KR20150071117A - 차량의 고전압배터리 - Google Patents

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Abstract

상호 포개지게 결합되며 포개진 사이에 셀 삽입공간을 형성하는 제1플레이트, 제2플레이트 및 제3플레이트; 및 제1플레이트와 제2플레이트의 측면 경계에 삽입되어 셀의 탭부와 접촉되는 제1리드, 제2플레이트와 제3플레이트의 측면 경계에 삽입되어 또 다른 셀의 탭부와 접촉되는 제2리드, 제1리드와 제2리드를 연결하는 연결부로 구성된 버스바;를 포함하는 차량의 고전압배터리가 소개된다.

Description

차량의 고전압배터리 {HIGH VOLTAGE BATTERY FOR VEHICLE}
본 발명은 조립공정을 단순화하고 부품수를 줄이며 다양한 형상의 셀을 모두 동일한 공정으로 조립할 수 있도록 하는 차량의 고전압배터리에 관한 것이다.
종래의 차량 고전압배터리는 셀 리드부를 레이저 용접함으로써, 용접 불량시 주변 미세 간극 발생으로 전류의 통전 저항 불안정 및 간극 관리 어려움이 있고, 용접 공정시 필요로 하는 전용 지그 공간 확보가 필수적이며, 용접을 위한 불필요한 모듈 공간 확보에 따른 배터리 모듈의 사이즈 증가를 초래하는 문제가 있었다.
또한, 전류차단 구조의 복잡 및 위험성으로 인해 셀 스웰링 현상을 이용하여 물리적으로 차단하는 구조가 복잡하며, 스웰링 반응에 대한 지연으로 폭발 및 쇼트 등 화재의 위험성이 제기되었다.
그리고, 종래의 경우 부품 수 과다로 인해 조립 공정이 복잡하였고, 별도의 셀 센싱 구조가 필요하며, 전극의 센싱 구조 연결이 복잡하였다.
또한, 제조 공정상 셀 간 용접점의 양품(SPEC IN여부)을 판별하기가 쉽지않았고, 차종별 배터리 용량 대응시 셀 종류 다변화에 따른 라인 설비투자 증대를 가져오는 문제가 있었다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2013-035244 A
본 발명은 조립공정을 단순화하고 부품수를 줄이며 다양한 형상의 셀을 모두 동일한 공정으로 조립할 수 있도록 하는 차량의 고전압배터리를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 고전압배터리는, 상호 포개지게 결합되며 포개진 사이에 셀 삽입공간을 형성하는 제1플레이트, 제2플레이트 및 제3플레이트; 및 제1플레이트와 제2플레이트의 측면 경계에 삽입되어 셀의 탭부와 접촉되는 제1리드, 제2플레이트와 제3플레이트의 측면 경계에 삽입되어 또 다른 셀의 탭부와 접촉되는 제2리드, 제1리드와 제2리드를 연결하는 연결부로 구성된 버스바;를 포함한다.
제1플레이트, 제2플레이트 및 제3플레이트는 서로 테두리가 밀착되며 포개질 수 있다.
연결부는 제1플레이트, 제2플레이트 및 제3플레이트의 측면에 밀착될 수 있다.
제1리드와 제2리드는 각각 밀착된 한 쌍의 전극부 및 전극부의 상단에서 벌어짐으로써 셀의 탭을 수용하는 수용부로 구성될 수 있다.
제1리드와 제2리드는 각각 밀착된 전극부의 하단과 연결부를 연결하는 단자부가 형성되며, 단자부와 연결부의 연결되는 지점에는 절개홈이 형성되어 셀의 팽창시 절개홈을 기준으로 단자부와 연결부가 파단될 수 있다.
양단부가 인접하는 플레이트의 측면에 걸림으로써 각각의 플레이트를 상호 결속하는 클립;을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 차량의 고전압배터리는, 상호 포개지게 결합되며 포개진 사이에 셀 삽입공간을 형성하는 제1플레이트, 제2플레이트 및 제3플레이트; 제1플레이트와 제2플레이트의 측면 경계에 삽입되어 셀의 탭부와 접촉되는 제1리드, 제2플레이트와 제3플레이트의 측면 경계에 삽입되어 또 다른 셀의 탭부와 접촉되는 제2리드, 제1리드와 제2리드를 연결하는 연결부로 구성된 버스바; 각각의 플레이트가 포개진 상태에서 두께방향으로 횡단하는 체결바; 및 체결바가 관통한 상태에서 각각의 플레이트를 압착하는 방향으로 가압하는 가압부;를 포함한다.
제1플레이트와 제3플레이트의 외측에 결합되는 베이스플레이트 및 마감플레이트;를 더 포함하고, 체결바는 양단이 베이스플레이트와 마감플레이트에 연결되며, 가압부는 탄성을 구비하며 마감플레이트를 베이스플레이트측으로 가압할 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량의 고전압배터리에 따르면, 조립공정을 단순화하고 부품수를 줄이며 다양한 형상의 셀을 모두 동일한 공정으로 조립할 수 있도록 한다.
또한, 셀 스웰링에 좀 더 민감하게 반응하여 조기에 전류를 차단시키는 장점이 있고, 셀 자체 반응에 의한 폭발 및 쇼트 등을 사전에 근절할 수 있다.
셀 모듈 전체에 면압을 가하는 구조로 리드부의 용접이 필요없으며, 셀 리드부의 통전 저항에 대한 극복은 접촉 면적을 극대화하여 해결하였고 용접 공정 삭제 및 부품수 축소로 조립성, 원가절감 개선에 기여할 수 있다.
배터리 모듈의 전체적인 진동 및 충격의 문제점들을 개선할 수 있고, 기존 모듈에서 용접을 위한 지그 공간 삭제가 가능하여 모듈의 부피 에너지 밀도를 향상 시킬 수 있는 구조이다.
또한, 셀 스웰링에 의한 자체 파단 구조는 별도의 셀 센싱 구조를 필요로 하지 않고, 용접 불요에 따른 2PACK 이상의 가변 셀 구조를 반영할 수 있어 차종별 배터리 전체 용량의 유동적 대응이 가능하고 이에 따른 단품 셀의 대량 생산 및 호환성 극대화로 가격인하 및 생산성 향상을 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 고전압배터리의 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 고전압배터리의 결합 사시도.
도 3 내지 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 고전압배터리의 확대도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 고전압배터리의 버스바를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량의 고전압배터리의 결합 사시도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 고전압배터리의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 고전압배터리의 결합 사시도이며, 도 3 내지 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 고전압배터리의 확대도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 고전압배터리의 버스바를 나타낸 도면이며, 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량의 고전압배터리의 결합 사시도이다.
본 발명에 따른 차량의 고전압배터리는, 상호 포개지게 결합되며 포개진 사이에 셀 삽입공간을 형성하는 제1플레이트(100), 제2플레이트(200) 및 제3플레이트(300); 및 제1플레이트(100)와 제2플레이트(200)의 측면 경계에 삽입되어 셀(500)의 탭부(520)와 접촉되는 제1리드(420), 제2플레이트(200)와 제3플레이트(300)의 측면 경계에 삽입되어 또 다른 셀의 탭부와 접촉되는 제2리드(420'), 제1리드(420)와 제2리드(420')를 연결하는 연결부(440)로 구성된 버스바(400);를 포함한다.
도 1 내지 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 고전압배터리는 복수의 플레이트로 구성되고, 각각의 플레이트들은 상호 중첩되어 결합된다. 일 예로 제1플레이트(100), 제2플레이트(200) 및 제3플레이트(300)를 예시로 한다.
각각의 플레이트들은 상호 포개지게 결합되며 포개진 사이에 셀 삽입공간을 형성하고, 배터리셀(500)이 각 플레이트의 사이로 이루어지는 공간에 삽입되는 방식으로 조립된다.
도 5와 같이, 버스바(400)는 제1리드(420), 제2리드(420'), 연결부(440)로 구성된다. 제1리드(420)는 제1플레이트(100)와 제2플레이트(200)의 측면 경계에 삽입된다. 그리고 삽입되는 셀(500)의 탭부(520)와 접촉된다. 제2리드(420')는 제2플레이트(200)와 제3플레이트(300)의 측면 경계에 삽입되어 또 다른 셀의 탭부와 접촉된다. 그리고 제1리드(420)와 제2리드(420')를 연결하는 연결부(440)가 구성된다.
즉, 각각의 플레이트를 중첩하고, 그 플레이트의 사이마다 버스바(400)를 삽입한다. 그 상태에서 셀을 삽입할 경우 셀(500)의 측방으로 돌출된 탭부(520)는 각각의 리드와 접촉된다. 제1리드(420)와 제2리드(420')는 외측에서 연결부(440)에 의해 연결된 상태이기 때문에 이를 통해 각각의 셀(500)들은 직렬로 연결될 수 있다.
그리고 제1플레이트(100), 제2플레이트(200) 및 제3플레이트(300)는 서로 테두리가 밀착되며 포개질 수 있다. 그 사이로 셀이 삽입되는 공간을 형성한다.
또한, 연결부(440)는 제1플레이트(100), 제2플레이트(200) 및 제3플레이트(300)의 측면에 밀착될 수 있다. 즉, 리드는 삽입된 상태서 연결부는 직각으로 절곡되어 플레이트의 측면에 밀착되는 것이다.
그리고 구체적으로, 제1리드(420)와 제2리드(420')는 각각 밀착된 한 쌍의 전극부(422) 및 전극부(422)의 상단에서 벌어짐으로써 셀(500)의 탭부(520)를 수용하는 수용부(424)로 구성될 수 있다. 수용부(424)를 통해 셀(500)의 탭부(520)가 안정적으로 리드를 이루는 전극부(422)의 사이로 개재되어 접촉된다.
한편, 제1리드(420)와 제2리드(420')는 각각 밀착된 전극부(422)의 하단과 연결부(440)를 연결하는 단자부(442)가 형성되며, 단자부(442)와 연결부(440)의 연결되는 지점에는 절개홈(444)이 형성되어 셀의 팽창시 절개홈(444)을 기준으로 단자부(442)와 연결부(440)가 파단될 수 있다. 이를 통해 별도의 스웰링 방지 센서나 기구를 구성할 필요 없이 간단하게 스웰링시 배터리의 회로를 끊어줄 수 있게 된다.
한편, 양단부가 인접하는 플레이트의 측면에 걸림으로써 각각의 플레이트를 상호 결속하는 클립(600)을 더 포함할 수 있다.
그리고, 도 6과 같이, 본 발명의 또 다른 차량의 고전압배터리는, 상호 포개지게 결합되며 포개진 사이에 셀 삽입공간을 형성하는 제1플레이트(100), 제2플레이트(200) 및 제3플레이트(300); 제1플레이트(100)와 제2플레이트(200)의 측면 경계에 삽입되어 셀의 탭부(520)와 접촉되는 제1리드(420), 제2플레이트(200)와 제3플레이트(300)의 측면 경계에 삽입되어 또 다른 셀의 탭부와 접촉되는 제2리드(420'), 제1리드(420)와 제2리드(420')를 연결하는 연결부(440)로 구성된 버스바(400); 각각의 플레이트가 포개진 상태에서 두께방향으로 횡단하는 체결바(50); 및 체결바(50)가 횡단한 상태에서 각각의 플레이트를 압착하는 방향으로 가압하는 가압부(70);를 포함한다.
그리고, 제1플레이트(100)와 제3플레이트(300)의 외측에 결합되는 베이스플레이트(10) 및 마감플레이트(30);를 더 포함하고, 체결바(50)는 양단이 베이스플레이트(10)와 마감플레이트(30)에 연결되며, 가압부(70)는 탄성을 구비하며 마감플레이트(30)를 베이스플레이트(10)측으로 가압할 수 있다.
즉, 각각의 플레이트를 중첩하고 버스바(400)를 삽입하여 체결한다. 그 후 상방에서 셀(500)을 각 플레이트의 사이 공간마다 삽입함으로써 간단하게 직렬연결이 마무리된다. 이 과정에서 용접이 불필요해 지는 것이다.
그 후 양 옆으로 베이스플레이트(10)와 마감플레이트(30)를 배치하며 이들은 각 플레이트를 횡단하는 체결바(50)로 구속된다. 그리고 체결바(50)의 단부에는 스프링이 구비되어 베이스플레이트(10)와 마감플레이트(30)를 가압부(70)가 상호 압착하게 된다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량의 고전압배터리에 따르면, 조립공정을 단순화하고 부품수를 줄이며 다양한 형상의 셀을 모두 동일한 공정으로 조립할 수 있도록 한다.
또한, 셀 스웰링에 좀 더 민감하게 반응하여 조기에 전류를 차단시키는 장점이 있고, 셀 자체 반응에 의한 폭발 및 쇼트 등을 사전에 근절할 수 있다.
셀 모듈 전체에 면압을 가하는 구조로 리드부의 용접이 필요없으며, 셀 리드부의 통전 저항에 대한 극복은 접촉 면적을 극대화하여 해결하였고 용접 공정 삭제 및 부품수 축소로 조립성, 원가절감 개선에 기여할 수 있다.
배터리 모듈의 전체적인 진동 및 충격의 문제점들을 개선할 수 있고, 기존 모듈에서 용접을 위한 지그 공간 삭제가 가능하여 모듈의 부피 에너지 밀도를 향상 시킬 수 있는 구조이다.
또한, 셀 스웰링에 의한 자체 파단 구조는 별도의 셀 센싱 구조를 필요로 하지 않고, 용접 불요에 따른 2PACK 이상의 가변 셀 구조를 반영할 수 있어 차종별 배터리 전체 용량의 유동적 대응이 가능하고 이에 따른 단품 셀의 대량 생산 및 호환성 극대화로 가격인하 및 생산성 향상을 기대할 수 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100 : 제1플레이트 200 : 제2플레이트
300 : 제3플레이트 400 : 버스바
500 : 셀

Claims (8)

  1. 상호 포개지게 결합되며 포개진 사이에 셀 삽입공간을 형성하는 제1플레이트, 제2플레이트 및 제3플레이트; 및
    제1플레이트와 제2플레이트의 측면 경계에 삽입되어 셀의 탭부와 접촉되는 제1리드, 제2플레이트와 제3플레이트의 측면 경계에 삽입되어 또 다른 셀의 탭부와 접촉되는 제2리드, 제1리드와 제2리드를 연결하는 연결부로 구성된 버스바;를 포함하는 차량의 고전압배터리.
  2. 청구항 1에 있어서,
    제1플레이트, 제2플레이트 및 제3플레이트는 서로 테두리가 밀착되며 포개진 것을 특징으로 하는 차량의 고전압배터리.
  3. 청구항 1에 있어서,
    연결부는 제1플레이트, 제2플레이트 및 제3플레이트의 측면에 밀착된 것을 특징으로 하는 차량의 고전압배터리.
  4. 청구항 1에 있어서,
    제1리드와 제2리드는 각각 밀착된 한 쌍의 전극부 및 전극부의 상단에서 벌어짐으로써 셀의 탭을 수용하는 수용부로 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 고전압배터리.
  5. 청구항 1에 있어서,
    제1리드와 제2리드는 각각 밀착된 전극부의 하단과 연결부를 연결하는 단자부가 형성되며, 단자부와 연결부의 연결되는 지점에는 절개홈이 형성되어 셀의 팽창시 절개홈을 기준으로 단자부와 연결부가 파단되는 것을 특징으로 하는 차량의 고전압배터리.
  6. 청구항 1에 있어서,
    양단부가 인접하는 플레이트의 측면에 걸림으로써 각각의 플레이트를 상호 결속하는 클립;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 고전압배터리.
  7. 상호 포개지게 결합되며 포개진 사이에 셀 삽입공간을 형성하는 제1플레이트, 제2플레이트 및 제3플레이트;
    제1플레이트와 제2플레이트의 측면 경계에 삽입되어 셀의 탭부와 접촉되는 제1리드, 제2플레이트와 제3플레이트의 측면 경계에 삽입되어 또 다른 셀의 탭부와 접촉되는 제2리드, 제1리드와 제2리드를 연결하는 연결부로 구성된 버스바;
    각각의 플레이트가 포개진 상태에서 두께방향으로 횡단하는 체결바; 및
    체결바가 횡단한 상태에서 각각의 플레이트를 압착하는 방향으로 가압하는 가압부;를 포함하는 차량의 고전압배터리.
  8. 청구항 7에 있어서,
    제1플레이트와 제3플레이트의 외측에 결합되는 베이스플레이트 및 마감플레이트;를 더 포함하고, 체결바는 양단이 베이스플레이트와 마감플레이트에 연결되며, 가압부는 탄성을 구비하며 마감플레이트를 베이스플레이트측으로 가압하는 것을 특징으로 하는 차량의 고전압배터리.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019066229A1 (ko) * 2017-09-29 2019-04-04 주식회사 엘지화학 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR20220134502A (ko) * 2017-12-06 2022-10-05 현대자동차주식회사 차량용 배터리팩 구조

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101950463B1 (ko) * 2015-10-06 2019-02-20 주식회사 엘지화학 전지셀의 팽창을 감지하기 위한 프로브를 포함하고 있는 전지모듈
CN107799835A (zh) * 2016-08-31 2018-03-13 北京科易动力科技有限公司 一种热失控阻断方法
CN106784487B (zh) * 2017-01-17 2023-07-18 华霆（合肥）动力技术有限公司 实现电池失稳保护的电池模组和动力电池
KR102157377B1 (ko) * 2017-05-25 2020-09-17 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 배터리 모듈 생산 방법
KR102209767B1 (ko) * 2017-06-13 2021-01-28 주식회사 엘지화학 전극 리드와 버스바의 결합 구조가 개선된 배터리 모듈
KR102172519B1 (ko) * 2017-10-11 2020-10-30 주식회사 엘지화학 전극 리드 접합용 버스바 조립체 및 이를 포함하는 배터리 모듈
WO2020101073A1 (ko) * 2018-11-15 2020-05-22 엘지전자 주식회사 배터리 모듈

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7118827B2 (en) 2003-08-06 2006-10-10 Delphi Technologies, Inc. Battery assembly and method of making same
JP3972884B2 (ja) * 2003-10-10 2007-09-05 日産自動車株式会社 組電池
JP4690013B2 (ja) * 2004-10-29 2011-06-01 日本電気株式会社 接続装置およびそれを用いた電気デバイス集合体
JP2006196222A (ja) * 2005-01-11 2006-07-27 Toyota Motor Corp 電池セル結合体、組電池構造およびその組み立て方法
DE102008049852A1 (de) * 2008-10-01 2010-04-08 Behr Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur elektrischen Verbindung von Zellableitern
KR20120005727A (ko) 2010-07-09 2012-01-17 (주)브이이엔에스 배터리 모듈
US8673480B2 (en) * 2010-07-12 2014-03-18 GM Global Technology Operations LLC Support feature for joining of battery cell tabs
CN103081176B (zh) * 2010-07-22 2016-04-20 加拿大巴斯姆有限公司 电化学电池单元的集流端子
KR20120059049A (ko) * 2010-11-30 2012-06-08 현대자동차주식회사 배터리모듈 구조
US9196880B2 (en) 2011-01-26 2015-11-24 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module with offset battery cells
JP6079097B2 (ja) 2011-09-29 2017-02-15 株式会社Ｇｓユアサ 組電池
EP2662913B1 (en) 2011-11-28 2016-04-20 LG Chem, Ltd. Battery module and bus bar applied to battery module
WO2013089470A1 (ko) 2011-12-14 2013-06-20 주식회사 엘지화학 신뢰성이 향상된 전지모듈 어셈블리 및 이를 포함하는 중대형 전지팩

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019066229A1 (ko) * 2017-09-29 2019-04-04 주식회사 엘지화학 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
US11031650B2 (en) 2017-09-29 2021-06-08 Lg Chem, Ltd. Battery module and battery pack comprising same
KR20220134502A (ko) * 2017-12-06 2022-10-05 현대자동차주식회사 차량용 배터리팩 구조

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