JP2025538624A - バスバーアセンブリおよびこれを含む電池パック - Google Patents

Abstract

本発明の一実施例によるバスバーアセンブリは、電池パック内部で電池モジュールと連結され、電池モジュールの電気的接続を案内するバスバー、バスバーの外周面を包み、両端に溝が形成された第１絶縁層、第１絶縁層を包む第２絶縁層、およびバスバーの両端を包む本体と、溝に挿入される固定部を含むキャップ；を含む。

Description

［関連出願の相互参照］
本出願は、２０２３年０８月１１日付韓国特許出願第１０－２０２３－０１０５７１７号に基づいた優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示されたすべての内容は本明細書の一部として含まれる。

本発明は、バスバーアセンブリおよびこれを含む電池パックに関し、より具体的には、絶縁安定性が向上したバスバーアセンブリおよびこれを含む電池パックに関する。

現代社会では携帯電話機、ノートパソコン、ビデオカメラ、デジタルカメラなどの携帯型機器の使用が日常化し、このようなモバイル機器と関する分野の技術に対する開発が活発になっている。また、充放電が可能な二次電池は、化石燃料を使用する既存のガソリン車両などの大気汚染などを解決するための方案であり、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）、プラグ－インハイブリッド電気自動車（Ｐ－ＨＥＶ）等の動力源として使用されており、二次電池に対する開発の必要性が高まっている。

現在の商用化され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るが、この中で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、エネルギー密度が高いという長所で脚光を浴びている。

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として使用する。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がセパレータを間において配置された電極アセンブリおよび電極アセンブリを電解液と共に密封収納する電池ケースを備える。

一般にリチウム二次電池は、外装材の形状により、電極アセンブリが金属カンに内装されているカン型二次電池と、電極アセンブリがアルミニウムラミネートシートのパウチに内装されているパウチ型二次電池に分類することができる。

小型機器に使用される二次電池の場合、２－３個の電池セルが配置されるが、自動車などの中大型デバイスに使用される二次電池の場合は、複数の電池セルを電気的に接続した電池モジュール（Ｂａｔｔｅｒｙ ｍｏｄｕｌｅ）が使用される。このような電池モジュールは、複数の電池セルが互いに直列または並列に連結され、電池セル積層体を形成することによって容量および出力が向上する。また、一つ以上の電池モジュールは、ＢＤＵ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔ Ｕｎｉｔ）、ＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）、冷却システムなどの各種制御および保護システムと共に装着されて電池パックを形成することができる。

複数の電池モジュールが集まった電池パックは、複数の電池セルから出る熱が狭い空間で合算され、温度が急激に上昇する可能性がある。即ち、複数の電池セルが積層された電池モジュールとこのような電池モジュールが装着された電池パックの場合、高い出力を得ることができるが、電池セルの放熱が適切に行われなかったり、電池セルの熱暴走（ｔｈｅｒｍａｌ ｒｕｎａｗａｙ）現象が発生する場合、連続的な発火やこれに伴う爆発が発生する可能性が高い。

一方、電池パック内部には、電池モジュールと連結されるバスバーが備えられる。

図１は、従来のバスバーアセンブリの分解斜視図および結合斜視図である。

図１を参照すると、従来のバスバーアセンブリ１０は、バスバー２０、バスバー２０を包む被覆２０Ｃ、キャップ（ＣＰ）、およびキャップ（ＣＰ）の固定のためのテープ（ＡＬ）を含む。バスバー２０は、長さ方向に沿って延びる棒状の金属部材である。バスバー２０の両端部には、電池モジュールのターミナルバスバーとの連結のための貫通ホール（ＨＨ）が形成されることができる。このようなバスバー２０は、電池パックでＨＶ（Ｈｉｇｈ ｖｏｌｔａｇｅ）連結を担当する構成である。ＨＶ連結は、電力を供給するための電源の役割の連結を意味し、バスバー２０は、電池モジュールの電気的接続を案内する構成であり、電気伝導性に優れた金属素材を含むことが一般的である。一例として、バスバー２０は、銅（Ｃｕ）素材を含むことができる。

被覆２０Ｃは、バスバー２０を包むことができる。被覆２０Ｃは、電気的絶縁である素材を含むことができ、一例として、シリコンまたはエポキシのような素材を含むことができる。高電流が流れるバスバー２０を被覆２０Ｃが包むので、バスバー２０が電池モジュールのターミナルバスバー以外に他の電装品や導電性部材と接触して短絡が発生することが遮断される。

バスバー２０の貫通ホール（ＨＨ）には締結部材が挿入され、バスバー２０を電池モジュールのターミナルバスバーと連結することができる。絶縁のためにバスバー２０の両端にはキャップ（ＣＰ）が付着される。キャップ（ＣＰ）は、例えば、ラバーキャップであってもよい。キャップ（ＣＰ）は、テープ（ＡＬ）を使用して被覆２０Ｃに付着することができる。

しかし、電池パック内部で火炎発生時、火炎は温度が約１０００℃で非常に高いため、バスバー２０を包む被覆２０Ｃが溶けたり、キャップ（ＣＰ）とテープ（ＡＬ）が溶けてバスバー２０が露出する可能性がある。露出したバスバー２０が他の導電性部材と接触して短絡が発生すると、内部火炎がさらに拡散し、電池パックの外部にまでこのような火炎が伝播される可能性がある。終局的に、これは電池パックや電池パックが装着された車両の爆発につながる可能性がある。

そこで、電池パック内部で火炎が発生しても、電気的絶縁性を維持できるバスバーアセンブリに対する技術開発が求められている。

本発明が解決しようとする課題は、電池パック内部で火炎が発生しても、優れた電気的絶縁性を維持できるバスバーアセンブリおよびこれを含む電池パックを提供することである。

しかし、本発明の実施例が解決しようとする課題は、上述した課題に限定されず、本発明に含まれている技術的な思想の範囲で様々に拡張することができる。

本発明のバスバーアセンブリは、電池パック内部で電池モジュールと連結され、前記電池モジュールの電気的接続を案内するバスバー；前記バスバーの外周面を包み、両端に溝が形成された第１絶縁層；前記第１絶縁層を包む第２絶縁層；および前記バスバーの両端を包む本体と前記溝に挿入される固定部とを含むキャップ；を含む。

一実施例で、前記固定部の厚さは、前記第１絶縁層の厚さより大きく、前記固定部の下部は前記第１絶縁層と結合し、前記第２絶縁層は、前記固定部の上部と接することができる。

一実施例で、前記第２絶縁層は、前記バスバーの両端に配置された前記固定部の間に配置することができる。

一実施例で、前記固定部の厚さは、前記第１絶縁層の厚さと同じであり、前記固定部と前記第１絶縁層とは同じ層に位置し、前記第２絶縁層は、前記固定部および前記第１絶縁層上に配置することができる。

一実施例で、前記第２絶縁層および前記固定部の間にテープが配置することができる。

一実施例で、前記第２絶縁層は、ガラス繊維を含むチューブ形状を有することができる。

一実施例で、前記第２絶縁層の外面には、シリコンがコーティングされてもよい。

一実施例で、前記第２絶縁層は、接着物質を含めなくてもよい。

一実施例で、前記固定部は、互いに離隔した複数の突出部を含み、前記溝は、前記突出部が挿入できる複数の離隔した陥没部を含むことができる。

一実施例で、前記固定部は、延長されたブロックの形状を含み、前記溝は、前記ブロックが挿入される溝を有することができる。

一実施例で、前記第１絶縁層は、耐火シリコンを含むことができる。

本発明の電池パックは、少なくとも一つのバスバーアセンブリ；電池モジュール；前記電池モジュールの電気的接続を制御するためのＢＤＵ（ｂａｔｔｅｒｙ ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔ ｕｎｉｔ）モジュール；および前記電池モジュールの作動をモニタリングおよび制御するＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）モジュールを含み、前記少なくとも一つのバスバーアセンブリは、前記電池モジュールの間、前記電池モジュールと前記ＢＤＵモジュールとの間、前記電池モジュールと前記ＢＭＳモジュールとの間、および前記ＢＤＵモジュールと前記ＢＭＳモジュールとの間のうち少なくとも一つを電気的に接続する。

本発明のバスバーアセンブリは、キャップと絶縁層の結合のための接着剤の使用が最小化され、火炎に露出されても絶縁性および耐火性を良好に維持することができる。

本発明の効果が上述した効果に限定されるものではなく、言及されていない他の効果は、請求範囲の記載から当業者に明確に理解されるであろう。

従来のバスバーアセンブリの分解斜視図および結合斜視図である。 一実施例の電池パックの平面図である。 図２の電池パックに含まれている電池モジュールのうち一つの斜視図である。 図３の電池モジュールに対してモジュールフレームとエンドプレートを除去した様子を示す部分斜視図である。 一実施例の絶縁層が提供されたバスバーの平面図である。 一実施例のキャップの平面図である。 一実施例キャップおよび絶縁層が提供されたバスバーの平面図である。 一実施例のキャップの平面図である。 一実施例のキャップおよび絶縁層が提供されたバスバーの平面図である。 一実施例のバスバーアセンブリの製造方法の一段階を示す平面図である。 一実施例のバスバーアセンブリの製造方法の一段階を示す平面図である。 一実施例のバスバーアセンブリの製造方法の一段階を示す平面図である。 一実施例のバスバーアセンブリの製造方法の一段階を示す平面図である。 一実施例のバスバーアセンブリの断面図である。 一実施例のバスバーアセンブリの断面図である。 一実施例のバスバーアセンブリの断面図である。

以下、添付の図面を参照して、本発明の様々な実施形態について、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。本発明は、いくつかの異なる形態で実施することができ、ここで説明する実施例に限定されない。

本発明を明確に説明するために、説明と関係ない部分は省略し、明細書全体を通じて同一または類似の構成要素については同一の参照符号を付けるようにする。

また、図面で示された各構成の大きさ及び厚さは説明の便宜のために任意に示したので、本発明は必ずしも図示されたものに限定されない。図面において、複数の層及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して示した。そして、図面において、説明の便宜上、一部の層及び領域の厚さを誇張して示した。

また、層、膜、領域、板などの部分が他の部分「上」または「の上」にある場合、これは他の部分の「直上」にある場合だけでなく、その途中に別の部分がある場合も含む。ある部分が他の部分の「直上」にあるとは、真ん中に他の部分がないことを意味する。また、基準となる部分「上」または「の上」にあるというのは、基準となる部分の上または下に位置することであり、必ずしも重力反対方向を向いて「上」または「の上に」位置することを意味するものではない。

また、明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。

また、明細書全体において、「平面上」とは、対象部分を上から見たときのことを意味し、「断面上」とは、対象部分を垂直に切断した断面を横から見たときのことを意味する。

また、明細書全体において、第１方向（ＤＲ１）、第２方向（ＤＲ２）、および第３方向（ＤＲ３）は、相対的な概念として使用された。第１方向（ＤＲ１）、第２方向（ＤＲ２）、および第３方向（ＤＲ３）は、互いに垂直に交差することができる。本明細書全体を通して、上下の概念は、第３方向（ＤＲ３）に沿って区別されるものとして説明した。具体的には、上方向または上側方向は、第３方向（ＤＲ３）を意味する。下方向または下側方向は、第３方向（ＤＲ３）の反対方向を意味する。本明細書における「厚さ」とは、第３方向（ＤＲ３）から測定した長さを意味する。

図２は、一実施例の電池パックの平面図である。

図２を参照すると、一実施例による電池パック１０００は、バスバーアセンブリ１００、パックフレーム１１００、電池モジュール１２００、電池モジュール１２００の電気的接続を制御するためのＢＤＵ（ｂａｔｔｅｒｙ ｄｉｓｃｏｎｎｅｃ ｔｕｎｉｔ）モジュール１３００、および電池モジュール１２００の作動をモニタリングおよび制御するＢＭＳ（ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）モジュール１４００を含む。本実施例による少なくとも一つのバスバーアセンブリ１００は、電池モジュール１２００の間、電池モジュール１２００とＢＤＵモジュール１３００との間、電池モジュール１２００とＢＭＳモジュール１４００との間、およびＢＤＵモジュール１３００とＢＭＳモジュール１４００との間のうち少なくとも一つを電気的に接続する。具体的には、複数の電池モジュール１２００がパックフレーム１１００に収納されることができ、電池モジュール１２００の間の電気的接続や電池モジュール１２００とＢＤＵモジュール１３００との間の電気的接続がバスバーアセンブリ１００によって行われることができる。つまり、本実施例によるバスバーアセンブリ１００は、ＨＶ（Ｈｉｇｈ ｖｏｌｔａｇｅ）連結を担当することができる。ここで、ＨＶ連結は、高電圧が要求される電力を供給するための電源の役割の連結であり、電池セル間の連結や電池モジュール間の連結を意味する。

一方、ＢＤＵモジュール１３００は、電池モジュール１２００の電気的接続を制御するための部材であり、電力転換装置と電池モジュール１２００との間で電源を遮断することができる。ＢＤＵモジュール１３００は、電流が設定範囲を超える条件が発生すると、電池パック１０００の電源を遮断して電池パック１０００の安全性を確保することができる。

一方、本実施例によるＬＶ連結部材１００’は、電池モジュール１２００とＢＭＳモジュール１４００との間の電気的接続を担当することができる。ここでの電気的接続は、ＬＶ（Ｌｏｗ ｖｏｌｔａｇｅ）連結で、電池モジュール１２００の電圧および温度を感知して制御するためのセンシング連結を意味する。具体的には、電池モジュール１２００内部のセンサーなどが配置され、電池モジュール１２００のリアルタイムの温度情報や電圧情報がＬＶ連結部材１００’を通じてＢＭＳモジュール１４００に伝達される。ＢＭＳモジュール１４００を通じて電池モジュール１２００のリアルタイムの作動状態をモニタリングおよび制御することができる。具体的に図示していないが、ＨＶ電流センサーがＢＭＳモジュール１４００に統合される場合がある。この場合、本実施例によるバスバーアセンブリは、電池モジュール１２００とＢＭＳモジュール１４００との間、またはＢＤＵモジュール１３００とＢＭＳモジュール１４００との間の電気的接続を担当することができる。

図３および図４を参照して、本実施例による電池モジュール１２００について説明する。ただし、下記で説明する電池モジュール１２００は、複数の電池セル１１を含む電池モジュールの一つの例示的な構造であり、複数の電池セルを含む様々な形態の電池モジュールを適用することができる。

図３は、図２の電池パックに含まれている電池モジュールのうち一つを示す斜視図である。

図４は、図３の電池モジュールについて、モジュールフレームとエンドプレートを除去した様子を示す部分斜視図である。

図３および図４と共に参照すると、本実施例による電池モジュール１２００は、複数の電池セル１１が積層された電池セル積層体１１Ａを含むことができる。電池セル積層体１１Ａは図４に示されている。このような電池セル積層体１１Ａは、モジュールフレーム３０とエンドプレート４０に収納されることができる。

電池セル１１は、パウチ型電池セルであってもよい。このようなパウチ型電池セルは、樹脂層と金属層を含むラミネートシートのパウチケースに電極アセンブリを収納した後、前記パウチケースの外周部を融着して形成することができる。ただし、本発明の電池セル１１がパウチ型電池セルに限定されるものではない。

一実施例で、電池セル１１は、長方形シート構造で形成することができる。前記電極アセンブリと連結された電極リード１１Ｌは、前記パウチケースの外部に突出されるが、各電池セル１１の電極リード１１Ｌは、リードバスバー２１を介して互いに電気的に接続することができる。一方、少なくとも一つの電極リード１１Ｌは、ターミナルバスバー２２に連結されることができる。ターミナルバスバー２２の一部分は、図３に示すように、電池モジュール１２００の外部に露出することができる。リードバスバー２１とターミナルバスバー２２は、全て電気伝導性に優れた金属素材を含むことができる。

このようなターミナルバスバー２２に本実施例によるバスバーアセンブリ１００が電気的に接続され、上述したＨＶ連結となることができる。つまり、電池モジュール１２００は、ターミナルバスバー２２に連結されるバスバーアセンブリ１００を介して、他の電池モジュール１２００、ＢＤＵモジュール１３００またはＢＭＳモジュール１４００に電気的に接続することができる。

以下、一実施例によるバスバーアセンブリについて説明する。

図５は、一実施例の絶縁層が提供されたバスバーの平面図である。

図５を参照すると、バスバー２００は、電池パック１０００（図２参照）内での電気的接続を案内する。バスバー２００は、電池モジュール１２００（図２参照）の電気的接続、つまり、ＨＶ連結を案内するための構成であり、電気伝導性に優れた金属素材を含むことができる。一例として、バスバー２００は、銅（Ｃｕ）素材を含むことができる。バスバー２００は、一方向に延びた棒状を有することができる。バスバー２００の両端には、貫通ホール（ＨＨ）が定義される。貫通ホール（ＨＨ）には締結部材が挿入され、バスバー２００および電池モジュール１２００（図３参照）のターミナルバスバー２２（図３参照）を連結することができる。

第１絶縁層３００は、バスバー２００を包むように提供される。この時、バスバー２００の貫通ホール（ＨＨ）は、第１絶縁層３００から露出され、電池モジュール１２００（図３参照）のターミナルバスバー２２（図３参照）と電気的に接続することができる。

第１絶縁層３００は、耐火性物質を含むことができる。具体的には、第１絶縁層３００は、耐火シリコンを含むこともできる。例えば、バスバー２００の外周面に耐火シリコンをモールディングすることにより、第１絶縁層３００を形成することができる。耐火シリコンは、火炎に露出したり高熱で燃える一般的なシリコン素材とは異なり、高熱でセラミック化（Ｃｅｒａｍｉｆｙｉｎｇ）することができる。したがって、耐火シリコンは、火炎に露出する場合、燃えずにセラミック化されてバスバー２００に対する絶縁性を維持することができる。例えば、耐火シリコンは、摂氏５００度以上摂氏１７００度以下でセラミック化されることができる。ただし、耐火シリコンがセラミック化される温度範囲がこれに限定されるものではない。耐火シリコンは、シリコンポリマーおよびシリカを含むことができる。例えば、適用されるシリコンポリマーは、官能基（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｇｒｏｕｐ）としてビニル基（ｖｉｎｙｌ ｇｒｏｕｐ）を有するポリシロキサン（ｐｏｌｙｓｉｌｏｘａｎｅ）系化合物であり、耐火シリコン素材の基材役割をすることができる。例えば、適用されるシリカは、シリコンポリマーに含まれる補強剤（ｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇ ｆｉｌｌｅｒ）として、ヒュームドシリカ（ｆｕｍｅｄ ｓｉｌｉｃａ）であってもよい。金属ケイ素を主原料とし、塩酸との反応および精製過程を通じて高純度の塩化ケイ素（ＳｉＣｌ_４）化合物を製造することができ、これを高温の火炎で水素および酸素と反応させてヒュームドシリカを得ることができる。また、耐火シリコンは触媒として白金（Ｐｔ）を含むことができる。

耐火シリコンが火炎や高熱に露出されると、シリコンポリマーの分解（ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）とともにシリカ（ＳｉＯ_２）の架橋（ｃｒｏｓｓ－ｌｉｎｋｅｄ）が行われ、セラミック物質が形成される。耐火シリコンを含む一実施例の第１絶縁層３００は、火炎に露出したり、高熱環境に置かれても、燃えたり溶けなくなるのではなく、セラミック化（Ｃｅｒａｍｉｆｙｉｎｇ）されて電気的絶縁性を維持することができる。したがって、第１絶縁層３００は、火炎や高温でも燃えずにバスバー２００を絶縁し、バスバー２００が他の電装品や導電性部材と接触して短絡が発生することを防止することができる。

第１絶縁層３００の両端には溝（ＧＶ）が形成される。溝（ＧＶ）は、第１絶縁層３００の両端から内部に陥没した形状を有する。一実施例で、溝（ＧＶ）は、互いに離隔した複数の陥没部を含むことができる。溝（ＧＶ）は、後述するキャップ４００との結合のための構造である。

図６は、一実施例のキャップの平面図である。

図７は、一実施例のキャップおよび絶縁層が提供されたバスバーの平面図である。

図６および図７を共に参照すると、キャップ４００は、バスバー２００の両端をカバーし、特に貫通ホール（ＨＨ）をカバーする。図示していないが、締結部材が貫通ホール（ＨＨ）に挿入された後、キャップ４００がバスバー２００の両端および締結部材をカバーする。したがって、キャップ４００は、締結部材の収納のための空間を有する。本図面では、説明の便宜のために、バスバー２００が締結部材によってターミナルバスバー２２（図３参照）に連結される過程を省略した。また、キャップ４００は、第１絶縁層３００に結合され、バスバー２００が外部に露出することを防止し、バスバー２００の短絡を防止する。

キャップ４００は、耐火性物質を含むことができる。一実施例で、キャップ４００は、耐火プラスチック、ミカ（ｍｉｃａ）、耐火シリコンのいずれか一つを含むことができる。これにより、キャップ４００は、優れた耐火性を示すことができる。

耐火プラスチックは、火炎に露出される時、一定時間の間ｈｏｌｅやｄｒｉｐが発生せず、火炎を遮断する役割をすることができる。具体的には、耐火プラスチックは、火炎の中で炭化層（ｃａｒｂｏｎｉｚｅｄ ｌａｙｅｒ）を形成することにより、内部の構造物を保護することができる。耐火プラスチックは、ＰＰＯ（Ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ Ｏｘｉｄｅ）系物質、ＰＡ（Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ）系物質、およびＰＢＴ（Ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）系物質のうち少なくとも一つを含むこともできる。

ミカは、耐火性、耐熱性、高温抵抗性および電気絶縁性に優れて、火炎や高熱で燃えずに耐火性のある絶縁層の役割をすることができる。

耐火シリコンについては、第１絶縁層３００で前述した内容が同一に適用されることができる。

本発明のキャップ４００は、本体４１０および固定部４２０を含む。本体４１０は、前述したように、バスバー２００の両端をカバーし、締結部材を収納するための空間を有する。固定部４２０は、第１絶縁層３００の溝（ＧＶ）に挿入され、キャップ４００が第１絶縁層３００に連結されるようにする。固定部４２０は、溝（ＧＶ）に挿入されるための形状を有することができ、一実施例の固定部４２０は、互いに離隔された複数の突出部を含むことができる。固定部４２０は、本体４１０と一体に提供することができるが、実施例がこれに限定されるものではない。複数の突出部を含む固定部４２０が複数の陥没部を含む溝（ＧＶ）に結合することにより、キャップ４００と第１絶縁層３００との間の結合力が強化されることができる。

図８は、一実施例のキャップの平面図である。

図９は、一実施例のキャップおよび絶縁層が提供されたバスバーの平面図である。

図８および図９を共に参照すると、キャップ４００－１は、本体４１０および固定部４２０－１を含み、一実施例の固定部４２０－１は、一方向に延びた一つの突出部を含むことができる。一実施例の第１絶縁層３００－１は、固定部４２０－１の形状に合うように、一方向に延びた一つの陥没部を含むことができる。固定部４２０－１が一方向に延びた形状を有することにより、その後、キャップ４００－１上に提供されるテープとキャップ４００－１との間の接着面積を増やし、接着力を増大させることができる。

以下、図６および図７に示す第１絶縁層３００とキャップ４００の構造を有するバスバーアセンブリ１００を一例として説明する。しかし、後述する内容は、図８および図９に示された第１絶縁層３００－１とキャップ４００－１の構造を有するバスバーアセンブリに同一に適用することができる。

図１０は、一実施例のバスバーアセンブリの製造方法の一段階を示す平面図である。

図１１は、一実施例のバスバーアセンブリの製造方法の一段階を示す平面図である。

図１２は、一実施例のバスバーアセンブリの製造方法の一段階を示す平面図である。

図１３は、一実施例のバスバーアセンブリの製造方法の一段階を示す平面図である。

図１０～図１３を参照して、バスバーアセンブリの製造方法の一例について説明する。

図１０を参照すると、一実施例のバスバーアセンブリの製造方法は、第１絶縁層３００上に第２絶縁層５００を提供する段階を含む。第２絶縁層５００は、第１絶縁層３００を包むように提供される。具体的には、バスバー２００の一端でキャップ４００と第１絶縁層３００を結合した後、第２絶縁層５００が第１絶縁層３００を包むように提供されることができる。第２絶縁層５００は、チューブ形状で提供させるものであってもよい。具体的には、チューブ形状で提供される第２絶縁層５００は、第１絶縁層３００を包み、バスバー２００の長さ方向（Ｌｄ）に嵌合できる。

本発明の第２絶縁層５００は、別の接着物質を含まないものであってもよい。接着物質は、例えば、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、およびアクリル樹脂のうち少なくとも一つを含むこともできる。第２絶縁層５００が接着物質を含まないことにより、火炎発生時に接着物質から有害ガスが発生し、バスバーアセンブリの絶縁性が悪化することを防止することができる。

図１１を参照すると、第１絶縁層３００に第２絶縁層５００を提供した後、第１絶縁層３００の他端にキャップ４００を提供する段階が行われる。第１絶縁層３００の他端に形成された溝（ＧＶ）に固定部４２０が挿入され、キャップ４００が第１絶縁層３００の他端に固定される。

図１２を参照すると、バスバー２００（図１０参照）の両端にキャップ４００が結合された後、第２絶縁層５００は両端の固定部４２０に接触するように広がる。第２絶縁層５００は、接着物質を含まない代わりに、両端がキャップ４００の固定部４２０の間に嵌合されて固定されることができる。関連して具体的な説明は、図１５および図１６で後述する。

図１２および図１３を共に参照すると、固定部４２０上にテープ６００を提供し、一実施例のバスバーアセンブリ１００を形成することができる。テープ６００は、固定部４２０および第２絶縁層５００の一部を覆うように提供することができる。テープ６００は、キャップ４００と第２絶縁層５００との間の結合力を強化し、バスバーアセンブリ１００の絶縁性を向上させることもできる。テープ６００は、例えば、ガラス繊維層を含むことができる。ガラス繊維層は、内部構造物を物理的に保護することができ、例えば、ガラス繊維層は、第１絶縁層３００が外部火炎に直接露出しないように防ぐことができる。火炎や高熱の環境で、第１絶縁層３００がセラミック化される場合、第１絶縁層３００の電気的絶縁性は維持することができるが、強度が弱くなり、外力によって破損する可能性がある。ガラス繊維層は、第１絶縁層３００を包むように提供され、外力によって第１絶縁層３００が破損することを防止することができる。一実施例のバスバーアセンブリ１００は、ガラス繊維層を含むテープ６００を含むことにより、構造的剛性が向上し、火炎時にも絶縁性能が良好に維持されることができる。一方、テープ６００は、接着性を有するために、ガラス繊維層以外に接着層を含む。しかし、テープ６００は少量で使用され、従来、ガラス繊維テープを使用していた第２絶縁層５００を接着物質を含まないガラス繊維チューブに置き換えて、バスバーアセンブリ１００が火炎に露出時に接着物質の発火によって有害ガスが発生することを最少化することができる。

図１４は、一実施例のバスバーアセンブリの断面図である。

図１４は、図１３に示したバスバーアセンブリ１００をＡ－Ａ’切断線で切断した一例の断面図である。図１４を参照すると、第１絶縁層３００がバスバー２００の外周面を包み、第２絶縁層５００が第１絶縁層３００の外周面を包む。

一実施例で、第２絶縁層５００は、ガラス繊維層５１０およびコーティング層５２０を含むことができる。ガラス繊維層５１０は、前述したガラス繊維層であり、別の接着層を含まず、チューブ形状で提供されるものであってもよい。コーティング層５２０は、ガラス繊維層５１０の外面にシリコンがコーティングされて形成されたものであってもよい。第２絶縁層５００は、コーティング層５２０を含み、耐火性がさらに向上することができる。

図１５は、一実施例のバスバーアセンブリの断面図である。

図１５は、図１３に示したバスバーアセンブリ１００をＢ－Ｂ’切断線で切断した一実施例の断面図である。図１５を参照すると、キャップ４００の固定部４２０の厚さ（Ｈ１）は、第１絶縁層３００の厚さ（Ｔ１）より大きくてもよい。これにより、固定部４２０が第１絶縁層３００に結合される時、第１絶縁層３００は固定部４２０の下部（ＰＴ１）に接触し、残りの部分である固定部４２０の上部（ＰＴ２）は、第１絶縁層３００から露出することができる。固定部４２０の上部（ＰＴ２）は、第２絶縁層５００を固定する係止部役割をすることができる。具体的には、第２絶縁層５００は、固定部４２０の上部（ＰＴ２）の間に嵌合されて固定される。

図１０～図１３および図１５を共に参照すると、図１０および図１１で、第２絶縁層５００は、一端に提供された固定部４２０の上部（ＰＴ２）に接触するように嵌合される。図１２で、第２絶縁層５００は、両端に提供された固定部４２０の上部（ＰＴ２）の間に嵌合されて固定される。したがって、第２絶縁層５００が別の接着物質を含まなくても、キャップ４００に含まれている固定部４２０により、第２絶縁層５００はバスバー２００の長さ方向に動くことなく安定的に固定されることができる。また、テープ６００が固定部４２０と第２絶縁層５００をもう一度結合させながら、バスバーアセンブリ１００内の構造的剛性を向上させることができる。必要に応じてテープ６００は省略してもよい。

一方、キャップ４００の実施例がこれに限定されるものではない。

図１６は、一実施例のバスバーアセンブリの断面図である。

図１６は、図１３に示したバスバーアセンブリ１００をＢ－Ｂ’切断線で切断した一実施例の断面図である。図１６を参照すると、一実施例のキャップ４００－２で、固定部４２０－２の厚さ（Ｈ２）は第１絶縁層３００の厚さ（Ｔ１）と同じにすることができる。これにより、固定部４２０－２が第１絶縁層３００に結合される時、第１絶縁層３００と固定部４２０－２は同じ層に配置することができる。固定力を確保するために、キャップ４００－２と第１絶縁層３００をテ－ピングするようにテープ６００が提供されることができる。その後、第２絶縁層５００は、固定部４２０－２、テープ６００、および第１絶縁層３００を包むように提供されることができる。具体的には、チューブ形状を有する第２絶縁層５００は、テープ６００および第１絶縁層３００の外周面を包むように嵌合できる。これにより、第２絶縁層６００と固定部４２０との間にテープ６００が配置される。図１６の実施例で、第２絶縁層５００は、両端に提供されたキャップ４００－２の本体４１０の間に配置されて固定される。一方、テープ６００は必要に応じて省略することもできる。

本発明のバスバーアセンブリは、固定部を含むキャップおよび固定部が挿入できる溝を含む第１絶縁層を含み、キャップと第１絶縁層の結合に使用される接着剤を最少化し、火炎時に接着剤から有害ガスが発生して絶縁性が悪化することを防止することができる。また、第１絶縁層上に配置される第２絶縁層は、接着物質を含まないチューブ形状で提供され、接着物質なしで両端のキャップによって第２絶縁層が固定することができる。これにより、本発明のバスバーアセンブリは、火炎に露出されても絶縁性および耐火性を良好に維持することができる。

本実施例で、前、後、左、右、上、下のような方向を示す用語が使用されたが、このような用語は説明の便宜のためのものであり、対象となる事物の位置や観測者の位置などによって異なる場合がある。

前述した本実施例による一つまたは複数の電池モジュールは、ＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＢＤＵ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔ Ｕｎｉｔ）、冷却システムなどの各種制御および保護システムと共に装着されて電池パックを形成することができる。

前記電池モジュールや電池パックは、様々なデバイスに適用することができる。具体的には、電気自転車、電気自動車、ハイブリッドなどの運送手段やＥＳＳ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ）に適用することができるが、これに限定されず、二次電池を使用できる様々なデバイスに適用可能である。

以上、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、下記の請求範囲で定義している本発明の基本概念を使用した当業者の様々な変形および改良形態も本発明の権利範囲に属する。

１００ バスバーアセンブリ
２００ バスバー
３００ 第１絶縁層
ＧＶ 溝
４００ キャップ
４１０ 本体
４２０ 固定部
５００ 第２絶縁層
６００ テープ

Claims (12)

1. 電池パック内部で電池モジュールと連結され、前記電池モジュールの電気的接続を案内するバスバー、
   前記バスバーの外周面を包み、両端に溝が形成された第１絶縁層、
   前記第１絶縁層を包む第２絶縁層、および
   前記バスバーの両端を包む本体と、前記溝に挿入される固定部とを含むキャップ
   を含むバスバーアセンブリ。
2. 前記固定部の厚さは、前記第１絶縁層の厚さより大きく、
   前記固定部の下部は、前記第１絶縁層と結合し、
   前記第２絶縁層は、前記固定部の上部と接する請求項１に記載のバスバーアセンブリ。
3. 前記第２絶縁層は、前記バスバーの両端に配置された前記固定部の間に配置される請求項２に記載のバスバーアセンブリ。
4. 前記固定部の厚さは、前記第１絶縁層の厚さと同じであり、
   前記固定部と前記第１絶縁層とは、同じ層に位置し、
   前記第２絶縁層は、前記固定部および前記第１絶縁層上に配置された請求項１～３のいずれか一項に記載のバスバーアセンブリ。
5. 前記第２絶縁層と前記固定部との間にテープが配置された請求項４に記載のバスバーアセンブリ。
6. 前記第２絶縁層は、ガラス繊維を含むチューブ形状を有する請求項１に記載のバスバーアセンブリ。
7. 前記第２絶縁層の外面には、シリコンがコーティングされた請求項６に記載のバスバーアセンブリ。
8. 前記第２絶縁層は、接着物質を含まない請求項１に記載のバスバーアセンブリ。
9. 前記固定部は、互いに離隔した複数の突出部を含み、
   前記溝は、前記突出部が挿入できる複数の離隔した陥没部を含む請求項１に記載のバスバーアセンブリ。
10. 前記固定部は、延長されたブロックの形状を含み、
    前記溝は、前記ブロックが挿入される溝を有する請求項１に記載のバスバーアセンブリ。
11. 前記第１絶縁層は、耐火シリコンを含む請求項１に記載のバスバーアセンブリ。
12. 請求項１に記載の少なくとも一つのバスバーアセンブリ；
    電池モジュール；
    前記電池モジュールの電気的接続を制御するためのＢＤＵ（ｂａｔｔｅｒｙ ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔ ｕｎｉｔ）モジュール；および
    前記電池モジュールの作動をモニタリングおよび制御するＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）モジュールを含み、
    前記少なくとも一つのバスバーアセンブリは、前記電池モジュールの間、前記電池モジュールと前記ＢＤＵモジュールとの間、前記電池モジュールと前記ＢＭＳモジュールとの間、および前記ＢＤＵモジュールと前記ＢＭＳモジュールとの間のうち少なくとも一つを電気的に接続する電池パック。