KR102210888B1 - 배터리 팩 - Google Patents

배터리 팩 Download PDF

Info

Publication number
KR102210888B1
KR102210888B1 KR1020160092904A KR20160092904A KR102210888B1 KR 102210888 B1 KR102210888 B1 KR 102210888B1 KR 1020160092904 A KR1020160092904 A KR 1020160092904A KR 20160092904 A KR20160092904 A KR 20160092904A KR 102210888 B1 KR102210888 B1 KR 102210888B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lead tab
holder case
fastening
protection circuit
circuit module
Prior art date
Application number
KR1020160092904A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180010591A (ko
Inventor
조만식
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 KR1020160092904A priority Critical patent/KR102210888B1/ko
Priority to EP17831228.6A priority patent/EP3490024B1/en
Priority to CN201780045105.0A priority patent/CN109565004B/zh
Priority to PCT/KR2017/006672 priority patent/WO2018016755A1/ko
Priority to US16/319,164 priority patent/US11165124B2/en
Publication of KR20180010591A publication Critical patent/KR20180010591A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102210888B1 publication Critical patent/KR102210888B1/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
    • H01M10/425—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
    • 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
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-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
    • H01M50/289—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • 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
    • H01M50/296—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by terminals of battery packs
    • 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
    • H01M50/507—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing comprising an arrangement of two or more busbars within a container structure, e.g. busbar modules
    • 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
    • H01M50/514—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells
    • H01M50/517—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells by fixing means, e.g. screws, rivets or bolts
    • 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
    • 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
    • H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the 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
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • 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
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • 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
    • H01M50/213—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • 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
    • H01M50/534—Electrode connections inside a battery casing characterised by the material of the leads or tabs
    • 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
    • H01M50/536—Electrode connections inside a battery casing characterised by the method of fixing the leads to the electrodes, e.g. by welding
    • 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 발명에 따른 배터리 팩은 양단에 전극부를 구비하며, 길이 방향으로 평행하게 배치되는 복수의 배터리 셀; 상기 복수의 배터리 셀이 수용되는 홀더케이스; 상기 홀더케이스 외측에 장착되는 보호회로모듈; 상기 보호회로모듈의 상기 홀더케이스와 대면하는 일 영역으로부터 상기 홀더케이스를 향하여 연장되는 고정부 및 상기 고정부로부터 상기 홀더케이스와 평행한 방향으로 절곡되어 상기 배터리 셀의 전극부를 향하여 연장된 체결부가 구비되는 적어도 하나의 제1 리드탭; 및 상기 배터리 셀의 전극부와 전기적으로 연결되어, 상기 보호회로모듈의 제1 리드탭의 체결부와 대응하도록 위치되는 제2 리드탭;을 포함하되, 상기 제1 리드탭 및 제2 리드탭 중 어느 하나에는 체결홀이 형성되고, 다른 하나에는 걸림부가 형성되어, 상기 걸림부가 체결홀에 체결됨에 의해 상기 보호회로모듈과 상기 배터리 셀이 전기적으로 연결된다.

