KR20230008817A - 배터리, 배터리 팩, 및 차량 - Google Patents

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KR20230008817A
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스차오 후
밍밍 장
옌 주
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비와이디 컴퍼니 리미티드
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Abstract

본 출원에는 배터리, 배터리 팩 및 자동차가 제공된다. 배터리는 하우징 및 하우징 내에 패키징된 복수의 극 코어 그룹을 포함하고, 각각의 극 코어 그룹은 패키징 필름 및 적어도 하나의 극 코어를 포함하고, 적어도 하나의 극 코어는 패키징 필름에 의해 둘러싸인 수용 캐비티 내에 위치되고; 스페이서 링이 직렬로 연결된 2개의 극 코어 그룹 사이에 배치되고, 각각의 극 코어 그룹은 제1 전극 및 제2 전극을 포함하고, 제1 전극 및 제2 전극은 패키징 필름 밖으로 연장되고; 직렬로 연결된 2개의 극 코어 그룹 중 하나의 제1 전극은 다른 극 코어 그룹의 제2 전극에 연결되고, 대응하여 연결된 제1 전극과 제2 전극의 연결 부분은 관통 구멍에 수용되고; 스페이서 링은 하우징의 내부 표면에 대면하는 외주 표면을 포함하고; 적어도 하나의 제1 위치결정 부분이 스페이서 링의 외주 표면 상에 형성되고, 제2 위치결정 부분이 하우징의 내부 표면 상에 형성되며, 제1 위치결정 부분은 스페이서 링과 하우징을 고정하도록 대응하는 제2 위치결정 부분과 협력한다.

Description

배터리, 배터리 팩, 및 차량
관련 출원에 대한 교차 참조
본 개시내용은 명칭이 "BATEERY, BATTERY PACK AND VEHICLE"이고 BYD Co., Ltd.에 의해 2020년 5월 18일에 출원된 중국 특허 출원 제202010421323.3호에 대한 우선권을 주장한다.
기술분야
본 개시내용은 배터리 분야에 관한 것으로, 더 구체적으로는 배터리, 배터리 팩, 및 차량에 관한 것이다.
관련 기술에서, 배터리의 용량을 증가시키기 위해, 다수의 전극 코어가 배터리의 하우징 내에 직렬로 연결된다. 배터리를 사용하는 동안, 전극 코어들 사이의 연결 부분은 비틀리거나 파손되기 쉽다. 게다가, 진동 또는 흔들림 하에서, 다수의 전극 코어는 하우징 내에서 이동할 가능성이 있으며, 이는 전극 코어들 사이의 상대적인 변위를 유발하고, 전극 코어들에 손상을 유발한다. 예를 들어, 집전체가 손상되거나, 분리막이 주름지거나, 또는 전극 플레이트 상의 활물질층이 탈락한다. 그 결과, 배터리의 안정성이 영향을 받아서, 안전성 문제가 발생한다.
본 개시내용은 관련 기술에서의 기술적 문제점들 중 적어도 하나를 해결하는 것이다.
전술한 기술적 문제를 해결하기 위해, 본 개시내용의 기술적 해결책은 다음과 같다.
본 개시내용의 제1 양태는 하우징 및 하우징 내에 패키징된 다수의 전극 코어 조립체를 포함하는 배터리를 제공한다. 전극 코어 조립체들은 직렬로 연결된다. 전극 코어 조립체들 각각은 패킹 필름 및 적어도 하나의 전극 코어를 포함하고, 적어도 하나의 전극 코어는 패킹 필름에 의해 형성된 수용 캐비티 내에 위치된다. 직렬로 연결된 전극 코어 조립체들의 2개의 전극 코어 조립체들 사이마다 스페이서가 배치된다. 스페이서에는 관통 구멍이 제공된다. 전극 코어 조립체들 각각은 제1 전극 및 제2 전극을 포함한다. 제1 전극 및 제2 전극은 패킹 필름 밖으로 연장된다. 직렬로 연결된 전극 코어 조립체들의 매 2개의 전극 코어 조립체 중 하나의 전극 코어 조립체의 제1 제1 전극은 다른 전극 코어 조립체의 제2 전극에 연결되고, 대응하여 연결된 제1 전극과 제2 전극 사이의 연결 부분은 관통 구멍에 수용된다. 스페이서는 하우징의 내부 표면에 대면하는 외주 표면을 포함한다. 적어도 하나의 제1 위치결정 부분이 스페이서의 외주 표면 상에 형성된다. 적어도 하나의 제1 위치결정 부분에 일대일 대응하는 적어도 하나의 제2 위치결정 부분이 하우징의 내부 표면 상에 형성되며, 적어도 하나의 제1 위치결정 부분은 스페이서와 하우징을 고정하도록 대응하는 적어도 하나의 제2 위치결정 부분과 결합된다.
선택적으로, 적어도 하나의 제1 위치결정 부분 각각은 스페이서의 내부를 향해 스페이서의 외주 표면 상에 리세스된 홈이다. 적어도 하나의 제2 위치결정 부분 각각은 하우징의 내부 표면 상에 형성된 돌출부이고, 돌출부는 홈에 매립된다.
선택적으로, 적어도 하나의 제1 위치결정 부분 각각은 스페이서의 외주 표면상에 형성된 돌출부이다. 제2 위치결정 부분은 하우징의 내부 표면 상에 리세스된 홈이고, 돌출부는 홈에 매립된다.
