KR20150098721A - 배터리 팩 - Google Patents

배터리 팩 Download PDF

Info

Publication number
KR20150098721A
KR20150098721A KR1020140019962A KR20140019962A KR20150098721A KR 20150098721 A KR20150098721 A KR 20150098721A KR 1020140019962 A KR1020140019962 A KR 1020140019962A KR 20140019962 A KR20140019962 A KR 20140019962A KR 20150098721 A KR20150098721 A KR 20150098721A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
connector
current line
monitoring
line
battery cells
Prior art date
Application number
KR1020140019962A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102172845B1 (ko
Inventor
노헌태
설지환
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 KR1020140019962A priority Critical patent/KR102172845B1/ko
Priority to US14/602,063 priority patent/US9647257B2/en
Publication of KR20150098721A publication Critical patent/KR20150098721A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102172845B1 publication Critical patent/KR102172845B1/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
    • H01M50/20—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
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • 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
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4207—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • 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
    • H01M50/572—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
    • 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
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • 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
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 복수개의 배터리 셀의 전압에 따라 커넥터의 핀의 길이를 다르게 형성함에 의해 복수개의 배터리 셀과 모니터링 와이어 연결 시 전압에 따라 순차적으로 연결할 수 있는 배터리 팩에 관한 것이다. 본 발명에 따른 배터리 팩은 복수개의 배터리 셀; 상기 복수개의 배터리 셀 각각에 일측이 연결되며, B+ 대전류 라인, B- 대전류 라인 및 적어도 하나의 모니터링 라인을 구비하는 모니터링부; 상기 모니터링부의 타측에 연결되며, 복수의 커넥터핀이 형성되는 커넥터; 및 상기 커넥터를 수용하는 커넥터 수용부가 형성되는 보호회로모듈;을 포함하되, 상기 복수의 커넥터핀은 상이한 길이로 형성된다. 이러한 구성에 의하여, 배터리 관리 시스템(BMS : Battery management system)등 보호회로모듈의 불량 발생률을 감소시킬 수 있다.

