KR20150069810A - 배터리모듈 - Google Patents

배터리모듈 Download PDF

Info

Publication number
KR20150069810A
KR20150069810A KR1020130156390A KR20130156390A KR20150069810A KR 20150069810 A KR20150069810 A KR 20150069810A KR 1020130156390 A KR1020130156390 A KR 1020130156390A KR 20130156390 A KR20130156390 A KR 20130156390A KR 20150069810 A KR20150069810 A KR 20150069810A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
connection member
electrode terminal
battery module
battery cells
battery
Prior art date
Application number
KR1020130156390A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101698772B1 (ko
Inventor
이장욱
김영일
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020130156390A priority Critical patent/KR101698772B1/ko
Priority to US14/558,997 priority patent/US9837687B2/en
Publication of KR20150069810A publication Critical patent/KR20150069810A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101698772B1 publication Critical patent/KR101698772B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • 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
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
    • 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
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/271—Lids or covers for the racks or secondary casings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/514—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells
    • H01M50/517—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells by fixing means, e.g. screws, rivets or bolts
    • 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
    • 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
    • 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
    • H01M50/583—Devices or arrangements for the interruption of current in response to current, e.g. fuses
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/10—Temperature sensitive devices
    • H01M2200/103—Fuse
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/509—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the type of connection, e.g. mixed connections
    • H01M50/51—Connection only in series
    • 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
    • H01M50/509—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the type of connection, e.g. mixed connections
    • H01M50/512—Connection only in parallel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/514—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells
    • H01M50/516—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells by welding, soldering or brazing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 배터리모듈에 관한 것으로, 일 방향으로 정렬된 복수의 배터리셀, 상기 복수의 배터리셀 중 최외곽 배터리셀의 외부에 배치된 한 쌍의 엔드플레이트, 및 상기 엔드플레이트와 상기 최외곽 배터리셀 간에 위치된 한 쌍의 엔드블록을 포함하고, 상기 한 쌍의 엔드블록 중 적어도 하나의 엔드블록 내에는 보호소자가 위치되는 것을 특징으로 하며, 엔드블록 내에 보호소자가 위치되는바 공간을 효율적으로 활용하면서도 안전성이 향상되는 배터리모듈을 제공한다.

Description

배터리모듈{Battery module}
본 발명은 배터리모듈에 관한 것이다.
최근, 고에너지 밀도의 비수전해액을 이용한 고출력 배터리모듈이 개발되고 있다. 이러한 고출력 배터리모듈은 고전력을 필요로 하는 기기, 예를 들어 전기 자동차 등의 모터 구동에 사용될 수 있도록 복수의 배터리셀을 병렬 또는 직렬로 연결하여 고전압 또는 대용량으로 구현되고 있다.
이러한 배터리모듈을 채용하는 기기들이 늘어나면서 배터리모듈의 생산성 향상에 대한 연구가 진행되고 있으며, 기기들의 외관이 다양해지면서 이에 대응하여 배터리모듈의 형태도 다양할 것이 요구되고 있다. 단, 배터리모듈은 기본적으로 안전성이 전제되어야 하는바, 이를 모두 충족시킬 수 있는 배터리모듈의 구조에 대한 연구가 다방면으로 진행되고 있다.
본 발명은 배터리모듈의 공간을 효율적으로 활용하면서도 배터리모듈의 안전성을 향상시키기 위한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 배터리모듈은, 일 방향으로 정렬된 복수의 배터리셀, 상기 복수의 배터리셀 중 최외곽 배터리셀의 외부에 배치된 한 쌍의 엔드플레이트, 및 상기 엔드플레이트와 상기 최외곽 배터리셀 간에 위치된 한 쌍의 엔드블록을 포함하고, 상기 한 쌍의 엔드블록 중 적어도 하나의 엔드블록 내에는 보호소자가 위치될 수 있다.
여기서, 상기 엔드블록은, 상기 보호소자가 위치되는 본체부, 및 상기 본체부와 상기 엔드플레이트 간에 위치하여 상기 보호소자를 커버하는 커버부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 본체부에는 상기 보호소자가 위치되는 제1 안착부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 커버부는 절연물질을 포함할 수 있다.
또한, 상기 본체부는 절연물질을 포함할 수 있다.
또한, 상기 본체부에는 상기 보호소자의 양측과 각각 일단이 연결되는 제1 연결부재 및 제2 연결부재가 위치될 수 있다.
또한, 상기 본체부에는 상기 제1 연결부재가 위치되는 제2 안착부 및 상기 제2 연결부재가 위치되는 제3 안착부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 커버부는 상기 제1 연결부재 및 상기 제2 연결부재의 적어도 일부를 커버할 수 있다.
또한, 상기 보호소자와 상기 제1 연결부재 및 상기 보호소자와 상기 제2 연결부재 간의 결합 중 적어도 하나는 나사결합에 의할 수 있다.
또한, 상기 복수의 배터리셀 간을 연결하는 버스바를 더 포함하고, 상기 버스바 중 양측의 상기 최외곽 배터리셀에 연결된 한 쌍의 버스바는 각각 제1 전극터미널과 제2 전극터미널을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 전극터미널과 상기 제2 전극터미널은 서로 대각선 방향에 위치되고, 상기 제1 연결부재의 타단은 상기 제1 전극터미널에 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 제2 연결부재의 타단은 상기 제2 전극터미널과 동일한 방향에 위치될 수 있다.
또한, 상기 복수의 배터리셀은 홀수 개로 구성될 수 있다.
또한, 상기 보호소자는 퓨즈, 분류기, 또는 릴레이 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명의 배터리모듈에 따르면, 엔드블록 내에 보호소자가 위치되어 배터리모듈 내 공간이 효율적으로 활용되면서도 안전성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리모듈의 사시도이다.
도 2 내지 도 4는 도 1에 도시한 배터리모듈의 엔드블록을 제조하는 과정을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 배터리모듈과 비교하기 위한 배터리모듈의 평면도이다.
도 6은 도 1에 도시한 배터리모듈의 평면도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리모듈(100)의 사시도이다. 이하, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 배터리모듈(100)에 대해 설명하기로 한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 배터리모듈(100)은 일 방향으로 정렬된 복수의 배터리셀(110), 복수의 배터리셀(110) 중 최외곽 배터리셀(111)의 외부에 배치된 한 쌍의 엔드플레이트(120), 및 엔드플레이트(120)와 최외곽 배터리셀(111) 간에 위치된 한 쌍의 엔드블록(130, 130')을 포함하되, 적어도 하나의 엔드블록(130, 130') 내에는 보호소자(140; 도 3 참조)가 위치될 수 있다.
배터리셀(110)은 에너지를 발생하는 부재로서, 복수로 구성되어 일 방향으로 정렬될 수 있다.
여기서, 각각의 배터리셀(110)은 일면이 개구된 전지케이스와 전지케이스 내에 수납된 전극조립체 및 전해액을 포함할 수 있다. 이때, 전극조립체 및 전해액은 전기화학적으로 반응하여 에너지를 발생할 수 있고, 이러한 전지케이스는 예를 들어 캡 조립체를 포함하는 배터리셀(110)의 일면에 의하여 밀폐될 수 있다. 또한, 배터리셀(110)의 일면에는 서로 다른 극성을 갖는 단자부(114), 즉 양극단자와 음극단자가 돌출되어 구비될 수 있고, 배터리셀(110)의 안전수단으로서 내부에서 발생하는 기체를 외부로 방출하는 통로로 작용하는 벤트부(117)가 더 구비될 수 있다.
또한, 복수의 배터리셀(110) 중 서로 이웃하는 배터리셀(110)의 단자부(114)는 버스바(118)를 통하여 직렬 또는 병렬로서 전기적 연결될 수 있으며, 버스바(118)는 예를 들어 용접 등의 공정을 통해 단자부(114)에 고정될 수 있다. 한편, 버스바(118) 중 최외곽 배터리셀(111)에만 일단이 전기적으로 연결된 제1 버스바(118a)와 제2 버스바(118b)의 타단은 엔드플레이트(120) 방향으로 돌출되어 각각 배터리모듈(100)의 제1 전극터미널(119a)과 제2 전극터미널(119b)이 될 수 있으며, 제1 전극터미널(119a)과 제2 전극터미널(119b)은 각각 서로 다른 극성을 가질 수 있다.
엔드플레이트(120)는 복수의 배터리셀(110) 중 최외곽 배터리셀(111) 외부에 배치되는 부재로서, 엔드블록(130, 130')과 함께 배터리셀(110)을 복수의 배터리셀(110)의 배열방향으로 잡아줄 수 있다.
여기서, 엔드플레이트(120)는 배터리모듈(100)의 강성을 충분히 확보할 수 있도록 예를 들어 금속으로 구성될 수 있다. 또한, 양측 최외곽 배터리셀(111) 넓은 면의 외부에 각각 위치되어 한 쌍으로 구성될 수 있으며, 한 쌍의 엔드플레이트(120) 간을 연결하는 사이드플레이트(121)와 함께 배터리모듈(100)의 하우징을 이루어 배터리셀(110)을 보호할 수 있다.
한편, 엔드플레이트(120)와 최외곽 배터리셀(111) 간에는 엔드블록(130, 130')이 위치되는바, 엔드플레이트(120)는 엔드블록(130, 130')을 보호할 수 있도록 절곡된 형상을 가질 수 있으며, 절곡된 부분을 통하여 사이드플레이트(121)와 예를 들어 용접 등의 공정으로 결합될 수 있다.
엔드블록(130, 130')은 엔드플레이트(120)와 최외곽 배터리셀(111) 사이에 위치하는 부재로서, 엔드플레이트(120)와 함께 복수의 배터리셀(110)을 배열방향으로 잡아줄 수 있다.
여기서, 엔드블록(130, 130')은 엔드플레이트(120)와는 상이한 물성을 갖는 물질로 구성될 수 있다. 또한, 엔드블록(130, 130')은 최외곽 배터리셀(111)과 맞닿을 수 있으므로 단락 등의 위험이 없는 절연물질로 구성될 수 있다. 또한, 엔드블록(130, 130')은 한 쌍의 엔드플레이트(120)에 대응되도록 한 쌍으로 구성될 수 있다.
도 2 내지 도 4는 도 1에 도시한 배터리모듈(100)의 엔드블록(130)을 제조하는 과정을 나타낸 사시도이다. 이하, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 엔드블록(130)에 대해 더욱 구체적으로 살펴보기로 한다. 여기서, 도 2 내지 도 4에 도시한 엔드블록(130)은 도 1에 도시한 한 쌍의 엔드블록(130, 130') 중 적어도 하나가 될 수 있다.
도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 엔드블록(130)은 본체부(131)와 커버부(132)를 포함하고, 엔드블록(130) 내에는 보호소자(140)가 위치될 수 있다.
본체부(131)는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 최외곽 배터리셀(111)에 인접하게 배치되며, 커버부(132)는 본체부(131)와 엔드플레이트(120) 사이에 배치될 수 있다.
여기서, 본체부(131) 내에는 제1 안착부(133), 제2 안착부(134), 제3 안착부(135)가 형성될 수 있으며(도 2 참조), 제1 안착부(133)에는 보호소자(140)가 위치되고, 제2 안착부(134)에는 제1 연결부재(141)가 위치되며, 제3 안착부(135)에는 제2 연결부재(142)가 위치될 수 있다(도 3 참조). 이때, 각 안착부(133, 134, 135)는 예를 들어 홈이나 리브가 만드는 공간, 후크 등으로 구현될 수 있으며, 각 안착부(133, 134, 135)에 위치되는 보호소자(140), 제1 연결부재(141), 제2 연결부재(142)를 얼라인하거나 고정할 수 있는 형상으로 구현될 수 있다.
한편, 본체부(131)는 최외곽 배터리셀(111)에 가장 인접한 부재이고, 도체인 제1 연결부재(141)와 제2 연결부재(142)를 수용하는바, 원치않는 단락이 발생되지 않도록 절연물질을 포함할 수 있다.
보호소자(140)는 도 3에 도시한 바와 같이, 본체부(131)의 제1 안착부(133)에 안착될 수 있다.
여기서, 보호소자(140)는 배터리모듈(100)에 비정상적인 전류가 흐르는 경우 이를 차단하는 부재로서, 예를 들어 퓨즈(fuse), 분류기(shunt), 릴레이(relay) 등이 될 수 있다. 보호소자(140)는 배터리모듈(100)에 비정상적인 전류가 흐르면 저항이 증가되어 전류를 차단하게 되며, 이에 따라 배터리모듈(100)을 과전류로부터 보호할 수 있다. 이때, 본 실시예에서와 같이 보호소자(140)를 엔드블록(130) 내에 위치시키는 경우 공간을 효율적으로 활용할 수 있으면서도, 보호소자(140)가 비정상적인 전류를 차단하여 배터리모듈(100)의 안전성을 향상시킬 수 있다.
