KR20150134646A - Busbar for connecting terminals, pouch-type secondary battery comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 다수개의 단위전지에 형성된 집전단자를 연결할 수 있는 버스바 및 이를 포함하는 파우치형 이차전지모듈에 관한 것이다.
The present invention relates to a bus bar capable of connecting current collecting terminals formed in a plurality of unit cells, and a pouch type secondary battery module including the bus bar.
일반적으로 이차전지는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지이다. 하나의 전지 셀이 팩 형태로 포장된 저용량 전지는 휴대폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같은 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용된다. 그리고 전지 셀을 수십 개 연결한 대용량 전지는 하이브리드 전기 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다.Generally, a secondary battery is a battery which can be charged and discharged unlike a primary battery which can not be charged. A low-capacity battery in which one battery cell is packed is used for a portable electronic device such as a cellular phone, a notebook computer, and a camcorder. And a large capacity battery in which dozens of battery cells are connected is widely used as a motor driving power source for a hybrid electric vehicle and the like.
이차 전지의 대표적인 형상으로는 원통형, 각형 등이 있는데, 이러한 이차전지는 복수 개를 직렬로 연결시켜 대용량의 이차전지모듈을 구성하게 된다.Typical shapes of the secondary battery include a cylindrical shape and a square shape. A plurality of such secondary batteries are connected in series to constitute a large-capacity secondary battery module.
이와 같이 이차전지모듈은 통상 직렬로 연결되는 복수개의 이차전지인 단위 전지로 이루어진다. 상기 각 단위전지는 양극과 음극이 분리막을 사이에 두고 위치하는 전극조립체와, 상기 전극조립체가 내장되는 공간부를 구비하는 케이스와, 상기 케이스에 결합되어 이를 밀폐하는 캡조립체, 상기 캡조립체로 돌출되고 전극조립체에 구비된 양, 음극판의 집전체와 전기적으로 연결되는 양, 음극 단자를 포함한다.As described above, the secondary battery module is usually composed of a plurality of secondary cells, which are connected in series. Each of the unit cells includes a case having an electrode assembly in which an anode and a cathode are positioned with a separation membrane therebetween, and a space portion in which the electrode assembly is embedded; a cap assembly coupled to the case to seal the cap assembly; An amount of the electrode assembly, and a positive terminal and a negative terminal, which are electrically connected to the current collector of the negative electrode plate.
그리고 각각의 단위전지는 인접한 단위전지의 음극단자와 양극단자간에 너트를 매개로 도전체를 통해서 연결하여 대용량의 전지 모듈을 구성하게 된다.Each of the unit cells is connected to an anode terminal and a cathode terminal of an adjacent unit cell through a conductor through a nut to constitute a large-capacity battery module.
즉, 각 단자(음극단자와 양극단자)는 수나사 형태로 이루어져 있어서 일측 단위전지의 양극단자와 인접한 단위전지의 음극단자에 도전체인 버스바를 끼우고 상기 단자에 체결을 위한 체결 너트를 체결하여 버스바를 고정함으로서 각 단위 전지를 직렬로 연결하게 된다.That is, each terminal (anode terminal and anode terminal) is formed in the form of male thread so that a bus bar as a conductive member is inserted into a cathode terminal of a unit cell adjacent to a cathode terminal of one unit cell, and a fastening nut for fastening is fastened to the terminal, So that the unit cells are connected in series.
종래의 이차전지모듈은 단자와 버스바 사이의 접촉저항을 줄이기 위해서는 체결 너트에 체결압을 충분히 가해주어야 한다. 그러나 체결너트가 상기 단자의 축과 동일한 축으로 회전을 하므로, 충분한 체결압 적용 시 단자까지 회전하면서 단자 체결불량이 발생하였다. 또한, 체결너트를 체결하는 과정에서 발생되는 토크에 의해서 버스바가 변형되어 체결력이 감소하거나 접촉저항이 증가되는 문제점이 발생하였다.
In order to reduce the contact resistance between the terminal and the bus bar in the conventional secondary battery module, the fastening pressure must be sufficiently applied to the fastening nut. However, since the fastening nut rotates about the same axis as the axis of the terminal, when the sufficient fastening pressure is applied, the terminal is rotated to the terminal and the terminal fastening failure occurs. Further, the bus bar is deformed due to the torque generated in the process of tightening the coupling nut, thereby causing a problem that the fastening force is reduced or the contact resistance is increased.
본 발명은 내구성이 향상된 버스바 및 이를 포함하는 파우치형 이차전지모듈을 제공하는데 목적이 있다.
An object of the present invention is to provide a bus bar having improved durability and a pouch-type secondary battery module including the bus bar.
본 발명인 집전단자 연결용 버스바는, 외부단자와 전기적으로 연결될 수 있는 집전단자가 장착된 전지 중 상기 집전단자가 삽입될 수 있는 한 쌍의 집전단자삽입홀이 형성된 이음판;을 포함하고, 상기 이음판은 중앙부가 접혀진 접힘부가 형성된 것을 특징으로 한다.A bus bar for connecting a current collector terminal according to the present invention includes a joint plate having a pair of current collector insertion holes into which current collecting terminals can be inserted among batteries having current collector terminals that can be electrically connected to external terminals, The joint plate is characterized in that a folded portion formed by folding a central portion is formed.
상기 이음판의 후면에 수직하게 연결되고 상기 전지와 접촉하여 상기 이음판을 지지할 수 있는 지지판을 더 포함하는 집전단자 연결용 버스바.And a support plate vertically connected to a rear surface of the joint plate and capable of supporting the joint plate in contact with the battery.
상기 이음판은, 상기 이음판의 양 단부가 하측으로 절곡된 절곡부가 형성된 것을 특징으로 한다.Wherein the joint plate is formed with bent portions formed by bending both ends of the joint plate downward.
본 발명인 파우치형 이차전지모듈은 전술된 버스바를 포함한다.
The pouch type secondary battery module of the present invention includes the above-described bus bar.
본 발명에 따른 버스바는 이음판 중앙부가 접힘구조를 가져서 전체적으로 내구성이 향상된다.The bus bar according to the present invention has a folding structure at the central portion of the joint plate, thereby improving durability as a whole.
그리고 이음판 후면에 연결된 지지판 및 측면에 형성된 절곡부는 전지와 접촉하여 이음판을 지지하는 기능을 가져서 회전력이 가해져도 그 모양이 변형되지 않아 전지 연결을 견고하게 할 수 있다.
The support plate connected to the rear surface of the joint plate and the bent portion formed on the side have a function of supporting the joint plate by contacting with the battery, so that even if the rotational force is applied, the shape of the joint plate is not deformed.
[도 1]은 본 발명인 집전단자 연결용 버스바 및 버스바가 장착된 이차전지모듈의 사시도이다.
[도 2]는 단위전지의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
[도 3]은 본 발명인 집전단자 연결용 버스바의 한 실시예를 나타낸 도면이다.
[도 4]는 본 발명인 집전단자 연결용 버스바의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
[도 5]는 [도 3]에 도시된 집전단자 연결용 버스바를 집전단자에 연결하는 구조를 나타낸 사시도이다.
[도 6]은 본 발명인 집전단자 연결용 버스바의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
[도 7]은 [도 3]에 도시된 집전단자 연결용 버스바를 집전단자에 연결한 구조를 나타낸 정면도이다.1 is a perspective view of a secondary battery module equipped with a bus bar for connecting a current collector terminal and a bus bar according to the present invention.
[Fig. 2] is a view schematically showing the structure of a unit cell.
3 is a view showing an embodiment of a bus bar for connecting a current collector terminal according to the present invention.
4 is a view showing another embodiment of a bus bar for connecting a current collector terminal according to the present invention.
[Fig. 5] is a perspective view showing a structure for connecting the current collecting terminal connecting bus bar shown in Fig. 3 to the current collecting terminal.
6 is a view showing still another embodiment of a bus bar for connecting a current collector terminal according to the present invention.
[Fig. 7] is a front view showing the structure in which the current collecting terminal connecting bus bar shown in Fig. 3 is connected to the current collecting terminal.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.
먼저 [도 1] 및 [도 2]를 참조하면, 본 발명인 집전단자 연결용 버스바(10)는, 다수개의 단위전지(B)를 연결하는 기능을 갖는 것으로, 각각의 단위전지(B)는 케이스 내부에 장착되어 있는 전극조립체(E) 및 상기 전극조립체로(E)부터 외부로 돌출되게 장착된 집전단자(1)를 포함한다.Referring to FIGS. 1 and 2, a
먼저 단위전지(B)의 구조를 개략적으로 살펴보면, 단위전지(B)는 전극조립체(E), 전지케이스(5), 상기 전지케이스(5) 내부에 주입되는 전해액(미도시)을 포함한다.The unit cell B includes an electrode assembly E, a battery case 5 and an electrolyte solution (not shown) injected into the battery case 5.
그 중 전극조립체(E)는 양극판(A), 음극판(C), 분리막(SP)을 포함하는 발전소자로서, 양극판(A)과 음극판(C) 사이에 분리막(SP)이 삽입되어 분리막(SP)이 양극판(A)과 음극판(C)의 물리적 접촉을 분리한다. The electrode assembly E is a power generating element including a positive electrode plate A, a negative electrode plate C and a separator SP. The separator SP is inserted between the positive electrode plate A and the negative electrode plate C, ) Separates the physical contact between the positive electrode plate (A) and the negative electrode plate (C).
그리고 각각의 양극판(A)과 음극판(C)의 단부에는 활성물이 도포되지 않은 무지부(A1,C1)가 각각 형성되어 있으며, 각각의 무지부(A1.C1)에는 양극집전판(A2) 및 음극집전판(C2)이 연결되어 있다. 이러한 양극집전판(A2) 및 음극집전판(C2)은 용접에 의해서 집전단자(1)와 연결될 수 있다.The uncoated portions A1 and C1 are formed on the ends of the positive electrode plate A and the negative electrode plate C and are not coated with an active material. And the negative electrode current collector plate C2 are connected. The positive electrode current collector plate A2 and the negative electrode current collector plate C2 can be connected to the
그리고 상기 집전단자(1)는 나사산이 형성되어 체결너트(3)와 나사결합을 할 수 있으며, 집전단자(1) 둘레면에 단자플레이트(2)가 장착되어 집전단자(1)를 지지할 수 있다.
The current
본 발명인 집전단자 연결용 버스바는 인접하게 배치되는 단위전지(B)의 집전단자(1)를 연결시키는데, 이하에서는 버스바의 다양한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
The current collecting terminal connecting bus bar of the present invention connects the
먼저 [도 3]을 참조하면, 집전단자 연결용 버스바(10)는 이음판(100)을 포함한다.Referring first to FIG. 3, the current collecting terminal connecting
이음판(100)은 한 쌍의 집전단자(1)를 연결시키는 기능을 갖는 것으로, 일정 길이 및 폭을 갖는 평판 형상이다.The
이러한 이음판(100)에는 한 쌍의 집전단자삽입홀(110)이 형성되어 한 쌍의 집전단자(1)가 삽입될 수 있도록 한다. 따라서 이음판(100)에 의해 한 쌍의 집전단자(1)가 연결될 수 있다.A pair of current collecting
그리고 이음판(100) 중앙부에는 상하 방향으로 교번되게 절곡되어 접힘구조 형상을 갖는 접힘부(300)가 형성되어 있다. 즉, 접힘부(300)는 지그재그 형상을 갖도록 이음판(100)의 중앙부가 접힌 형태인데, 단순한 평판 형태의 이음판(100)에 접힘부(300)를 형성함으로써 전체적으로 버스바(10)의 중앙부를 보강하는 역할을 수행하게 된다.A folded
이러한 접힘부(300)는 [도 3]에서와 같이 이음판(100)을 기준으로 하측에 위치되도록 형성될 수도 있으며, [도 4]에서와 같이 이음판(100)을 기준으로 상측에 위치되도록 형성될 수 있다.3, the folded
또한, 이음판(100)의 양단부는 하측으로 절곡된 절곡부(400)가 형성될 수 있다.Further, both ends of the
절곡부(400)는 버스바(10)의 측단부를 보강하는 기능을 갖는 것으로 단위전지(B)의 집전단자(1)를 장착하기 위해서 사용되는 단자플레이트(2)의 측면과 접촉되게 장착된다.
The
이러한 버스바(10)는 지지판(200)을 더 포함할 수도 있다.The
지지판(200)은 이음판(100)을 보강하는 기능을 갖는 것으로, 이음판(100)의 후면에 수직하게 연결되는 평판형태이다.The
이러한 지지판(200)은 별도의 평판을 이음판(100)에 용접에 의해 연결시킬 수도 있으며, 이음판(100)과 일체로 형성된 평판을 굽힘가공하여 제작할 수도 있다.
The
이하에서는 본 발명인 버스바(10)의 작용 및 효과에 대해서 설명한다.Hereinafter, the operation and effects of the
이차전지모듈을 구성하기 위하여 다수개의 단위전지(B)를 연결한다. 단위전지(B)에는 전극조립체(E)와 연결된 양극집전단자(1)와 음극집전단자(1)가 외부로 돌출되어 있다.A plurality of unit cells (B) are connected to constitute the secondary battery module. The positive electrode
버스바(10) 중 이음판(100)의 집전단자삽입홀(110)에는 하나의 단위전지(B)에 형성된 양극집전단자(1)(또는 음극집전단자(1))와 다른 단위전지(B)에 형성된 음극집전단자(1)(또는 양극집전단자(1))를 삽입시킨다.The positive electrode current collecting terminal 1 (or the negative electrode current collecting terminal 1) formed in one unit cell B and the other unit cell B (or the negative electrode current collecting terminal 1) formed in the current collecting terminal inserting
이때, 접힘부(300)가 이음판(100)을 기준으로 하측으로 형성된 경우에는 한 쌍의 단위전지(B) 사이에 형성되는 공간에 삽입되도록 하고, 절곡부(400)는 단자플레이트(2) 측면에 접촉되도록 한다.When the folded
그리고 지지판(200)이 연결된 버스바(10)의 경우, 지지판(200)이 단위전지(B)의 케이스와 접촉되도록 한다.In the case of the
이와 같이 버스바(10)를 단위전지(B)에 장착한 후, 별도의 체결공구(미도시) 등을 이용하여 체결볼트(3)를 집전단자(1)와 나사결합시킨다. 이 때, 체결공구가 제공하는 회전력으로 인해서, 버스바(10)가 체결공구의 회전방향과 같은 방향으로 회전력을 받게 되는데, 절곡부(400) 및 지지판(200)이 측면과 후면을 지지하고 있으므로 버스바(10)는 회전하지 않고 단위전지(B) 상에 고정되게 된다.After the
또한 이음판(100)의 중앙부에 접힘부(300)를 적용함으로써, 전체적으로 이음판(100)이 보강될 수 있다. 체결볼트(3)를 체결시키기 위해 회전력이 가해지더라고 상하방향으로 접혀진 접힘부(300) 구조로 인해회전력이 서로 상쇄될 수 있으므로 단순히 이음판(100)의 중앙부를 두껍게 제작하는 경우보다 내구성이 강해질 수 있다.
Further, by applying the folded
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시 예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시 예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Those skilled in the art will appreciate that various modifications and changes may be made thereto without departing from the scope of the present invention.
10: 집전단자 연결용 버스바 100: 이음판
200: 지지판 300: 접힘부
400: 절곡부10: bus bar for connecting current collectors 100: joint plate
200: support plate 300: folded portion
400:
Claims (4)
상기 이음판은 중앙부가 접혀진 접힘부가 형성된 것을 특징으로 하는
집전단자 연결용 버스바.
And a pair of current collecting terminal insertion holes into which the current collecting terminals can be inserted, among the batteries having the current collecting terminals that can be electrically connected to the external terminals,
Wherein the joint plate has a folded portion formed by folding a central portion thereof
Bus bar for connection of current collector terminals.
상기 이음판의 후면에 수직하게 연결되고 상기 전지와 접촉하여 상기 이음판을 지지할 수 있는 지지판
을 더 포함하는 집전단자 연결용 버스바.
The method of claim 1,
A support plate vertically connected to a rear surface of the joint plate and capable of supporting the joint plate in contact with the battery,
And a bus bar for connecting the current collecting terminal to the bus bar.
상기 이음판은,
상기 이음판의 양 단부가 하측으로 절곡된 절곡부가 형성된 것을 특징으로 하는를 집전단자 연결용 버스바.
The method of claim 1,
The coupling plate
And a bending portion having both ends of the joint plate bent downward is formed.
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