KR20220146591A - 배터리, 전기 장치, 배터리 제조 방법 및 장치 - Google Patents

배터리, 전기 장치, 배터리 제조 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20220146591A
KR20220146591A KR1020227033425A KR20227033425A KR20220146591A KR 20220146591 A KR20220146591 A KR 20220146591A KR 1020227033425 A KR1020227033425 A KR 1020227033425A KR 20227033425 A KR20227033425 A KR 20227033425A KR 20220146591 A KR20220146591 A KR 20220146591A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fire
pipe
battery
collection
battery cell
Prior art date
Application number
KR1020227033425A
Other languages
English (en)
Inventor
위췬 정
샤오텅 황
하이치 양
쟈롱 홍
랑챠오 후
원리 왕
Original Assignee
지앙수 컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 지앙수 컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 리미티드 filed Critical 지앙수 컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 리미티드
Publication of KR20220146591A publication Critical patent/KR20220146591A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/60—Arrangements or processes for filling or topping-up with liquids; Arrangements or processes for draining liquids from casings
    • H01M50/609—Arrangements or processes for filling with liquid, e.g. electrolytes
    • H01M50/627—Filling ports
    • H01M50/636—Closing or sealing filling ports, e.g. using lids
    • H01M50/664—Temporary seals, e.g. for storage of instant batteries or seawater batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4207—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/103—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/244—Secondary casings; Racks; Suspension devices; Carrying devices; Holders characterised by their mounting method
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
    • H01M50/3425—Non-re-sealable arrangements in the form of rupturable membranes or weakened parts, e.g. pierced with the aid of a sharp member
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/35—Gas exhaust passages comprising elongated, tortuous or labyrinth-shaped exhaust passages
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/375—Vent means sensitive to or responsive to temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/383—Flame arresting or ignition-preventing means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)

Abstract

본 출원은 배터리, 전기 장치, 배터리 제조 방법 및 장치와 관련되며, 그 중에서, 배터리는 배터리 셀, 집류 관로 및 소방 관로를 포함하며, 상기 배터리 셀에는 감압 기구가 설치되고, 상기 감압 기구는 상기 배터리 셀의 내부 압력 또는 온도가 임계값에 도달할 때 작동되어 상기 내부 압력을 방출하는데 사용되며; 상기 집류 관로는 소방 매체를 수용하는데 사용되며; 상기 소방 관로는 상기 집류 관로와 연통되어 상기 소방 매체를 상기 소방 관로로 이송하는데 사용되며, 또한 상기 소방 관로는 상기 감압 기구가 작동될 때 상기 배터리 셀을 향해 상기 소방 매체를 배출하도록 구성되며; 여기서, 상기 소방 관로의 양단은 각각 제1단부와 제2단부이고, 상기 제1단부는 상기 집류 관로와 연통되어 상기 소방 매체가 상기 제1단부를 통해 상기 소방 관로로 들어가는데 사용되고, 상기 제2단부는 폐쇄되게 설치된다. 소방 관로 관벽 외측에 응축수 형성을 줄여 응축수로 인한 배터리 셀의 단락 위험을 줄일 수 있다.

Description

배터리, 전기 장치, 배터리 제조 방법 및 장치
본 출원은 배터리의 기술 분야와 관련되며, 구체적으로, 배터리, 전기 장치, 배터리 제조 방법 및 장치에 관한 것이다.
배터리는 중요한 새로운 동력 에너지원으로서 점점 더 주목받고 있다. 사용 과정에서 배터리의 열적 실효로 인한 자연 발화의 위험을 줄이기 위해 일반적으로 배터리에 소방 시스템이 추가되어 배터리에서 연소 이벤트가 발생할 때 소방 역할을 한다.
그러나, 배터리 사용 과정에서 온도 변화에 따라 소방 시스템은 외벽에 응축수를 형성하기 쉽고, 전술한 응축수는 배터리 셀의 전도성 부재에 단락을 일으키기 쉽다.
본 출원은 응축수의 발생을 줄이거나 방지하여 배터리 셀의 단락을 줄이거나 피할 수 있는 배터리, 전기 장치, 배터리 제조 방법 및 장치를 제공한다.
본 출원의 제1 측면은 배터리를 제공하며, 배터리는 배터리 셀, 집류 관로 및 소방 관로를 포함하며,
배터리 셀에는 감압 기구가 설치되고, 감압 기구는 배터리 셀의 내부 압력 또는 온도가 임계값에 도달할 때 작동되어 내부 압력을 방출하는데 사용되며;
집류 관로는 소방 매체를 수용하는데 사용되며;
소방 관로는 집류 관로와 연통되어 소방 매체를 소방 관로로 이송하는데 사용되며, 또한 소방 관로는 감압 기구가 작동될 때 배터리 셀을 향해 소방 매체를 배출하도록 구성되며;
여기서, 소방 관로의 양단은 각각 제1단부와 제2단부이고, 제1단부는 집류 관로와 연통되어 소방 매체가 제1단부를 통해 소방 관로로 들어가는데 사용되고, 제2단부는 폐쇄되게 설치된다.
일부 실시예에서, 소방 관로의 제2 단부는 제1 폐쇄 커버에 의해 폐쇄된다.
일부 실시예에서, 제2 단부는 개구를 구비하고, 제1 폐쇄 커버는 서로 연결되는 단부벽과 측벽을 포함하며, 단부벽은 개구를 폐쇄하는데 사용되고, 측벽은 상가 개구의 주변을 둘러싸게 설치되고, 또한 측벽은 제2 단부의 관벽과 밀봉 결합되어 개구를 폐쇄하는 데 사용된다.
일부 실시예에서, 소방 관로는 감압 기구가 작동될 때 배터리 셀로부터의 배출물에 의해 파괴되도록 구성되어, 소방 매체가 배출되어 감압 기구를 통해 배터리 셀 내부로 들어가도록 한다.
일부 실시예에서, 소방 관로는 박약부를 구비하며, 박약부는 감압 기구가 작동될 때 배출물에 의해 파괴되도록 사용된다.
일부 실시예에서, 소방 관로는 복수로 설치되며, 복수의 소방 관로는 집류 관로의 일측 또는 양측에 간격을 두고 설치되며;
배터리 셀은 복수로 설치되며, 복수의 배터리 셀은 적어도 2개의 배터리 모듈로 설치되고, 각 배터리 모듈은 적어도 하나의 배터리 셀을 포함하고, 각 배터리 모듈 중의 배터리 셀의 감압 기구는 모두 하나의 소방 관로와 대향되게 설치된다.
일부 실시예에서, 배터리 모듈은 소정 방향으로 배열된 복수의 배터리 셀을 포함하며, 소방 관로의 길이 방향은 복수의 배터리 셀의 배열 방향과 일치한다.
일부 실시예에서, 집류 관로의 길이 방향은 배열 방향과 미리 설정된 협각을 이룬다.
일부 실시예에서, 집류 관로의 양단은 각각 제3단부와 제4단부이며, 제3 단부는 소방 매체를 투입하는데 사용되고, 제4 단부는 폐쇄되게 설치된다.
일부 실시예에서, 집류 관로의 제4 단부는 제2 밀폐 커버를 통해 밀폐된다.
일부 실시예에서, 소방 관로는 중력 방향에서 집류 관로보다 높아, 감압 기구가 작동되지 않은 때 소방 매체를 집류 관로 내에 차단한다.
일부 실시예에서, 배터리는 집류 관로를 지지하는데 사용되는 지지 부재를 더 포함한다.
일부 실시예에서, 지지 부재는 지지암을 구비하고, 지지암은 배터리 셀을 향하는 집류 관로의 관벽에 설치된다.
일부 실시예에서, 지지암은 한 쌍으로 설치되고, 또한 한 쌍의 지지암은 간격을 두고 설치되며, 배터리 셀을 향하는 집류 관로의 관벽에는 돌기부가 설치되고, 돌기부는 한 쌍의 지지암 사이에 삽입되도록 설치되고, 또한 돌기부의 양측 관벽은 각각 한 쌍의 지지암에 의해 지지된다.
일부 실시예에서, 배터리는 제한 부재를 더 포함하며, 제한 부재는 집류 관로를 인접한 배터리 모듈 사이에 제한한다.
일부 실시예에서, 제한 부재는 제한벽 및 제한벽에 연결되는 레그를 포함하며;
제한벽은 집류 관로 상에 위치하여, 집류 관로가 배터리 셀로부터 멀어지는 방향으로 이동하는 것을 제한하는데 사용되며;
레그는 제한벽을 지지하는데 사용되고, 또한 레그는 집류 관로와 배터리 모듈 사이에 위치하여 집류 관로의 위치를 제한한다.
일부 실시예에서, 레그는 한 쌍으로 설치되고, 또한 한 쌍의 레그는 간격을 두고 설치되며, 집류 관로는 한 쌍의 레그 사이에 제한된다.
일부 실시예에서, 제한벽은 집류 관로의 관벽에 맞닿는다.
일부 실시예에서, 제한벽은 호형상부를 구비하고, 호형상부는 집류 관로를 향하여 돌출되게 형성되어 집류 관로의 관벽에 맞닿는다.
일부 실시예에서, 레그에는 클램핑부가 설치되고, 클램핑부는 집류 관로를 향하여 돌출되게 설치되어 집류 관로의 위치를 제한한다.
일부 실시예에서, 클램핑부는 집류 관로의 관벽에 맞닿는다.
일부 실시예에서, 클램핑부는 캔틸레버 구조로 구성된다.
일부 실시예에서, 배터리는 열관리 부재를 더 포함하며, 열관리 부재는 배터리 셀의 온도를 조절하는데 사용되고, 또한 열관리 부재는 집류 관로와 연통되어 집류 관로로 소방 매체를 이송하도록 구성된다.
본 출원의 제2 측면은 전기 장치를 제공하며, 전기 장치는 전술한 실시예의 배터리를 포함하며; 배터리는 전력을 공급하는데 사용된다.
본 출원의 제3 측면은 배터리 제조 방법을 제공하며, 방법은:
배터리 셀을 제공하고, 여기서 배터리 셀에는 감압 기구가 설치되고, 감압 기구는 배터리 셀의 내부 압력 또는 온도가 임계값에 도달할 때 작동되어 내부 압력을 방출하는데 사용되며;
소방 매체를 수용하는데 사용되는 집류 관로를 제공하며;
소방 관로를 집류 관로와 연통하여 소방 매체를 소방 관로로 이송하고, 또한 소방 관로는 감압 기구가 작동될 때 배터리 셀을 향해 소방 매체를 배출하도록 구성되는 것을 포함하며;
여기서, 소방 관로의 양단은 각각 제1단부와 제2단부이고, 제1단부를 집류 관로와 연통하여 소방 매체가 제1단부를 통해 소방 관로로 들어가게 하고, 제2단부를 폐쇄되게 설치한다.
본 출원의 제4 측면은 배터리 제조 장치를 제공하며, 장치는 제1 장치, 제2 장치 및 제3 장치를 포함하며,
제1 장치는 배터리 셀을 제공하는데 사용되고, 여기서 배터리 셀에는 감압 기구가 설치되고, 감압 기구는 배터리 셀의 내부 압력 또는 온도가 임계값에 도달할 때 작동되어 내부 압력을 방출하는데 사용되며;
제2 장치는 소방 매체를 수용하는데 사용되는 집류 관로를 제공하는데 사용되며;
제3 장치는 소방 관로를 집류 관로와 연통하여, 소방 매체를 소방 관로로 이송하는데 사용되고, 또한 소방 관로는 감압 기구가 작동될 때 배터리 셀을 향해 소방 매체를 배출하도록 구성되며;
여기서, 소방 관로의 양단은 각각 제1단부와 제2단부이고, 제3 장치는 제1단부를 집류 관로와 연통하여 소방 매체가 제1단부를 통해 소방 관로로 들어가게 하는데 사용되고, 제3 장치는 또한 제2단부를 폐쇄되게 설치되게 하는데 사용된다.
본 출원의 실시예에서 제공되는 배터리에 따르면, 한편으로 집류 관로를 설치함으로써 소방 매체를 집류 관로에 수용할 수 있고, 소방 관로의 제1 단부를 통해 집류 관로와 연통함으로써 소방이 필요한 경우 소방 매체를 소방 관로로 이송할 수 있어 소방 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 감압 기구가 작동될 때 소방 관로의 파괴에 유리하여 소방의 적시성을 향상시킨다. 다른 한편으로, 소방 관로의 제2 단부를 폐쇄되게 설치함으로써, 감압 기구가 작동되지 않을 때 소방 관로 내의 소방 매체의 순환 유동을 방지하여, 소방 관로의 내부와 외부의 온도차를 감소시킬 수 있어, 소방 관로의 관벽 외부에 응축수의 형성을 감소시켜 응축수로 인한 배터리 셀의 단락 문제를 해결하여 배터리의 사용 수명을 연장할 수 있다.
본 출원 실시예 또는 종래 기술의 기술 방안을 보다 명확하게 설명하기 위해, 이하에서는 실시예 또는 종래 기술의 설명에 사용되어야 하는 첨부 도면을 간략하게 소개한다. 명백하게, 아래에 설명된 도면은 본 출원의 일부 실시예이고, 본 분야의 기술자는 창의적인 노력 없이도 이들 도면으로부터 다른 도면을 얻을 수 있다.
여기에 설명된 첨부 도면은 본 출원에 대한 추가적인 이해를 제공하고 본 출원의 일부를 구성하며, 본 출원의 예시적인 실시예 및 그 설명은 본 출원을 해석하는데 사용되며, 본 출원에 대한 부적절한 제한을 구성하지 않는다.
도 1a는 본 출원의 실시예에 따른 전기 장치의 개략적인 구조도이다;
도 1b는 본 출원의 실시예에 따른 배터리의 개략적인 구조도이다;
도 1c는 본 출원의 실시예에 따른 배터리 모듈의 개략적인 구조도이다;
도 1d는 본 출원의 실시예에 따른 배터리 셀의 개략적인 구조도이다;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 박스 본체 내부의 개략적인 구조도이다;
도 3은 본 출원의 실시예에 따른 집류 관로 및 소방 관로의 개략적인 구조도이다;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 집류 관로 및 소방 관로의 개략적인 구조 분해도이다;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 배터리의 소방 시스템 위치의 개략적인 구조도이다;
도 6은 본 출원의 실시예의 소방 시스템의 평면도이다;
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 집류 관로의 연결 방식 개략도이다;
도 8은 본 출원의 실시예에 따른 지지 부재의 개략적인 구조도이다;
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 집류 관로 연결 방식의 부분 정면도이다;
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 집류 관로 연결 방식의 부분 개략도이다;
도 11은 본 출원의 실시예에 따른 제한 부재의 개략적인 구조도이다;
도 12는 본 출원의 실시예에 따른 배터리 제조 방법의 흐름도이다;
도 13은 본 출원의 실시예에 따른 배터리 제조 장치의 블록도이다.
본 출원의 목적, 기술 방안 및 이점을 보다 명확하게 하기 위하여, 다음은 첨부 도면 및 실시예를 참조하여 본 출원에 대하여 더욱 상세하게 설명한다. 여기에서 설명된 구체적인 실시예는 본 출원을 해석하기 위해 사용된 것일 뿐이고, 본 출원의 바람직한 실시예이며, 그에 따라 본 출원의 보호 범위를 제한하려는 의도가 아님을 이해해야 한다. 따라서, 본 출원의 구조, 형상 및 원리에 따라 이루어진 모든 등가적인 변경은 본 출원의 보호 범위 내에 포함되어야 한다.
달리 명시되지 않는 한, 본 출원에서 사용되는 모든 기술 및 과학 용어는 본 분야의 기술자에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일하며; 본 출원의 상세한 설명에서 사용된 용어는 단지 구체적인 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 출원을 제한하려는 의도가 아니며; 본 출원의 상세한 설명, 청구범위 및 전술한 도면의 설명에서 "포함" 및 "구비"라는 용어와 이들의 모든 변형은 비배타적인 포함을 포함하도록 의도된다.
본 출원에서 언급된 "실시예"는 실시예와 관련하여 설명된 특정 특징, 구조 또는 특성이 본 출원의 적어도 하나의 실시예에 포함될 수 있음을 의미한다. 명세서의 다양한 위치에 있는 문구의 출현은 반드시 모두 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니며, 다른 실시예와 상호 배타적인 별도의 또는 대안적인 실시예를 지칭하는 것은 아니다. 본 분야의 기술자는 본 출원에 설명된 실시예가 다른 실시예와 결합될 수 있다는 것을 명시적으로 그리고 묵시적으로 이해한다.
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.
또한, 본 출원의 상세한 설명 및 청구범위 또는 도면에서 "제1", "제2" 등의 용어는 특정한 순서를 설명하기 위한 것이 아니라 상이한 대상을 구별하기 위하여 사용된 것으로, 하나 이상의 특징을 명시적으로 또는 암시적으로 포함할 수 있다.
본 출원의 설명에서 "복수"의 의미는 특별한 언급이 없는 한 2개 이상(2개 포함)을 의미하고, 유사하게 "복수 그룹"은 2개 이상의 그룹(2개 그룹 포함)을 의미한다.
본 출원의 설명에서 달리 명시적으로 규정 및 한정하지 않는 한 "장착", "상호 연결" 및 "연결"이라는 용어는 넓은 의미로 해석되어야 한다. 예를 들어, 기계적 구조의 "상호 연결" 또는 "연결"은 물리적 연결을 의미할 수 있으며, 예를 들어 물리적 연결은 고정 연결일 수 있고, 예를 들어 패스너를 통한 고정 연결, 예를 들어 나사, 볼트 또는 기타 패스너를 통한 고정 연결일 수 있으며; 물리적 연결은 또한 상호 스냅 연결 또는 스냅 연결과 같은 분리 가능한 연결일 수 있으며; 물리적 연결은 또한 예를 들어 용접, 접착 또는 일체 성형과 같은 일체형 연결일 수 있다. 회로 구조의 "상호 연결" 또는 "연결"은 물리적인 연결뿐만 아니라 전기적 연결 또는 신호적인 연결을 의미할 수도 있으며, 예를 들어, 직접 연결 즉 물리적 연결이 될 수도 있고, 회로가 연결되는 한 중간에 하나 이상의 요소를 통해 간접적으로 연결할 수 있으며, 2개 요소 내부의 연통일 수도 있다. 신호 연결은 회로를 통한 신호 연결 외에도 전파와 같은 매체를 통한 신호 연결을 의미할 수도 있다. 본 분야의 기술자에게 있어서, 본 출원의 실시예에서 상기 용어들의 구체적인 의미는 구체적인 상황에서 이해될 수 있다.
다음 실시예에서 다양한 방위를 명확하게 설명하기 위해 일부 방향 용어가 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 1d의 좌표계는 배터리의 다양한 방향을 정의한다. X 방향은 배터리 셀(400)의 길이 방향을 나타내고, Y 방향은 수평면에서 X 방향에 수직하여 배터리 셀(400)의 폭 방향을 나타내고, Z 방향은 X 방향 및 Y 방향에 수직하여 배터리의 높이 방향을 나타낸다. 또한, 상술한 X방향, Y방향 및 Z방향 등은 절대적인 것이 아니라, 본 실시예의 배터리의 구성 요소의 동작 및 구조를 설명하기 위해 사용되는 상대적인 표현이다. 그리고 이러한 표시는 배터리의 구성 요소가 도면과 같은 위치에 있을 때 적절하지만 이러한 위치가 변경될 때 이러한 방향은 변경에 따라 다르게 해석되어야 한다.
동일한 방향 이해에 기초하여, 본 출원의 설명에서 용어 "중심", "종방향", "횡방향", "길이", "폭", "두께", "상", "하", "전" ", "후", "좌”, "우", "수직", "수평", "상부", "하부", "내", "외", "시계 방향", "반시계 방향", "축 방향", "반경 방향", "원주 방향" 등의 용어로 표시되는 방향 또는 위치 관계는 도면에 표시된 방향 또는 위치 관계를 기준으로 하며, 이는 언급된 장치 또는 요소가 특정 방향을 가져야 하고 특정 방향으로 구성 및 작동해야 함을 나타내거나 암시하기보다는 단지 본 출원을 설명하고 설명을 단순화하기 위한 것이므로 본 출원에 대한 제한으로 해석되어서는 안 된다.
충전식 배터리는 이차 배터리 또는 전원 배터리라고 할 수 있으며 현재 가장 널리 사용되는 충전식 배터리는 리튬-황 배터리, 나트륨-리튬-이온 배터리 또는 마그네슘-이온 배터리와 같은 리튬 배터리이지만 이에 국한되지 않는다. 설명의 편의를 위해 본 출원에서는 충전식 배터리를 총칭하여 배터리라고 한다.
배터리의 안전 특성은 배터리를 측정하는 중요한 특성으로, 사용 또는 충전 시 최대한 배터리의 안전성을 확보할 필요가 있다.
배터리는 일반적으로 복수의 배터리 셀이 연결되고 결합되어 구성된다. 배터리 셀이 외부 단락, 과충전, 바늘 찔림, 평판 충격 등의 영향을 받을 때, 배터리 셀에 열 폭주가 발생할 때, 배터리 셀 내부는 배출물이 발생하며, 배출물에는 고온의 연기(심각한 경우 화염 발생)와 휘발된 고온의 전해액 등과 같은 물질이 포함된다. 이러한 배출물은 방출 과정에서 열적으로 확산되어 다른 배터리 셀의 열 폭주를 초래하고 심지어 폭발과 같은 사고로 이어진다.
배터리 셀의 열폭주에 대해 현재 효과적인 방안은 소방 시스템을 설치하는 것이고, 배터리 셀의 열 폭주가 발생하면 소방 시스템이 배터리 셀의 폭발 또는 화재를 방지하거나 지연시키기 위해 소방을 수행한다. 소방 시스템에는 일반적으로 소방 매체를 수용하는 소방 관로가 설치되며, 소방 관로는 배터리 셀의 상부에 설치되고 소방 매체는 소방 관로 내에서 순환 유동할 수 있다. 소방 관로에는 복수의 유체 출구가 설치되고, 각 유체 출구는 배터리 셀의 감압 기구에 대향되게 설치된다. 배터리 셀에 열폭주가 발생하면, 소방 매체는 소방 관로의 유체 출구에서 분출되어 소방 목적을 달성한다. 그러나 오랜 연구 끝에 본 발명자는 소방 시스템 내의 소방 매체가 소방 관로 내에서 순환 유동하는 과정에서 소방 매체의 온도가 배터리 내부의 배터리 셀의 온도보다 낮기 때문에 배터리 셀의 온도에 변화가 발생하면, 특히 온도가 상승할 때, 소방 관로의 관벽은 내부와 외부의 온도차로 인해 관벽의 외측에 응축수가 형성되기 매우 쉽다. 응축수가 더 많이 형성되면, 전술한 응축수는 배터리 셀의 전도성 부재로 쉽게 흘러 배터리 셀의 단락 및 실효를 일으켜 배터리의 정상적인 사용에 영향을 미친다.
이러한 관점에서, 본 출원은 소방 관로의 구조를 변경하여 소방 관로의 소방 매체가 순환 유동을 할 수 없는 배터리를 제공하여, 소방 관로 관벽 외측에 응축수 형성을 줄여 응축수로 인한 단락 위험을 줄인다. 따라서, 본 출원의 배터리는 배터리 셀의 열 폭주 상황을 적시에 제어하여 열 및 고온 배출물이 더 발생하는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 소방 시스템에서 소방 관로의 관벽 외측에 응축수가 형성되는 것을 줄이고, 응축으로 인한 배터리 셀의 단락 위험을 줄일 수 있다.
본 출원의 실시예의 배터리는 전원에 전기 에너지를 제공할 수 있는 다양한 전기 장치에 적용될 수 있다. 여기서 전기 장치는 전기 자동차, 전기 기차, 전기 자전거, 골프 카트, 드론 또는 선박 등이 될 수 있지만 이에 국한되지는 않는다. 또한, 전기 장치는 배터리만으로 동력을 제공하는 장치 또는 하이브리드 동력 장치일 수 있다. 배터리는 전기 장치에 전기 에너지를 제공하고, 또한 모터를 통해 전기 장치가 이동하도록 한다.
예를 들어, 본 출원의 실시예에 따른 전기 장치의 개략적인 구조도인 도 1a에 도시된 바와 같이, 전기 장치는 자동차일 수 있고, 자동차는 연료 자동차, 휘발유 자동차 또는 신에너지 자동차가 될 수 있으며, 신에너지 자동차는 순수 전기 자동차, 하이브리드 자동차 또는 장거리 자동차 등이 될 수 있다. 자동차는 배터리(200), 컨트롤러(210) 및 모터(220)를 포함한다. 배터리(200)는 차량의 작동 전원 및 구동 전원으로서 컨트롤러(210) 및 모터(220)에 전원을 공급하는데 사용되며, 예를 들어 배터리(200)는 자동차의 시동, 내비게이션 및 작동 전원 요구에 사용된다. 예를 들어, 배터리(200)는 컨트롤러(210)에 전력을 공급하고, 컨트롤러(210)는 배터리(200)를 제어하여 모터(220)에 전력을 공급하고, 모터(220)는 배터리(200)의 전력을 공급받아 차량의 구동 전원으로 사용하고, 차량의 구동력을 제공하기 위해 연료 또는 천연 가스를 대체하거나 부분적으로 교체한다.
배터리(200)는 사용 요구 사항을 충족하는 더 높은 기능을 구현하기 위해 서로 전기적으로 연결된 복수의 배터리 모듈을 포함할 수 있다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 배터리(200)는 제1 박스 본체(201), 제2 박스 본체(202) 및 복수의 배터리 모듈(300)을 포함하며, 여기서 제1 박스 본체(201)와 제2 박스 본체(202)는 서로 체결되며, 복수의 배터리 모듈(300)은 제1 박스 본체(201)와 제2 박스 본체(202)로 둘러싸 형성된 공간에 배치된다. 일부 실시예에서, 제1 박스 본체(201)와 제2 박스 본체(202)는 기밀하게 연결된다.
도 1c에 도시된 바와 같이, 배터리 모듈(300)은 복수의 배터리 셀(400)을 포함하고, 복수의 배터리 셀(400)은 더 큰 전류 또는 전압을 달성하기 위해 직렬, 병렬 또는 혼합 연결로 전기적으로 연결될 수 있으며, 여기서 혼합 연결은 직렬 및 병렬 연결의 조합을 의미한다. 예를 들어, 도 1c에 도시된 바와 같이, 배터리 셀(400)은 수직으로 배치될 수 있고, 배터리 셀(400)의 높이 방향은 수직 방향과 일치하며, 복수의 배터리 셀(400)은 폭 방향을 따라 나란하게 설치되며; 또는 배터리 셀(400)은 평평하게 눕힐 수 있고, 배터리 셀(400)의 폭 방향은 수직 방향과 일치하며, 복수의 배터리 셀(400) 은 폭 방향을 따라 적어도 하나의 층으로 적층될 수 있으며, 각 층은 길이 방향을 따라 배열된 복수의 배터리 셀(400)을 포함한다.
본 분야의 기술자가 본 출원의 개선점을 명확하게 이해할 수 있도록 먼저 배터리 셀(400)의 전체적인 구조를 설명한다.
도 1d에 도시된 바와 같이, 배터리 셀(400)은 하우징(40), 전극 조립체(30) 및 엔드 커버 조립체(10)를 포함하고, 엔드 커버 조립체(10)는 엔드 커버판(10')을 포함하고, 엔드 커버판(10')은 하우징(40)에 연결(예를 들어, 용접)되어 배터리 셀(400)의 케이스를 형성하고, 전극 조립체(30)는 하우징(40) 내에 설치되고, 또한 하우징(40)은 전해액으로 채워진다. 배터리 셀(400)은 정육면체, 직육면체 또는 원주체 형태일 수 있다.
전극 조립체(30)는 실제 사용 요건에 따라 단일 또는 복수로 설치될 수 있다. 도 1d에 도시된 바와 같이, 배터리 내에 적어도 2개의 독립적으로 권취된 전극 조립체(30)가 설치될 수 있다. 전극 조립체(30)는 제1 극편, 제2 극편 및 인접한 제1 극편과 제2 극편 사이의 분리막과 함께 권취 또는 적층되어 본체부를 형성할 수 있으며, 여기서 분리막은 제1 극편과 제2 극편 사이의 절연체이다. 본 실시예에서는 예시적으로 제1 극편을 양극편으로, 제2 극편을 음극편으로 설명한다. 양극 활물질은 양극편의 코팅 영역에 코팅되고, 음극 활물질은 음극편의 코팅 영역에 코팅된다. 본체부의 코팅 영역으로부터 연장된 다수의 코팅되지 않은 영역은 탭으로 적층된다. 전극 조립체(30)는 2개의 탭(301), 즉 양극 탭과 음극 탭을 포함한다. 양극 탭은 양극편의 코팅된 영역에서 연장되고, 음극 탭은 음극편의 코팅 영역에서 연장된다.
엔드 커버 조립체(10)는 전극 조립체(30)의 상부에 설치되고, 도 1d에 도시된 바와 같이, 엔드 커버 조립체(10)는 엔드 커버판(10')과 2개의 전극 단자(5)를 포함하며, 2개의 전극 단자(5)는 각각 양극 단자 및 음극 단자이고, 각 전극 단자(5)에는 하나의 연결 부재(20)가 대응되게 설치되고, 연결 부재(20)는 엔드 커버판(10')과 전극 조립체(30) 사이에 위치된다.
예를 들어, 도 1d의 전극 조립체(30)의 탭(301)은 상부에 위치하고, 양극 탭은 하나의 연결 부재(20)를 통해 양극 단자에 연결되고, 음극 탭은 다른 하나의 연결 부재(20)를 통해 음극 단자에 연결된다. 선택적으로, 배터리 셀(400)은 하우징(40)의 양단에 각각 설치되는 2개의 엔드 커버 조립체(10)를 포함할 수 있고, 각 엔드 커버 조립체(10)에는 하나의 전극 단자(5)가 설치된다.
엔드 커버판(10')에는 방폭 부재가 더 설치될 수 있으며, 배터리 셀(400) 내의 가스가 너무 많을 때, 배터리 셀(400) 내의 가스를 적시에 방출하여 폭발을 피한다.
엔드 커버판(10')에는 배기공이 설치되며, 배기공은 길이 방향을 따라 엔드 커버판(10')의 중간 위치에 설치될 수 있다. 방폭 부재는 감압 기구(6)를 포함하고, 감압 기구(6)는 배기공에 설치되며, 정상적인 조건에서는 감압 기구(6)는 배기공에 밀봉되어 장착되며, 배터리 셀(400)이 팽창하여 케이스 내의 기압이 설정값 이상으로 상승하면, 감압 기구(6)가 작동되어 개방되고, 가스는 감압 기구(6)를 통해 외부로 방출된다.
감압 기구(6)는 배터리 셀(400)의 내부 압력 또는 내부 온도가 미리 결정된 임계값에 도달할 때 작동되어 내부 압력 및/또는 내부 물질을 방출할 수 있는 요소 또는 부재를 의미한다. 감압 기구(6)는 구체적으로 방폭 밸브, 가스 밸브, 감압 밸브 또는 안전 밸브 등의 형태를 취할 수 있으며, 또한 구체적으로 압력 감지 또는 온도 감지의 요소 또는 구조를 채택할 수 있다. 즉, 배터리 셀(400)의 내부 압력 또는 온도가 미리 정해진 임계값에 도달하면 감압 기구(6)가 작동을 하거나 감압 기구(6)에 설치된 박약 구조가 파괴되어 내부 압력을 방출할 수 있는 개구 또는 통로가 형성된다. 본 출원에서 언급된 임계값은 압력 임계값 또는 온도 임계값일 수 있고, 임계값의 설계는 상이한 설계 요구사항에 따라 다양하며, 예를 들어 임계값은 위험 또는 폭주의 위험이 있는 것으로 간주되는 배터리 셀(400)의 내부 압력 또는 내부 온도 값에 기초하여 설계 또는 결정될 수 있다. 또한, 임계값은 예를 들어 배터리 셀(400)에서 양극편, 음극편, 전해액 및 분리막 중 하나 이상에 사용되는 재료에 따라 달라질 수 있다.
본 출원에서 언급된 "작동"은 감압 기구(6)가 일정한 상태로 작동되거나 활성화되어 배터리 셀(400)의 내부 압력이 방출되는 것을 의미한다. 감압 기구(6)에 의해 생성된 동작은 감압 기구(6)의 적어도 일부가 파열, 파손, 찢어지거나 열리는 것 등을 포함할 수 있지만 이에 국한되지는 않는다. 감압 기구(6)가 작동되면 배터리 셀(400) 내부의 고온 고압 물질이 배출물로서 작동 부위로부터 외부로 배출된다. 이러한 방식으로, 제어 가능한 압력 또는 온도 하에서 배터리 셀(400)이 감압되어 잠재적으로 더 심각한 사고를 피할 수 있다. 본 출원에서 언급된 배터리 셀(400)로부터의 배출물은 전해액, 용해 또는 분열된 양극편 및 음극편, 분리막의 파편, 반응에 의해 생성되는 고온 고압 가스, 화염 등을 포함하지만 이에 국한되지 않는다. 고온 고압의 배출물은 감압 기구(6)가 설치된 배터리 셀(400)의 방향으로 배출되며, 또한 보다 구체적으로 감압 기구(6)가 작동되는 영역의 방향으로 배출될 수 있으며, 이러한 배출물은 강력하고 파괴적일 수 있으며, 그 방향에서 하나 이상의 구조를 파열시킬 수도 있다.
일부 실시예에서, 도 1d에 도시된 바와 같이, 엔드 커버판(10')에는 배터리 셀(400)에 전해액을 주입하기 위한 통공이 형성되며, 통공은 원형 구멍, 타원형 구멍, 다각형 구멍 또는 다른 형상의 구멍일 수 있고, 또한 엔드 커버판(10')의 높이 방향을 따라 연장될 수 있다. 엔드 커버판(10')에는 통공을 폐쇄하기 위한 액체 주입 부재(2)가 설치된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 출원의 실시예에서 제공되는 배터리(200)는 배터리 셀(400), 집류 관로(500) 및 소방 관로(600)를 포함하며, 그 중에서, 상기와 같이 배터리 셀(400)에는 감압 기구(6)가 설치되고, 감압 기구(6)는 배터리 셀(400)의 내부 압력 또는 온도가 임계값에 도달할 때 작동되어 내부 압력을 방출하여 배터리 셀(400)의 폭발과 같은 사고를 방지하는 데 사용된다.
본 출원의 실시예에서, 집류 관로(500)는 소방 매체를 수용하는데 사용되어, 소방 관로(600)가 필요할 때 소방 관로(600)에 소방 매체를 제공한다. 소방 관로(600)는 집류 관로(500)와 연통되어 소방 매체를 소방 관로(600)로 이송하고, 또한 소방 관로(600)는 감압 기구(6)가 작동할 때 배터리 셀(400)을 향해 소방 매체를 배출하도록 구성되어, 소방의 목적을 달성하여, 배터리 셀(400)의 폭발 또는 화재를 방지하거나 지연시킨다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 출원의 실시예에서, 소방 관로(600)의 양단은 각각 제1단부(610)와 제2단부(620)이고, 제1단부(610)는 집류 관로(500)와 연통되어 소방 매체가 제1단부(610)를 통해 소방 관로(600)로 들어가는데 사용되고; 제2단부(620)가 폐쇄되게 설치되므로, 감압 기구(6)가 작동되지 않을 때, 소방 관로(600)로 들어온 소방 매체는 소방 관로(600)에서 순환 유동할 수 없으므로, 소방 매체의 순환 유동에 의한 소방 관로(600)의 관벽의 온도 저하를 방지할 수 있다. 따라서 소방 관로(600)의 관벽에 응축수가 형성되기 쉽지 않아, 응축수로 인한 배터리 셀(400)의 단락 가능성을 줄일 수 있다.
본 출원의 실시예에서, 소방 관로(600)의 제2 단부(620)를 폐쇄되게 설치함으로써, 감압기구(6)가 작동하지 않을 때 소방 관로(600) 내에서 소방 매체가 순환 유동하는 것을 방지할 수 있어, 순환 유동하는 과정에서 소방 매체가 소방 관로(600)의 관벽을 냉각시키는 것을 방지할 수 있다. 즉, 소방 관로(600)의 관벽의 온도를 낮추어 소방 관로(600)의 관벽의 온도를 기본적으로 배터리 내부의 온도와 같게 유지한다. 따라서, 소방 관로(600)의 관벽에 너무 많은 응축수가 형성되는 것이 쉽지 않아 응축수로 인한 배터리 셀(400)의 단락 문제를 해결하여, 배터리(200)의 사용 수명을 연장할 수 있다.
본 출원의 실시예에서는, 소방 매체를 집류 관로(500)에 수용하고, 집류 관로(500)와 소방 관로(600)의 제1단부(610)가 연통됨으로써, 소방 관로(600)가 소방 매체를 사용해야 하는 경우, 예를 들어 감압기구(6)가 작동되어 소방 관로(600)의 소방 매체가 배터리 셀(400)을 향해 방출되어야 하는 경우, 소방 매체는 집류 관로(500)를 통해 소방 관로(600)로 흘러 소방에 사용될 수 있다.
집류 관로(500)를 설치하기 때문에, 초기에는 소방 관로(600)에 소방 매체가 없을 수 있으며, 이는 관벽에 응축수가 형성되는 문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 소방 관로(600)의 내부 압력을 줄이는 데 유리하며, 감압 기구(6)가 작동될 때 소방 관로(600)가 더 쉽게 파괴되어 소방 매체의 적시 유출을 용이하게 하고 소방의 적시성을 향상시킨다.
실제 적용에서, 소방 관로(600)가 파괴되면 소방 관로(600) 내부의 압력이 방출되고, 이때 집류 관로(500) 내의 소방 매체는 빠르게 소방 관로(600)를 향해 흐르게 되므로 배터리 셀(400)에 대한 소방 효과를 얻을 수 있다.
본 출원의 실시예에서, 소방 관로(600)를 설치할 때, 소방 관로(600) 내부에 미리 설정된 압력의 가스를 도입하거나, 소방 관로(600)를 중력 방향에서 집류 관로(500)보다 높게 만들어, 감압 기구(6)가 작동하지 않을 때 소방 매체를 집류 관로(500) 내에 차단하여 소방 매체가 집류 관로(500) 내에 주로 집중되도록 할 수 있다. 소방 관로(600)에 소방 매체가 없으면 배터리 셀(400)에서 배출되는 배출물에 의해 소방 관로(600)가 파괴되는데 유리하여, 적시 소방에 도움이 되고 사고 발생을 감소시킨다.
본 출원의 실시예에서, 상기와 같이 소방 관로(600)에 미리 설정된 압력의 가스를 도입하거나, 또는 중력 방향에서 소방 관로(600)를 집류 관로(500)보다 높게 설치함으로써, 소방 관로(600)가 파괴될 때, 소방 매체는 소방 관로(600)로 이송되어, 소방 요구를 충족시킬 수 있다.
실제 적용에서, 미리 설정된 압력의 가스는 질소와 같은 불활성 가스일 수 있다. 미리 설정된 압력은 소방 매체가 집류 관로(500) 내에 집중되는 압력일 수 있으며, 구체적인 압력은 본 출원의 실시예에서 한정되지 않는다.
소방 관로(600)의 초기 상태는 어떤 소방 매체도 엄격하게 없는 것은 아니며, 실제 적용에서, 소방 관로(600) 내의 소방 매체가 적게 존재하는 한 파괴 촉진 효과를 얻을 수 있다.
본 출원의 실시예에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 소방 관로(600)가 중력 방향에서 집류 관로(500)보다 높게 설치될 때, 소방 관로(600)의 제1 단부(610)는 집류 관로(500)와 연결되도록 절곡되어야 하며, 구체적인 절곡 각도는 실제 필요에 따라 설정될 수 있으며, 이는 본 출원의 실시예에서 특별히 한정하지 않는다.
본 출원의 실시예에서 제공되는 배터리(200)에 따르면, 한편으로 집류 관로(500)를 설치함으로써 소방 매체를 집류 관로(500)에 수용할 수 있고, 소방 관로(600)의 제1 단부(610)를 통해 집류 관로(500)와 연통함으로써 소방이 필요한 경우 소방 매체를 소방 관로(600)로 이송할 수 있어 소방 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 감압 기구(6)가 작동될 때 소방 관로(600)의 파괴에 유리하여 소방의 적시성을 향상시킨다. 다른 한편으로, 소방 관로(600)의 제2 단부 (620)를 폐쇄되게 설치함으로써, 감압 기구(6)가 작동되지 않을 때 소방 관로(600) 내의 소방 매체의 순환 유동을 방지하여, 소방 관로(600)의 내부와 외부의 온도차를 감소시킬 수 있어, 소방 관로(600)의 관벽 외부에 응축수의 형성을 감소시켜 응축수로 인한 배터리 셀(400)의 단락 문제를 해결하여 배터리(200)의 사용 수명을 연장할 수 있다.
실제 적용에서, 소방 매체는 액체 소방 매체 또는 가스 소방 매체일 수 있으며, 예를 들어 물, 이산화탄소, 질소 또는 기타 난연성 액체, 가스 등 소방 효과를 달성할 수 있는 모든 액체 또는 가스는 본 출원의 실시예의 보호 범위에 속한다.
본 출원의 실시예에서, 집류 관로(500)와 소방 관로(600)는 모두 가늘고 긴 관이며, 집류 관로(500)와 소방 관로(600)의 단면 형상은 사각형, 원형, 반원형 또는 위의 형상이 조합된 다각형일 수 있으며, 본 출원의 실시예는 이에 대해 특별히 한정하지 않는다. 집류 관로(500)와 소방 관로(600)의 크기는 배터리(200)의 실제 크기에 따라 결정될 수 있으며, 본 출원의 본 실시예에서는 특별히 한정하지 않는다.
실제 적용에서, 제2단부(620)를 폐쇄되게 설치하는 방법은 여러 가지가 있는데, 예를 들어 제2단부(620)를 소방 관로(600)의 본체부와 직접 일체로 형성하여 소방 관로(600)가 제1단부(610)에서만 개방되게 한다.
본 출원의 실시예에서는, 도 4에 도시된 바와 같이, 소방 관로(600)의 제2 단부(620)는 제1 폐쇄 커버(621)에 의해 폐쇄된다.
본 출원의 실시예에서, 제1폐쇄 커버(621)가 제2단부(620)를 폐쇄함으로써, 제2단부(620)를 폐쇄하는 기능을 수행함과 동시에 소방 관로(600) 내부의 잔류 물질을 청소하는데 도움이 되어, 잔류물이 소방 관로(600)의 벽을 두껍게 하는 것을 방지할 수 있으며, 또한 소방 중 소방 관로(600)의 적시 파괴에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
실제 응용에서, 제1 폐쇄 커버(621)는 제2 단부(620)를 밀봉할 수 있을 뿐만 아니라 분해를 용이하게 할 수 있는 다양한 구조적 형태가 존재하며, 이는 본 출원의 실시예에서 특별히 제한되지 않는다.
예시적으로, 본 출원의 실시예에서 제2 단부(620)는 개구를 구비하고, 제1 폐쇄 커버(621)는 서로 연결되는 단부벽과 측벽을 포함하며, 단부벽은 개구를 폐쇄하는 데 사용되고, 측벽은 개구의 주변을 둘러싸게 설치되고, 또한 측벽은 제2 단부(620)의 관벽과 밀봉 결합되어 개구를 폐쇄하는 데 사용되며, 여기서 밀봉 결합은 용접 또는 접합일 수 있다.
본 출원의 실시예에서, 제1폐쇄 커버(621)가 연결된 단부벽과 측벽을 포함하도록 설치되고, 또한 단부벽을 통해 개구를 차단함으로써, 감압 기구(6)가 작동되지 않을 때 소방 매체를 소방 관로(600) 내에 차단할 수 있다. 측벽이 개구의 둘레를 둘러싸도록 설치되고 또한 제2 단부(620)의 관벽과 밀봉 결합함으로써 개구를 폐쇄하는 목적을 달성하여, 제2 단부(620)의 폐쇄 설치를 실현하고 소방 매체의 순환 유동을 방지할 수 있다.
본 출원의 실시예에서, 소방 관로(600)는 감압 기구(6)가 작동될 때 배터리 셀(400)로부터의 배출물에 의해 파괴되도록 구성되어, 소방 매체가 배출되어 감압 기구(6)를 통해 배터리 셀(400) 내부로 들어가도록 한다. 따라서, 배터리(200)가 고장나서 배터리 셀(400) 내부의 기압이 설정값 이상으로 상승하면, 배터리 셀(400) 내부의 고온 고압 물질이 배출물로서 감압 기구(6)의 작동 부위로부터 배출될 때, 위에서 언급한 고온 고압 배출물이 감압 기구(6)와 대향되는 소방 관로(600)의 부분을 파괴시켜, 소방 매체가 적시에 유출되고, 또한 감압 기구(6)를 통해 배터리 셀(400) 내부로 흘러 들어가 배터리 셀(400) 내부에서 소방을 수행하는데 유리하다. 일부 실시예에서, 개폐 밸브를 통해 소방 매체를 소방 관로(600)로부터 배출되도록 제어할 수도 있다.
본 출원의 실시예에서, 배터리 셀(400) 내부에서 분출되는 고온 고압의 배출물에 의해 소방 관로(600)를 파괴함으로써(예를 들어 파괴는 용융 관통일 수 있음), 고장난 배터리 셀(400)의 정밀한 소방을 달성할 수 있다. 고장난 배터리 셀(400)과 대향되는 소방 관로(600)의 일부만 파괴되어 파괴된 개구를 형성하므로, 소방 매체가 이 부분으로 집중적으로 흘러나오게 할 수 있어 보다 나은 소방 효과를 얻을 수 있다.
실제 적용에서, 소방 관로(600)에서 배출된 소방 매체의 일부만이 감압 기구(6)로부터 배터리 셀(400) 내부로 들어갈 수 있으므로, 본 출원의 실시예에서 상술한 정밀 소방 방법은 소방 매체의 활용률을 향상시키고 더 나은 소방 효과를 달성할 수 있다.
본 출원의 실시예에서는 소방 관로(600)가 파괴되어 파괴된 개구를 용이하게 형성하기 위하여, 소방 관로(600)는 박약부를 구비하며, 박약부는 감압 기구(6)가 작동될 때 배출물에 의해 파괴되는데 사용되므로, 박약부에서 소방 매체가 배출되도록 하여 소방의 목적을 달성하는데 도움이 된다.
본 출원의 실시예에서는, 소방 관로(600)에 박약부를 설치함으로써, 배터리 셀(400) 내부에서 분출되는 고온 고압의 배출물이 소방 관로(600)를 더 빨리 파괴함으로써, 소방의 적시성을 향상시키는 데 유리하다.
실제 적용에서, 박약부의 위치는 필요에 따라 설정될 수 있는데, 예를 들어, 배터리 셀(400)에 가까운 소방 관로(600)의 일측 전부를 박약부로 설치하거나 감압 기구(6)와 대향되는 각 배터리 셀(400)의 위치에만 박약부로 설치하는 것도 가능하다. 어떤 위치가 설치되든 간에, 감압 기구(6)가 작동될 때 배터리 셀(400) 내부로부터의 배출물이 박약부에 분사되기만 하면 된다.
본 출원의 실시예에서, 박약부는 구조가 약할 수 있으며, 예를 들어 박약부의 두께는 소방 관로(600)의 다른 부분의 두께보다 얇다; 또는, 박약부는 재질이 약할 수 있는데, 예를 들어 박약부의 재질은 배터리 셀(400)에서 분출되는 고온 고압의 배출물에 의해 파괴되기 쉬운 재질이다; 또는, 박약부의 강도는 소방 관로(600)의 다른 부분의 강도보다 낮을 수 있다. 본 출원의 실시예는 이에 대해 어떠한 특별한 제한도 하지 않는다.
실제 적용에서, 일반적으로 하나의 배터리(200)의 내부에는 복수의 배터리 셀(400)을 설치할 필요가 있고, 또한 복수의 배터리 셀(400)은 배터리 모듈(300)을 형성하기 위해 전기적으로 직렬, 병렬 또는 혼합되어 연결될 수 있다.
본 출원의 실시예에서, 복수의 배터리 셀(400)은 적어도 2개의 배터리 모듈(300)로 설치되고, 각 배터리 모듈(300)은 적어도 하나의 배터리 셀(400)을 포함하고, 각 배터리 모듈(300) 중의 배터리 셀(400)의 감압 기구(6)는 모두 하나의 소방 관로(600)에 대향되게 설치된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 하나의 배터리 모듈(300)은 하나의 소방 관로(600)에 대응하고, 배터리 모듈(300) 내부의 배터리 셀(400)의 감압 기구(6)는 모두 동일한 하나의 소방 관로(600)에 대향되게 설치되므로, 동일한 하나의 소방 관로(600)를 통해 동일한 하나의 배터리 모듈(300) 내의 복수의 배터리 셀(400)에 대해 소방을 수행하는 것이 가능하므로 소방 관로(600)의 개수 및 비용을 절감할 수 있다.
본 출원의 실시예에서, 적어도 2개의 배터리 모듈(300)에 각각 소방 관로(600)가 설치되며, 또한 전술한 2개의 소방 관로(600)는 동일한 하나의 집류 관로(500)와 연통될 수 있으므로, 집류 관로(500)의 수를 줄이고 구조를 단순화하며 비용을 절감할 수 있다.
실제 적용에서, 배터리(200)의 공간을 절약하기 위해, 집류 관로(500)은 2개의 인접한 배터리 모듈(300) 사이에 설치될 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 7쌍의 배터리 모듈(300)이 있고, 각 쌍의 배터리 모듈(300)은 나란하게 설치되고, 하나의 배터리 모듈(300)은 하나의 소방 관로(600)에 대응하고, 7쌍의 배터리 모듈(300)은 7쌍의 소방 관로(600)에 대응한다. 집류 관로(500)은 하나뿐이고, 또한 각 쌍의 배터리 모듈(300) 사이에 설치되며, 한 쌍의 소방 관로(600)는 집류 관로(500)의 양측에 설치되고, 7쌍의 소방 관로(600)는 집류 관로(500)의 양측에 간격을 두고 설치된다. 따라서, 집류 관로(500)와 복수의 소방 관로(600)는 연결되어 도 3과 같이 생선뼈 형상 구조를 형성한다. 여기서, 생선뼈 형상의 구조는 집류 관로(500)의 양측에 간격을 두고 연결된 복수의 소방 관로(600)일 수 있으며, 소방 관로(600)와 집류 관로(500)는 일정한 협각을 이루며, 예를 들어 협각의 크기는 90도, 즉, 소방 관로(600)와 집류 관로(500)는 서로 직교한다. 물론, 일부 실시예에서 다수의 소방 관로(600)를 집류 관로(500)의 동일한 측에 설치할 수도 있다.
본 출원의 실시예에서는 집류 관로(500)와 복수의 소방 관로(600)를 생선뼈 형상 구조로 연결함으로써, 각 소방 관로(600)를 직접 집류 관로(500)에 연결하는 것이 편리하고, 소방이 필요한 경우에는, 소방 매체를 집류 관로(500)에서 소방 관로(600)로 직접 공급할 수 있어 소방 매체를 절약하면서 소방의 적시성을 높일 수 있다.
이하에서는 배터리 모듈(300)에서 복수의 배터리 셀(400)의 배열 방향을 기준으로, 집류 관로(500)와 소방 관로(600)의 배열 방향을 설명한다.
본 출원의 실시예에서, 하나의 배터리 모듈(300)은 소정 방향으로 배열된 복수의 배터리 셀(400)을 포함하며, 소방 관로(600)의 길이 방향은 복수의 배터리 셀(400)의 배열 방향과 일치한다. 각 배터리 셀(400)의 감압 기구(6)가 소방 관로(600)에 대향되게 설치되므로, 즉, 하나의 소방 관로(600)는 하나의 배터리 모듈(300) 내의 복수의 배터리 셀(400)에 대한 소방을 제공한다.
상기 실시예에서 소방 관로(600)의 길이 방향은 복수의 배터리 셀(400)의 배열 방향과 일치하지만, 집류 관로(500)은 복수의 배터리 셀(400)의 배열 방향과 미리 설정된 각도를 이루는데, 즉 집류 관로(500)의 길이 방향과 소방 관로(600)의 길이 방향은 미리 설정된 각도를 이룬다.
실제 적용에서, 위에서 언급한 미리 설정된 각도는 90도, 88도 등과 같은 다른 각도일 수 있다. 본 출원의 실시예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 소방 관로(600)는 집류 관로(500)에 수직이고, 미리 설정된 각도는 90도이다.
실제 적용에서, 소방 관로(600)는 집류 관로(500)의 양측에 연결되므로, 집류 관로(500)는 절곡할 필요없이 단순한 가늘고 긴 구조로 할 수 있어 가공이 간단하고 편리하다.
본 출원의 실시예에서 집류 관로(500)의 양단은 각각 제3단부(510)와 제4단부(520)이며, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제3 단부(510)는 소방 매체를 투입하는데 사용되고, 제4 단부(520)는 폐쇄되게 설치된다.
실제 적용에서, 제3 단부(510)는 소방 매체를 집류 관로(500)에 투입하기 위한 소방 매체를 저장하는 소방 박스(미도시)에 연결될 수 있고, 소방 매체가 집류 관로(500)를 채운 후 소방 박스로부터 분리될 수 있다. 소방 박스는 일반적으로 배터리(200)의 외부에 설치되어 집류 관로(500)와 연결된 상태를 유지하며, 집류 관로(500) 내의 소방 매체가 소방 관로(600)로 유입될 때, 적시에 집류 관로(500)에 소방 매체를 보충할 수 있다.
본 출원의 다른 실시예에서, 제3 단부(510)는 또한 열관리 부재와 연통될 수 있으며, 여기서 열관리 부재는 일반적으로 배터리 셀(400)의 온도를 조절하기 위해 배터리 셀(400)의 바닥부에 설치된다. 예를 들어, 열관리 부재는 배터리 셀(400)을 미리 설정된 온도로 냉각 또는 가열하는데 사용된다. 배터리 셀(400)의 온도를 냉각하거나 낮추는 경우, 열관리 부재는 복수의 배터리 셀(400)의 온도를 낮추기 위한 냉각 유체를 수용하는데 사용되며, 이 때 열관리 부재는 냉각 부재, 냉각 시스템 또는 냉각판 등으로도 불릴 수 있으며, 여기에 수용된 유체는 냉각 매체 또는 냉각 유체, 보다 구체적으로는 냉각 액체 또는 냉각 가스라고도 한다. 또한, 열관리 부재는 복수의 배터리 셀(400)의 온도를 올리기 위한 가열에도 사용될 수 있으며, 이는 본 출원의 실시예에서 제한되지 않는다. 열관리 부재는 소방 박스와 연통될 수 있으며, 열관리 부재는 소방 박스에서 제공하는 소방 매체를 사용하여 배터리 셀(400)의 온도를 조정한다. 예를 들어, 열관리 부재와 소방 박스는 순환 유동 루프를 형성할 수 있고, 소방 박스에 의해 제공되는 소방 매체는 열관리 부재와 소방 박스 사이에서 순환 유동하고, 열관리 부재는 순환 유동하는 소방 매체를 사용하여 배터리 셀(400)의 온도를 조절한다. 예를 들어, 제3 단부(510)는 열관리 부재에 의해 제공되는 소방 매체를 수용하기 위해 열관리 부재에만 연통될 수 있으며, 즉 소방 박스는 열관리 부재에 소방 매체를 제공하고, 열관리 부재는 소방 매체를 제3 단부(510)에 제공하고, 소방 매체는 제3 단부(510)를 통해 집류 관로(500)로 투입된다.
본 출원의 다른 실시예에서, 제3 단부(510), 열관리 부재 및 소방 박스는 3방향 연결로 연결될 수 있다. 즉, 소방 박스는 제3단부(510)와 열관리 부재에 소방 매체를 동시에 제공할 수 있다. 소방 박스 및 열관리 부재는 순환 유동 루프를 형성하거나, 순환 유동 루프를 형성하지 않을 수도 있다.
본 출원의 실시예에서 제4단부(520)를 폐쇄되게 설치함으로써, 감압기구(6)가 작동되지 않을 때 집류 관로(500) 내부로 유입되는 소방 매체의 순환 유동을 방지하는 역할도 할 수 있어, 순환 유동 과정에서 열교환을 통해 소방 매체가 집류 관로(500)의 관벽의 온도를 낮추는 것을 방지할 수 있으며, 소방 관로(600)과 유사하게 집류 관로(500)의 관벽에 응축수가 쉽게 형성되지 않아 응축수로 인한 배터리 셀(400)의 단락 발생 가능성을 줄일 수 있다.
또한, 집류 관로(500)의 제4단부(520)를 폐쇄되게 설치함으로써, 집류 관로(500) 내에 폐쇄된 소방 매체가 소방 관로(600)로 유입될 때, 집류 관로(500)와 소방 관로(600) 사이에 순환 유동이 없어 소방 관로(600) 관벽에 응축수가 형성되는 것을 더욱 줄일 수 있다.
실제 적용에 있어서 제4단부(520)의 폐쇄 설치는 다양할 수 있는데, 예를 들어 제4단부(520)를 집류 관로(500)의 본체와 직접 일체로 형성하거나, 제2폐쇄 커버(미도시)를 통해 제4단부(520)를 폐쇄할 수 있다. 예를 들어 제2 폐쇄 커버와 제4 단부(520)는 용접 또는 접합에 의해 폐쇄될 수 있다.
실제 적용에서, 제2 폐쇄 커버는 제4 단부(520)를 밀봉할 수 있을 뿐만 아니라 분해를 용이하게 할 수 있는 다양한 구조적 형태를 가질 수 있다. 예를 들어 제2 폐쇄 커버는 제1 폐쇄 커버(621)와 동일한 구조를 가질 수 있다. 본 출원의 실시예는 제2 폐쇄 커버의 구조적 형태를 특별히 한정하지 않는다.
또한, 집류 관로(500)의 본체부에는 다수의 출력 포트가 제공되며, 각 출력 포트는 소방 관로(600)와 연통되어 소방 매체가 출력 포트를 통해 소방 관로(600)로 유입되도록 한다.
본 출원의 실시예에서는 제4단부(520)에 제2폐쇄 커버를 설치함으로써, 제4단부(520)를 폐쇄하는 역할을 하고, 동시에 집류 관로(500) 내부의 잔류물을 청소하여 잔류물이 출력 보트를 막아 소방 매체의 유동에 영향을 미치는 것을 방지하는데 유리하다.
실제 응용에서 집류 관로(500)와 소방 관로(600)는 다양한 방식으로 배터리(200)의 내부에 고정될 수 있다. 본 출원의 실시예는 다음 하나의 방법을 예로 들어 구체적으로 설명하나, 집류 관로(500)와 소방 관로(600)의 고정 방법에 대한 유일한 한정은 아니며, 집류 관로(500)와 소방 관로(600)를 정해진 위치에 고정할 수 있는 모든 방법은 본 출원의 보호 범위에 속한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 출원의 실시예에서, 배터리(200)는 지지 부재(700)를 더 포함하고, 지지 부재(700)는 집류 관로(500)를 지지하는 데 사용되어, 같은 열의 인접한 배터리 모듈(300) 사이의 집류 관로(500)를 지지한다. 예를 들어, 배터리(200)는 배터리 모듈(300)을 지지하는 빔 및 복수의 배터리 셀(400)을 배터리 모듈(300)에 고정하기 위한 엔드판을 더 포함한다. 예를 들어, 빔은 같은 열의 인접한 배터리 모듈(300) 사이에 위치하고, 엔드판은 복수의 배터리 셀(400)의 배열 방향의 양단에 위치하고, 또한 2개의 엔드판이 고정 벨트로 연결되어 복수의 배터리 셀(400)을 배터리 모듈(300)로 결합하며, 지지 부재(700)는 빔 또는 엔드판에 지지될 수 있으며, 또는, 빔 또는 엔드판은 직접 지지 부재(700)로 사용될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 지지 부재(700)는 지지암(710)을 구비하고, 지지암(710)은 배터리 셀(400)을 향하는 집류 관로(500)의 관벽에 설치되어 집류 관로(500)를 지지하는 역할을 한다. 도 9의 방향을 예로 들면, 지지암(710)은 집류 관로(500)의 하향 이동을 제한할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 지지암(710)은 집류 관로(500)를 안정적으로 지지하기 위해 쌍으로 설치된다.
구체적으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 지지 부재(700)가 설치될 수 있고, 각 지지 부재(700)에는 하나의 지지암(710)이 설치되어, 한 쌍의 지지암(710)을 형성한다. 또한, 집류 관로(500)의 길이 방향을 따라 복수 쌍의 지지암(710)이 간격을 두고 설치되어 집류 관로(500)를 설정된 높이로 지지할 수 있으며, 예를 들어 복수 쌍의 지지암(710)을 통해 집류 관로(500)를 수평으로 설치할 수 있다.
본 출원의 실시예에서는, 도 9에 도시된 바와 같이, 지지암(710)은 한 쌍으로 설치되고, 또한 한 쌍의 지지암(710)은 간격을 두고 설치되며, 배터리 셀(400)을 향하는 집류 관로(500)의 관벽에는 돌기부(530)가 설치되고, 돌기부(530)는 한 쌍의 지지암(710) 사이에 삽입되도록 설치되고, 또한 돌기부(530)의 양측 관벽은 한 쌍의 지지암(710)에 의해 각각 지지된다. 본 출원의 다른 실시예에서, 지지암(710)은 돌기부(530)의 양측면에서 클램핑하지 않고 돌기부(530) 양측의 관벽에서 직접 지지할 수 있으며, 지지 암(710)은 또한 돌기부의(530)의 양측면에서 클램핑할 수 있고 또한 돌기부(530) 양측의 관벽에서 지지할 수 있다. 본 출원의 다른 실시예에 있어서, 돌출부(530)는 배터리 셀(400)을 향하는 집류 관로(500)의 관벽에 의해 형성되며, 돌출부(530)의 돌출 헤드는 지지암(710)을 향하고, 돌출부(530)는 집류 관로(500) 내측에서 홈을 형성하며, 홈은 소방 매체를 수용할 수 있다.
돌출부(530)를 한 쌍의 지지암(710) 사이에 삽입함으로써 지지암(710)의 지지 안정성을 향상시켜, 집류 관로(500)가 지지암(710) 상에서 미끄러지는 것을 방지할 수 있다.
본 출원의 실시예에 있어서, 도 10에 도시된 바와 같이, 배터리(200)는 제한 부재(800)를 더 포함하며, 제한 부재(800)는 집류 관로(500)를 인접한 배터리 모듈(300) 사이에 제한하여 집류 관로(500)가 상부 방향으로 이동하거나 좌우 방향로 이동하는 것을 제한하도록 구성된다.
여기서, 제한 부재(800)는 제한벽(810) 및 제한벽(810)에 연결되는 레그(820)를 포함하며; 제한벽(810)은 집류 관로(500) 상에 위치하여, 집류 관로(500)가 배터리 셀(400)로부터 멀어지는 방향, 즉 도면에서 도시된 상방으로의 이동을 제한하는데 사용된다. 레그(820)는 제한벽(810)을 지지하는데 사용되고, 또한 레그(820)는 집류 관로(500)의 양측에 위치하여 집류 관로(500)의 위치를 제한한다. 즉 레그(820)는 집류 관로(500)와 배터리 모듈(300) 사이에 위치하여 집류 관로(500)의 위치를 제한하여, 집류 관로(500)가 좌우 방향으로 이동하는 것을 방지한다.
도 11에 도시된 바와 같이, 레그(820)는 한 쌍으로 설치되고, 또한 한 쌍의 레그(820)는 간격을 두고 설치되며, 집류 관로(500)는 한 쌍의 레그(820) 사이에 제한되어 집류 관로(500)를 고정하는 목적을 달성한다. 여기서, 제한벽(810)과 레그(820)는 역U자형 구조를 형성한다.
또한, 제한벽(810)은 집류 관로(500)의 관벽에 탄성적으로 맞닿는다. 예를 들어, 제한벽(810)은 호형상부(811)를 구비하고, 호형상부(811)는 집류 관로(500)를 향해 돌출되게 형성되어 집류 관로(500)의 관벽에 탄성적으로 맞닿아 집류 관로(500)의 상방 이동을 제한한다. 예를 들어, 제한벽(810)은 중간에 제한벽(810)을 관통하는 중공 구조를 구비하고, 중공 구조의 개구는 집류 관로(500)를 향하고, 호형상부(811)는 중공 구조에 설치되고 또한 예를 들어 일체로 형성된 제한벽(810)과 연결된다.
또한, 레그(820)에는 클램핑부(821)가 설치되고, 클램핑부(821)는 집류 관로(500)를 향하여 돌출되게 설치되어 집류 관로(500)의 위치를 제한하여 집류 관로(500)가 좌우 방향으로 움직이는 것을 방지한다.
구체적으로, 클램핑부(821)는 집류 관로(500)의 관벽에 맞닿아 집류 관로(500)를 고정하는 역할을 한다.
실제 응용에서, 클램핑부(821)는 다양한 구조적 형태를 가질 수 있다. 본 출원의 실시예에서, 클램핑부(821)는 캔틸레버 구조로 구성된다. 예를 들어, 클램핑부(821)는 일단이 레그(820)에 고정되고, 타단의 매달리게 설치된 탄성 호형 버클은 집류 관로(500)를 탄성적으로 클램핑할 수 있을 뿐만 아니라 제한 부재(800)를 엔드판에 끼우거나 엔드판에서 분해하는 것을 용이하게 한다.
본 출원의 실시예에서 제공되는 배터리는, 지지 부재(700) 및 제한 부재(800)를 통해 집류 관로(500)를 공동으로 제한 및 고정함으로써, 집류 관로(500)의 공간 이동을 제한하여 집류 관로(500)의 안정성을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 출원은 또한 전기 장치를 제공하며, 이 전기 장치는 전술한 배터리(200)를 포함하고, 배터리(200)는 전기 에너지를 제공하는데 사용된다. 여기서, 배터리(200)의 구체적인 구조적 형태 및 작동 원리는 전술한 실시예에서 상세하게 설명되었으므로, 본 실시예에서는 반복하지 않는다.
요약하면, 본 출원의 실시예에서 제공되는 전기 장치에서 전술한 배터리를 설치함으로써, 한편으로 배터리는 집류 관로를 설치하여 소방 매체를 집류 관로에 수용할 수 있으며, 소방 관로의 제1 단부를 통해 집류 관로와 연통함으로써, 소방이 필요할 때, 소방 매체를 소방 관로로 이송할 수 있어, 소방 기능을 달성할 수 있을 뿐만 아니라 감압기구가 작동될 때 소방 관로의 파괴에 유리하여 소방의 적시성을 향상시킬 수 있다. 다른 한편으로, 소방 관로의 제2단부를 폐쇄되게 설치함으로써, 감압 기구가 작동되지 않을 때 소방 관로 내부의 소방 매체의 유동을 방지할 수 있어 소방 관로 내부와 외부의 온도차를 감소시킬 수 있으며, 소방 관로 관벽 외부의 응축수 형성을 감소시켜 응축수로 인한 배터리 셀의 단락 문제를 해결하여 배터리의 사용 수명을 연장할 수 있다. 또 다른 한편으로, 집류 관로의 제4단부를 폐쇄되게 설치함으로써, 감압기구가 작동되지 않을 때 집류 관로 내부의 소방 매체의 유동을 방지할 수 있어 집류 관로 내부와 외부의 온도차를 감소시킬 수 있고, 집류 관로 관벽 외부의 응축수 형성을 줄여 응축수로 인한 배터리 셀의 단락 문제를 추가로 해결하여 배터리 수명을 더욱 연장할 수 있다. 또한, 지지 부재와 제한 부재를 통해 지지 부재와 제한 부재를 통해 집류 관로를 공동으로 제한 및 고정함으로써 공간 내에서의 집류 관로의 이동을 제한할 수 있어 집류 관로의 안정성을 향상시킬 수 있다.
이상에서는 본 출원의 실시예의 배터리 및 전기 장치에 대해 설명하였고, 이하에서는 본 출원의 실시예에 따른 배터리 제조 방법 및 장치에 대해 설명하며, 구체적으로 설명되지 않은 부분은 전술한 실시예를 참조할 수 있다.
다른 한편으로, 본 출원의 실시예는 도 12에 도시된 바와 같이, 배터리의 제조 방법을 더 제공하며, 배터리 제조 방법은 다음 단계를 포함할 수 있다:
단계 S1210: 배터리 셀을 제공하고, 여기서 배터리 셀에는 감압 기구가 설치되고, 감압 기구는 상기 배터리 셀의 내부 압력 또는 온도가 임계값에 도달할 때 작동되어 내부 압력을 방출하는데 사용된다;
단계 S1220: 소방 매체를 수용하는데 사용되는 집류 관로를 제공한다;
단계 S1230: 소방 관로를 집류 관로와 연통하여 소방 매체를 소방 관로로 이송하고, 또한 소방 관로는 감압 기구가 작동될 때 배터리 셀을 향해 소방 매체를 배출하도록 구성된다;
여기서, 소방 관로의 양단은 각각 제1단부와 제2단부이고, 제1단부는 집류 관로와 연통되어 소방 매체가 제1단부를 통해 소방 관로로 유입되고, 제2단부는 폐쇄되게 설치된다.
배터리(200) 부분의 실시예를 참조하면, 배터리 셀(400)에 감압 기구(6)가 제조될 필요가 있고, 소방 관로(600)는 감압 기구(6)에 대향되는 위치에 고정될 수 있으며, 집류 관로(500)은 배터리 모듈(300) 사이에 고정될 수 있음을 알 수 있다.
배터리(200) 부분의 실시예를 참조하면, 최종적으로 필요한 배터리(200)를 획득하기 위해, 배터리(200)는 또한 상응하는 방법을 통해 제조할 수 있는 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다. 실제 응용에서, 관련 구성 요소를 제조하고 관련 구성 요소를 연결할 수 있는 모든 방법은 본 출원의 실시예의 보호 범위에 속하며, 본 출원의 실시예는 여기에서 반복 설명하지 않는다.
다른 한편, 본 출원의 실시예는 또한 배터리 제조 장치를 제공한다. 도 13을 참조하면, 본 출원의 실시예에 따른 배터리 제조 장치의 블록도가 도시되어 있다. 도 13에 도시된 바와 같이, 배터리 제조 장치(1300)는 다음을 포함할 수 있다:
제1 장치(1310)는, 배터리 셀을 제공하는 데 사용될 수 있으며, 여기서 상기 배터리 셀에는 감압 기구가 설치되고, 상기 감압 기구는 상기 배터리 셀의 내부 압력 또는 온도가 임계값에 도달할 때 작동되어 상기 내부 압력을 방출하는데 사용된다;
제2 장치(1320)는, 소방 매체를 수용하는데 사용되는 집류 관로를 제공하는데 사용될 수 있다;
제3 장치(1330)는, 소방 관로를 집류 관로와 연통하여, 소방 매체를 소방 관로로 이송하는데 사용될 수 있고, 또한 소방 관로는 감압 기구가 작동될 때 배터리 셀을 향해 소방 매체를 배출하도록 구성된다;
여기서, 소방 관로의 양단은 각각 제1단부와 제2단부이고, 제3 장치는 제1단부를 집류 관로와 연통하여 소방 매체가 제1단부를 통해 소방 관로로 유입되게 하는데 사용되고, 제3 장치는 또한 제2단부를 폐쇄되게 설치되게 하는데 사용될 수 있다.
상기 배터리 제조 장치에 대한 구체적인 내용은 해당 배터리 실시예에서 상세히 설명하였으므로 여기서는 생략한다.
상술한 본 출원의 실시예의 보호 주제 및 특징은 서로 참조용으로 사용될 수 있으며, 구조가 허용하는 경우 본 분야의 기술자는 다른 실시예의 기술적 특징을 유연하게 결합하여 더 많은 실시예를 형성할 수 있다.
본 출원에서 제공되는 배터리, 전기 장치, 배터리 제조 방법 및 장치는 위에서 상세히 설명되었다. 본 명세서에서 구체적인 실시예를 사용하여 본 출원의 원리 및 실시 방식에 대해 설명하였으며, 상기 실시예의 설명은 본 출원의 방법 및 핵심 아이디어를 이해하는 데 도움이 될 뿐이다. 본 분야의 기술자는 본 출원의 원리를 벗어나지 않으면서 본 출원에 대해 약간의 개선 및 수정을 할 수 있으며, 이러한 개선 및 수정도 본 출원의 청구범위의 보호 범위에 속한다.
2-액체 주입 부재; 5-전극 단자; 6-감압 기구; 10; 엔드 커버 조립체; 10'-엔드 커버판; 20-연결 부재; 30-전극 조립체; 40-하우징;
200-배터리; 201-제1 박스 본체; 202-제2 박스 본체; 210-컨트롤러; 220-모터;
300-배터리 모듈;
400-배터리 셀;
500-집류 관로; 510-제3 단부; 520-제4 단부; 530-돌기부;
600-소방 관로; 610-제1 단부; 620-제2 단부; 621-제1 폐쇄 커버;
700-지지 부재; 710; 지지암;
800-제한 부재; 810-제한벽; 811-호형상부; 820-레그; 821-클램핑부.

Claims (26)

  1. 배터리 셀, 집류 관로 및 소방 관로를 포함하며,
    상기 배터리 셀에는 감압 기구가 설치되고, 상기 감압 기구는 상기 배터리 셀의 내부 압력 또는 온도가 임계값에 도달할 때 작동되어 상기 내부 압력을 방출하는데 사용되며;
    상기 집류 관로는 소방 매체를 수용하는데 사용되며;
    상기 소방 관로는 상기 집류 관로와 연통되어 상기 소방 매체를 상기 소방 관로로 이송하는데 사용되며, 또한 상기 소방 관로는 상기 감압 기구가 작동될 때 상기 배터리 셀을 향해 상기 소방 매체를 배출하도록 구성되며;
    여기서, 상기 소방 관로의 양단은 각각 제1단부와 제2단부이고, 상기 제1단부는 상기 집류 관로와 연통되어 상기 소방 매체가 상기 제1단부를 통해 상기 소방 관로로 들어가는데 사용되고, 상기 제2단부는 폐쇄되게 설치되는, 배터리.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 소방 관로의 제2 단부는 제1 폐쇄 커버에 의해 폐쇄되는, 배터리.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제2 단부는 개구를 구비하고, 상기 제1 폐쇄 커버는 서로 연결되는 단부벽과 측벽을 포함하며, 상기 단부벽은 상기 개구를 폐쇄하는데 사용되고, 상기 측벽은 상가 개구의 주변을 둘러싸게 설치되고, 또한 상기 측벽은 제2 단부의 관벽과 밀봉 결합되어 상기 개구를 폐쇄하는 데 사용되는, 배터리.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소방 관로는 상기 감압 기구가 작동될 때 상기 배터리 셀로부터의 배출물에 의해 파괴되도록 구성되어, 상기 소방 매체가 배출되어 상기 감압 기구를 통해 상기 배터리 셀 내부로 들어가도록 하는, 배터리.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 소방 관로는 박약부를 구비하며, 상기 박약부는 상기 감압 기구가 작동될 때 상기 배출물에 의해 파괴되도록 사용되는, 배터리.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소방 관로는 복수로 설치되며, 복수의 상기 소방 관로는 상기 집류 관로의 일측 또는 양측에 간격을 두고 설치되며;
    상기 배터리 셀은 복수로 설치되며, 복수의 상기 배터리 셀은 적어도 2개의 배터리 모듈로 설치되고, 각 상기 배터리 모듈은 적어도 하나의 상기 배터리 셀을 포함하고, 각 상기 배터리 모듈 중의 상기 배터리 셀의 상기 감압 기구는 모두 하나의 상기 소방 관로와 대향되게 설치되는, 배터리.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 배터리 모듈은 소정 방향으로 배열된 복수의 상기 배터리 셀을 포함하며, 상기 소방 관로의 길이 방향은 복수의 상기 배터리 셀의 배열 방향과 일치하는, 배터리.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 집류 관로의 길이 방향은 상기 배열 방향과 미리 설정된 협각을 이루는, 배터리.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 집류 관로의 양단은 각각 제3단부와 제4단부이며, 상기 제3 단부는 상기 소방 매체를 투입하는데 사용되고, 상기 제4 단부는 폐쇄되게 설치되는, 배터리.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 집류 관로의 상기 제4 단부는 제2 밀폐 커버를 통해 밀폐되는, 배터리.
  11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소방 관로는 중력 방향에서 상기 집류 관로보다 높아, 상기 감압 기구가 작동되지 않은 때 상기 소방 매체를 상기 집류 관로 내에 차단하는, 배터리.
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배터리는 상기 집류 관로를 지지하는데 사용되는 지지 부재를 더 포함하는, 배터리.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 지지 부재는 지지암을 구비하고, 상기 지지암은 상기 배터리 셀을 향하는 상기 집류 관로의 관벽에 설치되는, 배터리.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 지지암은 한 쌍으로 설치되고, 또한 한 쌍의 상기 지지암은 간격을 두고 설치되며, 상기 배터리 셀을 향하는 상기 집류 관로의 관벽에는 돌기부가 설치되고, 상기 돌기부는 한 쌍의 상기 지지암 사이에 삽입되도록 설치되고, 또한 상기 돌기부의 양측 관벽은 각각 한 쌍의 상기 지지암에 의해 지지되는, 배터리.
  15. 청구항 6 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배터리는 제한 부재를 더 포함하며, 상기 제한 부재는 상기 집류 관로를 인접한 상기 배터리 모듈 사이에 제한하는, 배터리.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 제한 부재는 제한벽 및 상기 제한벽에 연결되는 레그를 포함하며;
    상기 제한벽은 상기 집류 관로 상에 위치하여, 상기 집류 관로가 상기 배터리 셀로부터 멀어지는 방향으로 이동하는 것을 제한하는데 사용되며;
    상기 레그는 상기 제한벽을 지지하는데 사용되고, 또한 상기 레그는 상기 집류 관로와 상기 배터리 모듈 사이에 위치하여 상기 집류 관로의 위치를 제한하는, 배터리.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 레그는 한 쌍으로 설치되고, 또한 한 쌍의 상기 레그는 간격을 두고 설치되며, 상기 집류 관로는 한 쌍의 상기 레그 사이에 제한되는, 배터리.
  18. 청구항 16 또는 청구항 17에 있어서,
    상기 제한벽은 상기 집류 관로의 관벽에 맞닿는, 배터리.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 제한벽은 호형상부를 구비하고, 상기 호형상부는 상기 집류 관로를 향하여 돌출되게 형성되어 상기 집류 관로의 관벽에 맞닿는, 배터리.
  20. 청구항 16 내지 청구항 19 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레그에는 클램핑부가 설치되고, 상기 클램핑부는 상기 집류 관로를 향하여 돌출되게 설치되어 상기 집류 관로의 위치를 제한하는, 배터리.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 클램핑부는 상기 집류 관로의 관벽에 맞닿는, 배터리.
  22. 청구항 20 또는 청구항 21에 있어서,
    상기 클램핑부는 캔틸레버 구조로 구성되는, 배터리.
  23. 청구항 1 내지 청구항 22 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배터리는 열관리 부재를 더 포함하며, 상기 열관리 부재는 상기 배터리 셀의 온도를 조절하는데 사용되고, 또한 상기 열관리 부재는 상기 집류 관로와 연통되어 상기 집류 관로로 상기 소방 매체를 이송하도록 구성되는, 배터리.
  24. 청구항 1 내지 청구항 23 중 어느 한 항에 따른 상기 배터리를 포함하며; 상기 배터리는 전력을 공급하는데 사용되는 것을 특징으로 하는, 전기 장치.
  25. 배터리 셀을 제공하고, 여기서 상기 배터리 셀에는 감압 기구가 설치되고, 상기 감압 기구는 상기 배터리 셀의 내부 압력 또는 온도가 임계값에 도달할 때 작동되어 상기 내부 압력을 방출하는데 사용되며;
    소방 매체를 수용하는데 사용되는 집류 관로를 제공하며;
    소방 관로를 상기 집류 관로와 연통하여 상기 소방 매체를 상기 소방 관로로 이송하고, 또한 상기 소방 관로는 상기 감압 기구가 작동될 때 상기 배터리 셀을 향해 상기 소방 매체를 배출하도록 구성되는 것을 포함하며;
    여기서, 상기 소방 관로의 양단은 각각 제1단부와 제2단부이고, 상기 제1단부를 상기 집류 관로와 연통하여 상기 소방 매체가 상기 제1단부를 통해 상기 소방 관로로 들어가게 하고, 상기 제2단부를 폐쇄되게 설치하는, 배터리 제조 방법.
  26. 제1 장치, 제2 장치 및 제3 장치를 포함하며,
    상기 제1 장치는 배터리 셀을 제공하는데 사용되고, 여기서 상기 배터리 셀에는 감압 기구가 설치되고, 상기 감압 기구는 상기 배터리 셀의 내부 압력 또는 온도가 임계값에 도달할 때 작동되어 상기 내부 압력을 방출하는데 사용되며;
    상기 제2 장치는 소방 매체를 수용하는데 사용되는 집류 관로를 제공하는데 사용되며;
    상기 제3 장치는 소방 관로를 상기 집류 관로와 연통하여, 상기 소방 매체를 상기 소방 관로로 이송하는데 사용되고, 또한 상기 소방 관로는 상기 감압 기구가 작동될 때 상기 배터리 셀을 향해 상기 소방 매체를 배출하도록 구성되며;
    여기서, 상기 소방 관로의 양단은 각각 제1단부와 제2단부이고, 상기 제3 장치는 상기 제1단부를 상기 집류 관로와 연통하여 상기 소방 매체가 상기 제1단부를 통해 상기 소방 관로로 들어가게 하는데 사용되고, 상기 제3 장치는 또한 상기 제2단부를 폐쇄되게 설치되게 하는데 사용되는, 배터리 제조 장치.
KR1020227033425A 2020-10-19 2020-10-19 배터리, 전기 장치, 배터리 제조 방법 및 장치 KR20220146591A (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2020/121997 WO2022082394A1 (zh) 2020-10-19 2020-10-19 电池、用电装置、制备电池的方法和设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220146591A true KR20220146591A (ko) 2022-11-01

Family

ID=81289527

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227033425A KR20220146591A (ko) 2020-10-19 2020-10-19 배터리, 전기 장치, 배터리 제조 방법 및 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220320680A1 (ko)
EP (1) EP4071911B1 (ko)
JP (1) JP7429791B2 (ko)
KR (1) KR20220146591A (ko)
WO (1) WO2022082394A1 (ko)

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3050595B1 (en) * 2013-09-27 2021-11-10 Nichibou Co., Ltd. Automatic fire extinguisher
CN104377323B (zh) * 2013-12-31 2016-04-13 比亚迪股份有限公司 电池容纳组件和具有其的动力电池模组
JP6245998B2 (ja) * 2014-01-17 2017-12-13 三菱航空機株式会社 航空機の消火設備および航空機
JP2017189068A (ja) * 2016-04-08 2017-10-12 株式会社東芝 電気車用蓄電池ユニット
JP6779090B2 (ja) * 2016-10-11 2020-11-04 日本ドライケミカル株式会社 二次電池の熱暴走抑止システム
EP3333932B1 (en) * 2016-12-06 2019-02-13 Samsung SDI Co., Ltd. Battery system
CN106711371A (zh) * 2016-12-15 2017-05-24 吉林大学 方形电池成组方法及其液体换热装置
CN108799626A (zh) * 2018-08-01 2018-11-13 华霆（合肥）动力技术有限公司 管路固定装置及电池模组
CN209662489U (zh) * 2018-12-28 2019-11-22 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种电池包的喷淋管路组件、电池包
KR102123685B1 (ko) * 2019-10-29 2020-06-29 주식회사 창성에이스산업 가스감지식 ess 소화장치
CN211017157U (zh) * 2019-10-30 2020-07-14 蜂巢能源科技有限公司 电池包及车辆
CN111509163A (zh) * 2020-05-25 2020-08-07 重庆金康动力新能源有限公司 具有灭火功能的电池包

Also Published As

Publication number Publication date
US20220320680A1 (en) 2022-10-06
WO2022082394A1 (zh) 2022-04-28
EP4071911C0 (en) 2024-07-17
JP7429791B2 (ja) 2024-02-08
JP2023509923A (ja) 2023-03-10
EP4071911A4 (en) 2023-09-27
EP4071911B1 (en) 2024-07-17
EP4071911A1 (en) 2022-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7422789B2 (ja) 電池、その関連装置、製造方法及び製造機器
CN112072046B (zh) 电池、用电装置、制备电池的方法和设备
JP7233597B2 (ja) 消火ユニットを含むバッテリーパック
WO2022083022A1 (zh) 箱体、电池及装置
KR102686170B1 (ko) 전지 및 그 관련장치, 제조방법 및 제조설비
CN112018302A (zh) 电池、用电装置、制备电池的方法和设备
US20220311086A1 (en) Battery, electric apparatus, and method and apparatus for manufacturing battery
WO2022082389A1 (zh) 电池、用电设备、制备电池的方法和装置
KR20230031347A (ko) 전지, 전기 장치, 전지 제조 방법 및 장치
KR20230025892A (ko) 전지, 전기 장치, 전지 제조 방법 및 기기
KR102655538B1 (ko) 전지, 전기 장치, 전지 제조 방법 및 장치
EP4009435B1 (en) Battery, power consuming apparatus and method and apparatus for producing battery
US20240113385A1 (en) Battery, electrical device, and method and apparatus for manufacturing battery
KR20220146591A (ko) 배터리, 전기 장치, 배터리 제조 방법 및 장치
KR20230121108A (ko) 배터리, 전기기기, 배터리를 제조하기 위한 방법 및장비
KR20240070606A (ko) 안전 조절 및 제어 기구, 방법, 배터리 시스템 및 전기 장치
JP2023530784A (ja) 電池用筐体、電池、電力消費装置、電池の製造方法及びその装置
KR102724404B1 (ko) 배터리, 전기 장치 및 배터리 제조 방법, 기기
CN221327956U (zh) 电池包及用电设备
CN221327955U (zh) 电池包及用电设备
US20230344017A1 (en) Battery, electric apparatus, and method and apparatus for preparing battery
EP4009433B1 (en) Battery, electric apparatus, and battery manufacturing method and device
KR20230027220A (ko) 배터리, 전기 장치 및 배터리 제조 방법, 기기
KR102402209B1 (ko) 안전성이 강화된 이차전지 모듈 냉각 및 소화 시스템
WO2023155147A1 (zh) 电池、用电设备、制备电池的方法和设备

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal