▶ エルジー エナジー ソリューション リミテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-12-07
(54)【発明の名称】安全性が向上したバッテリーパック
(51)【国際特許分類】
H01M 50/289 20210101AFI20231130BHJP
H01M 50/211 20210101ALI20231130BHJP
H01M 50/505 20210101ALI20231130BHJP
H01M 50/249 20210101ALI20231130BHJP
H01M 50/251 20210101ALI20231130BHJP
H01M 50/291 20210101ALI20231130BHJP
H01M 50/503 20210101ALI20231130BHJP
H01M 10/613 20140101ALN20231130BHJP
H01M 10/658 20140101ALN20231130BHJP
H01M 10/647 20140101ALN20231130BHJP
H01M 10/643 20140101ALN20231130BHJP
H01M 10/64 20140101ALN20231130BHJP
【ＦＩ】
H01M50/289
H01M50/211
H01M50/505
H01M50/249
H01M50/251
H01M50/291
H01M50/503
H01M10/613
H01M10/658
H01M10/647
H01M10/643
H01M10/64
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023531088
(86)(22)【出願日】2022-06-14
(85)【翻訳文提出日】2023-05-23
(86)【国際出願番号】 KR2022008414
(87)【国際公開番号】W WO2022265363
(87)【国際公開日】2022-12-22
(31)【優先権主張番号】10-2021-0077047
(32)【優先日】2021-06-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【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】テ－キョン・イ
(72)【発明者】
【氏名】ジュ－ファン・シン
(72)【発明者】
【氏名】スン－フン・ウ
【テーマコード（参考）】
5H031
5H040
5H043
【Ｆターム（参考）】
5H031EE04
5H031KK02
5H040AA27
5H040AA37
5H040AS02
5H040AS07
5H040AT01
5H040AT02
5H040AT04
5H040AT06
5H040AY10
5H043AA04
5H043AA08
5H043AA13
5H043AA15
5H043CA03
5H043CA04
5H043CA08
5H043FA04
5H043HA02
5H043JA01
5H043JA02
5H043JA03
5H043KA22
5H043LA44F
(57)【要約】
本発明はバッテリーモジュール間の熱伝播（ｔｈｅｒｍａｌ ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ）がより効果的に防止できるように安全性を向上させたバッテリーパックを開示する。本発明の一態様に係るバッテリーパックは、それぞれ１つ以上のバッテリーセル及びモジュール端子を含む複数のバッテリーモジュールと、隣接するバッテリーモジュール間に介在する隔壁ユニットと、互いに異なるバッテリーモジュールのモジュール端子間を電気的に接続し、前記隔壁ユニットの端部又は内部に位置して前記隔壁ユニットの端部又は内部を密閉するバスバーユニットと、を含む。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
それぞれ１つ以上のバッテリーセル及びモジュール端子を含む複数のバッテリーモジュールと、隣接するバッテリーモジュール間に介在する隔壁ユニットと、
互いに異なるバッテリーモジュールのモジュール端子間を電気的に接続し、前記隔壁ユニットの端部又は内部に位置して前記隔壁ユニットの端部又は内部を密閉するバスバーユニットと、
を含む、バッテリーパック。
【請求項2】
前記隔壁ユニットと直交する形状に配置され、隣接するバッテリーモジュール間に介在する分割ユニットをさらに含み、前記バスバーユニットは、前記隔壁ユニットの端部と前記分割ユニットの表面との間に介在する、請求項１に記載のバッテリーパック。
【請求項3】
前記隔壁ユニットは、一部が切り欠かれた形状に形成された収容溝を有し、前記バスバーユニットは、前記収容溝に着座して前記収容溝を埋める、請求項１に記載のバッテリーパック。
【請求項4】
前記隔壁ユニットは、プレート状に構成され、コーナー部に前記収容溝が形成される、請求項３に記載のバッテリーパック。
【請求項5】
前記バスバーユニットは、導電性材質から構成され、両端が互いに異なるバッテリーモジュールのモジュール端子に接続される導電部と、前記導電部の周囲を取り囲み、前記導電部よりも外側に突出するように構成され、前記隔壁ユニットの端部又は内部を密閉する密閉部と、を備える、請求項１に記載のバッテリーパック。
【請求項6】
前記密閉部は、弾性体材質から構成される、請求項５に記載のバッテリーパック。
【請求項7】
前記バスバーユニットは、前記密閉部よりも融点が高い材質から構成され、前記密閉部の表面に取り付けられる遮断部をさらに備える、請求項５に記載のバッテリーパック。
【請求項8】
前記遮断部は、少なくとも一側端部が折り曲げられる、請求項７に記載のバッテリーパック。
【請求項9】
前記密閉部は、前記隔壁ユニットの収容部と挿入締結される突起または溝を有する、請求項５に記載のバッテリーパック。
【請求項10】
前記密閉部は、ケーブルが通過可能なように形成された貫通孔を有する、請求項５に記載のバッテリーパック。
【請求項11】
請求項１から１０のいずれか一項に記載のバッテリーパックを含む、自動車。
【請求項12】
請求項１から１０のいずれか一項に記載のバッテリーパックを含む、エネルギー貯蔵システム。
【請求項13】
導電性材質から構成され、両端が互いに異なるバッテリーモジュールのモジュール端子間に接続される導電部と、前記導電部の周囲を取り囲み、前記導電部よりも外側に突出するように構成され、前記隔壁ユニットの端部又は内部を密閉する密閉部と、
を含む、バスバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、２０２１年６月１４日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－００７７０４７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。
【0002】
本発明は、バッテリーに関し、より詳細には、バッテリーモジュール間の熱伝播（ｔｈｅｒｍａｌ ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ）をより効果的に防止できるように安全性が向上したバッテリーパック、これを含む自動車およびエネルギー貯蔵システム、ならびにこれらに用いられるバスバーなどに関する。
【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型電子製品の需要が急激に伸び、ロボット、電気自動車などの商用化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、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、そのうち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ないため充放電が自在であり、自己放電率が非常に低くエネルギー密度が高いという長所で脚光を浴びている。
【0005】
この種のリチウム二次電池は、主として、リチウム系酸化物と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、電池ケースと、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内蔵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内蔵されているパウチ型二次電池と、に分類される。
【0007】
最近には、携帯型電子機器などの小型装置のみならず、電気自動車やエネルギー貯蔵システム（Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔａｒｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ；ＥＳＳ、電力貯蔵装置）などの中大型装置にも駆動用やエネルギー貯蔵用として二次電池が広く用いられている。特に、中大型装置の場合、バッテリーの出力及び／又は容量を向上させるために、複数の二次電池が互いに電気的に接続された形状で１つのバッテリーモジュールを構成し、このようなバッテリーモジュールが複数接続されて１つのバッテリーパックを構成することができる。
【0008】
代表的に、自動車用バッテリーパックには、パックケースの内部空間に複数のバッテリーモジュールを収容することができ、このような複数のバッテリーモジュールの間はバスバー（モジュールバスバー）を介して互いに電気的に直列及び／又は並列で接続され得る。
【0009】
ところが、このようにバッテリーパックの内部に複数のバッテリーモジュールが含まれているので、バッテリーパックの安全性がより重要な問題として浮上している。特に、いずれか１つのバッテリーモジュールの内部で熱暴走（ｔｈｅｒｍａｌ ｒｕｎａｗａｙ）などの状況が生じた場合に、バッテリーモジュール間の熱伝播（ｔｈｅｒｍａｌ ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ）を適切に抑制する必要がある。万が一、バッテリーモジュール間の熱伝播が適切に抑制されていないと、バッテリーパックが故障するおそれがあり、バッテリーパックの爆発や火災が発生して、重大な人命及び財産被害を引き起こすことがある。
【0010】
したがって、バッテリーモジュール間の熱伝播を抑制するために、種々の試みがなされてきている。その代表例として、バッテリーモジュール間の熱や火炎などを遮断可能な材質及び形状で隔壁を設けた構成が挙げられる。しかし、従来のバッテリーモジュール間に設けられた隔壁構成では熱伝播を完全に遮断できないという問題がある。特に、バッテリーモジュール間を、バスバーを介して互いに電気的に接続し得るが、特定のバッテリーモジュールで発生した火炎やガスが、このようなバスバーが設置された部分を介して隣接するバッテリーモジュールに流入して熱伝播が行われるという問題がある。
【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、上記問題を解決するために案出されたものであり、バスバーユニットが設置された部分においても、バッテリーモジュール間の熱伝播を効果的に抑制することができるバッテリーパック、これを含む自動車およびエネルギー貯蔵システム、ならびにそのバスバーユニットなどを提供することを目的とする。
【0012】
但し、本発明が解決しようとする技術的課題は、上述した課題に何ら制限されるものではなく、言及されていない他の課題は、下記に記載されている発明の詳細な説明から当業者にとって明らかに理解できるであろう。
【課題を解決するための手段】
【0013】
上記目的を達成するための本発明の一態様に係るバッテリーパックは、それぞれ１つ以上のバッテリーセル及びモジュール端子を含む複数のバッテリーモジュールと、隣接するバッテリーモジュール間に介在する隔壁ユニットと、互いに異なるバッテリーモジュールのモジュール端子間を電気的に接続し、前記隔壁ユニットの端部又は内部に位置して前記隔壁ユニットの端部又は内部を密閉するバスバーユニットと、を含む。
【0014】
ここで、本発明に係るバッテリーパックは、前記隔壁ユニットと直交する形状に配置され、隣接するバッテリーモジュール間に介在する分割ユニットをさらに含み、前記バスバーユニットは、前記隔壁ユニットの端部と前記分割ユニットの表面との間に介在する形状に構成されてもよい。
【0015】
また、前記隔壁ユニットは、一部が切り欠かれた形状に形成された収容溝を有し、前記バスバーユニットは、前記収容溝に着座して前記収容溝を埋めるように構成されてもよい。
【0016】
さらに、前記隔壁ユニットは、プレート状に構成され、コーナー部に前記収容溝が形成されてもよい。
【0017】
さらにまた、
前記バスバーユニットは、導電性材質から構成され、両端が互いに異なるバッテリーモジュールのモジュール端子に接続される導電部と、前記導電部の周囲を取り込み、前記導電部よりも外側に突出するように構成され、前記隔壁ユニットの端部又は内部を密閉する密閉部と、を備えていてもよい。
前記バスバーユニットは、導電性材質から構成され、両端が互いに異なるバッテリーモジュールのモジュール端子に接続される導電部と、前記導電部の周囲を取り込み、前記導電部よりも外側に突出するように構成され、前記隔壁ユニットの端部又は内部を密閉する密閉部と、を備えていてもよい。
【0018】
さらにまた、前記密閉部は、弾性体材質から構成されてもよい。
【0019】
さらにまた、前記バスバーユニットは、前記密閉部よりも融点が高い材質から構成され、前記密閉部の表面に取り付けられる遮断部をさらに備えていてもよい。
【0020】
さらにまた、前記遮断部は、少なくとも一側端部が折り曲げられる形状に構成されてもよい。
【0021】
さらにまた、前記密閉部は、前記隔壁ユニットの収容部と挿入締結される形状に形成された突起または溝を有してもよい。
【0022】
これらに加えて、前記密閉部は、ケーブルが通過可能なように形成された貫通孔を有してもよい。
【0023】
また、上記目的を達成するための本発明の他の態様に係る自動車は、本発明に係るバッテリーパックを含む。
【0024】
さらに、上記目的を達成するための本発明のさらに他の態様に係るエネルギー貯蔵システムは、本発明に係るバッテリーパックを含む。
【0025】
さらにまた、上記目的を達成するための本発明のさらにまた他の態様に係るバスバーは、導電性材質から構成され、両端が互いに異なるバッテリーモジュールのモジュール端子間に接続される導電部と、前記導電部の周囲を取り囲み、前記導電部よりも外側に突出するように構成され、前記隔壁ユニットの端部又は内部を密閉する密閉部と、を含む。
【発明の効果】
【0026】
本発明によれば、安全性が向上したバッテリーパックを提供することができる。
【0027】
特に、本発明の一態様によれば、バッテリーパック内に含まれる複数のバッテリーモジュールのうちの特定のバッテリーモジュールで発生する事象に起因してガスや火炎などが発生した場合に、他のバッテリーモジュールにガスや火炎などが伝播されることをより効果的に防止することができる。
【0028】
さらに、本発明の一態様によれば、バッテリーモジュール間を電気的に接続するバスバーユニットを締結するための空間をシールすることで、バスバーユニットが設けられた側を介してモジュール間の熱伝播を確実に防止することができる。
【0029】
また、本発明の一態様によれば、簡単な構造や簡単な組立工程でも、バスバーユニット側での熱電波防止構造を実現することができる。
【0030】
これらの他にも、本発明は、色々な他の効果を奏することができ、これについては各実施構成において説明したり、当業者が容易に類推可能な効果などについては当該説明を省略したりする。
【図面の簡単な説明】
【0031】
本明細書に添付される以下の図面は、本発明の好ましい実施形態を例示するものであり、後述する発明の詳細な説明とともに本発明の技術思想をさらに理解させ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た事項のみに限定されて解釈されてはいけない。
【0032】
【図1】本発明の一実施形態に係るバッテリーパックの構成を概略的に示す斜視図である。
【図4】本発明の一実施形態に係る隔壁ユニットとバスバーユニットとが分離されている構成を概略的に示す図である。
【図6】本発明の一実施形態に係るバスバーユニットの構成を概略的に示す斜視図である。
【図7】本発明の他の実施形態に係るバスバーユニットの構成を概略的に示す斜視図である。
【図9】本発明のさらに他の実施形態に係るバスバーユニットが隔壁ユニット、パックケース及び隔壁ユニットの間に設けられる構成の一部を概略的に示す図である。
【図10】本発明のさらに他の実施形態に係るバスバーユニットと隔壁ユニットの一部の構成を概略的に示す分解斜視図である。
【図11】本発明のさらに他の実施形態に係るバスバーユニットの構成を概略的に示す斜視図である。
【図13】本発明のさらに他の実施形態に係るバスバーユニットが隔壁ユニットに結合されている構成の一部を概略的に示す図である。
【図14】本発明のさらに他の実施形態に係るバスバーユニットと隔壁ユニットの構成を概略的に示す分解斜視図である。
【図15】本発明のさらに他の実施形態に係るバッテリーパックの一部の構成を概略的に示す図である。
【図16】本発明のさらに他の実施形態に係るバッテリーパックの一部の構成を概略的に示す図である。
【図17】本発明のさらに他の実施形態に係るバッテリーパックの一部の構成を概略的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0033】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。これに先立ち、本明細書及び特許請求の範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは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できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。
【0034】
したがって、本明細書に記載された実施形態及び図面に示された構成は、本発明の最も好ましい一実施形態に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
【0035】
【0036】
図１を参照すると、本発明に係るバッテリーパックは、バッテリーモジュール１００、隔壁ユニット２００及びバスバーユニット３００を含む。
【0037】
前記バッテリーモジュール１００は、１つ以上のバッテリーセルを備えていてもよい。ここで、それぞれのバッテリーセルは、二次電池を意味することがある。二次電池は、電極組立体、電解質及び電池ケースを備えていてもよい。例えば、バッテリーモジュール１００に設けられたバッテリーセルは、パウチ型二次電池であってもよい。但し、二次電池の他のタイプ、例えば円筒形電池や角形電池もまた、本発明のバッテリーモジュール１００に採用可能である。
【0038】
複数の二次電池は、互いに積層された形状にバッテリーモジュール１００に含まれてもよい。例えば、複数の二次電池は、それぞれ上下方向（図中のＺ軸方向）に起立した状態で、水平方向（図中のＸ軸方向）に並べられた形状に積層されてもよい。それぞれのバッテリーセルは、電極リードを備えていてもよいが、このような電極リードは、各バッテリーセルの両端部に位置してもよく、一方の端部に位置してもよい。
【0039】
前記バッテリーモジュール１００は、モジュール端子を備えていてもよい。例えば、バッテリーモジュール１００では、各バッテリーセルの電極リードは、前方及び／又は後方側に位置決めされ、モジュール端子は、電極リードと電気的に接続された形状に位置決めされてもよい。特に、モジュール端子は、バッテリーモジュール１００の前方及び／又は後方側に位置決めされて、前方及び／又は後方に突出した形状に構成されてもよい。このようなモジュール端子は、バッテリーモジュール１００に含まれる二次電池（バッテリーセル）を、バッテリーモジュール１００の外部の他の構成要素、例えば他のバッテリーモジュール１００と電気的に接続することを可能にすることができる。
【0040】
また、前記バッテリーモジュール１００は、モジュールケースを備えていてもよい。モジュールケースは、内部に形成された空き空間を有し、内部空間に１つ以上のバッテリーセルを収容するように構成されてもよい。例えば、モジュールケースは、天板、底板、左側板、右側板、前板及び後板により内部空間を限定し、その内部空間に複数のバッテリーセルを収容する形状に構成されてもよい。または、バッテリーモジュール１００は、モジュールケースの少なくとも一部、例えば側板や天板などを除いた形状に構成されていてもよい。あるいは、バッテリーモジュール１００は、モジュールケースなしに複数のセル積層体のみを含む形状に構成されていてもよい。
【0041】
本発明は、このようなバッテリーモジュール１００の特定の形状や構成に限定されず、本発明の出願時点で公知の種々のバッテリーモジュール１００を本発明のバッテリーパックに採用することができる。
【0042】
本発明に係るバッテリーパックは、複数のバッテリーモジュール１００を含み得る。特に、複数のバッテリーモジュール１００のうちの少なくとも２つ以上またはバッテリーモジュール１００全体が水平方向に配置された形状に構成されてもよい。例えば、本発明に係るバッテリーパックが８つのバッテリーモジュールＭ１～Ｍ８を含む場合、８つのバッテリーモジュール１００を、水平方向に配置して２つの列に配置することができ、各列は、４つのバッテリーモジュール１００を含む形状に構成されてもよい。この場合、４つのバッテリーモジュールＭ１～Ｍ４は１つの列を構成し、他の４つのバッテリーモジュールＭ５～Ｍ８は他の１つの列を構成するといえる。
【0043】
前記隔壁ユニット２００は、隣接するバッテリーモジュール１００の間に介在するように構成されていてもよい。例えば、複数のバッテリーモジュール１００を左右方向に配置する場合に、前記隔壁ユニット２００を各バッテリーモジュール１００の間に介在させて左側バッテリーモジュールと右側バッテリーモジュールとの間を分離してもよい。具体的な例としては、図１の構成において、バッテリーモジュールＭ１とバッテリーモジュールＭ２との間に隔壁ユニットＷ１を介在させてバッテリーモジュールＭ１とバッテリーモジュールＭ２とを分離してもよく、バッテリーモジュールＭ２とバッテリーモジュールＭ３との間に隔壁ユニットＷ２を介在させてバッテリーモジュールＭ２とバッテリーモジュールＭ３とを分離してもよく、バッテリーモジュールＭ３とバッテリーモジュールＭ４との間に隔壁ユニットＷ３を介在させてバッテリーモジュールＭ３とバッテリーモジュールＭ４とを分離してもよい。
【0044】
特に、前記隔壁ユニット２００は、プレート状に構成されてもよい。このとき、隔壁ユニット２００の両面を水平方向に配置してバッテリーモジュールの側面に対面するように立設した形状に構成されてもよい。例えば、前記隔壁ユニット２００は、左右方向に配置されたバッテリーモジュール１００の間に立設された形状に介在し、左面および右面がそれぞれ左側バッテリーモジュール１００の右面および右側バッテリーモジュール１００の左面に対面するように配置されてもよい。
【0045】
前記隔壁ユニット２００は、バッテリーモジュール１００の間で熱及び／又は火炎が伝えられることを遮断または低減できる形状及び材質から構成されてもよい。例えば、前記隔壁ユニット２００は、スチール／アルミニウム／スチールタイプのクラッドメタル（ｃｌａｄ ｍｅｔａｌ）の形状に構成されてもよい。また、前記隔壁ユニット２００は、内部に空き空間を有するとともに当該空き空間に空気等を含ませるように構成することで、断熱機能の向上および軽量化を図ることができる。これらの他にも、隔壁ユニット２００は、熱及び／又は火炎を遮断または抑制することができる他の様々な形状及び材質から構成されてもよい。
【0046】
前記バスバーユニット３００は、互いに異なるバッテリーモジュール１００のモジュール端子間を電気的に接続するように構成されてもよい。例えば、前記バスバーユニット３００は、導電性材質、例えば金属材質のプレートを備えていてもよい。また、このような金属材質のプレートの両端は、隣接するバッテリーモジュール１００のモジュール端子にそれぞれ締結されるように構成されてもよい。この場合、前記バスバーユニット３００の金属プレートには、モジュール端子と締結固定されるための締結孔が形成されてもよい。
【0047】
前記バスバーユニット３００は、隔壁ユニット２００の端部又は内部に位置してもよい。例えば、隔壁ユニット２００を上下方向（図中のＺ軸方向）に立設した状態で前後方向（図中のＹ軸方向）に長く延びた形状に構成した場合、隔壁ユニット２００の端部は、前方側及び／又は後方側に位置してもよい。このとき、バスバーユニット３００は、このような隔壁ユニット２００の端部、すなわち、隔壁ユニット２００の前方側端部及び／または後方側端部に位置するように構成されてもよい。例えば、図１を参照すると、バッテリーモジュールＭ１～Ｍ４の間に隔壁ユニット２００が介在する場合、バスバーユニット３００を隔壁ユニット２００の前方（図中の＋Ｙ軸）側の端部に位置させてもよい。また、図１の構成において、バッテリーモジュールＭ５～Ｍ８の間に隔壁ユニット２００が介在する場合、バスバーユニット３００を隔壁ユニット２００の後方（図中の－Ｙ軸）側の端部に位置させてもよい。
【0048】
特に、本発明に係るバスバーユニット３００は、このように隔壁ユニット２００の端部又は内部に位置して、隔壁ユニット２００の端部又は内部を密閉するように構成されてもよい。これについては、図２及び図３を参照してさらに詳しく説明する。
【0049】
【0050】
まず、図１及び図２を参照すると、２つのバッテリーモジュールＭ１とＭ２の各側面間に板状の隔壁ユニットＷ１が立設された形状に介在している。このとき、２つのバッテリーモジュール１００の各々は、複数のバッテリーセル１１０およびモジュール端子１２０を備えていてもよい。特に、バッテリーモジュールＭ１はモジュール端子Ｔ１を備え、バッテリーモジュールＭ２はモジュール端子Ｔ２を備えていてもよい。このとき、２つのモジュール端子Ｔ１、Ｔ２の間にバスバーユニット３００を接続してもよく、隔壁ユニットＷ１の前方側端部には、図２の矢印Ａ２で示すように、バスバーユニット３００を設置するための着座空間（収容部）を設けてもよい。
【0051】
また、図３をさらに参照すると、バスバーユニット３００は、隔壁ユニットＷ１の前方側端部の収容部に着座してもよい。特に、本発明に係るバスバーユニット３００は、隔壁ユニット２００の前方側端部に形成された空き空間（収容部）を密閉する形状に構成されてもよい。例えば、図３の構成において、バスバーユニット３００は、矢印Ａ２で示すように、隔壁ユニット２００の前方側端部に形成された空き空間に着座し、両端が２つのバッテリーモジュールＭ１、Ｍ２のモジュール端子Ｔ１、Ｔ２にそれぞれ締結される一方、矢印Ａ２で示すように隔壁ユニット２００の前方側端部（収容部）を密閉するように構成されてもよい。
【0052】
また、隔壁ユニット２００の前方側端部には、隔壁ユニット２００と類似の形状を有する分割ユニット５００やパックケース４００の内面が位置してもよい。この場合、隔壁ユニット２００の前方（＋Ｙ軸方向）側端部と、このような分割ユニット５００の表面またはパックケース４００の内面との間に空き空間を形成してもよく、バスバーユニット３００は、このような隔壁ユニット２００と分割ユニット５００との間の空間、または隔壁ユニット２００とパックケース４００との間の空間を密閉するように構成されてもよい。このために、バスバーユニット３００は、隔壁ユニット２００の端部に接触した形状に構成されてもよい。例えば、バスバーユニット３００は、後方（－Ｙ軸方向）側端部が隔壁ユニット２００の前方側端部に取り付けられた形状に構成されてもよい。また、バスバーユニット３００は、前方側端部が分割ユニット５００やパックケース４００の内面に接触した形状に構成されてもよい。
【0053】
さらに、バスバーユニット３００は、隔壁ユニット２００の延在方向の空き空間を密閉するように構成されてもよい。例えば、図２及び図３の構成において、隔壁ユニット２００は、バッテリーパックの前後方向（±Ｙ軸方向）に長く延びたプレート状に構成されてもよく、バスバーユニット３００は、隔壁ユニット２００と分割ユニット５００との間の空き空間に介在して、当該空き空間が存在しないように、隔壁ユニット２００の前端において前方（＋Ｙ軸方向）側を密閉してもよい。
【0054】
本発明のこのような構成によれば、隔壁ユニット２００およびバスバーユニット３００は、互いに異なるバッテリーモジュール１００の間での熱伝播を効果的に防止することができる。特に、上記実施構成によれば、バッテリーモジュール１００間に隔壁ユニット２００が存在する場合であっても、バッテリーモジュール１００の間を電気的に接続するための空間により、隔壁ユニット２００の遮断機能が低下してしまう場合があるが、バスバーユニット３００は、このような隔壁ユニット２００の遮断機能の低下を補うことができる。さらに、本発明の上記実施構成によれば、バスバーユニット３００への火炎やガスの流入およびバスバーユニット３００からの火炎やガスの流出が遮断されるので、バッテリーモジュール１００間の熱伝播防止性能を安定的に確保することができる。
【0055】
本発明に係るバッテリーパックは、図１に示すように、パックケース４００をさらに含み得る。
【0056】
前記パックケース４００には、内部に空き空間が形成され、この空き空間に、複数のバッテリーモジュール１００、隔壁ユニット２００及びバスバーユニット３００が収容されるように構成されてもよい。例えば、パックケース４００は、下ケース４１０と上ケース４２０とを備え、下ケース４１０と上ケース４２０とは、内部空間を密閉するように互いに締結されてもよい。例えば、下ケース４１０は、上部が開放されたボックス形状に構成され、上ケース４２０は、このような下ケース４１０の開放された上端部を覆う形状に構成されてもよい。
【0057】
特に、隔壁ユニット２００の上端と下端のそれぞれは、上ケース４２０の下面と下ケース４１０の上面にそれぞれ接触した形状に構成されてもよい。この場合、隔壁ユニット２００の上下端部とパックケース４００の内側上下面との間でガスや火炎が漏れることを防止することができる。
【0058】
また、バスバーユニット３００は、上端又は下端が上ケース４２０の下面又は下ケース４１０の上面に接触するように構成されてもよい。例えば、バスバーユニット３００が隔壁ユニット２００の前方側の上部に位置している場合には、バスバーユニット３００の上端は、上ケース４２０の下面と接触するように構成されてもよい。特に、図３に示すように、バスバーユニット３００は、バッテリーモジュール１００のモジュール端子１２０に締結された状態で、上端（上面）が隔壁ユニット２００の上端（上面）と同一平面上に位置するように構成されてもよい。すなわち、バスバーユニット３００は、隔壁ユニット２００の収容部に設置された状態で、上端の高さが隔壁ユニット２００の上端の高さと同一になるように構成されてもよい。この場合、隔壁ユニット２００およびバスバーユニット３００と、上ケース４２０との間に空き空間が形成されないように構成されてもよい。したがって、隔壁ユニット２００及びバスバーユニット３００と、上ケース４２０との間に隙間が存在することを防止できる。
【0059】
前記パックケース４００は、本発明の出願時点で公知の様々な形状に構成されてもよく、本発明に係るバッテリーパックは、このようなパックケース４００を特定の形状に制限するものではない。
【0060】
【0061】
前記分割ユニット５００は、隔壁ユニット２００と同様に、隣接するバッテリーモジュール１００の間に介在するように構成されてもよい。特に、前記分割ユニット５００は、バッテリーモジュール１００の互いに異なる列の間に介在してもよい。例えば、図１の構成において、分割ユニット５００は、バッテリーモジュール１００の第１列Ｍ１～Ｍ４とバッテリーモジュール１００の第２列Ｍ５～Ｍ８との間に介在する形状に配置されてもよい。この場合、分割ユニット５００は、前後方向（±Ｙ軸方向）に配置されたバッテリーモジュール１００の間に介在してもよい。例えば、図１の構成において、分割ユニット５００は、バッテリーモジュールＭ１とバッテリーモジュールＭ５との間、およびバッテリーモジュールＭ２とバッテリーモジュールＭ６との間に介在した形状に構成されてもよい。特に、前記分割ユニット５００は、バッテリーモジュール１００においてモジュール端子１２０が位置する前方側又は後方側に対面するように配置され、バッテリーモジュール１００間を分割するように構成されてもよい。
【0062】
前記分割ユニット５００は、隔壁ユニット２００と同様に板状に構成され、両面が水平方向を向くように立設した形状に構成されてもよい。特に、前記分割ユニット５００は、両表面がバッテリーモジュール１００の前方または後方を向くように構成されてもよい。また、前記分割ユニット５００は、熱及び／または火炎を遮断できる様々な形状及び材質から構成されてもよい。例えば、前記分割ユニット５００は、スチール／アルミニウム／スチール材質のクラッドメタルの形状に構成されてもよい。また、前記分割ユニット５００は、内部に空き空間が形成された形状に構成されてもよい。
【0063】
前記分割ユニット５００は、隔壁ユニット２００と直交する形状に構成されてもよい。例えば、図１に示すように、隔壁ユニット２００が前後方向（Ｙ軸方向）に長く延びたプレート状に配置された場合、分割ユニット５００は、左右方向（Ｘ軸方向）に長く延びたプレート状に配置されてもよい。
【0064】
このような実施構成において、前記バスバーユニット３００は、隔壁ユニット２００の端部と分割ユニット５００の表面との間に介在した形状に構成されてもよい。すなわち、図２に示すように、隔壁ユニット２００の端部と分割ユニット５００の表面との間にはＡ２で示された離隔空間が存在してもよく、バスバーユニット３００は、隔壁ユニット２００と分割ユニット５００との間の離隔空間を満たすように離隔空間に挿入されてもよい。
【0065】
特に、バスバーユニット３００は、両端が分割ユニット５００と隔壁ユニット２００との間に接触した形状に構成されてもよい。例えば、図３に示す構成において、一部のバスバーユニット３００の後端は、隔壁ユニット２００の前端に接触していてもよく、バスバーユニット３００の前端は、分割ユニット５００の後方側表面に接触した形状に構成されてもよい。
【0066】
本発明のこのような構成によれば、複数のバッテリーモジュール１００が複数列に配置された場合、分割ユニット５００と隔壁ユニット２００によって区分される空間を互いに確実に密閉することができる。例えば、図１に示すように、バッテリーモジュール１００を２列以上に配置し、且つ２つ以上のバッテリーモジュール１００を側面が向かい合う形状に各列に配置する場合、分割ユニット５００、隔壁ユニット２００、バスバーユニット３００によって、各バッテリーモジュール１００が存在する空間が互いに熱的に独立してもよい。特に、バッテリーモジュール１００間を電気的に接続するための空間を、分割ユニット５００と隔壁ユニット２００との間に設けることができ、この空間はバスバーユニット３００によってシールされるので、バッテリーモジュール１００間でのガスや火炎などの流入及び流出による熱伝播を効果的に防止又は低減することができる。
【0067】
【0068】
図４は、本発明の一実施形態に係る隔壁ユニット２００とバスバーユニット３００とが分離されている構成を概略的に示す図であり、図５は、図４の隔壁ユニット２００とバスバーユニット３００とが結合されている構成を概略的に示す図である。
【0069】
まず、図４を参照すると、矢印Ｇで示すように、隔壁ユニット２００に収容溝を形成してもよい。特に、このような収容溝Ｇは、隔壁ユニット２００の一部が切り欠かれた形状に形成されていてもよい。例えば、図４の構成において、隔壁ユニット２００の上端の一部を下方への所定の距離だけ切り下げて、下方向に凹形状を有する収容溝Ｇを形成してもよい。もちろん、このような収容溝Ｇは、隔壁ユニット２００の一部を実際に切り欠くことなく、隔壁ユニット２００を製造する際に、最初から収容溝Ｇが形成された形状に成形されてもよい。
【0070】
前記バスバーユニット３００は、このような収容溝Ｇに着座可能に構成されてもよい。例えば、前記バスバーユニット３００は、図４の矢印で示すように下方に移動し、隔壁ユニット２００の収容溝Ｇに着座できるように構成されてもよい。このとき、前記バスバーユニット３００は、下端部の少なくとも一部が収容溝Ｇの形状に対応する形状、すなわち、整合する形状に形成されてもよい。
【0071】
また、前記バスバーユニット３００は、全体的にまたは部分的に収容溝の形状に対応する形状に形成されてもよい。特に、バスバーユニット３００は、隔壁ユニット２００の収容溝Ｇに着座したときに、収容溝Ｇを完全に埋めるように構成されてもよい。例えば、図５に示すように、隔壁ユニット２００を略四角プレート状に構成し、収容溝Ｇが前方（＋Ｙ軸方向）側の上端の一部に形成される場合、隔壁ユニット２００の収容溝Ｇにバスバーユニット３００を挿入して収容溝Ｇを完全に埋め込むことができる。この場合、隔壁ユニット２００とバスバーユニット３００との結合により、Ａ３で示される四角形の面積全体が密閉されてもよい。
【0072】
したがって、隔壁ユニット２００に隣接する２つのバッテリーモジュール１００のうちのいずれか１つのバッテリーモジュール１００でガスや火炎が発生した場合、発生したガスや火炎を隔壁ユニット２００だけでなくバスバーユニット３００によっても遮断することができる。よって、隔壁ユニット２００を挟んでバスバーユニット３００を介して互いに電気的に接続されたバッテリーモジュール１００の間では、ガスや火炎などの伝達が遮断されることにより、熱伝播が抑制され得る。
【0073】
特に、隔壁ユニット２００は、プレート状に構成されてコーナー部に収容溝Ｇが形成されるように構成されてもよい。また、隔壁ユニット２００の収容溝Ｇは、隔壁ユニット２００の頂点付近に形成されてもよい。例えば、図４を参照すると、隔壁ユニット２００は、上端コーナーから下方へ凹んだ形状に形成された収容溝を有してもよい。特に、このような収容溝Ｇは、隔壁ユニット２００の前方（＋Ｙ軸方向）側のコーナーにも亘って形成されているといえる。この場合、収容溝Ｇは、隔壁ユニット２００の上端コーナーと前方側コーナーとが接する頂点の付近に形成されているといえる。
【0074】
本発明のこのような構成によれば、バスバーユニット３００と隔壁ユニット２００とを簡単な組み立て工程によって結合することができる。特に、モジュール端子１２０は、バッテリーモジュール１００の前方側の上端に位置決めされていてもよく、上記実施構成によれば、バスバーユニット３００は、このようなバッテリーモジュール１００の構成に適した形態で位置決めされていてもよい。また、上記実施構成によれば、バスバーユニット３００と隔壁ユニット２００との結合工程を簡単に行うことができる。すなわち、バッテリーモジュール１００と隔壁ユニット２００とがパックケース４００の内部に位置した状態で、バスバーユニット３００は下方に移動して、隔壁ユニット２００の上端に形成された収容溝Ｇに着座してもよい。これにより、隔壁ユニット２００の収容溝Ｇに対するバスバーユニット３００の組み立て工程を容易に行うことができ、バスバーユニット３００による隔壁ユニット２００の収容溝Ｇの密閉構成も簡単な組み立て工程のみによって実現することができる。
【0075】
さらに、バスバーユニット３００が隔壁ユニット２００のコーナー、特にその頂点の付近に位置している場合には、バスバーユニット３００の外側コーナーは、隔壁ユニット２００のコーナーと一直線上又は一平面上に形成される形状に構成されてもよい。
【0076】
例えば、図５を参照すると、バスバーユニット３００は、隔壁ユニット２００の収容溝に挿入された状態で、上端コーナーが隔壁ユニット２００の上端コーナーと一直線上又は一平面上に位置する形状に構成されてもよい。また、バスバーユニット３００は、隔壁ユニット２００の収容溝に挿入された状態で、前方（＋Ｙ軸方向）側コーナーが隔壁ユニット２００の前方側コーナーと一直線上又は一平面上に位置するように構成されてもよい。
【0077】
本発明のこのような構成によれば、バスバーユニット３００と隔壁ユニット２００とによる密閉構成をより確実に達成することができる。特に、隔壁ユニット２００の上端コーナー及び前方側コーナーは、それぞれ上ケース４２０及び分割ユニット５００の表面に接触していてもよく、このように隔壁ユニット２００のコーナーとバスバーユニット３００のコーナーとが一直線又は一平面を形成する形状に構成された場合には、上ケース４２０及び分割ユニット５００の表面に対する密閉性を全体として確保することができる。
【0078】
前記バスバーユニット３００は、互いに異なるバッテリーモジュール１００を電気的に接続しながら隔壁ユニット２００の端部又は内部を密閉する形状に構成されてもよい。このようなバスバーユニット３００のより具体的な構成については、図６を参照してより詳細に説明する。
【0079】
図６は、本発明の一実施形態に係るバスバーユニット３００の構成を概略的に示す斜視図である。
【0080】
【0081】
まず、前記導電部３１０は、互いに異なるバッテリーモジュール１００のモジュール端子１２０に両端が接続されるように構成されてもよい。例えば、前記導電部３１０は、Ｘ軸方向に延びた形状に構成され、Ｈ１で示される締結孔がＸ軸方向の両端に形成されてもよい。また、互いに異なるバッテリーモジュール１００のモジュール端子１２０が導電部３１０の両端に接触した状態で、締結孔Ｈ１には締結部材、例えばボルトがそれぞれ挿入されて締結されてもよい。例えば、導電部３１０の一方の端に形成された締結孔Ｈ１には１つのバッテリーモジュール１００の負極端子が接続締結され、導電部３１０の他方の端に形成された締結孔Ｈ１には他の１つのバッテリーモジュール１００の正極端子が接続締結され得る。この場合、２つのバッテリーモジュール１００は、バスバーユニット３００の導電部３１０によって互いに直列に接続され得る。特に、前記導電部３１０は、互いに異なるバッテリーモジュール１００を電気的に接続するための構成要素であり、導電性材質から構成されてもよい。例えば、前記導電部３１０は、銅、アルミニウム、ニッケルなどの金属材質から構成されてもよい。より具体的な例として、前記導電部３１０は、一方向に延びる銅棒または銅板のような形状に形成されてもよい。
【0082】
次に、前記密閉部３２０は、導電部３１０の少なくとも一部の周囲を取り囲む形状に構成されてもよい。例えば、前記密閉部３２０は、図６に示すように、導電部３１０における、モジュール端子１２０が接続される両端部、特に締結孔Ｈ１が形成された部分を除き、導電部３１０のＹ軸方向及びＺ軸方向の中央部分を取り囲む形状に構成されてもよい。さらに、前記密閉部３２０は、導電部３１０より外側に突出する形状に構成されてもよい。例えば、図６に示すように、密閉部３２０は、導電部３１０より前後方向（±Ｙ軸方向）及び上下方向（±Ｚ軸方向）に突出するように構成されてもよい。
【0083】
また、このような突出構成により、密閉部３２０は、隔壁ユニット２００の端部又は内部を密閉するように構成されてもよい。すなわち、密閉部３２０は、隔壁ユニット２００の端部や内部に形成された収容部を密閉するために、導電部３１０より前方、後方、上方及び下方へ突出するように構成されてもよい。特に、図４及び図５に示すように、隔壁ユニット２００の前方側端部に収容溝Ｇが形成されており、このような収容溝Ｇは、バスバーユニット３００の密閉部３２０によって完全に埋められることにより、隔壁ユニット２００の前方側端部が密閉され得る。
【0084】
前記密閉部３２０は、非導電性材質から構成されてもよい。導電部３１０には電流が流れるので、密閉部３２０は、このような導電部３１０を流れる電流が、他の構成要素（パックケース４００、隔壁ユニット２００、分割ユニット５００など）に流れることを防止する必要がある。すなわち、密閉部３２０は、非導電性材質から構成されるので、導電部３１０を他の構成要素から電気的に絶縁することができる。
【0085】
また、前記密閉部３２０は、弾性体材質から構成されてもよい。特に、密閉部３２０は、隔壁ユニット２００の端部や内部側に空き空間が存在しないように、隔壁ユニット２００の端部や内部を密閉する形状に構成されてもよい。このとき、密閉部３２０による密閉力を高めるために、密閉部３２０は、弾性体材質から構成されてもよい。
【0086】
さらに、密閉部３２０は、隔壁ユニット２００の収容部と同じ大きさまたはそれより多少大きく構成されてもよい。例えば、密閉部３２０は、隔壁ユニット２００の収容溝に挿入される前には、隔壁ユニット２００の収容溝より多少大きいサイズを有し、隔壁ユニット２００の収容溝に挿入された状態では、弾性体として多少圧縮される形状に構成されてもよい。
【0087】
例えば、前記密閉部３２０は、ゴムなどの材質を含むように構成されてもよい。または、前記密閉部３２０は、ポリウレタンフォームのような発泡材質を含むように構成されてもよい。
【0088】
本発明のこのような実施形態の構成によれば、密閉部３２０による密閉力がさらに増大することができる。
【0089】
また、前記バスバーユニット３００は、図６に示すように、遮断部３３０をさらに備えていてもよい。
【0090】
前記遮断部３３０は、密閉部３２０よりも高い融点を有する材質から構成されてもよい。特に、遮断部３３０は、熱及び／又は火炎に強い耐性を持つ材質を含むように構成されてもよい。例えば、前記遮断部３３０は、雲母（ｍｉｃａ）材質からなってもよい。より具体的な例として、前記遮断部３３０は、雲母シート形状に構成されてもよい。
【0091】
また、前記遮断部３３０は、密閉部３２０の表面に取り付けられた形状に構成されてもよい。特に、前記遮断部３３０は、少なくとも、各バッテリーモジュール１００が収容される空間に向かう方向の表面、すなわち、導電部３１０が突出する両表面に位置するように構成されてもよい。例えば、図３及び図６を参照すると、密閉部３２０のＸ軸方向の両側に導電部３１０が突出していてもよく、遮断部３３０は、このような密閉部３２０のＸ軸方向の両側の表面に取り付けられたシート形状に構成されてもよい。
【0092】
本発明のこのような構成によれば、事象発生時にもバスバーユニット３００による密閉力を安定的に維持することができる。特に、バッテリーモジュール１００のいずれか１つから火炎やガスが発生した場合には、高温の火炎や熱がバスバーユニット３００に印加されることがある。このとき、火炎や熱が、遮断部３３０によって密閉部３２０に伝達されるのを遮断または低減することができるので、火炎や熱によって密閉部３２０が溶融または変形するのを防止することができる。したがって、この場合、バスバーユニット３００の形状を概ね維持することができ、特に、密閉部３２０の形状やシーリング特性を大幅に変更することなくそのまま維持することができる。さらに、この場合、密閉部３２０は、バスバーユニット３００による密閉力をより安定的に確保するために、熱安定性よりも高いシーリング性を有する材質を採用してもよい。
【0093】
【0094】
図７は、本発明の他の実施形態に係るバスバーユニット３００の構成を概略的に示す斜視図であり、図８は、図７のバスバーユニット３００が隔壁ユニット２００、パックケース４００及び分割ユニット５００の間に設けられる構成の一部を概略的に示す図である。特に、図８は、バスバーユニット３００を水平方向に眺めた様子を示す図といえる。例えば、図８は、図５の構成に示す隔壁ユニット２００及びバスバーユニット３００がパックケース４００の内部に含まれる状態におけるＡ４－Ａ４’線に沿う断面形状の一例を示す図であるといえる。本実施形態では、主として上述の実施形態とは異なる部分について説明し、上述の実施形態と同様又は類似の部分については詳細な説明を省略する。
【0095】
図７及び図８を参照すると、前記バスバーユニット３００の遮断部３３０は、Ｃ１及びＣ２で示すように、外側端部や外側コーナーが折り曲げられた形状に構成されてもよい。特に、バスバーユニット３００の遮断部３３０は、他の構成要素、例えば上ケース４２０や分割ユニット５００の表面と接触するコーナー部が折り曲げられた形状に構成されてもよい。
【0096】
より具体的な例として、遮断部３３０は、上端部が上ケース４２０の下面に接触した形状に構成されてもよい。この場合、遮断部３３０の上端部は、図中のＣ１で示すように、上ケース４２０の下面に沿って外方に折り曲げられた形状に構成されてもよい。例えば、図８の構成を基準に説明すると、密閉部３２０の左側と右側にそれぞれの遮断部３３０が設けられるが、左側遮断部３３０の上端部は左側方向に折り曲げられ、右側遮断部３３０の上端部は右側方向に折り曲げられた形状に構成されてもよい。
【0097】
また、遮断部３３０は、前端部が分割ユニット５００の表面に接触した形状に構成されてもよい。この場合、遮断部３３０の前端部は、図中のＣ２で示すように、分割ユニット５００の表面に沿って外側方向に折り曲げられた形状に構成されてもよい。例えば、図８の構成に基づいて、遮断部３３０は、密閉部３２０の左側および右側にそれぞれ設けられていてもよく、左側遮断部３３０の前端部は左方向に折り曲げられ、右側遮断部３３０の前端部は右方向に折り曲げられた形状に構成されてもよい。
【0098】
さらに、上記実施構成のように、遮断部３３０は、上端部及び／又は前端部がＬ字状に折り曲げられるように構成されてもよい。
【0099】
本発明のこのような実施構成によれば、熱や火炎などから密閉部３２０を保護する遮断部３３０の性能がさらに向上することができる。特に、上記実施構成の場合、遮断部３３０と他の構成要素との間、例えば、遮断部３３０と上ケース４２０との間、または遮断部３３０と分割ユニット５００との間の隙間に形成され得る経路は、遮断部３３０の折り曲げられた部分に起因して長くされ得る。したがって、このような隙間の経路を通じたガスや火炎などの流入をより確実に遮断することができる。したがって、当該実施構成によれば、密閉部３２０がガスや火炎などにより変形したり、溶融したりすることがより確実に防止されるので、密閉部３２０による密閉性能をより安定的に確保することができる。
【0100】
一方、前記バスバーユニット３００は、図６及び図７に示すように、導電部３１０と密閉部３２０との間に被覆部３４０をさらに備えていてもよい。ここで、被覆部３４０は、導電部３１０の電気的絶縁性を確保または向上させることができる材質からなり得る。
【0101】
図９は、本発明のさらに他の実施形態に係るバスバーユニット３００が隔壁ユニット２００、パックケース４００及び分割ユニット５００の間に設置されている構成の一部を概略的に示す図である。特に、図９は、図８の実施構成の変形例といえる。本実施形態では、主として上述の実施形態とは異なる部分について説明する。
【0102】
図９を参照すると、前記バスバーユニット３００の密閉部３２０は、Ｄ１で示されたような熱膨張物質を備えていてもよい。ここで、熱膨張物質Ｄ１は、熱を加えると所定値以上に体積膨張する物質であり、本発明の出願時点で公知の様々な熱膨張特性を有するものを採用することができる。例えば、密閉部３２０は、少なくとも一部が、熱膨張可能なポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ：Ｐｏｌｙ－Ｄｉ－Ｍｅｔｈｙｌ－Ｓｉｌｏｘａｎｅ）、ポリビニルアセテート、ポリスチレン、ブチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ－オクチル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、２－エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソノニル（メタ）アクリレートなどのポリマー材質を備えて構成されてもよい。
【0103】
本発明のこのような実施構成によれば、密閉部３２０に熱膨張物質Ｄ１が含まれているため、特定のバッテリーモジュール１００から熱や火炎、高温ガスなどが発生する場合、密閉部３２０の密閉力を向上させることができる。より具体的な例として、図９の実施形態において、バスバーユニット３００の左側に位置したバッテリーモジュール１００で火炎やガスなどが発生すると、その熱により密閉部３２０の熱膨張物質が膨張する可能性がある。また、この膨張により、密閉部３２０は、隔壁ユニット２００と上ケース４２０との間の空間、及び隔壁ユニット２００と分割ユニット５００との間の空間をさらに密閉することができる。したがって、バスバーユニット３００の左側に位置するバッテリーモジュール１００で発生した火炎やガスは、バスバーユニット３００の右側に位置するバッテリーモジュール１００に容易に移動することができない。
【0104】
また、前記密閉部３２０は、隔壁ユニット２００の収容部と挿入締結可能な形状に形成された突起または溝を有してもよい。
【0105】
例えば、前記密閉部３２０は、図４の矢印Ｐ１で示すように、下方に突出するように形成された突起を有してもよい。また、隔壁ユニット２００の収容部には、Ｅ１で示すように、突起Ｐ１に対応した形状の溝が形成されてもよい。このような実施構成において、バスバーユニット３００が隔壁ユニット２００の収容部に着座すると、密閉部３２０の突起Ｐ１が収容部の溝Ｅ１に挿入されるようにしてもよい。
【0106】
本発明のこのような構成によれば、バスバーユニット３００と隔壁ユニット２００との締結をより安定して行うことができる。すなわち、バスバーユニット３００を隔壁ユニット２００の収容部に挿入する際に、突起Ｐ１と溝Ｅ１との結合により、バスバーユニット３００がＹ軸方向に移動することを規制することができる。また、上記実施構成によれば、突起Ｐ１と溝Ｅ１により、バスバーユニット３００と隔壁ユニット２００との締結位置をガイドすることができるので、バスバーユニット３００と隔壁ユニット２００との組立性を改善することができる。
【0107】
図１０は、本発明のさらに他の実施形態に係るバスバーユニット３００および隔壁ユニット２００の一部の構成を概略的に示す分解斜視図である。また、図１０は、バスバーユニット３００および隔壁ユニット２００を、図５のＡ４－Ａ４’方向に眺めた様子を示す他の実施形態の図であり、バスバーユニット３００と隔壁ユニット２００とが分離された状態を示している。本実施形態においても、主として上述の実施形態とは異なる部分について説明する。
【0108】
図１０を参照すると、バスバーユニット３００の密閉部３２０は、Ｅ２で示すように上方に凹状に形成された溝を有してもよい。また、隔壁ユニット２００は、このような密閉部３２０の溝Ｅ２に対応する形状で、上方に凸状に形成された突起Ｐ２を有してもよい。この場合、バスバーユニット３００が矢印で示すように下方に移動して、隔壁ユニット２００の上端に着座すると、隔壁ユニット２００の突起Ｐ２が密閉部３２０の溝Ｅ２に挿入されて締結されてもよい。
【0109】
本発明のこのような実施構成によれば、バスバーユニット３００と隔壁ユニット２００との締結力をより安定的に確保することができる。特に、上記実施形態では、凹凸は、左右方向（±Ｘ軸方向）、すなわちバッテリーモジュール１００の配列方向に存在するといえる。したがって、この場合、バスバーユニット３００の左右方向への移動を規制することができる。特に、特定のバッテリーモジュール１００で火炎やガス発生すると、バスバーユニット３００は、圧力によって左右方向に移動可能な力を受けることができる。しかし、上記実施構成によれば、バスバーユニット３００の左右方向への移動は、バスバーユニット３００と隔壁ユニット２００との間の凹凸結合に起因して制限される可能性がある。したがって、この場合、圧力によってバスバーユニット３００が隔壁ユニット２００の収容部から離脱するのを防止することができる。これに加え、上記実施構成によれば、バスバーユニット３００と隔壁ユニット２００との間の境界が凹凸状に形成されることにより、境界部分を通して火炎やガスが流出する経路が長くされ得る。したがって、このような境界部分を通る火炎やガスの流出をより効果的に防止することができる。
【0110】
一方、図１０の実施形態では、隔壁ユニット２００には、１つの突起Ｐ２が形成されているが、複数の突起Ｐ２が形成されてもよい。特に、隔壁ユニット２００とバスバーユニット３００とは、互いに対応する形状及び位置に形成された凹凸を有することができる。
【0111】
図１１は、本発明のさらに他の実施形態に係るバスバーユニット３００の構成を概略的に示す斜視図であり、図１２は、図１１のバスバーユニット３００が適用されたバッテリーパックの一部の構成を概略的に示す図である。本実施形態においても、主として上述の実施形態とは異なる部分について説明する。
【0112】
まず、図１１を参照すると、バスバーユニット３００の密閉部３２０には、矢印Ｈ２で示すように貫通孔が形成されてもよい。特に、バッテリーパックは、１つ以上のケーブル６００を含んでいてもよく、貫通孔Ｈ２は、このようなケーブル６００を通過させるように構成されてもよい。ここでは、ケーブル６００は、各バッテリーモジュール１００のセンシング情報、例えば電圧センシング情報を、バッテリー管理システム（ＢＭＳ：Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）などの制御ユニットに伝送するためのセンシング用ケーブルであってもよい。または、ケーブル６００は、特定の部品に電力を供給するための電源用ケーブルであってもよい。このようなケーブル６００は、隔壁ユニット２００とバスバーユニット３００とに区分されたそれぞれのバッテリーモジュール１００の収容空間の間を通過する形態で含まれていてもよく、上記実施構成によれば、ケーブル６００は、バスバーユニット３００の密閉部３２０を通過するように構成されてもよい。特に、図１１に示すように、密閉部３２０の外側表面に雲母シートなどの遮断部３３０が取り付けられている場合、遮断部３３０にも貫通孔が形成されてもよい。
【0113】
上記実施構成によれば、ケーブル６００は、バッテリーモジュール１００の各収容空間の間を通過してもよく、このようなケーブル６００の通過空間により、火炎やガスの通過が防止または低減されてもよい。特に、密閉部３２０は、ゴムなどの弾性材質から構成されてもよく、この場合、貫通孔Ｈ２は、密閉部３２０の貫通孔Ｈ２とケーブル６００とが互いに密着するように、ケーブル６００の寸法と類似するかまたはそれよりも小さい寸法で形成されていてもよい。この場合、密閉部３２０の貫通孔Ｈ２とケーブル６００との間の隙間からの火炎やガスなどの漏れを最小限に抑えることができる。
【0114】
図１３は、本発明のさらに他の実施形態に係るバスバーユニット３００が隔壁ユニット２００に結合されている構成の一部を概略的に示す図である。特に、図１３は、図８から図１１の実施構成に係る他の変形例といえる。本実施形態においても、主として上述の実施形態とは異なる部分について説明する。
【0115】
図１３を参照すると、前記バスバーユニット３００は、矢印Ｆで示すように、遮断部３３０が密閉部３２０よりも、隔壁ユニット２００が位置している方向にさらに延びる形状に構成されてもよい。すなわち、遮断部３３０は、密閉部３２０のみならず、隔壁ユニット２００の一部をも覆うように構成されてもよい。例えば、前記バスバーユニット３００は、隔壁ユニット２００の上端に着座してもよく、遮断部３３０は、密閉部３２０の左側面および右側面の両方を覆い、ひいては下方にさらに延びるように構成されてもよい。また、前記バスバーユニット３００は、隔壁ユニット２００の前端に設けられてもよく、遮断部３３０は、密閉部３２０の表面から後方にさらに延びるように構成されてもよい。
【0116】
本発明のこのような構成によれば、隔壁ユニット２００とバスバーユニット３００との間の密閉性をさらに向上させることができる。すなわち、図１３の構成において矢印Ｆで示すように、バスバーユニット３００の遮断部３３０がバスバーユニット３００の一部を覆うように延在している場合には、隔壁ユニット２００とバスバーユニット３００との間の隙間を遮断部３３０によって遮断することができる。したがって、隔壁ユニット２００とバスバーユニット３００との間の隙間を通じたガスや火炎などの漏出をより確実に防止することができる。
【0117】
また、上記実施構成によれば、隔壁ユニット２００とバスバーユニット３００との間の結合性を向上させることができる。特に、複数のバッテリーモジュール１００のうちのいずれか１つでガスが発生すると、これに隣接するバスバーユニット３００に圧力が加えられる可能性がある。例えば、図１３の構成では、バスバーユニット３００の左側に位置したバッテリーモジュール１００でガスが発生すると、該当空間の内部圧力が上昇し、したがってバスバーユニット３００は右方向（＋Ｘ軸方向）に力を受け取ることができる。このとき、バスバーユニット３００の右方への移動は、矢印Ｆで示すように遮断部３３０の延在部分によって制限可能である。したがって、この場合、バスバーユニット３００は、隔壁ユニット２００から離脱することなく設置空間に安定して位置決めすることができる。
【0118】
図１４は、本発明のさらに他の実施形態に係るバスバーユニット３００および隔壁ユニット２００の構成を概略的に示す分解斜視図である。本実施形態においても、主として上述の実施形態とは異なる部分について説明する。
【0119】
図１４を参照すると、隔壁ユニット２００は、Ｉで示すように、厚さ方向（Ｘ軸方向）に貫通する収容孔を有してもよい。また、バスバーユニット３００は、このような隔壁ユニット２００の収容孔Ｉに挿入される形状に構成されてもよい。すなわち、図１４の実施構成において、バスバーユニット３００を、隔壁ユニット２００の左方向または右方向に移動させて、隔壁ユニット２００の収容孔に挿入する形態で隔壁ユニット２００と結合してもよい。この場合、バスバーユニット３００は、隔壁ユニット２００の内部に位置すると言える。また、バスバーユニット３００をこのように隔壁ユニット２００の収容孔Ｉに挿入した際に収容孔Ｉを完全に塞ぐように構成されてもよい。すなわち、このような実施構成の場合には、バスバーユニット３００によって隔壁ユニット２００の内部を完全に密閉することができる。
【0120】
したがって、この場合、バスバーユニット３００の結合によって、隔壁ユニット２００の左側空間と右側空間との間での熱及び／又は火炎などの移動を遮断することができる。また、上記実施構成によれば、バスバーユニット３００の前後方向（±Ｙ軸方向）への移動を制限することができる。このため、隔壁ユニット２００とバスバーユニット３００との間の結合をより安定して行うことができる。
【0121】
一方、このような図１４の実施構成においても、上述の様々な実施構成、例えば、遮断部３３０の様々な構成や、突起－溝締結構成などが同様に適用されてもよい。
【0122】
図１５は、本発明のさらに他の実施形態に係るバッテリーパックの一部の構成を概略的に示す図である。本実施形態においても、主として上述の実施形態とは異なる部分について説明する。
【0123】
図１５を参照すると、バスバーユニット３００は、隔壁ユニット２００の端部に結合されて隔壁ユニット２００の端部を密閉し、かつ隔壁ユニット２００の端部に位置した他の構成要素に着座可能な形状に構成されてもよい。例えば、図１５に示すように、分割ユニット５００は、隔壁ユニット２００の前方（＋ｙ軸方向）側端部に位置して、隔壁ユニット２００と共に密閉空間を形成することができる。このとき、分割ユニット５００は、矢印Ｑ２で示すように、バスバーユニット３００の一部が装着可能な形状に構成されてもよい。すなわち、バスバーユニット３００では、大部分が隔壁ユニット２００の収容溝Ｇに着座してもよいが、矢印Ｑ１で示す前端部は、収容溝の寸法よりも長く前方に延び、分割ユニット５００の着座部Ｑ２に着座するように構成されてもよい。
【0124】
本発明のこのような構成によれば、バスバーユニット３００が隔壁ユニット２００及び分割ユニット５００の両方に着座することで、バスバーユニット３００の固定性を向上させることができる。のみならず、バスバーユニット３００と分割ユニット５００との間の境界面（隙間）が分割ユニット５００の内側表面と同一平面を形成しないので、バスバーユニット３００と分割ユニット５００との間の密閉力を高めることができる。
【0125】
図１６は、本発明のさらに他の実施形態に係るバッテリーパックの一部の構成を概略的に示す図である。本実施形態においても、主として上述の実施形態とは異なる部分について説明する。
【0126】
図１６を参照すると、分割ユニット５００とバスバーユニット３００とは、挿入されて締結されるために、互いに対応する形状に形成された突起、溝及び／又は凹凸を有するように構成されてもよい。例えば、分割ユニット５００は、図１６のＪ１で示すように、バスバーユニット３００に向かう方向に形成された突起を有してもよい。また、バスバーユニット３００は、このような突起Ｊ１に対応する形状に形成された溝を有してもよい。
【0127】
本発明のこのような構成によれば、分割ユニット５００とバスバーユニット３００との間の結合力を向上させることができる。特に、バッテリーモジュール１００からガスなどが発生し、分割ユニット５００と隔壁ユニット２００とにより画定された内部空間の圧力が上昇すると、バスバーユニット３００は、左右方向（Ｘ軸方向）に力を受ける可能性がある。しかし、上記実施構成によれば、分割ユニット５００とバスバーユニット３００との間の突起－溝締結構成は、かかる移動を阻止することができ、これによりバスバーユニット３００が隔壁ユニット２００の収容部から離脱してしまうという問題を防止することができる。
【0128】
一方、こうした効果を高めるために、図１６のＪ２で示すように、隔壁ユニット２００とバスバーユニット３００との間に突起－溝締結構成が存在することもあり、これは前述したとおりである。
【0129】
一方、上述した様々な実施形態では、バッテリーパックに分割ユニット５００が含まれ、分割ユニット５００と隔壁ユニット２００との間にバスバーユニット３００が配置される構成を中心に説明したが、本発明は、必ずしもこれらの実施形態に限定されるものではない。例えば、バッテリーパックに分割ユニット５００が含まれていなくてもよいし、バスバーユニット３００が隔壁ユニット２００と分割ユニット５００との間ではない他の部分に位置していてもよい。これと関連する一実施形態については、図１７を参照してより詳細に説明する。
【0130】
図１７は、本発明のさらに他の実施形態に係るバッテリーパックの一部の構成を概略的に示す斜視図である。本実施形態においても、主として上述の実施形態とは異なる部分について説明する。
【0131】
図１７を参照すると、パックケース４００の内部空間には分割ユニット５００が含まれておらず、隔壁ユニット２００の前方側端部が、パックケース４００の内面の一部、例えばＫ１で示される部分に当接するように構成されてもよい。この場合、バスバーユニット３００は、隔壁ユニット２００の前端上部とパックケース４００の内面との間に介在してもよい。このような実施構成において、バスバーユニット３００は、隔壁ユニット２００の前端部とパックケース４００の内面との間の少なくとも一部の空間を密閉するように構成されてもよい。
【0132】
但し、このような実施形態では、バスバーユニット３００の前端部が分割ユニット５００に接触せずにパックケース４００に接触することを除いては、上述した様々な実施形態と同様であり、上述した種々の実施構成の説明は同一または類似に適用可能である。すなわち、上述した分割ユニット５００の構成をパックケース４００の構成に置き換える場合には、本実施形態の様々な構成が説明され得る。よって、このような実施形態の構成についてのより詳細な説明を省略する。
【0133】
本発明に係るバッテリーパックは、電気自動車やハイブリッド自動車などの自動車に適用可能である。すなわち、本発明に係る自動車は、本発明に係るバッテリーパックを１つ以上含み得る。また、本発明に係る自動車は、このようなバッテリーパックの他に、自動車に含まれる他の様々な構成要素等をさらに含み得る。例えば、本発明に係る自動車は、本発明に係るバッテリーパックの他に、車体やモーター、エレクトロニックコントロールユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）などの制御装置などをさらに含み得る。
【0134】
また、本発明に係るバッテリーパックは、エネルギー貯蔵システムに適用可能である。すなわち、本発明に係るエネルギー貯蔵システムは、本発明に係るバッテリーパックを１つ以上含み得る。また、本発明に係るエネルギー貯蔵システムは、本発明の出願時点で公知のエネルギー貯蔵システムの他の様々な構成要素をさらに含み得る。さらに、このようなエネルギー貯蔵システムは、スマートグリッドシステムや電気充電ステーションなど様々な場所や装置に使用可能である。
【0135】
一方、本明細書においては、上、下、左、右、前、後などの方向指示語が用いられたが、これらの用語は説明のしやすさのために用いられたものに過ぎず、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自明である。
【0136】
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、本発明の技術的な思想はこれらに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て実施す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】
【0137】
１００ バッテリーモジュール
１１０ バッテリーセル
１２０ モジュール端子
２００ 隔壁ユニット
３００ バスバーユニット
３１０ 導電部
３２０ 密閉部
３３０ 遮断部
３４０ 被覆部
４００ パックケース
４１０ 下ケース
４２０ 上ケース
５００ 分割ユニット
６００ ケーブル
１１０ バッテリーセル
１２０ モジュール端子
２００ 隔壁ユニット
３００ バスバーユニット
３１０ 導電部
３２０ 密閉部
３３０ 遮断部
３４０ 被覆部
４００ パックケース
４１０ 下ケース
４２０ 上ケース
５００ 分割ユニット
６００ ケーブル
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【手続補正書】
【提出日】2023-05-23
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
それぞれ１つ以上のバッテリーセル及びモジュール端子を含む複数のバッテリーモジュールと、隣接するバッテリーモジュール間に介在する隔壁ユニットと、
互いに異なるバッテリーモジュールのモジュール端子間を電気的に接続し、前記隔壁ユニットの端部又は内部に位置して前記隔壁ユニットの端部又は内部を密閉するバスバーユニットと、
を含む、バッテリーパック。
【請求項2】
前記隔壁ユニットと直交する形状に配置され、隣接するバッテリーモジュール間に介在する分割ユニットをさらに含み、前記バスバーユニットは、前記隔壁ユニットの端部と前記分割ユニットの表面との間に介在する、請求項１に記載のバッテリーパック。
【請求項3】
前記隔壁ユニットは、一部が切り欠かれた形状に形成された収容溝を有し、前記バスバーユニットは、前記収容溝に着座して前記収容溝を埋める、請求項１または２に記載のバッテリーパック。
【請求項4】
前記隔壁ユニットは、プレート状に構成され、コーナー部に前記収容溝が形成される、請求項３に記載のバッテリーパック。
【請求項5】
前記バスバーユニットは、導電性材質から構成され、両端が互いに異なるバッテリーモジュールのモジュール端子に接続される導電部と、前記導電部の周囲を取り囲み、前記導電部よりも外側に突出するように構成され、前記隔壁ユニットの端部又は内部を密閉する密閉部と、を備える、請求項１または２に記載のバッテリーパック。
【請求項6】
前記密閉部は、弾性体材質から構成される、請求項５に記載のバッテリーパック。
【請求項7】
前記バスバーユニットは、前記密閉部よりも融点が高い材質から構成され、前記密閉部の表面に取り付けられる遮断部をさらに備える、請求項５に記載のバッテリーパック。
【請求項8】
前記遮断部は、少なくとも一側端部が折り曲げられる、請求項７に記載のバッテリーパック。
【請求項9】
前記密閉部は、前記隔壁ユニットの収容部と挿入締結される突起または溝を有する、請求項５に記載のバッテリーパック。
【請求項10】
前記密閉部は、ケーブルが通過可能なように形成された貫通孔を有する、請求項５に記載のバッテリーパック。
【請求項11】
請求項１に記載のバッテリーパックを含む、自動車。
【請求項12】
請求項１に記載のバッテリーパックを含む、エネルギー貯蔵システム。
【請求項13】
導電性材質から構成され、両端が互いに異なるバッテリーモジュールのモジュール端子間に接続される導電部と、前記導電部の周囲を取り囲み、前記導電部よりも外側に突出するように構成され、隣接するバッテリーモジュール間に介在する隔壁ユニットの端部又は内部を密閉する密閉部と、
を含む、バスバー。
【国際調査報告】