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KR101747400B1 - 링 단자 가이드를 포함하는 전지모듈 - Google Patents

링 단자 가이드를 포함하는 전지모듈 Download PDF

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KR101747400B1
KR101747400B1 KR1020130100173A KR20130100173A KR101747400B1 KR 101747400 B1 KR101747400 B1 KR 101747400B1 KR 1020130100173 A KR1020130100173 A KR 1020130100173A KR 20130100173 A KR20130100173 A KR 20130100173A KR 101747400 B1 KR101747400 B1 KR 101747400B1
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KR
South Korea
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battery module
bus bar
terminal
ring
unit cells
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KR1020130100173A
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Inventor
이범현
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주식회사 엘지화학
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Publication date
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Priority to US14/909,003 priority patent/US9806319B2/en
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Abstract

본 발명은 충방전이 가능한 단위셀들을 복수 개 포함하고 있는 전지모듈로서, 단위셀들의 전기적 연결을 위한 버스 바들(busbars), 전압 측정을 위해 단위셀들의 전기적 연결 부위에 접속되어 있는 링 단자들(ring terminal), 및 단위셀들의 전기적 연결 부위에 대응하는 전지모듈의 외면에 장착되며, 링 단자들의 회전을 방지하기 위한 링 단자 가이드들(ring terminal guides)을 포함하고 있는 버스 바 장착용 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지모듈을 제공한다.

Description

링 단자 가이드를 포함하는 전지모듈 {Battery Module Having Ring Terminal Guide}
본 발명은 링 단자 가이드를 포함하는 전지모듈에 관한 것이다.
최근, 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있고, 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-In HEV) 등의 동력원으로서도 주목 받고 있다.
또한, 전기를 저장해 두었다가 필요한 시점에 안정적으로 전력계통에 다시 공급해주는 전력 저장 장치에 관한 기술이 개발되고 있다. 전력 저장 장치는 전력 수요가 적을 때 에너지를 저장하고, 과부하 또는 비상시에 전력을 공급하는 장치로서, 전력 품질 및 에너지 사용 효율을 향상시키는 효과를 제공하고 있다. 특히, 가정용 전력 저장 장치 및 산업용 또는 상업용 중형 전력 저장 장치는 스마트 그리드 기술과 결부되어 시장규모가 급성장하고 있다.
한편, 전지모듈이 소정의 장치 내지 디바이스에서 요구되는 출력 및 용량을 제공하기 위해서는, 다수의 전지셀들을 직렬 또는 병렬 방식으로 전기적으로 연결하여 전지모듈을 구성하여야 하고, 전지모듈의 용량이 커질수록 확장성이 용이하고 안정적인 구조를 유지할 수 있어야 한다.
특히, 다수의 전지셀들을 사용하여 전지모듈을 구성하는 경우, 일부 전지셀들이 과전압, 과전류 또는 과발열 되는 경우에는 전지모듈의 안전성과 작동효율이 크게 문제되므로, 이들을 검출하여 제어하기 위한 수단이 필요하다. 따라서, 안전 시스템인 BMS (Battery Management System)를 구비하여 과전압, 과전류, 과발열 등을 탐지하여 전지팩을 제어/보호하는 구조를 포함하고 있다.
이러한, BMS는 전지셀들의 전극단자에 링 단자들을 접속하여 전압을 측정한다. 링 단자들을 전극단자에 접속하는 공정은, 각각의 전지셀들을 버스 바를 이용하여 직렬 및/또는 병렬로 연결하는 공정과 함께 이루어진다. 이 같은 공정에서, 구조 상 고정되지 못하고 용이하게 회전되는 링 단자의 특성으로 인해, 버스 바와 링 단자를 볼트에 의해 전극단자에 체결하는 과정에서, 링 단자의 회전으로 인해 링 단자가 단선 되거나 손상되는 문제가 발생한다.
따라서, 이러한 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은, 버스 바와 링 단자를 전극단자에 연결하는 공정에서, 링 단자의 회전으로 인한 손상을 방지하여 불량률을 낮추고, 안전성이 향상된 전지모듈을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지모듈은,
충방전이 가능한 단위셀들을 복수 개 포함하고 있는 전지모듈로서,
단위셀들의 전기적 연결을 위한 버스 바들(busbars);
전압 측정을 위해 단위셀들의 전기적 연결 부위에 접속되어 있는 링 단자들(ring terminal); 및
단위셀들의 전기적 연결 부위에 대응하는 전지모듈의 외면에 장착되며, 링 단자들의 회전을 방지하기 위한 링 단자 가이드들(ring terminal guides)을 포함하고 있는 버스 바 장착용 부재;
를 포함하고 있을 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 전지모듈은, 링 단자들의 회전을 방지하기 위한 링 단자 가이드들이 형성되어 있는 버스 바 장착용 부재를 포함함으로써, 버스 바와 링 단자를 전극단자에 연결하는 공정에서, 링 단자의 회전으로 인한 손상을 방지하여 불량률을 낮추고, 안전성을 향상시킬 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 단위셀은 판상형 전지셀 구조이거나, 또는 전극단자들이 노출된 상태로 둘 이상의 판상형 전지셀들이 셀 커버에 장착되어 있는 구조일 수 있다.
상기 판상형 전지셀은, 예를 들어, 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 전지케이스에 전극조립체가 내장되어 있는 구조의 파우치형 전지셀일 수 있다.
상기 전지셀은 전지모듈 또는 전지팩의 구성시 고전압 및 고전류를 제공할 수 있는 전지이면 특별한 제한은 없으며, 예를 들어, 체적당 에너지 저장량이 큰 리튬 이차전지일 수 있다.
상기 단위셀의 또 다른 예에서, 셀 커버는 전극단자 부위를 제외하고 전지셀들의 외면을 감싸도록 상호 결합되는 한 쌍의 외장 부재로 구성될 수 있다. 이러한 셀 커버에는, 예를 들어 2개의 전지셀들이 장착될 수 있고, 상기 2개의 전지셀들은 동일 극성의 전극단자들이 서로 접하면서 병렬 연결되도록 적층된 구조로 형성될 수 있다.
상기 복수 개의 단위셀들은, 전극단자들이 일측에 형성되어 있고, 한 쌍의 단위 셀들이 전극단자가 상호 대면하는 구조로 평면 상 배열되어 있는 상태에서, 이러한 단위셀들이 지면으로부터 높이 방향으로 수직 배열되어 단위셀 적층체를 형성하고 있을 수 있다.
또한, 상기 단위셀 적층체의 일측면에는 전지모듈의 작동을 제어하는 BMS(Battery Management System)가 장착되어 있고, 상기 링 단자들은 BMS에 전기적으로 연결되어 있을 수 있으며, 그에 따라, 단위셀로부터 전압을 측정할 수 있다.
상기 평면 상 배열되어 있는 한 쌍의 단위셀들은 병렬 연결되어 있을 수 있고, 수직으로 배열되어 있는 단위셀들은 직렬 연결되어 있을 수 있으며, 상기 링 단자들은 단위셀들의 직렬 연결 부위에 접속되어 있을 수 있다.
상기 버스 바 장착용 부재에는 버스 바들에 대응하는 형상의 버스 바 장착용 홈들이 형성되어 있을 수 있다. 상기 버스 바는 장착용 홈에 장착되어 고정됨으로써, 외부 충격에 의해 단위셀과 버스 바의 연결이 단절되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 버스 바 장착용 부재는 장방형 구조로 이루어져 있고, 외주면을 따라 측벽이 돌출되어 형성되어 있을 수 있다.
상기 전극단자는, 버스 바와 결합될 수 있도록, 일측 단부가 상향 또는 하향 절곡되어 있을 수 있다. 즉, 수직으로 배열되어 있는 단위셀들이 버스 바에 의해 직렬 연결될 수 있도록, 상기 전극단자는 버스 바 장착용 부재 방향으로 절곡되어 있을 수 있다.
상기 전극단자의 절곡된 일측 단부와 버스 바의 양측 단부에는 각각 결합구들이 형성되어 있을 수 있고, 상기 결합구들은 볼트, 볼트-너트 또는 압입 너트에 의해 전기적 및 기계적으로 체결될 수 있다. 따라서, 수직으로 배열되어 있는 단위셀들 중 하나의 단위셀은 버스 바의 일측 단부에 연결되고, 다른 하나의 단위셀은 버스 바의 타측 단부에 연결될 수 있다.
상기 버스 바와 볼트, 또는 버스 바와 볼트-너트, 또는 버스 바와 압입 너트 사이에는, 링 단자가 결합되어 있을 수 있다. 따라서, 버스 바와 링 단자를 전극단자에 체결하기 위해, 볼트, 볼트-너트 또는 압입 너트를 회전하는 과정에서, 링 단자가 같이 회전되어 단선 또는 손상 되는 문제가 발생할 수 있지만, 상기 버스 바 장착용 부재에는 링 단자 가이드들이 형성되어 있으므로, 링 단자들의 회전을 방지할 수 있다.
구체적으로, 상기 링 단자는, 단위셀들의 직렬 연결 부위에 결합되는 단자 단부와, 상기 단자 단부에 연결된 단자 와이어를 포함하고 있을 수 있고, 상기 링 단자 가이드는 단자 와이어를 정위치 고정하여 단자 단부의 회전을 억제하는 구조일 수 있다.
상기 링 단자 가이드는 단자 와이어의 일측면 또는 양측면을 지지하는 돌출 구조로 이루어져 있을 수 있다.
상기 링 단자 가이드는 단자 단부의 시계 방향 회전을 억제하는 단자 와이어의 일측면을 지지하는 돌출 구조로 이루어져 있을 수 있다. 반대로, 반시계 방향 회전을 억제하는 구조로 이루어져 있을 수도 있다. 또한, 시계 방향 및 반 시계 방향 회전 모두 억제하는 구조로 이루어져 있을 수도 있음은 물론이다.
상기 링 단자 가이드는, 버스 바 장착용 부재 상에 위치하는 링 단자의 단자 단부와 단자 와이어의 전체 길이를 기준으로, 35% 내지 65%의 길이로 형성되어 있을 수 있다. 상기 링 단자 가이드의 길이가, 버스 바 장착용 부재 상에 위치하는 링 단자의 단자 단부와 단자 와이어의 전체 길이의 35% 보다 작을 경우에는, 링 단자의 회전을 충분히 억제할 수 없다. 반대로, 상기 링 단자 가이드의 길이가, 버스 바 장착용 부재 상에 위치하는 링 단자의 단자 단부와 단자 와이어의 전체 길이의 65% 보다 클 경우에는, 버스 바 장착용 부재 상에서 링 단자 가이드가 차지하는 면적이 넓어지므로, 버스 바 및 링 단자의 배치를 어렵게 할 수 있다. 따라서, 상기 링 단자 가이드의 적정한 길이는, 버스 바 장착용 부재 상에 위치하는 링 단자의 단자 단부와 단자 와이어의 전체 길이를 기준으로, 35% 내지 65%의 길이일 수 있고, 더욱 구체적으로는, 45% 내지 55%의 길이일 수 있다.
상기 버스 바 장착용 부재는, 상기 와이어를 고정 시킬 수 있는 후크를 추가로 포함하고 있을 수 있다. 상기 후크는 상기 링 단자 가이드의 일측 단부로부터 상부로 이격되어 돌출되어 형성되어 있을 수 있다.
본 발명은 또한 상기 전지모듈을 단위모듈로 포함하는 전지팩을 제공한다.
상기 전지팩은 소망하는 출력 및 용량에 따라 단위모듈로서 상기 전지모듈을 조합하여 제조될 수 있으며, 장착 효율성, 구조적 안정성 등을 고려할 때, 가정용 전원장치, 공공시설 전원장치, 대형상점용 전원장치, 비상용 전원장치, 전산실 전원장치, 휴대용 전원장치, 의료설비 전원장치, 소화설비 전원장치, 경보설비 전원장치, 피난설비 전원장치, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 또는 플러그-인 하이브리드 전기자동차 등의 전원으로 바람직하게 사용될 수 있지만, 적용 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
따라서, 본 발명은 상기 전지팩을 전원으로 포함하는 디바이스를 제공하고, 상기 디바이스는 구체적으로, 가정용 전원장치, 공공시설 전원장치, 대형상점용 전원장치, 비상용 전원장치, 전산실 전원장치, 휴대용 전원장치, 의료설비 전원장치, 소화설비 전원장치, 경보설비 전원장치, 피난설비 전원장치, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 또는 플러그-인 하이브리드 전기자동차일 수 있다.
이러한 디바이스의 구조 및 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명을 생략한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지모듈은, 링 단자들의 회전을 방지하기 위한 링 단자 가이드들이 형성되어 있는 버스 바 장착용 부재를 포함함으로써, 버스 바와 링 단자를 전극단자에 연결하는 공정에서, 링 단자의 회전으로 인한 손상을 방지하여 불량률을 낮추고, 안전성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 전지모듈에서 단위셀을 구성하는 전지셀의 사시도이다;
도 2는 도 1의 전지셀로 구성된 단위셀의 사시도이다;
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지모듈의 측면도이다;
도 4는 도 3의 A 부위의 확대도이다;
도 5는 도 3의 버스 바 장착용 부재의 모식도이다;
도 6은 도 5의 B 부위의 확대도이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 1에는 본 발명의 전지모듈에서 단위셀을 구성하는 전지셀의 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 전지셀로 구성된 단위셀의 사시도가 도시되어 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 전지셀(10)은 라미네이트 시트의 전지 케이스(13)에 전극 조립체(도시하지 않음)를 전해액(도시하지 않음)과 함께 내장하고, 외주면(14)을 실링한 구조로 이루어져 있다. 전극 탭들(11, 12)은 전지 케이스(13)의 일측에 형성되어 있다.
단위셀(110)은, 전극단자들(112, 114)이 일측에 노출된 상태로 2개의 판상형 전지셀들(10)이 셀 커버(116)에 장착된 구조로 이루어져 있다. 단위셀의 셀 커버(116)는 전극단자들(112, 114) 부위를 제외하고 전지셀들(10)의 외면을 감싸도록 상호 결합되는 한 쌍의 외장 부재로 구성되며, 셀 커버(116) 내부의 전지셀들(10)은 동일 극성의 전극 탭들(11, 12)이 서로 접하면서 병렬 연결되도록 적층되어 있다.
도 3에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지모듈의 측면도가 도시되어 있고, 도 4에는 도 3의 A 부위의 확대도가 도시되어 있으며, 도 5에는 도 3의 버스 바 장착용 부재의 사시도가 도시되어 있고, 도 6에는 도 5의 B 부위의 확대도가 도시되어 있다.
도 3 내지 도 6과 도 2를 함께 참조하면, 전지모듈(100)은 복수의 단위셀들(110), 버스 바들(120), 링 단자들(130), 버스 바 장착용 부재(140), 및 BMS(도시하지 않음)로 이루어져 있다.
복수의 단위셀들(110)은, 한 쌍의 단위셀들(110)이 전극단자들(112, 114)이 상호 대면하는 구조로 평면 상 배열된 상태에서, 이러한 단위셀들(110)이 지면으로부터 높이 방향으로 수직 배열되어 단위셀 적층체를 형성하고 있다.
평면 상 연결된 단위셀들(110)은 병렬 연결되어 있고, 수직으로 배열된 단위셀들(110)들은 직렬 연결되어 있다.
단위셀들(110)의 전극단자들(112, 114)이 연결된 부위에 대응하는 부위에는 버스 바 장착용 부재(140)가 장착되어 있다.
버스 바 장착용 부재(140)는 장방형 구조로 이루어져 있고, 외주면을 따라 측벽(145)이 돌출되어 형성되어 있다.
버스 바 장착용 부재(140)의 내부에는 버스 바(120)에 대응하는 형상의 버스 바 장착용 홈들(141)이 형성되어 있고, 버스바 장착용 홈들(141)의 우측에는 링 단자들(130)의 회전을 방지하기 위한 링 단자 가이드들(142)이 형성되어 있다.
단위셀들(110)의 전극단자들(112, 124)은 버스 바 장착용 부재(140) 방향 측의 단부가 절곡되어 있고, 전극단자들(112, 124)의 절곡된 단부와 버스 바(120)의 양측 단부에는 결합구들(도시하지 않음)이 형성되어 있다.
전극단자들(112, 124) 및 버스 바(120)의 결합구들은 볼트(150)에 의해 전기적 및 기계적으로 체결되어 있다. 버스 바(120)와 볼트(150) 사이에는 링 단자(130)가 결합되어 있다.
링 단자(130)는 단자 단부(131)와 단자 와이어(132)로 이루어져 있고, 버스 바 장착용 부재(140)는 링 단자 가이드(142)의 우측 단부 상단에 단자 와이어(132)를 고정하기 위한 후크(143)가 추가로 형성되어 있다.
본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 가하는 것이 가능할 것이다.

Claims (20)

  1. 충방전이 가능한 단위셀들을 복수 개 포함하고 있는 전지모듈로서,
    단위셀들의 전기적 연결을 위한 버스 바들(busbars);
    전압 측정을 위해 단위셀들의 전기적 연결 부위에 접속되어 있는 링 단자들(ring terminal); 및
    단위셀들의 전기적 연결 부위에 대응하는 전지모듈의 외면에 장착되며, 링 단자들의 회전을 방지하기 위한 링 단자 가이드들(ring terminal guides)을 포함하고 있는 버스 바 장착용 부재;
    를 포함하고 있고,
    상기 링 단자는, 단위셀들의 직렬 연결 부위에 결합되는 단자 단부와, 상기 단자 단부에 연결된 단자 와이어를 포함하고 있고, 상기 링 단자 가이드는 단자 와이어를 정위치 고정하여 단자 단부의 회전을 억제하는 구조로 이루어지며,
    상기 링 단자 가이드는 단자 와이어의 일측면 또는 양측면을 지지하는 돌출 구조로 이루어져 있고,
    상기 버스 바 장착용 부재는, 상기 와이어를 고정 시키는 후크를 추가로 포함하고 있으며,
    상기 후크는 상기 링 단자 가이드의 일측 단부로부터 상부로 이격되어 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 단위셀은, 하나의 판상형 전지셀 구조이거나, 또는 전극단자들이 노출된 상태로 둘 이상의 판상형 전지셀들이 셀 커버에 장착되어 있는 구조인 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 판상형 전지셀은 금속층과 수지층을 포함하는 라미네이트 시트의 케이스에 전극조립체를 내장한 후 외주면을 실링한 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 판상형 전지셀은 리튬 이차전지인 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 셀 커버는 전극단자 부위를 제외하고 전지셀들의 외면을 감싸도록 상호 결합되는 한 쌍의 외장 부재들로 구성된 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 단위셀들은 전극단자들이 일측에 형성되어 있고, 한 쌍의 단위셀들이 전극단자 상호 대면 구조로 평면 배열된 상태에서, 이러한 단위셀들이 지면으로부터 높이 방향으로 수직 배열되어 단위셀 적층체를 형성하고 있고;
    상기 단위셀 적층체의 일측면에 BMS(Battery Management System)가 장착되어 있으며;
    상기 링 단자들은 BMS에 전기적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 평면 배열된 한 쌍의 단위셀들은 병렬 연결되어 있고, 수직 배열된 단위셀들은 직렬 연결되어 있으며;
    상기 링 단자들은 단위셀들의 직렬 연결 부위에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 버스 바 장착용 부재에는 버스 바들에 대응하는 형상의 버스 바 장착용 홈들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 버스 바 장착용 부재는 장방형 구조로 이루어져 있고, 외주면을 따라 측벽이 돌출되어 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  10. 제 2 항에 있어서, 상기 전극단자는, 버스 바와 결합될 수 있도록, 일측 단부가 상향 또는 하향 절곡되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 전극단자의 절곡된 일측 단부와 버스 바의 양측 단부에는 각각 결합구들이 형성되어 있고, 상기 결합구들은 볼트, 볼트-너트 또는 압입 너트에 의해 전기적 및 기계적으로 체결되는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 버스 바와 볼트, 또는 버스 바와 볼트-너트, 또는 버스 바와 압입 너트 사이에, 링 단자가 결합되는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 링 단자 가이드는 단자 단부의 시계 방향 회전을 억제하는 단자 와이어의 일측면을 지지하는 돌출 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 링 단자 가이드는, 버스 바 장착용 부재 상에 위치하는 링 단자의 단자 단부와 와이어의 전체 길이를 기준으로, 35% 내지 65%의 길이로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 링 단자 가이드는, 버스 바 장착용 부재 상에 위치하는 링 단자의 단자 단부와 와이어의 전체 길이를 기준으로, 45% 내지 55%의 길이로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  18. 제 1 항 내지 제 12 항 및 제 15 항 내지 제 17 항 중 어느 하나에 따른 전지모듈을 단위모듈로 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  19. 제 18 항에 따른 전지팩을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 디바이스는 가정용 전원장치, 공공시설 전원장치, 대형상점용 전원장치, 비상용 전원장치, 전산실 전원장치, 휴대용 전원장치, 의료설비 전원장치, 소화설비 전원장치, 경보설비 전원장치, 피난설비 전원장치, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 또는 플러그-인 하이브리드 전기자동차인 것을 특징으로 하는 디바이스.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023085726A1 (ko) * 2021-11-12 2023-05-19 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 모듈 및 이를 포함한 배터리 팩

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102017226B1 (ko) * 2015-10-02 2019-09-02 주식회사 엘지화학 나사 체결 부위의 비틀림 응력을 완화할 수 있는 커버 조립체를 포함하는 전지 모듈
KR102404239B1 (ko) * 2018-09-10 2022-05-30 주식회사 엘지에너지솔루션 Icb 조립체, 이를 포함한 배터리 모듈 및 그 제조 방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012248511A (ja) * 2011-05-31 2012-12-13 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk 電池配線モジュール

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4823535B2 (ja) * 2005-02-14 2011-11-24 矢崎総業株式会社 バッテリ接続プレート
KR100948002B1 (ko) * 2006-03-06 2010-03-18 주식회사 엘지화학 중대형 전지모듈
US7303448B1 (en) * 2006-05-24 2007-12-04 East Penn Manufacturing Co., Inc. Battery terminal connector with reversible clamp lever
JP5465440B2 (ja) 2009-01-28 2014-04-09 三洋電機株式会社 組電池
JP5443495B2 (ja) * 2009-08-18 2014-03-19 矢崎総業株式会社 電源装置及び電池接続体
US8803477B2 (en) * 2010-09-21 2014-08-12 Electricab Corporation Battery module for high-current rapid charging
JP5651079B2 (ja) * 2011-07-21 2015-01-07 矢崎総業株式会社 電池パック制御器
KR101400083B1 (ko) * 2011-08-10 2014-05-27 주식회사 엘지화학 고분자 수지 충진에 의한 안전성이 향상된 단위모듈
JP5772524B2 (ja) 2011-11-11 2015-09-02 株式会社オートネットワーク技術研究所 電池配線モジュール
JP5382149B2 (ja) 2012-01-12 2014-01-08 株式会社オートネットワーク技術研究所 配線モジュール

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012248511A (ja) * 2011-05-31 2012-12-13 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk 電池配線モジュール

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023085726A1 (ko) * 2021-11-12 2023-05-19 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 모듈 및 이를 포함한 배터리 팩

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