KR20230102738A - 버스 바 홀더, 버스 바 조립체 및 전지 모듈 - Google Patents

버스 바 홀더, 버스 바 조립체 및 전지 모듈 Download PDF

Info

Publication number
KR20230102738A
KR20230102738A KR1020210193102A KR20210193102A KR20230102738A KR 20230102738 A KR20230102738 A KR 20230102738A KR 1020210193102 A KR1020210193102 A KR 1020210193102A KR 20210193102 A KR20210193102 A KR 20210193102A KR 20230102738 A KR20230102738 A KR 20230102738A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
bus bar
bar arrangement
arrangement area
battery module
hinge
Prior art date
Application number
KR1020210193102A
Other languages
English (en)
Inventor
임두용
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020210193102A priority Critical patent/KR20230102738A/ko
Priority to EP22216208.3A priority patent/EP4207448A3/en
Priority to US18/145,623 priority patent/US20230216150A1/en
Priority to CN202211666701.XA priority patent/CN116387762A/zh
Publication of KR20230102738A publication Critical patent/KR20230102738A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • H01M50/291Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs characterised by their shape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/262Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/503Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the shape of the interconnectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/507Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing comprising an arrangement of two or more busbars within a container structure, e.g. busbar modules
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/514Methods for interconnecting adjacent batteries or cells
    • H01M50/517Methods for interconnecting adjacent batteries or cells by fixing means, e.g. screws, rivets or bolts
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R25/00Coupling parts adapted for simultaneous co-operation with two or more identical counterparts, e.g. for distributing energy to two or more circuits
    • H01R25/14Rails or bus-bars constructed so that the counterparts can be connected thereto at any point along their length
    • H01R25/142Their counterparts
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R25/00Coupling parts adapted for simultaneous co-operation with two or more identical counterparts, e.g. for distributing energy to two or more circuits
    • H01R25/14Rails or bus-bars constructed so that the counterparts can be connected thereto at any point along their length
    • H01R25/145Details, e.g. end pieces or joints
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G5/00Installations of bus-bars
    • H02G5/02Open installations
    • H02G5/025Supporting structures
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈용 버스 바 홀더는, 복수의 버스 바 배치 영역부를 포함하는 몸체, 및 상기 복수의 버스 바 배치 영역부 사이에 배치되어 상기 복수의 버스 바 배치 영역부가 적층 가능하게 하는 힌지부를 포함한다.

Description

버스 바 홀더, 버스 바 조립체 및 전지 모듈{BUS BAR HOLDER, BUS BAR ASSEMBLY AND BATTERY MODULE}
본 발명은 버스 바 홀더에 관한 것으로 보다 구체적으로, 전지 모듈의 버스 바 홀더에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이 버스 바 홀더를 포함하는 버스 바 조립체 및 이 버스 바 조립체를 포함하는 전지 모듈에 관한 것이다.
이차 전지(rechargeable battery)는 충전과 방전을 반복적으로 할 수 있다는 점에서, 화학 에너지로부터 전기 에너지로 비가역적 변환만을 하는 일차 전지와 차이가 있다. 저용량 이차 전지는 휴대폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같은 소형 전자 장치용 전원으로서 사용될 수 있고, 고용량 이차 전지는 하이브리드(hybrid) 자동차 등에서 모터 구동용 전원으로 사용된다.
일반적으로, 이차 전지는 양극과 음극, 그리고 양극과 음극 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 수용하는 케이스 및 상기 전극 조립체에 전기적으로 연결된 전극 단자를 포함한다. 케이스는 사용 목적 및 용도에 따라 원통형 또는 직사각형 일 수 있고, 양극, 음극 및 전해액의 전기 화학적 반응을 통하여 이차 전지의 충전과 방전이 일어날 수 있도록 전해액이 케이스 내부로 주입된다.
이차 전지는 높은 에너지 밀도를 요구하는 하이브리드 차량의 모터를 구동할 수 있도록 직렬로 연결된 복수개의 단위 전지로 형성된 전지 모듈을 사용할 수 있다. 즉, 전지 모듈은 모터 구동에 필요한 전력 양에 따라 복수개의 단위 전지 각각의 전극 단자를 연결하여 형성됨으로써 고출력을 갖는 이차 전지를 구현할 수 있다.
전지 모듈의 전지 셀은 일반적으로 버스 바(busbar)에 의해 연결된다. 버스 바의 주요 기능은 전지 모듈 사이의 셀들 사이에 전류를 전달하기 위해 전지 모듈의 전지 셀들을 서로 전기적으로 연결하는 역할을 하기 때문에 버스 바는 일반적으로 단일체(monolithic)의 고체 금속으로 이루어진다.
한편, 근래에는 전지 모듈이 적용되는 장치(예: 전기 자동차)가 확장됨에 따라 전지 모듈(또는 전지 셀)도 대형화되는 반면 전지 모듈 자체는 컴팩트하게 구성되어야 하는 것이 필요하다.
가령, 버스 바 뿐만 아니라 버스 바와 연결되는 전자 장치(또는 전장) 부품은 홀더에 의해 지지되어 전지 모듈에 적용될 수 있는데, 대량 생산 및 원가 절감을 위해서는 버스 바 조립체가 최소한의 부품과 조립 공정을 거쳐 구성되는 것이 요구된다.
본 개시의 측면은 개선된 구조에 의해 버스 바 및/또는 전자 장치 부품과의 결합이 용이한 버스 바 홀더를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 측면은 상기한 버스 바 홀더를 포함하는 버스 바 조립체와, 이 버스 바 조립체를 포함하는 전지 모듈을 제공하는 것이다.
일 측면에 따른 전지 모듈용 버스 바 홀더는, 복수의 버스 바 배치 영역부를 포함하는 몸체, 및 상기 복수의 버스 바 배치 영역부 사이에 배치되어 상기 복수의 버스 바 배치 영역부가 적층 가능하게 하는 힌지부를 포함한다.
상기 몸체와 상기 힌지부가 일체로 구성될 수 있다.
상기 복수의 버스 바 배치 영역부 각각에, 버스 바 단자부를 노출하는 개구부가 제공될 수 있다.
상기 복수의 버스 바 배치 영역부가 적층된 상태에서, 상기 복수의 버스 바 배치 영역부의 각 개구부가 겹칠 수 있다.
상기 힌지부는 상기 몸체의 길이 방향을 따라 연장될 수 있다.
상기 힌지부에 이웃하여 상기 버스 바 홀더를 전지 모듈의 하우징에 고정시키기 위한 체결부가 제공될 수 있다.
상기 힌지부 및 상기 체결부는 상기 몸체의 길이 방향을 따라 연장될 수 있다.
상기 힌지부는 상기 복수의 버스 바 배치 영역부 중 하나에 연결되는 제1 힌지부와, 상기 복수의 버스 바 배치 영역부 중 다른 하나에 연결되는 제2 힌지부를 포함하고, 상기 체결부는 상기 제1 힌지부 및 상기 제2 힌지부에 연결되는 연결부와, 상기 연결부의 양단에 연결되면서 삽입 공간을 구성하는 지지부를 포함할 수 있다.
상기 복수의 버스 바 배치 영역부는, 제1 버스 바 배치 영역부, 상기 제1 버스 바 배치 영역부의 일측에 배치되며 상기 힌지부에 의해 상기 제1 버스 바 배치 영역부에 적층 가능한 제2 버스 바 배치 영역부 및 상기 제1 버스 바 배치 영역부의 일측에 대향하는 다른 일측에 배치되며 상기 힌지부에 의해 상기 제1 버스 바 배치 영역부에 적층 가능한 제3 버스 바 배치 영역부를 포함할 수 있다.
상기 제2 버스 바 배치 영역부와 상기 제3 버스 바 배치 영역부가 상기 제1 버스 바 배치 영역부에 적층된 상태에서 상기 제2 버스 바 배치 영벽부와 상기 제3 버스 바 배치 영역부는 이격될 수 있다.
상기 제1 버스 바 배치 영역부, 상기 제2 버스 바 배치 영역부 및 상기 제3 버스 바 배치 영역부는 각기 직사각형의 외곽을 가질 수 있다.
다른 일 측면에 따른 전지 모듈용 버스 조립체는, 상기한 버스 바 홀더, 및 상기 복수의 버스 바 배치 영역부에 각기 배치되는 버스 바를 포함한다.
상기 버스 바는 상기 복수의 버스 바 배치 영역부에 오버몰딩(overmolding)에 의해 배치될 수 있다.
또 다른 일 측면에 따른 전지 모듈은, 복수의 버스 바 배치 영역부를 포함하는 몸체, 상기 복수의 버스 바 배치 영역부 사이에 배치되어 상기 복수의 버스 바 배치 영역부가 적층 가능하게 하는 힌지부, 및 상기 힌지부에 이웃하여 배치된 체결부를 포함하는 버스 바 홀더와, 상기 복수의 버스 바 배치 영역부에 각기 배치되는 버스 바, 및 복수의 전지 셀을 수용하며 상기 체결부에 고정되는 하우징을 포함한다.
상기 하우징은 마주하여 배치되는 한 쌍의 사이드 플레이트를 포함하고, 상기 체결부는 상기 한 쌍의 사이드 플레이트 고정될 수 있다.
상기 힌지부는 상기 복수의 버스 바 배치 영역부 중 하나에 연결되는 제1 힌지부와, 상기 복수의 버스 바 배치 영역부 중 다른 하나에 연결되는 제2 힌지부를 포함하고, 상기 체결부는 상기 제1 힌지부 및 상기 제2 힌지부에 연결되는 연결부와, 상기 연결부의 양단에 연결되면서 상기 사이드 플레이트에 삽입되는 삽입 공간을 구성하는 지지부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 개선된 버스 바 홀더의 구조에 따라 적은 수의 부품으로 버스 바 어셈블리의 제조를 간단하게 이룰 수 있다.
이에 따라 전지 모듈의 제조 원가를 절감시킬 수 있고 나아가 양질의 전지 모듈을 소비자에게 제공할 수 있다.
본 발명의 특징은 후술한 도면을 참고로 한 여러 실시예들의 상세한 설명을 통하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 버스 바 조립체를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 버스 바 조립체를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 버스 바 조립체를 도시한 측면도이다.
도 4a 내지 4e는 본 발명의 실시예에 따른 버스 바 조립체의 조립 과정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 버스 바 조립체가 적용된 전지 모듈을 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다. 또한, 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.
첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향 쪽으로 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
명세서 전체에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "연결된다"라고 할 때, 이는 둘 이상의 구성요소가 직접적으로 연결되는 것 만을 의미하는 것이 아니고, 둘 이상의 구성요소가 다른 구성요소를 통하여 간접적으로 연결되는 것, 물리적으로 연결되는 것뿐만 아니라 전기적으로 연결되는 것, 또는 위치나 기능에 따라 상이한 명칭들로 지칭되었으나 일체인 것을 의미할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 버스 바 조립체를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 버스 바 조립체를 도시한 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 버스 바 조립체를 도시한 측면도이다.
실시예에 따른 버스 바 조립체는 버스 바 홀더에 버스 바가 고정 설치되어 구성된다. 또한 실시예에 따른 버스 바 조립체는 버스 바가 복층 예를 들어, 2층으로 배열되도록 구성된다. 이러한 버스 바 조립체는 전지 모듈에 제공되어 전지 모듈의 하우징에 수용된 복수의 이차 전지 셀을 전기적으로 연결한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 버스 바 홀더(1)는 버스 바(20)가 배치되는 복수의 버스 바 배치 영역부(100,102,104)를 포함하는 수지 재질의 몸체(10)를 포함한다. 각 버스 바 배치 영역부(100,102,104)에는 버스 바(20)가 배치되는데, 각 버스 바 배치 영역부(100,102,104)에 배치되는 버스 바(20)의 수는, 전지 모듈에 포함되는 전지 셀의 수 및 전지 셀의 전기적 연결 관계에 따라 적절히 조절될 수 있다.
또한, 각 버스 바 배치 영역부(100,102,104)에는 버스 바(20)의 단자부가 노출될 수 있도록 하는 개구부(100a,102a,104a)가 일 방향(예: 몸체의 길이 방향, x)을 따라 배열된다.
본 실시예에서 버스 바 홀더(1)는 버스 바 배치 영역부(100,102,104)를 수를 3개로 하여 구비될 수 있다. 각 버스 바 배치 영역부(100,102,104)는 대략 직사각형의 외곽을 지닌다.
3개의 버스 바 배치 영역부(100,102,104) 중 중앙에 배치되는 제1 버스 바 배치 영역부(100)는 다른 제2,3 버스 바 배치 영역부(102,104)보다 큰 크기를 가진다. 제1 버스 바 배치 영역부(100)에 이웃하여 이의 좌,우로 배치되는 제2,3 버스 바 배치 영역부(102,104)는 제1 버스 바 배치 영역부(100)보다 작은 크기를 가지며 제1 버스 바 배치 영역부(100) 상에 적층 가능하도록 제1 버스 바 배치 영역부(100)와 연결된다. 여기서, 제2 버스 바 배치 영역부(102)의 크기와 제3 버스 바 배치 영역부(104)의 크기는 같을 수 있다.
버스 바 배치 영역부(100,102,104)의 적층을 위해 제1 버스 바 배치 영역부(100)와 제2 버스 바 배치 영역부(102) 사이, 및 1 버스 바 배치 영역부(100)와 제3 버스 바 배치 영역부(104) 사이에는 힌지부(200)가 배치된다.
본 실시예에서 힌지부(200)는 버스 바 배치 영역부(100,102,104)보다 얇은 두께를 지녀 가요성(또는 유연성)을 가질 수 있다. 이러한 힌지부(200)는 몸체(10)와 같은 수지 재질로 구비되어 사출 성형 등을 통해 버스 바 배치 영역부(100,102,104)와 함께 일체로 구성될 수 있다. 또한, 힌지부(200)는 몸체(10)의 길이 방향(x)을 따라 비연속적으로 연장될 수 있는데, 구체적으로 각 버스 바 배치 영역부(100,102,104)의 개구부(100a,102a,104a) 사이에 배치되어 제1 버스 바 배치 영역부(100)와 제2 버스 바 배치 영역부(102)를, 또한 제1 버스 바 배치 영역부(100)와 제3 버스 바 배치 영역부(104)를 연결한다.
이러한 힌지부(200)에 의해 제2 버스 바 배치 영역부(102)와 제3 버스 바 배치 영역부(104)는 도 2에 도시된 바와 같이 펼쳐진 상태에서 제1 버스 바 배치 영역부(100) 쪽으로 각기 180도 회전되어 도 1에 도시된 바와 같이 제1 버스 바 배치 영역부(100) 상에 적층될 수 있다. 이 적층 상태에서 제2 버스 바 배치 영역부(102)의 개구부(102a)는 제1 버스 바 배치 영역부(100)의 개구부(100a)에 겹쳐질 수 있고, 제3 버스 바 배치 영역부(104)의 개구부(104a)는 제1 버스 바 배치 영역부(100)의 개구부(100a)에 겹쳐질 수 있다.
한편, 힌지부(200)를 이웃해서 버스 바 조립체를 전지 모듈의 하우징에 고정시키기 위해 사용될 수 있는 체결부(300)가 제공될 수 있다
본 실시예에서 힌지부(200)는 제1 버스 바 배치 영역부(100)에 연결되는 제1 힌지부(200a)와, 제2,3 버스 바 배치 영역부(102,104)에 연결되는 제2 힌지부(200b)로 분할될 수 있으며, 체결부(300)는 제1 힌지부(200a)와 제2 힌지부(200b) 사이에 배치되어 이들에 연결되는 연결부(300a)와, 이 연결부(300a)의 양단으로부터 연결부(300a)에 대해 수직하게 연장되어 그 사이에 삽입 공간(300c)을 형성하는 지지부(300b)를 포함하여 구성될 수 있다.
체결부(300)를 구성하는 연결부(300a)와 양 지지부(300b)는 삽입 공간(300c)으로 전지 모듈의 하우징의 구성물이 삽입 시, 힘을 받을 있도록 적정의 두께를 가질 수 있다.
체결부(300)는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제2,3 버스 바 배치 영역부(102,104)가 제1 버스 바 배치 영역부(100)에 적층된 상태에서 볼 때, 몸체(10)의 길이 방향(x)을 따라 연속적으로 배치되도록, 다시 말해 제1 버스 바 배치 영역부(100)의 양측 가장자리에 대향 배치될 수 있다. 이 때 체결부(300)의 양 지지부(300b)는 버스 바 홀더(1)의 외측으로 연장되는 형태로 나란히 배치되어 삽입 공간(300c)이 열린 상태로 유지될 수 있도록 한다.
이와 같이 구성될 수 있는 버스 바 홀더(1)는 복수의 버스 바 배치 영역부(100,102,104) 각각에 버스 바(20)를 배치하여 버스 바 조립체(3)로 구성될 수 있다. 본 실시예에서 버스 바 홀더(1)와 버스 바(20)는 오버몰딩(overmolding)을 통해 버스 바 조립체(3)로 구성될 수 있다.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 실시예에 따른 버스 바 조립체의 조립 과정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
전술한 버스 바 홀더(1)가 사출 성형을 통해 형성될 수 있다. 사출 성형 시, 버스 바 배치 영역부(100,102,104)에는 저마다의 버스 바(20)가 오버몰딩된다. 예를 들어, 제1 버스 바 배치 영역부(100)에는 5개의 버스 바(20)가 배치되어 오버몰딩되고 제2 버스 바 배치 영역부(102)와 제3 버스 바 배치 영역부(104)에는 각기 2개의 버스 바(20)가 오버몰딩된다. 이 때, 2 버스 바 배치 영역부(102)와 제3 버스 바 배치 영역부(104)는 펼쳐진 상태를 유지하고 제1 버스 바 배치 영역부(100)에 배치된 일부 버스 바(20)에는 가요성 인쇄 회로(40)가 연결될 수 있다(도 4a 참조).
상기에서 각 버스 바 배치 영역부(100,102,104)에 버스 바(20)를 배치할 때, 버스 바(20)의 형상이 유사하여 버스 바(20)가 각 버스 바 배치 영역부(100,102,104의 정확한 위치에 배치되지 않을 수 있다. 이를 방지하기 위해, 버스 바(20)의 단자부에 홀(20a)을 형성하되, 형상이 다른 버스 바(20)마다 홀(20a)의 위치 및 개수를 다르게 설계하여 버스 바(20)를 구분하고, 이로써 버스 바(20)를 식별해 각 버스 바 배치 영역부(100,102,104)의 정확한 위치에 조립할 수 있다. 이처럼 버스 바(20)에 제공된 홀(20a)은 작업자에게 오조립을 방지할 수 있는 실수 방지책(mistake proofing)으로 제공될 수 있다.
다음으로는 제1 버스 바 배치 영역부(100)에 절연 시트(42)가 배치될 수 있다(도 4b 참조). 절연 시트(42)는 복수의 버스 바 배치 영역부(100,102,104)에 배치된 버스 바(20) 간의 절연을 하기 위한 것이다
다음으로는 힌지부(200)를 이용하여 제2 버스 바 배치 영역부(102)와 제3 버스 바 배치 영역부(104)를 접어 이들을 제1 버스 바 배치 영역부(100)에 적층시킨다(도 4c 참조).
도 4d에 도시된 바와 같이, 제2 버스 바 배치 영역부(102)와 제3 버스 바 배치 영역부(104)가 각기 힌지부(200)에 의해 접혀 복수의 버스 바 배치 영역부(100,102,104)가 2층 구조로서 적층되면, 제2 버스 바 배치 영역부(102)의 개구부(102a)는 제1 버스 바 배치 영역부(100)의 개구부(100a)와 겹치고, 제3 버스 바 배치 영역부(104)의 개구부(104a)는 제1 버스 바 배치 영역부(100)의 개구부(100a)와 겹치게 된다. 또한, 제2 버스 바 배치 영역부(102)와 제3 버스 바 배치 영역부(104)는 임의의 간격(g)을 두고 이격된다.
다음으로는 제2 버스 바 배치 영역부(102)와 제3 버스 바 배치 영역부(104) 사이에 다른 가요성 인쇄 회로, 예를 들어 센싱용 가요성 인쇄 회로(44)를 배치시키고 여기에 각 버스 바(20)를 전기적으로 연결하여 버스 바 조립체(3)의 조립을 완성한다(도 4e 참조).
이와 같이 조립된 버스 바 조립체(3)는 전지 모듈의 하우징에 연결될 수 있다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈(5)을 도시한 도면이도. 도 5에 도시된 바와 같이, 버스 바 조립체(3)는 복수의 전지 셀(예: 리튬 이차 전지 셀) 어레이(50)가 수용된 하우징(52)의 상부에 배치되어 하우징(52)의 사이드 플레이트(520)에 연결될 수 있다.
하우징(52)은 한 쌍의 엔드 플레이트(미도시)와 한 쌍 사이드 플레이트(520)의 조합에 의해 구성될 수 있는데, 본 실시예에서는 한 쌍의 사이드 플레이트(520)에 버스 바 조립체(3)를 연결하여 전지 모듈(5)을 구성한다.
사이드 플레이트(520)와 버스 바 조립체(3)의 결합 구조를 구체적으로 살펴 보면, 하우징(52)에 수용된 전지 셀 어레이(50) 위로 버스 바 조립체(3)가 제공된 상태에서, 버스 바 홀더(1)의 양 체결부(300)는 하우징(52)의 양 사이드 플레이트(520)의 단부에 위치하는데 여기서 양 사이드 플레이트(520)의 단부가 양 체결부(300)의 삽입 공간(300c)에 삽입된다.
이 때 삽입이 억지 끼움 방식으로 이루어질 수 있는 바, 이 때 발생되는 고정력으로 버스 바 조립체(3)는 하우징(52)에 고정될 수 있고 나아가 버스 바 조립체(3)는 전지 셀 어레이(50)도 고정시킬 수 있다. 물론, 체결부(300)와 하우징(52)의 결합이 억지 끼움 방식으로 한정되는 것은 아니다. 가령, 체결부(300)의 삽입 공간(300c)에 사이드 플레이트(520)의 단부가 삽입된 상태에서 체결부(300)의 지지부(300b)와 사이드 플레이트(520)의 단부가 용접을 통해 고정될 수도 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 청구범위와 발명의 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
1: 버스 바 홀더
3: 버스 바 조립체
5: 전지 모듈
100, 102, 104: 버스 바 배치 영역부
200: 힌지부
300: 체결부

Claims (16)

  1. 복수의 버스 바 배치 영역부를 포함하는 몸체; 및
    상기 복수의 버스 바 배치 영역부 사이에 배치되어 상기 복수의 버스 바 배치 영역부가 적층 가능하게 하는 힌지부
    를 포함하는 전지 모듈용 버스 바 홀더.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 몸체와 상기 힌지부가 일체로 구성된 전지 모듈용 버스 바 홀더.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 버스 바 배치 영역부 각각에, 버스 바 단자부를 노출하는 개구부가 제공된 전지 모듈용 버스 바 홀더.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 버스 바 배치 영역부가 적층된 상태에서, 상기 복수의 버스 바 배치 영역부의 각 개구부가 겹치는 전지 모듈용 버스 바 홀더.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 힌지부는 상기 몸체의 길이 방향을 따라 연장되는 전지 모듈용 버스 바 홀더.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 힌지부에 이웃하여 상기 버스 바 홀더를 전지 모듈의 하우징에 고정시키기 위한 체결부가 제공된 전지 모듈용 버스 바 홀더.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 힌지부 및 상기 체결부는 상기 몸체의 길이 방향을 따라 연장되는 전지 모듈용 버스 바 홀더.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 힌지부는 상기 복수의 버스 바 배치 영역부 중 하나에 연결되는 제1 힌지부와, 상기 복수의 버스 바 배치 영역부 중 다른 하나에 연결되는 제2 힌지부를 포함하고,
    상기 체결부는 상기 제1 힌지부 및 상기 제2 힌지부에 연결되는 연결부와, 상기 연결부의 양단에 연결되면서 삽입 공간을 구성하는 지지부를 포함하는 전지 모듈용 버스 바 홀더.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 버스 바 배치 영역부는, 제1 버스 바 배치 영역부, 상기 제1 버스 바 배치 영역부의 일측에 배치되며 상기 힌지부에 의해 상기 제1 버스 바 배치 영역부에 적층 가능한 제2 버스 바 배치 영역부 및 상기 제1 버스 바 배치 영역부의 일측에 대향하는 다른 일측에 배치되며 상기 힌지부에 의해 상기 제1 버스 바 배치 영역부에 적층 가능한 제3 버스 바 배치 영역부를 포함하는 전지 모듈용 버스 바 홀더.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 버스 바 배치 영역부와 상기 제3 버스 바 배치 영역부가 상기 제1 버스 바 배치 영역부에 적층된 상태에서 상기 제2 버스 바 배치 영벽부와 상기 제3 버스 바 배치 영역부는 이격되는 전지 모듈용 버스 바 홀더.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 버스 바 배치 영역부, 상기 제2 버스 바 배치 영역부 및 상기 제3 버스 바 배치 영역부는 각기 직사각형의 외곽을 갖는 전지 모듈용 버스 바 홀더.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 의한 버스 바 홀더; 및
    상기 복수의 버스 바 배치 영역부에 각기 배치되는 버스 바
    를 포함하는 전지 모듈용 버스 바 조립체.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 버스 바는 상기 복수의 버스 바 배치 영역부에 오버몰딩된 전지 모듈용 버스 바 조립체.
  14. 복수의 버스 바 배치 영역부를 포함하는 몸체, 상기 복수의 버스 바 배치 영역부 사이에 배치되어 상기 복수의 버스 바 배치 영역부가 적층 가능하게 하는 힌지부, 및 상기 힌지부에 이웃하여 배치된 체결부를 포함하는 버스 바 홀더;
    상기 복수의 버스 바 배치 영역부에 각기 배치되는 버스 바; 및
    복수의 전지 셀을 수용하며 상기 체결부에 고정되는 하우징
    을 포함하는 전지 모듈.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 하우징은 마주하여 배치되는 한 쌍의 사이드 플레이트를 포함하고, 상기 체결부는 상기 한 쌍의 사이드 플레이트 고정되는 전지 모듈.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 힌지부는 상기 복수의 버스 바 배치 영역부 중 하나에 연결되는 제1 힌지부와, 상기 복수의 버스 바 배치 영역부 중 다른 하나에 연결되는 제2 힌지부를 포함하고,
    상기 체결부는 상기 제1 힌지부 및 상기 제2 힌지부에 연결되는 연결부와, 상기 연결부의 양단에 연결되면서 상기 사이드 플레이트에 삽입되는 삽입 공간을 구성하는 지지부를 포함하는 전지 모듈.
KR1020210193102A 2021-12-30 2021-12-30 버스 바 홀더, 버스 바 조립체 및 전지 모듈 KR20230102738A (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210193102A KR20230102738A (ko) 2021-12-30 2021-12-30 버스 바 홀더, 버스 바 조립체 및 전지 모듈
EP22216208.3A EP4207448A3 (en) 2021-12-30 2022-12-22 Bus bar holder, bus bar assembly, and battery module
US18/145,623 US20230216150A1 (en) 2021-12-30 2022-12-22 Bus bar holder, bus bar assembly, and battery module
CN202211666701.XA CN116387762A (zh) 2021-12-30 2022-12-23 汇流条保持器、汇流条组装件和电池模组

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210193102A KR20230102738A (ko) 2021-12-30 2021-12-30 버스 바 홀더, 버스 바 조립체 및 전지 모듈

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230102738A true KR20230102738A (ko) 2023-07-07

Family

ID=84569233

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210193102A KR20230102738A (ko) 2021-12-30 2021-12-30 버스 바 홀더, 버스 바 조립체 및 전지 모듈

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230216150A1 (ko)
EP (1) EP4207448A3 (ko)
KR (1) KR20230102738A (ko)
CN (1) CN116387762A (ko)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5524697B2 (ja) * 2010-04-22 2014-06-18 矢崎総業株式会社 バッテリ接続プレート
JP5733061B2 (ja) * 2011-07-05 2015-06-10 株式会社オートネットワーク技術研究所 電池配線モジュール
JP7184606B2 (ja) * 2018-11-20 2022-12-06 日本メクトロン株式会社 支持部材及びバッテリモジュール
KR102392788B1 (ko) * 2019-01-08 2022-04-28 주식회사 엘지에너지솔루션 폴더블 사이드 플레이트를 구비하는 배터리 모듈 및 그 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN116387762A (zh) 2023-07-04
EP4207448A3 (en) 2023-08-02
EP4207448A2 (en) 2023-07-05
US20230216150A1 (en) 2023-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1839349B1 (en) Sensing board assembly for secondary battery module
US7538516B2 (en) Separable connecting member for secondary battery module and method of improving the performance of battery module by leveling voltage
US20100203363A1 (en) Connector assembly and battery pack having the same
US11158895B2 (en) Battery module, battery pack including battery module, and vehicle including battery pack
EP3474344B1 (en) Battery module and connection member
US20160164051A1 (en) Secondary battery and battery pack including the same
WO2007064097A1 (en) Cartridge for middle or large-sized battery pack
EP3926706A1 (en) Battery module and manufacturing method therefor
EP3605646B1 (en) Battery pack having bottom connection type tray and method of manufacturing the same.
KR20190042341A (ko) 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
CN114651370B (zh) 具有汇流条的电池模块、电池组和车辆
US10541452B2 (en) Battery pack including circuit board having protruding surface
KR20160012021A (ko) 단위전지모듈과 이를 포함하는 전지모듈 및 전지모듈의 제조방법과 이를 포함하는 전지팩
CN111433936B (zh) 电池组连接器和包括其的电池组
KR20160123788A (ko) 전지 팩
CN118040251A (zh) 电池包、托架
CN114128022B (zh) 电池模块
KR20230102738A (ko) 버스 바 홀더, 버스 바 조립체 및 전지 모듈
JP7460156B2 (ja) 電池モジュール
KR20220085598A (ko) 배터리 모듈
JP2023511215A (ja) バッテリーモジュール、それを含むバッテリーパック及び自動車