KR20240010504A - 배터리 하우징 - Google Patents
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Abstract
제1 측면 플레이트, 제2 측면 플레이트, 제3 측면 플레이트, 제4 측면 플레이트, 연결 플레이트 및 지지 플레이트를 포함하는, 배터리 하우징. 제1 측면 플레이트, 제2 측면 플레이트, 제3 측면 플레이트 및 제4 측면 플레이트는 연속적으로 연결되고; 제1 측면 플레이트는 제3 측면 플레이트와 대향하여 배열되고, 제1 측면 플레이트의 길이는 제3 측면 플레이트의 길이보다 작고; 제2 측면 플레이트는 제4 측면 플레이트와 대향하여 배열되고, 제4 측면 플레이트의 길이는 제2 측면 플레이트의 길이보다 작다. 배터리의 탭을 장착하도록 구성된, 연결 플레이트가 제1 측면 플레이트와 제4 측면 플레이트 사이에 배열되고, 제1 측면 플레이트 및 제4 측면 플레이트에 연결되고, 연결 플레이트의 길이는 제2 측면 플레이트의 길이 및 제3 측면 플레이트의 길이보다 작다. 제1 측면 플레이트, 제2 측면 플레이트, 제3 측면 플레이트, 제4 측면 플레이트 및 연결 플레이트는 지지 플레이트의 동일한 측면 상에 위치되고, 지지 플레이트와 매칭하여 수용 공동을 형성한다.
Description
[관련 출원에 대한 상호 참조]
본 개시내용은 2021년 9월 30일자로 출원되고 발명의 명칭이 "배터리 케이싱"인 중국 특허 출원 제202122409606.9호에 대한 우선권을 주장하며, 이는 그 전문이 참조로 본 명세서에 포함된다.
본 개시내용은 배터리 패키지의 기술 분야에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 배터리 케이싱에 관한 것이다.
관련 기술에서, 배터리 케이싱의 측벽은 주로 플레이트들에 의해 둘러싸인 직사각형 프레임 구조이고, 전극 코어의 탭은 플레이트들 중 하나와 용접될 수 있다. 따라서, 탭을 수용하기 위한 공간을 배터리 케이싱 내에 확보할 필요가 있어, 배터리 케이싱 내의 전체 수용 공간이 감소되고 배터리의 에너지 저장 용량이 낮아진다.
본 개시내용은 위에서 언급된 문제들 중 적어도 하나를 적어도 어느 정도 완화하거나 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 개시내용은 배터리 케이싱을 제공하고, 상기 배터리 케이싱은 제1 측면 플레이트, 제2 측면 플레이트, 제3 측면 플레이트 및 제4 측면 플레이트 - 제1 측면 플레이트, 제2 측면 플레이트, 제3 측면 플레이트 및 제4 측면 플레이트가 순차적으로 연결되고; 제1 측면 플레이트 및 제3 측면 플레이트는 서로 대향하여 배열되고, 제1 측면 플레이트의 길이는 제3 측면 플레이트의 길이보다 작고; 제2 측면 플레이트 및 제4 측면 플레이트는 서로 대향하여 배열되고, 제4 측면 플레이트의 길이는 제2 측면 플레이트의 길이보다 작음 - ; 배터리의 탭을 장착하도록 구성된 연결 플레이트 - 연결 플레이트는 제1 측면 플레이트와 제4 측면 플레이트 사이에 제공되고 제1 측면 플레이트 및 제4 측면 플레이트에 연결되며, 연결 플레이트의 길이는 제2 측면 플레이트 및 제3 측면 플레이트의 길이보다 작음 - ; 및 지지 플레이트 - 제1 측면 플레이트, 제2 측면 플레이트, 제3 측면 플레이트, 제4 측면 플레이트 및 연결 플레이트는 지지 플레이트의 동일한 측면에 위치되고, 지지 플레이트와 함께 작용하여 수용 공동을 형성함 - 를 포함한다.
선택적으로, 제1 측면 플레이트는 제3 측면 플레이트에 평행하고, 제2 측면 플레이트는 제4 측면 플레이트에 평행하고, 제1 측면 플레이트는 제2 측면 플레이트에 수직이고, 제3 측면 플레이트는 제4 측면 플레이트에 수직이고, 연결 플레이트의 길이는 제1 측면 플레이트 및 제4 측면 플레이트의 길이보다 작다.
선택적으로, 제1 측면 플레이트, 제2 측면 플레이트, 제3 측면 플레이트, 제4 측면 플레이트 및 연결 플레이트는 동일한 두께를 갖는다.
선택적으로, 제1 측면 플레이트, 제2 측면 플레이트, 제3 측면 플레이트, 제4 측면 플레이트 및 연결 플레이트는 0.03 mm 내지 0.15 mm의 범위의 두께를 갖는다.
선택적으로, 제1 측면 플레이트, 제2 측면 플레이트, 제3 측면 플레이트, 제4 측면 플레이트 및 연결 플레이트는 일체로 형성된다.
선택적으로, 연결 플레이트와 제4 측면 플레이트 사이의 각도는 α이고, 120°≤α≤160°이다.
선택적으로, 수용 공동과 연통하는 주입 구멍이 제1 측면 플레이트 또는 제4 측면 플레이트 상에 제공되고, 주입 구멍은 제1 측면 플레이트 또는 제4 측면 플레이트의 외부면으로부터 내향으로 오목하게 된 카운터싱크 구멍이다.
선택적으로, 제1 측면 플레이트, 제2 측면 플레이트, 제3 측면 플레이트, 제4 측면 플레이트 및 연결 플레이트의 일 측면에서의 에지는 지지 플레이트에 연결되고, 다른 측면에서의 에지에는 각각 외향 굴곡된 플랜지가 제공된다.
선택적으로, 배터리 케이싱은 상부 케이싱을 더 포함한다. 상부 케이싱은 수용 공동의 형상에 대응하는 형상을 갖고, 상부 케이싱은 제1 측면 플레이트, 제2 측면 플레이트, 제3 측면 플레이트, 제4 측면 플레이트 및 연결 플레이트에 연결되어 수용 공동을 폐쇄한다.
선택적으로, 상부 케이싱, 제1 측면 플레이트, 제2 측면 플레이트, 제3 측면 플레이트, 제4 측면 플레이트 및 연결 플레이트는 각각 금속 부재이고, 상부 케이싱은 제1 측면 플레이트, 제2 측면 플레이트, 제3 측면 플레이트, 제4 측면 플레이트 및 연결 플레이트에 용접된다.
따라서, 본 개시내용에 제공된 배터리 케이싱에 따르면, 연결 플레이트, 제1 측면 플레이트, 제2 측면 플레이트, 제3 측면 플레이트 및 제4 측면 플레이트는 배터리 케이싱을 둘러싸는 5개의 측벽을 형성하도록 연결되고, 연결 플레이트는 제1 측면 플레이트와 제4 측면 플레이트 사이에 제공되고, 배터리의 탭을 장착하기 위한 연결 플레이트의 길이는 제2 측면 플레이트 및 제4 측면 플레이트의 길이보다 작게 설정되어, 탭을 장착하기 위해 점유되는 공간을 감소시킨다. 따라서, 이것은 수용 공동의 체적을 증가시키고, 최종적으로 배터리 케이싱 내의 내부 공간의 완전한 이용을 보장한다.
첨부 도면들과 관련된 실시예들의 설명으로부터 본 개시내용의 위의 양태들 및 이점들 및/또는 다른 추가적인 양태들 및 이점들이 분명해지고 이해가능해질 것이다.
도 1은 본 개시내용의 실시예에 따른 배터리 케이싱의 개략적인 구조도를 도시한다.
도 2는 본 개시내용의 실시예에 따른 배터리 케이싱의 단면도를 도시한다.
도 3은 관련 기술의 배터리 케이싱의 단면도를 도시한다.
도 4는 본 개시내용의 실시예에 따른 배터리의 분해도를 도시한다.
도 5는 본 개시내용의 실시예에 따른 배터리 케이싱의 개략적인 부분 구조도를 도시한다.
<참조 번호 리스트>
100 배터리 케이싱;
10 제1 측면 플레이트; 20 제2 측면 플레이트; 30 제3 측면 플레이트; 40 제4 측면 플레이트;
50 연결 플레이트; 60 지지 플레이트; 70 수용 공동;
80 주입 구멍; 81 밀봉 네일; 90 상부 케이싱;
200 전극 코어; 201 탭; 300 스페이서 링;
1 제1 플레이트 갭; 2 제2 플레이트 갭; 3 제3 플레이트 갭; 4 제4 플레이트 갭;
5 바닥 플레이트; 6 챔버
도 1은 본 개시내용의 실시예에 따른 배터리 케이싱의 개략적인 구조도를 도시한다.
도 2는 본 개시내용의 실시예에 따른 배터리 케이싱의 단면도를 도시한다.
도 3은 관련 기술의 배터리 케이싱의 단면도를 도시한다.
도 4는 본 개시내용의 실시예에 따른 배터리의 분해도를 도시한다.
도 5는 본 개시내용의 실시예에 따른 배터리 케이싱의 개략적인 부분 구조도를 도시한다.
<참조 번호 리스트>
100 배터리 케이싱;
10 제1 측면 플레이트; 20 제2 측면 플레이트; 30 제3 측면 플레이트; 40 제4 측면 플레이트;
50 연결 플레이트; 60 지지 플레이트; 70 수용 공동;
80 주입 구멍; 81 밀봉 네일; 90 상부 케이싱;
200 전극 코어; 201 탭; 300 스페이서 링;
1 제1 플레이트 갭; 2 제2 플레이트 갭; 3 제3 플레이트 갭; 4 제4 플레이트 갭;
5 바닥 플레이트; 6 챔버
이제, 본 발명의 다양한 예시적인 실시예들이 첨부 도면들을 참조하여 상세히 설명될 것이다. 달리 명시되지 않는 한, 실시예들에서 설명된 컴포넌트들 및 단계들의 상대적 배열, 수치 표현, 및 수치 값은 본 개시내용의 범위를 제한하지 않는다는 점에 유의해야 한다.
적어도 하나의 예시적인 실시예에 대한 다음의 설명들은 단지 예시적이며, 본 개시내용 및 그 적용 또는 사용에 대한 임의의 제한을 어떤 식으로든 구성하지 않는다.
