JP2012502425A - バスバーを備えたリチウム2次電池単位セット及びバスバーを備えたリチウム2次電池セット - Google Patents
バスバーを備えたリチウム2次電池単位セット及びバスバーを備えたリチウム2次電池セット Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】本発明のバスバーを備えたリチウム2次電池単位セット及びバスバーを備えたリチウム2次電池セットは、パウチと電極タップで構成された多数のリチウム2次電池を収容及び保護することはもちろん、リチウム2次電池の積層構造が自在になることによって、電圧及び容量の変更が容易で、充電及び放電時に過電流が流れることを防止し、積層された電池の温度分布が均一であるという長所がある。
【選択図】図3
Description
110-6 前方離隔突起
110-7 後方離隔突起
110-10 バスバー(bus bar)ガイド管
110-12 下部前方結合突起
110-13 下部後方結合突起
120 右側エンドフレーム
120-2g 温度センサー前方挿着溝
120-3g 温度センサー後方挿着溝
120-12 下部前方結合突起
120-12p 中空締結突起
120-13 下部後方結合突起
120-13p 中空締結突起
120-6 前方離隔突起
120-6p 中空締結突起
120-6g 取付溝
120-6s 小幅部
120-6l 大幅部
120-6sl 左側突出部
120-7 後方離隔突起
120-7p 中空締結突起
120-7g 取付溝
120-7s 小幅部
120-7l 大幅部
120-7sl 左側突出部
120-8 第4のタップ支持部
120-8p 嵌合突起
120-9 第4の仮想タップ支持部
120-9p 仮想嵌合突起
120-10 バスバー(bus bar)ガイド管
130+1、...、130+r、130+(r+1)、...、130+n メインフレーム
130+r 左側メインフレーム
130+(r+1) 右側メインフレーム
130-1 底板
130-2 前方垂直板
130-2h 空気流通孔
130-2lg 左側溝
130-2rg 右側溝
130-3 後方垂直板
130-3h 空気流通孔
130-3rg 右側溝
130-3lg 左側溝
130-5 後方垂直支持台
130-5h 空気流通孔
130-6 前方離隔突起
130-6g 取付溝
130-6s 小幅部
130-6l 大幅部
130-6h 締結孔
130-7 後方離隔突起
130-7g 取付溝
130-7s 小幅部
130-7l 大幅部
130-7h 締結孔
130-8 第1のタップ支持部
130-8p 嵌合突起
130-9 第1の保護蓋固定部
130-9h 締結孔
130-10 バスバー(bus bar)ガイド管
130-12 下部前方結合突起
130-12h 締結孔
130-13 下部後方結合突起
130-13h 締結孔
LS 左側収容部
RS 右側収容部
230+r センターフレーム
230-2g 温度センサー前方挿着溝
230-3g 温度センサー後方挿着溝
230-6 上部前方結合突起
230-6p 中空締結突起
230-7 上部後方結合突起
230-7p 中空締結突起
230-8 第2のタップ支持部
230-8p 嵌合突起
230-9 第2の保護蓋固定部
230-9h 締結孔
230-10 バスバー(bus bar)ガイド管
230-12 下部前方結合突起
230-12p 中空締結突起
230-13 下部後方結合突起
230-13p 中空締結突起
fh 前方貫通孔
130-6t1 第1の隙間
310+i 第1のタイプリチウム2次電池
310+(r+1) 第1のタイプリチウム2次電池
310-LT 左側電極タップ
310-lth 締結溝
310-RT 右側電極タップ
310-rth 締結溝
320+i 第2のタイプリチウム2次電池
320+r 第2のタイプリチウム2次電池
320-LT 左側電極タップ
320-lth 締結溝
320-RT 右側電極タップ
320-rth 締結溝
410+i 第1の締結手段
410-1 第1の下部固定板
410-2 第1の上部固定板
410-2c 固定板コネクター
410-3 第1の締結部材