Description

배터리 팩{Battery pack}
본 발명은 배터리 팩에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 복수개의 배터리 셀이 연결된 배터리 팩에 관한 것이다.
일반적으로, 이차전지는 일차전지와는 달리 충전 및 방전이 가능하여 디지털 카메라, 휴대폰, 노트북, 하이브리드카와 같은 다양한 분야에 적용되며 활발한 연구가 진행 중이다. 이차전지로는 니켈-카드뮴 전지, 니켈-메탈 하이드라이드 전지, 니켈-수소 전지, 리튬 이차전지 등이 있다.
이 중, 리튬 이차전지는 전기자동차 또는 하이브리드카의 동력원으로 주로 사용되며, 이러한 리튬 이차전지는 모터구동 등과 같은 큰 전력을 필요로 한다. 이에 의해 다수 개의 고출력 배터리 셀 또는 배터리 모듈을 연결하여 구성된 대용량의 배터리 팩이 사용된다.
상술한 바와 같이 배터리 팩은 통상적으로 직렬로 연결되는 다수개의 배터리 셀을 포함하여 이루어진다. 특히, 하이브리드카용 배터리 팩의 경우 수개에서 많게는 수십개의 배터리 셀이 충전과 방전을 번갈아가면서 수행하게 됨에 따라 이러한 충방전 등을 제어하여야 한다. 이에 따라 배터리가 적정한 동작 상태를 유지하도록 관리할 필요가 있다.
또한, 배터리 팩은 그 내부에 다수개의 배터리 셀을 포함하며, 각각의 배터리 셀의 전극탭들은 전극탭에 의해 전기적으로 연결된다. 그리고, 전극탭에는 각각의 배터리 셀들의 전압 및 온도 등을 측정할 수 있도록 센싱라인이 연결되며, 이러한 센싱라인은 커넥터를 통해 보호회로모듈과 연결된다.
본 발명은 복수개의 배터리 셀의 모니터링부에 연결된 커넥터의 핀 길이를 상이하게 형성함에 의해 보호회로모듈에 커넥터 연결 시 순차적으로 연결할 수 있는 배터리 팩을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 배터리 팩은 복수개의 배터리 셀; 상기 복수개의 배터리 셀 각각에 일측이 연결되며, B+ 대전류 라인, B- 대전류 라인 및 적어도 하나의 모니터링 라인을 구비하는 모니터링부; 상기 모니터링부의 타측에 연결되며, 복수의 커넥터핀이 형성되는 커넥터; 및 상기 커넥터를 수용하는 커넥터 수용부가 형성되는 보호회로모듈;을 포함하되, 상기 복수의 커넥터핀은 상이한 길이로 형성된다.
여기서, 상기 B+ 대전류 라인 또는 B- 대전류 라인에 연결된 상기 커넥터의 커넥터핀은 상기 모니터링 라인에 연결된 커넥터핀보다 길게 형성될 수 있다.
그리고, 상기 B- 대전류 라인에 연결된 상기 커넥터의 커넥터핀은 상기 B+ 대전류 라인에 연결된 상기 커넥터의 커넥터핀보다 길게 형성될 수 있다.
또한, 상기 모니터링 라인에 연결된 상기 커넥터의 커넥터핀은 상이한 길이로 형성될 수 있다.
더욱이, 상기 모니터링 라인에 연결된 상기 커넥터의 커넥터핀은 동일한 길이로 형성될 수 있다.
게다가, 상기 복수개의 배터리 셀 중 인접하는 배터리 셀 간을 연결하도록 연결탭이 형성되고, 상기 연결탭은 상기 모니터링부의 일측과 연결될 수 있다.
이때, 상기 모니터링부는 와이어 형상으로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 모니터링부는 외부와의 절연을 위해 외면이 절연부재에 의해 감싸지도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 보호회로모듈은 배터리 관리 모듈(BMS)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수의 커넥터핀은 AFE IC의 사양에 따라 상이한 길이로 형성될 수 있다.
본 발명에 의하면 복수개의 배터리 셀의 모니터링부에 연결된 커넥터의 핀 길이를 AFE IC(Analog front end integrated circuit) 사양에 따라 상이하게 형성함에 의해 보호회로모듈에 커넥터 연결 시 순차적으로 연결됨으로써, 배터리 관리 시스템(BMS : Battery management system)등 보호회로모듈의 불량 발생률을 감소시킬 수 있다.
그리고, PRA(Power Relay Assembly;구동스위치와 배터리를 연결)의 오류 발생이 감소됨으로써, 안정적으로 배터리 팩을 설계할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 배터리 팩의 개략적인 회로도.
도 2는 본 발명에 따른 배터리 팩을 나타내는 평면도.
도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 커넥터를 나타내는 사시도.
도 3b는 도 3a의 커넥터핀의 길이를 나타내는 평면도.
도 4a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 커넥터를 나타내는 사시도.
도 4b는 도 4a의 커넥터핀의 길이를 나타내는 평면도.
도 5a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 커넥터를 나타내는 사시도.
도 5b는 도 5a의 커넥터핀의 길이를 나타내는 평면도.
도 6a는 본 발명의 제4 실시예에 따른 커넥터를 나타내는 사시도.
도 6b는 도 6a의 커넥터핀의 길이를 나타내는 평면도.
이하 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예 및 그 밖에 당업자가 본 발명의 내용을 쉽게 이해하기 위하여 필요한 사항에 대하여 상세히 기재한다. 다만, 본 발명은 청구범위에 기재된 범위 안에서 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 하기에 설명하는 실시예는 표현 여부에 불구하고 예시적인 것에 불과하다.
본 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 도면에서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 아울러, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장될 수 있으며 실제의 층 두께나 크기와 다를 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 배터리 팩의 개략적인 회로도이고, 도 2는 본 발명에 따른 배터리 팩을 나타내는 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 팩은 복수개의 배터리 셀(21a, 21b, 22a, 22b, 23a, 23b, 24a, 24b, 25a, 25b, 26a, 26b, 27a, 27b, 이하 20이라 함)이 연결된 적어도 하나의 뱅크(21, 22, 23, 24, 25, 26, 27)와, 각 뱅크를 연결하는 적어도 하나의 도전성 연결탭(50)을 포함한다. 그리고, B+ 대전류 라인(61), B- 대전류 라인(62), 모니터링 라인(63), 보호회로기판(80) 및 커넥터(30)를 포함한다.
여기서, 복수개의 배터리 셀(20) 중 인접하는 배터리 셀(20) 간을 연결하도록 형성된 연결탭(50)은 모니터링부(60)의 일측과 연결된다. 또한, 모니터링부(60)의 타측에는 커넥터(30)가 연결되며, 보호회로모듈(80)에는 커넥터(30)가 삽입되는 커넥터 수용부(70)가 형성된다.
모니터링부(60)는 와이어 형상으로 형성되며, 외부와의 절연을 위해 외면이 절연부재(미도시)에 의해 감싸지도록 형성된다. 이러한 모니터링부(60)는 B+ 대전류 라인(61), B- 대전류 라인(62) 및 적어도 하나의 모니터링 라인(63)을 포함한다. 그리고, B+ 대전류 라인(61) 또는 B- 대전류 라인(62)에 연결된 커넥터핀(31, 32, 도 3a 참조)은 모니터링 라인(63)에 연결된 커넥터핀(33, 도 3a 참조)보다 길게 형성된다. 바람직하게, B- 대전류 라인(62)에 연결된 커넥터핀(32)이 B+ 대전류 라인(61)에 연결된 커넥터핀(31)보다 길게 형성된다.
이처럼 커넥터핀(31, 32, 33)은 상이한 길이로 형성될 수 있다. 예를 들면, 커넥터핀(31, 32, 33)은 AFC IC 사양에 따라 상이한 길이로 형성될 수 있다. 이에 의해 B- 대전류 라인(62)과, B+ 대전류 라인(61), 및 그 사이에 위치되는 모니터링 라인(63)은 보호회로모듈(80)에 커넥터(30) 연결 시 순차적으로 접속될 수 있다.
커넥터핀의 길이와 관련된 내용은 도 3a 이후의 도면에서 보다 상세하게 설명한다.
본 발명에서 복수개의 배터리 셀이 연결된 뱅크는 제1 뱅크(21), 제2 뱅크(22), 제3 뱅크(23), 제4 뱅크(24), 제5 뱅크(25), 제6 뱅크(26) 및 제7 뱅크(27)로 이루어진다. 각각의 뱅크(21, 22, 23, 24, 25, 26, 27)는 복수개의 배터리 셀(20)이 병렬로 연결되며, 각 뱅크(21, 22, 23, 24, 25, 26, 27)는 다시 직렬로 연결된다. 도면에서는 뱅크(21, 22, 23, 24, 25, 26, 27)가 7개로 도시되어 있으나, 그 개수를 본 발명에서 한정하는 것은 아니다. 또한, 각 뱅크(21, 22, 23, 24, 25, 26, 27)는 2개의 배터리 셀(20)로 이루어져 있으나, 이러한 배터리 셀(20)의 개수를 한정하는 것은 아니다.
배터리 셀(20) 각각의 양 측면은 서로 다른 극성을 나타내는데, 배터리 셀(20)의 볼록한 단자 모양(미도시)을 띤 면이 양극을 나타내고, 평평한 반대 측면이 음극을 나타내는 것으로 한다.
연결탭(50)은 인접하는 뱅크(21, 22, 23, 24, 25, 26, 27) 간을 직렬로 연결하도록 형성되며, 양단에 위치된 제1 뱅크(21) 및 제7 뱅크(27)에는 연결탭(51, 52)이 각각 병렬로 연결되어 있다. 이처럼 인접하는 뱅크(21, 22, 23, 24, 25, 26, 27) 간을 연결하는 연결탭(50)의 개수는 사용된 뱅크(21, 22, 23, 24, 25, 26, 27)의 개수가 증가되면 함께 증가된다.
B+ 대전류 라인(61)은 제1 뱅크(21)의 최고 전원 영역의 연결탭(51)에 용접되며, B- 대전류 라인(62)은 제7 뱅크(27)의 최저 전원 영역의 연결탭(52)에 용접된다. 그리고, B+ 대전류 라인(61)과 B- 대전류 라인(62) 외에 모니터링 라인(63)은 6개가 구비된다. 하나의 모니터링 라인(63)은 제1 뱅크(21)의 (-)단자 측과 제2 뱅크(22)의 (+)단자 측이 연결된 연결탭(50)에 납땜되고, 다른 모니터링 라인(63)은 제2 뱅크(22)의 (-)단자 측과 제3 뱅크(22)의 (+)단자 측이 연결된 연결탭(50)에 납땜된다. 이런 식으로 제7 뱅크(27)까지 모니터링 라인(63)이 납땜되어 있다. 이러한 모니터링 라인(63) 역시 상술한 뱅크(21, 22, 23, 24, 25, 26, 27) 및 이에 따른 연결탭(50)의 개수가 증가되면 함께 증가된다.
보호회로모듈(80)에는 모니터링부(60)의 타단에 연결된 커넥터(30)가 삽입되는 커넥터 수용부(70)가 형성된다. 이때, B+ 대전류 라인(61)은 보호회로기판(80)의 B+ 대전류단에 연결되고, B- 대전류 라인(62)은 보호회로기판(80)의 B- 대전류단에 연결된다. 여기서, 보호회로모듈(80)은 배터리 관리 모듈(BMS)을 포함한다.
이와 같이, 전기적으로 연결된 배터리 셀(20)들의 총 전류는 B+ 대전류 라인(61), B- 대전류 라인(62) 및 모니터링 라인(63)을 통해 커넥터(30)를 경유하여 보호회로모듈(80)로 보내진다.
도면에 도시되지는 않았지만, 보호회로기판(80)은 상부에 P+ 단자 및 P- 단자가 형성되어 있다. 이러한 P+ 단자 및 P- 단자는 외부 충전기에 연결되거나 또는 외부 세트에 연결되는 부분이다. 또한, 배터리 셀(20)들의 전압과 같은 정보는 AFE IC(Analog front end integrated circuit)를 통해 수신하여 외부 시스템으로 전달된다.
이처럼 보호회로모듈(80)에 연결되는 커넥터(30)의 커넥터핀(31, 32, 33)의 길이를 AFE IC 사양에 따라 상이하게 형성함에 의해 커넥터(30)를 보호회로모듈(80)에 연결 시 순차적으로 연결할 수 있으며, AFE IC 불량을 저감할 수 있다.
도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 커넥터를 나타내는 사시도이고, 도 3b는 도 3a의 커넥터의 핀 길이를 나타내는 평면도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 커넥터(30)에 형성된 커넥터핀(31, 32, 33)은 배터리 셀(20, 도 2 참조)의 집합체인 복수개의 뱅크와 각각 연결된다. 커넥터(30)의 양단에는 각각 B+ 대전류 라인과 연결된 커넥터핀(31)과, B- 대전류 라인과 연결된 커넥터핀(32)이 위치된다. 여기서, B+ 대전류 라인과 연결된 커넥터핀(31)은 도면의 상부측에 위치되며, B- 대전류 라인과 연결된 커넥터핀(32)은 도면의 하부측에 위치된다. 그리고, 나머지 모니터링 라인과 연결된 커넥터핀들(33)은 B+ 대전류 라인과 연결된 커넥터핀(31) 및 B- 대전류 라인과 연결된 커넥터핀(32)의 사이에 위치된다.
본 실시예에서는 모니터링 라인에 연결된 커넥터핀들(33)의 길이는 B+ 대전류 라인에 연결된 커넥터핀(31) 측으로부터 B- 대전류 라인에 연결된 커넥터핀(32) 측으로 갈수록 점점 길게 형성된다.
이때, 커넥터핀(31, 32, 33)은 상이한 길이로 형성되며, 예를 들면, 커넥터핀(31, 32, 33)은 AFE IC의 사양에 따라 상이한 길이로 형성될 수 있다.
즉, B+ 대전류 라인에 연결된 커넥터핀(31)은 B- 대전류 라인에 연결된 커넥터핀(32)보다 짧게 형성된다. 더욱이, B+ 대전류 라인에 연결된 커넥터핀(31)은 중간에 위치된 모니터링 라인과 연결된 커넥터핀(33)보다도 짧게 형성된다.
그리고, B- 대전류 라인에 연결된 커넥터핀(32)은 가장 길게 형성된다. 또한, B+ 대전류 라인에 연결된 커넥터핀(31) 및 B- 대전류 라인에 연결된 커넥터핀(32) 사이의 모니터링 라인에 연결된 커넥터핀들(33)은 순차적으로 그 길이가 다르게 형성될 수 있다.
이에 의해 커넥터(30)가 보호회로모듈(80)의 커넥터 수용홈(70)에 연결될 때, B- 대전류 라인과 연결된 커넥터핀(32)부터 연결된다. 이에 따라, 각 뱅크에 걸려있는 내부 셀 밸런싱 FET(Field Effect Transistor)에 고전압이 유입되어 내부 FET이 파손되는 것을 방지할 수 있다. 또한, OCV(Open circuit voltage) 측정을 용이하게 할 수 있으며, 작업자 실수에 따른 불량을 방지할 수 있다.
이와 같이, 커넥터(30)의 커넥터핀(31, 32, 33)은 길이를 상이하게 형성함으로써, 커넥터(30)와 보호회로모듈(80)의 연결 시 AFE IC 불량을 감소시킬 수 있다.
도 4a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 커넥터를 나타내는 사시도이고, 도 4b는 도 4a의 커넥터의 핀 길이를 나타내는 평면도이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 앞선 제1 실시예와 동일하게, B+ 대전류 라인에 연결된 커넥터핀(31)은 B- 대전류 라인에 연결된 커넥터핀(32)보다 짧게 형성된다. 다만, B- 대전류 라인과 연결된 커넥터핀(32)이 도면의 상부측에 위치되며, B+ 대전류 라인과 연결된 커넥터핀(31)은 도면의 하부측에 위치된다. 그리고, 나머지 모니터링 라인과 연결된 커넥터핀들(33)은 B- 대전류 라인과 연결된 커넥터핀(32)과 B+ 대전류 라인과 연결된 커넥터핀(31)의 사이에 위치된다.
이때에도 B+ 대전류 라인에 연결된 커넥터핀(31)은 모든 커넥터핀(31, 32, 33) 중에서 가장 짧게 형성된다. 그리고, B- 대전류 라인에 연결된 커넥터핀(32)은 가장 길게 형성된다. 또한, B+ 대전류 라인에 연결된 커넥터핀(31)과 B- 대전류 라인에 연결된 커넥터핀(32) 사이의 모니터링 라인에 연결된 커넥터핀들(33)은 순차적으로 그 길이가 상이하게 형성될 수 있다.
본 실시예에서 모니터링 라인에 연결된 커넥터핀들(33)의 길이는 B+ 대전류 라인에 연결된 커넥터핀(31) 측으로부터 B- 대전류 라인에 연결된 커넥터핀(32) 측으로 갈수록 점점 길게 형성된다. 즉, B- 대전류 라인에 연결된 커넥터핀(32)이 가장 길게 형성되고, B+ 대전류 라인에 연결된 커넥터핀(31)이 가장 짧게 형성된다는 점에서 본 발명의 제1 실시예와 동일하지만, 커넥터핀(31, 32, 33)의 배열 위치가 제1 실시예와 반대 방향으로 배치된다.
도 5a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 커넥터를 나타내는 사시도이고, 도 5b는 도 5a의 커넥터의 핀 길이를 나타내는 평면도이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 커넥터(30)의 커넥터핀(31, 32, 33) 중 B- 대전류 라인에 연결된 커넥터핀(32)이 가운데 위치될 수 있다. 그리고, 그 양측에는 배터리 셀의 모니터링 라인에 연결된 커넥터핀들(33)이 위치되는데, B- 대전류 라인에 연결된 커넥터핀(32)으로부터 멀어질수록 점점 짧아진다.
마지막으로, B+ 대전류 라인에 연결된 커넥터핀(31)은 커넥터(30)의 일측단부에 위치되는데, B+ 대전류 라인에 연결된 커넥터핀(31)은 가장 짧은 길이로 형성된다. 여기서, 모니터링 라인에 연결된 커넥터핀들(33)은 AFE IC의 사양에 따라 순차적으로 그 길이가 상이하게 형성될 수 있다. 이처럼 커넥터핀(31, 32, 33)은 가운데가 가장 길게 형성되며, 커넥터(30)의 양측부로 갈수록 점점 짧게 형성될 수 있다.
도 6a는 본 발명의 제4 실시예에 따른 커넥터를 나타내는 사시도이고, 도 6b는 도 6a의 커넥터핀 길이를 나타내는 평면도이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 앞선 실시예들과 동일하게, B+ 대전류 라인에 연결된 커넥터핀(31)은 B- 대전류 라인에 연결된 커넥터핀(32)보다 짧게 형성된다. 그리고, 나머지 모니터링 라인과 연결된 커넥터핀들(33)은 B- 대전류 라인과 연결된 커넥터핀(32) 및 B+ 대전류 라인과 연결된 커넥터핀(31)의 사이에 위치된다.
이때, 모니터링 라인에 연결된 커넥터핀들(33)은 모두 동일한 길이로 형성될 수 있다. 또한, B+ 대전류 라인에 연결된 커넥터핀(31)은 모든 커넥터핀(31, 32, 33) 중에서 가장 짧게 형성된다. 그리고, B- 대전류 라인에 연결된 커넥터핀(32)은 가장 길게 형성된다.
전술한 실시예에서는 7직렬 2병렬(7S 2P) 구조의 배터리 팩을 예를 들어 설명하였지만, 이 외의 다양한 직렬 및/또는 병렬 구조의 배터리 팩에 적용할 수 있음은 물론이다. 또한, 본 발명의 실시예에서는 AFE IC의 사양에 따라 커넥터핀의 길이를 다르게 형성하였지만, 이 외에 다양한 기준에 의해 각 커넥터핀의 길이를 상이하게 형성해도 됨은 물론이다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
전술한 발명에 대한 권리범위는 이하의 특허청구범위에서 정해지는 것으로써, 명세서 본문의 기재에 구속되지 않으며, 청구범위의 균등 범위에 속하는 변형과 변경은 모두 본 발명의 범위에 속할 것이다.
21 : 제1 뱅크 22 : 제2 뱅크
23 : 제3 뱅크 24 : 제4 뱅크
25 : 제5 뱅크 26 : 제6 뱅크
27 : 제7 뱅크 30 : 커넥터
31 : 커넥터핀 50 : 연결탭
60 : 모니터링 라인 61 : B+ 대전류 라인
62 : B- 대전류 라인 70 : 커넥터 수용부
80 : 보호회로모듈

Claims (10)

  1. 복수개의 배터리 셀;
    상기 복수개의 배터리 셀 각각에 일측이 연결되며, B+ 대전류 라인, B- 대전류 라인 및 적어도 하나의 모니터링 라인을 구비하는 모니터링부;
    상기 모니터링부의 타측에 연결되며, 복수의 커넥터핀이 형성되는 커넥터; 및
    상기 커넥터를 수용하는 커넥터 수용부가 형성되는 보호회로모듈;을 포함하되,
    상기 복수의 커넥터핀은 상이한 길이로 형성되는 배터리 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 B+ 대전류 라인 또는 B- 대전류 라인에 연결된 상기 커넥터의 커넥터핀은 상기 모니터링 라인에 연결된 커넥터핀보다 길게 형성되는 배터리 팩.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 B- 대전류 라인에 연결된 상기 커넥터의 커넥터핀은 상기 B+ 대전류 라인에 연결된 상기 커넥터의 커넥터핀보다 길게 형성되는 배터리 팩.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 모니터링 라인에 연결된 상기 커넥터의 커넥터핀은 상이한 길이로 형성되는 배터리 팩.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 모니터링 라인에 연결된 상기 커넥터의 커넥터핀은 동일한 길이로 형성되는 배터리 팩.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 배터리 셀 중 인접하는 배터리 셀 간을 연결하도록 연결탭이 형성되고, 상기 연결탭은 상기 모니터링부의 일측과 연결되는 배터리 팩.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 모니터링부는 와이어 형상으로 형성되는 배터리 팩.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 모니터링부는 외부와의 절연을 위해 외면이 절연부재에 의해 감싸지도록 형성되는 배터리 팩.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 보호회로모듈은 배터리 관리 모듈(BMS)을 포함하는 배터리 팩.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 커넥터핀은 AFE IC의 사양에 따라 상이한 길이로 형성되는 배터리 팩.
KR1020140019962A 2014-02-21 2014-02-21 배터리 팩 KR102172845B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140019962A KR102172845B1 (ko) 2014-02-21 2014-02-21 배터리 팩
US14/602,063 US9647257B2 (en) 2014-02-21 2015-01-21 Battery pack

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140019962A KR102172845B1 (ko) 2014-02-21 2014-02-21 배터리 팩

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150098721A true KR20150098721A (ko) 2015-08-31
KR102172845B1 KR102172845B1 (ko) 2020-11-02

Family

ID=53883092

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140019962A KR102172845B1 (ko) 2014-02-21 2014-02-21 배터리 팩

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9647257B2 (ko)
KR (1) KR102172845B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11075411B2 (en) 2016-09-07 2021-07-27 Samsung Sdi Co., Ltd. Protection circuit module, battery pack, and method of manufacturing the battery pack

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102331063B1 (ko) * 2015-04-28 2021-11-25 삼성에스디아이 주식회사 배터리 모듈
US10305271B2 (en) 2016-06-30 2019-05-28 Microsoft Technology Licensing, Llc Multi-pack and component connectivity detection

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090017366A1 (en) * 2006-01-03 2009-01-15 Johnson Controls Technology Company Battery system
KR20110060166A (ko) * 2009-11-30 2011-06-08 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR20120025964A (ko) * 2010-09-08 2012-03-16 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR101233551B1 (ko) * 2010-06-21 2013-02-14 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩의 커넥터 및 이의 결합 방법

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6494734B1 (en) 1997-09-30 2002-12-17 Fci Americas Technology, Inc. High density electrical connector assembly
KR101201139B1 (ko) 2006-04-25 2012-11-13 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩의 보호 회로 장치
US8350528B2 (en) 2009-02-04 2013-01-08 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack and balancing method of battery cells
US20120225327A1 (en) * 2011-01-20 2012-09-06 Ma Shanming Battery with embedded detecting units
US20130288096A1 (en) * 2011-09-16 2013-10-31 General Electric Company Modular battery
US9653719B2 (en) * 2013-10-04 2017-05-16 Pag Ltd. Battery

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090017366A1 (en) * 2006-01-03 2009-01-15 Johnson Controls Technology Company Battery system
KR20110060166A (ko) * 2009-11-30 2011-06-08 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR101233551B1 (ko) * 2010-06-21 2013-02-14 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩의 커넥터 및 이의 결합 방법
KR20120025964A (ko) * 2010-09-08 2012-03-16 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11075411B2 (en) 2016-09-07 2021-07-27 Samsung Sdi Co., Ltd. Protection circuit module, battery pack, and method of manufacturing the battery pack

Also Published As

Publication number Publication date
KR102172845B1 (ko) 2020-11-02
US20150243958A1 (en) 2015-08-27
US9647257B2 (en) 2017-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8603663B2 (en) Battery pack
TWI695533B (zh) 電池模組及包括彼之電池組
US10181623B2 (en) Battery module including sensing assembly and battery pack comprising the same
US8609276B2 (en) Battery pack
KR101815876B1 (ko) 과전류 방지장치를 포함한 배터리 팩
US20160172635A1 (en) Battery Cell having a Prismatic or Cylindrical Housing, Battery Module and Motor Vehicle
US20120100400A1 (en) Instrument connection type unit pack combined cell cartridge
US10559804B2 (en) Battery pack
TW201401626A (zh) 新結構之電池包
US20190348661A1 (en) Battery pack
US9455581B2 (en) Safety-critical smart battery management system with the capability of charging single battery cells and discharging battery pack
US20150137767A1 (en) Protection apparatus for rechargeable battery
US20150050538A1 (en) Energy storage apparatus
US11349180B2 (en) Battery pack
KR20170034675A (ko) 바이폴라셀을 구비하는 배터리 모듈
KR102172845B1 (ko) 배터리 팩
KR20200056715A (ko) 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
US10319980B2 (en) Battery pack
US20210036386A1 (en) Secondary Battery and Battery Pack Including the Same
US10319967B2 (en) Battery module
KR20200072458A (ko) 파우치형 이차전지
US20220278426A1 (en) Pouch-type battery pack having folding structure and manufacturing method there-of
US20230198245A1 (en) Battery Disconnect Unit Including Moving Plate
EP4124498A1 (en) Relay control system and battery system
US20230045593A1 (en) Battery device

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