KR101655531B1 - 배터리 블록 - Google Patents

배터리 블록 Download PDF

Info

Publication number
KR101655531B1
KR101655531B1 KR1020140116710A KR20140116710A KR101655531B1 KR 101655531 B1 KR101655531 B1 KR 101655531B1 KR 1020140116710 A KR1020140116710 A KR 1020140116710A KR 20140116710 A KR20140116710 A KR 20140116710A KR 101655531 B1 KR101655531 B1 KR 101655531B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery
contact
battery cells
members
cells
Prior art date
Application number
KR1020140116710A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150029555A (ko
Inventor
팀 슈미트
맹제르 티에리
펠릭스 코요카르
롤프 에쓸링어
Original Assignee
독터. 인제니어. 하.체. 에프. 포르쉐 악티엔게젤샤프트
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 독터. 인제니어. 하.체. 에프. 포르쉐 악티엔게젤샤프트 filed Critical 독터. 인제니어. 하.체. 에프. 포르쉐 악티엔게젤샤프트
Publication of KR20150029555A publication Critical patent/KR20150029555A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101655531B1 publication Critical patent/KR101655531B1/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
    • H01M50/528—Fixed electrical connections, i.e. not intended for disconnection
    • 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
    • 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
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • 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
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • 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
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • 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
    • H01M10/6567—Liquids
    • 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
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • 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
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/505—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing comprising a single busbar
    • 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

Abstract

본 발명은, 배터리 셀들(12)을 전기 접촉시키기 위해 각각 2개의 가요성 접촉 러그들(18)을 구비하는, 전기 에너지를 저장하기 위한 복수의 배터리 셀들(12)과, 판형으로 형성되고, 배터리 셀들(12)이 표면에 평평하게 배치되는 복수의 강성 프레임 부재들(14)과, 프레임 부재들(14)의 일 측에 배치되어 프레임 부재들(14)에 연결되는 하나 이상의 연결 부재(20)를 포함하는, 특히 자동차용 배터리 장치(10)에 관한 것으로서, 연결 부재(20)는 전기 절연성으로 형성되고 개구들(24)을 구비하며, 상기 개구를 관통해 접촉 러그들(18)은 안내되어, 전기 전도성 접촉 부재(28, 30; 42, 44)에 의해 강제결합 방식으로 연결 부재에 고정된다.

