FR3056024A1 - ELECTRIC ENERGY STORAGE CELL WITH WARMING IN THE EVENT OF WARMING - Google Patents
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Abstract
L'invention a trait à une cellule (4) de stockage d'énergie électrique, comprenant une enveloppe (6) renfermant deux électrodes (8,10) de polarités opposées, un séparateur (12) entre les électrodes, et un électrolyte, chacune des électrodes (8,10) comprenant une terminaison électrique (14,16) s'étendant en dehors de l'enveloppe (6) et destinée à être fixée à un support. Au moins une des terminaisons (14,16) comprend une zone (20) affaiblie rompant sous l'effet d'une force de traction provoquée par une déformation de la cellule (4) lors d'un dysfonctionnement de ladite cellule.The invention relates to a cell (4) for storing electrical energy, comprising an envelope (6) enclosing two electrodes (8, 10) of opposite polarities, a separator (12) between the electrodes, and an electrolyte, each electrodes (8, 10) comprising an electrical termination (14, 16) extending outside the envelope (6) and intended to be attached to a support. At least one of the terminations (14,16) comprises a weakened zone (20) breaking under the effect of a tensile force caused by a deformation of the cell (4) during a malfunction of said cell.
Description
Titulaire(s) : PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES SA Société anonyme.Holder (s): PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES SA Société anonyme.
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Mandataire(s) : PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES SA Société anonyme.Agent (s): PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES SA Public limited company.
CELLULE DE STOCKAGE D'ENERGIE ELECTRIQUE AVEC PROTECTION EN CAS D'ECHAUFFEMENT.ELECTRICAL ENERGY STORAGE CELL WITH PROTECTION IN THE EVENT OF HEATING.
FR 3 056 024 - A1FR 3 056 024 - A1
L'invention a trait à une cellule (4) de stockage d'énergie électrique, comprenant une enveloppe (6) renfermant deux électrodes (8,10) de polarités opposées, un séparateur (12) entre les électrodes, et un électrolyte, chacune des électrodes (8,10) comprenant une terminaison électrique (14,16) s'étendant en dehors de l'enveloppe (6) et destinée à être fixée à un support. Au moins une des terminaisons (14,16) comprend une zone (20) affaiblie rompant sous l'effet d'une force de traction provoquée par une déformation de la cellule (4) lors d'un dysfonctionnement de ladite cellule.The invention relates to a cell (4) for storing electrical energy, comprising a casing (6) containing two electrodes (8, 10) of opposite polarities, a separator (12) between the electrodes, and an electrolyte, each electrodes (8,10) comprising an electrical termination (14,16) extending outside the envelope (6) and intended to be fixed to a support. At least one of the terminations (14,16) comprises a weakened zone (20) breaking under the effect of a traction force caused by a deformation of the cell (4) during a dysfunction of said cell.
CELLULE DE STOCKAGE D’ENERGIE ELECTRIQUE AVEC PROTECTION EN CAS D’ECHAUFFEMENTELECTRICAL ENERGY STORAGE CELL WITH PROTECTION IN THE EVENT OF OVERHEATING
L’invention a trait au domaine du stockage d’énergie électrique. Plus particulièrement, l’invention a trait au domaine des cellules de stockage d’énergie électrique.The invention relates to the field of electrical energy storage. More particularly, the invention relates to the field of electrical energy storage cells.
Les moyens de stockage électrique sous forme de cellules de stockage électrique sont de plus en plus utilisés dans diverses applications variées comme notamment dans le domaine automobile. Les cellules de stockage d’énergie électrique, aussi connues sous le terme anglo-saxon « pouch cell >>, ont généralement des enveloppes flexibles et peuvent subir des déformations lors d’un dysfonctionnement de la cellule. Le dysfonctionnement de la cellule peut se produire pendant la charge ou la décharge de la cellule et peut conduire à une production de gaz à l’intérieur de la cellule. La production de gaz va augmenter la pression interne de la cellule qui va alors se gonfler, ce qui peut amener à des risques de fissure et d’inflammation de la cellule.The electrical storage means in the form of electrical storage cells are increasingly used in various varied applications such as in particular in the automotive field. Electric energy storage cells, also known by the English term "pouch cell", generally have flexible envelopes and can undergo deformations during a malfunction of the cell. The cell malfunction can occur during the charging or discharging of the cell and can lead to gas production inside the cell. The production of gas will increase the internal pressure of the cell which will then swell, which can lead to risks of cracking and inflammation of the cell.
Le document de brevet publié CN103178233 A divulgue une cellule au lithium de type « pouch cell >>. La cellule comprend une enveloppe souple renfermant une électrode positive et une électrode négative séparées par un film isolant. Chacune des électrodes comprend des terminaisons électriques qui s’étendent en dehors de l’enveloppe de la cellule. Les terminaisons de chaque électrode comprennent un revêtement isolant, à une position déterminée desdites terminaisons, permettant de réduire les problèmes de court-circuit.The published patent document CN103178233 A discloses a “pouch cell” type lithium cell. The cell comprises a flexible envelope enclosing a positive electrode and a negative electrode separated by an insulating film. Each of the electrodes has electrical terminations that extend outside the cell shell. The terminations of each electrode include an insulating coating, at a determined position of said terminations, making it possible to reduce the problems of short circuit.
Le document de modèle d’utilité publié CN205122679U divulgue un dispositif de connexion de cellule au lithium de type « pouch cell >>. Le dispositif comprend un support de la cellule, ledit support comprenant des trous de dissipation de la chaleur émise par la cellule et des moyens de connexion aux électrodes de ladite cellule.The published utility model document CN205122679U discloses a pouch cell type lithium cell connection device. The device comprises a support for the cell, said support comprising holes for dissipating the heat emitted by the cell and means for connection to the electrodes of said cell.
Le document de modèle d’utilité CN205104572U divulgue une cellule au lithium de type « pouch cell >> comprenant un emballage sécurisé. La cellule comprend une enveloppe souple renfermant une électrode positive et une électrode négative séparées par un film isolant. Chacune des électrodes comprend des terminaisons électriques qui s’étendent en dehors de l’enveloppe de la cellule. La cellule comprend une couche d’aluminium sur les électrodes, à l’intérieur de l’enveloppe. La couche d’aluminium est recouverte par une bande isolante disposée entre la couche d’aluminium et l’enveloppe.Utility model document CN205104572U discloses a pouch cell lithium cell including secure packaging. The cell comprises a flexible envelope enclosing a positive electrode and a negative electrode separated by an insulating film. Each of the electrodes has electrical terminations that extend outside the cell shell. The cell has a layer of aluminum on the electrodes inside the envelope. The aluminum layer is covered by an insulating strip placed between the aluminum layer and the casing.
Les mesures de sécurité des cellules de stockage électrique de l’état de l’art susmentionné n’apportent pas de solution adéquate aux problèmes de surchauffe en cas de court-circuit ou de surcharge.The safety measures of the above-mentioned electric storage cells do not provide an adequate solution to the problems of overheating in the event of a short circuit or overload.
L’invention a pour objectif de résoudre au moins un inconvénient de l’état de l’art susmentionné. Plus précisément, l’invention a pour objectif de fournir une cellule de stockage d’énergie électrique présentant des mesures de sécurité en cas de dysfonctionnement de la cellule, notamment en cas de court-circuit ou de surcharge. L’invention a également pour objectif une solution simple, économique, robuste et ergonomique.The object of the invention is to solve at least one drawback of the aforementioned state of the art. More specifically, the invention aims to provide an electrical energy storage cell having safety measures in the event of cell malfunction, in particular in the event of a short circuit or overload. The invention also aims at a simple, economical, robust and ergonomic solution.
L’invention a pour objet une cellule de stockage d’énergie électrique, comprenant une enveloppe renfermant deux électrodes de polarités opposées, un séparateur entre les électrodes, et un électrolyte, chacune des électrodes comprenant une terminaison électrique s’étendant en dehors de l’enveloppe et destinée à être fixée à un support ; remarquable en ce qu’au moins une des terminaisons comprend une zone affaiblie rompant sous l’effet d’un force de traction provoquée par une déformation de la cellule lors d’un dysfonctionnement de ladite cellule.The subject of the invention is an electrical energy storage cell, comprising a casing containing two electrodes of opposite polarities, a separator between the electrodes, and an electrolyte, each of the electrodes comprising an electrical termination extending outside the envelope and intended to be fixed to a support; remarkable in that at least one of the terminations comprises a weakened zone breaking under the effect of a tensile force caused by a deformation of the cell during a dysfunction of said cell.
