WO2014054888A2 - 전지팩 - Google Patents

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WO2014054888A2
WO2014054888A2 PCT/KR2013/008838 KR2013008838W WO2014054888A2 WO 2014054888 A2 WO2014054888 A2 WO 2014054888A2 KR 2013008838 W KR2013008838 W KR 2013008838W WO 2014054888 A2 WO2014054888 A2 WO 2014054888A2
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battery pack
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unit battery
negative electrode
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조경민
임동훈
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에스케이이노베이션 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a battery pack, and when a short circuit occurs, even if a part of the electrode tab connected to the busbar is torn, the electrode tab and the busbar to prevent the short circuit is not completely blocked because the other electrode tab is connected to the busbar.
  • the present invention relates to a battery pack having a modified structure.
  • a small mobile device one or two or four battery cells are used per device, whereas in a medium and large device such as an automobile, a large and medium battery pack using a plurality of battery cells electrically connected as a unit cell is used due to the necessity of high output capacity.
  • medium and large battery packs are preferably manufactured in a small size and weight
  • square batteries, pouch-type batteries, etc. which can be stacked with high integration and have a small weight to capacity, are mainly used as battery cells of medium and large battery packs.
  • a pouch-type battery having a small weight, a small possibility of leakage of an electrolyte solution, and a low manufacturing cost attracts much attention.
  • a general secondary battery module is composed of a unit cell which is usually a plurality of secondary batteries connected in series.
  • Each unit cell has an electrode assembly in which a positive electrode plate and a negative electrode plate are disposed with a separator interposed therebetween, a battery case including a space part in which the electrode assembly is embedded, and electrically connected to current collectors of positive and negative electrode plates provided in the electrode assembly. And a positive electrode tab and a negative electrode tab.
  • Each unit cell is connected between the negative terminal and the positive terminal of the adjacent unit cell through a bus bar to form a large capacity battery module.
  • the secondary battery lowers the cell resistance as much as possible to obtain a high output.
  • the current flow is greatly increased due to the low cell resistance and the temperature of the battery is increased. It will explode.
  • secondary batteries may be short-circuited due to various abnormal conditions, and various attempts have been made to prevent short circuits or to prevent safety accidents when a short circuit occurs.
  • an object of the present invention is to provide a battery pack that can completely block the short circuit so that when the short circuit occurs, the electrode tab region connected to the busbar can be easily separated.
  • the battery pack of the present invention includes a unit cell module having a separator interposed between the negative electrode plate and the positive electrode plate, the negative electrode tab extending from the negative electrode plate, and an electrode tab formed from the positive electrode tab extending from the positive electrode plate; And a bus bar electrically connecting electrode tabs between neighboring unit battery modules when a plurality of unit battery modules are stacked.
  • any one of the two electrode tabs connected to each other includes a first connecting portion and a second connecting portion respectively protruding on both sides in the longitudinal direction of the end, the other electrode tab is one side in the longitudinal direction of the end Protruding to the third connecting portion is connected to the first connecting portion, the bus bar is characterized in that the side end facing the second connecting portion protrudes toward the electrode tab side is connected to the second connecting portion.
  • unit cell module may be connected in parallel with the electrode tab having the same polarity among the electrode tabs of the neighboring unit cell module.
  • the battery pack according to an embodiment of the present invention may be opened by being electrically disconnected from a neighboring unit battery module by separating an electrode tab region in which the second connection portion is formed.
  • the electrode tab and the bus bar may be bonded by ultrasonic or laser welding.
  • the unit cell module according to an embodiment of the present invention may have a form in which the negative electrode tab protrudes to one side and the positive electrode tab protrudes to the other side.
  • the unit cell module according to an embodiment of the present invention may have a form in which the negative electrode tab and the positive electrode tab protrude in the same direction.