관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지된 기술들, 방법들, 및 장치들은 상세히 논의되지 않을 수 있지만, 적절한 경우, 기술들, 방법들, 및 장치들은 명세서의 일부로서 고려되어야 한다.
본 명세서에 도시되고 논의된 모든 예들에서, 임의의 특정 값은 제한으로서가 아니라 단지 예시로 해석되어야 한다. 따라서, 예시적인 실시예들의 다른 예들은 상이한 값들을 가질 수 있다.
유사한 참조 번호들 및 문자들은 이하의 도면들에서 유사한 항목들을 나타낸다는 점에 유의해야 한다. 따라서, 항목이 도면에서 정의되면, 그것은 이하의 도면들에서 더 논의될 필요가 없다.
본 개시내용의 실시예에 따른 배터리 케이싱(100)이 도면과 관련하여 이하에 상세히 설명될 것이다.
도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 본 개시내용의 실시예에 따른 배터리 케이싱(100)은 제1 측면 플레이트(10), 제2 측면 플레이트(20), 제3 측면 플레이트(30), 제4 측면 플레이트(40), 배터리의 탭(201)을 장착하도록 구성된 연결 플레이트(50), 및 지지 플레이트(60)를 포함한다.
구체적으로, 제1 측면 플레이트(10), 제2 측면 플레이트(20), 제3 측면 플레이트(30) 및 제4 측면 플레이트(40)는 순차적으로 연결된다. 제1 측면 플레이트(10) 및 제3 측면 플레이트(30)는 서로 대향하여 배열되고, 제1 측면 플레이트(10)의 길이는 제3 측면 플레이트(30)의 길이보다 작다. 제2 측면 플레이트(20) 및 제4 측면 플레이트(40)는 서로 대향하여 배열되고, 제4 측면 플레이트(40)의 길이는 제2 측면 플레이트(20)의 길이보다 작다. 연결 플레이트(50)는 제1 측면 플레이트(10)와 제4 측면 플레이트(40) 사이에 제공되고, 제1 측면 플레이트(10) 및 제4 측면 플레이트(40)에 연결되며, 연결 플레이트(50)의 길이는 제1 측면 플레이트(10) 및 제4 측면 플레이트(40)의 길이보다 작다. 제1 측면 플레이트(10), 제2 측면 플레이트(20), 제3 측면 플레이트(30), 제4 측면 플레이트(40) 및 연결 플레이트(50)는 지지 플레이트(60)의 동일한 측면에 위치되고, 지지 플레이트(60)와 함께 작용하여 수용 공동(70)을 형성한다.
즉, 본 개시내용의 실시예에 따른 배터리 케이싱(100)은 주로 제1 측면 플레이트(10), 제2 측면 플레이트(20), 제3 측면 플레이트(30), 제4 측면 플레이트(40), 연결 플레이트(50) 및 지지 플레이트(60)가 순차적으로 연결되어 형성된다. 연결 플레이트(50)는 제1 측면 플레이트(10)와 제4 측면 플레이트(40) 사이에 제공되고, 제1 측면 플레이트(10) 및 제4 측면 플레이트(40)에 연결된다. 지지 플레이트(60)는 제1 측면 플레이트(10), 제2 측면 플레이트(20), 제3 측면 플레이트(30), 제4 측면 플레이트(40) 및 연결 플레이트(50)와 함께 작용하여 수용 공동(70)을 형성한다. 배터리의 탭(201)은 연결 플레이트(50)에 용접될 수 있다.
특히, 제1 측면 플레이트(10)의 제1 단부는 제2 측면 플레이트(20)의 제1 단부에 연결될 수 있고, 제2 측면 플레이트(20)의 제2 단부는 제3 측면 플레이트(30)의 제1 단부에 연결될 수 있고, 제3 측면 플레이트(30)의 제2 단부는 제4 측면 플레이트(40)의 제1 단부에 연결될 수 있고, 제4 측면 플레이트(40)의 제2 단부는 연결 플레이트(50)를 통해 제1 측면 플레이트(10)의 제2 단부에 연결될 수 있다. 제1 측면 플레이트(10)와 제3 측면 플레이트(30)는 서로 대향하여 배열되고, 제2 측면 플레이트(20)와 제4 측면 플레이트(40)는 서로 대향하여 배열된다. 즉, 제1 측면 플레이트(10), 제2 측면 플레이트(20), 제3 측면 플레이트(30), 제4 측면 플레이트(40) 및 연결 플레이트(50)를 단대단으로 순차적으로 연결하여, 배터리 케이싱(100)을 둘러싸는 측벽을 형성할 수 있다.
예를 들어, 제1 측면 플레이트(10)와 제3 측면 플레이트(30)가 좌우 방향으로 연장되고, 제2 측면 플레이트(20)와 제4 측면 플레이트(40)가 전후 방향으로 연장될 때, 제2 측면 플레이트(20)의 전방 및 후방 단부는 제1 측면 플레이트(10)의 우측 단부와 제3 측면 플레이트(30)의 우측 단부에 각각 연결될 수 있고, 제3 측면 플레이트(30)의 좌측 단부는 제4 측면 플레이트(40)의 전방 단부에 연결될 수 있고, 연결 플레이트(50)의 2개의 단부는 제1 측면 플레이트(10)의 좌측 단부와 제4 측면 플레이트(40)의 후방 단부에 각각 연결될 수 있다.
또한, 제1 측면 플레이트(10)의 길이는 제3 측면 플레이트(30)의 길이보다 작고, 제4 측면 플레이트(40)의 길이는 제2 측면 플레이트(20)의 길이보다 작고, 연결 플레이트(50)의 길이는 제2 측면 플레이트(20) 및 제3 측면 플레이트(30)의 길이보다 작다. 즉, 연결 플레이트(50)의 길이는 제1 측면 플레이트(10), 제2 측면 플레이트(20), 제3 측면 플레이트(30) 및 제4 측면 플레이트(40) 중 2개의 긴 플레이트보다 작다. 또한, 연결 플레이트(50), 제1 측면 플레이트(10), 제2 측면 플레이트(20), 제3 측면 플레이트(30) 및 제4 측면 플레이트(40)는 동일한 높이를 가질 수 있어, 플레이트의 단부의 조립을 용이하게 하고, 배터리 케이싱(100)의 누설 밀폐성 및 안정성을 향상시킬 수 있다.
또한, 제1 측면 플레이트(10), 제2 측면 플레이트(20), 제3 측면 플레이트(30), 제4 측면 플레이트(40) 및 연결 플레이트(50)는 지지 플레이트(60)의 동일한 측면에 위치되고, 지지 플레이트(60)와 함께 작용하여 수용 공동(70)을 형성한다. 지지 플레이트(60)의 형상은 제1 측면 플레이트(10), 제2 측면 플레이트(20), 제3 측면 플레이트(30), 제4 측면 플레이트(40) 및 연결 플레이트(50)에 의해 둘러싸인 형상과 동일할 수 있어, 양호한 지지 및 누설 밀폐성을 제공할 수 있다.
배터리 케이싱(100)이 사용될 때, 수용 공동(70) 내에 전극 코어(200)가 배치되고, 수용 공동(70) 내에 전해질 용액이 주입된다. 특히, 연결 플레이트(50), 제1 측면 플레이트(10), 제2 측면 플레이트(20), 제3 측면 플레이트(30) 및 제4 측면 플레이트(40)는 배터리 케이싱(100)의 5개의 측벽일 수 있고, 지지 플레이트(60)는 주로 지지 및 밀봉 성능을 제공한다. 전극 코어(200)는 수용 공동(70)에 배치될 수 있고, 전극 코어의 탭(201)의 위치는 연결 플레이트(50)의 위치에 대응한다.
전극 코어(200)와 배터리 케이싱(100)의 조립을 고려하면, 탭(201)을 조립하기 위한 공간이 탭(201)이 제공된 전극 코어(200)의 측면과 배터리 케이싱(100) 사이에 형성된다. 연결 플레이트(50)와 전극 코어(200) 사이의 공간이 배터리 케이싱(100)의 다른 플레이트들(지지 플레이트(60) 제외)과 전극 코어(200)의 외벽면 사이의 공간들 중 적어도 일부보다 크기 때문에, 연결 플레이트(50)의 길이가 감소될 필요가 있고, 이에 의해 탭(201)을 조립하는데 필요한 공간을 더 감소시킨다. 본 개시내용에서, 상이한 공간들의 크기들의 비교는 공간을 형성하는 2개의 표면 사이의 최단 직선 거리와 다른 공간을 형성하는 2개의 면 사이의 최단 직선 거리의 비교를 지칭한다는 점에 유의해야 한다.
따라서, 본 개시내용의 실시예에 따른 배터리 케이싱(100)에 따르면, 연결 플레이트(50), 제1 측면 플레이트(10), 제2 측면 플레이트(20), 제3 측면 플레이트(30) 및 제4 측면 플레이트(40)는 배터리 케이싱(100)의 5개의 측벽을 형성하도록 연결되고, 연결 플레이트(50)는 제1 측면 플레이트(10)와 제4 측면 플레이트(40) 사이에 제공되고, 배터리의 탭을 장착하기 위한 연결 플레이트(50)의 길이는 제2 측면 플레이트(20) 및 제3 측면 플레이트(30)의 길이보다 작게 설정되어, 탭을 장착하기 위해 점유되는 공간을 감소시킨다. 따라서, 이것은 수용 공동(70)의 체적을 증가시키고, 최종적으로 배터리 케이싱(100) 내의 내부 공간의 완전한 이용을 보장한다.
본 개시내용의 실시예에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 측면 플레이트(10)는 제3 측면 플레이트(30)에 평행하고, 제2 측면 플레이트(20)는 제4 측면 플레이트(40)에 평행하고, 제1 측면 플레이트(10)는 제2 측면 플레이트(20)에 수직이고, 제3 측면 플레이트(30)는 제4 측면 플레이트(40)에 수직이고, 연결 플레이트(50)의 길이는 제1 측면 플레이트와 제4 측면 플레이트의 길이보다 작다.
즉, 제1 측면 플레이트(10)가 제3 측면 플레이트(30)와 동일한 방향으로 연장되는 경우, 제2 측면 플레이트(20)는 제4 측면 플레이트(40)와 동일한 방향으로 연장되고, 제1 측면 플레이트(10)와 제2 측면 플레이트(20)는 서로 수직으로 배열되고, 제3 측면 플레이트(30)와 제4 측면 플레이트(40)도 서로 수직으로 배열되고, 제1 측면 플레이트(10)와 제2 측면 플레이트(20) 사이의 각도는 직각이고, 제3 측면 플레이트(30)와 제4 측면 플레이트(40) 사이의 각도는 직각이며, 또한 제2 측면 플레이트(20)와 제3 측면 플레이트(30) 사이의 각도는 직각이다. 제1 측면 플레이트(10)와 연결 플레이트(50) 사이의 각도는 둔각이고, 제4 측면 플레이트(40)와 연결 플레이트(50) 사이의 각도도 둔각이다.
또한, 제1 측면 플레이트(10)의 길이가 제3 측면 플레이트(30)의 길이보다 작고, 제4 측면 플레이트(40)의 길이가 제2 측면 플레이트(20)의 길이보다 작고, 연결 플레이트(50)의 길이가 제1 측면 플레이트(10) 및 제4 측면 플레이트(40)의 길이보다 작기 때문에, 연결 플레이트(50)는 5개의 플레이트 중에서 최소 길이를 갖는다. 이는 탭(201)을 장착하기 위한 공간을 추가로 감소시키고, 수용 공동(80)에 전극 코어(200)를 수용하기 위한 공간을 증가시킬 수 있다.
제1 측면 플레이트(10)가 제3 측면 플레이트(30)와 평행하고, 제2 측면 플레이트(20)가 제4 측면 플레이트(40)와 평행하고, 제1 측면 플레이트(10)가 제2 측면 플레이트(20)에 수직하게 연결되고, 제3 측면 플레이트(30)가 제4 측면 플레이트(40)에 수직하게 연결되는 배열을 통해, 배터리 케이싱(100)의 외관이 더 컴팩트하고, 깔끔하고, 규칙적이고, 심미적이게 되고, 연결 플레이트(50), 제1 측면 플레이트(10), 제2 측면 플레이트(20), 제3 측면 플레이트(30) 및 제4 측면 플레이트(40) 사이의 연결이 용이하게 되어, 조립이 더 편리해진다.
본 개시내용의 일부 특정 실시예들에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 측면 플레이트(10), 제2 측면 플레이트(20), 제3 측면 플레이트(30), 제4 측면 플레이트(40) 및 연결 플레이트(50)는 동일한 두께를 갖는다. 즉, 배터리 케이싱(100)은 벽 두께가 균일하고, 상이한 측면 플레이트들은 동일한 두께를 갖는다. 제1 측면 플레이트(10), 제2 측면 플레이트(20), 제3 측면 플레이트(30), 제4 측면 플레이트(40) 및 연결 플레이트(50)와 동일한 두께를 설정함으로써, 배터리 케이싱(100)의 전체 구조가 균일하게 응력을 받을 수 있다. 제1 측면 플레이트(10), 제2 측면 플레이트(20), 제3 측면 플레이트(30), 제4 측면 플레이트(40) 및 연결 플레이트(50)는 외력에 저항할 때 동일한 신뢰성을 가질 수 있다.
본 개시내용의 실시예에 따르면, 제1 측면 플레이트(10), 제2 측면 플레이트(20), 제3 측면 플레이트(30), 제4 측면 플레이트(40) 및 연결 플레이트(50)는 0.03 mm 내지 0.15 mm 범위의 두께를 갖는다. 즉, 제1 측면 플레이트(10), 제2 측면 플레이트(20), 제3 측면 플레이트(30), 제4 측면 플레이트(40) 및 연결 플레이트(50)의 두께는 0.03 mm, 0.05 mm, 0.08 mm, 0.1 mm, 0.12 mm 또는 0.15 mm일 수 있으며, 이는 본 명세서에서 특별히 한정되지 않는다. 제1 측면 플레이트(10), 제2 측면 플레이트(20), 제3 측면 플레이트(30), 제4 측면 플레이트(40) 및 연결 플레이트(50)의 두께가 이 범위에 있는 경우, 외력에 대한 플레이트의 강도가 향상될 뿐만 아니라, 중량이 감소되고, 너무 두꺼운 플레이트에 의해 야기되는 준비 재료의 낭비가 회피된다.
본 개시내용의 일부 특정 실시예들에서, 제1 측면 플레이트(10), 제2 측면 플레이트(20), 제3 측면 플레이트(30), 제4 측면 플레이트(40) 및 연결 플레이트(50)는 일체로 형성된다. 배터리 케이싱(100)의 측벽들을 일체로 형성된 구조로서 배열함으로써, 지지 플레이트(60)와의 후속 조립이 용이해지고, 몰드 제조용 재료가 절약되고, 제조 비용이 감소되어, 대량 생산을 실현한다.
본 개시내용의 실시예에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이, 연결 플레이트(50)와 제4 측면 플레이트(40) 사이의 각도는 α이고, 120°≤α≤160°이다. 즉, 120°≤α≤160°인 경우, 배터리 케이싱(100)의 내부 공간이 보다 충분히 이용될 수 있다. α는 120°, 135°, 145°, 155° 또는 160°일 수 있고, α의 특정 값은 실제 상황에 따라 결정될 수 있다.
배터리 케이싱(100)의 공간 활용은 특정 실시예를 참조하여 아래에 더 설명될 것이다. 도 3은 관련 기술의 전극 코어와 배터리 케이싱 사이의 조립 갭의 단면도를 도시한다. 도 3에 도시된 바와 같이, S1은 전극 코어에 의해 점유된 공간의 단면적이다.
관련 기술에서, 배터리 케이싱은 제1 플레이트, 제2 플레이트, 제3 플레이트, 제4 플레이트, 및 바닥 플레이트(5)를 포함한다. 4개의 플레이트 및 바닥 플레이트(5)는 챔버(6)를 둘러싼다. 또한, 도면에서 음영 영역들은 플레이트들과 전극 코어 사이의 갭들이다. 제1 플레이트 갭(1), 제2 플레이트 갭(2), 제3 플레이트 갭(3) 및 제4 플레이트 갭(4)은 각각 제1 플레이트, 제2 플레이트, 제3 플레이트, 및 제4 플레이트와 전극 코어 사이의 갭들이다. 배터리 코어의 탭은 제3 플레이트와 전극 코어 사이에 위치한다. 탭을 장착하기 위한 공간을 확보할 필요성으로 인해, 제3 플레이트와 전극 코어 사이의 갭의 폭(d0)은 다른 플레이트들과 전극 코어 사이의 갭의 폭(d1)보다 크다. 따라서, 제3 플레이트와 전극 코어 사이의 갭은 더 많은 체적을 점유하여, 챔버(6) 내에 전극 코어를 수용하기 위한 나머지 체적은 작다.
도 2는 본 개시내용에 따른 배터리 케이싱(100)의 단면도를 도시한다. 도면에서, 전극 코어가 점유하는 공간의 단면적은 S2이고, 음영 영역은 제1 측면 플레이트(10), 제2 측면 플레이트(20), 제3 측면 플레이트(30), 제4 측면 플레이트(40) 및 연결 플레이트(50)와 전극 코어(200) 사이의 갭이다.
S1 = (w1-2*d1)*(h1-d0-d1)
S2 = (w2-2*d1)*(h2-2*d1)-0.5ab
a= d0/cos(π-α)+xsin(π-α)-2d1
b= d0/sin(π-α)+xcos(π-α)-2d1/tan(π-α)
여기서 w1은 기존의 배터리 케이싱의 폭이고; h1은 기존의 배터리 케이싱의 길이이고; w2는 제1 측면 플레이트(10)의 길이이고; h2는 제2 측면 플레이트(20)의 길이이고; d0은 탭 장착 공간의 폭이고, d1은 전극 코어와 배터리 케이싱(100)의 측벽(연결 플레이트(50) 제외) 사이의 갭의 폭이고; X는 연결 플레이트(50)의 길이이다.
w1=w2 및 h1=h2일 때, 그리고 S1<S2일 때, 본 개시내용의 배터리 케이싱(100)의 수용 공동(70) 내의 공간은 기존의 배터리 케이싱의 수용 공간의 것보다 크다. 이 경우, α의 합리적인 범위가 계산될 수 있다.
본 개시내용의 일부 특정 실시예에서, 도 1, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 수용 공동(70)과 연통하는 주입 구멍(80)이 제1 측면 플레이트(10) 또는 제4 측면 플레이트(40) 상에 제공되고, 주입 구멍(80)은 제1 측면 플레이트(10) 또는 제4 측면 플레이트(40)의 외부면으로부터 내향으로 오목하게 된 카운터싱크 구멍이다. 즉, 주입 구멍(80)은 제1 측면 플레이트(10) 상에 제공될 수 있고, 주입 구멍(80)은 또한 제4 측면 플레이트(40) 상에 제공될 수 있다. 주입 구멍(80)은 장착 공동과 연통하고, 전해질 용액은 주입 구멍(80)을 통해 장착 공동 내로 입력될 수 있다. 주입 구멍(80)의 크기 및 형상은 본 명세서에서 특별히 제한되지 않는다. 주입 구멍(80)의 특정 위치는 제조에서의 실제 요건에 따라 선택될 수 있다. 또한, 주입 구멍(80)을 카운터싱크 구멍으로 설정함으로써, 배터리 케이싱(100)의 외부로부터 장착 공동 내로 전해질 용액이 편리하게 주입될 수 있고, 주입 구멍(80)은 밀봉 네일(81)과 더 단단히 정합할 수 있어, 주입 구멍(80)으로부터 전해질 용액의 누설을 피할 수 있다. 또한, 카운터싱크 구멍의 배열은 전체 구조의 무결성을 보장하여, 주입 구멍(80)의 위치가 플레이트의 평면보다 더 높은 것을 방지하고, 배터리 케이싱(100)의 외관의 평탄도를 보장한다.
본 개시내용의 실시예에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 측면 플레이트(10), 제2 측면 플레이트(20), 제3 측면 플레이트(30), 제4 측면 플레이트(40) 및 연결 플레이트(50)의 일 측면에서의 에지는 지지 플레이트(60)에 연결되고, 다른 측면에서의 에지에는 각각 외향 굴곡된 확개형 에지가 제공된다. 특히, 플랜지는 수용 공동(70)의 외부를 향해 굴곡된다. 제1 측면 플레이트(10), 제2 측면 플레이트(20), 제3 측면 플레이트(30), 제4 측면 플레이트(40) 및 연결 플레이트(50)와 동일하게 에지에서 외향 굴곡된 플랜지를 제공함으로써, 다른 플레이트와의 후속의 밀폐 조립이 용이해지고, 이에 의해 에지로부터 배터리 케이싱(100)의 내부로 외부 수증기가 유입되는 것을 효과적으로 방지한다. 또한, 플랜지의 폭은 제1 측면 플레이트(10), 제2 측면 플레이트(20), 제3 측면 플레이트(30), 제4 측면 플레이트(40) 및 연결 플레이트(50)의 두께보다 클 수 있다. 플랜지의 특정 폭은 본 명세서에서 특별히 제한되지 않는다.
본 개시내용의 일부 특정 실시예들에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 배터리 케이싱(100)은 상부 케이싱(90)을 더 포함한다. 상부 케이싱(90)은 수용 공동(70)의 형상에 대응하는 형상을 갖고, 상부 케이싱(90)은 제1 측면 플레이트(10), 제2 측면 플레이트(20), 제3 측면 플레이트(30), 제4 측면 플레이트(40) 및 연결 플레이트(50)에 연결되어 수용 공동(70)을 폐쇄한다. 즉, 상부 케이싱(90)은 또한 오각형 구조를 가질 수 있고, 짧은 측면은 연결 플레이트(50)의 위치에 대응한다. 상부 케이싱(90)은 지지 플레이트(60)에 평행하게 대향하여 배열될 수 있다. 상부 케이싱(90)의 형상을 장착 공동의 형상에 대응하도록 설정함으로써, 상부 케이싱(90)은 장착 공동을 잘 밀봉하도록 보장될 수 있다. 선택적으로, 상부 케이싱(90)의 두께는 종료점 값들을 포함하여 0.030 mm 내지 0.15 mm이다. 또한, 상부 케이싱(90)의 두께는 지지 플레이트(60)의 두께보다 클 수 있다.
본 개시내용의 실시예에 따르면, 상부 케이싱(90), 제1 측면 플레이트(10), 제2 측면 플레이트(20), 제3 측면 플레이트(30), 제4 측면 플레이트(40) 및 연결 플레이트(50)는 각각 금속 부재이다. 상부 케이싱(90)은 제1 측면 플레이트(10), 제2 측면 플레이트(20), 제3 측면 플레이트(30), 제4 측면 플레이트(40) 및 연결 플레이트(50)에 용접된다. 예를 들어, 배터리 케이싱(100)의 연성 및 경도를 향상시키기 위해, 상부 케이싱(90), 제1 측면 플레이트(10), 제2 측면 플레이트(20), 제3 측면 플레이트(30), 제4 측면 플레이트(40) 및 연결 플레이트(50)는 스테인리스 스틸 또는 다른 합금 재료로 이루어질 수 있다. 또한, 상부 케이싱(90)을 용접에 의해 제1 측면 플레이트(10), 제2 측면 플레이트(20), 제3 측면 플레이트(30), 제4 측면 플레이트(40) 및 연결 플레이트(50)에 연결함으로써, 제1 측면 플레이트(10), 제2 측면 플레이트(20), 제3 측면 플레이트(30), 제4 측면 플레이트(40) 및 연결 플레이트(50)와의 상부 케이싱(90)의 연결 강도를 향상시키고, 배터리 케이싱(100)의 패키지 강도를 향상시킬 수 있다.
선택적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 스페이서 링(300)이 전극 코어(200)와 연결 플레이트(50) 사이에 제공될 수 있다. 주입 구멍(50)으로부터 떨어진 위치에 스페이서 링(300)을 제공함으로써, 전해질 용액의 후속 주입이 용이해진다.
요약하면, 본 개시내용의 실시예에 따른 배터리 케이싱(100)에 따르면, 제1 측면 플레이트(10), 제2 측면 플레이트(20), 제3 측면 플레이트(30), 제4 측면 플레이트(40), 배터리의 탭을 장착하도록 구성된 연결 플레이트(50)가 지지 플레이트(60)에 연결되고, 탭 장착 공간이 감소되어 공간 활용을 양호하게 향상시킨다. 이와 같이, 배터리 케이싱(100)의 공간 활용이 향상된다.
본 개시내용의 실시예들에 따른 배터리 케이싱의 다른 구성들 및 동작들은 이 분야의 통상의 기술자들에게 공지되어 있으며, 여기서는 상세히 설명되지 않는다.
본 개시내용의 일부 특정 실시예들이 예들로서 상세히 설명되었지만, 본 기술분야의 통상의 기술자는 전술한 예들이 단지 설명을 위한 것이고, 본 개시내용의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 본 개시내용의 범위 및 사상을 벗어나지 않고 전술한 실시예들에 대한 수정들이 이루어질 수 있다는 것을 이해해야 한다. 본 개시내용의 범위는 첨부된 청구항들에 의해 정의된다.
Claims (10)
- 배터리 케이싱(100)으로서,
제1 측면 플레이트(10), 제2 측면 플레이트(20), 제3 측면 플레이트(30) 및 제4 측면 플레이트(40) - 상기 제1 측면 플레이트(10), 상기 제2 측면 플레이트(20), 상기 제3 측면 플레이트(30) 및 상기 제4 측면 플레이트(40)는 순차적으로 연결되고, 상기 제1 측면 플레이트(10) 및 상기 제3 측면 플레이트(30)는 서로 대향하여 배열되고, 상기 제1 측면 플레이트(10)의 길이는 상기 제3 측면 플레이트(30)의 길이보다 작고; 상기 제2 측면 플레이트(20) 및 상기 제4 측면 플레이트(40)는 서로 대향하여 배열되고, 상기 제4 측면 플레이트(40)의 길이는 상기 제2 측면 플레이트(20)의 길이보다 작음 - ;
배터리의 탭(201)을 장착하도록 구성된 연결 플레이트(50) - 상기 연결 플레이트(50)는 상기 제1 측면 플레이트(10)와 상기 제4 측면 플레이트(40) 사이에 제공되고 상기 제1 측면 플레이트(10) 및 상기 제4 측면 플레이트(40)에 연결되며, 상기 연결 플레이트(50)의 길이는 상기 제2 측면 플레이트(20) 및 상기 제3 측면 플레이트(30)의 길이보다 작음 - ; 및
지지 플레이트(60) - 상기 제1 측면 플레이트(10), 상기 제2 측면 플레이트(20), 상기 제3 측면 플레이트(30), 상기 제4 측면 플레이트(40) 및 상기 연결 플레이트(50)는 상기 지지 플레이트(60)의 동일한 측면에 위치되고, 상기 지지 플레이트(60)와 함께 작용하여 수용 공동(70)을 형성함 - 를 포함하는, 배터리 케이싱(100). - 제1항에 있어서, 상기 제1 측면 플레이트(10)는 상기 제3 측면 플레이트(30)에 평행하고, 상기 제2 측면 플레이트(20)는 상기 제4 측면 플레이트(40)에 평행하고, 상기 제1 측면 플레이트(10)는 상기 제2 측면 플레이트(20)에 수직이고, 상기 제3 측면 플레이트(30)는 상기 제4 측면 플레이트(40)에 수직이고, 상기 연결 플레이트(50)의 길이는 상기 제1 측면 플레이트(10) 및 상기 제4 측면 플레이트(40)의 길이보다 작은, 배터리 케이싱(100).
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 측면 플레이트(10), 상기 제2 측면 플레이트(20), 상기 제3 측면 플레이트(30), 상기 제4 측면 플레이트(40) 및 상기 연결 플레이트(50)는 동일한 두께를 갖는, 배터리 케이싱(100).
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 측면 플레이트(10), 상기 제2 측면 플레이트(20), 상기 제3 측면 플레이트(30), 상기 제4 측면 플레이트(40) 및 상기 연결 플레이트(50)는 0.03 mm 내지 0.15 mm의 범위의 두께를 갖는, 배터리 케이싱(100).
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 측면 플레이트(10), 상기 제2 측면 플레이트(20), 상기 제3 측면 플레이트(30), 상기 제4 측면 플레이트(40) 및 상기 연결 플레이트(50)는 일체로 형성되는, 배터리 케이싱(100).
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연결 플레이트(50)와 상기 제4 측면 플레이트(40) 사이의 각도는 α이고, 120°≤α≤160°인, 배터리 케이싱(100).
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용 공동(70)과 연통하는 주입 구멍(80)이 상기 제1 측면 플레이트(10) 또는 상기 제4 측면 플레이트(40) 상에 제공되고, 상기 주입 구멍(80)은 상기 제1 측면 플레이트(10) 또는 상기 제4 측면 플레이트(40)의 외부면으로부터 내향으로 오목하게 된 카운터싱크 구멍인, 배터리 케이싱(100).
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 측면 플레이트(10), 상기 제2 측면 플레이트(20), 상기 제3 측면 플레이트(30), 상기 제4 측면 플레이트(40) 및 상기 연결 플레이트(50)의 일 측면에서의 에지는 상기 지지 플레이트(60)에 연결되고, 다른 측면에서의 에지에는 각각 외향 굴곡된 플랜지가 제공되는, 배터리 케이싱(100).
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상부 케이싱(90)을 더 포함하고, 상기 상부 케이싱(90)은 상기 수용 공동(70)의 형상에 대응하는 형상을 갖고, 상기 상부 케이싱(90)은 상기 제1 측면 플레이트(10), 상기 제2 측면 플레이트(20), 상기 제3 측면 플레이트(30), 상기 제4 측면 플레이트(40) 및 상기 연결 플레이트(50)에 연결되어 상기 수용 공동(70)을 폐쇄하는, 배터리 케이싱(100). - 제9항에 있어서, 상기 상부 케이싱(90), 상기 제1 측면 플레이트(10), 상기 제2 측면 플레이트(20), 상기 제3 측면 플레이트(30), 상기 제4 측면 플레이트(40) 및 상기 연결 플레이트(50)는 각각 금속 부재이고, 상기 상부 케이싱(90)은 상기 제1 측면 플레이트(10), 상기 제2 측면 플레이트(20), 상기 제3 측면 플레이트(30), 상기 제4 측면 플레이트(40) 및 상기 연결 플레이트(50)에 용접되는, 배터리 케이싱(100).
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