KR20140102423A - 배터리 셀 전극탭 연결장치 및 이를 포함하는 배터리 모듈 - Google Patents

배터리 셀 전극탭 연결장치 및 이를 포함하는 배터리 모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전극탭 연결장치 및 이를 포함하는 배터리 모듈에 관한 것으로서, 서로 이웃하는 배터리 셀의 전극탭 사이에 교번되게 탭 패스너를 배치시키고 최 외측에 위치하는 배터리 셀들의 전극탭 바깥쪽에 한 쌍의 사이드 플레이트를 배치시킨 후 체결수단에 의해 기계적으로 밀착시켜 결합되도록 함으로써, 다수개의 배터리 셀들의 전극탭을 용이하게 연결할 수 있으며 연결되는 전극탭 간의 전기적 접촉저항을 감소시켜 접촉의 신뢰성을 확보할 수 있는 전극탭 연결장치 및 이를 포함하는 배터리 모듈에 관한 것이다.

Description

배터리 셀 전극탭 연결장치 및 이를 포함하는 배터리 모듈 {Electrode tab connecting apparatus and battery module having the same}
본 발명은 다수개의 배터리 셀들의 전극탭을 용이하게 연결할 수 있으며, 연결되는 전극탭 간의 전기적 접촉저항을 감소시켜 접촉의 신뢰성을 확보할 수 있는 전극탭 연결장치 및 이를 포함하는 배터리 모듈에 관한 것이다.
일반적으로, 이차전지는 일차전지와는 달리 충전 및 방전이 가능하여 디지털 카메라, 휴대폰, 노트북, 하이브리드카와 같은 다양한 분야에 적용되며 활발한 연구가 진행중이다. 이차전지로는 니켈-카드뮴 전지, 니켈-메탈 하이드라이드 전지, 니켈-수소 전지, 리튬 이차전지를 들 수 있다. 그리고 이차전지 중에서도 높은 에너지 밀도와 방전 전압을 가진 리튬 이차전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있고 또한 상용화되어 널리 사용되고 있다.
또한, 리튬 이차전지는 다양한 형태로 제조가능한데, 대표적인 형상으로는 리튬 이온 전지에 주로 사용되는 원통형(cylinder type) 및 각형(prismatic type)을 들 수 있으며, 최근 들어 각광받는 리튬 폴리머 전지는 유연성을 지닌 파우치형(pouched type)으로 제조되어서, 그 형상이 비교적 자유롭다.
이러한 리튬 이차전지는 고출력 대용량의 필요성으로 인해 다수개의 파우치형 셀을 적층시킨 배터리 모듈 또는 배터리 팩의 형태로 구성된다.
이때, 배터리 모듈은 다수개의 배터리 셀들이 적층되어 전기적으로 연결되도록 구성되고, 다수개의 배터리 셀들은 이웃하는 배터리 셀의 전극탭이 연결되어 직렬 또는 병렬로 연결되는데, 전기적인 연결의 신뢰성 확보를 위해 전극탭들은 용접을 통해 결합되어 전기적으로 연결된다.
그런데 용접을 통해 배터리 셀들의 전극탭을 연결하는 경우, 용접 시 불량이 발생하면 잘못 용접되어 연결된 전체 배터리 셀들을 전부 사용하기 어려우므로 생산성이 저하되고 제조비용이 증가하게 되는 단점이 있다.
또한, 다수개의 배터리 셀들의 전극탭이 용접으로 연결되어 배터리 모듈로 사용되다가 이상이 발생하면 마찬가지로 이상이 발생한 배터리 셀만을 골라 교체하기 어려우므로 배터리 모듈 전체를 교체해야 하는 단점이 있다.
그리하여 다수개의 배터리 셀들을 용접이 아니 다른 기계적인 방식으로 결합하여 전기적으로 연결되도록 하는 기술들이 개시되어 있으나, 전극탭들의 접촉면에서 접촉 저항이 커져 전기적인 연결의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.
이와 관련된 종래 기술로는 미국공개특허(2012/0094161)인 "SINGLE CELL AND BATTERY PACK COMPRISING THE SAME"이 개시되어 있다.
US 2012/0094161 A1 (2012.04.19.)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 배터리 셀들의 전극탭을 기계적으로 연결시키되 전기적 접촉 저항을 감소시켜 배터리 셀들의 전기적인 연결의 신뢰성을 확보할 수 있는 전극탭 연결장치 및 이를 포함하는 배터리 모듈을 제공하는 것이다.
