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KR20150003866A - 볼트 없는 배터리 셀 연결 - Google Patents

볼트 없는 배터리 셀 연결 Download PDF

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KR20150003866A
KR20150003866A KR1020147032796A KR20147032796A KR20150003866A KR 20150003866 A KR20150003866 A KR 20150003866A KR 1020147032796 A KR1020147032796 A KR 1020147032796A KR 20147032796 A KR20147032796 A KR 20147032796A KR 20150003866 A KR20150003866 A KR 20150003866A
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battery
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negative
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carrier
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KR1020147032796A
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웨이핑 자오
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타이코 일렉트로닉스 코포레이션
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Publication date
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Abstract

배터리 팩(100)은, 양과 음의 셀 단자들(120, 122)을 각각 갖는 복수의 배터리 셀(102), 및 복수의 배터리 셀 위로 장착되고 복수의 배터리 셀에 걸쳐 이어지는 캐리어(230)를 포함한다. 캐리어는, 양과 음의 셀 단자들을 노출시키는 개구들(236, 238)이 있는 트레이들(232)을 갖는다. 복수의 버스 바(150)는 대응하는 트레이들 내에 수용된다. 버스 바들의 각각은, 대응하는 개구를 통해 대응하는 배터리 셀의 양의 셀 단자에 레이저 용접된 양의 판(152) 및 대응하는 개구를 통해 다른 배터리 셀의 음의 셀 단자에 레이저 용접된 음의 판(154)을 구비한다. 버스 바들은 바이메탈 버스 바들일 수 있다.

Description

볼트 없는 배터리 셀 연결{BOLTLESS BATTERY CELL CONNECTION}
본 개시 내용은 일반적으로 배터리 모듈에 관한 것이다. 전기 차량 또는 하이브리드 차량용 배터리 모듈 등의 배터리 모듈은, 통상적으로, 배터리 모듈들을 형성하도록 함께 그룹화된 복수의 셀을 포함한다. 배터리 모듈들은 함께 연결되어 배터리 팩들을 형성한다. 셀들의 각각은 함께 전기적으로 연결되는 양의 셀 단자와 음의 셀 단자를 포함한다. 서로 다른 유형의 배터리 모듈들은 서로 다른 유형의 셀들을 사용하여 형성된다. 예를 들어, 한 유형의 배터리 모듈들은 파우치형 배터리 모듈이라 하고, 다른 한 유형의 배터리 모듈들은 프리즘형 배터리 모듈이라 하고, 제3 유형의 배터리 모듈들은 원통형 배터리 모듈이라 한다.
프리즘형 배터리 모듈에서는 함께 적층되는 프리즘형 배터리 셀들을 사용한다. 양의 셀 단자와 음의 셀 단자는 버스 바를 이용하여 연결된다. 양의 셀 단자와 음의 셀 단자는 통상적으로 스레드형 포스트(threaded post) 또는 볼트를 포함한다. 버스 바는 너트를 사용하여 포스트에 연결된다. 통상적인 배터리 모듈들은, 버스 바와 너트를 사용하여 각각 함께 연결되는 10개 이상의 배터리 셀을 포함한다. 문제는, 이러한 연결이 시간 소모적이라는 것이다.
해결책은, 양과 음의 셀 단자들을 각각 갖는 복수의 배터리 셀 및 복수의 배터리 셀 위에 장착되며 복수의 배터리 셀에 걸쳐 이어지는 캐리어를 포함하는, 본 명세서에서 개시하는 바와 같은 배터리 팩을 제공하는 것이다. 캐리어는, 양과 음의 셀 단자들을 노출시키는 개구들이 있는 트레이들을 구비한다. 복수의 버스 바가 대응하는 트레이들 내에 수용된다. 버스 바들의 각각은, 대응하는 개구를 통해 대응하는 배터리 셀의 양의 셀 단자에 레이저 용접된 양의 판 및 대응하는 개구를 통해 다른 배터리 셀의 음의 셀 단자에 레이저 용접된 음의 판을 구비한다. 버스 바들은 바이메탈 버스 바들일 수 있다.
이제, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 예를 들어 설명한다.
도 1은 예시적인 일 실시예에 따라 형성된 배터리 팩의 상부 사시도.
도 2는 예시적인 일 실시예에 따라 형성된 프리즘형 배터리 셀들 중 하나의 상부 사시도.
도 3은 예시적인 일 실시예에 따라 형성된 버스 바의 상부 사시도.
도 4는 예시적인 일 실시예에 따라 형성된 버스 바의 단면도.
도 5는 예시적인 일 실시예에 따라 형성된 버스 바의 단면도.
도 6은 예시적인 일 실시예에 따라 형성된 버스 바의 단면도.
도 7은 예시적인 일 실시예에 따라 형성된 버스 바의 단면도.
도 8은 예시적인 일 실시예에 따라 형성된 버스 바의 사시도.
도 9는 예시적인 일 실시예에 따라 형성된 버스 바의 사시도.
도 10은 예시적인 일 실시예에 따라 형성된 버스 바의 사시도.
도 11은 버스 바들을 위한 후면 캐리어를 도시하는 도.
도 12는 후면 커버를 도시하는 도.
도 13은 버스 바들을 위한 정면 캐리어를 도시하는 도.
도 14는 정면 커버를 도시하는 도.
도 15는 배터리 모듈의 일부를 도시하는 도.
도 16은 배터리 모듈의 다른 일부를 도시하는 도.
도 17은 예시적인 일 실시예에 따라 형성된 음의 배터리 단자의 사시도.
도 18은 암 커넥터(female connector)를 도시하는 도.
도 19는 음의 배터리 단자에 정합된 암 커넥터를 도시하는 도.
도 20은 양의 배터리 단자를 도시하는 도.
도 21은 양의 배터리 단자를 도시하는 도.
도 22는 양의 배터리 단자에 정합된 암 커넥터를 도시하는 도.
도 23은 배터리 모듈의 또 다른 일부를 도시하는 도.
도 24는 모듈간 암 커넥터(module-to-module female connector)의 사시도.
도 25는 예시적인 일 실시예에 따라 형성된 서미스터의 사시도.
도 26은 인접하는 배터리 셀들 사이에 로딩된 서미스터를 도시하는 도.
도 27은 배터리 팩의 예시적인 조립 방법을 도시하는 도.
