JP2022534951A - バスバープレートを含むバッテリーモジュール、それを含むバッテリーパック、及び電子デバイス - Google Patents

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Abstract

本発明によるバッテリーモジュールは、内部ガスが排出されるように構成されたガスベント部が備えられた複数の円筒型電池セルと、接続開口の周縁部から突出して延び、突出して延びた一部が負極端子と接触して前記複数の円筒型電池セル同士を電気的に接続するように構成された負極接続端子を備えるバスバープレートと、を含み、前記正極接続端子または前記負極接続端子のうち、前記ガスベント部によって開放されない正極端子または負極端子と接触する接続端子は、前記円筒型電池セルから所定の電流以上に電流が流れる場合に断線されるように構成され、水平方向へ少なくとも一回以上折り曲げられた折曲構造を有するヒューズ部と、を備える。

Description

本発明は、バスバープレートを備えたバッテリーモジュール及びそれを含むバッテリーパック、及び電子デバイスに関し、より詳しくは、円筒型電池セルの異常挙動（短絡）の発生時、電気的断線を迅速になすことのできるバスバープレートを備えたバッテリーモジュールに関する。
本出願は、２０１９年９月２４日出願の韓国特許出願第１０－２０１９－０１１７４１３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。
最近、ノートブックＰＣ、ビデオカメラ、携帯電話などのような携帯用電子製品の需要が急増し、電気自動車、エネルギー貯蔵用蓄電池、ロボット、衛星などの開発が本格化するにつれ、反復的な充放電の可能な高性能二次電池についての研究が活発に進行しつつある。
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、ニッケル系の二次電池に比べてメモリ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て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各々正極活物質と負極活物質に用いる。また、リチウム二次電池は、正極活物質と負極活物質が各々塗布された正極板と負極板とがセパレーターを挟んで配置された電極組立体と、このような電極組立体を電解液と共に封止収納する外装材、即ち、電池ケースを備える。
なお、リチウム二次電池は、外装材の形状に応じて、電極組立体が金属缶に内蔵されている缶型二次電池と、電極組立体がアルミニウムラミネートシートのパウチに内蔵されているパウチ型二次電池と、に分けられる。
このうち、缶型二次電池は、電極組立体が内蔵される金属缶を円筒状に製作する場合がある。このような缶型二次電池は、複数の二次電池を収容するハウジングと、複数の二次電池を電気的に接続するように構成されたバスバーと、を備えたバッテリーモジュールを構成するのに使用され得る。
最近、このようなバッテリーモジュールに備えられるバスバーは、電極端子との抵抗溶接の溶接性を高めるために、多少、電気抵抗の高い素材を使用する場合がある。
しかし、バッテリーモジュールに内蔵された複数の二次電池のうち、一部の二次電池に電気的短絡が発生して一部の二次電池で高電流がバスバーを介して流れる場合、前記バッテリーモジュールを使用する製品に故障が発生し得る。このために、バッテリー管理システム（ＢＭＳ）を使用して電流を遮断し得るが、ＢＭＳの非作動または誤作動時、高電流に対処できず、故障または火事につながるという問題点があった。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、円筒型電池セルの異常挙動（短絡）の発生時、電気的断線を迅速になすことのできるバスバープレートを備えるバッテリーモジュール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の本発明によるバッテリーモジュールは、水平方向へ配置された複数の円筒型電池セルであって、前記複数の円筒型電池セルのうちのいくつかの円筒型電池セルは上部及び下部に正極端子及び負極端子が各々形成され、残りの円筒型電池セルは上部及び下部に負極端子及び正極端子が各々形成され、内部圧力が所定の圧力以上に高くなると、前記正極端子または前記負極端子を開放して内部ガスが排出されるように構成されたガスベント部が備えられた複数の円筒型電池セルと、
前記複数の円筒型電池セルの上部または下部に位置し、前記複数の円筒型電池セルを覆うように水平方向へ延びたプレート状であり、前記正極端子または前記負極端子と対向する部分に上下方向へ穿孔された少なくとも一つ以上の接続開口が備えられた本体部と、前記接続開口の周縁部から突出して延び、突出して延びた一部が前記正極端子と接触して前記複数の円筒型電池セル同士を電気的に接続するように構成された正極接続端子と、前記接続開口の周縁部から突出して延び、突出して延びた一部が前記負極端子と接触して前記複数の円筒型電池セル同士を電気的に接続するように構成された負極接続端子と、を備えるバスバープレートと、を含む。
前記正極接続端子または前記負極接続端子のうち、前記ガスベント部によって開放されていない正極端子または負極端子と接触する接続端子は、前記円筒型電池セルから所定の電流以上に電流が流れる場合に断線されるように構成され、水平方向に少なくとも一回以上折り曲げられた折曲構造を有するヒューズ部を備える。
また、前記接続端子は、
前記円筒型電池セルの正極端子または負極端子と直接接触するように備えられた接続部をさらに備え、
前記ヒューズ部は、前記接続開口の内周縁から水平方向へ突出して延び、延びた方向の端部が前記接続部の一端部と連結され得る。
さらに、前記バスバープレートは、
一側が前記接続開口の内周縁と連結され、他側が前記接続部の一部と連結されて前記接続部を固定するように構成された電気絶縁性の第１固定部材をさらに備え得る。
そして、前記バスバープレートは、
一側が前記接続開口の周縁部と連結され、他側が前記ヒューズ部の一部と連結されて前記ヒューズ部を固定するように構成された電気絶縁性の第２固定部材をさらに備え得る。
また、前記第２固定部材は、前記接続開口の周縁部から前記ヒューズ部の一部まで延びた部分において、少なくとも一部が弾性を有するように構成されることで、前記ヒューズ部が断線される場合、弾性による復元力で前記ヒューズ部を引っ張るように構成され得る。
さらに、前記バスバープレートは、前記ヒューズ部の外面を囲むように構成された断熱部材をさらに備え得る。
そして、前記断熱部材は、少なくとも二つ以上に分離された形態を有し得る。
