KR102475576B1 - 전지 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본원의 실시예는 전지 및 장치를 제공한다. 전지는 적어도 2개의 전지 유닛, 도전성 부재 및 신호 검출 부재를 포함하고, 전지 유닛은 케이스 및 케이스의 양측에 배치되고 극성이 반대인 2개의 전극 연결부를 구비하고, 전지 유닛은 직렬로 연결된 제1 전지 유닛 및 제2 전지 유닛을 포함하며; 도전성 부재는 케이스의 일측에 배치되고, 도전성 부재는 제1 전지 유닛의 2개의 전극 연결부 중의 하나와 제1 전지 유닛 및 제2 전지 유닛 중 하나의 케이스를 전기적으로 연결하는 데 사용되며; 신호 검출 부재는 케이스의 다른 일측에 배치되고, 신호 검출 부재는 신호 검출선을 구비하며, 신호 검출선은 제1 전지 유닛의 2개의 전극 연결부의 다른 하나와 제1 전지 유닛 및 제2 전지 유닛 중 하나의 케이스를 전기적으로 연결하는 데 사용된된다. 본원의 실시예는 신호 검출선의 배선 방식을 단순화하고, 신호 검출선의 신뢰성을 향상시키며, 나아가 전지의 안전 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

전지 및 장치
본원은 2020년 12월 18일에 출원된 "전지 및 장치"라는 발명 명칭의 중국 특허 출원 제202011507137.8호에 대한 우선권을 주장하며, 해당 출원의 전체 내용은 인용을 통해 본원에 통합된다.
본원은 에너지 저장 기기의 기술 분야에 관한 것으로, 특히 전지 및 장치에 관한 것이다.
전기 자동차 기술이 점차 향상됨에 따라 전기 자동차는 사람들의 생활에 점점 더 가까워지고 있으며, 이와 동시에 전기 자동차는 그에 에너지를 공급하는 전지의 성능에 대한 요구가 점점 더 높아지고 있다. 현재, 전지의 에너지 저장 용량을 향상시키기 위해, 일반적으로 전지에 복수의 전지 유닛을 배치하고, 복수의 전지 유닛은 전지에 나란히 배열된다. 전지의 안전성을 보장하기 위해 여러 전지 유닛의 전기적 파라미터(예를 들어, 전압 또는 온도)를 수집하고 검출해야 한다. 상기 전기적 파라미터를 수집하고 검출하는 데 사용되는 신호 검출 부재에는 복잡한 배선으로 인한 신뢰성이 낮은 문제가 있다.
본원의 실시예는 전지에서 신호 검출 부재의 복잡한 배선으로 인한 신뢰성이 낮은 문제를 해결하는 것을 목적으로 하는 전지 및 장치를 제공한다.
본원의 제1 양태의 실시예는 전지를 제공하는 바, 해당 전지는 적어도 2개의 전지 유닛, 도전성 부재 및 신호 검출 부재를 포함하고, 전지 유닛은 케이스 및 케이스의 양측에 배치되고 극성이 반대인 2개의 전극 연결부를 구비하고, 전지 유닛은 직렬로 연결된 제1 전지 유닛 및 제2 전지 유닛을 포함하며; 도전성 부재는 케이스의 일측에 배치되고, 도전성 부재는 제1 전지 유닛의 2개의 전극 연결부 중의 하나와 제1 전지 유닛 및 제2 전지 유닛 중 하나의 케이스를 전기적으로 연결하는 데 사용되며; 신호 검출 부재는 케이스의 다른 일측에 배치되고, 신호 검출 부재는 신호 검출선을 구비하며, 신호 검출선은 제1 전지 유닛의 2개의 전극 연결부의 다른 하나와 제1 전지 유닛 및 제2 전지 유닛 중 하나의 케이스를 전기적으로 연결하는 데 사용되고, 신호 검출선과 도전성 부재는 동일한 전지 유닛의 케이스에 전기적으로 연결되어, 신호 검출선이 동일한 전지 유닛의 케이스 및 도전성 부재를 통해 제1 전지 유닛의 2개의 전극 연결부와 검출 회로를 형성하도록 하여, 제1 전지 유닛의 온도 또는 전압 신호의 검출을 구현한다.
일부 실시예에서, 제1 버스 부재를 더 포함하고, 제1 버스 부재는 케이스의 일측에 배치되고, 제1 전지 유닛과 제2 전지 유닛의 전극 연결부를 전기적으로 연결하여 직렬 연결을 구현하는 데 사용되며, 도전성 부재는 제1 버스 부재와 케이스를 전기적으로 연결하는 데 사용된다.
제1 버스 부재를 배치함으로써 제1 전지 유닛과 제2 전지 유닛의 직렬 연결을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 또한 제1 버스 부재는 제1 전지 유닛과 제2 전지 유닛의 일측에 위치한 2개의 전극 연결부의 전기적 파라미터를 가진다. 도전성 부재는 제1 버스 부재와 케이스에 연결되어, 해당 2개의 전극 연결부의 전기적 파라미터 정보를 도전성 부재와 케이스를 통해 케이스의 다른 일측으로 전송할 수 있으며, 신호 검출선은 케이스의 다른 일측에서 제1 전지 유닛과 제2 전지 유닛의 온도 또는 전압 신호를 검출할 수 있어, 전체 검출 회로의 배선을 더욱 단순화하고, 검출 회로의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 도전성 부재는 제1 버스 부재의 일측에서 외측으로 연장되어 형성된다. 즉, 도전성 부재와 제1 버스 부재가 일체로 형성되어 있어, 도전성 부재와 제1 버스 부재의 구조를 단순화할 수 있고, 도전성 부재와 제1 버스 부재 간의 연결 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 도전성 부재는 서로 연결되는 제1 핀 및 제2 핀을 포함하고, 제1 핀은 제1 버스 부재를 전기적으로 연결하는 데 사용되며, 제2 핀은 케이스를 전기적으로 연결하는 데 사용된다. 이에 의해, 도전성 부재와 제1 버스 부재의 연결 및 도전성 부재와 케이스의 연결은 서로 영향을 미치지 않아, 전지의 조립을 단순화할 수 있다.
일부 실시예에서, 제1 핀과 제2 핀은 분리되어 배치되며, 전지는 제1 핀과 제2 핀을 전기적으로 연결하는 연결 부재를 더 포함한다.
일부 실시예에서, 연결 부재에는 제1 퓨즈부가 설치되어 있고, 제1퓨즈부는 전류가 임계값에 도달하면 용단되어 제1 핀과 제2 핀 사이에 개방 회로를 형성한다. 이에 의해 전지의 안전 성능을 향상시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 2개의 전극 연결부는 제1 전극 연결부 및 제2 전극 연결부를 포함하고, 전지 유닛은 제2 전지 유닛과 직렬로 연결된 제3 전지 유닛을 더 포함하고, 케이스의 동일한 측에서, 제1 전극 연결부와 제2 전극 연결부는 순차적으로 교대로 분포되며, 제1 버스 부재는 제1 전지 유닛의 제1 전극 연결부와 제2 전지 유닛의 제2 전극 연결부를 연결하는 데 사용되고, 전지는 케이스의 다른 일측에 배치되는 제2 버스 부재를 더 포함하고, 제2 버스 부재는 제2 전지 유닛의 제1 전극 연결부와 제3 전지 유닛의 제2 전극 연결부를 연결하는 데 사용되며, 신호 검출선은 제1 전지 유닛의 제2 전극 연결부, 제2 버스 부재 및 케이스를 전기적으로 연결하는 데 사용된다.
케이스의 동일한 측에, 제1 전극 연결부와 제2 전극 연결부가 순차적으로 교대로 분포되어, 케이스의 일측의 제1 부스 부재와 케이스의 다른 일측의 제2 버스 부재가 서로 다른 전지 유닛의 서로 다른 전극 연결부를 연결할 수 있는 바, 예를 들어, 제1 버스 부재는 제1 전지 유닛의 제1 전극 연결부와 제2 전지 유닛의 제2 전극 연결부를 연결하고, 제2 버스 부재는 제2 전지 유닛의 제2 전극 연결부와 제3 전지 유닛의 제2 전극 연결부를 연결하여, 3개 이상의 전지 유닛이 제1 버스 부재와 제2 버스 부재를 통해 직렬로 연결될 수 있도록 한다.
또한, 제1 전지 유닛의 제1 전극 연결부는 제1 버스 부재, 도전성 부재, 동일한 전지 유닛의 케이스, 신호 검출선을 통해 제1 전지 유닛의 제2 전극 연결부와의 사이에 검출 회로를 형성하여, 신호 검출 부재가 제1 전지 유닛의 온도 또는 전압 신호를 검출할 수 있도록 한다.
제2 전지 유닛의 제2 전극 연결부는 제1 버스 부재에 연결되고, 제2 전지 유닛의 제1 전극 연결부는 제2 버스 부재에 연결되고, 제2 전지 유닛의 제2 전극 연결부는 제1 버스 부재, 도전성 부재, 동일한 전지 유닛의 케이스, 신호 검출선, 제2 버스 부재를 통해 제2 전지 유닛의 제1 전극 연결부와의 사이에 검출 회로를 형성하여, 신호 검출 부재가 제2 전지 유닛의 온도 또는 전압 신호를 검출할 수 있도록 한다.
일부 실시예에서, 도전성 부재에는 제 2 퓨즈부가 설치되어 있고, 제 2 퓨즈부는 전류가 임계값에 도달하면 용단되어 전극 연결부와 케이스 사이에 개방 회로를 형성하는 데 사용된다. 이에 의해 전지의 안전 성능을 향상시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 제2 퓨즈는 도전성 부재의 부분적인 단면의 수축에 의해 형성된다.
이러한 실시예에서, 제2 퓨즈의 부분 단면은 비교적 작다. 전류가 임계값에 도달하면 제2 퓨즈부가 도전성 부재의 다른 부분보다 먼저 용단된다. 제2 퓨즈부가 위치하는 위치에서 도전성 부재가 단선되어, 전극 연결부와 케이스 사이의 전기적 연결이 단선된다. 또한, 제2 퓨즈부는 도전성 부재의 부분적인 단면의 수축에 의해 형성되기에 도전성 부재의 구조를 단순화할 수 있고, 도전성 부재 내에 퓨즈를 설정할 필요가 없어, 도전성 부재의 가공, 성형 및 장착이 용이하며, 전지의 제조 및 장착 비용이 절감된다.
일부 실시예에서, 전극 연결부는 케이스의 외표면으로부터 제1 방향을 따라 돌출되게 배치되며, 케이스에는 제1 연결부가 설치되어 있고, 도전성 부재에는 제2 연결부가 설치되어 있고, 제1 연결부 및 제2 연결부 중 적어도 하나는 제1 방향을 따라 연장되어 배치되며, 제1 연결부와 제2 연결부가 서로 연결되어 도전성 부재를 케이스에 연결시킨다. 제1 연결부 및/또는 제2 연결부를 통해 케이스의 외표면에 돌출된 전극 연결부의 높이차를 보상할 수 있어 도전성 부재와 케이스 사이의 연결이 더 안정적이 되도록 한다.
일부 실시예에서, 제1 연결부는 케이스의 외표면으로부터 제1 방향을 따라 돌출되게 배치되며, 제2 연결부는 제1 연결부의 케이스로부터 멀어지는 표면과 겹쳐 연결되거나, 또는 제2 연결부는 제1 연결부의 주위에 둘러싸여 배치된다.
본원의 제2 양태의 실시예는 장치를 제공하는 바, 전술한 제1 양태의 실시예 중 어느 하나에 따른 전지를 포함하고, 전지는 전기 에너지를 제공하는 데 사용된다.
본원의 제1 양태의 실시예에 의해 제공되는 전지에 있어서, 전지는 전지 유닛, 도전성 부재 및 신호 검출 부재를 포함한다. 전지 유닛은 케이스 및 극성이 반대인 2개의 전극 연결부를 구비하며, 제1 전지 유닛과 제2 전지 유닛은 서로 직렬로 연결되고, 도전성 부재는 제1 전지 유닛의 하나의 전극 연결부와 제1 전지 유닛 및 제2 전지 유닛 중 하나의 케이스를 연결하는 데 사용되므로, 해당 케이스는 해당 전극 연결부의 전기 신호를 가진다. 신호 검출 부재의 신호 검출선은 제1 전지 유닛의 다른 하나의 전극 연결부와 케이스를 전기적으로 연결하고, 또한 신호 검출선과 도전성 부재는 동일한 케이스에 연결된다. 즉, 제1 전지 유닛 중 케이스의 일측에 위치하는 하나의 전극 연결부는 해당 케이스 및 도전성 부재를 통해 신호 검출선에 연결될 수 있고, 신호 검출선은 제1 전지 유닛 중 케이스의 다른 일측에 위치하는 다른 하나의 전극 연결부에 연결된다. 따라서, 신호 검출선은 도전성 부재와 케이스를 통해 제1 전지 유닛의 2개의 전극 연결부와의 사이에 검출 회로를 형성하여 신호 검출 부재가 제1 전지 유닛의 온도 또는 전압 신호를 검출할 수 있도록 한다.
본원의 실시예에서, 신호 검출 부재는 케이스의 다른 일측에 배치되고, 신호 검출선은 케이스의 동일한 측에서 제1 전지 유닛 중 케이스의 양측에 위치하는 2개의 전극 연결부에 연결될 수 있어, 신호 검출선은 케이스의 양측에 결쳐 배선할 필요가 없다. 따라서, 본원의 실시예는 신호 검출선의 배선 방식을 단순화하고, 신호 검출선의 신뢰성을 향상시키며, 나아가 전지의 안전 성능을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예의 기술적 해결책을 보다 명확하게 설명하기 위해, 본 발명의 실시예에서 필요한 도면을 간략하게 설명한다. 이하에서 설명되는 도면은 단지 본 발명의 일부 실시예일 뿐이며, 당업자라면 창의적인 노력이 없이도 첨부된 도면에 따라 다른 도면을 얻을 수 있다.
본원의 다른 특징, 목적 및 이점은 첨부된 도면을 참조하여 비제한적인 실시예에 대한 다음의 상세한 설명을 통해 더욱 명백해질 것이며, 여기서, 동일하거나 유사한 참조 번호는 동일하거나 유사한 특징을 나타낸다.
도 1은 본원의 실시예에 의해 제공되는 차량의 개략적인 구조도이다.
도 2는 본원의 실시예에 의해 제공되는 전지의 개략적인 구조도이다.
도 3은 본원의 실시예에 의해 제공되는 전지의 개략적인 분해도이다.
도 4는 본원의 실시예에 의해 제공되는 전지의 제2 측의 개략적인 구조도이다.
도 5는 본 본원의 실시예에 의해 제공되는 전지의 다른 시야각에서의 개략적인 구조도이다.
도 6은 본원의 실시예에 의해 제공되는 전지의 제1 측의 개략적인 구조도이다.
도 7은 본원의 다른 실시예에 의해 제공되는 전지의 개략적인 구조도이다.
도 8은 본원의 다른 실시예에 의해 제공되는 전지의 제1 측의 개략적인 구조도이다.
도 9는 도 7의 I 부분의 개략적인 부분 확대 구조도이다.
도 10은 본원의 또 다른 실시예에 의해 제공되는 전지의 개략적인 구조도이다.
도 11은 본원의 또 다른 실시예에 의해 제공되는 전지의 제1 측의 개략적인 구조도이다.
도 12는 도 7의 I부분의 개략적인 부분 확대 구조도의 다른 실시예이다.
도 13은 도 7의 I부분의 개략적인 부분 확대 구조도의 또 다른 실시예이다.
첨부 도면에서, 도면은 실제 축척으로 그려지지 않았다.
이하, 본원의 다양한 양태의 특징 및 예시적인 실시예를 상세히 설명한다. 이하의 상세한 설명에서, 본원에 대한 완전한 이해를 제공하기 위해 다수의 특정 세부사항이 제시된다. 그러나, 본원은 이러한 특정 세부사항의 일부가 없이 실시될 수 있다는 것은 당업자에게 명백한 것이다. 실시예에 대한 하기의 설명은 단지 본원의 예를 예시함으로써 본원의 더 나은 이해를 제공하기 위한 것이다. 도면 및 이하의 설명에서, 본원에 대한 불필요한 애매함을 피하기 위해 적어도 일부 공지된 구조 및 기술은 도시되지 않았으며, 명료성을 위해 일부 구조의 치수는 과장될 수도 있다. 또한, 아래에 설명된 특징, 구조 또는 특성은 하나 이상의 실시예에서 임의의 적절한 방식으로 조합될 수 있다.
본원의 설명에 있어서, 특별한 설명이 없는 한, "복수"는 2개 이상을 의미하고, "상", "하", "좌", "우", "내부", "외부" 등 용어가 나타내는 방향 또는 위치 관계는 언급된 장치 또는 구성요소가 특정 방향을 가져야 하고 특정 방향으로 구성 및 작동되어야 함을 나타내거나 암시하는 것이 아니라, 본 출원의 설명의 편의와 설명을 간략화하기 위한 것일 뿐 이므로 본 출원을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 또한, "제1", "제2" 등 용어는 단지 설명의 목적으로만 사용되며, 상대적 중요성을 나타내거나 암시하는 것으로 해석되어서는 안된다.
하기 설명에서 나타나는 방향 용어들은 모두 도면에 도시된 방향이며, 본원의 구체적인 구조를 한정하는 것은 아니다. 본원의 설명에 있어서, 특별히 명확한 규정과 제한이 없는 한, "장착”, "연결”이라는 용어는 넓은 의미로 이해되어야 한다. 예를 들어, 고정된 연결일 수 있고, 탈착 가능한 연결일 수도 있고, 또는 일체형 연결일 수도 있으며, 직접적으로 서로 연결될 수도 있고, 간접적으로 서로 연결될 수도 있다. 당업자에게 있어서, 본원에서의 상기 용어들의 구체적인 의미는 특정한 상황에 따라 이해될 수 있다.
본원에서 전지 셀은 리튬 이온 이차 전지, 리튬 이온 일차 전지, 리튬 황 전지, 나트륨 리튬 이온 전지, 나트륨 이온 전지 또는 마그네슘 이온 전지 등을 포함할 수 있으며, 본원의 실시예는 이에 한정되지 않는다. 전지 셀은 원통형, 편평체, 직육면체 또는 기타 형태 등 일 수 있으며, 본원의 실시예는 이에 한정되지 않는다. 전지 셀은 일반적으로 패키징 방식에 따라 원통형 전지 셀, 각형 전지 셀 및 소프트팩 전지 셀의 3가지 유형으로 구분되며, 본원의 실시예는 이에 한정되지 않는다.
본원의 실시예에서 언급된 전지는 더 높은 전압 및 용량을 제공하기 위해 하나 이상의 전지 셀을 포함하는 단일 물리적 모듈을 의미한다. 예를 들어, 본원에서 언급된 전지는 전지 모듈 또는 전지 팩 등을 포함할 수 있다. 전지는 일반적으로 하나 이상의 전지 셀을 패키징하는 박스바디를 포함한다. 박스바디는 액체 또는 기타 이물질이 전지 셀의 충전 또는 방전에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
전지 셀은 전극 조립체와 전해질을 포함하고, 전극 조립체는 정극 시트, 부극 시트 및 세퍼레이터로 구성된다. 전지 셀은 주로 정극 시트와 부극 시트 사이의 금속 이온의 이동에 의존하여 작동한다. 정극 시트는 정극 집전체 및 정극 활물질층을 포함하고, 정극 활물질층이 정극 집전체의 표면에 코팅되고, 정극 활물질층이 코팅되지 않은 집전체는 정극 활물질층이 코팅된 집전체로부터 돌출되며, 정극 활물질층이 코팅되지 않은 집전체가 정극 탭의 역할을 한다. 리튬 이온 전지를 예로 들면, 정극 집전체의 재료는 알루미늄일 수 있고, 정극 활물질은 코발트산리튬, 인산철리튬, 삼원리튬 또는 망간산리튬일 수 있다. 부극 시트는 부극 집전체 및 부극 활물질층을 포함하고, 부극 활물질층이 부극 집전체의 표면에 코팅되고, 부극 활물질층이 코팅되지 않은 집전체는 부극 활물질층이 코팅된 집전체로부터 돌출되며, 부극 활물질층이 코팅되지 않은 집전체가 부극 탭의 역할을 한다. 부극 집전체의 재료는 구리일 수 있고, 부극 활물질은 탄소 또는 실리콘 등일 수 있다. 큰 전류가 흐를 때 용단이 발생하지 않도록 하기 위해, 정극 탭의 수는 여러 개이고 또한 적층되어 있고, 부극 탭의 수는 여러 개이고 또한 적층되어 있다. 세퍼레이터의 재질은 PP 또는 PE 등일 수 있다. 또한, 전극 조립체는 권회 구조 또는 적층 구조일 수 있으며, 본원은 이에 한정되는 것은 아니다. 전지 셀의 정극 탭과 부극 탭은 각각 전지 셀 상의 극성이 반대인 2개의 전극 단자에 전기적으로 연결되어 전기 에너지를 출력한다.
현재, 전지팩의 공간 활용율을 향상시키기 위하여, 전지 팩 내의 복수의 전지 셀은 일반적으로 가로눕혀 배치하는 바, 즉, 전지 셀의 전극 단자는 전지 셀의 수평방향의 양측에 위치한다. 전지 셀의 온도 또는 전압 신호를 수집하기 위한 검출선은, 두 전극 단자사이에 검출 회로를 형성하기 위해, 전지 셀의 두 전극 단자에 연결되어야 한다. 전지 셀의 전극 단자가 전지 셀의 수평방향의 양측에 위치하는 경우, 검출선을 전지 셀의 양쪽에 배치해야 하므로, 검출선의 배선이 복잡해지고 검출선의 신뢰성이 저하되며, 검출선의 비용이 높아지고, 전지의 안전 성능이 저하된다.
본원은 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 제출되었다. 이하, 본원에 대한 이해를 돕기 위해, 도 1 내지 도 13을 결부하여, 본원의 실시예에 따른 전지 및 장치에 대해 상세히 설명한다.
본원의 제1 양태의 일 실시예는 전지를 전원으로 사용하는 전력 소비 장치를 제공한다. 해당 전력 소비 장치는 차량, 선박 또는 항공기 등일 수 있지만 이에 한정되지는 않는다.
본원의 실시예에서 기술된 기술적 해결책은 모두 휴대폰, 휴대용 기기, 노트북 컴퓨터, 전지 자동차, 전기 장난감, 전동 공구, 전기 자동차, 선박, 우주 설비 등 전지를 사용하는 다양한 장치에 적용 가능하다. 우주 설비에는 비행기, 로켓, 우주 왕복선 및 우주선 등이 포함된다.
본원의 실시예들에서 설명되는 기술적 해결책은 전술한 기기들에 적용될 뿐만 아니라, 전지를 사용하는 모든 기기에 적용될 수 있음을 이해해야 하며, 간결함을 위해 하기 실시예는 모두 전기 자동차를 예로 설명한다.
도 1을 참조하면, 본원의 일 실시예는 차량(1)을 제공한다. 차량(1)은 연료 동력 자동차, 가스 동력 자동차 또는 신에너지 자동차일 수 있다. 신에너지 자동차는 순수 전기 자동차, 하이브리드 자동차 또는 주행거리 연장 자동차 등일 수 있다.
본원의 일 실시예에서, 차량(1)은 모터(1a), 컨트롤러(1b) 및 전지(10)를 포함할 수 있다. 컨트롤러(1b)는 전지(10)를 제어하여 모터(1a)에 전원을 공급하는 데 사용된다. 모터(1a)는 전달 기구를 통해 바퀴에 연결되어 차량(1)이 주행하도록 한다. 전지(10)는 차량(1)의 구동 전원으로 사용될 수 있으며, 연료 또는 천연 가스 대신에 또는 부분적으로 대신하여 차량(1)에 구동력을 제공한다.
일 예에서, 전지(10)는 차량(1)의 하부 또는 차량의 앞부분 또는 뒷부분에 설치될 수 있다. 전지(10)는 차량(1)에 전력을 공급하기 위해 사용될 수 있다. 일 예에서, 전지(10)는 차량(1)의 전기 시스템을 위한 차량(1)의 작동 전원으로 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 전지(10)는 차량(1)의 시동, 내비게이션 및 운행시의 작동 전기 요구를 위해 사용될 수 있다.
도 2 및 도 3을 함께 참조하면, 도 2는 본원의 실시예에 의해 제공되는 전지(10)의 개략적인 구조도이다. 도 3은 본원의 실시예에 의해 제공되는 전지(10)의 개략적인 분해도이다.
본원의 실시예에서 제공되는 전지(10)에 따르면, 전지(10)는 적어도 2개의 전지 유닛(100), 도전성 부재(200), 및 신호 검출 부재(300)를 포함한다. 전지 유닛(100)은 케이스(110)와, 케이스(110)의 양측에 배치되며 극성이 반대인 2개의 전극 연결부(120)를 구비하고, 전지 유닛(100)은 직렬로 연결된 제1전지 유닛(100a)과 제2 전지 유닛(100b)을 포함한다. 도전성 부재(200)는 케이스(110)의 일측에 설치되고, 도전성 부재(200)는 제1 전지 유닛(100a)의 2개의 전극 연결부(120) 중의 하나와 제1 전지 유닛(100a) 및 제2 전지 유닛(100b) 중 하나의 케이스(110)를 전기적으로 연결하는 데 사용된다. 신호 검출 부재(300)는 케이스(110)의 타측에 설치되고, 신호 검출 부재(300)는 신호 검출선(310)을 갖고, 신호 검출선(310)은 제1 전지 유닛(100a)의 2개의 전극 연결부(120) 중 다른 하나와 제1 전지 유닛(100a) 및 제2 전지 유닛(100b) 중 하나의 케이스(110)를 전기적으로 연결하는 데 사용되고, 신호 검출선(310)과 도전성 부재(200)는 동일한 전지 유닛(100)의 케이스(110)와 전기적으로 연결되어, 신호 검출선(310)이 동일한 전지 유닛(100)의 케이스(110)와 도전성 부재(200)를 통해 제1 전지 유닛(100a)의 2개의 전극 연결부(120)와 검출 회로를 형성하여, 제1 전지 유닛(100a)의 온도 또는 전압 신호의 검출을 구현한다.
본원의 제1 양태의 실시예에 의해 제공되는 전지(10)에서, 전지(10)는 전지 유닛(100), 도전성 부재(200) 및 신호 검출 부재(300)를 포함한다. 전지 유닛(100)은 케이스(110)와 극성이 반대인 2개의 전극 연결부(120)를 구비하며, 제1 전지 유닛(100a)과 제2 전지 유닛(100b)은 서로 직렬로 연결되며, 도전성 부재(200)는 제1 전지 유닛(100a)의 하나의 전극 연결부(120)와 제1 전지 유닛(100a) 및 제2 전지 유닛(100b) 중 하나의 케이스(110)를 연결하는 데 사용되므로, 해당 케이스(110)는 해당 전극 연결부(120)의 전기적 신호를 가진다. 신호 검출 부재(300)의 신호 검출선(310)은 제1 전지 유닛(100a)의 다른 하나의 전극 연결부(120) 및 케이스(110)에 전기적으로 연결되고, 신호 검출선(310)와 도전성 부재(200)는 동일한 케이스(110)에 연결된다. 신호 검출 부재(300)는 인쇄 회로 기판(전체 명칭은 Printed Circuit Board이고, 약칭은 PCB임) 또는 연성 회로 기판(전체 명칭은 Flexible circuit board이고, 약칭은 FPC임)일 수 있으며, 신호 검출선(310)은 PCB 또는 FPC에 배열된 금속 도전 호일일 수 있는 바, 예를 들어, 구리 호일 또는 알루미늄 호일이다. 제1 전지 유닛(100a)에서 케이스(110)의 일측에 위치하는 하나의 전극 연결부(120)는 해당 케이스(110) 및 도전성 부재(200)를 통해 신호 검출선(310)에 연결될 수 있고, 신호 검출선(310)은 동시에 제1 전지 유닛(100a)의 케이스(110)의 타측에 위치한 다른 하나의 전극 연결부(120)에 연결된다. 따라서, 신호 검출선(310)은 도전성 부재(200) 및 케이스(110)를 통해 제1 전지 유닛(100a)의 두 전극 연결부(120)와의 사이에 검출 회로를 형성하여, 신호 검출 부재(300)가 제1 전지 유닛(100a)의 온도 또는 전압 신호를 검출할 수 있도록 한다.
본원의 일 실시예에서, 신호 검출 부재(300)는 케이스(110)의 타측에 배치되고, 신호 검출선(310)은 케이스(110)의 동일한 일측에서 제1 전지 유닛(100a) 중의 케이스(110)의 양측에 위치하는 2개의 전극 연결부(120)에 연결될 수 있으며, 신호 검출선(310)을 케이스(110)의 양측에 걸쳐 설치할 필요가 없다. 따라서, 본원의 실시예는 신호 검출선(310)의 배선 방식을 단순화하고, 신호 검출선(310)의 신뢰성을 향상시키며, 나아가 전지(10)의 안전 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에서 제공되는 전지(10)에 있어서, 전지 유닛(100)의 케이스(110)는 도전성 부재(200)를 통해 전극 연결부(120)에 연결되는 바, 전지 유닛(100)의 전극 연결부(120)가 케이스(110)에 직접 연결되는 경우에 비해, 전극 연결부(120)와 케이스(110) 사이의 절연 불량으로 인한 안전성 문제를 개선하여, 전지(10)의 안전 성능을 향상시킬 수 있다.
전지 유닛(100)은 하나의 전지 셀(13)을 포함할 수 있다. 또는, 전지 유닛(100)은 서로 병렬로 연결된 2개 이상의 전지 셀(13)을 포함한다. 전지 유닛(100)이 하나의 전지 셀(13)을 포함하는 경우, 전지 유닛(100)의 케이스(110)는 해당 전지 셀(13)의 케이스(110)이고, 전극 연결부(120)는 해당 전지 셀(13)의 전극 단자(13a)이다. 전지 유닛(100)이 서로 병렬로 연결된 2개 이상의 전지 셀(13)을 포함하는 경우, 전지 유닛(100)의 케이스(110)는 서로 병렬로 연결된 2개 이상의 전지 셀(13) 중 어느 하나의 전지 셀(13)의 케이스(110)일 수 있고, 전지 유닛(100)의 전극 연결부(120)는 어느 하나의 전지 셀(13)의 전극 단자(13a)일 수 있고, 또는 전지 유닛(100)의 전극 연결부(120)는 2개 이상의 전지 셀(13) 중 동일한 극성을 갖고 서로 병렬로 연결된 전극 단자(13a)에 의해 형성된 전극 단자군일 수 있다.
본원의 실시예에서는 하나의 전지 셀(13)을 포함하는 전지 유닛(100)을 예로 들어 설명한다. 이때, 전지 유닛(100)의 케이스(110)는 해당 전지 셀(13)의 케이스(110)이고, 전지 유닛(100)의 전극 연결부(120)는 해당 전지 셀(13)의 전극 단자(13a)이다.
전지 유닛(100)이 하나의 전지 셀(13)을 포함하는 경우, 전지(10)는 적어도 2개의 전지 셀(13)을 포함하고, 전지 셀(13)은 케이스(110) 및 케이스(110)의 양측에 배치되고 또한 극성이 반대인 전극 단자(13a)를 구비한다. 전지 셀(13)은 직렬로 연결된 제1 전지 셀 및 제2 전지 셀을 포함한다. 도전성 부재(200)는 제1 전지 셀의 하나의 전극 단자(13a)와 제1 전지 셀 및 제2 전지 셀 중 하나의 케이스(110)를 연결하는 데 사용되며, 예를 들어 도전성 부재(200)는 제1 전지 셀의 하나의 전극 단자(13a)와 제2 전지 셀의 케이스(110)를 연결하는 데 사용된다. 신호 검출 부재(300)의 신호 검출선(310)은 제1 전지 셀의 다른 하나의 전극 단자(13a)와 제2 전지 셀의 케이스(110)를 연결하는 데 사용된다.
따라서, 제1 전지 셀의 하나의 전극 단자(13a)는 도전성 부재(200), 제2 전지 유닛(100b)의 케이스(110), 신호 검출선(310)을 통해 제1 전지 셀의 다른 하나의 전극 단자(13a)와의 사이에 검출 회로를 형성하여, 신호 검출 부재(300)가 신호 검출선(310)을 통해 제1 전지 셀의 온도 또는 전압 신호를 검출할 수 있도록 한다.
다른 일부 실시예에서, 도전성 부재(200)는 또한 제1 전지 셀의 하나의 전극 단자(13a) 및 제1 전지 셀의 케이스(110)에 연결될 수 있고, 신호 검출선(310)은 제1 전지 셀의 다른 하나의 전극 단자(13a) 및 제1 전지 셀의 케이스(110) 에 연결될 수 있다. 신호 검출선(310)은 도전성 부재(200) 및 제1 전지 셀의 케이스(110)를 통해 제1 전지 셀의 2개의 전극 단자(13a)와의 사이에 검출 회로를 형성하여, 신호 검출 부재(300)가 신호 검출선(310)을 통해 제1 전지 셀의 온도 또는 전압 신호를 검출할 수 있도록 한다.
본원의 실시예에서는 케이스(110)의 일측에 위치하는 전극 단자(13a) 상의 전기적 신호를 도전성 부재(200) 및 케이스(110)를 통해 케이스(110)의 다른 일측으로 전달하여， 신호 검출선(310)이 케이스(110)의 다른 일측에서 제1 전지 셀의 2개의 전극 단자(13a)에 연결될 수 있도록 한다. 따라서, 신호 검출선(310)은 케이스(110)의 양측에 걸쳐 배치될 필요가 없으므로, 신호 검출선(310)의 배선 방식을 단순화하고, 신호 검출선(310)의 신뢰성을 향상시키며, 나아가 전지(10)의 안전 성능을 향상시킬 수 있다.
케이스(110)의 양측은, 예를 들어 케이스(110)의 길이 방향(도 2의 X 방향)의 양측이고, 케이스(110)의 양측은 제1 측과 제2 측을 포함하며, 도전성 부재(200)는 제1 측에 위치하고, 신호 검출 부재(300)는 제2 측에 위치한다. 즉, 케이스(110)의 일측이 제1 측이고, 케이스(110)의 다른 일측이 제2 측이다.
도 4 내지 도 6을 함께 참조하면, 도 4는 본원의 실시예에 의해 제공되는 전지(10)의 제2 측의 개략적인 구조도이다. 도 5는 본 본원의 실시예에 의해 제공되는 전지(10)의 다른 시야각에서의 개략적인 구조도이다. 도 6은 본원의 실시예에 의해 제공되는 전지(10)의 제1 측의 개략적인 구조도이다.
본원의 실시예에서 제공되는 전지(10)에 따르면, 전지(10)는 케이스(110)의 제1 측에 배치되는 제1 버스 부재(400)를 더 포함하고, 제1 버스 부재(400)는 제1 전지 유닛(100a) 및 제2 전지 유닛(100b)의 전극 연결부(120)를 전기적으로 연결하여 직렬 연결을 구현하기 위해 사용된다. 도전성 부재(200)는 제1 버스 부재(400)와 케이스(110)를 전기적으로 연결하는 데 사용된다.
본 실시예에서, 도전성 부재(200)는 제1 전지 유닛(100a)의 케이스(110) 또는 제2 전지 유닛(100b)의 케이스(110)에 연결될 수 있고, 신호 검출선(310)이 연결된 케이스(110)와 도전성 부재(200)가 연결된 케이스(110)는 동일하다. 예를 들어, 도전성 부재(200)가 제1 전지 유닛(100a)의 케이스(110)에 연결된 경우, 신호 검출선(310)도 제1 전지 유닛(100a)의 케이스(110)에 연결되고, 도전성 부재(200)가 제2 전지 유닛(100b)의 케이스(110)에 연결된 경우, 신호 검출선(310)도 제2 전지 유닛(100b)의 케이스(110)에 연결된다.
이러한 실시예에서, 제1 버스 부재(400)를 설치하는 것을 통해, 제1 전지 유닛(100a)과 제2 전지 유닛(100b)의 직렬 연결을 구현할 수 있는 바, 제1 버스 부재(400)는 제1 전지 유닛(100a)과 제2 전지 유닛(100b)의 제1 측의 2개의 전극 연결부(120)에 연결된다. 도전성 부재(200)는 제1 버스 부재(400) 및 케이스(110)에 연결되어, 제1 전지 유닛(100a) 및 제2 전지 유닛(100b)의 제1 측의 전극 연결부(120)의 전기적 파라미터 정보를 도전성 부재(200) 및 케이스(110)를 통해, 케이스(110)의 제2 측으로 전송할 수 있다. 신호 검출선(310)은 케이스(110)의 제2 측에서 제1 전지 유닛(100a) 및 제2 전지 유닛(100b)의 온도 또는 전압 신호를 검출할 수 있어, 전체 검출 회로의 회로 배선을 더욱 단순화하고 검출 회로의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
전지(10) 내의 전지 유닛(100)의 개수는 3개 이상일 수도 있으며, 전지 유닛(100)은 제2 전지 유닛(100b)과 직렬로 연결된 제3 전지 유닛(100c)을 더 포함한다. 동일한 전지 유닛(100) 상의 2개의 전극 연결부(120)는 제1 전극 연결부(121)와 제2 전극 연결부(122)를 포함하며, 제1 전극 연결부(121)는 예를 들어 정극 연결부이고, 제2 전극 연결부(122)는 예를 들어 부극 연결부이다.
도전성 부재(200)는 제1 전지 유닛(100a) 및 제2 전지 유닛(100b) 중 하나의 케이스(110)에 연결된다. 예를 들어, 케이스(110)가 알루미늄 케이스인 경우, 도전성 부재(200)는 정극 연결부가 있는 케이스(110)에 연결된다. 즉, 전지 유닛(100)의 정극 연결부가 케이스(110)에 연결되어 케이스(110) 자체가 정전기를 띠게 하여, 알루미늄 케이스의 부식을 개선할 수 있다. 다른 실시예에서, 예를 들어, 케이스(110)는 스틸 케이스이고, 도전성 부재(200)는 부극 연결부가 있는 케이스(110)에 연결된다. 즉, 전지 유닛(100)의 부극 연결부가 케이스(110)에 연결되어, 케이스(110) 자체가 부전기를 띠게 하여, 스틸 케이스의 부식을 개선할 수 있다.
본원의 실시예에 있어서, 케이스(110)의 재료가 알루미늄이고, 케이스(110)가 알루미늄 케이스이며, 제1 전극 연결부(121)가 정극 연결부이고, 제2 전극 연결부(122)가 부극 연결부인 경우를 예로서 설명한다. 그러면, 도전성 부재(200)는 제1 버스 부재(400) 및 제1 전지 유닛(100a)의 케이스(110)에 연결된다.
계속해서 도 2 내지 도 6을 참조하면, 3개 이상의 전지 유닛(100)이 두께 방향(즉, 도 2의 Y 방향)으로 나란히 배열되는 경우, 케이스(110)의 동일한 측에서, 제1 전극 연결부(121)와 전극 연결부(122)가 순차적으로 교대로 분포된다. 제1 버스 부재(400)는 제1 전지 유닛(100a)의 제1 전극 연결부(121)와 제2 전지 유닛(100b)의 제2 전극 연결부(122)를 연결하는 데 사용된다.
전지(10)는 케이스(110)의 제2 측에 배치되는 제2 버스 부재(500)를 더 포함하고, 제2 버스 부재(500)는 제2 전지 유닛(100b)의 제1 전극 연결부(121)와 제3 전지 유닛(100c)의 제2 전극 연결부(122) 를 연결하는 데 사용되고, 신호 검출선(310)은 제1 전지 유닛(100a)의 제2 전극 연결부(122), 제2 버스 부재(500) 및 케이스(110)를 전기적으로 연결하는 데 사용된다.
이러한 실시예들에서, 케이스(110)의 동일한 측에서, 제1 전극 연결부(121)와 전극 연결부(122)가 순차적으로 교대로 분포되어, 케이스(110)의 제1 측에 위치하는 제1 버스 부재(400)와 케이스(110)의 제2 측에 위치한 제2 버스 부재(500)가 서로 다른 전지 유닛(100)의 서로 다른 전극 연결부(120)를 연결할 수 있도록 한다. 예를 들어, 제1 버스 부재(400)는 제1 제1 전지 유닛(100a)의 전극 연결부(121)와 제2 전지 유닛(100b)의 제2 전극 연결부(122)를 연결하고, 제2 버스 부재(500)는 제2 전지 유닛(100b)의 제1 전극 연결부(121)와 제3 전지 유닛(100c)의 제2 전극 연결부(122)를 연결하여, 3개 이상의 전지 유닛(100)이 제1 버스 부재(400)와 제2 버스 부재(500)를 통해 직렬로 연결될 수 있도록 한다.
본원의 실시예에서, 제1 전지 유닛(100a)의 제1 전극 연결부(121)는 제1 버스 부재(400), 도전성 부재(200), 제1 전지 유닛(100a)의 케이스(110), 신호 검출선(310) 을 통해 제1 전지 유닛(100a)의 제2 전극 연결부(122)와의 사이에 검출 회로를 형성하여, 신호 검출 부재(300)가 제1 전지 유닛(100a)의 온도 또는 전압 신호를 검출할 수 있도록 한다.
제2 전지 유닛(100b)의 제2 전극 연결부(122)는 제1 버스 부재(400)와 연결되고, 제2 전지 유닛(100b)의 제1 전극 연결부(121)는 제2 버스 부재(500)와 연결되며, 제2 전지 유닛(100b)의 제2 전극 연결부(122)는 제1 버스 부재(400), 도전성 부재(200), 제1 전지 유닛(100a)의 케이스(110), 신호 검출선(310), 제2 버스 부재(500)를 통해 제2 전지 유닛(100b)의 제1 전극 연결부(121)와의 사이에 검출 회로를 형성하여, 신호 검출 부재(300)가 제2 전지 유닛(100b)의 온도 또는 전압 신호를 검출할 수 있도록 한다.
일부 실시예에서, 제1 전지 유닛(100a)이 나란히 배열된 복수의 전지 유닛(100) 의 일단에 위치하는 경우, 즉, 복수의 전지 유닛(100) 중 제1 전지 유닛(100a)을 제외한 나머지 전지 유닛(100)이 모두 제1 전지 유닛(100a)의 Y 방향에서의 동일한 측에 있을 경우, 제1 전지 유닛(100a)의 제2 전극 연결부(122)는 신호 검출선(310)에 직접 연결될 수 있거나, 또는 제1 전지 유닛(100a)은 제3 버스 부재(600)를 통해 신호 검출선(310)에 연결되고, 제3 버스 부재(600)는 제1 전지 유닛(100a)의 제2 전극 연결부(122)와 신호 검출선(310)을 연결하는 데 사용된다.
제3 버스 부재(600)는, 제1 버스 부재(400) 및 제2 버스 부재(500)와 달리, 하나의 전지 유닛(100)의 전극 연결부(120)를 연결하는 데 사용된다.
제1 전지 유닛(100a)의 제2 전지 유닛(100b)에서 멀어지는 일측에 다른 전지 유닛(100)이 더 배치되어 있는 경우, 제2 버스 부재(500)의 개수는 복수이다. 제1 전지 유닛(100a)의 제2 전극 연결부(122)와 제1 전지 유닛(100a)의 제2 전지 유닛(100b)에서 멀어지는 일측에 위치한 다른 전지 유닛(100)의 제1 전극 연결부(121)는 다른 하나의 제2 버스 부재(500)를 통해 서로 연결되고, 제2 버스 부재(500)는 신호 검출선(310)과 서로 연결된다.
제3 전지 유닛(100c)이 나란히 배열된 복수의 전지 유닛(100)의 일단에 위치하는 경우, 즉, 제3 전지 유닛(100c)의 제1 전지 유닛(100a) 및 제2 전지 유닛(100b)에서 멀어지는 일측에 다른 전지 유닛(100)이 배치되어 있지 않은 경우, 제3 전지 유닛(100c)의 제1 전극 연결부(121)는 도전성 부재(200)를 통해 제2 전지 유닛(100b) 및 제3 전지 유닛(100c) 중 하나의 케이스(110)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극 연결부(121)가 정극 연결부이고, 케이스(110)가 알루미늄 케이스이면, 제3 전지 유닛(100c)의 제1 전극 연결부(121)는 도전성 부재(200)를 통해 제3 전지 유닛(100c)의 케이스(110)에 연결될 수 있고, 제3 전지 유닛(100c)의 제2 전극 연결부(122)는 제2 버스 부재(500)를 통해 신호 검출선(310)에 연결된다.
제3 전지 유닛(100c)의 제2 전지 유닛(100b) 및 제1 전지 유닛(100a)에서 멀어지는 일측에 다른 전지 유닛(100)(예를 들어, 제4 전지 유닛(100d))이 더 배치되어 있는 경우, 제1 버스 부재(400)의 개수는 2개 이상이고, 제3 전지 유닛(100c)의 제1 전극 연결부(121)와 제4 전지 유닛(100d)의 제2 전극 연결부(122)는 다른 하나의 제1 버스 부재(400)에 연결되고, 해당 제1 버스 부재(400)는 도전성 부재(200)를 통해 제3 전지를 유닛(100c)의 케이스(110)에 연결된다. 신호 검출선(310)은 제3 전지 유닛(100c)의 케이스(110), 제1 버스 부재(400)를 통해, 제3 전지 유닛(100c)의 제1 전극 연결부(121)와 서로 연결되고, 신호 검출선(310)은 제2 버스 부재(500)을 통해, 제3 전지 유닛(100c)의 제2 전극 연결부(122)와 서로 연결되어, 신호 검출선(310)과 제3 전지 유닛(100c)의 제1 전극 연결부(121) 및 제2 전극 연결부(122)와의 사이에 검출 회로를 형성하도록 한다.
계속해서 도 2 내지 도 6을 참조하면, 도 2 내지 도 6은 12개의 직렬로 연결된 전지 유닛(100)을 도시하고 있으며, 각 전지 유닛(100)은 각각 하나의 전지 셀(13)을 포함하므로, 본원 실시예의 전지(10)는 12개의 직렬로 연결된 전지 셀(13)을 포함한다.
전지(10)는 6개의 제1 버스 부재(400)와 6개의 도전성 부재(200)를 포함하며, 각 제1 버스 부재(400)는 인접한 2개의 전지 유닛(100)의 제1 전극 연결부(121) 및 제2 전극 연결부(122)에 연결된다. 각 도전성 부재(200)는 각 제1 버스 부재(400) 및 케이스(110)에 각각 연결된다. 전지(10)는 5개의 제2 버스 부재(500)와 2개의 제3 버스 부재(600)를 포함한다. 여기서, 제3 버스 부재(600)는 배열 방향의 단부에 위치한 전지 유닛(100)의 전극 연결부(120)에만 연결되고, 제2 버스 부재(500)와 제1 버스 부재(400)는 인접한 2개의 전지 유닛(100)의 전극 연결부(120)에 연결된다.
다른 일부 실시예에서, 전지 유닛(100)은 서로 병렬로 연결된 2개 이상의 전지 셀(13)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 전지(10)가 12개의 전지 셀(13)을 포함하는 경우, 하나의 전지 유닛(100)은 병렬로 연결된 2개의 전지 셀(13)을 포함할 수 있다. 그러면 전지(10)는 6개의 전지 유닛(100)을 포함한다. 이때, 전지(10)는 3개의 제1 버스 부재(400), 3개의 도전성 부재(200), 2개의 제2 버스 부재(500) 및 2개의 제3 버스 부재(600)를 포함할 수 있다. 제1 버스 부재(400), 제2 버스 부재(500) 및 제3 버스 부재(600)의 재질은 알루미늄 또는 구리일 수 있다.
제1 버스 부재(400)를 배치하는 방식은 다양하며, 제1 버스 부재(400)는 예를 들어, 도체선이다. 또는, 제1 버스 부재(400)는 판 형상을 가지며, 제1 전지 유닛(100a)과 제2 전지 유닛(100b)의 2개의 전극 연결부(120)를 덮어, 제1 버스 부재(400)와 제1 전지 유닛(100a) 및 제2 전지 유닛(100b)의 2개의 전극 연결부(120)가 서로 연결되도록 한다.
제1 버스 부재(400)와 도전성 부재(200)를 연결하는 방식은 다양하다. 계속해서 도 5 및 도 6을 참조하면, 일부 실시예에서, 제1 버스 부재(400)와 도전성 부재(200)는 분리되어 배치된다. 도전성 부재(200)의 재질은 알루미늄 또는 구리일 수 있으며, 도전성 부재(200)는 제1 버스 부재(400)를 통해 케이스(110)에 용접 고정될 수 있다. 도전성 부재(200)는 서로 연결되는 제1 핀(220)과 제2 핀(230)을 포함하며, 제1 핀(220)은 제1 버스 부재(400)를 전기적으로 연결하는 데 사용되고, 제2 핀(230)은 케이스(110)를 전기적으로 연결하는 데 사용된다.
이러한 실시예에서, 도전성 부재(200)는 제1 버스 부재(400)와 케이스(110)을 각각 연결하는 제1 핀(220) 및 제2 핀(230)을 포함하며, 도전성 부재(200)와 제1 버스 부재(400)의 연결, 도전성 부재(200)와 케이스(110)의 연결이 서로 영향을 미치지 않도록 하므로, 전지(10)의 조립을 단순화할 수 있다.
일부 실시예에서, 전지(10)는 연결 부재(700)를 더 포함하고, 제1 핀(220) 및 제2 핀(230)은 분리되어 배치되며, 연결 부재(700)는 제1 핀(220)과 제2 핀(230)을 전기적으로 연결하는 데 사용된다.
이러한 실시예에서 연결 부재(700)는 케이스(110)가 제1 버스 부재(400)와 전기적으로 연결될 수 있도록, 제1 핀(220)과 제2 핀(230)을 연결한다. 또한, 전지(10)가 3개 이상의 전지 유닛(100)을 포함하고, 도전성 부재(200)가 2개 이상일 경우, 2개 이상의 도전성 부재(200)의 제1 핀(220) 및 제2 핀(230)은 동일한 연결 부재(700)에 연결될 수 있고, 전지(10) 내의 회로 배치를 단순화할 수 있다.
예를 들어, 계속해서 도 5 및 도 6을 참조하면, 전지(10)가 12개의 전지 유닛(100)을 포함하고, 각 전지 유닛(100)은 하나의 전지 셀(13)을 포함하며, 12개의 전지 유닛(100)이 6개의 도전성 부재(200)를 통해 서로 연결될 경우, 6개의 도전성 부재(200)의 제1 핀(220)과 제2 핀(230)은 동일한 연결 부재(700)를 통해 서로 연결될 수 있다.
일부 실시예에서, 연결 부재(700)에는 제1 퓨즈부(710)를 구비하고, 제1 퓨즈부(710)는 전류가 임계값에 도달하면 용단되어, 제1 핀(220)과 제2 핀(230) 사이에 개방 회로를 형성한다.
이러한 실시예에서, 연결 부재(700)에는 제1 퓨즈부(710)를 구비하고, 제1 퓨즈부(710)는 전류가 임계값에 도달하면 용단되어 제1 핀(220)과 제2 핀(230) 사이의 회로를 개방할 수 있으므로, 전지(10)의 안전 성능을 향상시킬 수 있다.
제1 퓨즈부(710)의 배치 방식은 다양한 바, 예를 들어, 제1 퓨즈부(710)는 연결 부재(700)에 내장된 퓨즈이다. 전지(10)가 복수의 도전성 부재(200)를 포함하는 경우, 복수의 도전성 부재(200)의 제1 핀(220)과 제2 핀(230)은 동일한 연결 부재(700)를 통해 서로 연결된다. 배치된 제1 퓨즈부(710)는 복수개이고, 각 제1 퓨즈부(710)는 각 도전성 부재(200)의 제1 핀(220)과 제2 핀(230) 사이에 각각 배치된다.
도 7 및 도 8을 함께 참조하면, 도 7은 본원의 다른 실시예에 의해 제공되는 전지(10)의 개략적인 구조도를 도시한다. 도 8은 본원의 다른 실시예에 의해 제공되는 전지(10)의 제1 측의 개략적인 구조도를 도시한다.
다른 일부 실시예에서, 제1 버스 부재(400)와 도전성 부재(200)는 일체로 형성될 수 있다. 도 8에서, 도전성 부재(200)는 점선틀로 도시되어 있지만, 점선틀은 본원의 실시예에서 전지(10)의 구조에 대한 제한을 구성하지 않는다. 도전성 부재(200)는 제1 버스 부재(400)의 일측에서 외측으로 연장되어 형성되고, 예를 들어, 도전성 부재(200)는 제1 버스 부재(400)의 높이 방향(도 2의 Z 방향)의 일측에서 외측으로 연장되어 형성된다. 이에 의해, 도전성 부재(200)와 제1 버스 부재(400)의 구조를 단순화할 수 있고, 도전성 부재(200)와 제1 버스 부재(400)의 연결 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 9를 참조하면, 도 9는 도 7의 I부분의 개략적인 부분 확대 구조도이다.
본원의 실시예가 제공하는 전지(10)에 따르면, 도전성 부재(200)는 제2 퓨즈부(210)를 구비할 수 있고, 제2 퓨즈부(210)는 전류가 임계값에 도달하면 용단되어 전극 연결부(120)와 케이스(110) 사이에 개방 회로를 형성한다. 도전성 부재(200)에 흐르는 전류가 임계값에 도달하면 제2 퓨즈부(210)가 용단되어 전극 연결부(120)와 케이스(110) 사이의 회로가 개방되도록 하여, 이에 의해, 전지(10)의 안전 성능을 향상시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 제2 퓨즈부(210)는 도전성 부재(200)의 부분적인 단면의 수축에 의해 형성된다.
이러한 실시예에서, 제2 퓨즈부(210)의 부분적인 단면은 비교적 작다. 전류가 임계값에 도달하면 제2 퓨즈부(210)가 도전성 부재(200)의 다른 부분보다 먼저 용단된다. 제2 퓨즈부(210)가 위치하는 위치에서 도전성 부재(200)가 단선되어, 전극 연결부(120)와 케이스(110) 사이의 전기적 연결이 단선된다.
또한, 제2 퓨즈부(210)는 도전성 부재(200)의 부분적인 단면의 수축에 의해 형성됨으로 도전성 부재(200)의 구조를 단순화할 수 있고, 도전성 부재(200) 내에 퓨즈를 배치할 필요가 없어, 도전성 부재(200)의 가공 성형 및 장착이 용이하며, 전지(10)의 제조와 장착 비용이 절감된다.
다른 일부 실시예에서, 제2 퓨즈부(210)는 예를 들어 도전성 부재(200)에 내장된 퓨즈일 수도 있다.
계속해서 도 7 및 도 8을 참조하면, 도전성 부재(200)와 제1 버스 부재(400)가 일체로 형성되는 경우, 도전성 부재(200)는 예를 들어 판 형상을 가지고, 제2 퓨즈부(210)는 도전성 부재(200)의 부분적인 단면의 수축에 의해 형성되고, 제2 퓨즈부(210)의 폭은 도전성 부재(200) 상의 다른 위치의 폭보다 작다. 제2 퓨즈부(210)의 사이즈가 비교적 작으므로, 도전성 부재(200)에 흐르는 전류가 임계값에 도달하면, 제2 퓨즈부(210)는 도전성 부재(200)의 다른 부분보다 먼저 용단되어 개방 회로를 형성한다.
도전성 부재(200)가 제1 핀(220)과 제2 핀(230)을 포함하고, 제1 핀(220)과 제2 핀(230)이 연결 부재(700)를 통해 서로 연결되고, 연결 부재(700)에 제1 퓨즈부(710)가 구비되어 있는 경우, 도전성 부재(200)에는 제2 퓨즈부(210)가 더 구비될 수 있다. 제2 퓨즈부(210)는 제1 핀(220) 및/또는 제2 핀(230) 상에 배치될 수 있다. 제1 퓨즈부(710) 및 제2 퓨즈부(210)에 의해 전지(10)의 안전 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 10 및 도 11을 함께 참조하면, 도 10은 본원의 또 다른 실시예에 의해 제공되는 전지(10)의 개략적인 구조도를 도시한다. 도 11은 본원의 또 다른 실시예에 의해 제공되는 전지(10)의 제1 측의 개략적인 구조도를 도시한다.
또 다른 일부 실시예에서, 도전성 부재(200)는 알루미늄 도체선 또는 구리 도체선와 같은 금속 도체선이다. 도전성 부재(200)는 제1 버스 부재(400)와 케이스(110) 사이에 연결된다. 예를 들어, 도전성 부재(200)의 일단은 본딩 공정을 통해 제1 버스 부재(400)에 연결되고, 도전성 부재(200)의 타단은 본딩 공정을 통해 케이스(110)에 연결된다. 금속 도체선의 단면적이 작으므로, 도전성 부재(200)에 흐르는 전류가 임계값 전류에 도달하면, 금속 도체선이 단선되어, 제1 버스 부재(400)와 케이스(110) 사이의 회로가 개방되도록 하여, 전지(10)의 안전 성능을 향상시킬 수 있다.
전지 유닛(100)의 전극 연결부(120)는 통상적으로 케이스(110)의 외표면에서 돌출되게 배치되어, 도전성 부재(200)가 전극 연결부(120)에 연결될 경우, 도전성 부재(200)와 케이스(110)의 외표면 사이에 일정한 높이차가 발생하게 되는 바, 해당 높이차는 도전성 부재(200)와 케이스(110)의 연결 안정성에 영향을 미칠 수 있다.
계속해서 도 9를 참조하면, 일부 실시예에서 전극 연결부(120)는 제1 방향(도 2의 X 방향)을 따라 케이스(110)의 외표면으로부터 돌출되게 배치되고, 케이스(110)에는 제1 연결부(111)가 설치되어 있고, 도전성 부재(200)에는 제2 연결부(240)가 설치되어 있으므로, 제1 연결부(111) 및 제2 연결부(240) 중 적어도 하나는 제1 방향을 따라 연장되어 배치되고, 제1 연결부(111)와 제2 연결부(240)가 서로 연결되어 도전성 부재(200)가 케이스(110)에 연결되도록 한다.
이러한 실시예에서, 제1 연결부(111) 및/또는 제2 연결부(240)는 케이스(110)의 외표면에 돌출된 전극 연결부(120)의 높이차를 보상할 수 있어, 도전성 부재(200)와 케이스(110) 사이의 연결이 더 안정적이 되도록 한다.
제1 연결부(111)와 제2 연결부(240)는 다양하게 배치될 수 있는 바, 예를 들어, 제1 연결부(111)는 케이스(110)의 외표면으로부터 돌출되게 배치되고, 제2 연결부(240)는 제1 연결부(111)의 케이스(110)로부터 멀어지는 표면에 겹쳐 연결된다. 이에 의해 도전성 부재(200)의 구조를 단순화하고 도전성 부재(200)의 조립을 용이하게 할 수 있다.
이러한 실시예에서, 케이스(110)의 외표면으로부터 돌출된 제1 연결부(111)의 높이는 케이스(110)의 외표면으로부터 돌출된 전극 연결부(120)의 높이와 동일하거나 비슷하므로, 제1 연결부(111)는 케이스(110)의 외표면으로부터 돌출된 전극 연결부(120)의 높이차를 보상할 수 있다.
도 12를 참조하면, 도 12는 도 7의 I부분의 개략적인 부분 확대 구조도의 다른 실시예이다.
다른 실시예에서, 제1 연결부(111)는 케이스(110)의 외표면으로부터 돌출되어 배치되고, 제2 연결부(240)는 제1 연결부(111)의 주위에 둘러싸여 배치되므로, 이에 의해 제1 연결부(111)와 제2 연결부(240)의 상호 연결의 안정성을 향상시킬 수 있다.
도 13을 참조하면, 도 13은 도 7의 I부분의 개략적인 부분 확대 구조도의 또 다른 실시예이다.
또 다른 실시예에서, 제2 연결부(240)는 도전성 부재(200)를 케이스(110)의 표면에 가까워지는 방향으로 절곡하여 형성함으로써, 제2 연결부(240)는 케이스(110)의 외표면으로부터 돌출된 전극 연결부(120)의 높이차를 보상할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제1 연결부(111)는 케이스(110)의 외표면으로부터 돌출되게 배치되고, 제2 연결부(240)는 도전성 부재(200)를 제1 연결부(111)에 가까워지는 방향으로 절곡하여 형성함으로써, 제1 연결부(111)와 제2 연결부(240)는 케이스(110)의 외표면으로부터 돌출된 전극 연결부(120)의 높이차를 함께 보상할 수 있다.
일부 실시예에서, 전지(10)는 측판(11)과 고정 벨트(12)를 더 포함하며, 측판(11)은 복수의 전지 유닛(100)의 두께 방향(즉 도 2의 Y 방향)의 양측에 위치하고, 고정 벨트(12)는 측판(11)과 복수의 전지 유닛(100)의 둘레에 둘러싸여 있다.
본원은 그 정신 및 본질적인 특성을 벗어나지 않는 한, 다른 특정 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 특정 실시예에서 설명된 알고리즘은 시스템 구조가 본원의 기본 사상을 벗어나지 않고 수정될 수 있다. 따라서, 본 실시예는 모든 면에서 예시적이며 한정적이 아닌 것으로 간주되어야 하며, 본원의 범위는 전술한 설명이 아니라 첨부된 특허청구범위에 의해 정의되고, 특허청구범위의 의미 및 균등물의 범위 내의 모든 변화는 모두 본원의 범위에 포함된다.
본원의 설명에서, 설명이 필요한 것은, 특별한 설명이 없는 한, "복수"는 두 개 이상을 의미하고, "상", "하", "좌", "우", "내부", "외부" 등 용어가 나타내는 방향 또는 위치 관계는 언급된 장치 또는 구성요소가 특정 방향을 가져야 하고 특정 방향으로 구성 및 작동되어야 함을 나타내거나 암시하는 것이 아니라, 본 출원의 설명의 편의와 설명을 간략화하기 위한 것일 뿐 이므로 본 출원을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 또한, "제1", "제2", "제3" 등 용어는 단지 설명의 목적으로만 사용되며, 상대적 중요성을 나타내거나 암시하는 것으로 해석되어서는 안된다. "수직"은 엄격한 의미의 수직이 아니라 허용 오차 범위 내에 있는 것이다. "평행"은 엄격한 의미의 평행이 아니라 허용 오차 범위 내에 있는 것이다.

Claims (17)

  1. 전지에 있어서,
    적어도 2개의 직렬로 연결된 전지 유닛, 도전성 부재 및 신호 검출 부재를 포함하고,
    각각의 상기 전지 유닛은 케이스 및 상기 케이스의 양측에 배치되고 극성이 반대인 2개의 전극 연결부를 구비하고, 상기 적어도 2개의 직렬로 연결된 전지 유닛은 제1 전지 유닛 및 제2 전지 유닛을 포함하며,
    상기 도전성 부재는 케이스의 일측에 배치되고, 상기 도전성 부재는 상기 제1 전지 유닛의 상기 2개의 전극 연결부 중의 하나와 상기 제1 전지 유닛 및 상기 제2 전지 유닛 중 하나의 케이스를 전기적으로 연결하는 데 사용되며,
    상기 신호 검출 부재는 상기 케이스의 다른 일측에 배치되고, 상기 신호 검출 부재는 신호 검출선을 구비하며, 상기 신호 검출선은 상기 제1 전지 유닛의 상기 2개의 전극 연결부의 다른 하나와 상기 제1 전지 유닛 및 상기 제2 전지 유닛 중 하나의 상기 케이스를 전기적으로 연결하는 데 사용되고, 상기 신호 검출선과 상기 도전성 부재는 동일한 상기 전지 유닛의 상기 케이스에 전기적으로 연결되어, 상기 신호 검출선이 동일한 상기 전지 유닛의 상기 케이스 및 상기 도전성 부재를 통해 상기 제1 전지 유닛의 상기 2개의 전극 연결부와 검출 회로를 형성하도록 하여, 상기 제1 전지 유닛의 온도 또는 전압 신호의 검출을 구현하는,
    전지.
  2. 제1항에 있어서,
    제1 버스 부재를 더 포함하고,
    상기 제1 버스 부재는 상기 케이스의 일측에 배치되고, 상기 제1 버스 부재는 상기 제1 전지 유닛과 상기 제2 전지 유닛의 상기 전극 연결부를 전기적으로 연결하여 직렬 연결을 구현하는 데 사용되며,
    상기 도전성 부재는 상기 제1 버스 부재와 상기 케이스를 전기적으로 연결하는 데 사용되는,
    전지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 도전성 부재는 상기 제1 버스 부재의 일측에서 외측으로 연장되어 형성되는,전지.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 도전성 부재는 서로 연결되는 제1 핀 및 제2 핀을 포함하고, 상기 제1 핀은 상기 제1 버스 부재를 전기적으로 연결하는 데 사용되며, 상기 제2 핀은 상기 케이스를 전기적으로 연결하는 데 사용되는,
    전지.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 핀과 상기 제2 핀은 분리되어 배치되며, 상기 전지는 상기 제1 핀과 상기 제2 핀을 전기적으로 연결하는 연결 부재를 더 포함하는,
    전지.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 연결 부재에는 제1 퓨즈부가 설치되어 있고, 상기 제1퓨즈부는 전류가 임계값에 도달하면 용단되어 상기 제1 핀과 상기 제2 핀 사이에 개방 회로를 형성하는 데 사용되는,
    전지.
  7. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 2개의 전극 연결부는 제1 전극 연결부 및 제2 전극 연결부를 포함하고, 상기 적어도 2개의 전지 유닛은 상기 제2 전지 유닛과 직렬로 연결된 제3 전지 유닛을 더 포함하고, 상기 케이스의 동일한 측에서, 상기 제1 전극 연결부와 상기 제2 전극 연결부는 순차적으로 교대로 분포되며,
    제1 버스 부재는 상기 제1 전지 유닛의 제1 전극 연결부와 상기 제2 전지 유닛의 제2 전극 연결부를 연결하는 데 사용되고,
    상기 전지는 상기 케이스의 다른 일측에 배치되는 제2 버스 부재를 더 포함하고, 상기 제2 버스 부재는 상기 제2 전지 유닛의 상기 제1 전극 연결부와 상기 제3 전지 유닛의 상기 제2 전극 연결부를 연결하는 데 사용되며, 상기 신호 검출선은 상기 제1 전지 유닛의 상기 제2 전극 연결부, 상기 제2 버스 부재 및 상기 케이스를 전기적으로 연결하는 데 사용되는,
    전지.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도전성 부재에는 제2 퓨즈부가 설치되어 있고, 상기 제2 퓨즈부는 전류가 임계값에 도달하면 용단되어 상기 전극 연결부와 상기 케이스 사이에 개방 회로를 형성하는 데 사용되는,
    전지.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 퓨즈부는 상기 도전성 부재의 부분적인 단면의 수축에 의해 형성되는,
    전지.
  10. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전극 연결부는 상기 케이스의 외표면으로부터 제1 방향을 따라 돌출되게 배치되며,
    상기 케이스에는 제1 연결부가 설치되어 있고, 상기 도전성 부재에는 제2 연결부가 설치되어 있고, 상기 제1 연결부 및 상기 제2 연결부 중 적어도 하나는 상기 제1 방향을 따라 연장되어 배치되며, 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부가 서로 연결되어 상기 도전성 부재를 상기 케이스에 연결시키는,
    전지.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 연결부는 상기 케이스의 외표면으로부터 상기 제1 방향을 따라 돌출되게 배치되며,
    상기 제2 연결부는 상기 제1 연결부의 상기 케이스로부터 멀어지는 표면과 겹쳐 연결되거나, 또는 상기 제2 연결부는 상기 제1 연결부의 주위에 둘러싸여 배치되는,
    전지.
  12. 장치에 있어서,
    제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 전지를 포함하고,
    상기 전지는 전기 에너지를 제공하는 데 사용되는,
    장치.
  13. 장치에 있어서,
    제7항의 전지를 포함하고,
    상기 전지는 전기 에너지를 제공하는 데 사용되는,
    장치.
  14. 장치에 있어서,
    제8항의 전지를 포함하고,
    상기 전지는 전기 에너지를 제공하는 데 사용되는,
    장치.
  15. 장치에 있어서,
    제9항의 전지를 포함하고,
    상기 전지는 전기 에너지를 제공하는 데 사용되는,
    장치.
  16. 장치에 있어서,
    제10항의 전지를 포함하고,
    상기 전지는 전기 에너지를 제공하는 데 사용되는,
    장치.
  17. 장치에 있어서,
    제11항의 전지를 포함하고,
    상기 전지는 전기 에너지를 제공하는 데 사용되는,
    장치.
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