도 1은 예시적인 일 실시예에 따라 형성된 배터리 팩(100)의 상부 사시도이다. 배터리 팩(100)은 함께 적층된 복수의 배터리 모듈(101)을 포함한다. 배터리 팩(100)은, 전기 차량 또는 하이브리드 전기 차량 등의 차량의 배터리 시스템의 일부로서 사용될 수 있다. 대체 실시예들에서, 배터리 팩(100)은 다른 응용 분야들에서 사용될 수도 있다.
각 배터리 모듈(101)은 복수의 프리즘형 배터리 셀(102)을 포함한다. 프리즘형 배터리 셀들(102)은, 적층 구성으로 나란히 배열되어 배터리 모듈(101)을 형성한다. 선택 사항으로, 배터리 모듈(101)은 프리즘형 배터리 셀들(102)을 유지하는 케이스 또는 기타 하우징을 포함할 수도 있다. 프리즘형 배터리 셀들(102)의 상부에 배터리 커버를 제공할 수 있다. 배터리 커버는 프리즘형 배터리 셀들(102)의 각각을 커버할 수 있다.
각 배터리 모듈(101)은 양의 배터리 단자(106)와 음의 배터리 단자(108)를 포함한다. 단자들(106, 108)은 외부 전력 케이블에 결합되도록 구성되거나 또는 대안으로 다른 배터리 모듈(101)의 배터리 셀 단자들에 버스 결합(buss)될 수 있다. 예시적인 일 실시예에서, 배터리 단자들(106, 108)은 빠른 연결형 커넥터들을 사용하여 연결된다.
도 2는 예시적인 실시예에 따라 형성된 프리즘형 배터리 셀들(102) 중 하나의 상부 사시도이다. 프리즘형 배터리 셀(102)은 상부(112)와 측벽들(114)을 갖는 셀 하우징(110)을 포함한다. 예시한 실시예에서, 셀 하우징(110)은 4개의 측벽(114)을 갖는 박스 형상이다. 배터리 셀(102)은 상부(112) 상에 가스 압력 밸브(116)를 갖는다.
배터리 셀(102)은 양의 배터리 셀 단자(120)와 음의 배터리 셀 단자(122)를 포함한다. 예시적인 일 실시예에서, 양의 배터리 셀 단자(120)는 알루미늄이고, 음의 배터리 셀 단자(122)는 구리이다. 양의 배터리 셀 단자(120)는, 배터리 셀(102)을 위한 연결 계면으로서 사용되는, 상부(112)로부터 연장되는 포스트(124)를 갖는다. 예시한 실시예에서, 포스트(124)는 연결 계면을 규정하는 상면을 갖는 평평한 패드를 포함한다. 음의 배터리 셀 단자(122)는, 배터리 셀(102)을 위한 연결 계면으로서 사용되는, 상부(112)로부터 연장되는 포스트(126)를 갖는다. 예시한 실시예에서, 포스트(126)는 연결 계면을 규정하는 상면을 갖는 평평한 패드를 포함한다.
도 3은 예시적인 일 실시예에 따라 형성된 버스 바(150)의 상부 사시도이다. 버스 바(150)는, (도 2에 도시한) 인접하는 프리즘형 배터리 셀들(102)의 배터리 셀 단자들을 전기적으로 연결하는 데 사용된다. 버스 바(150)는, 양과 음의 셀 단자들(예를 들어, 알루미늄과 구리 셀 단자들) 모두에 연결될 때 아연 도금화(galvanizing)를 감소시키거나 제거함으로써 아연 도금 방지(galvanic protection)를 제공한다.
버스 바(150)는 양의 판(152)과 음의 판(154)을 포함한다. 양의 판(152)은 하나의 배터리 셀(102)의 (도 2에 도시한) 대응하는 양의 셀 단자(120)에 종단되도록 구성되고, 음의 판(154)은 인접하는 배터리 셀(102)의 (도 2에 도시한) 대응하는 음의 셀 단자(122)에 종단되도록 구성된다. 예시적인 일 실시예에서, 양과 음의 판들(152, 154)은 개별적으로 제조되고, 초음파 용접, 클래딩, 또는 기타 공정 등에 의해 함께 결합된다. 대안으로, 양과 음의 판들(152, 154)은 일체 형성될 수도 있다. 선택 사항으로, 양 및/또는 음의 판들(152, 154)을 도금할 수 있다. 양과 음의 판들(152, 154)은 임의의 두께와 형상을 가질 수 있다. 두께와 형상은 서로 다를 수 있다. 선택 사항으로, 64% ICAS 알루미늄 등의 고 농도 알루미늄을 사용할 수 있다. 양의 판(152)의 크기와 형상은, 버스 바(150)에 걸쳐 음의 판(154)과 유사하거나 균등한 저항을 갖도록 선택될 수 있다.
버스 바(150)는 음의 판(154)으로부터 연장되는 전압 감지 컨택트(156)를 포함한다. 예시한 실시예에서, 전압 감지 컨택트(156)는 전압 감지 시스템의 와이어를 수용하도록 구성된 크림프 배럴(crimp barrel)을 구성한다. 크림핑은, 정확하고 신뢰성 있는 감지를 위해 와이어와의 신뢰성 있는 연결을 제공한다. 대체 실시예들에서는, 다른 유형의 컨택트를 제공하여, 절연 변위 컨택트, 스프링 컨택트, 핀, 소켓, 포크인 와이어 연결부, 용접 패드 등의 전압 감지 시스템의 대응하는 부품에 연결할 수 있다. 전압 감지 와이어는, 대체 실시예들에서, 예를 들어, 용접, 솔더링, 도전성 접착제 등을 이용하여 버스 바(150)에 고정될 수 있다. 전압 감지 컨택트(156)의 위치는 특정 응용 분야에 따라 가변될 수 있다. 일부 실시예들은 전압 감지 컨택트(156)를 포함하지 않을 수도 있다. 대체 실시예들에서, 전압 감지 컨택트(156)는, 예를 들어, 솔더링, 용접, 잠궈짐으로써 음의 판(154)에 결합된 또는 그 외에는 음의 판(154)에 고정된 별도의 부품일 수 있다. 선택 사항으로, 전압 감지 컨택트(156)는 음의 판(154)과 함께 스탬핑되어 형성될 수 있다. 전압 감지 컨택트(156)는, 버스 바(150)에 걸친 전압을 측정함으로써 셀들의 전압을 감시하는 모듈 컨트롤러에 전기적으로 연결될 수 있다. 전압 감지 컨택트(156)는 대체 실시예들에서 양의 판(152)과 함께 형성될 수 있고 및/또는 양의 판으로부터 연장될 수 있다.
도 4는 예시적인 일 실시예에 따라 형성된 버스 바(150)의 단면도이다. 버스 바(150)는 양과 음의 판들(152, 154)을 초음파 용접함으로써 제조된다. 양의 판(152)은 알루미늄 물질로 제조된다. 음의 판(154)은 구리 물질로 제조된다. 바이메탈 브리지(158)는 양과 음의 판들(152, 154) 사이에 형성된다. 예시적인 일 실시예에서, 음의 판(154)의 일부는 양의 판(152)의 적어도 일부 위로 이어져 브리지(158)를 형성하지만, 양의 판(152)이 음의 판 위로 이어져 브리지를 형성할 수도 있다. 대체 실시예들에서. 브리지(158)는 양의 판(152)과 음의 판(154) 간의 바이메탈 계면을 규정한다. 바이메탈 계면은 양의 판(152)과 음의 판(154) 간의 연결을 보장하도록 넓은 표면적은 갖는다. 표면적은 브리지(158)의 중첩의 길이와 폭에 의해 규정된다. 예시적인 일 실시예에서, 길이와 폭 모두는 판들(152, 154)의 두께보다 크다. 선택 사항으로, 음의 판(154)의 약 10% 이상이 양의 판(152)과 중첩할 수 있다. 예시적인 일 실시예에서, 바이메탈 계면은 대략 평평하며 버스 바(150)의 면에 평행하다. 선택 사항으로, 양의 판(152)은 알루미늄 판일 수 있고, 음의 판(154)은 구리 판일 수 있다. 양의 판(152)은, 예를 들어, 클래딩 공정, 용접 공정, 또는 다른 종단 공정에 의해 음의 판(154)에 종단될 수 있다.
버스 바(150)는, 양의 판(152)이 하나의 배터리 셀(102)의 양의 셀 단자(120)에 종단되고 음의 판(154)이 인접하는 배터리 셀(102)의 대응하는 음의 셀 단자(122)에 종단되도록, 인접하는 배터리 셀들(102) 간에 결합된다. 예시적인 일 실시예에서, 판들(152, 154)은 대응하는 단자들(120, 122)에 레이저 용접된다. 레이저 용접은, 너트와 스레딩 포스트에 대한 너트의 스레딩을 필요로 하지 않는다. 버스 바(150)는 레이저 용접에 의해 더욱 빠르게 종단될 수 있다. 레이저 용접은 버스 바(150)와 단자들(120, 122) 간의 양호한 전기적 연결, 예를 들어, 낮은 계면 저항을 갖는 계면을 제공한다.
도 5는 예시적인 일 실시예에 따라 형성된 버스 바(150)의 단면도이다. 버스 바(150)는 양과 음의 판들(152, 154)을 클래딩함으로써 제조된다. 양의 판(152)은 알루미늄 물질로 제조된다. 음의 판(154)은 구리 물질로 제조된다. 바이메탈 브리지(158)는 클래딩 영역에서 양과 음의 판들(152, 154) 간에 형성된다.
버스 바(150)는, 양의 판(152)이 하나의 배터리 셀(102)의 양의 셀 단자(120)에 종단되고 음의 판(154)이 인접하는 배터리 셀(102)의 대응하는 음의 셀 단자(122)에 종단되도록, 인접하는 배터리 셀들(102) 간에 결합된다. 예시적인 일 실시예에서, 판들(152, 154)은 대응하는 단자들(120, 122)에 레이저 용접된다.
도 6은 예시적인 일 실시예에 따라 형성된 버스 바(150)의 단면도이다. 버스 바(150)는 코팅(162)이 코팅된 구리 판(160)으로 제조된다. 선택 사항으로, 코팅(162)은 판들(152, 154)에 고정될 수 있는 코팅일 수 있다. 예를 들어, 코팅(162)은 레이저 용접될 수 있다. 코팅(162)은 아연 도금에 저항하는 아연 도금 방지를 제공한다.
버스 바(150)는, 양의 판(152)이 하나의 배터리 셀(102)의 양의 셀 단자(120)에 종단되고 음의 판(154)이 인접하는 배터리 셀(102)의 대응하는 음의 셀 단자(122)에 종단되도록, 인접하는 배터리 셀들(102) 간에 결합된다. 예시적인 일 실시예에서, 판들(152, 154)은 대응하는 단자들(120, 122)에 레이저 용접된다. 코팅(162)은 알루미늄 단자와 구리 단자 모두에 결합되도록 구성된 물질이다.
도 7은 예시적인 일 실시예에 따라 형성된 버스 바(150)의 단면도이다. 버스 바(150)는 구리 판(164)으로 제조된다. 양의 셀 단자(120)는, 알루미늄 포스트(165), 및 알루미늄 포스트(165)로부터 연장되는 바이메탈 포스트(166)를 포함한다. 바이메탈 포스트(166)는 알루미늄-구리 바이메탈일 수 있다.
버스 바(150)는, 양의 판(152)이 하나의 배터리 셀(102)의 양의 셀 단자(120)에 종단되고 음의 판(154)이 인접하는 배터리 셀(102)의 대응하는 음의 셀 단자(122)에 종단되도록, 인접하는 배터리 셀들(102) 간에 결합된다. 예시적인 일 실시예에서, 판들(152, 1540은 대응하는 단자들(120, 122)에 레이저 용접된다.
도 8은 예시적인 일 실시예에 따라 형성된 버스 바(150)의 사시도이다. 버스 바(150)는, 음의 판(154)을 통해 개구(168) 위로 양의 판(152)을 음의 판(154)에 초음파 용접함으로써 제조된다. 버스 바(150)는 버스 바(150)를 강화하도록 벽들(170)을 포함한다. 음의 판(154)의 형상은 양의 판(152)을 따른다. 양의 판(152)은 알루미늄 물질로 제조된다. 음의 판(154)은 구리 물질로 제조된다. 양과 음의 판들(152, 154)은, 양과 음의 판들 사이에 바이메탈 계면을 생성하여 아연 도금에 저항하는 아연 도금 방지를 제공하도록 초음파 용접된다.
도 9는 예시적인 일 실시예에 따라 형성된 버스 바(150)의 사시도이다. 버스 바(150)는 양과 음의 판들(152, 154)을 클래딩함으로써 제조된다. 양의 판(152)은 알루미늄 물질로 제조된다. 음의 판(154)은 구리 물질로 제조된다. 전압 감지 컨택트(156)는 음의 판(154)으로부터 연장된다.
도 10은 예시적인 일 실시예에 따라 형성된 버스 바(150)의 사시도이다. 버스 바(150)는 구리 시트로 제조된다. 버스 바(150)는, 니켈, 또는 다른 코팅을 포함할 수 있다. 양과 음의 판들(152, 154)은 구리 시트의 대향 단부들에 의해 규정된다. 전압 감지 컨택트(156)는, 구리 시트로부터 연장되며, 에지를 위치할 수 있으며, 예를 들어, 에지를 따라 중심에 위치할 수 있다.
도 11은 버스 바들(150)을 위한 후면 캐리어(200)를 도시한다. 후면 캐리어(200)는 (도 2에 도시한) 배터리 셀들(102)의 상부들(112)에 장착되도록 구성된다. 후면 캐리어(200)는 (도 3에 도시한) 대응하는 버스 바들(150)을 수용하는 복수의 트레이(202)를 포함한다. 트레이들(202)은 버스 바들(150)을 수용하는 리셉터클들 또는 포켓들(204)을 갖는다. 포켓들(204)은 버스 바들(150)을 수용하고 유지하기 위한 크기와 형상을 갖는다. 예를 들어, 버스 바들(150)은 간섭 끼워 맞춤에 의해 트레이들(202) 내에 유지될 수 있다. 돌출부들 또는 탭들(205)은 버스 바들(150)과 체결하여 버스 바들을 유지하도록 포켓들(204) 내로 연장될 수 있다.
트레이들(202)은 양과 음의 셀 단자들(120, 122)을 각각 노출시키는 개구들(206, 208)을 갖는다. 버스 바들(150)은 개구들(206, 208)을 통해 배터리 셀들(102)에 레이저 용접되거나 또는 그 외에는 배터리 셀들에 종단될 수 있다. 선택 사항으로, 버스 바들(150)의 일부가 배터리 셀들(102)과 체결하도록 개구들(206, 208) 내로 연장될 수 있고 및/또는 배터리 셀들의 일부가 버스 바들(150)과 체결하도록 개구들(206, 208) 내로 연장될 수 있다.
트레이들(202)은 전압 감지 와이어 종단 영역들(210)을 갖는다. 전압 감지 와이어들은, (도 3에 도시한) 전압 감지 컨택트들(156)에 종단되도록 와이어 하니스(wire harness)로부터 영역들(210)로 경로 설정된다. 예시적인 일 실시예에서, 인접하는 트레이들(202)은, 배터리 셀들(102) 상에 위치 설정되도록 트레이들(202)과 버스 바들(150) 간의 상대적 이동을 허용하는 유연한 힌지들(212)에 의해 분리된다. 유연한 힌지들(212)은, 모든 인접하는 트레이들(202) 사이에, 또는 트레이들(202) 중 소정의 트레이들 사이에, 예를 들어, 모든 네 번째 트레이들(202) 사이에 제공될 수 있다. 후면 캐리어(200)는 플라스틱 물질 등의 유전 물질로 제조된다. 후면 캐리어(200)는 버스 바들(150)을 서로 그리고 버스 바들(150)을 둘러싸는 환경으로부터 전기적으로 분리한다.
도 12는, 버스 바들(150) 위로 (도 11에 도시한) 후면 캐리어(200)에 결합되도록 구성된 후면 커버(220)를 도시한다. 후면 커버(220)는 플라스틱 물질 등의 유전 물질로 제조된다. 후면 커버(220)는 버스 바들(150)의 우연한 접촉을 방지한다. 선택 사항으로, 후면 커버(220)는, 예를 들어, 후면 캐리어(200)와 함께 성형되어 후면 캐리어(200)와 일체형일 수도 있다. 선택 사항으로, 후면 커버(220)는, 후면 캐리어(200) 상에 위치 설정되도록 후면 커버(220)의 섹션들의 상대적 이동을 허용하는 유연한 힌지들을 포함할 수 있다.
도 13은 버스 바들(150)을 위한 정면 캐리어(230)를 도시한다. 정면 캐리어(230)는 (도 2에 도시한) 배터리 셀들(102)의 상부들(112)에 장착되도록 구성된다. 정면 캐리어(230)는 플라스틱 물질 등의 유전 물질로 제조된다. 정면 캐리어(230)는 (도 3에 도시한) 버스 바들(150)의 우연한 접촉을 방지한다.
정면 캐리어(230)는 대응하는 버스 바들(150)을 수용하는 복수의 트레이(2332)를 포함한다. 트레이들(232)은 버스 바들(150)을 수용하는 리셉터클들 또는 포켓들(234)을 갖는다. 포켓들(234)은 버스 바들(150)을 수용하고 유지하기 위한 크기와 형상을 갖는다. 예를 들어, 버스 바들(150)은 간섭 끼워 맞춤에 의해 트레이들(232) 내에 유지될 수 있다. 돌출부들 또는 탭들은 버스 바들(150)과 체결하여 버스 바들을 유지하도록 포켓들(234) 내로 연장될 수 있다.
트레이들(232)은 양과 음의 셀 단자들(120, 122)을 각각 노출시키는 개구들(236, 238)을 갖는다. 버스 바들(150)은 개구들(236, 238)을 통해 배터리 셀들(102)에 레이저 용접되거나 또는 그 외에는 배터리 셀들에 종단될 수 있다. 선택 사항으로, 버스 바들(150)의 일부가 배터리 셀들(102)과 체결하도록 개구들(236, 238) 내로 연장될 수 있고 및/또는 배터리 셀들(102)의 일부가 버스 바들(150)과 체결하도록 개구들(236, 238) 내로 연장될 수 있다.
트레이들(232)은 전압 감지 와이어 종단 영역들(240)을 갖는다. 전압 감지 와이어들은, (도 3에 도시한) 전압 감지 컨택트들(156)에 종단되도록 와이어 하니스로부터 영역들(240)로 경로 설정된다. 예시적인 일 실시예에서, 트레이들(232)은, 배터리 셀들(102) 상에 위치 설정되도록 트레이들(232)과 버스 바들(150) 간의 상대적 이동을 허용하는 유연한 힌지들(242)에 의해 분리된다. 유연한 힌지들(242)은, 모든 인접하는 트레이들(232) 사이에, 또는 트레이들(232) 중 소정의 트레이들 사이에, 예를 들어, 모든 네 번째 트레이들(202) 사이에 제공될 수 있다.
정면 트레이들(244)은 트레이들(232) 중 일부의 전방에 제공된다. 정면 트레이들(244)은 버스 바들(150)과 기타 부품들을 유지하기 위한 추가 공간을 제공한다. 선택 사항으로, 배터리 단자들은 정면 트레이들(2440 내의 대응하는 버스 바들에 종단될 수 있다. 모듈간 배터리 단자들은 정면 트레이들(244) 내에 수용될 수 있다. 양의 또는 음의 배터리 단자들은 정면 트레이들(244) 내에 수용될 수 있다. 전력 케이블들이 정면 트레이들(244) 내에 수용될 수 있다.
도 14는 버스 바들(150) 위로 (도 13에 도시한) 정면 캐리어(230)에 결합되도록 구성된 정면 커버(250)를 도시한다. 정면 커버(250)는 플라스틱 물질 등의 유전 물질로 제조된다. 정면 커버(250)는 버스 바들(150)의 우연한 접촉을 방지한다. 선택 사항으로, 정면 커버(250)는, 예를 들어, 정면 캐리어(230)와 함께 성형되어 정면 캐리어(230)와 일체형일 수도 있다.
정면 커버(250)는 리드들(lids; 252)을 포함한다. 리드들(252)은 정면 커버(250)의 정면 에지에 힌지 결합된다. 리드들(252)은 대응하는 정면 트레이들(244)과 정렬되도록 구성된다. 리드들(252)은 버스 바들(150) 및/또는 버스 바들(150)에 결합된 다른 부품들을 커버한다.
예시적인 일 실시예에서, 정면 커버(250)는, 정면 캐리어(230) 상에 위치 설정되도록 정면 커버(250)의 섹션들의 상대적 이동을 허용하는 유연한 힌지들(254)을 포함한다.
도 15는 배터리 모듈(101)의 일부를 도시한다. 후면 캐리어(200)와 정면 캐리어(230)가 도시되어 있으며, 명확성을 위해 (도 12와 도 14에 도시한) 커버들(220, 250)은 제거되어 있다. 와이어 하니스들(260)은 와이어 하니스들의 단부들에서 커넥터들(262)과 함께 예시되어 있다. 와이어 하니스들(260)은, 대응하는 전압 감지 컨택트들(156)에 전기적으로 연결되며, 전압 감지 와이어 종단 영역들(210, 240)을 통과한다. 예를 들어, 와이어 하니스들(260)의 개별적인 전압 감지 와이어들(263)은 대응하는 전압 감지 컨택트들(156)에 연결될 수 있다.
예시한 실시예에서, 전압 감지 컨택트들(156)은 전압 감지 와이어들(263)을 크림핑하기 위한 크림프 배럴들을 포함한다. 대안으로, 전압 감지 컨택트들(156)은, 전압 감지 와이어들(263)을 버스 바들(150)에 기계적으로 그리고 전기적으로 연결하도록 전압 감지 와이어들(263)의 단부들이 전압 감지 패드들에 용접되는 전압 감지 패드들 또는 용접 패드들을 포함할 수 있다.
버스 바들(150)은 포켓들(204, 234) 내에 위치한다. 양의 판(152)은 하나의 배터리 셀(102)과 정렬되도록 구성되고, 음의 판(154)은 인접하는 배터리 셀(102)과 정렬되도록 구성된다. 탭들(264)은 버스 바들(150)을 제 위치에서 유지한다. 전압 감지 컨택트들(156)은 전압 감지 와이어 종단 영역들(240) 내로 연장된다. 와이어 하니스들(260)로부터의 와이어들은, 컨택트들(156)에 종단되도록 전압 감지 와이어 종단 영역들(210, 240) 내로 경로 설정되도록 구성된다. 예시적인 일 실시예에서, 캐리어들(200, 230)은, 와이어 종단 영역들(210, 240) 내에서 와이어 하니스(260)를 유지하는 핑거들(266)을 포함한다.
후면 캐리어(200) 및 대응하는 버스 바들(150)은 배터리 셀들(102) 상에 하나의 유닛으로서 위치되도록 구성된다. 이어서, 버스 바들(150)을 배터리 셀들(102)에 레이저 용접할 수 있고 또는 그 외에는 배터리 셀들에 기계적으로 그리고 전기적으로 연결할 수 있다. 마찬가지로, 정면 캐리어(230) 및 대응하는 버스 바들(150)도 배터리 셀들(102) 상에 하나의 유닛으로서 위치되도록 구성된다.
도 16은 배터리 모듈(101)의 다른 일부를 도시한다. 음의 배터리 단자(300)가 대응하는 트레이(232)와 정면 트레이(244) 내에 수용된 것으로 도시되어 있다. 음의 배터리 단자(300)는 전압 감지 컨택트(302)를 포함한다. 음의 배터리 단자(300)는 대응하는 부품에 빠르게 연결되도록 구성된 빠른 연결 단부(304)를 포함한다. 예시한 실시예에서, 빠른 연결 단부(304)는 대응하는 배터리 단자 내에 플러그 결합되도록 구성된 블레이드를 규정한다.
도 17은, 음의 배터리 단자(300)의 빠른 연결 단부(304)를 도시하는, 예시적인 일 실시예에 따라 형성된 음의 배터리 단자(300)의 사시도이다. 음의 배터리 단자(300)는 스탬핑되어 형성될 수 있다. 음의 배터리 단자(300)는 구리 물질로 제조된다. 예시한 실시예에서, 음의 배터리 단자(300)는, 예를 들어, 더욱 많은 전류를 반송하도록 및/또는 빠른 연결 단부(304)를 위한 강직도와 지지도를 제공하도록 단자들(300)을 위한 추가 단면적을 제공하는 강직한 측벽들을 갖지만, 이러한 측벽들은, 도 16에 예시한 실시예에서와 같이, 일부 응용 분야를 위해서는 음의 배터리 단자들(300)의 프로파일을 낮추도록 내측으로 접힐 수도 있다. 음의 배터리 단자(300)는 대체 실시예들에서 다른 형상을 가질 수도 있다. 음의 배터리 단자(300)는 대체 실시예들에서 블레이드와 다른 유형의 종단 단부를 가질 수도 있다.
도 18은 (도 17에 도시한) 음의 배터리 단자(300)와 정합되도록 구성된 전력 커넥터(310)를 도시한다. 전력 커넥터(310)는, 암 커넥터 또는 리셉터클 커넥터의 형태를 갖고, 이하 암 커넥터(310) 또는 리셉터클 커넥터(310)라 칭할 수도 있다. 암 커넥터(310)는, 음의 배터리 단자(300)의 (도 16에 도시한) 빠른 연결 단부(304)를 수용하는 리셉터클(312)을 포함한다. 선택 사항으로, 음의 배터리 단자(300)와 전기적으로 연결되도록 편향 가능한 핑거들 또는 다른 구조들을 제공할 수 있다. 암 커넥터(310)는 스탬핑되어 형성될 수 있다. 암 커넥터(310)는 단편 구조 또는 다편 구조일 수 있다.
암 커넥터(female connector; 310)는 반대측 단부에서 패드(314)를 포함한다. 패드(314)는 전력 케이블에 연결되도록 구성된다. 예를 들어, 전력 케이블은 패드(314)에 초음파 용접될 수 있다. 암 커넥터(310)는 전력 케이블에 종단되기 위한 기타 특징부나 구조를 포함할 수 있다.
도 19는 음의 배터리 단자(300)에 정합된 암 커넥터(310)를 도시한다. 암 커넥터(310)는 정면 트레이(244) 내에 위치한다. 패드(314)는 전력 케이블의 종단을 위해 노출된다. 선택 사항으로, 정면 트레이(244)는 전력 케이블이 패드(314)에 대하여 여러 각도들에서 위치 설정될 수 있도록 하나보다 많은 방향으로 개방될 수 있다. 예를 들어, 전력 케이블은 암 커넥터(310)와 음의 배터리 단자(300)와 함께 패드(314)에 결합될 수 있다. 대안으로, 전력 케이블은, 대체 실시예들에서, 암 커넥터(310)와 음의 배터리 단자(300)에 수직으로 또는 다른 각도로 연장될 수도 있다.
도 20은 양의 배터리 단자(320)를 도시한다. 양의 배터리 단자(320)는 전압 감지 컨택트(322)를 포함한다. 양의 배터리 단자(320)는 종단 단부를 포함하고, 예시한 실시예에서, 이 종단 단부는 대응하는 부품에 빠르게 연결되도록 구성된 빠른 연결 단부(323)이다. 대체 실시예들에서, 종단 단부는 다른 유형의 연결을 이루도록 다른 유형의 특징부를 가질 수도 있다.
양의 배터리 단자(320)는, (모두 도 2에 도시한) 배터리 셀(102)의 대응하는 양의 셀 단자(122)에 레이저 용접되도록 구성된 알루미늄 시트(324)를 포함한다. 알루미늄 시트(324)는, 양의 배터리 단자(320)의 주 본체(326)에 초음파 용접되거나 또는 그 외에는 기계적으로 그리고 전기적으로 연결될 수 있다. 주 본체(326)는 구리 시트로부터 스탬핑되어 형성될 수 있다. 따라서, 단자는 바이메탈 단자를 규정한다. 개구(328)는 알루미늄 시트(324)를 노출하도록 주 본체(326) 내에 제공될 수 있다.
도 21은 대응하는 트레이(232)와 정면 트레이(2440 내에 로딩된 양의 배터리 단자(320)를 도시한다. 도 22는 양의 배터리 단자(320)에 정합된 암 커넥터(310)의 형태인 전력 커넥터(310)를 도시한다. 전력 케이블은 암 커넥터(310)의 패드에 임의의 각도로 종단된다.
도 23은, 모듈간 전력 커넥터(340)를 사용하여 두 개의 배터리 모듈(101)이 함께 연결되어 있는 배터리 팩(100)의 다른 일부를 도시한다. 도 24는 모듈간 전력 커넥터(module-to-module power connector; 340)의 사시도이다.
양과 음의 배터리 단자들(320, 300)은 정면 캐리어(230)를 따라 적절한 위치에서 대응하는 트레이(232)와 정면 트레이(244) 내에 로딩된다. 전력 커넥터(340)는 단자들(320, 300)에 정합된 모듈간 암 커넥터(340)의 형태로 된 것이다.
모듈간 암 커넥터(340)는, 브리지(342)에 의해 연결된, 암 커넥터들(310)과 유사한 두 개의 암 커넥터를 포함한다. 브리지(342)는 단자들(320, 300) 간의 상대적 이동을 허용하도록 유연한 브리지일 수 있다. 브리지(342)는 로우 프로파일을 갖는다. 브리지(342)는 암 단자들(310)을 제조하는 데 사용되는 프로그레션 다이(progression die)로부터의 캐리어로부터 형성될 수 있고, 여기서 프로그레션 다이로부터의 캐리어는 두 개의 암 커넥터(310) 사이에서 제거되지 않으며, 이에 따라, 브리지(342)를 규정하게 된다. 브리지(342)는 암 커넥터들(310) 간의 상대적 이동과 진동 에너지를 수용한다.
도 25는 예시적인 일 실시예에 따라 형성된 서미스터(350)의 사시도이다. 도 26은 인접하는 배터리 셀들(102) 사이에 로딩된 서미스터(350)를 도시한다. 서미스터(350)는 베이스(354)로부터 연장되는 와이어들(352)을 포함한다. 베이스(354)는 캐리어(200 또는 300)의 대응하는 개구(356) 내에 수용된다. 서미스터(350)는 배터리 셀들(102) 중 임의의 두 개의 배터리 셀 사이에 위치할 수 있다. 캐리어들(200, 230)은 서미스터(350)를 위한 많은 위치를 허용함으로써 서미스터(350)의 유연한 위치 설정을 제공한다. 선택 사항으로, 배터리 모듈(101)의 서로 다른 위치에서의 온도를 감지하도록 서로 다른 배터리 셀들(102) 사이에 다수의 서미스터들(350)을 사용할 수도 있다. 개구(356)는 배터리 셀들(102) 간의 계면에서 서미스터를 적절히 정렬시킨다. 와이어들(352)은 전압 감지 와이어들이 경로 설정되어 있는 동일한 영역을 통해 캐리어(200 또는 300)로부터 멀어지도록 경로 설정될 수 있다.
도 27은 배터리 팩(100)의 예시적인 조립 방법을 도시한다. 단계(400)에서는, 전압 감지 시스템과 온도 감지 시스템을 위한 대응하는 버스 바들(150)과 와이어 하니스들과 함께 캐리어들(200, 230)을 배터리 셀들(102)에 로딩한다. 버스 바들(150)은 예를 들어 레이저 용접에 의해 대응하는 셀 단자들(120, 122)에 기계적으로 그리고 전기적으로 연결된다.
단계(402)에서는, 커버들(220, 250)을 캐리어들(200, 230)에 각각 결합한다. 단계(404)에서는, 암 커넥터들(310)과 모듈간 암 커넥터들(340)을 대응하는 양과 음의 배터리 단자들(320, 300)에 결합한다. 전력 케이블들은 예를 들어 초음파 용접에 의해 암 커넥터들(310)에 종단된다. 단계(406)에서는, 리드들(252)을 폐쇄한다.
위 설명은 예시적이며 제한적이지 않다는 점을 이해하기 바란다. 예를 들어, 전술한 실시예들(및/또는 그 양태들)은 서로 조합하여 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고서 특정한 상황이나 물질을 본 발명의 교시에 적응시키도록 많은 수정을 행할 수 있다. 본 명세서에서 설명하는 치수, 물질들의 유형, 다양한 구성요소들의 배향, 및 다양한 구성요소들의 개수와 위치는, 일부 실시예들의 파라미터들을 규정하려는 것이며, 결코 제한적이지 않으며 예시적인 실시예들일 뿐이다. 청구범위의 사상과 범위 내에서의 다른 많은 실시예들과 수정예들은, 위 설명을 읽는 통상의 기술자에겐 명백할 것이다.

Claims (10)

  1. 배터리 팩(100)으로서,
    복수의 배터리 셀(102)로서, 각 배터리 셀이 양과 음의 셀 단자들(120, 122)을 갖는 것인, 상기 복수의 배터리 셀;
    상기 복수의 배터리 셀 위에 장착되며, 상기 복수의 배터리 셀에 걸쳐 이어지는 캐리어(230)로서, 상기 양과 음의 셀 단자들을 노출시키는 개구들(236, 238)이 있는 트레이들(232)을 구비하는, 상기 캐리어; 및
    대응하는 트레이들 내에 수용되는 복수의 버스 바(150)로서, 상기 복수의 버스 바의 각각은, 대응하는 개구를 통해 대응하는 배터리 셀의 양의 셀 단자에 레이저 용접된 양의 판(152) 및 대응하는 개구를 통해 다른 배터리 셀의 음의 셀 단자에 레이저 용접된 음의 판(154)을 구비하는 것인, 상기 복수의 버스 바를 포함하는, 배터리 팩(100).
  2. 제1항에 있어서, 상기 트레이들(232)은 대응하는 버스 바들(150)을 수용하는 포켓들(234)을 갖고, 상기 트레이들은 상기 버스 바들을 상기 포켓들 내에 고정하도록 상기 포켓들 내로 연장되는 탭들(264)을 갖는, 배터리 팩(100).
  3. 제1항에 있어서, 상기 버스 바들(150)은, 상기 캐리어를 상기 배터리 셀들(102)에 장착하기 전에, 상기 캐리어(230) 내에 로딩되는, 배터리 팩(100).
  4. 제1항에 있어서, 상기 버스 바들(150)은 바이메탈 버스 바들인, 배터리 팩(100).
  5. 제1항에 있어서, 상기 캐리어(230)는 인접하는 트레이들 사이에 유연한 힌지들(245)을 포함하고, 상기 힌지들은 상기 트레이들과 상기 트레이들에 의해 유지되는 대응하는 버스 바들 간의 상대적 이동을 허용하는, 배터리 팩(100).
  6. 제1항에 있어서, 상기 캐리어(230)는 복수의 전압 감지 와이어(263)를 갖는 전압 감지 와이어 하니스(voltage sensing wire harness; 260)를 유지하고, 상기 전압 감지 와이어들은 상기 버스 바들의 전압을 감지하도록 대응하는 버스 바(150)에 종단된, 배터리 팩(100).
  7. 제1항에 있어서, 각 버스 바(150)는 해당 버스 바로부터 연장되는 전압 감지 컨택트(156)를 포함하고, 상기 전압 감지 컨택트는 상기 캐리어(230)에 의해 유지되는 전압 감지 와이어들(263)에 종단된, 배터리 팩(100).
  8. 제1항에 있어서, 상기 캐리어(230)는 상기 캐리어의 정면으로부터 전방으로 연장되는 정면 트레이들(244)을 포함하고, 상기 정면 트레이들은 대응하는 버스 바들(150)에 결합된 배터리 단자들(300, 320)을 수용하는, 배터리 팩(100).
  9. 제1항에 있어서, 상기 캐리어(230) 내에 수용되고 대응하는 양의 셀 단자(120)에 종단된 양의 배터리 단자(320), 및 상기 캐리어 내에 수용되고 대응하는 음의 셀 단자(122)에 종단된 음의 배터리 단자(322)를 더 포함하고,
    상기 양과 음의 배터리 단자들의 각각은 빠른 연결 단부들(304)을 갖고, 상기 배터리 팩은, 상기 양과 음의 배터리 단자들을 전기적으로 연결하도록 상기 양과 음의 배터리 단자들의 빠른 연결 단부들에 연결된 모듈간 단자(module to module terminal; 340)를 더 포함하는, 배터리 팩(100).
  10. 제1항에 있어서, 상기 캐리어(230) 내에 수용되고 대응하는 양의 셀 단자(120)에 레이저 용접된 양의 배터리 단자(320)를 더 포함하고, 상기 배터리 단자는 전력 단자(310)에 전기적으로 연결하기 위한 빠른 연결 단부(304)를 갖는, 배터리 팩(100).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170142659A (ko) * 2016-06-20 2017-12-28 한국광기술원 전지용 셀의 접합용 버스바 및 이를 이용한 전지 셀의 제조방법
US10559808B2 (en) 2015-04-30 2020-02-11 Lg Chem, Ltd. Lithium secondary battery having improved safety by using bimetal tab

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9318734B2 (en) * 2012-05-21 2016-04-19 Tyco Electronics Corporation Bimetal buss bar assembly
EP3276705B1 (en) * 2012-06-13 2020-08-05 Allison Transmission, Inc. Battery array safety covers for an energy storage system
US10056596B2 (en) * 2013-06-06 2018-08-21 Te Connectivity Corporation Battery connector assembly
US20150140418A1 (en) 2013-11-15 2015-05-21 Saft Groupe Sa Battery design and method of assembly
JPWO2015125936A1 (ja) * 2014-02-20 2017-03-30 矢崎総業株式会社 電源装置
JP6315278B2 (ja) * 2014-12-25 2018-04-25 株式会社オートネットワーク技術研究所 蓄電モジュール
US10062931B2 (en) * 2015-04-22 2018-08-28 Johnson Controls Technology Company Welding process for battery module components
US9917291B2 (en) 2015-05-05 2018-03-13 Johnson Controls Technology Company Welding process for a battery module
DE102016103841A1 (de) 2016-03-03 2017-09-07 Johnson Controls Advanced Power Solutions Gmbh Befestigung von elektrochemischen Zellen in einem Gehäuse eines Batteriemoduls
US10454080B2 (en) * 2016-07-13 2019-10-22 Te Connectivity Corporation Connector assembly for a battery system
US11031728B2 (en) * 2016-11-23 2021-06-08 Black & Decker Inc. Electrical connector
KR102617138B1 (ko) 2016-12-07 2023-12-26 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
WO2018126437A1 (zh) * 2017-01-06 2018-07-12 宁德时代新能源科技股份有限公司 动力电池顶盖结构、动力电池及电池模组
DE102017200311A1 (de) * 2017-01-10 2018-07-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Batterie, Trägerboard und Trägerboardelement mit Rastelementen
WO2018168802A1 (ja) 2017-03-15 2018-09-20 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置
JP2019008877A (ja) * 2017-06-20 2019-01-17 矢崎総業株式会社 電線接続バスバ及び導電モジュール
JP7114731B2 (ja) * 2018-10-31 2022-08-08 ビークルエナジージャパン株式会社 電池モジュール
CN115117563B (zh) * 2018-12-29 2024-04-02 东莞莫仕连接器有限公司 电池连接模块
CN113508498B (zh) 2019-01-21 2025-03-18 皇家精密制品有限责任公司 汇流排系统
EP3940811A4 (en) * 2019-03-12 2023-01-18 Vehicle Energy Japan Inc. BUSBAR AND BATTERY MODULE WITH IT
WO2021050607A1 (en) 2019-09-09 2021-03-18 Royal Precision Products Llc Electrical busbar and method of fabricating the same
EP3886207A1 (en) * 2020-03-27 2021-09-29 TE Connectivity Germany GmbH Cell connecting system for a vehicle battery module and method for manufacturing the cell system
WO2023010510A1 (zh) * 2021-08-06 2023-02-09 江苏时代新能源科技有限公司 电池、用电装置、电池的制造方法以及制造设备
US12136500B2 (en) 2021-08-18 2024-11-05 Eaton Intelligent Power Limited Electrical busbar and method of fabricating the same

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58150269U (ja) * 1982-04-02 1983-10-08 三洋電機株式会社 電池装置
US5626984A (en) * 1995-11-16 1997-05-06 Albini; Salvatore Battery terminal system
JP3707595B2 (ja) * 1998-09-09 2005-10-19 矢崎総業株式会社 バッテリ接続プレート
JP4637320B2 (ja) * 1999-05-14 2011-02-23 株式会社半導体エネルギー研究所 ゴーグル型表示装置
DE10012387C2 (de) * 2000-03-14 2002-10-02 Itt Mfg Enterprises Inc Anordnung zum Verbinden eines Kabels mit einem Kraftfahrzeugbatteriepol
JP2002151045A (ja) * 2000-11-10 2002-05-24 Honda Motor Co Ltd 電池モジュール用バスバーおよび電池モジュール
JP3860520B2 (ja) * 2002-09-04 2006-12-20 矢崎総業株式会社 バッテリ接続プレートの樹脂プレート用成形金型構造
US7367847B2 (en) * 2005-09-02 2008-05-06 Alcoa Fujikura Ltd Integrated module connection for HEV battery
EP2109906B1 (en) * 2007-02-09 2016-09-07 Johnson Controls Advanced Power Solutions LLC Buss bar for batteries
JP5285997B2 (ja) * 2008-08-27 2013-09-11 矢崎総業株式会社 電源装置
KR101082862B1 (ko) * 2008-10-14 2011-11-11 주식회사 엘지화학 전극단자 연결장치를 포함하는 중대형 전지팩
KR101087036B1 (ko) * 2008-12-17 2011-11-25 주식회사 엘지화학 전극단자 연결장치 및 이를 포함하는 전지모듈 어셈블리
US8257848B2 (en) * 2009-01-12 2012-09-04 A123 Systems, Inc. Safety venting mechanism with tearing tooth structure for batteries
WO2010085636A2 (en) 2009-01-23 2010-07-29 Johnson Controls - Saft Advanced Power Solutions Llc Battery module having electrochemical cells with integrally formed terminals
JP5465440B2 (ja) * 2009-01-28 2014-04-09 三洋電機株式会社 組電池
JP5537111B2 (ja) * 2009-09-30 2014-07-02 株式会社東芝 二次電池装置
US8580423B2 (en) * 2009-10-22 2013-11-12 Samsung Sdi Co., Ltd. Bus bar holder and battery pack including the same
KR20120138790A (ko) * 2010-03-29 2012-12-26 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 버스 바 및 버스 바의 제조 방법
KR101201747B1 (ko) * 2010-05-24 2012-11-15 에스비리모티브 주식회사 전지 모듈

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10559808B2 (en) 2015-04-30 2020-02-11 Lg Chem, Ltd. Lithium secondary battery having improved safety by using bimetal tab
KR20170142659A (ko) * 2016-06-20 2017-12-28 한국광기술원 전지용 셀의 접합용 버스바 및 이를 이용한 전지 셀의 제조방법

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Publication number Publication date
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