特表 2024-545986 バスバーアセンブリー及び電池パック

(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】2024-12-17

(54)【発明の名称】バスバーアセンブリー及び電池パック

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/505 20210101AFI20241210BHJP

   H01M 50/588 20210101ALI20241210BHJP

   H01M 50/591 20210101ALI20241210BHJP

   H01R 4/70 20060101ALI20241210BHJP

   G01K 1/14 20210101ALI20241210BHJP

【ＦＩ】

H01M50/505

H01M50/588

H01M50/591

H01R4/70 B

G01K1/14 L

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024521126

(86)(22)【出願日】2023-09-22

(85)【翻訳文提出日】2024-04-08

(86)【国際出願番号】 KR2023014461

(87)【国際公開番号】W WO2024076063

(87)【国際公開日】2024-04-11

(31)【優先権主張番号】10-2022-0126180

(32)【優先日】2022-10-04

(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】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100229448

【弁理士】

【氏名又は名称】中槇 利明

(72)【発明者】

【氏名】ユン，ソンウ

【テーマコード（参考）】

2F056

5H043

【Ｆターム（参考）】

2F056CL07

5H043AA05

5H043AA08

5H043AA11

5H043AA13

5H043AA19

5H043FA04

5H043FA08

5H043FA31

5H043GA23

5H043GA25

5H043KA13F

5H043KA15F

5H043KA22F

5H043KA33F

5H043KA45F

(57)【要約】

本発明はバスバーの温度測定の容易なバスバーアセンブリー及びこれを含む電池パックに関し、具体的には、バスバーと、前記バスバーの一部を取り囲むカバー部材と、前記カバー部材の一側及び前記カバー部材の一側に突出する前記バスバーを取り囲むように設けられるカバーキャップと、前記カバーキャップによって取り囲まれるように設けられ、前記バスバーと密着するサーミスタアセンブリーと、を含み、前記カバーキャップには、前記バスバーの前記カバー部材の一側に突出した部分を取り囲むように設けられる第１収容部と、前記第１収容部と前記カバー部材との間に設けられる第２収容部とが形成されることを特徴とするバスバーアセンブリー及びこれを含む電池パックに関する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

バスバーと、
前記バスバーの一部を取り囲むカバー部材と、
前記カバー部材の一側及び前記カバー部材の一側に突出する前記バスバーを取り囲むように設けられるカバーキャップと、
前記カバーキャップによって取り囲まれるように設けられ、前記バスバーと密着するサーミスタアセンブリーと、を含み、
前記カバーキャップには、前記バスバーの前記カバー部材の一側に突出した部分を取り囲むように設けられる第１収容部と、前記第１収容部と前記カバー部材との間に設けられる第２収容部とが形成される、バスバーアセンブリー。

【請求項2】

前記カバーキャップは、絶縁性及び弾性を有する材料である、請求項１に記載のバスバーアセンブリー。

【請求項3】

前記材料は、シリコーン、ゴム、ポリウレタン、雲母、プラスチック樹脂、ガラスファイバー織造物、ｍＰＰＯ、ガラスファイバー、又はそれらの混合物のうちいずれか１種以上を含む、請求項２に記載のバスバーアセンブリー。

【請求項4】

前記サーミスタアセンブリーは、前記バスバーと密着する密着プレートと、前記密着プレートに付着され、前記バスバーの温度を測定する温度測定部と、前記温度測定部と接続され、前記カバーキャップの外側に延びるワイヤと、を含む、請求項１に記載のバスバーアセンブリー。

【請求項5】

前記温度測定部は、前記第２収容部に収容される、請求項４に記載のバスバーアセンブリー。

【請求項6】

前記第２収容部は、内側面が前記温度測定部と密着する大きさを有するように形成される、請求項５に記載のバスバーアセンブリー。

【請求項7】

前記第２収容部は、内側面が前記温度測定部から離隔する形状及び大きさを有するように形成される、請求項５に記載のバスバーアセンブリー。

【請求項8】

前記密着プレートは、絶縁性及び熱伝導性を有する材料である、請求項４に記載のバスバーアセンブリー。

【請求項9】

前記密着プレートの下面には、前記密着プレートを固定するための接着テープが付着される、請求項４に記載のバスバーアセンブリー。

【請求項10】

前記密着プレートの面積は、前記第２収容部の水平断面積よりも大きい、請求項４に記載のバスバーアセンブリー。

【請求項11】

前記カバーキャップには、前記ワイヤが挿入される、所定の深さに湾入した溝部が形成されている、請求項４に記載のバスバーアセンブリー。

【請求項12】

前記カバーキャップには、前記第２収容部の下端から前記溝部に向けて所定の角度に傾いた傾斜部が形成されている、請求項１１に記載のバスバーアセンブリー。

【請求項13】

前記ワイヤの下面には、前記ワイヤを固定するための接着テープが付着される、請求項１０に記載のバスバーアセンブリー。

【請求項14】

請求項１～１３のいずれか一項に記載のバスバーアセンブリーを含む、電池パック。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は２０２２年１０月４日付け韓国特許出願第１０－２０２２－０１２６１８０号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願に開示されたすべての内容は本明細書の一部として含まれる。

【0002】

本発明はバスバーの温度測定の容易なバスバーアセンブリー及びこれを含む電池パックに関し、具体的には、バスバーの温度変化を実時間で測定及び確認することができるバスバーの温度測定の容易なバスバーアセンブリー及びこれを含む電池パックに関する。

【背景技術】

【0003】

最近、化石燃料の使用による大気汚染、エネルギー枯渇による代替エネルギーの開発によって生産された電気エネルギーを貯蔵することができる二次電池に対する需要が増加している。充放電の可能な二次電池は、モバイル機器、電気自動車、ハイブリッド電気自動車などの日常生活に密接に使用されている。

【0004】

現代社会で必要不可欠に使用されている各種の電子機器のエネルギー源として使用されている二次電池は、モバイル機器の使用量の増加及び複雑化、電気自動車などの開発によって所要容量が増加している。使用者の需要を満たすために、小型機器には多数の電池セルを配置しているが、自動車などには多数の電池セルを電気的に接続する電池モジュール又はこのような電池モジュールを多数備えた電池パックが使用される。

【0005】

一方、電池パックは、高速充電、大容量及び軽量化のための出力向上などによって、バスバーの面積に比べて高電流が流れるので、バスバーに対する温度変化の感知及び測定に対する重要度が高くなっている。

【0006】

図１は従来技術によるバスバーを示す斜視図である。図１に示すように、従来技術によるフレキシブルバスバーアセンブリーは、電気的に隣接した電池モジュールを接続するバスバー１０と、バスバー１０を取り囲むカバー部材２０と、を含む。

【0007】

従来技術によるフレキシブルバスバーアセンブリーは、必要な部分を曲げるなど、変形によって所望の形状に形成することにより、経路が複雑な所に備えられた電池モジュールを容易に電気的に接続することができる。

【0008】

しかし、従来技術によるフレキシブルバスバーアセンブリーはバスバー１０の温度を測定するための別途の温度測定装置を備えておらず、温度測定装置を備えていると言っても、このような温度測定装置をバスバー１０と密着した後、これを固定するための手段を備えていないという問題点がある。

【0009】

また、温度測定装置をバスバー１０に直接的に接触しやすくないので、バスバー１０の温度測定値に対する信頼度が低下することがあるという問題点がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】韓国公開特許第１０－２０１５－０１０１１５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

前記のような問題点を解決するために、本発明は、バスバーに温度測定装置を直接的に接触及び固定することができるバスバーアセンブリー及びこれを含む電池パックを提供することを目的とする。

【0012】

また、本発明は、バスバーに直接的に接触してバスバーの温度を実時間で測定することができるので、バスバー温度値に対する信頼度が向上したバスバーアセンブリー及びこれを含む電池パックを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

前記のような目的を達成するために、本発明によるバスバーアセンブリーは、例えば、銅からなるバスバー（１００）と、前記バスバー（１００）の一部を取り囲むカバー部材（２００）と、前記カバー部材（２００）の一側及び前記カバー部材（２００）の一側に突出する前記バスバー（１００）を取り囲むように設けられるカバーキャップ（３００）と、前記カバーキャップ（３００）によって取り囲まれるように設けられ、前記バスバー（１００）と密着するサーミスタアセンブリー（４００）と、を含み、前記カバーキャップ（３００）には、前記バスバー（１００）の前記カバー部材（２００）の一側に突出した部分を取り囲むように設けられる第１収容部（３１０）と、前記第１収容部（３１０）と前記カバー部材（２００）との間に位置する第２収容部（３２０）とが形成されることを特徴とする。

【0014】

また、本発明によるバスバーアセンブリーにおいて、前記カバーキャップ（３００）は、絶縁性及び弾性を有する材料からなることを特徴とする。

【0015】

また、本発明によるバスバーアセンブリーにおいて、前記材料は、シリコーン、ゴム、ポリウレタン、雲母、プラスチック樹脂、ガラスファイバー織造物、ｍＰＰＯ、ガラスファイバー（Ｇｌａｓｓ Ｆｉｂｅｒ）、又はそれらの混合物のうちいずれか１種以上を含むことを特徴とする。

【0016】

また、本発明によるバスバーアセンブリーにおいて、前記サーミスタアセンブリー（４００）は、前記バスバー（１００）と密着する密着プレート（４１０）と、前記密着プレート（４１０）に付着されて前記バスバー（１００）の温度を測定する温度測定部（４２０）と、前記温度測定部（４２０）と接続され、前記カバーキャップ（３００）の外側に延びるワイヤ（４３０）と、を含むことを特徴とする。

【0017】

また、本発明によるバスバーアセンブリーにおいて、前記温度測定部（４２０）は、前記第２収容部（３２０）に収容されることを特徴とする。

【0018】

また、本発明によるバスバーアセンブリーにおいて、前記第２収容部（３２０）は、内側面が前記温度測定部（４２０）と密着する大きさを有するように形成されることを特徴とする。

【0019】

また、本発明によるバスバーアセンブリーにおいて、前記第２収容部（３２０）は、内側面が前記温度測定部（４２０）から離隔する形状及び大きさを有するように形成されることを特徴とする。

【0020】

また、本発明によるバスバーアセンブリーにおいて、前記密着プレート（４１０）は、絶縁性及び熱伝導性を有する材料からなることを特徴とする。

【0021】

また、本発明によるバスバーアセンブリーにおいて、前記密着プレート（４１０）の下面には、前記密着プレート（４１０）を固定するための接着テープ（５００）が付着されることを特徴とする。

【0022】

また、本発明によるバスバーアセンブリーにおいて、前記密着プレート（４１０）の面積は、前記第２収容部（３２０）の水平断面積よりも大きいことを特徴とする。

【0023】

また、本発明によるバスバーアセンブリーにおいて、前記カバーキャップ（３００）には、前記ワイヤ（４３０）が挿入される所定の深さに湾入した溝部（３３０）が形成されていることを特徴とする。

【0024】

また、本発明によるバスバーアセンブリーにおいて、前記カバーキャップ（３００）は、前記第２収容部（３２０）の下端から前記溝部（３３０）に向けて所定の角度に傾いた傾斜部（３４０）が形成されることを特徴とする。

【0025】

また、本発明によるバスバーアセンブリーにおいて、前記ワイヤ（４３０）の下面には、前記ワイヤ（４３０）を固定するための接着テープ（５００）が付着されることを特徴とする。

【0026】

また、本発明は、前述した特徴を有するバスバーアセンブリーを含む電池パックであり得る。

【発明の効果】

【0027】

以上で説明したように、本発明によるバスバーアセンブリーは、カバーキャップを備えて絶縁状態を維持するとともに、サーミスタアセンブリーを介してバスバーの温度を測定するとき、サーミスタアセンブリーを固定しやすいという利点がある。

【0028】

また、本発明によるバスバーアセンブリーは、サーミスタアセンブリーの温度測定部がバスバーの温度を直接的に測定することができるので、測定結果の正確度及び迅速度が向上するという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】従来技術によるバスバーを示す斜視図である。

【図2】本発明の好適な第１実施例によるバスバーアセンブリーを示す斜視図である。

【図3】本発明の好適な第１実施例によるバスバーアセンブリーを垂直方向に切断した断面を示す断面図である。

【図4】図３に示す図をＡ－Ａ線に沿って切断した断面図である。

【図5】図３に示す図をＢ－Ｂ線に沿って切断した断面図である。

【図6】本発明の好適な第２実施例によるバスバーアセンブリーを垂直方向に切断した断面を示す断面図である。

【図7】図６に示す図をＡ－Ａ線に沿って切断した断面図である。

【図8】本発明の好適な第３実施例によるバスバーアセンブリーを垂直方向に切断した断面を示す断面図である。

【図9】図８に示す図をＡ－Ａ線に沿って切断した断面図である。

【図10】本発明の好適な第４実施例によるバスバーアセンブリーを垂直方向に切断した断面を示す断面図である。

【図11】図１０に示す図をＡ－Ａ線に沿って切断した断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下、添付図面に基づき、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が本発明を容易に実施することができる実施例を詳細に説明する。ただし、本発明の好適な実施例の動作原理を詳細に説明するにあたり、関連した公知の機能又は構成についての具体的な説明が本発明の要旨を不必要にあいまいにする可能性があると判定される場合にはその詳細な説明を省略する。

【0031】

また、図面全般にわたって類似の機能及び作用をする部分に対しては同じ図面符号を使う。明細書全般にわたって、ある部分が他の部分と連結されていると言うとき、これは直接的に連結されている場合だけでなく、その中間に他の素子を挟んで間接的に連結されている場合も含む。また、ある構成要素を含むというのは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。

【0032】

以下、本発明によるバスバーの温度測定の容易なバスバーアセンブリー及びこれを含む電池パックについて添付図面を参照しながら説明する。

【0033】

図２は本発明の好適な第１実施例によるバスバーアセンブリーを示す斜視図であり、図３は本発明の好適な第１実施例によるバスバーアセンブリーを垂直方向に切断した断面を示す断面図であり、図４は図３に示す図をＡ－Ａ線に沿って切断した断面図であり、図５は図３に示す図をＢ－Ｂ線に沿って切断した断面図である。

【0034】

図２～図５に示すように、本発明によるバスバーアセンブリーは、バスバー１００と、カバー部材２００と、カバーキャップ３００と、サーミスタアセンブリー４００と、を含む。

【0035】

バスバー１００は、例えば、平板状の銅からなることができ、両端部はそれぞれ隣接した電池モジュールなどと電気的に接続され得る。

【0036】

カバー部材２００はバスバー１００の一部を取り囲むことにより、バスバー１００が隣接した金属の構成と接触することによって短絡が発生することを防止することができる。

【0037】

カバー部材２００はバスバー１００の端部を除いた中央部を取り囲むように設けることができ、前述したように、バスバー１００と隣接した金属との接触を避けるために絶縁性を有する材料であり、必要に応じて、弾性を有する材料からなって外部の衝撃などからバスバー１００を保護することができる。

【0038】

カバー部材２００の材料は、一例として、シリコーン、ゴム、ポリウレタン、雲母、プラスチック樹脂、ガラスファイバー織造物、ｍＰＰＯ、ガラスファイバー（Ｇｌａｓｓ Ｆｉｂｅｒ）、又はそれらの混合物のうちのいずれか１種以上を含むことができ、バスバー１００を取り囲む形状を維持することができ、バスバー１００が隣接した金属の構成と接触することを避けて絶縁性を維持することができる材料である限り、これに限定されない。

【0039】

カバーキャップ３００は、カバー部材２００によって取り囲まれていないバスバー１００の端部及びカバー部材２００の一部を取り囲むように設けられ得る。

【0040】

カバーキャップ３００は、カバー部材２００の一側に突出した部分に一定の空間を形成する第１収容部３１０が形成され、第１収容部３１０とカバー部材２００との間に形成される第２収容部３２０が形成され得る。

【0041】

第１収容部３１０は、バスバー１００がボルト及びナットによって電池モジュールなどと接続される場合、ボルト及びナットを収容することができる空間であり、バスバー１００に締結されたボルト及びナットの絶縁性を維持することができる。

【0042】

第２収容部３２０は第１収容部３１０とカバー部材２００との間に形成され、一定の空間を形成してサーミスタアセンブリー４００を収容することができる。

【0043】

第２収容部３２０は、収容されたサーミスタアセンブリー４００が隣接した金属部材、一例として、電池セルを収容するモジュールケースなどと接触することを遮断して短絡の発生を防止することができる。

【0044】

溝部３３０はサーミスタアセンブリー４００のワイヤ４３０を収容することができる空間であり、ワイヤ４３０とカバーキャップ３００とが互いに密着するように形成され得る。

【0045】

溝部３３０はワイヤ４３０を取り囲むようになっており、外部の衝撃からワイヤ４３０を保護することができる。

【0046】

次に、サーミスタアセンブリー４００はバスバー１００の温度を測定するためのものであり、密着プレート４１０と、温度測定部４２０と、ワイヤ４３０と、を含むことができる。

【0047】

密着プレート４１０は、例えば、平板状を有し、熱伝導性及び絶縁性を有する材料からなることができ、第２収容部３２０の下側に設けられ得る。

【0048】

密着プレート４１０は第２収容部３２０の水平断面積よりも大きく形成され、上面に設けられた温度測定部４２０を支持することができる。

【0049】

温度測定部４２０は第２収容部３２０に収容され、密着プレート４１０の上面に位置してバスバー１００の温度を測定するセンサーであり得る。

【0050】

温度測定部４２０は、密着プレート４１０を介して伝達されるバスバー１００の温度を実時間で測定し、バスバー１００の温度変化によって即刻対応することができるという利点がある。

【0051】

ここで、温度測定部４２０を収容する第２収容部３２０は温度測定部４２０と密着する大きさを有するように形成され、外部の衝撃から温度測定部４２０を保護することができる。

【0052】

ワイヤ４３０は、一側が温度測定部４２０と接続され、他側がＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ）などのような制御部材と接続され得る。

【0053】

ワイヤ４３０は、温度測定部４２０で測定されたバスバー１００の温度測定値及び信号を制御部材（図示せず）に送信することができる。

【0054】

接着テープ５００は、密着プレート４１０の下面及び溝部３３０に収容されるワイヤ４３０の下面にそれぞれ形成され、密着プレート４１０及びワイヤ４３０をそれぞれ固定することができる。

【0055】

接着テープ５００は熱伝導性及び絶縁性を有する材料からなり、一例として、エポキシ樹脂であり、熱伝導性及び絶縁性を有し、密着プレート４１０及びワイヤ４３０をそれぞれ固定することができ、バスバー１００で発生する熱を密着プレート４１０に伝達することができる材料である限り、これに限定されない。

【0056】

図６は本発明の好適な第２実施例によるバスバーアセンブリーを垂直方向に切断した断面を示す断面図であり、図７は図６に示す図をＡ－Ａ線に沿って切断した断面図である。

【0057】

図６及び図７を参照して説明すると、本発明の好適な第２実施例によるバスバーアセンブリーは、第２収容部３２０の大きさを除き、図２～図５で説明した第１実施例によるバスバーアセンブリーと同様であるので、同じ構成についての説明は省略する。

【0058】

本発明の第２実施例によるバスバーアセンブリーにおいて、第２収容部３２０は、第２収容部３２０の内側面と温度測定部４２０とが互いに接触しないように離隔する形状及び大きさを有するように形成され得る。

【0059】

第２実施例による第２収容部３２０は温度測定部４２０から離隔し、第２収容部３２０と温度測定部４２０との間に空間が形成されることにより、外部の衝撃を緩衝する役割を果たすことができるという利点がある。

【0060】

図８は本発明の好適な第３実施例によるバスバーアセンブリーを垂直方向に切断した断面を示す断面図であり、図９は図８に示す図をＡ－Ａ線に沿って切断した断面図である。

【0061】

図８及び図９を参照して説明すると、本発明の好適な第３実施例によるバスバーアセンブリーは、カバーキャップ３００に傾斜部３４０が形成されたことを除き、図２～図５で説明した第１実施例によるバスバーアセンブリーと同様であるので、同じ構成についての説明は省略する。

【0062】

第３実施例によるバスバーアセンブリーにおいて、カバーキャップ３００は、第２収容部３２０の下端から溝部３３０に向けて所定の角度に傾いた傾斜部３４０が形成されている。

【0063】

傾斜部３４０が形成されてワイヤ４３０の折曲部分の角度が緩くなるので、折曲によるワイヤ４３０の損傷を改善することができるという利点がある。

【0064】

図１０は本発明の好適な第４実施例によるバスバーアセンブリーを垂直方向に切断した断面を示す断面図であり、図１１は図１０に示す図をＡ－Ａ線に沿って切断した断面図である。

【0065】

図１０及び図１１を参照して説明すると、本発明の第４実施例によるバスバーアセンブリーは、第２収容部３２０の大きさ及びカバーキャップ３００に形成された傾斜部３４０を除き、図２～図５で説明した第１実施例によるバスバーアセンブリーと同様であるので、同じ構成についての説明は省略する。

【0066】

本発明の第４実施例によるバスバーアセンブリーは、第２収容部３２０が、第２収容部３２０に収容される温度測定部４２０から離隔する大きさ及び形状を有するように形成されることにより、第２収容部３２０と温度測定部４２０との間に形成される空間が外部の衝撃を緩衝する役割を果たすことができる。

【0067】

傾斜部３４０は、第２収容部３２０の下端から溝部３３０に向けて所定の角度に傾いた傾斜面の形状に形成されることで、第２収容部３２０の下端から溝部３３０に接続されるワイヤ４３０の折曲部分の角度を緩くすることにより、折曲によるワイヤ４３０の損傷の発生を減少させることができるという利点がある。

【0068】

また、本発明は前述したバスバーアセンブリーを含む電池パックであり、前記記載した電池パックが装着されたデバイスであり得る。

【0069】

本発明が属する分野で通常の知識を有する者であれば前記内容に基づいて本発明の範疇内で多様な応用及び変形をなすことが可能であろう。

【符号の説明】

【0070】

１００ バスバー
２００ カバー部材
３００ カバーキャップ
３１０ 第１収容部
３２０ 第２収容部
３３０ 溝部
３４０ 傾斜部
４００ サーミスタアセンブリー
４１０ 密着プレート
４２０ 温度測定部
４３０ ワイヤ
５００ 接着テープ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【国際調査報告】