(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外観を形成するパックケースと、
前記パックケース内に収容され、電極リードを備える複数のバッテリーセルからなるセル組立体と、
前記セル組立体をパッケージするように前記パックケースを覆うパックカバーと、
前記セル組立体と前記パックカバーとの間に備えられ、各々のバッテリーセルの電極リードを相互連結し、前記パックカバーの外へ貫通して外部電源と連結されるターミナルがインサート射出されるリード連結基板と、を含み、
前記パックカバーは、前記ターミナルが貫通するターミナル貫通部を含み、
前記リード連結基板は、前記ターミナルがインサート射出され、前記ターミナル貫通部と溶接されるターミナルインサート部を含むことを特徴とするバッテリーパック。
【請求項２】
前記ターミナル貫通部が、
前記ターミナルの外側面と接触する中空形状の第１内壁と、
前記第１内壁から段差を有するよう延び、前記ターミナルインサート部と接触する第２内壁と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリーパック。
【請求項３】
前記ターミナルインサート部が、前記第２内壁と噛み合うことを特徴とする請求項２に記載のバッテリーパック。
【請求項４】
前記ターミナルインサート部の外周幅が、前記ターミナルの外周幅よりも広いことを特徴とする請求項２に記載のバッテリーパック。
【請求項５】
前記ターミナル貫通部と前記ターミナルインサート部との溶接が、レーザー溶接によって行われることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーパック。
【請求項６】
前記ターミナル貫通部が、前記パックカバーの一側及び他側に各々設けられ、
前記ターミナルインサート部が、前記ターミナル貫通部に対応して前記リード連結基板の一側及び他側に各々設けられることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーパック。
【請求項７】
前記リード連結基板が、前記電極リードと前記ターミナルとを電気的に連結するためのバスバーをさらに含み、
前記バスバーは、前記ターミナルインサート部内で前記ターミナルと連結されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーパック。
【請求項８】
前記パックカバーは、縁に沿って前記パックケースにレーザー溶接されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーパック。
【請求項９】
請求項１に記載のバッテリーパックを含むことを特徴とする自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリーパック及びこれを含む自動車に関する。
【０００２】
本出願は、２０１５年７月２０日出願の韓国特許出願第１０−２０１５−０１０２６１０号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に援用される。
【背景技術】
【０００３】
現在、商用化した二次電池としては、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池、リチウム二次電池などがあり、このうち、リチウム二次電池は、ニッケル系の二次電池に比べてメモリー効果がほとんど起こらず、充放電が自由で、自己放電率が非常に低くてエネルギー密度が高いという長所から脚光を浴びている。
【０００４】
このようなリチウム二次電池は、主にリチウム系酸化物と炭素材をそれぞれ正極活物質と負極活物質に用いる。リチウム二次電池は、このような正極活物質と負極活物質がそれぞれ塗布された正極板と負極板とがセパレーターを挟んで配置された電極組立体と、電極組立体を電解液とともに封止収納する外装材、即ち、電池ケースを備える。
【０００５】
最近、携帯型電子機器のような小型装置のみならず、自動車や電力貯蔵装置のような中・大型装置にも二次電池が広く用いられている。このような中・大型装置に用いられる場合、二次電池は容量及び出力を高めるために多い数のバッテリーセルをパッケージしたバッテリーパックとして備えられる。
【０００６】
このようなバッテリーパックには、外部電源との連結のためにターミナルがケースの外に貫通して露出する。従来のバッテリーパックには、ターミナルを貫通するようにケースに設けられるターミナル貫通部を介して外部の水分や異物などがケース内部へ流入することを防止するために、ターミナルとターミナル貫通部との間にゴムパッキング部材のような別途の封止部材がさらに装着される。
【０００７】
しかし、従来のバッテリーパックにおいては、封止部材が腐食するか、または正確に装着されない場合、間隙が生じやすくてその間へ水分や異物などがケースの内部によく浸透するという問題がある。
【０００８】
また、従来のバッテリーパックにおいては、防水のための別途の封止部材をさらに備えなければならないので、これによる製造コストの上昇をもたらすという問題がある。
【０００９】
そのため、このような追加的な別途の封止部材なく防水が具現可能なバッテリーパックを提供することが求められる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、追加的な別途の封止部材なく防水を具現できるバッテリーパック及びこれを含む自動車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】
上記の課題を達成するため、本発明は、外観を形成するパックケースと、前記パックケース内に収容され、電極リードを備える複数のバッテリーセルからなるセル組立体と、前記セル組立体をパッケージするように前記パックケースを覆うパックカバーと、前記セル組立体と前記パックカバーとの間に備えられ、各々のバッテリーセルの電極リードを相互連結し、前記パックカバーの外へ貫通して外部電源と連結されるターミナルがインサート射出されるリード連結基板と、を含むことを特徴とするバッテリーパックを提供する。
【００１２】
前記パックカバーは、前記ターミナルが貫通するターミナル貫通部を含み、
前記リード連結基板は、前記ターミナルがインサート射出され、前記ターミナル貫通部と溶接されるターミナルインサート部を含み得る。
【００１３】
前記ターミナル貫通部は、前記ターミナルの外側面と接触する中空形状の第１内壁と、前記第１内壁から段差を有するよう延び、前記ターミナルインサート部と接触する第２内壁と、を含み得る。
【００１４】
前記ターミナルインサート部は、前記第２内壁と噛み合い得る。
【００１５】
前記ターミナルインサート部の外周幅は、前記ターミナルの外周幅よりも広い幅を有し得る。
【００１６】
前記ターミナル貫通部と前記ターミナルインサート部との溶接は、レーザー溶接により行われ得る。
【００１７】
前記ターミナル貫通部は、前記パックカバーの一側及び他側に各々設けられ、
前記ターミナルインサート部は、前記ターミナル貫通部に対応して前記リード連結基板の一側及び他側に各々設けられ得る。
【００１８】
前記リード連結基板は、前記電極リードと前記ターミナルとを電気的に連結するためのバスバーをさらに含み、前記バスバーは、前記ターミナルインサート部内で前記ターミナルと連結され得る。
【００１９】
前記パックカバーは、縁に沿って前記パックケースにレーザー溶接され得る。
【００２０】
なお、本発明は、前述のバッテリーパックを含むことを特徴とする自動車を提供する。
【発明の効果】
【００２１】
以上のような多様な実施例によれば、別途の封止部材を設けることなく防水を具現できるバッテリーパック及びこれを含む自動車を提供することができる。
【００２２】
したがって、本実施例によれば、防水のための別途の封止部材を要しないため、これによる追加的な費用の発生を防止できることから、製造効率をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施例によるバッテリーパックを説明するための図面である。
【図２】図１のバッテリーパックの主要部の部分断面図である。
【図３】図１のバッテリーパックの主要部の部分断面図である。
【図４】図１のバッテリーパックを含む自動車を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。ここで説明される実施例は、発明の理解を助けるために例示的に示したものであり、本発明は、ここで説明する実施例とは相違に多様に変形して実施できることを理解せねばならない。なお、発明の理解を助けるために、添付の図面は、実際の縮尺ではなく一部構成要素が誇張または省略されるか、概略的に示されることがある。
【００２５】
図１は、本発明の一実施例によるバッテリーパックを説明するための図であり、図２及び図３は、図１のバッテリーパックの主要部の部分断面図である。
【００２６】
図１〜図３を参照すれば、バッテリーパック１０は、パックケース１００と、セル組立体２００と、パックカバー３００と、リード連結基板４００と、を含む。
【００２７】
前記パックケース１００は、前記バッテリーパック１０の外観を形成する。このような前記パックケース１００には、前記セル組立体２００を収容できる収容空間が設けられ得る。
【００２８】
前記セル組立体２００は、前記パックケース１００に収容され、複数のバッテリーセルからなるモジュール組立体として備えられ得る。各々のバッテリーセルは、セパレーターを挟んで配置される正極板及び負極板を備える電極組立体と、前記電極組立体を電解液とともに密止収納する電池ケースと、前記電池ケースの外に突出して正極端子及び負極端子からなる電極リードと、を含み得る。このような前記複数のバッテリーセルは、各々カートリッジなどに装着され、相互連結されて前記セル組立体２００を成す。
【００２９】
前記パックカバー３００は、前記セル組立体２００をパッケージするように前記パックケース１００の一側を覆う。このようなパッケージのために、前記パックカバー３００は、縁に沿って前記パックケース１００に溶接され得る。ここで、溶接方式は、レーザー溶接であり得る。前記溶接方式は、レーザー溶接に限定されず、その他の溶接方式であってもよい。また、パッケージが可能であれば、溶接ではなくその他の方式で前記パックカバー３００を前記パックケース１００に装着してもよい。
【００３０】
前記パックカバー３００は、ターミナル貫通部３１０を含む。
【００３１】
前記ターミナル貫通部３１０は、後述するターミナル４１０を貫通させて前記パックカバー３００の外に露出させ、前記ターミナル４１０の個数に対応するように備えられる。前記ターミナル４１０は一対で備えられ、前記ターミナル貫通部３１０もこれに対応するように一対で備えら得る。一対のターミナル貫通部３１０は各々、前記パックカバー３００の一側及び他側に各々設けられ得る。
【００３２】
前記ターミナル貫通部３１０は、第１内壁３１２及び第２内壁３１６を含み得る。
【００３３】
前記第１内壁３１２は、中空形状であり、貫通する前記ターミナル４１０の外側面と接触できる。ここで、前記第１内壁３１２は、前記ターミナル４１０の外径に対応する大きさの内径を有するように形成され、前記ターミナル４１０の外側面に完全密着して接触され得る。
【００３４】
これによって、前記ターミナル貫通部３１０は、前記ターミナル４１０の外側面に密着して接触する前記第１内壁３１２を介して前記パックカバー３００  の外側からの水分や異物などの浸透を先ず一次的に遮断することができる。
【００３５】
前記第２内壁３１６は、前記第１内壁３１２の内径よりも大きい内径を有するように前記第１内壁３１２から段差を有して延び、後述のターミナルインサート部４２０と接触できる。
【００３６】
前記リード連結基板４００は、前記セル組立体２００各々のバッテリーセルの電極リードを相互連結し、前記セル組立体２００と前記パックカバー３００との間に備えられ、前記パックカバー３００によって前記セル組立体２００とともに前記パックケース１００内にパッケージされる。
【００３７】
このような前記リード連結基板４００には、前記パックカバー３００の外に貫通し、外部電源と接続するための前記ターミナル４１０がインサート射出され得る。併せて、前記リード連結基板４００は、ターミナルインサート部４２０及びバスバー４３０を含み得る。
【００３８】
前記ターミナル４１０は、一対で備えられ、前記リード連結基板４００にインサート射出され、前記パックカバー３００の前記ターミナル貫通部３１０を介して貫通し、前記パックカバー３００の外に露出して外部電源などと電気的に接続され得る。
【００３９】
前記ターミナルインサート部４２０には、前記ターミナル４１０がインサート射出され、前記ターミナル４１０の個数に対応するように備えられ得る。前記ターミナル４１０は一対で備えられ、前記ターミナルインサート部４２０も一対で備えられ得る。
【００４０】
併せて、前記一対のターミナルインサート部４２０は、インサート射出された前記各々のターミナル４１０が、前記ターミナル貫通部３１０に貫通すべきであることから、前記一対のターミナル貫通部３１０に対応する位置である前記リード連結基板４００の一側及び他側に各々設けられ得る。
【００４１】
本実施例においては、前記ターミナルインサート部４２０を介して前記ターミナル４１０をインサート射出するため、前記ターミナル４１０をより堅固に前記リード連結基板４００に安定的に装着できる。
【００４２】
併せて、このようなインサート射出によって前記ターミナル４１０と前記ターミナルインサート部４２０との間隙のない密封を図ることができるため、防水のための別途の封止部材を設けなくても前記リード連結基板４００の下部に備えられる前記セル組立体２００への水分や異物などの浸透を効果的に防止することができる。
【００４３】
そして、前記ターミナルインサート部４２０は、前記ターミナル貫通部３１０に対応する側で前記ターミナル貫通部３１０の前記第２内壁３１６と噛み合うように装着され得る。このために、前記ターミナルインサート部４２０の前記ターミナル貫通部３１０に対向する側の外径は、前記第２内壁３１６の内径に対応する大きさに形成される。言い換えれば、前記ターミナルインサート部４２０の外周幅は、前記ターミナル４１０の外周幅よりも広く形成される。
【００４４】
これによって、前記ターミナルインサート部４２０は、仮に、前記ターミナル貫通部３１０の第１内壁３１２を介して水分や異物などが浸透しても、前記第２内壁３１６と噛み合うように装着された部分で二次的に水分や異物などの浸透をさらに防止することができる。
【００４５】
また、前記ターミナルインサート部４２０は、前記パックカバー３００の前記ターミナル貫通部３１０と溶接によって連結され得る。ここで、前記ターミナルインサート部４２０と前記ターミナル貫通部３１０との溶接は、レーザー溶接であり得る。このようなレーザー溶接によって前記ターミナルインサート部４２０は、前記ターミナル貫通部３１０にさらに堅固に装着されるとともに水分や異物などの浸透防止のための封止効果も向上させることができる。
【００４６】
前記バスバー４３０は、前記バッテリーセルの電極リードを電気的に連結し、かつ、前記バッテリーセルの電極リードと前記ターミナル４１０とを電気的に連結する。このために、前記バスバー４３０は、前記リード連結基板４００に複数個が具備され得る。
【００４７】
このような前記複数のバスバーのうち、前記バッテリーセルの電極リードと前記ターミナル４１０とを電気的に連結するバスバー４３０は、本実施例の前記ターミナル４１０が一対であることから、これに対応するように一対で備えられ得る。以下、本実施例において、図面符号４３０で示されるバスバーは、前記電極リードと前記ターミナル４１０とを連結するバスバーであることに限定して説明する。
【００４８】
前記バスバー４３０は、前記ターミナルインサート部４２０内で前記ターミナル４１０と連結される。ここで、前記バスバー４３０と前記ターミナル４１０との連結は、導電性材質のスクリュー部材Ｓを介して行われ得る。
【００４９】
以上のような構造によって、本実施例による前記バッテリーパック１０は、別途の封止部材を設けることなく水分の浸透などを防止できる防水機能を効果的に具現することができる。
【００５０】
したがって、本実施例による前記バッテリーパック１０は、防水のための別途の封止部材が求められないため、これによる追加的な費用発生を防止し、製造効率を向上させることができる。
【００５１】
図４は、図１のバッテリーパックを含む自動車を説明するための図である。
【００５２】
図４を参照すれば、自動車Ｖは、前述の実施例による前記バッテリーパック１０を含む。ここで、このような前記バッテリーパック１０を含む前記自動車Ｖは、電気自動車またはハイブリッド自動車であり得る。併せて、前記バッテリーパック１０を動力源として用いることができれば、その他の方式の自動車にも適用できることは勿論である。
【００５３】
以上のように、本発明を限定された実施例と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５４】
１０  バッテリーパック
１００  パックケース
２００  セル組立体
３００  パックカバー
３１０  ターミナル貫通部
３１２  第１内壁
３１６  第２内壁
４００  リード連結基板
４１０  ターミナル
４２０  ターミナルインサート部
４３０  バスバー
【図１】
0006580715.tif 000002
【図２】
0006580715.tif 000003
【図３】
0006580715.tif 000004
【図４】
0006580715.tif 000005