  • one side of two electrode tabs connected to each other between neighboring unit battery modules is connected to face each other, and the other side of the electrode tab protrudes in a state in which only one of the electrode tabs protrudes and is not connected to each other. Since only the tab is connected to the busbar, in case of a short circuit, the electrode tab area connected to the busbar can be easily separated, thereby easily blocking the short circuit.
  • the battery pack of the present invention is prevented from being blocked incompletely, there is an advantage that it is easy to cope with the occurrence of an abnormal situation, it is possible to improve the safety.
  • the battery pack of the present invention can be manufactured by changing only a part of the existing electrode tabs and bus bars without adding a separate configuration, and thus there is an advantage in that the battery pack can be manufactured easily without additional cost.
  • FIG. 1 is a perspective view briefly showing a battery pack according to the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating two neighboring unit battery modules in a battery pack according to the present invention
  • Figure 3 is an exploded perspective view showing two neighboring unit battery modules in the battery pack according to the present invention.
  • Figure 4 is a front view showing the electrode tab of the neighboring unit battery module in the battery pack according to the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view of a bus bar in a battery pack according to the present invention.
  • FIG. 6 is a simplified perspective view of another battery pack according to the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view showing two neighboring unit battery modules in another battery pack according to the present invention.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of the battery pack shown in FIG. 7.
  • FIG. 1 is a perspective view briefly showing a battery pack according to the present invention
  • Figure 2 is a perspective view showing two neighboring unit battery modules in the battery pack according to the present invention
  • Figure 3 is a neighbor in the battery pack according to the present invention
  • 4 is an exploded perspective view illustrating two unit battery modules
  • FIG. 4 is a front view showing electrode tabs of neighboring unit battery modules in a battery pack according to the present invention
  • FIG. 5 is a perspective view showing a bus bar in a battery pack according to the present invention.
  • 6 is a perspective view briefly showing another battery pack according to the present invention
  • FIG. 7 is a perspective view showing two neighboring unit battery modules in another battery pack according to the present invention
  • FIG. 8 is FIG. Is an exploded perspective view of the battery pack shown in.
  • the battery pack 1 is largely formed by including a plurality of unit battery modules 10, a bus bar, and a battery pack 1 case (not shown).
  • the unit cell module 10 includes a separator interposed between an electrode plate 100 formed of a negative electrode plate and a positive electrode plate, a negative electrode tab 210 extending from the negative electrode plate, and a positive electrode tab 220 extending from the positive electrode plate. It is formed including the electrode tab 200.
  • the unit cell module 10 may be in the form of a jelly roll formed after a separator is interposed between the negative electrode plate and the positive electrode plate, and stacked between the negative electrode plate and the positive electrode plate cut to a predetermined size so as to be laminated a plurality of times. It may be, but is not limited to a specific form.
  • the bus bar 300 electrically connects the electrode tabs 200 between neighboring unit cell modules 10, and the shape thereof is illustrated in FIGS. 1 and 2. As shown in the figure, the cross-section is bent to form a 'c' shape, and in addition, any change can be made as long as it can be connected to the neighboring electrode tab 200.
  • any one of the two electrode tabs 200 connected to one side of the neighboring bus bar 300 is formed in the first connection portion 230 and the protruding on both sides in the longitudinal direction from the end in the extended direction, respectively; It is formed including the two connecting portion 240.
  • the electrode tab 200 is extended from the negative electrode plate and the positive electrode plate facing the electrode tab 200 of the neighboring unit battery module 10 is adhesively connected, each unit battery module ( Due to the thickness of 10), the partial region starting from the negative electrode plate and the positive electrode plate is bent toward the adjacent electrode tab 200.
  • the electrode tab 200 is in a bent state so that an end portion of the electrode tab 200 faces the neighboring electrode tab 200, and one of the electrode tabs 200 is in contact with the upper end of the region.
  • the first connector 230 and the second connector 240 are formed to protrude on both sides in the longitudinal direction, respectively.
