电池和用电设备的制作方法

本技术涉及电池，特别是涉及一种电池和用电设备。

背景技术：

1、随着电池技术的不断进步，各种以电池作为储能设备的新能源产业得到了迅速的发展。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，如何增强电池的安全性，是电池技术中一个亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种电池和用电设备，能够提高电池的安全性能。

2、第一方面，提供了一种电池，包括：箱体，包括电气腔；电池单体，容纳于该电气腔，该电池单体的第一壁设置有泄压机构；附接结构，附接于该第一壁，该附接结构设置有避让区，该避让区用于为至少一个该电池单体的该泄压机构提供变形空间，该避让区满足：0.3≤s2/(n*s1)≤8.5，其中，s1为该泄压机构在垂直于该第一壁的方向上的投影面积，s2为该避让区在垂直于该第一壁的方向上的投影面积，n为该避让区对应的泄压机构的数量，n为正整数。

3、因此，本技术实施例的电池，通过合理设置附接结构的避让区的面积大小，可以提高电池的安全性。具体地，若s2/(n*s1)设置过小，则可能存在泄压机构的面积较大，而与该泄压机构对应的避让区的面积较小的情况。这样，一方面可能导致该避让区无法为泄压机构提供足够大的变形空间，这会导致泄压机构至少部分被避让区遮挡，而无法被正常动作，进而导致电池单体内部的排放物无法及时排出。另一方面，在泄压机构能够正常动作的情况下，由于避让区面积较小，可能导致排放物无法快速通过该避让区排出，即在该避让区处存在排放瓶颈，同样会导致电池单体内部的排放物无法及时排出。因此，这两种情况都可能导致电池单体热失控后发生热扩散，进而引起电池爆炸，影响了电池的安全性。

4、相反地，若s2/(n*s1)设置过大，则可能存在泄压机构的面积过小的情况，或者与该泄压机构对应的避让区的面积过大的情况。若泄压机构面积过小，会导致电池单体内部的排放物无法及时并快速地从电池单体内排出，进而导致电池单体热失控后发生热扩散，进而引起电池爆炸，影响了电池的安全性。而避让区的面积过大，则会降低该避让区所在的附接结构的刚度及强度，影响该附接结构的性能，例如，可能会影响该附接结构对电池单体的支撑作用。

5、在一些实施例中，该避让区满足：0.8≤s2/(n*s1)≤4，以使泄压机构的面积设置合理，便于电池单体的排放物通过该泄压机构及时排出；避让区的面积也不会过小，进而避免影响泄压机构正常动作，也会避免影响排放物的排放，并且，避让区的面积也不会过大，能够保证该避让区所在的附接结构的强度和刚度，进而提高电池的安全性和稳定性。

6、在一些实施例中，该泄压机构在垂直于该第一壁的方向上的投影面积s1的取值范围为[50mm2，3000mm2]。若面积s1设置过大，则位于第一壁的泄压机构的面积过大，会降低该第一壁的强度，即降低了电池单体的外壳的强度，进而影响该电池单体的结构强度和稳定性。相反地，若面积s1设置过小，则该泄压机构的面积过小，由于电池单体热失控时，需经过该泄压机构排出排放物，因此，若泄压机构的面积过小，则会导致电池单体的排放物排放不及时，可能会引起电池单体之间的热扩散，进而引起电池爆炸。

7、在一些实施例中，该避让区在垂直于该第一壁的方向上的投影面积s2满足：50mm2≤s2/n≤10000mm2。若s2/n的值设置过大，则该避让区的对应于一个泄压机构的区域的面积过大，会增加该附接结构上避让区的总面积，进而影响该附接结构的强度，例如，会影响该附接结构对电池单体的支撑作用，进而影响电池的结构强度和稳定性。相反地，若s2/n的值设置过小，则该避让区的对应于一个泄压机构的区域的面积过小，可能会遮挡至少部分泄压机构，进而影响该泄压机构的正常动作，无法为该泄压机构提供足够的变形空间，从而影响排放物排出电池单体，容易引起电池单体之间的热扩散，进而引起电池爆炸。

8、在一些实施例中，该避让区对应多个该泄压机构。将每个避让区对应多个泄压机构，可以减少避让区的设置个数，便于加工；并且，在进行组装时，不需要将泄压机构与避让区一一对应，减少组装难度。

9、在一些实施例中，该电气腔包括第二壁，该第一壁面向该第二壁。电池单体的泄压机构朝向电气腔的第二壁，而非朝向其他电池单体，这样可以便于在电气腔的壁上设置避让结构，用于为泄压机构提供变形的避让空间，能够提高电池的空间利用率，也可以降低发生热失控的电池单体引起其他电池单体发生热失控的风险，提高电池的安全性。

10、在一些实施例中，该附接结构包括该第二壁。通过合理设置该第二壁上的避让区的面积的大小，可以使排放物及时并快速排出，避让发生热扩散和爆炸，提高电池的安全性。

11、在一些实施例中，该避让区包括贯穿该第二壁的通孔，贯穿方向为该第二壁的厚度方向，该通孔用于在该泄压机构致动时，使得从该泄压机构排出的排放物经过该通孔排出该电气腔。避让区包括该第二壁上设置的通孔，一方面便于加工，另一方面，该通孔为泄压机构提供变形空间的同时，还可以使得经过泄压机构排出的排放物可以快速通过该通孔而排出。

12、在一些实施例中，该第二壁设置有密封结构，该密封结构用于密封该通孔，该密封结构用于在该泄压机构致动时被破坏，以使该排放物穿过该通孔。

13、考虑到该避让区包括通孔时，会导致泄压机构暴露，那么，在电池使用过程中，泄压机构容易受到外部环境影响，进而可能导致泄压机构失效。因此，通过设置的该密封结构，一方面可以在电池单体正常使用过程中，保持电气腔的密封性，保护泄压机构不被外部环境影响；另一方面，在电池单体发生热失控时，该密封结构能够被及时破坏，以露出通孔，则电池单体的排放物能够穿过该通孔排出电气腔，避免热失控，提高了电池的安全性。

14、在一些实施例中，该密封结构设置在该第二壁的朝向该第一壁的表面，和/或，该密封结构设置在该第二壁的远离该第一壁的表面。密封结构设置在第二壁的远离第一壁的表面时，泄压机构与密封结构之间的距离能够为泄压机构致动提供变形空间，避免影响泄压机构。而密封结构设置在第二壁的朝向第一壁的表面时，密封结构距离泄压机构较近，能够被泄压机构的排放物快速破坏，例如，能够快速响应于电池单体的温度，而使密封结构被快速熔化，可以避免影响泄压机构致动，并可以及时排出排放物。

15、在一些实施例中，该避让区包括该第二壁的开口朝向该泄压机构的凹槽，该凹槽用于在该泄压机构致动时被破坏，以使从该泄压机构排出的排放物穿过该第二壁排出该电气腔。该凹槽的开口朝向泄压机构，凹槽内部能够为该泄压机构提供变形空间，以便于泄压机构致动并排出排放物。

16、在一些实施例中，该电池还包括：连接结构，该连接结构设置在该第一壁与该第二壁之间，该附接结构包括该连接结构。在第一壁和第二壁之间设置连接结构，一方面可以在电池单体未发生热失控时，通过该连接结构实现第一壁和第二壁之间的相对固定，以及第一壁和第二壁之间的密封性，另一方面，附接结构可以包括该连接结构，即该连接结构包括避让区，可以避免该连接结构对泄压机构的遮挡，以便于排放物可以顺利排出。

17、在一些实施例中，该连接结构设置有对应于该泄压机构的避让开口，该避让区包括该避让开口。避让开口能够为泄压机构致动时提供变形空间，以避免连接结构遮挡该泄压机构而造成泄压机构致动不及时，并且可以通过该避让开口快速排出经过泄压机构的排放物。

18、在一些实施例中，该连接结构用于在该泄压机构致动时，阻止从该泄压机构排出的排放物进入该电气腔。该连接结构可以用作密封件，尤其在泄压机构致动时，连接结构位于第一壁和第二壁之间，可以阻止排放物通过该连接结构进入电气腔。这样，经过泄压机构的排放物可以分别通过连接结构的避让开口以及第二壁直接排出电气腔，避免排放物进入电气腔后造成电气腔的电池单体发生短路而引起热扩散甚至爆炸，还能够集中收集排放物，以便于集中处理该排放物，避免排放物对电池内其他部件的影响，提高电池的安全性。

19、在一些实施例中，该连接结构用于在该泄压机构致动时，将从该泄压机构排出的排放物排至该电气腔。降低该连接结构对密封性的要求，便于实现；并且，将部分排放物通过连接结构排至电气腔，同时也将部分排放物经过该连接结构和第二壁排出电气腔，既能够加快排放速度，降低电池爆炸的风险，又可以实现定向以及分散排放，避免排放物对其他部件的影响，以提高电池的安全性和稳定性。

20、在一些实施例中，该连接结构设置有流道，该流道用于在该泄压机构致动时，将从该泄压机构排出的排放物排至该电气腔。经过泄压机构排出的排放物可以通过流道排至电气腔内，这样，通过合理设置该流道的位置，可以实现排放物的定向排放，减少排放物对电气腔内个别部件的影响，进而提高电池的安全性。

21、在一些实施例中，该连接结构用于在该泄压机构致动时被破坏，以使该第一壁和该第二壁之间形成间隙，该间隙用于将从该泄压机构排出的排放物排至该电气腔。通过合理选择连接结构的材料，以获得合适的连接结构的熔点，即可使得连接结构在泄压机构致动时被破坏，进而形成间隙，从而将排放物排放至电气腔；这样，可以不在该连接结构上设置额外的结构，更加简便，也可以保证电池单体在正常使用时的密封性。

22、在一些实施例中，该电池还包括：收集腔，用于在该泄压机构致动时收集来自该电池单体的排放物。该收集腔可以集中收集和/或处理该排放物，再将排放物排出至电池外部。例如，该收集腔内可以包含液体，比如冷却介质，或者，设置容纳该液体的部件，以对进入收集腔的排放物进一步降温。

23、在一些实施例中，该电池还包括：隔离部件，用于隔离该电气腔和该收集腔。采用隔离部件隔离电气腔和收集腔，也就是说，容纳电池单体和汇流部件的电气腔与收集排放物的收集腔是分离的，避免二者之间相互影响。

24、在一些实施例中，该隔离部件形成为该第二壁的至少部分。这样，经过泄压机构的排放物可以经过隔离部件排出电气腔，例如，可以直接排至收集腔。

25、第二方面，提供了一种用电设备，包括：第一方面所述的电池，该电池用于为该用电设备提供电能。

26、在一些实施例中，所述用电设备为车辆、船舶或航天器。