KR102233776B1 - 배터리모듈 - Google Patents

배터리모듈 Download PDF

Info

Publication number
KR102233776B1
KR102233776B1 KR1020140010162A KR20140010162A KR102233776B1 KR 102233776 B1 KR102233776 B1 KR 102233776B1 KR 1020140010162 A KR1020140010162 A KR 1020140010162A KR 20140010162 A KR20140010162 A KR 20140010162A KR 102233776 B1 KR102233776 B1 KR 102233776B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
temperature sensor
battery
battery cell
battery module
bus bar
Prior art date
Application number
KR1020140010162A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150089483A (ko
Inventor
임영빈
김명철
양승우
이진복
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 KR1020140010162A priority Critical patent/KR102233776B1/ko
Priority to US14/605,901 priority patent/US9831536B2/en
Publication of KR20150089483A publication Critical patent/KR20150089483A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102233776B1 publication Critical patent/KR102233776B1/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
    • G01K1/14—Supports; Fastening devices; Arrangements for mounting thermometers in particular locations
    • 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
    • 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
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • 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
    • H01M50/258—Modular batteries; Casings provided with means for assembling
    • 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
    • H01M50/502—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
    • H01M50/50—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
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/10—Temperature sensitive devices
    • 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
    • H01M50/516—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells by welding, soldering or brazing
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

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)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

본 발명은 배터리모듈에 관한 것으로, 일 방향으로 정렬된 복수의 배터리셀, 상기 복수의 배터리셀 중 적어도 하나의 배터리셀에 제1면이 접촉되도록 설치되어 상기 배터리셀의 온도를 측정하는 온도센서부, 및 상기 온도센서부의 상기 제1면과 반대되는 제2면을 가압하는 케이스부를 포함하고, 상기 케이스부에 의해 상기 온도센서부의 제1면이 상기 배터리셀에 접촉되는 것을 특징으로 하며, 온도센서부가 배터리셀의 온도를 정확하게 측정하여 안전성이 향상된 배터리모듈을 제공한다.

