JP2015032584A - 外部装着構造を含む電池パック - Google Patents

外部装着構造を含む電池パック Download PDF

Info

Publication number
JP2015032584A
JP2015032584A JP2014154831A JP2014154831A JP2015032584A JP 2015032584 A JP2015032584 A JP 2015032584A JP 2014154831 A JP2014154831 A JP 2014154831A JP 2014154831 A JP2014154831 A JP 2014154831A JP 2015032584 A JP2015032584 A JP 2015032584A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery pack
battery
module assembly
base plate
pack according
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP2014154831A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5968375B2 (ja
Inventor
ブムヒュン・イ
Bumhyun Lee
ミンジュン・キム
Minjung Kim
ジン−キュ・シン
Jin-Kyu Shin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Chem Ltd
Original Assignee
LG Chem Ltd
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 LG Chem Ltd filed Critical LG Chem Ltd
Publication of JP2015032584A publication Critical patent/JP2015032584A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5968375B2 publication Critical patent/JP5968375B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/262Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/211Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/271Lids or covers for the racks or secondary casings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/10Batteries in stationary systems, e.g. emergency power source in plant
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

【課題】組み立てが容易であり、簡単な過程で拡張が可能であり、全体的にコンパクトで、且つ構造的安定性に優れた電池パックを提供する。
【解決手段】(a)多数の単位セルが積層されて電気的に連結されている構造の各電池モジュールが互いに接しながら配列されている構造の一つ以上のモジュールアセンブリー;(b)前記モジュールアセンブリーの最外側の各電池モジュールの側面を覆う構造からなる一対の側面支持部材;(c)前記モジュールアセンブリーと各側面支持部材とを結合する二つ以上の結合部材;(d)一面には前記側面支持部材と結合される締結部が形成されており、他面には外部構造に装着される外部装着部が形成されているベースプレート;及び(e)前記モジュールアセンブリーを覆いながらベースプレートと結合される外装カバー;を含んでいる構造の電池パックを構成する。
【選択図】図3

Description

本発明は、外部装着構造を含む電池パックに関し、より詳細には、多数の単位セルが積層されて電気的に連結されている構造の各電池モジュールが互いに接しながら配列されている構造の一つ以上のモジュールアセンブリー、前記モジュールアセンブリーの最外側の各電池モジュールの側面を覆う構造からなる一対の側面支持部材、前記モジュールアセンブリーと各側面支持部材とを結合する二つ以上の結合部材、一面には前記側面支持部材と結合される締結部が形成されており、他面には外部構造に装着される外部装着部が形成されているベースプレート、及び前記モジュールアセンブリーを覆いながらベースプレートと結合される外装カバーを含んでいる構造の電池パックに関する。
充放電が可能な二次電池は、ワイヤレスモバイル機器のエネルギー源として広範囲に使用されており、化石燃料を使用する既存のガソリン車両、ディーゼル車両などの大気汚染などを解決するための方案として提示されている電気自動車(EV)、ハイブリッド電気自動車(HEV)、プラグ―インハイブリッド電気自動車(Plug―In HEV)などの動力源としても注目されている。
また、電気を貯蔵してから必要な時に安定的に電力系統に再び供給する電力貯蔵装置に関する技術が開発されている。電力貯蔵装置は、電力需要が少ないときにエネルギーを貯蔵し、過負荷または非常時に電力を供給する装置であって、電力品質及びエネルギー使用効率を向上させる効果を提供している。特に、家庭用電力貯蔵装置及び産業用または商業用中型電力貯蔵装置は、スマートグリッド技術と結び付けられ、その市場規模は急成長している。
一方、電池パックが所定の装置及びデバイスで要求される出力及び容量を提供するためには、多数の電池セルまたは多数の電池セルを含む各電池モジュールを直列または並列方式で電気的に連結して電池パックを構成しなければならず、電池パックの容量が大きくなるほど、拡張性が容易で且つ安定的な構造を維持しなければならない。
特に、多数の電池セルを使用して電池パックを構成する場合、バスバーまたは電源連結ケーブルのように、これらの機械的締結及び電気的接続のために一般的に多くの部材が必要であるので、これら各部材を組み立てる過程は非常に複雑であり、電池モジュールを拡張しなければならない場合、構造の変更が容易でないだけでなく、多くの部品の追加が必要であるため製造費用が上昇する。
また、電池パックは、多数の部品を使用して組み立てられながらも、繰り返される充放電による膨張及び収縮、誤作動による劣化、短絡及び爆発などの問題に対処するために、構造的な安全性をさらに必要とする。
したがって、このような問題を根本的に解決できる技術に対する必要性が高い実情にある。
本発明は、前記のような従来技術の問題と過去から要請されてきた技術的課題を解決することを目的とする。
本発明の目的は、組み立てが容易であり、簡単な過程で拡張が可能であり、全体的にコンパクトで且つ構造的安定性に優れた電池パックを提供することにある。
本発明の他の目的は、外部構造またはデバイスに容易に着脱可能な構造、及び移動性を向上させる構造の電池パックを提供することにある。
このような目的を達成するための本発明に係る電池パックは、
(a)多数の単位セルが積層されて電気的に連結されている構造の各電池モジュールが互いに接しながら配列されている構造の一つ以上のモジュールアセンブリー;
(b)前記モジュールアセンブリーの最外側の各電池モジュールの側面を覆う構造からなる一対の側面支持部材;
(c)前記モジュールアセンブリーと各側面支持部材とを結合する二つ以上の結合部材;
(d)一面には前記側面支持部材と結合される締結部が形成されており、他面には外部構造に装着される外部装着部が形成されているベースプレート;及び
(e)前記モジュールアセンブリーを覆いながらベースプレートと結合される外装カバー;
を含んでいる構造で形成されている。
すなわち、本発明の電池パックは、多数の電池モジュールが結合されたモジュールアセンブリーを所定の結合部材によって各側面支持部材と結合してベースプレートに装着した構造からなっているので、電池パック内に各電池モジュールを安定的に装着することができ、組み立てが容易であり、簡単な過程で電池モジュールの追加が可能であり、故に優れた拡張性を提供する。
また、本発明の電池パックは、外部装着部を含むことによって、外部構造に容易に装着可能な構造を提供する。
一つの具体的な例において、前記単位セルは、板状型電池セル構造であるか、または各電極端子が露出した状態で二つ以上の板状型電池セルがセルカバーに装着されている電池セルアセンブリーの構造であってもよい。
前記板状型電池セルは、例えば、樹脂層及び金属層を含むラミネートシートの電池ケースに電極組立体が内蔵されている構造のパウチ型電池セルであってもよい。
具体的に、前記電池セルは、陽極/分離膜/陰極構造の電極組立体が電解液と共に電池ケースの内部に密封されているパウチ型電池セルであって、全体的に幅に比べて厚さが薄い略直方体構造である板状型からなっている。このようなパウチ型電池セルは、一般的にパウチ型の電池ケースからなっており、前記電池ケースは、耐久性に優れた高分子樹脂からなる外部被覆層;水分、空気などに対して遮断性を発揮する金属素材からなる遮断層;及び熱融着され得る高分子樹脂からなる内部シーラント層が順次積層されているラミネートシート構造で構成されている。
