KR20150005025A - 배터리 모듈 - Google Patents
배터리 모듈 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20150005025A KR20150005025A KR20130078200A KR20130078200A KR20150005025A KR 20150005025 A KR20150005025 A KR 20150005025A KR 20130078200 A KR20130078200 A KR 20130078200A KR 20130078200 A KR20130078200 A KR 20130078200A KR 20150005025 A KR20150005025 A KR 20150005025A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- case
- electrode tab
- battery cell
- electrode
- tab
- Prior art date
Links
- 230000008961 swelling Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 6
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 7
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- -1 chalcogenide compound Chemical class 0.000 description 5
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 238000011076 safety test Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 239000006183 anode active material Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 229910021450 lithium metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
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
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
- H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
- H01M50/578—Devices or arrangements for the interruption of current in response to pressure
-
- 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
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
-
- 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
-
- 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
- H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
-
- 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
- H01M50/147—Lids or covers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- 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
-
- 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
- H01M2200/20—Pressure-sensitive devices
-
- 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)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
Abstract
본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈은 제1전극판과 제2전극판 사이에 분리막이 개재되는 배터리셀; 상기 제1전극판 및 제2전극판에서 각각 연장되는 제1전극탭 및 제2전극탭; 일면이 개구되어 내부에 상기 배터리셀, 제1전극탭 및 제2전극탭이 수납되며, 내면에 상기 제1전극탭 및 제2전극탭이 결합되는 제1케이스; 상기 제1케이스의 둘레면에 결합되며 일면이 개구되는 제2케이스; 및 상기 제2케이스의 개구된 일면을 덮는 커버;를 포함하며, 스웰링 현상이 발생하면 상기 배터리셀의 부피 팽창에 의해 상기 배터리셀과 상기 제1전극탭 및 제2전극탭이 서로 연결된 부위가 파열되면서 상기 배터리셀이 외부로 배출되도록 상기 제2케이스와 커버가 서로 연결된 부위에 상기 배터리셀의 부피팽창에 의해 발생하는 응력을 받아서 파열되는 취약부가 형성된다.
Description
본 발명은 충방전이 가능한 이차전지가 내장되는 배터리 모듈에 관한 것이다.
에너지와 환경에 대한 관심이 높아짐에 따라 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있으며, 그 중 높은 에너지 밀도와 방전 전압을 갖는 리튬 이차전지에 대한 연구 개발이 활발히 진행되고 있다.
특히, 리튬 이차전지는 휴대 전화, 노트북 컴퓨터, 디지털 카메라, 및 전기자동차의 전원으로 많이 사용되고 있다.
그런데, 상기 리튬 이차전지는 우수한 전기적 특성을 갖는데 반해 안전성이 낮은 단점이 있다.
더욱 상세하게, 상기 리튬 이차전지는 과충전, 과방전, 고온 노출, 전기적 단락 등과 같은 비정상적 작동 상태에서 분해 반응이 계속 유발될 경우에, 열과 가스가 발생하고, 이로 인한 고온 고압 조건에서의 분해 반응이 더욱 촉진되면 발화 또는 폭발을 초래할 수도 있다.
특히, 이러한 문제점은 복수개의 전지셀들이 구비된 중대형 전지팩의 경우에 더욱 심각한 대형 사고를 유발할 수 있다.
상기 중대형 전지팩은 일정 공간을 갖는 프레임 내부에 복수개의 배터리셀 또는 단위모듈들이 구비되며, 상기 복수개의 배터리셀 또는 단위모듈들이 팽창됨에 따라 케이스 내부에 급격한 압력 상승을 초래할 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 이차전지 모듈에는 퓨즈, 바이메탈 및 BMS (Battery Management System)이 구비되지만 위의 구성만으로는 충분한 안전성을 확보할 수 없다.
특히, 정상적인 상태에서는 상기 BMS가 전기적 오류 상태(과방전, 과충전, 과전류)를 감지하고, 전체 모듈을 제어함으로써 안전성을 확보할 수 있으나, 비정상적인 상태에서 상기 BMS가 작동되지 않으면 전체 제어가 어려우며 복수개의 전지셀들이 팽창되어 발화 또는 폭발될 위험성이 높아진다.
더욱이, 파우치형 배터리셀은 전해액이 모두 일체화된 셀 내부에 주입되어 있기 때문에 각 셀이 과충전 되면 전압이 상승하게 되고 과열로 인해 셀 내부의 전해액이 분해되어 가연성 가스가 셀 내부적으로 발생하게 되며 상기 파우치 내부의 압력이 높아짐으로써 파우치 자체가 부풀어 오르는 스웰링(swelling)현상이 발생하게 된다.
또한 양극과 음극 사이의 분리막이 용융하여 양극과 음극이 단락되어 발화되므로 전지의 안전성을 확보할 수 없다는 문제점을 가지고 있다.
실제 이러한 리튬 이차전지의 안전성 문제로 인해 완성된 전지를 시중에 유통시키기 전에 과충전 및 강제 방전 등의 안전성 시험 뿐 아니라, 고온 보존(high temperature storage)시험, 열충격(thermal shock)시험, 열폭로(thermal exposure)시험 등 다양한 열적 안전성 시험을 하게 된다. 이러한 열적 안전성 시험은 전지를 다양한 온도 조건에 수십분 내지 수십 시간 방치하는 것인데, 이 때, 전지의 폭발, 발화가 없어야 하며, 극한 경우에 전지의 밀봉이 해제되어 폭발 및 발화를 방지하여야 한다.
상술한 바와 같이 파우치형 이차전지에서 과전류에 의하여 과한 양의 가스가 발생하여 전지 내부의 압력이 높아지는 문제점을 해소하기 위한 기술이 종래에 개시되었다.
한국공개특허 제2004-0081521호는 양극판, 음극판 및 분리막으로 전극군을 구성하고, 상기 전극군의 양극판 및 음극판에 양극단자 및 음극단자를 연결시켜 구성된 상기 전극군 조립체를 전지 케이스에 수납하고, 전지케이스의 둘레면을 열융착하여 상기 전극군 조립체를 밀봉시켜 구성되는 리튬 2차 전지에 있어서, 상기 전지 내부의 압력이 상승할 경우 파열되어 가스를 방출할 수 있도록 안전판이 형성된 것을 특징으로 하는 리튬 2차 전지를 제시하고 있다.
그러나 종래기술은 셀의 갑작스런 폭발을 막는다는 점에 있어서는 어느 정도 상술한 바와 같은 문제점을 해소할 수 있겠으나, 폭발 자체가 일어난다는 점에서는 변함이 없으므로 완전히 문제를 해결한다고 볼 수 없다.
따라서 상술한 문제점을 해결하기 위한 다양한 배터리 모듈의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 스웰링 현상이 발생하면 케이스의 내부에 수납된 배터리셀과 전극탭의 연결부위가 파열되면서 배터리셀이 외부로 배출될 수 있는 배터리 모듈을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈은 제1전극판과 제2전극판 사이에 분리막이 개재되는 배터리셀; 상기 제1전극판 및 제2전극판에서 각각 연장되는 제1전극탭 및 제2전극탭; 일면이 개구되어 내부에 상기 배터리셀, 제1전극탭 및 제2전극탭이 수납되며, 내면에 상기 제1전극탭 및 제2전극탭이 결합되는 제1케이스; 상기 제1케이스의 둘레면에 결합되며 일면이 개구되는 제2케이스; 및 상기 제2케이스의 개구된 일면을 덮는 커버;를 포함하며, 스웰링 현상이 발생하면 상기 배터리셀의 부피 팽창에 의해 상기 배터리셀과 상기 제1전극탭 및 제2전극탭이 서로 연결된 부위가 파열되면서 상기 배터리셀이 외부로 배출되도록 상기 제2케이스와 커버가 서로 연결된 부위에 상기 배터리셀의 부피팽창에 의해 발생하는 응력을 받아서 파열되는 취약부가 형성된다.
또한, 상기 취약부는 상기 제2케이스의 둘레면 내면에 형성되는 돌출편과, 상기 커버의 둘레면 내면에 상기 돌출편이 삽입되도록 형성되는 삽입홀을 포함할 수 있다.
또한, 상기 취약부는 상기 돌출편이 상기 제2케이스의 둘레면 내면을 따라 서로 일정간격 이격되어 다수개 형성될 수 있다.
또한, 상기 배터리 모듈은 상기 제1전극탭 및 제2전극탭의 둘레면을 각각 지지하도록 상기 제1케이스의 내부에 설치되는 제1지지부재 및 제2지지부재, 및 상기 제1전극탭 및 제2전극탭과 각각 결합되어 상기 케이스의 외측으로 노출되는 제1리드탭 및 제2리드탭을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1케이스와 제2케이스가 플라스틱 재질로 이루어지고, 상기 커버가 알루미늄 재질로 이루어질 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈은 제1전극판과 제2전극판 사이에 분리막이 개재되는 배터리셀; 제1전극판 및 제2전극판에서 각각 연장되는 제1전극탭 및 제2전극탭; 일면이 개구되어 내부에 배터리셀, 제1전극탭 및 제2전극탭이 수납되며, 내면에 제1전극탭 및 제2전극탭이 결합되는 제1케이스; 제1케이스의 둘레면에 결합되며 일면이 개구되는 제2케이스; 및제2케이스의 개구된 일면을 덮는 커버;를 포함하며, 스웰링 현상이 발생하면 배터리셀의 부피 팽창에 의해 배터리셀과 제1전극탭 및 제2전극탭이 서로 연결된 부위가 파열되면서 배터리셀이 외부로 배출되도록 제2케이스와 커버가 서로 연결된 부위에 배터리셀의 부피팽창에 의해 발생하는 응력을 받아서 파열되는 취약부가 형성됨으로써, 스웰링현상이 발생하면 배터리셀의 부피팽창에 의해 취약부가 파열 및 단전되면서 배터리셀이 외부로 배출되어 배터리 모듈의 안전성을 크게 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈의 사시도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈의 분해사시도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 돌출편과 커버의 끼움 결합을 나타낸 확대 사시도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제2케이스와 커버의 끼움 결합을 나타낸 사시도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈의 분해사시도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 돌출편과 커버의 끼움 결합을 나타낸 확대 사시도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제2케이스와 커버의 끼움 결합을 나타낸 사시도
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 충방전이 가능한 배터리셀이 내장된 배터리 모듈에 관한 것으로서, 스웰링현상을 용이하게 대처하여 안전성을 향상시킬 수 있는 배터리 모듈에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈의 사시도, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈의 분해사시도, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 돌출편과 커버의 끼움 결합을 나타낸 확대 사시도, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제2케이스와 커버의 끼움 결합을 나타낸 사시도이다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈(1000)은 배터리셀(100), 제1전극탭(140), 제2전극탭(150), 제1케이스(200), 제2케이스(300), 커버(400)를 포함하여 구성될 수 있다.
배터리셀(100)은 제1전극판과 제2전극판 사이에 분리막이 개재된다
제1전극판은 양극판으로서, 도전성이 우수한 금속 박판, 알루미늄(Al) 호일(foil)로 이루어진 양극 집전체의 양면에 코팅된 양극 활물질층을 포함하고 있다. 활물질로는 칼코게나이드(chalcogenide) 화합물이 사용되고 있으나, 본 실시예에서 그 물질을 한정하는 것은 아니다.
제2전극판은 음극판으로서, 전도성 금속 박판, 예를 들면, 구리(Cu) 또는 니켈(Ni) 호일로 이루어진 음극 집전체의 양면에 코팅된 음극 활물질층을 포함하고 있다. 음극 활물질은 탄소(C) 계열 물질, Si, Sn, 틴 옥사이드, 틴 합금 복합체(composite tin alloys), 전이 금속 산화물, 리튬 금속 나이트라이드 또는 리튬 금속 산화물 등 이 사용되고 있으나, 본 실시예에서 그 물질을 한정하는 것은 아니다.
분리막은 제1전극판과 제2전극판을 분리시키는 구성으로서, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 공중합체(co-polymer)로 이루어지는 군(group)에서 선택되는 어느 하나로 이루어져 있으나, 본 실시예에서 그 재질을 한정하는 것은 아니다.
제1전극탭(140) 및 제2전극탭(150)은 전원 연결을 위한 구성으로 각각 제1전극판 및 제2전극판에서 연장 형성될 수 있다.
또한, 제1전극탭(140) 및 제2전극탭(150)은 각각 제1전극판 및 제2전극판에 용접될 수 있다.
제1케이스(200)는 일면이 개구된 판형태로 이루어질 수 있으며 내부에 배터리셀(100)이 수납되며, 둘레면 내면에 다수의 걸림부재(210)가 형성되며, 내면에 제1전극탭(140) 및 제2전극탭(150)이 각각 용접된다.
이 때, 걸림부재(210)는 제1케이스(200)의 둘레면 내면에 제1케이스(200)의 타면을 향하여 돌출 형성되는 걸림편(212)과, 그 걸림편(212)의 단부에서 제1케이스(200)의 외측으로 돌출되는 걸림턱(214)을 포함할 수 있다.
또한, 걸림부재(210)는 'ㄱ'자 형태로 형성될 수 있다.
제2케이스(300)는 제1케이스(200)의 둘레면에 결합되며, 일면이 개구된다.
또한, 제2케이스(300)는 둘레면 내측에 걸림부재(210)가 끼움 결합되는 끼움홀(301)이 형성된다.
커버(400)는 제2케이스(300)의 개구된 일면을 덮는다.
이 때, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈(1000)은 배터리셀(100)의 과충전으로 인한 스웰링 현상이 발생하면, 배터리셀(100)의 부피팽창에 의해 배터리셀(100)과 제1전극탭(140)이 서로 연결된 부위와 배터리셀(100)과 제2전극탭(150)이 서로 연결된 부위가 파열되며, 동시에 배터리셀(100)이 외부로 배출되도록
제2케이스(300)와 커버(400)가 서로 연결된 부위에 있어서, 배터리셀(100)의 부피팽창에 의해 발생하는 응력을 받아서 파열되는 취약부가 형성된다.
이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈(1000)은 제1전극판과 제2전극판 사이에 분리막이 개재되는 배터리셀(100); 제1전극판 및 제2전극판에서 각각 연장되는 제1전극탭(140) 및 제2전극탭(150); 일면이 개구되어 내부에 배터리셀(100), 제1전극탭(140) 및 제2전극탭(150)이 수납되며, 내면에 제1전극탭(140) 및 제2전극탭(150)이 결합되는 제1케이스(200); 제1케이스(200)의 둘레면에 결합되며 일면이 개구되는 제2케이스(300); 및 제2케이스(300)의 개구된 일면을 덮는 커버(400);를 포함하며, 스웰링 현상이 발생하면 배터리셀(100)의 부피 팽창에 의해 배터리셀(100)과 제1전극탭(140) 및 제2전극탭(150)이 서로 연결된 부위가 파열되면서 배터리셀(100)이 외부로 배출되도록 제2케이스(300)와 커버(400)가 서로 연결된 부위에 배터리셀(100)의 부피팽창에 의해 발생하는 응력을 받아서 파열되는 취약부가 형성됨으로써, 스웰링현상이 발생하면 배터리셀(100)의 부피팽창에 의해 취약부가 파열 및 단전되면서 배터리셀(100)이 외부로 배출되어 배터리 모듈의 안전성을 크게 향상시킬 수 있다.
한편, 취약부는 제2케이스(300)의 둘레면 내면에 형성되는 돌출편(310)과, 커버(400)의 둘레면 내면에 돌출편(310)이 삽입되도록 형성되는 삽입홀(401)을 포함하여 구성된다.
이 때, 커버(400)는 제2케이스(300)의 둘레면 외면을 덮는 연장바디(410)를 포함하여 구성되며, 연장바디(410)에 삽입홀(401)이 형성될 수 있다.
이 때, 연장바디(410)는 제2케이스(300)의 둘레면 외면 전부를 덮을 수 있고, 제2케이스(300)의 둘레면 외면 일부를 덮을 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈(1000)은 돌출편(310)이 제2케이스(300)의 둘레면 내면을 따라 서로 일정간격 이격되어 다수개 형성될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈(1000)은 스웰링 현상이 발생하여 배터리셀(100)의 내부압력이 집중되는 곳에 위치하는 커버(400)의 삽입홀(401)이 돌출편(310)에서 용이하게 배출될 수 있다.
한편, 도 2를 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈(1000)은 제1지지부재(510), 제2지지부재(520), 제1리드탭(610), 및 제2리드탭(620)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
제1지지부재(510) 및 제2지지부재(520)는 제1전극탭(140) 및 제2전극탭(150)의 둘레면 외면을 각각 지지하도록 제1케이스(200)의 내부에 설치되는 구성으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1전극탭(140) 및 제2전극탭(150)의 둘레면 외면 일정 영역을 둘러싸는 형태로 형성될 수 있다.
즉, 제1지지부재(510) 및 제2지지부재(520)는 제1전극탭(140) 및 제2전극탭(150)의 움직임을 최소화 한다.
제1리드탭(610) 및 제2리드탭(620)는 제1전극탭(140) 및 제2전극탭(150)과 각각 결합되어 제1케이스(200) 또는 제2케이스(300)의 외측으로 노출되어, 배터리셀(100)이 외부와 전원 연결되게 하는 역할을 한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈(1000)은 제1케이스(200)와 제2케이스(300)가 플라스틱 재질로 이루어질 수 있고, 커버(400)가 알루미늄 재질로 이루어질 수 있다.
즉, 커버(400)가 파열되기 쉬운 알루미늄 재질로 이루어짐으로써, 스웰링 현상이 발생되면 배터리셀(100)의 부피팽창에 의해 배터리셀(100)과 제1전극탭(140) 및 제2전극탭(150)이 서로 연결된 부위가 파열되는 것과 동시에, 배터리셀(100)의 부피팽창에 의해 취약부 또는 커버(400)의 특정 부위가 파열되면서 배터리셀(100)이 외부로 배출될 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1000 : 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈
100 : 배터리셀
140 : 제1전극탭 150 : 제2전극탭
200 : 제1케이스
210 : 걸림부재
212 : 걸림편 214 : 걸림턱
300 : 제2케이스
301 : 끼움홀
310 : 돌출편
400 : 커버
401 : 삽입홀
510 : 제1지지부재 520 : 제2지지부재
610 : 제1리드탭 620 : 제2리드탭
100 : 배터리셀
140 : 제1전극탭 150 : 제2전극탭
200 : 제1케이스
210 : 걸림부재
212 : 걸림편 214 : 걸림턱
300 : 제2케이스
301 : 끼움홀
310 : 돌출편
400 : 커버
401 : 삽입홀
510 : 제1지지부재 520 : 제2지지부재
610 : 제1리드탭 620 : 제2리드탭
Claims (5)
- 제1전극판과 제2전극판 사이에 분리막이 개재되는 배터리셀;
상기 제1전극판 및 제2전극판에서 각각 연장되는 제1전극탭 및 제2전극탭;
일면이 개구되어 내부에 상기 배터리셀, 제1전극탭 및 제2전극탭이 수납되며, 내면에 상기 제1전극탭 및 제2전극탭이 결합되는 제1케이스;
상기 제1케이스의 둘레면에 결합되며 일면이 개구되는 제2케이스; 및
상기 제2케이스의 개구된 일면을 덮는 커버;를 포함하며,
스웰링 현상이 발생하면 상기 배터리셀의 부피 팽창에 의해 상기 배터리셀과 상기 제1전극탭 및 제2전극탭이 서로 연결된 부위가 파열되면서 상기 배터리셀이 외부로 배출되도록 상기 제2케이스와 커버가 서로 연결된 부위에 상기 배터리셀의 부피팽창에 의해 발생하는 응력을 받아서 파열되는 취약부가 형성되는 배터리 모듈.
- 제1항에 있어서, 상기 취약부는
상기 제2케이스의 둘레면 내면에 형성되는 돌출편과, 상기 커버의 둘레면 내면에 상기 돌출편이 삽입되도록 형성되는 삽입홀을 포함하는 배터리 모듈.
- 제2항에 있어서, 상기 취약부는
상기 돌출편이 상기 제2케이스의 둘레면 내면을 따라 서로 일정간격 이격되어 다수개 형성되는 배터리 모듈.
- 제1항에 있어서, 상기 배터리 모듈은
상기 제1전극탭 및 제2전극탭의 둘레면을 각각 지지하도록 상기 제1케이스의 내부에 설치되는 제1지지부재 및 제2지지부재, 및
상기 제1전극탭 및 제2전극탭과 각각 결합되어 상기 케이스의 외측으로 노출되는 제1리드탭 및 제2리드탭을 더 포함하는 배터리 모듈.
- 제1항에 있어서,
상기 제1케이스와 제2케이스가 플라스틱 재질로 이루어지고, 상기 커버가 알루미늄 재질로 이루어지는 배터리 모듈.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130078200A KR101986196B1 (ko) | 2013-07-04 | 2013-07-04 | 배터리 모듈 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130078200A KR101986196B1 (ko) | 2013-07-04 | 2013-07-04 | 배터리 모듈 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20150005025A true KR20150005025A (ko) | 2015-01-14 |
| KR101986196B1 KR101986196B1 (ko) | 2019-06-07 |
Family
ID=52476973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020130078200A KR101986196B1 (ko) | 2013-07-04 | 2013-07-04 | 배터리 모듈 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101986196B1 (ko) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040081521A (ko) | 2003-03-13 | 2004-09-22 | 주식회사 엘지화학 | 전지 케이스에 안전판이 구비된 리튬 2차 전지 및 그제조방법 |
| KR20130011309A (ko) * | 2011-07-21 | 2013-01-30 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 중대형 전지팩 |
| JP5184576B2 (ja) * | 2009-06-12 | 2013-04-17 | テスラ・モーターズ・インコーポレーテッド | 一体化されたバッテリ圧力緩和部およびターミナル隔離システム |
| KR20130050557A (ko) * | 2011-11-08 | 2013-05-16 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 배터리셀, 및 이를 포함하는 배터리 모듈 |
| KR20130063754A (ko) * | 2011-12-07 | 2013-06-17 | 세방전지(주) | 탭홀더를 가지는 자동 전류차단 리튬 이차 전지 |
-
2013
- 2013-07-04 KR KR1020130078200A patent/KR101986196B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040081521A (ko) | 2003-03-13 | 2004-09-22 | 주식회사 엘지화학 | 전지 케이스에 안전판이 구비된 리튬 2차 전지 및 그제조방법 |
| JP5184576B2 (ja) * | 2009-06-12 | 2013-04-17 | テスラ・モーターズ・インコーポレーテッド | 一体化されたバッテリ圧力緩和部およびターミナル隔離システム |
| KR20130011309A (ko) * | 2011-07-21 | 2013-01-30 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 중대형 전지팩 |
| KR20130050557A (ko) * | 2011-11-08 | 2013-05-16 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 배터리셀, 및 이를 포함하는 배터리 모듈 |
| KR20130063754A (ko) * | 2011-12-07 | 2013-06-17 | 세방전지(주) | 탭홀더를 가지는 자동 전류차단 리튬 이차 전지 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101986196B1 (ko) | 2019-06-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5575761B2 (ja) | 安全性を改良した中型又は大型バッテリーパック | |
| EP3512008B1 (en) | Battery module, and battery pack and vehicle including the same | |
| KR101514827B1 (ko) | 이차 전지 및 그 제조 방법 | |
| KR101531271B1 (ko) | 배터리셀, 및 이를 포함하는 배터리 모듈 | |
| KR100881641B1 (ko) | 안전 시스템을 구비한 중대형 전지팩 | |
| KR102203248B1 (ko) | 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩 | |
| US11717713B2 (en) | Battery module with improved safety | |
| JP6804662B2 (ja) | バッテリーモジュール、それを含むバッテリーパック及び自動車 | |
| CN106654137B (zh) | 蓄电池单元 | |
| EP4057434A1 (en) | Battery module, battery pack comprising same, and automobile | |
| KR102080903B1 (ko) | 전극 리드 및 이를 포함하는 이차 전지 | |
| JP2020501318A (ja) | バッテリーモジュール、それを含むバッテリーパック及び自動車 | |
| JP2019537211A (ja) | 熱膨張性テープを含む安全性の改善したバッテリーセル及びその製造方法 | |
| KR101549174B1 (ko) | 이차 전지 및 그 제조 방법 | |
| KR100804893B1 (ko) | 전지캡과 ｐｔｃ 소자의 접속 구조 및 이를 이용한 이차전지 | |
| KR102250180B1 (ko) | 배터리 모듈과 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차 | |
| KR101121205B1 (ko) | 이차전지 | |
| KR101986196B1 (ko) | 배터리 모듈 | |
| JP5700739B2 (ja) | 電池パック安全装置 | |
| KR102308168B1 (ko) | 배터리 모듈과 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차 | |
| KR20180138028A (ko) | 배터리 모듈과 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차 |
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 |