WO2021002711A1 - 배터리 팩 및 이를 포함하는 전력 저장 장치 - Google Patents

배터리 팩 및 이를 포함하는 전력 저장 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2021002711A1
WO2021002711A1 PCT/KR2020/008692 KR2020008692W WO2021002711A1 WO 2021002711 A1 WO2021002711 A1 WO 2021002711A1 KR 2020008692 W KR2020008692 W KR 2020008692W WO 2021002711 A1 WO2021002711 A1 WO 2021002711A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
battery
connection
module
battery pack
battery modules
Prior art date
Application number
PCT/KR2020/008692
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김송권
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to US17/299,966 priority Critical patent/US20220037701A1/en
Priority to CN202080031805.6A priority patent/CN113748567B/zh
Priority to ES20834573T priority patent/ES2974945T3/es
Priority to EP20834573.6A priority patent/EP3896775B1/en
Priority to PL20834573.6T priority patent/PL3896775T3/pl
Priority to JP2021528431A priority patent/JP7348282B2/ja
Priority to AU2020300329A priority patent/AU2020300329A1/en
Publication of WO2021002711A1 publication Critical patent/WO2021002711A1/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
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M10/4257—Smart batteries, e.g. electronic circuits inside the housing of the cells or batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—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
    • 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
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • 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
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/105—Pouches or flexible bags
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/211—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/258—Modular batteries; Casings provided with means for assembling
    • 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
    • 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
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/583—Devices or arrangements for the interruption of current in response to current, e.g. fuses
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00304—Overcurrent protection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0042—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
    • H02J7/0045—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction concerning the insertion or the connection of the batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4278—Systems for data transfer from batteries, e.g. transfer of battery parameters to a controller, data transferred between battery controller and main controller
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/10—Temperature sensitive devices
    • H01M2200/103—Fuse
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • 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
    • 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 and a power storage device including the same.
  • Secondary batteries with high ease of application by product group and electrical characteristics such as high energy density are not only portable devices, but also electric vehicles (EVs) or hybrid vehicles (HEVs) driven by electric drive sources. It is universally applied.
  • EVs electric vehicles
  • HEVs hybrid vehicles
  • Such a secondary battery is attracting attention as a new energy source for eco-friendly and energy efficiency enhancement in that it does not generate by-products from the use of energy as well as the primary advantage that it can dramatically reduce the use of fossil fuels.
  • a battery pack may be configured by connecting a plurality of battery cells in series.
  • a battery pack may be configured by connecting a plurality of battery cells in parallel according to the charge/discharge capacity required for the battery pack. Accordingly, the number of battery cells included in the battery pack may be variously set according to a required output voltage or charge/discharge capacity.
  • a battery module including at least one battery cell is first configured, and other components are added using at least one battery module. It is common to construct a battery pack.
  • the battery pack including at least one battery module the battery pack may constitute at least a power storage device according to various voltage and capacity requirements.
  • an assembly of a plurality of battery modules including at least one battery cell is constructed, and the battery modules are connected in series or in parallel to match the voltage of the battery pack according to the voltage used by the inverter.
  • an object of the present invention is to provide a battery pack including a connection module capable of both serial connection and parallel connection, and a power storage device including the same, so as to reduce product development cost and secure price competitiveness.
  • Another object of the present invention is to provide a battery pack capable of improving installation convenience and a power storage device including the same.
  • the present invention provides a battery pack, comprising: a plurality of battery modules including at least one battery cell and stacked with each other; A control module stacked together with the plurality of battery modules and configured to protect and convert power of the plurality of battery modules; And a connection module electrically connecting the control module and the plurality of battery modules, and integrally mounted on the plurality of battery modules and the control module.
  • the control module may be provided as a series connection module connecting the plurality of battery modules in series or a parallel connection module connecting the plurality of battery modules in parallel.
  • connection module includes: a series connection module connection part for connection with the series connection module; And a parallel connection module connection part for connection with the parallel connection module.
  • the serial connection module connection part and the parallel connection module connection part may have different shapes.
  • connection module may include a fuse member for blocking overcurrent so as to protect the plurality of battery modules.
  • a positive busbar and a negative busbar are provided on at least one side of the plurality of battery modules, and the connection module includes a positive busbar connection part and a negative busbar connection part connected to the positive and negative busbars of the plurality of battery modules. May be provided.
  • a communication connector may be provided on at least one side of the plurality of battery modules.
  • the connector module may be provided with a communication connector connector connected to the communication connectors of the plurality of battery modules.
  • the plurality of battery cells may be provided, and the plurality of battery cells may be provided as pouch-type secondary batteries.
  • the present invention provides a power storage device comprising at least one battery pack according to the above-described embodiments, as a power storage device.
  • a battery pack including a connection module capable of both serial connection and parallel connection and a power storage device including the same so as to reduce product development cost and secure price competitiveness.
  • a battery pack capable of improving installation convenience and a power storage device including the same may be provided.
  • FIG. 1 is a view for explaining a battery pack according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the battery pack of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a diagram for describing another embodiment of the control module of the battery pack of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a connection module of the battery pack of FIG. 1.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a series connection of a connection module of the battery pack of FIG. 1.
  • connection module of the battery pack of FIG. 1 is a view for explaining parallel connection of the connection module of the battery pack of FIG. 1.
  • connection module 7 is a diagram for describing a connection module according to another embodiment of the battery pack of FIG. 1.
  • FIG. 8 is a view for explaining a battery pack according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a view for explaining a power storage device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a view for explaining a battery pack according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the battery pack of FIG. 1
  • FIG. 3 is a diagram illustrating another embodiment of a control module of the battery pack of FIG. 1
  • FIG. 4 is a view for explaining the connection module of the battery pack of FIG. 1
  • FIG. 5 is a view for explaining the serial connection of the connection module of the battery pack of FIG. 1
  • FIG. 6 is A diagram for explaining parallel connection of connection modules of a battery pack.
  • the battery pack 10 may include a battery module 100, a control module 200, and a connection module 300.
  • the battery module 100 may be provided in plurality.
  • the plurality of battery modules 100 may be stacked in a vertical direction or a left-right direction to be electrically connected to each other.
  • the mutual electrical connection may be a series connection or a parallel connection.
  • Each of the plurality of battery modules 100 may include a positive bus bar 130, a negative bus bar 150, and a communication connector 170.
  • the battery cells 110 may be provided in a plurality of at least one or more. Hereinafter, in the present embodiment, a description will be made limited to that the battery cells 110 are provided in plural.
  • the plurality of battery cells 110 may be provided as secondary batteries. Specifically, the plurality of battery cells 110 may be provided with at least one of a pouch-type secondary battery, a prismatic secondary battery, and a cylindrical secondary battery. Hereinafter, in the present embodiment, the plurality of battery cells 110 will be described as being limited to pouch-type secondary batteries.
  • the positive bus bar 130 is provided on at least one side of the battery module 100 and may be electrically connected to the plurality of battery cells 110.
  • the positive busbar 130 is provided to protrude or be buried in a concave at least one side of the battery module 100, and may be electrically connected to a connection module 300 to be described later.
  • the negative busbar 150 may be provided on at least one side of the battery module 100, may be disposed a predetermined distance apart from the positive busbar 150, and may be electrically connected to the plurality of battery cells 110. .
  • the negative busbar 150 is provided to protrude or be buried in a concave at least one side of the battery module 100 and may be electrically connected to a connection module 300 to be described later.
