JP2021513726A - 絶縁チューブを含むバッテリーパック - Google Patents

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Abstract

本発明は、外部衝撃から内部構成を保護し、内部短絡を効果的に防止するバッテリーパックを開示する。このような目的を達成するための本発明によるバッテリーパックは、水平方向へ横たえられて配列された複数の缶型二次電池と、前記複数の缶型二次電池同士を電気的に接続するように少なくとも一部が電気伝導性材質から構成されたバスバーと、少なくとも一つのモジュールケースであって、内部に空間が形成されて前記複数の缶型二次電池を収容するように構成されたモジュールケースと、前記モジュールケースの外側壁を囲むように構成され、外側面には一部が外側方向へ隆起したエンボシング構造が複数個形成された絶縁チューブと、を含む。

Description

本発明は、絶縁チューブを含むバッテリーパックに関し、より詳しくは、外部衝撃から内部構成を保護し、内部短絡を効果的に防止するバッテリーパックに関する。
本出願は、２０１９年１月１０日出願の韓国特許出願第１０−２０１９−０００３３９０号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。
現在、商用化した二次電池としては、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池、リチウム二次電池などがあり、このうち、リチウム二次電池は、ニッケル系二次電池に比べてメモリー効果がほとんど起こらず充放電が自由で、自己放電率が非常に低く、エネルギー密度が高いという長所から脚光を浴びている。
このようなリチウム二次電池は、主にリチウム系酸化物と炭素材をそれぞれ正極活物質と負極活物質として用いる。リチウム二次電池は、このような正極活物質と負極活物質がそれぞれ塗布された正極板と負極板が、セパレーターを挟んで配置された電極組立体と、電極組立体を電解液とともに封止して収納する外装材、即ち、電池パウチ外装材を備える。
最近は、携帯型電子機器のような小型装置のみならず、自動車や電力貯蔵装置のような中・大型装置にも二次電池が広く用いられている。このような中・大型装置に用いられる場合、容量及び出力を高めるために複数の二次電池が電気的に接続される。特に、このような中・大型装置には、積層が容易であり、重量が軽いなどの長所から、パウチ型二次電池がよく用いられる。
一方、最近、エネルギー貯蔵源としての活用を含めて大容量構造に対する必要性が高くなるにつれ、電気的に直列及び／または並列接続した複数の二次電池を備えたバッテリーパックに対する需要が増加しつつある。
また、このようなバッテリーパックは、複数の二次電池を外部衝撃から保護するか、または収納保管するために金属材質のパックハウジングを備えることが一般的であった。しかし、外部衝撃の発生時、金属材質のパックハウジングの形状が変形されながら、一部がバッテリーパックの内部構成（バスバー、二次電池など）と強く衝突または接触する場合、内部短絡が発生しやすく、これによって、二次電池の爆発または発火のような二次事故へ繋がるという問題があった。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、外部衝撃から内部構成を保護し、内部短絡を効果的に防止したバッテリーパックを提供することを目的とする。
本発明の他の目的及び長所は、下記する説明によって理解でき、本発明の実施例によってより明らかに分かるであろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示される手段及びその組合せによって実現することができる。
上記の目的を達成するために本発明によるバッテリーパックは、
水平方向へ横たえられて配列された複数の缶型二次電池と、
前記複数の缶型二次電池同士を電気的に接続するように少なくとも一部が電気伝導性材質から構成されたバスバーと、
少なくとも一つのモジュールケースであって、内部に空間が形成されて前記複数の缶型二次電池を収容するように構成されたモジュールケースと、
前記モジュールケースの外側壁を囲むように構成され、外側面には一部が外側方向へ隆起したエンボシング構造が複数個形成された絶縁チューブと、を含む。
また、前記バッテリーパックは、前記絶縁チューブが被覆された前記モジュールケースを収容するように内部空間が形成されたボックス形態を有し、内側面が前記絶縁チューブのエンボシング構造と接触するように構成されたパックハウジングをさらに含み得る。
さらに、前記パックハウジングの内面には、前記エンボシング構造と対応する大きさで内部方向へ凹んだ形状を有する凹み構造が形成され得る。
また、前記絶縁チューブには、内部から外部へ穿孔された開口が形成され得る。
さらに、前記バッテリーパックは、前記パックハウジングと前記モジュールケースとを相互に拘束するように構成された締結ボルトをさらに含み得る。
また、前記パックハウジングには、前記締結ボルトが挿入されるように穿孔された挿入孔が形成され得る。
さらに、前記モジュールケースの前記挿入孔と対応する位置には、前記締結ボルトが挿入固定される締結溝が形成され得る。
そして、前記絶縁チューブには、前記締結ボルトが貫通するように穿孔された貫通口が形成され得る。
さらに、前記モジュールケースは、内部に空間が形成され、複数の缶型二次電池を収容する第１ケース、及び前記第１ケースの水平方向の一側に結合し、内部に空間が形成され、複数の缶型二次電池を収容する第２ケースを備え得る。
また、前記絶縁チューブは、前記第１ケースと前記第２ケースとが相互に密着固定されるように熱収縮した熱収縮性素材を含み得る。
さらに、前記絶縁チューブは、前記第１ケースと前記第２ケースとの間の位置と対応する部位に形成され、前記絶縁チューブの他の部位よりも厚さが厚く形成され、前記モジュールケースの外側を囲むように帯状に延びたバンド部を備え得る。
そして、前記絶縁チューブの内側面には、一部が内側方向へ隆起したエンボシング構造が形成され得る。
なお、上記の目的を達成するために本発明による電子デバイスは、前記バッテリーパックを少なくとも一つ以上含み得る。
また、上記の目的を達成するために本発明による自動車は、前記バッテリーパックを少なくとも一つ以上含み得る。
本発明の一面によれば、本発明は、モジュールケースの外側壁を囲むように構成された絶縁チューブを備えることで、内部に備えられるバスバーと電気伝導性の外部部品ないし外部物質との接触（短絡）が発生することを防止することができる。即ち、バッテリーパックの漏電による事故の発生を防止することができる。また、絶縁チューブは、事故によってバッテリーパックが分解される場合、内部構成同士の接触による短絡の発生を防止することができ、バッテリーパックの安全性を向上させることができる。
また、本発明の一実施例の一面によれば、絶縁チューブは、複数のエンボシング構造で形成されており、外部衝撃を効果的に吸収し、内部に収容された内部構成に及ぶ衝撃を最小化することができ、バッテリーパックの安全性と耐久性を効果的に向上させることができる。
さらに、本発明の一実施例の一面によれば、パックハウジングは、内側面に絶縁チューブのエンボシング構造と接触するように構成することで、内部構成である複数の二次電池の充放電によって発生した熱を効果的に、二次電池、モジュールケース、絶縁チューブ及びパックハウジングまで伝導でき、バッテリーパックの冷却効率を効果的に高めることができる。
そして、本発明の一面によれば、本発明は、パックハウジングとモジュールケースとを相互に固定できるように、締結ボルト、挿入孔、締結溝、及び貫通口を備えることで、パックハウジングの内部に内蔵された構成が、外部衝撃によって動きにくく、頻繁な動きによる内部部品の損傷を防止することができる。これによって、バッテリーパックの耐久性を効果的に向上させることができる。
さらに、本発明の一面によれば、絶縁チューブは、第１ケースと第２ケースとが相互に密着固定されるように熱収縮した熱収縮性素材を含むことで、モジュールケースの外面を内側方向へ密着固定することができ、第１ケースと第２ケースとを相互結合固定することができる。即ち、モジュールケースの第１ケース及び第２ケースの別の結合部材を備えなくても、絶縁チューブを熱収縮させるだけで第１ケースと第２ケースとを相互に結合固定することができる。これによって、バッテリーパックの製造コストを節減し、軽量化することができる。
また、本発明の一面によれば、絶縁チューブは、第１ケースと第２ケースとの間の位置と対応する部位に、相対的に厚く形成されたバンド部を形成することで、相対的に弱い第１ケースと第２ケースとの間の位置と対応する絶縁チューブの部位が損傷することを効果的に防止することができる。これによって、バッテリーパックの耐久性をより向上させることができる。
本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施例を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。
本発明の一実施例によるバッテリーパックを概略的に示す斜視図である。 本発明の一実施例によるバッテリーパックの一部構成を概略的に示した斜視図である。 本発明の一実施例によるバッテリーパックの一部構成を分離した様子を概略的に示す分離斜視図である。 本発明の一実施例による缶型二次電池の構成を概略的に示す断面図である。 本発明の一実施例によるバッテリーパックの一部構成である第１ケースの様子を概略的に示す斜視図である。 本発明の一実施例によるバッテリーパックの一部構成である第２ケースの様子を概略的に示す斜視図である。 本発明の他の実施例によるバッテリーパックの一部構成であるパックハウジングの様子を概略的に示す斜視図である。 本発明の他の実施例によるバッテリーパックの一部構成の分離した様子を概略的に示す斜視図である。 図７の線Ａ−Ａ’に沿って切断された一部の様子を概略的に示す側断面図である。 本発明のさらに他の実施例によるバッテリーパックの切断された一部の様子を概略的に示す側断面図である。 本発明のさらに他の実施例によるバッテリーパックを概略的に示す斜視図である。 本発明のさらに他の実施例によるバッテリーパックの切断された一部の様子を概略的に示す側断面図である。
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び特許請求の範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。
したがって、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
図１は、本発明の一実施例によるバッテリーパックを概略的に示す斜視図である。図２は、本発明の一実施例によるバッテリーパックの一部構成を概略的に示す斜視図である。図３は、本発明の一実施例によるバッテリーパックの一部構成を分離した様子を概略的に示す分離斜視図である。そして、図４は、本発明の一実施例による缶型二次電池の構成を概略的に示す断面図である。
図１〜図４を参照すれば、本発明の一実施例によるバッテリーパック２００は、複数の缶型二次電池１００、バスバー２２０、モジュールケース２１０及び絶縁チューブ２３０を備え得る。
ここで、前記缶型二次電池１００は、電極組立体１１０、電池缶１１２及びキャップ組立体１１３を備え得る。
前記電極組立体１１０は、正極板と負極板との間にセパレーターが介在された状態で巻き取られた構造を有し得、正極板には正極タブ１１４が付着されてキャップ組立体１１３に接続し、負極板には負極タブ１１５が付着され、電池缶１１２の下端に接続し得る。
前記電池缶１１２の内部には空間が形成され、電極組立体１１０を収納し得る。特に、前記電池缶１１２は円筒状または角形であって、上端が開放された形態で構成され得る。また、前記電池缶１１２は、剛性などの確保のためにスチールやアルミニウムのような金属材質から構成され得る。そして、前記電池缶１１２は、下端に負極タブが付着され、電池缶１１２の下部は勿論、電池缶１１２そのものが負極端子として機能できる。
前記キャップ組立体１１３は、電池缶１１２の上端開放部に結合し、電池缶１１２の開放端を密閉できる。このようなキャップ組立体１１３は、電池缶１１２の形態によって円形または角形などの形態を有し得、トップキャップＣ１、安全ベントＣ２及びガスケットＣ３などの下部構成を含み得る。
ここで、トップキャップＣ１は、キャップ組立体の最上部に位置し、上方へ突出した形態で構成され得る。特に、このようなトップキャップＣ１は、缶型二次電池１００において正極端子として機能できる。したがって、トップキャップＣ１は、外部装置、例えば他の二次電池１００や負荷、充電装置とバスバー２２０などを介して電気的に接続できる。このようなトップキャップＣ１は、例えば、ステンレススチールやアルミニウムのような金属材質から形成され得る。
前記安全ベントＣ２は、二次電池１００の内圧、即ち、電池缶１１２の内圧が一定の水準以上に増加する場合、形態が変形されるように構成され得る。また、前記ガスケットＣ３は、トップキャップＣ１及び安全ベントＣ２の縁部が電池缶１１２と絶縁可能に電気絶縁性を有する材質からなり得る。
一方、前記キャップ組立体１１３は、電流遮断部材Ｃ４をさらに含み得る。前記電流遮断部材Ｃ４は、ＣＩＤ（Current Interrupt Device）とも呼ばれ、ガス発生によって電池の内圧が増加して安全ベントＣ２の形状が逆転されると、安全ベントＣ２と電流遮断部材Ｃ４との接触が切れるか、または電流遮断部材Ｃ４が破損することで、安全ベントＣ２と電極組立体１１０との電気的接続が遮断できる。
このような缶型二次電池１００の構成は、本発明の出願時点における当業者に広く知られていることから、本明細書においては、より詳しい説明は省略する。また、図４に缶型二次電池１００の一例を示したが、本発明によるバッテリーパック２００は、特定の缶型二次電池１００の構成に限定されない。即ち、本発明の出願時点における公知の多様な二次電池１００が本発明によるバッテリーパック２００に採用され得る。
さらに、図４の缶型二次電池１００は、円筒型二次電池１００を基準にして示されているが、本発明によるバッテリーパック２００には、角形二次電池１００を適用してもよい。
図３をさらに参照すれば、前記複数の缶型二次電池１００は、前後方向（Ｙ方向）及び上下方向（Ｚ方向）に配列されて備えられ得る。例えば、図３に示したように、複数の缶型二次電池１００は、前後方向へ配列されて構成され得る。また、複数の缶型二次電池１００は、上下方向へ配列されて構成され得る。さらに、複数の缶型二次電池１００は、円筒状電池缶（図４中、円筒状電池缶１１２）において曲面で形成された部分が相互に対向するように配列され得る。
特に、本発明によるバッテリーパック２００において、前記複数の缶型二次電池１００は、水平方向へ横たえられて構成され得る。ここで、水平方向とは、地面と平行な方向を意味する。即ち、図３に示したように、各々の缶型二次電池１００は、左右方向（図面のＸ軸方向）へ長く延びた形態で構成され得る。この際、全ての缶型二次電池１００のうち一部は、正極端子１１１ａ及び負極端子１１１ｂが左側方向及び右側方向の各々に位置し得る。また、残りは、各缶型二次電池１００の正極端子１１１ａ及び負極端子１１１ｂが右側方向及び左側方向の各々に位置し得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、バッテリーパック２００の高さを低く構成することができる。即ち、缶型二次電池１００を横たえると、缶型二次電池１００の長さよりも短い高さを有するバッテリーパック２００を構成することができる。これによって、全体高さがより低いバッテリーパック２００の設計が容易となる。
さらに、前記バスバー２２０は、前記複数の缶型二次電池１００同士、例えば、全ての二次電池１００同士、またはそのうち一部の二次電池１００同士を電気的に接続し得る。このために、前記バスバー２２０は、少なくとも一部が電気伝導性材質から構成され得る。例えば、前記バスバー２２０は、銅、アルミニウム、ニッケルなどのような金属材質から構成され得る。
特に、本発明において、前記バスバー２２０は、図２に示したように、本体部２２２及び接続部２２４を備え得る。
前記バスバー２２０の本体部２２２は、板状で構成され得る。さらに、前記バスバー２２０は、剛性及び電気伝導性を確保するために、金属板の形態で構成され得る。特に、前記本体部２２２は、複数の缶型二次電池１００の電極端子１１１に沿って上下方向（図面におけるＺ軸方向）へ立てられて構成され得る。即ち、本発明において、複数の缶型二次電池１００が左右方向（図面におけるＸ軸方向）へ長く横たえられて前後方向（図面におけるＹ軸方向）及び／または上下方向（図面におけるＺ軸方向）へ配列される場合、複数の二次電池１００の電極端子１１１は、前後方向及び上下方向へ平行に配置されるように構成され得る。この際、前記本体部２２２は、複数の二次電池１００の電極端子１１１の配列方向に沿って、板状で前後方向または上下方向へ扁平に立てられるように構成され得る。
さらに、前記バスバー２２０の本体部２２２は、上端部が内側方向へ折り曲げられるように構成され得る。そして、前記バスバー２２０の本体部２２２の上端部は、センシング部材（図示せず）によって電圧をセンシングするための部分であり得る。さらに、前記バスバー２２０の折り曲げられた部位には、前記センシング部材の連結ないし接触のための接触口Ｈ４が形成され得る。例えば、図２に示したように、前記本体部２２２の上端部は、内側方向へ約９０°折り曲げられて構成され得る。
具体的に、前記接続部２２４は、複数の缶型二次電池１００同士を電気的に接続するように複数の缶型二次電池１００の電極端子１１１に接触（接合）するように構成され得る。また、前記接続部２２４は、前記本体部２２２から前後方向（Ｙ方向）へ延びて複数個が形成され得る。例えば、前記接続部２２４は、全ての二次電池１００のうち一部の二次電池１００の電極端子１１１に接触し、複数の二次電池１００同士を電気的に接続し得る。
さらに、前記接続部２２４は、複数の缶型二次電池１００の同一極性に接触し、これらを並列接続し得る。または、前記接続部２２４は、全ての二次電池１００のうち一部の二次電池１００の電極端子１１１に接触し、これらを電気的に接続し得る。
そして、前記バッテリーパック２００は、接続バスバー２２５を備え得る。具体的に、前記接続バスバー２２５は、前記二つ以上のバスバー２２０同士を電気的に接続するように構成され得る。例えば、図２及び図３に示したように、バッテリーパック２００には、三つの接続バスバー２２５が備えられ得る。前記接続バスバー２２５は、一側が一つのバスバー２２０と接続し、他側が他の一つのバスバー２２０と接続するように構成され得る。
さらに、前記バッテリーパック２００は、外部バスバー２２７を備え得る。具体的に、前記外部バスバー２２７は、バッテリーパック２００の最終外部入出力電気端子の役割を果たし得る。例えば、図２に示したように、バッテリーパック２００は、外部入出力正極端子及び外部入出力負極端子の役割を各々果たす二つの外部バスバー２２７を備え得る。
また、前記バッテリーパック２００は、内部プレート２８０及び絶縁シート２９０をさらに含み得る。具体的に、前記内部プレート２８０は、前記第１ケース２１２と第２ケース２１４との間に介在されるように位置し得る。さらに、前記内部プレート２８０は、前記第１ケース２１２に収容された複数の缶型二次電池１００が発火または爆発する場合、前記第２ケース２１４に収容された複数の缶型二次電池１００への火炎ないしガスの影響を遮断できる。
そして、前記絶縁シート２９０は、前記バスバー２２７と前記内部プレート２８０との電気的絶縁をなすように構成され得る。さらに、前記絶縁シート２９０は、電気絶縁性の素材を一部有し得る。また、前記絶縁素材は、例えば、シリコーン系高分子であり得る。
一方、図２をさらに参照すれば、本発明の一実施例によるバッテリーパック２００は、少なくとも一つ以上のモジュールケース２１０を備え得る。ここで、前記モジュールケース２１０には、前記複数の缶型二次電池１００を収容するように内部に空間が形成され得る。具体的に、前記モジュールケース２１０は、外側壁２１０ｃを備え得る。そして、前記モジュールケース２１０は、上下方向または水平方向へ扁平に延びた外側壁２１０ｃを備え得る。さらに、図２のＦ方向から見た場合、前記モジュールケース２１０の外側壁２１０ｃは内部空間を形成し、前、後、上、下、左、右方向に形成された第１外側壁２１０ｃ１、第２外側壁２１０ｃ２、第３外側壁２１０ｃ３、第４外側壁２１０ｃ４、第５外側壁２１０ｃ５及び第６外側壁２１０ｃ６を備え得る。
一方、本発明に記載された、前、後、左、右、上、下のような方向を示す用語は、観測者の位置や対象の置かれた形態によって変わり得る。但し、本明細書においては、説明の便宜のために、Ｆ方向から見たときを基準にして、前、後、左、右、上、下などの方向を区分して示す。
例えば、図２に示したように、前記第１外側壁２１０ｃ１、第２外側壁２１０ｃ２、第３外側壁２１０ｃ３、第４外側壁２１０ｃ４、第５外側壁２１０ｃ５及び第６外側壁２１０ｃ６は、平面状でモジュールケース２１０の前面、後面、上面、下面、左面及び右面を相互連結するように形成され得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記モジュールケース２１０は、外側壁２１０ｃを備えることで、内部に収容された複数の二次電池１００を外部の衝撃から効果的に保護することができる。
また、図１及び図２を参照すれば、本発明の絶縁チューブ２３０は、前記モジュールケース２１０の外側壁２１０ｃの一部を囲むように構成され得る。具体的に、前記絶縁チューブ２３０は、上部及び下部が開放された管状であり得る。より具体的に、前記絶縁チューブ２３０は、少なくとも一部が前記モジュールケース２１０の外形に対応する形状を有し得る。例えば、図１に示したように、前記モジュールケース２１０の全体的な形状が直方体であることから、前記絶縁チューブ２３０は、上下方向へ開口Ｏ１が形成された四角管状であり得る。そして、前記絶縁チューブ２３０は、前記第１外側壁２１０ｃ１、第２外側壁２１０ｃ２、第５外側壁２１０ｃ５及び第６外側壁２１０ｃ６を全体的に囲むように構成され、残りの第３外側壁２１０ｃ３、第４外側壁２１０ｃ４は、一部を囲むように構成され得る。
また、前記絶縁チューブ２３０は、電気絶縁性の素材を少なくとも一部含み得る。例えば、前記電気絶縁性素材は、高分子プラスチックであり得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記絶縁チューブ２３０は、内部に備えられるバスバー２２０と電気伝導性の外部構成ないし外部物質との接触（短絡）が発生することを防止することができ、漏電による事故を防止することができる。また、前記絶縁チューブ２３０は、事故によって前記バッテリーパック２００が分解される場合、内部構成同士の接触による短絡を防止でき、バッテリーパック２００の安全性を向上させることができる。
図１をさらに参照すれば、前記絶縁チューブ２３０の外側面には、一部が外側方向へ隆起したエンボシング構造Ｅ１が複数個形成され得る。具体的に、Ｆ方向から見た場合、前記絶縁チューブ２３０の前側壁、後側壁、左側壁及び右側壁のいずれか一つ以上の外側面には、一部が外側方向へ隆起したエンボシング構造Ｅ１が複数個形成され得る。
そして、前記エンボシング構造Ｅ１は、前記絶縁チューブ２３０におけるエンボシング構造Ｅ１が形成されていない残りの部位よりも厚さが相対的に厚く形成された部位であり得る。さらに、前記エンボシング構造Ｅ１は、前記絶縁チューブ２３０の外面から半球形態で突出した形状を有し得る。
他の実施例として、前記エンボシング構造Ｅ１は、内部に空気が注入され得、全体的に高い弾性力を有するように構成され得る。または、前記エンボシング構造Ｅ１は、内部にゴムなどのように弾性力の高い素材が内蔵され得る。
例えば、図１に示したように、前記絶縁チューブ２３０の外壁には、残りの部位よりも外側方向の厚さが相対的に厚いエンボシング構造Ｅ１が複数個形成され得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、絶縁チューブ２３０は、複数のエンボシング構造Ｅ１を形成することで、外部衝撃を効果的に吸収し、内部に収容された構成要素に及ぶ衝撃を最小化することができるため、バッテリーパック２００の安全性及び耐久性を効果的に向上させることができる。
図５は、本発明の一実施例によるバッテリーパックの一部構成である第１ケースの様子を概略的に示す斜視図である。そして、図６は、本発明の一実施例によるバッテリーパックの一部構成である第２ケースの様子を概略的に示す斜視図である。
図２と共に、図５及び図６を参照すれば、前記モジュールケース２１０は、第１ケース２１２及び第２ケース２１４を備え得る。
具体的に、前記第１ケース２１２は、内部に空間が形成され、全ての二次電池１００のうち一部を収容するように構成され得る。また、前記第２ケース２１４は、内部に空間が形成され、全ての二次電池１００のうち、残りの一部を収容するように構成され得る。さらに、図２のように、前記第１ケース２１２及び前記第２ケース２１４は、各二次電池１００を収容するための空間が中空Ｈ１によって相互に分離した形態で構成され得る。また、前記中空Ｈ１は、図６のように、各二次電池１００を収容するための空間を有するように構成され得る。
そして、前記第２ケース２１４は、図２のように、前記第１ケース２１２の水平方向（Ｘ方向）の一側に結合するように構成され得る。例えば、前記第１ケース２１２及び前記第２ケース２１４は、相互に雄雌結合構造（図示せず）によって結合するか、またはボルト締結（図示せず）し得る。逆に、前記第１ケース２１２及び前記第２ケース２１４は、相互を固定するための別途の部材を用いることなく連結された形態であり得る。
また、前記第１ケース２１２及び第２ケース２１４の各々には、前記バスバー２２０を取り付けられるための取り付け部２１７が形成され得る。具体的に、前記取り付け部２１７は、前記第１ケース２１２及び第２ケース２１４の各々の左外側壁及び右外側壁に備えられ得る。例えば、図３に示したように、前記第１ケース２１２及び第２ケース２１４の各々の左右外側壁には、取り付け部２１７が備えられ得、各々の取り付け部２１７には、四つのバスバー２２０が取り付けられる取り付け空間が形成され得る。また、前記モジュールケース２１０は、電気絶縁性の高分子素材を少なくとも一部含み得る。例えば、前記高分子素材は、ポリ塩化ビニルであり得る。
さらに、前記缶型二次電池１００が円筒型二次電池１００である場合、第１ケース２１２及び第２ケース２１４において、内部空間に形成された中空Ｈ１は、二次電池１００の収容空間が缶型二次電池１００の形態に対応して円筒状で構成され得る。
より具体的に、第１ケース２１２及び第２ケース２１４の各々の中空Ｈ１は、二次電池１００の長手方向（図面におけるＸ軸方向）へモジュールケース２１０を貫通するように構成され得る。例えば、モジュールケース２１０において二次電池１００を収容するための中空Ｈ１は、左右方向へ貫通するように形成され、モジュールケース２１０の内側に位置した二次電池１００の電極端子１１１が前記モジュールケース２１０の左右方向の外側に露出するように構成され得る。したがって、この場合、外側に位置したバスバー２２０が外側に露出した二次電池１００の電極端子１１１と直接接触し得る。
そして、前記第１ケース２１２は、第１フレーム２１２ａ及び第２フレーム２１２ｂを備え得る。ここで、前記第１フレーム２１２ａ及び第２フレーム２１２ｂは、左右方向（Ｘ方向）の一側と他側で相互に結合するように構成され得る。例えば、図５の構成において、図１のＦ方向から見た場合、前記第１フレーム２１２ａは、複数の二次電池１００の左側に配置され、複数の二次電池１００の左側部分を収容し得る。そして、前記第２フレーム２１２ｂは、複数の二次電池１００の右側に位置し、複数の二次電池１００の右側部分を収容し得る。
特に、前記第１フレーム２１２ａ及び前記第２フレーム２１２ｂは、各々複数の二次電池１００の一側と他側をカバーし、缶型二次電池１００の外側面を全体的にカバーするように構成され得る。例えば、缶型二次電池１００が円筒型二次電池１００である場合、第１フレーム２１２ａ及び第２フレーム２１２ｂは、円筒型電池の外側面を全体的にカバーすることで、二次電池１００の上下方向の側面がバッテリーパック２００の外部に露出しないように構成され得る。
例えば、図５の構成において、前記第１フレーム２１２ａは、複数の二次電池１００の左側に配置され、複数の二次電池１００の左側部分を収容し得る。そして、前記第２フレーム２１２ｂは、複数の二次電池１００の右側に位置し、複数の二次電池１００の右側部分を収容し得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、モジュールケース２１０によって、二次電池１００の側面露出が遮断されるので、二次電池１００の絶縁性が向上し、外部の物理的、化学的要素から二次電池１００を保護することができる。
そして、前記第２フレーム２１２ｂは、図５のように、前記第１フレーム２１２ａの水平方向の一側に連結されるように構成され得る。また、前記第１フレーム２１２ａ及び前記第２フレーム２１２ｂは、雄雌結合構造で固定され得る。例えば、図２のように、第１フレーム２１２ａには結合溝２１２ａ１が形成され、第２フレーム２１２ｂには結合突起２１２ｂ１が形成されることで、相互に結合し得る。
さらに、前記第２ケース２１４は、第１フレーム２１４ａ及び第２フレーム２１４ｂを備え得る。ここで、前記第１フレーム２１４ａ及び第２フレーム２１４ｂは、前述した第１ケース２１２の第１フレーム２１２ａ及び第２フレーム２１２ｂと比較した場合、前記第１フレーム２１４ａ及び第２フレーム２１４ｂの左右位置が反対に配置されたことを除いては、同じ構成を有し得る。具体的に、前記第２ケース２１４の前方の位置と後方の位置を１８０°回転した場合、前記第１ケース２１２の第１フレーム２１２ａ及び第２フレーム２１２ｂと同じ配置を有し得る。
これによって、前記第２ケース２１４の前記第１フレーム２１４ａ及び前記第２フレーム２１４ｂは、第１ケース２１２の第１フレーム２１２ａ及び第２フレーム２１２ｂと同じ形状を有するため、前記第２ケース２１４の前記第１フレーム２１４ａ及び前記第２フレーム２１４ｂについての具体的な説明は省略する。
また、前記バスバー２２０は、前記モジュールケース２１０の外側及び内側の各々に位置し得る。具体的に、全体バスバー２２０のうち一部は、前記第１ケース２１２及び前記第２ケース２１４の外側（左右外側）に取り付けられるように構成され得る。残りは、前記第１ケース２１２と前記第２ケース２１４との間における内側に取り付けられるように構成され得る。
例えば、図２に示したように、全１６個のうち８個のバスバー２２０が前記第１ケース２１２及び前記第２ケース２１４の各々の外側に取り付けられ得る。そして、残りの８個のバスバー２２０が前記第１ケース２１２と前記第２ケース２１４との間に取り付けられ得る。
図７は、本発明の他の実施例によるバッテリーパックの一部構成であるパックハウジングの様子を概略的に示す斜視図である。そして、図８は、本発明の他の実施例によるバッテリーパックの一部構成が分離された様子を概略的に示した斜視図である。
図２と共に、図７及び図８を参照すれば、本発明の他の実施例によるバッテリーパック２００Ｂは、パックハウジング２４０をさらに含み得る。
ここで、前記パックハウジング２４０は、前記絶縁チューブ２３０Ｂが被覆された前記モジュールケース２１０を収容するように内部空間が形成されたボックス形態を有し得る。具体的に、前記パックハウジング２４０は、外壁２４２を備え得る。具体的に、前記パックハウジング２４０の外壁２４２は内部空間を形成し、前、後、左、右、上、下方向に形成された６個の外面２４０ａ、２４０ｄ、２４０ｃ、２４０ｂ、２４０ｅ、２４０ｆを有し得る。
例えば、図７に示したように、前記パックハウジング２４０は、前、後、左、右、上、下方向に形成された６個の外面２４０ａ、２４０ｄ、２４０ｃ、２４０ｂ、２４０ｅ、２４０ｆを有する外壁２４２を備え得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記パックハウジング２４０は、前、後、左、右、上、下方向に形成された６個の外面を有する外壁を備えることで、内部に収容された構成を外部衝撃から効果的に保護することができる。
そして、前記パックハウジング２４０は、上部キャップ２４１、中間ケース２４５及び下部キャップ２４３を含み得る。具体的に、前記上部キャップ２４１の下部には、前記中間ケース２４５が結合し、前記中間ケース２４５の下部には、前記下部キャップ２４３が結合し得る。より具体的に、前記上部キャップ２４１は、前記パックハウジング２４０の内部に収容されたモジュールケース２１０の上部をカバーするように形成され得る。そして、前記中間ケース２４５は、上下方向に開放された四角の管状であり得る。さらに、前記下部キャップ２４３は、上部が開放されたボックス形態であって、側壁及び下壁を備え得る。
図９は、図７の線Ａ−Ａ’に沿って切断した一部の様子を概略的に示す側断面図である。
また、図８と共に、図９を参照すれば、前記パックハウジング２４０の内側面２４５ａは、前記絶縁チューブ２３０のエンボシング構造Ｅ１の外面と接触するように構成され得る。具体的に、前記絶縁チューブ２３０の外側面には、複数のエンボシング構造Ｅ１が形成された場合、前記複数のエンボシング構造Ｅ１の外側面は、前記パックハウジング２４０の内側面２４５ａと接触した状態であり得る。
例えば、図９に示したように、バッテリーパック２００Ｂの第２ケース２１４の右側に位置した絶縁チューブ２３０Ｂの一部には、複数のエンボシング構造Ｅ１が形成され得る。そして、前記エンボシング構造Ｅ１の右側外面は、前記パックハウジング２４０の内部空間の右側内面２４５ａと接触するように構成され得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記パックハウジング２４０は、内側面に前記絶縁チューブ２３０Ｂのエンボシング構造Ｅ１と接触するように構成することで、内部構成である複数の二次電池１００の充放電によって発生した熱を効果的にモジュールケース２１０、絶縁チューブ２３０Ｂ及びパックハウジング２４０まで伝導でき、バッテリーパック２００Ｂの冷却効率を効果的に高めることができる。
図１０は、本発明のさらに他の実施例によるよってバッテリーパックの切断した一部の様子を概略的に示す側断面図である。
また、図８と共に図１０を参照すれば、本発明のさらに他の一実施例によるバッテリーパックのパックハウジング２４０Ｂの内側面２４５ａには、内面に内部方向へ凹んだ形状を有する凹み構造２４６が複数個形成され得る。具体的に、前記凹み構造２４６は、前記エンボシング構造Ｅ１と対応する大きさで凹んだ形態であり得る。即ち、前記凹み構造２４６は、前記パックハウジング２４０Ｂの内面で絶縁チューブ２３０Ｂのエンボシング構造Ｅ１と対応する位置に形成され得る。さらに、前記凹み構造２４６の内面は、前記絶縁チューブ２３０Ｂのエンボシング構造Ｅ１の一部が挿入されて接触し得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、本発明は、前記パックハウジング２４０Ｂの内面に、前記エンボシング構造Ｅ１と対応する大きさで内部方向へ凹んだ形状を有する凹み構造２４６を形成することで、前記エンボシング構造Ｅ１と前記パックハウジング２４０Ｂの内面との接触面積を効果的に増加させることができる。これによって、バッテリーパックの充放電時において、内部に発生した熱をパックハウジング２４０Ｂまで伝導する効率を大幅増加させることができる。さらに、前記パックハウジング２４０Ｂに外部から衝撃が加えられたとき、外力を前記絶縁チューブ２３０Ｂのエンボシング構造Ｅ１がより広い面積で吸収し分散させることができ、外部衝撃から内部構成をさらに保護することができる。
図８をさらに参照すれば、前記絶縁チューブ２３０Ｂには、内部から外部へ穿孔された開口Ｏ２が形成され得る。具体的に、前記開口Ｏ２は、前記モジュールケース２１０の絶縁が不要な外側面と対向する位置に形成され得る。例えば、図８に示したように、前記絶縁チューブ２３０Ｂは、前記バスバー２２０及び前記接続バスバー２２５が位置していない前記モジュールケース２１０の前方の外側面と対応する位置に開口Ｏ２が形成され得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、本発明のバッテリーパック２００Ｂは、前記絶縁チューブ２３０Ｂに内部から外部へ穿孔された開口Ｏ２を形成することで、内部に停滞した空気が存在しないように絶縁チューブ２３０Ｂの外部と内部の空気の移動が可能に構成することができる。これによって、バッテリーパック２００の冷却効率を効果的に高めることができる。
図１と共に図７及び図８をさらに参照すれば、前記バッテリーパック２００Ｂは、前記パックハウジング２４０と前記モジュールケース２１０とを相互に拘束するように構成された締結ボルト２５０をさらに含み得る。また、前記パックハウジング２４０の中間ケース２４５には、前記締結ボルト２５０が挿入されるように穿孔された挿入孔Ｈ２が形成され得る。さらに、前記モジュールケース２１０の前記挿入孔Ｈ２と対応する位置には、前記締結ボルト２５０が挿入固定される締結溝（図２のＨ３）が形成され得る。そして、前記絶縁チューブ２３０Ｂには、前記締結ボルト２５０が貫通するように穿孔された貫通口Ｏ３が形成され得る。
例えば、図８で示したように、本発明のバッテリーパック２００Ｂには、１２個の締結ボルト２５０が前記パックハウジング２４０と前記モジュールケース２１０とを相互に拘束するように備えられ得る。また、前記パックハウジング２４０の外壁の前方外面及び後方外面には、前記１２個の締結ボルト２５０が挿入されるように穿孔された１２個の挿入孔Ｈ２（一部省略）が形成され得る。
例えば、図８に示したように、本発明のモジュールケース２１０は、前記挿入孔Ｈ２と対応する位置に前記締結ボルト２５０が挿入固定される締結溝（図２のＨ３）が１２個形成され得る。また、前記絶縁チューブ２３０Ｂには、前記１２個の締結溝Ｈ３と対応する位置に前記締結ボルト２５０が貫通挿入されるように穿孔された貫通口Ｏ３が１２個形成され得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記パックハウジング２４０と前記モジュールケース２１０とを相互に固定できるように、締結ボルト２５０、挿入孔Ｈ２、締結溝Ｈ３及び貫通口Ｏ３を備えることで、前記パックハウジング２４０の内部に内蔵された構成が外部衝撃によって動きにくく、頻繁な動きによる内部部品の損傷を防止することができる。これによって、バッテリーパックの耐久性を効果的に向上させることができる。
図２と共に図８を参照すれば、前記絶縁チューブ２３０Ｂは、前記第１ケース２１２と前記第２ケース２１４とが相互に密着固定されるように熱収縮した形態を有し得る。具体的に、前記絶縁チューブ２３０Ｂは、所定の温度の熱によって収縮した形態を有し得る。例えば、前記絶縁チューブ２３０Ｂに熱を加える方法は、所定の温度の空気を前記絶縁チューブ２３０Ｂに接触するようにドライヤー（加熱器）を用い得る。または、外部機器を用いて、発生した放射熱を前記絶縁チューブ２３０Ｂに伝達し得る。
また、前記絶縁チューブ２３０Ｂは、少なくとも一部に熱収縮性素材を備え得る。前記熱収縮性素材は、特定の温度で体積が減少する素材であり得る。例えば、前記熱収縮性素材は、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂またはポリフェニレンスルフィド系樹脂を用いて製造され得る。より具体的に、前記絶縁チューブ２３０Ｂは、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリオレフィン、ナイロン、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）及びポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）のいずれか一つ以上を含み得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記絶縁チューブ２３０Ｂは、前記第１ケース２１２と前記第２ケース２１４とが相互に密着固定されるように熱収縮した熱収縮性素材を備えることで、前記モジュールケース２１０の外面を内側方向へ密着固定でき、前記第１ケース２１２と前記第２ケース２１４とが相互に結合固定できる。即ち、前記モジュールケース２１０の前記第１ケース２１２及び前記第２ケース２１４の別の結合部材なく、前記絶縁チューブ２３０Ｂを熱収縮させるだけで、第１ケース２１２と前記第２ケース２１４とを相互に結合固定できる。これによって、バッテリーパック２００Ｂの製造コストを節減し、軽量化が可能になる。
図１１は、本発明のさらに他の実施例によるバッテリーパック２００Ｃを概略的に示す斜視図である。
図１１を参照すれば、前記絶縁チューブ２３０は、帯状に延びたバンド部２３３をさらに備え得る。具体的に、前記バンド部２３３は、前記第１ケース２１２と前記第２ケース２１４との間の位置と対応する部位に形成され得る。特に、前記バンド部２３３は、前記第１ケース２１２と前記第２ケース２１４との間の位置と対応する部位で前記絶縁チューブ２３０の外壁２３１の上下方向の周りに沿って形成され得る。
例えば、図１１に示したように、前記絶縁チューブ２３０のバンド部２３３は、前記第１ケース２１２と前記第２ケース２１４との間の位置と対応する部位に沿って前方外壁２３１ｃの中央において上下方向へ延び、下方外壁２３１ｄの中央において前後方向へ延び、そして後方外壁２１３ｅの中央において上下方向へ延びるように形成され得る。
そして、前記バンド部２３３は、前記絶縁チューブ２３０の他の部位よりも厚さがより厚く形成され得る。例えば、前記バンド部２３３の厚さは、前記絶縁チューブ２３０のエンボシング構造Ｅ１が形成されていない残りの部位よりも２倍〜４倍厚く形成され得る。さらに、前記バンド部２３３は、前記モジュールケース２１０の外側を囲むように長く延びた形態であり得る。
一方、分離した前記第１ケース２１２及び前記第２ケース２１４は、相互結束した構成ではないため、外部から衝撃が加えられるとき、前記第１ケース２１２及び前記第２ケース２１４が移動する力が発生し得る。これによって、前記絶縁チューブ２３０の前記第１ケース２１２と前記第２ケース２１４との間の位置と対応する部位に疲労が累積されてしまい、損傷ないしクラックが発生する恐れが大きい。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記絶縁チューブ２３０は、前記第１ケース２１２と前記第２ケース２１４との間の位置と対応する部位に、相対的に厚く形成されたバンド部２３３を形成することで、相対的に弱い前記第１ケース２１２と前記第２ケース２１４との間の位置と対応する絶縁チューブ２３０の部位が損傷することを効果的に防止することができる。これによって、バッテリーパック２００の耐久性をより向上させることができる。
図１２は、本発明のさらに他の実施例によるバッテリーパックの切断された一部の様子を概略的に示す側断面図である。
