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KR20230135114A - 흡습 장치, 배터리 및 전기 장치 - Google Patents

흡습 장치, 배터리 및 전기 장치 Download PDF

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Publication number
KR20230135114A
KR20230135114A KR1020237028083A KR20237028083A KR20230135114A KR 20230135114 A KR20230135114 A KR 20230135114A KR 1020237028083 A KR1020237028083 A KR 1020237028083A KR 20237028083 A KR20237028083 A KR 20237028083A KR 20230135114 A KR20230135114 A KR 20230135114A
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KR
South Korea
Prior art keywords
moisture absorption
layer
battery
thermal insulation
moisture
Prior art date
Application number
KR1020237028083A
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English (en)
Inventor
보샹 랴오
펑 왕
이앤롱 구
지아웨이 황
Original Assignee
컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 씨오., 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 씨오., 리미티드 filed Critical 컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 씨오., 리미티드
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Abstract

본 발명은 흡습 장치, 배터리 및 전기 장치에 관한 것으로, 상기 흡습 장치는 흡습층을 포함하고, 상기 흡습층의 두께 방향을 따라, 상기 흡습층은 적층되어 설치된 상부 필름, 흡습 코어재 및 기재를 포함하되; 상기 상부 필름은 상기 기재와 연결되어 상기 흡습 코어재를 양자 사이에 밀폐시킨다. 본 발명은 흡습층에 밀폐식 구조적 설계를 사용함으로써 흡습 코어재가 배터리 내부의 수증기에 의해 형성된 액체 상태의 물을 흡수할 수 있고, 흡습 코어재 내부의 물이 흡습층의 주변으로부터 침출되는 것을 방지할 수 있어, 흡습 장치 내부의 물이 다시 침출될 위험을 줄이고 배터리의 전기적 절연 성능을 향상시킨다.

Description

흡습 장치, 배터리 및 전기 장치
본 발명은 2021년 10월 18일 제출된 명칭이 "흡습 장치, 배터리 및 전기 장치”인 중국 특허출원 202122508116.4의 우선권을 주장하는 바, 그 모든 내용은 참조로서 본 발명에 인용된다.
본 발명은 전기 장치 기술분야에 관한 것으로, 특히는 흡습 장치, 배터리 및 전기 장치에 관한 것이다.
에너지 절약 및 배기 가스 감소는 자동차 산업의 지속 가능한 발전의 핵심이며, 전기 차량은 에너지 절약 및 환경 보호의 장점으로 인해 자동차 산업의 지속 가능한 발전의 중요한 구성 부분이 되었다. 전기 차량에 있어서 배터리는 전기 자동차의 주요한 에너지 저장 장치이고, 배터리의 사용 환경이 열악하고 밀폐성이 부족한 등 원인으로 인해 수증기가 배터리에 유입될 수 있으며, 이는 배터리의 절연 성능을 저하시키고 배터리의 작동에 영향을 미치며 배터리의 수명을 감소시킨다.
상기 문제에 감안하여, 본 발명은 배터리의 흡습 장치에 의해 흡수된 물이 다시 침출되는 문제를 조절 및 해결하여 배터리의 절연 성능을 향상시킬 수 있는 흡습 장치, 배터리 및 전기 장치를 제공한다.
제1 양태에 따르면, 본 발명은 흡습 장치를 제공하고, 흡습 장치는 흡습층을 포함하고, 흡습층의 두께 방향을 따라, 흡습층은 적층되어 설치된 상부 필름, 흡습 코어재 및 기재를 포함하되; 상부 필름은 기재와 연결되어 흡습 코어재를 양자 사이에 밀폐시킨다.
일부 실시예에서, 상부 필름은 방수 통기막이다. 상부 필름이 방수 통기막인 경우, 배터리 내부의 수증기는 상부 필름을 통해 흡습층에 유입되어 흡습층 내부의 흡습 코어재에 의해 흡수될 수 있고, 동시에, 흡습 코어재에 의해 흡수되어 형성된 액체 상태의 물이 상부 필름에서 쉽게 침출되지 않아 흡습 장치 내부의 물이 배터리 내부로 다시 침출될 위험을 낮춘다.
일부 실시예에서, 기재는 비통기성 밀봉층이다. 기재가 비통기성 밀봉층인 경우, 흡습층 내부의 수분이 기재에서 침출되지 않아 흡습층의 밀폐성을 향상시키고 흡습 장치 내부의 물이 다시 침출될 위험을 더욱 낮춘다.
일부 실시예에서, 상부 필름과 기재는 핫멜트 용접을 통해 연결된다. 상부 필름과 하부 필름의 핫멜트 용접 부위를 핫멜트 용접으로 연결함으로써 핫멜트 용접 부위의 연결 강도를 증가시켜 흡습층의 밀폐성을 향상시키고 흡습층의 흡습 코어재에 의해 흡수된 물이 배터리 내부로 다시 침출될 위험을 낮출 수 있다.
일부 실시예에서, 상부 필름에는 부직포가 컴파운딩된다. 상부 필름에 부직포를 컴파운딩함으로써 상부 필름에 대한 핫멜트 필름의 접착력을 향상시킬 수 있어, 상부 필름 재질과 기재 재질의 녹는점 차이가 클 때 핫멜트 용접의 연결 강도를 증가시켜 핫멜트 용접 부위가 쉽게 갈라지지 않도록 하여 기재의 선택성 및 핫멜트 용접의 작업성을 높인다.
일부 실시예에서, 흡습 코어재는 섬유 재료, 수지 재료, 분말 재료 중 하나이다. 흡습 코어재가 섬유류, 수지 재료류 또는 분말류 중 하나인 경우, 흡습 코어재는 반복적으로 수증기를 흡수 또는 방출할 수 있는 바, 우기에는 수증기가 배터리의 밸런스 밸브를 통해 박스 내부에 유입되고 흡습 코어재에 흡수되어 저장될 수 있고, 건기에는 흡습 코어재 내부의 액체 상태의 물이 밸런스 밸브를 통해 수증기 형태로 배터리의 외부로 방출되어 흡습 코어재의 흡습 특성을 회복할 수 있으며, 이를 통해 상기 구조의 흡습 장치는 배터리 내부에서 오랫동안 작용할 수 있어 배터리의 사용 수명을 향상시킨다.
일부 실시예에서, 흡습층은 비통기성 방수층을 더 포함하고, 비통기성 방수층은 상부 필름과 흡습 코어재 사이에 위치한다. 상부 필름과 흡습 코어재 사이에 비통기성 방수층을 추가함으로써, 압력이 가해지는 상황에서 액체 상태의 물이 흡습층 밖으로 침출되는 것을 더욱 방지할 수 있다.
일부 실시예에서, 비통기성 방수층은 플라스틱 시트 또는 폐쇄 셀 폼이다. 비통기성 방수층이 플라스틱 시트 또는 폐쇄 셀 폼인 경우, 액체 상태의 물이 침출되는 것을 효과적으로 방지하고 생산 원가를 낮출 수 있다.
일부 실시예에서, 기재의 면적은 S1, 상부 필름의 면적은 S2, 비통기성 방수층의 면적은 S3, 흡습 코어재의 면적은 S4이고, S1≥S2≥S3≥S4이다. S1≥S2≥S3≥S4인 경우, 상부 필름 및 기재는 흡습 코어재를 흡습층 내에 더 잘 밀폐시켜 흡습 코어재를 보호하는 작용을 할 수 있고, 동시에, 비통기성 방호층은 흡습 코어재 내부의 액체 상태의 물이 침출되는 것을 더욱 방지할 수 있다.
일부 실시예에서, 흡습 장치는 보온 완충층을 더 포함하되, 보온 완충층은 상부 필름과 연결된다. 흡습층의 상부 필름 측에 보온 완충층을 설치함으로써, 배터리 안팎의 온도 차이를 줄여 공기 중의 수증기가 응축수로 응축되는 것을 방지할 수 있어, 배터리 내부에 응축수가 생성되는 것을 방지하여 배터리의 절연 효력이 상실될 위험을 방지하는 동시에, 배터리의 압착 방지 성능을 향상시켜 배터리 셀 및 흡습 장치가 압착으로 인해 파손되는 것을 방지할 수 있으며, 보온 완충층과 흡습층이 결합된 구조적 설계는 배터리 박스의 공간 이용률을 향상시켜 배터리 박스 내부의 장치가 과도하게 많은 문제를 효과적으로 해결할 수 있다.
일부 실시예에서, 보온 완충층은 제1 보온 완충층을 포함하고, 흡습층과 제1 보온 완충층 사이에는 흡습층의 둘레 방향을 따라 간극이 구비되며, 수증기는 간극을 통해 흡습층에 유입될 수 있다. 이러한 구조는 보온 완충층 및 보온 완충층과 흡습층 사이의 연결 부재가 수증기를 차단하는 것을 방지하여 수증기가 흡습층 내부의 흡습 코어재에 의해 흡수 또는 방출될 수 있도록 함으로써 흡습 장치의 흡습 성능을 향상시킨다.
일부 실시예에서, 보온 완충층은 제2 보온 완충층을 포함하고, 제2 보온 완충층에는 오목홈이 설치되며, 흡습층은 적어도 부분적으로 오목홈 내에 위치하고, 수증기는 보온 완충층을 통해 흡습층에 유입될 수 있다. 이러한 구조는 흡습 장치의 흡습 성능을 향상시킬 뿐만 아니라, 흡습층의 돌출된 부분을 오목홈 내에 수용할 수 있으므로, 흡습층이 차지하는 공간을 줄여 흡습 장치의 소형화에 유리하고, 배터리 내부의 공간 이용률을 더욱 향상시킴과 동시에, 보온 완충층이 흡습층을 보호하는 역할을 하여 상부 필름이 압착되어 파손되는 것을 방지한다.
일부 실시예에서, 기재는 강성 재질 또는 연성 재질이다. 기재가 연성 재질인 경우, 부피가 보다 작고 제작이 간단하며 생산 라인을 통해 신속하게 대량으로 생산할 수 있고; 기재가 강성 재질인 경우, 상부 필름과 기재의 연결 강도가 보다 높아 쉽게 파손되지 않으며 흡습층과 보온 완충층 및 배터리의 장착이 보다 견고하게 된다.
일부 실시예에서, 기재는 강성 재질이고, 보온 완충층과 기재는 연결 부재를 통해 연결된다. 보온 완충층과 흡습층 사이를 접착하는 연결 방식을 사용하면 흡습층과 보온 완충층 사이의 연결 강도를 향상시켜 흡습 장치의 구조적 안정성을 향상시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 보온 완충층과 흡습층은 접착된다. 보온 완충층과 흡습층 사이를 접착하는 연결 방식을 사용하면 제조가 간단하고 편리하며 원가가 낮은 등 장점을 가지고 있어 제조 원가를 절감할 수 있고 생산 라인을 통해 쉽게 대량으로 생산할 수 있다.
일부 실시예에서, 보온 완충층은 폼이다. 보온 완충층이 폼인 경우, 배터리의 보온 성능 및 압착 방지 성능을 향상시킬 수 있어 배터리의 절연 효력이 상실될 위험을 더욱 낮추고 배터리 박스 내부의 공간 이용률을 향상시켜 제조 원가를 절감한다.
제2 양태에 따르면, 본 발명은 상기 실시예에 따른 흡습 장치를 포함하는 배터리를 제공한다.
제3 양태에 따르면, 본 발명은 상기 실시예에 따른 배터리를 포함하는 전기 장치를 제공하고, 배터리는 전기 장치에 전기 에너지를 제공하기 위해 사용된다.
상기 일반적인 설명 및 후술될 세부적인 설명은 단지 예시적인 것일 뿐, 본 발명은 이에 한정되지 않음을 이해해야 한다.
본 발명의 실시예의 기술적 해결수단은 흡습층에 밀폐식 구조적 설계를 사용함으로써 흡습 코어재가 배터리 내부의 수증기에 의해 형성된 액체 상태의 물을 흡수할 수 있고, 흡습 코어재 내부의 물이 흡습층의 주변으로부터 침출되는 것을 방지할 수 있어, 흡습 장치 내부의 물이 다시 침출될 위험을 줄이고 배터리의 전기적 절연 성능을 향상시킨다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예에 따른 차량의 구조 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일부 실시예에 따른 배터리의 분해 구조 모식도이다.
도 3은 구체적인 실시형태에서 본 발명의 일부 실시예에 따른 흡습층의 구조 모식도이고, 여기서, 상부 필름과 기재는 핫멜트 용접으로 연결되지 않았다.
도 4는 도 3의 A 부위의 부분 확대도이다.
도 5는 도 3의 흡습층의 정면도이고, 여기서, 상부 필름과 기재는 핫멜트 용접으로 연결된다.
도 6은 구체적인 실시형태에서 도 2의 흡습 장치의 구조 모식도이다.
도 7은 도 6의 저면도이다.
도 8은 구체적인 실시형태에서 본 발명의 일부 실시예에 따른 흡습층의 분해도이다.
도 9는 도 8의 정면도이다.
도 10은 도 8의 측면도이다.
도 11은 본 발명의 일부 실시예에 따른 보온 완충층의 구조 모식도이다.
도 12는 도 11의 다른 각도에서의 단면도이다.
도 13은 다른 구체적인 실시형태에서 도 2의 흡습 장치의 구조 모식도이다.
상기 도면은 명세서에 통합되어 명세서의 일부를 구성하고, 본 발명에 부합되는 실시예를 도시하고 있으며, 명세서와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위해 사용된다.
아래 첨부된 도면과 결부하여 본 발명의 기술적 해결수단의 실시예에 대해 자세히 설명한다. 하기의 실시예는 단지 본 발명의 기술적 해결수단을 보다 명확하게 설명하기 위한 것이므로, 단지 예시로 사용될 뿐 본 발명의 보호 범위를 제한하기 위해 사용되어서는 안된다.
달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술 및 과학적 용어는 본 발명이 속한 기술분야의 기술자가 통상적으로 이해하는 의미와 동일하며; 본 명세서에서 사용된 용어는 단지 구체적인 실시예를 설명하기 위한 목적으로 사용된 것으로, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니며; 본 발명의 명세서, 청구범위 및 상기 첨부된 도면에서 용어 "포함하다” 및 "구비하다” 및 이들의 임의의 변형은 비배타적인 포함을 포괄하도록 의도된다.
본 발명의 실시예의 설명에서, 기술적 용어 "제1", "제2" 등은 단지 상이한 객체를 구별하기 위한 것이며, 상대적인 중요성을 명시 또는 암시하거나, 표시된 기술적 특징의 개수, 특정 순서 또는 주차 관계를 함축적으로 나타내는 것으로 이해하여서는 안된다. 본 발명의 실시예의 설명에서, 달리 명시적이고 구체적으로 한정되지 않는 한, "복수”는 2개 이상을 의미한다.
본 명세서에서 언급된 "실시예”는 실시예와 결부하여 설명된 특정 특징, 구조 또는 특성이 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함될 수 있음을 의미한다. 명세서의 각 위치에 등장한 상기 문구는 반드시 모두 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니며, 다른 실시예와 상호 배타적이고 독립적이거나 대안적인 실시예도 아니다. 본 기술분야의 기술자는 본 명세서에서 설명한 실시예가 다른 실시예와 결합될 수 있음을 명시적 및 묵시적으로 이해할 것이다.
본 발명의 실시예의 설명에서, 용어 "및/또는”은 단지 연관 객체의 연관 관계이며, 3가지 관계가 존재할 수 있음을 표시하는 바, 예를 들어 "A 및/또는 B"는 A만 단독으로 존재, A와 B가 동시에 존재, B가 단독으로 존재하는 3가지 상황을 표시할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 부호 "/"는 일반적으로 전후의 연관 객체가 "또는”의 관계임을 표시한다.
