KR20220143821A - 배터리 셀, 배터리, 전기 장치, 배터리 셀 제조 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 출원의 실시예는 배터리 셀, 배터리, 전기 장치, 배터리 셀 제조 방법 및 장치를 제공한다. 이 배터리 셀은 감압 기구 및 보호 필름을 포함하며, 상기 감압 기구는 상기 배터리 셀의 적어도 하나의 벽에 설치되고, 상기 감압 기구는 상기 배터리 셀의 내부 압력 또는 온도가 임계값에 도달할 때 작동되어 상기 내부 압력을 완화하는데 사용되며; 상기 보호 필름은 상기 적어도 하나의 벽의 외표면을 덮고, 상기 보호 필름은 상기 적어도 하나의 벽에 절연 보호를 제공하는데 사용되며; 그 중에서, 상기 보호 필름은 제1 부분을 포함하고, 상기 제1 부분은 적어도 상기 감압 기구를 덮는다. 본 출원 실시예의 기술 방안을 통해 배터리의 절연 성능을 향상시킬 수 있으며, 동시에, 감압 기구의 변형을 억제하여 감압 기구의 크리프를 감소시켜 그 사용 수명을 향상시킬 수 있다.

Description

배터리 셀, 배터리, 전기 장치, 배터리 셀 제조 방법 및 장치
본 출원은 배터리 기술 분야에 관한 것으로, 특히 배터리 셀, 배터리, 전기 장치, 배터리 셀 제조 방법 및 장치에 관한 것이다.
에너지 절약 및 배출 감소는 자동차 산업의 지속 가능한 발전의 핵심이다. 이 경우 전기 자동차는 에너지 절약 및 환경 보호의 이점으로 인해 자동차 산업의 지속 가능한 발전의 중요한 부분이 되었다. 전기 자동차의 경우 배터리 기술은 발전에 중요한 요소이다.
배터리 기술의 발전에 따라 배터리의 성능 향상과 더불어 안전성 문제도 간과할 수 없는 문제이다. 배터리의 안전성을 보장할 수 없는 경우, 그 배터리를 사용할 수 없다. 따라서 배터리의 안전성을 어떻게 높일 것인가는 배터리 기술에서 해결해야 할 시급한 기술적 과제이다.
본 출원은 배터리의 안전성을 향상시키기 위한 배터리 셀, 배터리, 전기 장치, 배터리 셀 제조 방법 및 장치를 제공한다.
제1 측면에서, 배터리 셀을 제공하며, 이 배터리 셀은 감압 기구 및 보호 필름을 포함하며, 상기 감압 기구는 상기 배터리 셀의 적어도 하나의 벽에 설치되고, 상기 감압 기구는 상기 배터리 셀의 내부 압력 또는 온도가 임계값에 도달할 때 작동되어 상기 내부 압력을 완화하는데 사용되며; 상기 보호 필름은 상기 적어도 하나의 벽의 외표면을 덮고, 상기 보호 필름은 상기 적어도 하나의 벽에 절연 보호를 제공하는데 사용되며; 그 중에서, 상기 보호 필름은 제1 부분을 포함하고, 상기 제1 부분은 적어도 상기 감압 기구를 덮는다.
본 출원 실시예에서, 배터리 셀에 적어도 하나의 벽의 외표면을 덮는 보호 필름을 설치함으로써, 배터리 셀의 표면을 절연 보호하여 그의 절연 성능을 향상시킬 수 있으며, 동시에, 감압 기구를 덮는 보호 필름의 제1 부분은 일정 정도의 변형에 억제 작용을 하여, 감압 기구의 크리프를 감소시켜, 그 사용 수명을 개선하고, 배터리의 안전 성능을 향상시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 제1 부분의 면적은 상기 감압 기구가 위치하는 영역의 면적보다 크고, 상기 감압 기구를 초과하는 상기 제1 부분의 영역은 상기 적어도 하나의 벽의 외표면에 접합된다.
제1 부분의 면적이 감압 기구가 위치하는 영역의 면적보다 크고, 또한 감압 기구를 덮지 않는 제1 부분의 영역이 적어도 하나의 벽에 접합되는 방식으로 설치함으로써, 제1 부분과 적어도 하나의 벽 사이의 접합력을 통해 감압 기구의 변형을 억제하고, 감압 기구의 크리프를 감소시켜, 그 사용 수명을 개선하고 배터리의 안전 성능을 향상시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 제1 부분의 형상은 상기 감압 기구의 형상과 동일하거나 유사하다.
제1 부분과 감압 기구의 형상을 동일 또는 유사하게 설정함으로써 보호 필름이 받는 감압 기구의 변형에 의해 발생된 장력을 균일하게 할 수 있고, 제1 부분이 감압 기구의 변형을 억제하는 것에 더 유리하다.
일부 실시예에서, 상기 제1 부분의 가장자리는 상기 감압 기구의 중심으로부터 멀어지는 방향에서 상기 감압 기구의 가장자리를 6mm~10mm초과한다.
감압 기구의 가장자리를 초과하는 제1 부분의 가장자리를 적합한 크기를 설정함으로써 제1 부분이 감압 기구의 변형을 어느 정도 억제할 수 있음을 보장할 수 있으며, 동시에 배터리 셀의 내부 압력 및 온도가 일정한 임계값에 도달하면 제1 부분이 떨어지도록 함으로써 감압 기구의 정상적인 작동을 보장하고, 감압 기구의 정상 사용에 영향을 미치지 않아 배터리의 안전을 보장할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 배터리 셀의 적어도 하나의 벽은 하우징을 포함하고, 상기 하우징은 상기 배터리 셀의 전극 조립체를 수용하기 위한 개구를 갖는 수용 캐비티를 형성하고, 또한 상기 보호 필름은 상기 하우징의 외표면을 덮는다.
본 출원의 실시예의 배터리 셀은 하우징을 포함할 수 있고, 하우징은 커버판을 제외한 5개의 벽으로 구성된 개구부를 갖는 수용 캐비티일 수 있으며, 본 출원의 실시예의 보호 필름은 배터리 셀을 절연 보호하기 위해 완전히 또는 넓은 면적에서 하우징의 외부표면을 덮는다.
일부 실시예에서, 상기 보호 필름은 격리 영역 및 제2 부분을 더 포함하고, 상기 제1 부분은 상기 격리 영역을 통해 상기 제2 부분과 분리되며, 또한 상기 제2 부분은 상기 제1 부분에 의해 덮이는 영역을 제외한 상기 적어도 하나의 벽의 외표면을 덮는다.
본 출원 실시예의 보호 필름은 제1 부분 이외에 제2 부분을 더 포함하고, 그 중에서 제1 부분과 제2 부분은 격리 영역에 의해 분리되며, 또한 제2 부분은 상기 제1 부분에 의해 덮이는 영역을 배터리 셀의 영역을 덮으므로, 본 출원의 실시예에서, 보호 필름은 제1 부분을 통해 감압 기구의 변형을 억제할 수 있고, 보호 필름의 제2 부분은 배터리 셀의 절연 보호를 동시에 실현할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 격리 영역은 상기 감압 기구의 외측 가장자리 주위에 설치된다.
감압 기구의 가장자리를 둘러싸 설치된 격리 영역은, 보호 필름을 감압 기구를 덮는 제1 부분과 감압 기구를 덮지 않는 제2 부분으로 분할할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 격리 영역은 연속적이며, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분은 연결되지 않는다.
본 출원의 실시예에서 격리 영역이 연결 지점 없이 연속적일 때, 제1 부분의 가장자리가 적어도 하나의 벽의 표면에 접합되는 부분에 의존하여, 제1 부분은 갑압 기구 변형을 어느 정도 억제하여 감압 기구의 크리프를 감소시킴으로써, 그 사용 수명을 개선하고, 배터리의 안전 성능을 향상시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 격리 영역은 불연속적이며, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이에는 연결 지점이 설치되고, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분은 상기 연결 지점을 통해 연결된다.
본 출원의 실시예에서 격리 영역은 또한 불연속적일 수 있고, 제1 부분은 연결 지점을 통해 제2 부분과 연결될 수 있으며, 연결 지점의 존재로 인해, 제1 부분과 제2 부분 사이에는 구속력이 있으며, 이 구속력은 감압 기구의 변형을 어느 정도 억제할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 연결 지점의 수는 상기 감압 기구의 중심으로부터 멀어지는 방향에서 상기 감압 기구의 가장자리를 초과하는 상기 제1 부분의 가장자리의 크기와 양의 상관관계가 있다.
연결 지점의 존재로 인해, 제1 부분과 제2 부분은 구속력을 갖게 되고 구속력은 감압 기구의 변형을 억제할 수 있으며, 또한 연결 지점의 수가 증가함에 따라 구속력도 증가할 것이며, 동시에, 감압 기구의 가장자리를 초과하는 제1 부분의 위치와 배터리 셀의 적어도 하나의 벽의 표면 사이에도 일정한 구속력이 있기 때문에, 이 구속력은 겹치는 면적이 증가함에 따라 증가한다. 따라서, 위의 두 가지 접근 방식을 결합하여 적절한 연결 지점의 수와 감압 기구의 가장자리를 초과하는 1부분의 크기를 결정할 수 있다. 예를 들어, 연결 지점의 수가 많을 때는 가장자리를 초과하는 크기를 더 작게 설치함으로써 제1 부분이 감압 기구의 변형을 어느 정도 억제하게 할 수 있을 뿐만 아니라 감압 기구의 정상 작동을 보장할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 배터리 셀은 극성이 반대인 2개의 전극 단자를 포함하고, 상기 2개의 전극 단자의 연결선 방향을 따라 적어도 2개의 상기 연결 지점이 설치된다.
배터리 셀에서 전극 단자가 있는 경우, 배터리 셀의 변형이 가장 큰 위치는 2개의 배터리 단자 사이의 연결선을 따라 나타나는 방향으로 나타날 수 있으므로, 연결 지점을 2개의 전극 단자 사이의 연결선 방향으로 설치하여 감압 기구의 변형을 억제하는 더 나은 효과를 얻을 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 보호 필름은 패치이며, 상기 보호 필름은 접착제를 통해 상기 적어도 하나의 벽의 외표면에 접합된다.
본 출원의 실시예에서 보호 필름은 플라스틱 패치와 같은 패치, 또는 블루 필름 등일 수 있으며, 패치는 접착제를 통해 적어도 하나의 벽의 표면에 붙일 수 있으며, 보호 필름과 적어도 하나의 벽 사이의 접합을 통해, 감압 기구의 변형을 효과적으로 억제하여 감압 기구의 크리프를 줄여, 그 사용 수명을 향상시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 제1 부분과 상기 감압 기구는 이격되게 설치된다.
본 출원의 실시예에서 보호 필름이 패치인 경우, 패치는 적어도 하나의 벽의 표면에 직접 접합되기 때문에, 따라서, 본 출원의 실시예에서 감압 기구가 배터리 셀의 적어도 하나의 벽의 표면에 함몰된 경우, 제1 부분과 감압 기구 사이에 직접 간극이 있을 수 있으며, 이 간극은 감압 기구의 변형이 제1 부분에 의해 어느 정도 억제되도록 하여 감압 기구의 크리프를 감소시켜 그 사용 수명을 향상시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 격리 영역은 상기 보호 필름에 대한 레이저 어블레이션을 통해 형성된다.
본 출원의 실시예에서 보호 필름이 패치인 경우, 보호 필름을 레이저 어블레이션 공정으로 가공하여 제1 부분과 제2 부분을 격리하는 격리 영역을 형성할 수 있고, 레이저 어블레이션 공정을 통해 기존 공정을 기반으로 제1 부분의 형상과 크기에 따라 반복적인 금형 개방 없이 단지 레이저 헤드의 운동 궤적과 어블레이션 전력을 조절하므로 공정 비용을 절감할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 보호 필름은 코팅층이며, 상기 보호 필름은 분사 방식을 통해 상기 적어도 하나의 벽 및 상기 감압 기구의 외표면에 코팅된다.
본 출원의 실시예에서 보호 필름은 코팅층을 채택할 수 있으며, 이때 코팅층은 분무 방식에 의해 배터리 셀의 적어도 하나의 벽에 코팅될 수 있으며, 그 중에서 코팅층은 분사되기 때문에 코팅층과 감압 기구 사이는 직접 접촉일 수 있다. 즉 감압 기구의 표면에 코팅층이 직접 덮이게 된다. 이때, 코팅층이 감압 기구의 표면에 직접 코팅되기 때문에 코팅층과 감압 기구의 표면 사이에도 구속력이 있으며, 그 구속력은 감압 기구의 변형을 억제할 수 있다.
일부 실시예에서, 격리 영역은 상기 적어도 하나의 벽 및 상기 감압 기구의 표면에 상기 보호 필름을 코팅할 때, 유보 부분 영역을 코팅하지 않아 형성된다.
본 출원의 실시예에서 보호 필름이 코팅층인 경우, 보호 필름 상의 격리 영역은 코팅층을 분사할 때 유보 일정 영역을 코팅하지 않아 격리 영역을 형성한다. 예를 들어, 격리 영역이 형성되는 위치에 특정 형상의 금형을 미리 위치시킴으로써 격리 영역 위치에 코팅이 도포되는 것을 방지할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 제1 부분의 두께는 제2 부분의 두께보다 크다.
본 출원의 실시예에서 보호 필름이 코팅층인 경우, 일정 범위 내에서 코팅층의 두께가 클수록, 그것이 생성하는 감압 기구와 구속력은 더 커지므로, 따라서, 감압 기구의 변형을 보다 잘 억제하기 위해 제1 부분이 더 두꺼운 두께를 갖도록 설치될 수 있다.
제2 측면에서, 배터리를 제공하며, 이 배터리는 복수의 배터리 셀을 포함하며, 상기 복수의 배터리 셀은 제1 측면에 따른 상기 배터리 셀을 포함하며, 그 중에서, 상기 복수의 배터리 셀은 상기 보호 필름을 통해 서로 절연된다.
제3 측면에서, 전기 장치를 제공하며, 이 전기 장치는 제2 측면의 상기 배터리를 포함한다.
일부 실시예에서, 상기 전기 장치는 차량, 선박 및 우주선을 포함한다.
제4 측면에서, 배터리 셀 제조 방법을 제공하며, 상기 방법은: 상기 배터리 셀의 적어도 하나의 벽에 감압 기구를 설치하고, 상기 감압 기구는 상기 배터리 셀의 내부 압력 또는 온도가 임계값에 도달할 때 작동되어 상기 내부 압력을 해제하는데 사용되며; 상기 적어도 하나의 벽의 외표면에 보호 필름을 덮고, 상기 보호 필름은 상기 적어도 하나의 벽에 절연 보호를 제공하는데 사용되는 것을 포함하며; 그 중에서, 상기 보호 필름은 제1 부분을 포함하고, 상기 제1 부분은 적어도 상기 감압 기구를 덮는다.
일부 실시예에서, 상기 제1 부분의 면적은 상기 감압 기구가 위치하는 영역의 면적보다 크고, 상기 감압 기구를 초과하는 상기 제1 부분의 영역은 상기 적어도 하나의 벽의 외표면에 접합된다.
일부 실시예에서, 상기 제1 부분의 형상은 상기 감압 기구의 형상과 동일하거나 유사하게 설치된다.
일부 실시예에서, 상기 제1 부분의 가장자리는 상기 감압 기구의 중심으로부터 멀어지는 방향에서 상기 감압 기구의 가장자리를 6mm~10mm초과하도록 설치된다.
일부 실시예에서, 상기 배터리 셀의 적어도 하나의 벽은 하우징을 포함하고, 상기 하우징은 상기 배터리 셀의 전극 조립체를 수용하기 위한 개구를 갖는 수용 캐비티를 형성하고, 또한 상기 보호 필름은 상기 하우징의 외표면을 덮는다.
일부 실시예에서, 상기 보호 필름은 격리 영역 및 제2 부분을 더 포함하고, 상기 제1 부분은 상기 격리 영역을 통해 상기 제2 부분과 분리되며, 상기 적어도 하나의 벽의 외표면에 보호 필름을 덮는 것은: 상기 제2 부분은 상기 제1 부분에 의해 덮이는 영역을 제외한 상기 적어도 하나의 벽의 외표면을 덮는 것을 포함한다.
일부 실시예에서, 상기 격리 영역은 상기 감압 기구의 외측 가장자리 주위에 설치된다.
일부 실시예에서, 상기 격리 영역은 연속적이며, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분은 연결되지 않는다.
일부 실시예에서, 상기 격리 영역은 불연속적이며, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이에는 연결 지점이 설치되어, 불연속적인 상기 격리 영역을 형성하며, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분은 상기 연결 지점을 통해 연결된다.
일부 실시예에서, 상기 연결 지점의 수는 상기 감압 기구의 중심으로부터 멀어지는 방향에서 상기 감압 기구의 가장자리를 초과하는 상기 제1 부분의 가장자리의 크기와 양의 상관관계가 있다.
일부 실시예에서, 상기 배터리 셀은 극성이 반대인 2개의 전극 단자를 포함하고, 상기 2개의 전극 단자의 연결선 방향을 따라 적어도 2개의 상기 연결 지점이 설치된다.
일부 실시예에서, 상기 보호 필름은 패치이며, 상기 적어도 하나의 벽의 외표면에 보호 필름을 덮는 것은: 접착제를 통해 상기 보호 필름을 상기 적어도 하나의 벽의 외표면에 접합하는 것을 포함한다.
일부 실시예에서, 상기 제1 부분과 상기 감압 기구는 이격되게 설치된다.
일부 실시예에서, 상기 보호 필름을 접착제를 통해 상기 적어도 하나의 벽의 외표면에 접합한 후, 상기 보호 필름에 대한 레이저 어블레이션을 통해 상기 격리 영역을 형성한다.
일부 실시예에서, 상기 보호 필름은 코팅층이며, 상기 적어도 하나의 벽의 외표면에 보호 필름을 덮는 것은: 분사 방식을 통해 상기 보호 필름을 상기 적어도 하나의 벽 및 상기 감압 기구의 외표면에 코팅하는 것을 포함한다.
일부 실시예에서, 상기 적어도 하나의 벽의 외표면에 보호 필름을 덮는 것은: 상기 적어도 하나의 벽 및 상기 감압 기구의 외표면에 상기 보호 필름을 코팅할 때, 유보 부분 영역을 코팅하지 않아 상기 격리 영역을 형성하는 것을 더 포함한다.
일부 실시예에서, 상기 제1 부분의 코팅 두께는 제2 부분의 코팅 두께보다 크게 설치된다.
제5 측면에서, 배터리 셀 제조 장치를 제공하며, 이 장치는 설치 모듈을 포함하며, 상기 설치 모듈은: 상기 배터리 셀의 적어도 하나의 벽에 감압 기구를 설치하는데 사용되고, 상기 감압 기구는 상기 배터리 셀의 내부 압력 또는 온도가 임계값에 도달할 때 작동되어 상기 내부 압력을 해제하는데 사용되며; 상기 적어도 하나의 벽의 외표면에 보호 필름을 덮고, 상기 보호 필름은 적어도 하나의 벽에 절연 보호를 제공하는데 사용되며; 그 중에서, 상기 보호 필름은 제1 부분을 포함하고, 상기 제1 부분은 적어도 상기 감압 기구를 덮는다.
배터리 셀에 적어도 하나의 벽의 외표면을 덮는 보호 필름을 설치함으로써, 배터리 셀의 표면을 절연 보호하여 그의 절연 성능을 향상시킬 수 있으며, 동시에, 감압 기구를 덮는 보호 필름의 제1 부분은 일정 정도의 변형에 억제 작용을 하여, 감압 기구의 크리프를 감소시켜, 그 사용 수명을 개선하고, 배터리의 안전 성능을 향상시킬 수 있다.
본 출원의 실시예의 기술적 방안을 보다 명확하게 설명하기 위해, 이하에서는 본 출원의 실시예의 설명에 사용되어야 하는 첨부 도면을 간략하게 소개한다. 명백하게, 다음 설명의 도면은 본 출원의 일부 실시예에 불과하며, 본 분야의 통상 기술자라면 창의적인 노력 없이도 이러한 도면으로부터 다른 도면을 얻을 수 있다.
도 1은 본 출원의 실시예에 개시된 차량의 개략적인 구조도이다;
도 2는 본 출원의 실시예에 개시된 배터리의 개략적인 구조도이다;
도 3은 본 출원의 실시예에 개시된 배터리 셀 그룹의 개략적인 구조도이다;
도 4는 본 출원의 실시예에 개시된 배터리 셀의 분해도이다;
도 5는 본 출원의 다른 실시예에 개시된 배터리 셀의 분해도이다;
도 6은 본 출원의 실시예에 개시된 감압 기구의 분포 개략도이다;
도 7a는 본 출원의 실시예에 개시된 배터리 셀의 개략도이다;
도 7b는 도 7a에 대응하는 배터리 셀의 개략적인 평면도이다;
도 7c는 보호 필름에 대응하는 부분 상세도이다;
도 8은 본 출원의 실시예에 개시된 격리 영역의 개략적인 평면도이다;
도 9는 본 출원의 실시예에 개시된 다른 격리 영역의 개략적인 평면도이다;
도 10은 본 출원의 실시예에 개시된 다른 격리 영역의 개략적인 평면도이다;
도 11은 본 출원의 실시예에 개시된 보호 필름의 개략적인 평면도이다;
도 12는 본 출원의 실시예에 개시된 보호 필름의 개략적인 평면도이다;
도 13은 본 출원의 실시예에 개시된 배터리 셀 제조 방법의 개략적인 흐름도이다;
도 14는 본 출원의 실시예에 개시된 배터리 셀 제조 장치의 개략적인 블록도이다.
첨부된 도면에서, 도면은 실제 축척으로 그려진 것이 아니다.
본 출원의 실시 방식은 첨부된 도면 및 실시예를 참조하여 아래에서 더욱 상세하게 설명된다. 아래의 실시예에 대한 상세한 설명 및 첨부 도면은 본 출원의 원리를 예시하기 위해 사용된 것으로, 본 출원의 범위를 제한하기 위해 사용될 수 없다. 즉, 본 출원은 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니다.
본 출원의 설명에서, 달리 명시되지 않는 한 "복수"의 의미는 둘 이상이며, 용어 "위", "아래", "왼쪽", "오른쪽", "내부”, "외부" 등으로 표시된 위치 관계는 언급된 장치 또는 요소가 특정 방향을 가져야 하고 특정 방향으로 구성 및 작동되어야 함을 나타내거나 암시하는 것이 아니라 본 출원을 설명하고 설명을 단순화하기 위한 것으로, 본 출원에 대한 제한으로 해석되어서는 안 된다. 또한 "제1", "제2", "제 3" 등의 용어는 설명의 목적으로만 사용되며 상대적 중요성을 나타내거나 암시하는 것으로 해석되어서는 안 된다. "수직"은 엄격하게 수직하지는 않지만 허용 오차 범위 내에 있다. "평행"은 엄격하게 평행하지는 않지만 허용 가능한 오차 범위 내에 있다.
아래에 설명에서 등장하는 방향 용어는 모두 도면에 나타난 방향이며, 본 출원의 구체적인 구조를 한정하는 것은 아니다. 본 출원의 설명에서, 달리 명시적으로 지정되고 제한되지 않는 한 "장착", "상호 연결" 및 "연결"이라는 용어는 넓은 의미로 이해되어야 한다. 예를 들어 고정 연결, 탈착식 연결 또는 일체형 연결이 될 수 있으며; 직접 연결되거나 중간 매체를 통해 간접적으로 연결될 수 있다. 본 분야의 기술자에게 있어서, 본 출원에서 상기 용어들의 구체적인 의미는 특정한 상황에 따라 이해될 수 있다.
본 출원의 실시예의 보호 필름은 배터리 셀을 감싸는데 사용될 수 있다. 보호 필름은 배터리 셀의 절연 격리 및 방수에 사용하는 절연 및 방수 재료일 수 있다. 보호 필름은 또한 배터리 어셈블리를 감쌀 수 있고, 배터리 어셈블리는 배터리 셀, 또는 배터리 셀로부터 형성된 어셈블리일 수 있다. 예를 들어, 인접하는 복수의 배터리 셀로 이루어진 배터리 셀 그룹이며, 이 경우 인접하는 복수의 배터리 셀 전체는 본 출원의 실시예의 보호 필름에 의해 일체로 감싸져 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 보호 필름으로 감싼 배터리 셀을 예로 들어 설명하나, 본 출원의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
본 출원의 실시예에 있어서, 보호 필름은 배터리 셀의 성형 공정에서, 배터리 셀에 대한 성능 시험 등의 단계가 완료된 후, 배터리 셀의 적어도 하나의 벽에 보호 필름을 덮어 배터리 셀을 절연 보호한다.
선택적으로, 본 출원의 실시예에서 보호 필름은 배터리 분야에서 일반적으로 사용되는 청색 필름(blue film)일 수 있다.
