JP2022544977A - バッテリーモジュール、該バッテリーモジュールを含むバッテリーパック及び自動車 - Google Patents
バッテリーモジュール、該バッテリーモジュールを含むバッテリーパック及び自動車 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022544977A JP2022544977A JP2022510196A JP2022510196A JP2022544977A JP 2022544977 A JP2022544977 A JP 2022544977A JP 2022510196 A JP2022510196 A JP 2022510196A JP 2022510196 A JP2022510196 A JP 2022510196A JP 2022544977 A JP2022544977 A JP 2022544977A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- busbar
- sensing
- battery module
- battery
- bus bar
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 7
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 18
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-NOHWODKXSA-N lead-200 Chemical compound [200Pb] WABPQHHGFIMREM-NOHWODKXSA-N 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052987 metal hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- QELJHCBNGDEXLD-UHFFFAOYSA-N nickel zinc Chemical compound [Ni].[Zn] QELJHCBNGDEXLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
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
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- 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
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
- H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
-
- 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
- H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
-
- 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
-
- 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
- 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
- H01M50/514—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Abstract
本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールは、複数のバッテリーセル、及びバッテリーセルの電極リード同士を電気的に接続するためのバスバーアセンブリを含み、バスバーアセンブリは、バッテリーセルの一側を覆うバスバーフレーム、電極リードを通過させる複数のリードスロット、電極リードと連結されるセンシングバスバー、及びセンシングバスバーを弾性的に支持可能であり、バスバーフレームの左右方向でセンシングバスバーの左右両側に配置される弾性ガイダを含むことを特徴とする。
Description
本発明は、バッテリーモジュール、該バッテリーモジュールを含むバッテリーパック及び自動車に関する。
本出願は、２０１９年１２月６日付け出願の韓国特許出願第１０－２０１９－０１６１９６２号に基づく優先権を主張し、当該出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。
製品群毎の適用性が高く、高いエネルギー密度などの電気的特性を有する二次電池は、携帯用機器だけでなく、電気的駆動源によって駆動する電気自動車（ＥＶ；Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）またはハイブリッド自動車（ＨＥＶ；Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）などに普遍的に適用されている。このような二次電池は、化石燃料の使用を画期的に減少させるという一次的な長所だけでなく、エネルギーの使用による副産物が全く発生しないという点で環境にやさしく、エネルギー効率向上のための新たなエネルギー源として注目されている。
