WO2019132224A1 - 배터리 팩 - Google Patents

배터리 팩 Download PDF

Info

Publication number
WO2019132224A1
WO2019132224A1 PCT/KR2018/013365 KR2018013365W WO2019132224A1 WO 2019132224 A1 WO2019132224 A1 WO 2019132224A1 KR 2018013365 W KR2018013365 W KR 2018013365W WO 2019132224 A1 WO2019132224 A1 WO 2019132224A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
parallel
modules
parallel modules
module
bus bar
Prior art date
Application number
PCT/KR2018/013365
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
배장웅
박시동
임지순
허은기
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 JP2020528375A priority Critical patent/JP7026792B2/ja
Priority to CN201880084265.0A priority patent/CN111527625B/zh
Priority to EP18897470.3A priority patent/EP3734709A4/en
Publication of WO2019132224A1 publication Critical patent/WO2019132224A1/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
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery 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
    • H01M10/4207—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells 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
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H01M10/441—Methods for charging or discharging 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
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H01M50/148—Lids or covers characterised by their shape
    • H01M50/15—Lids or covers characterised by their shape for prismatic or rectangular 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
    • 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
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular 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
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/503—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the shape of the interconnectors
    • 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
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/505—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing comprising a single busbar
    • 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
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/507—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing comprising an arrangement of two or more busbars within a container structure, e.g. busbar modules
    • 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
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/509—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the type of connection, e.g. mixed connections
    • 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
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/509—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the type of connection, e.g. mixed connections
    • H01M50/51—Connection only in series
    • 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
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/509—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the type of connection, e.g. mixed connections
    • H01M50/512—Connection only in parallel
    • 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
    • H01M50/528—Fixed electrical connections, i.e. not intended for disconnection
    • H01M50/529—Intercell connections through partitions, e.g. in a battery casing
    • 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
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a battery pack.
  • a secondary battery is a battery capable of charging and discharging, unlike a primary battery which can not be charged.
  • the secondary battery is used as an energy source for a mobile device, an electric vehicle, a hybrid vehicle, an electric bicycle, an uninterruptible power supply, etc., and may be used in the form of a single battery, Are connected to each other to form a unit.
  • a small mobile device such as a mobile phone can operate for a predetermined time with the output and capacity of a single battery.
  • a module type including a battery is preferred, and the output voltage and the output current can be increased according to the number of the built-in batteries.
  • An embodiment of the present invention includes a battery pack in which output terminals of mutually different polarities are formed at positions adjacent to each other so that electrical connection with the set device can be facilitated.
  • An embodiment of the present invention includes a battery pack which is improved in space utilization through a simplified structure while being robust against external vibration and impact while shortening the electrical path of the output terminal to improve the electrical output.
  • output terminals having different polarities are formed at positions adjacent to each other, so that electrical connection with the set device can be facilitated, the electrical path of the output terminal is shortened, and the electrical output is improved,
  • the space utilization can be improved and a battery pack which is robust against external vibration and impact can be provided.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a battery pack according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view for explaining the electrical connection of the battery pack shown in FIG.
  • FIG. 3 and FIG. 4 are views showing a part of the battery pack shown in FIG. 2, and different views for explaining the structure of the bus bar are shown.
  • FIG. 5 shows a structure of a battery pack according to a first comparative example in comparison with the present invention.
  • FIG. 6 shows a structure of a battery pack according to a second comparative example, which is contrary to the present invention.
  • FIG. 7 shows a structure of a battery pack according to a third comparative example, which is contrary to the present invention.
  • FIG. 8 is a view showing an electrical connection of a battery pack according to another embodiment of the present invention.
  • bus bars connect parallel modules that are alternately spaced apart from each other so as not to be adjacent to each other along the arrangement direction of the parallel modules.
  • the bus bar may be provided to connect a pair of parallel modules that are alternately spaced apart from each other along the arrangement direction of the parallel modules.
  • each of the parallel modules may include a battery cell having polarities that are connected in parallel with each other.
  • each parallel module can be connected in parallel with each other, and different parallel modules can be connected in series with each other at different polarities.
  • bus bar connects the front parallel module and the rear parallel module to each other along the arrangement direction of the parallel modules
  • connection portion extending in one direction along the arrangement direction of the parallel modules while forming a connection with each of the group of front branches and each of a group of rear branches.
  • the parallel module may include first, second, ..., n-2, n-1, n, n + 1, n + , m
  • the parallel module may include first, second, ..., n-2, n-1, n, n + 1, n + , m
  • the front bus bar and the rear bus bar may be formed in a comb structure so as to mesh with each other.
  • the front bus bar may include a connection portion extending along the arrangement direction of the parallel modules, and a pair of branches protruding from the connection portion to form a contact with the n-2 parallel module and the n-th parallel module and,
  • the rear bus bar includes a connection portion extending along the arrangement direction of the parallel modules and a pair of branch portions protruding from the connection portion to form a contact with the (n-1) -th parallel module and the (n + 1)
  • a pair of branches of the front bus bar and a pair of branches of the rear bus bar may be formed in a comb structure to mesh with each other.
  • the parallel module includes different polarities arranged along the left and right direction,
  • the parallel modules alternately arranged by the bus bars may be arranged in a pattern inverted from side to side so as to face each other with the opposite polarities.
  • the pairs of parallel modules adjacent to each other along the arrangement direction of the parallel modules may be arranged in a pattern that is horizontally reversed along the arrangement direction of the parallel modules.
  • two paired parallel modules are arranged without a left-right reversal
  • a pair of neighboring parallel modules and another pair of neighboring parallel modules may be arranged to be flipped left to right.
  • the battery pack may be drawn out from either the front end or the rear end of the battery pack along the arrangement direction of the parallel modules, and may further include first and second output terminals of different polarities can do.
  • the parallel module includes first, second, .., m-1, m parallel modules along the arrangement direction of the parallel modules
  • the first and second output terminals can be extracted from the first and second parallel modules.
  • the battery pack may include first and second parallel modules extending in one direction along the array direction of the battery module, for connecting the first and second output terminals and the first and second parallel modules, respectively, And may further include a two-terminal connecting member.
  • first and second parallel modules from which the first and second output terminals are drawn out may be arranged so as to face the same polarities without a right-left reversal.
  • the parallel modules include first, second, .., m-1, m parallel modules along the array direction of the parallel modules
  • the m parallel modules and the m-1 parallel modules may be connected in series with each other with different polarities by a cross connecting member extending in a diagonal direction.
  • the (m-1) th parallel module and the m-th parallel module connected to each other by the cross connect member may be arranged so as to face the same polarities without inversion of the left and right.
  • the parallel module includes different polarities arranged along the left and right direction,
  • the cross connecting member may extend along a diagonal direction so as to follow the arrangement direction of the parallel modules and the lateral direction at the same time.
  • a bus bar for alternately connecting the battery cells, which are alternately spaced apart from each other so as not to be adjacent to each other along the arrangement direction of the battery cells, in series with each other at different polarities.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a battery pack according to an embodiment of the present invention.
  • the battery pack may include a plurality of parallel modules PM arranged in one direction (corresponding to the forward and backward directions Z1). More specifically, the battery pack of the present invention may include a plurality of parallel modules (PM), i.e., first, second, .., m-1, m parallel modules arranged along the forward and backward directions Z1.
  • the parallel module PM may include at least one battery cell 110 having the same polarity and connected in parallel. That is, one parallel module PM may refer to two or more battery cells 110 that are disposed adjacent to each other and are connected in parallel. Further, in another embodiment of the present invention, one parallel module PM may correspond to one battery cell 110. That is, in the present invention, the parallel module PM may have one single battery cell 110, and in this sense, the parallel module PM does not necessarily include more than two parallel connections between the battery cells 110 .
  • the battery pack of the present invention may be mounted on a set device (not shown) to provide a driving power.
  • the two or more neighboring battery cells 110 may include a parallel module PM connected in parallel with each other.
  • Two or more battery cells 110, which are connected in parallel to each other with the same polarity, can provide an output of a higher current than one single battery cell 110, and are connected in parallel to each other.
  • they may have common cathodes and anodes.
  • the battery pack of the present invention may include a plurality of parallel modules PM arranged in one row along the forward and backward directions Z1 or a plurality of battery cells 110 arranged in one row along the forward and backward directions Z1.
  • the technical aspects of the battery pack of the present invention described below are characterized in that a plurality of parallel modules PM arranged in one row along the forward and backward direction Z1 or a plurality of battery cells arranged in one row along the forward and backward direction Z1 110 < / RTI >
  • Each of the parallel modules PM constituting the battery pack includes at least one battery cell 110 arranged along the forward and backward directions Z1 so that in the entire battery pack,
  • the plurality of parallel modules PM arranged correspond to a plurality of battery cells 110 arranged in a row along the forward and backward direction Z1 and are arranged in the array direction of the parallel modules PM,
  • Direction may be collectively referred to as an arrangement direction of the parallel modules PM or an arrangement direction of the battery cells 110, all of which correspond to the same forward and backward direction Z1.
  • the arrangement direction of the parallel modules PM or the arrangement direction of the battery cells 110 may correspond to the same forward and backward direction Z1.
  • a pair of end plates 150 may be disposed at both ends of the battery pack along the arrangement direction of the parallel modules PM.
  • the pair of end plates 150 may include a plurality of parallel
  • the module PM can be structurally bound.
  • FIG. 2 is a view for explaining the electrical connection of the battery pack shown in FIG.
  • FIG. 3 and FIG. 4 are views showing a part of the battery pack shown in FIG. 2, and different views for explaining the structure of the bus bar are shown.
  • the battery pack of the present invention includes a plurality of parallel modules PM arranged in the forward and backward directions Z1, that is, first, second, ..., n-2, n- n + 1, n + 2, ..., m-1, m parallel modules.
  • the battery pack may include a bus bar (B) for electrical connection between different parallel modules (PM).
  • the bus bar B may form a series connection of opposite polarities of different parallel modules PM.
  • the bus bar B may electrically connect different parallel modules PM arranged alternately so as not to be adjacent to each other.
  • the bus bar B is provided with a plurality of parallel modules PM that are alternately spaced apart from each other along the arrangement direction (forward and backward direction) Z1 of the parallel modules PM . This will be described later in more detail.
  • the battery cells 110 included in each parallel module PM are connected in parallel by the bus bar B, Can be connected. That is, the bus bar B can form a series connection between different parallel modules PM while connecting the battery cells 110 in each parallel module PM in parallel.
  • the bus bar B includes a connecting portion BC extending along the arrangement direction (forward and backward direction Z1) of the parallel modules PM so as to connect the different parallel modules PM, May include a pair of branch portions (BD) protruding from the connecting portion (BC) to form a contact with each battery cell (110) included in different parallel modules (PM).
  • BD branch portions
  • the bus bar B is divided into a front parallel module, for example, an n-2 parallel module and a rear parallel module, for example, a front parallel module along the arrangement direction (forward and backward direction) Z1 of the parallel modules PM.
  • the bus bar B is connected to a group of battery cells 110 included in the front parallel module, for example, the n-2 parallel module, A group of rear legs (BDR) for forming contacts respectively with a group of battery cells 110 included in a rear parallel module, for example, an nth parallel module, (BC) extending in the forward and backward directions Z1 along the arrangement direction of the parallel modules (PM) while forming a connection with each of the front branch parts (BDF) and the rear rear branch parts (BDR) .
  • BDF front branch parts
  • BDR rear rear branch parts
  • the bus bar B connects the battery cells 110 of each of the n-2 parallel modules connected to each of the group of front branches BDF in parallel with one another in the same polarity
  • the parallel connection of the battery cells 110 of each of the nth parallel modules connected to the respective BDRs may be connected in parallel with each other in the same polarity, , And a group of rear branches (BDR), respectively.
  • the bus bar B is connected to a front parallel module, for example, an (n-2) -th parallel module, through a connection part BC extending in the forward and backward direction Z1 along the arrangement direction of the parallel modules PM.
  • the rear parallel modules for example, the nth parallel modules, can be connected in series with each other at different polarities.
  • the battery pack of the present invention includes a plurality of parallel modules PM arranged in the forward and backward directions Z1, that is, first, second, ..., n-2, n-1, n, n + 2, ..., m-1, m parallel modules.
  • neighboring battery cells 110 forming a front parallel module for example, an n-2 parallel module
  • BD battery cell 110,
  • neighboring battery cells 110 forming a rear parallel module include a rear branch (BDR) connected to each battery cell 110 and a rear branch (BDR) To the rear end of the connecting portion BC.
  • connection part BC connected to the front parallel module, for example, the n-2 parallel module, and the connection part BC connected to the rear parallel module, for example, the nth parallel module The rear end portions are connected to each other through a connecting portion BC extending along the arrangement direction of the parallel modules PM so that the front parallel modules, for example, the n-2 parallel modules and the rear parallel modules,
  • the nth parallel modules may be connected in series with each other at different polarities.
  • the serial connection between the non-neighboring front parallel modules, for example, the n-2 parallel module and the rear parallel module, for example, the nth parallel module will be described in detail below.
  • the battery pack of the present invention may include a serial connection between parallel modules PM that are not adjacent to each other along the forward and backward directions Z1 in which the parallel modules PM are arranged.
  • the fact that they are not adjacent to each other along the forward and backward direction Z1 can mean that they are not arranged along the forward and backward direction Z1.
  • the parallel modules PM adjacent to each other along the forward and backward directions Z1, that is, the parallel modules PM arranged immediately beside along the forward and backward directions Z1, Form a connection.
  • ≪ / RTI &gt for example, in an embodiment of the present invention, a pair of parallel modules PM connected in series to each other may be disposed apart from each other via another parallel module PM therebetween.
  • the battery pack according to the present invention includes a plurality of parallel modules PM arranged in the front-rear direction Z1, that is, first, second, ..., n-2, n-1, n, n + 2, ..., m-1, m parallel modules, the nth parallel module is not connected to the neighboring n-1 parallel modules disposed immediately adjacent to the front side. Similarly, the nth parallel module is not connected to the neighboring (n + 1) th parallel module disposed immediately adjacent to the rear side.
  • the nth parallel module is connected to an n-2 parallel module which is separated from the nth parallel module by the nth parallel module. That is, the nth parallel module is electrically connected to the (n-2) parallel modules which are spaced apart from each other by a certain one bus bar (B1, see FIG. 2). Also, the nth parallel module is connected to the (n + 2) th parallel module which is separated by the (n + 1) th parallel module from the rear side. That is, the n-th parallel modules are connected to the (n + 2) -th parallel modules which are spaced apart from each other by a bus bar (B1 ', see FIG.
  • the nth parallel module is connected in series with the (n + 2) th parallel module on the front side in opposite polarities, and the nth parallel module is connected to the (n + 2) Connected in series.
  • All the parallel modules PM or all the battery cells 110 constituting the battery pack of the present invention cooperate with each other and are electrically connected to each other to provide a required output capacity.
  • the fact that the adjacent parallel modules PM are not electrically connected in the present invention does not mean that the electrical connection state between the adjacent parallel modules PM is disconnected from each other. It can mean that they are not directly connected to each other.
  • neighboring parallel modules (PM) are not directly connected to the bus bar (B).
  • a front bus bar BF connected to the nth parallel module and a rear bus bar (BR) are different bus bars (B) spaced from each other, and these different bus bars (B) do not form contacts with each other.
  • the front bus bar BF connected to the nth parallel module and the rear bus bar BR connected to the (n + 1) th parallel module may be formed in a comb structure to interlock with each other.
  • the front bus bar BF connected to the nth parallel module includes a connection BC extending along the arrangement direction (forward and backward direction Z1) of the parallel modules PM, And a pair of branch portions (BD) projecting from the connecting portion (BC) to form a contact with the module and the nth parallel module.
  • the rear bus bar BR connected to the (n + 1) -th parallel module includes a connecting portion BC extending along the arrangement direction (forward and backward direction) Z1 of the parallel modules PM, Module and a pair of branches BD projecting from the connecting portion BC to form a contact with the (n + 1) th parallel module.
  • the pair of branch BD of the front bus bar BF and the branch BD of the rear bus bar BR may be formed in a comb structure.
  • the front bus bar BF connected to the n-th parallel module and the rear bus bar BR connected to the (n + 1) Are different bus bars B spaced from each other, and these front bus bars BF and rear bus bars BR do not form a contact with each other.
  • a rear bus bar BR connected to the n-1 parallel module, a front bus bar BF connected to the nth parallel module Are different bus bars B spaced from each other, and these rear bus bars BR and the front bus bars BF do not form contacts with each other.
  • the rear bus bar BR connected to the (n-1) parallel module and the front bus bar BF connected to the nth parallel module can form a comb structure arranged to interlock with each other.
  • the n-1 parallel module and the (n + 1) -th parallel module are separated from each other with the nth parallel module interposed therebetween and are connected in series by a rear bus bar (BR).
  • the rear bus bar BR connecting the n-1 parallel module and the (n + 1) -th parallel module is connected to the front bus bar BF connected to the nth parallel module by a comb structure .
  • the battery pack of the present invention forms a series connection between parallel modules PM that are alternately spaced from each other so as not to be adjacent to each other.
  • the alternately separated parallel modules PM may be arranged in a pattern in which they are mutually inverted in the left-right direction Z2 so as to face each other with the opposite polarities.
  • the n-th parallel module and the (n-2) -th parallel module which are connected in series to each other by a certain bus bar (B1, see FIG.
  • the left-right direction Z2 may mean the direction in which the negative (-) and the positive (+) opposite to each other in the parallel module PM are arranged, and each battery cell (-) and the anode (+) which are opposite to each other in the anode 110 and the cathode 110.
  • the left and right directions Z2 in which the different polarities are arranged are parallel to the arrangement direction of the parallel modules PM Direction (corresponding to the direction Z1)) perpendicular to the direction (corresponding to the left-right direction Z2).
  • the left and right direction Z2 may be inverted for each of two parallel modules PM adjacent to each other. That is, the pair of two neighboring parallel modules (PM) are arranged without a left-right reversal, and the pair of two neighboring parallel modules (PM) and another pair of neighboring two parallel modules (PM) Are arranged to be inverted.
  • the pair of parallel modules PM which are adjacent to each other along the arrangement direction (forward and backward direction Z1) of the parallel modules PM as one unit, And a pair of adjacent parallel modules (PM) and another pair of neighboring parallel modules (PM) may be arranged so as to be horizontally inverted from each other.
  • the pair of the n th parallel module and the n th parallel module adjacent to each other are arranged in the same polarity without inversion of the left and right, and the adjacent n th + 1 parallel modules and the The pairs of modules are also arranged in the same polarity without reversing the left and right.
  • the pair of the adjacent nth and (n-1) parallel modules and the pair of the adjacent n + 1 and the (n + 2) th parallel modules are arranged to be flipped left and right.
  • the pair of two parallel modules PM adjacent to each other along the forward and backward direction Z1 are arranged as one unit, and the pair of parallel modules PM are arranged so that the left-right direction Z2 is inverted for each pair,
  • the parallel modules PM arranged alternately so as not to be adjacent to each other and the parallel modules PM arranged alternately so as not to be adjacent to each other By connecting to the bus bar B extending simply in one direction along the direction Z1, serial connection can be easily realized.
  • the battery pack of the present invention includes the series connection between the parallel modules PM alternately arranged so as not to be adjacent to each other so that the output terminal 120 of the battery pack can be easily drawn out to one side of the battery pack,
  • the drawing-out structure of the display unit 120 can be simplified.
  • the output terminal 120 may include first and second output terminals 121 and 122 having different polarities, and the first and second output terminals 121 and 122 may be connected in parallel Along the forward and backward direction Z1, which is the front end or the rear end of the battery pack.
  • the first and second output terminals 121 and 122 are drawn together from either one of the front end and the rear end of the battery pack along the forward and backward directions Z1 in which the parallel modules PM are arranged, And are not drawn out from the different front end portions and the rear end portions, respectively.
  • the battery pack according to the present invention includes a plurality of parallel modules PM arranged in the front-rear direction Z1, that is, first, second, ..., n-2, n-1, n, n + 2,..., M-1, m parallel modules, the output terminal 120 may be extracted from the first parallel module and the second parallel module, respectively. That is, the output terminals 120 are pulled out from the two parallel modules PM, that is, the first and second parallel modules, which are adjacent to each other at the front end of the battery pack, 1 and the second output terminals 121 and 122 can be disposed adjacent to each other.
  • Such a structure can facilitate electrical connection with a set device (not shown) in which the battery pack is mounted.
  • the output terminal 120 is drawn out from two adjacent parallel modules PM, that is, the first and second parallel modules at the front end of the battery pack, thereby forming an electrical path for forming the output terminal 120 Can be shortened.
  • a pair of first and second output terminals 121 and 122 having opposite polarities may be disposed on the front side of the battery pack.
  • the first and second terminal connecting members T1 and T2 may include a pair of first and second output terminals 121 and 122 disposed on the front side of the battery pack,
  • the parallel module can be electrically connected.
  • the first and second parallel modules adjacent to each other at the front end of the battery pack are arranged such that the first and second output terminals 121 and 122 of opposite polarities are arranged on opposite sides of the first and second output terminals 121 and 122, Can be arranged without a left-right reversal. More specifically, the first output terminal 121 may be formed at a relatively left position, and the second output terminal 122 may be formed at a relatively right position so that the first and second output terminals 121 and 122 They are arranged on opposite sides of each other, thereby preventing electric crosstalk or interference between polarities.
  • a first parallel module connected to the first output terminal 121 and a second parallel module connected to the second output terminal 122 are provided in order to form the first and second output terminals 121 and 122 on the left and right sides,
  • different polarities e.g., cathodes and anodes
  • different polarities e.g., cathodes and anodes
  • the first and second output terminals 121 and 122 and the first and second parallel modules connected to the first and second output terminals 121 and 122 have different polarities (e.g., a cathode and an anode)
  • the pair of first and second terminal connecting members T1 and T2 extending in the one direction along the forward and backward directions Z1 from the different polarities (negative and positive) of the first and second parallel modules
  • the first and second output terminals 121 and 122 and the first and second parallel modules can be easily connected electrically.
  • first and second terminal connecting members T1 and T2 extending in one direction along the forward and backward direction Z1 from different polarities (eg, cathodes and anodes) of the first and second parallel modules
  • the pair of first and second output terminals 121 and 122 can be formed at positions separated from each other on the right and left sides.
  • FIG. 5 shows a structure of a battery pack according to a first comparative example in comparison with the present invention.
  • a series connection is established between the parallel modules PM arranged adjacent to each other in the forward and backward directions Z1, and the parallel module PM connected to the bus bars B2 is connected to each other.
  • the first and second output terminals 221 and 222 of the battery pack are drawn out to the front and the rear of the battery pack, respectively, which are opposite to each other. This makes it difficult to electrically connect to a set device (not shown) in which the battery pack is mounted.
  • FIG. 6 shows a structure of a battery pack according to a second comparative example, which is contrary to the present invention.
  • the second comparative example also includes a series connection between the parallel modules PM arranged next to each other in the forward and backward directions Z1.
  • the end of the battery pack is extended from the parallel module PM on the rearmost side toward the front side of the battery pack.
  • a terminal connecting member T3 extending across.
  • the terminal connection member T3 extending so as to extend across the longitudinal direction of the battery pack in this manner extends the electrical path of the first output terminal 321 so as to cause an output loss in accordance with electrical resistance,
  • the entire structure of the battery pack becomes complicated due to the fixing and insulation problem of the terminal connecting member T3 and the structure of the battery pack is vulnerable to external vibration or impact.
  • a parallel connection is established between the parallel modules PM arranged in the forward and backward directions Z1, and the parallel modules PM connected to the bus bars B3 are connected to each other .
  • the first and second output terminals 121 and 122 are drawn out from two parallel modules, i.e., first and second parallel modules, which are adjacent to each other at the front end of the battery pack,
  • the first and second terminal connecting members T1 and T2 can be easily connected to the first and second terminal connecting members T1 and T2 by shortening the electrical path for forming the output terminal 120.
  • a pair of first and second output terminals 121 and 122 are formed on the front side of the battery pack so that a cross connecting member CC for returning an electric path may be disposed on the rear side of the battery pack.
  • the cross connecting member CC can connect the neighboring parallel modules PM in series from the rear side of the battery pack.
  • the battery pack of the present invention includes a series connection between parallel modules (PM) arranged alternately so as not to be adjacent to each other from the front to the rear of the battery pack, 1 parallel modules, i.e., the m < th > last parallel module and the m-1 < '> parallel module.
  • connection between the parallel modules PM alternately arranged so as not to be adjacent to each other can be made by the bus bar B extending in one direction along the forward and backward direction Z1
  • the connection between the parallel modules PM can be made by a cross connecting member CC extending in a diagonal direction so as to follow both the forward and backward directions Z1 and the left and right directions Z2.
  • the forward and backward directions Z1 are directions in which the parallel modules PM are arranged
  • the left and right directions Z2 are directions in which the polarities (cathodes and anodes) of the parallel modules PM are arranged, It may mean a direction perpendicular to the forward and backward direction Z1.
  • the parallel modules PM arranged in a left-right reversed pattern face each other with their opposite polarities, so that the bus bars B extending in one direction along the forward-backward direction Z1 are opposed to each other Can be connected in series.
  • the neighboring parallel modules PM arranged in the last chamber of the battery pack that is, the m-th parallel module and the m-1-th parallel module in the last room are arranged without reversing left and right, At this time, the cross connecting member CC for connecting the last parallel module PM extends along the diagonal direction following both the front-rear direction Z1 and the left-right direction Z2,
  • the parallel modules PM that is, the m-th parallel modules in the last room and the m-1 parallel modules, can be connected in series.
  • the parallel modules PM for example, the first and second parallel modules adjacent to each other at the front end of the battery pack are arranged without reversing left and right so that the pair of the first and second output terminals 121 and 122 are drawn out to the opposite right and left sides So that the parallel modules PM adjacent to each other at the rear end of the battery pack, for example, the m-th parallel module and the m-1 parallel module at the rear end can be arranged without the left-right reversal.
  • the m < th > and m < th > parallel modules disposed in the last room can be arranged to face each other with the same polarity, and for the serial connection therebetween, the cross connecting member CC extends diagonally
  • the opposite polarities of the mth and (m-1) parallel modules may form a series connection.
  • FIG. 7 shows a structure of a battery pack according to a third comparative example, which is contrary to the present invention.
  • the battery pack includes a plurality of parallel modules PM arranged in the same orientation without being horizontally reversed in the forward and backward directions Z1.
  • the battery pack includes a plurality of bus bars B4 that serially connect parallel modules PM arranged adjacent to each other.
  • the parallel modules PM are arranged in the same orientation without being horizontally reversed along the forward and backward directions Z1, so that the bus bars B4 are arranged to face each other in the same polarity, (Z2) of the adjacent parallel modules (PM) in a diagonal direction so that the opposite polarities of neighboring parallel modules (PM) are connected in series.
  • the bus bar B4 is extended in a diagonal direction so that the plurality of bus bars B4 follow the forward and backward directions Z1 and the left and right directions Z2 together so that the bus bar B4 extends across the upper surface of the adjacent battery cell 110 do.
  • a safety component such as a vent (not shown) for preventing overheating or explosion of the battery cell 110 is disposed on the upper surface of the battery cell 110.
  • a bus bar B4 May interfere with the operation of these safety parts.
  • the bus bar B4 interrupts the discharge of gas from a vent (not shown) formed on the upper surface of the battery cell 110, thereby delaying the discharge of the gas pressure that needs to be instantaneously released, The battery cell 110 can be prevented from operating safely.
  • a plurality of members having electrical conductivity may be exposed on the upper surface of the battery cell 110.
  • a cap plate (not shown) forming an upper surface of the battery cell 110
  • a fuse (Not shown) such as a PTC may be disposed on the upper surface side of the battery cell 110 and a bus bar B4 and a cap plate (not shown) crossing the upper surface of the battery cell 110,
  • electrical interference may occur between the current limiting element B4 and the current limiting element (not shown).
  • a bus bar B4 extending in the diagonal direction so as to follow the left-right direction Z2 in which the battery cells 110 are arranged and the electrodes (cathodes and anodes) of the battery cells 110 are arranged (See FIG. 2) extending only in the forward and backward direction Z1, the extension length of the bus bar B4 becomes longer, so that the output loss due to the increase of the electric path , The battery cell 110 can not be exposed to the physical and electrical interference that may be caused by the upper surface of the battery cell 110.
  • the parallel modules PM arranged alternately to each other are arranged in a left-right reversed pattern so that the parallel modules PM arranged opposite to each other in polarity are simply arranged in the front- Z1 along a bus bar B extending in one direction.
  • the length of the bus bar B across the upper surface of the battery cell 110 can be minimized, and the physical and electrical interference, which may be caused on the upper surface of the battery cell 110, .
  • connection between the parallel modules PM arranged alternately so as not to be adjacent to each other is made by the bus bar B extending simply in the forward and backward directions Z1 in one direction,
  • the cross connecting member CC for returning the path extends in the diagonal direction following both the forward and backward directions Z1 and the left and right directions Z2 so that the parallel modules PM adjacent to each other in the rearmost chamber of the battery pack, ,
  • the parallel modules PM for example, the first and second parallel modules adjacent to each other on the front side of the battery pack are arranged without reversing the left and right so as to pull out the pair of the first and second output terminals 121 and 122 to the opposite right and left sides
  • the parallel modules PM adjacent to each other on the rear side of the battery pack for example, the m < th > and m < th > The m < th > and m < th > parallel modules disposed may be arranged to face each other with the same polarity without inversion, and for the series connection therebetween, the cross connecting members CC extend diagonally, -1
  • the opposite polarities of the parallel modules can form a series connection.
  • the configuration in which the upper surface of the battery cell 110 is transversely diagonally crossed is limited to only the cross connecting member CC, the bus bar B excluding the cross connecting member CC, All of the terminal connecting members T1 and T2 are extended only in one direction along the forward and backward direction Z1 so as to minimize the physical and electrical interference that may be caused by the electrical connection and caused on the upper surface of the battery cell 110 .
  • the third comparative example shown in Fig. 7 in order to concentrate the first and second output terminals 421 and 422 of the battery pack to the front side of the battery pack, it is preferable to extend from the rear side parallel module PM to the front side of the battery pack A terminal connection member T4 extending across the longitudinal direction of the battery pack is disposed.
  • the terminal connecting member T4 extending long in the longitudinal direction of the battery pack in this manner extends the electrical path of the first output terminal 421 so as to cause an output loss in accordance with electrical resistance,
  • the entire structure of the battery pack is complicated due to the problem of fixing and insulation of the terminal connection member T4 to be worn and forming a structure susceptible to external vibration or shock, which may cause a defect in the battery pack.
  • the first and second output terminals 121 and 122 are drawn out from two parallel modules, i.e., first and second parallel modules, which are adjacent to each other at the front end of the battery pack,
  • the first and second terminal connecting members T1 and T2 can be easily connected to the first and second terminal connecting members T1 and T2 by shortening the electrical path for forming the output terminal 120.
  • the battery pack may include a plurality of battery cells 110 arranged in a row along the forward and backward direction Z1.
  • the battery pack may include a bus bar (B ') for electrical connection between the different battery cells (110).
  • the bus bar B may include a branch BD ⁇ for forming a contact with each battery cell 110 and a connection BC ⁇ for connecting the branch BD ⁇ have.
  • the bus bar B ' may form a series connection of opposite polarities of different battery cells 110.
  • the bus bars B ' may electrically connect different battery cells 110 arranged alternately so as not to be adjacent to each other.
  • the battery pack of the present invention may include a series connection between the battery cells 110 that are not adjacent to each other along the forward and backward direction Z1. 1, n, n-1, n, n + 1, n + 1, ..., n + 1 arranged in the forward and backward directions Z1, 2, ..., m-1, m battery cells, the nth battery cell is not connected to the neighboring n-1 battery cells disposed immediately adjacent to the front side. Similarly, the n-th battery cell is not connected to the neighboring n + 1 battery cells disposed immediately to the rear side.
  • the nth battery cell is connected to the n-2th battery cell that is distant from the front side through the (n-1) th battery cell.
  • the (n + 2) th battery cell is connected to the (n + 2) th battery cell, which is located on the rear side, with the (n + 1) th battery cell interposed therebetween.
  • the n-th battery cell is connected in series with the n-th battery cell of the opposite polarity, and the n-th battery cell is connected in series with the (n + 2) do.
  • a bus bar B 'connected to the nth battery cell and a bus bar B' Are different bus bars B 'separated from each other, and these different bus bars B' do not form a contact point to each other.
  • the bus bar B 'connected to the nth battery cell and the bus bar B' connected to the (n + Are different bus bars B 'that are spaced apart from each other, and these different bus bars B' do not form contacts to each other.
  • bus bar B ' connecting the first battery cells to each other may be formed in a comb structure so as to mesh with the bus bar B' connected to the nth battery cell.
  • the battery pack of the present invention forms a series connection between battery cells 110 that are alternately spaced from each other so as not to be adjacent to each other.
  • the alternately separated battery cells 110 may be arranged in a pattern in which they are mutually inverted in the left-right direction Z2 so as to face each other with their opposite polarities.
  • the n-th battery cell and the (n-2) th battery cell, which are connected in series to each other are arranged in the left-right direction Z2 so as to face each other in opposite polarities
  • the +2 battery cells are arranged in the left-right direction Z2 so as to face each other with the opposite polarities.
  • two batteries X which are adjacent to each other along the forward and backward directions Z1 are disposed in the opposite left and right directions
  • two batteries X which are adjacent to each other along the forward and backward directions Z1
  • the pair of the n-th battery cell and the (n-1) th battery cell adjacent to each other are arranged in the same polarity
  • the pair of the two battery cells are arranged in the same polarity with each other without the right-left reversal.
  • the pair of the nth and (n-1) th battery cells adjacent to each other and the pair of the (n + 1) th and (n + 2) th battery cells that are adjacent to each other are arranged to be reversed left and right. Since the pair of two battery cells 110 adjacent to each other along the forward and backward direction Z1 are arranged as one unit and the left and right directions Z2 are reversed for each pair of the two battery cells 110,
  • the battery cells 110 arranged in an alternating manner so as not to be adjacent to each other can be arranged to face each other with their opposite polarities and the battery cells 110 arranged alternately so as not to be adjacent to each other can be simply disposed along the forward and backward direction Z1
  • serial connection can be easily realized.
  • the output terminal 120 'of the battery pack may be drawn out from the first battery cell and the second battery cell at the front end, respectively. That is, the two battery cells 110 adjacent to each other at the front end of the battery pack, that is, the first and second output terminals 121 'and 122' from the first and second battery cells are drawn out, A pair of first and second output terminals 121 'and 122' can be disposed adjacent to the front side of the battery pack 100, and this structure facilitates electrical connection with a set device (not shown) .
  • the first and second output terminals 121 'and 122' are drawn out from the two battery cells 110, that is, the first and second battery cells, which are adjacent to each other at the front end of the battery pack, ⁇ Can be shortened.
  • the pair of first and second output terminals 121 'and 122' having opposite polarities are arranged on opposite sides of each other so that interference between polarities does not occur, 2 battery cells can be arranged without reversing the left and right. That is, the first and second output terminals 121 'and 122' and the first and second battery cells connected to the first and second output terminals 121 'and 122' (Cathode and anode) of the first and second battery cells are aligned to the left and right sides, so that the first and second terminal connecting members, which extend in one direction along the forward and backward directions Z1 from different polarities Electrical connection between the first and second output terminals 121 'and 122' and the first and second battery cells can be facilitated through the pair of the first and second battery cells T1 'and T2'.
  • the pair of first and second output terminals 121 'and 122' are formed on the front side of the battery pack, so that a cross connecting member CC 'for reversing the electrical path can be disposed on the rear side of the battery pack .
  • the cross connect member CC ' may connect the battery cells 110 adjacent to each other at the rear end of the battery pack, that is, the mth battery cell at the rear end and the (m-1) th battery cell in series.
  • connection between the battery cells 110 alternately arranged so as not to be adjacent to each other can be made by a bus bar B 'extending in one direction along the forward and backward direction Z1
  • the connection between the battery cells 110 adjacent to each other in the back-and-forth direction, that is, the mth battery cell in the rearmost position and the (m-1) th battery cell extends in the diagonal direction so as to follow both the forward and backward directions Z1 and Z2 Can be achieved by a cross connecting member (CC ').
  • the battery cells 110 adjacent to each other on the front side of the battery pack are arranged such that the pairs of the first and second output terminals 121 'and 122'
  • the battery cells 110 adjacent to each other at the rear end of the battery pack that is, the m-th and (m-1) -th battery cells 110 disposed at the rear end of the battery pack 110 can be arranged at the same polarity
  • the present invention can be applied to various devices using a battery pack as an energy source capable of charging and discharging and a battery pack as a driving power source.

Landscapes

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

Abstract

본 발명에서는 배터리 팩이 개시된다. 상기 배터리 팩은, 다수의 병렬 모듈과, 병렬 모듈의 배열 방향을 따라 서로 이웃하지 않은 병렬 모듈을 서로 다른 극성끼리 직렬 연결하는 버스 바를 포함한다. 본 발명에 의하면, 서로 다른 극성의 출력 단자가 서로 인접한 위치에 형성되어 세트 기기와의 전기적인 연결이 용이하게 이루어질 수 있고, 출력 단자의 전기적인 패스가 단축되어 전기적 출력이 향상되면서도 단순화된 구조를 통하여 공간 활용성이 개선되고 외부 진동 및 충격에 강건한 배터리 팩이 제공될 수 있다.

Description

배터리 팩
본 발명은 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 전지의 형태로 사용되기도 하고, 다수의 전지들을 연결하여 하나의 단위로 묶은 모듈 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 다수의 전지를 포함하는 모듈 형태가 선호되며, 내장된 전지의 개수에 따라 출력전압이나 출력전류를 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태는, 서로 다른 극성의 출력 단자가 서로 인접한 위치에 형성되어, 세트 기기와의 전기적인 연결이 용이하게 이루어질 수 있는 배터리 팩을 포함한다.
본 발명의 일 실시형태는, 출력 단자의 전기적인 패스가 단축되어 전기적 출력이 향상되면서도 단순화된 구조를 통하여 공간 활용성이 개선되고 외부 진동 및 충격에 강건한 배터리 팩을 포함한다.
본 발명의 배터리 팩은,
다수의 병렬 모듈; 및
상기 병렬 모듈의 배열 방향을 따라 서로 이웃하지 않은 병렬 모듈을 서로 다른 극성끼리 직렬 연결하는 버스 바;를 포함한다.
본 발명에 의하면, 서로 다른 극성의 출력 단자가 서로 인접한 위치에 형성되어 세트 기기와의 전기적인 연결이 용이하게 이루어질 수 있고, 출력 단자의 전기적인 패스가 단축되어 전기적 출력이 향상되면서도 단순화된 구조를 통하여 공간 활용성이 개선되고 외부 진동 및 충격에 강건한 배터리 팩이 제공될 수 있다.
도 1에는 본 발명의 일 실시형태에 관한 배터리 팩을 보여주는 사시도가 도시되어 있다.
도 2에는 도 1에 도시된 배터리 팩의 전기적인 연결을 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다.
도 3 및 도 4에는 도 2에 도시된 배터리 팩의 일부를 도시한 도면으로, 버스 바의 구조를 설명하기 위한 서로 다른 도면이 도시되어 있다.
도 5에는 본 발명과 대비되는 제1 비교예에 따른 배터리 팩의 구조가 도시되어 있다.
도 6에는 본 발명과 대비되는 제2 비교예에 따른 배터리 팩의 구조가 도시되어 있다.
도 7에는 본 발명과 대비되는 제3 비교예에 따른 배터리 팩의 구조가 도시되어 있다.
도 8에는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 배터리 팩의 전기적인 연결을 보여주는 도면이 도시되어 있다.
본 발명의 배터리 팩은,
다수의 병렬 모듈; 및
상기 병렬 모듈의 배열 방향을 따라 서로 이웃하지 않은 병렬 모듈을 서로 다른 극성끼리 직렬 연결하는 버스 바;를 포함한다.
예를 들어, 상기 버스 바는, 상기 병렬 모듈의 배열 방향을 따라 서로 이웃하지 않도록 교번되게 서로 떨어져 있는 병렬 모듈을 연결한다.
예를 들어, 상기 버스 바는, 상기 병렬 모듈의 배열 방향을 따라 교번되게 서로 떨어져 있는 한 쌍의 병렬 모듈을 각각 연결하도록 다수로 마련될 수 있다.
예를 들어, 상기 병렬 모듈 각각은, 서로 같은 극성끼리 병렬 연결되어 있는 배터리 셀을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 버스 바는,
각 병렬 모듈 내의 배터리 셀을 같은 극성끼리 병렬 연결하면서, 서로 다른 병렬 모듈을 서로 다른 극성끼리 직렬 연결할 수 있다.
예를 들어, 상기 버스 바가 상기 병렬 모듈의 배열 방향을 따라 전방 병렬 모듈과 후방 병렬 모듈을 서로 연결할 때,
상기 버스 바는,
전방 병렬 모듈에 포함된 일군의 배터리 셀과 각각 접점을 형성하기 위한 일군의 전방 가지부;
후방 병렬 모듈에 포함된 일군의 배터리 셀과 각각 접점을 형성하기 위한 일군의 후방 가지부; 및
상기 일군의 전방 가지부 각각과, 일군의 후방 가지부 각각과 연결을 형성하면서 상기 병렬 모듈의 배열 방향을 따라 일 방향으로 연장되는 연결부;를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 병렬 모듈의 배열 방향을 따라, 상기 병렬 모듈이, 제1,2,..,n-2,n-1,n,n+1,n+2,..,m-1,m 병렬 모듈을 포함할 때
상기 버스 바는,
상기 제n-2 병렬 모듈과 제n 병렬 모듈을 서로 연결하는 전방 버스 바; 및
상기 제n-1 병렬 모듈과 제n+1 병렬 모듈을 서로 연결하는 후방 버스 바를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 전방 버스 바와, 상기 후방 버스 바는 서로 맞물리도록 콤(comb) 구조로 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 전방 버스 바는, 상기 병렬 모듈의 배열 방향을 따라 연장되는 연결부와, 상기 제n-2 병렬 모듈 및 제n 병렬 모듈과 접점을 형성하도록 상기 연결부로부터 돌출된 가지부의 쌍을 포함하고,
상기 후방 버스 바는, 상기 병렬 모듈의 배열 방향을 따라 연장되는 연결부와, 상기 제n-1 병렬 모듈 및 제n+1 병렬 모듈과 접점을 형성하도록 상기 연결부로부터 돌출된 가지부의 쌍을 포함하며,
상기 전방 버스 바의 가지부의 쌍과 상기 후방 버스 바의 가지부의 쌍은 서로 맞물리도록 콤(comb) 구조로 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 병렬 모듈은 좌우 방향을 따라 배열된 서로 다른 극성을 포함하고,
상기 버스 바에 의해 연결되는 서로 교번되게 배치된 병렬 모듈은, 서로 반대 극성끼리 마주하도록 서로에 대해 좌우 반전되는 패턴으로 배열될 수 있다.
예를 들어, 상기 병렬 모듈의 배열 방향을 따라 서로 이웃하는 병렬 모듈의 쌍을 하나의 단위로 하여, 상기 병렬 모듈의 배열 방향을 따라 좌우 반전되는 패턴으로 배열될 수 있다.
예를 들어, 상기 병렬 모듈의 배열 방향을 따라, 쌍을 이루는 두 개의 병렬 모듈은 좌우 반전 없이 배열되며,
서로 이웃한 병렬 모듈의 쌍과, 또 다른 서로 이웃한 병렬 모듈의 쌍은 서로 좌우 반전되도록 배열될 수 있다.
예를 들어, 상기 배터리 팩은, 상기 병렬 모듈의 배열 방향을 따라 배터리 팩의 전방 단부 또는 후방 단부 중에서 어느 하나의 단부로부터 함께 인출되는 것으로, 서로 다른 극성의 제1, 제2 출력 단자를 더 포함할 수 있다.
상기 병렬 모듈의 배열 방향을 따라, 상기 병렬 모듈이, 제1,2,..,m-1,m 병렬 모듈을 포함할 때
상기 제1, 제2 출력 단자는, 제1, 제2 병렬 모듈로부터 인출될 수 있다.
예를 들어, 상기 배터리 팩은, 상기 제1, 제2 출력 단자와 상기 제1, 제2 병렬 모듈 사이를 각각 연결하기 위해, 상기 배터리 모듈의 배열 방향을 따라 일 방향으로 연장되는 제1, 제2 단자 접속부재를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1, 제2 출력 단자가 인출되는 제1, 제2 병렬 모듈은, 좌우 반전 없이 서로 같은 극성끼리 마주하도록 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 병렬 모듈의 배열 방향을 따라, 상기 병렬 모듈이, 제1,2,..,m-1,m 병렬 모듈을 포함할 때
상기 제m 병렬 모듈과 상기 제m-1 병렬 모듈은, 대각선 방향으로 연장되는 크로스 접속부재에 의해 서로 다른 극성끼리 직렬 연결될 수 있다.
예를 들어, 상기 크로스 접속부재에 의해 서로 연결되는 상기 제m-1 병렬 모듈과 제m 병렬 모듈은, 좌우 반전 없이 서로 같은 극성끼리 마주하도록 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 병렬 모듈은 좌우 방향을 따라 배열된 서로 다른 극성을 포함하고,
상기 크로스 접속부재는, 상기 병렬 모듈의 배열 방향과, 상기 좌우 방향을 동시에 추종하도록 대각선 방향을 따라 연장될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따른 배터리 팩은,
다수의 배터리 셀; 및
상기 배터리 셀의 배열 방향을 따라 서로 이웃하지 않도록 교번되게 서로 떨어져 있는 배터리 셀을 서로 다른 극성끼리 직렬 연결하는 버스 바;를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시형태에 관한 배터리 팩에 대해 설명하기로 한다.
도 1에는 본 발명의 일 실시형태에 관한 배터리 팩을 보여주는 사시도가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 배터리 팩은, 일 방향(전후 방향 Z1에 해당)을 따라 배열된 다수의 병렬 모듈(PM)을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 배터리 팩은 전후 방향(Z1)을 따라 배열된 다수의 병렬 모듈(PM), 즉, 제1,2,..,m-1,m 병렬 모듈을 포함할 수 있다. 여기서, 병렬 모듈(PM)이란 서로 같은 극성끼리 병렬 연결되어 있는 적어도 하나 이상의 배터리 셀(110)을 포함할 수 있다. 즉, 하나의 병렬 모듈(PM)은, 서로 이웃하게 배치되며, 병렬 연결되어 있는 두 개 이상의 배터리 셀(110)을 의미할 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태에서, 하나의 병렬 모듈(PM)은 하나의 배터리 셀(110)에 해당될 수도 있다. 즉, 본 발명에서 병렬 모듈(PM)은 하나의 단일 배터리 셀(110)을 가질 수 있고, 이런 의미에서 상기 병렬 모듈(PM)이 둘 이상 배터리 셀(110) 간의 병렬 연결을 반드시 포함하는 것은 아니다.
예를 들어, 본 발명의 배터리 팩은 세트 기기(미도시)에 장착되어 구동 동력을 제공할 수 있으며, 세트 기기(미도시)에서 요구하는 출력 레벨에 따라 고용량 대전류의 출력을 제공하기 위해, 서로 이웃한 둘 이상의 배터리 셀(110)이 서로 병렬 연결된 병렬 모듈(PM)을 포함할 수 있다. 서로 같은 극성끼리 병렬 연결되어 있는 둘 이상의 배터리 셀(110)은, 하나의 단일 배터리 셀(110)보다 대전류의 출력을 제공할 수 있으며, 서로 같은 극성끼리 병렬 연결됨으로써, 단일 배터리 셀(110)과 마찬가지로 공통된 음극 및 양극을 가질 수 있다.
본 발명의 배터리 팩은, 전후 방향(Z1)을 따라 일 열로 배열된 다수의 병렬 모듈(PM) 또는 전후 방향(Z1)을 따라 일 열로 배열된 다수의 배터리 셀(110)을 포함할 수 있다. 이하에서 설명되는 본 발명의 배터리 팩에 관한 기술적 사항은, 전후 방향(Z1)을 따라 일 열로 배열된 다수의 병렬 모듈(PM) 또는 전후 방향(Z1)을 따라 일 열로 배열된 다수의 배터리 셀(110)에 적용될 수 있다.
배터리 팩을 구성하는 각각의 병렬 모듈(PM)은, 전후 방향(Z1)을 따라 배열된 적어도 하나 이상의 배터리 셀(110)을 포함하므로, 전체 배터리 팩에 있어서, 전후 방향(Z1)을 따라 일 열로 배열된 다수의 병렬 모듈(PM)은, 상기 전후 방향(Z1)을 따라 일 열로 배열된 다수의 배터리 셀(110)에 해당되며, 병렬 모듈(PM)의 배열 방향 또는 배터리 셀(110)의 배열 방향은, 모두 같은 전후 방향(Z1)에 해당되고, 예를 들어, 병렬 모듈(PM)의 배열 방향 또는 배터리 셀(110)의 배열 방향으로 통칭될 수 있다. 여기서, 병렬 모듈(PM)의 배열 방향 또는 배터리 셀(110)의 배열 방향은, 동일한 전후 방향(Z1)에 해당될 수 있다.
상기 병렬 모듈(PM)의 배열 방향을 따라 배터리 팩의 전후방 양 단부에는 한 쌍의 엔드 플레이트(150)가 배치될 수 있고, 상기 한 쌍의 엔드 플레이트(150)는 그 사이에 개재되는 다수의 병렬 모듈(PM)을 구조적으로 결속시킬 수 있다.
도 2에는 도 1에 도시된 배터리 팩의 전기적인 연결을 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다. 도 3 및 도 4에는 도 2에 도시된 배터리 팩의 일부를 도시한 도면으로, 버스 바의 구조를 설명하기 위한 서로 다른 도면이 도시되어 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 배터리 팩은, 전후 방향(Z1)을 따라 배열된 다수의 병렬 모듈(PM), 즉, 제1,2,..,n-2,n-1,n,n+1,n+2,..,m-1,m 병렬 모듈을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 배터리 팩은, 서로 다른 병렬 모듈(PM) 간의 전기적인 연결을 위한 버스 바(B)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 버스 바(B)는 서로 다른 병렬 모듈(PM)의 반대 극성끼리 직렬 연결을 형성할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 상기 버스 바(B)는, 서로 이웃하지 않도록 교번되게 배치된 서로 다른 병렬 모듈(PM)을 전기적으로 연결할 수 있다. 예를 들어, 상기 버스 바(B)는, 상기 병렬 모듈(PM)의 배열 방향(전후 방향, Z1)을 따라 교번되게 서로 떨어져 있는 한 쌍의 병렬 모듈(PM)을 각각 연결하도록 다수로 마련될 수 있다. 이에 대해서는 후에 보다 상세히 설명하기로 한다.
상기 병렬 모듈(PM)이 둘 이상의 서로 다른 배터리 셀(110)을 포함할 때, 각 병렬 모듈(PM)에 포함된 배터리 셀(110)은, 상기 버스 바(B)에 의해 서로 같은 극성끼리 병렬 연결될 수 있다. 즉, 상기 버스 바(B)는, 각 병렬 모듈(PM) 내의 배터리 셀(110)을 병렬 연결하면서, 서로 다른 병렬 모듈(PM) 간에 직렬 연결을 형성할 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 버스 바(B)는, 서로 다른 병렬 모듈(PM) 사이를 연결하도록 병렬 모듈(PM)의 배열 방향(전후 방향, Z1)을 따라 연장되는 연결부(BC)와, 상기 서로 다른 병렬 모듈(PM)에 포함된 각각의 배터리 셀(110)과 접점을 형성하도록 상기 연결부(BC)로부터 돌출된 가지부(BD)의 쌍을 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 버스 바(B)가 병렬 모듈(PM)의 배열 방향(전후 방향, Z1)을 따라 전방 병렬 모듈, 예를 들어, 제n-2 병렬 모듈과 후방 병렬 모듈, 예를 들어, 제n 병렬 모듈을 서로 연결할 때, 상기 버스 바(B)는, 전방 병렬 모듈, 예를 들어, 제n-2 병렬 모듈에 포함된 일군의 배터리 셀(110)과 각각 접점을 형성하기 위한 일군의 전방 가지부(BDF)와, 후방 병렬 모듈, 예를 들어, 제n 병렬 모듈에 포함된 일군의 배터리 셀(110)과 각각 접점을 형성하기 위한 일군의 후방 가지부(BDR)와, 상기 일군의 전방 가지부(BDF) 각각과 일군의 후방 가지부(BDR) 각각과 연결을 형성하면서 상기 병렬 모듈(PM)의 배열 방향을 따라 전후 방향(Z1)으로 연장되는 연결부(BC)를 포함할 수 있다.
즉, 상기 버스 바(B)는, 일군의 전방 가지부(BDF) 각각에 접속된 제n-2 병렬 모듈 각각의 배터리 셀(110)을 같은 극성끼리 병렬 연결하는 한편으로, 일군의 후방 가지부(BDR) 각각에 접속된 제n 병렬 모듈 각각의 배터리 셀(110)을 같은 극성끼리 병렬 연결할 수 있고, 이를 위해, 상기 연결부(BC)는 일군의 전방 가지부(BDF) 각각과 연결을 형성하고, 일군의 후방 가지부(BDR) 각각과 연결을 형성할 수 있다. 또한, 상기 버스 바(B)는, 병렬 모듈(PM)의 배열 방향을 따라 전후 방향(Z1)으로 연장되는 연결부(BC)를 통하여, 전방 병렬 모듈, 예를 들어, 제n-2 병렬 모듈과 후방 병렬 모듈, 예를 들어, 제n 병렬 모듈을 서로 다른 극성끼리 직렬 연결시킬 수 있다.
본 발명의 배터리 팩은, 전후 방향(Z1)을 따라 배열된 다수의 병렬 모듈(PM), 즉, 제1,2,..,n-2,n-1,n,n+1,n+2,..,m-1,m 병렬 모듈을 포함할 수 있다. 이때, 전방 병렬 모듈, 예를 들어, 제n-2 병렬 모듈을 형성하는 서로 이웃한 배터리 셀(110)은, 각각의 배터리 셀(110)에 연결된 전방 가지부(BDF)와 이들 전방 가지부(BDF) 사이를 연결하는 연결부(BC)의 전방 단부를 통하여 서로 병렬 연결될 수 있다. 유사하게, 후방 병렬 모듈, 예를 들어, 제n 병렬 모듈을 형성하는 서로 이웃한 배터리 셀(110)은, 각각의 배터리 셀(110)에 연결된 후방 가지부(BDR)와 이들 후방 가지부(BDR) 사이를 연결하는 연결부(BC)의 후방 단부를 통하여 서로 병렬 연결될 수 있다.
또한, 상기 전방 병렬 모듈, 예를 들어, 상기 제n-2 병렬 모듈에 연결되는 연결부(BC)의 전방 단부와, 후방 병렬 모듈, 예를 들어, 제n 병렬 모듈에 연결되는 연결부(BC)의 후방 단부는, 병렬 모듈(PM)의 배열 방향을 따라 연장되는 연결부(BC)를 통하여 서로 연결되며, 이에 따라, 상기 전방 병렬 모듈, 예를 들어, 제n-2 병렬 모듈과 후방 병렬 모듈, 예를 들어, 제n 병렬 모듈은 서로 다른 극성끼리 직렬 연결될 수 있다. 서로 이웃하지 않는 전방 병렬 모듈, 예를 들어, 제n-2 병렬 모듈과 후방 병렬 모듈, 예를 들어, 제n 병렬 모듈 간의 직렬 연결에 대해서는 이하에서 상세히 설명하기로 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 배터리 팩은, 병렬 모듈(PM)이 배열되는 전후 방향(Z1)을 따라 서로 이웃하지 않는 병렬 모듈(PM) 간의 직렬 연결을 포함할 수 있다. 여기서, 전후 방향(Z1)을 따라 서로 이웃하지 않는다는 것은, 전후 방향(Z1)을 따라 바로 옆에 배치되지 않는다는 것을 의미할 수 있다. 본 발명과 비교되는 비교예에 따른 배터리 팩에서는, 전후 방향(Z1)을 따라 서로 이웃한 병렬 모듈(PM), 그러니까, 전후 방향(Z1)을 따라 바로 옆에 배치된 병렬 모듈(PM) 간에 직렬 연결을 형성한다. 이에 반하여, 본 발명의 배터리 팩에서는, 전후 방향(Z1)을 따라 서로 이웃하지 않는 병렬 모듈(PM), 그러니까 전후 방향(Z1)을 따라 바로 옆에 배치되지 않고 서로로부터 떨어져 배치되어 있는 병렬 모듈(PM) 간에 직렬 연결을 형성한다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시형태에서, 서로 직렬 연결되는 한 쌍의 병렬 모듈(PM)은, 그 사이에 또 다른 병렬 모듈(PM)을 사이에 개재하여 서로로부터 떨어져 배치될 수 있다.
본 발명의 배터리 팩이, 전후 방향(Z1)을 따라 배열된 다수의 병렬 모듈(PM), 즉, 제1,2,..,n-2,n-1,n,n+1,n+2,..,m-1,m 병렬 모듈을 포함한다고 할 때, 제n 병렬 모듈은, 전방 측으로 바로 옆에 배치되어 있는 이웃한 제n-1 병렬 모듈과 연결되지 않는다. 유사하게, 상기 제n 병렬 모듈은, 후방 측으로 바로 옆에 배치되어 있는 이웃한 제n+1 병렬 모듈과 연결되지 않는다.
상기 제n 병렬 모듈은 전방 측으로는 제n-1 병렬 모듈을 사이에 두고 떨어져 있는 제n-2 병렬 모듈과 연결된다. 즉, 상기 제n 병렬 모듈은, 어느 일 버스 바(B1, 도 2 참조)에 의해 전방 측으로 서로 떨어져 있는 제n-2 병렬 모듈과 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 제n 병렬 모듈은 후방 측으로는 제n+1 병렬 모듈을 사이에 두고 떨어져 있는 제n+2 병렬 모듈과 연결된다. 즉, 상기 제n 병렬 모듈은, 어느 일 버스 바(B1`, 도 2 참조)에 의해 후방 측으로 서로 떨어져 있는 제n+2 병렬 모듈과 연결된다.
보다 구체적으로, 상기 제n 병렬 모듈은 전방 측의 제n-2 병렬 모듈과 서로 반대 극성끼리 직렬 연결되는 한편으로, 상기 제n 병렬 모듈은 후방 측으로는 제n+2 병렬 모듈과 서로 반대 극성끼리 직렬 연결된다.
본 발명의 배터리 팩을 구성하는 모든 병렬 모듈(PM) 또는 모든 배터리 셀(110)은, 요구되는 출력 용량을 제공하기 위해 서로 협력하며, 서로 전기적으로 연결되어 있다. 본 발명에서 서로 이웃한 병렬 모듈(PM) 간에 전기적으로 연결되지 않는다는 것은, 서로 전기적인 연결 상태가 끊어져 있다는 것을 의미하는 것은 아니며, 서로 이웃한 병렬 모듈(PM) 사이가 버스 바(B)를 통하여 서로 직접적으로 연결되지 않는다는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에서 서로 이웃한 병렬 모듈(PM)은 버스 바(B)로 직접 연결되어 있지 않다.
도 4를 참조하면, 서로 이웃하게 배치된 제n 병렬 모듈과 제n+1 병렬 모듈에 있어, 제n 병렬 모듈에 연결된 전방 버스 바(BF)와, 제n+1 병렬 모듈에 연결된 후방 버스 바(BR)는, 서로로부터 이격된 서로 다른 버스 바(B)이며, 이들 서로 다른 버스 바(B)는 서로에 대한 접점을 형성하지 않는다. 이때, 제n 병렬 모듈에 연결된 전방 버스 바(BF)와, 제n+1 병렬 모듈에 연결된 후방 버스 바(BR)는 서로 맞물리도록 콤(comb) 구조로 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제n 병렬 모듈에 연결된 전방 버스 바(BF)는, 상기 병렬 모듈(PM)의 배열 방향(전후 방향, Z1)을 따라 연장되는 연결부(BC)와, 상기 제n-2 병렬 모듈 및 제n 병렬 모듈과 접점을 형성하도록 상기 연결부(BC)로부터 돌출된 가지부(BD)의 쌍을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제n+1 병렬 모듈에 연결된 후방 버스 바(BR)는, 상기 병렬 모듈(PM)의 배열 방향(전후 방향, Z1)을 따라 연장되는 연결부(BC)와, 상기 제n-1 병렬 모듈 및 제n+1 병렬 모듈과 접점을 형성하도록 연결부(BC)로부터 돌출된 가지부(BD)의 쌍을 포함할 수 있다. 이때, 상기 전방 버스 바(BF)의 가지부(BD)의 쌍과 후방 버스 바(BR)의 가지부(BD)의 쌍은 서로 맞물리도록 콤(comb) 구조로 형성될 수 있다.
이와 같이, 서로 이웃하게 배치된 제n 병렬 모듈과, 제n+1 병렬 모듈에 있어, 제n 병렬 모듈에 연결된 전방 버스 바(BF)와 제n+1 병렬 모듈에 연결된 후방 버스 바(BR)는, 서로로부터 이격된 서로 다른 버스 바(B)이며, 이들 전방 버스 바(BF)와 후방 버스 바(BR)는, 서로에 대한 접점을 형성하지 않는다. 다시 말하면, 서로 이웃하게 배치된 제n-1 병렬 모듈과 제n 병렬 모듈에 있어, 제n-1 병렬 모듈에 연결된 후방 버스 바(BR)와, 제n 병렬 모듈에 연결된 전방 버스 바(BF)는, 서로로부터 이격된 서로 다른 버스 바(B)이며, 이들 후방 버스 바(BR)와 전방 버스 바(BF)는, 서로에 대한 접점을 형성하지 않는다. 이때, 제n-1 병렬 모듈에 연결된 후방 버스 바(BR)와, 제n 병렬 모듈에 연결된 전방 버스 바(BF)는 서로 맞물리게 배열된 콤(comb) 구조를 형성할 수 있다.
상기 n-1 병렬 모듈과 제n+1 병렬 모듈은, 상기 제n 병렬 모듈을 사이에 두고 서로로부터 떨어져 있으며, 후방 버스 바(BR)에 의해 직렬 연결되어 있다. 그리고, 상기 n-1 병렬 모듈과 제n+1 병렬 모듈을 서로 연결하는 후방 버스 바(BR)는, 상기 제n 병렬 모듈에 연결된 전방 버스 바(BF)와는 서로 맞물리도록 콤(comb) 구조로 형성될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 배터리 팩은, 서로 이웃하지 않도록 교번되게 서로 떨어져 있는 병렬 모듈(PM) 간의 직렬 연결을 형성한다. 이러한 구조의 직렬 연결을 형성하기 위해, 교번되게 떨어져 있는 병렬 모듈(PM)은, 서로 반대 극성끼리 마주하도록 좌우 방향(Z2)으로 서로 반전되는 패턴으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 어느 일 버스 바(B1, 도 2 참조)에 의해 서로 직렬 연결되는 제n 병렬 모듈과 제n-2 병렬 모듈은, 서로 반대 극성끼리 마주하도록 좌우 방향(Z2)으로 뒤집어 배열되고, 또한, 어느 일 버스 바(B1`, 도 2 참조)에 의해 서로 직렬 연결되는 제n 병렬 모듈과 제n+2 병렬 모듈은, 서로 반대 극성끼리 마주하도록 좌우 방향(Z2)으로 뒤집어 배열된다. 본 명세서에서, 좌우 방향(Z2)이란 병렬 모듈(PM)에서 서로 반대되는 음극(-) 및 양극(+)이 배열되는 방향을 의미할 수 있고, 병렬 모듈(PM)을 형성하는 각 배터리 셀(110)에서 서로 반대되는 음극(-) 및 양극(+)이 배열되는 방향을 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 병렬 모듈(PM) 또는 병렬 모듈(PM)을 형성하는 각 배터리 셀(110)에서, 서로 다른 극성이 배열되는 좌우 방향(Z2)은, 병렬 모듈(PM)의 배열 방향(전후 방향 Z1에 해당)과 수직한 방향(좌우 방향 Z2에 해당)을 의미할 수 있다.
상기와 같이, 병렬 모듈(PM)이 배열되는 전후 방향(Z1)을 따라 서로 교번되게 배열된 병렬 모듈(PM) 간에 서로 좌우 반대 방향으로 뒤집어 배치되는 반전 패턴을 형성하기 위해서는, 전후 방향(Z1)을 따라 서로 이웃한 2개의 병렬 모듈(PM)마다 좌우 방향(Z2)이 뒤집어지도록 배열될 수 있다. 즉, 서로 이웃한 2개의 병렬 모듈(PM)의 쌍은 좌우 반전 없이 배열되고, 서로 이웃한 2개의 병렬 모듈(PM)의 쌍과 또 다른 서로 이웃한 2개의 병렬 모듈(PM)의 쌍은 좌우 반전되도록 배열된다는 것이다. 다시 말하면, 병렬 모듈(PM)의 배열 방향(전후 방향 Z1)을 따라 서로 이웃하는 병렬 모듈(PM)의 쌍을 하나의 단위로 하여, 쌍을 이루는 두 개의 병렬 모듈(PM)은 좌우 반전 없이 배열되며, 서로 이웃한 병렬 모듈(PM)의 쌍과, 또 다른 서로 이웃한 병렬 모듈(PM)의 쌍은 서로 좌우 반전되도록 배열될 수 있다.
도 2를 참조하면, 서로 이웃한 제n 병렬 모듈과 제n-1 병렬 모듈의 쌍은 좌우 반전 없이 서로 같은 극성끼리 배열되고, 또 다른 서로 이웃한 제n+1 병렬 모듈과 제n+2 병렬 모듈의 쌍도 좌우 반전 없이 서로 같은 극성끼리 배열된다. 그리고, 서로 이웃한 제n, 제n-1 병렬 모듈의 쌍과, 또 다른 서로 이웃한 제n+1, 제n+2 병렬 모듈의 쌍은 좌우 반전되도록 배열된다. 이와 같이, 전후 방향(Z1)을 따라 서로 이웃한 2개의 병렬 모듈(PM)의 쌍을 하나의 단위로 하여, 2개의 병렬 모듈(PM)의 쌍 마다 좌우 방향(Z2)이 뒤집어지도록 배열됨으로써, 서로 이웃하지 않도록 교번되게 배열된 병렬 모듈(PM) 사이에서 서로 반대 극성끼리 마주하게 배치될 수 있고, 서로 이웃하지 않도록 교번되게 배열된 병렬 모듈(PM) 사이를 병렬 모듈(PM)이 배열되는 전후 방향(Z1)을 따라 단순히 일 방향으로 연장되는 버스 바(B)로 연결함으로써, 직렬 연결을 용이하게 구현할 수 있다.
본 발명의 배터리 팩은, 서로 이웃하지 않도록 교번되게 배열된 병렬 모듈(PM) 간의 직렬 연결을 포함함으로써, 배터리 팩의 출력 단자(120)가 배터리 팩의 일 측으로 용이하게 인출될 수 있으며, 출력 단자(120)의 인출 구조가 단순화될 수 있다.
예를 들어, 상기 출력 단자(120)는 서로 다른 극성의 제1, 제2 출력 단자(121,122)를 포함할 수 있고, 상기 제1, 제2 출력 단자(121,122)는 병렬 모듈(PM)이 배열되는 전후 방향(Z1)을 따라 배터리 팩의 전방 단부 또는 후방 단부 중에서 어느 하나의 단부로부터 함께 인출될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1, 제2 출력 단자(121,122)는 병렬 모듈(PM)이 배열되는 전후 방향(Z1)을 따라 배터리 팩의 전방 단부 및 후방 단부 중에서 선택된 어느 하나의 단부로부터 함께 인출되며, 각각 서로 다른 전방 단부 및 후방 단부로부터 인출되지 않는다.
본 발명의 배터리 팩이, 전후 방향(Z1)을 따라 배열된 다수의 병렬 모듈(PM), 즉, 제1,2,..,n-2,n-1,n,n+1,n+2,..,m-1,m 병렬 모듈을 포함한다고 할 때, 상기 출력 단자(120)는 제1 병렬 모듈과 제2 병렬 모듈로부터 각각 인출될 수 있다. 즉, 배터리 팩의 전방 단부에서 서로 인접한 두 개의 병렬 모듈(PM), 즉, 제1, 제2 병렬 모듈로부터 출력 단자(120)가 인출됨으로써, 전체 배터리 팩의 전방 측에 집중되어 한 쌍의 제1, 제2 출력 단자(121,122)가 인접하게 배치될 수 있고, 이러한 구조는 배터리 팩이 장착되는 세트 기기(미도시)와의 전기적인 연결을 용이하게 할 수 있다. 또한, 출력 단자(120)가 배터리 팩의 전방 단부에서 서로 인접한 두 개의 병렬 모듈(PM), 즉, 제1, 제2 병렬 모듈로부터 인출됨으로써, 출력 단자(120)를 형성하기 위한 전기적인 패스를 단축할 수 있다.
도 2를 참조하면, 배터리 팩의 전방 측에는 서로 반대 극성을 갖는 한 쌍의 제1, 제2 출력 단자(121,122)가 배치될 수 있고, 각각의 제1, 제2 출력 단자(121,122)와 제1, 제2 병렬 모듈을 연결하기 위한 제1, 제2 단자 접속부재(T1,T2)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1, 제2 단자 접속부재(T1,T2)는, 배터리 팩의 전방 측에 배치된 한 쌍의 제1, 제2 출력 단자(121,122)와 서로 이웃한 제1, 제2 병렬 모듈을 전기적으로 연결해줄 수 있다.
쌍을 이루는 서로 반대 극성의 제1, 제2 출력 단자(121,122)가 서로 좌우 반대 측에 배열되어 극성 간의 간섭이 발생하지 않도록, 배터리 팩의 전방 단부에서 서로 이웃한 제1, 제2 병렬 모듈은 좌우 반전 없이 배열될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 출력 단자(121)는 상대적으로 좌측 위치에 형성될 수 있고, 제2 출력 단자(122)는 상대적으로 우측 위치에 형성되어, 이들 제1, 제2 출력 단자(121,122)가 서로 좌우 반대 측에 배열됨으로써, 극성 간의 전기적인 혼선이나 간섭을 방지할 수 있다.
제1, 제2 출력 단자(121,122)가 좌우 측의 서로 격리된 위치에 형성되기 위해, 제1 출력 단자(121)와 연결된 제1 병렬 모듈과 제2 출력 단자(122)와 연결된 제2 병렬 모듈은, 좌우 반전 없이 배열될 수 있고, 예를 들어, 제1, 제2 병렬 모듈의 서로 다른 극성(ex. 음극 및 양극)은, 각각 좌우 방향(Z2)으로 정렬될 수 있다.
이와 같이, 제1, 제2 출력 단자(121,122)와, 이들 제1, 제2 출력 단자(121,122)와 연결되는 제1, 제2 병렬 모듈의 서로 다른 극성(ex. 음극 및 양극)이 좌우 측으로 정렬됨으로써, 제1, 제2 병렬 모듈의 서로 다른 극성(ex. 음극 및 양극)으로부터 전후 방향(Z1)을 따라 단순히 일 방향으로 연장되는 제1, 제2 단자 접속부재(T1,T2)의 쌍을 통하여, 제1, 제2 출력 단자(121,122)와 제1, 제2 병렬 모듈의 전기적인 접속이 용이하게 이루어질 수 있다.
즉, 상기 제1, 제2 병렬 모듈의 서로 다른 극성(ex. 음극 및 양극)으로부터 단순히 전후 방향(Z1)을 따라 일 방향으로 연장되는 제1, 제2 단자 접속부재(T1,T2)의 쌍을 통하여, 쌍을 이루는 제1, 제2 출력 단자(121,122)는 좌우 측의 서로 격리된 위치에 형성될 수 있다.
도 5에는 본 발명과 대비되는 제1 비교예에 따른 배터리 팩의 구조가 도시되어 있다. 도시된 제1 비교예에서는 전후 방향(Z1)으로 서로 이웃하게 배열된 병렬 모듈(PM) 간에 직렬 연결을 형성하며, 버스 바(B2)가 서로 이웃하게 배열된 병렬 모듈(PM)을 연결한다. 이러한 구조의 제1 비교예에서는, 배터리 팩의 제1, 제2 출력 단자(221,222)가 배터리 팩의 서로 반대되는 전방 및 후방으로 각각 인출된다. 이에 따라, 배터리 팩이 장착되는 세트 기기(미도시)와의 전기적인 연결이 어렵게 된다.
도 6에는 본 발명과 대비되는 제2 비교예에 따른 배터리 팩의 구조가 도시되어 있다. 도시된 제2 비교예에서도 전후 방향(Z1)으로 서로 이웃하게 배열된 병렬 모듈(PM) 간의 직렬 연결을 포함한다. 제2 비교예에서는 배터리 팩의 제1, 제2 출력 단자(321,322)를 배터리 팩의 전방 측으로 집중시키기 위해, 최후방 측의 병렬 모듈(PM)로부터 배터리 팩의 전방 측으로 연장되도록 배터리 팩의 종장을 가로질러 연장되는 단자 접속부재(T3)가 배치된다. 이렇게 배터리 팩의 종장을 가로질러 길게 연장되는 단자 접속부재(T3)는, 제1 출력 단자(321)의 전기적인 패스를 길게 연장시킴으로써 전기 저항에 따라 출력 손실을 초래하고, 배터리 팩의 종장을 가로지르는 단자 접속부재(T3)의 고정 및 절연 문제로, 배터리 팩의 전체 구조가 복잡화되고, 외부 진동이나 충격에 취약한 구조를 형성함으로써, 배터리 팩의 불량을 야기하는 요인으로 작용할 수 있다. 한편, 상기 제2 비교예에서도 전후 방향(Z1)으로 서로 이웃하게 배열된 병렬 모듈(PM) 간에 직렬 연결을 형성하며, 버스 바(B3)가 서로 이웃하게 배열된 병렬 모듈(PM)을 연결한다.
도 2에 도시된 본 발명의 배터리 팩에서는 제1, 제2 출력 단자(121,122)가 배터리 팩의 전방 단부에서 서로 인접한 두 개의 병렬 모듈, 즉, 제1, 제2 병렬 모듈로부터 인출됨으로써, 배터리 팩이 장착되는 세트 기기(미도시)와의 전기적인 연결을 용이하게 형성할 수 있으며, 출력 단자(120)를 형성하기 위한 전기적인 패스를 단축시킴으로써, 제1, 제2 단자 접속부재(T1,T2)의 고정과 절연 구조가 단순화될 수 있고, 외부 진동 및 충격에 대해 강건한 배터리 팩이 제공될 수 있다. 또한, 제1, 제2 단자 접속부재(T1,T2)의 패스를 단축하고, 제1, 제2 단자 접속부재(T1,T2)의 고정 및 절연 구조를 단순화시킴으로써, 배터리 팩의 공간 활용성을 개선할 수 있고, 동일한 에너지 밀도 대비 보다 컴팩트화된 구조를 제공할 수 있다.
상기 배터리 팩의 전방 측에 제1, 제2 출력 단자(121,122)의 쌍이 모두 형성됨으로써, 배터리 팩의 후방 측에는 전기적 패스를 되돌리기 위한 크로스 접속부재(CC)가 배치될 수 있다. 상기 크로스 접속부재(CC)는 배터리 팩의 후방 측에서 서로 이웃한 병렬 모듈(PM) 간을 직렬 연결시킬 수 있다. 본 발명의 배터리 팩은, 전방으로부터 후방으로 가면서 서로 이웃하지 않도록 교번되게 배열된 병렬 모듈(PM) 간의 직렬 연결을 포함하되, 출력 단자(120)가 배치된 전방 측으로 전기적 패스를 되돌리기 위해, 가장 후방에 배치된 서로 이웃한 두 개의 병렬 모듈(PM), 즉, 최후방의 제m 병렬 모듈과, 제m-1 병렬 모듈의 직렬 연결을 포함할 수 있다. 예를 들어, 서로 이웃하지 않도록 교번되게 배열된 병렬 모듈(PM) 간의 연결은, 전후 방향(Z1)을 따라 일 방향으로 연장되는 버스 바(B)에 의해 이루어질 수 있고, 최후방에서 서로 이웃한 병렬 모듈(PM) 간의 연결은, 전후 방향(Z1)과 좌우 방향(Z2)을 모두 추종하도록 대각선 방향으로 연장되는 크로스 접속부재(CC)에 의해 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 전후 방향(Z1)은 병렬 모듈(PM)이 배열되는 방향을 의미하고, 상기 좌우 방향(Z2)은, 병렬 모듈(PM)의 서로 다른 극성(음극 및 양극)이 배열된 방향으로, 상기 전후 방향(Z1)과 수직한 방향을 의미할 수 있다.
예를 들어, 서로 좌우 반전되는 패턴으로 배열된 병렬 모듈(PM)은, 서로 반대 극성끼리 마주하게 되므로, 전후 방향(Z1)을 따라 일 방향으로 연장되는 버스 바(B)에 의해 서로 반대 극성끼리 직렬 연결될 수 있다.
배터리 팩의 최후방에 배치된 서로 이웃한 병렬 모듈(PM), 즉, 최후방의 제m 병렬 모듈과, 제m-1 병렬 모듈은, 좌우 반전 없이 배열되어, 서로 같은 극성끼리 마주할 수 있고, 이때, 최후방의 병렬 모듈(PM)을 연결해주는 크로스 접속부재(CC)는, 전후 방향(Z1) 및 좌우 방향(Z2)을 모두 추종하는 대각선 방향을 따라 연장되면서, 최후방에 배치된 서로 이웃한 병렬 모듈(PM), 즉, 최후방의 제m 병렬 모듈과, 제m-1 병렬 모듈의 서로 반대 극성끼리를 직렬 연결할 수 있다.
배터리 팩의 전방 단부에서 서로 이웃한 병렬 모듈(PM), 예를 들어, 제1, 제2 병렬 모듈은, 좌우 반대 측으로 제1, 제2 출력 단자(121,122)의 쌍이 인출되도록 좌우 반전 없이 배열될 수 있고, 이에 따라, 배터리 팩의 후방 단부에서 서로 이웃한 병렬 모듈(PM), 예를 들어, 최후방의 제m 병렬 모듈과, 제m-1 병렬 모듈도, 좌우 반전 없이 배열될 수 있다. 즉, 최후방에 배치된 제m, 제m-1 병렬 모듈은 좌우 반전 없이 서로 같은 극성끼리 마주하도록 배치될 수 있고, 이들 간의 직렬 연결을 위해, 크로스 접속부재(CC)가 대각선 방향으로 연장되면서 제m, 제m-1 병렬 모듈의 반대 극성끼리 직렬 연결을 형성할 수 있다.
도 7에는 본 발명과 대비되는 제3 비교예에 따른 배터리 팩의 구조가 도시되어 있다. 도시된 제3 비교예에서, 상기 배터리 팩은, 전후 방향(Z1)으로 가면서 좌우 반전 없이 같은 배향으로 배열된 다수의 병렬 모듈(PM)을 포함한다. 또한, 상기 배터리 팩은, 서로 이웃하게 배열된 병렬 모듈(PM)을 직렬 연결하는 다수의 버스 바(B4)를 포함한다. 이때, 상기 병렬 모듈(PM)은 전후 방향(Z1)을 따라 좌우 반전 없이 같은 배향으로 배열됨으로써 서로 같은 극성끼리 마주하게 배치되며, 이에 따라 상기 버스 바(B4)는 전후 방향(Z1) 및 좌우 방향(Z2)을 함께 추종하도록 대각선 방향으로 연장되면서 서로 이웃한 병렬 모듈(PM)의 반대 극성끼리를 직렬 연결하게 된다.
다수의 버스 바(B4)가 전후 방향(Z1) 및 좌우 방향(Z2)을 함께 추종하도록 대각선 방향으로 연장됨으로써, 상기 버스 바(B4)는, 이웃한 배터리 셀(110)의 상면을 가로질러 연장된다. 배터리 셀(110)의 상면에는 배터리 셀(110)의 과열이나 폭발을 방지하기 위한 벤트(미도시) 등의 안전 부품이 배치되는데, 배터리 셀(110)의 상면을 가로질러 배치되는 버스 바(B4)는, 이들 안전 부품의 작동을 방해할 수 있다. 예를 들어, 상기 버스 바(B4)는, 배터리 셀(110)의 상면에 형성된 벤트(미도시)로부터의 가스 배출을 방해함으로써, 순간적으로 해소될 필요가 있는 가스압의 배출이 지연됨으로써 배터리 셀(110)의 폭발을 초래할 위험이 있는 등, 배터리 셀(110)의 안전 동작을 방해할 수 있다.
또한, 상기 배터리 셀(110)의 상면으로는, 전기 전도성을 갖는 다수의 부재들이 노출될 수 있는데, 예를 들어, 배터리 셀(110)의 상면을 형성하는 캡 플레이트(미도시)나, 퓨즈, PTC 같은 전류 제한 소자(미도시)가 배터리 셀(110)의 상면 측에 배치될 수 있고, 배터리 셀(110)의 상면을 가로지르는 버스 바(B4)와 캡 플레이트(미도시), 또는 버스 바(B4)와 전류 제한 소자(미도시) 사이에서 전기적인 간섭이 발생될 위험이 있다.
특히, 배터리 셀(110)이 배열되는 전후 방향(Z1)과, 배터리 셀(110)의 전극(음극 및 양극)이 배치되는 좌우 방향(Z2)을 함께 추종하도록 대각선 방향으로 연장되는 버스 바(B4)는, 전후 방향(Z1)을 따라서만 연장되는 버스 바(B, 도 2 참조)와 비교할 때, 버스 바(B4)의 연장 길이가 길어지게 되므로, 전기적 패스의 증가에 따른 출력 손실은 물론이고, 배터리 셀(110)의 상면에서 야기될 수 있는 물리적, 전기적인 간섭에 그만큼 많이 노출될 수 밖에 없다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 배터리 팩에서는 서로 교번되게 배열된 병렬 모듈(PM)을 서로 좌우 반전되는 패턴으로 배열시킴으로써, 서로 반대 극성끼리 마주하게 배치된 병렬 모듈(PM)을 단순히 전후 방향(Z1)을 따라 일 방향으로 연장되는 버스 바(B)를 통하여 직렬 연결할 수 있다. 이에 따라, 버스 바(B)가 배터리 셀(110)의 상면을 가로지르는 길이를 최소한으로 단축시킬 수 있고, 배터리 셀(110)의 상면에서 야기될 수 있는 물리적, 전기적인 간섭을 원천적으로 회피할 수 있다.
본 발명에서 서로 이웃하지 않도록 교번되게 배열된 병렬 모듈(PM) 간의 연결은, 단순히 전후 방향(Z1)을 따라 일 방향으로 연장되는 버스 바(B)에 의해 이루어지되, 배터리 팩의 후방 측에서 전기적 패스를 되돌리기 위한 크로스 접속부재(CC)는 전후 방향(Z1)과 좌우 방향(Z2)을 모두 추종하는 대각선 방향으로 연장되면서, 배터리 팩의 최후방에서 서로 이웃한 병렬 모듈(PM), 예를 들어, 최후방의 제m 병렬 모듈과, 제m-1 병렬 모듈 간을 직렬 연결시킬 수 있다.
배터리 팩의 전방 측에서 서로 이웃한 병렬 모듈(PM), 예를 들어, 제1, 제2 병렬 모듈은, 좌우 반대 측으로 제1, 제2 출력 단자(121,122)의 쌍이 인출되도록 좌우 반전 없이 배열될 수 있고, 이에 따라, 배터리 팩의 후방 측에서 서로 이웃한 병렬 모듈(PM), 예를 들어, 최후방에 배치된 제m, 제m-1 병렬 모듈도, 좌우 반전 없이 배열됨으로써, 최후방에 배치된 제m, 제m-1 병렬 모듈은 좌우 반전 없이 서로 같은 극성끼리 마주하도록 배치될 수 있고, 이들 간의 직렬 연결을 위해, 크로스 접속부재(CC)가 대각선 방향으로 연장되면서 제m, 제m-1 병렬 모듈의 반대 극성끼리 직렬 연결을 형성할 수 있다.
이러한 본 발명에 의하면, 배터리 셀(110)의 상면을 대각선 방향으로 가로지르는 구성을 크로스 접속부재(CC)만으로 국한하고, 크로스 접속부재(CC)를 제외한 버스 바(B) 및 제1, 제2 단자 연결부재(T1,T2)는 모두 단순히 전후 방향(Z1)을 따라 일 방향으로만 연장시킴으로써, 전기적 연결에 수반되어 배터리 셀(110)의 상면에서 야기될 수 있는 물리적, 전기적인 간섭을 최소화할 수 있다.
도 7에 도시된 제3 비교예에서는 배터리 팩의 제1, 제2 출력 단자(421,422)를 배터리 팩의 전방 측으로 집중시키기 위해, 최후방 측의 병렬 모듈(PM)로부터 배터리 팩의 전방 측으로 연장되도록 배터리 팩의 종장을 가로질러 연장되는 단자 접속부재(T4)가 배치된다. 이렇게 배터리 팩의 종장을 가로질러 길게 연장되는 단자 접속부재(T4)는, 제1 출력 단자(421)의 전기적인 패스를 길게 연장시킴으로써 전기 저항에 따라 출력 손실을 초래하고, 배터리 팩의 종장을 가로지르는 단자 접속부재(T4)의 고정 및 절연 문제로, 배터리 팩의 전체 구조가 복잡화되고, 외부 진동이나 충격에 취약한 구조를 형성함으로써, 배터리 팩의 불량을 야기하는 요인으로 작용할 수 있다.
도 2에 도시된 본 발명의 배터리 팩에서는 제1, 제2 출력 단자(121,122)가 배터리 팩의 전방 단부에서 서로 인접한 두 개의 병렬 모듈, 즉, 제1, 제2 병렬 모듈로부터 인출됨으로써, 배터리 팩이 장착되는 세트 기기(미도시)와의 전기적인 연결을 용이하게 형성할 수 있으며, 출력 단자(120)를 형성하기 위한 전기적인 패스를 단축시킴으로써, 제1, 제2 단자 접속부재(T1,T2)의 고정과 절연 구조가 단순화될 수 있고, 외부 진동 및 충격에 대해 강건한 배터리 팩이 제공될 수 있다. 또한, 제1, 제2 단자 접속부재(T1,T2)의 패스를 단축하고, 제1, 제2 단자 접속부재(T1,T2)의 고정 및 절연 구조를 단순화시킴으로써, 배터리 팩의 공간 활용성을 개선할 수 있고, 동일한 에너지 밀도 대비 보다 컴팩트화된 구조를 제공할 수 있다.
도 8에는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 배터리 팩의 전기적인 연결을 보여주는 도면이 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 배터리 팩은, 전후 방향(Z1)을 따라 일 열로 배열된 다수의 배터리 셀(110)을 포함할 수 있다.
상기 배터리 팩은, 서로 다른 배터리 셀(110) 간의 전기적인 연결을 위한 버스 바(B`)를 포함할 수 있다. 상기 버스 바(B`)는, 각 배터리 셀(110)과의 접점을 형성하기 위한 가지부(BD`)와, 가지부(BD`) 사이를 연결하기 위한 연결부(BC`)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 버스 바(B`)는 서로 다른 배터리 셀(110)의 반대 극성끼리 직렬 연결을 형성할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 상기 버스 바(B`)는, 서로 이웃하지 않도록 교번되게 배치된 서로 다른 배터리 셀(110)을 전기적으로 연결할 수 있다.
본 발명의 배터리 팩은, 전후 방향(Z1)을 따라 서로 이웃하지 않는 배터리 셀(110) 간의 직렬 연결을 포함할 수 있다. 본 발명의 배터리 팩이, 전후 방향(Z1)을 따라 배열된 다수의 배터리 셀(110), 즉, 제1,2,..,n-2,n-1,n,n+1,n+2,..,m-1,m 배터리 셀을 포함한다고 할 때, 제n 배터리 셀은, 전방 측으로 바로 옆에 배치되어 있는 이웃한 제n-1 배터리 셀과 연결되지 않는다. 유사하게, 상기 제n 배터리 셀은, 후방 측으로 바로 옆에 배치되어 있는 이웃한 제n+1 배터리 셀과 연결되지 않는다.
상기 제n 배터리 셀은, 전방 측으로는 제n-1 배터리 셀을 사이에 두고 떨어져 있는 제n-2 배터리 셀과 연결된다. 또한, 상기 제n 배터리 셀은 후방 측으로는 제n+1 배터리 셀을 사이에 두고 떨어져 있는 제n+2 배터리 셀과 연결된다. 보다 구체적으로, 상기 제n 배터리 셀은 전방 측의 제n-2 배터리 셀과 서로 반대 극성끼리 직렬 연결되며, 상기 제n 배터리 셀은 후방 측으로는 제n+2 병렬 모듈과 서로 반대 극성끼리 직렬 연결된다.
예를 들어, 서로 이웃하게 배치된 제n 배터리 셀과 제n-1 배터리 셀에 있어, 제n 배터리 셀에 연결된 버스 바(B`)와, 제n-1 배터리 셀에 연결된 버스 바(B`)는, 서로로부터 이격된 서로 다른 버스 바(B`)이며, 이들 서로 다른 버스 바(B`)는 서로에 대한 접점을 형성하지 않는다. 다시 말하면, 서로 이웃하게 배치된 제n 배터리 셀과 제n+1 배터리 셀에 있어, 제n 배터리 셀에 연결된 버스 바(B`)와, 제n+1 배터리 셀에 연결된 버스 바(B`)는, 서로로부터 이격된 서로 다른 버스 바(B`)이며, 이들 서로 다른 버스 바(B`)는 서로에 대한 접점을 형성하지 않는다.
상기 제n 배터리 셀을 사이에 두고 서로로부터 떨어져 있는 제n-1 배터리 셀과 제n+1 배터리 셀은 버스 바(B`)에 의해 직렬 연결되어 있고, 상기 n-1 배터리 셀과 제n+1 배터리 셀을 서로 연결하는 버스 바(B`)는, 상기 제n 배터리 셀에 연결된 버스 바(B`)와는 서로 맞물리도록 콤(comb) 구조로 형성될 수 있다.
본 발명의 배터리 팩은, 서로 이웃하지 않도록 교번되게 서로 떨어져 있는 배터리 셀(110) 간의 직렬 연결을 형성한다. 이러한 구조의 직렬 연결을 형성하기 위해, 교번되게 떨어져 있는 배터리 셀(110)은, 서로 반대 극성끼리 마주하도록 좌우 방향(Z2)으로 서로 반전되는 패턴으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 서로 직렬 연결되는 제n 배터리 셀과 제n-2 배터리 셀은, 서로 반대 극성끼리 마주하도록 좌우 방향(Z2)으로 뒤집어 배열되고, 또한, 서로 직렬 연결되는 제n 배터리 셀과 제n+2 배터리 셀은, 서로 반대 극성끼리 마주하도록 좌우 방향(Z2)으로 뒤집어 배열된다.
상기와 같이, 전후 방향(Z1)을 따라 서로 교번되게 배열된 배터리 셀(110) 간에 서로 좌우 반대 방향으로 뒤집어 배치되는 반전 패턴을 형성하기 위해서는, 전후 방향(Z1)을 따라 서로 이웃한 2개의 배터리 셀(110) 마다 좌우 방향(Z2)이 뒤집어지도록 배열될 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 서로 이웃한 제n 배터리 셀과 제n-1 배터리 셀의 쌍은 좌우 반전 없이 서로 같은 극성끼리 배열되고, 또 다른 서로 이웃한 제n+1 배터리 셀과 제n+2 배터리 셀의 쌍도 좌우 반전 없이 서로 같은 극성끼리 배열된다. 그리고, 서로 이웃한 제n, 제n-1 배터리 셀의 쌍과, 또 다른 서로 이웃한 제n+1, 제n+2 배터리 셀의 쌍은 좌우 반전되도록 배열된다. 이와 같이, 전후 방향(Z1)을 따라 서로 이웃한 2개의 배터리 셀(110)의 쌍을 하나의 단위로 하여, 2개의 배터리 셀(110)의 쌍 마다 좌우 방향(Z2)이 뒤집어지도록 배열됨으로써, 서로 이웃하지 않도록 교번되게 배열된 배터리 셀(110) 사이에서 서로 반대 극성끼리 마주하게 배치될 수 있고, 서로 이웃하지 않도록 교번되게 배열된 배터리 셀(110) 사이를 단순히 전후 방향(Z1)을 따라 일 방향으로 연장되는 버스 바(B`)로 연결함으로써, 직렬 연결을 용이하게 구현할 수 있다.
본 발명의 배터리 팩이, 전후 방향(Z1)을 따라 배열된 다수의 배터리 셀(110), 즉, 제1,2,..,n-2,n-1,n,n+1,n+2,..,m-1,m 배터리 셀을 포함한다고 할 때, 배터리 팩의 출력 단자(120`)는 전방 단부의 제1 배터리 셀과 제2 배터리 셀로부터 각각 인출될 수 있다. 즉, 배터리 팩의 전방 단부에서 서로 인접한 두 개의 배터리 셀(110), 즉, 제1, 제2 배터리 셀로부터 제1, 제2 출력 단자(121`,122`)가 인출됨으로써, 전체 배터리 팩의 전방 측에 집중적으로 한 쌍의 제1, 제2 출력 단자(121`,122`)가 인접하게 배치될 수 있고, 이러한 구조는 배터리 팩이 장착되는 세트 기기(미도시)와의 전기적인 연결을 용이하게 할 수 있다. 또한, 제1, 제2 출력 단자(121`,122`)가 배터리 팩의 전방 단부에서 서로 인접한 두 개의 배터리 셀(110), 즉, 제1, 제2 배터리 셀로부터 인출됨으로써, 출력 단자(120`)를 형성하기 위한 전기적인 패스를 단축할 수 있다.
쌍을 이루는 서로 반대 극성의 제1, 제2 출력 단자(121`,122`)가 서로 좌우 반대 측에 배열되어 극성 간의 간섭이 발생하지 않도록, 배터리 팩의 전방 단부에서 서로 이웃한 제1, 제2 배터리 셀은 좌우 반전 없이 배열될 수 있다. 즉, 제1, 제2 출력 단자(121`,122`)와, 이들 제1, 제2 출력 단자(121`,122`)와 연결되는 제1, 제2 배터리 셀의 서로 다른 극성(ex, 음극 및 양극)이 좌우 측으로 정렬됨으로써, 제1, 제2 배터리 셀의 서로 다른 극성(ex. 음극 및 양극)으로부터 단순히 전후 방향(Z1)을 따라 일 방향으로 연장되는 제1, 제2 단자 접속부재(T1`,T2`)의 쌍을 통하여, 제1, 제2 출력 단자(121`,122`)와 제1, 제2 배터리 셀의 전기적인 접속이 용이하게 이루어질 수 있다.
상기 배터리 팩의 전방 측에, 제1, 제2 출력 단자(121`,122`)의 쌍이 모두 형성됨으로써, 배터리 팩의 후방 측에는 전기적 패스를 되돌리기 위한 크로스 접속부재(CC`)가 배치될 수 있다. 상기 크로스 접속부재(CC`)는 배터리 팩의 후방 단부에서 서로 이웃한 배터리 셀(110), 즉, 최후방의 제m 배터리 셀과, 제m-1 배터리 셀 간을 직렬 연결시킬 수 있다.
예를 들어, 서로 이웃하지 않도록 교번되게 배열된 배터리 셀(110) 간의 연결은, 전후 방향(Z1)을 따라 일 방향으로 연장되는 버스 바(B`)에 의해 이루어질 수 있고, 배터리 팩의 최후방에서 서로 이웃한 배터리 셀(110), 즉, 최후방의 제m 배터리 셀과, 제m-1 배터리 셀 간의 연결은, 전후 방향(Z1)과 좌우 방향(Z2)을 모두 추종하도록 대각선 방향으로 연장되는 크로스 접속부재(CC`)에 의해 이루어질 수 있다.
배터리 팩의 전방 측에서 서로 이웃한 배터리 셀(110), 즉, 제1, 제2 배터리 셀은, 좌우 반대 측으로 제1, 제2 출력 단자(121`,122`)의 쌍이 인출되도록 좌우 반전 없이 배열될 수 있고, 이에 따라, 배터리 팩의 후방 단부에서 서로 이웃한 배터리 셀(110), 즉, 최후방에 배치된 제m, 제m-1 배터리 셀(110)도 좌우 반전 없이 서로 같은 극성끼리 마주하도록 배치될 수 있으며, 이들 간의 직렬 연결을 위해, 크로스 접속부재(CC`)가 대각선 방향으로 연장되면서 제m, 제m-1 배터리 셀의 반대 극성끼리 직렬 연결을 형성할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은, 충전 및 방전이 가능한 에너지원으로서의 배터리 팩 및 배터리 팩을 구동 전원으로 사용하는 다양한 기기에 적용될 수 있다.

Claims (20)

  1. 다수의 병렬 모듈; 및
    상기 병렬 모듈의 배열 방향을 따라 서로 이웃하지 않은 병렬 모듈을 서로 다른 극성끼리 직렬 연결하는 버스 바;를 포함하는 배터리 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 버스 바는, 상기 병렬 모듈의 배열 방향을 따라 서로 이웃하지 않도록 교번되게 서로 떨어져 있는 병렬 모듈을 연결하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 버스 바는, 상기 병렬 모듈의 배열 방향을 따라 교번되게 서로 떨어져 있는 한 쌍의 병렬 모듈을 각각 연결하도록 다수로 마련되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 병렬 모듈 각각은, 서로 같은 극성끼리 병렬 연결되어 있는 배터리 셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 버스 바는,
    각 병렬 모듈 내의 배터리 셀을 같은 극성끼리 병렬 연결하면서, 서로 다른 병렬 모듈을 서로 다른 극성끼리 직렬 연결하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 버스 바가 상기 병렬 모듈의 배열 방향을 따라 전방 병렬 모듈과 후방 병렬 모듈을 서로 연결할 때,
    상기 버스 바는,
    전방 병렬 모듈에 포함된 일군의 배터리 셀과 각각 접점을 형성하기 위한 일군의 전방 가지부;
    후방 병렬 모듈에 포함된 일군의 배터리 셀과 각각 접점을 형성하기 위한 일군의 후방 가지부; 및
    상기 일군의 전방 가지부 각각과, 일군의 후방 가지부 각각과 연결을 형성하면서 상기 병렬 모듈의 배열 방향을 따라 일 방향으로 연장되는 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 병렬 모듈의 배열 방향을 따라, 상기 병렬 모듈이, 제1,2,..,n-2,n-1,n,n+1,n+2,..,m-1,m 병렬 모듈을 포함할 때
    상기 버스 바는,
    상기 제n-2 병렬 모듈과 제n 병렬 모듈을 서로 연결하는 전방 버스 바; 및
    상기 제n-1 병렬 모듈과 제n+1 병렬 모듈을 서로 연결하는 후방 버스 바를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 전방 버스 바와, 상기 후방 버스 바는 서로 맞물리도록 콤(comb) 구조로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전방 버스 바는, 상기 병렬 모듈의 배열 방향을 따라 연장되는 연결부와, 상기 제n-2 병렬 모듈 및 제n 병렬 모듈과 접점을 형성하도록 상기 연결부로부터 돌출된 가지부의 쌍을 포함하고,
    상기 후방 버스 바는, 상기 병렬 모듈의 배열 방향을 따라 연장되는 연결부와, 상기 제n-1 병렬 모듈 및 제n+1 병렬 모듈과 접점을 형성하도록 상기 연결부로부터 돌출된 가지부의 쌍을 포함하며,
    상기 전방 버스 바의 가지부의 쌍과 상기 후방 버스 바의 가지부의 쌍은 서로 맞물리도록 콤(comb) 구조로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 병렬 모듈은 좌우 방향을 따라 배열된 서로 다른 극성을 포함하고,
    상기 버스 바에 의해 연결되는 서로 교번되게 배치된 병렬 모듈은, 서로 반대 극성끼리 마주하도록 서로에 대해 좌우 반전되는 패턴으로 배열되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 병렬 모듈의 배열 방향을 따라 서로 이웃하는 병렬 모듈의 쌍을 하나의 단위로 하여, 상기 병렬 모듈의 배열 방향을 따라 좌우 반전되는 패턴으로 배열되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 병렬 모듈의 배열 방향을 따라, 쌍을 이루는 두 개의 병렬 모듈은 좌우 반전 없이 배열되며,
    서로 이웃한 병렬 모듈의 쌍과, 또 다른 서로 이웃한 병렬 모듈의 쌍은 서로 좌우 반전되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 병렬 모듈의 배열 방향을 따라 배터리 팩의 전방 단부 또는 후방 단부 중에서 어느 하나의 단부로부터 함께 인출되는 것으로, 서로 다른 극성의 제1, 제2 출력 단자를 더 포함하는 배터리 팩.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 병렬 모듈의 배열 방향을 따라, 상기 병렬 모듈이, 제1,2,..,m-1,m 병렬 모듈을 포함할 때
    상기 제1, 제2 출력 단자는, 제1, 제2 병렬 모듈로부터 인출되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1, 제2 출력 단자와 상기 제1, 제2 병렬 모듈 사이를 각각 연결하기 위해, 상기 배터리 모듈의 배열 방향을 따라 일 방향으로 연장되는 제1, 제2 단자 접속부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제1, 제2 출력 단자가 인출되는 제1, 제2 병렬 모듈은, 좌우 반전 없이 서로 같은 극성끼리 마주하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 병렬 모듈의 배열 방향을 따라, 상기 병렬 모듈이, 제1,2,..,m-1,m 병렬 모듈을 포함할 때
    상기 제m 병렬 모듈과 상기 제m-1 병렬 모듈은, 대각선 방향으로 연장되는 크로스 접속부재에 의해 서로 다른 극성끼리 직렬 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 크로스 접속부재에 의해 서로 연결되는 상기 제m-1 병렬 모듈과 제m 병렬 모듈은, 좌우 반전 없이 서로 같은 극성끼리 마주하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 병렬 모듈은 좌우 방향을 따라 배열된 서로 다른 극성을 포함하고,
    상기 크로스 접속부재는, 상기 병렬 모듈의 배열 방향과, 상기 좌우 방향을 동시에 추종하도록 대각선 방향을 따라 연장되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  20. 다수의 배터리 셀; 및
    상기 배터리 셀의 배열 방향을 따라 서로 이웃하지 않도록 교번되게 서로 떨어져 있는 배터리 셀을 서로 다른 극성끼리 직렬 연결하는 버스 바;를 포함하는 배터리 팩.
PCT/KR2018/013365 2017-12-27 2018-11-06 배터리 팩 WO2019132224A1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020528375A JP7026792B2 (ja) 2017-12-27 2018-11-06 バッテリパック
CN201880084265.0A CN111527625B (zh) 2017-12-27 2018-11-06 电池组
EP18897470.3A EP3734709A4 (en) 2017-12-27 2018-11-06 BATTERY PACK

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2017-0181515 2017-12-27
KR1020170181515A KR102519443B1 (ko) 2017-12-27 2017-12-27 배터리 팩

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019132224A1 true WO2019132224A1 (ko) 2019-07-04

Family

ID=66948999

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2018/013365 WO2019132224A1 (ko) 2017-12-27 2018-11-06 배터리 팩

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10903470B2 (ko)
EP (1) EP3734709A4 (ko)
JP (1) JP7026792B2 (ko)
KR (1) KR102519443B1 (ko)
CN (1) CN111527625B (ko)
WO (1) WO2019132224A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022516594A (ja) * 2019-12-09 2022-03-01 東莞新能安科技有限公司 電池モジュール及びエネルギー蓄積装置

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016121265A1 (de) * 2016-11-07 2018-05-09 Elringklinger Ag Zellkontaktierungssystem für eine elektrochemische Vorrichtung
KR102646853B1 (ko) 2018-10-19 2024-03-11 삼성에스디아이 주식회사 배터리 모듈
KR20200044582A (ko) 2018-10-19 2020-04-29 삼성에스디아이 주식회사 배터리의 대형 모듈
KR102640327B1 (ko) 2018-10-19 2024-02-22 삼성에스디아이 주식회사 배터리의 대형 모듈
KR102640328B1 (ko) 2018-10-19 2024-02-22 삼성에스디아이 주식회사 배터리의 대형 모듈
KR102640329B1 (ko) 2018-10-19 2024-02-22 삼성에스디아이 주식회사 배터리 모듈
KR102646854B1 (ko) 2018-10-19 2024-03-11 삼성에스디아이 주식회사 배터리 모듈
CN111430650B (zh) * 2019-11-22 2022-02-25 蜂巢能源科技有限公司 电池包和车辆
KR20220095217A (ko) * 2019-12-03 2022-07-06 컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 씨오., 리미티드 전지 모듈군, 전지 팩, 장치 및 전지 모듈군의 제조방법
CN213752957U (zh) 2020-06-19 2021-07-20 凯博能源科技有限公司 一种电池模组
KR102629465B1 (ko) * 2020-10-12 2024-01-25 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
CN112542865B (zh) * 2020-10-28 2024-01-02 华为数字能源技术有限公司 一种电源系统、电力电子电路及电池模块
US11769926B2 (en) * 2021-01-27 2023-09-26 Ford Global Technologies, Llc Traction battery having a battery cell array usable with different busbar modules and method of assembling such a traction battery
CN113036313B (zh) * 2021-03-05 2023-03-21 中创新航技术研究院(江苏)有限公司 一种电池模组
KR20220158539A (ko) * 2021-05-24 2022-12-01 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
CA3233777A1 (en) * 2021-10-11 2023-04-20 Vu Phan Battery module
CN113991257A (zh) * 2021-11-16 2022-01-28 中航锂电科技股份有限公司 电池包
JP2023074270A (ja) * 2021-11-17 2023-05-29 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 電池モジュール
CN115966849B (zh) * 2023-03-16 2023-05-12 成都大学 一种模块化储能装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120270097A1 (en) * 2010-12-13 2012-10-25 Shunsuke Yasui Battery module and battery pack
KR20150086841A (ko) * 2014-01-20 2015-07-29 삼성에스디아이 주식회사 단락 연결부를 갖는 전지 모듈
CN105576299A (zh) * 2014-10-14 2016-05-11 神华集团有限责任公司 铅酸电池
JP2017069072A (ja) * 2015-09-30 2017-04-06 古河電気工業株式会社 バスバおよびバスバの製造方法
KR20170042113A (ko) * 2015-10-08 2017-04-18 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6806679B2 (en) * 2001-06-20 2004-10-19 Tai-Her Yang Low internal impedance current pool for a charging/discharging device
JP3906706B2 (ja) 2002-02-15 2007-04-18 三菱電機株式会社 バッテリモジュール
JP2008091183A (ja) * 2006-09-30 2008-04-17 Sanyo Electric Co Ltd 角型電池と組電池
KR100889241B1 (ko) * 2006-10-23 2009-03-17 주식회사 엘지화학 전지모듈의 전극단자 접속부재
JP2009087720A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Toshiba Corp 電池パック
KR101051483B1 (ko) 2008-03-07 2011-07-22 주식회사 엘지화학 전지모듈의 전극단자 접속부재
KR101067625B1 (ko) 2008-03-07 2011-09-26 주식회사 엘지화학 전극단자 접속부재 및 절연성 체결부재를 구비하는 중대형전지모듈
DE102009000675A1 (de) * 2009-02-06 2010-08-12 Robert Bosch Gmbh Wiederaufladbare Batterie
JP2011065794A (ja) 2009-09-16 2011-03-31 Toshiba Corp 二次電池モジュール
US9105911B2 (en) * 2009-12-28 2015-08-11 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module
JP5543231B2 (ja) * 2010-01-27 2014-07-09 三洋電機株式会社 バッテリシステム
US20130230761A1 (en) * 2010-11-30 2013-09-05 Panasonic Corporation Battery module and battery pack
JP2012243689A (ja) 2011-05-23 2012-12-10 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置、電源装置を備える車両並びにバスバー
WO2013080136A1 (en) * 2011-12-02 2013-06-06 Miljøbil Grenland As A battery module
JP2014044817A (ja) * 2012-08-24 2014-03-13 Toyota Motor Corp 電源装置およびそれを搭載する車両
US9966584B2 (en) * 2013-03-11 2018-05-08 Atieva, Inc. Bus bar for battery packs
US10396334B2 (en) * 2014-03-31 2019-08-27 Lg Chem, Ltd. Battery module and battery pack comprising same
DE112015004047T5 (de) * 2014-09-04 2017-07-13 Gs Yuasa International Ltd. Energiespeichervorrichtung und Prüfverfahren für Energie-Speichervorrichtung
US9755212B2 (en) * 2014-11-11 2017-09-05 Ford Global Technologies, Llc Traction battery busbar carriers for pouch battery cells
KR102381777B1 (ko) * 2015-02-25 2022-04-01 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR102396361B1 (ko) * 2015-08-18 2022-05-10 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR102448294B1 (ko) * 2015-10-08 2022-09-28 삼성에스디아이 주식회사 배터리 모듈
DE102016121265A1 (de) * 2016-11-07 2018-05-09 Elringklinger Ag Zellkontaktierungssystem für eine elektrochemische Vorrichtung
JP6844458B2 (ja) * 2017-07-12 2021-03-17 トヨタ自動車株式会社 組電池

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120270097A1 (en) * 2010-12-13 2012-10-25 Shunsuke Yasui Battery module and battery pack
KR20150086841A (ko) * 2014-01-20 2015-07-29 삼성에스디아이 주식회사 단락 연결부를 갖는 전지 모듈
CN105576299A (zh) * 2014-10-14 2016-05-11 神华集团有限责任公司 铅酸电池
JP2017069072A (ja) * 2015-09-30 2017-04-06 古河電気工業株式会社 バスバおよびバスバの製造方法
KR20170042113A (ko) * 2015-10-08 2017-04-18 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3734709A4 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022516594A (ja) * 2019-12-09 2022-03-01 東莞新能安科技有限公司 電池モジュール及びエネルギー蓄積装置
JP7282877B2 (ja) 2019-12-09 2023-05-29 東莞新能安科技有限公司 電池モジュール及びエネルギー蓄積装置

Also Published As

Publication number Publication date
US10903470B2 (en) 2021-01-26
JP7026792B2 (ja) 2022-02-28
US20190198845A1 (en) 2019-06-27
KR20190079367A (ko) 2019-07-05
CN111527625B (zh) 2022-10-14
CN111527625A (zh) 2020-08-11
EP3734709A1 (en) 2020-11-04
KR102519443B1 (ko) 2023-04-07
EP3734709A4 (en) 2021-11-03
JP2021504896A (ja) 2021-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019132224A1 (ko) 배터리 팩
WO2018066797A1 (ko) 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
WO2019132291A1 (ko) 공간 활용성과 안전성이 향상된 원통형 전지셀 조립체 및 이를 포함하는 배터리 모듈
WO2011126216A2 (ko) 배터리모듈 및 배터리모듈의 조립방법
WO2019117464A1 (ko) 배터리 팩
WO2017146384A1 (ko) 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
WO2018208020A1 (ko) 배터리 셀, 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
WO2017014449A1 (ko) 단자 플레이트 및 bms가 직접 연결된 구조의 전지모듈
WO2018169216A1 (ko) 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
WO2012148209A2 (ko) 과전류 방지장치를 포함한 배터리 팩
WO2020067665A1 (ko) 배터리 셀 조립체, 이러한 배터리 셀 조립체를 포함하는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
WO2017014487A1 (ko) 배터리 스택 밸런싱 장치
WO2019172545A1 (ko) 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
WO2019078553A1 (ko) 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
WO2018128249A1 (ko) 배터리 팩
WO2020022735A1 (ko) 버스바 조립체
WO2021182779A1 (ko) 버스바를 구비한 배터리 모듈, 배터리 팩, 및 자동차
WO2014084474A1 (en) Battery module and battery pack having the same
WO2021125476A1 (ko) 복수의 단위 모듈과 bms 어셈블리를 포함하는 서브 팩 및 이를 포함하는 배터리 팩
WO2019221396A1 (ko) 배터리 팩
WO2024005418A1 (ko) 직렬 배터리 충방전 장치에 적용되는 파우치형 배터리 셀의 직렬 연결 구조
WO2014185732A1 (ko) 배터리 패키지
WO2021206426A1 (ko) 모듈 버스바를 포함하는 배터리 모듈, 및 그것을 포함한 배터리 팩, 및 전자 디바이스
WO2021045449A1 (ko) 커넥터 및 배터리 관리 유닛 및 배터리 팩
WO2022220549A1 (ko) 배터리 셀 모듈

Legal Events

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

Ref document number: 18897470

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020528375

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018897470

Country of ref document: EP

Effective date: 20200727