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KR102555927B1 - 배터리, 전기 설비, 배터리의 제조 방법 및 제조 설비 - Google Patents

배터리, 전기 설비, 배터리의 제조 방법 및 제조 설비 Download PDF

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KR102555927B1
KR102555927B1 KR1020237005329A KR20237005329A KR102555927B1 KR 102555927 B1 KR102555927 B1 KR 102555927B1 KR 1020237005329 A KR1020237005329 A KR 1020237005329A KR 20237005329 A KR20237005329 A KR 20237005329A KR 102555927 B1 KR102555927 B1 KR 102555927B1
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KR
South Korea
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battery
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cooling system
bus
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하이치 양
즈민 정
위 탕
샤오텅 황
펑 왕
천이 쉬
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컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 씨오., 리미티드
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Abstract

본 출원의 실시예는 제1 방향을 따라 배열되고, 그 중 각각의 배터리 셀(20)은 제2 방향을 따라 배열되는 N개의 배터리 셀 열(113)을 포함하고, 제1 방향은 제2 방향에 수직되는 배터리 셀 그룹(110); 배터리 셀 그룹(110)의 제1 면(101)에 설치되고, 버스 부재(121) 및 절연층(122)을 포함하며, 버스 부재(121)는 절연층(122)의 홀(123) 위치에서 배터리 셀(20)에 전기적 연결되는 데 사용되는 신호 전송 어셈블리(120); N개의 배터리 셀 열(113) 중 인접한 두 개의 배터리 셀 열(113) 사이에 설치되고, 인접한 두 개의 배터리 셀 열(113) 사이의 간극이 제1 면(101)을 향하는 개구에 개구를 폐쇄하여 냉각 시스템(130)에서 생성되는 응축액이 버스 부재(121)에 도달하는 것을 차단하기 위한 블로킹 부재(140) 냉각 시스템(130)을 포함하는 배터리를 제공한다. 본 출원의 실시예의 기술적 방안에 있어서, 배터리의 안전성을 강화할 수 있다.

Description

배터리, 전기 설비, 배터리의 제조 방법 및 제조 설비
본 출원은 배터리 기술 분야에 관한 것으로, 특히 배터리, 전기 설비, 배터리의 방법 및 제조 설비에 관한 것이다.
환경 오염이 날로 심해짐에 따라, 신에너지 산업이 점차 사람들의 주목을 받는다. 신에너지 산업에 있어서, 배터리 기술은 신에너지 발전에 관계되는 중요한 요소이다.
배터리 기술의 발전에 있어서, 안전 문제는 소홀히 할 수 없는 문제이다. 만약 배터리의 안전 문제를 확보할 수 없게 되면, 해당 배터리는 사용할 수 없다.
배터리는 고온 고습 환경에서, 배터리의 케이스 바디 내에 응축액이 생성되기 쉬워, 안전 우려를 초래하고, 배터리의 안전성에 영향을 미친다. 따라서, 배터리의 안전성을 강화하는 것이 배터리 기술 분야에서 시급히 해결해야 할 기술적 과제이다.
본 출원의 실시예는 배터리의 안전성을 강화할 수 있는 배터리, 전기 설비, 배터리의 제조 방법 및 제조 설비를 제공한다.
제1 양태에 있어서, N개의 배터리 셀 열을 포함하고, 해당 N개의 배터리 셀 열은 제1 방향을 따라 배열되며, 해당 N개의 배터리 셀 열 중의 각각의 배터리 셀 열의 배터리 셀은 제2 방향을 따라 배열되고, 해당 제1 방향은 해당 제2 방향에 수직되며, N은 1보다 큰 정수인 배터리 셀 그룹; 해당 제1 방향 및 해당 제2 방향으로 결정된 평면에 평행되는 해당 배터리 셀 그룹의 제1 면에 설치되고, 버스 부재 및 해당 버스 부재를 패키징하고 홀을 구비하는 절연층을 구비하며, 해당 버스 부재는 해당 홀 위치에서 해당 배터리 셀 그룹 중의 배터리 셀에 전기적 연결되는 데 사용되는 신호 전송 어셈블리; 해당 N개의 배터리 셀 열 중 인접한 두 개의 배터리 셀 열 사이에 설치되는 냉각 시스템을 포함하되, 여기서, 해당 인접한 두 개의 배터리 셀 열 사이의 간극이 해당 제1 면을 향하는 개구에 블로킹 부재가 설치되어 있고, 해당 블로킹 부재는 해당 개구를 폐쇄하여 해당 냉각 시스템에서 발생되는 응축액이 해당 버스 부재에 도달하는 것을 차단하는 데 사용되는 배터리를 제공한다.
본 출원의 실시예는 배터리 셀 그룹, 신호 전송 어셈블리 및 냉각 시스템을 포함하는 배터리를 제공하고, 여기서, 신호 전송 어셈블리는 배터리 셀 그룹의 전기 에너지를 전송하기 위한 버스 부재 및 버스 부재를 패키징하기 위한 절연층을 포함하며, 절연층의 설치는 외부 환경 요소가 버스 부재에 대해 미치는 영향을 줄일 수 있어, 버스 부재의 전송 성능 및 안전 성능을 확보하고, 또한 버스 부재와 배터리 셀 그룹의 전기적 연결을 실현하기 위해, 절연층에 홀이 마련되어 있으며, 버스 부재는 홀 위치에서 배터리 셀 그룹 중의 배터리 셀에 전기적으로 연결되는 데 사용된다. 또한, 냉각 시스템은 배터리 셀 그룹 중 인접한 두 개의 배터리 셀 열 사이에 설치될 수 있고, 이는 배터리 셀 그룹 중의 배터리 셀을 냉각하여, 배터리 발열로 인한 안전 문제를 방지하는 데 사용될 수 있으며, 이와 동시에, 해당 인접한 두 개의 배터리 셀 열 사이의 간극에서 배터리 셀 그룹의 제1 면의 개구에 블로킹 부재를 설치하여, 냉각 시스템에서 발생되는 응축액이 신호 전송 어셈블리 중의 버스 부재에 도달하는 것을 차단하여, 응축액으로 인한 버스 부재의 단락, 부식 등 문제를 방지하고, 나아가 단락으로 인해 초래될 수 있는 발화, 폭발 등 안전 문제를 방지하며, 배터리의 안전 성능을 향상시키고, 부식으로 인한 배터리 수명 문제도 방지할 수 있으며, 배터리의 전체적 수명을 향상시킨다.
하나의 구현 가능한 형태에서, 해당 블로킹 부재는 해당 간극 내로 연장되어, 간극에서의 블로킹 부재의 안정성을 향상시키고, 간극 내로 유입되는 공기를 줄이며, 냉각 시스템에서 응축액이 생성하는 가능성을 줄이고, 블로킹 부재의 폐쇄 효과를 향상시킨다.
하나의 구현 가능한 형태에서, 해당 블로킹 부재는 해당 간극 내에서 해당 냉각 시스템에 연결된다.
해당 기술적 방안에서, 블로킹 부재와 냉각 시스템 사이는 공기의 유입을 크게 줄이거나 피할 수 있음으로써, 냉각 시스템에서 응축액이 생성되는 것을 바람직하게 방지할 수 있고, 나아가서 블로킹 부재의 폐쇄 효과를 향상시킨다.
하나의 구현 가능한 형태에서, 해당 블로킹 부재의 재질는 흡액재이다.
해당 실시 형태를 통해, 소량의 공기가 냉각 시스템에 접촉되어 응축액이 생성되더라도, 해당 블로킹 부재가 해당 응축액을 흡수할 수 있어, 응축액이 배터리 내에서 이동하여, 배터리 중의 버스 부재 또는 다른 부재에 도달하여, 안전 우려를 초래하는 것을 방지한다.
하나의 구현 가능한 형태에서, 해당 블로킹 부재는 탄성을 가지되 해당 블로킹 부재는 해당 절연층과 해당 제1 면 사이에 압축된다.
해당 실시 형태에 있어서, 블로킹 부재는 탄성을 가져, 인접한 두 개의 배터리 셀 열 사이의 간극에 장착하기에 편이하고, 간극 중에 위치하는 블로킹 부재가 압축 상태인 경우, 이는 배터리 셀과 일정한 작용력을 가지기에, 간극 위치에서의 블로킹 부재의 장착 안정성 및 폐쇄 효과를 향상시킬 수 있다. 나아가, 블로킹 부재는 인접한 두 개의 배터리 셀 열 사이의 간극에 압축 설치되는 외에, 절연층과 배터리 셀 그룹의 제1 면 사이에도 압축 설치되기에, 블로킹 부재의 장착 안정성 및 폐쇄 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
하나의 구현 가능한 형태에서, 해당 절연층은 해당 개구를 향해 돌출되어 해당 블로킹 부재를 형성한다.
해당 실시 형태에 있어서, 해당 블로킹 부재는 배터리 중의 기존 부재를 재사용할 수도 있고, 예를 들어 절연층을 사용하여 형성될 수 있어, 추가로 부재를 폐쇄에 사용하도록 설치할 필요가 없어, 배터리의 제조 원가를 줄일 수 있다.
하나의 구현 가능한 형태에서, 해당 제2 방향에 수직되는 평면에서의 해당 블로킹 부재의 단면은 “凸”형 또는 “Ω”형이다.
하나의 구현 가능한 형태에서, 해당 블로킹 부재는 스트립형 블로킹 부재이고, 해당 스트립형 블로킹 부재는 해당 제2 방향을 따라 연장된다.
제2 양태에 있어서, 제1 양태 또는 제1 양태 중 임의의 가능한 실시 형태에 따른 전기 에너지를 공급하기 위한 배터리를 포함하는 전기 설비를 제공한다.
제3 양태에 있어서, N개의 배터리 셀 열을 포함하고, 해당 N개의 배터리 셀 열은 제1 방향을 따라 배열되며, 해당 N개의 배터리 셀 열 중의 각각의 배터리 셀 열의 배터리 셀은 제2 방향을 따라 배열되고, 해당 제1 방향은 해당 제2 방향에 수직되며, N은 1보다 큰 정수인 배터리 셀 그룹을 제공하는 단계; 해당 제1 방향 및 해당 제2 방향으로 결정된 평면에 평행되는 해당 배터리 셀 그룹의 제1 면에 설치되고, 버스 부재 및 해당 버스 부재를 패키징하고 홀을 구비하는 절연층을 구비하며, 해당 버스 부재는 해당 홀 위치에서 해당 배터리 셀 그룹 중의 배터리 셀에 전기적 연결되는 데 사용되는 신호 전송 어셈블리를 제공하는 단계; 해당 N개의 배터리 셀 열 중 인접한 두 개의 배터리 셀 열 사이에 설치되는 냉각 시스템을 제공하는 단계를 포함하되, 여기서, 해당 인접한 두 개의 배터리 셀 열 사이의 간극이 해당 제1 면을 향하는 개구에 블로킹 부재가 설치되어 있고, 해당 블로킹 부재는 해당 개구를 폐쇄하여 해당 냉각 시스템에서 발생되는 응축액이 해당 버스 부재에 도달하는 것을 차단하는 데 사용되는 배터리의 제조 방법을 제공한다.
제4 양태에 있어서, 상술한 제 3 양태에 따른 방법을 실행하는 모듈을 포함하는 배터리의 제조 설비를 제공한다.
본 출원의 실시예에 따른 기술적 방안에 있어서, 배터리 셀 그룹, 신호 전송 어셈블리 및 냉각 시스템를 포함하는 배터리를 제공하고, 여기서, 냉각 시스템은 배터리 셀 그룹 중 인접한 두 개의 배터리 셀 열 사이에 설치되어, 배터리 셀 그룹 중의 배터리 셀을 냉각하는데 사용될 수 있어, 배터리 발열로 인한 안전 문제를 방지하고, 이와 동시에, 해당 인접한 두 개의 배터리 셀 열 사이의 간극에서 배터리 셀 그룹의 제1 면의 개구에 블로킹 부재를 설치하여, 냉각 시스템에서 발생되는 응축액이 신호 전송 어셈블리 중의 버스 부재에 도달하는 것을 차단하여, 응축액으로 인한 버스 부재의 단락, 부식 등 문제를 방지하고, 나아가 단락으로 인해 초래될 수 있는 발화, 폭발 등 안전 문제를 방지하며, 배터리의 안전 성능을 향상시키고, 부식으로 인한 배터리 수명 문제도 방지할 수 있으며, 배터리의 전체적 수명을 향상시킨다.
본 출원의 실시예는 배터리 셀 그룹, 신호 전송 어셈블리 및 냉각 시스템을 포함하는 배터리를 제공하고, 여기서, 신호 전송 어셈블리는 배터리 셀 그룹의 전기 에너지를 전송하기 위한 버스 부재 및 버스 부재를 패키징하기 위한 절연층을 포함하며, 절연층의 설치는 외부 환경 요소가 버스 부재에 대해 미치는 영향을 줄일 수 있어, 버스 부재의 전송 성능 및 안전 성능을 확보하고, 또한 버스 부재와 배터리 셀 그룹의 전기적 연결을 실현하기 위해, 절연층에 홀이 마련되어 있으며, 버스 부재는 홀 위치에서 배터리 셀 그룹 중의 배터리 셀에 전기적으로 연결되는 데 사용된다. 또한, 냉각 시스템은 배터리 셀 그룹 중 인접한 두 개의 배터리 셀 열 사이에 설치될 수 있고, 이는 배터리 셀 그룹 중의 배터리 셀을 냉각하여, 배터리 발열로 인한 안전 문제를 방지하는 데 사용될 수 있으며, 이와 동시에, 해당 인접한 두 개의 배터리 셀 열 사이의 간극에서 배터리 셀 그룹의 제1 면의 개구에 블로킹 부재를 설치하여, 냉각 시스템에서 발생되는 응축액이 신호 전송 어셈블리 중의 버스 부재에 도달하는 것을 차단하여, 응축액으로 인한 버스 부재의 단락, 부식 등 문제를 방지하고, 나아가 단락으로 인해 초래될 수 있는 발화, 폭발 등 안전 문제를 방지하며, 배터리의 안전 성능을 향상시키고, 부식으로 인한 배터리 수명 문제도 방지할 수 있으며, 배터리의 전체적 수명을 향상시킨다.
본 출원의 실시예의 기술적 해결수단을 보다 명확하게 설명하기 위해, 이하 본 출원의 실시예에서 사용해야할 도면에 대해 간단한 소개를 하며, 이하에서 설명되는 도면은 본 출원의 일부 실시예일 뿐, 당업자에게 있어서 진보성 창출에 힘쓸 필요 없이 도면에 의해 기타 도면도 얻을 수 있음은 자명한 것이다.
도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 차량의 개략도이다.
도 2는 본 출원의 일 실시예에 따른 배터리의 개략도이다.
도 3은 본 출원의 일 실시예에 따른 배터리의 개략도이다.
도 4는 본 출원의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 개략도이다.
도 5는 본 출원의 일 실시예에 따른 배터리의 분해 개략도이다.
도 6은 본 출원의 일 실시예에 따른 배터리의 단면 개략도이다.
도 7은 도 6 중 블로킹 부재가 위치하는 영역의 개략적 국부 확대도이다.
도 8은 도 6 중 블로킹 부재가 위치하는 영역의 개략적 국부 확대도이다.
도 9는 도 6 중 블로킹 부재가 위치하는 영역의 개략적 국부 확대도이다.
도 10은 도 6 중 블로킹 부재가 위치하는 영역의 개략적 국부 확대도이다.
도 11은 도 10에 도시된 실시예 중 블로킹 부재의 국부 사시 개략도이다.
도 12는 본 출원의 일 실시예에 따른 배터리의 제조 방법의 개략적 흐름도이다.
도 13은 본 출원의 일 실시예에 따른 배터리의 제조 설비의 개략적 블록도이다.
도면에서, 도면은 실제 비례에 따라 제도된 것이 아니다.
이하 첨부 도면 및 실시예에 결부하여 본 출원의 실시 형태를 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 이하 실시예의 상세한 설명 및 첨부 도면은 본 출원의 원리를 예시적으로 설명하고자 하는 것이나, 본 출원의 범위를 한정하고자 하는 것이 아니며, 다시 말해서, 본 출원은 설명한 실시예에 한정되지 않는다.
본 출원의 설명에서, 유의해야 할 점은 별도로 설명하지 않는 한, 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 출원이 속하는 기술 분야의 당업자가 통상적으로 이해하는 의미와 동일하고; 사용되는 용어는 단지 구체적인 실시예를 설명하기 위한 목적일 뿐, 본 출원을 한정하려는 의도가 아니며; 본 출원의 명세서와 특허 청구 범위 및 상술한 도면의 설명 중의 용어 “포함”, “구비” 및 이들의 임의의 변형은 배타적이지 않은 포함을 의미하기 위한 것이며; “복수”의 의미는 두 개 이상이고; 용어 “상”, “하”, “좌”, “우”, “내”, “외”등으로 지시되는 방위 또는 위치 관계는 본 출원의 설명을 편리하게 하고 간략하게 하기 위한 것일 뿐이며, 가리키는 장치 또는 부재가 특정된 방위 구조 및 동작을 위하여 반드시 특정한 방위를 구비하도록 지시 또는 암시하는 것은 아니므로, 본 출원을 한정하는 것으로 이해하여서는 안 된다. 이밖에, 용어 “제1”, “제2”, “제3”등은 설명 목적으로만 사용되며, 상대적 중요성을 지시 또는 암시하는 것으로 이해하여서는 안 된다. “수직”은 엄격한 의미상의 수직이 아닌, 오차 허용 범위 내에 있다. “평행”은 엄격한 의미상의 평행이 아닌, 오차 허용 범위 내에 있다.
본 출원에서 언급되는 “실시예”는, 실시예에 결합하여 설명하는 특정 특징, 구조 또는 특성이 본 출원의 적어도 하나의 실시예에 포함될 수 있음을 의미한다. 명세서의 각 위치에 해당 단어가 나타날 시, 반드시 모두 동일한 실시예를 가리키는 것이 아니며, 기타 실시예와 배척되는 독립적이거나 대안적인 실시예를 가리키는 것도 아니다. 당업자는 명시적 및 암시적으로 본 명세서에서 설명되는 실시예는 기타 실시예와 결합될 수 있음을 이해해야 한다.
이하 설명에서 언급되는 방위 용어는 모두 도면에서 보여주는 방향이고, 본 출원의 구체적인 구조를 한정하고자 하는 것이 아니다. 더 설명해야 할 부분으로는, 본 출원의 설명에 있어서, 달리 명시적으로 지정되고 한정되지 않는 한, 용어 “장착”, “서로 연결”, “연결”은 넓은 의미로 이해되어야 하며, 예를 들어, 고정 연결일 수 있고, 탈착 가능한 연결일 수도 있거나, 일체로 연결되며; 직접적으로 연결될 수 있고, 중간 매체를 거쳐 간접적으로 연결될 수도 있으며, 두 개의 소자 내부의 연통일 수 있다. 본 기술분야의 통상의 기술자에게 있어서, 구체적인 상황에 따라 본 출원에서의 상술한 용어의 구체적인 의미를 이해할 수 있다.
본 출원에서 용어 “및/또는”은 단지 연관 대상의 연관 관계를 설명할 뿐이고, 3가지 관계가 존재함을 표시할 수 있다. 예를 들어, A 및/또는 B는, A가 단독으로 존재하거나, A 및 B가 동시에 존재하거나, B가 단독으로 존재하는 3가지 경우를 표시할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 부호 “/”는 일반적으로 전후 연관 대상이 “또는”인 관계임을 표시한다.
본 출원에서 배터리 셀은 리튬 이온 이차 전지, 리튬 이온 일차 전지, 리튬-황 배터리, 나트륨-리튬 이온 배터리 또는 마그네슘-리튬 이온 배터리 등을 포함할 수 있으며, 본 출원의 실시예는 이에 대해 한정하지 않는다. 배터리 셀은 원기둥체, 편평체, 직육면체 또는 기타 형상 등일 수 있으며, 본 출원의 실시예는 이에 대해서도 한정하지 않는다. 배터리 셀은 일반적으로 원기둥형 배터리 셀, 직사각형 배터리 셀 및 소프트 패키지 배터리 셀로 구분되고, 본 출원의 실시예는 이에 대해 한정하지 않는다.
본 출원의 실시예에서 언급된 배터리는 더 높은 전압과 용량을 제공하기 위한 하나 또는 다수의 배터리 셀을 포함하는 단일 물리 모듈을 가리킨다. 예를 들어, 본 출원에 따른 배터리는 배터리 팩 등을 포함할 수 있다. 배터리는 통상적으로 하나 또는 복수의 배터리 셀을 패키징하기 위한 케이스 바디를 포함한다. 케이스 바디는 액체 또는 기타 이물질이 배터리 셀의 충전 또는 방전에 영향을 미치는 것을 피할 수 있다.
배터리 셀은 전극 어셈블리 및 전해액을 포함하고, 전극 어셈블리는 양극판, 음극판 및 분리막으로 구성된다. 배터리 셀은 주로 금속 이온이 양극판과 음극판 사이에서 이동하는 것에 의해 작동한다. 양극판은 양극 집전체 및 양극 활물질층을 포함하고, 양극 활물질층은 양극 집전체의 표면에 도포되고, 양극 활물질층을 도포하지 않은 집전체는 양극 활물질층을 도포한 집전체보다 돌출되고, 양극 활물질층을 도포하지 않은 집전체를 양극탭으로 한다. 리튬이온 배터리를 예로 들어, 양극 집전체의 재료는 알루미늄일 수 있고, 양극 활물질은 코발트산 리튬, 인산철 리튬, 삼원리튬 또는 망간산 리튬 등일 수 있다. 음극판은 음극 집전체 및 음극 활물질층을 포함하고, 음극 활물질층은 음극 집전체의 표면에 도포되며, 음극 활물질층을 도포하지 않은 집전체는 음극 활물질층을 도포한 집전체보다 돌출되고, 음극 활물질층을 도포하지 않은 집전체를 음극탭으로 한다. 음극 집전체의 재료는 동일 수 있고, 음극 활물질은 탄소 또는 규소 등일 수 있다. 과전류로 인해 융단되지 않도록 확보하기 위해, 양극탭의 수량은 복수이고 함께 스택되며, 극탭의 수량은 복수이며 함께 스택된다. 분리막의 재질은 PP(polypropylene, 폴리프로필렌) 또는 PE(polyethylene, 폴리에틸렌) 등일 수 있다. 또한, 전극 조립체는 권취 구조일 수 있거나, 또는 적층 구조일 수 있고, 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않는다.
다양한 전력 수요를 충족시키기 위해, 배터리는 복수의 배터리 셀을 포함할 수 있고, 여기서, 복수의 배터리 셀 사이는 직렬 연결 또는 병렬 연결 또는 혼합 연결될 수 있으며, 혼합 연결은 직렬 연결 및 병렬 연결의 혼합을 가르킨다. 선택적으로, 복수의 배터리 셀은 먼저 직렬 연결 또는 병렬 연결 또는 혼합 연결되어 배터리 모듈을 구성하고, 복수의 배터리 모듈이 다시 직렬 연결 또는 병렬 연결 또는 혼합 연결 되어 배터리를 구성한다. 다시 말해서, 복수의 배터리 셀은 직접 배터리를 구성할 수 있고, 먼저 배터리 모듈을 구성한 후 배터리 모듈이 다시 배터리를 구성할 수 도 있다. 배터리는 또 나아가서 전기 설비에 설치되어, 전기 설비에 전기에너지를 공급한다.
배터리 기술의 발전은 다방면의 디자인 요소, 예를 들어, 에너지 밀도, 사이클 수명, 방전 용량, 충전/방전 배율 등 성능 파라미터를 동시에 고려해야 하며, 또한, 배터리의 안전성을 고려해야 한다.
배터리 셀에 있어서, 주요 안전 위험은 충전 및 방전 과정에서 나타나고, 동시에 적절한 온도 설계도 있다. 배터리 셀이 적절한 온도에 처하도록 제어하기 위해, 배터리 내에 냉각 시스템을 설치할 수 있다. 냉각 시스템은 냉각 매질을 수용하여, 배터리 셀의 온도를 낮추는 데 사용된다. 냉각 시스템은 냉각 부재 또는 냉각판 등으로 칭할 수도 있고, 냉각 매질은 냉각 유체로 칭할 수도 있으며, 더욱 구체적으로, 냉각액 또는 냉각 기체로 칭할 수 있다. 냉각 유체는 순환 유동하여, 더욱 우수한 온도 조절 효과를 실현한다. 선택적으로, 냉각 매질은 물, 물과 에틸렌글리콜의 혼합액 또는 공기 등일 수 있다. 냉각 매질이 물인 경우, 냉각 시스템은 수냉판으로 칭할 수도 있다.
케이스 바디의 형상은 수용된 복수의 배터리 셀에 의해 결정될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 케이스 바디는 6 개의 벽을 구비하는 직사각형일 수 있다. 선택적으로, 케이스 바디의 저벽 및 탑부벽은 상술한 냉각 시스템을 집적하여, 각각 케이스 바디의 저부 및 탑부에서 배터리 셀을 냉각할 수 있다. 케이스 바디의 측벽에 빔이 설치되어 있고, 빔은 복수의 서브 벽을 포함하며, 복수의 서브 벽은 중공의 빔 구조를 형성하고, 즉 빔 내부에 캐비티를 구비한다. 선택적으로, 케이스 바디의 저부 및 탑부 이외에, 케이스 바디의 중부, 예를 들어 복수의 베터리셀 사이에 냉각 시스템을 설치하여, 냉각 효과를 더욱 강화할 수 있다.
배터리는 고온 고습 환경에서, 배터리의 케이스 바디 내에 응축액이 생성되기 쉬워, 안전 우려를 초래하고, 배터리의 안전성에 영향을 미친다. 구체적으로, 배터리 내 고온 다습 기체가 배터리의 케이스 바디 내의 냉각 시스템을 만나는 경우, 응축액이 생성될 수 있고, 해당 응축액이 배터리 내의 전기적 연결 영역에 떨어지면, 배터리의 안전성에 영향을 미칠 수 있다.
이를 감안하여, 본 출원은 배터리 셀 사이의 간극에 블로킹 부재를 설치하여, 배터리 셀 사이의 냉각 시스템에서 생성되는 응축액이 배터리 내의 전기적 연결 영역에 도달하여, 해당 전기적 연결 영역에 영향을 미치는 것을 차단함으로써, 배터리의 안정성을 강화하는 기술적 수단을 제공한다.
배터리의 케이스 바디에서, 이상에서 언급한 배터리 셀 및 냉각 부재 외에, 버스 부재 및 배터리의 다른 부재를 더 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 케이스 바디에 배터리 셀을 고정시키기 위한 구조를 더 설치할 수 있다.
버스 부재는 복수의 배터리 셀 사이의 전기적 연결, 예를 들어 병렬 연결 또는 직렬 연결 또는 혼합 연결을 실현하는 데 사용된다. 버스 부재는 배터리 셀의 전극 단자를 연결하는 것을 통해 배터리 셀 사이의 전기적 연결을 실현할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 버스 부재는 용접을 통해 배터리 셀의 전극 단자에 고정된다. 버스 부재에 의해 형성되는 전기적 연결은 “고압 연결”로 칭할 수도 있다.
버스 부재 이외에, 배터리 내에 센서 소자를 더 설치할 수 있고, 센서 소자는 배터리 셀의 상태, 예를 들어 배터리 셀의 온도, 하전 상태 등을 센싱하는 데 사용된다. 본 출원의 실시예에 있어서, 배터리 내의 전기적 연결 영역은 버스 부재를 통해 형성된 전기적 연결 영역 및/또는 센서 소자의 전기적 연결 영역을 포함할 수 있다.
버스 부재 및 센서 소자는 절연층에 패킹되어, 신호 전송 어셈블리를 형성할 수 있다. 상응하게, 신호 전송 어셈블리는 배터리 셀의 전압 및/또는 센싱 신호를 전송하는 데 사용될 수 있다. 신호 전송 어셈블리의 배터리 셀의 전극 단자와의 연결 위치에 절연층이 마련되어 있지 않고, 즉, 이 위치의 절연층에 홀을 구비함으로써, 배터리 셀의 전극 단자에 연결된다.
배터리의 케이스 바디에 케이스 바디 내 외의 압력을 평형시키기 위한 압력 평형 기구를 더 설치할 수 있다. 예를 들어, 케이스 바디 내의 압력이 케이스 바디 외부의 압력보다 클 경우, 케이스 바디 내부의 기체는 압력 평형 기구를 통해 케이스 바디 외부로 유출될 수 있고; 케이스 바디 내의 압력이 케이스 바디 외부의 압력보다 작을 경우, 케이스 바디 외부의 기체는 압력 평형 기구를 통해 케이스 바디 내부로 유입될 수 있다.
상술한 배터리의 케이스 바디 중의 각 부재는 본 출원의 실시예를 한정하는 것으로 이해해서는 안되고, 다시 말해서, 본 출원의 실시예에 따른 배터리의 케이스 바디는 상술한 부재를 포함하거나 포함하지 않을 수도 있다.
본 출원의 실시예에서 설명하는 기술 방안은 배터리르 사용하는 각종 장치, 예를 들어 휴대폰, 휴대용 기기, 노트북 컴퓨터, 전동차, 전동 완구, 전동 차량, 선박 및 우주 설비 등에 적용되고, 예를 들어 우주 설비 비행기, 로켓, 항공선 및 우주 항공선 등을 포함한다.
이해해야 할 것은, 본 출원의 실시예가 설명하는 기술적 해결수단은 상술한 장치에 국한될 뿐만 아니라 배터리를 사용하는 모든 장치에 적용될 수 있으나, 설명의 간결을 위해, 이하의 실시예는 모두 전기 자동차를 예시로 설명을 진행한다.
예를 들어, 도 1에서 도시한 바와 같이, 도 1은 본 출원의 일 실시예의 차량(1)의 구조 모식도이고, 차량(1)은 연료 자동차, 가스 자동차 또는 신에너지 자동차일 수 있으며, 신에너지 자동차는 순수 전기 자동차, 하이브리드 자동차 또는 주행거리 연장형 자동차 등일 수 있다. 차량(1)의 내부에 모터(14), 컨트롤러(13) 및 배터리(10)가 설치될 수 있고, 컨트롤러(13)는 모터(14)에 대한 배터리(10)의 전력 공급을 제어할 수 있다. 예를 들어, 차량(1)의 저부 또는 헤드부 또는 미부에 배터리(10)를 설치할 수 있다. 배터리(10)는 차량(1)의 전력 공급에 사용될 수 있고, 예를 들어, 배터리(10)는 차량(1)의 동작 전원으로, 차량(1)의 회로 시스템으로 사용될 수 있고, 예를 들어, 차량(1)의 구동, 네비게이션 및 운행 시의 작동 전력 수요에 사용된다. 본 출원의 다른 실시예에 있어서, 배터리(10)는 차량(1)의 동작 전원으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 차량(1)의 구동 전원으로 사용될 수도 있으며, 가솔린 또는 천연가스를 대체하거나 또는 부분적으로 대체하여 차량(1)에 구동 동력을 제공할 수 있다.
다양한 사용 전력 필요를 만족시키기 위해, 배터리(10)는 복수의 배터리 셀을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 도 2는 본 출원의 일 실시예에 따른 배터리(10)의 구조 개략도이고, 배터리(10)는 복수의 배터리 셀(20)을 포함할 수 있다. 배터리(10)는 케이스 바디(11)를 더 포함하고, 케이스 바디(11) 내부는 중공 구조이며, 복수의 배터리 셀(10)은 케이스 바디(11) 내에 수용된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 케이스 바디(11)는 두개의 부분을 포함할 수 있고, 이 두 부분은 각각 제1 부분(상부 케이스 바디)(111) 및 제2 부분(하부 케이스 바디)(112)으로 칭하며, 제1 부분(111) 및 제2 부분(112)은 스냅 결합된다. 제1 부분(111) 및 제2 부분(112)의 형상은 복수의 배터리 셀(20) 조합의 형상에 따라 결정될 수 있고, 제1 부분(111) 및 제2 부분(112)에 모두 하나의 개구를 구비한다. 예를 들어, 제1 부분(111) 및 제2 부분(112)은 모두 중공 직육면체이고, 각자는 하나의 면만 개구면이며, 제1 부분(111)의 개구 및 제2 부분(112)의 개구가 서로 대향하여 마련되고, 제1 부분(111) 및 제2 부분(112)이 서로 스냅 결합되어 밀폐 챔버를 구비하는 케이스 바디(11)를 형성할 수 있다. 복수의 배터리 셀(20)은 서로 병렬 연결 또는 직렬 연결 또는 혼합 연결 조합한 후 제1 부분(111) 및 제2 부분(112)이 스냅 결합 후 형성하는 케이스 바디(11) 내에 안착할 수 있다.
선택적으로, 배터리(10)는 다른 구조를 더 포함할 수 있고 여기서 중복된 서술을 생략한다. 예를 들어, 해당 배터리(10)는 버스 부재를 더 포함할 수 있고, 버스 부재는 복수의 배터리 셀(20) 사이의 병렬 연결 또는 직렬 연결 또는 혼합 연결과 같은 전기적 연결을 실현하는 데 사용된다. 구체적으로, 버스 부재는 배터리 셀(20)의 전극 단자를 연결하는 것을 통해 배터리 셀(20) 사이의 전기적 연결을 실현할 수 있다. 나아가, 버스 부재는 용접을 통해 배터리 셀(20)의 전극 단자에 고정될 수 있다. 복수의 배터리 셀(20)의 전기에너지는 추가로 전도 기구를 통해 케이스 바디(11)를 통과하여 인출될 수 있다. 선택적으로, 전도 기구도 버스 부재에 속할 수 있다.
다양한 전력 필요에 따라, 배터리 셀(20)의 수량은 임의의 수로 설정될 수 있다. 복수의 배터리 셀(20)은 직렬 연결, 병렬 연결 또는 혼합 연결의 형태를 통해 비교적 큰 용량 또는 전력을 실현할 수 있다. 각각의 배터리(10)에 포함되는 배터리 셀(20)의 수량이 많을 수 있기에, 장착의 편의를 위해, 배터리 셀(20)을 그룹으로 나누어 설치하고, 각 그룹의 배터리 셀(20)이 배터리 모듈을 구성할 수 있다. 배터리 모듈 중에 포함된 배터리 셀(20)의 수량은 한정되지 않고, 필요에 따라 설치할 수 있다. 배터리는 복수의 배터리 모듈을 포함할 수 있고, 이러한 배터리 모듈은 직렬 연결, 병렬 연결 또는 혼합 연결의 형태를 통해 연결될 수 있다.
선택적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 케이스 바디(11)의 제1 부분(111)은 개구를 갖지 않는 상부 커버일 수 있고, 즉, 제1 부분(111)은 평평한 판 형상의 상부 커버이다. 해당 상부 커버는 냉각 부재를 집적하여, 케이스 바디(11)의 탑부에서 배터리 셀(20)를 냉각할 수 있다. 케이스 바디(11)의 제2 부분(112)은 개구를 갖는 캐비티이고, 저벽 및 측벽을 포함한다. 저벽은 냉각 부재를 집적하여, 케이스 바디(11)의 저부에서 배터리 셀(20)을 냉각할 수 있다. 측벽에는 빔이 설치될 수 있고, 빔은 복수의 서브 벽을 포함하며, 복수의 서브 벽은 중공의 빔 구조를 형성하고, 즉 빔 내부에 캐비티를 구비한다.
선택적으로, 케이스 바디(11)의 저부 및 탑부 외에, 케이스 바디(11)의 중부에도 냉각 부재를 마련할 수 있다. 예를 들어, 상하 두 열의 배터리 셀(20) 사이에도 냉각 부재를 마련하여, 냉각 효과를 더욱 강화할 수 있다.
선택적으로, 케이스 바디(11) 내의 배터리 셀(20)의 전극 단자가 마련되어 있는 벽은 케이스 바디(11)의 저벽에 수직될 수 있다. 다시 말해서, 배터리 셀(20)은 수평으로(“눕혀놓음”) 안착시킬 수 있다. 이와 같이, 케이스 바디(11)의 저벽에 수직되는 방향에서, 각 두 열의 배터리 셀(20) 사이에 모두 냉각 부재를 마련할 수 있고, 상응하게, 각 배터리 셀(20)의 양측에 모두 냉각 부재를 마련한다. 선택적으로, 각 배터리 셀(20)의 면적이 최대인 측벽에 냉각 부재를 연결함으로써, 배터리 셀(20)의 최대 한도의 냉각을 실현한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 출원의 일 실시예에 따른 배터리 셀(20)의 구조 개략도이고, 배터리 셀(20)은 하나 또는 복수의 전극 어셈블리(22), 하우징(211) 및 커버 플레이트(212)를 포함한다. 하우징(211) 및 커버 플레이트(212)는 케이스 또는 배터리 박스(21)를 형성한다. 하우징(211)의 벽 및 커버 플레이트(212)는 모두 배터리 셀(20)의 벽으로 칭하고, 여기서 직육면체 형상의 배터리 셀(20)에 있어서, 하우징(211)의 벽은 저벽 및 네 개의 측벽을 포함한다. 하우징(211)은 하나 또는 복수의 전극 어셈블리(22) 조합 후의 형상에 따라 결정되고, 예를 들어, 하우징(211)은 중공의 직육면체 또는 정육면체 또는 원기둥체일 수 있고, 하우징(211)의 하나의 면에 개구를 구비하여, 하나 또는 복수의 전극 어셈블리(22)를 하우징(211) 내에 안착시킬 수 있다. 예를 들어, 하우징(211)이 중공의 직육면체 또는 정육면체인 경우, 하우징(211)의 하나의 평면은 개구면이고, 즉 해당 평면은 벽체를 구비하지 않아 하우징(211) 내부가 서로 통한다. 하우징(211)이 중공의 원기둥체인 경우, 하우징(211)의 단면은 개구면이고, 즉 해당 단면은 벽체를 구비하지 않아 하우징(211) 내부가 서로 통한다. 커버 플레이트(212)는 개구를 커버하되 하우징(211)에 연결되어, 전극 어셈블리(22)을 안착시키는 밀폐된 캐비티를 형성한다. 하우징(211) 내에 전해액과 같은 전해질이 충진되어 있다.
해당 배터리 셀(20)은 두개의 전극 단자(214)를 더 포함할 수 있고, 두개의 전극 단자(214)는 커버 플레이트(212)에 마련될 수 있다. 커버 플레이트(212)는 통상적으로 평평한 판 형상이고, 두개의 전극 단자(214)는 커버 플레이트(212)의 평평한 판면에 고정되며, 두개의 전극 단자(214)는 각각 양극 단자(214a) 및 음극 단자(214b)이다. 각 전극 단자(214)에 각각 하나의 연결 수단(23)이 대응 설치되고, 집전 부재(23)로 칭할 수도 있으며, 커버 플레이트(212)와 전극 어셈블리(22) 사이에 위치하여, 전극 어셈블리(22) 및 전극 단자(214)의 전기적 연결을 실현하는 데 사용된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 전극 어셈블리(22)는 제1 탭(221a) 및 제2 탭(222a)을 구비한다. 제1 탭(221a) 및 제2 탭(222a)의 극성은 반대된다. 예를 들어, 제1 탭(221a)이 양극탭인 경우, 제2 탭(222a)은 음극탭이다. 하나 또는 복수의 전극 어셈블리(22)의 제1 탭(221a)은 하나의 연결 수단(23)을 거쳐 하나의 전극 단자에 연결되고, 하나 또는 복수의 전극 어셈블리(22)의 제2 탭(222a)은 다른 연결 수단(23)을 거쳐 다른 전극 단자에 연결된다. 예를 들어, 양극 단자(214a)는 하나의 연결 수단(23)을 거쳐 양극탭에 연결되고, 음극 단자(214b)는 다른 연결 수단(23)을 거쳐 음극탭에 연결된다.
해당 배터리 셀(20)에서, 실제 사용 필요에 따라, 전극 어셈블리(22)는 하나 또는 복수로 설치될 수 있고, 도 4에 도시된 바와 같이, 배터리 셀(20) 내에 4 개의 독립적인 전극 어셈블리(22)가 설치되어 있다.
배터리 셀(20)에 감압 기구(213)를 더 설치할 수 있다. 감압 기구(213)는 배터리 셀(20)의 내부 압력 또는 온도가 임계값에 도달할 경우 내부 압력 또는 온도을 릴리즈 하도록 작동된다.
감압 기구(213)는 각종 가능한 감압 구조일 수 있고, 본 출원의 실시예는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 감압 기구(213)는 감열성 감압 기구일 수 있고, 감열성 감압 기구는 감압 기구(213)가 설치되어 있는 배터리 셀(20)의 내부 온도가 임계값에 도달할 경우 융해될 수 있도록 구성되고; 및/또는, 감압 기구(213)는 감압 감압 기구일 수 있고, 압전 감압 기구는 감압 기구(213)가 설치되어 있는 배터리 셀(20)의 내부 기압이 임계값에 도달할 경우 파열될 수 있도록 구성된다.
도 5는 본 출원의 실시예에서 제공하는 배터리(10)의 개략적 분해도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 배터리(10)는 N개의 배터리 셀 열(113)을 포함하고, 해당 N개의 배터리 셀 열(113)은 제1 방향을 따라 배열되며, 해당 N개의 배터리 셀 열(113) 중의 각각의 배터리 셀 열(113)의 배터리 셀(20)은 제2 방향을 따라 배열되고, 여기서, 제1 방향은 제2 방향에 수직되며, N은 1보다 큰 정수인 배터리 셀 그룹(110)을 포함한다.
예시로서, 도 5에서, z 방향은 제1 방향이고, x 방향은 제2 방향이며, x 방향에서, 복수의 배터리 셀(20)은 배열되어 하나의 배터리 셀 열(113)을 형성하며, z 방향에서, N개의 배터리 셀 열(113)은 차례로 배열된다. 도 5에 도시된 실시예에 있어서, 개략적으로 z 방향에서 차례로 두 개의 배터리 셀 열(113)이 배열된 것을 도시한다.
선택적으로, 일부 실시 형태에 있어서, z 방향은 지면 수평면에 수직되는 방향일 수 있고, 배터리 셀 그룹(110)을 지면 수평면에 설치하는 경우, 배터리 셀 그룹(110) 중의 N개의 배터리 셀 열(113)은 z 방향에 따라 스택 설치된다.
계속 도 5를 참조하여, 본 출원의 실시예에 따른 배터리(10)는 상술한 제1 방향 및 상술한 제2 방향으로 결정된 평면에 평행되는 상술한 배터리 셀 그룹(110)의 제1 면(101)에 설치되고, 버스 부재(121) 및 절연층(122)을 포함하고, 해당 절연층(122)은 해당 버스 부재(121)를 패키징하며, 해당 절연층(122)에 홀(123)을 구비하고, 해당 버스 부재(121)는 홀(123) 위치에서 배터리 셀 그룹(110) 중의 배터리 셀(20)에 전기적 연결되는 데 사용되는 신호 전송 어셈블리(120)를 더 포함한다.
구체적으로, 도 5에 도시된 실시예에 있어서, 배터리 셀 그룹(110) 중의 배터리 셀(20)은 괴상 배터리 셀로 근접하게 이해할 수 있고, 예를 들어, 이는 정육면체 구조 또는 직육면체 구조일 수 있으며, 해당 배터리 셀(20) 중 전극 단자(214)가 마련되어 있는 면은 배터리 셀(20)의 제1 면으로 칭할 수 있고, 복수의 배터리 셀(20)을 x 방향에서 배열하여 하나의 배터리 셀 열(113)을 형성하는 경우, 해당 복수의 배터리 셀(20)의 복수의 제1 면은 서로 블로킹되어 하나의 큰 평면을 형성하고, 하나의 배터리 셀 열(113)의 제1 면으로 칭한다. 나아가, N개의 배터리 셀 열(113)을 z 방향에 따라 배열하여 배터리 셀 그룹(110)을 형성하는 경우, 해당 N개의 배터리 셀 열(113)의 제1 면은 블로킹되어 하나의 더욱 큰 평면을 형성하고, 배터리 셀 그룹(110)의 제1 면(101)으로 칭하며, 해당 배터리 셀 그룹(110)의 제1 면은 z 방향 및 x 방향으로 결정된 평면에 평행된다. 즉 본 출원의 실시예에 있어서, 배터리 셀 그룹(110)의 제1 면(101)은 xz 평면에 평행된다.
나아가, 해당 배터리 셀 그룹(110)의 제1 면(101)에는, 배터리(10)의 신호 전송 어셈블리(120)가 설치되어 있고, 구체적으로, 해당 신호 전송 어셈블리(120)에 버스 부재(121) 및 절연층(122)을 포함하며, 해당 버스 부재(121)는 복수의 배터리 셀(20)의 전극 단자에 연결될 수 있고, 해당 복수의 배터리 셀(20)의 전기 에너지를 전송하는데 사용되며, 버스 부재(121)가 복수의 배터리 셀(20)의 전기 에너지를 전송하는 데 사용되기에, 배터리(10)에 있어서, 스 전송 성능 및 안전 성능은 아주 중요하고, 따라서, 신호 전송 어셈블리(120)는 절연층(122)을 더 포함하며, 해당 버스 부재(121)를 패키징하여, 외부 환경 요소가 해당 버스 부재(121)에 미치는 영향을 줄여, 버스 부재(121)의 전송 성능 및 안전 성능을 확보한다. 그러나 버스 부재(121)와 복수의 배터리 셀(20)의 전극 단자의 전기적 연결을 실현하기 위해, 절연층(122)에 홀(123)이 형성되어 있고, 버스 부재(121)는 해당 홀(123) 위치에서 배터리 셀 그룹(110) 중 배터리 셀(20)의 전극 단자(214)에 전기적 연결되는 데 사용된다.
계속 도 5를 참조하여, 본 출원의 실시예에 따른 배터리(10)는 N개의 배터리 셀 열(113) 중 인접한 두 개의 배터리 셀 열(113) 사이에 설치되는 냉각 시스템(130)을 더 포함하고, 여기서, 인접한 두 개의 배터리 셀 열(113) 사이의 간극이 배터리 셀 그룹(110)의 제1 면(101)을 향하는 개구에 블로킹 부재(140)가 설치되어 있어, 냉각 시스템(130)에서 생성되는 응축액이 버스 부재(121)에 도달하는 것을 차단한다.
선택적으로, 도 5에 도시된 실시예에 있어서, 냉각 시스템(130)은 냉각 플레이트를 포함할 수 있고, 해당 냉각 플레이트는 N개의 배터리 셀 열(113) 중 인접한 두 개의 배터리 셀 열(113) 사이에 설치될 수 있으며, 냉각 플레이트는 배터리 셀 그룹(110)의 제1 면(101)에 수직되게 설치될 수 있다.
해당 기술적 방안에 기반하여, 냉각 시스템(130)은 인접한 두 개의 배터리 셀 열(113) 사이에 설치되어, 해당 인접한 두 개의 배터리 셀 열(113) 중의 배터리 셀(20)을 냉각할 수 있고, 선택적으로, 해당 냉각 시스템(130)은 냉각 플레이트를 포함할 수 있으며, 냉각 플레이트와 인접한 두 개의 배터리 셀 열(113) 중의 배터리 셀(20)은 비교적 큰 대응 면적을 구비하여, 배터리 셀(20)에 대한 냉각 효과가 우수하다.
도 5에 도시된 바와 같이, 냉각 시스템(130)에서 형성된 응축액이 배터리 셀 그룹(110)의 제1 면(101)에 설치된 신호 전송 어셈블리(120)(특히 신호 전송 어셈블리(120) 중의 버스 부재(121))에 미치는 영향을 줄이기 위해, 냉각 시스템(130)은 배터리 셀 그룹(110)의 제1 면(101)에 당접되지 않고, 인접한 두 개의 배터리 셀 열(113) 사이에 간극이 존재하도록 한다.