  • the communication connector 170 is provided on at least one side of the battery module 100 and is for voltage measurement and communication of the battery module 100, and may be electrically connected to a control module 200 to be described later.
  • the control module 200 is for controlling, protecting, and converting power of the plurality of battery modules 100, and may be stacked together with the battery modules 100 on one side of the stacked battery module 100. have.
  • the control module 200 may be provided as a series connection module for connecting the plurality of battery modules 100 in series or a parallel connection module for connecting the plurality of battery modules 100 in parallel.
  • the control module 200 may include a control unit 210, a positive bus bar 230, a negative bus bar 250, a communication connector 270, and a connection module connector 280.
  • the control unit 210 is provided inside the control module 200 and may include various electronic components for controlling, protecting, and converting power of the battery modules 100.
  • the anode bus bar 230 is electrically connected to the control unit 210 and may be provided on at least one side of the control module 200.
  • the anode bus bar 230 is provided to protrude or be buried in a concave at least one side of the control module 200 and may be electrically connected to a connection module 300 to be described later.
  • the cathode bus bar 250 is electrically connected to the control unit 210, is disposed a predetermined distance apart from the anode bus bar 230, and may be provided on at least one side of the control module 200.
  • the cathode bus bar 250 is provided to protrude or be buried concave on at least one side of the control module 200, and may be electrically connected to a connection module 300 to be described later.
  • the communication connector 270 is electrically connected to the control unit 210, is provided on at least one side of the control module 200, and is connected to the battery modules 100 through a connection module 300 to be described later. Can be electrically connected.
  • connection module connection part 280 is for serial connection or parallel connection, and may be provided on one side of the control module 200.
  • the connection module connection part 280 may be provided for serial connection.
  • a connection module connection part 285 may be provided in the control module 200 differently from the connection module connection part 280.
  • control module 200 may be provided as a series connection module for connecting the plurality of battery modules 100 in series or a parallel connection module for connecting the plurality of battery modules 100 in parallel.
  • control module 200 may include connection module connection portions 280 and 285 that are different from each other according to the serial connection module or the parallel connection module. That is, the control module 200 may be individually configured as a module for serial connection or parallel connection.
  • connection module 300 electrically connects the control module 200 and the plurality of battery modules 100, and is integrally mounted on the plurality of battery modules 100 and the control module 200 Can be.
  • connection module 300 may connect the control module 200 and the plurality of battery modules 100 in series or parallel to each other, and distinguish between the serial and parallel connections, the control module 200 A control unit reflecting a separate key code for classification of the unit may be provided.
  • the connection module 300 may include a positive busbar connection 310, a negative busbar connection 330, a communication connector connection 350, a serial connection module connection 380, and a parallel connection module connection 385. I can.
  • the positive busbar connection part 310 is connected to the positive busbar 130 of the plurality of battery modules 100 and the positive busbar 230 of the control module 200, and the plurality of batteries It may be provided in a number corresponding to the anode busbar 130 of the modules 100 and the anode busbar 230 of the control module 200.
  • the negative busbar connection part 330 is connected to the negative busbar 150 of the plurality of battery modules 100 and the negative busbar 250 of the control module 200, and the plurality of batteries It may be provided in a number corresponding to the negative busbar 150 of the modules 100 and the negative busbar 250 of the control module 200.
  • the communication connector connection part 350 is connected to the communication connector 170 of the plurality of battery modules 100 and the communication connector 270 of the control module 200, and the plurality of battery modules ( 100) may be provided in a number corresponding to the communication connector 170 of the control module 200 and the communication connector 270 of the control module 200.
  • the serial connection module connection part 380 is for connection with the control module 200 provided as the series connection module, and may be connected to the connection module connection part 280 of the control module 200.
  • connection module 300 is the plurality of battery modules 100 as disclosed in FIG. And the control module 200 may be connected in series with each other.
  • the parallel connection module connection part 385 is for connection with the control module 200 provided as the parallel connection module, and may be connected to the connection module connection part 285 of the control module 200.
  • connection module 300 When the parallel connection module connection part 385 is connected to the connection module connection part 285 of the control module 200, the connection module 300 is the plurality of battery modules 100 as disclosed in FIG. And the control module 200 may be connected in parallel with each other.
  • the parallel connection module connection part 385 and the series connection module connection part 380 are different from each other so as to prevent problems such as misassembly when connected to the control module 200 according to the series connection module or the parallel connection module. It can have a shape or an arrangement structure.
  • the battery pack 10 provides the plurality of battery modules 100 and the connection module 300 in a standardized form in a predetermined unit through the integrated connection module 300. It can be produced as a module of
  • the battery pack 10 according to the present embodiment, according to the number of the connection module 300 and a plurality of battery modules 100 of the standardized form in which the serial and parallel connection is integrated, Product configurations can be more diverse and simpler to implement according to voltage and output specifications.
  • the plurality of battery modules 100 may be connected to the connection module 300 through stacking in a vertical direction or stacking in a left-right direction, convenience of installation of the battery pack 10 may also be significantly improved.
  • the battery pack 10 according to the present embodiment can reduce product development costs and secure price competitiveness, and can significantly improve installation convenience.
  • connection module 7 is a diagram for describing a connection module according to another embodiment of the battery pack of FIG. 1.
  • connection module 305 is similar to the connection module 300 of the previous embodiment, redundant descriptions are omitted for configurations that are substantially the same as or similar to the previous embodiment, and hereinafter, differences from the previous embodiment It will be explained mainly.
  • connection module 305 includes a positive busbar connection 310, a negative busbar connection 330, a communication connector connection 350, a serial connection module connection 380, and a parallel connection module connection ( 385) and a fuse member 390 may be included.
  • the positive busbar connection part 310, the negative busbar connection part 330, the communication connector connection part 350, the serial connection module connection part 380, and the parallel connection module connection part 385 are substantially as in the previous embodiment. Since it is the same or similar, a redundant description will be omitted below.
  • the fuse member 390 is provided in the connection module 305 and protects the plurality of battery modules 100 when an abnormal situation occurs due to overvoltage and overcurrent between the plurality of battery modules 100 To be able to do so, the electrical connection between the plurality of battery modules 100 may be disconnected.
  • FIG. 8 is a view for explaining a battery pack according to another embodiment of the present invention.
  • the battery pack 20 according to the present embodiment is similar to the battery pack 10 of the previous embodiment, redundant descriptions are omitted for configurations that are substantially the same as or similar to the previous embodiment, and hereinafter, differences from the previous embodiment It will be explained mainly.
  • the battery pack 20 may include a battery module 100, a control module 200, a connection module 300, and a protection plate 500.
  • connection module 300 Since the battery module 100, the control module 200, and the connection module 300 are substantially the same as or similar to those of the previous embodiment, redundant descriptions will be omitted below.
  • the protection plate 500 may cover one side of the plurality of battery modules 100 and the control module 200 on the opposite side of the connection module 300.
  • the protection plate 500 may be provided in a pair to cover the connection module 300 as well.
  • the protective plate 500 may be formed of a material having a predetermined rigidity, and may protect the plurality of battery modules 100 and the control module 200 from external vibration or shock.
  • the battery pack 20 may effectively protect the plurality of battery modules 100 and the control module 200 from external vibrations or shocks through the protection plate 500.
  • FIG. 9 is a view for explaining a power storage device according to an embodiment of the present invention.
  • the power storage device 1 as an energy source, can be used for home or industrial use.
  • the power storage device 1 is at least one of the preceding embodiments, and in this embodiment, a container 50 accommodating a plurality of battery packs 10 and 20 and the plurality of battery packs 10 and 20 It may include.
  • the power storage device 1 includes the battery pack 10 and 20 of the previous embodiment, power including all the advantages of the battery rack 10 and 20 of the previous embodiment A storage device 1 can be provided.
  • the battery packs 10 and 20 including the connection modules 300 and 305 capable of both serial connection and parallel connection to reduce product development cost and secure price competitiveness, and A power storage device 1 including this can be provided.
  • battery packs 10 and 20 capable of improving installation convenience and a power storage device 1 including the same may be provided.

Landscapes

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

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은, 적어도 하나의 배터리 셀을 구비하며, 상호 적층되는 복수 개의 배터리 모듈, 복수 개의 배터리 모듈과 함께 적층되며, 복수 개의 배터리 모듈들의 보호 및 전력 변환을 위한 제어 모듈 및 제어 모듈과 복수 개의 배터리 모듈들을 전기적으로 연결하며, 복수 개의 배터리 모듈들과 상기 제어 모듈에 통합적으로 장착되는 커넥션 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

배터리 팩 및 이를 포함하는 전력 저장 장치
본 발명은 배터리 팩 및 이를 포함하는 전력 저장 장치에 관한 것이다.
본 출원은 2019년 07월 03일 자로 출원된 한국 특허출원번호 제10-2019-0080193호에 대한 우선권주장출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
제품 군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차 전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HEV, Hybrid Electric Vehicle) 등에 보편적으로 응용되고 있다. 이러한 이차 전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목 받고 있다.
현재 널리 사용되는 이차 전지의 종류에는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등이 있다. 이러한 단위 이차 전지 셀, 즉, 단위 배터리 셀의 작동 전압은 약 2.5V ~ 4.5V이다. 따라서, 이보다 더 높은 출력 전압이 요구될 경우, 복수 개의 배터리 셀을 직렬로 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 또한, 배터리 팩에 요구되는 충방전 용량에 따라 다수의 배터리 셀을 병렬 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 따라서, 상기 배터리 팩에 포함되는 배터리 셀의 개수는 요구되는 출력 전압 또는 충방전 용량에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
한편, 복수 개의 배터리 셀을 직렬/병렬로 연결하여 배터리 팩을 구성할 경우, 적어도 하나의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈을 먼저 구성하고, 이러한 적어도 하나의 배터리 모듈을 이용하여 기타 구성요소를 추가하여 배터리 팩을 구성하는 방법이 일반적이다. 여기서, 적어도 하나의 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩은 다양한 전압과 용량 요구 조건 등에 따라, 이러한 배터리 팩을 적어도 전력 저장 장치를 구성하기도 한다.
종래 배터리 팩의 경우, 적어도 하나의 배터리 셀을 포함하는 복수 개의 배터리 모듈들의 조립체를 구성하고, 이들 배터리 모듈들을 직렬 또는 병렬 연결하여 배터리 팩의 전압을 인버터 사용 전압에 맞추어 제작한다.
이러한 배터리 팩의 경우, 전압과 출력 사양에 따라 제품 구성이 다양해지는데, 다양한 제품 구성에 따라 제품 개발비가 상승하고, 결과적으로 제품 가격 상승으로 이어져 가격 경쟁력을 저해하는 문제가 있다.
그러므로, 배터리 팩의 직렬 및 병렬 연결 모두와 호환 가능한 모듈화 구조를 통해 제품 개발 비용을 절감하고 가격 경쟁력을 확보할 수 있는 방안의 모색이 요청된다.
따라서, 본 발명의 목적은, 제품 개발 비용을 절감하고 가격 경쟁력을 확보할 수 있게 직렬 연결 및 병렬 연결이 모두 가능한 커넥션 모듈을 구비하는 배터리 팩 및 이를 포함하는 전력 저장 장치를 제공하기 위한 것이다.
그리고, 본 발명의 다른 목적은, 설치 편의성을 개선할 수 있는 배터리 팩 및 이를 포함하는 전력 저장 장치를 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 해결하기 위해, 본 발명은, 배터리 팩으로서, 적어도 하나의 배터리 셀을 구비하며, 상호 적층되는 복수 개의 배터리 모듈; 상기 복수 개의 배터리 모듈과 함께 적층되며, 상기 복수 개의 배터리 모듈들의 보호 및 전력 변환을 위한 제어 모듈; 및 상기 제어 모듈과 상기 복수 개의 배터리 모듈들을 전기적으로 연결하며, 상기 복수 개의 배터리 모듈들과 상기 제어 모듈에 통합적으로 장착되는 커넥션 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩을 제공한다.
상기 제어 모듈은, 상기 복수 개의 배터리 모듈들을 직렬 연결하는 직렬 연결 모듈 또는 상기 복수 개의 배터리 모듈들을 병렬 연결하는 병렬 연결 모듈로 구비될 수 있다.
상기 커넥션 모듈에는, 상기 직렬 연결 모듈과의 연결을 위한 직렬 연결 모듈 연결부; 및 상기 병렬 연결 모듈과의 연결을 위한 병렬 연결 모듈 연결부;가 구비될 수 있다.
상기 직렬 연결 모듈 연결부와 상기 병렬 연결 모듈 연결부는, 서로 다른 형상으로 마련될 수 있다.
상기 커넥션 모듈에는, 상기 복수 개의 배터리 모듈들을 보호할 수 있게 과전류 차단을 위한 퓨즈부재;가 구비될 수 있다.
상기 복수 개의 배터리 모듈들에는, 적어도 일측에 양극 버스바 및 음극 버스바가 구비되며, 상기 커넥션 모듈에는, 상기 복수 개의 배터리 모듈들의 양극 버스바 및 음극 버스바와 연결되는 양극 버스바 연결부 및 음극 버스바 연결부가 구비될 수 있다.
상기 복수 개의 배터리 모듈들에는, 적어도 일측에 통신 커넥터가 구비될 수 있다.
상기 커넥터 모듈에는, 상기 복수 개의 배터리 모듈들의 통신 커넥터와 연결되는 통신 커넥터 연결부가 구비될 수 있다.
상기 배터리 셀은, 복수 개로 구비되며, 상기 복수 개의 배터리 셀은, 파우치형 이차 전지로 구비될 수 있다.
그리고, 본 발명은, 전력 저장 장치로서, 전술한 실시예들에 따른 적어도 하나의 배터리 팩;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 저장 장치를 제공한다.
이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 제품 개발 비용을 절감하고 가격 경쟁력을 확보할 수 있게 직렬 연결 및 병렬 연결이 모두 가능한 커넥션 모듈을 구비하는 배터리 팩 및 이를 포함하는 전력 저장 장치를 제공할 수 있다.
그리고, 이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 설치 편의성을 개선할 수 있는 배터리 팩 및 이를 포함하는 전력 저장 장치를 제공할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 배터리 팩의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 배터리 팩의 제어 모듈의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 1의 배터리 팩의 커넥션 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 1의 배터리 팩의 커넥션 모듈의 직렬 연결을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 1의 배터리 팩의 커넥션 모듈의 병렬 연결을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 1의 배터리 팩의 다른 실시예에 따른 커넥션 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 저장 장치를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해 질 것이다. 여기서 설명되는 실시예는 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 또한, 발명의 이해를 돕기 위하여, 첨부된 도면은 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이며, 도 2는 도 1의 배터리 팩의 분해 사시도이며, 도 3은 도 1의 배터리 팩의 제어 모듈의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 도 1의 배터리 팩의 커넥션 모듈을 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 도 1의 배터리 팩의 커넥션 모듈의 직렬 연결을 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 도 1의 배터리 팩의 커넥션 모듈의 병렬 연결을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 배터리 팩(10)은, 배터리 모듈(100), 제어 모듈(200) 및 커넥션 모듈(300)을 포함할 수 있다.
상기 배터리 모듈(100)은, 복수 개로 구비될 수 있다. 상기 복수 개의 배터리 모듈(100)은, 상호 전기적으로 연결될 수 있게 상호 상하 방향 또는 좌우 방향으로 적층될 수 있다. 상호 전기적인 연결은 직렬 연결 또는 병렬 연결일 수 있다.
상기 복수 개의 배터리 모듈(100)은, 각각, 배터리 셀(110)은, 양극 버스바(130), 음극 버스바(150) 및 통신 커넥터(170)를 포함할 수 있다.
상기 배터리 셀(110)은 적어도 하나 또는 그 이상의 복수 개로 구비될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는, 상기 배터리 셀(110)이 복수 개로 구비되는 것으로 한정하여 설명한다.
상기 복수 개의 배터리 셀(110)은 이차 전지로 구비될 수 있다. 구체적으로, 상기 복수 개의 배터리 셀(110)은 파우치형 이차 전지, 각형 이차 전지 및 원통형 이차 전지 중 적어도 하나로 구비될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는, 상기 복수 개의 배터리 셀(110)이 파우치형 이차 전지인 것으로 한정하여 설명한다.
상기 양극 버스바(130)는, 상기 배터리 모듈(100)의 적어도 일측에 구비되며, 상기 복수 개의 배터리 셀(110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 상기 양극 버스바(130)는 상기 배터리 모듈(100)의 적어도 일측에 돌출되거나 또는 오목하게 매립되게 마련되며, 후술하는 커넥션 모듈(300)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 음극 버스바(150)는, 상기 배터리 모듈(100)의 적어도 일측에 구비되고, 상기 양극 버스바(150)와 소정 거리 이격 배치되며, 상기 복수 개의 배터리 셀(110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 상기 음극 버스바(150)는 상기 배터리 모듈(100)의 적어도 일측에 돌출되거나 또는 오목하게 매립되게 마련되며, 후술하는 커넥션 모듈(300)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 통신 커넥터(170)는, 상기 배터리 모듈(100)의 적어도 일측에 구비되며, 상기 배터리 모듈(100)의 전압 측정과 통신을 위한 것으로서, 후술하는 제어 모듈(200)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제어 모듈(200)은, 상기 복수 개의 배터리 모듈(100)을 제어, 보호 및 전력 변환을 위한 것으로서, 상기 적층된 배터리 모듈(100)의 일측에 상기 배터리 모듈들(100)과 함께 적층될 수 있다.
이러한 상기 제어 모듈(200)은, 상기 복수 개의 배터리 모듈들(100)을 직렬 연결하는 직렬 연결 모듈 또는 상기 복수 개의 배터리 모듈들(100)을 병렬 연결하는 병렬 연결 모듈로 구비될 수 있다.
상기 제어 모듈(200)은, 제어 유닛(210), 양극 버스바(230), 음극 버스바(250), 통신 커넥터(270) 및 커넥션 모듈 연결부(280)를 포함할 수 있다.
상기 제어 유닛(210)은, 상기 제어 모듈(200) 내부에 구비되며, 상기 배터리 모듈들(100)의 제어, 보호 및 전력 변환을 위한 각종 전장 부품을 포함할 수 있다.
상기 양극 버스바(230)는, 상기 제어 유닛(210)과 전기적으로 연결되며, 상기 제어 모듈(200)의 적어도 일측에 구비될 수 있다. 이러한 상기 양극 버스바(230)는 상기 제어 모듈(200)의 적어도 일측에 돌출되거나 또는 오목하게 매립되게 마련되며, 후술하는 커넥션 모듈(300)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 음극 버스바(250)는, 상기 제어 유닛(210)과 전기적으로 연결되고, 상기 양극 버스바(230)와 소정 거리 이격 배치되며, 상기 제어 모듈(200)의 적어도 일측에 구비될 수 있다. 이러한 상기 음극 버스바(250)는 상기 제어 모듈(200)의 적어도 일측에 돌출되거나 또는 오목하게 매립되게 마련되며, 후술하는 커넥션 모듈(300)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 통신 커넥터(270)는, 상기 제어 유닛(210)과 전기적으로 연결되고, 상기 제어 모듈(200)의 적어도 일측에 구비되며, 후술하는 커넥션 모듈(300)을 통해 상기 배터리 모듈들(100)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 커넥션 모듈 연결부(280)는, 직렬 연결 또는 병렬 연결을 위한 것으로서, 제어 모듈(200)의 일측에 구비될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 커넥션 모듈 연결부(280)는, 직렬 연결을 위한 것으로 마련될 수 있다. 도 4에 개시된 바와 같이, 병렬 연결의 경우, 커넥션 모듈 연결부(285)가 상기 제어 모듈(200)에 상기 커넥션 모듈 연결부(280)와 다르게 구비될 수 있다.
즉, 상기 제어 모듈(200)은 상기 복수 개의 배터리 모듈들(100)을 직렬 연결하는 직렬 연결 모듈 또는 상기 복수 개의 배터리 모듈들(100)을 병렬 연결하는 병렬 연결 모듈로 구비될 수 있다. 이를 위해, 상기 제어 모듈(200)은, 상기 직렬 연결 모듈 또는 상기 병렬 연결 모듈에 따라, 상호 다른 커넥션 모듈 연결부(280, 285)를 구비할 수 있다. 즉, 상기 제어 모듈(200)은 직렬 연결 또는 병렬 연결을 위한 모듈로 개별적으로 구성될 수 있다.
상기 커넥션 모듈(300)은, 상기 제어 모듈(200)과 상기 복수 개의 배터리 모듈들(100)을 전기적으로 연결하며, 상기 복수 개의 배터리 모듈들(100)과 상기 제어 모듈(200)에 통합적으로 장착될 수 있다.
상기 커넥션 모듈(300)은 상기 제어 모듈(200)과 상기 복수 개의 배터리 모듈들(100)을 상호 직렬 연결하거나 또는 상호 병렬 연결시킬 수 있으며, 이러한 직렬 및 병렬 연결의 구분, 상기 제어 모듈(200)의 구분을 위한 별도의 키 코드(Key Code)가 반영된 제어부가 구비될 수 있다.
이러한 상기 커넥션 모듈(300)은, 양극 버스바 연결부(310), 음극 버스바 연결부(330), 통신 커넥터 연결부(350), 직렬 연결 모듈 연결부(380) 및 병렬 연결 모듈 연결부(385)를 포함할 수 있다.
상기 양극 버스바 연결부(310)는, 상기 복수 개의 배터리 모듈들(100)의 상기 양극 버스바(130) 및 상기 제어 모듈(200)의 상기 양극 버스바(230)와 연결되며, 상기 복수 개의 배터리 모듈들(100)의 상기 양극 버스바(130) 및 상기 제어 모듈(200)의 상기 양극 버스바(230)에 대응되는 개수로 마련될 수 있다.
상기 음극 버스바 연결부(330)는, 상기 복수 개의 배터리 모듈들(100)의 상기 음극 버스바(150) 및 상기 제어 모듈(200)의 상기 음극 버스바(250)와 연결되며, 상기 복수 개의 배터리 모듈들(100)의 상기 음극 버스바(150) 및 상기 제어 모듈(200)의 상기 음극 버스바(250)에 대응되는 개수로 마련될 수 있다.
상기 통신 커넥터 연결부(350)는, 상기 복수 개의 배터리 모듈들(100)의 상기 통신 커넥터(170) 및 상기 제어 모듈(200)의 상기 통신 커넥터(270)와 연결되며, 상기 복수 개의 배터리 모듈들(100)의 상기 통신 커넥터(170) 및 상기 제어 모듈(200)의 상기 통신 커넥터(270)에 대응되는 개수로 마련될 수 있다.
상기 직렬 연결 모듈 연결부(380)는, 상기 직렬 연결 모듈로 구비되는 제어 모듈(200)과의 연결을 위한 것으로서, 상기 제어 모듈(200)의 상기 커넥션 모듈 연결부(280)와 연결될 수 있다.
상기 직렬 연결 모듈 연결부(380)가 상기 제어 모듈(200)의 상기 커넥션 모듈 연결부(280)와 연결되면, 상기 커넥션 모듈(300)은 도 5에 개시된 바와 같이, 상기 복수 개의 배터리 모듈들(100)과 상기 제어 모듈(200)을 상호 직렬로 연결시킬 수 있다.
상기 병렬 연결 모듈 연결부(385)는, 상기 병렬 연결 모듈로 구비되는 제어 모듈(200)과의 연결을 위한 것으로서, 상기 제어 모듈(200)의 상기 커넥션 모듈 연결부(285)와 연결될 수 있다.
상기 병렬 연결 모듈 연결부(385)가 상기 제어 모듈(200)의 상기 커넥션 모듈 연결부(285)와 연결되면, 상기 커넥션 모듈(300)은 도 6에 개시된 바와 같이, 상기 복수 개의 배터리 모듈들(100)과 상기 제어 모듈(200)을 상호 병렬로 연결시킬 수 있다.
한편, 상기 병렬 연결 모듈 연결부(385)와 상기 직렬 연결 모듈 연결부(380)는 직렬 연결 모듈 또는 병렬 연결 모듈에 따른 제어 모듈(200)과의 연결 시 오조립 등의 문제를 방지할 수 있게 서로 다른 형상이나 배치 구조를 가질 수 있다.
이처럼, 본 실시예에 따른 상기 배터리 팩(10)은, 이러한 통합적인 상기 커넥션 모듈(300)을 통해, 상기 복수 개의 배터리 모듈들(100) 및 상기 커넥션 모듈(300)을 일정 단위의 규격화된 형태의 모듈로 제작할 수 있다.
이에 따라, 본 실시예에 따른 상기 배터리 팩(10)은, 상기 직렬 및 병렬 연결이 통합적으로 가능한 상기 커넥션 모듈(300) 및 상기 규격화된 형태의 복수 개의 배터리 모듈들(100)의 개수에 따라, 전압과 출력 사양에 따라 제품 구성을 보다 더 다양하고 간편히 구현할 수 있다.
여기서, 상기 복수 개의 배터리 모듈들(100)은 상하 방향 적층 또는 좌우 방향 적층을 통해 상기 커넥션 모듈(300)과 연결될 수 있기에, 상기 배터리 팩(10)의 설치 편의성 또한 현저히 개선될 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따른 상기 배터리 팩(10)은, 제품 개발 비용을 절감하고 가격 경쟁력을 확보할 수 있으며, 설치 편의성 또한 현저히 개선할 수 있다.
도 7은 도 1의 배터리 팩의 다른 실시예에 따른 커넥션 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에 따른 커넥션 모듈(305)은, 앞선 실시예의 커넥션 모듈(300)과 유사하므로, 앞선 실시예와 실질적으로 동일하거나 또는 유사한 구성에 대해서는 중복 설명을 생략하고, 이하, 앞선 실시예와 차이점을 중심으로 설명한다.
도 7을 참조하면, 상기 커넥션 모듈(305)은, 양극 버스바 연결부(310), 음극 버스바 연결부(330), 통신 커넥터 연결부(350), 직렬 연결 모듈 연결부(380), 병렬 연결 모듈 연결부(385) 및 퓨즈부재(390)를 포함할 수 있다.
상기 양극 버스바 연결부(310), 상기 음극 버스바 연결부(330), 상기 통신 커넥터 연결부(350), 상기 직렬 연결 모듈 연결부(380) 및 상기 병렬 연결 모듈 연결부(385)는, 앞선 실시예와 실질적으로 동일하거나 또는 유사하므로, 이하, 중복 설명을 생략한다.
상기 퓨즈부재(390)는, 상기 커넥션 모듈(305) 내에 구비되며, 상기 복수 개의 배터리 모듈들(100) 사이의 과전압 및 과전류에 따른 이상 상황 발생 시, 상기 복수 개의 배터리 모듈들(100)을 보호할 수 있게, 상기 복수 개의 배터리 모듈들(100) 사이의 전기적 연결을 끊을 수 있다.
이처럼, 본 실시예에서는, 상기 커넥션 모듈(305)의 상기 퓨즈부재(390)를 통해, 상기 배터리 모듈들(100) 사이의 과전압 및 과전류에 따른 이상 상황 발생 시, 상기 배터리 팩(10)의 폭발 등으로 이어질 수 있는 위험 등을 사전에 효과적으로 차단할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에 따른 배터리 팩(20)은, 앞선 실시예의 배터리 팩(10)과 유사하므로, 앞선 실시예와 실질적으로 동일하거나 또는 유사한 구성에 대해서는 중복 설명을 생략하고, 이하, 앞선 실시예와 차이점을 중심으로 설명한다.
도 8을 참조하면, 상기 배터리 팩(20)은, 배터리 모듈(100), 제어 모듈(200), 커넥션 모듈(300) 및 보호 플레이트(500)를 포함할 수 있다.
상기 배터리 모듈(100), 상기 제어 모듈(200) 및 상기 커넥션 모듈(300)은, 앞선 실시예와 실질적으로 동일하거나 또는 유사하므로, 이하, 중복 설명을 생략한다.
상기 보호 플레이트(500)는, 상기 커넥션 모듈(300)의 반대편에서 상기 복수 개의 배터리 모듈(100) 및 상기 제어 모듈(200)의 일측을 커버할 수 있다. 이러한 상기 보호 플레이트(500)는 상기 커넥션 모듈(300) 또한 커버할 수 있게 한 쌍으로 구비되는 것도 가능할 수 있다.
이러한 상기 보호 플레이트(500)는 소정 강성을 갖는 재질로 마련될 수 있으며, 외부 진동이나 충격 등으로부터 상기 복수 개의 배터리 모듈(100) 및 상기 제어 모듈(200)을 보호할 수 있다.
이처럼, 본 실시예에 따른 상기 배터리 팩(20)은 상기 보호 플레이트(500)를 통해 외부 진동이나 충격 등으로부터 상기 복수 개의 배터리 모듈(100) 및 상기 제어 모듈(200)을 효과적으로 보호할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 저장 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 전력 저장 장치(1)는, 에너지원으로서, 가정용 또는 산업용으로 이용될 수 있다. 이러한 상기 전력 저장 장치(1)는, 앞선 실시예의 적어도 하나, 본 실시예의 경우, 복수 개의 배터리 팩(10)(20) 및 상기 복수 개의 배터리 팩(10)(20)을 수용하는 컨테이너(50)를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 상기 전력 저장 장치(1)는, 앞선 실시예의 상기 배터리 팩(10)(20)을 포함하기에, 앞선 실시예의 상기 배터리 랙(10)(20)의 장점을 모두 포함하는 전력 저장 장치(1)를 제공할 수 있다.
이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 제품 개발 비용을 절감하고 가격 경쟁력을 확보할 수 있게 직렬 연결 및 병렬 연결이 모두 가능한 상기 커넥션 모듈(300, 305)을 구비하는 배터리 팩(10, 20) 및 이를 포함하는 전력 저장 장치(1)를 제공할 수 있다.
그리고, 이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 설치 편의성을 개선할 수 있는 배터리 팩(10, 20) 및 이를 포함하는 전력 저장 장치(1)를 제공할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.

