KR-20260061272-A - 배터리 및 전기 장치

Abstract

배터리(1001) 및 전기 장치로서, 배터리(1001)는: 케이스(200)의 측벽을 구성하는 복수의 프레임(202)을 포함하는, 케이스(200); 케이스(200)에 장착되는, 복수의 배터리 셀(100)을 포함하며; 복수의 배터리 셀(100)은 제1 유형 배터리 셀(101) 및 제2 유형 배터리 셀(102)을 포함하며, 적어도 프레임(202)에 맞닿는 배터리 셀(100)은 제2 유형 배터리 셀(102)을 사용하며, 제2 유형 배터리 셀(102)의 에너지 밀도는 제1 유형 배터리 셀(101)의 에너지 밀도보다 크다. 프레임(202)에 맞닿는 배터리 셀(100)은 제2 유형 배터리 셀(102)을 사용할 때, 이러한 배터리 셀(100)은 더 우수한 저온에서의 충방전 성능을 갖도록 하고, 나아가 저온에서 배터리(1001)의 단열 성능 및 충방전 성능을 효과적으로 향상시키고, 온도차를 개선할 수 있다.

Inventors

• 위안, 셩강
• 왕, 쩡종
• 왕, 펑
• 지아, 준
• 니우, 지엔신

Assignees

• 컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 씨오., 리미티드

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20240103

Claims (20)

1. 배터리로서, 이는: 케이스의 측벽을 구성하는 복수의 프레임을 포함하는, 케이스; 상기 케이스에 장착되는, 복수의 배터리 셀을 포함하며; 복수의 상기 배터리 셀은 제1 유형 배터리 셀 및 제2 유형 배터리 셀을 포함하고, 적어도 상기 프레임에 맞닿는 배터리 셀은 제2 유형 배터리 셀을 사용하며, 상기 제2 유형 배터리 셀의 에너지 밀도는 상기 제1 유형 배터리 셀의 에너지 밀도보다 큰 것을 특징으로 하는, 배터리.
2. 제1항에 있어서, 상기 제2 유형 배터리 셀의 총 용량은 상기 제1 유형 배터리 셀의 총 용량보다 작은 것을 특징으로 하는, 배터리.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1 유형 배터리 셀의 수는 상기 제2 유형 배터리 셀의 수보다 큰 것을 특징으로 하는, 배터리.
4. 제2항에 있어서, 상기 제2 유형 배터리 셀은 상기 제1 유형 배터리 셀과 직렬 연결되고, 단일 상기 제2 유형 배터리 셀의 용량이 단일 상기 제1 유형 배터리 셀의 용량보다 큰 것을 특징으로 하는, 배터리.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 유형 배터리 셀과 상기 프레임 사이에 단열층이 설치되는 것을 특징으로 하는, 배터리.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 상기 배터리 셀은 상기 케이스의 길이 방향을 따라 열로 설치되고, 상기 케이스의 너비 방향을 따라 행으로 설치되며; 상기 프레임은 상기 케이스의 길이 방향을 따라 설치된 제1 프레임 및 상기 케이스의 너비 방향을 따라 설치된 제2 프레임을 포함하고, 상기 제1 프레임에 인접한 적어도 한 열의 상기 배터리 셀은 상기 제2 유형 배터리 셀을 사용하고, 및/또는 상기 제2 프레임에 인접한 적어도 한 행의 상기 배터리 셀은 상기 제2 유형 배터리 셀을 사용하는 것을 특징으로 하는, 배터리.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 케이스에는 열관리 부품이 장착되며, 상기 열관리 부품은 상기 배터리 셀과 열 전도적으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 배터리.
8. 제7항에 있어서, 높이 방향을 따른 각 상기 배터리 셀의 일단은 제1 단면을 구비하고, 상기 제1 단면에는 전극 단자가 설치되며; 상기 열관리 부품은 제1 열관리 부품을 포함하고, 각 상기 제1 단면은 열전도성 구조용 접착제를 통해 상기 제1 열관리 부품에 접착 고정되며, 상기 제1 열관리 부품에는 각 상기 전극 단자를 노출시키는 제1 개공이 개설되는 것을 특징으로 하는, 배터리.
9. 제8항에 있어서, 상기 배터리는 또한: 각 상기 제1 단면의 가장자리를 둘러싸도록 설치되는, 접착제 차단 구조를 포함하며; 상기 접착제 차단 구조는 상기 배터리 셀과 상기 제1 열관리 부품 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는, 배터리.
10. 제9항에 있어서, 상기 접착제 차단 구조는 또한 각 상기 제1 개공을 둘러싸도록 설치되는 것을 특징으로 하는, 배터리.
11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 제1 단면에는 감압 기구가 설치되고, 상기 제1 열관리 부품에는 상기 감압 기구와 대향되는 배기 기구가 개설되며, 상기 접착제 차단 구조는 각 상기 배기 기구를 둘러싸도록 설치되는 것을 특징으로 하는, 배터리.
12. 제11항에 있어서, 상기 배기 기구는 상기 제1 열관리 부품에 설치된 제2 개공이고, 상기 제2 개공의 내벽에는 절연층이 설치되는 것을 특징으로 하는, 배터리.
13. 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접착제 차단 구조는 상기 제1 열관리 부품 및/또는 상기 제1 단면에 설치된 리브를 포함하는 것을 특징으로 하는, 배터리.
14. 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 열관리 부품의 대향하는 양면 및 상기 제1 개공의 내벽에는 절연층이 설치되는 것을 특징으로 하는, 배터리.
15. 제7항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 높이 방향을 따른 상기 배터리 셀의 일단은 제2 단면을 구비하고, 상기 열관리 부품은 제2 열관리 부품을 포함하며, 상기 제2 열관리 부품은 상기 케이스에 설치되고, 각 상기 제2 단면은 상기 제2 열관리 부품에 연결되는 것을 특징으로 하는, 배터리.
16. 제15항에 있어서, 각 상기 제2 단면 및 상기 제2 열관리 부품은 열전도성 구조용 접착제를 통해 접착 고정되는 것을 특징으로 하는, 배터리.
17. 제7항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 상기 배터리 셀은 어레이 레이아웃되고, 상기 열관리 부품은 인접한 두 열 또는 인접한 두 행의 상기 배터리 셀 사이에 적합하게 배치되는 데 사용되는 제3 열관리 부품을 포함하며, 상기 배터리 셀은 복수의 표면을 포함하고, 상기 제3 열관리 부품은 상기 복수의 표면 중 면적이 가장 큰 표면과 열교환 연결되는 것을 특징으로 하는, 배터리.
18. 제17항에 있어서, 임의의 인접한 두 열 또는 임의의 인접한 두 행의 상기 배터리 셀 사이에는 상기 제3 열관리 부품이 설치되며; 또는, 각 열의 상기 배터리 셀의 일측에는 상기 제3 열관리 부품이 설치되고, 인접한 두 개의 상기 제3 열관리 부품 사이에는 두 열의 상기 배터리 셀이 이격되며; 또는, 각 행의 상기 배터리 셀의 일측에는 상기 제3 열관리 부품이 설치되고, 인접한 두 개의 상기 제3 열관리 부품 사이에는 두 행의 상기 배터리 셀이 이격되는 것을 특징으로 하는, 배터리.
19. 제17항 또는 제18항에 있어서, 상기 배터리는 또한 각 상기 제3 열관리 부품의 유로의 일단에 연결되는 분배관 및 각 상기 제3 열관리 부품의 유로의 다른 일단에 연결되는 환류관을 포함하는 것을 특징으로 하는, 배터리.
20. 제19항에 있어서, 상기 분배관 및 상기 환류관은 상기 제3 열관리 부품의 동일한 일단에 위치하는 것을 특징으로 하는, 배터리.

Description

배터리 및 전기 장치 본 출원은 배터리 기술분야에 관한 것으로, 더 구체적으로 배터리 및 전기 장치에 관한 것이다. 에너지 절약과 배출 감축은 자동차 산업의 지속 가능한 발전의 핵심이고 전기 차량은 에너지 절약과 환경 보호의 장점 덕분에 자동차 산업의 지속 가능한 발전에서 중요한 구성 요소로 자리 잡고 있다. 전기 차량의 경우, 배터리 기술은 이의 발전에 중요한 영향을 미치는 요소이다. 하지만 현재 배터리는 저온 환경에서 배터리 내부의 온도차이가 비교적 크므로, 충방전 효율이 크게 저하되어, 사용자의 사용에 영향을 미치게 된다. 본 출원의 실시예의 목적은 관련 기술에서 배터리가 저온 환경에서 충방전 효율이 크게 저하되는 문제를 해결하기 위해 배터리 및 전기 장치를 제공하는 것이다. 제1 측면에서, 본 출원의 실시예는 배터리를 제공하며, 이는: 케이스의 측벽을 구성하는 복수의 프레임을 포함하는, 케이스; 케이스에 장착되는, 복수의 배터리 셀을 포함하며; 복수의 배터리 셀은 제1 유형 배터리 셀 및 제2 유형 배터리 셀을 포함하며, 적어도 프레임에 맞닿는 배터리 셀은 제2 유형 배터리 셀을 사용하고, 제2 유형 배터리 셀의 에너지 밀도는 제1 유형 배터리 셀의 에너지 밀도보다 크다. 저온 환경에서 배터리 셀의 열은 케이스에서 방출되므로, 따라서, 프레임에 맞닿는 배터리 셀의 열은 프레임에 의해 더 쉽게 흡수된다. 본 출원의 실시예의 기술방안에서, 프레임에 맞닿는 배터리 셀은 제2 유형 배터리 셀을 사용할 때, 이러한 배터리 셀이 큰 에너지 밀도를 갖추고, 이가 더 우수한 저온에서의 충방전 성능을 갖도록 할 수 있으며, 나아가 저온에서의 배터리의 단열 성능 및 충방전 성능을 효과적으로 향상시키고, 온도차를 개선할 수 있다. 일부 실시예에서, 제2 유형 배터리 셀의 총 용량은 제1 유형 배터리 셀의 총 용량보다 작다. 제2 유형 배터리 셀의 총 용량을 비교적 작게 설치할 경우, 배터리에서 제1 유형 배터리 셀이 충방전의 주력으로 사용하도록 하여, 원가를 낮출 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 유형 배터리 셀의 수는 제2 유형 배터리 셀의 수보다 크다. 제1 유형 배터리 셀의 수는 제2 유형 배터리 셀의 수보다 크므로, 제1 유형 배터리 셀의 총 용량을 비교적 크게 설치하여, 제1 유형 배터리 셀이 해당 배터리의 충방전의 주력이 되도록 하여, 원가를 낮춘다. 일부 실시예에서, 제2 유형 배터리 셀은 제1 유형 배터리 셀과 직렬 연결되고, 단일 제2 유형 배터리 셀의 용량은 단일 제1 유형 배터리 셀의 용량보다 크다. 배터리 셀의 용량이 클수록, 이의 충방전 전류도 커진다. 직렬 연결된 배터리 셀에서, 용량이 비교적 작은 배터리 셀은 충방전 전류도 비교적 작고, 충방전 전류가 비교적 작은 배터리 셀은 이러한 직렬 연결된 배터리 셀 전반적인 충방전을 한정하는 병목이 되며, 즉 용량이 비교적 작은 배터리 셀은 직렬 연결된 배터리 셀 전반적인 충방전 성능에 영향을 미친다. 케이스에서 제1 유형 배터리 셀은 해당 배터리의 충방전의 주력이므로, 단일 제2 유형 배터리 셀의 용량이 단일 제1 유형 배터리 셀의 용량보다 크게 설치될 때, 제2 유형 배터리 셀은 직렬 연결된 배터리 셀의 충방전 성능을 한정하는 병목이 되는 가능성을 감소시켜, 배터리 전반적인 충방전 성능을 향상시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 제2 유형 배터리 셀과 프레임 사이에는 단열층이 설치된다. 제2 유형 배터리 셀은 프레임에 맞닿아, 이는 프레임과의 거리가 더 가까우며, 따라서, 제2 유형 배터리 셀과 프레임 사이에는 단열층이 설치되어, 저온 환경에서 제2 유형 배터리 셀의 열이 프레임으로 전도되는 속도를 더 잘 낮춰, 저온에서의 배터리의 단열 성능 및 충방전 성능을 향상시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 배터리 셀은 케이스의 길이 방향을 따라 열로 설치되고, 케이스의 너비 방향을 따라 행으로 설치되며; 프레임은 케이스의 길이 방향을 따라 설치된 제1 프레임과 케이스의 너비 방향을 따라 설치된 제2 프레임을 포함하고, 제1 프레임에 인접한 적어도 한 열의 배터리 셀은 제2 유형 배터리 셀을 사용하고, 및/또는 제2 프레임에 인접하여 맞닿는 적어도 한 행의 배터리 셀은 제2 유형 배터리 셀을 사용한다. 제1 프레임에 인접한 적어도 한 열의 배터리 셀은 제2 유형 배터리 셀을 사용하고, 및/또는 제2 프레임에 인접한 적어도 한 행의 배터리 셀은 제2 유형 배터리 셀을 사용하여, 저온에서의 배터리의 단열 성능 및 충방전 성능을 효과적으로 향상시키고, 온도차를 개선할 수 있다. 일부 실시예에서, 케이스에는 열관리 부품이 장착되고, 열관리 부품은 배터리 셀에 열 전도적으로 연결된다. 열관리 부품을 설치하고, 배터리 셀과 열 전도적으로 연결되어, 열관리 부품을 통해 배터리 셀을 가열 또는 열을 낮추어, 배터리 셀을 위해 안정적인 온도 환경을 향상시키고, 배터리 셀의 안정적인 충방전에 유리하다. 일부 실시예에서, 높이 방향을 따른 각 배터리 셀의 일단은 제1 단면을 구비하고, 제1 단면에는 전극 단자가 설치되며; 열관리 부품은 제1 열관리 부품을 포함하고, 각 제1 단면은 열전도성 구조용 접착제를 통해 제1 열관리 부품에 접착 고정되며, 제1 열관리 부품에는 각 전극 단자를 노출시키는 제1 개공이 개설된다. 배터리 셀의 제1 단면을 열전도성 구조용 접착제를 통해 제1 열관리 부품에 접착 고정하여, 제1 열관리 부품을 통해 배터리 셀의 제1 단면을 고정하고, 복수의 배터리 셀을 하나의 통합체로 연결시켜, 배터리의 전반적인 구조적 강도를 향상시키고, 배터리 셀의 팽창 및 변형에 효과적으로 저항하여, 배터리 셀의 팽창 및 변형으로 인한 고장 위험을 줄일 수 있으며; 제1 열관리 부품을 통해 배터리 셀을 가열 또는 냉각시켜, 배터리 셀의 온도 환경이 더 안정되도록 할 수 있으며; 제1 열관리 부품이 제1 단면에 접착 고정되도록 하여, 배터리에서의 높이 공간을 효과적으로 절약하고, 배터리의 에너지 밀도 및 체적 이용률을 향상시키는 데 유리하다. 일부 실시예에서, 배터리는 또한: 각 제1 단면의 가장자리를 둘러싸도록 설치되는 접착제 차단 구조를 포함하며; 접착제 차단 구조는 배터리 셀과 제1 열관리 부품 사이에 설치된다. 접착제 차단 구조를 설치하고, 접착제 차단 구조가 각 제1 단면의 가장자리를 둘러싸도록 하여, 열전도성 구조용 접착제가 배터리 셀의 측면으로 오버플로우되는 것을 차단하여, 인접한 배터리 셀 사이에 경화된 열전도성 구조용 접착제가 존재함으로 인해, 배터리 셀의 정상적인 충방전 팽창 및 변형에 영향을 미치고, 배터리 셀의 수명을 감소시키는 위험을 줄일 수 있다. 일부 실시예에서, 접착제 차단 구조는 또한 각 제1 개공을 둘러싸도록 설치된다. 접착제 차단 구조가 각 제1 개공을 둘러싸도록 하여, 열전도성 구조용 접착제가 제1 개공으로 오버플로우되는 것을 차단하여, 열전도성 구조용 접착제가 제1 개공으로 오버플로우됨으로 인해, 전극 단자와 버스바 부재의 연결에 영향을 미치는 것을 줄일 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 단면에는 감압 기구가 설치되고, 제1 열관리 부품에는 각 감압 기구와 각각 대향하는 배기 기구가 설치되며, 접착제 차단 구조는 각 배기 기구를 둘러싸도록 설치된다. 제1 단면에 감압 기구를 설치하여, 배터리 셀이 이행하게 팽창될 때, 배터리 셀의 내부 압력을 방출하여, 배터리 셀을 보호할 수 있고; 제1 열관리 부품에 제2 개공을 설치하여, 감압 기구가 감압을 수행할 수 있도록 하며; 접착제 차단 구조가 배기 기구를 둘러싸도록 하여, 열전도성 구조용 접착제가 배기 기구로 오버플로우되는 것을 차단하여, 감압 기구가 감압을 개방하는 데 영향을 미치는 위험을 줄인다. 일부 실시예에서, 배기 기구는 제1 열관리 부품에 설치된 제2 개공이고, 제2 개공의 내벽에는 절연층이 설치된다. 제2 개공을 배기 기구로 사용하고, 구조가 간단하고; 제2 개공의 내벽에 절연층을 설치하여, 제2 개공의 내벽의 전도성으로 인해, 버스바 부재와 배터리 셀 사이의 연면 거리에 영향을 미치는 위험을 줄이고, 배터리의 안전성을 향상시킨다. 일부 실시예에서, 접착제 차단 구조는 제1 열관리 부품 및/또는 제1 단면에 설치되는 리브를 포함한다. 접착제 차단 구조는 리브를 사용하고, 구조가 간단하고, 가공 및 제조가 용이하며, 제1 열관리 부품이 제1 단면에 연결된 경우, 접착제 차단 구조가 제1 열관리 부품과 제1 단면 사이에 위치하도록 할 수 있어, 조립이 용이하다. 일부 실시예에서, 제1 열관리 부품의 대향하는 양면 및 제1 개공의 내벽에는 절연층이 설치된다. 제1 열관리 부품의 양면 및 제1 개공의 내벽에 절연층을 설치하여, 절연 보호 작용을 하여, 배터리 셀의 단락 위험을 줄인다. 일부 실시예에서, 높이 방향을 따른 배터리 셀의 일단은 제2 단면을 구비하고, 열관리 부품은 제2 열관리 부품을 포함하며, 제2 열관리 부품은 케이스에 설치되고, 각 제2 단면은 제2 열관리 부품에 연결된다. 제2 열관리 부품을 설치하고, 제2 단면에 연결되어, 제2 열관리 부품을 통해 배터리 셀을 가열 또는 냉각시켜, 배터리 셀의 온도 환경이 안정되도록 한다. 일부 실시예에서, 각 제2 단면과 제2 열관리 부품은 열전도성 구조용 접착제를 통해 접착 고정된다. 각 배터리 셀의 제2 단면과 제2 열관리 부품은 열전도성 구조용 접착제를 통해 접착 고정되어, 복수의 배터리 셀을 일체로 연결시켜, 배터리 셀의 팽창 및 변형에 저항하고, 배터리 셀의 팽창 및 변형으로 인한 고장 위험을 줄이며, 배터리의 전반적인 구조적 강도를 향상시킨다. 일부 실시예에서, 복수의 배터리 셀은 어레이 레이아웃되고; 열관리 부품은 인접한 두 열 또는 인접한 두 행의 배터리 셀 사이에 적합하게 배치되는 데 사용되는 제3 열관리 부품을 포함하며, 배터리 셀은 복수의 표면을 포함하고, 제3 열관리 부품은 배터리 셀의 복수의 표면 중 면적이 가장 큰 표면과 열교환 연결된다. 배터리 셀을 케이스에 어레이 레이아웃하여, 배터리 셀의 레이아웃 및 장착이 용이하도록 하고; 인접한 두 열 또는 인접한 두 행의 배터리 셀 사이에 제3 열관리 부품을 설치하여, 제3 열관리 부품을 통해 배터리 셀을 가열 또는 방열시킬 수 있으