KR102191300B1 - Electrical connection shape of secondary battery assembly structure for preventing thermal runaway propagation - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 연쇄발화 방지를 고려한 이차전지 셀 집합체 구조 및 형상에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 전지를 패키지 형태로 묶어 이차 전지들 사이에서 절연 구조를 형성하고, 하나의 전지가 이상이 발생하여 화재 또는 폭발할 경우 주변의 전지로 폭발이 확산되는 것을 방지하여 안전성을 높일 수 있는 연쇄발화 방지를 고려한 이차 전지 셀 집합체 구조와 전기적 연결 형상에 관한 것이다.The present invention relates to a structure and shape of a secondary battery cell assembly in consideration of preventing cascaded ignition, and more particularly, a plurality of batteries are bundled in a package form to form an insulating structure between secondary batteries, and one battery is abnormal. In the event of a fire or explosion, the present invention relates to a structure of a secondary battery cell assembly and an electrical connection shape in consideration of prevention of cascaded ignition, which can increase safety by preventing the explosion from spreading to surrounding cells.
일반적으로 이차전지 시스템은 복수의 전지 셀들로 구성된 이차 전지 셀 집합체로 기본 집합인 셀 블록, 이러한 셀 블록을 이용한 배터리 모듈, 그리고 복수의 모듈로 구성된 배터리 랙 등을 일컫는다.In general, a secondary battery system refers to a cell block, which is a basic set of secondary battery cell aggregates composed of a plurality of battery cells, a battery module using the cell block, and a battery rack composed of a plurality of modules.
높은 에너지 밀도를 갖는 전기화학식 이차 전지 셀은 부적절한 셀 사용, 물리적 오남용, 제조 결함 등은 전지 내부 전해액의 전기적, 화학적 열적 반응을 위험수준으로 유도하고 전지 셀의 내부 압력을 증가시키며 내부에서 발생하는 전기적, 화학적 작용으로 인하여 결국 다양한 메카니즘을 통해 기화 분해된 전해액 가스가 전지 외부로 배출되거나 셀의 케이스가 부풀어 오르는 스웰링현상 등이 초래되며 셀 내 가속화된 열적 화학적 반응으로 내부 분해된 내용물이 분진과 연기의 형태로 고온의 열과 함께 배출하는 열 폭주 현상이 발생한다. Electrochemical secondary battery cells with high energy density induce electrical, chemical and thermal reactions of the electrolyte inside the battery to a dangerous level due to improper cell use, physical abuse, and manufacturing defects, increase the internal pressure of the battery cell, and In the end, due to chemical action, the vaporized and decomposed electrolyte gas is discharged to the outside of the cell through various mechanisms, or the case of the cell swells. A thermal runaway phenomenon that discharges together with high-temperature heat in the form of
복수의 전지 셀들의 집합으로 이루어진 셀 블록에서 연쇄발화는 하나의 전지 셀의 고장으로 인한 열 폭주 동안 대량의 열 에너지가 빠르게 방출되어 고장 전지 셀을 600℃ 이상의 온도로 가열하게 된다. 이러한 고온의 열 에너지는 셀 블록내 밀접하게 전기적으로 연결된 인접 전지 셀로 전달되어 인접 셀의 열 폭주 상태에 이르게 하며 모듈 전체에 걸쳐 계단식 연쇄 발화가 발생하게 된다.In a cell block composed of a set of a plurality of battery cells, chain ignition rapidly releases a large amount of thermal energy during thermal runaway due to a failure of one battery cell, thereby heating the failed battery cell to a temperature of 600°C or higher. Such high-temperature thermal energy is transferred to adjacent battery cells that are closely electrically connected in the cell block, leading to a thermal runaway state of the adjacent cells, and cascade chain ignition occurs throughout the module.
또한 열 폭주 발생 전, 높은 내부 온도로 인한 분리막 손상으로 해당 셀의 내부 단락이 발생하며 이로 인해 나머지 병렬 연결된 셀들과 폐쇄회로가 형성되어 하나의 전지 셀로 열폭주 상태에 이르게 된다. In addition, before thermal runaway occurs, an internal short circuit of the cell occurs due to damage to the separator due to a high internal temperature, thereby forming a closed circuit with the remaining parallel connected cells, leading to a thermal runaway state as one battery cell.
따라서 하나의 전지 셀이나 집합구조 내 단락으로 인해 주변으로 과전류가 유입되는 것을 차단하여 이로 인한 열 폭주와 연쇄발화를 방지 할 수 있는 설계가 필요하게 되었다.Therefore, there is a need for a design capable of preventing thermal runaway and cascading ignition caused by blocking the inflow of overcurrent to the surroundings due to a short circuit in one battery cell or assembly structure.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 복수의 이차 전지들을 패키지 형태로 한데 묶어 전류 방전 특성을 확보하고, 각 셀에 대하여 전류의 균형 분배를 구현하는 전지 어셈블리 구조를 제공하는 데 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a battery assembly structure in which a plurality of secondary batteries are bundled together in a package form to secure current discharge characteristics, and to implement balanced distribution of currents for each cell. There is this.
본 발명은 복수의 이차 전지들을 수용하는 셀 집합체들을 서로 직렬 또는 병렬로 연결할 수 있어 부하에 따라 출력 전류를 조절할 수 있는 전지 어셈블리를 제공하는 것이다.The present invention provides a battery assembly capable of controlling an output current according to a load by connecting cell assemblies accommodating a plurality of secondary batteries in series or parallel to each other.
본 발명은 복수의 전지를 패키지 형태로 묶어 이차 전지들 사이에서 절연 구조를 형성하고, 하나의 전지에 이상이 발생하여 화재 또는 폭발할 경우 주변으로 화재나 폭발이 확산되는 것을 방지하여 안전성을 높일 수 있는 전지 어셈블리 구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.In the present invention, a plurality of batteries are bundled in a package form to form an insulating structure between secondary batteries, and when an abnormality occurs in one battery and a fire or explosion occurs, the fire or explosion can be prevented from spreading to the surroundings, thereby enhancing safety. It is an object of the present invention to provide a battery assembly structure.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 전지 셀; 상기 전지 셀들을 전기적으로 연결하는 기본 집합 단위인 셀 블록; 상기 셀 블록을 구성하기 위해 복수의 전지 셀들을 담는 케이스 또는 하우징인 셀 홀더 부재; 상기 셀 홀더 부재 내 개개의 전지 셀을 수용하기 위한 셀 장착 공간부; 상기 셀 홀더 부재의 상측면과 상기 셀 장착 공간부가 교차하는 면에서 상기 셀 단자의 전기적 연결 접점을 제공하기 위해 원형 또는 다각형의 형상으로 중앙부분이 개구되며 상기 셀 장착 공간 내 셀을 지지할 수 있는 셀 홀더 턱 ; 상기 셀 장착 공간부내에 장착된 전지 셀 단자 주위에 위치하며 상기 셀 홀더 부재의 상측면에 상부 방향으로 돌출되어 설치되는 일정 높이의 돌기; 상기 셀 홀더 부재 상측면에 적층되고, 복수개의 원형 또는 다각형으로 통공된 얇은 금속시트로 이루어지며, 각각의 통공된 개구부는 셀 홀더 부재의 장착 공간과 대응되어 정렬되는 집전판; 을 포함한다.The present invention to solve the above problem is a battery cell; A cell block that is a basic set unit electrically connecting the battery cells; A cell holder member that is a case or housing that holds a plurality of battery cells to form the cell block; A cell mounting space for accommodating individual battery cells in the cell holder member; A central portion is opened in a circular or polygonal shape to provide an electrical connection contact of the cell terminal on a surface where the upper side of the cell holder member and the cell mounting space part intersect, and capable of supporting the cell in the cell mounting space. Cell holder jaw; A protrusion having a predetermined height located around a battery cell terminal mounted in the cell mounting space and protruding upwardly from an upper surface of the cell holder member; A current collector plate stacked on an upper surface of the cell holder member and formed of a thin metal sheet having a plurality of circular or polygonal holes, and each of the through openings is aligned to correspond to a mounting space of the cell holder member; Includes.
상기 셀 홀더 부재는 열 폭주시 발생하는 고열로 셀 홀더 부재가 타들어가지 않도록 하여 주변으로 화염이 확산되는 것을 방지하기 위해 자기 소화성을 갖는 난연재 또는 폴리 카보네이트 또는 아크릴로 니트릴 부타디엔 스티렌으로 이루어질 수 있다.The cell holder member may be made of a flame retardant material having self-extinguishing properties or polycarbonate or acrylonitrile butadiene styrene in order to prevent the cell holder member from burning due to high heat generated during thermal runaway to prevent the flame from spreading to the surroundings.
상기 셀 홀더 턱은 전지 셀과 셀 홀더 부재가 결합 시, 전지 셀의 상하 움직임을 방지하고 조립시 또는 운영시 발생할 수 있는 절연 불량을 방지할 수 있다. 자세한 구조나 기능은 후술하는 셀 홀더 턱에서 더욱 상세하게 설명하기로 한다. The cell holder jaw may prevent the vertical movement of the battery cell when the battery cell and the cell holder member are coupled, and may prevent insulation failure that may occur during assembly or operation. The detailed structure and function will be described in more detail in the cell holder jaws described later.
상기 돌기는 셀 홀더의 상측면에서 상부 방향으로 일정 높이로 돌출되어 셀 블록의 윗면과 아랫면의 이격 공간을 유지하고 열폭주 시 전지 셀로부터 방출되는 화염과 고열로 부터 주변 셀을 보호할 수 있다. 자세한 구조나 기능은 후술하는 돌기 부분에서 더욱 상세하게 설명하기로 한다. The protrusions protrude from the upper side of the cell holder to a certain height in the upper direction to maintain a space between the upper and lower surfaces of the cell block, and protect surrounding cells from flames and high heat emitted from the battery cells during thermal runaway. The detailed structure or function will be described in more detail in the protrusion to be described later.
상기 집전판은 복수개의 원형 또는 다각형으로 통공된 얇은 금속시트의 전도체로 몸체부분인 집전(current collector)부분과, 전지 셀의 단자 부분과 접속하는 접속(contact point)부분 그리고 이 두 부분을 연결하는 브릿지로 구성되며 각각의 통공부는 셀 홀더 부재의 장착 공간과 정렬되도록 셀 홀더 부재 상측면에 적층된다. The current collector plate is a conductor of a thin metal sheet with a plurality of circular or polygonal holes, and a current collector part, which is a body part, a contact point part connecting the terminal part of the battery cell, and connecting the two parts. It is composed of a bridge and each through hole is stacked on the upper side of the cell holder member so as to be aligned with the mounting space of the cell holder member.
상기 집전판과 전지 셀의 단자 표면 사이에는 셀 홀더 턱으로 인해 높이 차이가 있을 수 있으며 이를 수용하기 위해 집전판의 브릿지 부분을 스탬핑 또는 통상적인 방법 등으로 절곡하여 집전판의 접속 부분과 셀 단자와의 접속을 용이하게 할 수 있다.There may be a height difference between the current collector plate and the terminal surface of the battery cell due to the cell holder tuck, and to accommodate this, the bridge portion of the current collector plate is bent by stamping or a conventional method, so that the connection part of the current collector plate and the cell terminal Can be easily connected.
상기 집전판의 브릿지 부분은 과전류 시 용융되어 개방되는 기능을 할 수 있도록 가느다란 스트립으로 구성한다. 또한 상기 스트립의 형상은 z자, s자, c자 등으로 구부리고 구부려진 곳이 셀 홀더 턱에 위치하도록 한다. 자세한 구조나 기능은 후술하는 집전판의 브릿지 부분에서 더욱 상세하게 설명하기로 한다. The bridge portion of the current collector plate is composed of a thin strip to function to be melted and opened during overcurrent. In addition, the shape of the strip is bent in a z-, s-, c-shaped, etc. and the bent portion is positioned on the cell holder jaw. Detailed structures and functions will be described in more detail in the bridge portion of the current collector plate to be described later.
상기 스트립을 구비한 집전판은 셀 블록의 양(兩) 전극 단자 모두 또는 단일 전극 단자 (음극 또는 양극 단자)와 연결에 사용할 수 있다.The current collector plate provided with the strip can be used to connect both the positive electrode terminals of the cell block or the single electrode terminals (negative or positive terminals).
또는 상기 셀 블록의 양극 단자에 연결되는 집전판은 열 폭주시 양극단자의 가스 방출공으로부터 가스 방출이 용이하도록 일정부분 개구된 브릿지 형상을 가진 집전판을 사용할 수 있다.Alternatively, the current collecting plate connected to the positive terminal of the cell block may be a current collecting plate having a partially opened bridge shape to facilitate gas discharge from the gas discharge hole of the positive terminal during thermal runaway.
상기와 같이 이루어지는 본 발명은 전지 장착용 케이스에 의하면 복수의 전지를 패키지 형태로 묶어 전지들 사이에서 절연 구조를 형성하고 하나의 전지가 이상이 발생하여 화재 또는 폭발이 발생할 경우 주변의 전지로 폭발이 확산되는 것을 방지하여 안전성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 서로 간 결합이 용이한 장점이 있다.According to the present invention made as described above, according to the battery mounting case, a plurality of batteries are grouped in a package form to form an insulating structure between the batteries, and when a fire or explosion occurs due to an abnormality in one battery, an explosion occurs with the surrounding batteries. Not only can it increase safety by preventing diffusion, but also has the advantage of easy coupling with each other.
또한 본 발명은 연쇄발화 방지를 고려한 이차 전지 셀 집합체의 전기적 연결 방법과 형상으로 하나의 전지 셀 고장으로 인해 주변으로 화재 위험성이 확산되는 것을 방지하는 특성을 갖도록 한다.In addition, according to the present invention, a method and shape of an electrical connection of a secondary battery cell assembly in consideration of prevention of cascade ignition prevents a fire hazard from spreading to the surroundings due to a failure of one battery cell.
도 1은 종래 발명에 따른 각 명칭과 기능 및 역할을 설명하는 도면이다.
도 2는 종래 발명의 원통형 셀 극성 분포와 원통형 셀 외장 피복 등을 보여주는 도면이다.
도 3a은 종래 발명의 일실시예에 따른 셀 홀더에 셀이 장착된 셀 블록 단면을 보여주는 도면이다.
도 3b는 종래 발명의 일실시예에 따른 셀 장착 공간을 구비한 셀 홀더를 보여주는 사시도이다.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 셀 홀더 턱이 구비된 셀 홀더에 셀이 장착된 셀 블럭의 단면을 보여주는 도면이다.
도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 셀 장착공간과 셀 홀더 턱이 구비된 셀 홀더를 보여주는 사시도이다.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 돌기가 구비된 셀 홀더에 셀이 장착된 셀 블록의 단면을 보여주는 도면이다.
도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 셀 장착공간과 돌기가 구비된 셀 홀더를 보여주는 사시도이다.
도 6a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 셀 홀더 턱과 돌기가 구비된 셀 홀더에 셀이 장착된 셀 블록의 단면을 보여주는 도면이다.
도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 셀 장착공간, 셀 홀더 턱과 돌기가 구비된 셀 홀더를 보여주는 사시도이다.
도 7a는 종래 발명의 일실시예에 따른 집전판의 실시예를 보여주는 사시도이다.
도 7b, 7c, 7d, 7e, 7f은 본 발명의 다른 실시예에 따른 집전판의 실시예를 보여주는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 셀 블록을 구성하는 셀 홀더, 전지 셀, 접전판의 결합 예를 보여주는 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다양한 형상의 스트립(60)으로 구성된 집전판의 브릿지 (40-3) 예시를 보여주는 도면이다.
도 10a, 10b, 10c, 10d는 본 발명의 실시예에 따라 설계한 모듈의 평면도와 상기 모듈의 열폭주 시험을 한 결과를 보여주는 그래프도, 시험 후 해체하여 일부를 보여주는 사진이다.
도 11a, 11b, 11c는 종래 발명의 실시예에 따라 연쇄발화 방지 설계가 안된 모듈 시험체의 사진, 열폭주 시험을 한 결과를 보여주는 그래프도 그리고 시험 후 해체하여 보여주는 사진이다.1 is a view for explaining each name, function, and role according to the conventional invention.
2 is a view showing a cylindrical cell polarity distribution and a cylindrical cell exterior covering according to the prior invention.
3A is a view showing a cross section of a cell block in which a cell is mounted in a cell holder according to an embodiment of the prior art.
3B is a perspective view showing a cell holder having a cell mounting space according to an embodiment of the prior art.
4A is a view showing a cross-sectional view of a cell block in which a cell is mounted in a cell holder with a cell holder jaw according to another embodiment of the present invention.
4B is a perspective view showing a cell holder having a cell mounting space and a cell holder jaw according to another embodiment of the present invention.
5A is a view showing a cross-section of a cell block in which a cell is mounted in a cell holder having a projection according to another embodiment of the present invention.
5B is a perspective view showing a cell mounting space and a cell holder provided with a protrusion according to another embodiment of the present invention.
6A is a view showing a cross section of a cell block in which a cell is mounted in a cell holder having a cell holder jaw and a protrusion according to another embodiment of the present invention.
6B is a perspective view illustrating a cell mounting space, a cell holder having a cell holder jaw and a protrusion according to another embodiment of the present invention.
7A is a perspective view showing an embodiment of a current collecting plate according to an embodiment of the conventional invention.
7B, 7C, 7D, 7E, and 7F are perspective views showing an embodiment of a current collector plate according to another embodiment of the present invention.
8 is an exploded perspective view showing an example of a combination of a cell holder, a battery cell, and a contact plate constituting a cell block according to another embodiment of the present invention.
9 is a view showing an example of a bridge 40-3 of a current collector plate composed of strips 60 of various shapes according to another embodiment of the present invention.
10A, 10B, 10C, and 10D are a plan view of a module designed according to an embodiment of the present invention, a graph showing a result of a thermal runaway test of the module, and a photograph showing a part of the module after the test is disassembled.
11A, 11B, and 11C are photographs of a module test body that is not designed to prevent cascaded ignition according to an embodiment of the prior invention, a graph showing the result of a thermal runaway test, and a photograph showing disassembled after the test.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.In order to fully understand the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art. Accordingly, the shape of the element in the drawings may be exaggerated to emphasize a clearer description. It should be noted that in each drawing, the same member may be indicated by the same reference numeral. In addition, detailed descriptions of known functions and configurations that are determined to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.
또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 경우에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대처되어 이해되어야 할 것이며 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며 과도하게 축소된 의미로 해석되어서는 않아야 한다.In addition, if the technical terms used in the present invention do not accurately express the spirit of the present invention, the technical terms used in the present invention should be dealt with and understood as technical terms that can be correctly understood by those skilled in the art. It should be interpreted accordingly and not in an excessively reduced sense.
본 발명에서 이차 전지 집합체 또는 집합 구조란 복수의 이차 전지 셀(13)을 전기적으로 구성한 기본 단위인 셀 블록(30), 하나 또는 복수개의 셀 블록을 담는 모듈 (31), 복수개의 모듈이 연결되어 구성되는 랙(32) 등을 일컫는다.In the present invention, a secondary battery assembly or assembly structure refers to a
본 발명에서 셀 블록은 이차 전지 셀(13), 셀 장착 공간부(20-1), 셀 홀더 부재(20), 셀 홀더 턱(20-2), 돌기(20-3), 집전판(40) 등을 포함한다.In the present invention, the cell block includes a
전지 셀(13)은 예를 들어 원통형 셀로서, 구조상 충방전 사이클 등에서 발생할 수 있는 가스에 의한 내부 압력이 잘 방출되지 않으므로 만에 하나 파열에 이를 경우 피해가 매우 커질 위험이 있어 기본적으로 많은 보호 소자가 설치되어 있다. The
전지 셀(13)은 내부 압력이 상승했을때 기계적으로 전류 경로를 차단하는 CID(3)라는 장치가 사용되며 셀 내부에서 온도 상승시 저항이 크게 증가하여 전류를 차단하는 PTC(2)와 과충전 등에 의해 내부 압력이 급격히 상승했을 때 내압을 방출하는 안전 가스 배출 벤트(4)등이 있으며 양극단자(1)인 캡업(cap up)에는 전지 셀 케이스 외부로 가스 방출을 위해 다수의 가스 방출공(1a)을 구비하고 있다.The
도 2에서 도시한 바와 같이 전지 셀 상단의 중앙에 장착된 캡업은 양극단자 전극을 형성하고 이를 제외한 어깨와 몸통, 그리고 전체 하단은 음극을 형성하여 양 전극간 충분한 거리가 확보되지 않아 단락의 위험이 있을 수 있다. As shown in FIG. 2, the cap-up mounted in the center of the top of the battery cell forms a positive terminal electrode, except for this, the shoulder, the body, and the entire bottom form a negative electrode, so that a sufficient distance between the two electrodes is not secured, so there is a risk of a short circuit. There may be.
이를 방지하기 위해 전지 셀 상단 어깨(가장자리)에 도너츠형의 플라스틱 절연 워셔(11)가 놓이고 이를 포함한 몸통은 PVC 열수축 슬리브(12)로 감싸 부주의나 열화로 인한 양 전극간 접촉이 발생하지 않도록 설계되어 있다.To prevent this, a donut-shaped plastic insulation washer (11) is placed on the upper shoulder (edge) of the battery cell, and the body including it is wrapped with a PVC heat-shrink sleeve (12) to prevent contact between the two electrodes due to carelessness or deterioration. Has been.
상기 전지 셀들을 하나의 집합체로 구성하기 위한 케이스 또는 하우징 되는 셀 홀더 부재(20)는 개개의 전지 셀을 정착하기 위한 셀 장착 공간부(20-1)와 이 공간들을 서로 연결하는 몸체로 구성된다. The
상기 셀 장착 공간부(20-1)는 전지 셀의 몸통 전부를 수용할 수 있는 크기이거나 방열이나 무게 또는 비용을 줄이기 위해 셀 종단부분을 포함하는 일정 부분만을 수용하는 크기로 정할 수 있다. 이때에는 도 3a, 도 4a, 도 5a, 도 6a 그리고 도 8에서 보이듯 두 개의 셀 홀더 부재를 이용하여 제 1 셀 홀더는 셀의 양극 단자 부분을 제 2 셀 홀더는 상기 셀의 반대편 종단 부분을 장착하도록 한 후 두개의 부재를 체결 로드 등을 이용해 서로 연결하여 하나의 집합 구조를 이루도록 한다.The cell mounting space 20-1 may be sized to accommodate the entire body of the battery cell or may be sized to accommodate only a certain portion including a cell end portion to reduce heat dissipation, weight, or cost. In this case, as shown in FIGS. 3A, 4A, 5A, 6A and 8, the first cell holder mounts the positive terminal portion of the cell and the second cell holder mounts the opposite end portion of the cell using two cell holder members. After that, the two members are connected to each other using a fastening rod or the like to form a single assembly structure.
셀 홀더 부재(20)는 열 폭주시 발생하는 고열로 셀 홀더 부재(20)가 타들어가지 않도록 하여 주변으로 화염이 확산되는 것을 방지하기 위해 재료는 자기 소화성을 갖는 난연재를 이용하며 통상적으로 폴리 카보네이트 (PC) 또는 아크릴로 니트릴 부타디엔 스티렌 (acrylonitrile-butadiene-styrene terpolymer) 등이 쓰인다. The
도 3b, 도 4b, 도 5b, 도 6b에 도시된 바와 같이 셀 홀더 부재(20)의 셀 장착 공간부들은 각각 소정의 거리를 두어 배치하여 셀 간 이격 거리를 확보하도록 한다. As shown in FIGS. 3B, 4B, 5B, and 6B, the cell mounting space portions of the
셀 홀더 부재(20)에서 전지 셀은 이격된 상태로 집합되어 구성하고 이러한 이격 공간으로 공기가 유동되며 셀들의 방열을 돕는다. 또한 열폭주 시 발생하는 고온의 열에너지가 주변셀에 전달되는 영향을 감소시킴으로 연쇄발화의 가능성을 줄이는 역할을 한다.In the
이에 더하여 본 발명은 셀 홀더 부재(20)에는 셀 홀더 턱과 돌기가 추가된다. In addition, in the present invention, a cell holder jaw and a protrusion are added to the
도 4b에서 보이듯이 구체적으로 셀 홀더 턱(20-2)은 셀 홀더 부재(20)의 상측면과 셀 장착 공간부가 교차하는 면에서 상기 셀이 장착 공간 내에 안착될 수 있도록 하는 지지대를 형성하며 안착된 셀 전지의 단자의 전기 접속을 위해 중앙 부분은 원형 또는 다각형의 형상으로 개구되어야 한다. As shown in FIG. 4B, in detail, the cell holder jaw 20-2 forms a support to allow the cell to be seated in the mounting space on the surface where the upper side of the
이때 상기 턱으로 인하여 전지 셀이 셀 홀더 부재(20)와 결합시, 셀 홀더 부재 상측면과 셀 장착 공간에 수용된 전지 셀의 단자표면과 높이 차이가 생기게 된다.At this time, when the battery cell is coupled to the
셀 홀더 턱(20-2)은 전지 셀(13)과 셀 홀더 부재(20)가 결합시, 일차적으로 전지 셀의 상하 움직임을 고정하도록 하는 지지대 역할을 하는 수단이며, 취급이나 조립 부주의로 인해 셀 상단 어깨에 위치한 슬리브(12)나 절연 워셔(11)가 찢겨나간 경우, 절연 워셔(11)가 열화로 인해 절연이 파괴되었을 때, 또는 열폭주 시 양극단자 캡업으로부터 방출되는 고열과 화염으로 인한 슬리브나 절연 워셔가 녹았을 때, 전지 셀의 양극 단자와 결합된 전도체와 전지 셀의 음극 (어깨나 몸통)이 접촉하는 절연 불량이 발생할 수 있으므로 상호 간 직접적인 접촉을 방지하는 역할을 한다. The cell holder jaw (20-2) is a means that serves as a support to primarily fix the vertical movement of the battery cell when the
도 5b 와 도 6b에서 보이듯이 돌기(20-3)는 셀 홀더 부재(20)의 상측면에서 상부 방향으로 5~10mm 정도 높이로 돌출되며 상기 홀더 부재 상측면 개구부 주위에 위치한다. As shown in FIGS. 5B and 6B, the protrusion 20-3 protrudes from the upper side of the
상기 돌기는 셀 블록의 윗면과 이에 적층되는 상부 부재 사이의 공간 또는 셀 블록의 아랫면과 이를 지지하는 하부 부재 사이의 공간을 유지하여 셀 블록을 상하 움직임으로부터 고정하고, 열 폭주 시에는 전지 셀로부터 방출되는 화염과 고열의 셀 내용물을 일정 방향으로 유도하여 주변 셀과 접촉이 되지 않도록 보호한다. The protrusion maintains a space between the upper surface of the cell block and the upper member stacked thereon, or between the lower surface of the cell block and the lower member supporting it to fix the cell block from vertical motion, and is released from the battery cell when thermal runaway It protects against contact with surrounding cells by inducing flame and high heat cell contents in a certain direction.
