KR20190011096A - 측면 와이어 본딩 가능한 전지팩, 전지모듈 및 전지모듈 제조 방법 - Google Patents

측면 와이어 본딩 가능한 전지팩, 전지모듈 및 전지모듈 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20190011096A
KR20190011096A KR1020170093632A KR20170093632A KR20190011096A KR 20190011096 A KR20190011096 A KR 20190011096A KR 1020170093632 A KR1020170093632 A KR 1020170093632A KR 20170093632 A KR20170093632 A KR 20170093632A KR 20190011096 A KR20190011096 A KR 20190011096A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery
electrode plate
row
wire
bus bar
Prior art date
Application number
KR1020170093632A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102355380B1 (ko
Inventor
정석원
박건태
백주환
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 KR1020170093632A priority Critical patent/KR102355380B1/ko
Publication of KR20190011096A publication Critical patent/KR20190011096A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102355380B1 publication Critical patent/KR102355380B1/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
    • H01M2/1077—
    • 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
    • H01M10/0431—Cells with wound or folded electrodes
    • H01M2/0285—
    • H01M2/105—
    • H01M2/1094—
    • H01M2/204—
    • H01M2/206—
    • H01M2/30—
    • 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
    • H01M50/213—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • 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
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/24—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries from their environment, e.g. from corrosion
    • 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
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices
    • B23K2101/38—Conductors
    • 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

Abstract

본 발명은 전지모듈을 구성함에 있어서 바텀(bottom) 영역에 충분한 공간 확보가 어려운 구조에서, 양극판, 음극판 및 양극판과 음극판 사이에 분리막이 개재되어 있는 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스에 내장되어 있는 전지셀, 상기 전지셀의 외면을 감싸는 절연부재 및 상기 전지케이스의 측면으로 상기 절연부재가 절개된 절개부가 형성되어 상기 절개부를 통해 상기 전지케이스와 전기적으로 연결되는 리드와이어를 포함하여 구성되는 전지팩, 상기 전지팩들로 구성되는 전지모듈 및 전지모듈을 제조하는 방법을 제공함으로써 바텀(bottom) 영역의 공간 확보가 어렵더라도 와이어 본딩으로 음극 단자를 버스 바와 연결이 용이하도록 하는 것이다.

Description

측면 와이어 본딩 가능한 전지팩, 전지모듈 및 전지모듈 제조 방법{A side wire-bondable battery pack, a battery module, and a method of manufacturing a battery module}
본 발명은 전지셀의 측면에 리드와이어를 포함하는 측면 와이어 본딩 가능한 전지팩에 관한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이
차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 방전 전압의 리튬 이차전지에 대해 많은 연구가 행해졌고 또한 상용화되어 널리 사용되고 있다.
이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다. 그 중 원통형 전지는 상대적으로 용량이 크고 구조적으로 안정하다는 장점을 가진다.
전지케이스에 내장되는 전극조립체는 양극판/분리막/음극판의 적층 구조로 이루어진 충바전이 가능한 전기조자로서, 전극활물질이 도포된 긴 시트형의 양극판
과 음극판 사이에 분리막을 개재하여 권취한 젤리-롤형 전극조립체를 전해액과 함께 내장하고, 금속 캔의 개방된 상단에 캡 어셈블리를 장착하여 밀봉하는 구조로 이루어져 있다. 전극조립체의 양극은 캡 어셈블리의 상단에 연결되어 양극 단자를 형성하고, 전극조립체의 음극은 금속 캔에 연결된 상태에서 금속 캔의 측면은 절연 시트로 둘러싸 절연시킴으로써 금속 캔의 하단에 음극 단자를 형성한다.
이러한 원통형 전지는 최근 전기자동차 제품군에서 수요가 급증하고 있다.
특히 전기자동차용 제품군은 다수개의 원통형 전지를 직렬 또는 병렬로 연결하여 용량과 출력을 적용 제품의 스펙에 알맞도록 조정이 되는데, 이때 다수개의 원통형 전지를 전기적으로 연결하기 위하여 모듈을 구성하여 전기자동차에 적용하고 있다.
이러한 다수개의 원통형 전지로 모듈을 구성하기 위해 모듈케이스를 적용하고, 모듈케이스의 상부와 하부에 메탈플레이트(metal plate)와 같은 버스 바(bus bar)를 적용하여 왔다.
즉, 종래의 전지모듈을 구성하는 원통형 전지는 상단면 및 하단면이 각각 전극 단자로 형성되어 있는 구조로 이루어져 있음으로써, 전지가 장착되는 디바이스와 전기적으로 연결되기 위해 디바이스 내부의 전지 접촉 부위가 상하로 형성되게끔 특정 구조로 제한되게 하며, 이는 전지모듈의 하부에 공간 확보가 우선되어야 하는 문제로 이어지고 있다.
따라서, 상기의 문제를 해결할 수 있는 전지팩이 매우 필요한 실정이다.
KR 2016-0147366 A
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 측면 와이어 본딩 가능한 전지백으로서, 배터리 모듈의 협소한 공간에 장착될 수 있고, 전지셀들의 전기적 연결을 용이하고 유연하게 달성할 수 있도록 하는 측면 본딩 가능한 전지팩을 제공하는 것이다.
본 발명에 의한 측면 와이어 본딩 가능한 전지팩은, 양극판, 음극판 및 양극판과 음극판 사이에 분리막이 개재되어 있는 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스에 내장되어 있는 전지셀, 상기 전지셀의 외면을 감싸는 절연부재 및 상기 전지케이스의 측면으로 상기 절연부재가 절개된 절개부가 형성되어 상기 절개부를 통해 상기 전지케이스와 전기적으로 연결되는 리드와이어를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 전극조립체는, 시트형의 양극판 및 시트형의 음극판과 상기 양극판 및 음극판 사이에 개재되어 있는 분리막이 권취되어 형성되는 젤리-롤형 전극조립체인 것이 바람직하다.
상기 전지케이스는 측면 와이어 본딩 가능한 금속 캔인 것이 바람직하다.
상기 전지케이스의 일측 단부로는 음극 또는 양극 단자 전극판 중 하나에 연결되는 전극단자가 형성되며, 상기 전지케이스는 상기 일측 단부로 형성되는 상기 전극단자와 절연되며, 상기 전극단자가 연결되지 않은 양극 또는 음극 전극판 중 하나에 연결되어 구성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈은, 양극판, 음극판 및 양극판과 음극판 사이에 분리막이 개재되어 있는 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스에 내장되어 있는 전지셀, 상기 전지셀의 외면을 감싸는 절연부재, 상기 전지케이스의 측면으로 상기 절연부재가 절개된 절개부가 형성되어 상기 절개부를 통해 상기 전지케이스와 전기적으로 연결되는 리드와이어를 포함하여 구성되는 전지팩, 상기 전지팩의 외관 형상에 대응되고 상기 전지팩이 삽입되는 다수의 모듈프레임 홈이 형성되어 있고, 상기 홈들은 상기 전지팩의 양극단자가 외부로 노출될 수 있도록 개방되어 있는 모듈프레임, 상기 모듈프레임의 홈에 상기 전지팩이 삽입되는 경우, 상기 전지팩들이 형성하는 행 사이로 삽입되어 상기 전지팩의 리드와이어와 접합되는 다수의 측면 버스 바 및 상기 모듈프레임의 홈에 상기 전지팩이 삽입되는 경, 상기 모듈프레임의 홈으로 노출된 양극단자와 와이어 본딩되는 상부 버스 바를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 전지팩들은, 4행으로 배열된 것이 바람직하다.
상기 측면 버스바는, 상기 전지팩들의 제1행과 제2행 사이에 위치하여 제1행 과 제2행의 전지팩들과 접합되고, 상기 전지팩들의 제3행과 제4행 사이에 위치하여 제3행과 제4행의 전지팩들과 접합되어 구성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈의 제조방법은, 전지셀의 절연부재를 절개하여 전지 케이스의 측면이 노출 되도록 하는 측면 절개 단계, 전지셀의 측면이 노출된 전지 케이스에 리드와이어를 본딩하고, 전지셀의 양극단자에 접속와이어를 본딩하는 와이어 본딩단계, 접속와이어 및 리드와이어가 본딩된 전지셀들을 모듈프레임에 수납하는 셀 수납단계, 상기 모듈프레임의 상부에 상부 버스 바를 위치시키고 접속와이어를 상기 상부 버스 바와 용접하는 양극단자 접합단계, 전지셀들의 제1행과 제2행 사이에 제1 측면 버스 바를 삽입하고, 전지셀들의 제3행과 제4행 사이에 제2 측면 버스 바를 삽입하는 측면버스바 삽입단계 및 제1행과 제2행의 전지셀들의 리드와이어와 제1 측면 버스 바를 본딩하고, 제3행과 제4행의 전지셀들의 리드와이어와 제2 측면 버스 바를 본딩하는 측면 버스 바 본딩 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 셀 수납단계는, 상기 전지셀의 측면에 본딩된 리드와이어가 모듈프레임의 행방향에 수직인 방향을 향하도록 수납하되, 홀수 행을 이루는 전지셀의 리드와 이어와 짝수 행을 이루는 전지셀의 리드와이어는 서로 반대방향을 향하도록 수납하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 전지모듈의 바텀(bottom) 영역에 공간 확보가 불가하여 전지셀의 음극단자와 버스 바의 와이어 본딩이 어려운 경우에도, 전지모듈을 구성하는 전지셀들의 측면으로터 연장되는 리드와이어와 전지셀들의 행 사이에 위치하는 측면 버스 바를 와이어 본딩하여 전지모듈의 디자인 자유도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 측면 본딩 가능한 전지팩의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전지모듈 제조 방법을 나타낸 플로우 도이다.
※ 첨부된 도면은 본 도안의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로써 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.
본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 아울러, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
<실시 예 1>
다음으로 본 발명의 실시 예에 따른 전지팩에 대하여 설명한다.
도 1에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지팩의 사시도가 모식적으로 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 측면 본딩 가능한 전지팩은, 전지셀(10), 절연부재(20), 리드와이어(40)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 전지셀(10)은 양극판, 음극판 및 상기 양극판과 음극판 사이에 분리막이 개재되어 있는 전극조립체(미도시)가 전해액과 함께 전지케이스에 내장되는 구조로 이루어져 있다.
상기 전지셀(10)의 전극조립체는 시트형의 양극판 및 시트형의 음극판과 상기 양극판 및 음극판 사이에 개재되어 있는 분리막이 권취되는 젤리-롤형 전극조립체로 구성된다.
또한, 상기 전지셀(10)의 전지케이스는 측면에 리드와이어(40)이 본딩 가능하도록 원통형의 금속 캔으로 이루어져 있다. 본 설명에서는 원통형의 캔 형상으로
설명하지만 이에 한정되는 것은 아니며 직육면체 형상의 캔도 가능하며 금속재질의
케이스이면 그 구성이 가능하다.
상기 전지케이스는 그 일측 단부로는 음극 또는 양극 전극판 중 하나에 연결되는 전극단자가 형성되며, 상기 전지케이스는 상기 일측 단부로 형성되는 상기 전극단자와 절연되며, 상기 전극단자가 연결되지 않은 양극 또는 음극 전극판 중 하나에 연결되어 구성되어 있다.
본 설명에서는 상기 전지케이스의 일측 단부로 양극 전극판이 연결되는 전극단자가 형성되어, 상기 전지케이스는 음극 전극판이 연결되어 음극단자의 기능을 하는 것으로 설명하도록 하지만, 상기 전지케이스의 일측 단부로 음극 전극판이 연결되는 전극단자가 형성되고, 상기 전지케이스는 양극 전극판이 연결되어 양극단자의 기능을 하는 것도 가능하다.
상기 절연부재(20)는 상기 전지셀(10)의 외부 표면을 감싸도록 형성되되, 양극단자(11)가 외부로 노출되도록 감싸여 있다.
또한, 상기 전지셀(10)의 측면으로는 상기 절연부재(20)가 절개되어 있는 절개부(30)가 형성되어 있으며, 상기 절개부(30)에 의해서 외부로 노출되는 전지케이스에 리드와이어(40)가 연결되어 상기 전지케이스가 외부기기의 음극단자와 전기적으로 연결 가능하도록 하고, 상기 전지셀(10)의 양극단자(11)에도 접속와이어(50)가 연결되어 외부기기의 양극단자(11)와 전기적으로 연결 가능하도록 구성되어있다.
<실시 예 2>
다음으로 본 발명의 일 실시 예에 따른 전지 모듈에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈의 사시도가 도시되어 있고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈의 단면도가 도시되어 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전지 모듈은 측면 본딩 가능한 전지팩, 상기 전지팩이 수납되는 모듈프레임, 상기 모듈프레임에 수납되는 전지팩의 양극단자(11)와 전기적으로 연결되는 상부 버스 바(300) 및 상기 전지팩들의 리드와이어(40)와 연결되는 측면 버스 바(200)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 전지팩은 양극판, 음극판 및 양극판과 음극판 사이에 분리막이 개재되어 있는 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스에 내장되어 있는 전지셀(10), 상기 전지셀(10)의 외면을 감싸는 절연부재(20), 상기 전지케이스의 측면으로 상기 절연부재(20)가 절개된 절개부(30)가 형성되어 상기 절개부(30)를 통해 상기 전지 케이스와 전기적으로 연결되는 리드와이어(40)를 포함하여 구성되어 있다.
상기 모듈프레임(100)은 상기 전지팩의 외관 형상에 대응되고 상기 전지팩이 삽입되는 다수의 모듈프레임 홈(110)이 형성되어 있고, 상기 모듈프레임 홈(110)들은 상기 전지팩의 양극단자(11)가 외부로 노출될 수 있도록 개방되어 형성되어 있다.
본 발명의 바람직한 실시예로써, 상기 모듈프레임의 홈(110)들은 4행으로 배열되록 구성되어 있다.
상기 측면 버스 바(200)는 상기 모듈프레임의 홈에 상기 전지팩(1)이 삽입되는 경우에, 상기 전지팩(1)들이 형성하는 행(A, B, C, D) 사이로 삽입되어 상기 전지팩의 리드와이어(40)와 접합되도록 구성되어 있다.
즉, 상기 측면 버스 바(200)는 상기 전지팩(1)들의 제1행(A)과 제2행(B) 사이에 삽입되어 제1행(A)과 제2행(B)의 전지팩(1)들과 접합되고, 상기 전지팩(1)들의 제3행(C)과 제4행(D) 사이에 삽입되어 제3행(C)과 제4행(D)의 전지팩(1)들과 접합되도록 구성되어 있다.
상기 상부 버스 바(300)는 상기 모듈프레임의 홈(110)에 상기 전지팩(1)들이 삽입되는 경우, 상기 모듈 프레임의 홈(110)으로 노출된 양극단자(11)와 접속와이어(50)를 통해 접합되도록 한다.
<실시 예 3>
다음으로 본 발명의 실시 예에 따른 전지팩에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명에 의한 전지모듈의 제조 방법을 나타내는 플로우도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 의한 전지모듈 제조 방법은, 전지셀(10)의 외부를 감싸는 절연부재(20)를 절개하는 측면 절개 단계(S100), 상기 측면 절개 단계에서 외부로 노출된 전지케이스에 리드와이어(40)를 본딩하고, 상기 전지셀(10)의 양극단자(11)에 접속와이어(50)를 본딩하는 와이어 본딩 단계(S200), 리드와이어(40) 및 접속와이어(50)가 본딩된 전지팩(1)을 모듈프레임에 수납하는 셀 수납단계(S300), 모듈프레임의 홈들을 통해서 노출된 양극단자(11)들과 상부 버스 바(300)를 접속 와이어를 통해서 전기적으로 연결하는 양극단자(11) 접합 단계(S400), 모듈프레임에 수납되어 있는 셀들의 행 방향으로 측면 버스 바(200)를 삽입하는 측면 버스 바(200) 삽입 단계(S500), 삽입된 측면 버스 바(200)와 전지 셀(10)의 리드와이어(40)를 접합하는 측면 버스바 본딩 단계(S600)를 포함하여 구성된다.
상기 측면 절개 단계(S100)에서는 전지셀(10)을 준비하고, 상기 전지셀(10)의 외부면을 감싸고 있는 절연부재(20)를 절개하여 전지셀(10)의 전지케이스가 외부로 노출 되도록 한다.
상기 셀 수납단계(S300)에서는 전지셀(10)의 측면에 본딩된 리드와이어(40)가 모듈프레임의 행방향에 수직인 방향을 향하도록 수납하되, 홀수 행을 이루는 전지셀(10)의 리드와이어(40)와 짝수 행을 이루는 전지셀(10)의 리드와이어(40)는 서로 반대방향을 향하도록 수납하도록 한다.
10 전지셀
11 양극단자
20 절연부재
30 절개부
40 리드와이어
50 접속와이어
100 모듈프레임
200 측면 버스 바
300 상부 버스 바

Claims (9)

  1. 양극판, 음극판 및 양극판과 음극판 사이에 분리막이 개재되어 있는 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스에 내장되어 있는 전지셀;
    상기 전지셀의 외면을 감싸는 절연부재; 및
    상기 전지케이스의 측면으로 상기 절연부재가 절개된 절개부가 형성되어 상기 절개부를 통해 상기 전지케이스와 전기적으로 연결되는 리드와이어;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 측면 와이어 본딩 가능한 전지팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전극조립체는, 시트형의 양극판 및 시트형의 음극판과 상기 양극판 및 음극판 사이에 개재되어 있는 분리막이 권취되어 형성되는 젤리-롤형 전극조립체인 것을 특징으로 하는 측면 와이어 본딩 가능한 전지팩.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전지케이스는 측면 와이어 본딩 가능한 금속 캔인 것을 특징으로 하는 측면 와이어 본딩 가능한 전지팩.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전지케이스의 일측 단부로는 음극 또는 양극 단자 전극판 중 하나에 연결되는 전극단자가 형성되고, 상기 전지케이스는 상기 일측 단부로 형성되는 상기 전극단자와 절연되며, 상기 전극단자가 연결되지 않은 양극 또는 음극 전극판 중 하나에 연결되는 것을 특징으로 하는 측면 와이어 본딩 가능한 전지팩.
  5. 양극판, 음극판 및 양극판과 음극판 사이에 분리막이 개재되어 있는 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스에 내장되어 있는 전지셀;
    상기 전지셀의 외면을 감싸는 절연부재;
    상기 전지케이스의 측면으로 상기 절연부재가 절개된 절개부가 형성되어 상기 절개부를 통해 상기 전지케이스와 전기적으로 연결되는 리드와이어; 를 포함하여 구성되는 전지팩;
    상기 전지팩의 외관 형상에 대응되고 상기 전지팩이 삽입되는 다수의 모듈프레임 홈이 형성되어 있고, 상기 홈들은 상기 전지팩의 양극단자가 외부로 노출될 수 있도록 개방되어 있는 모듈프레임;
    상기 모듈프레임의 홈에 상기 전지팩이 삽입되는 경우, 상기 전지팩들이 형성하는 행 사이로 삽입되어 상기 전지팩의 리드와이어와 접합되는 다수의 측면 버스 바; 및
    상기 모듈프레임의 홈에 상기 전지팩이 삽입되는 경, 상기 모듈프레임의 홈으로 노출된 양극단자와 와이어 본딩되는 상부 버스 바;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전지팩들은, 4행으로 배열된 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 측면 버스바는,
    상기 전지팩들의 제1행과 제2행 사이에 위치하여 제1행과 제2행의 전지팩들과 접합되고, 상기 전지팩들의 제3행과 제4행 사이에 위치하여 제3행과 제4행의 전지팩들과 접합되는 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
  8. 전지셀의 절연부재를 절개하여 전지 케이스의 측면이 노출 되도록 하는 측면 절개 단계;
    전지셀의 측면이 노출된 전지 케이스에 리드와이어를 본딩하고, 전지셀의 양극단자에 접속와이어를 본딩하는 와이어 본딩단계;
    접속와이어 및 리드와이어가 본딩된 전지셀들을 모듈프레임에 수납하는 셀 수납단계;
    상기 모듈프레임의 상부에 상부 버스 바를 위치시키고 접속와이어를 상기 상부 버스 바와 용접하는 양극단자 접합단계;
    전지셀들의 제1행과 제2행 사이에 제1 측면 버스 바를 삽입하고, 전지셀들의 제3행과 제4행 사이에 제2 측면 버스 바를 삽입하는 측면버스바 삽입단계; 및
    제1행과 제2행의 전지셀들의 리드와이어와 제1 측면 버스 바를 본딩하고, 제 3행과 제4행의 전지셀들의 리드와이어와 제2 측면 버스 바를 본딩하는 측면 버스 바 본딩 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 모듈 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 셀 수납단계는,
    상기 전지셀의 측면에 본딩된 리드와이어가 모듈프레임의 행방향에 수직인 방향을 향하도록 수납하되,
    홀수 행을 이루는 전지셀의 리드와이어와 짝수 행을 이루는 전지셀의 리드와이어는 서로 반대방향을 향하도록 수납하는 것을 특징으로 하는 전지 모듈 제조 방법.
KR1020170093632A 2017-07-24 2017-07-24 측면 와이어 본딩 가능한 전지팩, 전지모듈 및 전지모듈 제조 방법 KR102355380B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170093632A KR102355380B1 (ko) 2017-07-24 2017-07-24 측면 와이어 본딩 가능한 전지팩, 전지모듈 및 전지모듈 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170093632A KR102355380B1 (ko) 2017-07-24 2017-07-24 측면 와이어 본딩 가능한 전지팩, 전지모듈 및 전지모듈 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190011096A true KR20190011096A (ko) 2019-02-01
KR102355380B1 KR102355380B1 (ko) 2022-01-25

Family

ID=65367974

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170093632A KR102355380B1 (ko) 2017-07-24 2017-07-24 측면 와이어 본딩 가능한 전지팩, 전지모듈 및 전지모듈 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102355380B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022108399A1 (ko) 2020-11-23 2022-05-27 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩 진단 방법
CN114641895A (zh) * 2019-12-27 2022-06-17 松下知识产权经营株式会社 蓄电模块
WO2023158967A1 (en) * 2022-02-17 2023-08-24 Atieva, Inc. Continuous wire bonds for battery module
WO2023164468A1 (en) * 2022-02-23 2023-08-31 Atieva, Inc. Wire bonding apparatus with active wire feeding for forming wire bonds

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0722015A (ja) * 1993-07-02 1995-01-24 Konica Corp 円筒型乾電池及びその電池室
KR20110045476A (ko) * 2009-10-27 2011-05-04 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR20160147366A (ko) 2015-06-15 2016-12-23 주식회사 엘지화학 전지셀의 외면을 따라 연장되어 있는 전극 리드를 포함하는 전지팩

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0722015A (ja) * 1993-07-02 1995-01-24 Konica Corp 円筒型乾電池及びその電池室
KR20110045476A (ko) * 2009-10-27 2011-05-04 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR20160147366A (ko) 2015-06-15 2016-12-23 주식회사 엘지화학 전지셀의 외면을 따라 연장되어 있는 전극 리드를 포함하는 전지팩

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114641895A (zh) * 2019-12-27 2022-06-17 松下知识产权经营株式会社 蓄电模块
WO2022108399A1 (ko) 2020-11-23 2022-05-27 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩 진단 방법
KR20220071007A (ko) 2020-11-23 2022-05-31 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩 진단 방법
WO2023158967A1 (en) * 2022-02-17 2023-08-24 Atieva, Inc. Continuous wire bonds for battery module
WO2023164468A1 (en) * 2022-02-23 2023-08-31 Atieva, Inc. Wire bonding apparatus with active wire feeding for forming wire bonds

Also Published As

Publication number Publication date
KR102355380B1 (ko) 2022-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9548475B2 (en) Battery cell of irregular structure and battery module employed with the same
KR101574326B1 (ko) 크림핑된 각기둥형 배터리 구조체
KR101817236B1 (ko) 이차전지 모듈의 전극 리드 용접 방법 및 이를 이용한 컴팩트한 이차전지 모듈
JP7162706B2 (ja) 蓄電素子
EP3349269B1 (en) Battery module, and battery pack and vehicle comprising the same
KR102397122B1 (ko) 전지 모듈
KR102170472B1 (ko) 다중공동 배터리 모듈
KR20190011096A (ko) 측면 와이어 본딩 가능한 전지팩, 전지모듈 및 전지모듈 제조 방법
KR20150137840A (ko) 단위전지모듈 및 이를 포함하는 전지모듈
JP2010092598A (ja) 組電池
EP2978061B1 (en) Pouch-type secondary battery and secondary battery module comprising same
KR102137699B1 (ko) 버스바를 적용한 배터리 셀
KR100904375B1 (ko) 퓨즈 장착 전지 카트리지와 그것을 포함하는 전지 모듈
KR20170086346A (ko) 배터리 셀
JP2014534580A (ja) バッテリーセルおよびその製造方法、並びにこれを含むバッテリーモジュール
US20190260086A1 (en) Secondary battery
KR102488138B1 (ko) 각주형 전기화학 셀
US20090181298A1 (en) Integral electrochemical device
US10930979B2 (en) Energy storage device and method of manufacturing energy storage device
JP2015531534A (ja) ２次電池電極組立体用分離膜及びこれを含む２次電池
KR20170027579A (ko) 향상된 냉각구조를 갖는 배터리 모듈
KR20080056443A (ko) 모듈 전지
CN114725477A (zh) 电芯单元、电池及电池的装配方法
US11398664B2 (en) Battery and battery system
KR20140058058A (ko) 배터리 모듈

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right