KR20120041749A - 전지 모듈 및 조전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 전지 모듈은 정극 단자(11)와 부극 단자(12)와 전지 용기(10)를 구비한 전지(1)와, 정극 단자(11) 및 부극 단자(12)에 대응하여 구멍부(31, 32)가 형성되고, 또한 부극 단자(12)를 포함하는 전지(1)의 단부를 덮는 절연 부재로 이루어지는 캡(3)과, 적어도 한쪽의 구멍부를 막는 보호부를 구비한다. 캡(3)이 전지의 단부에 소정의 압입량 이상까지 압입됨으로써, 정극 단자(11) 또는 부극 단자(12)가 보호부를 빠져나와 캡(3)으로부터 돌출되어 있다.

Description

전지 모듈 및 조전지 {BATTERY MODULE AND ASSEMBLED BATTERY}
본 발명은 전지 모듈 및 조전지에 관한 것이다.
본원은 2009년 12월 24일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2009-292306호에 대해 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
종래부터, 단전지 혹은 복수의 단전지에 의해 구성된 조전지는 각종 기기의 전원에 이용되고 있다. 단전지의 하나인 2차 전지는 반복해서 충방전이 가능해, 휴대 전화나 비디오 카메라 등의 전자 기기의 전원, 전기 자동차의 전원이나 가정용 축전 장치 등으로서 이용되고 있다.
최근, 2차 전지로서 리튬 이온 2차 전지(LiB라고 약기하는 경우가 있음)가 주목되고 있다. LiB는 연축 전지 등의 다른 2차 전지에 비해, 고전압이 얻어지는 것이나 에너지 밀도가 높은 것, 쿨롬 효율이 높은 것 등의 특징을 갖고 있다. LiB를 사용하면, 소정의 전압이나 용량을 얻기 위해 접속하는 단전지의 수를 줄일 수 있어, LiB를 탑재하는 기기를 경량화, 소형화할 수 있다. 이와 같은 LiB로서, 예를 들어 특허 문헌 1, 2에 개시되어 있는 것을 예로 들 수 있다.
특허 문헌 1의 LiB는 내부에 전해액을 저장하는 용기 내에, 정극판이 세퍼레이터를 통해 부극판과 이격하여 수용된 구조로 되어 있다. 용기 외면에는 정극판에 접속된 정극 단자와, 부극판에 접속된 부극 단자가 설치되어 있다. 용기가 알루미늄계 재료로 형성되어 있으므로, 경량화하는 것이나 방열성을 향상시킬 수 있다. 이와 같은 LiB에 있어서, 저장되어 있는 전해액이 용기 내벽에 접촉하면, 알루미늄계 재료가 리튬 이온과 반응하여 합금화되어 버린다. 특허 문헌 2에서는, 용기를 정극 단자와 전기적으로 접속함으로써 용기를 산화 분위기로 하고 있다. 이에 의해, 용기 내벽이 리튬 이온과 반응하지 않게 되어, 용기의 합금화가 방지된다.
일본 특허 출원 공개 제2003-45498호 공보 일본 특허 출원 공개 제2008-186591호 공보
1차 전지 또는 2차 전지 등의 전지는 정극 단자 및 부극 단자가 공통의 도체(금속성의 먼지 등)에 접촉하여 단락하고, 발열이나 전하 로스 등의 문제가 발생하는 경우가 있다. 특히 2차 전지에 있어서 단락이 발생하면, 충전율 등의 특성이 불규칙하게 변화되어 버려, 2차 전지를 양호하게 기능시키는 것이 어려워지는 경우가 있다.
특허 문헌 2의 LiB는 용기가 정극 단자와 전기적으로 접속되어 있으므로, 정극 단자와 도통하는 부분의 표면적이 넓게 되어 있어, 단락이 발생하기 쉽다. 예를 들어, 특허 문헌 2의 용기가 다른 LiB와 접촉하여 단락되면, 이 용기의 전위가 변화되어 용기가 합금화되어 버리는 경우가 있다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 전지 및 복수의 전지 사이에 있어서의 단락을 방지 가능한 전지 모듈 및 조전지를 제공하는 것을 목적의 하나로 한다.
본 발명의 전지 모듈의 제1 형태는, 정극 단자, 부극 단자 및 전지 용기를 구비한 전지와, 상기 정극 단자 및 상기 부극 단자에 대응하여 구멍부가 형성되고, 또한 상기 부극 단자를 포함하는 상기 전지의 단부를 덮는 절연 부재로 이루어지는 캡과, 적어도 한쪽의 상기 구멍부를 막는 보호부를 갖는다. 상기 캡이 상기 전지의 단부에 소정의 압입량 이상까지 압입됨으로써, 상기 정극 단자 또는 상기 부극 단자는 상기 보호부를 빠져나와 상기 캡으로부터 돌출된다.
본 발명의 전지 모듈의 제1 형태에 따르면, 캡이 소정의 압입량 이상 압입될 때까지는 전극 단자(정극 단자 또는 부극 단자)를 보호할 수 있다. 또한, 소정의 압입량 이상만큼 압입되었을 때에는 전극 단자 측면의 적어도 일부가 구멍부 내벽에 둘러싸이므로, 전지 모듈에 있어서의 정극 단자와 부극 단자 사이의 단락, 즉 전극 단자 사이의 단락이 방지된다.
본 발명의 전지 모듈의 제2 형태는, 정극 단자, 부극 단자 및 전지 용기를 구비하고, 상기 전지 용기와 상기 정극 단자가 전기적으로 접속된 제1 및 제2 전지와, 절연 부재로 이루어지는 제1 및 제2 캡을 갖는다. 상기 제1 캡은 상기 제1 전지의 단부를 덮고, 상기 제2 캡은 상기 제2 전지의 단부를 덮고, 상기 제1 캡과 제2 캡이 접하여 배치되어 있다.
본 발명의 전지 모듈의 제2 형태에 따르면, 전지가 복수 배열하여 배치되는 경우에 제1 캡과 제2 캡이 접하여 배치되어 있으므로, 어떤 도체(예를 들어, 먼지 등)가 혼입되어, 정전위에 대전한 서로의 전지 용기 사이에서 단락(서로의 전지에서 전위차가 있는 경우가 있으므로)이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 조전지는 상기 본 발명의 전지 모듈의 제1 형태 또는 제2 형태를 2차원적으로 복수 배열하여 수납하는 패키지와, 복수의 배선이 매립되거나 또는 프린트된 배선판을 갖는다. 상기 배선판을 상기 패키지와 끼워 맞춤으로써, 상기 복수의 전지 모듈의 각각의 정극 단자 및 부극 단자가 상기 복수의 배선의 소정 위치에 각각 전기적으로 접속되어 있다.