Claims (10)

  1. 배터리 팩에 있어서,
    적어도 하나의 배터리 셀을 구비하며, 상호 적층되는 복수 개의 배터리 모듈;
    상기 복수 개의 배터리 모듈과 함께 적층되며, 상기 복수 개의 배터리 모듈들의 보호 및 전력 변환을 위한 제어 모듈; 및
    상기 제어 모듈과 상기 복수 개의 배터리 모듈들을 전기적으로 연결하며, 상기 복수 개의 배터리 모듈들과 상기 제어 모듈에 통합적으로 장착되는 커넥션 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 모듈은,
    상기 복수 개의 배터리 모듈들을 직렬 연결하는 직렬 연결 모듈 또는 상기 복수 개의 배터리 모듈들을 병렬 연결하는 병렬 연결 모듈로 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 커넥션 모듈에는,
    상기 직렬 연결 모듈과의 연결을 위한 직렬 연결 모듈 연결부; 및
    상기 병렬 연결 모듈과의 연결을 위한 병렬 연결 모듈 연결부;가 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 직렬 연결 모듈 연결부와 상기 병렬 연결 모듈 연결부는,
    서로 다른 형상으로 마련되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 커넥션 모듈에는,
    상기 복수 개의 배터리 모듈들을 보호할 수 있게 과전류 차단을 위한 퓨즈부재;가 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 배터리 모듈들에는,
    적어도 일측에 양극 버스바 및 음극 버스바가 구비되며,
    상기 커넥션 모듈에는,
    상기 복수 개의 배터리 모듈들의 양극 버스바 및 음극 버스바와 연결되는 양극 버스바 연결부 및 음극 버스바 연결부가 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 배터리 모듈들에는,
    적어도 일측에 통신 커넥터가 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 커넥터 모듈에는,
    상기 복수 개의 배터리 모듈들의 통신 커넥터와 연결되는 통신 커넥터 연결부가 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 셀은,
    복수 개로 구비되며,
    상기 복수 개의 배터리 셀은,
    파우치형 이차 전지로 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제1항에 따른 적어도 하나의 배터리 팩;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 저장 장치.
PCT/KR2020/008692 2019-07-03 2020-07-02 배터리 팩 및 이를 포함하는 전력 저장 장치 WO2021002711A1 (ko)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/299,966 US20220037701A1 (en) 2019-07-03 2020-07-02 Battery pack and power storage device comprising same
CN202080031805.6A CN113748567B (zh) 2019-07-03 2020-07-02 电池组和包括该电池组的能量存储装置
ES20834573T ES2974945T3 (es) 2019-07-03 2020-07-02 Conjunto de baterías y dispositivo de almacenamiento de energía que lo incluye
EP20834573.6A EP3896775B1 (en) 2019-07-03 2020-07-02 Battery pack and power storage device comprising same
PL20834573.6T PL3896775T3 (pl) 2019-07-03 2020-07-02 Pakiet akumulatorowy i zawierające go urządzenie magazynujące energię
JP2021528431A JP7348282B2 (ja) 2019-07-03 2020-07-02 バッテリーパック及びそれを含む電力貯蔵装置
AU2020300329A AU2020300329A1 (en) 2019-07-03 2020-07-02 Battery pack and power storage device comprising same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2019-0080193 2019-07-03
KR1020190080193A KR20210004187A (ko) 2019-07-03 2019-07-03 배터리 팩 및 이를 포함하는 전력 저장 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021002711A1 true WO2021002711A1 (ko) 2021-01-07

Family

ID=74100935

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2020/008692 WO2021002711A1 (ko) 2019-07-03 2020-07-02 배터리 팩 및 이를 포함하는 전력 저장 장치

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20220037701A1 (ko)
EP (1) EP3896775B1 (ko)
JP (1) JP7348282B2 (ko)
KR (1) KR20210004187A (ko)
CN (1) CN113748567B (ko)
AU (1) AU2020300329A1 (ko)
ES (1) ES2974945T3 (ko)
HU (1) HUE066234T2 (ko)
PL (1) PL3896775T3 (ko)
WO (1) WO2021002711A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102412601B1 (ko) 2021-09-14 2022-06-24 나노인텍 주식회사 유니버설 배터리 팩 및 유니버설 배터리 팩을 사용하는 시스템
WO2023128463A1 (ko) * 2021-12-27 2023-07-06 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1420591A (zh) * 2002-09-13 2003-05-28 深圳市比亚迪电子有限公司 供电动车使用的锂二次电池的充电方法
KR20140092656A (ko) * 2013-01-16 2014-07-24 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
JP5748190B2 (ja) * 2010-03-24 2015-07-15 Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 電池ユニットおよびこれを用いた電源装置
JP2016048994A (ja) * 2014-08-28 2016-04-07 新神戸電機株式会社 蓄電システムおよび蓄電制御方法
JP2018023270A (ja) * 2016-07-22 2018-02-08 株式会社村田製作所 電池装置、電子機器、電動車両、蓄電システムおよび制御方法
KR20190080193A (ko) 2017-12-28 2019-07-08 주식회사 삼양사 음이온 교환수지와 양이온 교환수지를 이용한 과산화수소수의 정제 방법

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4894198B2 (ja) * 2005-08-22 2012-03-14 日産自動車株式会社 組電池
KR100963991B1 (ko) * 2005-09-02 2010-06-15 주식회사 엘지화학 자가 온도제어 기능을 가진 전지팩
JP5111099B2 (ja) * 2007-12-28 2012-12-26 シャープ株式会社 電池パック
JP2010055811A (ja) * 2008-08-26 2010-03-11 Idemitsu Kosan Co Ltd 固体電池、固体電池の製造方法、及び、固体電池を備えた装置
JP5546815B2 (ja) * 2009-08-31 2014-07-09 株式会社東芝 二次電池装置、二次電池装置の製造方法、および二次電池装置を備えたフォークリフト
US8632905B2 (en) * 2010-12-13 2014-01-21 Panasonic Corporation Battery module and battery pack
JP5578622B2 (ja) * 2011-02-17 2014-08-27 シャープ株式会社 電池保持用フレーム、電源装置および電池モジュール
EP2523246B1 (en) * 2011-05-11 2017-03-08 C.R.F. Società Consortile per Azioni Modular battery for electric or hybrid vehicles
WO2012167269A2 (en) * 2011-06-03 2012-12-06 Enerdel, Inc. Energy storage system
JP2013206761A (ja) * 2012-03-29 2013-10-07 Hitachi Ltd 電池システム
CN103137935B (zh) * 2013-03-13 2015-06-10 江苏华富储能新技术股份有限公司 电池组中单体或模块间串联与并联相互转换的转换装置
CN104904033B (zh) * 2013-04-15 2018-03-09 株式会社Lg 化学 具有新颖结构的电池模块和包括该电池模块的电池组
EP2874197B1 (en) * 2013-11-15 2017-10-18 Saft Groupe S.A. Battery design and method of assembly
US10559791B2 (en) * 2015-04-16 2020-02-11 Wilhelm Neuss Battery module
KR102034208B1 (ko) * 2016-03-03 2019-10-18 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
GB2559793B (en) * 2017-02-20 2020-07-08 Ge Aviat Systems Ltd Battery pack with reduced voltage variance
US20190081364A1 (en) * 2017-09-12 2019-03-14 Sf Motors, Inc. Integrated sense board of electric vehicle battery management system
CN209016218U (zh) * 2018-10-30 2019-06-21 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种电池模组
CN109638210B (zh) * 2019-01-18 2024-04-16 黄银山 蓄电池组串并联转换器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1420591A (zh) * 2002-09-13 2003-05-28 深圳市比亚迪电子有限公司 供电动车使用的锂二次电池的充电方法
JP5748190B2 (ja) * 2010-03-24 2015-07-15 Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 電池ユニットおよびこれを用いた電源装置
KR20140092656A (ko) * 2013-01-16 2014-07-24 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
JP2016048994A (ja) * 2014-08-28 2016-04-07 新神戸電機株式会社 蓄電システムおよび蓄電制御方法
JP2018023270A (ja) * 2016-07-22 2018-02-08 株式会社村田製作所 電池装置、電子機器、電動車両、蓄電システムおよび制御方法
KR20190080193A (ko) 2017-12-28 2019-07-08 주식회사 삼양사 음이온 교환수지와 양이온 교환수지를 이용한 과산화수소수의 정제 방법

Also Published As

Publication number Publication date
EP3896775A4 (en) 2022-03-30
PL3896775T3 (pl) 2024-05-06
JP2022513106A (ja) 2022-02-07
KR20210004187A (ko) 2021-01-13
ES2974945T3 (es) 2024-07-02
CN113748567A (zh) 2021-12-03
AU2020300329A1 (en) 2021-08-12
JP7348282B2 (ja) 2023-09-20
CN113748567B (zh) 2023-08-29
HUE066234T2 (hu) 2024-07-28
EP3896775A1 (en) 2021-10-20
EP3896775B1 (en) 2024-02-21
US20220037701A1 (en) 2022-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020067665A1 (ko) 배터리 셀 조립체, 이러한 배터리 셀 조립체를 포함하는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
WO2018066797A1 (ko) 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
WO2017082528A1 (ko) 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
WO2015152637A1 (ko) 텐션 바를 포함하는 배터리 팩
WO2017052050A1 (ko) 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
WO2017146384A1 (ko) 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
WO2020138870A1 (ko) 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
WO2015152639A1 (ko) 배터리 모듈 어레이
WO2017030290A1 (ko) 배터리 모듈, 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 배터리 팩을 포함하는 자동차
WO2015152638A1 (ko) 언더 베이스 바를 포함하는 배터리 모듈 어레이
WO2020246722A1 (ko) 배터리 랙 및 이를 포함하는 전력 저장 장치
WO2018230819A1 (ko) 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
WO2021125469A1 (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
WO2019124796A1 (ko) 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
WO2018208020A1 (ko) 배터리 셀, 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
WO2018199521A1 (ko) 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
WO2019151716A1 (ko) 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
WO2019172545A1 (ko) 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
WO2020067659A1 (ko) 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
WO2018052189A1 (ko) 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
WO2020009483A1 (ko) 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
WO2019022407A1 (ko) 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 전력 저장 장치
WO2021002711A1 (ko) 배터리 팩 및 이를 포함하는 전력 저장 장치
WO2019004576A1 (ko) 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
WO2022149967A1 (ko) 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차

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: 20834573

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021528431

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020834573

Country of ref document: EP

Effective date: 20210715

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020300329

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20200702

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE