KR20230138274A - 배터리 팩 - Google Patents

배터리 팩 Download PDF

Info

Publication number
KR20230138274A
KR20230138274A KR1020220036123A KR20220036123A KR20230138274A KR 20230138274 A KR20230138274 A KR 20230138274A KR 1020220036123 A KR1020220036123 A KR 1020220036123A KR 20220036123 A KR20220036123 A KR 20220036123A KR 20230138274 A KR20230138274 A KR 20230138274A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery pack
temperature sensor
circuit board
battery cell
foam pad
Prior art date
Application number
KR1020220036123A
Other languages
English (en)
Inventor
이혁
권영환
정백기
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
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 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020220036123A priority Critical patent/KR20230138274A/ko
Priority to JP2023046880A priority patent/JP2023143867A/ja
Priority to EP23163822.2A priority patent/EP4261980A3/en
Priority to CN202310293669.3A priority patent/CN116805733A/zh
Priority to US18/188,825 priority patent/US20230307774A1/en
Publication of KR20230138274A publication Critical patent/KR20230138274A/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
    • H01M50/289—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • H01M50/291—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs characterised by their shape
    • 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
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • 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
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • 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
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • 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
    • 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
    • H01M50/284—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with incorporated circuit boards, e.g. printed circuit boards [PCB]
    • 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
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • 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
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/394—Gas-pervious parts or elements
    • 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
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/584—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
    • H01M50/59—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries characterised by the protection means
    • H01M50/595—Tapes
    • 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
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • 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 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은, 적어도 하나의 배터리 셀; 상기 적어도 하나의 배터리 셀의 상측부에 배치되는 회로기판; 및 상기 배터리 셀과 상기 회로기판 사이에 배치되는 온도 센싱부를 포함하고, 상기 온도 센싱부는, 관통부가 형성된 폼 패드부; 및 상기 관통부에 배치된 온도 센서를 포함한다.

Description

배터리 팩{BATTERY PACK}
본 발명의 실시예들은 배터리 팩에 관한 것이다.
통상적으로 이차 전지는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리, 충전 및 방전이 가능한 전지이다. 이차 전지는 모바일 기기, 전기 자동차, 하이브리드 자동차, 전기 자전거, 무정전 전원공급장치(uninterruptible power supply) 등의 에너지원으로 사용되며, 적용되는 외부기기의 종류에 따라 단일 배터리 셀의 형태로 사용되기도 하고, 다수의 배터리 셀들을 연결하여 하나의 단위로 묶은 배터리 팩의 형태로 사용되기도 한다.
휴대폰과 같은 소형 모바일 기기는 단일 전지의 출력과 용량으로 소정시간 동안 작동이 가능하지만, 전력소모가 많은 전기 자동차, 하이브리드 자동차와 같이 장시간 구동, 고전력 구동이 필요한 경우에는 출력 및 용량의 문제로 배터리 팩이 선호되며, 배터리 팩은 내장된 배터리 셀의 개수에 따라 출력전압이나 출력전류를 높일 수 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 온도 센서의 위치 보정 및 고정이 용이한 온도 센싱 구조가 개시된 배터리 팩을 제공하는 것이다.
다만 이러한 과제는 예시적인 것으로, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은, 적어도 하나의 배터리 셀; 상기 적어도 하나의 배터리 셀의 상측부에 배치되는 회로기판; 및 상기 배터리 셀과 상기 회로기판 사이에 배치되는 온도 센싱부를 포함하고, 상기 온도 센싱부는, 관통부가 형성된 폼 패드부; 및 상기 관통부에 배치된 온도 센서를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에서, 상기 온도 센서의 일단부에는 회로기판 연결부가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에서, 상기 회로기판 연결부는 상기 회로기판의 하단부와 납땜 결합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에서, 상기 온도 센서의 타단부는 상기 배터리 셀에 부착될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에서, 상기 배터리 셀의 가운데 부분에는 벤팅 홀이 형성되고, 상기 벤팅 홀의 내부에는 플레이트가 배치되고, 상기 온도 센서의 타단부는 상기 플레이트에 부착될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에서, 상기 플레이트에는 부착부가 형성되고, 상기 온도 센서의 타단부는 상기 부착부에 부착될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에서, 상기 폼 패드부의 관통된 일면부에는 제1 접착부가 형성되고, 상기 제1 접착부는 상기 회로기판에 접착될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에서, 상기 제1 접착부는 접착 테이프로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에서, 상기 폼 패드부의 관통된 타면부에는 제2 접착부가 형성되고, 상기 제2 접착부는 상기 배터리 셀의 플레이트면에 접착될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에서, 상기 제2 접착부는 접착 테이프로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에서, 상기 온도 센서는 필름 타입으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에서, 상기 온도 센서는 상기 관통부 내부에 S자 형으로 휘어져 삽입될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에서, 상기 폼 패드부는 육면체 형상으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에서, 상기 온도 센서는 상기 폼 패드부의 관통부 내부를 가로질러 그 일단부와 타단부가 상기 폼 패드부의 외부로 노출되도록 배치될 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은, 온도 센서부의 위치 보정 및 고정이 용이하고, 회로기판과 배터리 셀 간의 간격이 크더라도 적용 가능하도록 온도 센싱 구조가 개선된 배터리 팩이 제공한다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 센싱부를 일측에서 바라본 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 센싱부를 타측에서 바라본 사시도이다.
도 4는 도 2의 B-B' 단면으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 센싱부의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 센싱부가 장착되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 1의 A-A' 단면으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 센싱부가 장착된 모습을 나타낸 단면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 발명의 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시예로 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 다른 실시예에 도시되어 있다 하더라도, 동일한 구성요소에 대하여서는 동일한 식별부호를 사용한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타냈으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은, 적어도 하나의 배터리 셀(B), 적어도 하나의 배터리 셀(B)의 상측부에 배치되는 회로 기판(20) 및 배터리 셀(B)과 회로 기판(20) 사이에 배치되는 온도 센싱부(100)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은, 적어도 하나의 배터리 셀(B)을 포함할 수 있다. 상기 배터리 셀(B)은, 케이스(10)와, 케이스(10) 내에 수용된 전극 조립체(미도시)를 포함할 수 있다. 도시되어 있지는 않지만, 상기 전극 조립체는, 서로 다른 극성의 제1 극판 및 제2 극판과, 상기 제1, 제2 극판 사이에 개재되는 세퍼레이터를 포함할 수 있다. 상기 전극 조립체의 제1, 제2 극판은, 배터리 셀(B)의 서로 다른 제1, 제2 전극(E1, E2)과 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 배터리 셀(B)의 제1, 제2 전극(E1, E2)은 케이스(10) 상에 형성될 수 있다. 상기 배터리 셀(B)의 충, 방전 경로는, 케이스(10) 상에 형성된 제1, 제2 전극(E1, E2)을 통하여 케이스(10) 내부의 전극 조립체(미도시)와 연결될 수 있으며, 후술하는 바와 같이, 케이스(10) 상에 형성된 제1, 제2 전극(E1, E2)은 버스 바(미도시)를 통하여 서로 다른 배터리 셀(B)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 배터리 셀(B) 내지는 배터리 셀(B)의 케이스(10)는, 대략 직육면체 형상으로 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 배터리 셀(B)은, 제1, 제2 전극(E1, E2)이 형성된 전극면(11)과, 상기 전극면(11)과 반대되는 바닥면(12)과, 상기 전극면(11)과 바닥면(12) 사이를 연결하는 것으로, 상대적으로 넓은 면적으로 형성된 주된 면(13)의 쌍과, 상대적으로 좁은 면적으로 형성된 측면(14)의 쌍을 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 셀(B)은 제1 방향(Z1)을 따라 배열된 다수의 배터리 셀(B)을 포함할 수 있으며, 이때, 서로 이웃하는 배터리 셀(B)은 주된 면(13)끼리 서로 마주하게 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 배터리 셀(B)의 케이스(10)를 형성하는, 전극면(11), 바닥면(12), 주된 면(13), 그리고, 측면(14)은, 충, 방전 경로를 형성하지 않는다. 상기 배터리 셀(B)의 케이스(10)는, 배터리 셀(B)의 외관을 형성하는 것으로, 외부로 노출되어 있는 전극면(11), 바닥면(12), 주된 면(13), 측면(14) 상으로 충, 방전 전류가 흐를 경우, 외부 환경과의 전기적인 간섭이나 전기적인 단락의 위험이 야기될 수 있다. 상기 제1, 제2 전극(E1, E2)은, 전극면(11) 상에 형성될 수 있으며, 예를 들어, 절연 가스켓(미도시)을 개재하여 절연된 상태로 전극면(11)에 조립될 수 있다. 즉, 상기 제1, 제2 전극(E1, E2)은, 전극 조립체(미도시)와 전기적으로 연결되는 충, 방전 경로를 형성하되, 상기 제1, 제2 전극(E1, E2)이 형성된 전극면(11)은, 충, 방전 경로를 형성하지 않을 수 있다.
상기 제1, 제2 전극(E1, E2)은, 배터리 셀(B)이 배열된 제1 방향(Z1)과 교차하는 제2 방향(Z2)을 따라 배열될 수 있다. 이때, 상기 제1, 제2 전극(E1, E2)이 배열된 제2 방향(Z2)은, 다수의 배터리 셀(B)이 배열된 제1 방향(Z1)과 교차하는 방향에 해당될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제2 방향(Z2)은, 제1 방향(Z1)과 수직으로 교차하는 방향에 해당될 수 있다. 한편, 상기 제1, 제2 전극(E1, E2) 사이에는 벤트 홀(15)이 형성될 수 있다. 상기 벤트 홀(15)은, 배터리 셀(B)의 내부에서 발생된 가스가 임계 압력 이상으로 축적되면 파단되면서 배터리 셀(B)의 내부 압력을 해소시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 팩은, 다수의 배터리 셀(B)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 배터리 팩을 형성하는 다수의 배터리 셀(B)은, 버스 바(미도시)를 통하여 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시형태에서, 서로 이웃한 배터리 셀(B)은, 버스 바(미도시)를 통하여 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 서로 전기적으로 연결된 다수의 배터리 셀(B) 중에서 양단의 배터리 셀(B)에는 입출력 단자(미도시)가 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 입출력 단자(미도시)는, 서로 전기적으로 연결된 배터리 셀(B)의 충, 방전 경로의 양단을 형성하는 일단의 배터리 셀(B)의 최저 전위의 전극(제1, 제2 전극 E1, E2 중 일 전극)과, 타단의 배터리 셀(B)의 최고 전위의 전극(제1, 제2 전극 E1, E2 중 타 전극)과 직접 연결되거나 또는 이들 최저 전위의 전극(제1, 제2 전극 E1, E2 중 일 전극)과 최고 전위의 전극(제1, 제2 전극 E1, E2 중 타 전극)과 연결된 버스 바(미도시)와 연결될 수 있다.
회로 기판(20)은, 배터리 셀(B)의 전극면(11) 상에 배치될 수 있으며, 다수의 배터리 셀(B)을 가로질러 연장되는 본체부(미도시)와, 상기 본체부(미도시)로부터 연장되는 리드부(미도시)를 포함할 수 있다. 도면에 도시되어 있지는 않지만, 상기 회로 기판(20)은, 충, 방전 전류와 같은 대전류가 아닌, 센서 신호(ex. 온도 센서)와 같은 소전류의 소통을 위한 도전 패턴(미도시)과, 상기 도전 패턴(미도시)을 절연하기 위한 절연 필름(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 회로 기판(20)은, 전체적으로 필름 형태로 형성되어 플렉서블한 가요성의 연성회로기판으로 마련될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 회로 기판(20)은 배터리 셀(B)의 온도 정보를 입수할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 온도 센싱부(100)는 배터리 셀(B)과 회로 기판(20) 사이에 배치된다. 이하, 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 센싱부(100)에 대해 설명한다. 도 2 내지 도 6에 도시되지 않은 내용은 도 1 및 그에 대한 설명을 참조할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 센싱부를 일측에서 바라본 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 센싱부를 타측에서 바라본 사시도이다. 도 4는 도 2의 B-B' 단면으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 센싱부의 단면도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 센싱부가 장착되는 모습을 나타낸 도면이다. 도 6은 도 1의 A-A' 단면으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 센싱부가 장착된 모습을 나타낸 단면도이다.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 센싱부(100)는, 육면체 형상으로 형성되고, 관통부(110a)가 형성된 폼 패드부(110) 및, 관통부(110a)에 배치된 온도 센서(120)를 포함하고, 온도 센서(120)는 폼 패드부(110)의 관통부(110a) 내부를 가로질러 그 일단부(120a)와 타단부(120b)가 폼 패드부(110)의 외부로 노출되도록 배치된다.
본 실시예에 따르면, 온도 센서(120)는 필름 타입으로 형성될 수 있다. 필름 타입의 온도 센서(120)는 플렉서블(Flexible) 가능한 소재로 형성되어, 폼 패드부(110)의 관통부(110a) 내부에서 구부러지게 삽입될 수 있다. 일 실시예로, 도 4에 도시된 봐와 같이 온도 센서(120)는 관통부(110a) 내부에서 S자 형상으로 휘어져 삽입될 수 있다.
관통부(110a) 내부에 삽입된 온도 센서(120)의 양단부는 폼 패드부(110)의 바깥으로 노출되도록 배치되며, 온도 센서(120)의 일단부(120a)는 회로 기판(20)과, 온도 센서(120)의 타단부(120b)는 배터리 셀(B)과 각각 결합되어 적어도 하나의 배터리 셀(B)의 온도를 센싱할 수 있다.
이와 같이 온도 센서(120)가 육면체의 폼 패드부(110)의 내부에 삽입된 온도 센싱부(100) 구조를 통해, 폼 패드부(110)의 관통부(110a) 내부에 삽입되는 온도 센서(120)의 위치 보정이 용이하게 이루어질 수 있다. 즉, 관통부(110a) 내부에 삽입되는 온도 센서(120)의 삽입 위치, 삽입 각도, 온도 센서의 구부러짐 정도 조절 및 관통부 삽입시 형상 변형 등을 통해, 온도 센서(120)의 양단부의 위치를 조절할 수 있다. 이를 통해 온도 센서(120)를 온도 센서(120)가 장착되는 배터리 셀(B)과 회로 기판(20)의 위치에 맞게 조절할 수 있다.
또한 온도 센서(120)와 회로 기판(20)의 결합시 용접을 통한 고온의 결합 과정 없이도 납땜을 통해 온도 센서(120)와 회로 기판(20)을 손쉽게 결합시킬 수 있어 용접 등의 추가적인 프로세스 없이도 온도 센서(120)의 고정이 상대적으로 용이하다.
또한 폼 패드부(110)의 내부에 온도 센서(120)가 삽입되는 구조를 통해 온도 센서(120)의 손상 및 파손을 막고 온도 센서(120)를 외부의 물리적인 힘으로부터 보호할 수 있다.
또한 폼 패드부(110)가 육면체 형상으로 형성되어 일정 수준의 부피(Volumn)을 가지도록 형성되므로, 회로 기판(20)과 배터리 셀(B) 사이의 간격(Gap)이 크더라도 해당 간격에 맞게 형성된 폼 패드부(110)를 회로 기판(20)과 배터리 셀(B) 사이에 삽입할 수 있다.
또한 온도 센서(120)가 폼 패드부(110) 내부에 삽입된 구조로서 온도 센서(120)를 보호하기 위한 별도의 코팅이 불필요한 장점도 있다.
폼 패드부(110)에 형성된 관통부(110a)는 사각 기둥 형상으로 형성될 수 있다. 사각 기둥 형상으로 형성된 관통부(110a)의 내측 일면부 및 상기 내측 일면부와 마주보는 내측 타면부에 온도 센서(120)가 닿도록 구부러져 배치될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 도 4에 도시된 바와 같이 관통부(110a)의 위치는 폼 패드부(110)의 일측부에 자리잡을 수 있다. 다만 관통부의 위치, 형상 및 내부 공간 크기는 이에 한정되지 아니하며, 온도 센서의 형상 및 삽입 형태에 따라 다양하게 형성될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 온도 센서의 일단부(120a)에는 회로기판 연결부(121)가 배치될 수 있다. 회로기판 연결부(121)는 회로 기판(20)과 전기적으로 연결될 수 있다. 회로기판 연결부(121)는 납땜을 통해 회로 기판(20)과 결합될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 회로기판 연결부(121)와 회로 기판(20)의 연결 부위에는 납땜부(20-1)가 형성될 수 있다.
온도 센서(120)의 타단부(120b)는 배터리 셀(B)에 부착될 수 있다. 온도 센서의 타단부(120b)는 배터리 셀(B)에 부착되어 배터리 셀(B)의 온도를 감지할 수 있다. 부착 위치에 관하여 보다 상세하게는, 도 6에 도시된 바와 같이, 배터리 셀(B)의 가운데 부분에는 벤팅 홀(15)이 형성되고, 벤팅 홀(15)의 내부에는 플레이트(16)가 배치되고, 온도 센서의 타단부(120b)는 플레이트(16)에 부착될 수 있다. 이때, 플레이트(16)에는 부착부(16-1)가 형성되고, 온도 센서의 타단부(120b)는 플레이트(16)의 부착부(16-1)에 부착될 수 있다.
도 2 및 도 3을 주로 참조하면, 본 실시예에 따른 폼 패드부(110)의 관통된 일면부에는 제1 접착부(130a)가 형성될 수 있다. 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 접착부(130a)는 회로 기판(20)에 부착되어 폼 패드부(110)를 회로 기판(20)에 고정시킬 수 있다. 폼 패드부(110)가 회로 기판(20)에 고정됨에 따라, 폼 패드부(110)의 내부에 배치된 온도 센서(120) 또한 회로 기판(20)에 고정된 폼 패드부(110)의 위치에서 안정적으로 회로 기판(20)과 연결될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 제1 접착부(130a)는 접착 테이프로 형성될 수 있다. 이를 통해 제1 접착부(130a)가 회로 기판(20)에 손쉽게 부착될 수 있다.
폼 패드부(110)의 관통된 타면부에는 제2 접착부(130b)가 형성될 수 있다. 제2 접착부(130b)는 배터리 셀(B)의 플레이트면(16)에 접착되어 폼 패드부(110)를 플레이트(16)에 고정시킬 수 있다. 본 실시예에 따르면, 제2 접착부(130b)는 접착 테이프로 형성될 수 있다.
이와 같이 도면에 도시된 실시예를 참고로 본 발명을 설명하였으나, 이는 예시에 불과하다. 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 충분히 이해할 수 있다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 기초하여 정해져야 한다.
실시예에서 설명하는 특정 기술 내용은 일 실시예들로서, 실시예의 기술 범위를 한정하는 것은 아니다. 발명의 설명을 간결하고 명확하게 기재하기 위해, 종래의 일반적인 기술과 구성에 대한 기재는 생략될 수 있다.
또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재는 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로 표현될 수 있다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
발명의 설명 및 청구범위에 기재된 "상기" 또는 이와 유사한 지시어는 특별히 한정하지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 지칭할 수 있다. 또한, 실시 예에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다.
또한, 실시예에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다.
반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 실시예들이 한정되는 것은 아니다. 실시예에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 실시예를 상세히 설명하기 위한 것으로서 청구범위에 의해 한정되지 않는 이상, 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 실시예의 범위가 한정되는 것은 아니다.
또한, 통상의 기술자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.
15: 벤팅 홀
16: 플레이트
16-1: 부착부
20: 회로기판
20-1: 납땜부
100: 온도 센싱부
110: 폼 패드부
110a: 관통부
120: 온도 센서
120a: 온도 센서 일단부
120b: 온도 센서 타단부
121: 회로기판 연결부
130a: 제1 접착부
130b: 제2 접착부

