WO2010114299A2 - 안전성이 향상된 중대형 전지모듈 - Google Patents

안전성이 향상된 중대형 전지모듈 Download PDF

Info

Publication number
WO2010114299A2
WO2010114299A2 PCT/KR2010/001960 KR2010001960W WO2010114299A2 WO 2010114299 A2 WO2010114299 A2 WO 2010114299A2 KR 2010001960 W KR2010001960 W KR 2010001960W WO 2010114299 A2 WO2010114299 A2 WO 2010114299A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
connection
medium
battery module
large battery
battery
Prior art date
Application number
PCT/KR2010/001960
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2010114299A3 (ko
Inventor
양재훈
윤종문
신용식
이범현
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 CN201080014624.9A priority Critical patent/CN102369628B/zh
Priority to JP2012503327A priority patent/JP5420058B2/ja
Priority to EP10759024.2A priority patent/EP2416437B1/en
Priority to US12/846,870 priority patent/US8206846B2/en
Publication of WO2010114299A2 publication Critical patent/WO2010114299A2/ko
Publication of WO2010114299A3 publication Critical patent/WO2010114299A3/ko
Priority to US13/481,529 priority patent/US8828578B2/en

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
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3835—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC involving only voltage measurements
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • H01M50/296—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by terminals of battery packs
    • 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
    • H01M50/298—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the wiring of battery packs
    • 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
    • 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
    • H01M50/569—Constructional details of current conducting connections for detecting conditions inside cells or batteries, e.g. details of voltage sensing terminals
    • 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
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/52—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases
    • 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
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present invention relates to a medium-large battery module having improved safety, and more particularly, a measurement voltage and / or temperature signal by a wire-typed connection member among battery modules composed of a plurality of battery cells or unit modules.
  • a medium-large battery module including a connection structure for transmitting and receiving a signal, wherein at least one end of the connection member is connected to a connection counterpart by a mechanical coupling by a male and female coupling method, and a wire of the connection member is connected at a portion adjacent to the connection connection part. It relates to a medium-large battery module having a portion (downward bending portion) bent downward to a lower height than the connection portion.
  • the secondary battery is an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV), a plug-in hybrid electric vehicle that has been proposed as a solution for air pollution of existing gasoline and diesel vehicles using fossil fuel. It is attracting attention as a power source such as (Plug-In HEV).
  • One or two or four battery cells are used for small mobile devices, whereas medium and large battery modules, which are electrically connected to a plurality of battery cells, are used in medium and large devices such as automobiles due to the necessity of high output capacity.
  • a battery module is a structure in which a plurality of battery cells are combined, when some battery cells are overvoltage, overcurrent, and overheating, safety and operation efficiency of the battery module are greatly detrimental, so a means for detecting them is necessary. Therefore, by connecting a voltage sensor, a temperature sensor and the like to the battery cells to check and control the operating state in real time or at regular intervals.
  • a wire type connection member is used as a path for transferring the voltage and temperature of the battery cell to the battery management system (BMS), and the wire type connection member is, for example, in the form of a bundle of coated data cables, and both ends thereof are wound. It consists of a connector in the form of a plug or cap for connecting to the module.
  • connection connector formed at the end of the wire-type connection member does not have a waterproof structure. Condensed water is introduced into the connection connecting portion located at the end of the connecting member by gravity via the surface of the wire connecting member, which causes a problem of shorting the coupling portion of the connecting connecting portion and the connecting counterpart.
  • the BMS which is electrically connected to the connection counterpart, requires accurate sensing because it measures the voltage value of each battery cell, and this requires a wire-type connection member having a specific structure to prevent a short circuit.
  • a medium-large battery module including a wire-shaped connection member having a specific structure that can prevent a connection part between a connection connection part and a connection corresponding part by moisture, and ultimately, a short circuit of the battery cell. It is true.
  • the present invention aims to solve the problems of the prior art as described above and the technical problems that have been requested from the past.
  • a medium-large battery module including a wire-type connection member having a specific structure having a short circuit protection against moisture even when the connection connection portion of the wire-type connection member does not have a waterproof function.
  • Still another object of the present invention is to provide a medium-large battery module stably sensing measurement elements such as voltage and temperature of a battery cell, preventing abnormal variations of the battery cells, and improving safety.
  • Medium and large battery module for achieving this object, the transmission and reception of the measured voltage and / or temperature signal by a wire-type connection member among the battery module consisting of a plurality of battery cells or unit modules
  • a medium-large battery module including a connection structure, wherein at least one end of the connection member is connected to the connection counterpart by mechanical coupling by a male and female coupling method, and moisture condensed on the connection member is introduced into the connection connection part by gravity.
  • the wire of the connecting member is formed in a structure in which a portion (downward bending portion) bent downward at a height lower than that of the connecting connecting portion is formed at a portion adjacent to the connecting connecting portion.
  • the bent portion (downward bending portion) is bent downward at a height lower than the connection connection portion on the wire of the wire-type connection member, moisture condensed on the wire-type connection member is caused by gravity. The introduction into the connection connecting portion can be effectively prevented.
  • connection member can easily prevent the short circuit of the battery cell by moisture, as mentioned above, even without a connector having a separate waterproof function, which enables a stable sensing of the temperature or voltage of the battery modules Therefore, the safety of the battery module can be improved.
  • the battery module has a structure in which a battery cell stack in which a plurality of battery cells or unit modules connected in series are built in a lateral direction is embedded in a module case, and the module case can safely protect the battery cell stack from an external force.
  • the connection counterpart is a portion connected to one end of the connection member, for example, may be located in the battery management system (BMS) for monitoring and controlling the operation of the battery module.
  • BMS battery management system
  • connection counterpart may be located at the upper end of the BMS in a connector structure so that mechanical coupling by male and female coupling with one end of the connection member can be achieved.
  • the downward bent portion is not particularly limited as long as it can prevent water on the connection member from being introduced into the connection connection portion of the connection member by gravity, and may be formed in a planar semi-elliptic shape, for example.
  • the downward bent portion may be made of a structure located on a distance of 1 to 10 cm from the connection connecting portion.
  • the resistance value at the bent portion is increased and there is a possibility that breakage due to bending may occur. If it is located too far from, it is not preferable between the downward bends and the connection connection, since the moisture condensed on the wire is more likely to be introduced into the connection connection as well as the downward bend.
  • the lower end of the downward bent portion is formed at a height of 0.5 to 10 cm lower than the connection connecting portion, it can effectively prevent the moisture on the connection member is introduced into the connection connecting portion.
  • connection connecting portion If the difference in height between the lower end of the downwardly bent portion and the connection connecting portion is too small, it may be difficult to prevent water from being introduced into the connection connecting portion. On the contrary, if the height difference is too large, it is preferable in terms of preventing moisture introduction, This is undesirable in view of the increase in resistance, the occurrence of space constraints, and the like.
  • the downward bent portion may have a structure in which the first vertical bending point, the horizontal bending point, and the second vertical bending point are continuous with respect to the connection connection part or the corresponding end of the connection connection part. It is preferable at the point which can achieve the desired water
  • the downward bent portion preferably has a predetermined radius so as to suppress the resistance of the wire from being excessively increased at the bend points, and may be, for example, 0.3 to 3 cm.
  • the down bending portion is wound with an insulating band to prevent the restoration of the bent state, the down bending portion can be restored to the original state can effectively prevent the moisture of the connecting member is introduced into the connection connecting portion.
  • the insulating band is not particularly limited as long as it is a structure that can easily prevent the restoration of the bent state in the downward bent portion, as an example, it may be made in the form of a cap surrounding the downward bent portion in an open top structure. .
  • the insulating band may be formed in the form of a hollow pipe surrounding the wire corresponding to the downward bent portion, and this structure is preferable because it requires less mounting space than the insulating band formed in the cap form.
  • a moisture absorbent is filled or applied to the inside of the insulating band made of a cap or a hollow pipe, so that water condensed on the outer surface of the bent portion is lower than the structure of the insulating band not filled or coated with the moisture absorbent. Can be absorbed more effectively.
  • the hygroscopic agent are known silica-based materials and alumina-based materials, and typically silica gel and the like may be used, but the present invention is not limited thereto.
  • connection member is not particularly limited as long as it is easy to bend the wire type, it may be configured as a wiring harness (Wiring Harness).
  • a wiring harness is mainly used as a low-voltage wire for automobiles, and refers to a connecting member coated with synthetic resin on the outside of a conductive wire twisted by a peristaltic wire.
  • connection member is made of a connector in the form of a plug or a cap for connection with the corresponding connection portion, it is possible to easily achieve a mechanical coupling by the connection corresponding portion and the male and female coupling method.
  • connection member may have a structure in which two or more downward bent portions are continuously formed.
  • the battery cell stack includes, for example, a plurality of unit modules including plate-shaped battery cells in which electrode terminals are formed at an upper end and a lower end, respectively, wherein the unit module has electrode terminals interconnected in series. Consists of two or more battery cells that are bent by the connecting portion of the electrode terminal to form a laminated structure, and a pair of high-strength cell cover coupled to surround the outer surface of the battery cells except the electrode terminal portion Can be.
  • the plate-shaped battery cell may be a secondary battery having a thin thickness and a relatively wide width and length so as to minimize the overall size when it is charged for the configuration of the battery module.
  • a secondary battery having a structure in which an electrode assembly is embedded in a battery case of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer, and electrode terminals protrude from upper and lower ends thereof, and specifically, a pouch type of an aluminum laminate sheet. It may be a structure in which the electrode assembly is built in the case.
  • a secondary battery having such a structure may be referred to as a pouch type battery cell.
  • the pouch-type case may have various structures.
  • the upper and lower contact portions may be formed after storing the electrode assembly in the upper and / or lower inner surfaces formed as two units. It may be a sealing structure.
  • the electrode assembly is composed of a positive electrode and a negative electrode to enable charge and discharge, for example, a structure in which the positive electrode and the negative electrode is laminated with a separator therebetween in a jelly-roll method, a stack type method, or a stack / fold type method. consist of.
  • the positive electrode and the negative electrode of the electrode assembly may have a form in which electrode tabs thereof protrude directly to the outside of the battery, or the electrode tabs may be connected to separate leads and protrude out of the battery.
  • These battery cells constitute one unit module in a structure wrapped in a high-strength cell cover made of synthetic resin or metal in one or more units, the high-strength cell cover is a charge and discharge of the battery cell while protecting the low mechanical rigidity By suppressing repeated expansion and contraction changes it prevents the sealing of the battery cell is separated. Therefore, it becomes possible to manufacture a medium-large battery module with more excellent safety ultimately.
  • the battery cells in the unit module or between the module modules are connected in series and / or parallel manner, and after the battery cells are coupled in series with the battery cells arranged in the longitudinal direction such that their electrode terminals are continuously adjacent to each other,
  • the plurality of unit modules may be manufactured by folding the battery cells in two or more units so as to overlap each other, and wrapping the battery cells in a predetermined unit by the cell cover.
  • Coupling of the electrode terminals may be implemented in various ways, such as welding, soldering, mechanical fastening, preferably by welding.
  • a plurality of battery cell stacks in which electrode terminals are interconnected and filled with high density, are vertically mounted to a case of a vertical separation type, for example, joined by a prefabricated fastening structure.
  • the upper and lower cases are assembled to each other after mounting, preferably, a structure in which only the outer circumferential surface of the battery cell stack is wrapped and its outer surface is exposed to the outside of the case for easy heat dissipation of the battery cell stack. Therefore, as described above, the upper case is composed of a structure surrounding the battery cell stack one side end and the upper and lower portions, the lower case is made of a structure surrounding the other side end and the upper and lower portions of the battery cell stack. have.
  • the module case In one preferred example, the module case,
  • the module case is composed of two unit members of the upper case and the lower case, thereby improving the assembling between each other and can easily perform maintenance work in the event of a failure of the battery cell stack.
  • the upper case and the lower case surrounds only the outer circumferential surface of the battery cell stack and its outer surface is exposed to the outside of the case, thereby improving heat dissipation of the battery cell stack.
  • a lower end of the front part and / or the rear part of the lower case may have a fastening part having a through hole formed in the center thereof so as to be fixed to an external device.
  • the medium-large battery module according to the present invention has a compact structure as a whole, and can achieve structurally stable mechanical fastening and electrical connection without using a large number of members.
  • the battery module by configuring the battery module with predetermined units, for example, four, six, eight, ten, etc., the battery module can be effectively mounted in a limited space as necessary.
  • the present invention also provides a high-output large-capacity battery system configured by connecting a plurality of the battery modules in units.
  • the medium-large battery system according to the present invention can be manufactured by combining battery modules according to desired output and capacity, and can be used for electric vehicles, hybrid electric vehicles, plug-in hybrid electric vehicles, and the like, where safety is important.
  • the present invention also provides a wire type used to transmit voltage and / or temperature signals measured from a battery module composed of a plurality of battery cells or unit modules to a battery management system (BMS) for monitoring and controlling the operation of the battery module.
  • BMS battery management system
  • Wire-typed Provides a connection member for a medium-large battery module.
  • the connecting member for the medium-large battery module has a plug or cap structure in which one end thereof is connected to the connector of the BMS by a mechanical coupling by a male and female fastening method, and moisture condensed on the connecting member is connected by gravity.
  • a portion (downward bending portion) bent downward at a height lower than that of the connecting connecting portion is formed at a portion adjacent to the connecting connecting portion.
  • connection member since it is made of a plug or cap structure, it is possible to easily achieve the mechanical coupling by the connector of the BMS and male and female.
  • connection connecting portion since a portion (downward bending portion) bent downward at a height higher than that of the connection connecting portion is formed at a portion adjacent to the connection connecting portion, the water condensed on the connection member is introduced into the connection connecting portion by gravity. The short circuit which arises in a connection connection part can be easily prevented.
  • FIG. 1 is a schematic view of a medium-large battery module using a conventional wire-type connection member
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a medium-large battery module according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a schematic diagram showing only the downward bent portion of Figure 2 on an enlarged scale
  • FIG. 4 is a schematic view of a medium-large battery module according to another embodiment of the wire-shaped connecting member of FIG. 2;
  • 5 and 6 are schematic views of a medium-large battery module according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a schematic view of a wire connection member according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic view of a medium-large battery module according to another embodiment of the wire-shaped connecting member of FIG. 2;
  • FIG. 9 is a perspective view of a representative pouch-type battery
  • FIG. 10 is a perspective view of a pair of cell covers constituting the unit module of FIG. 2; FIG.
  • FIG. 11 is a perspective view of a battery cell stack including a plurality of unit modules.
  • Figure 1 is a schematic diagram of a medium-large battery module using a conventional wire-type connection member.
  • connection connection part 22 located at one end of the wire-type connection member 20, which is a wiring harness, is a male and female coupling method to the connection corresponding part 32 located above the BMS 30.
  • connection connection portion 22 since water condensed on the surface of the wire-shaped connection member 20 flows from the upper end 24 of the wire-type connection member 20 to the connection connection portion 22 by gravity, the connection connection portion 22 ) And a short circuit occurs at the coupling portion of the connection counterpart 32.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a medium-large battery module according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing only an enlarged downward bent portion of FIG. 2.
  • the medium-large battery module 400 is formed in a structure in which a battery cell stack in which a plurality of unit modules connected in series are erected in a side direction is embedded in a module case.
  • the module case includes an upper case 410 having a structure in which an external input / output terminal is provided on a front surface of the battery cell stack, and a part of one end and an upper end and a bottom of the battery cell stack, and the other end and top and bottom of the battery cell stack.
  • the lower case 412 is coupled to the upper case 410 while surrounding a portion thereof, and has a bus bar at a front portion thereof to connect an electrode terminal of the battery cell to an external input / output terminal.
  • a lower end of the rear part of the lower case 412 has a fastening part in which a through hole 414 is formed at the center thereof so as to be fixed to an external device.
  • the wire-type connecting member 420 for transmitting and receiving the measured voltage and / or temperature signals of the unit modules has a male and female connection method in which the connection connecting portion 422 at one end thereof is connected to the connection corresponding portion 432 of the upper portion of the socket 430. Electrically connected by mechanical coupling, the other end is connected to a BMS (not shown) for processing the sensing signal.
  • the wire-shaped connecting member 420 has a downward bending portion A bent downward to a height h about 5 cm lower than the connecting connecting portion 422 at a position d spaced about 2 cm from the connecting connecting portion 422. Is formed, it is possible to prevent the moisture condensed on the connecting member 420 to be introduced into the connection connecting portion 422 by gravity.
  • the downward bent portion A has a structure in which the first vertical bending point 421, the horizontal bending point 424, and the second vertical bending point 426 are continuous on the basis of the connection connecting portion 422, and have a planar semi-elliptic shape. Has the shape of.
  • the radius R1 of the first vertical bending point 421 is about 2 cm
  • the radius R3 of the second vertical bending point 426 is about 3 cm
  • the radius R2 of the horizontal bending point 424. ) May be formed to about 0.5 cm, but may be appropriately determined in consideration of the internal resistance of the bending points and the restoration degree of the folded state.
  • FIG. 4 is a schematic view of a medium-large battery module according to another embodiment of the wire-shaped connecting member of FIG. 2.
  • the medium-large battery module 400a has an insulating band 428 wound around the downwardly bent portion of the wire-shaped connecting member 420a to prevent restoration of the bent state, and an insulating band ( 428 is the same as the structure of FIG. 2 except that the upper portion is formed in the shape of a cap surrounding the downward bent portion in an open structure, detailed description thereof will be omitted.
  • 5 and 6 are schematic views of a medium-large battery module according to various embodiments of the present invention.
  • the medium-large battery module 400b of FIG. 5 has the same structure as the medium-large battery module 400 of FIG. 2 except that the wire-shaped connection member 420 of FIG. 2 is connected in a horizontal direction with respect to the connection counterpart 412. .
  • the medium-large battery module of FIG. 6 has the same structure as the medium-large battery module 400a of FIG. 4 except that the wire-shaped connection member 420a of FIG. 4 is connected in a horizontal direction with respect to the connection counterpart 412.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a wire-shaped connecting member according to another embodiment of the present invention.
  • wire-shaped connecting member 420d of FIG. 7 differs from the structure of FIG. 3 in that two downward bent portions B and C are formed in succession, moisture condensed on the connecting member 420d is gravity. The same effect is exhibited in terms of preventing the introduction into the connection connecting portion 422d.
  • FIG. 8 is a schematic view of a medium-large battery module according to another embodiment of the wire-type connecting member of FIG. 2.
  • the medium-large battery module 400d has a hollow pipe shape in which an insulating band 429 wraps a wire corresponding to a downward bent portion of the wire-type connecting member 420a.
  • a moisture absorbent such as silica gel is filled or applied.
  • the pouch-type battery 100 of FIG. 9 has a structure in which two electrode leads 110 and 120 protrude from each other to protrude from an upper end and a lower end of the battery main body 130.
  • Exterior member 140 is composed of two upper and lower units, both sides 140a and upper and lower portions 140b, which are mutually contacting portions, with the electrode assembly (not shown) mounted on the receiving portion formed on the inner surface thereof.
  • the battery 100 is made by attaching 140c).
  • the exterior member 140 is made of a laminate structure of a resin layer / metal foil layer / resin layer, and can be attached by mutually fusion bonding the resin layer by applying heat and pressure to both side surfaces 140b and the upper and lower ends 140a and 140c in contact with each other.
  • the adhesive may be attached using an adhesive. Since both side surfaces 140b are in direct contact with the same resin layer of the upper and lower exterior members 140, uniform sealing is possible by melting.
  • the electrode leads 110 and 120 protrude from the upper end 140a and the lower end 140c, the sealing properties are improved in consideration of the thickness of the electrode leads 110 and 120 and the heterogeneity with the material of the exterior member 140. Heat-sealed in the state of interposing the film-like sealing member 160 between the electrode leads 110, 120 so as to be able to.
  • FIG. 10 is a perspective view of a pair of cell covers constituting the unit module of FIG. 2.
  • the cell cover 200 includes two pouch-type battery cells as shown in FIG. 9, complements its mechanical rigidity, and facilitates mounting to a module case (not shown). Do it.
  • the two batteries are mounted inside the cell cover 200 in a structure in which one electrode terminal of the two batteries is connected in series and bent to be in close contact with each other.
  • the cell cover 200 is composed of a pair of members 210 and 220 of mutual coupling, and is made of a high strength metal plate. Steps 230 are formed on the outer surfaces adjacent to the left and right ends of the cell cover 200 to facilitate fixing of the module, and steps 240 are also formed on the top and the bottom thereof. In addition, the fixing part 250 is formed in the upper and lower ends of the cell cover 200 in the width direction to facilitate mounting to a module case (not shown).
  • the outer surface of the cell cover 200 is formed with a plurality of linear protrusions 260 spaced apart from each other in the longitudinal direction, the indentation portion 262 for mounting the thermistor (not shown) in the protrusions 261 formed in the center ) Is formed.
  • protrusions 263 and 264 having opposite shapes to each other are formed at protrusions at the top and bottom of the linear protrusions 260, respectively.
  • FIG. 11 is a perspective view of a battery cell stack 300 composed of a plurality of unit modules.
  • the battery cell stack 300 includes four unit modules 200 and 201, and two battery cells (not shown) are built in each unit module 200. In total, eight battery cells are included. Electrode terminal coupling between the battery cells and the unit module is in series, the electrode terminal connection portion 310 is bent in a cross-section '' 'shape for the configuration of the stack, the unit module of the outermost The outer electrode terminals 320 and 321 of the fields 200 and 201 are bent in a '-' shape in a cross-section toward the inside in a state in which they protrude slightly from the other electrode terminal connecting portions 310.
  • the medium-large battery module according to the present invention includes a wire-type connection member having a downwardly bent portion bent downward at a height lower than that of the connection connection portion at a portion adjacent to the connection connection portion, thereby connecting the wire-type connection member. Even when the connection portion does not have a waterproof function, a short circuit to the coupling portion of the connection connection portion and the connection counterpart due to moisture can be easily prevented.
  • the specific structure of the wire-type connection member as described above can stably sense the measurement elements such as voltage, temperature, etc. of the battery cell, and can improve the safety of the medium-large battery module by preventing abnormal deviation of the battery cells.

Abstract

본 발명은 다수의 전지셀 또는 단위모듈들로 구성된 전지모듈들 중에서 와이어형(wire-typed) 접속부재에 의해 측정 전압 및/또는 온도 신호를 송수신하는 접속 구조를 포함하는 중대형 전지모듈로서, 상기 접속부재의 적어도 일측 단부는 암수 체결 방식에 의한 기계적 결합에 의해 접속 대응부에 연결되고, 접속부재 상에 응결된 수분이 중력에 의해 접속 연결부로 도입되는 것을 방지할 수 있도록, 접속부재의 와이어에는 상기 접속 연결부에 인접한 부위에서 접속 연결부보다 낮은 높이로 하향 절곡된 부위(하향 절곡부)가 형성되어 있는 중대형 전지모듈을 제공한다.

Description

안전성이 향상된 중대형 전지모듈
본 발명은 안전성이 향상된 중대형 전지모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 다수의 전지셀 또는 단위모듈들로 구성된 전지모듈들 중에서 와이어형(wire-typed) 접속부재에 의해 측정 전압 및/또는 온도 신호를 송수신하는 접속 구조를 포함하는 중대형 전지모듈로서, 상기 접속부재의 적어도 일측 단부는 암수 체결 방식에 의한 기계적 결합에 의해 접속 대응부에 연결되고, 접속부재의 와이어에는 상기 접속 연결부에 인접한 부위에서 접속 연결부보다 낮은 높이로 하향 절곡된 부위(하향 절곡부)가 형성되어 있는 중대형 전지모듈에 관한 것이다.
최근, 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 이차전지는 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-In HEV) 등의 동력원으로서도 주목받고 있다.
소형 모바일 기기들에는 디바이스 1 대당 하나 또는 두서너 개의 전지셀들이 사용됨에 반하여, 자동차 등과 같은 중대형 디바이스에는 고출력 대용량의 필요성으로 인해, 다수의 전지셀을 전기적으로 연결한 중대형 전지모듈이 사용된다.
중대형 전지모듈은 가능하면 작은 크기와 중량으로 제조되는 것이 바람직하므로, 높은 집적도로 충적될 수 있고 용량 대비 중량이 작은 각형 전지, 파우치형 전지 등이 중대형 전지모듈의 전지셀로서 주로 사용되고 있다. 특히, 알루미늄 라미네이트 시트 등을 외장부재로 사용하는 파우치형 전지는 중량이 작고 제조비용이 낮다는 등의 잇점으로 인해 최근 많은 관심을 모으고 있다.
한편, 전지모듈은 다수의 전지셀들이 조합된 구조체이므로 일부 전지셀들이 과전압, 과전류, 과발열 되는 경우에는 전지모듈의 안전성과 작동효율이 크게 문제되므로, 이들을 검출하기 위한 수단이 필요하다. 따라서, 전압센서, 온도센서 등을 전지셀들에 연결하여 실시간 또는 일정한 간격으로 작동 상태를 확인하여 제어하고 있다.
즉, 전지셀의 전압, 온도를 전지관리 시스템(BMS)으로 이송하기 위한 경로로 와이어형 접속부재를 사용하고, 와이어형 접속부재는 예를 들어 피복 처리된 데이터 케이블의 다발 형태로 양 단부는 타 모듈과의 연결을 위한 플러그 또는 캡 형태의 커넥터로 구성되어 있다.
그러나, 전지셀의 충방전에 따른 온도 변화로 인해 와이어형 접속부재의 표면에 수분이 발생할 때, 와이어형 접속부재의 단부에 형성된 연결 커넥터가 방수 기능을 가진 구조로 이루어져 있지 않으면, 접속부재 상에 응결된 수분이 와이어형 접속부재의 표면을 경유하여 중력에 의해 접속부재의 단부에 위치한 접속 연결부로 도입되고 이는 접속 연결부와 접속 대응부의 결합부위를 단락시키는 문제점을 유발한다.
또한, 접속 대응부와 전기적 연결된 BMS는 전지셀 단위의 전압값을 측정하므로 정밀한 센싱을 요구하고, 이는 단락을 방지하기 위한 특정 구조의 와이어형 접속부재를 필요로 한다.
따라서, 앞서 설명한 바와 같이 수분에 의한 접속 연결부와 접속 대응부위의 결합부위, 궁극적으로는 전지셀의 단락을 방지할 수 있는 특정 구조의 와이어형 접속부재를 포함하고 있는 중대형 전지모듈에 대한 필요성이 높은 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
구체적으로, 본 발명의 목적은 와이어형 접속부재의 접속 연결부가 방수 기능을 가지지 않는 경우에도 수분에 대한 단락 방지기능을 가지는 특정 구조의 와이어형 접속부재를 포함하고 있는 중대형 전지모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 전지셀의 전압, 온도 등과 같은 측정요소들을 안정적으로 센싱하고, 전지셀들의 이상 편차를 방지하며, 안전성이 향상된 중대형 전지모듈을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 중대형 전지모듈은, 다수의 전지셀 또는 단위모듈들로 구성된 전지모듈들 중에서 와이어형(wire-typed) 접속부재에 의해 측정 전압 및/또는 온도 신호를 송수신하는 접속 구조를 포함하는 중대형 전지모듈로서, 상기 접속부재의 적어도 일측 단부는 암수 체결 방식에 의한 기계적 결합에 의해 접속 대응부에 연결되고, 접속부재 상에 응결된 수분이 중력에 의해 접속 연결부로 도입되는 것을 방지할 수 있도록, 접속부재의 와이어에는 상기 접속 연결부에 인접한 부위에서 접속 연결부보다 낮은 높이로 하향 절곡된 부위(하향 절곡부)가 형성되어 있는 구조로 구성되어 있다.
따라서, 본 발명에 따른 중대형 전지모듈은 와이어형 접속부재의 와이어에 접속 연결부보다 낮은 높이로 하향 절곡된 부위(하향 절곡부)가 형성되어 있으므로, 와이어형 접속부재 상에 응결된 수분이 중력에 의해 접속 연결부로 도입되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 이러한 접속부재는 별도의 방수기능을 가지는 커넥터 없이도, 상기에 언급한 바와 같이 수분에 의한 전지셀의 단락을 용이하게 방지할 수 있고, 이는 전지모듈들의 온도 또는 전압에 대한 안정적인 센싱을 가능하게 하므로 전지모듈의 안전성을 향상시킬 수 있다.
상기 전지모듈은 직렬로 연결된 다수의 전지셀 또는 단위모듈들이 측면방향으로 세워져 있는 전지셀 적층체가 모듈 케이스에 내장되어 있는 구조로 이루어져 있어서, 모듈 케이스는 외력으로부터 전지셀 적층체를 안전하게 보호할 수 있다.상기 접속 대응부는 접속부재의 일측 단부와 연결되는 부위로서, 예를 들어, 전지모듈의 작동을 모니터링 및 제어하는 BMS(Battery Management System)에 위치할 수 있다.
예를 들어, 접속 대응부는 접속 부재의 일측 단부와 암수 체결방식에 의한 기계적 결합이 달성될 수 있도록, 커넥터 구조로 BMS의 상단에 위치할 수 있다.
상기 하향 절곡부는 접속부재 상의 수분이 중력에 의해 접속부재의 접속 연결부로 도입되는 것을 방지할 수 있는 형상이면 특별한 제한은 없으며, 예를 들어 평면상 반타원형으로 형성되어 있을 수 있다.
또한, 상기 하향 절곡부는 접속 연결부로부터 1 내지 10 cm의 거리 상에 위치하는 구조로 이루어질 수 있다.