  • the other electrode tab 200 is formed to include a third connector 250 protruding from only one side in the longitudinal direction at the upper end of the contacting region and connected to the first connector 230.
  • the electrode tab 200 may cut or press a portion of an end portion of the electrode tab 200 in order to form the first connector 230, the second connector 240, and the third connector 250. have.
  • the bus bar 300 is connected at one side with two electrode tabs 200 facing each other, and at this time, a second connection part not connected to the third connection part 250.
  • a side end facing the second connector 240 is formed to protrude toward the electrode tab 200 so that only the 240 is connected to the bus bar 300.
  • the unit cell module 10 is formed in a form in which the negative electrode tab 210 of the electrode tab 200 protrudes to one side, the positive electrode tab 220 protrudes to the other side. It may be.
  • the unit battery modules 10 are stacked in plural, and when the battery pack 1 is configured, the unit battery modules 10 are connected to the electrode tabs 200 having the same polarity among the electrode tabs 200 of the neighboring unit battery modules 10, thereby being parallel. Can be connected.
  • the negative electrode tab 210 or the positive electrode tab 220 is connected to the first connecting portion 230 and the third connecting portion 250 protruding on one side in the longitudinal direction, and protruding on the other side. Only the two connectors 240 may be connected to the bus bar 300.
  • bus bar 300 may be connected.
  • the unit cell module 10 may have a form in which the negative electrode tab 210 and the positive electrode tab 220 protrude in the same direction.
  • the negative electrode tab 210 or the positive electrode tab 220 is connected to the first connecting portion 230 and the third connecting portion 250 protruding on one side in the longitudinal direction, and protruding on the other side.
  • the second connection part 240 may be connected to the bus bar 300, and both the negative electrode tab 210 and the positive electrode tab 220 protrude to one side as described above.
  • the 250 may be connected, and only the second connection part 240 protruding to the other side may be connected to the bus bar 300.
  • the bus bar 300 may be coupled to the electrode tab 200 in an inverted state in the height direction as in the embodiments of FIGS. 2 and 3. That is, the upper direction of the open structure, the embodiment shown in Figures 7 and 8 has the advantage that the welding of the electrode tab 200 and the bus bar 300 is easy.
  • the unit cell module 10 may be laser or ultrasonically welded to the electrode tab 200 of the neighboring unit cell module 10.
  • the electrode tab 200 of the unit battery module 10 may have a first connector 230 protruding from one side and a third connector 250 protruding from one side of the electrode tab 200 of the neighboring unit battery module 10. ) Is bonded, and only the second connection part 240 protruding to the other side is bonded to one side of the bus bar 300.
  • the coupling method of the second connector 240 and the bus bar 300 may be changed in various ways in addition to ultrasonic welding or laser welding.
  • the unit battery module 10 is connected to the other side of the bus bar 300 as described above to form the battery pack 1.
  • the battery pack 1 when a short circuit occurs, an area of the electrode tab 200 in which the second connection part 240 is connected to the bus bar 300 alone is separated, thereby adjoining the unit cell.
  • the module 10 may be electrically disconnected to be in an open state.
  • the battery pack 1 intentionally connects the second connection part 240 and the bus bar 300 alone so that the short circuit is incompletely blocked when a short circuit occurs. Will be prevented.
  • the battery pack according to the embodiment of the present invention is connected to one side of the two electrode tabs 200 which are connected to each other between the neighboring unit battery modules, facing each other, the other side of any one of the electrode tab 200 ) So that only the protruding electrode tabs 200 are connected to the busbars 300 in a state in which the protruding electrode tabs 200 are not connected to each other, so that when the short circuit occurs, the electrode tabs 200 connected to the busbars 300 are easily separated.
  • the advantage is that it is easy to completely block the short circuit.
  • the battery pack according to an embodiment of the present invention is prevented from being blocked incompletely, there is an advantage that it is easy to cope with the occurrence of an abnormal situation, and can improve the safety.
  • the battery pack according to the embodiment of the present invention can be manufactured by changing only a part of the existing electrode tabs 200 and the busbars 300 without additional configuration, and thus can be easily manufactured without additional cost. There is an advantage that it can.

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Abstract

본 발명은 음극판과 양극판 사이에 분리막이 개재되며, 상기 음극판으로부터 연장 형성되는 음극 탭과, 상기 양극판으로부터 연장 형성되는 양극 탭으로 이루어지는 전극 탭을 포함하는 단위전지모듈; 및 상기 단위전지모듈이 복수개 적층 시, 이웃하는 단위전지모듈 사이에서 전극 탭을 전기적으로 연결하는 버스바; 를 포함하는 전지팩에 있어서, 서로 연결되는 두개의 전극 탭 중 어느 하나는 단부의 길이방향으로 양측에 각각 돌출형성된 제1연결부 및 제2연결부를 포함하며, 나머지 전극 탭은 단부의 길이방향으로 일측에 돌출형성되어 상기 제1연결부와 연결되는 제3연결부를 포함하고, 상기 버스바는 상기 제2연결부와 마주보는 측 단부가 전극 탭 측으로 돌출형성되어 제2연결부와 연결되는 것을 특징으로 한다.

Description

전지팩
본 발명은 전지팩에 관한 것으로, 단락 발생 시, 버스바와 연결된 전극 탭의 일부가 찢어져도, 나머지 한쪽의 전극 탭이 버스바와 연결되어 있어 단락이 완전히 차단되지 않는 것을 방지하기 위해 전극 탭 및 버스바의 구조를 변경한 전지팩에 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) 등의 동력원으로서도 주목받고 있다.
소형 모바일 기기에서는 디바이스 1 대당 하나 또는 두서너 개의 배터리 셀들이 사용됨에 반하여, 자동차 등과 같은 중대형 디바이스에서는 고출력 대용량의 필요성으로 인해, 단위전지로서 다수의 배터리 셀을 전기적으로 연결한 중대형 전지팩이 사용된다.
중대형 전지팩은 가능하면 작은 크기와 중량으로 제조되는 것이 바람직하므로, 높은 집적도로 적층될 수 있고 용량 대비 중량이 작은 각형 전지, 파우치형 전지 등이 중대형 전지팩의 배터리 셀로서 주로 사용되고 있다. 그 중에서도, 중량이 작고 전해액의 누액 가능성이 적으며 제조비가 저렴한 파우치형 전지가 특히 많은 관심을 모으고 있다.
한편, 일반적인 이차전지 모듈은 통상 직렬로 연결되는 복수개의 이차전지인 단위 전지로 이루어진다. 상기 각 단위전지는 양극판과 음극판이 분리막을 사이에 두고 위치하는 전극 조립체와, 상기 전극 조립체가 내장되는 공간부를 구비하는 전지케이스와, 상기 전극 조립체에 구비된 양, 음극판의 집전체와 전기적으로 연결되는 양극 탭 및 음극 탭을 포함한다.
그리고 각각의 단위전지는 인접한 단위전지의 음극 단자와 양극 단자간에 버스 바를 통해서 연결하여 대용량의 전지 모듈을 구성하게 된다.
상술한 바와 같은 이차전지는 고출력을 얻기 위해 셀(cell) 저항을 최대한 낮추게 되는데, 그 결과 단락(short circit)이 발생하는 경우에는 낮은 셀 저항으로 인해 전류 흐름량이 크게 늘어나게 되고 전지의 온도가 상승하여 폭발하게 된다.
이 외에도, 이차전지는 여러가지 이상 상황으로 인해 단락이 발생될 수 있으며, 단락을 방지하거나, 단락 발생시 안전사고를 미연에 방지하기 위한 여러가지 시도들이 있어왔다.
미국공개특허 제2006-0019156호(공개일 2006.01.26, 명칭 : Pouch-type lithium secondary battery)에서는 케이스의 밀폐면으로부터 외부로 노출되는 전극 리드를 감싸고 있는 전극용 절연 테이프의 길이가 연장되고, 연장된 부분이 밀폐면의 선단부에 접촉하게 됨으로써, 전지의 이상유무시 밀폐면에서의 절연층의 박리로 하여 케이스의 중간층인 금속층이 노출시에도 전극 리드와의 전기적 단락을 미연에 방지할 수 있는 이차전지에 대해 개시된 바 있다.
또한, 이차전지는 단락 발생 시, 버스바와 연결된 전극 탭의 일부가 찢어지더라도, 다른 한 쪽의 전극 탭이 버스바와 연결되어 있어 여전히 단락 상태를 유지하게 된다.
따라서, 이차전지에서 발생될 수있는 단락을 방지하기 위한 기술 개발이 여전히 필요한 실정이다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 단락 발생 시, 버스바와 연결된 전극 탭 영역이 쉽게 분리되도록 하여 단락을 완전히 차단할 수 있는 전지팩을 제공하는 것이다.
본 발명의 전지팩은 음극판과 양극판 사이에 분리막이 개재되며, 상기 음극판으로부터 연장 형성되는 음극 탭과, 상기 양극판으로부터 연장 형성되는 양극 탭으로 이루어지는 전극 탭을 포함하는 단위전지모듈; 및 상기 단위전지모듈이 복수개 적층 시, 이웃하는 단위전지모듈 사이에서 전극 탭을 전기적으로 연결하는 버스바; 를 포함하는 전지팩에 있어서, 서로 연결되는 두개의 전극 탭 중 어느 하나는 단부의 길이방향으로 양측에 각각 돌출형성된 제1연결부 및 제2연결부를 포함하며, 나머지 전극 탭은 단부의 길이방향으로 일측에 돌출형성되어 상기 제1연결부와 연결되는 제3연결부를 포함하고, 상기 버스바는 상기 제2연결부와 마주보는 측 단부가 전극 탭 측으로 돌출형성되어 제2연결부와 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 단위전지모듈은 이웃하는 단위전지모듈의 전극 탭중 동일한 극성을 가지는 전극 탭과 병렬 연결될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 전지팩은 단락이 발생될 경우, 상기 제2연결부가 형성된 전극 탭 영역이 분리되어 이웃하는 단위전지모듈과 전기적으로 연결 해제 되어 개방될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 단위전지모듈은 상기 전극 탭 및 버스바가 초음파 또는 레이저 용접을 통해 접합될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 단위전지모듈은 상기 음극 탭이 일측으로 돌출되고, 상기 양극 탭이 타측으로 돌출된 형태일 수 있다.
또, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 단위전지모듈은 상기 음극 탭 및 양극 탭이 동일한 방향으로 돌출된 형태일 수 있다.
본 발명의 전지팩은 이웃하는 단위전지모듈 사이에서 서로 연결되는 두개의 전극 탭의 일측은 서로 마주보며 연결되고, 타측은 둘 중 어느 하나의 전극 탭만 돌출되어 서로 연결되지 않은 상태에서, 돌출된 전극 탭만 버스바에 연결되도록 하여 단락 발생 시, 버스바와 연결된 전극 탭 영역이 쉽게 분리되도록 하여 단락을 완전히 차단하는 것이 용이하다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 전지팩은 단락이 불완전하게 차단되는 것이 방지됨으로써, 이상상황 발생 시, 대처가 용이하며, 안전성을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
아울러, 본 발명의 전지팩은 별도의 구성 추가 없이, 기존에 있는 전극 탭 및 버스바의 형태를 일부만 변경하여 제작가능하므로, 비용추가가 발생되지 않고 간편하게 제작할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전지팩을 간략하게 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 전지팩에서 이웃하는 단위전지모듈 두개를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 전지팩에서 이웃하는 단위전지모듈 두개를 도시한 분해사시도.
도 4는 본 발명에 따른 전지팩에서 이웃하는 단위전지모듈의 전극 탭을 나타낸 정면도.
도 5는 본 발명에 따른 전지팩에서 버스바를 도시한 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 또 다른 전지팩을 간락하게 도시한 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 또 다른 전지팩에서 이웃하는 단위전지모듈 두개를 도시한 사시도.
도 8은 도 7에 도시된 전지팩의 분해사시도.
이하, 상술한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명에 따른 전지팩을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 전지팩을 간략하게 도시한 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 전지팩에서 이웃하는 단위전지모듈 두개를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 전지팩에서 이웃하는 단위전지모듈 두개를 도시한 분해사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 전지팩에서 이웃하는 단위전지모듈의 전극 탭을 나타낸 정면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 전지팩에서 버스바를 도시한 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 또 다른 전지팩을 간락하게 도시한 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 또 다른 전지팩에서 이웃하는 단위전지모듈 두개를 도시한 사시도이며, 도 8은 도 7에 도시된 전지팩의 분해사시도이다.
본 발명의 실시예에 따른 전지팩(1)은 크게 복수개의 단위전지모듈(10)과 버스바 및 전지팩(1) 케이스(미도시)를 포함하여 형성된다.
단위전지모듈(10)은 음극판과 양극판으로 이루어지는 전극판(100) 사이에 분리막이 개재되며, 상기 음극판으로부터 연장형성되는 음극 탭(210)과, 상기 양극판으로부터 연장형성되는 양극 탭(220)으로 이루어지는 전극 탭(200)을 포함하여 형성된다.
단위전지모듈(10)은 음극판과 양극판 사이에 분리막이 개재된 다음, 권취되어 형성된 젤리롤 형태일 수도 있고, 일정 크기로 컷팅된 음극판과 양극판 사이에 분리막이 개재되도록 복수 회 적층되는 적층형 전극조립체일 수도 있으며, 특정 형태로 한정되지 않는다.
버스바(300)는 단위전지모듈(10)이 복수개 적층될 때, 이웃하는 단위전지모듈(10) 사이에서 전극 탭(200)을 전기적으로 연결하며, 그 형태는 도 1 및 도 2에 도시된 것처럼, 단면이 ‘ㄷ’자 형태로 절곡되어 형성될 주도 있으며, 이외에도 이웃하는 전극 탭(200)을 서로 연결할 수 있는 형태라면 얼마든지 변경실시 가능하다.
이 때, 이웃하는 버스바(300)의 일측면에서로 연결되는 두개의 전극 탭(200) 중 어느 하나는 연장형성된 방향으로 단부에서 길이방향으로 양측에 각각 돌출형성된 제1연결부(230) 및 제2연결부(240)를 포함하여 형성된다.
도 1 내지 4에 도시된 바와 같이, 전극 탭(200)은 음극판 및 양극판으로부터 연장형성되어 이웃한 단위전지모듈(10)의 전극 탭(200)과 마주보며 접착연결되는데, 각각의 단위전지모듈(10)의 두께 때문에 음극판 및 양극판으로부터 시작되는 일부영역이 이웃한 전극 탭(200) 측으로 절곡된 형태를 가진다.
도 2에서 도시된 바와 같이, 전극 탭(200)은 절곡된 상태에서 단부 일정영역이 이웃한 전극 탭(200)과 마주보며 접하게 되는데, 그 중 하나의 전극 탭(200)은 접하는 영역의 상측 단부에서 길이방향으로 양측에 각각 돌출형성된 제1연결부(230) 및 제2연결부(240)를 포함하여 형성된다.
나머지 하나의 전극 탭(200)은 접하는 영역의 상측 단부에서 길이방향으로 일측에만 돌출형성되어 제1연결부(230)와 연결되는 제3연결부(250)를 포함하여 형성된다.
전극 탭(200)은 제1연결부(230), 제2연결부(240) 및 제3연결부(250)가 형성되도록 하기 위해, 전극 탭(200)의 단부 일정영역을 컷팅하거나 프레스 가공으로 찍어낼 수도 있다.
도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 버스바(300)는 마주보며 접하는 두 개의 전극 탭(200)과 일측면에서 연결되는데, 이 때, 제3연결부(250)와 연결되지 않은 제2연결부(240)만 버스바(300)와 연결되도록 제2연결부(240)와 마주보는 측 단부가 전극 탭(200) 측으로 돌출되어 형성된다.
도 2를 보면 알 수 있듯이, 버스바(300)는 타측면도 마찬가지로, 두 개의 전극 탭(200)과 연결될 때, 제3연결부(250)와 연결되지 않은 제2연결부(240)만 버스바(300)와 연결되도록 제2연결부(240)와 마주보는 측 단부가 전극 탭(200) 측으로 돌출형성된다.
한편, 도 1내지3에 도시된 바와 같이, 단위전지모듈(10)은 전극 탭(200) 중 음극 탭(210)이 일측으로 돌출되고, 양극 탭(220)이 타측으로 돌출된 형태로 형성될 수도 있다.
이 때, 단위전지모듈(10)은 복수개 적층되어 전지팩(1) 구성 시, 이웃하는 단위전지모듈(10)의 전극 탭(200) 중 동일한 극성을 가지는 전극 탭(200)과 연결됨으로써, 병렬 연결될 수 있다.
이 경우, 음극 탭(210) 또는 양극 탭(220) 중 어느 하나만 상술한 바와 같이 길이방향으로 일측에 돌출된 제1연결부(230)와 제3연결부(250)가 연결되고, 타측에 돌출된 제2연결부(240)만 버스바(300)에 연결되도록 할 수도 있다.
병렬 연결은 음극 탭(210) 및 양극 탭(220) 중 어느 한 쪽이라도 개방(open)될 경우, 단락이 완전히 차단될 수 있으므로, 둘 중 어느 한쪽에만 상술한 바와 같은 전극 탭(200)의 구조 및 버스바(300)가 연결되도 무방하다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 단위전지모듈(10)은 음극 탭(210) 및 양극 탭(220)이 동일한 방향으로 돌출된 형태일 수도 있다.
마찬가지로, 이 경우, 음극 탭(210) 또는 양극 탭(220) 중 어느 하나만 상술한 바와 같이 길이방향으로 일측에 돌출된 제1연결부(230)와 제3연결부(250)가 연결되고, 타측에 돌출된 제2연결부(240)만 버스바(300)에 연결되도록 할 수도 있으며, 음극 탭(210) 및 양극 탭(220) 모두 상술한 바와 같이 일측에 돌출된 제1연결부(230)와 제3연결부(250)가 연결되고, 타측에 돌출된 제2연결부(240)만 버스바(300)에 연결되도록 할 수도 있다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 버스바(300)는 도 2 및 3에 도시된 실시예에서와 높이방향으로 뒤집어진 상태로 전극 탭(200)과 결합될 수도 있다. 즉, 상방향이 개방된 구조로, 도 7 및 8에 도시된 실시예는 전극 탭(200)과 버스바(300)의 용접이 용이하다는 장점이 있다.
도 1 내지3을 참고로 본 발명의 실시예에 따른 전지팩(1)을 다시 설명하면,
먼저, 단위전지모듈(10)은 이웃한 단위전지모듈(10)의 전극 탭(200)과 레이저 또는 초음파 용접될 수 있다. 이 때, 단위전지모듈(10)의 전극 탭(200)은 일측에 돌출된 제1연결부(230)와 이웃하는 단위전지모듈(10)의 전극 탭(200) 일측에 돌출된 제3연결부(250)가 접합되고, 타측에 돌출된 제2연결부(240)만 버스바(300)의 일측면에 접합된다.
제2연결부(240)와 버스바(300)의 결합방법은 초음파 용접 또는 레이저 용접 외에도 다양한 방법으로 변경실시 가능하다.
그 다음, 버스바(300)의 타측면에도 상술한 바와 같은 방법으로 단위전지모듈(10)이 연결되어 전지팩(1)을 구성하게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 전지팩(1)은 단락이 발생될 경우, 버스바(300)와 단독으로 연결된 제2연결부(240)가 형성된 전극 탭(200) 영역이 분리됨으로써, 이웃하는 단위전지모듈(10)과 전기적으로 연결해제되어 개방(open) 상태가 될 수 있다.
다시 말해, 본 발명의 실시예에 따른 전지팩(1)은 단락 발생 시, 분리가 용이하도록 의도적으로 제2연결부(240)와 버스바(300)를 단독으로 연결시켜 단락이 불완전하게 차단되는 것을 방지하게 된다.
이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 전지팩은 이웃하는 단위전지모듈 사이에서 서로 연결되는 두개의 전극 탭(200)의 일측은 서로 마주보며 연결되고, 타측은 둘 중 어느 하나의 전극 탭(200)만 돌출되어 서로 연결되지 않은 상태에서, 돌출된 전극 탭(200)만 버스바(300)에 연결되도록 하여 단락 발생 시, 버스바(300)와 연결된 전극 탭(200) 영역이 쉽게 분리되도록 하여 단락을 완전히 차단하는 것이 용이하다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 전지팩은 단락이 불완전하게 차단되는 것이 방지됨으로써, 이상상황 발생 시, 대처가 용이하며, 안전성을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
아울러, 본 발명의 실시예에 따른 전지팩은 별도의 구성 추가 없이, 기존에 있는 전극 탭(200) 및 버스바(300)의 형태를 일부만 변경하여 제작가능하므로, 비용추가가 발생되지 않고 간편하게 제작할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

Claims (6)

  1. 음극판과 양극판 사이에 분리막이 개재되며, 상기 음극판으로부터 연장 형성되는 음극 탭과, 상기 양극판으로부터 연장 형성되는 양극 탭으로 이루어지는 전극 탭을 포함하는 단위전지모듈; 및 상기 단위전지모듈이 복수개 적층 시, 이웃하는 단위전지모듈 사이에서 전극 탭을 전기적으로 연결하는 버스바; 를 포함하는 전지팩에 있어서,
    서로 연결되는 두개의 전극 탭 중 어느 하나는 단부의 길이방향으로 양측에 각각 돌출형성된 제1연결부 및 제2연결부를 포함하며,
    나머지 전극 탭은 단부의 길이방향으로 일측에 돌출형성되어 상기 제1연결부와 연결되는 제3연결부를 포함하고,
    상기 버스바는 상기 제2연결부와 마주보는 측 단부가 전극 탭 측으로 돌출형성되어 제2연결부와 연결되는 전지팩.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 단위전지모듈은
    이웃하는 단위전지모듈의 전극 탭중 동일한 극성을 가지는 전극 탭과 병렬 연결되는 전지팩.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 전지팩은
    단락이 발생될 경우, 상기 제2연결부가 형성된 전극 탭 영역이 분리되어 이웃하는 단위전지모듈과 전기적으로 연결 해제 되어 개방되는 전지팩.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 단위전지모듈은
    상기 전극 탭 및 버스바가 초음파 또는 레이저 용접을 통해 접합되는 전지팩.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 단위전지모듈은
    상기 음극 탭이 일측으로 돌출되고, 상기 양극 탭이 타측으로 돌출된 형태인 전지팩.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 단위전지모듈은
    상기 음극 탭 및 양극 탭이 동일한 방향으로 돌출된 형태인 전지팩.
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