KR102484424B1 - Cartridge having busbar - Google Patents

Cartridge having busbar Download PDF

Info

Publication number
KR102484424B1
KR102484424B1 KR1020180034494A KR20180034494A KR102484424B1 KR 102484424 B1 KR102484424 B1 KR 102484424B1 KR 1020180034494 A KR1020180034494 A KR 1020180034494A KR 20180034494 A KR20180034494 A KR 20180034494A KR 102484424 B1 KR102484424 B1 KR 102484424B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
frame
cartridge
bus bar
battery cell
battery
Prior art date
Application number
KR1020180034494A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20190112467A (en
Inventor
김덕근
박성환
심영훈
정근태
Original Assignee
에이치그린파워 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 에이치그린파워 주식회사 filed Critical 에이치그린파워 주식회사
Priority to KR1020180034494A priority Critical patent/KR102484424B1/en
Publication of KR20190112467A publication Critical patent/KR20190112467A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102484424B1 publication Critical patent/KR102484424B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/613Cooling or keeping cold
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36Electric or electronic devices
    • B23K2101/38Conductors
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

본 발명은 버스바 내장 카트리지가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 버스바 내장 카트리지는 복수의 전지셀들이 적층되어 전지모듈을 구성하는 카트리지로서, 상기 전지셀과 결합될 수 있도록, 전지셀의 전극조립체 수납부 외주면에 대응하는 형상의 장착부가 형성되어 있는 프레임 및 상기 프레임의 일변에 전지셀의 리드들을 연결하는 버스바를 포함하여 구성된다.The present invention discloses a bus bar built-in cartridge. A bus bar-embedded cartridge according to an embodiment of the present invention is a cartridge constituting a battery module by stacking a plurality of battery cells, and has a shape corresponding to the outer circumferential surface of the electrode assembly accommodating part of the battery cell so that it can be combined with the battery cell. It is configured to include a frame in which a mounting portion is formed and a bus bar connecting leads of battery cells to one side of the frame.

Description

버스바 내장 카트리지 {CARTRIDGE HAVING BUSBAR}Bus bar built-in cartridge {CARTRIDGE HAVING BUSBAR}

본 발명은 버스바 내장 카트리지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 카트리지에 리드 연결을 위한 버스바를 내장하여 제조 공정을 감소시킬 수 있는 구조의 버스바 내장 카트리지에 관한 것이다.The present invention relates to a bus bar-embedded cartridge, and more particularly, to a bus bar-embedded cartridge having a structure capable of reducing a manufacturing process by embedding a bus bar for lead connection in the cartridge.

최근 전자기기의 소형화 및 경량화 추세에 따라, 전원으로 작용하는 전지도 소형화 및 경량화가 요구되고 있다. 이러한 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 이차전지는, 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 에너지원으로서도 주목받고 있다. 따라서, 이차전지를 사용하는 애플리케이션의 종류는 이차전지의 장점으로 인해 매우 다양화되고 있으며, 향후에는 지금보다는많은 분야와 제품들에 이차전지가 적용될 것으로 예상된다.In accordance with the recent trend of miniaturization and weight reduction of electronic devices, a battery serving as a power source is also required to be miniaturized and lightweight. Secondary batteries capable of charging and discharging are widely used as energy sources for wireless mobile devices. In addition, secondary batteries are attracting attention as an energy source for electric vehicles, hybrid electric vehicles, etc., which are proposed as a solution to air pollution such as existing gasoline vehicles and diesel vehicles using fossil fuels. Therefore, the types of applications using secondary batteries are diversifying due to the advantages of secondary batteries, and it is expected that secondary batteries will be applied to more fields and products than now.

이러한 이차전지는 전극과 전해액의 구성에 따라 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지, 리튬 폴리머 전지 등으로 분류되기도 하며, 그 중 전해액의 누액 가능성이 적으며, 제조가 용이한 리튬이온 폴리머 전지의 사용량이 늘어나고 있다. 일반적으로, 이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류되며, 전지케이스에 내장되는 전극조립체는 양극, 음극, 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 개재된 분리막 구조로 이루어져 충방전이 가능한 발전소자로서, 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 젤리-롤형과, 소정 크기의 다수의 양극과 음극을 분리막에 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형으로 분류된다.These secondary batteries are sometimes classified into lithium ion batteries, lithium ion polymer batteries, lithium polymer batteries, etc. according to the composition of electrodes and electrolytes. It is increasing. In general, secondary batteries include a cylindrical battery and a prismatic battery in which an electrode assembly is embedded in a cylindrical or prismatic metal can, and a pouch-type battery in which the electrode assembly is embedded in a pouch-type case of an aluminum laminate sheet, depending on the shape of the battery case. The electrode assembly embedded in the battery case is a power generating device capable of charging and discharging, consisting of a positive electrode, a negative electrode, and a separator structure interposed between the positive electrode and the negative electrode. It is classified into a jelly-roll type wound with a separator interposed therebetween, and a stack type in which a plurality of positive and negative electrodes of a predetermined size are sequentially stacked in a state in which a separator is interposed.

전지모듈을 구성하는 상기와 같은 전지셀들간 직렬 연결이나 병렬 연결은, 배터리 팩이 적용된 장치를 고려하여 배터리 팩의 출력이나 용량, 구조 등에 따라 여러 형태로 결정될 수 있다. 따라서, 이차 전지들은 다양한 직렬 연결 및 병렬 연결 형태로 연결되어 배터리 모듈을 구성하고, 이러한 배터리 모듈은 하나 이상 배터리 팩에 포함될 수 있다. 특히, 배터리 모듈은 경우에 따라서 이차 전지가 직렬 또는 병렬 연결된 형태로 구성될 수 있다.The serial connection or parallel connection between the battery cells constituting the battery module may be determined in various forms depending on the output, capacity, structure, and the like of the battery pack in consideration of the device to which the battery pack is applied. Accordingly, the secondary batteries are connected in various series and parallel connections to form a battery module, and one or more battery modules may be included in the battery pack. In particular, the battery module may be configured in a form in which secondary batteries are connected in series or in parallel, depending on the case.

이처럼, 이차 전지가 직렬 또는 병렬로 연결되기 위해서는, 전극 리드가 버스바(bus bar)를 통해 서로 결합될 필요가 있으며, 그 결합 상태를 안정적으로 유지하기 위해 용접이 수행되는 경우가 많다.In this way, in order to connect the secondary batteries in series or parallel, electrode leads need to be coupled to each other through a bus bar, and welding is often performed to stably maintain the coupled state.

도 1에는 종래의 전지모듈의 제작 모식도가 도시되어 있다.1 is a schematic diagram of manufacturing a conventional battery module.

도 1을 참조하면, 전지셀(10)의 리드(11)와 버스바(12)를 용접하고 셀 적층 후에 용접 지그를 이용하여 용접을 한다. 용접이 된 전지모듈(20)은 양측에서 결합되는 좌우 카트리지(30)에 내장되어 제작된다.Referring to FIG. 1 , the lead 11 of the battery cell 10 and the bus bar 12 are welded, and after the cells are stacked, welding is performed using a welding jig. The welded battery module 20 is manufactured by being embedded in the left and right cartridges 30 coupled from both sides.

그러나, 종래의 전지셀의 리드 연결 구조에서 리드 간 연결시 박판 또는 이종금속을 용접으로 연결하고, 구부려서 맞물려 진행 함으로써 용접 불량이 발생하는 문제가 있다. 또한 용접 불량 개선을 위한 별도의 보조 버스바 적용시 추가적인 부품 사용에 다른 공정이 추가되고 별도의 조립 기구들이 필요하여 제조 공정이 복잡해지는 단점이 있다.However, in the lead connection structure of a conventional battery cell, welding defects occur when thin plates or dissimilar metals are connected by welding and interlocked by bending. In addition, when a separate auxiliary bus bar is applied to improve welding defects, another process is added to the use of additional parts and separate assembly tools are required, which complicates the manufacturing process.

대한민국 공개특허출원 제 10-2015-0113827 호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2015-0113827

본 발명의 일 실시 예는, 종래의 전지셀의 리드 연결 구조에서 리드 간 연결시 용접 불량이 발생하는 문제가 있고, 별도의 보조 버스바를 사용시에 제조 공정이 복잡해지는 단점이 있어 이를 해결하기 위해 버스바를 카트리지에 내장하여 공정 효율성을 향상시킬 수 있는 버스바 내장 카트리지를 제공하고자 한다.In one embodiment of the present invention, there is a problem that welding defects occur when connecting leads in a lead connection structure of a conventional battery cell, and a manufacturing process becomes complicated when a separate auxiliary bus bar is used. It is intended to provide a cartridge with a built-in bus bar that can improve process efficiency by embedding the bar in the cartridge.