前記パウチ型電池セルにおいて、ケースは多様な構造からなってもよく、例えば、2単位の部材の上部及び/または下部の内面に形成されている収納部に電極組立体を収納した後、ケース外周面の上下部の接触部位を熱融着して密封する構造などを挙げてもよい。前記のような構造のパウチ型電池セルは、本出願人のPCT国際出願第PCT/KR2004/003312号に開示されており、前記出願は、参照として本発明の内容に組み込まれる。しかし、電池ケースが、1単位の部材の上部及び/または下部の内面に形成されている収納部に電極組立体を収納した後、ケース外周面の上下部の接触部位を熱融着して密封する構造であってもよいことは当然である。
前記電池セルは、電池モジュールまたは電池パックの構成時に高電圧及び高電流を提供できる電池であれば特別に制限されず、例えば、体積当たりエネルギー貯蔵量の大きいリチウム二次電池であってもよい。
一つの具体的な例において、前記電池モジュールは、二つ以上の単位セルがそれぞれカートリッジに装着されて単位セル積層構造を形成し、前記単位セル積層構造の最外側の各電池セルに装着されて電池セル積層構造を固定する上部及び下部プレートを含む構造からなってもよい。例えば、前記単位セル積層構造を形成する各カートリッジにそれぞれ各締結口が形成されており、前記各締結口を貫通しながら上部及び下部プレートに固定される締結部材を用いて前記単位セル積層構造が前記上部及び下部プレートの間に固定される構造からなってもよい。
一方、前記各側面支持部材とモジュールアセンブリーとの結合は、特別に限定されず、多様な構造で形成されてもよく、一つの例として、前記各側面支持部材の各エッジ及び各電池モジュールの各エッジにはそれぞれ各結合口が形成されており、前記各結合口は、結合部材によって機械的に締結される構造で形成されてもよい。
具体的に、前記各側面支持部材は三角形状に形成されており、前記三角形状の各エッジにそれぞれ結合口が形成されてもよく、これら各側面支持部材のうち少なくとも一つは、2個のエッジがベースプレートに隣接した直角三角形状に形成されてもよい。
また、前記側面支持部材は板状型構造からなってもよく、前記側面支持部材の板状型構造上には、剛性を向上させ、モジュールアセンブリーの熱を放出する一つ以上の開口が形成されてもよい。
前記側面支持部材は、ベースプレートと結合されてもよく、具体的に、前記側面支持部材の一側端部は前記ベースプレートと接するように折り曲げられており、前記折り曲げられた一側端部には前記ベースプレートと結合される二つ以上の締結溝が穿孔されているので、前記ベースプレートの締結部と締結溝が結合される構造であってもよい。このとき、前記側面支持部材の一側端部と前記ベースプレートは、例えば、ボルトまたはリベットによって締結されてもよい。
前記モジュールアセンブリーと側面支持部材とを結合する結合部材の構造は、特別に限定されず、例えば、長ボルトまたは引き込み式ボルトであってもよい。前記結合部材は、前記モジュールアセンブリーの最外側の各電池モジュールと前記側面支持部材とを結合する構造であるか、または前記各電池モジュールに形成された各結合口を通過しながら各側面支持部材と結合される構造であってもよい。
前記ベースプレート及び/または外装カバーには、剛性を向上できるように、外部表面に凹凸構造の補強ビードが形成されてもよい。
また、前記ベースプレートには、各電池モジュールで発生した熱を放出するように外部と連通する通風口が形成されてもよい。
前記ベースプレートには、一つのモジュールアセンブリーが側面支持部材によって固定された状態で結合されてもよいが、場合によっては、二つ以上のモジュールアセンブリーがそれぞれ側面支持部材によって固定された状態で結合されてもよい。
前記ベースプレートの外部装着部は外部構造と結合されてもよく、前記外部構造は、例えば、地面から20度〜160度だけ傾斜している構造であってもよい。具体的に、前記ベースプレートは、地面から60度〜120度だけ傾斜している外部構造に結合されてもよく、このような外部構造の例として、所定の装置、設備の一側、または構造物の壁などを挙げてもよい。
一方、前記電池パックの外装カバーは、その一側または両側に移動を容易にする運搬用取っ手が形成された構造からなってもよい。前記運搬用取っ手は、外装カバーの一部位が湾入した構造、外部に突出した構造または取っ手形態の部材が装着された構造などに限定されず、多様な形態に形成されてもよい。
前記ベースプレートの外部装着部は、前記外部構造に装着される構造の多様な形態からなってもよく、一つの例として、前記外部装着部は、下向きに折り曲げられた突出構造で形成されてもよく、前記外部構造には、前記外部装着部の下向きに折り曲げられた突出構造が装着される溝または係止構造などが形成されてもよい。
一つの具体的な例において、前記電池パックは、二つ以上の電池モジュールが互いに接しながら配列されている第1のモジュールアセンブリーと、二つ以上の電池モジュールが互いに接しながら配列されている第2のモジュールアセンブリーとを含んでおり、前記第1のモジュールアセンブリーと第2のモジュールアセンブリーは、各側面支持部材が互いに同一の方向に位置するように配列されてもよい。
前記各モジュールアセンブリーはそれぞれ同一の個数の電池モジュールを含めてもよいが、場合によっては、それぞれ異なる個数の電池モジュールを含めてもよい。例えば、前記第1のモジュールアセンブリーの電池モジュールの数が第2のモジュールアセンブリーの電池モジュールの数より大きい構造からなってもよい。
また、前記第1のモジュールアセンブリー及び第2のモジュールアセンブリーは、ベースプレートの対向方向にブラケットによって各モジュールアセンブリーが互いに固定されてもよい。このようなブラケットは、具体的に、前記第1のモジュールアセンブリー及び第2のモジュールアセンブリーの各側面支持部材の一側がそれぞれ固定される板状型の部材であってもよい。
また、前記第1のモジュールアセンブリー及び第2のモジュールアセンブリーの各側面支持部材は、それぞれ2個のエッジがベースプレートに隣接した直角三角形状に形成されており、第1のモジュールアセンブリーのベースプレートの直角三角形の一辺と第2のモジュールアセンブリーのベースプレートの直角三角形の一辺とが互いに対面するように配列されてもよい。このとき、対面する各一辺は、互いに締結されて固定されてもよく、前記ベースプレートの対向方向に位置する各側面支持部材の各エッジが前記ブラケットによって固定されてもよい。
このような前記第1のモジュールアセンブリー及び第2のモジュールアセンブリーは、地面に対する垂直方向に上下に位置するように配列されてもよい。
また、本発明は、前記電池パックを含むデバイスを提供する。
前記デバイスは、具体的に、家庭用電源装置、公共施設電源装置、大型商店用電源装置、非常用電源装置、電算室電源装置、携帯用電源装置、医療設備電源装置、消化設備電源装置、警報設備電源装置、避難設備電源装置、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、またはプラグ―インハイブリッド電気自動車であってもよい。
このようなデバイスの構造及び製作方法は、当業界で公知となっているので、本明細書ではそれについての詳細な説明は省略する。
以上説明したように、本発明に係る電池パックは、多数の電池モジュールが結合されたモジュールアセンブリーを結合部材によって各側面支持部材と結合してベースプレートに装着した構造からなっているので、電池パック内に各電池モジュールを安定的に装着することができ、組み立てが容易であり、簡単な過程で電池モジュールの追加が可能であり、故に優れた拡張性を提供する。
また、本発明の電池パックは、外部装着部を含むことによって、外部構造に容易に着脱可能な構造を提供する。
本発明の電池モジュールで単位セルを構成する一つの実施例に係る電池セルの斜視図である。 図1の各電池セルが一つの実施例に係るセルカバーに装着された構造の単位セルの斜視図である。 本発明の一つの実施例に係る電池パックの斜視図である。 図3の分解斜視図である。 図3の電池パックを地面から垂直方向に立てた構造の斜視図である。 外部装着部が形成された部位の側面模式図である。 ベースプレートにモジュールアセンブリーが装着される構造を示す斜視図である。 モジュールアセンブリーに側面支持部材が結合される構造を示す斜視図である。 図8で第1のモジュールアセンブリーの部位を示す拡大図である。 各モジュールアセンブリーの間にブラケットが装着された構造の斜視図である。
以下では、本発明の実施例について図面を参照して説明するが、これは、本発明のさらに容易な理解のためのものであって、本発明の範疇がそれによって限定されることはない。
図1は、本発明の電池モジュールで単位セルを構成する一つの実施例に係る電池セルの斜視図で、図2は、図1の各電池セルが一つの実施例に係るセルカバーに装着された構造の単位セルの斜視図である。
図1を参照すると、電池セル10は、各電極端子(陽極端子11、陰極端子12)が一側端部に形成されている板状型電池セル10である。具体的に、板状型電池セル10は、金属層(図示せず)及び樹脂層(図示せず)を含むラミネートシートのパウチ型ケース13に電極組立体(図示せず)を内蔵し、例えば、熱融着によってシーリング部14を形成した構造であって、通常、これを‘パウチ型電池セル’と称することもある。
図2を参照すると、単位セル112は、各電極端子114、116が一側に露出した状態で2個の板状型電池セルがセルカバー118に装着された構造からなっている。単位セル112のセルカバー118は、各電極端子114、116の部位を除いては、電池セルの外面を覆うように互いに結合される一対の外装部材で構成される。また、各電池セルは、セルカバー118の内部に積層されるように装着され、各電池セルの各電極端子114、116は、同一の極性が互いに接しながら並列に連結され、セルカバーの外側に露出している。
図3は、本発明の一つの実施例に係る電池パックの斜視図で、図4は、図3の分解斜視図である。
図3及び図4を参照すると、電池パック100は、各モジュールアセンブリー210、220、各側面支持部材300、各結合部材400、ベースプレート500、及び外装カバー600を含む構造で構成されている。
モジュールアセンブリー210は、多数の単位セルが積層されて電気的に連結されている構造の各電池モジュール211、212、213が側面方向に隣接して互いに配列された構造からなっており、各側面支持部材300は、モジュールアセンブリーの最外側の電池モジュール211、213の側面を覆う構造で結合部材400によってモジュールアセンブリー210と結合されている。
ベースプレート500は、各電池モジュール211、212、213で発生した熱を放出するように外部と連通する通風口510が形成されている板状型の部材であって、一面に側面支持部材300と結合される各締結部520が形成されており、他面には外部構造に装着される外部装着部が形成されている。そして、外装カバー600は、各モジュールアセンブリー210、220を覆いながらベースプレート500と結合され、各モジュールアセンブリー210、220を外部から保護する構造で形成されており、剛性を向上できるように外部表面に凹凸構造の補強ビード640が形成されている。
一方、電池パック100の外装カバー600の両側には、移動が容易になるように内側に湾入した構造の運搬用取っ手550が形成されている。
図5は、図3の電池パックを地面から垂直方向に立てた構造の斜視図で、図6は、外部装着部が形成された部位の側面模式図である。
図5及び図6を参照すると、ベースプレート500の上端及び下端にそれぞれ外部装着部530が形成されている。外部装着部530は、溝または係止構造などが形成されている外部構造(図示せず)に装着されるように下向きに折り曲げられた突出構造532を形成している。このような外部装着部530は、図6に示すように、別途の部材がベースプレート500に結合されている構造で形成されており、また、ベースプレート500の一部を折り曲げることによって外部装着部530を形成してもよい。外部構造は、地面から所定の角度だけ傾斜した構造であって、例えば、設備、装置などの一側、または構造物の壁などを挙げてもよく、このような外部構造に溝または係止構造を形成した後、外部装着部530を装着する構造からなってもよい。
図7は、ベースプレートにモジュールアセンブリーが装着される構造を示す斜視図で、図8は、モジュールアセンブリーに側面支持部材が結合される構造を示す斜視図で、図9は、図8の第1のモジュールアセンブリーの部位を示す拡大図である。
これらの図面を参照すると、3個の電池モジュール211、212、213が互いに接しながら配列されている第1のモジュールアセンブリー210と、2個の電池モジュール221、222が互いに接しながら配列されている第2のモジュールアセンブリー220とが上下に位置するように配列されている。
各電池モジュール211、212、213、221、222は、二つ以上の単位セルがそれぞれカートリッジに装着されて単位セル積層構造を形成し、単位セル積層構造の最外側の各電池セルに装着されて電池セル積層構造を固定する上部プレート216及び下部プレート218を含む構造からなっている。
各側面支持部材310、320はベースプレート500と結合され、具体的に、各側面支持部材310、320の各一側端部312、322がベースプレート500と接するように折り曲げられており、各側面支持部材310、320の折り曲げられた各一側端部312、322には、ベースプレート500と結合される各締結溝314、324が穿孔されているので、各締結溝314、324とベースプレート500の締結部520とが結合される構造で形成されている。このとき、各側面支持部材310、320の各締結溝314、324とベースプレート500の各締結部520は、ボルトまたはリベットによって結合される。
側面支持部材310と各電池モジュール211、212、213の各エッジには、それぞれ結合口316、317、318が形成されており、各結合部材400によって各結合口316、317、318が機械的に締結される構造からなっている。具体的に、側面支持部材310は三角形状に形成されており、三角形状の各エッジにそれぞれ各結合口316、317、318が形成されており、3個のエッジのうち2個のエッジがベースプレート500に隣接した構造からなっている。すなわち、側面支持部材310は、三角形状の一辺がベースプレート500に隣接した直角三角形状に形成されている。
また、側面支持部材310の板状型構造上には、剛性を向上させ、各モジュールアセンブリー210、220の熱を放出する各開口330が形成されており、ベースプレート500には、剛性を向上できるように凹凸構造の補強ビード560が形成されている。
結合部材400としては、各側面支持部材310の間に位置する各電池モジュール211、212、213を結合して固定できる長さの長ボルトが使用され、このような長ボルトが各側面支持部材310及び各電池モジュール211、212、213の各結合口316、317、318を貫通して固定することによって、各側面支持部材310と各電池モジュール211、212、213とが結合される構造からなっている。
図10は、各モジュールアセンブリーの間にブラケットが装着された構造の斜視図である。
図10を図7と共に参照すると、第1のモジュールアセンブリー210及び第2のモジュールアセンブリー220は、ベースプレート500の対向方向にブラケット700によって互いに固定されている。すなわち、第1のモジュールアセンブリー210及び第2のモジュールアセンブリー220に含まれる各側面支持部材300の一側がブラケット700によって互いに固定される構造からなっている。
また、第1のモジュールアセンブリー210及び第2のモジュールアセンブリー220の各側面支持部材310、320は、それぞれ2個のエッジがベースプレート500に隣接した直角三角形状に形成されており、第1のモジュールアセンブリー210の各側面支持部材310の直角三角形の一辺と第2のモジュールアセンブリー220の各側面支持部材320の直角三角形の一辺とが互いに対面するように配列されている。このとき、ベースプレート500の対向方向に位置する各側面支持部材310、320の各エッジがブラケット700によって固定されている。
本発明の属する分野で通常の知識を有する者であれば、前記の内容に基づいて本発明の範疇内で多様な応用及び変形が可能であろう。
100 電池パック
112 単位セル
211、212、213 電池モジュール
310、320 側面支持部材
400 結合部材
500 ベースプレート
520 締結部
530 外部装着部
600 外装カバー

Claims (26)

  1. (a)多数の単位セルが積層されて電気的に連結されている構造の各電池モジュールが互いに接しながら配列されている構造の一つ以上のモジュールアセンブリー;
    (b)前記モジュールアセンブリーの最外側の各電池モジュールの側面を覆う構造からなる一対の側面支持部材;
    (c)前記モジュールアセンブリーと各側面支持部材とを結合する二つ以上の結合部材;
    (d)一面には前記側面支持部材と結合される締結部が形成されており、他面には外部構造に装着される外部装着部が形成されているベースプレート;及び
    (e)前記モジュールアセンブリーを覆いながらベースプレートと結合される外装カバー;
    を含んでいる構造の電池パック。
  2. 前記単位セルは、一つの板状型電池セル構造であるか、または各電極端子が露出した状態で二つ以上の板状型電池セルがセルカバーに装着されている電池セルアセンブリー構造であることを特徴とする、請求項1に記載の電池パック。
  3. 前記板状型電池セルは、金属層及び樹脂層を含むラミネートシートのケースに電極組立体を内蔵した後、外周面をシーリングした構造からなることを特徴とする、請求項2に記載の電池パック。
  4. 前記板状型電池セルはリチウム二次電池であることを特徴とする、請求項2に記載の電池パック。
  5. 前記電池モジュールは、二つ以上の単位セルがそれぞれカートリッジに装着されて単位セル積層構造を形成し、前記単位セル積層構造の最外側の各電池セルに装着されて電池セル積層構造を固定する上部及び下部プレートを含む構造からなっていることを特徴とする、請求項1に記載の電池パック。
  6. 前記各側面支持部材の各エッジ及び各電池モジュールの各エッジにはそれぞれ各結合口が形成されており、前記各結合口は結合部材によって機械的に締結されることを特徴とする、請求項1に記載の電池パック。
  7. 前記各側面支持部材は三角形状に形成されており、前記三角形状の各エッジにそれぞれ結合口が形成されていることを特徴とする、請求項6に記載の電池パック。
  8. 前記各側面支持部材のうち少なくとも一つは、2個のエッジがベースプレートに隣接した直角三角形状に形成されていることを特徴とする、請求項7に記載の電池パック。
  9. 前記側面支持部材は、板状型構造からなっており、一つ以上の開口を備えていることを特徴とする、請求項1に記載の電池パック。
  10. 前記側面支持部材の一側端部は、前記ベースプレートと接するように折り曲げられており、前記折り曲げられた一側端部には、前記ベースプレートと結合される二つ以上の締結溝が穿孔されていることを特徴とする、請求項1に記載の電池パック。
  11. 前記側面支持部材の一側端部と前記ベースプレートは、ボルトまたはリベットによって締結されることを特徴とする、請求項10に記載の電池パック。
  12. 前記結合部材は長ボルトまたは引き込み式ボルトであることを特徴とする、請求項1に記載の電池パック。
  13. 前記ベースプレート及び/または外装カバーには凹凸構造の補強ビードが形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の電池パック。
  14. 前記ベースプレートには、外部と連通する通風口が形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の電池パック。
  15. 前記ベースプレートには、二つ以上のモジュールアセンブリーがそれぞれ側面支持部材によって固定された状態で結合されていることを特徴とする、請求項1に記載の電池パック。
  16. 前記ベースプレートは、地面から20度〜160度だけ傾斜している外部構造に結合されていることを特徴とする、請求項1に記載の電池パック。
  17. 前記ベースプレートは、地面から60度〜120度だけ傾斜している外部構造に結合されていることを特徴とする、請求項16に記載の電池パック。
  18. 前記外装カバーの一側または両側には運搬用取っ手が形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の電池パック。
  19. 前記外部装着部は、下向きに折り曲げられた突出構造で形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の電池パック。
  20. 前記電池パックは、二つ以上の電池モジュールが互いに接しながら配列されている第1のモジュールアセンブリーと、二つ以上の電池モジュールが互いに接しながら配列されている第2のモジュールアセンブリーと、を含んでおり、前記第1のモジュールアセンブリーと第2のモジュールアセンブリーは、各側面支持部材が互いに同一の方向に位置するように配列されていることを特徴とする、請求項1に記載の電池パック。
  21. 前記第1のモジュールアセンブリーの電池モジュールの数は、第2のモジュールアセンブリーの電池モジュールの数より大きいことを特徴とする、請求項20に記載の電池パック。
  22. 前記第1のモジュールアセンブリー及び第2のモジュールアセンブリーは、ベースプレートの対向方向にブラケットによって互いに固定されていることを特徴とする、請求項20に記載の電池パック。
  23. 前記第1のモジュールアセンブリー及び第2のモジュールアセンブリーの各側面支持部材は、それぞれ2個のエッジがベースプレートに隣接した直角三角形状に形成されており、第1のモジュールアセンブリーのベースプレートの直角三角形の一辺と第2のモジュールアセンブリーのベースプレートの直角三角形の一辺とが互いに対面するように配列されていることを特徴とする、請求項20に記載の電池パック。
  24. 前記第1のモジュールアセンブリー及び第2のモジュールアセンブリーは、地面に対する垂直方向に上下に位置するように配列されていることを特徴とする、請求項20に記載の電池パック。
  25. 請求項1から請求項24の何れか一項に記載の電池パックを含むことを特徴とするデバイス。
  26. 前記デバイスは、家庭用電源装置、公共施設電源装置、大型商店用電源装置、非常用電源装置、電算室電源装置、携帯用電源装置、医療設備電源装置、消化設備電源装置、警報設備電源装置、避難設備電源装置、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、またはプラグ―インハイブリッド電気自動車であることを特徴とする、請求項25に記載のデバイス。
JP2014154831A 2013-07-31 2014-07-30 外部装着構造を含む電池パック Active JP5968375B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130090872A KR101675972B1 (ko) 2013-07-31 2013-07-31 외부 장착 구조를 포함하는 전지팩
KR10-2013-0090872 2013-07-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015032584A true JP2015032584A (ja) 2015-02-16
JP5968375B2 JP5968375B2 (ja) 2016-08-10

Family

ID=51260646

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014154831A Active JP5968375B2 (ja) 2013-07-31 2014-07-30 外部装着構造を含む電池パック

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2833436B1 (ja)
JP (1) JP5968375B2 (ja)
KR (1) KR101675972B1 (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170035664A (ko) * 2015-09-23 2017-03-31 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 배터리 모듈용 케이싱 제조 방법
JP2018527705A (ja) * 2016-01-12 2018-09-20 エルジー・ケム・リミテッド 単位モジュールに対する安定した固定手段を備えている電池モジュールアセンブリ
JP2018532244A (ja) * 2016-01-12 2018-11-01 エルジー・ケム・リミテッド デバイスに対する搭載空間が最小化された電池パック
JP2019192417A (ja) * 2018-04-20 2019-10-31 カルソニックカンセイ株式会社 組電池
JP2019192418A (ja) * 2018-04-20 2019-10-31 カルソニックカンセイ株式会社 組電池
JP7504861B2 (ja) 2018-07-20 2024-06-24 メタ システム エス.ピー.エー. 電気自動車またはハイブリッド自動車のためのバッテリ充電器
JP7562212B2 (ja) 2021-01-13 2024-10-07 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 電池パックおよびこれを含むデバイス

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101729553B1 (ko) 2013-08-23 2017-04-24 주식회사 엘지화학 전력 저장 장치용 전지팩
KR102142548B1 (ko) * 2015-11-09 2020-08-07 주식회사 엘지화학 배터리 팩
KR102021110B1 (ko) * 2016-01-08 2019-09-11 주식회사 엘지화학 배터리 팩
KR102022641B1 (ko) * 2016-02-22 2019-09-18 주식회사 엘지화학 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
WO2018033880A2 (en) 2016-08-17 2018-02-22 Shape Corp. Battery support and protection structure for a vehicle
KR102133554B1 (ko) * 2016-10-21 2020-07-13 주식회사 엘지화학 배터리 팩
EP3566253B1 (en) 2017-01-04 2022-12-28 Shape Corp. Battery support structure for a vehicle
KR102317506B1 (ko) 2017-04-10 2021-10-26 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
US11211656B2 (en) 2017-05-16 2021-12-28 Shape Corp. Vehicle battery tray with integrated battery retention and support feature
US10886513B2 (en) 2017-05-16 2021-01-05 Shape Corp. Vehicle battery tray having tub-based integration
US10483510B2 (en) 2017-05-16 2019-11-19 Shape Corp. Polarized battery tray for a vehicle
US11223085B2 (en) 2017-07-19 2022-01-11 Lg Chem, Ltd. Battery pack fixing apparatus
CN111108015A (zh) 2017-09-13 2020-05-05 形状集团 具有管状外围壁的车辆电池托盘
DE112018005556T5 (de) 2017-10-04 2020-06-25 Shape Corp. Batterieträger-bodenbaugruppe für elektrofahrzeuge
WO2019169080A1 (en) 2018-03-01 2019-09-06 Shape Corp. Cooling system integrated with vehicle battery tray
US11688910B2 (en) 2018-03-15 2023-06-27 Shape Corp. Vehicle battery tray having tub-based component
KR102360951B1 (ko) 2019-01-17 2022-02-08 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 랙 및 이를 포함하는 전력 저장 장치
DE102019209956A1 (de) * 2019-05-03 2020-11-05 Mahle International Gmbh Batteriegehäuse, insbesondere für ein Batteriesystem zum Antreiben eines Fahrzeugs
KR20210017169A (ko) 2019-08-07 2021-02-17 주식회사 엘지화학 표면 요철 구조를 갖는 전지팩 커버 및 이를 포함하는 전지팩
CN110492038B (zh) * 2019-08-23 2022-05-06 深圳市吉毅创能源科技有限公司 电池模组
DE102022134349A1 (de) 2022-12-21 2024-06-27 Viessmann Climate Solutions Se Modulares Batteriesystem

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0769078A (ja) * 1993-09-02 1995-03-14 Nissan Motor Co Ltd 電気自動車のバッテリ固定構造
JP2004161054A (ja) * 2002-11-11 2004-06-10 Honda Motor Co Ltd 蓄電装置の車体取付構造
JP2008184015A (ja) * 2007-01-30 2008-08-14 Nissan Motor Co Ltd バッテリ搭載構造
JP2010531535A (ja) * 2007-06-28 2010-09-24 エルジー・ケム・リミテッド 冷却効率を改良した中型又は大型バッテリーパック
JP2011040203A (ja) * 2009-08-07 2011-02-24 Sanyo Electric Co Ltd パック電池
WO2012057489A2 (ko) * 2010-10-27 2012-05-03 주식회사 엘지화학 내구성이 향상된 전지팩
WO2012070782A2 (ko) * 2010-11-22 2012-05-31 주식회사 엘지화학 콤팩트한 구조의 전지팩
WO2013089470A1 (ko) * 2011-12-14 2013-06-20 주식회사 엘지화학 신뢰성이 향상된 전지모듈 어셈블리 및 이를 포함하는 중대형 전지팩
WO2013103211A1 (ko) * 2012-01-02 2013-07-11 주식회사 엘지화학 중대형 전지팩 어셈블리

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100431350B1 (ko) 2002-07-02 2004-05-12 삼성전자주식회사 컴퓨터
US9269934B2 (en) * 2006-03-06 2016-02-23 Lg Chem, Ltd. Battery module
KR101285712B1 (ko) * 2012-02-27 2013-07-12 세방전지(주) 전지팩 케이스

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0769078A (ja) * 1993-09-02 1995-03-14 Nissan Motor Co Ltd 電気自動車のバッテリ固定構造
JP2004161054A (ja) * 2002-11-11 2004-06-10 Honda Motor Co Ltd 蓄電装置の車体取付構造
JP2008184015A (ja) * 2007-01-30 2008-08-14 Nissan Motor Co Ltd バッテリ搭載構造
JP2010531535A (ja) * 2007-06-28 2010-09-24 エルジー・ケム・リミテッド 冷却効率を改良した中型又は大型バッテリーパック
JP2011040203A (ja) * 2009-08-07 2011-02-24 Sanyo Electric Co Ltd パック電池
WO2012057489A2 (ko) * 2010-10-27 2012-05-03 주식회사 엘지화학 내구성이 향상된 전지팩
WO2012070782A2 (ko) * 2010-11-22 2012-05-31 주식회사 엘지화학 콤팩트한 구조의 전지팩
WO2013089470A1 (ko) * 2011-12-14 2013-06-20 주식회사 엘지화학 신뢰성이 향상된 전지모듈 어셈블리 및 이를 포함하는 중대형 전지팩
WO2013103211A1 (ko) * 2012-01-02 2013-07-11 주식회사 엘지화학 중대형 전지팩 어셈블리

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170035664A (ko) * 2015-09-23 2017-03-31 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 배터리 모듈용 케이싱 제조 방법
JP2018519624A (ja) * 2015-09-23 2018-07-19 エルジー・ケム・リミテッド バッテリーモジュール、これを含むバッテリーパック、及びバッテリーモジュール用ケーシングの製造方法
KR101939832B1 (ko) 2015-09-23 2019-01-17 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 배터리 모듈용 케이싱 제조 방법
JP2018527705A (ja) * 2016-01-12 2018-09-20 エルジー・ケム・リミテッド 単位モジュールに対する安定した固定手段を備えている電池モジュールアセンブリ
JP2018532244A (ja) * 2016-01-12 2018-11-01 エルジー・ケム・リミテッド デバイスに対する搭載空間が最小化された電池パック
US10686172B2 (en) 2016-01-12 2020-06-16 Lg Chem, Ltd. Battery module assembly having stable fixing means for unit module
JP2019192417A (ja) * 2018-04-20 2019-10-31 カルソニックカンセイ株式会社 組電池
JP2019192418A (ja) * 2018-04-20 2019-10-31 カルソニックカンセイ株式会社 組電池
JP7125855B2 (ja) 2018-04-20 2022-08-25 マレリ株式会社 組電池
JP7504861B2 (ja) 2018-07-20 2024-06-24 メタ システム エス.ピー.エー. 電気自動車またはハイブリッド自動車のためのバッテリ充電器
JP7562212B2 (ja) 2021-01-13 2024-10-07 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 電池パックおよびこれを含むデバイス

Also Published As

Publication number Publication date
JP5968375B2 (ja) 2016-08-10
KR20150015179A (ko) 2015-02-10
EP2833436A1 (en) 2015-02-04
EP2833436B1 (en) 2016-07-27
KR101675972B1 (ko) 2016-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5968375B2 (ja) 外部装着構造を含む電池パック
JP6166475B2 (ja) 電力貯蔵装置用電池パック
JP6212209B2 (ja) 電池モジュールアセンブリ
JP6416914B2 (ja) 単位モジュールを含む電池モジュールアセンブリ
EP3018733B1 (en) Stackable battery module having easily modifiable connection structure
JP6019125B2 (ja) 信頼性が向上した電池モジュールアセンブリ及びこれを含む中大型電池パック
JP6254273B2 (ja) カートリッジ積層構造の電池モジュール
JP6058163B2 (ja) 新規な構造の電池モジュールアセンブリー
KR102082383B1 (ko) 구성이 간소화된 단위모듈을 포함하고 있는 전지모듈
JP6120996B2 (ja) 新規な構造の電池モジュールアセンブリー用ベースプレート
KR101478707B1 (ko) 신규한 구조의 전지모듈 어셈블리용 베이스 플레이트
KR101746127B1 (ko) 직렬 연결 구조의 적층형 전지모듈
KR101747398B1 (ko) 병렬 연결 구조의 적층형 전지모듈
JP2016503228A (ja) 新規な構造の電池モジュールアセンブリー
KR101671483B1 (ko) 냉매 유로가 형성된 카트리지 적층 구조를 포함하는 전지모듈

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150610

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150706

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151006

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160208

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160506

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160606

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160705

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5968375

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250