KR20210000550A - 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩 - Google Patents

전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩 Download PDF

Info

Publication number
KR20210000550A
KR20210000550A KR1020190075828A KR20190075828A KR20210000550A KR 20210000550 A KR20210000550 A KR 20210000550A KR 1020190075828 A KR1020190075828 A KR 1020190075828A KR 20190075828 A KR20190075828 A KR 20190075828A KR 20210000550 A KR20210000550 A KR 20210000550A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
bus bar
battery
battery module
slit
electrode lead
Prior art date
Application number
KR1020190075828A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102532699B1 (ko
Inventor
김수열
이영호
윤한기
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 KR1020190075828A priority Critical patent/KR102532699B1/ko
Priority to US17/600,724 priority patent/US20220052423A1/en
Priority to PCT/KR2020/007515 priority patent/WO2020262852A1/ko
Priority to JP2021542513A priority patent/JP7246812B2/ja
Priority to CN202080027598.7A priority patent/CN113661600A/zh
Priority to EP20831379.1A priority patent/EP3934010A4/en
Publication of KR20210000550A publication Critical patent/KR20210000550A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102532699B1 publication Critical patent/KR102532699B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H01M2/206—
    • 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
    • H01M50/507—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing comprising an arrangement of two or more busbars within a container structure, e.g. busbar modules
    • 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
    • H01M50/505—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing comprising a single busbar
    • 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
    • H01M50/503—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the shape of the interconnectors
    • H01M2/1077—
    • 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
    • H01M50/209—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
    • H01M50/204—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
    • H01M50/211—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch 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
    • H01M50/258—Modular batteries; Casings provided with means for assembling
    • 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
    • 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
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch 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
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/564—Terminals characterised by their manufacturing process
    • H01M50/567—Terminals characterised by their manufacturing process 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
    • 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

Landscapes

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

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈은 복수의 전지셀이 적층되어 있는 전지셀 적층체, 상기 전지셀 적층체의 전후면에 형성된 버스바 프레임, 및 상기 전지셀 적층체를 기준으로 상기 버스바 프레임의 외측에 형성되어 외부의 전원과 전기적으로 연결되는 복수의 버스바를 포함하는 전지 모듈로서, 상기 버스바 프레임은 상기 버스바 프레임으로부터 돌출되어 상기 버스바의 단부를 덮도록 형성된 복수의 고정부를 포함하는 포함한다.

Description

전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩{BATTERY MODULE AND BATTERY PACK INCLUDING THE SAME}
본 발명은 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 전지 모듈 크기를 축소하고, 전지셀 적층체의 구성이 변경되더라도 부품 구성 변경 없이 용이하게 적용 가능한 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩에 관한 것이다.
제품군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차 전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의해 구동하는 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차, 전력 저장 장치 등에 보편적으로 응용되고 있다. 이러한 이차 전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목 받고 있다.
소형 모바일 기기들에는 디바이스 1대당 하나 또는 두서너 개의 전지셀들이 사용됨에 반해, 자동차 등과 같이 중대형 디바이스들에는 고출력 대용량이 필요하다. 따라서, 다수의 전지셀을 전기적으로 연결한 중대형 전지 모듈이 사용된다.
한편, 근래 에너지 저장원으로서의 활용을 비롯하여 대용량 구조에 대한 필요성이 높아지면서 다수의 이차 전지가 직렬 및/또는 병렬로 연결된 다수의 전지 모듈을 집합시킨 멀티 모듈 구조의 전지팩에 대한 수요가 증가하고 있다.
전지 모듈에서 전지셀 적층체와 버스바를 연결할 때, 전지셀 적층체에 포함된 전지셀의 개수에 따라 전지셀의 전극 리드와 버스바가 연결되는 위치가 달라질 수 있고, 이에 따라 전극 리드의 길이가 과도하게 길어질 수 있다. 또한, 전극 리드의 길이가 길어지지 않는 범위에서 버스바와 연결하기 위하여 버스바의 개수를 조정하는 경우, 버스바가 결합되는 버스바 프레임의 구성을 버스바의 개수가 변경될 때 마다 함께 변경해야 한다는 번거로움이 존재하였다. 따라서 전극 리드의 길이가 길어지지 않게 하면서도, 전지셀의 개수 변경에 대응하여 용이하게 구조 변경이 가능하도록 버스바 및 버스바 프레임의 구성을 설계할 필요가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전극 리드의 길이가 길어지지 않게 하면서도, 전지셀의 개수 변경에 대응하여 용이하게 구조 변경이 가능한 버스바 및 버스바 프레임을 포함하는 전지 모듈 및 전지팩을 제공하기 위한 것이다.
그러나, 본 발명의 실시예들이 해결하고자 하는 과제는 상술한 과제에 한정되지 않고 본 발명에 포함된 기술적 사상의 범위에서 다양하게 확장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈은 복수의 전지셀이 적층되어 있는 전지셀 적층체, 상기 전지셀 적층체의 전후면에 형성된 버스바 프레임, 및상기 전지셀 적층체를 기준으로 상기 버스바 프레임의 외측에 형성되어 외부의 전원과 전기적으로 연결되는 복수의 버스바를 포함하는 전지 모듈로서, 상기 버스바 프레임은 상기 버스바 프레임으로부터 돌출되어 상기 버스바의 단부를 덮도록 형성된 복수의 고정부를 포함한다.
상기 버스바는 일단이 개방된 슬릿을 포함하는 평판 형태일 수 있다.
상기 고정부는 상기 버스바의 길이 방향인 제1 방향의 양 단부를 덮도록형성될 수 있다.
상기 고정부는 상기 버스바 측으로 돌출된 후크를 포함하고, 상기 버스바의 양 단부에는 상기 후크와 체결되는 홈부를 포함할 수 있다.
상기 고정부는, 상기 버스바 프레임으로부터 상기 버스바를 향하여 돌출된 홀더를 포함할 수 있다.
상기 홀더는 상기 버스바 프레임의 하면으로부터 돌출된 2개의 집게부를 포함하고, 상기 2개의 집게부의 단부 각각에는 서로 마주보도록 형성된 경사면을 포함할 수 있다.
상기 전지셀 각각은 상기 버스바 프레임을 향하여 돌출된 전극 리드를 포함하고, 상기 전극 리드 중 서로 이웃하는 전지셀로부터 돌출된 2개의 전극 리드는 상기 버스바의 슬릿 또는 상기 복수의 버스바 사이를 통과하여 상기 버스바의 일면에서 중첩할 수 있다.
상기 전극 리드와 상기 버스바가 중첩하는 부분에 용접부가 형성될 수 있다.
상기 전지셀 각각은 상기 버스바 프레임을 향하여 돌출된 전극 리드를 포함하고, 상기 버스바의 길이 방향인 제1 방향에 따른 상기 전극 리드의 폭은, 상기 슬릿의 길이와 같거나 작을 수 있다.
상기 고정부 중 이웃하는 고정부 사이의 간격은 상기 슬릿의 폭보다 크고,상기 버스바의 폭보다 작을 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전지 팩은, 상기한 적어도 하나의 전지 모듈, 및 상기 적어도 하나의 전지 모듈을 패키징하는 팩 케이스를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 디바이스는 상기한 적어도 하나의 전지 팩을 포함할 수 있다.
실시예들에 따르면, 버스바의 일단부가 개방된 형태의 슬릿을 포함함과 아울러, 버스바 프레임에 버스바의 단부를 덮는 고정부를 포함하는 것에 의해, 전지셀 개수가 변경되더라도 전극 리드의 길이가 길어지지 않으면서도 버스바 프레임의 구조 변경 없이 버스바와 용이하게 연결시킬 수 있는 전지 모듈을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈을 나타내는 정면도이다.
도 2는 도 1의 II-II'에 따른 단면을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 전지 모듈에 포함된 전지셀의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈에 있어서 다른 실시태양을 도시한 도면이다.
도 5는 도 1의 A부분의 일 실시예에 따른 확대 단면도이다.
도 6은 도 1의 A부분의 다른 실시예에 따른 확대 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향을 향하여 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
이하 도 1 내지 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈을 나타내는 정면도이고, 도 2는 도 1의 II-II'에 따른 단면을 나타낸 도면이며, 도 3은 도 1의 전지 모듈에 포함된 전지셀의 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 실시예에 따른 전지 모듈(100)은, 복수의 전지셀(110)이 적층된 전지셀 적층체(120), 전지셀 적층체(120)의 양단으로부터 각각 돌출된 전극 리드(150), 버스바 프레임(210), 버스바(250)를 포함할 수 있다. 버스바 프레임(210)은 리드 슬릿을 포함하고, 상기 리드 슬릿은 버스바(250)에 형성된 슬릿(250)과 대응하도록 정렬되며, 전극 리드(150)는 버스바(250)와 전기적으로 연결될 수 있다. 본 실시예에 따른 버스바(250)는 금속 물질로 이루어질 수 있다.
이하 도 3을 참고하여 하나의 전지셀(110)의 구성에 대해 살펴보기로 한다.
전지셀(110)은 이차 전지로서, 파우치형 이차 전지로 구성될 수 있다. 이러한 전지셀(110)은 복수개로 구성될 수 있으며, 복수개의 전지셀(110)은 상호 전기적으로 연결될 수 있도록 상호 적층되어 전지셀 적층체(120)를 형성할 수 있다. 이러한 복수개의 전지셀(110)은 각각, 전극 조립체(125), 셀 케이스(133), 및 전극 조립체(125)로부터 돌출된 전극 리드(150)를 포함할 수 있다.
전극 조립체(125)는 양극판, 음극판 및 세퍼레이터 등으로 구성될 수 있다. 셀 케이스(133)는 전극 조립체(125)를 패키징하기 위한 것으로, 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어질 수 있다. 이러한 셀 케이스(133)는, 케이스 본체(132) 및 셀 테라스(130)를 포함할 수 있다. 케이스 본체(132)는 전극 조립체(125)를 수용할 수 있다. 이를 위해, 케이스 본체(132)에는 전극 조립체(125)를 수용할 수 있는 수용 공간이 마련되어 있다. 셀 테라스(130)는 케이스 본체(132)로부터 연장되며, 전극 조립체(125)를 밀봉할 수 있도록 실링된다. 이러한 셀 테라스(130)의 일측, 구체적으로 셀 테라스(130)의 전방(y축 방향)에는 전극 리드(150)가 일부 돌출될 수 있다.
전극 리드(150)는 전극 조립체(125)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 전극 리드(150)는 한 쌍으로 구비될 수 있다. 한 쌍의 전극 리드들(150)의 일부는 각각, 셀 케이스(133)의 전방 및 후방(y축 방향)에서 셀 테라스(130) 밖으로 돌출될 수 있다. 앞에서 설명한 전지셀(110)의 구성은 한 예이고, 전지셀 적층체(120)를 구성하기 위한 전지셀(110) 형태는 다양하게 변형될 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 버스바(250)는, 전극 리드(150)가 통과할 수 있는 슬릿(251)을 포함한다. 이 때, 슬릿(251)은 버스바(250)의 일 단부에서 개구되어 있다. 즉, 버스바(250)는 일 단부가 개방된 슬릿(251)을 포함하는 평판형태일 수 있다. 이러한 구조에 의해, 전극 리드(150)가 슬릿(251)을 통과하여 버스바(250)의 일면과 중첩하도록 하는 과정에서, 전극 리드(150)가 슬릿(251) 크기에 따른 간섭 없이 조립하는 것이 가능하다. 전극 리드(150)의 폭(z축 방향)은 슬릿(251)의 길이와 같거나 작게 형성될 수 있다.
한편, 이와 같이 일 단부가 개방된 슬릿(251)을 포함하는 버스바(250)를 채용하는 것에 의해, 전지셀 적층체(120)에 포함된 전지셀(110)의 개수가 변경되더라도, 전극 리드(150)의 길이(y축 방향)를 지나치게 길게 하지 않으면서도 용이하게 버스바(250)와 결합할 수 있다.
예를 들면, 도 2의 경우 전지셀 적층체(120)가 8개의 전지셀(110)을 2세트 포함하는 경우이고, 도 4의 경우 전지셀 적층체(120)가 10개의 전지셀(110)을 2세트 포함하는 경우를 도시한 것이다. 종래의 평판형 버스바(슬릿을 포함하지 않는 버스바)를 적용하는 경우, 도 2와 같이 이웃하는 한 쌍의 전극 리드(150)들이 버스바 사이를 통과하도록 삽입한 후 버스바와 전극 리드(150)를 용접하여 구성하였고, 이 때 전지셀(110)의 개수가 도 4와 같이 증가하는 경우에 적용하기 위해서는 여전히 버스바 사이로만 전극 리드(150)들이 통과되기 때문에, 버스바 사이에까지 전극 리드(150)가 도달하도록 하기 위하여 전극 리드(150)의 길이가 길어질 수 밖에 없었다.
반면 본 실시예에서와 같이 일 단부가 개방된 슬릿(251)을 포함하는 버스바(250)를 사용하는 경우, 도 4의 (B)에 도시된 바와 같이, 이웃하는 한 쌍의 전극 리드(150)들이 버스바(250) 사이뿐만 아니라, 버스바(250)에 형성된 슬릿(251)을 통과하는 것도 가능하기 때문에, 이웃하는 한 쌍의 전극 리드(150)의 위치와 가까이 위치하는 어디라도 통과할 수 있고 따라서 전극 리드(150)의 과도한 연장 없이 전극 리드(150)와 버스바(250)를 결합할 수 있다. 이웃하는 한 쌍의 전극 리드(150)는 이와 같이 버스바(250)의 슬릿(251) 또는 이웃하는 버스바(250) 사이의 공간을 통과하여 버스바(250)의 일면에서 중첩하게 되고, 전극 리드(150)와 버스바(250)가 중첩하는 부분에 용접부를 형성하여 전극 리드(150)와 버스바(250)를 전기적으로 연결할 수 있다.
이 과정에서 필요에 따라 버스바(250)의 개수를 조정할 필요가 있는데, 본 실시예에 따르면 버스바(250)의 개수를 조정하더라도 버스바(250)가 고정되는 버스바 프레임(200)의 구성은 변경하지 않고 버스바(250)의 개수를 조정하는 것이 가능하다.
즉, 본 실시예에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이 버스바 프레임(200)은 버스바 프레임(200)으로부터 돌출되어 버스바(250)의 단부를 덮도록 형성된 복수의 고정부(210)를 포함한다. 고정부(210)는 버스바 프레임(200)의 하단 또는 상단(z축 방향)으로부터 외측으로 돌출된 부분에서 연장되어 버스바(250)의 단부를 덮도록 형성된다. 버스바(250)의 하단을 덮는 고정부(210)는 버스바 프레임(200)의 하단에서 외측으로 돌출된 부분으로부터 버스바(250)를 향해 상방(z축 방향)으로 돌출되는 것에 버스바(250)의 하단을 덮는다. 버스바(250)의 상단을 덮는 고정부(210)는 버스바 프레임(200)의 상단에서 외측으로 돌출된 부분으로부터 버스바(250)를 향해 하방(z축 방향)으로 돌출되는 것에 버스바(250)의 상단을 덮는다.
이러한 고정부(210)에 의해, 버스바(250)의 개수가 변경되더라도 버스바 프레임(200)에 형성된 고정부(210)의 변경 없이 버스바(250)의 장착 위치만을 변경하여 적용하는 것이 가능하다. 종래에는, 버스바(250)에 구멍을 형성하고 해당 구멍을 버스바 프레임(200)의 사출물이 채우도록 형성하는 것에 의해 버스바(250)를 버스바 프레임(200)에 고정하였다. 이러한 구성에 의하면, 버스바 프레임(200)의 사출물이 돌출되어 있는 위치가 정해져 있기 때문에, 버스바(250)는 정해진 위치에만 장착이 가능하였고, 따라서 버스바(250)의 개수 및 장착 위치 등을 변경하기 위해서는, 버스바 프레임(200)의 형태 자체를 변경해야만 했다.
반면, 본 실시예에 의하면, 복수의 고정부(210)에 의해 버스바(250)가 고정되기 때문에, 버스바(250)의 탈, 장착이 용이하고 따라서 필요에 따라 버스바(250)의 개수 및 위치를 용이하게 변경할 수 있다. 예를 들면, 동일한 구성의 버스바 프레임(200)을 채용하고 있는 도 1 및 도 4(A)를 비교하여 보면, 고정된 상태의 고정부(210)에 대해, 버스바(250)의 장착 위치를 달리하는 것이 가능하기 때문에, 도 1과 같이 4개의 버스바(250)를 장착할 수도 있고, 버스바(250) 간의 간격을 좁혀서 도 4(A)와 같이 5개의 버스바(250)를 장착할 수도 있게 되는 것이다.
이러한 구성에 있어서, 이웃하는 고정부(210) 사이의 간격은, 버스바(250)에 포함된 슬릿(251)의 폭보다 크고, 버스바(250)의 폭보다 작을 수 있다. 고정부(210)의 간격을 이와 같이 조정하는 것에 의해, 버스바(250)의 개수 및 위치에 관계 없이 고정부(210)를 이용하여 버스바(250)를 버스바 프레임(200)에 용이하게 장착할 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예 및 다른 실시예에 따른 고정부(210)의 구체적인 구성에 대해 설명한다.
도 5 및 도 6은 도 1의 A부분의 확대 단면도로서 각각 일 실시예 및 다른 실시예에 따른 고정부(210) 및 이에 결합된 버스바(250)의 구성을 도시한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 고정부(210)는 버스바(250) 측으로 돌출된 후크(211)를 포함한다. 즉, 일 실시예에서 고정부(210)와 버스바(250)의 결합은 스냅-핏 결합에 의해 이루어진다. 이를 위해, 버스바(250)는 후크(211)가 결합될 수 있도록 후크(211)에 대응하는 위치에 내측으로 함몰된 홈부(252)를 포함한다. 본 실시예에서는 후크(211)와 결합하는 구성으로서 홈부(252)를 예시하였으나, 이에 한정되지 않고, 후크(211)와 결합할 수 있는 홀일 수도 있다. 이와 같이 고정부(210)에 포함된 후크(211)와, 버스바(250)에 포함된 홈부(252)의 결합 및 탈착에 의하여 버스바(250)를 버스바 프레임(200)에 용이하게 장착 및 탈착할 수 있다.
또한 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 고정부(210)는, 버스바 프레임(200)으로부터 버스바(250)를 향하여 돌출된 한 쌍의 집게부(212)로 이루어진 홀더일 수 있다. 집게부(212)의 단부에는 서로 마주보도록 형성된 경사면(2121)을 포함할 수 있다. 버스바(250)가 장착되지 않을 때에는, 서로 마주보는 경사면(2121) 사이의 거리가 좁혀져 있고, 버스바(250)를 경사면(2121) 사이에 삽입하는 것에 의해 버스바(250)를 장착할 때에, 집게부(212) 사이의 공간이 넓어지면서 버스바(250)가 삽입 및 고정될 수 있다. 버스바 프레임(200)은 사출물로 형성되고, 집게부(212)는 이러한 사출물의 일부로 형성되는바, 버스바(250)가 끼워지는 외력에 의해 집게부(212) 사이가 벌어지고, 그 상태에서 원래 상태로 돌아가고자 하는 탄성에 의해 버스바(250)가 고정될 수 있다. 본 실시형태에 따르면 버스바(250)에 별도의 고정을 위한 구성을 더 형성하지 않고도 버스바 프레임(200)에 장착하는 것이 가능해지므로, 보다 다양한 형태의 버스바(250)를 위치, 크기, 및 개수의 제한 없이 장착하는 것이 가능하다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈은 하나 또는 그 이상이 팩 케이스 내에 패키징되어 전지팩을 형성할 수 있다.
앞에서 설명한 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩은 다양한 디바이스에 적용될 수 있다. 이러한 디바이스에는, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 자동차 등의 운송 수단에 적용될 수 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않고 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩을 사용할 수 있는 다양한 디바이스에 적용 가능하며, 이 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 전지 모듈
150: 전극 리드
200: 버스바 프레임
210: 고정부
250: 버스바
251: 슬릿

Claims (12)

  1. 복수의 전지셀이 적층되어 있는 전지셀 적층체;
    상기 전지셀 적층체의 전후면에 형성된 버스바 프레임; 및
    상기 전지셀 적층체를 기준으로 상기 버스바 프레임의 외측에 형성되어 외부의 전원과 전기적으로 연결되는 복수의 버스바를 포함하는 전지 모듈로서,
    상기 버스바 프레임은 상기 버스바 프레임으로부터 돌출되어 상기 버스바의 단부를 덮도록 형성된 복수의 고정부를 포함하는 전지 모듈.
  2. 제1항에서,
    상기 버스바는 일단이 개방된 슬릿을 포함하는 평판 형태인 전지 모듈.
  3. 제1항에서,
    상기 고정부는 상기 버스바의 길이 방향인 제1 방향의 양 단부를 덮도록형성되는 전지 모듈.
  4. 제1항에서,
    상기 고정부는 상기 버스바 측으로 돌출된 후크를 포함하고,
    상기 버스바의 양 단부에는 상기 후크와 체결되는 홈부를 포함하는 전지 모듈.
  5. 제1항에서,
    상기 고정부는, 상기 버스바 프레임으로부터 상기 버스바를 향하여 돌출된 홀더를 포함하는 전지 모듈.
  6. 제5항에서,
    상기 홀더는 상기 버스바 프레임의 하면으로부터 돌출된 2개의 집게부를 포함하고, 상기 2개의 집게부의 단부 각각에는 서로 마주보도록 형성된 경사면을 포함하는 전지 모듈.
  7. 제2항에서,
    상기 전지셀 각각은 상기 버스바 프레임을 향하여 돌출된 전극 리드를 포함하고,
    상기 전극 리드 중 서로 이웃하는 전지셀로부터 돌출된 2개의 전극 리드는 상기 버스바의 슬릿 또는 상기 복수의 버스바 사이를 통과하여 상기 버스바의 일면에서 중첩하는 전지 모듈.
  8. 제7항에서,
    상기 전극 리드와 상기 버스바가 중첩하는 부분에 용접부가 형성되는 전지 모듈.
  9. 제2항에서,
    상기 전지셀 각각은 상기 버스바 프레임을 향하여 돌출된 전극 리드를 포함하고,
    상기 버스바의 길이 방향인 제1 방향에 따른 상기 전극 리드의 폭은, 상기 슬릿의 길이와 같거나 작은 전지 모듈.
  10. 제2항에서,
    상기 고정부 중 이웃하는 고정부 사이의 간격은 상기 슬릿의 폭보다 크고,상기 버스바의 폭보다 작은 전지 모듈.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 전지 모듈, 및
    상기 적어도 하나의 전지 모듈을 패키징하는 팩 케이스
    를 포함하는 전지 팩.
  12. 제11항에 따른 적어도 하나의 전지 팩을 포함하는 디바이스.
KR1020190075828A 2019-06-25 2019-06-25 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩 KR102532699B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190075828A KR102532699B1 (ko) 2019-06-25 2019-06-25 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
US17/600,724 US20220052423A1 (en) 2019-06-25 2020-06-10 Battery Module and Battery Pack Including the Same
PCT/KR2020/007515 WO2020262852A1 (ko) 2019-06-25 2020-06-10 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
JP2021542513A JP7246812B2 (ja) 2019-06-25 2020-06-10 電池モジュールおよびこれを含む電池パック
CN202080027598.7A CN113661600A (zh) 2019-06-25 2020-06-10 电池模块及包括该电池模块的电池组
EP20831379.1A EP3934010A4 (en) 2019-06-25 2020-06-10 BATTERY MODULE AND BATTERY PACK WITH IT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190075828A KR102532699B1 (ko) 2019-06-25 2019-06-25 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210000550A true KR20210000550A (ko) 2021-01-05
KR102532699B1 KR102532699B1 (ko) 2023-05-12

Family

ID=74061774

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190075828A KR102532699B1 (ko) 2019-06-25 2019-06-25 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20220052423A1 (ko)
EP (1) EP3934010A4 (ko)
JP (1) JP7246812B2 (ko)
KR (1) KR102532699B1 (ko)
CN (1) CN113661600A (ko)
WO (1) WO2020262852A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102452156B1 (ko) * 2022-06-16 2022-10-12 덕양산업 주식회사 배터리팩용 버스바 고정브라켓

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7459012B2 (ja) * 2021-04-23 2024-04-01 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 ラミネートセルの接続構造、組電池およびラミネートセルの接続方法
WO2023238320A1 (ja) * 2022-06-09 2023-12-14 株式会社エンビジョンＡｅｓｃジャパン 電池モジュール

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180022480A (ko) * 2016-08-24 2018-03-06 한국단자공업 주식회사 배터리모듈용 연결장치
KR20190071454A (ko) * 2017-12-14 2019-06-24 주식회사 엘지화학 버스바 어셈블리를 포함하는 배터리 모듈

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4829587B2 (ja) 2005-10-14 2011-12-07 日本電気株式会社 電気デバイス集合体及びその製造方法
US8580423B2 (en) * 2009-10-22 2013-11-12 Samsung Sdi Co., Ltd. Bus bar holder and battery pack including the same
KR101293952B1 (ko) * 2010-11-23 2013-08-07 주식회사 엘지화학 신규한 구조의 버스 바 어셈블리
KR101732285B1 (ko) * 2012-11-09 2017-05-02 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 조전지 및 조전지의 제조 방법
JP6011876B2 (ja) 2013-09-13 2016-10-19 株式会社オートネットワーク技術研究所 蓄電モジュール
US9853277B2 (en) * 2015-06-19 2017-12-26 Ford Global Technologies, Llc Bus bar assembly including biased bus bar
KR102032356B1 (ko) * 2015-12-07 2019-11-08 주식회사 엘지화학 전지모듈용 전압 센싱 블록
KR102034208B1 (ko) * 2016-03-03 2019-10-18 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
CN110249451B (zh) * 2017-01-20 2021-11-19 远景Aesc日本有限公司 电池组、电池组所使用的汇流条保持件以及电池组的制造方法
KR102065100B1 (ko) * 2017-02-24 2020-01-10 주식회사 엘지화학 배터리 모듈
JP6643266B2 (ja) 2017-02-24 2020-02-12 日立オートモティブシステムズ株式会社 組電池
KR102082498B1 (ko) * 2017-04-26 2020-02-27 주식회사 엘지화학 전극 리드와 버스바의 결합 구조가 개선된 배터리 모듈 및 그 제조 방법
KR102273184B1 (ko) * 2017-10-10 2021-07-05 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 리드 접합용 버스바 조립체 및 이를 포함하는 배터리 모듈
KR102198848B1 (ko) * 2017-11-16 2021-01-05 주식회사 엘지화학 센싱 어셈블리 및 버스바 어셈블리를 포함하는 배터리 모듈
CN110492278B (zh) * 2019-07-25 2021-08-10 孚能科技(赣州)股份有限公司 汇流排和具有该汇流排的电池模组、电池系统和电动车辆

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180022480A (ko) * 2016-08-24 2018-03-06 한국단자공업 주식회사 배터리모듈용 연결장치
KR20190071454A (ko) * 2017-12-14 2019-06-24 주식회사 엘지화학 버스바 어셈블리를 포함하는 배터리 모듈

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102452156B1 (ko) * 2022-06-16 2022-10-12 덕양산업 주식회사 배터리팩용 버스바 고정브라켓

Also Published As

Publication number Publication date
US20220052423A1 (en) 2022-02-17
JP7246812B2 (ja) 2023-03-28
JP2022520015A (ja) 2022-03-28
KR102532699B1 (ko) 2023-05-12
EP3934010A4 (en) 2022-04-06
EP3934010A1 (en) 2022-01-05
WO2020262852A1 (ko) 2020-12-30
CN113661600A (zh) 2021-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102473335B1 (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
JP7246812B2 (ja) 電池モジュールおよびこれを含む電池パック
US20220166080A1 (en) Battery Module and Battery Pack Including the Same
EP4020688A1 (en) Battery module and battery pack including same
CN216850181U (zh) 电池模块及包括该电池模块的电池组
JP2022546529A (ja) 電池モジュールおよびその製造方法
KR102366138B1 (ko) 전지 모듈
KR102477607B1 (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩
KR20220014575A (ko) 전지 팩 및 이의 제조 방법
KR20210010345A (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩
KR20200142241A (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
KR20210041284A (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
KR20210113049A (ko) 전지 모듈 및 그 제조 방법
KR20210125916A (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
KR20220141606A (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩
KR20220005302A (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
KR20210048329A (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
KR20210133566A (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
KR20210092563A (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
KR20210000549A (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
US20220376346A1 (en) Battery pack
US20220140429A1 (en) Battery module and battery pack including the same
US20220407138A1 (en) Battery Module and Manufacturing Method Thereof
JP7325889B2 (ja) 電池モジュールおよびこれを含む電池パック
EP4203171A1 (en) Battery module and battery pack including same

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant