KR20220148283A - 엔드 커버 어셈블리, 전지 셀, 전지, 전력 소비 장치 및 주액 방법 - Google Patents

엔드 커버 어셈블리, 전지 셀, 전지, 전력 소비 장치 및 주액 방법 Download PDF

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KR20220148283A
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유리안 젱
소우준 후앙
펭 왕
웨이 리
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컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 씨오., 리미티드
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Abstract

본원은, 엔드 커버 어셈블리, 전지 셀, 전지, 전력 소비 장치 및 주액 방법에 관한 것으로, 여기서, 엔드 커버 어셈블리(10)는 전지 셀(600)에 사용되고 또한 엔드 커버(1), 밀폐 부재(2) 및 덮개체(3)를 포함하며, 엔드 커버(1)에는 전해액을 주입하기 위한 제1 홀(11)이 배치되어 있고, 밀폐 부재(2)는 제1 홀(11)을 밀폐하는데 사용되며, 덮개체(3)는 밀폐 부재(2)의 적어도 일부를 덮는데 사용되고, 덮개체(3)는 엔드 커버(1)에 대해 회전 가능하여 덮개체(3)와 엔드 커버(1)의 탈착 가능한 연결을 구현하며, 밀폐 부재(2)와 덮개체(3) 중 하나에는 제2 홀(21)이 배치되어 있고, 밀폐 부재(2)와 덮개체(3) 중 다른 하나에는 보스(31)가 배치되어 있으며, 보스(31)는 제2 홀(21) 내에 삽입되고 또한 보스(31)와 제2 홀(21)은 상대적으로 회전 가능하여 밀폐 부재(2)와 덮개체(3)의 회전 가능한 연결을 구현한다.

Description

엔드 커버 어셈블리, 전지 셀, 전지, 전력 소비 장치 및 주액 방법
본원은 전지 기술 분야에 속하며, 특히 엔드 커버 어셈블리, 전지 셀, 전지, 전력 소비 장치 및 주액 방법에 관한 것이다.
리튬 이온 등 전지는 에너지 밀도가 높고, 전력 밀도가 높고, 사이클 사용 횟수가 많고, 기억 시간이 길다는 장점이 있어 전기 자동차에 널리 사용되고 있다.
전기 자동차의 전지 사용 수명을 어떻게 연장할 것인가는 줄곧 업계의 하나의 난제이다.
본원은 성능이 개선된 전지 셀을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본원의 제1 양태에 따르면, 전지 셀용 엔드 커버 어셈블리를 제공하는 바, 해당 엔드 커버 어셈블리는 엔드 커버, 밀폐 부재 및 덮개체를 포함하며,
엔드 커버에는 전해액을 주입하기 위한 제1 홀이 배치되어 있고,
밀폐 부재는 제1 홀을 밀폐하는데 사용되며,
덮개체는 밀폐 부재의 적어도 일부를 덮는데 사용되고, 덮개체는 엔드 커버에 대해 회전 가능하여 덮개체와 엔드 커버의 탈착 가능한 연결을 구현하며,
밀폐 부재와 덮개체 중 하나에는 제2 홀이 배치되어 있고, 밀폐 부재와 덮개체 중 다른 하나에는 보스가 배치되어 있으며, 보스는 제2 홀 내에 삽입되고 또한 보스와 제2 홀은 상대적으로 회전 가능하여 밀폐 부재와 덮개체의 회전 가능한 연결을 구현한다.
밀폐 부재와 덮개체를 서로 연결되도록 배치함으로써, 제1홀을 개폐할 때 밀폐 부재와 덮개체를 일체로 탈착할 수 있어, 조작 단계를 간략화하고 조작 시간을 단축시켜 조작 효율을 향상시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 보스는 제2 홀에 억지 끼워맞춤으로 양자의 연결을 구현한다.
보스와 제2 홀 사이에 억지 끼워맞춤을 채용함으로써 밀폐 부재와 덮개체의 연결을 구현할 수 있을 뿐만 아니라 밀폐 부재와 덮개체 사이에 상대적인 회전을 형성할 수 있다. 억지 끼워맞춤 방식에 의해 밀폐 부재와 덮개체의 회전 가능한 연결을 구현함으로써, 새로운 부재 및 새로운 구조를 추가할 필요가 없어 제조 비용이 낮다.
일부 실시예에서, 보스는 제1 삽입부를 포함하고, 제2 홀의 홀벽에는 제1 수용부가 배치되며, 제1 삽입부는 제1 수용부 내에 수용되어 밀폐 부재와 덮개체의 이탈을 제한한다.
제1 삽입부와 제1 수용부를 배치함으로써 제1 삽입부를 제1 수용부 내에 삽입하고, 제1 삽입부와 제1 수용부의 맞물림을 통해 밀폐 부재와 덮개체가 서로 이탈되는 것을 제한할 수 있으며, 밀폐 부재와 덮개체의 견고한 연결을 보장할 수 있다.
일부 실시예에서, 제2 홀의 축선에 수직인 방향에서, 제1 수용부의 횡단면적은 제2 홀의 삽입단으로부터 멀어지는 방향을 따라 점차 증가하고, 제1 삽입부는 제1 수용부에 맞물려서 밀폐 부재와 덮개체의 이탈을 제한한다.
제1 수용부의 횡단면적을 제2 홀의 삽입단으로부터 멀어지는 방향을 따라 점차 증가하여 제1 삽입부가 제1 수용부로부터 이탈되는 난이도를 증가시킬 수 있어 밀폐 부재와 덮개체의 이탈을 제한한다.
일부 실시예에서, 제2 홀는 블라인드 홀이다.
이러한 구조는 불순물이 제2 홀을 통해 전지 셀 내부로 진입하는 것을 효과적으로 방지할 수 있고, 전지 셀 내의 전해액이 제2 홀을 통해 누출되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
일부 실시예에서, 밀폐 부재와 엔드 커버는 제1홀의 원주 방향에서 상대적으로 고정된다.
밀폐 부재와 엔드 커버가 원주 방향에서 상대적으로 고정되어 있어, 덮개체가 엔드 커버에 대해 회전할 때 밀폐 부재가 덮개체를 따라 엔드 커버에 대해 회전하는 것을 방지할 수 있으며, 밀폐 부재와 엔드 커버 사이의 마모를 줄이고 밀폐 효과에 미치는 영향을 줄일 수 있다.
일부 실시예에서, 덮개체가 밀폐 부재에 대해 회전하는 축선과 제1 홀의 축선은 동일선상에 있다.
덮개체가 밀폐 부재에 대해 회전하는 축선과 제1홀의 축선이 동일선상에 있는 않는 경우, 덮개체가 밀폐 부재에 대해 회전할 때, 편심에 의해 밀폐 부재를 함께 회전시켜 밀폐 부재와 엔드 커버 사이의 마찰을 일으키기 때문에, 덮개체가 밀폐 부재에 대해 회전하는 축선과 제1홀의 축선이 동일선상에 있도록 설정함으로써, 덮개체가 엔드 커버에 대해 회전할 때 밀폐 부재가 덮개체와 함께 회전하지 않도록 보장하고, 밀폐 부재와 엔드 커버의 마찰을 감소시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 밀폐 부재는 제1 홀 내에 삽입된 밀폐 기둥을 포함한다. 밀폐 부재는 밀폐 기둥에 의해 제1 홀을 효과적으로 밀폐하여 전해액의 누출 및 불순물의 진입을 방지한다.
일부 실시예에서, 밀폐 기둥는 비회전체이고, 제1홀의 형상은 상기 밀폐 부재와 매칭된다.
밀폐 기둥을 비회전체로 배치함으로써, 밀폐 부재와 엔드 커버 사이의 상대적인 고정을 효과적으로 보장할 수 있고, 밀폐 부재와 엔드 커버 사이에 상대적인 회전이 발생하여 마모가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
일부 실시예에서, 밀폐 기둥은 제1홀에 억지 끼워맞춤된다.
밀폐 기둥과 제1 홀 사이를 억지 끼워맞춤으로 함으로써, 밀폐 기둥이 제1 홀 내에서 회전하는 난이도를 증가시켜 밀폐 부재와 엔드 커버의 상대적인 고정을 구현할 수 있다.
일부 실시예에서, 보스와 제2 홀은 억지 끼워맞춤되고, 밀폐 기둥과 제1 홀의 접촉면의 마찰 계수는 보스와 제2홀의 접촉면의 마찰 계수보다 크다.
일부 실시예에서, 밀폐 부재는 밀폐 기둥에 연결된 스러스트 방지 테이블을 더 포함하고, 스러스트 방지 테이블은 덮개체와 엔드 커버 사이에 위치하고, 스러스트 방지 테이블은 제1 홀의 단부면과 맞물린다.
밀폐 기둥과 제1 홀 사이 및 보스와 제2 홀 사이에 모두 억지 끼워맞춤을 사용할 경우, 밀폐 기둥과 제1 홀의 접촉면의 마찰 계수를 보스와 제2 홀의 접촉면의 마찰 계수보다 크게 설정함으로써, 덮개체에 인가되는 외력이 밀폐 부재에 대해 덮개체를 회전시킬 수 있을 때 상기 외력은 엔드 커버에 대해 밀폐 부재를 회전시킬 수 없기 때문에, 밀폐 부재와 엔드 커버의 상대적인 고정을 보장하고 밀폐 부재와 엔드 커버 사이의 마모를 감소시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 보스는 회전체이다. 이러한 구조는 제2 홀 내에서의 보스의 회전을 구현하는데 유리하다.
일부 실시예에서, 엔드 커버에는 제1 홀의 원주 방향을 따라 배치된 제2 수용부가 배치되고, 제2 수용부는 덮개체에 대해 위치 제한하기 위해 덮개체의 적어도 일부를 수용하며, 제2 수용부는 엔드 커버의 전지 셀의 내부로부터 멀어지는 일측에 위치한다.
제2 수용부는 덮개체의 일부를 수용하여 덮개체에 대해 위치 제한함으로써, 덮개체의 높이 방향에서의 자유도를 제한하며, 덮개체가 엔드 커버로부터 이탈하는 것을 방지하고, 덮개체와 엔드 커버 사이의 상대적인 고정을 구현할 수 있다. 동시에, 덮개체는 적어도 부분적으로 밀폐 부재를 덮을 수 있기 때문에, 덮개체의 높이 방향에서의 자유도가 엔드 커버에 의해 제한된 후, 밀폐 부재도 덮개체의 아래에 눌려 밀폐 부재에 대한 고정을 구현한다.
일부 실시예에서, 덮개체는 엔드 커버에 대해 회전 가능하고 또한 위치 제한부를 포함하며, 덮개체가 제1 위치로 회전했을 때, 위치 제한부는 제2 수용부 내에 위치하여 덮개체와 엔드 커버의 분리를 제한하고, 덮개체가 제2 위치로 회전했을 때, 위치 제한부와 제2 수용부는 제1 홀의 원주 방향을 따라 위치가 어긋나서 덮개체와 엔드 커버의 분리를 구현한다. 위치 제한부를 배치하고 제2 수용부와 맞물리도록 하여, 엔드 커버와 덮개체 사이의 탈착 가능한 연결을 구현할 수 있다.
일부 실시예에서, 보스와 제2 홀은 적어도 덮개체가 제1 위치로부터 제2 위치로 회전하는 과정에 상대적으로 회전 가능하다.
일부 실시예에서, 엔드 커버는 제2 수용부에 연통되는 가이드부를 더 포함하고, 위치 제한부는 가이드부(13)를 통해 제2 수용부에 진입하거나 또는 가이드부를 통해 엔드 커버로부터 분리된다.
가이드부를 배치함으로써, 위치 제한부를 제2 수용부에 원활하게 진입시키거나 또는 원활하게 분리시켜 조작 편의성을 향상시키고 나아가 조작 효율을 향상시킬 수있다.
일부 실시예에서, 엔드 커버는 엔드 커버 본체와 장착 부재를 포함하고, 장착 부재는 엔드 커버 본체의 표면에 배치되고 또한 제1 홀을 둘러싸여 배치되며, 제2 수용부는 장착 부재에 배치되거나, 또는 제2 수용부는 장착 부재와 엔드 커버 본체로 둘러싸여 형성된다.
일부 실시예에서, 밀폐 부재는 제1 홀 내에 삽입된 밀폐 기둥을 포함하고, 밀폐 기둥의 전지 셀의 내부에 가까운 단부에는 가이드 경사면이 배치되며, 제1 홀의 축선 방향을 따른 가이드 경사면의 길이는 제1 홀의 축선 방향을 따른 장착 부재의 길이보다 크다.
엔드 커버가 박판형 구조를 가지므로 복잡한 구조로 가공하기 어렵지만, 장착 부재를 배치함으로써 제2 수용부를 형성하기 쉽고, 엔드 커버의 가공 난이도를 저하시킬 수 있다.
본원의 제2 양태에 따르면, 전지 셀용 케이스 어셈블리를 제공하는 바, 해당 케이스 어셈블리는 케이스, 밀폐 부재 및 덮개체를 포함하고,
케이스는 엔드 커버와 연결되어 전지 셀의 하우징을 형성하는데 사용되고, 케이스에는 전해액을 주입하기 위한 제1 홀이 배치되어 있으며,
밀폐 부재는 제1 홀을 밀폐하는데 사용되고,
덮개체는 밀폐 부재의 적어도 일부를 덮는데 사용되고, 덮개체는 엔드 커버에 대해 회전 가능하여 덮개체와 엔드 커버의 탈착 가능한 연결을 구현하며,
밀폐 부재와 덮개체 중 하나에는 제2 홀이 배치되어 있고, 밀폐 부재와 덮개체 중 다른 하나에는 보스가 배치되어 있으며, 보스는 제2 홀 내에 삽입되고 또한 보스와 제2 홀은 상대적으로 회전 가능하여 밀폐 부재와 덮개체의 회전 가능한 연결을 구현한다.
본원의 제3 양태에 따르면, 전지 셀을 제공하는 바, 해당 전지 셀은,
전극 어셈블리 및 전극 어셈블리를 수용하기 위한 하우징을 포함하고, 하우징은 케이스 및 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따른 엔드 커버 어셈블리를 포함하며, 케이스의 단부에는 개구부를 구비하고, 엔드 커버 어셈블리는 케이스의 단부의 개구부를 덮고; 또는,
전극 어셈블리 및 전극 어셈블리를 수용하기 위한 하우징을 포함하고, 하우징은 엔드 커버 및 제20항에 따른 케이스 어셈블리를 포함하며, 케이스의 단부에는 개구부를 구비하고, 엔드 커버는 케이스의 단부의 개구부를 덮는다.
본원의 제4 양태에 따르면, 전지를 제공하는 바, 해당 전지는 복수의 상술한 전지 셀을 포함한다.
본원의 제5 양태에 따르면, 전력 소비 장치를 제공하는 바, 해당 전력 소비 장치는 상술한 전지 셀을 포함하고, 전지 셀은 전기 에너지를 공급하는데 사용된다.
본원의 제6 양태에 따르면, 전지 셀의 주액 방법을 제공하는 바, 해당 주액 방법은,
전지 셀의 하우징 상의 제1 홀을 통해 전해액을 주입하는 단계;
연결된 상태의 밀폐 부재와 덮개체를 제1 홀로 옮기고, 밀폐 부재와 덮개체가 연결된 상태에서 밀폐 부재로 제1 홀을 밀폐하고, 덮개체로 밀폐 부재의 적어도 일부를 덮는 단계; 및
덮개체를 밀폐 부재에 대해 회전시켜 덮개체와 하우징의 상대적인 고정을 구현하는 단계;를 포함한다.
일부 실시예에서, 전지 셀의 주액 방법은 연결된 상태의 덮개체와 밀폐 부재를 하우징으로부터 제거하는 단계를 더 포함한다.
일부 실시예에서, 밀폐 부재에는 제2 홀이 배치되어 있고, 덮개체에는 보스가 배치되어 있으며, 보스는 제2 홀 내에 삽입되고, 제2 홀은 블라인드 홀이며,
전지 셀의 하우징 상의 제1 홀을 통해 전해액을 주입하는 단계 전에, 해당 주액 방법은,
제2홀이 전지 셀의 내부와 외부 환경을 연통시키도록 제2홀의 바닥벽을 관통시켜 전지 셀의 내부 압력을 해제하는 단계; 및
덮개체와 밀폐 부재를 하우징으로부터 제거하는 단계;를 더 포함한다.
일부 실시예에서, 전지 셀의 주액 방법은,
덮개체를 제1 위치로부터 제2 위치로 회전시켜, 덮개체의 위치 제한부와 전지 셀의 내부에서 멀어지는 일측의 하우징의 제2 수용부를 제1 홀의 원주 방향을 따라 위치가 어긋나게 하는 단계; 및
덮개체를 제2 위치로부터 제1 위치로 회전시켜, 위치 제한부를 제2 수용부 내로 진입시켜 덮개체와 밀폐 부재가 하우징으로부터 분리되는 것을 제한하는 단계;를 더 포함한다.
일부 실시예에서, 전지 셀의 주액 방법은,
덮개체를 제1 위치로부터 제2 위치로 회전시켜, 위치 제한부와 제2 수용부를 제1 홀의 원주 방향을 따라 위치가 어긋나게 하는 단계; 및
연결된 상태의 덮개체와 밀폐 부재를 하우징으로부터 제거하는 단계;를 더 포함한다.
본원의 제7 양태에 따르면, 전지 셀용 주액 장치를 제공하는 바, 해당 주액 장치는 주액 기구 및 탈착 기구를 포함하고,
주액 기구는 하우징에 배치된 제1 홀을 통해 전해액을 하우징 내로 주입하는데 사용되며,
탈착 기구는, 밀폐 부재로 제1 홀을 밀폐하기 전에, 연결된 상태의 밀폐 부재와 덮개체를 제1 홀로 옮기고, 밀폐 부재와 덮개체가 연결된 상태에서 밀폐 부재로 제1 홀을 밀폐하고, 덮개체로 밀폐 부재의 적어도 일부를 덮고, 밀폐 부재와 제1 홀이 맞물린 후, 덮개체를 밀폐 부재에 대해 회전하도록 구동시켜 덮개체와 하우징의 상대적인 고정을 구현하는데 사용된다.
본원의 실시예의 엔드 커버 어셈블리는 밀폐 부재와 덮개체를 회전 가능하게 연결하고, 2차 주액할 때 밀폐 부재와 덮개체를 일체로 제1 홀에 밀폐시키거나 제1 홀로부터 이탈시킴으로써, 제1 홀을 닫거나 열 수 있으며, 2차 주액을 구현하는 동시에 2차 주액의 조작 단계를 간략화하여 조작 시간을 효과적으로 단축시켜 조작 효율 향상시킬 수 있다.
본 명세서에서 설명된 도면은 본원에 대한 추가 이해를 제공하기 위해 사용되며, 본원의 일부를 구성하고, 본원의 예시적인 실시예 및 그 설명은 본원을 설명하기 위해 사용되며, 본원을 부당하게 한정하는 것은 아니다.
도 1-a는 본원의 전지 셀을 사용하는 차량의 일부 실시예의 외관 개략도이다.
도 1-b는 본원의 전지의 일부 실시예의 구조 개략도이다.
도 1-c는 본원의 전지 모듈의 일부 실시예의 구조 개략도이다.
도 1-d는 본원의 전지 셀의 일부 실시예의 분해도이다.
도 2는 본원의 엔드 커버 어셈블리의 일부 실시예의 분해도이다.
도 3은 본원의 엔드 커버 어셈블리에서의 밀폐 부재 및 덮개체의 일부 실시예의 조립 개략도이다.
도 4는 본원의 엔드 커버 어셈블리의 일부 실시예의 단면도이다.
도 5는 제1 실시예에서의 밀폐 부재의 일부 실시예의 구조 개략도이다.
도 6은 제1 실시예에서의 밀폐 부재의 일부 실시예의 단면도이다.
도 7은 제1 실시예에서의 덮개체의 일부 실시예의 구조 개략도이다.
도 8은 제1 실시예에서의 덮개체의 일부 실시예의 다른 각도에서의 구조 개략도이다.
도 9는 제1 실시예에서의 덮개체의 일부 실시예의 단면도이다.
도 10은 제2 실시예에서의 덮개체와 밀폐 부재의 맞물림 구조 단면도이다.
도 11은 제2 실시예에서의 밀폐 부재의 일부 실시예의 단면도이다.
도 12는 제3 실시예에서의 덮개체와 밀폐 부재의 감합 구조 단면도이다.
도 13은 제3 실시예에서의 덮개체의 일부 실시예의 단면도이다.
도 14는 제3 실시예에서의 밀폐 부재의 일부 실시예의 단면도이다.
도 15는 제4 실시예에서의 덮개체와 밀폐 부재의 감합 구조 단면도이다.
도 16은 제4 실시예에서의 밀폐 부재의 일부 실시예의 단면도이다.
도 17은 제4 실시예에서의 덮개체의 일부 실시예의 구조 개략도이다.
도 18은 제4 실시예에서의 덮개체의 일부 실시예의 단면도이다.
도 19a는 제5 실시예에서의 밀폐 부재의 구조 개략도이다.
도 19b는 제5 실시예에서의 밀폐 부재의 저면도이다.
도 20a는 본원에서의 장착 부재의 일부 실시예의 정면 구조 개략도이다.
도 20b는 본원에서의 장착 부재의 일부 실시예의 후면 구조 개략도이다.
도 21a는 본원에서의 장착 부재의 일부 실시예의 평면도이다.
도 21b는 본원에서의 장착 부재의 일부 실시예의 A-A 단면도이다.
도 22는 본원에서의 엔드 커버(1)의 부분 구조 개략도이다.
도 23은 본원의 일부 실시예에서의 엔드 커버, 밀폐 부재 및 덮개체의 맞물림 구조 개략도이다.
도 24는 본원의 전지 셀용 하우징 어셈블리의 일부 실시예의 구조 개략도이다.
도 25는 본원의 전지 셀의 주입 방법의 일부 실시예의 흐름도이다.
도 26은 본원의 주액 장치의 일부 실시예의 구성 개략도이다.
이하에서는 본원을 상세하게 설명한다. 이하의 단락에서는 실시예의 상이점을 보다 상세하게 한정한다. 이와 같이 한정된 각 양태는 임의의 다른 하나의 양태 또는 복수의 양태와 조합될 수 있고, 조합될 수 없다고 명확하게 지적하지 않는 한, 임의의 다른 하나 이상의 양태와 조합될 수 있다. 특히, 바람직한 또는 유리한 임의의 특징은 다른 하나 이상의 바람직한 또는 유리한 특징과 조합될 수 있다.
본원에서 나타나는 "제1", "제2" 등 용어는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 동일한 명칭을 가진 서로 다른 구성요소를 구별하기 위한 것으로, 서열 또는 주종 관계를 나타내는 것은 아니다.
또한, 구성요소가 다른 구성요소 "위에" 있는 것으로 언급되는 경우, 해당 구성요소는 다른 구성요소 위에 직접 있을 수도 있고, 하나 이상의 중간 요소를 사이에 두고 다른 구성요소 위에 간접적으로 있을 수도 있다. 또한, 구성요소가 다른 구성요소에 "연결된" 것으로 언급되는 경우, 해당 구성요소는 다른 구성요소와 직접 연결될 수도 있고, 하나 이상의 중간 요소를 사이에 두고 다른 구성요소와 간접적으로 연결될 수도 있다. 이하에서, 동일한 부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
본원에서 나타나는 "복수"는 두 개 이상을 가리키고, 마찬가지로, "복수군"은 2군 이상을 가리킨다.
하기 실시예에서 각 방향을 명확하게 설명하기 위해, 예를 들어 도 1-d의 좌표계는 전지의 각 방향을 정의하였는 바, x 방향은 전지 셀(600)의 길이 방향을 나타내고, y 방향은 수평면에서 x 방향과 수직되고 전지 셀(600)의 폭 방향을 나타내며, z 방향은 x 및 y 방향에 의해 형성된 평면에 수직되고 전지 셀(600)의 높이 방향을 나타낸다. 이러한 방향 정의에 기초하여, "상", "하", "상단", "바닥", "전", "후", "내" 및 "외" 등이 나타내는 방향 또는 위치 관계를 사용하여 설명이 이루어지며, 이는 본원을 설명하기 쉽게 하기 위해서이고, 가리키는 장치가 반드시 특정 방향을 가지며 특정 방향으로 구성되고 조작되는 것을 명시하거나 암시하는 것은 아니기 때문에, 보호 범위를 제한하는 것으로 이해되어서는 안된다.
리튬 이온 전지의 사용 수명에 영향을 미치는 많은 문제가 있으며, 당업자는 수년 동안 다양한 각도로부터 이러한 문제를 해결하려고 시도했지만, 원하는 효과를 얻지 못하고 있다.
본원 발명의 창조 과정의 일부로서, 발명자들은 분석 및 연구를 통해 전지의 사용 수명 문제의 원인 중 하나가 전지가 사용하는 동안 여러번의 충방전 사이클을 격어 전지 내부의 전해액이 비가역적적으로 반응 소모되는 것은 불가피하며, 이에 따라 전지의 용량도 감소된다는 것을 발견하였다. 따라서, 발명자들은 전지의 사용 과정에서 전지 내부의 전해액을 보충할 수 있으면 전지의 용량 저하 정도를 효과적으로 완화시키고 전지의 사용 수명을 향상시킬 수 있다는 것을 발견하였다.
리튬 이온 전지는 주로 정극 재료, 부극 재료, 전해액, 세퍼레이터의 4개의 부분으로 구성되며, 여기서 전해액은 전지의 정극과 부극 사이에서 전도 역할을 발휘하는 이온 전도체이며, 일반적으로 전해질 리튬염과 유기 용매의 두 부분으로 구성된다. 사용 과정에서 전해액이 외부에 누출되어 주변의 공기와 환경을 오염시키거나, 또는 수증기 또는 금속 입자가 전지 내부로 진입하여 정극과 부극의 단락을 초래하는 것을 방지하기 위해, 전지는 구조 밀폐성에 대한 요구가 높다. 본 발명자들에게 이미 알려진 관련 기술에서, 전지의 전해액 주입은 일반적으로 제조 단계에서 수행되고, 전해액의 주입을 완료한 후, 전지의 밀폐성을 보장하기 위해, 일반적으로 레이저 용접 방식을 사용하여 주액 홀을 밀폐한다.
이러한 전지는 사용 과정에서 액체를 보충하기 어렵고, 액체를 보충하려면 레이저 용접 이음매의 구조를 파괴해야 하고, 재밀폐가 어렵고 전지의 구조에 비가역적 손상을 주어, 전지의 사용 성능에 영향을 미친다.
이를 감안하여, 본원은 탈착 가능한 주액 부재를 갖는 전지 셀을 제공하여, 전지의 2차 주액을 용이하게 구현할 수 있다. 예비된 주액 홀을 통해 전해액을 필요한 양만큼 전지의 내부에 주입하는 과정은, 1차 주액 및 2차 주액으로 나뉜다. 2차 주액은 또한 보충 주액, 추가 주액 등으로 칭할 수 있다. 2차 주액은 전지에 전해액을 보충하거나 교환하고, 또는 전지에 임의의 고체, 액체 또는 기체를 첨가하거나 보충하는 과정을 의미한다. 2차 주액을 용이하게 구현함으로써, 본원은 전지 코어의 용량이 저하되는 정도를 효과적으로 완화시키고 전지의 사용 수명을 향상시킬 수 있다.
전지는 사용 과정에서 전해액은 전지 내부에서 전기화학적 반응을 일으키므로 전지의 밀폐성을 보장하고 전해액 누출을 방지할 필요가 있다. 이를 위해, 본원에 따른 엔드 커버 어셈블리의 실시예에서, 엔드 커버 어셈블리는 주액 홀을 밀폐하기 위한 밀폐 부재 및 밀폐 부재를 고정하기 위한 덮개체를 포함한다. 밀폐 부재를 배치함으로써, 주액 홀을 효과적으로 밀폐할 수 있고, 덮개체를 배치함으로써, 밀폐 부재의 견고성을 보장하고 밀폐 부재가 주액 홀로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
본원 발명의 창조 과정의 일부로서, 발명자들은 또한, 2차 주액할 때 일반적으로 먼저 주액 홀을 열고 다음에 주액 홀을 통해 전지 내부에 전해액을 주입하며 마지막으로 주액 홀을 밀폐한다는 것을 발견하였다. 구체적으로는, 주액 홀을 열 때, 먼저 덮개체를 제거한 다음 밀폐 부재를 분리해야 하며, 주액 홀을 밀폐할 때에는 먼저 밀폐 부재를 장착한 다음 덮개체를 장착해야 한다. 이로부터 주액 홀을 열고 밀폐시키는 조작 단계가 비교적 복잡하다는 것을 알 수 있다.
본 발명자들은, 주액 홀을 열고 밀폐시키는 조작 단계가 복잡하다는 문제를 발견한 후, 깊은 분석과 연구를 거쳐 조작 단계가 복잡한 중요한 원인은 다음과 같다는 것을 발견하였다. 밀폐 부재와 덮개체는 분리형 구조로서, 밀폐 부재와 덮개체를 탈착할 경우 하나씩 탈착해야 하며, 전지 셀 제품에 대해서는 밀폐성에 대한 요구가 매우 높기 때문에, 조립시 밀폐 부재와 덮개체의 위치 정밀도에 대해서도 높은 요구가 있으며, 밀폐 부재와 덮개체를 하나씩 탈착하는 것은 필연적으로 탈착 난이도를 증가시키고, 단계도 비교적 복잡해진다.
상술한 발견에 기초하여, 본원은 엔드 커버 어셈블리, 전지 셀, 전지 및 전력 소비 장치를 제공하는 바, 밀폐 부재와 덮개체를 회전 가능하게 연결할 수 있고, 2차 주액할 때 밀폐 부재와 덮개체를 일체로 제1 홀에 밀폐하거나 제1 홀으로부터 이탈시킴으로써, 제1 홀을 닫거나 열 수 있으며, 2차 주액을 구현하는 동시에 2차 주액의 조작 단계를 간략화하여 2차 주액할 때의 조작 시간을 단축시켜 조작 효율을 향상시키며, 나아가 밀폐 효과를 효과적으로 보장함으로서, 전지 셀의 전해액이 누출되는 것을 방지하고 전지 셀의 성능 및 사용 수명을 향상시킨다.
상술한 구상에 기초하여, 본원은 엔드 커버 어셈블리, 케이스 어셈블리, 전지 셀, 전지, 전력 소비 장치, 주액 방법 및 주액 장치를 제공한다.
전력 소비 장치는 장치에 전기 에너지를 공급하기 위한 전지 셀(600)을 포함하고, 도 1-a에 도시된 바와 같이, 전력 소비 장치는 예컨대 신에너지 자동차와 같은 차량(100)일 수 있고, 신에너지 자동차는 순수 전기 자동차, 하이브리드 자동차 또는 주행 거리 연장 자동차 등일 수 있으며, 또는 전력 소비 장치는 무인 항공기 또는 선박 등일 수 있다. 차량(100)은 모터(200), 제어기(300) 및 전지(400)를 포함하며, 여기서 모터(200)는 차량이 움직이도록 구동하는데 사용되며, 제어기(300)는 차량의 전진, 후퇴 및 차량의 속도 등을 제어할 수 있으며, 전지(400)는 차량에 전기 동력을 공급하는 바 모터(200)가 회전하도록 구동하는데 사용되고, 모터 (200)는 바퀴를 회전시켜 차량(100)에 대한 구동 작용을 구현한다.
2차 주액을 구현할 수 있는 전지 셀(600)은 전력 소비 장치의 전지 셀의 교환 빈도를 감소시켜, 비용을 절약하고 장치 작동의 신뢰성 및 동력 성능을 향상시킬 수 있다. 본원에 따른 전지 셀(600)을 사용한 장치는 또한 2차 주액의 조작 단계를 간략화하고 조작 시간을 단축시켜 2차 주액의 효율을 향상시킬 수 있다.
전지를 비교적 높은 전력에 도달시켜 사용 수요를 충족시키기 위해, 도 1-b에 도시된 바와 같이 전력 소비 장치에는 전지(400)를 배치할 수 있다. 일부 실시예에서, 전지(400)는 복수의 전지 셀(600)을 포함할 수 있다. 복수의 전지 셀(600)은 전지를 직접 구성할 수 있는 바, 먼저 전지 모듈(500)을 구성하고 전지 모듈(500)이 다시 전지를 구성할 수 있다. 전지(400)는 제1 케이스(401) 및 제2 케이스(402)를 포함하며, 여기서 제1 케이스(401)와 제2 케이스(402)는 서로 맞물려 결합하고, 복수의 전지 셀(600)은 제1 케이스(401)와 제2 케이스(402)에 의해 둘러싸여 형성된 공간 내에 배열된다.
도 1-c에 도시된 바와 같이, 전지 모듈(500)은 복수의 전지 셀(600)을 구비하고, 복수의 전지 셀(600)은 직렬 연결, 병렬 연결 또는 혼합 연결 방식에 의해 연결되어 큰 용량 또는 전력을 구현할 수 있다. 할 수 있다. 예를 들어, 도 1c에 도시된 바와 같이, 전지 셀(600)은 수직으로 배치 될 수 있으며, 전지 셀(600)의 높이 방향은 수직 방향과 일치하고, 복수의 전지 셀(600)은 폭 방향을 따라 나란히 배치된다. 또는 전지 셀(600)은 평평하게 눕혀 배치될 수 있고, 전지 셀(600)의 폭 방향은 수직 방향과 일치하고, 복수의 전지 셀(600)은 폭 방향을 따라 적어도 한 층으로 적층될 수 있다. 각 층에는 길이 방향을 따라 간격을 두고 배치된 복수의 전지 셀(600)을 포함한다.
본원의 개선점을 당업자가 명확하게 이해할 수 있도록 하기 위해, 먼저 전지 셀(600)의 전체적인 구조를 설명한다.
도 1-d에 도시된 바와 같이, 전지 셀(600)은 엔드 커버 어셈블리(10), 어댑터(20), 전극 어셈블리(30) 및 케이스(40)를 포함하며, 여기서 전극 어셈블리(30)는 탭(301)을 포함하고, 어댑터(20)는 전극 어셈블리(30)에 연결되며, 전극 어셈블리(30)는 케이스(40) 내에 배치되고, 케이스(40) 내에는 전해액이 충전된다. 케이스(40)의 상단부에는 개구부(41)가 형성되고, 엔드 커버 어셈블리(10)는 개구부(41)를 밀폐하는데 사용되며, 어댑터(20)와 전극 어셈블리(30)는 케이스(40) 내부에 밀폐된다. 케이스(40)는 사각형일 수도 있고, 원기둥형 또는 다른 형상일 수도 있다.
실제 사용 요구에 따라, 전극 어셈블리(30)는 하나일 수도 있고 복수일 수도 있다. 도 1-d에 도시된 바와 같이, 전지 내에 적어도 두 개의 독립적으로 권취된 전극 어셈블리(30)를 배치할 수도 있다. 전극 어셈블리(30)는 제1 전극 시트, 제2 전극 시트 및 제1 전극 시트와 제2 전극 시트 사이에 위치하는 세퍼레이터를 함께 권취하거나 적층함으로써 본체부를 형성할 수 있다. 세퍼레이터는 제1 전극 시트와 제2 전극 시트 사이에 위치하는 절연체이다. 본체부는 대향하는 두개의 단부면을 갖는다. 본 실시예에서는, 제1 전극 시트를 정극 시트로, 제2 전극 시트를 부극 시트로 한 것을 예시적으로 설명한다. 정극 활물질은 정극 시트의 코팅 영역에 코팅되고, 부극 활물질은 부극 시트의 코팅 영역에 코팅된다. 본체부의 코팅 영역으로부터 연장되는 복수의 미코팅 영역을 적층하여 탭으로 한다. 전극 어셈블리(30)는 두 개의 탭(301) 즉 정극 탭 및 부극 탭을 포함한다. 정극 탭은 정극 시트의 코팅 영역으로부터 연장되고, 부극 탭은 부극 시트의 코팅 영역으로부터 연장된다.
엔드 커버 어셈블리(10)는 전극 어셈블리(30)의 상단부에 배치되고, 도 1-d 및 도 2에 도시된 바와 같이, 엔드 커버 어셈블리(10)는 엔드 커버(1)과 두 개의 전극 단자(5)를 포함하고, 두 개의 전극 단자(5)는 각각 정극 단자 및 부극 단자이며, 각 전극 단자(5)에 대응하여 하나의 어댑터(20)가 배치되고, 어댑터(20)는 엔드 커버 어셈블리(10)와 전극 어셈블리(30) 사이에 위치하고, 엔드 커버(1)의 전극 단자(5)에 대응하는 위치에는 장착 홀이 배치되고, 전극 단자(5)는 대응하는 장착 홀 내에 고정되고, 전극 단자(5)와 장착 홀 사이에는 밀폐 링이 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 1-d에서 전극 어셈블리(30)의 탭(301)은 상단부에 위치하고, 정극 탭은 하나의 어댑터(20)에 의해 정극 단자에 연결되며, 부극 탭은 다른 하나의 어댑터(20)에 의해 부극 단자에 연결된다.
선택적으로, 다른 일부 실시예에서, 전지 셀(600)은 케이스(40)의 양단에 각각 배치되는 두 개의 엔드 커버 어셈블리(10)를 포함하고, 각 엔드 커버 어셈블리(10)에는 하나의 전극 단자 (5)가 배치된다.
엔드 커버(1)에는 방폭 부재(6)가 더 배치될 수 있고, 전지 셀(600) 내의 가스가 너무 많을 때 전지 셀(600) 내의 가스를 적시에 방출하여 폭발이 발생하는 것을 방지한다. 엔드 커버(1)에는 배기 홀이 배치되고, 배기 홀은 엔드 커버(1)의 길이 방향을 따른 중간 위치에 배치될 수 있고, 배기 홀은 전극 단자(5)를 장착하기 위한 두 개의 장착 홀 사이에 위치할 수 있다. 정상 상태에서 방폭 부재(6)는 배기 홀에 밀폐되어 배치되고, 전지 셀(600)의 충방전 시 가스가 생성되어 하우징 내의 기압이 소정값을 초과할 때까지 상승하면 방폭 부재(6)가 개방되고, 가스는 방폭 부재(6)를 통해 외부로 방출된다. 방폭 부재(6)는 전지 셀(600) 내의 온도가 너무 높을 때 폭발하는데 사용할 수 있으며, 전지 셀 내의 가스를 방출하는 방식으로 감온 및 방폭 작용을 달성한다.
일부 실시예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 전지 셀(600)에는 전지 셀(600) 내부에 전해액을 주입하기 위한 제1 홀(11)이 배치되고, 전지 셀(600)은 제1 홀(11)을 밀폐하기 위한 주액 부재를 더 포함한다.
전지 셀(600)의 전체적인 구조 및 응용을 설명한 후, 이하에서는 본원의 주액 부재에 대해 상세하게 설명하는 바, 먼저 주액 부재를 엔드 커버(1)에 배치하는 것을 예로서 설명하고, 이러한 구조에 기초하여 본원은 복수의 실시예를 제공하며, 이하에서는 먼저 각 실시예의 공통점을 나타낸다.
도 1-d 내지 도 25에 도시된 바와 같이, 본원은 전지 셀(600)용 엔드 커버 어셈블리(10)를 제공한다. 일부 실시예에서, 엔드 커버 어셈블리(10)는 엔드 커버(1), 밀폐 부재(2) 및 덮개체(3)을 포함한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 엔드 커버(1)에는 전해액을 주입하기 위한 제1 홀(11)이 배치되고, 제1 홀(11)은 원형 홀, 타원 홀, 다각형 홀 또는 다른 형상의 홀을 사용할 수 있다. 제1 홀(11)은 전지 셀(600)의 높이 방향을 따라 배치될 수 있고, 즉 엔드 커버(1)의 높이 방향을 따라 배치될 수 있거나, 또는 엔드 커버(1)의 높이 방향에 대해 경사지게 배치될 수 있다. 제1 홀(11)은 전극 단자(5)를 장착하기 위한 장착 홀과 방폭 부재(6)를 장착하기 위한 배기 홀 사이에 배치될 수 있다.
밀폐 부재(2)는 제1 홀(11)을 밀폐하기 위해 사용된다. 밀폐 부재(2)는 제1 홀(11) 주위를 밀폐하거나 제1 홀(11) 내에 삽입되어 제1 홀(11)을 효과적으로 밀폐하여 전지 셀(600) 내의 전해액 제1 홀(11)을 통해 누출되는 것을 방지할 수 있다.
덮개체(3)는 적어도 밀폐 부재(2)의 일부를 덮음으로써 밀폐 부재(2)가 엔드 커버(1)로부터 이탈하는 것을 방지하다. 덮개체(3)는 밀폐 부재(2)를 가압하여 밀폐 부재(2)를 변형시켜 밀폐 효과를 향상시킬 수 있으며, 또는 밀폐 부재(2)에만 접촉하여 그 높이 방향에서의 자유도를 제한한다. 밀폐 부재(2)가 제1홀(11)에 단단히 끼워져 제1홀(11)을 독립적으로 밀폐할 수 있는 경우, 덮개체(3)는 밀폐 부재(2)로부터 높이 방향에서 간격을 두고 배치될 수 있다. 덮개체(3)는 밀폐 부재(2)를 완전히 덮어 밀폐 부재(2)에 압력을 인가하여, 위치를 제한하거나 외부 불순물이 전지 셀(600)의 내부로 들어가는 것을 방지할 수 있다. 밀폐 부재(2)가 제1 홀(11)에 단단히 끼워져 제1 홀(11)을 독립적으로 밀폐할 수 있는 경우, 덮개체(3)는 밀폐 부재(2)를 부분적으로 덮을 수 있다.
덮개체(3)는 엔드 커버(1)에 대해 회전 가능하고, 덮개체(3)은 회전 방식으로 엔드 커버(1)와의 탈착 가능한 연결을 구현한다. 예를 들어, 덮개체(3)는 높이 방향에 수직인 평면 내에서 회전할 수 있고, 회전 축선은 제1 홀(11)의 축선일 수 있다.
본원은 덮개체(3)를 회전시킴으로써 덮개체(3)와 엔드 커버(1)의 분리를 구현하고, 2차 주액을 구현할 수 있다. 용이한 2차 주액을 통해, 본원은 전지 셀(600)의 용량이 저하되는 정도를 효과적으로 완화시키고 전지의 수명을 향상시킬 수 있다.
또한, 주액 부재는 탈착 가능하며, 주액 부재를 분리시킨 후, 제1 홀(11)은 케이스(40)의 내부와 외부의 대기를 연통시켜, 케이스(40) 내의 가스 또는 전극 시트 사이의 기포를 배출할 수 있다. 전극 시트 사이의 기포를 배출함으로써, 전극 시트 사이의 간극을 단축시키고, 전지 셀(600)의 사이클 성능을 향상시키고, 나아가 전지 셀(600)의 사용 수명을 향상시킬 수 있다. 전지 셀(600)의 케이스 내의 가스를 배출함으로써, 본원은 또한 케이스(40) 내의 압력을 완화시킬 수 있으므로 케이스(40) 내의 가스에 의해 방폭 부재(6)에 가해지는 지속적인 힘을 감소시키고, 방폭 부재(6)가 크리프 파열로 인한 전지 셀(600)의 액체 누출 또는 수증기가 유입하여 사용 수명이 단축되는 위험을 감소시키고, 나아가 전지 코어의 사용 수명을 향상시키는 동시에, 전지 셀(600) 내부의 가스가 많아져 전지 셀(600)이 팽창함으로 인해 다른 구조에 인가되는 작용력을 저감할 수 있고, 전지 셀(600)의 과도한 팽창력에 의해 다른 구조에 구조적 파손이 발생하는 것을 방지하며, 전지의 수명을 향상시킨다.
본원은 덮개체(3)의 회전을 통해 덮개체(3)와 엔드 커버(1)의 결합 또는 분리를 구현할 수 있고, 나아가 제1 홀(11)의 개폐를 구현하고, 덮개체(3)와 엔드 커버(1) 사이에 탈착 가능한 구조를 형성하고, 덮개체(3)를 열때 주액 구조를 파괴하지 않고, 2차 주액이 완료된 후 제1 홀(11)을 확실하게 밀폐할 수 있어, 전지 셀의 2차 주액 후의 작동의 신뢰성을 보장할 수 있다. 따라서, 전지 셀(600)의 외관은 주액 전과 일치하고, 2차 주액 후의 사용에 영향을 미치지 않는다. 또한, 직접 덮개체(3)를 회전시킴으로써 제1 홀(11)의 밀폐를 구현하기 때문에, 레이저 용접에 의해 제1 홀(11)의 밀폐를 구현할 필요가 없고, 레이저 용접 전의 제1 홀(11)에 대한 세척 단계를 감소시켜 전지의 생산 효율을 향상시킨다.
도 3에 도시된 바와 같이, 밀폐 부재(2)와 덮개체(3) 중 하나에는 제2 홀(21)이 배치되고, 밀폐 부재(2)와 덮개체(3) 중 다른 하나에는 보스(31)가 배치되며, 보스(31)는 제2 홀(21) 내에 삽입되고 또한 보스(31)와 제2 홀(21)이 상대적으로 회전할 수 있어 밀폐 부재(2)와 덮개체(3)의 회전 가능한 연결을 구현한다.
구체적으로는, 일부 실시예에서, 밀폐 부재(2)에는 제2 홀(21)이 배치되어 있고, 덮개체(3)에는 보스(31)가 배치되어 있으며, 보스(31)가 제2 홀(21) 내에 삽입됨으로써 밀폐 부재(2)와 덮개체(3)의 회전 가능한 연결을 구현한다. 다른 실시예에서, 밀폐 부재(2)에는 보스(31)가 배치되어 있고, 덮개체(3)에는 제2 홀(21)이 배치되어 있으며, 보스(31)는 제2 홀(21) 내에 삽입됨으로써 밀폐 부재(2)와 덮개체(3)의 회전 가능한 연결을 구현한다.
밀폐 부재(2)와 덮개체(3)가 서로 연결되도록 배치함으로써, 제1 홀(11)을 개폐할 때 밀폐 부재(2)와 덮개체(3)를 전체적으로 탈착할 수 있어, 조작 단계를 간략화하고 조작 시간을 단축시켜 조작 효율을 향상시킨다. 밀폐 부재(2)와 덮개체(3)를 장착한 후, 불순물이 제1 홀(11)을 통해 전지 셀(600)의 내부로 들어가는 것을 방지할 수 있다.
또한, 덮개체(3)는 엔드 커버(1)에 대해 회전 가능하며, 밀폐 부재(2)와 덮개체(3)가 회전 가능하게 연결되도록 배치함으로써, 덮개체(3)를 회전시킬 때, 밀폐 부재(2)가 덮개체(3)에 의해 연동되는 것을 방지하고, 밀폐 부재(2)와 엔드 커버(1)의 상대적인 고정을 유지하는데 유리하며, 밀폐 부재(2)와 엔드 커버(1)의 상대적인 회전에 의해 마모가 발생하여 밀폐 효과를 저하시키는 것을 방지할 수 있다.
이하에서는 도 4 내지 도 19b를 참조하여 본원의 밀폐 부재(2)와 덮개체(3)의 맞물림 구조를 상세하게 설명한다.
도 4 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 보스(31)와 제2 홀(21)은 억지 끼워맞춤으로 양자의 연결을 구현한다.
보스(31)와 제2 홀(21) 사이는 억지 끼워맞춤 방식을 사용하여 밀폐 부재(2)와 덮개체(3)의 연결을 구현할 수 있을 뿐만 아니라 밀폐 부재(2)와 덮개체(3) 사이에 상대적인 회전을 형성할 수 있다. 억지 끼워맞춤 방식에 의해 밀폐 부재(2)와 덮개체(3)의 회전 가능한 연결을 구현함으로써, 새로운 부재 및 새로운 구조를 추가할 필요가 없어 제조 비용이 낮다.
보스(31)는 제2 홀(21)에 억지 끼워맞춤되고, 즉 보스(31)와 제2 홀(21) 사이는 단단히 끼워져, 보스(31)와 제2 홀(21)의 치수 사이에 간섭 크기(Magnitude of Interference)를 갖고, 제2 홀(21)의 공차 영역은 보스(31)의 공차 영역 내에 있다.
일부 실시예에서, 보스(31)는 회전체이다. 보스(31)는 제2 홀(21) 내에서 밀폐 부재(2)에 대해 회전 가능하다. 보스(31)를 회전체로 배치함으로써, 밀폐 부재(2)와 덮개체(3) 사이의 회전 가능한 연결을 구현할 수 있다. 제2 홀(21)의 형상과 보스(31)의 형상은 서로 매칭된다.
보스(31)는 회전체이며, 구체적으로는 원기둥체, 구형체 또는 구형체의 일부 등일 수 있다.
보스(31)의 형상과 제2 홀(21)의 형상은 서로 매칭됨으로써, 억지 끼워맞춤을 구현한다. 예를 들어, 도 4 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 보스(31)의 형상은 원기둥체이며, 제2 홀(21)의 형상은 보스(31)와 맞물리는 원기둥형이다. 또는, 도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 보스(31)의 형상은 사다리꼴 원통형이고, 제2 홀(21)의 형상은 보스(31)와 맞물리는 사다리꼴 원통형이다. 또는, 도 15 내지 도 18에 도시된 바와 같이, 보스(31)의 형상은 계단형 원기둥체이며, 제2 홀(21)의 형상은 보스(31)와 매칭되는 계단형 원형이다. 이하에서는 보스(31)와 제2 홀(21)의 다양한 상이한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 12 내지 도 18에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 보스(31)는 제1 삽입부(311)를 포함하고, 제2 홀(21)의 홀벽에는 제1 수용부(212)가 배치되며, 제1 삽입부(311)는 제1 수용부(212) 내에 수용되어 밀폐 부재(2)와 덮개체(3)의 이탈을 제한한다.
제1 삽입부(311)와 제1 수용부(212)를 배치함으로써 제1 삽입부(311)를 제1 수용부(212) 내에 삽입하고, 제1 삽입부(311)와 제1 수용부(212)의 맞물림을 통해 밀폐 부재(2)와 덮개체(3)의 이탈을 제한할 수 있으며 밀폐 부재(2)와 덮개체(3)의 견고한 연결을 보장할 수 있다.
보스(31)는 제1 삽입부(311)만을 포함할 수 있으며, 제1 삽입부(311) 이외에 다른 부분을 더 포함할 수도 있다. 제2 홀(21)은 제1 수용부(212)만을 포함할 수 있고, 제1 수용부(212) 이외에 다른 부분을 더 포함할 수도 있다.
제1 삽입부(311)와 제1 수용부(212)의 형상은 서로 매칭되고, 양자는 서로 끼워맞춰 밀폐 부재(2)와 덮개체(3)의 이탈을 제한한다. 전지 셀(600)이 사용 과정에서 진동할 가능성이 있기 때문에, 밀폐 부재(2)와 덮개체(3)의 연결 견고성을 유지하면, 전지 셀(600)이 진동에 의해 느슨해지는 문제를 저항할 수 있어, 전지 셀(600)의 사용 수명을 향상시킬 수 있다.
도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 제2 홀(21)의 축선에 수직인 방향에서, 제1 수용부(212)의 횡단면적은 제2 홀(21)의 삽입단으로부터 멀어지는 방향을 따라 점차 증가하고, 제1 삽입부(311)와 제1 수용부(212)는 맞물려 밀폐 부재(2)와 덮개체(3)의 이탈을 제한한다.
제1 수용부(212)의 횡단면적은 제2 홀(21)의 삽입단으로부터 멀어지는 방향을 따라 점차 증가하여 제1 삽입부(311)가 제1 수용부(212)로부터 이탈하는 난이도를 증가시킬 수 있으므로, 밀폐 부재(2)와 덮개체(3)의 이탈을 제한한다. 제2 홀(21)의 축선과 평행한 방향에서, 제1 수용부(212)의 단면은 사다리꼴 형상이다.
도 15 내지 도 18에 도시된 바와 같이, 보스(31)는 제1 삽입부(311) 및 제2 삽입부(312)를 포함하고, 제1 삽입부(311)와 제2 삽입부(312)는 모두 원기둥체 형상이다. 제2 홀(21)은 제3 연장부(216) 및 제1 수용부(212)를 포함하고, 제3 연장부(216)는 제2 삽입부(312)와 맞물리고, 제1 수용부(212)는 제1 삽입부(311)와 맞물린다. 제1 삽입부(311)의 직경은 제2 삽입부(312)의 직경보다 크고, 제1 수용부(212)의 직경은 제3 연장부(216)의 직경보다 크기 때문에, 제1 삽입부(311)와 제1 수용부(212)의 맞물림은 밀폐 부재(2)와 덮개체(3)의 이탈을 제한할 수 있다.
도 4 내지 도 18에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 제2 홀(21)은 블라인드 홀이고, 즉 제2 홀(21)의 덮개체(3)로부터 멀어지는 일단은 밀폐되며, 이와 같은 구조는 불순물이 제2 홀(21)을 통해 전지 셀(600) 내부로 들어가는 것을 효과적으로 방지할 수 있으며, 전지 셀(600) 내의 전해액이 제2홀(21)을 통해 누출되는 것도 효과적으로 방지할 수 있다.
일부 실시예에서, 밀폐 부재(2)와 엔드 커버(1)는 제1 홀(11)의 원주 방향에서 상대적으로 고정된다.
밀폐 부재(2)와 엔드 커버(1) 사이는 원주 방향에서 상대적으로 고정되어, 덮개체(3)가 엔드 커버(1)에 대해 회전할 때 밀폐 부재(2)가 덮개체(3)를 따라 엔드 커버(1)에 대해 회전하는 것을 방지할 수 있고, 밀폐 부재(2)와 엔드 커버(1) 사이의 마모를 감소시켜, 밀폐 효과에 대한 영향을 저감할 수 있다.
본원에 따른 전지 셀(600)에서, 밀폐 부재(2)는 제1 홀(11)에 밀폐되고, 또한 엔드 커버(1)의 하측에 밀착되며, 실제 사용 과정에서, 덮개체(3)를 엔드 커버(1)에 대해 회전시킬 때, 덮개체(3)가 밀폐 부재(2)의 대부분을 덮거나 밀폐 부재(2)를 완전히 덮는 경우, 덮개체(3)의 하면에 위치하는 밀폐 부재(2)가 엔드 커버(1)에 대해 회전했는지 여부를 직관적으로 관찰하는 것이 불가능할 수 있다. 이 문제를 해결하기 위해, 밀폐 부재(2)의 외면과 제1 홀(11)의 홀벽에 각각 마크를 표기하여, 덮개체(3)를 회전시키기 전에, 밀폐 부재(2)와 제1 홀(11) 각자가 끼워맞춤 위치에서의 마크를 기록하고, 그 후 덮개체(3)을 회전시킨 후, 덮개체(3)을 다시 열어 표기 위치를 보면 밀폐 부재(2)와 제1 홀(11)의 상대 위치가 변화되었는지 여부를 판단할 수 있다. 마크는 스크라이브 라인, 라벨링 등 형식을 취할 수 있다.
일부 실시예에서, 덮개체(3)가 밀폐 부재(2)에 대해 회전하는 축선은 제1 홀(11)의 축선과 동일선상에 있다.
덮개체(3)가 밀폐 부재(2)에 대해 회전하는 축선이 제1 홀(11)의 축선과 동일선상에 있지 않는 경우, 덮개체(3)가 밀폐 부재(2)에 대해 회전할 때, 편심에 의해 밀폐 부재(2)를 함께 회전시켜 밀폐 부재(2)와 엔드 커버(1) 사이의 마찰을 일으키기 때문에, 덮개체(3)가 밀폐 부재(2)에 대해 회전할 때의 축선과 제1 홀(11)의 축선을 동일선상에 있도록 설정함으로써, 덮개체(3)가 엔드 커버(1)에 대해 회전할 때 밀폐 부재(2)가 덮개체(3)와 함께 회전하지 않도록 보장하고, 밀폐 부재(2)와 엔드 커버(1) 사이의 마찰을 감소시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 밀폐 부재(2)는 제1 홀(11) 내에 삽입되는 밀폐 기둥(22)을 포함한다. 밀폐 부재(2)는 밀폐 기둥(22)에 의해 제1 홀(11)을 효과적으로 밀폐하여, 전해액의 누출 및 불순물의 진입을 방지한다.
밀폐 기둥(22)은 제1 홀(11) 내부에 삽입되어 제1 홀(11)에 대해 양호한 밀폐 효과를 구현할 수 있다.
일부 실시예에서, 밀폐 기둥(22)은 비회전체이고, 제1 홀(11)의 형상은 밀폐 부재(2)와 매칭된다.
밀폐 기둥(22)을 비회전체로 배치함으로써, 밀폐 부재(2)와 엔드 커버(1) 사이의 상대적인 고정을 효과적으로 보장할 수 있고, 밀폐 부재(2)와 엔드 커버(1) 사이에 상대적 회전이 발생하여 마모가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 제1 홀(11)의 형상은 밀폐 부재(2)와 매칭되어 제1 홀(11)에 대한 밀폐를 구현하는데 유리하다.
도 19a 및 도 19b에 도시된 바와 같이, 밀폐 기둥(22)의 횡단면 형상은 타원형이며, 제1홀(11)의 형상은 밀폐 부재(2)와 매칭되도록 구성되고, 밀폐 기둥(22)은 제1홀(11)과 맞물린 후 제1 홀(11) 내에서 회전할 수 없으며, 밀폐 부재(2)와 엔드 커버(1)의 상대적인 고정을 구현한다.
타원형 이외에, 다른 일부 실시예에서, 밀폐 기둥(22)의 횡단면 형상은 다각형 또는 불규칙적인 형상일 수 있다.
일부 실시예에서, 밀폐 기둥(22)은 제1 홀(11)에 억지 끼워맞춤된다. 밀폐 기둥(22)은 제1홀(11)에 억지 끼워맞춤되고, 즉 밀폐 기둥(22)과 제1홀(11) 사이는 단단히 끼워져, 밀폐 기둥(22)과 제1홀(11)의 치수 사이에 간섭 크기(Magnitude of Interference)를 갖고, 제1 홀(11)의 공차 영역은 밀폐 기둥(22)의 공차 영역 내에 있다.
밀폐 기둥(22)과 제1 홀(11) 사이의 끼워맞춤을 억지 끼워맞춤으로 설정함으로써, 밀폐 기둥(22)이 제1 홀(11) 내에서 회전하는 난이도를 증가시켜, 밀폐 부재(2)와 엔드 커버(1)의 상대적 고정을 구현할 수 있다.
일부 실시예에서, 밀폐 기둥(22)은 제1 홀(11)에 억지 끼워맞춤되고, 보스(31)는 제2 홀(21)에 억지 끼워맞춤되며, 밀폐 기둥(22)과 제1 홀(11) 사이의 마찰력은 보스(31)와 제2 홀(21) 사이의 마찰력보다 크다. 이와 같이 배치한 후, 덮개체(3)에 인가되는 외력이 밀폐 부재(2)에 대해 덮개체(3)를 회전시킬 수 있을 때, 해당 외력은 밀폐 부재(2)와 엔드 커버(1) 사이의 마찰력을 극복하여 밀폐 부재(2)와 엔드 커버(1)를 상대적으로 회전시키기에는 충분하지 않으므로, 밀폐 부재(2)와 엔드 커버(1)의 상대적인 고정을 보장하고, 밀폐 부재(2)와 엔드 커버(1) 사이의 마모를 감소시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 밀폐 기둥(22)은 제1 홀(11)에 억지 끼워맞춤되고, 보스(31)는 제2 홀(21)에 억지 끼워맞춤되며, 밀폐 기둥(22)과 제1 홀(11) 사이의 접촉면의 마찰 계수는 보스(31)과 제2 홀(21)의 접촉면의 마찰 계수보다 크다.
밀폐 기둥(22)과 제1홀(11) 사이 및 보스(31)와 제2홀(21) 사이에 모두 억지 끼워맞춤을 사용할 경우, 밀폐 기둥(22)과 제1홀(11)의 접촉면의 마찰 계수는 보스(31)와 제2 홀(21)의 접촉면의 마찰 계수보다 크게 설정함으로써, 덮개체(3)에 인가되는 외력이 밀폐 부재(2)에 대해 덮개체(3)를 회전시킬 수 있을 때, 마찰 계수가 다르기 때문에, 덮개체(3)가 회전할 때에 밀폐 부재(2)에 대해 생성된 힘은 엔드 커버(1)에 대해 밀폐 부재(2)를 회전시키기에는 충분하지 않으므로, 밀폐 부재(2)와 엔드 커버(1)의 상대적인 고정을 보장하고, 밀폐 부재(2)와 엔드 커버(1) 사이의 마모를 감소시킬 수 있다.
다른 실시예에서, 밀폐 기둥(22)은 제1 홀(11)에 억지 끼워맞춤되고, 보스(31)는 제2 홀(21)에 억지 끼워맞춤되며, 밀폐 기둥(22)과 제1 홀(11) 사이의 간섭 크기(Magnitude of Interference)는 보스(31)와 제2 홀(21)의 간섭 크기(Magnitude of Interference)보다 크다.
밀폐 기둥(22)과 제1 홀(11) 사이의 간섭 크기(Magnitude of Interference)가 크기 때문에, 밀폐 기둥(22)과 제1 홀(11) 사이의 마찰력을 크게 할 수 있어, 밀폐 부재(2)와 엔드 커버(1)는, 덮개체(3)와 밀폐 부재(2)의 상대적인 회전보다 더 큰 외력이 가해져야 회전할 수 있으며, 따라서 덮개체(3)가 밀폐 부재(2)에 대해 회전할 때 밀폐 부재(2)와 엔드 커버(1)의 상대적인 고정을 구현할 수 있다.
밀폐 기둥(22)과 제1 홀(11) 사이의 마찰력이 보스(31)와 제2 홀(21) 사이의 마찰력보다 큰 것을 보장하는 전제 하에서, 밀폐 기둥(22)과 제1 홀(11) 사이의 간섭 크기(Magnitude of Interference)가 보스(31)와 제2 홀(21) 사이의 간섭 크기(Magnitude of Interference)보다 큰 일부 실시예에 있어서, 밀폐 기둥(22)과 제1 홀(11)의 접촉면의 마찰 계수는 보스(31)와 제2 홀(21)의 접촉면의 마찰 계수 이상일 수 있다.
밀폐 기둥(22)과 제1 홀(11) 사이의 마찰력이 보스(31)와 제2 홀(21) 사이의 마찰력보다 큰 것을 보장하는 전제 하에서, 밀폐 기둥(22)과 제1 홀(11)의 접촉면의 마찰 계수가 보스(31)와 제2 홀(21)의 접촉면의 마찰 계수보다 큰 일부 실시예에 있어서, 밀폐 기둥(22)과 제1 홀(11) 사이의 간섭 크기(Magnitude of Interference)는 보스(31)와 제2 홀(21) 사이의 간섭 크기(Magnitude of Interference) 이상일 수 있다.
또 일부 실시예에서, 밀폐 기둥(22)은 제1 홀(11)에 억지 끼워맞춤되고, 보스(31)는 제2 홀(21)에 억지 끼워맞춤되며, 밀폐 기둥(22)과 제1 홀(11) 사이의 접촉면의 마찰 계수는 보스(31)과 제2 홀(21)의 접촉면의 마찰 계수보다 크고, 밀폐 기둥(22)과 제1 홀(11) 사이의 간섭 크기(Magnitude of Interference)는 보스(31)와 제2 홀(21) 사이의 간섭 크기(Magnitude of Interference)보다 크다. 이러한 구조는, 덮개체(3)가 밀폐 부재(2)에 대해 회전하는 과정에서 밀폐 부재(2)와 엔드 커버(1)가 상대적으로 고정되는 것을 보다 효과적으로 유지할 수 있다.
일부 실시예에서, 밀폐 부재(2)는 밀폐 기둥(22)에 연결된 스러스트 방지 테이블(23)을 더 포함하고, 스러스트 방지 테이블(23)은 덮개체(3)와 엔드 커버(1) 사이에 위치하고, 스러스트 방지 테이블(23)은 제1 홀(11)의 단부면과 맞물린다.
스러스트 방지 테이블(23)은 미리 설정된 두께를 가지며, 제1 홀(11)의 외단면에 밀폐될 수 있다. 제1 홀(11)에 수직인 축선 방향에서, 스러스트 방지 테이블(23)의 단면적은 제1 홀(11)의 단면적 이상이다. 스러스트 방지 테이블(23)을 배치함으로써, 제1 홀(11)의 외측 단부를 효과적으로 밀폐할 수 있고, 전해액이 밀폐 기둥(22)과 제1 홀(11) 사이의 간극으로부터 유출되는 것을 방지하고, 불순물이 밀폐 기둥(22)과 제1 홀(11) 사이의 간극을 통해 전지 셀(600)의 내부로 들어가는 것을 방지할 수 있다.
일부 실시예에서, 스러스트 방지 테이블(23)과 제1 홀(11)의 단부면 사이의 맞물리는 면은 평면이다. 이러한 구조는, 스러스트 방지 테이블(23)을 제1 홀(11)의 단부면과 긴밀히 접촉시켜 스러스트 방지 테이블(23)과 제1 홀(11)의 단부면 사이의 효과적인 밀폐를 구현하고 전해액의 누출 또는 불순물의 진입을 방지한다.
이하에서는 본원에서의 덮개체(3)와 엔드 커버(1)의 맞물리는 구조를 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 엔드 커버(1)에는 제1 홀(11)의 원주 방향을 따라 배치되는 제2 수용부(12)가 배치되고, 제2 수용부(12)는 덮개체(3)의 적어도 일부를 수용하여 덮개체(3)에 대한 위치 제한을 구현하는데 사용되며, 제2 수용부(12)는 엔드 커버(1)의 전지 셀(600)의 내부에서 멀어지는 일측에 위치한다.
제2 수용부(12)는 덮개체(3)의 일부를 수용할 수 있고, 이에 의해 덮개체(3)를 제한하고, 덮개체(3)의 높이 방향에서의 자유도를 제한하며, 덮개체(3)가 엔드 커버(1)로부터 이탈하는 것을 방지하고, 덮개체(3)와 엔드 커버(1) 사이의 상대적인 고정을 구현한다. 동시에, 덮개체(3)는 적어도 부분적으로 밀폐 부재(2)를 덮을 수 있기 때문에, 덮개체(3)의 높이 방향에서의 자유도가 엔드 커버(1)에 의해 제한된 후, 밀폐 부재(2)도 덮개체(3)의 아래에 눌려 밀폐 부재(2)에 대한 고정을 구현한다.
제2 수용부(12)는 엔드 커버(1)의 케이스(40)로부터 멀어지는 일측에 위치하고 또한 제1 홀(11)의 원주 방향을 따라 배치되며, 제2 수용부(12)는 제1 홀(11)의 일부 원주 방향을 따라 연장되는 공동일 수 있다. 제2 수용부(12)와 엔드 커버(1)의 케이스(40)의 내부에 가까운 면 사이에는 미리 설정된 거리를 갖고, 미리 설정된 거리의 크기는 한정되지 않고, 예를 들어 제2 수용부(12)는 엔드 커버(1)의 상부 영역, 중간 영역 또는 하부 영역에 배치되어 엔드 커버(1)의 적어도 일부가 제2 수용부(12)와 전극 어셈블리(30) 사이에 위치하도록 하며, 제2 수용부(12)를 엔드 커버(1)의 바닥면에 직접 개설하지는 않는다.
도 4 내지 도 18에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 덮개체(3)는 엔드 커버(1)에 대해 회전 가능하고 또한 위치 제한부(33)를 포함하며, 덮개체(3)가 제1 위치로 회전했을 때, 위치 제한부(33)는 제2 수용부(12) 내에 위치하여 덮개체(3)와 엔드 커버(1)의 분리를 제한하고, 덮개체(3)가 제2 위치로 회전했을 때, 위치 제한부(33)와 제2 수용부(12)는 제1 홀(11)의 원주 방향을 따라 위치가 어긋나서 덮개체(3)와 엔드 커버(1)의 분리를 구현한다.
위치 제한부(33)를 배치함으로써, 제2 수용부(12)와 맞물려, 엔드 커버(1)와 덮개체(3) 사이의 탈착 가능한 연결을 구현할 수 있다. 덮개체(3)는 밀폐 부재(2)의 적어도 일부를 덮는 덮개체 본체부(32)를 포함하고, 예를 들어 덮개체 본체부(32)는 디스크 형상 또는 환상 구조 등을 가질 수 있다. 위치 제한부(33)는 덮개체 본체부(32)의 원주 방향 측면에 배치되고 또한 반경 방향 외측으로 연장된다. 위치 제한부(33)의 개수는 제2 수용부(12)의 개수와 매칭한다. 도 4 내지 도 18에 도시된 실시예에서, 덮개체 본체부(32)의 측면에는 간격을 두고 배치된 두 개의 위치 제한부(33)가 배치되고, 엔드 커버(1)에는 두 개의 제2 수용부(12)가 배치되며, 두 개의 위치 제한부(33)는 두 개의 제2 수용부(12)와 일대일로 대응하여 배치된다. 다른 실시예에서, 제2 수용부(12)와 위치 제한부(33)의 개수는 두 개 이상일 수 있으며, 예를 들어 3 개, 4 개 등이다.
복수의 위치 제한부(33)를 배치함으로써, 덮개체(3)는 제1 위치에 있을 때 복수의 위치 제한 지지를 갖고, 제2 수용부(12)에 안정적으로 감합되어 위치 제한부(33)가 받는 감합력을 감소시키고, 위치 제한부(33)의 강도를 보장한다. 예를 들어, 복수의 위치 제한부(33)는 덮개체 본체부(32)의 원주 방향을 따라 균일하게 분포될 수 있고, 덮개체(3)의 원주 방향 전체를 따른 응력 분포를 보다 균일하게 하고, 덮개체(3)가 기울어지는 것을 방지하며, 2차 주액시에 덮개체(3)를 제1 위치로부터 제2 위치로 원활하게 회전시키는데 유리하며, 덮개체(3)가 밀폐 부재(2)를 가압하는 구조에 있어서, 위치 제한부(33)가 회전할 때 밀폐 부재(2)가 긁히는 것도 방지할 수 있다.
위치 제한부(33)와 제2 수용부(12) 사이에는 감합 구조가 형성되고, 덮개체(3)가 제1 위치로 회전했을 때 위치 제한부(33)의 일부 또는 전부가 제2 수용부(12) 내에 위치하여 덮개체(3)와 엔드 커버(1)의 분리를 제한하므로, 제1 홀(11)을 밀폐하고; 덮개체(3)가 시계 방향 또는 반시계 방향을 따라 제2 위치로 회전했을 때, 위치 제한부(33)와 제2 수용부(12)는 제1 홀(11)의 원주 방향을 따라 위치가 어긋나서 위치 제한부(33)는 제2 수용부(12)로부터 완전히 이탈하여 덮개체(3)와 엔드 커버(1)의 분리를 구현하며, 해당 상태에서 전해액을 주입할 수 있다.
덮개체(3)는 회전을 통해 제2 수용부(12)와의 위치 제한 또는 분리를 구현하고, 회전 과정에서, 위치 제한부(33)와 제2 수용부(12)의 내벽 사이에 마찰이 발생하여, 금속 입자가 생성될 수 있다. 본원에 있어서 제2 수용부(12)가 엔드 커버(1)의 케이스(40)로부터 멀어지는 일측에 위치하여, 회전 과정에서 생성된 금속 입자가 케이스(40) 내에 직접 떨어지지 않아 전지 셀(600)의 단락을 야기시키지 않고, 전지 셀(600)의 안전성을 더욱 향상시킨다.
위치 제한부(33)의 제1 홀(11)의 원주 방향을 따른 연장 길이 및 제1 홀(11)의 반경 방향을 따른 연장 폭은 감합 구조의 강도를 보장하고, 탈착 횟수가 많은 경우에도 감합 구조가 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 전지 셀(600)이 차량(100)에 적용될 경우, 차량(100)이 작동 중에 진동하기 때문에, 본원은 위치 제한부(33)와 제2 수용부(12)의 감합 강도를 향상시킴으로써, 위치 제한부(33)와 제2 수용부(12)가 장기간의 진동에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있어, 전지 셀(600)의 작동 신뢰성 및 사용 수명을 보장할 수 있다.
본원은 덮개체(3)의 회전을 통해 위치 제한부(33)와 제2 수용부(12)의 감합 또는 이탈을 구현하므로, 구조가 간단하며, 갑합 정밀도에 대한 요구가 낮고, 반복 사용이 가능하다. 가공 방면에서, 덮개체(3)에 위치 제한부(33)를 배치 및 엔드 커버(1)에 제2 수용부(12)를 배치하는 것은 모두 가공하기 쉽고, 전체 사이즈가 작은 리튬 이온 전지에 적합하다. 조립 및 메인터넌스 방면에서, 덮개체(3)의 탈착 조작이 용이하여 제조시에 전지의 조립 효율을 향상시킬 수 있으며, 2차 주액 시 메인터넌스 시간을 단축할 수 있다.
일부 실시예에서, 보스(31) 및 제2 홀(21)은 적어도 덮개체(3)가 제1 위치로부터 제2 위치로 회전하는 과정에 상대적으로 회전할 수있다.
보스(31)와 제2 홀(21)은 회전 원주 방향에서 부분적으로 상대적으로 회전하도록 배치될 수 있으며, 예를 들어 보스(31)의 원주 방향 회전을 제한하기 위해 제2 홀(21) 내에 위치 제한 보스를 배치할 수 있다. 보스(31)와 제2 홀(21)은 회전 원주 방향에서 전체 둘레에서 상대적으로 회전하도록 배치될 수 있다. 보스(31)와 제2 홀(21)을 원주 방향에서 부분적으로 상대적으로 회전하도록 배치함으로써, 회전 범위를 효과적으로 제한할 수 있고, 보스(31)와 제2 홀(21)이 미리 설정된 회전 범위 내에서 회전될 수 있도록 하며, 회전의 한계 위치를 제어하는데 유리하다. 보스(31)와 제2 홀(21)을 전체 둘레에서 상대적으로 회전하도록 배치하면, 회전의 유연성을 향상시킬 수 있어, 조작이 더욱 용이하다.
일부 실시예에서, 엔드 커버(1)는 제2 수용부(12)와 연통되는 가이드부(13)를 더 포함하고, 위치 제한부(33)는 가이드부(13)를 통해 제2 수용부(12)에 진입하거나 또는 가이드부(13)를 통해 엔드 커버(1)로부터 분리된다. 가이드부를 배치함으로써, 위치 제한부(33)를 보다 원활하게 제2 수용부(12)에 진입시키거나 또는 엔드 커버(1)로부터 분리시켜, 조작의 편리성을 향상시키고, 나아가 조작 효율을 향상시킬 수 있다.
가이드부(13)는 제2 수용부(12)가 엔드 커버(1)의 외부와 연통되는 통로를 형성한다. 예를 들어, 제2 수용부(12)는 원주 방향을 따라 여러 개 배치되고, 가이드부(13)는 인접하는 제2 수용부(12) 사이에 형성된 개구 영역이며, 덮개체(3)가 제2 위치에 있을 때, 위치 제한부(33)는 제2 수용부(12)와 원주 방향에서 위치가 어긋나 가이드부(13) 내에 위치한다. 또는, 제2 수용부(12)는 원주 방향을 따라 하나만 배치되고, 가이드부(13)는 원주 방향에서 제2 수용부(12) 이외의 개구 영역이다.
가이드부(13)의 원주 방향 길이는 위치 제한부(33)의 원주 방향 길이보다 클 수 있고, 제2 수용부(12)의 원주 방향 길이를 초과하지 않으면서 위치 제한부(33)와 제2 수용부(12)의 감합 길이를 가능한 증가시켜, 위치 제한의 안정성을 향상시키며, 가이드부(13)의 원주 방향 길이는 위치 제한부(33)가 가이드부(13)에 원활하게 진입하도록 하는 길이이다.
일부 실시예에서, 엔드 커버(1)에는 제1 오목홈(14)이 배치되고, 제1 오목홈(14)은 제1 홀(11)과 연통되고, 제1 오목홈(14)의 개구 면적은 제1 홀(11)의 개구 면적보다 크며, 제1 오목홈(14)은 덮개체(3)를 수용하기 위해 사용되고, 제1 오목홈(14)은 가이드부(13)와 연통되며, 덮개체(3)를 제1 오목홈(14) 내에 배치하고 덮개체(3)를 회전시킴으로써, 덮개체(3)가 가이드부(13)에 의해 제2 수용부(12) 내에 진입할 수 있도록 한다.
일부 실시예에서, 엔드 커버(1)는 엔드 커버 본체(1A) 및 장착 부재(4)를 포함하고, 장착 부재(4)는 엔드 커버 본체(1A)의 표면에 배치되고 또한 제1 홀(11)에 둘러싸여 배치되며, 제2 수용부(12)는 장착 부재(4)에 배치되거나, 또는 제2 수용부(12)는 장착 부재(4)와 엔드 커버 본체(1A)에 의해 둘러싸여 형성된다. 장착 부재(4)는 제1 오목홈(14) 내에 장착된다.
엔드 커버(1)가 박판형 구조를 가지므로, 복잡한 구조로 가공하기 어렵지만, 장착 부재(4)를 배치함으로써 제2 수용부(12)를 형성하기 쉽고, 엔드 커버(1)의 가공 난이도를 저하시킬 수 있다.
이하에서는 도 20a 내지 21b를 참조하여 본원의 장착 부재(4)의 구체적인 구조를 설명한다.
도 20a에 도시된 바와 같이, 도 20a는 일부 실시예에서의 장착 부재(4)의 정면 구조 개략도이고; 도 20b에 도시된 바와 같이, 도 20b는 일부 실시예에서의 장착 부재(4)의 후면 구조 개략도이며; 도 21a에 도시된 바와 같이, 도 21a는 일부 실시예에서의 장착 부재(4)의 평면도이고; 도 21b에 도시된 바와 같이, 도 21b는 일부 실시예에서의 장착 부재(4)의 A-A 단면도이다.
제2 수용부(12)는 장착 부재(4)에 배치된다. 장착 부재(4)는 장착 링(41)과 위치 제한 테이블(43)을 포함하고, 위치 제한 테이블(43)은 장착 링(41)의 내벽에 연결되고 또한 반경 방향을 따라 내측으로 연장되며, 장착 링(41)은 엔드 커버 본체(1A)에 고정되고, 위치 제한 테이블(43)과 엔드 커버 본체(1A) 사이에는 제2 수용부(12)가 형성된다. 장착 링(41)은 원환형 구조일 수 있고, 제1 오목홈(14)은 장착 링(41)의 중심에 배치된다.
제2 수용부(12)는 위치 제한 벽(123) 및 위치 제한 벽(123)에 연결된 측벽(124)을 포함하고, 위치 제한 테이블(43)의 바닥면을 위치 제한 벽(123)으로 한다. 덮개체(3)가 제1 위치로 회전했을 때, 위치 제한 벽(123)은 위치 제한부(33)에 맞닿고, 위치 제한 벽(123)은 상단벽으로서 덮개체(3)가 높이 방향을 따라 상측으로 운동하는 자유도를 제한할 수 있어, 덮개체(3)와 엔드 커버(1)의 분리를 제한할 수 있다.
위치 제한 벽(123)에는 경사면(122)이 배치되고, 덮개체(3)의 제2 위치로부터 제1 위치로 가는 회전 방향을 따라 경사면(122)과 덮개체(3) 사이의 거리가 점차 감소되도록 구성된다. 경사면(122)은 제2 수용부(12)의 원주 방향을 따른 일단 또는 양단에 배치될 수 있고, 위치 제한부(33)를 제2 수용부(12)에 원활하게 진입시킬 수 있다. 예를 들어, 경사면(122)은 평면 또는 호형면 등일 수 있다.
경사면(122)을 배치함으로써, 위치 제한부(33)가 제2 수용부(12)에 원활하게 진입하도록 하고, 정렬 조정을 수행할 필요가 없어, 조립 효율을 향상시킬 수 있고, 위치 제한부(33)가 제2 수용부(12)의 입구에서 충돌하는 것도 방지 할 수 있기 때문에, 주액 부재의 사용 수명을 향상시킬 수 있고, 금속 부스러기의 생성을 감소시킬 수 있다.
제2 수용부(12) 내에는 스토퍼부(125)가 배치되어 위치 제한부(33)의 최대 회전 스트로크를 제한하도록 구성된다. 각 제2 수용부(12)에는 모두 하나의 스토퍼부(125)가 배치된다. 스토퍼부(125)는 위치 제한부(33)의 회전을 차단하고, 위치 제한부(33)가 제2 수용부(12)로부터 직접 회전하여 빠지는 것을 방지할 수 있다.
최대 회전 스트로크에 도달한 상태에서, 위치 제한부(33)는 원주 방향을 따른 측면이 스토퍼부(125)에 완전히 접합된다. 예를 들어, 덮개체 본체부(32)에는 원주 방향을 따라 두 개의 위치 제한부(33)가 균일하게 배치되고, 위치 제한부(33)의 원주 방향을 따른 두 개의 측면은 모두 덮개체(3)의 중심 평면에 평행되며, 상응하게, 두 개의 제2 수용부(12)의 스토퍼부(125)는 제2 홀(21)의 중심면에 대해 중심 대칭을 나타내고, 두 개의 스토퍼부(125)는 서로 평행이다. 선택적으로, 위치 제한부(33)의 원주 방향을 따른 측면과 스토퍼(125)는 부분적으로 접촉할 수 있다.
장착 부재(4)가 장착될 때 제1 오목홈(14)에 대해 원주 방향으로 회전하는 것을 방지하기 위해, 도 20a 내지 도 21b에 도시된 바와 같이, 장착 부재(4)의 바닥부에는 제2 오목홈(42)이 배치될 수 있고, 예를 들어, 제2 오목홈(42)은 장착 링(41)의 바닥부에 배치될 수 있다. 상응하게, 도 22에 도시된 바와 같이, 제1 오목홈 (14)의 바닥벽과 측벽의 연결 위치에는 걸림부(141)가 배치되고, 걸림부(141)는 제2 오목홈(42)과 맞물려 장착 부재(4)가 제1 오목홈(14)에 대해 원주 방향으로 회전하는 것을 제한할 수 있다.
일부 실시예에서, 밀폐 부재(2)는 변형될 수 있고, 전해액에 내성이 있는 고탄성 재료 예컨대 고무 또는 다른 탄성 플라스틱 등을 선택한다.
덮개체(3)를 장착해야 하는 경우, 덮개체(3)에 아래로 향하는 작용력을 인가하고, 밀폐 부재(2)의 변형에 의해 위치 제한부(33)와 위치 제한 벽(123) 사이에 간극이 생기며, 이 때 덮개체(3)를 회전시켜 위치 제한부(33)를 제2 수용부(12)에 원활하게 진입하도록 하고, 제1 위치에 도달한 후, 덮개체(3)를 놓으면, 위치 제한부(33)의 상단면이 위치 제한 벽(123)에 맞닿을 때까지 덮개체(3)는 밀폐 부재(2)의 탄성 작용 하에 위로 이동한다.
덮개체(3)를 분리해야 하는 경우, 덮개체(3)에 아래로 향하는 작용력을 인가하고, 밀폐 부재(2)의 변형에 의해 위치 제한부(33)와 위치 제한 벽(123) 사이에 간극이 생기며, 이 때 덮개체(3)를 회전시켜 위치 제한부(33)를 원활하게 제2 수용부(12)와 원주 방향으로 위치가 어긋나도록 하고 전체가 가이드부(13) 내에 위치하며, 이 때 제2 위치에 도달하여 덮개체(3)를 분리할 수 있다.
일부 실시예에서, 위치 제한부(33)와 제2 수용부(12) 사이에는 위치 제한 구조가 배치되어 있는 바, 덮개체(3)가 제1 위치에 있을 때 제2 수용부(12)와 위치가 어긋나 분리되는 것을 제한하도록 구성된다. 전지 셀(600)을 사용하는 장치가 작동 과정에 큰 진동이나 충격이 발생하면, 위치 제한 구조는 위치 제한부(33)가 제1 위치에 있을 때 제2 수용부(12)에 확실하게 감합시켜, 위치 제한부(33)가 원주 방향으로 회전하여 제2 수용부(12)로부터 이탈하는 것을 방지하고, 덮개체(3)와 엔드 커버(1)의 연결을 보다 확실하게 하고, 전해액에 대한 밀폐성을 향상시키므로, 전지의 작동 신뢰성을 보장한다.
도 20a 및 도 21a에 도시된 바와 같이, 위치 제한 구조는 제3 수용부(332) 및 위치 제한 돌기부(121)를 포함한다. 여기서, 제3 수용부(332)는 위치 제한부(33)와 제2 수용부(12) 중 하나에 배치되고, 제3 수용부(332)는 홀 또는 홈 등일 수 있으며; 위치 제한 돌기부(121)는 제3 수용부(332)에 감합되고 또한 위치 제한부(33)와 제2 수용부(12) 중 다른 하나에 배치된다. 덮개체(3)가 제1 위치에 있을 때, 밀폐 부재(2)의 탄성 작용 하에, 제3 수용부(332)와 제한 돌기부(121)는 단단히 감합되어, 위치 제한부(33)와 제2 수용부(12) 사이가 진동이나 충격 등 외력에 의해 회전하여 느슨해지지 않는다. 또는, 덮개체(3)는 제3 수용부(332)와 위치 제한 돌기부(121)의 억지 끼워맞춤에 의해 단단히 감합된다.
도 20a에 도시된 바와 같이, 위치 제한 돌기부(121)는 제2 수용부(12)의 위치 제한 벽(123)에 배치되고; 도 8에 도시된 바와 같이, 위치 제한부(33)의 상단면에는 제3 수용부(332)가 배치되며, 덮개체(3)가 제1 위치에 있을 때, 위치 제한 돌기부(121)는 제3 수용부(332) 내에 감합되어 덮개체(3)의 회전을 제한한다.
일부 실시예에서, 밀폐 부재(2)는 제1 홀(11) 내에 삽입되는 밀폐 기둥(22)을 포함하고, 밀폐 기둥(22)의 전지 셀(600)의 내부와 가까운 단부에는 가이드 경사면이 배치되고, 제1 홀(11)의 축선 방향을 따른 가이드 경사면의 길이는 제1 홀(11)의 축선 방향을 따른 장착 부재(4)의 길이보다 크다. 이렇게 배치하면, 밀폐 기둥(22)을 제1 홀(11)에 삽입하기 전에 밀폐 기둥(22)과 제1 홀(11)의 홀벽 사이의 접촉이 밀폐 부재(2)와 엔드 커버(1)의 외면 사이의 접촉보다 먼저 이루어 수 있으며, 이에 의해 밀폐 부재(2)와 엔드 커버(1) 사이의 마모를 감소시키고 밀폐 부재(2)의 밀폐 효과를 보장한다. 동시에, 가이드 경사면은 밀폐 기둥(22)을 제1 홀(11)에 삽입하는 조작을 가이드 역할을 하며, 조작의 편리성을 향상시킬 수 있고, 나아가 조작 정확도 및 조작 효율을 향상시킬 수 있다.
이하에서는 도 23을 참조하여, 본원에서의 덮개체(3)와 엔드 커버(1)의 다른 맞물림 구조를 설명한다.
도 23에 도시된 바와 같이, 엔드 커버(1)는 엔드 커버 본체(1A) 및 주액 베이스(15)를 포함하고, 엔드 커버 본체(1A)에는 제1 홀(11)과 제1 오목홈 (14)이 배치되며, 제1 오목홈(14)의 홈 바닥에는 제1 홀(11)과 연통된 홀이 배치된다.
주액 베이스(15)는 바닥부 지지판(151) 및 바닥부 지지판(151)에 장착된 주액부(152)를 포함한다. 바닥부 지지판(151)은 제1 오목홈(14) 내에 배치되고, 바닥부 지지판(151)의 바닥면은 제1 오목홈(14)의 홈 바닥면과 접촉한다. 주액부(152)의 적어도 일부는 엔드 커버(1)의 전지 셀(600)의 내부와 멀어지는 일측의 외면보다 높다.
제1 홀(11)은 주액 베이스(15)에 배치된 제1 홀 세그먼트(11A) 및 엔드 커버 본체(1A)에 배치된 제2 홀 세그먼트(11B)를 포함하고, 제1 홀 세그먼트(11A)와 제2 홀 세그먼트(11B)는 연통된다. 제2 수용부(12)는 주액부(152)의 외측면에 배치되고, 덮개체(3)의 내측에는 걸림부가 배치되고, 덮개체(3)는 원형의 캡 형상을 나타낸다.
밀폐 기둥(22)은 제1 홀 세그먼트(11A)와 제2 홀 세그먼트(11B) 내에 삽입되고, 스러스트 방지 테이블(23)의 바닥면은 주액부(152)의 상단면에 맞닿고, 덮개체(3)는 밀폐 부재(2)의 상부를 커버하며, 덮개체(3)를 회전시킴으로써, 걸림부는 제2 수용부(12) 내에 진입하고, 걸림부와 제2 수용부(12)의 맞물림에 의해 덮개체(3)와 엔드 커버(1)의 연결을 구현하는 동시에 밀폐 부재(2)를 덮개체(3)와 엔드 커버(1) 사이에 눌러 밀폐 부재(2)의 고정을 구현한다.
여기서, 걸림부와 제2 수용부(12)의 개수는 동일하고, 예를 들면 모두 1 개, 2 개 또는 3 개 등이다.
이하에서는 도면 4 내지 도 19b를 참조하여 본원에서의 밀폐 부재(2)와 덮개체(3)의 맞물림 구조의 상이한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 4 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 도 4 내지 도 9는 제1 실시예의 구조 개략도이다.
제1 실시예에서, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 밀폐 부재(2)에는 제2 홀(21)이 배치되고, 밀폐 부재(2)는 밀폐 기둥(22) 및 밀폐 기둥(22)에 연결된 스러스트 방지 테이블(23)을 포함한다. 밀폐 기둥(22)과 스러스트 방지 테이블(23)은 서로 연결되는 두 개의 독립적인 부분 일 수 있으며; 밀폐 기둥(22)과 스러스트 방지 테이블(23)은 일체로 성형된 일체 구조일 수 있다.
제2 홀(21)은 스러스트 방지 테이블(23)의 밀폐 기둥(22)으로부터 멀어지는 일단에서 밀폐 기둥(22)에 근접하는 방향으로 연장하고, 제2 홀(21)은 스러스트 방지 테이블(23)을 관통하여 밀폐 기둥(22)까지 연장한다. 제2 홀(21)은 블라인드 홀이다.
스러스트 방지 테이블(23)의 밀폐 기둥(22)과 멀어지는 일단에 위치하는 제2 홀(21)의 홀벽에는 모따기부(211)가 배치되고, 모따기부(211)를 배치함으로써, 제2 홀(21) 내에 삽입되는 보스(31)를 가이드하여 조립 효율을 향상시킬 수 있다. 모따기부(211)는 호형 형상이고, 모따기부(211)의 개구 면적은 보스(31)가 원활하게 삽입되도록 밀폐 기둥(22)으로부터 멀어지는 방향을 따라 점차 커진다. 제2 홀(21)은 모따기부(211) 이외에 원기둥형 홀 세그먼트와 직경 축소 홀 세그먼트를 포함하고, 직경 축소 홀 세그먼트는 원기둥형 홀 세그먼트의 모따기부(211)로부터 멀어지는 일단에 배치된다.
제1 실시예에서, 제2 홀(21)의 길이가 밀폐 부재(2)의 전체 길이에서 차지하는 비율은 50%보다 작다. 제2 홀(21)의 길이는 보스(31)의 길이보다 약간 크다.
밀폐 기둥(22)은 밀폐 본체부(221) 및 밀폐 본체부(221)에 연결되는 테이퍼부(222)를 포함하고, 밀폐 본체부(221)와 테이퍼부(222)는 서로 연결되는 상대적으로 독립적인 두 개의 부분이며, 일체형으로 성형될 수도 있다. 테이퍼부(222)의 횡단면적은 스러스트 방지 테이블(23)로부터 멀어지는 방향으로 점차 작아진다. 테이퍼부(222)의 스러스트 방지 테이블(23)로부터 멀어지는 일단은 평면이다.
테이퍼부(222)를 배치함으로써, 밀폐 기둥(22)을 제1 홀(11)에 삽입할 때에 가이드할 수 있어, 밀폐 기둥(22)의 삽입을 용이하게 하고, 조립 효율을 향상시킬 수 있다.
밀폐 기둥(22)에는 중량 감소 오목부(223)가 더 배치되고, 중량 감소 오목부(223)는 밀폐 본체부(221)에 배치될 수 있다. 중량 감소 오목부(223)는 밀폐 본체부(221)의 외면으로부터 밀폐 본체부(221)의 중심 축선에 근접하는 방향으로 연장된다. 밀폐 기둥(22)의 원주 방향으로 복수의 중량 감소 오목부(223)를 배치하여 밀폐 부재(2) 전체의 중량을 감소시킬 수 있다.
스러스트 방지 테이블(23)도 원기둥체 형상을 나타내고, 스러스트 방지 테이블(23)의 높이는 밀폐 기둥(22)의 높이보다 작다.
도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 덮개체(3)에는 보스(31)가 배치되고, 덮개체(3)는 덮개체 본체부(32) 및 덮개체 본체부(32)에 연결된 위치 제한부(33)를 포함한다. 위치 제한부(33)와 덮개체 본체부(32)는 서로 연결되는 두 개의 상대적으로 독립적인 부분일수도 있고 일체형으로 성형될 수도 있다. 제1 실시예에서, 덮개체 본체부(32)의 외주에는 두 개의 위치 제한부(33)가 연결되어 있다.
덮개체 본체부(32)의 제1단에는 제1단의 단부면으로부터 덮개체 본체부(32)의 내부를 향해 연장되는 제3 오목홈(321)이 배치되고, 예를 들면 제3 오목홈(321)의 단면 형상은 육각형이며, 공구를 사용하여 덮개체(3)의 회전 조작을 용이하게 한다. 위치 제한부(33)의 덮개체 본체부(32)와 가까운 제1단의 일측에는 해당 측의 측면으로부터 위치 제한부(33)의 내부로 연장되는 제3 수용부(332)가 배치되고, 예를 들면 제3 수용부의 횡단면 형상은 타원형이다.
보스(31)는 덮개체 본체부(32)의 제1단과 대향하는 제2단에 배치되고, 덮개체 본체부(32)의 제2단에는 제2단으로부터 덮개체 본체부(32)의 내부로 연장되는 제4 수용부(331)가 배치되며, 보스(31)는 제4 수용부(331)의 바닥벽에 배치된다. 보스(31)는 제4 수용부(331)의 바닥벽으로부터 덮개체 본체부(32)와 멀어지는 방향으로 연장된다.
제4 수용부(331)의 개구 면적은 보스(31)의 횡단면적보다 크다. 제4 수용부(331)의 개구 면적은 스러스트 방지 테이블(23)을 제4 수용부(331)에 수용하도록 밀폐 부재(2)의 스러스트 방지 테이블(23)의 횡단면적보다 더 크다. 제4 수용부(331)를 배치함으로써, 스러스트 방지 테이블(23)을 위한 공간을 미리 확보할 수 있다.
제2 홀(21)의 축선 방향을 따라, 제4 수용부(331)의 높이는 스러스트 방지 테이블(23)의 높이 이하이며, 이러한 구조는 밀폐 부재(2)와 덮개체(3)를 조립할 때 스러스트 방지 테이블(23)을 가압하여 밀폐 효과를 향상시킬 수 있다.
제1 실시예에서, 보스(31)는 원기둥체 형상을 나타내고, 동일한 직경의 원기둥체 형상이다. 보스(31)의 덮개체 본체부(32)로부터 멀어지는 일단에는 원호형 모따기부가 배치되어, 보스(31)가 제2 홀(21)에 삽입될 때 충돌되어 파티클이 생성되는 것을 방지한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 밀폐 기둥(22)은 제1 홀(11) 내에 삽입되고, 밀폐 기둥(22)의 길이는 제1 홀(11)의 길이보다 크며, 밀폐 기둥(22)의 일부는 엔드 커버(1)의 전지 셀(600) 내부와 가까운 일측으로 삽입된다. 스러스트 방지 테이블(23)의 밀폐 기둥(22)와 가까운 단부면은 엔드 커버(1)의 전지 셀(600) 내부로부터 멀어지는 단부면과 접촉한다. 보스(31)는 제2 홀(21) 내에 삽입되고, 스러스트 방지 테이블(23)은 제4 수용부(331) 내에 수용된다.
도 10 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 도 10 내지 도 11은 제2 실시예의 구조 개략도이다.
제2 실시예에서, 도 11에 도시된 바와 같이, 밀폐 부재(2)에는 제2 홀(21)이 배치되고, 밀폐 부재(2)는 밀폐 기둥(22) 및 밀폐 기둥(22)과 연결된 스러스트 방지 테이블(23)을 포함한다. 밀폐 기둥(22)과 스러스트 방지 테이블(23)은 서로 연결되는 두 개의 독립적인 부분일 수 있으며; 밀폐 기둥(22)과 스러스트 방지 테이블(23)은 일체로 성형된 일체 구조일 수 있다.
제2 홀(21)은 스러스트 방지 테이블(23)의 밀폐 기둥(22)에서 멀어지는 일단으로부터 밀폐 기둥(22)과 근접하는 방향으로 연장되고, 제2 홀(21)은 스러스트 방지 테이블(23)을 관통하여 밀폐 기둥(22)까지 연장된다. 제2 홀(21)은 블라인드 홀이다.
제2 홀(21)의 스러스트 방지 테이블(23)의 밀폐 기둥(22)으로부터 멀어지는 일단에 위치하는 부분에는 모따기부(211)가 배치되고, 모따기부(211)를 배치함으로써, 제2 홀(21) 내에 삽입되는 보스(31)를 가이드하여 조립 효율을 향상시킬 수 있다. 모따기부(211)는 호형 형상이며, 모따기부(211)의 개구 면적은 보스(31)가 원활하게 삽입되도록 밀폐 기둥(22)으로부터 멀어지는 방향을 따라 점차 커진다. 제2 홀(21)은 모따기부(211) 이외에 동일한 직경의 원기둥형 홀 세그먼트 및 직경 축소 홀 세그먼트를 포함하고, 직경 감소 홀 세그먼트는 원기둥형 홀 세그먼트의 모따기부(211)로부터 멀어지는 일단에 배치된다.
제2 실시예에서, 제2 홀(21)의 길이가 밀폐 부재(2)의 전체 길이에서 차지하는 비율은 90%보다 크다. 제2홀(21)의 바닥벽과 밀폐 기둥(22)의 바닥벽 사이에 박벽(2221)이 형성되며, 이러한 구조는 작업자가 침형상 부재를 통해 밀폐 부재(2)를 보다 쉽게 관통할 수 있도록 하며, 밀폐 부재(2)를 제거하기 전에, 먼저 박벽(2221)을 관통하여 형성된 소형 홀에 의해 전지 셀(600) 내부의 기압을 방출함으로써, 밀폐 부재(2)를 직접 제거할 때 내부 기압이 너무 커서 작업자에게 충격을 주는 것을 방지한다.
밀폐 기둥(22)은 밀폐 본체부(221) 및 밀폐 본체부(221)에 연결된 테이퍼부(222)를 포함하고, 밀폐 본체부(221)와 테이퍼부(222)는 서로 연결되는 상대적으로 독립적인 두 개의 부분일 수도 있고, 일체로 성형될 수도 있다. 테이퍼부(222)의 횡단면적은 스러스트 방지 테이블(23)로부터 멀어지는 방향으로 점차 작아진다. 테이퍼부(222)의 스러스트 방지 테이블(23)로부터 멀어지는 일단은 평면이다.
테이퍼부(222)를 배치함으로써, 밀폐 기둥(22)을 제1 홀(11)에 삽입할 때에 가이드하여, 밀폐 기둥(22)의 삽입을 용이하게 하고, 조립 효율을 향상시킬 수 있다.
밀폐 기둥(22)에는 중량 감소 오목부(223)가 더 배치되고, 중량 감소 오목부(223)는 밀폐 본체부(221)에 배치될 수 있다. 중량 감소 오목부(223)는 밀폐 본체부(221)의 외면으로부터 밀폐 본체부(221)의 중심 축선에 근접하는 방향으로 연장된다. 밀폐 기둥(22)의 원주 방향으로 복수의 중량 감소 오목부(223)를 배치하여, 밀폐 부재(2) 전체의 중량을 감소시킬 수 있다.
스러스트 방지 테이블(23)도 원기둥체 형상을 나타내고, 스러스트 방지 테이블(23)의 높이는 밀폐 기둥(22)의 높이보다 작다.
도 10에 도시된 바와 같이, 덮개체(3)의 구조 및 덮개체(3)와 밀폐 부재(2)의 맞물림 형태는 제1 실시예의 덮개체(3)의 구조와 동일하므로 설명을 생략한다.
도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 도 12 내지 도 14는 제3 실시예의 구조 개략도이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 밀폐 부재(2)에는 제2 홀(21)이 배치되고, 밀폐 부재(2)는 밀폐 기둥(22) 및 밀폐 기둥(22)에 연결된 스러스트 방지 테이블(23)을 포함한다. 밀폐 기둥(22)과 스러스트 방지 테이블(23)은 서로 연결되는 두 개의 독립적인 부분일 수 있으며; 밀폐 기둥(22)과 스러스트 방지 테이블(23)은 일체로 성형된 일체 구조일 수 있다.
제2 홀(21)은 스러스트 방지 테이블(23)의 밀폐 기둥(22)에서 멀어지는 일단으로부터 밀폐 기둥(22)과 근접하는 방향으로 연장되고, 제2 홀(21)은 스러스트 방지 테이블(23)을 관통하여 밀폐 기둥(22)까지 연장된다. 제2 홀(21)은 블라인드 홀이다.
제2 홀(21)의 스러스트 방지 테이블(23)의 밀폐 기둥(22)으로부터 멀어지는 일단에 위치하는 부분에는 모따기부(211)가 배치되고, 모따기부(211)를 배치함으로써, 제2 홀(21)에 삽입되는 보스(31)를 가이드하여 조립 효율을 향상시킬 수 있다. 모따기부(211)는 호형 형상이며, 모따기부(211)의 개구 면적은 보스(31)가 원활하게 삽입되도록 밀폐 기둥(22)으로부터 멀어지는 방향을 따라 점차 커진다.
제2 홀(21)은 모따기부(211)로부터 순차적으로 연결된 제1 수용부(212), 제2 수용부(213), 제1 연장부(214) 및 제2 연장부(215)를 포함하고, 제2 홀(21)에 수직되는 축선 방향에서, 제1 수용부(212)의 횡단면적은 모따기부(211)로부터 멀어지는 방향을 따라 점차 증가하고, 제2 수용부(213)의 횡단면적은 모따기부(211)로부터 멀어지는 방향을 따라 먼저 증가한 후에 감소하고, 제1 연장부(214)는 동일한 직경의 원기둥형 홀 세그먼트이고, 제2 연장부(215)의 횡단면적은 모따기부(211)로부터 멀어지는 방향을 따라 점차 감소한다.
제1 연장부(214)와 제2 연장부(215)를 배치함으로써, 제2 홀(21)의 길이가 밀폐 부재(2)의 전체 길이에서 차지하는 비율을 90%보다 크도록 한다. 제2 홀(21)의 바닥벽과 밀폐 기둥(22)의 바닥벽 사이에는 박벽(2221)이 형성되고, 이러한 구조는 작업자가 침형상 부재를 통해 밀폐 부재(2)를 보다 쉽게 관통할 수 있도록 하며, 밀폐 부재(2)를 제거하기 전에, 먼저 박벽(2221)을 관통하여 형성된 소형 홀에 의해 전지 셀(600) 내부의 기압을 방출함으로써, 내부 기압이 너무 커서 작업자에게 충격을 주는 것을 방지한다.
제3 실시예에서, 제2 홀(21)의 길이가 밀폐 부재(2)의 전체 길이에서 차지하는 비율은 90%보다 크다. 제2 홀(21)의 바닥벽과 밀폐 기둥(22)의 바닥벽 사이에는 박벽(2221)이 형성되고, 이러한 구조는 작업자가 침형상 부재를 통해 밀폐 부재(2)를 보다 쉽게 관통할 수 있도록 하며, 밀폐 부재(2)를 제거하기 전에, 먼저 박벽(2221)을 관통하여 형성된 소형 홀에 의해 전지 셀(600) 내부의 기압을 방출함으로써, 내부 기압이 너무 커서 작업자에게 충격을 주는 것을 방지한다.
밀폐 기둥(22)은 밀폐 본체부(221) 및 밀폐 본체부(221)에 연결된 테이퍼부(222)를 포함하고, 밀폐 본체부(221)와 테이퍼부(222)는 서로 연결되는 상대적으로 독립적인 두 개의 부분일 수도 있고, 일체로 성형될 수도 있다. 테이퍼부(222)의 횡단면적은 스러스트 방지 테이블(23)로부터 멀어지는 방향으로 점차 감소한다. 테이퍼부(222)의 스러스트 방지 테이블(23)로부터 멀어지는 일단은 평면이다.
테이퍼부(222)를 배치함으로써, 밀폐 기둥(22)을 제1 홀(11)에 삽입할 때에 가이드하여, 밀폐 기둥(22)의 삽입을 용이하게 하고, 조립 효율을 향상시킬 수 있다.
밀폐 기둥(22)에는 중량 감소 오목부(223)가 더 배치되고, 중량 감소 오목부(223)는 밀폐 본체부(221)에 배치될 수 있다. 중량 감소 오목부(223)는 밀폐 본체부(221)의 외면으로부터 밀폐 본체부(221)의 중심 축선에 근접하는 방향으로 연장된다. 밀폐 기둥(22)의 원주 방향으로 복수의 중량 감소 오목부(223)를 배치하여, 밀폐 부재(2) 전체의 중량을 감소시킬 수 있다.
스러스트 방지 테이블(23)도 원기둥체 형상을 나타내고, 스러스트 방지 테이블(23)의 높이는 밀폐 기둥(22)의 높이보다 작다.
도 14에 도시된 바와 같이, 덮개체(3)에는 보스(31)가 배치되고, 덮개체(3)는 덮개체 본체부(32) 및 덮개체 본체부(32)에 연결된 위치 제한부(33)를 포함한다. 위치 제한부(33)와 덮개체 본체부(32)는 서로 연결되는 두 개의 상대적으로 독립적인 부분일 수도 있고, 일체로 성형될 수도 있다. 제3 실시예에서, 덮개체 본체부(32)의 외주에는 두 개의 위치 제한부(33)가 연결되어 있다.
덮개체 본체부(32)의 제1단에는 제1단의 단부면으로부터 덮개체 본체부(32)의 내부를 향해 연장되는 제3 오목홈 (321)이 배치되고, 예를 들면 제3 오목홈(321)의 단면 형상은 육각형이며, 공구를 사용하여 덮개체(3)의 회전 조작을 용이하게 한다. 위치 제한부(33)의 덮개체 본체부(32)의 제1단에 가까운 일측에는 해당 측의 측면으로부터 위치 제한부(33)의 내부로 연장되는 제3 수용부(332)가 배치되고, 예를 들면 제3 수용부의 횡단면 형상은 타원형이다.
보스(31)는 덮개체 본체부(32)의 제1단과 대향하는 제2단에 배치되고, 덮개체 본체부(32)의 제2단에는 제2단으로부터 덮개체 본체부(32)의 내부로 연장되는 제4 수용부(331)가 배치되며, 보스(31)는 제4 수용부(331)의 바닥벽에 배치된다. 보스(31)는 제4 수용부(331)의 바닥벽으로부터 덮개체 본체부(32)와 멀어지는 방향으로 연장된다.
제4 수용부(331)의 개구 면적은 보스(31)의 횡단면적보다 크다. 제4 수용부(331)의 개구 면적은 스러스트 방지 테이블(23)을 제4 수용부(331)에 수용하도록 밀폐 부재(2)의 스러스트 방지 테이블(23)의 횡단면적보다 더 크다. 제4 수용부(331)를 배치함으로써, 스러스트 방지 테이블(23)을 위한 공간을 미리 확보할 수 있다.
제2 홀(21)의 축선 방향을 따라, 제4 수용부(331)의 높이는 스러스트 방지 테이블(23)의 높이 이하이며, 이러한 구조는 밀폐 부재(2)와 덮개체(3)를 조립할 때 스러스트 방지 테이블(23)을 가압하며 밀폐 효과를 향상시킬 수 있다.
제3 실시예에서, 보스(31)는 제1 삽입부(311)를 포함하고, 제2 홀(21)에 수직되는 축선 방향에서, 제1 삽입부(311)의 횡단면적은 덮개체 본체부(32)로부터 멀어지는 방향을 따라 점차 증가하며, 제2 홀(21)의 축선 방향을 따른 제1 삽입부(311)의 단면 형상은 사다리꼴이다.
제1 삽입부(311)의 덮개체 본체부(32)로부터 멀어지는 일단에는 원호형 모따기부가 배치되어, 보스(31)가 제2 홀(21)에 삽입될 때 충돌되어 파티클이 생성되는 것을 방지한다.
도 12에 도시된 바와 같이, 제1 삽입부(311)는 제2 홀(21)의 제1 수용부(212) 내에 삽입되고, 제1 연장부(214)와 제2 연장부(215)에는 엔티티 구조가 삽입되지 않으며, 스러스트 방지 테이블(23)은 제4 수용부(331) 내에 수용된다. 이러한 구조는 제1 삽입부(311)와 제1 수용부(212)의 맞물림에 의해 밀폐 부재(2)와 덮개체(3)가 서로 이탈하는 것을 효과적으로 제한할 수 있다.
도 15 내지 도 18에 도시된 바와 같이, 도 15 내지 도 18은 제4 실시예의 구조 개략도이다.
도 16에 도시된 바와 같이, 밀폐 부재(2)에는 제2 홀(21)이 배치되고, 밀폐 부재(2)는 밀폐 기둥(22) 및 밀폐 기둥(22)에 연결된 스러스트 방지 테이블(23)을 포함한다. 밀폐 기둥(22)과 스러스트 방지 테이블(23)은 서로 연결되는 두 개의 독립적인 부분일 수 있으며; 밀폐 기둥(22)과 스러스트 방지 테이블(23)은 일체로 성형된 일체 구조일 수 있다.
제2 홀(21)은 스러스트 방지 테이블(23)의 밀폐 기둥(22)으로부터 멀어지는 일단에서 밀폐 기둥(22)에 근접하는 방향으로 연장되고, 제2 홀(21)은 스러스트 방지 테이블(23)을 관통하여 밀폐 기둥(22)까지 연장한다. 제2 홀(21)은 블라인드 홀이다.
제2 홀(21)의 스러스트 방지 테이블(23)의 밀폐 기둥(22)과 멀어지는 일단에 위치하는 부분에는 모따기부(211)가 배치되고, 모따기부(211)를 배치함으로써, 제2 홀(21)에 삽입된 보스(31)를 가이드하여 조립 효율을 향상시킬 수 있다. 모따기부(211)는 호형 형상이며, 모따기부(211)의 개구 면적은 보스(31)가 원활하게 삽입되도록 밀폐 기둥(22)으로부너 멀어지는 방향을 따라 점차 커진다.
제2 홀(21)은 모따기부(211)로부터 순차적으로 연결된 제3 연장부(216), 제1 수용부(212), 제1 연장부(214) 및 제2 연장부(215)를 포함하고, 제2 홀(21)에 수직되는 축선 방향에서, 제3 연장부(216)는 동일한 직경의 원기둥형 홀 세그먼트이고, 제1 수용부(212)도 동일한 직경의 원기둥형 홀 세그먼트이나, 제1 수용부(212)의 직경은 제3 연장부(216)의 직경보다 크고, 제1 연장부(214)는 동일한 직경의 원기둥형 홀 세그먼트이고, 제1 연장부(214)와 제3 연장부(216)의 직경은 동일하며, 제2 연장부(215)의 횡단면적은 모따기부(211)로부터 멀어지는 방향을 따라 점차 감소한다.
제1 연장부(214)와 제2 연장부(215)를 배치함으로써, 제2 홀(21)의 길이가 밀폐 부재(2)의 전체 길이에 차지하는 비율은 90%보다 크다. 제2 홀(21)의 바닥벽과 밀폐 기둥(22)의 바닥벽 사이에는 박벽(2221)이 형성되며, 이러한 구조는 작업자가 침형상 부재를 통해 밀폐 부재(2)를 보다 쉽게 관통할 수 있도록 하며, 밀폐 부재(2)를 제거하기 전에, 먼저 박벽(2221)을 관통하여 형성된 소형 홀에 의해 전지 셀(600) 내부의 기압을 방출함으로써, 내부 기압이 너무 커서 작업자에게 충격을 주는 것을 방지한다.
제4 실시예에서, 제2 홀(21)의 길이가 밀폐 부재(2)의 전체 길이에서 차지하는 비율은 90%보다 크다. 제2 홀(21)의 바닥벽과 밀폐 기둥(22)의 바닥벽 사이에는 박벽(2221)이 형성되고, 이러한 구조는 작업자가 침형상 부재를 통해 밀폐 부재(2)를 보다 쉽게 관통할 수 있도록 하며, 밀폐 부재(2)를 제거하기 전에, 먼저 박벽(2221)을 관통하여 형성된 소형 홀에 의해 전지 셀(600) 내부의 기압을 방출함으로써, 내부 기압이 너무 커서 작업자에게 충격을 주는 것을 방지한다.
밀폐 기둥(22)은 밀폐 본체부(221) 및 밀폐 본체부(221)에 연결된 테이퍼부(222)를 포함하고, 밀폐 본체부(221)와 테이퍼부(222)는 서로 연결되는 상대적으로 독립적인 두 개의 부분일 수도 있고, 일체로 성형일 수도 있다. 테이퍼부(222)의 횡단면적은 스러스트 방지 테이블(23)로부터 멀어지는 방향을 따라 점차 감소한다. 테이퍼부(222)의 스러스트 방지 테이블(23)로부터 멀어지는 일단은 평면이다.
테이퍼부(222)를 배치함으로써, 밀폐 기둥(22)을 제1 홀(11)에 삽입할 때에 가이드하여, 밀폐 기둥(22)의 삽입을 용이하게 하고, 조립 효율을 향상시킬 수 있다.
밀폐 기둥(22)에는 중량 감소 오목부(223)가 더 배치되고, 중량 감소 오목부(223)는 밀폐 본체부(221)에 배치될 수 있다. 중량 감소 오목부(223)는 밀폐 본체부(221)의 외면으로부터 밀폐 본체부(221)의 중심 축선에 근접하는 방향으로 연장된다. 밀폐 기둥(22)의 원주 방향으로 복수의 중량 감소 오목부(223)를 배치하여, 밀폐 부재(2) 전체의 중량을 감소시킬 수 있다.
스러스트 방지 테이블(23)도 원기둥체 형상을 나타내고, 스러스트 방지 테이블(23)의 높이는 밀폐 기둥(22)의 높이보다 작다.
도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 덮개체(3)에는 보스(31)가 배치되고, 덮개체(3)는 덮개체 본체부(32) 및 덮개체 본체부(32)에 연결된 위치 제한부(33)를 포함한다. 위치 제한부(33)와 덮개체 본체부(32)는 서로 연결되는 두 개의 상대적으로 독립적인 부분일 수도 있고, 일체로 성형될 수도 있다. 제4 실시예에서, 덮개체 본체부(32)의 외주에는 두 개의 위치 제한부(33)가 연결되어 있다.
덮개체 본체부(32)의 제1단에는 제1단의 단부면으로부터 덮개체 본체부(32)의 내부를 향해 연장되는 제3 오목홈 (321)이 배치되고, 예를 들면 제3 오목홈(321)의 단면 형상이 육각형이며, 공구를 사용하여 덮개체(3)의 회전 조작을 용이하게 한다. 위치 제한부(33)의 덮개체 본체부(32)의 제1단에 가까운 일측에는 해당 측의 측면으로부터 위치 제한부(33)의 내부로 연장되는 제3 수용부(332)가 배치되고, 예를 들면 제3 수용부의 횡단면 형상은 타원형이다.
보스(31)는 덮개체 본체부(32)의 제1단과 대향하는 제2단에 배치되고, 덮개체 본체부(32)의 제2단에는 제2단으로부터 덮개체 본체부(32)의 내부로 연장되는 제4 수용부(331)가 배치되며, 보스(31)는 제4 수용부(331)의 바닥벽에 배치된다. 보스(31)는 제4 수용부(331)의 바닥벽으로부터 덮개체 본체부(32)와 멀어지는 방향으로 연장된다.
제4 수용부(331)의 개구 면적은 보스(31)의 횡단면적보다 크다. 제4 수용부(331)의 개구 면적은 스러스트 방지 테이블(23)을 제4 수용부(331)에 수용하도록 밀폐 부재(2)의 스러스트 방지 테이블(23)의 횡단면적보다 더 크다. 제4 수용부(331)를 배치함으로써, 스러스트 방지 테이블(23)을 위한 공간을 미리 확보할 수 있다.
제2 홀(21)의 축선 방향을 따라, 제4 수용부(331)의 높이는 스러스트 방지 테이블(23)의 높이 이하이며, 이러한 구조는 밀폐 부재(2)와 덮개체(3)를 조립할 때 스러스트 방지 테이블(23)을 가압하며 밀폐 효과를 향상시킬 수 있다.
제4 실시예에서, 보스(31)는 덮개체 본체부(32)에 연결된 제2 삽입부(312) 및 제2 삽입부(312)에 연결된 제1 삽입부(311)를 포함하고, 제2 삽입부(312)는 제1 삽입부(311)의 덮개체 본체부(32)로부터 멀어지는 일단에 연결된다. 제1 삽입부(311)와 제2 삽입부(312)는 모두 동일한 직경의 원기둥체 형상이며, 제1 삽입부(311)의 직경은 제2 삽입부(312)의 직경보다 크다. 제1 삽입부(311)의 길이는 제2 삽입부(312)의 길이보다 작다.
제1 삽입부(311)의 덮개체 본체부(32)로부터 멀어지는 일단에는 원호형 모따기부가 배치되어, 보스(31)가 제2 홀(21)에 삽입될 때 충돌되어 파티클이 생성되는 것을 방지한다.
도 15에 도시된 바와 같이, 제2 삽입부(312)는 제3 연장부(216) 내에 삽입되고, 제1 삽입부(311)는 제2 홀(21)의 제1 수용부(212) 내에 삽입되며, 제1 연장부(214)와 제2 연장부(215)에는 엔티티 구조가 삽입되지 않으며, 스러스트 방지 테이블(23)은 제4 수용부(331) 내에 수용된다. 이러한 구조는 제1 삽입부(311)와 제1 수용부(212)의 맞물림에 의해 밀폐 부재(2)와 덮개체(3)가 서로 이탈하는 것을 효과적으로 제한할 수 있다.
도 19a 및 도 19b에 도시된 바와 같이, 도 19a 및 도 19b는 제5 실시예의 구조 개략도이다.
제5 실시예에서, 밀폐 부재(2)에는 제2 홀(21)이 배치되고, 밀폐 부재(2)는 밀폐 기둥(22) 및 밀폐 기둥(22)에 연결된 스러스트 방지 테이블(23)을 포함한다. 제2 홀(21)에 수직되는 축선 방향에서, 밀폐 기둥(22)의 횡단면은 타원형을 나타내고, 즉 밀폐 기둥(22)은 비회전체이며, 이러한 구조는 밀폐 기둥(22)이 엔드 커버(1)에 대해 회전 하는 것을 효과적으로 방지하고, 밀폐 부재(2)의 마모를 감소시킬 수 있다.
밀폐 부재(2) 상의 다른 구조 및 덮개체(3)의 구조는 전술한 제1 내지 제4 실시예를 참조할 수 있으므로 설명을 생략한다.
전술한 각 실시예에 따른 엔드 커버 어셈블리(10)의 개선을 바탕으로, 본원은 전지 셀(600)에 사용되는 케이스 어셈블리를 더 제공하며, 도 24에 도시된 바와 같이, 해당 케이스 어셈블리는 케이스(40), 밀폐 부재(2) 및 덮개체(3)를 포함하고, 케이스(40)는 엔드 커버(1)와 연결되어 전지 셀(600)의 하우징(50)을 형성하며, 케이스(40)에는 전해액을 주입하기 위한 제1 홀(11)이 배치되고, 밀폐 부재(2)는 제1 홀(11)을 밀폐하기 위해 사용되며, 덮개체(3)는 밀폐 부재(2)의 적어도 일부를 덮는데 사용되고, 덮개체(3)는 엔드 커버(1)에 대해 회전 가능하여 덮개체(3)와 엔드 커버(1)의 탈착 가능한 연결을 구현한다.
여기서, 밀폐 부재(2)와 덮개체(3) 중 하나에는 제2 홀(21)이 배치되고, 밀폐 부재(2)와 덮개체(3) 중 다른 하나에는 보스(31)가 배치되며, 보스(31)는 제2 홀(21) 내에 삽입되고 또한 보스(31)와 제2 홀(21)은 상대적으로 회전 가능하여, 밀폐 부재(2)와 덮개체(3)의 회전 가능한 연결을 구현할 수 있다.
일부 실시예에서, 제1 홀(11)은 케이스(40)의 측면에 배치되고, 밀폐 부재(2)와 덮개체(3)도 케이스(40)의 측면에 상응하게 배치된다. 해당 구조는 전해액의 주입을 용이하게 할 수 있는 동시에 엔드 커버(1) 상의 전극 단자(5)와 방폭 부재(6)의 배치에 더 큰 공간을 제공할 수 있다.
케이스 어셈블리와 엔드 커버 어셈블리(10)의 한가지 상이점은 케이스 어셈블리에서는 제1 홀(11)이 케이스(40)에 배치되는 반면, 엔드 커버 어셈블리(10)에서는 제1 홀(11)이 엔드 커버(1)에 배치된다는 것이다. 케이스 어셈블리에서, 밀폐 부재(2)와 덮개체(3)의 구조는 엔드 커버 어셈블리(10)에서의 밀폐 부재(2)와 덮개체(3)의 구조를 참조할 수 있으며, 여기서는 설명을 생략한다.
전술한 엔드 커버 어셈블리(10) 또는 케이스 어셈블리에 기초하여, 본원은 전지 셀(600)을 더 제공한다.
일부 실시예에서, 본원에 따른 전지 셀(600)은 전극 어셈블리(30) 및 전극 어셈블리(30)를 수용하기 위한 하우징(50)을 포함하고, 하우징(50)은 케이스(40) 및 엔드 커버 어셈블리(10)를 포함하며, 케이스(40)의 단부에는 개구부(41)를 가지며, 엔드 커버 어셈블리(10)는 케이스(40) 단부의 개구부(41)를 덮는다.
다른 일부 실시예에서, 본원에 따른 전지 셀(600)은 전극 어셈블리(30) 및 전극 어셈블리(30)를 수용하기 위한 하우징(50)을 포함하고, 하우징(50)은 엔드 커버(1) 및 케이스 어셈블리를 포함하며, 케이스(40)의 단부는 개구부(41)를 가지며, 엔드 커버(1)는 케이스(40) 단부의 개구부(41)를 덮는다.
본원에 따른 전지 셀(600)에서 밀폐 부재(2)와 덮개체(3)는 회전 가능하게 연결되며, 밀폐 부재(2)와 덮체(3)를 일체로 조립 또는 탈착할 수 있어, 조작 단계를 크게 간략화하고 조작 시간을 단축시키며 조작 효율을 향상시킬 수 있다.
도 25에 도시된 바와 같이, 본원은 전지 셀(600)의 주액 방법을 더 제공하는 바, 해당 방법은 하기 단계를 포함한다.
단계 S101에서, 전지 셀(600)의 하우징(50) 상의 제1 홀(11)을 통해 전해액을 주입한다.
단계 S102에서, 연결된 상태의 밀폐 부재(2)와 덮개체(3)를 제1 홀(11)로 옮기고, 밀폐 부재(2)와 덮개체(3)가 연결된 상태에서 밀폐 부재(2)로 제1 홀(11)을 밀폐하고, 덮개체(3)로 밀폐 부재(2)의 적어도 일부를 덮는다.
단계 S103에서, 덮개체(3)를 밀폐 부재(2)에 대해 회전시켜 덮개체(3)와 하우징(50)의 상대적인 고정을 구현한다.
밀폐 부재(2)와 덮개체(3)를 조립할 때, 연결된 상태의 밀폐 부재(2)와 덮개체(3)를 함께 제1 홀(11)에 옮기며, 먼저 밀폐 부재(2)를 옮기고 다음에 덮개체(3)를 옮기는 조작 단계에 비해, 옮기는 시간을 크게 절약할 수 있는 동시에 밀폐 부재(2)와 덮개체(3)를 미리 함께 조립할 수 있어, 주액한 후 밀폐할 때 밀폐 부재(2)와 덮개체(3)를 함께 조립하는 시간을 절약할 수 있으므로, 조립 효율을 향상시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 주액 방법은 연결된 상태의 덮개체(3)와 밀폐 부재(2)를 하우징(50)으로부터 제거하는 단계를 더 포함한다.
덮개체(3)와 밀폐 부재(2)를 제거할 때, 양자를 일체로 제거하고, 하나씩 단독으로 제거하는 방식에 비해, 조작 단계를 현저히 간략화하여, 조작 효율을 향상시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 밀폐 부재(2)에는 제2 홀(21)이 배치되고, 덮개체(3)에는 보스(31)가 배치되며, 보스(31)는 제2 홀(21) 내에 삽입되고, 제2 홀(21)은 블라인드 홀이며, 전지 셀(600) 하우징(50) 상의 제1 홀(11)을 통해 전해액을 주입하는 단계 전에, 주액 방법은,
제2홀(21)이 전지 셀(600)의 내부와 외부 환경을 연통시키도록 제2홀(21)의 바닥벽을 관통시켜 전지 셀(600)의 내부 압력을 해제하는 단계; 및
덮개체(3)와 밀폐 부재(2)를 하우징(50)으로부터 제거하는 단계;를 더 포함한다.
본 실시예에서, 제2 홀(21)의 바닥벽을 관통하는 방식을 추가함으로써 덮개체(3)와 밀폐 부재(2)를 하우징(50)으로부터 제거하여 제1 홀(11)을 개방하기 전에, 먼저 전지 셀(600) 내부의 기압을 해제하여, 기압이 너무 커서 작업자에게 충격 또는 상해를 주는 것을 방지하고, 전해액이 기압 하에서 전지 셀(600) 밖으로 유출되어 전해액의 손실을 초래하는 것을 방지할 수 있다.
일부 실시예에서, 주액 방법은,
덮개체(3)를 제1 위치로부터 제2 위치로 회전시켜, 덮개체(3)의 위치 제한부(33)와 전지 셀(600)의 내부에서 멀어지는 일측의 하우징(50)의 제2 수용부(12)를 제1 홀(11)의 원주 방향을 따라 위치가 어긋나게 하는 단계; 및
덮개체(3)를 제2 위치로부터 제1 위치로 회전시켜, 위치 제한부(33)를 제2 수용부(12) 내로 진입시켜 덮개체(3)와 밀폐 부재(2)가 하우징(50)으로부터 분리되는 것을 제한하는 단계;를 더 포함한다.
본 실시예에서, 덮개체(3)와 엔드 커버(1)는 회전 방식으로 탈착 가능하게 연결되어 조작이 용이하다. 덮개체(3)와 엔드 커버(1)가 회전 방식으로 탈착되는 것을 전제로, 덮개체(3)와 밀폐 부재(2)는 회전 가능하게 연결되고, 덮개체(3)가 엔드 커버(1)에 대해 회전하는 과정에서, 덮개체(3)는 동시에 밀폐 부재(2)에 대해 회전할 수 있어 밀폐 부재(2)와 엔드 커버(1)의 상대적인 고정을 유지하는데 유리하며, 밀폐 부재(2)와 엔드 커버(1) 사이의 마모를 줄이고 밀폐 부재(2)의 밀폐 효과를 보장하는데 유리하다.
일부 실시예에서, 주액 방법은,
덮개체(3)를 제1 위치로부터 제2 위치로 회전시켜, 위치 제한부(33)와 제2 수용부(12)를 제1 홀(11)의 원주 방향을 따라 위치가 어긋나게 하는 단계; 및
연결된 상태의 덮개체(3)와 밀폐 부재(2)를 하우징(50)으로부터 제거하는 단계;를 더 포함한다.
도 26에 도시된 바와 같이, 본원은 전지 셀(600)에 사용되는 주액 장치(700)를 더 제공하는 바, 해당 주액 장치(700)는 주액 기구(701) 및 탈착 기구(702)를 포함하고,
주액 기구(701)는 하우징(50)에 배치된 제1 홀(11)을 통해 전해액을 하우징(50) 내로 주입하는데 사용되며,
탈착 기구(702)는, 밀폐 부재(2)로 제1 홀(11)을 밀폐하기 전에, 연결된 상태의 밀폐 부재(2)와 덮개체(3)를 제1 홀(11)로 옮기고, 밀폐 부재(2)와 덮개체(3)가 연결된 상태에서 밀폐 부재(2)로 제1 홀(11)을 밀폐하고, 덮개체(3)로 밀폐 부재(2)의 적어도 일부를 덮고, 밀폐 부재(2)와 제1 홀(11)이 맞물린 후, 덮개체(3)를 밀폐 부재(2)에 대해 회전하도록 구동시켜 덮개체(3)와 하우징(50)의 상대적인 고정을 구현하는데 사용된다.
본 실시예에서, 밀폐 부재(2)와 덮개체(3)는 항상 연결 상태를 유지하고, 탈착 기구 (702)에 의해 밀폐 부재(2)와 덮개체(3) 전체를 신속하게 탈착할 수 있어 조작 효율이 높다.
본원의 전술한 각 보호 주제와 각 실시예의 특징은 서로 참조할 수 있으며, 구조가 허용되는 경우, 당업자는 다른 실시예의 기술적 특징을 유연하게 조합함으로써 보다 많은 실시예를 형성할 수 있다.
위에서는 본원에 따른 전지 엔드 커버 어셈블리, 전지 및 전력 소비 장치를 상세하게 설명했다. 본 명세서에서는 구체적인 실시예를 사용하여 본원의 원리 및 실시형태를 설명하였으나, 상술한 실시예의 설명은 본원의 방법 및 핵심 사상을 이해하는 것을 돕기 위한 것이다. 당업자라면 본원의 원리를 벗어나지 않은 전제 하에서 본원에 대해 여러 개선 및 변형을 수행할 수 있으며, 이러한 개선 및 변형은 본원의 특허청구범위의 보호 범위내에 있음을 유의해야 한다.

Claims (29)

  1. 전지 셀(600)용 엔드 커버 어셈블리(10)에 있어서,
    엔드 커버(1), 밀폐 부재(2) 및 덮개체(3)를 포함하며,
    상기 엔드 커버(1)에는 전해액을 주입하기 위한 제1 홀(11)이 배치되어 있고,
    상기 밀폐 부재(2)는 상기 제1 홀(11)을 밀폐하는데 사용되며,
    상기 덮개체(3)는 상기 밀폐 부재(2)의 적어도 일부를 덮는데 사용되고, 상기 덮개체(3)는 상기 엔드 커버(1)에 대해 회전 가능하여 상기 덮개체(3)와 상기 엔드 커버(1)의 탈착 가능한 연결을 구현하며,
    상기 밀폐 부재(2)와 상기 덮개체(3) 중 하나에는 제2 홀(21)이 배치되어 있고, 상기 밀폐 부재(2)와 상기 덮개체(3) 중 다른 하나에는 보스(31)가 배치되어 있으며, 상기 보스(31)는 제2 홀(21) 내에 삽입되고 또한 상기 보스(31)와 상기 제2 홀(21)은 상대적으로 회전 가능하여 상기 밀폐 부재(2)와 상기 덮개체(3)의 회전 가능한 연결을 구현하는, 엔드 커버 어셈블리(10).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보스(31)는 상기 제2홀(21)에 억지 끼워맞춤으로 양자의 연결을 구현하는, 엔드 커버 어셈블리(10).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 보스(31)는 제1 삽입부(311)를 포함하고, 상기 제2 홀(21)의 홀벽에는 제1 수용부(212)가 배치되며, 상기 제1 삽입부(311)는 상기 제1 수용부(212) 내에 수용되어 상기 밀폐 부재(2)와 상기 덮개체(3)의 이탈을 제한하는, 엔드 커버 어셈블리(10).
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 홀(21)의 축선에 수직인 방향에서, 상기 제1 수용부(212)의 횡단면적은 상기 제2 홀(21)의 삽입단으로부터 멀어지는 방향을 따라 점차 증가하고, 상기 제1 삽입부(311)는 상기 제1 수용부(212)에 맞물려서 상기 밀폐 부재(2)와 상기 덮개체(3)의 이탈을 제한하는, 엔드 커버 어셈블리(10).
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 홀(21)은 블라인드 홀인, 엔드 커버 어셈블리(10).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밀폐 부재(2)와 상기 엔드 커버(1)는 상기 제1홀(11)의 원주 방향에서 상대적으로 고정되는, 엔드 커버 어셈블리(10).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 덮개체(3)가 상기 밀폐 부재(2)에 대해 회전하는 축선과 상기 제1 홀(11)의 축선은 동일선상에 있는, 엔드 커버 어셈블리(10).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밀폐 부재(2)는 상기 제1홀(11) 내에 삽입되는 밀폐 기둥(22)을 포함하는, 엔드 커버 어셈블리(10).
  9. 제8항에 있어서,
    상기 밀폐 기둥(22)은 비회전체이고, 상기 제1홀(11)의 형상은 상기 밀폐 부재(2)와 매칭되는, 엔드 커버 어셈블리(10).
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 밀폐 기둥(22)은 상기 제1홀(11)에 억지 끼워맞춤되는, 엔드 커버 어셈블리(10).
  11. 제10항에 있어서,
    상기 보스(31)는 상기 제2 홀(21)에 억지 끼워맞춤되고, 상기 밀폐 기둥(22)과 상기 제1 홀(11)의 접촉면의 마찰 계수는 상기 보스(31)와 상기 제2 홀(21)의 접촉면의 마찰 계수보다 큰, 엔드 커버 어셈블리(10).
  12. 제8항에 있어서,
    상기 밀폐 부재(2)는 밀폐 기둥(22)에 연결된 스러스트 방지 테이블(23)을 더 포함하고, 상기 스러스트 방지 테이블(23)은 덮개체(3)와 엔드 커버(1) 사이에 위치하고, 상기 스러스트 방지 테이블(23)은 상기 제1 홀(11)의 단부면에 맞물리는, 엔드 커버 어셈블리(10).
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보스(31)는 회전체인, 엔드 커버 어셈블리(10).
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 엔드 커버(1)에는 상기 제1 홀(11)의 원주 방향을 따라 배치된 제2 수용부(12)가 배치되고, 상기 제2 수용부(12)는 상기 덮개체(3)에 대해 위치 제한하기 위해 상기 덮개체(3)의 적어도 일부를 수용하며, 상기 제2 수용부(12)는 상기 엔드 커버(1)의 상기 전지 셀(600)의 내부로부터 멀어지는 일측에 위치하는, 엔드 커버 어셈블리(10).
  15. 제14항에 있어서,
    상기 덮개체(3)는 상기 엔드 커버(1)에 대해 회전 가능하고 또한 위치 제한부(33)를 포함하며, 상기 덮개체(3)가 제1 위치로 회전했을 때, 상기 위치 제한부(33)는 상기 제2 수용부(12) 내에 위치하여 상기 덮개체(3)와 상기 엔드 커버(1)의 분리를 제한하고, 상기 덮개체(3)가 제2 위치로 회전했을 때, 상기 위치 제한부(33)와 상기 제2 수용부(12)는 상기 제1 홀(11)의 원주 방향을 따라 위치가 어긋나서 상기 덮개체(3)와 상기 엔드 커버(1)의 분리를 구현하는, 엔드 커버 어셈블리(10).
  16. 제15항에 있어서,
    상기 보스(31)와 상기 제2 홀(21)은 적어도 상기 덮개체(3)가 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 회전하는 과정에 상대적으로 회전 가능한, 엔드 커버 어셈블리(10).
  17. 제15항에 있어서,
    상기 엔드 커버(1)는 상기 제2 수용부(12)와 연통되는 가이드부(13)를 더 포함하고, 상기 위치 제한부(33)는 상기 가이드부(13)를 통해 상기 제2 수용부(12)에 진입하거나 또는 상기 가이드부(13)를 통해 상기 엔드 커버(1)로부터 분리되는, 엔드 커버 어셈블리(10).
  18. 제15항에 있어서,
    상기 엔드 커버(1)는 엔드 커버 본체(1A)와 장착 부재(4)를 포함하고, 상기 장착 부재(4)는 상기 엔드 커버 본체(1A)의 표면에 배치되고 또한 상기 제1 홀(11)을 둘러싸여 배치되며, 상기 제2 수용부(12)는 상기 장착 부재(4)에 배치되거나, 또는 상기 제2 수용부(12)는 상기 장착 부재(4)와 상기 엔드 커버 본체(1A)로 둘러싸여 형성되는, 엔드 커버 어셈블리(10).
  19. 제18항에 있어서,
    상기 밀폐 부재(2)는 상기 제1 홀(11) 내에 삽입되는 밀폐 기둥(22)을 포함하고, 상기 밀폐 기둥(22)의 상기 전지 셀(600)의 내부에 가까운 단부에는 가이드 경사면이 배치되며, 상기 제1 홀(11)의 축선 방향을 따른 상기 가이드 경사면의 길이는 상기 제1 홀(11)의 축선 방향을 따른 상기 장착 부재(4)의 길이보다 큰, 엔드 커버 어셈블리(10).
  20. 전지 셀(600)용 케이스 어셈블리에 있어서,
    케이스(40), 밀폐 부재(2) 및 덮개체(3)를 포함하고,
    상기 케이스(40)는 엔드 커버(1)와 연결되어 상기 전지 셀(600)의 하우징(50)을 형성하는데 사용되고, 상기 케이스(40)에는 전해액을 주입하기 위한 제1 홀(11)이 배치되어 있으며,
    상기 밀폐 부재(2)는 상기 제1 홀(11)을 밀폐하는데 사용되고,
    상기 덮개체(3)는 상기 밀폐 부재(2)의 적어도 일부를 덮는데 사용되고, 상기 덮개체(3)는 상기 엔드 커버(1)에 대해 회전 가능하여 상기 덮개체(3)와 상기 엔드 커버(1)의 탈착 가능한 연결을 구현하며,
    상기 밀폐 부재(2)와 상기 덮개체(3) 중 하나에는 제2 홀(21)이 배치되어 있고, 상기 밀폐 부재(2)와 상기 덮개체(3) 중 다른 하나에는 보스(31)가 배치되어 있으며, 상기 보스(31)는 상기 제2 홀(21) 내에 삽입되고 또한 상기 보스(31)와 상기 제2 홀(21)은 상대적으로 회전 가능하여, 상기 밀폐 부재(2)와 상기 덮개체(3)의 회전 가능한 연결을 구현하는, 케이스 어셈블리.
  21. 전지 셀(600)에 있어서,
    전극 어셈블리(30) 및 상기 전극 어셈블리(30)를 수용하기 위한 하우징(50)을 포함하고, 상기 하우징(50)은 케이스(40) 및 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따른 엔드 커버 어셈블리(10)를 포함하며, 상기 케이스(40)의 단부에는 개구부(41)를 구비하고, 상기 엔드 커버 어셈블리(10)는 상기 케이스(40)의 단부의 개구부(41)를 덮고; 또는,
    전극 어셈블리(30) 및 상기 전극 어셈블리(30)를 수용하기 위한 하우징(50)을 포함하고, 상기 하우징(50)은 엔드 커버(1) 및 제20항에 따른 케이스 어셈블리를 포함하며, 상기 케이스(40)의 단부에는 개구부(41)를 구비하고, 상기 엔드 커버(1)는 상기 케이스(40)의 단부의 개구부(41)를 덮는, 전지 셀(600).
  22. 전지(400)에 있어서,
    복수의 제21 항에 따른 전지 셀(600)을 포함하는, 전지(400).
  23. 전력 소비 장치에 있어서,
    제21항에 따른 전지 셀(600)을 포함하고,
    상기 전지 셀(600)은 전기 에너지를 공급하는데 사용되는, 전력 소비 장치.
  24. 전지 셀(600)의 주액 방법에 있어서,
    전지 셀(600)의 하우징(50) 상의 제1 홀(11)을 통해 전해액을 주입하는 단계;
    연결된 상태의 밀폐 부재(2)와 덮개체(3)를 상기 제1 홀(11)로 옮기고, 상기 밀폐 부재(2)와 상기 덮개체(3)가 연결된 상태에서 상기 밀폐 부재(2)로 상기 제1 홀(11)을 밀폐하고, 상기 덮개체(3)로 상기 밀폐 부재(2)의 적어도 일부를 덮는 단계; 및
    상기 덮개체(3)를 상기 밀폐 부재(2)에 대해 회전시켜 상기 덮개체(3)와 상기 하우징(50)의 상대적인 고정을 구현하는 단계;를 포함하는, 전지 셀(600)의 주액 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    연결된 상태의 상기 덮개체(3)와 상기 밀폐 부재(2)를 상기 하우징(50)으로부터 제거하는 단계를 더 포함하는, 주액 방법.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 밀폐 부재(2)에는 제2 홀(21)이 배치되어 있고, 상기 덮개체(3)에는 보스(31)가 배치되어 있으며, 상기 보스(31)는 상기 제2 홀(21) 내에 삽입되고, 상기 제2 홀(21)은 블라인드 홀이며,
    전지 셀(600)의 하우징(50) 상의 제1 홀(11)을 통해 전해액을 주입하는 단계 전에, 상기 주액 방법은,
    상기 제2홀(21)이 상기 전지 셀(600)의 내부와 외부 환경을 연통시키도록 상기 제2홀(21)의 바닥벽을 관통시켜 상기 전지 셀(600)의 내부 압력을 해제하는 단계; 및
    상기 덮개체(3)와 상기 밀폐 부재(2)를 상기 하우징(50)으로부터 제거하는 단계;를 더 포함하는, 주액 방법.
  27. 제24항에 있어서,
    상기 덮개체(3)를 제1 위치로부터 제2 위치로 회전시켜, 상기 덮개체(3)의 위치 제한부(33)와 상기 전지 셀(600)의 내부에서 멀어지는 일측의 상기 하우징(50)의 제2 수용부(12)를 상기 제1 홀(11)의 원주 방향을 따라 위치가 어긋나게 하는 단계; 및
    상기 덮개체(3)를 상기 제2 위치로부터 제1 위치로 회전시켜, 상기 위치 제한부(33)를 상기 제2 수용부(12) 내로 진입시켜 상기 덮개체(3)와 상기 밀폐 부재(2)가 상기 하우징(50)으로부터 분리되는 것을 제한하는 단계;를 더 포함하는, 주액 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 덮개체(3)를 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 회전시켜, 상기 위치 제한부(33)와 상기 제2 수용부(12)를 상기 제1 홀(11)의 원주 방향을 따라 위치가 어긋나게 하는 단계; 및
    연결된 상태의 상기 덮개체(3)와 상기 밀폐 부재(2)를 상기 하우징(50)으로부터 제거하는 단계;를 더 포함하는, 주액 방법.
  29. 전지 셀(600)용 주액 장치(700)에 있어서,
    주액 기구(701) 및 탈착 기구(702)를 포함하고,
    상기 주액 기구(701)는 하우징(50)에 배치된 제1 홀(11)을 통해 전해액을 상기 하우징(50) 내로 주입하는데 사용되며,
    상기 탈착 기구(702)는, 밀폐 부재(2)로 상기 제1 홀(11)을 밀폐하기 전에, 연결된 상태의 상기 밀폐 부재(2)와 덮개체(3)를 상기 제1 홀(11)로 옮기고, 상기 밀폐 부재(2)와 상기 덮개체(3)가 연결된 상태에서 상기 밀폐 부재(2)로 상기 제1 홀(11)을 밀폐하고, 상기 덮개체(3)로 상기 밀폐 부재(2)의 적어도 일부를 덮고, 상기 밀폐 부재(2)와 상기 제1 홀(11)이 맞물린 후, 상기 덮개체(3)를 상기 밀폐 부재(2)에 대해 회전하도록 구동시켜 상기 덮개체(3)와 상기 하우징(50)의 상대적인 고정을 구현하는데 사용되는, 주액 장치(700).
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