KR20140002115A - 전지팩 - Google Patents

전지팩 Download PDF

Info

Publication number
KR20140002115A
KR20140002115A KR1020120069534A KR20120069534A KR20140002115A KR 20140002115 A KR20140002115 A KR 20140002115A KR 1020120069534 A KR1020120069534 A KR 1020120069534A KR 20120069534 A KR20120069534 A KR 20120069534A KR 20140002115 A KR20140002115 A KR 20140002115A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
electrode assembly
battery
electrode
gas discharge
Prior art date
Application number
KR1020120069534A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101913384B1 (ko
Inventor
김태일
김관용
Original Assignee
에스케이이노베이션 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 에스케이이노베이션 주식회사 filed Critical 에스케이이노베이션 주식회사
Priority to KR1020120069534A priority Critical patent/KR101913384B1/ko
Priority to PCT/KR2013/005738 priority patent/WO2014003474A1/en
Publication of KR20140002115A publication Critical patent/KR20140002115A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101913384B1 publication Critical patent/KR101913384B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • 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
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • H01M50/174—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
    • H01M50/178—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for pouch or flexible bag 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
    • H01M50/204—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
    • H01M50/211—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch 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
    • H01M50/218—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material
    • H01M50/22—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks
    • H01M50/222—Inorganic material
    • H01M50/224—Metals
    • 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
    • H01M50/244—Secondary casings; Racks; Suspension devices; Carrying devices; Holders characterised by their mounting method
    • 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
    • H01M50/262—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
    • H01M50/264—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks for cells or batteries, e.g. straps, tie rods or peripheral frames
    • 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
    • H01M50/503—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the shape of the interconnectors
    • 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
    • H01M50/55—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
    • 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
    • H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • H01M50/557—Plate-shaped terminals
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)

Abstract

본 발명은 음극판 및 양극판으로부터 음극 탭 및 양극 탭을 포함하는 전극 탭이 연장형성되고, 상기 전극 탭이 외측으로 노출되도록 파우치에 의해 밀봉되는 제1전극조립체 및 제2전극조립체 상기 제1전극조립체 및 제2전극조립체가 내부에 수용되도록 높이방향으로 일측면이 개방되어 형성되는 전지케이스 상기 제1전지셀 및 제2전지셀의 전극 탭 및 파우치 사이에 삽입되어 일측에 형성된 다수개의 단자들이 상기 전극 탭과 연결되며, 높이 방향으로 관통되어 형성되는 가스포집부를 포함하는 연결몰드 및, 상기 전지케이스의 개방된 측면에서 상기 연결몰드에 결합되며, 상기 가스포집부와 연통되는 가스배출부가 형성되는 상부캡 을 포함하는 전지모듈이 다수개 적층되어 전지팩 케이스 내부에 수용되며, 상기 이차전지 모듈의 가스배출부와 연통되도록 길이방향으로 연장되어 형성되는 가스유도관을 포함하여 형성되는 전지팩에 관한 것이다.

Description

전지팩{Battery pack}
본 발명은 전지팩에 관한 것으로, 더욱 상세하게 단위전지에서 발생되는 가스 배출이 효과적으로 이루어지도록 함으로서, 안전성을 향상시키고, 승차환경을 개선할 수 있는 전지팩에 관한 것이다.
최근, 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(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV) 등의 동력원으로서도 주목받고 있다.
소형 모바일 기기에서는 디바이스 1 대당 하나 또는 두서너 개의 배터리 셀들이 사용됨에 반하여, 자동차 등과 같은 중대형 디바이스에서는 고출력 대용량의 필요성으로 인해, 단위전지로서 다수의 배터리 셀을 전기적으로 연결한 중대형 전지팩이 사용된다.
중대형 전지팩은 가능하면 작은 크기와 중량으로 제조되는 것이 바람직하므로, 높은 집적도로 적층될 수 있고 용량 대비 중량이 작은 각형 전지, 파우치형 전지 등이 중대형 전지팩의 배터리 셀로서 주로 사용되고 있다. 그 중에서도, 중량이 작고 전해액의 누액 가능성이 적으며 제조비가 저렴한 파우치형 전지가 특히 많은 관심을 모으고 있다.
한편, 이러한 이차전지는 고온의 환경에 노출되거나 또는 오작동 등에 의하여 전지셀에서 내부 단락이 발생하면, 양극 계면에서 전해액의 분해 반응이 일어나게 되고 그로 인해 가스가 다량 발생하여 결국 내압의 증가로 전지케이스가 파열되어 전지셀 외부로 배출된다.
일반적으로 이러한 내부 가스는 일산화탄소 등과 같은 인체에 해로운 유독성분을 포함하고 있으며, 전지셀로부터 배출된 가스와 전지팩 내부에 흐르는 냉매가 혼합되면 냉각 효율이 떨어짐과 동시에, 안전성에 관한 문제가 유발된다.
예를 들어, 차량의 경우, 전지셀에서 발생한 내부 가스가 냉매의 순환 과정에서 탑승 공간으로 유입되어 인체에 해를 초래할 수도 있다.
미국공개특허 제2011-0104527호(공개일2011.05.05, 명칭 : SECONDARY BATTERY HAVING SEALING PORTION OF NOVEL STRUCTURE)에는 전지케이스 중 전극조립체 수납부의 외주면 실링부에 전지셀 내부의 고압 가스 발생시 밀봉력이 우선적으로 해제되면서 고압 가스를 외부로 배출할 수 있도록, 실링부의 내측으로부터 외측 방향으로 폭이 좁아지는 구조의 배기유도 실링부가 형성되는 이차전지가 개시된 바 있다.
하지만, 상기 방법에 의하더라도 전해액의 분해 반응에 의해 발생되는 가스 배출 문제를 만족스럽게 해결할 수 없어, 단위전지에서 발생되는 가스 배출이 용이한 전지모듈 또는 전지팩에 대한 기술개발이 여전히 필요한 실정이다.
미국공개특허 제2011-0104527호(공개일2011.05.05, 명칭 : SECONDARY BATTERY HAVING SEALING PORTION OF NOVEL STRUCTURE)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 단위전지에서 발생되는 가스 배출이 효과적으로 이루어지도록 함으로서, 안전성을 향상시키고, 승차환경을 개선할 수 있는 전지팩을 제공하는 것이다.
본 발명의 전지팩은 음극판 및 양극판으로부터 음극 탭 및 양극 탭을 포함하는 전극 탭이 연장 형성되고, 상기 전극 탭이 외측으로 노출되도록 파우치에 의해 밀봉되는 제1전극조립체 및 제2전극조립체; 상기 제1전극조립체 및 제2전극조립체가 내부에 수용되도록 높이방향으로 일측면이 개방되어 형성되는 전지케이스; 상기 제1전극조립체 및 제2조립체의 전극 탭 및 파우치 사이에 삽입되어 일측에 형성된 다수개의 단자들이 상기 전극 탭과 연결되며, 높이방향으로 관통되어 형성되는 가스포집부를 포함하는 연결몰드; 상기 전지케이스의 개방된 측면에서 상기 연결몰드에 결합되며, 상기 가스포집부와 연통되는 가스배출부가 형성되는 상부캡; 을 포함하는 전지모듈이 다수개 적층되어 전지팩 케이스 내부에 수용되며, 상기 이차전지 모듈의 가스배출부와 연통되도록 길이방향으로 연장되어 형성되는 가스유도관을 포함하여 형성된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 전지모듈은 상기 연결몰드에서 상기 가스포집부가 형성되는 영역의 높이방향으로 일측면에 가스배출관이 돌출형성되며, 상기 상부캡의 상기 가스배출관에 대응되는 위치에 상기 가스배출부가 중공되어 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 가스유도관에는 상기 가스배출관이 삽입 결합되도록 삽입홀이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 가스유도관에는 상기 가스포집부에 삽입 결합되도록 가스배출관이 돌출형성될 수 있다.
본 발명의 전지팩은 음극판 및 양극판으로부터 음극 탭 및 양극 탭을 포함하는 전극 탭이 연장 형성되고, 상기 전극 탭이 외측으로 노출되도록 파우치에 의해 밀봉되는 제1전극조립체 및 제2전극조립체; 상기 제1전극조립체 및 제2전극조립체가 내부에 수용되도록 높이방향으로 일측면이 개방되어 형성되는 전지케이스; 상기 제1전극조립체 및 제2전극조립체의 전극 탭 및 파우치 사이에 삽입되며, 높이방향으로 관통되어 형성되는 가스유로를 포함하는 제1연결몰드; 상기 제1연결몰드가 상기 전극 탭 사이에 삽입되는 방향과 반대되는 방향에 위치한 일측에서 상기 제1연결몰드와 결합되고, 일측에 형성된 다수개의 단자들이 상기 전극 탭과 연결되며, 상기 가스유로와 연통되어 형성되는 가스포집부를 포함하는 제2연결몰드; 및 상기 전지케이스의 개방된 측면에서 상기 제2연결몰드에 결합되며, 상기 가스포집부와 연통되는 가스배출부가 형성되는 상부캡; 을 포함하는 전지모듈이 다수개 적층되어 전지팩 케이스 내부에 수용되며, 상기 이차전지 모듈의 가스배출부와 연통되도록 길이방향으로 연장되어 형성되는 가스유도관을 포함하여 형성된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 전지모듈은 상기 제2연결몰드에서 상기 가스포집부가 형성되는 영역의 높이방향으로 일측면에 가스배출관이 돌출형성되며, 상기 상부캡의 상기 가스배출관에 대응되는 위치에 상기 가스배출부가 중공되어 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 가스유도관에는 상기 가스배출관이 삽입 결합되도록 삽입홀이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 가스유도관에는 상기 가스포집부에 삽입 결합되도록 가스배출관이 돌출형성될 수 있다.
본 발명의 전지팩은 단위전지에서 발생되는 가스 배출이 효과적으로 이루어지도록 함으로서, 안전성을 향상시키고, 승차환경을 개선할 수 있는 전지팩에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 전지팩은 전극조립체가 전지케이스 내부에 견고하게 고정되어 안전성이 향상되고, 컴팩트한 케이스 내에 전지셀들이 고정되므로 공간 활용도를 높일 수 있으며, 전지셀의 전극 탭들을 전기적으로 연결하기 용이하다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전지팩을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 전극조립체를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 전지팩의 전지모듈을 나타낸 분해사시도.
도 4는 도 3의 전지모듈을 나타낸 사시도.
도 5는 도 4의 aa'방향 단면도.
도 6은 도 4의 전지모듈과 가스유동관이 결합되는 형태를 나타낸 전지팩의 분해사시도.
도 7은 도 1의 bb'방향 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 또 다른 전지모듈과 가스유동관이 결합되는 형태를 나타낸 분해사시도.
도 9는 도 8의 cc'방향 단면도.
도 10은 본 발명에 따른 또 다른 전지팩의 전지모듈을 나타낸 분해사시도.
도 11은 도 10의 제1연결몰드 및 제2연결몰드를 나타낸 분해사시도.
도 12는 도 10의 dd'방향 단면도.
이하, 상술한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명에 따른 전지팩을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 전지팩을 나타낸 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 전극조립체를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 전지팩의 전지모듈을 나타낸 분해사시도이며, 도 4는 도 3의 전지모듈을 나타낸 사시도이며, 도 5는 도 4의 aa'방향 단면도이고, 도 6은 도 4의 전지모듈과 가스유동관이 결합되는 형태를 나타낸 분해사시도이며, 도 7은 도 6의 bb'방향 단면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 또 다른 전지모듈과 가스유동관이 결합되는 형태를 나타낸 분해사시도이며, 도 9는 도 8의 cc'방향 단면도이고, 도 10은 본 발명에 따른 또 다른 전지팩의 전지모듈을 나타낸 분해사시도이며, 도 11은 도 10의 제1연결몰드 및 제2연결몰드를 나타낸 분해사시도이고, 도 12는 도 10의 dd'방향 단면도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 전지팩(1)은 전지모듈(10)이 다수개 적층되어 전지팩 케이스(2) 내부에 수용되며, 전지모듈(10)은 크게 제1전극조립체(110), 제2전극조립체(120), 전지케이스(300), 연결몰드(500) 및 상부캡(400)을 포함하여 형성된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1전극조립체(110) 및 제2전극조립체(120)는 음극판으로부터 음극 탭(210)이 연장형성되고, 양극판(142)으로부터 양극 탭(220)이 연장형성되며, 음극 탭(210) 및 양극 탭(220)을 포함하는 전극 탭(200)이 외측으로 노출되도록 파우치(130)에 의해 밀봉되어 형성된다.
이 때, 제1전극조립체(110) 및 제2전극조립체(120)는 전극 탭(200)이 서로 마주보도록 나란하게 적층되며, 음극판 및 양극판(142)의 두께에 의해 제1전극조립체(110)의 전극 탭(200)과 제2전극조립체(120)의 전극 탭(200)이 서로 접촉되지 않고 일정거리 이격된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 전지케이스(300)는 높이방향으로 상측면 또는 양측면이 개방되도록 형성되며, 적층된 상태의 제1전극조립체(110) 및 제2전극조립체(120)가 전지케이스(300) 내부로 삽입되어 수용된다.
전지케이스(300)는 0.1mm 내지 1.0 두께의 얇은 금속판으로 형성될 수 있으며, 폭방향으로 양측면의 중앙부가 내측으로 함몰된 형태이거나, 내측으로 함몰된 다수개의 그루브가 형성되어 케이스 내에 수용된 제1전극조립체(110) 및 제2전극조립체(120)를 밀착시키기 용이하도록 형성될 수 있다.
전지모듈(10)은 전지케이스(300)의 양측면이 개방되도록 형성될 경우, 하측면을 밀폐시키는 하부캡을 더 포함하여 형성될 수 있다.
하부캡은 내부가 중공되어 상측이 개방된 형태로 형성될 수 있으며, 전지케이스(300)의 하측이 중공된 내부영역으로 삽입되도록 결합되어 전지ㅔ케이스의 하측면을 밀폐시킬 수 있다.
전지케이스(300)는 제1전극조립체(110) 및 제2전극조립체(120)가 내부에 수용된 상태에서 전극 탭(200)이 상측으로 돌출될 수 있도록 제1전극조립체(110) 및 제2전극조립체(120)보다 짧게 형성되는 것이 바람직하다.
연결몰드(500)는 제1전극조립체(110) 및 제2전극조립체(120)의 전극 탭(200) 및 파우치(130) 사이에 삽입되며, 일측에 형성된 다수개의 단자(510)들이 전극 탭(200)과 연결되도록 형성된다.
또한, 연결몰드(500)는 높이방향으로 관통되어 형성되는 가스포집부(560)를 포함하여 제1전극조립체(110) 및 제2전극조립체(120)에서 발생된 가스가 가스포집부(560)로 포집되도록 형성된다.
이 때, 연결몰드(500)는 제1전극조립체(110) 및 제2전극조립체(120)의 전극 탭(200) 및 파우치(130) 사이에 삽입된 상태에서 단자(510)들이 전극 탭(200)과 용접에 의해 전기적으로 연결된다.
즉, 연결몰드(500)는 제1전극조립체(110) 및 제2전극조립체(120)의 마주보는 전극 탭(200) 및 파우치(130) 사이에 삽입되어 내측을 지지하므로, 전극 탭(200)을 연결몰드(500)의 폭방향으로 눌러 단자(510)들과 용접하기 용이하도록 하며, 전극 탭(200)에 연결되는 단자(510)들을 고정하는 역할을 하는 동시에, 가스포집부(560)를 통해 제1전극조립체(110) 및 제2전극조립체(120)에서 발생된 가스가 외부로 배출되도록 한다.
한편, 전지모듈(10)은 연결몰드(500)가 삽입되기 전에 제1전극조립체(110) 및 제2전극조립체(120)의 파우치(130) 사이 공간에 핫멜트 또는 접착제 등을 도포한 다음. 연결몰드(500)를 삽입하여 고정되도록 할 수도 있다.
상부캡(400)은 내부가 중공되고 하측이 개방되어 형성되며, 제1전극조립체(110) 및 제2전극조립체(120) 사이에 연결몰드(500)가 삽입되어 결합된 다음, 연결몰드(500)의 상측에 결합된다.
이 때, 상부캡(400)은 제1전극조립체(110) 및 제2전극조립체(120)의 상측 일부영역을 외측에서 감싸며 전지케이스(300)와 결합된다.
또한, 상부캡(400)은 상기 가스포집부(560)가 형성되는 위치와 대응되는 위치에 가스포집부(560)와 연통되는 가스배출부가 형성되며, 연결몰드(500)의 단자(510)들이 외부로 노출되도록 단자(510)들이 형성되는 위치와 대응되는 영역이 중공되어 형성되는 절개부를 포함한다.
제1전극조립체(110) 및 제2전극조립체(120)는 전극 탭(200)이 형성된 측의 파우치(130)가 연결몰드(500) 및 전지케이스(300)에 의해 밀착될 수 있다.
즉, 전지모듈(10)은 제1전극조립체(110) 및 제2전극조립체(120)의 전극 탭(200)이 형성된 파우치(130) 상부 일정영역의 외측면이 연결몰드(500) 및 전지케이스(300)에 의해 폭방향으로 양측에서 가압됨으로써 파우치(130) 및 전극 탭(200)이 서로 강하게 밀착되며, 제1전극조립체(110) 및 제2전극조립체(120) 내부에서 발생되는 가스가 전극 탭(200)이 형성된 측의 파우치(130)로 누출되지 않고, 가스포집부(560)로만 포집되도록 할 수 있다.
이와 마찬가지로, 파우치(130)는 전지케이스(300) 외측에 결합되는 상부캡(400)에 의해서도 폭방향으로 가압되어 전극 탭(200)과 밀착될 수 있다.
특히, 본 발명의 전지팩(1)은 상술한 바와 같은 특징을 가지는 전지모듈(10)이 다수개 적층되어 전지팩 케이스(2) 내부에 수용되되, 상부캡(400)에 형성된 가스배출부 및 연결몰드(500)의 가스포집부(560)와 연통되도록 가스유동관이 전지팩(1)의 길이방향으로 연장되어 형성된다.
도 6 및 7에 도시된 바와 같이, 전지모듈(10)은 연결몰드(500)에서 가스포집부(560)가 형성되는 영역의 상측면에 가스배출관(570)이 돌출되도록 형성되고, 상부캡(400)의 가스배출관(570)에 대응되는 위치에 가스배출부가 중공되어 형성될 수 있다.
이 때, 가스유도관(4)에는 가스배출관(570)이 삽입 결합되도록 삽입홀(5)이 형성될 수 있다.
따라서, 가스배출관(570)은 연결몰드(500) 및 상부캡(400)이 결합된 상태에서 가스배출부에 삽입되어 상측으로 돌출될 수 있으며, 가스유도관(4)의 삽입홀(5)에 삽입 결합되어 가스가 가스유도관(4) 내부로 배출되도록 할 수 있다.
또한, 도 8및 9에 도시된 바와 같이, 가스유도관(4)에는 가스포집부(560)에 삽입 결합되도록 가스배출관(570)이 돌출형성되도록 형성될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 전지팩(1)은 단위전지, 즉 제1전극조립체(110) 및 제2전극조립체(120)에서 발생된 가스가 가스포집부(560)를 통해 가스유동관으로 배출되도록 형성됨으로써, 전지의 폭발을 방지하여 안전성을 향상시킬 수 있으며, 가스가 차량 내에 승차하고 있는 승객에게 영향을 주지 않도록 하여 승차환경을 효과적으로 개선할 수 있다.
다시 말해, 본 발명의 전지팩(1)은 컴팩트한 구조로 형성되어 스웰링 현상에 의해 단위전지에서 발생되는 가스가 지정된 외부 경로, 즉 가스포집부(560)로 빠르게 배출될 수 있도록 한다.
한편, 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전지팩(1)은 전지모듈(10)이 제1전극조립체(110), 제2전극조립체(120), 전지케이스(300), 제1연결몰드(500a), 제2연결몰드(500b) 및 상부캡(400)을 포함하여 형성될 수도 있다.
제1연결몰드(500a)는 제1전극조립체(110) 및 제2전극조립체(120)의 전극 탭(200) 및 파우치(130) 사이에 삽입되며, 높이방향으로 관통되어 형성되는 가스유로를 포함한다.
제2연결몰드(500b)는 제1연결몰드(500a)의 상측면에서 제1연결몰드(500a)와 결합되고, 상측에 형성된 다수개의 단자(510)들이 전극 탭(200)과 연결되며, 가스유로와 연통되어 형성되는 가스포집부(560)를 포함한다.
이 때, 제1연결몰드(500a)는 폭방향으로 양측면 일정영역이 내측으로 합몰되어 가스배출홈(550)이 형성되며, 제2연결몰드(500b)와 결합 시, 가스포집부(560)에 가스배출홈(550)이 연통되도록 형성될 수 있다.
즉, 도 11 및 12에 도시된 바와 같이, 제1연결몰드(500a)의 폭방향 양측 중앙부에 형성된 가스배출홈(550)은 음극 탭(210) 및 양극 탭(220) 사이에 위치되며, 그 사이에 위치한 파우치(130)를 통해 가스가 배출되어 가스포집부(560)로 이동될 수 있도록 가스 유동 통로 역할을 하게 된다.