하향 절곡부가 접속 대응부와 기계적 결합된 접속 연결부로부터 너무 가까운 거리 상에 위치하는 경우, 절곡 부위에서의 저항 값이 증가되고, 절곡에 의한 파단 현상이 발생할 가능성이 있으며, 반대로, 하향 절곡부가 접속 연결부로부터 너무 멀리 위치하는 경우, 하향 절곡부와 접속 연결부 사이에서, 와이어 상에 응결된 수분이 하향 절곡부 뿐만 아니라 접속 연결부로도 도입될 가능성이 높아지므로 바람직하지 않다.
경우에 따라서는, 상기 하향 절곡부의 하단은 접속 연결부보다 0.5 내지 10 cm 낮은 높이에 형성되어 있어서, 접속부재 상의 수분이 접속 연결부로 도입되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
하향 절곡부의 하단과 접속 연결부의 높이 차가 너무 작으면, 수분이 접속 연결부로 도입되는 것을 방지하기 어려울 수 있으며, 반대로 상기 높이 차가 너무 크면, 수분 도입의 방지 측면에서는 바람직하지만, 접속부재의 길이 증가와 그에 따른 저항의 증가, 공간상의 제약 발생 등의 측면에서 바람직하지 않다.
상기 하향 절곡부는, 예를 들어, 접속 연결부 또는 접속 연결부의 대응 단부를 기준으로 제 1 수직 절곡점, 수평 절곡점 및 제 2 수직 절곡점이 연속된 구조로 이루어질 수 있으며, 이러한 구조는 절곡이 용이하면서도 소망하는 수분 도입 방지 효과를 용이하게 달성할 수 있다는 측면에서 바람직하다.
상기 구조에서, 하향 절곡부는 와이어의 저항이 절곡점들에서 지나치게 증가되는 것을 억제할 있도록 소정의 반경을 가지는 것이 바람직하며, 예를 들어, 0.3 내지 3 cm로 이루어질 수 있다.
하나의 바람직한 예에서, 상기 하향 절곡부에는 절곡 상태의 복원을 방지할 수 있도록 절연성 밴드가 감겨 있어서, 하향 절곡부가 원래 상태로 복원되어 접속부재의 수분이 접속 연결부로 도입되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
상기 구조에서, 절연성 밴드는 하향 절곡부에서 절곡 상태의 복원을 용이하게 방지할 수 있는 구조이면 특별한 제한은 없으나, 하나의 예로서, 상부가 개방된 구조로 하향 절곡부를 감싸는 캡 형태로 이루어질 수 있다.
또 다른 예로서, 상기 절연성 밴드는 하향 절곡부에 대응하는 와이어를 감싸는 중공 파이프 형태로 이루어질 수 있으며, 이러한 구조는 캡 형태로 이루어진 절연성 밴드와 비교하여 적은 장착 공간을 필요로 하므로 바람직하다.
상기 구조에서, 더욱 바람직하게는 캡 또는 중공 파이프로 이루어진 절연성 밴드의 내부에는 흡습제가 충진 또는 도포되어 있어서, 흡습제가 충진 또는 도포되어 있지 않은 절연성 밴드의 구조와 비교하여 하향 절곡부의 외면에 응결된 수분을 보다 효과적으로 흡수할 수 있다. 흡습제의 예로는 실리카계 물질과 알루미나계 물질이 알려져 있으며, 대표적으로 실리카겔 등을 사용할 수 있지만, 그것으로 한정되지 않음은 물론이다.
한편, 상기 접속부재는 절곡이 용이한 와이어형이면 특별한 제한은 없으며, 일 예로 와이어링 하니스(Wiring Harness)로 구성될 수 있다.
참고로, 와이어링 하니스는 주로 자동차용 저전압 전선으로 사용되며 연동선을 꼬아 만든 도선의 외부를 합성수지로 피복 처리한 접속부재를 의미한다.
바람직하게는, 상기 접속부재의 단부가 대응 접속부와의 연결을 위한 플러그 또는 캡 형태의 커넥터로 이루어져 있어서, 접속 대응부와 암수 체결 방식에 의한 기계적 결합을 용이하게 달성할 수 있다.
경우에 따라서는, 상기 접속부재에는 두 개 이상의 하향 절곡부가 연속하여 형성되어 있는 구조일 수도 있다.
상기 전지셀 적층체는 예를 들어, 전극단자들이 상단 및 하단에 각각 형성되어 있는 판상형 전지셀들을 포함하고 있는 단위모듈 다수 개로 이루어져 있고, 상기 단위모듈은 전극단자들이 직렬로 상호 연결되어 있고, 상기 전극단자들의 연결부가 절곡되어 적층 구조를 이루고 있는 둘 또는 그 이상의 전지셀들, 및 상기 전극단자 부위를 제외하고 상기 전지셀들의 외면을 감싸도록 상호 결합되는 한 쌍의 고강도 셀 커버를 포함하는 것으로 구성될 수 있다.
상기 판상형 전지셀은 전지모듈의 구성을 위해 충적되었을 때 전체 크기를 최소화할 수 있도록 얇은 두께와 상대적으로 넓은 폭 및 길이를 가진 이차전지일 수 있다. 그러한 바람직한 예로는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 전지케이스에 전극조립체가 내장되어 있고 상하 양단부에 전극단자가 돌출되어 있는 구조의 이차전지를 들 수 있으며, 구체적으로, 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 전극조립체가 내장되어 있는 구조일 수 있다. 이러한 구조의 이차전지를 파우치형 전지셀로 칭하기도 한다.
상기 파우치형 전지셀에서 파우치형 케이스는 다양한 구조로 이루어질 수 있는 바, 예를 들어, 2 단위의 부재로서 상부 및/또는 하부 내면에 형성되어 있는 수납부에 전극조립체를 수납한 후 상하부 접촉부위를 밀봉하는 구조일 수 있다.
상기 전극조립체는 충방전이 가능할 수 있도록 양극과 음극으로 구성되어 있으며, 예를 들어, 양극과 음극이 분리막을 사이에 두고 적층된 구조로서 젤리-롤 방식, 스택형 방식 또는 스택/폴딩형 방식으로 이루어져 있다. 상기 전극조립체의 양극과 음극은 그것의 전극 탭이 직접 전지의 외부로 돌출된 형태이거나, 또는 상기 전극 탭이 별도의 리드에 접속되어 전지의 외부로 돌출된 형태일 수 있다.
이러한 전지셀들은 하나 또는 둘 이상의 단위로 합성수지 또는 금속 소재의 고강도 셀 커버에 감싸인 구조로 하나의 단위모듈을 구성하는 바, 상기 고강도 셀 커버는 기계적 강성이 낮은 전지셀을 보호하면서 충방전시의 반복적인 팽창 및 수축의 변화를 억제하여 전지셀의 실링부위가 분리되는 것을 방지하여 준다. 따라서, 궁극적으로 더욱 안전성이 우수한 중대형 전지모듈의 제조가 가능해 진다.
단위모듈 내부 또는 단위모듈 상호간의 전지셀들은 직렬 및/또는 병렬 방식으로 연결되어 있으며, 전지셀들을 그것의 전극단자들이 연속적으로 상호 인접하도록 길이방향으로 직렬 배열한 상태에서 상기 전극단자들을 결합시킨 뒤, 둘 또는 그 이상의 단위로 전지셀들을 중첩되게 접고 소정의 단위로 셀 커버에 의해 감쌈으로써 다수의 단위모듈들을 제조할 수 있다.
상기 전극단자들의 결합은 용접, 솔더링, 기계적 체결 등 다양한 방식으로 구현될 수 있으며, 바람직하게는 용접으로 달성될 수 있다.
전극단자들이 상호 연결되어 있고 높은 밀집도로 충적된 다수의 전지셀 적층체는, 예를 들어, 조립식 체결구조로 결합되는 상하 분리형의 케이스에 수직으로 장착된다.
상하부 케이스들은 장착한 후 상호 조립한 상태에서, 바람직하게는, 전지셀 적층체의 용이한 방열을 위해 전지셀 적층체의 외주면만을 감싸고 그것의 외면이 케이스의 외부로 노출되는 구조로 이루어져 있다. 따라서, 앞서 설명한 바와 같이, 상부 케이스는 전지셀 적층체 일측면 단부와 상단 및 하단 일부를 감싸는 구조로 이루어져 있고, 하부 케이스는 전지셀 적층체의 타측면 단부와 상단 및 하단 일부를 감싸는 구조로 이루어져 있다.
하나의 바람직한 예에서, 상기 모듈 케이스는,
(a) 상기 전지셀 적층체의 일측면 단부와 상단 및 하단 일부를 감싸는 구조로서, 전면부에 외부 입출력 단자가 구비되어 있는 구조의 상부 케이스; 및
(b) 상기 전지셀 적층체의 타측면 단부와 상단 및 하단 일부를 감싸면서 상기 상부 케이스와 결합되는 구조로서, 전면부에 전지셀의 전극단자를 상기 외부 입출력 단자에 연결하기 위한 버스 바가 구비되어 있는 하부 케이스; 로 구성될 수 있다.
따라서, 상기 모듈 케이스는 상부 케이스와 하부 케이스의 2 단위 부재로 구성되어 있어서, 상호간의 조립성이 향상되고 전지셀 적층체의 불량 발생시 유지보수 작업을 용이하게 수행할 수 있다.
또한, 상부 케이스와 하부 케이스는 전지셀 적층체의 외주면만을 감싸고 그것의 외면이 케이스의 외부로 노출되는 구조로 이루어져 있으므로 전지셀 적층체의 방열성을 향상시킬 수 있다.
상기 하부 케이스의 전면부 및/또는 후면부의 하단에는 외부 장치에 고정할 수 있도록, 중앙에 관통구가 형성되어 있는 체결부가 형성되어 있을 수 있다.
본 발명에 따른 중대형 전지모듈은 전체적으로 콤팩트한 구조를 가지며, 많은 수의 부재들을 사용하지 않고도 구조적으로 안정한 기계적 체결과 전기적 접속을 이룰 수 있다. 또한, 소정의 단위들, 예를 들어, 4개, 6개, 8개, 10개 등의 전지셀들로 전지모듈을 구성함으로써, 전지모듈을 필요한 수만큼 한정된 공간내에 효과적으로 장착할 수 있다.
따라서, 본 발명은 또한 상기 전지모듈을 단위체로 다수 개 연결하여 구성되는 고출력 대용량의 중대형 전지시스템을 제공한다.
본 발명에 따른 중대형 전지시스템은 소망하는 출력 및 용량에 따라 전지모듈들을 조합하여 제조할 수 있으며, 안전성이 중요시되는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차 등에 사용될 수 있다.
본 발명은 또한, 다수의 전지셀 또는 단위모듈들로 구성된 전지모듈로부터 측정된 전압 및/또는 온도 신호를 상기 전지모듈의 작동을 모니터링 및 제어하는 BMS(Battery Management System)로 송신하는데 사용되는 와이어형(wire-typed) 중대형 전지모듈용 접속부재를 제공한다.
상기 중대형 전지모듈용 접속부재는, 구체적으로, 일측 단부는 암수 체결 방식에 의한 기계적 결합에 의해 BMS의 커넥터에 연결되는 플러그 또는 캡 구조로 이루어져 있고, 접속부재 상에 응결된 수분이 중력에 의해 접속 연결부로 도입되는 것을 방지할 수 있도록, 접속부재의 와이어에는 상기 접속 연결부에 인접한 부위에서 접속 연결부보다 낮은 높이로 하향 절곡된 부위(하향 절곡부)가 형성되어 있다.
따라서, 상기 접속부재는, 앞서 언급한 바와 같이, 플러그 또는 캡 구조로 이루어져 있으므로, BMS의 커넥터와 암수 체결 방식에 의한 기계적 결합을 용이하게 달성할 수 있다.
또한, 상기 접속부재의 와이어에는 접속 연결부에 인접한 부위에서 접속 연결부보다 낮은 높이로 하향 절곡된 부위(하향 절곡부)가 형성되어 있으므로, 접속부재 상에 응결된 수분이 중력에 의해 접속 연결부로 도입되어 접속 연결부에서 발생하는 단락을 용이하게 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 와이어형 접속부재를 사용하는 중대형 전지모듈의 모식도이다;
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 중대형 전지모듈의 모식도이고, 도 3은 도 2의 하향 절곡부 만을 확대하여 나타낸 모식도이다;
도 4는 도 2의 와이어형 접속부재의 또 다른 실시예에 따른 중대형 전지모듈의 모식도이다;
도 5 및 도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 중대형 전지모듈의 모식도들이다;
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 와이어형 접속부재의 모식도들이다;
도 8은 도 2의 와이어형 접속부재의 또 다른 실시예에 따른 중대형 전지모듈의 모식도이다;
도 9는 대표적인 파우치형 전지의 사시도이다;
도 10은 도 2의 단위모듈을 구성하는 한 쌍의 셀 커버에 대한 사시도이다;
도 11은 다수의 단위모듈들로 구성된 전지셀 적층체의 사시도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 자세히 설명하지만 본 발명의 범주가 그것에 한정된 것은 아니다.
도 1에는 종래의 와이어형 접속부재를 사용하는 중대형 전지모듈의 모식도가 도시되어 있다.
도 1의 중대형 전지모듈(10)에서 와이어링 하니스인 와이어형 접속부재(20)의 일측 단부에 위치한 접속 연결부(22)는 BMS(30)의 상부에 위치한 접속 대응부(32)에 암수 체결방식으로 결합되어 있다.
그러나, 이러한 구조는 와이어형 접속부재(20)의 표면에 응결된 수분이 와이어형 접속부재(20)의 최상단부(24)로부터 중력에 의해 접속 연결부(22)로 흘러 들어가므로, 접속 연결부(22)와 접속 대응부(32)의 결합 부위에서 단락이 발생하는 문제점이 있다.
도 2에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 중대형 전지모듈의 모식도가 도시되어 있고, 도 3에는 도 2의 하향 절곡부 만을 확대하여 나타낸 모식도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 중대형 전지모듈(400)은 직렬로 연결된 다수의 단위모듈들이 측면방향으로 세워져 있는 전지셀 적층체가 모듈 케이스에 내장하고 있는 구조로 형성되어 있다.
모듈 케이스는 전지셀 적층체의 일측면 단부와 상단 및 하단 일부를 감싸면서 전면부에 외부 입출력 단자가 구비되어 있는 구조의 상부 케이스(410), 및 전지셀 적층체의 타측면 단부와 상단 및 하단 일부를 감싸면서 상부 케이스(410)와 결합되고, 전면부에 전지셀의 전극단자를 외부 입출력 단자에 연결하기 위한 버스 바가 구비되어 있는 하부 케이스(412)로 구성되어 있다.
하부 케이스(412)의 후면부 하단에는 외부 장치에 고정할 수 있도록, 중앙에 관통구(414)가 형성되어 있는 체결부가 형성되어 있다.
단위모듈들의 측정 전압 및/또는 온도 신호를 송수신하기 위한 와이어형 접속부재(420)는 일측 단부인 접속 연결부(422)가 소켓(430) 상부의 의 접속 대응부(432)와 암수 체결 방식에 의한 기계적 결합으로 전기적 연결되어 있고, 타측 단부는 상기 센싱 신호를 처리하는 BMS(도시하지 않음)에 연결되어 있다.
와이어형 접속부재(420)에는 접속 연결부(422)로부터 대략 2 cm 정도 이격된 위치(d)에 접속 연결부(422)보다 대략 5 cm 정도 낮은 높이(h)로 하향 절곡된 하향 절곡부(A)가 형성되어 있어서, 접속부재(420) 상에 응결된 수분이 중력에 의해 접속 연결부(422)로 도입되는 것을 방지할 수 있다.
하향 절곡부(A)는 접속 연결부(422)를 기준으로 제 1 수직 절곡점(421), 수평 절곡점(424) 및 제 2 수직 절곡점(426)이 연속된 구조로 이루어져 있고 평면상 반타원형의 형상을 가지고 있다.
예를 들어, 제 1 수직 절곡점(421)의 반경(R1)은 약 2 cm, 제 2 수직 절곡점(426)의 반경(R3)은 약 3 cm, 수평 절곡점(424)의 반경(R2)은 약 0.5 cm로 형성될 수 있지만, 절곡점들의 내부 저항과 접곡 상태의 복원 정도 등을 고려하여 적절히 결정할 수 있다.
도 4 에는 도 2의 와이어형 접속부재의 또 다른 실시예에 따른 중대형 전지모듈의 모식도가 도시되어 있다.
도 4를 도 2와 함께 참조하면, 중대형 전지모듈(400a)은 와이어형 접속부재(420a)의 하향 절곡부에 절곡 상태의 복원을 방지할 수 있도록 절연성 밴드(428)가 감겨있고, 절연성 밴드(428)는 상부가 개방된 구조로 하향 절곡부를 감싸는 캡의 형상으로 이루어져 있는 것을 제외하고는 도 2의 구조와 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 5 및 도 6에는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 중대형 전지모듈의 모식도들이 도시되어 있다.
도 5의 중대형 전지모듈(400b)은 도 2의 와이어형 접속부재(420)가 접속 대응부(412)에 대해 수평 방향으로 연결된 것을 제외하고는 도 2의 중대형 전지모듈(400) 구조와 동일하다.
도 6의 중대형 전지모듈은 도 4의 와이어형 접속부재(420a)가 접속 대응부(412)에 대해 수평 방향으로 연결된 것을 제외하고는 도 4의 중대형 전지모듈(400a) 구조와 동일하다.
도 7에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 와이어형 접속부재의 단면 모식도가 도시되어 있다.
도 7의 와이어형 접속부재(420d)는 두 개의 하향 절곡부(B, C)가 연속하여 형성되어 있다는 점에서는 도 3의 구조와 차이가 있지만, 접속부재(420d) 상에 응결된 수분이 중력에 의해 접속 연결부(422d)로 도입되는 것을 방지한다는 측면에서는 동일한 효과를 발휘한다.
도 8에는 도 2의 와이어형 접속부재의 또 다른 실시예에 따른 중대형 전지모듈의 모식도가 도시되어 있다.
도 8을 도 2와 함께 참조하면, 중대형 전지모듈(400d)은 절연성 밴드(429)가 와이어형 접속부재(420a)의 하향 절곡부에 대응하는 와이어를 감싸는 중공 파이프 형태이고, 중공 파이프의 내부에는 실리카겔과 같은 흡습제가 충진 또는 도포되어 있다.
도 9에는 대표적인 파우치형 전지의 사시도가 모식적으로 도시되어 있다. 도 9의 파우치형 전지(100)는 두 개의 전극리드(110, 120)가 서로 대향하여 전지 본체(130)의 상단부와 하단부에 각각 돌출되어 있는 구조로 이루어져 있다. 외장부재(140)는 상하 2 단위로 이루어져 있고, 그것의 내면에 형성되어 있는 수납부에 전극조립체(도시하지 않음)를 장착한 상태로 상호 접촉 부위인 양측면(140a)과 상단부 및 하단부(140b, 140c)를 부착시킴으로써 전지(100)가 만들어진다. 외장부재(140)는 수지층/금속박층/수지층의 라미네이트 구조로 이루어져 있어서, 서로 접하는 양측면(140b)과 상단부 및 하단부(140a, 140c)에 열과 압력을 가하여 수지층을 상호 융착시킴으로써 부착시킬 수 있으며, 경우에 따라서는 접착제를 사용하여 부착할 수도 있다. 양측면(140b)은 상하 외장부재(140)의 동일한 수지층이 직접 접하므로 용융에 의해 균일한 밀봉이 가능하다. 반면에, 상단부(140a)와 하단부(140c)에는 전극리드(110, 120)가 돌출되어 있으므로 전극리드(110, 120)의 두께 및 외장부재(140) 소재와의 이질성을 고려하여 밀봉성을 높일 수 있도록 전극리드(110, 120)와의 사이에 필름상의 실링부재(160)를 개재한 상태에서 열융착시킨다.
도 10에는 도 2의 단위모듈을 구성하는 한 쌍의 셀 커버에 대한 사시도가 도시되어 있다.
도 10을 참조하면, 셀 커버(200)는 도 9에서와 같은 파우치형 전지셀 2 개를 내장하며 그것의 기계적 강성을 보완할 뿐만 아니라 모듈 케이스(도시하지 않음)에 대한 장착을 용이하게 하는 역할을 한다. 상기 2 개의 전지들은 그것의 일측 전극단자들이 직렬로 연결된 후 절곡되어 상호 밀착된 구조로 셀 커버(200) 내부에 장착된다.
셀 커버(200)는 상호 결합 방식의 한 쌍의 부재들(210, 220)로 구성되어 있으며, 고강도 금속 판재로 이루어져 있다. 셀 커버(200)의 좌우 양단에 인접한 외면에는 모듈의 고정을 용이하게 하기 위한 단차(230)가 형성되어 있으며, 상단과 하단에도 역시 동일한 역할을 하는 단차(240)가 형성되어 있다. 또한, 셀 커버(200)의 상단과 하단에는 폭방향으로 고정부(250)가 형성되어 있어서, 모듈 케이스(도시하지 않음)에 대한 장착을 용이하게 한다.
셀 커버(200)의 외면에는 길이 방향으로 서로 이격되어 있는 다수의 선형 돌출부(260)가 형성되어 있으며, 가운데 형성되어 있는 돌출부(261)에는 써미스터(도시하지 않음)의 장착을 위한 만입부(262)가 형성되어 있다. 또한, 선형 돌출부들(260) 중에서 상단과 하단의 돌출부에는 상호 반대되는 형상의 돌기(263, 264)가 각각 형성되어 있다.
도 11에는 다수의 단위모듈들로 구성된 전지셀 적층체(300)의 사시도가 도시되어 있다.
도 11을 참조하면, 전지셀 적층체(300)는 4 개의 단위모듈들(200, 201)로 이루고 있으며, 각 단위모듈(200) 당 2 개의 전지셀들(도시하지 않음)이 내장되어 있으므로, 전체적으로 8 개의 전지셀들이 포함되어 있다. 전지셀 상호간 및 단위모듈 상호간의 전극단자 결합은 직렬 방식이며, 이러한 전극단자 연결부(310)는 적층체의 구성을 위해 단면상으로 'ㄷ' 자 형태로 절곡되어 있고, 그 중 최외각에 있는 단위모듈들(200, 201)의 외측 전극단자(320, 321)는 다른 전극단자 연결부(310)보다 조금 돌출된 상태에서 안쪽을 향해 단면상으로 'ㄱ' 자 형태로 절곡되어 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 중대형 전지모듈은 접속 연결부에 인접한 부위에서 접속 연결부보다 낮은 높이로 하향 절곡된 하향 절곡부가 형성되어 있는 와이어형 접속부재를 포함하고 있으므로, 와이어형 접속부재의 접속 연결부가 방수 기능을 가지지 않는 경우에도 수분에 의한 접속 연결부와 접속 대응부의 결합 부위에 대한 단락을 용이하게 방지할 수 있다.
또한, 상기와 같은 와이어형 접속부재의 특정 구조는 전지셀의 전압, 온도 등과 같은 측정요소들을 안정적으로 센싱하고, 전지셀들의 이상 편차를 방지함으로써 중대형 전지모듈의 안전성을 향상시킬 수 있다.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (21)

  1. 다수의 전지셀 또는 단위모듈들로 구성된 전지모듈들 중에서 와이어형(wire-typed) 접속부재에 의해 측정 전압 및/또는 온도 신호를 송수신하는 접속 구조를 포함하는 중대형 전지모듈로서, 상기 접속부재의 적어도 일측 단부는 암수 체결 방식에 의한 기계적 결합에 의해 접속 대응부에 연결되고, 접속부재 상에 응결된 수분이 중력에 의해 접속 연결부로 도입되는 것을 방지할 수 있도록, 접속부재의 와이어에는 상기 접속 연결부에 인접한 부위에서 접속 연결부보다 낮은 높이로 하향 절곡된 부위(하향 절곡부)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 중대형 전지모듈.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전지모듈은 직렬로 연결된 다수의 전지셀 또는 단위모듈들이 측면방향으로 세워져 있는 전지셀 적층체가 모듈 케이스에 내장하고 있는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 중대형 전지모듈.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 접속 대응부는 전지모듈의 작동을 모니터링 및 제어하는 BMS(Battery management System)에 위치하는 것을 특징으로 하는 중대형 전지모듈.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 하향 절곡부는 평면상 반타원형으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 중대형 전지모듈.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 하향 절곡부는 접속 연결부로부터 1 내지 10 cm의 거리 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 중대형 전지모듈.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 하향 절곡부의 하단은 접속 연결부보다 0.5 내지 10 cm 낮은 높이에 형성되는 것을 특징으로 하는 중대형 전지모듈.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 하향 절곡부는 제 1 수직 절곡점, 수평 절곡점 및 제 2 수직 절곡점이 연속된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 중대형 전지모듈.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 절곡점들의 절곡 반경은 0.3 내지 3 cm인 것을 특징으로 하는 중대형 전지모듈.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 하향 절곡부에는 절곡 상태의 복원을 방지할 수 있도록 절연성 밴드가 감겨있는 것을 특징으로 하는 중대형 전지모듈.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 절연성 밴드는 상부가 개방된 구조로 하향 절곡부를 감싸는 캡 형태인 것을 특징으로 하는 중대형 전지모듈.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 절연성 밴드는 하향 절곡부에 대응하는 와이어를 감싸는 중공 파이프 형태인 것을 특징으로 하는 중대형 전지모듈.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 상기 캡 또는 중공 파이프의 내부에는 흡습제가 충진 또는 도포되어 있는 것을 특징으로 하는 중대형 전지모듈.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 접속부재는 와이어링 하니스(Wiring Harness)인 것을 특징으로 하는 중대형 전지모듈.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 접속부재의 단부는 대응 접속부와의 연결을 위한 플러그 또는 캡 형태의 커넥터로 이루어진 것을 특징으로 하는 중대형 전지모듈.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 접속부재에는 두 개 이상의 하향 절곡부가 연속하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 중대형 전지모듈.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀 적층체는 전극단자들이 상단 및 하단에 각각 형성되어 있는 판상형 전지셀들을 포함하고 있는 단위모듈 다수 개로 이루어져 있고; 상기 단위모듈은 전극단자들이 직렬로 상호 연결되어 있고 상기 전극단자들의 연결부가 절곡되어 적층 구조를 이루고 있는 둘 또는 그 이상의 전지셀들, 및 상기 전극단자 부위를 제외하고 상기 전지셀들의 외면을 감싸도록 상호 결합되는 한 쌍의 고강도 셀 커버를 포함하는 것으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 중대형 전지모듈.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 모듈 케이스는,
    (a) 상기 전지셀 적층체의 일측면 단부와 상단 및 하단 일부를 감싸는 구조로서, 전면부에 외부 입출력 단자가 구비되어 있는 구조의 상부 케이스; 및
    (b) 상기 전지셀 적층체의 타측면 단부와 상단 및 하단 일부를 감싸면서 상기 상부 케이스와 결합되는 구조로서, 전면부에 전지셀의 전극단자를 상기 외부 입출력 단자에 연결하기 위한 버스 바가 구비되어 있는 하부 케이스;
    로 이루어진 것을 특징으로 하는 중대형 전지모듈.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 하부 케이스의 전면부 및/또는 후면부의 하단에는 외부 장치에 고정할 수 있도록, 중앙에 관통구가 형성되어 있는 체결부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 중대형 전지모듈.
  19. 제 1 항에 따른 전지모듈을 단위체로 사용하여 제조되는 고출력 대용량의 중대형 전지시스템.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 시스템은 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 또는 플러그-인 하이브리드 전기자동차의 전원으로 사용되는 것을 특징으로 하는 중대형 전지시스템
  21. 다수의 전지셀 또는 단위모듈들로 구성된 전지모듈로부터 측정된 전압 및/또는 온도 신호를 상기 전지모듈의 작동을 모니터링 및 제어하는 BMS(Battery management System)로 송신하는데 사용되는 와이어형(wire-typed) 중대형 전지모듈용 접속부재로서, 일측 단부는 암수 체결 방식에 의한 기계적 결합에 의해 BMS의 커넥터에 연결되는 플러그 또는 캡 구조로 이루어져 있고, 접속부재 상에 응결된 수분이 중력에 의해 접속 연결부로 도입되는 것을 방지할 수 있도록, 접속부재의 와이어에는 상기 접속 연결부에 인접한 부위에서 접속 연결부보다 낮은 높이로 하향 절곡된 부위(하향 절곡부)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 중대형 전지모듈용 접속부재.
PCT/KR2010/001960 2009-04-01 2010-03-31 안전성이 향상된 중대형 전지모듈 WO2010114299A2 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201080014624.9A CN102369628B (zh) 2009-04-01 2010-03-31 安全性提高的中大型电池模块
JP2012503327A JP5420058B2 (ja) 2009-04-01 2010-03-31 安全性を向上させた中型または大型バッテリーモジュール
EP10759024.2A EP2416437B1 (en) 2009-04-01 2010-03-31 Medium or large sized battery module having improved safety
US12/846,870 US8206846B2 (en) 2009-04-01 2010-07-30 Middle or large-sized battery module of improved safety
US13/481,529 US8828578B2 (en) 2009-04-01 2012-05-25 Middle or large-sized battery module of improved safety

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2009-0027929 2009-04-01
KR20090027929 2009-04-01

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US12/846,870 Continuation US8206846B2 (en) 2009-04-01 2010-07-30 Middle or large-sized battery module of improved safety

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2010114299A2 true WO2010114299A2 (ko) 2010-10-07
WO2010114299A3 WO2010114299A3 (ko) 2011-01-20

Family

ID=42828851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2010/001960 WO2010114299A2 (ko) 2009-04-01 2010-03-31 안전성이 향상된 중대형 전지모듈

Country Status (6)

Country Link
US (2) US8206846B2 (ko)
EP (1) EP2416437B1 (ko)
JP (1) JP5420058B2 (ko)
KR (2) KR101130046B1 (ko)
CN (1) CN102369628B (ko)
WO (1) WO2010114299A2 (ko)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3276730B1 (en) * 2012-06-13 2019-06-05 Allison Transmission, Inc. Pinned battery cell array for a hybrid electric vehicle
EP2688170A1 (en) * 2012-07-20 2014-01-22 Airbus Operations GmbH Cable support device and electrical connector assembly
FR3008549B1 (fr) * 2013-07-11 2015-06-26 Renault Sa Module a plusieurs cellules demontables, batterie comportant un tel module et vehicule comportant une telle batterie
EP3216078B1 (en) * 2014-11-04 2021-07-21 CPS Technology Holdings LLC Modular design of a 48-volt li-ion battery for ease of assembly and disassembly
KR102318043B1 (ko) * 2015-04-22 2021-10-28 에스케이이노베이션 주식회사 이차전지 및 이를 포함하는 배터리 모듈
US10632857B2 (en) 2016-08-17 2020-04-28 Shape Corp. Battery support and protection structure for a vehicle
EP3566253B1 (en) 2017-01-04 2022-12-28 Shape Corp. Battery support structure for a vehicle
WO2018213475A1 (en) 2017-05-16 2018-11-22 Shape Corp. Polarized battery tray for a vehicle
US10886513B2 (en) 2017-05-16 2021-01-05 Shape Corp. Vehicle battery tray having tub-based integration
US11211656B2 (en) 2017-05-16 2021-12-28 Shape Corp. Vehicle battery tray with integrated battery retention and support feature
US11088412B2 (en) 2017-09-13 2021-08-10 Shape Corp. Vehicle battery tray with tubular peripheral wall
WO2019071013A1 (en) 2017-10-04 2019-04-11 Shape Corp. BATTERY SUPPORT BOTTOM ASSEMBLY FOR ELECTRIC VEHICLES
CN112055898A (zh) 2018-03-01 2020-12-08 形状集团 与车辆电池托盘集成的冷却系统
US11688910B2 (en) 2018-03-15 2023-06-27 Shape Corp. Vehicle battery tray having tub-based component

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2237562A (en) * 1939-09-09 1941-04-08 Crouse Hinds Co Trap seal for electric conduit lines
US5403677A (en) * 1992-12-24 1995-04-04 Harris Corporation Pliable plastic battery cover with integral lead sleeve
JP3350189B2 (ja) * 1993-04-30 2002-11-25 本田技研工業株式会社 電気自動車用バッテリボックス装置
JPH10112297A (ja) * 1996-10-08 1998-04-28 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 蓄電池保護ケース及びその使用方法
JP3906519B2 (ja) 1997-04-30 2007-04-18 宇部興産株式会社 電池用電極とこれを用いた電池
JPH1167177A (ja) * 1997-08-14 1999-03-09 Nissan Motor Co Ltd 電気自動車のバッテリ固定構造及び固定方法
JP2000243371A (ja) 1999-02-24 2000-09-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池パック用接続端子
JP4220649B2 (ja) * 1999-06-10 2009-02-04 パナソニック株式会社 組電池
US6427953B1 (en) * 2001-06-22 2002-08-06 Bellsouth Intellectual Property Corporation Cable supporting apparatus
JP2003045384A (ja) * 2001-07-31 2003-02-14 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 電池モジュール
JP2005044583A (ja) 2003-07-25 2005-02-17 Toshiba Corp 薄型二次電池
KR100868255B1 (ko) * 2005-04-19 2008-11-11 주식회사 엘지화학 단자 연결장치
JP5344932B2 (ja) * 2006-03-06 2013-11-20 エルジー・ケム・リミテッド 中型または大型電池モジュール
EP1992026B1 (en) * 2006-03-06 2019-08-07 LG Chem, Ltd. Battery module
KR100870457B1 (ko) * 2006-05-22 2008-11-25 주식회사 엘지화학 전지모듈
KR100948002B1 (ko) * 2006-03-06 2010-03-18 주식회사 엘지화학 중대형 전지모듈
JP4925725B2 (ja) * 2006-05-27 2012-05-09 三洋電機株式会社 パック電池

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110136774A (ko) 2011-12-21
EP2416437B1 (en) 2015-09-09
CN102369628A (zh) 2012-03-07
US8206846B2 (en) 2012-06-26
EP2416437A4 (en) 2013-12-04
WO2010114299A3 (ko) 2011-01-20
EP2416437A2 (en) 2012-02-08
JP2012523084A (ja) 2012-09-27
KR101130046B1 (ko) 2012-03-28
JP5420058B2 (ja) 2014-02-19
US8828578B2 (en) 2014-09-09
KR20100109863A (ko) 2010-10-11
CN102369628B (zh) 2015-03-25
KR101333561B1 (ko) 2013-11-28
US20110052951A1 (en) 2011-03-03
US20120237808A1 (en) 2012-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2010114299A2 (ko) 안전성이 향상된 중대형 전지모듈
WO2013019008A2 (ko) 안전성이 향상된 전지모듈
WO2010114281A2 (ko) 전압 검출부재 및 이를 포함하는 전지모듈
WO2011126314A2 (ko) 전지모듈용 전압 검출 어셈블리 및 이를 포함하는 전지모듈
WO2011126315A2 (ko) 신규한 구조의 센싱부재를 포함하는 전지모듈
WO2012023754A1 (ko) 전압 검출 어셈블리 및 이를 포함하는 전지모듈
WO2014148791A1 (ko) 전압 검출부재 및 이를 포함하는 전지모듈
WO2011099703A2 (ko) 용접 신뢰성이 향상된 전지모듈 및 이를 포함하는 중대형 전지팩
WO2010128792A2 (ko) 전압 센싱부재 및 이를 포함하는 전지모듈
WO2014171559A1 (ko) 신규한 구조의 전지모듈 및 이를 포함하는 전지팩
WO2017082528A1 (ko) 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
WO2015026202A1 (ko) 연결 구조의 변경이 용이한 적층형 전지모듈
WO2017073908A1 (ko) 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
WO2017039180A1 (ko) 개선된 체결구조를 갖는 배터리 모듈
WO2012070782A2 (ko) 콤팩트한 구조의 전지팩
WO2012157856A2 (ko) 전압 센싱 어셈블리 및 이를 포함하는 전지모듈
WO2011152668A2 (en) Battery module having novel structure
WO2012023732A2 (ko) 콤팩트한 구조의 전지팩
WO2013002507A2 (ko) 전지모듈 및 이를 포함하는 전지 어셈블리
WO2012070783A2 (ko) 신규한 구조의 버스 바 어셈블리
WO2009110771A2 (ko) 전지모듈의 전극단자 접속부재
WO2013187661A1 (ko) 단일 전극단자 결합부를 가진 전지 조합체
WO2020075988A1 (ko) 공간 절약형 icb 조립체를 적용한 배터리 모듈
WO2014027786A1 (ko) 조립 체결 구조를 가진 전지모듈
WO2017217641A1 (ko) 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩, 자동차

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201080014624.9

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10759024

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010759024

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012503327

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE