特表 2024-526676 電池及び電気機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-07-19

(54)【発明の名称】電池及び電気機器

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/367 20210101AFI20240711BHJP

   H01M 50/342 20210101ALI20240711BHJP

   H01M 50/204 20210101ALI20240711BHJP

   H01M 10/6557 20140101ALI20240711BHJP

   H01M 50/291 20210101ALI20240711BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20240711BHJP

   H01M 10/615 20140101ALI20240711BHJP

   H01M 10/659 20140101ALI20240711BHJP

   H01M 10/6568 20140101ALI20240711BHJP

   H01M 10/6551 20140101ALI20240711BHJP

   H01M 10/625 20140101ALI20240711BHJP

   H01M 50/209 20210101ALN20240711BHJP

【ＦＩ】

H01M50/367

H01M50/342 101

H01M50/204 401H

H01M10/6557

H01M50/291

H01M50/342 201

H01M10/613

H01M10/615

H01M10/659

H01M10/6568

H01M10/6551

H01M10/625

H01M50/209

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024500680

(86)(22)【出願日】2022-10-31

(85)【翻訳文提出日】2024-01-09

(86)【国際出願番号】 CN2022128748

(87)【国際公開番号】W WO2023134273

(87)【国際公開日】2023-07-20

(31)【優先権主張番号】PCT/CN2022/071536

(32)【優先日】2022-01-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】513196256

【氏名又は名称】寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】Ｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ａｍｐｅｒｅｘ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｉｍｉｔｅｄ

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．２，Ｘｉｎｇａｎｇ Ｒｏａｄ，Ｚｈａｎｇｗａｎ Ｔｏｗｎ，Ｊｉａｏｃｈｅｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ，Ｎｉｎｇｄｅ Ｃｉｔｙ，Ｆｕｊｉａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ ３５２１００

(74)【代理人】

【識別番号】240000327

【弁護士】

【氏名又は名称】弁護士法人クレオ国際法律特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】楊飄飄

(72)【発明者】

【氏名】李耀

(72)【発明者】

【氏名】陳小波

(72)【発明者】

【氏名】銭欧

【テーマコード（参考）】

5H012

5H031

5H040

【Ｆターム（参考）】

5H012AA07

5H012BB01

5H012BB08

5H012CC10

5H012FF01

5H031AA09

5H031KK08

5H040AA28

5H040AA33

5H040AA37

5H040AS04

5H040AS07

5H040AS12

5H040AS13

5H040AS14

5H040AS19

5H040AS26

5H040AT02

5H040AT06

5H040AY05

5H040AY10

5H040CC38

5H040NN01

5H040NN03

(57)【要約】

本願の実施例は、電池及び電気機器を提供する。電池は、第１の壁に放圧機構が設置されている電池セルと、第１の壁と異なる電池セルの第２の壁に装着され、電池セルの温度を調節するための熱管理部品と、電池セルと熱管理部品を収容するための電気キャビティと、放圧機構が作動する時に、電池セルからの排出物を収集するための収集キャビティとを含むケースと、を含む。本願の実施例の電池及び電気機器は、電池の安全性を向上させることができる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の壁（２１ａ）に放圧機構（２１３）が設置されている電池セル（２０）と、
前記第１の壁（２１ａ）と異なる、前記電池セル（２０）の第２の壁（２１ｂ）に装着され、前記電池セル（２０）の温度を調節するための熱管理部品（１２）と、
前記電池セル（２０）及び前記熱管理部品（１２）を収容するための電気キャビティ（１１ａ）と、前記放圧機構（２１３）が作動する時に、前記電池セル（２０）からの排出物を収集するための収集キャビティ（１１ｂ）と、を含むケース（１１）と、
を含む、
ことを特徴とする電池（１０）。

【請求項2】

前記第２の壁（２１ｂ）の面積は、前記第１の壁（２１ａ）の面積以上である、
ことを特徴とする請求項１に記載の電池（１０）。

【請求項3】

前記第２の壁（２１ｂ）は、前記電池セル（２０）の面積が最大となる壁である、
ことを特徴とする請求項２に記載の電池（１０）。

【請求項4】

前記電池（１０）は、第１の方向に沿って配列される複数列の電池セル（２０）を含み、
前記複数列の電池セル（２０）の各列の電池セル（２０）は、第２の方向に沿って配列される少なくとも１つの前記電池セル（２０）を含み、
前記第１の方向は、前記第２の方向及び前記第２の壁（２１ｂ）に垂直である、
ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の電池（１０）。

【請求項5】

前記熱管理部品（１２）は、前記複数列の電池セル（２０）のうちの少なくとも１列の電池セル（２０）の少なくとも１つの前記電池セル（２０）の前記第２の壁（２１ｂ）に装着される、
ことを特徴とする請求項４に記載の電池（１０）。

【請求項6】

前記電池セル（２０）は、前記第１の方向に沿って対向して設置される２つの前記第２の壁（２１ｂ）を含み、前記複数列の電池セル（２０）のうちの少なくとも１列の電池セル（２０）は、前記第１の方向の両側に沿って少なくとも１つの前記電池セル（２０）の２つの前記第２の壁（２１ｂ）に装着される前記熱管理部品（１２）がそれぞれ設置されている、
ことを特徴とする請求項５に記載の電池（１０）。

【請求項7】

前記複数列の電池セル（２０）のうちの少なくとも隣接する２列の電池セル（２０）の間に同一の前記熱管理部品（１２）が設置される、
ことを特徴とする請求項４～６のいずれか一項に記載の電池（１０）。

【請求項8】

前記電池（１０）は、前記第１の方向に沿って配列される複数の前記熱管理部品（１２）を含む、
ことを特徴とする請求項４～７のいずれか一項に記載の電池（１０）。

【請求項9】

複数の前記熱管理部品（１２）は、前記第１の方向に沿って間隔をおいて設置される、
ことを特徴とする請求項８に記載の電池（１０）。

【請求項10】

前記熱管理部品（１２）に熱交換媒体を収容する熱交換チャネルが設置されており、複数の前記熱管理部品（１２）の前記熱交換チャネルが相互に連通する、
ことを特徴とする請求項８又は９に記載の電池（１０）。

【請求項11】

前記電池（１０）は、
前記収集キャビティ（１１ｂ）に設置され、前記収集キャビティ（１１ｂ）の圧縮強度を向上させるための支持体（１４）をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１～１０のいずれか一項に記載の電池（１０）。

【請求項12】

前記支持体（１４）は、前記排出物の少なくとも一部を通過させるためのチャネルを含む、
ことを特徴とする請求項１１に記載の電池（１０）。

【請求項13】

前記チャネルは、前記排出物における気体を通過させるために用いられ、且つ前記支持体（１４）における前記チャネル以外の領域は、前記排出物における固体を遮断するために用いられる、
ことを特徴とする請求項１２に記載の電池（１０）。

【請求項14】

前記支持体（１４）には、前記支持体（１４）に前記チャネルを形成するための開孔（１４０）が設置されている、
ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の電池（１０）。

【請求項15】

前記電池（１０）は、
前記第１の壁（２１ａ）に装着され、前記電気キャビティ（１１ａ）と前記収集キャビティ（１１ｂ）とを分離するための分離部品（１３）をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１１～１４のいずれか一項に記載の電池（１０）。

【請求項16】

前記分離部品（１３）には、前記放圧機構（２１３）が作動する時に、前記排出物を前記放圧領域（１３１）を介して前記収集キャビティ（１１ｂ）に排出するための放圧領域（１３１）が設置される、
ことを特徴とする請求項１５に記載の電池（１０）。

【請求項17】

前記支持体（１４）の外部に前記排出物を通過させるチャネルを形成するように、前記支持体（１４）は、前記分離部品（１３）の非放圧領域（１３２）に対応して設置される、
ことを特徴とする請求項１６に記載の電池（１０）。

【請求項18】

前記支持体（１４）は、前記分離部品（１３）の非放圧領域（１３２）に当接する、
ことを特徴とする請求項１７に記載の電池（１０）。

【請求項19】

前記支持体（１４）に、前記放圧領域（１３１）に対応して設置される第１の開孔（１４１）が設置されていることにより、前記放圧領域（１３１）を経過した排出物が前記第１の開孔（１４１）を介して排出される、
ことを特徴とする請求項１６に記載の電池（１０）。

【請求項20】

前記第１の開孔（１４１）は、対応する前記放圧領域（１３１）に連通する、
ことを特徴とする請求項１９に記載の電池（１０）。

【請求項21】

前記第１の開孔（１４１）の断面面積は、前記放圧領域（１３１）の面積以上である、
ことを特徴とする請求項１９又は２０に記載の電池（１０）。

【請求項22】

前記放圧領域（１３１）は、前記排出物が前記脆弱領域を貫通して前記収集キャビティ（１１ｂ）に入るように、前記放圧機構（２１３）が作動する時に破壊されるための脆弱領域である、
ことを特徴とする請求項１６～２１のいずれか一項に記載の電池（１０）。

【請求項23】

前記放圧領域（１３１）は、前記放圧機構（２１３）が作動する時に、前記排出物が前記第１の貫通孔を経過して前記収集キャビティ（１１ｂ）に入るための第１の貫通孔である、
ことを特徴とする請求項１６～２１のいずれか一項に記載の電池（１０）。

【請求項24】

前記ケース（１１）は、
前記分離部品（１３）とともに前記収集キャビティ（１１ｂ）を形成するための防護部材（１１３）をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１５～２３のいずれか一項に記載の電池（１０）。

【請求項25】

前記支持体（１４）は、前記分離部品（１３）及び／又は前記防護部材（１１３）に当接する、
ことを特徴とする請求項２４に記載の電池（１０）。

【請求項26】

前記支持体（１４）の接続面は、前記分離部品（１３）及び／又は前記防護部材（１１３）に当接し、前記支持体（１４）の非接続面には、前記支持体（１４）に前記排出物を通過させるチャネルを形成するように、第２の開孔（１４２）が設置されている、
ことを特徴とする請求項２５に記載の電池（１０）。

【請求項27】

前記防護部材（１１３）と前記支持体（１４）は、一体化構造である、
ことを特徴とする請求項２５又は２６に記載の電池（１０）。

【請求項28】

前記分離部品（１３）における前記放圧機構（２１３）に対応する領域と前記防護部材（１１３）との間の最小距離は、７ｍｍ以上である、
ことを特徴とする請求項２４～２７のいずれか一項に記載の電池（１０）。

【請求項29】

前記支持体（１４）は、中空構造である、
ことを特徴とする請求項１１～２８のいずれか一項に記載の電池（１０）。

【請求項30】

前記支持体（１４）は、管状構造である、
ことを特徴とする請求項２９に記載の電池（１０）。

【請求項31】

前記管状構造の横断面は、辺の数が４以上である多角形である、
ことを特徴とする請求項３０に記載の電池（１０）。

【請求項32】

前記管状構造は、棒状又は環状である、
ことを特徴とする請求項３０又は３１に記載の電池（１０）。

【請求項33】

前記電池（１０）は、前記収集キャビティ（１１ｂ）に相互に間隔をおいて設置される複数の前記管状構造を含む、
ことを特徴とする請求項３０～３２のいずれか一項に記載の電池（１０）。

【請求項34】

前記電池（１０）は、相互に積層設置され、横断面がハニカム状を呈する複数の前記管状構造を含む、
ことを特徴とする請求項３０～３３のいずれか一項に記載の電池（１０）。

【請求項35】

相互に接続される２つの管状構造の接続面には、前記２つの管状構造の接続面を貫通し、前記２つの管状構造に前記排出物を通過させるチャネルを形成するための第２の貫通孔が設置されている、
ことを特徴とする請求項３４に記載の電池（１０）。

【請求項36】

請求項１～３５のいずれか一項に記載の電池（１０）を含む電気機器であって、前記電池（１０）は、前記電気機器に電気エネルギを提供するために用いられる、
ことを特徴とする電気機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本願は、２０２２年１月１２日に提出され、名称が「電池のケース、電池、電気装置、電池製造の方法及び装置」である国際特許出願ＰＣＴ／ＣＮ２０２２／０７１５３６の優先権を主張しており、同出願の内容の全ては、ここに参照として取り込まれる。

【0002】

本願は、電池技術分野に関し、特に電池及び電気機器に関する。

【背景技術】

【0003】

省エネと排出削減は、自動車産業の持続可能な発展のキーポイントである。このような状況で、電動車両は、その省エネと環境保護の優位性のため、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。電動車両にとって、電池技術は、その開発に関わる重要な要素である。

【0004】

電池技術の発展において、電池の性能を高める以外に、安全上の問題も無視できない問題である。電池の安全性を確保できなければ、その電池を使用することはできない。そのため、どのように電池の安全性を向上させるかは、電池技術において早急な解決が待たれる技術課題となっている。

【発明の概要】

【0005】

本願の実施例は、電池の安全性を向上させることができる電池及び電気機器を提供する。

【0006】

第１の態様によると、電池を提供し、前記電池は、第１の壁に放圧機構が設置されている電池セルと、第１の壁と異なる、電池セルの第２の壁に装着され、電池セルの温度を調節するための熱管理部品と、電池セル及び熱管理部品を収容するための電気キャビティと、放圧機構が作動する時に、電池セルからの排出物を収集するための収集キャビティとを含むケースと、を含む。

【0007】

そのため、本願の実施例の電池は、熱管理部品が装着される第２の壁が、放圧機構が設置される電池セルの第１の壁ではないので、このように、電池セルが熱暴走した場合、放圧機構を介して排出された電池セルの排出物は、熱管理部品から離れる方向へ排出されるため、排出物は、熱管理部品を突き破りにくく、熱管理部品は、熱暴走した電池セルを降温し、熱拡散を避け、電池の安全性を補強することができる。

【0008】

いくつかの実施例では、前記第２の壁の面積は、第１の壁の面積以上である。熱管理部品と電池セルとの接触面積が相対的に大きいので、電池セルが正常に作動する場合、電池セルの温度調節に対する効果が比較的著しい。

【0009】

いくつかの実施例では、前記第２の壁は、熱管理部品と電池セルとの間の接触面積を増加させることにより、電池セルの温度をよりよく調節し、昇温又は降温の効率を向上させるように、電池セルの面積が最大となる壁である。

【0010】

いくつかの実施例では、前記電池は、第１の方向に沿って配列される複数列の電池セルを含み、複数列の電池セルの各列の電池セルは、第２の方向に沿って配列される少なくとも１つの電池セルを含み、第１の方向は、第２の方向と第２の壁に垂直である。このように、電池内の複数の電池セルをアレイの方式で配列し、電池の組み立てを容易にし、電池の内部の複数の電池セルの空間利用率を向上させることもできる。

【0011】

いくつかの実施例では、熱管理部品は、複数列の電池セルのうちの少なくとも１列の電池セルの少なくとも１つの電池セルの第２の壁に装着される。このように、電池の内部に少なくとも１つの熱管理部品が存在し、熱管理部品は、温度を調節するために用いられるように、装着される少なくとも１つの電池セルの温度を調節することができる。

【0012】

いくつかの実施例では、電池セルは、第１の方向に沿って対向して設置される２つの第２の壁を含み、複数列の電池セルのうちの少なくとも１列の電池セルは、第１の方向の両側に沿って少なくとも１つの電池セルの２つの第２の壁に装着される熱管理部品がそれぞれ設置されている。このように、２つの熱管理部品によって同時に１列の電池セルの温度を調節することにより、温度調節効率を向上させ、電池の安全性を向上させることができる。

【0013】

いくつかの実施例では、複数列の電池セルのうちの少なくとも隣接する２列の電池セルの間に同一の熱管理部品が設置されており、このように温度調節効果を向上させることができる。

【0014】

いくつかの実施例では、電池は、温度調節効率を向上させるように、第１の方向に沿って配列される複数の熱管理部品を含む。

【0015】

いくつかの実施例では、複数の熱管理部品は、隣接する２つの熱管理部品の間に少なくとも１つの電池セルが設置されるように、第１の方向に沿って間隔をおいて設置され、それによって、電池の空間利用率を向上させるだけでなく、温度調節効率を向上させることもできる。

【0016】

いくつかの実施例では、熱管理部品に熱交換媒体を収容する熱交換チャネルが設置されており、複数の熱管理部品の熱交換チャネルが相互に連通する。このように、複数の熱管理部品の間は、相互に連通し、一方で、管理及び制御がしやすく、電池の集積性と安全性を向上させ、他方で、電池における一部の熱管理部品の温度の変化が相対的に大きい場合、熱交換チャネルによって熱交換を実現することができ、それによって、複数の熱管理部品の間の温度差を相対的に小さくし、温度調節効率を向上させる。

【0017】

いくつかの実施例では、電池は、収集キャビティに設置される、収集キャビティの圧縮強度を向上させるための支持体をさらに含む。キャビティ構造に対して、支持体が収集キャビティにおいて支持作用を提供するため、したがって支持体が設置される収集キャビティは、より良い圧縮強度を有し、換言すれば、外部圧力が電池に作用する場合、支持体が設置される収集キャビティは、大部分ないし全部の外部圧力に耐えることができ、それにより、外部圧力による電気キャビティにおける電池セルと熱管理部品等の部品への影響を減少又は解消し、電池の耐圧性と安全性を向上させることができる。

【0018】

いくつかの実施例では、支持体は、少なくとも一部の排出物を通過させるためのチャネルを含む。支持体は、支持作用を果たすとともに、排出物の排出効率を向上させるように、電池セルの排出物を通過させるチャネルを形成するために用いることができる。

【0019】

いくつかの実施例では、チャネルは、排出物における気体を通過させるために用いられ、且つ支持体におけるチャネル以外の領域は、排出物における固体を遮断するために用いられる。チャネルは、排出物における高温気体及び／又は高温液体を通過させることができ、支持体の他の領域は、排出物における高温固体を遮断することができる。すなわち支持体におけるチャネルは、排出物における高温固体を濾過し、高温固体を支持体の内部に遮断し、排出物における高温固体がケースの外に排出されて安全上の危険性を引き起こすことを防止することにより、電池及びそれが設置された電気機器の安全性を向上させることができる。

【0020】

いくつかの実施例では、支持体には、支持体にチャネルを形成するための開孔が設置されている。開孔によって形成されたチャネルは、加工しやすい。

【0021】

いくつかの実施例では、電池は、第１の壁に装着される、電気キャビティと収集キャビティとを分離するための分離部品をさらに含む。分離部品によって電気キャビティと収集キャビティとを分離すれば、少なくとも一部の排出物が収集キャビティから電気キャビティに入ることを防止し、熱拡散を避けることができる。

【0022】

いくつかの実施例では、分離部品には、放圧機構が作動する時に、排出物を放圧領域を介して収集キャビティに排出し、さらに排出物による電気キャビティ内の他の電池セルへの破壊を避け、熱拡散を避け、電池の安全性を向上させるための放圧領域が設置される。

【0023】

いくつかの実施例では、支持体の外部に排出物を通過させるチャネルを形成するように、支持体は、分離部品の非放圧領域に対応して設置されている。支持体が非放圧領域に対応して設置される場合、放圧領域を介して排出された排出物は、支持体の外部にあり、それにより、支持体の外部に電池セルからの排出物を通過させるチャネルを形成し、例えば、排出物が収集キャビティによって収集されるように、複数の支持体の間又は支持体と収集キャビティの壁との間にチャネルを形成することができる。

【0024】

いくつかの実施例では、支持体は、分離部品の非放圧領域に当接する。支持体は、分離部品に対する支持体の良好な支持作用を確保するように、分離部品の非放圧領域に接触することができる。

【0025】

いくつかの実施例では、支持体には、放圧領域に対応して設置される第１の開孔が設置されていることにより、放圧領域を経過した排出物が第１の開孔を介して排出される。このように、支持体が支持機能を実現するとともに、支持体の第１の開孔は、放圧機構と放圧領域を介して排出された電池セルの排出物を受けやすく、排出物は、第１の開孔を経過した後にケースの収集キャビティに収集し、排出物による電気キャビティにおける部品への影響を防止することができる。

【0026】

いくつかの実施例では、第１の開孔は、第１の開孔による排出物への良好な導通効果を実現するように、対応する放圧領域に連通する。

【0027】

いくつかの実施例では、第１の開孔の断面面積は、第１の開孔による排出物への良好な導通効果をさらに向上させ、第１の開孔が収集キャビティへの排出物の進入を遮断することを避けるように、放圧領域の面積以上である。

【0028】

いくつかの実施例では、放圧領域は、排出物が脆弱領域を貫通して収集キャビティに入るように、放圧機構が作動する時に破壊される脆弱領域である。放圧領域を脆弱領域に設定すれば、放圧機構が作動しない時に、例えば、電池の正常な使用過程において、分離部品を相対的に密閉状態にし、外力によって破壊されて失効しないように放圧機構を効果的に保護することができる。且つ、放圧機構が作動する時に、脆弱領域の強度は、分離部品における放圧領域以外の他の領域の強度よりも小さいため、脆弱領域は、破壊されやすく、それによって、放圧機構が設置される電池セルからの排出物は、脆弱領域を貫通して電気キャビティから排出され、例えば、脆弱領域を貫通して収集キャビティに入ることができる。

【0029】

いくつかの実施例では、放圧領域は、放圧機構が作動する時に、排出物が第１の貫通孔を経過して収集キャビティに入ることができるための第１の貫通孔である。放圧領域が第１の貫通孔である場合、一方で、加工しやすく、他方で、放圧機構を介して排出された排出物をより速く放出することができる。

【0030】

いくつかの実施例では、ケースは、分離部品とともに収集キャビティを形成し、分離部品を防護するための防護部材をさらに含む。

【0031】

いくつかの実施例では、支持体は、分離部品及び／又は防護部材に当接する。支持体は、防護部材及び／又は分離部品に支持作用を提供することができ、それによって防護部材及び／又は分離部品全体の圧縮強度を向上させ、特に支持体が防護部材と分離部品に同時に当接する場合、防護部材と分離部品全体の圧縮強度を同時に向上させることにより、外部圧力が電気キャビティにおける電池セル等の部品に影響を及ぼすことを防止することができる。

【0032】

いくつかの実施例では、支持体の接続面は、分離部品及び／又は防護部材に当接し、支持体の非接続面には、支持体に排出物を通過させるチャネルを形成し、電池セルを通過する排出物の排出経路を増加させるように、第２の開孔が設置される。

【0033】

いくつかの実施例では、防護部材と支持体は、後の取り付けを容易にするように、一体化構造である。

【0034】

いくつかの実施例では、分離部品における放圧機構に対応する領域と防護部材との間の最小距離は、７ｍｍ以上であり、距離が過小になり、放圧機構の作動に影響を与えることを避け、また、距離を過小に設定すれば、分離部品が変形した後に下方の防護部材に直接的に接触し、分離部品と防護部材との間の隙間が過小になり、さらには隙間もなく、さらに、放圧機構内の排出物の排出に影響を与え、熱暴走した電池セルの爆発を引き起こしやすく、熱拡散を引き起こし、電池の安全性を低減させる。

【0035】

いくつかの実施例では、支持体は、中空構造である。中身構造の支持体と比べて、中空構造の支持体は、収集キャビティに支持を提供し、圧縮強度を向上させるとともに、支持体自体の重量が比較的に小さく、電池に相対的に大きい重量を追加的に増加させることなく、それにより電池のエネルギ密度を向上させる。

【0036】

いくつかの実施例では、支持体は、管状構造であり、その軸方向の剛性が相対的に大きく、且つ径方向サイズは、収集キャビティの高さに適応することができ、それにより、収集キャビティに良好な支持を提供することができる。

【0037】

いくつかの実施例では、管状構造の横断面は、収集キャビティにおける管状構造の安定性を向上させるように、辺数が４以上である多角形である。

【0038】

いくつかの実施例では、管状構造は、加工と取り付けを容易にするように、棒状又は環状である。

【0039】

いくつかの実施例では、電池は、収集キャビティに相互に間隔をおいて設置される複数の管状構造を含む。間隔をおいて設置される複数の支持体は、収集キャビティに均一に全面的な支持を提供することにより、収集キャビティの圧縮強度を均一に全面的に向上させることができる。

【0040】

いくつかの実施例では、電池は、相互に積層設置される、横断面がハニカム状を呈する複数の管状構造を含む。電池のケースの収集キャビティに一点降伏性を有し、軸方向の剛性が相対的に大きく、圧縮強度が比較的に高いハニカム型管状支持体を設置することにより、収集キャビティの圧縮強度を向上させることにより、電池及びそれが設置された電気機器の安全性を向上させることができる。

【0041】

いくつかの実施例では、相互に接続される２つの管状構造の接続面には、２つの管状構造の接続面を貫通し、２つの管状構造に排出物を通過させるチャネルを形成するための第２の貫通孔が設置されている。支持体は、数が相対に多く且つ相互に接続され、収集キャビティに比較的に安定的な支持を提供する以外、支持体上に設置される第２の貫通孔は、相互に接続される支持体の間のチャネル、及び支持体と収集キャビティとの間のチャネルを提供することができ、したがって実施形態によって、支持体に数が相対的に多いチャネルを形成し、チャネルにおける電池セルの排出物の排出経路を増加させ、収集キャビティから排出された排出物の温度を低減させ、電池の安全性を向上させることができる。

【0042】

第２の態様によると、第１の態様に記載の電池を含む電気機器を提供し、電池は、電気機器に電気エネルギを提供するために用いられる。

【0043】

いくつかの実施例では、前記電気機器は、車両、船舶又は宇宙船である。

【図面の簡単な説明】

【0044】

【図1】本願の一実施例が開示した車両の構造模式図である。

【図2】本願の一実施例が開示した電池の局所構造模式図である。

【図3】本願の一実施例が開示した電池の分解構造模式図である。

【図4】本願の一実施例が開示した電池の局所構造模式図である。

【図5】本願の一実施例が開示した電池の局所断面模式図である。

【図6】本願の一実施例が開示した電池セルの分解構造模式図である。

【図7】本願の一実施例が開示した複数の電池セルと熱管理部品の構造模式図である。

【図8】本願の一実施例が開示した電池の別の局所断面模式図である。

【図9】本願の一実施例が開示した複数の支持体の構造模式図である。

【図10】本願の一実施例が開示した別の複数の支持体の構造模式図である。

【図11】本願の一実施例が開示した電池のさらに別の局所断面模式図である。

【図12】本願の一実施例が開示した電池のさらに別の局所断面模式図である。

【図13】本願の一実施例が開示した別の電池の分解構造模式図である。

【図14】本願の一実施例が開示した別の電池の断面模式図である。

【図15】本願の一実施例が開示した別の電池の局所断面模式図である。

【図16】本願の一実施例が開示した収集キャビティの分解構造模式図である。

【図17】本願の一実施例が開示した別の収集キャビティの分解構造模式図である。

【図18】本願の一実施例が開示したさらに別の電池の断面模式図である。

【図19】本願の一実施例が開示したさらに別の電池の局所断面模式図である。

【図20】本願の一実施例が開示した正常状態での電池の局所断面模式図である。

【図21】本願の一実施例が開示した熱暴走状態での電池の局所断面模式図である。

【0045】

図面において、図面は、実際の縮尺に応じて描かれるものではない。

【発明を実施するための形態】

【0046】

以下、図面と実施例を結び付けて、本願の実施形態をさらに詳しく説明する。以下の実施例の詳細な記述と図面は、本願の原理を例示的に説明するためのものであるが、本願の範囲を限定するために使用されることはできず、即ち、本願は、説明する実施例に限定されない。

【0047】

本願の記述において、説明すべきことは、特に説明がない限り、「複数」の意味は２つ以上であり、「上」、「下」、「左」、「右」、「内」、「外」などの用語により示される方位又は位置関係は、示された装置又は素子が特定の方位を有しなければならず、特定の方位で構成及び操作されなければならないことを示したり、暗示したりするのではなく、本願を容易に説明し、説明を単純化するためだけのものであるため、本願の限定として理解されるべきではない。さらに、「第１」、「第２」、「第３」などの用語は、記述する目的にのみ用いられ、相対的な重要性を指示又は示唆するものとして理解されるべきではない。「垂直」とは、厳密な意味での垂直ではなく、誤差許容範囲内である。「平行」とは、厳密な意味での平行ではなく、誤差許容範囲内である。

【0048】

下記の記述に現れる方位を示す用語は、いずれも図面に示す方向であり、本願の具体的な構造を限定するものではない。なお、本願の説明において、説明すべきことは、別途明確な規定や限定がない限り、「取付」、「連結」、「接続」という用語は、広く理解する必要がある。例えば、固定するように接続されてもよく、着脱可能に接続されてもよく、又は一体的に接続されてもよい。直接連結してもよく、中間仲介部材によって間接的に連結してもよい。当業者にとって、本願における上記の用語の具体的な意味は、具体的な状況に応じて理解されてもよい。

【0049】

本願の実施例では、同じ符号は、同じ部品を表し、且つ簡潔にするために、異なる実施例では、同じ部品に対する詳細な説明を省略する。理解すべきこととして、添付図面に示される本願の実施例における様々な部品の厚さ、縦横等のサイズ、及び集積装置の全体的厚さ、縦横等のサイズは、例示的な説明に過ぎず、本願にいずれの限定を構成しない。

【0050】

本願では、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、本願の実施例は、それを限定しない。電池セルは、円柱体、扁平体、長方体、又はその他の形状などを有してもよく、本願の実施例は、それを限定しない。電池セルは、一般的には、パッケージの方式で柱形電池セル、方体角形電池セルとパウチ電池セルの３つの種類に分けられ、本願の実施例は、それを限定しない。

【0051】

本願の実施例に言及される電池は、より高い電圧と容量を提供するために１つ又は複数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、本願に言及される電池は、電池モジュール又は電池パックなどを含んでもよい。電池は、一般的には、１つ又は複数の電池セルをパッケージングするためのケースを含む。ケースは、液体又はその他の異物が電池セルの充電又は放電に影響を与えることを回避することができる。

【0052】

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、負極板及び分離膜で構成される。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により動作する。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布されており、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ており、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布されており、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ており、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、炭素又はシリコンなどであってもよい。大電流を流しても溶断が生じないように、正極タブの数は複数で積層されており、負極タブの数は複数で積層されている。分離膜の材質は、ポリプロピレン（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ、ＰＰ）又はポリエチレン（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ、ＰＥ）等であってもよい。また、電極アセンブリは、巻回型構造であってもよいし、積層型構造であってもよく、本願の実施例は、これに限定されるものではない。

【0053】

電池技術の発展は、多岐にわたる設計因子、例えば、エネルギ密度、サイクル寿命、放電容量、充放電レートなどの性能パラメータを同時に考慮しなければならず、また、電池の安全性を考慮する必要もある。

【0054】

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があり、不必要な損失を効果的に避けるために、電池セルには、一般的には少なくとも三つの保護措置がある。具体的には、保護措置は、少なくともスイッチ素子、適切な分離膜材料の選択、及び放圧機構を含む。スイッチ素子は、電池セル内の温度又は抵抗が一定の閾値に達した時に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。分離膜は、正極板と負極板とを分離するために用いられ、温度が一定の数値まで上昇する時に、その上に付着しているミクロンオーダー（さらにはナノメートルオーダー）の微細孔を自動的に溶解することにより、金属イオンが分離膜上を通過できなくなり、電池セルの内部反応を終了する。

【0055】

放圧機構は、電池セルの内圧又は温度が所定の閾値に達した時に作動して内圧又は温度を逃がす素子又は部品を指す。閾値の設計は、設計ニーズによって異なる。前記閾値は、電池セルにおける正極板、負極板、電解液と分離膜のうちの１つ又は複数の材料に依存する可能性がある。放圧機構は、爆発防止弁、気弁、圧力逃し弁又は安全弁等のような形式を採用してもよく、且つ具体的には、感圧又は感温の素子又は構造を採用してもよく、すなわち、電池セルの内圧又は温度が所定の閾値に達した場合、放圧機構が動作を実行するか、又は放圧機構の中に設置される脆弱構造が破壊されることにより、内圧又は温度を逃すための開口又はチャネルを形成する。

【0056】

本願に言及された「作動」は、放圧機構が動作するか、又は一定の状態まで活性化されることにより、電池セルの内圧及び温度が逃されることを指す。放圧機構が発生した動作は、放圧機構のうちの少なくとも一つの部分が破裂されること、破砕されること、引き裂かれること、又は開くこと等を含んでもよいが、それらに限らない。放圧機構が作動する時に、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向きに排出される。この方式で、圧力又は温度が制御可能である場合には、電池セルの圧力又は温度を逃がすことができ、それによって潜在的なより深刻な事故の発生を回避する。

【0057】

本願に言及された電池セルの排出物は、電解液、溶解又は分裂された正負極板、分離膜の破片、反応して発生した高温高圧気体、火炎等を含むが、それらに限らない。

【0058】

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、過充電等の現象が発生する時に、電池セルの内部に熱暴走が発生して圧力又は温度が急激に上昇する可能性がある。このような場合に、放圧機構の作動により、内圧及び温度を外向きにリリースして、電池セルの爆発、発火を防止することができる。

【0059】

電池の組み立て方式では、熱管理部品を放圧機構が設置されている電池セルの壁に装着することができる。このように、電池セルが正常に作動する場合、熱管理部品は、電池セルの温度を調節することができる。しかし、放圧機構は、一般的に電池セルの面積が比較的に小さい壁に設置されるため、電池セルが正常に作動する場合、電池セルの温度調節に対する効果が著しくない。なお、電池セルが熱暴走する時に、例えば電池セルの放圧機構が作動する時に、放圧機構を介して排出された電池セルの排出物の威力と破壊力は、大きい可能性があり、方向上の熱管理部品を突き破るのに十分であり、安全上の問題を引き起こす可能性がある。

【0060】

これに鑑みて、本願は、第１の壁に放圧機構が設置されている電池セルと、第１の壁と異なる電池セルの第２の壁に装着される熱管理部品とを含む電池及び電気機器を提供する。熱管理部品が装着される第２の壁は、放圧機構が設置される電池セルの第１の壁ではないので、このように、電池セルが熱暴走する場合、放圧機構を介して排出された電池セルの排出物は、熱管理部品から離れる方向へ排出されるため、排出物は、熱管理部品を突き破りにくく、熱管理部品は、熱暴走した電池セルを降温し、熱拡散を避け、電池の安全性を補強することができる。

【0061】

本願の実施例に記述されている技術案は、いずれも、電池を使用する様々な電気機器に適用される。

【0062】

電気機器は、車両、携帯電話、携帯型機器、ノートパソコン、船舶、宇宙機、電動玩具と電動ツール等であってもよい。車両は、ガソリン自動車、ガス自動車又は新エネルギ自動車であってもよく、新エネルギ自動車は、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デッド型自動車等であってもよく、宇宙機は、飛行機、ロケット、航空機、及び宇宙船等を含み、電動玩具は、固定型又は移動型の電動玩具、例えば、ゲーム機、電気自動車玩具、電動船舶玩具と電動飛行機玩具等を含み、電動ツールは、金属切削電動ツール、研削電動ツール、組み立て電動ツール、及び鉄道用電動ツール、例えば、電動ドリル、電動グラインダ、電動レンチ、電動ドライバ、電気ハンマ、インパクトドリル、コンクリートバイプレーター、及び電気プレーナー等を含む。本願の実施例は、上記電気機器に対して特別な制限をしない。

【0063】

以下の実施例は、説明の便宜上、電気機器が車両であることを例として説明する。

【0064】

例えば、図１に示すように、本願の一実施例の車両１の構造模式図である。車両１は、燃料油自動車、ガス自動車又は新エネルギ自動車であってもよく、新エネルギ自動車は、純電気自動車、ハイブリッド自動車や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と、コントローラ３０と、電池１０が設置されてもよく、コントローラ３０は、電池１０がモータ４０に給電するように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電池１０を設置してもよい。電池１０は、車両１への給電に用いることができる。例えば、電池１０を車両１の動作電源とすることができ、車両１の電気回路システムに用いられ、例えば、車両１の始動、ナビゲーション及び走行時の動作電力需要に用いられる。本願の別の実施例では、電池１０は、車両１の動作電源として用いることができるだけでなく、車両１の駆動電源として、ガソリン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もできる。

【0065】

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、直並列接続は、直列接続と並列接続との混合を指す。電池は、電池パックと呼ばれてもよい。例えば、複数の電池セルをまず直列接続又は並列接続又は直並列接続して電池モジュールを構成し、複数の電池モジュールを直列接続又は並列接続又は直並列接続して電池を構成する。つまり、複数の電池セルは、直接的に電池を構成してもよく、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で電池を構成してもよい。

【0066】

図２は、本願の実施例の電池１０の局所構造の平面模式図を示す。図３は、本願の実施例の電池１０の分解構造模式図を示す。ここで、図２に示される電池１０は、図３に示される電池１０の局所であってもよい。図４は、本願の実施例の電池１０の局所拡大図を示す。例えば、図４は、図３に示される領域Ｂの拡大図である。図５は、本願の実施例の電池１０の断面模式図を示す。例えば、図５に示される電池１０は、図３に示される電池１０の模式図であってもよい。図２～図５に示すように、本願の実施例の電池１０は、第１の壁２１ａに放圧機構２１３が設置されている電池セル２０と、第１の壁２１ａと異なる電池セル２０の第２の壁２１ｂに装着され、電池セル２０の温度を調節するための熱管理部品１２と、電池セル２０と熱管理部品１２を収容するための電気キャビティ１１ａと、放圧機構２１３が作動する時に、電池セル２０からの排出物を収集するための収集キャビティ１１ｂとを含むケース１１と、を含んでもよい。

【0067】

理解すべきこととして、本願の実施例の電池セル２０の形状は、実際の用途に応じて設定することができる。例えば、電池セル２０は、複数の壁から囲んで形成される多面体構造であってもよく、そのため、電池セル２０は、複数の壁を含んでもよい。ここで、電池セル２０の第１の壁２１ａに放圧機構２１３が設置されており、電池セル２０の第２の壁２１ｂは、熱管理部品１２に向く。第１の壁２１ａと第２の壁２１ｂは、電池セル２０の任意の２つの異なる壁であってもよく、例えば、第１の壁２１ａと第２の壁２１ｂは、交差してもよいし、交差しなくてもよく、本願の実施例は、それに限らない。

【0068】

理解すべきこととして、本願の実施例の熱管理部品１２は、電池セル２０の温度を調節するために用いられる。例えば、熱管理部品１２は、複数の電池セル２０の温度を調節するように、流体又は固液相変化材料を収容することができる。さらに例えば、熱管理部品１２は、流体又は固液相変化材料を収容するために用いることができる流路１２１を含んでもよい。具体的には、流体は、液体又は気体であってもよく、固液相変化材料の原始状態は、固体であり、吸熱した後に液体に変化することができ、温度を調節することは、複数の電池セル２０を加熱又は冷却することを指す。電池セル２０を冷却又は降温する場合、熱管理部品１２は、複数の電池セル２０の温度を低下させるように、冷却流体又は固液相変化材料を収容するために用いられ、このとき、熱管理部品１２は、冷却部品、冷却システム又は冷却板等と呼ばれてもよく、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、より具体的には、冷却液又は冷却気体と呼ばれてもよい。また、熱管理部品１２は、加熱して複数の電池セル２０を昇温させるためにも用いることができ、本願の実施例は、これを限定しない。選択的に、流体は、より高い温度調節効果を達成することができるように、循環して流れるものである。選択的に、流体は、水、水とエチレングリコールの混合液、又は空気などであってもよい。

【0069】

理解すべきこととして、本願の実施例は、熱管理部品１２と電池セル２０との接続方式を限定しない。例えば、接着剤によって熱管理部品１２と電池セル２０とを固定して接続してもよく、又は、熱管理部品１２を隣接する２つの電池セル２０の間に挟持して固定してもよい。

【0070】

理解すべきこととして、本願の実施例の電気キャビティ１１ａは、電池セル２０と熱管理部品１２を収容するために用いることができ、且つ収容された電池セル２０の数量と熱管理部品１２の数量にいずれも制限がない。また、電気キャビティ１１ａに電池セル２０及び／又は熱管理部品１２を固定するための構造が設置されてもよい。

【0071】

選択的に、電気キャビティ１１ａの形状は、収容される電池セル２０及び／又は熱管理部品１２に応じて決められてもよい。例えば、図２～図５に示すように、電気キャビティ１１ａは、中空の長方体であってもよく、加工を容易にするために、少なくとも６つの壁から囲んで形成される。

【0072】

理解すべきこととして、本願の実施例の収集キャビティ１１ｂは、電池セル２０の排出物を収集するために用いられる。具体的には、収集キャビティ１１ｂ内には、空気、又は他の気体が含まれてもよい。又は、収集キャビティ１１ｂに入る排出物をさらに降温するように、収集キャビティ１１ｂ内には、液体、例えば冷却媒体が含まれてもよく、又は、流体を収容する部品が設置されてもよい。さらに選択的に、収集キャビティ１１ｂ内の気体又は液体は、循環して流れるものであってもよい。

【0073】

理解すべきこととして、本願の実施例の電気キャビティ１１ａは、密閉又は非密閉のものであってもよく、同様に、本願の実施例の収集キャビティ１１ｂは、密閉又は非密閉のものであってもよく、本願の実施例は、これを限定しない。

【0074】

そのため、本願の実施例の電池１０は、熱管理部品１２が装着される第２の壁２１ｂが、放圧機構２１３が設置される電池セル２０の第１の壁２１ａではなく、且つ電気キャビティ１１ａが電池セル２０と熱管理部品１２を収容するために用いることができ、熱管理部品１２を収集キャビティ１１ｂ内に設置する必要がないので、このように、電池セル２０が熱暴走した場合、放圧機構２１３を介して排出された電池セル２０の排出物は、熱管理部品１２から離れる方向へ排出されるため、排出物は、熱管理部品１２を突き破りにくく、熱管理部品１２は、熱暴走した電池セル２０を降温し、熱拡散を避け、電池１０の安全性を補強することができる。

【0075】

選択的に、本願の実施例の第２の壁２１ｂは、電池セル２０の任意の１つの壁であってもよい。例えば、第２の壁２１ｂの面積は、第１の壁２１ａの面積以上であり、すなわち第２の壁２１ｂの面積は、第１の壁２１ａの面積よりも少なくない。このように、熱管理部品１２と電池セル２０との接触面積が相対に大きく、電池セル２０が正常に作動する場合、電池セル２０の温度調節に対する効果が比較的著しい。例えば、第２の壁２１ｂは、電池セル２０の面積が最大となる壁あってもよく、第１の壁２１ａは、電池セル２０の面積が最小となる壁であってもよく、又は、第１の壁２１ａと第２の壁２１ｂの面積は、等しくてもよく、例えば、いずれも電池セル２０の面積が最大となる壁であり、本願の実施例は、これに限定されない。

【0076】

さらに例えば、第２の壁２１ｂは、熱管理部品１２と電池セル２０との間の接触面積を増加させることにより、電池セル２０の温度をよりよく調節し、昇温又は降温の効率を向上させるように、電池セル２０の面積が最大となる壁である。具体的には、図６は、本願の実施例の電池セル２０の分解構造模式図を示す。例えば、図６に示される電池セル２０は、図２～図５における電池１０に含まれる任意の１つの電池セル２０であってもよい。図６に示すように、電池セル２０は、複数の壁を含んでもよいハウジング２１を含み、ここで、第２の壁２１ｂは、電池セル２０の面積が最大となる壁であってもよい。且つ、電池セル２０は、面積が等しい複数の壁を含んでもよく、例えば、電池セル２０のハウジング２１が長方体の場合、電池セル２０は、対向して設置される面積が等しく且つ最大となる２つの壁を含み、第２の壁２１ｂは、そのうちの任意の１つの壁であってもよい。

【0077】

ハウジング２１は、筐体２１１と蓋板２１２とを含んでもよい。筐体２１１の壁及び蓋板２１２は、いずれも電池セル２０の壁と呼ばれる。筐体２１１の形状は、内部の１つ又は複数の電極アセンブリ２２を組み立てた後の形状に応じて決めることができ、例えば、筐体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、且つ筐体２１１の少なくとも１つの面は、１つ又は複数の電極アセンブリ２２が筐体２１１内に置くことができるように、開口を有する。例えば、筐体２１１が中空の長方体又は立方体である場合、筐体２１１の少なくとも１つの平面は、開口面である。即ち、平面は、壁体を有さず、筐体２１１の内外を連通させる。筐体２１１が中空の円柱体であり得る場合、筐体２１１の２つの端面のうちの各端面は、いずれも開口面であってもよい。即ち、端面は、壁体を有さず、筐体２１１の内外を連通させる。少なくとも１つの蓋板２１２を設置することによって、筐体２１１の少なくとも１つの開口を被覆することができ、且つ、電極アセンブリ２２を配置する密閉のキャビティを形成するように、各蓋板２１２は、筐体２１１に接続される。筐体２１１内には、電解質、例えば、電解液が充填されている。

【0078】

本願の実施例の電池セル２０の第１の壁２１ａ上には、電池セル２０の内圧又は温度が閾値に達した時に作動して内圧又は温度を逃すための放圧機構２１３が設置される。選択的に、第１の壁２１ａは、電池セル２０の任意の１つの壁であってもよい。例えば、第１の壁２１ａは、電池セル２０の面積が最大となる壁であってもよく、このように、第２の壁２１ｂの面積は、第１の壁２１ａの面積以上であるため、第１の壁２１ａと第２の壁２１ｂは、面積が等しくてもよく、かついずれも電池セル２０の面積が最大となる壁である。さらに、例えば、図６に示すように、第１の壁２１ａは、電池セル２０の面積が最小となる壁であってもよく、例えば、第１の壁２１ａは、取り付けを容易にするように、筐体２１１の底壁であってもよい。図示を容易にするために、図６では、第１の壁２１ａと筐体２１１とを分離しているが、これは筐体２１１の底側に開口があるか、又はないかを限定するものではなく、すなわち、底壁と筐体２１１の側壁とは一体構造であってもよいし、互いに独立した２つの部分が接続されていてもよい。

【0079】

具体的には、図６に示すように、放圧機構２１３は、例えば溶接の方式によって第１の壁２１ａ上に固定されるように、第１の壁２１ａの一部であってもよく、第１の壁２１ａとは別体型の構造であってもよい。放圧機構２１３が第１の壁２１ａの一部である場合、放圧機構２１３は、第１の壁２１ａと一体的に成形することができ、放圧機構２１３は、第１の壁２１ａ上にスコア又は凹溝を設置する方式で形成されることができ、スコアは、第１の壁２１ａの放圧機構２１３が位置する領域の厚さを放圧機構２１３以外の第１の壁２１ａの他の領域の厚さよりも小さくする。電池セル２０から発生した気体が多すぎて、筐体２１１の内圧が上昇して閾値に達したか、又は電池セル２０の内部が反応して熱量が発生して電池セル２０の内部温度が上昇して閾値に達した時、電池セル２０は、スコアで破裂が発生してハウジング２１の内外が連通することができ、気体圧力及び温度は、放圧機構２１３の裂開によって外にリリースし、さらに電池セル２０の爆発の発生を避けることができる。

【0080】

選択的に、本願の実施例の放圧機構２１３は、様々な可能な放圧構造であってもよいが、本願の実施例は、それを限定しない。例えば、放圧機構２１３は、放圧機構２１３が設置される電池セル２０の内部温度が閾値に達した時に溶融できるように配置されている感温性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が設置される電池セル２０の内部気圧が閾値に達した時に破裂できるように配置されている感圧性放圧機構であってもよい。

【0081】

選択的に、本願の一実施例では、放圧機構２１３が電池セル２０の第１の壁２１ａに設置される場合、電池セル２０の第３の壁に電極端子２１４が設置されることができ、第３の壁と第１の壁２１ａは、同じであってもよいし、又は異なってもよい。例えば、図６に示すように、本願の実施例は、第３の壁と第１の壁２１ａとが異なることを例として説明する。例えば、第３の壁は、第１の壁２１ａに対向して設置され、第１の壁２１ａは、電池セル２０の底壁であってもよく、第３の壁は、電池セル２０の蓋板２１２であってもよく、それによって、電池セル２０が放圧機構２１３を介して排出した排出物は、電極端子２１４に影響を与えることなく、短絡を避け、電池セル２０の安全性を向上させる。

【0082】

具体的には、図６に示すように、電池セル２０は、同一の壁に設置されてもよく、又は異なる壁に設置されてもよい少なくとも２つの電極端子２１４を含んでもよい。図６は、電池セル２０が、平板形状の蓋板２１２上に設置される２つの電極端子２１４を含むことを例とする。少なくとも２つの電極端子２１４は、少なくとも１つの正電極端子２１４ａと少なくとも１つの負電極端子２１４ｂとを含んでもよい。

【0083】

本願の実施例の電極端子２１４は、電気エネルギを出力するように、電極アセンブリ２２に電気的に接続されるために用いられる。例えば、各電極端子２１４に集電部材２３とも呼ばれる１つの接続部材２３がそれぞれ対応して設置されてもよく、それは、蓋板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との電気的接続を実現するために用いられる。

【0084】

図６に示すように、各電極アセンブリ２２は、第１のタブ２２１ａと第２のタブ２２２ａを有する。第１のタブ２２１ａと第２のタブ２２２ａとは、極性が逆である。例えば、第１のタブ２２１ａが正極タブであれば、第２のタブ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のタブ２２１ａは、１つの接続部材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のタブ２２２ａは、もう１つの接続部材２３を介してもう１つの電極端子に接続される。例えば、正電極端子２１４ａは、１つの接続部材２３を介して正極タブに接続され、負電極端子２１４ｂは、もう１つの接続部材２３を介して負極タブに接続される。

【0085】

電池セル２０において、実際の使用上の必要に応じて、電極アセンブリ２２は、１つ又は複数設置されてもよいが、図６に示すように、電池セル２０内に４つの独立した電極アセンブリ２２が設置されており、本願の実施例は、それに限らない。

【0086】

選択的に、図６に示すように、電池セル２０は、パッド２４をさらに含んでもよく、パッド２４は、電極アセンブリ２２と筐体２１１の底壁との間に位置し、電極アセンブリ２２を支持する役割を果たすことができ、さらに電極アセンブリ２２と筐体２１１の底壁の周辺のフィレットとの干渉を効果的に防止することができる。また、パッド２４上に一つ又は複数の貫通孔が設置されてもよく、例えば、複数の均一に配列される貫通孔が設置されてもよく、又は、放圧機構２１３が筐体２１１の底壁に設置される時に、放圧機構２１３に対応する位置に貫通孔が設置されてもよく、それによって電解液又は気体を導通しやすく、具体的には、このようにパッド２４の上下面の空間を連通させ、電池セル２０の内部に発生した気体及び電解液は、いずれもパッド２４を自由に貫通することができる。

【0087】

理解すべきこととして、説明しやすくするために、本願の実施例は、主に第２の壁２１ｂが、電池セル２０の面積が最大となる壁であることを例として説明する。図２～図６に示すように、電池１０は、第１の方向Ｘに沿って配列される複数列の電池セル２０を含み、複数列の電池セル２０のうちの各列の電池セル２０は、第２の方向Ｙに沿って配列される少なくとも１つの電池セル２０を含み、第１の方向Ｘは、第２の方向Ｙと第２の壁２１ｂに垂直である。このように、電池１０内の複数の電池セル２０をアレイの方式で配列し、電池１０の組み立てを容易にし、電池１０の内部の複数の電池セル２０の空間利用率を向上させることもできる。ここで、第１の方向Ｘが第２の壁２１ｂに垂直であるため、熱管理部品１２が第２の壁２１ｂに装着される場合、第１の方向Ｘも熱管理部品１２に垂直である。

【0088】

選択的に、熱管理部品１２は、複数列の電池セル２０のうちの少なくとも１列の電池セル２０の少なくとも１つの電池セル２０の第２の壁２１ｂに装着される。複数列の電池セル２０について、少なくとも１列の電池セル２０のうちの少なくとも１つの電池セル２０に熱管理部品１２が対応して設置され、熱管理部品１２は、装着される少なくとも１つの電池セル２０の温度を調節することができる。このように、電池１０の内部に少なくとも１つの熱管理部品１２が存在し、各熱管理部品１２は、少なくとも１つの電池セル２０の温度を調節するために用いることができる。

【0089】

本願の実施例では、電池セル２０は、第１の方向Ｘに沿って対向して設置される２つの第２の壁２１ｂを含み、複数列の電池セル２０のうちの少なくとも１列の電池セル２０は、第１の方向Ｘの両側に沿って少なくとも１つの電池セル２０の２つの第２の壁２１ｂに装着される熱管理部品１２がそれぞれ設置されている。複数列の電池セル２０のうち、少なくとも１列の電池セル２０のうちの任意の１列の電池セル２０について、列の電池セル２０が第１の方向Ｘに沿って対向して設置される２つの第２の壁２１ｂを含み、且つ２つの第２の壁２１ｂにいずれも熱管理部品１２が対応して設置され、すなわち列の電池セル２０が２つの熱管理部品１２の間に挟持されることを満たす少なくとも１列の電池セル２０が存在する。そのため、２つの熱管理部品１２は、同時に列の電池セル２０の温度を調節することができ、温度調節効率を向上させ、電池１０の安全性を向上させることができる。例えば、電池１０内の複数列の電池セル２０のうちの各列の電池セル２０にいずれも２つの熱管理部品１２が対応して設置される場合、温度調節効率を大幅に向上させることができ、例えば、電池セル２０が熱暴走する場合、より効果的に降温し、熱拡散を避け、電池１０の安全性を向上させることができる。

【0090】

本願の実施例では、複数列の電池セル２０のうちの少なくとも隣接する２列の電池セル２０の間に同一の熱管理部品１２が設置される。このように、複数の電池セル２０のうち、電池１０の加工と組み立てを容易にするように、２列の電池セル２０の間に同一の熱管理部品１２が設置されることを満たす隣接する２列の電池セル２０が存在する。例えば、第１の方向Ｘに沿って、隣接する２列の電池セル２０の間に同一の熱管理部品１２が設置されることを満たす一部の電池セル２０が存在することができ、且つ、隣接する２列の電池セル２０の間に熱管理部品１２が設置されておらず、電池１０内の空間利用率を向上させることを満たす一部の電池セル２０も存在する。さらに例えば、図２～図６に示すように、各電池セル２０が少なくとも２つの熱管理部品１２に対応することにより、温度調節効果を向上させるように、複数列の電池セル２０のうちの各隣接する２列の電池セル２０の間にいずれも熱管理部品１２を設置することができる。

【0091】

理解すべきこととして、本願の実施例の電池１０の内部の熱管理部品１２の数量は、実際の応用に応じて設定することができる。例えば、電池セル２０のサイズと数量に基づいて、電池１０の内部の熱管理部品１２の数量を選択することができる。

【0092】

例えば、電池１０は、温度調節効率を向上させるように、第１の方向Ｘに沿って配列される複数の熱管理部品１２を含む。

【0093】

さらに例えば、図２～図６に示すように、複数の熱管理部品１２は、隣接する２つの熱管理部品１２の間に少なくとも１つの電池セル２０が設置されるように、第１の方向Ｘに沿って間隔をおいて設置され、電池１０の空間利用率を向上させるだけでなく、温度調節効率を向上させることもできる。

【0094】

本願の実施例では、熱管理部品１２に熱交換媒体を収容する熱交換チャネルが設置されており、複数の熱管理部品１２の熱交換チャネルが相互に連通する。このように、複数の熱管理部品１２の間は、相互に連通し、一方で、管理と制御しやすく、電池１０の集積性と安全性を向上させ、他方で、電池１０における一部の熱管理部品１２の温度の変化が相対的に大きい場合、熱交換チャネルによって熱交換を実現することができ、それによって、複数の熱管理部品１２の間の温度差を比較的に小さくし、温度調節効率を向上させる。また、熱管理部品１２と電池セル２０の熱交換面積を増加させ、温度調節効率を向上させるように、各熱管理部品１２には、高さ方向Ｚに沿って間隔をおいて設置される複数の熱交換チャネルを設置することもできる。

【0095】

理解すべきこととして、本願の実施例における各熱管理部品１２と電池セル２０の第２の壁２１ｂとの接触面積は、実際の応用に応じて設定することができ、接触面積は、熱管理部品１２と電池セル２０の第２の壁２１ｂとが熱交換を行う領域の面積を指し、ここで、接触は、熱管理部品１２が第２の壁２１ｂに直接的に接触することを指してもよく、熱管理部品１２と第２の壁２１ｂとの間が熱伝導性接着剤、熱伝導性パッド等によって間接的に接触することを指してもよい。例えば、第１の方向Ｘに沿う熱管理部品１２の厚さＤと、熱管理部品１２に接触する第２の壁２１ｂの面積と第２の壁２１ｂの面積との比である面積占有率Ｓとの比の取り得る範囲は、［０．５ｍｍ，２００ｍｍ］である。

【0096】

図７は、本願の実施例の電池１０の任意の１列の電池セル２０及び対応して設置される熱管理部品１２の模式図を示す。図８は、本願の実施例の電池１０の局所断面模式図を示す。例えば、図８は、電池１０の図７に記載のＣ－Ｃ’方向に沿う断面模式図であってもよい。各熱管理部品１２は、複数の電池セル２０に対応することができ、説明しやすくするために、図７と図８に示すように、本願の実施例は、任意の１つの熱管理部品１２を例として、且つ熱管理部品１２に接触する任意の１つの電池セル２０を例とする。

【0097】

図７と図８に示すように、本願の実施例の熱管理部品１２は、第２の壁２１ｂに接触する少なくとも一部の領域を含んでもよく、第２の壁２１ｂに接触しない一部の領域を含んでもよい。具体的には、電池セル２０の高さ方向Ｚを例として、第２の壁２１ｂの高さＨ１は、熱管理部品１２の高さＨ２以上であってもよいか、又はそれよりも小さくてもよく、熱管理部品１２が第２の壁２１ｂに接触する領域の高さＨ３は、第２の壁２１ｂの高さＨ１以下であってもよく、且つ、熱管理部品１２が第２の壁２１ｂに接触する領域の高さＨ３は、熱管理部品１２の高さＨ２以下であってもよい。それに対応して、第２の壁２１ｂの面積は、熱管理部品１２の面積以上であってもよいか、又はそれよりも小さくてもよく、熱管理部品１２が第２の壁２１ｂに接触する領域の面積は、第２の壁２１ｂの面積以下であってもよく、且つ、熱管理部品１２が第２の壁２１ｂに接触する領域の面積は、熱管理部品１２の面積以下であってもよく、それによって、熱管理部品１２の少なくとも一部の領域は、第２の壁２１ｂの少なくとも一部の領域に接触する。

【0098】

理解すべきこととして、熱管理部品１２は、複数の電池セル２０に対応することができるため、上記熱管理部品１２の面積は、１つの電池セル２０に対応する熱管理部品１２の面積を表す。例えば、図７と図８に示すように、熱管理部品１２は、６つの電池セル２０に対応することができ、上記熱管理部品１２の面積は、電池セル２０の第２の壁２１ｂに向く熱管理部品の１２の表面の総面積を６で除算するもの、すなわち１つの電池セル２０に対応する熱管理部品１２の面積を表す。

【0099】

熱管理部品１２は、第２の壁２１ｂに部分的に接触することができるため、熱管理部品１２の少なくとも一部の領域が第２の壁２１ｂに接触するように、本願の実施例の面積占有率Ｓの取り得る範囲を［０．１，１］に設定することができる。

【0100】

選択的に、本願の実施例の熱管理部品１２の厚さＤは、熱管理部品１２の平均厚さを指してもよく、又は、電池セル２０の第２の壁２１ｂに対応する熱管理部品１２の領域の平均厚さを指してもよく、本願の実施例は、それに限らない。例えば、加工を容易にするために、本願の実施例の熱管理部品１２は、通常、厚さが均一な板状構造である。

【0101】

本願の実施例の熱管理部品１２の厚さＤの取り得る範囲を通常［０．５ｍｍ，２０ｍｍ］に設定することができる。厚さＤを過小に設定すれば、熱管理部品１２の加工難易度が比較的に大きく、且つ強度が小さすぎ、組み立てる時に破断しやすく、電池１０の加工効率を低減させる。逆に、厚さＤを過大に設定すれば、熱管理部品１２の占有空間が比較的に大きく、電池１０の空間利用率を低減させ、電池１０のエネルギ密度も低減させる。そのため、熱管理部品１２の厚さＤを過大又は過小に設定してはならない。

【0102】

理解すべきこととして、本願の実施例のＤ／Ｓの値も過大又は過小に設定してはならない。Ｄ／Ｓを過小に設定すれば、面積占有率Ｓの値が一定であれば、熱管理部品１２の厚さＤが過小になり、熱管理部品１２の加工難易度が比較的に大きく、且つ強度が小さすぎ、組み立てる時に破断しやすく、電池１０の加工効率を低減させる。逆に、Ｄ／Ｓを過大に設定すれば、一方で、熱管理部品１２の厚さＤは、相対的に大きい可能性があり、熱管理部品１２の占有空間が比較的に大きく、電池１０の空間利用率を低減させ、電池１０のエネルギ密度を低減させ、電池１０の電力ニーズに影響を与える可能性もあり、他方で、面積占有率Ｓが過小になる可能性があり、すなわち熱管理部品１２と電池セル２０の第２の壁２１ｂとの接触面積が過小になる場合、温度調節の効率が比較的に低くなる。

【0103】

そのため、本願の実施例の熱管理部品１２の厚さＤと面積占有率Ｓとの比の取り得る範囲は、通常［０．５ｍｍ，２００ｍｍ］に設定することができる。例えば、熱管理部品１２の厚さＤと面積占有率Ｓとの比は、０．５ｍｍ、１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍ、４０ｍｍ、５０ｍｍ、６０ｍｍ、７０ｍｍ、８０ｍｍ、９０ｍｍ、１００ｍｍ、１２０ｍｍ、１４０ｍｍ、１６０ｍｍ、１８０ｍｍ又は２００ｍｍに等しくてもよい。さらに例えば、熱管理部品１２の厚さＤと面積占有率Ｓとの比は、他の数値に設定することもでき、例えば比の取り得る範囲は、［０．５ｍｍ，４ｍｍ］又は［１ｍｍ，４ｍｍ］に設定することができる。

【0104】

理解すべきこととして、上記には添付図面を結び付けて本願の実施例の電気キャビティ１１ａについて記述したが、以下では、添付図面を結び付けて、本願の実施例の収集キャビティ１１ｂについて記述する。

【0105】

本願の実施例では、電池１０は、収集キャビティ１１ｂに設置される、収集キャビティ１１ｂの圧縮強度を向上させるための支持体１４をさらに含む。キャビティ構造に対して、支持体１４が収集キャビティ１１ｂにおいて支持作用を提供するため、したがって支持体１４が設置される収集キャビティ１１ｂは、より良い圧縮強度を有し、換言すれば、外部圧力が電池１０に作用する場合、支持体１４が設置される収集キャビティ１１ｂは、大部分ないし全部の外部圧力に耐えることができ、それにより、外部圧力による電気キャビティ１１ａにおける電池セル２０と熱管理部品１２等の部品への影響を減少又は解消し、電池１０の耐圧性と安全性を向上させることができる。

【0106】

いくつかの応用シーンにおいて、電池１０は、電気自動車の底盤に取り付けられ、且つ電気自動車の走行に電力を提供することができる。具体的には、電池１０の収集キャビティ１１ｂは、電気キャビティ１１ａに対して電気自動車の底盤に向いており、電気自動車は、走行中に揺れ、飛び石の衝突等の不具合を受ける可能性があり、電気自動車の底盤ないし底盤上に取り付けられる電池１０に衝撃と底部ボール打撃が発生する。本願の実施例の技術案によって、収集キャビティ１１ｂにおける支持体１４は、良好な衝撃防止と底部ボール打撃防止機能を提供することができ、電気自動車が走行中に遭遇する不具合による電池１０への影響を低減又は解消し、電池１０の耐圧性と安全性を補強し、それにより、電気自動車の安全性をさらに向上させる。

【0107】

理解できるように、図３と図５は、一例に過ぎず、収集キャビティ１１ｂに設置される支持体１４の可能な模式図を示す。それは、本願の防護範囲を限定するものではない。本願の実施例による支持体１４は、図３と図５に示される実施例のほか、他の形態であってもよく、及び／又は、収集キャビティ１１ｂに支持を提供し且つ収集キャビティ１１ｂの圧縮強度を補強するように、収集キャビティ１１ｂの他の位置に設置されてもよく、本願の実施例は、支持体１４の形態と位置を具体的に限定しない。

【0108】

良好な支持性能を提供するために、図９は、本願による複数の支持体１４の立体模式図を示す。図９における左側の２つの支持体１４に示すように、本願の実施例の支持体１４は、棒状構造であってもよく、例えば、矩形の棒又は菱形の棒であってもよい。棒状構造は、加工が比較的に容易であり、且つ規則的又は不規則的な形状のキャビティに柔軟に取り付けることができる。例えば、収集キャビティ１１ｂが長方体であれば、棒状構造の支持体１４は、収集キャビティ１１ｂの長辺又は短辺に平行して収集キャビティ１１ｂに取り付けられやすい。

【0109】

図９における右側の２つの支持体１４に示すように、本願の実施例の支持体１４は、環状構造であってもよく、例えば、円環構造又は角環構造であってもよい。環状の支持体１４は、規則的な形状のキャビティに適用され、キャビティに全面的な支持を提供することができる。例えば、収集キャビティ１１ｂが長方体であれば、環状の支持体１４は、収集キャビティ１１ｂの中心に対応して設置されることができる。

【0110】

選択的に、支持体１４は、少なくとも一部の排出物を通過させるためのチャネルを含む。支持体１４は、支持作用を果たすだけでなく、電池セル２０の排出物を通過させるチャネルを形成するために用いることができる。具体的には、支持体１４を設置することによって、支持体１４がチャネルの少なくとも一部を含むようにすることができ、又は、支持体１４と収集キャビティ１１ｂのキャビティ壁との間に排出物を通過させるチャネルを形成することができ、又は、支持体１４の数量が複数であれば、複数の支持体１４の間に排出物を通過させるチャネルを形成することもできる。

【0111】

実施形態では、収集キャビティ１１ｂにおける支持体１４の設置は、電池セル２０における排出物の排出に影響を与えないことによって、電池セル２０の安全性を確保する。また、キャビティの収集キャビティ１１ｂと比べて、支持体１４によって形成されたチャネルは、収集キャビティ１１ｂにおける排出物の排出経路を延長することもでき、それがケース１１から排出した後の温度を低減させ、電池１０及びそれが設置された電気機器の安全性をさらに向上させる。

【0112】

選択的に、いくつかの実施形態では、本願の実施例の支持体１４に開孔１４０が設置されてもよく、開孔１４０は、電池セル２０が放圧機構２１３を介して排出された排出物を通過させるように、支持体１４にチャネルを形成するために用いられる。

【0113】

選択的に、チャネルを形成するための開孔１４０は、複数の設置方式があり、例として、支持体１４が中身構造の支持体であれば、開孔は、支持体１４を貫通する開孔であってもよく、電池セル２０の排出物を通過させるチャネルを形成するために用いられる。支持体１４が中空構造であれば、開孔１４０は、支持体１４を貫通する壁として設置することができ、且つ開孔１４０は、支持体１４の内部キャビティと収集キャビティ１１ｂとを連通するために用いることができ、開孔１４０とキャビティは、いずれも電池セル２０の排出物を通過させるチャネルを形成するために用いられる。

【0114】

本願の実施例では、支持体１４は、中空構造であり、中身構造の支持体１４と比べて、中空構造の支持体１４は、収集キャビティ１１ｂに支持を提供し、圧縮強度を向上させるとともに、支持体１４自体の重量が比較的に小さく、電池１０に相対的に大きい重量を追加的に増加させることなく、それにより、電池１０のエネルギ密度を向上させる。且つ開孔１４０を有する中空構造の支持体１４は、収集キャビティ１１ｂ内の過剰な空間を占有することなく、収集キャビティ１１ｂに電池セル２０の排出物を収容して収集するのに十分な空間を確保することができる。そのため、本願の実施例は、支持体１４が中空構造であることを例として説明する。

【0115】

選択的に、支持体１４は、管状構造である。具体的には、図９に示すように、本願の実施例の支持体１４は、内部が中空である管状構造であってもよく、その軸方向の剛性が比較的に大きく、且つ径方向サイズは、収集キャビティ１１ｂの高さに適応することができ、それにより、収集キャビティ１１ｂに良好な支持を提供することができる。

【0116】

いくつかの実施形態では、管状構造の横断面は、収集キャビティ１１ｂにおける管状構造の安定性を向上させるように、辺数が４以上である多角形である。別のいくつかの実施形態では、管状構造の横断面は、円環状、トラック形又は他の形状であってもよく、本願の実施例は、これを具体的に限定しない。

【0117】

例として、管状構造は、棒状又は環状である。具体的には、図９における左側の２つの支持体１４に示すように、支持体１４は、棒状管状構造であってもよく、例えば、支持体１４の横断面は、中空六角形又は中空四辺形である。図９における右側の２つの支持体１４に示すように、支持体１４は、環状管状構造であってもよく、支持体１４の横断面は、円形又は中空四辺形である。

【0118】

選択的に、本願の実施例による管状構造の支持体１４の管壁の肉厚は、０．５ｍｍ～３ｍｍの間にあってもよく、管状構造の支持体１４の剛性と圧縮強度を確保することができるだけでなく、収集キャビティ１１ｂ内の相対的に大きい空間を占有することがない。

【0119】

また、本願の実施例による支持体１４の材料は、良好な延性と高強度を有する材料であってもよく、それは、外部圧力を緩衝し且つそれに耐えることができ、且つ比較的に高い圧縮強度を有する。例として、支持体１４の材料は、例えば銅、アルミニウム等の金属材料であってもよい。又は、支持体１４の材料は、例えばマイカ、セラミック等の一定の強度を有する非金属材料であってもよい。

【0120】

そのため、本願の実施例による支持体１４は、良好な延性を有し、軸方向の剛性が比較的に大きく、圧縮強度が比較的に高く、したがって収集キャビティ１１ｂに良好な支持を提供し、且つ収集キャビティ１１ｂの圧縮強度を向上させることができる。且つ支持体１４が中空構造、例えば管状構造であれば、支持体１４は、収集キャビティ１１ｂの圧縮強度を向上させることができるだけでなく、支持体１４に電池セル２０の排出物を通過させるためのチャネルを形成することができ、収集キャビティ１１ｂに排出物を収集するのに十分な空間を確保しやすい。

【0121】

上記図９に示される支持体１４に基づき、図１０は、本願による別の２つの支持体１４の立体模式図を示す。図１０に示すように、支持体１４には、支持体１４にチャネルを形成するための開孔１４０が設置されている。具体的には、管状構造の支持体１４には、管状構造の少なくとも一部の管壁に設置されることができる開孔１４０が設置される。例えば、開孔１４０が六角形管状構造の多側管壁又は四辺形管状構造の多側管壁に設置されることができ、各側管壁上に、管状構造の軸方向に沿って配列される複数の開孔１４０が設置されることができる。選択的に、開孔１４０の形状は、角丸の矩形、円形又は他の任意の形状であってもよい。

【0122】

図１０に示される実施例に基づき、支持体１４は、管状構造であり、管状構造の内部キャビティが排出物のチャネルを提供する上で、開孔１４０と管状構造のキャビティとの間にも排出物を通過させるチャネルを形成する。且つ開孔１４０の数量が複数であれば、管状構造上に設置される複数の開孔１４０の間に排出物を通過させるチャネルを形成することもできる。

【0123】

理解できるように、図１０は、単なる模式的なものに過ぎず、支持体１４が管状構造である場合に、開孔１４０の複数の可能な設置方式を示し、支持体１４が他の中空構造であれば、開孔１４０の設置方式は、同様にコンテキスト中の関連記述を参照してもよい。また、支持体１４が中身構造である場合、開孔１４０は、支持体１４を貫通する開孔であってもよく、開孔の深さの差異のほか、他の関連技術案もコンテキスト中の関連記述を参照してもよく、ここで説明を省略する。

【0124】

選択的に、支持体１４のチャネルは、排出物における気体を通過させるために用いられ、且つ支持体１４におけるチャネル以外の領域は、排出物における固体を遮断するために用いられる。例えば、支持体１４における開孔１４０によって形成されたチャネルは、排出物における気体及び／又は液体を通過させるために用いることができ、支持体１４の他の領域は、排出物における固体を遮断するために用いることができる。上記のように、電池セル２０からの排出物は、電解液、溶解又は分裂された正負極板、分離膜の破片、反応して発生した高温高圧気体、火花を含むが、それらに限らず、排出物は、いずれも高温物質である。ここで、高温正負極板、高温分離膜の破片、火花等の固体物質は、直接的に排出バルブを介してケース１１の外に排出されれば、相対的に大きい安全上の危険性がある。本願の実施例の技術案によって、開孔１４０は、排出物における高温気体及び／又は高温液体を通過させることができ、且つ支持体１４の他の領域は、排出物における高温固体を遮断することができる。すなわち支持体１４における開孔１４０は、排出物における高温固体を濾過し、高温固体を支持体１４の内部に遮断し、排出物における高温固体がケース１１の外に排出されて安全上の危険性を引き起こすことを防止し、それにより、電池１０及びそれが設置された電気機器の安全性を向上させることができる。

【0125】

開孔１４０の濾過効果を向上させるために、支持体１４における開孔１４０のメッシュ数は、５メッシュ以上であってもよい。且つ、支持体１４における開孔１４０の孔径は、サイズが相対的に大きい粒子の排出を避けるように、４ｍｍ以内であってもよい。ここで、メッシュ数は、１インチあたりスクリーンメッシュ上の孔の数を指し、メッシュ数が高いほど、孔が多い。本願の実施例では、支持体１４上の開孔１４０は、５メッシュ以上であり、つまり孔径は、約４ｍｍよりも小さく、このように支持体１４の支持強度に実質的に影響を与えない。

【0126】

選択的に、支持体１４における開孔１４０の数は、予め設定された閾値よりも大きくてもよく、支持体１４に予め設定された数よりも大きいチャネルを形成し、一方で、支持体１４における排出物の流動性を向上させ、且つ十分に長い排出経路を形成し、ケース１１から排出された排出物の温度を低減させ、それにより、電池１０及びそれが設置された電気機器の安全性を向上させることができる。他方で、十分に多いチャネルは、排出物における高温固体をより良く濾過することができ、さらに電池１０及びそれが設置された電気機器の安全性を向上させることができる。

【0127】

さらに、支持体１４に形成されたチャネルによる排出物への降温効果を実現するために、支持体１４に降温材料が設置されることができ、チャネルを経過した排出物をさらに降温し、それにより、電池１０及びそれが設置された電気機器の安全性を向上させる。

【0128】

選択的に、いくつかの実施形態では、降温材料は、支持体１４の表面に設置されてもよく、例えば、支持体１４の表面にコーティングされてもよい。別のいくつかの実施形態では、支持体１４は、中空構造であり、降温材料も中空構造に設置されてもよい。

【0129】

例として、本願の実施例で採用される降温材料は、相変化材料（Ｐｈａｓｅ Ｃｈａｎｇｅ Ｍａｔｅｒｉａｌ、ＰＣＭ）コートであってもよく、相変化材料は、高温排出物に接触した後に融化し、大量に吸熱し、且つ排出物を降温することができる。

【0130】

本願の実施例の技術案によって、支持体１４上に降温材料を設置する。収集キャビティ１１ｂが電池セルの高温排出物を収集する場合、支持体１４上に設置される降温材料は、高温排出物を降温し、高温排出物による安全上の危険性を防止することによって、電池及びそれが設置された電気機器の安全性を向上させることができる。

【0131】

さらに、支持体１４は、中空構造であり、中空構造のキャビティは、排出物にチャネルを提供するだけではない。且つキャビティにおける空間及び／又は中空構造の表面を利用して降温材料を設置することができ、排出物がチャネルを経過する場合、降温材料は、排出物を降温する。

【0132】

以下では、添付図面を結び付けて、本願の実施例の支持体１４の設置位置と設置方式について記述する。

【0133】

図１１は、本願の実施例の電池１０の断面模式図を示す。例えば、図１１は、図３に示される電池１０の一可能な断面模式図であってもよい。断面は、第１の方向Ｘに垂直であり、例えば、図１１は、図２に示されるＡ－Ａ’方向に沿う断面模式図であってもよい。図１２は、本願の実施例の電池１０の局所断面模式図を示す。例えば、図１２は、図１１に示される領域Ｄの拡大図であってもよい。図１１と図１２に示すように、電池１０は、第１の壁２１ａに装着される、電気キャビティ１１ａと収集キャビティ１１ｂとを分離するための分離部品１３をさらに含む。ここでいわゆる「分離」は、離間であり、密閉されていなくてもよい。具体的には、分離部品１３を採用して電気キャビティ１１ａと収集キャビティ１１ｂとを分離し、つまり、電池セル２０と熱管理部品１２を収容するための電気キャビティ１１ａと、排出物を収集する収集キャビティ１１ｂとは、空間的に相互に分離し、このように、少なくとも一部の排出物が収集キャビティ１１ｂから電気キャビティ１１ａに入ることを防止し、熱拡散を避けることができる。

【0134】

本願の実施例では、分離部品１３は、電気キャビティ１１ａと収集キャビティ１１ｂに共通の壁を含む。図１１と図１２に示すように、分離部品１３（又はその一部）は、直接的に電気キャビティ１１ａと収集キャビティ１１ｂに共通の壁としてもよく、このように、電気キャビティ１１ａと収集キャビティ１１ｂとの間の距離を可能な限り減少し、空間を節約し、ケース１１の空間利用率を向上させることができる。

【0135】

選択的に、本願の実施例の分離部品１３は、電池セル２０の温度を調節するための熱管理部品であってもよい。具体的には、分離部品１３は、電池セル２０の温度を調節するように、流体又は固液相変化材料を収容するために用いることができる。電池セル２０を降温する場合、分離部品１３は、冷却媒体を収容して電池セル２０の温度を調節することができ、このとき、分離部品１３は、冷却部品、冷却システム又は冷却板等と呼ばれてもよい。

【0136】

理解すべきこととして、本願の実施例のケース１１は、複数の方式で実現することができ、本願の実施例は、これを限定しない。例えば、図１１と図１２を例として、電気キャビティ１１ａについて、ケース１１は、開口を有する第１のカバー体を含んでもよく、分離部品１３は、電気キャビティ１１ａを形成するように、第１のカバー体の開口をカバーする。このように、電気キャビティ１１ａを形成するための壁は、第１のカバー体と分離部品１３とを含む。ここで、第１のカバー体は、複数の方式で実現することもできる。例えば、第１のカバー体１１０は、一端が開口する中空一体型構造であってもよく、又は、第１のカバー体１１０は、第１の部分１１１と、対向する両側がそれぞれ開口を有する第２の部分１１２とを含んでもよく、第１の部分１１１は、一端が開口する第１のカバー体を形成するように、第２の部分１１２の一側の開口をカバーし、分離部品１３は、電気キャビティ１１ａを形成するように、第２の部分１１２の他側の開口をカバーする。対応する収集キャビティ１１ｂは、図１１と図１２に示すように、ケース１１は、分離部品１３とともに収集キャビティ１１ｂを形成するための防護部材１１３をさらに含む。また、防護部材１１３はさらに、分離部品１３を防護するために用いることができ、すなわち収集キャビティ１１ｂの壁は、防護部材１１３と分離部品１３とを含む。

【0137】

さらに例えば、上記図１１と図１２に示される方式と異なり、ケース１１は、密閉された第２のカバー体を含んでもよく、第２のカバー体は、電気キャビティ１１ａを形成するために用いることができ、又は、分離部品１３を第２のカバー体の内部に設置することによって、第２のカバー体の内部から電気キャビティ１１ａを分離し、さらに、収集キャビティ１１ｂを分離することができる。ここで、第２のカバー体は、複数の方式で実現することもでき、例えば、第２のカバー体は、第３の部分と第４の部分とを含んでもよく、第４の部分の一側は、半密閉構造を形成するように、開口を有し、分離部品１３は、第４の部分の内部に設置され、第３の部分は、第４の部分の開口をカバーし、さらに密閉された第２のカバー体を形成する。

【0138】

本願の実施例では、分離部品１３に放圧領域１３１が設置されており、放圧領域１３１は、放圧機構２１３が作動する時に、排出物を放圧領域１３１から収集キャビティ１１ｂに排出するために用いられ、さらに排出物による電気キャビティ１１ａ内の他の電池セル２０への破壊を避け、熱拡散を避け、電池１０の安全性を向上させる。

【0139】

選択的に、分離部品１３には、分離部品１３における放圧領域１３１以外の領域である非放圧領域１３２がさらに含まれる。例えば、流路内に流体又は固液相変化材料を収容し、電池セル２０の温度を調節するように、非放圧領域１３２に流路が設置されることができる。

【0140】

選択的に、一実施例として、支持体１４の外部に排出物を通過させるチャネルを形成するように、支持体１４は、分離部品１３の非放圧領域１３２に対応して設置される。図１１と図１２に示すように、本願の実施例では、支持体１４が非放圧領域１３２に対応して設置される場合、放圧領域１３１を介して排出された排出物が支持体１４の外部にあり、それにより、支持体１４の外部に電池セル２０からの排出物を通過させるチャネルを形成し、例えば、複数の支持体１４の間又は支持体１４と収集キャビティ１１ｂの壁との間にチャネルを形成することができ、排出物が収集キャビティ１１ｂに収集されることができるようにする。

【0141】

本願の実施例の技術案によって、支持体１４が分離部品１３の非放圧領域１３２に対応して設置され、支持体１４による分離部品１３における放圧領域１３１及びその対向する放圧機構２１３への影響を避ける。例えば、支持体１４が、放圧機構２１３と放圧領域１３１を介して排出された電池セル２０の内部からの排出物を塞ぐことを避けることができ、排出物が収集キャビティ１１ｂによって収集されることができるようにする。そのため、本願の実施例に基づいて設置される支持体１４は、収集キャビティ１１ｂの圧縮強度を向上させるとともに、電池セル２０の安全性に影響を与えることがない。

【0142】

選択的に、図１１と図１２に示すように、支持体１４は、分離部品１３の非放圧領域１３２に当接する。具体的には、支持体１４は、分離部品１３に対する支持体１４の良好な支持作用を確保するように、分離部品１３の非放圧領域に接触することができる。例えば、ケース１１の高さ方向Ｚにおいて、支持体１４は、非放圧領域１３２の下方に設置することができる。

【0143】

選択的に、例として、図１１と図１２に示すように、第２の方向Ｙに沿って配列される複数の電池セル２０のうち、隣接する２つの電池セル２０の間に同一の支持体１４が対応して設置されることができ、支持体１４の延伸方向は、第１の方向Ｘであり、すなわち第１の方向Ｘに沿って延伸する２列の電池セル２０は、同一の支持体１４を共有してもよい。このように、支持体１４を隣接する２列の電池セル２０の間に対応して設置することによって、比較的に少ない数の支持体１４を利用して、取り付けを容易にするだけでなく、支持効果が良好な状況で、電池１０の重量を軽減することもできる。

【0144】

図１３は、本願の別の実施例の電池１０の分解構造模式図を示す。図１４は、本願の別の実施例の電池１０の断面模式図を示す。例えば、図１４に示される断面図は、図１３に示される電池１０の断面図であってもよく、断面は、第１の方向Ｘに垂直である。図１５は、本願の別の実施例の電池１０の局所断面模式図を示す。例えば、図１５は、図１４に示される領域Ｅの拡大図であってもよい。理解すべきこととして、図１３において支持体１４の断面が矩形であることを例とするが、支持体１４が他の形状に設定されることもでき、例えば図９と図１０に示される形状に設定され、本願の実施例は、それに限らない。

【0145】

選択的に、別の実施例として、図１３～図１５に示すように、支持体１４には、放圧領域１３１に対応して設置される第１の開孔１４１が設置されていることにより、放圧領域１３１を経過した排出物が第１の開孔１４１を介して排出される。支持体１４は、管状構造であってもよく、支持体１４の管壁上に第１の開孔１４１が設置されており、且つ第１の開孔１４１は、分離部品１３における放圧領域１３１に対向して設置される。このように、支持体１４が支持機能を実現するとともに、支持体１４の第１の開孔１４１は、放圧機構２１３と放圧領域１３１を介して排出された電池セル２０の排出物を受けやすく、排出物は、第１の開孔１４１を経過した後にケース１１の収集キャビティ１１ｂに収集し、排出物による電気キャビティ１１ａにおける部品への影響を防止することができる。

【0146】

理解すべきこととして、第１の開孔１４１は、第１の開孔１４１による排出物への良好な導通効果を実現するように、対応する放圧領域１３１に連通する。

【0147】

また、第１の開孔１４１の断面面積は、第１の開孔１４１による排出物への良好な導通効果をさらに向上させ、第１の開孔１４１が収集キャビティ１１ｂへの排出物の進入を遮断することを避けるように、放圧領域１３１の面積以上である。

【0148】

選択的に、図１３～図１５に示すように、第１の方向Ｘに沿って配列される複数の電池セル２０に同一の棒状の支持体１４が対応して設置されてもよく、各棒状構造の支持体１４が各列の電池セル２０の放圧機構２１３の下方に対応して設置される場合、比較的に少ない数、且つ取り付けやすい支持体１４を利用して、効果が良好な支持作用を実現することができる。

【0149】

理解すべきこととして、上記各実施例について、図１１～図１５に示すように、本願の実施例における分離部品１３の放圧領域１３１は、複数の方式で実現することができる。例えば、分離部品１３における放圧領域１３１は、任意の特別な処理をしなくてもよく、本願の実施例は、放圧機構２１３に対向する分離部品１３における一部の領域を示すためのものであり、部分を放圧領域１３１と区別して称する。

【0150】

さらに例えば、分離部品１３における放圧領域１３１は、放圧機構２１３が作動する時に破壊されやすいように、特別な処理をしてもよい。

【0151】

例として、放圧領域１３１は、脆弱領域であり、脆弱領域は、排出物が脆弱領域を貫通して収集キャビティ１１ｂに入るように、放圧機構２１３が作動する時に破壊され得るために用いられる。放圧領域１３１を脆弱領域に設定し、放圧機構２１３が作動しない時に、例えば、電池１０の正常な使用過程において、分離部品１３を相対的密閉状態にし、外力によって破壊されて失効しないように放圧機構２１３を効果的に保護することができる。且つ、放圧機構２１３が作動する時に、脆弱領域の強度は、分離部品１３における放圧領域１３１以外の他の領域の強度よりも小さいため、脆弱領域は、破壊されやすく、それによって、放圧機構２１３が設置される電池セル２０からの排出物は、脆弱領域を貫通して電気キャビティ１１ａから排出され、例えば、脆弱領域を貫通して収集キャビティ１１ｂに入ることができる。

【0152】

選択的に、分離部品１３には、放圧機構２１３に対向して設置される凹溝が設置されており、凹溝の底壁に脆弱領域が形成される。凹溝の底壁が分離部品１３の他の領域より脆弱であり、排出物によって破壊されやすいため、放圧機構２１３が作動する時に、排出物は、凹溝の底壁を破壊して収集キャビティ１１ｂに入ることができる。

【0153】

選択的に、他の方式で分離部品１３に放圧領域１３１として脆弱領域を形成することができ、例えば、脆弱領域等を形成するように分離部品１３にスコアを設置するなど、本願は、それを具体的には限定しない。

【0154】

別の実施例として、放圧領域１３１は、放圧機構２１３が作動する時に、排出物が第１の貫通孔を経過して収集キャビティ１１ｂに入ることができるための第１の貫通孔である。放圧領域１３１が第１の貫通孔である場合、一方で、加工しやすく、他方で、放圧機構２１３を介して排出された排出物をより速く放出することができる。

【0155】

本願の実施例では、図１１～図１５に示すように、支持体１４は、分離部品１３及び／又は防護部材１１３に当接する。このように、支持体１４は、防護部材１１３及び／又は分離部品１３全体の圧縮強度を向上させるように、防護部材１１３及び／又は分離部品１３に支持作用を提供することができ、特に支持体１４が防護部材１１３と分離部品１３に同時に当接する場合、防護部材１１３と分離部品１３全体の圧縮強度を同時に向上させることにより、外部圧力が電気キャビティ１１ａにおける電池セル２０等の部品に影響を及ぼすことを防止することができる。

【0156】

選択的に、支持体１４の接続面は、分離部品１３及び／又は防護部材１１３に当接し、支持体１４の非接続面には、支持体１４に排出物を通過させるチャネルを形成するように、第２の開孔１４２が設置されている。具体的には、支持体１４の接続面は、分離部品１３及び／又は防護部材１１３に接触する面であり、逆に、支持体１４の非接続面は、すなわち支持体１４のうち、分離部品１３に接触せず且つ防護部材１１３に接触しない面であり、支持体１４の非接続面には、支持体１４に排出物を通過させるチャネルを形成し、電池セル２０の排出物を通過させる排出経路を増加させるように、第２の開孔１４２が設置されることができる。

【0157】

選択的に、支持体１４が四辺形管状構造であれば、第１の開孔１４１は、四辺形管状構造の任意の１つの側壁上に設置されてもよく、且つ四辺形管状構造の他の側壁に第２の開孔１４２が設置されてもよく、第１の開孔１４１と第２の開孔１４２は、いずれも電池セル２０の排出物を通過させる排出チャネルを形成するために用いることができる。支持体１４が六角形管状構造であれば、四辺形管状構造と同様に、第１の開孔１４１が六角形管状構造の１つの側壁上に設置され、且つ六角形管状構造の他の側壁に第２の開孔１４２が設置されてもよい。

【0158】

選択的に、第１の開孔１４１と第２の開孔１４２のサイズは、異なってもよいし、又は同じであってもよい。例えば、第１の開孔１４１のサイズは、第２の開孔１４２のサイズよりも大きく、それによって、サイズが相対的に大きい第１の開孔１４１は、放圧機構２１３を介して排出された排出物を順調に通過させることができ、排出物の排出を閉塞することなく、サイズが比較的に小さい第２の開孔１４２は、濾過作用を果たすことができ、すなわち第２の開孔１４２は、排出物における高温気体及び／又は高温液体を通過させ、且つ支持体１４は、排出物における高温固体を遮断し、排出物における高温固体がケース１１の外に排出されて安全上の危険性を引き起こすことを防止することにより、電池及びそれが設置された電気機器の安全性を向上させる。

【0159】

選択的に、第１の開孔１４１と第２の開孔１４２の形状は、同じであってもよいし、又は異なってもよい。例えば、第１の開孔１４１の形状は、排出物が順調に即時に通過することを容易にするように、放圧機構２１３又は放圧領域１３１と一致してもよく、第２の開孔１４２の形状は、加工を容易にするように、通常矩形又は円形に設定される。

【0160】

選択的に、第１の開孔１４１と第２の開孔１４２の数量は、同じであってもよいし、又は異なってもよい。例えば、第１の開孔１４１の数量は、第１の開孔１４１が放圧機構２１３に一対一で対応し、又は放圧領域１３１に一対一で対応するように、対応する放圧機構２１３又は放圧領域１３１と一致してもよく、第２の開孔１４２の数量は、実際の応用に応じて柔軟に設定することができる。

【0161】

理解すべきこととして、本願の実施例の支持体１４は、支持体１４が収集キャビティ１１ｂ内で移動し、電池１０の信頼性に影響を与えることを防止するように、複数の固定方式で収集キャビティ１１ｂに設置されることができる。

【0162】

例えば、一実施形態では、防護部材１１３と支持体１４は、一体化構造である。選択的に、支持体１４と防護部材１１３は、後の取り付けを容易にするように、溶接等のプロセスによって一体化構造を形成することができる。

【0163】

また例えば、別の実施形態では、収集キャビティ１１ｂを形成する分離部品１３及び／又は防護部材１１３に支持体１４を固定するための固定具が設置される。選択的に、固定具は、ゴム層、ボルト、係止溝等を含むが、それらに限らない。

【0164】

例として、図１３～図１５に示すように、棒状の支持体１４を例として、棒状支持体１４をＵ字形溝１１３１の中に設置するように、防護部材１１３上にＵ字形溝１１３１を設置することができる。棒状支持体１４は、第１の方向Ｘに沿って延伸し、それに対応し、棒状Ｕ字形溝１１６は、同様に第１の方向Ｘに沿って延伸し、棒状Ｕ字形溝１１６の長さは、棒状支持体１４の長さに相当し、同様に、Ｕ字形溝１１３１の幅は、支持体１４が防護部材１１３に固定して設置されるように、支持体１４の幅にも相当する。しかしＵ字形溝１１３１の深さは、Ｕ字形溝１１３１の加工難易度と占有される空間を低減させるように、支持体１４の高さ以下である。実施形態によって、支持体１４の取り付け方式が簡単で、且つ支持体１４の取り外しと交換が容易であり、電池１０のケース１１の取り付け効率及びメンテナンス効率を向上させる。

【0165】

選択的に、Ｕ字形溝１１３１は、複数の方式で実現することができる。例えば、図１３～図１５に示すように、防護部材１１３がケース１１の内部に向いて突起部１１３２が形成され、隣接する突起部１１３２の間にＵ字形溝１１３１が形成されることができる。本願の実施例の技術案によって、防護部材１１３を直接的に利用して突起部１１３２及びＵ字形溝１１３１を形成し、追加の構造部材を利用してＵ字形溝１１３１を形成することを避け、製造コストを低減させることができる。また、追加の構造部材による防護部材１１３、支持体１４及びケース１１における他の部品への不良影響を防止することもでき、電池１０の安全性と信頼性を向上させることができる。

【0166】

又は、代替的な実施案として、本願の実施例では、追加の構造部材を防護部材１１３に設置することにより、防護部材１１３上にＵ字形溝１１３１を形成することもできる。

【0167】

理解すべきこととして、図１３～図１５は、棒状支持体１４と棒状Ｕ字形溝１１６の模式図のみを模式的に示す。支持体１４が他の形状、例えば円環状又は方環状であれば、Ｕ字形溝１１６は、環状支持体１４に適応するように、同様に環状Ｕ字形溝として設定されてもよい。

【0168】

また、支持体１４は、上記Ｕ字形溝１１３１によって防護部材１１３に固定して設置されることができるほか、ボルト等の他のタイプの固定具によっても支持体１４を固定することができる。例えば、防護部材１１３に固定ボルトが設置されており、ボルトは、支持体１４を支持して固定するように、支持体１４を貫通することができる。選択的に、ボルトは、支持体１４の安定性を補強するように、支持体１４上の開孔を貫通し、且つケース１１の他の構造部材に接続されることができる。いくつかの実施形態では、ボルトは、支持体１４の開孔を貫通し、且つ分離部品１３を貫通し、続いて分離部品１３に固定されることができる。実施形態によって、ボルトは、支持体１４を固定して補強することができるだけでなく、分離部品１３を補強して固定することができる。ケース１１の全体的安定性を補強するとともに、支持体１４と分離部品１３との間に相対的移動が発生しないようにし、支持体１４が分離部品１３に影響を与えることを避け、電池１０の安全性を向上させる。

【0169】

以下では、添付図面を結び付けて、本願の実施例の支持体１４の設置方式について詳細に記述する。本願の実施例では、収集キャビティ１１ｂにおける支持体１４の設置方式は、電池セル２０の位置に関連し、具体的には、収集キャビティ１１ｂにおける支持体１４の設置方式は、電池セル２０における放圧機構２１３の位置に関連し、分離部品１３の放圧領域１３１にも関連する。

【0170】

選択的に、一実施例として、電池１０は、収集キャビティ１１ｂに相互に間隔をおいて設置される複数の管状構造を含む。間隔をおいて設置される複数の支持体１４は、収集キャビティ１１ｂに均一且つ全面的な支持を提供し、それにより、収集キャビティ１１ｂの圧縮強度を均一且つ全面的に向上させることができる。

【0171】

選択的に、異なる形状の支持体１４について、異なる方式で収集キャビティ１１ｂに間隔をおいて設置することができる。例えば、棒状支持体１４について、図１３～図１５に示すように、複数の棒状支持体１４は、収集キャビティ１１ｂ内に間隔をおいて設置され、複数の支持体１４の軸方向は、いずれも第１の方向Ｘに平行してもよい。又は、複数の棒状支持体１４は、他の方式で収集キャビティ１１ｂに設置されてもよく、例えば、複数の支持体１４の軸方向は、第２の方向Ｙに平行してもよく、ここで、第１の方向Ｘは、第２の方向Ｙに垂直である。

【0172】

さらに例えば、図１６と図１７は、本願の実施例の収集キャビティ１１ｂ内の支持体１４の他の可能な設置方式をそれぞれ示す。図１６に示すように、実施形態では、複数の支持体１４は、方環状又は説フレーム型であり、複数の支持体１４は、収集キャビティ１１ｂの中心を囲むように設置され、収集キャビティ１１ｂの中心に近接する支持体１４のサイズが比較的に小さく、収集キャビティ１１ｂの中心から離れる支持体１４のサイズが比較的に大きく、且つ、複数の支持体１４が相互に間隔をおいて収集キャビティ１１ｂに設置されるように、隣接する２つの支持体１４の間に隙間がある。

【0173】

同様に、図１７に示すように、実施形態では、複数の支持体１４は、円環状であり、複数の円環状支持体１４の設置方式は、上記複数の方環状支持体１４の設置方式と類似し、簡潔にするために、これ以上説明しない。

【0174】

選択的に、上記図１６と図１７に示される実施例では、方環状又は円環状の支持体１４は、中空管状構造であってもよく、選択的に、支持体１４に開孔が形成されてもよく、例えば、第１の開孔１４１及び／又は第２の開孔１４２を含んでもよく、簡潔にするために、これ以上説明しない。

【0175】

選択的に、複数の支持体１４は、収集キャビティ１１ｂに対称に設置されてもよく、それによって、収集キャビティ１１ｂの安定性を向上させることにより、その機器におけるケース１１の取り付け安定性を向上させる。具体的には、図１３～図１５に示すように、複数の棒状支持体１４は、第１の方向Ｘに沿って収集キャビティ１１ｂ内に対称に分布してもよく、第２の方向Ｙに沿って収集キャビティ１１ｂ内に対称に分布してもよい。図１６と図１７に示すように、複数の環状支持体１４のうち、各支持体１４は、収集キャビティ１１ｂの中心を囲むように設置され、且つ各支持体は、収集キャビティ１１ｂの中心に対して対称に設置される。

【0176】

選択的に、別の実施例として、複数の支持体１４は、収集キャビティ１１ｂ内に相互に積層設置されてもよい。図１８は、本願のさらに別の実施例の電池１０の断面模式図を示す。断面は、第１の方向Ｘに垂直であり、例えば、図１８に示される電池１０と図１３～図１５に示される電池１０との区別は、支持体１４の構造にあり、図１９は、本願のさらに別の実施例の電池１０の局所断面模式図を示す。例えば、図１９は、図１８に示される領域Ｆの拡大図であってもよい。

【0177】

選択的に、図１８と図１９に示すように、電池１０は、相互に積層設置される、横断面がハニカム状を呈する複数の管状構造を含む。電池１０のケース１１の収集キャビティ１１ｂに一点降伏性を有し、軸方向の剛性が比較的に大きく、圧縮強度が比較的に高いハニカム型管状支持体１４を設置することにより、収集キャビティ１１ｂの圧縮強度を向上させることにより、電池１０及びそれが設置された電気機器の安全性を向上させることができる。

【0178】

具体的には、図１８と図１９に示すように、複数の支持体１４は、六角形管状構造であってもよく、複数の六角形管状構造の支持体１４は、相互に積層接続して設置されてもよく、複数の六角形管状構造の支持体１４の軸方向は、複数の六角形管状構造の支持体１４の横断面がハニカム型構造を呈するように、第１の方向Ｘに平行する。

【0179】

図１８と図１９に示すように、第１の方向Ｘにおいて、複数の六角形管状構造の支持体１４のうちの各支持体１４の長さは、収集キャビティ１１ｂの長さに近く、第２の方向Ｙにおいて、複数の六角形管状構造の支持体１４の全体幅は、収集キャビティ１１ｂの幅に近い。換言すれば、本願の実施例では、複数の六角形管状構造の支持体１４は、第１の方向Ｘと第２の方向Ｙにおいて収集キャビティ１１ｂを全面的に被覆することができ、また、複数の六角形管状構造の支持体１４は、相互に接続され、収集キャビティ１１ｂ内で支持体１４の密度が比較的に高く、それにより収集キャビティ１１ｂの圧縮強度を全面的且つ密に向上させる。

【0180】

選択的に、図１８と図１９に示すように、複数の管状構造の支持体１４がケース１１の防護部材１１３内に設置され、複数の六角形管状構造の支持体１４のうち、少なくとも一部の支持体１４は、分離部品１３に接触し、例えば、分離部品１３における電池セルの放圧機構２１３に対応する放圧領域１３１に接触する一部の支持体１４が存在する。

【0181】

選択的に、本願の実施例では、支持体１４には、排出物を通過させるチャネルを形成するように、第２の貫通孔１４３が設置されてもよい。具体的には、相互に接続される２つの管状構造の接続面には、２つの管状構造の接続面を貫通し、２つの管状構造に排出物を通過させるチャネルを形成するための第２の貫通孔１４３が設置されている。

【0182】

図１８と図１９に示すように、本願の実施例では、管状構造の支持体１４の管壁上に第２の貫通孔１４３が設置されてもよい。例えば、相互に接続される支持体１４の接続面に相互に対応する第２の貫通孔１４３が設置されており、相互に対応する第２の貫通孔１４３は、２つの管状構造の支持体１４に排出物を通過させるチャネルを形成するために用いられ、また、支持体１４の非接続面上の第２の貫通孔１４３は、支持体１４と収集キャビティ１１ｂとの間のチャネルを形成することができる。

【0183】

本願の実施例の技術案によって、支持体１４の数量が比較的に多く且つ相互に接続され、収集キャビティ１１ｂに安定的な支持を提供するほか、支持体１４上に設置される第２の貫通孔１４３は、相互に接続される支持体１４の間のチャネル、及び支持体１４と収集キャビティ１１ｂとの間のチャネルを提供することができ、したがって実施形態によって、支持体１４に数量が比較的に多いチャネルを形成し、チャネルにおける電池セル２０の排出物の排出経路を増加させ、収集キャビティ１１ｂから排出された排出物の温度を低減させ、電池１０の安全性を向上させることができる。

【0184】

図２０は、本願の実施例の電池１０の可能な局所断面模式図を示す。例えば、図２０は、電池１０内の任意の１つの正常な使用状態での電池セル２０及び対応する収集キャビティ１１ｂの局所模式図を示す。図２１は、本願の実施例の電池１０の別の可能な局所断面模式図を示す。例えば、図２１は、電池１０内の任意の１つの熱暴走した電池セル２０及び対応する収集キャビティ１１ｂの局所模式図を示す。選択的に、図２０と図２１に示される電池１０は、本願の任意の１つの実施例における電池１０であってもよい。

【0185】

図２０と図２１に示すように、正常な使用状態で、分離部品１３における放圧機構２１３に対応する領域と防護部材１１３との間の最小距離は、Ｈであり、電池セル２０が熱暴走する場合、放圧機構２１３が作動し、分離部品１３は、電池セル２０に伴って変形することによって、分離部品１３が収集キャビティ１１ｂに向かって変形し、この場合、放圧機構２１３に対応する分離部品１３の領域と防護部材１１３との間の最小距離は、Ｈ’になり、ここで、距離Ｈは、距離Ｈ’よりも大きく、分離部品１３の変形量は、距離Ｈと距離Ｈ’との間の差である。

【0186】

本願の実施例では、分離部品１３における放圧機構２１３に対応する領域と防護部材１１３との間の最小距離Ｈは、７ｍｍ以上であり、距離Ｈが過小になることを避け、放圧機構２１３の作動に影響を与え、また、距離Ｈが過小になると、分離部品１３が変形した後に下方の防護部材１１３に直接的に接触し、分離部品１３と防護部材１１３との間の隙間が過小になり、さらには隙間もなく、さらに、放圧機構２１３内の排出物の排出に影響を与え、熱暴走した電池セル２０の爆発を引き起こしやすく、熱拡散を引き起こし、電池１０の安全性を低減させる。

【0187】

逆に、本願の実施例の距離Ｈの値を過大に設定してはならない、これにより、分離部品１３と防護部材１１３との間の距離が比較的に大きくなり、収集キャビティ１１ｂの空間が大きくなり、ケース１１を占有する空間が多く過ぎ、ケース１１内の空間利用率が比較的に低く、さらに電池１０のエネルギ密度に影響を与える。

【0188】

そのため、本願の実施例の距離Ｈを過大又は過小に設定してはならない。例えば、距離Ｈを７ｍｍ以上に設定してもよく、又は、距離Ｈを２０ｍｍ以下に設定してもよい。例えば、距離Ｈの値は、７ｍｍ、８ｍｍ、９ｍｍ、１０ｍｍ、１１ｍｍ、１２ｍｍ、１３ｍｍ、１４ｍｍ、１５ｍｍ、１６ｍｍ、１７ｍｍ、１８ｍｍ、１９ｍｍ又は２０ｍｍに等しくてもよい。

【0189】

好ましい実施例を参照しながら、本願について説明したが、本願の範囲を逸脱することなく、種々の改良を行うことができ、且つそのうちの部品を等価物で置換することができる。特に、構造上の矛盾がない限り、各実施例で言及される各技術的特徴はいずれも、任意の方法で組み合わせることができる。本願は、本明細書に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全ての技術案を含むものである。

【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】

【図21】

【手続補正書】

【提出日】2024-01-09

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の壁（２１ａ）に放圧機構（２１３）が設置されている電池セル（２０）と、
前記第１の壁（２１ａ）と異なる、前記電池セル（２０）の第２の壁（２１ｂ）に装着され、前記電池セル（２０）の温度を調節するための熱管理部品（１２）と、
前記電池セル（２０）及び前記熱管理部品（１２）を収容するための電気キャビティ（１１ａ）と、前記放圧機構（２１３）が作動する時に、前記電池セル（２０）からの排出物を収集するための収集キャビティ（１１ｂ）と、を含むケース（１１）と、
を含む、
ことを特徴とする電池（１０）。

【請求項2】

前記第２の壁（２１ｂ）の面積は、前記第１の壁（２１ａ）の面積以上である、
ことを特徴とする請求項１に記載の電池（１０）。

【請求項3】

前記第２の壁（２１ｂ）は、前記電池セル（２０）の面積が最大となる壁である、
ことを特徴とする請求項２に記載の電池（１０）。

【請求項4】

前記電池（１０）は、第１の方向に沿って配列される複数列の電池セル（２０）を含み、
前記複数列の電池セル（２０）の各列の電池セル（２０）は、第２の方向に沿って配列される少なくとも１つの前記電池セル（２０）を含み、
前記第１の方向は、前記第２の方向及び前記第２の壁（２１ｂ）に垂直である、
ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の電池（１０）。

【請求項5】

前記熱管理部品（１２）は、前記複数列の電池セル（２０）のうちの少なくとも１列の電池セル（２０）の少なくとも１つの前記電池セル（２０）の前記第２の壁（２１ｂ）に装着される、
ことを特徴とする請求項４に記載の電池（１０）。

【請求項6】

前記電池セル（２０）は、前記第１の方向に沿って対向して設置される２つの前記第２の壁（２１ｂ）を含み、前記複数列の電池セル（２０）のうちの少なくとも１列の電池セル（２０）は、前記第１の方向の両側に沿って少なくとも１つの前記電池セル（２０）の２つの前記第２の壁（２１ｂ）に装着される前記熱管理部品（１２）がそれぞれ設置されている、
ことを特徴とする請求項５に記載の電池（１０）。

【請求項7】

前記複数列の電池セル（２０）のうちの少なくとも隣接する２列の電池セル（２０）の間に同一の前記熱管理部品（１２）が設置される、
ことを特徴とする請求項４に記載の電池（１０）。

【請求項8】

前記電池（１０）は、前記第１の方向に沿って配列される複数の前記熱管理部品（１２）を含む、
ことを特徴とする請求項４に記載の電池（１０）。

【請求項9】

複数の前記熱管理部品（１２）は、前記第１の方向に沿って間隔をおいて設置される、
ことを特徴とする請求項８に記載の電池（１０）。

【請求項10】

前記熱管理部品（１２）に熱交換媒体を収容する熱交換チャネルが設置されており、複数の前記熱管理部品（１２）の前記熱交換チャネルが相互に連通する、
ことを特徴とする請求項８に記載の電池（１０）。

【請求項11】

前記電池（１０）は、
前記収集キャビティ（１１ｂ）に設置され、前記収集キャビティ（１１ｂ）の圧縮強度を向上させるための支持体（１４）をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の電池（１０）。

【請求項12】

前記支持体（１４）は、前記排出物の少なくとも一部を通過させるためのチャネルを含む、
ことを特徴とする請求項１１に記載の電池（１０）。

【請求項13】

前記チャネルは、前記排出物における気体を通過させるために用いられ、且つ前記支持体（１４）における前記チャネル以外の領域は、前記排出物における固体を遮断するために用いられる、
ことを特徴とする請求項１２に記載の電池（１０）。

【請求項14】

前記支持体（１４）には、前記支持体（１４）に前記チャネルを形成するための開孔（１４０）が設置されている、
ことを特徴とする請求項１２に記載の電池（１０）。

【請求項15】

前記電池（１０）は、
前記第１の壁（２１ａ）に装着され、前記電気キャビティ（１１ａ）と前記収集キャビティ（１１ｂ）とを分離するための分離部品（１３）をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１１に記載の電池（１０）。

【請求項16】

前記分離部品（１３）には、前記放圧機構（２１３）が作動する時に、前記排出物を前記放圧領域（１３１）を介して前記収集キャビティ（１１ｂ）に排出するための放圧領域（１３１）が設置される、
ことを特徴とする請求項１５に記載の電池（１０）。

【請求項17】

前記支持体（１４）の外部に前記排出物を通過させるチャネルを形成するように、前記支持体（１４）は、前記分離部品（１３）の非放圧領域（１３２）に対応して設置される、
ことを特徴とする請求項１６に記載の電池（１０）。

【請求項18】

前記支持体（１４）は、前記分離部品（１３）の非放圧領域（１３２）に当接する、
ことを特徴とする請求項１７に記載の電池（１０）。

【請求項19】

前記支持体（１４）に、前記放圧領域（１３１）に対応して設置される第１の開孔（１４１）が設置されていることにより、前記放圧領域（１３１）を経過した排出物が前記第１の開孔（１４１）を介して排出される、
ことを特徴とする請求項１６に記載の電池（１０）。

【請求項20】

前記第１の開孔（１４１）は、対応する前記放圧領域（１３１）に連通する、
ことを特徴とする請求項１９に記載の電池（１０）。

【請求項21】

前記第１の開孔（１４１）の断面面積は、前記放圧領域（１３１）の面積以上である、
ことを特徴とする請求項１９に記載の電池（１０）。

【請求項22】

前記放圧領域（１３１）は、前記排出物が前記脆弱領域を貫通して前記収集キャビティ（１１ｂ）に入るように、前記放圧機構（２１３）が作動する時に破壊されるための脆弱領域である、
ことを特徴とする請求項１６に記載の電池（１０）。

【請求項23】

前記放圧領域（１３１）は、前記放圧機構（２１３）が作動する時に、前記排出物が前記第１の貫通孔を経過して前記収集キャビティ（１１ｂ）に入るための第１の貫通孔である、
ことを特徴とする請求項１６に記載の電池（１０）。

【請求項24】

前記ケース（１１）は、
前記分離部品（１３）とともに前記収集キャビティ（１１ｂ）を形成するための防護部材（１１３）をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１５に記載の電池（１０）。

【請求項25】

前記支持体（１４）は、前記分離部品（１３）及び／又は前記防護部材（１１３）に当接する、
ことを特徴とする請求項２４に記載の電池（１０）。

【請求項26】

前記支持体（１４）の接続面は、前記分離部品（１３）及び／又は前記防護部材（１１３）に当接し、前記支持体（１４）の非接続面には、前記支持体（１４）に前記排出物を通過させるチャネルを形成するように、第２の開孔（１４２）が設置されている、
ことを特徴とする請求項２５に記載の電池（１０）。

【請求項27】

前記防護部材（１１３）と前記支持体（１４）は、一体化構造である、
ことを特徴とする請求項２５に記載の電池（１０）。

【請求項28】

前記分離部品（１３）における前記放圧機構（２１３）に対応する領域と前記防護部材（１１３）との間の最小距離は、７ｍｍ以上である、
ことを特徴とする請求項２４に記載の電池（１０）。

【請求項29】

前記支持体（１４）は、中空構造である、
ことを特徴とする請求項１１に記載の電池（１０）。

【請求項30】

前記支持体（１４）は、管状構造である、
ことを特徴とする請求項２９に記載の電池（１０）。

【請求項31】

前記管状構造の横断面は、辺の数が４以上である多角形である、
ことを特徴とする請求項３０に記載の電池（１０）。

【請求項32】

前記管状構造は、棒状又は環状である、
ことを特徴とする請求項３０に記載の電池（１０）。

【請求項33】

前記電池（１０）は、前記収集キャビティ（１１ｂ）に相互に間隔をおいて設置される複数の前記管状構造を含む、
ことを特徴とする請求項３０に記載の電池（１０）。

【請求項34】

前記電池（１０）は、相互に積層設置され、横断面がハニカム状を呈する複数の前記管状構造を含む、
ことを特徴とする請求項３０に記載の電池（１０）。

【請求項35】

相互に接続される２つの管状構造の接続面には、前記２つの管状構造の接続面を貫通し、前記２つの管状構造に前記排出物を通過させるチャネルを形成するための第２の貫通孔が設置されている、
ことを特徴とする請求項３４に記載の電池（１０）。

【請求項36】

請求項１～３に記載の電池（１０）を含む電気機器であって、前記電池（１０）は、前記電気機器に電気エネルギを提供するために用いられる、
ことを特徴とする電気機器。

【国際調査報告】