여기에서, 제1연결몰드(500a)는 가스배출홈(550)을 중심으로 길이방향으로 양측에 상면이 개방된 중공부(520)가 형성되고, 중공부(520)의 폭방향으로 양측에 일정영역이 중공된 결합공(521)이 형성되며, 제2연결몰드(500b)는 가스포집부(560)를 중심으로 하측면 양측에 제1연결몰드(500a)의 중공부(520)에 삽입되어 결합공(521)에 클립결합되는 후크(540)가 돌출형성될 수 있다.
이에 따라, 제1연결몰드(500a)는 제1전극조립체(110)의 전극 탭(200)과 제2전극조립체(120)의 전극 탭(200) 사이에 삽입고정된 후, 상측에서 제2연결몰드(500b)가 압입결합 될 수 있다.
상술한 바와 같은 전지모듈(10)은 도 3에 도시된 전지모듈(10)에서 연결몰드(500)가 일체로 형성된 것에 비해, 제1전극조립체(110) 및 제2전극조립체(120) 사이에 고정하는 것이 용이하며, 제1전극조립체(110) 및 제2전극조립체(120) 사이에 핫멜트 또는 접착제 등을 도포한 후, 제1연결몰드(500a)를 삽입하여 고정한 다음, 제2연결몰드(500b)를 결합하면 되기 때문에 조립성이 크게 향상될 수 있다.
이 때, 제2연결몰드(500b)는 후크(540)가 형성된 길이방향으로 양측에 중공부(520)의 길이방향으로 양측면에 접하도록 돌출된 가이드(541)가 돌출형성됨으로써, 후크(540)가 제1연결몰드(500a)의 중공부(520)에 삽입될 때 결합공(521)에 삽입되어 클립결합되도록 위치를 따로 정렬할 필요가 없어 제1연결몰드(500a)와의 결합이 간편해지도록 할 수 있다.
제1연결몰드(500a)는 폭방향으로 양측 또는 길이방향으로 양측에 돌출되어 형성되는 고정날개(530)가 형성되어 제1전극조립체(110) 및 제2전극조립체(120) 사이에 삽입될 때, 제1전극조립체(110) 및 제2전극조립체(120)의 상측 테두리 부분인 파우치(130)에 걸쳐지게 된다.
이에 따라, 제1연결몰드(500a)는 제1전극조립체(110) 및 제2전극조립체(120)와의 수평을 유지하기 용이하고 삽입되는 깊이를 일정하게 유지할 수 있으므로, 전극 탭(200)이 제2연결몰드(500b)에 형성된 단자(510)들과 정확한 위치에서 결합되도록 할 수 있다.
한편, 전지모듈(10)은 제2연결몰드(500b)에서 가스포집부(560)가 형성되는 영역의 높이방향으로 일측면에 가스배출관(570)이 돌출형성되며, 상부캡(400)의 가스배출관(570)에 대응되는 위치에 가스배출부가 중공되어 형성될 수 있다.
이 때, 가스유도관(4)에는 가스배출관(570)이 삽입 결합되도록 삽입홀(5)이 형성되어, 상부캡(400)과 결합되어 가스배출부 상측으로 노출된 가스배출관(570)이 삽입홀(5)에 삽입되도록 할 수 있다.
또한, 전지모듈(10)은 제2연결몰드(500b)의 가스포집부(560) 및 가스배출부가 중공된 홀 상태로 형성되고, 가스유도관(4)에 가스배출관(570)이 돌출형성되어 가스포집부(560)에 삽입 결합되도록 할 수도 있다.
도 1 을 참고로 본 발명의 전지팩(1)의 결합 순서를 설명하면, 먼저 조립된 상태의 전지모듈(10)이 전지팩 케이스(2)에 적층되어 다수개 삽입되며, 전지팩 케이스(2)의 상측의 양측 가장자리를 측면케이스(3)로 마감하여 전지모듈(10)이 전지팩 케이스(2) 내부에 고정되도록 하고, 상측으로 돌출된 각각의 전지모듈(10)의 가스배출관(570)이 가스유도관(4)에 형성된 삽입홀(5)에 삽입 결합되도록 한다.
필요에 따라, 가스유도관(4)은 가스배출관(570)에 고정되도록 용접될 수도 있다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1 : 전지팩 2 : 전지팩케이스
3 : 측면케이스 4 : 가스유도관
5 : 삽입홀
10 : 전지모듈
110 : 제1전극조립체 120 : 제2전극조립체
130 : 파우치
141 : 음극판 142 : 양극판
200 : 전극 탭
210 : 음극 탭 220 : 양극 탭
300 : 전지케이스
400 : 상부캡 410 : 가스배출부
420 : 절개부
500 : 연결몰드
500a : 제1연결몰드 500b : 제2연결몰드
510 : 단자 520 : 중공부
521 : 결합공
530 : 고정날개 540 : 후크
541 : 가이드
550 : 가스배출홈
560 : 가스포집부 570 : 가스배출관
600 : 하부캡

Claims (8)

  1. 음극판 및 양극판으로부터 음극 탭 및 양극 탭을 포함하는 전극 탭이 연장 형성되고, 상기 전극 탭이 외측으로 노출되도록 파우치에 의해 밀봉되는 제1전극조립체 및 제2전극조립체;
    상기 제1전극조립체 및 제2전극조립체가 내부에 수용되도록 높이방향으로 일측면이 개방되어 형성되는 전지케이스;
    상기 제1전극조립체 및 제2조립체의 전극 탭 및 파우치 사이에 삽입되어 일측에 형성된 다수개의 단자들이 상기 전극 탭과 연결되며, 높이방향으로 관통되어 형성되는 가스포집부를 포함하는 연결몰드;
    상기 전지케이스의 개방된 측면에서 상기 연결몰드에 결합되며, 상기 가스포집부와 연통되는 가스배출부가 형성되는 상부캡; 을 포함하는 전지모듈이 다수개 적층되어 전지팩 케이스 내부에 수용되며,
    상기 이차전지 모듈의 가스배출부와 연통되도록 길이방향으로 연장되어 형성되는 가스유도관을 포함하여 형성되는 전지팩.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전지모듈은
    상기 연결몰드에서 상기 가스포집부가 형성되는 영역의 높이방향으로 일측면에 가스배출관이 돌출형성되며,
    상기 상부캡의 상기 가스배출관에 대응되는 위치에 상기 가스배출부가 중공되어 형성되는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 가스유도관에는
    상기 가스배출관이 삽입 결합되도록 삽입홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 가스유도관에는
    상기 가스포집부에 삽입 결합되도록 가스배출관이 돌출형성되는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  5. 음극판 및 양극판으로부터 음극 탭 및 양극 탭을 포함하는 전극 탭이 연장 형성되고, 상기 전극 탭이 외측으로 노출되도록 파우치에 의해 밀봉되는 제1전극조립체 및 제2전극조립체;
    상기 제1전극조립체 및 제2전극조립체가 내부에 수용되도록 높이방향으로 일측면이 개방되어 형성되는 전지케이스;
    상기 제1전극조립체 및 제2전극조립체의 전극 탭 및 파우치 사이에 삽입되며, 높이방향으로 관통되어 형성되는 가스유로를 포함하는 제1연결몰드;
    상기 제1연결몰드가 상기 전극 탭 사이에 삽입되는 방향과 반대되는 방향에 위치한 일측에서 상기 제1연결몰드와 결합되고, 일측에 형성된 다수개의 단자들이 상기 전극 탭과 연결되며, 상기 가스유로와 연통되어 형성되는 가스포집부를 포함하는 제2연결몰드; 및
    상기 전지케이스의 개방된 측면에서 상기 제2연결몰드에 결합되며, 상기 가스포집부와 연통되는 가스배출부가 형성되는 상부캡; 을 포함하는 전지모듈이 다수개 적층되어 전지팩 케이스 내부에 수용되며,
    상기 이차전지 모듈의 가스배출부와 연통되도록 길이방향으로 연장되어 형성되는 가스유도관을 포함하여 형성되는 전지팩.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 전지모듈은
    상기 제2연결몰드에서 상기 가스포집부가 형성되는 영역의 높이방향으로 일측면에 가스배출관이 돌출형성되며,
    상기 상부캡의 상기 가스배출관에 대응되는 위치에 상기 가스배출부가 중공되어 형성되는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 가스유도관에는
    상기 가스배출관이 삽입 결합되도록 삽입홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 가스유도관에는
    상기 가스포집부에 삽입 결합되도록 가스배출관이 돌출형성되는 것을 특징으로 하는 전지팩.
KR1020120069534A 2012-06-28 2012-06-28 전지팩 KR101913384B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120069534A KR101913384B1 (ko) 2012-06-28 2012-06-28 전지팩
PCT/KR2013/005738 WO2014003474A1 (en) 2012-06-28 2013-06-28 Battery pack

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120069534A KR101913384B1 (ko) 2012-06-28 2012-06-28 전지팩

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140002115A true KR20140002115A (ko) 2014-01-08
KR101913384B1 KR101913384B1 (ko) 2018-12-28

Family

ID=49783526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120069534A KR101913384B1 (ko) 2012-06-28 2012-06-28 전지팩

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101913384B1 (ko)
WO (1) WO2014003474A1 (ko)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019050152A1 (ko) * 2017-09-08 2019-03-14 주식회사 엘지화학 벤팅 가스를 이용하여 커넥터를 파단시키는 구조를 갖는 배터리 모듈
US10340500B2 (en) 2015-01-20 2019-07-02 Hyundai Motor Company Pouch battery having improved overcharging safety
US10622610B2 (en) 2016-07-08 2020-04-14 Lg Chem, Ltd. Cell module assembly having improved safety and pack structure for the cell module assembly
WO2021153842A1 (ko) * 2020-01-31 2021-08-05 (주)에이프로 디개싱 유닛을 구비한 가압 활성화 장치
EP3806188A4 (en) * 2019-08-09 2022-04-27 Sunwoda Electric Vehicle Battery Co., Ltd. BATTERY MODULE
US11335970B2 (en) 2018-04-20 2022-05-17 Lg Energy Solution, Ltd. Battery pack provided with degassing flow channel
WO2024111878A1 (ko) * 2022-11-21 2024-05-30 주식회사 엘지에너지솔루션 토출물 분리배출유닛을 갖는 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102173754B1 (ko) * 2017-05-25 2020-11-04 주식회사 엘지화학 이차전지 및 그러한 이차전지의 제조방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100477752B1 (ko) * 2002-12-26 2005-03-21 삼성에스디아이 주식회사 보호소자 및 이를 구비한 리튬 이차 전지
JP5405858B2 (ja) * 2008-04-14 2014-02-05 日産自動車株式会社 組電池、組電池の製造方法および組電池を搭載した車両
KR101002542B1 (ko) 2008-10-08 2010-12-17 삼성에스디아이 주식회사 터미널 플레이트를 구비하는 이차 전지
JP5492738B2 (ja) * 2010-11-05 2014-05-14 日立ビークルエナジー株式会社 二次電池および二次電池モジュール
JP5490667B2 (ja) * 2010-11-22 2014-05-14 日立ビークルエナジー株式会社 二次電池セルおよび二次電池セルの製造装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10340500B2 (en) 2015-01-20 2019-07-02 Hyundai Motor Company Pouch battery having improved overcharging safety
US10622610B2 (en) 2016-07-08 2020-04-14 Lg Chem, Ltd. Cell module assembly having improved safety and pack structure for the cell module assembly
WO2019050152A1 (ko) * 2017-09-08 2019-03-14 주식회사 엘지화학 벤팅 가스를 이용하여 커넥터를 파단시키는 구조를 갖는 배터리 모듈
US10985433B2 (en) 2017-09-08 2021-04-20 Lg Chem, Ltd. Battery module having structure breaking connector by using venting gas
US11335970B2 (en) 2018-04-20 2022-05-17 Lg Energy Solution, Ltd. Battery pack provided with degassing flow channel
EP3806188A4 (en) * 2019-08-09 2022-04-27 Sunwoda Electric Vehicle Battery Co., Ltd. BATTERY MODULE
WO2021153842A1 (ko) * 2020-01-31 2021-08-05 (주)에이프로 디개싱 유닛을 구비한 가압 활성화 장치
KR20210097904A (ko) * 2020-01-31 2021-08-10 (주) 에이프로 디개싱 유닛을 구비한 가압 활성화 장치
WO2024111878A1 (ko) * 2022-11-21 2024-05-30 주식회사 엘지에너지솔루션 토출물 분리배출유닛을 갖는 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩

Also Published As

Publication number Publication date
KR101913384B1 (ko) 2018-12-28
WO2014003474A1 (en) 2014-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101913384B1 (ko) 전지팩
US9722222B2 (en) Battery module
EP3136497B1 (en) Battery module including water cooling structure
KR101803958B1 (ko) 효율적인 냉각 구조의 전지팩 케이스
US10763467B2 (en) Battery module
KR101588251B1 (ko) 냉매 및 배기 가스의 혼합을 방지하는 구조를 포함하는 전지모듈
US20140178723A1 (en) Battery block and battery module comprising same
US10367175B2 (en) Multicavity battery module
KR101615928B1 (ko) 효율적인 냉각 구조의 중대형 전지팩
KR20150025308A (ko) 냉매 및 배기 가스의 혼합을 방지하는 구조를 포함하는 전지모듈
CN216354464U (zh) 电池盖板组件和锂电池
KR101927390B1 (ko) 파우치형 이차전지 제조방법 및 파우치형 이차전지
KR101776898B1 (ko) 배터리 모듈
KR20150065964A (ko) 전지모듈 및 전지팩
KR20150059515A (ko) 가스 배출 수단을 포함하고 있는 전지팩
KR102470495B1 (ko) 이차전지 및 그 제조방법
JP2012221837A (ja) リチウムイオン二次電池
KR101561121B1 (ko) 효율적인 냉각 구조의 중대형 전지팩
KR101262033B1 (ko) 냉각 설계 신뢰성이 향상된 냉각부재와 이를 포함하는 전지모듈
KR20140032712A (ko) 이차전지
KR101898292B1 (ko) 전지팩 어셈블리
KR20190023650A (ko) 부분적으로 증가된 두께를 가지는 라미네이트 시트로 이루어진 파우치형 이차전지
KR20140058058A (ko) 배터리 모듈
CN116249652A (zh) 连接部件、电池单体、电池及用电设备
KR100649205B1 (ko) 이차 전지와 이의 캡 조립체

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