KR20210070078A - 배터리 모듈 및 배터리 팩 - Google Patents

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KR20210070078A
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adhesive
exposure hole
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이범직
손영수
윤형철
이영규
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Abstract

본 발명은 내구성을 높인 배터리 모듈 및 배터리 팩을 개시한다. 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 각각이 전극 단자를 구비한 복수의 원통형 전지셀; 상기 복수의 원통형 전지셀을 수용하는 수용부가 구비된 모듈 케이스; 전기 전도성을 가지고 판상으로 구성된 본체부, 상기 복수의 원통형 전지셀 사이를 전기적으로 연결하도록 전극 단자와 접촉하는 접속부를 구비한 버스바; 전기 절연성을 가지고 상기 버스바의 외측을 커버하도록 위치되며 상기 버스바의 적어도 일부분이 외부로 노출되도록 노출구가 형성된 절연 시트; 및 전기 절연성을 가지고 상기 절연 시트의 노출구를 통해 외부로 노출된 상기 버스바의 적어도 일부분에 도포된 접착제를 포함한다.

Description

배터리 모듈 및 배터리 팩{Battery Module and Battery Pack}
본 발명은 배터리 모듈 및 그것을 포함하는 배터리 팩에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제조 효율 및 내구성을 높인 배터리 모듈 및 배터리 팩에 관한 것이다.
현재 상용화된 이차전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차전지는 니켈 계열의 이차전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
이러한 리튬 이차전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 원통형 전지캔을 외장재로 구비한다.
최근에는 휴대형 전자기기와 같은 소형 장치뿐만 아니라, 자동차나 전력저장장치와 같은 중대형 장치에도 이차전지가 널리 이용되고 있다. 이러한 중대형 장치에 이용되는 경우, 용량 및 출력을 높이기 위해 많은 수의 이차전지가 전기적으로 연결된다.
한편, 근래 에너지 저장원으로서의 활용을 비롯하여 대용량 구조에 대한 필요성이 높아지면서 전기적으로 직렬 및/또는 병렬로 연결된 다수의 이차전지, 이러한 이차전지를 내부에 수용한 모듈 케이스, 및 다수의 이차전지를 전기적으로 연결하는 버스바를 구비한 배터리 모듈, 및 배터리 관리 시스템(BMS), 이들 구성들 내부에 수납하는 팩 하우징을 구비한 배터리 팩에 대한 수요가 증가하고 있다.
이때, 이러한 버스바는 복수의 이차전지와 전기적으로 접속하기 위한 다양한 형상의 접속부들이 구비되어 있었다. 그러나, 배터리 팩이 유동이 심하고 외부 충격이 자주 발생하는 환경에 노출될 수 있는, 예를 들면, 자동차에 탑재될 경우, 차체의 떨림의 잦은 진동이나 외부 충격으로 인해 버스바의 기계적 강성이 취약한 부분부터 손상되거나 이차전지와 버스바의 전기적 연결 구조가 단선되는 등의 문제가 발생기 쉬웠다. 이에 따라, 배터리 모듈의 내구성이 크게 떨어지는 큰 요인이 되었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 상세하게는 내구성을 높인 배터리 모듈, 및 그것을 포함한 배터리 팩을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 모듈은,
각각이 전극 단자를 구비한 복수의 원통형 전지셀;
상기 복수의 원통형 전지셀을 수용하는 수용부가 구비된 모듈 케이스;
전기 전도성을 가지고 판상으로 구성된 본체부, 상기 복수의 원통형 전지셀 사이를 전기적으로 연결하도록 전극 단자와 접촉하는 접속부를 구비한 버스바;
전기 절연성을 가지고 상기 버스바의 외측을 커버하도록 위치되며 상기 버스바의 적어도 일부분이 외부로 노출되도록 노출구가 형성된 절연 시트; 및
전기 절연성을 가지고 상기 절연 시트의 노출구를 통해 외부로 노출된 상기 버스바의 적어도 일부분에 도포된 접착제를 포함한다.
또한, 상기 버스바는, 상기 접속부와 상기 본체부 사이를 연결하고 상기 원통형 전지셀로부터 소정 이상의 전류가 흐를 경우, 단선되도록 구성된 퓨즈부를 구비하고,
상기 절연 시트의 노출구는 상기 퓨즈부가 외부로 노출되도록 위치될 수 있다.
더욱이, 상기 원통형 전지셀은, 일단부 및 타단부에 음극 단자 및 양극 단자 각각이 형성되고, 내부 압력이 소정 이상으로 높아질 경우, 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자 중 어느 하나를 개방하여 내부 가스가 배출되도록 구성된 가스 벤트부를 구비하며,
상기 버스바의 퓨즈부는 상기 가스 벤트부에 의해 개방되도록 구성된 양극 단자 또는 음극 단자와 접속하는 상기 접속부에만 연결되어 형성될 수 있다.
그리고, 상기 절연 시트에는 상기 모듈 케이스에 상기 버스바의 본체부의 일부분이 접합되도록 상기 접착제가 부가되는 도포구가 형성될 수 있다.
나아가, 상기 접착제의 일부는 상기 절연 시트와 상기 버스바의 본체부 사이에 개재된 형태로 경화될 수 있다.
또한, 상기 절연 시트는 상기 노출구에 부가된 상기 접착제가 상기 노출구 주변으로 유실되는 것을 방지하도록 상기 노출구로부터 내측 방향으로 돌출된 가이드부가 구비될 수 있다.
더욱이, 상기 가이드부는 일부가 상기 원통형 전지셀의 외측을 커버하도록 절곡된 절곡 구조가 구비될 수 있다.
그리고, 상기 절연 시트는 상기 노출구에 부가된 상기 접착제가 상기 노출구 주변으로 유실되는 것을 방지하도록 상기 노출구로부터 외측 방향으로 돌출된 깔대기부를 구비할 수 있다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩은, 배터리 모듈을 적어도 하나 이상 포함한다.
더욱이, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차는, 상기 배터리 팩을 적어도 하나 이상 포함한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 본 발명은, 전기 절연성을 가지고 버스바의 외측을 커버하도록 위치되며 버스바의 적어도 일부분이 외부로 노출되도록 노출구가 형성된 절연 시트, 및 전기 절연성을 가지고 절연 시트의 노출구를 통해 외부로 노출된 버스바의 적어도 일부분에 도포된 접착제를 포함함으로써, 버스바의 기계적 강성이 취약한 부분의 손상을 방지할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 배터리 모듈은 외부 충격이나 잦은 진동 환경에서도 버스바의 손상이나 전기적 연결의 단선 등의 사고 발생을 획기적으로 줄일 수 있어, 배터리 모듈의 내구성을 크게 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예의 일측면에 의하면, 본 발명은, 절연 시트의 노출구가 퓨즈부가 외부로 노출되도록 위치됨으로써, 퓨즈부에 접착제를 적절하게 도포할 수 있다. 또한, 버스바는 절연 시트에 의해 외부 물체와 전기적 절연을 이룰 수 있다. 이와 동시에, 본 발명은, 버스바의 기계적 강성이 필요한 퓨즈부에만 노출구를 통해 접착제를 도포할 수 있어, 진동이나 외부 충격으로 인해 퓨즈부가 손상되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 배터리 모듈의 내구성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
그리고, 본 발명의 일측면에 의하면, 본 발명은, 절연 시트에 모듈 케이스와 버스바의 본체부의 일부분이 서로 접합되도록 접착제가 부가되도록 구성된 도포구가 형성됨으로써, 버스바의 본체부를 모듈 케이스의 일부분에 고정시킬 수 있다. 이에 따라, 버스바의 본체부의 진동 내지 유동을 방지할 수 있어, 본체부와 연결된 퓨즈부의 손상을 효과적으로 줄일 수 있다.
나아가, 본 발명의 다른 일측면에 의하면, 본 발명은, 접착제의 일부가 절연 시트와 버스바의 본체부 사이에 개재된 형태로 경화됨으로써, 접착제가 경화 뒤에도 접착제의 유동이나 진동을 방지할 수 있어, 접착제에 의해 퓨즈부를 더욱 안정적으로 고정시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 배터리 모듈의 내구성을 효과적으로 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일측면에 의하면, 본 발명의 절연 시트는, 노출구로부터 내측 방향으로 돌출된 가이드부가 구비됨으로써, 노출구에 부가된 접착제가 노출구 주변으로 유실되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 접착제는 버스바의 기계적 강성이 취약한 부분에 빈공간 없이 밀도 높게 충진될 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 외부 충격 또는 진동으로 인한 버스바의 손상 내지 단선을 신뢰성 높게 방지할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 안 된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 배터리 모듈의 구성들을 분리시킨 모습을 개략적으로 나타내는 분리 사시도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 전지셀의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 모습을 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 구성들만을 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 모습을 개략적으로 나타내는 후면도이다.
도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 구성들만을 개략적으로 나타내는 후면도이다.
도 8은, 도 7의 A 영역을 확대하여 나타낸 부분 확대도이다.
도 9는, 도 7의 B 영역을 확대하여 나타낸 부분 확대도이다.
도 10은, 도 6의 배터리 모듈의 C-C' 라인을 따라 절취된 모습을 개략적으로 나타내는 부분 단면도이다.
도 11은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 전후 방향으로 절단된 모습을 개략적으로 나타내는 부분 단면도이다.
도 12는, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 전후 방향으로 절단된 모습을 개략적으로 나타내는 부분 단면도이다.
도 13은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 전후 방향으로 절단된 모습을 개략적으로 나타내는 부분 단면도이다.
도 14 및 도 15는, 본 발명의 실시예 1의 배터리 모듈의 전면 및 후면을 나타낸 사진들이다.
도 16은, 본 발명의 실험예 1 내지 실험예 3에서 실시예 1의 배터리 모듈 A의 교류 내부저항(AC-IR)을 측정한 값을 나타낸 표들이다.
도 17은, 본 발명의 실험예 1 내지 실험예 3에서 실시예 1의 배터리 모듈 B의 교류 내부저항(AC-IR)을 측정한 값을 나타낸 표들이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 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 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 배터리 모듈의 구성들을 분리시킨 모습을 개략적으로 나타내는 분리 사시도이다. 그리고, 도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 전지셀의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 배터리 모듈(200)은, 복수의 원통형 전지셀(100), 모듈 케이스(210), 버스바(220), 및 절연 시트(230)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 원통형 전지셀(100)은, 전극 조립체(110), 전지 캔(112) 및 캡 조립체(113)를 구비할 수 있다.
상기 전극 조립체(110)는, 양극판과 음극판 사이에 세퍼레이터가 개재된 상태로 권취된 구조를 가질 수 있으며, 양극판에는 양극 탭(114)이 부착되어 캡 조립체(113)에 접속되고, 음극판에는 음극 탭(115)이 부착되어 전지 캔(112)의 하단에 접속될 수 있다.
상기 전지 캔(112)은, 내부에 빈 공간이 형성되어, 전극 조립체(110)를 수납할 수 있다. 특히, 상기 전지 캔(112)은, 원통형 또는 각형으로서, 상단이 개방된 형태로 구성될 수 있다. 또한, 상기 전지 캔(112)은, 강성 등의 확보를 위해 스틸이나 알루미늄과 같은 금속 재질로 구성될 수 있다. 그리고, 상기 전지 캔(112)은, 하단에 음극 탭이 부착되어, 전지 캔(112)의 하부는 물론이고, 전지 캔(112) 자체가 음극 단자로서 기능할 수 있다.
상기 캡 조립체(113)는, 전지 캔(112)의 상단 개방부에 결합되어, 전지 캔(112)의 개방단을 밀폐시킬 수 있다. 이러한 캡 조립체(113)는, 전지 캔(112)의 형태에 따라 원형 또는 각형 등의 형태를 가질 수 있으며, 탑 캡(C1), 가스 벤트부(C2) 및 가스켓(C3) 등의 하위 구성을 포함할 수 있다.
여기서, 탑 캡(C1)은, 캡 조립체(113)의 최상부에 위치하여, 상부 방향으로 돌출된 형태로 구성될 수 있다. 특히, 이러한 탑 캡(C1)은, 원통형 전지셀(100)에서 양극 단자로서 기능할 수 있다. 따라서, 탑 캡(C1)은, 외부 장치, 이를테면, 상기 버스바(220) 등을 통해 다른 원통형 전지셀(100)나 부하, 충전 장치와 전기적으로 접속될 수 있다. 이러한 탑 캡(C1)은, 예를 들어, 스틸이나 알루미늄과 같은 금속 재질로 형성될 수 있다.
상기 가스 벤트부(C2)는, 원통형 전지셀(100)의 내압, 즉, 내부에서 가스가 발생되어 전지 캔(112)의 내부 압력이 소정 압력 이상으로 높아질 경우, 상기 가스 벤트부(C2)의 형태가 변형되도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 전지 캔(112)의 내부 가스가 상기 가스 벤트부(C2)를 통해 분출되면서 상기 탑 캡(C1)을 개방시킬 수 있다. 즉, 상기 가스 벤트부(C2)는 양극 단자(111a) 또는 음극 단자(111b)를 개방 시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 원통형 전지셀(100)은, 가스 벤트부(C2)를 통해 내부 압력이 소정 이상으로 높아질 경우, 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자 중 어느 하나를 개방하여 내부 가스가 배출되도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 캡 조립체(113)는, 전류차단부재(C4)를 더 포함할 수 있다. 상기 전류차단부재(C4)는 CID(Current Interrupt Device)라고도 불리며, 가스 발생으로 전지의 내압이 증가하여 가스 벤트부(C2)의 형상이 역전되면, 가스 벤트부(C2)와 전류차단부재(C4) 사이의 접촉이 끊어지거나, 전류차단부재(C4)가 파손되어, 가스 벤트부(C2)와 전극 조립체(110) 사이의 전기적 접속은 차단될 수 있다.
이러한 원통형 전지셀(100)의 구성은, 본 발명의 출원 시점에 당업자에게 널리 알려져 있으므로, 본 명세서에서는 보다 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도 3에 원통형 전지셀(100)의 일례를 도시하였으나, 본 발명에 따른 배터리 모듈(200)은 특정한 형태의 원통형 전지셀로 한정되지 않는다. 즉, 본 발명의 출원 시점에 공지된 다양한 형태의 전지셀이 본 발명에 따른 배터리 모듈에 채용될 수 있다. 즉, 도 3의 원통형 전지셀(100)은, 반드시 원통형으로 한정되는 것은 아니고, 본 발명에 따른 배터리 모듈(200)에는, 각형의 전지셀도 적용될 수도 있다.
다시, 도 2를 참조하면, 상기 복수의 원통형 전지셀(100)은 좌우 방향(X축 방향) 및 상하 방향(Z축 방향)으로 배열된 형태로 구비될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 원통형 전지셀(100)은 상하 방향 및 좌우 방향으로 배열된 형태로 구성될 수 있다. 더욱이, 복수의 원통형 전지셀(100)은, 원통형 전지 캔(도 3의 112)에서 관형으로 형성된 부분이 서로 대면하는 형태로 배열될 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 배터리 모듈(200)에 있어서, 상기 복수의 원통형 전지셀(100)은 수평 방향(Y축 방향)으로 눕혀진 형태로 구성될 수 있다. 여기서, 수평 방향이란, 지면과 평행한 방향을 의미한다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 112개 각각의 원통형 전지셀(100)은, 전후 방향으로 길게 연장된 형태로 구성될 수 있다. 이때, 전체 원통형 전지셀(100)은, 도 1의 F 방향으로 바라볼 경우, 양극 단자(111a) 및 음극 단자(111b)가 전후 방향의 단부에 위치할 수 있다.
한편, 본 명세서에서 기재된 전, 후, 좌, 우, 상, 하와 같은 방향을 나타내는 용어는 관측자의 위치나 대상의 놓여진 형태에 따라 달라질 수 있다. 다만, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해, F 방향으로 바라볼 때를 기준으로 하여, 전, 후, 좌, 우, 상, 하 등의 방향을 구분하여 나타내도록 한다.
도 2를 참조하면, 또한, 상기 모듈 케이스(210)는, 상기 복수의 원통형 전지셀(100)을 수용하는 수용부(212h), 및 외벽(211)이 구비될 수 있다.
또한, 상기 모듈 케이스(210)의 수용부(212h)에는 적어도 둘 이상의 원통형 전지셀(100)이 수평 방향(Y축 방향)으로 눕혀진 형태로 수용될 수 있다. 반드시, 상기 적층 방향이 하나의 방향으로 한정되는 것은 아니고, 상기 원통형 전지셀(100)의 눕혀진 방향에 따라 상하 방향(Z축 방향)이 될 수 있다.
더욱이, 상기 외벽(211)은 상기 복수의 원통형 전지셀(100)을 삽입 수용되도록 구성된 내부 공간을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 그리고, 상기 모듈 케이스(210)는, 도 1의 F 방향으로 바라볼 경우, 내부 공간을 형성하도록 이루어지도록 전, 후, 상, 하, 좌, 우 방향으로 형성된 전벽, 후벽, 상벽, 하벽, 좌벽, 및 우벽을 구비할 수 있다.
그리고, 상기 모듈 케이스(210)는, 제1 케이스(217) 및 제2 케이스(219)를 구비할 수 있다. 상기 제1 케이스(217)는 후방에 제2 케이스(219)가 Y방향으로 적층되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 배터리 모듈(200)은, Y축 방향에서 바라볼 경우, 상기 제1 케이스(217) 및 상기 제1 케이스(217)에 후방에 위치된 제2 케이스(219)를 구비할 수 있다. 상기 제1 케이스(217) 및 상기 제2 케이스(219) 각각의 수용부(212h)에는 상기 원통형 전지셀(100)의 전방 부분 및 후방 부분 각각이 삽입되도록 구성된 복수의 중공 구조(H1)가 형성될 수 있다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(200)의 모습을 개략적으로 나타내는 정면도이다. 도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(200)의 일부 구성들만을 개략적으로 나타내는 정면도이다. 도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(200)의 모습을 개략적으로 나타내는 후면도이다. 도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(200)의 일부 구성들만을 개략적으로 나타내는 후면도이다. 그리고, 도 8은, 도 7의 A 영역을 확대하여 나타낸 부분 확대도이다. 도 5에서는 도면 설명의 편의를 위해, 도 4의 배터리 모듈(200)에서 절연 시트(230)를 제거한 모습으로 나타냈다. 또한, 도 7에서는 도면 설명의 편의를 위해, 도 6의 배터리 모듈(200)에서 절연 시트(230)를 제거한 모습으로 나타냈다.
먼저, 도 4 내지 도 8을 참조하면, 상기 버스바(220)는, 상기 복수의 원통형 전지셀(100) 사이, 이를 테면 모든 원통형 전지셀(100) 사이, 또는 그 중 일부 원통형 전지셀(100) 사이를 전기적으로 연결할 수 있다. 이를 위해, 상기 버스바(220)는, 적어도 일부분이 전기 전도성 재질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 버스바(220)는, 구리, 알루미늄, 니켈 등과 같은 금속 재질로 구성될 수 있다. 더욱이, 상기 버스바(220)는 서로 다른 주소재를 사용한 2장의 플레이트들(220a, 220b)를 접합한 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 버스바(220)는, 소정 두께의 제1 금속 플레이트(220a), 및 상기 제1 금속 플레이트(220a)의 본체부(222)의 일부분과 접합되는 제2 금속 플레이트(220b)를 구비할 수 있다. 상기 제2 금속 플레이트(220b)는, 상대적으로 상기 제1 금속 플레이트(220a) 보다 두께가 더 얇을 수 있다.
또한, 상기 제2 금속 플레이트(220b)는 상대적으로 상기 제1 금속 플레이트(220a) 보다 전기 전도성이 낮은 금속을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 금속 플레이트(220a)는 구리를 주소재한 플레이트일 수 있다. 상기 제2 금속 플레이트(220b)는 니켈을 주 소재로한 플레이트일 수 있다.
더욱이, 상기 버스바(220)는 본체부(222) 및 접속부(224)를 구비할 수 있다. 구체적으로, 상기 버스바(220)의 본체부(222)는 판상으로 구성될 수 있다. 더욱이, 상기 버스바(220)는 강성 및 전기 전도성을 확보하기 위해, 금속판 형태로 구성될 수 있다. 특히, 상기 본체부(222)는 복수의 원통형 전지셀(100)의 전극 단자(111)를 따라 상하 방향(도면의 Z축 방향)으로 세워진 형태로 구성될 수 있다.
그리고, 상기 본체부(222)에는 접속구(K1)가 형성될 수 있다. 상기 접속구(K1)는 상기 원통형 전지셀(100)의 전극 단자(111)와 대응되는 위치에서 천공되어 형성된 구멍일 수 있다.
나아가, 상기 접속부(224)는 상기 원통형 전지셀(100)의 전극 단자(111)와 접속하도록 상기 접속구(K1)로부터 연장되어 돌출된 형태를 가질 수 있다. 상기 접속부(224)는 상기 전극 단자(111)와 용접에 의해 용융 접합될 수 있다.
즉, 본 발명에서 복수의 원통형 전지셀(100)이 전후 방향(도면의 Y축 방향)으로 길게 눕혀진 형태로 좌우 방향(도면의 X축 방향) 및 상하 방향(도면의 Z축 방향)으로 배열되는 경우, 복수의 원통형 전지셀(100)의 전극 단자(111)들은 전후 방향으로 배치된 형태일 수 있다. 이때, 상기 본체부(222)는, 복수의 원통형 전지셀(100)의 전극 단자(111)의 배열 방향에 따라, 판상으로서 좌우 방향 및 상하 방향으로 평평하게 연장될 수 있다. 또한, 상기 본체부(222)는 지면을 기준으로 세워진 형태로 구성될 수 있다.
더욱이, 상기 버스바(220)의 본체부(222)의 좌우 측부에는 센싱 부재(도시하지 않음)에 의해 전압을 센싱하거나 외부로 전력을 전송하기 위한 외부 단자(도 2의 223)가 구비될 수 있다.
그리고, 상기 버스바(220)는, 복수의 원통형 전지셀(100)의 동일 극성에 접촉하여 이들 사이를 전기적으로 병렬 연결할 수 있다. 또는, 상기 버스바(220)는, 모든 원통형 전지셀(100) 중, 일부 원통형 전지셀(100)의 전극 단자(111)에 접촉하여 이들 사이를 전기적으로 병렬 및 직렬 연결할 수도 있다.
다시 도 3 및 도 8을 참조하면, 상기 원통형 전지셀(100)의 상기 가스 벤트부(C2)에 의해 개방되지 않는 상기 양극 단자(111a) 및 음극 단자(111b) 중, 어느 하나와 접속되는 접속부(224)는, 퓨즈부(226)를 구비할 수 있다. 상기 퓨즈부(226)는, 상기 원통형 전지셀(100)로부터 소정 이상의 전류가 흐를 경우, 단선되도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 퓨즈부(226)는 소정 이상의 전류가 흐를 경우, 저항열에 의해 일부분이 용융되어 유실될 수 있다. 이러한 원리로 상기 퓨즈부(226)는 전기적으로 단선될 수 있다.
또한, 상기 퓨즈부(226)는 수평 방향으로 적어도 1회 이상 절곡된 구조(B1)를 가질 수 있다. 예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이, 어느 하나의 퓨즈부(226)는 본체부(222)의 단부로부터 우 방향으로 돌출 연장되고, 연장된 단부는 다시 상부 방향으로 절곡된 구조(B1)를 가질 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 양극 단자(111a)와 접속하는 접속 단자(224) 및 상기 음극 단자(111b)와 접속하는 접속 단자(224) 중, 상기 가스 벤트부(C2)에 의해 개방되지 않는 양극 단자(111a) 또는 음극 단자(111b)와 접촉하는 접속 단자(224)는, 상기 원통형 전지셀(100)로부터 소정 이상의 전류가 흐를 경우, 단선되도록 구성된 퓨즈부(226)를 구비함으로써, 배터리 모듈(200) 내부의 복수의 원통형 전지셀(100) 간의 단락이 발생되어, 특정 원통형 전지셀(100)로 고전류가 흐를 경우, 퓨즈부(226)에 의해 특정 원통형 전지셀(100)과 상기 버스바(220) 플레이트(220)는 전기적으로 단전될 수 있다. 즉, 상기 퓨즈부(226)를 통해, 배터리 모듈(200)의 화재나 폭주 현상을 방지할 수 있다. 이에 따라, 배터리 모듈(200)의 안전성을 높일 수 있다.
더욱이, 상기 퓨즈부(226)는 가스 벤트부(C2)에 의해 개방되지 않는 양극 단자(111a) 또는 음극 단자(111b)와 접촉하는 접속 단자(224)에 구비됨으로써, 가스 벤트부(C2)에 의해 개방되는 전극 단자(111) 보다, 가스 벤트부(C2)에 의해 개방되지 않는 전극 단자(111)(예: 음극 단자)가 전극 조립체와 보다 가깝게 위치하기 때문에, 보다 원통형 전지셀(100)의 내부의 열을 효과적으로 전달 받을 수 있는 바, 상기 퓨즈부(226)로 상기 원통형 전지셀(100)의 내부 열을 받아 퓨즈 단락이 좀더 빠르고 쉽게 이루어질 수 있는 이점이 있다.
그리고, 상기 퓨즈부(226)는 수평 방향으로 적어도 1회 이상 절곡된 구조(B1)를 가짐으로써, 같은 공간에 좀더 긴 전류 경로를 확보하기 용이하다. 즉, 상기 퓨즈부(226)는 일직선으로 연장된 형태를 가질 경우, 좀더 큰 접속구를 형성시킬 필요가 있어, 소정 공간에서 하나의 버스바(220)가 좀더 많은 원통형 전지셀(100)과 전기적 접속을 이루는데 공간 제약이 되는 요소가 될 수 있다. 따라서, 본 발명은, 상기 버스바(220)의 퓨즈부(226)가 차지하는 공간을 획기적으로 줄임으로써, 콤팩트한 배터리 모듈(200)을 구현하는 것이 용이하다.
예를 들면, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 퓨즈부(226)는 상기 제2 금속 플레이트(220b)에만 형성될 수 있다. 또한, 상기 퓨즈부(226)는 음극 단자(111b)와 접속하는 접속부(224)와 본체부(222) 사이를 연결하도록 구성될 수 있다.
나아가, 상기 버스바(220)의 외면에는 전기 절연성의 절연 시트(230)가 구비될 수 있다. 상기 절연 시트(230)는 상기 버스바(220)의 외측을 커버하도록 위치될 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 2개의 절연 시트(230) 각각이 전방측에 위치한 버스바(220)의 전면 및 전방측에 위치한 버스바(220)의 후면 각각에 구비될 수 있다.
다시 도 2, 도 4, 및 도 6을 참조하면, 상기 절연 시트(230)는 상기 버스바(220)의 적어도 일부분이 외부로 노출되도록 노출구(232)가 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 노출구(232)는 상기 버스바(220)의 일부분에 접착제(240)가 도포될 수 있도록 좌우 방향으로 연장된 형태일 수 있다. 그러나, 상기 노출구(232)의 형태를 반드시 이러한 형태로만 한정되는 것은 아니고, 상기 버스바(220)에 접착제(240)가 도포될 필요가 있는 부분의 형상에 따라 상기 노출구(232)의 형태는 다양하게 변형될 수 있다.
다시 도 2, 도 4 내지 도 7을 참조하면, 상기 배터리 모듈(200)은 접착제(240)를 더 포함할 수 있다. 상기 접착제(240)는 전기 절연성을 가질 수 있다. 상기 접착제(240)는 글루(glue) 또는 핫멜트 수지(Hot-melt resin)일 수 있다. 예를 들면, 상기 접착제(240)는, 폴리아마이드계 수지, 폴리이미드계 수지, 에폭시계 수지, 및 아크릴계 수지 중 적어도 하나 이상을 구비할 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 접착제(240)는 에폭시계 접착제(3M社, 스카치 웰드 DP460NS)일 수 있다. 또는, 상기 접착제(240)는 핫멜트 수지(LG화학社, LGCEB03_T3, 또는 Everwide JC801)를 구비할 수 있다. 또한, 상기 충진재(230)에는 전기 절연성 무기 필러가 부가될 수 있다. 상기 무기 필러는, 예를 들면, 유리 필러일 수 있다.
또한, 상기 접착제(240)는 상기 절연 시트(230)의 노출구(232)를 통해 외부로 노출된 상기 버스바(220)의 적어도 일부분에 도포될 수 있다. 예를 들면, 도 5에서 도시된 바와 같이, 상기 복수의 원통형 전지셀(100)을 기준으로 전방에 위치한 8개의 버스바(220) 각각의 일부분(전측면)에는 접착제(240)가 상기 절연 시트(230)의 노출구(232)를 통해 도포될 수 있다. 또한, 상기 복수의 원통형 전지셀(100)을 기준으로 후방에 위치한 8개의 버스바(220) 각각의 일부분(후측면)에는 접착제(240)가 상기 절연 시트(230)의 노출구(232)를 통해 도포될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명은, 전기 절연성을 가지고 상기 버스바(220)의 외측을 커버하도록 위치되며 상기 버스바(220)의 적어도 일부분이 외부로 노출되도록 노출구(232)가 형성된 절연 시트(230), 및 전기 절연성을 가지고 상기 절연 시트(230)의 노출구(232)를 통해 외부로 노출된 상기 버스바(220)의 적어도 일부분에 도포된 접착제(240)를 포함함으로써, 버스바(220)의 기계적 강성이 취약한 부분의 손상을 방지할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 배터리 모듈(200)은 외부 충격이나 잦은 진동 환경에서도 버스바(220)의 손상이나 전기적 연결의 단선 등의 사고 발생을 획기적으로 줄일 수 있어, 배터리 모듈(200)의 내구성을 크게 향상시킬 수 있다.
다시 도 4 내지 도 8을 참조하면, 상기 절연 시트(230)의 노출구(232)는 상기 퓨즈부(226)가 외부로 노출되도록 위치될 수 있다. 예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이, 배터리 모듈(200)의 전방에는 복수의 노출구(232)가 형성된 절연 시트(230)가 위치될 수 있다. 상기 절연 시트(230)는 상기 버스바(220) 상에 밀착되도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 절연 시트(230)와 상기 버스바(220)와 대면하는 일면에는 점착제(도시하지 않음)가 코팅될 수 있다. 상기 점착제는 상기 절연 시트(230)를 상기 버스바(220) 외측면에 부착하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 절연 시트(230)의 노출구(232)는 상기 버스바(220)의 퓨즈부(226)를 따라 좌우 방향으로 연장된 형태를 가질 수 있다. 상기 노출구(232)의 폭은 상기 버스바(220)의 퓨즈부(226)가 외부에 노출될 수 있는 크기일 수 있다.
더욱이, 도 6 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 버스바(220)에 형성된 퓨즈부(226)에는 상기 절연 시트(230)의 노출구(232)를 통해 부가된 접착제(240)가 도포되어 경화될 수 있다.
예를 들면, 도 6에 도시된 바와 같이, 배터리 모듈(200)의 후방에는 복수의 노출구(232)가 형성된 절연 시트(230)가 위치될 수 있다. 상기 절연 시트(230)는 상기 버스바(220) 상에 밀착되도록 구성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 절연 시트(230)의 노출구(232)는 상기 퓨즈부(226)가 외부로 노출되도록 위치됨으로써, 상기 퓨즈부(226)에 접착제(240)를 적절하게 도포할 수 있다. 또한, 버스바(220)는 상기 절연 시트(230)에 의해 외부 물체와 전기적 절연을 이룰 수 있다. 이와 동시에, 본 발명은, 버스바(220)의 기계적 강성이 필요한 퓨즈부(226)에만 노출구(232)를 통해 접착제(240)를 도포할 수 있어, 진동이나 외부 충격으로 인해 퓨즈부(226)가 손상되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 배터리 모듈(200)의 내구성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
도 9는, 도 7의 B 영역을 확대하여 나타낸 부분 확대도이다.
도 4, 도 6, 도 7, 및 도 8과 함께 도 9를 참조하면, 상기 절연 시트(230)에는 상기 접착제(240)가 부가되도록 구성된 도포구(234)가 형성될 수 있다. 상기 도포구(234)는 상기 모듈 케이스(210)에 상기 버스바(220)의 본체부(222)의 일부분이 접합되도록 상기 모듈 케이스(210)의 외측면과 상기 버스바(220)의 본체부(222)의 일부분이 외부로 노출되도록 개구된 형태를 가질 수 있다.
예를 들면, 도 6 및 도 9에서와 같이, 상기 절연 시트(230)에는 다수의 도포구(234)가 형성될 수 있다. 상기 도포구(234)는 상기 버스바(220)의 제1 금속 플레이트(220a)의 일부분과 상기 모듈 케이스(210)의 스토퍼(P1)의 외측면이 외부로 노출되도록 구성된 개구일 수 있다.
예를 들면, 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 접착제(240)는 상기 도포구(234)를 통해 상기 버스바(220)의 제1 금속 플레이트(220a)의 일부분과 상기 모듈 케이스(210)의 스토퍼(P1)의 외측면에 부가되어 경화된 상태일 수 있다.
따라서, 본 발명에 이러한 구성에 의하면, 상기 절연 시트(230)는 상기 모듈 케이스(210)에 상기 버스바(220)의 본체부(222)의 일부분이 접합되도록 상기 접착제(240)가 부가되는 도포구(234)가 형성됨으로써, 버스바(220)의 본체부(222)를 상기 모듈 케이스(210)의 일부분에 고정시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 버스바(220)의 본체부(222)의 진동 내지 유동을 방지할 수 있어, 상기 본체부(222)와 연결된 퓨즈부(226)의 손상을 효과적으로 줄일 수 있다.
즉, 상기 퓨즈부(226)는 상기 본체부(222)와의 연결 부위에서 단선이 이루어지기 쉬운 바, 상기 접착제(240)를 사용하여, 상기 퓨즈부(226)의 고정시키고 더불어 상기 본체부(222) 또한 상기 모듈 케이스(210)에 고정시킴으로써, 버스바(220)의 본체부(222) 및 퓨즈부(226) 모두의 진동 내지 움직임을 제한 시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 퓨즈부(226)의 손상을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.
도 10은, 도 6의 배터리 모듈의 C-C' 라인을 따라 절취된 모습을 개략적으로 나타내는 부분 단면도이다.
도 6 및 도 8과 함께 도 10을 참조하면, 상기 접착제(240)의 일부(240b)는 상기 절연 시트(230)와 상기 버스바(220)의 본체부(222) 사이에 개재된 형태로 경화될 수 있다. 상기 접착제(240)의 상기 절연 시트(230)와 상기 버스바(220)의 본체부(222) 사이에 개재된 부분(240b)은 상기 접착제(240)의 경화 이후의 유동이나 흔들림을 제한하는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 상기 개재된 부분(240b)은 상기 절연 시트(230)와 상기 버스바(220)를 서로 구속할 수 있어, 상기 절연 시트(230)가 상기 버스바(220)로부터 탈리되는 것을 방지할 수 있다.
즉, 상기 접착제(240)는 상기 절연 시트(230)의 노출구(232)와 접속구를 통해 주입되어 상기 버스바(220)의 접속부(224)와 본체부(222) 사이를 연결하는 퓨즈부(226)에 도포될 수 있으며, 일부는 상기 절연 시트(230)와 상기 버스바(220)의 본체부(222) 사이에 개재된 형태로 경화될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 접착제(240)의 일부는 상기 절연 시트(230)와 상기 버스바(220)의 본체부(222) 사이에 개재된 형태로 경화됨으로써, 상기 접착제(240)가 경화 뒤에도 접착제(240)의 유동이나 진동을 방지할 수 있어, 상기 접착제(240)에 의해 퓨즈부(226)를 더욱 안정적으로 고정시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 배터리 모듈(200)의 내구성을 효과적으로 높일 수 있다.
도 11은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 전후 방향으로 절단된 모습을 개략적으로 나타내는 부분 단면도이다.
도 6 및 도 8과 함께 도 11을 참조하면, 도 11의 절연 시트(230A)는, 도 10의 절연 시트(230)와 비교할 경우, 가이드부(236)가 더 구비된 점에서 차이를 가지고 있다. 그 외 나머지 구성에 대해서는 동일 구성을 사용하였다.
상기 절연 시트(230A)는 상기 노출구(232)에 부가된 상기 접착제(240)가 상기 노출구(232) 주변으로 유실되는 것을 방지하도록 구성된 가이드부(236)가 구비될 수 있다. 상기 가이드부(236)는 상기 노출구(232)로부터 내측 방향으로 돌출된 구조를 가질 수 있다.
구체적으로, 상기 가이드부(236)는 상기 절연 시트(230A)에 형성된 노출구(232)의 테두리의 적어도 일부로부터 상기 원통형 전지셀(100)이 위치한 방향으로 돌출된 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 가이드부(236)는 상기 절연 시트(230A)에 형성된 노출구(232)의 테두리의 상하 부분 및 좌우 부분으로부터 원통형 전지셀(100)이 위치한 방향으로 돌출된 형태일 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 절연 시트(230A)는 상기 노출구(232)로부터 내측 방향으로 돌출된 가이드부(236)가 구비됨으로써, 상기 노출구(232)에 부가된 상기 접착제(240)가 상기 노출구(232) 주변으로 유실되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 상기 접착제(240)는 상기 버스바(220)의 기계적 강성이 취약한 부분에 빈공간 없이 밀도 높게 충진될 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 외부 충격 또는 진동으로 인한 버스바(220)의 손상 내지 단선을 신뢰성 높게 방지할 수 있다.
도 12는, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 전후 방향으로 절단된 모습을 개략적으로 나타내는 부분 단면도이다.
도 6 및 도 8과 함께 도 12를 참조하면, 도 12의 절연 시트(230B)의 가이드부(236B)는, 도 11의 절연 시트(230A)의 가이드부(236B)와 비교할 경우, 일부분이 절곡된 절곡 구조(236b)가 형성된 점에서 차이를 가지고 있다. 그 외 나머지 구성에 대해서는 동일 구성을 사용하였다.
구체적으로, 상기 가이드부(236B)는 일부가 상기 원통형 전지셀(100)의 외측을 커버하도록 절곡된 절곡 구조(236b)가 형성될 수 있다. 상기 접착제(240)의 일부분(240c)은 상기 가이드부(236B)의 절곡 구조(236b)와 대응되는 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 접착제(240)의 일부분(240c)은 단면상으로 단차 구조를 가질 수 있다. 상기 접착제(240)의 단차 구조는 상기 접착제(240)가 상기 절연 시트(230B)의 노출구(232)를 통해 외부로 이탈되는 것을 저지하는 역할을 수행할 수 있다. 더불어, 상기 접착제(240)의 단차 구조는 상기 원통형 전지셀(100)의 상단부의 일부분을 감싸는 형태를 가질 수 있어, 상기 접착제(240)와 상기 원통형 전지셀(100) 간의 결합력을 보다 높일 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 가이드부(236B)는 일부가 상기 원통형 전지셀(100)의 외측을 커버하도록 절곡된 절곡 구조(236b)가 구비됨으로써, 상기 접착제(240)가 상기 원통형 전지셀(100) 상에서 보다 온전하게 결합된 상태를 유지할 수 있다. 즉, 상기 절연 시트(230B)의 절곡 구조(236b)에 의해 상기 접착제(240)의 단차 구조가 형성될 수 있으며, 상기 접착제(240)의 단차 구조는 상기 접착제(240)가 상기 원통형 전지셀(100)의 상부에 고정되는 고정력을 높일 수 있다. 이에 따라, 배터리 모듈(200)의 내구성을 보다 높일 수 있다.
도 13은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 전후 방향으로 절단된 모습을 개략적으로 나타내는 부분 단면도이다.
도 6 및 도 8과 함께 도 13을 참조하면, 도 13의 절연 시트(230C)는, 도 10의 절연 시트(230)와 비교할 경우, 깔대기부(238)가 더 구비된 점에서 차이를 가지고 있다. 그 외 나머지 구성에 대해서는 동일 구성을 사용하였다.
구체적으로, 상기 깔대기부(238)는 상기 절연 시트(230C)는 상기 노출구(232)에 부가된 상기 접착제(240)가 상기 노출구(232) 주변으로 유실되는 것을 방지하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 도 13에 도시한 바와 같이, 상기 깔대기부(238)는 상기 노출구(232)로부터 외측 방향으로 돌출된 형태를 가질 수 있다. 여기서, 외측 방향은 상기 노출구(232)에 접착제(240)를 부가하기 위해 구성된 노즐(도시하지 않음)이 위치한 방향일 수 있다. 상기 노즐은 현재 접착제(240)를 주입하기 위한 어떠한 형태의 노즐도 적용이 가능하며, 더불어, 상기 노즐이 구비된 도포 장치라면 어떠한 장치도 적용 가능하다.
또한, 상기 깔대기부(238)는 외측 방향으로 갈수록 노출구(232)를 기준으로 상하 방향 또는 좌우 방향으로 벌어지는 형상을 가질 수 있다. 상기 깔대기부(238)는 상기 절연 시트(230C)의 노출구(232)의 테두리를 따라 연장된 형태를 가질 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 절연 시트(230C)는 상기 노출구(232)로부터 외측 방향으로 돌출된 깔대기부(238)를 구비함으로써, 상기 노출구(232)에 부가된 상기 접착제(240)가 상기 노출구(232) 주변으로 유실되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 노출구(232)로부터 의도한 위치에 부가되지 못하고, 접착제(240)가 유실될 경우, 발생할 수 있는 도포량 감소를 방지할 수 있다. 이에 따라, 배터리 모듈(200)의 불량률을 효과적으로 줄일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예 따른 배터리 팩(300)은, 상기 배터리 모듈(200)을 적어도 하나 이상 포함할 수 있다. 그리고, 상기 배터리 팩(300)은, 상기 배터리 모듈(200)의 충방전을 제어하기 위한 각종 장치(미도시), 예컨대 BMS(도 2, 380, Battery Management System), 전류 센서, 퓨즈 등이 더 포함될 수 있다.
또한, 다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 배터리 팩(300)은 팩 하우징(310)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 팩 하우징(310)은, 상단 커버(312), 중간 하우징(314), 및 하단 받침부(316)를 구비할 수 있다. 구체적으로, F 방향으로 바라 볼 경우, 상기 상단 커버(312)의 하부에는 상기 중간 하우징(314)이 결합되고, 상기 중간 하우징(314)의 하부에는 상기 하단 받침부(316)가 결합될 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 상단 커버(312)는, 상기 팩 하우징(310) 내부에 수용된 모듈 케이스(210)의 상부를 커버하도록 상벽 및 측벽이 구비될 수 있다. 그리고, 상기 중간 하우징(314)은 상부 및 하부가 개방된 사각 관형을 가질 수 있다. 나아가, 상기 하단 받침부(316)는, 상부가 개방된 박스 형태로서, 측벽 및 하벽을 구비할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 디바이스(미도시)는 상술한 배터리 팩(300)을 적어도 하나 이상 포함한다. 상기 전자 디바이스는, 배터리 모듈(200)을 수납하기 위한 수납 공간이 구비된 디바이스 하우징(미도시) 및 사용자가 배터리 모듈(200)의 충전 상태를 확인할 수 있는 표시부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(300)은 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 자동차에 포함될 수도 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차는 차체 내에 위에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 적어도 하나 이상의 배터리 팩(300)을 탑재할 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예 및 실험예를 들어 더욱 상세하게 설명하나, 본 발명이 이들 실시예 및 실험예에 의해 제한되는 것은 아니다. 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
<실시예 1>
본 발명의 일실시예에 따른 배터리 모듈 A는, 112개의 원통형 전지셀, 이러한 원통형 전지셀들을 수용할 수 있는 모듈 케이스, 112개의 원통형 전지셀을 전기적으로 연결하도록 구성된 15개의 버스바, 및 버스바를 커버하도록 구성된 절연 시트 2개가 구비되었다. 절연 시트에 형성된 노출구를 통해 에폭시계 접착제(3M사, 스카치 웰드 DP460NS)를 버스바의 퓨즈부 주위에 도포하였다. 이때, 접착제는 주제 점도가 150,000 cps 내지 275,000 cps이고, 경화제 점도는 8,000 ~14,000 cps이며, 가사 시간은 1시간 이하였다. 접착제는 도포 부위마다 폭 4 mm, 및 두께 2 mm로 도포하였고, 도포 량은 하나의 절연 시트 당 10 g 정도였다. 본원의 도 14 및 도 15의 사진에서와 같이, 배터리 모듈 A를 준비하였다.
<실시예 2>
실시예 1에서 제조한 방법과 동일한 방법으로 배터리 모듈 B를 제조하였다.
<실험예 1: Z축 방향 진동 실험>
먼저, 실시예 1 및 2의 배터리 모듈들 각각의 112개의 원통형 전지셀을 14개의 뱅크로 나눴다. HIOKI 테스터기를 사용하여 각각의 뱅크의 교류 내부저항(AC-IR) 및 직류 전압을 측정하였다. 측정된 교류 내부저항 값을 도 14의 표와 도 15의 표 각각에 나타냈다. 또한, 실시예 1 및 2의 배터리 모듈들 각각의 14개의 뱅크 모두 정상 범위인 4.8 mΩ 내지 5.7 mΩ과, 3.50V 내지 3.60V에서 측정되었다.
이후, 실시예 1의 배터리 모듈 2개 각각을 Z축 방향(상하 방향)으로 진동 테스트를 실시하였다. 진동 시간은 3시간이며, 7Hz 내지 200Hz에 대해서 12 Cycle로 진동 테스트를 진행하였다.
Z축 방향의 진동 테스트 종료 후, 배터리 모듈들 각각의 14개의 뱅크의 교류 내부저항(AC-IR)을 측정하였다. 측정된 교류 내부저항 값을 도 14의 표와 도 15의 표 각각에 나타냈다. 실시예 1 및 2의 배터리 모듈들 각각의 14개의 뱅크 모두 정상 범위인 4.8 mΩ 내지 5.8 mΩ과, 3.50V 내지 3.60V에서 측정되었다.
<실험예 2: Y축 방향 진동 실험>
실험예 1 수행 이후, 실시예 1 및 2의 배터리 모듈들 각각을 Y축 방향(좌우 방향)으로 진동 테스트를 실시하였다. 진동 시간은 3시간이며, 7Hz 내지 200Hz에 대해서 12 Cycle로 진동 테스트를 진행하였다.
Y축 방향의 진동 테스트 종료 후, 배터리 모듈들 각각의 14개의 뱅크의 교류 내부 저항 (AC-IR)을 측정하였다. 측정된 값을 도 14의 표와 도 15의 표 각각에 나타냈다. 실시예 1 및 2의 배터리 모듈들 각각의 14개의 뱅크 모두 정상 범위인 4.8 mΩ 내지 5.8 mΩ과, 3.50V 내지 3.60V에서 측정되었다.
<실험예 3: X축 방향 진동 실험>
실험예 2 수행 이후, 실시예 1 및 2의 배터리 모듈들 각각을 X축 방향(좌우 방향)으로 진동 테스트를 실시하였다. 진동 시간은 3시간이며, 7Hz 내지 200Hz에 대해서 12 Cycle로 진동 테스트를 진행하였다.
X축 방향의 진동 테스트 종료 후, 배터리 모듈들 각각의 14개의 뱅크의 교류 내부저항(AC-IR)을 측정하였다. 측정된 값을 도 14의 표와 도 15의 표 각각에 나타냈다. 실시예 1 및 2의 배터리 모듈들 각각의 14개의 뱅크 모두 정상 범위인 4.8 mΩ 내지 5.8 mΩ과, 3.50V 내지 3.60V에서 측정되었다.
결론적으로, 실험예 1 내지 실험예 3을 수행한 결과, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈은, 버스바의 기계적 강성이 취약한 일부분이 노출되는 노출구가 구비된 절연 시트를 사용하여, 접착제를 도포함으로써, 버스바의 기계적 강성을 보완할 수 있어, Z축, X축, 및 Y축 등의 다양한 방향의 진동 환경에서도 버스바의 기계적 강성이 취약한 부분의 손상을 방지할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 배터리 모듈은 외부 충격이나 잦은 진동 환경에서도 버스바의 손상이나 전기적 연결의 단선 등의 사고 발생을 획기적으로 줄일 수 있어, 배터리 모듈의 내구성을 크게 향상시킬 수 있다.
한편, 본 명세서에서는 상, 하, 좌, 우, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100: 원통형 전지셀 200: 배터리 모듈
111, 111a, 111b: 전극 단자, 양극 단자, 음극 단자
210: 모듈 케이스
212h: 수용부 211: 외벽
H1: 중공 구조
230: 절연 시트 232: 노출구
234: 도포구 236: 가이드부
236b: 절곡 구조 238: 깔대기부
240: 접착제
220: 버스바
222: 본체부 224: 접속부
226: 퓨즈부
310: 팩 하우징 312: 상단 커버
314: 중간 하우징 313: 하단 받침부

Claims (10)

  1. 각각이 전극 단자를 구비한 복수의 원통형 전지셀;
    상기 복수의 원통형 전지셀을 수용하는 수용부가 구비된 모듈 케이스;
    전기 전도성을 가지고 판상으로 구성된 본체부, 상기 복수의 원통형 전지셀 사이를 전기적으로 연결하도록 전극 단자와 접촉하는 접속부를 구비한 버스바;
    전기 절연성을 가지고 상기 버스바의 외측을 커버하도록 위치되며 상기 버스바의 적어도 일부분이 외부로 노출되도록 노출구가 형성된 절연 시트; 및
    전기 절연성을 가지고 상기 절연 시트의 노출구를 통해 외부로 노출된 상기 버스바의 적어도 일부분에 도포된 접착제
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 버스바는, 상기 접속부와 상기 본체부 사이를 연결하고 상기 원통형 전지셀로부터 소정 이상의 전류가 흐를 경우, 단선되도록 구성된 퓨즈부를 구비하고,
    상기 절연 시트의 노출구는 상기 퓨즈부가 외부로 노출되도록 위치된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 원통형 전지셀은, 일단부 및 타단부에 음극 단자 및 양극 단자 각각이 형성되고, 내부 압력이 소정 이상으로 높아질 경우, 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자 중 어느 하나를 개방하여 내부 가스가 배출되도록 구성된 가스 벤트부를 구비하며,
    상기 버스바의 퓨즈부는 상기 가스 벤트부에 의해 개방되도록 구성된 양극 단자 또는 음극 단자와 접속하는 상기 접속부에만 연결되어 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 절연 시트에는 상기 모듈 케이스에 상기 버스바의 본체부의 일부분이 접합되도록 상기 접착제가 부가되는 도포구가 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 접착제의 일부는 상기 절연 시트와 상기 버스바의 본체부 사이에 개재된 형태로 경화된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 절연 시트는 상기 노출구에 부가된 상기 접착제가 상기 노출구 주변으로 유실되는 것을 방지하도록 상기 노출구로부터 내측 방향으로 돌출된 가이드부를 구비한 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 가이드부는 일부가 상기 원통형 전지셀의 외측을 커버하도록 절곡된 절곡 구조가 구비된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 절연 시트는 상기 노출구에 부가된 상기 접착제가 상기 노출구 주변으로 유실되는 것을 방지하도록 상기 노출구로부터 외측 방향으로 돌출된 깔대기부를 구비한 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 배터리 모듈을 적어도 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제9항에 따른 배터리 팩을 적어도 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2598413B (en) * 2020-08-27 2023-02-01 Jaguar Land Rover Ltd Battery module
DE102022106987A1 (de) 2022-03-24 2023-09-28 Volkswagen Aktiengesellschaft Batterie mit mehrseitiger Kühlung, Antriebssystem und Kraftfahrzeug

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5466906B2 (ja) 2009-09-18 2014-04-09 パナソニック株式会社 電池モジュール
JP5672294B2 (ja) 2012-11-30 2015-02-18 トヨタ自動車株式会社 組電池及び車両
JP6260830B2 (ja) 2014-10-28 2018-01-17 豊田合成株式会社 電池の接着固定構造
US20160315304A1 (en) * 2015-04-21 2016-10-27 Atieva, Inc. Encapsulated Fusible Interconnect
CN205231148U (zh) * 2015-11-24 2016-05-11 北京闪信鼎中技术有限公司 一种电池模组
KR102612060B1 (ko) * 2016-04-26 2023-12-07 삼성에스디아이 주식회사 멤브레인을 갖는 이차 전지
JP6350592B2 (ja) 2016-05-24 2018-07-04 トヨタ自動車株式会社 車載用電池モジュール
JP6680128B2 (ja) * 2016-07-26 2020-04-15 トヨタ自動車株式会社 電池モジュール
US10074846B2 (en) 2016-09-16 2018-09-11 Nio Usa, Inc. Battery module including a weldless busbar having an integrated fusible link
KR102085343B1 (ko) * 2016-12-05 2020-03-05 주식회사 엘지화학 원통형 이차전지 모듈
KR101916429B1 (ko) * 2017-03-30 2018-11-07 엘지전자 주식회사 차량용 배터리 팩 및 차량
EP3633764B8 (en) 2017-05-29 2023-05-31 SANYO Electric Co., Ltd. Battery pack
KR102152885B1 (ko) * 2017-12-11 2020-09-07 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR102505612B1 (ko) * 2018-01-31 2023-03-03 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
US10734629B2 (en) 2018-02-23 2020-08-04 Ford Global Technologies, Llc Busbar interconnect assembly for vehicle traction battery

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