JP6284622B2 - 移動型加圧部材を含む電池モジュール - Google Patents
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Description
本発明は、移動型加圧部材を含む電池モジュールに関する。
モバイル機器に対する技術開発及び需要の増加に伴い、エネルギー源としての二次電池の需要が急増しており、そのような二次電池の中でも、高いエネルギー密度と放電電圧を有するリチウム二次電池に対する多くの研究が行われており、また、商用化されて広く使用されている。
一般に、二次電池は、正極、負極及び前記正極と負極との間に介在する分離膜で構成された電極組立体を積層または巻回した状態で、金属缶またはラミネートシートの電池ケースに内蔵した後、電解質を注入または含浸させて構成されている。
このような二次電池は、電池の使用中に電池セルを一定の圧力に維持させることができなければ、電池の内部で発生した多量のガスが電池の厚さを増加させ、電池ケースの密封部の間から電解液が漏出するという問題を招くことがある。
したがって、上記のような問題点を解決するための新たなリチウム二次電池の開発が必要な実情である。
本発明は、上記のような従来技術の問題点及び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、電池セルの圧力を一定に維持させ、電解液の漏出を防止することができる電池モジュールを提供するものである。
したがって、上記のような目的を達成するための本発明に係る電池モジュールは、
モジュールケースと、
前記モジュールケースに内蔵される電池セル積層体と、
前記電池セル積層体を圧縮する移動型加圧部材と、
を含んでいてもよい。
モジュールケースと、
前記モジュールケースに内蔵される電池セル積層体と、
前記電池セル積層体を圧縮する移動型加圧部材と、
を含んでいてもよい。
すなわち、本発明に係る電池モジュールは、電池セル積層体を圧縮する移動型加圧部材を含むことによって、電池セルの圧力を一定に維持させ、電解液の漏出を防止することができる。
前記移動型加圧部材は、前記モジュールケースと電池セル積層体との間に介在していてもよい。
前記移動型加圧部材は、分離型ベースプレート及び前記分離型ベースプレートの両端に結合される脚部材からなる支持部材と、前記支持部材を電池セル積層体の加圧方向の逆方向に移動させる滑り運動部材と、前記滑り運動部材の移動を段階的に阻止するストッパー（stopper）部材とを含んでいてもよい。前記分離型ベースプレートは、電池セル積層体が膨張して両端の脚部材の間の間隔が広くなる場合、電池セル積層体が積層方向に膨張した大きさだけ、電池セルの積層方向に大きさが大きくなる構造であってもよい。
一実施例において、前記滑り運動部材は、固定型の第１レールと、前記第１レール上で移動する移動型の第２レールとを含むスライディングレールであってもよく、前記ストッパー部材は、前記第１レールと前記第２レールのそれぞれの対面に形成される凹凸構造からなっていてもよい。
他の実施例において、前記滑り運動部材は、固定型の第１レールと、前記第１レール上で移動する移動型の第２レールとを含むスライディングレールであってもよく、前記ストッパー部材は、前記第１レールに形成される弾性突起と、前記第２レールに等間隔に形成され、前記弾性突起と結合する締結溝とからなっていてもよい。
更に他の実施例において、前記ストッパー部材は、凹凸構造を有し、モジュールケース内に装着され、前記滑り運動部材は、前記凹凸構造のストッパー部材上で移動し、前記脚部材の下端に結合する車輪部材であってもよい。
更に他の実施例において、前記滑り運動部材は、前記脚部材の下端に結合する車輪部材であってもよく、前記ストッパー部材は、前記分離型ベースプレートの両端に結合される脚部材を連結する圧縮弾性部材であってもよい。
具体的に、前記圧縮弾性部材は、圧縮スプリングであってもよい。
前記移動型加圧部材は、前記電池セル積層体を構成する個々の電池セルの膨張応力を解消して、個々の電池セルに加わる圧力を一定に維持するものであってもよい。
前記圧力は、３０ｋｇｆ以上〜８０ｋｇｆ以下の範囲内で維持されてもよい。前記圧力が３０ｋｇｆ未満である場合には、電池セルの膨張を十分に抑制することができず、前記圧力が８０ｋｇｆを超える場合には、過度な圧力により電池セルが損傷することがある。したがって、移動型加圧部材の適切な圧力は前記の範囲内であり得る。
電池セルは、電解質と電極積層体を内蔵し、電池ケースを密封したパウチ型電池セルであってもよい。
本発明はまた、前記電池モジュールを単位モジュールとして含んでいることを特徴とする電池パックを提供する。
本発明はまた、前記電池パックを動力源として含むことを特徴とするデバイスを提供し、前記デバイスは、具体的に、携帯電話、携帯用コンピュータ、スマートフォン、スマートパッド、ネットブック、ＬＥＶ（Light Electronic Vehicle)、電気自動車、ハイフ゛リット゛電気自動車、フ゜ラク゛インハイフ゛リット゛電気自動車、及び電力貯蔵装置からなる群から選択されてもよい。
このようなデバイスの構造及び作製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を省略する。
以下、図面を参照して本発明をより詳細に説明するが、本発明の範疇がそれに限定されるものではない。
図１には、本発明の一実施例に係る電池モジュールの模式図が示されている。
図１を参照すると、電池モジュール１０は、モジュールケース１００、電池セル積層体２００、及び移動型加圧部材３００からなっている。
移動型加圧部材３００は、支持部材３１０、滑り運動部材３２０、及びストッパー部材３３０からなっている。
支持部材３１０は、分離型ベースプレート３１１及び脚部材３１２からなっている。
滑り運動部材３２０は、脚部材３１２の下端に結合されており、車輪構造からなっているので、ストッパー部材３３０上で移動可能である。
ストッパー部材３３０は、凹凸構造からなっているので、滑り運動部材３２０の移動を段階的に阻止することができる。
ガス発生による電池セル積層体２００の膨張時に、脚部材３１２は、電池セル積層体２００から圧力を受け、脚部材３１２に連結された滑り運動部材３２０は、ストッパー部材３３０上で左右に移動する。また、分離型ベースプレート３１１は、電池セル積層体２００が膨張して両端の脚部材３１２の間の間隔が広くなる分だけ、大きさが大きくなる構造となっている。このような構造により、電池セル積層体２００に加わる圧力は一定に維持され得る。
以上、本発明の実施例に係る図面を参照して説明したが、本発明の属する分野における通常の知識を有する者であれば、上記内容に基づいて本発明の範疇内で様々な応用及び変形を行うことが可能であろう。
以上で説明したように、本発明に係る電池モジュールは、電池セル積層体を圧縮する移動型加圧部材を含むことによって、電池セルの圧力を一定に維持させ、電解液の漏出を防止することができる。
Claims (10)
- モジュールケースと、
前記モジュールケースに内蔵される電池セル積層体と、
前記電池セル積層体を圧縮する移動型加圧部材と、
を含み、
前記移動型加圧部材は、前記電池セル積層体の膨張に応じて大きさが大きくなる構造を有する分離型ベースプレート及び前記分離型ベースプレートの延在方向の両端に結合される脚部材からなる支持部材と、前記支持部材を前記電池セル積層体の加圧方向の逆方向に移動させる滑り運動部材と、前記滑り運動部材の移動を段階的に阻止するストッパー部材とを含むことを特徴とする、電池モジュール。 - 前記移動型加圧部材は、前記モジュールケースと電池セル積層体との間に介在することを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュール。
- 前記滑り運動部材は、固定型の第１レールと、前記第１レール上で移動する移動型の第２レールとを含むスライディングレールであり、前記ストッパー部材は、前記第１レール及び前記第２レールのそれぞれの対面に形成される凹凸構造からなることを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュール。
- 前記滑り運動部材は、固定型の第１レールと、前記第１レール上で移動する移動型の第２レールとを含むスライディングレールであり、前記ストッパー部材は、前記第１レールに形成される弾性突起と、前記第２レールに等間隔に形成され、前記弾性突起と結合する締結溝とからなることを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュール。
- 前記ストッパー部材は、凹凸構造を有し、モジュールケース内に装着され、前記滑り運動部材は、前記凹凸構造のストッパー部材上で移動し、前記脚部材の下端に結合する車輪部材であることを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュール。
- 前記移動型加圧部材は、前記電池セル積層体を構成する個々の電池セルの膨張応力を解消して、個々の電池セルに加わる圧力を一定に維持することを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュール。
- 前記圧力は、３０ｋｇｆ以上〜８０ｋｇｆ以下の範囲内で維持されることを特徴とする、請求項６に記載の電池モジュール。
- 電池セルは、電解質と電極積層体を内蔵し、電池ケースを密封したパウチ型電池セルであることを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュール。
- 請求項１乃至８のいずれかに記載の電池モジュールを含む電池パック。
- 請求項９に記載の電池パックを動力源として使用するデバイス。
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