(57)【要約】  本発明の実施例によるバッテリーモジュールは、複数個の正極板と、複数個の負極板と、前記複数個の正極板と複数個の負極板との間に介在された複数個のセパレータと、を有する電極組立体と、前記電極組立体が収容されるパウチと、前記パウチに前記電極組立体とともに収容され、電解液を貯留するための空間が設けられている電解液貯留構造物と、を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の正極板と、複数個の負極板と、前記複数個の正極板と複数個の負極板との間にそれぞれ介在された複数個のセパレータと、を有する電極組立体と、
前記電極組立体が収容されるパウチと、
前記パウチに前記電極組立体とともに収容され、電解液を貯留するための空間が設けられている電解液貯留構造物と、を含む、バッテリーモジュール。
【請求項２】
前記電解液貯留構造物の厚さと前記電極組立体の厚さが同じである、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
【請求項３】
前記電解液貯留構造物が前記電極組立体の下部に配置される、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
【請求項４】
前記電解液貯留構造物が前記電極組立体の側面に配置される、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
【請求項５】
前記電解液貯留構造物が前記電極組立体の上部に配置され、前記電極組立体の負極タブおよび正極タブと干渉しない部分に配置される、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
【請求項６】
前記電解液貯留構造物が格子状に作製される、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
【請求項７】
前記電解液貯留構造物が、複数個の孔が穿孔されているパイプ状に作製される、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリーモジュールに関し、より詳細には、バッテリーモジュールのセル内部に電解液を貯留するための電解液貯留構造物を挿入して、バッテリーモジュールの性能を向上させるバッテリーモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
電池は、一次電池と二次電池とに大別される。一次電池は、非可逆的な反応を用いて電気を生成するため一度使用すると再使用できない電池であって、一般的に使用される乾電池、水銀電池、ボルタ電池などがこれに属し、二次電池は、これとは異なり、可逆的な反応を用いるため使用後に充電して再使用できる電池であって、鉛蓄電池、リチウムイオン電池、ニッカド（Ｎｉ−Ｃｄ）電池などがこれに属する。
【０００３】
通常、バッテリーモジュールは、複数個の負極板、複数個の正極板、および複数個のセパレータが介在されている電極組立体と、前記電極組立体を収容するためのパウチと、からなる。
【０００４】
また、前記パウチの内部に電解液を注液して電気的な反応を起こす。
【０００５】
この際、前記電解液の量を増やして多量注液することが、バッテリーの寿命および長期保存性において有利である。しかし、前記電解液の量は、脱ガス工程（degassing process）によって限界値が決まり、電解液の量が増加すると、脱ガス工程（degassing process）中に電解液が噴出して汚染問題を起こすという問題があった。
【０００６】
前記脱ガス工程（degassing process）とは、前記電解液に溶解している気体を除去する工程を意味する。
【０００７】
また、過量の電解液を注液すると、電池製造工程中に電解液による注液部の汚染が生じ、パウチの密封信頼性においても問題があった。
【０００８】
また、前記のような問題を解消するために、脱ガス工程（degassing process）において真空度を低めて電解液噴出の問題を解決する場合、過量の電解液により負極板と正極板の密着度が低下して出力特性の低下をもたらし、電池のロバスト性が低下して電池が変形するという問題があった。
【０００９】
前記のような問題を解決するために、バッテリーの側壁に複数個のチューブが連結された形状を形成して電極組立体の外側に電解液が容易に流れ込むようにする技術が公知となっているが、形状が複雑で、硬いケースにのみ適用できるため、パウチ状のケースには適用が困難であるという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上述した従来の問題点を解決するために導き出されたものであって、バッテリーモジュールの内部に残りの電解液を保管することができ、脱ガス工程（degassing process）中に電解液が外部に噴出することを防止し、バッテリーモジュールの充電および放電が繰り返される間に電解液が消費されると、電解液が分解して消費される量を供給することでバッテリーの寿命および保存性を改善することができるバッテリーモジュール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】
【００１１】
本発明の実施例によるバッテリーモジュールは、複数個の正極板と、複数個の負極板と、前記複数個の正極板と複数個の負極板との間に介在された複数個のセパレータと、を有する電極組立体と、前記電極組立体が収容されるパウチと、前記パウチに前記電極組立体とともに収容され、電解液を貯留するための空間が設けられている電解液貯留構造物と、を含む。
【００１２】
また、前記電解液貯留構造物の厚さと前記電極組立体の厚さが同じである。
【００１３】
また、前記電解液貯留構造物が前記電極組立体の下部に位置する。
【００１４】
また、前記電解液貯留構造物が前記電極組立体の側面に位置する。
【００１５】
また、前記電解液貯留構造物が前記電極組立体の上部に位置するにあたり、前記電極組立体の負極タブおよび正極タブを干渉しない部分に位置する。
【００１６】
また、前記電解液貯留構造物が格子状に作製される。
【００１７】
また、前記電解液貯留構造物が、複数個の孔が穿孔されているパイプ状に作製される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の実施例によるバッテリーモジュールは、電解液を貯留するための電解液貯留構造物をパウチの内部に挿入することにより、バッテリーモジュールの内部に残りの電解液を保管することができ、脱ガス工程（degassing process）中に電解液が外部に噴出することを防止し、バッテリーモジュールの充電および放電が繰り返される間に電解液が消費されると、電解液が分解して消費される量を供給することでバッテリーの寿命および保存性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例によるバッテリーモジュールの分解図である。
【図２】本発明の第１実施例によるバッテリーモジュールを示す図である。
【図３】本発明の第２実施例によるバッテリーモジュールを示す図である。
【図４】本発明の第３実施例によるバッテリーモジュールを示す図である。
【図５】本発明の第１実施例および第２実施例による電解液貯留構造物を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の技術的思想について添付の図面を参照してより具体的に説明する。
【００２１】
しかし、添付の図面は、本発明の技術的思想をより具体的に説明するために示した一例に過ぎず、本発明の技術的思想は添付の図面の形態に限定されない。
【００２２】
図１を参照して本発明の実施例によるバッテリーモジュール１００の構造および形態について説明する。
【００２３】
本発明の実施例によるバッテリーモジュール１００は、電極組立体１１０と、パウチ１２０と、電解液貯留構造物１３０と、を含む。
【００２４】
電極組立体１１０は、正極板と、負極板と、前記正極板と負極板との間に介在されたセパレータと、を有するバッテリーセルと、バッテリーセルが電気的に連結されるように互いに接合される電極タブ１１１、１１２と、を含む。
【００２５】
より詳細に、電極組立体１１０は、通常、炭素からなる負極板と、通常、リチウム化合物からなる正極板と、前記正極板と負極板との接触を防止するセパレータと、からなる。また、電極組立体１１０の内部に電解質が充填される。
【００２６】
電解質内のリチウムイオンは、充電（charge）の際には負極板の方に、放電（discharge）の際には正極板の方に移動し、各板で残りの電子を放出するか吸収して化学反応を起こす。このようなプロセスにおいて外部端子に連結された電極タブ１１１、１１２に電子が流れる。
【００２７】
電極タブ１１１、１１２は、負極タブ１１２と、正極タブ１１１と、からなり、それぞれ正極板および負極板から延長して形成された部分に接合される。
【００２８】
すなわち、負極タブ１１２は、複数個の負極板が延長して形成された部分に接合し、電極組立体１１０がパウチ１２０に収容されている場合、一部が外側に突出する。
【００２９】
また、正極タブ１１１は、複数個の正極板が延長して形成された部分に接合し、電極組立体１１０がパウチ１２０に収容されている場合、一部が外側に突出する。
【００３０】
電極組立体１１０は、図１に示されたように、負極タブ１１２および正極タブ１１１が上部方向に形成される電極組立体１１０に限定されず、電極組立体１１０において負極タブ１１２が一側に形成され、正極タブ１１１が他側に形成されてもよい。
【００３１】
パウチ１２０は、電極組立体１１０が収容され、負極タブ１１２および正極タブ１１１が露出するように密封される。
【００３２】
電解液貯留構造物１３０は、電極組立体１１０とともにパウチ１２０に収容される。
【００３３】
パウチ１２０は、正極タブ１１１および負極タブ１１２の両方が一側に形成された電極組立体１１０を収容する場合、パウチ１２０の一側のみが開放されて、開放された部分に電極組立体１１０が挿入されて密封される。
【００３４】
また、パウチ１２０は、正極タブ１１１および負極タブ１１２が両側にそれぞれ形成された電極組立体１１０を収容する場合、パウチ１２０の両側方向が開放されて、電極組立体１１０が挿入されて密封される。
【００３５】
また、パウチ１２０は、金属薄膜の表面が絶縁性ポリマーでラミネートされた構造を有する。
【００３６】
前記金属薄膜は、物理的強度を維持するための構造を有しており、外部から水分などが浸透することを防止し、内部から発生する熱を外部に効果的に放出する。
【００３７】
また、前記金属薄膜は、鉄、炭素、クロムおよびマンガンの合金、鉄、クロムおよびニッケルの合金、アルミニウムまたはその等価物から選択されるいずれか一つが用いられてもよい。前記金属薄膜を、鉄を含有する材質で作製する場合には強度が高まり、アルミニウムを含有する材質で作製する場合には柔軟性が高まる。通常、アルミニウム材質の金属薄膜を使用することが好ましい。
【００３８】
この際、電解液貯留構造物１３０の内部に電解液を貯留するための空間が形成されており、電解液が投入されるように一部分が開放される。
【００３９】
また、電解液貯留構造物１３０は、電極組立体１１０の厚さと同じ厚さで作製され、パウチ１２０に収容されて密封した場合に外部に突出する部分がないように平坦に作製されることが好ましい。
【００４０】
図２から図４を参照して本発明の様々な実施例によるバッテリーモジュール１００について説明する。
【００４１】
電解液貯留構造物１３０が電極組立体１１０とともにパウチ１２０に収容される場合、電解液貯留構造物１３０は、電極組立体１１０の上部、側面、および下部のいずれか一つ以上の部分に設けられてもよい。
【００４２】
図４に示されたように、電解液貯留構造物１３０は、電極組立体１１０の下部に位置してもよい。
【００４３】
電解液貯留構造物１３０が電極組立体１１０の下部に位置する場合、電解液貯留構造物１３０の内部に形成されている空間に電解液が充填されて、電極組立体１１０において充電および放電が起こり電解液が消費されて電解液が不足している場合に、電解液貯留構造物１３０の内部に充填されている電解液が供給される。
【００４４】
この際、電解液貯留構造物１３０は、電極組立体１１０に電解液をスムーズに供給するために、電極組立体１１０に接する面の通路が、電解液が通過するように開放されることが好ましい。
【００４５】
図５に示されたように、電解液貯留構造物１３０は、電極組立体１１０の側面に位置してもよい。
【００４６】
電解液貯留構造物１３０が電極組立体１１０の側面に位置する場合、電解液貯留構造物１３０の内部に形成されている空間に電解液が充填されて、電極組立体１１０において充電および放電が起こり電解液が消費されて電解液が不足している場合に、電解液貯留構造物１３０の内部に充填されている電解液が供給される。
【００４７】
この際、電解液貯留構造物１３０は、電極組立体１１０に電解液をスムーズに供給するために、電極組立体１１０に接する面の通路が、電解液が通過するように開放されることが好ましい。
【００４８】
図６に示されたように、電解液貯留構造物１３０は、電極組立体１１０の上部に位置してもよい。
【００４９】
電解液貯留構造物１３０が電極組立体１１０の上部に位置する場合、電解液貯留構造物１３０の内部に形成されている空間に電解液が充填されて、電極組立体１１０において充電および放電が起こり電解液が消費されて電解液が不足している場合に、電解液貯留構造物１３０の内部に充填されている電解液が供給される。
【００５０】
また、電極組立体１１０の上部には正極タブ１１１および負極タブ１１２が位置するため、正極タブ１１１および負極タブ１１２を干渉しない部分に電解液貯留構造物が位置することが好ましい。
【００５１】
すなわち、正極タブ１１１の外側、負極タブ１１２の外側、正極タブ１１１と負極タブ１１２との間のいずれか一つ以上の部分に電解液貯留構造物１３０が位置することが好ましい。
【００５２】
この際、電解液貯留構造物１３０は、電極組立体１１０に電解液をスムーズに供給するために、電極組立体１１０に接する面の通路が、電解液が通過するように開放されることが好ましい。
【００５３】
また、電解液貯留構造物１３０が電極組立体１１０の上部に位置する場合、重力によって電解液貯留構造物１３０に存在する電解液が電極組立体１１０に供給されることができる。
【００５４】
図５を参照して本発明の実施例による電解液貯留構造物１３０の形状について説明する。
【００５５】
電解液貯留構造物１３０は、格子状の格子状構造物１３１に作製されてもよい。すなわち、格子状構造物１３１は四角柱状に作製され、内部が格子状に作製されて電解液を貯留するための空間を形成してもよい（図５の（ａ）参照）。
【００５６】
この際、格子状構造物１３１は、電解液が通過する面が電極組立体１１０と接合する部分に位置して、電極組立体１１０に電解液がスムーズに供給されるように配置されることが好ましい。
【００５７】
また、電解液貯留構造物１３０は、パイプ状のパイプ状構造物１３２に作製されてもよい。パイプ状構造物１３２は、外周面に複数個の孔が穿孔されて内部と外部がつながるように作製されることができる。すなわち、パイプ状構造物１３２は、パイプ状に作製されて内部に電解液を貯留することができ、外周面に複数個の孔が穿孔されて電解液を収容することができ、これにより電極組立体１１０に電解液を供給することができる（図５の（ｂ）参照）。
【００５８】
この際、電解液貯留構造物１３０は、電解液が通過する面に多くの孔が形成されており、電極組立体１１０に電解液がスムーズに供給されるように配置されることが好ましい。
【００５９】
したがって、本発明の実施例によるバッテリーモジュール１００は、電解液を貯留するための電解液貯留構造物１３０をパウチの内部に挿入することにより、バッテリーモジュール１００の内部に残りの電解液を保管することができ、脱ガス工程（degassing process）中に電解液が外部に噴出することを防止し、バッテリーモジュール１００の充電および放電が繰り返される間に電解液が消費されると、電解液が分解して消費される量を供給することでバッテリーの寿命および保存性を改善することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１００  バッテリーモジュール
１１０  電極組立体
１１１  正極タブ
１１２  負極タブ
１２０  パウチ
１３０  電解液貯留構造物
１３１  格子状構造物
１３２  パイプ状構造物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５（ａ）】
2014529855.tif 000007
【図５（ｂ）】
2014529855.tif 000008
【国際調査報告】
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