냉각 시스템(130)에서 형성된 응축액이 신호 전송 어셈블리(120) 중의 버스 부재(121)에 미치는 영향을 더욱 줄이기 위해, 해당 인접한 두 개의 배터리 셀 열(113) 사이의 간극에서 배터리 셀 그룹(110)의 제1 면(101)의 개구, 또는, 인접한 두 개의 배터리 셀 열(113) 사이의 간극에서 배터리 셀 그룹(110)의 제1 면(101)의 개구에 블로킹 부재(140)를 설치하여, 냉각 시스템(130)에서 생성되는 응축액이 버스 부재(121)에 도달하는 것을 차단한다. 구체적으로, 해당 블로킹 부재(140)는 냉각 시스템(130)에서 생성되는 응축액이 절연층(122)의 홀(123) 위치의 버스 부재(121)에 도달하는 것을 차단하여, 응축액으로 인한 버스 부재(121)의 단락, 부식 등 문제를 방지할 수 있다.
상술한 기술적 방안에 기반하여, 본 출원의 실시예는 배터리 셀 그룹(110), 신호 전송 어셈블리(120) 및 냉각 시스템(130)을 포함하는 배터리(10)를 제공하고, 여기서, 신호 전송 어셈블리(120)는 배터리 셀 그룹(113)의 전기 에너지를 전송하기 위한 버스 부재(121) 및 버스 부재(121)를 패키징하기 위한 절연층(122)을 포함하고, 절연층(122)의 설치는 외부 환경 요소가 버스 부재(121)에 미치는 영향을 줄일 수 있어, 버스 부재(121)의 전송 성능 및 안전 성능을 확보하며, 버스 부재(121)와 배터리 셀 그룹(110)의 전기적 연결을 실현하기 위해, 절연층(122)에 홀(123)이 마련되어 있고, 버스 부재(121)는 홀(123) 위치에서 배터리 셀 그룹(110) 중의 배터리 셀(20)에 전기적 연결되는 데 사용된다. 또한, 냉각 시스템(130)은 배터리 셀 그룹(110) 중 인접한 두 개의 배터리 셀 열(113) 사이에 설치될 수 있고, 이는 배터리 셀 그룹(110) 중의 배터리 셀(20)을 냉각할 수 있어, 배터리 셀(20) 발열이 초래하는 안전 문제를 방지하며, 이와 동시에, 해당 인접한 두 개의 배터리 셀 열(113) 사이의 간극에서 배터리 셀 그룹(110)의 제1 면(101)의 개구에 블로킹 부재(140)가 설치되어 있어, 냉각 시스템(130)에서 생성되는 응축액이 신호 전송 어셈블리(120) 중의 버스 부재(121)에 도달하는 것을 차단하여, 응축액으로 인한 버스 부재(121)의 단락, 부식 등 문제를 방지하고, 나아가 단락으로 인해 초래될 수 있는 발화, 폭발 등 안전 문제를 방지하며, 부식으로 인한 배터리 성능 및 수명 문제도 방지할 수 있다.
도 5는 단지 배터리 셀 그룹(110)이 z 방향에서 배열된 두 개의 배터리 셀 열(113)을 포함하는 경우를 개략적으로 설명하였고, 그 외에, z 방향에서, 배터리 셀 그룹(110)은 더욱 많은 수량의 배터리 셀 열(113)을 더 포함할 수 있으며, 각각의 인접한 두 개의 배터리 셀 열(113) 사이에 냉각 시스템(130)이 설치될 수 있거나, 또는, 그 중 일부 인접한 두 개의 배터리 셀 열(113) 사이에 냉각 시스템(130)이 설치될 수 있다.
또한, 도 5에서, 이상의 x 방향 및 z 방향 외에, 3차원 공간은 해당 x 방향 및 z 방향에 수직되는 y 방향을 더 포함할 수 있는 것을 이해할 수 있고, 선택적으로, 본 출원의 실시예에 따른 배터리(10)는 복수의 배터리 셀 그룹(113)을 포함할 수 있고, 해당 복수의 배터리 셀 그룹(113)은 y 방향에 따라 배열될 수 있다. 선택적으로, y 방향에서 인접한 두 개의 배터리 셀 그룹(113)은 대칭으로 설치될 수 있다.
이상의 설명은 도 5에 결부하여 본 출원의 실시예에서 제공하는 배터리(10)의 기본 기술적 방안에 대해 설명하였고, 이하, 도 6 내지 도 9에 결부하여, 본 출원의 실시예에 따른 배터리(10) 중의 각 부재의 관련 기술적 방안에 대해 설명하도록 한다.
도 6은 본 출원의 실시예에서 제공하는 배터리(10)의 개략적 단면도를 도시한다. 선택적으로, 해당 도 6에 도시된 단면도는 도 5 중 배터리(10)의 yz 평면에 따른 개략적 단면도일 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 신호 전송 어셈블리(120)는 두 층의 절연층(122)을 포함하고, 두 층의 절연층(122) 사이에 버스 부재(121)(도 6 중 미도시)가 설치되어 있으며, 해당 두 층의 절연층(122)은 버스 부재(121)를 피복하여, 버스 부재(121)를 패키징하는 데 사용된다.
선택적으로, 버스 부재(121) 이외에, 신호 전송 어셈블리(120)는 센서 부재(미도시)를 더 포함하고, 동일하게, 해당 센서 부재는 상술한 두 층의 절연층 사이에 설치되며, 해당 두 층의 절연층(122)은 해당 센서 부재를 피복하여, 센서 부재를 패키징하는 데 추가로 사용된다. 예시로서, 센서 부재는 센서 및 전송 회로를 포함할 수 있고, 여기서, 센서는 배터리 셀(20)의 온도, 전압, 전류 등 상태 신호를 센싱하기 위한 센서를 포함하나 이에 한정되지 않으며, 해당 센서가 센싱하여 얻은 배터리 셀(20)의 상태 신호는 전송 회로를 통해 전송되며, 해당 전송 회로는 예를 들어 전기 신호 전송라인 또는 플렉시블 회로기판일 수 있다.
버스 부재(121) 및 센서 부재 이외에, 신호 전송 어셈블리(120)는 다른 전기학 부재를 더 포함할 수 있고, 두 층의 절연층(122)는 해당 다른 전기학 부재를 패키징하는 데 추가로 사용될 수 있으며, 본 출원의 실시예는 해당 전기학 부재의 구체적인 유형에 대해 한정하지 않는다.
하나의 예시로서, 본 출원의 실시예에 있어서, 신호 전송 어셈블리(120)는 배터리 셀 그룹(110)의 신호 전송을 실현하는 열압 배터리 셀 연결 시스템(Cell Connection System, CCS)일 수 있다.
계속 도 6을 참조하여, 냉각 시스템(130)은 냉각 플레이트이고, z 방향에서, 해당 냉각 시스템(130)의 사이즈는 인접한 두 개의 배터리 셀 열(113) 사이의 간극과 같거나 또는 근접할 수 있으며, 해당 냉각 시스템(130)의 큰 면은 배터리 셀(20)에 접촉되어, 배터리 셀(20)을 냉각하는데 사용될 수 있다.
y 방향에서, 해당 냉각 시스템(130)의 사이즈는 배터리 셀(20)의 사이즈보다 작을 수 있고, 따라서, 인접한 두 개의 배터리 셀 열(113) 사이에 간극이 존재하도록 하며, 해당 간극에서 제1 면(101)의 개구에 블로킹 부재(140)를 설치하여, 냉각 시스템(130)에서 생성되는 응축액을 차단하는 데 사용된다.
도 5 및 도 6에 결부하여 알 수 있다시피, 상술한 인접한 두 개의 배터리 셀 열(113) 사이의 간극은 x 방향에 따라 연장되고, 대응되게, 블로킹 부재(140)는 스트립형 블로킹 부재일 수 있으며, 해당 스트립형 블로킹 부재는 x 방향에 따라 연장되고, 그 길이는 각각의 배터리 셀 열(113)의 x 방향에서의 길이에 접근하거나 같을 수 있다.
도 7은 도 6 중 블로킹 부재(140)가 위치하는 영역(A 영역)의 개략적 국부 확대도를 도시한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 해당 실시 형태에 있어서, 블로킹 부재(140)는 간극의 외부에 폐쇄되고, 배터리 셀 그룹(110)의 제1 면(101)에 밀접하게 설치되며, 해당 간극의 제1 면(101)에서의 개구를 폐쇄하고자 한다.
또는, 다른 실시 형태에 있어서, 도 8 및 도 9는 도 6 중 블로킹 부재(140)가 위치하는 영역(A 영역)의 다른 두가지 개략적 국부 확대도를 도시한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 해당 블로킹 부재(140)는 인접한 두 개의 배터리 셀 열(113) 사이의 간극 내로 연장되어, 간극 중에서의 블로킹 부재(140)의 안정성을 향상시키고, 간극 내로 유입되는 공기를 줄이며, 냉각 시스템(130)에서 응축액이 생성되는 가능성을 줄이고, 블로킹 부재(140)의 폐쇄 효과를 향상시킨다.
도 9에 도시된 바와 같이, 블로킹 부재(140)는 인접한 두 개의 배터리 셀 열(113) 사이의 간극 내로 연장되되 냉각 시스템(130)에 연결된다. 해당 기술적 방안에서, 블로킹 부재(140)와 냉각 시스템(130) 사이는 공기의 유입을 대폭 줄이거나 피할 수 있음으로써, 냉각 시스템(130)에서 응축액이 발생하는 것을 바람직하게 방지할 수 있고, 블로킹 부재(140)의 폐쇄 효과를 향상시킨다.
선택적으로, 상술한 출원의 실시예에 있어서, 블로킹 부재(140)는 냉각 시스템(130)에 형성된 응축액을 흡수하기 위한 흡액재일 수 있고, 해당 실시 형태를 통해, 소량의 공기가 냉각 시스템(130)에 접촉되어 응축액이 생성되더라도, 해당 블로킹 부재(140)가 해당 응축액을 흡수할 수 있어, 응축액이 배터리(10) 내에서 이동하여, 배터리(10) 중의 버스 부재(121) 또는 다른 부재에 도달하여, 초래하는 안전 우려를 방지한다.
