电池、包括电池的装置和制备电池的设备的制作方法

1.本申请涉及电池领域，具体涉及一种电池、包括电池的装置和制备电池的设备。


背景技术：

2.化学电池、电化电池、电化学电池或电化学池是指通过氧化还原反应，把正极、负极活性物质的化学能，转化为电能的一类装置。与普通氧化还原反应不同的是氧化和还原反应是分开进行的，氧化在负极，还原在正极，而电子得失是通过外部线路进行的，所以形成了电流。这是所有电池的本质特点。经过长期的研究、发展，化学电池迎来了品种繁多，应用广泛的局面。大到一座建筑方能容纳得下的巨大装置，小到以毫米计的类型。现代电子技术的发展，对化学电池提出了很高的要求。每一次化学电池技术的突破，都带来了电子设备革命性的发展。世界上很多电化学科学家，都把研发兴趣集中在做为电动汽车动力的化学电池领域。
3.锂离子电池作为化学电池的一种，具有体积小、能量密度高、功率密度高、循环使用次数多和存储时间长等优点，在一些电子设备、电动交通工具、电动玩具和电动设备上得到了广泛应用，例如，锂离子电池目前广泛地应用于手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具，等等。
4.随着锂离子电池技术的不断发展，对锂离子电池的性能提出了更高的要求，希望锂离子电池能够同时考虑多方面的设计因素，其中锂离子电池的安全性能尤为重要。


技术实现要素：

5.本申请提出一种电池、包括电池的装置和制备电池的设备，以提高二次电池的性能。
6.根据本申请的第一方面，提供了一种电池，包括电池单体、热管理部件、避让腔和收集腔。所述电池单体具有电极端子，且所述电池单体包括泄压机构，所述泄压机构用于在所述电池单体的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放所述内部压力；所述热管理部件用于容纳流体以给所述电池单体调节温度；所述避让腔形成在所述泄压机构与所述热管理部件之间，所述避让腔被构造为提供允许所述泄压机构致动的空间；所述收集腔位于所述避让腔的外侧，以用于在所述泄压机构致动时收集来自所述电池单体的排放物。所述热管理部件被构造为使得在所述泄压机构致动时所述电池单体的排放物能够穿过所述热管理部件，从而经由所述避让腔进入所述收集腔。
7.根据本方案，避让腔的设置能够为泄压机构的致动留出一定空间，所以由于设置有避让腔，泄压机构可以不必设置在电池单体的电极端子一侧，而可以选择性地设置在电池单体的其他侧面上；收集腔的设置能够使得泄压机构所泄放出的排泄物能够被收集起来而不会喷射或流动至外界从而对其他部件或外界环境造成污染。本申请所提供的方案能够在电池内部发生热失控的情况下，电池单体的排放物也能够得到有效排放，由此降低因排放物排放不畅而带来的风险。并且，本申请为电池的设置提供多种可能性，尤其有助于进一
步优化电池的和泄压机构相关的各项设置。
8.在一种实施方式中，所述热管理部件设置有通孔，所述通孔被构造为使得所述避让腔和所述收集腔相互连通。
9.根据本方案，电池单体泄放处的排放物能够经由通孔而从避让腔进入收集腔，该过程无须破坏热管理部件即可实现，能够方便排放物的收集，也避免在避让腔内聚集过多的排放物。
10.在一种实施方式中，所述避让腔由设置在所述热管理部件上的所述通孔形成，从而使得在所述泄压机构致动时来自所述电池单体的排放物能够经由所述通孔直接进入所述收集腔。
11.根据本方案，避让腔由热管理部件上的通孔形成，这样的设置可以使得电池单体和热管理部件之间的底壁之间的间隙较小，从而使得电池的体积能够尽量较小、电池结构较为紧凑。
12.在一种实施方式中，所述热管理部件设置在所述避让腔和所述收集腔之间并将所述避让腔和所述收集腔相互隔开，并且所述热管理部件被构造为能够被所述电池单体的排放物破坏，从而使得所述电池单体的排放物从所述避让腔进入所述收集腔。
13.根据本方案，排放物需要冲破热管理部件而进入收集腔，这样的设置能够降低排放物的最终对外的冲击力，能够减小对外界所可能造成的危险。
14.在一种实施方式中，所述热管理部件内部形成有流道以用于供流体流动，其中所述避让腔被构造成被所述流道所围绕。
15.在一种实施方式中，所述流道被构造为在所述电池单体的排放物流经所述热管理部件的过程中保持完整。
16.根据上述两种方案，流体能够在电池的使用过程中对电池单体调节温度，避免电池单体过热而致动泄压机构。
17.在一种实施方式中，所述热管理部件被构造为使得所述电池单体的排放物能够破坏所述流道的壁，从而使所述流道和所述避让腔连通。
18.根据本方案，流体能够被释放出从而和电池单体的排放物一起进入收集腔，流体和电池单体的排放物混合在一起能够加速电池单体的排放物降温。
19.在一种实施方式中，所述避让腔通过所述热管理部件的朝向所述泄压机构敞开的避让结构形成，所述避让结构包括围绕所述避让腔的避让侧壁。
20.根据本方案，避让结构形成为一个在热管理部件上的凹腔，这样的设置能够避免设置额外的空间，能够使电池结构更加紧密。
21.在一种实施方式中，所述避让腔通过所述热管理部件的朝向所述泄压机构敞开的避让结构形成，所述避让结构包括围绕所述避让腔的避让侧壁，所述避让侧壁被构造成在所述泄压机构致动时被破坏从而使所述流体流出。
22.在一种实施方式中，所述避让侧壁相对于所述泄压机构朝向所述热管理部件的方向成预定夹角，并且所述预定夹角大于等于15
°
且小于等于85
°
23.根据上述两种方案，避让结构形成为一个在热管理部件上的凹腔，这样的设置能够避免设置额外的空间，能够使电池结构更加紧密。并且，避让侧壁的设置能够方便流道被电池单体的排放物冲破。
24.在一种实施方式中，所述热管理部件与所述避让腔相对地设置有泄放机构，所述泄放机构被构造为能够被致动以将所述避让腔中的排放物释放至所述收集腔。
25.在一种实施方式中，所述泄放机构被构造为在所述避让腔中的内部压力或温度达到阈值时致动。