본 발명에 따르면, 상기와 같이, 전지 및 복수의 전지 사이에 있어서의 단락을 방지할 수 있다.
도 1은 제1 실시 형태의 전지 모듈의 외관을 도시하는 사시도이다.
도 2는 2차 전지의 구성과 단전지 커버의 구성을 도시하는 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A'선 화살표 단면도이다.
도 4 중 (a), (b)는 제2 실시 형태의 전지 모듈의 측단면도이다.
도 5 중 (a)는 제3 실시 형태의 전지 모듈에 있어서의 단전지 커버의 사시도, 도 5 중 (b)는 상기 단전지 커버의 단면도이다.
도 6 중 (a) 내지 (c)는 제3 실시 형태의 전지 모듈에 있어서의 단전지 커버의 사용 방법을 단계적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 7 중 (a)는 제1 변형예의 제1 캡의 단면도, 도 7 중 (b)는 제2 변형예의 제1 캡의 평면도이다.
도 8 중 (a) 내지 (c)는 제4 실시 형태의 전지 모듈에 있어서의 단전지 커버의 측단면도이다.
도 9 중 (a) 내지 (c)는 제5 실시 형태의 전지 모듈에 있어서의 단전지 커버의 측단면 구성도이다.
도 10 중 제6 실시 형태에 관한 복수의 전지 모듈로 이루어지는 조전지의 구성을 도시하는 분해 사시도이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 설명에 사용하는 도면에 있어서, 특징적인 부분을 이해하기 쉽게 도시하기 위해, 도면 중 구조의 치수나 축척을 실제의 구조에 비해 다르게 하고 있는 경우가 있다. 실시 형태에 있어서 동일한 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 부여하여 나타내고, 그 상세한 설명을 생략하는 경우가 있다.
(제1 실시 형태)
도 1은 제1 실시 형태의 전지 모듈을 도시하는 사시도, 도 2는 단전지 커버(2)와 2차 전지(1)의 구성을 도시하는 분해 사시도, 도 3은 도 2의 A-A'선 화살표 단면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 단전지 커버가 설치된 단전지에 의해 전지 모듈이 구성된다. 또한, 이 전지 모듈이 복수개 및 또는 도 10에 도시한 바와 같이 2차원적으로 복수개 배치되어 조전지가 구성된다. 전지 커버의 설명에 앞서, 우선 단전지의 구성예에 대해 설명한다. 여기서는, 적층형의 2차 전지에 대해 설명하지만, 본 발명의 전지 모듈의 적용 범위는 단전지의 내부 구조로 한정되지 않는다.
도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 단전지로서의 2차 전지(1)는 전지 용기(10), 전극 단자로서의 정극 단자(11) 및 부극 단자(12)를 구비한다. 전지 용기(10)는, 예를 들어 알루미늄제의 중공 용기이다. 본 예의 전지 용기(10)는 외형이 대략 각기둥 형상(대략 직육면체 형상)이지만, 외형이 원기둥 형상이라도 좋다. 정극 단자(11) 및 부극 단자(12)는 전지 용기(10)의 외면의 1개인 단자 배치면(10a)에 설치되어 있다. 정극 단자(11) 및 부극 단자(12)는 기둥 형상(여기서는 원기둥 형상)이고, 단자 배치면(10a)의 법선 방향으로 돌출되어 있다. 정극 단자(11)는 도시 생략의 접속부(예를 들어, 고저항체)를 통해 전지 용기(10)와 전기적으로 접속되어 있다. 전지 용기(10)의 전위는 전지 용기(10)가 리튬 이온과 반응하지 않도록, 예를 들어 정극 단자(11)와 대략 동일한 전위로 제어된다.
이하, 도 1에 도시하는 XYZ 좌표계에 기초하여 구성 요소의 위치 관계를 설명한다. 이 XYZ 직교 좌표계에 있어서, X방향 및 Y방향은 단자 배치면(10a)을 따르는 방향이고, Z방향은 단자 배치면(10a)의 법선 방향이다. 여기서는, 정극 단자(11), 부극 단자(12)가 배열되는 방향을 X방향으로 한다. 부극 단자(12)는 정극 단자(11)에 대해 X정방향측에 배치되어 있다.
전지 용기(10) 내에, 정극판(13) 및 부극판(14)이 Y방향으로 반복해서 배치되어 있다. 정극판(13)은 부극판(14)과 대향 배치되어 있다. 정극판(13)과 부극판(14) 사이에 세퍼레이터(15)가 설치되어 있고, 정극판(13)이 부극판(14)과 접촉하지 않도록 되어 있다. 정극판(13) 및 부극판(14)은 도체 박이나 도체 박판으로 이루어진다. 세퍼레이터(15)는, 예를 들어 수지 필름 등의 절연 재료로 이루어진다.
부극판(14)에 있어서의 Z방향의 단부에는 X정방향으로 치우치게 하여 부극 탭(14a)이 형성되어 있다. 반복해서 배치된 복수의 부극판(14)의 부극 탭(14a)이 일괄하여 부극 단자(12)와 전기적으로 접속되어 있다.
정극판(13)에 있어서의 Z방향의 단부에는 X부방향으로 치우치게 하여 정극 탭(13a)이 형성되어 있다. 반복해서 배치된 복수의 정극판(13)의 정극 탭(13a)이 일괄하여 정극 단자(11)와 전기적으로 접속되어 있다.
전지 용기(10) 내에는 리튬 이온을 포함한 전해 성분이 정극판(13) 및 부극판(14)과 접촉하도록 저장된다. 전해 성분의 저장 형태로서는, 예를 들어 전해 성분을 포함한 전해액을 전지 용기(10) 내에 저류하는 형태라도 좋고, 전해 성분을 포함한 고형물을 전지 용기(10) 내에 수용하는 형태라도 좋다. 리튬 이온이 전지 용기(10)와 반응하지 않도록 전지 용기(10)의 전위가 제어되어 있으므로, 전지 용기(10)의 합금화 등이 방지된다. 본 예의 전지 용기(10)는 용기 내면(10b)이 절연 필름 등의 절연막(16) 등에 의해 피복되어 있고, 전해 성분과 절연되어 있다. 이에 의해, 전지 용기(10)의 합금화를 1차적으로 방지할 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 전지 모듈은 오목부(30)를 갖는 제1 캡(3) 및 오목부(40)를 갖는 제2 캡(4)으로 이루어지는 단전지 커버를 구비하고 있다. 제1 캡(3)은 단자 배치면(10a)측(Z정방향)의 2차 전지(1)의 단부가 오목부(30)에 압입되어 끼워 넣어짐으로써, 2차 전지(1)에 설치된다. 제2 캡(4)은 단자 배치면(10a)과 반대측(Z부 방향)의 2차 전지(1)의 단부(이하, 전지 용기 저면이라고 함)가 오목부(40)에 끼워 넣어짐으로써, 2차 전지(1)에 설치된다. 제1 캡(3) 및 제2 캡(4)은 전지 용기(10)와의 사이의 흡착력이나 마찰력에 의해, 전지 용기(10)로부터 이탈하지 않을 정도로 전지 용기(10)에 고정된다.
제1 캡(3) 및 제2 캡(4)은 모두 절연 재료로 이루어진다. 제1 캡(3)이나 제2 캡(4)의 재질로서는, 예를 들어 수지나 고무 등으로 이루어지고, 탄성 변형되는 재질의 것이 좋다. 탄성 변형되는 재질을 사용하면, 2차 전지(1)에 밀착시키는 것이 용이해진다. 또한, 수지나 고무를 재질에 사용하면, 제1 캡(3)이나 제2 캡(4)을 형 성형 등에 의해 효율적으로 형성할 수 있다. 여기서는, 제1 캡(3) 및 제2 캡(4)이 실리콘 고무로 이루어져 있다.
제1 캡(3)은 측부(33) 및 저부(34)를 갖고, 이들 2개의 부위는 일체 형성되어 있다. 측부(33)는 대략 프레임 형상으로 되어 있고, 측부(33)에 둘러싸이는 부분이 오목부(30)로 되어 있다. 오목부(30)의 개구 형상(여기서는 대략 직사각형)은 단자 배치면(10a)의 외형과 대략 일치하도록 설정된다. 오목부(30) 개구의 내측 치수(내주의 치수)는 단자 배치면(10a)의 외측 치수와 동일한 정도로 설정된다.
저부(34)는 제1 캡(3)이 2차 전지(1)에 설치된 상태에서, 단자 배치면(10a)과 대향하는 판형상의 부분이다. 저부(34)에는 구멍부(31, 32)가 형성되어 있다. 본 실시 형태의 구멍부(31, 32)는 저부(34)를 관통하는 관통 구멍으로 되어 있다. 제1 캡(3)이 2차 전지(1)에 설치된 상태에서, 구멍부(31) 내에 정극 단자(11)가 위치하는 동시에 구멍부(32) 내에 부극 단자(12)가 위치하도록, 구멍부(31, 32)의 형성 위치가 설정되어 있다. 여기서는, 저부(34)의 판 두께(t)가 단자 높이(h)보다도 작은 값으로 설정되어 있다. 제1 캡(3)에 2차 전지(1)가 최대 압입량까지 압입된 상태, 즉 저부(34)가 단자 배치면(10a)과 접촉할 때까지 압입된 상태에서, 정극 단자(11)의 선단 및 부극 단자(12)의 선단이 저부(34)의 구멍부로부터 돌출된다.
이상과 같은 구성의 단전지 커버(2)를 2차 전지(1)에 설치하면, 정극 단자(11)의 측면이 구멍부(31)의 내벽으로 둘러싸이는 동시에, 부극 단자(12)의 측면이 구멍부(32)의 내벽으로 둘러싸인다. 따라서, 정극 단자(11)와 부극 단자(12)가, 2차 전지(1)와 독립된 도체와 접촉하여 단락하는 것이 저감된다.
정극 단자(11)의 주위 및 부극 단자(12)의 주위를 제외한 단자 배치면(10a)이 제1 캡(3)에 피복된다. 따라서, 만일, 2차 전지(1)와 독립된 도체가 부극 단자(12)에 접촉한 경우에 있어서도, 이 도체가 단자 배치면(10a)과 접촉하는 것이 저감되어, 전지 용기(10)가 정전위에 대전하고 있던 경우라도 이 도체를 통해 부극 단자(12)와 단락하는 것이 저감된다.
2차 전지(1)의 단자 배치면(10a)이 전극 단자 부분을 제외하고 제1 캡(3)에 피복되고, 또한 전지 용기 저면이 제2 캡(4)에 피복되므로, 제1 캡(3)과 제2 캡(4)을 설치한 2차 전지(1)를 적재한 경우에, 2차 전지(1)와 독립된 도체가 전지 용기(10)에 접촉하기 어려워진다.
예를 들어, 단자 배치면(10a) 이외의 어느 하나의 면을 작업대 등의 테이블 표면을 향해 둔 것으로 한다. 제1 캡(3)의 측부(33)나 제2 캡(4)이, 전지 용기(10)의 표면과 작업대의 표면 사이에 스페이스를 형성하므로, 작업대의 표면이 도전성을 갖고 있어도 전지 용기(10)와 작업대 표면 사이에서 단락하는 것이 방지된다.
이상과 같이, 제1 실시 형태의 전지 모듈에 따르면, 정극 단자(11)와 부극 단자(12)의 단락을 방지할 수 있고, 단락에 의한 발열이나 전하 로스를 방지할 수 있다. 이에 의해, 2차 전지(1)의 충전율 등을 고정밀도로 관리하는 것이 가능해져, 2차 전지(1)를 양호한 특성으로 기능시킬 수 있다.
또한, 정극 단자(11)에 전기적으로 접속된 전지 용기(10)와 부극 단자(12)의 단락을 방지하는 것이나, 2차 전지(1)와 독립된 도체(먼지 등)와 전지 용기(10)의 단락을 방지할 수 있다. 따라서, 전지 용기(10)의 전위를 원하는 값으로 제어할 수 있어, 전지 용기(10)와 리튬 이온의 반응을 방지할 수 있다. 따라서, 전지 용기(10)가 합금화되는 것에 의한 특성 변화나, 전해 성분이 열화되는 것에 의한 특성 변화 등을 방지할 수 있어, 2차 전지(1)를 양호하게 기능시킬 수 있다.
또한, 제1 실시 형태의 전지 모듈은 반송 시나 설치 시, 복수의 전지 모듈을 조합하여 이루어지는 조전지의 조립 시 등에 있어서, 전지 모듈 사이의 단락을 방지할 수 있으므로, 핸들링성이 양호한 것으로 된다.
(제2 실시 형태)
다음에, 도 4의 (a), (b)를 참조하면서, 제2 실시 형태에 관한 전지 모듈에 대해 설명한다. 도 4의 (a)는 단전지 커버의 개략 구성을 도시하는 측단면도, 도 4의 (b)는 단전지 커버의 사용 방법을 도시하는 설명도이다. 도 4의 (a)에는 도 3에 대응하는 단면의 일부를 도시하고 있다.
도 4의 (a), (b)에 도시한 바와 같이, 제2 실시 형태의 전지 모듈이 제1 실시 형태와 다른 점은 전극 단자[정극 단자(11), 부극 단자(12)]를 상기 먼지 등의 부착으로부터 보호하는 보호부로서의 제3 캡(5)을 구비하는 점이다. 제3 캡(5)은 구멍부(32)에 압입되어, 제1 캡(3)에 착탈 가능하게 설치된다. 제3 캡(5)은 오목부(50)를 갖고 있다. 제3 캡(5)이 제1 캡(3)에 설치된 상태에서, 부극 단자(12)는 오목부(50) 내에 수용되어, 외부로 노출되지 않도록 되어 있다.
제2 실시 형태에 있어서의 단전지 커버는, 예를 들어 이하와 같이 하여 사용된다. 우선, 2차 전지(1)를 준비하고, 2차 전지(1)에 제1 캡(3)을 설치한 후, 제1 캡(3)의 부극 단자측의 구멍부(32)에 제3 캡(5)을 설치한다. 또한, 필요에 따라서 2차 전지(1)에 제2 캡(4)을 설치한다. 그리고, 단전지 커버가 설치된 2차 전지(1)를 소정의 위치로 반송하여, 설치한다. 그리고, 제3 캡(5)을 제거하여 부극 단자(12)를 노출시키고, 정극 단자(11)나 부극 단자(12)를 디바이스 등에 접속하여 2차 전지(1)를 기능시킨다.
제2 실시 형태의 전지 모듈은 부극 단자(12)를 제3 캡(5)으로 피복할 수 있고, 부극 단자(12)가 정극 단자(11)나 전지 용기(10), 2차 전지(1)와 독립된 도체 등과 단락하는 것이 확실하게 방지된다. 2차 전지(1)를 사용할 때에는, 제3 캡(5)을 제거함으로써, 부극 단자(12)를 외부로 노출시킬 수 있고, 부극 단자(12)를 외부로 용이하게 접속할 수 있다.
또한, 정극 단자(11)를 피복하도록 제3 캡(5)을 설치해도 좋고, 정극 단자(11)와 부극 단자(12)에 각각 제3 캡(5)을 설치해도 좋다.
(제3 실시 형태)
다음에, 도 5의 (a), (b), 도 6의 (a) 내지 (c)를 참조하면서, 제3 실시 형태에 관한 전지 모듈에 대해 설명한다. 도 5의 (a)는 단전지 커버를 구성하는 제1 캡의 개략 구성을 도시하는 사시도, 도 5의 (b)는 도 5의 (a)의 B-B'선 화살표 단면도, 도 6의 (a) 내지 (c)는 단전지 커버의 사용 방법을 도시하는 설명도이다.
도 5의 (a), (b)에 도시한 바와 같이, 제3 실시 형태의 전지 모듈은 제1 캡(6)과 제1 실시 형태의 제2 캡(4)으로 이루어진다. 제3 실시 형태의 제1 캡(6)이 제1 실시 형태와 다른 점은, 제1 캡(6)이, 전극 단자(특히 부극 단자)를 상기 먼지 등의 부착으로부터 보호하는 보호부(63)를 구비하는 점이다. 제1 캡(6)의 저부(34)에는 구멍부(31, 61)가 형성되어 있다. 구멍부(61)는 저부(34)를 관통하지 않도록 형성되어 있고, 구멍부(61)의 저부가 보호부(63)로 되어 있다. 보호부(63)에 있어서 부극 단자(12)의 선단과 접촉하는 부분의 주위[여기서는 보호부(63)의 주연부]에, 파단부(62)가 설치되어 있다.
본 실시 형태의 파단부(62)는 관통 구멍이 간헐적으로 형성된 룰렛 형상의 것으로, 보호부(63) 내에서 상대적으로 파단되기 쉽게 되어 있다. 제1 캡(6)은 형 성형 등에 의해 형성되어 있고, 구멍부(31, 61) 및 파단부(62)는 일괄하여 형성(일체 성형)되어 있다.
제3 실시 형태에 있어서의 단전지 커버는, 예를 들어 이하와 같이 하여 사용된다. 우선, 2차 전지(1)를 준비하여, 2차 전지(1)에 있어서 부극 단자(12)를 구비한 전극 단부를 제1 캡(6)의 오목부(30)에 압입한다. 오목부(30)에 전극 단부를 압입하는 깊이(압입량)를 늘리면, 부극 단자(12)의 선단이 보호부(63)에 도달한다. 여기서는, 보호부(63)가 파단되지 않을 정도로 오목부(30)에 전극 단부를 압입한다. 제1 캡(6)과 전지 용기(10)의 마찰력 등에 의해, 제1 캡(6)이 2차 전지(1)를 가고정한다.
그리고, 단전지 커버가 가고정된 2차 전지(1)를 소정의 위치로 반송하여, 설치한다. 그리고, 최대 압입량까지 전지 단부를 오목부(30)에 압입한다. 압입량이 제1 캡(6)의 재질 등에 의해 정해지는 소정값 이상으로 되면, 보호부(63)에 작용하는 전단력에 의해 파단부(62)가 파단된다. 파단부(62)를 파단함으로써 보호부(63)를 저부(34)로부터 잘라내어 제거하고, 부극 단자(12)를 노출시킨다. 그리고, 정극 단자(11)나 부극 단자(12)를 디바이스 등에 접속하여 2차 전지(1)를 기능시킨다.
제3 실시 형태의 전지 모듈에서는 부극 단자(12)를 보호부(63)로 피복할 수 있고, 부극 단자(12)가 정극 단자(11)나 전지 용기(10), 2차 전지(1)와 독립된 도체 등과 단락하는 것이 확실하게 방지된다. 2차 전지(1)를 사용할 때에는, 보호부(63)를 잘라냄으로써, 부극 단자(12)를 외부로 노출시킬 수 있고, 부극 단자(12)를 외부로 용이하게 접속할 수 있다.
또한, 보호부(63)로서는 다양한 변형이 가능하다. 예를 들어, 보호부(63)가 구멍부(31)에 설치되어 있어도 좋고, 구멍부(31, 32)에 각각 설치되어 있어도 좋다. 2차 전지(1)의 사용 시에 보호부(63)를 완전히 제거하는 것은 아니고, 보호부(63)의 일부가 제1 캡(6)과 연속된 상태에서, 예를 들어 보호부(63)를 젖힘으로써 부극 단자(12)를 외부로 노출시켜도 좋다. 이하, 보호부(63)의 변형예에 대해 설명한다.
도 7의 (a)는 제1 변형예의 제1 캡(6B)의 개략 구성을 도시하는 단면도, 도 7의 (b)는 제2 변형예의 제1 캡(6C)을 도시하는 평면도이다.
도 7의 (a)에 도시한 바와 같이, 제1 캡(6B)의 보호부(63)의 주연부는 파단부(62)로 되어 있다. 파단부(62)의 두께는 파단부(62) 이외의 보호부(63)의 두께보다도 얇게 되어 있다. 이에 의해, 파단부(62)는 보호부(63) 내에서 상대적으로 파단되기 쉬워진다.
도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 제1 캡(6C)의 구멍부(61)의 저부에는 오목부(30)에 연통하는 슬릿(64)이 형성되어 있다. 여기서는, 슬릿(64)의 형상이 대략 십자 형상으로 되어 있다. 슬릿(64)의 내측 치수는 부극 단자(12)가 통과하지 않을 정도로 작게 설정되어 있다. 슬릿(64) 주변에 있어서의 구멍부(61)의 저부가 보호부(63)로 되어 있다. 또한 슬릿(64)의 형상은 대략 십자 형상으로 한정되지 않고, 예를 들어 원 형상이나 삼각 등의 다각 형상이라도 좋다.
보호부(63)에 부극 단자(12)의 선단이 접촉하지 않을 정도의 압입량으로, 전극 단부를 제1 캡(6C)의 오목부에 2차 전지(1)를 압입하면, 부극 단자(12)의 선단의 일부는 보호부(63)에 피복되어 외부로부터 보호된다. 압입량을 늘리면, 보호부(63)가 부극 단자(12)에 압박되어 부극 단자(12)와 반대측으로 변형되고, 슬릿(64)이 부극 단자(12)의 선단에 의해 확장된다. 이에 의해, 부극 단자(12)를 외부로 노출시킬 수 있다. 이와 같이, 보호부로서는, 부극 단자(12)의 선단의 적어도 일부를 덮는 것이면 좋고, 또한 제1 캡으로부터 잘라내지 않고 사용하는 것이라도 좋다.
(제4 실시 형태)
다음에, 도 8의 (a) 내지 (c)를 참조하면서, 제4 실시 형태에 관한 전지 모듈에 대해 설명한다. 도 8의 (a)는 단전지 커버의 개략 구성을 도시하는 측단면도, 도 8의 (b), (c)는 단전지 커버의 사용 방법을 도시하는 설명도이다. 도 8의 (a)에는 도 3에 대응하는 단면의 일부를 도시하고 있다.
도 8의 (a) 내지 (c)에 도시한 바와 같이, 제4 실시 형태에 있어서의 단전지 커버는 제1 캡(7)과 제1 실시 형태의 제2 캡(4)으로 이루어진다. 제1 캡(7)이 제1 실시 형태와 다른 점은 제1 캡(7)의 오목부(30)의 내벽(72)이 테이퍼 형상으로 되어 있는 점이다. 내벽(72)은 제1 캡(7)의 측부(71) 중, 오목부(30)에 면하는 부분이다. 오목부(30)의 개구에 있어서의 내주의 치수인 내벽(72)의 개구 내측 치수(d1)는, 저부(34)와의 경계에 있어서의 오목부(30)의 내주의 치수인 내벽(72)의 저부 내측 치수(d2)보다도 크게 되어 있다. 전지 용기(10)의 단자 배치면(10a)의 외주의 치수를 전지 단부의 외측 치수(d0)로 하면, d1이 d0보다 크게 설정되어 있는 동시에 d2가 d0 미만으로 설정되어 있다. 즉, d2<d0<d1이다.
내벽(72)의 내주의 치수가 전지 단부의 외측 치수(d0)와 대략 일치할 때까지 제1 캡(7)에 전지 단부를 압입한 상태에 있어서, 저부(34)와 단자 배치면(10a)의 갭을 d3으로 한다[도 8의 (b) 참조]. 갭(d3)과, 단자 높이(h)와, 저부(34)의 판 두께(t) 사이에 (d3＋t>h)라고 하는 관계가 성립되도록, 내벽(72)의 형상이 설정되어 있다. 즉, 단자 배치면(10a)이 내벽(72)에 접촉할 때까지 전지 단부를 제1 캡(7)에 압입한 상태에서, 정극 단자(11) 및 부극 단자(12)가 구멍부를 통과하여 제1 캡(7)으로부터 돌출되지 않도록 되어 있다.
제4 실시 형태에 있어서의 단전지 커버는, 예를 들어 이하와 같이 하여 사용된다. 우선, 2차 전지(1)를 준비하여, 2차 전지(1)에 있어서 부극 단자(12)를 포함한 전극 단부를 제1 캡(7)의 오목부(30)에 압입한다. 여기서는, 단자 배치면(10a)의 외주 전체가 내벽(72)에 접촉할 때까지 압입하고, 또한 압입량을 늘림으로써 부극 단자(12)의 선단이 구멍부(32)를 통과하지 않을 정도까지 압입한다. 이에 의해, 내벽(72)이 전지 단부에 의해 확장되고, 전지 단부가 측부(71)에 의해 체결 부착됨으로써, 2차 전지(1)에 제1 캡(7)이 가고정된다.
그리고, 단전지 커버가 가고정된 2차 전지(1)를 소정의 위치로 반송하여, 설치한다. 그리고, 최대 압입량까지 전지 단부를 오목부(30)에 압입함으로써 정극 단자(11) 및 부극 단자(12)를 노출시켜, 정극 단자(11)나 부극 단자(12)를 디바이스 등에 접속하여 2차 전지(1)를 기능시킨다.
제4 실시 형태의 전지 모듈은, 제1 캡(7)이 가고정된 상태에서는 부극 단자(12)가 구멍부를 통과하는 일이 없고, 즉 부극 단자(12)가 제1 캡(7)으로부터 돌출되지 않으므로, 부극 단자(12)가 전지 용기(10)나 정극 단자(11), 2차 전지(1)와 독립된 도체 등과 단락하는 것이 확실하게 방지된다. 또한, 측부(71)의 탄성력에 의해 제1 캡(7)이 2차 전지(1)에 가고정되므로, 제1 캡(7)이 이탈하는 것이 방지된다. 2차 전지(1)를 사용할 때에는, 압입량을 늘림으로써, 부극 단자(12)를 제1 캡(7)으로부터 돌출시키고 제1 캡(7)을 2차 전지(1)에 고정할 수 있고, 부극 단자(12)를 외부로 용이하게 접속할 수 있다.
제4 실시 형태의 전지 모듈은 부극 단자(12)의 단락이 방지되고, 또한 제1 캡(7)의 이탈이 방지되므로, 핸들링성이 각별히 높아진다.
(제5 실시 형태)
다음에, 도 9의 (a) 내지 (c)를 참조하면서, 제5 실시 형태에 관한 전지 모듈에 대해 설명한다. 도 9의 (a)는 단전지 커버의 개략 구성을 도시하는 측단면도, 도 9의 (b), (c)는 단전지 커버의 사용 방법을 도시하는 설명도이다. 도 9의 (a)에는 도 3에 대응하는 단면의 일부를 도시하고 있다.
도 9의 (a) 내지 (c)에 도시한 바와 같이, 제5 실시 형태에 있어서의 단전지 커버가 제4 실시 형태와 다른 점은, 제1 캡(8)이 보호부(63)를 구비하는 점이다. 보호부(63)는 제3 실시 형태에서 설명한 것과 동일한 것이다(도 5 참조).
제1 캡(8)의 저부(34)에는 구멍부(31, 61)가 형성되어 있다. 구멍부(61)는 저부(34)를 관통하지 않도록 형성되어 있고, 구멍부(61)의 저부가 보호부(63)로 되어 있다. 보호부(63)의 주연부에 파단부(62)가 설치되어 있다. 제1 캡(8)의 오목부(30)의 내벽(72)은 제4 실시 형태와 마찬가지로 테이퍼 형상으로 되어 있다.
제5 실시 형태에 있어서의 단전지 커버는, 예를 들어 이하와 같이 하여 사용된다. 우선, 2차 전지(1)를 준비하여, 2차 전지(1)에 있어서 부극 단자(12)를 포함한 전극 단부를 제1 캡(8)의 오목부(30)에 압입한다. 여기서는, 단자 배치면(10a)의 외주 전체가 내벽(72)에 접촉할 때까지 압입하고, 또한 압입량을 늘림으로써 부극 단자(12)의 선단이 보호부(63)에 접촉하지 않을 정도까지 압입한다. 전지 단부가 측부(71)에 의해 체결 부착됨으로써, 2차 전지(1)에 제1 캡(8)이 가고정된다.
그리고, 단전지 커버가 가고정된 2차 전지(1)를 소정의 위치로 반송하여, 설치한다. 그리고, 압입량을 늘림으로써 부극 단자(12)의 선단에서 보호부(63)를 압박하여 보호부(63)에 전단력을 작용시키고, 전단력에 의해 파단부(62)를 파단한다. 그리고, 보호부(63)를 제거함으로써 부극 단자(12)를 노출시켜, 정극 단자(11)나 부극 단자(12)를 디바이스 등에 접속하여 2차 전지(1)를 기능시킨다.
제5 실시 형태의 전지 모듈은 제1 캡(8)이 가고정된 상태에서 부극 단자(12)가 보호부(63)에 의해 덮여 있어 외부로 노출되어 있지 않으므로, 부극 단자(12)가 전지 용기(10)나 정극 단자(11), 2차 전지와 독립된 도체 등과 단락하는 것이 확실하게 방지된다. 측부(71)의 탄성력에 의해 제1 캡(8)이 2차 전지(1)에 가고정되므로, 제1 캡(8)이 이탈하는 것이 방지된다. 또한, 제1 캡(8)이 가고정된 상태에서 예기치 못한 외력 등에 의한 압입량의 변화가 억제되므로, 가령 압입량이 불규칙하게 증가해도, 파단부(62)가 파단되어 버리는 것이 방지된다. 2차 전지(1)를 사용할 때에는, 압입량을 늘림으로써 파단부(62)를 파단하여 보호부(63)를 제거하고, 부극 단자(12)가 구멍부를 통과하여 제1 캡(8)으로부터 돌출시켜 제1 캡(8)을 2차 전지(1)에 고정할 수 있다. 이에 의해, 부극 단자(12)를 외부로 용이하게 접속할 수 있다.
(제6 실시 형태)
다음에, 도 10을 참조하면서, 제6 실시 형태에 관한 조전지에 대해 설명한다. 도 10은 제6 실시 형태의 조전지(9)의 개략 구성을 도시하는 분해 사시도이다. 도 10에 도시한 바와 같이, 조전지(9)는 복수의 전지 모듈(90), 패키지(조전지 용기)(91) 및 배선판(92)을 구비한다. 전지 모듈(90)의 단전지 커버로서는, 제1 내지 제5 실시 형태에서 설명한 어떤 단전지 커버를 사용해도 좋고, 여기서는 제1 실시 형태에 있어서의 단전지 커버를 채용하고 있다. 전지 모듈(90)은 2차 전지1, 제1 캡(3), 제2 캡(4)을 구비한다.
본 실시 형태의 복수의 전지 모듈(90)은 2차원적으로 배열되어 패키지(91)에 수용되어 있다. 패키지(91)는 절연 재료로 형성되는 것이 바람직하고, 그 중에서도 성형 용이를 위해 플라스틱 수지가 바람직하다. 패키지(91)는 복수의 전지 모듈(90)의 상대 위치를 고정하는 프레임으로서 기능한다. 또한, 전지 모듈(90)을 배열할 때, 제1 캡(3) 및 제2 캡(4)은 인접하는 전지 모듈(90)과의 스페이서로 되어, 인접하는 전지 모듈 사이의 전기적 단락을 방지할 수 있고, 또한 전지 용기를 모두 덮고 있는 것은 아니므로 방열 효과도 기대할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 정극 단자(11) 및 부극 단자(12)가 돌출되는 방향이, 복수의 전지 모듈(90)에 의해 정렬되도록, 복수의 전지 모듈(90)이 배열되어 있다.
배선판(92)은 복수의 전지 모듈(90)의 정극 단자(11) 및 부극 단자(12)와 접촉하도록 설치되어 있다. 배선판(92)은 패키지(91)와 동일한 절연 재료로 형성되어 있고, 여기에는 복수의 배선(93)이 매립되거나 또는 프린트되어 배치되어 있다. 여기서는, 배선(93)의 각각이, 1개의 전지 모듈(90)의 정극 단자(11)와, 이 전지 모듈(90)에 Y방향에서 인접하는 전지 모듈(90)의 부극 단자(12)를 전기적으로 접속하도록 되어 있다. 즉, 1개의 배열 방향(Y방향)으로 배열되는 전지 모듈(90)이, 직렬로 접속되어 있다. 배선판(92)은 패키지(91)의 덮개를 겸해도 좋다. 이 경우에는 배선판(92)과 패키지(91)를 끼워 맞춤으로써, 복수의 전지 모듈(90)이 밀폐되어 수용된다. 배선판(92)을 패키지(91)와 끼워 맞춤으로써, 복수의 전지 모듈(90)의 각각의 정극 단자 및 부극 단자가 복수의 배선(93)의 소정 위치에 각각 자동적으로 전기 접속된다.
이상과 같은 구성의 조전지(9)에 있어서는, 제1 내지 제5 실시 형태에서 설명한 바와 같이, 전지 모듈(90)의 단락이 방지된다. 또한, 복수의 전지 모듈(90)의 전지 용기(10)끼리의 접촉ㆍ단락이나, 어떤 전지 모듈(90)의 전지 용기와 그것과 다른 전지 모듈(90)의 부극 단자(12)의 단락이 방지된다. 따라서, 예를 들어 리튬 이온 2차 전지에 있어서 정극과 전지 용기가 상기 접속부를 통해 접속됨으로써 동일 전위로 되어 있는 경우에, 전지 용기(10)의 합금화 등에 의한 전지 모듈(90)의 특성 저하가 방지되어, 복수의 전지 모듈(90)에 있어서의 특성 편차가 저감된다. 전지 모듈(90)의 특성 저하가 방지되므로 조전지(9)의 전체적인 특성이 양호해진다. 또한, 특성 편차가 저감되므로, 전지 모듈(90)마다의 충전율 등을 고정밀도로 관리하는 것이 가능해져, 조전지(9)의 전체적인 특성이 양호해진다.
또한, 본 발명의 기술 범위는 상기 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다.
예를 들어, 단전지 커버는 적어도 제1 캡을 구비하고 있으면 좋다. 제2 캡이 설치되어 있지 않아도, 제1 캡을 사용함으로써 전극 단자의 단락을 방지하는 효과가 얻어진다. 단전지 커버가, 캡 외에 각종 부대물을 구비하고 있어도 좋다. 각종 부대물은, 예를 들어 제1 캡과 제2 캡을 연결하는 부재, 예를 들어 일단부를 제1 캡에 접속하고 타단부를 제2 캡에 접속한 절연성 테이프 등이다. 이와 같이 연결함으로써, 제1 캡 또는 제2 캡이 전지 용기로부터 어긋나는 것을 방지할 수 있다.
제1 캡은 2차 전지의 적어도 전지 단부에 피착되는 것이면 좋다. 2차 전지(1)의 방열을 중시하지 않아도 양호한 사용 상태에 있어서, 단전지 커버를 사용하는 경우에는, 제1 캡의 측부가 전지 용기의 측방 전체를 덮도록 되어 있어도 좋다.
전지 용기(10)를 정극 단자(11)와 전기적으로 접속하는 접속부가 전지 용기(10)의 외부에 설치되어 있는 경우에는, 필요에 따라서 제1 캡에 접속부의 릴리프부를 형성해 두면 좋다.
2차 전지에 제1 캡을 설치한 상태에서, 전극 단자가 구멍부를 통과하지 않도록, 즉 제1 캡으로부터 정극 단자의 선단이나 부극 단자 선단이 돌출되지 않도록 저부(34)의 두께를 조정해도 좋다. 이 경우에, 예를 들어 정극 단자를 외부와 접속하기 위해서는, 제1 캡의 구멍부 내에 수납되는 접속 단자를 갖는 접속 부품을 통해 정극 단자를 외부와 전기적으로 접속할 수 있다. 부극 단자의 접속에 대해서는, 정극 단자와 마찬가지이다.
1 : 2차 전지(단전지)
2 : 단전지 커버
3 : 제1 캡(캡)
4 : 제2 캡
5 : 제3 캡(보호부)
6, 6B, 6C, 7, 8 : 제1 캡
9 : 조전지
10 : 전지 용기
10a : 단자 배치면
10b : 용기 내면
11 : 정극 단자
12 : 부극 단자
13 : 정극판
13a : 정극 탭
14 : 부극판
14a : 부극 탭
15 : 세퍼레이터
16 : 절연막
30 : 오목부
31, 32 : 구멍부
33 : 측부
34 : 저부
40, 50 : 오목부
61 : 구멍부
62 : 파단부
63 : 보호부
64 : 슬릿
71 : 측부
72 : 내벽
90 : 전지 모듈
91 : 패키지
92 : 배선판
93 : 배선
d0 : 외측 치수
d1 : 개구 내측 치수
d2 : 저부 내측 치수
d3 : 갭
h : 단자 높이
t : 판 두께

Claims (7)

  1. 정극 단자, 부극 단자 및 전지 용기를 구비한 전지와,
    상기 정극 단자 및 상기 부극 단자에 대응하여 구멍부가 형성되고, 또한 상기 부극 단자를 포함하는 상기 전지의 단부를 덮는 절연 부재로 이루어지는 캡과,
    적어도 한쪽의 상기 구멍부를 막는 보호부를 갖는 전지 모듈이며,
    상기 캡이 상기 전지의 단부에 소정의 압입량 이상까지 압입됨으로써, 상기 정극 단자 또는 상기 부극 단자가 상기 보호부를 빠져나와 상기 캡으로부터 돌출되어 있는, 전지 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보호부는 상기 캡과 일체 성형되는 동시에 파단 용이한 파단부를 구비하고, 상기 파단부는 상기 정극 단자 또는 상기 부극 단자의 상기 캡으로부터의 돌출을 용이하게 하는, 전지 모듈.
  3. 정극 단자, 부극 단자 및 전지 용기를 구비하고, 상기 전지 용기와 상기 정극 단자가 전기적으로 접속된 제1 및 제2 전지와,
    절연 부재로 이루어지는 제1 및 제2 캡을 갖는 전지 모듈이며,
    상기 제1 캡은 상기 제1 전지의 단부를 덮고, 상기 제2 캡은 상기 제2 전지의 단부를 덮고, 상기 제1 캡과 제2 캡이 접하여 배치되어 있는, 전지 모듈.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 및 제2 캡의 각각은 각각 상기 정극 단자 및 상기 부극 단자에 대응한 구멍부와, 적어도 상기 부극 단자에 대응한 상기 구멍부에 배치되는 보호부를 더 갖고,
    상기 제1 및 제2 캡의 각각이, 대응하는 상기 제1 및 제2 전지의 단부를 향해 소정의 압입량 이상까지 압입됨으로써, 각각의 상기 부극 단자가 각각의 상기 보호부를 빠져나와, 대응하는 상기 제1 및 제2 캡으로부터 돌출되어 있는, 전지 모듈.
  5. 제4항에 있어서, 상기 보호부는 상기 캡과 일체 성형되는 동시에 파단 용이한 파단부를 구비하고, 상기 파단부는 상기 부극 단자의 상기 제1 또는 제2 캡으로부터의 돌출을 용이하게 하는, 전지 모듈.
  6. 제1항 또는 제2항에 기재된 전지 모듈을 2차원적으로 복수 배열하여 수납하는 패키지와,
    복수의 배선이 매립되거나 또는 프린트된 배선판을 갖는 조전지이며,
    상기 배선판을 상기 패키지와 끼워 맞춤으로써, 상기 복수의 전지 모듈의 각각의 정극 단자 및 부극 단자가 상기 복수의 배선의 소정 위치에 각각 전기적으로 접속되어 있는, 조전지.
  7. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 전지 모듈을 2차원적으로 복수 배열하여 수납하는 패키지와,
    복수의 배선이 매립되거나 또는 프린트된 배선판을 갖는 조전지이며,
    상기 배선판을 상기 패키지와 끼워 맞춤으로써, 상기 복수의 전지 모듈의 각각의 정극 단자 및 부극 단자가 상기 복수의 배선의 소정 위치에 각각 전기적으로 접속되어 있는, 조전지.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200487443Y1 (ko) * 2017-04-26 2018-09-17 대린전자(주) 콘덴서 화재방지용 어레이형 보호캡

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5155772B2 (ja) * 2008-08-19 2013-03-06 三菱重工業株式会社 バッテリパック構造
JP5271890B2 (ja) * 2009-12-24 2013-08-21 三菱重工業株式会社 電池モジュールおよび組電池
JP5222335B2 (ja) * 2010-09-22 2013-06-26 三菱重工業株式会社 電池モジュールおよび電池システム
JP4939643B1 (ja) * 2010-11-09 2012-05-30 三菱重工業株式会社 電池モジュール
US20120313585A1 (en) * 2011-02-07 2012-12-13 Frank Pereira Device for lithium ion battery storage and transportation
CN102420303A (zh) * 2011-12-02 2012-04-18 苏州冠硕新能源有限公司 电池组件
CN102420297A (zh) * 2011-12-02 2012-04-18 苏州冠硕新能源有限公司 电池模组框架以及应用该框架的电池组件
JP5945435B2 (ja) * 2012-03-16 2016-07-05 本田技研工業株式会社 バッテリモジュール
JP6098105B2 (ja) * 2012-10-22 2017-03-22 日立化成株式会社 蓄電デバイスの輸送構造
KR101602012B1 (ko) * 2013-01-18 2016-03-17 주식회사 엘지화학 이차전지 구조
CN104143610B (zh) * 2013-07-24 2017-04-26 中航锂电（洛阳）有限公司 电池保护罩及使用该电池保护罩的电池组
JP6168986B2 (ja) * 2013-12-25 2017-07-26 株式会社東芝 電池モジュール
CN106575721B (zh) * 2014-09-03 2020-06-12 日本汽车能源株式会社 方形二次电池
JP6759534B2 (ja) 2014-09-04 2020-09-23 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置
CN105405988A (zh) 2014-09-04 2016-03-16 株式会社杰士汤浅国际 蓄电装置以及蓄电装置的制造方法
WO2016104133A1 (ja) * 2014-12-26 2016-06-30 シャープ株式会社 電池モジュール及び発電システム
US10734617B2 (en) * 2015-07-22 2020-08-04 Murata Manufacturing Co., Ltd. Battery module, power tool, and electronic apparatus
JP6613773B2 (ja) * 2015-09-30 2019-12-04 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置
KR102484264B1 (ko) * 2015-11-24 2023-01-02 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 및 그의 제조 방법
WO2018049344A1 (en) * 2016-09-12 2018-03-15 Valence Technology, Inc. Rechargeable battery modules and rechargeable battery module handling methods
CN106450049A (zh) * 2016-10-24 2017-02-22 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池及电池模组
CN112088449A (zh) * 2018-03-05 2020-12-15 Cps科技控股有限公司 用于电池端子的帽体
CN112272882A (zh) * 2018-05-11 2021-01-26 昭和电工材料株式会社 铅蓄电池用的收纳金属框、电池组以及接地故障防止方法
JP6808903B2 (ja) * 2018-11-09 2021-01-06 矢崎総業株式会社 電池モジュール及び電池パック
JP2020155283A (ja) * 2019-03-19 2020-09-24 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子及び蓄電装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3884725A (en) * 1974-02-15 1975-05-20 Mc Graw Edison Co Battery with post-strap insulative cap
GB1558223A (en) * 1977-06-22 1979-12-19 Heatherbourne Plastics Ltd Protective cover for a storage battery
US5015543A (en) * 1990-08-31 1991-05-14 General Motors Corporation Battery terminal cap
JP2591624Y2 (ja) * 1992-11-06 1999-03-10 富士電気化学株式会社 パック電池
JP3977964B2 (ja) * 1999-09-21 2007-09-19 松下電器産業株式会社 電池の接続構造
JP4733248B2 (ja) * 2000-06-20 2011-07-27 本田技研工業株式会社 セルモジュール構造
JP2003045498A (ja) 2001-08-02 2003-02-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 二次電池並びにその製造方法及びその製造装置
JP4182337B2 (ja) * 2002-12-19 2008-11-19 株式会社ジーエス・ユアサコーポレーション 組電池
JP4718812B2 (ja) * 2004-09-06 2011-07-06 Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 二次電池パック
JP4716795B2 (ja) * 2005-06-07 2011-07-06 三洋電機株式会社 パック電池
JP5271498B2 (ja) 2007-01-26 2013-08-21 三菱重工業株式会社 リチウム二次電池及び組電池
JP2009292306A (ja) 2008-06-05 2009-12-17 Jtekt Corp 衝撃吸収操舵装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200487443Y1 (ko) * 2017-04-26 2018-09-17 대린전자(주) 콘덴서 화재방지용 어레이형 보호캡

Also Published As

Publication number Publication date
TW201145644A (en) 2011-12-16
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EP2463938A4 (en) 2013-09-18

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