JP2023513067A - 電池モジュールおよびそれを含む電池パック - Google Patents

電池モジュールおよびそれを含む電池パック Download PDF

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Abstract

本発明の一実施形態による電池モジュールは、複数の電池セルが積層されている電池セル積層体；前記電池セル積層体を収容するモジュールフレーム；前記電池セル積層体の両端にそれぞれ形成されるバスバーフレーム；両端にそれぞれ配置された前記バスバーフレームを連結し、ＦＦＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｆｌａｔ Ｃａｂｌｅ）で形成された連結部；および前記バスバーフレーム上に形成されて前記連結部と結合されるコネクタを含み、前記コネクタと前記モジュールフレームの上側部との間にはフィルム部が形成される。

Description

［関連出願との相互引用］
本出願は２０２０年８月１４日付韓国特許出願第１０－２０２０－０１０２３８２号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示されたすべての内容は本明細書の一部として含まれる。
本発明は電池モジュールおよびそれを含む電池パックに関し、より詳細には水分浸透防止構造が含まれた電池モジュールおよびそれを含む電池パックに関する。
二次電池はモバイル機器および電気自動車などの多様な製品群でエネルギ源として多くの関心を集めている。このような二次電池は化石燃料を使用する既存製品の使用に代える有力なエネルギ資源であって、エネルギ使用による副産物が発生しないため環境に優しいエネルギ源として脚光を浴びている。
最近二次電池のエネルギ貯蔵源としての活用をはじめとして大容量二次電池構造に対する必要性が高まるにつれ、多数の二次電池が直列／並列に連結された電池モジュールを集合させたマルチモジュール構造の電池パックに対する需要が増加している。
なお、複数の電池セルを直列／並列に連結して電池パックを構成する場合、少なくとも一つの電池セルからなる電池モジュールを構成し、このような少なくとも一つの電池モジュールを用いてその他構成要素を追加して電池パックを構成することが一般的な方法である。
このような電池モジュールは、複数の電池セルが積層されている電池セル積層体、前記電池セル積層体を収容するモジュールフレーム、電池セル積層体の前後面をカバーしてバスバーが取り付けられているバスバーフレームを含む。
図１は従来の電池モジュールの水分流入経路を示す図である。
図１を参照すると、従来の電池モジュールは、複数の電池セルが積層形成された電池セル積層体１０、電池セル積層体１０をカバーするモジュールフレーム、電池セル積層体１０の前後面をカバーするバスバーフレーム３０、バスバーフレーム３０の外側面をカバーする絶縁カバー７０、絶縁カバーの外側面をカバーするエンドプレート８０を含む。
この時、バスバーフレーム３０の外側部にはＦＦＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｆｌａｔ Ｃａｂｌｅ，４０）と結合されたコネクタ５０が形成される。より詳細には、電池セル積層体１０の前後面にバスバーフレーム３０がそれぞれ形成され、それぞれのバスバーフレーム３０の外側面にコネクタ５０が形成され、ＦＦＣ４０は電池セル積層体１０の上側空間に形成されて二つのバスバーフレーム３０上にそれぞれ形成されたコネクタ５０を互いに連結させ得る。
ＦＦＣの組み立て工程の際、電池モジュール組み立てラインの自動化のためにロボットアーム設備を用い、ここでロボットアームはＦＦＣを掴んで電池セル積層体の上面部に向かって垂直方向に組み立てさせる。垂直方向に下側に移動したＦＦＣは電池セル積層体の両端に位置したコネクタと結合されるが、垂直下側方向に移動するＦＦＣと結合されるコネクタの上側部は開放された形態で形成される。
この際、電池モジュール内部が高温高湿の環境からなる場合、モジュールフレームの上側部２１の下側面に凝結された水分が形成され、上側部２１の下側面を伝って移動していた水分がＦＦＣを介してコネクタ５０の内部に流入したり、コネクタ５０の内部に直接流入する場合が発生し得る。
コネクタの内部に分が流入する場合、コネクタ５０とＦＦＣ４０との間の連結部分にショート（ｓｈｏｒｔ）が発生し得、ショート（ｓｈｏｒｔ）が発生する場合はコネクタおよびＦＦＣのセンシング機能が毀損し得、電池モジュール内部で発火現象が起き得る。
本発明が解決しようとする課題は、電池モジュール内部の水分をモジュール外部に安全に排出する構造を含む電池モジュールを提供することにある。
本発明の課題は以上で言及した課題に制限されず、言及されていないまた他の課題は以下の記載から当業者に明確に理解されることができる。
前記課題を実現するための本発明の一実施形態による電池モジュールは、複数の電池セルが積層されている電池セル積層体；前記電池セル積層体を収容するモジュールフレーム；前記電池セル積層体の両端にそれぞれ形成されるバスバーフレーム；両端にそれぞれ配置された前記バスバーフレームを連結し、ＦＦＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｆｌａｔ Ｃａｂｌｅ）で形成された連結部；および前記バスバーフレーム上に形成されて前記連結部と結合されるコネクタを含み、前記コネクタと前記モジュールフレームの上側部との間には、フィルム部が形成される。
前記バスバーフレームの外側をカバーする絶縁カバー；および前記絶縁カバーの外側をカバーするエンドプレートをさらに含み、前記フィルム部は、流入した水分を、前記エンドプレートと前記絶縁カバーとの間に形成された通路に案内し得る。
前記絶縁カバーは、前記フィルム部の下側に延長形成される延長部を含み得る。
前記延長部は、前記エンドプレートが位置する方向に、下側に傾斜して形成され得る。
前記延長部の終端は、上側に曲がって形成され得る。
前記モジュールフレームの上側部と前記エンドプレートとの間の隙間は、前記延長部と連結され得る。
前記通路は、前記モジュールフレームの外部と連結され、前記通路に案内された水分は、前記通路を介して前記モジュールフレームの外部に排出され得る。
前記フィルム部は、前記モジュールフレーム上側部と対応する大きさで形成され得る。
前記フィルム部は、前記モジュールフレーム上側部の両側縁部分と接着部材でそれぞれ結合され、前記接着部材の間に形成された空間に、水分移動通路が形成され得る。
前記フィルム部は、ポリカーボネートシートで形成され得る。
本発明の他の一実施形態による電池パックは、前記電池モジュールを含み得る。
本発明の一実施形態による電池モジュールおよびそれを含む電池パックは、コネクタとモジュールフレームの上側部との間に水分遮断フィルムが形成され、上側部の下側面に形成される水分を水分遮断フィルムを介して外部に排出することができる。
本発明の効果は、以上で言及した効果に制限されず、言及されていないまた他の効果は特許請求の範囲の記載から当業者に明確に理解されることができる。
従来の電池モジュールの水分流入経路を示す図である。 本発明の一実施形態による電池モジュールの分解斜視図である。 図２の電池モジュールが組み立てられた様子を示す図である。 図３のＡ－Ａ’部分を示す断面図である。 水分遮断フィルムを介して水分が移動する方向を示す部分図である。
以下で説明される実施形態は発明の理解を深めるために例示的に示したものであり、本発明はここで説明される実施形態とは異に多様に変形して実施できることが理解されなければならない。ただし、本発明を説明するにあたり関連する公知機能あるいは構成要素に係る具体的な説明が本発明の要旨を不要に曖昧にすると判断される場合はその詳細な説明および具体的な図示を省略する。また、添付する図面は発明の理解を深めるために実際の縮尺のとおり図示されたものでなく一部構成要素の寸法を誇張して示す場合もある。
本出願で使用される第１、第２の用語は多様な構成要素を説明するために使用できるが、構成要素は用語によって限定されるべきではない。用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的にのみ使用される。
また、本出願で使用される用語は単に特定の実施形態を説明するために使用されたものであり、権利範囲を限定しようとする意図ではない。単数の表現は文脈上明白に異なる意味を示さない限り、複数の表現を含む。本出願で「含む」、「からなる」または「構成される」などの用語は明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらの組み合わせたものが存在することを指定するためであり、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらの組み合わせたものの存在または付加の可能性をあらかじめ排除しないものとして理解されなければならない。
以下、図２および図３を参照して本発明の一実施形態による電池モジュールについて説明する。
図２は本発明の一実施形態による電池モジュールの分解斜視図である。図３は図２の電池モジュールが組み立てられた様子を示す図である。
図２および図３を参照すると、本発明の一実施形態による電池モジュールは、複数の電池セルが積層形成された電池セル積層体１００、電池セル積層体１００を収容するモジュールフレーム２００、電池セル積層体１００の両端にそれぞれ形成されるバスバーフレーム３００を含む。また、両端にそれぞれ配置されたバスバーフレーム３００を連結し、ＦＦＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｆｌａｔ Ｃａｂｌｅ）で形成された連結部４００およびバスバーフレーム３００上に形成されて連結部４００と結合されるコネクタ５００を含む。コネクタ５００とモジュールフレーム２００の上側部２１０との間にはフィルム部６００が形成される。
電池セルは二次電池として、パウチ型二次電池で構成される。このような電池セルは複数で構成され、複数の電池セルは相互電気的に連結されるように相互積層されて電池セル積層体１００を形成する。このような複数の電池セルはそれぞれ電極組立体、電池ケースおよび電極組立体から突出した電極リードを含む。
モジュールフレーム２００は電池セル積層体１００を収容する。モジュールフレーム２００は図２に示すようにＵ字型フレーム２００および上側部２１０で形成される。Ｕ字型フレーム２００は底部および両側部を含む。モジュールフレーム２００は図２に図示したものとは異なり上下左右面で形成されて電池セル積層体１００の上下左右の四面をカバーする形態で形成されることもできる。モジュールフレーム２００によりモジュールフレーム２００の内部に収容された電池セル積層体１００を物理的に保護する。
バスバーフレーム３００は電池セル積層体１００の前後面をカバーするように形成され、電池セル積層体１００の前後面に位置して複数の電池セルから延長形成された電極リードと連結される。より詳細には、バスバーフレーム３００に取り付けられた複数のバスバーにバスバーフレーム３００を貫通して延長した電極リードが結合されることによって電池セルとバスバーが電気的に連結される。
エンドプレート８００は電池セル積層体１００を基準としてバスバーフレーム３００の外側にそれぞれ形成され、電池セル積層体１００およびバスバーフレーム３００をカバーするように形成される。
エンドプレート８００は外部の衝撃からバスバーフレーム３００、電池セル積層体１００およびこれと連結された複数の電装品を保護し、同時に電池セル積層体１００と外部電源との電気的連結を案内する。エンドプレート８００とバスバーフレーム３００との間には絶縁カバー７００が挿入される。絶縁カバー７００はバスバーフレーム３００と外部との電気的連結を遮断して電池モジュールの絶縁性能を確保する。
熱伝導性樹脂層９００はモジュールフレーム２００の底面に形成される。熱伝導性樹脂層９００の上側には電池セル積層体１００が位置し、電池セル積層体１００から発生する熱を電池モジュールの外部に伝達する。本実施形態によれば、熱伝導性樹脂層９００はサーマルレジン（Ｔｈｅｒｍａｌ Ｒｅｓｉｎ）で形成される。
本実施形態によれば、両端にそれぞれ配置されたバスバーフレーム３００を電気的に連結し、ＦＦＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｆｌａｔ Ｃａｂｌｅ）で形成された連結部４００を含む。連結部４００は上側部２１０と電池セル積層体１００との間に位置する。連結部４００は電池セル積層体１００を構成する複数の電池セルのうちの一つの電池セルの長手方向と平行なように形成される。
連結部４００は軟質のケーブルで形成されて曲がることができ、バスバーフレーム間の電気的連結のための回路はケーブル内部に挿入されているので、外部の衝撃に対処することが容易である。
コネクタ５００はバスバーフレーム３００上に形成されて連結部４００と結合される。コネクタ５００は電池セル積層体１００を構成する複数の電池セルの電圧、温度などの情報をセンシングする。連結部４００は電池セル積層体１００の後面部でセンシングされた情報を電池セル積層体１００の前面部に位置するコネクタ５００に伝達する。
本実施形態によれば、コネクタ５００とモジュールフレーム２００の上側部２１０との間にはフィルム部６００が形成される。フィルム部６００はモジュールフレーム２００の上側部２１０の下側面に形成される水分を絶縁カバー７００とエンドプレート８００との間に形成された通路に案内する。フィルム部６００はポリカーボネートシートを含み得る。
従来にはモジュールフレームの上側部の下側面に形成された水分が上側が開放形成されたコネクタに流入してコネクタ内部で水分によるショート現象が発生する恐れがあった。そこで本実施形態によれば、コネクタ５００とモジュールフレーム２００の上側部２１０との間にフィルム部６００を設け、上側部２１０下側面に形成された水分がフィルム部６００の上側面を伝って移動しながら、コネクタ５００が位置する部分に落ちないまますぐに絶縁カバー７００の上側面を介して絶縁カバー７００とエンドプレート８００との間の通路Ｐを通過して電池モジュールの外部に抜ける構造を有している。
このような水分排出構造によりＦＦＣ垂直組み立てが適用された電池モジュールが高温高湿の環境条件に置かれている場合、コネクタ５００への水分流入を防止して電池モジュールの状態をチェックするセンシング機能を保護できる。
以下、図２、図４および図５を参照して本発明の一実施形態によるフィルム部が形成された電池モジュールについて説明する。
図４は図３のＡ－Ａ’部分を示す断面図である。図５は水分遮断フィルムを介して水分が移動する方向を示す部分図である。
本実施形態によれば、絶縁カバー７００はフィルム部６００の下側に延長形成される延長部７１０を含む。したがって、フィルム部６００の上側面に沿って流れた水分がコネクタ５００が位置する部分に落ちずに絶縁カバー７００の上側面に落ちる。延長部７１０はエンドプレート８００が位置する方向に傾斜して形成される。延長部７１０の終端は上側に曲がって形成されており、延長部７１０の上側面は傾斜して形成されており、絶縁カバー７００の上側面に落ちた水分が延長部７１０の終端方向に逆流してコネクタ５００が位置するところに落ちる現象を防止できる。
絶縁カバー７００の上側面に落ちた水分は絶縁カバー７００の傾斜した上側面に沿ってエンドプレート８００が位置する方向に移動する。エンドプレート８００と絶縁カバー７００との間には通路Ｐが形成される。エンドプレート８００が位置する方向に案内された水分はエンドプレート８００と絶縁カバー７００との間に形成された通路Ｐを通過してモジュールフレーム２００の外部に排出される。
また本実施形態によれば、モジュールフレーム２００の上側部２１０とエンドプレート８００との間には隙間Ｃが形成される。隙間Ｃは絶縁カバー７００の上側面および延長部７１０の上側面と連結される。電池モジュールの外部で水分が流入する場合も生じ得、この時、電池モジュールの上側でエンドプレート８００とモジュールフレーム２００との間の隙間Ｃに水分が流入し得る。このときにも流入した水分は絶縁カバー７００の上側部に案内され、案内された水分はエンドプレート８００と絶縁カバー７００との間に形成された通路Ｐを通過してモジュールフレーム２００の外部に排出される。
フィルム部６００はモジュールフレーム上側部２１０と対応する大きさで形成される。この時、モジュールフレーム上側部２１０の両側縁部分２１０ａ，２１０ｂとフィルム部６００は接着部材６１０でそれぞれ結合される。また、図５を参照すると、接着部材６１０の間に形成された空間に水分移動通路が形成される。本実施形態によれば、接着部材６１０は両面テープで形成される。
薄い膜で形成されたフィルム部６００がモジュールフレーム上側部２１０の下側縁部分に両面テープで形成された接着部材６１０により付着することによって、フィルム部６００および接着部材６１０による電池モジュール内で占める空間を最小化できる。
前述した電池モジュールは電池パックに含まれ得る。電池パックは、本実施形態による電池モジュールを一つ以上集めて電池の温度や電圧などを管理する電池管理システム（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ；ＢＭＳ）と冷却装置などを追加してパッキングした構造であり得る。
前記電池パックは多様なデバイスに適用できる。このようなデバイスには、電気自転車、電気自動車、ハイブリッド自動車などの運送手段に適用できるが、本発明はこれに制限されず電池モジュールを使用できる多様なデバイスに適用することが可能であり、これもまた本発明の権利範囲に属する。
以上では本発明の好ましい実施形態について図示して説明したが、本発明は上述した特定の実施形態に限定されず、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく当該発明が属する技術分野における通常の知識を有する者によって多様な変形実施が可能であることは勿論であり、このような変形実施は本発明の技術的思想や展望から個別に理解されるべきではない。
１００ 電池セル積層体
２００ モジュールフレーム
２１０ 上側部
２１０ａ、２１０ｂ 両側縁
３００ バスバーフレーム
４００ 連結部
５００ コネクタ
６００ フィルム部
６１０ 接着部材
７００ 絶縁カバー
７１０ 延長部
８００ エンドプレート
９００ 熱伝導性樹脂層
Ｐ 通路
Ｃ 隙間

Claims (11)

  1. 複数の電池セルが積層されている電池セル積層体；
    前記電池セル積層体を収容するモジュールフレーム；
    前記電池セル積層体の両端にそれぞれ形成されるバスバーフレーム；
    両端にそれぞれ配置された前記バスバーフレームを連結し、ＦＦＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｆｌａｔ Ｃａｂｌｅ）で形成された連結部；および
    前記バスバーフレーム上に形成されて前記連結部と結合されるコネクタを含み、
    前記コネクタと前記モジュールフレームの上側部との間には、フィルム部が形成される、電池モジュール。
  2. 前記バスバーフレームの外側をカバーする絶縁カバー；および
    前記絶縁カバーの外側をカバーするエンドプレートをさらに含み、
    前記フィルム部は、流入した水分を、前記エンドプレートと前記絶縁カバーとの間に形成された通路に案内する、請求項１に記載の電池モジュール。
  3. 前記絶縁カバーは、前記フィルム部の下側に延長形成される延長部を含む、請求項２に記載の電池モジュール。
  4. 前記延長部は、前記エンドプレートが位置する方向に下側に傾斜して形成された、請求項３に記載の電池モジュール。
  5. 前記延長部の終端は、上側に曲がって形成された、請求項３または４に記載の電池モジュール。
  6. 前記モジュールフレームの上側部と前記エンドプレートとの間の隙間は、前記延長部と連結される、請求項３～５のいずれか一項に記載の電池モジュール。
  7. 前記通路は、前記モジュールフレームの外部と連結され、前記通路に案内された水分は、前記通路を介して前記モジュールフレームの外部に排出される、請求項２～６のいずれか一項に記載の電池モジュール。
  8. 前記フィルム部は、前記モジュールフレームの上側部と対応する大きさで形成される、請求項１～７のいずれか一項に記載の電池モジュール。
  9. 前記フィルム部は、前記モジュールフレームの上側部の両側縁部分と接着部材でそれぞれ結合され、
    前記接着部材の間に形成された空間に、水分移動通路が形成される、請求項８に記載の電池モジュール。
  10. 前記フィルム部は、ポリカーボネートシートで形成される、請求項１に記載の電池モジュール。
  11. 請求項１～１０のいずれか一項に記載の電池モジュールを含む、電池パック。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240070102A (ko) * 2022-11-14 2024-05-21 주식회사 엘지에너지솔루션 침냉식 배터리 모듈 및 이를 포함한 배터리 팩 및 차량

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013055660A (ja) * 2011-09-02 2013-03-21 Pantech Co Ltd 防水シートが設けられる移動通信端末及びその製造方法
JP2016143507A (ja) * 2015-01-30 2016-08-08 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電池パック
JP2018037186A (ja) * 2016-08-30 2018-03-08 株式会社豊田自動織機 電池パック
WO2020138821A1 (ko) * 2018-12-26 2020-07-02 주식회사 엘지화학 이물질 유입 방지 구조를 갖는 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013179797A1 (ja) * 2012-05-31 2013-12-05 本田技研工業株式会社 蓄電モジュールおよび蓄電モジュールの固定構造
KR102307299B1 (ko) * 2017-08-29 2021-09-30 주식회사 엘지화학 방수 기능의 배터리 팩 및 이의 제조 방법
US10601003B2 (en) * 2017-10-30 2020-03-24 Lg Chem, Ltd. Battery module and method of assembling the battery module
JP2019192536A (ja) * 2018-04-26 2019-10-31 株式会社デンソー 電池モジュール
CN109935921A (zh) * 2018-08-09 2019-06-25 南通市第一人民医院 一种无创呼吸机警示装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013055660A (ja) * 2011-09-02 2013-03-21 Pantech Co Ltd 防水シートが設けられる移動通信端末及びその製造方法
JP2016143507A (ja) * 2015-01-30 2016-08-08 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電池パック
JP2018037186A (ja) * 2016-08-30 2018-03-08 株式会社豊田自動織機 電池パック
WO2020138821A1 (ko) * 2018-12-26 2020-07-02 주식회사 엘지화학 이물질 유입 방지 구조를 갖는 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차

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