돌기의 형상은 통상의 기술자가 상기 기술한 역할을 용이하게 수행할 수 있는 여러가지 형상으로 고안이 가능한 것을 포함한다.The shape of the protrusion includes those that can be devised into various shapes that can easily perform the above-described role by a person skilled in the art.
집전판(40)은 복수개의 원형 또는 다각형으로 통공된 얇은 금속시트(sheet)로 각각의 통공된 부분은 셀 홀더 부재(20)의 장착 공간(20-1)과 정렬되도록 셀 홀더 부재(20) 상측면에 적층된다. 셀 블록을 구성하는 개개의 전지 셀 단자들로부터 전류를 모으는 집전판 역할을 하기 위해 동, 알루미늄, 니켈, 스테인레스 스틸 등과 같은 전기 전도성이 좋은 금속재료가 사용된다.The
집전판(40)은 셀 블록을 구성하는 복수개의 전지 셀을 병렬로 연결하며 집전판(40)과 전지 셀 단자는 본딩 방법을 이용하여 와이어로 직접 연결하거나 용접 방법을 이용하여 집전판(40)과 전지 셀 단자를 연결할 수 있다.The
전지 셀의 단자와 집전판을 금속 와이어 본딩 방법으로 연결시, 본딩의 장점은 과도한 전류가 인가될 때 녹아 회로를 개방시키는 역할을 할 수 있어 해당 셀을 병렬로 연결된 나머지 정상 셀들로부터 분리하여 열 폭주 현상으로부터 나머지 셀들을 보호하게 한다. When the terminal of the battery cell and the current collecting plate are connected by the metal wire bonding method, the advantage of bonding is that it melts when an excessive current is applied to open the circuit, thereby separating the cell from the remaining normal cells connected in parallel and causing thermal runaway. To protect the remaining cells from the phenomenon.
하지만 본딩을 하기 위해서는 전지 셀 간 상대적 움직임이 없어야 하며 전지 셀과 집전판을 견고하게 연결하기 위해 전지 셀과 셀 홀더 부재(20) 사이를 접착제로 고정해야 한다. 하지만 전지 셀의 영구적 접착으로 인해 수리시 부분 교체가 불가능하고 결국 제조단가뿐 아니라 장기적 관리 비용이 더 소모되는 단점이 있다.However, in order to perform bonding, there must be no relative movement between the battery cells, and the battery cell and the
이러한 이유로 본 발명은 와이어 대신 통상적인 용접 방법과 가느다란 스트립을 이용하여 이 문제를 해결할 수 있다. For this reason, the present invention can solve this problem by using a conventional welding method and a thin strip instead of a wire.
이를 구현하기 위해서 집전판(40)은 보통 도 7a에서 보이듯이 전지 셀의 단자와 결합하는 접속 부분 (40-1)과 상기 접속을 통해 복수개의 전지 셀로부터 전류를 모으는 집전 부분 (40-2), 그리고 상기 두 부분을 연결하는 브릿지(40-3)로 구성할 수 있다. In order to implement this, the
셀 홀더 부재(20)의 턱으로 인해 집전판과 셀의 단자 표면 사이에는 높이 차이가 있으며 이를 수용하기 위해 도 7b에서 보이듯이 집전판의 브릿지 부분(40-3)을 스탬핑 등 통상적 제조 방법으로 절곡하여 계단을 둠으로써 집전판의 접속 부분(40-1)과 셀 단자의 전기적 접속을 용이하게 할 수 있다. There is a height difference between the current collector plate and the terminal surface of the cell due to the jaws of the
또한 도 7c 와 도 7d 에서 보이듯이 과전류 통과시 회로를 개방시킬 수 있도록 집전판의 브릿지 부분을 하나 또는 복수개의 가느다란 스트립 형상으로 하고 이 부분이 과전류 시 전기저항으로 발생하는 고열에 용융될 수 있도록 한다. In addition, as shown in Figs. 7c and 7d, the bridge part of the current collector plate has a shape of one or a plurality of thin strips so that the circuit can be opened when the overcurrent passes, and this part can be melted by the high heat generated by electrical resistance during the overcurrent. do.
이때 스트립의 총 단면적은 정상적인 전류로 인해 과열이 발생하지 않도록 충분히 커야 하며 셀 내부 단락으로 예상할 수 있는 과전류 통과 시 저항으로 인한 고열에 의해 용융되어 회로를 개방할 수 있을 정도로 작아야 한다. 또한 용접 품질을 위해 조립하는 동안 스트립의 형상이 뒤틀어지지 않도록 적당한 비틀림 강성을 갖추기 위해서는 하나의 스트립보다는 복수의 스트립을 사용하는 것이 유리할 수 있다. At this time, the total cross-sectional area of the strip must be large enough so that overheating does not occur due to normal current, and must be small enough to open the circuit by melting by high heat due to resistance when passing overcurrent, which can be expected due to a short circuit inside the cell. Also, for welding quality, it may be advantageous to use a plurality of strips rather than a single strip in order to have adequate torsional stiffness so that the shape of the strip does not distort during assembly.
이때 상기 스트립은 과전류로 용융된 부분이 열 폭주 시 전지 셀의 상하 움직임이나 뒤틀림으로 인하여 다시 맞닿지 않도록 하기 위해서는 셀 홀더 턱(20-2)에 자리한 부분에서 스트립의 용융이 발생하도록 유도하는 것이 바람직하다. 그렇게 하기 위해서는 용융되는 스트립의 형상(60)을 도 9에서 보이듯이 z자, s자, c자 등 다양한 형상으로 구부리고 구부려진 곳이 셀 홀더 턱(20-2)에 자리하도록 한다. 이외 스트립의 형상은 상기 기능을 수행할 수 있는 통상의 기술자가 고안이 가능한 것을 포함한다. At this time, it is preferable to induce the melting of the strip to occur at the portion placed in the cell holder jaw (20-2) so that the portion of the strip melted due to overcurrent does not come into contact again due to vertical movement or distortion of the battery cell during thermal runaway. Do. In order to do so, the shape 60 of the molten strip is bent into various shapes such as z, s, c, etc. as shown in FIG. 9, and the bent place is placed on the cell holder jaw 20-2. In addition, the shape of the strip includes those that can be devised by a person skilled in the art capable of performing the above function.
셀 블록의 단일 전극 또는 양(兩) 전극 단자 모두에 가느다란 스트립(60)을 장착한 집전판으로 회로를 구성할 수 있다. A circuit can be configured with a current collector plate in which a thin strip 60 is attached to both the single electrode or both electrode terminals of the cell block.
어떠한 이유로 셀 블록의 단일 전극 단자에만 가느다란 스트립이 구비된 집전판을 적용하고자 하는 경우, 반대 전극 단자 부분에 결합하는 집전판 브릿지의 단면적은 상기 스트립의 단면보다 충분히 크게 하여 단락으로 인한 과전류 시 상기 스트립에서 회로가 개방되도록 유도할 수 있다. If for some reason a current collector plate with a thin strip is applied only to the single electrode terminal of the cell block, the cross-sectional area of the current collector bridge bridge coupled to the opposite electrode terminal portion is sufficiently larger than the cross-section of the strip so that the overcurrent due to a short circuit occurs. It can be induced to open the circuit in the strip.
일례로 셀 블록의 음극 단자에 스트립(도 7d)을 가진 집전판을 결합하는 경우, 상기 셀 블록의 양극 단자에는 일정부분 개구된 브릿지(예 도 7e의 50-4) 형상을 가진 집전판을 결합하도록 할 수 있다. 셀 블록의 양극 단자와 접속하는 집전판의 브릿지(40-3)의 아래에 위치하는 양극단자 캡업의 가스 배출공(1a)으로부터 나오는 가스방출을 용이하도록 상기 브릿지의 일정부분을 개구(50-4)하여 열폭주 시에는 고온의 화염과 전해액의 외부 방출이 용이하도록 한다.For example, when a current collector plate having a strip (Fig. 7D) is coupled to the negative terminal of the cell block, a current collector plate having a partially opened bridge (eg 50-4 in Fig. 7E) is coupled to the positive terminal of the cell block. You can do it. A certain portion of the bridge is opened 50-4 to facilitate gas discharge from the gas discharge hole 1a of the positive terminal cap-up located under the bridge 40-3 of the current collector plate connected to the positive terminal of the cell block. ) So that hot flame and electrolyte can be easily discharged to the outside during thermal runaway.
상기 스트립(도 7d)을 구비한 집전판과 연결된 음극단자와 그렇지 않은 집전판(예, 도 7a 도 7b, 도 7e, 도 7f 등)과 연결된 양극단자로 구성된 셀 블록들로 제조된 배터리 모듈의 열 폭주 시험을 수차례 진행한 결과 열 폭주 동안 스트립의 개방과 함께 주변 셀로 열 폭주 전이현상이 발생하지 않는 일관성 있는 시험 결과를 도출할 수 있었다. A row of battery modules made of cell blocks composed of a negative terminal connected to a current collector plate with the strip (FIG. 7D) and a positive terminal connected to a current collector plate that is not (for example, FIGS. 7A, 7B, 7E, 7F, etc.) As a result of conducting the runaway test several times, it was possible to derive a consistent test result that did not cause the thermal runaway transition phenomenon to the surrounding cells with the opening of the strip during thermal runaway.
일례로 도 10a은 UL 1973에서 정의한 열 폭주 시험에 사용된 모듈 시험체와 상기 시험 동안 전지 셀들의 온도를 관찰하기 위해 상기 시험 모듈 내 써모커플러가 설치된 전지 셀들의 위치를 보여주고 있으며 그 중 1번 셀의 몸통은 필름히터로 감싸 외부 전원을 이용해 상기 셀에 열을 인가하도록 하였다. 시험 동안 1 번 셀에서 열 폭주 현상이 발생하기까지 열을 인가하였으며 주변 셀(2번 ~ 9번셀)들의 온도 변화를 함께 관찰하였다. 도 10b에서 보여주듯이 열 폭주를 강제로 모의한 셀(1번 셀)의 온도는 600도까지 상승하였으나 주변 셀의 몸통 온도는 최고 90도 정도까지 오르다 주변 온도로 서서히 복귀하였으며 연쇄발화 현상이 발생하지 않았다.As an example, FIG. 10A shows the location of the module test body used in the thermal runaway test defined in UL 1973 and the battery cells in which the thermocouple is installed in the test module to observe the temperature of the battery cells during the test. The body was wrapped with a film heater to apply heat to the cell using an external power source. During the test, heat was applied until the thermal runaway phenomenon occurred in
도 10c 와 10d에서는 상기 시험 후 열 폭주를 모의한 1번 셀과 그 주변 셀들의 양극과 음극단자의 모습을 각각 보여주고 있다. 도 10c에서 보이듯 양극 단자와 결합한 집전판의 브릿지 부분과는 달리 도 10d에서는 스트립의 구부러진 곳이 용융되어 절단된 모습을 보여주고 있으며 해당 열 폭주 셀이 주변 셀들과 전기적으로 분리되었음을 알 수 있다.In FIGS. 10C and 10D, the anode and cathode terminals of cell No. 1 and surrounding cells simulating thermal runaway after the test are shown, respectively. As shown in FIG. 10C, unlike the bridge portion of the current collector plate combined with the positive terminal, FIG. 10D shows a state where the bent portion of the strip is melted and cut, and it can be seen that the corresponding thermal runaway cell is electrically separated from the surrounding cells.
이와 달리, 도 11a는 스트립이 없는 집전판(도 7b)으로 구성된 셀 블록을 보여주고 있으며 UL 1973 열 폭주 시험과 동일한 절차에 따라 상기 셀 블록으로 열폭주 시험을 수행하였다. 시험 동안 전지 셀의 온도를 관찰하기 위하여 중앙에 위치한 1번 셀과 그 주변 셀(2번 ~ 4번셀)에 써모커플러를 장착하였으며 상기 시험 동안 1번 셀에 필름히터를 이용하여 열을 인가하고 열폭주 현상을 모의하였다. In contrast, FIG. 11A shows a cell block composed of a current collector plate without a strip (FIG. 7B), and a thermal runaway test was performed with the cell block according to the same procedure as the UL 1973 thermal runaway test. In order to observe the temperature of the battery cell during the test, a thermocoupler was installed in the
도 11b는 시험 동안 열 폭주를 강제 모의한 1번 셀과 주변 셀(2번 ~ 4번셀)의 온도 변화를 보여주고 있으며 도 10b와 달리 온도가 측정된 주변 셀들은 시차를 두고 온도가 급격히 치솟으며 1000도 이상의 온도를 기록하여 열 폭주 현상이 주변 셀로 전이 되었음을 보여주고 있다. FIG. 11B shows the temperature change of the
도 11c는 상기 시험 후 셀 블록 시험체 모습을 보여주고 있으며 도 10c와 도 10d와 달리 열 폭주 전이 현상으로 전체 시험체의 손상된 모습을 보여주고 있다.FIG. 11C shows the appearance of the cell block test body after the test, and unlike FIGS. 10C and 10D, the entire test body is damaged due to a thermal runaway transition phenomenon.
13 : 원통형 셀
20 : 셀 홀더 부재
20-1 : 셀 장착 공간부
20-2 : 셀 홀더 턱
20-3 : 돌기
30 : 셀 블록
31 : 모듈
32 : 랙
40 : 집전판
41 : 상부 집전판
42 : 하부 집전판
40-1 : 집전판 단자 접속점
40-2 : 집전판 집전체
40-3 : 집전판 브릿지
50-4 : 집전판 브릿지 개구공
60 : 스트립 13: cylindrical cell
20: cell holder member
20-1: cell mounting space
20-2: cell holder jaw
20-3: protrusion
30: cell block
31: module
32: rack
40: collector plate
41: upper current collector plate
42: lower current collector plate
40-1: Current collector terminal connection point
40-2: collector plate collector
40-3: Current collector bridge
50-4: Current collector bridge opening hole
60: strip
Claims (8)
복수개의 전지 셀(13)들이 전기적으로 연결 구성되는 셀 블록(30);
상기 셀 블록을 구성하기 위하여 전지 셀(13)을 수용하는 케이스 또는 하우징으로 된 셀 홀더 부재(20);
상기 셀 홀더 부재 내에 상기 전지 셀들을 수용하는 셀 장착 공간부(20-1);
상기 장착 공간부내에 장착된 전지 셀의 어깨 상단과 양극단자와 연결된 전도체와 절연을 유지하기 위해, 셀 홀더 부재(20)의 상측면과 셀 장착 공간부가 교차하는 면에서 상기 셀이 장착 공간 내에 안착될 수 있도록 하는 지지대를 형성하며 안착된 셀 전지의 단자의 전기 접속을 위해 중앙 부분은 원형 또는 다각형의 형상으로 개구되는 셀 홀더 턱(20-2); 및
복수개의 개구부로 통공된 얇은 금속시트로 이루어지며, 상기 개구부가 상기 셀 홀더 부재(20)의 셀 장착 공간(20-1)과 대응 정렬되어 셀 홀더 부재(20)의 상측면에 장착되고, 전류를 모으는 부분인 집전부분(40-2)과, 전지 셀(13)의 단자 부분과 접속하는 접속부분(40-1) 및, 상기 두 부분을 연결하는 브릿지(40-3)로 구성되는 집전판(40);을 포함하는 연쇄발화 방지를 고려한 이차 전지 집합구조의 전기적 연결 형상.
Battery cell 13;
A cell block 30 in which a plurality of battery cells 13 are electrically connected;
A cell holder member 20 made of a case or housing accommodating the battery cells 13 to constitute the cell block;
A cell mounting space (20-1) accommodating the battery cells in the cell holder member;
In order to maintain insulation from the upper shoulder of the battery cell mounted in the mounting space and the conductor connected to the positive terminal, the cell is seated in the mounting space on a surface where the upper side of the cell holder member 20 and the cell mounting space intersect. A cell holder jaw (20-2) which forms a support so as to be able to be opened and has a central portion opened in a circular or polygonal shape for electrical connection of a terminal of the seated cell battery; And
It is made of a thin metal sheet through a plurality of openings, and the openings are aligned with the cell mounting space 20-1 of the cell holder member 20 and mounted on the upper side of the cell holder member 20, and the current A current collecting plate composed of a current collecting part 40-2 which is a part that collects, a connection part 40-1 that connects with the terminal part of the battery cell 13, and a bridge 40-3 that connects the two parts (40); Electrical connection shape of the secondary battery assembly structure in consideration of preventing cascaded ignition, including.
복수개의 전지 셀(13)들이 전기적으로 연결 구성되는 셀 블록(30);
상기 셀 블록을 구성하기 위하여 전지 셀(13)을 수용하는 케이스 또는 하우징으로 된 셀 홀더 부재(20);
상기 셀 홀더 부재 내에 상기 셀들을 수용하는 셀 장착 공간부(20-1);
상기 셀 홀더 장착 공간부내에 장착된 상기 전지 셀의 단자 주위에 위치하며, 상기 셀 홀더 부재 상측면으로부터 상부 방향으로 돌출되어 설치되고, 상기 셀 블록의 윗면에 적층되는 상부 부재와의 공간 또는 상기 셀 블록의 아래면을 지지하는 하부 부재사이의 공간을 유지하고, 열 폭주 시 상기 전지 셀로부터 방출되는 화염과 고열의 셀 내용물을 일정 방향으로 유도하여 주변 전지 셀과 접촉이 되지 않도록 보호하기 위해 일정 높이로 돌출되며 상기 홀더 부재 상측면에 단자 접속을 위해 형성된 개구부 주변을 둘러싸는 형태의 돌기(20-3); 및
복수개의 개구부로 통공된 얇은 금속시트로 이루어지며, 상기 개구부가 상기 셀 홀더 부재(20)의 셀 장착 공간(20-1)과 대응 정렬되어 셀 홀더 부재(20)의 상측면에 장착되고, 전류를 모으는 부분인 집전부분(40-2)과, 전지 셀(13)의 단자 부분과 접속하는 접속부분(40-1) 및, 상기 두 부분을 연결하는 브릿지(40-3)로 구성되는 집전판(40);을 포함하는 것을 특징으로 하는 연쇄발화 방지를 고려한 이차 전지 집합구조의 전기적 연결 형상.
Battery cell 13;
A cell block 30 in which a plurality of battery cells 13 are electrically connected;
A cell holder member 20 made of a case or housing accommodating the battery cells 13 to constitute the cell block;
A cell mounting space (20-1) accommodating the cells in the cell holder member;
The cell is located around the terminal of the battery cell mounted in the cell holder mounting space, is installed to protrude upward from the cell holder member, and is stacked on the upper surface of the cell block, or the cell A certain height to protect the space between the lower members supporting the lower surface of the block, and to protect against contact with the surrounding battery cells by inducing flames and high temperature cell contents emitted from the battery cell in a certain direction during thermal runaway. A protrusion 20-3 protruding from the holder member and surrounding an opening formed for terminal connection on the upper side of the holder member; And
It is made of a thin metal sheet through a plurality of openings, and the openings are aligned with the cell mounting space 20-1 of the cell holder member 20 and mounted on the upper side of the cell holder member 20, and the current A current collecting plate composed of a current collecting part 40-2 which is a part that collects, a connection part 40-1 that connects with the terminal part of the battery cell 13, and a bridge 40-3 that connects the two parts (40); Electrical connection shape of the secondary battery assembly structure in consideration of preventing cascaded ignition, comprising.
상기 셀 홀더 턱 주위에 위치하고, 상기 셀 홀더 부재의 상측면으로부터 상부 방향으로 돌출되어 설치되며, 상기 셀 블록의 윗면에 적층되는 상부 부재와의 공간 또는 상기 셀 블록의 아래면을 지지하는 하부 부재사이의 공간을 유지하고, 열 폭주 시 상기 전지 셀로부터 방출되는 화염과 고열의 셀 내용물을 일정 방향으로 유도하여 주변 전지 셀과 접촉이 되지 않도록 보호하는 일정 높이로 돌출되며 상기 홀더 부재 상측면에 단자 접속을 위해 형성된 개구부 주변을 둘러싸는 형태의 돌기(20-3);를 포함하는 것을 특징으로 하는 연쇄발화 방지를 고려한 이차 전지 집합구조의 전기적 연결 형상.
The method of claim 1,
A space with an upper member positioned around the cell holder jaw, protruding upward from the upper side of the cell holder member, or between a lower member supporting the lower surface of the cell block It protrudes to a certain height to protect it from contact with surrounding battery cells by inducing flame and high heat cell contents in a certain direction during thermal runaway and connecting a terminal to the upper side of the holder member The electrical connection shape of the secondary battery assembly structure, comprising: a protrusion (20-3) surrounding the periphery of the opening formed for the purpose.
상기 브릿지(40-3)는 열 폭주 시 양극 단자로부터 가스 방출이 용이하도록 일정부분 개구된 형상(50-4);
상기 셀 홀더 턱으로 인해 상기 집전판(40)과 셀(13) 단자의 표면과의 높이 차이를 수용하고, 집전판(40)의 접속부분(40-1)과 셀(13) 단자의 접속을 용이하게 하도록 집전판(40)의 브릿지(40-3) 부분을 절곡한 계단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 연쇄발화 방지를 고려한 이차 전지 집합구조의 전기적 연결 형상.
The method of claim 1,
The bridge (40-3) has a shape (50-4) partially opened to facilitate gas discharge from the positive terminal during thermal runaway;
The cell holder tuck accommodates the height difference between the surface of the current collector plate 40 and the cell 13 terminal, and connects the connection portion 40-1 of the current collector plate 40 to the cell 13 terminal. The electrical connection shape of the secondary battery assembly structure in consideration of preventing cascaded ignition, comprising: a step in which the bridge 40-3 portion of the current collector plate 40 is bent to facilitate ease.
상기 셀 홀더 턱으로 인해 상기 집전판(40)과 전지 셀(13) 단자 표면과의 높이 차이를 수용하고 집전판(40)의 접속부분(40-1)과 전지 셀(13) 단자의 접속을 용이하도록 집전판 브릿지(40-3) 부분을 절곡한 계단;을 포함하고,
상기 전지 셀(13)의 단락으로부터 상기 셀 블록내 나머지 전지 셀들을 보호하기 위해, 집전판 브릿지(40-3)부분을 하나 또는 복수개의 스트립 형태로 구성하며 상기 스트립의 형상을 z자, s자, c자의 형상으로 구부리고, 열 폭주 시 전지 셀(13)의 움직임으로 인하여 스트립(60)의 용융된 부분이 다시 맞닿지 않도록 하기 위해서 셀 홀더 턱(20-2)에 자리한 부분에서 스트립(60)이 용융되도록, 상기 구부려진 곳이 상기 셀 홀더 턱에 자리하도록 하는 것을 특징으로 하는 연쇄발화 방지를 고려한 이차 전지 집합구조의 전기적 연결 형상.
The method of claim 1,
Due to the cell holder jaws, the height difference between the current collector plate 40 and the terminal surface of the battery cell 13 is accommodated, and the connection portion 40-1 of the current collector plate 40 and the terminal of the battery cell 13 are connected. Including; stairs bent the current collector bridge (40-3) portion to facilitate,
In order to protect the remaining battery cells in the cell block from the short circuit of the battery cell 13, the current collector bridge 40-3 is configured in the form of one or a plurality of strips, and the shape of the strip is z-shaped and s-shaped. , in order to prevent the molten part of the strip 60 from coming into contact again due to the movement of the battery cell 13 during thermal runaway, the strip 60 at the portion placed on the cell holder jaw 20-2 The electrical connection shape of the secondary battery assembly structure considering the prevention of cascaded ignition, characterized in that the bent portion is positioned on the cell holder jaw so that the melt is melted.
상기 브릿지(40-3)는 상기 전지 셀의 열 폭주 시 양극 단자 캡업의 가스 방출공으로부터 가스 방출이 용이하도록 일정부분 개구된 형상(50-4);을 포함하는 것을 특징으로 하는 연쇄발화 방지를 고려한 이차 전지 집합구조의 전기적 연결 형상.
The method of claim 2,
The bridge 40-3 has a shape (50-4) partially opened to facilitate gas discharge from the gas discharge hole of the positive terminal cap-up during thermal runaway of the battery cell; Considered electrical connection shape of secondary battery assembly structure.
상기 브릿지(40-3)는 전지 셀(13)의 단락으로부터 상기 셀 블록 내 나머지 전지 셀들을 보호하기 위해 하나 또는 복수개의 스트립;을 포함하는 것을 특징으로 하는 연쇄발화 방지를 고려한 이차 전지 집합구조의 전기적 연결 형상.
The method of claim 2,
The bridge 40-3 includes one or a plurality of strips to protect the remaining battery cells in the cell block from a short circuit of the battery cell 13; Electrical connection shape.
상기 셀 홀더 턱으로 인해 상기 집전판(40)과 전지 셀(13) 단자 표면과의 높이 차이를 수용하고 집전판(40)의 접속부분(40-1)과 전지 셀(13) 단자의 접속을 용이하도록 집전판 브릿지(40-3)부분을 절곡한 계단;
상기 브릿지(40-3)는 전지 셀(13)의 단락으로부터 상기 셀 블록내 나머지 전지 셀들을 보호하기 위해 하나 또는 복수개의 스트립;을 포함하는 것을 특징으로 하는 연쇄발화 방지를 고려한 이차 전지 집합구조의 전기적 연결 형상.The method of claim 3,
Due to the cell holder jaws, the height difference between the current collector plate 40 and the terminal surface of the battery cell 13 is accommodated, and the connection portion 40-1 of the current collector plate 40 and the terminal of the battery cell 13 are connected. A staircase in which the current collector bridge 40-3 is bent to facilitate;
The bridge 40-3 includes one or a plurality of strips to protect the remaining battery cells in the cell block from a short circuit of the battery cell 13; Electrical connection shape.
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