420+j 第2の締結手段
420-1 第2の下部固定板
420-2 第2の上部固定板
420-2c 固定板コネクター
420-3 第2の締結部材
430 第3の締結手段
430-1 第3の下部固定板
430-2 第3の上部固定板
430-2c 固定板コネクター
430-3 第3の締結部材
430-dt ダミー(dummy)電極タップ
440 第4の締結手段
440-1 第4の下部固定板
440-2 第4の上部固定板
440-2c 固定板コネクター
440-3 第4の締結部材
440-dt ダミー(dummy)電極タップ
500 保護蓋
510 第1の保護蓋部
512 第1の締結板
512-1 支持台
512-3 締結突起
520 第2の保護蓋部
522 第2の締結板
522-1 支持台
522-3 締結突起
610 下部ハウジング
620 上部ハウジング
622 ハウジング空気流入孔
624 ハウジング空気流出孔
710 左側バスバー
711 左側バスバー締結板
711c 締結板コネクター
712 左側バスバー延長部
713 左側バスバー締結タップ
713h 締結溝
720 右側バスバー
721 右側バスバー締結板
721c 締結板コネクター
722 右側バスバー延長部
723 右側バスバー締結タップ
723h 締結溝
810 左側バスバー締結手段
810-dt ダミー(dummy)電極タップ
811 左側バスバー固定板
813 左側バスバー締結部材
820 右側バスバー締結手段
820-dt ダミー(dummy)電極タップ
821 右側バスバー固定板
823 右側バスバー締結部材
910 左側サーマルパッド
910lp 左側突出部
910rp 右側突出部
920 右側サーマルパッド
920lp 左側突出部
1000+f 前方リチウム2次電池単位セット
1000+r 後方リチウム2次電池単位セット
1002 中央空気流通路
1004-f 前方空気流通路
1004-r 後方空気流通路
1610 下部ハウジング
1620 上部ハウジング
1622 ハウジング空気流入孔
1624 ハウジング空気流出孔
1624-f、1624-r ハウジング空気流出孔
Claims (22)
- 左側エンドフレーム及び右側エンドフレームと、
露出された第1のタップ支持部が上段部に形成され、前記第1のタップ支持部の下方左側に左側が開放された左側収容部及び下方右側に右側が開放された右側収容部が形成され、前記左側エンドフレームと右側エンドフレームとの間に隣り合って設置される多数個のメインフレームと、
露出された第2のタップ支持部が上段部に形成され、前記多数個のメインフレームのうち隣り合う2個のメインフレームのうち、左側メインフレームの右側収容部と右側メインフレームの左側収容部との間に設置されるように、左側が前記左側メインフレームに締結され、右側が前記右側メインフレームに締結されるセンターフレームと、
パウチの周面の左側に切曲された左側電極タップ及び右側に切曲された右側電極タップが各々突出形成され、前記多数個の左側収容部と右側収容部のうち隣り合う2個の収容部からなる特定群収容部の左側に隣り合って位置する左側群収容部のそれぞれの左側収容部及び前記特定群収容部の右側に隣り合って位置する右側群収容部のそれぞれの左側収容部に収容される第1のタイプリチウム2次電池と、
前記第1のタイプリチウム2次電池の右側電極タップと対向する方向に反対極性の左側電極タップが突出形成され、前記第1のタイプリチウム2次電池の左側電極タップと対向する方向に反対極性の右側電極タップが突出形成され、前記左側群収容部のそれぞれの右側収容部及び前記右側群収容部のそれぞれの右側収容部に収容される第2のタイプリチウム2次電池と、
前記第1のタップ支持部に装着され、前記第1のタイプリチウム2次電池の右側電極タップ及び前記第2のタイプリチウム2次電池の左側電極タップを直列に通電可能に固定連結する第1の締結手段と、
前記第2のタップ支持部に装着され、前記第2のタイプリチウム2次電池の右側電極タップ及び前記第1のタイプリチウム2次電池の左側電極タップを直列に通電可能に固定連結する第2の締結手段と、
前記左側群収容部と前記特定群収容部との間に位置するタップ支持部に装着される左側バスバー締結手段によって、前記左側群収容部の右側端収容部に収容されるリチウム2次電池の右側電極タップと通電可能に連結される左側バスバーと、
前記特定群収容部と前記右側群収容部との間に位置するタップ支持部に装着される右側バスバー締結手段によって、前記右側群収容部の左側端収容部に収容されるリチウム2次電池の左側電極タップと通電可能に連結される右側バスバーと、
前記左側バスバー及び右側バスバーと直列に通電可能に連結される過電流遮断装置と、
を含むことを特徴とするバスバーを備えたリチウム2次電池単位セット。 - 前記第1の締結手段は、上部にボルトが突出形成される第1の下部固定板と、前記第1の下部固定板のボルトが貫通される第1の上部固定板と、前記第1の上部固定板を貫通した前記第1の下部固定板のボルト端部に締結される第1の締結部材と、を含み、
前記第2の締結手段は、上部にボルトが突出形成される第2の下部固定板と、前記第2の下部固定板のボルトが貫通される第2の上部固定板と、前記第2の上部固定板を貫通した前記第2の下部固定板のボルト端部に締結される第2の締結部材と、を含み、
前記左側バスバー締結手段は、上部にボルトが突出形成される左側バスバー固定板と、前記左側バスバー固定板を貫通した前記左側バスバー固定板のボルト端部に締結される左側バスバー締結部材と、を含み、
前記左側バスバーは、前記左側バスバー固定板に装着され、前記左側バスバー固定板のボルトが貫通される左側バスバー締結板を含み、
前記右側バスバー締結手段は、上部にボルトが突出形成される右側バスバー固定板と、前記右側バスバー固定板を貫通した前記右側バスバー固定板のボルト端部に締結される右側バスバー締結部材と、を含み、
前記右側バスバーは、前記右側バスバー固定板に装着され、前記右側バスバー固定板のボルトが貫通される右側バスバー締結板を含むことを特徴とする請求項1に記載のバスバーを備えたリチウム2次電池単位セット。 - 前記左側バスバー固定板と前記左側バスバー締結板との間には前記第1のタイプリチウム2次電池の左側電極タップと同一材質のダミー(dummy)電極タップが固定され、
前記右側バスバー固定板と前記右側バスバー締結板との間には前記第2のタイプリチウム2次電池の右側電極タップと同一材質のダミー(dummy)電極タップが固定されることを特徴とする請求項2に記載のバスバーを備えたリチウム2次電池単位セット。 - 前記左側エンドフレームは、露出された第3のタップ支持部が上段部に形成され、前記多数個のメインフレームのうち左側端メインフレームの左側に締結され、
前記右側エンドフレームは、露出された第4のタップ支持部が上段部に形成され、前記多数個のメインフレームのうち右側端メインフレームの右側に締結され、
前記第3のタップ支持部には、上部にボルトが突出形成される第3の下部固定板と、前記第3の下部固定板のボルトが貫通される第3の上部固定板と、前記第3の上部固定板を貫通した前記第3の下部固定板のボルト端部に締結される第3の締結部材と、を備える第3の締結手段が装着され、
前記第4のタップ支持部には、上部にボルトが突出形成される第4の下部固定板と、前記第4の下部固定板のボルトが貫通される第4の上部固定板と、前記第4の上部固定板を貫通した前記第4の下部固定板のボルト端部に締結される第4の締結部材と、を備える第4の締結手段が装着され、
前記第3の締結手段は、前記第3の下部固定板と第3の上部固定板との間に前記多数個のメインフレームのうち左側端メインフレームに収容された第1のタイプリチウム2次電池の左側電極タップを固定させ、
前記第4の締結手段は、前記第4の下部固定板と第4の上部固定板との間に前記多数個のメインフレームのうち右側端メインフレームに収容された第2のタイプリチウム2次電池の左側電極タップを固定させることを特徴とする請求項3に記載のバスバーを備えたリチウム2次電池単位セット。 - 前記第3の下部固定板と第3の上部固定板との間には前記第2のタイプリチウム2次電池の右側電極タップと同一材質のダミー(dummy)電極タップが固定され、
前記第4の下部固定板と第4の上部固定板との間には前記第1のタイプリチウム2次電池の左側電極タップと同一材質のダミー(dummy)電極タップが固定されることを特徴とする請求項4に記載のバスバーを備えたリチウム2次電池単位セット。 - 前記左側群収容部のそれぞれの左側収容部及び前記右側群収容部のそれぞれの左側収容部には、前記第1のタイプリチウム2次電池n個が相互並列に通電されるようにその左側電極タップ及び右側電極タップが各々上下に積層されて収容され、
前記左側群収容部のそれぞれの右側収容部及び前記右側群収容部のそれぞれの右側収容部には、前記第2のタイプリチウム2次電池n個が相互並列に通電されるようにその左側電極タップ及び右側電極タップが各々上下に積層されて収容されることを特徴とする請求項5に記載のバスバーを備えたリチウム2次電池単位セット。
ここで、nは、2以上の自然数である。 - 前記第1の上部固定板、第2の上部固定板、第3の上部固定板、及び第4の上部固定板には固定板コネクターが各々取り付けられ、
前記左側バスバー締結板及び右側バスバー締結板には締結板コネクターが各々取り付けられ、
前記それぞれの固定板コネクター及び締結板コネクターには電圧測定器に連結された電圧測定ライン側のコネクターが挿着されることを特徴とする請求項6に記載のバスバーを備えたリチウム2次電池単位セット。 - 前記左側バスバーは、前記左側バスバー締結板から切曲され、絶縁体によって被覆される一字形の左側バスバー延長部を含み、
前記右側バスバーは、前記右側バスバー締結板から切曲され、絶縁体によって被覆される一字形の右側バスバー延長部を含み、
前記それぞれのメインフレームの上段部には前記第1のタップ支持部の水平延長線上に前記左側バスバー延長部及び右側バスバー延長部をガイドするための“U”字形の第1のバスバーガイド管が形成され、
前記それぞれのセンターフレームの上段部には前記第2のタップ支持部の水平延長線上に前記左側バスバー延長部及び右側バスバー延長部をガイドするための“U”字形の第2のバスバーガイド管が形成されることを特徴とする請求項2に記載のバスバーを備えたリチウム2次電池単位セット。 - 前記左側バスバー延長部と右側バスバー延長部は上下に相互積層されるように、前記左側バスバー延長部の一端部と右側バスバー延長部のいずれか一つは、上部または下部に切曲されることを特徴とする請求項8に記載のバスバーを備えたリチウム2次電池単位セット。
- 前記左側バスバー延長部の他端部には、前方または後方に切曲され、前記左側エンドフレームまたは右側エンドフレームに固定され、前記過電流遮断装置に連結される左側バスバー締結タップが形成され、
前記右側バスバー延長部の他端部には、前記左側バスバー締結タップが切曲された方向と反対方向に切曲され、前記左側エンドフレームと右側エンドフレームのうち前記左側バスバー締結タップが固定されたエンドフレームに固定され、前記過電流遮断装置に連結される右側バスバー締結タップが形成されることを特徴とする請求項9に記載のバスバーを備えたリチウム2次電池単位セット。 - 前記それぞれの第1の締結手段及び第2の締結手段の上部に設置される保護蓋をさらに含み、
前記それぞれのメインフレームの上段部には、前記第1のバスバーガイド管を中心に前記第1のタップ支持部の反対方向に前記保護蓋が締結される第1の保護蓋固定部が上方に突出形成され、
前記それぞれのセンターフレームの上段部には、前記第2のバスバーガイド管を中心に前記第2のタップ支持部の反対方向に前記保護蓋が締結される第2の保護蓋固定部が上方に突出形成されることを特徴とする請求項10に記載のバスバーを備えたリチウム2次電池単位セット。 - 前記特定群収容部を構成する左側収容部及び右側収容部には、前記左側群収容部の右側端収容部に収容されたリチウム2次電池と前記右側群収容部の左側端収容部に収容されたリチウム2次電池との間の熱伝逹通路となるサーマルパッドが収容されることを特徴とする請求項1ないし請求項11のうちいずれか一項に記載のバスバーを備えたリチウム2次電池単位セット。
- 前記それぞれのメインフレームは、一字形の底板と、前記底板の前方側端から上方に起立して中央部に空気流通孔が形成される前方垂直板と、前記底板の後方側端から上方に起立して中央部に空気流通孔が形成される後方垂直板と、前記前方垂直板の上方に位置して前方に突出される前方離隔突起と、前記後方垂直板の上方に位置して後方に突出される後方離隔突起と、を含み、
前記前方離隔突起及び後方離隔突起には、各々、一字形管が左右側方向に取り付けられることができる取付溝が上段から引き込まれて形成されることを特徴とする請求項12に記載のバスバーを備えたリチウム2次電池単位セット。 - 前記特定群収容部は、前記多数個のメインフレームのうち左側端メインフレームと右側端メインフレームとの間に位置するいずれか一つの特定メインフレームに形成された左側収容部及び右側収容部であることを特徴とする請求項13に記載のバスバーを備えたリチウム2次電池単位セット。
- 前記前方垂直板及び後方垂直板には、各々、左側端と右側端から引き込まれる左側溝及び右側溝が形成され、
前記センターフレームには、前方外側面から内側に引き込まれて左側面及び右側面を貫通し、前記隣り合うメインフレームのうち左側メインフレームの前方垂直板の右側溝及び右側メインフレームの前方垂直板の左側溝が形成する貫通孔に連通される温度センサー前方挿着溝が形成され、
後方外側面から内側に引き込まれて左側面及び右側面を貫通し、前記隣り合うメインフレームのうち左側メインフレームの後方垂直板の右側溝及び右側メインフレームの後方垂直板の左側溝が形成する貫通孔に連通される温度センサー後方挿着溝が形成されることを特徴とする請求項14に記載のバスバーを備えたリチウム2次電池単位セット。 - 前記前方離隔突起は、後端部に形成される小幅部と、小幅部に連接して左右側に突出されて前端部に形成される大幅部と、を含み、
前記後方離隔突起は、前端部に形成される小幅部と、小幅部に連接して左右側に突出されて後端部に形成される大幅部と、を含み、
前記前方離隔突起の取付溝は、一部が前記前方離隔突起の小幅部に形成され、残りは大幅部に形成され、
前記後方離隔突起の取付溝は、一部が前記後方離隔突起の小幅部に形成され、残りは大幅部に形成され、
温度測定器に連結された温度測定ラインのうち前記隣り合う2個のメインフレームのうち、左側メインフレームの前方離隔突起の小幅部と右側メインフレームの前方離隔突起の小幅部とが形成する隙間を通してガイドされた温度測定ラインは、前記温度センサー前方挿着溝に挿着された温度センサーに連結され、
温度測定器に連結された温度測定ラインのうち前記隣り合う2個のメインフレームのうち、左側メインフレームの後方離隔突起の小幅部と右側メインフレームの後方離隔突起の小幅部とが形成する隙間を通してガイドされた温度測定ラインは、前記温度センサー後方挿着溝に挿着された温度センサーに連結されることを特徴とする請求項15に記載のバスバーを備えたリチウム2次電池単位セット。 - 前記前方離隔突起は、後端部に形成される小幅部と、小幅部に連接して左右側に突出されて前端部に形成される大幅部と、を含み、
前記後方離隔突起は、前端部に形成される小幅部と、小幅部に連接して左右側に突出されて後端部に形成される大幅部と、を含み、
前記前方離隔突起の取付溝は、一部が前記前方離隔突起の小幅部に形成され、残りは大幅部に形成され、
前記後方離隔突起の取付溝は、一部が前記後方離隔突起の小幅部に形成され、残りは大幅部に形成され、
前記左側群収容部が形成される左側群メインフレームと前記右側群収容部が形成される右側群メインフレームのうち隣り合って設置されるメインフレームのうち、左側メインフレームの前方離隔突起の小幅部と右側メインフレームの前方離隔突起の小幅部とが形成する隙間を通してガイドされた電圧測定ラインは、前記左側メインフレームと右側メインフレームとの間に位置したセンターフレームに取り付けられる第2の締結手段に通電可能に連結され、
前記左側群メインフレームのうち、右側端メインフレームの前方離隔突起の小幅部と前記特定メインフレームの前方離隔突起の小幅部とが形成する隙間を通してガイドされた電圧測定ラインは、前記左側バスバー締結手段に通電可能に連結され、
前記右側群メインフレームのうち、左側端メインフレームの前方離隔突起の小幅部と前記特定メインフレームの前方離隔突起の小幅部とが形成する隙間を通してガイドされた電圧測定ラインは、前記右側バスバー締結手段に通電可能に連結され、
前記左側群メインフレームと右側群メインフレームのうち隣り合って設置されるメインフレームのうち、左側メインフレームの後方離隔突起の小幅部と右側メインフレームの後方離隔突起の小幅部とが形成する隙間を通してガイドされた電圧測定ラインは、前記左側メインフレームに取り付けられた第1の締結手段に通電可能に連結されることを特徴とする請求項14に記載のバスバーを備えたリチウム2次電池単位セット。 - ハウジング空気流入孔及びハウジング空気流出孔が形成され、前記リチウム2次電池セットを覆いかぶせるリチウム2次電池ハウジングをさらに含み、
前記ハウジング空気流入孔は、前記ハウジング内面と前記前方垂直板との間に形成される前方空気流通路の延長線上または前記ハウジング内面と前記後方垂直板との間に形成される後方空気流通路の延長線上のうちいずれか一つの延長線上に形成され、
前記ハウジング空気流出孔は、前記ハウジング内面と前記前方垂直板との間に形成される前方空気流通路の延長線上または前記ハウジング内面と前記後方垂直板との間に形成される後方空気流通路の延長線上のうち他の一つの延長線上に形成されることを特徴とする請求項13に記載のバスバーを備えたリチウム2次電池単位セット。 - ハウジング空気流入孔及びハウジング空気流出孔が形成され、前記リチウム2次電池セットを覆いかぶせるリチウム2次電池ハウジングをさらに含み、
前記ハウジング空気流入孔は、前記ハウジングの前面と後面のうちいずれか一面に形成され、
前記ハウジング空気流出孔は、前記ハウジングの前面と後面のうち他の一面に形成されることを特徴とする請求項13に記載のバスバーを備えたリチウム2次電池単位セット。 - 前後に隣り合って設置される請求項13に記載の多数個のリチウム2次電池単位セットと、
ハウジング空気流入孔及びハウジング空気流出孔が形成され、前記多数個のリチウム2次電池単位セットを包み込むリチウム2次電池ハウジングと、
を含み、
前記多数個のリチウム2次電池単位セットのうち隣り合う2個のリチウム2次電池単位セットは、前方リチウム2次電池単位セットの後方離隔突起の後端が後方リチウム2次電池単位セットの前方離隔突起の先端と接触するように設置され、
前記ハウジング空気流入孔及びハウジング空気流出孔は、各々、前記ハウジング内面と前記多数個のリチウム2次電池単位セットのうち最前方に位置したリチウム2次電池単位セットの前方垂直板との間に形成される前方空気流通路の延長線上、前記ハウジング内面と前記リチウム2次電池単位セットのうち最後方に位置したリチウム2次電池単位セットの後方垂直板との間に形成される後方空気流通路の延長線上、及び前記隣り合う2個のリチウム2次電池単位セットの後方垂直板と前方垂直板との間に形成される中間空気流通路の延長線上のうち、少なくともいずれか一つの延長線上に形成されることを特徴とするバスバーを備えたリチウム2次電池セット。 - 前後に隣り合って設置される請求項13に記載の多数個のリチウム2次電池単位セットと、
ハウジング空気流入孔及びハウジング空気流出孔が形成され、前記多数個のリチウム2次電池単位セットを包み込むリチウム2次電池ハウジングと、
を含み、
前記多数個のリチウム2次電池単位セットのうち隣り合う2個のリチウム2次電池単位セットは、前方リチウム2次電池単位セットの後方離隔突起の後端が後方リチウム2次電池単位セットの前方離隔突起の先端と接触するように設置され、
前記ハウジング空気流入孔は、前記ハウジングの前面と後面のうちいずれか一面に形成され、
前記ハウジング空気流出孔は、前記ハウジングの前面と後面のうち他の一面に形成されることを特徴とするバスバーを備えたリチウム2次電池セット。 - 前記ハウジング空気流入孔は、多数個設置され、前記ハウジング空気流入孔の各々は、前記リチウム2次電池単位セットのうち最前方に位置したリチウム2次電池セットのそれぞれの前方垂直板に形成された空気流通孔の前方に形成され、
前記ハウジング空気流出孔は、多数個設置され、前記ハウジング空気流出孔の各々は、前記リチウム2次電池単位セットのうち最後方に位置したリチウム2次電池単位セットのそれぞれの後方垂直板に形成された空気流通孔の後方に形成されることを特徴とする請求項21に記載のバスバーを備えたリチウム2次電池セット。
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