본 발명의 일 측면에 따르면, 복수의 전지셀들이 적층되어 전지모듈을 구성하는 카트리지로서, 상기 전지셀과 결합될 수 있도록, 전지셀의 전극조립체 수납부 외주면에 대응하는 형상의 장착부가 형성되어 있는 프레임 및 상기 프레임의 일변에 전지셀의 리드들을 연결하는 버스바를 포함하고, 상기 프레임에는 가이드 돌기가 형성될 수 있다.According to one aspect of the present invention, as a cartridge constituting a battery module by stacking a plurality of battery cells, a mounting portion having a shape corresponding to the outer circumferential surface of the electrode assembly accommodating portion of the battery cell is formed to be coupled with the battery cell A frame and a bus bar connecting leads of battery cells to one side of the frame may be formed, and guide protrusions may be formed on the frame.

상기 버스바의 양측에는 고정 후크가 형성될 수 있다.Fixing hooks may be formed on both sides of the bus bar.

상기 프레임에는 용접시 발생하는 가스를 배기하는 가스 배기 홈이 형성될 수 있다.A gas exhaust groove for exhausting gas generated during welding may be formed in the frame.

상기 버스바 용접시에 용접 면착력을 지지하는 지지대를 더 포함할 수 있다.A support for supporting welding surface adhesion during welding of the bus bar may be further included.

상기 프레임은 장방형 구조로 이루어질 수 있다.The frame may have a rectangular structure.

상기 프레임의 모서리부에는 나사 관통홀이 각각 천공될 수 있다.A screw through hole may be drilled in each corner of the frame.

상기 프레임의 측면에는 쿨링 커버 조립용 조립 돌기들이 형성될 수 있다.Assembly protrusions for assembling the cooling cover may be formed on side surfaces of the frame.

상기 전지셀은 파우치형 전지셀일 수 있다.The battery cell may be a pouch type battery cell.

상기 전지셀의 리드는 양방향으로 돌출되어 있는 구조일 수 있다.The lead of the battery cell may have a structure that protrudes in both directions.

복수의 전지셀들이 적층되어 전지모듈을 구성하는 카트리지로서, 상기 전지셀과 결합될 수 있도록, 전지셀의 전극조립체 수납부 외주면에 대응하는 형상의 장착부가 형성되어 있는 프레임 및 상기 프레임의 일변에 전지셀의 리드들을 연결하는 버스바를 포함하고, 상기 프레임의 외주부에는 나사 관통홀이 형성될 수 있다.A cartridge constituting a battery module by stacking a plurality of battery cells. A frame in which a mounting part having a shape corresponding to the outer circumferential surface of the electrode assembly accommodating part of the battery cell is formed so as to be coupled with the battery cell, and a battery on one side of the frame. A bus bar connecting cell leads may be included, and a screw through hole may be formed in an outer circumferential portion of the frame.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 버스바 내장 카트리지는 종래의 전지셀의 리드 연결시 발생하는 문제를 해결하여 버스바를 카트리지에 내장하여 용접성을 향상시키고 공정 효율성을 향상시키는 효과를 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the bus bar-embedded cartridge solves a problem that occurs when connecting leads of conventional battery cells, and provides an effect of improving weldability and process efficiency by embedding the bus bar in the cartridge.

도 1에는 종래의 전지모듈의 제작 모식도가 도시되어 있다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 버스바 내장 카트리지의 제작 과정의 모식도이다.
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 버스바 내장 카트리지의 버스 바 결합부의 모식도이다.
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 버스바 내장 카트리지의 나사 관통홀의 모식도이다.
도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 버스바 내장 카트리지의 조립 돌기들의 모식도이다.
1 is a schematic diagram of manufacturing a conventional battery module.
2 is a schematic diagram of a manufacturing process of a cartridge with a built-in bus bar according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram of a bus bar coupling part of a bus bar built-in cartridge according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic view of a screw through hole of a bus bar built-in cartridge according to an embodiment of the present invention.
5 is a schematic diagram of assembling protrusions of a cartridge with a built-in bus bar according to an embodiment of the present invention.

이하 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지는 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.Embodiments described below are provided so that those skilled in the art can easily understand the technical idea of the present invention, and the present invention is not limited thereto. In addition, matters represented in the accompanying drawings may be different from those actually implemented in the drawings schematically illustrated to easily explain the embodiments of the present invention.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다. It should be understood that when a component is referred to as being connected or connected to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in the middle.

그리고 여기서의 "연결"이란 일 부재와 타 부재의 직접적인 연결, 간접적인 연결을 포함하며, 접착, 부착, 체결, 접합, 결합 등 모든 물리적인 연결을 의미할 수 있다. And "connection" here includes a direct connection and an indirect connection between one member and another member, and may mean all physical connections such as adhesion, attachment, fastening, bonding, and coupling.

또한 '제1, 제2' 등과 같은 표현은 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다.In addition, expressions such as 'first and second' are expressions used only to classify a plurality of components, and do not limit the order or other characteristics between the components.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "포함한다" 또는 "가진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하기 위한 것으로, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들이 부가될 수 있는 것으로 해석될 수 있다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. The terms "include" or "having" are intended to mean that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, and that one or more other features or numbers, It can be interpreted that steps, actions, components, parts, or combinations thereof may be added.

도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 버스바 내장 카트리지의 제작 과정의 모식도이다.2 is a schematic diagram of a manufacturing process of a cartridge with a built-in bus bar according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 하나의 실시예에 따른 버스바 내장 카트리지는 복수의 전지셀들이 적층되어 전지모듈을 구성하는 카트리지로서, 상기 전지셀(10)과 결합될 수 있도록, 전지셀(10)의 전극조립체 수납부 외주면에 대응하는 형상의 장착부가 형성되어 있는 프레임(110) 및 상기 프레임(110)의 일변에 전지셀의 리드들을 연결하는 버스바(130)를 포함하고, 상기 프레임(110)에는 가이드 돌기(도 3: 111)가 형성되어 있다.Referring to FIG. 2, the bus bar-embedded cartridge according to one embodiment of the present invention is a cartridge constituting a battery module by stacking a plurality of battery cells, so that it can be combined with the battery cell 10, the battery cell ( A frame 110 having a mounting portion corresponding to the outer circumferential surface of the electrode assembly accommodating portion of 10) and a bus bar 130 connecting leads of battery cells to one side of the frame 110, the frame ( 110) is formed with a guide protrusion (Fig. 3: 111).

하나의 구체적인 예에서, 상기 프레임(110)에서 전지셀(10)의 전극 리드(11)가 노출되는 일 부위에 버스바(130)가 구비되어 있다. 상기 프레임(110)의 개방된 부위에는 전지셀(10)이 결합되고, 상기 버스바(130)와 전지셀(10)의 리드가 용접 조립된다.In one specific example, a bus bar 130 is provided at a portion of the frame 110 where the electrode lead 11 of the battery cell 10 is exposed. The battery cell 10 is coupled to the open portion of the frame 110, and the bus bar 130 and the lead of the battery cell 10 are welded and assembled.

상기 전지셀(10)은 전지의 고용량화로 인해 케이스의 대면적화 및 얇은 소재로의 가공이 많은 관심을 모으고 있고, 이에 따라, 스택형 또는 스택/폴딩형 전극조립체를 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 전지케이스에 내장한 구조의 파우치형 전지셀이 바람직하고, 상기 파우치형 전지셀은 낮은 제조비, 작은 중량, 용이한 형태 변형 등을 이유로, 사용량이 점차적으로 증가하고 있다.In the battery cell 10, due to the high capacity of the battery, a large area of the case and processing of thin materials are drawing much attention. Accordingly, the stacked or stacked/folded electrode assembly is a pouch-type battery case of aluminum laminate sheet. A pouch-type battery cell having a built-in structure is preferable, and the amount of the pouch-type battery cell is gradually increasing due to low manufacturing cost, small weight, and easy shape deformation.

하나의 구체적인 예에서, 상기 전지셀(10)의 전지케이스는 전극조립체가 안착될 수 있는 오목한 형상의 수납부를 포함하는 케이스 본체와 그러한 본체에 일체로서 연결되어 있는 커버로 이루어져 있다.In one specific example, the battery case of the battery cell 10 consists of a case body including a concave-shaped receiving portion in which the electrode assembly can be seated and a cover integrally connected to the body.

또한, 상기 전지셀(10)의 전지케이스는 라미네이트 시트로 이루어져 있으며, 최외각을 이루는 외측 수지층, 물질의 관통을 방지하는 차단성 금속층 및 밀봉을 위한 내측 수지층으로 구성되어 있다.In addition, the battery case of the battery cell 10 is made of a laminate sheet, and is composed of an outer resin layer constituting the outermost shell, a barrier metal layer preventing penetration of materials, and an inner resin layer for sealing.

여기서, 상기 수지층은 외부로부터 전지셀을 보호하는 역할을 하므로 외부 환경으로부터 우수한 내성을 가져야 하는 바, 두께 대비 우수한 인장강도와 내후성 등이 요구되며, 예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate; PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (polybuthyleneterephthalate; PBT), 폴리에틸렌 나프탈레이트 (polyethylenenaphthalate; PEN) 등의 폴리에스테르계 수지, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 등의 폴리올레핀계 수지, 폴리스티렌 등의 폴리스티렌계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리염화비닐리덴계 수지 등이 사용될 수 있다. 이러한 소재는 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, ONy(연신 나일론 필름)이 많이 사용되고 있다.Here, since the resin layer serves to protect the battery cell from the outside, it should have excellent resistance from the external environment, and excellent tensile strength and weather resistance compared to the thickness are required. For example, polyethylene terephthalate (PET) , Polybutylene terephthalate (polybutyleneterephthalate; PBT), polyethylene naphthalate (polyethylenenaphthalate; PEN), polyester-based resins, polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyolefin-based resins, such as polystyrene, polystyrene-based resins, Polyvinyl chloride-based resins, polyvinylidene chloride-based resins, and the like may be used. These materials can be used alone or in combination of two or more, and ONy (stretched nylon film) is widely used.

또한, 상기 금속층은 가스, 습기 등 이물질의 유입 내지 전해액의 누출을 방지하는 기능 이외에 전지케이스의 강도를 향상시키는 기능을 발휘할 수 있도록, 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금이 사용될 수 있으며, 알루미늄 합금으로는 예를 들어, 합금번호 8079, 1N30, 8021, 3003, 3004, 3005, 3104, 3105 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 둘 이상의 조합으로 사용될 수 있다.In addition, aluminum (Al) or an aluminum alloy may be used as the metal layer to improve the strength of the battery case in addition to the function of preventing the inflow of foreign substances such as gas and moisture or the leakage of the electrolyte solution. For example, alloy numbers 8079, 1N30, 8021, 3003, 3004, 3005, 3104, 3105, etc. may be mentioned, and these may be used alone or in combination of two or more.

상기 접착층은 열융착성을 가지고, 전해액의 침입을 억제하기 위해 전해액에 대한 흡습성이 낮으며, 전해액에 의해 팽창하거나 침식되지 않는 고분자 수지가 사용될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 무연신 폴리프로필렌 필름(CPP)으로 이루어질 수 있다.The adhesive layer has heat sealing properties, low hygroscopicity to the electrolyte solution to suppress intrusion of the electrolyte solution, and a polymer resin that is not swollen or eroded by the electrolyte solution. More preferably, a non-stretched polypropylene film (CPP) ) can be made.

여기서, 상기 전극조립체는 다수의 양극 탭들과 다수의 음극 탭들이 각각 융착되어 전극 리드에 함께 결합되어 있으며, 케이스 본체의 상단부와 커버의 상단부가 열융착기에 의해 열융착될 때 그러한 열융착기와 리드 사이에 쇼트가 발생하는 것을 방지하고 리드와 전지케이스의 밀봉성을 확보하기 위하여 리드의 상하면에 절연필름이 부착되는 것이 바람직하다.Here, in the electrode assembly, a plurality of positive electrode tabs and a plurality of negative electrode tabs are fused and coupled together to an electrode lead, and when the upper end of the case body and the upper end of the cover are thermally fused by a heat splicer, the gap between the heat splicer and the lead Insulation films are preferably attached to the upper and lower surfaces of the leads to prevent a short circuit from occurring and to secure sealing properties between the leads and the battery case.

도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 버스바 내장 카트리지의 버스 바 결합부의 모식도이다.3 is a schematic diagram of a bus bar coupling part of a bus bar built-in cartridge according to an embodiment of the present invention.

도 3을 도 2와 함께 참조하면, 본 발명의 하나의 실시예에 따른 버스바 내장 카트리지는 복수의 전지셀들이 적층되어 전지모듈을 구성하는 카트리지로서, 상기 전지셀(10)과 결합될 수 있도록, 전지셀(10)의 전극조립체 수납부 외주면에 대응하는 형상의 장착부가 형성되어 있는 프레임(110) 및 상기 프레임(110)의 일변에 전지셀의 리드들을 연결하는 버스바(130)를 포함하고, 상기 프레임(110)에는 가이드 돌기(111)가 형성되어 있되, 상기 버스바(130)의 양측에는 고정 후크(132)가 형성되어 있고, 상기 프레임(110)에는 상기 고정 후크(132)에 인접한 부위에 가이드 돌기(111)가 형성되어 있다.Referring to FIG. 3 together with FIG. 2, the bus bar-embedded cartridge according to one embodiment of the present invention is a cartridge constituting a battery module by stacking a plurality of battery cells, so that it can be combined with the battery cell 10. A frame 110 having a mounting portion corresponding to the outer circumferential surface of the electrode assembly accommodating portion of the battery cell 10, and a bus bar 130 connecting leads of the battery cell to one side of the frame 110, Guide protrusions 111 are formed on the frame 110, fixing hooks 132 are formed on both sides of the bus bar 130, and the frame 110 is adjacent to the fixing hooks 132. A guide protrusion 111 is formed at the site.

하나의 구체적인 예에서, 상기 고정 후크(132)와 프레임(110)의 가이드 돌기(111)에 내측으로 인접한 부위에는 용접시 발생하는 가스를 배기하는 가스 배기 홈(112)이 형성되어 있다.In one specific example, a gas exhaust groove 112 for exhausting gas generated during welding is formed at a portion adjacent to the inside of the fixing hook 132 and the guide protrusion 111 of the frame 110.

또한, 상기 프레임(110)의 가스 배기 홈(112)에 인접한 부위에는 버스바(130)를 용접시에 용접 면착력을 지지하는 지지대(114)가 형성되어 있다.In addition, a support 114 is formed at a portion of the frame 110 adjacent to the gas exhaust groove 112 to support welding surface adhesion when the bus bar 130 is welded.

도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 버스바 내장 카트리지의 나사 관통홀의 모식도이다.4 is a schematic view of a screw through hole of a bus bar built-in cartridge according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 상기 프레임(110)의 모서리부에는 나사 관통홀(116)이 각각 천공되어 있되, 전지모듈의 제작시에 요구되는 수량에 대응하는 길이의 나사를 관통시켜 전지모듈의 제작이 용이하다.Referring to FIG. 4, screw through-holes 116 are drilled at the corners of the frame 110, and the battery module can be manufactured by penetrating a screw having a length corresponding to the quantity required for manufacturing the battery module. It's easy.

도면에서는 복수개의 카트리지가 가로방향으로 적층되어 있고, 카트리지의 체결 볼트가 상기 프레임(110)의 각각의 나사 관통홀(116)을 관통하여 전지모듈의 제작을 도시하고 있지만, 카트리지의개수에 한정되는 것은 아니다.In the drawing, a plurality of cartridges are stacked in the horizontal direction, and the fastening bolts of the cartridges pass through each screw through hole 116 of the frame 110 to show the manufacturing of the battery module, but it is limited to the number of cartridges. It is not.

도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 버스바 내장 카트리지의 조립 돌기들의 모식도이다.5 is a schematic diagram of assembling protrusions of a cartridge with a built-in bus bar according to an embodiment of the present invention.

도 5를 도 3과 함께 참조하면, 상기 프레임(110)의 측면에는 쿨링 커버 조립용 조립 돌기들(118)이 형성되어 있다. 상기 프레임(110)의 측면에는 쿨링 커버를 결합시에 복수개의 조립 돌기들(118)이 형성되어 있고, 상기 조립 돌기들(118)은 후크 형상이며, 이에 대응하여 쿨링 커버에는 조립 돌기들(118)에 대응하는 홈들이 각각 천공되어 있어 쿨링 커버들을 용이하게 체결이 가능하다.Referring to FIG. 5 together with FIG. 3 , assembly protrusions 118 for assembling the cooling cover are formed on the side surface of the frame 110 . A plurality of assembling protrusions 118 are formed on the side of the frame 110 when the cooling cover is coupled, and the assembling protrusions 118 are hook-shaped. ) are perforated, so that the cooling covers can be easily fastened.

따라서, 본 발명에 따른 버스바 내장 카트리지는 종래의 전지셀의 리드 간 연결시 박판 또는 이종금속을 용접으로 연결하고, 구부려서 맞물려 진행 함으로써 용접 불량이 발생하는 문제가 해결하기 위해 버스바를 카트리지에 내장하여 용접성을 향상시키고 공정들을 감소시켜 공정 효율성을 향상시키는 효과를 제공할 수 있다.Therefore, the bus bar-embedded cartridge according to the present invention connects thin plates or dissimilar metals by welding when connecting leads of conventional battery cells, and embeds bus bars into the cartridge to solve the problem of welding defects by bending and interlocking. It is possible to provide an effect of improving process efficiency by improving weldability and reducing processes.

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 실시 예들은 여러 가지 실시 가능한 예 중에서 당 업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시 예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 제시된 실시 예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시 예가 가능함을 밝혀둔다. 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. 또한 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어가 정의된 것으로서, 통상적이거나 사전적인 의미로만 한정해서 해석되어서는 아니되어야 한다. 더불어, 상술하는 과정에서 기술된 구성의 순서는 반드시 시계열적인 순서대로 수행될 필요는 없으며, 각 구성 및 단계의 수행 순서가 바뀌어도 본 발명의 요지를 충족한다면 이러한 과정은 본 발명의 권리범위에 속할 수 있음은 물론이다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be embodied in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. Therefore, the embodiments described above are merely selected and presented to the most preferred embodiments to help those skilled in the art to understand among various possible embodiments, and the technical spirit of the present invention is not necessarily limited or limited only by the presented embodiments. No, and various changes, additions, and changes are possible within a range that does not deviate from the technical spirit of the present invention, as well as other equivalent embodiments. The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description above, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts thereof are included in the scope of the present invention. should be interpreted In addition, the terms or words used in this specification and claims are defined based on the principle that the inventor can appropriately define the concept of terms in order to explain his or her invention in the best way, It should not be construed as limited to meaning. In addition, the order of the components described in the above process does not necessarily have to be performed in a time-series order, and even if the order of performing each component and step is changed, if the gist of the present invention is satisfied, these processes may fall within the scope of the present invention. Of course there is.

110: 프레임
111: 가이드 돌기
112: 가스 배기 홈
114: 지지대
116: 나사 관통홀
118: 조립 돌기들
130: 버스바
132: 고정 후크
110: frame
111: guide projection
112: gas exhaust groove
114: support
116: screw through hole
118: assembling projections
130: bus bar
132: fixed hook

Claims (10)

복수의 전지셀들이 적층되어 전지모듈을 구성하는 카트리지로서,
상기 전지셀과 결합될 수 있도록, 전지셀의 전극조립체 수납부 외주면에 대응하는 형상의 장착부가 형성되어 있는 프레임; 및
상기 프레임의 일변에 전지셀의 리드들을 연결하는 버스바;
상기 버스바의 양측에 형성된 고정 후크를 포함하고,
상기 프레임에는 가이드 돌기가 상기 고정 후크에 인접한 부위에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉각 효율 증대 카트리지.
As a cartridge constituting a battery module by stacking a plurality of battery cells,
A frame in which a mounting portion having a shape corresponding to an outer circumferential surface of the electrode assembly accommodating portion of the battery cell is formed so as to be coupled with the battery cell; and
a bus bar connecting leads of battery cells to one side of the frame;
Including fixing hooks formed on both sides of the bus bar,
A cooling efficiency increasing cartridge, characterized in that the frame has a guide protrusion formed adjacent to the fixing hook.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 프레임에는 용접시 발생하는 가스를 배기하는 가스 배기 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉각 효율 증대 카트리지.
According to claim 1,
A cooling efficiency increasing cartridge, characterized in that the frame is formed with a gas exhaust groove for exhausting gas generated during welding.
제 1 항에 있어서,
상기 버스바 용접시에 용접 면착력을 지지하는 지지대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 효율 증대 카트리지.
According to claim 1,
Cooling efficiency increasing cartridge characterized in that it further comprises a support for supporting the welding surface adhesion during welding the bus bar.
제 1 항에 있어서,
상기 프레임은 장방형 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 냉각 효율 증대 카트리지.
According to claim 1,
The cooling efficiency increasing cartridge, characterized in that the frame is made of a rectangular structure.
제 1 항에 있어서,
상기 프레임의 모서리부에는 나사 관통홀이 각각 천공되어 있는 것을 특징으로 하는 냉각 효율 증대 카트리지.
According to claim 1,
Cooling efficiency increasing cartridge, characterized in that the corner portion of the frame is perforated with screw through-holes, respectively.
제 1 항에 있어서,
상기 프레임의 측면에는 쿨링 커버 조립용 조립 돌기들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉각 효율 증대 카트리지.
According to claim 1,
A cooling efficiency increasing cartridge, characterized in that assembling protrusions for assembling the cooling cover are formed on the side surface of the frame.
제 1 항에 있어서,
상기 전지셀은 파우치형 전지셀인 것을 특징으로 하는 냉각 효율 증대 카트리지.
According to claim 1,
The battery cell is a cooling efficiency increasing cartridge, characterized in that the pouch-type battery cell.
제 1 항에 있어서,
상기 전지셀의 리드는 양방향으로 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 냉각 효율 증대 카트리지.
According to claim 1,
The cooling efficiency increasing cartridge, characterized in that the lead of the battery cell protrudes in both directions.
복수의 전지셀들이 적층되어 전지모듈을 구성하는 카트리지로서,
상기 전지셀과 결합될 수 있도록, 전지셀의 전극조립체 수납부 외주면에 대응하는 형상의 장착부가 형성되어 있는 프레임; 및
상기 프레임의 일변에 전지셀의 리드들을 연결하는 버스바;
상기 버스바의 양측에 형성된 고정 후크를 포함하고,
상기 프레임에는 가이드 돌기가 상기 고정 후크에 인접한 부위에 형성되며,
상기 프레임의 외주부에는 나사 관통홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉각 효율 증대 카트리지.
As a cartridge constituting a battery module by stacking a plurality of battery cells,
A frame in which a mounting portion having a shape corresponding to an outer circumferential surface of the electrode assembly accommodating portion of the battery cell is formed so as to be coupled with the battery cell; and
a bus bar connecting leads of battery cells to one side of the frame;
Including fixing hooks formed on both sides of the bus bar,
Guide protrusions are formed on the frame adjacent to the fixing hooks,
A cooling efficiency increasing cartridge, characterized in that a screw through hole is formed on the outer periphery of the frame.
KR1020180034494A 2018-03-26 2018-03-26 Cartridge having busbar KR102484424B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180034494A KR102484424B1 (en) 2018-03-26 2018-03-26 Cartridge having busbar

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180034494A KR102484424B1 (en) 2018-03-26 2018-03-26 Cartridge having busbar

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190112467A KR20190112467A (en) 2019-10-07
KR102484424B1 true KR102484424B1 (en) 2023-01-04

Family

ID=68422418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180034494A KR102484424B1 (en) 2018-03-26 2018-03-26 Cartridge having busbar

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102484424B1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111477800A (en) * 2020-04-30 2020-07-31 昆山宝创新能源科技有限公司 Battery module, battery pack and vehicle
CN111477828A (en) * 2020-04-30 2020-07-31 昆山宝创新能源科技有限公司 Battery module and have its battery module and car

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101769820B1 (en) * 2010-04-06 2017-08-21 엘지전자 주식회사 A battery module
KR20140060633A (en) * 2012-11-12 2014-05-21 주식회사 엘지화학 Battery module having bus bar assembly and battery pack comprising the same
PL3109925T3 (en) 2014-03-31 2022-07-18 Lg Energy Solution, Ltd. Battery module and battery pack comprising same
KR101806994B1 (en) * 2014-11-06 2017-12-08 주식회사 엘지화학 Battery module and battery pack including the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190112467A (en) 2019-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102017237B1 (en) Battery module
EP3151307B1 (en) Battery module and battery pack comprising same
US8808908B2 (en) Battery module of novel structure
US10439179B2 (en) Rechargeable battery module including welding bushes
EP2988344A1 (en) Battery module having novel structure and battery pack comprising same
CN106356490B (en) Rechargeable battery and battery module including the same
EP2343754A2 (en) Battery cartridge, and battery module comprising same
US9660233B2 (en) Base plate of battery module assembly with novel structure
US9099691B2 (en) Rechargeable battery
US20230178824A1 (en) Battery module including thermal insulation member
EP3467903B1 (en) Battery pack
US20230047002A1 (en) Pouch Type Secondary Battery and Battery Module Including the Same
KR20140030431A (en) Secondary battery having case with multi electrode assembly-receiving portion
KR102484424B1 (en) Cartridge having busbar
CN110622340B (en) Battery module and method for manufacturing battery module
KR20210095388A (en) Battery Cell Assembly With Increased Shock Resistance, And Manufacturing Method Thereof
KR20190112468A (en) Battery cartridge
CN103811793A (en) Rechargeable battery
KR20210072999A (en) Battery Pack Having High Energy Density And High-Efficiency of radiating heat
US20230411807A1 (en) Secondary Battery and Device Including the Same
KR102563880B1 (en) Cartridge for increasing cooling effects
KR20190112469A (en) Battery cartridge and battery module containing the same
JP4784067B2 (en) Power storage module
KR20210107416A (en) Battery module having structure for preventing degradation and Battery pack having the same
KR20210109824A (en) Battery module with busbar frame for preventing spring back of cell lead and battery pack including the same

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