KR20140093424A - Battery module - Google Patents
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Abstract
Description
이하의 설명은 전지모듈에 관한 것이다.
The following description relates to a battery module.
이차전지모듈은 복수의 셀이 직렬 혹은 병렬로 연결되어 일정 전압을 출력하도록 설계된다. 이 때, 복수의 셀에 의한 복수의 셀 리드를 전지모듈에 고정시키기 위해 용접(welding) 작업을 실시하고 있다. 구체적으로는, 울트라 소닉(ultra-sonic) 용접 또는 레이저 용접 등의 방법이 이용되고 있다.The secondary battery module is designed such that a plurality of cells are connected in series or in parallel to output a constant voltage. At this time, a welding operation is performed to fix a plurality of cell leads by a plurality of cells to the battery module. Specifically, methods such as ultra-sonic welding or laser welding are used.
위와 같이 용접에 의할 경우, 추가적인 용접 공정으로 인해 생산시간이 증가되고, 제조비용 역시 상승하는 문제가 있다. 또한, 제조 과정이 매우 복잡해진다. 뿐만 아니라, 용접으로 인해 복수의 셀과 전지모듈이 일체화되므로 개별 셀 각각의 교체가 불가능하다. 때문에, 오직 하나의 셀에만 어떠한 이상이 발생하는 경우에도 전지모듈 전체를 교체해야 하고, 이는 유지관리 비용을 상승시키는 문제를 야기한다.In case of welding as described above, there is a problem that the production time is increased due to the additional welding process and the manufacturing cost is also increased. In addition, the manufacturing process becomes very complicated. In addition, since the plurality of cells and the battery module are integrated by welding, it is impossible to replace each of the individual cells. Therefore, even if an abnormality occurs in only one cell, the entire battery module must be replaced, which causes a problem of raising the maintenance cost.
따라서, 저렴하면서도 용이한 제조를 가능케 하고, 이상이 발생한 개별 셀만을 수리 및 교체할 수 있는 셀 리드 연결 방법에 대한 연구가 필요한 실정이다.
Therefore, there is a need for research on a cell lead connection method which enables cheap and easy manufacturing, and which can repair and replace only individual cells in which an abnormality occurs.
복수의 셀 리드를 포함하는 일실시예에 따른 전지모듈은, 상기 셀 리드를 수용하는 캐리어, 상기 캐리어에 수용된 상기 셀 리드에 끼워져 상기 셀 리드를 고정시키는 클립 및 상기 복수의 셀 리드 간의 전기적 연결을 위한 버스바를 포함할 수 있다. A battery module according to an embodiment including a plurality of cell leads includes a carrier accommodating the cell leads, a clip inserted in the cell leads housed in the carrier to fix the cell leads, and an electrical connection between the plurality of cell leads For example.
이 때, 상기 캐리어는 복수로 마련되어 상기 복수의 셀 리드를 각각 수용할 수 있고, 상기 버스바의 일측은 상기 복수의 캐리어 중 어느 하나의 캐리어에 삽입되고 타측은 상기 복수의 캐리어 중 다른 하나의 캐리어에 삽입되어 상기 양 캐리어에 각각 수용된 두 개의 상기 셀 리드를 전기적으로 연결시킬 수 있다.At this time, a plurality of carriers are provided to accommodate the plurality of cell leads, one side of the bus bar is inserted into one of the plurality of carriers, and the other side is connected to the other one of the plurality of carriers So that the two cell leads housed in both carriers can be electrically connected.
또한, 상기 클립은 상기 셀 리드의 상단 및 양면을 덮도록 형성되되 전도성을 가지고, 상기 버스바는 상기 캐리어에 삽입되어 상기 클립에 접할 수 있다.In addition, the clip is formed so as to cover the upper and both sides of the cell lead, and has conductivity, and the bus bar can be inserted into the carrier to contact the clip.
또한, 상기 캐리어는, 상기 셀 리드의 양측단을 덮는 셀 리드 보호부를 더 포함할 수 있다.The carrier may further include a cell lead protecting portion covering both side ends of the cell lead.
또한, 상기 캐리어에는 상기 셀 리드를 수용하기 위한 수용홈이 형성되고, 상기 셀 리드는 상기 수용홈을 통해 상기 캐리어의 일면에서 타면으로 관통하여 수용될 수 있다.In addition, the carrier may be formed with a receiving groove for receiving the cell lead, and the cell lead may be received through the receiving groove through the other surface of the carrier.
또한, 상기 클립의 하단부에는 걸림돌기가 형성되고, 상기 캐리어에는 상기 걸림돌기가 체결되는 걸림홈이 형성될 수 있다.Further, a hooking protrusion may be formed at a lower end of the clip, and a hooking groove may be formed in the carrier to fasten the hooking protrusion.
또한, 상기 캐리어는, 상기 클립과 상기 버스바를 안내 및/또는 지지하는 제1가이드벽 및 제2가이드벽을 더 포함할 수 있다.In addition, the carrier may further include a first guide wall and a second guide wall for guiding and / or supporting the clip and the bus bar.
이 때, 상기 제1가이드벽의 내측면 및 상기 제2가이드벽의 내측면은 경사지게 형성될 수 있다.At this time, the inner surface of the first guide wall and the inner surface of the second guide wall may be inclined.
또한, 상기 버스바가 상기 셀 리드와 상기 제1가이드벽 사이에 삽입될 때, 상기 셀 리드와 상기 제1가이드벽 사이의 간격은 상기 셀 리드와 상기 제2가이드벽 사이의 간격보다 클 수 있다.In addition, when the bus bar is inserted between the cell lead and the first guide wall, the gap between the cell lead and the first guide wall may be larger than the gap between the cell lead and the second guide wall.
또한, 상기 클립의 상부의 두께는 상기 클립의 하부의 두께보다 작을 수 있다.The thickness of the upper portion of the clip may be smaller than the thickness of the lower portion of the clip.
또한, 상기 클립의 내측면에는 요철부가 형성될 수 있다.Further, a concavo-convex portion may be formed on the inner surface of the clip.
또한, 상기 버스바는 상기 캐리어에 삽입되어 상기 클립을 가압할 수 있다.Also, the bus bar may be inserted into the carrier to press the clip.
또한, 상기 버스바와 결합하며 전기부품이 장착되는 인쇄회로기판 및 상기 버스바와 결합하며 상기 버스바와 인쇄회로기판을 덮는 커버가 더 포함될 수 있고, 상기 버스바, 인쇄회로기판 및 커버는 하나의 커버모듈로 상기 전지모듈에 제공될 수 있다.The bus bar, the printed circuit board, and the cover may further include a printed circuit board coupled to the bus bar and mounted with electrical parts, and a cover coupled to the bus bar and covering the bus bar and the printed circuit board. May be provided to the battery module.
이 때, 상기 커버모듈은 상기 전지모듈의 프레임에 고정결합될 수 있다.At this time, the cover module may be fixedly coupled to the frame of the battery module.
다른 실시예에 따른 복수의 셀 리드를 포함하는 전지모듈은, 상기 셀 리드를 수용하는 캐리어, 상기 캐리어에 삽입되어 상기 복수의 셀 리드 간의 전기적 연결을 이루며, 상기 캐리어에 수용된 상기 셀 리드를 압박하여 고정시키는 버스바를 포함할 수 있다.A battery module including a plurality of cell leads according to another embodiment includes a carrier accommodating the cell leads, an insulator inserted into the carrier, forming an electrical connection between the plurality of cell leads, and pressing the cell leads housed in the carrier And may include a bus bar that secures it.
이 때, 상기 캐리어는 복수로 마련되어 상기 복수의 셀 리드를 각각 수용하고, 상기 버스바의 일측은 상기 복수의 캐리어 중 어느 하나의 캐리어에 삽입되고, 타측은 상기 복수의 캐리어 중 다른 하나의 캐리어에 삽입되어, 상기 양 캐리어에 각각 수용된 두 개의 상기 셀 리드를 전기적으로 연결시킬 수 있다.At this time, a plurality of carriers are provided to house the plurality of cell leads, one side of the bus bar is inserted into one of the plurality of carriers, and the other side is connected to the other one of the plurality of carriers So that the two cell leads respectively accommodated in the two carriers can be electrically connected.
또한, 상기 캐리어는, 상기 버스바의 삽입 시 상기 버스바를 압박 및 지지하는 제3가이드벽 및 제4가이드벽을 포함할 수 있다.In addition, the carrier may include a third guide wall and a fourth guide wall for pressing and supporting the bus bar when the bus bar is inserted.
또한, 상기 버스바는 상기 셀 리드와 상기 제3가이드벽 사이에 삽입되어 상기 셀 리드를 상기 제4가이드벽 방향으로 압박하여 고정시킬 수 있다.The bus bar may be inserted between the cell lead and the third guide wall to press the cell lead in the direction of the fourth guide wall to fix the cell lead.
또한, 상기 제3가이드벽 및 제4가이드벽은 서로 동일한 방향으로 경사지거나 굴곡진 내측면을 각각 포함하고, 상기 셀 리드는 유연성을 가지는 재질로 형성되어 상기 경사 또는 굴곡에 적응 가능할 수 있으며, 상기 버스바는 유연성을 가지는 재질로 형성되어 상기 경사 또는 굴곡에 적응 가능하거나, 상기 경사 또는 굴곡에 형합 가능한 형상으로 제공될 수 있다.In addition, the third guide wall and the fourth guide wall may each include an inner side surface inclined or curved in the same direction, and the cell lead may be formed of a flexible material so as to be adaptable to the inclination or curvature, The bus bar may be formed of a flexible material so as to be adaptable to the inclination or curvature, or may be provided in a shape that is compatible with the inclination or curvature.
또한, 상기 버스바와 결합하며, 전기부품이 장착되는 인쇄회로기판 및 상기 버스바와 결합하며, 상기 버스바 및 인쇄회로기판을 덮는 커버가 더 포함될 수 있다.The printed circuit board may further include a printed circuit board coupled to the bus bar, to which the electrical component is mounted, and a cover coupled to the bus bar and covering the bus bar and the printed circuit board.
이 때, 상기 버스바, 인쇄회로기판 및 커버는 하나의 커버모듈을 구성하여 상기 전지모듈에 제공될 수 있다.At this time, the bus bar, the printed circuit board and the cover may be provided to the battery module by constituting one cover module.
또한, 상기 캐리어는 상기 셀 리드를 상기 커버모듈이 제공되는 방향의 수직 방향으로 움직이지 않도록 고정시킬 수 있다.
Further, the carrier may fix the cell lead so as not to move in the direction perpendicular to the direction in which the cover module is provided.
도 1a 및 1b는 일실시예에 따른 전지모듈의 사시도 및 분해사시도.
도 2는 일실시예에 따른 전지모듈의 캐리어를 도시한 사시도.
도 3a 및 3b는 일실시예에 따른 전지모듈의 클립을 도시한 사시도 및 정면도.
도 4a는 셀 리드가 캐리어에 수용된 모습의 일 예를 도시한 사시도.
도 4b 및 4c는 클립이 셀 리드에 끼워진 모습의 일 예를 도시한 사시도 및 정단면도.
도 5a 및 5b는 다른 일실시예에 따른 전지모듈의 분해사시도 및 사시도.
도 6a 및 6b는 버스바가 캐리어에 삽입된 모습의 일 예를 도시한 정단면도.FIGS. 1A and 1B are a perspective view and an exploded perspective view of a battery module according to an embodiment; FIG.
2 is a perspective view illustrating a carrier of a battery module according to an embodiment;
FIGS. 3A and 3B are a perspective view and a front view showing a clip of a battery module according to an embodiment;
4A is a perspective view showing an example of a state in which a cell lead is housed in a carrier.
4B and 4C are a perspective view and a front sectional view showing an example of a state in which the clip is fitted in the cell lead.
5A and 5B are an exploded perspective view and a perspective view of a battery module according to another embodiment;
6A and 6B are front sectional views showing an example in which a bus bar is inserted into a carrier.
이하, 여러 실시예에 따른 전지모듈을 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하기로 한다.
Hereinafter, a battery module according to various embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1a 및 1b는 일실시예에 따른 전지모듈의 사시도 및 분해사시도이다. 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 전지모듈은 복수의 셀 리드(10) 외에, 캐리어(110), 클립(120) 및 버스바(130)를 포함할 수 있다. 또한, 전기부품(145)이 장착되는 인쇄회로기판(140)과 이를 덮는 커버(150)가 포함될 수 있다. 첨부된 모든 도면에서는 본 발명에 대한 명확한 이해를 도모하기 위하여 셀 모듈(2)과 관련된 부분만을 도시하였고, 이러한 셀 모듈(2)은 전지모듈의 프레임에 연결(직접 결합될 수도 있고, 다른 부재에 의해 간접적으로 연결될 수도 있음)되어 전지모듈의 일부를 구성하게 된다.1A and 1B are a perspective view and an exploded perspective view of a battery module according to an embodiment. As shown, a battery module according to one embodiment may include a
이하의 실시예는 셀 리드(10)를 전지모듈에 고정시키기 위한 방식으로서 클립(120)을 이용하는 방식을 제안한다. 구체적으로, 복수의 셀(1)은 셀 모듈(2)을 구성하고, 캐리어(110)는 셀 리드(10)를 수용할 수 있으며, 클립(120)은 상기 캐리어(110)에 수용된 셀 리드(10)에 끼워져 셀 리드(10)를 고정시킬 수 있다. 또한, 복수의 셀 리드(10)를 상호 전기적으로 연결시키기 위해 버스바(130)가 제공될 수 있고, 이 때, 버스바(130)의 일측은 상기 복수의 캐리어(110) 중 어느 하나의 캐리어에 삽입되고, 타측은 복수의 캐리어(110) 중 다른 하나의 캐리어에 삽입되어 양 캐리어에 각각 수용된 두 개의 셀 리드(10)를 전기적으로 연결시킬 수 있다.The following embodiment proposes a method of using the
후술하는 바와 같이, 복수의 캐리어(110)는 하나의 캐리어 플레이트(20) 상에 형성되어 전지모듈에 일체로 제공될 수 있다. 또한, 셀 리드(10)의 수용, 클립(120) 끼워짐 및 버스바(130)의 삽입이 가능하도록 설계된다. 복수의 캐리어(110)를 포함하는 캐리어 플레이트(20)는 복수의 셀 리드(10) 상에 제공되어 복수의 셀 리드(10)는 복수의 캐리어(110)에 각각 수용될 수 있다.As described later, a plurality of the
클립(120)은 상기 캐리어(110)에 수용된 셀 리드(10)에 끼워져 셀 리드(10)를 고정시키는 역할을 할 수 있다. 이 때, 후술하는 제1가이드벽(115) 및 제2가이드벽(116)에 의해 안내 및/또는 지지를 받을 수 있고, 개별 셀(1)에 이상이 발생한 경우, 해당 셀(1)의 셀 리드(10)를 고정시키는 클립(120)만을 제거하여 수리 및 교체를 용이하게 한다.The
버스바(130)는 상술한 바와 같이 복수의 캐리어(110) 중 인접한 두 개의 캐리어에 삽입되어 각 캐리어에 수용된 셀 리드(10) 간의 전기적 연결을 이룰 수 있다. 또한, 후술하는 바와 같이, 체결부(135)가 형성되어 전지모듈 프레임에 고정결합될 수 있다.As described above, the
도 2는 일실시예에 따른 전지모듈의 캐리어(110)를 도시한 사시도이다. 상술한 바와 같이, 복수의 캐리어(110)는 캐리어 플레이트(20) 상에 형성될 수 있고, 복수의 셀 리드(10)를 각각 수용할 수 있다. 구체적으로, 본 실시예에서는, 캐리어(110)에는 수용홈(111)이 형성될 수 있고, 셀 리드(10)는 상기 수용홈(111)을 통해 캐리어(110)의 일면(본 실시예에서는 하면)에서 타면(본 실시예에서는 상면)으로 관통하여 수용될 수 있다. 다시 말해, 셀(1)은 캐리어(110)의 일면 측에 위치하고, 셀 리드(10)는 캐리어(110)의 타면 측에 위치할 수 있는 것이다. 2 is a perspective view showing the
또한, 캐리어(110)는 셀 리드 보호부(113)를 포함할 수 있다. 셀 리드 보호부(113)는 캐리어(110)를 관통하여 수용된 셀 리드(10)의 양측단을 덮어 보호하며, 이를 위해 도시된 것처럼 수용홈(111)과 동일 선상에 함몰부가 형성될 수 있다. 셀 리드(10)의 상단은 클립(120)에 의해 끼워지므로 셀 리드 보호부(113)는 셀 리드(10)의 양측단만을 보호하도록 제공될 수 있으며, 셀 리드(10)의 양측단을 보호하는 동시에 셀 리드(10)의 캐리어(110)에의 수용을 안내하고 셀 리드(10)를 지지하는 역할 또한 수행할 수 있다.In addition, the
캐리어(110)에는 걸림홈(112)이 형성될 수 있는데, 이는 클립(120)과의 체결을 위한 것이다. 즉, 후술하는 바와 같이, 클립(120)의 하단부에는 걸림돌기(121)가 형성될 수 있고, 이러한 걸림돌기(121)가 상기 걸림홈(112)에 걸림으로써 클립(120)과 캐리어(110)의 체결이 가능할 수 있다. 아울러, 이를 통해 클립(120)에 끼워진 셀 리드(10)가 캐리어(110), 나아가 전지모듈 프레임에 체결되어 고정될 수 있는 것이다. 또한, 캐리어(110)는 수용홈(111)의 양쪽에 각각 제공되는 가이드벽(115, 116)을 포함할 수 있으며, 이에 대하여는 후술하기로 한다.The
도 3a 및 3b는 일실시예에 따른 전지모듈의 클립(120)을 도시한 사시도 및 정면도이다. 상술한 바와 같이, 클립(120)은 캐리어(110)에 수용된 셀 리드(10)에 끼워져 이를 고정시키는 역할을 할 수 있고, 클립(120)의 하단부에는 걸림돌기(121)가 형성되어 캐리어(110)의 걸림홈(112)에 체결될 수 있다. 이 때, 클립(120)은 셀 리드(10)의 상단 및 양면을 덮어 셀 리드(10)를 보호할 수 있다. 이를 위해, 도 3a에 도시된 것처럼, 클립(120)은 셀 리드(10)의 형상에 상응하도록 셀 리드(10)의 길이방향을 따라 길게 형성될 수 있다. 클립(120)이 셀 리드(10)의 상단 및 양면을 모두 덮는 경우, 클립(120)은 전도성을 가질 수 있고, 버스바(130)는 상기 전도성 클립(120)에 접하도록 캐리어(110)에 삽입되어 셀 리드(10) 간의 전기적 연결을 이룰 수 있다. 3A and 3B are a perspective view and a front view showing a
도 3b에 도시된 바와 같이, 클립(120)의 내측면에는 요철부가 형성될 수 있다. 상기 요철부는 예를 들어 미끄럼방지부재로 사용될 수 있다. 다시 말해, 클립(120)의 대향 내측면 사이에 셀 리드(10)가 위치하고, 클립(120)은 자체 탄성력에 의해 셀 리드(10)를 고정시킬 수 있으나, 상기 요철부가 더 제공됨으로써 셀 리드(10)가 미끄러지는 것을 방지하여 고정력을 한층 더 상승시킬 수 있다. As shown in FIG. 3B, the inner surface of the
또한, 클립(120)의 상부 두께(a)는 하부 두께(b)보다 작을 수 있다. 클립(120)은 금속판으로 형성될 수 있고, 플라스틱 재질로 형성될 수도 있다. 또한, 상술한 바와 같이 전도성 물질이 포함될 수 있다. 따라서, 접히는 상부를 하부보다 얇게 제작하여 클립(120)이 보다 쉽게 접히도록 함으로써 제작의 용이성을 꾀할 수 있고, 이는 생산성 향상으로 이어질 수 있다.Further, the upper thickness a of the
도 4a는 셀 리드(10)가 캐리어(110)에 수용된 모습의 일 예를 도시한 사시도이고, 도 4b는 클립(120)이 셀 리드(10)에 끼워진 모습의 일 예를 도시한 사시도이다. 도 4a와 같이, 캐리어(110)가 우선적으로 셀 리드(10)에 안착할 수 있다. 안착 과정에서는 상술한 것처럼 셀 리드(10)는 캐리어(110)의 수용홈(111) 등을 통해 캐리어(110)에 수용될 수 있다. 또한, 도 4a에서 셀 리드(10)의 양측단을 덮어 보호하는 셀 리드 보호부(113)의 모습을 확인할 수 있고, 본 실시예에서는 복수의 캐리어(110)가 캐리어 플레이트(20)에 형성되어 일체로 전지모듈에 제공되나, 이에 한정되는 것은 아니고 복수의 캐리어(110)는 개별적으로 제공될 수도 있다.4A is a perspective view showing an example of a state in which the
다음으로, 도 4b와 같이, 클립(120)이 셀 리드(10)에 끼워질 수 있다. 상술한 바와 같이, 클립(120)은 자체 탄성력으로 셀 리드(10)를 고정시키는 역할을 하고, 걸림돌기(121)와 같은 구조를 통해 캐리어(110)에 체결될 수 있으며, 셀 리드(10)의 상단 및 양면을 모두 덮되, 셀 리드(10) 간의 전기적 연결을 위해 전도성을 가질 수 있다.Next, as shown in FIG. 4B, the
도 4c는 클립(120)이 셀 리드(10)에 끼워진 모습의 일 예를 도시한 정단면도이다. 도시된 바와 같이, 캐리어(110)에는 제1가이드벽(115) 및 제2가이드벽(116)이 포함될 수 있다. 하나의 캐리어(110)에는 하나의 버스바(130)만이 삽입될 수 있는데, 편의상 제1가이드벽(115)과 셀 리드(10) 사이에 버스바(130)가 삽입되는 것으로 설명한다. 4C is a front sectional view showing an example of a state in which the
가이드벽(115, 116)은 예를 들어, 캐리어(110) 내에서 셀 리드(10)의 양쪽에 각각 제공될 수 있고, 클립(120)과 버스바(130)를 안내하는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 안내가 완료된 클립(120)과 버스바(130)를 지지하는 역할을 수행할 수도 있다. 뿐만 아니라, 가이드벽(115, 116)의 내측면(여기에서는 셀 리드(10)를 향하는 면을 내측면으로 정의함)은 클립(120)과 버스바(130)를 원활하게 안내하기 위해 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 4c에서, 가이드벽(115, 116)의 상부 폭(c)은 하부 폭(d)보다 작게 설계되어 클립(120)과 버스바(130)가 캐리어(110) 측으로 향할 때 용이하게 진입할 수 있도록 하고, 아울러 가이드벽(115, 116)의 하단부는 클립(120) 및/또는 버스바(130)와 접하도록 설계되어 이들을 지지할 수 있는 것이다.The
상술한 바와 같이, 버스바(130)는 가이드벽(115, 116) 중 한 개의 가이드벽 측에 삽입될 수 있고, 여기서는 버스바(130)가 삽입되는 쪽의 가이드벽을 제1가이드벽(115)이라 한다. 버스바(130)가 제1가이드벽(115)과 셀 리드(10) 사이에 삽입될 때, 셀 리드(10)와 제1가이드벽(115) 사이의 간격은 셀 리드(10)와 제2가이드벽(116) 사이의 간격보다 클 수 있다. 이는 버스바(130)의 추가적 삽입에 따른 공간 확보를 고려한 것이며, 이와 같이 확보된 공간을 통해 버스바(130)가 제1가이드벽(115)의 하단부까지 삽입될 수 있고, 동시에 제1가이드벽(115)의 하단부와 접하여 지지력을 제공 받을 수 있다. As described above, the
도 5a는 일실시예에 따른 전지모듈의 분해사시도이다. 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 전지모듈은 인쇄회로기판(140)(도 1b 참조) 및 커버(150)를 더 포함할 수 있다. 5A is an exploded perspective view of a battery module according to an embodiment. As shown, the battery module according to one embodiment may further include a printed circuit board 140 (see FIG. 1B) and a
인쇄회로기판(140)에는 각종 회로 등 전기부품이 장착되는데, 전기부품으로서 센싱모듈(145)이 제공될 수 있다. 복수의 셀(1) 각각의 성능이 전지모듈, 크게는 전지모듈이 결합된 전지팩의 성능에 영향을 미치게 된다. 따라서, 전지 셀(1) 각각의 성능을 측정하기 위하여, 각각의 전압 혹은 전류를 측정할 필요가 있고, 이를 위해 전지모듈 내에는 전압 혹은 전류의 측정을 위한 센싱모듈(145)이 장착될 수 있다. 센싱모듈(145)에 의해 모이는 전기 신호는 외부 출력 단자를 통해 BMS(Battery Management System)로 전달되어 각 셀(1)의 성능 측정 등이 이루어지게 된다. 또한, 커버(150)는 버스바(130) 및 인쇄회로기판(140)을 덮어 이들을 외부 충격 등으로부터 보호할 수 있다.The printed
인쇄회로기판(140) 및 커버(150)는 각각 버스바(130)와 결합하는 것을 통해 일체화될 수 있다. 다시 말해, 버스바(130), 인쇄회로기판(140) 및 커버(150)는 하나의 커버모듈(160)로 전지모듈에 제공될 수 있고, 이를 통해 개별 셀(1)의 수리 및 교체가 필요한 경우 간단한 방식으로 커버모듈(160)을 탈거하여 클립(120)을 제거할 수 있다.The printed
이 때, 상기 커버모듈(160)이 전지모듈의 프레임에 고정결합될 수 있다. 예를 들어, 복수의 캐리어(110)가 형성된 캐리어 플레이트의 일측에 연장 형성되는 제1체결부(25)와 버스바(130)의 일측에 연장 형성되는 제2체결부(135)를 포함할 수 있다. 제1체결부(25)와 제2체결부(135)에는 제1체결공(26)와 제2체결공(136)이 각각 형성될 수 있고, 체결부재(30)가 제공되어 상기 제1 및 2체결공(26, 136)을 통해 상기 제1 및 2체결부(25, 135)를 일거에 관통하여 커버모듈(160)과 캐리어 플레이트(20)를 전지모듈의 프레임에 고정 결합시킬 수 있다. At this time, the
한편, 위와 같은 체결 구조는 전지모듈의 전극으로서도 기능할 수 있다. 예를 들어, 제2체결부(135)는 버스바(130)와 동일한 재질로 버스바(130)의 일측에 연장 형성되어 각 셀(1)로부터의 전류 등의 전기적 신호를 전지모듈 프레임 측으로 인가할 수 있다. 이 때, 체결부재(30)는 상기 인가되는 전류를 전지모듈 측으로 전달할 수 있다. 다시 말해, 체결부재(30)는 전지모듈의 출력 전극으로서의 역할을 수행할 수 있다. 도시된 바와 같이, 출력 전극으로서의 체결부재(30)는 두 개로 제공되어, 양(+)극과 음(-)극을 구성할 수 있다. 제1체결부(25)는 플라스틱 등의 절연 재질로 형성되어 인가되는 전류 등의 전기적 신호가 체결부재(30) 외의 다른 부재로 분산되지 않도록 할 수 있다.On the other hand, the above fastening structure can also function as an electrode of the battery module. For example, the
도 5b는 일실시예에 따른 전지모듈의 사시도로서, 각 구성요소들이 결합되는 모습을 확대하여 나타낸다. 상술한 바와 같이, 셀 리드(10)는 캐리어(110)에 수용되고, 클립(120)은 수용된 셀 리드(10)에 끼워져 셀 리드(10)를 고정한다. 한 개의 버스바(130)의 일측(132)은 어느 하나의 캐리어에 삽입되고, 타측(131)은 인접한 다른 하나의 캐리어에 삽입되어 양 캐리어에 수용된 셀 리드(10)를 전기적으로 연결할 수 있다. 또한, 버스바(130)는 하나의 캐리어(110) 내에서 하나의 가이드벽(115) 측으로만 삽입될 수 있고, 이를 도 5b에서 확인할 수 있다. FIG. 5B is a perspective view of a battery module according to an embodiment. The
버스바(130)는 캐리어(110)에 삽입되어 클립(120)을 가압할 수 있다. 도 5b를 참조하여 이를 설명하면, 셀 리드(10)에 클립(120)이 끼워진 상태에서 버스바(130)가 캐리어(110)에 삽입된다. 삽입된 버스바(130)는 제1가이드벽(115)의 존재, 버스바(130)의 크기 및 복수의 캐리어(110) 간의 거리에 따라 클립(120)을 셀 리드(10) 측으로 가압할 수 있다. 이를 통해, 클립(120)의 자체 탄성력으로 1차 고정된 셀 리드(10)의 고정력을 더욱 상승시킬 수 있다.The
위와 같이 구성되는 전지모듈에 관한 실시예들은 용접 또는 솔더링에 의하지 않고 클립(120) 등을 이용하여 셀 리드(10)를 고정시키는 방식이기 때문에 제조 과정이 단순화되어 제조 시간을 단축시킬 수 있고, 제조 비용 역시 절감할 수 있다. 뿐만 아니라, 특정 셀(1)에 이상이 발생한 경우, 전체 셀 모듈(2)을 교체할 필요 없이, 클립(120)을 제거하여 이상이 발생한 셀(1)만을 교체 및 수리가 가능하여 유지관리에 드는 비용 역시 현격하게 절감할 수 있다. Since the embodiment of the battery module configured as above is a method of fixing the
한편, 클립(120)을 사용하지 않고 셀 리드(10)를 고정시킬 수 있는 실시예도 구현 가능하다. 이를 설명하기 위해 도 6a 및 6b를 제시한다. 도 6a 및 6b는 버스바(130)가 캐리어(110)에 삽입된 모습의 일 예를 도시한 정단면도이다.On the other hand, an embodiment in which the
본 실시예에서는, 버스바(130)가 셀 리드(10) 간의 전기적 연결뿐 아니라 캐리어(110)에 수용된 셀 리드(10)를 압박하여 고정하는 역할 또한 수행할 수 있다. 상술한 클립(120)이 포함된 실시예들의 특징들은 여기에서도 모두 채용될 수 있고, 이하에서는 설명의 간략화를 위해 차이가 나는 부분만 설명하기로 한다.In this embodiment, the
도 6a 및 6b에 도시된 바와 같이, 캐리어(110)는 상기 버스바(130)의 삽입 시 버스바(130)를 압박 및 지지하는 제3가이드벽(117) 및 제4가이드벽(118)을 포함할 수 있다. 상기 가이드벽(117, 118)은 예를 들어 셀 리드(10)의 양쪽에 각각 제공될 수 있다. 셀 리드(10)는 캐리어(110)의 수용홈 등을 통해 캐리어(110)에 수용되고, 수용된 셀 리드(10)는 제3가이드벽(117) 및 제4가이드벽(118) 사이로 안내될 수 있다. 여기서, 버스바(130)의 일측이 셀 리드(10) 및 제3가이드벽(117) 사이로 삽입되어 셀 리드(10)를 제4가이드벽(118) 방향으로 압박하고(제3가이드벽(117)이 상기 압박에 기여함), 대향되는 제4가이드벽(118)은 압박되는 셀 리드(10)를 지지하여 셀 리드(10)는 제3가이드벽(117) 및 제4가이드벽(118) 사이에서 압박되어 고정될 수 있는 것이다.6A and 6B, the
이 때, 제3가이드벽(117) 및 제4가이드벽(118)은 도시된 바와 같이 서로 동일한 방향으로 경사지거나 굴곡진 내측면을 포함하여 압박 고정된 셀 리드(10)가 상기 경사 또는 굴곡으로 인해 미끄러지거나 이탈되지 않기 때문에 고정력 내지는 견고성이 향상될 수 있다. At this time, the
한편, 셀 리드(10)는 유연성(flexibility)을 가지는 재질로 형성되어 상기 가이드벽(117, 118)의 내측면의 경사 또는 굴곡에 적응하여 수용될 수 있다. 또한, 버스바(130) 역시 유연성을 가지는 재질로 형성되어 가이드벽(117, 118)의 내측면의 경사 또는 굴곡에 적응하여 삽입되거나, 상기 경사 또는 굴곡에 형합 가능한 형태(특히, 도 6a의 경우)로 제공될 수 있다. The
버스바(130), 인쇄회로기판(140) 및 커버(150)의 모듈화 역시 가능하다. 즉, 버스바(130), 인쇄회로기판(140) 및 커버(150)는 하나의 커버모듈(160)을 구성할 수 있고, 필요에 따라 상기 커버모듈(160)를 탈거하여 내부 부품의 수리 및 교체를 용이하게 할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 셀 리드(10)는 캐리어(110)의 일면(예를 들어, 하면)에서 타면(예를 들어, 상면)으로 관통 수용될 수 있고, 커버모듈(160)은 캐리어(110)의 타면에 장착될 수 있다. 이 때, 캐리어(110)에 수용된 셀 리드(10)는 상술한 수용홈 등으로 인해 커버모듈(160)이 제공되는 방향의 수직 방향(본 실시예에서는 좌우 방향)으로 움직이는 것이 제한된다. 또, 복수의 셀(1)로 구성된 셀 모듈(2)은 전지모듈 프레임에 결합될 수 있고, 커버모듈(160) 역시 전지모듈 프레임에 결합될 수 있어, 이러한 구성에 의하면 셀 모듈(2) 및 커버모듈(160)의 전지모듈 프레임에의 결합에 의해 셀(1) 및 셀 리드(10)의 상하 움직임(커버모듈(160)의 제공 방향) 역시 제한될 수 있다. 이로써, 셀 리드(10)는 전방위로 그 움직임이 제한되어 견고하게 고정될 수 있다.
Modularization of the
이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 일부 예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 기술자에 의하여 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서의 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시는 본 발명의 범위에 속하는 것으로 보아야 한다.
It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. It will be understood that various changes, modifications, or substitutions may be made therein without departing from the scope of the invention.
1 : 셀 2 : 셀 모듈
10 : 셀 리드 20 : 캐리어 플레이트
25 : 제2체결부 26: 제2체결공
30 : 체결부재 110 : 캐리어
111 : 수용홈 112 : 걸림홈
113 : 셀 리드 보호부 115 : 제1가이드벽
116 : 제2가이드벽 120 : 클립
121 : 걸림돌기 130 : 버스바
135 : 제1체결부 136 : 제1체결공
140 : 인쇄회로기판 145 : 전기부품
150 : 커버 160 : 커버모듈1: cell 2: cell module
10: Cell lead 20: Carrier plate
25: second fastening part 26: second fastening hole
30: fastening member 110: carrier
111: receiving groove 112: latching groove
113: cell lead protector 115: first guide wall
116: second guide wall 120: clip
121: Locking device 130: Bus bar
135: first fastening part 136: first fastening hole
140: printed circuit board 145: electrical parts
150: cover 160: cover module
Claims (24)
상기 셀 리드를 수용하는 캐리어;
상기 캐리어에 수용된 상기 셀 리드에 끼워져 상기 셀 리드를 고정시키는 클립; 및
상기 복수의 셀 리드 간의 전기적 연결을 위한 버스바;
를 포함하는 전지모듈.1. A battery module comprising a plurality of cell leads,
A carrier for receiving the cell lead;
A clip inserted in the cell lead accommodated in the carrier to fix the cell lead; And
A bus bar for electrical connection between the plurality of cell leads;
.
상기 캐리어는 복수로 마련되어 상기 복수의 셀 리드를 각각 수용하고,
상기 버스바의 일측은 상기 복수의 캐리어 중 어느 하나의 캐리어에 삽입되고, 타측은 상기 복수의 캐리어 중 다른 하나의 캐리어에 삽입되어, 상기 양 캐리어에 각각 수용된 두 개의 상기 셀 리드를 전기적으로 연결시키는 전지모듈.The method according to claim 1,
The carrier may include a plurality of the cell leads,
One side of the bus bar is inserted into one of the plurality of carriers and the other side is inserted into the other one of the plurality of carriers to electrically connect the two cell leads accommodated in the two carriers, Battery module.
상기 클립은 상기 셀 리드의 상단 및 양면을 덮도록 형성되되 전도성을 가지고, 상기 버스바는 상기 캐리어에 삽입되어 상기 클립에 접하는 전지모듈.The method according to claim 1,
Wherein the clip is formed to cover the top and both sides of the cell lead and has conductivity, and the bus bar is inserted into the carrier to contact the clip.
상기 캐리어는, 상기 셀 리드의 양측단을 덮는 셀 리드 보호부를 더 포함하는 전지모듈.The method according to claim 1,
Wherein the carrier further includes a cell lead protecting portion covering both side ends of the cell lead.
상기 캐리어에는 상기 셀 리드를 수용하기 위한 수용홈이 형성되고, 상기 셀 리드는 상기 수용홈을 통해 상기 캐리어의 일면에서 타면으로 관통하여 수용되는 전지모듈.The method according to claim 1,
Wherein the carrier has a receiving groove for receiving the cell lead, and the cell lead is received through the receiving groove so as to penetrate from one surface of the carrier to the other surface.
상기 클립의 하단부에는 걸림돌기가 형성되고, 상기 캐리어에는 상기 걸림돌기가 체결되는 걸림홈이 형성되는 전지모듈.The method according to claim 1,
Wherein a clip is formed at a lower end of the clip, and the carrier is formed with a latching groove to which the latching protrusion is coupled.
상기 캐리어는, 상기 클립과 상기 버스바를 안내 및/또는 지지하는 제1가이드벽 및 제2가이드벽을 더 포함하는 전지모듈.3. The method of claim 2,
Wherein the carrier further comprises a first guide wall and a second guide wall for guiding and / or supporting the clip and the bus bar.
상기 제1가이드벽의 내측면 및 상기 제2가이드벽의 내측면은 경사지게 형성되는 전지모듈.8. The method of claim 7,
Wherein an inner surface of the first guide wall and an inner surface of the second guide wall are inclined.
상기 버스바가 상기 셀 리드와 상기 제1가이드벽 사이에 삽입될 때, 상기 셀 리드와 상기 제1가이드벽 사이의 간격은 상기 셀 리드와 상기 제2가이드벽 사이의 간격보다 큰 전지모듈.8. The method of claim 7,
Wherein a distance between the cell lead and the first guide wall is larger than an interval between the cell lead and the second guide wall when the bus bar is inserted between the cell lead and the first guide wall.
상기 클립의 상부의 두께는 상기 클립의 하부의 두께보다 작은 전지모듈.The method according to claim 1,
Wherein the thickness of the upper portion of the clip is smaller than the thickness of the lower portion of the clip.
상기 클립의 내측면에는 요철부가 형성되는 전지모듈.The method according to claim 1,
Wherein a protruding portion is formed on an inner surface of the clip.
상기 버스바는 상기 캐리어에 삽입되어 상기 클립을 가압하는 전지모듈.3. The method of claim 2,
And the bus bar is inserted into the carrier to press the clip.
상기 버스바와 결합하며, 전기부품이 장착되는 인쇄회로기판; 및
상기 버스바와 결합하며, 상기 버스바 및 인쇄회로기판을 덮는 커버;
를 더 포함하는 전지모듈.The method according to claim 1,
A printed circuit board coupled to the bus bar and to which electrical components are mounted; And
A cover coupled to the bus bar and covering the bus bar and the printed circuit board;
And a battery module.
상기 버스바, 인쇄회로기판 및 커버는 하나의 커버모듈을 구성하여 상기 전지모듈에 제공되는 전지모듈.14. The method of claim 13,
Wherein the bus bar, the printed circuit board and the cover constitute one cover module and are provided to the battery module.
상기 커버모듈은 상기 전지모듈의 프레임에 고정결합되는 전지모듈.15. The method of claim 14,
And the cover module is fixedly coupled to the frame of the battery module.
상기 셀 리드를 수용하는 캐리어; 및
상기 캐리어에 삽입되어 상기 복수의 셀 리드 간의 전기적 연결을 이루며, 상기 캐리어에 수용된 상기 셀 리드를 압박하여 고정시키는 버스바;
를 포함하는 전지모듈.1. A battery module comprising a plurality of cell leads,
A carrier for receiving the cell lead; And
A bus bar inserted into the carrier to establish an electrical connection between the plurality of cell leads and to press and fix the cell leads housed in the carrier;
.
상기 캐리어는 복수로 마련되어 상기 복수의 셀 리드를 각각 수용하고,
상기 버스바의 일측은 상기 복수의 캐리어 중 어느 하나의 캐리어에 삽입되고, 타측은 상기 복수의 캐리어 중 다른 하나의 캐리어에 삽입되어, 상기 양 캐리어에 각각 수용된 두 개의 상기 셀 리드를 전기적으로 연결시키는 전지모듈.17. The method of claim 16,
The carrier may include a plurality of the cell leads,
One side of the bus bar is inserted into one of the plurality of carriers and the other side is inserted into the other one of the plurality of carriers to electrically connect the two cell leads accommodated in the two carriers, Battery module.
상기 캐리어는, 상기 버스바의 삽입 시 상기 버스바를 압박 및 지지하는 제3가이드벽 및 제4가이드벽을 포함하는 전지모듈.17. The method of claim 16,
Wherein the carrier includes a third guide wall and a fourth guide wall for pressing and supporting the bus bar when the bus bar is inserted.
상기 버스바는 상기 셀 리드와 상기 제3가이드벽 사이에 삽입되어 상기 셀 리드를 상기 제4가이드벽 방향으로 압박하여 고정시키는 전지모듈.19. The method of claim 18,
Wherein the bus bar is inserted between the cell lead and the third guide wall to press and fix the cell lead in the direction of the fourth guide wall.
상기 제3가이드벽 및 제4가이드벽은 서로 동일한 방향으로 경사지거나 굴곡진 내측면을 각각 포함하고,
상기 셀 리드는 유연성을 가지는 재질로 형성되어 상기 경사 또는 굴곡에 적응 가능한 전지모듈.19. The method of claim 18,
Wherein the third guide wall and the fourth guide wall each include an inner surface inclined or curved in the same direction,
Wherein the cell lead is formed of a flexible material and is adaptable to the inclination or curvature.
상기 버스바는 유연성을 가지는 재질로 형성되어 상기 경사 또는 굴곡에 적응 가능하거나, 상기 경사 또는 굴곡에 형합 가능한 형상으로 제공되는 전지모듈.21. The method of claim 20,
Wherein the bus bar is formed of a flexible material so as to be adaptable to the inclination or curvature, or to be provided in a shape that is compatible with the inclination or curvature.
상기 버스바와 결합하며, 전기부품이 장착되는 인쇄회로기판; 및
상기 버스바와 결합하며, 상기 버스바 및 인쇄회로기판을 덮는 커버;
를 더 포함하는 전지모듈.17. The method of claim 16,
A printed circuit board coupled to the bus bar and to which electrical components are mounted; And
A cover coupled to the bus bar and covering the bus bar and the printed circuit board;
And a battery module.
상기 버스바, 인쇄회로기판 및 커버는 하나의 커버모듈을 구성하여 상기 전지모듈에 제공되는 전지모듈.23. The method of claim 22,
Wherein the bus bar, the printed circuit board and the cover constitute one cover module and are provided to the battery module.
상기 캐리어는 상기 셀 리드를 상기 커버모듈이 제공되는 방향의 수직 방향으로 움직이지 않도록 고정시키는 전지모듈.24. The method of claim 23,
Wherein the carrier fixes the cell lead so as not to move in a direction perpendicular to a direction in which the cover module is provided.
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