Description

배터리 블록{BATTERY BLOCK}
본 발명은, 배터리 셀들을 전기 접촉시키기 위해 각각 2개의 가요성 접촉 러그들을 구비한, 전기 에너지를 저장하기 위한 복수의 배터리 셀들과, 판형으로 형성되고, 배터리 셀들이 표면에 평평하게 배치되는 복수의 강성 프레임 부재들과, 프레임 부재들의 일 측에 배치되어 프레임 부재들에 연결되는 하나 이상의 연결 부재를 포함하는, 특히 자동차용 배터리 장치에 관한 것이다.
이러한 유형의 배터리 장치는 필요에 따라 전기 에너지를 공급받아 저장하거나 전기 에너지를 공급하기 위해 사용된다.
복수의 개별 배터리 셀들로 배터리 모듈들을 형성하고, 배터리 모듈들을 서로 전기적으로 연결하는 것이 일반적으로 알려져 있다. 상기 유형의 복수의 배터리 모듈들은 대개는 서로 기계적이고 전기적으로 연결되어, 고용량 및 고전력을 가진 배터리를 제공한다.
전기 접촉부들로서 각각의 양극 또는 각각의 음극을 위한 2개의 박막 접촉 러그들 또는 2개의 평면 접촉 도체들을 포함하는 가요성 개별 셀들(소위 파우치 셀들)로 개별 배터리 셀들을 형성하는 것이 또한 알려져 있다. 이러한 접촉 러그들은 대개는 가요성 평면 파우치 셀들의 반대편 단부들에 배치된다.
배터리 모듈 내에 통합되기 위해, 파우치 셀들은 기계적으로 안정화되어야 하고, 접촉 러그들은 서로 전기적으로 연결되어야 한다.
개별 배터리 셀들의 통합을 위해, 예컨대 문헌 US　7,682,729 B2호에는 각각 평면 프레임 부재들 내에 개별 평면 배터리 셀들을 수용하고, 프레임 부재들 사이의 접촉 러그를 인접한 배터리 셀들로 안내하여, 거기서 상응하는 접촉 러그에 연결하는 것이 제안된다. 이때, 신뢰할 만한 전기적 연결을 형성하기 위해, 접촉 러그들이 납땜으로 인해 복잡한 방식으로 또는 유사한 기계적 방식으로 서로 연결되어야 한다는 것이 단점이다.
그러므로, 본 발명의 과제는 적은 기술적인 비용으로 신뢰할 만한 방식으로 서로 전기적으로 연결될 수 있는 복수의 배터리 셀들을 포함하는 기계적으로 안정된 배터리 장치를 제공하는 데에 있다.
도입부에 언급된 배터리 장치의 경우, 이러한 과제는 연결 부재가 전기 절연성으로 형성되고 개구들을 구비하며, 이러한 개구를 관통해 접촉 러그들이 안내되어, 전기 전도성 접촉 부재에 의해 강제결합 방식으로 연결 부재에 고정됨으로써 달성된다.
그 결과, 프레임 부재들은 연결 부재에 의해 기계적으로 고정되어 안정화될 수 있고, 접촉 러그들은 전도성 접촉 부재에 의해 적은 기술적인 비용으로 연결 부재에 클램핑될 수 있어서, 예컨대 납땜과 같이 접촉 러그들을 연결하기 위한 복잡한 단계들이 생략된다. 그러므로, 접촉 러그들 사이의 신뢰할 만한 전기적 연결이 적은 기술적인 비용으로 구현될 수 있다.
따라서, 본 발명의 과제는 완전히 해결된다.
특정한 일 구현예에서, 프레임 부재들과 배터리 셀들은 하나가 다른 하나의 위에 층상으로 적층된다.
그 결과, 평면 배터리 셀들, 특히 가요성 평면 배터리 셀들을 구비한 컴팩트한 배터리 모듈이 구현될 수 있다.
또한, 각각 2개의 배터리 셀들이 하나의 프레임 부재에 할당되고, 프레임 부재들의 반대편 표면들에 각각 배치되는 것이 바람직하다.
그 결과, 배터리 셀들의 통합 밀도가 증가할 수 있다.
또한, 각각 하나의 금속 냉각판이 배터리 셀들 사이에 배치될 때 바람직하다.
그 결과, 배터리 셀들은 효과적으로 냉각될 수 있고, 배터리 장치의 과열이 일반적으로 방지될 수 있다.
또한, 각각 하나의 금속 냉각판이 배터리 장치의 외표면들에 배치될 때 바람직하다.
그 결과, 배터리 장치는 주변 영역에 대해 일반적으로 냉각될 수 있다.
또한, 접촉 부재가 연결 부재에 고정되고, 접촉 러그들 중 하나 이상의 접촉 러그가 접촉 부재와 연결 부재의 웨브들 사이에 강제결합 방식으로 고정되는 것이 바람직하다.
그 결과, 복수의 배터리 셀들의 접촉 러그들은 적은 비용으로 한번의 작업 단계에 의해 신뢰할 만한 방식으로 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 접촉 부재가 2개의 배터리 셀들의 2개의 접촉 러그들을 서로 전기적으로 연결할 때 바람직하다.
그 결과, 배터리 셀들의 직렬 회로가 배터리 장치 내에 구현될 수 있다.
또한, 접촉 부재가 배터리 셀의 접촉 러그와 접촉하고, 배터리 장치의 전기 접촉부를 형성하는 연결 섹션을 포함할 때 바람직하다.
그 결과, 배터리 셀들을 포함하는 전체 배터리 장치와의 전기 접촉이 적은 기술적인 비용으로 구현될 수 있다.
또한, 커버 부재가 연결 부재 상에 배치될 때 바람직하다.
그 결과, 접촉 러그들 및 접촉 부재는 간단한 수단을 이용하여 주변 영역에 대해 전기적으로 절연될 수 있다.
또한, 2개의 연결 부재들이 프레임 부재들의 반대편 측들에 고정될 때 바람직하다.
그 결과, 복수의 배터리 장치들이 하나의 배터리 모듈 내에 전기적으로 직렬 연결될 수 있다.
또한, 배터리 장치가 하나 이상의 온도 센서를 포함할 때 바람직하다.
그 결과, 배터리 장치의 온도가 확인될 수 있고, 배터리 장치의 과열이 신뢰할 만하게 방지될 수 있다.
또한, 배터리 장치가 냉각판들에 열적으로 연결되는 냉각수 라인을 포함할 때 바람직하다.
그 결과, 생성되는 열 손실이 배터리 장치로부터 효과적으로 방출될 수 있다.
또한, 배터리 셀들이 가요성 배터리 셀들, 특히 파우치 셀들의 형태일 때 바람직하다.
그 결과, 배터리 장치가 비용 효율적인 방식으로 제조될 수 있다.
전술한 특징들 및 후술하는 특징들은 각각 지시된 조합으로 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 다른 조합들 또는 그 자체로 사용될 수 있는 것이 자명하다.
본 발명의 예시적인 구현예들이 도면에 도시되고, 후술하는 설명부에서 더 상세히 기술된다:
도 1은 복수의 배터리 셀들을 포함하는 배터리 장치의 부분 개략도이다.
도 2는 배터리 셀들의 접촉부들의 전기 접촉을 위한 전기적 연결 부재들을 포함하는 도 1의 배터리 장치의 부분 개략도이다.
도 3a 및 도 3b는 절연 커버를 포함하는 도 2의 배터리 장치의 부분 개략도이다.
도 4는 절연 커버를 포함하는 도 2의 배터리 장치의 변형 회로의 부분 개략도이다.
도 5는 2개의 배터리 장치들, 및 배터리 장치들을 냉각하기 위한 냉각 부재의 개략적인 분해도이다.
도 6은 복수의 배터리 장치들 및 배터리 장치들을 냉각하기 위한 냉각 시스템을 포함하는 배터리를 도시한 도면이다.
도 1에는 전반적으로 도면부호 "10"으로 표시되는 배터리 장치의 부분 개략도가 도시된다. 배터리 장치(10)는 복수의 배터리 셀들(12)을 포함하고, 이 배터리 셀들은 가요성 평면 셀들로 형성되며, 일반적으로 프레임 부재들(14)과 함께 층상으로 연결된다. 또한 배터리 장치는 배터리 셀들 및 프레임 부재들과 함께 층상으로 배치되는 복수의 냉각판들(16)을 포함한다. 배터리 셀들(12)은 각각 2개의 가요성 접촉 러그들 또는 가요성 리본형 접촉부들(18)을 포함하고, 이들은 배터리 셀들(12)의 외부로 안내되며, 배터리 셀들(12)의 연결 접촉부들을 형성한다.
체결 부재들(22)에 의해 프레임 부재들(14)의 측면들에 고정되는 연결 부재(20)가 배터리 장치(10)의 일 측에 배치된다. 연결 부재는 복수의 세장형 리세스들 또는 개구들(24)을 구비하며, 가요성 접촉 러그들 또는 리본형 접촉부들(18)이 이들을 관통해 안내된다. 연결 부재(20)는 강성의 전기 절연성 재료로 형성된다.
배터리 셀들(12), 프레임 부재들(14) 및 냉각판들(16)은 층상으로 배치되고, 프레임 부재들(14)은 강성 재료로 형성되며, 바람직하게는 파우치 셀들로 형성되는 가요성 배터리 셀들(12)을 기계적으로 안정화시킨다. 냉각판들(16)은 예컨대 금속과 같은 열전도성 재료, 바람직하게는 알루미늄으로 형성되어서, 배터리 셀들(12) 내에 생성되는 열을 상응하게 외부로 분산시킬 수 있음으로써, 일반적으로 배터리 장치(10)의 과열을 방지한다.
도 1에 도시된 구현예에서, 배터리 장치(10)는 3개의 프레임 부재들(14)을 포함하고, 상기 프레임 부재들에서는 각각 배터리 셀들(12) 중 하나의 셀이 프레임 부재들(14)의 반대편에 위치하는 표면들에 배치되거나 연결된다. 배터리 셀들(12)에 연결되는 프레임 부재들은 하나가 다른 하나의 위에 배치되고, 이러한 개별 프레임 부재들(14) 사이에 각각 냉각판들(16) 중 하나의 냉각판이 배치되며, 각각 냉각판들(16) 중 하나의 냉각판이 배터리 장치(10)의 상부측과 하부측에 배치된다. 강성 프레임 부재들(14)이 강성 연결 부재(20)에 고정 연결되기 때문에, 배터리 장치는 견고하고 기계적으로 안정적인 장치를 형성한다.
배터리 셀들(12)의 가요성 접촉 러그들(18)은 개구들(24)을 관통해 안내되고, 접촉 부재에 의해 연결 부재(20) 위로 가압되어서, 강제결합 연결을 형성하기 위해 서로를 향해 절곡되는데, 이는 후술하는 내용에서 더 상세히 설명된다.
프레임 부재들(14)은 배터리 장치(10)의 일 측을 따라 통로 구멍들로 형성된 보어들(26)을 구비하고, 상기 보어들에 의해, 배터리 장치(10)가 제2의 배터리 장치(10)와 측부에서 연결되거나 고정될 수 있다.
도 2에는 접촉 러그들(18)과의 전기 접촉을 설명하기 위한 배터리 장치(10)의 개략적인 부분도가 도시된다. 동일한 부재들은 동일한 도면부호들로 표시되고, 여기서는 특이사항만이 설명된다.
제1 접촉 부재(28) 및 제2 접촉 부재(30)가 체결 부재들(22)에 고정된다. 접촉 부재들(28, 30) 각각은 전기 전도성 재료로 형성되고, 접촉 러그들(18)을 개구들(24) 사이의 연결 부재(20)의 웨브들에 강제결합 방식으로 고정하기 위해 연결 부재(20) 위로 가압된다. 제1 접촉 부재(28)는 2개의 연결 섹션들(32)을 포함하고, 이 연결 접촉부들은 접촉 러그들(18)을 전기적으로 연결하며, 일반적으로 상응하는 전기 접촉부를 배터리 장치(10)의 외부로 안내하기 위해 사용된다. 제2 접촉 부재(30)는 평면 부재로 형성되고, 복수의 배터리 셀들의 접촉 러그(18)를 서로 전기적으로 연결하며, 상기 접촉 러그들을 연결 부재(20)에 강제결합 방식으로 고정하기 위해 연결 부재(20) 위로 가압된다. 접촉 부재들(28, 30)은 너트들(34)에 의해 연결 부재들(20)에 고정되거나 견고하게 나사결합된다.
접촉 부재들(28, 30)에 의해 배터리 셀들(12)은 직렬 회로 또는 병렬 회로로 서로 전기적으로 연결될 수 있고, 배터리 셀들(12)의 전체 패킷은 전기적으로 연결될 수 있거나 외부로 접촉될 수 있다.
도 3a 및 도 3b에는 배터리 장치(10)의 다른 부분 개략도가 분해도 및 조립도로 도시된다. 동일한 부재들은 동일한 도면부호들로 표시되고, 여기서는 특이사항들만이 설명된다.
도 3a에는 연결 부재(20)에 의해 고정되고, 주변 영역에 대해 상응하게 접촉 부재들(28, 30)을 절연하도록 형성되는 커버(36)가 도시된다. 커버(36)는 2개의 개구들(38)을 구비하고, 이 개구들을 통해, 연결 섹션들(32)은 배터리 장치(10)에 상응하게 연결하기 위해 안내될 수 있다. 또한 도 3a에는 또한 커버(36)를 고정하고, 일반적으로 배터리 장치(10)를 기계적으로 지지하거나 고정하기 위해, 보어들(26)에 의해 프레임 부재들(14)에 고정될 수 있는 유지 수단(40)이 도시된다.
도 3b에는 배터리 장치(10)의 조립도가 부분 개략도로 도시되는데, 이때 연결 섹션들(32)은 커버(36)의 개구들(38)을 통해 안내되므로, 배터리 장치(10)와 전기 접촉하기 위해 외부에서 액세스가 가능하다. 유지 수단(40)은 일반적으로 배터리 장치(10)를 기계적으로 지지하기 위해 커버(36)에 고정된다.
도 4a 및 도 4b에는 배터리 셀들(12)의 변형 연결부의 부분 개략도가 도시된다. 동일한 부재들은 동일한 도면부호들로 표시되고, 여기서는 특이사항들만이 설명된다.
도 4a에는, 제3 접촉 부재(42) 및 제4 접촉 부재(44)가 연결 부재(20)에 고정되어, 배터리 셀들(12)의 접촉 러그들(18)을 연결 부재(20)에 강제결합 방식으로 고정하며, 접촉부들을 상응하게 외부로 안내한다. 이 경우, 제3 접촉 부재(42)는 상부 배터리 셀들(12)의 접촉 러그들(18)에 연결되고, 배터리 장치(10)를 연결하기 위한 연결 섹션들(48)을 포함하는 제4 접촉 부재는 하부 배터리 셀들(12)의 접촉 러그들(18)에 연결된다. 제4 접촉 부재(44)는 제3 접촉 부재(42)의 주위에 형성되어서, 접촉 섹션들(48)이 커버(36)의 개구들(38)을 통해 안내될 수 있으므로, 상응하게 외부에 연결될 수 있다. 도 4a에는 배터리 장치(10)를 상응하게 지지하기 위해 구멍들(26)에 연결될 수 있는 유지 수단(46)이 도시된다.
도 4b에는 배터리 장치(10)의 부분 개략도가 조립도로 도시된다. 연결 섹션들(48)은 개구들(38)을 통해 안내되고, 커버(36)는 유지 수단(46)에 의해 프레임 부재들(14)에 고정된다.
도 5에는 예컨대 자동차용 배터리의 일부를 형성하기 위한 2개의 배터리 장치들의 기계적인 연결을 설명하기 위해 2개의 배터리 장치들(10)이 분해도로 개략적으로 도시된다.
이 경우, 2개의 배터리 장치들(10)은 서로 측부에서 연결되고, 냉각 부재(50)가 배터리 장치들(10) 사이에 배치되며, 2개의 배터리 장치들(10)은 연결 로드들(52)에 의해 서로 그리고 냉각 부재(50)에 연결된다. 이 경우, 연결 로드들(52)은 보어들(26)을 통해 안내되고 상응하게 고정된다. 냉각 부재(50)는 2개의 냉각수 연결 라인들(54, 56)을 포함하여, 냉각 부재(50)를 냉각 설비에 연결하고, 냉각 부재(50)의 냉각수 라인들을 통해 냉각수를 전달한다. 냉각판들(16)은 냉각 부재(50)와 상응하게 접촉하여, 배터리 장치(10)로부터 냉각판들(16), 냉각 부재(50) 및 냉각수를 통해 열을 분산시켜서, 배터리 장치들(10)의 과열을 방지한다. 배터리 장치들(10)의 냉각을 제어하기 위해, 배터리 장치들(10)은 각각 온도 센서(58)를 포함한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 각각 반대편 측들에서, 구체적으로 도 3a의 변형 회로의 일 측과 도 4a에 따른 변형 회로의 타 측에서, 배터리 장치들(10)은 전기적으로 접촉된다. 그 결과, 개별 배터리 셀들(12)은 상응하게 직렬 연결될 수 있으므로, 완전한 패키지로서 외부에서 접촉될 수 있다. 개별 배터리 장치들(10)이 서로 전기적으로 접촉하기 위해, 연결 섹션들(32, 48)은 상응하게 도체 레일(60)에 의해 전기적으로 연결되고, 연결 섹션(32)은 개별 배터리 셀들(12)의 직렬 연결을 보장하기 위해 각각 하나의 연결 섹션(48)과 접촉된다. 유지 수단들(40, 46)은 상응하게 각각의 배터리 장치들(10)의 반대편 측들에 고정되어, 이러한 방식으로 연결되는 2개의 배터리 장치들(10)을 상응하게 공동으로 지지한다. 이러한 방식으로 연결되는 2개의 배터리 장치들(10)은 함께 배터리 블록(62)을 형성한다.
도 6에는 복수의 배터리 블록들(62)로 형성되는 배터리가 개략적으로 도시되고, 전반적으로 도면부호 "66"으로 표시된다. 동일한 부재들은 동일한 도면부호들로 표시되고, 여기서는 특이사항들만이 설명된다.
예컨대, 자동차 내에서 제공되는 유효 설치 공간을 최상으로 사용하기 위해, 배터리 블록들(62) 중 일부는 서로 나란히 배치되고, 배터리 블록들 중 일부는 하나가 다른 하나의 위에 배치된다. 각각의 배터리 블록들(62)의 냉각수 연결 라인들(54, 56)은 냉각수 시스템(64)에 연결되어, 개별 냉각 부재들(50)에 냉각수를 공급하고, 상응하게 배터리 셀들 내에 생성되는 열을 분산시켜서, 배터리 셀들(12)의 과열을 방지한다.
따라서, 일반적으로, 배터리(66)는 다수의 가요성 배터리 셀들(12)로 형성될 수 있고, 기계적으로 안정화될 수 있으며, 접촉 러그들(18)과의 특정한 접촉에 의해 조립을 위한 기술적인 비용이 현저히 감소한다.

Claims (13)

  1. 2개의 배터리 장치(10)를 포함하는 배터리 블록(62)으로서,
    각각의 배터리 장치(10)는
    배터리 셀들(12)을 전기 접촉시키기 위해 배터리 셀들(12)이 각각 2개의 가요성 접촉 러그들(18)을 구비하는, 전기 에너지를 저장하기 위한 복수의 배터리 셀들(12)과,
    판형으로 형성되고, 배터리 셀들(12)이 표면에 평평하게 배치되는 복수의 강성 프레임 부재들(14)과,
    프레임 부재들(14)의 일 측에 배치되어 프레임 부재들(14)에 연결되는 하나 이상의 연결 부재(20)를 포함하고,
    연결 부재(20)는 전기 절연성으로 형성되고 개구들(24)을 구비하며, 접촉 러그들(18)은 상기 개구를 관통해 안내되어 전기 전도성 접촉 부재(28, 30; 42, 44)에 의해 강제결합 방식으로 연결 부재에 고정되고,
    배터리 셀들(12)은 각각 2개의 가요성 접촉 러그들(18)을 각 배터리 셀(12)의 반대편 단부들에 구비하고,
    2개의 배터리 장치들(10)은 서로 측부에서 도체 레일(60)에 의해 전기적으로 연결되고, 냉각 부재(50)가 2개의 배터리 장치들(10) 사이에 배치되고, 2개의 배터리 장치들(10) 및 냉각 부재(50)는 연결 로드들(52)에 의해 서로 연결되고, 유지 수단들(40, 46)은 각 배터리 장치들(10)의 일측에 고정되고 서로 대향하는 측에서 2개의 배터리 장치들(10)을 공동으로 지지하는 것을 특징으로 하는, 배터리 블록(62).
  2. 제1항에 있어서, 프레임 부재들(14) 및 배터리 셀들(12)은 하나가 다른 하나의 위에 층상으로 적층되는 것을 특징으로 하는, 배터리 블록(62).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 각각 2개의 배터리 셀들(12)이 하나의 프레임 부재(14)에 할당되고, 프레임 부재들(14)의 반대편 표면들에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는, 배터리 블록(62).
  4. 제3항에 있어서, 각각 하나의 금속 냉각판(16)이 배터리 셀들(12) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는, 배터리 블록(62).
  5. 제4항에 있어서, 각각 하나의 금속 냉각판(16)이 배터리 장치(10)의 외표면들에 배치되는 것을 특징으로 하는, 배터리 블록(62).
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 접촉 부재(28, 30; 42, 44)는 연결 부재(20)에 고정되고, 접촉 러그들(18) 중 하나 이상의 접촉 러그는 접촉 부재(28, 30; 42, 44)와 연결 부재(20)의 웨브들 사이에 강제결합 방식으로 고정되는 것을 특징으로 하는, 배터리 블록(62).
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 접촉 부재(28, 30; 42, 44)는 2개의 배터리 셀들(12)의 2개의 접촉 러그들(18)을 서로 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는, 배터리 블록(62).
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 접촉 부재(28, 30; 42, 44)는 배터리 셀(12)의 접촉 러그(18)와 접촉하고, 배터리 장치(10)의 전기 접촉부를 형성하는 연결 섹션(32; 48)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 배터리 블록(62).
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 연결 부재(20)에는 커버 부재(36)가 배치되는 것을 특징으로 하는, 배터리 블록(62).
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 2개의 연결 부재들(20)이 프레임 부재들(14)의 반대편 측들에 고정되는 것을 특징으로 하는, 배터리 블록(62).
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 배터리 장치(10)는 하나 이상의 온도 센서(58)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 배터리 블록(62).
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 배터리 장치(10)는 냉각판들(16)에 열적으로 연결되는 냉각수 라인(64)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 배터리 블록(62).
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서, 배터리 셀들(12)은 가요성 배터리 셀들(12)로 형성되는 것을 특징으로 하는, 배터리 블록(62).
KR1020140116710A 2013-09-09 2014-09-03 배터리 블록 KR101655531B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013109808.8 2013-09-09
DE201310109808 DE102013109808A1 (de) 2013-09-09 2013-09-09 Batterieanordnung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150029555A KR20150029555A (ko) 2015-03-18
KR101655531B1 true KR101655531B1 (ko) 2016-09-07

Family

ID=52478326

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140116710A KR101655531B1 (ko) 2013-09-09 2014-09-03 배터리 블록

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10573937B2 (ko)
KR (1) KR101655531B1 (ko)
DE (1) DE102013109808A1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101870010B1 (ko) * 2015-04-17 2018-06-21 주식회사 엘지화학 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR102165328B1 (ko) * 2017-06-22 2020-10-13 주식회사 엘지화학 배터리 팩
DE102017119466B4 (de) * 2017-08-25 2022-06-09 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Vorrichtung zur Speicherung elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug
JP6962230B2 (ja) * 2018-02-16 2021-11-05 トヨタ自動車株式会社 電池パック
DE102018130335A1 (de) * 2018-11-29 2020-06-04 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Hochvoltbatterie mit einer Temperiereinrichtung sowie Fahrzeug
WO2020200338A1 (de) * 2019-04-05 2020-10-08 Scio Technology Gmbh Batteriezellenmakromodulgehäuse, kontaktiervorrichtung für ein batteriezellenmakromodulgehäuse, gehäusedeckel für eine kontaktiervorrichtung für ein batteriezellenmakromodulgehäuse und ein batteriezellenmakromodul
WO2021217967A1 (zh) * 2020-04-30 2021-11-04 昆山宝创新能源科技有限公司 电池模块、电池包和车辆

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011198660A (ja) 2010-03-20 2011-10-06 Sanyo Electric Co Ltd 電池パック
JP2012079666A (ja) * 2010-09-09 2012-04-19 Sony Corp バッテリユニット

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4084596B2 (ja) * 2002-05-07 2008-04-30 富士重工業株式会社 板状電池の電極接続構造
JP4926393B2 (ja) 2004-11-25 2012-05-09 富士重工業株式会社 蓄電体セルのパッケージ構造
KR100886571B1 (ko) 2006-08-07 2009-03-05 주식회사 엘지화학 전지팩 케이스
JP5125053B2 (ja) * 2006-09-20 2013-01-23 大日本印刷株式会社 扁平型電気化学セル及びそれを組み合わせてなる組電池
KR100889241B1 (ko) 2006-10-23 2009-03-17 주식회사 엘지화학 전지모듈의 전극단자 접속부재
WO2011024220A1 (ja) * 2009-08-26 2011-03-03 三菱電機株式会社 駐車支援装置
DE102010050981A1 (de) * 2010-11-10 2012-05-10 Daimler Ag Batterie mit einem Zellverbund
JPWO2012133707A1 (ja) * 2011-03-31 2014-07-28 三洋電機株式会社 電源装置及び電源装置を備える車両
US9472797B2 (en) * 2011-05-25 2016-10-18 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack
US20140272495A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Enerdel, Inc. Battery system with cooled electrical connectors

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011198660A (ja) 2010-03-20 2011-10-06 Sanyo Electric Co Ltd 電池パック
JP2012079666A (ja) * 2010-09-09 2012-04-19 Sony Corp バッテリユニット

Also Published As

Publication number Publication date
US10573937B2 (en) 2020-02-25
KR20150029555A (ko) 2015-03-18
US20150072199A1 (en) 2015-03-12
DE102013109808A1 (de) 2015-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101655531B1 (ko) 배터리 블록
JP5514578B2 (ja) 組電池冷却構造
JP5646039B2 (ja) バッテリーモジュール用電圧検出アセンブリ及びこれを採用したバッテリーモジュール
US8889282B2 (en) Apparatus for supplying power to a motor vehicle
US11380948B2 (en) Battery module
CN109004166B (zh) 汇流条模块和电池组
US20110189526A1 (en) Energy storage unit
US11398651B2 (en) Battery module, method for the production thereof, and battery
CN109792097B (zh) 用于连接电池单格的板以及电池
JP2017054807A (ja) 電池モジュール
KR101572328B1 (ko) 전기 에너지 저장 장치
KR102505613B1 (ko) 배터리 팩
JP6180848B2 (ja) 組電池のブスバおよび組電池
KR20200106956A (ko) 전력 전자장치 구성 요소를 갖는 모듈식 배터리를 위한 기계적 및 열적 시스템
JP2014510381A (ja) 温度制御手段を備えたエネルギー貯蔵装置
KR20190084849A (ko) 스위칭 가능한 전지 모듈
EP1492135B1 (en) Electric double-layer capacitor
US20220045387A1 (en) Battery module
JP2017069486A (ja) 蓄電モジュール及び蓄電ユニット
DK2735042T3 (en) ENERGY STORAGE MODULE
CN110168767B (zh) 用于电气保险地连接电池单格的板以及电池
JP2016015253A (ja) 蓄電モジュール
US10511069B2 (en) Battery
CN110612615B (zh) 电池单元、含有该电池单元的电池模块及其应用
KR101932052B1 (ko) 열전 어셈블리의 열전 장치를 위한 절연체 및 커넥터

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
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: 20190822

Year of fee payment: 4