KR20220095224A - 배터리 및 관련 장치, 제조 방법 및 제조 장치 - Google Patents

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KR20220095224A
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위췬 정
펑청 야오
즈민 정
카이 우
싱디 천
펑 왕
샤오보 천
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컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 씨오., 리미티드
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Abstract

본 출원은 배터리 및 관련 장치, 제조 방법 및 제조 장치를 개시한다. 이 배터리는 배터리 셀, 열관리 부재 및 지지 부재를 포함하며, 배터리 셀은 감압 기구 및 적어도 2개의 벽을 포함하며, 적어도 2개의 벽은 서로 교차하도록 설치된 제1 벽 및 제2 벽을 포함하고; 상기 감압 기구는 제1벽에 설치되고, 감압 기구는 배터리 셀의 내부 압력 또는 온도가 임계값에 도달할 때 작동하여 내부 압력을 방출하는 데 사용되며; 열관리 부재는 제1벽에 부착되고, 열관리 부재는 배터리 셀의 온도를 조절하기 위한 유체를 수용하는데 사용되며; 및 지지 부재는 제2벽에 부착되고, 배터리 셀을 지지하는데 사용되며; 그 중에서, 열관리 부재는 감압 기구가 작동될 때 배터리 셀에서 배출되는 배출물이 열관리 부재를 통과하도록 구성된다. 감압 기구, 열관리 부재 및 지지 부재의 이러한 배치를 통해, 차량 배치에 적합한 배터리의 공간 이용률을 향상시켜 배터리의 소형화를 개선하는데 도움이 되고, 또한 배터리의 안전성 향상에 도움이 된다.

Description

배터리 및 관련 장치, 제조 방법 및 제조 장치
본 출원은 배터리 분야와 관련되며, 구체적으로 배터리 및 관련 장치, 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것이다.
화학 배터리, 전화 배터리, 전기화학 배터리 또는 전기화학 셀은 산화 환원 반응을 통해 양극 및 음극 활물질의 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하는 유형의 장치를 말한다. 일반적인 산화 환원 반응과 달리 산화 및 환원 반응이 산화는 음극에서, 환원은 양극에서 따로따로 이루어지며, 전자의 득실은 외부 회로를 통해 이루어져 전류를 형성한다. 이는 모든 배터리의 필수 기능이다. 장기간의 연구 및 개발을 거쳐 화학 배터리는 다양한 제품이 출시되고 다양한 분야에 사용되고 있다. 큰 건물을 수용할 수 있는 거대한 장치부터 밀리미터 크기의 작은 유형도 있다. 현대 전자 기술의 발전은 화학 배터리에 대한 높은 요구 사항을 제시한다. 화학 배터리 기술의 모든 혁신은 전자 장치의 혁명적인 발전을 가져왔다. 세계의 많은 전기화학 과학자들은 전기 자동차의 동력으로 사용되는 화학 배터리 분야에 연구 개발 관심을 집중하고 있다.
리튬 이온 배터리는 화학 배터리의 일종으로 소형, 고에너지 밀도, 고출력 밀도, 긴 사용 주기와 긴 저장 시간 등의 장점이 있어 일부 전자 장치, 전기 자동차, 전기 장난감 등에 사용되고 있다. 예를 들어, 리튬 이온 배터리는 현재 휴대 전화, 노트북 컴퓨터, 배터리 자동차, 전기 자동차, 전기 비행기, 전기 선박, 전기 장난감 자동차, 전기 장난감 선박, 전기 장난감 비행기 및 전동 공구 등에 널리 사용된다.
리튬 이온 배터리 기술의 지속적인 발전으로 리튬 이온 배터리의 성능에 대한 요구 사항이 높아짐에 따라 리튬 이온 배터리가 다양한 설계 요소를 동시에 고려할 수 있기를 바라며, 그 중에서 리튬 이온 배터리의 안전 성능이 특히 중요하다.
본 출원은 배터리의 안전 성능 및 소형화를 개선하기 위해 배터리 및 관련 장치, 제조 방법 및 제조 장치를 제안한다.
본 출원의 제1 측면에 따라 배터리를 제공하며, 이 배터리는 배터리 셀, 열관리 부재 및 지지 부재를 포함하며, 상기 배터리 셀은 적어도 2개의 벽 및 감압 기구를 포함하며, 상기 적어도 2개의 벽은 서로 교차하도록 설치된 제1 벽 및 제2 벽을 포함하고; 상기 감압 기구는 상기 제1벽에 설치되고, 상기 감압 기구는 상기 배터리 셀의 내부 압력 또는 온도가 임계값에 도달할 때 작동하여 상기 내부 압력을 방출하는 데 사용되며; 상기 열관리 부재는 상기 제1벽에 부착되고, 상기 열관리 부재는 상기 배터리 셀의 온도를 조절하기 위한 유체를 수용하는데 사용되며; 및 상기 지지 부재는 상기 제2벽에 부착되고, 상기 배터리 셀을 지지하는데 사용되며; 그 중에서, 상기 열관리 부재는 상기 감압 기구가 작동될 때 상기 배터리 셀에서 배출되는 배출물이 상기 열관리 부재를 통과하도록 구성된다.
감압 기구, 열관리 부재 및 지지 부재의 이러한 배치를 통해, 배터리 셀이 수직으로 배치, 측면으로 배치, 수평으로 배치, 거꾸로 배치되는 방식에 관계없이, 지지 부재, 열관리 부재 및 감압 기구는 배터리 셀에서 서로 교차되게 설치되는 2개의 벽면에 배치되며, 이는 배터리가 차지하는 공간에서 기존 기술이 가지지 못한 유연성을 제공한다. 감압 기구, 열관리 부재 및 지지 부재의 설계가 차지하는 공간이 2개의 다른 차원 또는 방향으로 분배됨으로써, 차량에 적합한 배터리의 공간 이용률을 향상시켜 배터리 구조의 소형화를 개선할 수 있고, 차량의 배터리의 에너지 밀도를 개선할 수 있다. 동시에, 이 설계는 열관리 부재와 감압 기구의 협력을 통해 적시에 내부 압력을 방출하는데 활용하여 배터리의 안전성을 향상시키는 데 도움이 된다.
일부 실시예에서, 상기 배터리 셀은 하우징 및 커버판을 더 포함하며, 상기 하우징은 바닥벽과 측벽에 의해 형성되는 수용 캐비티 및 상기 수용 캐비티에 접근할 수 있는 개구부를 포함하며; 상기 커버판은 상기 개구부를 폐쇄하는데 적합하며; 그 중에서, 상기 제1벽은 상기 커버판 또는 상기 측벽 중 적어도 하나의 벽을 포함하고, 또한 상기 제2벽은 상기 바닥벽이다. 이러한 개구부가 있는 수용 캐비티가 구비된 하우징과 개구부를 밀폐하기에 적합한 커버판이 있는 배터리 셀의 설계는 배터리 셀의 설치 또는 제거를 용이하게 하고 유지 보수 비용을 줄이는 데 도움이 되며, 또한 배터리 셀의 배치에 일정한 유연성을 제공하는 데 도움이 된다.
일부 실시예에서, 상기 배터리는 박스 본체를 더 포함하며, 상기 박스 본체는 커버 본체와 박스 쉘을 포함하고, 상기 박스 쉘과 상기 커버 본체는 함께 둘러싸 상기 배터리 셀을 수용하기 위한 전기 캐비티를 형성하며; 그 중에서, 상기 지지 부재는 상기 박스 쉘의 일부이거나, 또는 상기 박스 쉘 내측에 배치된다. 하우징 및 커버판은 복수의 배터리 셀을 수용하기 위한 공간을 제공하고 또한 배터리 셀을 안정적으로 보호할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 박스 본체는 서로 대향되게 배치된 상기 커버 본체와 상기 박스 쉘 사이에서 연장되는 빔을 더 포함하며, 또한 상기 열관리 부재는 상기 빔과 상기 제1 벽 사이에 배치된다. 이러한 배치 방식은 공간 이용률을 향상시키고, 배터리 구조를 더욱 소형화 할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 열관리 부재와 상기 지지 부재는 일체형 구조로 형성된다. 이러한 일체형 구조의 지지 부재와 열관리 부재는 배터리의 구조 강도를 향상시키는데 유리하다.
일부 실시예에서, 상기 열관리 부재에는 통공이 설치되며, 상기 통공은 상기 배터리 셀에서 배출되는 상기 배출물이 상기 열관리 부재를 통과하는 것을 허용하도록 구성된다. 열관리 부재에 설치된 통공을 통해, 배터리 내부의 열 폭주가 발생하는 경우 배터리 셀의 배출물을 제일 먼저 통공을 거쳐 외부로 열관리 부재를 통해 배출될 수 있도록 보장할 수 있어 배출물의 열악한 배출로 발생하는 위험을 줄일 수 있다. 또한, 통공을 사용함으로써 배터리 셀의 배출물이 더 빠르게 통공을 통해 배터리 밖으로 방출될 수 있어 배출 막힘으로 인한 2차 고압의 위험을 줄이고 배터리의 안전 성능을 향상시킨다.
일부 실시예에서, 상기 열관리 부재는 상기 배터리 셀에서 배출되는 상기 배출물에 의해 손상되어 상기 배터리 셀에서 배출되는 배출물이 상기 열관리 부재를 통과할 수 있도록 구성된다. 이러한 열관리 부재의 구조를 통해, 배터리 내부의 열 폭주가 발생하는 경우 배터리 셀의 배출물을 효율적으로 배출하는 것을 보장할 수 있어 배출물의 열악한 배출로 발생하는 위험을 줄일 수 있고, 배터리 내부의 열 폭주가 발생하는 경우 배터리의 안전성을 향상시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 열관리 부재는 상기 배터리 셀에서 배출된 배출물에 의해 손상되어 상기 유체가 열관리 부재 내부로부터 유출되도록 구성된다. 이러한 배치는 배터리 셀로부터의 고온 고압 배출물이 효과적으로 냉각되거나 가능한 한 빨리 적절한 방식으로 조절되도록 하여 배터리의 안전 성능을 개선하는 데 도움이 된다.
일부 실시예에서, 상기 열관리 부재는 회피 구조를 더 포함하며, 상기 회피 구조는 상기 감압 기구의 작동을 허용하는 공간을 제공할 수 있도록 구성되며; 또한 그 중에서, 상기 열관리 부재는 상기 배터리 셀에 부착되어 상기 회피 구조와 상기 감압 기구 사이에 회피 캐비티를 형성한다. 회피 구조를 설치하면 감압 기구가 효과적으로 작동될 수 있다. 또한, 회피 캐비티는 배터리 셀의 배출물을 위한 완충 공간을 제공할 수 있어 배터리 셀의 배출물이 외부에 미치는 충격력을 감소시키고 배터리의 안전 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 회피 구조는 회피 바닥벽과 상기 회피 캐비티를 둘러싸는 회피 측벽을 포함하며, 상기 회피 바닥벽은 상기 감압 기구가 작동될 때 파손되어 상기 배출물이 상기 열관리 부재를 통과하는 것을 허용하도록 구성된다. 이러한 배치는 간단한 방식으로 저렴한 비용으로 감압 기구가 작동될 때 배출물을 열관리 부재를 통해 통과시키는 목적을 달성한다.
일부 실시예에서, 상기 회피 바닥벽은 부분 방출 기구를 포함하며, 상기 부분 방출 기구는 상기 감압 기구가 작동될 때 작동되어 적어도 상기 배터리 셀로부터의 배출물이 상기 열관리 부재를 통해 배출되는 것을 허용하도록 구성된다. 이 배치는 간단한 방식으로 저렴한 비용으로 감압 기구가 작동될 때 열관리 부재를 통해 배출물을 통과시키는 목적을 달성하고, 또한 정상적인 사용 상태(예를 들어, 배터리 셀에 열폭주가 발생하지 않는 경우)에서는 배터리 셀의 내부 공간이 어느 정도 밀폐된다.
일부 실시예에서, 상기 회피 측벽은 상기 회피 바닥벽에 대해 소정의 각도를 형성하며, 또한 상기 소정의 각도는 105° 내지 175°이다. 이러한 방식으로 배치된 회피 구조는 제조가 더 쉬울 뿐만 아니라 배터리 셀에서 배출되는 배출물에 의한 회피 측벽의 파손을 촉진하여 유체가 더 빨리 유출되어 배출물을 냉각하는 데 도움이 되어 배터리의 안전성을 높인다.
일부 실시예에서, 상기 회피 측벽은 상기 감압 기구가 작동될 때 파손되어 상기 유체가 유출되도록 구성된다. 이 배치는 저비용의 간단한 방식으로 유체의 유출을 가능하여, 배터리 자체의 유체를 사용하여 적시에 배터리 셀의 방출 온도를 조정하거나 영향을 미쳐, 예를 들어 배터리 셀의 배출물의 온도를 신속하게 내리고, 배터리의 안전 성능을 더욱 향상시킨다.
일부 실시예에서, 상기 배터리는 수집 캐비티를 더 포함하며, 상기 수집 캐비티는 상기 감압 기구에 대해 상기 열관리 부재의 다른 일측에 배치되고, 또한 상기 감압 기구가 작동될 때 상기 배출물을 수집하도록 구성된다. 수집 캐비티의 설치는 배출물에 추가 완충을 제공하여 배출물의 충격력을 더욱 감소시킬 수 있으며, 또한 수집 캐비티는 배출물이 외부 구성 요소 또는 외부 구조에 유발할 수 있는 2차 손상의 위험을 줄이는 데 도움이 된다.
일부 실시예에서, 상기 빔은 중공 공간을 구비하며，상기 중공 공간은 상기 수집 캐비티를 구성한다. 이러한 배치는 공간 활용도를 더욱 향상시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 지지 부재는 추가 수집 캐비티를 더 포함하며, 상기 추가 수집 캐비티와 상기 수집 캐비티는 상기 수집 캐비티의 하부 또는 바닥부와 작동 가능하게 연통된다. 추가 수집 캐비티의 설치는 배출물에 추가 완충을 제공하여 배출물의 충격력을 더욱 감소시킬 수 있으며, 또한 배터리에서 배출물을 배출하기 전에 일시적으로 저장할 수 있는 더 큰 공간을 제공한다.
일부 실시예에서, 상기 수집 캐비티에는 흐름 가이드 구조가 설치되며, 상기 흐름 가이드 구조는 상기 배출물을 미리 결정된 위치로 안내하는 것을 용이하게 하도록 구성된다. 이러한 배치는 가능한 한 빨리 배출물을 추가 수집 캐비티에 수용되도록 보다 효율적으로 안내하거나 또는 추가 수집 캐비티를 통해 배출물을 배터리 외부로 안전하게 배출하는데 유리하여 수집 캐비티에 축적된 배출물로 인한 기타 안전 위험을 피할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 유체는 냉각 매체이고, 상기 열관리 부재는 상기 배터리 셀을 냉각하기 위해 상기 냉각 매체를 수용하는 데 사용된다. 냉각 매체를 사용하여 배터리 셀을 냉각하면 배터리 셀을 더 낮은 온도와 더 안전한 작동 상태로 만들 수 있어 배터리의 안전 성능을 향상시키는 데 도움이 된다.
본 출원의 제2 측면에 따라 장치를 제공하며, 이 장치는 제1 측면에서 설명한 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 전기 에너지를 제공하는데 사용된다.
본 출원의 제3 측면에 따라 배터리 제조 방법을 제공하며, 상기 방법은: 복수의 배터리 셀을 제공하는 것을 포함하고, 상기 복수의 배터리 셀 중 적어도 하나의 배터리 셀은 적어도 2개의 벽과 감압 기구를 포함하며, 상기 적어도 2개의 벽은 서로 교차하도록 설치된 제1 벽 및 제2 벽을 포함하고; 상기 감압 기구는 상기 제1 벽에 설치되고, 상기 감압 기구는 상기 배터리 셀의 내부 압력 또는 온도가 임계값에 도달할 때 작동하여 상기 내부 압력을 방출하는데 사용되며; 열관리 부재를 제공하는 것을 포함하고, 또한 상기 열관리 부재를 상기 제1 벽에 부착하며, 상기 열관리 부재는 상기 배터리 셀의 온도를 조절하기 위해 유체를 수용하는데 사용되며, 또한 상기 감압 기구가 작동될 때, 상기 배터리 셀에서 배출되는 배출물이 상기 열관리 부재를 통과하도록 구성되며; 및 지지 부재를 제공하는 것을 포함하고, 또한 상기 배터리 셀을 지지하기 위해 상기 지지 부재를 상기 제2 벽에 부착한다.
일부 실시예에서, 상기 방법은 박스 본체를 제공하는 것을 더 포함하며, 상기 박스 본체는 커버 본체와 박스 쉘을 포함하고, 상기 박스 쉘과 상기 커버 본체는 함께 둘러싸 상기 배터리 셀을 수용하기 위한 전기 캐비티를 형성하며; 및 상기 박스 쉘의 내측에는 상기 지지 부재가 제공되거나, 또는 상기 박스 쉘의 일부를 상기 지지 부재로서 사용한다.
일부 실시예에서, 상기 박스 본체는 서로 대향되게 배치된 커버 본체와 박스 쉘 사이에서 연장되는 빔을 더 포함하며; 또한 상기 열관리 부재를 제공하는 것은 상기 열관리 부재를 상기 빔과 상기 제1 벽 사이에 배치하는 것을 포함한다.
본 출원의 제4 측면에 따라 배터리 제조 장치를 제공하며, 이 장치는 배터리 셀 제조 모듈, 열관리 부재 제조 모듈, 지지 부재 제조 모듈 및 조립 모듈을 포함하며, 상기 배터리 셀 제조 모듈은 복수의 배터리 셀을 제조하는데 사용되고, 상기 복수의 배터리 셀 중 적어도 하나의 배터리 셀은 적어도 2개의 벽 및 감압 기구를 포함하며, 상기 적어도 2개의 벽은 서로 교차하도록 설치된 제1 벽 및 제2 벽을 포함하고; 상기 감압 기구는 상기 제1 벽에 설치되고, 또한 상기 감압 기구는 상기 배터리 셀의 내부 압력 또는 온도가 임계값에 도달할 때 작동하여 상기 내부 압력을 방출하는데 사용되며; 상기 열관리 부재 제조 모듈은 열관리 부재를 제조하는 데 사용되고, 상기 열관리 부재는 상기 배터리 셀의 온도를 조정하기 위한 유체를 수용하는데 사용되고, 또한 상기 감압 기구가 작동될 때 상기 배터리 셀에서 배출되는 배출물이 상기 열관리 부재를 통과하도록 구성되며; 상기 지지 부재 제조 모듈은 지지 부재를 제조하는데 사용되고, 상기 지지 부재는 상기 배터리 셀을 지지하는 데 사용되며; 및 상기 조립 모듈은 상기 열관리 부재를 상기 제1벽에 부착하고 상기 지지 부재를 상기 제2벽에 부착하는데 사용된다.
감압 기구, 열관리 부재 및 지지 부재의 이러한 배치를 통해, 배터리 셀이 수직으로 배치, 측면으로 배치, 수평으로 배치, 거꾸로 배치되는 방식에 관계없이, 지지 부재, 열관리 부재 및 감압 기구는 배터리 셀에서 서로 교차되게 설치되는 2개의 벽면에 배치되며, 이는 배터리가 차지하는 공간에서 기존 기술이 가지지 못한 유연성을 제공한다. 감압 기구, 열관리 부재 및 지지 부재의 설계가 차지하는 공간이 2개의 다른 차원 또는 방향으로 분배됨으로써, 차량에 적합한 배터리의 공간 이용률을 향상시켜 배터리 구조의 소형화를 개선할 수 있고, 차량의 배터리의 에너지 밀도를 개선할 수 있다. 동시에, 이 설계는 열관리 부재와 감압 기구의 협력을 통해 적시에 내부 압력을 방출하는데 활용하여 배터리의 안전성을 향상시키는 데 도움이 된다.
여기에 설명된 도면은 본 출원에 대한 추가적인 이해를 제공하기 위해 사용되고, 본 출원의 일부를 구성하며, 본 출원의 개략적인 실시예 및 설명은 본 출원을 해석하는데 사용되며, 본 출원에 대한 부적절한 제한을 구성하지 않는다. 첨부된 도면에서:
도 1은 본 출원의 배터리를 사용하는 차량의 일부 실시예의 개략적인 구조도이다;
도 2는 본 출원의 일부 실시예에 따른 배터리 셀 수직 배치의 분해도이다;
도 3은 본 출원의 일부 실시예에 따른 배터리 셀 수평 배치의 사시도이다;
도 4는 도 3에 도시된 다른 각도에서 바라본 배터리 셀의 수평 배치의 사시도이다;
도 5는 도 4에 도시된 배터리 셀의 분해도이다;
도 6은 본 출원의 일부 실시예에 따른 배터리의 분해도이다;
도 7은 도 6에 도시된 배터리의 단면도이다;
도 8은 도 7의 A 부분의 부분 확대 단면도이며, 그 중 열관리 부재 상에 형성된 예시적인 회피 구조를 도시한다;
도 9는 본 출원의 일부 실시예에 따른 배터리의 박스 본체의 박스 쉘 부분의 사시도이다;
도 10은 본 출원의 다른 일부 실시예에 따른 배터리의 박스 본체의 박스 쉘 부분의 사시도이다;
도 11은 본 출원의 일부 실시예에 따른 열관리 부재의 평면도이다;
도 12는 도 11에 도시된 열관리 부재의 저면도이다;
도 13은 도 11에 도시된 열관리 부재의 A-A 단면도이다;
도 14는 도 11에 도시된 열관리 부재의 분해도이다;
도 15는 본 출원의 배터리 제조 방법의 일부 실시예의 개략적인 흐름도이다;
도 16은 본 출원의 배터리 제조 장치의 일부 실시예의 개략적인 구조도이다.
본 출원의 목적, 기술 방안 및 이점을 보다 명확하게 하기 위하여, 다음은 본 출원의 여러 실시예를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 출원의 실시예의 기술 방안에 대하여 명확하고 완전하게 설명하며, 설명된 실시예는 본 출원의 일부 실시예일 뿐 전부는 아님을 이해해야 한다. 본 출원에 기재된 실시예에 기초하여, 창의적인 노력을 들이지 않고 본 분야의 기술자에 의해 획득된 다른 모든 실시예는 본 출원의 보호 범위에 속한다.
달리 정의되지 않는 한, 본 출원에 사용된 모든 기술 및 과학 용어는 본 분야의 기술자가 일반적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 갖는다; 본 출원에서 본 출원의 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 출원을 한정하려는 의도가 아니다; 본 출원의 상세한 설명, 청구 범위 및 첨부 도면의 설명에서 "포괄", "포함", "있음", "구비", "함유", "함유" 등의 용어는 제한이 없는 용어이다. 따라서, 예를 들어, 하나 이상의 단계 또는 요소를 "포괄", "포함", "있음"하는 방법 또는 장치는, 하나 이상의 단계 또는 요소를 갖고, 이 하나 이상의 단계 또는 요소만을 갖는 것으로 제한되지는 않는다. 본 출원의 상세한 설명, 청구 범위 및 첨부 도면에서, "제1", "제2" 등은 단지 서로 다른 대상을 구별하기 위해 사용된 것으로, 특정 순서 또는 주종 관계를 설명하기 위함이 아니다. 또한, "제1", "제2"는 단지 설명의 목적으로 사용되며, 상대적인 중요성을 나타내거나 암시하거나, 또는 지시된 기술 특징의 개수를 암시하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 따라서 "제1", "제2"로 정의된 특징은 하나 이상의 특징을 명시적으로 또는 묵시적으로 포함할 수 있다. 본 출원의 설명에서, "복수"는 달리 명시적으로 그리고 구체적으로 정의되지 않는 한 둘 이상을 의미한다.
본 출원의 설명에서, 기술 용어 "중심", "가로방향", "길이", “폭”, "상", "하", "전", "후", "좌", "우", "수직", "수평", "상부", “바닥부”, “내”, “외”, "축방향", "반경방향", “원주방향” 등이 지시하는 방위 또는 위치 관계는 첨부 도면에 도시된 방위 또는 위치 관계를 기반으로 본출원을 설명하고 설명을 간략화하기 위함일 뿐, 표시된 장치 또는 구성 요소가 특정의 방향을 갖거나, 특정 방향의 구조 및 작동해야 하는 것이 아니므로, 본 출원의 실시예에 대한 제한으로 해석되어서는 안 된다.
본 출원의 설명에서, 달리 명백하게 규정 및 한정하지 않는 한 "장착", "상호 연결", "연결", “부착”이라는 용어는 넓은 의미로 해석되어야 한다. 예를 들어, 고정 연결, 탈착식 연결, 일체형 연결이 될 수 있으며; 직접 연결 또는 중간 매체를 통한 간접 연결, 두 구성 요소 내부의 연통일 수 있다. 본 분야의 기술자는 특정 상황에 따라 본 출원의 실시예에서 상기 용어들의 구체적인 의미를 이해할 수 있다.
본 명세서에서 언급된 "실시예"는 실시예를 결합하여 설명된 특정 특징, 구조 또는 특성이 본 출원의 적어도 하나의 실시예에 포함될 수 있음을 의미한다. 명세서의 다양한 위치에 있는 이 문구의 출현이 반드시 모두 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니며, 다른 실시예와 상호 배타적인 별도의 또는 대안적인 실시예를 지칭하는 것도 아니다. 본 분야의 기술자는 본 명세서에 설명된 실시예가 다른 실시예와 결합될 수 있다는 것을 명시적으로 그리고 묵시적으로 이해한다.
전술한 바와 같이, "포괄/포함"이라는 용어가 본 명세서에서 사용될 때, 명시된 특징, 정수, 단계 또는 구성 요소의 존재를 명확하게 나타내기 위해 사용되지만, 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계, 구성 요소 또는 그룹된 특징, 정수, 단계, 구성 요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다는 것을 강조해야 한다. 본 출원에서 사용된 단수형 "한 개", "하나" 및 "그"는 문맥상 명백하게 달리 지시하지 않는 한 복수형도 포함한다.
본 명세서에서 "하나" 및 "한 개"라는 단어는 하나를 의미할 수 있지만, 또한 "적어도 하나" 또는 "하나 이상"의 의미와 일치할 수 있다. 용어 "약"은 일반적으로 언급된 숫자에 10%를 더하거나 뺀 것을 의미하며, 또는 더 구체적으로 5%를 더하거나 뺀 것을 의미한다. 특허 청구 범위에서 사용된 용어 "또는"은 명시적으로 언급되지 않는 한 대체적인 방안만을 지칭하며, 그렇지 않으면 "및/또는"을 의미한다.
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.
이 분야에서 언급되는 배터리는 재충전 여부에 따라 일회용 배터리와 충전식 배터리로 나눌 수 있다. 일회용 배터리(Primary Battery)는 일반적으로 "일회용품" 배터리 및 기본 배터리로 알려져 있다. 왜냐하면 전원이 소진된 후에는 재충전하여 사용할 수 없고 폐기만 할 수 있기 때문이다. 충전식 배터리는 2차 배터리(Secondary Battery) 또는 2급 배터리, 저장 배터리라고 한다. 충전식 배터리의 재료와 공정은 일회용 배터리와 다르며, 충전 후 여러 번 재활용할 수 있고, 충전식 배터리의 출력 전류 부하 용량이 대부분의 일회용 배터리보다 높다는 장점이 있다. 현재 흔히 볼 수 있는 충전식 배터리의 종류는 납축 배터리, 니켈 수소 배터리, 리튬 이온 배터리이다. 리튬 이온 배터리는 경량, 대용량(용량은 같은 무게의 니켈 수소 배터리의 1.5~2배), 메모리 효과가 없는 등의 장점이 있으며, 또한 자기 방전율이 매우 낮아 비교적 고가임에도 불구하고 여전히 널리 사용되고 있다. 리튬 이온 배터리는 순수 전기차와 하이브리드 자동차에도 사용되는데, 이 용도로 사용되는 리튬 이온 배터리는 용량이 상대적으로 작지만 출력과 충전 전류가 더 크며 수명이 더 긴 경우도 있지만 가격이 비싸다.
본 출원의 실시예에서 설명된 배터리는 충전식 배터리를 의미한다. 이하, 주로 리튬 이온 배터리를 예로 들어 본 출원에 개시된 실시예를 설명한다. 본 출원에 개시된 실시예는 임의의 다른 적합한 유형의 충전식 배터리에 적용 가능하다. 본 출원의 실시예에서 언급된 배터리는 더 높은 전압 및 용량을 제공하기 위해 하나 이상의 배터리 셀을 포함하는 단일 물리적 모듈을 의미하며, 예를 들어, 본 출원에서 언급된 배터리에는 배터리 모듈 또는 배터리 팩 등이 포함될 수 있다. 본 출원에 개시된 실시예에서 언급된 배터리는 적합한 장치에 직접 또는 간접적으로 적용되어 그 장치에 전원을 공급할 수 있다. 배터리 셀은 일반적으로 포장 방법에 따라 원통형 배터리 셀, 각형 배터리 셀 및 소프트 팩 배터리 셀의 세 가지 유형으로 나뉜다. 다음은 주로 사각형 배터리 셀에 중점을 둔다. 후술하는 실시예는 적어도 일부 측면에서 원통형 또는 소프트 팩 배터리 셀에도 적용할 수 있다.
전기 자동차와 같은 일부 고전력 응용 분야에서 배터리 적용에는 배터리 셀, 배터리 모듈 및 배터리 팩의 세 가지 수준이 있다. 배터리 모듈은 외부 충격, 열, 진동 등으로부터 배터리 셀을 보호하기 위해 일정 수의 배터리 셀을 전기적으로 함께 연결하고 프레임에 넣어 형성한다. 배터리 팩은 전기차에 탑재되는 배터리 시스템의 최종 상태이다. 현재 대부분의 배터리 팩은 하나 이상의 배터리 모듈에 배터리 관리 시스템(BMS), 열관리 부재 등과 같은 다양한 제어 및 보호 시스템을 내장하여 제작된다. 배터리 분야의 기술이 발전함에 따라, 배터리 모듈의 단계를 생략할 수 있게 되었다. 즉, 배터리 셀로부터 배터리 팩을 직접 형성할 수 있다. 이러한 개선을 통해 배터리 시스템은 중량 에너지 밀도 및 체적 에너지 밀도를 개선함과 동시에 부품 수를 크게 줄일 수 있다. 본 출원에서 언급된 배터리는 배터리 모듈 또는 배터리 팩을 포함한다.
리튬 이온 배터리 셀은 주로 양극편과 음극편 사이의 리튬 이온 이동에 의존하여 작동한다. 리튬 이온 배터리 셀은 삽입된 리튬 화합물을 전극 재료로 사용한다. 현재 리튬 이온 배터리에 사용되는 주요 양극 재료는 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 망간산 리튬(LiMn2O4), 니켈산 리튬(LiNiO2) 및 리튬 인산철(LiFePO4)이다. 양극편과 음극편 사이에 분리막을 설치하여 3층의 재료로 이루어진 박막 구조를 형성한다. 박막 구조는 일반적으로 권선 또는 적층하여 원하는 형상의 전극 조립체로 만들어진다. 예를 들어, 원통형 배터리 셀의 3층 재료의 박막 구조는 원통형 전극 조립체로 감겨 있는 반면, 각형 배터리 셀의 박막 구조는 감겨지거나 혹은 적층되어 대략 직육면체 형태의 전극 조립체를 형성한다.
배터리 셀의 경우, 주요 안전 위험은 충전 및 방전 과정에서 발생하며, 동시에 적절한 주변 온도 설계가 요구된다. 불필요한 손실을 효과적으로 방지하기 위해 일반적으로 배터리 셀은 최소한 세 가지 보호 조치가 있다. 구체적으로, 보호 조치에는 최소한 스위칭 소자, 적절한 분리막 재료 및 감압 기구가 포함된다. 스위칭 소자는 배터리 셀의 온도 또는 저항이 일정 임계값에 도달하면 배터리의 충전 또는 방전을 멈출 수 있는 소자를 말한다. 분리막은 양극편과 음극편을 분리하는 데 사용되며, 온도가 일정 값까지 상승하면 그에 부착된 마이크로 규모(또는 나노 규모)의 미세 기공을 자동으로 용해하여 리튬 이온이 분리막을 통과하지 못하게 하여 배터리의 내부 반응을 멈추게 한다.
감압 기구는 배터리 셀의 내부 압력 또는 내부 온도가 미리 결정된 임계값에 도달하면 작동하여 내부 압력 및/또는 내부 물질을 방출할 수 있는 요소 또는 부품을 의미한다. 감압 기구는 구체적으로 방폭 밸브, 공기 밸브, 감압 밸브 또는 안전 밸브의 형태를 취할 수 있으며 또한 구체적으로 압력 감지 또는 온도 감지의 요소 또는 구조를 채택할 수 있다. 즉, 배터리 셀의 내부 압력이나 온도가 소정의 임계값에 도달하면, 감압 기구가 작용을 하거나 감압 기구에 구비된 박약 구조가 파손되어 내부 압력을 방출하기 위한 개구 또는 통로가 형성된다. 본 출원에서 언급된 임계값은 압력 임계값 또는 온도 임계값일 수 있으며, 임계값의 설계는 다양한 설계 요구 사항에 따라 변한다. 예를 들어 위험하거나 폭주할 위험이 있는 것으로 간주되는 배터리 셀의 내부 압력 또는 내부 온도 값을 기반으로 임계값을 설계 또는 결정할 수 있다. 또한, 임계값은 예를 들어 배터리 셀의 양극편, 음극편, 전해액 및 분리막 중 하나 이상에 사용되는 재료에 따라 달라질 수 있다.
본 출원에서 언급된 "작동"이라는 용어는 감압 기구가 동작하거나 활성화되어 배터리 셀의 내부 압력 또는 물질을 방출하는 것을 의미한다. 동작한다는 것은 감압 기구의 적어도 일부가 파열, 찢어짐, 파쇄 또는 개방 등이 포함되지만 이에 국한되지 않는다. 감압 기구가 작동되면, 배터리 셀 내부의 고온 고압 물질이 작동 부위로부터 외부로 배출된다. 이러한 방식으로 제어된 압력/온도 조건에서 배터리 셀의 압력 또는 배출물의 방출이 발생될 수 있으므로 더 심각한 사고를 피할 수 있다. 본 출원에서 언급된 배터리 셀로부터의 배출물은: 전해액, 용해 또는 분열된 양극편 및 음극편, 분리막의 파편, 반응에 의해 생성된 고온 고압 가스 및/또는 화염 등을 포함하지만 이에 국한되지는 않는다. 일반적으로 고온 고압의 배출물은 배터리 셀의 감압 기구 방향으로 배출되는데, 그 위력과 파괴력이 크며, 이 방향에 설치된 커버 등과 같은 하나 이상의 구조물을 뚫을 수도 있다.
전통적인 감압 기구는 일반적으로 배터리 셀 상부 또는 위쪽의 커버판에 설치된다. 즉, 커버판의 전극 단자와 동일한 측에 배치되고, 지지 부재는 일반적으로 커버판에 대항되는 일측에 설치된다. 즉, 전형적으로 지지 부재는 하우징의 바닥벽 또는 바닥부에 부착된다. 본 출원에서 언급된 지지 부재는 지지 작용을 제공하거나 중력 작용을 저항하는 데 사용되는 부재로 이해될 수 있으므로, 일반적으로 하우징의 바닥벽 또는 바닥부에 부착되는 부품으로, 그 위에 배터리 셀을 지지하거나 고정하는 작용을 하는 것으로 이해될 수 있다.
또한, 전술한 감압 기구 및 지지 부재를 배터리 셀의 서로 대향하는 2개의 표면/벽/부분에 배치하는 방식이 배터리 분야에서 수년 동안 사용되어 왔으며, 그 존재의 합리성을 갖는다. 구체적으로, 배터리 셀의 케이스의 경우, 커버판은 별도로 가공되고 평판 형상의 구조를 가지며, 간단하고 적절한 공정을 통해 감압 기구를 커버판에 안정적으로 설치 또는 형성할 수 있다. 이에 반해, 감압 기구를 배터리 셀의 하우징에 별도로 설치하는 것은 더 복잡한 과정을 필요로 하고 더 높은 비용을 초래할 수 있다. 동시에, 배터리 셀을 바닥부에서 지지하는 것은 상대적으로 제조 난이도가 낮은 구현 방식이기도 하다.
또한, 기존의 감압 기구의 경우, 작동 시 일정한 회피 공간을 필요로 한다. 회피 공간이란 감압 기구가 작동될 때(예를 들어, 감압 기구의 적어도 일부가 찢어짐), 작동 방향(즉, 찢어진 방향)에서의 감압 기구 내부 또는 외부의 공간을 의미한다. 즉, 회피 공간은 감압 기구의 작동을 허용하는 공간이다. 커버판은 하우징보다 두께가 두꺼우므로 감압 기구를 커버판에 설치하여 회피 공간을 형성하는 것이 더 용이하여 배터리 셀의 설계 및 제조에 유리하다. 구체적으로, 배터리 셀의 하우징은 알루미늄 박판을 스탬핑해서 만든다. 커버판과 비교하여 스탬핑으로 형성된 하우징의 두께는 매우 얇다. 한편으로, 하우징의 벽 두께가 얇기 때문에 회피 공간을 필요로 하는 감압 기구를 그 위에 설치하기 어렵다. 다른 한편으로, 하우징의 일체형 오목 구조는 그 위에 감압 기구를 장착하기 어렵게 만들고, 이는 동시에 또한 배터리 셀의 비용을 증가시킬 수 있다.
또한, 감압 기구를 배터리 셀의 상부 또는 위쪽의 상부 커버판 이외의 곳에 설치하는 경우, 하우징 내의 전해액에 의해 감압 기구가 더 쉽게 부식되는 심각한 문제가 있다. 충전식 배터리 산업이 호황을 누리던 몇 년 동안 배터리 제조 업체는 비용 및 기타 다양한 요인을 고려하여 기본적으로 배터리 셀, 특히 전원 배터리 셀의 감압 기구를 배터리 셀 위쪽의 커버판에 설치하였다. 즉, 감압 기구는 배터리 셀의 전극 단자와 동일한 측에 설치된다. 이것은 또한 배터리 설계자가 배터리를 설계할 때 오랫동안 고수해온 설계 개념이 되었다.
그러나 배터리 설계자들이 오랫동안 유지해 온 이 설계 개념에도 몇 가지 단점이 있다. 예를 들어, 감압 기구를 배터리 셀의 커버판에 설치하고 또한 지지 구조를 커버판과 대향되는 배터리 셀의 바닥부에 설치하는 것은 필연적으로 감압 기구와 지지 구조의 설계에 필요한 공간이 주로 동일한 차원 또는 동일한 방향에서 주로 발생하고, 전형적으로 기본적으로 수직 방향 또는 높이 방향에서 공간을 차지하게 한다. 이러한 방향으로의 공간 점유는 불가피하고 감소시키기 어렵기 때문에 이러한 배터리 또는 배터리 팩을 사용하는 자동차의 구조 설계의 설계 공간을 크게 제한한다. 동시에, 이러한 설계는 배터리 셀의 배출물이 배터리 셀 위쪽의 모든 구조를 연소시킬 수 있으므로 운전석에 있는 사람의 안전을 위험에 빠뜨리는 문제도 가질 수 있다.
종합적으로, 감압 기구를 커버판에 설치하고 지지 부재를 커버판에 대향되는 바닥부에 설치하는 것을 변경하여, 배터리 셀의 2개의 서로 대향되는 벽에 대해 감압 기구와 지지 부재를 설치하는 이러한 설계 개념은 연구자 및 본 분야의 기술자가 다양한 기술적 문제를 해결해야 하고 또한 일정한 기술적 편견 또는 오랫동안 업계에서 지켜온 설계 개념을 극복해야 하는 것으로, 결코 쉽지 않다.
상기 언급된 문제점 및 종래 기술의 배터리의 다른 잠재적인 문제점을 해결하거나 적어도 부분적으로 해결하기 위해, 본 출원의 발명자들은 이와 정반대로 많은 연구와 실험을 거쳐 새로운 형태의 배터리를 제안하였다.
예를 들어, 본 출원의 실시예에서 설명된 배터리가 적용될 수 있는 장치는 다음을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 휴대폰, 휴대용 기기, 노트북, 배터리 자동차, 전기 자동차, 선박, 우주선, 전기 장난감 및 전동 공구 등, 예를 들어 우주선은 비행기, 로켓, 우주왕복선, 우주선 등을 포함하며, 전기 장난감은 고정식 또는 이동식 전기장난감을 포함하며, 예를 들어, 게임 콘솔, 전기 자동차 장난감, 전기 선박 장난감 및 전기 항공기 장난감 등이 있다. 전동 공구는 금속 절삭 전동 공구, 연삭 전동 공구, 조립 전동 공구 및 철도 전동 공구 등을 포함하며, 예를 들어, 전기 드릴, 전기 그라인더, 전기 렌치, 전기 스크루 드라이버, 전기 해머, 전기 충격 드릴, 콘크리트 진동기 및 전기 대패가 있다.
본 출원의 실시예에서 설명되는 배터리는 상술한 장치에 한정되지 않고, 배터리를 사용하는 모든 장치에 적용될 수 있으나, 간결함을 위해 이하의 실시예에서는 전기 자동차를 예로 들어 설명한다.
예를 들어, 도 1은 본 출원의 실시예에 따른 차량(1)의 간단한 개략도를 도시한다. 차량(1)은 연료 차량, 휘발유 차량 또는 신에너지 차량이 될 수 있으며, 신에너지 자동차는 순수 전기 자동차, 하이브리드 자동차 또는 장거리 자동차 등이 될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 배터리(10)는 차량(1)의 내부에 설치될 수 있으며, 예를 들어, 배터리(10)는 차량(1)의 바닥부 또는 차량의 전방 또는 후방에 설치될 수 있다. 배터리(10)는 차량(1)의 전원 공급에 사용될 수 있고, 예를 들어 배터리(10)는 차량(1)의 작동 전원으로서 사용될 수 있다. 그리고 차량(1)은 제어기(30)와 모터(40)를 더 포함할 수 있다. 제어기(30)는 모터(40)의 전원 공급을 위해 배터리(10)를 제어하는데 사용된다. 예를 들어, 차량(1)의 시동, 탐색 및 구동 시의 작동 전력 요구 사항에 사용된다. 본 출원의 다른 실시예에서, 배터리(10)는 차량(1)의 작동 전원으로 사용될 수 있을 뿐만 아니라 또한 차량(1)의 구동 전원으로 사용되어, 연료 또는 천연 가스를 교체하거나 부분적으로 교체하여 차량(1)에 구동 동력을 제공할 수 있다. 이하에서 언급되는 배터리(10)는 또한 복수의 배터리 셀(20)을 포함하는 배터리 팩으로 이해될 수 있다.
도 2-5에 도시된 바와 같이, 배터리 셀(20)은 케이스(21), 전극 조립체(22) 및 전해액을 포함한다. 전극 조립체(22)는 배터리 셀(20)의 케이스(21)에 수용되며, 전극 조립체(22)는 양극편, 음극편 및 분리막을 포함한다. 분리막의 재질은 PP 또는 PE 등일 수 있다. 전극 조립체(22)는 권선 구조 또는 적층 구조일 수 있다. 케이스(21)는 하우징(211) 및 커버판(212)을 포함할 수 있다. 하우징(211)은 복수의 벽에 의해 형성된 수용 캐비티(211a) 및 개구부(211b)를 포함한다. 커버판(212)은 개구부(211b)에 배치되어 수용 캐비티(211a)를 폐쇄한다. 수용 캐비티(211a)에는 전극 조립체(22) 외에 전해액도 수용된다. 전극 조립체(22)의 양극편과 음극편에는 일반적으로 탭이 설치되고, 탭은 일반적으로 양극탭과 음극탭을 포함한다. 구체적으로, 양극편은 양극 집전체 및 양극 활물질층을 포함하고, 양극 활물질층은 양극 집전체의 표면에 코팅되며, 양극 활물질층이 코팅되지 않은 양극 집전체는 양극 활물질층이 코팅된 양극 집전체로부터 돌출되며, 양극 활물질층이 코팅되지 않은 양극 집전체는 양극 탭으로 사용되며, 양극 집전체의 재료는 알루미늄일 수 있고 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물, 리튬 인산철, 삼원 리튬 또는 망간산 리튬 등일 수 있다; 음극편은 음극 집전체 및 음극 활물질층을 포함하고, 음극 활물질층은 음극 집전체의 표면에 코팅되며, 음극 활물질층이 코팅되지 않은 음극 집전체는 음극 활물질층이 코팅된 음극 집전체로부터 돌출되며, 음극 활물질층이 코팅되지 않은 음극 집전체는 음극 탭으로 사용된다. 음극 집전체의 재료는 구리일 수 있고, 음극 활물질은 탄소 또는 실리콘 등일 수 있다. 큰 전류가 퓨징 없이 흐르도록 하기 위해 양극 탭의 개수는 복수이고 함께 적층되며, 음극 탭의 개수는 복수이고 함께 적층된다. 양극 탭 및 음극 탭은 각각 연결 부재(23)를 통해 배터리 셀(20) 외부에 위치하는 양극 단자(214a) 및 음극 단자(214b)와 전기적으로 연결될 수 있다. 각형 배터리 셀의 경우 일반적으로 양극 단자(214a)와 음극 단자(214b)는 커버판(212) 부분에 설치될 수 있다. 복수의 배터리 셀(20)은 양극 단자(214a)와 음극 단자(214b)를 통해 직렬 및/또는 병렬로 함께 연결되어 다양한 시나리오에 사용된다.
도 2-5에 도시된 실시예에서, 하우징(211)은 하나의 개구부(211b)를 갖지만, 일부 다른 실시예에서 하우징(211)은 또한 서로 대향되게 배치된 2개의 개구부(211b)를 가질 수 있으며, 2개의 개구부(211b)에는 각각 커버판(212)이 배치되어 수용 캐비티(211a)를 폐쇄하는 것으로 이해할 수 있다.
도 6은 복수의 배터리 셀(20)을 수용한 배터리(10)의 분해도를 도시하고, 도 7은 도 6에 도시된 배터리(10)의 단면도를 도시한다. 설명의 편의상, 상술한 양극 단자(214a)와 음극 단자(214b)를 총칭하여 전극 단자(214)라고 칭할 수 있으며, 도 7에는 전극 단자(214)가 도시되어 있다. 도 6-7에 도시된 바와 같이, 본 출원의 일부 실시예에 따른 배터리(10)는 복수의 배터리 셀(20) 및 버스 부재(12)를 포함하며, 버스 부재(12)는 전극 단자(214)를 연결하여 복수의 배터리 셀(20)을 직렬 및/또는 병렬로 전기적으로 연결한다. 이들 배터리 셀(20) 중 적어도 하나의 배터리 셀(20)은 감압 기구(213)을 포함한다. 일부 실시예에서, 복수의 배터리 셀(20) 중 배터리(10) 내의 위치로 인해 열 폭주에 더 민감할 수 있는 배터리 셀에 감압 기구(213)를 설치할 수 있다. 물론, 배터리(10)의 각 배터리 셀(20)에 감압 기구(213)를 설치하는 것도 가능하다.
감압 기구(213)는 그가 위치한 적어도 하나의 배터리 셀(20)의 내부 압력 또는 온도가 임계값에 도달할 때 작동하여 배터리 셀(20) 내부의 압력을 방출함으로써 더 위험한 사고를 피하는 데 사용된다. 전술한 바와 같이, 감압 기구(213)는 방폭 밸브, 가스 밸브, 감압 밸브 또는 안전 밸브 등으로도 불릴 수 있다. 버스 부재(12)는 버스바 또는 버스 등으로도 불리며, 이는 복수의 배터리 셀(20)을 직렬 및/또는 병렬로 전기적으로 연결하는 부재이다. 복수의 배터리 셀(20)이 버스 부재(12)를 통해 직렬 및 병렬로 연결된 후에는 더 높은 전압을 가지므로, 버스 부재(12)가 있는 측을 고압 측이라고 하는 경우가 있다.
도 8은 도 7에 도시된 배터리(10)에 포함된 감압 기구(213) 및 감압 기구(213)와 관련된 열관리 부재(13)의 부분 확대 단면도이다. 도 6-8에 도시된 바와 같이, 열관리 부재(13)는 감압 기구(213)가 작동될 때 배터리 셀(20)에서 배출되는 배출물이 열관리 부재(13)를 통과하도록 구성된다. 본 출원에서 열관리 부재(13)은 배터리 셀(20)의 온도를 관리 또는 조절할 수 있는 부품을 의미하고, 여기서 온도의 관리 또는 조절은 배터리 셀(20)의 가열 또는 냉각을 의미하며, 구체적으로 열관리 부재(13)은 냉각 부재 및 가열 부재 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 추운 겨울 온도의 일부 지역에서 전기 자동차를 시동하기 전에 배터리(10)를 가열하면 배터리 성능을 향상시킬 수 있다. 배터리(10)를 사용하는 동안 배터리 셀(20)은 열을 발생시켜 온도를 증가시키므로 열관리 부재(13)는 또한 복수의 배터리 셀(20)을 냉각하기 위한 유체를 수용하는 데 사용될 수 있다. 냉각의 효율성을 달성하기 위해, 열관리 부재(13)는 일반적으로 열전도성 실리콘과 같은 방법에 의해 배터리 셀(20)에 부착된다. 열관리 부재는 또한 다른 접착제를 사용하는 것과 같은 다른 방법에 의해 배터리 셀(20)에 부착될 수 있다.
본 출원의 실시예에 대한 설명에서는 열관리 부재(13)가 배터리 셀(20)을 냉각 또는 온도를 내리는 데 사용되는 경우를 중심으로 설명하며, 이러한 경우 열관리 부재(13)는 냉각 목적을 위한 냉각 유체를 포함할 수 있으므로 열관리 부재(13)은 냉각 부재, 냉각 시스템 또는 냉각판 등으로도 불릴 수 있고, 수용하는 유체는 냉각 매체 또는 냉각 유체라고 부를 수 있으며, 보다 구체적으로 냉각 액체 또는 냉각 기체라고 부를 수 있다. 선택적으로, 열관리 부재(13)에 수용된 유체는 더 나은 온도 조절을 달성하기 위해 순환될 수 있다. 선택적으로 유체는 물, 물과 글리콜의 혼합물 또는 공기 등일 수 있다.
계속해서 도 6을 참조하면, 배터리(10)는 일반적으로 하나 이상의 배터리 셀(20)을 포장하기 위한 박스 본체(11)를 포함한다. 박스 본체(11)는 배터리 셀의 충전 또는 배출물에 영향을 미치는 액체 또는 기타 이물질을 방지할 수 있으며, 박스 본체(11)는 일반적으로 커버 본체(111) 및 박스 쉘(112)로 구성된다. 그 중, 박스 본체(11), 특히 박스 본체(11)의 박스 쉘(112)의 구조는 이하에서 보다 상세하게 소개될 것이다.
도 6-8을 참조하면, 기존의 배터리와는 달리, 본 출원의 실시예에 따른 배터리(10)의 중요한 특징은 감압 기구(213)과 관련된 열관리 부재(13)는 감압 기구(213)가 설치된 배터리 셀의 동일측(또는 동일한 벽)에 부착되고, 배터리 셀(20)을 지지하는 지지 부재는 그와 교차하는 타측(또는 다른 벽)에 부착된다. 설명의 편의를 위해, 이하에서는 지지 부재에 의해 지지되는 배터리 셀(20)의 일측을 제2 벽이라 한다(일부 바람직한 실시예에서 제2벽은 구체적으로 바닥벽으로 이해하거나 또는 바닥부라고 칭할 수 있음). 배터리 셀(20)이 박스 본체(11)에서 예를 들어 수직으로 배치, 측면으로 배치, 수평으로 배치(눕혀서) 또는 거꾸로 배치되는 것처럼 배터리 또는 배터리 팩에서 어떻게 배치되든지 간에 상관없이, 지지 부재에 의해 지지되는 일측을 제2벽이라고 한다. 상응하게, 열관리 부재(13)가 부착되고 감압 기구(213)가 설치되는 배터리 셀(20)의 일측을 제1 벽이라 한다(일부 바람직한 실시예에서, 제1 벽은 또한 구체적으로 측벽으로 이해하거나, 또는 측부라고 칭할 수도 있음).
본 출원에서 "수직으로 배치"는 도 2및 도6에 도시된 바와 같이 커버판(212)이 커버 본체(111)에 인접하고 거의 평행한 방식으로 배터리 셀(20)이 박스 본체(11)에 장착된 것을 의미한다. 유사하게, "수평으로 배치" 또는 "측면으로 배치"는 도 3-5에 도시된 바와 같이 커버판(212)이 커버 본체(111)에 대략 수직인 상태로 배터리 셀(20)이 박스 본체(11)에 장착되는 것을 의미한다. "거꾸로 배치"는 커버판(212)이 박스 쉘(112)의 바닥부(112a)에 인접하고 대략 평행한 상태로 배터리 셀(20)이 박스 본체(11)에 장착되는 것을 의미한다.
또한, 본 출원에서 언급된 제1 벽 및 제2 벽이 서로 교차할 수 있는 한, 제1 및 제2 벽은 측벽, 바닥벽, 및 커버판(212)를 포함하는 배터리 셀(20)의 임의의 적절한 벽일 수 있음을 이해해야 한다. 지지 부재는 배터리 셀(20)을 지지하기 위해 사용되는 부재, 예를 들어, 열관리 부재(13) 또는 그 일부일 수 있고, 또는 도 6-8에 도시된 바와 같이 배터리(10)의 박스 쉘(112)의 임의의 적절한 부분일 수 있고, 또는 도 7에 도시된 바와 같은 배터리(10)의 보호 부재 또는 보호판(115) 등일 수 있다. 물론, 지지 부재는 박스 쉘(112)의 내측에만 배치되어 배터리 셀(20)을 지지하는 부재일 수도 있다. 이해의 편의를 위해, 도 9-10은 박스 쉘(112)의 바닥부를 지지 부재(16)로 제공하거나, 또는 지지 부재(16)가 박스 쉘(112)의 바닥부 또는 그 일부를 구성하는 실시예를 개략적으로 도시하며, 또한 여기서 박스 쉘(112)의 측면부(112b)과 바닥부의 특징을 보다 명확하게 보여주기 위해 배터리 셀(20)은 제거된다.
배터리 셀(20)이 수직으로 배치, 측면으로 배치, 수평으로 배치, 거꾸로 배치되는 방식에 관계없이, 본 출원의 실시예에 따른 배터리(10)에 사용되는 지지 부재(16), 열관리 부재(13) 및 감압 기구(213)는 배터리 셀(20)에서 서로 교차되게 설치되는 2개의 벽면에 배치되며, 이는 배터리가 차지하는 공간에서 기존 기술이 가지지 못한 유연성을 제공한다. 즉, 본 출원에 따른 실시예에서, 감압 기구(213) 및 지지 부재(16)의 설계에 의해 점유되는 공간은 2개의 상이한 차원 또는 방향으로 분산된다.
일반적으로, 기본적인 사각형 모양의 배터리(10) 및 배터리 셀(20)의 경우, 감압 기구(213)와 지지 부재(16)의 설계는 주로 차량의 측면 공간 및 높이 공간을 각각 주로 차지하게 되며, 이는 종래 기술의 배터리로 지지하거나 적용할 수 없는 자동차 설계를 가능하게 할 뿐만 아니라, 경우에 따라 배터리 장치를 배치하는데 사용할 수 있는 차량의 공간 활용도를 개선하고, 차량에 배치할 수 있는 배터리 장치의 에너지 밀도를 높이는데 도움이 될 수 있다. 구체적으로, 배터리 기술의 발달에 따라 안전이 보장되는 조건에서 배터리 셀(20)을 수용하는 공간을 제외하고 배터리(10)의 각 구조 및 구성 요소가 차지하는 크기를 1mm 줄이는 것은 매우 어렵다. 따라서, 감압 기구(213) 및 지지 부재(16)의 설계가 차지하는 공간을 2개의 다른 차원 또는 방향으로 분배함으로써, 적어도 일부 자동차 설계의 경우 배터리 구조의 소형화를 현저히 개선할 수 있으며, 이에 따라 배터리의 에너지 밀도를 개선할 수 있다.
출원의 일부 실시예에 따르면, 도 6-8에 도시된 바와 같이, 감압 기구(213)는 배터리 셀(20)의 제1벽에 설치될 수 있고, 또한 열관리 부재(13)가 제1벽에 부착될 수 있다. 일부 실시예에서, 감압 기구(213)는 그 외표면이 제1 벽의 외표면과 같은 높이가 되도록 배치될 수 있다. 이러한 같은 높이의 배치 방식은 제1 벽과 열관리 부재(13) 사이의 부착을 용이하게 한다. 일부 대안적인 실시예에서, 감압 기구(213)의 외표면은 또한 제1 벽의 외표면 내로 오목하게 배치될 수 있다. 이러한 오목 구조는 회피 공간의 일부를 제공할 수 있으며, 이에 의해 예를 들어 열관리 부재(13)의 회피 구조(134)를 줄이거나 심지어 생략할 수 있으며, 회피 구조(134)는 아래에서 상세히 설명될 것이다.
본 출원의 일부 실시예에 따르면, 도 9-10에 도시된 바와 같이, 지지 부재(16)는 중력 방향과 반대 방향으로 배터리 셀(20)을 지지하도록 제2 벽에 부착된다. 또한, 도 6-8에 도시된 바와 같이, 감압기구(213)와 열관리 부재(13)는 배터리 셀(20)이 박스 본체(11)에 어떻게 배치되는지에 관계없이 중력 방향과 평행한 배터리 셀(20)의 제1벽에 배치될 수 있다. 예를 들어, 배터리 셀(20)이 박스 본체(11) 내에서 수직으로 배치 또는 거꾸로 배치되는 경우, 제1벽은 배터리 셀(20) 자신의 측벽이고, 배터리 셀(20)이 박스 본체(11)에 수평으로 배치되는 경우, 제1벽은 커버판(212) 또는 커버판(212)에 대향하는 벽일 수 있다.
설명의 편의를 위해, 아래에서 도 6-8을 참조하여 감압 기구(213) 및 열관리 부재(13)가 배터리 셀(20)의 측부 또는 측벽에 배치되는 일부 실시예를 설명할 것이며, 도 9-10을 참조하여 전술한 배터리(10)에 하나 이상의 배터리 셀(20)을 포장하기 위한 박스 본체(11)의 구체적인 구조 및 설계를 보다 상세하게 설명한다.
일부 실시예에서, 도 6-7 및 9-10에 도시된 바와 같이, 박스 본체(11)는 커버 본체(111) 및 박스 쉘(112)를 포함할 수 있다. 커버 본체(111)와 박스 쉘(112)는 함께 기밀하게 조립되어 공동으로 둘러싸 복수의 배터리 셀(20)을 수용하기 위한 전기 캐비티(11a)를 형성할 수 있다. 일부 실시예에서, 열관리 부재(13)는 복수의 배터리 셀을 수용하기 위한 박스 본체(11)의 일부를 구성할 수 있다. 예를 들어, 열관리 부재(13)는 박스 본체(11)의 박스 쉘(112)의 측면부(112b)를 구성하거나 측면부(112b)의 일부를 구성할 수 있다. 박스 쉘(112)은 측면부(112b) 외에 또한 바닥부(112a)를 포함한다. 도 6 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서 측면부(112b)는 프레임 구조로 형성되고 또한 열관리 부재(13)와 함께 조립될 수 있다. 이러한 방식은, 배터리(10)의 구조를 보다 콤팩트하게 할 수 있고, 공간의 유효 활용을 향상시킬 수 있고, 에너지 밀도를 향상시키는데 유리하다.
일부 실시예에서, 지지 부재(16)는 박스 쉘(112)의 일부를 구성할 수 있거나, 또는 예를 들어, 박스 쉘(112)의 바닥부(112a) 또는 그의 부분 구조는 지지 부재(16)를 구성할 수 있다. 또는, 일부 대안적인 실시예에 따르면, 지지 부재(16)는 또한 박스 쉘(112) 내에 배치될 수 있다.
일부 실시예에서, 열관리 부재(13)는 지지 부재(16)와 일체로 형성될 수 있다. 상기와 같이 열관리 부재(13)와 지지 부재(16)가 교차하는 제1벽과 제2벽에 배치되는 구조적 설계는, 열관리 부재(13)와 지지 부재(16)가 서로 교차 또는 연결되도록 설계될 수도 있으며, 이를 바탕으로 둘은 더욱 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 열관리 부재(13)와 지지 부재(16)는 L자형, 역T자형 또는 U자형 등의 일체형 구조를 형성할 수 있다. 이로써 배터리의 구조적 강도를 향상할 수 있다. 일부 대안적인 실시예에서, 지지 부재(16)는 또한 적절한 방식으로 열관리 부재(13)와 함께 고정될 수 있으며, 이러한 방식은 지지 부재(16) 및 열관리 부재(13)의 제조를 용이하게 하여 제조 비용을 감소시킨다.
일부 대안적인 실시예에서, 열관리 부재(13)는 또한 박스 쉘(112)의 측면부(112b) 또는 바닥부(112a)과 일체로 형성되어, 박스 본체(11)의 박스 쉘(112)과 일체로 형성될 수 있다. 이러한 성형 방법은 박스 쉘(112)의 부분 강도를 높일 수 있고, 누수가 발생하기 쉽지 않다.
즉, 열관리 부재(13)와 박스 본체(11)의 관계는 다양할 수 있다. 예를 들어, 일부 대안적인 실시예에서, 열관리 부재(13)는 박스 본체(11)의 박스 쉘(112)의 일부가 아니라, 박스 쉘(112)의 일측에 조립되는 부재일 수 있다. 이러한 방식은 박스 본체(11)를 밀폐 상태로 유지하는 데 도움이 된다. 다른 대안적인 실시예에서, 열관리 부재(13)는 또한 적절한 방식으로 박스 쉘(112)에 통합될 수 있으며, 이는 또한 박스 본체(11)를 기밀하게 유지하는 데 유리하다.
일부 실시예에서, 도 6-9에 도시된 바와 같이, 배터리(10)는 박스 쉘(112)의 측면부(112b)의 적어도 일부에 의해 구성되는 수집 캐비티(11b)를 더 포함한다. 본 출원에서 수집 캐비티(11b)는 감압 기구(213)가 작동될 때 배터리 셀(20) 및 열관리 부재(13)로부터의 배출물을 수집하는 캐비티를 의미한다. 예를 들어, 측면부(112b) 또는 측면부(112b)의 일부가 중공 구조로 구성되고, 또한 이 중공 구조가 수집 캐비티(11b)를 구성한다. 이러한 방식은 배터리(10) 구조를 보다 소형화 할 수 있고, 동시에 배터리(10)를 경량화 할 수 있다. 열관리 부재(13)는 측면부(112b)와 배터리 셀(20) 사이에 배치될 수 있고, 구체적으로 열관리 부재(13)는 측면부(112b)과 배터리 셀(20)의 제1 벽 사이에 배치될 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 수집 캐비티(11b)는 또한 커버 본체(111)와 박스 쉘(112) 사이에서 연장되도록 배치된 빔(114)에 의해 구성될 수 있다. 빔(114)은 박스 쉘(112)의 바닥부(112a)으로부터 바닥부(112a)에 수직인 방향으로 커버 본체(111)까지 연장된다. 열관리 부재(13)는 빔(114)과 배터리 셀(20) 사이에 배치될 수 있으며, 구체적으로 열관리 부재(13)는 빔(114)과 배터리 셀(20)의 제1벽 사이에 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 빔(114)은 중공 구조를 가질 수 있고, 또한 빔(114)의 중공 공간은 수집 캐비티(11b)를 구성할 수 있다.
일부 실시예에서, 박스 쉘(112)의 측면부(112b)과 빔(114)은 동일한 구성 요소일 수 있다.
수집 캐비티(11b)는 배출물을 수집하는 데 사용되며 밀봉되거나 밀봉되지 않을 수 있다. 일부 실시예에서, 수집 캐비티(11b)는 공기 또는 다른 가스를 포함할 수 있다. 선택적으로, 수집 캐비티(11b)는 또한 냉각 액체와 같은 액체를 포함할 수 있거나, 액체를 수용하기 위한 구성요소로, 수집 캐비티(11b)로 유입되는 배출물의 온도를 더 낮추기 위해 설치될 수 있다. 추가로 선택적으로, 수집 캐비티(11b) 내의 기체 또는 액체는 순환된다.
일부 실시예에서, 지지 부재(16)는 추가 수집 캐비티(미도시)를 더 포함할 수 있고, 또한 추가 수집 캐비티는 배터리 셀(20)로부터의 배출물을 수용하기 위해 수집 캐비티(11b)의 바닥부 또는 하부에서 수집 캐비티(11b)와 작동 가능하게 연통될 수 있다. 추가 수집 캐비티는 또한 배출물을 위한 더 큰 방열 영역을 제공할 수 있으므로 배출물이 배터리(10) 내에서 효과적으로 냉각된 후 배출될 수 있어 배터리(10)의 안전 성능이 향상된다. 수집 캐비티(11b)에는 흐름 가이드 구조가 설치될 수 있고, 이 흐름 가이드 구조는 또한 가이드 홈 등과 같은 구조를 통해 배출물을 수집 캐비티(11b) 내의 미리 결정된 위치로 안내할 수 있으며, 미리 결정된 위치는 추가 수집 캐비티와 수집 캐비티(11b)의 연통 위치 부근에 위치할 수 있다. 이로써, 가능한 한 빨리 배출물을 추가 수집 캐비티에 수용되도록 보다 효율적으로 안내하거나 또는 추가 수집 캐비티를 통해 배출물을 배터리(10) 외부로 안전하게 배출하는데 유리하다.
도 6-10과 관련하여 이전에 설명된 감압 기구(213) 및 열관리 부재(13)가 배터리 셀(20)의 제1 벽에 배치되는 실시예에서, 열관리 부재(13)는 아래에 설명된 구조적 특징 및 특성 중 임의의 하나 이상을 갖도록 추가로 설계될 수 있다.
도 11 내지 도14는 각각 본 출원의 일부 실시예에 따른 다른 각도에서 본 열관리 부재(13)의 구조도, 단면도, 및 분해도를 도시한다. 도 11-14 및 전술한 도 8을 참조하면, 일부 실시예에서, 열관리 부재(13)는 한 쌍의 열전도판 및 한 쌍의 열전도판 사이에 형성된 유로(133)를 포함할 수 있다. 이하 설명의 편의상, 상기 한 쌍의 열전도판을 복수의 배터리 셀(20)에 부착되는 제1 열전도판(131) 및 배터리 셀(20)과 이격되는 제1 열전도판(131)의 일측에 배치되는 제2 열전도판(132)라고 한다. 유로(133)은 유체가 내부로 흐르도록 사용된다. 일부 실시예에서, 제1 열전도판(131), 제2 열전도판(132) 및 유로(133)를 포함하는 열관리 부재(13)는 블로우 몰딩과 같은 적절한 공정에 의해 일체로 형성될 수 있다. 일부 대안적인 실시예에서, 제1 열전도판(131) 및 제2 열전도판(132)은 용접(예를 들어, 브레이징)에 의해 함께 조립된다. 일부 대안적인 실시예에서, 제1 열전도판(131), 제2 열전도판(132) 및 유로(133)는 또한 별도로 형성되고 함께 조립되어 열관리 부재(13)를 형성할 수 있다.
예를 들어, 일부 실시예에서, 제1 열전도판(131)과 제2 열전도판(132)에는 유로(133)에 대응하는 반홈 구조가 각각 형성될 수 있고, 또한 제1 열전도판(131)과 제2 열전도판(132)의 반홈 구조는 서로 정렬된다. 제1 열전도판(131)과 제2 열전도판(132)을 조립함으로써, 제1 열전도판(131)과 제2 열전도판(132)의 반홈 구조가 유로(133)로 결합되고, 최종적으로 열관리 부재(13)을 형성한다.
물론, 위에서 설명된 열관리 부재(13)의 특정 구조는 단지 예시적인 것이며, 본 출원의 보호 범위를 제한하려는 의도가 아니다. 임의의 다른 적절한 구조 또는 배치가 또한 가능하다. 예를 들어, 일부 대안적인 실시예에서, 제1 열전도판(131), 제2 열전도판(132) 및 유로(133) 중 적어도 하나는 생략될 수 있다. 예를 들어, 제2 열전도판(132)은 생략될 수 있다. 즉, 일부 실시예에서 열관리 부재(13)는 제1 열전도판(131) 및 일측에 배치되거나 또는 매립되는 유로(133)만을 포함할 수 있다. 설명의 편의를 위해, 이하에서는 제1 열전도판(131), 제2 열전도판(132) 및 유로(133)를 포함하는 열관리 부재(13)를 예로 들어 본 출원의 열관리 부재(13)와 관련된 개선 사항을 주로 설명한다.
전술한 바와 같이, 감압 기구(213)가 작동되면, 감압 기구(213)의 위치에 대응하는 배터리 셀(20) 외부에 회피 구조(134)를 설치할 필요가 있다. 이러한 감압 기구(213)는 원활하게 작동되어 적절한 역할을 할 수 있다. 일부 실시예에서, 회피 구조(134)는 열관리 부재(13) 상에 배치되어, 열관리 부재(13)가 복수의 배터리 셀(20)에 부착될 때, 회피 구조(134)와 감압 기구(213) 사이에 회피 캐비티(134a)를 형성할 수 있다. 즉, 본 출원에서 언급된 회피 캐비티(134a)는 회피 구조(134)와 감압 기구(213)가 함께 둘러싸 형성하는 폐쇄 캐비티를 의미한다. 이러한 방안에서, 배터리 셀(20)로부터의 배출물의 배출을 위해, 회피 캐비티(134a)의 입구측 표면은 감압 기구(213)의 작동에 의해 개방될 수 있고, 입구측 표면과 반대되는 출구측 표면은 고온 및 고압의 배출물로 인해 부분적으로 파손되고 개방되어 배출물의 배출 통로를 형성할 수 있다. 다른 일부 실시예에 따르면, 회피 캐비티(134a)는, 예를 들어, 회피 구조(134)와 감압 기구(213)가 함께 둘러싸 형성되는 비밀폐 캐비티일 수 있고, 비밀폐 캐비티의 출구측 표면은 원래 배출물이 흘러나올 수 있는 통로가 구비될 수 있다.
도 8 및 도 13을 참조하면, 일부 실시예에서 열관리 부재(13)에 형성되는 회피 구조(134)은 회피 바닥벽(134b) 및 회피 캐비티(134a)룰 둘러싸는 회피 측벽(134c)을 포함할 수 있다. 본 출원에서 회피 바닥벽(134b) 및 회피 측벽(134c)은 회피 캐비티(134a)에 대해 상대적이다. 구체적으로, 회피 바닥벽(134b)은 감압 기구(213)에 대향되는 회피 공간(134a)의 벽을 말하며, 회피 측벽(134c)은 회피 바닥벽(134b)에 인접하고 소정 각도를 형성하여 회피 공간(134a)을 둘러싸는 벽이다. 일부 실시예에서, 회피 바닥벽(134b)은 제2 열전도판(132)의 일부일 수 있고, 회피 측벽(134c)은 제1 열전도판(131)의 일부일 수 있다.
예를 들어, 일부 실시예에서, 회피 구조(134)는 제1 열전도판(131)의 일부를 제2 열전도판(132) 쪽으로 함몰시켜 개구부를 형성하고, 또한 개구부의 에지를 제2 열전도판(132)과 적절한 고정 방법으로 함께 고정함으로써 형성될 수 있다. 감압 기구(213)가 작동되면, 배터리 셀(20)로부터의 배출물이 먼저 회피 캐비티(134a)로 들어간다. 도 8의 회피 캐비티(134a)에서 화살표로 표시된 바와 같이, 배출물은 일반적으로 부채꼴 방향으로 외부로 배출된다.
기존의 열관리 부재와 달리, 본 출원에 따른 실시예의 열관리 부재(13)는 감압 기구(213)가 작동될 때 파손되어 배터리 셀(20)로부터의 배출물이 열관리 부재(13)를 통과하게 된다. 이러한 설치의 장점은 배터리 셀(20)로부터의 고온 및 고압의 배출물이 열관리 부재(13)를 원활하게 통과할 수 있어 배출물이 적시에 배출되지 않아 발생하는 2차 사고를 방지할 수 있어, 배터리(10)의 안전 성능을 향상시킬 수 있다.
배출물이 열관리 부재(13)을 원활하게 통과할 수 있도록 하기 위해, 감압 기구(213)에 대향하는 열관리 부재(13)의 위치에 통공 또는 부분 방출 기구가 설치될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 회피 바닥벽(134b), 즉, 제2 열전도판(132)에는 부분 방출 기구가 설치될 수 있다. 본 출원에서 부분 방출 기구는 감압 기구(213)가 작동시 작동되어 적어도 배터리 셀(20)로부터의 배출물이 열관리 부재(13)를 통해 배출되는 것을 허용하는 기구를 말한다. 일부 실시예에서, 부분 방출 기구는 또한 배터리 셀(20) 상의 감압 기구(213)과 동일한 구조를 채택할 수 있다. 즉, 일부 실시예에서, 부분 방출 기구는 제2 열전도 판(132)에 배치되는 감압 기구(213)과 동일한 구성을 갖는 기구일 수 있다. 일부 대안적인 실시예에서, 부분 방출 기구는 감압 기구(213)과 다른 구조를 채택하며, 단지 회피 바닥벽(134b)에 설치된 박약 구조일 수 있으며, 박약 구조는 예를 들어 회피 바닥벽(134b)와 일체로 된 얇은 박약부, 노치(예를 들어, 도 11 및 14에 도시된 십자형 노치(134d)), 또는 회피 바닥벽(134b)에 장착된 플라스틱과 같은 깨지기 쉬운 재료로 만들어진 취약부 등을 포함할 수 있지만 이에 제한되지는 않는다.
일부 실시예에서, 배출물이 열관리 부재(13)를 원활하게 통과할 수 있도록 하기 위해, 회피 구조(134)는 또한 열관리 부재(13)를 관통하는 통공일 수 있다. 즉, 회피 구조물(134)은 회피 측벽(134c)만을 가질 수 있고, 또한 회피 측벽(134c)은 통공의 구멍 벽이다. 이 경우, 감압 기구(213)가 작동되면, 배터리 셀(20)로부터의 배출물은 직접 회피 구조(134)를 해 배출될 수 있다. 이러한 방식으로, 2차 고압의 형성을 보다 효과적으로 방지할 수 있어, 배터리(10)의 안전 성능을 향상시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 위에서 설명되고 도 6-9에 도시된 바와 같이, 배터리(10)는 박스 쉘(112)의 측면부(112b)의 적어도 일부에 의해 형성되는 수집 캐비티(11b)를 포함하고, 수집 캐비티(11b)는 감압 기구(213)가 작동될 때 배터리 셀(20) 및/또는 열관리 부재(13)로부터 배출물을 수집하는 데 사용된다. 이러한 실시예에서, 도 8에 도시된 바와 같이, 박스 쉘(112)의 측면부(112b)에는 열관리 부재(13) 또는 감압 기구(213)에 대응하는 위치 또는 벽면에 배출공(114a)이 설치될 수 있다. 이 경우, 배출물은 열관리 부재(13)를 통과한 후 배출공(114a)를 통해 측면부(112b)에 의해 형성된 수집 캐비티(11b)로 유입된다.
전술한 바와 같이, 일부 대안적인 실시예에서, 수집 캐비티(11b)는 또한 커버 본체(111)와 박스 쉘(112) 사이에서 연장되도록 배치된 빔(114)에 의해 구성될 수 있으며, 이 경우 전술한 열관리 부재(13) 또는 감압기구(213)에 대응하는 빔(114)의 위치 또는 벽면에 배출공(114a)을 설치할 수 있으며, 이는 배터리 셀(20) 및/또는 열관리 부재(13)로부터의 배출물이 배출공(114a)을 통해 빔(114)에 의해 구성된 수집 캐비티(11b)으로 유입되게 한다.
일부 실시예에서, 열관리 부재(13)는 또한 감압 기구(213)가 작동될 때 파손되어 유체가 유출될 수 있도록 구성될 수 있다. 유체가 유출되면 배터리 셀(20)의 고온 고압 배출물을 신속하게 냉각하고 화재를 진압함으로써 다른 배터리 셀(20) 및 배터리(10)에 대한 추가 손상을 방지하여 더 심각한 사고가 발생되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 회피 측벽(134c)은 또한 배터리 셀(20)로부터의 배출물에 의해 쉽게 손상되도록 형성될 수 있다.
배터리 셀(20)의 상대적으로 큰 내부 압력으로 인해 배터리 셀(20)로부터의 배출물은 대체로 원추형으로 외부로 배출된다. 이 경우, 회피 측벽(134c)과 배출물 사이의 접촉 면적이 증가될 수 있다면, 회피 측벽(134c)이 손상될 가능성을 높일 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 회피 측벽(134c)은 회피 바닥벽(134b)에 대해 소정의 각도를 형성할 수 있으며, 소정의 각도는 105° 내지 175°이다. 이 각도를 적절하게 설정함으로써, 회피 측벽(134c)이 감압 기구(213)가 작동될 때 더 쉽게 파손될 수 있게 하여 추가적으로 유체가 유출되어 배출물과 접촉할 수 있게 한다. 유체(예를 들어, 냉각 액체)가 유출되는 순간에 배출물의 고온에 의해 순간적으로 기화되어 배출물로부터 많은 양의 열을 흡수하여 적시에 배출물을 냉각시키는 효과를 달성한다.
또한, 이러한 회피 측벽(134c)의 배치는 전술한 회피 캐비티(134a)를 갖는 경우 및 회피 구조(134)가 통공인 경우에도 적용될 수 있다. 예를 들어, 회피 구조(134)가 통공인 경우, 통공의 직경은 열관리 부재(13)을 향하는 감압 기구(213)의 방향을 따라 점차 감소할 수 있고, 또한 열관리 부재(13)를 향하는 감압 기구(213)의 방향에 대한 통공의 구멍 벽에 의해 형성되는 협각은 예를 들어 15° 내지 85°일 수 있다.
다른 일부 실시예에서, 감압 기구(213)가 작동될 때 회피 측벽(134c)이 배출물에 의해 손상되어 유체가 용이하게 유출될 수 있도록 회피 측벽(134c)에 임의의 유형의 박약 구조가 설치될 수도 있다.
상기 실시예에서는 열관리 부재(13)가 회피 구조(134)를 갖는 경우를 설명하였다. 그러나, 일부 대안적인 실시예에서, 열관리 부재(13)는 회피 구조(134)를 포함하지 않을 수 있다. 이 경우, 회피 캐비티(134)는, 예를 들어, 감압 기구(213)의 둘레에 형성된 돌출된 부분과 열관리 부재(13)에 의해 형성될 수 있다. 또한, 감압 기구(213)에 대향하는 열관리 부재(13)의 위치에 부분 방출 기구 또는 박약 구조를 설치하여, 배터리 셀로부터의 배출물이 열관리 부재(13)를 통과 및/또는 파손하게 하여 유체가 유출되도록 할 수 있다.
다른 대안적인 실시예에서, 감압 기구(213)은 회피 공간없이 작동되도록 설계될 수 있으며, 이러한 감압 기구(213)는 열관리 부재(13)에 가깝게 배치될 수 있고, 열관리 부재(13)은 회피 구조(134)를 갖지 않을 수 있고, 회피 캐비티(134a)를 형성할 필요도 없다. 이것도 가능하다.
회피 캐비티(134a)가 존재하는 전술한 실시예에서, 회피 캐비티(134a)는 열관리 부재(13)를 통해 수집 캐비티(11b)로부터 격리되도록 설계될 수 있다. 여기서 "격리"란 분리되어 있는 것을 말하며, 밀봉된 것이 아닐 수 있다. 이 상황은 배출물이 회피 측벽(134c)을 뚫고 빠져나가 유체가 흘러나오도록 하여 배출물의 온도를 더욱 낮추고 화재를 진압함으로써 배터리의 안전 성능을 향상시키는 데 더 유리할 수 있다. 또한, 전술한 회피 구조(134)가 통공인 경우, 회피 캐비티(134a)와 수집 캐비티(11b)는 서로 연통될 수 있다. 이러한 방법은 배출물 배출에 더 유리하므로 2차 고압으로 인한 안전 위험을 피할 수 있다.
이상에서는 도 1-14를 참조하여 본 출원의 실시예의 배터리에 대해 설명하였고, 다음은 도 15 및 도 16을 참조하여 본 출원의 실시예에 따른 배터리 제조 방법 및 장치를 설명하며, 구체적으로 설명되지 않은 부분은 전술한 실시예를 참조할 수 있다.
구체적으로, 도 15는 본 출원의 실시예에 따른 배터리 제조 방법(300)의 개략적인 흐름도를 도시한다. 도 15에 도시된 바와 같이, 방법(300)은 다음을 포함한다: 301은 복수의 배터리 셀을 제공하며, 복수의 배터리 셀 중 적어도 하나의 배터리 셀은 감압 기구와 적어도 2개의 벽을 포함하고, 적어도 2개의 벽은 교차하도록 설치된 제1 벽 및 제2 벽을 포함하며, 감압 기구는 제1 벽에 설치되고, 감압 기구는 배터리 셀의 내부 압력 또는 온도가 임계값에 도달할 때 작동하여 내부 압력을 방출하는데 사용된다; 302는 열관리 부재를 제공하고, 또한 열관리 부재를 제1 벽에 부착하며, 열관리 부재는 배터리 셀의 온도를 조절하기 위해 유체를 수용하는데 사용되며, 또한 감압 기구의 작동 시, 배터리 셀에서 배출되는 배출물이 열관리 부재를 통과하도록 구성된다; 303은 지지 부재를 제공하고, 또한 배터리 셀을 지지하기 위해 지지 부재를 제2 벽에 부착한다.
일부 실시예에서, 이 방법은 다음을 더 포함한다: 304는 박스 본체를 제공하고, 박스 본체는 커버 본체와 박스 쉘을 포함하고, 박스 쉘과 커버 본체는 함께 둘러싸 배터리 셀을 수용하기 위한 전기 캐비티를 형성하며; 또한 박스 쉘의 내측에는 지지 부재가 제공된다. 대안적으로, 일부 대안적인 실시예에 따르면, 박스 쉘의 일부를 지지 부재로서 사용할 수 있다.
일부 실시예에서, 박스 본체는 서로 대향 배치된 커버 본체와 박스 쉘 사이에서 연장되는 빔을 더 포함하며, 열관리 부재를 제공하는 것은 열관리 부재를 빔과 제1 벽 사이에 배치하는 것을 포함한다.
도 16은 본 출원의 실시예에 따른 배터리 제조 장치(400)의 개략적인 블록도를 도시한다. 도 16에 도시된 바와 같이, 본 출원의 실시예에 따른 장치(400)는 다음을 포함한다: 배터리 셀 제조 모듈(401)은 복수의 배터리 셀을 제조하는데 사용되며, 복수의 배터리 셀 중 적어도 하나의 배터리 셀은 적어도 2개의 벽 및 감압 기구를 포함하고, 적어도 2개의 벽은 교차하도록 설치된 제1 벽 및 제2 벽을 포함하고, 감압 기구는 제1 벽에 설치되고, 또한 배터리 셀의 내부 압력 또는 온도가 임계값에 도달할 때 작동하여 내부 압력을 방출하는데 사용된다; 열관리 부재 제조 모듈(402)은 열관리 부재를 제조하는 데 사용되며, 열관리 부재는 배터리 셀의 온도를 조정하기 위한 유체를 수용하는데 사용되고, 또한 감압 기구가 작동될 때 배터리 셀에서 배출되는 배출물이 열관리 부재를 통과하도록 구성된다; 지지 부재 제조 모듈(403)은 지지 부재를 제조하는데 사용되고, 지지 부재는 배터리 셀을 지지하는 데 사용되며; 조립 모듈(404)은 열관리 부재를 제1벽에 부착하고 지지 부재를 제2벽에 부착하는데 사용된다.
마지막으로, 이상의 실시예는 본 출원의 기술 방안을 설명하기 위해 사용된 것일 뿐, 이를 제한하기 위한 것이 아니라는 것을 유의해야 하며; 본 출원이 전술한 실시예를 참조하여 상세하게 설명되었지만, 본 분야의 기술자는 다음을 이해해야 한다: 전술한 실시예에 기재된 기술 방안을 수정하거나 기술적 특징의 일부에 대해 동등한 대체를 수행하는 것은 여전히 가능하며; 이러한 수정 또는 교체는 상응하는 기술 방안의 본질이 본 출원의 다양한 실시예의 기술 방안의 범위에서 벗어나게 하지 않는다.
1-차량; 10-배터리; 20-배터리 셀; 30-제어기; 40-모터; 11-박스 본체; 11a-전기 캐비티; 11b-수집 캐비티; 12-버스 부재; 13-열관리 부재; 14a-배출공; 21-케이스; 22-전극 조립체; 23-연결 부재; 111-커버 본체; 112-박스 쉘; 112a-바닥부; 112b-측면부; 131-제1 열전도판; 132-제2 열전도판; 133-유로; 134- 회피 구조; 134a-회피 캐비티; 134b-회피 바닥벽; 134c-회피 측벽; 211-하우징; 211a-수용 캐비티, 211b-개구부; 212-커버판; 213-감압 기구; 213c-수용캐비티; 214-전극 단자; 214a-양극 단자; 214b-음극 단자.

Claims (23)

  1. 배터리 셀(20), 열관리 부재(13) 및 지지 부재(16)를 포함하며,
    상기 배터리 셀(20)은 적어도 2개의 벽 및 감압 기구(213)를 포함하며,
    상기 적어도 2개의 벽은 서로 교차하도록 설치된 제1 벽 및 제2 벽을 포함하고; 및
    상기 감압 기구(213)는 상기 제1벽에 설치되고, 상기 감압 기구(213)는 상기 배터리 셀(20)의 내부 압력 또는 온도가 임계값에 도달할 때 작동하여 상기 내부 압력을 방출하는 데 사용되며;
    상기 열관리 부재(13)는 상기 제1벽에 부착되고, 상기 열관리 부재(13)는 상기 배터리 셀(20)의 온도를 조절하기 위한 유체를 수용하는데 사용되며; 및
    상기 지지 부재는 상기 제2벽에 부착되고, 상기 배터리 셀(20)을 지지하는데 사용되며;
    그 중에서, 상기 열관리 부재(13)는 상기 감압 기구(213)가 작동될 때 상기 배터리 셀(20)에서 배출되는 배출물이 상기 열관리 부재를(13)를 통과하도록 구성되는, 배터리(10).
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 배터리 셀(20)은 하우징(211) 및 커버판(212)을 더 포함하며,
    상기 하우징(211)은 바닥벽과 측벽에 의해 형성되는 수용 캐비티(213c) 및 상기 수용 캐비티(213c)에 접근할 수 있는 개구부(214d)를 포함하며;
    상기 커버판(212)은 상기 개구부(214d)를 폐쇄하는데 적합하며;
    그 중에서, 상기 제1벽은 상기 커버판(212) 또는 상기 측벽 중 적어도 하나의 벽을 포함하고, 또한 상기 제2벽은 상기 바닥벽인, 배터리(10).
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 배터리(10)는 박스 본체(11)를 더 포함하며, 상기 박스 본체(11)는 커버 본체(111)와 박스 쉘(112)을 포함하고, 상기 박스 쉘(112)과 상기 커버 본체(111)는 함께 둘러싸 상기 배터리 셀(20)을 수용하기 위한 전기 캐비티(11a)를 형성하며;
    그 중에서, 상기 지지 부재(16)는 상기 박스 쉘(112)의 일부이거나, 또는 상기 박스 쉘(112) 내측에 배치되는, 배터리(10).
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 박스 본체(11)는 서로 대향되게 배치된 상기 커버 본체(111)와 상기 박스 쉘(112) 사이에서 연장되는 빔(114)을 더 포함하며, 또한 상기 열관리 부재(13)는 상기 빔(111)과 상기 제1 벽 사이에 배치되는, 배터리(10).
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열관리 부재(13)와 상기 지지 부재(16)는 일체형 구조로 형성되는, 배터리(10).
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열관리 부재(13)에는 통공이 설치되며, 상기 통공은 상기 배터리 셀에서 배출되는 상기 배출물이 상기 열관리 부재(13)를 통과하는 것을 허용하도록 구성되는, 배터리(10).
  7. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열관리 부재(13)는 상기 배터리 셀(20)에서 배출되는 상기 배출물에 의해 손상되어 상기 배터리 셀(20)에서 배출되는 배출물이 상기 열관리 부재(13)를 통과할 수 있도록 구성되는, 배터리(10).
  8. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열관리 부재(13)는 상기 배터리 셀(20)에서 배출된 배출물에 의해 손상되어 상기 유체가 열관리 부재(13) 내부로부터 유출되도록 구성되는, 배터리(10).
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열관리 부재(13)는 회피 구조(134)를 더 포함하며,
    상기 회피 구조(134)는 상기 감압 기구(213)의 작동을 허용하는 공간을 제공할 수 있도록 구성되며; 또한
    그 중에서, 상기 열관리 부재(13)는 상기 배터리 셀(20)에 부착되어 상기 회피 구조(134)와 상기 감압 기구(213) 사이에 회피 캐비티(134a)를 형성하는, 배터리(10).
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 회피 구조(134)는 회피 바닥벽(134b)과 상기 회피 캐비티(134a)를 둘러싸는 회피 측벽(134c)을 포함하며, 상기 회피 바닥벽(134b)은 상기 감압 기구(213)가 작동될 때 파손되어 상기 배출물이 상기 열관리 부재(13)를 통과하는 것을 허용하도록 구성되는, 배터리(10).
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 회피 바닥벽(134b)은 부분 방출 기구를 포함하며, 상기 부분 방출 기구는 상기 감압 기구(213)가 작동될 때 작동되어 적어도 상기 배터리 셀(20)로부터의 배출물이 상기 열관리 부재(13)를 통해 배출되는 것을 허용하도록 구성되는, 배터리(10).
  12. 청구항 10에 있어서, 상기 회피 측벽(134c)은 상기 회피 바닥벽(134b)에 대해 소정의 각도를 형성하며, 또한 상기 소정의 각도는 105° 내지 175°인, 배터리(10).
  13. 청구항 10 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회피 측벽(134c)은 상기 감압 기구(213)가 작동될 때 파손되어 상기 유체가 유출되도록 구성되는, 배터리(10).
  14. 청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배터리(10)는 수집 캐비티(11b)를 더 포함하며,
    상기 수집 캐비티(11b)는 상기 감압 기구(213)에 대해 상기 열관리 부재(13)의 다른 일측에 배치되고, 또한 상기 감압 기구(213)가 작동될 때 상기 배출물을 수집하도록 구성되는, 배터리(10).
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 빔(114)은 중공 공간을 구비하며，상기 중공 공간은 상기 수집 캐비티(11b)를 구성하는, 배터리(10).
  16. 청구항 14 또는 청구항 15에 있어서, 상기 지지 부재(16)는 추가 수집 캐비티를 더 포함하며, 상기 추가 수집 캐비티와 상기 수집 캐비티(11b)는 상기 수집 캐비티(11b)의 하부 또는 바닥부와 작동 가능하게 연통되는, 배터리(10).
  17. 청구항 14 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수집 캐비티(11b)에는 흐름 가이드 구조가 설치되며, 상기 흐름 가이드 구조는 상기 배출물을 미리 결정된 위치로 안내하는 것을 용이하게 하도록 구성되는, 배터리(10).
  18. 청구항 1 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체는 냉각 매체이고, 상기 열관리 부재(13)는 상기 배터리 셀(20)을 냉각하기 위해 상기 냉각 매체를 수용하는 데 사용되는, 배터리(10).
  19. 청구항 1 내지 청구항 18 중 어느 한 항에 따른 상기 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 전기 에너지를 제공하는데 사용되는, 장치.
  20. 배터리 제조 방법에 있어서, 상기 방법은:
    복수의 배터리 셀(20)을 제공하는 것을 포함하고, 상기 복수의 배터리 셀(20) 중 적어도 하나의 배터리 셀(20)은 적어도 2개의 벽과 감압 기구(213)를 포함하며,
    상기 적어도 2개의 벽은 서로 교차하도록 설치된 제1 벽 및 제2 벽을 포함하고; 및
    상기 감압 기구(213)는 상기 제1 벽에 설치되고, 상기 감압 기구(213)는 상기 배터리 셀(20)의 내부 압력 또는 온도가 임계값에 도달할 때 작동하여 상기 내부 압력을 방출하는데 사용되며;
    열관리 부재(13)를 제공하는 것을 포함하고, 또한 상기 열관리 부재(13)를 상기 제1 벽에 부착하며, 상기 열관리 부재(13)는 상기 배터리 셀(20)의 온도를 조절하기 위해 유체를 수용하는데 사용되며, 또한 상기 감압 기구(213)가 작동될 때, 상기 배터리 셀에서 배출되는 배출물이 상기 열관리 부재(13)를 통과하도록 구성되며; 및
    지지 부재(16)를 제공하는 것을 포함하고, 또한 상기 배터리 셀(20)을 지지하기 위해 상기 지지 부재(16)를 상기 제2 벽에 부착하는, 배터리 제조 방법.
  21. 청구항 20에 있어서, 상기 방법은 박스 본체(11)를 제공하는 것을 더 포함하며,
    상기 박스 본체(11)는 커버 본체(111)와 박스 쉘(112)을 포함하고, 상기 박스 쉘(112)과 상기 커버 본체(111)는 함께 둘러싸 상기 배터리 셀(20)을 수용하기 위한 전기 캐비티(11a)를 형성하며; 및
    상기 박스 쉘(112)의 내측에는 상기 지지 부재(16)가 제공되거나, 또는 상기 박스 쉘(112)의 일부를 상기 지지 부재(16)로서 사용하는, 배터리 제조 방법.
  22. 청구항 21에 있어서,
    상기 박스 본체(11)는 서로 대향되게 배치된 커버 본체(111)와 박스 쉘(112) 사이에서 연장되는 빔(114)을 더 포함하며; 또한
    상기 열관리 부재(13)를 제공하는 것은 상기 열관리 부재(13)를 상기 빔(114)과 상기 제1 벽 사이에 배치하는 것을 포함하는, 배터리 제조 방법.
  23. 배터리 셀 제조 모듈, 열관리 부재 제조 모듈, 지지 부재 제조 모듈 및 조립 모듈을 포함하며,
    상기 배터리 셀 제조 모듈은 복수의 배터리 셀(20)을 제조하는데 사용되고, 상기 복수의 배터리 셀(20) 중 적어도 하나의 배터리 셀(20)은 적어도 2개의 벽 및 감압 기구를 포함하며,
    상기 적어도 2개의 벽은 서로 교차하도록 설치된 제1 벽 및 제2 벽을 포함하고; 및
    상기 감압 기구(213)는 상기 제1 벽에 설치되고, 또한 상기 감압 기구(213)는 상기 배터리 셀(20)의 내부 압력 또는 온도가 임계값에 도달할 때 작동하여 상기 내부 압력을 방출하는데 사용되며;
    상기 열관리 부재 제조 모듈은 열관리 부재(13)를 제조하는 데 사용되고, 상기 열관리 부재(13)는 상기 배터리 셀(20)의 온도를 조정하기 위한 유체를 수용하는데 사용되고, 또한 상기 감압 기구(213)가 작동될 때 상기 배터리 셀에서 배출되는 배출물이 상기 열관리 부재(13)를 통과하도록 구성되며;
    상기 지지 부재 제조 모듈은 지지 부재(16)를 제조하는데 사용되고, 상기 지지 부재(16)는 상기 배터리 셀(20)을 지지하는 데 사용되며; 및
    상기 조립 모듈은 상기 열관리 부재(13)를 상기 제1벽에 부착하고 상기 지지 부재(16)를 상기 제2벽에 부착하는데 사용되는, 배터리 제조 장치.
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