26.在一种实施方式中，所述泄放机构被构造为在所述避让腔内的排放物的温度达到阈值时致动。
27.在一种实施方式中，所述泄放机构包括形成在所述热管理部件的壁上的薄弱结构。
28.根据上述几种方案，可以按照需要在热管理部件上设置泄放机构，当其被致动时能将避让腔中的排放物泄放至收集腔。这样的设置既能够方便避让腔中的排放物的泄放，避免避让腔中的压力过大或温度过高，同时也能够对排放物的冲击力造成一定程度的削弱，避免排放物最终依然带着巨大的冲量从而对其他部件或外界环境造成危险。
29.在一种实施方式中，所述电池包括箱壳，用于容纳所述电池单体，且所述热管理部件构成所述箱壳的至少部分。
30.根据本方案，热管理部件直接作为箱壳的一部分，可以减小电池的体积，使电池的结构较为紧凑。
31.在一种实施方式中，所述电池还包括防护构件，所述收集腔被限定在所述热管理部件和所述防护构件之间。
32.根据本方案，防护构件的设置能够进一步保证电池的完整性和安全性。同时，收集腔可以由热管理部件和防护构件来限定，增加了收集腔设置的灵活性。
33.在一种实施方式中，所述防护构件包括具有朝向所述热管理部件开口的凹腔以形成所述收集腔。
34.在一种实施方式中，所述防护构件和所述热管理部件之间放置有密封构件，并且所述防护构件和所述热管理部件通过紧固件牢固地接合。
35.根据上述两种方案，防护构件的结构以及其防护构件和热管理部件的接合方式可以根据需要做多种选择。
36.在一种实施方式中，所述密封构件被构造为在所述排放物的温度到达预定温度时被破坏，从而泄放所述收集腔内的压力。
37.根据本方案，当避让腔内的压力过大或温度过高、收集腔内的压力过大或温度过高时，收集腔内的排放物还可以进一步泄放到外界，从而避免造成危险。
38.根据本申请的第二方面，提供了一种装置，包括如上述方案中任意一项所述的电池，所述电池用于提供电能。
39.根据本申请的第三方面，提供了一种制备电池的设备，包括：电池单体制备模块，用于制备多个电池单体，所述多个电池单体中的每个电池单体具有电极端子，且所述多个电池单体中的至少一个电池单体包括泄压机构，所述泄压机构用于在所述至少一个电池单体的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放所述内部压力；热管理部件制备模块，用于制备热管理部件，所述热管理部件用于容纳流体以给所述电池单体调节温度；避让腔形成模块，用于形成避让腔，所述避让腔形成在所述泄压机构与所述热管理部件之间，所述避让腔被构造为提供允许所述泄压机构致动的空间；收集腔形成模块，用于形成收集腔，所述收集
腔位于所述避让腔的外侧，以用于在所述泄压机构致动时收集来自所述电池单体的排放物。其中，所述热管理部件被构造为使得在所述泄压机构致动时所述电池单体的排放物能够穿过所述热管理部件，从而经由所述避让腔进入所述收集腔。
40.本申请实施例的电池、包括电池的装置和制备电池的设备，在电池单体上设置泄压机构，同时在电池单体外侧设置避让腔和收集腔。避让腔的设置能够为泄压机构的致动留出一定空间，所以由于设置有避让腔，泄压机构可以不必设置在电池单体的电极端子一侧，而可以选择性地设置在电池单体的其他侧面上；收集腔的设置能够使得泄压机构所泄放出的排泄物能够被收集起来而不会喷射或流动至外界从而对其他部件或外界环境造成污染。本申请所提供的方案能够为电池的设置提供多种可能性，尤其有助于进一步优化电池的和泄压机构相关的各项设置，进而提高电池的综合性能。
附图说明
41.此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
42.图1示出了采用本申请的电池的车辆的一些实施例的结构示意图；
43.图2示出了根据本申请的一些实施例的电池的分解示意图；
44.图3示出了根据本申请的一些实施例的电池的分解示意图；
45.图4示出了根据本申请的一些实施例的电池单体的分解示意图；
46.图5示出了根据本申请的一些实施例的电池单体的立体示意图；
47.图6示出了根据本申请的一些实施例的电池单体的立体示意图；
48.图7示出了根据本申请的一些实施例的电池的剖视图；
49.图8示出了图7中所示的电池的b部分的放大视图；
50.图9示出了根据本申请的一些实施例的热管理部件的俯视图；
51.图10示出了图9中所示的热管理部件的仰视图；
52.图11示出了图9中所示的热管理部件的a
‑
a剖视图；
53.图12示出了本申请制备电池的设备的一些实施例的结构示意图。
具体实施方式
54.为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合显示出根据本申请的多个实施例的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当可以理解的是，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中记载的实施例，本领域普通技术人员在不用花费创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都将属于本申请保护的范围。
55.除非另有定义，本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本申请中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”、“包含”、“有”、“具有”、“含有”、“含”等为开放式的用词。因此，“包括”、“包含”、“有”例如一个或多个步骤或元件的一种方法或装置，其具有一个或多个步骤或元件，但不限于仅具有这一个或多个元件。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中
