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特表2024-534196バッテリーセル、バッテリーモジュール、バッテリーパック及び当該バッテリーパックを含む自動車
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(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】2024-09-18
(54)【発明の名称】バッテリーセル、バッテリーモジュール、バッテリーパック及び当該バッテリーパックを含む自動車
(51)【国際特許分類】
   H01M 50/474 20210101AFI20240910BHJP
   H01M 50/105 20210101ALI20240910BHJP
   H01M 50/178 20210101ALI20240910BHJP
   H01M 50/477 20210101ALI20240910BHJP
   H01M 50/586 20210101ALI20240910BHJP
   H01M 50/593 20210101ALI20240910BHJP
   H01M 50/531 20210101ALI20240910BHJP
   H01M 50/557 20210101ALI20240910BHJP
【FI】
H01M50/474
H01M50/105
H01M50/178
H01M50/477
H01M50/586
H01M50/593
H01M50/531
H01M50/557
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024513449
(86)(22)【出願日】2022-09-30
(85)【翻訳文提出日】2024-02-28
(86)【国際出願番号】 KR2022014859
(87)【国際公開番号】W WO2023171866
(87)【国際公開日】2023-09-14
(31)【優先権主張番号】10-2022-0031063
(32)【優先日】2022-03-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2022-0072394
(32)【優先日】2022-06-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2022-0124534
(32)【優先日】2022-09-29
(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】キョン-スン・ユン
(72)【発明者】
【氏名】ソク-ジェ・キム
(72)【発明者】
【氏名】ヨン-テ・イ
(72)【発明者】
【氏名】ヒュン-サン・イ
【テーマコード(参考)】
5H011
5H021
5H043
【Fターム(参考)】
5H011AA01
5H011CC10
5H011EE04
5H011FF02
5H021AA02
5H043AA01
5H043AA13
5H043AA19
5H043BA15
5H043BA16
5H043BA19
5H043BA20
5H043CA08
5H043EA06
5H043GA22
5H043GA26
(57)【要約】
本発明の一側面によるバッテリーセルは、セルボディと、前記セルボディの少なくとも一方の側に設けられた電極タブと、を含む電極組立体と;前記電極組立体を内部に収容するセルケースと;前記電極タブに結合されており、前記セルケースから延びた電極リードと;前記セルケース内に収容されており、前記電極タブの少なくとも一部を覆うように構成されたタブ保護モジュールであって、前記電極リードに結合されていて、前記セルケースに対する前記電極リードの位置をガイドするように構成されたリード位置決めガイドと、前記リード位置決めガイドを収容するように構成された位置決めガイド挿入部と、を含むタブ保護モジュールと;を含む。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
セルボディと、前記セルボディの少なくとも一方の側に設けられた電極タブと、を含む電極組立体と、
前記電極組立体を内部に収容するセルケースと、
前記電極タブに結合されており、前記セルケースから延びた電極リードと、
前記セルケース内に収容されており、前記電極タブの少なくとも一部を覆うように構成されたタブ保護モジュールであって、前記電極リードに結合されていて、前記セルケースに対する前記電極リードの位置をガイドするように構成されたリード位置決めガイドと、前記リード位置決めガイドを収容するように構成された位置決めガイド挿入部と、を含む前記タブ保護モジュールと、
を含む、バッテリーセル。
【請求項2】
前記リード位置決めガイドは、
前記セルケースに対する前記電極リードの位置を固定するように構成されている、請求項1に記載のバッテリーセル。
【請求項3】
前記リード位置決めガイドは、
一対で設けられており、
前記一対のリード位置決めガイドは、
前記電極リードの両側端縁の位置決めをガイドするように構成されている、請求項2に記載のバッテリーセル。
【請求項4】
前記位置決めガイド挿入部は、
一対の位置決めガイド挿入部を含み、
前記一対の位置決めガイド挿入部の各々は、
前記一対のリード位置決めガイドのうち対応するリード位置決めガイドを収容するように構成されている、請求項3に記載のバッテリーセル。
【請求項5】
前記電極リードは、一対のガイド挿入部を画定し、
前記一対のガイド挿入部の各々は、前記電極リードの両側端縁に沿って形成されており、
前記ガイド挿入部の各々は、前記一対のリード位置決めガイドの各々を収容するサイズ及び形状を有する、請求項3に記載のバッテリーセル。
【請求項6】
前記電極タブの、前記電極リードと結合する一方の端部が、前記一対のガイド挿入部の間に配置されている、請求項5に記載のバッテリーセル。
【請求項7】
前記位置決めガイド挿入部は、
前記リード位置決めガイドの側面の少なくとも一部を包むように構成されている、請求項1に記載のバッテリーセル。
【請求項8】
前記一対のガイド挿入部の各々は、
前記位置決めガイド挿入部と対応する形状を有する、請求項5に記載のバッテリーセル。
【請求項9】
前記バッテリーセルは、
前記リード位置決めガイドと前記位置決めガイド挿入部との間を固定するように構成された固定部材をさらに含む、請求項1に記載のバッテリーセル。
【請求項10】
前記タブ保護モジュールは、
前記セルケースの内面と前記電極組立体との間に配置されており、
前記タブ保護モジュールの第1の端部は、
前記電極組立体の少なくとも一方の側に位置しており、
前記タブ保護モジュールの第2の端部は、
前記電極タブと前記電極リードとの間の結合部に位置しており、
前記電極タブは、
前記タブ保護モジュールの第1の端部と前記タブ保護モジュールの第2の端部との間において、前記タブ保護モジュールによって少なくとも部分的に包まれている、請求項1に記載のバッテリーセル。
【請求項11】
前記電極タブと前記電極リードとの間の結合部は、
前記タブ保護モジュールの内部に位置するように構成されている、請求項10に記載のバッテリーセル。
【請求項12】
前記タブ保護モジュールは、
前記セルケースの内面に対応する形状を有する、請求項1に記載のバッテリーセル。
【請求項13】
前記セルケースは、
前記電極組立体を内部に収容する収容部と、
前記収容部から外側に一定の長さで延びているシール部と、を含み、
前記シール部は、
前記電極リードが引き出される方向に位置するケーステラスを含み、
前記タブ保護モジュールは、
前記ケーステラスと隣接する前記収容部の内面に対応する形状を有する、請求項12に記載のバッテリーセル。
【請求項14】
前記バッテリーセルは、
前記電極リードと前記ケーステラスとの間に介在するリードフィルムをさらに含み、
前記タブ保護モジュールは、
前記リードフィルムと前記電極組立体との間に配置されている、請求項13に記載のバッテリーセル。
【請求項15】
前記タブ保護モジュールは、
前記セルボディの少なくとも一方の側に設けられており、前記電極タブの上側及び下側を少なくとも部分的に覆う、請求項1に記載のバッテリーセル。
【請求項16】
前記タブ保護モジュールは、
少なくとも一部が前記セルボディに密着するように配置されている、請求項15に記載のバッテリーセル。
【請求項17】
請求項1から16のいずれか一項に記載のバッテリーセルを少なくとも1つ含む、バッテリーモジュール。
【請求項18】
請求項17に記載のバッテリーモジュールを少なくとも1つ含む、バッテリーパック。
【請求項19】
請求項18に記載のバッテリーパックを少なくとも1つ含む、自動車。
【請求項20】
セルボディと、前記セルボディの少なくとも一方の側から延びた電極タブと、を含む電極組立体と、
前記電極組立体を収容するように構成されたセルケースと、
前記電極タブに結合されており、前記セルケースから延びた電極リードと、
前記セルケース内に収容されており、前記電極タブの少なくとも一部を覆うように構成されたタブ保護モジュールであって、前記電極リードの第1の側からその反対側の第2の側へ、前記電極リードを通過して前記電極リードの位置をガイドするように構成されたリード位置決めガイドを含むタブ保護モジュールと、
を含むバッテリーセル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、バッテリーセル、バッテリーモジュール、バッテリーパック及び当該バッテリーパックを含む自動車に関し、より詳細には、電極タブの安定性が強化されたバッテリーセル、バッテリーモジュール、バッテリーパック及び当該バッテリーパックを含む自動車に関する。
【0002】
本出願は、2022年3月11日付け出願の韓国特許出願第10-2022-0031063号、2022年6月14日付け出願の韓国特許出願第10-2022-0072394号、及び2022年9月29日付け出願の韓国特許出願第10-2022-0124534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】
製品群毎の適用性が高く、高いエネルギー密度などの電気的特性を有する二次電池は、携帯機器だけでなく、電気的駆動源によって駆動する電気自動車(EV:Electric Vehicle)やハイブリッド車両(HEV:Hybrid Electric Vehicle)にも広く用いられている。このような二次電池は、化石燃料の使用量を大幅に削減できるという一次的なメリットだけでなく、エネルギー使用による副産物が全く発生しないことから、環境にやさしくエネルギー効率の高い新たなエネルギー源として注目されている。
【0004】
現在広く使用されている二次電池の種類には、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がある。これらの単位二次電池セル、すなわち単位バッテリーセルの動作電圧は約2.5V~4.5Vである。そのため、これより高い出力電圧が必要な場合は、複数のバッテリーセルを直列に接続してバッテリーパックを構成することもある。また、バッテリーパックに必要な充放電容量によっては、複数のバッテリーセルを並列に接続してバッテリーパックを構成することもある。したがって、要求される出力電圧や充放電容量に応じて、前記バッテリーパックに含まれるバッテリーセルの数を様々に設定することができる。
【0005】
複数のバッテリーセルを直列/並列に接続してバッテリーパックを構成する場合、まず少なくとも1つのバッテリーセルを含むバッテリーモジュールを構成し、その少なくとも1つのバッテリーモジュールを用いて他の構成要素を追加してバッテリーパックを構成する方法が一般的である。
【0006】
従来のバッテリーセルの場合、一般的に、電極組立体と電極リードとを接続する電極タブの周囲には別途の保護構造がなくセルケースのみで囲まれているため、セルケースや電極リードを介して伝達される外力に弱いという問題がある。
【0007】
また、セルケース内で電極タブと接続する電極リードを固定するための別途の機構的な構造がないため、電極リードの固定位置に関連する寸法精度が悪くな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】
【0008】
したがって、本発明の目的は、バッテリーセルの外部に衝撃が発生した場合に、電極タブの破断や損傷を防止できるバッテリーセルを提供することである。
【0009】
また、本発明の他の目的は、電極リードの位置決めに関連する寸法精度を向上させることができるバッテリーセルを提供することである。
【0010】
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】
【0011】
本発明の一側面によるバッテリーセルは、セルボディ(cell body)と、前記セルボディの少なくとも一方の側に設けられた電極タブと、を含む電極組立体と;前記電極組立体を内部に収容するセルケースと;前記電極タブに結合されており、前記セルケースから延びた電極リードと;前記セルケース内に収容されており、前記電極タブの少なくとも一部を覆うように構成されたタブ保護モジュールであって、前記電極リードに結合されていて、前記セルケースに対する前記電極リードの位置をガイドするように構成されたリード位置決めガイドと、前記リード位置決めガイドを収容するように構成された位置決めガイド挿入部と、を含むタブ保護モジュールと;を含む。
【0012】
一実施形態において、前記リード位置決めガイドは、前記セルケースに対する前記電極リードの位置を固定するように構成され得る。
【0013】
一実施形態において、前記リード位置決めガイドは、一対で設けられ得、前記一対のリード位置決めガイドは、前記電極リードの両側端縁の位置決めをガイドするように構成され得る。
【0014】
一実施形態において、前記位置決めガイド挿入部は、一対の位置決めガイド挿入部を含み、前記一対の位置決めガイド挿入部の各々は、前記一対のリード位置決めガイドのうち対応するリード位置決めガイドを収容するように構成され得る。
【0015】
一実施形態において、前記電極リードは、一対のガイド挿入部を画定し得、前記一対のガイド挿入部の各々は、前記電極リードの両側端縁に沿って形成され得、前記ガイド挿入部の各々は、前記一対のリード位置決めガイドの各々を収容するサイズ及び形状を有し得る。
【0016】
一実施形態において、前記電極タブの、前記電極リードと結合する一方の端部が、前記一対のガイド挿入部の間に配置され得る。
【0017】
一実施形態において、前記位置決めガイド挿入部は、前記リード位置決めガイドの側面の少なくとも一部を包むように構成され得る。
【0018】
一実施形態において、前記一対のガイド挿入部の各々は、前記位置決めガイド挿入部と対応する形状を有し得る。
【0019】
一実施形態において、前記バッテリーセルは、前記リード位置決めガイドと前記位置決めガイド挿入部との間を固定するように構成された固定部材をさらに含み得る。
【0020】
一実施形態において、前記タブ保護モジュールは、前記セルケースの内面と前記電極組立体との間に配置され得、前記タブ保護モジュールの第1の端部は、前記電極組立体の少なくとも一方の側に位置し得、前記タブ保護モジュールの第2の端部は、前記電極タブと前記電極リードとの間の結合部に位置し得、前記電極タブは、前記タブ保護モジュールの第1の端部と前記タブ保護モジュールの第2の端部との間において、前記タブ保護モジュールによって少なくとも部分的に包まれ得る。
【0021】
一実施形態において、前記電極タブと前記電極リードとの間の結合部は、前記タブ保護モジュールの内部に位置するように構成され得る。
【0022】
一実施形態において、前記タブ保護モジュールは、前記セルケースの内面に対応する形状を有し得る。
【0023】
一実施形態において、前記セルケースは、前記電極組立体を内部に収容する収容部と、前記収容部から外側に一定の長さで延びているシール部と、を含み得、前記シール部は、前記電極リードが引き出される方向に位置するケーステラスを含み得、前記タブ保護モジュールは、前記ケーステラスと隣接する前記収容部の内面に対応する形状を有し得る。
【0024】
一実施形態において、前記バッテリーセルは、前記電極リードと前記ケーステラスとの間に介在するリードフィルムをさらに含み得、前記タブ保護モジュールは、前記リードフィルムと前記電極組立体との間に配置され得る。
【0025】
一実施形態において、前記タブ保護モジュールは、前記セルボディの少なくとも一方の側に設けられ得、前記電極タブの上側及び下側を少なくとも部分的に覆うように構成され得る。
【0026】
一実施形態において、前記タブ保護モジュールは、少なくとも一部が前記セルボディに密着するように配置され得る。
【0027】
また、本発明の他の側面において、上述したような本発明の一側面によるバッテリーセルを少なくとも1つ含むバッテリーモジュールが提供される。
【0028】
また、本発明のさらに他の側面において、上述したような本発明の一側面によるバッテリーモジュールを少なくとも1つ含むバッテリーパックが提供される。
【0029】
また、本発明のさらに他の側面において、上述したような本発明の一側面によるバッテリーパックを少なくとも1つ含む自動車が提供される。
【0030】
一方、本発明の他の側面によるバッテリーセルは、セルボディと、前記セルボディの少なくとも一方の側から延びた電極タブと、を含む電極組立体と;前記電極組立体を収容するように構成されたセルケースと;前記電極タブに結合されており、前記セルケースから延びた電極リードと;前記セルケース内に収容されており、前記電極タブの少なくとも一部を覆うように構成されたタブ保護モジュールであって、前記電極リードの第1の側からその反対側の第2の側へ、前記電極リードを通過して前記電極リードの位置をガイドするように構成されたリード位置決めガイドと;を含む。
【発明の効果】
【0031】
本発明の実施形態によれば、バッテリーセルの外部に衝撃が発生した場合に、構造的に脆弱な電極タブの脱落及び損傷などを効果的に防止することができる。
【0032】
また、バッテリーセルの外部に衝撃が発生した場合に、電極タブ側に伝わる外力を分散させることで、電極タブで発生する可能性のあるストレスを最小限に抑えることができる。
【0033】
また、セルケース内の電極リードの固定位置に関連する寸法精度を向上させることができる。
【0034】
これらに加えて、本発明の色々な実施形態によって色々な他のさらなる効果を達成することができる。このような本発明の色々な効果については各実施形態の欄において説明し、当業者が容易に理解可能な効果については当該説明を省略する。
【0035】
本明細書に添付される図面は、本発明の望ましい実施形態を例示するものであり、後述する本発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割のためのものであるため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【0036】
図1】本発明の一実施形態によるバッテリーセルを説明するための図である。
図2図1のバッテリーセルの断面図である。
図3図2のバッテリーセルの外部衝撃時、タブ保護モジュールによる外力分散を説明するための図である。
図4図2のバッテリーセルの一部分解斜視図である。
図5図4からセルケースを除いたバッテリーセルの分解斜視図である。
図6図5のバッテリーセルの底部側における分解斜視図である。
図7】本発明の他の実施形態によるバッテリーセルを説明するための図である。
図8図7のバッテリーセルの分解斜視図である。
図9】本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーセルを説明するための図である。
図10図9のバッテリーセルの分解斜視図である。
図11図9のC領域における拡大断面図である。
図12図11のバッテリーセルの内部を側面から見た図である。
図13】本発明のセルケースに形成された折り曲げ部を説明するための図である。
図14図13のバッテリーセルの内部を側面から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【0037】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳しく説明する。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るものではなく、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るものである。
【0038】
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表すものではないため、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されたい。
【0039】
図1は、本発明の一実施形態によるバッテリーセル10を説明するための図であり、図2は、図1のバッテリーセル10の断面図であり、図3図2のバッテリーセル10の外部衝撃時、タブ保護モジュール500による外力分散を説明するための図であり、図4は、図2のバッテリーセル10の一部分解斜視図である。一方、前記タブ保護モジュール500の外力分散効果をより明確に示すために、図3では、前記セルケース200の一部分(図1及び図2でのセルケース200の上側部分)を除いて図示した。
【0040】
図1図4を参照すると、本発明の一実施形態によるバッテリーセル10は、電極組立体100、セルケース200、電極リード300、及びタブ保護モジュール500を含み得る。
【0041】
前記バッテリーセル10は、二次電池を意味し得る。このようなバッテリーセル10は、パウチ型バッテリーセルであり得る。
【0042】
前記電極組立体100は、セルボディ110及び電極タブ120を含み得る。
【0043】
前記電極組立体100は、詳細に図示されていないが、第1の極性を有する第1の電極板と、第2の極性を有する第2の電極板と、第1の電極板と第2の電極板との間に介在する分離膜と、を含み得る。一例では、前記第1の電極板は、正極活物質が塗布された正極板、または負極活物質が塗布された負極板であり、前記第2の電極板は、前記第1の電極板とは反対の極性を有する電極板であり得る。
【0044】
前記電極タブ120は、正極活物質または負極活物質が塗布されていない無地部の少なくとも一部であり得る。このような無地部は、電極組立体100の第1の電極板または第2の電極板から突設された部分であり得る。具体的には、前記電極タブ120は、無地部のうち、ノッチング工程によって加工された部分の集合体で形成され得る。前記セルボディ110は、電極組立体100における、電極タブ120を除いた残りの部分として定義され得る。
【0045】
一方、本発明において、電極タブ120は、無地部の少なくとも一部である場合に限定されるものではない。すなわち、電極タブ120が別途に設けられて無地部に結合されていてもよい。
【0046】
前記セルボディ110は、電極組立体100における、電極タブ120を除いた残りの部分として定義され得る。このような電極タブ120は、セルボディ110の両側の少なくとも一方の側に設けられ得る。
【0047】
前記セルケース200は、電極組立体100を内部に収容し得る。すなわち、セルケース200は、電極組立体100を内部に収容するための収容空間を含み得る。このとき、セルケース200は、電解質を内部に収容し、前記電解質に電極組立体100が含浸された形態で電極組立体100を内部に収容し得る。一例では、セルケース200は、金属材質(例えば、アルミニウム(Al))のレイヤを含むパウチフィルムであり得るが、これに限定されるものではない。
【0048】
前記電極リード300は、セルケース200の外側に所定の長さだけ引き出され得る。このような電極リード300は、一対で、セルケース200の両側にそれぞれ設けられていてもよく、または一方の側のみに設けられ得る。また、セルケース200と電極リード300との間には、セルケース200と電極リード300との間をシールするリードフィルムMが介在し得る。一例において、リードフィルムMは、電極リード300が配置されるセルケース200の領域の密封性を高めるために、熱融着フィルムとして設けられ得る。また、リードフィルムMは、電極リード300の短絡を防止するための絶縁性材料を含んで構成され得る。
【0049】
また、電極リード300は、電極タブ120を介してセルケース200内の電極組立体100に接続され得る。一例では、電極リード300は、溶接などによって電極タブ120と相互に結合され得る。
【0050】
前記タブ保護モジュール500は、セルケース200内に収容されており、電極タブ120の少なくとも一部を覆うように構成され得る。一例では、タブ保護モジュール500は、絶縁性材料を含んで構成され得る。これにより、タブ保護モジュール500がセルボディ110、電極タブ120及び電極リード300等と接触して、セルボディ110、電極タブ120及び電極リード300等の短絡を最小限に抑えることができる。
【0051】
前述の電極タブ120は、セルボディ110に比べて比較的薄い厚さを有し得る。したがって、電極タブ120は、外部からセルケース200に伝達される外力等による衝撃に対して脆弱である可能性がある。
【0052】
このようなタブ保護モジュール500は、電極タブ120を覆うことにより、外部からセルケース200に伝達される外力F1、F2、F3などによる衝撃を電極タブ120よりも優先的に受けることができる。また、電極タブ120は、バッテリーセル10の充放電によって発生する電極組立体100の伸縮による内部力(interior force)を受ける危険性があることに留意すべきである。前記タブ保護モジュール500の他の利点は、電極組立体100からのこのような内部力を吸収し、電極リード300の完全性(integrity)を維持することである。
【0053】
具体的には、タブ保護モジュール500は、外部からセルケース200に伝達される外力F1、F2、F3等による衝撃を吸収することができる。そして、タブ保護モジュール500は、このように吸収した衝撃を電極組立体100の複数の領域に分散させるように構成され得る。これにより、電極タブ120への衝撃を低減又は最小化することができる。
【0054】
また、タブ保護モジュール500は、電極タブ120とセルケース200の内面205との間に所定の空間が形成されるように、電極タブ120の少なくとも一部を覆うように構成され得る。これにより、外部からセルケース200に伝達される外力等による衝撃が電極タブ120に伝達されることを最小限に抑えることができる。
【0055】
より具体的には、タブ保護モジュール500は、電極タブ120よりも優先的に前記外力F1、F2、F3を受け、図3に示すように、電極タブ120側に伝達される外力F1、F2、F3を電極組立体100の複数の領域に分散させるように構成され得る(図3の「d」参照)。
【0056】
また、タブ保護モジュール500は、セルケース200内において電極リード300の位置決めをガイドするように構成され得る。特に、タブ保護モジュール500は、セルケース200内に電極リード300を固定することにより、セルケース200内で電極リード300が動いて電極リード300と電極タブ120との結合部位に衝撃が加わることを防止するように構成され得る。
【0057】
このため、タブ保護モジュール500は、セルケース200内に電極リード300を固定するための構成を含み得る。このようなタブ保護モジュール500の詳細構成については、後述する関連説明でより具体的に説明する。
【0058】
本発明のこのような実施構成によれば、バッテリーセル10外部に衝撃が発生した場合に、構造的に脆弱な電極タブ120の離脱及び損傷などを効果的に防止することができる。
【0059】
また、バッテリーセル10の外部に衝撃が発生した場合に、電極タブ120側に伝達される外力を分散させることで、電極タブ120に発生し得るストレスを最小限に抑えることができる。
【0060】
また、セルケース200内の電極リード300の固定位置に関連する寸法精度を向上させることができる。すなわち、タブ保護モジュール500がない場合、セルケース200は、セルケース200が組み立てられて密封される過程で、電極リード300の位置をセルケース200内に固定するための適切な構造を有しない可能性がある。したがって、タブ保護モジュール500の存在は、電極リード300を所望の位置に配置し、電極組立体100が組み立てられるときに電極リード300の位置を維持するための追加の構造をセルケース200に提供できるようにするものである。
【0061】
一方、本発明のようなバッテリーセル10では、熱暴走現象などの事象(イベント)が発生する場合がある。この場合、セルケース200内部で高温及び高圧のベントガスが発生することがある。一方、本発明では、前述のタブ保護モジュール500が所定の内部空間を形成しつつセルケース200の内部に収容されるため、セルケース200内部の容積をさらに増加させることができ、その結果、ベントガスの発生によるセルケース200の内圧の急激な上昇を防止することができる。すなわち、セルケース200は一般にフレキシブルな材質からなるパウチであるため、タブ保護モジュール500が存在すると、タブ保護モジュール500が存在しない組立体と比較して、パウチ内の空間がより充填され、パウチがより膨張する。セルケース200の外周がさらに外側に膨張すると、セルケース200の内部の容積が増加し、内部の容積が増加すると、ガスの蓄積によりセルケース200内の内圧が上昇する速度が低下する可能性がある。これにより、セルケース200の一部領域が破損して、ベントガスがセルケース200の外部に排出される時点を効果的に遅らせることができる。
【0062】
一方、前記タブ保護モジュール400は、少なくとも1つの放熱孔(図示せず)を備え得る。このような放熱孔は、タブ保護モジュール500の内面(タブ保護モジュール500において電極タブ120に向かう面)からタブ保護モジュール500の外面(タブ保護モジュール500においてセルケース200の内面に対向する面)に貫通して形成され得る。このような放熱孔を介して、タブ保護モジュール500は、バッテリーセル10の内部で発生した熱をセルケース200側に伝達してバッテリーセル10の外部に排出するように誘導することができる。
【0063】
以下、本発明のバッテリーセル10についてより具体的に説明する。
【0064】
図1図4を再度参照すると、前記タブ保護モジュール500は、セルケース200の内面205と電極組立体100との間に配置され得る。前記タブ保護モジュール500は、このような配置位置で電極タブ120を覆い得る。
【0065】
タブ保護モジュール500のこのような配置形態により、図3に示すように、セルケース200の外部に露出した電極リード300側に伝達される外力F1をより効果的に分散させることができる。
【0066】
また、タブ保護モジュール500は、セルケース200と電極タブ120の一部領域との間に配置され得る。具体的には、タブ保護モジュール500は、電極タブ120の上側(+Z軸方向)及び下側(-Z軸方向)の領域において、セルケース200と電極タブ120の一部領域との間に配置され得る。
【0067】
このようなタブ保護モジュール500の配置形態により、セルケース200の外部側面の上下側(Z軸方向)で発生する外力F2、F3をもより効果的に分散させることができる。
【0068】
このように、タブ保護モジュール500は、電極タブ120側に外力を伝達し得る電極リード300側及びセルケース200の外部側面の上下側(Z軸方向)の両方から電極タブ120側に加えられる衝撃を大幅に低減することができる。
【0069】
図2図4を参照すると、タブ保護モジュール500が電極タブ120を覆う際に、タブ保護モジュール500の一方の端部(第1の端部)は、電極組立体100の少なくとも一方の側に位置し得る。また、タブ保護モジュール500の他方の端部(第2の端部)は、電極タブ120と電極リード300との間の結合部またはその近傍に位置することができる。
【0070】
これにより、電極タブ120は、タブ保護モジュール500の一方の端部とタブ保護モジュール500の他方の端部との間において、タブ保護モジュール500によって少なくとも部分的に包まれ得る。
【0071】
このような実施構成によれば、電極タブ120は、電極リード300の水平方向(X軸方向)において、前記タブ保護モジュール500の所定の内部空間内に設けられることにより、外部の衝撃等からより確実に保護され得る。すなわち、タブ保護モジュール500は、電極タブ120の一部を含むX軸方向の長さを有するサイズ及び形状を有することにより、電極リード300の対応する部分、例えば電極リード300が電極タブ120に結合される部分を安定的に支持することができる。
【0072】
図2図4を参照すると、電極タブ120と電極リード300との間の結合部は、タブ保護モジュール500の内部空間に位置するように構成され得る。
【0073】
具体的には、電極タブ120と電極リード300との間の結合部の全領域は、タブ保護モジュール500の内部空間に位置するように構成され得る。
【0074】
これにより、電極タブ120の損傷を最小限に抑えることができ、また、電極タブ120と電極リード300との間の接続を安定的に維持することができる。
【0075】
図1図4を再度参照すると、タブ保護モジュール500は、対向する前記セルケース200の内面205に対応する形状を有するように構成され得る。具体的には、前記タブ保護モジュール500は、前記セルケース200の側面の上下側(Z軸方向)における内面205に対応する形状を有するように構成され得る。
【0076】
このような実施構成により、タブ保護モジュール500は、外部からセルケース200に伝達される外力等による衝撃をより効果的に緩衝することができる。これにより、電極タブ120に加わる衝撃を最小限に抑えることができる。また、このような形状構造であれば、セルケース200の形状変形を招くことなく、タブ保護モジュール500をセルケース200の内部に収容することができる。また、このような形状構造により、タブ保護モジュール500は、前記セルケース200の内部に配置された場合に、前記セルケース200の内部におけるデッドスペースの発生を最小限に抑えることができる。
【0077】
具体的には、前記セルケース200は、収容部220及びシール部240を含み得る。
【0078】
前記収容部220は、電極組立体100を内部に収容するように構成され得る。
【0079】
前記シール部240は、前記収容部220の外周から外側に一定の長さで延びる形状を有し得る。
【0080】
一方、セルケース200は、第1のケース部材200a及び第2のケース部材200bを含み得る。これら第1のケース部材200a及び第2のケース部材200bのそれぞれの周縁領域が互いに当接して熱融着により接合されることにより、前述のシール部240を形成し得る。そして、シール部240の内側には、第1のケース部材200aと第2のケース部材200bとの離隔による空間が形成され、このような空間が前述の収容部220であり得る。すなわち、第1のケース部材200a及び第2のケース部材200bのそれぞれは、第1のケース部材200a及び第2のケース部材200bの周縁領域が凹部又は凸部を有し得、第1のケース部材200a及び第2のケース部材200bのこのような凹部と凸部とが互いに対向して配置されることで、そとの間にセルケース200に適合する適切な大きさの収容部220を形成し得る。
【0081】
また、シール部240は、ケーステラスTを含み得る。前記ケーステラス(T)は、シール部240の全領域のうち、電極リード300がセルケース200の外に引き出される方向に位置する領域を意味し得る。
【0082】
すなわち、ケーステラスTは、収容部220から一定の長さだけ延び、電極リード300を支持するように構成され得る。このとき、前述のリードフィルムMにより電極リード300とセルケース200との間をシールすることができる。具体的には、リードフィルムMを、電極リード300とケーステラスTとの間に介在させることができる。
【0083】
前述のタブ保護モジュール500は、ケーステラスTと隣接する収容部220の内面205に対応する形状を有し得る。このとき、収容部220とケーステラスTとの互いに隣接する領域は、折り曲げ構造などの形状により構造的に脆弱となる可能性がある。
【0084】
本発明の実施形態では、タブ保護モジュール500は、前記ケーステラスTと隣接する収容部220の内面205に対応する形状を有しながら、収容部220に収容されることもでき、それによって、収容部220及びケーステラスTの隣接領域の剛性を補強することができる。したがって、タブ保護モジュール500は、セルケース200の構造的に脆弱な領域の剛性を補強することによって、セルケース200の構造的剛性をさらに高めることができる。すなわち、セルケース200の収容部220は、バッテリーセル10が完全に組み立てられたときに、収容部220とタブ保護モジュール500との間に空間がほとんど又は全く存在しないように、タブ保護モジュール500にぴったり合う形状を有し得る。構成要素の組み合わせは、層間の密なスタック(stack)を形成し、これは、タブ保護モジュール500が外部からの衝撃を受けたときに、タブ保護モジュール500があちこち動き回るのを防ぐことができ、これにより、電極タブ120が動くのを防ぐことができる。
【0085】
図1図4を再度参照すると、前記バッテリーセル10は、前述のように、電極リード300とケーステラスTとの間に介在するリードフィルムMをさらに含み得る。
【0086】
このとき、タブ保護モジュール500は、リードフィルムMと電極組立体100との間に配置され得る。このような配置により、リードフィルムMは、セルケース200外部の電極リード300側での外力F1等による衝撃が発生した場合に、タブ保護モジュール500よりも優先的に外力F1を受けて衝撃を緩衝することができる。
【0087】
前記タブ保護モジュール500は、その後、リードフィルムMによって吸収された衝撃を電極組立体100の複数の領域に二次的に分散させるように構成されるので、電極タブ120側への外力の伝達をさらに最小限に抑えることができる。
【0088】
図5は、図4からセルケース200を除いたバッテリーセル10の分解斜視図であり、図6は、図5のバッテリーセル10の底部側における分解斜視図である。
【0089】
図2図6を参照すると、タブ保護モジュール500は、前述のセルボディ110の少なくとも一方の側に設けられ得る。このような前記タブ保護モジュール500は、電極タブ120の上側及び下側を少なくとも部分的に覆い得る。このようなタブ保護モジュール500は、電極タブ120の上側及び下側の大部分を覆うようにセルボディ110の一方の側に設けられ得る。
【0090】
これにより、タブ保護モジュール500は、電極タブ120をより確実に覆うことができ、それにより、外部からの衝撃などによる電極タブ120の損傷をより効果的に防止することができる。
【0091】
具体的には、タブ保護モジュール500は、第1の保護キャップ520及び第2の保護キャップ540を含み得る。
【0092】
前記第1の保護キャップ520は、セルボディ110の少なくとも一方の側に設けられ得る。また、第1の保護キャップ520は、電極タブ120の上側(+Z軸方向)を少なくとも部分的に覆い、電極タブ120の上側(+Z軸方向)を保護することができる。
【0093】
このような第1の保護キャップ520は、第1のキャップボディ(cap body)522及び第1のキャップ翼(cap wing)526を含み得る。
【0094】
前記第1のキャップボディ522は、電極タブ120の上側(+Z軸方向)を少なくとも部分的に覆い得る。また、第1のキャップボディ522は、対向する前記セルケース200の内面205に対応する形状を有するように構成され得る。したがって、第1のキャップボディ522は、対向するセルケース200の構造的剛性を補強することができる。
【0095】
前記第1のキャップ翼526は、第1のキャップボディ522の両端から延びるように構成され得る。このような第1のキャップ翼526は、セルボディ110の一方の側における、電極タブ120が位置していない部分を覆うように構成され得る。すなわち、電極タブ120は、セルボディ110の一方の側から延びていてもよく、第1のキャップ翼526は、電極タブ120とセルボディ110の同じ側面に位置していてもよいが、電極タブ120が位置していない部分を覆っていてもよい。
【0096】
また、第1のキャップ翼526は、第1のキャップボディ522と協働して、前記外力F1、F2、F3が第1の保護キャップ520全体にわたって分散することをガイドすることができる。さらに、第1のキャップ翼526は、第1のキャップボディ522の両側でセルボディ110の一方の側を覆うことにより、第1のキャップボディ522と共に電極タブ120を取り囲み得る。すなわち、第1のキャップ翼526は、第1の保護キャップ520の両側に延びていてもよく、第1のキャップボディ522と共に電極タブ120を取り囲んでいてもよい。
【0097】
したがって、電極タブ120は、電極リード300の上側(+Z軸方向)から見て、電極組立体100の前側(+X軸方向)及び左右両側(Y軸方向)で第1の保護キャップ520によって覆われ得る。
【0098】
前記第2の保護キャップ540は、セルボディ110の少なくとも一方の側に設けられ得る。また、第2の保護キャップ540は、第1の保護キャップ520と上下方向に接続され得る。また、第2の保護キャップ540は、電極タブ120の下側(-Z軸方向)を少なくとも部分的に覆い、電極タブ120の下側(-Z軸方向)を保護することができる。
【0099】
このような第2の保護キャップ540は、第2のキャップボディ542及び第2のキャップ翼546を含み得る。
【0100】
前記第2のキャップボディ542は、電極タブ120の下側(-Z軸方向)を少なくとも部分的に覆い得る。また、第2のキャップボディ542は、対向する前記セルケース200の内面205に対応する形状を有するように構成され得る。したがって、第2のキャップボディ542は、対向するセルケース200の構造的剛性を補強することができる。
【0101】
前記第2のキャップ翼546は、第2のキャップボディ542の両端から延びるように構成され得る。このような第2のキャップ翼546は、セルボディ110の一方の側における、電極タブ120が位置していない部分を覆うように構成され得る。
【0102】
また、第2のキャップ翼546は、前記第2のキャップボディ542と協働して、前記外力F1、F2、F3が前記第2の保護キャップ540全体にわたって分散することをガイドすることができる。さらに、前記第2のキャップ翼546は、第2のキャップボディ542の両側でセルボディ110の一方の側を覆うことにより、第2のキャップボディ542と共に電極タブ120を取り囲み得る。すなわち、第2のキャップ翼546は、第2の保護キャップ540の両側に延びていてもよく、第2のキャップボディ542と共に電極タブ120を取り囲んでいてもよい。
【0103】
したがって、電極タブ120は、電極リード300の下側(-Z軸方向)から見て、電極組立体100の前側(+X軸方向)及び左右両側(Y軸方向)で第2の保護キャップ540によって覆われ得る。
【0104】
このような第1の保護キャップ520及び第2の保護キャップ540は、電極タブ120の上下方向に互いに組み立てられることで、電極タブ120を少なくとも部分的に包むように構成され得る。
【0105】
これにより、外部からセルケース200を介して伝達される外力等による衝撃が電極タブ120に伝達されることを最小限に抑えることができる。また、外部からセルケース200に伝達される外力等による衝撃は、電極タブ120が配備されていない、セルボディ110の領域にも分散することができ、電極タブ120に加わる衝撃をさらに最小限に抑えることができる。
【0106】
一方、図4図6を参照すると、タブ保護モジュール500は、バッテリーセル10の左右方向(Y軸方向)の中心に対して略左右対称に形成されており、バッテリーセル10の上下方向(Z軸方向)の中心に対して略上下対称に形成されているものとして示されているが、これは例示的なものであり、タブ保護モジュール500は、全体的に左右非対称及び/又は上下非対称に形成されることも可能である。また、図4図6を参照すると、タブ保護モジュール500の第1のキャップ翼526及び第2のキャップ翼546は、それぞれ第1のキャップボディ522及び第2のキャップボディ542の両端からバッテリーセル10の左右方向(Y軸方向)に沿って延びて形成されているものとして示されている。ただし、これは例示的なものであり、第1のキャップ翼526及び第2のキャップ翼546は、それぞれ第1のキャップボディ522及び第2のキャップボディ542から上下方向(Z軸方向)に沿って延びて形成され得る。
【0107】
図3図6を再度参照すると、タブ保護モジュール500は、少なくとも一部がセルボディ110に密着するように構成され得る。
【0108】
具体的には、前述の第1の保護キャップ520の第1のキャップ翼526及び第2の保護キャップ540の第2のキャップ翼546は、セルボディ110の一方の側における、電極タブ120が位置していない部分に密着するように構成され得る。すなわち、電極タブ120は、セルボディ110の一方の側から延びていてもよく、第2のキャップ翼546は、電極タブ120とセルボディ110の同じ側面に位置していてもよいが、電極タブ120が位置していない部分を覆っていてもよい。
【0109】
これにより、外部からセルケース200に伝達される外力等による衝撃がセルボディ110全体にわたってより確実に分散することができ、電極タブ120に加わる衝撃をさらに最小限に抑えることができる。
【0110】
図2図6を再度参照すると、タブ保護モジュール500は、電極リード300が通過するリードスロット550をさらに含み得る。このようなリードスロット550は、タブ保護モジュール500の前面に形成され得る。
【0111】
具体的には、第1の保護キャップ520と第2の保護キャップ540とが相互に結合されるとき、タブ保護モジュール500の前方から見て、第1の保護キャップ520と第2の保護キャップ540との間には、上下方向に所定の大きさの開口空間が形成され得る。前記リードスロット550は、このように第1の保護キャップ520と第2の保護キャップ540とが組み立てられたときに形成される前記所定の大きさの開口空間であり得る。すなわち、リードスロット550は、第1の保護キャップ520と第2の保護キャップ540との間に画定される空間であり得、この空間は、電極リード300を収容するようなサイズ及び形状を有し得る。これにより、電極組立体100がタブ保護モジュール500及び電極リード300と共に組み立てられた後、第1の保護キャップ520は電極リード300の第1の側(例えば、上側)に位置し得、第2の保護キャップ540は電極リード300の第2の側(例えば、下側)に位置し得る。
【0112】
このような実施構成によれば、電極リード300の損傷を防止できるとともに、電極リード300の短絡の発生を最小限に抑えることができる。
【0113】
図5及び図6を参照すると、タブ保護モジュール500は、リード位置決めガイド560を含み得る。
【0114】
前記リード位置決めガイド560は、前記第1の保護キャップ520及び前記第2の保護キャップ540のいずれか一方に設けられ得る。このようなリード位置決めガイド560は、一つまたはそれ以上の複数で設けられており、セルケース200内で前記電極リード300の固定をガイドしたり固定状態を維持したりするために、電極リード300の端縁に隣接して位置するように構成され得る。
【0115】
具体的には、リード位置決めガイド560は、所定の高さに突出した突起形状を有し得る。一例では、リード位置決めガイド560は、第2の保護キャップ540の上側に設けられ得る。特に、リード位置決めガイド560は、第2のキャップボディ542の上面から所定の高さに突出し、電極リード300の辺縁をタブ保護モジュール500に固定することができる。
【0116】
このようなリード位置決めガイド560により、セルケース200内でセルケース200に対する電極リード300の位置を固定することができる。これにより、電極リード300に外力が加わっても、セルケース200内での電極リード300の動きを最小限に抑えることができる。したがって、電極リード300と電極タブ120との間の接続部に力が加わって接続部が破損する現象を防止することができる。
【0117】
また、リード位置決めガイド560により、セルケース200内における電極リード300の位置が固定されるため、電極リード300側で外力等による衝撃が発生しても、電極リード300と接続された電極タブ120の位置がずれることを効果的に防止することができる。
【0118】
一実施形態において、前記リード位置決めガイド560は、一対で設けられ得る。
【0119】
前記一対のリード位置決めガイド560は、電極リード300の両側辺縁の固定をガイドしたり固定状態を維持したりするように構成され得る。これにより、一対のリード位置決めガイド560は、セルケース200内でセルケース200に対する電極リード300の位置をより安定的に固定することができる。
【0120】
一例では、一対のリード位置決めガイド560は、第2の保護キャップ540の上側に設けられ得る。特に、一対のリード位置決めガイド560は、第2のキャップボディ542の上面から所定の高さに突出し、電極リード300の両側辺縁をタブ保護モジュール500に固定することができる。また、一対のリード位置決めガイド560は、前述のリードスロット550を挟んで対向して配置され得る。
【0121】
図5及び図6を再度参照すると、前記タブ保護モジュール500は、位置決めガイド挿入部570をさらに含み得る。
【0122】
前記位置決めガイド挿入部570は、セルケース200内で電極リード300の固定をガイドしたり固定状態を維持したりするために、上下方向にリード位置決めガイド560と結合するように構成され得る。このような位置決めガイド挿入部570の形状は、様々に構成され得る。一例では、位置決めガイド挿入部570は、溝状に形成されてもよいし、または孔(hole)、凹部(recess)、くぼみ(indentation)等として定義されてもよい。
【0123】
また、位置決めガイド挿入部570は、前記第1の保護キャップ520及び前記第2の保護キャップ540のいずれか一方に設けられ得る。このような位置決めガイド挿入部570は、一つまたはそれ以上の複数で設けられており、リード位置決めガイド560と共にセルケース200内で前記電極リード300の固定をガイドしたりまたは固定状態を維持したりするように構成され得る。
【0124】
このような位置決めガイド挿入部570は、リード位置決めガイド560の数に対応するように設けられ得る。一例では、位置決めガイド挿入部570は、一対の位置決めガイド560に対応するように一対で設けられ得る。さらなる実施形態において、タブ保護モジュール500は、3つ以上のリード位置決めガイド560を含み得る。これらのリード位置決めガイド560の全ては第1の保護キャップ520または第2の保護キャップ540上に設けられ得、一方、一部のリード位置決めガイド560は第1の保護キャップ520上に設けられ、残りのリード位置決めガイド560は第2の保護キャップ540上に設けられ得る。タブ保護モジュール500は、3つ以上の位置決めガイド挿入部570をさらに含み得、位置決めガイド挿入部570のそれぞれは、リード位置決めガイド560のそれぞれに対応し嵌合するように、リード位置決めガイド560とは反対側に位置し得る。
【0125】
一実施形態において、一対の位置決めガイド挿入部570は、第1の保護キャップ520の下側に設けられ得る。特に、一対の位置決めガイド挿入部570は、第1のキャップボディ522の下面に所定の深さで形成され得る。また、一対のリード位置決めガイド560は、前述のリードスロット550を挟んで対向して配置され得る。
【0126】
このような一対の位置決めガイド挿入部570には、リード位置決めガイド560の少なくとも一部が挿入され得る。
【0127】
また、上下方向から見て、電極リード300の両側辺縁は、第1のキャップボディ522と第2のキャップボディ542との間に配置され得る。すなわち、タブ保護モジュール500に設けられたリード位置決めガイド560と位置決めガイド挿入部570との結合により、電極リード300の両側辺縁が第1のキャップボディ522と第2のキャップボディ542との間に配置され得る。このような状態において、電極リード300の両側辺縁は、バッテリーセル10の上下方向(Z軸方向)、前後方向(X軸方向)及び左右方向(Y軸方向)の位置に固定され得る。
【0128】
このような実施構成によれば、セルケース200内における電極リード300の位置をより安定的に固定することができる。
【0129】
図5及び図6を再度参照すると、電極リード300の両側辺縁には、各リード位置決めガイド560を収容するか、又は各リード位置決めガイド560に挿入されるガイド挿入部350が形成され得る。また、ガイド挿入部350は、リード位置決めガイド560に少なくとも部分的に対応する形状に形成され得る。このようなガイド挿入部350の形状は、様々に構成され得る。一例では、ガイド挿入部350は、溝状に形成されてもよいし、または孔(hole)、凹部(recess)、くぼみ(indentation)等として定義されてもよい。
【0130】
このように、ガイド挿入部350がリード位置決めガイド560を収容し、あるいはリード位置決めガイド560に挿入された状態で、リード位置決めガイド560と位置決めガイド挿入部570との相互結合により、セルケース200内における電極リード300の位置を固定することができる。すなわち、電極リード300が、リード位置決めガイド560と対応する形状のガイド挿入部350を介してリード位置決めガイド560に挿入されるので、セルケース200内における電極リード300の位置をより容易に固定することができる。
【0131】
また、電極リード300のガイド挿入部350がリード位置決めガイド560を収容し、あるいはリード位置決めガイド560に挿入されて固定されるため、電極リード300側で外力等による衝撃が発生しても、電極リード300の位置ずれを効果的に防止することができる。すなわち、ガイド挿入部350は、電極リード300によって画定される凹部(recess)またはくぼみ(indentation)であり、リード位置決めガイド560とガイド挿入部350とが結合されるとき、電極リード300の端縁が少なくとも部分的にリード位置決めガイド560を取り囲むことにより、リード位置決めガイド560とガイド挿入部350とをぴったりと接続(snug-fitting connection)できるように、リード位置決めガイド560をぴったりと収容可能なサイズ及び形状を有することができ、これにより、タブ保護モジュール500に対する電極リード300の動きを低減または防止することができる。
【0132】
図5及び図6を再度参照すると、電極タブ120は、電極リード300と接続される一方の端部が、ガイド挿入部350の間に配置され得る。
【0133】
すなわち、電極タブ120の一方の端部は、ガイド挿入部350が挿入される一対のリード位置決めガイド560との間に配置され得る。このような実施構成によれば、リード位置決めガイド560と位置決めガイド挿入部570との間の結合が達成されると、セルケース200内で、電極リード300と接続された電極タブ120の位置合わせがより確実に行われる。
【0134】
以下、前述のタブ保護モジュール500の例示的な結合構造について詳しく説明する。
【0135】
図5及び図6を参照すると、前記第1の保護キャップ520と前記第2の保護キャップ540とは、フック結合により互いに結合され得る。このようなフック結合により第1の保護キャップ520と第2の保護キャップ540とをより簡単で単純な方法で結合することができる。
【0136】
具体的には、前記第1の保護キャップ520及び前記第2の保護キャップ540のいずれか一方には、前記フック結合のための締結フック580が設けられ得る。また、第1の保護キャップ520及び第2の保護キャップ540の他方には、締結フック580が嵌合するフック溝590が設けられる。
【0137】
一例では、締結フック580は、第1の保護キャップ520の底部に一対で設けられ得る。このような一対の締結フック580は、第1のキャップボディ522の底部の両側から所定の長さに突出するように設けられ得る。
【0138】
また、フック溝590は、第2の保護キャップ540に、締結フック580に対応するように一対で設けられ得る。このような一対のフック溝590は、第2のキャップボディ542の両側において締結フック580の端部を固定できる溝状に形成され得る。
【0139】
一方、タブ保護モジュール500において、締結フック580及びフック溝590の形成位置は、前述の実施形態に限定されず、締結フック580が第2の保護キャップ540に設けられ、フック溝590が第1の保護キャップ520に設けられることも可能である。付加的な実施形態では、第1の保護キャップ520または第2の保護キャップ540のいずれか一方は、締結フック580の代わりに、他方の保護キャップに設けられた収容孔またはオリフィス(orifice)に挿入可能なキノコキャップ(mushroom cap)形状の突起を備え得る。キノコキャップ形状の突起は、その下側に設けられて対応する孔に挿入された後に安定的に固定されることにより、第1の保護キャップ520と第2の保護キャップ540とを互いに結合させるためのレッジ(ledge)を画定する。付加的な実施形態において、第1の保護キャップ520または第2の保護キャップ540のいずれか一方は、締結フック580の代わりに、他方の保護キャップに設けられた孔またはオリフィスに挿入された後に拡張されて、第1の保護キャップ520と第2の保護キャップ540との安定した結合を維持するためのバタフライアンカーを含み得る。
【0140】
一方、図2及び図4を参照すると、前記タブ保護モジュール500は、その上部及び/又は下部に形成されたスリットSを備え得る。前記スリットSは、タブ保護モジュール500がセルボディ110に密着したときに形成され得る。前記スリットSは、タブ保護モジュール500の第1のキャップボディ522及び/又は第2のキャップボディ542に形成され得る。
【0141】
具体的には、前記スリットSは、前述の第1の保護キャップ520の第1のキャップ翼526及び第2の保護キャップ540の第2のキャップ翼546がセルボディ110に密着した際に、バッテリーセル10の長手方向(X軸方向)において、第1のキャップボディ522とセルボディ110との間及び/又は第2のキャップボディ542とセルボディ110との間に形成される空間とすることができる。前記スリットSによって、タブ保護モジュール500は、バッテリーセル10の内部で発生した熱をセルケース200側に伝達してバッテリーセル10の外部に排出するように誘導することができる。
【0142】
また、タブ保護モジュール500の内部空間は、放熱部材(例えば、樹脂)(図示せず)で充填され得る。前記放熱部材で、例えば樹脂ポッティングにより、タブ保護モジュール500の内部空間全体を充填してもよいし、またはタブ保護モジュール500の内部空間を部分的に充填してもよい。この場合、注入された樹脂がタブ保護モジュール500の内部を充填できるように、スリットSは、タブ保護モジュール500の上部または下部に形成され得る。すなわち、前記スリットSが第1の保護キャップ520に形成される場合、第2の保護キャップ540にはスリットSが形成されない場合がある。逆に、前記スリットSが第2の保護キャップ540に形成される場合、第1の保護キャップ520にはスリットSが形成されない場合がある。
【0143】
このような実施構成によれば、バッテリーセル10で発生した熱、特に電極タブ120と電極リード300との間の結合部で発生した熱を、バッテリーセル10の外部に効果的に排出することができる。また、このような実施構成によれば、タブ保護モジュール500の内面と電極タブ120との間の空間を放熱部材によって充填することができ、これにより電極タブ120と電極リード300との間の結合の安定性をさらに高めることができる。
【0144】
一方、図2及び図4を参照すると、タブ保護モジュール500は、対向するセルケース200の内面に密着するように構成され得る。
【0145】
例示的に、第1の保護キャップ520の第1のキャップボディ522は、対向する収容部220の上側内面に密着するように構成され得る。また、第2の保護キャップ540の第2のキャップボディ542は、対向する収容部220の下側内面に密着結合するように構成され得る。
【0146】
また、詳細には図示されていないが、第1の保護キャップ520の第1のキャップ翼526及び第2の保護キャップ540の第2のキャップ翼546も、対向する収容部220の内面にそれぞれ密着するように構成され得る。このように、タブ保護モジュール500は、一方の側ではセルケース200の内面に密着し、他方の側ではセルボディ110に密着する構造を有し得、これにより、タブ保護モジュール500は、セルケース200内で安定的に固定できる。
【0147】
引き続き図2及び図4を参照すると、前記タブ保護モジュール500は、曲面部Rを備え得る。このような曲面部Rは、対向するセルケース200の内面に密着し得る。具体的には、タブ保護モジュール500の曲面部Rは、対向する収容部220の内面と実質的に同じ曲率半径を有し得る。
【0148】
より具体的には、曲面部Rは、タブ保護モジュール500の縁部に形成され得る。このとき、曲面部Rは、第1の保護キャップ520の第1のキャップボディ522の縁部及び第2の保護キャップ540の第2のキャップボディ542の縁部に形成され得る。
【0149】
すなわち、第1のキャップボディ522の縁部及び第2のキャップボディ542の縁部は、対向する収容部220の内面に密着し得る。また、第1のキャップボディ522の縁部及び第2のキャップボディ542の縁部は、対向する収容部220の内面と実質的に同じ曲率半径を有し得る。
【0150】
これにより、タブ保護モジュール500の上部、下部及び前部は、対向する収容部220の内面に密着する形態でセルケース200の内面に固定できる。すなわち、タブ保護モジュール500がセルケース200内に収容されたときに、セルケース200の内面に強く固定されることが可能であり、これにより、セルケース200の内面とタブ保護モジュール500の外面との間にデッドスペース(dead space)が生じることを防止することができる。
【0151】
このような実施構成によれば、タブ保護モジュール500は、セルケース200内でより安定的に固定できる。
【0152】
一方、前記曲面部Rは、第1の曲面R1、第2の曲面R2及び第3の曲面R3を含み得る。
【0153】
前記第1の曲面R1は、タブ保護モジュール500の前方(X軸方向)に形成され得る。具体的には、第1の曲面R1は、タブ保護モジュール500の前縁部に形成され得る。一例では、第1の曲面R1は、第1のキャップボディ522の前縁部に形成され得る。また、第1の曲面R1は、第2のキャップボディ524の前縁部に形成され得る。
【0154】
前記第2の曲面R2は、タブ保護モジュール500の両側辺(Y軸方向の両側辺)のうち少なくとも一方の側辺に形成され得る。具体的には、第2の曲面R2は、タブ保護モジュール500の両側縁部のうちの少なくとも一方の側縁部に形成され得る。一例では、第2の曲面R2は、第1のキャップボディ522の両側縁部のうちの少なくとも一方の側縁部に形成され得る。また、前記第2の曲面R2は、第2のキャップボディ542の両側縁部のうちの少なくとも一方の側縁部に形成され得る。
【0155】
前記第3の曲面R3は、第1の曲面R1と第2の曲面R2とが接する領域に形成され得る。一例では、第3の曲面R3は、第1のキャップボディ522において第1の曲面R1と第2の曲面R2とが接する領域に形成され得る。また、第3の曲面R3は、第2のキャップボディ542において第1の曲面R1と第2の曲面R2とが接する領域に形成され得る。
【0156】
これらの第1の曲面R1、第2の曲面R2及び第3の曲面R3はそれぞれ、対向する収容部220の内面に密着し得る。すなわち、第1の曲面R1、第2の曲面R2及び第3の曲面R3はそれぞれ、対向する収容部220の内面と実質的に同じ曲率半径を有し得る。
【0157】
このような実施構成によれば、タブ保護モジュール500の縁部に沿って形成された曲面部Rが、対向するセルケース200の内面に密着するため、タブ保護モジュール500をセルケース200内でより安定的に固定することができる。
【0158】
一方、図12を参照すると、本発明のセルケース200は、突出部222を備え得る。前記突出部222は、セルケース200の内面から電極組立体100に向かう方向に所定の長さだけ突出するように形成され得る。具体的には、突出部222は、収容部220の内面から電極組立体100に向かう方向に所定長さだけ突出するように形成され得る。特に、突出部222は、ケーステラスTに隣接する領域に設けられ得る。一例では、前記突出部222は、フォーミング(forming)金型によって形成され得る。
【0159】
前記タブ保護モジュール500は、陥入部522a、542aを備え得る。前記陥入部522a、542aは、突出部222に対応する形状を有し、タブ保護モジュール500の外面から所定の深さで陥入して形成され得る。このような陥入部522a、542aは、凹んだ形状を有し得る。特に、陥入部522a、542aは、それぞれ第1の保護キャップ520及び第2の保護キャップ540の縁部に設けられ得る。また、陥入部522a、542aは、突出部222の少なくとも一部を収容するように構成され得る。このような陥入部522a、542aは、前述の第1のキャップボディ522及び第2のキャップボディ542に設けられ得る。突出部222の外面及び陥入部522a、542aの外面は、互いに密着しやすくするために、互いにほぼ同じ曲率半径を有し得る。
【0160】
このような実施構成によれば、タブ保護モジュール500は、セルケース200内でより安定的に固定され得る。
【0161】
一方、図13及び図14を参照すると、セルケース200は、多段に折り曲げられて形成された折り曲げ部224を備え得る。
【0162】
前記折り曲げ部224は、タブ保護モジュール500が配置された領域に形成され得る。前記折り曲げ部224は、フォーミング(forming)金型によって形成され得る。一例では、多段に折り曲げられて形成された折り曲げ部224の曲面部分は、所定の曲率半径を有するように構成され得る。
【0163】
一方、タブ保護モジュール500は、このような折り曲げ部224に密着するように構成され得る。具体的には、第1の保護キャップ520の第1のキャップボディ522は、対向する収容部220の折り曲げ部224に密着し得る。また、第2の保護キャップ540の第2のキャップボディ542は、対向する収容部220の折り曲げ部224に密着し得る。
【0164】
引き続き図13及び図14を参照すると、折り曲げ部224は、第1の傾斜部224a及び第2の傾斜部224bを含み得る。
【0165】
前記第1の傾斜部224aは、電極タブ120と対向するように構成され得る。このとき、第1の傾斜部224aは、バッテリーセル10の長手方向(X軸方向)に沿って電極タブ120から離間して配置され得る。
【0166】
前記第2の傾斜部224bは、タブ保護モジュール500に密着するように構成され得る。また、第2の傾斜部224bは、電極リード300の延在方向(X軸延在方向)を基準として、第1の傾斜部224aよりも大きな傾斜角度を有し得る。さらに、第2の傾斜部224bは、ケーステラスTと接続される収容部220の領域に対応し得る。
【0167】
すなわち、電極タブ120と対向する第1の傾斜部224aの傾斜は、タブ保護モジュール500と対向する第2の傾斜部224bの傾斜よりも緩やかに構成され得る。このとき、タブ保護モジュール500の曲面部Rは、対向するセルケース200の内面と実質的に同じ曲率半径を有し得る。一例では、図14に示すように、タブ保護モジュール500の第1の曲面R1は、対向する収容部220の内面に密着することができる。
【0168】
このような多段折り曲げ構造により、タブ保護モジュール500が占める高さを最小にすることができる。電極タブ120の保護のために適用されるタブ保護モジュール500は、電極組立体100が占める高さよりも低い高さを有していても、電極タブ120を保護する機能には影響を及ぼさない。したがって、このような多段折り曲げ構造を適用することにより、タブ保護モジュール500が占める高さを低減することができ、これにより、エネルギー密度を高めることができる。また、このような多段折り曲げ構造において、第2の傾斜部224bの傾斜を第1の傾斜部224aに比べて大きく構成することにより、セルケース200がタブ保護モジュール500をセルボディ110に向かう方向に圧迫して固定する効果を高めることができる。
【0169】
一方、折り曲げ部224は、接続部224cをさらに含み得る。前記接続部224cは、第1の傾斜部224aと第2の傾斜部224bとの間を接続し、タブ保護モジュール500に対して上下方向に密着するように構成され得る。
【0170】
より具体的には、接続部224cは、バッテリーセル10の長手方向(X軸方向)に延びて形成され得る。また、接続部224cは、タブ保護モジュール500の第1のキャップボディ522の上部及び第2のキャップボディ542の下部にそれぞれ密着し得る。
【0171】
図7は、本発明の他の実施形態によるバッテリーセル12を説明するための図であり、図8は、図7のバッテリーセル12の分解斜視図である。図7及び図8では、説明の便宜上、バッテリーセル12において前述のセルケース200の図示を省略した。
【0172】
この実施形態によるバッテリーセル12は、上述の実施形態による前記バッテリーセル10と類似するため、上述の実施形態と実質的に同一又は類似の構成については重複説明を省略し、以下、上述の実施形態との相違点を中心に説明する。
【0173】
図7及び図8を参照すると、バッテリーセル12のタブ保護モジュール700は、第1の保護キャップ720及び第2の保護キャップ740を含み得る。
【0174】
前記第1の保護キャップ720と前記第2の保護キャップ740とは、上下方向に互いに結合されていて、電極タブ120を少なくとも部分的に覆うことができる。
【0175】
このようなタブ保護モジュール700は、リード位置決めガイド760及び位置決めガイド挿入部770を含み得る。
【0176】
前記リード位置決めガイド760は、第1の保護キャップ720及び第2の保護キャップ740のいずれか一方に設けられ得る。一例では、リード位置決めガイド760は、第2の保護キャップ740の上側に設けられ得る。特に、リード位置決めガイド760は、第2の保護キャップ740の第2のキャップボディ742の上面から所定の高さに突出し、電極リード300の辺縁をタブ保護モジュール700に固定することができる。
【0177】
前記位置決めガイド挿入部770は、リード位置決めガイド760と上下方向に結合されて、セルケース200内で電極リード300の固定をガイドするように構成され得る。一実施形態において、位置決めガイド挿入部770は、第1の保護キャップ720に設けられ得る。このような位置決めガイド挿入部770の形状は、様々に構成され得る。一例では、位置決めガイド挿入部770は、溝状に形成されてもよいし、または孔(hole)、凹部(recess)、くぼみ(indentation)などとして定義されてもよい。
【0178】
具体的には、位置決めガイド挿入部770は、リード位置決めガイド760の側面の少なくとも一部を包むように構成され得る。すなわち、位置決めガイド挿入部770は、略半円状または略U字状に形成され得、位置決めガイド挿入部770の内面が、位置決めガイド挿入部770に対応するリード位置決めガイド760上またはその近傍に位置することにより、第1の保護キャップ720と第2の保護キャップ740とが結合することができる。この場合、上下方向から見て、電極リード300の両側辺縁は、第1の保護キャップ720の第1のキャップボディ722と第2の保護キャップ740の第2のキャップボディ742との間に配置され得る。
【0179】
より具体的には、位置決めガイド挿入部770がリード位置決めガイド760の少なくとも一部を包むように構成されているので、リード位置決めガイド760と位置決めガイド挿入部770とが結合されるとき、第1の保護キャップ720と第2の保護キャップ740との間に配置された電極リード300の両側辺縁は、バッテリーセル10の上下方向(Z軸方向)、前後方向(X軸方向)及び左右方向(Y軸方向)における位置においてより安定的に固定され得る。
【0180】
図7及び図8を再度参照すると、電極リード300の両側辺縁には、それぞれのリード位置決めガイド760に挿入されるガイド挿入部355が形成され得る。また、ガイド挿入部355は、位置決めガイド挿入部770と対応する形状を有し得る。このようなガイド挿入部355の形状は、様々に構成され得る。一例では、ガイド挿入部355は、溝状に形成されてもよいし、孔状に形成されてもよい。
【0181】
このような実施構成によれば、リード位置決めガイド760と位置決めガイド挿入部770とが結合されたとき、第1の保護キャップ720と第2の保護キャップ740との間に配置された電極リード300の両側辺縁は、バッテリーセル10の上下方向(Z軸方向)、前後方向(X軸方向)及び左右方向(Y軸方向)への移動がより確実に制限され得る。
【0182】
これにより、セルケース200内における電極リード300の位置をより安定的に固定することができる。
【0183】
一方、この実施形態によるバッテリーセル12において、第1の保護キャップ720と第2の保護キャップ740とは、相互に結合された後、少なくとも一部が、電極タブ120が設けられていない、セルボディ110の一方の側に密着するように構成され得る。一例では、前述の第1の保護キャップ720の第1のキャップ翼726及び第2の保護キャップ740の第2のキャップ翼746は、電極タブ120が設けられていない、セルボディ110の一方の側に密着するように構成され得る。
【0184】
また、第1の保護キャップ720と第2の保護キャップ740は、少なくとも一部がセルボディ110の一方の側に密着した後、さらに接着などにより固定されることも可能である。
【0185】
この実施形態によるバッテリーセル12において、第1の保護キャップ720と第2の保護キャップ740との相互結合は、前記リード位置決めガイド760と前記位置決めガイド挿入部770との結合のみで達成することもできる。
【0186】
そこで、この実施形態によるバッテリーセル12において、第1の保護キャップ720と第2の保護キャップ740とを結合するための結合構造を別途設けることなく、リード位置決めガイド760と位置決めガイド挿入部770との組み立てのみでタブ保護モジュール700を組み立てることもできる。したがって、この実施形態によるバッテリーセル12では、より簡単な構造で第1の保護キャップ720と第2の保護キャップ740との相互の組立性を確保しつつ、電極リード300の位置をセルケース200内で固定することができる。他の実施形態において、リード位置決めガイド760は、上述した実施形態と類似のキノコキャップ形状を有することができ、これにより、位置決めガイド挿入部770は、リード位置決めガイド760からZ軸方向に離脱することができなくなる。さらに他の実施形態において、位置決めガイド挿入部770は、その内面に形状変形が可能なタブを備え得る。位置決めガイド挿入部770は、タブをわずかに変形させることによりリード位置決めガイド760に挿入され得、挿入後、位置決めガイド挿入部770のタブがリード位置決めガイド760の突起を通過し、タブがその形状を回復することで、第1の保護キャップ720と第2の保護キャップ740とがX軸方向に分離することを防止することができる。あるいは、リード位置決めガイド760がタブを越えて通過することを必要とする代わりに、リード位置決めガイド760を、変形可能な(または変形不可能な)タブに対応するスリットまたは凹部として定義することにより、位置決めガイド挿入部770のタブをリード位置決めガイド760のスリット内に位置させることができ、これにより、第1の保護キャップ720と第2の保護キャップ740とを結合させることができる。
【0187】
図9は、本発明のさらに他の実施形態によるバッテリーセル14を説明するための図であり、図10は、図9のバッテリーセル14の分解斜視図であり、図11は、図9のC領域における拡大断面図である。図9及び図10では、説明の便宜上、バッテリーセル14において前述のセルケース200の図示を省略した。
【0188】
この実施形態によるバッテリーセル14は、上述の実施形態による前記バッテリーセル10と類似するため、上述の実施形態と実質的に同一又は類似の構成については重複説明を省略し、以下、上述の実施形態との相違点を中心に説明する。
【0189】
図9図11を参照すると、バッテリーセル14のタブ保護モジュール900は、第1の保護キャップ920及び第2の保護キャップ940を含み得る。
【0190】
このようなタブ保護モジュール900は、リード位置決めガイド960及び位置決めガイド挿入部970を含み得る。
【0191】
前記リード位置決めガイド960は、第1の保護キャップ920及び第2の保護キャップ940のいずれか一方に設けられ得る。一例では、リード位置決めガイド960は、第2の保護キャップ940の上側に設けられ得る。特に、リード位置決めガイド960は、第2の保護キャップ940の第2のキャップボディ942の上面から所定の高さに突出し、電極リード300の辺縁をタブ保護モジュール900に固定することができる。
【0192】
前記位置決めガイド挿入部970は、リード位置決めガイド960と上下方向に結合して、セルケース200内で電極リード300の固定をガイドするように構成され得る。一実施形態において、位置決めガイド挿入部970は、第1の保護キャップ920に設けられ得る。特に、位置決めガイド挿入部970は、第1の保護キャップ920の第1のキャップボディ922の下面に所定の深さで形成され得る。このような位置決めガイド挿入部970の形状は、様々に構成され得る。一例では、位置決めガイド挿入部970は、溝状に形成されてもよいし、孔状に形成されてもよい。
【0193】
また、タブ保護モジュール900は、リード位置決めガイド960と位置決めガイド挿入部970との間を上下方向に固定するように構成された固定部材Bをさらに含み得る。一例では、固定部材Bは、第1の保護キャップ920に設けられた位置決めガイド挿入部970を、第2の保護キャップ940に設けられたリード位置決めガイド960に固定することができる。このために、固定部材Bは、位置決めガイド挿入部970を貫通してリード位置決めガイド960に挿入され得る。このような固定部材Bとしては、ボルト、ネジ、ネイル(釘、nail)、ピン(pin)、ペグ(peg)などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0194】
このような実施構成によれば、リード位置決めガイド960と位置決めガイド挿入部970との間の結合をより安定的に行うことができる。これにより、電極リード300の両側辺縁は、バッテリーセル10の上下方向(Z軸方向)、前後方向(X軸方向)及び左右方向(Y軸方向)における位置においてより安定的に固定され得る。
【0195】
一方、この実施形態によるバッテリーセル14において、第1の保護キャップ920と第2の保護キャップ940とは、相互に結合された後、少なくとも一部が、電極タブ120が設けられていない、セルボディ110の一方の側に密着するように構成され得る。一例では、前述の第1の保護キャップ920の第1のキャップ翼926及び第2の保護キャップ940の第2のキャップ翼946は、電極タブ120が設けられていない、セルボディ110の一方の側に密着するように構成され得る。
【0196】
一方、本発明によるバッテリーセル10、12、14を少なくとも1つ備えてバッテリーモジュールを構成され得る。すなわち、本発明によるバッテリーモジュールは、本発明によるバッテリーセル10、12、14を少なくとも1つ含み得る。詳細には、少なくとも1つのバッテリーセル10、12、14は、セルアセンブリを構成し得、前記セルアセンブリは、モジュールケース内に収容され得る。
【0197】
また、本発明によるバッテリーモジュールを少なくとも1つ備えてバッテリーパックを構成され得る。すなわち、本発明によるバッテリーパックは、本発明によるバッテリーモジュールを少なくとも1つ含み得る。また、バッテリーパックは、バッテリーモジュールを内部に収容するためのパックケース及びバッテリーパックの充放電を制御するための各種装置、例えばバッテリー管理システム(BMS:battery management system)、電流センサー及びヒューズなどをさらに含み得る。
【0198】
また、本発明によるバッテリーパックは、電気自動車などの自動車に適用することができる。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パックを少なくとも1つ含み得る。
【0199】
以上、本発明を限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明はこれらに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って本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で様々な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。
【0200】
一方、本明細書においては、上、下、前、後などの方向を表す用語が用いられたが、これらの用語は説明の便宜上のものであり、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。
【符号の説明】
【0201】
10、12、14 バッテリーセル
100 電極組立体
110 セルボディ
120 電極タブ
200 セルケース
220 収容部
240 シール部
T ケーステラス
300 電極リード
350、355 ガイド挿入部
500 タブ保護モジュール
560 リード位置決めガイド
570 位置決めガイド挿入部
M リードフィルム
700 タブ保護モジュール
760 リード位置決めガイド
770 位置決めガイド挿入部
900 タブ保護モジュール
960 リード位置決めガイド
970 位置決めガイド挿入部
B 固定部材
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
【手続補正書】
【提出日】2024-02-28
【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】
セルボディと、前記セルボディの少なくとも一方の側に設けられた電極タブと、を含む電極組立体と、
前記電極組立体を内部に収容するセルケースと、
前記電極タブに結合されており、前記セルケースから延びた電極リードと、
前記セルケース内に収容されており、前記電極タブの少なくとも一部を覆うように構成されたタブ保護モジュールであって、前記電極リードに結合されていて、前記セルケースに対する前記電極リードの位置をガイドするように構成されたリード位置決めガイドと、前記リード位置決めガイドを収容するように構成された位置決めガイド挿入部と、を含む前記タブ保護モジュールと、
を含む、バッテリーセルにおいて、
前記タブ保護モジュールは、
前記セルケースの内面と前記電極組立体との間に配置されており、
前記電極タブは、
前記タブ保護モジュールの第1の端部と前記タブ保護モジュールの第2の端部との間において、前記タブ保護モジュールによって少なくとも部分的に包まれている、バッテリーセル
【請求項2】
前記リード位置決めガイドは、
前記セルケースに対する前記電極リードの位置を固定するように構成されている、請求項1に記載のバッテリーセル。
【請求項3】
前記リード位置決めガイドは、
一対で設けられており、
前記一対のリード位置決めガイドは、
前記電極リードの両側端縁の位置決めをガイドするように構成されている、請求項2に記載のバッテリーセル。
【請求項4】
前記位置決めガイド挿入部は、
一対の位置決めガイド挿入部を含み、
前記一対の位置決めガイド挿入部の各々は、
前記一対のリード位置決めガイドのうち対応するリード位置決めガイドを収容するように構成されている、請求項3に記載のバッテリーセル。
【請求項5】
前記電極リードは、一対のガイド挿入部を画定し、
前記一対のガイド挿入部の各々は、前記電極リードの両側端縁に沿って形成されており、
前記ガイド挿入部の各々は、前記一対のリード位置決めガイドの各々を収容するサイズ及び形状を有する、請求項3に記載のバッテリーセル。
【請求項6】
前記電極タブの、前記電極リードと結合する一方の端部が、前記一対のガイド挿入部の間に配置されている、請求項5に記載のバッテリーセル。
【請求項7】
前記位置決めガイド挿入部は、
前記リード位置決めガイドの側面の少なくとも一部を包むように構成されている、請求項1に記載のバッテリーセル。
【請求項8】
前記一対のガイド挿入部の各々は、
前記位置決めガイド挿入部と対応する形状を有する、請求項5に記載のバッテリーセル。
【請求項9】
記バッテリーセルは、
前記リード位置決めガイドと前記位置決めガイド挿入部との間を固定するように構成された固定部材をさらに含む、請求項1に記載のバッテリーセル。
【請求項10】
前記タブ保護モジュールの第1の端部は、
前記電極組立体の少なくとも一方の側に位置しており、
前記タブ保護モジュールの第2の端部は、
前記電極タブと前記電極リードとの間の結合部に位置している、請求項1に記載のバッテリーセル。
【請求項11】
前記電極タブと前記電極リードとの間の結合部は、
前記タブ保護モジュールの内部に位置するように構成されている、請求項10に記載のバッテリーセル。
【請求項12】
前記タブ保護モジュールは、
前記セルケースの内面に対応する形状を有する、請求項1に記載のバッテリーセル。
【請求項13】
前記セルケースは、
前記電極組立体を内部に収容する収容部と、
前記収容部から外側に一定の長さで延びているシール部と、を含み、
前記シール部は、
前記電極リードが引き出される方向に位置するケーステラスを含み、
前記タブ保護モジュールは、
前記ケーステラスと隣接する前記収容部の内面に対応する形状を有する、請求項12に記載のバッテリーセル。
【請求項14】
前記バッテリーセルは、
前記電極リードと前記ケーステラスとの間に介在するリードフィルムをさらに含み、
前記タブ保護モジュールは、
前記リードフィルムと前記電極組立体との間に配置されている、請求項13に記載のバッテリーセル。
【請求項15】
前記タブ保護モジュールは、
前記セルボディの少なくとも一方の側に設けられており、前記電極タブの上側及び下側を少なくとも部分的に覆う、請求項1に記載のバッテリーセル。
【請求項16】
前記タブ保護モジュールは、
少なくとも一部が前記セルボディに密着するように配置されている、請求項15に記載のバッテリーセル。
【請求項17】
請求項1から16のいずれか一項に記載のバッテリーセルを少なくとも1つ含む、バッテリーモジュール。
【請求項18】
請求項17に記載のバッテリーモジュールを少なくとも1つ含む、バッテリーパック。
【請求項19】
請求項18に記載のバッテリーパックを少なくとも1つ含む、自動車。
【請求項20】
セルボディと、前記セルボディの少なくとも一方の側から延びた電極タブと、を含む電極組立体と、
前記電極組立体を収容するように構成されたセルケースと、
前記電極タブに結合されており、前記セルケースから延びた電極リードと、
前記セルケース内に収容されており、前記電極タブの少なくとも一部を覆うように構成されたタブ保護モジュールであって、前記電極リードの第1の側からその反対側の第2の側へ、前記電極リードを通過して前記電極リードの位置をガイドするように構成されたリード位置決めガイドを含むタブ保護モジュールと、
を含むバッテリーセル。
【国際調査報告】