図８及び図１２を参照すれば、図１２の絶縁チューブ２３０Ｄは、図９の絶縁チューブ２３０と比較するとき、外側面のみならず前記絶縁チューブ２３０Ｄの内側面にも、一部が内側方向へ隆起したエンボシング構造Ｅ２がさらに形成され得る。
例えば、図１２に示したように、前記絶縁チューブ２３０Ｄの内側面及び外側面の各々には、複数のエンボシング構造Ｅ１、Ｅ２が形成され得る。前記絶縁チューブ２３０Ｄの内側面に形成された複数のエンボシング構造Ｅ２の隆起した方向の外面が、前記モジュールケース２１０の外側面と接触するように構成され得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記絶縁チューブ２３０Ｄに外側面と共に内側面にも複数のエンボシング構造Ｅ２が形成されることで、外部衝撃を吸収（緩衝）する量をより増加させることができ、バッテリーパックに外部衝撃が加えられたとき、より安全に内部構成を保護することができる。
一方、前記バッテリーパック２００は、前記バッテリーパック２００の充放電を制御するための各種装置（図示せず）、例えば、ＢＭＳ（Battery Management System）、電流センサー、ヒューズなどをさらに含み得る。
一方、本発明の一実施例による電子デバイス（図示せず）は、上述したバッテリーパック２００を少なくとも一つ以上含む。前記電子デバイスは、バッテリーパック２００を収納するための収納空間が備えられたデバイスハウジング（図示せず）及び使用者がバッテリーパック２００の充電状態を確認できる表示部をさらに含み得る。
また、本発明の一実施例によるバッテリーパック２００は、電気自動車やハイブリッド自動車のような自動車に含まれ得る。即ち、本発明の一実施例による自動車は、上述した本発明の一実施例によるバッテリーパック２００を車体内に載置することができる。
なお、本明細書において、上、下、左、右、前、後のような方向を示す用語が使用されたが、このような用語は相対的な位置を示し、説明の便宜のためのものであるだけで、対象となる事物の位置や観測者の位置などによって変わり得ることは、当業者にとって自明である。
以上、本発明を限定された実施例と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。
本発明は、複数の缶型二次電池を含むバッテリーパックに関する。また、本発明は、このようなバッテリーパックを含む電子デバイス及び前記バッテリーパックを含む自動車関連産業に利用可能である。
１００ 缶型二次電池
１１１ 電極端子
１１１ａ 正極端子
１１１ｂ 負極端子
２００ バッテリーパック
２１０ モジュールケース
２１２ 第１ケース
２１２ａ、２１４ａ 第１フレーム
２１２ｂ、２１４ｂ 第２フレーム
２１４ 第２ケース
２２０ バスバー
２２５ 接続バスバー
２２７ 外部バスバー
２３０ 絶縁チューブ
２３３ バンド部
２４０ パックハウジング
２４６ 凹み構造
２５０ 締結ボルト
Ｅ１、Ｅ２ エンボシング構造
Ｈ１ 中空
Ｈ２ 挿入孔
Ｈ３ 締結溝
Ｏ２ 開口
Ｏ３ 貫通口

Claims (10)

  1. 水平方向へ横たえられて配列された複数の缶型二次電池と、
    前記複数の缶型二次電池同士を電気的に接続するように少なくとも一部が電気伝導性材質から構成されたバスバーと、
    少なくとも一つのモジュールケースであって、内部に空間が形成されて前記複数の缶型二次電池を収容するように構成されたモジュールケースと、
    前記モジュールケースの外側壁を囲むように構成され、外側面には一部が外側方向へ隆起したエンボシング構造が複数個形成された絶縁チューブと、
    を含むことを特徴とする、バッテリーパック。
  2. 前記バッテリーパックは、
    前記絶縁チューブが被覆された前記モジュールケースを収容するように内部空間が形成されたボックス形態を有し、内側面が前記絶縁チューブのエンボシング構造と接触するように構成されたパックハウジングをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のバッテリーパック。
  3. 前記パックハウジングの内面には、前記エンボシング構造と対応する大きさで内部方向へ凹んだ形状を有する凹み構造が形成されたことを特徴とする、請求項２に記載のバッテリーパック。
  4. 前記絶縁チューブには、内部から外部へ穿孔された開口が形成されたことを特徴とする、請求項２に記載のバッテリーパック。
  5. 前記バッテリーパックは、前記パックハウジングと前記モジュールケースとを相互に拘束するように構成された締結ボルトをさらに含み、
    前記パックハウジングには、前記締結ボルトが挿入されるように穿孔された挿入孔が形成され、
    前記モジュールケースの前記挿入孔と対応する位置には、前記締結ボルトが挿入固定される締結溝が形成され、
    前記絶縁チューブには、前記締結ボルトが貫通するように穿孔された貫通口が形成されたことを特徴とする、請求項４に記載のバッテリーパック。
  6. 前記モジュールケースは、
    内部に空間が形成され、複数の缶型二次電池を収容する第１ケース、及び前記第１ケースの水平方向の一側に結合し、内部に空間が形成され、複数の缶型二次電池を収容する第２ケースを備え、
    前記絶縁チューブは、前記第１ケースと前記第２ケースとが相互に密着固定されるように熱収縮した熱収縮性素材を含むことを特徴とする、請求項１に記載のバッテリーパック。
  7. 前記絶縁チューブは、前記第１ケースと前記第２ケースとの間の位置と対応する部位に形成され、前記絶縁チューブの他の部位よりも厚さが厚く形成され、前記モジュールケースの外側を囲むように帯状に延びたバンド部を備えることを特徴とする、請求項６に記載のバッテリーパック。
  8. 前記絶縁チューブの内側面には、一部が内側方向へ隆起したエンボシング構造が形成されたことを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載のバッテリーパック。
  9. 請求項１から８のいずれか一項に記載のバッテリーパックを少なくとも一つ以上含む、電子デバイス。
  10. 請求項１から８のいずれか一項に記載のバッテリーパックを少なくとも一つ以上含む、自動車。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115152085A (zh) * 2020-08-21 2022-10-04 株式会社 Lg新能源 应用热收缩膜的电池模块以及包括其的电池组和车辆
KR20220039301A (ko) * 2020-09-22 2022-03-29 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
JP7232802B2 (ja) * 2020-10-20 2023-03-03 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 蓄電装置
CN112582736B (zh) * 2021-01-14 2021-09-21 吕志超 一种电动车蓄电池保护装置
IT202100004673A1 (it) * 2021-03-01 2022-09-01 Hype S R L Pacco batterie ricaricabile estraibile

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003242950A (ja) * 2002-02-18 2003-08-29 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 組電池
JP2009266584A (ja) * 2008-04-24 2009-11-12 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置
JP2013187119A (ja) * 2012-03-09 2013-09-19 Toyoda Gosei Co Ltd 電池ホルダ
JP2013218931A (ja) * 2012-04-10 2013-10-24 Sanyo Electric Co Ltd バッテリパック
KR20170046330A (ko) * 2015-10-21 2017-05-02 주식회사 엘지화학 소화약제를 내장하고 있는 튜브형 부재를 포함하는 이차전지

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US349375A (en) * 1886-09-21 Adjustable decorated ceiling
GB1395913A (en) * 1971-03-30 1975-05-29 Jeffries T O Vehicle control apparatus
US5002186A (en) 1990-04-16 1991-03-26 Manville Corporation Article carrier with cushioned panel
JPH0737563A (ja) * 1993-07-22 1995-02-07 Sony Corp 機器用乾電池パック
KR200178684Y1 (ko) 1999-09-08 2000-04-15 덕인산업주식회사 축전지용 케이스
JP2001167747A (ja) * 1999-12-13 2001-06-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池パック
JP4717474B2 (ja) * 2005-03-03 2011-07-06 コスモ石油株式会社 炭化水素からの水素製造用触媒、該触媒の製造法、及び該触媒を用いた水素製造法
JP5334363B2 (ja) 2006-09-04 2013-11-06 三洋電機株式会社 パック電池
JP5334362B2 (ja) * 2006-09-04 2013-11-06 三洋電機株式会社 パック電池
JP5294697B2 (ja) 2008-05-14 2013-09-18 三洋電機株式会社 パック電池
JP5478099B2 (ja) 2009-03-21 2014-04-23 本田技研工業株式会社 バッテリパック
KR20120106887A (ko) 2010-01-08 2012-09-26 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 열 전달 유체와 상 변화 물질의 조합을 이용한 전기화학 셀의 열 관리
JP5583538B2 (ja) 2010-10-01 2014-09-03 三洋電機株式会社 電池パック
EP2783405B1 (en) * 2011-11-21 2020-04-15 Daramic, LLC Embossed separators, batteries and methods
JP3176419U (ja) 2012-04-09 2012-06-21 古河電池株式会社 組電池
JP2014011096A (ja) * 2012-07-02 2014-01-20 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 非水電解液二次電池
JP6098254B2 (ja) 2013-03-15 2017-03-22 三洋電機株式会社 電池パック
KR20150025758A (ko) * 2013-08-30 2015-03-11 삼성에스디아이 주식회사 배터리 모듈
KR20150125377A (ko) 2014-04-30 2015-11-09 주식회사 엘지화학 원형 이차전지
JP6453013B2 (ja) 2014-09-29 2019-01-16 セーレン株式会社 紫外線硬化型インクジェット用インク
DE102015202340A1 (de) 2015-02-10 2016-08-11 Robert Bosch Gmbh Zellverbund elektrochemischer Zellen
JP6357439B2 (ja) 2015-03-31 2018-07-11 太陽誘電株式会社 蓄電モジュール
KR102065096B1 (ko) * 2016-02-12 2020-01-10 주식회사 엘지화학 배터리 팩
CN205692889U (zh) * 2016-06-16 2016-11-16 深圳市英特莱实业股份有限公司 一种新型聚合物锂离子电池
KR102410758B1 (ko) 2016-11-14 2022-06-22 주식회사 엘지에너지솔루션 충격에 대한 내구성 및 냉각 효율이 향상된 전지팩
KR102070080B1 (ko) 2017-06-29 2020-03-03 주식회사 대양스틸 포크레인에 장착되는 지게포크

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003242950A (ja) * 2002-02-18 2003-08-29 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 組電池
JP2009266584A (ja) * 2008-04-24 2009-11-12 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置
JP2013187119A (ja) * 2012-03-09 2013-09-19 Toyoda Gosei Co Ltd 電池ホルダ
JP2013218931A (ja) * 2012-04-10 2013-10-24 Sanyo Electric Co Ltd バッテリパック
KR20170046330A (ko) * 2015-10-21 2017-05-02 주식회사 엘지화학 소화약제를 내장하고 있는 튜브형 부재를 포함하는 이차전지

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Publication number Publication date
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CN111788713A (zh) 2020-10-16

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