的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序或主次关系。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
56.在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
57.在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“附接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
58.在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
59.如上所述，应当强调，当在本说明书中使用术语“包括/包含”时，用于明确表明表示所述特征、整数、步骤或组件的存在，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整数、步骤、部件或成组的特征、整数、步骤、部件。如本申请所用，单数形式“一个”、“一”和“该”也包括复数形式，除非上下文另有明确指示
60.本说明书中的用词“一”、“一个”可以表示一个，但也可与“至少一个”或“一个或多个”的含义一致。术语“约”一般表示提及的数值加上或减去10％，或更具体地是加上或减去5％。在权利要求书中使用的术语“或”，除非明确表示其仅指可替代的方案，否则其表示“和/或”的意思。
61.本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本申请中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
62.本领域中所提到的电池按是否可充电可以分为一次性电池和可充电电池。一次性电池(primary battery)也称为“用完即弃”电池及原电池，因为它们的电量耗尽后，无法再充电使用，只能丢弃。可充电电池又称为二次电池(secondary battery)或二级电池、蓄电池。可充电电池的制作材料和工艺与一次电池不同，其优点是在充电后可多次循环使用，可充电电池的输出电流负荷力要比大部分一次性电池高。目前常见的可充电电池的类型有：铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池。锂离子电池具有重量轻、容量大(容量是同重量的镍氢电池的1.5倍～2倍)、无记忆效应等优点，且具有很低的自放电率，因而即使价格相对较高，仍然得到了普遍应用。锂离子电池目前也广泛应用于纯电动车及混合动力车，用于这种用途的锂离子电池的容量相对略低，但有较大的输出、充电电流，也有较长的使用寿命，但成本较高。
63.本申请实施例中所描述的电池是指可充电电池。下文中将主要以锂离子电池为例来描述本申请公开的实施例。应当理解的是，本申请公开的实施例对于其他任意适当类型的可充电电池都是适用的。本申请中公开的实施例所提到的电池可以直接或者间接应用于适当的装置中来为该装置供电。
64.本申请公开的实施例中所提到的电池是指包括一个或多个电池单体以提供预定的电压和容量的单一的物理模块。例如，本申请中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。电池单体是电池中的基本单元，一般按封装的方式可以分为：柱形电池单体、方形电池单体和软包电池单体。下文中将主要围绕方形电池单体来展开。应当理解的是，下文中所描述的实施例在某些方面对于柱形电池单体或软包电池单体而言也是适用的。
65.电池单体包括正极极片、负极极片、电解液和隔离膜。锂离子电池单体主要依靠锂离子在正极极片和负极极片之间的移动来工作。例如，锂离子电池单体使用一个嵌入的锂化合物作为一个电极材料。目前用作锂离子电池的正极材料主要常见的有：锂钴氧化物(licoo2)、锰酸锂(limn2o4)、镍酸锂(linio2)及磷酸锂铁(lifepo4)。隔离膜设置在正极极片和负极极片之间以形成具有三层材料的薄膜结构。该薄膜结构一般通过卷绕或者叠置的方式制成具有所需形状的电极组件。例如，柱形电池单体中三层材料的薄膜结构被卷绕成柱形形状的电极组件，而在方形电池单体中薄膜结构被卷绕或者叠置成具有大致长方体形状的电极组件。
66.多个电池单体可经由电极端子而被串联和/或并联在一起以应用于各种应用场合。在一些诸如电动汽车等的大功率应用场合，电池的应用包括三个层次：电池单体、电池模块和电池包。电池模块是为了从外部冲击、热、振动等中保护电池单体，将一定数目的电池单体电连接在一起并放入一个框架中而形成的。电池包则是装入电动汽车的电池系统的最终状态。电池包一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。箱体一般由盖体和箱壳组成。目前的大部分电池包是在一个或多个电池模块上装配电池管理系统(bms)、热管理部件等各种控制和保护系统而制成的。随着技术的发展，电池模块这个层次可以被省略，也即，直接由电池单体形成电池包。这一改进使得电池系统的重量能量密度、体积能量密度得到提升的同时零部件数量显著下降。本申请中所提到的电池包括电池模块或电池包。
67.电池单体上通常设置有泄压机构，泄压机构是指在电池单体的内部压力或温度达到预定阈值时能够致动以泄放内部压力的元件或部件。泄压机构又被称为防爆阀、气阀、泄压阀或安全阀等。泄压机构可以具体采用压敏或温敏的元件或构造，即，当电池单体的内部压力或温度达到预定阈值时，泄压机构执行动作或者泄压机构中设有的薄弱结构被破坏，从而形成可供内部压力泄放的开口或通道。
68.本申请中所提到的“致动”是指泄压机构产生动作或被激活以泄放电池单体的内部压力。所产生的动作可以包括但不限于：泄压机构中的至少一部分破裂、撕裂、破碎或者打开等。泄压机构在致动时，电池单体的内部的高温高压物质作为排放物会从致动的部位向外排出。以此方式能够在可控压力的情况下使电池单体产生泄压，从而避免更严重的事故发生。本申请中所提到的来自电池单体的排放物包括但不限于：电解液、被溶解或分裂的正负极极片、隔离膜的碎片、反应产生的高温高压气体和/或火焰等。该高温高压的排放物朝向电池单体的设置泄压机构的方向排放，其威力和破坏力巨大，甚至能够冲破在该方向
上设置的诸如盖体等的一个或多个结构。
69.对于传统的泄压机构而言，在致动时需要有一定的避让空间。避让空间是指泄压机构在致动时(例如泄压机构的至少一部分被撕裂)，泄压机构内部或外部的在致动方向(即，被撕裂的方向)上的空间。也就是说，避让空间是允许泄压机构致动的空间。由于电池单体的盖板相比于壳体具有更厚的厚度，将泄压机构设置在盖板上也更容易形成避让空间，从而利于电池单体的设计和制造。具体而言，由于电池单体的壳体通过将铝薄板冲压而成。相比于盖板，冲压而成的壳体壁厚很薄。一方面，壳体这种较薄的壁厚使得很难将需要避让空间的泄压机构设置在其上。另一方面，壳体这种一体式凹入的结构使得很难在其上安装泄压机构，这同时也会造成电池单体成本的增加。
70.此外，现有的电池单体发生致动后，其排放出的废弃物通常会直接排放至电池外，这样不仅污染环境，并且带着巨大热量的排放物很可能会对外界环境造成危险。
71.总的来说，要改变将传统的电池的避让结构的设计理念对研究人员以及本领域技术人员而言是需要解决各种技术问题并克服技术偏见，并不是一蹴而就的。
72.为了解决或至少部分地解决现有技术中电池存在的上述问题以及其他潜在问题，本申请的发明人反其道而行之并对此进行了大量的研究和实验后，提出了一种新型的电池。本申请实施例描述的电池所适用的装置包括但不限于：手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动车辆、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等，例如，航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等，电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动车辆玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等，电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具，例如，电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨。
73.本申请的实施例描述的电池不仅仅局限适用于上述所描述的设备，还可以适用于所有使用电池的设备，但为描述简洁，下述实施例均以电动汽车为例进行说明。
74.例如，如图1所示，该图为根据本申请一实施例的一种车辆1的简易示意图，车辆1可以为燃油车辆、燃气车辆或新能源车辆，新能源车辆可以是纯电动车辆、混合动力车辆或增程式车辆等。车辆1的内部可以设置电池10，例如，在车辆1的底部或车头或车尾可以设置电池10。电池10可以用于车辆1的供电，例如，电池10可以作为车辆1的操作电源。并且车辆1还可以包括控制器30和马达40。控制器30用来控制电池10为马达40的供电，例如，用于车辆1的启动、导航和行驶时的工作用电需求。在本申请的另一实施例中，电池10不仅仅可以作为车辆1的操作电源，还可以作为车辆1的驱动电源，替代或部分地替代燃油或天然气为车辆1提供驱动动力。在下文中所称的电池10也可以理解为是包括多个电池单体20的电池包。
75.图2和图3分别示出了根据本申请实施例的电池10的分解视图。如图2和图3所示，电池10包括多个电池单体20以及用于电连接多个电池单体20的汇流部件12。为了使电池单体20免受外界液体或者异物的侵袭或者腐蚀，电池10包括箱体11，其用来封装多个电池单体以及其他必要的部件，如图2和图3所示。在一些实施例中，箱体11可以包括盖体111和箱壳112，电池10还可以包括在盖体111和箱壳112之间延伸的梁114，梁114可以从箱壳112的底部部分112a沿垂直于底部部分112a的方向向盖体111延伸。盖体111和箱壳112密封地组合在一起以共同包围形成用于容纳多个电池单体20的电气腔11a。在其他的一些实施例中，盖体111和箱壳112也可以不密封地彼此组合。
76.图4示出了根据本申请实施例的电池单体20的分解视图，图5和图6分别示出了电池单体20从不同角度观察时的立体视图。如图4至图6所示，在根据本申请的电池单体20中，其包括盒21、电极组件22和电解液。电极组件22被容纳在电池单体20的盒21中，电极组件22包括正极极片、负极极片和隔离膜。隔离膜的材质可以为pp或pe等。电极组件22可以是卷绕式的结构，也可以是叠片式的结构。盒21包括壳体211和盖板212。壳体211包括由多个壁形成的容纳腔211a以及开口211b。盖板212布置在开口211b处以封闭容纳腔211a。除了电极组件22之外，容纳腔211a中还容纳有电解液。电极组件22中的正极极片和负极极片一般会设有极耳。极耳一般包括正极极耳和负极极耳。具体地，正极极片包括正极集流体和正极活性物质层，正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面，未涂覆正极活性物质层的正极集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的正极集流体，未涂覆正极活性物质层的正极集流体作为正极极耳，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等；负极片包括负极集流体和负极活性物质层，负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面，未涂敷负极活性物质层的负极集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的负极集流体，未涂敷负极活性物质层的负极集流体作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质可以为碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断，正极极耳的数量为多个且层叠在一起，负极极耳的数量为多个且层叠在一起。极耳通过连接构件23与位于电池单体20外部的电极端子214电连接。电极端子214一般包括正电极端子214a和负电极端子214b。本申请的电池10中的电池单体20中的至少一个电池单体20包括泄压机构213。在一些实施例中，可以是多个电池单体20中的由于其在电池10中所处的位置而可能更容易遭受热失控的电池单体上设置有泄压机构213。当然，也可以是电池10中的每个电池单体20都设置有泄压机构213。
77.泄压机构213是指电池单体的内部压力或温度达到预定阈值时致动以泄放内部压力的元件或部件。本申请中所称的阈值可以是压力阈值或温度阈值，该阈值设计根据设计需求不同而不同。例如可根据被认为是存在危险或失控风险的电池单体的内部压力或内部温度值而设计或确定该阈值。并且，该阈值可能取决于电池单体中的正极极片、负极极片、电解液和隔离膜中一种或几种材料。也就是说，泄压机构213用于在其所在的至少一个电池单体20的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放电池内部的压力，从而避免更加危险的事故发生。如上面所提到的，泄压机构213又可以被称为防爆阀、气阀、泄压阀或安全阀等。汇流部件12又被称为汇流排或母线等，其是将多个电池单体20以串联和/或并联的方式电连接的部件。多个电池单体20通过汇流部件12串并联后，具有较高的电压，因此具有汇流部件12的这一侧有时被称为高压侧。在一些实施方式中，电池10中的泄压机构213设置在电池单体20的底侧。
78.图8示出了图7中的b部分的放大视图。如图8所示，在一些实施例中，电池10还可以包括热管理部件13。本申请中的热管理部件13是指能够对电池单体20的温度进行管理和调节的部件。热管理部件13能够容纳流体对电池单体20的温度进行管理和调节。这里的流体可以是液体或气体。温度的管理和调节可以包括给多个电池单体20加热或者冷却。例如，在给电池单体20冷却或降温的情况下，该热管理部件13用于容纳冷却流体以给多个电池单体20降低温度，此时，热管理部件13也可以称为冷却部件、冷却系统或冷却板等，其容纳的流体也可以称为冷却介质或冷却流体，更具体的，可以称为冷却液或冷却气体，其中冷却介质
可以被设计成是循环流动的，以达到更好的温度调节的效果。冷却介质可具体采用诸如水、水和乙二醇的混合液、或者空气，等等。为了实现调节温度的有效性，热管理部件13一般都通过诸如导热硅胶等方式而附接至电池单体20。另外，热管理部件13也可以用于加热以给多个电池单体20升温。例如，在一些冬天气温较寒冷的地区启动电动车辆之前，对电池10进行加热能够提高电池性能。
79.继续参考图8，在泄压机构213和热管理部件13之间形成有避让腔134a，避让腔134a能够留出允许泄压机构致动的空间。在避让腔134a的外侧形成有收集腔11b，收集腔11b用于在泄压机构213致动时收集来自电池单体20的排放物。由于设置有避让腔134a，泄压机构213可以不必设置在电池单体20的电极端子214一侧，而可以选择性地设置在电池单体20的其他侧面上；收集腔11b的设置能够使得泄压机构213所泄放出的排泄物能够被收集起来而不会喷射或流动至外界从而对其他部件或外界环境造成污染。本申请所提供的方案能够在电池10内部发生热失控的情况下，电池单体20的排放物也能够得到有效排放，由此降低因排放物排放不畅而带来的风险。
80.下面结合热管理部件13的具体结构来对避让腔134a和收集腔11b的结构做详细描述。
81.在一些实施例中，热管理部件13可以包括一对导热板以及形成在该一对导热板之间的流道133。为了便于下文中的描述，该一对导热板将被称为附接至多个电池单体20的第一导热板131以及布置在第一导热板131的远离电池单体20的一侧的第二导热板132。流道133用来容纳流体并允许流体在其中流动。在一些实施例中，避让腔134a被构造成被流道133所围绕。在一些实施例中，包括第一导热板131、第二导热板132以及流道133的热管理部件13可以通过吹塑等适当的工艺一体地形成，或者第一导热板131和第二导热板132通过焊接(如钎焊)装配在一起。在一些替代的实施例中，第一导热板131、第二导热板132以及流道133也可以分别形成并组装在一起以形成热管理部件13。
82.在一些实施例中，热管理部件13可以构成用于容纳多个电池单体的箱体11的一部分。例如，热管理部件13可以是箱体11的箱壳112的底部部分112a。除了底部部分112a之外，箱壳112还包括侧部部分112b。如图7所示，在一些实施例中，侧部部分112b形成为框架结构，并能够与热管理部件13装配在一起形成箱壳112。以此方式，能够使电池10的结构更加紧凑、空间有效利用率提高，有利于提高能量密度。
83.热管理部件13与侧部部分112b可以通过例如密封圈的密封构件以及紧固件等密封地装配在一起。为了提高密封效果，紧固件可以采用fds流钻螺钉。当然，应当理解的是，这种密封的装配方式只是示意性的，并不旨在限制本申请内容的保护范围。其他任意适当的装配方式也是可能的。例如，在一些替代的实施例中，热管理部件13可以通过粘接等适当的方式装配在一起。
84.在一些替代的实施例中，热管理部件13还可以和侧部部分112b是一体成型的。也就是说，箱体11的箱壳112可以是一体成型的。这种成型方式能够使箱壳112部分的强度更高，并且不容易产生泄漏。在一些替代的实施例中，箱壳112的侧部部分112b也可以是与盖体111一体形成的。也就是说，在这种情况下，盖体111构成了一个具有下部开口的结构，该下部开口可由热管理部件13封闭。
85.换言之，热管理部件13与箱体11之间的关系可以是多种多样的。例如，在一些替代
的实施例中，热管理部件13也可以不是箱体11的箱壳112的一部分，而是装配在箱壳112的面向盖体111侧的一个部件。这种方式更利于箱体11保持密闭。还有一些替代的实施例中，热管理部件13也可以通过适当的方式被集成在箱壳112的内侧。
86.上文中提到过有的泄压机构213在致动时需要在电池单体20的外部对应于泄压机构213的位置设置避让结构134，这样使泄压机构213能够顺利致动从而发挥应有的作用。在一些实施例中，避让结构134可以布置在热管理部件13上，从而使得热管理部件13附接到多个电池单体20的情况下能够在避让结构134和泄压机构213之间形成避让腔134a。也就是说，本申请中所提到的避让腔134a是指由避让结构134和泄压机构213共同围绕形成的密闭空腔，在这种方案中，针对来自电池单体20的排放物的排放而言，该避让腔134a的入口一侧表面可因泄压机构213的致动而被打开，而与该入口一侧表面相对的出口一侧表面则可因高温高压的排放物而被部分地破坏而被打开，从而形成排放物的泄放通道。而根据另一些实施例，该避让腔134a可以是例如由避让结构134和泄压机构213共同围绕形成的非密闭空腔，该非密闭空腔中的出口一侧表面可原本就具有供排放物流出的通道。
87.如图8所示，在一些实施例中，形成在热管理部件13上的避让结构134可以包括避让底壁134b和围绕避让腔134a的避让侧壁134c。本申请中的避让底壁134b和避让侧壁134c是相对于避让腔134a而言的。具体而言，避让底壁134b是指避让腔134a的与泄压机构213相对的壁，而避让侧壁134c是与避让底壁134b邻接并成预定角度而围绕避让腔134a的壁。在一些实施例中，避让底壁134b可以是第二导热板132的一部分，而避让侧壁134c可以是第一导热板131的一部分。
88.例如，在一些实施例中，避让结构134可以通过将第一导热板131的一部分朝向第二导热板132凹入并形成开口，并将开口的边缘与第二导热板132通过适当的固定方式固定在一起而形成。在泄压机构213致动时，来自电池单体20的排放物会首先进入到该避让腔134a中。如图8的避让腔134a中的箭头所示，排放物会大致以扇形方向向外排出。
89.不同于传统的热管理部件的是，根据本申请实施例中的热管理部件13能够在泄压机构213致动时被破坏，以使来自电池单体20的排放物穿过热管理部件13。这样设置的优势在于能够使得来自电池单体20的高温高压排放物顺利地穿过热管理部件13，从而避免排放物不能及时排出所造成的二次事故，由此提高电池10的安全性能。
90.为了使排放物能够顺利穿过热管理部件13，可以在热管理部件13的与泄压机构213相对的位置设置通孔或者泄放机构。例如，在有的实施例中，在避让底壁134b上，也即，第二导热板132上可以设置有泄放机构。本申请中的泄放机构是指在泄压机构213致动时能够致动从而允许至少来自电池单体20的排放物穿过热管理部件13排出的机构。在一些实施例中，泄放机构也可以采用与电池单体200上的泄压机构213同样的构造。也就是说，在一些实施例中，泄放机构可以是布置在第二导热板132的具有与泄压机构213相同构造的机构。在一些替代的实施例中，泄放机构也可以采用与泄压机构213不同的构造，而只是设置在避让底壁134b处的薄弱结构，薄弱结构例如可以包括但不限于：与避让底壁134b一体的厚度减薄部、刻痕(例如如下图9中所示的十字形刻痕134d)或者安装在避让底壁134b处的由诸如塑料等易损材料制成的易损部等。或者，泄放机构可以为温感或压感泄放机构，在其感测到的温度或压力超过阈值时而致动。
91.在一些实施例中，为了使排放物能够顺利穿过热管理部件13，避让结构134也可以
是贯穿热管理部件13的通孔。也就是说，避让结构134可以仅具有避让侧壁134c，并且该避让侧壁134c即为通孔的孔壁。在这种情况下，在泄压机构213致动时来自电池单体20的排放物能够直接穿过避让结构134而排出。以此方式，能够更加有效地避免二次高压的形成，从而提高电池10的安全性能。
92.在一些实施例中，热管理部件13还可以被构造成能够在泄压机构213致动时被破坏以使得流体流出。流体流出能够快速地对来自电池单体20的高温高压排放物进行降温以及灭火，从而避免对其他电池单体20以及电池10造成进一步伤害而引发更严重的事故。例如，在一些实施例中，避让侧壁134c也可以被形成为容易被来自电池单体20的排放物破坏，使得流道133和避让腔134a连通，进而流道133内的流体可以流入避让腔134a和/或收集腔11b。由于电池单体20的内部压力比较大，来自电池单体20的排放物会以大致锥形的形状向外排放。在这种情况下，如果能够增大避让侧壁134c与排放物的接触面积就能够提高避让侧壁134c被破坏的可能性。
93.例如，在一些实施例中，避让侧壁134c被构造成相对于泄压机构213朝向热管理部件13的方向呈预定夹角，并且该夹角大于等于15
°
且小于等于85
°
。例如，图8中所示出的预定夹角在45
°
左右。通过合理地设置该夹角，能够使得避让侧壁134c在泄压机构213致动时更容易被破坏，以进一步使得流体能够流出以与排放物接触，达到及时冷却排放物的效果。此外，该预定夹角还能够使得该避让侧壁134c能够被更容易地形成，例如，该预定夹角可以提供一定的拔模斜度，从而利于避让侧壁134c乃至整个第一导热板131的制造。
94.在其他未示出的实施例中，流道133也可以被构造为在电池单体20的排放物流经热管理部件13的过程中保持完整。需要说明的是，这里所说的“保持完整”指的是在电池单体20的排放物流经热管理部件13的过程中，流道133不被破坏，以使得流道133和外界不会连通，流道133内的流体也不会被释放到流道133外的空间中去。
95.此外，避让侧壁134c的这种布置方式可以适用于上述具有避让腔134a的情况以及避让结构134是通孔的情况。例如，避让结构134是通孔的情况下，该通孔的孔径可以沿泄压机构213朝向热管理部件13的方向逐渐减小，并且该通孔的孔壁相对于泄压机构213朝向热管理部件13的方向所成的夹角大于等于15
°
且小于等于85
°
。
96.当然，应当理解的是，上述关于将避让侧壁134c相对于泄压机构213朝向热管理部件13的方向成预定夹角的形状只是示意性的，并不旨在限制本申请内容的保护范围。其他任意适当的能够利于避让侧壁134c在泄压机构213致动时被破坏的结构都是可行的。例如，在一些实施例中，在避让侧壁134c上也可以具有任何类型的薄弱结构。
97.上面的实施例描述了热管理部件13具有避让结构134的情况。也就是说，上文中的实施例所提到的避让腔134a是通过热管理部件13上的避让结构134和泄压机构213所形成的。应当理解的是，上文中的关于避让腔134a的这些实施例只是示意性的，并不旨在限制本申请内容的保护范围，其他任意适当的结构或者布置也是可能的。例如，在一些替代的实施例中，热管理部件13也可以不包括避让结构134。在这种情况下，避让腔134例如可以通过形成在泄压机构213周边突出的部分和热管理部件13来形成。并且，热管理部件13上与泄压机构213的相对的位置可以设置有泄放机构或者薄弱结构来使得来自电池单体20的排放物能够穿过热管理部件13和/或冲破热管理部件13而使流体流出。
98.当然，在一些实施例中，也可以不使用避让腔134a。例如，对于一些不需要避让空
间就能够致动的泄压机构213而言，泄压机构213可以与热管理部件13紧贴设置。这种泄压机构213例如可以包括但不限于温敏泄压机构213。温敏泄压机构213是在电池单体20的温度达到阈值的情况下致动而泄放电池单体20的内部压力的机构。与之相对应的是压敏泄压机构213。压敏泄压机构213即是上文中所提到的泄压机构。压敏泄压机构即在电池单体20的内部压力达到阈值时致动而泄放电池单体20的内部压力的机构。
99.在一些实施例中，电池10还包括收集腔11b，如图7和图8所示。本申请中的收集腔11b是指在泄压机构213致动时收集来自电池单体20和热管理部件13的排放物的空腔。收集腔11b用于收集排放物，可以是密封或非密封的。在一些实施例中，收集腔11b内可以包含空气，或者其他气体。可选地，收集腔11b内也可以包含液体，比如冷却介质，或者，设置容纳该液体的部件，以对进入收集腔11b的排放物进一步降温。进一步可选地，收集腔11b内的气体或者液体是循环流动的。在上文中所描述的存在避让腔134a的情况中，避让腔134a可以通过热管理部件13与收集腔11b隔离。这里所谓的“隔离”指分离，可以不是密封的。这种情况能够更加有利于排放物冲破避让侧壁134c从而使流体流出，以对排放物进一步降温和灭火，从而提高电池的安全性能。此外，在上文中所描述的避让结构134是通孔的情况下，避让腔134a可以和收集腔11b相互连通。这种方式更加利于排放物的排放，从而避免二次高压所带来的安全隐患。
100.在一些实施例中，收集腔11b也可以是热管理部件13外部的一个开放的腔体。例如，在热管理部件13作为箱体11的箱壳112的底部部分112a的实施例中，来自电池单体20的排放物在穿过热管理部件13之后可以直接排放到热管理部件13的外部空间，也即，箱体11的外部，从而避免二次高压的产生。在一些替代的实施例中，电池10还可以包括防护构件115，如图7所示。本申请中的防护构件115是指布置在热管理部件13的远离电池单体20的一侧来对热管理部件13和电池单体20提供防护的部件。在这些实施例中，收集腔11b可以布置在防护构件115和热管理部件13之间。
101.在一些实施例中，防护构件115可以是安装在箱体11的底部起到防护作用的部分。这种方式有助于促进对诸如电动车辆等电池10的应用部位或空间进行更多样化的设计。例如，对于有些电动车辆而言，为了降低制造成本并从而降低最终产品的价格，在不影响使用的情况下，可以不设置防护构件115。用户可以根据需要来选择是否加装防护构件。在这种情况下，收集腔11b就构成了上文中提到的开放的腔体，来自电池单体20的排放物将可以直接排放到电池10外部。
102.在一些实施例中，防护构件115可以是箱体11的箱壳112的底部部分112a。例如，热管理部件13可以装配到作为箱壳112的底部部分112a的防护构件115上，并且热管理部件13装配到防护构件115上并且两者之间留有间隙，以形成收集腔11b。例如，在一些实施例中，防护构件115包括具有朝向热管理部件13开口的凹腔以形成收集腔11b。在这种情况下，收集腔11b可以作为来自电池单体20的排放物的一个缓冲腔。在该收集腔11b中排放物的温度、体积或者压力中的至少一项达到预定程度或者阈值时，防护构件115可以被部分地破坏以及时泄放收集腔11b中的压力。在一些替代的实施例中个，替代地或者附加地，可以在防护构件115以及热管理部件13之间设置密封构件(例如密封圈、密封胶等)以密封收集腔11b，其中，密封构件也可以在收集腔11b中排放物的温度、体积或者压力中的至少一项达到预定程度或者阈值时被至少部分地破坏，以及时泄放收集腔11b中的压力，避免造成二次破
坏。
103.在一些替代的实施例中，防护构件115还可以是和热管理部件13一体地形成的。例如，在热管理部件13的外部，还一体地形成有防护构件115，防护构件115和热管理部件13之间具有间隔以形成收集腔11b。防护构件15上可以设置有薄弱结构，这样在收集腔11b中的排放物的温度、体积或者压力达到预定程度或者阈值时，防护构件115可以被部分地破坏从而及时泄放收集腔11b的压力。这种方式能够进一步减少部件的数量，并因此减少装配时间并降低装配成本。
104.附加地或者作为替代的方案，在一些实施例中，该收集腔11b还可以由布置成在盖体111和箱壳112之间延伸的梁114(见图3)构成。热管理部件13可以布置在梁114和电池单体20之间。在一些实施例中，梁114可以具有中空的结构，并且梁114的中空空间可以构成收集腔11b。
105.图9至图11分别示出了根据本申请的一些实施例的热管理部件13的不同角度的视图以及剖视图。如图所示，在一些实施例中，第一导热板131和第二导热板132上可以分别形成有对应于流道133的半凹槽结构，并且第一导热板131和第二导热板132的半凹槽结构相互对齐。通过将第一导热板131和第二导热板132组装在一起，来将第一导热板131和第二导热板132的半凹槽结构组合成流道133，并最终形成热管理部件13。
106.当然，应当理解的是，上文中所描述的热管理部件13的具体结构只是示意性的，并不旨在限制本申请的保护范围。其他任意适当的结构或者布置也是可能的。例如，在一些替代的实施例中，第一导热板131、第二导热板132以及流道133中的至少一个可以被省略。例如，第二导热板132可以被省略。也就是说，在一些实施例中，热管理部件13可以仅包括第一导热板131以及布置在一侧或者嵌置在其中的流道133。
107.从上文中的描述可以看出，在一些实施例中，在将泄压机构213布置在相对于电池单体20的汇流部件12的不同侧的情况下，经过结构调整，可以形成双腔结构。双腔是指上文中提到的电池单体20的泄压机构213与避让结构134之间的避让腔134a以及收集腔11b。该双腔结构能够有效地保证在泄压机构213致动时来自电池单体20的排放物能够被可控且有序地及时排放。此外，在一些实施例中，避让腔134a也可以被破坏以使热管理部件13中的流体流出，对来自电池单体20的排放物进行冷却和灭火，从而可以快速降低来自电池单体20的排放物的温度，由此提高了电池10的安全性能。
108.此外，通过将泄压机构213布置在电池单体20的汇流部件12的不同侧，来自电池单体20的排放物也不会进入或者少量进入到箱体11所形成的电气腔11a中。这对保证电气安全以及避免汇流部件12之间的短路是特别有利的。基于这种电气腔11a以及上文中提到的双腔结构分离的结构，箱体11的盖体111可以被设计为更加靠近汇流部件12。这是由于来自电池单体20的排放物会排放到避让腔134a和/或收集腔11b中，电气腔11a部分就可以不需要设置供排放物流通的通道，从而使得盖体111能够更靠近汇流部件12，甚至是接触汇流部件12。这能够使得电池10的上部结构更加紧凑，加大了电池10的用于容纳电池单体20的有效空间，从而提高电池10的体积能量密度。
109.具体而言，在传统的电池10中，特别是电池单体20采用三元锂离子电池单体的情况下，别说将盖体111与汇流部件12接触，将两者的距离设置为小于7mm基本都是不可能实现的。这是因为传统的电池单体20由于汇流部件12和泄压机构213都设置在电池单体20的
同一侧，为了在泄压机构213致动时保证泄压机构213能够正常开启并使来自电池单体20的排放物能够顺利排出和流通，通常会将汇流部件12和盖体111之间的距离设置为7mm或7mm以上，来保证电池10的安全性。
110.不同于传统的电池10，在将泄压机构213与汇流部件12设置于电池单体20的不同侧之后，由于来自电池单体20的排放物会排放到避让腔134a和/或收集腔11b中，不需要在电池单体20的盖板212上保留设置泄压机构213所需的位置，而且电气腔11a部分可以不需要设置供排放物流通的通道，使得盖体111与汇流部件12可以被设置为相邻并且两者之间的距离可以小于2mm。这种尺寸的间隙对于电池技术的发展是相当有利的。具体而言，电池技术发展到目前，在保证安全性的情况下，电池10除容纳电池单体20的空间之外的各结构和部件所占用的尺寸能够减少1mm都会十分困难。因此，通过将泄压机构213与汇流部件12设置于电池单体20的不同侧，能够显著提高电池10结构的紧凑程度、合理加大电池单体20的有效容纳空间，从而提高电池10的体积能量密度。
111.上文中结合图1至图11描述了本申请实施例的电池，下面将结合图12描述本申请实施例的制备制备电池的设备，其中未详细描述的部分可参见前述各实施例。
112.参考图12，本申请所给出的实施方式中，还提供了一种制备电池的设备60，包括：电池单体制备模块61，用于制备多个电池单体，多个电池单体中的每个电池单体具有电极端子，且多个电池单体中的至少一个电池单体包括泄压机构，泄压机构用于在至少一个电池单体的内部压力达到阈值时致动以泄放内部压力；热管理部件制备模块62，用于制备热管理部件，热管理部件用于容纳流体以给电池单体降温；避让腔形成模块63，用于形成避让腔，避让腔形成在泄压机构与热管理部件之间，避让腔被构造为提供允许泄压机构致动的空间；收集腔形成模块64，用于形成收集腔，收集腔位于避让腔的外侧，以用于在泄压机构致动时收集来自电池单体的排放物。其中，热管理部件被构造为使得在泄压机构致动时电池单体的排放物能够穿过热管理部件，从而经由避让腔进入收集腔。
113.本申请实施例的电池、包括电池的装置和制备电池的设备，在电池单体上设置泄压机构，同时在电池单体外侧设置避让腔和收集腔。避让腔的设置能够为泄压机构的致动留出一定空间，所以由于设置有避让腔，泄压机构可以不必设置在电池单体的电极端子一侧，而可以选择性地设置在电池单体的其他侧面上；收集腔的设置能够使得泄压机构所泄放出的排泄物能够被收集起来而不会喷射或流动至外界从而对其他部件或外界环境造成污染。本申请所提供的方案能够为电池的设置提供多种可能性，尤其有助于进一步优化电池的和泄压机构相关的各项设置，进而提高电池的综合性能。
114.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。