또한, 배터리 셀들의 전극탭 연결시 용접을 이용하지 않고 기계적으로 결합되도록 하여 불량 및 이상 발생 시 분해 조립이 용이한 전극탭 연결장치 및 이를 포함하는 배터리 모듈을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전극탭 연결장치는, 서로 이웃하는 배터리 셀의 전극탭 사이에 하나 걸러 교번되어 개재되는 탭 패스너; 최 외측에 위치하는 배터리 셀들의 전극탭 바깥쪽에 배치되는 한 쌍의 사이드 플레이트; 및 상기 탭 패스너와 사이드 플레이트를 밀착시키도록 결합되는 체결수단; 을 포함한다.
또한, 상기 탭 패스너 및 사이드 플레이트의 양측에는 체결공이 형성되고, 상기 체결수단은 상기 체결공들을 관통하여 체결되는 관통볼트 및 너트를 포함한다.
또한, 상기 탭 패스너 및 사이드 플레이트는, 배터리 셀의 전극탭과 밀착되는 면에 요철 형상의 밀착돌기가 형성된다.
또한, 상기 밀착돌기는 탭 패스너 및 사이드 플레이트의 밀착 시 서로 치합되도록 형성된다.
또한, 상기 밀착돌기는 요부의 폭이 철부의 폭보다 크게 형성된다.
또한, 상기 탭 패스너는 다수개가 구비되고, 상기 탭 패스너는 일면 또는 양면의 양측에 수직으로 가이드부가 형성되는 메인 패스너 및 상기 메인 패스너의 가이드부에 형성되는 가이드 홈을 따라 슬라이딩 결합되는 서브 패스너를 포함한다.
또한, 상기 메인 패스너의 일측 가이드부는 슬라이딩 방향 내측으로 가이드 홈에 절개부가 형성되고, 타측 가이드부는 계단식 가이드 홈이 형성되며, 상기 서브 패스너의 일측은 가이드 레일에 슬라이딩 방향 내측으로 절개부보다 짧은 돌출부가 형성되고, 타측은 계단식 가이드 레일이 형성되되 상기 메인 패스너의 계단식 가이드 홈에 대응되도록 형성되어, 상기 서브 패스너는 상기 메인 패스너에 계단식으로 슬라이딩되어 결합된다.
또한, 상기 메인 패스너는 가이드부의 양단에 너트가 삽입되어 일체형으로 사출 성형된다.
또한, 상기 메인 패스너는 상측에 상판이 형성된다.
또한, 상기 한 쌍의 사이드 플레이트는 금속 재질의 전극단자로 형성되고, 상기 전극단자는 각각의 일측이 상기 상판 쪽으로 절곡된 절곡부가 형성되며, 상기 절곡부에는 체결부가 형성된다.
또한, 상기 메인 패스너의 상판에는 상기 전극단자 체결부의 위치에 대응되는 관통공이 형성되고, 상기 서브 패스너에는 상기 전극단자 체결부의 위치에 대응되는 수용홈이 형성된다.
그리고 본 발명의 전극탭 연결장치를 포함하는 배터리 모듈은, 전극체의 일측 또는 양측에 전극탭이 형성되며, 나란히 배열되는 다수개의 배터리 셀; 및 상기 배터리 셀들을 직렬 또는 병렬로 연결하는 전극탭 연결장치; 를 포함한다.
또한, 상기 배터리 셀 중 전기적으로 연결되는 전극탭들은 서로 접하도록 절곡 형성된다.
본 발명의 전극탭 연결장치 및 이를 포함하는 배터리 모듈은, 다수개의 배터리 셀들의 전극탭이 기계적으로 연결되면서도 전기적 접촉 저항이 감소되므로, 배터리 셀들의 전기적인 연결의 신뢰성을 확보할 수 있는 장점이 있다.
또한, 배터리 셀들의 전극탭이 기계적으로 결합되므로, 불량 및 이상 발생 시 분해 조립이 용이하여 배터리 모듈의 생산성이 향상되고 제조비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 전극탭 연결장치를 나타낸 분해사시도, 조립사시도 및 단면도.
도 4 및 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 분해 및 조립상태의 상측면도.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 제2실시예의 분해사시도 및 조립사시도.
도 8 내지 도 10은 본 발명에 따른 제2실시예의 변형된 실시예를 나타낸 분해사시도 및 조립되는 상태를 나타낸 상측 평면도.
도 11 내지 도 13은 본 발명에 따른 제3실시예의 분해사시도 및 단면도.
도 14 내지 도 16은 본 발명에 따른 일 실시예의 배터리 모듈을 나타낸 분해사시도, 조립사시도 및 단면도.
이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 전극탭 연결장치 및 이를 포함하는 배터리 모듈을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 전극탭 연결장치를 나타낸 분해사시도, 조립사시도 및 단면도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전극탭 연결장치(1000)는, 서로 이웃하는 배터리 셀(100)의 전극탭(120) 사이에 하나 걸러 교번되어 개재되는 탭 패스너(200); 최 외측에 위치하는 배터리 셀(100)들의 전극탭(120) 바깥쪽에 배치되는 한 쌍의 사이드 플레이트(300); 및 상기 탭 패스너(200)와 사이드 플레이트(300)를 밀착시키도록 결합되는 체결수단(400); 을 포함한다.
우선, 배터리 셀(100)들은 전극체(110)의 일측 또는 양측에 전극탭(120)이 형성되고 다수개가 나란하게 배열되고, 배터리 셀(100)들은 전극탭(120)이 연결되어 전기적으로 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있으며, 이하에서는 다수개의 배터리 셀(100)들이 전극체(110)의 양측에 전극탭(120)이 형성되어 직렬로 연결되는 경우에 대한 실시예로 설명하기로 한다. 즉, 배터리 셀(100)은 일측에 양극탭이 형성되고 타측에 음극탭이 형성되며, 다수개의 배터리 셀(100)들은 양극탭과 음극탭이 교번되도록 번갈아 배열된다.
탭 패스너(200)는 서로 이웃하는 배터리 셀(100)의 전극탭(120) 사이에 개재되되, 하나 걸러 하나씩 교번되어 개재된다. 즉, 6장의 배터리 셀(100)의 일측의 전극탭(120)을 연결하는 경우, 2번째와 3번째 배터리 셀(100)의 전극탭(120) 사이에 탭 패스너(200)가 하나 개재되고, 4번째와 5번째 배터리 셀(100)의 전극탭(120) 사이에 탭 패스너(200)가 또 하나 개재된다. 이때, 탭 패스너(200)는 사각봉 형태의 전기적인 절연체로 형성되어 이웃하는 배터리 셀(100)의 전극탭(120) 사이에 개재될 수 있다. 그리고 연결되는 두 장의 배터리 셀(100)의 전극탭(120)은 서로 접하도록 절곡 형성되어, 전극탭(120)들의 밀착이 용이하며 탭 패스너(200)의 폭과 밀착되는 위치를 선정하기 용이하도록 할 수 있다.
사이드 플레이트(300)는 최 외측에 위치하는 배터리 셀(100)들의 전극탭(120) 바깥쪽에 배치된다. 이때, 사이드 플레이트(300)는 전극탭(120)에 밀착될 수 있도록 판형으로 형성될 수 있으며, 전기적인 절연체인, 금속재질 또는 이들의 결합체로 형성될 수도 있다. 즉, 사출물(310)로 형성될 수 있으며, 강도 보강을 위해 금속부재(320)가 일측에 결합된 형태로 형성될 수 있다.
여기에서 탭 패스너(200)와 사이드 플레이트(300)를 밀착시키도록 체결수단(400)이 결합된다. 즉, 탭 패스너(200)와 사이드 플레이트(300)는 배터리 셀(100)들이 배열되는 방향으로 전극탭(120)의 사이 또는 최 외측에 배치되며, 체결수단(400)에 의해 결합되어 연결하고자 하는 전극탭(120)들이 밀착되어 접촉될 수 있도록 구성된다.
그리하여 본 발명의 전극탭 연결장치는 다수개의 배터리 셀들의 전극탭이 기계적으로 연결되면서도 전기적 접촉 저항이 감소되므로, 배터리 셀들의 전기적인 연결의 신뢰성을 확보할 수 있는 장점이 있다. 또한, 배터리 셀들의 전극탭이 기계적으로 결합되므로, 불량 및 이상 발생 시 분해 조립이 용이하여 배터리 모듈의 생산성이 향상되고 제조비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
이때, 상기 탭 패스너(200) 및 사이드 플레이트(300)의 양측에는 체결공(201,301)이 형성되고, 상기 체결수단(400)은 상기 체결공(201,301)들을 관통하여 체결되는 관통볼트(410) 및 너트(420)를 포함할 수 있다.
즉, 탭 패스너(200) 및 사이드 플레이트(300)는 배터리 셀(100) 전극탭(120)보다 길게 형성되어 양측에 체결공(201,301)이 형성되고, 체결공(201,301)을 관통하여 하나의 사이드 플레이트(300)의 일측으로 삽입된 관통볼트(410)에 다른 하나의 사이드 플레이트(300)의 타측에 너트(420)를 결합하여, 한 쌍의 사이드 플레이트(300) 사이에 전극탭(120)들과 탭 패스너(200)가 밀착되어 견고하게 결합될 수 있으며, 이로 인해 전기적으로 연결되는 전극탭(120)들의 접촉 저항을 줄일 수 있다.
또한, 상기 탭 패스너(200) 및 사이드 플레이트(300)는, 배터리 셀(100)의 전극탭(120)과 밀착되는 면에 요철 형상의 밀착돌기(202,302)가 형성될 수 있다. 즉, 도 4 및 도 5와 같이 탭 패스너(200)는 양면에 오목한 요부(203)와 볼록한 철부(204)가 교번되는 요철 형상의 밀착돌기(202)가 형성되고, 사이드 플레이트(300)는 일면에 오목한 요부(303)와 볼록한 철부(304)가 교번되는 요철 형상의 밀착돌기(302)가 형성되어, 전극탭(120)들이 밀착되어 접촉 저항을 줄일 수 있다.
또한, 상기 밀착돌기(202,302)는 탭 패스너(200) 및 사이드 플레이트(300)의 밀착 시 서로 치합되도록 형성될 수 있다.
즉, 서로 이웃하는 탭 패스너(200) 및 사이드 플레이트(300)는 오목한 요부(203,303)에 볼록한 철부(204,304)가 맞물리는 형태로 형성되어, 밀착되는 전극탭(120)들이 굴곡진 형태로 밀착될 수 있어 접촉 저항을 더욱 줄일 수 있다.
또한, 상기 밀착돌기(202,302)는 요부(203,303)의 폭이 철부(204,304)의 폭보다 크게 형성될 수 있다. 즉, 전극탭(120)들의 두께를 감안하여 부드럽게 굴곡이 형성될 수 있도록 요부의 폭을 크게 하여 전극탭(120)들의 밀착력을 더욱 크게 할 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 제2실시예의 분해사시도 및 조립사시도이다.
그리고 도시된 바와 같이 상기 탭 패스너(200)는 다수개가 구비되고, 상기 탭 패스너(200)는 일면 또는 양면의 양측에 수직으로 가이드부(220)가 형성되는 메인 패스너(210) 및 상기 메인 패스너(210)의 가이드부(220)에 형성되는 가이드 홈(221)을 따라 슬라이딩 결합되는 서브 패스너(240)를 포함할 수 있다.
이는, 6개 이상의 다수개의 배터리 셀(100)을 연결하기 위해 탭 패스너(200)가 다수개 구비될 때 탭 패스너(200)들의 결합을 용이하게 할 수 있는 구성이다. 즉, 탭 패스너(200)가 메인 패스너(210)와 이에 슬라이딩 결합되는 서브 패스너(240)로 구성되고, 메인 패스너(210)는 일면의 양측 또는 양면의 양측에 수직으로 가이드부(220)가 형성되고 가이드부(220)의 내측에 가이드 홈(221)이 형성되어 서브 패스너(240)의 양측에 돌출 형성되는 가이드 레일(241)이 가이드 홈(221)에 삽입되어 슬라이딩 되어 결합될 수 있다.
그리하여 일단 메인 패스너(210)의 일면 양측에 가이드부(220)가 형성되는 경우, 가이드부(220) 사이에 2장의 전극탭(120)이 배치된 상태에서 메인 패스너(210)에 서브 패스너(240)를 결합하여 밀착되도록 하고, 그 외측에 각각 2장씩 전극탭(120)이 배치된 상태에서 한 쌍의 사이드 플레이트(300)를 밀착 결합하여, 배터리 셀(100)의 일측에 형성된 6장의 전극탭(120)이 각각 2장씩 연결될 수 있다.
그러므로 메인 패스너(210)에 서브 패스너(240)가 슬라이딩 결합되도록 하여 조립 및 결합이 용이한 장점이 있다.
그리고 메인 패스너(210)의 양면 양측에 가이드부(220)가 형성되는 경우는, 메인 패스너(210)의 양측에 서브 패스너(240)가 결합되고 그 외측에 사이드 플레이트(300)가 결합될 수 있으며, 이에 대하여는 이하에서 상세히 설명하기로 한다.
또한, 상기 메인 패스너(210)의 일측 가이드부(220)는 슬라이딩 방향 내측으로 가이드 홈(221)에 절개부(222)가 형성되고, 타측 가이드부(220)는 계단식 가이드 홈(221a)이 형성되며, 상기 서브 패스너(300)의 일측은 가이드 레일(241)에 슬라이딩 방향 내측으로 절개부(222)보다 짧은 돌출부(242)가 형성되고, 타측은 계단식 가이드 레일(241a)이 형성되되 상기 메인 패스너(200)의 계단식 가이드 홈(221a)에 대응되도록 형성되어, 상기 서브 패스너(300)는 상기 메인 패스너(200)에 계단식으로 슬라이딩되어 결합될 수 있다.
이는 도 8 내지 도 10과 같이 메인 패스너(210)에 서브 패스너(240)가 슬라이딩 방식으로 결합되도록 하되, 서브 패스너(240)가 메인 패스너(210)에 밀착되는 방향으로 슬라이딩되어 일부 삽입되고, 슬라이딩 방향의 수직방향으로 약간 이동한 후 다시 슬라이딩 방향으로 삽입되어 밀착되도록 결합되는 것이다. 그리하여 메인 패스너(210)에 서브 패스너(240)가 결합된 상태에서 삽입된 반대 방향으로 슬라이딩 되더라도 바로 이탈되지 않을 수 있다. 즉, 서브 패스너(240)의 돌출부(242)가 메인 패스너(210) 가이드부(220)의 절개되지 않은 부분에 걸려 바로 빠지지 않도록 구성되므로, 메인 패스너(210)와 서브 패스너(240) 사이에 전극탭(120)이 위치된 상태에서의 결합이 용이하며, 메인 패스너(210)에 서브 패스너(240)를 조립하여 취급하기 용이하다.
또한, 상기 메인 패스너(210)는 가이드부(220)의 양단에 너트(420)가 삽입되어 일체형으로 사출 성형될 수 있다.
즉, 메인 패스너(210)에 관통볼트가 삽입되는 체결공을 형성하지 않고 메인 패스너(210)의 가이드부(220) 양단에 체결수단(400)인 너트(420)가 삽입된 형태로 일체형 사출을 통해 형성하여, 볼트(430)를 사용하여 메인 패스너(210)에 사이드 플레이트(300)를 결합하도록 할 수 있다.
도 11 내지 도 13은 본 발명에 따른 제3실시예의 분해사시도, 조립사시도 및 단면도이다.
또한, 상기 메인 패스너(210)는 상측에 상판(230)이 형성될 수 있다.
즉, 도시된 바와 같이 상판(230)은 사출 성형을 통해 메인 패스너(210)에 일체형으로 형성될 수 있으며, 절연성 재질로 형성되어 전극탭(120)들의 절연을 확보할 수 있다. 또한, 메인 패스너(210)의 몸체부와 가이드부(220)가 상판(230)과 결합되므로 기계적인 강성이 향상될 수 있다.
또한, 상기 한 쌍의 사이드 플레이트(300)는 금속 재질의 전극단자(300a)로 형성되고, 상기 전극단자(300a)는 각각의 일측이 상기 상판(230) 쪽으로 절곡된 절곡부(310a)가 형성되며, 상기 절곡부(310a)에는 체결부(311a)가 형성될 수 있다.
이는, 한 쌍의 사이드 플레이트(300)가 전극단자(300a)로 형성되어 다른 배터리 모듈의 전극단자 또는 외부 기기의 전원 케이블에 연결될 수 있도록 하기 위함이다. 즉, 배터리 셀(100)의 양측에 전극탭(120)이 형성되는 6장의 배터리 셀(100)들을 직렬로 연결하는 경우, 다수개의 배터리 셀(100)의 일측은 배터리 셀 2장씩 각각 3쌍을 연결하고, 다수개의 배터리 셀(100)의 타측은 최 외측에 배치되는 한 쌍의 배터리 셀(100)의 전극탭(120)을 제외한 내측의 배터리 셀 2장씩 각각 2쌍을 연결하여 배터리 셀(100) 6장이 직렬로 연결되도록 할 수 있다. 이때, 다수개의 배터리 셀(100)의 타측의 최 외측에 배치되는 한 쌍의 배터리 셀(100)의 전극탭(120)에 각각 전극단자(300a)로 형성되는 사이드 플레이트(300)를 결합하여, 6장의 배터리 셀(100)을 직렬로 연결한 배터리 모듈의 양극 및 음극 전극단자(300a)로 형성될 수 있다. 여기에서 전극단자(300a)는 각각의 일측이 상판(230)쪽으로 90도 절곡되도록 절곡부(310a)가 형성되고, 절곡부(310a)에는 체결부(311a)가 형성되며 버스바 또는 전원 케이블의 연결을 위한 볼트 등이 결합되도록 체결부(311a)는 나사산으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 메인 패스너(210)의 상판(230)에는 상기 전극단자(300a) 체결부(311a)의 위치에 대응되는 관통공(231)이 형성되고, 상기 서브 패스너(240)에는 상기 전극단자(300a) 체결부(311a)의 위치에 대응되는 수용홈(243)이 형성될 수 있다.
이는 상기한 바와 같이 전극단자(300a)에 버스바 또는 전원 케이블 연결을 위한 볼트 체결시 볼트의 길이가 길어도 체결할 수 있으며 절연이 유지될 수 있도록 한 구성으로, 도시된 바와 같이 서브 패스너 내부의 빈 공간을 이용할 수 있어 보다 콤팩트 전극단자의 구성이 가능하다.
도 14 내지 도 16은 본 발명에 따른 일 실시예의 배터리 모듈을 나타낸 분해사시도, 조립사시도 및 단면도이다.
그리고 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(2000)은, 전극체(110)의 일측 또는 양측에 전극탭(120)이 형성되며, 나란히 배열되는 다수개의 배터리 셀(100); 및 상기 배터리 셀(100)들을 직렬 또는 병렬로 연결하는 전극탭 연결장치(1000)를 포함한다.
일례로, 도시된 바와 같이 배터리 셀(100)은 전극체(110)의 양측에 전극탭(120)이 형성되며 6장의 배터리 셀(100)이 직렬로 연결되는 경우, 다수개의 배터리 셀(100)의 일측은 배터리 셀 2장씩 각각 3쌍을 연결할 수 있는 하나의 전극탭 연결장치(1000)를 이용하여 전극탭(120)들을 연결하고, 다수개의 배터리 셀(100)의 타측은 최 외측에 배치되는 한 쌍의 배터리 셀(100)의 전극탭(120)을 제외한 내측의 배터리 셀 2장씩 각각 2쌍을 연결할 수 있는 다른 하나의 전극탭 연결장치(1000)를 이용하여 전극탭(120)들을 연결하여 배터리 셀(100) 6장이 직렬로 연결되도록 할 수 있다. 이때, 다수개의 배터리 셀(100)의 타측의 최 외측에 배치되는 한 쌍의 배터리 셀(100)의 전극탭(120)에 각각 전극단자(300a)로 형성되는 사이드 플레이트(300)를 결합하여, 6장의 배터리 셀(100)을 직렬로 연결한 배터리 모듈의 전극단자(300a)로 형성될 수 있다.
그리하여 본 발명의 배터리 모듈은, 배터리 셀들의 전극탭이 기계적으로 결합되되 접촉 신뢰성을 확보할 수 있으며, 불량 및 이상 발생 시 분해 조립이 용이하여 배터리 모듈의 생산성이 향상되고 제조비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 배터리 셀(100) 중 전기적으로 연결되는 전극탭(120)들은 서로 접하도록 절곡 형성될 수 있다.
즉, 탭 패스너(200) 배터리 셀(100)의 전극탭(120) 사이에 개재되어 밀착되어야 하므로, 밀착시 밀착되는 방향으로 전극탭(120)의 이동이 거의 없도록 할 수 있어, 전극탭(120)들을 변형 없이 밀착시키기 용이하며 탭 패스너(200)의 폭 및 밀착되는 위치를 선정하기 용이하도록 할 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1000 : 전극탭 연결장치
100 : 배터리 셀
110 : 전극체 120 : 전극탭
200 : 탭 패스너
201 : 체결공 202 : 밀착돌기
203 : 요부 204 : 철부
210 : 메인 패스너 220 : 가이드부
221 : 가이드 홈 222 : 절개부
230 : 상판 231 : 관통공
240 : 서브 패스너
241 : 가이드 레일 242 : 돌출부
243 : 수용홈
300 : 사이드 플레이트
301 : 체결공 302 : 밀착돌기
303 : 요부 304 : 철부
310 : 사출물 320 : 금속부재
300a : 전극단자
310a : 절곡부 311a : 체결부
400 : 체결수단
410 : 관통볼트 420 : 너트
430 : 볼트
2000 : 배터리 모듈

Claims (13)

  1. 서로 이웃하는 배터리 셀의 전극탭 사이에 하나 걸러 교번되어 개재되는 탭 패스너;
    최 외측에 위치하는 배터리 셀들의 전극탭 바깥쪽에 배치되는 한 쌍의 사이드 플레이트; 및
    상기 탭 패스너와 사이드 플레이트를 밀착시키도록 결합되는 체결수단; 을 포함하는 전극탭 연결장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탭 패스너 및 사이드 플레이트의 양측에는 체결공이 형성되고, 상기 체결수단은 상기 체결공들을 관통하여 체결되는 관통볼트 및 너트를 포함하는 전극탭 연결장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 탭 패스너 및 사이드 플레이트는, 배터리 셀의 전극탭과 밀착되는 면에 요철 형상의 밀착돌기가 형성되는 전극탭 연결장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 밀착돌기는 탭 패스너 및 사이드 플레이트의 밀착 시 서로 치합되도록 형성되는 전극탭 연결장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 밀착돌기는 요부의 폭이 철부의 폭보다 크게 형성되는 전극탭 연결장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 탭 패스너는 다수개가 구비되고,
    상기 탭 패스너는 일면 또는 양면의 양측에 수직으로 가이드부가 형성되는 메인 패스너 및 상기 메인 패스너의 가이드부에 형성되는 가이드 홈을 따라 슬라이딩 결합되는 서브 패스너를 포함하는 전극탭 연결장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 메인 패스너의 일측 가이드부는 슬라이딩 방향 내측으로 가이드 홈에 절개부가 형성되고, 타측 가이드부는 계단식 가이드 홈이 형성되며,
    상기 서브 패스너의 일측은 가이드 레일에 슬라이딩 방향 내측으로 절개부보다 짧은 돌출부가 형성되고, 타측은 계단식 가이드 레일이 형성되되 상기 메인 패스너의 계단식 가이드 홈에 대응되도록 형성되어,
    상기 서브 패스너는 상기 메인 패스너에 계단식으로 슬라이딩되어 결합되는 전극탭 연결장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 메인 패스너는 가이드부의 양단에 너트가 삽입되어 일체형으로 사출 성형되는 전극탭 연결장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 메인 패스너는 상측에 상판이 형성되는 전극탭 연결장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 한 쌍의 사이드 플레이트는 금속 재질의 전극단자로 형성되고, 상기 전극단자는 각각의 일측이 상기 상판 쪽으로 절곡된 절곡부가 형성되며, 상기 절곡부에는 체결부가 형성되는 전극탭 연결장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 메인 패스너의 상판에는 상기 전극단자 체결부의 위치에 대응되는 관통공이 형성되고, 상기 서브 패스너에는 상기 전극단자 체결부의 위치에 대응되는 수용홈이 형성되는 전극탭 연결장치.
  12. 전극체의 일측 또는 양측에 전극탭이 형성되며, 나란히 배열되는 다수개의 배터리 셀; 및
    상기 배터리 셀들을 직렬 또는 병렬로 연결하는 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 전극탭 연결장치; 를 포함하는 배터리 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 배터리 셀 중 전기적으로 연결되는 전극탭들은 서로 접하도록 절곡 형성되는 배터리 모듈.
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