Description

배터리모듈{Battery module}
본 발명은 배터리모듈에 관한 것이다.
최근, 고에너지 밀도의 비수전해액을 이용한 고출력 배터리모듈이 개발되고 있다. 이러한 고출력 배터리모듈은 고전력을 필요로 하는 기기, 예를 들어 전기 자동차 등의 모터 구동에 사용될 수 있도록 복수의 배터리셀을 병렬 또는 직렬로 연결하여 고전압 또는 대용량으로 구현되고 있다.
이러한 배터리모듈을 채용하는 기기들이 늘어나면서 배터리모듈의 생산성 향상에 대한 연구가 진행되고 있으며, 기기들의 외관이 다양해지면서 이에 대응하여 배터리모듈의 형태도 다양할 것이 요구되고 있다. 단, 배터리모듈은 기본적으로 안전성이 전제되어야 하는바, 이를 모두 충족시킬 수 있는 배터리모듈의 구조에 대한 연구가 다방면으로 진행되고 있다.
본 발명은 배터리셀의 온도를 정확하게 측정하여 안전성을 향상시킬 수 있는 배터리모듈을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 배터리모듈은, 일 방향으로 정렬된 복수의 배터리셀, 상기 복수의 배터리셀 중 적어도 하나의 배터리셀에 제1면이 접촉되도록 설치되어 상기 배터리셀의 온도를 측정하는 온도센서부, 및 상기 온도센서부의 상기 제1면과 반대되는 제2면을 가압하는 케이스부를 포함하고, 상기 케이스부에 의해 상기 온도센서부의 제1면이 상기 배터리셀에 접촉될 수 있다.
여기서, 상기 케이스부는, 상기 복수의 배터리셀 중 양측 최외곽 배터리셀에 인접하게 위치되는 엔드플레이트, 상기 엔드플레이트 간을 연결하는 연결플레이트, 및 상기 복수의 배터리셀의 전극탭이 인출되는 면을 커버하는 커버부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 온도센서부는 상기 커버부에 의해 상기 커버부와 상기 배터리셀 사이에서 상기 배터리셀의 전극탭이 인출되는 면에 접촉될 수 있다.
또한, 상기 복수의 배터리셀의 전극탭 간을 전기적으로 연결하는 버스바, 및 상기 복수의 배터리셀의 상기 전극탭이 인출되는 면을 커버하도록 위치되되, 상기 복수의 배터리셀과 상기 버스바 사이에 위치되는 버스바홀더를 더 포함하고, 상기 커버부는 상기 버스바 및 상기 버스바홀더를 커버할 수 있다.
또한, 상기 온도센서부는 상기 버스바홀더에 형성된 개구부를 통해 삽입되어 상기 배터리셀과 접촉될 수 있다.
또한, 상기 케이스부는 탄성을 구비한 탄성수단을 구비하고, 상기 탄성수단은 상기 온도센서부를 상기 배터리셀의 방향으로 가압할 수 있다.
또한, 상기 탄성수단은 상기 케이스부를 절개하여 탄성이 구비되도록 형성된 판스프링부일 수 있다.
또한, 상기 판스프링부는 길이방향을 따라 연장된 리브부를 구비할 수 있다.
또한, 상기 탄성수단은 상기 케이스부와 상기 온도센서부 사이에 설치된 판스프링, 코일스프링, 고무일 수 있다.
또한, 상기 온도센서부의 상기 제2면에는 홈부가 형성되고, 상기 탄성수단에는 상기 홈부에 안착되는 돌출부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 온도센서부는, 상기 온도센서부의 상기 제1면을 이루도록 위치되는 금속부, 상기 금속부와 중첩되게 상기 금속부의 외측면을 커버하되 상기 온도센서부의 상기 제2면을 이루도록 위치되는 수지부, 상기 금속부의 내측면에 맞닿도록 위치되되 상기 금속부를 통해 상기 배터리셀의 온도를 측정하는 헤드부, 및 상기 헤드부가 측정한 배터리셀의 온도를 외부로 전달하는 연결부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 금속부와 상기 수지부가 이루는 외관 내부에 상기 헤드부 및 상기 연결부의 적어도 일부가 위치될 수 있다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명의 배터리모듈에 따르면, 온도센서부가 배터리셀에 접촉되어 배터리셀의 온도를 정확하게 측정할 수 있고, 이에 따라 배터리모듈의 안전성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리모듈의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 배터리모듈의 분해사시도이다.
도 3은 도 1에 도시한 배터리모듈의 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시한 배터리모듈의 변형예에 따른 배터리모듈의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리모듈의 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시한 배터리모듈의 분해사시도이다.
도 7은 도 5에 도시한 배터리모듈의 단면도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리모듈(100a)의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 배터리모듈(100a)의 분해사시도이다. 이하, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 배터리모듈(100a)에 대해 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 배터리모듈(100a)은 일 방향으로 정렬된 복수의 배터리셀(110), 복수의 배터리셀(110) 중 적어도 하나의 배터리셀(110)에 제1면(141)이 접촉되도록 설치되는 온도센서부(140a), 온도센서부(140a)의 제2면(142)에 접촉되는 케이스부(150a)를 포함하고, 케이스부(150a)에 의해 온도센서부(140a)의 제1면(141)이 배터리셀(110)에 접촉될 수 있다.
배터리셀(110)은 에너지를 발생하는 부재로서, 복수로 구성되어 일 방향으로 정렬될 수 있다.
여기서, 각각의 배터리셀(110)은 일면이 개구된 전지케이스와 전지케이스 내에 수납된 전극조립체 및 전해액을 포함할 수 있다. 이때, 전극조립체 및 전해액은 전기화학적으로 반응하여 에너지를 발생할 수 있고, 이러한 전지케이스는 예를 들어 캡 조립체를 포함하는 배터리셀(110)의 일면에 의하여 밀폐될 수 있다. 또한, 배터리셀(110)의 일면에는 서로 다른 극성을 갖는 전극탭(114), 즉 양극단자와 음극단자가 돌출되어 구비될 수 있고, 배터리셀(110)의 안전수단으로서 내부에서 발생하는 기체를 외부로 방출하는 통로로 작용하는 벤트부(117)가 더 구비될 수 있다.
한편, 복수의 배터리셀(110)은 버스바(120)를 통하여 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 버스바(120)는 복수의 배터리셀(110) 중 서로 이웃하는 배터리셀(110)의 전극탭(114) 간을 연결하여 직렬 또는 병렬의 전기적 연결을 구현하는 부재이다. 이러한 버스바(120)는 예를 들어 용접 등의 공정을 통해 전극탭(114)에 고정될 수 있고, 버스바홀더(130)에 의해 지지될 수 있다.
버스바홀더(130)는 배터리셀(110)의 전극탭(114)이 인출되는 일면에 위치되는 부재로서, 버스바(120)를 지지할 수 있다. 구체적으로, 버스바홀더(130)는 복수의 배터리셀(110)의 전극탭(114)이 인출되는 면을 커버하도록 복수의 배터리셀(110)과 버스바(120) 사이에 위치될 수 있으며, 이에 따라 버스바(120)가 버스바홀더(130)에 의해 지지될 수 있다. 이때, 버스바홀더(130)에는 상면에 지지된 버스바(120)가 노출되어 전극탭(114)과 접촉될 수 있도록 오프닝(132)이 형성되어 있을 수 있다. 또한, 버스바홀더(130)는 배터리셀(110)과 단락되지 않도록 절연물질로 구성될 수 있고, 복수의 배터리셀(110)의 일면 전체를 커버할 수 있는 크기로 형성될 수 있다. 또한, 버스바홀더(130)에는 벤트부(117)로부터의 가스가 인출되는 가스통로(135)가 구비될 수 있다. 단, 버스바홀더(130)는 반드시 필요한 부재는 아니며, 버스바홀더(130) 없이 버스바(120)가 배터리셀(110)의 전극탭(114)에 연결되는 것도 가능하다 할 것이다.
온도센서부(140a)는 복수의 배터리셀(110) 중 적어도 하나의 배터리셀(110)에 제1면(141)이 접촉되도록 설치되어 배터리셀(110)의 온도를 측정하는 부재이다.
여기서, 온도센서부(140a)는 배터리셀(110)의 온도를 직접 측정하는 부재로서, 예를 들어 주변의 온도에 의하여 저항이 변화되는 특징을 가질 수 있다. 이러한 온도센서부(140a)는 예를 들어 정온도계수 (Positive Temperature Coefficient) 또는 부온도계수 (Negative Temperature Coefficient) 특징을 가질 수 있다. 이때, 온도센서부(140a)의 제1면(141)이 배터리셀(110)에 접촉되는바 버스바(120)의 온도를 측정하는 경우에 비하여 더욱 정확한 배터리셀(110)의 온도 측정이 가능하고, 이에 따라 전류변화가 심한 배터리모듈(100a)의 온도를 왜곡없이 정확하게 측정 가능할 수 있다. 또한, 온도센서부(140a)는 측정된 온도를 보호회로모듈이나 배터리 제어 시스템에 전달하여 배터리모듈(100a)이 안전하게 제어될 수 있도록 할 수 있다.
한편, 도 1 및 도 2에서는 온도센서부(140a)를 하나로 도시하였으나, 온도센서부(140a)는 다수로 구성되어 서로 다른 배터리셀(110)의 온도를 측정하도록 구현되는 것도 가능하다 할 것이다. 예를 들어, 어느 하나의 온도센서부(140a)는 도 2에 도시한 바와 같이 중앙에 위치한 배터리셀(110)에 접촉되도록 하고, 다른 온도센서부(140a)는 외곽에 위치한 배터리셀(110)에 접촉되도록 하여, 더욱 정확한 온도 측정이 이루어질 수 있게 할 수 있다.
케이스부(150a)는 복수의 배터리셀(110)의 외면을 감싸는 부재이다.
여기서, 케이스부(150a)는 엔드플레이트(151), 연결플레이트(152), 및 커버부(153a)를 포함할 수 있다. 엔드플레이트(151)는 복수의 배터리셀(110) 중 양측 최외곽 배터리셀(110) 외부에 배치되는 부재로서 배터리셀(110)을 복수의 배터리셀(110)의 배열방향으로 잡아줄 수 있다. 또한, 양측 최외곽 배터리셀(110)의 넓은 면의 외부에 각각 위치되어 한 쌍으로 구성될 수 있으며, 한 쌍의 엔드플레이트(151) 간을 연결하는 연결플레이트(152), 및 커버부(153a)와 함께 배터리모듈(100a)의 하우징을 이루어 배터리셀(110)을 보호할 수 있다. 이때, 엔드플레이트(151)는 연결플레이트(152) 및 커버부(153a)와 예를 들어 용접 등의 공정으로 결합될 수 있다.
또한, 커버부(153a)는 복수의 배터리셀(110)의 전극탭이 인출되는 면을 커버하도록 위치될 수 있으며, 버스바(120)와 버스바홀더(130)가 외부로 노출되지 않도록 커버할 수 있다.
도 3은 도 1에 도시한 배터리모듈(100a)의 단면도이다. 이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 실시예에 따른 배터리모듈(100a)에 대해 더욱 구체적으로 살펴보기로 한다.
앞서 살핀 바와 같이 온도센서부(140a)는 배터리셀(110)에 제1면(141)이 접촉되도록 설치될 수 있다. 이때, 온도센서부(140a)의 정확한 온도 측정을 위해서는 온도센서부(140a)의 위치가 변경되지 않도록 하는 것이 중요할 수 있다. 특히, 전극탭(114)이 인출되는 방향인 Z축 방향에 있어서 온도센서부(140a)가 배터리셀(110)에 밀착되는 것이 중요한데, 이는 접촉 저항을 줄임으로써 더욱 정확한 온도측정이 가능할 수 있기 때문일 수 있다.
본 실시예에서는 온도센서부(140a)의 Z축 방향 유동을 방지하여 접촉 저항을 줄이는 방법으로써 케이스부(150a)가 온도센서부(140a)를 배터리셀(110)의 방향으로 가압하는 방법을 채택할 수 있다. 구체적으로, 케이스부(150a)의 커버부(153a)는 탄성수단을 구비하며 탄성수단을 통해 온도센서부(140a)의 제1면(141)에 반대되는 제2면(142)을 가압하여, 온도센서부(140a)의 제1면(141)이 배터리셀(110)의 전극탭(114)이 인출되는 면에 접촉되도록 할 수 있다. 이때, 본 실시예에서의 탄성수단은 커버부(153a)를 절개하여 탄성이 구비되도록 구현된 판스프링부(154a)일 수 있으며, 판스프링부(154a)의 단부가 온도센서부(140a)의 제2면(142)을 가압하여 온도센서부(140a)가 정확하게 배터리셀(110)에 밀착되도록 할 수 있다. 따라서, 온도센서부(140a)와 배터리셀(110) 간의 접촉저항이 줄어들 수 있으며, 이에 따라 더욱 정확한 온도 측정이 이루어질 수 있다. 이때, 배터리모듈(100a)의 상면을 커버하는 커버부(153a)에 별도의 부재 없이 커버부(153a)를 절개하여 판스프링부(154a)를 구현시킴으로써 배터리모듈(100a)의 제조비용을 절감할 수 있다.
한편, 온도센서부(140a)의 Z축 방향에 따른 유동은 커버부(153a)의 판스프링부(154a)로 방지하되, X축과 Y축 방향에 따른 유동, 즉 배터리셀(110)의 전극탭이 인출되는 면에 접촉된 상태로의 온도센서부(140a)의 유동을 방지하는 수단은 버스바홀더(130)로써 구현할 수 있다. 구체적으로, 버스바홀더(130)에 온도센서부(140a)의 외관에 대응되는 크기의 개구부(131)를 형성하고 개구부(131)에 온도센서부(140a)를 삽입함으로써, 개구부(131)를 통해 배터리셀(110)에 온도센서부(140a)가 접촉되도록 하면서도 온도센서부(140a)의 X축 및 Y축 유동을 방지할 수 있다. 단, 이러한 버스바홀더(130)는 반드시 필요한 구성은 아니며, 예를 들어 온도센서부(140a)를 배터리셀(110)에 부착시킴으로써 상기와 같은 유동을 방지하는 것도 가능하다 할 것이다.
한편, 본 실시예를 설명함에 있어서, 판스프링부(154a)는 케이스부(150a)의 커버부(153a)에 구비된 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 판스프링부(154a)가 엔드플레이트(151), 연결플레이트(152)를 절개하여 형성되는 경우도 가능하고, 배터리셀(110) 사이의 스페이서 부재에 형성되는 경우도 가능하다 할 것이다. 이러한 경우 온도센서부(140a)는 배터리셀(110)의 전극탭이 인출되는 면이 아닌 측면에 밀착될 수 있을 것이다.
한편, 온도센서부(140a)는 도 3에 도시된 바와 같이, 헤드부(143), 연결부(144), 금속부(145), 수지부(146)를 포함할 수 있다. 이때, 헤드부(143)는 배터리셀(110)의 온도를 측정하는 부재이며 연결부(144)는 헤드부(143)에 연결되어 헤드부(143)가 측정한 배터리셀(110)의 온도를 보호회로모듈이나 배터리 제어 시스템에 전달하는 부재이다. 또한, 금속부(145)는 온도센서부(140a)의 제1면(141)을 이루는 부재로서 배터리셀(110)에 접촉되게 설치되며 내부면에는 헤드부(143)가 맞닿아 정확한 온도측정이 이루어지게 할 수 있다. 또한, 수지부(146)는 온도센서부(140a)의 제2면(142)을 이루되 금속부(145)와 중첩되게 금속부(145)를 커버하도록 설치되며, 외측면이 버스바홀더(130)의 개구부(131) 내벽에 맞닿을 수 있다. 또한, 금속부(145)와 수지부(146)가 이루는 외관 내에 헤드부(143)와 연결부(144)의 적어도 일부가 위치될 수 있으며, 내부에는 에폭시 수지(147) 등이 채워질 수 있고, 연결부(144)는 외부로 인출되어 보호회로모듈이나 배터리 제어 시스템, 와이어 등에 연결될 수 있다.
도 4는 도 3에 도시한 배터리모듈(100a)의 변형예에 따른 배터리모듈(100b)의 단면도이다. 이하, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 배터리모듈(100b)에 대해 설명하기로 한다. 여기서, 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일한 도면부호로 지칭되며, 이전 실시예와 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 실시예에 따른 커버부(153b)의 판스프링부(154b)는 돌출부(155)를 구비하고 온도센서부(140b)의 제2면(142)에는 홈부(148)가 형성될 수 있다. 이때, 판스프링부(154b)의 돌출부(155)는 홈부(148)에 안착될 수 있으며, 이에 따라 커버부(153b)의 조립에 있어서 공차가 발생하더라도 판스프링부(154b)가 정확하게 온도센서부(140b)를 가압할 수 있다. 따라서, 조립 공차가 발생되더라도 온도센서부(140b)는 배터리셀(110)에 밀착되어 정확하게 배터리셀(110)의 온도를 측정하는 것이 가능할 수 있다.
또한, 판스프링부(154b)는 리브부(156)를 더 포함할 수 있다. 이때, 리브부(156)는 판스프링부(154b)의 길이방향을 따라 판스프링부(154b)에 연결될 수 있으며 판스프링부(154b)의 탄성을 보완하는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 리브부(156)의 높이를 조절함으로써 판스프링부(154b)의 탄성을 적절하게 조절할 수 있다. 즉, 판스프링부(154b)의 탄성이 약한 경우 리브부(156)의 높이를 높여 탄성을 증가시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리모듈(100c)의 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시한 배터리모듈(100c)의 분해사시도이며, 도 7은 도 5에 도시한 배터리모듈(100c)의 단면도이다. 이하, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 배터리모듈(100c)에 대해 설명하기로 한다. 여기서, 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일한 도면부호로 지칭되며, 이전 실시예와 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 배터리모듈(100c)은 복수의 배터리셀(110), 배터리셀(110)에 접촉되는 온도센서부(140c), 및 온도센서부(140c)를 배터리셀(110)에 접촉시키는 케이스부(150c)를 포함하되, 커버부(153c)가 탄성수단(154c)을 구비할 수 있다.
여기서, 탄성수단(154c)은 커버부(153c)에 돌출되도록 형성될 수 있으며, 탄성수단(154c)이 온도센서부(140c)의 제2면(142)을 가압하여 온도센서부(140c)의 제1면(141)이 배터리셀(110)에 밀착될 수 있다. 이때, 탄성수단(154c)은 예를 들어 판스프링, 코일스프링, 또는 고무 등이 될 수 있으며 이전 실시예에서와는 달리 커버부(153c)와 일체형이 아닐 수도 있다. 따라서, 커버부(153c)는 절개된 형상 없이 매끈한 표면을 가질 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 배터리모듈은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
110 : 배터리셀 114 : 전극탭
120 : 버스바 130 : 버스바홀더
131 : 개구부 140a, 140b, 140c : 온도센서부
148 : 홈부 150a, 150c : 케이스부
151 : 엔드플레이트 152 : 연결플레이트
153a, 153b, 153c : 커버부 154a, 154b : 판스프링부
154c : 탄성수단 155 : 돌출부
156 : 리브부

Claims (12)

  1. 일 방향으로 정렬된 복수의 배터리셀;
    상기 복수의 배터리셀 중 적어도 하나의 배터리셀에 제1면이 접촉되도록 설치되어 상기 배터리셀의 온도를 측정하는 온도센서부; 및
    상기 온도센서부의 상기 제1면과 반대되는 제2면을 가압하는 판스프링부를 구비하는 케이스부;
    를 포함하고,
    상기 케이스부의 판스프링부에 의해 상기 온도센서부의 제1면이 상기 배터리셀에 접촉되며,
    상기 판스프링부는, 상기 케이스부 중 배터리 셀의 전극탭이 인출되는 면을 커버하는 커버부가 절개되어 형성된 배터리모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 케이스부는,
    상기 복수의 배터리셀 중 양측 최외곽 배터리셀에 인접하게 위치되는 엔드플레이트; 및
    상기 엔드플레이트 간을 연결하는 연결플레이트를 더 포함하고,
    상기 커버부는, 복수의 배터리셀의 전극탭이 인출되는 면을 커버하는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 온도센서부는 상기 커버부에 의해 상기 커버부와 상기 배터리셀 사이에서 상기 배터리셀의 전극탭이 인출되는 면에 접촉되는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 배터리셀의 전극탭 간을 전기적으로 연결하는 버스바; 및
    상기 복수의 배터리셀의 상기 전극탭이 인출되는 면을 커버하도록 위치되되, 상기 복수의 배터리셀과 상기 버스바 사이에 위치되는 버스바홀더;
    를 더 포함하고,
    상기 커버부는 상기 버스바 및 상기 버스바홀더를 커버하는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 온도센서부는 상기 버스바홀더에 형성된 개구부를 통해 삽입되어 상기 배터리셀과 접촉되는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 판스프링부는 상기 케이스부를 절개하여 탄성이 구비되도록 형성된 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 판스프링부는 길이방향을 따라 연장된 리브부를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 온도센서부의 상기 제2면에는 홈부가 형성되고, 상기 판스프링부에는 상기 홈부에 안착되는 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 온도센서부는,
    상기 온도센서부의 상기 제1면을 이루도록 위치되는 금속부;
    상기 금속부와 중첩되게 상기 금속부의 외측면을 커버하되 상기 온도센서부의 상기 제2면을 이루도록 위치되는 수지부;
    상기 금속부의 내측면에 맞닿도록 위치되되 상기 금속부를 통해 상기 배터리셀의 온도를 측정하는 헤드부; 및
    상기 헤드부가 측정한 배터리셀의 온도를 외부로 전달하는 연결부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 금속부와 상기 수지부가 이루는 외관 내부에 상기 헤드부 및 상기 연결부의 적어도 일부가 위치되는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
KR1020140010162A 2014-01-28 2014-01-28 배터리모듈 KR102233776B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140010162A KR102233776B1 (ko) 2014-01-28 2014-01-28 배터리모듈
US14/605,901 US9831536B2 (en) 2014-01-28 2015-01-26 Battery module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140010162A KR102233776B1 (ko) 2014-01-28 2014-01-28 배터리모듈

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150089483A KR20150089483A (ko) 2015-08-05
KR102233776B1 true KR102233776B1 (ko) 2021-03-30

Family

ID=53679891

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140010162A KR102233776B1 (ko) 2014-01-28 2014-01-28 배터리모듈

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9831536B2 (ko)
KR (1) KR102233776B1 (ko)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT517571B1 (de) * 2015-07-31 2017-07-15 Avl List Gmbh Haltevorrichtung für Sensorelement
US11462790B2 (en) * 2016-03-23 2022-10-04 Sanyo Electric Co., Ltd. Power supply device
DE102016206666A1 (de) * 2016-04-20 2017-10-26 Robert Bosch Gmbh Temperatursensor, Batteriesystem und Verfahren zum Montieren eines Batteriesystems
JP6279651B2 (ja) * 2016-05-12 2018-02-14 株式会社オートネットワーク技術研究所 センサの取付構造
CN206332954U (zh) * 2016-08-12 2017-07-14 泰科电子(上海)有限公司 电器组件
KR102115482B1 (ko) * 2016-09-29 2020-05-26 주식회사 엘지화학 배터리 팩
EP3316338B1 (en) 2016-10-26 2018-10-24 Samsung SDI Co., Ltd. Battery module with a fixing for a temperature sensitive element
EP3346524A1 (en) 2017-01-09 2018-07-11 Samsung SDI Co., Ltd Battery module with thermocouple unit
KR101868610B1 (ko) * 2017-06-29 2018-06-19 한국단자공업 주식회사 케이블의 고정장치 및 이를 이용한 센싱조립체
TWI653456B (zh) * 2017-08-23 2019-03-11 致茂電子股份有限公司 電池化成裝置及其針盤結構
KR102327049B1 (ko) * 2017-11-06 2021-11-15 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈
US10971786B2 (en) * 2018-04-13 2021-04-06 GM Global Technology Operations LLC Isolative shield with positional control features for welded flexible cell tabs in an HV battery cell stack
KR20210099816A (ko) * 2020-02-05 2021-08-13 주식회사 아모그린텍 에너지 저장장치용 배터리모듈
CN112000151B (zh) 2020-09-11 2022-01-28 山特电子（深圳）有限公司 用于滤波器电容组的温度保护装置
JP7340509B2 (ja) * 2020-12-21 2023-09-07 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 蓄電モジュール
KR20220094716A (ko) 2020-12-29 2022-07-06 에스케이온 주식회사 온도 센서를 갖는 배터리 모듈
KR20220102950A (ko) * 2021-01-14 2022-07-21 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩
TWM624652U (zh) * 2021-06-07 2022-03-21 台達電子工業股份有限公司 匯流排組

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020182480A1 (en) * 2001-06-04 2002-12-05 Hanauer Brad T. Electrical energy storage pack
JP2005347152A (ja) * 2004-06-04 2005-12-15 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk バッテリ温度測定装置
JP2009176601A (ja) * 2008-01-25 2009-08-06 Yazaki Corp 温度センサ取付構造

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5284053B2 (ja) * 2008-11-17 2013-09-11 株式会社東芝 二次電池パック
EP2479835B1 (en) * 2009-09-15 2017-01-11 LG Chem, Ltd. Battery module having a temperature sensor installed thereon, and medium or large battery pack including same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020182480A1 (en) * 2001-06-04 2002-12-05 Hanauer Brad T. Electrical energy storage pack
JP2005347152A (ja) * 2004-06-04 2005-12-15 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk バッテリ温度測定装置
JP2009176601A (ja) * 2008-01-25 2009-08-06 Yazaki Corp 温度センサ取付構造

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150089483A (ko) 2015-08-05
US20150214583A1 (en) 2015-07-30
US9831536B2 (en) 2017-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102233776B1 (ko) 배터리모듈
US9923183B2 (en) Busbar module
KR102247392B1 (ko) 배터리 모듈
EP2911219B1 (en) Battery pack
EP2784869B1 (en) Battery pack
EP2375471B1 (en) Spacer for battery pack and a battery pack comprising the same
EP2337121B1 (en) Secondary battery pack with a novel structure
KR20190071454A (ko) 버스바 어셈블리를 포함하는 배터리 모듈
US20200194843A1 (en) Battery pack with improved assembly structure
CN102655246B (zh) 电池组
KR101708367B1 (ko) 배터리 팩
JP2011512633A (ja) 複数の個別セルを備えたバッテリ
KR20140100098A (ko) 배터리 팩
EP3748712A1 (en) Battery power extraction and integration structure, battery pack and vehicle
US10483518B2 (en) Secondary battery including pull tab protruding from bottom
EP2797138B1 (en) Battery pack
EP2600434B1 (en) Battery module
US9356326B2 (en) Top cover and battery pack having the same
CN104716277B (zh) 具有绝缘壳的可再充电电池
KR102459621B1 (ko) 배터리 팩
CN111430826B (zh) 电池模组
US20120028082A1 (en) Battery pack
KR102332331B1 (ko) 배터리 팩
KR101985836B1 (ko) 배터리팩
KR101807274B1 (ko) 상부 절연체를 포함하는 전지셀

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant