KR101908583B1 - Secondary battery module available for easy gathering and discharging of gas - Google Patents
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Abstract
본 발명은 두 개의 전지셀들을 케이스에 수용하여 밀폐하고 전지셀들의 전극체가 형성된 부분에 가스 포집부가 형성된 연결 몰드를 형성하고, 상부캡으로 연결 몰드 및 전지셀들의 전극체가 형성된 파우치 외측을 감싸 케이스에 결합하여, 스웰링(swelling) 현상에 의해 전지셀들에서 발생하는 가스를 전지셀 사이 및 전극탭 사이의 공간에 포집하여 이를 지정된 외부 경로로 배출할 수 있도록 하는 가스 포집 및 배출이 용이한 이차전지모듈에 관한 것이다.The present invention is characterized in that two battery cells are housed in a case and closed to form a connection mold in which a gas collector is formed at a portion where the electrode bodies of the battery cells are formed, and a connection mold and an electrode body of the battery cells are formed, The secondary battery includes a plurality of battery cells, a plurality of battery cells, and a plurality of battery cells. The plurality of battery cells are connected to each other through a plurality of electrode tabs. Module.
Description
본 발명은 전지셀들을 결합하여 모듈 형태로 구성되는 이차전지모듈에 있어서, 스웰링(swelling) 현상에 의해 전지셀들에서 발생하는 가스를 전지셀 사이 및 전극탭 사이의 공간에 포집하여 이를 지정된 외부 경로로 배출할 수 있도록 하는 가스 포집 및 배출이 용이한 이차전지모듈에 관한 것이다.
The present invention relates to a secondary battery module in which battery cells are combined to form a module, wherein gas generated in the battery cells by a swelling phenomenon is collected in a space between the battery cells and between the electrode tabs, The present invention relates to a rechargeable battery module,
일반적으로, 이차전지는 일차전지와는 달리 충전 및 방전이 가능하여 디지털 카메라, 휴대폰, 노트북, 하이브리드카와 같은 다양한 분야에 적용되며 활발한 연구가 진행중이다. 이차전지로는 니켈-카드뮴 전지, 니켈-메탈 하이드라이드 전지, 니켈-수소 전지, 리튬 이차전지를 들 수 있다. 그리고 이차전지 중에서도 높은 에너지 밀도와 방전 전압을 가진 리튬 이차전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있고 또한 상용화되어 널리 사용되고 있다.Generally, unlike a primary battery, a secondary battery can be charged and discharged and is being applied in various fields such as a digital camera, a mobile phone, a notebook, and a hybrid car, and active research is underway. Examples of the secondary battery include a nickel-cadmium battery, a nickel-metal hydride battery, a nickel-hydrogen battery, and a lithium secondary battery. Many researches have been made on lithium secondary batteries having high energy density and discharge voltage among secondary batteries, and they have been commercialized and widely used.
또한, 리튬 이차전지는 다양한 형태로 제조가능한데, 대표적인 형상으로는 리튬 이온 전지에 주로 사용되는 원통형(cylinder type) 및 각형(prismatic type)을 들 수 있으며, 최근 들어 각광받는 리튬 폴리머 전지는 유연성을 지닌 파우치형(pouched type)으로 제조되어서, 그 형상이 비교적 자유롭다.The lithium secondary battery can be manufactured in various forms. Typical examples of the lithium secondary battery include a cylinder type and a prismatic type, which are mainly used in a lithium ion battery. In recent years, a lithium polymer battery, It is made in pouch type and its shape is relatively free.
이러한 파우치형 리튬 폴리머 전지(이하, "파우치형 셀"이라고 함)는 쉽게 휘어지거나 구부러질 수 있기 때문에 외측에 견고한 케이스를 결합하여 파우치형 셀의 낮은 강성을 보강하도록 형성되며, 고출력 대용량의 필요성으로 인해 다수개의 파우치형 셀을 적층시킨 전지모듈 또는 전지팩의 형태로 구성된다.Such a pouch type lithium polymer battery (hereinafter referred to as "pouch type cell") can be easily bent or bent so that it is formed so as to reinforce the low rigidity of the pouch type cell by joining a rigid case to the outside. A battery module or a battery pack in which a plurality of pouch-shaped cells are stacked.
이와 같이 파우치형 셀은 전극체를 밀봉하는 파우치의 기계적 강성이 우수하지 못하므로 안정한 구조의 전지모듈을 제조하기 위해 파우치형 셀들을 카트리지 등의 팩 케이스에 장착하여 전지모듈을 제조해야 하고, 다수개의 파우치형 셀의 전극탭들이 전기적으로 직렬 또는 병렬로 연결되도록 구성되어야 하므로, 전지모듈의 크기가 커지고 구조가 복잡해진다. 이때, 파우치형 셀은 과충전 또는 과방전 등에 의한 스웰링(swelling) 현상으로 파우치 내부에서 발화성 유해 가스가 발생하며, 다수개의 파우치형 셀을 적응하여 전지모듈로 형성되는 경우 복잡한 구조로 인해 가스 배출이 어려운 문제점이 있다.Since the pouch type cell is not excellent in the mechanical rigidity of the pouch for sealing the electrode body, it is necessary to manufacture the battery module by mounting the pouch type cells in a pack case such as a cartridge for manufacturing a battery module having a stable structure. The electrode tabs of the pouch-shaped cells must be electrically connected in series or in parallel, so that the size of the battery module becomes large and the structure becomes complicated. At this time, the pouch type cell generates a toxic gas inside the pouch due to swelling phenomenon due to overcharging or overdischarge, etc., and when a plurality of pouch type cells are adapted to be formed into a battery module, There is a difficult problem.
이와 관련된 종래 기술로는 미국등록특허(6641949)인 "Battery vent and Method of assembly"가 개시되어 있다.
A related art related to this is disclosed in US Patent No. 6641949 entitled " Battery vent and Method of assembly ".
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 전지셀들을 결합하여 모듈 형태로 구성되는 이차전지모듈에 있어서, 스웰링(swelling) 현상에 의해 전지셀들에서 발생하는 가스를 전지셀 사이 및 전극탭 사이의 공간에 포집하여 이를 지정된 외부 경로로 배출할 수 있도록 하는 가스 포집 및 배출이 용이한 이차전지모듈을 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the problems as described above, and it is an object of the present invention to provide a secondary battery module in which battery cells are combined to form a module, Which can be easily collected and discharged, by collecting the gas in the space between the battery cells and between the electrode tabs and discharging the discharged gas to a designated external path.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가스 포집 및 배출이 용이한 이차전지모듈은, 일측에 전극탭들이 형성되며, 서로 나란하게 적층되는 두 개의 전지셀; 상기 전지셀들이 내부에 수용되어, 상기 전지셀들의 전극탭이 위치하는 반대측이 밀폐되는 케이스; 상기 두 개의 전지셀의 마주보는 전극탭 및 파우치 사이에 삽입되어 일측에 형성된 다수개의 단자들이 전극탭들과 연결되며, 상하를 관통하는 가스 포집부가 형성되는 연결 몰드; 및 상기 연결 몰드의 상측에 결합되고 상기 두 개의 전지셀들의 전극탭이 형성된 측의 마주보는 파우치 외측을 감싸도록 상기 케이스와 결합되며, 상기 가스 포집부와 연통되는 가스 배출부가 형성되는 상부캡; 을 포함하며, 상기 전지셀들에서 발생하는 가스가 상기 전지셀들의 전극탭이 형성된 측의 마주보는 전지셀 사이로 배출되고, 상기 가스 포집부에 포집되어 상기 가스 배출부를 통해 외부로 배출된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a rechargeable battery module including: a plurality of battery cells each having electrode taps formed on one side thereof and stacked side by side; A case in which the battery cells are housed therein and the opposite side of the battery cells where the electrode tabs are located is sealed; A connection mold having a plurality of terminals inserted between opposing electrode tabs and pouches of the two battery cells, the plurality of terminals being connected to the electrode tabs, and a gas collecting part penetrating the upper and the lower electrode tabs; And an upper cap coupled to the case and coupled to the case so as to surround the opposite pouch on the side where the electrode tabs of the two battery cells are formed, and a gas discharge part communicating with the gas collecting part; And the gas generated in the battery cells is discharged into opposing battery cells on the side where the electrode tabs of the battery cells are formed and is collected in the gas collection unit and discharged to the outside through the gas discharge unit.
또한, 상기 두 개의 전지셀들은 상기 전극탭이 형성된 측의 파우치가 상기 연결 몰드와 케이스에 의해 밀착된다.In addition, the pouch on the side where the electrode tab is formed is closely contacted by the connection mold and the case.
또한, 상기 연결 몰드는 하측이 개방되고 내부가 중공되며 상측에 가스 배출관이 형성된 가스 포집부가 형성되고, 상기 상부캡은 상기 가스 배출관이 삽입되어 외부로 노출되는 삽입공이 형성된다.In addition, the connection mold is formed with a gas collecting part having a lower side opened, a hollow inside and a gas exhausting tube formed on the upper side, and the upper cap has an insertion hole through which the gas exhausting tube is inserted and exposed to the outside.
그리고 본 발명의 가스 포집 및 배출이 용이한 이차전지모듈은, 일측에 전극탭들이 형성되며, 서로 나란하게 적층되는 두 개의 전지셀; 양측이 개방되게 형성되어 상기 전지셀들이 내부에 수용되는 케이스; 상기 케이스의 개방된 일측에 결합되되, 상기 전극탭들이 위치하는 반대측에 결합되는 하부캡; 상기 두 개의 전지셀의 마주보는 파우치 사이에 삽입되며, 상하를 관통하는 가스 유로가 형성되는 제1연결 몰드; 상기 제1연결 몰드의 타측에 결합되고, 일측에 형성된 다수개의 단자들이 전극탭들과 연결되며, 상기 가스 유로에 연통되는 가스 포집부가 형성되는 제2연결 몰드; 및 상기 제2연결 몰드의 상측에 결합되고 상기 두 개의 전지셀들의 전극탭이 형성된 측의 마주보는 파우치 외측을 감싸도록 상기 케이스와 결합되며, 상기 가스 포집부와 연통되는 가스 배출부가 형성되는 상부캡; 을 포함하며, 상기 전지셀들에서 발생하는 가스가 상기 전지셀들의 전극탭이 형성된 측의 마주보는 전지셀 사이로 배출되고, 상기 가스 유로를 통해 상기 가스 포집부에 포집되어 상기 가스 배출부를 통해 외부로 배출된다.In addition, the secondary battery module of the present invention can easily collect and discharge the gas. The secondary battery module includes: two battery cells having electrode tabs formed on one side thereof and stacked side by side; A case having both sides open to receive the battery cells therein; A lower cap coupled to an open side of the case, the lower cap coupled to an opposite side of the electrode tabs; A first connection mold inserted between opposed pouches of the two battery cells and having a gas flow path passing through the upper and lower sides; A second connection mold coupled to the other side of the first connection mold and having a plurality of terminals formed on one side thereof connected to the electrode tabs and a gas collecting part communicating with the gas flow path; And an upper cap coupled to the case so as to surround an outer side of an opposing pouch on an electrode tab side of the two battery cells and connected to the gas collecting part, ; Wherein the gas generated in the battery cells is discharged into opposing battery cells on the side where the electrode tabs of the battery cells are formed and is collected in the gas collecting part through the gas flow path, .
또한, 상기 제1연결 몰드는 양측면 중앙에 가스 배출홈이 형성되어, 상기 제2연결 몰드의 가스 포집부에 상기 가스 배출홈이 연통된다.In addition, the first connection mold has gas discharge grooves formed at the center of both sides thereof, and the gas discharge groove communicates with the gas collecting portion of the second connection mold.
또한, 상기 두 개의 전지셀 사이에 개재되며 전지셀들의 전극체가 내측에 안치되는 셀 프레임을 더 포함하고, 상기 셀 프레임은 상부 프레임, 한 쌍의 측면 프레임 및 하부 프레임을 포함하고, 상기 셀 프레임은 내측에 개방부가 형성되어 상기 전지셀들의 전극체가 개방부에 안치되며, 상기 상부 프레임은 상기 제1연결 몰드와 일체형으로 형성되어, 상하를 관통하는 가스 유로가 형성된다.
The battery pack according to claim 1, further comprising a cell frame interposed between the two battery cells, the battery cell having an electrode body disposed inside the battery cell, wherein the cell frame includes an upper frame, a pair of side frames, and a lower frame, And the upper frame is integrally formed with the first connection mold to form a gas flow path passing through the upper and lower sides.
본 발명의 가스 포집 및 배출이 용이한 이차전지모듈은, 전지셀들을 결합하여 모듈 형태로 구성되는 이차전지모듈에 있어서, 스웰링(swelling) 현상에 의해 전지셀들에서 발생하는 가스를 전지셀 사이 및 전극탭 사이의 공간에 포집하여 이를 지정된 외부 경로로 배출할 수 있도록 함으로써, 컴팩트한 구조로 형성되며 빠르게 가스를 배출할 할 수 있는 장점이 있다.
The present invention provides a secondary battery module in which gas collection and discharge is easy. In a secondary battery module formed by combining battery cells in a module form, gas generated in the battery cells due to swelling phenomenon is transferred between the battery cells And the space between the electrode tabs, so that it can be discharged to the designated external path, so that it is formed in a compact structure and the gas can be discharged quickly.
도 1은 본 발명에 따른 전지셀을 나타낸 사시도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 가스 포집 및 배출이 용이한 이차전지모듈을 나타낸 분해사시도 및 조립사시도.
도 4 및 도 5는 도 3의 AA', BB', CC', DD'방향 단면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 분해사시도.
도 7 도 8은 본 발명에 따른 제1연결 몰드 및 제2연결 몰드를 나타낸 분해사시도 및 조립사시도.
도 9 및 도 10은 도 6의 이차전지모듈이 조립된 상태의 각 단면을 나타낸 단면도.
도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 전지셀 및 셀 프레임의 결합구조를 나타난 분해사시도 및 조립사시도.
도 13은 본 발명에 따른 상부캡과 제2연결 몰드의 결합구조를 나타낸 분해사시도.
도 14는 본 발명에 따른 하부캡의 결합상태를 나타낸 단면도.1 is a perspective view showing a battery cell according to the present invention.
FIGS. 2 and 3 are an exploded perspective view and an assembled perspective view of a secondary battery module in which gas collection and discharge is easy according to the present invention. FIG.
4 and 5 are cross-sectional views in AA ', BB', CC ', and DD' directions of FIG. 3;
6 is an exploded perspective view showing another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an exploded perspective view and an assembled perspective view of a first connection mold and a second connection mold according to the present invention. FIG.
9 and 10 are cross-sectional views showing respective cross sections of the secondary battery module of FIG. 6 assembled.
11 and 12 are an exploded perspective view and an assembled perspective view showing a combined structure of a battery cell and a cell frame according to the present invention.
13 is an exploded perspective view showing a coupling structure of the upper cap and the second connection mold according to the present invention.
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a coupled state of a lower cap according to the present invention. FIG.
이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 가스 포집 및 배출이 용이한 이차전지모듈을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the secondary battery module according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 전지셀을 나타낸 사시도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 가스 포집 및 배출이 용이한 이차전지모듈을 나타낸 분해사시도 및 조립사시도이며, 도 4 및 도 5는 도 3의 AA', BB', CC', DD'방향 단면도이다.2 and 3 are an exploded perspective view and an assembled perspective view of a secondary battery module in which gas collection and discharge is easy according to the present invention, and FIGS. 4 and 5 are cross- AA ', BB', CC ', DD' of FIG.
도시된 바와 같이 본 발명의 가스 포집 및 배출이 용이한 이차전지모듈(1000)은, 일측에 전극탭(120)들이 형성되며, 서로 나란하게 적층되는 두 개의 전지셀(100); 상기 전지셀(100)들이 내부에 수용되어, 상기 전지셀(100)들의 전극탭(120)이 위치하는 반대측이 밀폐되는 케이스(300); 상기 두 개의 전지셀(100)의 마주보는 전극탭(120) 및 파우치(130) 사이에 삽입되어 일측에 형성된 다수개의 단자(510)들이 전극탭(120)들과 연결되며, 상하를 관통하는 가스 포집부(580)가 형성되는 연결 몰드(500); 및 상기 연결 몰드(500)의 상측에 결합되고 상기 두 개의 전지셀(100)들의 전극탭(120)이 형성된 측의 마주보는 파우치(130) 외측을 감싸도록 상기 케이스(300)와 결합되며, 상기 가스 포집부(580)와 연통되는 가스 배출부(650)가 형성되는 상부캡(600); 을 포함하며, 상기 전지셀(100)들에서 발생하는 가스가 상기 전지셀(100)들의 전극탭(120)이 형성된 측의 마주보는 전지셀(100) 사이로 배출되고, 상기 가스 포집부(580)에 포집되어 상기 가스 배출부(650)를 통해 외부로 배출된다.As shown in the drawing, the
우선, 전지셀(100)은 도 1과 같이 전극체(110)의 일측에 전극탭(120)이 형성된다. 전극체(110)는 양극, 음극, 전해질 및 양극과 음극을 분리하는 격리판으로 구성되어 전기가 충전 및 방전되는 부분이며, 전극탭(120)은 전극체(110)에서 방전시 발생되거나 외부로부터 충전시 유입되는 전류를 전달하는 부분이다. 그리고 전지셀(100)은 파우치(130)로 둘러싸여 밀봉된 파우치형 셀이거나 파우치형 셀의 외측에 외장부재가 결합된 형태일 수 있으며, 파우치(130)에 의해 밀봉된 전극체(110)가 파우치(130)를 중심으로 일측면으로만 돌출된 형태이거나, 양측면으로 돌출된 형태일 수 있다.1, the
이때, 도 2와 같이 두 개의 전지셀(100)은 전극탭(120)이 마주보도록 서로 나란하게 적층되며, 전극체(110)가 파우치(130)의 일측면으로 돌출된 형태일 경우, 전극체(110)가 돌출된 측이 서로 맞닿도록 적층되어 두 개의 전지셀(100)의 파우치(130)가 폭 방향 바깥쪽에 위치하도록 적층된다. 즉, 두 개의 전지셀(100)의 전극탭(120)들이 서로 접촉되지 않고 일정거리 이격되도록 전지셀(100)들이 적층된다.In this case, as shown in FIG. 2, the two
도 3을 참조하면, 케이스(300)는 양측이 개방되게 형성되어 적층된 상태의 두 개의 전지셀(100)이 케이스(300)내부로 삽입되어 수용된다. 케이스(300)는 0.1mm 내지 1.0mm 두께의 얇은 금속판으로 형성될 수 있으며, 폭 방향 양면의 중앙부가 케이스(300)의 내측으로 함몰된 형태이거나 내측으로 함몰된 다수개의 그루브(홈)가 형성되어 케이스(300) 내에 수용된 두 개의 전지셀(100)을 밀착시킬 수 있다.Referring to FIG. 3, the
하부캡(400)은 내부가 중공되어 상측이 개방된 형태로 형성될 수 있으며, 두 개의 전지셀(100)이 케이스(300)의 내부에 삽입된 상태에서, 전지셀(100)들의 전극탭(120)들이 위치하는 반대측에 케이스(300)의 개방된 부분에 결합된다. 즉, 하부캡(400)은 캡 타입으로 형성되어 케이스(300)의 개방된 하측이 하부캡(400)의 중공된 내측으로 삽입되도록 결합되어, 케이스(300)의 하측이 밀폐된다. 이때, 전지셀(100)들은 케이스(300) 내부에 수용된 상태에서 하부캡(400)이 결합되었을 때 전극탭(120)들이 케이스(300)의 상측의 외부로 돌출된 상태가 되는 것이 용접을 이용하여 전극탭(120)들을 전기적으로 연결하기 용이하므로, 케이스(300)를 전지셀(100) 보다 약간 짧게 형성하는 것이 바람직하다.The
여기에 두 개의 전지셀(100)의 마주보는 전극탭(120) 및 파우치(130) 사이에 연결 몰드(500)가 삽입되며, 연결 몰드(500)의 일측에 형성된 다수개의 단자(510)들이 전극탭(120)들과 연결된다. 그리고 연결 몰드(500)는 도 4b와 같이 상하를 관통하는 가스 포집부(580)가 형성되어 전지셀(100)들에서 발생하는 가스가 가스 포집부(580)에 포집되도록 구성된다. 이때, 연결 몰드(500)는 두 개의 전지셀(100)의 마주보는 전극탭(120) 및 파우치(130) 사이에 삽입된 상태에서 단자(510)들은 전극탭(120)들과 용접에 의해 전기적으로 연결된다. 즉, 연결 몰드(500)는 두 개의 전지셀(100)의 마주보는 전극탭(120)들 및 파우치(130) 사이에 삽입되어 내측을 지지하므로, 전극탭(120)을 측면에서 연결 몰드(500)의 폭 방향으로 누른 후 단자(510)들과 용접하기 용이하게 하며, 전극탭(120)에 연결되는 단자(510)들을 고정하는 역할을 하면서 가스 포집부(580)가 형성되어 전지셀(100)에서 발생하는 가스를 외부로 배출시킬 수 있도록 구성된다. 그리고 연결 몰드(500)가 삽입되기 전에 두 개의 전지셀(100)의 파우치(130)사이에는 핫멜트 또는 접착제 등을 도포한 후 연결 몰드(500)를 삽입하여 고정되도록 할 수 있다.A
그리고 상부캡(600)은 연결 몰드(500)가 삽입되어 결합된 후 그 상측에 결합되며, 내부가 중공되고 하측이 개방되게 형성되어 케이스(300)의 외측으로 삽입되어 결합될 수 있다. 이때, 상부캡(600)은 두 개의 전지셀(100)들의 전극탭(120)이 형성된 측의 마주보는 파우치(130) 외측을 감싸도록 케이스(300)와 결합되며, 가스 포집부(580)와 연통되는 가스 배출부(650)가 형성된다.The
그리하여 전지셀(100)들에서 발생하는 가스가 상기 전지셀(100)들의 전극탭(120)이 형성된 측의 마주보는 전지셀(100) 사이로 배출되고, 가스 포집부(580)에 포집되어 가스 배출부(650)를 통해 외부로 배출되도록 구성된다.Thus, the gas generated in the
이때, 상부캡(600)은 연결 몰드(500)의 단자(510)들이 외부로 노출되도록 절개부(610)가 형성되어 상부캡(600)이 결합된 후 단자(510)들이 외부 회로와 연결될 수 있으며, 절개부(610)를 통해 가스가 외부로 배출되지 않도록 절개부(610) 주변은 밀폐되는 것이 바람직하다.In this case, the
이와 같이 본 발명의 가스 포집 및 배출이 용이한 이차전지모듈은, 전지셀들을 결합하여 모듈 형태로 구성되는 이차전지모듈에 있어서, 스웰링(swelling) 현상에 의해 전지셀들에서 발생하는 가스를 전지셀 사이 및 전극탭 사이의 공간에 포집하여 이를 지정된 외부 경로로 배출할 수 있도록 함으로써, 컴팩트한 구조로 형성되며 빠르게 가스를 배출할 할 수 있는 장점이 있다.As described above, in the secondary battery module of the present invention, which is easy to collect and discharge gas, in a secondary battery module formed by combining the battery cells in a module form, the gas generated in the battery cells by the swelling phenomenon, It is possible to collect gas in the space between the cells and between the electrode tabs and to discharge it to the designated external path, thereby forming a compact structure and discharging gas quickly.
그리고 단자(510)는 도 2 내지 도 5와 같이 연결 몰드(500,500b)의 길이 방향 일측에 양극 단자(511) 및 음극 단자(512)가 형성되고, 타측에 전압센싱 단자(513)가 형성될 수 있으며, 양극 단자(511)는 연결 몰드(500)의 상면에서 일측면으로 절곡 형성되고, 상기 음극 단자(512)는 상기 연결 몰드(500)의 상면에서 타측면으로 절곡 형성되며, 상기 전압센싱 단자(513)는 상기 연결 몰드(500)의 상면에서 양측면으로 절곡 형성될 수 있다. 그리하여 두 개의 전지셀(100)이 직렬로 연결될 때 단자(510)들이 전극탭(120)들과 용접으로 결합되기 용이하다. 즉, 단자(510)와 전극탭(120)이 겹쳐진 상태에서 용접에 의해 결합될 수 있도록 연결 몰드(500)의 상면에 형성되는 단자(510)들을 절곡된 형태로 형성하여, 연결 몰드(500)의 폭 방향 측면으로 단자(510)가 연장 형성될 수 있다.As shown in FIGS. 2 to 5, the terminal 510 is formed with a
그리고 두 개의 전지셀(100)은 양극탭(120a)과 음극탭(120b)이 서로 마주보도록 적층되고, 양극 단자(511)는 제1전지셀(100a)의 양극탭(120a)에 연결되고, 음극 단자(512)는 제2전지셀(100b)의 음극탭(120b)에 연결되며, 전압센싱 단자(513)는 제1전지셀(100a)의 음극탭(120b) 및 제2전지셀(100b)의 양극탭(120a)에 연결될 수 있다. 이는 같이 두 개의 전지셀(100)을 직렬로 연결하기 위해 전지셀(100)들의 극성이 다른 전극탭(120)이 서로 마주보도록 적층되어, 도 4(a)와 같이 제1전지셀(100a)의 양극탭(120a)과 제2전지셀(100b)의 음극탭(120b)이 전압센싱 단자(513)에 의해 연결되도록 결합되며, 도 5와 같이 나머지 제1전지셀(100a)의 음극탭(120b)은 음극 단자(512)에 연결되고 제2전지셀(100b)의 양극탭(120a)은 양극 단자(511)에 연결되도록 결합되는 것이다. 여기에서 두 개의 전지셀(100)은 서로 다른 극성의 전극탭(120)이 마주보도록 적층되므로, 양극 단자(511)와 음극 단자(512)는 연결 몰드(500)의 길이 방향 일측에 형성되고, 전압센싱 단자(513)는 길이 방향 타측에 형성되는 것이 바람직하다. The two
또한, 두 개의 전지셀(100)은 양극탭(120a) 및 음극탭(120b)끼리 서로 마주보도록 적층되어, 양극 단자(511)가 전지셀(100)들의 양극탭(120a)에 연결되고, 음극 단자(512)가 전지셀(100)들의 음극탭(120b)에 연결되어, 두 개의 전지셀(100)이 병렬로 연결될 수도 있다.The two
그리고 상기 두 개의 전지셀(100)들은 상기 전극탭(120)이 형성된 측의 파우치(130)가 상기 연결 몰드(500)와 케이스(300)에 의해 밀착될 수 있다. 즉, 전지셀(100)의 상측인 전극탭(120)이 형성된 파우치(130)의 양측이 연결 몰드(500)와 케이스(300)에 의해 밀착되어, 전지셀(100) 내부에서 발생되는 가스가 전극탭(120)이 형성된 측의 파우치(130)로 누출되지 않도록 할 수 있다. 그리하여 전지셀(100)들 사이를 통해 가스 포집부(580)로 가스가 포집되도록 할 수 있다. 이때, 도 4 및 도 5에서는 파우치(130)와 케이스(300)가 약간 떠있는 상태로 도시되었으나 밀착되도록 형성될 수 있으며, 케이스(300) 외측에 결합되는 상부캡(600)에 의해서도 밀착될 수 있다.The
또한, 상기 연결 몰드(500)는 하측이 개방되고 내부가 중공되며 상측에 가스 배출관(581)이 형성된 가스 포집부(580)가 형성되고, 상기 상부캡(600)은 상기 가스 배출관(581)이 삽입되어 외부로 노출되는 삽입공(651)이 형성될 수 있다. 이는, 연결 몰드(500)와 케이스(300)에 의해 전지셀(100)들의 파우치(130) 내측과 외측이 밀착되도록 하면서 연결 몰드(500) 내측에 가스 포집부(580)가 형성되는 것이며, 가스 포집부(580)와 연통되도록 가스 배출관(581)이 상측에 형성되어 상부캡(600)의 삽입공(651)에 삽입되어 외부로 가스를 배출할 수 있도록 구성되는 것이다.The
그리고 본 발명의 가스 포집 및 배출이 용이한 이차전지모듈(1000)은, 일측에 전극탭(120)들이 형성되며, 서로 나란하게 적층되는 두 개의 전지셀(100); 양측이 개방되게 형성되어 상기 전지셀(100)들이 내부에 수용되는 케이스(300); 상기 케이스(300)의 개방된 일측에 결합되되, 상기 전극탭(120)들이 위치하는 반대측에 결합되는 하부캡(400); 상기 두 개의 전지셀(100)의 마주보는 파우치(130) 사이에 삽입되며, 상하를 관통하는 가스 유로(590)가 형성되는 제1연결 몰드(500a); 상기 제1연결 몰드(500a)의 타측에 결합되고, 일측에 형성된 다수개의 단자(510)들이 전극탭(120)들과 연결되며, 상기 가스 유로(590)에 연통되는 가스 포집부(580)가 형성되는 제2연결 몰드(500b); 및 상기 제2연결 몰드(500b)의 상측에 결합되고 상기 두 개의 전지셀(100)들의 전극탭(120)이 형성된 측의 마주보는 파우치(130)의 외측을 감싸도록 상기 케이스(300)와 결합되며, 상기 가스 포집부(580)와 연통되는 가스 배출부(650)가 형성되는 상부캡(600); 을 포함하며, 상기 전지셀(100)들에서 발생하는 가스가 상기 전지셀(100)들의 전극탭(120)이 형성된 측의 마주보는 전지셀(100) 사이로 배출되고, 상기 가스 유로(590)를 통해 상기 가스 포집부(580)에 포집되어 상기 가스 배출부(650)를 통해 외부로 배출될 수 있다.In addition, the
이는 전자의 실시 예에서의 연결 몰드(500)가 도 6 내지 도 10과 같이 제1연결 몰드(500a) 및 제2연결 몰드(500b)로 구성되어, 제1연결 몰드(500a)가 두 개의 전지셀(100)들의 마주보는 파우치(130) 사이에 삽입되고, 제1연결 몰드(500a)의 상측에 제2연결 몰드(500b)가 결합되되, 제2연결 몰드(500b)의 상측에는 다수개의 단자(510)가 형성되어 단자(510)들이 전극탭(120)들과 연결되도록 구성되는 것이다. 이때, 제1연결 몰드(500a)에는 상하를 관통하도록 가스 유로(590)가 형성되고, 제2연결 몰드(500b)에는 가스 유로(590)와 연통되는 가스 포집부(580)가 형성되어, 전지셀(100)들에서 발생되는 가스가 전지셀(100)들 사이로 배출되고 가스 유로(590)를 통과하여 가스 포집부(580)에 포집되어 가스 배출부(650)를 통해 외부로 배출된다.This is because the
이때, 상기 제1연결 몰드(500a)는 양측면 중앙에 가스 배출홈(591)이 형성되어, 상기 제2연결 몰드(500b)의 가스 포집부(580)에 상기 가스 배출홈(591)이 연통될 수 있다. 즉, 도 6 내지 도 9와 같이 제1연결 몰드(500a)의 폭 방향 양측 중앙부에 가스 배출홈(5910)을 형성하여, 전지셀(100)들의 길이 방향의 전극탭(120) 사이의 파우치(130) 부분으로 가스가 배출되도록 구성될 수 있다.At this time, the
여기에서 상기 제1연결 몰드(500a)는 길이 방향 양측에 상면이 개방된 중공부(520)가 형성되고, 상기 중공부(520)들의 양측면에는 결합공(521)이 형성되며, 상기 제2연결 몰드(500b)의 하면 양측에는 상기 제1연결 몰드(500a)의 중공부(520)에 삽입되어 결합공(521)에 결합되는 후크(540)가 형성될 수 있다. 그리하여 제1연결 몰드(500a)가 전지셀(100)들의 마주보는 전극탭(120)들 사이에 삽입되어 고정된 후 그 상측에서 제2연결 몰드(500b)를 압입하여 결합하기 용이하게 할 수 있다.Here, the
이는 전자의 경우와 같이 연결 몰드(500)가 일체형으로 형성되는 것에 비해 전지셀(100) 사이에 고정하기 용이하도록 한 것이며, 연결 몰드(500)가 삽입되는 전지셀(100)들의 사이에 핫멜트 또는 접착제 등을 도포한 후 제1연결 몰드(500a)를 삽입하여 고정한 후, 그 상측에 제2연결 몰드(500b)를 결합하기 용이하므로 조립성이 향상되는 장점이 있다.This is because the connecting
이때, 제2연결 몰드(500b)의 후크(540)가 형성된 길이 방향 양측에 가이드(541)가 돌출 형성되어, 후크(540)가 제1연결 몰드(500a)의 중공부(520)에 삽입되어 결합공(521)에 용이하게 결합되도록 할 수 있다.At this time, a
그리고 제1연결 몰드(500a)는 양측에 고정홈(530)이 형성되어, 두 개의 전지셀(100)의 파우치(130)가 고정홈(530)에 삽입될 수 있다. 이는 도 6 내지 8 및 도 11과 같이 제1연결 몰드(500a)의 폭 방향 양측면의 길이 방향 양측 상단에 외측으로 돌출되도록 형성되는 고정날개(531)에 의해 고정홈(530)이 형성되어, 제1연결 몰드(500a)를 전지셀(100)들 사이로 삽입할 때 전지셀(100)의 상측 테두리 부분인 파우치(130)가 고정홈(530)에 삽입되는 것이다. 그리하여 고정홈(530)에 의해 제1연결 몰드(500a)가 전지셀(100)들의 파우치(130)에 걸치게 되므로 제1연결 몰드(500a)를 하측으로 삽입되는 깊이를 정확하게 할 수 있으며, 전지셀(100)들과 제1연결 몰드(500a)의 수평을 유지하기 용이하다. 그리고 제1연결 몰드(500a)의 상측에 결합되는 제2연결 몰드(500b)도 수평이 유지되므로 전극탭(120)들과 제2연결 몰드(500b)에 형성되는 단자(510)들 간의 결합 위치가 정확해진다. 또한, 전지셀(100)들의 전극체(110)와 제1연결 몰드(500a)의 하면이 일정거리 이격될 수 있어, 전지셀(100)들에서 발생되는 가스가 가스 포집부(580)로 유동되기 용이한 장점이 있다.The
또한, 상기 두 개의 전지셀(100) 사이에 개재되며 전지셀(100)들의 전극체(110)가 내측에 안치되는 셀 프레임(200)을 더 포함하고, 상기 셀 프레임(200)은 상부 프레임(210), 한 쌍의 측면 프레임(220) 및 하부 프레임(230)을 포함하고, 상기 셀 프레임(200)은 내측에 개방부(201)가 형성되어 상기 전지셀(100)들의 전극체(110)가 개방부(201)에 안치되며, 상기 상부 프레임(210)은 상기 제1연결 몰드(500a)와 일체형으로 형성되어, 상하를 관통하는 가스 유로(590)가 형성될 수 있다.The
이는 도 12 및 도 13과 같이 두 개의 전지셀(100) 사이에 셀 프레임(200)이 개재되어 밀착되도록 적층되며, 이때 셀 프레임(200)은 내측이 비어있는 개방부(201)가 형성되도록 상부 프레임(210), 한 쌍의 측면 프레임(220) 및 하부 프레임(230)으로 구성되는 것이다. 이때, 개방부(201)에는 전지셀(100)들의 전극체(110) 부분이 맞닿도록 안치되고, 파우치(130)가 셀 프레임(200)에 밀착되도록 결합되며, 전지셀(100)들의 양측 파우치는 절곡되어 측면 프레임(220)에 형성된 걸림홈(221)에 삽입되도록 결합될 수 있다. 또한, 상부 프레임(210)이 제1연결 몰드(500a)와 결합되어 일체형으로 형성될 수 있으며, 제1연결 몰드(500a)가 상부 프레임(210)을 대신하여 측면 프레임(220)에 결합될 수 있다.12 and 13, the
그리하여 전지셀(100)들이 셀 프레임(200) 및 케이스(300)에 의해 견고하게 고정될 수 있으며, 전지셀(100)들에서 발생하는 가스가 가스 유로(590)를 따라 제2연결 몰드(500b)의 가스 포집부(580)로 포집되어 가스 배출관(581)을 통해 외부로 배출되므로, 컴팩트한 형태로 제작되어 전극탭들을 전기적으로 연결하기 용이며 동시에 가스 포집 및 배출이 용이한 구조로 형성되어 모듈형태로 조립이 용이한 장점이 있다.Thus, the
또한, 상기 제2연결 몰드(500b)는 폭 방향 양측면의 중앙에 한 쌍의 가이드판(550)이 형성되어, 상기 제1연결 몰드(500a) 및 두 개의 전지셀(100)의 파우치(130)가 상기 가이드판(550) 사이에 삽입될 수 있다. 즉, 도 7,8 및 도 9b와 같이 전지셀(100)들의 마주보는 전극탭(120) 사이에 제2연결 몰드(500b)를 삽입하였을 때 전지셀(100)들의 파우치(130)부분이 한 쌍의 가이드판(550) 내측으로 삽입되므로, 전극탭(120)들이 단자(510)의 측면에 밀착되도록 할 수 있다.The
또한, 상기 제2연결 몰드(500b)는 길이 방향 양측에 너트(570)가 삽입되는 삽입홈(560) 및 관통공(561)이 형성되고, 상기 상부캡(600)은 길이 방향 양측에 상기 관통공(561)에 대응되는 고정공(620)이 형성되어, 상기 상부캡(600)의 외측에서 볼트(571)로 상기 너트(570)와 결합될 수 있다.The
즉, 도 14를 참조하면 제2연결 몰드(500b)는 플라스틱 수지로 형성될 수 있으므로, 금속재질의 너트(570)를 삽입홈(560)에 삽입하여 고정하고 상부캡(600)을 덮어 결합한 후 외측에서 볼트(571)를 이용하여 고정공(620)과 관통공(561)을 통과하여 너트(570)에 체결하여 상부캡(600)이 제2연결 몰드(500b)에 견고하게 고정될 수 있다.14, since the
그리고 연결 몰드(500,500a,500b) 및 상부캡(600)은 전기적인 절연을 위해 플라스틱 재질로 형성되는 것이 바람직하고, 하부캡(400)은 플라스틱 또는 금속 재질 등 다양하게 형성될 수 있다.The
또한, 하부캡(400)은 전지셀(100)들 및 케이스(300)와의 고정을 위해 하부캡(400)의 내측에 핫멜트 등의 용융된 수지 및 접착제 등을 도포 할 수 있으며, 도 15와 같이 케이스(300)의 하측에 결합된 후 용융 수지 및 접착제 등을 주입할 수 있도록 주입구(410)가 형성될 수도 있다.The
또한, 상부캡(600)의 폭 방향 양측면에는 돌기(630) 및 홈(640)이 형성되어, 다수개의 이차전지모듈을 적층하여 전지팩을 구성할 때 결합되는 위치를 정확하게 할 수 있다.The
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It goes without saying that various modifications can be made.
1000 : 이차전지모듈
100 : 전지셀
100a : 제1전지셀 100b : 제2전지셀
110 : 전극체 120 : 전극탭
120a : 양극탭 120b : 음극탭
130 : 파우치
200 : 셀 프레임 201 : 개방부
210 : 상부 프레임
220 : 측면 프레임 221 : 걸림홈
230 : 하부 프레임
300 : 케이스
400 : 하부캡 410 : 주입구
500 : 연결 몰드
500a : 제1연결 몰드 500b : 제2연결 몰드
510 : 단자 511 : 양극 단자
512 : 음극 단자 513 : 전압센싱 단자
520 : 중공부 521 : 결합공
530 : 고정홈 531: 고정 날개
540 : 후크 541 : 가이드
550 : 가이드판 560 : 삽입홈
561 : 관통공
570 : 너트 571 : 볼트
580 : 가스 포집부 581 : 가스 배출관
590 : 가스 유로 591 : 가스 배출홈
600 : 상부캡
610 : 절개부 620 : 고정공
630 : 돌기 640 : 홈
650 : 가스 배출부 651 : 삽입공1000: secondary battery module
100: Battery cell
100a:
110: electrode body 120: electrode tab
120a:
130: Pouch
200: cell frame 201: opening part
210: upper frame
220: side frame 221: latching groove
230: Lower frame
300: Case
400: lower cap 410: inlet
500: connection mold
500a:
510: terminal 511: positive terminal
512: Negative terminal 513: Voltage sensing terminal
520: hollow part 521: engaging hole
530: Fixing groove 531: Fixing blade
540: Hook 541: Guide
550: guide plate 560: insertion groove
561: Through hole
570: Nut 571: Bolt
580: Gas collection part 581: Gas discharge pipe
590: Gas flow path 591: Gas discharge groove
600: upper cap
610: incision section 620: stationary hole
630: projection 640: home
650: gas discharge part 651: insertion hole
Claims (6)
상기 전지셀들이 내부에 수용되어, 상기 전지셀들의 전극탭이 위치하는 반대측이 밀폐되는 케이스;
상기 두 개의 전지셀의 마주보는 전극탭 사이에 삽입되고, 일측에 형성된 다수개의 단자들이 전극탭들과 연결되며, 길이 방향으로 전지셀의 전극탭들 사이에 대응되는 위치에서 상하를 관통하는 가스 포집부가 형성되는 연결 몰드; 및
상기 연결 몰드의 상측에 결합되고 상기 두 개의 전지셀들의 전극탭이 형성된 측의 마주보는 파우치 외측을 감싸도록 상기 케이스와 결합되며, 상기 가스 포집부와 연통되는 가스 배출부가 형성되는 상부캡; 을 포함하며,
상기 전지셀들에서 발생하는 가스가 상기 전지셀들의 전극탭이 형성된 측의 마주보는 전지셀 사이로 배출되고, 상기 가스 포집부에 포집되어 상기 가스 배출부를 통해 외부로 배출되는 가스 포집 및 배출이 용이한 이차전지모듈.
Two battery cells in which electrode taps are formed on one side of the electrode body, the electrode bodies are sealed by a pouch, and are stacked on each other;
A case in which the battery cells are housed therein and the opposite side of the battery cells where the electrode tabs are located is sealed;
A plurality of terminals formed on one side of the two battery cells are connected to the electrode taps, and the gas collecting pipe is disposed between the opposite electrode taps of the two battery cells, A connection mold having a part formed therein; And
An upper cap coupled to an upper side of the connection mold and coupled to the case so as to surround an opposing pouch on the side where the electrode tabs of the two battery cells are formed, and a gas discharge part communicating with the gas collection part; / RTI >
The gas generated in the battery cells is discharged to the opposing battery cells on the side where the electrode tabs of the battery cells are formed and the gas collected and discharged through the gas collecting part to the outside is easily collected and discharged A secondary battery module.
상기 두 개의 전지셀들은 상기 전극탭이 형성된 측의 파우치가 상기 연결 몰드와 케이스에 의해 밀착되는 가스 포집 및 배출이 용이한 이차전지모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the two battery cells are easy to collect and discharge gas in which the pouch on the side where the electrode tab is formed is closely contacted by the connection mold and the case.
상기 연결 몰드는 하측이 개방되고 내부가 중공되며 상측에 가스 배출관이 형성된 가스 포집부가 형성되고, 상기 상부캡은 상기 가스 배출관이 삽입되어 외부로 노출되는 삽입공이 형성되는 가스 포집 및 배출이 용이한 이차전지모듈.
The method according to claim 1,
The connection mold is formed with a gas collecting part having a lower side opened, a hollow interior and a gas exhausting tube formed on the upper side. The upper cap has an insertion hole through which the gas exhausting tube is inserted and is exposed to the outside. Battery module.
양측이 개방되게 형성되어 상기 전지셀들이 내부에 수용되는 케이스;
상기 케이스의 개방된 일측에 결합되되, 상기 전극탭들이 위치하는 반대측에 결합되는 하부캡;
상기 두 개의 전지셀의 전극탭들이 형성된 일측에서 상기 두 개의 전지셀 사이에 삽입되며, 길이 방향으로 전지셀의 전극탭들 사이에 대응되는 위치에서 상하를 관통하는 가스 유로가 형성되는 제1연결 몰드;
상기 두 개의 전지셀의 마주보는 전극탭 사이에 삽입되고, 상기 제1연결 몰드의 타측에 결합되며, 일측에 형성된 다수개의 단자들이 전극탭들과 연결되며, 상기 가스 유로에 연통되는 가스 포집부가 형성되는 제2연결 몰드; 및
상기 제2연결 몰드의 상측에 결합되고 상기 두 개의 전지셀들의 전극탭이 형성된 측의 마주보는 파우치 외측을 감싸도록 상기 케이스와 결합되며, 상기 가스 포집부와 연통되는 가스 배출부가 형성되는 상부캡; 을 포함하며,
상기 전지셀들에서 발생하는 가스가 상기 전지셀들의 전극탭이 형성된 측의 마주보는 전지셀 사이로 배출되고, 상기 가스 유로를 통해 상기 가스 포집부에 포집되어 상기 가스 배출부를 통해 외부로 배출되는 가스 포집 및 배출이 용이한 이차전지모듈.
Two battery cells in which electrode taps are formed on one side of the electrode body, the electrode bodies are sealed by a pouch, and are stacked on each other;
A case having both sides open to receive the battery cells therein;
A lower cap coupled to an open side of the case, the lower cap coupled to an opposite side of the electrode tabs;
A first connection mold inserted between the two battery cells at one side where electrode tabs of the two battery cells are formed and a gas flow path passing through the upper and lower at positions corresponding to between the electrode tabs of the battery cells in the longitudinal direction, ;
A plurality of terminals formed on one side are connected to the electrode tabs, and a gas collecting part connected to the gas channels is formed. The gas collecting part is formed between the electrode tabs of the two battery cells, A second connecting mold; And
An upper cap coupled to an upper side of the second connection mold and coupled to the case so as to surround an opposing pouch on the side where the electrode tabs of the two battery cells are formed, and a gas discharge part communicating with the gas collection part; / RTI >
The gas generated in the battery cells is discharged into opposing battery cells on the side where the electrode tabs of the battery cells are formed and is collected in the gas collecting part through the gas flow path and discharged to the outside through the gas discharging part. And a secondary battery module that is easy to discharge.
상기 제1연결 몰드는 양측면 중앙에 가스 배출홈이 형성되어, 상기 제2연결 몰드의 가스 포집부에 상기 가스 배출홈이 연통되는 가스 포집 및 배출이 용이한 이차전지모듈.
5. The method of claim 4,
Wherein the first connection mold has gas discharge grooves formed at the center of both side surfaces thereof to easily collect and discharge gas through which the gas discharge groove communicates with the gas collecting portion of the second connection mold.
상기 두 개의 전지셀 사이에 개재되며 전지셀들의 전극체가 내측에 안치되는 셀 프레임을 더 포함하고,
상기 셀 프레임은 상부 프레임, 한 쌍의 측면 프레임 및 하부 프레임을 포함하고, 상기 셀 프레임은 내측에 개방부가 형성되어 상기 전지셀들의 전극체가 개방부에 안치되며, 상기 상부 프레임은 상기 제1연결 몰드와 일체형으로 형성되어, 상하를 관통하는 가스 유로가 형성되는 가스 포집 및 배출이 용이한 이차전지모듈.5. The method of claim 4,
Further comprising a cell frame interposed between the two battery cells, the electrode frame of the battery cells being positioned inside,
Wherein the cell frame includes an upper frame, a pair of side frames, and a lower frame, wherein the cell frame has an opening formed therein, the electrode body of the battery cells being positioned in an opening, And the gas flow path passing through the upper and lower portions is formed, thereby facilitating gas collection and discharge.
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