본 발명의 실시예의 설명에서, 용어 "복수”는 2개 이상(2개를 포함)을 의미하고, 마찬가지로, "복수의 세트”는 두 세트 이상(두 세트를 포함)을 의미하고, "복수의 시트”는 2개 시트 이상(2개 시트를 포함)을 의미한다.
본 발명의 실시예의 설명에서, 기술적 용어 "중심”, "종방향”, "횡방향”, "길이”, "폭”, "두께”, "상”, "하”, "전”, "후”, "좌”, "우”, "수직”, "수평”, "정상”, "바닥”, "내”, "외”, "시계 방향”, "반시계 방향”, "축 방향”, "반경 방향”, "둘레 방향” 등이 지시하는 방위 또는 위치 관계는 첨부된 도면에 도시된 방위 또는 위치 관계이며, 본 발명의 실시예를 쉽게 설명하고 설명을 간략화하기 위한 것일 뿐 언급된 장치 또는 소자가 반드시 특정된 방위를 가지거나, 특정된 방위로 구성 및 작동되어야 함을 명시하거나 암시하는 것이 아니므로, 본 발명에 대한 제한으로 이해되어서는 안된다.
본 발명의 실시예의 설명에서, 달리 명확히 규정되고 한정되지 않는 한, 기술적 용어 "장착”, "서로 연결”, "연결”, "고정” 등의 용어는 넓은 의미로 이해되어야 하며, 예를 들어, 고정 연결일 수도 있고 탈착 가능한 연결일 수도 있고 일체로 형성될 수도 있으며; 기계적 연결일 수도 있고 전기적 연결일 수도 있으며; 직접적으로 연결될 수도 있고 매체를 사이에 두고 간접적으로 연결될 수도 있으며, 2개의 소자 내부의 연통 또는 2개의 소자의 상호 작용 관계일 수도 있다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 구체적인 상황에 따라 본 발명의 실시예에서 상기 용어의 구체적인 의미를 이해할 수 있을 것이다.
현재 시장 상황의 발전으로부터 보면, 배터리는 주요 에너지 저장 장치로서, 그 응용은 점점 더 광범위해지고 있으며 수력, 화력, 풍력 및 태양 광 발전소와 같은 에너지 저장 전원 시스템뿐만 아니라 전기 자전거, 전기 오토바이, 전기 자동차와 같은 전기 교통 수단, 군사 장비 및 항공 우주 등 다양한 분야에 널리 사용되고 있으며, 배터리의 응용 분야가 지속적으로 확대됨에 따라 그 성능에 대한 요구도 점점 높아지고 있다.
본 발명자는 배터리의 사용 환경이 열악하고 밀폐성이 부족한 등 원인으로 인해 수증기가 배터리에 유입되고 물로 응축되어 배터리의 절연 성능이 저하되고 배터리의 작동에 영향을 미치며 배터리의 사용 수명을 감소시킨다는 점에 주목하였다. 배터리 내부에 물이 유입되는 문제를 완화하기 위해, 본 발명자는 연구를 통해 배터리에 흡습 장치를 설치하여 배터리 내부의 물을 흡습 장치로 흡수할 수 있음을 발견하였다. 예를 들어, 배터리 내부에 폼 바닥 패드를 설치할 수 있으며, 상기 폼 바닥 패드는 흡습 패드를 포함하고, 상기 흡습 패드는 피복층, 흡습층(섬유 재료), 흡수층(흡수성 수지) 및 베이스 필름을 포함하며, 각각의 층은 열접합 방식으로 결합되며 최종적으로 벨크로를 통해 상기 흡습 매트를 폼 바닥 매트에 장착할 수 있다. 그러나 상기 흡습 매트는 사방이 개방형인 구조로 되어 있어 흡습층에 의해 흡수된 물이 주변으로부터 스며나올 수 있으므로, 여전히 배터리의 절연 효력이 상실될 수 있고 안전 위험이 존재한다.
상기 문제를 고려하여, 배터리의 흡습 장치에 의해 흡수된 물이 다시 침출되는 문제를 조절 및 해결하기 위해, 본 발명자는 심도 있는 연구 끝에 흡습층이 밀폐식 구조로 설계된 흡습 장치를 설계하였으며, 구체적으로, 흡습 코어재를 통기성을 가진 방수 통기막 및 비통기성 기재 사이에 피복하여 흡습 코어재에 의해 흡수된 물이 흡습층의 주변으로부터 침출되는 것을 방지하고, 흡습 장치 내부의 물이 다시 침출될 위험을 낮추며 배터리의 절연 성능을 향상시킨다.
본 발명의 실시예에 개시된 흡습 장치는 차량, 선박 및 항공기와 같은 전기 장치에 사용될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 본 발명에 개시된 흡습 장치, 배터리 등을 사용하여 상기 전기 장치의 전원 시스템을 구성할 수 있으며, 이는 배터리 등 에너지 저장 장치의 절연 성능을 향상시키고 배터리 등 에너지 저장 장치의 작업 성능과 사용 수명을 향상시키는 데 유리하다.
본 발명은 배터리를 전원으로 사용하는 전기 장치를 제공하며, 상기 전기 장치는 핸드폰, 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 전기 장난감, 전동 공구, 전기 자전거, 전기 자동차, 선박, 항공기 등일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 여기서, 전기 장난감은 게임기, 전기 자동차 장난감, 전기 선박 장난감 및 전기 비행기 장난감 등과 같은 고정식 또는 이동식 전기 장난감을 포함할 수 있고, 항공기는 비행기, 로켓, 우주왕복선, 우주선 등을 포함할 수 있다.
하기의 실시예에서는 설명의 편의를 위해 차량(1000)을 본 발명의 일부 실시예에 따른 전기 장치의 예로 들어 설명한다.
도 1을 참조하면, 도 1은 본 발명의 일부 실시예에서 제공하는 차량(1000)의 구조 모식도이다. 차량(1000)은 연료 자동차, 가스 자동차 또는 신에너지 자동차일 수 있으며, 신에너지 자동차는 순수 전기 자동차, 하이브리드 자동차 또는 주행 거리 연장 자동차 등일 수 있다. 차량(1000)의 내부에는 배터리(100)가 설치되며, 배터리(100)는 차량(1000)의 바닥부, 헤드부 또는 후미부에 설치될 수 있다. 배터리(100)는 차량(1000)에 전원을 공급하기 위해 사용될 수 있으며, 예를 들어, 배터리(100)는 차량(1000)의 작동 전원으로 사용될 수 있다. 차량(1000)은 컨트롤러(200) 및 모터(300)를 더 포함할 수 있고, 컨트롤러(200)는 배터리(100)를 제어하여 모터(300)에 전원을 공급하기 위한 것으로, 예를 들어, 차량(1000)의 시동, 네비게이션 및 주행 시 전력 수요를 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 배터리(100)는 차량(1000)의 작동 전원 외에도 차량(1000)의 구동 전원으로 사용되어 연료 또는 천연가스를 대체하거나 부분적으로 대체하여 차량(1000)에 구동 동력을 제공할 수 있다.
도 2를 참조하면, 도 2는 본 발명의 일부 실시예에서 제공하는 배터리(100)의 분해도이다. 배터리(100)는 박스(10), 배터리 셀(20) 및 흡습 장치(30)를 포함하되, 배터리 셀(20)은 박스(10) 내에 수용되며, 흡습 장치(30)는 박스(10)의 내벽에 장착된다. 여기서, 박스(10)는 배터리 셀(20)에 수용 공간을 제공하기 위해 사용되며, 박스(10)는 다양한 구조일 수 있다. 일부 실시예에서, 박스(10)는 제1 부분(10a) 및 제2 부분(10b)을 포함하고, 제1 부분(10a)과 제2 부분(10b)은 서로 덮임 결합되어 제1 부분(10a)과 제2 부분(10b)이 함께 배터리 셀(20)을 수용하기 위한 수용 공간을 정의할 수 있다. 제2 부분(10b)은 일단에 개구가 형성된 중공 구조일 수 있고, 제1 부분(10a)은 판상 구조일 수 있으며, 제1 부분(10a)은 제2 부분(10b)의 개구측에 덮임 결합되어 제1 부분(10a)과 제2 부분(10b)이 함께 수용 공간을 정의할 수 있고; 제1 부분(10a)과 제2 부분(10b)은 모두 일측에 개구가 형성된 중공 구조일 수 있고, 제1 부분(10a)의 개구측은 제2 부분(10b)의 개구측에 덮임 결합될 수 있다. 물론, 제1 부분(10a) 및 제2 부분(10b)으로 형성된 박스(10)는 원기둥체, 직육면체 등 다양한 형태일 수 있다.
배터리(100) 중의 배터리 셀(20)은 복수 개일 수 있고, 복수의 배터리 셀(20)은 직렬, 병렬 또는 혼합 연결될 수 있으며, 혼합 연결은 복수의 배터리 셀(20)에 직렬 연결과 병렬 연결이 모두 존재함을 말한다. 복수의 배터리 셀(20)은 직접 직렬, 병렬 또는 혼합 연결되고, 다시 복수의 배터리 셀(20)로 구성된 전체가 박스(10) 내에 수용될 수도 있고; 물론, 배터리(100)는 복수의 배터리 셀(20)이 우선 직렬, 병렬 또는 혼합 연결되어 배터리 모듈의 형태를 구성한 후, 복수의 배터리 모듈이 다시 직렬, 병렬 또는 혼합 연결되어 전체를 구성하여 박스(10) 내에 수용될 수도 있다.
여기서, 각각의 배터리 셀(20)은 이차 전지 또는 일차 전지일 수 있으며; 리튬 황 배터리, 나트륨 이온 배터리 또는 마그네슘 이온 배터리일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 배터리 셀(20)은 원기둥체, 편평형, 직육면체 또는 다른 형태 등일 수 있다.
배터리(100)는 흡습 장치(30)를 더 포함하되, 흡습 장치(30)는 하나 이상일 수 있고, 흡습 장치(30)는 박스(10)의 내벽에 장착되어 배터리(100) 내부의 수증기를 흡수하고 액체 상태의 물이 다시 침출되는 것을 방지하며 배터리(100)의 절연 성능을 향상시키고 배터리(100)의 정상적인 작동을 보장하기 위해 사용되며, 상기 흡습 장치(30)는 또한 완충 및 보온 작용을 구비하여, 박스(10)의 공간을 효과적으로 이용함과 동시에, 배터리(100) 박스(10) 내부의 장치가 과도하게 많은 문제를 해결하여 배터리 모듈의 보온 및 압착 방지 성능을 향상시키고, 나아가 배터리(100) 내부에 응축수가 형성되는 것을 방지하여 배터리(100)의 절연 효력이 상실되는 것을 방지할 수 있다. 배터리(100)는 다른 구조를 더 포함할 수 있는 바, 예를 들어, 상기 배터리(100)는 복수의 배터리 셀(20) 사이 전기적 연결을 구현하기 위한 버스 부재를 더 포함할 수 있다.
여기서, 흡습 장치(30)의 장착 방법은 배면 접착제 또는 체결, 스냅 등 연결 부재를 통해 연결하는 방식일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
도 3, 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예는 흡습 장치(30)를 제공하고, 흡습 장치(30)는 흡습층(1)을 포함하고, 흡습층(1)의 두께 방향(X)을 따라, 흡습층(1)은 적층되어 설치된 상부 필름(11), 흡습 코어재(13) 및 기재(14)를 포함하되; 상부 필름(11)은 기재(14)와 연결되어 흡습 코어재(13)를 양자 사이에 밀폐시킨다.
본 실시예에서, 흡습 장치(30)는 배터리(100) 내부에서 습도를 조절하기 위한 장치로서, 배터리(100) 내부의 수증기를 흡수하여 배터리(100)가 양호한 전기적 절연 성능을 구비하도록 보장할 수 있다. 배터리(100)의 전기적 절연성 및 흡습 장치(30)의 흡습 성능을 보장하기 위해, 본 발명의 흡습 장치(30)는 다층 구조적 설계를 사용하며, 여기서 흡습층(1)은 밀폐식 구조적 설계를 사용한다. 흡습층(1)의 두께 방향(X)을 따라, 흡습층(1)은 적층되어 설치된 상부 필름(11), 흡습 코어재(13) 및 기재(14)를 포함하고, 이러한 구조에서, 상부 필름(11)은 수증기를 통과시키고 액체 상태의 물이 침출되는 것을 방지할 수 있으며, 흡습 코어재(13)는 상부 필름(11)을 통해 흡습층(1)에 유입되는 수증기를 흡수하여 저장하거나 건기에 수증기를 방출함으로써 배터리(100) 내부의 습도를 조절하고, 기재(14)는 상부 필름(11)과 연결되어 흡습층(1)이 밀폐된 구조가 형성되도록 함으로써 흡습 코어재(13)를 흡습층(1) 내에 밀폐시켜 흡습 코어재(13) 내부의 액체 상태의 물이 흡습층(1)으로부터 침출되는 것을 방지한다.
흡습층(1)에 밀폐식 구조적 설계를 사용함으로써 흡습 코어재(13)가 배터리(100) 내부의 수증기에 의해 형성된 액체 상태의 물을 흡수할 수 있고, 흡습 코어재(13) 내부의 물이 흡습층(1)의 주변으로부터 침출되는 것을 방지할 수 있어, 흡습 장치(30) 내부의 물이 다시 침출될 위험을 줄이고 배터리(100)의 전기적 절연 성능을 향상시킨다.
구체적으로, 상부 필름(11)은 방수 통기막이다.
본 실시예에서, 방수 통기막은 균일한 미세 구멍 구조를 가지며, 이러한 미세 구멍 구조는 기체 상태의 물이 쉽게 통과할 수 있도록 하는 동시에 액체 상태의 물은 쉽게 통과하지 못하도록 하여 방수 및 통기 효과를 달성하며, 여기서, 방수 통기막의 재질은 PTFE 또는 PE 등과 같은 고분자 구조의 재질일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
상부 필름(11)이 방수 통기막인 경우, 배터리(100) 내부의 수증기는 상부 필름(11)을 통해 흡습층(1)에 유입되어 흡습층(1) 내부의 흡습 코어재(13)에 의해 흡수될 수 있고, 동시에, 흡습 코어재(13)에 의해 흡수되어 형성된 액상의 물이 상부 필름(11)에서 쉽게 침출되지 않아 흡습 장치(30) 내부의 물이 배터리(100) 내부로 다시 침출될 위험을 낮춘다.
구체적으로, 기재(14)는 비통기성 밀봉층이다.
본 실시예에서, 비통기성 밀봉층은 수증기 및 액체 상태의 물이 침출되는 것을 방지할 수 있고, 여기서, 기재(14)의 재질은 PE, PP, PVC 등과 같은 플라스틱 재질일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
기재(14)가 비통기성 밀봉층인 경우, 흡습층(1) 내부의 수분이 기재(14)에서 침출되지 않아 흡습층(1)의 밀폐성을 향상시키고 흡습 장치(30) 내부의 물이 다시 침출될 위험을 더욱 낮춘다.
하나의 구체적인 실시예에서, 상부 필름(11)과 기재(14)는 핫멜트 용접을 통해 연결된다.
본 실시예에서, 핫멜트 용접은 고온으로 두 물체를 하나의 전체로 연결하는 연결 방식이며, 핫멜트 용접으로 연결하는 방식은 연결 강도가 높고 용접점이 분자적으로 결합되어 쉽게 노화되지 않으며 연결 지점이 쉽게 침식되지 않아 밀폐 효과가 좋으며, 동시에, 이러한 연결 방식은 조작이 간단하고 편리하여 생산 라인을 통해 신속하게 대량으로 생산할 수 있다. 여기서, 상부 필름(11) 재질과 기재(14) 재질의 녹는점이 가까운 경우, 핫멜트 필름을 추가할 필요 없이 직접 고온으로 상부 필름(11)과 기재(14)를 핫멜트 용접으로 연결할 수 있으며; 상부 필름(11) 재질과 기재(14) 재질의 녹는점의 차이가 큰 경우, 핫멜트 필름을 추가하여 핫멜트 용접을 진행할 수 있다.
도 9에 도시된 구체적인 실시형태에서, 상부 필름(11) 재질과 기재(14) 재질의 녹는점이 가깝고, 핫멜트 필름을 추가할 필요 없이 직접 고온으로 핫멜트 용접 부위(4)에서 상부 필름(11)과 기재(14)를 핫멜트 용접으로 연결할 수 있으므로, 연결 강도가 더 높고 밀폐 효과가 더 좋다.
상부 필름(11)과 하부 필름(14)의 핫멜트 용접 부위(4)를 핫멜트 용접으로 연결함으로써 핫멜트 용접 부위(4)의 연결 강도를 증가시켜 흡습층(1)의 밀폐성을 향상시키고 흡습층(1)의 흡습 코어재(13)에 의해 흡수된 물이 배터리(100) 내부로 다시 침출될 위험을 낮출 수 있다.
하나의 구체적인 실시예에서, 상부 필름(11)에는 부직포가 컴파운딩된다.
본 실시예에서, 직접 고온으로 핫멜트 용접을 진행하려면 상부 필름(11)과 기재(14) 재질의 녹는점이 가까워야 되므로 기재(14)의 사용 범위가 제한되고, 상부 필름(11) 재질과 기재(14) 재질의 녹는점의 차이가 큰 경우, 상부 필름(11)과 기재(14) 사이에 핫멜트 필름을 추가해야 하고 핫멜트 필름을 통해 상부 필름(11)과 기재(14)를 핫멜트 용접으로 연결시켜야 하나 상부 필름(11)과 기재(14) 사이에 직접 추가되는 핫멜트 필름은 부착력이 강하지 않아 상부 필름(11)과 기재(14) 사이의 연결 강도가 떨어지고, 핫멜트 용접 부위(4)가 쉽게 갈라져 흡습층(1)의 밀폐 효과가 떨어지게 되지만 상부 필름(11)에 부직포를 컴파운딩하면 상부 필름(11)에 대한 핫멜트 필름의 부착력을 향상시킬 수 있어 상부 필름(11)과 기재(14)의 연결 강도를 증가시킨다.
도 5에 도시된 구체적인 실시형태에서, 기재(14) 재질과 상부 필름(11) 재질의 녹는점의 차이는 비교적 크고, 부직포가 컴파운딩된 상부 필름(11)과 기재(14)의 핫멜트 용접 부위(4)에 핫멜트 필름을 추가함으로써 상부 필름(11)과 기재(14)를 핫멜트 용접으로 연결한다.
상부 필름(11)에 부직포를 컴파운딩함으로써 상부 필름(11)에 대한 핫멜트 필름의 접착력을 향상시킬 수 있어, 상부 필름(11) 재질과 기재(14) 재질의 녹는점 차이가 클 때 핫멜트 용접의 연결 강도를 향상시켜 핫멜트 용접 부위(4)가 쉽게 갈라지지 않도록 하여 기재(14)의 선택성 및 핫멜트 용접의 작업성을 높인다.
하나의 구체적인 실시예에서, 흡습 코어재(13)는 섬유 재료, 수지 재료, 분말 재료 중 하나이다.
본 실시예에서, 섬유류, 수지 재료류 또는 분말류의 흡습 재료는 모두 다양한 재료로 이루어진 복합 구조로서, 충분한 미세 구멍 구조를 가지고 있으며, 흡습 능력이 강하고 물리적 방식으로(화학 반응을 일으키기 않음) 수분을 가둘 수 있고, 수증기를 흡수 또는 방출하여 습도 조절을 구현할 수 있다. 물론, 흡습 코어재(13)는 양호한 흡습 및 습기 방출 성능을 가진 복합 재료일 수도 있으며, 이에 한정되지 않는다.
흡습 코어재(13)가 섬유류, 수지 재료류 또는 분말류 중 하나인 경우, 흡습 코어재(13)는 반복적으로 수증기를 흡수 또는 방출할 수 있는 바, 우기에는 수증기가 배터리(100)의 밸런스 밸브를 통해 박스(10) 내부에 유입되고 흡습 코어재(13)에 흡수되어 저장될 수 있고, 건기에는 흡습 코어재(13) 내부의 액체 상태의 물이 밸런스 밸브를 통해 수증기 형태로 배터리(100)의 외부로 방출되어 흡습 코어재(13)의 흡습 특성을 회복할 수 있으며, 이를 통해 상기 구조의 흡습 장치(30)는 배터리(100) 내부에서 오랫동안 작용할 수 있어 배터리(100)의 사용 수명을 향상시킨다.
하나의 구체적인 실시예에서, 흡습층(1)은 비통기성 방수층(12)을 더 포함하고, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 비통기성 방수층(12)은 상부 필름(11)과 흡습 코어재(13) 사이에 위치한다.
본 실시예에서, 흡습층(1)의 상부 필름(11)의 구조는 이미 초보적인 방수 효과를 달성할 수 있으나, 압력이 가해지는 상황에서 액체 상태의 물이 상부 필름(11)을 통해 흡습층(1)으로부터 침출될 위험이 존재하여, 흡습 장치(30)의 액체 상태의 물이 다시 침출될 위험이 있으므로, 흡습 장치(30)에 침출이 발생하는 것을 더욱 방지하기 위해, 본 발명의 흡습 장치(30)는 상부 필름(11)과 흡습 코어재(13) 사이에 비통기성 방수층(12)을 추가함으로써, 압력이 가해지는 상황에서 액체 상태의 물이 흡습층(1) 밖으로 침출되는 것을 더욱 방지할 수 있다.
여기서, 비통기성 방수층(12)은 수증기 및 액체 상태의 물이 통과되는 것을 차단할 수 있는 구조이다.
구체적으로, 비통기성 방수층(12)의 재질은 플라스틱 시트 또는 폐쇄 셀 폼일 수 있다.
본 실시예에서, 플라스틱 시트 및 폐쇄 셀 폼은 모두 얇고 가벼우며, 방수, 수증기 방지, 강한 액체 투과 방지 성능, 양호한 절연 성능, 저렴한 비용 등의 장점이 있으며, 압력이 가해지는 상황에서 흡습 코어재(13) 내부의 액체 상태의 물이 통과되는 것을 차단하여 흡습층(1)의 액체 상태의 물이 침출되는 것을 더욱 방지할 수 있다. 동시에, 플라스틱 시트 및 폐쇄 셀 폼은 재질이 비교적 딱딱하고 내충격성을 가지므로 일정한 완충 작용도 할 수 있다. 또한, 비통기성 방수층(12)의 크기 및 두께를 조절하는 것을 통해 흡습 장치(30)의 압축 및 통기성 수요를 만족할 수 있다. 물론, 비통기성 방수층(12)은 다른 비통기성 방수 재료일 수도 있으며 이에 한정되지 않는다.
비통기성 방수층(12)이 플라스틱 시트 또는 폐쇄 셀 폼인 경우, 액체 상태의 물이 침출되는 것을 효과적으로 방지하고 생산 원가를 낮출 수 있다.
구체적으로, 기재(14)의 면적은 S1, 상부 필름(11)의 면적은 S2, 비통기성 방수층(12)의 면적은 S3, 흡습 코어재(13)의 면적은 S4이고, S1≥S2≥S3≥S4이다.
본 실시예에서, 흡습층(1)의 상부 필름(11), 비통기성 방수층(12), 흡습 코어재(13) 및 기재(14)의 면적의 크기는 완전히 동일한 것은 아니다.
도 3 내지 도 5에 도시된 구체적인 실시형태에서, 상부 필름(11)의 면적 S2는 기재(14)의 면적 S1과 동일하고, 비통기성 방수층(12)의 면적 S3은 흡습 코어재(13)의 면적 S4와 동일하며, 상부 필름(11)과 기재(14)의 면적은 비통기성 방수층(12)과 흡습 코어재(13)의 면적보다 큰 바, 즉 S1=S2＞S3=S4이고, 상부 필름(11)과 기재(14)의 핫멜트 용접 부위(4)를 핫멜트 용접으로 연결한 후, 흡습 코어재(13)를 흡습층(1) 내부에 밀폐시킬 수 있다.
도 8에 도시된 구체적인 실시형태에서, 상부 필름(11)의 면적 S2는 기재(14)의 면적 S2보다 작고, 비통기성 방수층(12)의 면적 S3은 흡습 코어재(13)의 면적 S4와 동일하며, 상부 필름(11)과 기재(14)의 면적은 비통기성 방수층(12)과 흡습 코어재(13)의 면적보다 큰 바, 즉 S1＞S2＞S3=S4이고, 상부 필름(11)과 기재(14)의 핫멜트 용접 부위(4)를 핫멜트 용접으로 연결한 후, 흡습 코어재(13)를 흡습층(1) 내부에 밀폐시킬 수 있다.
S1≥S2≥S3≥S4인 경우, 상부 필름(11) 및 기재(14)는 흡습 코어재(13)를 흡습층(1) 내에 더 잘 밀폐시켜 흡습 코어재(13)를 보호하는 작용을 할 수 있고, 동시에, 비통기성 방호층(12)은 흡습 코어재(13) 내부의 액체 상태의 물이 침출되는 것을 더욱 방지할 수 있다.
하나의 구체적인 실시예에서, 도 7에 도시된 바와 같이, 흡습 장치(30)는 보온 완충층(2)을 더 포함하되, 보온 완충층(2)은 상부 필름(11)과 연결된다.
본 실시예에서, 보온 완충층(2)은 배터리(100) 내부의 온도를 유지할 수 있고 완충 작용이 있으며, 보온 완충층(2)은 흡습층(1)의 상부 필름(11)과 연결되어 보온 완충층(2)이 흡습층(1)과 결합되도록 함으로써 상기 흡습 장치(30)가 보온, 완충 및 습도 조절 작용을 가지도록 한다.
흡습층(1)의 상부 필름(11) 측에 보온 완충층(2)을 설치함으로써, 배터리(100) 안팎의 온도 차이를 줄여 공기 중의 수증기가 응축수로 응축되는 것을 방지할 수 있어, 배터리(100) 내부에 응축수가 생성되는 것을 방지하여 배터리(100)의 절연 효력이 상실될 위험을 방지하는 동시에, 배터리(100)의 압착 방지 성능을 향상시켜 배터리(100)의 배터리 셀(20) 및 흡습 장치(30)가 압착으로 인해 파손되는 것을 방지할 수 있으며, 보온 완충층(2)과 흡습층(1)이 결합된 구조적 설계는 배터리(100) 박스(10)의 공간 이용률을 향상시켜 배터리(100) 박스(10) 내부의 장치가 과도하게 많은 문제를 효과적으로 해결할 수 있다.
구체적으로, 보온 완충층(2)의 재질은 폼이다.
본 실시예에서, 폼의 내부에는 많은 발포공이 존재하고 발포공 사이의 구조는 복잡하여 외력을 받았을 때 압축 및 변형되기 쉽고, 외력이 제거된 후 변형이 회복되기 쉬워 양호한 완충 성능을 구비함과 동시에 양호한 보온 단열성을 구비한다. 또한, 폼은 또한 양호한 전기적 절연 성능을 구비하여, 보온 완충층(2)과 흡습층(1)이 연결된 이러한 층상 구조는 흡습 장치(30)가 배터리(100) 내부에서 대량의 수증기를 흡수하더라도 양호한 전기적 절연 성능을 유지할 수 있도록 하며, 배터리(100)의 절연 효력이 상실될 위험을 더욱 낮출 수 있어, 흡습량이 비교적 큰 흡습 코어재(13)를 흡습층(1)으로 선택할 수 있도록 하여 흡습 코어재(13)의 사용량을 줄이고 흡습 장치(30)의 부피를 더욱 줄인다.
여기서, 구체적으로 수요에 따라 오픈 셀 폼 또는 폐쇄 셀 폼을 선택하여 사용할 수 있으나 이에 한정되지 않으며, 오픈 셀 폼에서 발포공과 발포공 사이는 서로 연통되어 통기성이 더욱 좋고 수증기를 통과시킬 수 있으나, 오픈 셀 폼은 압축된 후 수분이 누출되지 않아 내부의 수분이 쉽게 빠져나가지 않으므로 양호한 방수 및 보수 기능을 구비하고 배터리(100) 내부에 응축수가 발생하는 것을 더욱 방지할 수 있으며; 폐쇄 셀 폼은 독립적인 발포공 구조를 가지고 있고, 내부의 발포공과 발포공 사이가 분리막으로 이격되어 서로 연통되지 않으므로 양호한 수증기 방지, 방수성을 구비하고 수증기를 통과시키지 않는다.
따라서, 보온 완충층(2)이 폼인 경우, 배터리(100)의 보온 성능 및 압착 방지 성능을 향상시킬 수 있어 배터리(100)의 절연 효력이 상실될 위험을 더욱 낮추고 배터리(100) 박스(10) 내부의 공간 이용률을 향상시켜 제조 원가를 절감한다.
하나의 실시형태에서, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 보온 완충층(2)은 제1 보온 완충층을 포함하고, 흡습층(1)과 제1 보온 완충층 사이에는 흡습층(1)의 둘레 방향을 따라 간극(3)이 구비되며, 수증기는 간극(3)을 통해 흡습층(1)에 유입될 수 있다.
본 실시예에서, 도 7에 도시된 구체적인 실시형태에서, 상부 필름(11)과 기재(14)는 핫멜트 용접 연결의 고온으로 인해 변형되므로, 상기 실시형태에 따른 흡습 장치(30)가 두께 방향(X)을 따라 중간이 볼록하고 핫멜트 용접 부위(4)가 얇은 구조를 갖게 되어, 핫멜트 용접 부위(4)가 흡습층(1)의 두께 방향(X)에 따른 중간 부위에 위치하게 되므로, 보온 완충층(2)과 흡습층(1)이 연결되는 경우, 보온 완충층(2)과 흡습층(1) 사이에는 흡습층(1)의 둘레 방향을 따라 간극(3)이 구비되며(즉 보온 완충층(2)과 핫멜트 용접 부위(4) 사이에 간극(3)이 구비됨), 따라서 수증기는 상기 간극(3)을 통해 상부 필름(11)을 통과하여 흡습층(1) 내부로 유입되고, 흡습 코어재(13)에 의해 흡수되거나 간극(3)을 통해 흡습 코어재(13)에 의해 방출된다.
이러한 구조는 보온 완충층(2) 및 보온 완충층(2)과 흡습층(1) 사이의 연결 부재가 수증기를 차단하는 것을 방지하여 수증기가 흡습층(1) 내부의 흡습 코어재(13)에 의해 흡수 또는 방출될 수 있도록 함으로써 흡습 장치(30)의 흡습 성능을 향상시킨다.
다른 실시형태에서, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 보온 완충층(2)은 제2 보온 완충층을 포함하고, 제2 보온 완충층에는 오목홈(21)이 설치되며, 흡습층(1)은 적어도 부분적으로 오목홈(21) 내에 위치하고, 수증기는 보온 완충층(2)을 통해 흡습층(1)에 유입될 수 있다.
본 실시예에서, 상부 필름(11)과 기재(14)가 핫멜트 용접으로 연결되는 경우, 상부 필름(11)은 변형되어 비통기성 방수층(12) 및 흡습 코어재(13)를 상부 필름(11)과 기재(14) 사이에 밀폐시켜, 흡습층(1)이 기재(14) 측에서 평평하고 상부 필름(11) 측에서 돌출된 구조가 된다. 보온 완충층(2)에는 흡습층(1)과 맞물리는 오목홈(21)이 설치되어, 흡습층(1)과 연결될 때 흡습층(1)의 돌출된 부분이 오목홈(21) 내에 수용될 수 있도록 한다. 여기서, 도 11 및 도 12에 도시된 구체적인 실시형태에서, 오픈 폼을 보온 완충층(2)으로 사용하여 배터리(100) 내부의 수증기가 보온 완충층(2)을 통과하여 흡습층(1)으로 유입되고, 흡습 코어재(13)에 의해 흡수 또는 방출되도록 함으로써, 배터리(100)가 과도한 수분으로 인해 절연 효력이 상실될 위험을 더욱 줄인다.
이러한 구조는 흡습 장치(30)의 흡습 성능을 향상시킬 뿐만 아니라, 흡습층(1)의 돌출된 부분을 오목홈(21) 내에 수용할 수 있으므로, 흡습층(1)이 차지하는 공간을 줄여 흡습 장치(30)의 소형화에 유리하고, 배터리(100) 내부의 공간 이용률을 더욱 향상시킴과 동시에, 보온 완충층(2)이 흡습층(1)을 보호하는 역할을 하여 상부 필름(11)이 압착되어 파손되는 것을 방지한다.
하나의 구체적인 실시예에서, 기재(14)는 강성 재질 또는 연성 재질이다.
본 실시예에서, 기재(14)가 강성 재질인 경우, 아크릴판, 플라스틱 시트, 플라스틱 블록 등 단단한 재질의 재료일 수 있으며, 이때 기재(14)는 마모 및 압력에 강하고 쉽게 파손되지 않으며; 기재(14)가 연성 재질인 경우, 다양한 플라스틱 재질로 이루어진 플라스틱 필름일 수 있으며, 원가가 낮고 기재(14)와 상부 필름(11)의 연결에 더욱 편리하다.
도 7에 도시된 구체적인 실시형태에서, 기재(14)는 연성 재질이고, 상부 필름(11)과 기재(14)가 핫멜트 용접으로 연결된 후, 상부 필름(11)과 기재(14)는 연성이 있으므로, 상부 필름(11)과 기재(14)가 고온으로 인해 흡습층(1)의 두께 방향(X)을 따라 중간을 향해 변형되어 흡습층(1)의 부피가 줄어들게 되므로 흡습 장치(30)의 소형화에 유리하고 배터리(100) 내부의 공간 이용률을 더욱 향상시킨다.
도 9 및 도 10에 도시된 구체적인 실시형태에서, 기재(14)는 강성 재질이고, 기재(14)는 경도가 높고 쉽게 변형되지 않으므로, 흡습층(1)의 구조가 더 견고하고 쉽게 파손되지 않으며 흡습 장치(30)의 안정성이 증가된다.
기재(14)가 연성 재질인 경우, 부피가 보다 작고 제작이 간단하며 생산 라인을 통해 신속하게 대량으로 생산할 수 있고; 기재(14)가 강성 재질인 경우, 상부 필름(11)과 기재(14)의 연결 강도가 보다 높아 쉽게 파손되지 않으며 흡습층(1)과 보온 완충층(2) 및 배터리(100)의 장착이 보다 견고하게 된다.
하나의 실시형태에서, 도 7에 도시된 바와 같이, 보온 완충층(2)과 흡습층(1)은 접착된다.
본 실시예에서, 보온 완충층(2)은 편상 구조를 가지고, 흡습층(1)의 상부 필름(11) 측과 배면 접착제를 통해 접착 연결되나, 보온 완충층(2)은 흡습층(1)과 완전히 밀착되지 않아 보온 완충층(2)과 흡습층(1) 사이에 간극(3)이 존재하게 된다. 여기서, 접착 연결에 사용되는 연결 부재는 접착제, 양면 접착 테이프, 핫멜트 접착제 등이 될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 또한, 보온 완충층(2)과 흡습층(1)의 결합은 연결 부재를 통한 체결, 스냅 연결 등과 같은 다른 연결 형태일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
도 6 및 도 7에 도시된 구체적인 실시형태에서, 보온 완충층(2)의 면적은 상부 필름(11)의 면적보다 크지 않고, 접착하는 연결 방식을 사용하면 상부 필름(11)과 보온 완충층(2)의 접착 면적이 충분히 커서 보온 완충층(2)이 흡습층(1)에 고정될 수 있으므로, 보온 완충층(2)의 면적이 상부 필름(11)의 면적보다 크지 않은 경우, 접착하는 연결 방식을 사용하면 보온 완충층(2)과 흡습층(1)이 보다 쉽게 결합될 수 있다. 여기서, 보온 완충층(2)이 폐쇄 셀 폼인 경우, 수증기는 간극(3)을 통해서만 흡습층(1)의 흡습 코어재(13)에 의해 흡수 또는 방출될 수 있고, 보온 완충층(2)이 오픈 폼인 경우, 수증기는 동시에 보온 완충층(2) 및 간극(3)을 통해 흡습 코어재(13)에 의해 흡수 또는 방출될 수 있다.
보온 완충층(2)과 흡습층(1) 사이를 접착하는 연결 방식을 사용하면 제조가 간단하고 편리하며 원가가 낮은 등 장점을 가지고 있어 제조 원가를 절감할 수 있고 생산 라인을 통해 쉽게 대량으로 생산할 수 있다.
다른 실시형태에서, 기재(14)는 강성 재질이고, 보온 완충층(2)과 기재(14)는 연결 부재를 통해 연결된다.
본 실시예에서, 기재(14)는 경도가 높고 쉽게 변형되지 않으므로, 흡습층(1)의 구조가 더 견고하고 쉽게 파손되지 않으며 흡습 장치(30)의 안정성이 증가된다.
도 13에 도시된 구체적인 실시형태에서, 보온 완충층(2)의 면적은 상부 필름(11)의 면적보다 훨씬 크고, 접착하는 연결 방식을 사용하면 상부 필름(11)과 보온 완충층(2)의 접착 면적이 너무 작아 연결이 견고하지 않으므로, 보온 완충층(2)의 면적이 상부 필름(11)의 면적보다 큰 경우 흡습 장치(30)의 구조가 보다 견고하도록 연결 부재를 사용하여 흡습층(1)과 보온 완충층(2)을 연결하는 것이 더 적합하다. 여기서, 연결 부재를 사용하여 연결하는 경우, 흡습층(1) 및 보온 완충층(2)을 배터리(100)와 함께 고정하여 흡습 장치(30)와 배터리(100)의 연결 강도를 더욱 높인다. 또한, 연결 부재의 연결 형태는 체결, 스냅 연결 등 방식일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 물론, 보온 완충층(2) 및 기재(14) 사이를 배면 접착제를 통해 접착하는 방식으로 흡습층(1)과 보온 완충층(2)을 연결할 수도 있다.
보온 완충층(2)과 흡습층(1) 사이를 접착하는 연결 방식을 사용하면 흡습층(1)과 보온 완충층(2) 사이의 연결 강도를 향상시켜 흡습 장치(30)의 구조적 안정성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 또한 상기 임의의 하나의 실시예에 따른 흡습 장치(30)를 포함하는 배터리(100)를 제공한다.
본 발명은 또한 상기 임의의 하나의 실시예에 따른 배터리(100)를 포함하는 전기 장치를 제공하고, 배터리(100)는 전기 장치에 전기 에너지를 제공하기 위해 사용된다.
전기 장치는 배터리(100)를 응용하는 전술한 임의의 하나의 기기 또는 시스템일 수 있다.
하나의 실시형태에서, 도 3 내지 도 7에 도시된 해결방안에서는 흡습층(1)의 상부 필름(11)과 기재(14)가 모두 연성 재질이고 상부 필름(11)의 면적 S2와 하부 필름의 면적 S1이 동일하며, 핫멜트 필름을 추가하여 상부 필름(11)과 기재(14)의 핫멜트 용접 부위(4)를 핫멜트 용접으로 연결한 후, 흡습 코어재(13)를 흡습층(1) 내부에 밀폐시킬 수 있고, 흡습층(1)은 두께 방향(X)을 따라 도 7에 도시된 중간이 볼록하고 핫멜트 용접 부위(4)가 얇은 구조를 가지며, 보온 완충층(2)은 편상 구조를 사용하고, 흡습층(1)의 상부 필름(11) 측과 보온 완충층(2)을 배면 접착제로 접착 연결하며, 여기서, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 보온 완충층(2)과 흡습층(1)은 배면 접착제를 통해 완전히 밀착되지 않으므로 보온 완충층(2)과 흡습층(1) 사이에 간극(3)이 존재하게 되어, 수증기는 접착제의 영향을 받지 않고 흡습층(1)에 출입할 수 있어 흡습 코어재(13)에 의해 흡수 또는 방출될 수 있고, 상기 전체 흡습 장치(30)는 흡습층(1) 측의 배면 접착제를 통해 배터리(100) 내부에 장착될 수 있다. 이러한 구조의 흡습 장치(30)는 제조가 간단하고 원가가 저렴하며 생산 라인을 통해 신속하게 대량으로 생산될 수 있으며, 구조의 부피가 작고 조작이 간단하고 고정에 용이하여 커버 본체 등과 같이 사용 공간이 비교적 작고 연결 부재로 연결하기 어려운 위치에 장착될 수 있어 배터리(100)의 절연 성능을 향상시킨다.
다른 실시형태에서, 도 8 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 상부 필름(11)은 연성 재질이고 기재(14)는 강성 재질이며 상부 필름(11)의 면적 S2는 기재(14)의 면적 S1보다 작으며, 상부 필름(11)과 기재(14)가 핫멜트 용접으로 연결되는 경우, 상부 필름(11)은 변형되어 비통기성 방수층(12) 및 흡습 코어재(13)를 상부 필름(11)과 기재(14) 사이에 밀폐시켜, 흡습층(1)이 기재(14) 측에서 평평하고 상부 필름(11) 측에서 돌출된 구조가 되고, 보온 완충층(2)에는 흡습층(1)과 맞물리는 오목홈(21)이 설치되어, 흡습층(1)과 연결될 때 흡습층(1)의 돌출된 부분이 오목홈(21) 내에 수용될 수 있도록 하며, 연결 부재로 연결하는 방식을 사용하여 보온 완충층(2)과 흡습층(1)의 기재(14)를 연결하며, 여기서, 오픈 폼을 보온 완충층(2)으로 사용하여 배터리(100) 내부의 수증기가 보온 완충층(2)을 통과하여 흡습층(1)으로 유입되고, 흡습 코어재(13)에 의해 흡수 또는 방출되도록 하며, 연결 부재를 사용하여 보온 완충층(2)과 흡습층(1)을 연결하는 경우, 연결 부재를 통해 전체 흡습 장치(30)를 배터리(100)와 함께 고정시킬 수 있어 흡습 장치(30)와 배터리(100)의 연결 강도를 더욱 향상시킨다. 이러한 구조의 흡습 장치(30)에서 상부 필름(11)과 강성 기재(14)는 핫멜트 용접 부위(4)에 핫멜트 필름을 추가할 필요가 없이 직접 핫멜트 용접으로 연결되어 연결 강도가 더욱 높고, 흡습 장치(30)와 배터리(100)가 연결 부재를 통해 연결되어 안정성이 더욱 높다. 또한, 보온 완충층(2)은 오픈 폼으로서 보다 나은 압축 성능을 가지고 있어 완충 성능이 더 양호하여 이러한 구조의 흡습 장치(30)가 넓은 면적으로 배터리(100) 박스(10)의 내벽에 장착되어 배터리(100)의 측면의 보온을 위해 사용될 수 있도록 한다.
상술한 내용은 단지 본 발명의 바람직한 실시예일 뿐 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니며, 본 기술분야의 기술자에게 있어서, 본 발명은 다양한 수정 및 변형이 존재할 수 있다. 본 발명의 사상 및 원칙 내에서 이루어진 어떠한 수정, 등가 교체, 개선 등도 모두 본 발명의 보호 범위 내에 포함되어야 한다.
1000: 차량; 100: 배터리; 10: 박스; 10a: 제1 부분; 10b: 제2 부분; 20: 배터리 셀; 30: 흡습 장치; 200: 컨트롤러; 300: 모터; 1: 흡습층; 11: 상부 필름; 12: 비통기성 방수층; 13: 흡습 코어재; 14: 기재; 2: 보온 완충층; 21: 오목홈; 3: 간극; 4: 핫멜트 용접 부위; X: 두께 방향

Claims (18)

  1. 흡습 장치로서,
    상기 흡습 장치(30)는 흡습층(1)을 포함하고,
    상기 흡습층(1)의 두께 방향(X)을 따라, 상기 흡습층(1)은 적층되어 설치된 상부 필름(11), 흡습 코어재(13) 및 기재(14)를 포함하되;
    상기 상부 필름(11)은 상기 기재(14)와 연결되어 상기 흡습 코어재(13)를 양자 사이에 밀폐시키는 흡습 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상부 필름(11)은 방수 통기막인 흡습 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 기재(14)는 비통기성 밀봉층인 흡습 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상부 필름(11)과 상기 기재(14)는 핫멜트 용접을 통해 연결되는 흡습 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상부 필름(11)에는 부직포가 컴파운딩되는 흡습 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡습 코어재(13)는 섬유 재료, 수지 재료, 분말 재료 중 하나인 흡습 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡습층(1)은 비통기성 방수층(12)을 더 포함하고, 상기 비통기성 방수층(12)은 상기 상부 필름(11)과 상기 흡습 코어재(13) 사이에 위치하는 흡습 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 비통기성 방수층(12)은 플라스틱 시트 또는 폐쇄 셀 폼인 흡습 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 기재(14)의 면적은 S1, 상기 상부 필름(11)의 면적은 S2, 상기 비통기성 방수층(12)의 면적은 S3, 상기 흡습 코어재(13)의 면적은 S4이고, S1≥S2≥S3≥S4인 흡습 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡습 장치(30)는 보온 완충층(2)을 더 포함하되, 상기 보온 완충층(2)은 상기 상부 필름(11)과 연결되는 흡습 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 보온 완충층(2)은 제1 보온 완충층을 포함하고,
    상기 흡습층(1)과 상기 제1 보온 완충층 사이에는 상기 흡습층(1)의 둘레 방향을 따라 간극(3)이 구비되며, 수증기는 상기 간극(3)을 통해 상기 흡습층(1)에 유입될 수 있는 흡습 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 보온 완충층(2)은 제2 보온 완충층을 포함하고,
    상기 제2 보온 완충층에는 오목홈(21)이 설치되며, 상기 흡습층(1)은 적어도 부분적으로 상기 오목홈(21) 내에 위치하고, 수증기는 상기 보온 완충층(2)을 통해 상기 흡습층(1)에 유입될 수 있는 흡습 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 기재(14)는 강성 재질 또는 연성 재질인 흡습 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 기재(14)는 강성 재질이고, 상기 보온 완충층(2)과 상기 기재(14)는 연결 부재를 통해 연결되는 흡습 장치.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 보온 완충층(2)과 상기 흡습층(1)은 접착되는 흡습 장치.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 보온 완충층(2)은 폼인 흡습 장치.
  17. 배터리로서,
    상기 배터리(100)는 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 흡습 장치(30)를 포함하는 배터리.
  18. 전기 장치로서,
    상기 전기 장치는 제17항에 따른 배터리(100)를 포함하되, 상기 배터리(100)는 상기 전기 장치에 전기 에너지를 공급하기 위해 사용되는 전기 장치.
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