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特許7505039バッテリーモジュール、バッテリーパック、及び電力貯蔵装置
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(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】
(24)【登録日】2024-06-14
(45)【発行日】2024-06-24
(54)【発明の名称】バッテリーモジュール、バッテリーパック、及び電力貯蔵装置
(51)【国際特許分類】
   H01M 50/591 20210101AFI20240617BHJP
   H01M 50/211 20210101ALI20240617BHJP
   H01M 50/251 20210101ALI20240617BHJP
   H01M 50/271 20210101ALI20240617BHJP
   H01M 50/296 20210101ALI20240617BHJP
   H01M 50/588 20210101ALI20240617BHJP
【FI】
H01M50/591
H01M50/211
H01M50/251
H01M50/271 S
H01M50/296
H01M50/588
【請求項の数】 9
(21)【出願番号】P 2022574605
(86)(22)【出願日】2021-11-25
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-07-03
(86)【国際出願番号】 KR2021017566
(87)【国際公開番号】W WO2022114825
(87)【国際公開日】2022-06-02
【審査請求日】2022-12-02
(31)【優先権主張番号】10-2020-0163271
(32)【優先日】2020-11-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】521065355
【氏名又は名称】エルジー エナジー ソリューション リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100188558
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 雅人
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(72)【発明者】
【氏名】ギョン-ス・ジョン
(72)【発明者】
【氏名】ボム-ヒョン・イ
(72)【発明者】
【氏名】ジェ-ボム・イム
(72)【発明者】
【氏名】ソク-ヒョン・ホン
【審査官】山本 雄一
(56)【参考文献】
【文献】韓国公開特許第10-2019-0106311(KR,A)
【文献】特開2017-117574(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01M 50/20-50/298
H01M 50/50-50/598
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の電池セルと;
前記複数の電池セルと電気的に繋がり、前記複数の電池セルの前方または後方に配備された外部端子と;
電気絶縁性を有し、前記複数の電池セルの少なくとも一方の側をカバーするように構成され、前記外部端子の少なくとも一部分が外部に晒されるように露出口が形成され、前記外部端子の一部分を収容する収容空間を形成するように前記露出口の左右方向の両側部のそれぞれから前方または後方へと突出したプレートの形状を呈し、前記収容空間の上部及び下部が開かれた保護部を備えたカバープレートと;
を含み、
前記保護部は、
前記カバープレートの前記露出口の左右方向の両側部のそれぞれから前方または後方へと延びた延長パーツと;
前記延長パーツのそれぞれの突出した方向の端部から左方向または右方向へと折り曲げられた形状に延びた折り曲げパーツと;
をさらに備え、
前記保護部の前記収容空間の少なくとも一方の側をカバーするように前記保護部の折り曲げパーツに固定されたターミナルカバーをさらに含み、
前記ターミナルカバーは、前記保護部の収容空間の上部または下部をカバーするとともに、前記保護部の上端または下端によって支持されるように構成された係止部を有することを特徴とするバッテリーモジュール。
【請求項2】
前記保護部の収容空間から開かれた上部または下部へと延びるように配置された延在部、及び前記延在部の端部と繋がり、前記外部端子と電気的に接続されるように構成された接続端子を備えた接続部材をさらに含む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。
【請求項3】
前記ターミナルカバーは、
前記保護部の収容空間の前側または後側をカバーするように構成された本体部をさらに備え、
前記係止部は、前記本体部の一方の端部から折り曲げられた形状に延びることを特徴とする請求項に記載のバッテリーモジュール。
【請求項4】
前記ターミナルカバーは、
前記保護部の前記折り曲げパーツの外側面と対面するように前記本体部から延びた第1固定リブと;
前記保護部の前記折り曲げパーツの内側面と対面するように前記本体部から延びた第2固定リブと;
を備え、
前記保護部の前記折り曲げパーツは、前記第1固定リブ及び前記第2固定リブの間に介在されることを特徴とする請求項に記載のバッテリーモジュール。
【請求項5】
前記第2固定リブには、前記折り曲げパーツの一方の端部を支持するように突出した固定突起が形成されることを特徴とする請求項に記載のバッテリーモジュール。
【請求項6】
前記ターミナルカバーは、
前記本体部の他方の端部に配備され、一部分が凹んで挿入溝が形成されたガイド部をさらに備えることを特徴とする請求項3から5のいずれか一項に記載のバッテリーモジュール。
【請求項7】
端部が前記カバープレートと結合され、前記複数の電池セルの側部をカバーするように構成されたサイドカバーをさらに含むことを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載のバッテリーモジュール。
【請求項8】
請求項1からのいずれか一項に記載のバッテリーモジュールを少なくとも一つ含むことを特徴とするバッテリーパック。
【請求項9】
請求項1からのいずれか一項に記載のバッテリーモジュールを少なくとも一つ含むことを特徴とする電力貯蔵装置。
【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、及び電力貯蔵装置に関し、より詳細には、接続部材の配置の自由度を高めて、製造効率及びエネルギー密度を高めたバッテリーモジュールに関する。
【0002】
本出願は、2020年11月27日付け出願の韓国特許出願第10-2020-0163271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。
【背景技術】
【0003】
現在商用化されている二次電池としては、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が挙げられるが、中でも、リチウム二次電池は、ニッケル系の二次電池に比べてメモリー効果がほとんど起こらないので、充放電を自由に行うことができ、自己放電率が非常に低く、しかも、エネルギー密度が高いという長所を有することから、脚光を浴びている。
【0004】
この種のリチウム二次電池は、主としてリチウム系酸化物及び炭素材をそれぞれ正極活物質及び負極活物質として用いる。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ーを間に挟んで配置された電極組立体と、電極組立体を電解液と一緒に封入する外装材、すなわち、電池ポーチ外装材と、を備える。
【0005】
最近には、携帯型電子機器などの小型装置のみならず、自動車や電力貯蔵装置などの中大型装置にも二次電池が広く用いられている。このような中大型装置に用いられる場合、容量及び出力を高めるために多数の二次電池が電気的に繋がる。特に、このような中大型装置には、積層しやすいという長所があることから、ポーチ状二次電池が多用される。
【0006】
一方、近頃、エネルギー貯蔵源としての活用をはじめとして、大容量構造へのニーズが高まりつつあることを受けて、電気的に直列及び/又は並列に繋がっている多数の二次電池、及びこのような二次電池を内部に収容したバッテリーモジュール及びバッテリー管理システム(BMS)を備えたバッテリーパックへの需要が増える一方である。
【0007】
従来の技術におけるバッテリーパックは、複数のバッテリーモジュールを備えていた。このようなバッテリーモジュールは、内部に収容された複数の二次電池と電気的に繋がっている外部端子を備えていた。このような複数のバッテリーモジュールのそれぞれの外部端子は、電力ケーブルもしくはバスバーを介して互いに電気的に繋がっていた。なお、従来の技術におけるバッテリーパックは、バッテリーモジュールの他に多種多様な部品が組み込まれるため、電力ケーブルもしくはバスバーの他に、センシングケーブルなどの各種のケーブルが内部に配置される必要があった。
【0008】
しかしながら、従来の技術におけるバッテリーモジュールは、外部端子と繋がっている電力ケーブルもしくはバスバーの配置位置が一方向にしか固定されておらず、場面に応じて電力ケーブルもしくはバスバーの配置位置を変更する上で大きな限界があった。これにより、新たなバッテリーパックを設計する場合、バッテリーモジュールの配列に応じて、電力ケーブルもしくはバスバーの配置を変更することを余儀なくされるため、毎回新たなバッテリーモジュールを設計しなければならないという煩雑さがあった。なお、このような再設計により、バッテリーパックの製造コストと製造時間が増加してしまうという問題があった。
【0009】
さらに、バッテリーモジュールの電力ケーブルもしくはバスバーの配置位置を変更することができない場合、電力ケーブルもしくはバスバーの長さが長くなり、配置の形状が非常に複雑になって、バッテリーパックの内部に死空間(dead zone)が生じてしまう結果、バッテリーパックの空間効率とエネルギー密度を減少させてしまうという問題があった。
【0010】
さらにまた、配置位置を変更することができず、やむを得ず電力ケーブルもしくはバスバーが他のケーブルの近くに配置される場合、接続部材同士の間の接触が生じて被覆が剥がされた箇所においてショートが起こる可能性が高かった。これにより、従来の技術におけるバッテリーパックは、ショートによる発火もしくは爆発を防ぐためのなお一層の努力が求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
したがって、本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、接続部材の配置の自由度を高めて、製造効率及びエネルギー密度を高めたバッテリーモジュールを提供することを目的とする。
【0012】
本発明の他の目的及び長所は、下記の説明によって理解されることができ、本発明の実施形態によってなお一層明らかに分かる筈である。なお、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に開示されている手段及びその組み合わせによって実現することができるということが容易に理解できる筈である。
【課題を解決するための手段】
【0013】
上記のような目的を達成するための本発明によるバッテリーモジュールは、
複数の電池セルと;
前記複数の電池セルと電気的に繋がり、前記複数の電池セルの前方または後方に配備された外部端子と;
電気絶縁性を有し、前記複数の電池セルの少なくとも一方の側をカバーするように構成され、前記外部端子の少なくとも一部分が外部に晒されるように露出口が形成され、前記外部端子の一部分を収容する収容空間を形成するように前記露出口の左右方向の両側部のそれぞれから前方または後方へと突出したプレートの形状を呈し、前記収容空間の上部及び下部が開かれた保護部を備えたカバープレートと;を含む。
【0014】
また、前記バッテリーモジュールは、前記保護部の収容空間から開かれた上部または下部へと延びるように配置された延在部、及び前記延在部の端部と繋がり、前記外部端子と電気的に接続されるように構成された接続端子を備えた接続部材をさらに含み得る。
【0015】
さらに、前記保護部は、
前記カバープレートの前記露出口の左右方向の両側部のそれぞれから前方または後方へと延びた延長パーツと;
前記延長パーツのそれぞれの突出した方向の端部から左方向または右方向へと折り曲げられた形状に延びた折り曲げパーツと;をさらに備え得る。
【0016】
さらにまた、前記バッテリーモジュールは、前記保護部の前記収容空間の少なくとも一方の側をカバーするように前記保護部の折り曲げパーツに固定されたターミナルカバーをさらに含み得る。
【0017】
さらにまた、前記ターミナルカバーは、
前記保護部の収容空間の前側または後側をカバーするように構成された本体部と;
前記保護部の収容空間の上部または下部をカバーするように前記本体部の一方の端部から折り曲げられた形状に延び、前記保護部の上端または下端によって支持されるように構成された係止部と;を備え得る。
【0018】
さらにまた、前記ターミナルカバーは、
前記保護部の前記折り曲げパーツの外側面と対面するように前記本体部から延びた第1固定リブと;
前記保護部の前記折り曲げパーツの内側面と対面するように前記本体部から延びた第2固定リブと;を備え、
前記保護部の前記折り曲げパーツは、前記第1固定リブ及び前記第2固定リブの間に介在され得る。
【0019】
さらにまた、前記第2固定リブには、前記折り曲げパーツの一方の端部を支持するように突出した固定突起が形成され得る。
【0020】
さらにまた、前記ターミナルカバーは、
前記本体部の他方の端部に配備され、一部分が凹んで挿入溝が形成されたガイド部をさらに備え得る。
【0021】
さらにまた、前記バッテリーモジュールは、
端部が前記カバープレートと結合され、前記複数の電池セルの側部をカバーするように構成されたサイドカバーをさらに含み得る。
【0022】
さらにまた、上記のような目的を達成するための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少なくとも一つ含む。
【0023】
これらに加えて、上記のような目的を達成するための本発明による電力貯蔵装置は、前記バッテリーモジュールを少なくとも一つ含む。
【発明の効果】
【0024】
本発明の一態様によれば、本発明のバッテリーモジュールは、上部及び下部が開かれた保護部を備えたカバープレートを含むことにより、選択的に接続部材が上部から下部へと挿入するか、あるいは、接続部材が下部から上部に向かって挿入することができる。これにより、本発明は、色々なバッテリーモジュールを電気的につなぐ接続部材の配置の自由度を高めることができて、被覆が毀損された他のケーブルと接触されることに起因してショートが生じ得る要因を減らすことができる。究極的には、本発明のバッテリーモジュールは、バッテリーパックの火災安全性を高めることができる。
【0025】
この明細書に添付される次の図面は、本発明の好適な一実施形態を例示するものにすぎず、後述する発明の詳細な説明とともに本発明の技術的思想をなお一層理解しやすくする役割を果たすものであるため、本発明は、そのような図面に記載されている事項にのみ限定されて解釈されてはならない。
【図面の簡単な説明】
【0026】
図1】本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールの様子を概略的に示す斜視図である。
図2】本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールの分解された構成要素の様子を概略的に示す分解斜視図である。
図3】本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールの一部の構成要素を示す部分斜視図である。
図4】本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールの一部の構成要素を示す部分斜視図である。
図5】本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールのターミナルカバーを示す底面斜視図である。
図6】本発明の他の一実施形態によるバッテリーモジュールの一部の構成要素を示す部分斜視図である。
図7】本発明の一実施形態によるバッテリーパックを概略的に示す斜視図である。
図8】本発明の他の一実施形態によるバッテリーパックを概略的に示す斜視図である。
図9】本発明のさらに他の一実施形態によるバッテリーパックを概略的に示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0027】
以下、添付図面に基づいて、本発明による好適な実施形態について詳しく説明する。これに先立って、この明細書及び特許請求の範囲に用いられた用語や単語は、通常的もしくは辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者は、自分の発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則を踏まえて、本発明の技術的な思想に見合う意味及び概念として解釈されなければならない。
【0028】
よって、この明細書に記載の実施形態と図面に示されている構成は、本発明の最も好適な一部の実施形態に過ぎないものであり、本発明の技術的な思想をいずれも代弁するものではないため、本発明の出願時点においてこれらに代替できる様々な均等物と変形例があり得るということを理解しなければならない。
【0029】
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の様子を概略的に示す斜視図である。図2は、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールの分解された構成要素の様子を概略的に示す分解斜視図である。なお、図3は、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールの一部の構成要素を示す部分斜視図である。
【0030】
図1から図3を参照すると、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュール100は、複数の電池セル110、外部端子120、バスバーアセンブリー160、及びカバープレート130を備えていてもよい。
【0031】
具体的には、前記複数の電池セル110のそれぞれは、ポーチ状の電池セル110であってもよい。例えば、図2に示すように、7個のポーチ状の電池セル110が左右方向(X方向)に互いに並ぶように互いに積層された形状に構成されてもよい。このようなポーチ状の電池セル110は、電極組立体(図示せず)、電解液(図示せず)及びポーチを備えていてもよい。
【0032】
さらに、図2に示すように、前記電池セル110は、前端及び後端のそれぞれに電極リード112、111が形成されてもよい。例えば、図2に示すように、複数の電池セル110のそれぞれは、正極端子112と負極端子111が前端及び後端に設けられてもよい。
【0033】
しかしながら、本発明によるバッテリーパック200には、上述したポーチ状の電池セル110にのみ何ら限定されるものではなく、本発明の出願の時点で公知となった様々な電池セル110が採用可能である。
【0034】
さらにまた、本発明は、複数の電池セルのそれぞれの一部分を収容するように内部空間が形成された複数のカートリッジ180を備えていてもよい。例えば、図2に示すように、7個の電池セル同士の間には、6個のカートリッジ180が配備されてもよい。すなわち、前記カートリッジ180は、2つの電池セルの間に介在された状態で配置されてもよい。
【0035】
また、前記バスバーアセンブリー160は、前記複数の電池セル110を互いに電気的につなぐように構成された少なくとも一つのバスバー161、及び少なくとも一つの前記バスバー161を外側に搭載するように構成された少なくとも二つ以上のバスバーフレーム162を備えていてもよい。前記バスバー161のうち、最も末端に位置している前記バスバー161には、外部端子120が配備されてもよい。
【0036】
具体的には、前記外部端子120は、前記複数の電池セル110と電気的に繋がるように構成されてもよい。前記外部端子120は、極性に応じて、正極外部端子120または負極外部端子120であってもよい。例えば、図2に示すように、正極外部端子は、複数の電池セル110を基準として前方に位置し、負極外部端子は、複数の電池セル110を基準として後方に位置していてもよい。前記外部端子120は、前方に突出したボルト状または後方に突出したボルト状であってもよい。
【0037】
さらに、前記外部端子120には、ナットが螺合可能なようにねじ山が形成されてもよい。また、前記外部端子120は、リング端子付き電力ケーブルと電気的に繋がるように構成されてもよい。例えば、図3に示すように、前記外部端子120は、前方に突出したボルト状を呈していてもよく、前記電力ケーブルのリング端子が挿入した後、ナット(図示せず)を用いて締め付けられてもよい。前記外部端子120は、インサート射出されて、前記バスバーフレーム162に結合された形状を呈していてもよい。
【0038】
さらにまた、前記カバープレート130は、電気絶縁性素材を備えていてもよい。前記電気絶縁性素材は、例えば、ポリ塩化ビニール、またはポリエチレンテレフタレートであってもよい。しかしながら、カバープレート130は、このような素材にのみ何ら限定されるものではなく、電気絶縁性を持った素材であれば制限なしに適用可能である。前記カバープレート130は、前記複数の電池セル110の少なくとも一方の側をカバーするように構成されてもよい。例えば、前記カバープレート130は、上下及び左右方向に延びたプレートの形状を呈していてもよい。前記カバープレート130は、前記複数の電池セル110の前方または後方をカバーするように位置していてもよい。
【0039】
そして、前記カバープレート130には、露出口Pが形成されてもよい。前記露出口Pは、前記外部端子120の少なくとも一部分が外部に晒されるように穿設されてもよい。前記カバープレート130は、保護部131を備えていてもよい。前記保護部131は、前記露出口Pを貫通している前記外部端子120の一部分をカバーするように構成されてもよい。前記保護部131は、前記露出口Pの左右方向の両側部のそれぞれから前方または後方へと突出したプレートの形状を呈していてもよい。前記外部端子120の一部分を収容する収容空間Sを形成してもよい。前記収容空間Sは、前記保護部131の前方または後方に突出したプレートの形状同士の間の離隔した空間であってもよい。前記保護部131は、前記収容空間Sの上部及び下部が開かれるように構成されてもよい。すなわち、前記保護部131は、前記外部端子120の上部及び下部をカバーする部分が形成されておらず、接続部材140が上部から下部へと挿入するか、あるいは、接続部材140が下部から上部に向かって挿入するように構成されてもよい。
【0040】
したがって、本発明のこのような構成によれば、本発明は、上部及び下部が開かれた保護部131を備えたカバープレート130を含むことにより、選択的に接続部材140が上部から下部へと挿入するか、あるいは、接続部材140が下部から上部に向かって挿入することができる。これにより、本発明は、色々なバッテリーモジュール100同士を電気的につなぐ電力ケーブルの配置の自由度を高めることができて、被覆が毀損された他のケーブルと接触されることに起因してショートが生じ得る要因を減らすことができる。究極的に、本発明のバッテリーモジュール100は、バッテリーパックの火災安全性を高めることができる。
【0041】
一方、図1に戻ると、前記バッテリーモジュールは、サイドカバー170を含んでいてもよい。例えば、図2に示すように、前記バッテリーモジュールは、前記複数の電池セルの左側及び右側のそれぞれに配置された2つのサイドカバー170を備えていてもよい。前記サイドカバー170は、前記複数の電池セルの側部をカバーするように構成されてもよい。前記サイドカバー170は、前後方向の両端部が前記カバープレート130と結合されるように構成されてもよい。前記カバープレート130の後端部または前端部が前記サイドカバー170の前端部または後端部と溶接結合されてもよい。あるいは、前記カバープレート130の後端部または前端部が前記サイドカバー170の前端部または後端部とフック結合されてもよい。例えば、図示はしないが、前記カバープレート130の前記サイドカバー170の対面する一部分(後端部または前端部)にはフックが形成され、前記サイドカバー170の前記カバープレート130と対面する一部分(前端部または後端部)には前記フックが係合される係合溝が形成されてもよい。
【0042】
一方、図1から図3に戻ると、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュール100は、接続部材140をさらに含んでいてもよい。前記接続部材140は、延在部141及び接続端子142を備えていてもよい。前記延在部141は、前記保護部131の収容空間Sから開かれた上部または下部へと延びるように配置されてもよい。前記接続端子142は、前記延在部141の端部につながっていてもよい。前記接続端子142は、前記外部端子120と電気的に接続されるように構成されてもよい。
【0043】
例えば、前記接続部材140は、電力ケーブルもしくはバスバーであってもよい。図3に示すように、前記接続部材140が電力ケーブルである場合、前記接続部材140は、電線付き延在部141、及びリング状を呈する接続端子142を備えていてもよい。前記接続端子142のリングに前記外部端子120が挿入してもよい。
【0044】
また、前記接続部材140がバスバー(図示せず)である場合、前記バスバーは、一方の端部に前記外部端子120が挿入する孔が形成されてもよい。前記バスバーは、他のバッテリーモジュールに向かって長く延びた形状を呈していてもよい。なお、前記バスバーは、他方の端部が前記他のバッテリーモジュールの外部端子と接触されてもよい。
【0045】
図4は、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールの一部の構成要素を示す部分斜視図である。そして、図5は、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールのターミナルカバーを示す底面斜視図である。参考までに、図3においては、図面の説明のしやすさのために、ターミナルカバー150を取り外した様子を示しており、図4においては、ターミナルカバー150が取り付けられた様子を示している。
【0046】
図3と結び付けて図4及び図5を参照すると、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュール100の保護部131は、延長パーツ131a、及び折り曲げパーツ131bを備えていてもよい。前記延長パーツ131aは、前記カバープレート130の前記露出口Pの左右方向の両側部のそれぞれから前方または後方へと延びた形状を呈していてもよい。前記延長パーツ131aは、上下方向に延びたプレートの形状を呈していてもよい。前記延長パーツ131aは、互いに左右方向に離隔して位置していてもよい。
【0047】
また、前記折り曲げパーツ131bは、前記延長パーツ131aのそれぞれの突出した方向の端部から左方向または右方向へと折り曲げられた形状に延設されてもよい。例えば、図3に示すように、一つの折り曲げパーツ131bは、相対的に左側に位置している延長パーツ131aの突出方向の端部から右向きに折り曲げられた形状を呈していてもよい。他の折り曲げパーツ131bは、相対的に右側に位置している延長パーツ131aの突出方向の端部から左向きに折り曲げられた形状を呈していてもよい。
【0048】
一方、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュール100は、ターミナルカバー150をさらに含んでいてもよい。前記ターミナルカバー150は、電気絶縁性のプラスチック素材を備えていてもよい。あるいは、前記ターミナルカバー150は、外側に電気絶縁性コーティング層が形成された金属素材を備えていてもよい。前記ターミナルカバー150は、前記保護部131の前記収容空間Sの少なくとも一方の側をカバーするように構成されてもよい。例えば、前記ターミナルカバー150は、前記保護部131の収容空間Sの前方側をカバーするように構成されてもよい。前記ターミナルカバー150は、前記保護部131の折り曲げパーツ131bに固定されてもよい。
【0049】
例えば、図4に示すように、前記ターミナルカバー150は、前記保護部131の上部から下部の向きに移動して前記折り曲げパーツ131bに固定されてもよい。あるいは、前記ターミナルカバー150は、前記保護部131の下部から上部の向きに移動して前記折り曲げパーツ131bに固定されてもよい。以降に、前記ターミナルカバー150と前記折り曲げパーツ131bとの結合構造についてさらに詳しく説明する。
【0050】
したがって、本発明のこのような構成によれば、本発明は、前記保護部131の前記収容空間Sの少なくとも一方の側をカバーするようにターミナルカバー150をさらに含むことにより、前記バッテリーモジュール100の外部端子120に伝導性の外部物質が流れ込んでしまうことをさらに有効に防ぐことができる。これにより、本発明は、バッテリーモジュールが他の構成要素と電気的なショートもしくは短絡を引き起こすことを防ぐことができる。
【0051】
一方、図4及び図5に戻ると、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュール100のターミナルカバー150は、本体部151及び係止部152を備えていてもよい。前記本体部151は、前記保護部131の収容空間Sの前側または後側をカバーするように構成されてもよい。すなわち、前記本体部151は、前記ターミナルカバー150の上下方向と左右方向に延びた部分であってもよい。
【0052】
また、前記係止部152は、前記保護部131の収容空間Sの上部または下部をカバーするように構成されてもよい。前記係止部152は、前記本体部151の一方の端部から折り曲げられた形状に延びてもよい。例えば、図4に示すように、前記係止部152は、前記本体部151の上端から後方へと折り曲げられた形状に延設されてもよい。
【0053】
さらに、前記係止部152は、前記保護部131の上端または下端によって支持されるように構成されてもよい。例えば、図4に示すように、前記ターミナルカバー150の前記係止部152の下端は前記保護部131の上端によって上部の向きに支持されてもよい。図示はしないが、前記ターミナルカバー150が前記保護部131の折り曲げパーツ131bに下部から上部の向きに移動して固定される場合、前記ターミナルカバー150の前記係止部152は前記保護部131の下端に位置していてもよく、前記係止部152の上端は前記保護部131の下端によって下部の向きに支持されてもよい。
【0054】
従って、本発明のこのような構成によれば、本発明は、本体部151及び係止部152を備えたターミナルカバー150を含むことにより、前記保護部131の収容空間Sの上部または下部をカバーすることができるだけではなく、前記係止部152が前記保護部131の上端または下端に支持されることで、前記ターミナルカバー150が下部の向きまたは上部の向きに移動することを阻止することができる。これにより、本発明は、前記バッテリーモジュール100の外部端子120に伝導性の外部物質が流れ込んでしまうことをさらに有効に防ぐことができる。さらに、前記ターミナルカバー150を手軽に前記保護部131に固定することができて、組み立て工程性を高めることができる。
【0055】
一方、図3から図5に戻ると、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュール100のターミナルカバー150は、第1の固定リブ153及び第2固定リブ154を備えていてもよい。前記第1固定リブ153は、前記保護部131の前記折り曲げパーツ131bの外側面と対面するように前記本体部151から延びた形状を呈していてもよい。例えば、図5に示すように、前記第1固定リブ153は、前記本体部151の端部から延びたリブであってもよい。前記第1固定リブ153は、前記ターミナルカバー150が前記保護部131に固定される場合、前記保護部131の折り曲げパーツ131bの外側面に対面するように位置していてもよい。
【0056】
また、前記第2固定リブ154は、前記保護部131の前記折り曲げパーツ131bの内側面と対面するように前記本体部151から延びた形状を呈していてもよい。前記第2固定リブ154の端部は、前記折り曲げパーツ131bの内側面を押し付けるように構成されたフックKが形成されてもよい。例えば、図5に示すように、前記第2固定リブ154は、前記本体部151の端部から延びたリブであってもよい。前記第2固定リブ154は、前記ターミナルカバー150が前記保護部131に固定される場合、前記保護部131の折り曲げパーツ131bの内側面に対面するように位置していてもよい。
【0057】
すなわち、前記ターミナルカバー150は、前記保護部131の前記折り曲げパーツ131bが前記第1固定リブ153及び第2固定リブ154の間の隙間に摺動して挿入してもよい。このとき、前記第2固定リブ154は、オペレーターによって押し付けられて弾性的に歪んでもよい。すなわち、前記本体部151の両側に配備された前記第2固定リブ154は、オペレーターによって前記ターミナルカバー150の内側に移動した状態で、前記保護部131に搭載されてもよい。次いで、オペレーターが前記第2固定リブ154の押し付け状態を解除して、前記保護部131の前記折り曲げパーツ131bが前記第1固定リブ153及び前記第2固定リブ154の間に介在されてもよい。すなわち、前記ターミナルカバー150は、前記保護部131の前記折り曲げパーツ131bが前記第1固定リブ153及び前記第2固定リブ154の間に介在されることによって前記保護部131に固定されてもよい。
【0058】
さらに、前記第2固定リブ154は、弾力的に折り曲げられるように構成されてもよい。例えば、前記ターミナルカバー150が前記保護部131に固定されている場合、オペレーターが指にて前記第2固定リブ154を押し付ける場合、前記第2固定リブ154は、前記折り曲げパーツ131bの内側面から取り外されてもよい。
【0059】
図4及び図5に戻ると、本発明の他の一実施形態によるバッテリーモジュール100のターミナルカバー150の第2固定リブ154には、固定突起154pが形成されてもよい。前記固定突起154pは、前記保護部131の前記折り曲げパーツ131bの一方の端部を支持するように前記保護部131が位置している方向(後方または前方)に突出した形状を呈していてもよい。例えば、図5に示すように、前記ターミナルカバー150は、前記本体部151の両側に配備された第2固定リブ154のそれぞれに固定突起154pが配備されてもよい。例えば、図4に示すように、前記ターミナルカバー150の固定突起154pは、前記保護部131の折り曲げパーツ131bの下端部を上部の向きに支持するように構成されてもよい。すなわち、前記ターミナルカバー150は、前記係止部152によって下部の向きに前記ターミナルカバー150が移動することを制限することができ、これと同時に、前記固定突起154pによって前記ターミナルカバー150が上部の向きに移動することを阻止することができる。
【0060】
したがって、本発明のこのような構成によれば、本発明のターミナルカバー150は、前記折り曲げパーツ131bの一方の端部を支持するように突出した固定突起154pを備えることにより、前記保護部131に固定された状態を安定的に保つことができる。これにより、本発明は、ターミナルカバー150が前記カバープレート130の前記保護部131から取り外されてしまうことを防ぐことができる。
【0061】
図6は、本発明の他の一実施形態によるバッテリーモジュールの一部の構成要素を示す部分斜視図である。
【0062】
図6を参照すると、本発明の他の一実施形態によるバッテリーモジュール100のターミナルカバー150は、図5のターミナルカバー150と比較する場合、ガイド部155がさらに配備されてもよい。その他の残りの構成は、同様であってもよい。
【0063】
具体的には、前記ガイド部155は、前記本体部151の上端部または下端部に配備されてもよい。例えば、図6に示すように、前記ターミナルカバー150は、下端部にガイド部155が配備されてもよい。また、前記ガイド部155には、挿入溝Hが形成されてもよい。前記挿入溝Hは、前記ガイド部155の一部分が端部から凹んで形成されてもよい。前記挿入溝Hは、前記接続部材140の延在部141が挿入するように構成されてもよい。すなわち、前記ガイド部155は、前記接続部材140の延在部141の位置を固定して、使用中に前記接続部材140の延在部141の位置が変わってしまうことを防ぐことができる。
【0064】
したがって、本発明のこのような構成によれば、本発明のターミナルカバー150は、ガイド部155を備えることにより、前記外部端子120と繋がっている接続部材140の連結部が外部の衝撃によって移動することを有効に防ぐことができる。これにより、本発明は、前記接続部材140の前記延在部141が他の伝導性部品と接触したり、他のケーブル(図7における210)と接触したりしてショートが生じてしまうことを防ぐことができる。
【0065】
図7は、本発明の一実施形態によるバッテリーパックを概略的に示す斜視図である。
【0066】
図2と結び付けて図7を参照すると、本発明の一実施形態によるバッテリーパック200は、前記バッテリーモジュール100を少なくとも一つ含む。例えば、図7に示すように、本発明のバッテリーパック200は、一方向に並べられた3個のバッテリーモジュール100を備えていてもよい。また、前記一つのバッテリーモジュール100の外部端子120は、他のバッテリーモジュール100の外部端子120と前記接続部材140を介して電気的に繋がっていてもよい。例えば、図7に示すように、前記接続部材140の延在部は、前記保護部の収容空間から下部に向かって延びた後、一方の側に位置している他のバッテリーモジュール100に向かって折り曲げられた形状に延びてもよい。
【0067】
例えば、3個のバッテリーモジュール100のそれぞれの保護部131の上部に他のケーブル210が水平方向に延びて配置される場合、本発明は、3個のバッテリーモジュール100を電気的につなぐ電力ケーブル140を前記保護部131の収容空間から下部に向かって延びるように配置してもよい。これにより、本発明は、電力ケーブル140が他のケーブル210と接続されることによってショートが生じてしまう可能性を大幅に下げることができて、安全性を高めることができる。
【0068】
図8は、本発明の他の一実施形態によるバッテリーパックを概略的に示す斜視図である。
【0069】
図2と結び付けて図8を参照すると、前記接続部材140の延在部141は、前記保護部131の収容空間から上部に向かって延びた後、一方の側に位置している他のバッテリーモジュール100に向かって折り曲げられた形状に延びてもよい。
【0070】
例えば、3個のバッテリーモジュール100のそれぞれの保護部131の下に他のケーブル210が水平方向に延びて配置される場合、本発明は、3個のバッテリーモジュール100を電気的につなぐ電力ケーブル140を前記保護部131の収容空間から上部に向かって延びるように配置してもよい。これにより、本発明は、電力ケーブル140が他のケーブル210と接続されることによってショートが生じてしまう可能性を大幅に下げることができて、安全性を高めることができる。
【0071】
図9は、本発明のさらに他の一実施形態によるバッテリーパックを概略的に示す正面図である。
【0072】
図9を参照すると、本発明のさらに他の一実施形態によるバッテリーパック200は、図7のバッテリーパックとは異なり、バッテリーモジュール100の配置形状が異なっていてもよい。
【0073】
図3と結び付けて図9を参照すると、バッテリーモジュール100のそれぞれは、図1のバッテリーモジュール100を時計回り方向に90°回転させた配置を有していてもよい。4個のバッテリーモジュール100が2段に積層された形状を呈していてもよい。4個のバッテリーモジュール100は、上端の右側に保護部131が位置していてもよい。4個のバッテリーモジュール100の中心を基準として左側に位置しているバッテリーモジュール100は、前記電力ケーブル140が前記保護部131の収容空間Sから一方の側へと延びている。4個のバッテリーモジュール100の中心を基準として右側に位置しているバッテリーモジュール100は、前記電力ケーブル140が前記保護部131の収容空間から他方の側へと延びている。これにより、本発明のバッテリーパックは、複数のバッテリーモジュール100を電気的につなぐ前記電力ケーブル140が最短距離(直線)にて延びるように配置することができて、電力ケーブル140の間の長さを最小化させることができる。究極的に、本発明は、バッテリーパック200の大きさ、重さ、及び製造コストを減少させることができ、バッテリーパック200のエネルギー密度、生産効率を高めることができる。
【0074】
また、前記バッテリーパックは、前記バッテリーモジュール100の充放電が制御可能なバッテリー管理装置(図示せず)を備えていてもよい。
【0075】
一方、本発明の一実施形態による電力貯蔵装置(図示せず)は、前記バッテリーモジュール100を少なくとも一つ含む。前記電力貯蔵装置は、前記バッテリーモジュール100を搭載するように構成されたラックケースを備えていてもよい。
【0076】
一方、この明細書においては、上、下、左、右、前、後などといったように、方向を示す用語が用いられているが、これらの用語は単なる説明のしやすさのためのものに過ぎず、対象となる物事の位置や観測者の位置などに応じて異なってくる可能性があるということは本発明の当業者にとって明らかである。
【0077】
以上、本発明については、たとえ限定された実施形態と図面により説明されたが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではなく、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者により、本発明の技術的な思想と後述する特許請求の範囲の均等な範囲内において様々な修正及び変形を加えることが可能であるということはいうまでもない。
【符号の説明】
【0078】
100 バッテリーモジュール
110 電池セル
120 外部端子
130 カバープレート
P 露出口
S 収容空間
131 保護部
131a 延長パーツ
131b 折り曲げパーツ
140 接続部材
141 延在部
142 接続端子
150 ターミナルカバー
151 本体部
152 係止部
153 第1固定リブ
154 第2固定リブ
154p 固定突起
155 ガイド部
H 挿入溝
160:バスバーアセンブリー
161 バスバー
162 バスバーフレーム
170 サイドカバー
180 カートリッジ
200 バッテリーパック
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9