KR102545057B1 - 배터리의 단자 연결 유닛 - Google Patents

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Abstract

배터리의 단자 연결 유닛이 개시된다. 개시된 본 발명의 예시적인 일 실시 예에 따른 배터리의 단자 연결 유닛은, 복수 열들로 배열된 배터리 모듈들에서, 한쪽 열의 배터리 모듈들과, 한쪽 열의 배터리 모듈들에 이웃하는 다른 한쪽 열의 배터리 모듈들의 양극 단자와 음극 단자를 전기적으로 연결하기 위한 것으로서, ⅰ)한쪽 열의 배터리 모듈들에서 양극 단자와 음극 단자를 전기적으로 연결하는 제1 버스 바 모듈과, ⅱ)다른 한쪽 열의 배터리 모듈들에서 양극 단자와 음극 단자를 전기적으로 연결하며, 제1 버스 바 모듈에 상하 방향으로 적층되고, 제1 버스 바 모듈과 전기적으로 연결되는 제2 버스 바 모듈을 포함할 수 있다.

Description

배터리의 단자 연결 유닛 {TERMINAL CONNECTIOM STRUCTURE OF BATTERY}
본 발명의 실시 예는 전기자동차용 배터리 팩에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배터리 모듈들의 전극 단자를 전기적으로 연결하는 배터리의 단자 연결 구조에 관한 것이다.
최근 환경오염 문제 및 대체 에너지 개발에 대한 노력으로 전기 자동차의 개발이 꾸준히 이루어지고 있다.
전기 자동차에는 차량을 구동시키기 위한 전기모터(구동모터)와, 그 전기모터에 전력을 공급하는 고전압 배터리가 탑재되어 있다. 고전압 배터리는 전기모터를 구동시키는 에너지원으로 인버터를 통해 전기모터에 고전압의 전력을 공급할 수 있다.
이러한 배터리는 충전 및 방전 가능한 이차 전지들의 전지 집합체로서, 배터리 케이스의 내부에 다수 개의 배터리 셀들로 이루어진 배터리 모듈들을 수납하고 있는 배터리 팩의 형태로 차체에 탑재된다.
상기에서 배터리 모듈들은 다양한 형상을 갖는 배터리 셀들이 전기적으로 연결되는데, 배터리 셀들의 양극 단자들과 음극 단자들을 버스 바를 통해 직렬로 연결하게 된다.
종래에는 배터리 모듈들을 복수의 열로 배열하고, 서로 이웃하는 배터리 모듈들의 열에서 한쪽 열의 배터리 모듈들에 대해 배터리 셀들의 양극 단자들과 음극 단자들을 버스 바를 통해 연결하고, 다른 한쪽 열의 배터리 모듈들에 대해 배터리 셀들의 양극 단자들과 음극 단자들을 버스 바를 통해 연결하고 있다.
여기서, 한쪽 열의 배터리 모듈들에 연결된 버스 바들과, 다른 한쪽 열의 배터리 모듈들에 연결된 버스 바들은 배터리 모듈들의 열 사이에서 서로 마주하며 수평 방향으로 배치된다.
그런데, 종래에는 서로 이웃하는 배터리 모듈들의 열에서 양극 단자들이 서로 마주함에 따라, 배터리의 열 폭주 현상 발생 시, 근접한 전극으로 열이 쉽게 전달되면서 화재 가속화 및 추가 폭발 문제를 야기할 수 있다.
또한, 종래에는 배터리 모듈들의 열 사이의 공간에서 수평 방향으로 서로 마주하는 버스 바들 상단 공간이 불용 공간으로 작용하기 때문에, 전체 배터리 팩의 에너지 밀도가 저하될 수 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 서로 인접하게 배열된 배터리 모듈들 사이의 불용 공간을 줄일 수 있고, 배터리의 화재 및 폭발 발생을 방지할 수 있도록 한 배터리의 단자 연결 유닛을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리의 단자 연결 유닛은, 복수 열들로 배열된 배터리 모듈들에서, 한쪽 열의 배터리 모듈들과, 상기 한쪽 열의 배터리 모듈들에 이웃하는 다른 한쪽 열의 배터리 모듈들의 양극 단자와 음극 단자를 전기적으로 연결하기 위한 것으로서, ⅰ)상기 한쪽 열의 배터리 모듈들에서 상기 양극 단자와 음극 단자를 전기적으로 연결하는 제1 버스 바 모듈과, ⅱ)상기 다른 한쪽 열의 배터리 모듈들에서 상기 양극 단자와 음극 단자를 전기적으로 연결하며, 상기 제1 버스 바 모듈에 상하 방향으로 적층되고, 상기 제1 버스 바 모듈과 전기적으로 연결되는 제2 버스 바 모듈을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 배터리의 단자 연결 유닛에 있어서, 상기 제1 버스 바 모듈은, 상기 한쪽 열의 배터리 모듈들에서, 상기 배터리 모듈들의 배열 방향을 따라 배치되고, 상기 배터리 모듈들의 양극 단자와 음극 단자를 수용하며, 상기 배터리 모듈들을 전기적으로 연결하는 제1 단자 대와, 상기 제1 단자 대에 배치되며, 상기 배열 방향을 따라 서로 이웃하는 상기 배터리 모듈들의 상기 양극 단자와 음극 단자를 연결하는 다수 개의 제1 버스 바들과, 상기 제1 버스 바들과 상기 양극 단자 및 음극 단자를 상기 제1 단자 대에 체결하는 제1 체결 볼트와, 상기 제1 단자 대의 상단을 커버링 하는 제1 커버를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 배터리의 단자 연결 유닛에 있어서, 상기 제2 버스 바 모듈은, 상기 다른 한쪽 열의 배터리 모듈들에서, 상기 배터리 모듈들의 배열 방향을 따라 배치되고, 상기 배터리 모듈들의 양극 단자와 음극 단자를 수용하며, 상기 배터리 모듈들을 전기적으로 연결하는 제2 단자 대와, 상기 제2 단자 대에 배치되며, 상기 배열 방향을 따라 서로 이웃하는 상기 배터리 모듈들의 상기 양극 단자와 음극 단자를 연결하는 다수 개의 제2 버스 바들과, 상기 제2 버스 바들과 상기 양극 단자 및 음극 단자를 상기 제2 단자 대에 체결하는 제2 체결 볼트와, 상기 제2 단자 대의 상단을 커버링 하는 제2 커버를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 배터리의 단자 연결 유닛에 있어서, 상기 제1 및 제2 단자 대는 상기 양극 단자와 음극 단자를 각각 수용하는 제1 단자 수용부를 양단에 형성하며, 서로 이웃하는 배터리 모듈들의 상기 양극 단자와 음극 단자를 동시에 수용하는 제2 단자 수용부를 양단 사이에 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 배터리의 단자 연결 유닛에 있어서, 상기 제1 및 제2 단자 대는 상단을 통해 상기 제1 및 제2 단자 수용부를 개방하고, 하단을 통해 상기 제1 및 제2 단자 수용부를 폐쇄할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 배터리의 단자 연결 유닛에 있어서, 상기 제1 및 제2 단자 대의 내부 면과, 상기 제1 및 제2 커버의 하면에는 단열재가 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 배터리의 단자 연결 유닛에 있어서, 상기 제1 및 제2 버스 바 모듈은 상기 제1 및 제2 단자 대를 통해 상하 방향으로 적층될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 배터리의 단자 연결 유닛에 있어서, 상기 제1 단자 대의 한쪽 제1 단자 수용부에서 양극 단자와 연결된 제1 버스 바가 상기 배터리 모듈들의 배열 방향을 따라 상기 제1 단자 대로부터 돌출되며, 상기 제2 단자 대의 한쪽 제1 단자 수용부에서 음극 단자와 연결된 제2 버스 바가 상기 배터리 모듈들의 배열 방향을 따라 상기 제2 단자 대로부터 돌출될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 배터리의 단자 연결 유닛에 있어서, 상기 제1 단자 대의 다른 한쪽 제1 단자 수용부에 수용된 음극 단자와, 상기 제2 단자 대의 다른 한쪽 제1 단자 수용부에 수용된 양극 단자는 구리 볼트를 통해 상호 체결되며, 전기적으로 연결될 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리의 단자 연결 유닛은, 복수 열들로 배열된 배터리 모듈들에서, 한쪽 열의 배터리 모듈들과, 상기 한쪽 열의 배터리 모듈들에 이웃하는 다른 한쪽 열의 배터리 모듈들의 양극 단자와 음극 단자를 전기적으로 연결하기 위한 것으로서, ⅰ)상기 한쪽 열의 배터리 모듈들에서 상기 양극 단자와 음극 단자를 제1 단자 대와 제1 버스 바들을 통해 전기적으로 연결하는 제1 버스 바 모듈과, ⅱ)상기 다른 한쪽 열의 배터리 모듈들에서 상기 양극 단자와 음극 단자를 제2 단자 대와 제2 버스 바들을 통해 전기적으로 연결하는 제2 버스 바 모듈을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 배터리의 단자 연결 유닛에 있어서, 상기 제1 및 제2 버스 바 모듈은 상기 제1 및 제2 단자 대를 통해 상하 방향으로 적층되며, 상기 제1 및 제2 버스 바를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 배터리의 단자 연결 유닛에 있어서, 상기 제1 및 제2 버스 바 모듈은 상기 제1 및 제2 단자 대의 상단에 각각 결합되는 제1 및 제2 커버를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 배터리의 단자 연결 유닛에 있어서, 상기 제1 및 제2 단자 대의 내부 면 및 상기 제1 및 제2 커버의 하면에는 운모 소재의 단열재가 구비될 수 있다.
본 발명의 실시 예는 서로 이웃하게 배열된 배터리 모듈들 사이에 제1 및 제2 버스 바 모듈을 상하 방향으로 적층함에 따라, 배터리의 열 폭주 현상 발생 시 화재의 가속화 및 폭발을 방지할 수 있고, 배터리 팩의 에너지 밀도를 증대시킬 수 있다.
그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.
이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리의 단자 연결 유닛을 도시한 평면 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리의 단자 연결 유닛을 도시한 단면 구성도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리의 단자 연결 유닛을 도시한 분해도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리의 단자 연결 유닛에 적용되는 제1 버스 바 모듈과 제2 버스 바 모듈의 연결 구조를 도시한 도면이다/
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 ...부, ...수단 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리의 단자 연결 유닛을 도시한 평면 구성도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리의 단자 연결 유닛을 도시한 단면 구성도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리의 단자 연결 유닛(100)은 구동모터를 동력원으로 하여 주행하는 전기자동차에서, 구동모터에 고전압의 전원을 인가하는 배터리 팩(1)에 적용될 수 있다.
상기한 전기자동차용 배터리 팩(1)은 차체의 언더 바디에 탑재되며, 충, 방전이 가능한 배터리 모듈(3)들이 배터리 케이스에 수납된 구조를 갖는다.
상기 배터리 모듈(3)은 다수 개의 배터리 셀들이 전기적으로 연결된 배터리 집합체로서, 배터리 용량에 따라 배터리 셀들의 개수가 다양하게 가변될 수 있고, 집합체의 개수 및 형상도 다양하게 가변될 수 있다.
여기서, 상기 배터리 모듈(3)들은 배터리 셀들의 양극 및 음극 전극리드들이 접합된 양극 단자(3a)와 음극 단자(3b)를 포함하고 있다.
이러한 배터리 모듈(3)들은 배터리 케이스의 내부에 복수의 열들로 배열되는데, 이하에서는 복수의 열들 중 어느 한쪽 열을 제1 열(5)이라 하고, 제1 열(5)에 인접한 다른 한쪽의 열을 제2 열(7)이라고 한다.
그리고, 이하에서는 도면을 기준으로 할 때, 상측을 향하는 부분을 상부, 상단, 상면 및 상단부로 정의하며, 하측을 향하는 부분을 하부, 하단, 하면 및 하단부로 정의하기로 한다.
