JP2017501538A - Battery module assembly with sub-module installed inside - Google Patents

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Abstract

本発明は、複数の電池セルが一対のセルフレームに装着された状態で一対の端子プレートによって電気的に接続されて構成される単位モジュールを含んでいる電池モジュールアセンブリを提供する。The present invention provides a battery module assembly including a unit module configured such that a plurality of battery cells are electrically connected by a pair of terminal plates in a state where the plurality of battery cells are mounted on the pair of cell frames.

Description

本発明は、サブモジュールが内部に装着されている電池モジュールアセンブリに関する。   The present invention relates to a battery module assembly in which a submodule is mounted.

近年、充放電可能な二次電池は、ワイヤレスモバイル機器のエネルギー源として広範囲に使用されており、化石燃料を使用する既存のガソリン車両、ディーゼル車両などの大気汚染などを解決するための方案として提示されている電気自動車（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（Ｐｌｕｇ−Ｉｎ ＨＥＶ）などの動力源としても注目されている。   In recent years, rechargeable secondary batteries have been widely used as energy sources for wireless mobile devices and presented as a solution to solve air pollution in existing gasoline and diesel vehicles that use fossil fuels. As a power source for electric vehicles (EV), hybrid electric vehicles (HEV), plug-in hybrid electric vehicles (Plug-In HEV), and the like.

また、電気を貯蔵しておき、必要な時点に安定的に電力系統に再び供給する電力貯蔵装置に関する技術が開発されている。電力貯蔵装置は、電力需要が少ないときにエネルギーを貯蔵し、過負荷又は非常時に電力を供給する装置であって、電力品質及びエネルギー利用効率を向上させる効果を提供している。特に、家庭用電力貯蔵装置及び産業用又は商業用中型電力貯蔵装置は、スマートグリッド技術と結び付いて市場規模が急成長している。   In addition, a technology relating to a power storage device that stores electricity and stably supplies the electricity again to the power system at a necessary time has been developed. The power storage device is a device that stores energy when power demand is low and supplies power in an overload or emergency, and provides an effect of improving power quality and energy use efficiency. In particular, household power storage devices and industrial or commercial medium power storage devices are rapidly growing in market size in conjunction with smart grid technology.

一方、電池モジュールが所定の装置乃至デバイスで要求される出力及び容量を提供するためには、多数の電池セルを直列又は並列方式で電気的に接続して電池モジュールを構成しなければならず、電池モジュールの容量が大きくなるほど、拡張性が容易且つ安定した構造を維持できなければならない。   On the other hand, in order for the battery module to provide the output and capacity required by a predetermined apparatus or device, the battery module must be configured by electrically connecting a large number of battery cells in series or in parallel. As the capacity of the battery module increases, it must be possible to maintain a structure that is easy to expand and stable.

このような電池モジュールを構成する電池セルは、パウチ型電池セル、角型電池セルまたは円筒型電池セルを挙げることができる。これら電池セルのうち円筒型電池セルで電池モジュールを構成する場合には、円筒型電池セルを積層して電池モジュールを構成する構造において、相対的に角型電池セル又はパウチ型電池セルに比べて構造的に不安定性を有するようになる。   Examples of the battery cell that constitutes such a battery module include a pouch-type battery cell, a square battery cell, and a cylindrical battery cell. Among these battery cells, when a battery module is constituted by cylindrical battery cells, the structure in which the cylindrical battery cells are stacked to form a battery module is relatively in comparison with a square battery cell or a pouch-type battery cell. It becomes structurally unstable.

したがって、このような問題点を根本的に解決できる技術に対する必要性が高い実情である。   Therefore, there is a high need for a technology that can fundamentally solve such problems.

本発明は、上記のような従来技術の問題点及び過去から要請されてきた技術的課題を解決することを目的とする。   An object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art and technical problems that have been requested from the past.

具体的に、本発明の目的は、所望の出力に応じて電池モジュールの拡張及び縮小が容易であり、構造的に安定的且つコンパクトな電池モジュールアセンブリを提供することである。   Specifically, an object of the present invention is to provide a battery module assembly that is easy to expand and contract according to a desired output and is structurally stable and compact.