선택적으로, 상술한 출원의 실시예에 있어서, 블로킹 부재(140)는 탄성을 구비할 수 있어, 인접한 두 개의 배터리 셀 열(113) 사이의 간극에 장착하기에 편이하고, 간극 중에 위치하는 블로킹 부재(140)가 압축 상태인 경우, 이와 배터리 셀(20) 사이에 일정한 작용력을 구비하여, 간극 위치에서의 블로킹 부재(140)의 장착 안정성 및 폐쇄 효과를 향상시킬 수 있다.
일부 가능한 실시 형태에 있어서, 인접한 두 개의 배터리 셀 열(113) 사이의 간극 중에 위치하는 국부 블로킹 부재(140)가 압축 상태이고, 간극 외부에 위치하는 국부 블로킹 부재(140)가 비압축 상태일 수 있다.
다른 일부의 가능한 실시 형태에 있어서, 블로킹 부재(140)는 전체적으로 모두 압축 상태일 수 있다. 예시로서, 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 블로킹 부재(140)는 신호 전송 어셈블리(120) 중의 절연층(122)과 배터리 셀 그룹(110)의 제1 면(101) 사이에 압축된다.
해당 실시 형태를 통해, 블로킹 부재(140)는 인접한 두 개의 배터리 셀 열(113) 사이의 간극에 압축 설치되는 외에, 절연층(122)과 배터리 셀 그룹(110)의 제1 면(101) 사이에도 압축 설치되고, 따라서, 블로킹 부재(140)의 장착 안정성 및 폐쇄 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
본 출원의 실시예에 있어서, 블로킹 부재(140)는 신호 전송 어셈블리(120) 중의 절연층(122)과 배터리 셀 그룹(110)의 제1 면(101) 사이에 압축될 수 있는 외에, 다른 부재와 배터리 셀 그룹(110)의 제1 면(101) 사이에 압축될 수도 있고, 본 출원의 실시예는 이에 대해 구체적으로 한정하지 않는다.
선택적으로, 상술한 출원의 실시예에 있어서, 블로킹 부재(140)의 재질은 발포재를 포함하나 이에 한정되지 않고, 흡액 능력 및/또는 탄성을 구비할 수 있으며, 원가가 비교적 낮아, 본 출원에서 제공하는 배터리(10)에 잘 응용될 수 있다.
상술한 실시예에 있어서, 블로킹 부재(140)는 독립적인 부재일 수 있고, 인접한 두 개의 배터리 셀 열(113) 사이의 간극에 장착되며, 다른 실시예에 있어서, 해당 블로킹 부재(140)는 배터리(10) 중의 기존 부재를 재사용하여 형성될 수 있어, 추가의 부재를 폐쇄에 사용할 필요가 없이, 제조 원가를 줄일 수 있다.
도 10은 도 6 중 블로킹 부재(140)가 위치하는 영역(A 영역)의 다른 개략적 국부 확대로를 도시한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 출원의 실시예에 있어서, 신호 전송 어셈블리(120) 중의 절연층(122)은 배터리 셀 그룹(110)의 제1 면(101)을 향해 돌출되어 블로킹 부재(140)를 형성하고, 구체적으로, 절연층(122)은 제1 면(101) 중의 개구를 향해 돌출되어 블로킹 부재(140)를 형성하며, 해당 개구는 인접한 두 개의 배터리 셀 열(113) 사이의 간극의 제1 면(101) 중의 개구이다.
도 6 및 도 10에 결부하여 알 수 있다시피, 본 출원의 실시예에 있어서, 신호 전송 어셈블리(120)의 두 층의 절연층(122) 중, 제1 면(101)에 접근하는 절연층(122) 중의 국부 영역이 돌출되어, 주름을 형성하고, 해당 돌출된 주름은 본 출원의 실시예에 따른 블로킹 부재(140)를 형성하는 데 사용된다.
선택적으로, 일부 실시 형태에 있어서, 제2 방향에 수직되는 평면에서의 블로킹 부재(140)의 단면은 Ω형에 가깝고, 예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, 제2 방향(즉 x 방향)에 수직되는 평면은 yz 평면이고, yz 평면에서, 블로킹 부재(140)의 단면은 Ω형에 가깝다.
또는, 다른 실시 형태에 있어서, 제2 방향에 수직되는 평면에서의 블로킹 부재(140)의 단면은 다른 형상 예를 들어 “口”자형, “凸”자형 또는 다른 임의의 형상을 이룰 수도 있고, 본 출원의 실시예는 이에 대해 구체적으로 한정하지 않는다.
선택적으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 해당 블로킹 부재(140)는 인접한 두 개의 배터리 셀 열 사이의 간극 내로 연장될 수 있고, 해당 블로킹 부재(140)는 배터리 셀의 간극 중에 위치하는 벽에 밀접하여, 블로킹 부재(140)의 폐쇄 효과를 확보할 수 있다.
또는, 다른 실시 형태에 있어서, 해당 블로킹 부재(140)는 인접한 두 개의 배터리 셀 열(113) 사이의 간극 내로 연장되지 않고, 단지 개구 위치에 설치될 수도 있으며, 이 때, 블로킹 부재(140)의 사이즈는 간극의 폭보다 커서, 우수한 폐쇄 효과를 실현할 수 있다.
이상 도 10은 단지 yz 평면에서의 블로킹 부재(140)의 단면도를 개략적으로 도시하였고, 해당 블로킹 부재(140)의 입체 형태를 더욱 명백하게 하기 위해, 도 11은 도 10에 도시된 실시예 중 블로킹 부재(140)의 국부 사시 개략도를 도시한다. 도 11에 도시된 바와 같이, 신호 전송 어셈블리(120) 중 절연층(122)의 돌출 형성된 주름은 x 방향에 따라 연장되어, 스트립상의 블로킹 부재(140)를 형성한다. 다시 말해서, 본 출원의 실시예에 있어서, x 방향에서, 절연층(122)의 돌출 형성된 블로킹 부재(140)는 x 방향에 따라 연장되어, x 방향에서 연장되는 배터리 셀 열(113) 사이의 간극에 대응되는 개구를 폐쇄하도록 한다.
본 출원하나의 실시예는 전기 설비를 더 제공하고, 해당 전기 설비는 전술한 각 실시예에 따른 배터리(10)를 포함할 수 있으며, 배터리(10)는 해당 전기 설비에 전기에너지를 공급하는 데 사용된다. 선택적으로, 전기 설비는 차량(1), 선박 또는 우주 설비일 수있다.
이상에서 본 출원의 실시예에 따른 배터리(10) 및 전기 설비를 설명하였고, 이하 본 출원의 실시예에 따른 배터리의 제조 방법 및 제조 설비를 설명하도록 하며, 여기서 상세하게 설명하지 않은 부분은 전술한 각 실시예를 참조할 수 있다.
도 12는 본 출원의 일 실시예에 따른 배터리의 제조 방법(300)의 개략적 흐름도를 도시한다. 도 12에 도시된 바와 같이, 해당 방법(300)은 이하의 단계를 포함할 수 있다.
단계 310, 배터리 셀 그룹(110)을 제공한다.
여기서, 해당 배터리 셀 그룹(110)은 N개의 배터리 셀 열(113)을 포함하고, 해당 N개의 배터리 셀 열은 제1 방향에 따라 배열되며, 해당 N개의 배터리 셀 열(113)중의 각각의 배터리 셀 열(113)의 배터리 셀(20)은 제2 방향에 따라 배열되고, 제1 방향은 제2 방향에 수직되며, N은 1보다 큰 정수이다.
단계 320, 신호 전송 어셈블리(120)를 제공한다.
여기서, 해당 신호 전송 어셈블리(120)는 배터리 셀 그룹(110)의 제1 면(101)에 설치되고, 해당 제1 면(101)은 제1 방향 및 제2 방향으로 결정된 평면에 평행되며, 신호 전송 어셈블리(120)는 버스 부재(121) 및 절연층(122)를 포함하고, 해당 절연층(122)은 버스 부재(121)를 패키징하며, 절연층(122)에 홀(123)을 구비하고, 버스 부재(121)는 홀(123) 위치에서 배터리 셀 그룹(110) 중의 배터리 셀(20)에 전기적 연결되는 데 사용된다.
단계 330, 냉각 시스템(130)을 제공한다.
여기서, 해당 냉각 시스템(130)은 N개의 배터리 셀 열(113)중 인접한 두 개의 배터리 셀 열(113) 사이에 설치되고, 인접한 두 개의 배터리 셀 열(113) 사이의 간극에서 제1 면(101)의 개구에 블로킹 부재(140)가 설치되어 있으며, 블로킹 부재(140)는 개구를 폐쇄하여 냉각 시스템(130)에서 생성되는 응축액이 버스 부재(121)에 도달하는 것을 차단한다.
도 13은 본 출원의 일 실시예에 따른 배터리의 제조 설비(400)의 개략적 블록도를 도시한다. 도 13에 도시된 바와 같이, 터리의 제조 설비(400)는 제공 모듈(410)을 포함할 수 있다.
제공 모듈(410)은 N개의 배터리 셀 열(113)을 포함하고, 해당 N개의 배터리 셀 열은 제1 방향을 따라 배열되며, 해당 N개의 배터리 셀 열(113) 중의 각각의 배터리 셀 열(113)의 배터리 셀(20)은 제2 방향을 따라 배열되고, 여기서, 제1 방향은 제2 방향에 수직되며, N은 1보다 큰 정수인 배터리 셀 그룹(110)을 제공하는 데 사용된다.
제공 모듈(410)은 제1 방향 및 2 방향으로 결정된 평면에 평행되는 해당 배터리 셀 그룹(110)의 제1 면(101)에 설치되고, 버스 부재(121) 및 절연층(122)을 포함하고, 해당 절연층(122)은 해당 버스 부재(121)를 패키징하며, 해당 절연층(122)에 홀(123)을 구비하고, 해당 버스 부재(121)는 홀(123) 위치에서 배터리 셀 그룹(110) 중의 배터리 셀(20)에 전기적 연결되는 데 사용되는 신호 전송 어셈블리(120)를 제공하는 데 추가로 사용된다.
제공 모듈(410)은 N개의 배터리 셀 열(113) 중 인접한 두 개의 배터리 셀 열(113) 사이에 설치되고, 인접한 두 개의 배터리 셀 열(113) 사이의 간극의 제1 면(101)의 개구에 블로킹 부재(140)가 설치되어 있으며, 블로킹 부재(140)는 개구를 폐쇄하여 냉각 시스템(130)에서 생성되는 응축액이 버스 부재(121)에 도달하는 것을 차단하는 냉각 시스템(130)을 제공하는 데 추가로 사용된다.
바람직한 실시예를 참조하여 본 출원을 설명하였으나, 본 출원의 범위를 이탈하지 않는 상황에서, 이에 대해 개선을 진행할 수 있고, 등가물로 그 중 부재를 대체할 수 있다. 특히 구조적인 충돌이 존재하지 않는 한 각 실시예에서 언급한 각 기술 특징은 임의의 방식으로 조합할 수 있다. 본 출원은 본 명세서에서 개시한 특정 실시예에 국한되지 않고, 특허청구범위 내에 속하는 모든 기술 방안을 포함한다.

Claims (11)

  1. 배터리에 있어서,
    제1 방향을 따라 배열되고, 그 중 각각의 배터리 셀(20)은 제2 방향을 따라 배열되는 N개의 배터리 셀 열(113)을 포함하고, 제1 방향은 제2 방향에 수직되며, N은 1보다 큰 정수인 배터리 셀 그룹(110);
    제1 방향 및 제2 방향으로 결정된 평면에 평행되는 상기 배터리 셀 그룹(110)의 제1 면(101)에 설치되고, 버스 부재(121) 및 상기 버스 부재(121)를 패키징하고 홀(123)을 구비하는 절연층(122)을 포함하며, 상기 버스 부재(121)는 홀(123) 위치에서 배터리 셀 그룹(110) 중의 배터리 셀(20)에 전기적 연결되는 데 사용되는 신호 전송 어셈블리(120);
    상기 N개의 배터리 셀 열(113) 중 인접한 두 개의 배터리 셀 열(113) 사이에 설치되는 냉각 시스템(130)을 포함하되,
    상기 인접한 두 개의 배터리 셀 열(113) 사이의 간극이 상기 제1 면(101)을 향하는 개구에 상기 개구를 폐쇄하여 상기 냉각 시스템(130)에서 생성되는 응축액이 상기 버스 부재(121)에 도달하는 것을 차단하기 위한 블로킹 부재(140)를 설치하는 것을 특징으로 하는 배터리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 블로킹 부재(140)가 상기 간극 내로 연장되는 것을 특징으로 하는 배터리.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 블로킹 부재(140)는 상기 간극 내에서 상기 냉각 시스템(130)에 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 블로킹 부재(140)의 재질는 흡액재인 것을 특징으로 하는 배터리.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 블로킹 부재(140)는 탄성을 구비하되, 상기 블로킹 부재(140)가 상기 절연층(122)과 상기 제1 면(101) 사이에 압축되는 것을 특징으로 하는 배터리.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 절연층(122)이 상기 개구를 향해 돌출되어 상기 블로킹 부재(140)를 형성하는 것을 특징으로 하는 배터리.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 방향에 수직되는 평면에서의 상기 블로킹 부재(140)의 단면은 凸자형 또는 Ω형인 것을 특징으로 하는 배터리.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 블로킹 부재(140)는 스트립형 블로킹 부재이고, 상기 스트립형 블로킹 부재가 상기 제2 방향에 따라 연장되는 것을 특징으로 하는 배터리.
  9. 전기 설비에 있어서,
    전기 에너지를 공급하기 위한, 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 배터리를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 설비.
  10. 배터리의 제조 방법에 있어서,
    제1 방향을 따라 배열되고, 그 중 각각의 배터리 셀(20)은 제2 방향을 따라 배열되는 N개의 배터리 셀 열(113)을 포함하고, 제1 방향은 제2 방향에 수직되며, N은 1보다 큰 정수인 배터리 셀 그룹(110)을 제공하는 단계 (310);
    상기 제1 방향 및 상기 제2 방향으로 결정된 평면에 평행되는 상기 배터리 셀 그룹(110)의 제1 면(101)에 설치되고, 버스 부재(121) 및 상기 버스 부재(121)를 패키징하고 홀(123)을 구비하는 절연층(122)을 포함하며, 상기 버스 부재(121)는 홀(123) 위치에서 배터리 셀 그룹(110) 중의 배터리 셀(20)에 전기적 연결되는 데 사용되는 신호 전송 어셈블리(120)를 제공하는 단계 (320);
    상기 N개의 배터리 셀 열(113) 중 인접한 두 개의 배터리 셀 열(113) 사이에 설치되는 냉각 시스템(130)을 제공하는 단계 (330)을 포함하되,
    상기 인접한 두 개의 배터리 셀 열(113) 사이의 간극이 상기 제1 면(101)을 향하는 개구에 상기 개구를 폐쇄하여 상기 냉각 시스템(130)에서 생성되는 응축액이 상기 버스 부재(121)에 도달하는 것을 차단하기 위한 블로킹 부재(140)를 설치하는 것을 특징으로 하는 배터리의 제조 방법.
  11. 배터리의 제조 설비에 있어서,
    제1 방향을 따라 배열되고, 그 중 각각의 배터리 셀(20)은 제2 방향을 따라 배열되는 N개의 배터리 셀 열(113)을 포함하고, 제1 방향은 제2 방향에 수직되며, N은 1보다 큰 정수인 배터리 셀 그룹(110)을 제공하고;
    상기 제1 방향 및 상기 제2 방향으로 결정된 평면에 평행되는 상기 배터리 셀 그룹(110)의 제1 면(101)에 설치되고, 버스 부재(121) 및 상기 버스 부재(121)를 패키징하고 홀(123)을 구비하는 절연층(122)을 포함하며, 상기 버스 부재(121)는 홀(123) 위치에서 배터리 셀 그룹(110) 중의 배터리 셀(20)에 전기적 연결되는 데 사용되는 신호 전송 어셈블리(120)를 제공하며;
    상기 N개의 배터리 셀 열(113) 중 인접한 두 개의 배터리 셀 열(113) 사이에 설치되는 냉각 시스템(130)을 제공하는 데 사용되는 제공 모듈(410)을 포함하되,
    상기 인접한 두 개의 배터리 셀 열(113) 사이의 간극이 상기 제1 면(101)을 향하는 개구에 상기 개구를 폐쇄하여 상기 냉각 시스템(130)에서 생성되는 응축액이 상기 버스 부재(121)에 도달하는 것을 차단하기 위한 블로킹 부재(140)를 설치하는 것을 특징으로 하는 배터리의 제조 설비.
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Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5343048B2 (ja) * 2010-07-29 2013-11-13 日立ビークルエナジー株式会社 蓄電モジュールおよび蓄電装置
KR101179307B1 (ko) * 2010-08-13 2012-09-03 삼성전기주식회사 에너지 저장장치 모듈
US9431686B2 (en) 2011-02-28 2016-08-30 Sanyo Electric Co., Ltd. Cell module and manufacturing method for cell module
JP2014044884A (ja) * 2012-08-27 2014-03-13 Sanyo Electric Co Ltd バッテリシステム及びバッテリシステムを備える電動車両並びに蓄電装置
JP2015210894A (ja) * 2014-04-24 2015-11-24 株式会社東芝 組電池モジュール
JP2017208298A (ja) * 2016-05-20 2017-11-24 株式会社エクセディ 蓄電池ユニット
KR102059077B1 (ko) * 2016-06-13 2019-12-24 주식회사 엘지화학 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩, 자동차
DE102018118525A1 (de) * 2018-07-31 2020-02-06 Valeo Siemens Eautomotive Germany Gmbh Anordnung mit einer Stromschienenvorrichtung und einem Stromrichtergehäuse sowie Verfahren zu deren Herstellung, Stromrichter für ein Fahrzeug und Fahrzeug
CN109301116B (zh) * 2018-10-09 2024-10-29 南京瑷卡测控技术有限公司 一种带有插拔冷却板的动力电池模组
CN112072008B (zh) * 2019-06-10 2021-07-13 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池包和车辆
KR20200143976A (ko) * 2019-06-17 2020-12-28 주식회사 엘지화학 냉각부재를 구비한 배터리 모듈 및 배터리 팩 및 전력 저장장치
KR102748983B1 (ko) * 2019-07-03 2024-12-30 주식회사 엘지에너지솔루션 방염 플레이트를 구비한 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 랙 및 전력 저장 장치
CN211670261U (zh) * 2020-02-28 2020-10-13 湖北亿纬动力有限公司 汇流排绝缘结构
CN111952499A (zh) * 2020-07-22 2020-11-17 东风时代(武汉)电池系统有限公司 电池模组及汽车动力电池
CN212810495U (zh) * 2020-08-21 2021-03-26 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种电池以及用电设备
CN112018301B (zh) * 2020-10-19 2021-03-26 江苏时代新能源科技有限公司 电池、用电设备、制备电池的方法和设备
CN113013503B (zh) * 2020-10-19 2022-07-15 江苏时代新能源科技有限公司 电池及用电装置
CN112018303B (zh) * 2020-10-19 2021-03-09 江苏时代新能源科技有限公司 电池、用电装置、制备电池的方法和装置

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