KR102517184B1 - 배터리 모듈, 장치 및 실효 배터리 셀의 실효 처리 방법 - Google Patents

Abstract

배터리 모듈(M), 장치(D) 및 실효 배터리 셀(133)의 실효 처리 방법. 배터리 모듈(M)은 배터리 셀 배열 구조(1), 박스 본체(5), 장착빔(52), 가압판(4) 및 도전성 부재(6)를 포함하며, 배터리 셀 배열 구조(1)는 길이 방향(X)을 따라 배열된 복수의 배터리 셀(13)을 포함하고, 배터리 셀(13)은 전극 단자(131)를 포함하고, 전극 단자(131)는 길이 방향(X)을 따라 배치되고, 또한 폭방향(Y)을 향하고, 배터리 셀(13)은 실효 배터리 셀(133)을 포함하며; 박스 본체(5)는 수용 캐비티(51)를 구비하며, 배터리 셀 배열 구조(1)는 수용 캐비티(51)에 위치하며; 장착빔(52)은 수용 캐비티(51)에 위치하고, 또한 폭 방향(Y)을 따라 배터리 셀 배열 구조(1)의 단부에 위치하며, 가압판(4)의 적어도 일부는 높이 방향(Z)을 따라 배터리 셀 배열 구조(1)의 단부에 위치하고, 또한 가압판(4)은 장착빔(52)과 분리 가능하게 연결되며; 도전성 부재(6)는 실효 배터리 셀(133)의 양극 단자(131a) 및 음극 단자(131b)에 연결되며; 그 중에서, 높이 방향(Z)을 따라, 도전성 부재(6)의 적어도 일부는 장착빔(52)과 상기 가압판(4)의 사이에 위치한다. 도전성 부재(6)와 실효된 배터리 셀(13)의 전극 단자 사이의 연결 조작을 쉽게 구현하여, 유지 보수 프로세스를 간락화하고, 유지 보수 비용을 줄일 수 있다.

Description

배터리 모듈, 장치 및 실효 배터리 셀의 실효 처리 방법

본 출원은 에너지 저장 장치 기술 분야와 관련되며, 특히 배터리 모듈, 장치 및 실효 배터리 셀의 실효 처리 방법과 관련된다.

참고적으로, 본 출원은 2019년 11월 29일에 중국 특허청에 출원된 출원 번호 201911205489.5의 발명 명칭이 "배터리 모듈, 장치 및 실효 배터리 셀의 실효 처리 방법"인 중국 특허 출원의 우선권을 주장하며, 그 전체 내용은 인용을 통해 여기에 포함된다.

배터리 모듈은 서로 적층된 복수의 배터리 셀을 포함하고, 또한 복수의 배터리 셀은 전기적으로 연결되어 배터리 모듈의 전기 에너지의 출력을 실현하여 전기 장치에 전원을 공급한다. 배터리 셀의 충방전 과정에는 고장의 위험이 존재하며, 어느 하나의 배터리 셀이 고장 나면 배터리 모듈의 전체 회로가 고장이 발생되어 배터리 모듈이 정상적으로 작동하지 않게 된다.

현재는 배터리 셀이 고장나면 배터리 모듈 전체를 교체하여 해결하는 것이 보통이나, 배터리 모듈의 어느 하나의 배터리 셀이 고장나도 다른 배터리 셀은 계속 정상 작동할 수 있으므로, 배터리 모듈 전체를 직접 교체하는 방법은 자원낭비를 유발하며, 또한, 배터리 모듈을 분해 및 조립하는 데 오랜 시간이 소요되어 작업 효율이 저하된다.

본 출원은 배터리 모듈의 유지 보수 프로세스를 단순화하고, 유지 보수 비용을 절감하며, 또한 배터리 모듈의 작동 효율(이용률)을 향상시킬 수 있는 배터리 모듈, 장치 및 실효 배터리 셀의 실효 처리 방법을 제공한다.

본 출원 실시예의 제1 측면은 배터리 모듈을 제공하며, 상기 배터리 모듈은 배터리 셀 배열 구조, 박스 본체, 장착빔, 가압판 및 도전성 부재를 포함하며, 상기 배터리 셀 배열 구조는 길이 방향을 따라 배열된 상기 배터리 모듈의 복수의 배터리 셀을 포함하고, 상기 배터리 셀은 전극 단자를 포함하고, 상기 전극 단자는 길이 방향을 따라 배치되고, 또한 상기 배터리 모듈의 폭방향을 향하고, 상기 배터리 셀은 실효 배터리 셀을 포함하며; 상기 박스 본체는 수용 캐비티를 구비하며, 상기 배터리 셀 배열 구조는 상기 수용 캐비티에 위치하며; 상기 장착빔은 상기 수용 캐비티에 위치하고, 또한 폭 방향을 따라 상기 배터리 셀 배열 구조의 단부에 위치하며, 상기 배터리 모듈의 높이 방향를 따라 상기 장착빔은 제2 상단면을 구비하며; 상기 가압판의 적어도 일부는 높이 방향을 따라 상기 배터리 셀 배열 구조의 단부에 위치하고, 또한 상기 가압판은 상기 장착빔과 분리 가능하게 연결되며; 상기 도전성 부재는 상기 실효 배터리 셀의 양극 단자 및 음극 단자에 연결되며; 그 중에서, 높이 방향을 따라, 상기 도전성 부재의 적어도 일부는 상기 제2 상단면과 상기 가압판의 가장 높은 지점의 사이에 위치한다.

따라서, 배터리 모듈의 동작 과정에서 하나 또는 여러 개의 배터리 셀이 실효인 경우, 도전성 부재를 통해 실효 배터리 셀의 전극 단자를 연결하기만 하면 되며, 배터리 모듈 전체를 교체할 필요가 없다. 동시에, 전술한 처리 후, 실효 배터리 유닛을 통과하는 전류가 작아 배터리 모듈의 배터리 용량이 크게 감소하지 않으므로 배터리 모듈이 정상적으로 작동할 수 있다.

동시에, 도전성 부재의 적어도 일부가 제2 상단면의 위쪽에 위치하는 경우, 도전성 부재와 실효 배터리 셀의 전극 단자의 연결 및 분해 조작이 용이하다. 즉, 장착빔을 제거할 필요가 없고, 배터리 셀 배열 구조를 수용 캐비티에서 빼낼 필요도 없어 유지보수 과정 및 유지보수 비용이 더욱 간소화될 수 있다.

가능한 설계에서, 상기 가압판은 몸체부와 연결부를 포함하고, 상기 몸체부는 높이 방향을 따라 상기 배터리 셀 배열 구조의 단부에 위치하며; 상기 연결부의 일단은 상기 몸체부와 연결되고, 타단은 상기 장착빔과 착탈 가능하게 연결된다.

가압판의 연결부가 장착빔에 착탈 가능하게 연결되면, 가압판을 장착빔에 장착하여 수용 캐비티에서 배터리 셀의 안정성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 동시에 연결부를 장착빔에서 쉽게 제거할 수 있으므로 전도성 부재의 연결을 쉽게 진행할 수 있다.

가능한 설계에서, 높이 방향을 따라, 최상층의 상기 배터리 셀은 제1 상단면을 구비하고, 상기 몸체부는 상기 제1 상단면과 연결되며; 상기 제1 상단면의 높이는 상기 제2 상단면의 높이보다 높으며; 상기 연결부는 제1 연결 섹션, 제2 연결 섹션 및 전이 섹션을 포함하고, 상기 전이 섹션은 상기 제1 연결 섹션과 상기 제2 연결 섹션을 연결하며; 상기 제1 연결 섹션은 상기 몸체부와 연결되고, 또는 상기 제1 연결 섹션은 상기 몸체부 및 상기 제1 상단면과 연결되며; 상기 제2 연결 섹션은 상기 제2 상단면과 착탈 가능하게 연결된다.

전술한 연결 방식을 통해, 연결부와 배터리 셀 및 본체부의 연결 신뢰성이 높다.

가능한 설계에서, 상기 배터리 셀은 상부 커버판을 구비하고, 상기 전극 단자는 상기 상부 커버판에 설치되며; 폭 방향을 따라, 상기 상부 커버판과 상기 장착빔 사이에는 미리 설정된 거리가 구비되며; 상기 가압판이 상기 장착빔과 연결되는 경우, 상기 박스 본체, 상기 장착빔 및 상기 가압판은 수용 공간을 둘러싸고, 상기 도전성 부재는 상기 수용 공간에 위치된다.

상부 커버판과 장착빔 사이에는 미리 설정된 거리가 구비되고, 미리 설정된 거리는 배터리 셀의 전극 단자와 장착빔 사이에 전기적 간극을 제공하여 배터리 셀과 장착빔 사이의 전기적 연결을 방지하여 배터리 모듈이 정상적으로 작동하는 것을 보장할 수 있다. 동시에, 박스 본체, 장착빔 및 가압판은 수용 공간을 둘러싸 도전성 부재의 연결을 용이하게 할 수 있다.

가능한 설계에서, 상기 몸체부와 상기 제1 상단면은 접합되며; 상기 제1 연결 섹션은 상기 몸체부와 중첩되고, 또한 둘의 중첩 길이는 10mm~200mm이다.

중첩 길이 범위 설정을 통해, 중첩 길이가 길수록 연결부와 몸체부 사이의 연결 신뢰성이 높아진다.

가능한 설계에서, 폭 방향을 따라, 상기 배터리 모듈은 1열의 상기 배터리 셀 배열 구조를 포함하고, 폭 방향을 따라, 상기 몸체부는 상기 배터리 셀 배열 구조를 초과하지 않으며, 또는; 폭 방향을 따라, 상기 배터리 모듈은 2열의 상기 배터리 셀 배열 구조를 포함하고, 또한 2열의 상기 배터리 셀 배열 구조의 전극 단자는 서로 떨어지며, 폭 방향을 따라, 상기 몸체부의 일단은 1열의 상기 배터리 셀 배열 구조를 초과하지 않고, 타단은 다른 1열의 상기 배터리 셀 배열 구조를 초과하지 않는다.

이러한 방식으로, 전도성 부재를 연결할 때, 몸체부가 제거되지 않더라도 몸체부는 도전성 부재의 연결 조작에 영향을 미치지 않는다.

가능한 설계에서, 상기 배터리 모듈은 제1 연결편 및 제2 연결편을 더 포함하고, 상기 제1 연결편 및 상기 제2 연결편은 상기 배터리 셀의 전극 단자와 연결되며; 상기 도전성 부재는 상기 실효 배터리 셀과 연결된 제1 연결편 및 제2 연결편에 연결되며; 상기 높이 방향을 따라, 상기 제1 연결편 및 상기 제2 연결편의 적어도 일부는 상기 제2 상단면과 상기 가압판의 가장 높은 지점의 사이에 위치된다.

실효 배터리 셀의 전극 단자와 연결된 제1 연결편 및 제2 연결편의 적어도 일부가 장착빔의 제2 상단면 위쪽에 위치하는 경우, 도전성 부재와 제1 연결편 및 제2 연결편의 연결을 용이하게 할 수 있고, 또한 전극 단자에 직접 연결된 도전성 부재와 비교하여, 도전성 부재가 연결편과 연결될 때, 둘의 연결 면적이 넓어서 둘 사이의 전류 통과 면적이 증가될 수 있어, 연결 위치에서 과열의 위험이 감소될 수 있다.

가능한 설계에서, 상기 높이 방향을 따라, 상기 도전성 부재와 상기 제1 연결편의 연결 위치는 상기 제2 상단면과 상기 가압판 사이에 위치하고, 상기 도전성 부재와 상기 제2 연결편의 연결 위치는 상기 제2 상단면과 상기 가압판의 가장 높은 지점의 사이에 위치한다.

도전성 부재와 제1 연결편 및 제2 연결편의 연결 위치가 장착빔의 제2 상단면의 위쪽에 위치하므로, 도전성 부재와 제1 연결편 및 제2 연결편의 연결이 쉽게 실현될 수 있다.

가능한 설계에서, 상기 배터리 셀 배열 구조는 제1 배터리 셀 배열 구조 및 제2 배터리 셀 배열 구조를 포함하고, 높이 방향을 따라, 상기 제1 배터리 셀 배열 구조는 상기 제2 배터리 셀 배열 구조의 위쪽에 위치하며; 상기 제1 연결편은 상기 제1 배터리 셀 배열 구조의 배터리 셀과 상기 제2 배터리 셀 배열 구조의 배터리 셀을 연결하고, 상기 제2 연결편은 상기 제1 배터리 셀 배열 구조의 배터리 셀과 상기 제2 배터리 셀 배열 구조의 배터리 셀을 연결한다.

이 연결 방법은 하층에 위치하는 제2 배터리 셀 배열 구조의 배터리 셀과 연결된 제1 연결편 및 제2 연결편에서, 2개의 연결편의 적어도 일부는 장착빔의 제2 상단면 위쪽에 위치하여 도전성 부재에 의해 연결될 수 있다. 즉, 이 연결 방식은 배터리 모듈이 2층 배터리 셀 배열 구조를 포함할 수 있도록 하고, 또한 하부층에 위치한 제2 배터리 셀 배열 구조의 배터리 셀이 실효인 경우, 도전성 부재를 통해 실효 배터리 셀(하층에 위치)도 연결할 수 있으므로, 배터리 셀 배열 구조를 분해하지 않고도 실효 배터리 셀의 유지 보수를 실현할 수 있다.

본 출원 실시예의 제2 측면은 배터리 셀을 전원으로 사용하는 장치 제공하며, 상기 장치는: 상기 장치에게 구동력을 제공하는데 사용되는 동력원; 및, 상기 동력원에게 전기 에너지를 제공하는 전술한 상기 배터리 모듈을 포함한다.

이 장치는 배터리 모듈의 동작 과정에서 하나 또는 여러 개의 배터리 셀이 실효인 경우, 도전성 부재를 통해 실효 배터리 셀의 전극 단자를 연결하기만 하면 되며, 배터리 모듈 전체를 교체할 필요가 없으며, 배터리 모듈이 차량에 적용될 때, 4S 상점에서 차량을 직접 수리할 수 있으므로, 유지 보수의 작업 효율 및 배터리 모듈의 작동 효율이 향상되고, 유지 보수 공정 및 유지 보수 비용이 단순화된다.

본 출원 실시예의 제3 측면은 실효 배터리 셀의 실효 처리 방법을 제공하며, 배터리 셀 배열 구조는 복수의 배터리 셀을 포함하고, 상기 배터리 셀은 실효 배터리 셀을 포함하고, 상기 실효 배터리 셀은 양극 단자 및 음극 단자를 포함하고, 폭방향을 따라 상기 배터리 셀 배열 구조의 단부에는 장착빔이 설치되고, 높이 방향을 따라 상기 배터리 셀 배열 구조의 단부에는 가압판이 설치되며; 상기 실효 처리 방법은: 상기 가압판의 적어도 일부를 상기 장착빔에서 제거하며; 상기 실효 배터리 셀의 양극 단자 및 음극 단자를 상기 도전성 부재를 통해 전기적으로 연결하는 것을 포함한다.

상기 방법을 통해, 배터리 모듈의 동작 과정에서 하나 또는 여러 개의 배터리 셀이 실효인 경우, 도전성 부재를 통해 실효 배터리 셀의 전극 단자를 연결하기만 하면 되며, 배터리 모듈 전체를 교체할 필요가 없다.

가능한 설계에서, 상기 가압판은 몸체부와 연결부를 포함하고, 상기 가압판의 적어도 일부를 상기 장착빔에서 제거할 때, 상기 실효 처리 방법은: 상기 연결부를 상기 장착빔에서 제거하는 것을 포함한다.

실효 배터리 셀을 유지 보수할 때, 가압판 전체를 분해할 필요가 없고, 연결부를 분해하는 것만으로 실효 배터리 셀의 적어도 일부를 노출시킬 수 있어 유지 보수가 용이하다.

가능한 설계에서, 상기 실효 배터리 셀의 2개의 전극 단자는 각각 제1 연결편 및 제2 연결편과 연결되며, 상기 실효 배터리 셀의 양극 단자 및 음극 단자를 상기 도전성 부재를 통해 전기적으로 연결할 때, 상기 실효 처리 방법은: 상기 실효 배터리 셀과 연결된 상기 제1 연결편 및 상기 제2 연결편은 상기 도전성 부재를 통해 전기적으로 연결된다.

도전성 부재는 실효 배터리 셀의 2개의 전극 단자에 간접적으로 연결되어 실효 배터리 셀의 단락을 실현하며, 또한 도전성 부재가 2개의 연결편과 연결될 때, 둘의 연결 면적은 상대적으로 커져 전류 통과 면적이 증가하여, 도전성 부재와 연결편의 연결 위치에서 과열의 위험을 감소시킨다.

가능한 설계에서, 상기 실효 배터리 셀의 양극 단자 및 음극 단자를 상기 도전성 부재를 통해 전기적으로 연결한 후, 상기 실효 처리 방법은: 상기 장착빔에서 제거된 상기 가압판의 적어도 일부를 상기 장착빔에 장착하는 것을 더 포함한다.

제거된 연결부를 장착빔에 다시 장착한 후, 실효 배터리 셀의 유지 보수를 완료할 수 있으며, 또한 배터리 모듈에서 배터리 셀 배열 구조는 가압판 및 장착빔에 의해 제한될 수도 있다.

전술한 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명은 단지 예시적일 뿐이고 본 출원을을 제한하지 않는다는 것을 이해해야 한다.

배터리 모듈의 동작 과정에서 하나 또는 여러 개의 배터리 셀이 실효인 경우, 도전성 부재를 통해 실효 배터리 셀의 전극 단자를 연결하기만 하면 되며, 배터리 모듈 전체를 교체할 필요가 없다. 동시에, 전술한 처리 후, 실효 배터리 유닛을 통과하는 전류가 작아 배터리 모듈의 배터리 용량이 크게 감소하지 않으므로 배터리 모듈이 정상적으로 작동할 수 있다. 동시에, 도전성 부재의 적어도 일부가 제2 상단면의 위쪽에 위치하는 경우, 도전성 부재와 실효 배터리 셀의 전극 단자의 연결 및 분해 조작이 용이하다. 즉, 장착빔을 제거할 필요가 없고, 배터리 셀 배열 구조를 수용 캐비티에서 빼낼 필요도 없어 유지보수 과정 및 유지보수 비용이 더욱 간소화될 수 있다.

도 1은 본 출원에 의해 제공되는 장치의 특정 실시예의 구조 개략도이다;
도 2는 도 1의 배터리 모듈의 구체적 실시예의 구조 개략도로서, 가압판은 장착빔과 연결되어 있다;
도 3은 도 2의 I 부분의 부분 확대도이다;
도 4는 도 2의 분해도이다;
도 5 도 2의 가압판의 연결부를 제거한 구조 개략도이다;
도 6은 도 5의 도전성 부재를 통해 제1 연결편 및 제2 연결편을 연결하는 구조 개략도이다;
도 7은 도 6의 II 부분의 부분 확대도이다;
도 8은 도 2의 분해도로서, 도전성 부재가 제1 연결편 및 제2 연결편을 연결한다;
도 9는 도 8의 III 부분의 부분 확대도이다;
도 10은 도 3의 단면도이다;
도 11은 도 10의 IV 부분의 제1 구체적 실시예의 부분 확대도이다;
도 12는 도 10의 IV부분의 제2 구체적 실시예의 부분 확대도이다;
도 13은 도 2의 배터리 모듈에서 배터리 셀 배열 구조의 다른 구체적 실시예의 구조 개략도이다;
도 14는 도 13의 V부분의 부분 확대도이다;
도 15는 도 13의 VI 부분의 부분 확대도이다;
도 16은 도전성 부재의 구조 개략도이다.
본 명세서에 포함되고 그 일부를 구성하는 첨부 도면은 본 출원과 부합하는 실시예를 예시하고, 또한 명세서와 함께 본 출원의 원리를 해석하는데 사용된다.

다음은 본 출원의 기술 방안을 보다 잘 이해하기 위하여 첨부된 도면과 함께 본 출원의 실시예를 상세히 설명한다.

설명된 실시예는 모든 실시예가 아니라 본 출원의 실시예의 일부일 뿐이라는 것이 명백해야 한다. 본 출원의 실시예에 기초하여, 본 분야의 기술자에 의해 창의적인 작업 없이 획득되는 다른 모든 실시예는 모두 본 출원의 보호 범위에 속한다.

본 출원의 실시예에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 출원을 한정하려는 의도가 아니다. 본 출원의 실시예 및 첨부된 청구범위에 사용된 단수 형태 "하나의", "상기" 및 "그"는 문맥이 명백하게 달리 지시하지 않는 한 복수 형태도 포함하도록 의도된다.

본 명세서에서 사용된 용어 "및/또는"은 연관된 개체를 설명하기 위한 연관 관계일 뿐이며, 3 유형의 관계가 존재하는 것을 표시할 수 있다. 예를 들어, A 및/또는 B는: A가 단독으로 존재하고, A와 B가 동시에 존재하고, B가 단독으로 존재하는 3가지 경우를 표시할 수 있다. 또한 본 명세서에서 "/" 문자는 일반적으로 전후의 관련 개체가 "또는" 관계임을 나타낸다.

본 출원의 실시예에서 설명된 "상", "하", "좌", "우"와 같은 방향어는 도면에 도시된 각도에서 설명된 것으로, 본 출원의 실시예를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 상하 문맥에서, 어떤 하나의 구성 요소가 다른 하나의 구성 요소의 "위" 또는 "아래"에 연결된다고 언급될 때, 그것은 다른 하나의 구성 요소의 "위" 또는 "아래"에 직접적으로 연결될 수 있을 뿐만 아니라 중간 구성 요소를 통해 다른 하나의 구성 요소의 "위" 또는 "아래"에 간접적으로 연결될 수도 있다.

본 출원의 실시예는 배터리 셀(13)을 전원으로 사용하는 장치(D) 및 배터리 모듈(M)을 제공하며, 여기서 배터리 셀(13)을 전원으로 사용하는 장치(D)는 차량, 선박, 소형 항공기와 같은 모바일 장치를 포함하고, 이 장치(D)는 동력원을 포함하고, 그 동력원은 장치(D)에 구동력을 제공하며, 또한 동력원은 장치에 전기 에너지를 공급하는 배터리 모듈(M)로 구성될 수 있다. 여기서, 장치(D)의 구동력은 모두 전기 에너지일 수 있고, 또한 전기 에너지 및 기타 에너지원(예를 들어, 기계적 에너지)을 포함할 수도 있으며, 동력원은 배터리 모듈(M)일 수 있고, 동력원은 배터리 모듈(M)과 엔진 등일 수도 있다. 따라서, 배터리 셀(13)을 전원으로 사용할 수 있는 장치(D)는 모두 본 출원의 보호 범위 내에 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 차량을 예로 들면, 본 출원의 실시예에서 장치(D)는 신에너지 차량일 수 있고, 신에너지 차량은 순수 전기차, 하이브리드 차량 또는 장거리 차량 등이 될 수 있다. 그 중에서, 차량은 배터리 모듈(M)과 차체를 포함할 수 있고, 배터리 모듈(M)은 차체에 설치되고, 차체에는 구동 모터가 더 설치되고, 또한 구동 모터는 배터리 모듈(M)과 전기적으로 연결되며, 배터리 모듈(M)이 전기 에너지를 제공하므로, 구동 모터는 전동 메커니즘을 통해 차체 상의 바퀴와 연결되어 차량을 주행시킨다. 구체적으로, 배터리 모듈(M)은 차체의 바닥부에 수평으로 설치될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 배터리 모듈(M)은 박스 본체(5)(도 2에 도시된 박스 본체(5)는 상부 커버가 생략된 구조임)를 포함할 수 있고, 또한 박스 본체(5)는 수용 캐비티(51)를 구비하며, 수용 캐비티(51)는 배터리 셀(13)(도 4 참조)을 배치하는데 사용되고, 또한 수용 캐비티(51) 내에는 복수의 배터리 셀(13)이 적층된다. 그 중에서, 박스 본체(5)의 종류는 제한되지 않고, 프레임 형상 박스 본체, 원판 형상 박스 본체 또는 박스 형상 박스 본체 등이 될 수 있다. 구체적으로, 도 2에 도시된 실시예에서, 박스 본체(5)는 직육면체 구조의 박스 본체(5)일 수 있다.

보다 구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 배터리 모듈(M)은 하나 이상의 배터리 셀 배열 구조(1)(도 10 참조)를 포함하고, 배터리 셀 배열 구조(1)는 길이 방향(X)을 따라 배열된 복수의 배터리 셀(13)을 포함한다. 즉, 배터리 셀 배열 구조(1)에서, 각 배터리 셀(13)의 전극 단자(131)는 길이 방향(X)을 따라 배치되고, 또한 폭방향(Y)을 향한다. 폭 방향(Y)은 배터리 모듈(M)의 폭 방향(Y)을 의미한다. 동시에, 배터리 모듈(M)은 폭 방향(Y)을 따라 하나의 배터리 셀 배열 구조(1)를 포함하거나, 2개의 배터리 셀 배열 구조(1)를 포함할 수도 있다. 배터리 모듈(M)이 2개의 배터리 셀 배열 구조(1)를 포함하는 경우, 2개의 배터리 셀 배열 구조(1)에서 배터리 셀(13)의 전극 단자(131)는 서로 떨어지고, 2개의 바닥부는 서로 가깝다. 즉, 그 중 하나의 배터리 셀 배열 구조(1)에서 배터리 셀(13)의 전극 단자(131)는 폭방향(Y) 중 하나의 방향을 향하고, 다른 하나의 배터리 셀 배열 구조(1)에서 배터리 셀(13)의 전극 단자(131)는 폭 방향(Y)의 다른 하나의 방향을 향하며, 또한 2개의 배터리 셀 배열 구조(1)는 폭 방향(Y)을 따라 서로 근접하거나 접촉한다.

또한, 배터리 모듈(M)은 높이 방향(Z)을 따라 1층의 배터리 셀 배열 구조(1)를 포함하거나, 2층의 배터리 셀 배열 구조(1)를 포함할 수 있으며, 그 중에서, 각 1층은 폭 방향(Y)을 따라 배치된 2개의 배터리 셀 배열 구조(1)를 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 실시예에서, 배터리 모듈(M)은 2층의 배터리 셀 배열 구조(1)를 포함하고, 이는 각각 제1 배터리 셀 배열 구조(11) 및 제2 배터리 셀 배열 구조(12)이며, 둘은 높이 방향(Z)을 따라 서로 적층된다.

동시에, 각 배터리 셀(13)은 양극 단자(131a) 및 음극 단자(131b)를 포함하고(도 9 참조), 배터리 모듈(M)은 복수의 배터리 셀(13)이 전기적으로 연결되어 배터리 모듈(M)의 회로를 형성한다. 각 배터리 셀(13) 사이는 직렬 및/또는 병렬 등의 연결 방법으로 연결될 수 있고, 또한 배터리 셀(13) 사이는 연결편(제1 연결편(2) 및 제2 연결편(3))에 의해 연결된다. 예를 들어, 배터리 셀(13)이 직렬로 연결되는 경우, 하나의 배터리 셀(13)의 양극 단자(131a)와 다른 하나의 배터리 셀(13)의 음극 단자(131b)는 연결편을 통해 연결된다

배터리 모듈(M)의 작동 과정에서 각 배터리 셀(13)은 연속적으로 충방전되며, 또한 충방전 과정에서 배터리 셀(13)은 고장(예를 들어, 열 폭주)의 위험이 존재하여 배터리 셀(13)이 정상적으로 작동하지 못할 수 있다. 이때, 고장이 발생되어 실효된 배터리 셀(13), 즉 실효 배터리 셀(133)(도 7 참조)이 배터리 모듈(M)의 회로에 고장을 일으켜 전원을 정상적으로 공급할 수 없다. 이러한 기술적 문제를 해결하기 위해, 본 출원은 실효 배터리 셀(133)을 단락시키고, 또한 회로를 재형성함으로써 이 기술적 문제를 해결한다.

구체적으로, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 배터리 모듈(M)의 박스 본체(5)는 장착빔(52)을 더 포함하고, 장착빔(52)은 박스 본체(5)의 수용 캐비티(51) 내에 위치하고, 또한 폭 방향(Y)을 따라 배터리 셀 배열 구조(1)의 단부에 위치한다. 즉 배터리 셀 배열 구조(1)의 전극 단자(131)가 장착빔(52)을 향한다. 동시에, 배터리 모듈(M)은 가압판(4)을 더 포함할 수 있고, 가압판(4)의 적어도 일부는 높이 방향(Z)을 따라 배터리 셀 배열 구조(1)의 단부에 위치하고, 또한 가압판(4)은 장착빔(52)과 분리 가능하게 연결된다. 둘이 연결된 후, 가압판(4)은 높이 방향(Z)을 따라 배터리 셀 배열 구조(1)를 제한하는 데 사용될 수 있으므로, 수용 캐비티(51) 내에서의 안정성을 향상시킬 수 있다.

동시에, 배터리 모듈(M)은 도전성 부재(6)를 더 포함할 수도 있고, 배터리 셀(13)이 고장나서 실효 배터리 셀(133)이 발생된 경우, 도전성 부재(6)는 실효 배터리 셀(133)의 양극 단자(131a) 및 음극 단자(131b)를 직접 또는 간접으로 연결하는 데 사용되며, 그 중에서, 도전성 부재(6)는 실효 배터리 셀(133) 내부에서 실효 배터리 셀(133)의 전극 단자(131)를 연결할 수 있고, 실효 배터리 셀(133)의 외측에서 실효 배터리 셀(133)의 전극 단자(131)를 연결할 수도 있으며, 또한 도전성 부재(6)는 실효 배터리 셀(133)의 전극 단자(131)와 직접 연결할 수 있고 또는 전극 단자(131)가 연결편에 연결되는 경우, 도전성 부재(6)는 전극 단자(131)와 연결된 연결편과 연결될 수 있어, 도전성 부재(6)를 통해 실효 배터리 셀(133)의 양극 단자(131a)와 음극 단자(131b) 사이의 단락을 구현하여, 실효 배터리 셀(133)이 배터리 모듈(M)의 충방전 회로에서 제거되게 할 수 있다.

또한, 본 출원의 실시예에 관련된 배터리 셀(13)은 소프트 팩 배터리, 각형 배터리 또는 원통형 배터리 등일 수 있다. 이에 대응하여, 배터리 셀(13)의 전극 단자(131)(양극 단자(131a) 및 음극 단자(131b) 포함)는 소프트 팩 배터리의 전극 단자(131) 또는 각형 배터리 및 원통형 배터리의 전극 단자(131)일 수 있고, 동시에, 배터리 셀(13)의 극 폴과 탭 사이가 어댑터로 연결되는 경우, 전극 단자(131)는 극 폴과 어댑터가 연결된 구조일 수도 있다.

따라서, 배터리 모듈(M)의 동작 과정에서 하나 또는 여러 개의 배터리 셀(13)이 실효인 경우, 도전성 부재(6)를 통해 실효 배터리 셀(133)의 전극 단자(131)를 연결하기만 하면 되며, 배터리 모듈(M) 전체를 교체할 필요가 없다. 배터리 모듈(M)이 차량에 적용될 때, 어느 하나 또는 여러 개의 배터리 셀(13)이 실효되면 처리를 위해 전체 차량을 공장에 반환할 필요 없이 또는 새 배터리 모듈(M)을 교체할 필요 없이 4S 상점에서 차량을 직접 수리할 수 있으므로, 유지 보수의 작업 효율 및 배터리 모듈(M)의 작동 효율(이용률)이 향상되고, 유지 보수 공정 및 유지 보수 비용이 단순화된다. 동시에, 전술한 처리 후, 실효 배터리 유닛(133)을 통과하는 전류가 작아 배터리 모듈(M)의 배터리 용량이 크게 감소하지 않으므로 배터리 모듈(M)이 정상적으로 작동할 수 있다.

또한, 배터리 셀(13)이 구조용 접착제를 통해 박스 본체(5)의 수용 캐비티(51)에 접착된 구조의 경우, 어느 하나의 배터리 셀(13)이 실효되면, 실효 배터리 셀(133)을 수용 캐비티(51)로부터 제거하는 작업이 용이하지 않으므로, 본 실시예에서, 도전성 부재(6)를 사용하여 실효 배터리 셀(133)을 단락시키는 방법은 편리한 조작 및 고효율의 이점을 갖는다.

동시에, 도 6 및 도 7에 도시된 배터리 모듈(M)의 경우, 배터리 모듈(M)의 높이 방향(Z)을 따라, 도전성 부재(6)의 적어도 일부는 장착빔(52)과 가압판(4)의 가장 높은 지점 사이에 위치한다. 여기서, 가압판(4)의 가장 높은 지점은: 높이 방향(Z)을 따라 가압판(4)의 높이가 가장 높은 위치를 의미한다(동일한 평면을 기준으로 함, 예를 들어 배터리 모듈(M)의 박스 본체(5)의 바닥면을 기준으로 함).

도 4, 도 11 및 도 12에 도시된 실시예를 예로 들면, 그 중에서, 몸체부(41)는 평판 구조(각 위치의 높이가 동일함)이며, 연결부(42)는 제1 연결 섹션(421), 제2 연결 섹션(422) 및 전이 섹션(423)을 포함할 수 있고, 여기서, 폭 방향(Y)를 따라, 전이 섹션(423)은 제1 연결 섹션(421)과 제2 연결 섹션(422)을 연결하고, 제1 연결 섹션(421)은 몸체부(41)에 연결되고, 제2 연결 섹션(422)은 장착빔(52)에 연결된다. 따라서, 제1 연결 섹션(421)의 높이는 제2 연결 섹션(422)의 높이보다 높고, 전이 섹션(423)는 높이 방향(Z)을 따라 연장되어 연결부(42)의 단면이 대략 Z자형이 되도록 하므로, 이러한 구조의 연결부(42)는 장착빔(52)과 몸체부(41)와의 연결을 용이하게 할 수 있다.

연결부(42)의 제1 연결 섹션(421)은 몸체부(41)의 위쪽에 중첩되며, 이때 가압판(4)의 가장 높은 지점은 제1 연결 섹션(421)이 되므로, 본 실시예에서, 높이 방향(Z)을 따라, 도전성 부재(6)의 적어도 일부는 장착빔(52)의 제2 상단면(521)과 가압판(4)의 제1 연결 섹션(421) 사이에 위치된다. 즉, 제2 상단면(521)의 위쪽(반드시 제2 상단면(521)와 접촉할 필요는 없음)과 제1 연결 섹션(421)의 아래쪽에 위치한다(반드시 제1 연결 섹션(421)과 접촉할 필요는 없음). 즉, 도전성 부재(6)와 장착빔(52) 및 가압판(4) 사이에는 연결 관계가 없을 수 있으며, 또는, 도전성 부재(6)와 장착빔(52) 사이는 다른 부재를 통해 연결 및 절연되고, 도전성 부재(6)와 제1 연결 섹션(421) 사이는 다른 부재를 통해 연결 및 절연된다.

본 실시예에서, 도전성 부재(6)의 적어도 일부가 제2 상단면(521)의 위쪽에 위치하는 경우, 도전성 부재(6)와 실효 배터리 셀(133)의 전극 단자(131)의 연결 및 분해 조작이 용이하다. 즉, 장착빔(52)을 제거할 필요가 없고, 배터리 셀 배열 구조(1)를 수용 캐비티(51)에서 빼낼 필요도 없어 유지보수 과정 및 유지보수 비용이 더욱 간소화될 수 있다.

구체적으로, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 배터리 모듈(M)은 제1 연결편(2) 및 제2 연결편(3)을 더 포함하고, 제1 연결편(2) 및 제2 연결편(3)은 배터리 셀(13)의 전극 단자(131)와 연결되며, 전술한 도전성 부재(6)는 실효 배터리 셀(133)과 연결된 제1 연결편(2) 및 제2 연결편(3)에 연결된다. 즉, 본 실시예에서 도전성 부재(6)는 실효 배터리 셀(133)의 2개의 전극 단자(131)에 간접적으로 연결될 수 있다. 동시에, 연결된 후, 높이 방향(Z)을 따라, 제1 연결편(2) 및 제2 연결편(3)의 적어도 일부가 장착빔(52)과 가압판(4)의 가장 높은 지점 사이에 위치된다.

본 실시예에서, 실효 배터리 셀(133)의 전극 단자(131)와 연결된 제1 연결편(2) 및 제2 연결편(3)의 적어도 일부가 장착빔(52)의 제2 상단면(521) 위쪽에 위치하는 경우, 도전성 부재(6)와 제1 연결편(2) 및 제2 연결편(3)의 연결을 용이하게 할 수 있고, 또한 전극 단자(131)에 직접 연결된 도전성 부재(6)와 비교하여, 도전성 부재(6)가 연결편과 연결될 때, 둘의 연결 면적이 넓어서 둘 사이의 전류 통과 면적이 증가될 수 있어, 연결 위치에서 과열의 위험이 감소될 수 있다.

보다 구체적으로, 높이 방향(Z)을 따라 도전성 부재(6)와 제1 연결편(2)의 연결 위치는 장착빔(52)과 가압판(4) 사이에 위치하고, 도전성 부재(6)와 제2 연결편(3)의 연결 위치는 장착빔(52)과 가압판(4)의 가장 높은 지점 사이에 위치한다. 즉, 도전성 부재(6)와 제1 연결편(2) 및 제2 연결편(3)의 연결 위치가 장착빔(52)의 제2 상단면(521)의 위쪽에 위치하므로, 도전성 부재(6)와 제1 연결편(2) 및 제2 연결편의 연결이 쉽게 실현될 수 있다.

도 9, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 배터리 셀(13)은 상부 커버판(134)을 구비하고, 전술한 전극 단자(131)는 상부 커버판(134)에 설치되며, 폭 방향(Y)을 따라, 상부 커버판(134)과 장착빔(52) 사이에는 미리 설정된 거리가 구비되고, 미리 설정된 거리는 배터리 셀(13)의 전극 단자(131)와 장착빔(52) 사이에 전기적 간극을 제공하여 배터리 셀(13)과 장착빔(52) 사이의 전기적 연결을 방지하여 배터리 모듈(M)이 정상적으로 작동하는 것을 보장할 수 있다.

동시에, 가압판(4)이 장착빔(52)과 연결되면, 박스 본체(5), 장착빔(52) 및 가압판(4)은 수용 공간(53)을 둘러싸고, 도전성 부재(6)는 수용 공간(53)에 위치되며, 수용 공간(53)은 또한 도전성 부재(6)와 제1 연결편(2) 및 제2 연결편(3) 사이의 연결을 용이하게 할 수 있다.

다른 구체적인 실시예에서, 도 13 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 도전성 부재(6)는 전극 단자(131)와 연결되고, 구체적으로, 실효 배터리 셀(133)이 최상층의 배터리 셀 배열 구조(1)에 위치하는 경우, 도전성 부재(6)는 실효 배터리 셀(133)의 전극 단자(131)와 직접 연결될 수 있다. 도 14에 도시된 바와 같이, 실효 배터리 셀(133)의 양극 단자(131a)는 제1 연결편(2)과 연결되고 음극 단자(131b)는 제2 연결편(3)과 연결되므로, 도전성 부재(6)를 양극 단자(131a)와 음극 단자(131b)에 직접 연결하면 폭 방향(Y)을 따라 도전성 부재(6)의 적어도 일부는 2개의 연결편과 실효 배터리 셀(133)의 상부 커버판(134) 사이에 위치하여 양극 단자(131a) 및 음극 단자(131b)와 연결될 수 있다.

실효 배터리 셀(133)이 하층의 배터리 셀 배열 구조(1)에 위치하는 경우, 실효 배터리 셀(133)은 장착빔(52)의 제2 상단면(521) 아래쪽에 위치하여, 도전성 부재(6)가 실효 배터리 셀(133)과 직접적인 연결을 실현하기가 쉽지 않고, 실효 배터리 셀(133)의 양극 단자(131a)는 제1 연결편(2)과 연결되고 음극 단자(131b)는 제2 연결편(3)과 연결되고, 동시에 제1 연결편(2)은 상층에 위치한 배터리 셀(11)에도 연결되고, 제2 연결편(3)은 상층에 위치한 배터리 셀(11)에도 연결되므로, 도전성 부재(6)는 또한 상층의 제1 연결편(2)에 연결된 전극 단자(131)와 제2 연결편(3)에 연결된 전극 단자(131)를 연결할 수 있어, 실효 배터리 셀(133)의 전극 단자(131)를 간접적으로 연결할 수 있다.

구체적으로, 도전성 부재(6)가 전극 단자(131)와 연결될 때, 둘은 용접에 의해 연결될 수 있으며, 물론 다른 구조에 의해 연결될 수도 있다. 예를 들어, 도 16에 도시된 바와 같이, 도전성 부재(6)는 길이 방향(X)을 따라 이격 설치된 2개의 매칭홈(61)을 포함하고, 2개의 매칭홈(61) 사이의 거리는 도전성 부재(6)와 연결된 2개의 전극 단자(131) 사이의 거리와 동일하다. 도 14를 예로 들면, 도전성 부재(6)가 실효 배터리 셀(133)의 양극 단자(131a)와 음극 단자(131b)에 연결될 때, 2개의 전극 단자(131)의 적어도 일부는 대응하는 매칭홈(61)에 각각 위치하여 도전성 부재(6)와 전극 단자(131) 사이의 연결을 실현한다.

보다 구체적으로, 높이 방향(Z)을 따라 매칭홈(61)은 하향된 개구를 구비하고, 또한 개구와 대향 설치된 상부벽(612)을 구비하며, 동시에, 길이 방향(X)을 따라 매칭홈(61)은 대향 설치된 측벽(611)을 포함하며, 전극 단자(131)의 적어도 일부가 매칭홈(61)에 위치하는 경우, 전극 단자(131)는 상부벽(612)과 접촉하고, 또한 전극 단자(131)는 2개의 측벽(611)과도 접촉하여 전극 단자(131)가 매칭홈(61)과 정합되게 하여 도전성 부재(6)와 전극 단자(131) 사이의 연결 신뢰성을 향상시킨다.

또한, 도전성 부재(6)와 대응하는 전극 단자(131) 사이는 또한 용접에 의해 연결되거나 도전성 접착제에 의해 연결될 수 있다.

구체적인 실시예에서, 도 3 및 도 11에 도시된 바와 같이, 가압판(4)은 몸체부(41)와 연결부(42)를 포함할 수 있으며, 몸체부(41)는 높이 방향(Z)을 따라 배터리 셀 배열 구조(1)의 단부에 위치하고, 연결부(42)의 일단은 몸체부(41)와 연결되고, 타단은 장착빔(52)과 착탈 가능하게 연결되어 가압판(4)과 장착빔(52)의 연결을 실현한다.

본 실시예에서, 높이 방향(Z)을 따라, 가압판(4)의 연결부(42)와 장착빔(52) 사이는 직접 연결될 수 있고, 둘 사이에는 고무 패드가 포함될 수도 있다는 점에 유의해야 한다. 즉, 연결부(42)와 장착빔(52) 사이는 고무 패드에 의해 연결될 수 있으므로, 배터리 모듈(M)이 진동하는 경우, 고무 패드는 연결부(42)와 장착빔(52) 사이의 진동을 완충할 수 있어, 가압판(4)와 장착빔(52) 사이의 연결 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 가압판(4)의 연결부(42)가 장착빔(52)에 착탈 가능하게 연결되면, 가압판(4)을 장착빔(52)에 장착하여 수용 캐비티(51)에서 배터리 셀(13)의 안정성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 동시에 연결부(42)를 장착빔(52)에서 쉽게 제거할 수 있으므로 제1 연결편(2) 및 제2 연결편(3)의 적어도 일부를 장착빔(52)으로부터 노출시켜 도전성 부재(6)를 통해 제1 연결편(2) 및 제2 연결편(3)을 연결할 수 있다. 동시에 가압판(4)의 몸체부(41)와 배터리 셀(13) 사이가 고정 연결(예를 들어, 접착)되면, 장착빔(52)에 착탈 가능하게 연결된 연결부(42)를 용이하게 분해할 수 있어, 도전성 부재(6)와 제1 연결편(2) 및 제2 연결편(3)의 연결을 용이하게 할 수 있다.

구체적으로, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 높이 방향(Z)을 따라 최상층의 배터리 셀(13)은 제1 상단면(132)을 구비하고, 또한 몸체부(41)는 제1 상단면(132)과 연결되고, 둘은 구체적으로 구조용 접착제에 의해 연결되거나, 또는 둘은 다른 방법에 의해 연결될 수도 있다. 동시에, 높이 방향(Z)을 따라, 장착빔(52)은 제2 상단면(521)을 구비하고, 또한 제1 상단면(132)의 높이는 제2 상단면(521)의 높이보다 높다. 즉, 제1 상단면(132)은 제2 상단면(521)보다 위쪽에 위치한다.

도 11에 도시된 실시예에서, 제1 연결 섹션(421)은 몸체부(41)의 상단면과 연결되어 둘 사이의 접촉 면적을 증가시킬 수 있고, 제1 연결 섹션(421)은 몸체부(41)의 상단에 중첩될 수 있으며, 또한 제1 연결 섹션(421)과 몸체부(41) 사이는 나사로 고정 연결하거나, 또는 둘은 구조용 접착제 등으로 연결할 수도 있다. 동시에, 제2 연결 섹션(422)은 장착빔(52)의 제2 상단면(521)에 착탈 가능하게 연결되며, 둘은 볼트로 잠길 수 있다.

도 12에 도시된 실시예에서, 연결부(42)는 가압 블록(424)을 더 포함할 수 있고, 또한 가압 블록(424)은 제1 연결 섹션(421)의 아래쪽에 연결되며, 또한 높이 방향(Z)을 따른 가압 블록(424)의 두께는 몸체부(41)의 두께와 동일하여, 제1 연결 섹션(421)이 몸체부(41)와 중첩되는 경우, 가압 블록(424)은 배터리 셀(13)의 제1 상단면(132)에 접촉할 수 있다. 즉, 제1 연결 섹션(421)은 몸체부(41)와 제1 상단면(132) 모두와 연결되고, 동시에 제2 연결 섹션(422)은 장착빔(52)의 제2 상단면(521)과 착탈 가능하게 연결된다. 본 실시예에서, 연결부(42)와 배터리 셀(13) 및 몸체부(41)의 연결 신뢰성은 비교적 높다.

상기 실시예에서, 가압판(4)은 2개의 연결부(42)를 포함할 수 있고, 또한 폭 방향(Y)을 따라 2개의 연결부(42)는 몸체부(41)의 양단과 연결되어 폭 방향(Y)을 따른 가압판(4)의 양단이 장착빔(52)과 연결되게 한다.

여기서, 제1 연결 섹션(421)은 몸체부(41)와 중첩되고, 또한 둘의 중첩 길이는 10mm~200mm로, 예를 들어, 중첩 길이는 150mm, 180mm 등이 될 수 있으며, 또한 둘의 중첩 길이가 길수록 연결부(42)와 몸체부(41) 사이의 연결 신뢰성이 높아진다.

한편, 폭 방향(Y)을 따라 배터리 모듈(M)이 1열의 배터리 셀 배열 구조(1)를 포함하는 경우, 폭 방향(Y)을 따라 몸체부(41)는 배터리 셀 배열 구조(1)를 초과하지 않으므로 몸체부(41)는 도전성 부재(6)가 제1 연결편(2) 및 제2 연결편(3)을 연결하는데 영향을 미치지 않는다. 또는, 도 10에 도시된 실시예에서, 폭 방향(Y)을 따라 배터리 모듈(M)이 2열의 배터리 셀 배열 구조(1)를 포함하는 경우, 폭 방향(Y)을 따라, 몸체부(41)의 일단은 1열의 배터리 셀 배열 구조(11)를 초과하지 않고, 타단은 다른 1열의 배터리 셀 배열 구조(12)를 초과하지 않는다. 즉, 몸체부(41)의 폭은 2열의 배터리 셀 배열 구조(1)의 폭의 합보다 작다.

본 실시예에서, 가압판(4)은 몸체부(41)가 제거되지 않더라도 몸체부(41)는 도전성 부재(6)와 제1 연결편(2) 및 제2 연결편(3)의 연결 조작에 영향을 미치지 않는다.

또한, 도 8 및 도 9에 도시된 실시예에서, 높이 방향(Z)을 따라 배터리 모듈(M)은 2층 배터리 셀 배열 구조(1)를 포함하며, 구체적으로: 제1 배터리 셀 배열 구조(11) 및 제2 배터리 셀 배열 구조(12)이며, 또한 높이 방향(Z)을 따라, 제1 배터리 셀 배열 구조(11)는 제2 배터리 셀 배열 구조(12)의 위쪽에 위치하며, 전술한 제1 연결편(2)은 제1 배터리 셀 배열 구조(11)의 배터리 셀(13)과 제2 배터리 셀 배열 구조(12)의 배터리 셀(13)을 연결하고, 제2 연결편(3)은 제1 배터리 셀 배열 구조(11)의 배터리 셀(13)과 제2 배터리 셀 배열 구조(12)의 배터리 셀(13)을 연결한다. 즉, 제1 배터리 셀 배열 구조(11)의 배터리 셀(13)과 제2 배터리 셀 배열 구조(12)의 배터리 셀(13) 사이는 제1 연결편(2)과 제2 연결편(3)을 통해 직렬로 연결되므로, 제1 연결편(2)과 제2 연결편(3)은 높이 방향(Z)을 따라 경사지게 설치된다.

본 실시예에서, 이 연결 방법은 하층에 위치하는 제2 배터리 셀 배열 구조(12)의 배터리 셀(13)과 연결된 제1 연결편(2) 및 제2 연결편(3)에서, 2개의 연결편의 적어도 일부는 장착빔(52)의 제2 상단면(521) 위쪽에 위치하여 도전성 부재(6)에 의해 연결될 수 있다. 즉, 이 연결 방식은 배터리 모듈(M)이 2층 배터리 셀 배열 구조(1)를 포함할 수 있도록 하고, 또한 하부층에 위치한 제2 배터리 셀 배열 구조(12)의 배터리 셀(13)이 실효인 경우, 도전성 부재(6)를 통해 실효 배터리 셀(133)(하층에 위치)도 연결할 수 있으므로, 배터리 셀 배열 구조(1)를 분해하지 않고도 실효 배터리 셀(133)의 유지 보수를 실현할 수 있다.

또한, 본 출원의 실시예는 실효 배터리 셀(133)에 대한 실효 처리 방법을 더 제공하며, 실효 처리 방법은 다음 단계를 포함한다:

S1: 가압판(4)의 적어도 일부를 장착빔(52)에서 제거한다.

이 단계에서, 가압판(4)의 적어도 일부를 제거하면, 실효 배터리 셀(133)의 적어도 일부를 노출할 수 있어서, 실효 배터리 셀(133)에 대한 대응 조작이 용이해질 수 있다.

S2: 실효 배터리 셀(133)의 양극 단자(131a)와 음극 단자(131b)를 도전성 부재(6)를 통해 전기적으로 연결하며, 그 중에서, 도전성 부재(6)는 양극 단자(131a)와 음극 단자(131b)에 직접 연결되거나, 양극 단자(131a)와 음극 단자(131b)에 간접적으로 연결될 수 있다(예를 들어, 제1 연결편(2)과 제2 연결편(3)을 통해 연결).

여기서, 도전성 부재(6)는 양극 단자(131a)와 음극 단자(131b) 사이의 단락을 실현하기 위해 구체적으로 금속편 또는 기타 구조일 수 있으며, 또한 도전성 부재(6)의 단면적은 배터리 모듈(M)의 전류 통과 요구 사항을 충족해야만 도전성 부재(6)의 온도가 과열되는 것을 방지할 수 있다.

구체적으로, 전술한 바와 같이, 가압판(4)은 몸체부(41)와 연결부(42)를 포함하고, 몸체부(41)는 연결부(42)와 연결되고, 또한 가압판(4)에서 몸체부(41)는 배터리 셀 배열 구조(1)와 연결되고, 연결부(42)는 장착빔과 연결되므로, 상기 단계S1은 구체적으로 다음과 같을 수 있다:

S11: 연결부(42)을 장착빔(52)에서 제거한다.

본 실시예에서 연결부(42)는 장착빔(52) 및 몸체부(41)와 착탈 가능하게 연결되므로, 실효 배터리 셀(133)을 유지 보수할 때, 가압판(4) 전체를 분해할 필요가 없고, 연결부(42)를 분해하는 것만으로 실효 배터리 셀(133)의 적어도 일부를 노출시킬 수 있어 유지 보수가 용이하다.

보다 구체적으로, 실효 배터리 셀(133)의 2개의 전극 단자(131)는 각각 제1 연결편(2) 및 제2 연결편(3)에 연결되므로, 상기단계 S2는 구체적으로 다음과 같을 수 있다:

S21: 실효 배터리 셀(133)과 연결된 제1 연결편(2) 및 제2 연결편(3)을 도전성 부재(6)를 통해 전기적으로 연결한다.

본 실시예에서, 도전성 부재(6)는 실효 배터리 셀(133)의 2개의 전극 단자(131)에 간접적으로 연결되어 실효 배터리 셀(133)의 단락을 실현하며, 또한 도전성 부재(6)가 2개의 연결편과 연결될 때, 둘의 연결 면적은 상대적으로 커져 전류 통과 면적이 증가하여, 도전성 부재(6)와 연결편의 연결 위치에서 과열의 위험을 감소시킨다.

또한, 도전성 부재(6)와 2개의 연결편 사이는 구체적으로 용접에 의해 연결하거나, 접합, 리벳팅 등과 같은 다른 방법이 사용될 수도 있다.

보다 구체적으로, 전술한 단계 2이후에, 실효 처리 방법은 다음을 더 포함할 수 있다:

S3: 장착빔(52)에서 제거된 가압판(4)의 적어도 일부를 장착빔(52)에 장착한다.

단계 S1에서 장착빔(52)에서 제거된 가압판(4)의 적어도 일부가 연결부(42)인 경우, 단계 S3은 구체적으로 다음과 같을 수 있다:

S31: 장착빔(52)에서 제거된 연결부(42)를 장착빔(52)에 장착한다.

이 단계에서, 제거된 연결부(42)를 장착빔(52)에 다시 장착한 후, 실효 배터리 셀(133)의 유지 보수를 완료할 수 있으며, 또한 배터리 모듈(M)에서 배터리 셀 배열 구조(1)는 가압판(4) 및 장착빔(52)에 의해 제한될 수도 있다.

이상은 본 출원의 바람직한 실시예에 불과하며, 본 출원을 한정하고자 하는 것은 아니며, 본 분야의 기술자에게 있어서 본 출원은 다양한 수정 및 변경이 있을 수 있다. 본 출원의 정신과 원칙 내에서 이루어진 모든 수정, 동등한 교체, 개선 등은 모두 본 출원의 보호 범위에 포함된다.

D-장치;
M-배터리 모듈;
1-배터리 셀 배열 구조;
11-제1 배터리 셀 배열 구조;
12-제2 배터리 셀 배열 구조;
13-배터리 셀;
131-전극 단자;
131a-양극 단자;
131b-음극 단자;
132-제1 상단면;
133-배터리 셀 고장;
134-상부 커버판;
2-제1 연결편;
3-제2 연결편;
4-가압판;
41-몸체부;
42-연결부;
421-제1 연결 섹션;
422-제2 연결 섹션;
423-전이 섹션;
424-가압 블록;
5-박스 본체;
51-수용 캐비티;
52-장착빔;
521-제2 상단면;
53-수용 공간;
6-도전성 부재;
61-매칭홈;
611-측벽;
612-상부벽.

Claims (14)

1. 배터리 셀 배열 구조(1), 박스 본체(5), 장착빔(52), 가압판(4) 및 도전성 부재(6)를 포함하는 배터리 모듈(M)에 있어서,
   상기 배터리 셀 배열 구조(1)는 길이 방향(X)을 따라 배열된 상기 배터리 모듈(M)의 복수의 배터리 셀(13)을 포함하고, 상기 배터리 셀(13)은 전극 단자(131)를 포함하고, 상기 전극 단자(131)는 길이 방향(X)을 따라 배치되고, 또한 상기 배터리 모듈(M)의 폭방향(Y)을 향하고, 상기 배터리 셀(13)은 실효 배터리 셀(133)을 포함하며;
   상기 박스 본체(5)는 수용 캐비티(51)를 구비하며, 상기 배터리 셀 배열 구조(1)는 상기 수용 캐비티(51)에 위치하며;
   상기 장착빔(52)은 상기 수용 캐비티(51)에 위치하고, 또한 폭 방향(Y)을 따라 상기 배터리 셀 배열 구조(1)의 단부에 위치하며, 상기 배터리 모듈(M)의 높이 방향(Z)를 따라 상기 장착빔(52)은 제2 상단면(521)을 구비하며;
   상기 가압판(4)의 적어도 일부는 높이 방향(Z)을 따라 상기 배터리 셀 배열 구조(1)의 단부에 위치하고, 또한 상기 가압판(4)은 상기 장착빔(52)과 분리 가능하게 연결되며;
   상기 도전성 부재(6)는 상기 실효 배터리 셀(133)의 양극 단자(131a) 및 음극 단자(131b)에 연결되며;
   그 중에서, 높이 방향(Z)을 따라, 상기 도전성 부재(6)의 적어도 일부는 상기 제2 상단면(521)과 상기 가압판(4)의 가장 높은 지점의 사이에 위치하는, 배터리 모듈(M).
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 가압판(4)은 몸체부(41)와 연결부(42)를 포함하고, 상기 몸체부(41)는 높이 방향(Z)을 따라 상기 배터리 셀 배열 구조(1)의 단부에 위치하며;
   상기 연결부(42)의 일단은 상기 몸체부(41)와 연결되고, 타단은 상기 장착빔(52)과 착탈 가능하게 연결되는, 배터리 모듈(M).
3. 청구항 2에 있어서,
   높이 방향(Z)을 따라, 최상층의 상기 배터리 셀(13)은 제1 상단면(132)을 구비하고, 상기 몸체부(41)는 상기 제1 상단면(132)과 연결되며;
   상기 제1 상단면(132)의 높이는 상기 제2 상단면(521)의 높이보다 높으며;
   상기 연결부(42)는 제1 연결 섹션(421), 제2 연결 섹션(422) 및 전이 섹션(423)을 포함하고, 상기 전이 섹션(423)은 상기 제1 연결 섹션(421)과 상기 제2 연결 섹션(422)을 연결하며;
   상기 제1 연결 섹션(421)은 상기 몸체부(41)와 연결되고, 또는 상기 제1 연결 섹션(421)은 상기 몸체부(41) 및 상기 제1 상단면(132)과 연결되며;
   상기 제2 연결 섹션(422)은 상기 제2 상단면(521)과 착탈 가능하게 연결되는, 배터리 모듈(M).
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 배터리 셀(13)은 상부 커버판(134)을 구비하고, 상기 전극 단자(131)는 상기 상부 커버판(134)에 설치되며;
   폭 방향(Y)을 따라, 상기 상부 커버판(134)과 상기 장착빔(52) 사이에는 미리 설정된 거리가 구비되며;
   상기 가압판(4)이 상기 장착빔(52)과 연결되는 경우, 상기 박스 본체(5), 상기 장착빔(52) 및 상기 가압판(4)은 수용 공간(53)을 둘러싸고, 상기 도전성 부재(6)는 상기 수용 공간(53)에 위치되는, 배터리 모듈(M).
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 몸체부(41)와 상기 제1 상단면(132)은 접합되며;
   상기 제1 연결 섹션(421)은 상기 몸체부(41)와 중첩되고, 또한 둘의 중첩 길이는 10mm~200mm인, 배터리 모듈(M).
6. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
   폭 방향(Y)을 따라, 상기 배터리 모듈(M)은 1열의 상기 배터리 셀 배열 구조(1)를 포함하고, 폭 방향(Y)을 따라, 상기 몸체부(41)는 상기 배터리 셀 배열 구조(1)를 초과하지 않으며, 또는;
   폭 방향(Y)을 따라, 상기 배터리 모듈(M)은 2열의 상기 배터리 셀 배열 구조(1)를 포함하고, 또한 2열의 상기 배터리 셀 배열 구조(1)의 전극 단자(131)는 서로 떨어지며, 폭 방향(Y)을 따라, 상기 몸체부(41)의 일단은 1열의 상기 배터리 셀 배열 구조(1)를 초과하지 않고, 타단은 다른 1열의 상기 배터리 셀 배열 구조(2)를 초과하지 않는, 배터리 모듈(M).
7. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 배터리 모듈(M)은 제1 연결편(2) 및 제2 연결편(3)을 더 포함하고, 상기 제1 연결편(2) 및 상기 제2 연결편(3)은 상기 배터리 셀(13)의 전극 단자(131)와 연결되며;
   상기 도전성 부재(6)는 상기 실효 배터리 셀(133)과 연결된 제1 연결편(2) 및 제2 연결편(3)에 연결되며;
   상기 높이 방향(Z)을 따라, 상기 제1 연결편(2) 및 상기 제2 연결편(3)의 적어도 일부는 상기 제2 상단면(521)과 상기 가압판(4)의 가장 높은 지점의 사이에 위치되는, 배터리 모듈(M).
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 높이 방향(Z)을 따라, 상기 도전성 부재(6)와 상기 제1 연결편(2)의 연결 위치는 상기 제2 상단면(521)과 상기 가압판(4) 사이에 위치하고, 상기 도전성 부재(6)와 상기 제2 연결편(3)의 연결 위치는 상기 제2 상단면(521)과 상기 가압판(4)의 가장 높은 지점의 사이에 위치하는, 배터리 모듈(M).
9. 청구항 7에 있어서,
   상기 배터리 셀 배열 구조(1)는 제1 배터리 셀 배열 구조(11) 및 제2 배터리 셀 배열 구조(12)를 포함하고, 높이 방향(Z)을 따라, 상기 제1 배터리 셀 배열 구조(11)는 상기 제2 배터리 셀 배열 구조(12)의 위쪽에 위치하며;
   상기 제1 연결편(2)은 상기 제1 배터리 셀 배열 구조(11)의 배터리 셀(13)과 상기 제2 배터리 셀 배열 구조(12)의 배터리 셀(13)을 연결하고, 상기 제2 연결편(3)은 상기 제1 배터리 셀 배열 구조(11)의 배터리 셀(13)과 상기 제2 배터리 셀 배열 구조(12)의 배터리 셀(13)을 연결하는, 배터리 모듈(M).
10. 배터리 셀(13)을 전원으로 사용하는 장치(D)에 있어서,
    상기 장치(D)에게 구동력을 제공하는데 사용되는 동력원; 및,
    상기 동력원에게 전기 에너지를 제공하도록 구성된 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 따른 상기 배터리 모듈(M)을 포함하는, 장치(D).
11. 실효 배터리 셀(133)의 실효 처리 방법에 있어서,
    배터리 셀 배열 구조(1)는 복수의 배터리 셀(13)을 포함하고, 상기 배터리 셀(13)은 실효 배터리 셀(133)을 포함하고, 상기 실효 배터리 셀(133)은 양극 단자(131a) 및 음극 단자(131b)를 포함하고, 폭방향(Y)을 따라 상기 배터리 셀 배열 구조(1)의 단부에는 장착빔(52)이 설치되고, 높이 방향(Z)을 따라 상기 배터리 셀 배열 구조(1)의 단부에는 가압판(4)이 설치되며;
    상기 실효 처리 방법은:
    상기 가압판(4)의 적어도 일부를 상기 장착빔(52)에서 제거하며;
    상기 실효 배터리 셀(133)의 양극 단자(131a) 및 음극 단자(131b)를 도전성 부재(6)를 통해 전기적으로 연결하는 것을 포함하는, 실효 배터리 셀(133)의 실효 처리 방법.
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 가압판(4)은 몸체부(41)와 연결부(42)를 포함하고, 상기 가압판(4)의 적어도 일부를 상기 장착빔(52)에서 제거할 때, 상기 실효 처리 방법은:
    상기 연결부(42)를 상기 장착빔(52)에서 제거하는 것을 포함하는, 실효 배터리 셀(133)의 실효 처리 방법.
13. 청구항 11 또는 청구항 12에 있어서,
    상기 실효 배터리 셀(133)의 2개의 전극 단자는 각각 제1 연결편(2) 및 제2 연결편(3)과 연결되며, 상기 실효 배터리 셀(133)의 양극 단자(131a) 및 음극 단자(131b)를 상기 도전성 부재(6)를 통해 전기적으로 연결할 때, 상기 실효 처리 방법은:
    상기 실효 배터리 셀(133)과 연결된 상기 제1 연결편(2) 및 상기 제2 연결편(3)은 상기 도전성 부재(6)를 통해 전기적으로 연결되는, 실효 배터리 셀(133)의 실효 처리 방법.
14. 청구항 11 또는 청구항 12에 있어서,
    상기 실효 배터리 셀(133)의 양극 단자(131a) 및 음극 단자(131b)를 상기 도전성 부재(6)를 통해 전기적으로 연결한 후, 상기 실효 처리 방법은:
    상기 장착빔(52)에서 제거된 상기 가압판(4)의 적어도 일부를 상기 장착빔(52)에 장착하는 것을 더 포함하는, 실효 배터리 셀(133)의 실효 처리 방법.

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