한편, 보호소자(140)의 양측은 각각 제1 연결부재(141)와 제2 연결부재(142)에 연결될 수 있다. 이때, 제1 연결부재(141)와 제2 연결부재(142)는 각각 본체부(131)의 제2 안착부(134)와 제3 안착부(135)에 위치되는 부재로서, 예를 들어 각각 일단이 나사결합을 통해 견고하게 보호소자(140)와 연결될 수 있다. 한편, 제1 연결부재(141)와 제2 연결부재(142)의 타단은 본체부(131)의 외부로 절곡되는 형상, 더욱 구체적으로는 본체부(131)의 상면을 타고 넘어가는 형상을 가져 본체부(131)의 외부로 노출될 수 있다. 또한, 앞서 설명한 제1 버스바(118a)의 제1 전극터미널(119a)은 엔드블록(130) 측으로 돌출되어 제1 연결부재(141)의 노출된 타단에 전기적으로 연결될 수 있으며(도 1 참조), 제1 연결부재(141)로 전달된 전류는 보호소자(140)를 통하여 제2 연결부재(142)로 전달될 수 있다. 결국, 제2 연결부재(142)의 노출된 타단은 제2 버스바(118b)의 제2 전극터미널(119b)과 함께 배터리모듈(100)의 최종 단자가 될 수 있고, 제2 연결부재(142)의 타단과 제2 전극터미널(119b)에 외부기기가 연결되어 배터리모듈(100)의 전원을 외부기기에 전달할 수 있다.
커버부(132)는 도 4에 도시한 바와 같이, 본체부(131) 내에 배치된 보호소자(140)를 커버하도록 본체부(131)와 엔드플레이트(120) 사이에 배치되는 부재이다.
여기서, 커버부(132)는 본체부(131) 내의 보호소자(140)를 외부에 노출되지 않도록 커버할 수 있고, 보호소자(140)와의 사이에서 원치않는 단락이 발생되지 않도록 절연물질로 구성될 수 있다. 또한, 커버부(132)는 제1 연결부재(141), 제2 연결부재(142)의 노출된 타단을 제외하고는 제1 연결부재(141)와 제2 연결부재(142)도 커버할 수 있다. 즉, 커버부(132)가 본체부(131)에 결합되더라도, 제1 연결부재(141)의 타단은 외부로 노출되어 제1 전극터미널(119a)과 전기적으로 연결될 수 있고 제2 연결부재(142)의 타단은 외부로 노출되어 배터리모듈(100)의 최종단자 역할을 수행하여 외부기기에 연결될 수 있다.
또한, 커버부(132)는 기계식 결합 또는 나사결합을 통해 본체부(131)에 결합될 수 있고, 반드시 도 4에 도시된 바와 같이 본체부(131)의 전체 면을 덮도록 구현되어야 하는 것은 아니며 일부 면을 덮도록 구현되는 것도 가능하다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 배터리모듈(100)과 비교하기 위한 배터리모듈의 평면도이고, 도 6은 도 1에 도시한 배터리모듈(100)의 평면도이다. 이하, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 배터리모듈(100)의 배치에 대해 더욱 구체적으로 살펴보기로 한다.
배터리모듈에 포함되는 복수의 배터리셀 개수가 짝수 개인 경우에는 배터리모듈의 최종단자는 동일한 방향에 위치될 수 있으나, 도 5와 같이 배터리셀(10) 개수가 홀수 개(도 5에서는 9개)인 경우 배터리모듈의 최종단자(12a, 12b)는 동일한 방향에 형성되지 않고 서로 대각선 방향에 위치될 수 있다. 이러한 경우 배터리모듈을 외부기기 또는 BDU(Battery discharging unit) 어셈블리 등과 연결할 때 와이어를 길게 빼야 하는 등 배치에 어려움이 따를 수 있다.
그러나, 본 발명과 같은 엔드블록(130)을 이용할 경우 이와 배터리셀(110)의 개수가 홀수 개이더라도 이러한 문제점을 해결할 수 있다. 구체적으로, 배터리셀(110)의 개수가 홀수 개인 경우 도 6에 도시된 바와 같이 제1 전극터미널(119a)과 제2 전극터미널(119b)은 서로 대각선 방향에 위치될 수 있다. 이때, 제1 전극터미널(119a)은 엔드블록(130)의 본체부(131)에 위치한 제1 연결부재(141)의 타단에 연결되고 제1 연결부재(141)의 일단은 보호소자(140)에 연결되며, 보호소자(140)는 제2 연결부재(142)에 연결되어 제2 연결부재(142)의 노출된 타단이 결국 최종단자의 역할을 수행할 수 있다. 이때, 제2 연결부재(142)의 타단은 이와 반대의 극성을 갖는 또 다른 최종단자의 역할을 수행하는 제2 전극터미널(119b)과 동일한 방향(도 6에서 아래 방향)에 위치되며, 이에 따라 배터리모듈(100)을 외부기기나 BDU 어셈블리에 연결할 때 와이어의 길이를 짧게 하는 등 설계 및 공간 효율성 측면에서 편의를 제공할 수 있다.
따라서, 본 발명은 엔드블록(130) 내에 보호소자(140)를 위치시킴으로써 보호소자(140)의 배치에 따른 공간 효율성뿐만 아니라, 배터리모듈(100)과 외부 연결관계에 있어서도 공간 효율성을 제공할 수 있다.
한편, 본 발명을 설명함에 있어서, 보호소자(140)가 내부에 위치한 엔드블록(130)을 한 쌍의 엔드블록(130, 130') 중 어느 하나로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 한 쌍의 엔드블록(130, 130')이 모두 동일한 구조를 가져 내부에 보호소자(140)가 모두 위치할 수도 있음은 물론이다. 또한, 본 발명을 직렬 연결로 도시하고 설명하였으나 병렬 연결의 경우에도 본 발명이 적용될 수 있음은 물론이다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 배터리모듈은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
110 : 배터리셀 119a : 제1 전극터미널
119b : 제2 전극터미널 120 : 엔드플레이트
130, 130' : 엔드블록 131 : 본체부
132 : 커버부 133 : 제1 안착부
134 : 제2 안착부 135 : 제3 안착부
140 : 보호소자 141 : 제1 연결부재
142 : 제2 연결부재

Claims (14)

  1. 일 방향으로 정렬된 복수의 배터리셀;
    상기 복수의 배터리셀 중 최외곽 배터리셀의 외부에 배치된 한 쌍의 엔드플레이트; 및
    상기 엔드플레이트와 상기 최외곽 배터리셀 간에 위치된 한 쌍의 엔드블록;
    을 포함하고,
    상기 한 쌍의 엔드블록 중 적어도 하나의 엔드블록 내에는 보호소자가 위치되는 배터리모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 엔드블록은,
    상기 보호소자가 위치되는 본체부; 및
    상기 본체부와 상기 엔드플레이트 간에 위치하여 상기 보호소자를 커버하는 커버부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리모듈
  3. 제2항에 있어서,
    상기 본체부에는 상기 보호소자가 위치되는 제1 안착부가 형성된 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 커버부는 절연물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 본체부는 절연물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 본체부에는 상기 보호소자의 양측과 각각 일단이 연결되는 제1 연결부재 및 제2 연결부재가 위치되는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 본체부에는 상기 제1 연결부재가 위치되는 제2 안착부 및 상기 제2 연결부재가 위치되는 제3 안착부가 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 커버부는 상기 제1 연결부재 및 상기 제2 연결부재의 적어도 일부를 커버하는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 보호소자와 상기 제1 연결부재 및 상기 보호소자와 상기 제2 연결부재 간의 결합 중 적어도 하나는 나사결합에 의한 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 배터리셀 간을 연결하는 버스바;
    를 더 포함하고,
    상기 버스바 중 양측의 상기 최외곽 배터리셀에 연결된 한 쌍의 버스바는 각각 제1 전극터미널과 제2 전극터미널을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 전극터미널과 상기 제2 전극터미널은 서로 대각선 방향에 위치되고,
    상기 제1 연결부재의 타단은 상기 제1 전극터미널에 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 연결부재의 타단은 상기 제2 전극터미널과 동일한 방향에 위치된 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 배터리셀은 홀수 개로 구성된 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 보호소자는 퓨즈, 분류기, 또는 릴레이 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
KR1020130156390A 2013-12-16 2013-12-16 보호소자가 위치되는 엔드블록을 포함하는 배터리모듈 KR101698772B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130156390A KR101698772B1 (ko) 2013-12-16 2013-12-16 보호소자가 위치되는 엔드블록을 포함하는 배터리모듈
US14/558,997 US9837687B2 (en) 2013-12-16 2014-12-03 Battery module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130156390A KR101698772B1 (ko) 2013-12-16 2013-12-16 보호소자가 위치되는 엔드블록을 포함하는 배터리모듈

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150069810A true KR20150069810A (ko) 2015-06-24
KR101698772B1 KR101698772B1 (ko) 2017-01-23

Family

ID=53369611

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130156390A KR101698772B1 (ko) 2013-12-16 2013-12-16 보호소자가 위치되는 엔드블록을 포함하는 배터리모듈

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9837687B2 (ko)
KR (1) KR101698772B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180045373A (ko) * 2016-10-25 2018-05-04 주식회사 엘지화학 발열 부품 냉각 수단을 구비한 배터리 팩

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10897065B2 (en) * 2015-04-14 2021-01-19 Ford Global Technologies, Llc Electrified vehicle array plate that houses at least one electronic module
USD788036S1 (en) * 2015-07-28 2017-05-30 Hao Wang Charging station
USD799423S1 (en) * 2015-09-25 2017-10-10 Nexark, Inc. Desktop USB charger
DE102015225544A1 (de) * 2015-12-17 2017-06-22 Robert Bosch Gmbh Trennvorrichtung in standardisiertem Format
USD805030S1 (en) * 2016-08-05 2017-12-12 Westhill Innovation, LLC Charger
EP3509131A1 (en) * 2018-01-08 2019-07-10 Samsung SDI Co., Ltd. Switchable battery module
CN113346183B (zh) * 2021-05-12 2023-05-05 中创新航技术研究院(江苏)有限公司 电池组、电池模组及电池包

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110097666A (ko) * 2010-02-23 2011-08-31 산요덴키가부시키가이샤 전원 장치 및 이것을 구비하는 차량
JP2013114746A (ja) * 2011-11-24 2013-06-10 Toyota Motor Corp 蓄電装置、車両
KR20130110943A (ko) * 2012-03-30 2013-10-10 주식회사 엘지화학 신규한 구조의 전지모듈 및 이를 포함하는 전지팩
JP2013246941A (ja) * 2012-05-24 2013-12-09 Yazaki Corp 電源装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5171015B2 (ja) 2006-11-15 2013-03-27 矢崎総業株式会社 電源装置
KR101243546B1 (ko) * 2011-03-02 2013-03-20 로베르트 보쉬 게엠베하 이차 전지 및 이를 갖는 배터리 팩
JP5722438B2 (ja) * 2011-05-18 2015-05-20 日立オートモティブシステムズ株式会社 蓄電装置
KR101287108B1 (ko) 2011-08-25 2013-07-17 로베르트 보쉬 게엠베하 이차 전지 모듈
JP6107114B2 (ja) * 2012-01-16 2017-04-05 株式会社Ｇｓユアサ 電源装置
JP6136230B2 (ja) * 2012-01-16 2017-05-31 株式会社Ｇｓユアサ 組電池及び電源装置
JP6136168B2 (ja) * 2012-09-28 2017-05-31 株式会社Ｇｓユアサ 組電池
JP5749701B2 (ja) * 2012-11-07 2015-07-15 本田技研工業株式会社 蓄電装置
JP6224321B2 (ja) * 2013-01-11 2017-11-01 フタバ産業株式会社 組電池の拘束具、組電池の拘束部材、バッテリ
EP3005440B1 (en) * 2013-05-24 2018-02-14 Super B B.V. Battery with integrated fuse
JP6149550B2 (ja) * 2013-07-02 2017-06-21 ソニー株式会社 蓄電装置、蓄電システム、電子機器、電動車両および電力システム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110097666A (ko) * 2010-02-23 2011-08-31 산요덴키가부시키가이샤 전원 장치 및 이것을 구비하는 차량
JP2013114746A (ja) * 2011-11-24 2013-06-10 Toyota Motor Corp 蓄電装置、車両
KR20130110943A (ko) * 2012-03-30 2013-10-10 주식회사 엘지화학 신규한 구조의 전지모듈 및 이를 포함하는 전지팩
JP2013246941A (ja) * 2012-05-24 2013-12-09 Yazaki Corp 電源装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180045373A (ko) * 2016-10-25 2018-05-04 주식회사 엘지화학 발열 부품 냉각 수단을 구비한 배터리 팩

Also Published As

Publication number Publication date
US20150171482A1 (en) 2015-06-18
US9837687B2 (en) 2017-12-05
KR101698772B1 (ko) 2017-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101698772B1 (ko) 보호소자가 위치되는 엔드블록을 포함하는 배터리모듈
KR101688488B1 (ko) 배터리모듈
KR102247392B1 (ko) 배터리 모듈
KR101720618B1 (ko) 버스바 홀더를 포함하는 배터리 모듈
CN104979504B (zh) 电池模块阵列、电池组和电池操作系统
KR102222888B1 (ko) 배터리모듈
US20180114960A1 (en) Battery pack
KR20130023562A (ko) 배터리 셀 및 이를 이용한 배터리 모듈
US20200176735A1 (en) Battery module
CN112956068A (zh) 电池模块
EP3579298A1 (en) Battery pack and holder
KR101741029B1 (ko) 격리부를 포함하는 배터리 팩
KR20150024560A (ko) 배터리 모듈
KR20160128793A (ko) 배터리 팩
EP3035412B1 (en) Battery module and battery cell
EP3032614B1 (en) Battery module and battery cell
EP4002574B1 (en) High-voltage battery module including external bridge bus bar
US9698452B2 (en) Battery pack
KR20170050092A (ko) 전지팩의 퓨즈 조립 구조
US20150104675A1 (en) Electrochemical Cell Module
CN109565023B (zh) 布线模块
KR20170034572A (ko) 전지팩의 와이어 조립 구조 및 그 조립 방법
US20190288263A1 (en) Battery pack
KR20190001424A (ko) 이차 전지
KR20190042990A (ko) 안전 장치 및 탄성 부재를 포함하는 전지팩

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
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200103

Year of fee payment: 4