現在、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池などの二次電池が広く使用されている。このような単位二次電池セル、すなわち、単位バッテリーセルの作動電圧は約２．５Ｖ～４．５Ｖである。したがって、これよりも高い出力電圧が求められる場合、複数のバッテリーセルを直列で接続してバッテリーパックを構成することがある。また、バッテリーパックに求められる充放電容量に合わせて、複数のバッテリーセルを並列で接続してバッテリーパックを構成することもある。したがって、バッテリーパックに含まれるバッテリーセルの個数は求められる出力電圧または充放電容量によって多様に設定され得る。
一方、複数のバッテリーセルを直列／並列で接続してバッテリーパックを構成する場合、少なくとも一つのバッテリーセルを含むバッテリーモジュールをまず構成し、このような少なくとも一つのバッテリーモジュールを用いてその他の構成要素を付け加えることで、バッテリーパックを構成する方法が一般的である。
従来のバッテリーモジュールの場合、溶接用ジグを用いてバッテリーセルの電極リードとバスバーアセンブリのセンシングバスバーとを密着加圧し、レーザー溶接などで電極リードとセンシングバスバーとを溶接する。このような従来のバッテリーセルの電極リードとバスバーアセンブリのセンシングバスバーとの溶接の際、バスバーアセンブリの組立て公差などによって電極リードとセンシングバスバーとの間の誤整列などの問題が発生することがある。従来のバッテリーモジュールにおいて、このような誤整列などが発生した状態で溶接工程が行われると、溶接不良が発生する危険性が高くなる。
従来、このような誤整列状態を補正しようとして加圧ジグなどを用いて電極リードとセンシングバスバーとを加圧する場合、従来のバッテリーモジュールの場合、一般に、センシングバスバーがバスバーアセンブリのバスバーフレームに固定された状態で取り付けられるため、相対的に移動可能な電極リード側が集中的に加圧されて電極リードが損傷されるという問題がある。
そこで、少なくとも一つのバッテリーセルの電極リードとバスバーアセンブリのセンシングバスバーとの溶接時に電極リードの損傷を防止しながら、組立て公差などによる誤整列が発生しても溶接品質の低下を防止することができるバッテリーモジュール、該バッテリーモジュールを含むバッテリーパック及び自動車が求められている。
したがって、本発明は、少なくとも一つのバッテリーセルの電極リードとバスバーアセンブリのセンシングバスバーとの溶接時に電極リードの損傷を防止することができるバッテリーモジュール、該バッテリーモジュールを含むバッテリーパック及び自動車を提供することを目的とする。
また、本発明は、少なくとも一つのバッテリーセルの電極リードとバスバーアセンブリのセンシングバスバーとの溶接時に、組立て公差などによる誤整列が発生しても溶接品質の低下を防止することができるバッテリーモジュール、該バッテリーモジュールを含むバッテリーパック及び自動車を提供することを他の目的とする。
さらに、本発明は、バッテリーセルにセルスウェリングが起きても、電極リードの損傷を防止することができるバッテリーモジュール、該バッテリーモジュールを含むバッテリーパック及び自動車を提供することをさらに他の目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明は、少なくとも一側に電極リードが突出する複数のバッテリーセルと、複数のバッテリーセルの電極リード同士を電気的に接続するためのバスバーアセンブリと、を含み、バスバーアセンブリは、複数のバッテリーセルの少なくとも一側を覆うバスバーフレームと、バスバーフレームに備えられ、電極リードを通過させる複数のリードスロットと、複数のリードスロット同士の間に配置され、電極リードと連結される少なくとも一つのセンシングバスバーと、少なくとも一つのセンシングバスバーを弾性的に支持可能であり、バスバーフレームの左右方向で少なくとも一つのセンシングバスバーの左右両側に配置される少なくとも二つの弾性ガイダと、を含む、バッテリーモジュールを提供する。
少なくとも一つのセンシングバスバーは、少なくとも二つの弾性ガイダに弾性接触しながら、バスバーフレームの左右方向に沿って移動可能に備えられ得る。
少なくとも二つの弾性ガイダは、バスバーフレームに備えられ、バスバーフレームの左右方向に弾性変形可能な上部板バネと、上部板バネからバスバーフレームの上下方向に所定の距離だけ離隔してバスバーフレームに備えられ、バスバーフレームの左右方向に弾性変形可能な下部板バネと、を含み得る。
上部板バネは、一対で備えられ、一対の上部板バネは、少なくとも一つのセンシングバスバーを挟んで対向して配置され得る。
下部板バネは、一対で備えられ、一対の下部板バネは、少なくとも一つのセンシングバスバーを挟んで対向して配置され得る。
少なくとも二つの弾性ガイダは、バスバーフレームに一体で形成され得る。
バスバーアセンブリは、バスバーフレームに備えられ、少なくとも一つのセンシングバスバーの前方で少なくとも一つのセンシングバスバーの前方への離脱を防止する離脱防止ストッパを含み得る。
離脱防止ストッパは、少なくとも一つのセンシングバスバーの上下側に備えられ、少なくとも一つのセンシングバスバーの前方への移動の際、所定距離以上で少なくとも一つのセンシングバスバーの上下端の移動を制限する一対のストッパフックを含み得る。
また、本発明は、上述した実施形態による少なくとも一つのバッテリーモジュールと、少なくとも一つのバッテリーモジュールをパッケージングするパックケースと、を含む、バッテリーパックを提供する。
さらに、本発明は、上述した実施形態による少なくとも一つのバッテリーパックを含む、自動車を提供する。
以上のような多様な実施形態によって、少なくとも一つのバッテリーセルの電極リードとバスバーアセンブリのセンシングバスバーとの溶接時に電極リードの損傷を防止することができるバッテリーモジュール、該バッテリーモジュールを含むバッテリーパック及び自動車を提供することができる。
また、以上のような多様な実施形態によって、少なくとも一つのバッテリーセルの電極リードとバスバーアセンブリのセンシングバスバーとの溶接時に、組立て公差などによる誤整列が発生しても溶接品質の低下を防止することができるバッテリーモジュール、該バッテリーモジュールを含むバッテリーパック及び自動車を提供することができる。
さらに、以上のような多様な実施形態によって、バッテリーセルにセルスウェリングが起きても、電極リードの損傷を防止することができるバッテリーモジュール、該バッテリーモジュールを含むバッテリーパック及び自動車を提供することができる。
本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施形態を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするものであるため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳しく説明することで本発明をより明確にする。後述する実施形態は発明の理解を助けるため例示的に示されるものであり、本発明が後述する実施形態から多様に変形されて実施できることを理解せねばならない。また、発明の理解を助けるため、添付された図面は、実際の縮尺ではなく、一部構成要素の寸法が誇張して示され得る。
図１は本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールを説明するための図であり、図２は図１のバッテリーモジュールの主要部を説明するための図であり、図３は図２のバスバーアセンブリのセンシングバスバーを除いたバスバーフレームを説明するための図であり、図４及び図５は図１のバッテリーモジュールの弾性ガイダによるセンシングバスバーの左右移動を説明するための図である。
図１～図５を参照すると、バッテリーモジュール１０は、バッテリーセル１００及びバスバーアセンブリ２００を含み得る。
バッテリーセル１００は、二次電池であって、パウチ型二次電池、角形二次電池または円筒型二次電池として設けられ得る。以下、本実施形態では、バッテリーセル１００がパウチ型二次電池として設けられることに限定して説明する。
バッテリーセル１００は、複数で備えられ得る。複数のバッテリーセル１００は、相互電気的に接続可能に積層され、それぞれ、少なくとも一側に電極リード１５０が突出し得る。
バスバーアセンブリ２００は、複数のバッテリーセル１００の電極リード１５０を電気的に接続するためのものであって、複数のバッテリーセル１００の一側に配置され得る。
このようなバスバーアセンブリ２００は、バスバーフレーム２１０、リードスロット２２０、センシングバスバー２３０、弾性ガイダ２４０及び離脱防止ストッパ２５０を含み得る。
バスバーフレーム２１０は、複数のバッテリーセル１００の少なくとも一側を覆い得る。そのため、バスバーフレーム２１０は、複数のバッテリーセル１００の少なくとも一側を覆うことのできる大きさ及び形状を有し得る。
リードスロット２２０は、バスバーフレーム２１０に備えられ、複数のバッテリーセル１００の電極リード１５０を通過させ得る。このようなリードスロット２２０は、複数で備えられ得る。
センシングバスバー２３０は、複数のリードスロット２２０同士の間に配置され、バッテリーセル１００の電極リード１５０と接続され得る。このようなセンシングバスバー２３０は、少なくとも一つまたはそれ以上の複数で備えられ得る。以下、本実施形態では、センシングバスバー２３０が複数で備えられることに限定して説明する。
複数のセンシングバスバー２３０は、リードスロット２２０を通過した複数のバッテリーセル１００の電極リード１５０とレーザー溶接などによる溶接結合で連結され得る。ここで、電極リード１５０は、折り曲げられていないノン－ベンディング方式でセンシングバスバー２３０と溶接結合され得る。
複数のセンシングバスバー２３０は、後述する弾性ガイダ２４０に弾性接触しながら、バスバーフレーム２１０の左右方向に沿って移動可能に備えられ得る。
複数のセンシングバスバー２３０には、少なくとも一つのガイド溝２３５が備えられ得る。
少なくとも一つのガイド溝２３５は、センシングバスバー２３０の組立て工程の際、取付けジグなどの装置に挿入されてセンシングバスバー２３０の取付をガイドすることができる。
このような少なくとも一つのガイド溝２３５は、複数で備えられ得る。複数のガイド溝２３５は、センシングバスバー２３０の長手方向に沿って相互に所定の距離だけ離隔して配置され得る。
弾性ガイダ２４０は、センシングバスバー２３０を弾性的に支持可能であり、バスバーフレーム２１０の左右方向で少なくとも一つのセンシングバスバー２３０の左右両側に配置され得る。
弾性ガイダ２４０は、複数で備えられ得る。複数の弾性ガイダ２４０は、バスバーフレーム２１０に一体で形成され得る。このような複数の弾性ガイダ２４０は、上部板バネ２４２及び下部板バネ２４４を含み得る。
上部板バネ２４２は、バスバーフレーム２１０に備えられ、バスバーフレーム２１０の左右方向に弾性変形可能に備えられ得る。このような上部板バネ２４２は、一対で備えられ得る。一対の上部板バネ２４２は、少なくとも一つのセンシングバスバー２３０を挟んで対向して配置され得る。
