JP7206423B2 - 安全性改善用ターミナルバスバー、それを含むバッテリーモジュール及びバッテリーパック - Google Patents

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Description

本発明は、バッテリーモジュールに関し、より詳しくは、温度上昇時、電流の流れを遮断可能なバッテリーモジュールに関する。本発明は、このようなバッテリーモジュールに用いられ得るターミナルバスバー、このようなバッテリーモジュールを含むバッテリーパックに関するものでもある。
本出願は、２０１９年６月１１日出願の韓国特許出願第１０－２０１９－００６８７２５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各々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、正極活物質が正極集電体にコーティングされた正極板と、負極活物質が負極集電体にコーティングされた負極板とが、分離膜を挟んで配置された構造を有する単位セルを集合した電極組立体と、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、電池ケースを備える。リチウム二次電池は、外装材の形状によって、電極組立体が金属缶に収納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収納されているパウチ型二次電池に分けられる。
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（ＥＳＳ）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。パウチ型二次電池は、電極リードが接続した電極組立体がパウチケースに電解液と共に収納されて密封された構造を有する。電極リードの一部は、パウチケースの外部に露出され、露出した電極リードは、二次電池が装着される装置に電気的に接続するか、または二次電池の相互間を電気的に接続するのに使用される。
図１は、パウチ型バッテリーセルを接続して製造したバッテリーモジュールの一部を示す。例えば、二つのパウチ型バッテリーセルを直列に接続した状態を示している。
図１に示したように、パウチ型バッテリーセル１０、１０’は、パウチケース３０の外部へ引き出された二つの電極リード４０、４０’を備える。電極リード４０、４０’は、電気的極性によって正極（＋）リードと負極（－）リードに分けられ、パウチケース３０内に密封されている電極組立体２０に電気的に接続している。即ち、正極リードは電極組立体２０の正極板に、負極リードは電極組立体２０の負極板に電気的に接続している。
バッテリーモジュール１においてバッテリーセル１０、１０’が接続する方式は多様であるが、図１は、電極リード４０、４０’を折り曲げた後、バスバー５０の上に配置してレーザー溶接で溶接処理することで、バッテリーセル１０の電極リード４０と、このバッテリーセル１０に隣接した他のバッテリーセル１０’の電極リード４０’とを接続する方式を示す。
一方、リチウム二次電池は、過熱される場合、爆発の危険性がある。特に、電気自動車（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ，ＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ，ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド電気自動車（Ｐｌｕｇ－ｉｎ Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ，ＰＨＥＶ）などを含む電気車に適用されるにつれ、複数の高容量の二次電池バッテリーセルを接続して使用するバッテリーモジュールやバッテリーパックにおいては、爆発時に非常に大きい事故が発生する恐れがあり、安全性を確保することが主要課題の一つである。
リチウム二次電池の温度が急激に上昇するようになる代表的な原因は、短絡電流が流れる場合が挙げられる。短絡電流は、二次電池と接続した電子機器などで短絡が起こった場合に主に発生し、リチウム二次電池に短絡が起こると、正極及び負極で急激な電気化学反応が起こり、熱が発生するようになる。このように発生した熱によってバッテリーセルの温度が速い速度で上昇するようになり、結局、発火を起こす。特に、複数のバッテリーセルを含んでいるバッテリーモジュール或いはバッテリーパックの場合には、いずれか一つのバッテリーセルで発生した熱が周りのバッテリーセルへ伝播され、他のバッテリーセルに影響を及ぼすようになり、これはさらに大きい危険につながり得る。
そこで、二次電池の内部の温度が上昇すると、電流を遮断して爆発が防止できる手段として、ＰＴＣ素子、ヒューズなどが提案された。ところが、これらは、バッテリーモジュールやバッテリーパック内で別の装着空間が必要であるという問題がある。
バッテリーモジュール或いはバッテリーパックの爆発は、それが採用された電子機器或いは自動車などの破損をもたらすだけでなく、使用者の安全を脅威し、火事につながり得るという点で安全性の確保は非常に重要である。二次電池が過熱されると、爆発及び／または発火の危険が大きくなり、過熱による急激な燃焼や爆発は、人名及び財産上の被害を与え得る。そのため、二次電池の使用上の安全性を充分に確保するための手段が求められる。
本発明は、温度上昇時、電流を遮断することでバッテリーモジュールの安全性を改善することができる部品を提供することを目的とする。
また、本発明は、このような部品を採用することで安全性が向上したバッテリーモジュール及びバッテリーパックを提供することを他の目的とする。
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。
本発明においては、バッテリーモジュールの安全性が改善できる部品として新しいターミナルバスバーを提案する。
本発明によるターミナルバスバーは、長さと幅に比べて厚さが薄いほぼ板状の結合部と、前記結合部の一端に垂直方向へ折り曲げられた端子部と、を含む。前記結合部は、前記端子部の延長方向に沿って順番に積層された第１金属層／常時には導電性であるが、温度が上昇すれば、抵抗として機能する物質層／ 第２金属層からなり、前記物質層は、所定の温度以上で分解されてガスを発生させることで抵抗を増加させるガス発生材料を含んでいる。前記第１金属層が前記端子部と一体型であり、前記第２金属層がバッテリーセルの電極リードとの接続面を提供する。
このようなターミナルバスバーは、前記結合部に前記電極リードが貫通する貫通口が形成され得る。
前記物質層は、前記ガス発生材料と導電性物質及び接着剤を含み得る。
前記ガス発生材料は、メラミンシアヌレート（Ｍｅｌａｍｉｎｅ Ｃｙａｎｕｒａｔｅ）であり得る。
前記接着剤によって前記導電性物質が相互に接続及び固定されており、前記ガス発生時、前記導電性物質の接続が解除されて抵抗が増加し得る。
このようなターミナルバスバーを製造する方法は、以下のような段階を含み得る。先ず、第１金属層が端子部と一体型であり、断面がＬ字形である金属部材を準備する。前記第１金属層の上に、前記物質層を形成する。そして、前記物質層の上に第２金属層を積層する。
前記物質層を前記ガス発生材料と導電性物質及び接着剤を含むものに形成すると、前記物質層の上に前記第２金属層を積層した後、押し付ける段階をさらに含み得る。
本発明によるバッテリーモジュールは、このようなターミナルバスバーを含む。
このバッテリーモジュールは、二つ以上のバッテリーセルを含むバッテリーモジュールであって、前記バッテリーセルは、反対極性の電極リードがパウチケースの外部に露出しているパウチ型二次電池であり、前記バッテリーセルのうち一つ以上のバッテリーセルの電極リードと接続したターミナルバスバーをさらに含む。
このようなバッテリーモジュールにおいて、前記バッテリーモジュールの外部から前記バッテリーモジュールへの電流の流れ経路は、前記端子部、前記第１金属層、前記物質層、前記第２金属層及び前記電極リード順に設けられ得る。
本発明においては、このようなバッテリーモジュールを二つ以上含むバッテリーパックも提供する。このバッテリーパックは、前記バッテリーモジュール同士を接続するために前記バッテリーモジュールのうちいずれか一つのターミナルバスバーの端子部と、前記バッテリーモジュールのうち他の一つのターミナルバスバーの端子部とを接続するインタバスバーをさらに含む。前記バッテリーパックは、前記バッテリーモジュールをパッケージングするパックケースをさらに含み得る。
なお、本発明は、自動車であって、本発明によるバッテリーパックを少なくとも一つ含むことを特徴とする自動車を提供する。
本発明によれば、バッテリーセルはそのままにしてターミナルバスバーを変更してバッテリーモジュールを構成する。ターミナルバスバーは、温度上昇時に抵抗が増加することでターミナルバスバーを介した電流の流れを遮断することができる。したがって、本発明によるバッテリーモジュールの使用時、過熱の場合に電流の流れを遮断することができ、異常状況における安全性を確保することができる。
バスバーの抵抗増加の構成としては、バスバー中にガス発生材料を含む物質層を含ませ、該ガス発生材料が分解される温度に到達したとき、電流の流れが遮断されるようにする。これによって、二次電池保護回路が動作しない場合でも電流の流れを遮断してこれ以上の電流が流れないようにすること、例えば、充電に行われないようにすることが可能になり、バッテリーモジュールの安全性を高めることができる。このように本発明のバッテリーモジュールは、バスバーを改善することで、温度上昇時に自動で電流の流れを遮断する手段を具現するため、二次電池保護回路の過充電防止機能と共に二重でバッテリーモジュールの安全性を確保することができる効果も奏する。
本発明によれば、バッテリーセル同士を接続して電気接続経路を構成するに際し、安全性の確保が可能なターミナルバスバーを用いたバッテリーモジュールを提供することができる。異常温度に到達する状況のようなイベントの発生時、ターミナルバスバー中の物質層に含まれたガス発生材料が分解されながら抵抗が増加するようになる。その結果、バッテリーセルは、電気接続が解除されて電流の流れが遮断されるので、バッテリーモジュールの安全性を確保することができる。
特に、ターミナルバスバー中の第１金属層と第２金属層との間に、所定の温度以上で分解されてガスを発生させることで抵抗を増加させるガス発生材料を含む物質層を含ませることで、この物質層を中心にしてターミナルバスバーと電極リードとが接続した部分である第２金属層と、電極リードが接続していないターミナルバスバー部分である第１金属層との間における抵抗が増加して、電流が流れないように構成する。このようなターミナルバスバーは、特に隣接するバッテリーモジュール同士の接続にも用いられる。このように隣接するバッテリーモジュールの間のバッテリーセル同士を接続するターミナルバスバーを構成すると、温度上昇時、ターミナルバスバーを介して電流が流れなくなり、安全性が向上する。
本発明によれば、バッテリーモジュールのターミナルバスバーの改善によって安全性が確保される。既存のターミナルバスバーの代わりに本発明で提案するターミナルバスバーを用いることのみが変わり、既存のバッテリーモジュールの製造工程はそのまま用いることができるため、比較的に工程に対する変更なくバッテリーモジュールの安全性を確保することができるという長所がある。バッテリーセルそのものは、既存の製造工程をそのまま用いるため、工程の変更や量産プロセスに対する調整が不要である。
このように、本発明によれば、正常な状況では電流の流れが確保され、既存に類似なバッテリーモジュール性能を発現しながらも、異常状況によって所定の温度以上に上昇時、電流の流れを遮断し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。したがって、バッテリーモジュール、これを含むバッテリーパック、及びこのようなバッテリーパックを含む自動車の安全性を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。
従来のバッテリーモジュールを概略的に示す。 本発明の一実施例によるターミナルバスバーである。 本発明の他の実施例によるターミナルバスバーである。 本発明の他の実施例によるターミナルバスバーを含むバッテリーモジュールを概略的に示した図である。 図４のバッテリーモジュールに含まれるターミナルバスバー部分の正面図である。 図４のバッテリーモジュールに含まれるターミナルバスバー部分の断面図である。 図４のバッテリーモジュールに含まれるバスバー部分の正面図である。 実験的に製造したＩＣＢ組立体の写真である。 本発明のさらに他の実施例によるバッテリーパックを説明するための図である。 本発明のさらに他の実施例による自動車を説明するための図である。 実験に使用したバッテリーモジュールの時間による抵抗と温度を示したグラフである。 実験に使用したバッテリーモジュールの外部短絡試験結果である。 実験に使用したバッテリーモジュールの外部短絡試験結果である。 実験に使用したバッテリーモジュールの外部短絡試験結果である。 実験に使用したバッテリーモジュールの外部短絡試験結果である。
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。
以下で説明される実施例において、二次電池はリチウム二次電池を指す。ここで、リチウム二次電池とは、充電と放電が行われる間、リチウムイオンが作動イオンとして作用して正極板と負極板で電気化学的反応を誘発する二次電池を総称する。
一方、リチウム二次電池に使用された電解質や分離膜の種類、二次電池を包装するのに使用された電池ケースの種類、リチウム二次電池の内部または外部の構造などによって二次電池の名称が変更されてもリチウムイオンが作動イオンとして使用される二次電池であれば、いずれも前記リチウム二次電池の範疇に含まれるものとして解釈する。
本発明は、リチウム二次電池以外の他の二次電池にも適用可能である。したがって、作動イオンがリチウムイオンではなくても、本発明の技術的思想が適用できる二次電池であれば、その種類に関係なくいずれも本発明の範疇に含まれるものとして解釈する。
以下、本発明のターミナルバスバーの実施例について図２及び図３を参照して説明する。
図２は、本発明の一実施例によるターミナルバスバーである。図３は、本発明の他の実施例によるターミナルバスバーである。
先ず、図２を参照すれば、ターミナルバスバー１５０は、結合部１６０と、端子部１７０と、を含む。端子部１７０は、結合部１６０の一端に垂直方向へ折り曲げられた部分である。
結合部１６０は、長さＬと幅Ｗに比べて厚さＴが薄いほぼ板状の部材である。結合部１６０は、端子部１７０の延長方向に沿って下方から上方の順に積層された第１金属層１６２／常時には導電性であるが、温度が上昇すると、抵抗として機能できる物質層１６４／第２金属層１６６からなる。第１金属層１６２、物質層１６４及び第２金属層１６６は、厚さＴ方向に沿って積層されている。端子部１７０の厚さは、結合部１６０の厚さＴと同一であり得る。第１金属層１６２は、端子部１７０と一体型であり、第２金属層１６６は、バッテリーセルの電極リードとの接続面を提供する。端子部１７０は、外部入力またはバッテリーモジュール同士を接続するのに用いられ得る。通常、電極リードと接続して電気配線を形成する部品をバスバーと呼ぶので、結合部１６０と端子部１７０を含む部品をバスバーと呼んでも良いが、他のバスバーとは異なり、結合部１６０の他に端子部１７０をさらに含むという点で相違するので、本発明においては「ターミナルバスバー」と名付けた。
第１金属層１６２及び第２金属層１６６は、電気伝導性のよい金属を含み得る。例えば、アルミニウム、銅、ニッケル及びＳＵＳのうち少なくとも一つを含み得る。第１金属層１６２及び第２金属層１６６は、既存のバスバー材料として用いられる多様な材料を用い得る。第１金属層１６２及び第２金属層１６６は、互いに同じ種類であっても、異なる種類であってもよい。
第１金属層１６２及び第２金属層１６６の間に挟まれた物質層１６４は、所定の温度以上で分解されてガスを発生させることで抵抗を増加させるガス発生材料を含んでいる。望ましくは、物質層１６４は、このようなガス発生材料と導電性物質及び接着剤を含んでいる。接着剤によって導電性物質が互いに接続及び固定されており、ガス発生材料でガスが発生したとき、導電性物質の接続が解除されて抵抗が増加し得る。ガス発生材料は、体積膨張樹脂であり得る。
ガス発生材料は、体積膨張樹脂の一種であるメラミンシアヌレート（Ｍｅｌａｍｉｎｅ Ｃｙａｎｕｒａｔｅ）であることが望ましい。メラミンシアヌレートは、窒素とリンが結合した窒素－リン系の難燃成分として使われる物質であって、多様なメーカーから平均粒径の大きさが数十μｍ水準である原料状態で入手できる。
通常、難燃用途に使用されるメラミンシアヌレートは、温度が約３００℃を超過する吸熱分解を経る。メラミンシアヌレートは、メラミン及びシアヌル酸に分解される。気化したメラミンは非活性窒素ガスを放出する。メラミンシアヌレートの分子量を調節すると、分解温度を調節することができる。メラミンシアヌレートの構造式は、以下のようである。
［構造式］
Figure 0007206423000001
導電性物質は、導電性を有するものであれば、特に制限されない。例えば、天然黒鉛や人造黒鉛などの黒鉛；カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラックなどのカーボンブラック類；炭素繊維や金属繊維などの導電性繊維；フッ化カーボン、アルミニウム、銀、ニッケル粉末などの金属粉末；酸化亜鉛、チタン酸カリウムなどの導電性ウイスカー；酸化チタンなどの導電性金属酸化物；ポリフェニレン誘導体などの導電性素材などが使われ得る。
接着剤は、ガス発生材料と導電性物質などの結合と第１金属層１６２及び第２金属層１６６に対する結合に助かる成分である。このような接着剤の例には、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、でん粉、ヒドロキシプロピルセルロース、再生セルロース、ポリビニルピロリドン、テトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン－プロピレン－ジエンモノマー（ＥＰＤＭ）、スルホン化ＥＰＤＭ、スチレンブタジエンゴム、フッ素ゴム、多様な共重合体などが挙げられる。
異常状況によって所定の温度以上に上昇時、例えば、３００℃以上に上昇時、第１金属層１６２と第２金属層１６６との間に介在された物質層１６４でメラミンシアヌレートが分解されてＮ２ガスが発生する。これによって、物質層１６４は、抵抗が増加して抵抗層として機能するようになる。
このようなターミナルバスバー１５０を製造する方法は、次のような段階を含み得る。先ず、第１金属層１６２が端子部１７０と一体型であり、断面がＬ字形である金属部材Ｍを準備する。全体的な厚さを厚さＴにするために、金属部材Ｍは、端子部１７０に比べて第１金属層１６２が薄く設けられ得る。このような金属部材Ｍは、金属板材を加工して作ることができる。その後、第１金属層１６２の上に物質層１６４を形成する。そして、物質層１６４の上に第２金属層１６６を積層する。物質層１６４と第２金属層１６６の厚さは、これらを第１金属層１６２の上に積層したときに全体的に厚さＴを満たすように各々設定され得る。
物質層１６４を前記ガス発生材料と導電性物質及び接着剤を含んでいるものに形成すると、物質層１６４の上に第２金属層１６６を積層した後、押し付ける段階をさらに含み得る。
物質層１６４は、前記ガス発生材料と導電性物質及び接着剤を混合したペースト（ｐａｓｔｅ）或いはスラリー（ｓｌｕｒｒｙ）を第１金属層１６２の上に塗布して形成し得る。その上に第２金属層１６６を配置して上方から下方へ押し付けると、二つの金属層１６２、１６６の間に物質層１６４が挟まれたターミナルバスバー１５０が得られる。必要に応じて、熱処理をさらに施してもよい。
結合部１６０の厚さＴは、既存のバスバーの厚さと同一にし得る。第１金属層１６２及び第２金属層１６６も、既存のバスバーの材質と同一にし得る。物質層１６４の常時の電気伝導度は、物質層１６４中の導電性物質を既存のバスバー材質と同一にするか、またはより高くすることで、既存のバスバーの電気伝導度と類似にすることができる。
したがって、正常な状況では、ターミナルバスバー１５０中の物質層１６４の導電性が維持されて既存のバスバーを使用する場合と類似なバッテリーモジュールの性能を発現できる。異常状況によって所定の温度以上に上昇するときには、物質層１６４の抵抗が増加するため、電流の流れを遮断できる程度になる。これによって、温度が上昇すると、物質層１６４が抵抗として機能して電流を遮断するので、これを含んで製造されたバッテリーモジュールにおいては、安全性を向上させることができる。
図３に示したターミナルバスバー１５０’は、基本的に図２のターミナルバスバー１５０と同様である。このターミナルバスバー１５０’は、結合部１６０に電極リードが貫通する貫通口１６８がさらに形成されている。貫通口１６８の個数は、電極リードの個数や連結方法によって変わり得る。端子部１７０には、孔１７２がさらに形成されている。孔１７２は、外部入力またはバッテリーモジュール同士を接続するのに用いられる。接続方法によって孔１７２の個数は変わり得る。
このように本発明で提供するターミナルバスバー（１５０または１５０’）は、電極リードが溶接などによって接続する部分（バスバーの長軸ともいえる。）を金属／体積膨張樹脂＋導電性物質＋接着剤／金属の３層構造にする。正常な状況では、ターミナルバスバーと電極リードとの間に電流が流れ得るが、高温では、体積膨張樹脂＋導電性物質＋接着剤の部分で体積膨張樹脂が体積膨張しながら導電性物質同士の間を開けて抵抗が増加するようになる。このため、ターミナルバスバーと電極リードとの抵抗が大きくなり、電流の流れが難しくなる。このように、異常温度では、ターミナルバスバーを介して電流が流れないため、これを含むバッテリーモジュールの安全性が向上する。
図４は、本発明の他の実施例によるターミナルバスバーを含むバッテリーモジュールを概略的に示す。図５は、図４のバッテリーモジュールに含まれるターミナルバスバー部分の正面図であり、図６は、図５のＶＩ－ＶＩ’による断面図である。図７は、図４のバッテリーモジュールに含まれるバスバー部分の正面図である。
図４のバッテリーモジュール１０００は、４Ｐ３Ｓ接続例を示す。即ち、４個のバッテリーセル２１０を並列（Ｐ）接続したセルバンク２１１三つを直列（Ｓ）接続したものである。バッテリーセル２１０の各々は、前記図１に示したようなパウチ型バッテリーセルであり得る。４Ｐ３Ｓはあくまでも例示であり、本発明のバッテリーモジュールを限定しない。
バッテリーセル２１０は二次電池であって、パウチケース２３０の外部へ引き出された二つの電極リード２４０を備える。電極リード２４０は、電気的極性によって正極（＋）リードと負極（－）リードに分けられ、パウチケース２３０内に密封されている電極組立体（図示せず）に電気的に接続している。即ち、正極リードは電極組立体の正極板に、負極リードは電極組立体の負極板に電気的に接続している。このようにバッテリーセル２１０は、反対極性の電極リード２４０の一端部が両端に各々接続した電極組立体がパウチケース２３０に電解液と共に収納され密封された構造を有し、電極リード２４０の他端部がパウチケース２３０の外部に露出しているパウチ型二次電池である。
バッテリーセル２１０は、その両端から電極リード２４０が突出している。並列接続するセルバンク２１１内では、これらの電極リード２４０は互いに同じ極性が同じ方向に位置するように積層されている。そして、セルバンク２１１の間では互いに反対極性になるように積層されている。電極リード２４０の接続方式は多様であるが、図４～図７では、電極リード２４０の他端部を左側または右側へ折られた形態で折り曲げて扁平な接触面を提供するようにした後、これをバスバー２９０またはターミナルバスバー１５０’と互いに重ねて溶接で接続する構成を示している。
図４～図７を参照すれば、ターミナルバスバー１５０’は、一つのセルバンク２１１内で同じ極性の電極リード２４０同士を接続するようになる。バスバー２９０は、二つのセルバンク２１１の間で異なる極性の電極リード２４０同士を接続する。本実施例において、ターミナルバスバー１５０’とバスバー２９０は各々二つずつ備えられる。
各電極リード２４０の折り曲げられた部位の間に、ターミナルバスバー１５０’とバスバー２９０がバッテリーセル２１０の積層方向と平行に配置されて電極リード２４０と接続している。接続方法は、当業界における通常の方法によって行われ得る。例えば、超音波溶接、レーザー溶接によって結合及び接続し得るが、これに限定されない。
ターミナルバスバー１５０’とバスバー２９０には、電極リード２４０が貫く貫通口１６８、２９６が形成されている。ターミナルバスバー１５０’については、図２及び図３を参照した説明を代わりにする。
ターミナルバスバー１５０’の正面図である図５及びバスバー２９０の正面図である図７を見れば、貫通口１６８、２９６は、ほぼＯ型となっている。中央に形成された貫通口１６８、２９６を通して電極リード２４０が貫通して折り曲げられた後、電極リード２４０とバスバー１５０’、２９０との溶接がバスバー１５０’、２９０の長軸に沿って線状に行われる。
特に、図４及び図５に示したように、一つのターミナルバスバー１５０’の結合部１６０のうち第２金属層１６６に４個の電極リード２４０が結合し得る。このように、一つのターミナルバスバー１５０’の結合部１６０に４個の電極リード２４０が結合する場合、４個の電極リード２４０のうち二つは、互いに積層された状態で貫通口１６８を貫通して左側へ折り曲げられて結合部１６０の左側に接続し、残りの二つの電極リード２４０は、左側へ折り曲げられて結合部１６０の右側に接続し得る。
この際、４個の電極リード２４０は、相異なる４個のバッテリーセル２１０に各々備えられたものであって、互いに同じ極性を有する。例えば、図４の右側上端のターミナルバスバー１５０’に接続した電極リード２４０は、全て正極リードである。したがって、図４の右側上端のターミナルバスバー１５０’は、正極ターミナルバスバーといえる。図４の左側下端のターミナルバスバー１５０’に接続した電極リード２４０は、全て負極リードである。したがって、図４の左側下端のターミナルバスバー１５０’は、負極ターミナルバスバーといえる。
図４及び図７を参照すれば、一つのバスバー２９０には８個の電極リード２４０が結合し得る。このように、一つのバスバー２９０に８個の電極リード２４０が結合する場合、８個の電極リード２４０のうち二つは互いに積層された状態で右側へ折り曲げられてバスバー２９０の左側に接続し、他の二つは、互いに積層された状態で二つの貫通口２９６のうち左側の貫通口２９６を貫通して右側へ折り曲げられてバスバー２９０の中央部の左側に接続する。さらに他の二つは、互いに積層された状態で二つの貫通口のうち右側の貫通口２９６を貫通して左側へ折り曲げられてバスバー２９０の中央部の右側に接続する。残りの二つの電極リード２４０は、左側へ折り曲げられてバスバー２９０の右側に接続する。
この際、８個の電極リード２４０は、相異なる８個のバッテリーセル２１０に各々備えられたものであって、左側の４個は互いに同じ極性を有し、右側の４個はこれらとは異なる極性を有する。例えば、バスバー２９０に接続した電極リード２４０は、正極リード４個と負極リード４個である。
図６を参照して、特に本発明のターミナルバスバー１５０’を経由する電流の流れ経路について詳しく説明する。図６を参照すれば、バッテリーモジュール（図４の１０００）の外部から前記バッテリーモジュール１０００への電流の流れ経路は、ターミナルバスバー１５０’の端子部１７０、第１金属層１６２、物質層１６４、第２金属層１６６を経て電極リード２４０の順に設けられる。前述したように、物質層１６４は、常時には導電性であるが、温度が上昇すると、抵抗として機能する材料である。異常状況によって所定の温度以上に上昇したとき、例えば、３００℃以上に上昇したとき、物質層１６４でメラミンシアヌレートが分解されてＮ２ガスが発生する。これによって、物質層１６４は、抵抗が増加して抵抗層として機能するようになる。また、体積膨張によって電気的接続を切る役割を果たすこともできる。
したがって、正常な状況では、ターミナルバスバー１５０’中の物質層１６４の導電性が維持され、既存のバスバーと類似なバッテリーモジュール性能を発現できる。異常状況によって所定の温度以上に上昇するときには、物質層１６４の抵抗が増加するため、端子部１７０、第１金属層１６２まで流れて来た電流が物質層１６４を経て第２金属層１６６まで流れにくくなる。したがって、電極リード２４０への電流の流れを遮断できることになる。これによって、温度が上昇すると、物質層１６４が抵抗として機能して電流を遮断できる。したがって、二次電池保護回路が動作しない場合でも、電流の流れを遮断してこれ以上電流が流れないようにすること、例えば、充電されないようにすることが可能となり、バッテリーモジュール１０００の安全性を高めることができる。このように本発明のバッテリーモジュール１０００は、ターミナルバスバーを改善することで温度上昇時に自動で電流の流れを遮断する手段を具現するので、二次電池保護回路の過充電防止機能と共に二重でバッテリーモジュール１０００の安全性を確保することができる効果も奏する。バスバー２９０ではなくターミナルバスバー１５０’をこのように構成するによって、バッテリーモジュール１０００への電流の流れが外部から根本的に遮断されるか、または他のバッテリーモジュールから根本的に遮断される。
リチウム二次電池の温度が急激に上昇して安全性を低下させる代表的な原因としては短絡電流の発生が挙げられ、複数のバッテリーセルが接続したバッテリーモジュール或いはバッテリーパックの安全性の面で短絡時における安全性を確保することが非常に重要である。短絡抵抗が低いほど高い短絡電流が流れて大きい熱が発生するようになり、バッテリーセルが耐えられない場合、発火が発生するようになる。短絡抵抗が非常に低いとき、たまに安全な結果を得ることもあるが、これは、高電流が流れながら発生した熱が６６０℃を超過しながら電極リードが溶け、それによって電流の流れが切れて安全性を確保した場合である。発生した温度がこれより低い温度である場合、電極リードが溶けず、電流の流れは持続しながら高熱が蓄積されてバッテリーセルが耐えられず、発火が発生するようになる。一方、正常な状況でも高電流が流れる場合がある。電気車で急速充電や急加速、始動などの状況時、バッテリーモジュールに大きい電流が流れるようになり、これによって電極リードに高温が発生するようになる。このような正常状況では電流の遮断動作が行われてはいけない。これを防止するために、約２５０℃以上の温度で電流の流れを遮断することが必要である。
本実施例において、バッテリーモジュール１０００が約３００℃に到達したとき、ターミナルバスバー１５０’の物質層１６４でガスが発生して物質層１６４の抵抗が増加するようにする。これによって、正常な高電流範囲では作動せず、実際に短絡が発生してそれ以上の温度に過熱するときのみに作動し、それによる火事、爆発などに対する安全性を確保することができる。また、他の安全性改善用の装置であるＰＴＣ素子やヒューズのようにモジュール内で空間を占めないため、エネルギー密度を減少させないという長所がある。
本発明によるバッテリーモジュール１０００は、優れた安全性を有するため、高温安定性及び長いサイクル特性と高いレート特性などが要求される中・大型装置の電源としての使用にも適している。前記中・大型装置の望ましい例には、電気的モーターから動力を受けて動くパワーツール（ｐｏｗｅｒ ｔｏｏｌ）；ＥＶ、ＨＥＶ、ＰＨＥＶなどを含む電気車；電気自転車（Ｅ－ｂｉｋｅ）、電気スクーター（Ｅ－ｓｃｏｏｔｅｒ）を含む電気二輪車；電気ゴルフカート（ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｇｏｌｆ ｃａｒｔ）；及びＥＳＳなどが挙げられるが、これらに限定されない。
ターミナルバスバー１５０’とバスバー２９０は、多様な電気的接続関係を具現するために、形態、大きさがいくらでも変わり得る。そして、ターミナルバスバー１５０’とバスバー２９０が単独で用いられるよりは、配線関係を考慮してプラスチック材質からなるフレームの上に組み合わせられたＩＣＢ組立体といった部品としてバッテリーモジュールの製造工程に適用される。フレームの形態とフレームに組み合わせられるバスバーの形態は、バッテリーモジュールの接続関係によって多様である。したがって、本発明の多様な変形例が可能であるということを当業者であれば、分かるであろう。
図８には、実験的に製造したＩＣＢ組立体の写真を示した。
ＩＣＢ組立体３００は、フレーム３１０、バスバー２９０及びターミナルバスバー１５０’を含む。
ターミナルバスバー１５０’は、フレーム３１０にピアシングなどによって固定可能であるため、本発明で提示するように第１金属層１６２と第２金属層１６６との間に平面的に体積膨張樹脂＋導電性物質＋接着剤のような物質層１６４を介在させても、体積膨張樹脂＋導電性物質＋接着剤と第１金属層１６２との間、体積膨張樹脂＋導電性物質＋接着剤と第２金属層１６６との間が滑るか、または分離される問題は発生しない。
このように、本発明によれば、バッテリーモジュールのターミナルバスバーの改善によって安全性が向上できる。既存のバスバーの代わりに本発明によるターミナルバスバー１５０’を用いてバッテリーモジュール１０００を製造するだけで、安定性が向上し、既存のバッテリーセルの製造工程をそのまま用いるため、工程の変更や量産プロセスに対して調整が不要であるということも長所である。
このように、本発明によれば、正常な状況では、ターミナルバスバー１５０’中の物質層１６４の導電性が維持され、既存のバッテリーモジュールと類似なバッテリーモジュール性能を発現しながらも、異常状況によって所定の温度以上に上昇時、電流の流れを遮断してバッテリーモジュール１０００の安全性を向上させることができる。したがって、バッテリーモジュール１０００、これを含むバッテリーパック、及びこのバッテリーパックを含む自動車の安全性を向上させることができる。
図９は、本発明のさらに他の実施例によるバッテリーパックを説明するための図である。
バッテリーパック１２００は、前述したようなバッテリーモジュール１０００を二つ以上含む。インタバスバー１２５０は、隣接するバッテリーモジュール１０００の間でターミナルバスバー１５０’の端子部１７０同士を接続する。即ち、インタバスバー１２５０は、二つ以上のバッテリーモジュール１０００のうちいずれか一つのターミナルバスバー１５０’の端子部１７０と、バッテリーモジュール１０００のうち他の一つのターミナルバスバー１５０’の端子部１７０とを接続してバッテリーモジュール１０００同士を連結する。
インタバスバー１２５０は、ターミナルバスバー１５０’の端子部１７０に隣接するプレート状であり得る。インタバスバー１２５０の形状を単純化するために、即ち、隣接するターミナルバスバー１５０’が最も近い距離に位置するように、バッテリーモジュール１０００内におけるターミナルバスバー１５０’の位置は調整され得る。例えば、図９の例においては、図４のバッテリーモジュール１０００が図９の下端に位置し、図４のバッテリーモジュール１０００を左右対称で形成したバッテリーモジュールが図９の上端に位置するようにした例である。
図９のような構造において、右側上端に位置するターミナルバスバー１５０’は、負極ターミナルバスバーである。このターミナルバスバー１５０’の端子部１７０には、外部入力のために外部端子と電気的に接続する負極ターミナルが設けられる。左側の中間部分に位置する二つのターミナルバスバー１５０’は、図面の上方から下方の順に、正極ターミナルバスバー、負極ターミナルバスバーである。これによって、インタバスバー１２５０は、相異なる極性の二つのターミナルバスバー１５０’同士を直列接続する。右側下端のターミナルバスバー１５０’は、正極ターミナルバスバーである。このターミナルバスバー１５０’の端子部１７０には、外部入力のために外部端子と電気的に接続する正極ターミナルが設けられる。
ターミナルバスバー１５０’とインタバスバー１２５０との接続は、ターミナルバスバー１５０’の端子部１７０に形成した孔１７２を用いるボルトとナットの締結方式であり得る。したがって、インタバスバー１２５０には、孔１７２に対応する位置にボルトとナット締結のための他の孔が設けられ得る。
バッテリーパック１２００は、バッテリーモジュール１０００をパッケージングするパックケースをさらに含み得る。また、本発明によるバッテリーパック１２００は、このようなバッテリーモジュール１０００とパックケースの外に、バッテリーモジュール１０００の充放電を制御するための各種装置、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。
図１０は、本発明のさらに他の実施例による自動車を説明するための図である。
このようなバッテリーパック１２００は、自動車１３００の燃料源として自動車１３００に備えられ得る。例えば、バッテリーパック１２００は、電気自動車、ハイブリッド自動車及びその他のバッテリーパック１２００を燃料源として使用可能なその他の方式の自動車１３００に備えられ得る。
望ましくは、自動車１３００は電気自動車であり得る。バッテリーパック１２００は、電気自動車のモーター１３１０に駆動力を提供して自動車１３００を駆動する電気エネルギー源として使われ得る。この場合、バッテリーパック１２００は、１００Ｖ以上の高い公称電圧を有する。ハイブリッド自動車用の場合、２７０Ｖに合わせられている。
バッテリーパック１２００は、モーター１３１０及び／または内燃機関の駆動によってインバーター１３２０によって充電または放電され得る。バッテリーパック１２００は、ブレーキと結合した回生充電装置によって充電され得る。バッテリーパック１２００は、インバーター１３２０を介して自動車１３００のモーター１３１０に電気的に接続し得る。
前述したように、バッテリーパック１２００にはＢＭＳも含まれている。ＢＭＳは、バッテリーパック１２００内のバッテリーセルの状態を推定し、推定した状態情報を用いてバッテリーパック１２００を管理する。例えば、バッテリーパック１２００のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）、ＳＯＨ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ）、最大入出力電力許容量、出力電圧などのバッテリーパック１２００の状態情報を推定して管理する。そして、このような状態情報を用いてバッテリーパック１２００の充電または放電を制御し、ひいては、バッテリーパック１２００の交替時期の推定も可能である。
ＥＣＵ１３３０は、自動車１３００の状態を制御する電子的制御装置である。例えば、アクセル（ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒ）、ブレーキ、速度などの情報に基づいてトルク情報を決定し、モーター１３１０の出力がトルク情報に合わせて制御される。また、ＥＣＵ１３３０は、ＢＭＳによって伝達されたバッテリーパック１２００のＳＯＣ、ＳＯＨなどの状態情報に基づいてバッテリーパック１２００が充電または放電するようにインバーター１３２０に制御信号を伝送する。インバーター１３２０は、ＥＣＵ１３３０の制御信号に基づいてバッテリーパック１２００が充電または放電されるようにする。モーター１３１０は、バッテリーパック１２００の電気エネルギーを用いてＥＣＵ１３３０から伝達される制御情報（例えば、トルク情報）に基づいて自動車１３００を駆動する。
このような自動車１３００は、本発明によるバッテリーパック１２００を含み、バッテリーパック１２００は、前述したように安全性が向上したバッテリーモジュール１０００を含む。したがって、バッテリーパック１２００の安定性が向上し、このようなバッテリーパック１２００は、安定性に優れ、長期間の使用が可能であるため、これを含む自動車１３００は安全であり、運用が容易である。
また、バッテリーパック１２００は、自動車１３００の他にも二次電池を用いるＥＳＳ、ＢＭＳなど、その他の装置や器具及び設備などにも備えられ得る。
このように、本実施例によるバッテリーパック１２００と自動車１３００のように、バッテリーパック１２００を備える装置や器具及び設備は、前述したバッテリーモジュール１０００を含むことから、前述したバッテリーモジュール１００による長所を全て有するバッテリーパック１２００及びこのようなバッテリーパック１２００を備える自動車１３００などの装置や器具及び設備などを具現することができる。
図４のようなバッテリーモジュールを実験室規模で製造し、本発明によるターミナルバスバーの電流遮断効果を検証した。
バッテリーモジュールを構成するバッテリーセルは、通常のパウチ型バッテリーセルの製造方法によって製造した。本発明によるターミナルバスバー１５０’のように順番に積層された第１金属層／常時には導電性であるが、温度が上昇すると、抵抗として機能する物質層／第２金属層を含むバスバーを用いたことを実施例にした。常時には導電性であるが、温度が上昇すると、抵抗として機能する物質層は、ガス発生材料と導電性物質及び接着剤を含むようにした。ガス発生材料はメラミンシアヌレートを用い、導電性物質は、銀（Ａｇ）粉末を用い、接着剤はエポキシ樹脂を用いた。銀の含量は、約７５～８５ｗｔ％にした。
一つの金属層のみからなるバスバーを用いたことを比較例１にした。第１金属層及び第２金属層がシルバーエポキシ樹脂で接着された状態となったバスバーを用いたことを比較例２にした。第１金属層及び第２金属層の材質と比較例 １のバスバーの材質は、同一にした。実施例と比較例１、２のバスバーの大きさは全て同一にした。
図１１は、実験に使用したバッテリーモジュールの時間による抵抗と温度を示したグラフである。バッテリーモジュールに６００Ａの過電流を印加しながら、時間による抵抗と温度変化を測定した。過電流の印加は、１０００Ａ級の充放電器を使用し、データ測定はデータロガーを用いた。温度は、バッテリーモジュールのバスバー部位を測定した。
図１１を参照すると、比較例１は、時間が経過するにつれ、温度がほぼ線形的に増加して３０秒が過ぎた時点で６０℃に近く、そのうちに抵抗が次第に増加するが、バスバーを介した電流は流れ続けていることを示す。比較例２の場合、時間が経過するにつれ、比較例１よりも温度が急上昇して３０秒が経過した時点で１１０℃に到ることを確認することができる。比較例２の抵抗は、比較例１より若干大きい程度を維持したままで次第に増加するが、バスバーを介した電流は流れ続け、過電流の遮断効果はないことが確認される。
実施例を見れば、８秒が経過した時点に急激な抵抗増加を示し、その後に抵抗が０として測定されたことから、過電流が遮断されて抵抗測定が不可になったことが分かる。温度の増加による抵抗の増減が示されるだけでなく、特定温度で抵抗が急激に増加する温度特性を示していることから、本発明によるバスバーは、ＰＴＣバスバーと呼んでも良いほどである。このように、本発明によると、特定時点でバスバーの抵抗が急激に増加して過電流遮断効果が発生することが確認された。図１２ａ、図１２ｂ、図１３ａ及び図１３ｂは、実験に使用したバッテリーモジュールの外部短絡試験の結果である。図１２ａ及び１２ｂは、比較例１の場合であり、図１３ａ及び１３ｂは、本発明の実施例の場合である。外部短絡試験は、バッテリーモジュールに抵抗値を知っているシャント抵抗を並列接続し、大きい電流を流して短絡させながらシャント抵抗にかかったシャント電圧を測定して電流を計算する方式で行われた。試験中にセル電圧も測定し、バスバー、正極、負極及びセル中心部の温度も測定した。データの測定は、前記と同様にデータロガーを用いた。
図１２ａ及び図１３ａは、時間による電圧、温度、電流グラフであり、図１２ｂ及び図１３ｂは、外部短絡が起こった時点における部分を拡大してシャント電圧と電流を示したものである。
図１２ａ及び図１３ａは、いずれも電流印加後１０分になる時点で強制で外部短絡を起こした結果を示す。時間経過によって、図１２ａの比較例１の場合は、セル電圧が３．１５Ｖまで回復されるが、図１３ａの実施例の場合は、セル電圧が４．２５Ｖまで回復される。比較例１において、１．１Ｖ程度が回復されなかったことは、電流が完全に遮断されなかったことを示唆する。実際に、外部短絡時点のシャント電圧と電流を示す図１２ｂを見ると、比較例１の場合、外部短絡の後に３００Ａ以上の電流が流れていることが確認される一方、図１３ｂを見ると、実施例の場合、外部短絡の後に電流がほぼ０に近いことが確認される。
バスバーの温度を比較してみれば、１２ａの比較例１の場合よりも図１３ａの実施例の場合が、初期の急激な温度上昇によって抵抗が増加した結果、電流が遮断されてほとんど流れないことが分かる。実施例の場合、電流遮断効果が確実であるため、比較例１の正極と負極の温度が１００℃前後に上昇するのに比べて、実施例の場合、電流遮断後の温度がほぼ常温に維持されている。
以上の実験結果から、本願の実施例が比較例よりも電流遮断効果が確実であり、実際に温度増加時、電流遮断機能を果たすことを確認することができる。
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。
１ バッテリーモジュール
１０、１０’ バッテリーセル
２０ 電極組立体
３０ パウチケース
４０、４０’ 電極リード
５０ バスバー
１００ バッテリーモジュール
１５０、１５０’ バスバー
１６０ 結合部
１６２ 第１金属層
１６４ 物質層
１６６ 第２金属層
１６８ 貫通口
１７０ 端子部
１７２ 孔
２１０ バッテリーセル
２１１ セルバンク
２３０ パウチケース
２４０ 電極リード
２９０ バスバー
２９６ 貫通口
３００ ＩＣＢ組立体
３１０ フレーム
１０００ バッテリーモジュール
１２００ バッテリーパック
１２５０ インタバスバー
１３００ 自動車
１３１０ モーター
１３２０ インバーター

Claims (13)

  1. 長さと幅に比べて厚さが薄いほぼ板状の結合部と、
    前記結合部の一端に垂直方向へ折り曲げられた端子部と、を含み、
    前記結合部は、前記端子部の延長方向に沿って順番に積層された第１金属層／常時には導電性であるが、温度が上昇すれば、抵抗として機能する物質層／第２金属層からなり、
    前記物質層が、所定の温度以上で分解されてガスを発生させることで抵抗を増加させるガス発生材料を含み、
    前記第１金属層が前記端子部と一体型であり、前記第２金属層がバッテリーセルの電極リードとの接続面を提供することを特徴とする、ターミナルバスバー。
  2. 前記物質層が、前記ガス発生材料と導電性物質及び接着剤を含むことを特徴とする、請求項１に記載のターミナルバスバー。
  3. 前記ガス発生材料が、メラミンシアヌレートであることを特徴とする、請求項１又は２に記載のターミナルバスバー。
  4. 前記接着剤によって前記導電性物質が相互に接続及び固定されており、前記ガスの発生時、前記導電性物質の接続が解除されて抵抗が増加することを特徴とする、請求項２に記載のターミナルバスバー。
  5. 請求項１から４のいずれか一項に記載のターミナルバスバーを製造する方法であって、
    第１金属層が端子部と一体型であり、断面がＬ字形である金属部材を準備する段階と、
    前記第１金属層の上に、常時には導電性であるが、温度が上昇すれば、抵抗として機能する物質層を形成する段階と、
    前記物質層の上に第２金属層を積層する段階と、を含むことを特徴とする、ターミナルバスバーの製造方法。
  6. 前記物質層は、前記ガス発生材料と導電性物質及び接着剤を含んで形成され、前記物質層の上に前記第２金属層を積層した後、押し付ける段階をさらに含むことを特徴とする、請求項５に記載のターミナルバスバーの製造方法。
  7. 二つ以上のバッテリーセルを含むバッテリーモジュールであって、
    前記バッテリーセルは、反対極性の電極リードがパウチケースの外部に露出しているパウチ型二次電池であり、
    前記バッテリーセルのうち一つ以上のバッテリーセルの電極リードと接続したターミナルバスバーをさらに含み、
    前記ターミナルバスバーが、長さと幅に比べて厚さが薄いほぼ板状の結合部と、
    前記結合部の一端に垂直方向へ折り曲げられた端子部と、を含み、
    前記結合部が、前記端子部の延長方向に沿って順番に積層された第１金属層／常時には導電性であるが、温度が上昇すれば、抵抗として機能する物質層／第２金属層からなり、
    前記物質層が、所定の温度以上で分解されてガスを発生させることで抵抗を増加させるガス発生材料を含み、
    前記第１金属層が前記端子部と一体型であり、前記第２金属層が前記電極リードと接続していることを特徴とする、バッテリーモジュール。
  8. 前記物質層は、前記ガス発生材料と導電性物質及び接着剤を含んでいることを特徴とにする、請求項７に記載のバッテリーモジュール。
  9. 前記ガス発生材料が、メラミンシアヌレートであることを特徴とする、請求項７又は８に記載のバッテリーモジュール。
  10. 前記接着剤によって前記導電性物質が相互に接続及び固定されており、前記ガスの発生時、前記導電性物質の接続が解除されて抵抗が増加することを特徴とする、請求項８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の外部から前記バッテリーモジュールへの電流の流れ経路は、前記端子部、前記第１金属層、前記物質層、前記第２金属層及び前記電極リードの順に設けられることを特徴とする、請求項７から１０のいずれか一項に記載のバッテリーモジュール。
  12. 請求項７から１１のいずれか一項に記載のバッテリーモジュールを二つ以上含み、
    前記バッテリーモジュール同士を接続するために前記バッテリーモジュールのうちいずれか一つのターミナルバスバーの端子部と、前記バッテリーモジュールのうち他の一つのターミナルバスバーの端子部とを接続するインタバスバーをさらに含む、バッテリーパック。
  13. 請求項１２に記載のバッテリーパックを少なくとも一つ含む、自動車。
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