KR20230051233A - 엔드 캡 어셈블리, 배터리 셀, 배터리, 배터리 셀의 제조기기 및 방법 - Google Patents

엔드 캡 어셈블리, 배터리 셀, 배터리, 배터리 셀의 제조기기 및 방법 Download PDF

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KR20230051233A
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셔우쥔 황
신샹 천
위리앤 정
펑 왕
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컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 씨오., 리미티드
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Abstract

엔드 캡 어셈블리(23), 배터리 셀(20), 배터리(100), 배터리 셀(20)의 제조기기(2000) 및 방법으로서, 배터리 기술분야에 속한다. 엔드 캡 어셈블리(23)는 엔드 캡(231), 전극 단자(232) 및 연결부재(233)를 포함한다. 엔드 캡(231)에는 전극 인출홀(2311)이 설치되고, 전극 인출홀(2311)은 엔드 캡(231)의 두께 방향(Z)에서 엔드 캡(231)을 관통한다. 전극 단자(232)는 전극 어셈블리(22)와 전기적으로 연결된다. 연결부재(233)는 엔드 캡(231)과 연결되어 전극 단자(232)를 고정시킨다. 여기서, 전극 단자(232)는 전극 인출홀(2311)과 대향되게 설치되고, 전극 단자(232)가 두께 방향(Z)에서의 투영은 엔드 캡(231)이 두께 방향(Z)에서의 투영과 중첩되지 않는다. 연결부재(233)는 전극 단자(232)와 엔드 캡(231)을 연결하는 작용을 하여 전극 단자(232)와 엔드 캡(231)을 고정한다. 전극 단자(232)는 전극 인출홀(2311)과 대향되게 설치되고, 전극 단자(232)가 두께 방향(Z)에서의 투영과 엔드 캡(231)이 두께 방향(Z)에서의 투영이 중첩되지 않아 전극 단자(232)의 반경 방향 사이즈가 더 작아지도록 하므로 전극 단자(232)가 차지하는 공간을 감소시키고, 재료를 절약하며, 더 나은 경제성을 구비한다.

Description

엔드 캡 어셈블리, 배터리 셀, 배터리, 배터리 셀의 제조기기 및 방법
본 출원은 배터리 기술분야에 관한 것으로, 구체적으로는 엔드 캡 어셈블리, 배터리 셀, 배터리, 배터리 셀의 제조기기 및 방법에 관한 것이다.
현재, 차량에 많이 사용되는 배터리는 일반적으로 리튬 이온 배터리이고, 리튬 이온 배터리는 재충전이 가능한 배터리로서, 부피가 작고 에너지 밀도가 높으며 출력 밀도가 높고, 재활용 횟수가 많으며 저장 시간이 긴 등 장점을 가진다.
재충전이 가능한 배터리는 일반적으로 하우징, 엔드 캡 어셈블리 및 전극 어셈블리를 포함하는데, 엔드 캡 어셈블리은 하우징을 캡핑하여 전극 어셈블리와 전해액에 하나의 밀폐된 공간을 제공하고, 전극 어셈블리의 전기 에너지는 엔드 캡 어셈블리의 전극 단자를 통해 하우징 밖에 인출될 수 있다.
일반적인 엔드 캡 어셈블리에 있어서, 전극 단자는 엔드 캡의 구조적인 한정을 받고, 전극 단자가 점용하는 공간이 비교적 크다.
본 출원의 실시예는 엔드 캡 어셈블리, 배터리 셀, 배터리, 배터리 셀의 제조기기 및 방법을 제공하여 전극 단자가 차지하는 공간이 큰 문제점을 개선하고자 한다.
제1 양태에서, 본 출원의 실시예는 전극 어셈블리를 포함하는 배터리 셀에 사용되는 엔드 캡 어셈블리를 제공하는데, 엔드 캡 어셈블리는 엔드 캡, 전극 단자 및 연결부재를 포함하며; 상기 엔드 캡에는 전극 인출홀이 설치되고, 상기 전극 인출홀은 상기 엔드 캡의 두께 방향에서 상기 엔드 캡을 관통하고; 상기 전극 단자는 상기 전극 어셈블리와 전기적으로 연결되며; 상기 연결부재는 상기 엔드 캡을 연결하여 상기 전극 단자를 고정시키는데; 여기서, 상기 전극 단자와 상기 전극 인출홀은 대향되게 설치되고, 상기 전극 단자가 상기 두께 방향에서의 투영은 상기 엔드 캡이 상기 두께 방향에서의 투영과 중첩되지 않는다.
상기 해결수단에서, 연결부재는 전극 단자와 엔드 캡을 연결하는 작용을 하여 전극 단자와 엔드 캡을 고정한다. 전극 단자는 전극 인출홀과 대향되게 설치되고, 전극 단자가 두께 방향에서의 투영과 엔드 캡이 두께 방향에서의 투영이 중첩되지 않아, 즉 전극 단자가 엔드 캡의 전극 인출홀을 커버하지 않아 전극 단자의 반경 방향 사이즈가 더 작아지도록 하므로 전극 단자가 차지하는 공간을 감소시키고, 재료를 절약하며, 더 나은 경제성을 구비한다.
일부 실시예에서, 상기 연결부재는 상기 전극 단자를 클램핑하여 상기 전극 단자가 상기 연결부재에 고정되도록 한다.
상기 해결수단에서, 연결부재는 전극 단자를 클램핑하는 방식을 통해 전극 단자를 고정시키고, 구조가 간단하며, 전극 단자는 연결부재의 클램핑 작용 하에 연결부재를 쉽게 이탈하지 않는다.
일부 실시예에서, 상기 연결부재는 원주 방향에서 상기 전극 단자의 외주에 피복되어 상기 연결부재가 상기 전극 단자를 클램핑하도록 한다.
상기 해결수단에서, 연결부재는 전극 단자의 외주에 피복되어 연결부재가 전극 단자를 고정한 후의 전체적인 구조가 보다 컴팩트하도록 한다.
일부 실시예에서, 상기 연결부재는 서라운드 바디, 제1 리미팅부 및 제2 리미팅부를 포함하는데;
상기 제1 리미팅부와 상기 제2 리미팅부는 모두 상기 서라운드 바디의 내측벽에 설치되어 상기 서라운드 바디의 원주 방향을 따라 배치되고, 상기 제1 리미팅부와 상기 제2 리미팅부는 상기 두께 방향에서 이격되게 배치되며, 상기 서라운드 바디, 상기 제1 리미팅부 및 상기 제2 리미팅부는 함께 수용 공간을 한정하고, 상기 전극 단자는 적어도 일부가 상기 수용 공간 내에 위치한다.
상기 해결수단에서, 전극 단자는 적어도 일부가 서라운드 바디, 제1 리미팅부, 제2 리미팅부 3자에 의해 공동으로 한정된 수용 공간 내에 위치하여 제1 리미팅부와 제2 리미팅부가 모두 전극 단자에 대해 축방향 리미팅 작용을 하도록 하고, 서라운드 바디는 전극 단자에 대해 반경 방향 리미팅 작용을 함으로써 전극 단자가 연결부재를 이탈하는 것을 효과적으로 한정할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 전극 단자는 몸체부와 돌출부를 포함하는데;
상기 몸체부는 상기 전극 어셈블리와 전기적으로 연결되고, 상기 돌출부는 상기 몸체부에 연결되어 상기 두께 방향에 수직되는 방향을 따라 상기 수용 공간 내에 연장된다.
상기 해결수단에서, 돌출부는 엔드 캡의 두께 방향에 수직되는 방향을 따라 수용 공간 내에 연장되어 제1 리미팅부와 제2 리미팅부가 전극 단자의 돌출부에 리미팅 작용을 하도록 함으로써 전극 단자가 엔드 캡의 두께 방향을 따라 연결부재를 이탈하는 것을 한정한다.
일부 실시예에서, 상기 제1 리미팅부는 상기 제2 리미팅부보다 상기 전극 어셈블리에 더 가까이하고, 상기 제2 리미팅부의 내측벽은 천공을 한정하며, 상기 몸체부는 상기 두께 방향을 따라 상기 천공을 관통하여 상기 연결부재 밖까지 연장된다.
상기 해결수단에서, 몸체부는 엔드 캡의 두께 방향을 따라 천공을 관통하여 연결부재 밖까지 연장됨으로써 전극 단자와 기타 부재가 연결되기 용이하도록 한다.
일부 실시예에서, 상기 전극 단자는 상기 제1 리미팅부 및 제2 리미팅부와 접하여 상기 전극 단자가 상기 연결부재에 대향하여 상기 두께 방향을 따라 이동하는 것을 한정한다.
상기 해결수단에서, 전극 단자는 제1 리미팅부 및 제2 리미팅부와 접하여 전극 단자가 연결부재에 대향하여 두께 방향을 따라 이동하는 것을 효과적으로 한정할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 연결부재는 상기 엔드 캡과 실링 연결된다.
상기 해결수단에서, 연결부재는 엔드 캡과 실링 연결되어 연결부재와 엔드 캡 사이의 실링성을 담보한다.
일부 실시예에서, 상기 연결부재는 적어도 일부가 상기 전극 인출홀 내에 삽입 설치된다.
상기 해결수단에서, 연결부재는 적어도 일부가 전극 인출홀 내에 삽입 설치되어 한편으로는 연결부재에 대한 포지셔닝을 구현할 수 있고; 다른 한편으로는 전극 인출홀 내부의 공간을 합리적으로 이용하여 연결부재가 차지하는 엔드 캡 외부의 공간을 효과적으로 감소시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 전극 단자는 적어도 일부가 상기 전극 인출홀 내에 삽입 설치된다.
상기 해결수단에서, 전극 어셈블리는 적어도 일부가 전극 인출홀 내에 삽입 설치되어 전극 인출홀 내부의 공간을 합리적으로 이용함으로써 전극 단자가 차지하는 엔드 캡 외부의 공간을 효과적으로 감소시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 엔드 캡은 상기 두께 방향에서 대향되게 배치되는 제1 단면과 제2 단면을 구비하되, 상기 제1 단면은 상기 제2 단면보다 상기 전극 어셈블리에 더 가까이하고; 상기 제2 단면은 상기 제1 단면의 방향을 가리키며, 상기 연결부재는 상기 제1 단면을 초과하지 않는다.
상기 해결수단에서, 연결부재는 엔드 캡을 초과하지 않고 전극 어셈블리의 제1 단면에 더 가까이하며, 연결부재는 엔드 캡의 외부를 차지하지 않고 제1 단면에서 제2 단면과 멀리하는 일측의 공간에 위치하며, 배터리 셀에서의 기타 부품에 더 많은 공간을 내준다.
일부 실시예에서, 상기 연결부재는 상기 두께 방향에서 대향되게 배치되는 제3 단면과 제4 단면을 구비하는데; 상기 제3 단면은 상기 제1 단면과 가지런하고, 상기 제2 단면은 상기 두께 방향에서 상기 제3 단면과 상기 제4 단면 사이에 위치한다.
상기 해결수단에서, 제3 단면은 제1 단면과 가지런하여, 한편으로는 연결부재와 엔드 캡에서 전극 어셈블리와 가까이한 일측의 평탄성을 향상시키고, 다른 한편으로는 연결부재로 하여금 전극 인출홀 내에 보다 깊이 삽입 설치되도록 함으로써 연결부재가 전극 인출홀 내에 삽입 설치된 후의 안정성을 향상시킨다. 제2 단면이 두께 방향에서 제3 단면과 제4 단면 사이에 위치하므로 연결부재가 엔드 캡을 초과하는 제2 단면의 부분을 구비하게 되어 연결부재의 장착에 용이하게 된다.
일부 실시예에서, 상기 연결부재의 외측벽에는 당접부가 설치되고, 상기 당접부는 상기 두께 방향에서 상기 엔드 캡에 당접된다.
상기 해결수단에서, 연결부재의 외측벽에서의 당접부는 엔드 캡의 두께 방향에서 엔드 캡에 당접되어 연결부재가 엔드 캡 두께 방향에서의 리미팅을 구현한다.
일부 실시예에서, 상기 엔드 캡에는 상기 당접부를 수용하기 위한 수용홈이 설치된다.
상기 해결수단에서, 엔드 캡에서의 수용홈은 당접부를 수용하여 당접부가 엔드 캡 외부에서 차지하는 공간을 감소시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 당접부는 상기 연결부재의 외측벽 원주 방향을 따라 배치되고, 상기 수용홈은 상기 전극 인출홀을 에워싸고 배치된다.
상기 해결수단에서, 당접부는 연결부재의 외측벽 원주 방향을 따라 배치되고, 수용홈은 전극 인출홀을 에워싸고 배치되어 당접부도 전극 인출홀을 에워싸고 배치되도록 함으로써 연결부재가 엔드 캡에 연결된 후의 안정성을 향상시킨다.
일부 실시예에서, 상기 엔드 캡은 상기 두께 방향에서 대향되게 배치되는 제1 단면과 제2 단면을 구비하되, 상기 제1 단면은 상기 제2 단면보다 상기 전극 어셈블리에 더 가까이하고; 상기 수용홈은 상기 제1 단면 또는 상기 제2 단면에 개설된다.
상기 해결수단에서, 수용홈은 엔드 캡의 제1 단면에 개설될 수도 있고, 엔드 캡의 제2 단면에 개설될 수도 있다. 만약 수용홈이 엔드 캡의 제1 단면에 개설되면 당접부는 제1 단면이 제2 단면을 가리키는 방향을 따라 엔드 캡에 당접되고; 만약 수용홈이 엔드 캡의 제2 단면에 개설되면 당접부는 제2 단면이 제1 단면을 가리키는 방향을 따라 엔드 캡에 당접된다.
일부 실시예에서, 상기 당접부는 엔드 캡과 용접되는 용접면을 구비하며; 상기 수용홈은 상기 제1 단면에 개설되고, 상기 용접면은 상기 제1 단면과 가지런하거나; 또는, 상기 수용홈은 상기 제2 단면에 개설되고, 상기 용접면은 상기 제2 단면과 가지런하다.
상기 해결수단에서, 수용홈이 제1 단면에 개설될 경우, 당접부의 용접면은 제1 단면과 가지런하여 용접면과 제1 단면의 접합 위치에 용접함으로써 당접부와 엔드 캡을 용접 고정하기 용이하도록 할 수 있으며; 수용홈이 제2 단면에 개설될 경우, 당접부의 용접면은 제2 단면과 가지런하여 용접면과 제2 단면의 접합 위치에 용접함으로써 당접부와 엔드 캡을 용접 고정하기 용이하도록 할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 엔드 캡 어셈블리는 차단부재를 더 포함하는데; 상기 연결부재의 내윤곽과 상기 전극 단자의 외윤곽 사이에는 수용 갭이 형성되고, 상기 차단부재는 적어도 일부가 상기 수용 갭 내에 설치되어 상기 전극 단자가 상기 연결부재와 접촉하는 것을 차단한다.
상기 해결수단에서, 수용 갭 내에 위치한 차단부재는 연결부재와 전극 단자에 차단 작용을 하여 전극 단자와 연결 프레임이 직접 접촉되는 것을 차단한다.
일부 실시예에서, 상기 차단부재는 실링부를 포함하되; 상기 실링부는 적어도 일부가 상기 수용 갭 내에 위치하여 상기 전극 단자와 연결부재의 실링 연결을 구현한다.
상기 해결수단에서, 차단부재에서의 실링부를 통해 전극 단자와 연결부재의 실링 연결을 구현할 수 있고, 배터리 셀에서의 전해질(예컨대 전해액)이 연결부재와 엔드 캡 사이로부터 외부로 쉽게 누출되지 않도록 할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 차단부재는 절연부를 포함하되; 상기 절연부는 적어도 일부가 상기 수용 갭 내에 위치하여 상기 전극 단자와 연결부재의 절연 격리를 구현한다.
상기 해결수단에서, 차단부재에서의 절연부를 통해 전극 단자와 연결부재의 절연 격리를 구현할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 차단부재는 도전부를 포함하되; 상기 도전부는 적어도 일부가 상기 수용 갭 내에 위치하여 상기 전극 단자와 연결부재의 전기적인 연결을 구현한다.
상기 해결수단에서, 차단부재에서의 도전부를 통해 전극 단자와 연결부재의 전기적인 연결을 구현할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 연결부재는 일부가 상기 전극 인출홀 내에 삽입 설치되고, 상기 연결부재는 일부가 상기 전극 인출홀 밖에 위치하며; 상기 차단부재의 일부는 상기 연결부재에서 상기 전극 인출홀 밖에 위치한 부분에 피복된다.
상기 해결수단에서, 차단부재의 일부는 연결부재에서 전극 인출홀 밖에 위치한 부분에 피복되고, 차단부재는 연결부재에서 엔드 캡 밖에 노출된 부분에 대해 양호한 보호 작용을 한다.
일부 실시예에서, 상기 연결부재는 서라운드 바디와 제1 리미팅부를 포함하되;
상기 제1 리미팅부는 상기 서라운드 바디의 내측벽에 설치되어 상기 서라운드 바디의 원주 방향을 따라 배치되고, 상기 전극 단자는 적어도 일부가 상기 서라운드 바디 내에 위치하며, 상기 제1 리미팅부와 상기 전극 단자는 제1 갭을 형성하고, 상기 서라운드 바디는 상기 전극 단자와 상기 제1 갭에 연결되는 제2 갭을 형성하며, 상기 제1 갭과 제2 갭은 모두 상기 수용 갭의 일부를 형성하고, 상기 차단부재의 일부는 상기 제1 갭 내에 위치하며, 상기 차단부재의 일부는 상기 제2 갭 내에 위치한다.
상기 해결수단에서, 차단부재의 일부는 제1 리미팅부와 전극 단자에 의해 형성된 제1 갭 내에 위치하고, 차단부재의 일부는 서라운드 바디와 전극 단자에 의해 형성된 제2 갭 내에 위치하여 전극 단자와 연결부재를 차단한다. 전극 단자는 차단부재가 제1 갭 내에서의 부분을 통해 제1 리미팅부에 당접되어 제1 리미팅부가 전극 단자에 대해 축방향 리미팅 작용을 하도록 하고; 전극 단자는 차단부재가 제2 갭 내에 위치한 부분을 통해 서라운드 바디에 당접되어 서라운드 바디가 전극 단자에 대해 반경 방향 리미팅 작용을 하도록 한다.
일부 실시예에서, 상기 연결부재는 엔드 캡의 두께 방향에서 제1 리미팅부와 이격되게 배치되는 제2 리미팅부를 더 포함하는데; 상기 제2 리미팅부는 상기 서라운드 바디의 내측벽에 설치되어 상기 서라운드 바디의 원주 방향을 따라 배치되고, 상기 제2 리미팅부는 상기 전극 단자와 상기 제2 갭에 연결되는 제3 갭을 형성하며, 상기 제3 갭은 상기 수용 갭의 일부를 형성하고, 상기 차단부재의 일부는 상기 제3 갭 내에 위치한다.
상기 해결수단에서, 차단부재의 일부는 제3 갭에 위치하고, 전극 단자는 차단부재에서 제3 갭 내에 위치하는 부분을 통해 제2 리미팅부에 당접될 수 있으며, 제1 리미팅부와 제2 리미팅부의 리미팅 작용 하에 전극 단자의 축방향 이동을 한정할 수 있다.
제2 양태에서, 본 출원의 실시예는 배터리 셀을 제공하는데, 이는 하우징, 전극 어셈블리 및 제1 양태의 임의의 한 실시예에서 제공하는 엔드 캡 어셈블리를 포함하되; 하우징은 개구를 구비하고; 전극 어셈블리는 상기 하우징 내에 수용되며; 상기 엔드 캡은 상기 개구에 커버되도록 구성되고, 상기 전극 단자는 상기 전극 어셈블리와 전기적으로 연결되도록 구성된다.
제3 양태에서, 본 출원의 실시예에서 제공하는 배터리는, 박스 바디와 제2 양태의 임의의 한 실시예에서 제공하는 배터리 셀을 포함하는데, 상기 배터리 셀은 상기 박스 바디 내에 수용된다.
제4 양태에서, 본 출원의 실시예는 용전 기기를 제공하는데, 이는 제2 양태의 임의의 한 실시예에서 제공하는 배터리 셀을 포함한다.
제5 양태에서, 본 출원의 실시예는 배터리 셀의 제조방법을 제공하는데, 이는 개구를 구비하는 하우징을 제공하는 단계; 전극 어셈블리를 제공하는 단계; 엔드 캡, 전극 단자 및 연결부재를 포함하되, 상기 엔드 캡에는 전극 인출홀이 설치되고, 상기 전극 인출홀은 상기 엔드 캡의 두께 방향에서 상기 엔드 캡을 관통하며, 상기 전극 단자는 상기 전극 어셈블리와 전기적으로 연결되고, 상기 연결부재는 상기 엔드 캡을 연결하여 상기 전극 단자를 고정시키며, 여기서, 상기 전극 단자와 상기 전극 인출홀은 대향되게 설치되고, 상기 전극 단자가 상기 두께 방향에서의 투영은 상기 엔드 캡이 상기 두께 방향에서의 투영과 중첩되지 않는, 엔드 캡 어셈블리를 제공하는 단계; 상기 전극 어셈블리를 상기 하우징 내에 수용하는 단계; 상기 엔드 캡을 상기 개구에 커버하고, 상기 전극 단자와 상기 전극 어셈블리를 전기적으로 연결시키는 단계를 포함한다.
제6 양태에서 본 출원의 실시예는 배터리 셀의 제조기기를 더 제공하는데, 이는 제1 제공장치, 제2 제공장치, 제3 제공장치 및 조립장치를 포함하며; 제1 제공장치는 개구를 구비하는 하우징을 제공하고; 제2 제공장치는 전극 어셈블리를 제공하며; 제3 제공장치는 엔드 캡 어셈블리를 제공하는데, 엔드 캡 어셈블리는 엔드 캡, 전극 단자 및 연결부재를 포함하고, 상기 엔드 캡에는 전극 인출홀이 설치되며, 상기 전극 인출홀은 상기 엔드 캡의 두께 방향에서 상기 엔드 캡을 관통하고, 상기 전극 단자는 상기 전극 어셈블리와 전기적으로 연결되며, 상기 연결부재는 상기 엔드 캡을 연결하여 상기 전극 단자를 고정시키는데, 여기서, 상기 전극 단자와 상기 전극 인출홀은 대향되게 설치되고, 상기 전극 단자가 상기 두께 방향에서의 투영은 상기 엔드 캡이 상기 두께 방향에서의 투영과 중첩되지 않으며; 조립장치는 상기 전극 어셈블리를 상기 하우징 내에 수용하고, 상기 엔드 캡을 상기 개구에 커버하며; 여기서, 상기 전극 단자는 상기 전극 어셈블리와 전기적으로 연결된다.
상기 해결수단에서, 연결부재는 전극 단자와 엔드 캡을 연결하는 작용을 하여 전극 단자와 엔드 캡을 고정한다. 전극 단자는 전극 인출홀과 대향되게 설치되고, 전극 단자가 두께 방향에서의 투영과 엔드 캡이 두께 방향에서의 투영이 중첩되지 않아, 즉 전극 단자가 엔드 캡의 전극 인출홀을 커버하지 않아 전극 단자의 반경 방향 사이즈가 더 작아지도록 하므로 전극 단자가 차지하는 공간을 감소시키고, 재료를 절약하며, 더 나은 경제성을 구비한다.
본 출원의 실시예의 기술적 해결수단을 보다 뚜렷이 하기 위하여 아래에는 실시예에서 사용해야 할 도면에 대해 간단히 소개하고자 하는데, 아래 설명에서의 도면은 단지 본 출원의 일부 실시예로서, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 진보적인 창출에 힘쓸 필요가 없이 이러한 도면에 따라 기타 도면을 획득할 수 있다는 것은 자명한 것이다.
도 1은 본 출원의 일부 실시예에서 제공하는 차량의 구조 모식도이고;
도 2는 본 출원의 일부 실시예에서 제공하는 배터리의 폭발 선도이며;
도 3은 도 2에 도시된 배터리 모듈의 구조 모식도이고;
도 4는 본 출원의 일부 실시예에서 제공하는 배터리 셀의 폭발 선도이며;
도 5는 본 출원의 일부 실시예에서 제공하는 전극 어셈블리의 구조 모식도이고;
도 6은 본 출원의 일부 실시예에서 제공하는 엔드 캡 어셈블리의 구조 모식도이며;
도 7은 도 6에 도시된 엔드 캡 어셈블리의 평면도이고;
도 8은 본 출원의 또 다른 일부 실시예에서 제공하는 엔드 캡 어셈블리의 구조 모식도이며;
도 9는 본 출원의 또 다른 일부 실시예에서 제공하는 엔드 캡 어셈블리의 구조 모식도이고;
도 10은 본 출원기타 실시예에서 제공하는 전극 어셈블리의 구조 모식도이며;
도 11은 본 출원의 일부 실시예에서 제공하는 전극 단자와 연결부재의 연결(직접적인 연결) 모식도이고;
도 12는 본 출원의 또 다른 일부 실시에서 제공하는 전극 단자와 연결부재의 연결(직접적인 연결) 모식도이며;
도 13은 본 출원의 일부 실시예에서 제공하는 전극 단자와 연결부재의 연결(간접적인 연결) 모식도이고;
도 14는 본 출원의 또 다른 일부 실시예에서 제공하는 전극 단자와 연결부재의 연결(간접적인 연결) 모식도이며;
도 15는 본 출원의 또 다른 일부 실시예에서 제공하는 전극 단자와 연결부재의 연결(간접적인 연결) 모식도이고;
도 16은 본 출원의 다른 일부 실시예에서 제공하는 전극 단자와 연결부재의 연결(간접적인 연결) 모식도이며;
도 17은 본 출원의 또 다른 일부 실시예에서 제공하는 전극 단자와 연결부재의 연결(간접적인 연결) 모식도이고;
도 18은 본 출원의 또 다른 일부 실시예에서 제공하는 전극 단자와 연결부재의 연결(간접적인 연결) 모식도이며;
도 19는 본 출원의 일부 실시예에서 제공하는 전극 단자, 연결부재 및 엔드 캡의 연결 모식도이고;
도 20은 본 출원의 일부 실시예에서 제공하는 배터리 셀의 제조방법의 흐름도이며;
도 21은 본 출원의 일부 실시예에서 제공하는 배터리 셀의 제조기기의 예시적인 블록도이고;
도면에서, 도면은 실제 비율에 따라 제작하지 않았다.
본 출원의 실시예의 목적, 기술적 해결수단 및 장점이 보다 뚜렷하도록 하기 위하여 이하 본 출원의 실시예의 도면과 결부하여 본 출원의 실시예의 기술적 해결수단을 뚜렷하고 완전하게 설명하고자 하는데 설명된 실시예는 단지 본 출원의 일부 실시예일 뿐 모든 실시예가 아님은 자명한 것이다. 본 출원의 실시예에 기반하여 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들이 진보적인 창출에 힘쓸 필요가 없이 획득한 모든 기타 실시예는 모두 본 출원의 보호범위에 속한다.
