３１に相互に隔離される２つの排出通路１１２を設置することができ、例示的に、第１電池セル１１１５と第２電池セル１１１６は一列に配列され、第１電池セル１１１５と第２電池セル１１１６の長さ及び幅はほぼ同じであってもよく、厚さは同じであってもよく、同じでなくてもよく、且つ第１電池セル１１１５の放圧機構１１１１とその一側辺との距離は第１電池セル１１１５の幅の４分の１であり、第２電池セル１１１６の放圧機構１１１１とその一側辺との距離は第２電池セル１１１６の幅の４分の１であり、且つ第１電池セル１１１５の放圧機構１１１１と第２電池セル１１１６の放圧機構１１１１は一直線上に設置されず、即ち、第１電池セル１１１５の放圧機構１１１１と第２電池セル１１１６の放圧機構１１１１とは第１電池セル１１１５と第２電池セル１１１６の配列方向において交互に設置される。このようにして、第１電池セル１１１５の放圧機構１１１１は底壁１１３１の一方の排出通路１１２と対向して設置され、第２電池セル１１１６の放圧機構１１１１は底壁１１３１の他方の排出通路１１２と対向して設置され、それによって、第１電池セル１１１５の内部圧力又は温度が閾値に達するときに、第１電池セル１１１５内部の排出物を一方の排出通路１１２から放出し、第２電池セル１１１６の内部圧力又は温度が閾値に達するときに、第２電池セル１１１６内部の排出物を他方の排出通路１１２から放出することを実現し、さらに、第１電池セル１１１５及び第２電池セル１１１６の排出物を電池１１の外部にタイムリーで且つ効果的に排出することができ、電池１１の使用安全性を向上させる。

【0058】

当然ながら、上記実施形態の代替の実施形態では、図１１及び図１２に示すように、第１電池セル１１１５の放圧機構１１１１とその一側辺との距離は第１電池セル１１１５の幅の４分の１であってもよく、第２電池セル１１１６の放圧機構１１１１とその一側辺との距離は第２電池セル１１１６の幅の２分の１であってもよく、このときも、第１電池セル１１１５の放圧機構１１１１と第２電池セル１１１６の放圧機構１１１１は一直線上に設置されない。

【0059】

当然ながら、別のいくつかの実施形態では、第１電池セル１１１５の総数は２つ以上であってもよく、少なくとも２つの排出通路１１２の数は３つであり、１つの排出通路１１２は他の２つの排出通路１１２の間に位置し、任意の隣接する２つの第１電池セル１１１５の放圧機構１１１１はそれぞれそのうちの２つの排出通路１１２と連通でき、第２電池セル１１１６の放圧機構１１１１は別の１つの排出通路１１２と連通できる。さらに、任意の隣接する２つの第１電池セル１１１５は両側に位置する排出通路１１２と連通でき、第２電池セル１１１６の放圧機構１１１１は中間に位置する排出通路１１２と連通できる。

【0060】

又は、いくつかの実施形態では、設置される少なくとも２つの排出通路１１２はいずれも第１電池セル１１１５と連通でき、且つ隣接する２つの第１電池セル１１１５の放圧機構１１１１はそれぞれ異なる排出通路１１２と連通でき、第２電池セル１１１６はそれと対向する排出通路１１２が設置されない。

【0061】

図１０に示すように、本願の電池１１において、いくつかの実施形態では、隣接する２つの第１電池セル１１１５の間に第１断熱部材１１４がさらに設置され、そのうち一方の第１電池セル１１１５に熱故障が発生するときに、第１断熱部材１１４によって熱故障が発生した第１電池セル１１１５に隣接する第１電池セル１１１５に熱故障が発生することを効果的に阻止することができる。いくつかの実施形態では、隣接する第２電池セル１１１６の間に第２断熱部材１１５がさらに設置され、そのうち一方の第２電池セル１１１６に熱故障が発生するときに、第２断熱部材１１５によって熱故障が発生した第２電池セル１１１６に隣接する第２電池セル１１１６に熱故障が発生することを効果的に阻止することができる。いくつかの実施形態では、隣接する第１電池セル１１１５と第２電池セル１１１６との間に第３断熱部材１１６がさらに設置され、そのうちの第１電池セル１１１５に熱故障が発生するときに、第３断熱部材１１６によって熱故障が発生した第１電池セル１１１５に隣接する第２電池セル１１１６に熱故障が発生することを効果的に阻止することができ、逆も同様である。いくつかの実施形態では、電池１１は第１断熱部材１１４、第２断熱部材１１５及び第３断熱部材１１６のうちの少なくとも１つを含む。いくつかの実施形態では、第１断熱部材１１４、第２断熱部材１１５及び第３断熱部材１１６は発泡体、ゴム、断熱綿、エアロゲル断熱パッドのうちの少なくとも１つであってもよい。いくつかの実施形態では、第１断熱部材１１４、第２断熱部材１１５及び第３断熱部材１１６は口字型フレーム構造として構成されてもよく、さらに、第１断熱部材１１４、第２断熱部材１１５及び第３断熱部材１１６は口字型フレームの中空部を充填するための充填部材をさらに含み、充填部材は弾性を有し、充填部材は発泡体、ゴム、断熱綿、エアロゲル断熱パッドから選ばれる少なくとも１つである。

【0062】

いくつかの実施形態では、第１電池セル１１１５の放圧機構１１１１の面積は第２電池セル１１１６の放圧機構１１１１の面積よりも大きい。説明に値する点としては、この実施形態では、通常、第１電池セル１１１５のエネルギー密度は第２電池セル１１１６のエネルギー密度よりも大きく、このようにして、第１電池セル１１１５の熱故障反応がより深刻であっても、第１電池セル１１１５は面積がより大きい第１電池セル１１１５の放圧機構１１１１によって電池１１の外部にタイムリーに排出することができ、このとき、第２電池セル１１１６は第２電池セル１１１６の放圧機構１１１１によって電池１１の外部にタイムリーに排出することができ、電池１１の使用安全性を向上させる。いくつかの実施形態では、第１放圧機構１１１１の面積Ａ_１と第２放圧機構１１１１の面積Ａ_２との比は１．５≦Ａ_１／Ａ_２≦４を満たす。

【0063】

なお、いくつかの実施形態では、電池１１は、流体を収容することで電池セル１１１に対して温度調節を行うための熱管理部材１１７をさらに含み、熱管理部材１１７は電池セル１１１と少なくとも１つの壁との間に設置される。熱管理部材１１７を設置し、且つ熱管理部材１１７を電池セル１１１と少なくとも１つの壁との間に設置するように限定することによって、電池セル１１１の温度に対する調節を実現することができ、さらに、電池セル１１１はより効率的で安全に充放電することができる。ここでの流体は液体又はガスであってもよく、温度調節とは電池セル１１１を加熱又は冷却することを指す。電池セル１１１を冷却又は降温する場合、該熱管理部材１１７は冷却流体を収容することで電池セル１１１の温度を下げることに用いられ、このとき、熱管理部材１１７は冷却部材、冷却システム又は冷却板等と呼ばれてもよく、それに収容される流体は冷却媒体又は冷却流体と呼ばれてもよく、より具体的に、クーラント又は冷却ガスと呼ばれてもよい。また、熱管理部材１１７は加熱流体を収容することで電池セル１１１を昇温することに用いられてもよく、本願の実施例はこれを限定しない。選択的に、流体は循環するものであってもよく、それによって、よりよい温度調節効果を達成する。選択的に、流体は水、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い。

【0064】

熱管理部材１１７は放圧機構１１１１が作動するときに破壊されて（破損又は破裂が発生する）、流体を流出させるように構成される。即ち、熱管理部材１１７は電池セル１１１の内部圧力又は温度が閾値に達し高温高圧気体を放出する必要があるときに、電池セル１１１から放出された排出物を利用して熱管理部材１１７に作用し、さらに熱管理部材１１７を破壊し、電池セル１１１の排出物は破壊された熱管理部材１１７を通過して排出通路１１２（即ち、筐体１１３の中空内腔）内に入ることができる。且つ、熱管理部材１１７が破壊されるため、流出する流体、例えばクーラントが、大量の熱を吸収してガス化し、電池１１内部の温度を迅速に下げることができ、熱故障の連鎖反応を緩和することに有益であり、電池１１の使用安全性を向上させる。

【0065】

例示的に、図５に示すように、熱管理部材１１７は、例えば水冷却板であり、水冷却板内に流体通路が設置され、流体通路の一端に入水口が形成され、水流通路の他端に排水口が形成され、電池セル１１１が正常に動作するときに、水冷却板内の水温を調節することによって、さらに電池セル１１１の温度を調節し、さらに電池セル１１１の充放電を比較的に合理的な温度範囲内に動作させ、電池１１の充電効率及び放電効率を向上させる。電池セル１１１に熱故障が発生する場合、電池セル１１１から放出された内部圧力が水冷却板を破損し、さらに水冷却板内部の水をガス化し、さらに電池セル１１１から放出された高温ガスの熱を吸収し、電池セル１１１に燃焼及び爆発が発生する確率をさらに低減させ、電池１１の使用安全性を向上させる。

【0066】

選択的に、熱管理部材１１７に第２貫通穴１１７１が設けられ、第２貫通穴１１７１は排出通路１１２と連通でき、放圧機構１１１１が作動するときに電池セル１１１からの排出物が第２貫通穴１１７１を経由して排出通路１１２に入るように構成される。選択的に、第２貫通穴１１７１は電池セル１１１に設置された放圧機構１１１１の面積以上であるように設置されてもよい。このようにして、電池セル１１１の内部圧力又は温度が閾値に達し、電池セル１１１の放圧機構１１１１を作動させ、且つ電池セル１１１内部の排出物を放出するときに、電池セル１１１から放出された排出物は、第２貫通穴１１７１を通過して排気通路１１２（即ち筐体１１３の中空内腔）内に迅速で且つスムーズに入り、電池セル１１１内部の排出物を排出通路１１２にタイムリーで且つ効果的に排出できることを実現する。さらに、筐体１１３の少なくとも１つの壁に第１貫通穴１１３３が設けられ、第１貫通穴１１３３は排出通路１１２と連通するように構成されるときに、このとき、第２貫通穴１１７１は第１貫通穴１１３３を経由して排出通路１１２と連通し、電池セル１１１から放出された排出物は、順に第２貫通穴１１７１及び第１貫通穴１１３３を通過して排気通路１１２（即ち筐体１１３の中空内腔）に入り、このようにして、電池セル１１１内部の排出物を排出通路１１２にタイムリーで且つ効果的に排出できることを実現する。

【0067】

説明に値する点としては、上記の実施形態では、第２貫通穴１１７１は第１貫通穴１１３３と一対一で対応する必要があり、例示的に、図１３の底壁１１３１に２つの排出通路１１２が設置され、図１４の底壁１１３１に２つの排出通路１１２と連通する複数の第１貫通穴１１３３が設置され、それに対応して、図１５の熱管理部材１１７に第１貫通穴１１３３と一対一で対応する複数の第２貫通穴１１７１が設置される。

【0068】

以上は図１～図１５を参照しながら本願の実施例の電池１１を説明し、以下、本願の実施例の電池１１の製造方法及び装置を説明し、詳細に説明していない部分は上記の各実施例を参照すればよい。

【0069】

本願の実施例は電池１１の製造方法を提供し、以下のステップを含む。

【0070】

少なくとも２つの電池セル１１１を配置し、少なくとも２つの電池セル１１１はいずれも放圧機構１１１１を含み、放圧機構１１１１は電池セル１１１の内部圧力又は温度が閾値に達するときに作動することで内部圧力を解放することに用いられる。

【0071】

少なくとも２つの排出通路１１２を配置し、各排出通路１１２は相互に隔離され、放圧機構１１１１と対向して設置され、且つ少なくとも２つの排出通路１１２は放圧機構１１１１が作動するときにそれぞれ対応する電池セル１１１からの排出物を収集するように構成される。

【0072】

本実施例に提供される電池の製造方法は、少なくとも２つの電池セル１１１及び少なくとも２つの排出通路１１２を配置し、且つ少なくとも２つの排出通路１１２を、電池セル１１１の放圧機構１１１１が作動するときにそれぞれ対応する電池セル１１１からの排出物を収集するように構成することによって、各電池セル１１１の内部圧力又は温度が閾値に達するときに、少なくとも２つの電池セル１１１内部の排出物を異なる排出通路１１２から排出することができ、電池セル１１１内部の排出物をタイムリーで且つ効果的に排出できることを実現し、電池セル１１１から放出された固体物質が排出通路１１２を塞ぐ可能性を効果的に低減させ、電池１１の使用安全性を向上させる。

【0073】

本願の実施例は電池１１の製造装置を提供し、電池セル配置モジュールと、排出通路配置モジュールとを含む。

【0074】

電池セル配置モジュールは少なくとも２つの電池セル１１１を配置することに用いられ、少なくとも２つの電池セル１１１はいずれも放圧機構１１１１を含み、放圧機構１１１１は電池セル１１１の内部圧力又は温度が閾値に達するときに作動することで内部圧力を解放することに用いられる。

【0075】

排出通路配置モジュールは少なくとも２つの排出通路１１２を配置することに用いられ、各排出通路１１２は相互に隔離され、放圧機構１１１１と対向して設置され、且つ少なくとも２つの排出通路１１２は放圧機構１１１１が作動するときにそれぞれ対応する電池セル１１１からの排出物を収集するように構成される。

【0076】

本実施例に提供される電池１１の製造装置は、電池セル配置モジュールによって少なくとも２つの電池セル１１１を配置し、排出通路配置モジュールによって少なくとも２つの排出通路１１２を配置し、且つ少なくとも２つの排出通路１１２を、電池セル１１１の放圧機構１１１１が作動するときにそれぞれ対応する電池セル１１１からの排出物を収集するように構成し、それによって、各電池セル１１１の内部圧力又は温度が閾値に達するときに、少なくとも２つの電池セル１１１内部の排出物を異なる排出通路１１２から排出できることを実現し、電池セル１１１内部の排出物をタイムリーで且つ効果的に排出することができ、電池セル１１１から放出された固体物質が排出通路１１２を塞ぐ可能性を効果的に低減させ、電池１１の使用安全性を向上させる。

【0077】

本実施例に提供される電池の製造装置は、上記実施例の電池１１の製造方法に適用でき、即ち、上記実施例の電池の製造方法は本実施例の電池１１の製造装置によって具体的に実施することができる。

【0078】

以上より、本願に提供される電池１１、装置、電池の製造方法及び電池の製造装置は、電池セル１１１の放圧機構１１１１作動するときに、少なくとも２つの排出通路１１２がそれぞれ対応する電池セル１１１からの排出物を収集するように構成されることによって、少なくとも２つの電池セル１１１内部の排出物を異なる排出通路１１２から排出することができ、電池セル１１１内部の排出物をタイムリーで且つ効果的に排出することができ、電池セル１１１から放出された固体物質が排出通路１１２を塞ぐ可能性を効果的に低減させ、電池１１の使用安全性を向上させる。

【0079】

本明細書の各実施例又は実施形態は進歩的な方式で説明され、各実施例の説明の焦点はいずれも他の実施例との相違点であり、各実施例間の同じ又は類似の部分は相互に参照すればよい。

【0080】

本明細書の説明において、「１つの実施形態」、「いくつかの実施形態」、「例示的な実施形態」、「例」、「具体的な例」、又は「いくつかの例」等の参照用語の説明は、実施形態又は例と合わせて説明された具体的な特徴、構造、材料又は特性が本願の少なくとも１つの実施形態又は例に含まれることを意味する。本明細書では、上記用語の例示的な表現は必ずしも同じ実施形態又は例を指さない。そして、任意の１つ又は複数の実施形態又は例において、説明された具体的な特徴、構造、材料又は特性を適当な方式で組み合わせることができる。

【0081】

最後に、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。上記の各実施例を参照して本願を詳細に説明したが、当業者であれば理解できるように、依然として上記の各実施例に記載の技術的解決手段を修正し、又は技術的特徴の一部又は全部に対して均等置換を行うことができ、これらの修正又は置換によって、対応する技術的解決手段の本質が本願の各実施例の技術的解決手段の範囲から逸脱しない。

【符号の説明】

【0082】

１－車両
１１－電池
１１１－電池セル
１１１１－放圧機構
１１１２－正電極端子
１１１３－負電極端子
１１１４－ケース
１１１５－第１電池セル
１１１６－第２電池セル
１１２－排出通路
１１３－筐体
１１３１－底壁
１１３２－側壁
１１３３－第１貫通穴
１１４－第１断熱部材
１１５－第２断熱部材
１１６－第３断熱部材
１１７－熱管理部材
１１７１－第２貫通穴
１２－コントローラ
１３－モータ

【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】