また、前記断熱部材は、前記ヒューズ部の溶融された一部が外部へ排出されるように構成された排出孔を備え得る。
さらに、前記バスバープレートは、
前記ヒューズ部の外面を囲み、所定の温度以上で溶融するように構成された電気絶縁性の補強部材をさらに備え得る。
そして、前記ヒューズ部は、前記補強部材が適用された少なくとも一部分がアーチ状に反った形態を有し得る。
さらに、前記バッテリーモジュールは、前記複数の円筒型電池セルが水平方向へ複数の列及び行に配置されて挿入収容するように構成された複数の中空を有する収容部が備えられたモジュールハウジングをさらに含み得る。
また、前記複数の列及び行に配置された前記複数の円筒型電池セルのうち、相対的に水平方向の内側に位置した円筒型電池セルの正極端子または負極端子と接触した接続端子のヒューズ部は、水平方向の外側に位置した円筒型電池セルの正極端子または負極端子と接触した接続端子のヒューズ部よりも幅が大きいことがある。
さらに、前記折曲構造は、相互に反対方向へ二回以上折り曲げられた形状を有し得る。
そして、前記本体部は、少なくとも前記接続開口が形成されていない領域に前記複数の円筒型電池セルと電気的に接続した外部端子をさらに備え得る。
さらに、前記接続端子は、前記ヒューズ部を少なくとも二つ以上備え、前記二つ以上のヒューズ部は、互いに所定の間隔で離隔し、前記二つ以上のヒューズ部は、水平方向の幅が相異なる大きさを有し得る。
なお、上記の課題を達成するための本発明によるバッテリーパックは、前記バッテリーモジュールを少なくとも一つ以上含み得る。
また、上記の課題を達成するための本発明による電子デバイスは、前記バッテリーパックを含み得る。
本発明の一面によると、本発明のバッテリーモジュールは、正極接続端子または負極接続端子のうち、ガスベント部によって開放されない正極端子または負極端子と接触する接続端子に、円筒型電池セルから所定の電流以上に電流が流れると、断線されるように構成されたヒューズ部を備えることで、バッテリーモジュールの内部における複数の円筒型電池セル同士の短絡が発生して特定の円筒型電池セルに高電流が流れる場合、ヒューズ部によって特定の円筒型電池セルとバスバープレートとは、電気的に断線できる。即ち、ヒューズ部によってバッテリーモジュールの火事や熱暴走形象を防止することができる。これによって、バッテリーモジュールの安全性を向上させることができる。
さらに、ヒューズ部は、ガスベント部によって開放されない正極端子または負極端子と接触する接続端子に備えられることで、ガスベント部によって開放される電極端子よりも、ガスベント部によって開放されない電極端子が電極組立体とより近く位置するため、円筒型電池セルの内部の熱がより効果的に伝達可能であるので、ヒューズ部へ円筒型電池セルの内部の熱を受けることでヒューズ短絡がより速やかかつ容易に行われるという利点がある。
そして、ヒューズ部は、水平方向へ少なくとも一回以上が折り曲げられた折曲構造を有することで、同じ空間により長い電流経路を確保しやすい。即ち、ヒューズ部は、一直線に延びた形態を有する場合、より大きい接続開口を形成する必要があり、所定の空間で一つのバスバープレートがより多い円筒型電池セルと電気的接続をなすのに空間制約の要素になり得る。そこで、本発明は、バスバープレートのヒューズ部が占める空間を画期的に減らすことで、コンパクトなバッテリーモジュールを具現することができる。
また、本発明の他の一実施例の一面によると、バスバープレートは、一側が接続開口の内周縁と連結され、他側が接続部の一部と連結され、接続部を固定するように構成された電気絶縁性の第１固定部材をさらに備えることで、バッテリーモジュールが外力によって持続的に振動する場合、第１固定部材によって接続部の揺れを減少させることができる。これによって、持続的な振動によるヒューズ部の切断または損傷の危険性を効果的に減少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モジュール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モジュールを概略的に示す分解斜視図である。 本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの一部構成である円筒型電池セルを概略的に示した断面図である。 本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの一部構成であるバスバープレートを概略的に示した平面図である。 本発明の他の一実施例によるバッテリーモジュールの一部構成であるバスバープレートの接続端子を概略的に示した部分平面図である。 本発明のさらに他の一実施例によるバッテリーモジュールの一部構成であるバスバープレートの接続端子を概略的に示した部分平面図である。 本発明のさらに他の一実施例によるバッテリーモジュールの一部構成であるバスバープレートの接続端子を概略的に示した部分平面図である。 本発明のさらに他の一実施例によるバッテリーモジュールの一部構成であるバスバープレートの一部を概略的に示した部分平面図である。 本発明のさらに他の一実施例によるバッテリーモジュールの一部構成であるバスバープレートの一部を概略的に示した部分平面図である。 本発明のさらに他の一実施例によるバッテリーモジュールの一部構成である断熱部材及び接続端子を概略的に示した部分平面図である。 本発明のさらに他の一実施例によるバッテリーモジュールの一部構成である補強部材を概略的に示した底面斜視図である。 本発明のさらに他の一実施例によるバッテリーモジュールの一部構成であるバスバープレートを概略的に示した部分平面図である。 本発明のさらに他の一実施例によるバッテリーモジュールの一部構成であるバスバープレートの一部を概略的に示した部分側面図である。 本発明のさらに他の一実施例によるバッテリーモジュールの一部構成であるバスバープレートを概略的に示した平面図である。 本発明のさらに他の一実施例によるバッテリーモジュールの一部構成であるバスバープレートの接続端子を概略的に示した部分平面図である。
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モジュールを概略的に示した斜視図である。図２は、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールを概略的に示した分解斜視図である。そして、図３は、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの一部構成である円筒型電池セルを概略的に示した断面図である。
図１～図３を参照すると、本発明の一実施例によるバッテリーモジュール２００は、複数の円筒型電池セル１００、モジュールハウジング２１０、及び複数のバスバープレート２２０を含み得る。
ここで、前記円筒型電池セル１００は、円筒状電池缶１１６及び前記円筒状電池缶１１６の内部に収容された電極組立体（図示せず）を含み得る。
また、前記円筒状電池缶１１６は、電気伝導性の高い材質を含んでおり、例えば、前記円筒状電池缶１１６は、アルミニウムまたは銅素材を含み得る。
さらに、前記円筒状電池缶１１６が上下方向へ長く立てられた形態で構成され得る。そして、前記円筒状電池缶１１６は、上下方向へ延びた円筒状であり得る。さらに、前記円筒状電池缶１１６の上部及び下部に各々電極端子（正極端子１１１、負極端子１１２）が形成され得る。具体的には、前記円筒状電池缶１１６の上端の扁平な円形の上面には、正極端子１１１が形成され得、前記円筒状電池缶１１６の下端の扁平な円形の下面には、負極端子１１２が形成され得る。
さらに、前記円筒型電池セル１００は、水平方向へ複数個が列及び行に配置され得る。ここで、水平方向とは、円筒型電池セル１００を地面に平行な方向を意味し、上下方向に垂直する平面上の少なくとも一方向であるといえる。また、水平方向とは、図２のＸ及びＹ方向であるいえる。
例えば、図２に示したように、前記バッテリーモジュール２００は、前後方向（図２のｙ方向）の３列及び左右方向（ｘ方向）の１２行に配置された３６個の円筒型電池セル１００を備えている。この際、前記複数の円筒型電池セル１００のうち、１８個は上部及び下部に正極端子１１１及び負極端子１１２が各々位置し、残りの１８個は上部及び下部に負極端子１１２及び正極端子１１１が各々位置し得る。
また、前記円筒型電池セル１００は、電極組立体１１０、電池缶１１６、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１１６の下端に接続し得る。
前記円筒状電池缶１１６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、前記円筒状電池缶１１６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、前記円筒状電池缶１１６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、前記円筒状電池缶１１６は、下端に負極タブが付着され、電池缶１１６の下部は勿論、電池缶１１６そのものが負極端子１１２として機能できる。
前記キャップ組立体１１３は、電池缶１１６の上端開放部に結合し、電池缶１１６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１１６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、ガスベント部Ｃ２、及びガスケットＣ３などの下位構成を含み得る。
ここで、トップキャップＣ１は、キャップ組立体１１３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、円筒型電池セル１００において正極端子１１１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、他の円筒型電池セル１００や負荷、充電装置とバスバープレート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。
前記ガスベント部Ｃ２は、円筒型電池セル１００の内部圧力、即ち、内部でガスが発生して電池缶１１６の内部圧力が所定の圧力以上に高くなると、前記ガスベント部Ｃ２の形態が変形されるように構成され得る。例えば、電池缶１１６の内部ガスが前記ガスベント部Ｃ２から噴出しながら前記トップキャップＣ１を開放し得る。即ち、前記ガスベント部Ｃ２は、正極端子１１１または負極端子１１２を開放し得る。例えば、前記ガスベント部Ｃ２は、電池缶１１６の内部ガス圧力によって、一部が破断されるように構成され得る。前記ガスベント部Ｃ２の破断された部位から、内部ガスが外部へ排出され得る。この際、ガスは、正極端子１１１の周辺部に形成された穴を通じて外部へ排出され得る。
また、前記ガスケットＣ３は、トップキャップＣ１及びガスベント部Ｃ２の周縁部が電池缶１１６と絶縁されるように電気絶縁性の材質からなり得る。
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部圧力が増加してガスベント部Ｃ２の形状が逆転すると、ガスベント部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、ガスベント部Ｃ２と電極組立体１１０との電気的接続が遮断される。
このような円筒型電池セル１００の構成は、本発明の出願時点において当業者に広く知られているので、本明細書では、詳細な説明を省略する。また、図３に円筒型電池セル１００の一例を示したが、本発明によるバッテリーモジュール２００は、特定の円筒型電池セル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が本発明によるバッテリーモジュール２００に採用可能である。
一方、前記モジュールハウジング２１０は、上部ケース２１１及び下部ケース２１２を含み得る。
前記上部ケース２１１及び前記下部ケース２１２の各々には、前記円筒型電池セル１００を内部に挿入して収容可能な収容部２１１ａ、２１２ａが備えられ得る。具体的には、前記収容部２１１ａ、２１２ａの各々には、前記円筒型電池セル１００の外側面を囲むように形成された中空Ｐ１が複数個、形成され得る。
前記モジュールハウジング２１０は、電気絶縁性のプラスチックを含み得る。前記プラスチックは、例えば、ポリ塩化ビニル、ナイロンまたはポリエチレンテレフタレートであり得る。
ここで、本明細書で記載された、前、後、左、右、上、下のように方向を示す用語は、観測者の位置や対象が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方向から見ることを基準にして、前、後、左、右、上、下などの方向に区分して示す。
図４は、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの一部構成であるバスバープレートを概略的に示した平面図である。
図２と共に図４を参照すると、前記バスバープレート２２０は、一面が前記複数の円筒型電池セル１００のうちの少なくとも二つ以上の円筒型電池セル１００の電極端子１１１、１１２と接触して電気的に接続し得る。即ち、前記バスバープレート２２０は、前記複数の円筒型電池セル１００の正極端子１１１または負極端子１１２と接触して前記複数の円筒型電池セル１００同士を電気的に接続するように構成され得る。
具体的には、前記バスバープレート２２０は、本体部２２１及び接続端子２２４を備え得る。この際、前記接続端子２２４は、正極端子１１１と接続するように構成された正極接続端子２２４ａ、及び負極端子１１２と接続するように構成された負極接続端子２２４ｂを備え得る。
ここで、前記本体部２２１は、前記複数の円筒型電池セル１００をカバーするように水平方向へ扁平なプレート状であり得る。言い換えれば、前記本体部２２１は、水平方向（ｘ方向、ｙ方向）の側面よりも相対的に広い上面及び下面を有するプレート状であり得る。また、前記本体部２２１は、正極端子１１１または負極端子１１２が形成された前記複数の円筒型電池セル１００の上部または下部に位置し得る。そして、前記本体部２２１及び前記接続端子２２４は、前記複数の円筒型電池セル１００を電気的に接続するように電気伝導性金属を含み得る。前記電気伝導性金属は、ニッケル、銅、アルミニウムなどの合金であり得る。
前記本体部２２１には、少なくとも接続開口Ｈ１が形成されていない領域に前記複数の円筒型電池セル１００と電気的に接続した外部端子２２８が備えられ得る。前記外部端子２２８は、バッテリー管理システム（図示せず）と電気的に接続するように構成され得る。または、前記バッテリーモジュール２００の他のバスバープレート２２０と電気的に接続し得る。
また、前記本体部２２１には、上下方向へ穿孔された少なくとも一つ以上の接続開口Ｈ１が形成され得る。前記接続開口Ｈ１は、前記正極端子１１１または前記負極端子１１２と対向する部分に上下方向へ穿孔された形態であり得る。
さらに、前記正極接続端子２２４ａは、前記接続開口Ｈ１の周縁部Ｈ１ａから突出して延び、前記突出して延びた一部が前記正極端子１１１と接触して前記複数の円筒型電池セル１００同士を電気的に接続するように構成され得る。
前記負極接続端子２２４ｂは、前記接続開口Ｈ１の周縁部Ｈ１ａから突出して延び、前記突出して延びた一部が前記負極端子１１２と接触して前記複数の円筒型電池セル１００同士を電気的に接続するように構成され得る。
例えば、図４に示したように、本発明の一つのバスバープレート２２０は、水平方向へ扁平なプレート状の本体部２２１、三つの正極接続端子２２４ａ、及び三つの負極接続端子２２４ｂを備え得る。
そして、前記正極接続端子２２４ａ及び前記負極接続端子２２４ｂは、前記接続開口Ｈ１の周縁部Ｈ１ａから水平方向へ突出して延び得る。即ち、前記正極接続端子２２４ａ及び前記負極接続端子２２４ｂは、前記接続開口Ｈ１の内部に位置するように形成され得る。
さらに、前記正極接続端子２２４ａまたは前記負極接続端子２２４ｂのうち、前記ガスベント部Ｃ２によって開放されない正極端子１１１または負極端子１１２と接触する接続端子２２４ｂは、ヒューズ部２２７を備え得る。前記ヒューズ部２２７は、前記円筒型電池セル１００から所定の電流以上に電流が流れる場合、断線されるように構成され得る。即ち、前記ヒューズ部２２７は、所定の電流以上に電流が流れる場合、抵抗熱によって一部が溶融して流失できる。このような原理で前記ヒューズ部２２７は、電気的に断線可能になる。
また、前記ヒューズ部２２７は、水平方向へ少なくとも一回以上折り曲げられた折曲構造Ｂ１を有し得る。例えば、図４に示したように、前記ヒューズ部２２７は、前記接続開口Ｈ１の周縁部Ｈ１ａから前後方向（ｙ方向）へ突出して延び、延びた端部がさらに右側方向（ｘ方向）へ折り曲げられた折曲構造Ｂ１を有し得る。
したがって、本発明のこのような構成によると、前記正極接続端子２２４ａまたは前記負極接続端子２２４ｂのうち、前記ガスベント部Ｃ２によって開放されない正極端子１１１または負極端子１１２と接触する接続端子２２４は、前記円筒型電池セル１００から所定の電流以上に電流が流れる場合に断線されるように構成されたヒューズ部２２７を備えることで、バッテリーモジュール２００の内部における複数の円筒型電池セル１００同士の短絡が発生して特定の円筒型電池セル１００で高電流が流れる場合、ヒューズ部２２７によって特定の円筒型電池セル１００と前記バスバープレート２２０とは、電気的に断線可能になる。即ち、前記ヒューズ部２２７を通じて、バッテリーモジュール２００の火事や熱暴走現象を防止することができる。これによって、バッテリーモジュール２００の安全性を向上させることができる。
さらに、前記ヒューズ部２２７は、ガスベント部Ｃ２によって開放されない正極端子１１１または負極端子１１２と接触する接続端子２２４に備えられることで、ガスベント部Ｃ２によって開放される電極端子よりも、ガスベント部Ｃ２によって開放されない電極端子（例えば、負極端子）が電極組立体とより近く位置することから、円筒型電池セル１００の内部の熱がより効果的に伝達されるので、前記ヒューズ部２２７で前記円筒型電池セル１００の内部熱を受けてヒューズの短絡がより迅速かつ容易に行われるという利点がある。
そして、前記ヒューズ部２２７は、水平方向へ少なくとも１回以上折り曲げられた折曲構造Ｂ１を有することで、同じ空間により長い電流経路を確保することが容易である。即ち、前記ヒューズ部２２７は、一直線に延びた形態を有する場合、より大きい接続開口Ｈ１を形成する必要があり、所定の空間で一つのバスバープレート２２０がより多い円筒型電池セル１００と電気的接続をなすのに空間制約の要素になり得る。したがって、本発明は、前記バスバープレート２２０のヒューズ部２２７が占める空間を画期的に減らすことで、コンパクトなバッテリーモジュール２００を具現することができる。
図４をさらに参照すると、より具体的には、前記正極接続端子２２４ａ及び前記負極接続端子２２４ｂは各々、前記円筒型電池セル１００の正極端子１１１及び負極端子１１２と各々直接接触するか、または溶接されるように備えられた接続部２２５をさらに備え得る。
前記接続部２２５は、水平方向から両側へ分枝した分枝構造を有し得る。このような分枝した分枝構造は、前記正極端子１１１または負極端子１１２と前記接続部２２５の抵抗溶接に役立つ。また、前記分枝構造の分かれた二つの部分の各々には、溶接棒（図示せず）が接触するように構成された溶接ポイントが備えられている。
また、前記ヒューズ部２２７は、前記接続開口Ｈ１の内周縁Ｈ１ａから水平方向へ突出して延び、延長された方向の端部が前記接続部２２５の一端部と接続した構造を有し得る。
図５は、本発明の他の一実施例によるバッテリーモジュールの一部構成であるバスバープレートの接続端子を概略的に示す部分平面図である。
図５を参照すると、本発明の他の一実施例によるバスバープレート２２０Ａは、接続端子２２４Ａのヒューズ部２２７Ａが水平方向へ３回折り曲げられた折曲構造Ｂ２を有し得る。例えば、図５に示したように、前記ヒューズ部２２７Ａは、前記接続開口Ｈ１の周縁部Ｈ１ａから左側方向（ｘ座標の負の方向）へ突出して延び、突出して延びた端部はさらに前方（ｙ座標の負の方向）へ折り曲げられ、折り曲げられた端部はさらに右側へ折り曲げられ、折り曲げられた端部はさらに後方（ｙ座標の正の方向）へ折り曲げられた折曲構造Ｂ２を有し得る。即ち、前記ヒューズ部２２７Ａは、２７０°回転して折り曲げられた形態を有し得る。
したがって、本発明の他の一実施例によるバスバープレート２２０Ａの接続端子２２４Ａは、三回折り曲げられた折曲構造Ｂ２を有していることで、図４のバスバープレート２２０の接続端子２２４が一回折曲構造（図４の折曲構造Ｂ１）を有することと比較すると、前記ヒューズ部２２７Ａの長さをより長く設計しやすい。即ち、前記ヒューズ部２２７Ａの長さが長くなるほどヒューズ部２２７Ａの電気抵抗が高くなるので、前記ヒューズ部２２７Ａの幅を広く設定するとしても、長い長さによって高い抵抗で溶断しやすい。
図６は、本発明のさらに他の一実施例によるバッテリーモジュールの一部構成であるバスバープレートの接続端子を概略的に示す部分平面図である。
図６を参照すると、本発明のさらに他の一実施例によるバスバープレート２２０Ｂは、接続端子２２４Ｂのヒューズ部２２７Ｂが水平方向へ４回折り曲げられた折曲構造Ｂ３を有し得る。例えば、図６に示したように、前記ヒューズ部２２７Ｂは、前記接続開口Ｈ１の周縁部Ｈ１ａから左側方向（ｘ座標の負の方向）へ突出して延び、延びた端部はさらに前方（ｙ座標の負の方向）へ折り曲げられ、折り曲げられた端部はさらに右側（ｘ軸方向）へ折り曲げられ、折り曲げられた端部はさらに前方（ｙ軸方向）へ折り曲げられ、折り曲げられた端部はさらに左側（ｘ座標の負の方向）へ折り曲げられた折曲構造Ｂ３を有し得る。即ち、前記ヒューズ部２２７Ｂは３６０°回転して折り曲げられた形態を有し得る。
したがって、本発明のさらに他の一実施例によるバスバープレート２２０Ｂの接続端子２２４Ｂは、４回折り曲げられた折曲構造Ｂ３を有していることで、図５のバスバープレート２２０Ｂの接続端子２２４のヒューズ部２２７Ａが三回の折曲構造を有することに比べて、前記ヒューズ部２２７Ｂの長さをより長く設計することが容易である。即ち、前記ヒューズ部２２７Ｂの長さが長くなるほどヒューズ部２２７Ｂの電気抵抗が高くなるので、前記ヒューズ部２２７Ｂの幅を広く設定しても、長い長さによって高い抵抗で溶断しやすい。
図７は、本発明のさらに他の一実施例によるバッテリーモジュールの一部構成であるバスバープレートの接続端子を概略的に示した部分平面図である。
図７を参照すると、本発明のさらに他の一実施例によるバスバープレート２２０Ｃは、接続端子２２４Ｃのヒューズ部２２７Ｃが水平方向へ三回以上折り曲げられた折曲構造Ｂ４を有し得る。この際、前記三回以上折り曲げられた折曲構造Ｂ４は互いに反対方向へ２回以上折り曲げられた形状を有し得る。
例えば、図７に示したように、さらに他の一実施例によるバスバープレート２２０Ｃは、前記ヒューズ部２２７Ｃが前記接続開口Ｈ１の周縁部Ｈ１ａから後方（ｙ座標の正の方向）へ突出して延び、前記延びた端部は、さらに前方（ｙ座標の負の方向）へ折り曲げられ、前記折り曲げられた端部はさらに右側（ｘ軸方向）へ折り曲げられた折曲構造Ｂ４を有し得る。即ち、前記ヒューズ部２２７Ｃは、前方及び後方へ少なくとも一回以上交互に折り曲げられた構造Ｂ４を有し得る。
したがって、本発明のこのような構成によると、前記接続端子２２４Ｃのヒューズ部２２７Ｃの折曲構造Ｂ４が互いに反対方向へ二回以上折り曲げられた形状を有することで、ヒューズ部２２７Ｃは一方へ折り曲げられた折曲部分と他方へ折り曲げられた折曲部分とが互いに隣接する形態を有し得る。このような構造は、前記ヒューズ部２２７Ｃに高電流が流れる場合、隣接する折曲部分同士の熱交換が行われ、ヒューズ部２２７Ｃが速く高温に上昇可能にする。したがって、本発明のヒューズ部２２７Ｃは、断線がより速やかに行われる。
図８は、本発明のさらに他の一実施例によるバッテリーモジュールの一部構成であるバスバープレートの一部を概略的に示した部分平面図である。
図８を参照すると、前記バスバープレート２２０は、第１固定部材２３０をさらに備え得る。
具体的には、前記第１固定部材２３０は、前記接続部２２５を固定するように構成され得る。前記第１固定部材２３０は、電気絶縁性の素材を含み得る。例えば、前記第１固定部材２３０は、耐熱性に優れたプラスチック（ポリイミド）や、非伝導性であるステンレススチール、固化したシリコーンまたはゴムであり得る。前記第１固定部材２３０は、一側が前記接続開口Ｈ１の内周縁Ｈ１ａと連結され、他側が前記接続部２２５の一部と連結された構造を有し得る。
したがって、本発明のこのような構成によると、前記バスバープレート２２０は、一側が前記接続開口Ｈ１の内周縁Ｈ１ａと連結され、他側が前記接続部２２５の一部と連結され、前記接続部２２５を固定するように構成された電気絶縁性の第１固定部材２３０をさらに備えることで、前記バッテリーモジュール２００が外力によって持続的に振動する場合、前記第１固定部材２３０によって前記接続部２２５の揺れを減らすことができる。これによって、前記ヒューズ部２２７が持続的な振動によって切断または損傷する危険性を効果的に減少させることができる。
さらに、前記ヒューズ部２２７が高電流によって断線される場合にも、前記第１固定部材２３０が前記接続端子２２４の接続部２２５を固定しており、前記接続部２２５が外力によって移動しながら他の円筒型電池セル１００と短絡する問題を防止することができる。
図９は、本発明のさらに他の一実施例によるバッテリーモジュールの一部構成であるバスバープレートの一部分を概略的に示した部分平面図である。
図９を参照すると、前記バスバープレート２２０は、前記ヒューズ部２２７を固定するように構成された第２固定部材２４０をさらに備え得る。前記第２固定部材２４０は、一側が前記接続開口Ｈ１の周縁部Ｈ１ａと連結され、他側が前記ヒューズ部２２７の一部と連結され得る。前記第２固定部材２４０は、電気絶縁性の素材を含み得る。例えば、前記電気絶縁性の素材は、耐熱性に優れたプラスチック（ポリイミド）や、非伝導性であるステンレススチール、固化したシリコーンまたはゴムであり得る。
前記第２固定部材２４０は、一側が前記接続開口Ｈ１の内周縁Ｈ１ａと連結され、他側が前記ヒューズ部２２７と連結された構造を有し得る。より具体的には、前記第２固定部材２４０の一側は、前記周縁部Ｈ１ａを囲む形態で取り付けられた形態であり得る。前記第２固定部材２４０の他側はチューブ状であり、前記ヒューズ部２２７の一部の周りを囲むように構成され得る。前記第２固定部材２４０は、このようなヒューズ部２２７を囲んでいるチューブ状の一側から前記接続開口Ｈ１の内周縁Ｈ１ａと連結されるように延びた形態を有し得る。
前記第２固定部材２４０の延びた端部には、前記接続開口Ｈ１の内周縁Ｈ１ａの一部を囲むように構成され得る。即ち、前記延びた端部は、前記接続開口Ｈ１の内周縁Ｈ１ａの一部の上面及び下面と密着するように構成され得る。即ち、前記延びた端部は、前記周縁部Ｈ１ａを挟む構造を有し得る。この際、前記延びた端部は硬く固化した状態であり得る。
したがって、本発明のこのような構成によると、前記バスバープレート２２０は、一側が前記接続開口Ｈ１の周縁部Ｈ１ａと連結され、他側が前記ヒューズ部２２７の一部と連結され、前記ヒューズ部２２７を固定するように構成された電気絶縁性の第２固定部材２４０をさらに備えることで、前記バッテリーモジュール２００が外力によって持続的に振動する場合、前記第２固定部材２４０によって前記ヒューズ部２２７の揺れを減らすことができる。これによって、前記ヒューズ部２２７が持続的な振動によって切断または損傷する危険性を効果的に減少させることができる。
また、図９を参照すると、前記第２固定部材２４０は、前記接続開口Ｈ１の周縁部Ｈ１ａから前記ヒューズ部２２７の一部分まで延びた部分のうちの少なくとも一部が弾性を有するように構成され得る。前記第２固定部材２４０は、前記ヒューズ部２２７が断線される場合、弾性による復元力で前記ヒューズ部２２７を引っ張るように構成され得る。例えば、前記第２固定部材２４０は、少なくとも一部がバネ構造Ｓ１（螺旋状構造）を有し得る。また、前記第２固定部材２４０は、一側が前記接続開口Ｈ１の周縁部Ｈ１ａと連結され、他側が前記ヒューズ部２２７の一部と連結され得る。
したがって、本発明のこのような構成によると、前記第２固定部材２４０は、前記接続開口Ｈ１の周縁部Ｈ１ａから前記ヒューズ部２２７の一部分まで延びた部分のうちの少なくとも一部が弾性を有する形態で構成され、前記ヒューズ部２２７が断線される場合、弾性による復元力で前記ヒューズ部２２７を引っ張るように構成されることで、前記ヒューズ部２２７が高電流によって断線される場合、前記第２固定部材２４０の弾性によって前記接続部２２５からより高い信頼度で分離可能である。
図１０は、本発明のさらに他の一実施例によるバッテリーモジュールの一部構成である断熱部材及び接続端子を概略的に示した部分平面図である。
図１０を参照すると、前記バスバープレート２２０は、前記ヒューズ部２２７の外面を囲むように構成された断熱部材２５０をさらに備え得る。前記断熱部材２５０は、熱伝導率が比較的低い断熱素材を含み得る。前記断熱素材は、ガラス繊維または発泡プラスチックであり得る。例えば、前記断熱部材２５０は、前記ヒューズ部２２７の上面、水平方向の側面及び下面を全て囲むチューブ状であり得る。
したがって、本発明のこのような構成によると、前記バスバープレート２２０は、前記ヒューズ部２２７の外面を囲むように構成された断熱部材２５０をさらに備えることで、前記ヒューズ部２２７が高電流によって溶融する場合、外部への熱の放熱を遮断することができるので、前記ヒューズ部２２７がより速く高温に上昇して断線が行われる。
さらに、前記断熱部材２５０が前記ヒューズ部２２７の外面を囲むことで、前記ヒューズ部２２７の溶融部分が他の内部部品（例えば、円筒型電池セル）へ移動するか、または電気的短絡が発生するか、または他の内部部品を損傷させる問題を防止することができる。
図１０をさらに参照すると、前記断熱部材２５０は、少なくとも二つ以上に分離された形態を有し得る。例えば、図１０に示したように、前記断熱部材２５０は、二つで分離された形態で前記ヒューズ部２２７に位置し得る。
したがって、本発明のこのような構成によると、前記断熱部材２５０は、少なくとも二つ以上に分離された形態を有することで、前記ヒューズ部２２７が高電流によって断線される場合、前記ヒューズ部２２７の溶融部分が前記断熱部材２５０の少なくとも二つ以上に分離された形態の間へ抜け出るように誘導することができる。さらに、前記少なくとも二つ以上に分離した断熱部材２５０は、前記ヒューズ部２２７が二つに分離されることを妨害せず、前記ヒューズ部２２７は効果的に断線できる。
図１１は、本発明のさらに他の一実施例によるバッテリーモジュールの一部構成である補強部材を概略的に示した底面斜視図である。
図１０と共に図１１を参照すると、図１１の断熱部材２５０には、前記ヒューズ部２２７の溶融した一部が外部へ排出されるように構成された排出孔Ｈ２がさらに備えられ得る。例えば、図１１に示したように、前記断熱部材２５０には、前記ヒューズ部２２７の溶融した一部が外部へ排出されるように下部に４個の排出孔Ｈ２が備えられ得る。
したがって、本発明のこのような構成によると、前記断熱部材２５０は、前記ヒューズ部２２７の溶融した一部が外部へ排出されるように構成された排出孔Ｈ２を備えることで、前記ヒューズ部２２７が高電流によって断線される場合、前記ヒューズ部２２７の溶融した部分が前記断熱部材２５０の排出孔Ｈ２から排出されるように誘導できる。したがって、前記ヒューズ部２２７の溶融した部分が効果的に除去されることで、前記ヒューズ部２２７の断線が効果的に行われる。
図１２は、本発明のさらに他の一実施例によるバッテリーモジュールの一部構成であるバスバープレートを概略的に示した部分平面図である。
図１２を参照すると、図１２のバスバープレート２２０には、前記ヒューズ部２２７の外面を囲むように構成された補強部材２６０が備えられ得る。前記補強部材２６０は、所定の温度以上で溶融するように構成され得る。例えば、前記所定の温度は、３００℃以上であり得る。前記補強部材２６０は、電気絶縁性の素材であり得る。例えば、前記電気絶縁性の素材は、テフロン（登録商標）であり得る。前記補強部材２６０は、前記ヒューズ部２２７の外面に溶融した状態（樹脂状態）で塗布された後、硬化した状態であり得る。硬化方法は、低温硬化、紫外線硬化などを利用し得る。
したがって、本発明のこのような構成によると、前記バスバープレート２２０は、前記ヒューズ部２２７の外面を囲み、所定の温度以上で溶融するように構成された電気絶縁性の補強部材２６０をさらに備えることで、前記補強部材２６０によって前記ヒューズ部２２７の機械的剛性が補強できる。これによって、本発明のバッテリーモジュール２００が外力によって持続的に振動する場合、前記ヒューズ部２２７が持続的な振動によって切断または損傷する危険性を効果的に減少させることができる。
図１３は、本発明のさらに他の一実施例によるバッテリーモジュールの一部構成であるバスバープレートの一部を概略的に示した部分側面図である。図１３には、図面説明の便宜上、前記接続端子２２４のヒューズ部２２７ｂの一部分のみを示した。
また、前記ヒューズ部２２７ｂは、前記補強部材２６０が適用された少なくとも一部分がアーチ状に反った形態であり得る。ここで、アーチ状とは、前記ヒューズ部２２７ｂの一部分のうち、中央部２２７ｂ１が相対的に上方に高く位置し、残りの両端部２２７ｂ２が相対的に下方に低く位置した形態を意味する。即ち、前記アーチ状であることから、前記ヒューズ部２２７ｂの一部（特に中央部）が断線される場合、弾性力によって、断線されて分離された二つの部位が互いに遠くなるように開けられる。
したがって、本発明のこのような構成によると、前記ヒューズ部２２７ｂは、前記補強部材２６０が適用された少なくとも一部分がアーチ状であることから、アーチ状部位の弾性力によって前記ヒューズ部２２７ｂの断線部位が効果的に分離でき、断線の信頼性を効果的に高めることができる。
図１４は、本発明のさらに他の一実施例によるバッテリーモジュールの一部構成であるバスバープレートを概略的に示した平面図である。
図２と共に図１４を参照すると、前記複数の列及び行に配置された前記複数の円筒型電池セル１００のうち、相対的に水平方向の内側に位置した円筒型電池セル１００の正極端子１１１または負極端子１１２と接触した接続端子２２４のヒューズ部２２７は、水平方向の外側に位置した円筒型電池セル１００の正極端子１１１または負極端子１１２と接触した接続端子２２４のヒューズ部２２７よりも幅が大きくなり得る。
即ち、相対的に水平方向の内側に位置した接続端子２２４のヒューズ部２２７は、水平方向の外側に位置した接続端子２２４のヒューズ部２２７よりも垂直断面積が大きくてもよい。
また、前記接続端子２２４のヒューズ部２２７は、前記モジュールハウジング２１０に水平方向へ複数の列及び行に配置されて挿入収容するように構成された複数の円筒型電池セル１００の熱均衡を考慮して、ヒューズ部２２７の断面積を設定し得る。
言い換えれば、バッテリーモジュール２００の充放電時には、前記複数の円筒型電池セル１００のうち、水平方向の内側に位置した円筒型電池セル１００は、外側に位置した円筒型電池セル１００よりも温度が高くなり得る。したがって、水平方向の内側に位置した円筒型電池セル１００の正極端子１１１または負極端子１１２と接続する接続端子２２４のヒューズ部２２７は、相対的に電気抵抗を小さく構成し得る。
例えば、図１４に示したように、一つのバスバープレート２２０には、６個の接続端子２２４が備えられ得る。前記６個の接続端子２２４のうち、負極端子１１２と接続した三つの負極接続端子２２４ｂには各々、ヒューズ部２２７が備えられ得る。この際、三つの負極接続端子２２４ｂのうち、水平方向の内側に位置した負極接続端子２２４ｂのヒューズ部２２７Ｄの幅は、前後方向の外側に位置した負極接続端子２２４ｂのヒューズ部２２７よりも幅が大きくなり得る。
即ち、相対的に水平方向の内側に位置した接続端子２２４のヒューズ部２２７Ｄは、水平方向の外側に位置した接続端子２２４のヒューズ部２２７よりも幅が大きくなり得る。
したがって、本発明のこのような構成によると、前記複数の列及び行に配置された前記複数の円筒型電池セル１００のうち、相対的に水平方向の内側に位置した円筒型電池セル１００の正極端子１１１または負極端子１１２と接触した接続端子２２４のヒューズ部２２７Ｄは、水平方向の外側に位置した円筒型電池セル１００の正極端子１１１または負極端子１１２と接触した接続端子２２４のヒューズ部２２７よりも幅が大きく構成されることで、バッテリーモジュール２００の中心部の高熱によってヒューズ部２２７が溶断するように設定された電流値以下で断線されることを防止することができる。これによって、バッテリーモジュール２００の使用中、円筒型電池セル１００が異常作動を起こさない場合なのに断線される誤作動を防止することができる。
図１５は、本発明のさらに他の一実施例によるバッテリーモジュールの一部構成であるバスバープレートの接続端子を概略的に示した部分平面図である。
図１５を参照すると、図１５のバスバープレート２２０Ｅにおいて、接続端子２２４Ｅは、図４の接続端子２２４とは異なり、前記ヒューズ部２２７Ｅを少なくとも二つ以上備え得る。この際、前記二つ以上のヒューズ部２２７Ｅは、互いに所定の間隔で離隔して位置し得る。この際、前記二つ以上のヒューズ部２２７Ｅは、水平方向の幅が相異なる大きさを有し得る。
例えば、前記二つ以上のヒューズ部２２７Ｅのうち、相対的に幅が大きいものを第１ヒューズ部２２７Ｅ１とすれば、前記第１ヒューズ部２２７Ｅ１は本発明のバッテリーモジュールの保護のために求められる所定の電流で溶融して断線されるように構成し得る。残りの相対的に小さい幅のヒューズ部２２７Ｅを第２ヒューズ部２２７Ｅ２とすれば、前記第２ヒューズ部２２７Ｅ２は、前記第１ヒューズ部２２７Ｅ１よりも溶融される電流の大きさが相対的に小さい。また、前記第１ヒューズ部２２７Ｅ１は、前記第２ヒューズ部２２７Ｅ２よりも電気抵抗が小さい。
即ち、例えば、バッテリーモジュールが正常作動中には、電気抵抗が相対的に小さい前記第１ヒューズ部２２７Ｅ１を介して所定の電流以上に電流が流れ得る。その後、前記接続端子２２４に前記円筒型電池セル１００に異常挙動が発生して所定の電流以上の高電流が前記第１ヒューズ部２２７Ｅ１に流れる場合、前記第１ヒューズ部２２７Ｅ１が溶融して切れ、残りの第２ヒューズ部２２７Ｅ２も高電流によって切れるようになる。これによって、本発明のヒューズ部は、より高い信頼性で電流を遮断することができる。
さらに、本発明のこのような構成によると、前記接続端子２２４は幅の大きさが相異なり、相互に所定の間隔で離隔した少なくとも二つ以上のヒューズ部２２７Ｅを備えることで、一つのヒューズ部２２７のみを備える図４のヒューズ部２２７に比べ、接続端子２２４の耐久性を高めることができる。
一方、本発明の一実施例によるバッテリーパック（図示せず）は、前記バッテリーモジュール２００を少なくとも一つ以上含み得る。そして、前記バッテリーパックは、前記バッテリーモジュール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、ヒューズなどがさらに含まれ得る。
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モジュール２００を少なくとも一つ以上含む。前記電子デバイスは、バッテリーモジュール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モジュール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、車体内に前述した本発明の一実施例によるバッテリーモジュール２００を少なくとも一つ以上含むバッテリーパックを搭載し得る。
一方、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、本発明が属する技術分野における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、バッテリーモジュールに関する。また、本発明は、バッテリーモジュールを含む電子デバイス産業に利用可能である。
１００ 円筒型電池セル
１１１ 正極端子
１１２ 負極端子
２００ バッテリーモジュール
２１０ モジュールハウジング
２２０ バスバープレート
２２１ 本体部
２２４ 接続端子
２２４ａ 正極接続端子
２２４ｂ 負極接続端子
２２５ 接続部
２２７ ヒューズ部
２３０ 第１固定部材
２４０ 第２固定部材
２５０ 断熱部材
２６０ 補強部材
Ｂ１ 折曲構造
Ｃ２ ガスベント部
Ｈ２ 排出孔
Ｐ１ 接続開口

Claims (16)

  1. 水平方向へ配置された複数の円筒型電池セルであって、前記複数の円筒型電池セルのうちのいくつかの円筒型電池セルは上部及び下部に正極端子及び負極端子が各々形成され、残りの円筒型電池セルは上部及び下部に負極端子及び正極端子が各々形成され、内部圧力が所定の圧力以上に高くなると、前記正極端子または前記負極端子を開放して内部ガスが排出されるように構成されたガスベント部が備えられた、複数の円筒型電池セルと、
    前記複数の円筒型電池セルの上部または下部に位置し、前記複数の円筒型電池セルを覆うように水平方向へ延びたプレート状であり、前記正極端子または前記負極端子と対向する部分に上下方向へ穿孔された少なくとも一つ以上の接続開口が備えられた本体部と、前記接続開口の周縁部から突出して延びており、突出して延びた一部が前記正極端子と接触して前記複数の円筒型電池セル同士を電気的に接続するように構成された正極接続端子と、前記接続開口の周縁部から突出して延びており、突出して延びた一部が前記負極端子と接触して前記複数の円筒型電池セル同士を電気的に接続するように構成された負極接続端子と、を備えるバスバープレートと、
    を含み、
    前記正極接続端子または前記負極接続端子のうち、前記ガスベント部によって開放されていない正極端子または負極端子と接触する接続端子は、前記円筒型電池セルから所定の電流以上に電流が流れる場合に断線されるように構成され、水平方向に少なくとも一回以上折り曲げられた折曲構造を有するヒューズ部を備えることを特徴とする、バッテリーモジュール。
  2. 前記接続端子は、
    前記円筒型電池セルの正極端子または負極端子と直接接触するように備えられた接続部をさらに備え、
    前記ヒューズ部は、前記接続開口の内周縁から水平方向へ突出して延びており、延びている方向の端部が前記接続部の一端部と連結されていることを特徴とする、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
  3. 前記バスバープレートは、
    一側が前記接続開口の内周縁と連結され、他側が前記接続部の一部と連結されて前記接続部を固定するように構成された、電気絶縁性の第１固定部材をさらに備えることを特徴とする、請求項２に記載のバッテリーモジュール。
  4. 前記バスバープレートは、
    一側が前記接続開口の周縁部と連結され、他側が前記ヒューズ部の一部と連結されて前記ヒューズ部を固定するように構成された、電気絶縁性の第２固定部材をさらに備えることを特徴とする、請求項２に記載のバッテリーモジュール。
  5. 前記第２固定部材は、前記接続開口の周縁部から前記ヒューズ部の一部まで延びた部分において、少なくとも一部が弾性を有するように構成されることで、前記ヒューズ部が断線される場合、弾性による復元力で前記ヒューズ部を引っ張るように構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モジュール。
  6. 前記バスバープレートは、
    前記ヒューズ部の外面を囲むように構成された断熱部材をさらに備えることを特徴とする、請求項２に記載のバッテリーモジュール。
  7. 前記断熱部材は、少なくとも二つ以上に分離された形態を有することを特徴とする、請求項６に記載のバッテリーモジュール。
  8. 前記断熱部材は、前記ヒューズ部の溶融された一部が外部へ排出されるように構成された排出孔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モジュール。
  9. 前記バスバープレートは、
    前記ヒューズ部の外面を囲み、所定の温度以上で溶融するように構成された電気絶縁性の補強部材をさらに備えることを特徴とする、請求項２に記載のバッテリーモジュール。
  10. 前記ヒューズ部は、前記補強部材が適用された少なくとも一部分がアーチ状に反った形態を有することを特徴とする、請求項９に記載のバッテリーモジュール。
  11. 前記バッテリーモジュールは、前記複数の円筒型電池セルが水平方向へ複数の列及び行に配置されて挿入収容するように構成された複数の中空を有する収容部が備えられたモジュールハウジングをさらに含み、
    前記複数の列及び行に配置された前記複数の円筒型電池セルのうち、相対的に水平方向の内側に位置した円筒型電池セルの正極端子または負極端子と接触した接続端子のヒューズ部は、水平方向の外側に位置した円筒型電池セルの正極端子または負極端子と接触した接続端子のヒューズ部よりも幅が大きいことを特徴とする、請求項９に記載のバッテリーモジュール。
  12. 前記折曲構造は、相互に反対方向へ二回以上折り曲げられた形状を有することを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載のバッテリーモジュール。
  13. 前記本体部は、少なくとも前記接続開口が形成されていない領域に前記複数の円筒型電池セルと電気的に接続した外部端子をさらに備えることを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項に記載のバッテリーモジュール。
  14. 前記接続端子は、前記ヒューズ部を少なくとも二つ以上備え、前記二つ以上のヒューズ部は、互いに所定の間隔で離隔し、
    前記二つ以上のヒューズ部は、水平方向の幅が相異なる大きさを有することを特徴とする、請求項１から１３のいずれか一項に記載のバッテリーモジュール。
  15. 請求項１から１４のいずれか一項に記載のバッテリーモジュールを少なくとも一つ以上含む、バッテリーパック。
  16. 請求項１５に記載のバッテリーパックを含む、電子デバイス。
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