별도로 정의하지 않은 한, 본 출원에서 사용하는 모든 기술적 용어와 과학적 용어는 본 출원이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들이 통상적으로 이해하는 의미와 동일하고; 본 출원의 명세서에서 사용하는 용어는 구체적인 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐 본 출원을 한정하기 위한 것이 아니며; 본 출원의 명세서와 청구범위 및 상기 도면의 간단한 설명에서의 용어 "포함"과 "구비" 및 이들의 임의의 변형은 배타적이지 않은 포함을 포괄하기 위한 것이다. 본 출원의 명세서와 청구범위 또는 상기 도면에서의 용어 "제1", "제2" 등은 상이한 상대를 구별하기 위한 것일 뿐 특정된 순서 또는 주종관계를 설명하기 위한 것이 아니다.
본 출원에서 언급한 "실시예”는 실시예와 결부하여 설명한 특정된 특징, 구조 또는 특성이 본 출원의 적어도 한 실시예에 포함될 수 있다는 것을 의미한다. 명세서에서의 각 위치에 상기 구절이 나타나는 것은 모두 동일한 실시예를 가리키는 것이 아니고, 기타 실시예와 서로 배제하는 독립적이거나 대안적인 실시예도 아니다.
본 출원의 설명에서, 설명해야 할 것은, 별도로 명확하게 규정하고 한정하지 않은 한, 용어 "장착", "서로 연결", "연결", "부접"은 응당 일반화한 의미로 이해되어야 하는 바, 예를 들면, 고정 연결일 수도 있고, 해체 가능한 연결, 또는 일체로 연결되는 것일 수도 있으며; 직접적인 연결일 수도 있고, 중간 매체를 통한 간접적인 연결일 수도 있으며, 두 개의 소자 내부의 연통일 수도 있다. 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 구체적인 상황에 따라 상기 용어가 본 출원에서의 구체적인 의미를 이해할 수 있다.
본 출원의 실시예에서, 동일한 도면부호는 동일한 부품을 나타내고, 간결함을 위하여 상이한 실시예에서는 동일한 부품의 상세한 설명을 생략한다. 도면에 도시된 본 출원의 실시예의 각 부품의 두께, 길이와 너비 등 사이즈 및 집적 장치의 전체 두께, 길이와 너비 등 사이즈는 단지 예시적인 설명을 위한 것일 뿐 본 출원에 대해 그 어떤 한정도 하지 말아야 한다는 것을 이해해야 한다.
본 출원에 나타나는 "다수"는 두 개 이상(두 개를 포함)을 지칭한다.
본 출원에서, 배터리 셀은 리튬 이온 이차 전지, 리튬 이온 일차 전지, 리튬 유황 배터리, 나트륨 리튬 이온 배터리, 나트륨 이온 배터리 또는 마그네슘 이온 배터리 등을 포함할 수 있으며, 본 출원의 실시예는 이에 대해 한정하지 않는다. 배터리 셀은 원기둥체, 편평체, 직육면체 또는 기타 모양 등을 이룰 수 있으며, 본 출원의 실시예는 이에 대해서도 한정하지 않는다. 배터리 셀은 일반적으로 패키징 방식에 따라 기둥형 배터리 셀, 정사각형 배터리 셀 및 소프트팩 배터리 셀과 같은 세 가지로 분류될 수 있으며, 본 출원의 실시예는 이에 대해서도 한정하지 않는다.
본 출원의 실시예에서 언급한 배터리는 하나 또는 다수의 배터리 셀을 포함하여 더 높은 전압 및 용량을 제공하는 단일한 물리적 모듈을 지칭한다. 예를 들면, 본 출원에서 언급한 배터리는 배터리 모듈 또는 배터리 팩 등을 포함할 수 있다. 배터리는 일반적으로 하나 또는 다수의 배터리 셀을 패키징하는 박스 바디를 포함한다. 박스 바디는 액체 또는 기타 이물질이 배터리 셀의 충전 또는 방전에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
배터리 셀은 전극 어셈블리와 전해액을 포함하고, 전극 어셈블리는 양극 플레이크, 음극 플레이크 및 세퍼레이터를 포함한다. 배터리 셀은 주요하게 금속 이온에 의해 양극 플레이크와 음극 플레이크 사이에서 이동하여 작업한다. 양극 플레이크는 양극 집전체와 양극 활성물질층을 포함하는데, 양극 활성물질층은 양극 집전체의 표면에 코팅되고, 양극 활성물질층을 코팅하지 않은 양극 집전체는 양극 활성물질층을 코팅한 양극 집전체에 돌출되며, 양극 활성물질을 코팅하지 않은 양극 집전체는 양극 탭으로 사용된다. 리튬 이온 배터리를 예로 들면, 양극 집전체의 재료는 알루미늄 일 수 있고, 양극 활성물질은 코발트산 리튬, 인산철 리튬, 삼원 리튬 또는 망간산 리튬 등 일 수 있다. 음극 플레이크는 음극 집전체와 음극 활성물질층을 포함하는데, 음극 활성물질층은 음극 집전체의 표면에 코팅되고, 음극 활성물질층을 코팅하지 않은 음극 집전체는 음극 활성물질층을 코팅한 음극 집전체에 돌출되며, 음극 활성물질층을 코팅하지 않은 음극 집전체는 음극 탭으로 사용된다. 음극 집전체의 재료는 구리 일 수 있고, 음극 활성물질은 탄소 또는 규소 등 일 수 있다. 큰 전류가 흘러도 퓨즈가 발생하지 않도록 담보하기 위하여 양극 탭의 수량은 다수이고 함께 적층되며, 음극 탭의 수량도 다수이고 함께 적층된다. 세퍼레이터의 재질은 PP(polypropylene, 폴리프로필렌) 또는 PE(polyethylene, 폴리에틸렌) 등 일 수 있다. 이 외에, 전극 어셈블리는 권취형 구조 일 수도 있고 적층형 구조 일 수도 있으나 본 출원의 실시예는 이에 한정되지 않는다.
배터리 셀은 하우징과 엔드 캡 어셈블리를 더 포함할 수 있는데, 엔드 캡 어셈블리는 하우징을 캡핑하여 전극 어셈블리와 전해액에 하나의 밀폐된 공간을 제공하고, 전극 어셈블리는 엔드 캡 어셈블리의 전극 단자와 전기적으로 연결되며, 전극 어셈블리의 전기 에너지는 엔드 캡 어셈블리의 전극 단자를 통해 하우징 밖에 인출될 수 있다.
발명자는, 일반적인 엔드 캡 어셈블리에 있어서, 전극 단자가 엔드 캡의 구조적인 한정을 받아 전극 단자가 차지하는 공간이 크다는 것을 발견하였다. 연구를 거쳐, 엔드 캡 어셈블리에서, 전극 단자는 엔드 캡의 전극 인출홀을 커버해야 하므로 전극 단자가 차지하는 공간이 크다는 것을 발견하였다.
이 점을 감안하여, 본 출원의 실시예는 기술적 해결수단을 제공하는 바, 연결부재를 통해 전극 단자와 엔드 캡을 고정하고, 전극 단자를 전극 인출홀과 대향되게 설치하며, 전극 단자가 두께 방향에서의 투영이 엔드 캡이 두께 방향에서의 투영과 중첩되지 않도록 한다. 이로써 전극 단자의 반경 방향 사이즈가 더 작아지도록 하므로 전극 단자가 차지하는 공간을 감소시키고, 재료를 절약하며, 더 나은 경제성을 구비한다.
본 출원의 실시예에서 설명하는 기술적 해결수단은 배터리 및 배터리를 사용하는 용전 기기에 적용된다.
용전 기기는 차량, 휴대폰, 휴대용 기기, 노트북, 선박, 우주설비, 전기장난감 및 전동공구 등 일 수 있다. 차량은 연료 자동차, 가스 자동차 또는 신재생에너지 자동차 일 수 있고, 신재생에너지 자동차는 순수전기 자동차, 하이브리드 자동차 또는 주행거리 연장 자동차 등 일 수 있으며; 우주설비는 비행기, 로켓, 우주 왕복선 및 우주선 등을 포함하고; 전기장난감은 고정형 또는 이동형 전기장난감, 예를 들면, 게임기, 전기 자동차 장난감, 전기 선박 장난감 및 전기 비행기 장난감 등을 포함하며; 전동공구는 금속 절삭 전동공구, 연마 전동공구, 조립 전동공구 및 드릴, 전동 그라인더, 전동 렌치, 전동 스크루 드라이버, 전동 해머, 임팩트 드릴, 콘크리트 진동기 및 전기 대패와 같은 철도용 전동공구를 포함한다. 본 출원의 실시예는 상기 용전 기기를 특별히 한정하지 않는다.
이하 실시예는 설명의 편리를 위하여 용전 기기가 차량인 것을 예로 들어 설명한다.
도 1을 참조하면, 도 1은 본 출원의 일부 실시예에서 제공하는 차량(1000)의 구조 모식도로서, 차량(1000)의 내부에는 배터리(100)가 설치되고, 배터리(100)는 차량(1000)의 저부 또는 앞부분 또는 뒷부분에 설치될 수 있다. 배터리(100)는 차량(1000)의 전력 공급에 사용될 수 있는 바, 예를 들면, 배터리(100)는 차량(1000)의 작동 전원으로 사용될 수 있다.
차량(1000)은 제어기(200) 및 모터(300)를 더 포함할 수 있는데, 제어기(200)는 배터리(100)로 하여금 모터(300)에 전력을 공급하도록 제어하는 바, 예를 들면, 차량(1000)이 작동, 네비게이션 및 주행할 경우의 작업 전력 수요에 사용된다.
일부 실시예에서, 배터리(100)는 차량(1000)의 작동 전원으로 사용될 수 있을 뿐만 아니라 차량(1000)의 구동 전원으로 사용되어 연료유 또는 천연 가스를 대체하거나 일부 대체하여 차량(1000)에 구동력을 제공한다.
도 2를 참조하면, 도 2는 본 출원의 일부 실시예에서 제공하는 배터리(100)의 폭발 선도이고, 배터리(100)는 박스 바디(10)와 배터리 셀(20)(도 2 미도시)을 포함하며, 배터리 셀(20)은 박스 바디(10) 내에 수용된다.
박스 바디(10)는 배터리 셀(20)에 밀폐 공간을 제공하고, 박스 바디(10)는 원기둥체, 직육면체 등과 같은 여러 가지 모양일 수 있다. 도 2에서, 예시적으로, 박스 바디(10)는 직육면체이다.
일부 실시예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 박스 바디(10)는 제1 부분(11) 및 제2 부분(12)을 포함할 수 있는데, 제1 부분(11)과 제2 부분(12)은 서로 캡핑되어 배터리 셀(20)을 수용하기 위한 실링 공간(13)을 한정한다. 제1 부분(11)은 일측이 개구된 중공 구조 일 수 있고, 제2 부분(12)도 일측이 개구된 중공 구조 일 수 있으며, 제2 부분(12)의 개구측은 제1 부분(11)의 개구측에 캡핑되어 실링 공간(13)을 가지는 박스 바디(10)를 형성할 수 있다.
도 2에서, 제2 부분(12)은 제1 부분(11)의 상측에 위치하고, 제2 부분(12)은 어퍼 박스 바디라고 지칭될 수 있으며, 제1 부분(11)은 로어 박스 바디라고 지칭될 수 있다.
배터리(100)에서, 배터리 셀(20)은 하나일 수도 있고 다수일 수도 있다. 만약 배터리 셀(20)이 다수이면 다수의 배터리 셀(20) 사이는 직렬 연결 또는 병렬 연결 또는 혼합 연결될 수 있는데, 혼합 연결이란 다수의 배터리 셀(20)에 직렬 연결도 존재하고 병렬 연결도 존재하는 것을 지칭한다. 다수의 배터리 셀(20) 사이는 직렬 연결되거나 병렬 연결되거나 혼합 연결된 다음, 다수의 배터리 셀(20)이 구성한 전체를 박스 바디(10) 내에 수용할 수 있으며; 물론, 다수의 배터리 셀(20)이 먼저 직렬 연결되거나 병렬 연결되거나 혼합 연결되어 배터리 모듈(30)을 조성하고, 다수의 배터리 모듈(30)이 다시 직렬 연결되거나 병렬 연결되거나 혼합 연결되어 하나의 전체를 이루는 동시에 박스 바디(10) 내에 수용될 수도 있다. 배터리 셀(20)은 원기둥체, 편평체, 직육면체 또는 기타 모양 등을 이룰 수 있다.
일부 실시예에서, 도 3을 참조하면, 도 3은 도 2에 도시된 배터리 모듈(30)의 구조 모식도이다. 배터리 셀(20)은 다수이고, 다수의 배터리 셀(20)은 먼저 직렬 연결되거나 병렬 연결되거나 혼합 연결되어 배터리 모듈(30)을 조성하고, 다수의 배터리 모듈(30)이 다시 직렬 연결되거나 병렬 연결되거나 혼합 연결되어 하나의 전체를 이루는 동시에 박스 바디(10) 내에 수용된다.
일부 실시예에서, 배터리(100)는 합류부품(31)을 더 포함할 수 있는데, 다수의 배터리 셀(20) 사이는 합류부품(31)을 통해 전기적으로 연결되어 다수의 배터리 셀(20)의 직렬 연결 또는 병렬 연결 또는 혼합 연결을 구현할 수 있다. 두 개의 배터리 셀(20)의 직렬 연결을 예로 들면, 하나의 배터리 셀(20)의 양극 단자와 다른 한 배터리 셀(20)의 음극 단자는 합류부품(31)을 통해 연결되어 두 개의 배터리 셀(20)의 직렬 연결을 구현한다.
도 4를 참조하면, 도 4는 본 출원의 일부 실시예에서 제공하는 배터리 셀(20)의 폭발 선도이다. 배터리 셀(20)은 하우징(21), 전극 어셈블리(22) 및 엔드 캡 어셈블리(23)를 포함할 수 있는데, 하우징(21)은 개구(211)를 구비하고, 전극 어셈블리(22)는 하우징(21) 내에 수용되며, 엔드 캡 어셈블리(23)는 개구(211)에 커버되는 엔드 캡(231) 및 전극 어셈블리(22)와 전기적으로 연결되는 전극 단자(232)를 포함한다.
하우징(21)의 재질은 구리, 철, 알루미늄, 스틸, 알루미늄 합금 등과 같은 여러 가지일 수 있고, 본 출원의 실시예는 이에 대해 특별히 한정하지 않는다.
하우징(21)은 원기둥체, 직육면체 등과 같은 여러 가지 모양일 수 있다. 하우징(21)의 모양은 전극 어셈블리(22)의 구체적인 모양에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 만약 전극 어셈블리(22)가 원기둥체 구조이면 하우징(21)은 원기둥체 구조를 사용할 수 있고; 만약 전극 어셈블리(22)가 직육면체 구조이면 하우징(21)은 직육면체 구조를 사용할 수 있다. 도 4에서, 예시적으로, 하우징(21)과 전극 어셈블리(22)는 모두 직육면체 구조이다.
전극 어셈블리(22)는 양극 플레이크(221), 음극 플레이크(222) 및 세퍼레이터(223)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 도 5를 참조하면, 도 5는 본 출원의 일부 실시예에서 제공하는 전극 어셈블리(22)의 구조 모식도이고, 전극 어셈블리(22)는 양극 플레이크(221), 세퍼레이터(223) 및 음극 플레이크(222)가 권취되어 형성한 권취형 구조일 수 있다. 또 다른 일부 실시예에서, 전극 어셈블리(22)는 양극 플레이크(221), 세퍼레이터(223) 및 음극 플레이크(222)가 적층되게 배치되어 형성한 적층형 구조일 수도 있다.
일부 실시예에서, 전극 어셈블리(22)는 양극 탭(도면 미도시) 및 음극 탭(도면 미도시)을 더 포함할 수 있는데, 양극 플레이크(221)에 양극 활성물질층이 코팅되지 않은 양극 집전체를 양극 탭으로 사용할 수 있고, 음극 플레이크(222)에서 음극 활성물질층이 코팅되지 않은 음극 집전체를 음극 탭으로 사용할 수 있다.
본 출원의 실시예에서, 엔드 캡 어셈블리(23)의 엔드 캡(231)은 하우징(21)의 개구(211)를 커버하여 배터리 셀(20)을 수용하기 위한 밀폐 공간(도면 미도시)을 형성한다. 밀폐 공간은 전해액과 같은 전해질을 수용하는데 더 사용된다. 엔드 캡 어셈블리(23)의 전극 단자(232)는 전극 어셈블리(22)의 전기 에너지를 출력하는 부품으로 사용되고, 전극 단자(232)는 전극 어셈블리(22)와 전기적으로 연결, 즉 전극 단자(232)는 전극 어셈블리(22)의 탭과 전기적으로 연결되는 바, 전극 단자(232)와 탭은 전환 시트(235)(도 6을 참조)를 통해 연결되어 전극 단자(232)와 탭의 전기적인 연결을 구현한다.
설명해야 할 것은, 하우징(21)의 개구(211)는 하나일 수도 있고, 두 개 일 수도 있다.
일부 실시예에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 하우징(21)의 개구(211)는 하나이고, 엔드 캡 어셈블리(23)도 하나이며, 엔드 캡 어셈블리(23)에는 두 개의 전극 단자(232)가 설치되고, 두 개의 전극 단자(232)는 각각 양극 전극 단자와 음극 전극 단자일 수 있으며, 양극 전극 단자와 음극 전극 단자는 각각 전극 어셈블리(22)의 양극 탭 및 음극 탭과 전기적으로 연결된다. 이러한 구조를 가지는 배터리 셀(20)은 정사각형 배터리 셀(20)일 수 있다.
또 다른 일부 실시예에서, 하우징(21)의 개구(211)는 두 개이고, 예를 들어, 두 개의 개구(211)는 하우징(21)의 대향되는 양측에 설치되며, 엔드 캡 어셈블리(23)도 두 개이고, 두 개의 엔드 캡 어셈블리(23)는 각각 하우징(21)의 두 개의 개구(211)에 캡핑된다. 이러한 경우, 하나의 엔드 캡 어셈블리(23)에서의 전극 단자(232)는 양극 전극 단자로서, 전극 어셈블리(22)의 양극 탭과 전기적으로 연결될 수 있고; 다른 한 엔드 캡 어셈블리(23)에서의 전극 단자(232)는 음극 전극 단자로서, 전극 어셈블리(22)의 음극 플레이크(222)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 구조를 가지는 배터리 셀(20)은 기둥형 배터리 셀(20)일 수 있다.
일부 실시예에서, 배터리 셀(20)은 압력 방출 기구(24)를 더 포함할 수 있는데, 압력 방출 기구(24)는 엔드 캡(231)에 장착되고, 압력 방출 기구(24)는 배터리 셀(20)의 내부 압력 또는 온도가 기설정 값에 도달할 때 배터리 셀(20) 내부의 압력을 방출한다.
예시적으로, 압력 방출 기구(24)는 방폭 밸브, 방폭 디스크, 에어 밸브, 압력 릴리프 밸브 또는 안전 밸브 등일 수 있다.
이하 도면과 결부하여 엔드 캡 어셈블리(23)의 구체적인 구조를 상세하게 설명한다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 도 6은 본 출원의 일부 실시예에서 제공하는 엔드 캡 어셈블리(23)의 구조 모식도이고, 도 7은 도 6에 도시된 엔드 캡 어셈블리(23)의 평면도이다. 엔드 캡 어셈블리(23)는 엔드 캡(231), 전극 단자(232) 및 연결부재(233)를 포함한다. 엔드 캡(231)에는 전극 인출홀(2311)이 설치되고, 전극 인출홀(2311)은 엔드 캡(231)의 두께 방향(Z)에서 엔드 캡(231)을 관통한다. 전극 단자(232)는 전극 어셈블리(22)(도 4를 참조)와 전기적으로 연결된다. 연결부재(233)는 엔드 캡(231)과 연결되어 전극 단자(232)를 고정시킨다. 여기서, 전극 단자(232)와 전극 인출홀(2311)은 대향되게 설치되고, 전극 단자(232)가 엔드 캡(231)의 두께 방향(Z)에서의 투영은 엔드 캡(231)이 두께 방향(Z)에서의 투영과 중첩되지 않는다.
전극 단자(232)와 전극 인출홀(2311)이 대향되게 설치되고, 전극 단자(232)가 엔드 캡(231)의 두께 방향(Z)에서의 투영은 엔드 캡(231)이 두께 방향(Z)에서의 투영과 중첩되지 않으므로, 즉 전극 단자(232)가 엔드 캡(231)에서의 전극 인출홀(2311)을 커버하지 않으므로 전극 단자(232)의 반경 방향(엔드 캡(231)의 두께 방향(Z)에 수직되는 방향) 사이즈가 더 작아 전극 단자(232)가 차지하는 공간을 감소시키고, 재료를 절약하며, 더 나은 경제성을 구비한다.
설명해야 할 것은, 상기 전극 단자(232)의 반경 방향은 전극 단자(232)를 원기둥형에만 한정하지 않는 바, 전극 단자(232)는 다각 기둥형과 같은 기타 모양일 수도 있다. 전극 단자(232)와 전극 인출홀(2311)은 대향되게 설치되는 바, 즉 전극 단자(232)와 전극 인출홀(2311)은 엔드 캡(231)의 두께 방향(Z)에서 기본적으로 정렬되고, 전극 단자(232)와 전극 인출홀(2311)은 동축으로 설치될 수 있으며, 전극 단자(232)의 축선은 전극 인출홀(2311)의 축선과 평행되게 설치될 수도 있다. 전극 단자(232)와 전극 인출홀(2311)이 대향되게 설치되고, 전극 단자(232)가 엔드 캡(231)의 두께 방향(Z)에서의 투영은 엔드 캡(231)이 두께 방향(Z)에서의 투영과 중첩되지 않으므로, 만약 전극 단자(232)를 엔드 캡(231)의 두께 방향(Z)을 따라 이동시키면 전극 단자(232)는 엔드 캡(231)과 간섭되지 않고 전극 인출홀(2311)을 관통하게 된다.
엔드 캡 어셈블리(23)에서, 전극 단자(232)는 하나일 수도 있고 두 개 일 수도 있다. 만약 엔드 캡 어셈블리(23)에서의 전극 단자(232)가 하나이면 엔드 캡(231)에서의 전극 인출홀(2311)도 하나로 설치될 수 있다. 배터리 셀(20)에서, 엔드 캡 어셈블리(23)는 두개로 설치될 수 있는데, 하나의 엔드 캡 어셈블리(23)의 전극 단자(232)는 양극 전극 단자이고, 다른 한 엔드 캡 어셈블리(23)의 전극 단자(232)는 음극 전극 단자이다. 만약 엔드 캡 어셈블리(23)가 두 개이면 엔드 캡(231)의 전극 인출홀(2311)도 두 개로 설치될 수 있다. 배터리 셀(20)에서, 엔드 캡 어셈블리(23)는 하나로 설치될 수 있는데, 엔드 캡 어셈블리(23)에서의 하나의 전극 단자(232)는 양극 전극 단자이고, 엔드 캡 어셈블리(23)에서의 다른 한 전극 단자(232)는 음극 전극 단자이다. 도 7에서는 엔드 캡 어셈블리(23)에서의 전극 단자(232)가 두 개인 경우를 예시적으로 도시하였다.
일부 실시예에서, 계속하여 도 6을 참조하면, 엔드 캡 어셈블리(23)는 전환 시트(235)를 더 포함할 수 있는데, 전극 단자(232)와 전극 어셈블리(22)(도 4를 참조)는 전환 시트(235)를 통해 전기적으로 연결된다.
전환 시트(235)는 구리, 철, 알루미늄 등과 같은 금속 도체일 수 있다.
예시적으로, 전환 시트(235)는 시트 몸체(2351)와 돌기(2352)를 포함하는데, 시트 몸체(2351)는 엔드 캡(231)에서 전극 어셈블리(22)와 가까이하는 일측에 설치되고, 시트 몸체(2351)는 전극 어셈블리(22)의 탭과 연결되며, 돌기(2352)는 시트 몸체(2351)에 연결되어 시트 몸체(2351)에서 엔드 캡(231)과 가까이하는 일측으로부터 돌출되며, 돌기(2352)는 전극 인출홀(2311) 내에 연장되어 전극 단자(232)와 연결됨으로써 전극 단자(232)와 전극 어셈블리(22)의 전기적인 연결을 구현할 수 있다.
일부 실시예에서, 엔드 캡 어셈블리(23)는 절연부재(236)를 더 포함할 수 있는데, 절연부재(236)는 엔드 캡(231)과 전환 시트(235)의 절연 격리를 구현한다.
예시적으로, 엔드 캡(231)의 두께 방향(Z)에서, 절연부재(236)는 적어도 일부가 전환 시트(235)의 시트 몸체(2351)와 엔드 캡(231) 사이에 위치하여 엔드 캡(231)과 전환 시트(235)의 절연 격리를 구현한다.
절연부재(236)는 엔드 캡(231)과 전환 시트(235) 사이에서 절연 작용을 하고, 절연부재(236)는 절연 재질이며, 이는 고무, 플라스틱 등 재질로 제조될 수 있고, 플라스틱은 PBT(Polybutylene terephthalate, 폴리부틸렌 테레프탈레이트), PET(Polyethylene terephthalate, 폴리에틸렌 테레프탈레이트), PA(Polyamide, 폴리아미드) 등일 수 있다.
엔드 캡 어셈블리(23)에서, 엔드 캡(231)은 하우징(21)(도 4를 참조)의 개구(211)에 캡핑된다. 엔드 캡(231)은 판형 구조일 수 있는 바, 이는 원형, 직사각형 등일 수 있다. 엔드 캡(231)의 모양은 하우징(21)의 모양에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 하우징(21)이 직육면체이면 엔드 캡(231)은 직사각형의 엔드 캡을 사용할 수 있고, 또 예를 들면, 하우징(21)이 원기둥체이면 엔드 캡(231)은 원형 엔드 캡을 사용할 수 있다.
엔드 캡(231)은 이의 두께 방향(Z)에서 대향되는 제1 단면(2312)과 제2 단면(2313)을 가지는데, 제1 단면(2312)은 제2 단면(2313)보다 전극 어셈블리(22)(도 4를 참조)에 더 가까이하고, 전극 인출홀(2311)은 제1 단면(2312)과 제2 단면(2313)을 관통한다.
엔드 캡(231)의 전극 인출홀(2311)은 동일한 직경의 구멍일 수 있는 바, 즉 전극 인출홀(2311)의 반경은 엔드 캡(231)의 두께 방향(Z)에서 변하지 않는다. 엔드 캡(231)의 전극 인출홀(2311)은 직경이 변하는 구멍일 수도 있는 바, 예를 들어 계단 구멍일 수도 있다. 물론, 전극 단자(232)는 동일한 직경의 원기둥 구조일 수도 있고 직경이 변하는 구조일 수도 있는 바, 예를 들어 계단축일 수도 있다. 전극 인출홀(2311)의 최대 직경은 전극 단자(232)의 최대 직경보다 작아 전극 단자(232)가 엔드 캡(231)의 두께 방향(Z)에서의 투영은 엔드 캡(231)이 두께 방향(Z)에서의 투영과 중첩되지 않도록 한다.
본 출원의 실시예에서, 연결부재(233)는 전극 단자(232)와 엔드 캡(231)을 연결하는 작용을 하여 전극 단자(232)와 엔드 캡(231)을 고정시킨다. 연결부재(233)와 엔드 캡(231)은 여러 가지 연결 방식을 통해 연결될 수 있고, 전극 단자(232)와 연결부재(233)도 여러 가지 연결 방식을 통해 연결될 수 있다. 이하 연결부재(233)와 엔드 캡(231)이 연결되는 구체적인 구조, 및 전극 단자(232)와 연결부재(233)가 연결되는 구체적인 구조를 상세하게 설명한다.
우선 연결부재(233)와 엔드 캡(231)이 연결되는 구체적인 구조를 상세하게 설명한다.
일부 실시예에서, 연결부재(233)는 엔드 캡(231)과 실링 연결되어 연결부재(233)와 엔드 캡(231) 사이의 실링성을 담보하고, 배터리 셀(20)에서의 전해질(예컨대 전해액)이 연결부재(233)와 엔드 캡(231)의 연결위치로부터 쉽게 외부로 누출되지 않게 된다.
연결부재(233)와 엔드 캡(231) 사이의 실링 연결은 여러 가지 방식을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 연결부재(233)와 엔드 캡(231) 사이의 컴팩트한 배합을 통해 양자의 실링 연결을 구현하고, 또 예를 들면, 연결부재(233)와 엔드 캡(231) 사이에 실링부재를 설치하는 것을 통해 양자의 실링 연결을 구현하며, 또 예를 들면, 연결부재(233)와 엔드 캡(231)을 용접하여 양자의 실링 연결을 구현할 수 있다.
일부 실시예에서, 연결부재(233)는 적어도 일부가 전극 인출홀(2311) 내에 삽입 설치된다. 이러한 구조는 한편으로는 연결부재(233)에 대한 포지셔닝을 구현할 수 있고; 다른 한편으로는 전극 인출홀(2311) 내부의 공간을 합리적으로 이용하여 연결부재(233)가 차지하는 엔드 캡(231) 외부의 공간을 효과적으로 감소시킬 수 있다.
본 실시예에서, 여러 가지 방식을 통해 연결부재(233)와 엔드 캡(231) 사이의 실링 연결을 구현할 수 있다. 예를 들어, 연결부재(233)의 외측벽과 전극 인출홀(2311)의 홀벽은 컴팩트한 배합을 이루어 연결부재(233)와 엔드 캡(231) 사이의 실링 연결을 구현하고; 또 예를 들면, 전극 인출홀(2311)의 홀벽과 연결부재(233)의 외측벽 사이에 밀폐링이 설치되어 연결부재(233)와 엔드 캡(231) 사이의 실링 연결을 구현하며; 또 예를 들면, 연결부재(233)와 엔드 캡(231)은 용접의 방식을 통해 함께 연결되어 땜납이 연결부재(233)의 외측벽과 전극 인출홀(2311)의 홀벽 사이의 갭을 막아 연결부재(233)와 엔드 캡(231) 사이의 실링 연결을 구현한다.
일부 실시예에서, 엔드 캡(231)의 제2 단면(2313)이 제1 단면(2312)을 가리키는 방향을 따라 연결부재(233)는 엔드 캡(231)의 제1 단면(2312)을 초과하지 않는다. 이러한 구조는 연결부재(233)가 엔드 캡(231)의 외부를 차지하지 않고 제1 단면(2312)에서 제2 단면(2313)과 멀리하는 일측의 공간에 위치하도록 하여 배터리 셀(20)에서의 기타 부품(예컨대 절연부재(236))에 더 많은 공간을 내주어 전극 어셈블리(22)에 더 많은 공간을 제공함으로써 배터리 셀(20)의 에너지 밀도를 향상시킨다.
선택적으로, 연결부재(233)는 엔드 캡(231)의 두께 방향(Z)에서 대향되게 배치되는 제3 단면(2331)과 제4 단면(2332)을 구비하되, 제3 단면(2331)은 제4 단면(2332)보다 전극 어셈블리(22)에 더 가까이한다. 여기서, 제3 단면(2331)은 제1 단면(2312)과 가지런하고, 제2 단면(2313)은 엔드 캡(231)의 두께 방향(Z)에서 제3 단면(2331)과 제4 단면(2332) 사이에 위치한다.
제3 단면(2331)은 제1 단면(2312)과 가지런하여, 한편으로는 연결부재(233)와 엔드 캡(231)에서 전극 어셈블리(22)와 가까이한 일측의 평탄성을 향상시키고, 다른 한편으로는 연결부재(233)로 하여금 전극 인출홀(2311) 내에 보다 깊이 삽입 설치되도록 함으로써 연결부재(233)가 전극 인출홀(2311) 내에 삽입 설치된 후의 안정성을 향상시킨다. 제2 단면(2313)이 엔드 캡(231)의 두께 방향(Z)에서 제3 단면(2331)과 제4 단면(2332) 사이에 위치하므로 연결부재(233)가 엔드 캡(231)을 초과하는 제2 단면(2313)의 부분을 구비하게 되어 연결부재(233)의 장착에 용이하게 된다.
설명해야 할 것은, 제3 단면(2331)은 제1 단면(2312)과 가지런하고, 제1 단면(2312)과 제2 단면(2313)이 절대적으로 가지런하도록 한정하지 않으며, 제3 단면(2331)과 제1 단면(2312)이 오차 범위 내에서 작은 거리가 존재하는 것을 허용한다.
제2 단면(2313)은 엔드 캡(231)의 두께 방향(Z)에서 제3 단면(2331)과 제4 단면(2332) 사이에 위치, 즉 연결부재(233)는 일부가 전극 인출홀(2311) 내에 삽입 설치된다. 기타 실시예에서, 제4 단면(2332)이 제1 단면(2312)과 제2 단면(2313) 사이에 위치하여 연결부재(233)가 전부 전극 인출홀(2311) 내에 삽입 설치되도록 할 수도 있다.
일부 실시예에서, 도 8 및 도 9를 참조하면, 도 8은 본 출원의 또 다른 일부 실시예에서 제공하는 엔드 캡 어셈블리(23)의 구조 모식도이고, 도 9는 본 출원의 또 다른 일부 실시예에서 제공하는 엔드 캡 어셈블리(23)의 구조 모식도이며, 연결부재(233)의 외측벽에는 당접부(2333)가 설치되고, 당접부(2333)는 엔드 캡(231)의 두께 방향(Z)에서 엔드 캡(231)에 당접된다.
연결부재(233)가 전극 인출홀(2311) 내에 삽입되는 과정에서, 당접부(2333)가 엔드 캡(231)의 두께 방향(Z)에서 엔드 캡(231)에 당접될 경우, 연결부재(233)는 전극 인출홀(2311) 내에 더 삽입될 수 없어 연결부재(233)가 엔드 캡(231)의 두께 방향(Z)에서의 리미팅을 구현하게 된다.
당접부(2333)와 엔드 캡(231)은 여러 가지 당접 형태가 존재할 수 있는 바, 예를 들어, 당접부(2333)와 엔드 캡(231)의 제1 단면(2312)이 직접 당접될 수 있고; 또 예를 들면, 당접부(2333)와 엔드 캡(231)의 제2 단면(2313)이 직접 당접될 수 있다.
물론, 당접부(2333)와 엔드 캡(231)은 기타 당접 형태를 더 구비할 수 있다. 일부 실시예에서, 엔드 캡(231)에는 당접부(2333)를 수용하기 위한 수용홈(2314)이 설치된다. 즉 엔드 캡(231)은 수용홈(2314)의 홈 저벽과 당접된다. 엔드 캡(231)에서의 수용홈(2314)의 설치는 당접부(2333)가 차지하는 엔드 캡(231)의 외부의 공간을 감소시킬 수 있다.
당접부(2333)는 연결부재(233)의 외측벽 원주 방향을 따라 배치될 수 있고, 수용홈(2314)은 전극 인출홀(2311)을 에워싸고 배치될 수 있다. 예시적으로, 당접부(2333)와 수용홈(2314)은 모두 환형 구조이다.
일부 실시예에서, 도 8에 도시된 바와 같이, 수용홈(2314)은 엔드 캡(231)의 제1 단면(2312)에 개설될 수 있다. 다른 일부 실시예에서, 도 9에 도시된 바와 같이, 제2 단면(2313)에 개설될 수도 있다. 만약 수용홈(2314)이 엔드 캡(231)의 제1 단면(2312)에 개설되면 당접부(2333)는 제1 단면(2312)이 제2 단면(2313)을 가리키는 방향을 따라 엔드 캡(231)에 당접되고; 만약 수용홈(2314)이 엔드 캡(231)의 제2 단면(2313)에 개설되면 당접부(2333)는 제2 단면(2313)이 제1 단면(2312)을 가리키는 방향을 따라 엔드 캡(231)에 당접된다.
일부 실시예에서, 당접부(2333)는 엔드 캡(231)과 용접되어 연결부재(233)와 엔드 캡(231)의 고정을 구현한다.
예시적으로, 당접부(2333)는 엔드 캡(231)과 고정되는 용접면(2333a)을 구비한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 만약 수용홈(2314)이 제1 단면(2312)에 개설되면 당접부(2333)의 용접면(2333a)은 제1 단면(2312)과 가지런하게 되는데, 이러한 경우, 용접면(2333a)과 제1 단면(2312)의 접합 위치를 용접하여 당접부(2333)가 엔드 캡(231)과 용접 고정하기 용이하도록 할 수 있고; 도 9에 도시된 바와 같이, 만약 수용홈(2314)이 제2 단면(2313)에 개설되면 용접면(2333a)은 제2 단면(2313)과 가지런하게 되는데, 이러한 경우, 용접면(2333a)과 제2 단면(2313)의 접합 위치를 용접하여 당접부(2333)를 엔드 캡(231)과 용접 고정하기 용이하도록 할 수 있다.
설명해야 할 것은, 용접면(2333a)은 제1 단면(2312)과 가지런하고, 용접면(2333a)과 제1 단면(2312)이 절대적으로 가지런하도록(공면) 한정하지 않으며, 용접면(2333a)과 제1 단면(2312)이 오차 범위 내에 작은 거리가 존재하는 것을 허용한다. 마찬가지로, 용접면(2333a)은 제2 단면(2313)과 가지런하고, 용접면(2333a)과 제2 단면(2313)이 절대적으로 가지런하도록(공면) 한정하지 않으며, 용접면(2333a)과 제2 단면(2313)이 오차 범위 내에 작은 거리가 존재하는 것을 허용한다.
당접부(2333)가 연결부재(233)의 외측벽 원주 방향을 따라 배치되고, 수용홈(2314)에 전극 인출홀(2311)을 에워싸고 배치되는 경우, 용접면(2333a)의 가장자리를 따라 전체 둘레를 용접함으로써 연결부재(233)와 엔드 캡(231) 사이의 실링 연결을 구현한다.
상기 각 실시예로부터 알 수 있다 시피, 연결부재(233)는 적어도 일부가 전극 인출홀(2311) 내에 삽입 설치되어 연결부재(233)와 엔드 캡(231)의 연결을 구현할 수 있다. 기타 실시예에서, 도 10을 참조하면, 도 10은 본 출원기타 실시예에서 제공하는 전극 어셈블리(22)의 구조 모식도이고, 연결부재(233)는 전극 인출홀(2311) 내에 삽입되지 않을 수도 있는 바, 예를 들어, 연결부재(233)는 엔드 캡(231)에서 전극 어셈블리(22)와 멀리하는 일측에 위치하고, 연결부재(233)의 제3 단면(2331)은 엔드 캡(231)의 제2 단면(2313)과 접촉하여 함께 용접된다.
일부 실시예에서, 도 6, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 전극 단자(232)와 엔드 캡(231)이 연결부재(233)를 통해 연결된 다음, 전극 단자(232)는 적어도 일부가 전극 인출홀(2311) 내에 삽입되어 전극 인출홀(2311) 내부의 공간을 합리적으로 이용함으로써 전극 단자(232)가 차지하는 엔드 캡(231) 외부의 공간을 감소시킬 수 있다. 물론, 도 10에 도시된 바와 같이, 전극 단자(232)는 전극 인출홀(2311) 밖에 완전하게 위치할 수 있다.
이어서 전극 단자(232)와 연결부재(233)가 연결되는 구체적인 구조를 상세하게 설명한다.
일부 실시예에서, 연결부재(233)는 전극 단자(232)에 클램핑되어 전극 단자(232)로 하여금 연결부재(233)에 고정되도록 한다.
연결부재(233)는 전극 단자(232)를 클램핑하는 방식으로 전극 단자(232)의 고정을 구현하므로 구조가 간단하며, 전극 단자(232)는 연결부재(233)의 클램핑 작용 하에 연결부재(233)를 쉽게 이탈하지 않게 된다.
연결부재(233)는 전극 단자(232)의 클램핑 고정을 구현하도록 여러 가지 구조일 수 있다. 연결부재(233)가 전극 단자(232)를 클램핑하는 것은 전극 단자(232)의 반경 방향(엔드 캡(231)의 두께 방향(Z)에 수직되는 방향)에서의 클램핑일 수도 있고, 전극 단자(232)의 축방향(엔드 캡(231)의 두께 방향(Z))에서의 클램핑일 수도 있다.
일부 실시예에서, 도 11 및 도 12를 참조하면, 도 11은 본 출원의 일부 실시예에서 제공하는 전극 단자(232)와 연결부재(233)의 연결(직접적인 연결) 모식도이고, 도 12는 본 출원의 또 다른 일부 실시에서 제공하는 전극 단자(232)와 연결부재(233)의 연결(직접적인 연결) 모식도이며, 연결부재(233)는 원주 방향으로 전극 단자(232)의 외주에 피복되어 연결부재(233)가 전극 단자(232)에 클램핑되도록 한다. 이러한 구조는 연결부재(233)가 전극 단자(232)를 고정한 후의 전체적인 구조가 보다 컴팩트하도록 한다. 설명해야 할 것은, 연결부재(233)는 원주 방향으로 전극 단자(232)의 외주에 피복되는데, 여기서 말하는 원주 방향이란 평면 내의 시계 방향 또는 역시계 방향이고, 이 평면은 엔드 캡(231)의 두께 방향(Z)에 수직된다. 여기서 말하는 피복이란 전체 둘레 피복일 수도 있고 비 전체 둘레 피복일 수도 있다. 만약 연결부재(233)가 원주 방향으로 전극 단자(232)의 외주에 전체 둘레 피복되면 연결부재(233)는 전체 링 구조일 수 있고; 만약 연결부재(@33)가 전극 단자(232)의 외주에 비 전체 둘레 피복되면 연결부재(233)는 원심각이 180도보다 큰 "C"형 구조일 수 있다. 예시적으로, 도 11 및 도 13에서, 연결부재(233)는 원주 방향으로 전극 단자(232)의 외주에 전체 둘레 피복된다.
연결부재(233)에서 적어도 일부가 전극 인출홀(2311) 내에 삽입 설치되는 경우, 연결부재(233)는 원주 방향으로 전극 단자(232)의 외주에 피복되어 전극 단자(232)의 외측벽이 전극 인출홀(2311)의 홀벽과 이격되도록 함으로써 전극 단자(232)의 반경 방향 사이즈가 전극 인출홀(2311)의 반경 방향 사이즈보다 작도록 하여 전극 단자(232)가 엔드 캡(231)의 두께 방향(Z)에서의 투영이 엔드 캡(231)이 두께 방향(Z)에서의 투영과 중첩되지 않도록 한다.
연결부재(233)를 전극 인출홀(2311)에 삽입 설치하는 과정에서, 연결부재(233)가 전극 인출홀(2311)에 일정한 깊이로 삽입되면 전극 단자(232)는 적어도 일부가 전극 인출홀(2311) 내에 삽입 설치된다.
일부 실시예에서, 도 11을 참조하면1, 도 11은 도 6에 도시된 전극 단자(232)와 연결부재(233)의 연결 모식도이다. 연결부재(233)는 서라운드 바디(2334)와 제1 리미팅부(2335)를 포함하는데, 제1 리미팅부(2335)는 서라운드 바디(2334)의 내측벽에 설치되는 동시에 서라운드 바디(2334)의 원주 방향을 따라 배치되고, 전극 단자(232)는 적어도 일부가 서라운드 바디(2334) 내에 위치하며, 제1 리미팅부(2335)는 전극 단자(232)가 전극 어셈블리(22)와 가까이하는 방향을 향해 연결부재(233)를 이탈하는 것을 한정한다.
여기서, 서라운드 바디(2334)는 연결부재(233)의 외주에 피복되고, 서라운드 바디(2334)는 전극 단자(232)에 반경 방향 리미팅 작용을 한다. 예시적으로, 전극 단자(232)의 외측벽은 서라운드 바디(2334)의 내측벽과 접하여 연결부재(233)가 전극 단자(232)에 대해 반경 방향(엔드 캡(231)의 두께 방향(Z)에 수직되는 방향)으로 클램핑, 즉 연결부재(233)의 서라운드 바디(2334)가 전극 단자(232)에 인가한 조임력이 전극 단자(232)의 반경 방향(엔드 캡(231)의 두께 방향(Z)에 수직되는 방향)에 놓이도록 한다. 여기서 말하는 접하다는 직접적으로 접하는 것일 수도 있고 간접적으로 접하는 것일 수도 있다. 예시적으로, 도 11에서, 전극 단자(232)의 외측벽은 서라운드 바디(2334)의 내측벽과 직접 접할 수 있다.
전극 단자(232)의 외측벽이 서라운드 바디(2334)의 내측벽과 직접 접하는 경우, 연결부재(233)는 고무, 플라스틱 등과 같은 절연부품일 수도 있고, 구리, 철, 알루미늄, 전기 전도 기능을 가지는 플라스틱 부재 등과 같은 도전부품일 수도 있다. 만약 전극 단자(232)와 엔드 캡(231)의 절연을 구현하고자 하면 연결부재(233)는 절연부품일 수 있고; 만약 전극 단자(232)와 엔드 캡(231)의 전기적인 연결을 구현하고자 하면 연결부재(233)는 도전 금속일 수 있다. 엔드 캡 어셈블리(23)에 두 개의 전극 단자(232)(양극 전극 단자와 음극 전극 단자)가 포함되는 것을 예로 들면, 하나의 전극 단자(232)와 연결되는 연결부재(233)는 절연부품일 수 있고, 다른 한 전극 단자(232)와 연결되는 연결부재(233)는 도전부품일 수 있으며, 물론, 각각 두 개의 전극 단자(232)와 연결되는 두 개의 연결부재(233)는 모두 절연부품일 수도 있다.
예시적으로, 서라운드 바디(2334)는 양단이 개방된 원통 구조이고, 제1 리미팅부(2335)는 서라운드 바디(2334)의 내측벽에 설치된 환형 구조이다.
제1 리미팅부(2335)의 내측벽은 관입홀(2335a)을 한정하고, 전환 시트(235)(도 6을 참조)의 돌기(2352)는 관입홀(2335a)을 통해 연결부재(233) 내에 진입하여 전극 단자(232)와 연결될 수 있다.
설명해야 할 것은, 도 6에 도시된 바와 같이, 연결부재(233)에서 적어도 일부가 전극 인출홀(2311) 내에 삽입될 경우, 서라운드 바디(2334)의 외경은 전극 인출홀(2311)의 구경과 매칭되어 서라운드 바디(2334)가 전극 인출홀(2311) 내에 삽입 설치되도록 할 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 연결부재(233)가 전극 인출홀(2311) 내에 삽입 설치되지 않은 경우, 서라운드 바디(2334)의 외경은 전극 인출홀(2311)의 내경보다 크다. 일부 실시예에서, 도 12에 도시된 바와 같이, 연결부재(233)는 제2 리미팅부(2336)를 더 포함할 수 있는데, 제2 리미팅부(2336)는 서라운드 바디(2334)의 내측벽에 설치되어 서라운드 바디(2334)의 원주 방향을 따라 배치되고, 제2 리미팅부(2336)와 제1 리미팅부(2335)는 엔드 캡(231)의 두께 방향(Z)에서 이격되게 배치되며, 제1 리미팅부(2335)는 제2 리미팅부(2336)보다 전극 어셈블리(22)에 더 가까이하고, 서라운드 바디(2334), 제1 리미팅부(2335), 제2 리미팅부(2336)는 함께 수용 공간(2337)을 한정하며, 전극 단자(232)는 적어도 일부가 수용 공간(2337) 내에 위치한다. 제1 리미팅부(2335)와 제2 리미팅부(2336)는 모두 전극 단자(232)에 대해 축방향(엔드 캡(231)의 두께 방향(Z)) 리미팅 작용을 할 수 있다. 제2 리미팅부(2336)는 전극 단자(232)가 전극 어셈블리(22)와 멀리하는 방향을 향해 연결부재(233)를 이탈하는 것을 한정한다.
예시적으로, 전극 단자(232)는 제1 리미팅부(2335)와 접하고, 전극 단자(232)는 제2 리미팅부(2336)와 접하여 연결부재(233)가 전극 단자(232)에 대해 축방향(엔드 캡(231)의 두께 방향(Z))으로 클램핑, 즉 연결부재(233)의 제1 리미팅부(2335)와 제2 리미팅부(2336)가 전극 단자(232)에 인가한 조임력이 전극 단자(232)의 축방향(엔드 캡(231)의 두께 방향(Z))에 놓이도록 하여 전극 단자(232)가 연결부재(233)에 대향하여 엔드 캡(231)의 두께 방향(Z)을 따라 이동하는 것을 한정한다. 여기서 말하는 접하다는 직접적으로 접하는 것일 수도 있고 간접적으로 접하는 것일 수도 있다. 도 12에서, 예시적으로, 전극 단자(232)는 제1 리미팅부(2335)와도 직접적으로 접하고, 전극 단자(232)는 제2 리미팅부(2336)와도 직접적으로 접한다.
설명해야 할 것은, 전극 단자(232)가 제1 리미팅부(2335)와 접하고, 전극 단자(232)가 제2 리미팅부(2336)와 접할 경우, 즉 제1 리미팅부(2335)와 제2 리미팅부(2336)가 전극 단자(232)를 클램핑할 경우, 연결부재(233)의 서라운드 바디(2334)의 내측벽은 전극 단자(232)의 외측벽과 접하지 않을 수도 있는 바, 즉 서라운드 바디(2334)는 전극 단자(232)에 대해 반경 방향으로 클램핑)(엔드 캡(231)의 두께 방향(Z)에 수직되는 방향)하지 않는다.
예시적으로, 제2 리미팅부(2336)는 서라운드 바디(2334)의 내측벽에 설치된 환형 구조일 수 있고, 수용 공간(2337)은 환형 공간일 수 있다.
일부 실시예에서, 계속하여 도 12를 참조하면, 전극 단자(232)는 몸체부(2321)와 돌출부(2322)를 포함하는데, 돌출부(2322)는 몸체부(2321)에 연결되어 엔드 캡(231)의 두께 방향(Z)에 수직되는 방향을 따라 수용 공간(2337) 내에 연장된다.
여기서, 몸체부(2321)는 전극 어셈블리(22)와 전기적으로 연결된다. 전환 시트(235)(도 6을 참조)의 시트 몸체(2351)가 전극 어셈블리(22)와 연결되고, 전환 시트(235)의 돌기(2352)가 몸체부(2321)와 연결되면 몸체부(2321)와 전극 어셈블리(22)의 전기적인 연결을 구현할 수 있다.
예시적으로, 몸체부(2321)는 원기둥형 구조이고, 돌출부(2322)는 몸체부(2321)의 외측벽에 설치된 환형 구조이다.
일부 실시예에서, 제2 리미팅부(2336)의 내측벽은 천공(2336a)을 한정하고, 몸체부(2321)는 엔드 캡(231)의 두께 방향(Z)을 따라 천공(2336a)을 관통하여 연결부재(233) 밖까지 연장됨으로써 전극 단자(232)가 기타 부재(예컨대 합류부재)와 연결되기 용이하도록 한다.
기타 실시예에서, 연결부재(233)가 원주 방향으로 전극 단자(232)의 외주에 피복될 경우, 연결부재(233)는 기타 구조일 수도 있는 바, 예를 들어, 연결부재(233)는 서라운드 바디(2334)만 포함하고, 전극 단자(232)의 외측벽은 서라운드 바디(2334)의 내측벽과 접하여 연결부재(233)가 전극 단자(232)에 대해 반경 방향(엔드 캡(231)의 두께 방향(Z)에 수직되는 방향)으로 클램핑할 수 있도록 한다.
일부 실시예에서, 도 13 및 도 14를 참조하면, 도 13은 본 출원의 일부 실시예에서 제공하는 전극 단자(232)와 연결부재(233)의 연결(간접적인 연결) 모식도이고, 도 14는 본 출원의 또 다른 일부 실시예에서 제공하는 전극 단자(232)와 연결부재(233)의 연결(간접적인 연결) 모식도이며, 엔드 캡 어셈블리(23)는 차단부재(237)를 더 포함하고, 연결부재(233)의 내윤곽과 전극 단자(232)의 외윤곽 사이는 수용 갭(238)을 형성하며, 차단부재(237)는 적어도 일부가 수용 갭(238) 내에 설치되어 전극 단자(232)가 연결부재(233)와 접촉하는 것을 차단한다. 바꾸어 말하면, 연결부재(233)와 전극 단자(232)는 차단부재(237)를 통해 간접적으로 연결된다.
일부 실시예에서, 차단부재(237)는 실링부(2371)를 포함하는데, 실링부(2371)는 적어도 일부가 수용 갭(238) 내에 위치하여 전극 단자(232)와 연결부재(233)의 실링 연결을 구현하고, 배터리 셀(20)에서의 전해질(전해액)이 연결부재(233)와 엔드 캡(231) 사이로부터 외부로 누출되지 않도록 할 수 있다.
예시적으로, 실링부(2371)의 재질은 폴리우레탄 고무, 아크릴산 고무, 실리콘 고무 등과 같은 고무 일 수 있다.
차단부재(237)는 일부가 실링부(2371)일 수도 있고 전체가 실링부(2371)일 수도 있다.
일부 실시예에서, 차단부재(237)는 절연부(2372)를 포함하고, 절연부(2372)는 적어도 일부가 수용 갭(238) 내에 위치하여 전극 단자(232)와 연결부재(233)의 절연 격리를 구현한다.
예시적으로, 절연부(2372)의 재질은 플라스틱, 고무 등일 수 있다. 연결부재(233)는 구리, 철, 알루미늄, 전기 전도 기능을 가지는 플라스틱 부재 등과 같은 도전부품일 수 있다.
차단부재(237)는 일부가 절연부(2372)일 수도 있고 전체가 절연부(2372)일 수도 있다.
하나의 비 한정적인 예에서, 도 13에 도시된 바와 같이, 실링부(2371)와 절연부(2372)는 모두 차단부재(237)의 일부이다. 이러한 경우, 실링부(2371)의 경도는 절연부(2372)의 경도보다 작아 실링부(2371)가 전극 단자(232)와 연결부재(233)의 압출 하에 절연부(2372)보다 더 쉽게 변형되어 실링부(2371)가 전극 단자(232)와 연결부재(233) 사이에서 보다 양호한 실링 효과를 발휘할 수 있도록 한다.
여기서, 실링부(2371)와 절연부(2372)는 서로 독립적일 수도 있고 함께 부접될 수도 있다.
일부 실시예에서, 차단부재(237)는 도전부(2373)를 더 포함하는데, 도전부(2373)는 적어도 일부가 수용 갭(238) 내에 위치하여 전극 단자(232)와 연결부재(233)의 전기적인 연결을 구현한다.
예시적으로, 도전부(2373)는 구리, 철, 알루미늄, 전기 전도 기능을 가지는 플라스틱 부재 등과 같은 도전부품일 수 있다.
차단부재(237)는 일부가 도전부(2373)일 수도 있고 전체가 도전부(2373)일 수도 있다.
하나의 비 한정적인 예에서, 도 14에 도시된 바와 같이, 실링부(2371)와 도전부(2373)는 모두 차단부재(237)의 일부이다. 실링부(2371)와 도전부(2373)는 서로 독립적일 수도 있고 함께 부접될 수도 있다.
일부 실시예에서, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 연결부재(233)는 서라운드 바디(2334)와 제1 리미팅부(2335)를 포함하는데, 제1 리미팅부(2335)는 서라운드 바디(2334)의 내측벽에 설치되어 서라운드 바디(2334)의 원주 방향을 따라 배치되고, 전극 단자(232)는 적어도 일부가 서라운드 바디(2334) 내에 위치하며, 제1 리미팅부(2335)와 전극 단자(232)는 제1 갭(2381)을 형성하고, 서라운드 바디(2334)는 전극 단자(232)와 제1 갭(2381)에 연결되는 제2 갭(2382)을 형성하며, 제1 갭(2381)과 제2 갭(2382)은 모두 수용 갭(238)의 일부를 형성하고, 차단부재(237)의 일부는 제1 갭(2381) 내에 위치하며, 차단부재(237)의 일부는 제2 갭(2382) 내에 위치한다.
차단부재(237)의 일부는 제1 리미팅부(2335)와 전극 단자(232)로 형성된 제1 갭(2381) 내에 위치하여 전극 단자(232)가 제1 리미팅부(2335)와 간접적으로 접하도록 하고, 전극 단자(232)는 차단부재(237)에서 제1 갭(2381) 내에 위치하는 부분을 통해 제1 리미팅부(2335)에 당접되어 제1 리미팅부(2335)로 하여금 전극 단자(232)에 대해 축방향(엔드 캡(231)의 두께 방향(Z)) 리미팅 작용을 하도록 하며; 차단부재(237)의 일부는 서라운드 바디(2334)와 전극 단자(232)로 형성된 제2 갭(2382) 내에 위치하여 전극 단자(232)의 외측벽이 서라운드 바디(2334)의 내측벽과 간접적으로 접하도록 하고, 전극 단자(232)는 차단부재(237)에서 제2 갭(2382) 내에 위치하는 부분을 통해 서라운드 바디(2334)에 당접되어 서라운드 바디(2334)로 하여금 전극 단자(232)에 대해 반경 방향(엔드 캡(231)의 두께 방향(Z)에 수직되는 방향) 리미팅 작용을 하도록 한다.
일부 실시예에서, 도 13에 도시된 바와 같이, 실링부(2371)와 절연부(2372)가 모두 차단부재(237)의 일부인 것을 예로 들면, 실링부(2371)는 적어도 일부가 제1 갭(2381) 내에 위치하고, 절연부(2372)는 적어도 일부가 제2 갭(2382) 내에 위치할 수 있다.
예시적으로, 절연부(2372)는 일부가 제1 갭(2381) 내에 더 위치할 수 있고, 실링부(2371)는 일부가 제2 리미팅부(2336)의 내측벽이 한정한 관입홀(2335a) 내에 더 위치할 수 있으며, 실링부(2371)가 관입홀(2335a) 내에 위치하는 부분과 관입홀(2335a)은 포지셔닝 배합을 이룬다.
일부 실시예에서, 도 15를 참조하면, 도 15는 본 출원의 또 다른 일부 실시예에서 제공하는 전극 단자(232)와 연결부재(233)의 연결(간접적인 연결) 모식도인데, 서라운드 바디(2334)의 내측벽과 전극 단자(232)의 외측벽 양자에서의 하나에는 환형 철부(2334a)가 설치되고, 다른 하나에는 환형 요부(2323)가 설치되며, 환형 철부(2334a)는 국부가 환형 요부(2323) 내에 위치하고, 환형 철부(2334a)의 외윤곽과 환형 요부(2323)의 내윤곽 사이에는 과도 갭(2382a)이 형성되며, 과도 갭(2382a)은 제2 갭(2382)의 일부를 형성하고, 차단부재(237)의 일부는 과도 갭(2382a) 내에 위치한다.
환형 철부(2334a)는 국부가 환형 요부(2323) 내에 위치하고, 환형 요부(2323)는 환형 철부(2334a)에 구속 작용을 하여 전극 단자(232)가 제1 리미팅부(2335)와 멀리하는 방향을 따라 이동하는 것을 한정한다.
예시적으로, 도 15에 도시된 바와 같이, 환형 철부(2334a)는 서라운드 바디(2334)의 내측벽에 에워싸고 배포되고, 환형 요부(2323)는 전극 단자(232)의 외측벽에 에워싸고 배포된다.
일부 실시예에서, 도 16-도 18에 도시된 내용을 참조하면, 도 16은 본 출원의 다른 일부 실시예에서 제공하는 전극 단자(232)와 연결부재(233)의 연결(간접적인 연결) 모식도이고, 도 17은 본 출원의 또 다른 일부 실시예에서 제공하는 전극 단자(232)와 연결부재(233)의 연결(간접적인 연결) 모식도이며, 도 18은 본 출원의 또 다른 일부 실시예에서 제공하는 전극 단자(232)와 연결부재(233)의 연결(간접적인 연결) 모식도이고, 연결부재(233)는 엔드 캡(231)의 두께 방향(Z)에서 제1 리미팅부(2335)와 이격되게 배치되는 제2 리미팅부(2336)를 더 포함한다. 제2 리미팅부(2336)는 서라운드 바디(2334)의 내측벽에 설치되어 서라운드 바디(2334)의 원주 방향을 따라 배치되고, 제2 리미팅부(2336)와 전극 단자(232)는 제2 갭(2382)과 연결되는 제3 갭(2383)을 형성하며, 제3 갭(2383)은 수용 갭(238)의 일부를 형성하고, 차단부재(237)의 일부는 제3 갭(2383) 내에 위치한다.
차단부재(237)의 일부는 제3 갭(2383) 내에 위치하여 전극 단자(232)가 제2 리미팅부(2336)와 간접적으로 접하도록 한다. 제2 리미팅부(2336)와 제1 리미팅부(2335)는 모두 전극 단자(232)에 리미팅 작용을 하여 전극 단자(232)의 축방향(엔드 캡(231)의 두께 방향(Z)) 이동을 한정한다.
실링부(2371)와 절연부(2372)가 모두 차단부재(237)의 일부인 것을 예로 들면, 도 16에 도시된 바와 같이, 실링부(2371)는 적어도 일부가 제1 갭(2381) 내에 위치하고, 절연부(2372)는 일부가 제2 갭(2382)와 제3 갭(2383) 내에 위치할 수 있으며; 도 17에 도시된 바와 같이, 실링부(2371)는 적어도 일부가 제3 갭(2383) 내에 위치하고, 절연부(2372)는 일부가 제1 갭(2381)와 제2 갭(2382) 내에 위치할 수 있다. 도 18에 도시된 바와 같이, 실링부(2371)는 적어도 일부가 제2 갭(2382) 내에 위치하고, 절연부(2372)는 일부가 제1 갭(2381)와 제3 갭(2383) 내에 위치할 수도 있는 바, 예를 들면, 절연부(2372)는 서로 독립적인 두 단락을 포함하는데, 한 단락은 제1 갭(2381)에 위치하고, 다른 한 단락은 제3 갭(2383) 내에 위치한다.
일부 실시예에서, 도 19를 참조하면, 도 19는 본 출원의 일부 실시예에서 제공하는 전극 단자(232), 연결부재(233) 및 엔드 캡(231)의 연결 모식도로서; 연결부재(233)는 일부가 전극 인출홀(2311) 내에 삽입 설치되고, 연결부재(233)는 일부가 전극 인출홀(2311) 밖에 위치하며, 차단부재(237)의 일부는 연결부재(233)에서 전극 인출홀(2311) 밖에 위치한 부분에 피복되어 연결부재(233)에서 엔드 캡(231) 밖에 노출된 부분에 대해 양호한 보호 작용을 한다.
예시적으로, 차단부재(237)에서의 절연부(2372)는 연결부재(233)에서 엔드 캡(231)의 제1 단면(2312)이 제2 단면(2313)을 가리키는 방향을 따라 엔드 캡(231)의 제2 단면(2313)을 초과한 부분을 제외한 부분을 피복하여 전극 단자(232)와 엔드 캡(231)의 연면 거리를 증가한다.
도 19에 도시된 바와 같이, 실링부(2371)와 절연부(2372)가 모두 차단부재(237)의 일부인 것을 예로 들면, 실링부(2371)는 적어도 일부가 제1 갭(2381) 내에 위치하고, 절연부(2372)는 일부가 제2 갭(2382)과 제3 갭(2383) 내에 위치한다.
설명해야 할 것은, 절연부(2372)에서 제3 갭(2383)과 제2 갭(2382) 내에 위치한 부분과, 절연부(2372)에서 전극 인출홀(2311) 외부에 피복되는 부분은 전체적인 구조일 수도 있고 서로 독립적인 분리형 구조일 수도 있다.
상기 각 실시예로부터 알 수 있다 시피, 연결부재(233)는 원주 방향으로 전극 단자(232)의 외주에 피복되는 방식을 통해 전극 단자(232)에 대한 클램핑을 구현할 수 있다. 기타 실시예에서, 연결부재(233)도 기타 방식을 통해 전극 단자(232)에 대한 클램핑을 구현할 수 있는 바, 예를 들어, 연결부재(233)는 대향되게 배치되는 두 개의 클램핑부를 포함하고, 두개의 클램핑부는 전극 단자(232)의 반경 방향(엔드 캡(231)의 두께 방향(Z)에 수직되는 방향)에서의 양측을 각각 클램핑하여 연결부재(233)가 전극 단자(232)에 대한 클램핑 고정을 구현한다. 물론 연결부재(233)는 클램핑이 아닌 방식으로 전극 단자(232)와 고정될 수도 있는 바, 예를 들어, 연결부재(233)는 전극 단자(232)와 너트, 볼트, 핀 등을 통해 연결 고정될 수 있다.
도 20을 참조하면, 도 20은 본 출원의 일부 실시예에서 제공하는 배터리 셀(20)의 제조방법의 흐름도로서, 이 방법은 아래 단계를 포함한다.
S100: 개구(211)를 구비하는 하우징(21)을 제공하는 단계;
S200: 전극 어셈블리(22)를 제공하는 단계;
S300: 엔드 캡 어셈블리(23)를 제공하되, 엔드 캡 어셈블리(23)는 엔드 캡(231), 전극 단자(232) 및 연결부재(233)를 포함하고, 엔드 캡(231)에는 전극 인출홀(2311)이 설치되며, 전극 인출홀(2311)은 엔드 캡(231)의 두께 방향(Z)에서 엔드 캡(231)을 관통하고, 전극 단자(232)는 전극 어셈블리(22)와 전기적으로 연결되며, 연결부재(233)는 엔드 캡(231)과 연결되어 전극 단자(232)를 고정시키는데, 여기서, 전극 단자(232)와 전극 인출홀(2311)은 대향되게 설치되고, 전극 단자(232)가 엔드 캡(231)의 두께 방향(Z)에서의 투영은 엔드 캡(231)이 두께 방향(Z)에서의 투영과 중첩되지 않는 단계;
S400: 전극 어셈블리(22)를 하우징(21) 내에 수용하는 단계;
S500: 엔드 캡(231)을 하우징(21)의 개구(211)에 커버하고, 전극 단자(232)와 전극 어셈블리(22)를 전기적으로 연결시키는 단계.
상기 방법에서는, 단계 S100, 단계 S200 및 단계 S300의 선후순서를 한정하지 않는 바, 예를 들어, 먼저 단계 S300을 수행한 다음 단계 S200을 수행하고, 그 다음 단계 S100을 수행할 수 있다.
상기 방법을 통해 제조된 배터리 셀(20)의 관련 구조는 상기 각 실시예에서 제공하는 배터리 셀(20)을 참조할 수 있고, 배터리 셀(20)에서의 전극 어셈블리(22)는 상기 각 실시예에서 제공하는 전극 어셈블리(22)를 참조할 수 있다.
도 21을 참조하면, 도 21은 본 출원의 일부 실시예에서 제공하는 배터리 셀(20)의 제조기기(2000)의 예시적인 블록도이고, 본 출원의 실시예는 배터리 셀(20)의 제조기기(2000)를 더 제공하는데, 제조기기(2000)는 제1 제공장치(2100), 제2 제공장치(2200), 제3 제공장치(2300) 및 조립장치(2400)를 포함한다.
제1 제공장치(2100)는 개구(211)를 구비하는 하우징(21)을 제공한다. 제2 제공장치(2200)는 전극 어셈블리(22)를 제공한다. 제3 제공장치(2300)는 엔드 캡 어셈블리(23)를 제공하되, 엔드 캡 어셈블리(23)는 엔드 캡(231), 전극 단자(232) 및 연결부재(233)를 포함하고, 엔드 캡(231)에는 전극 인출홀(2311)이 설치되며, 전극 인출홀(2311)은 엔드 캡(231)의 두께 방향(Z)에서 엔드 캡(231)을 관통하고, 전극 단자(232)는 전극 어셈블리(22)와 전기적으로 연결되며, 연결부재(233)는 엔드 캡(231)과 연결되어 전극 단자(232)를 고정시키는데, 여기서, 전극 단자(232)와 전극 인출홀(2311)은 대향되게 설치되고, 전극 단자(232)가 엔드 캡(231)의 두께 방향(Z)에서의 투영은 엔드 캡(231)이 두께 방향(Z)에서의 투영과 중첩되지 않는다. 조립장치(2400)는 전극 어셈블리(22)를 하우징(21) 내에 수용하고, 엔드 캡(231)을 개구(211)에 커버한다. 여기서, 전극 단자(232)는 전극 어셈블리(22)와 전기적으로 연결된다.
상기 제조기기(2000)를 통해 제조한 배터리 셀(20)의 관련 구조는 상기 각 실시예에서 제공하는 배터리 셀(20)을 참조할 수 있고, 배터리 셀(20)에서의 전극 어셈블리(22)는 상기 각 실시예에서 제공하는 전극 어셈블리(22)를 참조할 수 있다.
설명해야 할 것은, 충돌하지 않는 경우, 본 출원에서의 실시예 및 실시예에서의 특징은 서로 조합될 수 있다.
이상 실시예는 단지 본 출원의 기술적 해결수단일 뿐 본 출원을 한정하기 위한 것이 아니며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 본 출원은 여러 가지 수정과 변화가 있을 수 있다. 본 출원의 정신과 원칙 내에서 진행한 그 어떤 수정, 동등한 대체, 개선 등은 모두 본 출원의 보호범위 내에 포함되어야 한다.
10-박스 바디; 11-제1 부분; 12-제2 부분; 13-실링 공간; 20-배터리 셀; 21-하우징; 211-개구; 22-전극 어셈블리; 221-양극 플레이크; 222-음극 플레이크; 223-세퍼레이터; 23-엔드 캡 어셈블리; 231-엔드 캡; 2311-전극 인출홀; 2312-제1 단면; 2313-제2 단면; 2314-수용홈; 232-전극 단자; 2321-몸체부; 2322-돌출부; 2323-환형 요부; 233-연결부재; 2331-제3 단면; 2332-제4 단면; 2333-당접부; 2333a-용접면; 2334-서라운드 바디; 2334a-환형 철부; 2335-제1 리미팅부; 2335a-관입홀; 2336-제2 리미팅부; 2336a-천공; 2337-수용 공간; 235-전환 시트; 2351-시트 몸체; 2352-돌기; 236-절연부재; 237-차단부재; 2371-실링부; 2372-절연부; 2373-도전부; 238-수용 갭; 2381-제1 갭; 2382-제2 갭; 2382a-과도 갭; 2383-제3 갭; 24-압력 방출 기구; 30-배터리 모듈; 31-합류부품; 100-배터리; 200-제어기; 300-모터; 1000-차량; 2000-제조기기; 2100-제1 제공장치; 2200-제2 제공장치; 2300-제3 제공장치; 2400-조립장치; Z-두께 방향.

Claims (29)

  1. 전극 어셈블리를 포함하는 배터리 셀에 사용되는 엔드 캡 어셈블리에 있어서,
    전극 인출홀이 설치되되, 상기 전극 인출홀이 두께 방향에서 이를 관통하는 엔드 캡;
    상기 전극 어셈블리와 전기적으로 연결되는 전극 단자;
    상기 엔드 캡과 연결되어 상기 전극 단자를 고정시키는 연결부재를 포함하며;
    여기서, 상기 전극 단자와 상기 전극 인출홀은 대향되게 설치되고, 상기 전극 단자가 상기 두께 방향에서의 투영은 상기 엔드 캡이 상기 두께 방향에서의 투영과 중첩되지 않는 것을 특징으로 하는 엔드 캡 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연결부재는 상기 전극 단자를 클램핑하여 상기 전극 단자가 상기 연결부재에 고정되도록 하는 것을 특징으로 하는 엔드 캡 어셈블리.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 연결부재는 원주 방향에서 상기 전극 단자의 외주에 피복되어 상기 연결부재가 상기 전극 단자를 클램핑하도록 하는 것을 특징으로 하는 엔드 캡 어셈블리.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결부재는 서라운드 바디, 제1 리미팅부 및 제2 리미팅부를 포함하는데;
    상기 제1 리미팅부와 상기 제2 리미팅부는 모두 상기 서라운드 바디의 내측벽에 설치되어 상기 서라운드 바디의 원주 방향을 따라 배치되고, 상기 제1 리미팅부와 상기 제2 리미팅부는 상기 두께 방향에서 이격되게 배치되며, 상기 서라운드 바디, 상기 제1 리미팅부 및 상기 제2 리미팅부는 함께 수용 공간을 한정하고, 상기 전극 단자는 적어도 일부가 상기 수용 공간 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 엔드 캡 어셈블리.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 전극 단자는 몸체부와 돌출부를 포함하는데;
    상기 몸체부는 상기 전극 어셈블리와 전기적으로 연결되고, 상기 돌출부는 상기 몸체부에 연결되어 상기 두께 방향에 수직되는 방향을 따라 상기 수용 공간 내에 연장되는 것을 특징으로 하는 엔드 캡 어셈블리.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 리미팅부는 상기 제2 리미팅부보다 상기 전극 어셈블리에 더 가까이하고, 상기 제2 리미팅부의 내측벽은 천공을 한정하며, 상기 몸체부는 상기 두께 방향을 따라 상기 천공을 관통하여 상기 연결부재 밖까지 연장되는 것을 특징으로 하는 엔드 캡 어셈블리.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전극 단자는 상기 제1 리미팅부 및 제2 리미팅부와 접하여 상기 전극 단자가 상기 연결부재에 대향하여 상기 두께 방향을 따라 이동하는 것을 한정하는 것을 특징으로 하는 엔드 캡 어셈블리.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결부재는 상기 엔드 캡과 실링 연결되는 것을 특징으로 하는 엔드 캡 어셈블리.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결부재는 적어도 일부가 상기 전극 인출홀 내에 삽입 설치되는 것을 특징으로 하는 엔드 캡 어셈블리.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전극 단자는 적어도 일부가 상기 전극 인출홀 내에 삽입 설치되는 것을 특징으로 하는 엔드 캡 어셈블리.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 엔드 캡은 상기 두께 방향에서 대향되게 배치되는 제1 단면과 제2 단면을 구비하되, 상기 제1 단면은 상기 제2 단면보다 상기 전극 어셈블리에 더 가까이하고;
    상기 제2 단면은 상기 제1 단면의 방향을 가리키며, 상기 연결부재는 상기 제1 단면을 초과하지 않는 것을 특징으로 하는 엔드 캡 어셈블리.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 연결부재는 상기 두께 방향에서 대향되게 배치되는 제3 단면과 제4 단면을 구비하는데;
    상기 제3 단면은 상기 제1 단면과 가지런하고, 상기 제2 단면은 상기 두께 방향에서 상기 제3 단면과 상기 제4 단면 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 엔드 캡 어셈블리.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결부재의 외측벽에는 당접부가 설치되고, 상기 당접부는 상기 두께 방향에서 상기 엔드 캡에 당접되는 것을 특징으로 하는 엔드 캡 어셈블리.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 엔드 캡에는 상기 당접부를 수용하기 위한 수용홈이 설치되는 것을 특징으로 하는 엔드 캡 어셈블리.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 당접부는 상기 연결부재의 외측벽 원주 방향을 따라 배치되고, 상기 수용홈은 상기 전극 인출홀을 에워싸고 배치되는 것을 특징으로 하는 엔드 캡 어셈블리.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 엔드 캡은 상기 두께 방향에서 대향되게 배치되는 제1 단면과 제2 단면을 구비하되, 상기 제1 단면은 상기 제2 단면보다 상기 전극 어셈블리에 더 가까이하고;
    상기 수용홈은 상기 제1 단면 또는 상기 제2 단면에 개설되는 것을 특징으로 하는 엔드 캡 어셈블리.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 당접부는 엔드 캡과 용접되는 용접면을 구비하며;
    상기 수용홈은 상기 제1 단면에 개설되고, 상기 용접면은 상기 제1 단면과 가지런하거나; 또는, 상기 수용홈은 상기 제2 단면에 개설되고, 상기 용접면은 상기 제2 단면과 가지런한 것을 특징으로 하는 엔드 캡 어셈블리.
  18. 제1 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 엔드 캡 어셈블리는 차단부재를 더 포함하는데;
    상기 연결부재의 내윤곽과 상기 전극 단자의 외윤곽 사이에는 수용 갭이 형성되고, 상기 차단부재는 적어도 일부가 상기 수용 갭 내에 설치되어 상기 전극 단자가 상기 연결부재와 접촉하는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 엔드 캡 어셈블리.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 차단부재는 실링부를 포함하되;
    상기 실링부는 적어도 일부가 상기 수용 갭 내에 위치하여 상기 전극 단자와 연결부재의 실링 연결을 구현하는 것을 특징으로 하는 엔드 캡 어셈블리.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    상기 차단부재는 절연부를 포함하되;
    상기 절연부는 적어도 일부가 상기 수용 갭 내에 위치하여 상기 전극 단자와 연결부재의 절연 격리를 구현하는 것을 특징으로 하는 엔드 캡 어셈블리.
  21. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    상기 차단부재는 도전부를 포함하되;
    상기 도전부는 적어도 일부가 상기 수용 갭 내에 위치하여 상기 전극 단자와 연결부재의 전기적인 연결을 구현하는 것을 특징으로 하는 엔드 캡 어셈블리.
  22. 제18항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결부재는 일부가 상기 전극 인출홀 내에 삽입 설치되고, 상기 연결부재는 일부가 상기 전극 인출홀 밖에 위치하며;
    상기 차단부재의 일부는 상기 연결부재에서 상기 전극 인출홀 밖에 위치한 부분에 피복되는 것을 특징으로 하는 엔드 캡 어셈블리.
  23. 제18항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결부재는 서라운드 바디와 제1 리미팅부를 포함하되;
    상기 제1 리미팅부는 상기 서라운드 바디의 내측벽에 설치되어 상기 서라운드 바디의 원주 방향을 따라 배치되고, 상기 전극 단자는 적어도 일부가 상기 서라운드 바디 내에 위치하며, 상기 제1 리미팅부와 상기 전극 단자는 제1 갭을 형성하고, 상기 서라운드 바디는 상기 전극 단자와 상기 제1 갭에 연결되는 제2 갭을 형성하며, 상기 제1 갭과 제2 갭은 모두 상기 수용 갭의 일부를 형성하고, 상기 차단부재의 일부는 상기 제1 갭 내에 위치하며, 상기 차단부재의 일부는 상기 제2 갭 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 엔드 캡 어셈블리.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 연결부재는 엔드 캡의 두께 방향에서 제1 리미팅부와 이격되게 배치되는 제2 리미팅부를 더 포함하는데;
    상기 제2 리미팅부는 상기 서라운드 바디의 내측벽에 설치되어 상기 서라운드 바디의 원주 방향을 따라 배치되고, 상기 제2 리미팅부는 상기 전극 단자와 상기 제2 갭에 연결되는 제3 갭을 형성하며, 상기 제3 갭은 상기 수용 갭의 일부를 형성하고, 상기 차단부재의 일부는 상기 제3 갭 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 엔드 캡 어셈블리.
  25. 개구를 구비하는 하우징;
    상기 하우징 내에 수용되는 전극 어셈블리; 및
    상기 개구를 커버하고, 상기 전극 단자가 상기 전극 어셈블리와 전기적으로 연결되도록 구성되는 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 따른 엔드 캡 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀.
  26. 박스 바디; 및
    상기 박스 바디 내에 수용되는 제25항에 따른 배터리 셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리.
  27. 제25항에 따른 배터리 셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 용전 기기.
  28. 개구를 구비하는 하우징으로 제공하는 단계;
    전극 어셈블리를 제공하는 단계;
    전극 인출홀이 설치되되, 상기 전극 인출홀이 두께 방향에서 이를 관통하는 엔드 캡;
    상기 전극 어셈블리와 전기적으로 연결되는 전극 단자;
    상기 엔드 캡과 연결되어 상기 전극 단자를 고정시키는 연결부재를 포함하며;
    여기서, 상기 전극 단자와 상기 전극 인출홀은 대향되게 설치되고, 상기 전극 단자가 상기 두께 방향에서의 투영은 상기 엔드 캡이 상기 두께 방향에서의 투영과 중첩되지 않는, 엔드 캡 어셈블리를 제공하는 단계;
    상기 전극 어셈블리를 상기 하우징 내에 수용하는 단계;
    상기 엔드 캡을 상기 개구에 커버하고, 상기 전극 단자와 상기 전극 어셈블리를 전기적으로 연결시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 셀의 제조방법.
  29. 개구를 구비하는 하우징을 제공하는 제1 제공장치;
    전극 어셈블리를 제공하는 제2 제공장치;
    전극 인출홀이 설치되되, 상기 전극 인출홀이 두께 방향에서 이를 관통하는 엔드 캡;
    상기 전극 어셈블리와 전기적으로 연결되는 전극 단자;
    상기 엔드 캡과 연결되어 상기 전극 단자를 고정시키는 연결부재를 포함하며;
    여기서, 상기 전극 단자와 상기 전극 인출홀은 대향되게 설치되고, 상기 전극 단자가 상기 두께 방향에서의 투영은 상기 엔드 캡이 상기 두께 방향에서의 투영과 중첩되지 않는 엔드 캡 어셈블리를 제공하는 제3 제공장치;
    상기 전극 어셈블리를 상기 하우징 내에 수용하고, 상기 엔드 캡을 상기 개구에 커버하는 조립장치를 포함하며;
    상기 전극 단자는 상기 전극 어셈블리와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀의 제조기기.
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