KR101648890B1 - 탑커버 및 이를 포함하는 배터리 팩 - Google Patents

탑커버 및 이를 포함하는 배터리 팩 Download PDF

Info

Publication number
KR101648890B1
KR101648890B1 KR1020120018453A KR20120018453A KR101648890B1 KR 101648890 B1 KR101648890 B1 KR 101648890B1 KR 1020120018453 A KR1020120018453 A KR 1020120018453A KR 20120018453 A KR20120018453 A KR 20120018453A KR 101648890 B1 KR101648890 B1 KR 101648890B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
opening
temperature measuring
measuring member
battery cell
battery
Prior art date
Application number
KR1020120018453A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130096895A (ko
Inventor
김명철
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
로베르트 보쉬 게엠베하
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, 로베르트 보쉬 게엠베하 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020120018453A priority Critical patent/KR101648890B1/ko
Priority to US13/559,035 priority patent/US9356326B2/en
Publication of KR20130096895A publication Critical patent/KR20130096895A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101648890B1 publication Critical patent/KR101648890B1/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
    • 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
    • H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/08—Protective devices, e.g. casings
    • 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
    • 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
    • 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
    • H01M50/147—Lids or covers
    • 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
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular 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
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/262—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
    • H01M50/264—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks for cells or batteries, e.g. straps, tie rods or peripheral frames
    • 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
    • H01M50/271—Lids or covers for the racks or secondary casings
    • 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
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • 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
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • 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
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

본 발명은 복수개의 배터리 셀을 덮고 있으며, 적어도 일부분에 개구부를 구비한 커버 플레이트 및 상기 배터리 셀의 온도를 측정하도록 상기 개구부에 장착되어 상기 배터리 셀과 접촉하는 온도측정부재를 포함하는 탑커버 및 이를 포함하는 배터리 팩에 관한 것이다.

Description

탑커버 및 이를 포함하는 배터리 팩{Top cover and battery pack comprising the same}
본 발명은 온도측정부재가 장착된 탑커버 및 이를 포함하는 배터리 팩에 관한 것이다.
최근 들어 고에너지 밀도의 비수전해액을 이용한 고출력 배터리 팩이 개발되고 있으며, 상기한 고출력 배터리 팩은 대전력을 필요로 하는 기기 예컨대, 전기 자동차 등의 모터 구동에 시용될 수 있도록 복수개의 배터리 셀을 직렬로 연결하여 대용량의 배터리 팩을 구성한다.
배터리 셀은 양극판 및 음극판으로 구성되는 전극 조립체와 전해액을 포함하며, 이들 극판들과 전해액과의 전기화학적 반응에 의하여 에너지를 발생할 수 있다. 이때, 배터리 셀의 내부에는 전기 화학적 반응의 부반응으로 기체 및 열이 발생할 수 있다. 이와 같이, 복수개의 배터리 셀에서 발생한 열은 배터리 셀을 열화시켜 배터리 셀의 수명을 단축시킬 수 있다.
본 발명의 목적은 배터리 셀에서 발생하는 열을 정확하게 측정할 수 있는 온도측정부를 내장한 탑커버 및 이를 포함하는 배터리 팩을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 탑커버에 온도측정부를 일체화함으로써 조립 공정을 단순화할 수 있는 배터리 팩을 제공하기 위한 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 탑커버는 복수개의 배터리 셀을 덮고 있으며, 적어도 일부분에 개구부를 구비한 커버 플레이트 및 상기 배터리 셀의 온도를 측정하도록 상기 개구부에 장착되어 상기 배터리 셀과 접촉하는 온도측정부재를 포함한다.
상기 개구부는 홈부를 갖는 커버 플레이트의 바닥면에 구비될 수 있다.
상기 온도측정부재는 상기 개구부로부터 이탈되지 않도록 상기 온도측정부재의 상부 또는 중간부 측면에 제1 걸림턱을 구비하며, 상기 온도측정부재의 하부 측면에 제2 걸림턱을 구비할 수 있다.
상기 온도측정부재 중 상기 개구부로부터 돌출된 셀 접촉부의 높이는 상기 바닥면의 최하단으로부터 상기 배터리 셀에 이르는 길이 보다 크게 형성될 수 있다.
상기 셀 접촉부와 상기 제2 걸림턱 사이에는 상기 온도측정부재의 상기 개구부로의 장착을 조력하는 리세스가 구비될 수 있다.
상기 개구부 주변의 상기 바닥면은 상기 배터리 셀 방향으로 좁아지는 테이퍼 형상을 가질 수 있다.
상기 온도측정부재는 탄성이 있는 플라스틱이나 고무를 포함하는 소재로 이루어질 수 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 배터리 팩은 벤트부, 양극 및 음극으로 이루어진 전극단자를 구비하고 일방향으로 정렬되는 복수개의 배터리 셀, 상기 복수개의 배터리 셀을 덮고 있으며, 적어도 일부분에 개구부를 구비한 커버 플레이트 및 상기 배터리 셀의 온도를 측정하도록 상기 개구부에 장착되어 상기 배터리 셀과 접촉하는 온도측정부를 포함하는 탑커버를 포함한다.
상기 개구부는 상기 벤트부 및 상기 전극단자와 사이의 영역과 대응하는 상기 커버 플레이트 영역에 형성될 수 있다.
상기 복수개의 배터리 셀을 수용하며 냉매의 유로가 형성된 하우징을 더 포함할 수 있다.
상기 냉매는 기체일 수 있다.
상기 하우징은 일방향으로 서로 공간적으로 이격되고, 그 사이에 상기 복수개의 배터리 셀을 수용하는 한쌍의 엔드 플레이트와, 상기 한쌍의 엔드 플레이트를 연결하는 하나 이상의 연결 부재를 포함할 수 있다.
상기 연결 부재는 상기 한쌍의 엔드 플레이트의 양측면을 연결하는 사이드 브라켓(bracket) 및 상기 엔드 플레이트의 바닥면을 연결하는 바텀 브라켓을 포함할 수 있다.
상기 개구부는 홈부를 갖는 커버 플레이트의 바닥면에 형성될 수 있다.
상기 온도측정부는 온도측정부재, 상기 온도측정부재가 상기 개구부로부터 이탈되지 않도록 상기 온도측정부재의 상부 또는 중간부 측면에 구비된 제1 걸림턱 및 상기 온도측정부재의 하부 측면에 구비된 제2 걸림턱을 포함할 수 있다.
상기 온도측정부재 중 상기 개구부로부터 돌출되어 상기 배터리 셀과 접촉하는 셀 접촉부의 높이는 상기 바닥면의 최하단으로부터 상기 배터리 셀에 이르는 길이 보다 크게 형성될 수 있다.
상기 셀 접촉부와 상기 제2 걸림턱 사이에는 상기 온도측정부재의 상기 개구부로의 장착을 조력하는 리세스가 구비될 수 있다.
상기 개구부 주변의 상기 바닥면은 상기 배터리 셀 방향으로 좁아지는 테이퍼 형상을 가질 수 있다.
상기 온도측정부재는 탄성이 있는 플라스틱이나 고무를 포함하는 소재로 이루어질 수 있다.
상기 셀 접촉부의 바닥면과 상기 배터리 셀의 사이에는 열전도부재가 더 개재될 수 있다.
이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 배터리 셀에서 발생하는 열을 정확하게 측정할 수 있는 온도측정부를 내장한 탑커버 및 이를 포함하는 배터리 팩을 제공할 수 있다.
또한, 탑커버에 온도측정부를 미리 조립해 일체화함으로써 조립 공정을 단순화할 수 있는 배터리 팩을 제공할 수 있다.
또한, 온도측정부에 걸림턱 구조를 적용해 탑커버로부터 이탈되지 않고 배터리 셀에 밀착되도록 하여 온도측정부의 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 팩의 사시도.
도 2는 도 1의 탑커버의 부분 확대도.
도 3a는 도 1의 온도측정부재의 확대 사시도.
도 3b는 도 1의 온도측정부재의 정면도.
도 4a는 본 발명의 제1 실시예에 따라서 도 1의 A-A'를 따라 절취한 단면도.
도 4b는 본 발명의 제2 실시예에 따라서 도 1의 A-A'를 따라 절취한 단면도.
도 5는 본 발명의 배터리 팩에 포함되는 배터리 모듈을 나타낸 사시도.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 팩의 사시도이고, 도 2는 도 1의 탑커버의 부분 확대도이며, 도 3a는 도 1의 온도측정부재의 확대 사시도이고, 도 3b는 도 1의 온도측정부재의 정면도이며, 도 4a는 본 발명의 제1 실시예에 따라서 도 1의 A-A'를 따라 절취한 단면도이고, 도 4b는 본 발명의 제2 실시예에 따라서 도 1의 A-A'를 따라 절취한 단면도이며, 도 5는 본 발명의 배터리 팩에 포함되는 배터리 모듈을 나타낸 사시도이다.
도 1 내지 도 3b를 참조하여 설명하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 팩(100)은 벤트부(13), 양극 및 음극으로로 이루어진 전극단자(11, 12)를 구비하고 일방향으로 정렬되는 복수개의 배터리 셀(10) 및 상기 복수개의 배터리 셀(10)을 덮고 있으며, 적어도 일부분에 개구부(O)를 구비한 커버 플레이트(121) 및 상기 배터리 셀(10)의 온도를 측정하도록 상기 개구부(O)에 장착되어 상기 배터리 셀(10)과 접촉하는 온도측정부(130)를 구비한 탑커버(120)를 포함한다.
도 2를 참조하면, 온도측정부(130)가 장착되는 개구부(O)는 벤트부(13) 및 전극단자(11, 12) 사이에 영역과 대응하는 커버 플레이트(121)의 영역에 형성된다. 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩(100)에 적용되는 냉각 방식은 냉매가 기체인 공냉식이므로, 상부면인 탑커버(120)의 온도가 가장 높다. 또한, 배터리 셀(10)의 벤트부(13)와 전극단자(11, 12) 사이에 영역에서 가장 많은 열이 발생되므로, 상부면인 탑커버(120) 중에서도 배터리 셀(10)의 벤트부(13)와 전극단자(11, 12) 사이에 영역과 대응하는 커버 플레이트(121)의 영역에 온도측정부(130)가 장착되는 것이 배터리 셀(10)의 최대 온도 관리에 바람직하다. 또한, 전극단자(11, 12) 중 일반적으로 양극단자 보다 더 많은 열이 발생하는 음극단자와 벤트부(13) 사이에 영역과 대응하는 커버 플레이트(121)의 영역에 온도측정부(130)가 장착되는 것이 더욱 바람직하다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 온도측정부(130)는 온도측정부재(131), 제1 걸림턱(132a) 및 제2 걸림턱(132b)을 포함하도록 구성된다. 여기서, 제1 걸림턱(132a)은 온도측정부재(131)의 상부 또는 중간부 측면에 구비되어 온도측정부재(131)가 개구부(O)로부터 이탈되지 않도록 한다. 한편, 제2 걸림턱(132b)은 온도측정부재(131)의 하부 측면에 구비되어 개구부(O)에 장착된 온도측정부재(131)가 상부의 개구부(O)로 다시 이탈되지 않도록 한다. 또한, 온도측정부재(131) 중 실질적으로 배터리 셀(10)과 접촉하는 셀 접촉부(S)와 제2 걸림턱(132b) 사이에는 리세스(133)가 구비될 수 있다. 상기와 같은 리세스(133)를 구비함으로써 제2 걸림턱(132b)이 개구부(O)를 통과하여 장착되는 것을 보다 용이하게 할 수 있다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 온도측정부재(131) 중 실질적으로 배터리 셀(10)과 접촉하는 셀 접촉부(S)의 높이는 개구부(O)가 형성된 바닥면의 최하단으로부터 배터리 셀(10)에 이르는 길이 보다 더 크게 형성된다. 본 발명의 실시예에 따른 온도측정부재(131)는 탄성이 있는 플라스틱이나 고무를 포함하는 소재로 이루어진 것이므로, 셀 접촉부(S)의 높이(H)가 배터리 셀(10)과 개구부(O)가 형성된 바닥면 사이의 공간(D)보다 더 크더라도 그 공간에 장착되는 것이 가능하다. 또한, 셀 접촉부(S)와 배터리 셀(10) 사이이 공간이 들뜨지 않게 잘 밀착되어 배터리 셀(10)의 온도를 정확하게 측정할 수 있다. 이와 같이, 온도측정부(130)에 의해 측정된 배터리 셀(10)의 온도는 온도측정부재(131)와 연결된 와이어(미도시)를 통해 배터리 셀 통제회로(cell supervision circuit)로 수집되는 과정을 통하여 배터리 팩(100)의 온도를 조절하는 데이터가 될 수 있다.
또한, 온도측정부재(131)의 셀 접촉부(S)와 배터리 셀(10) 사이에는 배터리 셀(10)의 온도가 온도측정부재(131)로 잘 전도되도록 하는 열전도부재(134)가 더 개재될 수도 있다.
한편, 개구부(O) 주변의 바닥면(123)은 배터리 셀(10) 방향으로 좁아지는 테이퍼 형상을 갖는다. 이에 따라서, 리세스(133)와 제2 걸림턱(132b)이 구비된 온도측정부재(131)가 용이하게 개구부(O)를 통과하여 장착될 수 있다.
도 4a에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 온도측정부재(131)는 홈부(122)를 갖는 커버 플레이트(121)의 바닥면(123)에 형성된 개구부(O)에 장착될 수 있다. 제1 실시예에 따르면, 탑커버(120)의 상부면이 배터리 셀(10)과 상대적으로 많이 이격되어 있을 경우에 단차를 형성함으로써 배터리 셀(10)과 온도측정부재(131)를 밀착시키기 용이하다.
한편, 탑커버(120)의 상부면이 배터리 셀(10)과 상대적으로 많이 이격되어 있지 않을 경우에는, 도 4b에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 따른 구성과 같이 온도측정부재(131)가 단차를 갖지 않는 개구부(O)에 장착될 있다.
도 1 및 도 5를 참조하여 하부 케이스(140) 및 탑커버(120)에 수용되는 배터리 모듈(110)을 살펴보면, 상기 배터리 모듈(110)은 일방향으로 정렬되고, 벤트부(13), 양극 및 음극으로로 이루어진 전극단자(11, 12)를 구비한 복수개의 배터리 셀(10)을 포함하는데, 상기 배터리 셀(10)은 이웃하는 배터리 셀(10)의 넓은 면이 서로 대면하도록 정렬된다.
상기 배터리 모듈(110)을 구성하는 배터리 셀(10)은 전지 케이스에 양극판, 음극판 및 이들 극판들 사이에 개재된 세퍼레이터로 이루어진 전극 조립체와 전해액을 수용시킨 후, 캡 플레이트(14)를 이용하여 상기 전극 조립체를 수용한 전지 케이스를 밀폐시킴으로써 제작될 수 있다. 상기 캡 플레이트(14)에는 양극판과 연결되는 양극 단자(11), 음극판과 연결되는 음극 단자(12)인 전극 단자들이 외부로 돌출된 형태로 구비될 수 있다. 여기서, 양극판 및 음극판은 전해액과 반응하여 전기 화학 에너지를 발생시킬 수 있는데, 이때 발생한 에너지는 양극 단자(11) 및 음극 단자(12)를 통하여 외부로 전달된다. 또한, 양극 단자(11) 및 음극 단자(12)의 사이에는 벤트부(13)가 구비되어 기체를 방출하는 통로의 역할을 한다. 또한, 벤트부(13)와 대응하는 탑커버(120)의 일부분에는 벤트 커버(124)가 구비된다. 상기 벤트 커버(124)는 내부가 일방향으로 개구된 육면체의 형태이며, 개구된 면이 벤트부(13)를 향하도록 배터리 셀(10) 위에 안착된다. 여기서, 벤트 커버(124)는 일단에 기체의 배출구(127)를 구비할 수 있으며, 배터리 셀(10)과 밀접하게 접촉하여 배출구(127)와 연결되는 기체 유로를 형성한다.
본 실시예에서는 상기 배터리 셀(10)이 리튬 이온 이차전지로서 각형인 것을 일 예로하여 설명한다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 본 발명은 리튬 폴리머 전지 또는 원통형 전지 등 다양한 형태의 전지에 적용될 수 있다.
상기 배터리 모듈(110)은 복수개의 배터리 셀(10)과, 서로 공간적으로 이격되어 구비되는 한쌍의 제1 및 제2 엔드 플레이트(111, 112)와, 상기 제1 및 제2 엔드 플레이트(111, 112)를 연결하는 연결부재(113, 114)를 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 엔드 플레이트(111, 112)는 각각 최외각의 배터리 셀(10)과 면접촉하도록 배치되어, 복수개의 배터리 셀(10)을 내측으로 가압할 수 있다. 연결 부재(113, 114)는 제1 및 제2 엔드 플레이트(111, 112)를 연결하는데, 상기 연결 부재(113, 114)의 일단은 제1 엔드 플레이트(111)에 체결되고, 상기 연결 부재(113, 114)의 타단은 제2 엔드 플레이트(112)에 체결된다. 이때, 상기 제1 및 제2 엔드 플레이트(111, 112)와 상기 연결 부재(113, 114)는 볼트, 너트 등의 부재에 의하여 체결될 수 있다.
또한, 상기 연결 부재(113, 114)는 제1 및 제2 엔드 플레이트(111, 112)를 연결하여, 복수개의 배터리 셀(10)이 정렬될 수 있는 공간을 제공하고 동시에 상기 배터리 셀(10)의 양측면과 바닥면을 지지할 수 있다. 도 2를 참조하면, 본 실시예에서는 상기 배터리 셀(10)의 양측면을 지지하는 두개의 측면부 연결 부재(113)와 상기 배터리 셀(10)의 바닥면을 지지하는 하나의 바닥부 연결 부재(114)로 도시되어 있으나, 상기 연결 부재(113, 114)가 구비되는 위치 및 형태 등은 배터리 모듈(110)의 설계에 의하여 자유롭게 변형이 가능하다.
상기 배터리 셀(10)은 상기 제1 및 제2 엔드 플레이트(111, 112), 측면부 연결 부재(113) 및 바닥부 연결 부재(114)에 의해 구획된 공간 내에 고정되어 외부 충격에 의하여 쉽게 유동하지 않는다. 여기서, 이웃한 두 배터리 셀(10)의 양극 단자(11) 및 음극 단자(12)는 버스바(bus-bar, 15)를 통하여 전기적으로 연결될 수 있다. 버스바(15)에는 양극 단자(11) 및 음극 단자(12)가 관통할 수 있는 홀이 구비되고, 상기 단자들이 관통하여 연결된 버스바(15)는 너트(16) 등의 부재에 의하여 고정될 수 있다. 버스바(15)의 상부에는 버스바 커버(125)가 덮여 있고, 버스바(15)의 주위에는 격벽(126)이 둘러 싸고 있다.
또한, 배터리 셀(10)과 배터리 셀(10) 사이에는 배리어(115)가 개재될 수 있다. 상기 배리어(115)에는 스페이서(미도시)가 구비되어, 이웃하는 복수개의 배터리 셀(10)을 이격시키고, 상기 배터리 셀(10) 사이의 공간을 형성시켜 배터리 셀(10)을 냉각시키는 냉매인 공기의 이동 통로를 제공할 수 있다.
이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 배터리 셀에서 발생하는 열을 정확하게 측정할 수 있는 온도측정부를 내장한 탑커버 및 이를 포함하는 배터리 팩을 제공할 수 있다.
또한, 탑커버에 온도측정부를 미리 조립해 일체화함으로써 조립 공정을 단순화할 수 있는 배터리 팩을 제공할 수 있다.
또한, 온도측정부에 걸림턱 구조를 적용해 탑커버로부터 이탈되지 않고 배터리 셀에 밀착되도록 하여 온도측정부의 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
본 실시예에 따른 배터리 셀은 리튬 이온 이차 전지로서 각형인 것을 예로서 설명하였지만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 본 발명은 리튬 폴리머 전지 또는 원통형 전지 등 다양한 형태의 전지에도 적용될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 배터리 셀 11, 12: 전극단자
12: 음극 단자 13: 벤트부
14: 캡 플레이트 15: 버스바
100: 배터리 팩 110: 배터리 모듈
110: 하우징 111, 112: 엔드 플레이트
113: 사이드 브라켓 114: 바텀 브라켓
115: 배리어 120: 탑커버
121: 커버 플레이트 122: 홈부
123: 바닥면 124: 벤트 커버
125: 버스바 커버 126: 격벽
127: 배출구 130: 온도측정부
131: 온도측정부재 132: 걸림턱
133: 리세스 134: 열전도부재

Claims (20)

  1. 복수개의 배터리 셀을 덮고 있으며, 적어도 일부분에 개구부를 구비한 커버 플레이트; 및
    상기 배터리 셀의 온도를 측정하도록 상기 개구부에 장착되어 상기 배터리 셀과 접촉하는 온도측정부재를 포함하되,
    상기 개구부는 홈부를 갖는 상기 커버 플레이트의 바닥면에 구비되고,
    상기 온도측정부재는 상기 개구부로부터 이탈되지 않도록 상기 온도측정부재의 하부 측면에 제2 걸림턱을 구비하며,
    상기 제2 걸림턱은 상기 개구부 주변의 상기 바닥면의 하부면과 접속하는 상부면을 갖는 탑커버.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 온도측정부재는 상기 개구부로부터 이탈되지 않도록 상기 온도측정부재의 상부 또는 중간부 측면에 제1 걸림턱을 구비하는 것을 특징으로 하는 탑커버.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 온도측정부재 중 상기 개구부로부터 돌출된 셀 접촉부의 높이는 상기 바닥면의 최하단으로부터 상기 배터리 셀에 이르는 길이 보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 탑커버.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 셀 접촉부와 상기 제2 걸림턱 사이에는 상기 온도측정부재의 상기 개구부로의 장착을 조력하는 리세스가 구비된 것을 특징으로 하는 탑커버.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 개구부 주변의 상기 바닥면은 상기 배터리 셀 방향으로 좁아지는 테이퍼 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 탑커버.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 온도측정부재는 탄성이 있는 플라스틱이나 고무를 포함하는 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 탑커버.
  8. 벤트부, 양극 및 음극으로 이루어진 전극단자를 구비하고 일방향으로 정렬되는 복수개의 배터리 셀;
    상기 복수개의 배터리 셀을 덮고 있으며, 적어도 일부분에 개구부를 구비한 커버 플레이트; 및
    상기 배터리 셀의 온도를 측정하도록 상기 개구부에 장착되어 상기 배터리 셀과 접촉하는 온도측정부재를 포함하는 탑커버를 포함하되,
    상기 개구부는 홈부를 갖는 상기 커버 플레이트의 바닥면에 구비되고,
    상기 온도측정부재는 상기 개구부로부터 이탈되지 않도록 상기 온도측정부재의 하부 측면에 제2 걸림턱을 구비하며,
    상기 제2 걸림턱은 상기 개구부 주변의 상기 바닥면의 하부면과 접속하는 상부면을 갖는 배터리 팩.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 개구부는 상기 벤트부 및 상기 전극단자와 사이의 영역과 대응하는 상기 커버 플레이트 영역에 형성되는 배터리 팩.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 복수개의 배터리 셀을 수용하며 냉매의 유로가 형성된 하우징을 더 포함하는 배터리 팩.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 제8항에 있어서,
    상기 개구부 주변의 상기 바닥면은 상기 배터리 셀 방향으로 좁아지는 테이퍼 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  19. 제8항에 있어서,
    상기 온도측정부재는 탄성이 있는 플라스틱이나 고무를 포함하는 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  20. 삭제
KR1020120018453A 2012-02-23 2012-02-23 탑커버 및 이를 포함하는 배터리 팩 KR101648890B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120018453A KR101648890B1 (ko) 2012-02-23 2012-02-23 탑커버 및 이를 포함하는 배터리 팩
US13/559,035 US9356326B2 (en) 2012-02-23 2012-07-26 Top cover and battery pack having the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120018453A KR101648890B1 (ko) 2012-02-23 2012-02-23 탑커버 및 이를 포함하는 배터리 팩

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130096895A KR20130096895A (ko) 2013-09-02
KR101648890B1 true KR101648890B1 (ko) 2016-08-17

Family

ID=49003200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120018453A KR101648890B1 (ko) 2012-02-23 2012-02-23 탑커버 및 이를 포함하는 배터리 팩

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9356326B2 (ko)
KR (1) KR101648890B1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101706305B1 (ko) * 2013-09-25 2017-02-13 주식회사 엘지화학 온도 센서를 포함하는 전지모듈
USD830965S1 (en) * 2017-01-27 2018-10-16 Johnson Controls Technology Company Battery case with cover
CN107342443A (zh) * 2017-08-01 2017-11-10 中国科学技术大学 一种用于监测大型锂离子电池热失控发生发展过程中内部温度与压力变化的装置
JP7234550B2 (ja) * 2018-09-13 2023-03-08 株式会社デンソー 電池モジュール
JP7405966B2 (ja) * 2020-07-14 2023-12-26 エルジー エナジー ソリューション リミテッド ベンティング孔端子を備えるバッテリーモジュール、それを含むバッテリーパック及び自動車
JP7252184B2 (ja) * 2020-10-09 2023-04-04 矢崎総業株式会社 温度センサーの設置構造および温度センサー

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110104533A1 (en) * 2009-10-29 2011-05-05 Hitachi, Ltd. Battery Power Source

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100249892B1 (ko) 1997-01-30 2000-03-15 최윤석 무선호출기내장형 휴대폰 배터리팩
KR100326711B1 (ko) 1999-06-22 2002-03-12 이계안 전기자동차의 배터리
US20110165451A1 (en) * 2010-01-05 2011-07-07 Myung-Chul Kim Battery pack

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110104533A1 (en) * 2009-10-29 2011-05-05 Hitachi, Ltd. Battery Power Source

Also Published As

Publication number Publication date
US20130224542A1 (en) 2013-08-29
US9356326B2 (en) 2016-05-31
KR20130096895A (ko) 2013-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101708367B1 (ko) 배터리 팩
KR101271883B1 (ko) 배터리 모듈
US20200076025A1 (en) Battery module having heat dissipation plate
EP2793289B1 (en) Battery module
KR101648890B1 (ko) 탑커버 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR101219237B1 (ko) 배터리 모듈
KR101199148B1 (ko) 배터리 모듈
KR101219226B1 (ko) 배터리 팩
US20140023893A1 (en) Secondary battery device
US9166260B2 (en) Battery module
KR101188933B1 (ko) 배터리 모듈
KR20140100098A (ko) 배터리 팩
WO2013098982A1 (ja) 電池モジュール、電池ブロック、及び、電池パック
US20060091891A1 (en) Member for measurement of cell voltage and temperature in battery pack
WO2013021573A1 (ja) 電池ブロック及び該電池ブロックを有する電池モジュール
KR20150066077A (ko) 배터리 모듈
JP2014132585A (ja) 二次電池装置
US8852792B2 (en) Electricity storage device
KR20130015115A (ko) 배터리 모듈
KR20150089483A (ko) 배터리모듈
US9077020B2 (en) Battery module
KR20120081198A (ko) 전지 모듈
KR101669116B1 (ko) 센싱부재가 마련된 배터리 모듈
US20170084884A1 (en) Energy storage apparatus
KR20140123757A (ko) 배터리 팩

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
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: 20190801

Year of fee payment: 4