このような目的を達成するための本発明に係る電池モジュールアセンブリは、
複数の電池セルが一対のセルフレームに装着された状態で一対の端子プレートによって電気的に接続されて構成される単位モジュールを含んでいる電池モジュールアセンブリであって、
前記多数の単位モジュールが電気的に接続された状態で電池セルの電極端子の方向に配列されて構成されており、互いに離隔した状態で側面方向に配列されている２つ以上のサブモジュール（Sub-Modules）；
通信端子が一側に形成されており、前記サブモジュールの間の離隔空間に装着されるＢＭＳ（Battery Management System）；
前記サブモジュール及びＢＭＳが搭載されるベースプレート（Base Plate）；
前記サブモジュール及び下記のハーネスカバー（Harness Cover）を内蔵した状態で、サブモジュール及びベースプレートと締結結合される上部カバープレート（Cover Plate）；
前記ベースプレートの前面に装着され、ベースプレート及び上部カバープレートに結合され、両端に入出力端子が形成されており、前記入出力端子にリレー（Relay）及びヒューズ（Fuse）が電気的に接続されている前面カバープレート（Front Cover Plate）；及び
前記多数の電池セルから電圧及び温度を測定できるように、前記サブモジュールの上面に装着されているハーネスカバー；
を含んでいてもよい。 In order to achieve such an object, the battery module assembly according to the present invention includes:
A battery module assembly including a unit module configured by being electrically connected by a pair of terminal plates in a state where a plurality of battery cells are mounted on a pair of cell frames,
The plurality of unit modules are arranged in the direction of the electrode terminals of the battery cells in a state of being electrically connected, and two or more submodules (Sub -Modules);
A BMS (Battery Management System) having a communication terminal formed on one side and mounted in a space between the sub-modules;
A base plate on which the submodule and the BMS are mounted;
An upper cover plate that is fastened to the sub module and the base plate in a state in which the sub module and the following harness cover (Harness Cover) are incorporated;
Mounted on the front surface of the base plate, joined to the base plate and the upper cover plate, input / output terminals are formed at both ends, and a relay (Relay) and a fuse (Fuse) are electrically connected to the input / output terminals. A front cover plate; and a harness cover attached to the upper surface of the sub-module so that voltage and temperature can be measured from the plurality of battery cells;
May be included.

すなわち、本発明に係る電池モジュールアセンブリは、一対のセルフレームに複数の電池セルを装着した単位モジュールを含み、単位モジュールを配列してサブモジュールを構成することによって、所望の出力に応じて電池モジュールの拡張及び縮小が容易であり、安定的且つコンパクトな構造からなることができる。   That is, the battery module assembly according to the present invention includes a unit module in which a plurality of battery cells are mounted on a pair of cell frames, and the unit module is arranged to constitute a sub-module so that a battery module is provided according to a desired output. Can be easily expanded and reduced, and can have a stable and compact structure.

具体的に、前記電池セルは円筒型電池セルであってもよい。   Specifically, the battery cell may be a cylindrical battery cell.

前記単位モジュールにおいて、電池セルは電気的に並列接続されていてもよい。   In the unit module, the battery cells may be electrically connected in parallel.

一実施例において、前記一対のセルフレームは、電池セルの第１端子部位が装着される第１セルフレーム、及び電池セルの第２端子部位が装着される第２セルフレームからなっていてもよい。前記第１端子部位は正極端子部位であってもよく、前記第２端子部位は負極端子部位であってもよく、その反対も可能であることは勿論である。   In one embodiment, the pair of cell frames may include a first cell frame to which a first terminal portion of the battery cell is attached and a second cell frame to which a second terminal portion of the battery cell is attached. . Of course, the first terminal part may be a positive terminal part and the second terminal part may be a negative terminal part, and vice versa.

また、前記第１セルフレーム及び第２セルフレームには、円筒型電池セルの第１端子及び第２端子が露出する開口が穿孔されていてもよい。前記開口は、円筒型電池セルに対応する形状からなっていてもよい。   The first cell frame and the second cell frame may be perforated with openings through which the first terminal and the second terminal of the cylindrical battery cell are exposed. The opening may have a shape corresponding to the cylindrical battery cell.

前記第１及び第２セルフレームに装着されて前記開口を介して露出した第１端子と第２端子は、一対の端子プレートによって接続されてもよい。   The first terminal and the second terminal mounted on the first and second cell frames and exposed through the opening may be connected by a pair of terminal plates.

前記端子プレートは、電池セルの第１端子に接続される第１端子プレート、及び電池セルの第２端子に接続される第２端子プレートからなっていてもよく、これらそれぞれの端子プレートは、電池セルの電極端子に接続された状態で、セルフレームの外面に装着されていてもよい。   The terminal plate may be composed of a first terminal plate connected to the first terminal of the battery cell and a second terminal plate connected to the second terminal of the battery cell. It may be attached to the outer surface of the cell frame while being connected to the electrode terminals of the cell.

前記第１及び第２端子プレートは、前記第１及び第２端子のそれぞれに抵抗溶接によって結合されていてもよい。   The first and second terminal plates may be coupled to each of the first and second terminals by resistance welding.

前記第１及び第２セルフレームの上端の中央部位にはモジュール端子がそれぞれ形成されていてもよく、前記端子プレートは、前記モジュール端子に電気的に接触できるように、端子プレートの上端の一部がモジュール端子の方向に延びていてもよい。   Module terminals may be respectively formed at the central portions of the upper ends of the first and second cell frames, and the terminal plate is a part of the upper end of the terminal plate so as to be in electrical contact with the module terminals. May extend in the direction of the module terminal.

