KR100717757B1 - Secondary battery module - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 이차 전지 모듈은 전극 단자와 연결부재 사이의 부식을 방지할 수 있도록, 외측으로 돌출된 전극 단자를 포함하는 복수 개의 단위 전지와, 상기 단위 전지들을 전기적으로 연결하는 연결부재와, 상기 전극 단자에 체결되어 연결부재와 접하는 고정부재, 및 상기 고정부재의 외측 단부에 설치되어 상기 연결부재와 상기 고정부재 사이의 틈새를 밀봉하는 실링부재를 포함한다.The secondary battery module according to the present invention includes a plurality of unit cells including an electrode terminal protruding outward, a connecting member electrically connecting the unit cells, to prevent corrosion between the electrode terminal and the connecting member, and And a fixing member fastened to the electrode terminal and in contact with the connecting member, and a sealing member installed at an outer end of the fixing member to seal a gap between the connecting member and the fixing member.
이차 전지 모듈, 연결부재, 고정부재, 실링 부재 Rechargeable battery module, connecting member, fixing member, sealing member
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지 모듈을 도시한 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view illustrating a rechargeable battery module according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지 모듈을 도시한 부분 단면도이다.2 is a partial cross-sectional view of a rechargeable battery module according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정부재를 도시한 절개 사시도이다.Figure 3 is a perspective view of the cutting member showing a fixing member according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실링 부재를 도시한 절개 사시도이다.Figure 4 is a perspective view of the cutting member showing a sealing member according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 이차 전지 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단위 전지에 설치된 전극 단자들을 전기적으로 연결하는 구조를 개선한 이차 전지 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery module, and more particularly, to a secondary battery module having an improved structure for electrically connecting electrode terminals installed in a unit cell.
이차 전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지이다. 이러한 이차 전지는 하나의 전지 셀이 팩 형태로 포장된 저용량 전지의 경우 휴대폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같이 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 복수 개의 전지 셀을 연결한 전지 팩 단위의 대용량 전지의 경우 하이브리드 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다.A secondary battery is a battery that can be charged and discharged unlike a primary battery that is not rechargeable. Such secondary batteries are used in small electronic devices such as mobile phones, laptop computers, and camcorders in the case of a low capacity battery in which one battery cell is packed in a pack form, and in the case of a large capacity battery in a battery pack unit in which a plurality of battery cells are connected It is widely used as a power source for driving motors of hybrid vehicles.
최근 들어 고에너지 밀도의 비수전해액을 이용한 고출력 이차 전지가 개발되고 있으며, 상기한 고출력 이차 전지는 전기 자동차 등 대전력을 필요로 하는 기기에 적용될 수 있도록 복수 개의 전지가 직렬로 연결되어 이차 전지 모듈을 형성한다.Recently, a high output secondary battery using a non-aqueous electrolyte having a high energy density has been developed, and the high output secondary battery includes a plurality of batteries connected in series so as to be applied to a device requiring high power such as an electric vehicle. Form.
또한, 상기한 이차 전지 모듈은 통상 직렬로 연결되는 복수개의 이차 전지(이하 명세서 전반에 걸쳐 설명의 편의상 단위 전지라 칭한다)로 이루어진다.In addition, the above-described secondary battery module is usually composed of a plurality of secondary batteries (hereinafter referred to as unit cells for convenience of description throughout) in series.
각각의 단위전지는 양극과 음극이 세퍼레이터(separator)를 사이에 두고 위치하는 전극군과 상기 전극군이 내장되는 공간을 구비하는 케이스와, 상기 케이스와 결합되어 케이스를 밀폐하는 캡 플레이트, 상기 전극군과 전기적으로 연결되며 상기 케이스의 외측으로 돌출되는 양극 단자와 음극 단자를 포함하는 전극 단자, 및 상기 캡 플레이트와 전극 단자 사이에 설치되어 캡 플레이트와 전극 단자를 절연시키는 개스킷을 포함한다.Each unit cell includes a case having an electrode group in which a positive electrode and a negative electrode are disposed with a separator interposed therebetween, and a space in which the electrode group is built, a cap plate coupled to the case to seal the case, and the electrode group. An electrode terminal including an anode terminal and a cathode terminal electrically connected to the case and protruding to the outside of the case, and a gasket installed between the cap plate and the electrode terminal to insulate the cap plate and the electrode terminal.
여기서 상기 케이스는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적인 형상으로는 원통형, 각형을 들 수 있다. 그리고 각형의 전지는 일측이 개구된 육면체 형태의 케이스와 케이스를 밀폐하는 캡 플레이트와 캡 플레이트에 설치되어 전극군과 전기적으로 연결되는 전극 단자로 이루어진다. 또한, 양극 단자와 음극 단자는 수나사로 이루어지고, 각 전극 단자에 너트가 체결되어 상기 전극 단자는 캡 조립체 상에 고정된다.Here, the case is manufactured in various shapes, and typical shapes include cylindrical and rectangular shapes. In addition, the rectangular battery is formed of a hexahedron-shaped case with one side opened, a cap plate sealing the case, and an electrode terminal electrically connected to the electrode group. In addition, the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are made of male threads, and nuts are fastened to the respective electrode terminals to fix the electrode terminals on the cap assembly.
그리고 각각의 단위전지는 직렬로 연결될 수 있도록 양극 단자 및 음극 단자 가 이웃하는 단위전지의 양극 단자 및 음극 단자와 엇갈리도록 교차 배열된다. 그리고 일측 단위전지의 양극 단자와 이웃하는 단위전지의 음극 단자에 연결부재가 끼워지고 상기 연결부재 위에 다시 너트가 체결되어 연결부재가 전극 단자에 고정된다.Each of the unit cells is arranged so that the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are crossed with the positive terminal and the negative terminal of the neighboring unit cell so that they can be connected in series. The connecting member is inserted into the positive terminal of the unit cell of one side and the negative terminal of the neighboring unit cell, and the nut is fastened again on the connecting member to fix the connecting member to the electrode terminal.
이때, 전극 단자와 연결부재는 너트를 매개로 전기적으로 연결되는데, 너트와 전극 단자가 불균일하게 접촉함으로써, 너트와 전극 단자 사이에 접촉 저항이 발생하는 문제가 있다. 더욱이 전극 단자에 너트가 설치된 후 오랜 시간이 경과할 경우, 전극 단자와 너트 사이의 면이 부식되어 접촉 저항은 더욱 증가하게 된다. 이처럼 접촉 저항이 증가하면, 단위 전지들이 전기적으로 불안정하게 연결되어 전지 모듈의 출력이 저하되는 문제가 발생한다.At this time, the electrode terminal and the connecting member are electrically connected through the nut, and there is a problem in that contact resistance is generated between the nut and the electrode terminal by non-uniform contact between the nut and the electrode terminal. Furthermore, when a long time passes after the nut is installed in the electrode terminal, the surface between the electrode terminal and the nut is corroded, thereby further increasing the contact resistance. As such, when the contact resistance increases, a problem arises in that the unit cells are electrically unstablely connected and the output of the battery module is reduced.
특히, HEV(하이브리드 전기 자동차)용 이차 전지 모듈의 경우, 자동차의 주행으로 전지 모듈에 주기적인 진동이 가해져 너트가 풀어짐으로써, 단위 전지 사이의 접촉 저항은 증가하는 문제가 발생한다.In particular, in the case of a secondary battery module for a HEV (hybrid electric vehicle), the vibration of the battery module is applied to the battery module as the vehicle travels, and the nut is released, thereby causing a problem that the contact resistance between the unit cells increases.
따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 전극 단자의 연결구조를 개선하여 전극 단자 와 연결부재 사이의 접촉 저항을 감소시킬 수 있는 이차 전지 모듈을 제공함에 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention to improve the connection structure of the electrode terminal to provide a secondary battery module that can reduce the contact resistance between the electrode terminal and the connecting member. have.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전지 모듈은 외측으로 돌출된 전극 단자를 포함하는 복수 개의 단위 전지와, 상기 단위 전지들을 전기적으로 연결하는 연결부재와, 상기 전극 단자에 체결되어 연결부재와 접하는 고정부재, 및 상기 고정부재의 외측 단부에 설치되어 상기 고정부재와 연결부재 사이를 밀봉하는 실링 부재를 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, a battery module according to the present invention includes a plurality of unit cells including an electrode terminal protruding outward, a connection member electrically connecting the unit cells, and a connection member fastened to the electrode terminal. It may include a fixing member in contact with, and a sealing member installed at the outer end of the fixing member to seal between the fixing member and the connection member.
상기 실링 부재는 상기 고정부재와 상기 연결부재 사이에 끼워질 수 있다.The sealing member may be fitted between the fixing member and the connecting member.
상기 실링 부재는 일부가 고정부재의 외측으로 돌출될 수 있다.The sealing member may partially protrude to the outside of the fixing member.
상기 고정부재에는 상기 실링 부재가 설치되는 홈이 형성될 수 있다.The fixing member may be provided with a groove in which the sealing member is installed.
상기 홈은 고정부재의 외측단에 형성될 수 있다.The groove may be formed at an outer end of the fixing member.
상기 실링부재는 상기 홈의 깊이보다 두껍게 형성될 수 있다.The sealing member may be formed thicker than the depth of the groove.
상기 실링 부재는 고리 형상으로 이루어질 수 있다.The sealing member may be formed in a ring shape.
상기 실링 부재는 상기 고정부재와 연결부재 사이에 끼워지는 밀착부와 상기 밀착부에서 절곡 형성되는 돌출부를 포함할 수 있다.The sealing member may include a close contact portion fitted between the fixing member and the connection member and a protrusion formed at the close contact portion.
상기 돌출부는 상기 고정부재에 끼움결합될 수 있다.The protrusion may be fitted to the fixing member.
상기 실링 부재는 탄성체로 이루어질 수 있다.The sealing member may be made of an elastic body.
또한, 상기 전지 모듈은 HEV(하이브리드 전기 자동차), EV(전기 자동차), 무선 청소기, 전동 자전거, 전동 스쿠터 등과 같이 모터를 사용하여 작동하는 기기에 있어, 해당 기기의 모터를 구동하기 위한 에너지원으로 사용될 수 있다.In addition, the battery module is an energy source for driving a motor of the device in a device that operates using a motor, such as a hybrid electric vehicle (HEV), an electric vehicle (EV), a wireless cleaner, an electric bicycle, an electric scooter, and the like. Can be used.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지 모듈을 도시한 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view illustrating a rechargeable battery module according to an exemplary embodiment of the present invention.
상기한 도면을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 이차 전지 모듈(100)은 외부로 돌출된 양극 단자(21)와 음극 단자(22)를 포함하는 전극 단자(21, 22)가 설치된 복수개의 단위 전지(10)와, 상기 단위 전지들(10) 사이에 설치되어 열전달 매체의 유통로를 형성하는 전지 격벽(11)과, 이웃하는 단위 전지(10)의 전극 단자(21, 22)들을 전기적으로 연결하는 연결부재(30), 및 상기 연결부재(30)를 고정하는 고정부재(25, 26)를 포함한다.Referring to the drawings described above, the
본 실시예에 따른 단위 전지(10)는 각형으로 이루어지고, 전극군을 수납하는 케이스(15)와 상기 케이스(15)를 밀폐하는 캡 플레이트(17)를 포함한다.The
다만, 본 실시예에서는 각형 전지를 예로서 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 단위 전지(10)는 원통형 또는 그 이외의 형상으로 형성될 수도 있다.However, in the present embodiment, the rectangular battery is described as an example, but the present invention is not limited thereto, and the
그리고 상기 캡 플레이트(17)에는 외측으로 돌출되는 전극 단자(21, 22)가 설치되고, 상기 전극 단자(21, 22)는 외주면에 고정부재(25, 26)가 체결될 수 있도록 외주면이 나사가공된 구조로 이루어진다.In addition, the
또한, 상기 캡 플레이트(17)와 전극 단자(21, 22) 사이에는 캡 플레이트(17)와 전극 단자(21, 22)를 절연시키는 개스킷(23)이 설치된다. 그리고 상기 개스킷(23)의 상부에는 전극 단자(21, 22)를 지지할 수 있도록 와셔(31)를 매개로 고정부재(25)가 설치된다.In addition, a
전지 모듈을 이루는 각각의 단위 전지(10)는 직렬로 연결될 수 있도록 이웃하는 단위 전지(10)의 양극 단자(21)와 음극 단자(22)가 서로 엇갈리도록 배치되 어, 일측 단위 전지(10)의 양극 단자(21)와 이에 이웃하는 단위 전지(10)의 음극 단자(22) 사이에 연결부재(30)가 설치된다.Each of the
그리고 상기 연결부재(30)의 상부에는 상기 연결부재(30)가 고정될 수 있도록 고정부재(26)가 설치된다. In addition, a
한편, 상기 고정부재(25, 26)는 상면 또는 하면의 모서리에 홈(25a, 26a)이 형성되고 상기 홈(25a, 26a)에는 실링 부재(27, 28)가 설치된다.Meanwhile, the
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전지 모듈의 일부를 도시한 부분 단면도이다.2 is a partial cross-sectional view showing a part of a battery module according to a first embodiment of the present invention.
상기한 도면을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 전지 모듈은 상기한 바와 같이, 단위 전지(10)에 설치된 전극 단자(21)를 전기적으로 연결하는 연결부재(30)와 상기 연결부재(30)를 고정하는 고정부재(25, 26)를 포함한다.Referring to the drawings, the battery module according to the present embodiment, as described above, the
그리고 상기 고정부재(25, 26)에는 홈(25a, 26a)이 형성되는데, 상기 홈(25a, 26a)은 연결부재(30)와 접하는 고정부재(25, 26)의 측단 모서리에 형성된다. 즉, 연결부재(30)의 아래에 설치된 고정부재(25)에는 고정부재(25)의 윗면 측단 모서리에 홈(25a)이 형성되고, 연결부재(30)의 위에 설치된 고정부재(26)에는 고정부재(26)의 아래 면 측단 모서리에 홈(26a)이 형성된다.In addition,
상기 홈(25a, 26a)에는 고정부재(25, 26)와 연결부재(30) 사이를 실링하는 실링 부재(27, 28)가 설치된다. 상기 실링 부재(27, 28)는 고무, 실리콘 등 탄성체로 이루어지며, 고정부재(25, 26)와 연결부재(30)가 결합되는 과정에서 고정부재(25, 26)와 연결부재(30) 사이에 끼워진다.The
이와같이 탄성체로 이루어진 실링 부재(27, 28)가 고정부재(25, 26)와 연결부재(30)와 사이에서 탄성 변형된 상태로 끼워져 고정부재(25, 26)와 연결부재(30)에 밀착될 수 있다.In this way, the sealing
본 실시예에 따른 전지 모듈은 실링 부재(27, 28)가 고정부재(25, 26)의 외측 단부에 설치되어 고정부재(25, 26)의 외측에서 내측으로 진행되는 부식을 용이하게 방지할 수 있으며, 고정부재(25, 26)와 연결부재(30)가 접촉되는 면적을 적정한 수준으로 확보할 수 있어서 고정부재(25, 26)와 연결부재(30)가 안정적으로 접촉할 수 있다.In the battery module according to the present exemplary embodiment, the
한편, 상기 고정부재(25, 26)와 실링 부재(27, 28)는 연결부재(30)를 기준으로 대칭되는 구조로 이루어지므로, 이하에서는 하나의 고정부재 또는 실링 부재에 대하여만 설명하기로 한다.Meanwhile, since the fixing
도 3은 연결부재의 하부에 설치되는 고정부재를 도시한 절개 사시도이다.3 is a cutaway perspective view illustrating a fixing member installed at a lower portion of the connecting member.
상기한 도면을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 고정부재(25)는 육각기둥의 중앙에 나사가공된 관통공이 형성된 너트 구조로 이루어진다. 다만 이러한 고정부재(25)의 형상은 예시적인 것이며 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 상기 고정부재(25)는 전극단자(21, 22)에 결합되어 연결부재(30)를 고정할 수 있다면 팔각 기둥형상, 또는 원기둥 형상 등 다양한 구조로 이루어질 수 있다.Referring to the drawings described above, the fixing
그리고 상기 고정부재(25)는 연결부재(30)와 접하는 윗면 모서리를 따라 홈(25a)이 형성된다. 상기 홈(25a)은 고정부재(25)의 옆면으로 개방되어 고정부재(25)의 측단 모서리를 따라 연속적으로 이어진 구조로 이루어진다. 또한 상기 홈 (25a)은 실링 부재(27)를 삽입하여 안정적으로 고정할 수 있도록 직각으로 굽어진 구조로 이루어진다.And the fixing
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실링부재를 도시한 절개 사시도이다.Figure 4 is a perspective view of the cutting member showing a sealing member according to an embodiment of the present invention.
상기한 도면을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 실링 부재(28)는 탄성이 우수한 실리콘, 고무 등의 소재로 이루어지고, 고정부재(26, 도 1에 도시)의 홈(26a)에 끼워지는 밀착부(28a)와 상기 밀착부(28a)에서 절곡 형성된 돌출부(28b)를 포함한다. 상기 돌출부(28b)는 고정부재(26)의 외주면에 밀착되어 고정부재(26)에 끼움결합될 수 있도록 밀착부(28a)에서 직각으로 절곡 형성된다. Referring to the drawings described above, the sealing
그리고 상기 실링 부재(28)는 고정부재(26)에 끼워질 수 있도록 고정부재(28)의 외주면 형상과 대응되는 형상으로 이루어진다. 즉 본 실시예에 따른 고정 부재(26)는 육각 너트로 이루어지고, 실링 부재(28)는 육각 너트에 끼워질 수 있도록 육각형의 고리 형상으로 이루어진다. 그러나 상기한 실링 부재(28)의 형상은 본 발명의 일 예에 불과하며 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 상기 실링 부재(28)는 고정부재(26)의 형태에 따라 원형의 고리 또는 다각형 고리 등 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.The sealing
또한, 상기 밀착부(26a)의 두께는 고정부재(26)에 형성된 홈(26a)의 깊이보다 더 큰 구조로 이루어진다. 따라서 고정부재(26)가 연결부재(30)와 결합될 때, 밀착부(26a)는 부재들 사이에서 가압되어 탄성 수축되고, 탄성 수축된 밀착부(26a)는 고정부재(26)와 연결부재(30)에 밀착되어 고정 부재(26)와 연결부재(30) 사이를 실링하게 된다.In addition, the
상기한 바와 같이 실링 부재(28)가 고정부재(26)의 외측단에 끼워지는 구조로 설치되므로 외측에서 진행되는 부식을 용이하게 방지할 수 있다.As described above, since the sealing
그리고 상기 실링 부재(28)는 외부에서 가해지는 진동을 흡수하는 역할을 하여 진동으로 인하여 고정부재(26)가 전극 단자(21, 22)에서 풀어지는 것을 방지할 수 있다.In addition, the sealing
본 발명의 이차 전지 모듈은 HEV(하이브리드 전기 자동차), EV(전기 자동차), 무선 청소기, 전동 자전거, 전동 스쿠터 등과 같이 모터를 사용하여 작동하는 기기에 있어, 해당 기기의 모터를 구동하기 위한 에너지원으로서 사용될 수 있다.The secondary battery module of the present invention is an energy source for driving a motor of the device in a device that operates using a motor, such as a hybrid electric vehicle (HEV), an electric vehicle (EV), a wireless cleaner, an electric bicycle, an electric scooter, and the like. Can be used as.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to
상기한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면 연결부재 상에 연결부재와 고정부재에 접하는 실링 부재가 설치되어 전극 단자와 연결부재 사이에서 부식이 발생하는 방지할 수 있다.According to the embodiment of the present invention as described above, the sealing member in contact with the connecting member and the fixing member is provided on the connecting member can prevent the corrosion occurs between the electrode terminal and the connecting member.
그리고 실링 부재가 진동을 흡수하여 고정부재가 외부의 진동으로 인하여 풀어지는 것을 방지할 수 있다.In addition, the sealing member absorbs the vibration and can prevent the fixing member from being loosened due to external vibration.
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020050134217A KR100717757B1 (en) | 2005-12-29 | 2005-12-29 | Secondary battery module |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020050134217A KR100717757B1 (en) | 2005-12-29 | 2005-12-29 | Secondary battery module |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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KR1020050134217A KR100717757B1 (en) | 2005-12-29 | 2005-12-29 | Secondary battery module |
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2005
- 2005-12-29 KR KR1020050134217A patent/KR100717757B1/en active IP Right Grant
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