Selon des modes particuliers de réalisation, la cellule peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniques possibles :According to particular embodiments, the cell can comprise one or more of the following characteristics, taken in isolation or according to all the possible technical combinations:
- la zone affaiblie présente une résistance à la rupture qui est inférieure à 70%. Préférentiellement 50%, de la résistance à la rupture moyenne du reste de la terminaison ;- the weakened area has a breaking strength which is less than 70%. Preferably 50%, of the average breaking strength of the rest of the termination;
- la force de traction est une traction suivant une direction principale de la cellule ;- The pulling force is a pull along a main direction of the cell;
- la zone affaiblie correspond à une diminution d’épaisseur et/ou de largeur de la terminaison d’au moins 10%, préférentiellement au moins 20%, plus préférentiellement au moins 50% ;- the weakened zone corresponds to a reduction in thickness and / or width of the termination of at least 10%, preferably at least 20%, more preferably at least 50%;
- la zone affaiblie correspond à une zone poinçonnée et/ou gravée ;- the weakened zone corresponds to a punched and / or engraved zone;
- chacune des terminaisons s’étend suivant une direction principale depuis l’enveloppe, la zone affaiblie s’étendant généralement perpendiculairement à la direction principale de la terminaison correspondante ;- each of the terminations extends in a main direction from the envelope, the weakened area generally extending perpendicular to the main direction of the corresponding termination;
- la zone affaiblie forme une ligne ;- the weakened area forms a line;
- les terminaisons s’étendent au-delà de l’enveloppe dans des directions opposées.- the terminations extend beyond the envelope in opposite directions.
L’invention a également pour objet un module de batterie comprenant un support, et au moins deux cellules de stockage d’énergie électrique interconnectées et fixées au support ; remarquable en ce qu’au moins une des cellules est conforme à l’invention, ladite ou chacune desdites cellules étant interconnectée via une portion d’extrémité de la ou de chacune des terminaisons comprenant la zone affaiblie, ladite portion d’extrémité étant opposée à l’enveloppe par rapport à la zone affaiblie.The invention also relates to a battery module comprising a support, and at least two electrical energy storage cells interconnected and fixed to the support; remarkable in that at least one of the cells is in accordance with the invention, said or each of said cells being interconnected via an end portion of the or each of the terminations comprising the weakened zone, said end portion being opposite the envelope relative to the weakened zone.
Selon des modes particuliers de réalisation, le module peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniques possibles :According to particular embodiments, the module can include one or more of the following characteristics, taken individually or according to all possible technical combinations:
- la portion d’extrémité de la ou de chacune des terminaisons comprenant la zone affaiblie est fixée au support via un connecteur, ledit connecteur étant avantageusement fixé au support ;- The end portion of the or each of the terminations comprising the weakened zone is fixed to the support via a connector, said connector being advantageously fixed to the support;
- les terminaisons de chaque cellule s’étendent en dehors de l’enveloppe dans des directions opposées ;- the terminations of each cell extend outside the envelope in opposite directions;
- les enveloppes des au moins deux cellules sont parallèles entre elles et en contact mutuel.- the envelopes of the at least two cells are parallel to each other and in mutual contact.
L’invention est intéressante en ce que celle-ci propose une cellule de stockage d’énergie électrique comprenant un système de sécurité permettant de diminuer les risques liés au dysfonctionnement de la cellule. En effet, la cellule comprend au moins une terminaison avec une zone affaiblie configurée pour permettre la rupture de la terminaison lors de la déformation de la cellule. Lorsque la cellule est connectée électriquement à une cellule voisine, éventuellement via un connecteur fixé au support, la déformation par gonflement de la cellule va engendrer l’exercice d’une force de traction sur la terminaison conduisant ainsi à la rupture de la terminaison au niveau de la zone affaiblie. La rupture de la terminaison va isoler électriquement la cellule l’empêchant ainsi de poursuivre sa déformation. Les risques liés au dysfonctionnement de la cellule sont ainsi diminués. La solution présente aussi l’intérêt d’être ergonomique et de pouvoir être adaptée à tout type de cellule de stockage d’énergie électrique, sans modifier leur structure. La solution est également simple et rapide à mettre en œuvre et présente un gain de coût par rapport à l’état de l’art.The invention is interesting in that it provides an electrical energy storage cell comprising a security system making it possible to reduce the risks linked to the malfunction of the cell. Indeed, the cell comprises at least one termination with a weakened zone configured to allow the termination of the termination during the deformation of the cell. When the cell is electrically connected to a neighboring cell, possibly via a connector fixed to the support, the swelling deformation of the cell will cause the traction force to be exerted on the termination thus leading to the termination of the termination at the level of the weakened area. The rupture of the termination will electrically isolate the cell thus preventing it from continuing its deformation. The risks linked to cell malfunction are thus reduced. The solution also has the advantage of being ergonomic and of being able to be adapted to any type of electrical energy storage cell, without modifying their structure. The solution is also simple and quick to implement and presents a cost saving compared to the state of the art.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l’aide de la description et des dessins parmi lesquels :Other characteristics and advantages of the present invention will be better understood from the description and the drawings, among which:
- La figure 1 représente un module de batterie comprenant plusieurs cellules de stockage d'énergie électrique selon l’invention.- Figure 1 shows a battery module comprising several electrical energy storage cells according to the invention.
- La figure 2 représente une vue de face d’une cellule de stockage d'énergie électrique de la figure 1.- Figure 2 shows a front view of an electrical energy storage cell of Figure 1.
- La figure 3 est une vue en perspective de la cellule de stockage de la figure 2.- Figure 3 is a perspective view of the storage cell of Figure 2.
- La figure 4 est une vue de profil de la cellule de stockage de la figure 2.- Figure 4 is a side view of the storage cell of Figure 2.
- Les figures 5 et 6 représentent le comportement du module de batterie de la figure 1 lorsqu’une des cellules est en état de dysfonctionnement.- Figures 5 and 6 show the behavior of the battery module of Figure 1 when one of the cells is in a malfunction state.
Selon l'invention, on entend par « cellule de stockage d’énergie électrique» un dispositif électrique unitaire capable de stocker et de restituer de manière électrochimique de l’énergie électrique.According to the invention, the term "electrical energy storage cell" means a unitary electrical device capable of storing and restoring electrical energy electrochemically.
Selon l’invention, on entend par « module de batterie » un ensemble de plusieurs cellules de stockage d’énergie électrique.According to the invention, the term "battery module" means a set of several electrical energy storage cells.
La figure 1 représente un module 2 de batterie. Le module 2 de batterie comprend au moins deux cellules 4 de stockage d’énergie électrique de l’invention, en l’occurrence trois. Les cellules 4 sont représentées de profil.Figure 1 shows a battery module 2. The battery module 2 comprises at least two cells 4 for storing electrical energy of the invention, in this case three. Cells 4 are shown in profile.
Les figures 2 à 4 représentent différentes vues d’une des cellules 4 de stockage d’énergie électrique de la figure 1, conformément à l’invention. La cellule 4 comprend une enveloppe 6 renfermant deux électrodes 8 et 10 de polarités opposées. La cellule 4 comprend également un séparateur 12 entre les deux électrodes 8 et 10 et un électrolyte (non représenté). Chacune des électrodes 8 et 10 comprend respectivement une terminaison électrique 14 et 16. Chacune des terminaisons 14 et 16 s’étend en dehors de l’enveloppe 6 et est destinée à être connectée à une terminaison d’une cellule voisine. Cette connexion peut être réalisée directement ou via un connecteur formant un support (non représenté). Selon un mode préférentiel de l’invention, les terminaisons 14 et 16 s’étendent en dehors de l’enveloppe 6 dans des directions opposées et de manière étanche. Les électrodes 8 et 10 et le séparateur 12 sont de préférence sous forme de plaques superposées. Les terminaisons 14 et 16 peuvent être sous forme de languette. L’enveloppe 6 de la cellule 4 est souple et peut être fabriquée avec un film laminé d’aluminium et de polymère plastique par exemple. La cellule 4 de stockage d’énergie électrique est de préférence une cellule de stockage d’énergie électrique au lithium. Le principe de fonctionnement d’une cellule au lithium est généralement basé sur la conversion d’une énergie chimique en une énergie électrique, au travers de deux réactions d’oxydoréduction s’opérant aux deux électrodes. Le fonctionnement de ce type de cellule de stockage électrique est bien connu en soi de l’homme du métier et ne sera pas détaillé.Figures 2 to 4 show different views of one of the electrical energy storage cells 4 of Figure 1, according to the invention. The cell 4 comprises an envelope 6 containing two electrodes 8 and 10 of opposite polarities. The cell 4 also includes a separator 12 between the two electrodes 8 and 10 and an electrolyte (not shown). Each of the electrodes 8 and 10 respectively comprises an electrical termination 14 and 16. Each of the terminations 14 and 16 extends outside the casing 6 and is intended to be connected to a termination of a neighboring cell. This connection can be made directly or via a connector forming a support (not shown). According to a preferred embodiment of the invention, the terminations 14 and 16 extend outside the casing 6 in opposite directions and in a sealed manner. The electrodes 8 and 10 and the separator 12 are preferably in the form of superimposed plates. Terminations 14 and 16 may be in the form of a tab. The envelope 6 of the cell 4 is flexible and can be manufactured with a film laminated with aluminum and plastic polymer for example. The electric energy storage cell 4 is preferably a lithium electric energy storage cell. The operating principle of a lithium cell is generally based on the conversion of chemical energy into electrical energy, through two redox reactions taking place at the two electrodes. The operation of this type of electrical storage cell is well known per se to those skilled in the art and will not be detailed.
Au moins une des terminaisons 14 et 16 de la cellule 4 comprend une zone affaiblie 20 de manière à rompre ladite terminaison 14 et/ou16 lors d’une déformation de la cellule 4 provoquée par un dysfonctionnement de la cellule. La zone affaiblie 20 est représentée en pointillé aux figures 2 et 3. La zone affaiblie 20 peut correspondre à une diminution d’épaisseur de la terminaison. Préférentiellement, la diminution d’épaisseur est d’au moins 10%, plus préférentiellement d’au moins 20%. La zone affaiblie 20 peut correspondre à une zone poinçonnée ou gravée. La zone affaiblie 20 peut former une ligne et peut s’étendre généralement perpendiculairement à la direction d’extension de la terminaison 14 et/ou 16 depuis l’enveloppe 6.At least one of the terminations 14 and 16 of the cell 4 comprises a weakened zone 20 so as to break said termination 14 and / or16 during a deformation of the cell 4 caused by a malfunction of the cell. The weakened area 20 is shown in dotted lines in FIGS. 2 and 3. The weakened area 20 may correspond to a reduction in thickness of the termination. Preferably, the reduction in thickness is at least 10%, more preferably at least 20%. The weakened zone 20 can correspond to a punched or engraved zone. The weakened zone 20 can form a line and can extend generally perpendicular to the direction of extension of the termination 14 and / or 16 from the envelope 6.
Sur la figure 1, les cellules 4 du module sont électriquement interconnectées et destinées à être reliées à une source et/ou un consommateur d’énergie électrique commun (non représenté). Plus précisément, chacune des cellules 4 comprend donc deux terminaisons électriques 14 et 16 s’étendant en dehors de l’enveloppe 6 dans des directions opposées. Chacune des terminaisons 14 et 16 est fixée à un support du module. Les supports 18 sont configurés pour relier chacune des cellules 4 à la source et/ou au consommateur d’énergie électrique commun via les terminaisons 14 et 16. Les cellules 4 peuvent être disposées parallèlement entre elles. Les terminaisons 14 et 16 s’étendant dans la même direction peuvent être parallèles entre elles également. En l’occurrence, les terminaisons électriques des cellules s’étendant dans la même direction sont fixées à un même support 18. Chacune des cellules est donc fixée à deux supports 18 dans des directions opposées. Les supports 18 peuvent par exemple être des barres omnibus, les cellules 4 étant fixées à la barre au moyen d’un connecteur de barre omnibus. La figure 1 représente un mode de réalisation d’un module de cellules de stockage d’énergie électrique. D’autres montages de module, bien connus en soit de l’homme du métier peuvent être réalisés en alternative.In FIG. 1, the cells 4 of the module are electrically interconnected and intended to be connected to a common source and / or consumer of electrical energy (not shown). More precisely, each of the cells 4 therefore comprises two electrical terminations 14 and 16 extending outside the envelope 6 in opposite directions. Each of the terminations 14 and 16 is fixed to a support for the module. The supports 18 are configured to connect each of the cells 4 to the source and / or to the common consumer of electrical energy via the terminations 14 and 16. The cells 4 can be arranged parallel to each other. Terminations 14 and 16 extending in the same direction may also be parallel to each other. In this case, the electrical terminations of the cells extending in the same direction are fixed to the same support 18. Each of the cells is therefore fixed to two supports 18 in opposite directions. The supports 18 can for example be bus bars, the cells 4 being fixed to the bar by means of a bus bar connector. FIG. 1 represents an embodiment of a module of electrical energy storage cells. Other module assemblies, well known to those skilled in the art, can be made as an alternative.
La figure 5 représente le module de la figure 1 comprenant une cellule 4 de l’invention en dysfonctionnement suite par exemple à un court-circuit ou une surcharge. Le dysfonctionnement provoque une déformation de la cellule 4 sous forme de gonflement. Le dysfonctionnement de la cellule 4 peut conduire à une fissure de l’enveloppe, voire à l’inflammation de ladite cellule.FIG. 5 represents the module of FIG. 1 comprising a cell 4 of the invention in malfunction following for example a short circuit or an overload. The dysfunction causes deformation of cell 4 in the form of swelling. The malfunction of cell 4 can lead to a crack in the envelope, or even inflammation of said cell.
Chaque terminaison comprenant la zone affaiblie peut être fixée à un support à une extrémité libre de ladite terminaison, à distance de la zone affaiblie. Ainsi, lorsqu’une cellule fixée dans un module va se déformer, cela va engendrer une force de traction entre les extrémités de la terminaison, ce qui va induire la rupture de la terminaison 14 au niveau de la zone affaiblie, comme représentée à la figure 6. Sur la figure 6, seule la terminaison 14 de la cellule 4 comprend une zone affaiblie. La connexion électrique de la cellule 4 et du module 2 est alors coupée. La zone affaiblie permet donc de diminuer la résistance mécanique de la terminaison comprenant une telle zone, lors de l’exercice d’une force de traction sur ladite terminaison. La zone affaiblie peut facilement être réalisée sur la terminaison par une étape de poinçonnage ou de gravure sur ladite terminaison et sans modifier la structure initiale de la cellule.Each termination comprising the weakened zone can be fixed to a support at a free end of said termination, at a distance from the weakened zone. Thus, when a cell fixed in a module will deform, this will generate a tensile force between the ends of the termination, which will induce the rupture of the termination 14 at the level of the weakened zone, as shown in the figure. 6. In FIG. 6, only the termination 14 of cell 4 comprises a weakened zone. The electrical connection of cell 4 and module 2 is then cut. The weakened zone therefore makes it possible to reduce the mechanical resistance of the termination comprising such a zone, when a tensile force is exerted on said termination. The weakened zone can easily be produced on the termination by a punching or etching step on said termination and without modifying the initial structure of the cell.
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090305126A1 (en) * | 2006-05-01 | 2009-12-10 | Lg Chem, Ltd | Secondary battery having electrode with self cutting part to be destructed on application of over-current |
| US20100247997A1 (en) * | 2009-01-12 | 2010-09-30 | A123 Systems, Inc. | Structure of prismatic battery modules with scalable architecture |
| WO2013018551A1 (en) * | 2011-08-04 | 2013-02-07 | 株式会社村田製作所 | Battery |
| KR20130134238A (en) * | 2012-05-30 | 2013-12-10 | 주식회사 엘지화학 | Secondary battery and method for fabricating the same |
| US20150044543A1 (en) * | 2013-04-18 | 2015-02-12 | Sk Innovation Co., Ltd. | Battery Module |
| US20160149197A1 (en) * | 2014-11-25 | 2016-05-26 | Hyundai Motor Company | Current breaking structure of battery system |
-
2016
- 2016-09-13 FR FR1658517A patent/FR3056024B1/en active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090305126A1 (en) * | 2006-05-01 | 2009-12-10 | Lg Chem, Ltd | Secondary battery having electrode with self cutting part to be destructed on application of over-current |
| US20100247997A1 (en) * | 2009-01-12 | 2010-09-30 | A123 Systems, Inc. | Structure of prismatic battery modules with scalable architecture |
| WO2013018551A1 (en) * | 2011-08-04 | 2013-02-07 | 株式会社村田製作所 | Battery |
| KR20130134238A (en) * | 2012-05-30 | 2013-12-10 | 주식회사 엘지화학 | Secondary battery and method for fabricating the same |
| US20150044543A1 (en) * | 2013-04-18 | 2015-02-12 | Sk Innovation Co., Ltd. | Battery Module |
| US20160149197A1 (en) * | 2014-11-25 | 2016-05-26 | Hyundai Motor Company | Current breaking structure of battery system |
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