前記のような単位モジュールを電池セルの電極端子の方向に配列してサブモジュールを構成する場合、前列の単位モジュールの第２セルフレームと後列の単位モジュールの第１セルフレームとが隣接し、それぞれのセルフレームのモジュール端子にバスバーが結合されて、前記サブモジュールにおいて前記単位モジュールは電気的に直列接続され得る。   When the unit modules as described above are arranged in the direction of the electrode terminals of the battery cells to form the submodule, the second cell frame of the unit module in the front row and the first cell frame of the unit module in the back row are adjacent to each other, A bus bar is coupled to the module terminal of the cell frame, and the unit modules can be electrically connected in series in the sub-module.

前記ハーネスカバーは、サブモジュールを電気的に接続すると同時に、単位モジュールのそれぞれの電圧及び温度を測定することができる。   The harness cover can measure the voltage and temperature of each unit module at the same time that the sub-modules are electrically connected.

具体的に、前記ハーネスカバーは、単位モジュールの配列方向に延びて形成されている電気絶縁性の本体（body）、前記本体から単位モジュールのそれぞれの方向に分岐して延びている電気絶縁性のブランチ（branches）、前記本体及びブランチのそれぞれの上面に装着されている電圧センシングワイヤ（voltage sensing wire）、及び前記ブランチのうち中央のブランチの上面に装着されている温度センシングワイヤ（temperature sensing wire）を含んでいてもよい。   Specifically, the harness cover includes an electrically insulating body formed extending in the arrangement direction of the unit modules, and an electrically insulating body extending branched from the body in the respective directions of the unit modules. Branches, voltage sensing wires attached to the upper surfaces of the main body and the branch, and temperature sensing wires attached to the upper surface of a central branch of the branches May be included.

また、前記ハーネスカバーは、前記サブモジュールを直列接続できるように、前記ブランチのうち１つには直列ワイヤがさらに装着されていてもよい。   The harness cover may be further provided with a series wire in one of the branches so that the sub modules can be connected in series.

したがって、サブモジュールは、ハーネスカバーによって直列及び／又は並列接続され得る。   Thus, the submodules can be connected in series and / or in parallel by the harness cover.

一方、前記前面カバープレートには、ＢＭＳの通信端子に対応する第１貫通溝が形成されており、前記通信端子は、第１貫通溝を通して前面カバープレートから突出していてもよい。   On the other hand, the front cover plate may have a first through groove corresponding to a communication terminal of the BMS, and the communication terminal may protrude from the front cover plate through the first through groove.

また、前記前面プレートにはヒューズに対応する第２貫通溝が形成されており、前記第２貫通溝にはヒューズカバーが装着されていてもよい。このような構造により、過電流で消耗されたヒューズは、前記ヒューズカバーを通じて容易に交換することができる。   The front plate may have a second through groove corresponding to the fuse, and a fuse cover may be attached to the second through groove. With such a structure, the fuse consumed by overcurrent can be easily replaced through the fuse cover.

本発明の一実施例に係るベースプレートには、単位モジュールがスライド装着され得るようにレール構造が形成されており、前記セルフレームと締結され得るように第１締結溝が形成されていてもよい。   In the base plate according to the embodiment of the present invention, a rail structure may be formed so that the unit module can be slidably mounted, and a first fastening groove may be formed so as to be fastened to the cell frame.

前記レール構造は、ベースプレートの上面に電池セルの電極端子の方向にガイドレールが形成されている構造であってもよい。また、前記単位モジュールの下端には、ベースプレート上に装着できるように、前記ガイドレールの形状に対応する構造のレール溝が形成されていてもよい。   The rail structure may be a structure in which a guide rail is formed on the upper surface of the base plate in the direction of the electrode terminal of the battery cell. A rail groove having a structure corresponding to the shape of the guide rail may be formed at the lower end of the unit module so that the unit module can be mounted on the base plate.

前記セルフレームの両側下端には、ねじ溝が突出して形成されていてもよく、前記セルフレームとベースプレートは、前記ねじ溝とボルト又はボルト−ナットによって締結されていてもよい。   A thread groove may be formed to protrude from both lower ends of the cell frame, and the cell frame and the base plate may be fastened by the thread groove and a bolt or a bolt-nut.

前記上部カバープレートには、セルフレームと締結できるように第２締結溝が形成されていてもよい。前記セルフレームの上端には、前記第２締結溝に対応する形状のねじ溝が形成されていてもよい。   A second fastening groove may be formed in the upper cover plate so as to be fastened to the cell frame. A thread groove having a shape corresponding to the second fastening groove may be formed at the upper end of the cell frame.

したがって、前記セルフレームと上部カバープレートは、前記ねじ溝とボルト又はボルト−ナットによって締結されていてもよい。   Therefore, the cell frame and the upper cover plate may be fastened by the thread groove and a bolt or a bolt-nut.

本発明の一実施例に係るＢＭＳは、六面体構造からなっていてもよく、六面のうちの一面の上端と下端にそれぞれ通信端子が突出していてもよい。   The BMS according to an embodiment of the present invention may have a hexahedral structure, and communication terminals may protrude from the upper end and the lower end of one of the six surfaces.

前記ハーネスカバーは、上述したように、単位モジュールの電圧を測定する電圧センシングワイヤ、及び単位モジュールの温度を測定する温度センシングワイヤを含み、前記ＢＭＳは、ハーネスカバーの電圧センシングワイヤ及び温度センシングワイヤと電気的に接続されていてもよい。   As described above, the harness cover includes a voltage sensing wire that measures the voltage of the unit module and a temperature sensing wire that measures the temperature of the unit module, and the BMS includes a voltage sensing wire and a temperature sensing wire of the harness cover, It may be electrically connected.

本発明はまた、前記電池モジュールアセンブリを含む電池パックを提供する。   The present invention also provides a battery pack including the battery module assembly.

本発明はまた、前記電池パックを電源として含むデバイスを提供し、前記デバイスは、具体的に、家庭用電源装置、公共施設電源装置、大型商店用電源装置、非常用電源装置、電算室電源装置、携帯用電源装置、医療設備電源装置、消火設備電源装置、警報設備電源装置、避難設備電源装置、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、またはプラグインハイブリッド電気自動車であってもよい。   The present invention also provides a device including the battery pack as a power source, which specifically includes a home power supply device, a public facility power supply device, a large-scale store power supply device, an emergency power supply device, and a computer room power supply device. A portable power device, a medical facility power device, a fire extinguishing facility power device, an alarm facility power device, an evacuation facility power device, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, or a plug-in hybrid electric vehicle.

このようなデバイスの構造及び作製方法は当業界に公知となっているので、本明細書では、それについての詳細な説明を省略する。   Since such a device structure and manufacturing method are known in the art, a detailed description thereof will be omitted in this specification.

本発明の一実施例に係る電池モジュールアセンブリの斜視図である。1 is a perspective view of a battery module assembly according to an embodiment of the present invention. 図１の上部カバープレートが除去された電池モジュールアセンブリの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the battery module assembly with the upper cover plate of FIG. 1 removed. 図２の単位モジュールの斜視図である。It is a perspective view of the unit module of FIG. 図２のハーネスカバーの斜視図である。It is a perspective view of the harness cover of FIG.

以下では、本発明の実施例に係る図面を参照して説明するが、これは、本発明のより容易な理解のためのものであり、本発明の範疇がそれによって限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings according to embodiments of the present invention, but this is for easier understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereby.

図１には、本発明の一実施例に係る電池モジュールアセンブリの斜視図が示されており、図２には、図１の上部カバープレートが除去された電池モジュールアセンブリの斜視図が示されている。   FIG. 1 is a perspective view of a battery module assembly according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of the battery module assembly from which the upper cover plate of FIG. 1 is removed. Yes.

図１及び図２を参照すると、電池モジュールアセンブリ１００は、サブモジュール１１０、ベースプレート１２０、前面カバープレート１３０、後面カバープレート１４０、上部カバープレート１５０、ＢＭＳ１６０、リレー（図示せず）、ヒューズ（図示せず）及びハーネスカバー３００からなっている。   1 and 2, the battery module assembly 100 includes a sub-module 110, a base plate 120, a front cover plate 130, a rear cover plate 140, an upper cover plate 150, a BMS 160, a relay (not shown), a fuse (not shown). And a harness cover 300.

サブモジュール１１０は、複数の単位モジュール２００を電池セルの電極端子の方向に配列した状態で電気的に接続して構成されており、互いに側面方向に離隔した状態でベースプレート１２０上に装着されている。   The submodule 110 is configured by electrically connecting a plurality of unit modules 200 in the state of being arranged in the direction of the electrode terminals of the battery cells, and is mounted on the base plate 120 in a state of being separated from each other in the side surface direction. .

このようなサブモジュール１１０は、サブモジュール１１０の上面に装着されているハーネスカバー３００の最後端ブランチ３２０に装着されている直列ワイヤ３５０によって電気的に直列接続されている。   Such submodules 110 are electrically connected in series by a series wire 350 attached to the rearmost branch 320 of the harness cover 300 attached to the upper surface of the submodule 110.

前面カバープレート１３０の両端には入出力端子１３３が形成されており、中央部位には第１貫通溝１３１が形成されており、第１貫通溝１３１の左側にはヒューズカバー１８１が装着され得るように第２貫通溝（図示せず）が形成されている。   Input / output terminals 133 are formed at both ends of the front cover plate 130, a first through groove 131 is formed at the central portion, and a fuse cover 181 can be mounted on the left side of the first through groove 131. A second through groove (not shown) is formed in the upper surface.

サブモジュール１１０と入出力端子１３３は、それらの間にリレー（図示せず）及びヒューズ（図示せず）が介在した状態で電気的に接続される。   The submodule 110 and the input / output terminal 133 are electrically connected with a relay (not shown) and a fuse (not shown) interposed therebetween.

ＢＭＳ１６０は、六面体構造からなっており、サブモジュール１１０の間の離隔空間に装着されており、ＢＭＳ１６０の前面の上端と下端にはそれぞれ通信端子１６１が形成されて、前面カバープレート１３０の第１貫通溝１３１から突出している。   The BMS 160 has a hexahedron structure and is mounted in a separation space between the submodules 110. A communication terminal 161 is formed at each of an upper end and a lower end of the front surface of the BMS 160. Projecting from the groove 131.

ＢＭＳ１６０は、ハーネスカバー３００の、単位モジュール２００の電圧及び温度を測定する電圧センシングワイヤ３７２及び温度センシングワイヤ３７３と電気的に接続されている。   The BMS 160 is electrically connected to the voltage sensing wire 372 and the temperature sensing wire 373 that measure the voltage and temperature of the unit module 200 of the harness cover 300.

サブモジュール１１０及びＢＭＳ１６０はベースプレート１２０上に搭載されており、前記ベースプレート１２０の前面には、ベースプレート１２０及び上部カバープレート１５０と結合される前面カバープレート１３０が装着されている。   The sub module 110 and the BMS 160 are mounted on a base plate 120, and a front cover plate 130 coupled to the base plate 120 and the upper cover plate 150 is mounted on the front surface of the base plate 120.

ベースプレート１２０の上面には、単位モジュール２００がスライド装着され得るようにガイドレール１２１が形成されており、単位モジュール２００と締結され得るように第１締結溝（図示せず）が形成されている。また、単位モジュール２００の下端には、ベースプレート１２０上に装着され得るように、前記ガイドレール１２１の形状に対応する構造のレール溝（図示せず）が形成されている。上部カバープレート１５０には、単位モジュール２００と締結され得るように第２締結溝１５１が形成されている。   A guide rail 121 is formed on the upper surface of the base plate 120 so that the unit module 200 can be slid and mounted, and a first fastening groove (not shown) is formed so that the unit module 200 can be fastened. A rail groove (not shown) having a structure corresponding to the shape of the guide rail 121 is formed at the lower end of the unit module 200 so that the unit module 200 can be mounted on the base plate 120. A second fastening groove 151 is formed in the upper cover plate 150 so as to be fastened to the unit module 200.

図３には、図２の単位モジュールの斜視図が模式的に示されている。   FIG. 3 schematically shows a perspective view of the unit module of FIG.

図３を図１及び図２と共に参照すると、単位モジュール２００は、複数の円筒型電池セル２１０、第１フレーム２２０、第２フレーム２３０、第１端子プレート２４０、第２端子プレート２５０及びボルト２６０からなっている。   Referring to FIG. 3 together with FIGS. 1 and 2, the unit module 200 includes a plurality of cylindrical battery cells 210, a first frame 220, a second frame 230, a first terminal plate 240, a second terminal plate 250 and a bolt 260. It has become.

第１フレーム２２０及び第２フレーム２３０には、電池セル２１０の第１端子２１１及び第２端子２１２が露出することができるように、電池セル２１０に対応する形状の開口２２１，２３１が形成されている。   The first frame 220 and the second frame 230 are formed with openings 221 and 231 having shapes corresponding to the battery cells 210 so that the first terminals 211 and the second terminals 212 of the battery cells 210 can be exposed. Yes.

電池セル２１０は、第１フレーム２２０及び第２フレーム２３０に挿入された状態で、開口２２１，２３１から露出した第１端子２１１及び第２端子２１２にそれぞれ第１端子プレート２４０及び第２端子プレート２５０が締結されて電気的に並列接続される。   The battery cell 210 is inserted into the first frame 220 and the second frame 230, and the first terminal plate 240 and the second terminal plate 250 are respectively connected to the first terminal 211 and the second terminal 212 exposed from the openings 221 and 231. Are fastened and electrically connected in parallel.

第１フレーム２２０及び第２フレーム２３０の上端の中央部位には、第１端子プレート２４０及び第２端子プレート２５０のそれぞれに電気的に接続され得るモジュール端子２２２，２３２が突出している。   Module terminals 222 and 232 that can be electrically connected to the first terminal plate 240 and the second terminal plate 250 respectively protrude from the central portions of the upper ends of the first frame 220 and the second frame 230.

第１フレーム２２０及び第２フレーム２３０の上端の両側部位には、フレーム間の締結を達成するためにリベット構造が形成されている。第１フレーム２２０の上端の両側部位にはリベット突出部２２３が形成されており、第２フレーム２３０の上端の両側部位には、前記リベット突出部２２３が挿入され得るようにリベット締結溝２３３が形成されている。   Rivet structures are formed on both sides of the upper ends of the first frame 220 and the second frame 230 in order to achieve fastening between the frames. Rivet protrusions 223 are formed on both sides of the upper end of the first frame 220, and rivet fastening grooves 233 are formed on both sides of the upper end of the second frame 230 so that the rivet protrusions 223 can be inserted. Has been.

また、前記第１フレーム２２０及び第２フレーム２３０にはねじ溝２２４，２３４がそれぞれ形成されており、これらねじ溝２２４，２３４にボルト２６０が挿入されて、第１フレーム２２０と第２フレーム２３０との間の締結を強固にすることができる。   In addition, thread grooves 224 and 234 are formed in the first frame 220 and the second frame 230, respectively, and bolts 260 are inserted into the thread grooves 224 and 234, so that the first frame 220, the second frame 230, The fastening between can be strengthened.

前記のような構造によって、複数の単位モジュール２００を電池セルの電極端子の方向に配列してサブモジュール１１０を構成する場合に、第１フレーム２２０と第２フレーム２３０は締結され得る。   The first frame 220 and the second frame 230 can be fastened when the sub-module 110 is configured by arranging a plurality of unit modules 200 in the direction of the electrode terminals of the battery cell with the above structure.

また、前記第１フレーム２２０及び第２フレーム２３０の下端両側部には、ベースプレート１２０との締結のための締結溝２２５，２３５がそれぞれ形成されている。これら締結溝２２５，２３５は、第１フレーム２２０及び第２フレーム２３０が締結された状態で、上下に重なる構造となっている。   Further, fastening grooves 225 and 235 for fastening with the base plate 120 are formed on both sides of the lower end of the first frame 220 and the second frame 230, respectively. These fastening grooves 225 and 235 have a structure that overlaps with each other in a state where the first frame 220 and the second frame 230 are fastened.

図４には、図２のハーネスカバーの斜視図が示されている。   FIG. 4 shows a perspective view of the harness cover of FIG.

図４を図１及び図３と共に参照すると、ハーネスカバー３００は、本体３１０、ブランチ３２０、電圧センシングワイヤ３３０、温度センシングワイヤ３４０及び直列ワイヤ３５０からなっている。   Referring to FIG. 4 together with FIGS. 1 and 3, the harness cover 300 includes a main body 310, a branch 320, a voltage sensing wire 330, a temperature sensing wire 340 and a series wire 350.

本体３１０は、単位モジュール２００の配列方向に延びて形成されており、ブランチ３２０は、本体３１０から単位モジュール２００のそれぞれの方向に分岐して延びており、本体３１０及びブランチ３２０は一体化した構造となっており、本体３１０及びブランチ３２０は、プレート状となっており、外周部に上向きに突出した外周壁３７０が形成されている。   The main body 310 is formed to extend in the arrangement direction of the unit modules 200, and the branch 320 extends from the main body 310 in the respective directions of the unit modules 200, and the main body 310 and the branch 320 are integrated. The main body 310 and the branch 320 are plate-shaped, and an outer peripheral wall 370 protruding upward is formed on the outer peripheral portion.

電圧センシングワイヤ３３０及び温度センシングワイヤ３４０は、ブランチ３２０の上面に形成されているフック３２１によってブランチ３２０に締結されており、電圧センシングワイヤ３３０及び温度センシングワイヤ３４０の一側端部には、電池モジュールアセンブリ１００のＢＭＳ１６０と接続されて電圧及び温度信号を伝送できるように、ＢＭＳコネクタ３６０が形成されている。   The voltage sensing wire 330 and the temperature sensing wire 340 are fastened to the branch 320 by a hook 321 formed on the upper surface of the branch 320, and a battery module is provided at one end of the voltage sensing wire 330 and the temperature sensing wire 340. A BMS connector 360 is formed so that it can be connected to the BMS 160 of the assembly 100 to transmit voltage and temperature signals.

また、ハーネスカバー３００の最後端ブランチ３２０には、サブモジュール１１０を電気的に直列接続することができるように、直列ワイヤ３５０が装着されている。   A series wire 350 is attached to the rearmost branch 320 of the harness cover 300 so that the submodules 110 can be electrically connected in series.

本発明の属する分野における通常の知識を有する者であれば、上記内容に基づいて本発明の範疇内で様々な応用及び変形を行うことが可能であろう。   A person having ordinary knowledge in the field to which the present invention belongs can make various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above contents.

以上で説明したように、本発明に係る電池モジュールアセンブリは、一対のセルフレームに複数の電池セルを装着した単位モジュールを含み、単位モジュールを配列してサブモジュールを構成することによって、所望の出力に応じて電池モジュールの拡張及び縮小が容易であり、安定的且つコンパクトな構造を提供する効果がある。   As described above, the battery module assembly according to the present invention includes a unit module in which a plurality of battery cells are mounted on a pair of cell frames, and a desired output is obtained by arranging the unit modules to form submodules. Accordingly, the battery module can be easily expanded and reduced, and there is an effect of providing a stable and compact structure.

１００ 電池モジュールアセンブリ
１１０ サブモジュール
１２０ ベースプレート
１２１ ガイドレール
１３０ 前面カバープレート
１３１ 第１貫通溝
１３３ 入出力端子
１４０ 後面カバープレート
１５０ 上部カバープレート
１５１ 第２締結溝
１６０ ＢＭＳ
１６１ 通信端子
１８１ ヒューズカバー
２００ 単位モジュール
２１０ 電池セル
２２０第１フレーム
２２２、２３２ モジュール端子
２２５、２３５ 締結溝
２３０ 第２フレーム
２４０ 第１端子プレート
２５０ 第２端子プレート
２６０ ボルト
３００ ハーネスカバー
３１０ 本体
３２０ ブランチ
３３０ 電圧センシングワイヤ
３４０ 温度センシングワイヤ
３５０ 直列ワイヤ
３６０ ＢＭＳコネクタ
３７２ 電圧センシングワイヤ
３７３ 温度センシングワイヤ 100 battery module assembly 110 sub module 120 base plate 121 guide rail 130 front cover plate 131 first through groove 133 input / output terminal 140 rear cover plate 150 upper cover plate 151 second fastening groove 160 BMS
161 Communication terminal 181 Fuse cover 200 Unit module 210 Battery cell 220 First frame 222, 232 Module terminal 225, 235 Fastening groove 230 Second frame 240 First terminal plate 250 Second terminal plate 260 Bolt 300 Harness cover 310 Main body 320 Branch 330 Voltage sensing wire 340 Temperature sensing wire 350 Series wire 360 BMS connector 372 Voltage sensing wire 373 Temperature sensing wire

Claims (20)

複数の電池セルが一対のセルフレームに装着された状態で一対の端子プレートによって電気的に接続されて構成される単位モジュールを含んでいる電池モジュールアセンブリであって、
前記多数の単位モジュールが電気的に接続された状態で電池セルの電極端子の方向に配列されて構成されており、互いに離隔した状態で側面方向に配列されている２つ以上のサブモジュール（Sub-Modules）と、
通信端子が一側に形成されており、前記サブモジュールの間の離隔空間に装着されるＢＭＳ（Battery Management System）と、
前記サブモジュール及びＢＭＳが搭載されるベースプレート（Base Plate）と、
前記サブモジュール及び下記のハーネスカバー（Harness Cover）を内蔵した状態で、サブモジュール及びベースプレートと締結結合される上部カバープレート（Cover Plate）と、
前記ベースプレートの前面に装着され、ベースプレート及び上部カバープレートに結合され、両端に入出力端子が形成されており、前記入出力端子にリレー（Relay）及びヒューズ（Fuse）が電気的に接続されている前面カバープレート（Front Cover Plate）と、
前記多数の電池セルから電圧及び温度を測定できるように、前記サブモジュールの上面に装着されているハーネスカバーと、
を含むことを特徴とする、電池モジュールアセンブリ。 A battery module assembly including a unit module configured by being electrically connected by a pair of terminal plates in a state where a plurality of battery cells are mounted on a pair of cell frames,
The plurality of unit modules are arranged in the direction of the electrode terminals of the battery cells in a state of being electrically connected, and two or more submodules (Sub -Modules)
A communication terminal is formed on one side, and a BMS (Battery Management System) mounted in a separation space between the submodules;
A base plate on which the submodule and BMS are mounted;
An upper cover plate (Cover Plate) to be fastened and coupled to the sub module and the base plate in a state in which the sub module and the following harness cover (Harness Cover) are incorporated.
Mounted on the front surface of the base plate, joined to the base plate and the upper cover plate, input / output terminals are formed at both ends, and a relay (Relay) and a fuse (Fuse) are electrically connected to the input / output terminals. Front cover plate,
A harness cover mounted on the upper surface of the sub-module so that voltage and temperature can be measured from the plurality of battery cells;
A battery module assembly comprising: 前記電池セルは円筒型電池セルであることを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュールアセンブリ。   The battery module assembly according to claim 1, wherein the battery cell is a cylindrical battery cell. 前記単位モジュールにおいて、電池セルは並列接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュールアセンブリ。   The battery module assembly according to claim 1, wherein the battery cells are connected in parallel in the unit module. 前記セルフレームは、電池セルの第１端子部位が装着される第１セルフレーム、及び電池セルの第２端子部位が装着される第２セルフレームを含んでいることを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュールアセンブリ。   The cell frame includes a first cell frame to which a first terminal portion of a battery cell is attached and a second cell frame to which a second terminal portion of the battery cell is attached. A battery module assembly according to claim 1. 前記第１セルフレーム及び第２セルフレームには、第１端子及び第２端子が露出するための開口が穿孔されていることを特徴とする、請求項４に記載の電池モジュールアセンブリ。   The battery module assembly according to claim 4, wherein the first cell frame and the second cell frame are perforated with openings for exposing the first terminals and the second terminals. 前記端子プレートは、電池セルの第１端子に接続される第１端子プレート、及び電池セルの第２端子に接続される第２端子プレートを含んでいることを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュールアセンブリ。   The said terminal plate is a 1st terminal plate connected to the 1st terminal of a battery cell, The 2nd terminal plate connected to the 2nd terminal of a battery cell is characterized by the above-mentioned. Battery module assembly. 前記端子プレートは、電池セルの電極端子に接続された状態で、セルフレームの外面に装着されていることを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュールアセンブリ。   The battery module assembly according to claim 1, wherein the terminal plate is attached to an outer surface of the cell frame while being connected to an electrode terminal of the battery cell. 前記サブモジュールにおいて、単位モジュールは直列接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュールアセンブリ。   The battery module assembly according to claim 1, wherein in the submodule, the unit modules are connected in series. 前記サブモジュールは、ハーネスカバーによって直列及び／又は並列接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュールアセンブリ。   The battery module assembly according to claim 1, wherein the sub modules are connected in series and / or in parallel by a harness cover. 前記前面カバープレートには、通信端子に対応する第１貫通溝が形成されており、前記通信端子は、第１貫通溝を通して前面カバープレートから突出していることを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュールアセンブリ。   The first cover groove according to claim 1, wherein the front cover plate has a first through groove corresponding to a communication terminal, and the communication terminal protrudes from the front cover plate through the first through groove. Battery module assembly. 前記前面カバープレートには、ヒューズに対応する第２貫通溝が形成されており、前記第２貫通溝にはヒューズカバーが装着されていることを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュールアセンブリ。   The battery module assembly according to claim 1, wherein the front cover plate is formed with a second through groove corresponding to a fuse, and the second through groove is provided with a fuse cover. . 前記ベースプレートには、単位モジュールがスライド装着され得るようにレール構造が形成されており、前記セルフレームと締結され得るように第１締結溝が形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュールアセンブリ。   2. The base plate according to claim 1, wherein a rail structure is formed on the base plate so that the unit module can be slid and mounted, and a first fastening groove is formed so as to be fastened with the cell frame. The battery module assembly as described. 前記セルフレームとベースプレートは、ボルト又はボルト−ナットによって締結されることを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュールアセンブリ。   The battery module assembly according to claim 1, wherein the cell frame and the base plate are fastened by a bolt or a bolt-nut. 前記上部カバープレートには、セルフレームと締結され得るように第２締結溝が形成されていることを特徴とする、請求項１２に記載の電池モジュールアセンブリ。   The battery module assembly according to claim 12, wherein the upper cover plate is formed with a second fastening groove so as to be fastened to the cell frame. 前記セルフレームと上部カバープレートは、ボルト又はボルト−ナットによって締結されることを特徴とする、請求項１４に記載の電池モジュールアセンブリ。   The battery module assembly according to claim 14, wherein the cell frame and the upper cover plate are fastened by a bolt or a bolt-nut. 前記ＢＭＳは、六面体構造からなっており、六面のうちの一面の上端と下端にそれぞれ通信端子が突出していることを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュールアセンブリ。   2. The battery module assembly according to claim 1, wherein the BMS has a hexahedral structure, and communication terminals protrude from an upper end and a lower end of one surface of the six surfaces, respectively. 前記ハーネスカバーは、単位モジュールの電圧を測定する電圧センシングワイヤ、及び単位モジュールの温度を測定する温度センシングワイヤを含み、前記ＢＭＳは、ハーネスカバーの電圧センシングワイヤ及び温度センシングワイヤと電気的に接続されていることを特徴とする、請求項１６に記載の電池モジュールアセンブリ。   The harness cover includes a voltage sensing wire for measuring a voltage of the unit module and a temperature sensing wire for measuring a temperature of the unit module, and the BMS is electrically connected to the voltage sensing wire and the temperature sensing wire of the harness cover. The battery module assembly according to claim 16, wherein: 請求項１〜１７のいずれか一項に記載の電池モジュールアセンブリを含むことを特徴とする、電池パック。   A battery pack comprising the battery module assembly according to claim 1. 請求項１８に記載の電池パックを含むことを特徴とする、デバイス。   A device comprising the battery pack according to claim 18. 前記デバイスは、家庭用電源装置、公共施設電源装置、大型商店用電源装置、非常用電源装置、電算室電源装置、携帯用電源装置、医療設備電源装置、消火設備電源装置、警報設備電源装置、避難設備電源装置、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、またはプラグインハイブリッド電気自動車であることを特徴とする、請求項１９に記載のデバイス。   The device includes a household power supply, a public facility power supply, a large-scale store power supply, an emergency power supply, a computer room power supply, a portable power supply, a medical facility power supply, a fire extinguishing facility power supply, an alarm facility power supply, 20. Device according to claim 19, characterized in that it is an evacuation facility power supply, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle or a plug-in hybrid electric vehicle.
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