본 출원에서 배터리 셀은 일차 배터리, 이차 배터리를 포함할 수 있다. 예를 들어, 리튬 이온 배터리, 리튬 황 배터리, 나트륨 리튬 이온 배터리, 나트륨 이온 배터리 또는 마그네슘 이온 배터리 등을 포함할 수 있고, 본 출원의 실시예는 이를 제한하지 않는다. 배터리 셀은 원주체, 편평체, 직육면체 또는 기타 형상일 수 있으며, 본 출원의 실시예는 이를 제한하지 않는다. 배터리 셀은 일반적으로 포장 방법에 따라 원통형 배터리 셀, 각형 배터리 셀 및 소프트 팩 배터리 셀의 3가지 유형으로 구분되며, 본 출원의 실시예는 이를 제한하지 않는다.
본 출원의 실시예에서 언급된 배터리는 더 높은 전압 및 용량을 제공하기 위해 하나 이상의 배터리 셀을 포함하는 단일 물리적 모듈을 의미한다. 배터리 팩은 일반적으로 하나 이상의 배터리 셀을 포함하는 박스 본체를 포함한다. 박스 본체는 액체 또는 기타 이물질이 배터리 셀의 충전 또는 방전에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
배터리 셀은 전극 조립체 및 전해질을 포함하고, 전극 조립체는 양극편, 음극편 및 분리막을 포함한다. 배터리 셀은 주로 양극편과 음극편 사이의 금속 이온 이동에 의존하여 작동한다. 양극편은 양극 집전체 및 양극 활물질층을 포함하고, 양극 집전체의 표면에는 양극 활물질층이 코팅되어 있고, 양극 활물질층이 코팅되지 않은 집전체는 양극 활물질층이 코팅된 집전체로부터 돌출되며, 양극 활물질층이 코팅되지 않은 집전체를 양극탭으로 사용한다. 리튬 이온 배터리를 예로 들면 양극 집전체의 재료는 알루미늄일 수 있고 양극 활물질은 코발트산 리튬, 인산철 리튬, 삼원 리튬 또는 망간산 리튬 등일 수 있다. 음극편은 음극 집전체 및 음극 활물질층을 포함하고, 음극 집전체의 표면에 음극 활물질층이 코팅되어 있고, 음극 활물질층이 코팅되지 않은 집전체는 음극 활물질층이 코팅된 집전체로부터 돌출되며, 음극 활물질층이 코팅되지 않은 집전체를 음극탭으로 사용한다. 음극 집전체의 재료는 구리일 수 있고, 음극 활물질은 탄소 또는 실리콘 등일 수 있다. 큰 전류가 퓨징 없이 흐르도록 하기 위해 양극 탭의 수는 복수이고 함께 적층되며, 음극 탭의 수는 복수이고 함께 적층된다. 분리막의 재질은 폴리프로필렌(Polypropylene, PP) 또는 폴리에틸렌(Polyethylene, PE) 등이 될 수 있다. 또한, 전극 조립체는 권회 구조 또는 적층 구조일 수 있으며, 전극 조립체의 개수는 하나 이상일 수 있으며, 이는 본 출원의 본 실시예에서 특별히 제한되지 않는다. 배터리 기술의 발전은 에너지 밀도, 사이클 수명, 방전 용량, 충방전 속도 및 기타 성능 매개변수와 같은 많은 설계 요소를 동시에 고려해야 하고 배터리의 안전성도 고려해야 한다.
배터리의 경우, 주요 안전상의 위험은 충전 및 방전 과정에서 발생하며, 배터리의 안전 성능을 향상시키기 위해 일반적으로 배터리 셀에 감압 기구가 설치된다. 감압 기구는 배터리 셀의 내부 압력 또는 온도가 미리 정해진 임계값에 도달하면 내부 압력 또는 온도를 완화시키도록 작동되는 요소 또는 부품을 의미한다. 미리 결정된 임계값은 다양한 설계 요구 사항에 따라 조정할 수 있다. 미리 결정된 임계값은 배터리 셀의 양극편, 음극편, 전해질 및 분리막 중 하나 이상의 재료에 따라 달라질 수 있다. 감압 기구는 압력 감지 또는 온도 감지와 같은 요소 또는 부품을 사용할 수 있다. 즉, 배터리 셀의 내부 압력 또는 온도가 미리 설정된 임계값에 도달하면 감압 기구가 작동하여 내부 압력 또는 온도가 완화될 수 있는 통로를 형성한다.
본 출원에서 언급된 "작동"은 감압 기구가 동작을 발생하여 배터리 셀의 내부 압력 및 온도를 완화하는 것을 의미한다. 감압 기구에 의해 발생된 동작은 감압 기구의 적어도 일부가 파열, 찢어지거나 용융되는 것을 포함할 수 있지만 이에 제한되지는 않는다. 감압 기구가 작동되면, 배터리 셀 내부의 고온 고압 물질은 배출물로서 감압 기구로부터 외부로 배출된다. 이러한 방식으로, 제어 가능한 압력 또는 온도 조건 하에서 배터리 셀은 압력이 완화되어 잠재적으로 더 심각한 사고를 회피할 수 있다.
본 출원에서 언급된 배터리 셀로부터의 배출물에는 전해질, 용해 또는 분열된 양극편 및 음극편, 분리막의 파편, 반응에 의해 생성된 고온 고압 가스, 화염 등이 포함되지만 이에 제한되지는 않는다.
배터리 셀의 감압 기구는 배터리의 안전성에 중요한 영향을 미친다. 예를 들어, 배터리 셀이 단락되거나 과충전되면 배터리 셀 내부의 열폭주가 발생하여 압력이나 온도가 갑자기 상승할 수 있다. 이 경우 감압 기구의 작동을 통해 내부 압력과 온도를 외부로 방출하여 배터리 셀이 폭발하여 발화되는 것을 방지할 수 있다.
현재의 감압 기구 방안에서는, 감압 기구가 작동된 후 내부 압력 또는 온도를 외부로 방출하여 배터리 셀의 안전 성능을 보장한다. 그러나 감압 기구가 작동되기 전에 감압 기구는 장기간 스트레스와 온도 상승의 영향으로 크리프 현상이 발생할 수 있다. 감압 기구의 크리프 현상이 미시적으로 반영되어 감압 기구의 결정립계가 미끄러지고 결정립이 결정립계를 따라 확산되고, 최종적으로는 감압 기구의 구조가 얇아져 감압 기구의 압력 베어링 용량이 감소된다. 즉, 감압 기구가 변형되어 얇아진 부분이 발생한다. 시간이 축적됨에 따라 감압 기구의 변형이 점점 커져 감압 기구의 작동 압력이 점점 작아진다. 감압 기구의 변형이 제어되지 않으면 감압 기구의 변형이 일정 수준에 도달하면 감압 기구가 찢어지는 크리프 실효 현상이 발생하여 감압 기구의 사용 수명이 줄어들고, 또한 배터리의 사용 수명이 줄어든다. 또한, 이 크리프 실효 현상은 숨겨져 있어 찾기가 쉽지 않으므로 실효된 감압 기구를 찾기가 쉽지 않게 되어 배터리의 안전 성능에 큰 영향을 미친다.
이러한 관점에서, 본 출원의 실시예는 보호 필름을 사용하여 감압 기구를 포함하는 배터리 셀의 적어도 하나의 벽을 덮는 기술 방안을 제공한다. 여기서, 보호 필름에 포함된 제1 부분은 적어도 감압 기구를 덮는다. 한편으로, 배터리 셀을 덮음으로써, 배터리 셀의 표면을 절연 보호할 수 있어 배터리 셀의 절연 격리 성능을 향상시킬 수 있으며, 다른 한편으로, 배터리 셀의 감압 기구를 덮음으로써, 보호 필름이 감압 기구의 변형을 억제함으로써 감압 기구의 크리프량을 감소시켜, 수명을 향상시키며, 배터리의 안전성을 더욱 향상시킬 수 있다.
본 출원의 실시예에서 설명되는 기술 방안은 배터리를 사용하는 다양한 장치에 적용된다. 예를 들어, 휴대폰, 휴대용 장치, 노트북 컴퓨터, 배터리 자동차, 전기 자동차, 선박, 우주선, 전기 장난감 및 전동 공구 등이며, 그 중에서 우주선은 예를 들어 비행기, 로켓, 우주왕복선, 우주선 등을 포함한다.
본 출원에서 설명하는 기술 방안은 전술한 장치에 적용 가능한 것으로 한정되지 않고 배터리를 사용하는 모든 장치에 적용될 수 있으며, 간결함을 위해 이하의 실시예는 모두 전기 자동차를 예로 들어 설명한다.
도 1은 본 출원의 하나의 실시예에 따른 차량(1)의 개략적인 구조도이다. 차량(1)은 연료 차량, 휘발유 차량 또는 신에너지 차량이 될 수 있으며, 신에너지 차량은 순수 전기차, 하이브리드 차량, 장거리 차량 등이 될 수 있다. 차량(1)의 내부에는 모터(40), 제어기(30) 및 배터리(10)가 설치될 수 있다. 제어기(30)는 모터(40)에 전력을 공급하도록 배터리(10)를 제어하는데 사용된다. 예를 들어, 차량(1)의 바닥부 또는 차량의 전방 또는 후방에는 배터리(10)가 설치될 수 있다. 배터리(10)는 차량(1)에 전력을 공급하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 배터리(10)는 차량(1)의 회로 시스템을 위한 차량(1)의 작동 전원, 예를 들어 차량(1)의 시동, 내비게이션 및 운행 시의 작동 전력 요구사항을 위해 사용될 수 있다. 본 출원의 다른 실시예에서, 차량(1)의 작동 전원으로 사용될 뿐만 아니라 차량(1)의 구동 전원으로 연료 또는 천연 가스를 교체하거나 부분적으로 교체하여 차량(1)에 구동력을 제공할 수도 있다.
상이한 전력 요구사항을 충족시키기 위해, 배터리는 복수의 배터리 셀을 포함할 수 있고, 여기서 복수의 배터리 셀은 직렬 또는 병렬 또는 혼합 연결로 연결될 수 있다. 배터리는 배터리 팩이라고 칭할 수도 있다. 선택적으로, 복수의 배터리 셀은 직렬 또는 병렬로 연결되거나 혼합되어 배터리 모듈을 형성할 수 있고, 복수의 배터리 모듈은 직렬 또는 병렬로 연결되거나 혼합되어 배터리를 형성할 수 있다. 즉, 복수의 배터리 셀은 직접 배터리를 형성하거나, 먼저 배터리 모듈을 형성한 후 배터리 모듈을 배터리로 형성할 수 있다.
예를 들어, 도 2는 본 출원의 하나의 실시예에 따른 배터리(10)의 개략적인 구조도를 도시하며, 배터리(10)는 복수의 배터리 셀(20)을 포함할 수 있다. 배터리(10)는 박스 본체(덮개라고도 함)를 더 포함할 수 있고, 박스 본체의 내부는 중공 구조이며, 복수의 배터리 셀(20)은 박스 본체에 수용된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 박스 본체는 두 부분으로 구성될 수 있다. 본 명세서에서는 각각 제1 부분(111) 및 제2 부분(112)으로 지칭되며, 제1 부분(111) 및 제2 부분(112)은 함께 체결된다. 제1 부분(111) 및 제2 부분(112)의 형상은 복수의 배터리 셀(20)의 결합 형태에 따라 결정될 수 있으며, 제1 부분(111) 및 제2 부분(112)은 모두 하나는 개구를 구비할 수 있다. 예를 들어, 제1 부분(111) 및 제2 부분(112)은 모두 중공 직육면체이고 또한 각자 일면만이 개구면이며, 제1 부분(111)의 개구 및 제2 부분(112)의 개구는 대향되게 설치되고, 또한, 제1 부분(111) 및 제2 부분(112)은 서로 체결되어 밀폐된 캐비티 챔버가 구비된 박스 본체를 형성한다. 복수의 배터리 셀(20)은 병렬 또는 직렬 또는 혼합 연결되어 제1 부분(111)과 제2 부분(112)이 함께 체결되어 형성된 박스 본체에 배치된다.
선택적으로, 배터리(10)는 또한 다른 구조를 포함할 수 있으며, 여기에서 일일이 반복 설명하지 않는다. 예를 들어, 배터리(10)는 버스 부재를 더 포함할 수 있으며, 버스 부재는 복수의 배터리 셀(20) 사이의 전기적 연결, 예를 들어 병렬 또는 직렬 또는 혼합 연결을 실현하는데 사용된다. 구체적으로, 버스 부재는 배터리 셀(20)의 전극 단자를 연결함으로써 배터리 셀(20) 간의 전기적 연결을 구현할 수 있다. 또한, 버스 부재는 용접에 의해 배터리 셀(20)의 전극 단자에 고정될 수 있다. 복수의 배터리 셀(20)의 전기 에너지는 추가적으로 전도성 기구를 통해 박스 본체를 통해 인출될 수 있다.
상이한 전력 요구사항에 따라, 배터리 셀(20)의 수는 임의의 값으로 설정될 수 있다. 복수의 배터리 셀(20)은 더 큰 용량 또는 전력을 달성하기 위해 직렬, 병렬 또는 혼합 방식으로 연결될 수 있다. 각 배터리(10)에 포함되는 배터리 셀(20)의 개수는 많을 수 있으므로, 장착을 용이하게 하기 위해 배터리 셀(20)은 그룹으로 설치되고, 배터리 셀(20)의 각 그룹은 배터리 모듈을 구성한다. 배터리 모듈에 포함되는 배터리 셀(20)의 개수는 제한되지 않으며, 필요에 따라 설정될 수 있다. 예를 들어, 도 3은 배터리 모듈의 일례이다. 배터리는 복수의 배터리 모듈을 포함할 수 있으며, 배터리 모듈은 직렬, 병렬 또는 혼합 연결될 수 있다.
도 4는 본 출원의 하나의 실시예에 따른 배터리 셀(20)의 개략적인 구조도이며, 배터리 셀(20)은 하나 이상의 전극 조립체(22), 하우징(211) 및 커버판(212)을 포함한다. 하우징(211)과 커버판(212)는 케이스(21)를 형성한다. 하우징(211)의 벽과 커버판(212)을 모두 배터리 셀(20)의 벽이라고 한다. 하우징(211)은 하나 이상의 전극 조립체(22)의 결합된 형상에 따라 결정된다. 예를 들어, 하우징(211)은 중공의 직육면체, 정육면체 또는 원주체일 수 있고, 또한 하우징(211)의 면중 하나에는 개구가 구비되어 하나 이상의 전극 조립체(22)가 하우징(211)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 하우징(211)이 중공의 직육면체 또는 정육면체인 경우, 하우징(211)의 평면 중 하나는 개구면이다. 즉, 그 평면은 벽이 없어 하우징(211)의 내부 및 외부가 연통된다. 하우징(211)이 중공의 원주체인 경우, 하우징(211)의 단면이 개구면이다. 즉 그 단면은 벽이 없어 하우징(211)의 내부 및 외부가 연통된다. 커버판(212)은 개구를 덮고 또한 하우징(211)과 연결되어 전극 조립체(22)가 배치되는 폐쇄된 캐비티를 형성한다. 하우징(211)은 전해액과 같은 전해질로 채워진다.
배터리 셀(20)은 전극 단자(214)를 더 포함할 수 있고, 전극 단자(214)는 커버판(212) 상에 설치될 수 있다. 전극 단자(214)의 일단은 하우징(211) 내부의 전극 조립체(22)에 연결되고, 일단은 하우징(211) 외부의 전기 장치 또는 외부 전원에 연결되어 배터리 셀(20)의 전기에너지를 출력하거나 배터리 셀의 충전(20)에 사용된다. 커버판(212)은 일반적으로 평판 형상이고, 전극 단자(214)는 2개의 전극 단자(214)를 포함할 수 있고, 도 4에 도시된 바와 같이, 2개의 전극 단자(214)는 커버판(212)의 평판면에 고정되고, 2개의 전극 단자(214)는 각각 양극 단자(214a)와 음극 단자(214b)이고, 또는, 214a 및 214b는 또한 반대 극성의 전극 단자일 수 있으며, 이는 본 출원의 실시예에서 제한되지 않는다.
배터리 셀(20)에서, 실제 사용 요건에 따라, 전극 조립체(22)는 단일 또는 복수으로 설치될 수 있으며, 도 4에 도시된 바와 같이 배터리 셀(20)에는 4개의 독립적인 전극 조립체(22)가 설치된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 출원의 다른 실시예에 따른 감압 기구(213)를 포함하는 배터리 셀(20)의 개략적인 구조도이다.
도 5의 하우징(211), 커버판(212) 및 전극 조립체(22)는 도 4의 하우징(211), 커버판(212) 및 전극 조립체(22)와 동일하며, 간결함을 위해 여기에 다시 반복 설명하지 않는다.
도 5에 도시된 제1 벽(21a)과 같은 배터리 셀(20)의 하나의 벽에는 또한 감압 기구(213)가 설치될 수 있다. 도 5에서 하우징(211)의 바닥측에는 개구가 형성되고, 제1벽(21a)은 바닥측 개구를 덮고 또한 하우징(211)과 연결되며, 연결 방법은 용접 또는 접착일 수 있다. 대안적으로, 제1벽(21a)과 하우징(211)은 일체형 구조일 수도 있다. 감압 기구(213)는 배터리 셀(20)의 내부 압력 또는 온도가 임계값에 도달할 때 작동하여 내부 압력 또는 온도를 완화하는 데 사용된다.
감압 기구(213)는 제1 벽(21a)의 일부일 수 있거나, 제1 벽(21a)과 별개의 구조로, 예를 들어 용접에 의해 제1 벽(21a)에 고정될 수 있다. 감압 기구(213)가 제1 벽(21a)의 일부인 경우, 예를 들어, 감압 기구(213)는 제1 벽(21a)에 노치를 설치하여 형성할 수 있고, 노치와 대응하는 제1 벽(21a)의 두께는 노치를 제외한 감압 기구(213)의 다른 영역의 두께보다 작다. 노치는 감압 기구(213)의 가장 얇고 약한 위치이다. 배터리 셀(20)에서 발생하는 가스가 너무 많아 하우징(211)의 내부 압력이 상승하여 임계값에 도달하거나 배터리 셀(20)의 내부 반응에 의해 열이 발생하여 배터리 셀(20) 내부 온도가 상승하여 임계값에 도달하면, 감압 기구(213)는 노치에서 파열이 발생하여 하우징(211)의 내부와 외부가 서로 통하게 되며, 가스 압력 및 온도는 감압 기구(213)의 균열을 통해 외부로 방출되어 배터리 셀(20)이 폭발하는 것을 방지할 수 있다.
선택적으로, 본 출원의 하나의 실시예에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 감압 기구(213)가 배터리 셀(20)의 제1 벽(21a)에 설치되는 경우, 배터리 셀(20)의 다른 벽에는 전극 단자(214)가 설치되고, 전극 단자(214)가 설치되는 벽은 제1 벽(21a)과 다르다.
선택적으로, 전극 단자(214)가 설치되는 벽은 제1 벽(21a)에 대향되게 설치된다. 예를 들어, 제1 벽(21a)은 배터리 셀(20)의 바닥벽일 수 있고, 전극 단자(214)가 설치되는 벽은 배터리 셀(20)의 커버판(212)일 수 있다.
선택적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 배터리 셀(20)은 또한 패드판(24)를 포함할 수 있고, 패드판(24)는 전극 조립체(22)와 하우징(211)의 바닥벽 사이에 위치되고, 전극 조립체(22)의 지지 역할을 할 수 있으며, 또한, 전극 조립체(22)가 하우징(211)의 바닥벽 주위의 둥근 모서리를 간섭하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 패드판(24)에는 하나 이상의 통공이 설치될 수 있으며, 예를 들어, 균일하게 배열된 복수의 통공이 설치될 수 있으며, 또는, 감압 기구(213)가 하우징(211)의 바닥벽에 설치되는 경우, 감압 기구(213)의 위치에 대응하여 통공이 설치되어 전해액 또는 가스의 전도를 용이하게 할 수 있다. 구체적으로, 이러한 방식으로 패드판(24)의 상면과 하면 사이의 공간이 연통되게 하여, 배터리 셀(20) 내부에서 생성된 가스 및 전해액이 패드판(24)를 자유롭게 통과할 수 있다.
감압 기구(213)와 전극 단자(214)을 배터리 셀(20)의 서로 다른 벽에 설치하여, 감압 기구(213)가 작동될 때 배터리 셀(20)의 배출물이 전극 단자(214)로부터 멀어지게 하여 전극 단자(214) 및 버스 부재에 대한 배출물의 영향을 감소시킬 수 있으므로 그에 따라 배터리의 안전성이 향상된다.
감압 기구(213)는 다양한 가능한 감압 구조일 수 있으며, 이는 본 출원의 실시예에서 제한되지 않는다. 예를 들어, 감압 기구(213)는 온도 감지형 감압 기구일 수 있고, 온도 감지형 감압 기구는 감압 기구(213)가 설치된 배터리 셀(20)의 내부 온도가 임계값에 도달하면 용융될 수 있도록 구성되며; 및/또는, 감압 기구(213)는 압력 감지형 감압 기구일 수 있고, 압력 감지형 감압 기구는 감압 기구(213)가 설치된 배터리 셀(20)의 내부 기압이 임계값에 도달하면 파열될 수 있도록 구성된다.
상기 실시예에서 감압 기구(213)는 하우징(211)의 제1벽(21a)에 위치하는 것을 예로 들어 설명하였지만, 본 출원의 실시예에서 감압 기구(213)는 커버판(212)에 위치할 수도 있고, 또는 감압 기구(213)는 하우징(211)의 측벽에 위치할 수도 있으며, 또는 감압 기구(213)는 하우징(211)의 모서리에 설치될 수도 있다. 예를 들어, 하우징(211)의 2개의 교차하는 벽이 서로 연결되는 부분에서 도 6은 본 출원의 실시예에서 하우징의 모서리에 위치하는 감압 기구의 개략도를 도시한 것이다. 구체적으로 도 6에 도시된 바와 같이 감압 기구(213)는 제1 벽(21a)과 측벽(21b)의 접경부에 설치될 수 있으며, 감압 기구(213)의 위치는 본 출원에서 제한되지 않는다.
현재의 감압 기구(213) 방안에서는 감압 기구(213)가 작동된 후 내부 압력이나 온도를 외부로 방출하여 배터리 셀(20)의 안전 성능을 확보할 수 있다. 그러나, 감압 기구(213)는 작동 전에 배터리의 내부 온도 및 압력의 영향으로 크리프 변형을 겪을 것이며, 과도한 변형은 감압 기구의 크리프 실효로 이어져 감압 기구(213)의 수명을 단축시킨다.
그리고, 배터리(10) 내부에서는 화학 반응이 진행되면서 화학계는 가스가 발생하는 현상이 발생하게 되는데, 배터리(10) 내부에서 화학 반응이 일어나 가스가 발생되면 배터리(10) 내부의 가스가 증가하게 되며, 배터리(10) 전체는 밀폐되어 있기 때문에, 배터리(10)의 전체 수명 주기의 관점에서, 화학 가스는 배터리(10)의 내부 압력을 점진적으로 증가시킬 것이며; 배터리(10)는 사용 과정에서 충방전 조건 및 보관 조건을 겪을 것이며, 배터리(10) 자체의 온도는 상이한 사용 조건 하에서 증가-감소-증가의 주기적인 변화를 겪을 것이므로, 배터리 케이스 내부의 기압은 온도에 따라 주기적으로 변화하고, 전체 케이스 구조 중 가장 약한 부분인 감압 기구는 이 기압 변화에 따라 호흡 변형을 일으키게 된다. 이러한 배터리 셀(20)의 작동 조건에 따른 감압 기구(213)의 호흡 변형은 사용 과정에서 감압 기구(213)의 호흡 피로 현상을 유발할 수 있다. 변형이 크면 호흡 변형으로 인한 감압 기구(213)의 실효 현상도 발생하게 된다. 또한, 감압 기구(213)가 커버판(212)이 아닌 하우징(211)의 벽에 위치하는 경우, 하우징(211)의 벽은 일반적으로 커버판(212)보다 얇기 때문에 하우징(211)에 위치하는 감압 기구(213)의 벽도 더 크게 변형될 것이기 때문에, 감압 기구(213)가 하우징(211)의 벽에 위치할 때, 사용 과정에서의 그 변형량은 커버판(212)에 위치하는 감압 기구(213)의 변형량보다 클 것이다.
상기와 같은 문제점을 감안하여, 본 출원에서는 감압 기구(213)를 포함하는 배터리 셀(20)의 적어도 하나의 벽을 보호 필름으로 덮는다. 여기서 이 보호 필름은 감압 기구(213)를 덮을 수 있고, 한편으로는 배터리 셀(20)의 표면을 덮음으로써 배터리 셀(20)을 절연 보호함으로써 배터리 셀(20)의 절연 격리 성능을 향상시킬 수 있으며, 다른 한편으로, 배터리 셀의 감압 기구(213)를 덮음으로써 보호 필름은 감압 기구(213)의 변형을 제한할 수 있고, 이에 의해 감압 기구(213)의 크리프 변형을 감소시키고 수명을 향상시킬 수 있다.
이해의 편의를 위해, 이하의 설명에서는 본 출원의 실시예에서 감압 기구(213)가 제1 벽(21a)에 위치하는 것을 예로 들어 설명하지만, 본 출원은 이에 한정되지 않는다.
본 출원의 실시예에서 배터리 셀(20)은 감압 기구(213) 및 보호 필름(50)을 포함할 수 있다. 감압 기구(213)는 배터리 셀(20)의 적어도 하나의 벽에 설치되고, 감압 기구(213)는 배터리 셀(20)의 내부 압력 또는 온도가 임계값에 도달할 때 작동되어 내부 압력을 완화하는데 사용되며; 보호 필름(50)은 적어도 하나의 벽의 외표면을 덮고, 보호 필름(50)은 적어도 하나의 벽에 절연 보호를 제공하기 위해 사용되며; 그 중에서, 보호 필름(50)은 제1 부분(510)을 포함하고, 제1 부분(510)은 적어도 감압 기구(213)를 덮는다.
도 7a 내지 도 7d는 본 출원의 하나의 실시예에 따른 보호 필름으로 덮인 배터리 셀의 개략도를 도시한다. 도 7a는 본 출원의 실시예에 따른 배터리 셀의 개략도이고, 도 7b는 도 7a에 대응하는 배터리 셀의 개략적인 평면도이고, 도 7c는 보호 필름에 해당하는 부분 상세도이다.
제1벽(21a)의 직관적인 표시를 용이하게 하기 위해, 본 출원의 실시예에서는 첨부된 도면에서의 배터리 셀(20)을 거꾸로 배치한다. 즉 제1벽(21a)이 위를 향하고, 커버판(212)이 바닥부에 위치한다. 그러나, 본 출원의 실시예의 도면에서의 표현은 시각적 표시의 편의를 위한 것일 뿐 배터리 셀(20)의 구조에 다른 제한을 부과하지 않는다. 예를 들어, 도 7a의 제1벽(21a)은 위를 향하고, 커버판(212)은 아래를 향하며, 그 중에서 커버판(212)에는 전극 단자(214) 등이 설치될 수 있다.
도 7a 내지 도 7c에 도시된 바와 같이, 배터리 셀(20)은 감압 기구(213)를 포함하고, 감압 기구(213)의 형상은 장원형, 원형, 타원형 또는 다각형 등일 수 있다. 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 감압 기구(213)는 장원형(長圓形)이며, 양단의 호형상 상의 두 지점 사이의 가장 먼 거리는 장원형의 장경이며, 장경 방향은 2개의 전극 단자(214) 사이의 연결 방향과 평행하며; 물론, 감압 기구(213)에 설치된 장경 방향이 2개의 전극 단자의 연결 방향에 수직이 되도록 설치하는 것도 가능하다. 감압 기구(213)는 한 층의 감압 시트를 포함할 수 있으며, 또는 간격을 두고 설치된 다층의 감압 시트를 포함할 수 있다. 감압 시트는 알루미늄 호일 또는 구리 호일과 같은 금속 호일로 만들 수 있다. 감압 기구(213)의 감압 시트는 배터리 셀의 여분의 부피를 차지하지 않고 에너지 밀도를 향상시키는 평평한 시트의 형상일 수 있으며; 또한 호형상 또는 파형상으로 설치될 수 있으며, 배터리 셀의 가스 발생에 따라 일정한 사전 변화량 또는 사전 응력을 설정하여 가스 발생의 일부에 의해 야기되는 변형 효과를 상쇄할 수 있다.
감압 기구(213)는 배터리 셀(20)의 적어도 하나의 벽, 예를 들어, 전술한 제1 벽(21a), 하우징(211)의 측벽(21b) 또는 제1벽(21a)과 측벽(21b) 사이의 연결부에 설치될 수 있으며, 물론 감압 기구(213)는 배터리 셀(20)의 커버판(212) 상에 위치될 수도 있다. 배터리 셀(20)의 하우징(211)은 전극 조립체를 수용하기 위한 수용 캐비티를 형성하도록 일체로 형성될 수 있고, 하우징(211)의 개구로부터 전극 조립체를 수용 캐비티에 넣고, 커버판(212)을 덮고, 또한 커버판(212)을 하우징(211)과 밀봉되게 연결한다. 커버판(212)에는 전극 단자, 액체 주입구(미도시) 등과 같은 기능 부품이 설치될 수 있으며, 커버판(212)의 두께는 하우징(211)의 두께보다 두껍게 설정되어 충분한 강성과 강도를 유지할 수 있다.
배터리 셀(20)은 보호 필름(50)을 더 포함하고, 보호 필름(50)은 제1 벽(21a)의 외표면을 덮는다. 선택적으로, 도 7a에 도시된 바와 같이, 보호 필름은 제1 벽(21a)의 영역의 대부분을 덮거나 제1 벽(21a)을 완전히 덮을 수 있으며; 물론, 하우징(211)의 측벽 등을 더 덮을 수도 있다(예를 들어, 도 7a에 도시된 바닥부를 향하는 커버판(212)의 일점쇄선 부분은 기본적으로 하우징(211)의 전체 표면을 덮고 있는 보호 필름(50)으로 표현될 수 있으며, 또한 그 가장자리가 커버판(212)의 4면을 일정 거리만큼 덮고 있어, 보호 필름(50)이 소정의 장력 하에서 하우징(211)의 모든 외표면을 완전히 덮을 수 있음). 보호 필름(50)은 폴리에스테르 수지 또는 폴리프로필렌 재질로 제작될 수 있으며, 두께는 0.03mm~0.50mm일 수 있고, 선택적으로 보호 필름(50)은 0.1mm이고 배터리 셀(20)의 금속 커버판과 하우징에 대해 절연 보호한다.
배터리 셀(20)의 성형 공정에서 배터리 셀(20)에 대한 성능 시험 등의 단계가 완료된 후, 하우징(211) 및/또는 커버판(212)을 보호 필름(50)으로 덮고, 보호 필름(50)은 하우징(211) 및/또는 커버판(212) 사이에 기포가 발생하지 않도록 완전히 밀착된 상태를 유지하고 최종 사이즈 검사 등을 수행하여 배터리 셀(20)의 성형을 완료한다. 보호 필름(50)은 배터리 셀(20)의 절연 보호를 위해 배터리 셀(20)의 하우징(211) 및/또는 커버판(212)을 넓은 면적으로 단단히 덮어야 하므로, 하우징(211) 및/또는 커버판(212)에 설치된 감압 기구는 이들 판부재의 내측에 선택적으로 설치되거나, 또는 감압 기구의 최외측 지점이 이들 판부재의 외표면으로부터 돌출되지 않는다. 감압 기구를 설치하기 위해 상응하는 고정 구조를 가공해야 하는 경우, 선택적으로 이러한 고정 구조의 최외측 지점 역시 이들 판부재의 외표면에서 돌출되지 않는다. 복수의 배터리 셀(20)이 병렬 또는 직렬로 배열되거나 혼합되어 배터리 모듈 또는 배터리 팩을 형성하는 경우, 보호 필름(50)을 통해 각각의 배터리 셀(20)의 하우징(211) 및/또는 커버판(212)을 서로 절연되도록 유지하는 것이 특히 중요하다.
보호 필름(50)의 제1 부분(510)은 적어도 감압 기구(213)를 덮는다. 보호 필름(50)이 배터리 셀(20)의 하우징을 넓은 면적으로 덮을 때, 그것은 또한 감압 기구(213)의 외측에서 감압 기구(213)을 덮는다. 감압 기구(213)를 덮는 보호 필름(50)의 부분이 본 출원 실시예의 제1 부분(510)이다. 도 7b 및 도 7c에 도시된 바와 같이, 제1 부분(510)은 배터리 셀(20)로부터 멀어지는 감압 기구(213)의 외측로부터 감압 기구(213)를 완전히 덮음으로써, 하우징(211)의 두께 방향으로의 감압 기구(213)의 변형량이 제한될 수 있어, 사용 과정에서 감압 기구(213)의 크리프 실효 및/또는 호흡 실효를 방지할 수 있다.
배터리 셀(20)에 감압 기구(213)의 적어도 하나의 벽의 적어도 하나의 표면을 덮는 보호 필름(50)을 설치함으로써, 한편으로 배터리 셀의 표면을 절연 보호하여 배터리 셀의 절연 격리 성능을 향상시킬 수 있으며, 다른 한편으로, 감압 기구(213)를 덮는 보호 필름(50)의 제1 부분(510)을 이용하여 감압 기구(213)의 변형을 제한하여, 감압 기구(213)의 크리프를 감소시켜, 그 사용 수명을 개선할 수 있다.
동시에, 감압 기구 외측에 추가적인 보호 패치를 설치하는 종래 기술 방안과 비교된다. 본 출원의 실시예의 방안은 배터리 셀의 보호 필름을 직접 사용하여 감압 기구를 보호할 수 있으므로, 패치를 보호하는 기능을 가질 뿐만 아니라 변형을 억제하는 기능을 갖을 수 있다. 하우징이나 커버판에 보호 패치를 고정하기 위해 고정구조물을 추가로 가공할 필요가 없고, 추가 보호 패치를 설치할 필요가 없어, 생산 자재를 절약하고 공정 절차를 단축하며 배터리 셀의 제조 비용이 절감할 수 있다.
구현 방식으로, 본 출원의 실시예에서 배터리 셀(20)의 적어도 하나의 벽은 하우징(211)을 포함할 수 있고, 하우징(211)은 배터리 셀(20)의 전극 조립체를 수용하기 위한 개구를 갖는 수용 캐비티를 형성하고, 또한 보호 필름(50)은 하우징(211)의 외표면을 덮는다.
선택적으로, 하우징(211)은 배터리 셀(20)의 구조적 형상에 따라 전극 조립체를 수용하기 위한 수용 캐비티를 형성하는데, 사각형 배터리인 경우, 하우징(211)은 커버판(212)을 제외한 4개의 측벽과 제1벽(21a)을 포함하고, 보호 필름(50)은 커버판(212)을 제외한 5개의 벽을 덮고; 원통형 배터리인 경우, 하우징(211)은 원통형 둘레벽을 포함하거나 원통형 둘레벽과 바닥벽을 포함할 수 있다. 감압 기구(213)는 보호 필름(50)으로 덮인 전술한 하우징(211) 상에 설치된다. 덮는 것은 하우징(211)의 외표면을 완전히 덮는 것일 수도 있고, 하우징(211)의 외표면의 일부를 덮는 것일 수도 있다.
구현 방식으로서, 하우징(211)의 두께는 커버판(212)보다 얇기 때문에 배터리 셀(20) 내부에서 발생하는 가스의 영향으로 변형되기 쉽고, 감압 기구(213)가 하우징(211)의 제1벽(21a) 및/또는 측벽에 설치되는 경우, 변형이 더 일어나기 쉽다. 보호 필름(50)은 감압 기구(213)의 변형을 제한할 수 있고, 그에 따라 감압 기구(213)의 사용 수명을 연장할 수 있다.
또는 본 출원의 실시예에서 감압 기구(213)는 커버판(212)에 위치할 수도 있다. 이때 하우징(211)을 덮는 동일한 보호 필름(50)으로 감압 기구(213)를 포함하는 커버판(212)의 외표면 전체를 덮는 것도 가능하고, 또는 감압 기구(213)를 포함하는 커버판(212)의 외표면의 적어도 일부를 덮을 수도 있다.
구현 방식으로서, 본 출원의 실시예에서 보호 필름(50)의 제1 부분(510)의 면적은 감압 기구(213)가 위치하는 영역의 면적보다 크고, 감압 기구(213)를 초과하는 제1 부분(510)의 영역은 적어도 하나의 벽의 외표면에 접합된다.
도 7b에 도시된 바와 같이, 도 7b의 장원형 영역의 중간 점선 부분은 보호 필름(50)에 의해 덮인 감압 기구(213)의 가장자리이고, 감압 기구(213) 외측의 실선 부분은 보호 필름(50)의 제1 부분(510)의 가장자리이다. 제1 부분(510)의 가장자리는 감압 기구(213)의 가장자리를 초과한다. 즉, 제1 부분(510)의 면적은 감압 기구(213)가 위치하는 영역의 면적보다 크다. 여기서 감압 기구(213)를 초과하는 제1 부분(510)의 부분은 배터리 셀(20)의 적어도 하나의 벽과 고정 연결될 수 있고, 적어도 하나의 벽과 고정 연결되는 제1 부분(510)의 부분은 보호 필름(50)의 장력을 유지하여 보호 필름(50)이 일정한 강성을 갖도록 한다. 감압 기구(213)가 크리프 변형 또는 호흡 변형을 겪을 때, 제1 부분(510)은 강성을 사용하여 감압 기구(213)의 변형을 억제하여, 감압 기구(213)의 크리프 변형을 감소시키고, 그에 따라 사용 수명을 증가시킬 수 있다.
본 출원의 실시예에서 보호 필름(50)의 제1 부분(510)은 감압 기구(213)의 변형을 어느 정도 제한할 수 있으며, 배터리 셀(20) 내부의 압력이 감압 기구(213)의 작동 임계값에 도달하거나 초과하면 감압 기구(213)가 작동되고 제1 부분(510)도 함께 파괴되어 감압 기구(213)의 정상 동작과 배터리의 안전 성능을 확보할 수 있다.
구체적으로, 예를 들어 배터리 셀(20)이 정상 사용되는 경우, 배터리 셀(20) 내부의 공기압은 일반적으로 0.5MPa를 초과하지 않는다. 정상적인 사용 중에 제1 부분(510)은 감압 기구(213)의 변형을 억제할 수 있지만, 내부 공기압이 0.5 MPa를 초과하면 감압 기구(213)의 변형이 너무 커서 제1 부분(510)이 적어도 하나의 벽의 표면에서 펀칭될 수 있어 정상적으로 작동하여 내부 압력을 해제한다.
구현 방식으로, 본 출원의 실시예에서 보호 필름(50)의 제1 부분(510)의 형상은 감압 기구(213)의 형상과 동일하거나 유사하다.
도 7b에 도시된 바와 같이, 제1 부분(510)과 감압 기구(213)는 동일한 형상을 가지며, 2개의 형상을 동일하게 설정함으로써 제1 부분(510)이 받는 감압 기구(213)의 변형에 의해 발생된 장력을 균일하게 할 수 있고, 제1 부분(510)이 감압 기구(213)의 변형을 억제하는 것에 더 유리하며, 또는 둘은 유사한 형상, 또는 직사각형 등과 같은 상이한 형상을 사용할 수 있으며, 이는 본 출원의 이 실시예에서 제한되지 않는다.
구현 방식으로, 본 출원의 실시예에서 제1 부분(510)의 가장자리가 감압 기구(213)의 중심으로부터 멀어지는 방향에서 감압 기구(213)의 가장자리를 초과하는 거리(T)는 6mm ~ 10mm이다.
도 7b에 도시된 바와 같이, 제1 부분(510)의 가장자리, 즉 중간 실선 부분과 감압 기구(213)의 가장자리, 즉 중간 점선 부분 사이의 거리는 6mm~10mm로 설치될 수 있다. 감압 기구(213)의 가장자리를 초과하는 제1 부분(510)의 부분이 배터리 셀(20)의 적어도 하나의 벽에 접합되기 때문에, 둘 사이에는 일정한 제약이 있을 수 있는데, 제1 부분(510)의 가장자리가 감압 기구(213)의 가장자리를 초과하는 거리를 조절함으로써, 제1 부분(510)과 배터리 셀(20)의 적어도 하나의 벽 사이의 구속력의 크기를 조정할 수 있어 배터리 셀(20)의 정상적인 사용 동안 제1 부분(510)이 감압 기구(213)의 변형을 억제하는 것을 보장할 수 있다. 선택적으로, 감압 기구(213)의 면적이 크고 크리프 변형이 많이 발생하는 경우, 큰 변형에 대한 구속력을 발생시키기 위해서는 거리(T)를 더 크게 설정해야 하며, 감압 기구(213)의 면적이 작은 경우 거리(T)를 더 작게 설정할 수 있다. 배터리 셀(20) 내부의 압력 및 온도가 일정한 임계값에 도달하여 내부 압력을 방출해야 하는 경우, 거리(T)는 제1 부분(510)이 감압 기구(213)에 의해 펀칭될 수 있도록 설정되고, 배터리 셀(20)의 적어도 하나의 벽에서 떨어지는 것은 감압 기구(213)의 정상적인 사용에 영향을 미치지 않으므로 배터리의 안전성을 보장한다.
예를 들어, 제1 부분(510)의 가장자리는 감압 기구(213)의 가장자리를 6mm 초과하도록 설치될 수 있고, 배터리 셀(20)이 정상 사용 중일 때 내부 압력은 일반적으로 0.5MPa 이하이다. 이때, 제1부분(510)과 적어도 하나의 벽 사이의 구속력은 감압 기구(213)의 펀칭에 의해 떨어지지 않을 정도로 충분히 크며, 배터리 셀(20) 내부의 압력이 0.5MPa보다 큰 경우, 감압 기구(213)의 변형으로 인해 제1 부분(510)이 적어도 하나의 벽에서 떨어질 수 있다.
이상은 제1 부분(510)의 탈락과 배터리 셀(20)의 내부 압력 사이의 관계를 예시적으로 설명한 것일 뿐이며, 압력 크기 및 설정 크기는 다른 수치로도 설정될 수 있으며, 이는 본 출원의 실시예에서 제한되지 않는다.
구현의 예로서, 본 출원의 실시예에서 보호 필름(50)은 폴리에스테르 수지(Polyethylene terephthalat, PET) 또는 폴리프로필렌(PP) 재질로 이루어질 수 있으며, 이 보호 필름(50)은 배터리 분야에서 일반적으로 사용되는 청색 필름(blue film)일 수도 있다. 또는 선택적으로 본 출원의 실시예에서 보호 필름(50)은 다른 물질로 이루어질 수도 있으며, 이는 본 출원의 실시예에 한정되지 않는다.
구현 방식으로, 본 출원의 실시예의 보호 필름은 또한 격리 영역(530) 및 제2 부분(520)을 더 포함할 수 있고, 제1 부분(510)은 격리 영역(530)을 통해 제2 부분(520)과 분리되고, 또한 제2 부분(520)은 제1 부분(510)에 의해 덮이는 영역을 제외한 적어도 하나의 벽의 외표면을 덮는다.
도 7a 내지 도 7c에 도시된 바와 같이, 보호 필름(50)은 제1 부분(510) 및 제2 부분(520)을 포함할 수 있으며, 여기서 제1 부분(510)과 제2 부분(520)은 격리 영역(530)에 의해 분리되며, 또한 제1 부분(510)은 적어도 하나의 벽에 구비된 감압 기구(213)의 외표면을 적어도 덮고, 제2 부분(520)은 제1 부분(510)에 의해 덮이는 외표면을 제외한 적어도 하나의 벽의 외표면을 덮는다. 선택적으로 제2 부분(520)은 제1 부분(510)에 의해 덮이는 영역을 제외한 배터리 셀(20)의 모든 벽의 영역을 덮을 수 있다. 즉 제2 부분(520)은 제1 부분(510)에 의해 덮이는 외표면을 제외한 외벽 및 상부 커버의 외표면 전체를 덮을 수 있으며, 또는 제2 부분(520)은 그 중의 일부만을 덮을 수도 있다. 예를 들어 1 부분(510)에 의해 덮이는 외표면을 제외한 감압 기구(213)를 포함하는 하나의 벽의 외표면, 예를 들어 도 7a 내지 도 7c의 제1 벽(21a)만 덮을 수 있다.
선택적으로, 본 출원의 실시예에서 분리 영역(530)은 선형의 영역일 수 있으며, 이 영역은 도 7c에 도시된 바와 같이 보호 필름(50)의 결손 부분을 포함하고, 분리 영역(530)은 보호 필름(50)의 제1 부분(510)과 제2 부분(520) 사이에 보호 필름(50)의 재료가 부족한 부분, 즉 2개 부분이 재료 상에서 분리되는 부분을 포함한다. 도 7a 내지 도 7c에 도시된 선형의 격리 영역(530), 또는 비교적 넓은 폭을 갖는 격리 벨트일 수도 있으며, 이는 본 출원에서 제한되지 않는다.
구현 방식으로서, 본 출원의 실시예에서 격리 영역(530)은 감압 기구(213)의 외측 가장자리 주위에 설치될 수 있다.
도 7b에 도시된 바와 같이, 격리 영역(530)은 감압 기구(213)의 가장자리 주위에 설치되어 적어도 감압 기구(213)를 덮는 제1 부분(510) 및 제1 부분(510)에 의해 덮이는 영역을 제외한 외표면을 덮는 제2 부분(520)을 형성한다.
구현 방식으로서, 본 출원의 실시예에서 격리 영역(530)은 연속적일 수 있고, 제1 부분(510)과 제2 부분(520)은 연결되지 않는다.
구체적으로, 도 7b에 도시된 바와 같이, 격리 영역(530)은 연속적인 환형이며, 제1 부분(510)과 제2 부분(520)은 분리 영역(530)에 의해 완전히 분리될 수 있다. 즉 제1 부분(510)과 제2 부분(520) 사이에는 연결 지점이 존재하지 않는다. 이때, 제1 부분(510)은 적어도 하나의 벽의 표면과 부분적으로 접합된 영역을 가지므로, 부분적으로 접합된 영역 사이에 존재하는 구속력은 제1 부분(510)이 감압 기구(213)의 변형을 억제하는 것을 보장할 수 있고, 이에 의해 크리프가 억제되고 감압 기구(213)의 사용 수명이 향상된다. 동시에, 감압 기구(213)의 내부 압력 및 온도가 일정한 임계값에 도달하면, 제1 부분(510)은 펀칭되어 제1 부분(510)이 적어도 하나의 벽의 표면에서 떨어지도록 할 수 있으므로, 감압 기구(213)가 정상 작동되게 하여 내부 배출물을 배출하여 배터리의 안전한 사용을 보장한다.
본 출원의 실시예에서 격리 영역(530)이 연결 지점 없이 연속적일 때, 본 출원의 실시예에서 보호 필름(50)의 제1 부분(510)의 면적은 감압 기구(213)가 위치하는 영역의 면적보다 클 수 있으므로, 제1 부분(510)의 일부 영역은 적어도 하나의 벽의 표면에 접합될 수 있고, 이에 의해 감압 기구(213)의 변형을 억제할 수 있는 구속력을 발생할 수 있다.
다른 구현 방식으로서, 본 출원의 이 실시예에서 격리 영역(530)은 불연속적일 수 있고, 제1 부분(510)과 제2 부분(520) 사이에 연결 지점(540)이 설치되고, 제1 부분(510)과 제2 부분(520)은 연결 지점(540)을 통해 연결된다.
구체적으로, 도 8은 본 출원의 실시예에서 불연속적인 격리 영역의 개략적인 평면도를 도시한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 격리 영역(530)에는 연결 지점(540)이 더 설치된다. 즉, 제1 부분(510)과 제2 부분(520)은 연결 지점(540)을 통해 연결될 수 있고, 제1 부분(510)과 제2 부분(520)은 완전히 분리되지 않는다. 제2 부분(520)은 연결 지점(540)을 통해 제1 부분(510)에 대한 구속 및 힘 전달을 할 수 있으며, 이때 제1 부분(510)의 가장자리 영역은 그에 따라 더 작게 설치될 수 있다.
구현 방식으로서, 본 출원의 실시예에서 연결 지점(540)의 수는 감압 기구(213)의 중심으로부터 멀어지는 방향에서 감압 기구(213)의 가장자리를 초과하는 제1 부분(510)의 가장자리의 크기와 양의 상관관계가 있다.
상기에서 알 수 있는 바와 같이, 보호 필름(50)의 제1 부분(510)과 배터리 셀(20)의 적어도 하나의 벽 사이의 접합 부분은 일정한 범위 내에서 감압 기구(213)의 변형을 억제하는 구속력을 발생시킬 수 있다. 감압 기구(213)의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 감압 기구(213)의 가장자리를 초과하는 제1 부분(510)의 가장자리의 사이의 거리가 클수록 둘 사이에 발생하는 접착력이 커진다. 격리 영역(530)에 연결 지점(540)이 설치되는 경우, 연결 지점(540)은 제1 부분(510)과 제2 부분(520)을 연결하므로, 제2 부분(520)은 제1 부분(510)에 구속력을 가질 수 있고, 제2 부분(520)은 적어도 하나의 하우징의 다른 부분을 덮는 영역으로서, 하우징과 밀착되어 강한 구속력을 갖는다. 따라서, 연결 지점(540)의 설치를 통해 제2 부분(520)과 적어도 하나의 벽 사이의 접합과 같은 고정력에 의해 제1 부분(510)의 구속력을 높일 수 있으므로, 제1 부분(510)의 면적을 감소할 수 있다. 일정 범위 내에서 연결 지점(540)의 개수가 많을수록 연결 지점(540)의 존재로 인한 구속력이 커진다. 따라서 더 나아가 연결 지점(540)의 개수는 전술한 접합 부분의 면적과 관련하여 설정될 수 있다. 즉, 감압 기구(213)의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 감압 기구(213)의 가장자리를 초과하는 제1 부분(510)의 가장자리의 크기가 클수록 제공되는 연결 지점(540)의 개수는 적어지며, 반대로 전술한 크기가 작을수록 설정되는 연결 지점(540)의 수는 많아진다. 이와 같이 제1 부분(510)이 적어도 하나의 벽의 표면에 접합되는 부분에서 발생하는 구속력과 연결 지점(540)의 존재에 의해 발생하는 구속력이 함께 감압 기구(213)의 변형을 억제할 수 있고, 동시에 감압 기구(213)의 내부 압력 및 온도가 일정한 임계값에 도달하면 제1 부분(510)이 펀칭되어 떨어지도록 함으로써 감압 기구(213)의 정상적인 작동을 보장할 수 있다.
구현 방식으로, 본 출원의 실시예의 배터리 셀(20)은 극성이 반대인 2개의 전극 단자(214)를 포함하고, 2개의 전극 단자(214)의 연결선 방향을 따라 적어도 2개의 연결 지점(540)이 설치된다.
도 8에 도시된 바와 같이, 배터리 셀(20)은 2개의 전극 단자(214)를 포함하고, 양극 단자 및 음극 단자를 포함할 수 있으며, 감압 기구(213)가 도 8에 도시된 바와 같이 배치되면, 즉 감압 기구(213)가 제1벽(21a) 또는 커버판(212)에 위치하는 상황에 대응하여, 장원형 감압 기구(213)의 장경 방향은 2개의 전극 단자(214)의 연결선 방향과 평행하며, 감압 기구(213)가 변형될 때 최대 변형 위치는 2개의 전극 단자(214)의 연결선 방향이다. 제1 부분(510)에 대응하여, 감압 기구(213)의 변형을 보다 잘 억제하기 위해, 감압 기구(213)의 변형 특성에 따라 연결 지점(540)은 도 8에 도시된 바와 같이 격리 영역(530)에서 2개의 전극 단자의 연결선과 평행한 직선 부분에 설치된다.
선택적으로, 본 출원의 실시예에서 감압 기구(213)는 도 8에 도시된 방식으로 배치되지 않을 수 있고, 감압 기구(213)를 장원형으로 예를 들면, 감압 기구(213)의 장경 방향은 2개의 전극 단자(214)의 연결선 방향에 수직하게 배치될 수 있다. 이때, 연결 지점(540)의 설치 위치도 위와 같은 원리에 따라 설치될 수 있다. 즉, 연결 지점(540)은 2개의 전극 단자(214)의 연결선 방향에 평행한 격리 영역(530)의 영역에 설치된다. 즉, 본 출원 실시예에서 연결 지점(540)의 설치 위치는 전극 단자의 연결선 방향과 직접적인 관계가 있으며, 감압 기구(213)의 형상 및 설치 방법과는 직접적인 관계가 없다.
구현 방식으로서, 본 출원의 실시예에서 연결 지점(540)은 또한 격리 영역(530)의 다른 위치에 설치될 수 있다.
도 9는 본 출원의 실시예에 따른 다른 불연속적인 격리 영역의 개략도를 도시한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 연결 지점(540)은 또한 감압 기구(213)의 변형에 대한 제1 부분(510)의 억제 효과를 향상시키기 위해 격리 영역(530)의 곡선 부분에 설치될 수 있다. 본 출원의 실시예에서 격리 영역(530)은 복수의 연결 지점(540)을 포함할 수 있고, 복수의 연결 지점(540)은 등간격으로 분포될 수 있다. 예를 들어 동일한 각도 또는 호의 길이로 설치될 수 있고, 일정하지 않은 간격으로 분포될 수도 있으며, 본 출원의 실시예는 연결 지점(540)의 개수 및 설치 위치를 제한하지 않는다.
위의 설명에서, 제1 부분(510)의 면적은 감압 기구(213)가 위치하는 영역의 면적보다 크며, 선택적으로 격리 영역(530)에 연결 지점(540)이 설치되는 경우 제1 부분(510)의 가장자리는 감압 기구(213)의 가장자리와 일치할 수 있다.
구체적으로, 도 10은 본 출원의 실시예에서 다른 불연속적인 격리 영역의 개략도를 도시한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 부분(510)의 가장자리가 감압 기구(213)의 가장자리와 일치하므로, 도 10에는 제1 부분(510)의 가장자리만 표시되어 있다. 또한, 도 10은 연결 지점(540)의 분포에 대한 다른 실시예의 구조를 도시한 것으로, 연결 지점(540)과 장원형의 중심의 연결선은 2개의 전극 단자의 연결선과 소정의 협각을 이루는 영역으로 설정될 수 있고, 소정의 협각은 예를 들어 0°-90°의 범위에 있을 수 있으므로, 제1 부분(510)의 면적의 변화에 적응하도록 연결 지점(540)의 수를 조정할 수 있다. 본 출원의 도 8 내지 도 12에 도시된 연결 지점(540)의 설치 방안은 해당 도면의 제1 부분(510)의 구조와 엄밀히 대응되는 것은 아니며, 도 8 내지 도 12는 연결 지점(540)을 설치하는 가능한 방법을 예시한 것일 뿐, 이에 한정되는 것은 아니다.
출원의 실시예에서 감압 기구(213)는 전술한 바와 같이 제1벽(21a)과 같이 하우징(211)의 어느 하나의 벽에 설치될 수 있으며, 예를 들어 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 또는 본 출원의 실시예에서 감압 기구는 하우징(211)의 측벽에 설치될 수도 있으며, 본 출원은 이에 한정되지 않는다.
구체적으로, 도 11은 본 출원의 실시예에 따른 보호 필름의 개략적인 평면도를 나타낸다. 여기서 보호 필름(50)은 하우징(211)의 측벽이나 바닥벽 중 어느 하나의 벽에 감압 기구(213)가 설치되는 상황에 적용될 수 있으며, 이때 보호 필름(50)은 전극 단자(214)에 대응하는 개구를 설치할 필요가 없고, 나머지 내용은 전술한 감압 기구(213)가 제1벽(21a)에 위치하는 상황과 동일하므로 여기서는 반복 설명하지 않는다.
선택적으로, 배터리 셀(20)의 커버판(212)과 하우징(211)은 일반적으로 2개의 개별 부품이므로, 감압 기구(213)가 커버판(212)에 설치되는 경우, 보호 필름(50)의 제2 부분(520)은 전극 단자(214)를 수용하는 영역을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 도 12는 본 출원의 실시예에 따른 보호 필름(50)의 개략적인 평면도로서, 도 12에 도시된 바와 같이, 보호 필름(50)은 전극 단자(214)를 수용하기 위한 개구부(550)를 더 포함할 수 있다.
구현 방식으로, 본 출원의 실시예에서 보호 필름(50)은 패치일 수 있고, 보호 필름(50)은 접착제에 의해 적어도 하나의 벽의 외표면에 접합된다.
예를 들어, 보호 필름(50)은 플라스틱 패치일 수 있거나, 폴리에스테르 수지 또는 폴리프로필렌 소재로 만들어진 플라스틱 패치와 같은 청색 필름으로도 지칭될 수 있으며, 패치는 감압 기구를 포함하는 적어도 하나의 벽의 외부 표면에 접착제를 통해 접합될 수 있다.
선택적으로, 본 출원의 실시예에서 보호 필름(50)은 접착제에 의해 적어도 하나의 벽의 외표면에 접합될 수 있거나, 본 출원에서 제한되지 않는 다른 수단에 의해 적어도 하나의 벽의 외표면에 고정될 수도 있다.
본 출원의 실시예에서 보호 필름(50)이 플라스틱 패치인 경우, 플라스틱 패치가 배터리 셀(20)의 적어도 하나의 벽의 외표면에 접합되기 때문에 보호 필름(50)과 감압 기구(213) 사이에는 일정한 간격이 존재할 수 있다. 즉, 제1 부분(510)과 감압 기구(213)는 이격되게 설치되고, 둘 사이에 간극이 있는 경우, 감압 기구(213)는 간극이 허용하는 공간 내에서 어느 정도 변형될 수 있으며, 감압 기구(213)의 변형이 하우징(211)의 두께 방향으로 간극의 거리를 초과하면 제1 부분(510)이 그 변형을 억제하고, 하우징의 호흡 변형으로 인한 감압 기구의 변형이 감소되고, 또한 크리프 변형이 억제되어 이러한 두 가지 변형으로 인한 감압 기구(213)의 실효를 피할 수 있다.
구체적으로, 보호 필름(50)의 제1 부분(510)은 적어도 하나의 벽 및/또는 연결 지점(540)과의 구속력을 이용하여, 어느 정도의 감압 기구(213)의 변형을 억제하고, 감압 기구(213)의 크리프를 줄여 그의 사용 수명을 향상시킬 수 있다.
선택적으로, 본 출원의 실시예에서 보호 필름(50)이 전술한 패치 방식을 채택하는 경우, 격리 영역(530)은 보호 필름(50)에 대한 레이저 어블레이션을 통해 형성될 수 있다.
구체적으로, 전술한 먼저 배터리 셀(20)의 적어도 하나의 벽에 패치를 덮고, 이때 패치는 완전한 전체이며, 그런 다음 레이저 커팅 공정을 통해 패치에 격리 영역(530)을 형성하여 보호 필름(50)을 제1 부분(510)과 제2 부분(520)으로 분할한다.
레이저 어블레이션 공정을 통해 본 출원의 실시예의 격리 영역(530)을 획득함으로써, 보호 필름(50)을 기초로 감압 기구(213)의 변형을 억제하기 위한 제1 부분(510)을 형성할 수 있으므로, 한편으로 기존의 공정 흐름을 그대로 사용할 수 있으며, 반복적인 금형 개방 없이 레이저 헤드의 운동 궤적과 어블레이션 전력을 제어하여 보호 필름(50)의 형상과 크기를 적시에 조절할 수 있어 공정 비용을 절감할 수 있다. 다른 한편으로, 가공된 보호 필름(50)은 배터리 셀(20)을 절연 보호할 수 있다. 예를 들어, 배터리 셀(20)의 제조 공정에서의 액체 주입 공정에서, 전해액과 감압 기구(213) 사이의 접촉을 효과적으로 방지할 수 있어 감압 기구(213)를 보호하고, 감압 기구(213)의 변형을 어느 정도 억제할 수 있어서 그 사용 수명을 향상할 수 있다.
다른 구현의 예로서, 본 출원의 실시예에서 보호 필름(50)은 코팅층일 수도 있으며, 보호 필름(50)은 분사 방식을 통해 적어도 하나의 벽 및 감압 기구(213)의 외표면에 코팅된다.
보호 필름(50)이 코팅층을 채택할 때, 격리 영역(530)은 적어도 하나의 벽 및 감압 기구(213)의 표면에 보호 필름(50)을 코팅할 때, 유보 부분 영역을 코팅하지 않아 형성할 수 있다. 예를 들어, 격리 영역(530)의 위치에 코팅층이 분사되는 것을 방지하기 위해 격리 영역(530)이 설정된 위치에 템플릿을 미리 배치할 수 있다.
선택적으로, 보호 필름(50)이 코팅층을 채택하면, 코팅층은 감압 기구(213)의 표면을 직접 덮을 수 있는데, 두꺼운 코팅층은 감압 기구(213)의 변형에 더 큰 억제 효과를 가질 수 있기 때문에, 이때 제1 부분(510)의 코팅 두께는 제2 부분(520)의 코팅 두께보다 크게 설치될 수 있어, 감압 기구(213)의 변형을 더 잘 억제하는 효과를 얻을 수 있다.
선택적으로, 본 출원의 실시예에서 보호 필름(50)이 코팅층을 채택하는 경우, 제1 부분(510)과 감압 기구(213)가 상호 접합되기 때문에 둘 사이에는 일정한 제약이 존재하며, 제1 부분(510)은 가장자리가 감압 기구(213)의 가장자리와 일치하며, 또는 상기 실시예에 따르면 제1 부분(510)의 가장자리는 감압 기구(213)의 가장자리를 초과하도록 설치될 수 있고, 더 나아가 격리 영역(530)에 연결 지점(540)도 설치될 수 있으며, 본 출원의 실시예는 구체적인 구현을 제한하지 않는다.
구현 방식으로서, 본 출원의 실시예에서 배터리(10)는 복수의 배터리 셀을 포함할 수 있고, 복수의 배터리 셀은 전술한 실시예에서의 적어도 하나의 배터리 셀(20)을 포함하며, 그 중에서 복수의 배터리 셀(20)은 보호 필름(50)에 의해 서로 절연될 수 있다.
본 출원의 실시예는 또한 전기 장치를 제공하며, 전기 장치는 전술한 실시예의 배터리(10)를 포함할 수 있다. 선택적으로, 전기 장치는 차량(1), 선박 또는 우주선일 수 있다.
이상에서는 본 출원의 실시예의 배터리 셀, 배터리 및 전기 장치에 대해 설명하였고, 이하에서는 본 출원의 실시예에 따른 배터리 제조 방법 및 장치에 대하여 설명하기로 하며, 구체적으로 설명되지 않은 부분은 전술한 실시예를 참조할 수 있다.
도 13은 본 출원의 실시예에 따른 배터리 셀 제조 방법(300)의 개략적인 흐름도를 도시한다. 도 13에 도시된 바와 같이, 이 방법(300)은 다음을 포함할 수 있다.
S310, 배터리 셀(20)의 적어도 하나의 벽에 감압 기구(213)를 설치한다.
구현 방식으로서, 감압 기구(213)는 배터리 셀(20)의 내부 압력 또는 온도가 임계값에 도달할 때 작동되어 내부 압력을 해제하는데 사용된다.
S320, 적어도 하나의 벽의 외표면에 보호 필름(50)을 덮고, 보호 필름(50)은 적어도 하나의 벽에 절연 보호를 제공하는데 사용된다.
구현 방식으로서, 그 중에서, 보호 필름(50)은 제1 부분을 포함하고, 제1 부분은 적어도 감압 기구(213)를 덮는다.
도 14는 본 출원의 실시예에 따른 배터리 셀 제조 장치(400)의 개략적인 블록도를 도시한다. 도 14에 도시된 바와 같이, 배터리 제조 장치(400)는 설치 모듈(410)을 포함할 수 있다.
설치 모듈(410)은 배터리 셀(20)의 적어도 하나의 벽에 감압 기구(213)를 설치하는데 사용되고, 감압 기구(213)는 배터리 셀(20)의 내부 압력 또는 온도가 임계값에 도달할 때 작동되어 내부 압력을 해제하는데 사용되며; 적어도 하나의 벽의 외표면에 보호 필름(50)을 덮고, 보호 필름(50)은 적어도 하나의 벽에 절연 보호를 제공하는데 사용되며; 그 중에서, 보호 필름(50)은 제1 부분을 포함하고, 제1 부분은 적어도 감압 기구(213)를 덮는다.
본 출원은 바람직한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 출원의 범위를 벗어남이 없이 다양한 변형이 이루어질 수 있고 균등물이 그 일부를 대체할 수 있다. 특히, 구조적 충돌이 없는 한 각 실시예에서 언급된 각각의 기술적 특징은 어떠한 방식으로든 결합될 수 있다. 본 출원은 본문에 개시된 특정 실시예로 제한되지 않으며, 청구범위 내에 속하는 모든 기술 방안을 포함한다.
1-차량; 10-배터리; 20-배터리 셀; 21-케이스; 21a-제1 벽; 22-전극 조립체; 24-패드판; 30-제어기; 40-모터; 111-제1 부분; 112-제2 부분; 211-하우징; 212-커버판; 213-감압 기구, 214-전극 단자; 214a-양극 단자; 214b-음극 단자; 510-제1 부분; 520-제2 부분; 530-격리 영역; 540- 연결 지점.

Claims (37)

  1. 감압 기구 및 보호 필름을 포함하며,
    상기 감압 기구는 상기 배터리 셀의 적어도 하나의 벽에 설치되고, 상기 감압 기구는 상기 배터리 셀의 내부 압력 또는 온도가 임계값에 도달할 때 작동되어 상기 내부 압력을 완화하는데 사용되며;
    상기 보호 필름은 상기 적어도 하나의 벽의 외표면을 덮고, 상기 보호 필름은 상기 적어도 하나의 벽에 절연 보호를 제공하는데 사용되며;
    그 중에서, 상기 보호 필름은 제1 부분을 포함하고, 상기 제1 부분은 적어도 상기 감압 기구를 덮는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 부분의 면적은 상기 감압 기구가 위치하는 영역의 면적보다 크고, 상기 감압 기구를 초과하는 상기 제1 부분의 영역은 상기 적어도 하나의 벽의 외표면에 접합되는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 부분의 형상은 상기 감압 기구의 형상과 동일하거나 유사한 것을 특징으로 하는, 배터리 셀.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 부분의 가장자리는 상기 감압 기구의 중심으로부터 멀어지는 방향에서 상기 감압 기구의 가장자리를 6mm~10mm초과하는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배터리 셀의 적어도 하나의 벽은 하우징을 포함하고, 상기 하우징은 상기 배터리 셀의 전극 조립체를 수용하기 위한 개구를 갖는 수용 캐비티를 형성하고, 또한 상기 보호 필름은 상기 하우징의 외표면을 덮는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호 필름은 격리 영역 및 제2 부분을 더 포함하고, 상기 제1 부분은 상기 격리 영역을 통해 상기 제2 부분과 분리되며, 또한 상기 제2 부분은 상기 제1 부분에 의해 덮이는 영역을 제외한 상기 적어도 하나의 벽의 외표면을 덮는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 격리 영역은 상기 감압 기구의 외측 가장자리 주위에 설치되는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀.
  8. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
    상기 격리 영역은 연속적이며, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분은 연결되지 않는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀.
  9. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
    상기 격리 영역은 불연속적이며, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이에는 연결 지점이 설치되고, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분은 상기 연결 지점을 통해 연결되는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 연결 지점의 수는 상기 감압 기구의 중심으로부터 멀어지는 방향에서 상기 감압 기구의 가장자리를 초과하는 상기 제1 부분의 가장자리의 크기와 양의 상관관계가 있는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀.
  11. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 배터리 셀은 극성이 반대인 2개의 전극 단자를 포함하고, 상기 2개의 전극 단자의 연결선 방향을 따라 적어도 2개의 상기 연결 지점이 설치되는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀.
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호 필름은 패치이며, 상기 보호 필름은 접착제를 통해 상기 적어도 하나의 벽의 외표면에 접합되는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제1 부분과 상기 감압 기구는 이격되게 설치되는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀.
  14. 청구항 12 또는 청구항 13에 있어서,
    격리 영역은 상기 보호 필름에 대한 레이저 어블레이션을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀.
  15. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호 필름은 코팅층이며, 상기 보호 필름은 분사 방식을 통해 상기 적어도 하나의 벽 및 상기 감압 기구의 외표면에 코팅되는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀.
  16. 청구항 15에 있어서,
    격리 영역은 상기 적어도 하나의 벽 및 상기 감압 기구의 표면에 상기 보호 필름을 코팅할 때, 유보 부분 영역을 코팅하지 않아 형성되는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀.
  17. 청구항 15 또는 청구항 16에 있어서,
    상기 제1 부분의 두께는 제2 부분의 두께보다 큰 것을 특징으로 하는, 배터리 셀.
  18. 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리에 있어서,
    상기 복수의 배터리 셀은 청구항 1 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 배터리 셀을 포함하며, 그 중에서, 상기 복수의 배터리 셀은 상기 보호 필름을 통해 서로 절연되는 것을 특징으로 하는, 배터리.
  19. 청구항 18에 따른 상기 배터리를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전기 장치.
  20. 배터리 셀 제조 방법에 있어서, 상기 방법은:
    상기 배터리 셀의 적어도 하나의 벽에 감압 기구를 설치하고, 상기 감압 기구는 상기 배터리 셀의 내부 압력 또는 온도가 임계값에 도달할 때 작동되어 상기 내부 압력을 해제하는데 사용되며;
    상기 적어도 하나의 벽의 외표면에 보호 필름을 덮고, 상기 보호 필름은 상기 적어도 하나의 벽에 절연 보호를 제공하는데 사용되는 것을 포함하며;
    그 중에서, 상기 보호 필름은 제1 부분을 포함하고, 상기 제1 부분은 적어도 상기 감압 기구를 덮는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀 제조 방법.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 제1 부분의 면적은 상기 감압 기구가 위치하는 영역의 면적보다 크고, 상기 감압 기구를 초과하는 상기 제1 부분의 영역은 상기 적어도 하나의 벽의 외표면에 접합되는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀 제조 방법.
  22. 청구항 20 또는 청구항 21에 있어서,
    상기 제1 부분의 형상은 상기 감압 기구의 형상과 동일하거나 유사하게 설치되는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀 제조 방법.
  23. 청구항 20 내지 청구항 22 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 부분의 가장자리는 상기 감압 기구의 중심으로부터 멀어지는 방향에서 상기 감압 기구의 가장자리를 6mm~10mm초과하도록 설치되는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀 제조 방법.
  24. 청구항 20 내지 청구항 23 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배터리 셀의 적어도 하나의 벽은 하우징을 포함하고, 상기 하우징은 상기 배터리 셀의 전극 조립체를 수용하기 위한 개구를 갖는 수용 캐비티를 형성하고, 또한 상기 보호 필름은 상기 하우징의 외표면을 덮는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀 제조 방법.
  25. 청구항 20 내지 청구항 24 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호 필름은 격리 영역 및 제2 부분을 더 포함하고, 상기 제1 부분은 상기 격리 영역을 통해 상기 제2 부분과 분리되며, 상기 적어도 하나의 벽의 외표면에 보호 필름을 덮는 것은:
    상기 제2 부분은 상기 제1 부분에 의해 덮이는 영역을 제외한 상기 적어도 하나의 벽의 외표면을 덮는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀 제조 방법.
  26. 청구항 25에 있어서,
    상기 격리 영역은 상기 감압 기구의 외측 가장자리 주위에 설치되는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀 제조 방법.
  27. 청구항 25 또는 청구항 26에 있어서,
    상기 격리 영역은 연속적이며, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분은 연결되지 않는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀 제조 방법.
  28. 청구항 25 또는 청구항 26에 있어서,
    상기 격리 영역은 불연속적이며, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이에는 연결 지점이 설치되어, 불연속적인 상기 격리 영역을 형성하며, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분은 상기 연결 지점을 통해 연결되는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀 제조 방법.
  29. 청구항 28에 있어서,
    상기 연결 지점의 수는 상기 감압 기구의 중심으로부터 멀어지는 방향에서 상기 감압 기구의 가장자리를 초과하는 상기 제1 부분의 가장자리의 크기와 양의 상관관계가 있는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀 제조 방법.
  30. 청구항 28 또는 청구항 29에 있어서,
    상기 배터리 셀은 극성이 반대인 2개의 전극 단자를 포함하고, 상기 2개의 전극 단자의 연결선 방향을 따라 적어도 2개의 상기 연결 지점이 설치되는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀 제조 방법.
  31. 청구항 20 내지 청구항 30 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호 필름은 패치이며, 상기 적어도 하나의 벽의 외표면에 보호 필름을 덮는 것은:
    접착제를 통해 상기 보호 필름을 상기 적어도 하나의 벽의 외표면에 접합하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀 제조 방법.
  32. 청구항 31에 있어서,
    상기 제1 부분과 상기 감압 기구는 이격되게 설치되는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀 제조 방법.
  33. 청구항 31 또는 청구항 32에 있어서,
    상기 보호 필름을 접착제를 통해 상기 적어도 하나의 벽의 외표면에 접합한 후, 상기 보호 필름에 대한 레이저 어블레이션을 통해 상기 격리 영역을 형성하는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀 제조 방법.
  34. 청구항 20 내지 청구항 30 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호 필름은 코팅층이며, 상기 적어도 하나의 벽의 외표면에 보호 필름을 덮는 것은:
    분사 방식을 통해 상기 보호 필름을 상기 적어도 하나의 벽 및 상기 감압 기구의 외표면에 코팅하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀 제조 방법.
  35. 청구항 34에 있어서,
    상기 적어도 하나의 벽의 외표면에 보호 필름을 덮는 것은:
    상기 적어도 하나의 벽 및 상기 감압 기구의 외표면에 상기 보호 필름을 코팅할 때, 유보 부분 영역을 코팅하지 않아 상기 격리 영역을 형성하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀 제조 방법.
  36. 청구항 34 또는 청구항 35에 있어서,
    상기 제1 부분의 코팅 두께는 제2 부분의 코팅 두께보다 크게 설치되는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀 제조 방법.
  37. 설치 모듈을 포함하며, 상기 설치 모듈은:
    상기 배터리 셀의 적어도 하나의 벽에 감압 기구를 설치하는데 사용되고, 상기 감압 기구는 상기 배터리 셀의 내부 압력 또는 온도가 임계값에 도달할 때 작동되어 상기 내부 압력을 해제하는데 사용되며;
    상기 적어도 하나의 벽의 외표면에 보호 필름을 덮고, 상기 보호 필름은 적어도 하나의 벽에 절연 보호를 제공하는데 사용되며;
    그 중에서, 상기 보호 필름은 제1 부분을 포함하고, 상기 제1 부분은 적어도 상기 감압 기구를 덮는 것을 특징으로 하는, 배터리 제조 장치.
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