선택적으로, 직렬로 연결된 전극 코어 조립체들의 매 2개의 전극 코어 조립체는 2개의 인접한 전극 코어 조립체이고, 스페이서는 2개의 인접한 전극 코어 조립체 사이에 위치된다.
선택적으로, 스페이서는 제1 인서트 및 제2 인서트를 포함한다. 제1 인서트 및 제2 인서트는 제1 전극과 제2 전극 사이의 연결 부분의 양측에 각각 배치되어 연결 부분을 함께 클램핑하며, 제1 인서트와 제2 인서트 사이의 간극은 관통 구멍을 구성한다.
선택적으로, 제1 인서트 및 제2 인서트는 접착에 의해 전극 코어 조립체들에 각각 고정된다.
선택적으로, 2개의 인접한 전극 코어 조립체 사이의 간극이 2개의 인접한 전극 코어 조립체 사이에 스페이서를 형성하도록 플라스틱 재료로 채워진다.
선택적으로, 전극 코어 조립체의 외부 표면은 접착에 의해 하우징의 내부 표면에 고정된다.
본 개시내용의 제2 양태는 다수의 배터리를 포함하는 배터리 팩을 제공한다.
본 개시내용의 제3 양태는 전술한 배터리 팩을 포함하는 차량을 제공한다.
관련 기술과 비교하여, 본 개시내용의 유익한 효과들은 다음과 같다.
본 개시내용에서, 직렬로 연결된 전극 코어 조립체들의 2개의 전극 코어 조립체 사이마다 스페이서가 배치되고, 직렬로 연결된 전극 코어 조립체들의 매 2개의 전극 코어 조립체의 연결 부분은 스페이서에 배치된다. 이러한 방식으로, 스페이서를 이용함으로써, 전극 코어 조립체들 각각은 더 양호하게 고정될 수 있고, 전극 코어 조립체들 사이의 이동이 회피될 수 있으며, 전극 코어 조립체들 사이의 연결의 효과적인 고정이 유지될 수 있다. 또한, 연결 부분의 강도가 향상되어, 배터리를 사용하는 동안 전극 코어 조립체들 사이의 연결 부분이 비틀리거나 파손되는 것을 방지하고, 전극 코어 조립체들 사이의 연결의 신뢰성을 개선할 수 있다. 또한, 스페이서와 하우징은 스페이서의 제1 위치결정 부분과 하우징 상의 제2 위치결정 부분의 결합에 의해 고정되고, 이는 이동 방지 효과를 개선하도록 전극 코어 조립체들 사이의 이동을 추가로 회피할 수 있다.
도 1은 본 개시내용의 일 실시예에서의 하우징이 없는 배터리의 개략적인 구조도이다.
도 2는 본 개시내용의 일 실시예에서의 배터리의 전극 코어 조립체의 개략적인 구조도이다.
도 3은 본 개시내용의 일 실시예에서의 배터리의 개략적인 구조도이다.
도 4는 본 개시내용의 전극 코어 조립체와 스페이서 사이의 협력의 개략적인 조립도이다.
도 5는 본 개시내용의 전극 코어 조립체와 스페이서 사이의 협력의 개략적인 구조도이다.
도 6은 본 개시내용의 일 실시예에서 VI-VI 위치에서의 배터리의 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 개시내용의 다른 실시예에서의 도 6의 개략적인 단면도이다.
도 8은 본 개시내용의 다른 실시예에서의 도 6의 개략적인 단면도이다.
도 9는 본 개시내용의 일 실시예에서의 배터리 팩의 개략적인 구조도이다.
도 10은 본 개시내용의 일 실시예의 차량의 개략적인 구조도이다.
본 개시내용의 실시예는 아래에서 상세하게 설명하며, 실시예의 예들이 첨부 도면들에 도시되며, 여기서 동일하거나 유사한 요소 또는 동일하거나 유사한 기능을 갖는 요소는 설명 전체에 걸쳐 동일하거나 유사한 참조 번호로 나타낸다. 첨부 도면을 참고하여 설명한 다음의 실시예는 예시적이며, 본 개시내용을 설명하고자 하는 것이고 본 개시내용에 대한 제한으로서 해석될 수 없다.
본 개시내용의 실시예는 아래에서 상세하게 설명하며, 실시예의 예들이 첨부 도면들에 도시되며, 여기서 동일하거나 유사한 요소 또는 동일하거나 유사한 기능을 갖는 요소는 설명 전체에 걸쳐 동일하거나 유사한 참조 번호로 나타낸다. 첨부 도면을 참고하여 설명한 다음의 실시예는 예시적이며, 본 개시내용을 설명하고자 하는 것이고 본 개시내용에 대한 제한으로서 해석될 수 없다.
본 개시내용의 설명에서, "길이", "폭", "위", "아래", "전방", "후방", "좌측", "우측", "수직", "수평", "상단", "바닥", "내부" 및 "외부"와 같은 용어에 의해 나타낸 방향 또는 위치 관계는 첨부 도면에 기초하는 방향 또는 위치 관계이며, 나타내는 장치 또는 컴포넌트가 특정 방향을 가져야 하거나 특정 방향으로 구성 및 동작되어야 한다는 것을 나타내거나 암시하기보다는, 본 개시내용을 편리하게 설명하고 설명을 단순화하기 위해서만 사용되며, 따라서 본 개시내용을 제한하는 것으로 이해되어서는 안 된다는 것이 이해되어야 한다.
또한, "제1" 및 "제2"이라는 용어는 단지 설명을 위해 사용되며 상대적인 중요도를 나타내거나 암시하거나 또는 나타낸 기술적 특징의 양을 암시하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 따라서, "제1" 및 "제2"를 규정하는 특징들은 하나 이상의 이러한 특징들을 명시적으로 또는 암시적으로 포함할 수 있다. 본 개시내용의 설명에서, "복수의"는 달리 확실하게 및 구체적으로 제한되지 않는 한 2개 이상을 의미한다.
본 개시내용에서, 명시적으로 구체화되거나 달리 제한되지 않는 한, "장착되는", "연결되는", "연결" 및 "고정되는"이라는 용어는 광범위하게 이해되어야 하는데, 예를 들어 이는 고정된 연결, 분리가능한 연결 또는 일체형 연결일 수 있거나; 또는 연결은 기계적인 연결 또는 전기적인 연결; 직접적인 연결, 중간체를 통한 간접적인 연결, 또는 2개의 요소 사이의 내부 연통 또는 2개의 요소 사이의 상호작용 관계일 수 있다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 특정 상황에 따라 본 개시내용의 전술한 용어의 특정한 의미를 이해할 수 있다.
본 개시내용은 하우징 및 하우징 내에 패키징된 다수의 전극 코어 조립체를 포함하는 배터리를 제공한다. 전극 코어 조립체들은 직렬로 연결된다. 전극 코어 조립체들 각각은 패킹 필름 및 적어도 하나의 전극 코어를 포함하고, 적어도 하나의 전극 코어는 패킹 필름에 의해 형성된 수용 캐비티 내에 위치된다. 직렬로 연결된 전극 코어 조립체들의 2개의 전극 코어 조립체 사이마다 스페이서가 배치된다. 스페이서에는 관통 구멍이 제공된다. 전극 코어 조립체들 각각은 제1 전극 및 제2 전극을 포함한다. 제1 전극 및 제2 전극은 패킹 필름 밖으로 연장된다. 직렬로 연결된 전극 코어 조립체들의 매 2개의 전극 코어 조립체 중 하나의 전극 코어 조립체의 제1 전극은 다른 전극 코어 조립체의 제2 전극에 연결되고, 대응하여 연결된 제1 전극과 제2 전극 사이의 연결 부분은 관통 구멍에 수용된다. 스페이서는 하우징의 내부 표면에 대면하는 외주 표면을 포함한다. 적어도 하나의 제1 위치결정 부분이 스페이서의 외주 표면 상에 형성된다. 적어도 하나의 제1 위치결정 부분에 일대일 대응하는 적어도 하나의 제2 위치결정 부분이 하우징의 내부 표면 상에 형성되며, 적어도 하나의 제1 위치결정 부분은 스페이서와 하우징을 고정하도록 대응하는 적어도 하나의 제2 위치결정 부분과 결합된다.
관련 기술과 비교하여, 본 개시내용의 유익한 효과들은 다음과 같다.
본 개시내용에서, 직렬로 연결된 전극 코어 조립체들의 2개의 전극 코어 조립체 사이마다 스페이서가 배치되고, 직렬로 연결된 전극 코어 조립체들의 매 2개의 전극 코어 조립체의 연결 부분은 스페이서에 배치된다. 이러한 방식으로, 스페이서를 사용함으로써, 전극 코어 조립체들은 더 양호하게 고정될 수 있고, 전극 코어 조립체들 사이의 이동이 회피될 수 있으며, 전극 코어 조립체들 사이의 연결의 효과적인 고정이 유지될 수 있다. 또한, 연결 부분의 강도가 향상되어, 배터리를 사용하는 동안 전극 코어 조립체들 사이의 연결 부분이 비틀리고 파손되는 것을 방지하고, 전극 코어 조립체들 사이의 연결의 신뢰성을 개선할 수 있다. 또한, 스페이서와 하우징은 스페이서의 제1 위치결정 부분과 하우징 상의 제2 위치결정 부분의 결합에 의해 고정되고, 이는 이동 방지 효과를 개선하도록 전극 코어 조립체들 사이의 이동을 추가로 회피할 수 있다.
도 1, 도 2 및 도 3을 함께 참조하면, 도 1은 본 개시내용의 일 실시예에서 하우징이 없는 배터리의 개략적인 구조도이고; 도 2는 본 개시내용의 일 실시예에서 배터리의 전극 코어 조립체의 개략적인 구조도이며; 도 3은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 배터리의 개략적인 구조도이다. 배터리(100)는 하우징(10) 및 하우징(10) 내에 패키징된 다수의 전극 코어 조립체(20)를 포함한다. 다수의 전극 코어 조립체(20)는 직렬로 연결된다. 전극 코어 조립체들(20) 각각은 패킹 필름(201) 및 적어도 하나의 전극 코어를 포함하고, 적어도 하나의 전극 코어는 패킹 필름(201)에 의해 형성된 수용 캐비티 내에 위치된다. 직렬로 연결된 전극 코어 조립체들(20)의 2개의 전극 코어 조립체들 사이마다 스페이서(30)가 배치된다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 도 4 및 도 5는 본 개시내용의 전극 코어 조립체와 스페이서 사이의 협력의 개략적인 구조도이다. 스페이서(30)에는 관통 구멍(301)이 제공된다. 전극 코어 조립체들(20) 각각은 제1 전극(21) 및 제2 전극(22)을 포함한다. 제1 전극(21) 및 제2 전극(22) 중 하나는 양극이며, 다른 것은 음극이다. 제1 전극(21) 및 제2 전극(22)은 패킹 필름(201) 밖으로 연장된다. 직렬로 연결된 전극 코어 조립체들(20)의 매 2개의 전극 코어 조립체 중 하나의 전극 코어 조립체(20)의 제1 전극(21)은 다른 전극 코어 조립체(20)의 제2 전극(22)에 연결되며, 연결 부분이 관통 구멍(301)에 수용된다. 도 6을 참조하면, 도 6은 본 개시내용에 따른 VI-VI 위치에서의 배터리의 개략적인 단면도이다. 스페이서(30)는 하우징(10)의 내부 표면에 대면하는 외주 표면(302)을 포함한다. 적어도 하나의 제1 위치결정 부분(303)이 스페이서(30)의 외주 표면(302) 상에 형성된다. 적어도 하나의 제1 위치결정 부분(303)에 일대일 대응하는 적어도 하나의 제2 위치결정 부분(102)이 하우징(10)의 내부 표면(101) 상에 형성된다. 적어도 하나의 제1 위치결정 부분(303)은 스페이서(30) 및 하우징(10)을 고정하도록 대응하는 적어도 하나의 제2 위치결정 부분(102)과 결합된다.
전극 코어 조립체(20) 사이의 연결 부분은 전극 코어 조립체(20)의 매 2개의 전극 코어 조립체 중 하나의 전극 코어 조립체(20)의 제1 전극(21)과 다른 전극 코어 조립체(20)의 제2 전극(22) 사이의 연결 부분을 지칭한다. 이러한 방식으로, 직렬로 연결된 전극 코어 조립체들(20)의 2개의 전극 코어 조립체 사이마다 스페이서(30)가 배치되며, 직렬로 연결된 전극 코어 조립체들(20)의 매 2개 전극 코어 조립체의 연결 부분은 스페이서(30)에 배치된다. 이러한 방식으로, 스페이서(30)를 사용함으로써, 전극 코어 조립체들(20)은 더 양호하게 고정될 수 있고, 전극 코어 조립체들(20) 사이의 이동이 회피될 수 있으며, 전극 코어 조립체들(20) 사이의 연결의 효과적인 고정이 유지될 수 있다. 또한, 연결 부분의 강도가 향상될 수 있어, 배터리를 사용하는 동안 전극 코어 조립체들(20) 사이의 연결 부분이 비틀리고 파손되는 것을 방지하고, 전극 코어 조립체들(20) 사이의 연결의 신뢰성을 개선할 수 있다. 또한, 스페이서(30)와 하우징(10)은 스페이서(30)의 제1 위치결정 부분(303)과 하우징(10) 상의 제2 위치결정 부분(102)의 결합에 의해 고정되고, 이는 전극 코어 조립체들(20) 사이의 이동을 추가로 회피하여 이동 방지 효과를 개선할 수 있다.
본 개시내용의 일부 실시예들에서, 배터리(100)의 길이는 제1 방향(L)을 따라 연장되고, 전극 코어 조립체들(20) 각각의 길이는 제1 방향(L)을 따라 연장되며, 다수의 전극 코어 조립체(20)는 제1 방향(L)을 따라 배치된다. 또한, 전극 코어 조립체들(20) 각각의 제1 전극(21) 및 제2 전극(22)은 제1 방향(L)을 따라 전극 코어 조립체들(20) 각각의 2개의 대향 단부에 배치되고, 직렬로 연결된 전극 코어 조립체들(20)의 매 2개의 전극 코어 조립체는 2개의 인접한 전극 코어 조립체(20)인데, 즉 본 개시내용의 이 실시예에서, 2개의 인접한 전극 코어 조립체(20)는 직렬로 연결된다. 따라서, 다수의 전극 코어 조립체(20)는 "헤드 대 헤드" 배치 방식을 채택한다. 이러한 배치 방식은 간단한 연결 구조로 전극 코어 조립체들(20) 사이에 직렬 2개씩의 연결을 편리하게 구현할 수 있다. 또한, 이러한 배치 방식은 더 긴 길이를 갖는 배터리(100)를 편리하게 생산할 수 있다. 이러한 방식으로, 배터리(100)가 배터리 팩의 외부 하우징에 장착될 때, 배터리(100)는 배터리(100)의 하우징(10) 자체를 지지체로서 사용함으로써 배터리 팩의 외부 하우징 상에 직접 장착되기 때문에, 크로스빔 또는 스트링거와 같은 지지 구조물을 배치할 필요가 없을 수 있다. 따라서, 배터리 팩의 내부 공간이 절약될 수 있고, 배터리 팩의 체적 이용률이 개선될 수 있고, 배터리 팩의 중량이 감소될 수 있다.
다수의 전극 코어 조립체(20)가 직렬로 연결될 때, 전극 코어 조립체들(20) 사이의 연결 부분은 전체 배터리의 취약 부분이 되고, 배터리를 사용하는 동안 비틀리거나 파손되기 쉬워서, 효과 없는 연결을 야기한다. 또한, 다수의 전극 코어 조립체(20)가 배터리에서 직렬로 연결되기 때문에, 제1 방향(L)으로의 배터리의 이동의 위험이 증가된다. 따라서, 본 개시내용에서, 직렬로 연결된 전극 코어 조립체들(20)의 2개의 전극 코어 조립체 사이마다 스페이서(30)가 배치되며, 전극 코어 조립체들(20)의 매 2개의 전극 코어 조립체의 연결 부분은 스페이서(30)의 관통 구멍(301)에 배치된다. 이러한 방식으로, 연결 부분의 강도가 향상될 수 있다. 또한, 전극 코어 조립체들(20)은 스페이서(30)의 제1 위치결정 부분(303)과 하우징(10) 상의 제2 위치결정 부분(102)의 결합에 의해 더 양호하게 고정되어, 제1 방향(L)에서의 전극 코어 조립체들(20) 사이의 이동을 회피하고, 전극 코어 조립체들(20) 사이의 효과적인 연결을 유지한다. 따라서, 배터리(100)의 기계적인 강도가 향상될 수 있어, 배터리(100)를 사용하는 동안 비틀리고 및 파손되는 상황을 회피할 수 있다.
일부 실시예들에서, 하우징(10)은 금속 하우징, 예를 들어 알루미늄 하우징이다. 명백히, 필요에 따라 다른 금속이 형성에 선택될 수 있다. 그러므로, 하우징(10)은 손상되거나 변형되는 것을 회피하고 배터리(100)의 안전성을 개선하기에 충분한 강도를 갖는다.
일부 실시예들에서, 패킹 필름(201)은 알루미늄-플라스틱 복합 필름 또는 폴리머 재료 복합 필름이다. 전극 코어 조립체들(20) 각각의 제1 전극(21) 및 제2 전극(22)은 패킹 필름(201) 밖으로 연장된다. 즉, 본 개시내용의 이 실시예에서, 스페이서(30)는 패킹 필름(201) 외부에 배치된 스페이서(30)이고, 필름 외부의 스페이서(30)의 배치를 통해 전극 코어 조립체들(20) 사이의 연결의 신뢰성이 개선된다.
본 개시내용에서 언급된 전극 코어는 전력 배터리들의 분야에서 흔히 사용되는 전극 코어로서 이해될 수 있다. 전극 코어 및 전극 코어 조립체들(20) 각각은 배터리(100)의 하우징(10) 내부의 컴포넌트들이고, 배터리 자체로서 이해될 수 없고; 전극 코어는 권선에 의해 형성된 전극 코어일 수 있고 일반적으로 완전히 밀봉되지 않은 컴포넌트를 지칭한다. 따라서, 본 개시내용에서, 제공된 배터리는, 배터리가 복수의 전극 코어를 포함한다는 이유로 단순히 배터리 모듈 또는 배터리 팩으로서 이해될 수 없다. 본 개시내용에서, 전극 코어 조립체들(20) 각각은 단일 전극 코어로 구성될 수 있거나; 또는 다수의 전극 코어를 포함할 수 있고, 다수의 전극 코어는 전극 코어 조립체들(20) 각각을 구성하도록 병렬로 연결된다.
일부 실시예들에서, 직렬로 연결된 전극 코어 조립체들(20)의 매 2개의 전극 코어 조립체는 2개의 인접한 전극 코어 조립체(20)이고, 스페이서(30)는 2개의 인접한 전극 코어 조립체(20) 사이에 위치된다.
따라서, 스페이서(30)는 매 2개의 인접한 전극 코어 조립체(20) 사이마다 배치되고, 2개의 인접한 전극 코어 조립체(20)는 스페이서(30)에 의해 이격될 수 있다. 스페이서(30)와 하우징(10) 사이의 상호 위치결정은 제1 방향(L)에서의 전극 코어 조립체(20)의 이동을 더 회피하는데 유리하다.
일부 실시예들에서, 도 6을 참조하면, 제1 위치결정 부분(303)은 스페이서(30)의 내부를 향해 스페이서(30)의 외주 표면(302) 상에 리세스된 홈이고; 제2 위치결정 부분(102)은 하우징(10)의 내부 표면(101) 상에 형성된 돌출부이고, 돌출부는 스페이서(30)와 하우징(10)을 고정하기 위해 홈에 매립된다.
따라서, 홈은 스페이서(30) 상에 직접 리세스되고 돌출부는 하우징(10) 상에 직접 형성되어, 스페이서(30)와 하우징(10) 사이의 고정 및 위치결정이 하우징(10) 상의 돌출부와 스페이서(30) 상의 홈 사이의 협력을 통해 구현되며, 이는 전극 코어 조립체(20)의 이동을 추가로 회피할 뿐만 아니라, 배터리(100)에 의해 점유되는 공간을 감소시킬 수 있다.
도 6에 도시되는 바와 같이, 스페이서(30)는 하우징(10)의 가장 큰 면적을 갖는 표면("큰 표면"이라고도 함)에 연결될 수 있다. 구체적으로, 배터리(100)의 두께는 제2 방향(W)을 따라 연장되며, 제2 방향(W)은 제1 방향(L)에 수직이다. 각각의 배터리(100)의 하우징(10)은 제2 방향(W)의 대향 측부들 상에 제1 측면(11) 및 제2 측면(12)을 포함하고, 제1 측면(11) 및 제2 측면(12)은 배터리(100)의 가장 큰 표면들이다. 제2 위치결정 부분(102)은 하우징(10)의 제1 측면(11) 및 제2 측면(12) 각각에 배치된다. 제1 위치결정 부분들(303)은 제1 측면(11) 및 제2 측면(12)에 각각 대응하는 스페이서(30)의 내주 표면 상에 배열된다. 제1 위치결정 부분들(303)은 제2 위치결정 부분들(102)에 일대일 대응하고 그와 대응하여 결합되어, 스페이서(30)를 하우징(10)에 고정한다.
일부 실시예들에서, 도 7을 참조하면, 제1 위치결정 부분(303)은 스페이서(30)의 외주 표면(302) 상에 형성된 돌출부이다. 제2 위치결정 부분(102)은 하우징(10)의 내부 표면(101)상에 리세스된 홈이고, 돌출부는 스페이서(30)와 하우징(10)을 고정하기 위해 홈에 매립된다.
따라서, 돌출부는 스페이서(30) 상에 직접 형성되고 홈은 하우징(10)의 내부 표면(101) 상에 직접 리세스되어, 스페이서(30)와 하우징(10) 사이의 고정 및 위치결정은 하우징(10) 상의 홈과 스페이서(30) 상의 돌출부 사이의 협력을 통해 구현되고, 이는 전극 코어 조립체(20)의 이동을 추가로 회피할 뿐만 아니라, 배터리(100)에 의해 점유되는 공간을 감소시킬 수 있다.
일부 실시예들에서, 도 8을 참조하면, 제1 측면(11) 상의 제2 위치결정 부분(102)은 하우징(10)의 내부 표면(101) 상에 형성된 돌출부이다. 제1 위치결정 부분(303)은 돌출부에 대응하고 스페이서(30)의 외주 표면(302) 상에 리세스된 홈이고, 돌출부는 홈과 결합된다. 제2 측면(12) 상의 제2 위치결정 부분(102)은 하우징(10)의 내부 표면(101) 상에 리세스된 홈이다. 제1 위치결정 부분(303)은 홈에 대응하고 스페이서(30)의 외주 표면(302) 상에 형성되는 돌출부이고, 돌출부는 홈과 결합된다.
따라서, 배터리(100)의 하우징(10)의 제1 측면(11) 상의 제2 위치결정 부분(102)은 돌출부이고, 대응하는 제1 위치결정 부분(303)은 홈이다. 제2 측면(12) 상의 제2 위치결정 부분(102)은 홈이고, 대응하는 제1 위치결정 부분(303)은 돌출부이다. 돌출부는 스페이서(30)와 하우징(10) 사이의 고정 및 위치결정을 구현하고 하우징들(10) 사이의 고정 및 위치결정을 구현하기 위해 홈과 결합되고, 이는 전극 코어 조립체(20)의 이동을 추가로 회피할 뿐만 아니라 배터리(100)와 인접 하우징(10) 사이의 상호 이동을 회피할 수 있다.
일부 실시예들에서, 도 4 및 도 5를 참조하면, 스페이서(30)는 분할 스페이서이다. 스페이서는 사전 성형되고, 이어서 전극 코어 조립체들(20) 사이에 장착된다. 스페이서(30)는 제1 인서트(31) 및 제2 인서트(32)를 포함한다. 제1 인서트(31) 및 제2 인서트(32)는 대응하여 연결되는 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 사이의 연결 부분의 양측 상에 각각 배치되어, 연결 부분을 함께 클램핑한다. 제1 인서트(31)와 제2 인서트(32) 사이의 간극이 관통 구멍(301)을 구성한다. 즉, 제1 인서트(31) 및 제2 인서트(32)는 전극 코어 조립체들(20) 사이의 연결 부분의 양측 상에 각각 배치되고, 제1 인서트(31) 및 제2 인서트(32)는 연결 부분을 함께 클램핑하도록 연결 부분과 가압 접촉되고 연결 부분을 스페이서(30)에 고정하도록 구현된다. 스페이서(30)에서의 연결 부분의 점유 공간은 스페이서(30) 상의 관통 구멍(301)이다.
제1 인서트(31) 및 제2 인서트(32)는 사전 성형된 후 조립된다. 예를 들어, 조립 동안, 제1 인서트(31) 및 제2 인서트(32)는 전극 코어 조립체(20)가 서로 연결된 후 전극 코어 조립체(20) 사이의 연결 부분의 양측 상에 각각 고정되어, 스페이서(30) 및 전극 코어 조립체(20)의 조립을 구현한다.
일부 실시예에서, 제1 인서트(31) 및 제2 인서트(32)는 접착에 의해 전극 코어 조립체들(20) 각각에 각각 고정되는데, 즉 스페이서(30)와 전극 코어 조립체들(20)을 고정하도록 스페이서(30)와 전극 코어 조립체(20) 사이의 간극에 접착층이 배치될 수 있으며, 이는 전극 코어 조립체들(20)을 고정하는데 유리하다. 따라서, 전극 코어 조립체들(20) 사이의 이동이 더 양호하게 회피될 수 있고, 전극 코어 조립체들(20) 사이의 연결이 보장되며, 배터리의 안정성이 개선된다.
일부 실시예들에서, 제1 인서트(31) 및 제2 인서트(32)는 버클의 형식을 통해 서로 고정될 수 있거나, 또는 제1 인서트(31) 및 제2 인서트(32)는 접착에 의해 서로 고정될 수 있거나, 또는 제1 인서트(31) 및 제2 인서트(32)는 접착에 의해 전극 코어 조립체들(20) 사이의 연결 부분에 각각 접착식으로 고정될 수 있다.
따라서, 제1 인서트(31) 및 제2 인서트(32)는 상호 위치결정될 수 있고, 제1 인서트(31)와 제2 인서트(32) 사이의 협력이 더 양호한 효과를 가지며, 이는 다른 요소의 조립에 유리하다.
일부 실시예들에서, 2개의 인접한 전극 코어 조립체(20) 사이의 간극이 2개의 인접한 전극 코어 조립체(20) 사이에 스페이서(30)를 형성하도록 플라스틱 재료로 채워진다. 즉, 2개의 인접한 전극 코어 조립체들(20)이 서로 연결된 후에, 플라스틱 재료는 2개의 인접한 전극 코어 조립체들(20) 사이에 스페이서(30)를 형성하도록 2개의 인접한 전극 코어 조립체들(20)에 직접 채워질 수 있어, 2개의 인접한 전극 코어 조립체들(20)의 연결 부분이 스페이서(30) 내에 위치된다.
일부 실시예들에서, 전극 코어 조립체들(20) 각각의 외부 표면은 접착에 의해 하우징(10)의 내부 표면(101)에 고정된다. 그러므로, 전극 코어 조립체들(20)은 전극 코어 조립체들(20) 사이의 이동을 회피하도록 더 고정될 수 있다.
일부 실시예들에서, 배터리(100)는 대체로 직육면체이다. 배터리(100)는 길이(L), 두께(W), 및 높이(H)를 갖도록 형성되며, 길이(L)는 높이(H)보다 크고, 높이(H)는 두께(W)보다 크다. 배터리(100)의 길이는 400 mm 내지 2500 mm의 범위이다. 배터리(100)의 길이 대 배터리(100)의 높이의 비는 4 내지 21의 범위이다.
배터리(100)가 대체로 직육면체라는 것은 배터리(100)가 직육면체, 정육면체, 또는 국소적으로 특별한 형상을 갖는 대략적인 직육면체 또는 정육면체일 수 있거나; 또는 부분적으로 간극, 팽출부, 모따기부, 원호, 및 굴곡부를 갖지만 전체적으로는 대략적인 직육면체 또는 정육면체일 수 있다는 것으로서 이해될 수 있다는 것에 유의해야 한다.
본 개시내용은 추가로 본 개시내용에 따른 다수의 배터리(100)를 포함하는 배터리 모듈을 제공한다.
본 개시내용은 추가로 본 개시내용에 따른 다수의 배터리(100) 또는 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩을 제공한다.
도 9를 참조하면, 본 개시내용은 트레이(22) 및 트레이(22) 상에 배치된 배터리(100)를 포함하는 배터리 팩(200)을 제공한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 개시내용은 추가로 본 개시내용에 따른 배터리 모듈 또는 배터리 팩(200)을 포함하는 차량(300)을 제공한다.
결론적으로, 본 개시내용은 전술한 우수한 특성을 갖고, 이는 사용시 관련 기술에서 가용하지 않은 성능의 개선을 가능하게 하고, 실용성을 가지며, 이에 의해 큰 실용적 가치의 제품이 된다는 것을 알 수 있다.
전술한 설명은 단지 본 개시내용의 선택적인 실시예이며, 본 개시내용을 제한하도록 의도되지 않는다. 본 개시내용의 사상 및 원리 내에서 이루어지는 임의의 변형, 동등한 교체, 또는 개선이 본 개시내용의 보호 범위 내에 들어와야 한다. 본 개시내용의 설명에서, "중심", "길이방향", "횡방향", "길이", "폭", "두께", "상", "하", "전방", "후방", "좌측", "우측", "수직", "수평", "상단", "바닥", "내부", "외부", "시계방향", "반시계방향", "축방향", "반경방향", 및 "원주방향"과 같은 용어에 의해 나타낸 배향 또는 위치 관계는 첨부 도면에 기초하여 도시된 배향 또는 위치 관계이며, 장치 또는 요소가 특정 배향을 가져야 하거나 특정 배향으로 구성 및 동작되어야 한다는 것을 나타내거나 암시하기보다는 단지 본 개시내용을 설명하고 설명을 단순화하기 위해 사용되며, 따라서 본 개시내용에 대한 제한으로서 해석되어서는 안 된다는 것이 이해되어야 한다.
또한, "제1" 및 "제2"이라는 용어는 단지 설명을 위해 사용되며 상대적인 중요도를 나타내거나 암시하거나 또는 나타낸 기술적 특징의 양을 암시하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 따라서, "제1" 및 "제2"를 규정하는 특징들은 하나 이상의 이러한 특징들을 명시적으로 또는 암시적으로 포함할 수 있다. 본 개시내용의 설명에서, "복수의"는 달리 확실하게 및 구체적으로 제한되지 않는 한 2개 또는 2개 초과를 의미한다.
본 개시내용에서, 명시적으로 구체화되거나 달리 제한되지 않는 한, "장착되는", "연결되는", "연결" 및 "고정되는"이라는 용어는 광범위하게 이해되어야 하는데, 예를 들어 이는 고정된 연결, 분리가능한 연결 또는 일체형 연결일 수 있거나; 또는 연결은 기계적인 연결 또는 전기적인 연결; 직접적인 연결, 중간체를 통한 간접적인 연결, 또는 2개의 요소 사이의 내부 연통 또는 2개의 요소 사이의 상호작용 관계일 수 있다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 특정 상황에 따라 본 개시내용의 전술한 용어의 특정한 의미를 이해할 수 있다.
본 개시내용에서, 명시적으로 구체화되거나 달리 제한되지 않는 한, 제2 특성의 "위" 또는 "아래"의 제1 특성은 제2 특성과 직접 접촉하는 제1 특성 또는 중간 매개자를 사용해서 제2 특성에 간접적으로 접촉하는 제1 특성일 수 있다. 또한, 제2 특징 "에 걸친", "상방의", 및 "위의" 제1 특징은, 제1 특징이 제2 특징 바로 상방 또는 비스듬히 상방에 있는 것이거나, 또는 단순히 제1 특징의 수평 높이가 제2 특징의 수평 높이보다 높은 것을 나타내는 것일 수 있다. 제2 특징 "하의", "아래의", 및 "아래쪽의" 제1 특징은 제1 특징이 제2 특징 바로 아래 또는 비스듬히 아래에 있는 것이거나, 또는 단순히 제1 특징의 수평 높이가 제2 특징의 수평 높이보다 작다는 것을 나타내는 것일 수 있다.
본 명세서의 설명에서, "실시예", "일부 실시예", "예", "특정 예", 또는 "일부 예" 같은 참조 용어의 설명은 실시예 또는 예를 참조하여 설명되는 특정 특징, 구조, 재료, 또는 특성이 본 개시내용의 적어도 하나의 실시예 또는 예에 포함되는 것을 의미한다. 본 명세서에서, 상기 용어의 개략적인 표현은 반드시 동일한 실시예 또는 예에 관한 것은 아니다. 또한, 설명되는 특정 특징, 구조, 재료 또는 특성은 적절하게 임의의 하나 이상의 실시예 또는 예에 조합될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 설명되는 상이한 실시예 또는 예와, 상이한 실시예 또는 예의 특징은 서로 모순되는 일 없이 본 기술분야의 통상의 기술자에 의해 통합 및 조합될 수 있다.
본 개시내용의 실시예를 위에서 도시하고 설명하였지만, 전술한 실시예는 예이며 본 개시내용에 대한 제한으로서 이해될 수 없다는 것을 이해할 수 있다. 해당 분야의 통상의 기술자는 본 개시내용의 범주 내에서 전술한 실시예에 대해 변경, 수정, 교체, 및 변화를 만들 수 있다.

Claims (10)

  1. 하우징 및 상기 하우징에 패키징된 복수의 전극 코어 조립체를 포함하는 배터리이며, 상기 전극 코어 조립체는 직렬로 연결되고, 상기 전극 코어 조립체들 각각은 패킹 필름 및 적어도 하나의 전극 코어를 포함하고, 상기 적어도 하나의 전극 코어는 상기 패킹 필름에 의해 형성되는 수용 캐비티에 위치되고;
    직렬로 연결된 상기 전극 코어 조립체들의 2개의 전극 코어 조립체 사이마다 스페이서가 배치되고, 상기 스페이서에는 관통 구멍이 제공되고, 상기 전극 코어 조립체들 각각은 제1 전극 및 제2 전극을 포함하고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 패킹 필름 밖으로 연장되고, 직렬로 연결된 상기 전극 코어 조립체들의 매 2개의 전극 코어 조립체 중 하나의 전극 코어 조립체의 상기 제1 전극은 다른 전극 코어 조립체의 상기 제2 전극에 연결되며, 대응하여 연결된 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 연결 부분이 상기 관통 구멍에 수용되며;
    상기 스페이서는 상기 하우징의 내부 표면에 대면하는 외주 표면을 포함하고, 적어도 하나의 제1 위치결정 부분이 상기 스페이서의 상기 외주 표면 상에 형성되고, 상기 적어도 하나의 제1 위치결정 부분에 일대일 대응하는 적어도 하나의 제2 위치결정 부분이 상기 하우징의 상기 내부 표면 상에 형성되며, 상기 적어도 하나의 제1 위치결정 부분은 상기 스페이서와 상기 하우징을 고정하도록 상기 대응하는 적어도 하나의 제2 위치결정 부분과 결합되는 배터리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제1 위치결정 부분 각각은 상기 스페이서의 내부를 향해 상기 스페이서의 상기 외주 표면 상에 리세스된 홈이고, 상기 적어도 하나의 제2 위치결정 부분 각각은 상기 하우징의 상기 내부 표면 상에 형성된 돌출부이며, 상기 돌출부는 상기 홈에 매립되는 배터리.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제1 위치결정 부분 각각은 상기 스페이서의 상기 외주 표면 상에 형성될 돌출부이고, 상기 제2 위치결정 부분은 상기 하우징의 상기 내부 표면 상에 리세스된 홈이며, 상기 돌출부는 상기 홈에 매립되는 배터리.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    직렬로 연결된 상기 전극 코어 조립체들의 매 2개의 전극 코어 조립체는 2개의 인접한 전극 코어 조립체이며, 상기 스페이서는 상기 2개의 인접한 전극 코어 조립체 사이에 위치되는 배터리.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 스페이서는 제1 인서트 및 제2 인서트를 포함하고, 상기 제1 인서트 및 상기 제2 인서트는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 상기 연결 부분의 양측 상에 각각 배치되어 상기 연결 부분을 함께 클램핑하며, 상기 제1 인서트와 상기 제2 인서트 사이의 간극이 상기 관통 구멍을 구성하는 배터리.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 인서트 및 상기 제2 인서트는 접착에 의해 상기 전극 코어 조립체들에 각각 고정되는 배터리.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 2개의 인접한 전극 코어 조립체 사이의 간극은 상기 2개의 인접한 전극 코어 조립체 사이에 상기 스페이서를 형성하도록 플라스틱 재료로 채워지는 배터리.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전극 코어 조립체의 외부 표면은 접착에 의해 상기 하우징의 상기 내부 표면에 고정되는 배터리.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 복수의 배터리를 포함하는 배터리 팩.
  10. 제9항에 따른 배터리 팩을 포함하는 차량.
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