电池和用电装置的制作方法

本技术实施例涉及电池领域，并且更具体地，涉及一种电池和用电装置。

背景技术：

1、随着时代的发展，电动汽车由于其高环保性、低噪音、使用成本低等优点，具有巨大的市场前景且能够有效促进节能减排，有利社会的发展和进步。对于电动汽车而言，电池技术是关乎其发展的一项重要因素。

2、在电池技术的发展中，除了提高电池的性能外，安全问题也是一个不可忽视的问题。如果电池的安全问题不能保证，那该电池就无法使用。因此，如何保障电池的安全性，是电池技术中一个亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本技术提供一种电池和用电装置，能够保障电池的安全性能。

2、第一方面，提供一种电池，包括：至少一个电池单体，具有第一泄压机构；箱体，用于容纳至少一个电池单体，且箱体具有第二泄压机构；其中，至少一个电池单体的第一泄压机构与箱体的第二泄压机构之间形成有排气通道，在第一泄压机构致动时，排气通道用于将至少一个电池单体的排放物由第一泄压机构排放至第二泄压机构，且排放物在排气通道内的排放路径的最小长度在0.1m至10m之间。

3、通过本技术实施例的技术方案，至少一个电池单体的第一泄压机构与箱体的第二泄压机构之间形成有排气通道，通过在箱体的内部设计排气通道，可以使得至少一个电池单体的排放物在该排气通道内排放路径的最小长度在0.1m至10m之间，防止排气路径过短造成排放物排出箱体的温度较高，也能防止排气路径过长造成排放物聚集于箱体内部产生较大的压强对箱体的密封性造成严重破坏。因此，通过该技术方案，能够兼顾控制排放物排出箱体的温度以及排放物在箱体内部产生的压强，综合保障电池的安全性能和密封性能。

4、在一些可能的实施方式中，排放路径的最小长度在0.3m至5m之间。

5、通过该实施方式的技术方案，排放路径的最小长度在0.3m至5m之间的情况下，排放物对于电池的箱体影响较小，电池的箱体可处于正常状态，而没有异常现象发生，可以较为可靠的保障电池整体的安全性能。

6、在一些可能的实施方式中，排放路径的最小长度大于第一泄压机构与第二泄压机构之间的最短距离。

7、通过该实施方式的技术方案，排放物不会经由第一泄压机构至第二泄压机构之间的最短距离排放至箱体之外，而在箱体内部的排放路径较长。该技术方案有利于在箱体内部降低排放物的温度，从而进一步提升电池的安全性能。

8、在一些可能的实施方式中，排放路径的最小长度b与电池单体的体积能量密度e满足如下关系：0.0001m/(wh/l)≤b/e≤0.01m/(wh/l)，其中，b的单位为m，e的单位为wh/l。

9、通过该实施方式的技术方案，电池单体的体积能量密度与该排放路径的最小长度需满足一定的比例关系。具体地，当电池单体的体积能量密度一定时，排放路径的最小长度与该电池单体的体积能量密度之比大于或等于0.0001m/(wh/l)，从而保证排放路径具有足够的长度，进而使得电池单体的排放物在箱体内部得到充分的降温。进一步地，当电池单体的体积能量密度一定时，排气通道的长度与该电池单体的体积能量密度之比小于或等于0.01m/(wh/l)，通过该方案，可以防止箱体的内部的排气通道过长造成过多的排放物积累在箱体内部造成箱体内部压力过大。因此，通过该方案，在可以兼顾保障电池的安全性能的同时，保障电池的密封性等综合性能。

10、在一些可能的实施方式中，排放路径的最小长度b与电池单体的体积能量密度e满足如下关系：0.0002m/(wh/l)≤b/e≤0.005m/(wh/l)。

11、通过该实施方式的技术方案，电池的箱体能够较为可靠的处于正常状态，此时电池的综合性能较佳，其安全性能以及密封性能均能得到较优的保障。

12、在一些可能的实施方式中，排放路径的最小长度b、第一泄压机构与第二泄压机构之间的最短距离a以及电池单体的体积能量密度e满足如下关系：0.0015l/wh≤(b/a)/e≤0.08l/wh，其中，a和b的单位为m，e的单位为wh/l。

13、通过本实施方式的技术方案，排放路径的最小长度的设计在考虑电池单体的体积能量密度的基础上，还考虑了第一泄压机构与第二泄压机构之间的最短距离，综合保证了该排放路径的最小长度设计在电池中的适应性，从而较佳的提升电池的安全性能以及密封性等性能。

14、在一些可能的实施方式中，排放路径的最小长度b、第一泄压机构与第二泄压机构之间的最短距离a以及电池单体的体积能量密度e满足如下关系：0.003l/wh≤(b/a)/e≤0.04l/wh。

15、通过该实施方式的技术方案，电池的箱体能够较为可靠的处于正常状态，此时电池的综合性能较佳，其安全性能以及密封性能均能得到较优的保障。

16、在一些可能的实施方式中，电池还包括：围挡机构，用于围合形成与至少一个电池单体的第一泄压机构对应的第一排气空间，且围挡机构设有与第一排气空间连通的开口，第一排气空间用于形成至少部分排气通道。

17、通过该实施方式的技术方案，由于在电池的箱体内部设置有围挡机构，该围挡机构可在箱体内部形成有效的排气通道，通过对该围挡机构进行相关设计，可以实现对排气通道的长度以及其中排气路径的最小长度进行有效控制，以满足电池的安全需求和性能需求。

18、在一些可能的实施方式中，开口位于围挡机构中远离于第二泄压机构的位置。

19、通过该实施方式的技术方案，将开口设置于围挡机构中远离于第二泄压机构的位置，可以使得开口与第二泄压机构之间的距离较远，从而进一步延长电池单体的排放物在电池的箱体内部的排放路径，进一步降低排放物到达第二泄压机构时的温度，提升电池的安全性能。

20、在一些可能的实施方式中，开口朝向箱体中除第二泄压机构所在箱壁以外的其它箱壁。

21、通过该实施方式的技术方案，围挡机构的开口可根据箱体的第二泄压机构的设置进行相应设计，从而保证该开口不朝向第二泄压机构所在的箱壁，增大开口与第二泄压机构之间的距离，从而进一步延长电池单体的排放物在电池的箱体内部的排放路径，以进一步降低排放物到达第二泄压机构时的温度，提升电池的安全性能。

22、在一些可能的实施方式中，开口位于箱体的中部区域。

23、通过该实施方式的技术方案，围挡机构的开口位于箱体的中部区域，也可以增大开口与位于箱体的箱壁的第二泄压机构之间的距离，从而延长电池单体的排放物在电池的箱体内部的排放路径，进一步降低排放物到达第二泄压机构时的温度，提升电池的安全性能。

24、在一些可能的实施方式中，围挡机构的数量为多个，多个围挡机构间隔设置。

25、通过该实施方式的技术方案，多个围挡机构设置于电池的箱体内，该多个围挡机构可以根据实际需求灵活设置和调整，从而便于对箱体中不同位置处的电池单体的排放物起到更好的导向作用，以进一步提升电池整体的安全性能。

26、在一些可能的实施方式中，多个围挡机构中相邻的两个围挡机构的开口设置于相邻的两个围挡机构中相邻的两个壁上，相邻的两个围挡机构的开口相互错开设置。

27、通过该实施方式的技术方案，多个围挡机构中相邻的围挡机构的开口相互错开设置，可以防止一个围挡机构形成的第一排气空间接收的电池单体的高温排放物对其它相邻围挡机构对应的电池单体造成更大范围影响和损坏，也防止第一排气空间的压强过高，保证电池的安全性能。

28、在一些可能的实施方式中，至少一个电池单体的第一壁设置有第一泄压机构，至少一个电池单体的第一壁与箱体的第一箱壁相对设置，围挡机构设置于第一箱壁与至少一个电池单体的第一壁之间。

29、通过该实施方式的技术方案，可以便于围挡机构在第一箱壁与至少一个电池单体的第一壁之间的设置和安装，也便于围挡机构围合至少一个电池单体的第一泄压机构对应的空间以形成第一排气空间。

30、在一些可能的实施方式中，围挡机构附接于第一箱壁和至少一个电池单体的第一壁，第二泄压机构设置于箱体中除第一箱壁以外的其它箱壁。

31、通过该实施方式的技术方案，不仅可以便于围挡机构在箱体中的稳定安装，也可以便于围挡机构对该至少一个电池单体的排放物进行方向引导，延长排放物在箱体内部的排放路径，提升电池的安全性能。

32、在一些可能的实施方式中，箱体的第二箱壁相交于箱体的第一箱壁，第二泄压机构设置于第二箱壁；围挡机构与第二箱壁之间形成第二排气空间，第二排气空间通过开口连通于第一排气空间，排放物经由开口进入第二排气空间，并排放至第二泄压机构。

33、通过该实施方式的技术方案，通过围挡机构在箱体内部分隔出第一排气空间和第二排气空间，第二排气空间连通于箱体的第二箱壁，因而可以便于第二泄压机构在箱体的第二箱壁上的位置设计，有利于进一步延长排放物在箱体内部的排放路径，保障电池的安全性能。

34、在一些可能的实施方式中，至少一个电池单体排列形成电池单体序列，且电池单体序列中每个电池单体的第一壁设置有两个电极端子，第一泄压机构设置于两个电极端子之间；围挡机构设置于电池单体序列中每个电池单体的两个电极端子之间。

35、通过该实施方式的技术方案，一方面，围挡机构距离第一泄压机构的距离较近，因此该围挡机构能够对从第一泄压机构中排放的排放物起到良好的阻挡和导向作用，另一方面，该围挡机构能够防止从第一泄压机构排放的排放物对电极端子或者电池单体的其它部件造成影响，进一步保证电池的安全性能。

36、在一些可能的实施方式中，第一箱壁与至少一个电池单体的第一壁之间设置有隔离部件，隔离部件用于在箱体的内部形成相互隔离的电气腔和排气腔；电气腔用于容纳至少一个电池单体，至少一个电池单体的排放物经由隔离部件排放至排气腔，围挡机构设置于排气腔中，且围挡机构附接于隔离部件和第一箱壁，围挡机构用于在排气腔中围合形成与至少一个电池单体的第一泄压机构对应的第一排气空间。

37、通过本技术实施例的技术方案，箱体被隔离部件分隔为相互隔离的电气腔和排气腔，因此，电气腔中电池单体的排放物会先经由隔离部件排放至排气腔，而不会直接对电气腔中的电池单体的电气结构造成影响，从而进一步提高电池的安全性能。进一步地，围挡机构设置于排气腔中，用于对排放物进行导向，以使得其仅能通过围挡机构中的开口排放，延长该排放物在箱体内部的排放路径，以更进一步提高电池的安全性能。

38、在一些可能的实施方式中，第二泄压机构设置于箱体对应于排气腔的箱壁。

39、通过本技术实施例的技术方案，便于排放物可以由排气腔排出，该排放物不会对电气腔中的电气结构造成影响。

40、在一些可能的实施方式中，第二泄压机构设置于箱体中除第一箱壁以外的其它箱壁。

41、通过本技术实施例的技术方案，第二泄压机构未设置于该第一箱壁而设置于其它箱壁，可以延长该排放物在箱体内部的排放路径，从而提升电池的安全性。

42、在一些可能的实施方式中，隔离部件中形成有对应于至少一个电池单体的第一泄压机构的泄压区域，至少一个电池单体的排放物经由泄压区域排放至排气腔，围挡机构用于在排气腔中围合形成与泄压区域对应的第一排气空间。

43、通过该实施方式的技术方案，在隔离部件中设置泄压区域，能够更为有效的使得从第一泄压机构排放的排放物通过，防止排放物对电气腔中的电气部件造成影响。围合机构围合于该泄压区域对应的空间，能够间接围合电池单体的第一泄压机构对应的空间，从而对排放物进行有效的导向，综合保障电池的安全性能。

44、在一些可能的实施方式中，隔离部件为热管理部件，热管理部件用于调节电池单体的温度。

45、通过该实施方式的技术方案，复用热管理部件作为隔离部件，既能在箱体中分隔出相互隔离的电气腔和排气腔，以保证电池的安全性，另外，由于热管理部件的存在，可以对电池单体进行进一步的热管理作用，以进一步提升电池的安全性能。

46、在一些可能的实施方式中，围挡机构中形成有第一过滤孔，第一过滤孔用于过滤排放物中的固体颗粒。

47、通过该实施方式的技术方案，在围挡机构中设置第一过滤孔主要用于通过排放物中的气体，而排放物中粒径较大的固体颗粒可以被该第一过滤孔过滤，该固体颗粒无法通过第一过滤孔排放至第一排气空间之外，因此，通过该技术方案可以减少排放至第二泄压机构处的高温固体颗粒，进一步提升电池的安全性。再者，在围挡机构中设置第一过滤孔，可以加快第一排气空间的排气速度以及泄压速度，防止第一排气空间的压强过高。与此同时，在第一过滤孔的数量为多个的情况下，多个第一过滤孔排出的气流可以相互碰撞产生一定的扰流作用，从而减小气体直冲产生的危害。

48、在一些可能的实施方式中，围挡机构为间断式结构，围挡机构由多个围挡部形成，多个围挡部中相邻的两个围挡部之间的间隙形成第一过滤孔。

49、通过该实施方式的技术方案，在形成第一过滤孔的基础上，围挡机构的间断式设计提升了加工便捷度，围挡机构无需一体成型，可以分别制造多个围挡子结构以形成围挡机构。

50、在一些可能的实施方式中，第一过滤孔的直径d与电池单体的体积能量密度e满足如下关系：0.0001mm/(wh/l)≤d/e≤0.006mm/(wh/l)，其中，d的单位为mm，e的单位为wh/l。

51、通过该实施方式的技术方案，第一过滤孔的尺寸可以根据电池单体的体积能量密度进行相应设计，能够使得该第一过滤孔适应于该电池单体发生热失控的情况，在围挡机构中起到良好的固体颗粒过滤作用，综合提升电池的安全性能。

52、在一些可能的实施方式中，围挡机构的材料的熔点不低于200℃。

53、通过该实施方式的技术方案，围挡机构能够抵御从电池单体排放的高温排放物的冲击，防止该高温排放物影响围挡机构的使用可靠性，综合保障电池的安全性能。

54、在一些可能的实施方式中，箱体的至少一个箱壁为空心箱壁，空心箱壁的外表面设置有第二泄压机构，空心箱壁的内表面设置有排气口，空心箱壁的内表面与外表面之间的内部空间形成至少部分排气通道。

55、通过该实施方式的技术方案，可利用箱体的空心箱壁形成用于排放物的排气通道，从而节省箱体的内部空间提升电池的能量密度。

56、在一些可能的实施方式中，箱体的至少两个箱壁为空心箱壁，排气口与第二泄压机构设置于不同的空心箱壁，或者，排气口与第二泄压机构设置于同一空心箱壁，且排气口与第二泄压机构相互错开设置。

57、通过该实施方式的技术方案，排气口与第二泄压机构设置于箱体不同的空心箱壁，或者，设置于同一空心箱壁的排气口和第二泄压机构相互错开设置，有利于延长电池单体的排放物在箱体的箱壁内部的排放路径，从而降低排放物到达第二泄压机构的温度，提升电池的安全性能。

58、在一些可能的实施方式中，箱体的至少一个箱壁为空心箱壁，空心箱壁的外表面设置有第二泄压机构；电池还包括：空心横梁，空心横梁和/或空心箱壁的内表面设置有排气口，空心横梁的内部空间连通于空心箱壁的内部空间，且空心横梁的内部空间以及空心箱壁的内部空间形成至少部分排气通道。

59、在该实施方式的技术方案中，可利用箱体的空心箱壁和/或空心横梁的内部空间形成用于排放物的部分排气通道，在节省箱体的内部空间提升电池的能量密度以外，可以进一步延长排放物在箱体内部的排放路径，提升电池的安全性能。

60、在一些可能的实施方式中，在至少一个电池单体的数量为多个的情况下，多个电池单体包括多组电池单体，空心横梁用于将箱体的内部空间划分为多个子空间，多个子空间用于分别容纳多组电池单体；空心横梁对应于多个子空间中的每个子空间设置有排气口，和/或，空心箱壁的内表面对应于多个子空间中的每个子空间设置有排气口。

61、通过该实施方式的技术方案，在空心横梁将箱体的内部空间划分为多个子空间的情况下，有利于降低乃至防止每个子空间容纳的电池单体对其它子空间容纳的电池单体造成影响，提升电池的安全性能。进一步地，为了保证每个子空间中容纳的电池单体的排放物能够顺利排放，每个子空间在空心横梁和/或空心箱壁的内表面设置有排气口，从而进一步提升电池的安全性能。

62、在一些可能的实施方式中，电池还包括：隔离部件，隔离部件用于在箱体的内部空间形成相互隔离的电气腔和排气腔，电气腔用于容纳至少一个电池单体，排气腔用于接收来自至少一个电池单体的排放物，且形成至少部分排气通道；空心横梁位于电气腔中，且连接于隔离部件，空心横梁与隔离部件的连接部设置有排气口，排气口用于接收来自排气腔的排放物。

63、通过该实施方式的技术方案，箱体被隔离部件分隔为相互隔离的电气腔和排气腔，因此，电气腔中电池单体的排放物会经由隔离部件排放至排气腔，而不会对电气腔中的电池单体的电气结构造成影响，可提高电池的安全性能。进一步地，利用电气腔中的空心横梁以及空心箱壁的内部空间进一步作为排放物的排气通道，可以进一步延长排放物在箱体内部的排放路径，提升电池的安全性能。

64、在一些可能的实施方式中，电池还包括：围挡机构，围挡机构设置于排气腔中；隔离部件中形成有对应于至少一个电池单体的第一泄压机构的泄压区域，至少一个电池单体的排放物经由泄压区域排放至排气腔，围挡机构用于在排气腔中围合形成与泄压区域对应的第一排气空间，且围挡机构设有与第一排气空间连通的开口，第一排气空间用于形成至少部分排气通道。

65、通过该实施方式的技术方案，将围挡机构设置于排气腔中，可以对排放至该排气腔中的排放物起到进一步的路径引导的作用，从而进一步延长排放物在箱体内部的排放路径，提升电池的安全性能。

66、在一些可能的实施方式中，空心箱壁的内表面和/或空心横梁设置有第二过滤孔，第二过滤孔用于过滤排放物中的固体颗粒。

67、通过该实施方式的技术方案，在空心箱壁的内表面和/或空心横梁设置有第二过滤孔以过滤排放物中的固体颗粒，可以减少排放至第二泄压机构处的高温固体颗粒，进一步提升电池的安全性。

68、在一些可能的实施方式中，排气通道中设置有过滤部件、气体吸收部件和冷却部件中的至少一者。

69、通过该实施方式的技术方案，在排放路径内设置过滤部件、气体吸收部件和冷却部件中的至少一者，可以进一步降低排放至箱体外部的排放物的危害，提升电池的安全性能。

70、在一些可能的实施方式中，过滤部件包括第三过滤孔或者弯折的气流通道，第三过滤孔或者弯折的气流通道用于过滤排放物中的固体颗粒。

71、通过该实施方式的技术方案，第三过滤孔或者弯折的气流通道易于实现且能够起到良好的固体颗粒过滤作用。

72、在一些可能的实施方式中，气体吸收部件由气体吸收材料形成，气体吸收材料用于吸收排放物中的可燃性气体。

73、通过该实施方式的技术方案，气体吸收部件易于实现，且其可对排放物中的可燃性气体进行吸收，防止该可燃性气体对电池造成的安全隐患。

74、在一些可能的实施方式中，冷却部件由吸热材料形成，吸热材料用于吸收排放物的热量以冷却排放物。

75、通过该实施方式的技术方案，冷却部件易于实现，其对排放物进行吸热冷却，能够进一步降低排放物排放至箱体外部的温度，从而提升电池的安全性能。

76、在一些可能的实施方式中，排放物在第一泄压机构处的最高温度t1和排放物在第二泄压机构处的最高温度t2满足如下关系：t1-t2≥300℃。

77、通过该实施方式的技术方案，电池单体经由第一泄压机构排放的排放物在箱体的内部经过较长的排放路径后，其到达第二泄压机构处的温度相比于在第一泄压机构处的温度实现了较大程度的较低，从而防止排放物排放至电池的外部造成安全隐患。

78、在一些可能的实施方式中，排放物在第二泄压机构处的最高温度t2≤300℃。

79、通过该实施方式的技术方案，电池单体经由第一泄压机构排放的排放物在箱体的内部经过较长的排放路径后，其到达第二泄压机构处的温度较低，从而可更为可靠的防止排放物排放至电池的外部造成安全隐患，保证电池的安全性能。

80、第二方面，提供一种用电装置，包括：第一方面或第一方面中任一可能的实施方式中的电池，该电池用于提供电能。

81、通过本技术实施例的技术方案，至少一个电池单体的第一泄压机构与箱体的第二泄压机构之间形成有排气通道，通过在箱体的内部设计排气通道，可以使得至少一个电池单体的排放物在该排气通道内排放路径的最小长度在0.1m至10m之间，防止排气路径过短造成排放物排出箱体的温度较高，也能防止排气路径过长造成排放物聚集于箱体内部产生较大的压强对箱体的密封性造成严重破坏。因此，通过该技术方案，能够兼顾控制排放物排出箱体的温度以及排放物在箱体内部产生的压强，综合保障电池的安全性能和密封性能。