Claims (14)

  1. 적어도 하나의 배터리 셀;
    상기 적어도 하나의 배터리 셀의 상측부에 배치되는 회로기판; 및
    상기 배터리 셀과 상기 회로기판 사이에 배치되는 온도 센싱부를 포함하고,
    상기 온도 센싱부는,
    관통부가 형성된 폼 패드부; 및
    상기 관통부에 배치된 온도 센서를 포함하는 배터리 팩.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 온도 센서의 일단부에는 회로기판 연결부가 형성되는 배터리 팩.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 회로기판 연결부는 상기 회로기판의 하단부와 납땜 결합되는 배터리 팩.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 온도 센서의 타단부는 상기 배터리 셀에 부착되는 배터리 팩.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 배터리 셀의 가운데 부분에는 벤팅 홀이 형성되고,
    상기 벤팅 홀의 내부에는 플레이트가 배치되고,
    상기 온도 센서의 타단부는 상기 플레이트에 부착되는 배터리 팩.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 플레이트에는 부착부가 형성되고,
    상기 온도 센서의 타단부는 상기 부착부에 부착되는 배터리 팩.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 폼 패드부의 관통된 일면부에는 제1 접착부가 형성되고,
    상기 제1 접착부는 상기 회로기판에 접착되는 배터리 팩.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 접착부는 접착 테이프로 형성되는 배터리 팩.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 폼 패드부의 관통된 타면부에는 제2 접착부가 형성되고,
    상기 제2 접착부는 상기 배터리 셀의 플레이트면에 접착되는 배터리 팩.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 접착부는 접착 테이프로 형성되는 배터리 팩.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 온도 센서는 필름 타입으로 형성되는 배터리 팩.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 온도 센서는 상기 관통부 내부에 S자 형으로 휘어져 삽입되는 배터리 팩.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 폼 패드부는 육면체 형상으로 형성된 배터리 팩.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 온도 센서는 상기 폼 패드부의 관통부 내부를 가로질러 그 일단부와 타단부가 상기 폼 패드부의 외부로 노출되도록 배치되는 배터리 팩.

KR1020220036123A 2022-03-23 2022-03-23 배터리 팩 KR20230138274A (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220036123A KR20230138274A (ko) 2022-03-23 2022-03-23 배터리 팩
JP2023046880A JP2023143867A (ja) 2022-03-23 2023-03-23 バッテリパック
EP23163822.2A EP4261980A3 (en) 2022-03-23 2023-03-23 Battery pack
CN202310293669.3A CN116805733A (zh) 2022-03-23 2023-03-23 电池组
US18/188,825 US20230307774A1 (en) 2022-03-23 2023-03-23 Battery pack

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220036123A KR20230138274A (ko) 2022-03-23 2022-03-23 배터리 팩

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230138274A true KR20230138274A (ko) 2023-10-05

Family

ID=85726462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220036123A KR20230138274A (ko) 2022-03-23 2022-03-23 배터리 팩

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230307774A1 (ko)
EP (1) EP4261980A3 (ko)
JP (1) JP2023143867A (ko)
KR (1) KR20230138274A (ko)
CN (1) CN116805733A (ko)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3316384B1 (en) * 2016-10-25 2019-02-20 Samsung SDI Co., Ltd. Battery module with a fixing for a temperature sensitive element
EP3565021A4 (en) * 2016-12-27 2020-10-28 Yura Corporation Co., Ltd. BUSBAR ARRANGEMENT AND FRAME ARRANGEMENT
KR20220130425A (ko) * 2021-03-18 2022-09-27 삼성에스디아이 주식회사 하이브리드 회로 기판 및 이를 갖는 배터리 팩

Also Published As

Publication number Publication date
EP4261980A3 (en) 2024-02-21
CN116805733A (zh) 2023-09-26
US20230307774A1 (en) 2023-09-28
JP2023143867A (ja) 2023-10-06
EP4261980A2 (en) 2023-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9017836B2 (en) Battery pack
US8815439B2 (en) Secondary battery pack
EP2562842B1 (en) Battery module
KR20130113975A (ko) 이차 전지 팩
US9257691B2 (en) Battery pack
JP2021518983A (ja) Ｆｐｃｂに実装されたコネクターを備えるバッテリーモジュール、それを含むバッテリーパック及び自動車
US9099726B2 (en) Secondary battery and method of fabricating the same
KR101002446B1 (ko) 보호회로모듈 및 이를 포함하는 이차전지
KR20150107475A (ko) 배터리 보호회로모듈 및 이를 구비하는 배터리팩
US8968907B2 (en) Battery pack
KR20140097731A (ko) 전지 팩
KR102183995B1 (ko) 배터리 팩
KR20160123788A (ko) 전지 팩
US8216706B2 (en) Battery pack
EP3846273A1 (en) Battery pack
CN111433942B (zh) 电池模块
CN105990601B (zh) 电池组
KR101502899B1 (ko) 전지 팩
KR20230138274A (ko) 배터리 팩
US9362543B2 (en) Battery pack
KR101648891B1 (ko) 전지 팩
CN219553834U (zh) 电池组
KR101483130B1 (ko) 전지 팩
US20240079708A1 (en) Battery module
US20230125441A1 (en) Voltage detection line and voltage detection line module