KR101471416B1 - 연결 신뢰성이 향상된 전지셀 어셈블리 - Google Patents
연결 신뢰성이 향상된 전지셀 어셈블리 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101471416B1 KR101471416B1 KR1020120033714A KR20120033714A KR101471416B1 KR 101471416 B1 KR101471416 B1 KR 101471416B1 KR 1020120033714 A KR1020120033714 A KR 1020120033714A KR 20120033714 A KR20120033714 A KR 20120033714A KR 101471416 B1 KR101471416 B1 KR 101471416B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- battery cell
- bus bar
- electrode terminal
- cell assembly
- punch
- Prior art date
Links
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 15
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 7
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction 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
- 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
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- H01M50/543—Terminals
-
- 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)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
본 발명은 둘 이상의 전지셀들의 판상형 전극단자들이 버스 바와 전기적으로 연결되어 있는 전지셀 어셈블리로서, 전극단자와 버스 바의 전기적 연결 부위에서, 전극단자(또는 버스 바)가 형상 변형에 의해 버스 바(또는 전극단자) 내로 도입된 물리적 결합을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리를 제공한다.
Description
본 발명은 연결 신뢰성이 향상된 전지셀 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 전지셀들의 판상형 전극단자가 버스 바와 전기적으로 연결되어 있는 전지셀 어셈블리로서, 전극단자와 버스 바의 전기적 연결 부위에서, 전극단자(또는 버스 바)가 형상 변형에 의해 버스 바(또는 전극단자) 내로 도입된 물리적 결합을 이루는 전지셀 어셈블리에 관한 것이다.
최근, 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 이차전지는 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV) 등의 동력원으로서도 주목받고 있다.
소형 모바일 기기들에는 디바이스 1 대당 하나 또는 두서너 개의 전지셀들이 사용됨에 반하여, 자동차 등과 같은 중대형 디바이스에는 고출력 대용량의 필요성으로 인해, 다수의 전지셀을 전기적으로 연결한 중대형 전지모듈이 사용된다.
중대형 전지모듈은 가능하면 작은 크기와 중량으로 제조되는 것이 바람직하므로, 높은 집적도로 충적될 수 있고 용량 대비 중량이 작은 각형 전지, 파우치형 전지 등이 중대형 전지모듈의 전지셀로서 주로 사용되고 있다. 특히, 알루미늄 라미네이트 시트 등을 외장부재로 사용하는 파우치형 전지는 중량이 작고 제조비용이 낮으며 형태 변형이 용이하다는 등의 이점으로 인해 최근 많은 관심을 모으고 있다.
한편, 중대형 전지팩에 장착되는 전지모듈은 일반적으로 다수의 전지셀들을 높은 밀집도로 적층하는 방법으로 제조하며, 인접한 전지셀들의 전극단자들을 전기적으로 연결시켜 제조된다.
도 1에는 대표적인 파우치형 전지셀의 사시도가 모식적으로 도시되어 있다. 도 1의 파우치형 전지셀(10)은 두 개의 전극단자(11, 12)가 서로 대향하여 전지 본체(13)의 상단부와 하단부에 각각 돌출되어 있는 구조로 이루어져 있다. 외장부재(14)는 상하 2 단위로 이루어져 있고, 그것의 내면에 형성되어 있는 수납부에 전극조립체(도시하지 않음)를 장착한 상태로 상호 접촉 부위인 양측면(14b)과 상단부 및 하단부(14a, 14c)를 부착시킴으로써 전지셀(10)이 만들어진다. 외장부재(14)는 수지층/금속박층/수지층의 라미네이트 구조로 이루어져 있어서, 서로 접하는 양측면(14b)과 상단부 및 하단부(14a, 14c)에 열과 압력을 가하여 수지층을 상호 융착시킴으로써 부착시킬 수 있으며, 경우에 따라서는 접착제를 사용하여 부착할 수도 있다. 양측면(14b)은 상하외장부재(14)의 동일한 수지층이 직접 접하므로 용융에 의해 균일한 밀봉이 가능하다. 반면에, 상단부(14a)와 하단부(14c)에는 전극단자(11, 12)가 돌출되어 있으므로 전극단자(11, 12)의 두께 및 외장부재(14) 소재와의 이질성을 고려하여 밀봉성을 높일 수 있도록 전극단자(11, 12)와의 사이에 필름상의 실링부재(16)를 개재한 상태에서 열융착시킨다.
상기와 같은 전지셀을 다수 개 사용하여 중대형 전지모듈을 구성하는 경우, 이들의 기계적 체결 및 전기적 접속을 위해 전지셀의 전극단자를 용접하여 상호 연결하며, 일반적으로 버스 바를 이용하여 전기적으로 연결하게 된다.
도 2에는 종래의 대표적인 전지모듈의 전기적 연결 구조를 나타낸 사시도가 모식적으로 도시되어 있다.
도 2를 참조하면, 전지모듈(50)은 3개의 전지셀들(10)이 적층된 상태로 전극단자(11)와 버스 바(20) 상호간에 전기적으로 연결되어 있고, 3개의 전지셀들(10)을 차례로 적층한 뒤 또 다른 전지셀들과 연결하기 위한 버스 바(20)와 함께 동시에 전기적으로 연결하게 된다.
그러나, 전지셀들을 적층할수록 전극리드와 버스 바의 두께 및 폭이 커져서 용접시 많은 에너지가 필요하게 된다.
이 경우, 용접은 레이저나 저항 용접을 활용하기가 어려워 일반적으로는 초음파 용접으로 이루어지게 되는데, 이 역시도 높은 에너지의 초음파 용접을 실행하게 되면, 전지셀의 다른 부위에도 초음파가 전달되어 전기적으로 전지셀이 손상될 수 있고, 용접 장치 자체의 수명을 감소시킬 수 있으며, 용접 장치와 전지셀이 붙어버리는 등의 문제점이 발생하게 된다.
또한, 중대형 전지모듈은 전기자동차 등의 동력원으로 사용되는 바, 이러한 디바이스에 내장된 전지모듈은 외부충격, 진동 등에 쉽게 노출되므로 높은 안전성을 가지는 구조가 요구된다. 특히, 전지모듈에서 전지셀의 전극리드와 버스 바를 전기적으로 연결하는 부위가 견고하게 용접되지 않은 경우, 계속적으로 인가되는 진동 등이나 충격에 의해 용접 부위가 분리되어 성능 및 안전성이 크게 저하될 수 있다.
따라서, 상기 용접 공정을 실행하지 않고도 전극단자와 버스 바 간의 높은 결합력을 이룰 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
구체적으로, 본 발명의 목적은, 가압에 의해 전극리드와 버스 바의 전기적 연결 부위를 물리적으로 결합함으로써, 용접 공정을 생략하면서도 전기적 연결 부위에서 높은 결합력을 발휘하는 전지셀 어셈블리를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지셀 어셈블리는, 둘 이상의 전지셀들의 판상형 전극단자들이 버스 바와 전기적으로 연결되어 있는 전지셀 어셈블리로서, 전극단자와 버스 바의 전기적 연결 부위에서, 전극단자(또는 버스 바)가 형상 변형에 의해 버스 바(또는 전극단자) 내로 도입된 물리적 결합을 이루고 있는 구조로 구성되어 있다.
일반적으로, 전지모듈은 전지셀들이 적층된 상태에서 전극단자들 상호 간 또는 전극단자와 버스 바 간에 동시에 용접이 행해진다. 그러나, 다수의 전극단자들 상호 간 또는 전극단자와 버스 바 간의 용접 시, 동일한 부위에 동시에 용접이 행해지므로, 앞서 설명한 바와 같이, 전기적으로 연결되는 대상체가 증가할수록 용접 부위의 손상이 불가피하고 외부 충격시 상호 용접 부위가 분리될 가능성이 있다.
이에 반해, 본 발명의 전지셀 어셈블리에는 가압에 의해 버스 바 및 전극단자의 형상을 변형시켜 그 결합력을 극대화함으로써 용접 공정을 생략하고도 상호간의 높은 전기적 결합력을 이룰 수 있다.
본 발명에 따른 전지셀은 다양한 종류가 가능하며, 바람직하게는, 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 전극조립체가 내장되어 있는 구조로 이루어진 판상형 전지셀일 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 전극단자와 버스 바의 전기적 연결 부위에서, 전극단자(또는 버스 바)가 형상 변형에 의해 버스 바(또는 전극단자) 내로 도입된 물리적 결합을 이루고 있는 구조를 이루는 바, 하나의 바람직한 예에서, 상기 전극단자는 버스 바의 두께를 기준으로 30 내지 100% 깊이로 버스 바 내부로 도입될 수 있다.
상기 도입 깊이가 너무 작은 경우에는, 전극단자와 버스 바 간의 소망하는 전기적 결합력을 가질 수 없고, 반대로 도입 깊이가 너무 깊은 경우에는, 도입부의 파단이 일어날 수 있으므로 바람직하지 않다.
이러한 형상 변형은 다양한 방식으로 달성될 수 있는 바, 예를 들어, 펀치의 외형에 대응하는 내면 형상이 각인되어 있는 다이 상에 전지셀의 전극단자와 버스 바를 위치시킨 후, 펀치를 사용하여 가압함으로써 형성될 수 있다. 즉, 상기 펀치의 외형 및 다이의 내면 형상에 의해 전극단자와 버스 바 간의 물리적인 형상 변형이 이루어질 수 있다.
경우에 따라서는, 상면이 상기 다이의 내경보다 큰 크기를 갖는 제 2 다이 상에서 상기 펀치를 사용하여 상기 전극단자와 버스 바의 가압된 부위를 2차 가압하여, 펀치의 가압에 의해 돌출된 부위가 다져진 형상을 가질 수도 있다.
따라서, 제 2 다이와 펀치에 의해 인장강도 등에 영향을 미치지 않으면서 물리적 결합을 더욱 견고히 하고, 돌출된 외형을 갖지 않게 함으로써 단락 등을 방지할 할 수 있다.
상기 전극단자의 소재는, 예를 들어, 알루미늄 또는 구리를 사용할 수 있지만, 그것만으로 한정되는 것은 아니다.
구체적으로, 상기 전극단자의 두께는 0.1 내지 1 mm일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 0.2 mm 내지 0.4 mm일 수 있다.
상기 버스 바의 두께는 0.5 내지 2 mm일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 0.8 mm 내지 1 mm일 수 있다.
상기 펀치의 외경과 다이의 내경은 전극단자 및 버스 바의 형상 변형을 용이하게 이룰 수 있는 크기라면 크게 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 상기 펀치의 외경은 0.25 내지 0.3 mm일 수 있으며, 상기 다이의 내경은 0.4 내지 0.5 mm일 수 있다.
상기 펀치에 의한 가압구조는 전극단자 및 버스 바의 두께 및 구조 등에 따라 다양할 수 있으며, 예를 들어, 상기 전극단자와 버스 바 상에는 1 내지 3포인트의 가압구조가 형성되어 있을 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 전지셀 어셈블리 둘 이상이 포함되어 있는 고출력 대용량의 중대형 전지모듈을 제공한다.
본 발명에 따른 전지모듈은 전극단자와 버스 바 간의 우수한 전기적 결합력에 의해 특히 갖은 외부 충격, 진동 등과 같은 외력에 노출되어 있는 디바이스, 예를 들어, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차 등에 바람직하게 사용될 수 있다.
이러한 중대형 전지모듈과 디바이스의 구조 및 그것의 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명을 생략한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지팩 어셈블리는 특정한 물리적 형상 변형에 의해 전극리드와 버스 바의 전기적 연결 부위를 결합함으로써, 용접 공정을 사용하지 않고도 우수한 전기적 결합력을 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 대표적인 파우치형 전지의 사시도이다;
도 2는 종래의 대표적인 전지모듈의 전기적 연결 구조를 나타낸 사시도이다;
도 3은 본 발명에 사용되는 하나의 예시적인 다이와 펀치의 측면도 및 이를 이용하여 형성된 전극단자와 버스 바의 형상 변형된 측면도이다;
도 4는 본 발명에 사용되는 하나의 예시적인 제 2 다이와 펀치의 측면도 및 도 3 의 전극단자와 버스 바의 다져진 형상의 측면도이다;
도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전극단자와 버스 바의 전면 및 후면의 사진이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극단자와 버스 바의 전면 및 후면의 사진이다;
도 7은 본 발명에서 사용되는 전단력 테스트 사진이다;
도 8은 도 7의 테스트를 마친 전극단자와 버스 바의 사진이다.
도 2는 종래의 대표적인 전지모듈의 전기적 연결 구조를 나타낸 사시도이다;
도 3은 본 발명에 사용되는 하나의 예시적인 다이와 펀치의 측면도 및 이를 이용하여 형성된 전극단자와 버스 바의 형상 변형된 측면도이다;
도 4는 본 발명에 사용되는 하나의 예시적인 제 2 다이와 펀치의 측면도 및 도 3 의 전극단자와 버스 바의 다져진 형상의 측면도이다;
도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전극단자와 버스 바의 전면 및 후면의 사진이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극단자와 버스 바의 전면 및 후면의 사진이다;
도 7은 본 발명에서 사용되는 전단력 테스트 사진이다;
도 8은 도 7의 테스트를 마친 전극단자와 버스 바의 사진이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 3에는 본 발명에 사용되는 하나의 예시적인 다이와 펀치의 측면도 및 이를 이용하여 형성된 전극단자와 버스 바의 형상 변형된 측면도가 모식적으로 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명에 사용되는 하나의 예시적인 제 2 다이와 펀치의 측면도 및 이를 이용하여 형성된 전극단자와 버스 바의 다져진 형상의 측면도가 모식적으로 도시되어 있다.
이들 도면을 도 1과 함께 참조하면, 전지셀(10)의 판상형 전극단자(11)가 버스 바(20)와 전기적으로 연결되어 있는 전지셀 어셈블리로서, 전극단자(11)와 버스 바(20)의 전기적 연결 부위에서, 전극단자(11)가 형상 변형에 의해 버스 바(20) 내로 도입된 물리적 결합을 이루고 있다.
이러한 형상 변화는, 외경(w)이 약 0.28 mm인 펀치(100) 에 대응하는 약 0.4 mm의 내경(W)으로 내면 형상이 각인되어 있는 다이(200) 상에 전지셀(도시하지 않음)의 전극단자(11)와 버스 바(20)를 위치시킨 후, 펀치(100)를 사용하여 가압함으로써 형성되며, 그것에 의해 가압구조가 형성된다.
구체적으로, 약 0.2 mm 두께의 알루미늄 소재의 전극단자(11)는 약 0.8 mm 두께의 버스 바(20)의 두께를 기준으로 약 80% 깊이로 버스 바(20) 내부로 도입된다. 이로 인해, 전극단자(11)가 형상 변형에 의해 버스 바(20) 내로 도입된 물리적 결합이 이루어진다.
이후, 상면이 다이(200)의 내경(W)보다 조금 큰 크기(W')를 갖는 제 2 다이(210) 상에서 펀치(100)를 사용하여 전극단자(11)와 버스 바(20)의 가압된 부위를 2차 가압하여, 펀치(100)의 가압에 의해 돌출된 부위가 다져진 형상을 형성한다.
따라서, 펀치(100)와 다이(200)에 의해, 전극단자(11)와 버스 바(20)가 가압되므로 용접 공정이 없이도 전기적 결합력을 극대화할 수 있다.
이하에서는 실시예를 통해 본 발명의 내용을 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
파우치형 전지케이스의 내부에 양극/분리막/음극으로 이루어진 전극조립체가 내장되어 있고, 그것의 전극 탭들이 두께가 0.2 mm이고, 알루미늄 소재의 전극단자에 각각 용접되어 전지케이스의 외부로 노출되도록 실링되어 있는 구조의 파우치형 이차전지 3개를 제조하였다. 그런 다음, 외경이 0.28 mm인 펀치의 외형에 대응하는 내경이 0.4 mm의 내면 형상이 각인되어 있는 다이 상에 2개의 전극단자와 두께가 0.8 mm인 버스 바를 위치시킨 후, 펀치를 사용하여 1 ton의 가압력으로 3 포인트 가압함으로써, 도 5와 같이 접합시킨 구조를 제작하였다.
[실시예 2]
두께가 0.2 mm이고, 구리 소재의 전극단자를 포함하는 파우치형 이차전지 3개를 준비하여 도 6과 같이 접합시킨 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 같은 방법으로 접합 구조를 제작하였다.
[비교예 1]
펀치와 다이를 사용하여 가압하는 대신 초음파 용접으로 전극단자와 버스 바를 접합시키는 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 전기적 연결 구조를 제작하였다.
[비교예 2]
펀치와 다이를 사용하여 가압하는 대신 초음파 용접으로 전극단자와 버스 바를 접합시키는 점을 제외하고는, 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 전기적 연결 구조를 제작하였다.
[실험예 1]
상기 실시예 1 및 2와 비교예 1 및 2에서 각각 제작된 구조들에 대해 도 7과 같이 전단력 실험을 실시하여, 그 결과를 하기 표 1 및 도 8에 나타내었다.
[표 1]
상기 표 1와 도 8의 사진에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 및 2의 전지들은 최대 하중이 비교예 1 및 비교예 2에 비해 비슷하거나 그 이상의 접합력을 가지고 있음을 확인할 수 있다. 즉, 펀치 및 다이를 이용하여 전극단자와 버스 바를 가압하여 형상을 변형시키는 것이, 초음파 용접에 비해 품질이 우수함을 알 수 있다.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
Claims (12)
- 둘 이상의 전지셀들의 판상형 전극단자들이 버스 바와 전기적으로 연결되어 있는 전지셀 어셈블리로서, 전극단자와 버스 바의 전기적 연결 부위에서, 전극단자(또는 버스 바)가 형상 변형에 의해 버스 바(또는 전극단자) 내로 도입된 물리적 결합을 이루고 있으며,
상기 형상 변형은, 펀치의 외형에 대응하는 내면 형상이 각인되어 있는 다이 상에 전지셀의 전극단자와 버스 바를 위치시킨 후, 펀치를 사용하여 1차 가압함으로써 형성되고,
상면이 상기 다이의 내경보다 큰 크기를 갖는 제 2 다이 상에서 상기 펀치를 사용하여 상기 전극단자와 버스 바의 가압된 부위를 2차 가압하여, 펀치의 가압에 의해 돌출된 부위가 다져진 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리. - 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀은 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 전극조립체가 내장되어 있는 구조로 이루어진 판상형 전지셀인 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리.
- 제 1 항에 있어서, 상기 전극단자는 버스 바의 두께를 기준으로 30 내지 100% 깊이로 버스 바 내부로 도입되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리.
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서, 상기 전극단자의 소재는 알루미늄 또는 구리인 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리.
- 제 6 항에 있어서, 상기 전극단자의 두께는 0.1 내지 1 mm인 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리.
- 제 1 항에 있어서, 상기 버스 바의 두께는 0.5 내지 2 mm인 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리.
- 제 1 항에 있어서, 상기 펀치의 외경은 0.25 내지 0.3 mm인 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리.
- 제 1 항에 있어서, 상기 다이의 내경은 0.4 내지 0.5 mm인 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리.
- 제 1 항에 있어서, 상기 전극단자와 버스 바 상에는 1 내지 3포인트의 가압구조가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리.
- 제 1 항에 따른 전지셀 어셈블리 둘 이상이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120033714A KR101471416B1 (ko) | 2012-04-02 | 2012-04-02 | 연결 신뢰성이 향상된 전지셀 어셈블리 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120033714A KR101471416B1 (ko) | 2012-04-02 | 2012-04-02 | 연결 신뢰성이 향상된 전지셀 어셈블리 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20130111670A KR20130111670A (ko) | 2013-10-11 |
| KR101471416B1 true KR101471416B1 (ko) | 2014-12-10 |
Family
ID=49632928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020120033714A KR101471416B1 (ko) | 2012-04-02 | 2012-04-02 | 연결 신뢰성이 향상된 전지셀 어셈블리 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101471416B1 (ko) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1052766A (ja) * | 1996-08-07 | 1998-02-24 | Konno Kogyosho:Kk | 金属箔の冷間圧接法 |
| KR100396488B1 (ko) * | 1996-05-15 | 2003-11-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이온 전지의 리드 단자 접합방법 |
| KR20070033834A (ko) * | 2005-09-22 | 2007-03-27 | 삼성에스디아이 주식회사 | 보호회로기판에 형성된 홀에 끼워지는 도전성 탭을 갖는배터리 팩 |
| KR20070106814A (ko) * | 2006-05-01 | 2007-11-06 | 주식회사 엘지화학 | 과전류의 인가시 파괴되는 파단부가 형성되어 있는전극단자를 포함하고 있는 이차전지 |
-
2012
- 2012-04-02 KR KR1020120033714A patent/KR101471416B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100396488B1 (ko) * | 1996-05-15 | 2003-11-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이온 전지의 리드 단자 접합방법 |
| JPH1052766A (ja) * | 1996-08-07 | 1998-02-24 | Konno Kogyosho:Kk | 金属箔の冷間圧接法 |
| KR20070033834A (ko) * | 2005-09-22 | 2007-03-27 | 삼성에스디아이 주식회사 | 보호회로기판에 형성된 홀에 끼워지는 도전성 탭을 갖는배터리 팩 |
| KR20070106814A (ko) * | 2006-05-01 | 2007-11-06 | 주식회사 엘지화학 | 과전류의 인가시 파괴되는 파단부가 형성되어 있는전극단자를 포함하고 있는 이차전지 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20130111670A (ko) | 2013-10-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101305250B1 (ko) | 신뢰성이 향상된 전지모듈 및 이를 포함하는 중대형 전지팩 | |
| JP6103731B2 (ja) | 新規な構造のバスバー及びこれを備えた電池モジュール | |
| KR101447064B1 (ko) | 연결 신뢰성이 향상된 전지셀 및 이를 포함하는 전지팩 | |
| US8808908B2 (en) | Battery module of novel structure | |
| KR101509474B1 (ko) | 단일 전극단자 결합부를 가진 전지 조합체 | |
| EP2988344A1 (en) | Battery module having novel structure and battery pack comprising same | |
| CN103081161A (zh) | 具有改进稳定性的二次电池袋、使用这种二次电池袋的袋型二次电池以及中大型电池组 | |
| KR100897179B1 (ko) | 중대형 전지모듈 제조용 프레임 부재 | |
| KR101072681B1 (ko) | 적층형 이차 전지 | |
| JP5633032B2 (ja) | 二次電池 | |
| KR101483425B1 (ko) | 신규한 전극 탭-리드 결합부 구조를 가진 이차전지 | |
| JP6594307B2 (ja) | 取外し可能な複数のセルを有するモジュール、モジュールを備えるバッテリ、およびバッテリを備える車 | |
| KR101532216B1 (ko) | 전극 탭-리드 결합부 구조를 가진 이차전지 | |
| KR101302358B1 (ko) | 연결 신뢰성이 향상된 전지셀 및 이를 포함하는 전지모듈 | |
| KR101452230B1 (ko) | 버스 바의 용접성을 향상시키기 위한 용접장치 | |
| KR101084986B1 (ko) | 안전성이 향상된 중대형 전지팩 | |
| JP2020518963A (ja) | 電極タブリード結合部に適用されるプラスチック部材を含む電極組立体及びこれを含む二次電池 | |
| KR101471416B1 (ko) | 연결 신뢰성이 향상된 전지셀 어셈블리 | |
| KR101890014B1 (ko) | 전극 리드 및 이를 포함하는 고용량 전지 모듈 | |
| KR20230116710A (ko) | 전지 셀 및 이의 제조 방법 | |
| CN115706293A (zh) | 电池 | |
| KR20150005362A (ko) | 가스 배출이 용이한 용접 구조물 및 이를 포함하는 전지모듈 |
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: 20170919 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181016 Year of fee payment: 5 |