特許 6793841 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

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6793841

(24)【登録日】2020年11月12日

(45)【発行日】2020年12月2日

(54)【発明の名称】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

(51)【国際特許分類】

   H01M 2/10 20060101AFI20201119BHJP

   H01M 2/20 20060101ALI20201119BHJP

   H01M 2/30 20060101ALI20201119BHJP

   H01M 2/34 20060101ALI20201119BHJP

【ＦＩ】

   H01M2/10 M

   H01M2/10 S

   H01M2/20 A

   H01M2/20 Z

   H01M2/30 B

   H01M2/34 B

【請求項の数】9

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2019-538200(P2019-538200)

(86)(22)【出願日】2018年4月3日

(65)【公表番号】特表2020-514983(P2020-514983A)

(43)【公表日】2020年5月21日

(86)【国際出願番号】KR2018003922

(87)【国際公開番号】WO2018186659

(87)【国際公開日】20181011

【審査請求日】2019年7月12日

(31)【優先権主張番号】10-2017-0045416

(32)【優先日】2017年4月7日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】500239823

【氏名又は名称】エルジー・ケム・リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100122161

【弁理士】

【氏名又は名称】渡部 崇

(72)【発明者】

【氏名】ウン−ギュ・シン

(72)【発明者】

【氏名】チュン−フン・イ

(72)【発明者】

【氏名】ジョン−オ・ムン

(72)【発明者】

【氏名】ビョン−チョン・チョン

【審査官】 原 和秀

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１０５７００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１４３５７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１６／０２４０８９３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 韓国公開特許第１０−２０１５−００６２７４３（ＫＲ，Ａ）

【文献】 韓国公開特許第１０−２０１４−００４９６５４（ＫＲ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１９６４２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２６５７６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ２／１０−２／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

前方に突出したプレート状の電極リードを備える複数のバッテリーセルが上下方向に積層された形態で構成されたセルアセンブリであって、前記電極リードが、隣接した電極リード同士が上下方向に対面接触するように折り曲げられた形態で構成され、前記電極リードの前端の一部分から前方に突出した形態で構成された突出部、及び、対面接触した前記電極リードの間に備えられて電極リード同士を接合する接合部材を備える、セルアセンブリと、
電気伝導性材質で構成されて、前記突出部が嵌合されて前記突出部を囲みながら圧着するセンシング端子、及び前記センシング端子が載置されて支持される端子載置孔を備えるセンシング端子モジュールと、
を含むバッテリーモジュールであって、
前記接合部材が、前端に前記突出部が形成された前記電極リードの形態に対応するように、前記接合部材の前端の一部が前方に突出する形態で構成され、上下方向に隣接した突出部の間に備えられて突出部同士も接合する、バッテリーモジュール。

【請求項2】

前記接合部材は、電気伝導性材質で構成されている、請求項１に記載のバッテリーモジュール。

【請求項3】

前記センシング端子は、前記突出部と密着して接触する接触端子部、及び前記接触端子部の両側から延びて前記突出部を囲みながら圧着する圧着端子部を含む、請求項１又は２に記載のバッテリーモジュール。

【請求項4】

前記接触端子部の内部には前記突出部の表面を加圧する加圧突起が形成されている、請求項３に記載のバッテリーモジュール。

【請求項5】

前記電極リードが位置する前記セルアセンブリの側面に結合されて前記電極リードを覆うセンシングカバーをさらに含む、請求項１から４のいずれか一項に記載のバッテリーモジュール。

【請求項6】

前記センシングカバーには、前記突出部の突出方向に貫通して前記突出部が挿入される貫通孔が形成されている、請求項５に記載のバッテリーモジュール。

【請求項7】

前記センシングカバーは、前記セルアセンブリに対向する側の反対側に前記センシング端子モジュールが載置されて支持されるモジュール載置部が形成されている、請求項５又は６に記載のバッテリーモジュール。

【請求項8】

請求項１から７のうちいずれか一項に記載のバッテリーモジュールを含むバッテリーパック。

【請求項9】

請求項１から７のうちいずれか一項に記載のバッテリーモジュールを含む自動車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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し、より詳しくは、電極リードとセンシング端子との電気的連結の安定度が向上した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。

【0002】

本出願は、２０１７年４月７日出願の韓国特許出願第１０−２０１７−００４５４１６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、すべて本出願に援用される。

【背景技術】

【0003】

近年、ノートパソコン、ビデオカメラ、携帯電話などのような携帯用電子製品の需要が急激に伸び、電気自動車、エネルギー貯蔵用蓄電池、ロボット、衛星などの開発が本格化するにつれて、繰り返して充放電可能な高性能二次電池に対する研究が活発に行われている。

【0004】

現在、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、リチウム二次電池などの二次電池が商用化しているが、中でもリチウム二次電池はニッケル系列の二次電池に比べてメモリ効果が殆ど起きず充放電が自在であり、自己放電率が非常に低くてエネルギー密度が高いという長所から脚光を浴びている。

【0005】

このようなリチウム二次電池は、主にリチウム系酸化物と炭素材をそれぞれ正極活物質と負極活物質として使用する。リチウム二次電池は、このような正極活物質と負極活物質がそれぞれ塗布された正極板と負極板がセパレータを介在して配置された電極組立体、及び電極組立体を電解液とともに密封収納する外装材、すなわち電池ケースを備える。

【0006】

一般にリチウム二次電池は、外装材の形状によって、電極組立体が金属缶に収納されている缶型二次電池と、電極組立体がアルミニウムラミネートシートのパウチに収納されているパウチ型二次電池とに分けられる。

【0007】

最近は携帯型電子機器のような小型装置だけでなく、自動車や電力貯蔵装置のような中大型装置にも二次電池が広く適用されている。特に、炭素エネルギーが徐々に枯渇し、環境に対する関心が高まるとともに、米国、欧州、日本、韓国を含めて全世界的にハイブリッド自動車と電気自動車に関心が集められている。このようなハイブリッド自動車や電気自動車において最も核心的部品は車両モーターに駆動力を付与するバッテリーパックである。ハイブリッド自動車や電気自動車は、バッテリーパックの充放電を通じて車両の駆動力を得るため、エンジンのみを使用する自動車に比べて燃費が優れ、公害物質を排出しないか又は減少できるという長所から、ユーザーが次第に増加している。そして、このようなハイブリッド自動車や電気自動車のバッテリーパックには多数の二次電池が含まれ、このような多数の二次電池は互いに直列及び並列で連結されることで容量及び出力を向上させる。

【0008】

一方、バッテリーパックには二次電池の外にＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｍｔ Ｓｙｓｔｅｍ）のような多様なバッテリーパック保護装置が含まれている。このような保護装置は、バッテリーパックの充放電を管理し、安全性を確保するなどの多くの役割を果たすことができる。このような保護装置は、多くの因子を考慮してその機能を果たすが、そのうち代表的な因子と言えるものが二次電池の電圧である。例えば、特定保護装置は二次電池の両端の電圧値を用いて該当二次電池の過充電又は過放電を防止でき、二次電池間の充電状態のバラツキを減らすバランシング機能を果たすこともできる。

【0009】

このように、バッテリーパックに含まれた保護装置の特定機能を果たすためには、バッテリーパックに含まれた二次電池の電圧をセンシングすることが非常に重要且つ必須であると言えるため、従来のバッテリーパックには二次電池の電圧を検出するための構成が殆ど適用されている。

【0010】

図１は、電極リードとレセプタクルとを連結したセンシング構造の従来のバッテリーモジュールを示した図である。

【0011】

図１を参照すれば、従来のバッテリーモジュールは、電極リード１と溶接などの方式で結合されたバスバー２、及びバスバー２を物理的に加圧してバスバー２と連結されるレセプタクル３を備えて、電圧検出のためのセンシング構造を構成する。

【0012】

上述したように、レセプタクル３とバスバー２とは別途の固定装置を用いずにニッパー状のレセプタクル３から加えられる圧力のみで結合される構造であって、外部からの圧力と振動によって連結が切れ易いという問題がある。

【0013】

図２は、印刷回路基板を用いたセンシング構造の従来のバッテリーモジュールを示した図である。

【0014】

図２を参照すれば、印刷回路基板を用いたセンシング構造の従来のバッテリーモジュールは、印刷回路基板４の半田付け領域Ｓにバスバー２を事前に半田付けし、電極リード１とバスバー２とを構造物や溶接などで固定して電圧検出のためのセンシング構造を構成する。

【0015】

このような印刷回路基板４を用いたセンシング構造の従来のバッテリーモジュールは、上述したように、バスバー２が事前に半田付けされた印刷回路基板４を用いなければならないため、バッテリーモジュールの製造工程に印刷回路基板４とバスバー２との半田付け工程が加えられ、半田付け工程で不良が頻繁に発生し、それによって電圧検出に誤謬が発生する問題がある。

【0016】

図３は、クランプ型バスバーを用いたセンシング構造の従来のバッテリーモジュールを示した図である。

【0017】

図３を参照すれば、従来のバッテリーモジュールは、電極リード１の溶接領域Ｗにクランプ型バスバー５を溶接してクランプ型バスバー５と電極リード１とを電気的に連結することで、電圧検出のためのセンシング構造を構成する。

【0018】

その後、クランプ型バスバー５の終端から延びた複数のワイヤ６をバッテリーモジュールの外部に整列させてバッテリーモジュールを製造する。

【0019】

このようなクランプ型バスバー５を用いたセンシング構造の従来のバッテリーモジュールは、クランプ型バスバー５と電極リード１とを溶接する別途の工程とバッテリーモジュールを組み立てる過程で、複数のワイヤ６を外部に整列させる工程をさらに必要とするだけでなく、複数のワイヤ６によってバッテリーモジュールのエネルギー密度が減少する問題がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0020】

本発明は、電極リードとセンシング端子との間の電気的連結の安定度が向上した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。

【0021】

また、本発明は、加圧を通じた組立て工程だけでバッテリーセルの電圧をセンシングするためのセンシング端子と電極リードとが結合され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他の目的とする。

【0022】

本発明の目的は、上記の目的に制限されず、他の目的及び長所は、下記する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できるであろう。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。

【課題を解決するための手段】

【0023】

上記の課題を達成するため、本発明によるバッテリーモジュールは、前方に突出したプレート状の電極リードを備える複数のバッテリーセルが上下方向に積層された形態で構成されたセルアセンブリであって、電極リードが、隣接した電極リード同士が上下方向に対面接触するように折り曲げられた形態で構成され、前端から前方に突出した形態で構成された突出部を備える、セルアセンブリと、電気伝導性材質で構成されて、突出部が嵌合されて突出部を囲みながら圧着するセンシング端子、及びセンシング端子が載置されて支持される端子載置孔を備えるセンシング端子モジュールと、を含む。

【0024】

望ましくは、セルアセンブリは、対面接触した電極リードの間に備えられて電極リード同士を接合する接合部材を含み得る。

【0025】

望ましくは、接合部材は、電気伝導性材質で構成され得る。

【0026】

望ましくは、接合部材は、隣接した突出部の間に備えられて突出部同士を接合し得る。

【0027】

望ましくは、突出部の左右方向の幅は電極リードの左右方向の幅以下であり得る。

【0028】

望ましくは、センシング端子は、突出部と密着して接触する接触端子部、及び接触端子部の両側から延びて突出部を囲みながら圧着する圧着端子部を含み得る。

【0029】

望ましくは、接触端子部の内部には突出部の表面を加圧する加圧突起が形成され得る。

【0030】

望ましくは、電極リードが位置するセルアセンブリの側面に結合されて電極リードを覆うセンシングカバーをさらに含み得る。

【0031】

望ましくは、センシングカバーには突出部の突出方向に貫通して突出部が挿入される貫通孔が形成され得る。

【0032】

望ましくは、センシングカバーにはセルアセンブリに対向する側の反対側にセンシング端子モジュールが載置されて支持されるモジュール載置部が形成され得る。

【0033】

本発明によるバッテリーパックは、前記バッテリーモジュールを含むことができる。

【0034】

本発明による自動車は、前記バッテリーモジュールを含むことができる。

【発明の効果】

【0035】

本発明によれば、電極リードとセンシング端子との間の電気的連結の安定性を向上させることができる。

【0036】

また、本発明は、溶接工程及び半田付け工程がなくても、加圧を通じた工程だけで電極リードとセンシング端子とを連結することで、バッテリーモジュールの製造工程を簡素化して不良率を減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0037】

【図1】電極リードとレセプタクルとを連結したセンシング構造の従来のバッテリーモジュールを示した図である。

【図2】印刷回路基板を用いたセンシング構造の従来のバッテリーモジュールを示した図である。

【図3】クランプ型バスバーを用いたセンシング構造の従来のバッテリーモジュールを示した図である。

【図4】本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの一部を示した斜視図である。

【図5】本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの一部を示した分解斜視図である。

【図6】本発明の一実施例によるバッテリーセルを概略的に示した斜視図である。

【図7】図６のＡ部分を示した拡大図である。

【図8】本発明の一実施例によるセンシング端子モジュールの分解斜視図である。

【図9】本発明の一実施例による突出部と結合されたセンシング端子の断面図である。

【図10】本発明の一実施例による突出部とセンシング端子とが結合される過程を示した図である。

【図11】本発明の他の実施例による突出部とセンシング端子とが結合される過程を示した図である。

【図12】本発明の他の実施例によるセンシング端子の前面図である。

【発明を実施するための形態】

【0038】

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。これによって、本発明が属する技術分野で通常の知識を持つ者が本発明の技術的思想を容易に実施できるであろう。本発明の説明において、本発明に関連する公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にし得ると判断される場合は詳細な説明を省略する。なお、図面における同じ参照符号は同一または類似の構成要素を示すものである。

【0039】

図４は本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの一部を示した斜視図であり、図５は本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの一部を示した分解斜視図である。

【0040】

図４及び図５を参照すれば、本発明の一実施例によるバッテリーモジュール１０は、セルアセンブリ１００、センシングカバー２００及びセンシング端子モジュール３００を含むことができる。

【0041】

前記セルアセンブリ１００は、バッテリーセル１１０を含むことができる。

【0042】

バッテリーセル１１０は複数個備えられ、それぞれのバッテリーセル１１０は上下方向（±Ｙ軸方向）に並んで積層される。

【0043】

バッテリーセル１１０の種類は特に限定されず、多様な二次電池を本発明によるバッテリーモジュール１０のセルアセンブリ１００に採用できる。例えば、前記バッテリーセル１１０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で構成され得る。特に、前記バッテリーセル１１０は、リチウム二次電池であり得る。

【0044】

一方、バッテリーセル１１０は、外装材の種類によって、パウチ型、円筒型、角形などに分類され得る。特に、本発明によるバッテリーモジュール１０のバッテリーセル１１０はパウチ型二次電池であり得る。

【0045】

バッテリーセル１１０がパウチ型二次電池で具現された場合、図４及び図５に示されたように、それぞれのバッテリーセル１１０は広い面が上下に位置して、広い面が互いに対面するように構成され得る。また、この場合、各バッテリーセル１１０は、水平方向（＋Ｘ軸方向）に突設される電極リードを備えることができる。

【0046】

電極リードは正極リードと負極リードで構成されて、正極リードは電極組立体の正極板に連結され、負極リードは電極組立体の負極板に連結される。

【0047】

以下、図６及び図７を参照して電極リードの構造について具体的に説明する。

【0048】

図６は本発明の一実施例によるバッテリーセルを概略的に示した斜視図であり、図７は図６のＡ部分を示した拡大図である。

【0049】

図６及び図７を参照すれば、電極リード１１１はプレート状で構成されて水平方向（＋Ｘ軸方向）に突出し得る。特に、バッテリーセル１１０に備えられた電極リード１１１は、上側または下側に積層された他のバッテリーセルの電極リードに向かって折り曲げられた形態を有し得る。例えば、図６及び図７の構成において、上下に積層された２つのバッテリーセル１１０に備えられた電極リード１１１の左側（−Ｚ軸方向）に位置した２つの電極リード１１１ａ、１１１ｂのうち下側に位置する電極リード１１１ａは、水平方向（＋Ｘ軸方向、前方）に突出して延びてから上方（＋Ｙ軸方向、＋Ｘ軸方向）に折り曲げられ、再び水平方向（＋Ｘ軸方向）に延びた形態で構成され得る。また、左側の２つの電極リード１１１ａ、１１１ｂのうち上側に位置する電極リード１１１ｂは、水平方向（＋Ｘ軸方向）に突出して延びてから下部方向（−Ｙ軸方向、＋Ｘ軸方向）に折り曲げられ、再び水平方向（＋Ｘ軸方向）に延びた形態で構成され得る。

【0050】

このとき、隣接した２つの電極リード１１１ａ、１１１ｂのうち折り曲げられてから水平方向（＋Ｘ軸方向）に延びた区間（図７のＡ′部分）は、相互対面接触することができる。これによって、複数のバッテリーセル１１０が電気的に連結されてセルアセンブリ（図４の１００）を構成することができる。

【0051】

一方、隣接した２つの電極リード１１１ａ、１１１ｂのＡ′区間の間には、電極リード１１１ａ、１１１ｂを接合させる接合部材１１５が備えられる。ここで、接合部材１１５は、電極リード１１１ａ、１１１ｂを電気的に連結させるために電気伝導性素材で構成され得る。

【0052】

これによって、接合部材１１５は、電極リード１１１ａ、１１１ｂ間の電気的連結を堅固に維持させることで、外部の衝撃や振動などによって生じ得る電極リード１１１ａ、１１１ｂ間の断線を防止することができる。

【0053】

一方、電極リード１１１の前端には前方水平方向（＋Ｘ軸方向）に突出した形態の突出部１１３が形成される。突出部１１３は、電極リード１１１の他の部分と同じ厚さで形成され得る。すなわち、電極リード１１１と突出部１１３とは全体的に同じ厚さで形成され得る。また、突出部１１３は、所定の左右方向の幅Ｗ２を有し得る。ここで、左右方向の幅は、±Ｚ軸を基準に測定される長さであり得る。

【0054】

より具体的に、突出部１１３の左右方向の幅Ｗ２は電極リード１１１の左右方向の幅Ｗ１以下であり得る。そして、突出部１１３は、電極リード１１１と一体的に形成され得る。

【0055】

一方、突出部１１３は、上下方向（±Ｙ軸方向）に積層されて相互結合された２つの電極リード１１１の両方に形成され得る。この場合、上下方向（±Ｙ軸方向）に位置する２つの突出部１１３の間にも接合部材１１５が備えられる。そして、このような接合部材１１５は、隣接して積層された２つの突出部１１３同士を接合させることができる。これによって、接合部材１１５を通じて電極リード１１１ａ、１１１ｂだけでなく突出部１１３も電気的に連結できる。このような構成の実施例によれば、接合部材１１５は、前端に突出部１１３が形成された電極リード１１１ａ、１１１ｂの形態に対応するように、前端の一部が前方に突出する形態で構成され得る。

【0056】

このような突出部１１３は、センシング端子に嵌合される。そして、このようなセンシング端子は、センシング端子モジュールに備えられる。

【0057】

これを通じて、本発明による電極リード１１１の突出部１１３は、センシング端子に直接的に連結されることで、電極リードと溶接されたバスバーにレセプタクルまたはワイヤを物理的に連結させる過程で発生する電気的連結の不安定性を遮断することができる。

【0058】

上述した突出部１１３とセンシング端子との間の連結構成の詳細については後述する。

【0059】

図４及び図５を再度参照して、バッテリーモジュール１０の他の構成について説明する。

【0060】

前記センシングカバー２００は、フック２１０、貫通孔２３０及びモジュール載置部２５０を含むことができる。

【0061】

センシングカバー２００は一端と他端に形成されたフック２１０が後述するリードカートリッジのフック締結部に係止することで、セルアセンブリ１００と結合される。ここで、センシングカバー２００は、電極リードが形成されたセルアセンブリ１００の側面を覆うことができる。

【0062】

すなわち、センシングカバー２００は、電極リードとリードカートリッジ１３０が外部に露出しないように、セルアセンブリ１００に結合されてセルアセンブリ１００の側面を覆うことができる。

【0063】

前記貫通孔２３０は、センシングカバー２００とセルアセンブリ１００とが結合するとき、突出部１１３の位置に対応する位置に形成される。

【0064】

このような貫通孔２３０には、突出部１１３の突出方向（＋Ｘ軸方向）に突出部１１３が貫通する。これによって、センシングカバー２００がセルアセンブリ１００に結合される場合、貫通孔２３０を通って突出部１１３が貫通してセンシングカバー２００から突出することができる。

【0065】

これを通じて、突出部１１３がセンシング端子まで突出し、センシング端子と結合可能である。

【0066】

そのため、貫通孔２３０の深さは突出部１１３の長さより短い。

【0067】

また、貫通孔２３０の個数は突出部１１３の個数に対応する。例えば、図５に示されたように、１つのセルアセンブリ１００において、突出部１１３は、左右方向（±Ｚ軸方向）には２つずつ、上下方向（±Ｙ軸方向）には７列と、総１４個備えられ得る。この場合、貫通孔２３０は、このような突出部１１３の個数及び配置に対応して、２つずつ７列で総１４個備えられ得る。

【0068】

一方、センシングカバー２００には、セルアセンブリ１００に対向する側の反対側にセンシング端子モジュール３００が支持されて載置されるモジュール載置部２５０が形成される。より具体的に、モジュール載置部２５０は、センシングカバー２００とセンシング端子モジュール３００とが結合するとき、センシング端子モジュール３００と接触する表面に対応する形態で形成され得る。

【0069】

これを通じて、センシング端子モジュール３００をセンシングカバー２００から離脱しないように支持することができる。

【0070】

そのため、モジュール載置部２５０の外周には、センシング端子モジュール３００が進入するときセンシング端子モジュール３００の移動をガイドするガイド溝２５１が形成される。

【0071】

より具体的に、センシング端子モジュール３００の外周にはガイド溝２５１の位置に対応するように突起部３１０が突設され、センシング端子モジュール３００がモジュール載置部２５０に進入するとき、突起部３１０がガイド溝２５１に挿入され得る。

【0072】

その後、ガイド溝２５１は、挿入された突起部３１０の移動をガイドし、突起部３１０を支持して、モジュール載置部２５０にセンシング端子モジュール３００を円滑に載置させることができる。

【0073】

これを通じて、センシング端子モジュール３００は、別途の溶接工程がなくても、セルアセンブリ１００に締結されたセンシングカバー２００に移動した後加圧する工程だけで、簡単に結合できる。

【0074】

以下、図８〜図１０を参照してセンシング端子モジュール３００について具体的に説明する。

【0075】

図８は本発明の一実施例によるセンシング端子モジュールの分解斜視図であり、図９は本発明の一実施例による突出部と結合されたセンシング端子の断面図であり、図１０は本発明の一実施例による突出部とセンシング端子とが結合される過程を示した図である。

【0076】

センシング端子モジュール３００は、前記突起部３１０の外に、端子載置孔３３０及びセンシング端子３５０をさらに含むことができる。

【0077】

突起部３１０は、上述したように、センシング端子モジュール３００の外周に突設され、センシング端子モジュール３００がモジュール載置部２５０に結合するとき、モジュール載置部２５０のガイド溝２５１に挿入されてガイド溝２５１に沿って移動することができる。

【0078】

また、突起部３１０は、ガイド溝２５１に最後まで進入した後、ガイド溝２５１によって支持されて、センシング端子モジュール３００をモジュール載置部２５０に固定させることができる。

【0079】

一方、センシング端子モジュール３００には、センシングカバー２００の反対側にセンシング端子３５０が支持されて載置される端子載置孔３３０が形成される。より具体的に、端子載置孔３３０は、センシング端子３５０の外形に対応し、水平方向（±Ｘ軸方向）に貫通した孔状であり得る。

【0080】

端子載置孔３３０は、センシング端子３５０が挿入されて支持及び載置されれば、外力によってセンシング端子３５０が離脱しないように、センシング端子３５０を外側から加圧することができる。

【0081】

これを通じて、センシング端子３５０に電極リード１１１の終端に形成された突出部１１３が挿入される場合、突出部１１３から加えられる圧力によってセンシング端子３５０が端子載置孔３３０から離脱することを防止することができる。

【0082】

センシング端子３５０には、突出部１１３が、図１０に示されたように、嵌合されて電極リード１１１と電気的に連結される。

【0083】

このようなセンシング端子３５０は、電極リード１１１と一体的に形成された突出部１１３と直接接触してバッテリーセル１１０の電圧をセンシングする構成要素であるため、アルミニウムや銅のような金属材質の電気伝導性材質で構成される。

【0084】

一方、センシング端子３５０は、突出部１１３に密着して接触する接触端子部３５１、接触端子部３５１の両側から延びて突出部１１３を囲みながら圧着する圧着端子部３５３を含むことができる。

【0085】

接触端子部３５１は、平板形態を有し、平板の接触端子部３５１の下部に突出部１１３が接触して結合される。

【0086】

このとき、接触端子部３５１の内部表面には加圧突起３５１ａが形成されて突出部１１３を加圧することで、センシング端子３５０と突出部１１３との間の結合力と固定力を向上させることができる。

【0087】

一方、圧着端子部３５３は、図９に示されたように、突出部１１３の両側面をそれぞれ囲みながら圧着する第１圧着端子部３５３ａ及び第２圧着端子部３５３ｂを含むことができる。すなわち、第１圧着端子部３５３ａ及び第２圧着端子部３５３ｂは、接触端子部３５１の両側面から延びて突出部１１３の側面をそれぞれ囲みながら圧着し、突出部１１３をより堅固に圧着して固定することができる。

【0088】

特に、第１圧着端子部３５３ａ及び第２圧着端子部３５３ｂは、接触端子部の両側から下方に曲げられた形態で構成される。そして、このような曲げ構成を通じて、第１圧着端子部３５３ａ及び第２圧着端子部３５３ｂは、弾性を有し得る。さらに、第１圧着端子部３５３ａ及び第２圧着端子部３５３ｂは、接触端子部３５１との間に突出部１１３が介在されることで、突出部１１３の下部を上方に加圧することができる。

【0089】

これによって、センシング端子３５０は、突出部１１３を囲みながら圧着する圧着端子部３５３を通じて突出部１１３との結合力及び固定力を高めることができ、特に、別途の設備、例えば、溶接設備を必要としないため、作業効率性を高めることができる。

【0090】

すなわち、本発明によるセンシング端子３５０は、突出部１１３が接触端子部３５１と密着して接触し、接触端子部３５１に形成された加圧突起３５１ａによって加圧されて固定できる。また、突出部１１３の下部には接触端子部３５１から延びた第１圧着端子部３５３ａ及び第２圧着端子部３５３ｂが圧着することで、センシング端子３５０に突出部１１３を堅固に固定することができる。

【0091】

図４及び図５を再度参照して前記セルアセンブリの他の構成について説明する。

【0092】

図４及び図５を参照すれば、前記セルアセンブリ１００は、リードカートリッジ１３０をさらに含むことができる。

【0093】

リードカートリッジ１３０は、電極リード間の設計されていない電気的連結を物理的に遮断するためのものであって、設計に従って電気的に連結された各電極リードを個別的に収容することができる。そのため、リードカートリッジ１３０の内部には電気的に連結された電極リードを個別的に収容可能な空間が複数形成される。

【0094】

また、リードカートリッジ１３０は、電極リードが挿入されて、上述した突出部１１３が外部に突出するように水平方向（±Ｘ軸方向）に貫通した形状であり得る。これによって、リードカートリッジ１３０は、バッテリーセル１１０と結合される過程で突出部１１３が内側に挿入されてから外側に突出され、対面接触した２つの電極リードはリードカートリッジ１３０の内部空間に収容される。

【0095】

これを通じて、リードカートリッジ１３０は、意図しない電極リード間の接触を防止し、外力によって生じ得る電極リードの損傷を防止することができる。

【0096】

一方、リードカートリッジ１３０の一端と他端には、それぞれ後述するセンシングカバー２００のフック２１０が締結されるフック締結部１３１が形成される。

【0097】

フック締結部１３１は、セルアセンブリ１００とセンシングカバー２００とが結合されるとき、フック２１０の終端を締結方向（−Ｘ軸方向）と逆方向（＋Ｘ軸方向）に係止させることで、フック２１０を固定させてフック２１０と連結されたセンシングカバー２００をセルアセンブリ１００と結合させることができる。

【0098】

これを通じて、セルアセンブリ１００とセンシングカバー２００とは、締結方向（−Ｘ軸方向）にセンシングカバー２００を加圧する工程だけで簡単に結合できる。

【0099】

以下、本発明の他の実施例による突出部とセンシング端子との結合構成について説明する。

【0100】

図１１は本発明の他の実施例による突出部とセンシング端子とが結合される過程を示した図であり、図１２は他の実施例による突出部と結合されたセンシング端子の断面図である。

【0101】

図１１及び図１２を参照すれば、本発明の他の実施例による突出部１１３′とセンシング端子３５０′は、上述した本発明の一実施例による突出部（図５の１１３）とセンシング端子（図５の３５０）と役割及び他の構成との結合構造が同一であるかまたは類似するため、繰り返される説明は省略して相違点を中心に説明する。

【0102】

本発明の他の実施例による突出部１１３′は、電極リード１１１の終端から水平方向（＋Ｘ軸方向）に突出した形態に形成され、一実施例による突出部（図５の１１３）と電極リード１１１の左右方向の幅Ｗ３が電極リード１１１の左右方向の幅Ｗ１と同一であり得る。

【0103】

すなわち、他の実施例による突出部１１３′は、電極リード１１１の終端から同じ幅を維持しながら、水平方向（＋Ｘ軸方向）に突出した形態で形成される。これによって、他の実施例による突出部１１３′は、一実施例による突出部（図５の１１３）に比べて、センシング端子３５０′と接触可能な面積が増加して、センシング端子３５０′との結合力と電気的連結の安定性を向上させることができる。

【0104】

一方、接合部材１１５′も、突出部１１３′の左右方向の幅Ｗ３に対応して、突出部１１３′の間に全体的に塗布されて、突出部１１３′を物理的に接合させて電気的に連結させることができる。

【0105】

一方、他の実施例によるセンシング端子３５０′は、突出部１１３′の左右方向の幅Ｗ３に対応する左右方向の幅Ｗ４に形成された接触端子部３５１′と圧着端子部３５３′を含むことができる。

【0106】

上述したように、センシング端子３５０′に嵌合された電極リード１１１の突出部１１３′は、接触端子部３５１′と面接触して結合される。このとき、接触端子部３５１′の左右方向の幅Ｗ４は、突出部１１３′の左右方向の幅Ｗ３と同一であるか又は所定の長さほど長く形成され得る。

【0107】

本発明のこのような構成によれば、他の実施例による突出部１１３′は、一実施例による突出部（図５の１１３）より幅が長く、面積が広く形成されることで、センシング端子３５０′により安定的に載置及び支持できる。したがって、この場合、電極リード１１１とセンシング端子３５０′との間で、機械的支持力及び電気的接続性をより安定的に維持することができる。

【0108】

一方、本発明のさらに他の実施例による突出部は、複数個で構成され得る。より具体的に、本発明のさらに他の実施例による突出部は、電極リードの終端から相互離隔して水平方向（＋Ｘ軸方向）に突出した複数のプレート状で形成され得る。例えば、本発明のさらに他の実施例による突出部が３つ構成される場合、突出部は電極リードの一端部、他端部及び中央部のそれぞれから相互離隔して突出した形態の第１突出部、第２突出部及び第３突出部で構成され得る。

【0109】

これを通じて、本発明のさらに他の実施例による突出部は、センシング端子３５０′から結合力を受ける地点のみに形成されて、センシング端子３５０′との結合力及び固定力を向上させることができる。

【0110】

一方、図１１及び図１２の実施例による接触端子部３５１′は、内部の表面に突出部１１３′の左右方向の幅Ｗ３に対応して複数の加圧突起３０１′ａが形成されて突出部１１３′を加圧することで、センシング端子３５０′と突出部１１３′との間の結合力と固定力を向上させることができる。

【0111】

このような図１１及び図１２の実施例によるセンシング端子３５０′も、接触端子部３５１′の両側から延びて突出部１１３′を囲みながら圧着する圧着端子部３５３′をさらに含むことができる。

【0112】

圧着端子部３５３′は、接触端子部３５１′の両側面から延びて突出部１１３′の側面をそれぞれ囲みながら圧着する第１圧着端子部３５３′ａ及び第２圧着端子部３５３′ｂを含むことができる。

【0113】

他の実施例による第１圧着端子部３５３′ａ及び第２圧着端子部３５３′ｂは、突出部１１３′を圧着する末端部が突出部１１３′の左右方向の幅Ｗ３に対応して延びた形態で形成され得る。

【0114】

すなわち、このような実施例による第１圧着端子部３５３′ａ及び第２圧着端子部３５３′ｂは、幅と広さがそれぞれ長くて広い突出部１１３′を堅固に圧着するため、末端部がそれぞれ突出部１１３′の中心付近まで長く延びて突出部１１３′を圧着することができる。この場合、第１圧着端子部３５３′ａ及び第２圧着端子部３５３′ｂは、接触端子部３５１′の両側から曲げられて曲線状に構成された曲げ部及び各曲げ部から突出部１１３′の中心付近方向、すなわち内側に扁平に延びた平坦部を備える形態で構成され得る。

【0115】

これを通じて、センシング端子３５０′と突出部１１３′とが広い面積で相互対面接触して結合されて電気的に連結されることで、物理的結合の安定性だけでなく、電気的連結の安定性を向上させることができる。

【0116】

一方、本発明によるバッテリーパックは、上述したバッテリーモジュールを１つ以上含む。このとき、バッテリーパックには、バッテリーモジュールの外に、バッテリーモジュールを収納するためのケース、バッテリーモジュールの充放電を制御するための各種の装置、すなわちＢＭＳ、電流センサ、ヒューズなどがさらに含まれ得る。特に、本発明の一実施例によるバッテリーパックは、バッテリーモジュールのセンシング端子モジュールに載置されたセンシング端子とＢＭＳの接続端子とが電気的に連結されて接続され得る。

【0117】

本発明によるバッテリーモジュールは、電気自動車やハイブリッド自動車のような自動車に適用できる。すなわち、本発明による自動車は、本発明によるバッテリーモジュールを含むことができる。

【0118】

上述した本発明は、本発明が属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術的思想から逸脱することなく様々な置換、変形及び変更が可能であるため、上述した実施例及び添付された図面によって限定されるものではない。

【符号の説明】

【0119】

１０ バッテリーモジュール
１００ セルアセンブリ
１１０ バッテリーセル
１１１ 電極リード
１１１ａ 電極リード
１１１ｂ 電極リード
１１３、１１３′ 突出部
１１５、１１５′ 接合部材
１３０ リードカートリッジ
１３１ フック締結部
２００ センシングカバー
２１０ フック
２３０ 貫通孔
２５０ モジュール載置部
２５１ ガイド溝
３００ センシング端子モジュール
３０１ 加圧突起
３１０ 突起部
３３０ 端子載置孔
３５０、３５０′ センシング端子
３５１、３５１′ 接触端子部
３５１ａ、３０１′ａ 加圧突起
３５３、３５３′ 圧着端子部
３５３ａ、３５３′ａ 第１圧着端子部
３５３ｂ、３５３′ｂ 第２圧着端子部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】