JP2024071407A - バッテリーモジュール、それを含むバッテリーパック及び自動車 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、相互に積層されて固定されたバッテリーセルのうち少なくとも一部のバッテリーセルの交替が必要な場合、より簡便に所望するバッテリーセルを分離することができるバッテリーモジュール、それ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。【解決手段】本発明の一実施例によるバッテリーモジュールは、相互に積層される複数個のバッテリーセルと、複数個のバッテリーセルの間に配置され、使用者の操作によって除去可能に備えられる複数個の接着部材と、を含むことを特徴とする。【選択図】図1
Description
本発明は、バッテリーモジュール、それ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11月11日出願の韓国特許出願第10-2019-0143743号に基づく優先権を主張し、該当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。
製品群に応じた適用性が高く、且つ、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できるという一次的な長所だけでなく、エネルギーの使用に伴う副産物が全く生じないという点で、環境にやさしく、エネルギー効率が向上できることから、新しいエネルギー源として注目を集めている。
現在、広く使用される二次電池の種類としては、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がある。このような単位二次電池セル、即ち、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、これよりさらに高い出力電圧が要求される場合、複数のバッテリーセルを直列接続してバッテリーパックを構成する。また、バッテリーパックに要求される充放電容量によって複数のバッテリーセルを並列接続してバッテリーパックを構成し得る。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数は、要求される出力電圧または充放電容量によって多様に設定可能である。
なお、複数のバッテリーセルを直列・並列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先に構成し、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追加して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、複数個のバッテリーセルが電気的に接続するように相互に積層され、より安定的な固定などのために相互に対向する面に接着剤などが塗布されて相互に固定される。
しかし、従来のバッテリーモジュールの場合、バッテリーセルのうち一部のバッテリーセルの不良や放電などから、一部のバッテリーセルの交替などが必要な場合、相互に固定されたバッテリーセルを分離しにくいという問題がある。
従来のバッテリーモジュールの場合、このようなバッテリーセルの分離のためには、バッテリーセルの対向面に塗布された接着剤などを除去しなければならないが、このような除去作業の場合、一般的に有害物質を含む除去剤などが使用され、作業時間も長期間がかかるという問題がある。
また、従来のバッテリーモジュールの場合、このような除去作業に際し、バッテリーセルに損傷が発生する恐れがあり、除去時にバッテリーセルの間に残余物が発生する問題がある。
そのため、相互に積層されて固定されたバッテリーセルのうち少なくとも一部のバッテリーセルの交替などが必要になる場合、より簡便に所望するバッテリーセルを分離可能なバッテリーモジュール、それを含むバッテリーパック及び自動車が求められる。
本発明は、相互に積層されて固定されたバッテリーセルのうち少なくとも一部のバッテリーセルの交替が必要な場合、より簡便に所望するバッテリーセルを分離することができるバッテリーモジュール、それ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。
本発明の他の目的及び長所は、下記の説明によって理解でき、本発明の実施例によってより明らかに理解されるであろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示される手段及びその組合せによって実現することができる。
上記の課題を達成するため、本発明は、バッテリーモジュールであって、相互に積層される複数個のバッテリーセルと、複数個のバッテリーセルの間に配置され、使用者の操作によって除去可能に備えられる複数個の接着部材と、を含むことを特徴とする、バッテリーモジュールを提供する。
複数個の接着部材は、複数個のバッテリーセルの長手方向における両端部に備えられ得る。
複数個のバッテリーセルは、電極組立体と、電極組立体を収容するケース本体と、ケース本体からバッテリーセルの長手方向に沿って延びるケーステラス部と、を含む電池ケースと、電池ケースのケーステラス部から突出し、電極組立体と電気的に接続する一対の電極リードと、を含み、複数個の接着部材の一部分は、複数個のバッテリーセルの長手方向におけるケース本体の両端部に配置され得る。
複数個の接着部材の残りの部分は、複数個のバッテリーセルのケーステラス部同士の間の空間に配置され得る。
複数個の接着部材は、使用者の操作によって、複数個のバッテリーセルの長手方向において、ケース本体の外部へ脱去可能である。
複数個の接着部材は、使用者の操作によって、複数個のバッテリーセルの長手方向に沿ってスライドしながらケース本体の外部へ抜け出され得る。
複数個の接着部材は、複数個のバッテリーセルの長手方向におけるケース本体の両端部に配置される接着部と、接着部から延び、ケーステラス部同士の間に配置される操作部と、を含み得る。
接着部は、両面テープとして備えられ得る。
なお、本発明は、バッテリーパックであって、前述した実施例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、を含むことを特徴とするバッテリーパックを提供する。
また、本発明は、自動車であって、前述した実施例による少なくとも一つのバッテリーパックを含むことを特徴とする自動車を提供する。
以上のような多様な実施例によって、相互に積層されて固定されたバッテリーセルのうち少なくとも一部のバッテリーセルの交替などが必要な場合、より簡便に所望するバッテリーセルを分離できるバッテリーモジュール、それ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例によって、相互に積層されて固定されたバッテリーセルの位置変更や全体のバッテリーセルの再整列などを容易に行い得るバッテリーモジュール、それ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例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例を詳しく説明する。ここで説明される実施例は、発明の理解を助けるために例示的に示したものであり、本発明は、ここで説明する実施例とは相違に多様に変形して実施できることを理解せねばならない。なお、発明の理解を助けるために、添付の図面は、実際の縮尺ではなく一部構成要素が誇張されて示され得る。
図1は、本発明の一実施例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の側面図であり、図3は、図2のバッテリーモジュールの接着部材を説明するための図であり、図4は、図2のバッテリーモジュールの他の実施例による接着部材を説明するための図である。
図1~図4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及び接着部材300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、本実施例では、バッテリーセル100がパウチ型二次電池で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、複数個が備えられ得る。
複数個のバッテリーセル100は、相互に電気的に接続可能に積層され得る。ここで、複数個のバッテリーセル100は、相互間のより安定的な固定のために、後述する接着部材300によって相互に接着されることでより安定的に積層され得る。このような複数個のバッテリーセル100は、バッテリーモジュール10を構成するモジュールケース(図示せず)などの構造体内に収容され得る。
複数個のバッテリーセル100は各々、電極組立体110、電池ケース130及び電極リード150を含み得る。
電極組立体110は、正極板、負極板及びセパレーターなどから構成され得る。電極組立体110についてはよく知られているので、以下、詳細な説明を省略する。
電池ケース130は、電極組立体110を収容し、後述する一対の電極リード150を少なくとも部分的に電池ケース130の外部へ突出するように収容し得る。
このような電池ケース130は、ケース本体132及びケーステラス部136を含み得る。
ケース本体132は、電極組立体110を収容し得る。このために、ケース本体132には、電極組立体110を収容可能な収容空間が設けられ得る。
ケーステラス部136は、ケース本体132の両側端部から延び、ケース本体132からバッテリーセル100の長手方向に沿って延び得る。
このようなケーステラス部136は、バッテリーセル100の積層方向において、ケース本体132よりも低い高さを有し得る。これによって、バッテリーセル100の積層時、積層方向において、ケーステラス部136の間には所定の空間が設けられ得る。
電極リード150は、一対が備えられ得る。
一対の電極リード150は、電極組立体110と電気的に接続し、電池ケース130のケーステラス部136から突出し得る。
接着部材300は、複数個のバッテリーセル100の間に配置され、複数個のバッテリーセル100の積層時、複数個のバッテリーセル100と接着されて複数個のバッテリーセル100をより安定的に固定できる。
このような接着部材300は、複数個が備えられ得る。
複数個の接着部材300は、複数個のバッテリーセル100の間で複数個のバッテリーセル100の絶縁及び複数個のバッテリーセル100の温度偏差などを改善し得る。
複数個の接着部材300は、各々、複数個のバッテリーセル100の間に配置され、使用者の操作によって複数個のバッテリーセル100から除去可能に設けられ得る。
複数個の接着部材300は、複数個のバッテリーセル100の長手方向における両端部に備えられ得る。具体的には、複数個の接着部材300の一部310は、複数個のバッテリーセル100の長手方向におけるケース本体132の両端部に配置され得、複数個の接着部材300の残りの部分330は、複数個のバッテリーセル100のケーステラス部136同士の間の空間に配置され得る。
このような複数個の接着部材300は、使用者の操作によって、複数個のバッテリーセル100の長手方向において、ケース本体132の外部へ脱去可能に備えられ得る。具体的には、複数個の接着部材300は、使用者の操作によって、複数個のバッテリーセル100の長手方向に沿ってスライドされながらケース本体132の外部へ抜け出され得る。
以下、本実施例による複数個の接着部材300についてより具体的に説明する。
複数個の接着部材300は各々、接着部310及び操作部330を含み得る。
接着部310は、複数個のバッテリーセル100の長手方向において電池ケース130のケース本体132の両端部に配置され得る。また、接着部310は、ケース本体132の両端部で複数個のバッテリーセル100の幅方向に沿って相互に所定の距離で離隔して配置され得る。
このような接着部310は、両面テープとして備えられ得る。複数個のバッテリーセル100の積層に際し、積層方向において対向するバッテリーセル100の電池ケース130のケース本体132に接着され得る。本実施例では、接着部310が両面テープとして備えられるため、未転写や固まり現象などが発生しない。
接着部310は、バッテリーセル100の電池ケース130のケース本体132の中心側方向に向かってほぼ三角形形状の傾いた形態で設けられ得る。これによって、接着部材300の除去時、ケース本体132からの接着部材300の脱去がより容易に行われる。
操作部330は、接着部310から延び、複数個のバッテリーセル100の積層方向において、複数個のバッテリーセル100の電池ケース130のケーステラス部136同士の間の空間に配置され得る。これによって、接着部材300の除去時、接着部材300の除去のための使用者の操作がより容易になる。
一方、接着部材350は、図4に示したように、バッテリーセル100の電池ケース130の両端部に各々一つずつ設けられ得る。このような接着部材350は、電池ケース130のケース本体132の両端部に接着され、使用者の操作によってケース本体132から脱去される接着部351と、接着部351から延び、使用者の操作のための操作部353を含み得る。
図5及び図6は、図1のバッテリーモジュールの接着部材を除去する様子を説明するための図である。
図5及び図6を参照すると、バッテリーモジュール10の場合、製造や使用中に、バッテリーセル100のうち少なくとも一つのバッテリーセル100で不良や放電などが発生する場合がある。これによって、不良や放電したバッテリーセル100の交替などが必要なことがある。
本実施例の場合、作業者などの使用者は、バッテリーモジュール10のバッテリーセル100のうち交替が必要なバッテリーセル100の接着部材300に対する使用者の操作によって、交替しようとするバッテリーセル100と残りの他のバッテリーセル100との固定状態をより簡便に解除可能である。
具体的には、使用者は、交替が必要なバッテリーセル100に付着された接着部材300の操作部330を引っ張って抜き出す方式で接着部材300をより簡便にバッテリーセル100の外部へ脱去することができる。
即ち、本実施例では、使用者などが、接着部材300に対して操作部330を簡単に操作することで、バッテリーセル100から接着部材300をより簡便に除去することができる。
これによって、本実施例では、製造中や使用中のバッテリーセルのうち一部のバッテリーセル100の交替などの作業時、交替のためのバッテリーセル100の分離作業が顕著に簡便になり、作業時間も大幅に短縮することができる。
また、接着部材300の接着部310が、バッテリーセル100の電池ケース130のケース本体132の両端部のエッジのみに接触していることから、除去時にバッテリーセル100同士の間に残余物が発生する恐れを大幅に低下させることができる。
さらに、本実施例では、このような接着部材300の除去時、バッテリーセル100に塗布された接着剤を除去するために別の除去剤などの使用が不要になり、バッテリーセル100の損傷危険も最小化することができる。
結局、本実施例によるバッテリーモジュール10は、接着部材300によって、バッテリーモジュール10の製造による組立工程の効率及びバッテリーモジュール10のメンテナンスの効率を共に向上させることができる。
図7は、本発明の一実施例によるバッテリーパックを説明するための図であり、図8は、本発明の一実施例による自動車を説明するための図である。
図7及び図8を参照すると、バッテリーパック1は、前述した実施例による少なくとも一つのバッテリーモジュール10と、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と、を含み得る。
このようなバッテリーパック1は、自動車V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のバッテリーパック1を燃料源として用い得る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も可能であることは勿論である。
このように、本実施例によるバッテリーパック1と自動車V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、前述したバッテリーモジュール10を含むことから、前述したバッテリーモジュール10による長所を全て有するバッテリーパック1及びそれを備える自動車V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例によって、相互に積層されて固定されたバッテリーセル100の少なくとも一部のバッテリーセル100の交替などが必要な場合、より簡便に所望するバッテリーセル100を分離できるバッテリーモジュール10、それ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例によって、相互に積層されて固定されたバッテリーセル100の位置変更や全体のバッテリーセル100の再整列などを容易に行うことができるバッテリーモジュール10、それ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例について図示及び説明したが、本発明は上述した特定の望ましい実施例に限定されず、請求範囲で請求する本発明の要旨から外れることなく当該発明が属する技術分野における通常の知識を持つ者によって多様に変形できることは言うまでもなく、かかる変形は、本発明の技術的思想や展望から個別的に理解されてはいけない。
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
110 電極組立体
130 電池ケース
132 ケース本体
136 ケーステラス部
150 電極リード
300 接着部材
310 接着部
330 操作部
350 接着部材
353 操作部
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
110 電極組立体
130 電池ケース
132 ケース本体
136 ケーステラス部
150 電極リード
300 接着部材
310 接着部
330 操作部
350 接着部材
353 操作部
Claims (10)
- バッテリーモジュールであって、
相互に積層される複数個のバッテリーセルと、
前記複数個のバッテリーセルの間に配置され、使用者の操作によって除去可能に備えられる複数個の接着部材と、を含むことを特徴とする、バッテリーモジュール。 - 前記複数個の接着部材は、
前記複数個のバッテリーセルの長手方向における両端部に備えられることを特徴とする、請求項1に記載のバッテリーモジュール。 - 前記複数個のバッテリーセルは、
電極組立体と、
前記電極組立体を収容するケース本体と、前記ケース本体から前記バッテリーセルの長手方向に沿って延びるケーステラス部と、を含む電池ケースと、
前記電池ケースのケーステラス部から突出し、前記電極組立体と電気的に接続する一対の電極リードと、を含み、
前記複数個の接着部材の一部分は、
前記複数個のバッテリーセルの長手方向における前記ケース本体の前記両端部に配置されることを特徴とする、請求項2に記載のバッテリーモジュール。 - 前記複数個の接着部材の残りの部分は、
前記複数個のバッテリーセルの前記ケーステラス部同士の間の空間に配置されることを特徴とする、請求項3に記載のバッテリーモジュール。 - 前記複数個の接着部材は、
前記使用者の操作によって、前記複数個のバッテリーセルの長手方向において、前記ケース本体の外部へ脱去可能であることを特徴とする、請求項3に記載のバッテリーモジュール。 - 前記複数個の接着部材は、
前記使用者の操作によって、前記複数個のバッテリーセルの長手方向に沿ってスライドしながら前記ケース本体の外部へ抜け出されることを特徴とする、請求項5に記載のバッテリーモジュール。 - 前記複数個の接着部材は、
前記複数個のバッテリーセルの長手方向における前記ケース本体の前記両端部に配置される接着部と、
前記接着部から延び、前記ケーステラス部同士の間に配置される操作部と、を含むことを特徴とする、請求項3~6の何れか一項に記載のバッテリーモジュール。 - 前記接着部は、両面テープとして備えられることを特徴とする、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、
少なくとも一つの前記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、を含むことを特徴とする、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ことを特徴とする、自動車。
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