Description

배터리 팩{Battery pack}
본 발명은 배터리 팩에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 작업 편의성을 향상시킬 수 있는 배터리 팩에 관한 것이다.
통상적으로 배터리 셀은 모바일 기기, 전기 자동차, 하이브리드 자동차, 전기 등의 에너지원으로 사용되며, 적용되는 외부기기의 종류에 따라 다양하게 그 형태를 변화시켜 사용한다.
휴대폰과 같은 소형 모바일 기기는 단일 배터리 셀의 출력과 용량으로 소정시간 동안 작동이 가능하다. 그러나, 전력소모가 많은 전기 자동차, 하이브리드 자동차와 같이 장시간 구동, 고전력 구동이 필요한 경우에는 출력 및 용량을 높일 수 있도록 복수의 배터리 셀을 전기적으로 연결하여 대용량의 배터리 팩을 구성한다.
이때, 복수의 배터리 셀은 이웃한 배터리 셀과 연결탭에 의하여 전기적으로 연결된다. 그리고, 이러한 배터리 팩은 내장된 배터리 셀의 개수에 따라 출력전압이나 출력전류를 높일 수 있다.
본 발명은 보호회로모듈과 연결된 제1 리드탭의 홀에 배터리 셀과 연결된 제2 리드탭의 걸림부가 삽입됨에 의해 별도의 납땜 작업 없이 보호회로모듈과 배터리 셀을 전기적으로 연결할 수 있는 배터리 팩을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 배터리 팩은 양단에 전극부를 구비하며, 길이 방향으로 평행하게 배치되는 복수의 배터리 셀; 상기 복수의 배터리 셀이 수용되는 홀더케이스; 상기 홀더케이스 외측에 장착되는 보호회로모듈; 상기 보호회로모듈의 상기 홀더케이스와 대면하는 일 영역으로부터 상기 홀더케이스를 향하여 연장되는 고정부 및 상기 고정부로부터 상기 홀더케이스와 평행한 방향으로 절곡되어 상기 배터리 셀의 전극부를 향하여 연장된 체결부가 구비되는 적어도 하나의 제1 리드탭; 및 상기 배터리 셀의 전극부와 전기적으로 연결되어, 상기 보호회로모듈의 제1 리드탭의 체결부와 대응하도록 위치되는 제2 리드탭;을 포함하되, 상기 제1 리드탭 및 제2 리드탭 중 어느 하나에는 체결홀이 형성되고, 다른 하나에는 걸림부가 형성되어, 상기 걸림부가 체결홀에 체결됨에 의해 상기 보호회로모듈과 상기 배터리 셀이 전기적으로 연결된다.
여기서, 상기 제1 리드탭에는 체결홀이 형성되고, 상기 제2 리드탭에는 걸림부가 형성될 수 있다.
그리고, 상기 걸림부는 후크 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2 리드탭은 상기 전극부에 연결된 몸체부와, 상기 몸체부로부터 연장되는 연장부와, 상기 연장부로부터 상기 홀더케이스 외면을 향하여 절곡되는 제1 절곡부와, 상기 제1 절곡부로부터 연장되어 상기 홀더케이스 외면에 안착되는 안착부와, 상기 안착부로부터 상기 제1 절곡부와 반대되는 방향으로 절곡되는 제2 절곡부 및 상기 제2 절곡부로부터 연장되어 상기 안착부 상부의 일 영역에 위치되는 걸림부를 포함할 수 있다.
더욱이, 상기 홀더케이스에는 상기 제1 리드탭 및 제2 리드탭을 수용하도록 상기 제1 절곡부가 위치된 영역을 제외하고, 상기 제1 리드탭 및 제2 리드탭 둘레를 따라 상부를 향하여 돌출된 가이드부를 포함할 수 있다.
게다가, 상기 홀더케이스에는 일측이 경사진 리브가 형성되고, 상기 리브와 대응하는 상기 제1 리드탭에는 리브 삽입홀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 리브 삽입홀은 상기 제1 리드탭의 고정부 일 영역으로부터 상기 제1 리드탭의 체결부까지 연장 형성될 수 있다.
그리고, 상기 보호회로모듈의 일 영역에는 관통홀이 형성되며, 상기 관통홀과 대응하는 상기 홀더케이스에는 체결홈이 형성되어, 상기 관통홀 및 체결홈에 체결부재가 삽입 결합될 수 있다.
본 발명에 의하면 배터리 셀의 걸림부가 보호회로모듈의 홀에 삽입됨에 따라 을 별도의 납땜 작업 없이 보호회로모듈과 배터리 셀 간을 전기적으로 연결할 수 있음으로써, A/S를 용이하게 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 배터리 팩에 대한 사시도.
도 2a는 보호회로모듈의 제1 리드탭과 배터리 셀의 제2 리드탭이 연결되기 전의 상태를 나타내는 사시도.
도 2b는 도 2a의 A-A'에 따른 단면도.
도 3a는 보호회로모듈에 연결된 제1 리드탭의 체결홀에 배터리 셀에 연결된 제2 리드탭의 걸림부가 삽입되는 상태를 나타내는 사시도.
도 3b는 도 3a의 B-B'에 따른 단면도.
도 3c는 도 3a를 상부에서 바라본 사시도.
도 4a는 보호회로모듈에 연결된 제1 리드탭과 배터리 셀에 연결된 제2 리드탭이 체결된 상태를 나타내는 사시도.
도 4b는 도 4a의 C-C'에 따른 단면도.
도 4c는 도 3a를 상부에서 바라본 사시도.
이하 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예 및 그 밖에 당업자가 본 발명의 내용을 쉽게 이해하기 위하여 필요한 사항에 대하여 상세히 기재한다. 다만, 본 발명은 청구범위에 기재된 범위 안에서 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 하기에 설명하는 실시예는 표현 여부에 불구하고 예시적인 것에 불과하다.
본 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 도면에서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 아울러, 도면에서 각 구성의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장될 수 있으며 실제 구성의 두께나 크기와 다를 수 있다.
도 1은 본 발명의 배터리 팩에 대한 사시도이고, 도 2a는 보호회로모듈의 제1 리드탭과 배터리 셀의 제2 리드탭이 연결되기 전의 상태를 나타내는 사시도이며, 도 2b는 도 2a의 A-A'에 따른 단면도이다.
도 1 내지 도 2b를 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 팩은 복수의 배터리 셀(10)과, 복수의 배터리 셀(10)을 수용하는 홀더케이스(20)와, 홀더케이스(20)의 외측에 장착되는 보호회로모듈(30)을 포함한다. 그리고, 보호회로모듈(30)로부터 연장되는 제1 리드탭(31)과, 복수의 배터리 셀을 전기적으로 연결하는 제2 리드탭(12)을 더 포함한다. 이때, 제1 리드탭(31)에는 체결홀(32)이 형성되고, 제2 리드탭(12)에는 걸림부(18)가 형성되어, 체결홀(32)에 걸림부(18)가 걸림에 의해 상호 체결될 수 있다. 이러한 제1 리드탭(31)과 제2 리드탭(12)의 체결 방식에 대하여는 도 2a 및 도 2b를 참조하여 후술한다.
이하에서는 본원발명의 배터리 팩의 각 구성에 대하여 간략하게 설명한다.
먼저, 복수의 배터리 셀(10)은 양단에 전극부(11)를 구비하며, 길이 방향으로 평행하게 배치될 수 있다. 그리고, 복수의 배터리 셀(10)은 각각 원형의 배터리 셀일 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 인접한 배터리 셀(10) 간의 직병렬 연결을 위하여 제2 리드탭(12)이 적용될 수 있는 다양한 종류의 배터리 셀로 형성될 수 있다. 그리고, 본 발명의 배터리 셀(10)은 5개가 길이 방향으로 평행하게 배치되며, 전극부(11)에 제2 리드탭(12)을 이용하여 각 배터리 셀(10) 간을 전기적으로 다양하게 연결할 수 있다.
이러한 배터리 셀(10)은 그 내부에 양극 집전체와 음극 집전체 및 이들 사이에 개재되는 세퍼레이터로 구성되는 전극조립체를 포함할 수 있으며, 전극조립체에 연결되어 외부로 노출되는 양극 전극단자와 음극 전극단자를 양단에 각각 구비할 수 있다. 여기서, 양극 전극단자와 음극 전극단자는 본 발명에서 전극부(11)에 해당될 수 있다.
복수의 배터리 셀(10)은 서로 인접하게 배치되어, 제2 리드탭(12)에 의해 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다. 이때, 제2 리드탭(12)의 몸체부(13)와 배터리 셀(10)의 전극부(11)는 용접에 의하여 전기적으로 연결될 수 있다. 인접한 배터리 셀들 간의 직렬 연결을 위해서는 서로 다른 극성의 전극단자들이 제2 리드탭(12)에 의해 연결되고, 병렬 연결을 위해서는 서로 같은 극성의 전극단자들이 제2 리드탭(12)에 의해 연결될 수 있다. 여기서, 제2 리드탭(12)은 구리와 같은 전도성 소자 등으로 형성되어 5개의 배터리 셀(10)을 전기적으로 연결할 수 있다.
홀더케이스(20)는 복수의 배터리 셀(10)의 측면을 감싸도록 형성될 수 있다. 이러한 홀더케이스(20)는 외부로부터의 충격과 낙하 및 진동에 의한 배터리 팩의 내구성을 향상시킬 수 있다.
또한, 보호회로모듈(30)은 홀더케이스(20) 외면에 장착되며, 전자부품 등을 실장하고, 보호회로 등을 구성할 수 있다. 이때, 보호회로모듈(30)은 홀더케이스(20)에 나사 결합되거나, 다른 체결수단에 의해 고정될 수 있다.
그리고, 보호회로모듈(30)에는 각 배터리 셀(10)과 전기적인 연결을 위한 제1 리드탭(31)이 구비될 수 있다. 보호회로모듈(30)에 형성된 제1 리드탭(31)은 고정부(34) 및 체결부(35)를 포함할 수 있다. 여기서, 고정부(34)는 홀더케이스(20)와 대면하는 일 영역으로부터 홀더케이스(20)를 향하여 연장될 수 있다. 그리고, 체결부(35)는 고정부(34)로부터 홀더케이스(20)와 평행한 방향으로 절곡되어 배터리 셀(10)의 전극부(11)를 향하여 연장될 수 있다. 이때, 고정부(34)와 체결부(35)가 이루는 각은 90° 이하로 형성될 수 있다. 즉, 고정부(34)가 홀더케이스(20)의 외면에 대하여 약간 비스듬하게 형성될 수 있다.
보호회로모듈(30)의 제1 리드탭(31)과 체결되는 제2 리드탭(12)의 일측은 복수의 배터리 셀(10)의 전극부(11) 간을 전기적으로 연결할 수 있으며, 타측은 보호회로모듈(30)의 제1 리드탭(31)의 체결부(35)와 대응하도록 위치될 수 있다. 보다 상세하게, 제2 리드탭(12)은 몸체부(13), 연장부(14), 제1 절곡부(15), 안착부(16), 제2 절곡부(17) 및 걸림부(18)를 포함할 수 있다.
먼저, 몸체부(13)는 전극부(11)에 연결되며, 연장부(14)는 몸체부(13)로부터 연장될 수 있다. 그리고, 제1 절곡부(15)는 연장부(14)로부터 홀더케이스(20) 외면을 향하여 절곡되며, 안착부(16)는 제1 절곡부(15)로부터 연장되어 홀더케이스(20) 외면에 안착될 수 있다. 또한, 제2 절곡부(17)는 안착부(16)로부터 제1 절곡부(15)와 반대되는 방향으로 절곡되며, 걸림부(18)는 제2 절곡부(17)로부터 연장되어 안착부(16) 상부의 일 영역에 위치될 수 있다.
본 발명에서 제1 리드탭(31)의 체결부(35) 일 영역에는 체결홀(32)이 형성되고, 제2 리드탭(12)에는 걸림부(18)가 형성되어, 체결홀(32)에 걸림부(18)가 체결됨에 의해 보호회로모듈(30)과 배터리 셀(10)이 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 걸림부(18)는 후크 형상으로 형성될 수 있다.
여기서, 제1 리드탭(31)에 체결홀(32)이 형성되고, 제2 리드탭(12)에 걸림부(18)가 형성되어 상호 체결되었지만, 반대로 제1 리드탭(31)에 걸림부(18)가 형성되고, 제2 리드탭(12)에 걸림부(18)를 수용하는 체결홀(32)이 형성되어도 됨은 물론이다.
이와 같이, 본 발명은 보호회로모듈(30)로부터 연장된 제1 리드탭(31)이 체결홀(32)을 포함하고, 배터리 셀(10)과 연결된 제2 리드탭(12)의 단부에 걸림부(18)가 형성됨으로써, 용접 없이도 상호 결합이 가능하다.
더욱이, 홀더케이스(20)에는 제1 절곡부(15)가 위치된 영역을 제외하고, 제1 리드탭(31) 및 제2 리드탭(12) 둘레를 따라 상부를 향하여 돌출된 가이드부(21)를 더 포함할 수 있다. 이와 같이, 제1 리드탭(31) 및 제2 리드탭(12)이 가이드부(21)의 내측에 수용되므로, 홀더케이스(20) 외측면의 정확한 위치에 제1 리드탭(31) 및 제2 리드탭(12)을 안착시킬 수 있다.
그리고, 보호회로모듈(30)에 연결된 제1 리드탭(31)과 대응하는 위치의 홀더케이스(20)에는 일측이 경사진 리브(22)가 형성될 수 있다. 이러한 리브(22)와 대응하는 제1 리드탭(31)에는 리브 삽입홀(33)이 형성될 수 있다.
여기서, 리브 삽입홀(33)은 제1 리드탭(31)의 고정부(34) 일 영역으로부터 제1 리드탭(31)의 체결부(35) 일 영역까지 연장 형성될 수 있다. 이에 의해 제2 리드탭(12)의 단부인 걸림부(18)가 제1 리드탭(31)의 체결홀(32)에 체결되는 동시에 제1 리드탭(31)의 리브 삽입홀(33)에 홀더케이스(20)의 리브(22)가 삽입될 수 있다. 이때, 제1 리드탭(31)의 고정부(34) 측에 위치된 리브(22)의 일 영역이 경사지게 형성됨으로써, 리브(22)가 리브 삽입홀(33)에 보다 용이하게 삽입될 수 있다.
일반적인 배터리 팩은 모니터링 와이어를 연결하거나 탭을 연결하여 각 배터리 셀 간의 전압을 측정할 수 있다. 이를 위하여, 모니터링 와이어를 보호회로모듈에 연결해야 하며, 모니터링 와이어와 보호회로모듈은 와이어 혹은 탭에 납땜을 수행하여 연결해야 한다. 이러한 구조는 복잡하여 배터리 팩의 불량률을 높이는 문제가 있다. 하지만, 본 발명에서는 모니터링 와이어를 사용하지 않음으로써, 납땜 및 와이어 사용에 따른 불량률을 현저하게 저감시킬 수 있다.
본 발명에서 홀더케이스(20)는 복수의 배터리 셀(10)의 전극부(11)를 노출시키도록 형성될 수 있다. 이러한 홀더케이스(20)에 의하면, 외부로부터의 충격과 낙하 및 진동에 의한 배터리 팩의 내구성을 향상시킬 수 있다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 홀더케이스(20)와 대면하는 보호회로모듈(30)의 하부면에는 제1 리드탭(31)이 형성될 수 있다. 그리고, 복수의 배터리 셀(10) 간을 전기적으로 연결하는 제2 리드탭(12)의 일단은 전극부(11)에 용접되고, 타단은 홀더케이스(20) 상부면을 향하여 연장 절곡될 수 있다.
여기서, 제2 리드탭(12)은 제1 리드탭(31)의 하부에 위치될 수 있으며, 제2 리드탭(12)의 단부는 후크 형상의 걸림부(18)로 형성되며, 걸림부(18)와 대응하는 제1 리드탭(31)에는 체결홀(32)이 형성될 수 있다.
그리고, 제1 리드탭(31)은 보호회로모듈(30)의 하부면으로부터 홀더케이스(20) 상부면을 향하여 연장되는 고정부(34)와, 고정부(34)로부터 홀더케이스(20) 상부면과 평행하게 연장되는 체결부(35)를 포함할 수 있다. 이러한 고정부(34)의 일 영역으로부터 체결부(35)의 일 영역까지 리브 삽입홀(33)이 형성될 수 있으며, 리브 삽입홀(33)과 대응하는 홀더케이스(20)에는 리브(22)가 형성될 수 있다.
도 3a는 보호회로모듈에 연결된 제1 리드탭의 체결홀에 배터리 셀에 연결된 제2 리드탭의 걸림부가 삽입되는 상태를 나타내는 사시도이고, 도 3b는 도 3a의 B-B'에 따른 단면도이며, 도 3c는 도 3a를 상부에서 바라본 사시도이다.
도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 상기와 같은 구성에 의하여 체결홀(32)에 걸림부(18)가 체결되는 동시에 리브 삽입홀(33)에도 리브(22)가 삽입될 수 있다. 이때, 리브(22)의 일측, 즉, 제1 리드탭(31)의 고정부(34)와 맞닿는 리브(22)의 일측이 경사지게 형성되어 리브(22)가 리브 삽입홀(33)에 보다 용이하게 삽입될 수 있다.
여기서, 보호회로모듈(30)에 연결된 제1 리드탭(31)은 고정부(34)와 체결부(35)가 이루는 각이 약 80°로 경사지게 형성되며, 홀더케이스(20)의 리브(22)는 약 40°로 경사지게 형성될 수 있다. 이에 의해 보호회로모듈(30)을 홀더케이스(20) 외면에 장착하기 위하여, 보호회로모듈(30)의 상부에서 가압하는 경우 제1 리드탭(31)의 각도와 리브(22)의 서로 다른 각도에 의하여 제1 리드탭(31)이 리브(22)의 경사진 방향으로 밀리게 된다. 이에 의해 제1 리드탭(31)과 제2 리드탭(12)이 텐션을 유지하도록 락킹될 수 있다.
도 4a는 보호회로모듈에 연결된 제1 리드탭과 배터리 셀에 연결된 제2 리드탭이 체결된 상태를 나타내는 사시도이고, 도 4b는 도 4a의 C-C'에 따른 단면도이며, 도 4c는 도 3a를 상부에서 바라본 사시도이다.
도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 보호회로모듈(30)을 홀더케이스(20)에 고정하기 위하여, 보호회로모듈(30)의 일 영역에는 관통홀(36)이 형성되며, 관통홀(36)과 대응하는 홀더케이스(20)에는 체결홈(23)이 형성될 수 있다. 그리고, 관통홀(36)을 관통한 체결부재(50)가 체결홈(23)에 삽입 결합됨에 의해 보호회로모듈(30)이 보다 견고하게 홀더케이스(20) 상에 체결될 수 있다.
제1 리드탭(31)과 제2 리드탭(12)의 체결을 위하여 보호회로모듈(30)을 상부에서 가압할 시, 보호회로모듈(30)에 연결된 제1 리드탭(31)에서 고정부(34) 및 체결부(35)가 이루는 각도와, 홀더케이스(20)에 형성된 리브(22)의 경사진 일측이 이루는 각도에 의하여, 힘의 방향이 세로 방향에서 가로 방향으로 변경될 수 있다. 즉, 보호회로모듈(30)의 상부에서 가해지는 힘이 경사진 리브(22)에 의해 측면 방향으로 변경되면서, 제1 리드탭(31)과 제2 리드탭(12) 간에 걸림이 발생되도록 할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 보호회로모듈(30)을 홀더케이스(20) 상에 장착함과 동시에 보호회로모듈(30)의 제1 리드탭(31)이 배터리 셀(10)의 제2 리드탭(12)에 락킹(locking)될 수 있다. 이에 의해 보호회로모듈(30)과 복수의 배터리 셀(10)을 납땜 없이 전기적으로 연결할 수 있음으로써, A/S를 보다 용이하게 수행할 수 있다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
전술한 발명에 대한 권리범위는 이하의 특허청구범위에서 정해지는 것으로써, 명세서 본문의 기재에 구속되지 않으며, 청구범위의 균등 범위에 속하는 변형과 변경은 모두 본 발명의 범위에 속할 것이다.
10 : 배터리 셀 11 : 전극부
12 : 제2 리드탭 13 : 몸체부
14 : 연장부 15 : 제1 절곡부
16 : 안착부 17: 제2 절곡부
18 : 걸림부 20 : 홀더케이스
21 : 가이드부 22 : 리브
23 : 체결홈 30 : 보호회로모듈
31 : 제1 리드탭 32 : 체결홀
33 : 리브 삽입홀 34 : 고정부
35 : 체결부

Claims (13)

  1. 양단에 전극부를 구비하며, 길이 방향으로 평행하게 배치되는 복수의 배터리 셀;
    상기 복수의 배터리 셀이 수용되는 홀더케이스;
    상기 홀더케이스 외측에 장착되는 보호회로모듈;
    상기 보호회로모듈의 상기 홀더케이스와 대면하는 일 영역으로부터 상기 홀더케이스를 향하여 연장되는 고정부 및 상기 고정부로부터 상기 홀더케이스와 평행한 방향으로 절곡되어 상기 배터리 셀의 전극부를 향하여 연장된 체결부가 구비되는 적어도 하나의 제1 리드탭; 및
    상기 배터리 셀의 전극부와 전기적으로 연결되어, 상기 보호회로모듈의 제1 리드탭의 체결부와 대응하도록 위치되는 제2 리드탭;을 포함하되,
    상기 제1 리드탭 및 제2 리드탭 중 어느 하나에는 체결홀이 형성되고, 다른 하나에는 걸림부가 형성되어, 상기 걸림부가 체결홀에 체결됨에 의해 상기 보호회로모듈과 상기 배터리 셀이 전기적으로 연결되고,
    상기 홀더케이스에는 일측이 경사진 리브가 형성되고, 상기 리브와 대응하는 상기 제1 리드탭에는 리브 삽입홀이 형성되는 배터리 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 리드탭에는 체결홀이 형성되고, 상기 제2 리드탭에는 걸림부가 형성되는 배터리 팩.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 걸림부는 후크 형상으로 형성되는 배터리 팩.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 리드탭은 상기 전극부에 연결된 몸체부와, 상기 몸체부로부터 연장되는 연장부와, 상기 연장부로부터 상기 홀더케이스 외면을 향하여 절곡되는 제1 절곡부와, 상기 제1 절곡부로부터 연장되어 상기 홀더케이스 외면에 안착되는 안착부와, 상기 안착부로부터 상기 제1 절곡부와 반대되는 방향으로 절곡되는 제2 절곡부 및 상기 제2 절곡부로부터 연장되어 상기 안착부 상부의 일 영역에 위치되는 걸림부를 포함하는 배터리 팩.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 홀더케이스에는 상기 제1 리드탭 및 제2 리드탭을 수용하도록 상기 제1 절곡부가 위치된 영역을 제외하고, 상기 제1 리드탭 및 제2 리드탭 둘레를 따라 상부를 향하여 돌출된 가이드부를 포함하는 배터리 팩.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 리브 삽입홀은 상기 제1 리드탭의 고정부 일 영역으로부터 상기 제1 리드탭의 체결부까지 연장 형성되는 배터리 팩.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 보호회로모듈의 일 영역에는 관통홀이 형성되며, 상기 관통홀과 대응하는 상기 홀더케이스에는 체결홈이 형성되어, 상기 관통홀 및 체결홈에 체결부재가 삽입 결합되는 배터리 팩.
  9. 양단에 전극부를 구비하며, 길이 방향으로 평행하게 배치되는 복수의 배터리 셀;
    상기 복수의 배터리 셀이 수용되는 홀더케이스;
    상기 홀더케이스 외측에 장착되는 보호회로모듈;
    상기 보호회로모듈의 상기 홀더케이스와 대면하는 일 영역으로부터 상기 홀더케이스를 향하여 연장되는 고정부 및 상기 고정부로부터 상기 홀더케이스와 평행한 방향으로 절곡되어 상기 배터리 셀의 전극부를 향하여 연장된 체결부가 구비되는 적어도 하나의 제1 리드탭; 및
    상기 배터리 셀의 전극부와 전기적으로 연결되어, 상기 보호회로모듈의 제1 리드탭의 체결부와 대응하도록 위치되는 제2 리드탭;을 포함하되,
    상기 제1 리드탭 및 제2 리드탭 중 어느 하나에는 체결홀이 형성되고, 다른 하나에는 걸림부가 형성되어, 상기 걸림부가 체결홀에 체결됨에 의해 상기 보호회로모듈과 상기 배터리 셀이 전기적으로 연결되고,
    상기 제2 리드탭은 상기 전극부에 연결된 몸체부와, 상기 몸체부로부터 연장되는 연장부와, 상기 연장부로부터 상기 홀더케이스 외면을 향하여 절곡되는 제1 절곡부와, 상기 제1 절곡부로부터 연장되어 상기 홀더케이스 외면에 안착되는 안착부와, 상기 안착부로부터 상기 제1 절곡부와 반대되는 방향으로 절곡되는 제2 절곡부 및 상기 제2 절곡부로부터 연장되어 상기 안착부 상부의 일 영역에 위치되는 걸림부를 포함하는 배터리 팩.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 리드탭에는 체결홀이 형성되고, 상기 제2 리드탭에는 걸림부가 형성되는 배터리 팩.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 걸림부는 후크 형상으로 형성되는 배터리 팩.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 홀더케이스에는 상기 제1 리드탭 및 제2 리드탭을 수용하도록 상기 제1 절곡부가 위치된 영역을 제외하고, 상기 제1 리드탭 및 제2 리드탭 둘레를 따라 상부를 향하여 돌출된 가이드부를 포함하는 배터리 팩.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 보호회로모듈의 일 영역에는 관통홀이 형성되며, 상기 관통홀과 대응하는 상기 홀더케이스에는 체결홈이 형성되어, 상기 관통홀 및 체결홈에 체결부재가 삽입 결합되는 배터리 팩.
KR1020160092904A 2016-07-21 2016-07-21 배터리 팩 KR102210888B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160092904A KR102210888B1 (ko) 2016-07-21 2016-07-21 배터리 팩
EP17831228.6A EP3490024B1 (en) 2016-07-21 2017-06-23 Battery pack
CN201780045105.0A CN109565004B (zh) 2016-07-21 2017-06-23 电池组
PCT/KR2017/006672 WO2018016755A1 (ko) 2016-07-21 2017-06-23 배터리 팩
US16/319,164 US11165124B2 (en) 2016-07-21 2017-06-23 Battery pack

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160092904A KR102210888B1 (ko) 2016-07-21 2016-07-21 배터리 팩

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180010591A KR20180010591A (ko) 2018-01-31
KR102210888B1 true KR102210888B1 (ko) 2021-02-02

Family

ID=60992548

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160092904A KR102210888B1 (ko) 2016-07-21 2016-07-21 배터리 팩

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11165124B2 (ko)
EP (1) EP3490024B1 (ko)
KR (1) KR102210888B1 (ko)
CN (1) CN109565004B (ko)
WO (1) WO2018016755A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102321513B1 (ko) * 2018-08-21 2021-11-02 주식회사 엘지에너지솔루션 버스바 플레이트를 포함하는 배터리 모듈
CN114730970A (zh) * 2019-11-15 2022-07-08 创科无线普通合伙 电池组和方法
DE102020127911A1 (de) 2020-10-23 2022-04-28 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zum Montieren einer Batterie-Steuereinheit an einem Batteriegehäuse

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3048657B1 (en) 2005-12-22 2017-10-25 LG Chem, Ltd. No-welding type battery pack using forced-inserting type rivet
KR100934466B1 (ko) * 2006-09-25 2009-12-30 주식회사 엘지화학 전지셀들의 전기적 연결을 위한 접속부재
KR101011802B1 (ko) 2007-12-14 2011-02-07 주식회사 엘지화학 우수한 제조공정성의 이차전지 팩 및 ｐｔｃ 소자
KR101084982B1 (ko) * 2008-10-14 2011-11-18 주식회사 엘지화학 신규한 구조의 이차전지 팩
KR101024387B1 (ko) * 2009-01-08 2011-03-23 주식회사 이젠 2차 전지용 배터리팩
KR101023849B1 (ko) 2009-01-09 2011-03-22 삼성에스디아이 주식회사 보호회로모듈을 구비하는 이차전지
KR101084836B1 (ko) * 2009-10-27 2011-11-21 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR101245286B1 (ko) 2011-06-10 2013-03-19 주식회사 엘지화학 이차 전지의 연결 구조 및 이를 포함하는 전지 팩
US20130052487A1 (en) * 2011-08-31 2013-02-28 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack
KR101430901B1 (ko) * 2013-04-30 2014-08-13 주식회사 이랜텍 부품간 결합력이 개선된 배터리팩
KR102248596B1 (ko) 2014-04-11 2021-05-06 삼성에스디아이 주식회사 배터리 모듈

Also Published As

Publication number Publication date
EP3490024A4 (en) 2020-03-18
US11165124B2 (en) 2021-11-02
KR20180010591A (ko) 2018-01-31
EP3490024B1 (en) 2024-01-17
WO2018016755A1 (ko) 2018-01-25
US20190267601A1 (en) 2019-08-29
EP3490024A1 (en) 2019-05-29
CN109565004B (zh) 2021-10-15
CN109565004A (zh) 2019-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9923183B2 (en) Busbar module
JP5269018B2 (ja) バッテリーパック及びバスバーホルダー
KR101815876B1 (ko) 과전류 방지장치를 포함한 배터리 팩
KR102247392B1 (ko) 배터리 모듈
KR101999403B1 (ko) 배터리 팩
US11342621B2 (en) Battery pack
CN110506348B (zh) 电池连接器和包括该电池连接器的电池组
US20160211499A1 (en) Battery module
KR20160131265A (ko) 배터리 팩
JP2013080693A (ja) 電池用配線モジュール
CN110114932A (zh) 电池模块以及包括电池模块的电池组和车辆
KR102210888B1 (ko) 배터리 팩
KR102073193B1 (ko) 배터리 팩
US10431782B2 (en) Battery pack
KR102019472B1 (ko) 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
US20170125757A1 (en) Battery module
CN115336098A (zh) 电池模块、包括该电池模块的电池组以及车辆
KR102093943B1 (ko) 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
KR101822879B1 (ko) 이차전지모듈
US8632899B2 (en) Battery pack
KR20210103090A (ko) 레일형 소켓이 구비된 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩
KR102416819B1 (ko) 배터리 접속장치 및 이를 이용한 배터리 팩
US20160072155A1 (en) Battery pack
KR101667524B1 (ko) 퓨즈 장치
CN114649649A (zh) 蓄电模块

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