下部板バネ２４４は、上部板バネ２４２からバスバーフレーム２１０の上下方向に所定の距離だけ離隔してバスバーフレーム２１０に備えられ、バスバーフレーム２１０の左右方向に弾性変形可能に備えられ得る。
下部板バネ２４４は、一対で備えられ得る。一対の下部板バネ２４４は、少なくとも一つのセンシングバスバー２３０を挟んで対向して配置され得る。
離脱防止ストッパ２５０は、バスバーフレーム２１０に備えられ、センシングバスバー２３０の前方でセンシングバスバー２３０が前後に移動するとき、センシングバスバー２３０の前方への離脱を防止することができる。
離脱防止ストッパ２５０は、少なくとも一つのセンシングバスバー２３０の上下側に備えられ、少なくとも一つのセンシングバスバー２３０の前方への移動の際、所定距離以上で少なくとも一つのセンシングバスバー２３０の上下端の移動を制限する一対のストッパフック２５０を含み得る。
このような本実施形態によるバッテリーモジュール１０において、バッテリーセル１００とバスバーアセンブリ２００との組立て工程時に、組立て公差などによってバッテリーセル１００の電極リード１５０とバスバーアセンブリ２００のセンシングバスバー２３０との間で誤整列などの問題が発生し得る。特に、バッテリーセル１００の電極リード１５０とバスバーアセンブリ２００のセンシングバスバー２３０の左右方向とで誤整列などの問題が頻繁に発生し得る。
本実施形態の場合、センシングバスバー２３０がバスバーフレーム２１０に載置された後にも、弾性ガイダ２４０によってガイドされながら左右方向に移動可能であるため、作業者などは、誤整列状態を補正した後、電極リード１５０とセンシングバスバー２３０とを溶接などで固定することができる。
また、本実施形態では、電極リード１５０とセンシングバスバー２３０との間の誤整列などの問題が発生しても、左右移動可能なセンシングバスバー２３０を定位置に移動させてから溶接工程を行うことができるため、誤整列による溶接不良の問題を事前に防止することができる。
さらに、このような誤整列状態を補正するとき、左右方向に移動するセンシングバスバー２３０を弾性ガイダ２４０が弾性的に支持できるため、センシングバスバー２３０の位置を調整するときに生じ得る電極リード１５０の損傷危険を著しく低減させることができる。
さらに、本実施形態の場合、バッテリーモジュール１０において、バッテリーセル１００の過熱などによる異常状況などによってバッテリーセル１００が厚さ方向に膨張することがある。すなわち、バッテリーセル１００がセルスウェリングによって左右方向に膨張し得る。
本実施形態の場合、バッテリーセル１００にセルスウェリングが起きても、弾性ガイダ２４０によって、センシングバスバー２３０及びセンシングバスバー２３０と溶接結合された電極リード１５０の端部が左右方向に弾性的に移動することができる。
このようなセンシングバスバー２３０及びセンシングバスバー２３０と溶接結合された電極リード１５０の端部の左右方向の移動によって、バッテリーセル１００のセルスウェリングによって延びようとする電極リード１５０の長さに対処できる。
したがって、本実施形態によるバッテリーモジュール１０は、バッテリーセル１００にセルスウェリングが起きても、電極リード１５０側に加えられる引張ストレスを最小化して、引張ストレスによる電極リード１５０の損傷を効果的に防止することができる。
図６は本発明の一実施形態によるバッテリーパックを説明するための図であり、図７は本発明の一実施形態による自動車を説明するための図である。
図６及び図７を参照すると、バッテリーパック１は、上述した実施形態による少なくとも一つのバッテリーモジュール１０、及び少なくとも一つのバッテリーモジュール１０をパッケージングするパックケース５０を含み得る。
このようなバッテリーパック１は、自動車の燃料源として、自動車Ｖに備えられ得る。例えば、バッテリーパック１は、電気自動車、ハイブリッド自動車及びその他バッテリーパック１を燃料源として使用可能なその他の方式で自動車Ｖに備えられ得る。
また、バッテリーパック１は、自動車Ｖの外にも、二次電池を用いる電力貯蔵装置（Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ）などのその他の装置や器具及び設備などにも備えられることは言うまでもない。
このように、本実施形態によるバッテリーパック１、及び自動車のようなバッテリーパック１を備える装置や器具及び設備は、上述したバッテリーモジュール１０を含むため、上述したバッテリーモジュール１０による長所をすべて有するバッテリーパック１及びこのようなバッテリーパック１を備える自動車などの装置や器具及び設備などを具現することができる。
以上のような多様な実施形態によって、少なくとも一つのバッテリーセル１００の電極リード１５０とバスバーアセンブリ２００のセンシングバスバー２３０との溶接時に電極リード１５０の損傷を防止できるバッテリーモジュール１０、このようなバッテリーモジュール１０を含むバッテリーパック１及び自動車Ｖを提供することができる。
また、以上のような多様な実施形態によって、少なくとも一つのバッテリーセル１００の電極リード１５０とバスバーアセンブリ２００のセンシングバスバー２３０との溶接時に、組立て公差などによる誤整列が発生しても溶接品質の低下を防止できるバッテリーモジュール１０、このようなバッテリーモジュール１０を含むバッテリーパック１及び自動車Ｖを提供することができる。
さらに、以上のような多様な実施形態によって、バッテリーセル１００にセルスウェリングが起きても、電極リード１５０の損傷を防止できるバッテリーモジュール１０、このようなバッテリーモジュール１０を含むバッテリーパック１及び自動車Ｖを提供することができる。
以上、本発明の望ましい実施形態を図示し説明したが、本発明が上述した特定の実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨から逸脱することなく発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって多様な変形実施が可能であり、このような変形実施は本発明の技術的思想や見込みから個別的に理解されてはならない。
１ バッテリーパック
１０ バッテリーモジュール
５０ パックケース
１００ バッテリーセル
１５０ 電極リード
２００ バスバーアセンブリ
２１０ バスバーフレーム
２２０ リードスロット
２３０ センシングバスバー
２３５ ガイド溝
２４０ 弾性ガイダ
２４２ 上部板バネ
２４４ 下部板バネ
２５０ 離脱防止ストッパ、ストッパフック
Ｖ 自動車
１０ バッテリーモジュール
５０ パックケース
１００ バッテリーセル
１５０ 電極リード
２００ バスバーアセンブリ
２１０ バスバーフレーム
２２０ リードスロット
２３０ センシングバスバー
２３５ ガイド溝
２４０ 弾性ガイダ
２４２ 上部板バネ
２４４ 下部板バネ
２５０ 離脱防止ストッパ、ストッパフック
Ｖ 自動車
Claims (10)
- 少なくとも一側に電極リードが突出する複数のバッテリーセルと、
前記複数のバッテリーセルの電極リード同士を電気的に接続するためのバスバーアセンブリと、を含むバッテリーモジュールであって、
前記バスバーアセンブリは、
前記複数のバッテリーセルの少なくとも一側を覆うバスバーフレームと、
前記バスバーフレームに備えられ、前記電極リードを通過させる複数のリードスロットと、
前記複数のリードスロット同士の間に配置され、前記電極リードと連結される少なくとも一つのセンシングバスバーと、
前記少なくとも一つのセンシングバスバーを弾性的に支持可能な弾性ガイダであって、前記バスバーフレームの左右方向で前記少なくとも一つのセンシングバスバーの左右両側に配置される少なくとも二つの弾性ガイダと、を含む、バッテリーモジュール。 - 前記少なくとも一つのセンシングバスバーは、前記少なくとも二つの弾性ガイダに弾性接触しながら、前記バスバーフレームの左右方向に沿って移動可能に備えられる、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
- 前記少なくとも二つの弾性ガイダは、
前記バスバーフレームに備えられ、前記バスバーフレームの左右方向に弾性変形可能な上部板バネと、
前記上部板バネから前記バスバーフレームの上下方向に所定の距離だけ離隔して前記バスバーフレームに備えられ、前記バスバーフレームの左右方向に弾性変形可能な下部板バネと、を含む、請求項１又は２に記載のバッテリーモジュール。 - 前記上部板バネは、一対で備えられ、
前記一対の上部板バネは、前記少なくとも一つのセンシングバスバーを挟んで対向して配置される、請求項３に記載のバッテリーモジュール。 - 前記下部板バネは、一対で備えられ、
前記一対の下部板バネは、前記少なくとも一つのセンシングバスバーを挟んで対向して配置される、請求項３に記載のバッテリーモジュール。 - 前記少なくとも二つの弾性ガイダは、前記バスバーフレームに一体で形成される、請求項１又は２に記載のバッテリーモジュール。
- 前記バスバーアセンブリは、
前記バスバーフレームに備えられ、前記少なくとも一つのセンシングバスバーの前方で前記少なくとも一つのセンシングバスバーの前方への離脱を防止する離脱防止ストッパを含む、請求項１又は２に記載のバッテリーモジュール。 - 前記離脱防止ストッパは、
前記少なくとも一つのセンシングバスバーの上下側に備えられ、前記少なくとも一つのセンシングバスバーの前方への移動の際、所定距離以上で前記少なくとも一つのセンシングバスバーの上下端の移動を制限する一対のストッパフックを含む、請求項７に記載のバッテリーモジュール。 - 請求項１に記載の少なくとも一つのバッテリーモジュールと、
前記少なくとも一つのバッテリーモジュールをパッケージングするパックケースと、を含む、バッテリーパック。 - 請求項９に記載の少なくとも一つのバッテリーパックを含む、自動車。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2019-0161962 | 2019-12-06 | ||
| KR1020190161962A KR20210071608A (ko) | 2019-12-06 | 2019-12-06 | 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 자동차 |
| PCT/KR2020/095144 WO2021112656A1 (ko) | 2019-12-06 | 2020-11-11 | 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 자동차 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022544977A true JP2022544977A (ja) | 2022-10-24 |
| JP7372447B2 JP7372447B2 (ja) | 2023-10-31 |
Family
ID=76162627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022510196A Active JP7372447B2 (ja) | 2019-12-06 | 2020-11-11 | バッテリーモジュール、該バッテリーモジュールを含むバッテリーパック及び自動車 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230025968A1 (ja) |
| EP (1) | EP4030547A1 (ja) |
| JP (1) | JP7372447B2 (ja) |
| KR (1) | KR20210071608A (ja) |
| CN (2) | CN214153125U (ja) |
| WO (1) | WO2021112656A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210071608A (ko) * | 2019-12-06 | 2021-06-16 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 자동차 |
| CN113258221B (zh) * | 2021-06-23 | 2021-09-17 | 武汉理工大学 | 硬壳锂电池极柱与连接片的冷连接方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019074211A1 (ko) * | 2017-10-11 | 2019-04-18 | 주식회사 엘지화학 | 전극 리드 접합용 버스바 조립체 및 이를 포함하는 배터리 모듈 |
| WO2019074206A1 (ko) * | 2017-10-10 | 2019-04-18 | 주식회사 엘지화학 | 전극 리드 접합용 버스바 조립체 및 이를 포함하는 배터리 모듈 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080076020A1 (en) * | 2006-09-22 | 2008-03-27 | Wu Donald P H | Electrical Connection Structure for a Core Assembly of a Secondary Lithium Battery |
| JP5644523B2 (ja) * | 2010-12-07 | 2014-12-24 | 住友電装株式会社 | バッテリ接続具 |
| JP2013120653A (ja) * | 2011-12-06 | 2013-06-17 | Makita Corp | 端子構造 |
| CN102593395A (zh) * | 2012-02-17 | 2012-07-18 | 深圳市金立通信设备有限公司 | 一种手机外置电池盒 |
| KR20140093424A (ko) * | 2013-01-18 | 2014-07-28 | 타이코에이엠피(유) | 전지모듈 |
| CN105895847B (zh) * | 2015-09-29 | 2018-05-22 | 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 | 一种极耳连接装置、动力电池模组和汽车 |
| KR102105665B1 (ko) * | 2018-04-04 | 2020-05-29 | 주식회사 엘지화학 | 버스바를 가압하는 가압 지그 및 이를 포함하는 배터리 모듈 제조 시스템 |
| KR20210071608A (ko) * | 2019-12-06 | 2021-06-16 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 자동차 |
-
2019
- 2019-12-06 KR KR1020190161962A patent/KR20210071608A/ko unknown
-
2020
- 2020-11-11 WO PCT/KR2020/095144 patent/WO2021112656A1/ko unknown
- 2020-11-11 EP EP20896896.6A patent/EP4030547A1/en active Pending
- 2020-11-11 US US17/773,413 patent/US20230025968A1/en active Pending
- 2020-11-11 JP JP2022510196A patent/JP7372447B2/ja active Active
- 2020-12-04 CN CN202022897024.5U patent/CN214153125U/zh active Active
- 2020-12-04 CN CN202011405152.1A patent/CN112928396B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019074206A1 (ko) * | 2017-10-10 | 2019-04-18 | 주식회사 엘지화학 | 전극 리드 접합용 버스바 조립체 및 이를 포함하는 배터리 모듈 |
| WO2019074211A1 (ko) * | 2017-10-11 | 2019-04-18 | 주식회사 엘지화학 | 전극 리드 접합용 버스바 조립체 및 이를 포함하는 배터리 모듈 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2021112656A1 (ko) | 2021-06-10 |
| KR20210071608A (ko) | 2021-06-16 |
| CN112928396A (zh) | 2021-06-08 |
| US20230025968A1 (en) | 2023-01-26 |
| CN112928396B (zh) | 2022-12-27 |
| CN214153125U (zh) | 2021-09-07 |
| JP7372447B2 (ja) | 2023-10-31 |
| EP4030547A1 (en) | 2022-07-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102330872B1 (ko) | 배터리 모듈, 이러한 배터리 팩을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차 | |
| EP3282515B1 (en) | Battery module, battery pack comprising battery module, and vehicle comprising battery pack | |
| KR102101429B1 (ko) | 리드 용접 장치, 이러한 리드 용접 장치를 통해 제조되는 배터리 모듈 및 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 | |
| KR102379227B1 (ko) | 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차 | |
| KR102415150B1 (ko) | 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차 | |
| KR102352686B1 (ko) | 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차 | |
| KR102250204B1 (ko) | 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차 | |
| KR102258177B1 (ko) | 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차 | |
| KR102255487B1 (ko) | 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차 | |
| JP7372447B2 (ja) | バッテリーモジュール、該バッテリーモジュールを含むバッテリーパック及び自動車 | |
| US20210376419A1 (en) | Battery pack and vehicle including the same | |
| JP7387874B2 (ja) | バッテリーモジュール、該バッテリーモジュールを含むバッテリーパック及び自動車 | |
| KR102412403B1 (ko) | 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차 | |
| KR102353921B1 (ko) | 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차 | |
| JP7357764B2 (ja) | バッテリーモジュール、該バッテリーモジュールを含むバッテリーパック及び自動車 | |
| KR102093944B1 (ko) | 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차 | |
| KR102378571B1 (ko) | 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차 | |
| JP2022545413A (ja) | バッテリーモジュール、該バッテリーモジュールを含むバッテリーパック及び自動車 | |
| KR20210046406A (ko) | 용접용 지그 | |
| KR102178818B1 (ko) | 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차 | |
| JP2021532563A (ja) | バッテリーパック及びそれを含む自動車 | |
| KR20200104621A (ko) | 카운터바 홀을 구비한 배터리 셀용 카트리지 및 이를 포함하는 배터리 모듈 조립체 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220216 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230228 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230306 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20230606 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230705 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231002 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231019 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7372447 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |