KR102646202B1 - 배터리, 전기 장치, 배터리를 제조하는 방법과 장치 - Google Patents

배터리, 전기 장치, 배터리를 제조하는 방법과 장치 Download PDF

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Abstract

본 출원 실시예는 배터리, 전기 장치, 배터리를 제조하는 방법과 장치에 관한 것이다. 이 배터리는 압력 방출 기구를 포함하되, 이 배터리 셀의 내부 압력 또는 온도가 역치에 도달할 때 작동되어 그 내부 압력 또는 온도를 방출하도록 하기 위한 것인 배터리 셀; 소방 매체를 수용하기 위한 것으로서, 이 압력 방출 기구와 대응되는 제1 영역 및 이 제1 영역 둘레에 위치하는 제2 영역을 포함하고, 이 제1 영역은 이 압력 방출 기구가 작동될 때 파괴되어 그 소방 매체가 배출되도록 하기 위한 것이고, 이 제2 영역은 이 압력 방출 기구가 작동될 때 완전하게 유지되어 그 소방 매체가 그 제2 영역으로부터 그 제1 영역으로 유입될 수 있도록 하기 위한 것인 소팡 파이프; 그 소방 파이프와 그 배터리 셀 사이에 설치되어, 그 제2 영역을 보호하기 위한 보호부재를 포함한다. 본 출원 실시예의 배터리, 전기 장치, 배터리를 제조하는 방법과 장치는, 배터리의 안전성능을 향상시킬 수 있다.

Description

배터리, 전기 장치, 배터리를 제조하는 방법과 장치
본 출원 실시예는 에너지 저장 소자 분야에 관한 것이고, 또한 더욱 구체적으로, 배터리, 전기 장치, 배터리를 제조하는 방법과 장치에 관한 것이다.
에너지 절약 및 오염물질 배출 저감은 자동차 산업이 지속적으로 발전가능한 관건이다. 이러한 상황에서, 전기 자동차는 이의 에너지 절약 및 환경보호하는 우세로 인해 자동차 산업이 지속적으로 발전할 수 있는 중요한 구성부분으로 되었다. 전기 자동차에 있어서, 배터리 기술은 그 발전과 관련되는 하나의 중요한 요소이기도 하다.
배터리 기술의 발전에서, 배터리의 성능을 향상시키는 것 외에, 안전문제 역시 소홀히 할 수 없는 문제이다. 배터리의 안전문제를 확보할 수 없다면, 이 배터리는 사용할 수 없게 된다. 따라서, 배터리의 안전성을 어떻게 증가시킬 것인 가 함은, 배터리 기술 중에서 시급히 해결해야 할 과제이다.
본 출원 실시예는 배터리, 전기 장치, 배터리를 제조하는 방법과 장치를 제공하였는 바, 배터리의 안전성능을 향상시킬 수 있다.
제1 측면에 따르면, 배터리를 제공하였는 바, 상기 배터리는, 압력 방출 기구를 포함하되, 상기 압력 방출 기구는 상기 배터리 셀의 내부 압력 또는 온도가 역치에 도달할 때 작동되어 상기 내부 압력 또는 온도를 방출하도록 하기 위한 것인 배터리 셀; 소방 매체를 수용하기 위한 것으로서, 상기 압력 방출 기구와 대응되는 제1 영역 및 상기 제1 영역 둘레에 위치하는 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 영역은 상기 압력 방출 기구가 작동될 때 파괴되어 상기 소방 매체가 배출되도록 하기 위한 것이고, 상기 제2 영역은 상기 압력 방출 기구가 작동될 때 완전하게 유지되어 상기 소방 매체가 상기 제2 영역으로부터 상기 제1 영역으로 유입될 수 있도록 하기 위한 것인 소방 파이프; 상기 소방 파이프와 상기 배터리 셀 사이에 설치되어, 상기 제2 영역을 보호하기 위한 보호 부재를 포함한다.
따라서, 본 출원 실시예의 배터리는, 하나 또는 다수의 배터리 셀을 포함할 수 있되, 이 배터리 셀에 압력 방출 기구가 설치되고, 이 압력 방출 기구는 배터리 셀 내부 온도 또는 압력이 역치를 벗어날 때 작동되어, 내부 압력 또는 온도를 방출하도록 할 수 있고; 압력 방출 기구와 대응되는 위치에 소방 파이프 설치하고, 압력 방출 기구가 작동될 때, 압력 방출 기구에서 배출되는 배출물은 이 소방 파이프를 파괴할 수 있어, 소방 파이프 내에 수용된 소방 매체가 유출되어 압력 방출 기구로 흘러가도록 하여, 배터리 셀을 온도 저하시키도록 하고; 아울러, 이 소방 파이프와 배터리 셀 사이에 보호 부재가 설치되는데, 이 보호 부재는 소방 파이프 상에서 압력 방출 기구와 대응되는 제1 영역 둘레에 위치하는 제2 영역을 보호할 수 있어, 압력 방출 기구가 단지 소방 파이프 중의, 압력 방출 기구와 대응되는 제1 영역을 파괴시켜, 소방 파이프 내의 소방 매체가 유출되는 위치가 압력 방출 기구와 대응되는 위치에 집중되도록 하되, 이렇게 하면 배터리 셀의 방열효율을 향상시킬 수 있어, 소방 파이프 내의 소방 매체를 더욱 효과적으로 이용한다.
일부 실시예에서, 상기 보호 부재는 상기 소방 파이프의 상기 제2 영역과 상기 배터리 셀 사이에 설치되고, 상기 보호 부재는 상기 압력 방출 기구가 작동될 때 상기 제2 영역을 보호하기 위한 것이다.
다시 말하면 보호 부재를 단지 제2 영역 쪽에만 설치할 수 있는 바, 예를 들어, 이 보호 부재에 의해 제2 영역을 감싸게 되는데, 이렇게 이 보호 부재는 다수의 분리된 구조를 포함할 수 있어, 이로써 장착을 절약하는 공간을 설치한다.
일부 실시예에서, 상기 보호 부재는 보호 영역과 박약 영역을 포함하고, 상기 보호 영역은 상기 압력 방출 기구가 작동될 때 상기 소방 파이프의 상기 제2 영역을 보호하기 위한 것이고, 상기 박약 영역과 상기 압력 방출 기구는 마주하여 설치되고, 상기 박약 영역은 상기 압력 방출 기구가 작동될 때 상기 배터리 셀에서 나오는 배출물이 상기 박약 영역을 통과하여 상기 제1 영역을 파괴시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.
보호 부재를 다수의 분리된 구조로 설치하여, 보호 부재를 각 제2 영역에 각각 장착할 때, 비교적 시간이 걸리므로, 보호 부재를 하나의 완전한 부재로 설치할 수 있고, 또한 보호 부재에 압력 방출 기구와 대응되는 박약 영역을 설치하되, 이렇게 하면 압력 방출 기구가 작동될 때, 그 박약 영역을 통과하여 제1 영역을 파괴할 수 있도록 하고, 박약 영역 이외의 보호 영역은 제2 영역이 파괴되지 않도록 보호할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 보호 부재에는 제1 요홈이 설치되고, 상기 소방 파이프는 상기 제1 요홈 내에 설치되고, 상기 제1 요홈은 상기 압력 방출 기구가 작동될 때 상기 배터리 셀 내에 유입된 상기 소방 매체를 수집하기 위한 것이다.
보호 부재 상의 요홈은 소방 파이프를 고정할 수 있는 동시에, 소방 매체를 수집하여 배터리 셀 내에 유입되도록 안내할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 제1 요홈의 밑벽 상에서 상기 제1 영역과 대응되는 영역에 상기 박약 영역이 설치된다.
일부 실시예에서, 상기 박약 영역이 제1 방향에서의 너비는 상기 제1 요홈의 밑벽이 상기 제1 방향에서의 너비보다 크거나 같고, 상기 제1 방향은 상기 소방 파이프가 상기 제1 영역에서의 축선과 수직된다.
일부 실시예에서, 상기 박약 영역이 제1 방향에서의 너비는 상기 소방 파이프의 직경보다 크고, 상기 제1 방향은 상기 소방 파이프가 상기 제1 영역에서의 축선과 수직된다.
일부 실시예에서, 상기 박약 영역이 제1 평면 상에서의 정투영은 상기 압력 방출 기구가 상기 제1 평면 상에서의 정투영을 커버하고, 상기 제1 평면은 상기 배터리 셀의 상기 압력 방출 기구가 위치하는 벽 중의, 상기 배터리 셀 내부를 향하는 표면과 평행된다.
상기 설치는 압력 방출 기구가 작동될 때 배출되는 배출물이 이와 대응되는 제1 영역을 빠르고 효과적으로 파타할 수 있도록 한다.
일부 실시예에서, 상기 소방 파이프는 상기 압력 방출 기구 중의 상기 배터리 셀의 내부와 멀어지는 일측에 설치된다.
일부 실시예에서, 상기 압력 방출 기구는 축대칭 구조이고, 상기 소방 파이프가 상기 제1 영역에서의 축선은 상기 압력 방출 기구의 축선과 수직되고 동일한 평면에 있다.
일부 실시예에서, 상기 보호 부재의 재료의 용융점은 상기 소방 파이프의 재료의 용융점보다 크다.
일부 실시예에서, 상기 보호 부재의 재료의 용융점은 800°C보다 크거나 같다.
압력 방출 기구에서 배출되는 배출물의 온도가 높은 것을 고려해야 하므로, 보호 부재는 고용융점 재료를 선택해야 한다.
일부 실시예에서, 상기 보호 부재의 재료는 운모 또는 석영이다.
일부 실시예에서, 상기 배터리는 다수의 상기 배터리 셀 사이의 전기적 연결을 구현하기 위한 매니폴드 부재; 상기 매니폴드 부재를 커버하여, 상기 압력 방출 기구가 작동될 때 상기 배터리 셀에서 나오는 배출물이 다수의 상기 배터리 셀을 단락시키는 것을 저지하도록 하고, 상기 절연 보호층 두께가 0.1mm보다 큰 절연 보호층을 더 포함한다.
일부 실시예에서, 상기 절연 보호층의 재료의 용융점은 800°C보다 크거나 같다.
일부 실시예에서, 상기 절연 보호층의 재료는 운모 또는 석영이다.
일부 실시예에서, 상기 배터리는 절연층을 더 포함하고, 상기 절연층은 상기 압력 방출 기구와 상기 보호 부재 사이에 설치된다. 이렇게 배터리 셀 사이를 절연시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 절연층은 상기 배터리의 매니폴드 부재를 감싸기 위한 것이고, 상기 절연층의 표면은 상기 매니폴드 부재와 대응되는 영역에 절연 보호층이 설치되고, 여기서, 상기 매니폴드 부재는 다수의 상기 배터리 셀 사이의 전기적 연결을 구현하기 위한 것이고, 상기 절연 보호층은 상기 매니폴드 부재를 커버하여, 상기 압력 방출 기구가 작동될 때 상기 배터리 셀에서 나오는 배출물이 다수의 상기 배터리 셀을 단락시키는 것을 저지하도록 한다.
일부 실시예에서, 상기 보호 부재와 상기 절연 보호층은 일체화 성형 구조이다.
일부 실시예에서, 상기 절연층은 상기 압력 방출 기구와 대응되는 영역에 제2 요홈이 설치되고, 상기 보호 부재는 상기 제2 요홈 내에 설치된다.
일부 실시예에서, 상기 보호 부재 상의 제1 요홈은 상기 제2 요홈 내에 설치되고, 상기 소방 파이프는 상기 제1 요홈 내에 설치되고, 상기 제1 요홈은 상기 압력 방출 기구가 작동될 때 상기 배터리 셀 내에 유입되는 상기 소방 매체를 수집하기 위한 것이다.
절연층 상에 설치되는 요홈에 의해, 보호 부재와 소방 파이프의 장착 고정에 편리하고, 양자와 압력 방출 기구 위치도 쉽게 대응되도록 한다.
일부 실시예에서, 상기 제2 요홈 내에 고정재가 설치되고, 상기 고정재는 상기 보호 부재와 상기 소방 파이프를 고정하기 위한 것이다.
일부 실시예에서, 상기 절연층의 재료의 용융점은 상기 보호 부재의 용융점보다 작고, 상기 절연층은 상기 압력 방출 기구가 작동될 때 상기 배터리 셀에서 나오는 배출물에 의해 용융된다.
압력 방출 기구가 작동될 때 배출되는 배출물이 이와 대응되는 제1 영역을 빠르고 효과적으로 타파할 수 있도록 하기 위해, 절연층의 재료는 용융점이 작은 재료를 선택해야 하는 바, 절연층이 배출물에 의해 빠르게 용융되도록 한다.
제2 측면에 따르면, 전기 장치를 제공하였는 바, 제1 측면 또는 제1 측면 중 어느 하나의 실시예에 따른 배터리를 포함한다.
일부 실시예에서, 상기 전기 장치는 차량, 선박 또는 우주설비이다.
제3 측면에 따르면, 배터리를 제조하는 방법을 제공하였는 바, 배터리 셀을 제공하는 것으로서, 상기 배터리 셀은 압력 방출 기구를 포함하되, 상기 압력 방출 기구는 상기 배터리 셀의 내부 압력 또는 온도가 역치에 도달할 때 작동되어 상기 내부 압력 또는 온도를 방출하도록 하기 위한 단계; 소방 파이프를 제공하는 것으로서, 상기 소방 파이프는 소방 매체를 수용하기 위한 것이고, 상기 소방 파이프는 상기 압력 방출 기구와 대응되는 제1 영역 및 상기 제1 영역 둘레에 위치하는 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 영역은 상기 압력 방출 기구가 작동될 때 파괴되어 상기 소방 매체가 배출되도록 하기 위한 것이고, 상기 제2 영역은 상기 압력 방출 기구가 작동될 때 완전하게 유지되어 상기 소방 매체가 상기 제2 영역으로부터 상기 제1 영역으로 유입될 수 있도록 하기 위한 단계; 보호 부재를 제공하는 것으로서, 상기 보호 부재는 상기 소방 파이프와 상기 배터리 셀 사이에 설치되고, 상기 보호 부재는 상기 제2 영역을 보호하기 위한 것이다.
일부 실시예에서, 상기 보호 부재는 상기 소방 파이프의 상기 제2 영역과 상기 배터리 셀 사이에 설치되고, 상기 보호 부재는 상기 압력 방출 기구가 작동될 때 상기 제2 영역을 보호하기 위한 것이다.
일부 실시예에서, 상기 보호 부재는 보호 영역과 박약 영역을 포함하고, 상기 보호 영역은 상기 압력 방출 기구가 작동될 때 상기 소방 파이프의 상기 제2 영역을 보호하기 위한 것이고, 상기 박약 영역과 상기 압력 방출 기구는 마주하여 설치되고, 상기 박약 영역은 상기 압력 방출 기구가 작동될 때 상기 배터리 셀에서 나오는 배출물이 상기 박약 영역을 통과하여 상기 제1 영역을 파괴시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.
일부 실시예에서, 상기 보호 부재에는 제1 요홈이 설치되고, 상기 소방 파이프는 상기 제1 요홈 내에 설치되고, 상기 제1 요홈은 상기 압력 방출 기구가 작동될 때 상기 배터리 셀 내에 유입된 상기 소방 매체를 수집하기 위한 것이다.
제4 측면에 따르면, 배터리를 제조하는 장치를 제공하였는 바, 상기 제3 측면의 방법을 수행하는 모듈을 포함한다.
본 출원 실시예의 배터리는, 하나 또는 다수의 배터리 셀을 포함할 수 있되, 이 배터리 셀에 압력 방출 기구가 설치되고, 이 압력 방출 기구는 배터리 셀 내부 온도 또는 압력이 역치를 벗어날 때 작동되어, 내부 압력 또는 온도를 방출하도록 할 수 있고; 압력 방출 기구와 대응되는 위치에 소방 파이프 설치하고, 압력 방출 기구가 작동될 때, 압력 방출 기구에서 배출되는 배출물은 이 소방 파이프를 파괴할 수 있어, 소방 파이프 내에 수용된 소방 매체가 유출되어 압력 방출 기구로 흘러가도록 하여, 배터리 셀을 온도 저하시키도록 하고; 아울러, 이 소방 파이프와 배터리 셀 사이에 보호 부재가 설치되는데, 이 보호 부재는 소방 파이프 상에서 압력 방출 기구와 대응되는 제1 영역 둘레에 위치하는 제2 영역을 보호할 수 있어, 압력 방출 기구가 단지 소방 파이프 중의, 압력 방출 기구와 대응되는 제1 영역을 파괴시켜, 소방 파이프 내의 소방 매체가 유출되는 위치가 압력 방출 기구와 대응되는 위치에 집중되도록 하되, 이렇게 하면 배터리 셀의 방열효율을 향상시킬 수 있어, 소방 파이프 내의 소방 매체를 더욱 효과적으로 이용한다.
도 1은 본 출원의 일 실시예의 차량의 구조 모식도이고;
도 2는 본 출원 실시예의 배터리의 구조 모식도이고;
도 3은 본 출원 실시예의 배터리 모듈의 구조 모식도이고;
도 4는 본 출원 실시예의 배터리 셀의 분해도이고;
도 5와 도 6은 본 출원 일 실시예의 배터리의 예시적 분해도이고;
도 7은 본 출원 일 실시예의 소방 파이프의 모식도이고;
도 8은 본 출원 일 실시예의 배터리의 평면도이고;
도 9는 도 8에 도시된 배터리가 A-A의 방향을 따른 단면도의 일부 확대도이고;
도 10은 본 출원 또 다른 실시예의 배터리의 예시적 분해도이고;
도 11은 본 출원 또 다른 실시예의 보호 부재의 모식도이고;
도 12는 본 출원 또 다른 실시예의 배터리의 또 다른 예시적 분해도이고;
도 13은 본 출원 또 다른 실시예의 배터리의 평면도이고;
도 14는 도 13에 도시된 배터리가 B-B의 방향을 따른 단면도의 일부 확대도이고;
도 15는 본 출원 실시예의 배터리를 제조하는 방법의 예시적 흐름도이고;
도 16은 본 출원 실시예의 배터리를 제조하는 장치의 예시적 블록도이다.
본 출원 실시예의 목적, 기술적 해결수단과 우점이 보다 더 명확해지도록 하기 위해, 이하 본 출원 실시예 중의 도면을 결합하여, 본 출원 실시예 중의 기술적 해결수단을 명확하게 기술하되, 분명한 것은, 기술되는 실시예는 본 출원의 일부 실시예일 뿐, 모든 실시예가 아니다. 본 출원 중의 실시예에 기반해보면, 본 기술분야의 당업자가 진보성 창출에 힘쓰지 않은 전제하에서 얻은 모든 기타 실시예는 모두 본 출원에서 보호하는 범위에 속할 것이다.
별다른 정의가 없는 한, 본 출원에서 사용되는 모든 기술과 과학적 용어는 본 출원에 속하는 당업자들이 통상적으로 이해하는 뜻과 동일하고; 본 출원에 있어서, 출원되는 명세서에서 사용되는 용어는 단지 구체적인 실시예를 기술하기 위한 목적일 뿐, 본 출원을 한정하기 위한 것이 아니고; 본 출원의 명세서와 특허청구범위 및 상기 도면의 간단한 설명 중의 용어 "포함하다"와 "구비하다" 및 이들의 임의의 변형은, 비배타성의 포함을 커버하려는 의도이다. 본 출원의 명세서와 특허청구범위 또는 상기 도면 중의 용어 "제 1", "제 2" 등은 상이한 대상을 구별하기 위한 것이고, 특정된 순서 또는 주된 것과 부차적인 관계를 기술하기 위한 것이 아니다.
본 출원에서 언급된 "실시예"는, 실시예에서 기술하는 특정된 특징, 구조 또는 특성을 결합하여, 본 출원의 적어도 하나의 실시예에 포함될 수 있음을 의미한다. 명세서 중의 각 위치에 상기 단어가 나타났다고 해서 모두 동일한 실시예는 아니고, 기타 실시예와 서로 배척되는 독립되거나 예비된 실시예도 아니다. 본 기술분야의 당업자가 자명하고 은연중 이해가능한 것은, 본 출원에 기술된 실시예는 기타 실시예와 결합될 수 있다.
본 출원을 기술함에 있어서, 설명할 필요가 있는 것은, 별다른 명확한 규정과 한정이 없는 한, 용어 "장착", "접속", "연결", "부착"을 광범위하게 이해해야 하는 바, 예를 들어, 고정적 연결일 수도 있고, 탈착가능한 연결일 수도 있거나 또는 일체로 연결될 수도 있고; 직접적인 접속일 수도 있고, 중간 매개체를 통해 간접적으로 접속될 수도 있고, 두개의 소자 내부가 연통될 수도 있다. 본 기술분야의 당업자에 있어서, 구체적인 상황을 보면서 본 출원 중에서의 상기 용어의 구체적인 뜻을 이해할 수 있다.
본 출원에서 용어 "및/또는"은, 단지 관련대상을 기술하는 관련관계일 뿐, 세가지 관계가 존재할 수 있되, 예를 들어, A및/또는 B이고, 단독적으로 A가 존재하고, A와 B가 동시에 존재하고, 단독적으로 B가 존재하는 이 세가지 상황을 나타낼 수 있다. 이밖에, 본 출원에서 부호"/"는, 일반적으로 전후 관련 대상이 "또는"의 관계임을 표시한다.
본 출원의 실시예에서, 동일한 도면부호는 동일한 부재를 표시하고, 또한 간략화를 위해, 상이한 실시예에서, 동일한 부재에 대한 상세한 설명을 생략한다. 응당 이해해야 할 것은, 도면에 도시된 본 출원 실시예 중의 각종 부재의 두께, 길이 너비 등 사이즈, 및 집적 장치의 전체 두께, 길이 너비 등 사이즈는 단지 예시적인 설명일 뿐, 본 출원에 대해 어떠한 한정도 해서는 아니된다.
본 출원에 나타난 "다수의"는 두개 이상(두개 포함)을 나타내고, 마찬가지로, "다수의 세트"은 두 세트 이상(두 세트 포함)을 나타내고, "다수의 칩"은 두개의 칩 이상(두개의 칩 포함)을 의미한다
본 출원에서, 배터리 셀은 리튬이온 이차전지, 리튬이온 일차전지, 리튬황 전지, 나트륨 리튬이온 전지, 나트륨 이온 전지 또는 마그네슘 이온 전지 등을 포함할 수 있는 바, 본 출원 실시예는 이에 대해 한정하지 않는다. 배터리 셀은 원기둥체, 편평체, 장방체, 또는 기타 형상을 이룰 수 있는 바, 본 출원 실시예는 이에 대해서도 한정하지 않는다. 배터리 셀은 일반적으로 패키징하는 방식에 따라 세가지로 구분되는 바, 원기둥형의 배터리 셀, 장방체의 배터리 셀과 소프트 패키지 배터리 셀로 구분되고, 본 출원 실시예는 이에 대해서도 한정하지 않는다.
본 출원의 실시예에서 언급된 배터리는 하나 또는 다수의 배터리 셀을 포함하여 보다 높은 전압과 용량을 제공하도록 하는 단일한 물리적 모듈을 의미한다. 예를 들어, 본 출원에서 언급된 배터리는 배터리 모듈 또는 배터리 팩 등을 포함할 수 있다. 배터리는 일반적으로 하나 또는 다수의 배터리 셀을 패키징하기 위한 박스체를 포함한다. 박스체는 액체 또는 기타 이물질이 배터리 셀의 충전 또는 방전에 영향을 주는 것을 방지할 수 있다.
배터리 셀은 전극 어셈블리와 전해액을 포함하되, 전극 어셈블리는 양극 자극편, 음극 자극편과 분리막으로 구성된다. 배터리 셀은 주요하게 금속이온에 의해 양극 자극편과 음극 자극편 사이에서 이동하면서 작동한다. 양극 자극편은 양극 전류 집전체와 양극 활성물질층을 포함하고, 양극 활성물질층은 양극 전류 집전체의 표면을 도포하고, 양극 활성물질층을 도포하지 않는 양극 전류 집전체는 양극 활성물질층을 도포하는 전류 집전체에 돌출되고, 양극 활성물질층을 도포하지 않는 전류 집전체는 양극 러그로 사용된다. 리튬 이온 배터리를 예로 들면, 양극 전류 집전체의 재료는 알루미늄일 수 있고, 양극 활성물질은 리튬코발트산화물, 리튬 인산철, 삼원 리튬 또는 리튬 망간산염 등일 수 있다. 음극 자극편은 음극 전류 집전체와 음극 활성물질층을 포함하고, 음극 활성물질층은 음극 전류 집전체의 표면에 도포하고, 음극 활성물질층을 도포하지 않는 전류 집전체는 음극 활성물질층을 도포하는 전류 집전체에 돌출되고, 음극 활성물질층을 도포하지 않는 전류 집전체는 음극 러그로 사용된다. 음극 전류 집전체의 재료는 구리일 수 있고, 음극 활성물질은 흑연, 탄소 또는 규소 등일 수 있다. 큰 전류가 통과되어 퓨즈가 발생하지 않도록 확보하기 위하여, 양극 러그의 개수는 다수개로 적층되고, 음극 러그의 개수는 다수개로 적층된다. 분리막의 재질은 폴리프로필렌(polypropylene, PP) 또는 폴리에틸렌(polyethylene, PE)등일 수 있다. 이밖에, 전극 어셈블리는 와인딩식 구조일 수도 있고, 라미네이트식 구조일 수도 있는 바, 본 출원은 이에 의해 한정되지 않는다. 배터리 기술의 발전은 동시에 다방면의 디자인 요소를 고려해야 하는 바, 예를 들어, 에너지 밀도, 순환 수명, 방전용량, 충전방전 배율 등 성능 파라미터를 고려해야 하고, 이밖에, 배터리의 안전성도 고려해야 한다.
배터리 셀에 있어서, 주요한 안전 위험은 충전과 방전 과정으로부터 유래됨과 아울러, 적합한 환경 온도 설계를 구비하고, 불필요한 손실을 효과적으로 방지하기 위해, 배터리 셀에 대해 일반적으로 적어도 3중 보호대책이 있다. 구체적으로, 보호대책은 적어도 스위치 소자가 포함되고, 적당한 분리막 재료 및 압력 방출 기구를 선택하는 것이다. 스위치 소자는 배터리 셀 내의 온도 또는 저항이 일정한 역치에 도달할 때 배터리가 충전 또는 방전을 정지하는 소자를 의미한다. 분리막은 양극 자극편과 음극 자극편을 분리하기 위한 것으로서, 온도가 일정한 수치로 상승할 때 그 위에 부착된 마이크로 스케일(심지어 나노 스케일)미세홀을 자동으로 용해시킬 수 있음으로써, 금속 이온이 분리막에서 통과되지 못하게 하여, 배터리 셀의 내부 반응을 정지시킨다.
압력 방출 기구는 배터리 셀의 내부 압력 또는 온도가 예정 역치에 도달할 때 작동되어 내부 압력 또는 온도를 방출하도록 하는 소자 또는 부재를 의미한다. 그 역치 설계는 설계 수요가 다름에 따라 다르다. 상기 역치는 배터리 셀 중의 양극 자극편, 음극 자극편, 전해액과 분리막 중의 하나 또는 여러가지 재료에 의해 결정될 수 있다. 압력 방출 기구는 이를테면 폭발 방지 밸브, 에어 밸브, 감압밸브 또는 안전 밸브 등의 형식을 사용할 수 있고, 구체적으로 압력 감지 또는 온도 감지하는 소자 또는 구조를 사용할 수 있는 바, 즉, 배터리 셀의 내부 압력 또는 온도가 예정 역치에 도달할 때, 압력 방출 기구가 동작을 수행하거나 또는 압력 방출 기구에 구비된 박약 구조가 파괴됨으로써, 내부 압력 또는 온도를 방출할 수 있는 개구 또는 채널을 형성한다.
본 출원에서 언급된 "작동"은 압력 방출 기구가 동작을 발생하거나 일정한 상태로 활성화되는 것을 의미함으로써, 배터리 셀의 내부 압력 및 온도가 방출되도록 한다. 압력 방출 기구가 발생하는 동작은 압력 방출 기구 중의 적어도 일 부분이 파열, 파쇄, 찢어지거나 열리는 등등을 포함할 수 있으나 이에 의해 한정되지 않는다. 압력 방출 기구는 작동될 때, 배터리 셀의 내부의 고온 고압 물질을 배출물로서 작동하는 부위로부터 외부로 배출한다. 이 방식으로 압력 또는 온도를 조절가능한 상황에서 배터리 셀의 압력을 방출시킬 수 있어, 잠재적인 더욱 심각한 사고 발생을 방지한다.
본 출원에서 언급한 배터리 셀로부터 유래된 배출물은 전해액, 용해 또는 분해된 양극 음극 자극편, 분리막의 조각, 반응으로 생성된 고온 고압 기체, 화염, 등등을 포함하나 이에 의해 한정되지 않는다.
배터리 셀 상의 압력 방출 기구는 배터리의 안전성에 대해 중요한 영향을끼친다. 예를 들어, 단락, 과충전 등 현상이 발생할 때, 배터리 셀 내부에 열폭주가 발생하여 압력 또는 온도가 급격히 상승될 수 있는데, 이러한 상황에서 압력 방출 기구를 작동시켜 내부 압력 및 온도를 외부로 방출시켜, 배터리 셀의 폭발, 화재 발생을 방지하도록 한다.
현재의 압력 방출 기구 설계방안에 있어서, 주된 관심은 배터리 셀 내부의 고압과 고열을 방출시키는 것에 있는 바, 즉 배출물을 배터리 셀 외부로 배출시키는 것이다. 고온 고압의 배출물을 배터리 셀에 압력 방출 기구를 설치하는 방향으로 배출하고, 또한 더욱 구체적으로 압력 방출 기구가 작동하는 영역을 향하는 방향으로 배출할 수 있는데, 이러한 배출물의 위력과 파괴력은 아주 클 수 있어, 심지어 그 방향에서의 하나 또는 다수의 구조를 충분히 타파할 수 있어, 더욱 심각한 안전문제를 초래한다. 이밖에, 배터리 셀 내부에 열폭주가 발생한 후 배터리 셀 내부의 고압과 고열이 지속적으로 발생할 수 있어, 지속적인 안전 우려를 초래한다.
이를 감안하여, 본 출원의 실시예는 기술적 해결수단을 제공하였는 바, 배터리 셀의 압력 방출 기구의 대응 위치쪽에 소방 파이프를 설치하고, 압력 방출 기구를 이용하여 작동될 때, 배터리 셀 내에서 배출되는 배출물은 이 소방 파이프를 관통하여 이를 파괴시켜, 소방 파이프 내의 소방 매체가 소방 파이프가 파괴된 위치에서 배출되도록 하고, 압력 방출 기구에서 배출된 배출물을 냉각하여 온도를 저하시켜, 배출물의 위험성을 낮춤으로써, 배터리의 안전성을 증가시킬 수 있다.
본 출원 실시예 중의 소방 파이프는 소방 매체를 수용하기 위한 것인 바, 여기서 소방 매체는 유체일 수 있고, 이 유체는 액체 또는 기체일 수 있다. 압력 방출 기구가 이 소방 파이프를 파괴하지 않은 경우, 이 소방 파이프 중에 어떠한 물질도 수용되지 않을 수 있고, 압력 방출 기구가 작동하는 상황에서, 소방 파이프 중에 소방 매체가 수용되도록 하되, 예를 들어, 개폐식 밸브에 의해 소방 매체가 소방 파이프 중에 진입하도록 제어할 수 있다. 또는, 압력 방출 구조가 파괴되지 않은 경우, 이 소방 파이프 중에는 시종 소방 매체가 수용될 수도 있고, 이 소방 매체는 배터리 셀의 온도를 조절하기 위한 것일 수도 있다. 온도 조절은 다수의 배터리 셀을 가열하거나 냉각하는 것을 의미한다. 배터리 셀을 냉각하거나 온도 저하시킬 경우, 이 소방 파이프는 냉각 유체를 수용하여 다수의 배터리 셀의 온도를 저하시키기 위한 것인 바, 이때, 소방 파이프는 냉각부재, 냉각 시스템 또는 냉각 파이드 등으로 칭할 수도 있고, 이에 수용된 소방 매체는 냉객 매체 또는 냉각 유체로 칭할 수도 있되, 더욱 구체적으로, 냉각액 또는 냉각 기체로 칭할 수 있다. 선택가능 한 것은, 상기 소방 매체는 순환 유동가능한 것으로서, 더욱 좋은 온도 조절 효과를 구현하도록 한다. 선택가능 한 것은, 소방 매체는 물, 물과 에틸렌 글리콜의 혼합액 또는 공기 등일 수 있다.
본 출원 실시예 중의 배터리의 박스체는 다수의 배터리 셀, 매니폴드 부재 및 배터리의 기타 부재를 수용하기 위한 것이다. 일부 실시예에서, 박스체에는 배터리 셀을 고정하기 위한 구조가 더 설치될 수 있다. 박스체의 형상은 수용되는 다수의 배터리 셀에 의해 결정될 수 있다. 일부 실시예에서, 박스체는 정방형일 수 있고, 6개의 벽을 구비한다.
본 출원에서 언급된 매니폴드 부재는 다수의 배터리 셀 사이의 전기적 연결을 구현하기 위한 것인 바, 예를 들어 직렬연결 또는 병렬연결 또는 직렬병렬 혼합형이다. 매니폴드 부재는 배터리 셀의 전극 단자를 연결하여 배터리 셀 사이의 전기적 연결을 구현할 수 있다. 일부 실시예에서, 매니폴드 부재는 용접에 의해 배터리 셀의 전극 단자에 고정될 수 있다. “고압 챔버”와 대응되도록, 매니폴드 부재에 의해 이루어진 전기적 연결은 “고압 연결”로 지칭될 수 있다.
응당 이해해야 할 것은, 이상 기술된 배터리의 박스체 중의 각 부재는 본 출원 실시예에 대한 한정으로 이해해서는 아니되는 바, 다시 말하자면, 본 출원 실시예의 배터리를 위한 박스체는 상기 부재를 포함할 수도 있고, 상기 부재를 포함하지 않을 수도 있다.
본 출원 실시예에서 기술하는 기술적 해결수단은 배터리를 사용하는 각종 장치에 모두 적용되는 바, 예를 들어, 핸드폰, 휴대용 기기, 노트북, 축전지차, 전동 장난감, 전동공구, 전기 자동차, 선박과 우주설비 등이고, 예를 들어, 우주설비는 비행기, 로켓, 우주 왕복선과 우주선 등을 포함한다.
응당 이해해야 할 것은, 본 출원 실시예에서 기술하는 기술적 해결수단은 상기에서 기술한 기기에만 한정되어 적용될 뿐만 아니라, 배터리를 사용하는 모든 기기에도 적용가능하지만, 간결하게 기술하기 위하여, 하기 실시예는 모두 전기 자동차를 예로 들어 설명한다.
예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 이는 본 출원의 일 실시예의 차량(1)의 구조 모식도이고, 차량(1)은 연료차, 천연가스 자동차 또는 신재생 에너지 자동차일 수 있고, 신재생에너지 자동차는 순수 전기자동차, 하이브리드 자동차 또는 주행거리 연장형 자동차 등일 수 있다. 차량(1)의 내부에는 모터(40), 컨트롤러(30) 및 배터리(10)가 설치될 수 있는 바, 컨트롤러(30)는 배터리(10)를 모터(40)에 전력 공급하도록 제어하기 위한 것이다. 예를 들어, 차량(1)의 저부 또는 앞부분 또는 뒷부분에 배터리(10)를 설치할 수 있다. 배터리(10)는 차량(1)에 전력을 공급할 수 있는 바, 예를 들어, 배터리(10)는 차량(1)의 작동 전원으로 사용될 수 있어, 차량(1)의 회로 시스템에 사용가능한 바, 예를 들어, 차량(1)의 시동, 네비게이션과 운행시의 동작 전력 사용의 수요에 사용된다. 본 출원의 또 다른 실시예에서, 배터리(10)는 차량(1)의 작동 전원으로 사용가능할 뿐만아니라, 차량(1)의 구동 전원으로도 사용가능하여, 연료 또는 천연가스를 대체하거나 부분적으로 대체하여 차량(1)에 구동 동력을 제공한다.
상이한 사용 전력의 수요를 충족시키기 위해, 배터리는 다수의 배터리 셀을 포함할 수 있는 바, 여기서, 다수의 배터리 셀 사이는 직렬연결, 병렬연결 또는 직렬병렬 혼합형일 수 있고, 직렬병렬 혼합형은 직렬연결과 병렬연결의 혼합을 의미한다. 배터리(10)는 배터리 팩으로도 지칭가능하다. 선택가능한 것은, 다수의 배터리 셀을 우선 직렬연결, 병렬연결 또는 직렬병렬 혼합형으로 연결하여 배터리 모듈을 구성할 수 있고, 다수의 배터리 모듈을 다시 직렬연결, 병렬연결 또는 직렬병렬 혼합형으로 연결하여 배터리(10)를 구성할 수 있다. 다시 말하자면, 다수의 배터리 셀은 배터리(10)를 직접 구성할 수도 있고, 먼저 배터리 모듈을 구성한 후, 배터리 모듈에 의해 배터리(10)를 구성할 수 있다.
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 이는 본 출원 실시예의 배터리(10)의 구조 모식도이고, 배터리(10)는 다수의 배터리 셀(20)을 포함할 수 있다. 배터리(10)는 박스체(또는 하우징체로 칭함)를 더 포함할 수 있는 바, 박스체의 내부는 중공구조이고, 다수의 배터리 셀(20)은 박스체 내에 수용된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 박스체는 두부분을 포함할 수 있는 바, 여기서 각각 제1 부분(111)과 제2 부분(112)으로 지칭되는데, 제1 부분(111)과 제2 부분(112)은 서로 걸림 결합된다. 제1 부분(111)과 제2 부분(112)의 형상은 다수의 배터리 셀(20)이 조합되는 형상에 의해 결정될 수 있고, 제1 부분(111)과 제2 부분(112)은 모두 하나의 개구를 구비할 수 있다. 예를 들어, 제1 부분(111)과 제2 부분(112)은 모두 중공 장방체일 수 있되 각각 일면만 개구면이고, 제1 부분(111)의 개구와 제2 부분(112)의 개구는 마주하여 설치되고, 또한 제1 부분(111)과 제2 부분(112)은 서로 걸림 결합되어 밀폐 챔버를 구비하는 박스체를 형성한다. 다수의 배터리 셀(20)은 서로 병렬연결, 직렬연결 또는 직렬병렬 혼합형으로 조합된 후 제1 부분(111)과 제2 부분(112)이 걸림 결합되어 형성된 박스체 내에 위치된다.
선택가능한 것은, 배터리(10)는 기타구조를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 이 배터리(10)는 매니폴드 부재를 더 포함할 수 있되, 매니폴드 부재는 다수의 배터리 셀(20) 사이의 전기적 연결을 구현하기 위한 것인 바, 예를 들어, 직렬연결 또는 병렬연결 또는 직렬병렬 혼합형으로 연결된다. 구체적으로, 매니폴드 부재는 배터리 셀(20)의 전극단자를 연결하여, 배터리 셀(20) 사이의 전기적 연결을 구현할 수 있다. 나아가, 매니폴드 부재는 용접에 의해 배터리 셀(20)의 전극단자에 고정될 수 있다. 다수의 배터리 셀(20)의 전기적 에너지는 나아가 전기전도 기구에 의해 박스체를 관통하여 인출될 수 있다. 선택가능한 것은, 전기전도 기구는 매니폴드 부재에 속할 수도 있다.
상이한 전력 수요에 의해, 배터리 셀(20)의 개수는 임의의 수치로 설정가능하다. 다수의 배터리 셀(20)은 직렬연결, 병렬연결 또는 직렬병렬 혼합형의 방식으로 연결되어 큰 용량 또는 파워를 구현하도록 할 수 있다. 각 배터리(10)에 포함된 배터리 셀(20)의 개수가 많기에, 장착의 편리를 위해, 배터리 셀(20)을 조별로 설치할 수 있되, 각 조의 배터리 셀(20)로 배터리 모듈을 구성한다. 배터리 모듈에 포함된 배터리 셀(20)의 개수는 한정되지 않아, 수요에 의해 설치가능하다. 예를 들어,도 3은 배터리 모듈의 일 예시이다. 배터리는 다수의 배터리 모듈을 포함할 수 있고, 이러한 배터리 모듈은 직렬연결, 병렬연결 또는 직렬병렬 혼합 방식으로 연결될 수 있다.
이하, 임의의 하나의 배터리 셀(20)에 대해 상세하게 기술한다. 도 4는 본 출원의 일 실시예의 배터리 셀(20)의 구조 모식도이고, 배터리 셀(20)은 하나 또는 다수의 전극 어셈블리(22), 케이스(211)와 덮개판(212)을 포함한다. 도 4에 도시된 좌표계는 도 3 중의 것과 같다. 케이스(211)와 덮개판(212)은 외부 케이스 또는 배터리 박스(21)를 형성한다. 케이스(211)의 벽 및 덮개판(212)은 모두 배터리 셀(20)의 벽으로 칭한다. 케이스(211)는 하나 또는 다수의 전극 어셈블리(22)가 조합된 후의 형상에 의해 결정되는 바, 예를 들어, 케이스(211)는 중공의 장방체 또는 입방체 또는 원기둥체일 수 있고, 케이스(211)의 그중 일면은 개구를 구비하여 하나 또는 다수의 전극 어셈블리(22)가 케이스(211)내에 놓일 수 있도록 한다. 예를 들어, 케이스(211)가 중공의 장방체 또는 입방체일 때, 케이스(211)의 그중 하나의 평면은 개구면인 바, 즉 이 평면은 벽체를 구비하지 않아 케이스(211) 안팎이 서로 통하도록 한다. 케이스(211)가 중공의 원기둥일 때, 케이스(211)의 단면은 개구면인 바, 즉 이 단면은 벽체를 구비하지 않아 케이스(211) 안팎이 서로 통하도록 한다. 덮개판(212)은 개구를 덮어 케이스(211)와 연결되어, 전극 어셈블리(22)를 놓는 밀폐된 챔버를 형성하도록 한다. 케이스(211)내에는 전해질이 충전되는데, 예를 들어 전해액이 충전된다.
이 배터리 셀(20)은 두개의 전극단자(214)를 더 포함할 수 있고, 두개의 전극단자(214)는 덮개판(212) 상에 설치될 수 있다. 덮개판(212)은 통상적으로 평판 형상이고, 두개의 전극단자(214)는 덮개판(212)의 평판면 상에 고정되고, 두개의 전극단자(214)는 각각 양전극 단자(214a)와 음전극 단자(214b)이다. 각 전극단자(214)에는 하나의 연결 부재(23)가 각각 대응되게 설치되거나, 또는 전류 집전 부재로 지칭될 수도 있어, 이는 덮개판(212)과 전극 어셈블리(22) 사이에 위치하여, 전극 어셈블리(22)와 전극단자(214)를 전기적으로 연결시키기 위한 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 각 전극 어셈블리(22)는 제1 러그(221a)와 제2 러그(222a)를 구비한다. 제1 러그(221a)와 제2 러그(222a)의 극성은 반대된다. 예를 들어, 제1 러그(221a)가 양극 러그일 때, 제2 러그(222a)는 음극 러그이다. 하나 또는 다수의 전극 어셈블리(22)의 제1 러그(221a)는 하나의 연결부재(23)에 의해 하나의 전극단자와 연결되는 바, 예를 들어, 양전극 단자와 연결되고; 하나 또는 다수의 전극 어셈블리(22)의 제2 러그(222a)는 또 다른 연결부재(23)에 의해 또 다른 전극단자와 연결되는 바, 예를 들어, 음전극 단자와 연결된다. 예를 들어, 양전극 단자(214a)는 하나의 연결부재(23)에 의해 양극 러그와 연결되고, 음전극단자(214b)는 또 다른 연결부재(23)에 의해 음극 러그와 연결된다.
이 배터리 셀(20)에 있어서, 실제 사용 수요에 따르면, 전극 어셈블리(22)는 한개 또는 다수개로 설치될 수 있고, 도 4에 도시된 바와 같이, 배터리 셀(20) 내에는 4개의 독립된 전극 어셈블리(22)가 설치된다.
배터리 셀(20) 상에는 압력 방출 기구(213)가 더 설치될 수 있다. 압력 방출 기구(213)는 배터리 셀(20)의 내부 압력 또는 온도가 역치에 도달할 때 작동되어 내부 압력 또는 온도를 방출하도록 하기 위한 것이다.
압력 방출 기구(213)는 각종 가능한 압력 방출 구조일 수 있어, 본 출원 실시예는 이에 대해 한정하지 않는다. 예를 들어, 압력 방출 기구(213)는 온도 감지 압력 방출 기구일 수 있되, 온도 감지 압력 방출 기구는 압력 방출 기구(213)가 구비된 배터리 셀(20)의 내부 온도가 역치에 도달할 때 용융가능하도록 구성되고; 및/또는, 압력 방출 기구(213)는 압력 감지 압력 방출 기구일 수 있되, 압력 감지 압력 방출 기구는 압력 방출 기구(213)가 구비된 배터리 셀(20)의 내부 기압이 역치에 도달할 때 파열가능하도록 구성된다.
압력 방출 기구(213)가 작동될 때를 고려해보면, 고온 배출물을 배출하게 되는데, 이 배출물이 기타 구조에 대한 파괴를 줄이기 위해, 배터리 셀(20)의 압력 방출 기구(213)의 대응위치 쪽에 소방 파이프를 설치할 수 있는 바, 예를 들어, 소방 파이프는 배출물이 분출되는 방향에 설치될 수 있어, 압력 방출 기구(213)와 마주하거나 마주하지 않을 수 있어, 소방 파이프가 배출물과 접촉될 수 있는 부위를 구비하고 파괴될 수 있는 위치를 구비하도록 함과 동시에, 소방 파이프가 파괴된 후, 소방 매체는 파괴된 부위로부터 배터리 셀(20)을 향하여 유동할 수 있다. 이로써, 압력 방출 기구(213)를 이용하여 작동될 때, 배터리 셀(20) 내에서 배출되는 배출물은 관통되어 이 소방 파이프를 파괴하여, 소방 파이프 내의 소방 매체가 압력 방출 기구(213)에서 배출된 배출물를 냉각하여 온도 저하시켜, 배출물의 위험성을 낮춤으로써, 배터리(10)의 안전성을 증가시킬 수 있다.
어떤 배터리 셀(20) 내부에서 열폭주가 발생하여 압력 방출 기구(213)가 작동될 때, 압력 방출 기구(213)에서 배출된 배출물이 대응 위치쪽의 소방 파이프를 원활하게 분사 관통할 수 있도록 하기 위해, 소방 파이프의 용융점은 통상적으로 낮게 설정되어, 쉽게 용융되고; 그러나, 압력 방출 기구(213)의 배출물은 플레어링 모양으로 밖으로 분출되는데, 이렇게 되면 소방 파이프가 용융되는 범위가 커지는 바, 예를 들어, 압력 방출 기구(213)와 대응되는 범위보다 훨씬 크게 되는데, 이렇게 소방 파이프 내부에 수용된 대부분의 소방 매체는 열폭주가 발생한 배터리 셀(20)의 외부로 흘러 들어갈 수 있는데, 이로써 열폭주가 발생한 배터리 셀(20)은 오히려 빠르게 온도 저하될 수 없게 된다. 따라서, 본 출원 실시예는 배터리를 제공하여, 상기 과제를 해결할 수 있다.
도 5는 본 출원 실시예의 배터리(10)의 예시적 분해도를 도시하였다. 구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 이 배터리(10)는 배터리 셀(20)을 포함할 수 있되, 각 배터리(10)중에는 적어도 하나의 배터리 셀(20)을 포함할 수 있는 바, 예를 들어, 도 5에서는 배터리(10)가 2*9개의 배터리 셀(20)을 포함하는 것을 예로 든다. 여기서, 임의의 하나의 배터리 셀(20)에 있어서, 이 배터리 셀(20)은 압력 방출 기구(213)(도 5에서 미도시)를 포함할 수 있되, 이 압력 방출 기구는 이 배터리 셀(20)의 내부 압력 또는 온도가 역치에 도달할 때 작동되어 그 내부 압력 또는 온도를 방출하도록 하기 위한 것이다.
선택가능한 것은, 이 압력 방출 기구(213)는 배터리 셀(20)의 임의의 위치에 설치될 수 있다. 여기서 배터리 셀(20)이 도 5에 도시된 장방체라고 가설하면, 압력 방출 기구(213)는 이 장방체의 임의의 하나의 벽에 설치될 수 있다. 예를 들어, 압력 방출 기구(213)는 도 5 중 각 배터리 셀(20)의 최상측의 벽에 설치될 수 있는 바, 즉 압력 방출 기구(213)와 배터리 셀(20)의 전극 단자는 동일한 벽에 설치될 수 있다. 설명의 편리를 위해, 본 출원 실시예는 모두 압력 방출 기구(213)와 배터리 셀(20)의 전극 단자가 동일한 벽에 설치되는 구조를 예로 들어 기술하였다.
응당 이해해야 할 것은, 이 도 5 중의 배터리(10)는 도 2에 도시된 배터리(10)와 대응될 수 있어, 도 2에 도시된 배터리(10)의 관련 설명에 적용되는 바, 예를 들어, 도 5에 도시된 배터리(10)는 박스체 등과 같은 부재를 더 포함할 수 있고; 이 도 5에 도시된 배터리(10)에 포함된 배터리 셀(20)은 도 3과 도 4에 도시된 배터리 셀(20)과 대응될 수 있고, 또한 도 3과 도 4에 도시된 배터리 셀(20)의 관련 설명에 적용되는 바, 예를 들어, 이 도 5에 도시된 배터리 셀(20)에 포함된 압력 방출 기구(213)는 도 4에 도시된 압력 방출 기구(213)와 대응될 수 있는데, 간략화를 위해, 여기서 더이상 진술하지 않는다.
이밖에, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 출원 실시예 중의 배터리(10)는 소방 매체를 수용하기 위한 소방 파이프(13)를 더 포함할 수 있다. 이 소방 파이프(13)는 압력 방출 기구(213)가 작동될 때 파괴되어 내부에 수용된 소방 매체가 배출되도록 할 수 있고, 이 소방 매체는 신속하게 냉각되어 온도 저하시킬 수 있다. 여기서, 도 7은 도 5에 도시된 소방 파이프(13)의 모식도를 도시하였다. 도 5와 도 7에 도시된 것을 결합해보면, 이 소방 파이프(13)는 제1 영역(131)과 제2 영역(132)을 포함할 수 있되, 이 제1 영역(131)과 이 압력 방출 기구(213)는 대응되게 설치되어, 압력 방출 기구(213)가 작동될 때, 제1 영역(131)은 배터리 셀(20)에서 나오는 배출물로 인해 이 제1 영역(131)이 위치하는 위치를 파괴할 수 있다. 제2 영역(132)은 이 제1 영역(131)의 둘레에 위치하는 바, 예를 들어, 도 5와 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 영역(131)은 소방 파이프상에서 압력 방출 기구(213)와 대응되는 한 구간의 파이프이거나 또는 이 압력 방출 기구(213)를 향하는 일부분 영역이고, 그 양변이 이와 인접한 두 구간의 파이프이거나 또는 이와 인접한 두 구간의 파이프의 배터리 셀(20)을 향하는 일부분 영역은 제2 영역(132)이다. 이 제1 영역(131)은 이 압력 방출 기구(213)가 작동될 때 파괴되어 이 소방 매체가 배출되도록 하기 위한 것이고, 이 제2 영역(132)은 이 압력 방출 기구(213)가 작동될 때 완전하게 유지되어 이 소방 매체가 이 제2 영역(132)으로부터 이 제1 영역(131)으로 유입될 수 있도록 하기 위한 것이다.
본 출원 실시예 중의 배터리(10)는 이 소방 파이프(13)와 이 배터리 셀(20) 사이에 설치되어, 이 제2 영역(132)을 보호하여, 이 압력 방출 기구(213)가 작동될 때 제2 영역(132)이 완전하게 유지하도록 하기 위한 보호 부재(14)를 더 포함한다.
따라서, 본 출원 실시예의 배터리(10)는, 하나 또는 다수의 배터리 셀(20)을 포함할 수 있되, 이 배터리 셀(20)에 압력 방출 기구(213)가 설치되고, 이 압력 방출 기구(213)는 배터리 셀(20) 내부 온도 또는 압력이 역치를 벗어날 때 작동되어, 내부 압력 또는 온도를 방출하도록 할 수 있고; 압력 방출 기구(213)와 대응되는 위치에 소방 파이프(13)를 설치하고, 압력 방출 기구(213)가 작동될 때, 압력 방출 기구(213)에서 배출되는 배출물은 이 소방 파이프(13)를 파괴할 수 있어, 소방 파이프(13) 내에 수용된 소방 매체가 유출되어 압력 방출 기구(213)로 흘러가도록 하여, 배터리 셀(20)을 온도 저하시키도록 하고; 아울러, 이 소방 파이프(13)와 배터리 셀(20) 사이에 보호 부재(14)가 설치되는데, 이 보호 부재(14)는 소방 파이프(13) 상에서 압력 방출 기구(213)와 대응되는 제1 영역(131) 둘레에 위치하는 제2 영역(132)을 보호할 수 있어, 압력 방출 기구가 단지 소방 파이프(13) 중의, 압력 방출 기구(213)와 대응되는 제1 영역(131)을 파괴시켜, 소방 파이프(13) 내의 소방 매체가 유출되는 위치가 압력 방출 기구(213)와 대응되는 위치에 집중되도록 하되, 이렇게 하면 배터리 셀(20)의 방열효율을 향상시킬 수 있어, 소방 파이프(13) 내의 소방 매체를 더욱 효과적으로 이용한다.
응당 이해해야 할 것은, 본 출원 실시예 중의 보호 부재(14)는 제2 영역(132)을 보호할 수 있어, 제2 영역(132)이 압력 방출 기구(213)가 작동될 때 완전하게 유지되도록 하되, 여기서 “완전하다”는 기본적으로 완전한 것을 표시할 수 있다. 압력 방출 기구(213)가 작동될 때, 배출되는 고온 고압의 배출물이 소방 파이프(13)의 제1 영역(131)을 용융시키고, 제2 영역(132)은 비록 보호 부재(14)가 설치되지만, 제2 영역(132)도 소부분의 영역이 존재하여 파괴될 수 있다. 따라서, 보호 부재(14)는 제2 영역(132)가 완전하게 유지되게 할 수 있다는 것은 이 제2 영역(132)이 완전하고 파괴될 수 없도록 보호하거나, 또는 제2 영역(132)이 기본적으로 완전하게 유지되도록 하는 바, 즉 이 제2 영역(132)이 기본적으로 파괴되지 않도록 보호하되, 예를 들어 제2 영역(132) 중의 제1 영역(131)과 근접하는 영역은 몇 밀리미터의 소범위가 존재하여 용융되지만, 본 출원 실시예는 이에 의해 한정되지 않는다. 선택가능한 것은, 본 출원 실시예 중의 소방 파이프(13)는 실제 응용에 의해 임의의 형상으로 설치될 수 있다. 예를 들어, 소방 파이프(13)의 횡단면의 형상에 있어서, 실제 응용에 의해 임의의 형상으로 설치될 수 있다. 공간 이용률과 장착의 편리를 고려하여, 소방 파이프(13)를 도 5에 도시된 편평한 파이프로 설치될 수 있거나, 또는 기타 형상으로 설치될 수도 있는 바, 예를 들어 원기둥형 파이프 등이다. 설명의 편리를 위해, 본 출원 실시예에서 도 5에 도시된 형상을 예로 들어 기술한다.
이밖에, 각 배터리에 하나 또는 다수의 배터리 셀(20)을 포함할 수 있기에, 배터리(10)에 개수가 많은 배터리 셀(20)이 포함될 경우, 다수의 배터리 셀(20)을 어레이로 배열할 수 있는 바, 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 배터리(10)에 포함된 2*9개의 배터리 셀(20)을 설치할 수 있다. 대응되게, 배터리 셀(20) 상측에 설치된 소방 파이프(13)에 있어서, 상응한 형상으로 설치될 수 있다. 예를 들어, 배터리(10) 중 임의의 1열의 배터리 셀(20)에 있어서, 소방 파이프(13)는 배터리 셀(20) 상측에 설치된 하나의 직선형의 연통 파이프일 수 있고, 또한 하나의 세트의 밸브에 의해 제어한다. 도 5에 도시된 임의의 이웃하는 2열의 배터리 셀(20)에 있어, 공간 절약 및 제어의 편리를 위해, 소방 파이프(13)는 하나의 절곡된 U형을 갖는 연통 파이프로 설치될 수 있어, 하나의 세트의 밸브에 의해 제어된다. 유사한 것은, 배터리(10)에 포함된 이웃하는 3열의 배터리 셀(20)에 있어서, 소방 파이프(13)는 두개의 절곡된 S형을 구비하는 연통 파이프로 설치될 수도 있어, 하나의 세트의 밸브에 의해 제어된다. 이와 같이 유추해보면, 배터리(10)에 포함된 임의의 이웃하는 3열 이상의 배터리 셀(20)에 있어서, 더욱 많은 절곡된 곡선형을 구비하는 연통 파이프로 설치될 수 있어, 하나의 세트의 밸브에 의해 제어되거나, 또는 다수의 세트의 밸브에 의해 각각 제어되는 다수의 연통 파이프로 설치될 수도 있는 바, 예를 들어, 이 다수의 연통 파이프는 직선형 파이프, U형 파이프와 S형 파이프 중의 적어도 하나를 포함할 수 있는 바, 본 출원 실시예는 이에 의해 한정되지 않는다. 설명의 편리를 위해, 본 출원 실시예에서 소방 파이프(13)를 U형 파이프로 하는 예로 기술한다.
본 출원 실시예 중의 하나의 세트의 밸브는 입구 밸브 및/또는 출구 밸브를 포함하고, 입구 밸브는 소방 파이프(13)에 소방 매체를 충진하기 위한 것이고, 반대로, 출구 밸브는 외부로 소방 매체를 배출하기 위한 것인 바, 예를 들어, 입구 밸브와 출구 밸브를 동시에 설치하여 소방 파이프(13)내에서 소방 매체가 순환가능하도록 하여, 소방 파이프(13)가 파괴되지 않을 때, 냉각 또는 가열을 위한 것일 수도 있다. 이밖에, 밸브의 위치는 실제응용에 의해 설치될 수 있다.
응당 이해해야 할 것은, 본 출원 실시예 중의 소방 파이프(13)에 설치된 위치는 압력 방출 기구(213)의 위치와 관련되어, 압력 방출 기구(213)가 작동될 때, 배출되는 배출물이 소방 파이프(13)의 제1 영역(131)을 용융시킬 수 있도록 한다. 구체적으로, 도 6은 본 출원 실시예의 배터리(10)의 또 다른 예시적 분해도를 도시하였다. 도 6에 도시된 바와 같이, 여기서 배터리 셀(20)에 포함된 압력 방출 기구(213)이 배터리 셀(20)의 도 6에 도시된 최상측의 벽 상에 설치되는 것을 예로 들자면, 이 벽 역시 이 배터리 셀(20)의 덮개판이고, 아울러, 이 덮개판에는 전극 단자(214)가 더 포함된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 소방 파이프(13)를 압력 방출 기구(213)와 대응되는 위치에 설치하는 것은, 압력 방출 기구(213)의 위치에 의해, 소방 파이프(13)를 압력 방출 기구(213) 중의, 이 배터리 셀(20)의 내부와 멀리하는 일측에 설치하되, 즉 이 소방 파이프(13)를 이 압력 방출 기구(213)의 상측에 설치할 수 있어, 이 소방 파이프(13)의 적어도 부분적으로 이 압력 방출 기구(213)를 커버할 수 있다는 것을 포함하는데, 이렇게 되면, 압력 방출 기구(213)가 작동될 때, 분출되는 배출물은 이 소방 파이프(13)를 파괴할 수 있어, 소방 파이프(13) 내의 소방 매체가 압력 방출 기구(213)에 의해 열폭주가 발생한 배터리 셀 내에 유입될 수 있다.
이밖에, 도 6에 도시된 바와 같이, 이 배터리(10)는 절연층(12)을 더 포함할 수 있되, 이 절연층(12)은 이 압력 방출 기구(213)와 소방 파이프(13) 사이에 설치되는데, 나아가, 이 압력 방출 기구(213)와 이 보호 부재(14) 사이에 설치된다. 예를 들어, 도 5에 도시된 배터리 셀(20)의 표면에 도 6 중의 절연층(12)가 설치된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 압력 방출 기구(213)가 작동될 때, 압력 방출 기구(213)에서 배출되는 배출물에 의해 압력 방출 기구(213)의 상측에 커버된 절연층(12)의 대응 위치의 재료를 빠르게 용융시킬 수 있어, 배터리 셀(20)의 내부 온도와 압력을 방출하도록 하기에, 절연층(12) 상에서 압력 방출 기구(213)오 대응되는 위치의 재료의 용융점은 통상적으로 낮다.
응당 이해해야 할 것은, 본 출원 실시예 중의 절연층(12)은 압력 방출 기구(213)가 위치한 벽과 소방 파이프(13) 사이를 절연시키기 위한 것이고; 이 절연층(12)은 매니폴드 부재를 감싸기 위한 것일 수도 있되, 이 매니폴드 부재는 상이한 배터리 셀(20)의 전극 단자(214)의 전기적 연결을 구현하기 위한 것인 바, 예를 들어, 도 6에서 절연층(12) 상에서 전극 단자(214)와 대응하는 위치 즉 매니폴드 부재(122)이고; 이 절연층(12)은 이 압력 방출 기구(213)가 위치하는 벽의 표면에 설치되는 기타 구조를 감싸기 위한 것일 수도 있는 바, 예를 들어, 이 절연층(12)은 연성회로기판(Flexible Printed Circuit, FPC)을 감싸기 위한 것일 수도 있되, 이 FPC는 각 배터리 셀(20)의 상태를 모니터링하기 위한 것을 수 있는 바, 예를 들어 온도 상태 또는 저압 상태 등을 모니터링하기 위한 것일 수 있지만, 본 출원 실시예는 이에 의해 한정되지 않는다.
배터리(10)에 하나 또는 다수의 배터리 셀(20)을 설치할 수 있다는 점을 고려해보면, 개수가 많은 배터리 셀(20)이 설치된 경우, 각 배터리 셀(20)을 연결하는 매니폴드 부재 또는 FPC등 부재는, 개수가 많을 수 있고, 설치되는 면적이 크기에, 절연층(12)에 의해 이러한 부재를 통합시킬 수 있어, 다수의 배터리 셀(20)의 조립이 더욱 간편해지도록 하되, 예를 들어, 도 6에 도시된 2*9개의 배터리 셀(20)에 하나의 절연층(12)이 대응되게 설치될 수 있다.
선택가능한 것은, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 출원 실시예의 배터리(10)는 절연 보호층(15)을 더 포함할 수 있되, 이 절연 보호층(15)은 매니폴드 부재(122)를 보호하기 위한 것이다. 구체적으로, 배터리 셀(20)이 열폭주가 발생할 때, 압력 방출 기구(213)는 작동되어 배출물을 배출하는데, 이 배출물은 절연층(12)을 용융시킬 수 있어, 매니폴드 부재(122)가 노출되도록 하여, 나아가 배출물 또는 소방 파이프(13) 중의 소방 매체가 매니폴드 부재(122)에 흘러들어가게 하여, 나아가 상이한 배터리 셀을 연결하기 위한 다수의 이웃하는 매니폴드 부재(122) 사이가 잇닿아 단락되기에, 절연 보호층(15)을 설치하여 이 매니폴드 부재(122)가 배출물 또는 소방 파이프(13) 중의 소방 매체의 영향을 받지 않도록 보호하되, 예를 들어, 이 절연 보호층(15)은 절연 및 내고온 재료를 선택할 수 있고, 또한 이 절연 보호층(15)은 매니폴드 부재(122)의 표면에 설치될 수 있거나, 또는 절연층(12)의 표면 상의 매니폴드 부재(122)와 대응되는 위치에 설치될 수 있어, 매니폴드 부재(122)를 보호하도록 한다.
이밖에, 본 출원 실시예 중의 절연 보호층(15)의 형상과 사이즈는 실제응용에 따라 설치가능하다. 예를 들어, 통상적으로 다수의 배터리 셀(20)을 도 6에 도시된 방식으로 에러이로 배열하는 것을 고려해보면, 장착의 편리를 위해, 절연 보호층(15)을 도 6에 도시된 스트립으로 설치할 수 있고, 각 절연 보호층(15)은 1열의 매니폴드 부재(122)를 커버하여 보호할 수 있지만, 본 출원 실시예은 이에 의해 한정되지 않는다. 또한, 보호 부재(14)와 절연 보호층(15)은 독립적인 구조일 수 있되, 예를 들어, 절연 보호층(15)은 연결재에 의해 보호 부재(14)의 상표면에 부착될 수 있는데, 이 연결재는 본드 등일 수 있고; 또는, 이 보호 부재(14)와 절연 보호층(15) 은 일체화 성형 구조일 수도 있으나, 본 출원 실시예는 이에 의해 한정되지 않는다. 절연 보호층(15)의 강도를 보장하기 위해, 절연 보호층(15)의 두께는 0.1mm보다 크다.
응당 이해해야 할 것은, 본 출원 실시예 중의 보호 부재(14)는 다양한 형식을 포함할 수 있고, 이하 도면을 결합하여, 상이한 보호 부재(14)를 포함하는 배터리에 대해 각각 예를 들면서 설명한다.
선택가능한 것은, 제1 실시예로서, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 이 보호 부재(14)는 소방 파이프(13)의 제2 영역(132)에만 설치되는 부재일 수 있다. 구체적으로, 도 6과 도 7을 예로 들면, 이 보호 부재(14)는 이 소방 파이프(13)의 그 제2 영역(132)과 그 배터리 셀(20) 사이에 설치될 수 있어, 이 압력 방출 기구(213)가 작동될 때 이 제2 영역(132)을 보호하도록 하는 바, 예를 들어, 이 보호 부재(14)는 제2 영역(132) 표면을 둘러쌀 수 있다.
구체적으로, 도 6과 도 7에 도시된 바와 같이, 보호 부재(14)가 제2 영역(132)을 감싸는 부재로 설치될 때, 이 보호 부재(14)와 소방 파이프(13)는 전반적으로 여전히 파이프 형상을 이루기에, 요홈을 설치하는 방식으로, 이 보호 부재(14)와 소방 파이프(13)를 장착할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 이 절연층(12) 상에서 이 압력 방출 기구(213)와 대응되는 영역에 제2 요홈(121)을 설치할 수 있고, 보호 부재(14)로 둘러싼 후의 소방 파이프(13)를 이 제2 요홈(121) 내에 설치한다.
압력 방출 기구(213)에서 배출되는 배출물이 소방 파이프(13)의 제1 영역(131)을 빠르고 효과적으로 파괴할 수 있도록 확보하기 위해, 이 소방 파이프(13)는 통상적으로 압력 방출 기구(213)의 바로 위에 설치되어, 제1 영역(131)이 압력 방출 기구(213)와 마주하도록 한다. 예를 들어, 압력 방출 기구(213)가 통상적으로 축 대칭 도형이면, 이 압력 방출 기구(213)의 축선은 대응되는 제1 영역(131)의 축선과 수직되고 동일한 평면에 위치하는 바, 즉 제1 영역(131)은 압력 방출 기구(213)와 마주한다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 요홈(121)은 압력 방출 기구(213)의 바로 위에 설치되고, 소방 파이프(13)는 이 제2 요홈(121) 내에 설치되어, 소방 파이프(13)가 압력 방출 기구(213)의 바로 위에 설치되도록 확보한다.
선택가능한 것은, 이 보호 부재(14)가 압력 방출 기구(213)가 작동될 때 제2 영역(132)을 보호하도록 하기 위해, 이 보호 부재(14)의 재료의 용융점은 이 소방 파이프(13)의 재료의 용융점보다 커야 한다. 구체적으로, 이 보호 부재(14)는 통상적으로 용융점이 높은 재료를 선택하되, 예를 들어, 이 보호 부재(14)의 재료의 용융점은 800°C보다 크거나 같고, 이 보호 부재(14)의 재료는 운모, 석영 등일 수 있으나, 본 출원 실시예는 이에 의해 한정되지 않는다.
이하 본 출원 실시예 중의 소방 파이프(13)에 포함된 제1 영역(131)과 제2 영역(132)에 대해 기술한다. 구체적으로, 제1 영역(131)과 제2 영역(132)에 대한 구획에 있어서, 전체 소방 파이프(13)에 대한 것일 수도 있거나, 또는, 소방 파이프(13) 중의 배터리 셀(20)를 향하는 일측에 대한 것일 수도 있다. 예를 들어, 도 6과 도 7을 결합해보면, 본 출원 실시예 중의 제1 영역(131)은 소방 파이프(13) 중 압력 방출 기구(213)와 대응되는 한 구간의 파이프일 수 있는 바, 즉 제1 영역(131)은 압력 방출 기구(213)와 마주하는 한 구간의 파이프이거나, 또는, 이 제1 영역(131)은 이 소방 파이프(13) 중의 배터리 셀(20)을 향하는 표면 상에서, 압력 방출 기구(213)와 대응되는 하나의 영역일 수도 있는 바, 즉 제1 영역(131)은 압력 방출 기구(213)와 마주하는 하나의 영역이고; 제1 영역(131) 구획 방식과 유사한 것은, 제2 영역(132)은 이 제1 영역(131)의 둘레에 위치하는 바, 즉 각 제2 영역(132)은 제1 영역(131)과 이웃하는 한 구간의 파이프이거나, 또는, 각 제2 영역(132)은 제1 영역(131)과 이웃하는 한 구간의 영역이다. 또한, 제1 영역(131)에 한 구간의 파이프를 표시할 때, 이 제2 영역(132)은 한 구간의 파이프일 수 있거나, 하나의 영역일 수도 있고; 제1 영역(131)에 하나의 영역을 표시할 때, 이 제2 영역(132)은 한 구간의 파이프일 수 있거나, 하나의 영역일 수도 있는 바, 본 출원 실시예는 이에 의해 한정되지 않는다. 그러나 설명의 편리를 위해, 이하 제1 영역(131)과 제2 영역(132)이 모두 한 구간의 파이프를 표시하는 것을 예로 한다.
이밖에, 본 출원 실시예에서, 제1 영역(131)의 둘레에 위치하는 제2 영역(132)은 다양한 구획 방식을 포함할 수 있다. 구체적으로, 설명의 편리를 위해, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 출원 실시예에서 소방 파이프(13)의 연신 방향을 X 방향으로 정의하되, 다시 말하자면 소방 파이프(13)의 축선 방향을 X 방향으로 정의한다. 도 7에 도시된 바와 같이, X 방향 상의 임의의 한 구간의 제1 영역(131)에 있어서, 그 양단에는 모두 제2 영역(132)이 설치되지만, 이 제2 영역(132)의 크기는 상이하게 설정될 수 있어, X 방향을 따라 연속되는 두개의 제1 영역(131) 사이에서, 한 구간의 제2 영역(132)(예를 들어 도 7에 도시된 바와 같음)을 설치할 수 있거나, 또는 두 구간의 불연속적인 제2 영역(132)을 설치할 수도 있는 바, 각 제2 영역(132)은 각각 대응되는 제1 영역(131)과 인접된다.
그러나 설명의 편리를 위해, 이하에서는 도 7의 구획 방식을 예로 들어 안내하는 바, 즉 X 방향을 따른 임의의 한 구간의 제1 영역(131)의 양단은 모두 제2 영역(132)이고, X 방향을 따라 인접된 임의의 두개의 배터리 셀(20)의 압력 방출 기구(213)와 대응되는 두개의 연속되는 제1 영역(131) 사이의 한 구간의 파이프는 모두 제2 영역(132)이고; 마찬가지로, X 방향을 따른 임의의 한 구간의 제2 영역(132)의 양단은 모두 제1 영역(131)이다.
선택가능한 것은, 본 출원 실시예 중의 제1 영역(131)과 제2 영역(132)은 X 방향을 따른 길이가 실제 응용에 의해 설정가능한 바, 본 출원 실시예는 이에 의해 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 영역(131)은 X 방향을 따른 길이가 압력 방출 기구(213)의 크기에 따라 설정가능하고, 소방 파이프(13)와 압력 방출 기구(213) 사이의 거리에 의해 설정가능하기도 한 바, 예를 들어, 이 제1 영역(131)은 X 방향을 따른 길이가 압력 방출 기구(213)가 X 방향을 따른 길이보다 크거나 같을 수 있고; 제2 영역(132)은 소방 파이프(13) 중 인접하는 두개의 압력 방출 기구(213)와 대응되는 두개의 제1 영역(131) 사이의 파이프이다.
응당 이해해야 할 것은, 본 출원 실시예 중의 소방 파이프(13)의 너비는 실제 응용에 의해 설정가능하다. 예를 들어, 도 8은 소방 파이프(13)와 배터리 셀(20)을 포함하는 배터리(10)의 평면도를 도시하였는 바, 즉 도 8은 도 6에 도시된 배터리(10) 장착 후의 평면도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 설명의 편리를 위해, 여기서 X 방향과 수직되는 방향을 제1 방향이라고 칭하여, Y 방향으로 표시한다. 도 6과 도 8을 결합하면 알 수 있는 바와 같이, 소방 파이프(13)가 절연층(12)의 제2 요홈(121) 내에 설치되기에, Y방향에서, 소방 파이프(13)의 너비는 제2 요홈(121)의 너비보다 작거나 같다. Y 방향에서, 이 절연 보호층(15)의 너비는 실제 응용에 의해 설정가능한 바, 예를 들어, 매니폴드 부재(122)의 Y 방향을 따른 너비에 의해 절연 보호층(15)의 너비를 설정할 수 있다.
이밖에, 도 9는 도 8에 도시된 배터리(10)가 도 8에 도시된 A-A의 방향을 따른 단면도의 일부 확대도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 압력 방출 기구(213)가 소방 파이프(13)의 제1 영역(131)을 원활하게 파괴할 수 있도록 확보하기 위해, Y 방향에서, 통상적으로 압력 방출 기구(213)의 너비가 소방 파이프(13)의 너비보다 크거나 같다고 설정되어, 소방 파이프(13)가 더욱 쉽게 파괴되도록 하였지만, 본 출원 실시예는 이에 의해 한정되지 않는다.
선택가능한 것은, 도 9에 도시된 바와 같이, 보호 부재(14)가 설치된 소방 파이프(13)를 고정가능하도록 하기 위해, 절연층(12)에 고정재(123)를 설치할 수 있다. 구체적으로, 이 절연층(12) 상의 제2 요홈(121) 내에 고정재(123)를 설치가능한 바, 이 고정재(123)는 보호 부재(14)를 구비하는 그 소방 파이프(13)를 고정시키기 위한 것이다. 선택가능한 것은, 이 고정재(123)는 소방 파이프(13)를 임의로 고정할 수 있는 구조일 수 있되, 예를 들어, 도 8과 도 9에 도시된 바와 같이, 고정재(123)는 버클 일 수 있으나, 본 출원 실시예는 이에 의해 한정되지 않는다.
상기 내용에서 보호 부재(14)가 제2 영역(132)에 단차적으로 설치되는 구조임을 예로 들어 설명하였는 바, 이와 다른 것은, 이 보호 부재(14)는 하나의 전체 구조로서 압력 방출 기구(213)와 소방 파이프(13) 사이에 설치될 수 있다.
선택가능한 것은, 하기 내용은 제2 실시예로서, 제1 실시예 중의 보호 부재(14)가 다수의 분리된 구조인 것과 달리, 예를 들어, 각 분리 구조는 단지 소방 파이프(13) 중의 한 구역의 제2 영역(132)을 보호하기 위한 것이고, 본 출원 실시예 중의 보호 부재(14)는 하나 또는 다수의 연관된 구조일 수 있되, 각 연관 구조는 소방 파이프(13) 중의 다수의 구간의 제2 영역(132)을 보호할 수 있다. 예를 들어, 도 10은 본 출원 제2 실시예의 배터리(10)의 예시적 분해도를 도시하였다. 도 10에 도시된 바와 같이, 이 보호 부재(14)는 소방 파이프(13)와 압력 방출 기구(213)(도 10에는 미도시)사이에 설치될 수 있다. 여기서, 도 10 중 보호 부재(14)를 제외한 나머지 부분에 대한 설명은, 도 5의 관련 내용을 참조가능한 바, 간략화를 위해, 여기서 더이상 설명하지 않기로 한다.
이하 도면을 결합하여, 도 10 중의 보호 부재(14)를 상세하게 기술한다. 구체적으로, 도 11은 도 10 중의 보호 부재(14)의 모식도를 도시하였다. 도 11에 도시된 바와 같이, 소방 파이프(13)가 여전히 도 7에 도시된 제1 영역(131)과 제2 영역(132)으로 구획된 경우에 따라, 이와 대응되게, X 방향을 따라, 이 보호 부재(14)는 보호 영역(142)과 박약 영역(141)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 도 7, 도 10과 도 11을 결합해보면, 박약 영역(141)은 제1 영역(131)과 대응되고, 보호 영역(142)은 제2 영역(132)과 대응된다. 선택가능한 것은, 보호 영역(142)은 박약 영역(141)을 제외한 기타 영역이다. 보호 부재(14)를 소방 파이프(13)에 장착한 후, 이 보호 영역(142)은 제2 영역(132)을 커버하되, 예를 들어, 이 보호 영역(142)은 제2 영역(132)중의 배터리 셀(20)의 일측을 향하는 영역을 커버할 수 있고, 이 보호 영역(142)은 이 압력 방출 기구(213)가 작동될 때 이 소방 파이프(13)의 그 제2 영역(132)을 보호하기 위한 것이고, 이 박약 영역(141)은 제1 영역(131)을 커버하여, 이 압력 방출 기구(213)와 마주하여 설치되고, 이 박약 영역(141)은 이 압력 방출 기구(213)가 작동될 때 이 배터리 셀(20)에서 나오는 배출물이 그 박약 영역(141)을 통하여 그 제1 영역(131)을 파괴할 수 있도록 한다. 이렇게, 압력 방출 기구(213)가 작동될 때, 소방 파이프(13)의 제1 영역(131)이 파괴되도록 확보할 수 있고, 제2 영역(132)은 완전하게 유지되어, 제2 영역(132) 내의 소방 매체가 제1 영역(131)으로 흘러들어, 제1 영역(131)을 통하여 열폭주가 발생한 배터리 셀로 유출되어, 온도 저하 및 방열하는 작용을 일으킨다.
선택가능한 것은, 본 출원 실시예 중의 박약 영역(141)은 통공 또는 용융점이 낮은 재료일 수 있어, 배터리 셀(20)에서 나오는 배출물이 압력 방출 기구(213)를 거쳐 그 박약 영역을 통과하여 제1 영역(131)을 파괴하도록 확보하고; 이와 상대적으로, 보호 영역(142)은 용융점이 높은 재료로서, 배터리 셀(20)에서 나오는 배출물에 의해 용융되지 않도록 확보하여, 제2 영역(132)을 보호한다. 구체적으로, 이 보호 부재(14)가 보호 영역(142) 쪽에 있는 재료의 용융점은 이 소방 파이프(13)의 재료의 용융점보다 커야 한다. 예를 들어, 이 보호 부재(14)의 재료의 용융점은 800°C보다 크거나 같고, 이 보호 부재(14)의 재료는 운모, 석영 등일 수 있으나, 본 출원 실시예는 이에 의해 한정되지 않는다.
응당 이해해야 할 것은, 도 11에 도시된 바와 같이, 이 보호 부재(14)에는 제1 요홈(143)이 더 설치되는데, 이 소방 파이프(13)는 이 제1 요홈(143) 내에 설치되고, 또한, 이 제1 요홈(143)의 밑벽 상에서 그 제1 영역(131)과 대응되는 영역에 그 박약 영역(141)을 설치한다. 여기서, 이 제1 요홈(143)은 이 압력 방출 기구(213)가 작동될 때 이 배터리 셀(20) 내에 유입되는 그 소방 매체를 수집하기 위한 것일 수 있다.
도 12는 본 출원 제2 실시예의 배터리(10)의 또 다른 예시적 분해도를 도시하였다. 도 12에 도시된 바와 같이, 소방 파이프(13)는 보호 부재(14)의 제1 요홈(143) 내에 고정될 수 있고, 아울러, 소방 파이프(13)와 보호 부재(14)는 절연층(12)의 제2 요홈(121) 내에 고정될 수 있고, 절연 보호층(15)은 절연층(12) 표면 중의, 매니폴드 부재(122)왜 대응되는 영역을 커버한다. 구체적으로, 도 12 중의 절연층(12)은 도 6 둥의 절연층(12)과 대응될 수 있는 바, 즉 도 6 중 절연층(12)의 관련 설명은 도 12중 절연층(12)에 적용되는 바, 간략화를 위해, 여기서 더이상 진술하지 않기로 한다. 또한, 도 11에 도시된 배터리 셀(20)의 상표면에는 도 12 중의 절연층(12)이 설치된다.
도 12에 도시된 바와 같이, 이 절연층(12)에는 압력 방출 기구(213)와 대응되는 제2 요홈(121)이 설치되어, 소방 파이프(13)가 장착된 보호 부재(14)가 이 제2 요홈(121) 내에 설치되도록 한다.
응당 이해해야 할 것은, 제1 실시예와 유사하게, 압력 방출 기구(213)에서 배출된 배출물이 박약 영역(141)을 빠르고 효과적으로 통과하여 소방 파이프(13)의 제1 영역(131)을 파괴할 수 있도록 확보하기 위해, 이 박약 영역(141)을 압력 방출 기구(213)의 바로 위에 설치하여야 하고, 아울러, 제1 영역(131)도 압력 방출 기구(213)와 마주해야 한다. 예를 들어, 도 13은 본 출원 제2 실시예의 배터리(10)의 평면도를 도시하였는 바, 도 10과 도 13을 결합해보면, 압력 방출 기구(213)가 통상적으로 축 대칭 도형이면, 이 압력 방출 기구(213)의 축선은 대응되는 제1 영역(131)의 축선과 수직되고 동일한 평면에 위치하는 바, 즉 제1 영역(131)은 압력 방출 기구(213)와 마주한다. 이밖에, 이 박약 영역(141)이 제1 평면 상에서의 정투영은 이 압력 방출 기구(213)가 그 제1 평면 상에서의 정투영을 커버하여, 박약 영역(141)도 압력 방출 기구(213)와 마주하도록 하거나, 또는 압력 방출 기구(213)를 커버할 수 있되, 여기서, 이 제1 평면은 이 배터리 셀(20)의 압력 방출 기구(213)가 위치하는 벽의 상표면 또는 하표면과 평행되고, 상표면은 이 배터리 셀(20) 내부와 멀어지는 표면이고, 하표면은 이 배터리 셀(20) 내부를 향하는 표면이다.
본 출원 실시예에서, 소방 파이프(13)의 사이즈와 보호 부재(14)의 사이즈는 실제 응용에 의해 설정가능하다. 도 12와 도 13을 결합해보면 알 수 있는 바와 같이, 소방 파이프(13)가 보호 부재(14)의 제1 요홈(143) 내에 설치되고, 보호 부재(14)가 절연층(12)의 제2 요홈(121) 내에 설치되기에, Y 방향에서, 소방 파이프(13)의 너비는 제1 요홈(143)의 밑벽의 너비보다 작거나 같고, 제1 요홈(143)의 밑벽의 너비는 제2 요홈(121)의 밑벽의 너비보다 작거나 같다. 또한, Y 방향에서, 이 절연 보호층(15)의 너비는 실제 응용에 의해 설정가능한 바, 예를 들어, 매니폴드 부재(122)의 Y 방향을 따른 폭에 의해 절연 보호층(15)의 너비를 설정할 수 있다. 여기서, 소방 파이프(13) 각 부위의 너비가 일치하지 않을 때, 이 소방 파이프(13)의 너비는 이 소방 파이프(13)가 Y 방향에서의 너비가 가장 작은 부위의 너비 사이즈를 의미할 수 있다.
이밖에, 압력 방출 기구(213)에서 배출되는 배출물이 박약 영역(141)을 빠르고 정확하게 통과하여 제1 영역(131)을 타파할 수 있도록 하기 위하여, Y 방향에서, 이 박약 영역(141)의 너비는 통상적으로 이 소방 파이프(13)의 직경보다 크고; Y 방향에서, 박약 영역(141)의 너비는 제1 요홈(143) 밑벽의 너비보다 크거나 작거나 또는 같을 수 있는 바, 예를 들어, 도 13에 도시된 바와 같이, 박약 영역(141)의 너비는 제1 요홈(143) 밑벽의 너비보다 클 수 있어, 제1 영역(131)이 박약 영역(141)을 통해 충분히 노출되도록 할 수 있어, 나아가 압력 방출 기구(213)가 작동될 때, 제1 영역(131)이 더욱 쉽게 파괴되도록 확보하였으나, 본 출원 실시예는 이에 의해 한정되지 않는다.
도 14는 도 13에 도시된 배터리(10)가 도 13에 도시된 B-B의 방향을 따른 단면도의 일부 확대도이다. 도 14에 도시된 바와 같이, 압력 방출 기구(213)가 소방 파이프(13)의 제1 영역(131)을 원활하게 파괴할 수 있도록 확보하기 위해, Y 방향에서, 통상적으로 압력 방출 기구(213)의 너비가 소방 파이프(13)의 너비보다 크거나 같다고 설정하였지만, 본 출원 실시예는 이에 의해 한정되지 않는다.
이밖에, 도 9와 유사하게, 보호 부재(14)가 설치된 소방 파이프(13)를 고정시키기 위해, 마찬가지로 절연층(12)에 고정재(123)를 설치할 수 있는 바, 간략화를 위해, 여기서 더이상 진술하지 않기로 한다.
따라서, 본 출원 실시예 중의 배터리(10)는, 하나 또는 다수의 배터리 셀(20)을 포함할 수 있되, 이 배터리 셀(20)에 압력 방출 기구(213)가 설칟되고, 이 압력 방출 기구(213)는 배터리 셀(20) 내부 온도 또는 압력이 역시를 벗어날 때 작동되어, 내부 압력 또는 온도를 방출하도록 할 수 있고; 압력 방출 기구(213)와 대응되는 위치에 소방 파이프(13)를 설치하고, 압력 방출 기구(213)가 작동될 때, 압력 방출 기구(213)에서 배출되는 배출물은 이 소방 파이프(13)를 파괴할 수 있어, 소방 파이프(13) 내에 수용된 소방 매체가 파괴된 부분에서 유출되어 압력 방출 기구(213)로 흘러가도록 하여, 배터리 셀(20)을 온도 저하시키도록 하고; 아울러, 이 소방 파이프(13)와 배터리 셀(20) 사이에 보호 부재(14)가 설치되는데, 이 보호 부재(14)는 소방 파이프(13) 상에서 압력 방출 기구(213)와 대응되는 제1 영역(131) 둘레에 위치하는 제2 영역(132)을 보호할 수 있어, 압력 방출 기구(213)가 단지 소방 파이프(13) 중의, 압력 방출 기구(213)와 대응되는 제1 영역(131)을 파괴시켜, 소방 파이프(13) 내의 소방 매체가 유출되는 위치가 압력 방출 기구(213)와 대응되는 위치에 집중되도록 하되, 이렇게 하면 배터리 셀(20)의 방열효율을 향상시키리 수 있어, 소방 파이프(13) 내의 소방 매체를 더욱 효과적으로 이용한다.
본 출원 일 실시예는 전기 장치를 더 제공하였는 바, 이 전기 장치는 전술한 각 실시예 중의 배터리(10)를 포함할 수 있다. 선택가능한 것은, 전기 장치는 차량(1), 선박 또는 우주설비일 수 있다.
상기 내용에서는 본 출원 실시예의 배터리와 전기 장치를 기술하였고, 이하 본 출원 실시예의 배터리를 제조하는 방법과 장치를 기술하는 바, 여기서 상세하게 기술되지 않은 부분은 전술한 각 실시예를 참조할 수 있다.
도 15는 본 출원 일 실시예의 배터리를 제조하는 방법(300)의 예시적 흐름도를 도시하였다. 도 15에 도시된 바와 같이, 이 방법(300)은 배터리 셀(20)을 제공하는 것으로서, 배터리 셀(20)은 압력 방출 기구(213)를 포함하되, 압력 방출 기구(213)는 배터리 셀(20)의 내부 압력 또는 온도가 역치에 도달할 때 작동되어 내부 압력 또는 온도를 방출하도록 하기 위한 단계(310); 소방 파이프(13)를 제공하는 것으로서, 소방 파이프(13)는 소방 매체를 수용하기 위한 것이고, 소방 파이프(13)는 압력 방출 기구(213)와 대응되는 제1 영역(131) 및 제1 영역(131) 둘레에 위치하는 제2 영역(132)을 포함하고, 제1 영역(131)은 압력 방출 기구(213)가 작동될 때 파괴되어 소방 매체가 배출되도록 하기 위한 것이고, 제2 영역(132)은 압력 방출 기구(213)가 작동될 때 완전하게 유지되어 소방 매체가 제2 영역으로부터 제1 영역(131)으로 유입될 수 있도록 하기 위한 단계(320); 보호 부재(14)를 제공하는 것으로서, 보호 부재(14)는 소방 파이프와 배터리 셀(20) 사이에 설치되고, 보호 부재(14)는 제2 영역(132)을 보호하기 위한 단계(330)를 포함한다.
도 16은 본 출원 일 실시예의 배터리를 제조하는 장치(400)의 예시적 블록도를 도시하였다. 도 16에 도시된 바와 같이, 배터리를 제조하는 장치(400)는 제공 모듈(410)을 포함할 수 있다. 제공 모듈(410)은 배터리 셀(20)을 제공하는 것으로서, 배터리 셀(20)은 압력 방출 기구(213)를 포함하되, 압력 방출 기구(213)는 배터리 셀(20)의 내부 압력 또는 온도가 역치에 도달할 때 작동되어 내부 압력 또는 온도를 방출하도록 하기 위한 것이고; 소방 파이프(13)를 제공하는 것으로서, 소방 파이프(13)는 소방 매체를 수용하기 위한 것이고, 소방 파이프(13)는 압력 방출 기구(213)와 대응되는 제1 영역(131) 및 제1 영역(131) 둘레에 위치하는 제2 영역(132)을 포함하고, 제1 영역(131)은 압력 방출 기구(213)가 작동될 때 파괴되어 소방 매체가 배출되도록 하기 위한 것이고, 제2 영역(132)은 압력 방출 기구(213)가 작동될 때 완전하게 유지되어 소방 매체가 제2 영역(132)으로부터 제1 영역(131)으로 유입될 수 있도록 하기 위한 것이고; 보호 부재(14)를 제공하는 것으로서, 보호 부재(14)는 소방 파이프(13)와 배터리 셀(20) 사이에 설치되고, 보호 부재(14)는 제2 영역(132)을 보호하기 위한 것이다.
마지막으로 설명할 필요가 있는 것은: 이상 실시예는 단지 본 출원의 기술적 해결수단을 설명하기 위한 것일 뿐, 이에 대해 한정하지 않고; 전술한 실시예를 참조하여 본 출원을 상세하게 설명하더라도, 본 기술분야의 당업자가 응당 이해해야 할 것은: 전술한 각 실시예에서 기술된 기술적 해결수단을 수정할 수 있거나, 또는 그중의 일부분 기술적 특징에 대해 등가적 교체를 진행할 수 있으나, 이러한 수정 또는 교체는 상응한 기술적 해결수단의 본질이 본 출원 각 실시예의 기술적 해결수단의 정신과 범위를 벗어나지 않도록 하는 것이다.
10-배터리, 20-배터리 셀, 30-컨트롤러, 40-모터,
12-절연층, 13-소방 파이프, 14-보호 부재, 15-절연 보호층, 22-전극 어셈블리, 23-연결부재, 111-제1 부분, 112-제2 부분, 121-제2 요홈, 122-매니폴드 부재, 123-고정 부재, 131-제1 영역, 132-제2 영역, 141-박약 영역, 142-보호 영역, 143-제1 요홈, 211-케이스, 212-덮개판, 213-압력 방출 기구, 214-전극 단자, 214a-양전극 단자, 214b-음전극 단자, 221a-제1 러그, 222a-제2 러그.

Claims (31)

  1. 배터리 셀(20), 소방 파이프(13) 및 보호 부재(14)를 포함하는 배터리에 있어서,
    상기 배터리 셀(20)은 압력 방출 기구(213)를 포함하되, 상기 압력 방출 기구(213)는 상기 배터리 셀(20)의 내부 압력 또는 온도가 역치에 도달할 때 작동되어 상기 내부 압력 또는 온도를 방출하도록 하기 위한 것이며;
    상기 소방 파이프(13)는 소방 매체를 수용하기 위한 것으로서, 상기 압력 방출 기구(213)와 대응되는 제1 영역(131) 및 상기 제1 영역(131) 둘레에 위치하는 제2 영역(132)을 포함하고, 상기 제1 영역(131)은 상기 압력 방출 기구(213)가 작동될 때 파괴되어 상기 소방 매체가 배출되도록 하기 위한 것이고, 상기 제2 영역(132)은 상기 압력 방출 기구(213)가 작동될 때 완전하게 유지되어 상기 소방 매체가 상기 제2 영역(132)으로부터 상기 제1 영역(131)으로 유입될 수 있도록 하기 위한 것이며;
    상기 보호 부재(14)는 상기 소방 파이프(13)와 상기 배터리 셀(20) 사이에 설치되어, 상기 제2 영역(132)을 보호하기 위한 것이며;
    상기 보호 부재(14)는 박약 영역(141)과 보호 영역(142)을 포함하고, 상기 보호 영역(142)은 상기 압력 방출 기구(213)가 작동될 때 상기 소방 파이프(13)의 상기 제2 영역(132)을 보호하기 위한 것이고, 상기 박약 영역(141)과 상기 압력 방출 기구(213)는 마주하여 설치되고, 상기 박약 영역(141)은 상기 압력 방출 기구(213)가 작동될 때 상기 배터리 셀(20)에서 나오는 배출물이 상기 박약 영역(141)을 통과하여 상기 제1 영역(131)을 파괴시킬 수 있도록 하기 위한 것이며;
    상기 보호 부재(14)에는 제1 요홈(143)이 설치되고, 상기 소방 파이프(13)는 상기 제1 요홈(143) 내에 설치되고, 상기 제1 요홈(143)은 상기 압력 방출 기구(213)가 작동될 때 상기 배터리 셀(20) 내에 유입된 상기 소방 매체를 수집하기 위한 것이며;
    상기 제1 요홈(143)의 밑벽 상에서 상기 제1 영역(131)과 대응되는 영역에 상기 박약 영역(141)이 설치되는 것을 특징으로 하는 배터리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호 부재(14)는 상기 소방 파이프(13)의 상기 제2 영역(132)과 상기 배터리 셀(20) 사이에 설치되고, 상기 보호 부재(14)는 상기 압력 방출 기구(213)가 작동될 때 상기 제2 영역(132)을 보호하기 위한 것을 특징으로 하는 배터리.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 박약 영역(141)의 제1 방향에서의 너비는 상기 제1 요홈(143)의 밑벽의 상기 제1 방향에서의 너비보다 크거나 같고, 상기 제1 방향은 상기 소방 파이프(13)가 상기 제1 영역(131)에서의 축선과 수직되는 것을 특징으로 하는 배터리.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 박약 영역(141)의 제1 방향에서의 너비는 상기 소방 파이프(13)의 직경보다 크고, 상기 제1 방향은 상기 소방 파이프(13)의 상기 제1 영역(131)에서의 축선과 수직되는 것을 특징으로 하는 배터리.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 박약 영역(141)의 제1 평면 상에서의 정투영은 상기 압력 방출 기구(213)가 상기 제1 평면 상에서의 정투영을 커버하고, 상기 제1 평면은 상기 배터리 셀(20)의 상기 압력 방출 기구(213)가 위치하는 벽 중의, 상기 배터리 셀(20) 내부를 향하는 표면과 평행되는 것을 특징으로 하는 배터리.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소방 파이프(13)는 상기 압력 방출 기구(213) 중의 상기 배터리 셀(20)의 내부와 멀어지는 일측에 설치되는 것을 특징으로 하는 배터리.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 압력 방출 기구(213)는 축대칭 구조이고, 상기 소방 파이프(13)의 상기 제1 영역(131)에서의 축선은 상기 압력 방출 기구(213)의 축선과 수직되고 동일한 평면에 있는 것을 특징으로 하는 배터리.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호 부재(14)의 재료의 용융점은 상기 소방 파이프(13)의 재료의 용융점보다 큰 것을 특징으로 하는 배터리.
  9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호 부재(14)의 재료의 용융점은 800°C보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 배터리.
  10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호 부재(14)의 재료는 운모 또는 석영인 것을 특징으로 하는 배터리.
  11. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배터리는,
    다수의 상기 배터리 셀(20) 사이의 전기적 연결을 구현 하기 위한 매니폴드 부재(122);
    상기 매니폴드 부재(122)를 커버하여, 상기 압력 방출 기구(213)가 작동될 때 상기 배터리 셀(20)에서 나오는 배출물이 다수의 상기 배터리 셀(20)을 단락시키는 것을 저지하도록 하고, 두께가 0.1mm보다 큰 절연 보호층(15)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 절연 보호층(15)의 재료의 용융점은 800°C보다 크거나 같고; 및/또는,
    상기 절연 보호층(15)의 재료는 운모 또는 석영인 것을 특징으로 하는 배터리.
  13. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배터리는, 절연층(12)을 더 포함하고, 상기 절연층(12)은 상기 압력 방출 기구(213)와 상기 보호 부재(14) 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 배터리.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 절연층(12)은 상기 배터리의 매니폴드 부재(122)를 감싸기 위한 것이고, 상기 절연층(12)의 표면은 상기 매니폴드 부재(122)와 대응되는 영역에 절연 보호층(15)이 설치되고,
    여기서, 상기 매니폴드 부재(122)는 다수의 상기 배터리 셀(20) 사이의 전기적 연결을 구현하기 위한 것이고, 상기 절연 보호층(15)은 상기 매니폴드 부재(122)를 커버하여, 상기 압력 방출 기구(213)가 작동될 때 상기 배터리 셀(20)에서 나오는 배출물이 다수의 상기 배터리 셀(20)을 단락시키는 것을 저지하도록 하기 위한 것을 특징으로 하는 배터리.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 보호 부재(14)와 상기 절연 보호층(15)은 일체로 성형되는 것을 특징으로 하는 배터리.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 절연층(12)은 상기 압력 방출 기구(213)와 대응되는 영역에 제2 요홈(121)이 설치되고, 상기 보호 부재(14)는 상기 제2 요홈(121) 내에 설치되는 것을 특징으로 하는 배터리.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 보호 부재(14)상의 제1 요홈(143)은 상기 제2 요홈(121) 내에 설치되고, 상기 소방 파이프(13)는 상기 제1 요홈(143)내에 설치되고, 상기 제1 요홈(143)은 상기 압력 방출 기구(213)가 작동될 때 상기 배터리 셀(20) 내에 유입되는 상기 소방 매체를 수집하기 위한 것을 특징으로 하는 배터리.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제2 요홈(121) 내에 고정재(123)가 설치되고, 상기 고정재(123)는 상기 보호 부재(14)와 상기 소방 파이프(13)를 고정하기 위한 것을 특징으로 하는 배터리.
  19. 제 13 항에 있어서,
    상기 절연층(12)의 재료의 용융점은 상기 보호 부재(14)의 용융점보다 작고, 상기 절연층(12)은 상기 압력 방출 기구(213)가 작동될 때 상기 배터리 셀(20)에서 나오는 배출물에 의해 용융되는 것을 특징으로 하는 배터리.
  20. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 배터리를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 장치.
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