KR20210109824A - 전극 리드의 스프링 백 저지를 위한 버스바 프레임을 포함하는 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩 - Google Patents

전극 리드의 스프링 백 저지를 위한 버스바 프레임을 포함하는 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩 Download PDF

Info

Publication number
KR20210109824A
KR20210109824A KR1020200024897A KR20200024897A KR20210109824A KR 20210109824 A KR20210109824 A KR 20210109824A KR 1020200024897 A KR1020200024897 A KR 1020200024897A KR 20200024897 A KR20200024897 A KR 20200024897A KR 20210109824 A KR20210109824 A KR 20210109824A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery module
frame
electrode lead
bus bar
prevention
Prior art date
Application number
KR1020200024897A
Other languages
English (en)
Inventor
이종영
오종렬
이백산
Original Assignee
주식회사 엘지에너지솔루션
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 엘지에너지솔루션 filed Critical 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority to KR1020200024897A priority Critical patent/KR20210109824A/ko
Publication of KR20210109824A publication Critical patent/KR20210109824A/ko

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
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • 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
    • H01M50/572Means for preventing undesired use or discharge
    • 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

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 전극 리드의 스프링 백 저지를 위한 버스바 프레임을 포함하는 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전극 리드의 삽입을 유도하기 위한 가이드 부에 삽입 간격을 줄이는 돌출형의 방지부를 포함하는 버스바 프레임을 통해 전극 리드의 스프링 백 저지를 하는 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩에 관한 것이다.

Description

전극 리드의 스프링 백 저지를 위한 버스바 프레임을 포함하는 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩{Battery module with busbar frame for preventing spring back of cell lead and battery pack including the same}
본 발명은 전극 리드의 스프링 백 저지를 위한 버스바 프레임을 포함하는 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전극 리드의 삽입을 유도하기 위한 가이드 부에 삽입 간격을 줄이는 돌출형의 방지부를 포함하는 버스바 프레임을 통해 전극 리드의 스프링 백 저지를 하는 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩에 관한 것이다.
휴대폰, 노트북, 캠코더, 디지털 카메라 등 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 충방전이 가능한 이차전지에 관한 기술이 활발해지고 있다. 또한, 이차 전지는 대기오염 물질을 유발하는 화석 연료의 대체 에너지원으로, 전기 자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(P-HEV) 등에 적용되고 있어, 이차 전지에 대한 개발의 필요성이 갈수록 높아지고 있는 상황이다.
현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충, 방전이 자유롭고, 자가 방전률이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
이러한 리튬 이차 전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용하며, 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재, 즉 전지 케이스를 포함하여 이루어진다.
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 분류될 수 있다.
소형 기기에 이용되는 이차 전지는 수개의 전지 셀들이 배치되지만, 자동차등에는 다수개의 전지 셀을 전기적으로 연결한 전지 모듈이 이용된다. 이러한 전지 모듈에는 다수개의 전지 셀들이 서로 직렬 및 병렬로 연결됨으로써 용량과 출력을 향상시키며, 이 때, 전지 모듈은 다수의 이차 전지, 즉 전지 셀이 적층되며 이들 전지 셀들 간의 전기적 연결을 위한 버스 바 모듈(Busbar module)을 포함하는 것이 일반적이다. 버스 바 모듈은, 각 전지 셀과 연결된 전극 리드를 연결하기 위한 버스 바를 포함하며, 전지 모듈의 일 측면에 형성될 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 배터리 모듈의 상부 단면도, 도 2는 이의 확대도이다.
도 1에서 도시한 바와 같이 종래 기술에 따른 배터리 모듈(1)은, 적어도 하나의 단위 셀(10), 상기 단위 셀(10)과 전기적으로 연결되어 돌출되어 있는 전극 리드(20), 상기 전극 리드(20)와 전기적으로 연결되는 버스바(30), 상기 전극 리드(20)를 삽입할 수 있는 삽입부(41) 및 상기 버스바(30)를 지지하는 프레임부(42)를 가지는 버스바 프레임(40)을 포함하고 있다.
상기 전극 리드(20)를 상기 버스바(30)에 연결할 때, 상기 프레임부(43)에 위치한 가이드부(43)를 이용해 상기 삽입부(41)에 맞도록 상기 전극 리드(20) 및/또는 상기 단위 셀(10)의 셀 테라스부(11) 위치를 변경하거나, 형상을 변형시킨다. 또한, 상기 배터리 모듈(10) 내의 공간을 효율적으로 사용하기 위해 상기 전극 리드(20)의 일부 또는 상기 셀 테라스부(11)를 접어 상기 버스바(30)에 연결한다.
하지만, 상기 전극 리드(20) 및/또는 상기 셀 테라스부(11)의 위치를 기존의 돌출 방향과는 다른 방향으로 인위적으로 변경하거나, 형상을 변형한 경우, 상기 전극 리드(10) 및/또는 상기 셀 테라스부(11)는 기존의 위치 또는 원래의 형상을 유지하고자 하는 힘에 의해 원상회복 된다. 이러한 현상을 일명 스프링 백 현상이라고 하는데, 이는 결합력 상승을 위해 폭이 넓은 상기 전극 리드(20)를 사용한 경우에 더욱 자주 발생한다.
상기 버스바(30)에 용접이 되기 전에 스프링 백 현상이 발생할 경우, 상기 전극 리드(20)가 상기 버스바(30)에서 이탈되어 상기 버스바(30)에 연결할 수 있는 길이가 줄어들거나 상기 버스바(30)와 상기 전극 리드(20)와의 밀착 또는 용접시 접합 불량이 발생할 수 있다. 또한, 이미 상기 버스바(30)에 연결 또는 용접되어 있는 경우에도, 상기 전극 리드(20)가 끊어지거나, 상기 전극 리드(20)가 상기 버스바(30)에서 이탈하게 된다.
특허문헌 1에서는 스프링 백 현상을 방지하기 위해, 전극 리드에 체결볼트가 삽입되도록 하는 관통홀을 두고 있다. 하지만 전극 리드에 관통홀이 형성될 경우, 전지 저항, 전압 등이 달라지는 문제점이 발생할 수 있다.
특허문헌 2에서는 셀 리드가 밀리는 것을 방지하기 위해 받침대를 형성하고 있으나, 셀 리드와 상기 받침대가 접촉하는 경우, 방전되어, 배터리 모듈의 용량을 효율적으로 사용하지 못하는 문제점이 여전히 남아 있다. 또한, 받침대를 형성하고 있어, 셀 리드가 돌출될 때의 공간이 줄어들게 되어 조립성에 문제가 발생할 수 있다.
대한민국공개특허공보 제2019-0063814호 대한민국등록특허공보 제2002344호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 버스바 프레임에 존재하는 전극 리드 삽입부의 공간을 줄여 전극 리드의 스프링 백을 방지하고, 전극 리드의 이탈 및 접촉 불량 또는 용접 불량을 방지한 배터리 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명에서는 전극 리드와 버스바 사이의 전기적 결합력을 높이고, 사용 중 배터리의 사용 정지 등을 방지하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 적어도 하나의 단위 셀; 상기 단위 셀들과 전기적으로 연결되는 전극 리드; 상기 전극 리드와 전기적으로 연결되는 버스바; 및 상기 전극 리드를 삽입할 수 있는 삽입부, 상기 버스바를 지지하며 상기 삽입부의 상부, 측부에 존재하는 프레임부를 가지는 버스바 프레임을 포함하되, 상기 삽입부의 좌측 또는 우측 중 적어도 하나에 위치한 프레임부에 상기 전극 리드의 삽입 방향을 결정하는 가이드부를 가지며, 상기 가이드부와 상기 삽입부 사이의 간격을 좁히는 방지부를 포함한다.
상기 방지부는 하나의 상기 가이드부에 적어도 하나 이상이 존재할 수 있다.
상기 방지부는 상기 가이드부의 상기 가이드부의 중앙부를 중심으로 분포되어 있을 수 있다.
상기 방지부는 일정한 간격으로 배치되어 있을 수 있다.
상기 방지부는 상기 삽입부의 좌측 또는 우측에 존재하는 프레임부 중 하나의 프레임부에만 존재할 수 있다.
상기 방지부가 상기 전극 리드가 접히는 부위의 외면과 대면할 수 있다.
상기 방지부는 좌측 프레임부와 우측 프레임부에서 서로 교차하도록 배치되어 있을 수 있다.
상기 방지부는 리브(rib) 형태일 수 있다.
상기 방지부는 상기 단위 셀에서 멀어질수록 길이가 길어질 수 있다.
상기 방지부 중 서로 마주보는 두 측면이 모서리가 둥근 삼각형 형태일 수 있다.
상기 방지부와 이에 대면하는 프레임부 사이의 최소 거리는 2㎜ 내지 5㎜일 수 있다.
상기 방지부는 상기 버스바 프레임의 최외각 프레임부에만 존재할 수 있다.
또한 본 발명에서는 상기 기재된 것 중 어느 하나에 해당하는 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 일 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 구성들 중 상충되지 않는 구성을 하나 또는 둘 이상 택하여 조합할 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 모듈은, 전극 리드의 스프링 백 현상을 방지하여 전극 리드의 이탈 및 접촉 불량 또는 용접 불량을 방지한다. 또한 본 발명은 전극 리드를 버스바에 연결할 때, 전극 리드의 면압을 유지하거나, 상기 전극 리드의 길이를 유지하도록 하여, 연결 공정의 효율을 상승시킨다.
또한, 사용 중 전극 리드와 버스바의 결합력의 감소를 방지하여 리드 또는 리드-버스바 연결부의 파손을 방지할 수 있다. 특히 스웰링 현상이 발생할 경우, 배터리 모듈의 파손을 방지할 수 있다는 이점이 있다.
또한 본 발명에 따른 배터리 모듈은 전극 리드의 이탈을 방지하여 전지의 안전성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 배터리 모듈의 상부 단면도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 배터리 모듈의 상부 단면도의 확대도이다.
도 3은 본 발명에 따른 배터리 모듈의 상부 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 배터리 모듈의 상부 단면도의 확대도이다.
도 5는 종래 기술에 따른 버스바 프레임 및 본 발명에 따른 버스바 프레임의 모식도이다.
도 6은 본 발명에 따른 버스바 프레임의 사시도이다.
본 출원에서 "포함한다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우 뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명에 따른 배터리 모듈에 관하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 배터리 모듈의 상부 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 배터리 모듈의 상부 단면도의 확대도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면서 설명하면, 본 발명에 따른 배터리 모듈은 적어도 하나의 단위 셀(110), 상기 단위 셀들과 전기적으로 연결되는 전극 리드(120), 상기 리드와 전기적으로 연결되는 버스바(130), 상기 전극 리드를 삽입할 수 있는 삽입부(141)와 상기 버스바(130)를 지지하는 프레임부(142)를 가지는 버스바 프레임(140)을 포함하되, 상기 삽입부(141)의 좌측 또는 우측 중 적어도 하나에 위치한 프레임부(142)에 전극 리드의 삽입 방향을 결정하는 가이드부(143)를 가지며, 상기 가이드부(143)와 상기 삽입부(141) 사이의 간격을 좁히는 방지부(144)를 더 포함한다.
상기 단위 셀(110)은 긴 시트형의 양극 및 음극 사이에 분리막이 개재된 후 권취되는 형태의 젤리-롤형, 또는 장방형의 양극 및 음극이 분리막을 사이에 개재한 상태로 적층되는 스택형, 단위 셀들이 긴 분리 필름에 의해 권취되는 스택-폴딩형, 또는 상기 단위 셀들(110)을 분리막이 사이에 개재한 상태로 적층하여 서로 간에 부착되는 라미네이션-스택형 등의 전극 조립체를 포함한다. 상기에서 언급한 형태는 예시로, 이에 제한하지 않는다.
일반적으로 상기 전극 조립체는 전지 케이스에 내장된다. 상기 전지 케이스는 통상적으로 내부층/금속층/외부층의 라미네이트 시트 구조로 이루어져 있다. 내부층은 전극 조립체와 직접적으로 접촉하므로 절연성과 내전해액성을 가져야 하고, 또 외부와의 밀폐를 위하여 실링성 즉, 내부층끼리 열 접착된 실링 부위는 우수한 열접착 강도를 가져야 한다. 이러한 내부층의 재료로는 내화학성이 우수하면서도 실링성이 좋은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌아크릴산, 폴리부틸렌 등의 폴리올레핀계 수지, 폴리우레탄수지 및 폴리이미드수지로부터 선택될 수 있으나 이에 한정하지 않으며, 인장강도, 강성, 표면경도, 내충격 강도 등의 기계적 물성과 내화학성이 뛰어난 폴리프로필렌이 가장 바람직하다.
내부층과 접하고 있는 금속층은 외부로부터 수분이나 각종 가스가 전지 내부로 침투하는 것을 방지하는 배리어층에 해당되고, 이러한 금속층의 바람직한 재료로는 가벼우면서도 성형성이 우수한 알루미늄 막막을 사용할 수 있다.
그리고 금속층의 타측면에는 외부층이 구비되며, 이러한 외부층은 전극 조립체를 보호하면서 내열성과 내화학성을 확보할 수 있도록 인장강도, 투습방지성 및 공기투과 방지성이 우수한 내열성 폴리머를 사용할 수 있고, 일예로 나일론 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용할 수 있으나 이에 제한하지 않는다.
한편, 양극 리드와 음극 리드로 이루어지는 전극 리드(120)들은 단위셀(110)의 양극 탭과 음극 탭이 각각 전기적으로 연결된 후, 케이스 외부로 노출되는 구조로 이루어질 수 있고, 양극 탭과 음극 탭 없이 리드가 직접 전극조립체와 케이스 외부를 연결하는 구조일 수도 있으나, 이에 제한하지 않는다. 상기와 같은 단위 셀은 일반적으로 알려져 있는 구성들에 해당되므로 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기와 같은 단위 셀(110)은 배터리 팩의 용량이나 출력을 맞추기 위하여 복수의 단위 셀(110)이 수평 또는 수직방향으로 나란하게 적층되어 형성되어 있다. 도 3에서는 4개의 단위 셀(110)이 하나의 단위로 표현되어 있으나, 이는 일 예시에 불과할 뿐 2개, 또는 그 이상의 단위 셀(110)로 이루어질 수 있음은 자명하다.
상기 버스바(130) 및 상기 버스바 프레임(140)은 상기 단위 셀(110)들을 직렬 또는 병렬로 연결하면서 모듈 케이스에 고정하기 위한 것으로, 1개 이상의 버스바 프레임, 1개 이상의 버스 바 및/또는 연결 버스바를 포함하여 이루어진다.
구체적으로, 상기 단위 셀(110)과 전기적으로 연결된 전극 리드(120)는 상기 버스바 프레임(140)의 삽입부(141)를 관통하여 상기 버스바(130)에 연결되고, 이후 레이져 용접, 저항 용접 등의 용접이나 끼움식 또는 압착식 등 공지의 고정 방법을 통해 상기 버스바(130) 외측면에 고정된다.
상기 전극 리드(120)는 상기 버스바 프레임(140)의 가이드부(143)에 의해 상기 삽입부(141)를 관통하도록 유도된다. 상기 삽입부(141)는 상기 버스바 프레임(140)의 삽입부(141)의 좌측 또는 우측 중 적어도 하나에 위치한 프레임부(142)에 위치한다. 상기 전극 리드(120)는 종래의 배터리 모듈(1)과 다르게, 상기 가이드부(143)의 일부가 돌출되어 상기 가이드부(143)와 상기 삽입부(141) 사이의 간격을 좁히는 방지부(144)를 두고 있다.
상기 방지부(144)는 도 1의 종래 기술에 따른 배터리 모듈과 다르게, 상기 전극 리드(120) 또는 상기 단위 셀(110)의 셀 테라스부(111)가 외부로 돌출되는 지점 부분, 즉 상기 삽입부(141) 대면부에서 상기 전극 리드(120) 또는 상기 셀 테라스부(111)의 돌출 형태와 유사한 방향 또는 모양으로 돌출되어 있을 수 있다. 상기 방지부(144)의 상기 가이드부(143) 대면은 상기 가이드부(143)와 일체를 이룰 수 있도록 상기 가이드부(143)에 대응되는 형태를 가진다.
종래 기술에 따른 가이드부(43)와 이에 대면하는 프레임부(42) 사이의 최소 거리는 5.9㎜였으나, 상기 가이드부(143)에 상기 방지부(144)를 둠으로써, 상기 방지부(144)와 이에 대면하는 프레임부(142) 사이의 최소 거리(W2)는 2㎜ 내지 5㎜로 감소시킬 수 있다.
도 5는 종래 기술에 따른 버스바 프레임(40) 및 본 발명에 따른 버스바 프레임(140)의 모식도이다.
도 5를 참조하면서 본 발명(140, b)과 종래 기술에 따른 버스바 프레임(40, a)에 관해 상기에서 언급한 특징을 제외한 차이점만을 중심으로 언급하면, 본 발명에 따른 버스바 프레임(140)은 상기 가이드부(143)에 적어도 하나 이상의 상기 방지부(144)를 두고 있다. 상기 방지부(144)가 한 개 존재할 경우, 상기 가이드부(143)의 중앙부에, 상기 방지부(144)가 두 개 이상 존재할 경우 상기 가이드부(143)의 중앙부를 중심으로 상기 방지부(144)가 분포되어 있을 수 있다. 상기 가이드부(143)의 중앙부 또는 중앙부를 중심으로 상기 방지부(144)가 존재할 때, 도 3 및 도 4와 같이 상기 방지부(144)에 의해 상기 전극 리드(120)가 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 또한 상기 가이드부(143)가 상기 프레임부(142)에서 돌출되어 있는 형상으로 구성되어 있어, 상기 가이드부(143)를 벗어나는 형태로 이탈하는 경우도 방지할 수 있도록 한다.
상기 방지부(144)는 상기 가이드부(143)에서 일정한 간격으로 배치되어 있을 수 있다. 상기 가이드부(143)에 불규칙적으로 배치되어 있을 수 있지만, 상기 방지부(144)가 일정한 간격으로 배치되어 양 균형을 맞춰 존재하는 경우, 상기 전극 리드(120)가 면적이 넓은 형태로 존재할 경우, 이를 지지하기 좋고, 일부로 쏠려 상기 가이드부(143)를 벗어나는 현상을 방지할 수 있다.
상기 방지부(144)는 상기 삽입부(141)의 좌측 또는 우측 중 하나의 프레임부(142)에만 존재할 수 있다. 상기 방지부(144)는 상기 전극 리드(120)가 접히는 부위의 외면과 대면할 수 있다. 이와 같이 상기 방지부(144)가 상기 삽입부(141)의 일면에만 돌출하도록 구성되어 있는 겨우, 상기 전극 리드(120)를 삽입할 수 있는 여유공간이 확보할 수 있도록 한다. 또한, 상기 방지부(144)가 상기 전극 리드(120)가 접히는 부위의 외면과 대면하는 경우, 상기 전극 리드(120)가 상기 버스바(130)에 제대로 용접 또는 접촉하고 있는 경우, 상기 방지부(144)가 상기 전극 리드(120)에 접촉하지 않고, 오직 상기 전극 리드(120)가 원 위치에서 이탈할 경우, 즉 상기 버스바(130)에 제대로 접촉하지 못하는 경우에만 작동하도록 할 수 있다.
또한, 상기 방지부(144)가 상기 삽입부(141)의 좌측 및 우측의 상기 프레임부(143)에 모두 존재하는 경우, 상기 방지부는 대면하는 좌측 및 우측의 상기 프레임부(143)에서 서로 교차되는 형태로 배치될 수 있다. 이는 상기 삽입부(141)의 공간을 확보하면서, 상기 전극 리드(120)가 이탈을 방지하기 위한 바람직한 구조이다.
상기 방지부(144)는 상기 버스바 프레임(140)을 도 3 및 도 4와 같은 형태의 X축 단면도로 보았을 때, 상기 단위 셀(110)과 멀어질수록 두꺼워지는 형태, 즉 상기 방지부(144)와 이에 대면하는 프레임부(142) 사이의 간격이 좁아지는 형태를 가진다. 일례로, 상기 방지부(144)는 상기 버스바 프레임(140)의 단면도 상 모서리가 둥근 삼각형의 형태를 가지고 있을 수 있다.
이와 같이 상기 방지부(144)가 상기 단위 셀(110)에서 멀어질수록 두꺼워지는 형태를 가질 경우, 상기 전극 리드(120)가 상기 버스바(130)에 가까워지도록 유도하는 것이 더 쉬워지고, 자연스럽게 상기 삽입부(141)의 상기 전극 리드(120) 삽입 공간을 줄일 수 있다.
상기 방지부(144)는 도 5와 같이 상기 버스바 프레임(140)의 외면에서 보았을 때, 리브 형태를 가지고 있을 수 있다. 상기 방지부(144)가 리브 형태일 경우, 상기 전극 리드(120)가 상기 버스바(130)에서 이탈할 경우, 상기 전극 리드(120)와 접하는 부분이 적어 저항으로 작용하는 부분이 적다는 장점이 있다. 또한 상기 전극 리드(120)가 상기 삽입부(141)를 통해 삽입되는 공간을 확보하기에 유리하다는 장점이 있다.
또한 상기 방지부(144)는 상기 버스바 프레임(140)의 최외각 프레임부에만 존재할 수도 있다. 상기 단위 셀(110)이 전지 사용에 따라 스웰링 될 경우, 가장 영향을 많이 받는 최외곽에 상기 방지부(144)를 둠으로써 상기 전극 리드(120)가 상기 버스바(130)에서 이탈할 때 이를 지지하도록 할 수 있다. 또한 상기 단위 셀(110)들을 압축하여 케이스에 수납할 경우 상기 전극 리드(120)의 이동을 억제하는 역할도 할 수 있다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.
1, 100 : 배터리 모듈
10, 110 : 단위 셀
11, 111 : 셀 테라스부
20, 120 : 전극 리드
30, 130 : 버스바
40, 140 : 버스바 프레임
41, 141 : 삽입부
42, 142 : 프레임부
43, 143 : 가이드부
144 : 방지부
W1, W2 : 삽입부의 길이

Claims (13)

  1. 적어도 하나의 단위 셀;
    상기 단위 셀들과 전기적으로 연결되는 전극 리드;
    상기 전극 리드와 전기적으로 연결되는 버스바; 및
    상기 전극 리드를 삽입할 수 있는 삽입부, 상기 버스바를 지지하며 상기 삽입부의 상부, 측부에 존재하는 프레임부를 가지는 버스바 프레임;을 포함하되,
    상기 삽입부의 좌측 또는 우측 중 적어도 하나에 위치한 프레임부에 상기전극 리드의 삽입 방향을 결정하는 가이드부를 가지며, 상기 가이드부와 상기 삽입부 사이의 간격을 좁히는 방지부를 포함하는 배터리 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방지부는 상기 가이드부에 적어도 하나 이상이 존재하는 배터리 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 방지부는 상기 가이드부의 중앙부를 중심으로 분포되어 있는 배터리 모듈.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 방지부는 일정한 간격으로 배치되어 있는 배터리 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 방지부는 상기 삽입부의 좌측 또는 우측에 존재하는 프레임부 중 하나의 프레임부에만 존재하는 배터리 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 방지부가 상기 전극 리드가 접히는 부위의 외면과 대면하는 배터리 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 방지부는 좌측 프레임부와 우측 프레임부에서 서로 교차하도록 배치되어 있는 배터리 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 방지부는 리브(rib) 형태인 배터리 모듈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 방지부는 상기 단위 셀에서 멀어질수록 길이가 길어지는 배터리 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 방지부 중 서로 마주보는 두 측면이 모서리가 둥근 삼각형 형태인 배터리 모듈.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 방지부와 이에 대면하는 프레임부 사이의 최소 거리는 2㎜ 내지 5㎜인 배터리 모듈.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 방지부는 상기 버스바 프레임의 최외각 프레임부에만 존재하는 배터리 모듈.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩.

KR1020200024897A 2020-02-28 2020-02-28 전극 리드의 스프링 백 저지를 위한 버스바 프레임을 포함하는 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩 KR20210109824A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200024897A KR20210109824A (ko) 2020-02-28 2020-02-28 전극 리드의 스프링 백 저지를 위한 버스바 프레임을 포함하는 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200024897A KR20210109824A (ko) 2020-02-28 2020-02-28 전극 리드의 스프링 백 저지를 위한 버스바 프레임을 포함하는 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210109824A true KR20210109824A (ko) 2021-09-07

Family

ID=77797100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200024897A KR20210109824A (ko) 2020-02-28 2020-02-28 전극 리드의 스프링 백 저지를 위한 버스바 프레임을 포함하는 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20210109824A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102434262B1 (ko) * 2021-09-17 2022-08-22 주식회사 신룡 버스바 조립용 리드 자동 성형장치 및 그것을 이용한 리드 자동 성형방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190063814A (ko) 2017-11-30 2019-06-10 주식회사 엘지화학 버스바 어셈블리를 구비한 배터리 모듈
KR102002344B1 (ko) 2012-11-07 2019-10-01 에스케이이노베이션 주식회사 이차전지팩용 센서어셈블리와 이를 갖는 이차전지팩

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102002344B1 (ko) 2012-11-07 2019-10-01 에스케이이노베이션 주식회사 이차전지팩용 센서어셈블리와 이를 갖는 이차전지팩
KR20190063814A (ko) 2017-11-30 2019-06-10 주식회사 엘지화학 버스바 어셈블리를 구비한 배터리 모듈

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102434262B1 (ko) * 2021-09-17 2022-08-22 주식회사 신룡 버스바 조립용 리드 자동 성형장치 및 그것을 이용한 리드 자동 성형방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2602840B1 (en) Secondary battery pouch having improved stability, pouch-type secondary battery using same, and medium- or large-sized battery pack
US20220123438A1 (en) Battery pack having movable busbar assembly and secondary battery including the same
KR20150134304A (ko) 라운드 코너를 포함하는 전지셀
US20230178824A1 (en) Battery module including thermal insulation member
KR100904375B1 (ko) 퓨즈 장착 전지 카트리지와 그것을 포함하는 전지 모듈
KR20210095388A (ko) 내충격성이 향상된 전극 리드를 포함하는 전지 셀 어셈블리 및 이의 제조방법
KR20210109824A (ko) 전극 리드의 스프링 백 저지를 위한 버스바 프레임을 포함하는 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
US20230128563A1 (en) Battery module having pocket capable of capturing flare and spark ejected during swelling
KR20210009795A (ko) 전류 차단 기능이 구비된 전지 모듈 및 이를 포함하는 디바이스
KR20190112468A (ko) 전지셀 카트리지
KR101849990B1 (ko) 분리막의 열 수축성이 억제된 전지셀
KR101913866B1 (ko) 이차전지 모듈
KR20180020716A (ko) 두께가 상이한 단일 전극리드로 결합된 전지셀 어셈블리
KR20220003876A (ko) 스웰링시 분출되는 플레어와 스파크를 포집할 수 있는 포켓이 구비된 전지 모듈
KR101450951B1 (ko) 안전성이 향상된 이차전지용 전극리드 및 이를 이용한 이차전지
KR20210003607A (ko) 밀착형 쿨링플레이트를 포함하는 배터리 팩 및 이를 포함하는 디바이스
KR102711924B1 (ko) 퇴화방지구조를 갖는 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
US20230096324A1 (en) Battery Module And Battery Pack Including The Same
KR20190112469A (ko) 전지셀 카트리지 및 이를 포함하는 전지모듈
US20230198106A1 (en) Battery Cell Including Electrode Tab Having Stress Relief Portion
US20240021888A1 (en) Battery module having electrolytic solution leakage detection function and battery pack including the same
EP4418420A1 (en) Battery pack having improved fixation strength of accommodated battery module and device including same
KR20210107416A (ko) 퇴화방지구조를 갖는 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR20210103089A (ko) 무용접 방식으로 고정이 가능한 전지 셀 및 이를 포함하는 전지 팩
EP4250449A1 (en) Pouch-type battery cell having improved safety, and battery module comprising same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination