KR20180045097A - Battery pack - Google Patents

Battery pack Download PDF

Info

Publication number
KR20180045097A
KR20180045097A KR1020160138452A KR20160138452A KR20180045097A KR 20180045097 A KR20180045097 A KR 20180045097A KR 1020160138452 A KR1020160138452 A KR 1020160138452A KR 20160138452 A KR20160138452 A KR 20160138452A KR 20180045097 A KR20180045097 A KR 20180045097A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cell
tab
bmu
hole
battery pack
Prior art date
Application number
KR1020160138452A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102167430B1 (en
Inventor
권재국
김진섭
송석진
손영수
Original Assignee
주식회사 엘지화학
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 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020160138452A priority Critical patent/KR102167430B1/en
Publication of KR20180045097A publication Critical patent/KR20180045097A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102167430B1 publication Critical patent/KR102167430B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/211Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/241Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
    • H01M8/2425High-temperature cells with solid electrolytes
    • C25B9/20
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/262Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
    • H01M50/264Mountings; 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/533Electrode connections inside a battery casing characterised by the shape of the leads or tabs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/534Electrode connections inside a battery casing characterised by the material of the leads or tabs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/536Electrode connections inside a battery casing characterised by the method of fixing the leads to the electrodes, e.g. by welding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02Details
    • H01M8/0202Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0258Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02Details
    • H01M8/0297Arrangements for joining electrodes, reservoir layers, heat exchange units or bipolar separators to each other
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/241Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
    • H01M8/242Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes comprising framed electrodes or intermediary frame-like gaskets
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H01M2008/1293Fuel cells with solid oxide electrolytes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells
    • Y02E60/525
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing 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)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

The present invention relates to a battery pack, and more particularly, to a battery pack including a through hole and a fixing tool to electrically connect a pouch cell and a BMU without using welding or soldering. The battery pack includes a battery cell, a metal tap, the BMU and a fixing tool.

Description

배터리 팩{BATTERY PACK}Battery pack {BATTERY PACK}

본 발명은 배터리 팩에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용접 또는 납땜을 이용하지 않고 파우치셀과 BMU가 전기적으로 연결되도록 관통홈 및 고정툴을 포함하여 구성된 배터리 팩에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack, and more particularly, to a battery pack including a through hole and a fixing tool such that the pouch cell and the BMU are electrically connected without using welding or soldering.

일반적인 배터리 팩은 이차전지로써, 케이스 내에 다수의 전지셀들을 적층시켜 수납하고 이를 전기적으로 연결한 구성을 가진다. A typical battery pack is a secondary battery, which has a structure in which a plurality of battery cells are stacked and accommodated in a case and are electrically connected to each other.

이러한 이차전지에는 각종 가연성 물질들이 내장되어 있어서, 특히 사용 중 셀들의 과충전, 과방전, 과전류, 발열, 연쇄적인 부반응에 의한 발화 또는 폭발이 발생할 위험이 있다.These secondary batteries contain various combustible materials, and there is a risk that overcharging, overdischarging, overcurrent, overheating, chain reaction or explosion may occur due to side reactions.

따라서, 상기 케이스의 외부에는 단위전지들의 전압, 전류, 온도 등을 계속적으로 검출하고 전지의 작동제어가 필요한데, 이러한 전지의 보호는 PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자, 보호회로 모듈(Protection Circuit Module: PCM), TCO(Thermal Cut-out) 등의 안전소자를 통해 보호되고, 이러한 안전소자는 BMU(Battery Management Unit)를 통해 배터리 팩의 작동이 제어된다.Accordingly, it is necessary to continuously detect the voltage, current, temperature, etc. of the unit cells on the outside of the case and to control the operation of the battery. The protection of the battery is performed by a PTC (positive temperature coefficient) ), And thermal cut-out (TCO). These safety devices control the operation of the battery pack through a battery management unit (BMU).

한편, 배터리 팩을 구성하는 단위전지로서의 파우치형 이차전지(이하, 파우치 셀)는 유연성을 가져 그 형상이 비교적 자유로우며 무게가 가볍고 안전성도 우수하다.On the other hand, a pouch-type secondary battery (hereinafter, referred to as a pouch cell) as a unit cell constituting a battery pack has flexibility, its shape is relatively free, its weight is light and its safety is excellent.

기본적으로 상기 파우치 셀은, 다수의 양극전극(알루미늄 호일)과 음극전극(구리호일)을 분리막을 사이에 두고 적층함과 아울러, 양극전극에 양극 탭을, 음극전극에 음극 탭을 용접한 후, 알루미늄파우치로 감싸 밀봉한 구조를 갖는다.Basically, in the pouch cell, a plurality of anode electrodes (aluminum foil) and a cathode electrode (copper foil) are laminated with a separator interposed therebetween, a positive electrode tab is welded to the anode electrode and a negative electrode tab is welded to the cathode electrode, And is wrapped and sealed in an aluminum pouch.

그러나 그 자체의 기계적 강성이 약해 치수 균일성을 기대하기 어렵고 셀 전체 사이즈의 공차가 크다는 단점이 있다. 이는 다수의 셀을 조립하는 모듈이나 전지팩에서 조립수율이 낮아지는 원인이 된다.However, its mechanical stiffness is weak, it is difficult to expect dimensional uniformity, and there is a disadvantage that the tolerance of the entire cell size is large. This causes a low assembly yield in a module or a battery pack for assembling a plurality of cells.

한편, 상기 파우치 셀을 이용해 배터리 팩을 조립하는 방법에 대해서는, 아래 도 1을 들어 자세히 살펴보도록 한다.Hereinafter, a method of assembling the battery pack using the pouch cell will be described in detail with reference to FIG.

도 1은 스폿 용접방식으로 조립된 배터리 팩의 평면도이다.1 is a plan view of a battery pack assembled by a spot welding method.

도 1을 참고하면, 접속 탭을 이용해 파우치 셀의 셀 탭을 스폿 용접(Spot welding) 또는 솔더링(Soldering) 등으로 결합한 후 상기 접속 탭을 BMU에 다시 스팟 용접 또는 솔더링으로 결합해야 했다. Referring to FIG. 1, after the cell tabs of the pouch cells are coupled by spot welding or soldering using connection tabs, the connection tabs must be spot welded or soldered back to the BMU.

이러한 일반적인 스폿 용접 또는 솔더링 공정은, 작업자의 숙련된 기술과 노하우를 필요로 하고, 용접의 강도를 결정하기 위한 파라미터들의 관리를 지속적으로 수행하여야 하므로, 시간이 갈수록 생산 공정이 복잡해지고 비용이 증가된다. Such a general spot welding or soldering process requires skill and know-how of the operator and requires continual management of parameters for determining the strength of the welding, so that the production process becomes complicated and the cost increases with time .

또한, 파우치 셀에 직접 스폿 용접 또는 솔더링을 행하는 과정에서, 배터리 팩의 진동 또는 외부 충격으로 인하여 용접부위의 단락(쇼트)이 발생할 수 있고, 파우치 셀과 접속 탭 사이에 전기적 또는 열적 손상이 가해지므로, 배터리 팩의 안전성을 위협하고 제품의 불량률을 높이는 원인이 된다.In addition, in the process of directly performing spot welding or soldering on the pouch cell, a short-circuit (short-circuit) may occur in the welded part due to vibration or external impact of the battery pack, and electric or thermal damage is applied between the pouch cell and the connection tab , The safety of the battery pack is threatened and the defect rate of the product is increased.

따라서, 생산 시 배터리 팩의 안정성을 위협하고 복잡한 작업공정을 요구하는 용접, 솔더링의 조립방식을 대체할 수 있는 기술개발이 요구된다.Therefore, it is required to develop a technology that can replace the assembly method of welding and soldering, which compromises the stability of the battery pack during production and requires complicated work processes.

KRKR 2015-00691362015-0069136 AA

본 발명은 복잡한 작업공정이 요구되는 솔더링 및 스폿 용접을 행하지 않고서도 안정적으로 파우치 셀과 BMU가 전기적으로 연결된 배터리 팩을 제공한다.The present invention provides a battery pack in which a pouch cell and a BMU are electrically connected to each other stably without performing soldering and spot welding which require complicated work processes.

본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩은 셀 탭을 포함하는 배터리 셀, 상기 셀 탭과 전기적으로 연결되는 금속 탭, 상기 셀 탭이 상기 금속 탭 위에 걸쳐지게 조립되도록 관통홈이 형성되어 있는 BMU 및 상기 BMU 내에 있는 관통홈을 통해 상기 금속 탭에 조립된 상기 셀 탭을 고정시키는 고정 툴을 포함한다.A battery pack according to an exemplary embodiment of the present invention includes a battery cell including a cell tab, a metal tab electrically connected to the cell tab, a BMU having a through-hole formed so that the cell tab can be assembled over the metal tab, And a securing tool for securing the cell tab assembled to the metal tab through a through groove in the BMU.

상기 배터리 셀의 셀 탭은, 상기 BMU의 관통홈에 통과하여 상기 금속 탭에 밀착되도록 절곡부를 구비한다.The cell tab of the battery cell has a bending portion that passes through the through groove of the BMU and is brought into close contact with the metal tab.

상기 금속 탭은, 상기 BMU의 관통홈 내측을 감싸는 형태로 형성된다.The metal tab is formed to surround the inside of the through groove of the BMU.

상기 고정 툴은, 판상형 형태로 형성되는 상단부, 상단부의 하부에 연결되어 소정의 길이를 가지는 지지대 및 지지대의 끝단에 연결되며 BMU와 셀 탭의 결합을 고정하는 고정부가 구비된 하단부를 포함하여 구성된다.The fixing tool includes an upper end portion formed in a plate-like shape, a support portion connected to a lower portion of the upper end portion and having a predetermined length, and a lower end portion connected to an end of the support portion and having a fixing portion for fixing the engagement between the BMU and the cell tab .

본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩 조립방법은 하나의 셀과 하나의 BMU로 구성되는 배터리 팩을 조립하는 방법에 있어서, 상기 하나의 BMU에 제1 관통홈 및 제2 관통홈을 형성하는 관통홈 형성단계, 상기 관통홈 형성단계의 제1 관통홈 및 제2 관통홈에 금속 탭을 결합시키는 금속 탭 결합단계, 상기 금속 탭 결합단계의 제1 관통홈 및 제2 관통홈에 상기 하나의 셀의 제1 셀 탭 및 제2 셀 탭을 개별적으로 삽입하여 절곡시키는 관통홈 및 셀 탭 결합단계 및 상기 결합단계에서 셀 탭이 삽입된 제1 관통홈 및 제2 관통홈에 고정 툴을 각각 결합하여 밀착시키는 고정 툴 결합단계를 포함하여 구성된다.A method of assembling a battery pack according to an exemplary embodiment of the present invention is a method of assembling a battery pack comprising one cell and one BMU, the method comprising the steps of: forming a first through hole and a second through hole in the BMU, A metal tap bonding step of bonding the metal tabs to the first through-holes and the second through-holes of the through-hole forming step, the first through-holes and the second through- A through-groove and a cell-tab-engaging step for individually inserting and folding the first cell tab and the second cell tab, respectively, and a fixing tool is engaged with the first through-hole and the second through- And a fixing tool combining step of causing the fixing tool to engage with the fixing tool.

본 발명에 의하면, BMU에 관통홈을 형성시키고 고정 툴로 관통홈과 파우치 셀의 전기적 연결을 고정함으로써, 배터리 팩 생산 시 불량률을 감소시킬 수 있으며, 안정성이 향상되어 용이하게 배터리 팩을 생산할 수 있다.According to the present invention, by forming a through groove in the BMU and fixing the electrical connection between the through hole and the pouch cell with the fixing tool, the defect rate can be reduced in the production of the battery pack, and the stability can be improved.

도 1은 스폿 용접방식으로 조립된 배터리 팩의 평면도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩의 평면도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩의 측면도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩 조립방법의 순서도.
1 is a plan view of a battery pack assembled by spot welding.
2 is a plan view of a battery pack according to an embodiment of the present invention;
3 is a side view of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart of a battery pack assembling method according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명에 실시 예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명이 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 단지 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to or limited by the embodiments. Only embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.

또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 식별하는 목적으로만 사용된다. 예컨대, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Also, terms including ordinal numbers such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of identifying one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Also, in certain cases, there may be a term selected arbitrarily by the applicant, in which case the meaning thereof will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the term used in the present invention should be defined based on the meaning of the term, not on the name of a simple term, but on the entire contents of the present invention.

1. 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩1. A battery pack according to an embodiment of the present invention

본 발명의 배터리 팩은 BMU의 관통홈 내측에 감싸여 있는 금속 탭 위로 걸쳐지게 조립되는 배터리 셀의 셀 탭을 고정 툴로 고정시키는 구조로 구성되어 스폿 용접 및 납땜 없이도 배터리 팩 생산이 가능하도록 한다. The battery pack of the present invention has a structure in which a cell tab of a battery cell, which is assembled over a metal tab wrapped inside a through groove of a BMU, is fixed by a fixing tool, thereby making it possible to produce a battery pack without spot welding or soldering.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩의 평면도이다.2 is a plan view of a battery pack according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩(100)은 셀 탭(111)을 포함하는 배터리 셀(110), 상기 셀 탭(111)과 전기적으로 연결되는 금속 탭(120), 상기 셀 탭(111)이 상기 금속 탭(120) 위에 걸쳐지게 조립되도록 관통홈이 형성되어 있는 BMU(130) 및 상기 BMU(130) 내에 있는 관통홈을 통해 상기 금속 탭(120)에 조립된 상기 셀 탭(111)을 고정시키는 고정 툴(140)을 포함한다.2, a battery pack 100 according to an embodiment of the present invention includes a battery cell 110 including a cell tab 111, a metal tab 120 electrically connected to the cell tab 111, The BMU 130 has a through hole formed to allow the cell tab 111 to be assembled so as to be spanned over the metal tab 120 and the BMU 130 having the through hole formed therein, And a fixing tool 140 for fixing the cell tab 111.

여기서 상기 배터리 셀(110)은 이차전지로서, 대표적으로 니켈 수소 이차전지, 리튬 이차전지 등을 들 수 있으며, 그 중에서도 에너지 밀도가 높고 방전 전압이 큰 리튬 이차전지일 수 있다. 구체적으로, 전지모듈을 구성하는 충/방전 단위셀로서 형상 면에서는 각형 셀와 파우치형 셀일 수 있고, 특히, 제조비용이 낮고 중량이 적은 파우치형 셀일 수 있다.The battery cell 110 may be a secondary battery, typically a nickel-hydrogen secondary battery or a lithium secondary battery, and may be a lithium secondary battery having a high energy density and a large discharge voltage. Specifically, the charging / discharging unit cell constituting the battery module may be a prismatic cell and a pouch-shaped cell in shape, and may be a pouch-type cell having a low manufacturing cost and a low weight.

또한, 파우치형 셀은 양극 활물질이 도포된 양극판과, 음극 활물질이 도포된 음극판 및 양극판과 음극판 사이에 개재된 세퍼레이터를 적층한 후, 이들 적층체를 젤리 롤 형태의 구조를 가지거나, 양극판과 세퍼레이터 및 음극판을 순차적으로 복수회 적층하는 형태의 구조를 가질 수 있다.The pouch type cell may be formed by laminating a positive electrode plate coated with a positive electrode active material, a negative electrode plate coated with a negative electrode active material, and a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate, and then the laminate may have a jelly roll- And a negative electrode plate may be sequentially stacked a plurality of times.

또한, 상기 셀 탭(111)은 상기 BMU(130)의 관통홈을 통과하여 상기 금속 탭(120)에 밀착되도록 절곡부를 구비한다. 절곡부(미도시)는 단순히 일자로 BMU(130)와 결합하는 구조보다 연결을 강하게 하여 셀(110)과 BMU(130) 간의 전기적인 단락을 방지할 수 있다.The cell tab 111 has a bending portion that passes through the through hole of the BMU 130 and is in close contact with the metal tab 120. The bending portion (not shown) may be connected to the BMU 130 in a straight line, thereby preventing an electrical short between the cell 110 and the BMU 130.

또한, 상기 금속 탭(120)은 구리 또는 알루미늄을 이용한 얇은 판상형 구조로 상기 BMU(130)의 관통홈 내측을 감싸는 형태로 형성된다.The metal tab 120 is formed in a thin plate-like structure using copper or aluminum to surround the inside of the through-hole of the BMU 130.

바람직하게는 전기적 특성이나 강성이 상대적으로 좋은 구리로 제작함이 좋다.Preferably, it is made of copper having relatively good electrical characteristics or rigidity.

또한, BMU(130)는 배터리 팩의 작동을 제어하는 모듈로서, PCB(Printed Circuit Board)를 포함하고 있을 수 있으며, 상기 금속 탭(120)과 결합하여 상기 셀 탭(111)과 전기적으로 연결될 수 있다.The BMU 130 is a module for controlling the operation of the battery pack. The BMU 130 may include a printed circuit board (PCB) and may be electrically connected to the cell tab 111 by being coupled with the metal tab 120. have.

이러한 배터리 팩(100)은 복수 개를 이루어 큰 용량의 배터리 팩을 구성할 수 있다. The plurality of battery packs 100 may constitute a large capacity battery pack.

또한, 고정 툴(140)에 대하여 좀 더 상세하게 설명한다면, 고정 툴(140)은 판상형 형태로 형성되는 상단부(141), 상단부(141)의 하부에 연결되어 소정의 길이를 가지는 지지대(142) 및 지지대(142)의 끝단에 연결되며 BMU와 셀 탭의 결합을 고정하는 고정부가 구비된 하단부(143)를 포함하여 구성된다.The fixing tool 140 includes a top portion 141 formed in a plate shape and a support portion 142 connected to a lower portion of the top portion 141 and having a predetermined length, And a lower end portion 143 connected to an end of the support member 142 and having a fixing portion for fixing the coupling between the BMU and the cell tab.

여기서 상기 상단부(141)의 지름크기는 상기 관통홈보다 큰 지름을 가져 관통홈으로 고정 툴(140)이 빨려가지 않도록 고정한다. The diameter of the upper portion 141 is larger than the diameter of the through-hole so that the fixing tool 140 is fixed to the through-hole so that the fixing tool 140 is not sucked.

또한, 상기 지지대(142)의 길이는 상기 셀 탭(111), 금속 탭(120) 및 BMU(130)의 결합이 수용될 수 있는 정도의 길이를 가지며, 단단히 고정이 될 수 있도록 셀 탭(111), 금속 탭(120) 및 BMU(130)의 결합길이 간의 차가 허용 오차범위를 넘지 않도록 한다. The length of the support tab 142 is long enough to accommodate the coupling of the cell tab 111, the metal tab 120 and the BMU 130, and the length of the cell tab 111 ), The metal tab 120, and the BMU 130 does not exceed the allowable error range.

또한, 상기 고정부는 걸림턱을 구비하여 상기 고정 툴(140)이 상기 관통홈으로 들어오는 것에는 방해되지 않고, 관통홈 밖으로는 나가지 못하도록 고정한다.Further, the fixing portion has a stopping jaw to fix the fixing tool 140 so that it can not come out of the through-hole without being disturbed by the entrance of the fixing tool 140 into the through-hole.

셀 탭(111), 금속 탭(120) 및 고정 툴(140)의 결합구조에 대하여 도 3을 들어 더욱 상세하게 설명한다.The coupling structure of the cell tab 111, the metal tab 120, and the fixing tool 140 will be described in more detail with reference to FIG.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩의 측면도이다.3 is a side view of a battery pack according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 상기 BMU(130)의 관통홈 내측으로부터 상기 금속 탭(120)이 셀 탭(111) 방향까지 BMU(130)의 표면을 덮고 있다.Referring to FIG. 3, the metal tab 120 covers the surface of the BMU 130 from the inner side of the through-hole of the BMU 130 to the cell tab 111 direction.

이와 같이 BMU(130)와 결합된 금속 탭(120)의 관통홈은 셀 탭(111)의 절곡부(미도시)와 결합되고, 남은 관통홈의 공간에 상기 고정 툴(140)이 끼워져 단단하게 결합될 수 있도록 한다.The through hole of the metal tab 120 coupled with the BMU 130 is coupled to the bent portion of the cell tab 111 and the fixing tool 140 is inserted into the space of the remaining through hole, .

2. 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩 조립방법2. A battery pack assembling method according to an embodiment of the present invention

본 발명의 배터리 팩 조립방법은 하나의 BMU에 두 개의 관통홈을 형성하고 형성된 관통홈을 통해 하나의 셀이 전기적으로 연결될 수 있도록 두 개의 셀 탭과 고정툴을 이용하여 결합시키는 방법이다.The method of assembling a battery pack of the present invention is a method of forming two through grooves in one BMU and joining two cells with a fixing tool so that one cell can be electrically connected through a through groove formed.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩 조립방법의 순서도이다.4 is a flowchart of a battery pack assembling method according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩 온도 조립방법은 일단 상기 하나의 BMU에 제1 관통홈 및 제2 관통홈을 형성하고(관통홈 형성단계: S411), 상기 관통홈 형성단계(S411)의 제1 관통홈 및 제2 관통홈에 금속 탭을 결합시킨다(금속 탭 결합단계: S412). Referring to FIG. 4, in the battery pack temperature assembling method according to the embodiment of the present invention, the first through-hole and the second through-hole are formed in the one BMU (through-hole forming step S411) The metal tap is coupled to the first through-hole and the second through-hole in step S411 (step S412).

또한, 상기 금속 탭 결합단계(S412)의 제1 관통홈 및 제2 관통홈에 상기 하나의 셀의 제1셀 탭 및 제2셀 탭을 개별적으로 삽입하여 절곡시키고(관통홈 및 셀 탭 결합단계: S413), 상기 결합단계(S413)에서 셀 탭이 삽입된 제1 관통홈 및 제2 관통홈에 고정툴을 각각 결합하여 밀착시킨다(고정툴 결합단계: S414).In addition, the first cell tab and the second cell tab of the one cell are individually inserted into the first through-hole and the second through-hole of the metal tap bonding step (S412) : S413). In the coupling step S413, the fixing tool is engaged with the first through-hole and the second through-hole in which the cell tab is inserted, respectively (step S414).

여기서 금속 탭은 상기 BMU와 전기적으로 연결되도록 구리 또는 알루미늄으로 형성된다.Wherein the metal tab is formed of copper or aluminum to be electrically connected to the BMU.

또한, 상기 제1 관통홈에는 상기 제1셀 탭이 결합되고, 상기 제2 관통홈에는 상기 제2셀 탭이 결합된다.The first cell tab is coupled to the first through-hole, and the second cell tab is coupled to the second through-hole.

한편, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 서술한 특허청구범위 기술 내에서 다양한 실시 예가 가능할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention.

100: 배터리 팩
110: 셀
111: 셀 탭
120: 금속 탭
130: BMU
140: 고정툴
141: 상단부
142: 지지대
143: 하단부
100: Battery pack
110: cell
111: Cell tab
120: metal tap
130: BMU
140: Fixed tool
141:
142: Support
143: Lower end

Claims (5)

셀 탭을 포함하는 배터리 셀;
상기 셀 탭과 전기적으로 연결되는 금속 탭;
상기 셀 탭이 상기 금속 탭 위에 걸쳐지게 조립되도록 관통홈이 형성되어 있는 BMU; 및
상기 BMU 내에 있는 관통홈을 통해 상기 금속 탭에 조립된 상기 셀 탭을 고정시키는 고정 툴;
을 포함하는 배터리 팩.
A battery cell including a cell tab;
A metal tab electrically connected to the cell tab;
A BMU in which a through-hole is formed so that the cell tab is assembled so as to spread over the metal tab; And
A fixing tool for fixing the cell tab assembled to the metal tab through a through groove in the BMU;
.
청구항 1에 있어서,
상기 배터리 셀의 셀 탭은, 상기 BMU의 관통홈을 통과하여 상기 금속 탭에 밀착되도록 절곡부를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
The method according to claim 1,
Wherein the cell tab of the battery cell has a bending portion that passes through the through groove of the BMU and is brought into close contact with the metal tab.
청구항 1에 있어서,
상기 배터리 셀의 셀 탭은, 상기 BMU의 관통홈을 통과하여 상기 금속 탭에 밀착되도록 절곡부를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
The method according to claim 1,
Wherein the cell tab of the battery cell has a bending portion that passes through the through groove of the BMU and is brought into close contact with the metal tab.
청구항 1에 있어서,
상기 고정툴은,
판상형 형태로 형성되는 상단부;
상단부의 하부에 연결되어 소정의 길이를 가지는 지지대; 및
지지대의 끝단에 연결되며 BMU와 셀 탭의 결합을 고정하는 고정부가 구비된 하단부; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
The method according to claim 1,
Wherein the fixing tool comprises:
An upper end formed in a plate-like shape;
A support connected to a lower portion of the upper end and having a predetermined length; And
A lower end connected to an end of the support and having a fixing part for fixing the coupling between the BMU and the cell tab; And the battery pack (100).
하나의 셀과 하나의 BMU로 구성되는 배터리 팩을 조립하는 방법에 있어서,
상기 하나의 BMU에 제1 관통홈 및 제2 관통홈을 형성하는 관통홈 형성단계;
상기 관통홈 형성단계의 제1 관통홈 및 제2 관통홈에 금속 탭을 결합시키는 금속 탭 결합단계;
상기 금속 탭 결합단계의 제1 관통홈 및 제2 관통홈에 상기 하나의 셀의 제1 셀 탭 및 제2 셀 탭을 개별적으로 삽입하여 절곡시키는 관통홈 및 셀 탭 결합단계; 및
상기 결합단계에서 셀 탭이 삽입된 제1 관통홈 및 제2 관통홈에 고정 툴을 각각 결합하여 밀착시키는 고정 툴 결합단계;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 조립방법.
1. A method of assembling a battery pack comprising one cell and one BMU,
A through-hole forming step of forming a first through-hole and a second through-hole in the one BMU;
A metal tap coupling step of coupling the metal tap to the first through-hole and the second through-hole in the through-hole forming step;
A through-groove and a cell tab-joining step for individually inserting and bending the first cell tab and the second cell tab of the one cell into the first through-hole and the second through-hole of the metal tap bonding step; And
A fixing tool engaging step of engaging and securing the fixing tool to the first through groove and the second through groove, respectively, in which the cell tab is inserted;
The battery pack assembly of claim 1,
KR1020160138452A 2016-10-24 2016-10-24 Battery pack KR102167430B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160138452A KR102167430B1 (en) 2016-10-24 2016-10-24 Battery pack

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160138452A KR102167430B1 (en) 2016-10-24 2016-10-24 Battery pack

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180045097A true KR20180045097A (en) 2018-05-04
KR102167430B1 KR102167430B1 (en) 2020-10-20

Family

ID=62199713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160138452A KR102167430B1 (en) 2016-10-24 2016-10-24 Battery pack

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102167430B1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120137019A (en) * 2011-06-10 2012-12-20 주식회사 엘지화학 Connecting structure for secondary battery and battery pack including the same
KR20130088715A (en) * 2012-01-31 2013-08-08 삼성에스디아이 주식회사 Battery pack
KR20150034917A (en) * 2013-09-27 2015-04-06 주식회사 엘지화학 Connector for Non-welded Connection and Battery Pack Employed with the Same
KR20150069136A (en) 2013-12-13 2015-06-23 주식회사 엘지화학 Battery Pack Having Electrode Terminal Connecting Members with Over Voltage Protection Structure
KR101537001B1 (en) * 2013-01-22 2015-07-15 삼성에스디아이 주식회사 Rechargeable battery pack
KR20160001303A (en) * 2014-06-27 2016-01-06 주식회사 엘지화학 Battery Pack Including Terminal Connection Plate Being Formed Through-Hole

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120137019A (en) * 2011-06-10 2012-12-20 주식회사 엘지화학 Connecting structure for secondary battery and battery pack including the same
KR20130088715A (en) * 2012-01-31 2013-08-08 삼성에스디아이 주식회사 Battery pack
KR101537001B1 (en) * 2013-01-22 2015-07-15 삼성에스디아이 주식회사 Rechargeable battery pack
KR20150034917A (en) * 2013-09-27 2015-04-06 주식회사 엘지화학 Connector for Non-welded Connection and Battery Pack Employed with the Same
KR20150069136A (en) 2013-12-13 2015-06-23 주식회사 엘지화학 Battery Pack Having Electrode Terminal Connecting Members with Over Voltage Protection Structure
KR20160001303A (en) * 2014-06-27 2016-01-06 주식회사 엘지화학 Battery Pack Including Terminal Connection Plate Being Formed Through-Hole

Also Published As

Publication number Publication date
KR102167430B1 (en) 2020-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101075304B1 (en) Battery pack and manufacture method thereof
KR102046122B1 (en) PCB connecting unit for Battery modularizaton and Method for manufacturing Battery module and Battery module made by the method
EP3062364B1 (en) Battery pack
EP1880434B1 (en) Three-dimensional electrode terminal for pouch-typed battery
US9312528B2 (en) Rechargeable battery and battery module
CN210120177U (en) Battery module, battery pack including the same, and vehicle including the battery pack
KR101023922B1 (en) Cylindrical Secondary Battery Pack
US8481183B2 (en) Secondary battery
US9653760B2 (en) Battery pack
KR101984314B1 (en) Secondary battery
US20210194100A1 (en) Battery module and battery pack having same
KR20150047417A (en) Rechargeable battery having fuse and battery module
JP2016157675A (en) Secondary battery and module thereof
KR20160123788A (en) Battery pack
KR101255245B1 (en) Battery pack
KR100635730B1 (en) Cylindrical li secondary battery and method for fabricating the same
KR20170032098A (en) Battery module and protecting structure applied for the same
KR101985762B1 (en) RECHARGEABLE BATTERY With Improved Connection Structure of Terminal AND BATTERY MODULE Comprising the Same
US20170062795A1 (en) Battery module
US20120121937A1 (en) Battery pack
EP3913714A1 (en) Method of manufacturing battery module and battery module manfuactured thereby
KR102179687B1 (en) Battery pack and method for manufacturing the same
KR102172843B1 (en) Secondary Battery
US9099723B2 (en) Battery pack and manufacturing method thereof
KR20200099392A (en) The Secondary Battery And The Battery Module

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