더 나아가, 하기에서의 단(한쪽/일측 단 또는 다른 한쪽/일측 단)은 어느 한쪽의 끝으로 정의될 수 있고, 그 끝을 포함하는 일정 부분(한쪽/일측 단부 또는 다른 한쪽/일측 단부)으로 정의될 수도 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리의 단자 연결 유닛(100)은 제1 열(5)의 배터리 모듈(3)들과, 제1 열(5)의 배터리 모듈(3)들에 이웃하는 제2 열(7)의 배터리 모듈(3)들의 양극 단자(3a)와 음극 단자(3b)를 전기적으로 연결하기 위한 것이다.
이와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리의 단자 연결 유닛(100)은 배터리의 열 폭주 현상 발생 시 화재의 가속화 및 폭발을 방지할 수 있고, 배터리 팩(1)의 에너지 밀도를 증대시킬 수 있는 구조로 이루어진다.
이를 위해 본 발명의 실시 예에 따른 배터리의 단자 연결 유닛(100)은 기본적으로, 제1 버스 바 모듈(10)과 제2 버스 바 모듈(30)을 포함한다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리의 단자 연결 유닛을 도시한 분해도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에서 상기 제1 버스 바 모듈(10)은 제1 열(5)의 배터리 모듈(3)들에서 양극 단자(3a)와 음극 단자(3b)를 전기적으로 연결하기 위한 것이다.
이러한 제1 버스 바 모듈(10)은 제1 단자 대(11), 제1 버스 바(13)들, 제1 체결 볼트(15), 그리고 제1 커버(17)를 포함하고 있다.
상기 제1 단자 대(11)는 제1 열(5)의 배터리 모듈(3)들과 공지 기술의 전원 공급 유닛(도면에 도시되지 않음)을 전기적으로 연결하는 것으로서, 그 배터리 모듈(3)들의 양극 단자(3a)와 음극 단자(3b)를 수용하며, 배터리 모듈(3)들을 전기적으로 연결한다.
상기 제1 단자 대(11)는 제1 열(5)의 배터리 모듈(3)들에서 그 배터리 모듈(3)들의 배열 방향을 따라 배치된다. 이러한 제1 단자 대(11)는 양극 단자(3a)와 음극 단자(3b)를 통해 배터리 모듈(3)들을 전기적으로 연결하기 위한 공지 기술의 도체 바(도면에 도시되지 않음) 및 터미널 블록(도면에 도시되지 않음)을 포함하고 있다.
여기서, 상기 제1 단자 대(11)는 양극 단자(3a)와 음극 단자(3b)를 각각 수용하는 제1 단자 수용부(12a)를 양단에 형성하고 있다. 그리고, 상기 제1 단자 대(11)는 제1 열(5)에서 서로 이웃하는 배터리 모듈(3)들의 양극 단자(3a)와 음극 단자(3b)를 동시에 수용하는 제2 단자 수용부(12b)들을 양단 사이에 형성하고 있다. 더 나아가, 상기 제1 단자 대(11)는 상단을 통해 제1 및 제2 단자 수용부(12a, 12b)를 개방하며, 하단을 통해 제1 및 제2 단자 수용부(12a, 12b)를 폐쇄한다.
상기 제1 버스 바(13)들은 제1 열(5)의 서로 이웃하는 배터리 모듈(3)들의 양극 단자(3a)와 음극 단자(3b)를 연결하는 것으로, 제1 단자 대(11)의 제1 및 제2 단자 수용부(12a, 12b)에 배치된다.
상기 제1 체결 볼트(15)는 제1 버스 바(13)들과 양극 단자(3a) 및 음극 단자(3b)를 제1 단자 대(11)에 체결하기 위한 것이다. 그리고, 상기 제1 커버(17)는 제1 단자 대(11)의 상단을 커버링 하기 위한 것으로, 제1 단자 대(11)의 상단에 결합된다.
상기와 같은 제1 버스 바 모듈(10)에서 제1 단자 대(11)의 내부 면과 제1 커버(17)의 하면에는 단열재(19)가 구비된다. 상기 단열재(19)는 예를 들면, 운모 소재의 단열 판으로 구비될 수 있다.
더 나아가, 상기 제1 버스 바 모듈(10)에서는 제1 단자 대(11)의 한쪽 제1 단자 수용부(12a)에서 양극 단자(3a)와 연결된 제1 버스 바(13)가 배터리 모듈(3)들의 배열 방향을 따라 제1 단자 대(11)로부터 돌출된다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 제2 버스 바 모듈(30)은 제1 열(5)의 배터리 모듈(3)들에 인접한 제2 열(7)의 배터리 모듈(3)들에서 양극 단자(3a)와 음극 단자(3b)를 전기적으로 연결하기 위한 것이다.
상기 제2 버스 바 모듈(30)은 제1 열(5)의 배터리 모듈(3)들을 전기적으로 연결한 제1 버스 바 모듈(10)에 상하 방향으로 적층되며, 제1 버스 바 모듈(10)과 전기적으로 연결된다.
이러한 제2 버스 바 모듈(30)은 제2 단자 대(31), 제2 버스 바(33)들, 제2 체결 볼트(35), 그리고 제2 커버(37)를 포함하고 있다.
상기 제2 단자 대(31)는 제2 열(7)의 배터리 모듈(3)들과 공지 기술의 전원 공급 유닛(도면에 도시되지 않음)을 전기적으로 연결하는 것으로서, 그 배터리 모듈(3)들의 양극 단자(3a)와 음극 단자(3b)를 수용하며, 배터리 모듈(3)들을 전기적으로 연결한다.
상기 제2 단자 대(31)는 제2 열(7)의 배터리 모듈(3)들에서 그 배터리 모듈(3)들의 배열 방향을 따라 배치된다. 이러한 제2 단자 대(31)는 양극 단자(3a)와 음극 단자(3b)를 통해 배터리 모듈(3)들을 전기적으로 연결하기 위한 공지 기술의 도체 바(도면에 도시되지 않음) 및 터미널 블록(도면에 도시되지 않음)을 포함하고 있다.
여기서, 상기 제2 단자 대(31)는 양극 단자(3a)와 음극 단자(3b)를 각각 수용하는 제1 단자 수용부(32a)를 양단에 형성하고 있다. 그리고, 상기 제2 단자 대(31)는 제2 열(7)에서 서로 이웃하는 배터리 모듈(3)들의 양극 단자(3a)와 음극 단자(3b)를 동시에 수용하는 제2 단자 수용부(32b)들을 양단 사이에 형성하고 있다. 더 나아가, 상기 제2 단자 대(31)는 상단을 통해 제1 및 제2 단자 수용부(32a, 32b)를 개방하며, 하단을 통해 제1 및 제2 단자 수용부(32a, 32b)를 폐쇄한다.
상기 제2 버스 바(33)들은 제2 열(7)의 서로 이웃하는 배터리 모듈(3)들의 양극 단자(3a)와 음극 단자(3b)를 연결하는 것으로, 제2 단자 대(31)의 제1 및 제2 단자 수용부(32a, 32b)에 배치된다.
상기 제2 체결 볼트(35)는 제2 버스 바(33)들과 양극 단자(3a) 및 음극 단자(3b)를 제2 단자 대(31)에 체결하기 위한 것이다. 그리고, 상기 제2 커버(37)는 제2 단자 대(31)의 상단을 커버링 하기 위한 것으로, 그 제2 단자 대(31)의 상단에 결합된다.
상기와 같은 제2 버스 바 모듈(30)에서 제2 단자 대(31)의 내부 면과 제2 커버(37)의 하면에는 단열재(39)가 구비된다. 상기 단열재(39)는 예를 들면, 운모 소재의 단열 판으로 구비될 수 있다.
더 나아가, 상기 제2 버스 바 모듈(30)에서는 제2 단자 대(31)의 한쪽 제1 단자 수용부(32a)에서 음극 단자(3b)와 연결된 제2 버스 바(33)가 배터리 모듈(3)들의 배열 방향을 따라 제2 단자 대(31)로부터 돌출된다.
여기서, 상기한 바와 같이 제1 버스 바 모듈(10)의 제1 단자 대(11)로부터 돌출된 제1 버스 바(13)와, 제2 버스 바 모듈(30)에서 제2 단자 대(31)로부터 돌출된 제2 버스 바(33)는 통상적인 전기 연결소자를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
더 나아가, 상기한 바와 같은 제1 버스 바 모듈(10) 및 제2 버스 바 모듈(30)은 서로 인접한 제1 열(5)의 배터리 모듈(3)들 및 제2 열(7)의 배터리 모듈(3)들 사이에서 제1 및 제2 단자 대(11, 31)를 통해 상하 방향으로 적층된다.
한편, 도 6을 참조하면, 상기한 바와 같이 제1 및 제2 버스 바 모듈(10, 30)이 상하 방향으로 적층된 구조에서, 제1 단자 대(11)의 다른 한쪽 제1 단자 수용부(12a)에 수용된 음극 단자(3b)와, 제2 단자 대(31)의 다른 한쪽 제1 단자 수용부(32a)에 수용된 양극 단자(3b)는 구리 볼트(41)를 통해 상호 체결되며, 전기적으로 연결될 수 있다.
예를 들면, 본 발명의 실시 예에서는 상기 제1 버스 바 모듈(10) 위에 제2 버스 바 모듈(30)을 적층한 상태에서, 제2 커버(37)를 제2 단자 대(31)에 결합하기 전에, 구리 볼트(41)를 양극 단자(3a), 제1 및 제2 단자 대(11, 31), 그리고 음극 단자(3b)에 관통시키며, 제2 단자 대(31)의 내부 면에 체결할 수 있다.
이에, 상기한 바와 같은 제1 및 제2 버스 바 모듈(10, 30)은 상하 방향으로 적층되며, 구리 볼트(41)에 의해 상하 방향으로 체결되면서, 전기적으로 연결될 수 있다.
따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리의 단자 연결 유닛(100)에 의하면, 서로 이웃하게 배열된 배터리 모듈(3)의 양극 단자(3a)와 음극 단자(3b) 간 공간을 제1 및 제2 버스 바 모듈(10, 30)의 제1 및 제2 단자 대(11, 31)를 통해 분리할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에서는 서로 이웃하게 배열된 배터리 모듈(3)들의 양극 단자(3a)와 음극 단자(3b)를 수용하는 제1 및 제2 단자 대(11, 31), 그리고 제1 및 제2 커버(17, 37)에 단열재(19, 39)를 적용하고 있다.
이로써, 본 발명의 실시 예에서는 배터리의 열 폭주 현상 발생 시 화재의 가속화 및 폭발을 방지할 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시 예에서는 서로 인접한 제1 열(5)의 배터리 모듈(3)들 및 제2 열(7)의 배터리 모듈(3)들 사이에 제1 및 제2 버스 바 모듈(10, 30)을 상하 방향으로 적층함에 따라, 종래에서의 불용 공간을 줄여 배터리 팩(1)의 에너지 밀도를 증대시킬 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시 예에 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.
1: 배터리 팩 3: 배터리 모듈
3a: 양극 단자 3b: 음극 단자
5: 제1 열 7: 제2 열
10: 제1 버스 바 모듈 11: 제1 단자 대
12a, 32a: 제1 단자 수용부 12b, 32b: 제2 단자 수용부
13: 제1 버스 바 15: 제1 체결 볼트
17: 제1 커버 19, 39: 단열재
30: 제2 버스 바 모듈 31: 제2 단자 대
33: 제2 버스 바 35: 제2 체결 볼트
37: 제2 커버 41: 구리 볼트
100: 단자 연결 유닛

Claims (12)

  1. 복수 열들로 배열된 배터리 모듈들에서, 한쪽 열의 배터리 모듈들과, 상기 한쪽 열의 배터리 모듈들에 이웃하는 다른 한쪽 열의 배터리 모듈들의 양극 단자와 음극 단자를 전기적으로 연결하기 위한 배터리의 단자 연결 유닛으로서,
    상기 한쪽 열의 배터리 모듈들에서 상기 양극 단자와 음극 단자를 전기적으로 연결하는 제1 버스 바 모듈; 및
    상기 다른 한쪽 열의 배터리 모듈들에서 상기 양극 단자와 음극 단자를 전기적으로 연결하며, 상기 제1 버스 바 모듈에 상하 방향으로 적층되고, 상기 제1 버스 바 모듈과 전기적으로 연결되는 제2 버스 바 모듈;을 포함하며,
    상기 제1 버스 바 모듈은, 상기 한쪽 열의 배터리 모듈들에서, 상기 배터리 모듈들의 배열 방향을 따라 배치되고, 상기 배터리 모듈들의 양극 단자와 음극 단자를 수용하며, 상기 배터리 모듈들을 전기적으로 연결하는 제1 단자 대와, 상기 제1 단자 대에 배치되며, 상기 배열 방향을 따라 서로 이웃하는 상기 배터리 모듈들의 상기 양극 단자와 음극 단자를 연결하는 다수 개의 제1 버스 바들과, 상기 제1 버스 바들과 상기 양극 단자 및 음극 단자를 상기 제1 단자 대에 체결하는 제1 체결 볼트와, 상기 제1 단자 대의 상단을 커버링 하는 제1 커버를 포함하고,
    상기 제2 버스 바 모듈은, 상기 다른 한쪽 열의 배터리 모듈들에서, 상기 배터리 모듈들의 배열 방향을 따라 배치되고, 상기 배터리 모듈들의 양극 단자와 음극 단자를 수용하며, 상기 배터리 모듈들을 전기적으로 연결하는 제2 단자 대와, 상기 제2 단자 대에 배치되며, 상기 배열 방향을 따라 서로 이웃하는 상기 배터리 모듈들의 상기 양극 단자와 음극 단자를 연결하는 다수 개의 제2 버스 바들과, 상기 제2 버스 바들과 상기 양극 단자 및 음극 단자를 상기 제2 단자 대에 체결하는 제2 체결 볼트와, 상기 제2 단자 대의 상단을 커버링 하는 제2 커버를 포함하며,
    상기 제1 및 제2 단자 대의 내부 면과, 상기 제1 및 제2 커버의 하면에는 단열재가 구비되는 배터리의 단자 연결 유닛.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 단자 대는,
    상기 양극 단자와 음극 단자를 각각 수용하는 제1 단자 수용부를 양단에 형성하며,
    서로 이웃하는 배터리 모듈들의 상기 양극 단자와 음극 단자를 동시에 수용하는 제2 단자 수용부를 양단 사이에 형성하는 배터리의 단자 연결 유닛.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 단자 대는,
    상단을 통해 상기 제1 및 제2 단자 수용부를 개방하고, 하단을 통해 상기 제1 및 제2 단자 수용부를 폐쇄하는 배터리의 단자 연결 유닛.
  6. 삭제
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 버스 바 모듈은,
    상기 제1 및 제2 단자 대를 통해 상하 방향으로 적층되는 배터리의 단자 연결 유닛.
  8. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 단자 대의 한쪽 제1 단자 수용부에서 양극 단자와 연결된 제1 버스 바가 상기 배터리 모듈들의 배열 방향을 따라 상기 제1 단자 대로부터 돌출되며,
    상기 제2 단자 대의 한쪽 제1 단자 수용부에서 음극 단자와 연결된 제2 버스 바가 상기 배터리 모듈들의 배열 방향을 따라 상기 제2 단자 대로부터 돌출되는 배터리의 단자 연결 유닛.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 단자 대의 다른 한쪽 제1 단자 수용부에 수용된 음극 단자와, 상기 제2 단자 대의 다른 한쪽 제1 단자 수용부에 수용된 양극 단자는 구리 볼트를 통해 상호 체결되며, 전기적으로 연결되는 배터리의 단자 연결 유닛.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
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