JP7427092B2 - スウェリング感知部を備えたパウチ型電池 - Google Patents
スウェリング感知部を備えたパウチ型電池 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7427092B2 JP7427092B2 JP2022534817A JP2022534817A JP7427092B2 JP 7427092 B2 JP7427092 B2 JP 7427092B2 JP 2022534817 A JP2022534817 A JP 2022534817A JP 2022534817 A JP2022534817 A JP 2022534817A JP 7427092 B2 JP7427092 B2 JP 7427092B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pouch
- type battery
- reflective film
- battery
- swelling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000008961 swelling Effects 0.000 title claims description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 11
- 229920006257 Heat-shrinkable film Polymers 0.000 claims description 9
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 description 59
- 229920006300 shrink film Polymers 0.000 description 7
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 239000013529 heat transfer fluid Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
- H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
- H01M10/488—Cells or batteries combined with indicating means for external visualization of the condition, e.g. by change of colour or of light density
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/613—Cooling or keeping cold
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
- H01M10/647—Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/653—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by electrically insulating or thermally conductive materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
- H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
- H01M50/102—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure
- H01M50/105—Pouches or flexible bags
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
- H01M50/116—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material
- H01M50/124—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material having a layered structure
- H01M50/1245—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material having a layered structure characterised by the external coating on the casing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
- H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
- H01M50/211—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Description
本発明はスウェリング感知部を備えたパウチ型電池に関し、具体的には、過充電などの問題によってスウェリングするパウチ型電池のスウェリング有無を容易に感知することができるスウェリング感知部を備えたパウチ型電池に関する。
リチウム二次電池は、その外形によって大別して、円筒型電池、角型電池、パウチ型電池などに分類され、電解液種類によって、リチウムイオン電池、リチウムイオンポリマー電池、リチウムポリマー電池、全固体電池などに分類される。
モバイル機器の小型化に伴い、形態変形が容易であり、製造コストが安く、重量が小さいパウチ型電池に対する需要が高い。
図１は従来の一般的なパウチ型電池の分解斜視図である。図１を参照すると、パウチ型電池１０は、電極組立体３０、電極組立体３０から延びる電極タブ４０、５０、電極タブ４０、５０に溶接されている電極リード６０、７０、及び電極組立体３０を収容する電池ケース２０を含む。
電極組立体３０は分離膜が介在された状態で正極と負極が順次積層されている発電素子であり、スタック型またはスタック／フォルディング型構造を有する。電極タブ４０、５０は電極組立体３０の各極板から延びており、電極リード６０、７０は各極板から延びている複数の電極タブ４０、５０と、例えば溶接によってそれぞれ電気的に連結され、電池ケース２０の外部に一部が露出されている。電極リード６０、７０の上下面の一部には、電池ケース２０との密封度を高めるとともに電気的絶縁状態を確保するために、絶縁フィルム８０が付着されている。電池ケース２０はアルミニウムラミネートシートからなり、電極組立体３０を収容することができる空間を提供し、全体的にパウチ形状を有している。
従来のパウチ型電池は、過充電などの問題によってスウェリングする場合、これを測定することができる簡単な感知部を備えていなかった。電池のスウェリングを感知するためには、実際電池の表面にストレインゲージまたはピエゾ圧力センサーなどを付着し、これを介して形態の変化を感知することができる。
このような方法は、電池の全体的スウェリング有無を把握することが困るだけでなく実用的ではない。前記方法は特定の部位の形態変化のみが分かるものであり、電池の全体的スウェリング有無を調べるためには、広い範囲に多数のセンサーを付着しなければならない。多数のセンサーを付着しても、センサーに供給される電源線とセンサーからの感知線などの多数の電線を連結しなければならない。高容量を要求する最近の電池にこのような付加的な部品を配置する空間的な余裕がない。
パウチ型電池は個別的にも使われるが、電池パックの部品としても多く使われる。この場合、パックの内部に配置されるパウチ型電池（セル）に対する安全問題などを考慮すると、スウェリングを感知することはパウチ型電池の異常有無を予め把握することができる重要な情報になることができる。
したがって、空間的な制約を克服しながらパウチ型電池の全体的なスウェリング有無を把握して当該電池（セル）の異常有無を巨視的に把握することができる技術を導入する必要がある。
また、パウチ型電池が電池パック内に積層される場合、冷却のために内部で発生する熱を効率的に外部に伝達する必要があるが、構造が簡単でありながら内部空間に効率的に配置されることができる技術が明らかに提示されていない。
特許文献１は、電池８を包む薄膜表面を反射領域とし、これを包む検出カバーの内側面に光を照射する光源４を備えることで、反射される光を検出カバーの内側面の光検出領域５で検出してスウェリング有無を判断している。仮に、電池が膨張すれば、光源４から照射されて電池の表面で反射された光が変わり、結局光検出領域５でこのような光の変化を感知することになる。特許文献１は電池の全表面に反射領域を提供し、よってセンサーも広く配置しなければならない問題点がある。特許文献１は電池全体がどの形態にスウェリングするかを具体的に把握する場合には意味があるが、スウェリング自体を把握するのには装置があまり複雑あり、これが占める空間も大きいので、現在の高容量電池には適していない。
特許文献２は、電池の外面に光を反射する光ファイバーを備え、前記光ファイバーを介して光を照射して電池パック内のそれぞれの電池モジュールの圧力を測定する。特許文献２で、光によって圧力の変化を測定する装置は、多数の回折スリットを一定の間隔で配置し、圧力の変化によって物理的形態の変形が発生する場合、前記回折スリット間の間隔が変わり、これによって前記スリットを通過する波長の変化を感知して圧力を感知する装置である。
特許文献３は電極組立体を包んでいる導体がスウェリングによって切れる場合、この導体によってスウェリングを感知する方法であるが、これは別途の電流測定装置が内部に設けられていなければならなく、前記導体によって電池の安全性に問題が発生することがあり、電池を供給する装置及びこれを検出する装置を備えるのに空間の制約が多い。
特許文献４は、温度が上がるときに収縮する素材を使ってスウェリング自体を防止する技術である。
このように、空間的な制約を克服しながらパウチ型電池の全体的なスウェリング有無を把握して当該電池（セル）の異常有無を巨視的に把握することができる技術、及びパウチ型電池が電池パック内で積層される場合、冷却のために内部で発生する熱を効率的に外部に伝達することができる構造を内部空間に簡単で効率的に配置することができる技術がいまだに明らかに提示されていない。
本発明は前記のような問題点を解決するためのものであり、１）空間的制約を克服しながらパウチ型電池の全体的なスウェリング有無を把握して当該電池（セル）の異常有無を巨視的に把握することができる技術、及び２）パウチ型電池が電池パック内に積層される場合、冷却のために内部で発生する熱を効率的に外部に伝達することができる構造を内部空間に簡単で効率的に配置することができる技術を提供することを目的とする。
本発明は前記のような問題点を解決するためのものであり、少なくとも一側面からリードが突出しているパウチ型電池であって、前記リードが突出した一側面に反射フィルムを含むパウチ型電池を提供する。前記反射フィルムは可視光線反射フィルムである。
前記パウチ型電池は、表面を包んでいる熱収縮フィルムを含むことができ、前記熱収縮フィルムと前記パウチ型電池との間に伝導性フィルムをさらに含むことができる。前記伝導性フィルムは、前記リードが突出した一側面に少なくとも一つの突出部を有することができる。一方、前記熱収縮フィルムまたは前記伝導性フィルムと前記反射フィルムは一体に形成されることができる。
前記反射フィルムは、前記パウチ型電池のスウェリングを把握するために、伸縮性がないことが好ましい。パウチ型電池がスウェリングする場合、伸縮性のない反射フィルムが破れるか切れなければならないので、反射フィルムは、張力によって容易に破損されるとともに電池セルの高温にも火災の危険がないフィルムまたは紙などの素材が好ましい。
本発明による前記パウチ型電池を少なくとも一つ以上含む電池パックは、前記反射フィルムの破れまたは切れを感知することができる光照射部及び感知器を含むスウェリング感知部を含む。
また、前記電池パックは、前記突出部に接触する少なくとも一つ以上の冷却部をさらに含むことができる。
本発明による前記電池パック内のパウチ型電池のスウェリング感知方法であって、
ａ）前記光照射部から目的とするパウチ型電池の反射フィルムに光を照射する段階と、
ｂ）前記感知器が前記反射フィルムで反射される光を感知する段階と、
ｃ）前記感知器が前記反射フィルムで反射される光を感知しない場合に、前記目的とするパウチセルがスウェリングしたと判断する段階と、
を含むパウチ型電池のスウェリング感知方法を提供する。
ａ）前記光照射部から目的とするパウチ型電池の反射フィルムに光を照射する段階と、
ｂ）前記感知器が前記反射フィルムで反射される光を感知する段階と、
ｃ）前記感知器が前記反射フィルムで反射される光を感知しない場合に、前記目的とするパウチセルがスウェリングしたと判断する段階と、
を含むパウチ型電池のスウェリング感知方法を提供する。
前記パウチ型電池がスウェリングによって膨張して前記反射フィルムが破れることにより、前記反射フィルムで反射される光が感知されないとき、前記パウチ型電池がスウェリングしたと判断する。
前記パウチ型電池は前記電池パック内に配置され、前記光照射部及び感知器は前記電池パックの側面に配置される。
前記パウチ型電池を前記電池パックに配置するに先立ち、前記パウチ型電池の表面を伝導性フィルムで包んだ後、リードが突出している一側面に反射フィルムを付加し、これを熱収縮フィルムで包む段階を含むことができる。
本発明は前記発明の任意の組合せが可能な状態で提供されることができる。
以下、添付図面を参照して本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が本発明を容易に実施することができる実施例を詳細に説明する。ただ、本発明の好適な実施例に対する動作原理を詳細に説明するにあたり、関連した公知の機能または構成についての具体的な説明が本発明の要旨を不必要にあいまいにする可能性があると判断される場合にはその詳細な説明を省略する。
また、図面全般にわたって類似の機能及び作用をする部分に対しては同じ図面符号を使う。明細書全般で、ある部分が他の部分と連結されていると言うとき、これは直接的に連結されている場合だけではなく、その中間に他の素子を挟んで間接的に連結されている場合も含む。また、ある構成要素を含むというのは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。
以下では、本発明の理解を助けるために好適な製造例及び実施例を図面と一緒に提示する。これは本発明を例示するためのものであり、これによって本発明の範囲が限定されるものではない。
以下、本発明をより詳細に説明する。
図２は本発明の一実施例によるパウチ型電池１００の斜視図である。
図２は本発明の一実施例によるパウチ型電池１００の斜視図である。
パウチ型電池１００は、一側面から正極リード及び負極リード１６０、１７０が突出している。前記一側面には反射フィルム１４０が設けられている。前記反射フィルム１４０は正極リード及び負極リード１６０、１７０の間の中央に配置されているが、必要に応じて前記一側面の左側または右側に変更することも可能である。前記反射フィルム１４０は可視光線反射フィルムまたは赤外線反射フィルムであることが好ましい。電池がスウェリングする場合は大部分温度が上昇する場合であるから、赤外線の場合に反射フィルムの損傷有無が明確にわからない場合が発生し得るので、この場合には可視光線フィルムまたは紫外線反射フィルムを使うことが好ましい。
電極リード１６０、１７０が一側面に全部配置されず、相異なる面に配置される場合、反射フィルム１４０は必要に応じて片面または両面に配置されることができる。
前記反射フィルム１４０は、前記パウチ型電池のスウェリングを把握するために、伸縮性がないことが好ましい。パウチ型電池がスウェリングする場合、伸縮性のない反射フィルムが破れるか切れなければならないので、反射フィルムは張力によって容易に破損されることができながら電池セルの高温でも火災の危険がないフィルムまたは紙などの素材が好ましい。前記素材の表面に反射性材料をコーティングして使用することが可能である。
前記パウチ型電池１００は表面を熱収縮フィルム１１０が包んでいる。前記熱収縮フィルム１１０と前記パウチ型電池１００との間に伝導性フィルム１２０がさらに設けられ、前記伝導性フィルム１２０は、前記電極リード１６０、１７０が突出した一側面に突出部１２５を有している。前記突出部１２５は伝導性フィルム１２０との熱伝導のためのものであり、パウチ型電池１００の外部に突出して後述する冷却部２１０と接触して伝導性フィルム１２０の熱を伝導しなければならない。
本発明の一実施例で、反射フィルム１４０は別に付加されているが、反射フィルムを別に一側面の最外郭に付着するか、または熱収縮フィルムまたは前記伝導性フィルムの一部をもっと伸ばして使うことができる。
図３は本発明の一実施例によるパウチ型電池１００の側断面図である。パウチ型電池１００は、最外郭を熱収縮フィルム１１０（二重鎖線で表示）が包んでいる。前記熱収縮フィルム１１０と前記パウチ型電池１００との間に伝導性フィルム１２０（点線で表示）がさらに設けられており、前記伝導性フィルム１２０は前記電極リード１６０、１７０が突出した一側面に突出部１２５を有している。図３で、電極組立体１３０が表示されているが、前記電極組立体１３０を含むパウチ型電池１００のケースは表示されていない。本発明による熱収縮フィルム、伝導性フィルム、反射フィルムはいずれもパウチ型電池のケースの外部に配置されるものである。
図３の反射フィルム１４０は熱収縮フィルム１１０と伝導性フィルム１２０との間に配置されるものとして表示されているが、熱収縮フィルム１１０の外郭または伝導性フィルム１２０の内部にも配置可能である。多面反射フィルム１４０は一側面が外部に開放して後述するスウェリング感知部２２０の光照射部２２４から照射される光を反射することができなければならない。
図３の反射フィルムは電極リード１６０、１７０が配置された一側面を越えて上端及び下端まで延びて配置されている。これは、電池がスウェリングする場合、電極リード１６０、１７０が配置された一側面の長さ変化が大きくなく主に平面部（図３で、ｙ軸面）の膨張がより大きいので、該当部分を感知することがより有利であるからである。ここで、反射フィルム１４０は平面部（図３で、ｙ軸面）の端部のみを電池に固定し、後述する部分切開部１４５は電池に固定しないので、スウェリングが発生する場合、前記部分切開部１４５が切開されてスウェリング感知部が容易に感知することができるようにすることができる。
図４は本発明の一実施例による電池パック２００の斜視図、図５は本発明の一実施例による電池パックの線Ａ－Ａ’についての断面図である。
電池パック２００は１個以上のパウチ型電池１００が内部に配置されたものであり、その具体的な配置は通常の技術者が変形可能なものであるので、それについての説明は省略する。図４の場合、５個のパウチ型電池１００が配置され、突出部１２５は温度を下げるための冷却部２１０と接している。冷却部２１０は熱伝逹性の高い物質または内部に熱伝逹流体が流れる管状のものであり、電池パック自体の冷却のための放熱フィン、冷却部などと連結されるかまたは多数の電池パックが結合された電池モジュールまたは外部の別途装置を介して熱を放出することができる手段と連結される。
反射フィルムの破損有無を検出するためのスウェリング感知部２２０がパックの側面（ｘ－ｚ平面）の中央に設けられており、前記スウェリング感知部２２０はセンサー支持部２２２に沿って光照射部２２４及び感知器２２６の対が多数対配置されている。
図６は本発明の一実施例によるスウェリング感知方法に対する模式図である。
本発明による前記電池パック内のパウチ型電池のスウェリング感知方法であって、
ａ）前記光照射部２２４から目的とするパウチ型電池の反射フィルム１４０に光を照射する段階と、
ｂ）前記感知器２２６が前記反射フィルム１４０で反射される光を感知する段階と、
ｃ）前記感知器２２６が前記反射フィルム１４０で反射される光を感知しない場合に、前記目的とするパウチ型電池がスウェリングしたと判断する段階と、
を含むパウチ型電池のスウェリング感知方法を提供する。
ａ）前記光照射部２２４から目的とするパウチ型電池の反射フィルム１４０に光を照射する段階と、
ｂ）前記感知器２２６が前記反射フィルム１４０で反射される光を感知する段階と、
ｃ）前記感知器２２６が前記反射フィルム１４０で反射される光を感知しない場合に、前記目的とするパウチ型電池がスウェリングしたと判断する段階と、
を含むパウチ型電池のスウェリング感知方法を提供する。
前記パウチ型電池１００がスウェリングによって膨張して（図６の右側状態）前記反射フィルム１４０が破れることにより、前記反射フィルム１４０で反射される光が感知されないとき、前記パウチ型電池がスウェリングしたと判断する。反射フィルム１４０がスウェリングするときに特定の部位が容易に破損されるように部分切開部１４５を備えることにより、当該部位が容易に切開されることができるようにすることが好ましい。
以上で本発明の内容の特定部分を詳細に記述したが、当該分野で通常の知識を有する者にこのような具体的技術はただ好適な実施様態であるだけで、これによって本発明の範囲が制限されるものではなく、本発明の範疇及び技術思想の範囲内で多様な変更及び修正が可能であるというのは当業者に明らかなものであり、このような変形及び修正も添付の特許請求範囲に属するものであるというのは言うまでもない。
このように、本発明は、１）空間を多く占めなく、２）電池パック内のパウチ型電池の全体的なスウェリング有無を容易に把握して該当電池（セル）の異常有無を感知することができ、３）さらにパウチ型電池が電池パック内で積層される場合、内部で発生する熱を効率的に外部に伝達することができる効果がある。
１０、１００ パウチ型電池
２０ 電池ケース
３０、１３０ 電極組立体
４０、５０ 電極タブ
６０、７０、１６０、１７０ 電極リード
８０ 絶縁フィルム
１１０ 熱収縮フィルム
１２０ 伝導性フィルム
１２５ 突出部
１４０ 反射フィルム
１４５ 部分切開部
２００ 電池パック
２１０ 冷却部
２２０ スウェリング感知部
２２２ センサー支持部
２２４ 光照射部
２２６ 感知器
２０ 電池ケース
３０、１３０ 電極組立体
４０、５０ 電極タブ
６０、７０、１６０、１７０ 電極リード
８０ 絶縁フィルム
１１０ 熱収縮フィルム
１２０ 伝導性フィルム
１２５ 突出部
１４０ 反射フィルム
１４５ 部分切開部
２００ 電池パック
２１０ 冷却部
２２０ スウェリング感知部
２２２ センサー支持部
２２４ 光照射部
２２６ 感知器
Claims (11)
- 少なくとも一側面からリードが突出しているパウチ型電池であって、
前記リードが突出した一側面に反射フィルムを含み、
前記反射フィルムは、前記パウチ型電池のスウェリングによって破れるか切れるように構成されている、パウチ型電池。 - 前記反射フィルムは可視光線反射フィルムである、請求項１に記載のパウチ型電池。
- 前記パウチ型電池の表面を包んでいる熱収縮フィルムを含む、請求項１または２に記載のパウチ型電池。
- 前記熱収縮フィルムと前記パウチ型電池との間に伝導性フィルムを含む、請求項３に記載のパウチ型電池。
- 前記伝導性フィルムは、前記リードが突出した一側面に少なくとも一つの突出部を有している、請求項４に記載のパウチ型電池。
- 前記熱収縮フィルムまたは前記伝導性フィルムと前記反射フィルムとは一体に形成される、請求項４または５に記載のパウチ型電池。
- 請求項１～６のいずれか一項に記載のパウチ型電池を少なくとも一つ以上含む電池パックであって、
前記反射フィルムの破れまたは切れを感知することができる光照射部及び感知器を含むスウェリング感知部を含む、電池パック。 - 前記突出部に接触する少なくとも一つ以上の冷却部をさらに含む、請求項５を直接的または間接的に引用する請求項７に記載の電池パック。
- 請求項７または８に記載の電池パック内のパウチ型電池のスウェリング感知方法であって、
ａ）前記光照射部から目的とするパウチ型電池の反射フィルムに光を照射する段階と、
ｂ）前記感知器が前記反射フィルムで反射される光を感知する段階と、
ｃ）前記感知器が前記反射フィルムで反射される光を感知しない場合に、前記目的とするパウチ型電池がスウェリングしたと判断する段階と、
を含む、パウチ型電池のスウェリング感知方法。 - 前記パウチ型電池がスウェリングしたと判断することは、前記パウチ型電池がスウェリングによって膨張して前記反射フィルムが破れることにより、前記反射フィルムによって反射される光が感知されないことである、請求項９に記載のパウチ型電池のスウェリング感知方法。
- 前記パウチ型電池は前記電池パック内に配置され、前記光照射部及び前記感知器は前記電池パックの側面に配置される、請求項９または１０に記載のパウチ型電池のスウェリング感知方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2020-0028924 | 2020-03-09 | ||
| KR1020200028924A KR20210113773A (ko) | 2020-03-09 | 2020-03-09 | 스웰링 감지부가 부가된 파우치형 전지 |
| PCT/KR2021/001666 WO2021182756A1 (ko) | 2020-03-09 | 2021-02-08 | 스웰링 감지부가 부가된 파우치형 전지 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023505981A JP2023505981A (ja) | 2023-02-14 |
| JP7427092B2 true JP7427092B2 (ja) | 2024-02-02 |
Family
ID=77670746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022534817A Active JP7427092B2 (ja) | 2020-03-09 | 2021-02-08 | スウェリング感知部を備えたパウチ型電池 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230046162A1 (ja) |
| EP (1) | EP4071887A4 (ja) |
| JP (1) | JP7427092B2 (ja) |
| KR (1) | KR20210113773A (ja) |
| CN (1) | CN114762173A (ja) |
| WO (1) | WO2021182756A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114114043B (zh) * | 2021-10-29 | 2023-10-10 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种锂电池循环过程中膨胀检测方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007265863A (ja) | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Nec Lamilion Energy Ltd | フィルム外装電池の製造方法 |
| JP2008277062A (ja) | 2007-04-27 | 2008-11-13 | Sony Corp | 電池素子外装材、電池パック及びその製造方法 |
| JP2009009734A (ja) | 2007-06-26 | 2009-01-15 | Nec Saitama Ltd | ラベル巻き電池パック |
| JP2014192104A (ja) | 2013-03-28 | 2014-10-06 | Mitsubishi Electric Corp | 電池 |
| WO2015151332A1 (ja) | 2014-03-31 | 2015-10-08 | 東洋ゴム工業株式会社 | 密閉型二次電池用変形検知センサ |
| JP2016027538A (ja) | 2014-06-27 | 2016-02-18 | 東洋ゴム工業株式会社 | 密閉型二次電池の監視センサ、密閉型二次電池、及び、密閉型二次電池の監視方法 |
| JP2017212074A (ja) | 2016-05-24 | 2017-11-30 | オートモーティブエナジーサプライ株式会社 | リチウムイオン二次電池 |
| JP2019160467A (ja) | 2018-03-08 | 2019-09-19 | ソニーモバイルコミュニケーションズ株式会社 | 電池パック及び電子機器 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4261221B2 (ja) * | 2003-03-05 | 2009-04-30 | 大日本印刷株式会社 | 包装体の検査方法及び検査装置 |
| JP2009059582A (ja) | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Toyota Motor Corp | 二次電池の圧力検出装置 |
| JP5108454B2 (ja) * | 2007-10-29 | 2012-12-26 | 京セラ株式会社 | 電子機器 |
| KR20110037378A (ko) | 2009-10-06 | 2011-04-13 | 에너원코리아 주식회사 | 보호회로〔ｂｍｓ〕를 사용한 리튬이온이차전지팩 및 스웰링검출수단 |
| KR20140050182A (ko) | 2012-10-18 | 2014-04-29 | 주식회사 엘지화학 | 전지 안전성이 향상된 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 포함하는 전지셀, 전지팩 및 디바이스 |
| KR20150066661A (ko) * | 2013-12-06 | 2015-06-17 | 현대자동차주식회사 | 차량용 배터리 과충전 방지 장치 |
| KR20160037547A (ko) * | 2014-09-29 | 2016-04-06 | 현대모비스 주식회사 | 배터리 과충전 감지 장치 및 방법 |
| KR101779156B1 (ko) * | 2014-12-16 | 2017-09-18 | 주식회사 엘지화학 | 파우치형 이차전지 및 그 제조방법 |
| KR101883536B1 (ko) * | 2015-04-29 | 2018-07-30 | 주식회사 엘지화학 | 파우치형 이차전지 및 그 제조방법 |
| KR102206285B1 (ko) * | 2016-12-28 | 2021-01-21 | 주식회사 엘지화학 | 배터리 스웰링 감지 장치 및 방법 |
| CN208013385U (zh) | 2017-10-24 | 2018-10-26 | 东莞市安德丰电池有限公司 | 一种锂电池鼓包的光电检测装置 |
| KR102643219B1 (ko) * | 2018-08-08 | 2024-03-05 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 발광물질을 포함하는 리드필름을 구비한 이차전지 및 이차전지의 불량 검사 방법 |
-
2020
- 2020-03-09 KR KR1020200028924A patent/KR20210113773A/ko active Search and Examination
-
2021
- 2021-02-08 WO PCT/KR2021/001666 patent/WO2021182756A1/ko unknown
- 2021-02-08 JP JP2022534817A patent/JP7427092B2/ja active Active
- 2021-02-08 CN CN202180006797.4A patent/CN114762173A/zh active Pending
- 2021-02-08 US US17/792,119 patent/US20230046162A1/en active Pending
- 2021-02-08 EP EP21767104.9A patent/EP4071887A4/en active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007265863A (ja) | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Nec Lamilion Energy Ltd | フィルム外装電池の製造方法 |
| JP2008277062A (ja) | 2007-04-27 | 2008-11-13 | Sony Corp | 電池素子外装材、電池パック及びその製造方法 |
| JP2009009734A (ja) | 2007-06-26 | 2009-01-15 | Nec Saitama Ltd | ラベル巻き電池パック |
| JP2014192104A (ja) | 2013-03-28 | 2014-10-06 | Mitsubishi Electric Corp | 電池 |
| WO2015151332A1 (ja) | 2014-03-31 | 2015-10-08 | 東洋ゴム工業株式会社 | 密閉型二次電池用変形検知センサ |
| JP2016027538A (ja) | 2014-06-27 | 2016-02-18 | 東洋ゴム工業株式会社 | 密閉型二次電池の監視センサ、密閉型二次電池、及び、密閉型二次電池の監視方法 |
| JP2017212074A (ja) | 2016-05-24 | 2017-11-30 | オートモーティブエナジーサプライ株式会社 | リチウムイオン二次電池 |
| JP2019160467A (ja) | 2018-03-08 | 2019-09-19 | ソニーモバイルコミュニケーションズ株式会社 | 電池パック及び電子機器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP4071887A1 (en) | 2022-10-12 |
| KR20210113773A (ko) | 2021-09-17 |
| WO2021182756A1 (ko) | 2021-09-16 |
| US20230046162A1 (en) | 2023-02-16 |
| EP4071887A4 (en) | 2023-12-20 |
| CN114762173A (zh) | 2022-07-15 |
| JP2023505981A (ja) | 2023-02-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5857254B2 (ja) | 電池モジュール | |
| CN113471555B (zh) | 智能电芯、电池系统以及电动汽车 | |
| JP5086496B2 (ja) | 安全性評価用二次電池及び二次電池の試験方法 | |
| JP6049867B2 (ja) | ガルバニ素子のためのカバーフィルム、電気化学的蓄電装置、電気化学的蓄電装置システム、ガルバニ素子のカバーのためのフレキシブルフィルム、及び、電気化学的蓄電装置の状態パラメータを算出するための方法 | |
| JP6047810B2 (ja) | 二次電池、これを含む二次電池モジュール及び二次電池パック | |
| CN102598397B (zh) | 电池模块 | |
| US20150023392A1 (en) | Battery pack | |
| JPS63316641A (ja) | 充電装置 | |
| US20080198897A1 (en) | Heater with temperature detecting device, battery structure with heater, and heater unit | |
| EP3796416B1 (en) | Battery pack | |
| KR20120089633A (ko) | 전지모듈 | |
| KR20150065280A (ko) | 배터리 팩 | |
| JP7427092B2 (ja) | スウェリング感知部を備えたパウチ型電池 | |
| JP2012074198A (ja) | 電源装置 | |
| JP2013201027A (ja) | 電池モジュール、及びそれを用いた電池システム | |
| KR101750488B1 (ko) | 직렬 연결된 ptc 서미스터들을 포함하는 이상온도 센싱 어셈블리 및 이를 포함하는 전지팩 | |
| CN217544834U (zh) | 电池包上盖、电池包及车辆 | |
| JP6375722B2 (ja) | 蓄電モジュールの製造方法及び蓄電パックの製造方法 | |
| JP2009272113A (ja) | 蓄電装置 | |
| JP7457962B2 (ja) | 蓄電モジュール | |
| JP2022146693A (ja) | 温度測定方法、温度測定装置、及び電池システム | |
| KR20220046135A (ko) | 파우치형 이차전지 및 이를 포함하는 전지 모듈 | |
| JP3634657B2 (ja) | 保護素子を備えるパック電池 | |
| KR102179685B1 (ko) | 폴리머 셀(Polymer cell)온도 검출을 위한 배터리 팩의 칩 서미스터 (Chip thermistor) 히팅 패드 | |
| JP7270414B2 (ja) | 温度センサ、電池モジュールおよび電池パック |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220608 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230621 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230626 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230925 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231225 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240123 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7427092 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |