KR100859948B1 - 단위 전지간 직렬 인터페이스 - Google Patents

단위 전지간 직렬 인터페이스 Download PDF

Info

Publication number
KR100859948B1
KR100859948B1 KR1020070007977A KR20070007977A KR100859948B1 KR 100859948 B1 KR100859948 B1 KR 100859948B1 KR 1020070007977 A KR1020070007977 A KR 1020070007977A KR 20070007977 A KR20070007977 A KR 20070007977A KR 100859948 B1 KR100859948 B1 KR 100859948B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit cell
support surface
interconnector
contact region
spacer
Prior art date
Application number
KR1020070007977A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20080070228A (ko
Inventor
김태용
박진
김승일
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020070007977A priority Critical patent/KR100859948B1/ko
Priority to US12/017,290 priority patent/US7758995B2/en
Publication of KR20080070228A publication Critical patent/KR20080070228A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100859948B1 publication Critical patent/KR100859948B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • H01M10/643—Cylindrical 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
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561—Gases
    • H01M10/6562—Gases with free flow by convection only
    • 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
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • 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
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/503—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the shape of the interconnectors
    • 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
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/509—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the type of connection, e.g. mixed connections
    • H01M50/51—Connection only in series
    • 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
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/521—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the material
    • H01M50/522—Inorganic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R9/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

본 발명은 직렬 연결되는 2개의 단위 전지 사이에 개재되어, 단위 전지간 직렬 연결의 기계적 강도를 제공하고 전도적으로 연결시키는 직렬 인터페이스에 관한 것이다.
본 발명의 원통형 전지를 위한 직렬 인터페이스는, 제1 통기공이 형성되며, 제1 단위 전지의 음극 외벽과 제2 단위 전지의 양극 단자를 서로 통전 가능하게 지지하는 인터커넥터; 및 제2 통기공이 형성되며, 상기 인터커넥터의 유동에 따른 단락을 방지하도록 상기 인터커넥터와 상기 제2 단위 전지의 음극 외벽 사이에 위치하는 스페이서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 단위 전지의 직렬 연결 작업을 용이하게 하면서, 단위 전지에서 발생되는 고압 가스 또는 폐가스를 효율적으로 배출하는 효과가 있다.
모듈 전지, 직렬 전지, 스페이서, 인터커넥터

Description

단위 전지간 직렬 인터페이스{Serial Interface between Unit Cell}
도 1은 복수개의 원통형 단위 전지를 직렬 연결하여 구성한 모듈 전지를 도시한 사시도.
도 2a는 본 발명 일실시예에 따른 직렬 인터페이스를 사용하여 구성한 원통형 직렬 전지의 외관을 도시한 정면도.
도 2b는 도 2a의 직렬 인터페이스 부분을 확대한 정면도.
도 3a는 본 발명 일실시예의 직렬 인터페이스를 구성하는 스페이서의 구조를 도시한 사시도.
도 3b는 도 3a의 스페이서가 원통형 단위 전지에 결합된 상태를 도시한 사시도.
도 4a는 본 발명 일실시예의 직렬 인터페이스를 구성하는 인터커넥터의 구조를 도시한 사시도.
도 4b는 도 4a의 인터커넥터가 원통형 단위 전지 및 스페이서에 결합된 상태를 도시한 사시도.
도 5는 도 3a의 스페이서 및 도 4a의 인터커넥터가 결합하여 직렬 인터페이스를 이룬 상태를 도시한 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
200 : 인터커넥터 210 : 제2 지지면
212 : 제2 용접부 220 : 제1 지지면
230 : 단벽 232 : 제1 통기공
240 : 고정벽 242 : 고정 홈
244 : 제1 용접부
300 : 스페이서 312 : 돌출부
314 : 고정 돌기 316 : 제2 통기공
본 발명은 직렬 연결되는 2개의 단위 전지 사이에 개재되어, 단위 전지간 직렬 연결의 기계적 강도를 제공하고 전도적으로 연결시키는 직렬 인터페이스에 관한 것이다.
일반적으로 니켈-수소화물 축전지, 니켈-카드뮴 축전지 등의 알칼리 축전지나, 리튬-이온 전지, 니튬-폴리머 전지 등 리튬계 축전지는 양극 및 음극 사이에 격리판을 개재시켜 이들을 나선형으로 권취한 후, 양극 또는 음극의 단부에 집전체를 접속하여 전극체를 형성하고, 이 전극체를 금속제 외장 케이스에 수납하여 집전체로부터 연신하는 리드부를 밀봉체에 용접한 후, 밀봉체를 외장 케이스의 개구부 에 절연 가스켓을 개재시켜 장착함으로써 밀폐하여 구성되어 있다. 이러한 알칼리 축전지가 전동 공구나 전기 자동차 등의 용도에 사용되는 경우 고출력이 요구되므로, 복수의 개별 전지를 직렬로 접속하여 모듈 전지로 하여 사용되는 것이 일반적이다. 예컨대, 대형 전동 공구나 전기 자동차 등의 고출력 용도에 사용되는 축전지는 원통형 단위 전지 복수개를 직렬 및/또는 병렬 연결 방식으로 수집한 모듈 전지가 사용된다.
도 1은 원통형 단위 전지(40)를 소정 개수 직렬 연결하여 형성한 원통형 직렬 전지(30)를 프레임(20)에 병렬 배치하여 구성한 평면 프레임 모듈 전지(10)를 도시한다. 도면에서는 원통형 직렬 전지들의 아래에서 수납하는 하부 프레임만을 도시하였지만, 이와 대칭된 구조의 상부 프레임도 존재할 수 있음은 물론이다. 상기 평면 프레임 모듈 전지(10)가 하나로 사용되거나, 다수개 적층되어 모듈 전지가 완성된다.
도시한 원통형 직렬 전지(30)는 2개의 직렬 단위 전지 사이에, 2개의 단위 전지간 상호 연결을 유지하는 기계적 강도를 제공하며 전기적으로 연결시키는 직렬 인터페이스를 개재시킨다.
그런데, 상기 원통형 단위 전지를 리튬-이온 전지로 구현하는 경우 정상적인 상태에서는 폐가스가 생성되지 않으나, 전지 외부 또는 전지 내부의 물리적/화학적 문제로 인하여 전지의 내압이 상승하고, 이로 인하여 전지의 안전변(Safety vent)이 파단되었을 때, 전지에서 생성되는 고압 가스를 외부로 배출하여 압력차를 완화시키는 위한 구조(Degassing 구조)가 필요하다.
또한, 상기 원통형 단위 전지를 니켈-수소(Ni-MH) 전지로 구현하는 경우 내부 화학 반응에 의하여 폐가스가 생성되어 외부로 배출될 수 있는데, 상기 폐가스는 미량씩 배출되므로 개방된 장소에서는 크게 문제되지 않으나, 상기 개재 수단에 의하여 막혀있는 경우에는 장시간 배출된 폐가스가 누적되어 단위 전지에 악영향을 미치거나 폭발 등의 위험성을 높이게 된다.
한편, 상기 개재 수단은 2개의 원통형 단위 전지의 직렬 연결을 위한 기계적 강도를 제공하고 전도적으로 연결시키는 기능을 수행할 뿐만 아니라, 상기 고압 가스 또는 폐가스를 배출하는 기능을 수행하도록 구현하는 것은 다양한 방법으로 구현이 가능할 것으로 예상되나, 비교적 저렴한 제작 비용을 가지며, 직렬 전지의 결합이 용이한 구조를 가지는 구조로 구현할 것이 요망된다.
본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 저렴한 제작 비용으로 실시할 수 있는 단위 전지에서 발생되는 고압 가스 또는 폐가스를 효율적으로 배출하는 구조를 가지는 직렬 인터페이스 및 이를 구비한 직렬 전지를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 단위 전지의 직렬 연결 작업을 용이하게 하면서, 단위 전지에서 발생되는 고압 가스 또는 폐가스를 효율적으로 배출하는 구조를 가지는 직렬 인터페이스 및 이를 구비한 직렬 전지를 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 원통형 전지를 위한 직렬 인터페이스는, 제1 단위 전지의 음극 접촉 영역과 제2 단위 전지의 양극 접촉 영역을 서로 통전 가능하게 지지하는 인터커넥터; 및 상기 인터커넥터의 유동에 따른 단락을 방지하도록 상기 인터커넥터와 상기 제2 단위 전지의 음극 접촉 영역 사이에 위치하는 스페이서를 포함한다. 여기서, 상기 인터커넥터는, 상기 제1 단위 전지의 음극 접촉 영역에 접촉하여 지지하는 제1 지지면; 상기 제2 단위 전지의 양극 접촉 영역에 접촉하여 지지하는 제2 지지면; 상기 제1 지지면 및 제2 지지면 사이에 위치하여 상기 제1 지지면과 제2 지지면에 단차를 부여하는 단벽; 및 상기 단벽에 천공된 제1 통기공을 구비하고, 그리고 상기 스페이서는, 상기 제1 지지면과 접촉하는 부분에 돌출된 돌출부; 및 상기 돌출부에 의해 상기 제1 지지면과의 사이에 형성되는 제2 통기공을 구비한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 직렬 전지는, 2개 이상의 단위 전지; 및 상기 2개 이상의 단위 전지 중 제1 단위 전지의 하부와, 상기 제1 단위 전지와 이웃하는 제2 단위 전지의 상부 사이에서 상기 제1 단위 전지와 상기 제2 단위 전지를 연결하는 직렬 인터페이스를 포함한다. 여기서, 상기 직렬 인터페이스는, 제1 단위 전지의 음극 접촉 영역과 제2 단위 전지의 양극 접촉 영역을 서로 통전 가능하게 지지하는 인터커넥터; 및 상기 인터커넥터의 유동에 따른 단락을 방지하도록 상기 인터커넥터와 상기 제2 단위 전지의 음극 접촉 영역 사이에 위치하는 스페이서를 포함하고, 상기 인터커넥터는, 상기 제1 단위 전지의 음극 접촉 영역에 접촉하여 지지하는 제1 지지면; 상기 제2 단위 전지의 양극 접촉 영역에 접촉하여 지지하는 제2 지지면; 상기 제1 지지면 및 제2 지지면 사이에 위치하여 상기 제1 지지면과 제2 지지면에 단차를 부여하는 단벽; 및 상기 단벽에 천공된 제1 통기공을 구비하며, 그리고 상기 스페이서는, 상기 제1 지지면과 접촉하는 부분에 돌출된 돌출부; 및 상기 돌출부에 의해 상기 제1 지지면과의 사이에 형성되는 제2 통기공을 구비한다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
(실시예)
도 2a는 본 실시예의 직렬 인터페이스를 사용하여 구성한 원통형 직렬 전지의 외관을 도시하며, 도 2b는 도 2a의 외관 중 직렬 인터페이스 부분을 확대 도시한 것이다.
도시한 원통형 직렬 전지는 2개의 원통형 단위 전지(101, 102)를 직렬 인터페이스를 개재하여 구현하였다. 상기 직렬 인터페이스는 외관상 상부에 위치하는 인터커넥터(200)와 하부에 위치하는 스페이서로 이루어진다.
즉, 후술할 바와 같이 본 실시예의 직렬 인터페이스는, 제1 통기공이 형성되며, 제1 원통형 단위 전지(101)의 음극과 제2 원통형 단위 전지(102)의 양극 단자를 서로 통전 가능하게 지지하는 인터커넥터(200); 및 제2 통기공이 형성되며, 상기 인터커넥터(200)의 유동에 따른 단락을 방지하도록 상기 인터커넥터(200)와 상기 제2 원통형 단위 전지(102)의 외벽 사이에 위치하는 스페이서(300)로 이루어진다.
여기서, 상기 스페이서(300)는 원통형 단위 전지(101, 102)의 원주보다 큰 원주를 가진다. 이는 상기 원통형 직렬 전지가 위치하게 될 모듈 전지의 프레임의 내벽과 상기 원통형 단위 전지(101, 102)의 외벽간에 공간을 유지하여, 원통형 단위 전지(101, 102)의 냉각을 용이하게 하기 위함이다. 또한, 상기 공간으로 원통형 단위 전지(101, 102)에서 발생되는 고압 가스나 폐가스를 배출시킬 수도 있다.
또한, 도시하지는 않았지만, 일반적인 직렬 전지의 경우와 마찬가지로 최상부 단위전지의 상부에는 제1 캡 조립체가 부착되며, 최하부 단위전지의 하부에는 제2 캡 조립체가 부착될 수 있다. 상기 제2 캡 조립체는 다수개의 직렬 전지를 소정의 케이스에 수납하여 모듈형 전지를 구성할 때, 상기 케이스와의 결합 부위로 기능할 수 있다.
도 3a는 본 실시예의 직렬 인터페이스를 구성하는 스페이서의 구조를 도시하고 있으며, 도 3b는 상기 스페이서가 원통형 단위 전지에 결합된 상태를 도시하고 있다.
도시한 스페이서(300)는, 제2 통기공(316)을 구비하며, 인터커넥터(200)와 제2 원통형 단위 전지(102)의 음극을 절연시킨다. 스페이서(300)는 전술한 인터커넥터가 제1 원통형 단위 전지의 음극과 제2 원통형 단위 전지의 양극을 도전적으로 연결할 때, 인터커넥터(200)가 제2 원통형 단위 전지의 음극에 접촉하는 것을 방지하도록 설치된다. 여기서, 제2 원통형 단위 전지(102)의 음극은 제2 원통형 단위 전지의 양극이 설치된 일면을 제외하고 상기 일면과 마주하는 제2 원통형 단위 전지의 타면과 외벽에 형성된다. 다시 말하면, 스페이서(300)는 인터커넥터의 유동에 의해서 제2 원통형 단위 전지(102)의 음극과 도전적으로 연결되어 있는 외벽이 제2 원통형 단위 전지(102)의 양극 또는 제1 원통형 단위 전지의 음극에 도전적으로 연결되는 것을 방지한다.
도시한 바와 같이 상기 제2 통기공(316)은, 상기 스페이서(300)와 상기 인터커넥터의 결합시, 돌출부(312)에 의해 발생되는 공간으로 구현하였다. 여기서, 돌출부(312)는 인터커넥터의 제1 지지면과 접촉하는 스페이서(300)의 일면(310)에 돌출되어 형성된다. 상기 제2 통기공(316)은 상기 제1 통기공과 반지름 방향으로 서로 겹쳐지도록 구현하는 것이 내부 가스의 배출 효율을 높일 수 있어 바람직하다.
도 4a는 본 실시예의 직렬 인터페이스를 구성하는 인터커넥터의 구조를 도시하고 있으며, 도 4b는 원통형 단위 전지 상부에 상기 스페이서가 결합되고, 다시 그 상부에 상기 인터커넥터가 결합된 상태를 도시하고 있다.
도시한 상기 인터커넥터는, 상기 제1 원통형 단위 전지의 음극에 접촉하여 지지하는 제1 지지면(220); 상기 제2 원통형 단위 전지(102)의 양극에 접촉하여 지지하는 제2 지지면(210); 및 상기 제1 지지면(220) 및 제2 지지면(210) 사이에 위치하여 상기 제1 지지면(220)과 제2 지지면(210)에 단차를 부여하는 단벽(230)으로 이루어진다.
또한, 상기 제1 지지면(220), 제2 지지면(210) 및 단벽(230)은 일체형으로 형성되며, 상기 단벽(230)의 일부에는 상기 제2 원통형 단위 전지(102)에서 발생되는 고압 가스 또는 폐가스를 배출하기 위한 제1 통기공(232)이 형성되어 있다. 즉, 상기 제1 통기공(232)은 단벽을 천공시킨 천공홀 형태로 형성하는데, 천공홀 형태는 단벽의 강도를 약화시키는 것을 최소화하면서도 내부 가스의 배출 효율을 높일 수 있다.
상기 인터커넥터는 직렬 연결되는 제1 원통형 단위 전지(101) 및 제2 원통형 단위 전지(102)를 고정시키기 위하여, 상기 제1 지지면(220)과 연결되며 제1 원통형 단위 전지(101)를 끼우기 위한 고정벽(240)을 형성할 수 있다. 또한, 제1 원통형 단위 전지(101)의 외벽과 상기 인터커넥터를 용접 연결하기 위하여 상기 고정벽(240)에 저항 용접을 위한 제1 용접부(244)를 구비할 수 있으며, 제2 원통형 단위 전지(102)의 양극 단자와 상기 인터커넥터를 용접 연결하기 위하여 상기 제2 지지면에 저항 용접을 위한 제2 용접부(212)를 구비할 수 있다.
도 5는 도 4a의 인터커넥터(200)와 도 3a의 스페이서(300)을 개재하여 2개의 원통형 단위 전지가 직렬 연결 결합된 상태를 도시한 단면도이다.
상기 인터커넥터(200)는 제1 원통형 단위 전지(101)의 음극과 제2 원통형 단위 전지(102)의 양극을 전도적으로 연결시키며, 두 원통형 단위 전지를 기계적으로 지지고 있으므로, 금속 재질로 구현하는 것이 바람직하다. 반면, 상기 스페이서(300)는 절연이 되어야 하고 기계적으로 강도를 요구받지 않는 구조를 가지고 있으므로 비교적 저렴한 절연물질인 합성수지 재질로 구현하는 것이 바람직하다.
도시한 바와 같이 제2 원통형 단위 전지(102)의 양극에서 발생하는 고압 가스 또는 폐가스를 외부로 방출하기 위해서는, 상기 인터커넥터와 상기 스페이서의 결합시 상기 제1 통기공과 상기 제2 통기공이 서로 겹쳐지도록 하며, 회전에 의해 겹쳐진 통기공들이 어긋나지 않게 고정시키는 위치 고정 수단이 필요하다.
도 2b, 도 3a,b, 도 4a,b에 도시한 바와 같이 상기 위치 고정 수단으로서, 상기 인터커넥터(200)의 상기 스페이서(300)와의 접촉 영역 중 외주 영역에 형성된 고정 홈(242) 및 상기 고정 홈(242)이 결합되는 위치에 상기 스페이서 상에 형성된 고정 돌기(314)을 구현하였다.
도 5에서 제2 원통형 단위 전지(102)의 양극에서 발생한 고압 가스 또는 폐가스는 상기 인터커넥터(200) 상의 제1 통기공(232) 및 상기 스페이서(300) 상의 제2 통기공(316)을 통해 효율적으로 외부로 배출된다.
특히, 리튬-이온 단위 전지의 경우 전지 외부 및 내부의 물리적/화학적 문제 발생으로 인하여 전지의 내압이 상승하였을때, 규정된 압력범위에서 개방되어 내부의 압력을 외부로 방출시켜 전지의 폭발을 방지하는 안전변(Safety vent)을 구비한다. 상기 안전변이 개방되는 상황이 발생하였을 때, 본 실시예에 따른 원통형 직렬 전지는, 전지내부 압력 상승 -> 안전변파단 -> 본 실시예의 인터커넥터 및 스페이서의 배출구조 -> 유로 및 전용 디가스 덕트(degassing duct)의 순으로 고압 가스를 배출할 수 있어, 원통형 직렬 전지의 내부 압력과 외부 압력차를 완화시켜, 고압에 의한 위험을 방지할 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
본 발명에 따른 직렬 인터페이스를 사용하여 직렬 전지를 구현함에 의해, 저렴한 제작 비용으로 단위 전지에서 발생되는 고압 가스 또는 폐가스를 효율적으로 배출하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 단위 전지의 직렬 연결 작업을 용이하게 하면서, 단위 전지에서 발생되는 고압 가스 또는 폐가스를 효율적으로 배출하는 효과도 있다.

Claims (16)

  1. 제1 단위 전지의 음극 접촉 영역과 제2 단위 전지의 양극 접촉 영역을 서로 통전 가능하게 지지하는 인터커넥터; 및
    상기 인터커넥터의 유동에 따른 단락을 방지하도록 상기 인터커넥터와 상기 제2 단위 전지의 음극 접촉 영역 사이에 위치하는 스페이서를 포함하고,
    상기 인터커넥터는 상기 제1 단위 전지의 음극 접촉 영역에 접촉하여 지지하는 제1 지지면; 상기 제2 단위 전지의 양극 접촉 영역에 접촉하여 지지하는 제2 지지면; 상기 제1 지지면 및 제2 지지면 사이에 위치하여 상기 제1 지지면과 제2 지지면에 단차를 부여하는 단벽; 및 상기 단벽에 천공된 제1 통기공을 구비하고,
    상기 스페이서는, 상기 제1 지지면과 접촉하는 부분에 돌출된 돌출부; 및 상기 돌출부에 의해 상기 제1 지지면과의 사이에 형성되는 제2 통기공을 구비하는 직렬 인터페이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 음극 접촉 영역은 음극 외벽이고, 상기 양극 접촉 영역은 양극 단자인 것을 특징으로 하는 직렬 인터페이스.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 통기공은 원형, 타원형 또는 사각형 형상으로 천공된 것을 특징으로 하는 직렬 인터페이스.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2 단위 전지에서 나온 가스는 상기 제1 통기공 및 상기 제2 통기공을 통해 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 직렬 인터페이스.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 통기공과 상기 제2 통기공이 서로 겹쳐지도록 하는 위치 고정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 직렬 인터페이스.
  6. 제5항에 있어서, 상기 위치 고정 수단은,
    상기 인터커넥터의 상기 스페이서와의 접촉 영역 중 외부 영역에 형성된 고정 홈 및;
    상기 고정 홈이 결합되는 위치에 상기 스페이서 상에 형성된 고정 돌기인 것을 특징으로 하는 직렬 인터페이스.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 지지면, 제2 지지면 및 단벽은 일체형으로 형성된 것을 특징으로 하는 직렬 인터페이스.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서, 상기 스페이서는,
    상기 제1 지지면과, 상기 제2 단위 전지의 음극 접촉 영역에 전도적으로 연결된 상기 제2 단위 전지의 외벽을 절연시키는 것을 특징으로 하는 직렬 인터페이스.
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서, 상기 스페이서는,
    상기 단위 전지의 외벽의 원주보다 더 큰 원주의 외벽을 가진 것을 특징으로 하는 직렬 인터페이스.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 인터커넥터는 금속 재질로 이루어지며,
    상기 스페이서는 합성수지 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 직렬 인터페이스.
  14. 2개 이상의 단위 전지; 및
    상기 2개 이상의 단위 전지 중 제1 단위 전지의 하부와, 상기 제1 단위 전지와 이웃하는 제2 단위 전지의 상부 사이에서 상기 제1 단위 전지와 상기 제2 단위 전지를 연결하는 직렬 인터페이스를 포함하며,
    상기 직렬 인터페이스는,
    제1 단위 전지의 음극 접촉 영역과 제2 단위 전지의 양극 접촉 영역을 서로 통전 가능하게 지지하는 인터커넥터; 및
    상기 인터커넥터의 유동에 따른 단락을 방지하도록 상기 인터커넥터와 상기 제2 단위 전지의 음극 접촉 영역 사이에 위치하는 스페이서를 포함하고,
    상기 인터커넥터는 상기 제1 단위 전지의 음극 접촉 영역에 접촉하여 지지하는 제1 지지면; 상기 제2 단위 전지의 양극 접촉 영역에 접촉하여 지지하는 제2 지지면; 상기 제1 지지면 및 제2 지지면 사이에 위치하여 상기 제1 지지면과 제2 지지면에 단차를 부여하는 단벽; 및 상기 단벽에 천공된 제1 통기공을 구비하고,
    상기 스페이서는, 상기 제1 지지면과 접촉하는 부분에 돌출된 돌출부; 및 상기 돌출부에 의해 상기 제1 지지면과의 사이에 형성되는 제2 통기공을 구비하는 것을 특징으로 하는 직렬 전지.
  15. 제14항에 있어서, 상기 인터페이스는,
    제2항 내지 제6항, 제8항, 제10항, 제12항 및 제13항 중 어느 한 항에 따른 직렬 인터페이스인 것을 특징으로 하는 직렬 전지.
  16. 제15항에 있어서,
    최상부 단위전지의 상부에 배치되는 제1 캡 조립체; 및
    최하부 단위전지의 하부에 배치되는 제2 캡 조립체
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직렬 전지.
KR1020070007977A 2007-01-25 2007-01-25 단위 전지간 직렬 인터페이스 KR100859948B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070007977A KR100859948B1 (ko) 2007-01-25 2007-01-25 단위 전지간 직렬 인터페이스
US12/017,290 US7758995B2 (en) 2007-01-25 2008-01-21 Serial interface between unit cells

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070007977A KR100859948B1 (ko) 2007-01-25 2007-01-25 단위 전지간 직렬 인터페이스

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080070228A KR20080070228A (ko) 2008-07-30
KR100859948B1 true KR100859948B1 (ko) 2008-09-23

Family

ID=39668368

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070007977A KR100859948B1 (ko) 2007-01-25 2007-01-25 단위 전지간 직렬 인터페이스

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7758995B2 (ko)
KR (1) KR100859948B1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100971367B1 (ko) * 2007-05-31 2010-07-20 주식회사 엘지화학 조립방식의 전기적 접속부재 및 이를 포함하고 있는이차전지 팩
US8287313B2 (en) 2007-07-16 2012-10-16 Lg Chem, Ltd. Electrical connecting member for secondary battery
DE102017208395A1 (de) 2017-05-18 2018-11-22 Lion Smart Gmbh Verfahren zum Anordnen eines Kontaktelements, Kontaktelement sowie Batteriestapel
KR102248229B1 (ko) * 2018-01-15 2021-05-03 주식회사 엘지화학 가스 배출 구조가 형성된 배터리 모듈
KR20210025848A (ko) 2019-08-28 2021-03-10 주식회사 엘지화학 원통형 이차전지의 음극과 커넥터의 연결 방법
CN118476120A (zh) * 2022-09-08 2024-08-09 宁德时代新能源科技股份有限公司 端盖组件、电池单体、电池和用电装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR810000307Y1 (ko) * 1981-02-04 1981-04-11 이에스비 인코포레이티드 밀봉형(密封型) 전지의 압력 배출장치
KR20070078715A (ko) * 2006-01-27 2007-08-01 소니 가부시끼 가이샤 전지
KR20080003779A (ko) * 2005-04-22 2008-01-08 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 2차 전지

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5331135Y2 (ko) * 1973-10-29 1978-08-03
KR810000030Y1 (en) 1979-07-19 1981-01-31 Won Il Ko Coin dropping device of a saving box
JP3723433B2 (ja) 2000-03-30 2005-12-07 三洋電機株式会社 組電池およびその製造方法
JP3848565B2 (ja) * 2001-11-27 2006-11-22 松下電器産業株式会社 電池間接続構造および電池モジュール並びに電池パック
EP1331682B1 (en) * 2002-01-28 2012-12-12 Sanyo Electric Co., Ltd. Battery pack
JP2005123069A (ja) 2003-10-17 2005-05-12 Sanyo Electric Co Ltd 組電池

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR810000307Y1 (ko) * 1981-02-04 1981-04-11 이에스비 인코포레이티드 밀봉형(密封型) 전지의 압력 배출장치
KR20080003779A (ko) * 2005-04-22 2008-01-08 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 2차 전지
KR20070078715A (ko) * 2006-01-27 2007-08-01 소니 가부시끼 가이샤 전지

Also Published As

Publication number Publication date
US20080182160A1 (en) 2008-07-31
US7758995B2 (en) 2010-07-20
KR20080070228A (ko) 2008-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100874055B1 (ko) 단위 전지간 인터커넥터 및 이를 구비한 직렬 전지
CN101997104B (zh) 可再充电电池
JP5345648B2 (ja) ２次電池および電池モジュール
KR101310015B1 (ko) 밀폐형 전지
KR101084055B1 (ko) 이차 전지
US8338009B2 (en) Battery and battery unit
KR100786875B1 (ko) 전지 모듈
KR100823510B1 (ko) 전지 모듈 및 그 제조 방법
US20190109313A1 (en) Cylindrical secondary battery module
KR20100076699A (ko) 이차 전지
KR19990031352A (ko) 전지의 안전장치
KR100859948B1 (ko) 단위 전지간 직렬 인터페이스
US20200343520A1 (en) Secondary battery and manufacturing method therefor
KR20170070542A (ko) 캔형 이차전지 및 그를 포함하는 이차전지 모듈
KR102394496B1 (ko) 안전 벤트
KR20080090138A (ko) 전지 모듈
KR101549174B1 (ko) 이차 전지 및 그 제조 방법
KR101511302B1 (ko) 이차 전지
KR101121205B1 (ko) 이차전지
KR102646710B1 (ko) 전지 팩 및 이를 포함하는 디바이스
KR101453783B1 (ko) 캡 조립체 및 이를 이용한 이차 전지
KR101380083B1 (ko) 전지의 회전 방지를 위한 모듈전지
KR101483700B1 (ko) 이차 전지 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR20060125276A (ko) 이차 전지
KR100814882B1 (ko) 이차 전지 및 상기 이차 전지를 이용한 전지 모듈

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120823

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130827

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140822

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150820

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160816

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170809

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190822

Year of fee payment: 12