特開 2024-1001 バッテリーパック

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024001001

(43)【公開日】2024-01-09

(54)【発明の名称】バッテリーパック

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/204 20210101AFI20231226BHJP

   H01M 50/284 20210101ALI20231226BHJP

   H01M 50/519 20210101ALI20231226BHJP

   H01M 50/505 20210101ALI20231226BHJP

   H01M 50/569 20210101ALI20231226BHJP

【ＦＩ】

H01M50/204 401D

H01M50/284

H01M50/519

H01M50/505

H01M50/569

【審査請求】有

【請求項の数】18

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023101885

(22)【出願日】2023-06-21

(31)【優先権主張番号】10-2022-0075678

(32)【優先日】2022-06-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(71)【出願人】

【識別番号】590002817

【氏名又は名称】三星エスディアイ株式会社

【氏名又は名称原語表記】ＳＡＭＳＵＮＧ ＳＤＩ Ｃｏ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】１５０－２０ Ｇｏｎｇｓｅ－ｒｏ，Ｇｉｈｅｕｎｇ－ｇｕ，Ｙｏｎｇｉｎ－ｓｉ， Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ， ４４６－９０２ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】李 赫

【テーマコード（参考）】

5H040

5H043

【Ｆターム（参考）】

5H040AA07

5H040AA14

5H040AS07

5H040AT02

5H040AT06

5H040DD03

5H040DD08

5H040NN03

5H043AA02

5H043AA13

5H043BA11

5H043CA05

5H043FA04

5H043FA32

5H043JA12

5H043LA21

(57)【要約】

【課題】バッテリーパックを提供する。
【解決手段】バッテリーパックは、複数のバッテリーセルと、複数のバッテリーセルから状態情報を収集するための感知基板であって、感知基板の本体と、感知基板の本体との間に第１変形収容空間を介在するように感知基板を迂回して連結される枝部と、枝部上に連結されて第２変形収容空間を形成する環部とを含む、感知基板と、を具備する。これにより、バッテリーセルの状態情報を入手するための感知基板の一部が柔軟に変形するように変形収容空間を提供する感知基板を介して、バッテリーセルの充放電中に惹起されるバッテリーセルのスウェリングのような体積膨脹に伴って生じるバスバーの位置移動を柔軟に追従することができ、バスバーの位置移動による内部応力の蓄積及びそれによる損傷が防止される、感知基板を含むバッテリーパックが提供される。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のバッテリーセルと、
前記複数のバッテリーセルから状態情報を収集するための感知基板であって、感知基板の本体と、前記感知基板の本体との間に第１変形収容空間を介在するように感知基板を迂回して連結される枝部と、前記枝部上に連結されて第２変形収容空間を形成する環部とを含む、感知基板と、を具備する、バッテリーパック。

【請求項2】

前記枝部は、前記感知基板の本体と共に、前記第１変形収容空間を取り囲み、
前記環部は、前記第２変形収容空間を完全に取り囲むことを特徴とする、請求項１に記載のバッテリーパック。

【請求項3】

前記第１及び第２変形収容空間は、外部から閉鎖された形態に形成されることを特徴とする、請求項１に記載のバッテリーパック。

【請求項4】

前記第１変形収容空間は、第１方向に沿って並んで延びる枝部と感知基板の本体との間で第１方向に沿って延びることを特徴とする、請求項１に記載のバッテリーパック。

【請求項5】

前記第１変形収容空間は、第１方向に沿って両端位置で感知基板の本体に連結される第１支持部により閉鎖されることを特徴とする、請求項１に記載のバッテリーパック。

【請求項6】

前記第１支持部は、丸みを帯びた形状で第１方向に沿って並んで延びる枝部と感知基板の本体とを連結することを特徴とする、請求項５に記載のバッテリーパック。

【請求項7】

前記環部は、円形の閉ループ状に延び、円形の第２変形収容空間を取り囲むことを特徴とする、請求項１に記載のバッテリーパック。

【請求項8】

前記環部は、前記環部の周辺に沿って形成された３個の第２支持部を介して、前記環部の両側に延びる枝部及び前記感知基板の本体に連結されることを特徴とする、請求項１に記載のバッテリーパック。

【請求項9】

前記第２支持部のうち、前記環部と前記感知基板の本体とを互いに連結する第２支持部は、前記環部が形成された枝部と前記感知基板の本体との間に形成された第１変形収容空間を２分割することを特徴とする、請求項８に記載のバッテリーパック。

【請求項10】

前記枝部上には、前記バッテリーセル側と連結される連結位置が形成されることを特徴とする、請求項１に記載のバッテリーパック。

【請求項11】

前記連結位置は、前記環部を中心として両側に配置される第１及び第２連結位置を含むことを特徴とする、請求項１０に記載のバッテリーパック。

【請求項12】

前記第１及び第２連結位置は、前記複数のバッテリーセルが配列された第１方向に沿って配置されることを特徴とする、請求項１１に記載のバッテリーパック。

【請求項13】

前記第１及び第２連結位置には、第１方向に沿って互いに隣接して配置された第１及び第２バスバー、または第１及び第２バスバーに連結されるように第１方向に沿って互いに隣接する第１及び第２接続部が連結されることを特徴とする、請求項１１に記載のバッテリーパック。

【請求項14】

前記第１及び第２連結位置には、前記第１及び第２バスバーと連結された第１及び第２接続部が連結されることを特徴とする、請求項１３に記載のバッテリーパック。

【請求項15】

前記第１及び第２バスバーは、互いに異なるバッテリーセル間を連結することを特徴とする、請求項１３に記載のバッテリーパック。

【請求項16】

前記環部は、前記環部の両側に形成された第２支持部を介して、前記第１連結位置が形成された枝部及び前記第２連結位置が形成された枝部に連結されることを特徴とする、請求項１１に記載のバッテリーパック。

【請求項17】

前記第１連結位置を中心に、前記環部の反対側には、前記第１変形収容空間を閉鎖する一端位置の第１支持部が形成され、
前記第２連結位置を中心に、前記環部と反対側には、前記第１変形収容空間を閉鎖する他端位置の第１支持部が形成されることを特徴とする、請求項１５に記載のバッテリーパック。

【請求項18】

前記環部を中心に、
前記環部と隣接した内側位置には、前記第１及び第２連結位置が形成され、
前記環部から相対的に遠い外側位置には、前記一端位置の第１支持部と他端位置の第１支持部とが形成されることを特徴とする、請求項１７に記載のバッテリーパック。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バッテリーパックに関する。

【背景技術】

【0002】

通常、二次電池は、充電が不可能な一次電池とは異なり、充電及び放電が可能な電池である。二次電池は、モバイル機器、電気自動車、ハイブリッド自動車、電気自転車、無停電電源供給装置（uninterruptible power supply）などのエネルギー源として使用され、適用される外部機器の種類によって、単一電池の形態で使用されたり、複数の電池を連結して１つの単位としてまとめたモジュール形態で使用されたりする。

【0003】

携帯電話のような小型モバイル機器は、単一電池の出力及び容量で所定時間作動が可能であるが、電力消耗の多い電気自動車及びハイブリッド自動車のように、長時間駆動及び高電力駆動が必要な場合には、出力及び容量の問題により、複数の電池を含むモジュール形態が好まれ、内蔵された電池の個数によって、出力電圧や出力電流が高められる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明が解決しようとする課題は、バッテリーセルの状態情報を入手するための感知基板の一部が柔軟に変形するように変形収容空間を提供する感知基板を介して、バッテリーセルの充放電中に惹起されるバッテリーセルのスウェリング（swelling）のような体積膨脹に伴って生じるバスバーの位置移動を柔軟に追従することができ、バスバーの位置移動による内部応力の蓄積及びそれによる損傷が防止される感知基板を含むバッテリーパックを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

前記課題及びその他の課題を解決するために、本発明のバッテリーパックは、複数のバッテリーセル；及び前記複数のバッテリーセルから状態情報を収集するための感知基板であって、感知基板の本体と、前記感知基板の本体との間に第１変形収容空間を介在するように感知基板を迂回して連結される枝部と、前記枝部上に連結されて第２変形収容空間を形成する環部とを含む、感知基板；を具備する。

【0006】

例えば、前記枝部は、前記感知基板の本体と共に、前記第１変形収容空間を取り囲み、前記環部は、前記第２変形収容空間を完全に取り囲むことができる。

【0007】

例えば、前記第１及び第２変形収容空間は、外部から閉鎖された形態に形成されうる。

【0008】

例えば、前記第１変形収容空間は、第１方向に沿って並んで延びる枝部と感知基板の本体との間で第１方向に沿って延びる。

【0009】

例えば、前記第１変形収容空間は、第１方向に沿って両端位置で感知基板の本体に連結される第１支持部により閉鎖されうる。

【0010】

例えば、前記第１支持部は、丸みを帯びた形状で第１方向に沿って並んで延びる枝部と感知基板の本体とを連結することができる。

【0011】

例えば、前記環部は、円形の閉ループ状に延び、円形の第２変形収容空間を取り囲むことができる。

【0012】

例えば、前記環部は、前記環部の周辺に沿って形成された３個の第２支持部を介して、前記環部の両側に延びる枝部及び前記感知基板の本体に連結されうる。

【0013】

例えば、前記第２支持部のうち、前記環部と前記感知基板の本体とを互いに連結する第２支持部は、前記環部が形成された枝部と前記感知基板の本体との間に形成された第１変形収容空間を２分割することができる。

【0014】

例えば、前記枝部上には、前記バッテリーセル側と連結される連結位置が形成されうる。

【0015】

例えば、前記連結位置は、前記環部を中心として両側に配置される第１及び第２連結位置を含む。

【0016】

例えば、前記第１及び第２連結位置は、前記複数のバッテリーセルが配列された第１方向に沿って配置されうる。

【0017】

例えば、前記第１及び第２連結位置には、第１方向に沿って互いに隣接して配置された第１及び第２バスバー、または第１及び第２バスバーに連結されるように第１方向に沿って互いに隣接する第１及び第２接続部が連結されうる。

【0018】

例えば、前記第１及び第２連結位置には、前記第１及び第２バスバーと連結された第１及び第２接続部が連結されうる。

【0019】

例えば、前記第１及び第２バスバーは、互いに異なるバッテリーセル間を連結することができる。

【0020】

例えば、前記環部は、前記環部の両側に形成された第２支持部を介して、前記第１連結位置が形成された枝部及び前記第２連結位置が形成された枝部に連結されうる。

【0021】

例えば、前記第１連結位置を中心に、前記環部の反対側には、前記第１変形収容空間を閉鎖する一端位置の第１支持部が形成され、前記第２連結位置を中心に、前記環部と反対側には、前記第１変形収容空間を閉鎖する他端位置の第１支持部が形成されうる。

【0022】

例えば、前記環部を中心に、前記環部と隣接した内側位置には、前記第１及び第２連結位置が形成され、前記環部から相対的に遠い外側位置には、前記一端位置の第１支持部と他端位置の第１支持部とが形成されうる。

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、バッテリーセルの状態情報を入手するための感知基板であって、感知基板の一部が柔軟に変形するように変形収容空間を提供する感知基板を介して、バッテリーセルの充放電中に惹起されるバッテリーセルのスウェリングのような体積膨脹に伴って生じるバスバーの位置移動を柔軟に追従することができ、バスバーの位置移動による内部応力の蓄積及びそれによる損傷が防止される感知基板を含むバッテリーパックが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の一実施形態によるバッテリーパックの分解斜視図である。

【図2】図１に示されたバッテリーパックの一部を示す分解斜視図である。

【図3】図１に示されたバッテリーパックの一部であって、感知基板及び感知基板上に連結された接続部を含み、バッテリーセルの状態情報を収集するための感知構造を示す図面である。

【図4】図３に示されたバッテリーパックの一部であって、感知基板の仮固定のために第１及び第２変形収容空間に挟まれる第１及び第２ピン部材を例示的に示す図面である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、添付された図面を参照して、本発明の好ましい実施形態によるバッテリーパックについて説明する。

【0026】

図１は、本発明の一実施形態によるバッテリーパックの分解斜視図である。

【0027】

図２は、図１に示されたバッテリーパックの一部を示す分解斜視図である。

【0028】

図３は、図１に示されたバッテリーパックの一部であって、感知基板及び感知基板上に連結された接続部を含み、バッテリーセルの状態情報を収集するための感知構造を示す図面である。

【0029】

図４は、図３に示されたバッテリーパックの一部であって、感知基板の仮固定のために第１及び第２変形収容空間に挟まれる第１及び第２ピン部材を例示的に示す図面である。

【0030】

図１ないし図４を参照すれば、本発明の一実施形態によるバッテリーパックは、複数のバッテリーセル１０と、前記複数のバッテリーセル１０から状態情報を収集するための感知基板１００であって、感知基板１００の本体１０１と、前記感知基板１００の本体１０１との間に第１変形収容空間Ｇ１を介在するように感知基板１００を迂回して連結される感知基板１００の枝部Ｂと、前記枝部Ｂ上に連結されて第２変形収容空間Ｇ２を形成する環部Ｒとを含む、感知基板１００と、を具備する。

【0031】

本発明の一実施形態において、前記感知基板１００は、第１方向Ｚ１に沿って配列された複数のバッテリーセル１０の端子面１３を横切って延び、前記バッテリーセル１０の端子面１３上には、第１方向Ｚ１と交差する第２方向Ｚ２に沿って配置された互いに異なる極性の第１及び第２電極端子１１、１２が形成され、前記第１及び第２電極端子１１、１２は、第１方向Ｚ１に沿って配列された複数のバッテリーセル１０に沿って、第２方向Ｚ２の両側に第１及び第２列の電極端子１１、１２を形成することができる。このとき、互いに異なるバッテリーセル１０の第１及び第２電極端子１１、１２を連結しつつ、互いに異なるバッテリーセル１０を電気的に連結するバスバー１５も、第１及び第２列の電極端子１１、１２との電気的な連結を形成するように、第１方向Ｚ１に沿って配列されたバッテリーセル１０に沿って、第２方向Ｚ２の両側に第１及び第２列のバスバー１５を形成することができる。

【0032】

図１を参照すれば、本発明の一実施形態において、前記バスバー１５は、バスバー１５の両端位置に形成され、互いに異なるバッテリーセル１０の電極端子１１、１２に連結される接続片１５ａと、バスバー１５の中央位置に形成され、互いに異なるバッテリーセル１０の電極端子１１、１２に連結された両側の接続片１５ａを連結する連結片１５ｃとを含み、前記連結片１５ｃは、バスバー１５の両端位置に形成された接続片１５ａから折り曲げられた形態に形成され、両端位置に形成された接続片１５ａを弾性変形可能に連結することができる。後述するように、本発明の一実施形態において、前記バスバー１５の連結片１５ｃには、接続部５０の第１接続領域５１が連結されうる。

【0033】

本明細書を介して、前記感知基板１００の本体１０１とは、感知基板１００のうち、前記感知基板１００の本体１０１から第１変形収容空間Ｇ１を挟んで第１及び第２列のバスバー１５に向かって接近するように感知基板１００の本体１０１から外側位置に分岐された枝部Ｂを除いて、第２方向Ｚ２に沿って枝部Ｂより内側位置に配置された感知基板１００の主な部分を意味し、感知基板１００のほとんどの領域を占めることができる。例えば、本発明の一実施形態において、前記感知基板１００は、第２方向Ｚ２に沿って相対的に内側位置で第１方向Ｚ１に沿って配列された複数のバッテリーセル１０の端子面１３を横切って延びる感知基板１００の本体１０１と、前記感知基板１００の本体１０１から第１及び第２列のバスバー１５に向かって接近するように第１変形収容空間Ｇ１を挟んで第２方向Ｚ２に沿って相対的に外側位置に配置された枝部Ｂと、を含む。前記枝部Ｂは、相対的に内側位置に配置された感知基板１００の本体１０１から第１及び第２列のバスバー１５に向かって接近するように、第１変形収容空間Ｇ１を挟んで離隔されて相対的に外側位置に配置されうる。本明細書を介して、内側位置とは、第２方向Ｚ２に沿って配置された互いに異なる極性の第１及び第２電極端子１１、１２が互いに対向する方向、または互いに対向する方向に沿う相対的な位置を意味し、外側位置とは、第２方向Ｚ２に沿って配置された互いに異なる極性の第１及び第２電極端子１１、１２が互いに背を向ける方向、または互いに背を向ける方向に沿う相対的な位置を意味することができる。

【0034】

本発明の一実施形態において、前記バッテリーセル１０の状態情報としては、バッテリーセル１０の温度、電圧、電流のような状態情報を含み、前記バッテリーセル１０からまとめられた状態情報は、感知基板１００を介して、感知基板１００の一端に連結されたバッテリー管理部（図示せず）にも伝達される。本発明の一実施形態において、バッテリーセル１０の第１及び第２電極端子１１、１２と熱的及び電気的な連結を形成するバスバー１５を介して、例えば、バスバー１５と連結された接続部５０を介して、バッテリーセル１０の状態情報を入手することができ、例えば、バッテリーセル１０の第１及び第２電極端子１１、１２と熱的に連結されたバスバー１５を介して、バッテリーセル１０の温度情報を入手することができ、バッテリーセル１０の第１及び第２電極端子１１、１２と電気的に連結されたバスバー１５を介して、バッテリーセル１０の電圧情報を入手することができる。本発明の一実施形態において、バスバー１５と連結された接続部５０を介して、バッテリーセル１０の温度情報及び／または電圧情報を含むバッテリーセル１０の状態情報に係わる電気的な信号を生成し、生成された電気的な信号は、感知基板１００にも伝達される。本発明の一実施形態において、前記感知基板１００は、バッテリーセル１０の状態情報を収集するために、バッテリーセル１０の端子面１３上に連結されたバスバー１５とも連結可能であり、本発明の多様な実施形態において、前記感知基板１００は、バッテリーセル１０の端子面１３上に直接連結可能である。すなわち、本発明の多様な実施形態において、前記感知基板１００がバッテリーセル１０の状態情報を入手するためにバッテリーセル１０側に連結されるということは、バッテリーセル１０の端子面１３のようにバッテリーセル１０自体に直接連結されるか、あるいはバッテリーセル１０と連結されたバスバー１５に連結されることを包括的に意味する。

【0035】

本発明の一実施形態において、前記感知基板１００は、感知基板１００の本体１０１と、前記感知基板１００の本体１０１からそれぞれのバッテリーセル１０側（例えば、バスバー１５）に連結される枝部Ｂと、を含むものでもある。前記感知基板１００の本体１０１と感知基板１００の枝部Ｂとを含む感知基板１００は、全体的に第１及び第２列のバスバー１５間に配置され、例えば、第１方向Ｚ１と交差する第２方向Ｚ２に沿って、第１及び第２列のバスバー１５間の内側位置に配置されうる。

【0036】

本発明の一実施形態において、前記バスバー１５と感知基板１００との間には、バスバー１５と感知基板１００との連結を媒介する接続部５０が介在され、前記接続部５０は、バスバー１５と感知基板１００との間でバッテリーセル１０の状態情報の伝達を媒介し、本発明の一実施形態において、前記接続部５０は、バッテリーセル１０の状態情報の伝達だけでなく、バッテリーセル１０の状態情報に係わる電気的な信号を生成し、生成されたバッテリーセル１０の状態情報を感知基板１００に伝達する役割を兼ねることができる。

【0037】

本発明の一実施形態において、前記接続部５０は、バスバー１５と熱的及び／または電気的に連結された第１接続領域５１、及び前記感知基板１００と電気的に連結された第２接続領域５２を含み、バスバー１５と感知基板１００との間でバッテリーセル１０の状態情報の伝達を媒介し、第１接続領域５１を介して伝達されるバッテリーセル１０の状態情報としての温度や電圧のような状態情報を電気的な信号として生成するための感知素子５５を含む。但し、本発明の一実施形態において、前記感知素子５５は、バスバー１５に連結される第１接続領域５１、及び感知基板１００に連結される第２接続領域５２のうち、感知基板１００に連結される第２接続領域５２に形成されうる。

【0038】

本発明の多様な実施形態において、前記第１接続領域５１は、バスバー１５との熱的な連結を形成しつつ、バスバー１５の温度情報を第２接続領域５２の感知素子５５に向かって伝達することができ、第１接続領域５１においてバスバー１５との電気的な連結を形成しつつ、バスバー１５の電圧情報を第２接続領域５２の感知素子５５に向かって伝達することができる。そして、前記第２接続領域５２を介して、感知素子５５から生成されたバッテリーセル１０の状態情報は、感知基板１００の本体１０１にも伝達される。

【0039】

本発明の一実施形態において、前記第１接続領域５１は、金属端子を含み、具体的な実施形態において、前記第１接続領域５１は、優秀な熱及び電気伝導特性を有するニッケルプレートを含む金属端子でも形成される。前記第１接続領域５１は、バスバー１５との溶接結合部Ｗを介してバスバー１５上に連結され、本発明の一実施形態において、前記第１接続領域５１とバスバー１５とは、レーザ溶接により互いに連結されうる。

【0040】

本発明の一実施形態において、前記第２接続領域５２は、一面回路基板または両面回路基板としても設けられ、本発明の一実施形態において、前記第２接続領域５２は、両面回路基板として設けられ、一面側を介して前記感知素子５５が連結され、他面側を介して前記感知基板１００が連結される。このとき、前記第２接続領域５２と感知素子５５、及び前記第２接続領域５２と感知基板１００は、ソルダリングを介して互いに電気的に連結されうる。本発明の一実施形態において、前記第２接続領域５２は、感知基板１００との連結を媒介する接続部５０の箇所であって、接続部５０に形成された領域を意味し、後述するように、感知基板１００に形成された連結位置Ｐ１、Ｐ２にも該当する。本発明の一実施形態において、前記接続部５０と感知基板１００との連結は、接続部５０の第２接続領域５２と感知基板１００の連結位置Ｐ１、Ｐ２同士の連結を介して行われ、これにより、接続部５０と感知基板１００との間で接続部５０の第２接続領域５２は、感知基板１００の連結位置Ｐ１、Ｐ２と同一位置とも理解され、より具体的には、前記第２接続領域５２は、接続部５０の一構成を称し、前記連結位置Ｐ１、Ｐ２は、感知基板１００の一構成を称する。後述するように、本発明の一実施形態において、前記接続部５０は、第１方向Ｚ１に沿って互いに隣接した第１及び第２バスバー１５１、１５２と連結される第１及び第２接続部５０１、５０２を含み、同様に、前記連結位置Ｐ１、Ｐ２は、第１方向Ｚ１に沿って互いに隣接した第１及び第２バスバー１５１、１５２と連結される第１及び第２連結位置Ｐ１、Ｐ２を含み、第１方向Ｚ１に沿って互いに隣接した第１及び第２接続部５０（より具体的には、第１及び第２接続部５０１、５０２の第２接続領域５２）と、第１及び第２連結位置Ｐ１、Ｐ２とは、互いに対応する位置で互いに対して連結されつつ、第１及び第２方向Ｚ１、Ｚ２が形成する平面上で実質的に同一位置に形成されうる。

【0041】

以下、バッテリーセル１０の状態情報を収集するための感知基板１００の構成についてより具体的に説明する。前記感知基板１００は、感知基板１００の本体１０１と、前記感知基板１００の本体１０１との間に第１変形収容空間Ｇ１を介在してバスバー１５に向かって接近するように感知基板１００の本体１０１を迂回して連結される枝部Ｂと、を含むものでもある。前記枝部Ｂは、概ね感知基板１００の本体１０１と共に、第１方向Ｚ１に沿って並んで延び、複数のバッテリーセル１０が配列された第１方向Ｚ１と交差する第２方向Ｚ２に沿って、感知基板１００の本体１０１からバスバー１５に向かってオフセットされた位置に配置されうる。前記枝部Ｂは、概ね第１方向Ｚ１に沿って長く延び、第１方向Ｚ１に沿って延びる枝部Ｂの両端位置には、感知基板１００の本体１０１に連結される第１支持部Ｓ１が形成されうる。本発明の一実施形態において、前記枝部Ｂは、両端位置の第１支持部Ｓ１間で接続部５０との連結位置Ｐ１、Ｐ２を提供することができ、接続部５０との連結位置Ｐ１、Ｐ２を提供する枝部Ｂが、バッテリーセル１０のスウェリングに伴って生じるバスバー１５、またはバスバー１５に連結された接続部５０の変位を柔軟に追従するように、前記枝部Ｂ上には、接続部５０との連結位置Ｐ１、Ｐ２と共に、第２変形収容空間Ｇ２を取り囲む閉ループ状の環部Ｒが形成されうる。

【0042】

本発明の一実施形態において、前記接続部５０の連結位置Ｐ１、Ｐ２とは、バッテリーセル１０側と感知基板１００とを連結する接続部５０が感知基板１００上に連結された位置を意味し、本発明の一実施形態において、前記接続部５０の連結位置Ｐ１、Ｐ２は、第１方向Ｚ１に沿って互いに異なる第１及び第２接続部５０１、５０２が連結される第１及び第２連結位置Ｐ１、Ｐ２を含む。例えば、本発明の一実施形態において、前記第１及び第２連結位置Ｐ１、Ｐ２は、第１及び第２接続部５０１、５０２を介在して互いに隣接した第１及び第２バスバー１５１、１５２と連結される位置であって、第１及び第２連結位置Ｐ１、Ｐ２は、第１方向Ｚ１に沿って互いに隣接した第１及び第２接続部５０１、５０２が感知基板１００上に連結される位置を意味し、かつ、前記第１及び第２連結位置Ｐ１、Ｐ２は、第１方向Ｚ１に沿って互いに隣接した第１及び第２バスバー１５１、１５２が第１及び第２接続部５０１、５０２を介して感知基板１００上に連結される位置を意味し、そのような意味において、前記第１及び第２連結位置Ｐ１、Ｐ２とは、第１方向Ｚ１に沿って互いに隣接した第１及び第２接続部５０１、５０２が連結される位置、または第１方向Ｚ１に沿って互いに隣接した第１及び第２バスバー１５１、１５２が連結される位置を意味する。後述するように、第１方向Ｚ１に沿って互いに隣接して配置される第１及び第２連結位置Ｐ１、Ｐ２間には、第１及び第２連結位置Ｐ１、Ｐ２間の相対的な変形または変位を許容するために、第２変形収容空間Ｇ２を取り囲む環部Ｒが介在されうる。

【0043】

前記第１変形収容空間Ｇ１は、複数のバッテリーセル１０が配列された第１方向Ｚ１と交差する第２方向Ｚ２に沿って、感知基板１００の本体１０１と枝部Ｂとの間に形成され、前記第２変形収容空間Ｇ２は、第１方向Ｚ１に沿って延びる枝部Ｂ上で、互いに隣接した第１及び第２連結位置Ｐ１、Ｐ２間に形成される。本発明の一実施形態において、前記第１及び第２変形収容空間Ｇ１、Ｇ２の両方は、感知基板１００により取り囲まれ、第１及び第２変形収容空間Ｇ１、Ｇ２を取り囲む感知基板１００の構成によっても形成される。例えば、前記第１変形収容空間Ｇ１は、感知基板１００のうち枝部Ｂにより取り囲まれ、より具体的には、前記枝部Ｂ及び感知基板１００の本体１０１により取り囲まれ、第２変形収容空間Ｇ２は、感知基板１００のうち環部Ｒにより取り囲まれる。本発明の一実施形態において、前記第１及び第２変形収容空間Ｇ１、Ｇ２は、外部から閉鎖された形態にも形成され、例えば、前記第１変形収容空間Ｇ１は、枝部Ｂ及び感知基板１００の本体１０１により取り囲まれ、外部から閉鎖された形態にも形成され、前記第２変形収容空間Ｇ２は、環部Ｒにより取り囲まれ、外部から閉鎖された形態にも形成される。例えば、前記枝部Ｂが第１変形収容空間Ｇ１を取り囲むとするとき、前記枝部Ｂは、第１変形収容空間Ｇ１の一部を取り囲み、前記環部Ｒが第２変形収容空間Ｇ２を取り囲むとするとき、前記環部Ｒは、第２変形収容空間Ｇ２を完全にまたは全体的に取り囲むことができる。

【0044】

本発明の一実施形態においては、バッテリーセル１０のスウェリングに伴って生じるバスバー１５の変位（displacement）、またはバスバー１５と連結された接続部５０の変位に順応するように、バスバー１５または接続部５０と連結される連結位置Ｐ１、Ｐ２の相対的な変位を許容することができ、このために、前記連結位置Ｐ１、Ｐ２と連結された枝部Ｂ及び環部Ｒの形状設計を介して、連結位置Ｐ１、Ｐ２と隣接するように第１及び第２変形収容空間Ｇ１、Ｇ２を形成することができる。前記第１及び第２変形収容空間Ｇ１、Ｇ２は、枝部Ｂ及び環部Ｒの変形を収容しつつ、枝部Ｂ及び環部Ｒが連結位置Ｐ１、Ｐ２の変位を追従して柔軟に変形するようにし、例えば、第１及び第２変形収容空間Ｇ１、Ｇ２を介して枝部Ｂ及び環部Ｒの歪みのような変形を収容し、それらの枝部Ｂ及び環部Ｒの変形を誘導し、第１及び第２変形収容空間Ｇ１、Ｇ２を介して連結位置Ｐ１、Ｐ２の柔軟な変形または変位を許容することができる。

【0045】

本発明の一実施形態において、前記第１及び第２変形収容空間Ｇ１、Ｇ２は、感知基板１００により取り囲まれ、外部から閉鎖された形態に形成されるので、感知基板１００の捻れやひらつき、感知基板１００が配置された平面上から浮く変形を防止することができ、感知基板１００のコプラナリティ（co-planarity）を維持することができる。若し、本発明と異なり、第１及び第２変形収容空間Ｇ１、Ｇ２が外部に向かって開放された形態に形成されれば、第１及び第２変形収容空間Ｇ１、Ｇ２を取り囲む感知基板１００の一部（例えば、第１変形収容空間Ｇ１を形成する枝部Ｂ、または第２変形収容空間Ｇ２を形成する環部Ｒ、特に、枝部Ｂ及び環部Ｒのうち、第１及び第２変形収容空間Ｇ１、Ｇ２を開放させる端部など）が、感知基板１００が配置された平面上でコプラナリティを維持することができず、捻れ、ひらつき、浮きなどの変形により、連結位置Ｐ１、Ｐ２が過度に流動し、これにより、連結位置Ｐ１、Ｐ２における接続部５０との連結のための作業性が低下する。

【0046】

本発明の一実施形態において、前記第１変形収容空間Ｇ１は、複数のバッテリーセル１０が配列された第１方向Ｚ１に沿って長く延びた形態にも形成され、第１方向Ｚ１に沿って概ね並んで延びる枝部Ｂと感知基板１００の本体１０１との間で第１方向Ｚ１に沿って長く延びる。例えば、前記第１変形収容空間Ｇ１が、複数のバッテリーセル１０が配列された第１方向Ｚ１に沿って、または複数のバッテリーセル１０のスウェリングが累積的に表される第１方向Ｚ１に沿って歪まれつつ、第１変形収容空間Ｇ１を形成する枝部Ｂ及び前記枝部Ｂに連結された連結位置Ｐ１、Ｐ２が第１方向Ｚ１に沿って変形または変位されうる。本発明の一実施形態において、前記第１変形収容空間Ｇ１は、枝部Ｂと感知基板１００の本体１０１との間で第１方向Ｚ１に沿って長く延び、第１変形収容空間Ｇ１の両端位置は、枝部Ｂと感知基板１００の本体１０１とを連結する第１支持部Ｓ１によっても閉鎖される。

【0047】

本発明の多様な実施形態において、前記第１変形収容空間Ｇ１は、枝部Ｂと感知基板１００の本体１０１との間に形成された１つの空間を含んでもよく、枝部Ｂと感知基板１００の本体１０１との間で２以上に分割された複数の空間を含んでもよく、後述するように、本発明の一実施形態において、前記第１変形収容空間Ｇ１は、枝部Ｂ上に連結された環部Ｒから感知基板１００の本体１０１に延びる第２支持部Ｓ２により、２つの互いに異なる第１変形収容空間Ｇ１にも分割される。

【0048】

本発明の一実施形態において、前記第２変形収容空間Ｇ２は、枝部Ｂ上に連結された環部Ｒにより取り囲まれた閉ループ状に形成され、環部Ｒの形状によって円形の閉ループ状に形成される。本発明の一実施形態において、前記環部Ｒは、円形の閉ループ状に形成されることにより、例えば、バッテリーセル１０の熱膨脹によって、第１及び第２方向Ｚ１、Ｚ２を含む多様な方向に作用可能な熱応力に反応して柔軟に変形し、特別な方向性を有しない。但し、本発明の他の実施形態において、前記環部Ｒは、円形以外に、楕円形や四角形を含む多様な多角形状に形成可能であり、熱応力の方向によって互いに異なる挙動を示す異方性を有することもできる。

【0049】

例えば、前記第２変形収容空間Ｇ２は、複数のバッテリーセル１０が配列された第１方向Ｚ１に沿って、または複数のバッテリーセル１０のスウェリングが累積的に表される第１方向Ｚ１に沿って歪まれつつ、第２変形収容空間Ｇ２を形成する環部Ｒ、及び前記環部Ｒに連結された連結位置Ｐ１、Ｐ２が、第１方向Ｚ１に沿って変形または変位されうる。本発明の一実施形態において、前記環部Ｒ、または環部Ｒが形成する第２変形収容空間Ｇ２は、第１方向Ｚ１に沿って互いに異なる第１及び第２連結位置Ｐ１、Ｐ２間に形成され、第１及び第２連結位置Ｐ１、Ｐ２間でそれらの間の相対的な変位を許容しつつ、第１及び第２連結位置Ｐ１、Ｐ２を伸縮的に連結することができる。前記第１及び第２連結位置Ｐ１、Ｐ２には、第１方向Ｚ１に沿って互いに隣接した第１及び第２バスバー１５１、１５２（第１方向Ｚ１に沿って互いに隣接した第１及び第２バスバー１５１、１５２と連結された互いに隣接した第１及び第２接続部５０１、５０２）がそれぞれ連結され、前記環部Ｒ、または環部Ｒが形成する第２変形収容空間Ｇ２は、第１方向Ｚ１に沿って互いに隣接した第１及び第２バスバー１５１、１５２が連結される第１及び第２連結位置Ｐ１、Ｐ２を伸縮的に連結することができる。前記第１及び第２連結位置Ｐ１、Ｐ２は、第１方向Ｚ１に沿って延びる枝部Ｂの互いに異なる箇所に形成され、枝部Ｂの一端位置に形成された第１支持部Ｓ１と環部Ｒとの間に形成された第１連結位置Ｐ１、Ｐ２と、枝部Ｂの他端位置に形成された第１支持部Ｓ１と環部Ｒとの間に形成された第２連結位置Ｐ１、Ｐ２とを含む。

【0050】

本発明の一実施形態において、前記第２変形収容空間Ｇ２を形成する環部Ｒは、環部Ｒの周辺に沿って形成された２以上の複数の第２支持部Ｓ２を介して、感知基板１００の他の構成から支持されうる。例えば、本発明の一実施形態において、前記環部Ｒは、第１方向Ｚ１に沿って両側の第２支持部Ｓ２を介して枝部Ｂにも連結され、第１及び第２連結位置Ｐ１、Ｐ２が形成された枝部Ｂにもそれぞれ連結される。本発明の一実施形態において、前記環部Ｒは、環部Ｒの周辺に沿って形成された３個の第２支持部Ｓ２を介して、第１方向Ｚ１に沿って環部Ｒの両側に延びる感知基板１００の枝部Ｂ及び感知基板１００の本体１０１にも支持される。すなわち、より具体的には、前記環部Ｒは、第２支持部Ｓ２を介して両側の枝部Ｂに連結される一方、他の第２支持部Ｓ２を介して感知基板１００の本体１０１にも連結される。そして、環部Ｒと感知基板１００の本体１０１とを連結する第２支持部Ｓ２は、環部Ｒが形成された枝部Ｂと感知基板１００の本体１０１との間に形成された第１変形収容空間Ｇ１を２分割することができ、このとき、前記枝部Ｂと感知基板１００の本体１０１との間には、第２支持部Ｓ２により分割された２つの第１変形収容空間Ｇ１が形成されうる。

【0051】

本発明の一実施形態において、前記感知基板１００は、感知基板１００の本体１０１と、感知基板１００の本体１０１から第１変形収容空間Ｇ１を介在するように感知基板１００の本体１０１から外側位置に離隔された枝部Ｂとを含み、本明細書を介して、枝部Ｂとは、感知基板１００の本体１０１から第１変形収容空間Ｇ１を介在するように感知基板１００の本体１０１から離隔された部分を全体的にまたは部分的に意味し、そのような意味において、前記第１支持部Ｓ１は、第１変形収容空間Ｇ１を形成する枝部Ｂを感知基板１００の本体１０１に連結するものとも理解され、かつ、前記枝部Ｂは、第１支持部Ｓ１を含むものとも理解される。このように、本明細書を介して、枝部Ｂとは、感知基板１００の本体１０１から第１変形収容空間Ｇ１を介在するように感知基板１００の本体１０１から離隔された部分を全体的にまたは部分的に意味し、そのような意味において、前記第２支持部Ｓ２は、第２変形収容空間Ｇ２を形成する環部Ｒを枝部Ｂに連結するものとも理解され、かつ、前記枝部Ｂは、第２支持部Ｓ２を含むものとも理解される。本発明の一実施形態において、前記枝部Ｂは、第１方向Ｚ１に沿って第１変形収容空間Ｇ１の両端に形成された第１支持部Ｓ１を含み、第１方向Ｚ１に沿って第２変形収容空間Ｇ２を取り囲む環部Ｒの両端に形成された第２支持部Ｓ２の対を含み、全体的に感知基板１００の本体１０１から第１変形収容空間Ｇ１を介在して感知基板１００の本体１０１から離隔された部分を総括的に意味する。

【0052】

本発明の一実施形態において、前記第１及び第２変形収容空間Ｇ１、Ｇ２は、外部から閉鎖された形態にも形成され、例えば、感知基板１００の一部により完全に取り囲まれつつ外部から閉鎖された形態にも形成され、これにより、接続部５０との連結位置Ｐ１、Ｐ２が任意に流動しないようにし、例えば、全体的に感知基板１００がコプラナリティを維持しつつ、接続部５０を利用したバスバー１５と感知基板１００との連結が容易に行われうる。

【0053】

本発明の一実施形態において、前記第１及び第２変形収容空間Ｇ１、Ｇ２は、バスバー１５の連結が完了したバッテリーパックでは、バスバー１５または接続部５０と連結された連結位置Ｐ１、Ｐ２の変形または変位を許容して、バッテリーセル１０のスウェリングに順応する柔軟な変形または変位を許容し、感知基板１００に蓄積される内部応力を解消して、内部応力の蓄積による感知基板１００の損傷を防止するという目的に寄与することができる。但し、前記第１及び第２変形収容空間Ｇ１、Ｇ２は、バスバー１５との連結が完了する以前のバッテリーパックでは、バスバー１５との連結のための作業性を考慮し、かつ、感知基板１００の流通または取り扱い上の便宜を増進させる目的で、前記第１及び第２変形収容空間Ｇ１、Ｇ２を介して感知基板１００を仮固定することができる。本明細書を介して、感知基板１００を仮固定するということは、感知基板１００を完全に位置固定するということを意味するよりは、例えば、感知基板１００の一部であって、枝部Ｂ及び環部Ｒに挟まれるピン部材Ｆ１、Ｆ２を利用して、少なくとも枝部Ｂ及び環部Ｒのような感知基板１００の一部を位置固定するということを意味する。

【0054】

以下、第１及び第２変形収容空間Ｇ１、Ｇ２を介して感知基板１００を仮固定する構造についてより具体的に説明する。例えば、前記第１及び第２変形収容空間Ｇ１、Ｇ２を介して感知基板１００を仮固定することにより、バスバー１５の連結のための作業性を向上させることができる。より具体的には、前記第１及び第２変形収容空間Ｇ１、Ｇ２は、接続部５０との連結位置Ｐ１、Ｐ２に対する流動を防止し、バスバー１５との連結が安定して行われるようにするための目的に寄与することができ、例えば、前記第１及び第２変形収容空間Ｇ１、Ｇ２の少なくとも一部には、第１及び第２変形収容空間Ｇ１、Ｇ２を形成する枝部Ｂ及び環部Ｒの仮固定のためのピン部材Ｆ１、Ｆ２が挟まれうる。例えば、本発明の一実施形態において、前記第１及び第２変形収容空間Ｇ１、Ｇ２の一部であって、第１変形収容空間Ｇ１の両端位置及び第２変形収容空間Ｇ２には、ピン部材Ｆ１、Ｆ２が挟まれうる。

【0055】

本発明の一実施形態において、バスバー１５との連結作業時及び／または感知基板１００の流通または取り扱い上の便宜のために、前記第１及び第２変形収容空間Ｇ１、Ｇ２の少なくとも一部には、ピン部材Ｆ１、Ｆ２が挟まれ、前記第１変形収容空間Ｇ１の両端位置、より具体的には、第１変形収容空間Ｇ１の両端位置に形成された第１支持部Ｓ１には、それぞれ第１ピン部材Ｆ１が挟まれ、第１ピン部材Ｆ１との結合を考慮して、例えば、円形断面の第１ピン部材Ｆ１との接触面積を考慮して、第１支持部Ｓ１は、丸みを帯びた形状に形成される。すなわち、前記第１支持部Ｓ１は、丸みを帯びた形状で第１方向Ｚ１に沿って並んで延びる枝部Ｂと感知基板１００の本体１０１とを連結することができる。一方、前記第２変形収容空間Ｇ２には、第２ピン部材Ｆ２が挟まれ、円形断面の第２ピン部材Ｆ２との接触面積を考慮して、前記第２変形収容空間Ｇ２は、円形の閉ループ状に形成される。

【0056】

本発明の一実施形態において、前記第１及び第２変形収容空間Ｇ１、Ｇ２に第１及び第２ピン部材Ｆ１、Ｆ２が挟まれるとしても、前記第１及び第２ピン部材Ｆ１、Ｆ２は、第１及び第２変形収容空間Ｇ１、Ｇ２を形成する枝部Ｂ及び環部Ｒを仮固定し、枝部Ｂ及び環部Ｒと連結された連結位置Ｐ１、Ｐ２を安定して維持するための目的であり、連結位置Ｐ１、Ｐ２を介して連結されるバスバー１５の連結のための作業性を向上させるか、あるいは感知基板１００の流通または取り扱い上の便宜を考慮したものであって、バスバー１５の連結が完了したバッテリーパックにおいて、第１及び第２変形収容空間Ｇ１、Ｇ２は、それらを取り囲む枝部Ｂ及び環部Ｒの変形を収容するように、前記第１及び第２変形収容空間Ｇ１、Ｇ２から第１及び第２ピン部材Ｆ１、Ｆ２が除去され、第１及び第２ピン部材Ｆ１、Ｆ２の拘束が排除された状態で、前記第１及び第２変形収容空間Ｇ１、Ｇ２は、それらを取り囲む枝部Ｂ及び環部Ｒの変形を十分に収容することができ、枝部Ｂ及び環部Ｒと連結された連結位置Ｐ１、Ｐ２がバッテリーセル１０のスウェリングを追従して伸縮的に変形または変位されうる。

【0057】

本発明の一実施形態において、前記バッテリーセル１０と感知基板１００との間で状態情報の伝達を媒介する感知構造は、対称的な形状にも形成され、例えば、環部Ｒ、または環部Ｒにより形成される第２変形収容空間Ｇ２を中心に対称的な形状にも形成される。より具体的には、前記感知構造を形成する、第１及び第２変形収容空間Ｇ１、Ｇ２、並びにそれらを取り囲む枝部Ｂ及び環部Ｒは、全体的に対称的な形状にも形成され、例えば、前記環部Ｒを中心に、第１方向Ｚ１に沿って両側に第１及び第２連結位置Ｐ１、Ｐ２が形成され、それぞれの第１及び第２連結位置Ｐ１、Ｐ２を中心に、環部Ｒと反対側には、枝部Ｂと感知基板１００の本体１０１とを連結する一端位置の第１支持部Ｓ１と、他端位置の第１支持部Ｓ１とが形成されうる。このように、本発明の一実施形態において、バッテリーセル１０と感知基板１００との間で状態情報の伝達を媒介するための感知構造が対称的な形状に形成されることにより、連結位置Ｐ１、Ｐ２に対する仮固定を提供するか、あるいは、感知基板１００の仮固定のための目的で、第１及び第２変形収容空間Ｇ１、Ｇ２に第１及び第２ピン部材Ｆ１、Ｆ２を挟むことにより、連結位置Ｐ１、Ｐ２または感知基板１００を安定して仮固定することができ、例えば、連結位置Ｐ１、Ｐ２または感知基板１００を互いに対して対称的な位置で安定して仮固定することができる。

【0058】

本発明の一実施形態において、バッテリーセル１０と感知基板１００との間で状態情報の伝達を媒介する感知構造の対称的な形状についてより具体的に説明すれば、以下の通りである。すなわち、前記環部Ｒを中心に、前記環部Ｒと隣接した内側位置には、第１及び第２連結位置Ｐ１、Ｐ２が形成され、前記環部Ｒから相対的に遠い外側位置には、一端位置の第１支持部Ｓ１と、他端位置の第１支持部Ｓ１とが形成されうる。ここで、環部Ｒを中心に、第１方向Ｚ１に沿って内側位置に形成された第１及び第２連結位置Ｐ１、Ｐ２は、互いに対称的な位置及び形状に形成され、環部Ｒを中心に、第１方向Ｚ１に沿って外側位置に形成された一端位置の第１支持部Ｓ１及び他端位置の第１支持部Ｓ１は、互いに対称的な位置及び形状に形成されうる。

【0059】

本明細書を介して、連結位置Ｐ１、Ｐ２とは、バスバー１５、またはバスバー１５に連結された接続部５０が感知基板１００上に連結される位置を意味し、例えば、前記連結位置Ｐ１、Ｐ２は、接続部５０の第２接続領域５２と電気的な連結を形成するように、接続部５０の第２接続領域５２、例えば、両面回路基板または一面回路基板として設けられる接続部５０の第２接続領域５２が搭載可能な適正の面積と構造を有することができ、前記連結位置Ｐ１、Ｐ２は、枝部Ｂより広い幅（第２方向Ｚ２に沿った広い幅）で接続部５０の第２接続領域５２に対する安定した支持基盤を提供することができ、接続部５０の第２接続領域５２と電気的に連結可能な導電パターン（図示せず）などが具備されてもよい。

【0060】

本発明は、添付された図面に示された実施形態を参照して説明されたが、これは、例示的なものに過ぎず、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、それらから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。

【符号の説明】

【0061】

１０ バッテリーセル
１１，１２ バッテリーセルの電極端子
１３ バッテリーセルの端子面
１５ バスバー
１５ａ バスバーの接続片
１５ｃ バスバーの連結片
５０ 接続部
５１ 第１接続領域
５２ 第２接続領域
１００ 感知基板
１０１ 感知基板の本体
１５１ 第１バスバー
１５２ 第２バスバー
５０１ 第１接続部
５０２ 第２接続部
Ｂ 枝部
Ｒ 環部
Ｇ１ 第１変形収容空間
Ｇ２ 第２変形収容空間
Ｓ１ 第１支持部
Ｓ２ 第２支持部
Ｐ１ 第１連結位置
Ｐ２ 第２連結位置
Ｗ 溶接結合部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】