WO2019088714A1 - 버스바 어셈블리를 포함하는 배터리 모듈 - Google Patents

버스바 어셈블리를 포함하는 배터리 모듈 Download PDF

Info

Publication number
WO2019088714A1
WO2019088714A1 PCT/KR2018/013135 KR2018013135W WO2019088714A1 WO 2019088714 A1 WO2019088714 A1 WO 2019088714A1 KR 2018013135 W KR2018013135 W KR 2018013135W WO 2019088714 A1 WO2019088714 A1 WO 2019088714A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bus bar
insulating frame
frame
electrode leads
insulating
Prior art date
Application number
PCT/KR2018/013135
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
진희준
서성원
이윤구
주은아
문정오
Original Assignee
주식회사 엘지화학
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 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to EP18873468.5A priority Critical patent/EP3671901A4/en
Priority to US16/620,266 priority patent/US11223092B2/en
Priority to CN201880046951.9A priority patent/CN110892554B/zh
Priority to JP2019569667A priority patent/JP7047218B2/ja
Publication of WO2019088714A1 publication Critical patent/WO2019088714A1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R11/00—Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts
    • H01R11/03—Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts characterised by the relationship between the connecting locations
    • H01R11/09—Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts characterised by the relationship between the connecting locations the connecting locations being identical
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/211—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/503—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the shape of the interconnectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/507—Interconnectors 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/533—Electrode connections inside a battery casing characterised by the shape of the leads or tabs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/502—Bases; Cases composed of different pieces
    • H01R13/512—Bases; Cases composed of different pieces assembled by screw or screws
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R25/00—Coupling parts adapted for simultaneous co-operation with two or more identical counterparts, e.g. for distributing energy to two or more circuits
    • H01R25/16—Rails or bus-bars provided with a plurality of discrete connecting locations for counterparts
    • H01R25/161—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R25/00—Coupling parts adapted for simultaneous co-operation with two or more identical counterparts, e.g. for distributing energy to two or more circuits
    • H01R25/16—Rails or bus-bars provided with a plurality of discrete connecting locations for counterparts
    • H01R25/161—Details
    • H01R25/162—Electrical connections between or with rails or bus-bars
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a battery module including a bus bar assembly, and more particularly, to a battery module having a bus bar assembly having improved productivity due to easy rework when a failure occurs.
  • the secondary rechargeable batteries are nickel-cadmium batteries, nickel-hydrogen batteries, nickel-zinc batteries, and lithium secondary batteries.
  • lithium secondary batteries have almost no memory effect compared to nickel- It is very popular because of its low self-discharge rate and high energy density.
  • Such a lithium secondary battery mainly uses a lithium-based oxide and a carbonaceous material as a cathode active material and an anode active material, respectively.
  • the lithium secondary battery includes an electrode assembly in which a positive electrode plate and a negative electrode plate each coated with such a positive electrode active material and a negative electrode active material are disposed with a separator interposed therebetween, and an outer case for sealingly storing the electrode assembly and the electrolyte together, for example, And an exterior material.
  • a lithium secondary battery can be classified into a can type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a metal can, and a pouch type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a pouch of an aluminum laminate sheet, depending on the shape of the casing.
  • secondary batteries have been widely used not only in small-sized devices such as portable electronic devices, but also in medium- and large-sized devices such as automobiles and power storage devices.
  • a large number of secondary batteries are electrically connected to increase capacity and output.
  • pouch-type secondary batteries are widely used because they are easy to laminate in such a middle- or large-sized apparatus.
  • the electrode leads are interconnected and the connecting portion can be welded to maintain such connection.
  • the battery module may have a parallel and / or series electrical connection between the secondary batteries.
  • one end of the electrode lead may be fixed to the bus bar for electrical connection between the secondary batteries by welding or the like .
  • the electrical connection between the secondary batteries is made by bonding the electrode leads to the bus bars. That is, in order to electrically connect a plurality of secondary batteries in parallel, the electrode leads of the same polarity are connected and bonded to each other, and the electrode leads of the other polarity are connected and bonded to each other in order to electrically connect in series.
  • the electrode lead is made of a fragile material, an operator may damage the electrode lead in the process of detaching or re-bonding the coupled electrode lead in order to rework it when the bus bar and the electrode lead are poorly joined or mis- It was so easy that this rework was impossible.
  • the bent electrode lead causes a spring-back phenomenon, and the adhesion between the electrode lead and the bus bar It was difficult to do well.
  • the laser welding has to be performed in a state in which the plurality of electrode leads are overlapped with each other, so that the weldability is likely to decrease.
  • a battery module including:
  • a cell assembly having a plurality of secondary cells stacked in the left-right direction and having electrode leads protruding in the front-rear direction;
  • bus bar assembly configured to establish an electrical connection between the plurality of secondary cells.
  • the bus bar assembly may include at least one inserting portion penetrating from the back to the front so as to insert the plurality of electrode leads, the first insulating frame having an electrically insulating material; A second insulation frame mounted on a front surface of the first insulation frame and having an electrically insulating material; A first bus bar mounted on the first insulating frame and in contact with one of the plurality of electrode leads inserted into each of the insertion portions and having an electrically conductive material; And a second bus bar which is mounted on the second insulating frame and is in contact with one of the plurality of electrode leads inserted into each of the inserting portions and is provided with an electrically conductive material.
  • first bus bar and the second bus bar may include front, rear, and side surfaces with respect to the front-rear direction.
  • first bus bar and the second bus bar are in contact with the left or right side surface of the electrode lead, and at least a part of each side of the first bus bar and the second bus bar
  • the plurality of electrode leads may be positioned so as to face each other in a state interposed therebetween so as to be in close contact with each other.
  • the first bus bar and the second bus bar may be in the form of a bar extending in the vertical direction or a rectangular frame in which the center is perforated.
  • the second insulation frame may have a through-hole penetrating from the back surface to the front surface so that the plurality of electrode leads are inserted.
  • the first bus bar may be positioned on the front surface of the first insulating frame, and the first bus bar may protrude forward so that at least a part of the first bus bar is inserted into the through hole.
  • first bus bar may be further protruded forward from the front surface of the second insulating frame.
  • the second bus bar may be positioned on the front surface of the second insulating frame.
  • the second bus bar may be positioned inside the penetration portion such that the side face of the first bus bar faces a part of the side surface of the first bus bar.
  • the first bus bar may be positioned inside the insertion portion formed in the first insulating frame.
  • the second bus bar may be formed such that at least a portion of the second bus bar protrudes rearward from the rear surface of the second insulating frame and is inserted into the insertion portion of the first insulating frame.
  • the bus bar assembly may include a fastening member configured to fasten and fix the first insulating frame and the second insulating frame to each other.
  • the fastening member may include a fastening bolt.
  • the first insulation frame may be formed with an insertion groove configured to insert at least a part of a round bar of the fastening bolt.
  • the second insulation frame may be formed with a through hole configured to allow the round bar of the fastening bolt to pass therethrough.
  • the fastening bolts can be sequentially inserted through the through holes of the second insulating frame and inserted and fixed in the insertion grooves of the first insulating frame.
  • the fastening member may further include a nut or a bearing which is configured to be inserted into the fastening bolt, and is inserted and fixed in the insertion groove.
  • the first insulating frame and the second insulating frame may be formed with a movement guide portion configured to guide sliding movement of the first insulating frame and the second insulating frame in the lateral direction so as to intersect with each other.
  • the movement guide unit may include guide grooves formed inwardly from the front surfaces of the upper and lower ends of the first insulation frame and extending in the left-right direction, And guide protrusions protruding rearward from the rear surfaces of the upper and lower ends of the second insulation frame, respectively, and being mounted on the inner surface of the guide groove and configured to move leftward and rightward.
  • a battery module comprising: a cell assembly having electrode leads formed in a protruding shape in a back and forth direction and having a plurality of secondary batteries laminated in a left-right direction; And a bus bar assembly configured to establish an electrical connection between the plurality of secondary cells, wherein the bus bar assembly includes:
  • a first insulating frame made of an electrically insulating material and having at least one insertion portion penetrating from the rear surface to the front surface so that the plurality of electrode leads are inserted in close contact with each other;
  • a second insulating frame mounted on a front surface of the first insulating frame and having at least one penetrating portion penetrating from the rear surface to the front surface so that the plurality of electrode leads are inserted in close contact with each other;
  • a first bus bar mounted on the first insulating frame and made of an electrically conductive material, the first bus bar being in contact with one of the plurality of electrode leads inserted into the respective inserting portions;
  • a second bus bar mounted on the second insulating frame and made of an electrically conductive material in contact with one of the plurality of electrode leads inserted into each inserting portion
  • the plurality of electrode leads may be overlapped with each other between the first insulating plate and the second insulating plate in a state in which the first insulating frame and the second insulating frame are slid in the left and right directions so as to intersect with each other.
  • the present invention can provide a battery pack including at least one battery module.
  • the present invention can provide a device having a battery pack.
  • the battery module is configured such that the first bus bar and the second bus bar of the bus bar assembly are in contact with both side surfaces of the plurality of electrode leads inserted in the inserting portion of the first insulating frame,
  • the electrode leads can be brought into contact with both side surfaces so as to closely contact each other, so that the electrical connection between the plurality of secondary batteries and the bus bar can be effectively achieved.
  • the bus bar assembly can be separated from the battery module without damaging the electrode lead, thereby facilitating rework and minimizing parts waste due to damage.
  • the bus bar assembly stably inserts the second bus bar into the second insulating frame by inserting a part of the second bus bar into the second insulating frame, It is possible to greatly reduce the volume of the second bus bar in the longitudinal direction occupied by the second bus bar when compared with the size of the second bus bar in the longitudinal direction of the second bus bar and ultimately to minimize the size of the bus bar assembly There is an effect that can be done.
  • the bus bar assembly is arranged so as to correspond to one side of the second bus bar, as a part of the second bus bar is located inside the through-hole formed in the second insulating frame
  • the size of the protruded structure of the formed first bus bar can be greatly reduced, the material cost can be reduced, and the bus bar assembly can be manufactured with a more stable structure.
  • a bus bar assembly includes a first bus bar and a second bus bar, which are positioned inside the insertion portion formed in the first insulating frame, The volume of the first bus bar occupied by the first bus bar can be significantly reduced, which ultimately has the advantage of minimizing the size of the bus bar assembly.
  • the fastening member is formed by inserting and fixing fastening bolts into the insertion grooves formed in the first insulation frame and the through holes formed in the second insulation frame, Can be efficiently and stably engaged and fixed.
  • the guide portion can easily slide the second insulating frame on the first insulating frame using the guide groove and the guide projection, and the first insulating frame and the second insulating Not only facilitates positioning for fastening between frames, but also facilitates interposing a plurality of electrode leads between the first bus bar and the second bus bar.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a front view schematically illustrating a first bus bar and a first insulating frame, which are partly separated configurations for a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a front view schematically illustrating a second bus bar and a second insulating frame, which are partly separated structures for a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a rear view schematically illustrating a second insulating frame, which is a separated part of a battery module according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a front view schematically showing a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a partial cross-sectional view schematically showing a cross-sectional view of the battery module taken along the line A-A 'in FIG. 6;
  • FIG. 8 is a front view schematically showing a first bus bar and a first insulating frame, which are partly separated configurations for a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a front view schematically showing a second bus bar and a second insulating frame, which are partly separated configurations for a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a front view schematically showing a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a partial cross-sectional view schematically showing a sectional view of the battery module cut along a line A-A 'in FIG.
  • FIG. 12 is a front view schematically showing a first bus bar and a first insulating frame, which are partly separated configurations of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a front view schematically illustrating a second bus bar and a second insulating frame, which are partly separated structures for a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a front view schematically showing a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a partial cross-sectional view schematically showing a cross-sectional view of the battery module cut along the line A-A 'in FIG.
  • FIG. 16 is a partial cross-sectional view schematically showing a cross-sectional view of the battery module cut along the line B-B 'in FIG. 6;
  • 17 is a front view schematically showing a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • 1 is a perspective view illustrating a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • 2 is a plan view schematically showing a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • a battery module 200 may include a cell assembly 210 having a plurality of secondary batteries 100 and a bus bar assembly 220 have.
  • the secondary battery 100 may be a pouch type secondary battery 100.
  • the pouch type secondary battery 100 may include an electrode assembly, an electrolyte, and a pouch.
  • the pouch may be composed of two pouches, a left pouch and a right pouch, each having a concave storage portion.
  • Each of the pouches includes an outer insulating layer, a metal layer, and an inner adhesive layer, and the inner adhesive layer is adhered to the edge of the pouch to form a sealing portion.
  • the electrode assembly and the electrolytic solution may be accommodated in the receiving part.
  • the electrode assembly may be an assembly of an electrode and a separator, in which at least one positive electrode plate and at least one negative electrode plate are disposed with a separator interposed therebetween.
  • the first electrode plate of the electrode assembly may include a first electrode tab, and at least one first electrode tab may be connected to the first electrode lead 111.
  • the first electrode lead 111 has one end connected to the first electrode tab and the other end exposed to the outside of the pouch, and the exposed portion is connected to the electrode terminal of the secondary battery 100, for example, And can function as a positive terminal of the secondary battery 100.
  • the second electrode plate of the electrode assembly may have a second electrode tab, and one or more second electrode tabs may be connected to the second electrode lead 112.
  • the second electrode lead 112 has one end connected to the second electrode tab and the other end exposed to the outside of the pouch. The exposed portion of the second electrode lead 112 is connected to the electrode terminal of the secondary battery 100, And can function as a negative terminal of the battery 100.
  • the first electrode tab 111 and the second electrode lead 112 may be a positive electrode tab or a negative electrode tab and the first electrode tab and the second electrode tab of the secondary battery 100 may be a positive electrode tab or a negative electrode tab. Or a cathode lead. Furthermore, the first electrode lead 111 and the second electrode lead 112 may be electrode leads having different polarities. For example, the first electrode lead 111 may be a positive electrode lead, and the second electrode lead 112 may be a negative electrode lead.
  • each of the secondary batteries 100 includes a first electrode lead 111 and a second electrode lead 112 having different polarities from each other and protruding forward and backward .
  • the electrode lead 110 includes a first electrode lead 111 and a second electrode lead 112.
  • the first electrode lead 111 and the second electrode lead 112 may be formed in a plate shape.
  • the first electrode lead 111 and the second electrode lead 112 may protrude horizontally in a state where the large surface faces the left side and the right side.
  • the secondary battery 100 may include a plurality of secondary batteries 100 and may be stacked in at least one direction. For example, as shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of pouch-shaped secondary batteries 100 may be stacked in the lateral direction.
  • each of the pouch-shaped secondary batteries 100 has the two large surfaces located on the left and right sides, respectively, as viewed in the direction F (shown in Fig. 1), and the sealing portions are positioned on the upper and lower sides, And may be disposed in a state of standing upright on the ground.
  • each of the secondary batteries 100 may be configured to be erected in the vertical direction.
  • FIG. 3 is a front view schematically illustrating a first bus bar and a first insulating frame, which are partly separated configurations for a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • 4 is a front view schematically illustrating a second bus bar and a second insulating frame, which are partly separated structures for a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a rear view schematically illustrating a second insulating frame, which is a separated part of a battery module according to an embodiment of the present invention;
  • FIG. 6 is a front view schematically showing a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • the bus bar assembly 220 may be configured to electrically connect the plurality of secondary batteries 100. Specifically, the bus bar assembly 220 may be positioned at the front and rear of the cell assembly 210 having the plurality of secondary cells 210 having the electrode leads 110 formed on both sides thereof.
  • the bus bar assembly 220 may include a first insulating frame 221, a second insulating frame 225, a first bus bar 231, and a second bus bar 235.
  • the first insulating frame 221 may be formed of an electrically insulating material.
  • the electrically insulating material may be, for example, a plastic material.
  • One or more insertion portions H1 may be formed in the first insulation frame 221 so that a plurality of electrode leads 110 are inserted from the rear surface to the front surface.
  • the inserting portion H1 may have an opening sized to allow the plurality of electrode leads 110 to be inserted therein.
  • three insertion portions H1 may be formed in the first insulation frame 221, and each of the insertion portions H1 may have a length corresponding to the length of the electrode leads 110 Can have an opening with a corresponding size.
  • the insertion portion H1 may be an opening punctured inside the first insulating frame 221. [ The insertion portion H1 having such an opening can easily be inserted into the plurality of electrode leads 110 in the longitudinal direction.
  • the insertion portion H1 having such a structure can not only insert the plurality of electrode leads 110 into the first insulating frame 221 in the forward and backward directions but also can insert the upper and lower ends of the first insulating frame 221, So that insertion in various directions is possible, and manufacturing efficiency can be improved.
  • the second insulating frame 225 may be formed of an electrically insulating material.
  • the electrically insulating material may be, for example, a plastic material.
  • the second insulating frame 225 may be mounted on the front surface of the first insulating frame 221.
  • the second insulating frame 225 may be slidable in the left and right directions while being mounted on the front surface of the first insulating frame 221.
  • the first bus bar 231 may be provided with an electrically conductive material having a relatively high electrical conductivity.
  • the electrically conductive material may be copper or aluminum.
  • the first bus bar 231 may be mounted on the first insulating frame 221. That is, the first bus bar 231 may be fixed on the first insulating frame 221.
  • the method of fixing the first bus bar 231 to the first insulating frame 221 is not limited to a specific method.
  • an adhesive may be applied to the outer surface of the first insulating frame 221
  • the first bus bar 231 may be attached to the portion to which the adhesive is applied.
  • the first bus bar 231 may be configured to contact one of the plurality of electrode leads 110 inserted into the insertion portion H1 of the first insulating frame 221. [ More specifically, the first bus bar 231 may be in contact with one side of the electrode leads 110 located on the first (leftmost or rightmost) side of the plurality of electrode leads 110 that are closely contacted in the left- have.
  • the second bus bar 235 may be mounted on the second insulating frame 225. That is, the second bus bar 235 may be fixed on the second insulating frame 225.
  • the method of fixing the second bus bar 235 to the second insulating frame 225 is not limited to a specific method.
  • an adhesive may be applied to the outer surface of the second insulating frame 225
  • the second bus bar 235 may be attached to the portion to which the adhesive is applied.
  • the second bus bar 235 may be configured to contact one of the plurality of electrode leads 110 inserted into the insertion portion H1 of the second insulating frame 225. [ More specifically, the second bus bar 235 may be in contact with the other side of the electrode lead 110 located at the outermost (leftmost or rightmost) among the plurality of electrode leads 110 that are closely contacted in the left- have.
  • the first bus bar 231 when the first bus bar 231 is in contact with the electrode lead 110 located at the leftmost one of the plurality of electrode leads 110 inserted into the insertion portion H1
  • the second bus bar 235 may be in contact with the electrode lead 110 located at the rightmost end inserted into the insertion portion H1.
  • the first bus bar 231 and the second bus bar 235 are brought into contact with both side surfaces of the plurality of electrode leads 110 inserted into the insertion portion H1 So that the plurality of electrode leads 110 can be pressed on both sides so as to be brought into close contact with each other.
  • the electrical connection between the plurality of secondary batteries and the bus bar can be effectively achieved.
  • the present invention eliminates the need for performing a bonding process through a bending process and a welding process, in order to make contact between the electrode leads and the bus bar, thus simplifying the manufacturing process and reducing manufacturing costs. Further, when a failure occurs, the bus bar assembly can be separated from the battery module without damaging the electrode lead, thereby facilitating rework and minimizing parts waste due to damage.
  • FIG. 7 is a partial cross-sectional view schematically showing a cross-sectional view of the battery module taken along the line A-A 'in FIG. 6;
  • the first bus bar 231 may include a front surface 231a, a rear surface 231b, and a side surface 231c with respect to the front-rear direction.
  • the side 231c of the first bus bar 231 may be in contact with the left or right side of the electrode lead 110.
  • the right side 231c of the first bus bar 231 may contact the left side of the first electrode lead 111.
  • the second bus bar 235 may include a front surface 235a, a rear surface 235b, and a side surface 235c with respect to the front-rear direction.
  • the side surface 235c of the second bus bar 235 may be in contact with the left or right side of the electrode lead 110.
  • the left side 235c of the second bus bar 235 may contact the right side of the second electrode lead 112.
  • the first bus bar 231 and the second bus bar 235 may be positioned such that at least a portion of each side of the first bus bar 231 and the second bus bar 235 face each other with the plurality of electrode leads 110 interposed therebetween . That is, the side surfaces of the first bus bar 231 are in contact with one side of the electrode leads 110 located at the most sides of the plurality of electrode leads 110, and the side surfaces of the second bus bars 235 Can be in contact with the other side of the electrode lead (110) located at the outermost side of the plurality of electrode leads (110) in close contact with each other.
  • the first bus bar 231 and the second bus bar 235 can effectively contact one side surface and the other side surface of a plurality of electrode leads 110 which are in close contact with each other It is possible to maintain the state in which the plurality of electrode leads 110 are in close contact with each other and to effectively achieve electrical connection between the plurality of secondary batteries 100.
  • the first bus bar 231 may have a bar shape extending in the vertical direction. More specifically, the first bus bar 231 may be formed such that the side surface 231c thereof is equal to or larger than the side surface H1c of the insertion portion H1. The first bus bar 231 may be positioned such that one side 231c of the first bus bar 231 is parallel to the other side H1c of the insertion portion H1 as viewed from the front side. That is, the first bus bar 231 may be positioned such that one side 231c of the first bus bar 231 and the other side H1c of the insertion portion H1 are in contact with each other as viewed from the front.
  • the three first bus bars 231 may be bar-shaped extending in the vertical direction.
  • the three first bus bars 231 may be positioned such that the right side surface 231c thereof overlaps the left side H1c of the insertion portion H1 when viewed from the front side.
  • the shape of the first bus bar 231 is not limited to the bar shape, and the first bus bar 231 may be formed as a square frame having a center hole like the second bus bar 235B (FIG. 4) Lt; / RTI > That is, the first bus bar 231 may include upper and lower ends extending in the left-right direction, and both side portions extending in the vertical direction to connect the upper and lower ends.
  • the first bus bar 231 may be formed such that the side surface of the electrode lead 110 inserted through the insertion portion H1 of the first insulating frame 221 is easily contacted with the side surface of the electrode lead 110. [ Electrical contact between the electrode lead 110 and the first bus bar 231 can be easily achieved.
  • the second bus bar 235A may be a bar extending vertically. More specifically, the second bus bar 235 may be formed such that the side surface 235c thereof is equal to or larger than the side edge H2c of the penetrating portion H2.
  • the other side surface 235c of the second bus bar 235A may be positioned so as to be parallel to one side H2c of the through hole H2 when viewed from the front side. That is, the second side 235c of the second bus bar 235 and the side H2c of the penetration H2 may be in contact with each other.
  • the second bus bar 235B of another type may be in the form of a rectangular frame with a center hole. That is, the second bus bar 235B includes upper and lower ends 237 and 238 extending in the left and right direction, and vertically extends in the vertical direction so as to connect the upper and lower ends 237 and 238 236).
  • one second bus bar 235A may be a bar shape extending in the vertical direction
  • one second bus bar 235B may be a rectangular frame- have.
  • the two second bus bars 235A and 235B may be positioned so that the left side thereof overlaps with the right side H2c of the penetrating portion H2 when viewed from the front.
  • the second bus bar 235 is formed to easily contact the side surfaces of the plurality of electrode leads 110 inserted through the through-hole H2 of the second insulating frame 225, Electrical contact between the lead 110 and the second bus bar 235B can be easily achieved.
  • One or more through holes H2 may be formed in the second insulating frame 225 so that a plurality of the electrode leads 110 are inserted from the back surface to the front surface.
  • the penetration portion H2 may have an opening sized to allow insertion of the plurality of electrode leads 110.
  • the penetrating portion H2 may be an opening extending from the center of the second insulating frame 225 to the upper end or the lower end.
  • the penetrating portion H2 can not only insert a plurality of electrode leads 110 into the second insulating frame 225 in the forward and backward directions but also extend from the upper or lower end of the second insulating frame 225 to the center So that the manufacturing efficiency can be enhanced.
  • the penetrating portion H2 may be positioned such that at least a portion of the penetrating portion H2 faces the insertion portion H1 of the first insulative frame 221. As shown in FIG. That is, the electrode lead 110 may be configured to penetrate the insertion portion H1 and then penetrate the penetration portion H2 again.
  • the first bus bar 231 may be positioned on the front surface of the first insulating frame 221. Particularly, the first bus bar 231 may be positioned such that the side surface 231c of the first bus bar 231 and the inner surface of the first insulating frame 221 extend in the front-rear direction.
  • first bus bar 231 may be formed to protrude forward so that at least a part of the first bus bar 231 is inserted into the penetrating portion H2. Furthermore, the first bus bar 231 may protrude to face at least a part of the second bus bar 235. For example, as shown in FIG. 7, the first bus bar 231 may protrude to face one side of the second bus bar 235.
  • first bus bar 231 may be further protruded forward from the front surface of the second insulating frame 225. That is, the first bus bar 231 passes through the insertion portion H1 so as to correspond to one side of the second bus bar 235 in a state in which the plurality of electrode leads 110 are interposed, Can be protruded.
  • the second bus bar 235 may be positioned on the front surface of the second insulating frame 225.
  • the second bus bar 235 is connected to the side surface 235c of the second bus bar 235 and the inside surface of the through hole H2 of the second insulating frame 225 in the front- Lt; / RTI >
  • FIG. 8 is a front view schematically showing a first bus bar and a first insulating frame, which are partly separated configurations for a battery module according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a front view schematically showing a second bus bar and a second insulating frame, which are partly separated configurations for a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • 10 is a front view schematically showing a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • 11 is a partial cross-sectional view schematically showing a cross-sectional view of the battery module cut along the line A-A 'in FIG.
  • the bus bar assembly 220C includes the first insulating frame 221C and the first bus bar 231C shown in FIG. 8, May be formed in the same configuration as the first insulating frame 221 of FIG. 6 according to one embodiment. Therefore, a detailed description of the first insulating frame 221C and the first bus bar 231C of FIG. 8 will be omitted.
  • the second bus bar 235 of FIG. May be positioned inside the penetrating portion H2.
  • the second bus bar 235 may be positioned such that the side surfaces thereof face at least a part of the side surfaces of the first bus bar 231C.
  • a part of the second bus bar 235 may be inserted into the second insulating frame 225C.
  • an insert injection method may be used as a method for inserting a part of the second bus bar 235 into the second insulating frame 225C.
  • a method of manufacturing the second insulating frame 225C having the second bus bar 235 inserted therein includes the steps of: (a) forming an electrically conductive second bus bar 235 ); (b) mounting and fixing the second bus bar 235 inside the mold; And (c) injecting a molten insulating material into the mold so as to be coupled with at least a part of the second bus bar 235, and solidifying the molten material to form a casting.
  • a portion of the second bus bar 235 which is not inserted into the second insulating frame 225C may be located inside the penetrating portion H2.
  • the upper end portion 237 and the lower end portion 238 of the second bus bar 235D in the form of a rectangular frame are inserted into the second insulating frame 225C,
  • the side portions 236 connecting the upper end 237 and the lower end 238 may be positioned inside the penetrating portion H2 of the second insulating frame 225C.
  • the bar-shaped second bus bar 235C may be formed such that one side 239 can be inserted into the second insulating frame 225C and the other side can be inserted into the through hole H2 And can be exposed to the outside.
  • the second bus bar 235 of FIG. 9 may be positioned to correspond to the first bus bar 231C located on the front surface of the first insulating frame 221C.
  • the first bus bar 231C may be positioned at least partially in the penetrating portion H2 of the second insulating frame 225C to correspond to the side of the second bus bar 235 have.
  • a plurality of electrode leads 110 inserted into the inserting portion H1 and the penetrating portion H2 are inserted into the side surfaces of the first bus bar 231C and the second bus bar 235 .
  • the second bus bar 235 is positioned to correspond to one side of the second bus bar 235
  • the size of the structure protruding forward of the first bus bar 231C for the bus bar assembly 231C can be greatly reduced, the material cost can be reduced, and the bus bar assembly 220C can be manufactured with a more stable structure.
  • FIG. 12 is a front view schematically showing a first bus bar and a first insulating frame, which are partly separated configurations of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a front view schematically illustrating a second bus bar and a second insulating frame, which are partly separated structures for a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a front view schematically showing a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • 15 is a partial cross-sectional view schematically showing a cross-sectional view of the battery module cut along the line A-A 'in FIG.
  • the bus bar assembly 220D according to another embodiment of the present invention is characterized in that the first bus bar 231D includes an insertion portion H1 (not shown) formed in the first insulation frame 221D, As shown in Fig. That is, the first bus bar 231D may be positioned inside the insertion portion H1 without protruding forward with respect to the front surface of the first insulation frame 221D.
  • the first bus bar 231D is positioned inside the inserting portion H1 formed in the first insulating frame 221D.
  • the first bus bar 231D is positioned inside the insertion portion H1 formed in the first insulating frame 221D,
  • the volume of the first bus bar 231D occupied by the first bus bar 231D in FIG. 12 can be greatly reduced, and the size of the bus bar assembly 220D can be minimized There is an advantage to be able to.
  • first bus bar 231D may be partially inserted into the first insulating frame 221D so as to be located inside the insertion portion H1.
  • an insert injection method may be used as a method for inserting a part of the first bus bar 231D into the first insulating frame 221D.
  • a method of manufacturing the first insulating frame 221D, in which a part of the first bus bar 231D is inserted includes the steps of: (a) forming an electrically conductive first bus bar (231D); (b) mounting and fixing the first bus bar 231D inside the mold; And (c) injecting a molten insulating material into the mold so as to be coupled with at least a part of the first bus bar 231D, and solidifying the molten material to form a casting.
  • the second bus bar 235 of FIG. 13 may be formed such that at least a part of the second bus bar 235 protrudes rearward from the rear surface of the second insulating frame 225D. That is, the second bus bar 235 may be protruded so as to be inserted into the insertion portion H1 formed in the first insulation frame 221D in a state where it is coupled to the second insulation frame 225D .
  • the upper end portion 237 and the lower end portion 238 of the second bus bar 235F in the form of a rectangular frame are inserted into the second insulating frame 225D,
  • the side portions 236 connecting the upper end portion 237 and the lower end portion 238 may be formed to protrude rearward with respect to the rear surface of the second insulation frame 225D.
  • the bar-shaped second bus bar 235E may be formed such that the front end portion 235a is inserted into the second insulating frame 225D or the front surface thereof is attached to the rear surface of the second insulating frame 225D have.
  • the rear end portion 235b of the bar-like second bus bar 235E may protrude from the insertion portion H1 formed in the first insulating frame 221D.
  • the second insulation frame 225D of FIG. there is no need to form a penetrating portion for inserting the heat sink 110, which is advantageous in that the structure is simple and the manufacturing process can be simplified.
  • the second insulating frame 225D which is not provided, can effectively protect the internal structure of the bus bar assembly 220D from the outside.
  • FIG. 16 is a partial cross-sectional view schematically showing a cross-sectional view of the battery module cut along the line B-B 'in FIG. 6;
  • the bus bar assembly 220 includes a fastening member 240 configured to fasten and fix the first insulating frame 221 and the second insulating frame 225 to each other .
  • the fastening member 240 is inserted into the first insulative frame 221 while being slid in the left and right directions E so that the first insulative frame 221 and the second insulative frame 225 cross each other, And the second insulating frame 225 to each other.
  • the insertion portion H1 or the insertion portion H1 and the penetrating portion H2 may be slid,
  • the plurality of electrode leads 110 interposed between the first bus bar 231 and the second bus bar 235 are inserted into the first insulating frame 221 And the second insulating frame 225.
  • the first and second insulating frames 225 and 225 may be fixed to each other.
  • the second bus bar 235 moves in a direction in which the first bus bar 231 is positioned, and presses one side of the plurality of electrode leads 110, and the plurality of electrode leads 110 May contact the side surface of the first bus bar 231.
  • the plurality of electrode leads 110 inserted into the insertion portion H1 or the insertion portion H1 and the penetration portion H2 are electrically connected to the first bus bar 231 and the second bus bar 235 on both sides thereof.
  • the fastening member 240 may include a fastening bolt 241.
  • the fastening bolt 241 may include a head and a round bar extending from the head in one direction.
  • a screw thread may be formed in the round bar.
  • the first insulating frame 221 may be formed with an insertion groove G in which at least a part of the round bar of the fastening bolt 241 is inserted.
  • the insertion groove G may be formed on a side surface of the first insulating frame 221 that is in contact with the outer periphery.
  • the insertion groove G may be formed on the entire surface of the first insulating frame 221.
  • the second insulation frame 225 may be formed with a through hole H3 through which the round bar of the fastening bolt 241 passes.
  • the through hole H3 may be formed at a side end portion which is in contact with the outer periphery of the second insulating frame 225.
  • the through hole H3 may be formed on the rear surface of the second insulating frame 225.
  • the fastening bolts 241 may sequentially penetrate the through holes H3 of the second insulating frame 225 and may be inserted and fixed into the insertion grooves G of the first insulating frame 221.
  • insertion grooves G may be formed on the front surfaces of the upper and lower ends of the first insulation frame 221, respectively.
  • a through hole H3 may be formed on the rear surface of the second insulating frame 225.
  • the coupling member 240 is inserted into the insertion groove G formed in the first insulation frame 221 and the through hole H3 formed in the second insulation frame 225
  • the first insulating frame 221 and the second insulating frame 225 can be efficiently and stably engaged and fixed by inserting and fixing the fastening bolts 241.
  • the fastening member 240 may further include a nut or a bearing 245 inserted and fixed in the insertion groove G. [ That is, the bearing 245 may be configured to insert the fastening bolt 241.
  • the fastening bolt 241 by fastening the fastening bolt 241 to the bearing 245 having the hard metal material inserted and fixed in the insertion groove G, the fastening bolt 241 There is an advantage that a more stable fixing force can be exerted than when the insertion groove G is inserted and fixed.
  • first insulating frame 221 and the second insulating frame 225 intersect with each other in the first insulating frame 221 and the second insulating frame 225,
  • a movement guide part 250 configured to guide sliding movement in the left and right direction may be formed.
  • the movement guide unit 250 may include a guide groove 251 and a guide protrusion 255.
  • the guide groove 251 may be inwardly protruded rearward from the front surface of the first insulating frame 221. That is, the guide groove 251 may be a groove in which a portion of the front surface is recessed rearward from the remaining portion. For example, as shown in FIG. 3, two guide grooves 251 may be formed on the front surfaces of the upper and lower ends of the first insulating frame 221, respectively.
  • the guide groove 251 may extend in the left-right direction to guide the sliding movement of the second insulation frame 225 in the left-right direction. Furthermore, the insertion groove G may be formed in the side wall of the end portion where the guide groove 251 ends.
  • the fastening bolts 241 are sequentially passed through the through holes H3 of the second insulating frame 225, And a plurality of electrode leads 110 are interposed between the first bus bar 231 and the second bus bar 235 by inserting the first bus bar 231 into the insertion groove of the first insulating frame 221, , The first insulating frame 221 and the second insulating frame 225 may be fastened together.
  • the guide protrusions 255 may protrude rearward from the rear surface of the second insulating frame 225.
  • the guide protrusion 255 may be formed to correspond to the guide groove 251 formed on the front surface of the first insulating frame 221.
  • the outer surface of the guide protrusion 255 may be formed as a round protrusion.
  • the outer surface of the guide protrusion 255 may be formed in an angular protrusion shape.
  • the guide protrusion 255 may be mounted on the inner surface of the guide groove 251 to be movable in the left and right direction. That is, the guide protrusion 255 may be mounted on the inner surface of the guide groove 251 extending in the left-right direction and may be movable in the left-right direction.
  • two guide protrusions 255 may be formed on the rear surfaces of the upper and lower ends of the second insulation frame 225, respectively.
  • the guide part 250 can be formed by using the structure of the guide groove 251 and the guide protrusion 255,
  • the first insulating frame 221 and the second insulating frame 225 can be easily slid on the upper surface of the first bus bar 221 to facilitate positioning for fastening between the first insulating frame 221 and the second insulating frame 225,
  • the second bus bar (235) are interposed between the first bus bar (235) and the second bus bar (235).
  • 17 is a front view schematically showing a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • another bus bar assembly 220E includes a plurality of first bus bars 231 and a plurality of second bus bars (not shown), unlike the bus bar assembly 220 of the above- 235 may be provided.
  • both the first bus bar of the first insulating frame 221E and the second bus bar of the bar shape of the second insulating frame 225E may not be provided.
  • the bus bar assembly 220E of FIG. 17 omits some bus bars
  • the plurality of electrode leads 110 are overlapped with each other between the first insulating frame 221E and the second insulating frame 225E Electrical connection between the plurality of electrode leads 110 can be achieved.
  • the number of application of the first bus bar 231 and the second bus bar 235 can be effectively reduced as compared with the bus bar assembly 220 of the above-described embodiment, And the product unit price can be effectively lowered.
  • the battery pack (not shown) according to the present invention may include at least two or more of the battery modules 200. Specifically, the at least two battery modules 200 may be arranged in one direction. In some cases, the battery pack may further include a heat sink (not shown) for heat dissipation.
  • the electronic device (not shown) according to the present invention may include the battery pack.
  • the battery pack may be housed inside an external case of the electronic device.
  • the electronic device may be a moving means such as an electric bicycle, or may be a power tool or the like.
  • cell assembly 235 second bus bar
  • electrode lead 241 fastening bolt
  • bus bar assembly 245 bearing
  • first insulating frame 250 moving guide part
  • the present invention relates to a battery module including a bus bar assembly. Further, the present invention is applicable to a battery pack having a plurality of battery modules and electric parts of the present invention, an electronic device having the battery pack, an energy storage system, or an industry related to the automobile.

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 발명은 불량 발생시 재작업이 용이하여 제조성을 향상시킨 버스바 어셈블리를 구비한 배터리 모듈을 개시한다. 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 복수의 이차 전지를 구비하는 셀 어셈블리; 및 상기 복수의 이차 전지들 간의 전기적 연결을 이루도록 구성된 버스바 어셈블리를 포함하고, 상기 버스바 어셈블리는, 삽입부가 하나 이상 형성되며, 전기 절연성 재질이 구비된 제1 절연 프레임; 상기 제1 절연 프레임의 전면에 탑재되고, 전기 절연성 재질이 구비된 제2 절연 프레임; 상기 제1 절연 프레임에 탑재되고 상기 삽입부 각각에 삽입된 복수의 전극 리드 중 최일측에 위치한 하나와 접촉하며 전기 전도성 재질이 구비된 제1 버스바; 및 상기 제2 절연 프레임에 탑재되고 복수의 전극 리드 중 최타측에 위치한 하나와 접촉하며 전기 전도성 재질이 구비된 제2 버스바를 구비한다.

Description

버스바 어셈블리를 포함하는 배터리 모듈
본 발명은 버스바 어셈블리를 포함하는 배터리 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 불량 발생시 재작업이 용이하여 제조성을 향상시킨 버스바 어셈블리를 구비한 배터리 모듈에 관한 것이다.
본 출원은 2017년 11월 06일자로 출원된 한국 특허출원 번호 제10-2017-0146496호에 대한 우선권주장출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
이러한 리튬 이차 전지는, 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 또한, 리튬 이차 전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체, 및 이러한 전극 조립체와 전해액을 함께 밀봉 수납하는 외장재, 예를 들면, 전지 파우치 외장재를 구비한다.
일반적으로, 리튬 이차 전지는 외장재의 형상에 따라, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차 전지와 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 이차 전지로 분류될 수 있다.
최근에는, 휴대형 전자기기와 같은 소형 장치 뿐 아니라, 자동차나 전력저장장치와 같은 중대형 장치에도 이차 전지가 널리 이용되고 있다. 이러한 중대형 장치에 이용되는 경우, 용량 및 출력을 높이기 위해 많은 수의 이차 전지가 전기적으로 연결된다. 특히, 이러한 중대형 장치에는 적층이 용이하다는 장점으로 인해 파우치형 이차 전지가 많이 이용된다.
배터리 모듈 내부에서 이차 전지가 전기적으로 연결되기 위해서는, 전극 리드가 상호 연결되고, 그러한 연결 상태를 유지하기 위해 연결 부분이 용접될 수 있다. 더욱이, 배터리 모듈은 이차 전지들 간의 병렬 및/또는 직렬의 전기적 연결을 가질 수 있는데, 이를 위해 전극 리드의 일단부는 각 이차 전지들 간의 전기적 연결을 위한 버스바에 용접 등의 방식으로 접촉 고정될 수 있다.
이때, 이차 전지 사이의 전기적 연결은 전극 리드를 버스바에 접합 시키는 방식으로 구성되는 경우가 많다. 즉, 복수의 이차 전지를 병렬로 전기적으로 연결시키기 위해서는 동일 극성의 전극 리드를 서로 연결 접합 시키고, 직렬로 전기적으로 연결시키기 위해서는 다른 극성의 전극 리드를 서로 연결 접합 시킨다.
한편, 전극 리드는 취약한 소재로 이루어져 있으므로, 작업자는 버스바와 전극 리드 간에 불량 접합 내지 오 접합 시, 이를 재작업하기 위해 결합된 전극 리드를 탈착 시키거나, 재접합하는 과정에서 전극 리드가 손상되기가 아주 쉬워 이러한 재작업이 불가능하였다.
또한, 전극 리드를 버스바 상에 안착 시키기 위해 전극 리드를 절곡시키는 벤딩(bending) 공정을 수행한 경우, 절곡된 전극 리드가 스프링백(spring-back) 현상을 일으켜 전극 리드와 버스바 간의 밀착이 잘 이루어지기 어려웠다.
더욱이, 종래 기술에서는 버스바 상에 전극 리드를 접합하기 위해서 전극 리드의 벤딩 작업이 수작업으로 이루어졌다. 그러나, 이러한 벤딩 작업은, 자동 공정화가 어려웠고, 작업자의 능숙도나 컨디션에 따라 용접성의 품질이 변하므로, 제품의 품질 저하가 있었다.
그리고, 복수의 이차 전지의 병열 연결 작업 중, 복수개의 전극 리드가 서로 겹쳐진 상태에서 레이저 용접을 수행해야 하므로, 용접성이 저하가 발생하기 쉬웠다.
따라서, 앞서 설명한 종래 기술의 문제를 해결하도록, 전극 리드와 버스바 간의 접촉이 잘 유지되고, 버스바와 전극 리드 간에 불량 접합 내지 오 접합 시 재작업이 가능한 기술이 필요한 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 불량 발생시 재작업이 용이하여 제조성을 향상시킨 버스바 어셈블리를 구비한 배터리 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 모듈은,
전후 방향으로 돌출되는 형태로 형성된 전극 리드를 구비하고 좌우 방향으로 상호 적층된 복수의 이차 전지를 구비하는 셀 어셈블리; 및
상기 복수의 이차 전지들 간의 전기적 연결을 이루도록 구성된 버스바 어셈블리를 포함한다.
여기서, 상기 버스바 어셈블리는, 상기 전극 리드 복수개가 삽입되도록 후면에서 전면으로 관통된 삽입부가 하나 이상 형성되며, 전기 절연성 재질이 구비된 제1 절연 프레임; 상기 제1 절연 프레임의 전면에 탑재되고, 전기 절연성 재질이 구비된 제2 절연 프레임; 상기 제1 절연 프레임에 탑재되고 상기 삽입부 각각에 삽입된 복수의 전극 리드 중 최일측에 위치한 하나와 접촉하며 전기 전도성 재질이 구비된 제1 버스바; 및 상기 제2 절연 프레임에 탑재되고 상기 삽입부 각각에 삽입된 복수의 전극 리드 중 최타측에 위치한 하나와 접촉하며 전기 전도성 재질이 구비된 제2 버스바를 구비할 수 있다.
또한, 상기 제1 버스바 및 상기 제2 버스바는, 전후 방향을 기준으로 전면, 후면, 및 측면을 포함할 수 있다.
더욱이, 상기 제1 버스바 및 상기 제2 버스바의 측면은, 상기 전극 리드의 좌 측면 또는 우 측면과 접촉되며, 상기 제1 버스바 및 상기 제2 버스바는 각각의 측면의 적어도 일부가 상기 복수의 전극 리드가 서로 밀착되도록 개재된 상태에서 서로 마주하도록 위치될 수 있다.
그리고, 상기 제1 버스바 및 상기 제2 버스바는 상하 방향으로 연장된 바 형상 또는 중앙이 천공된 사각 프레임 형상일 수 있다.
나아가, 상기 제2 절연 프레임은, 상기 전극 리드 복수개가 삽입되도록 후면에서 전면으로 관통된 관통부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 버스바는 상기 제1 절연 프레임의 전면에 위치되며, 상기 제1 버스바는, 적어도 일부가 상기 관통부에 삽입되도록 전방으로 돌출될 수 있다.
나아가, 상기 제1 버스바는, 상기 제2 절연 프레임의 전면을 기준으로 전방으로 더 돌출되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 제2 버스바는, 상기 제2 절연 프레임의 전면에 위치될 수 있다.
더욱이, 상기 제2 버스바는, 측면이 상기 제1 버스바의 측면의 일부와 서로 마주하도록 상기 관통부의 내측에 위치될 수 있다.
그리고, 상기 제1 버스바는, 상기 제1 절연 프레임에 형성된 삽입부 내측에 위치하도록 구성될 수 있다.
나아가, 상기 제2 버스바는, 적어도 일부가 상기 제2 절연 프레임의 후면에서 후방으로 돌출되어 상기 제1 절연 프레임의 삽입부에 삽입되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 버스바 어셈블리는, 상기 제1 절연 프레임 및 상기 제2 절연 프레임이 서로 체결 고정되도록 구성된 체결 부재가 구비될 수 있다.
더욱이, 상기 체결 부재는 체결 볼트를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제1 절연 프레임은 상기 체결 볼트의 둥근 봉의 적어도 일부가 삽입되도록 구성된 삽입홈이 형성될 수 있다.
나아가, 상기 제2 절연 프레임은 상기 체결 볼트의 둥근 봉이 관통되도록 구성된 관통홀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 체결 볼트가 순차적으로 상기 제2 절연 프레임의 관통홀을 관통하고 상기 제1 절연 프레임의 삽입홈에 삽입 고정될 수 있다.
더욱이, 상기 체결 부재는, 상기 체결 볼트가 삽입 체결되도록 구성되고 상기 삽입홈 내부에 삽입 고정되어 있는 너트 또는 베어링을 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제1 절연 프레임 및 상기 제2 절연 프레임에는, 상기 제1 절연 프레임과 상기 제2 절연 프레임이 서로 교차되도록 좌우 방향으로 슬라이드 이동하는 것을 가이드 하도록 구성된 이동 가이드 부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 이동 가이드 부는, 상기 제1 절연 프레임의 상단 및 하단 각각의 전면에서 후방으로 내입 되고 좌우 방향으로 연장되어 형성된 가이드 홈; 및 상기 제2 절연 프레임의 상단 및 하단 각각의 후면에서 후방으로 돌출되고 상기 가이드 홈의 내면에 안착되어 좌우 방향으로 이동하도록 형성된 가이드 돌기를 포함할 수 있다.
더욱이, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 전후 방향으로 돌출되는 형태로 형성된 전극 리드를 구비하고 좌우 방향으로 상호 적층된 복수의 이차 전지를 구비하는 셀 어셈블리; 및 상기 복수의 이차 전지들 간의 전기적 연결을 이루도록 구성된 버스바 어셈블리를 포함하고, 상기 버스바 어셈블리는,
상기 전극 리드 복수개가 서로 밀착된 상태로 삽입되도록 후면에서 전면으로 관통된 삽입부가 하나 이상 형성되며, 전기 절연성 재질로 구성된 제1 절연 프레임;
상기 제1 절연 프레임의 전면에 탑재되고, 상기 전극 리드 복수개가 서로 밀착된 상태로 삽입되도록 후면에서 전면으로 관통된 관통부가 하나 이상 형성되며, 전기 절연성 재질로 구성된 제2 절연 프레임;
상기 제1 절연 프레임에 탑재되고 각 삽입부에 삽입된 복수의 전극 리드 중 최일측에 위치한 하나와 접촉하며 전기 전도성 재질로 구성된 제1 버스바; 및
상기 제2 절연 프레임에 탑재되고 각 삽입부에 삽입된 복수의 전극 리드 중 최타측에 위치한 하나와 접촉하며 전기 전도성 재질로 구성된 제2 버스바를 구비하며,
상기 제1 절연 프레임과 상기 제2 절연 프레임이 서로 교차되도록 좌우 방향으로 슬라이드 이동한 상태에서 상기 복수의 전극 리드가 상기 제1 절연 플레이트 및 상기 제2 절연 플레이트 사이에서 서로 겹쳐진 상태일 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 배터리 모듈을 적어도 하나 이상 포함하는 배터리 팩을 제공할 수 있다.
더욱이, 본 발명은, 배터리 팩을 구비하는 디바이스를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 배터리 모듈은, 버스바 어셈블리의 제1 버스바 및 제2 버스바가 제1 절연 프레임의 삽입부에 삽입된 복수의 전극 리드의 양측면에 접촉하도록 구성함으로써, 상기 복수의 전극 리드가 적절하게 밀착되도록 양측면에 접촉할 수 있어, 복수의 이차 전지와 버스바 간의 전기적 접속을 효과적으로 이룰 수 있다.
더욱이, 본 발명의 이러한 측면에 의하면, 본 발명은, 종래 기술과 달리, 전극 리드와 버스바 간의 접촉 연결을 위해 벤딩 공정 및 용접 등을 통한 접합 공정을 수행할 필요가 없어, 제조 공정을 간소화하고 제조 비용을 절감할 수 있다. 나아가, 불량 발생시 버스바 어셈블리를 전극 리드의 커다란 손상없이 배터리 모듈로부터 분리할 수 있어, 재작업이 용이하고, 손상으로 인한 부품 낭비를 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명의 일측면에 의하면, 버스바 어셈블리는, 제2 버스바의 일부를 제2 절연 프레임 내부에 삽입함으로써, 별도의 접착부재의 사용없이 안정적으로 상기 제2 버스바를 상기 제2 절연 프레임에 고정할 수 있을 뿐만 아니라, 제2 절연 프레임 및 제2 버스바의 전후 방향의 크기와 비교할 때, 제2 버스바가 차지하는 전후 방향의 부피를 크게 줄일 수 있어, 궁극적으로 버스바 어셈블리의 크기를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
더욱이, 본 발명의 다른 일측면에 의하면, 버스바 어셈블리는, 제2 버스바의 일부가 제2 절연 프레임에 형성된 관통부의 내측에 위치됨에 따라, 상기 제2 버스바의 일측면과 대응하도록 위치하도록 형성된 제1 버스바의 돌출된 구조의 크기를 크게 줄일 수 있어, 재료비를 절감할 수 있고, 보다 안정적인 구조로 버스바 어셈블리를 제조할 수 있다.
그리고, 본 발명의 또 다른 일측면에 의하면, 버스바 어셈블리는, 제1 버스바를 제1 절연 프레임에 형성된 삽입부 내측에 위치시킴으로써, 제1 절연 프레임 및 제1 버스바의 전후 방향의 크기와 비교할 때, 제1 버스바가 차지하는 전후 방향의 부피를 크게 줄일 수 있어, 궁극적으로 버스바 어셈블리의 크기를 최소화할 수 있는 이점이 있다.
나아가, 본 발명의 일측면에 의하면, 체결 부재는, 제1 절연 프레임에 형성된 삽입홈 및 제2 절연 프레임에 형성된 관통홀에 체결 볼트를 삽입 고정함으로써, 상기 제1 절연 프레임과 상기 제2 절연 프레임이 효율적이고 안정적으로 결합 고정할 수 있다.
또한, 본 발명의 일측면에 의하면, 가이드 부는, 가이드 홈 및 가이드 돌기 구성을 이용하여, 제2 절연 프레임이 제1 절연 프레임의 상에서 손쉽게 슬라이드 이동시킬 수 있어, 제1 절연 프레임과 상기 제2 절연 프레임 간의 체결을 위한 위치 설정을 용이하게 할 뿐만 아니라, 제1 버스바와 상기 제2 버스바 사이에 복수의 전극 리드를 개재 시키는 작업을 용이하게 한다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 대한 분리된 일부 구성인 제1 버스바 및 제1 절연 프레임을 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 대한 분리된 일부 구성인 제2 버스바 및 제2 절연 프레임을 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 대한 분리된 일부 구성인 제2 절연 프레임을 개략적으로 나타낸 후면도이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 7은, 도 6의 A-A'의 선을 따라 절단된 배터리 모듈의 단면 모습을 개략적으로 나타낸 일부 단면도이다.
도 8은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 대한 분리된 일부 구성인 제1 버스바 및 제1 절연 프레임을 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 9는, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 대한 분리된 일부 구성인 제2 버스바 및 제2 절연 프레임을 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 10은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 11은, 도 10의 A-A'의 선을 따라 절단된 배터리 모듈의 단면 모습을 개략적으로 나타낸 일부 단면도이다.
도 12는, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 대한 분리된 일부 구성인 제1 버스바 및 제1 절연 프레임을 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 13은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 대한 분리된 일부 구성인 제2 버스바 및 제2 절연 프레임을 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 14는, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 15는, 도 14의 A-A'의 선을 따라 절단된 배터리 모듈의 단면 모습을 개략적으로 나타낸 일부 단면도이다.
도 16은, 도 6의 B-B'의 선을 따라 절단된 배터리 모듈의 단면 모습을 개략적으로 나타낸 일부 단면도이다.
도 17은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 개략적으로 나타낸 정면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 나타낸 사시도이다. 그리고, 도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(200)은, 복수의 이차 전지(100)를 구비하는 셀 어셈블리(210) 및 버스바 어셈블리(220)를 포함할 수 있다.
여기서, 이차 전지(100)는, 파우치형 이차 전지(100)일 수 있다. 특히, 이러한 파우치형 이차 전지(100)는, 전극 조립체, 전해액 및 파우치를 구비할 수 있다.
여기서, 상기 파우치는, 오목한 형태의 수납부가 형성되어 있는 좌측 파우치와 우측 파우치의 2개의 파우치로 구성될 수 있다. 그리고, 상기 각각의 파우치는, 외부 절연층, 금속층 및 내부 접착층을 구비하며, 파우치의 테두리 부위에는 내부 접착층이 서로 유착됨으로써, 실링부가 형성될 수 있다. 또한, 상기 수납부에 전극 조립체 및 전해액이 수납될 수 있다.
그리고, 상기 전극 조립체는, 전극과 분리막의 조립체로서, 하나 이상의 양극판 및 하나 이상의 음극판이 분리막을 사이에 두고 배치된 형태로 구성될 수 있다. 또한, 상기 전극 조립체의 제1 전극판에는 제1 전극 탭이 구비되며, 하나 이상의 제1 전극 탭이 제1 전극 리드(111)와 연결될 수 있다.
여기서, 상기 제1 전극 리드(111)는, 일단이 상기 제1 전극 탭에 연결되고 타단이 파우치의 외부로 노출되며, 이와 같이 노출된 부분이 이차 전지(100)의 전극 단자, 예를 들면, 이차 전지(100)의 양극 단자로서 기능할 수 있다.
또한, 상기 전극 조립체의 제2 전극판에는 제2 전극 탭이 구비되며, 하나 이상의 제2 전극 탭이 제2 전극 리드(112)와 연결될 수 있다. 그리고, 상기 제2 전극 리드(112)는, 일단이 상기 제2 전극 탭에 연결되고 타단이 파우치의 외부로 노출되며, 이와 같이 노출된 부분이 이차 전지(100)의 전극 단자, 예를 들면 이차 전지(100)의 음극 단자로서 기능할 수 있다.
이때, 이차 전지(100)가 구비하고 있는 제1 전극 탭 및 제2 전극 탭은, 양극 탭 또는 음극 탭일 수 있고, 또한, 제1 전극 리드(111) 및 제2 전극 리드(112)는 양극 리드 또는 음극 리드일 수 있다. 더욱이, 상기 제1 전극 리드(111)와 상기 제2 전극 리드(112)는, 서로 다른 극성의 전극 리드일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전극 리드(111)는 양극 리드이고, 상기 제2 전극 리드(112)는 음극 리드일 수 있다.
더욱이, 상기 양극 리드와 상기 음극 리드는, 이차 전지(100)의 중심을 기준으로 서로 반대 방향에 구비될 수 있다. 예를 들어, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 각 이차 전지(100)는 서로 극성이 다른 제1 전극 리드(111)와 제2 전극 리드(112)가 전방과 후방으로 돌출되게 구성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 하나의 이차 전지(100)에서, 양극 리드와 음극 리드 사이의 간섭이 없게 되어, 전극 리드(110)의 면적을 넓힐 수 있다. 여기서, 전극 리드(110)은 제1 전극 리드(111) 및 제2 전극 리드(112)를 포함하는 개념이다.
또한, 상기 제1 전극 리드(111) 및 상기 제2 전극 리드(112)는, 플레이트 형태로 구성될 수 있다. 특히, 제1 전극 리드(111) 및 제2 전극 리드(112)는, 넓은 면이 좌측과 우측을 향하도록 세워진 상태로 수평 방향으로 돌출될 수 있다.
그리고, 상기 이차 전지(100)는, 배터리 모듈(200)에 복수 포함되어, 적어도 일 방향으로 적층되게 배열될 수 있다. 예를 들어, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 파우치형 이차 전지(100)가 좌우 방향으로 나란하게 상호 적층된 형태로 구성될 수 있다.
이때, 각각의 파우치형 이차 전지(100)는, F 방향(도 1에 도시함)으로 바라봤을 때, 2개의 넓은 면이 좌우 측에 각각 위치하고, 상부와 하부, 전방 및 후방에는 실링부가 위치하도록 대략 지면에 수직하게 세워지는 형태로 배치될 수 있다. 다시 말해, 각 이차 전지(100)는, 상하 방향으로 세워진 형태로 구성될 수 있다. 한편, 본 명세서에서는, 특별한 설명이 없는 한, 상하전후좌우 방향에 대하여, F 방향으로 바라볼 때를 기준으로 한다.
앞서 설명한 파우치형 이차 전지(100)의 구성에 대해서는, 본원발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 자명한 사항이므로, 보다 상세한 설명을 생략한다. 그리고, 본 발명에 따른 배터리 모듈(200)에는, 본원발명의 출원 시점에 공지된 다양한 이차 전지(100)가 채용될 수 있다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 대한 분리된 일부 구성인 제1 버스바 및 제1 절연 프레임을 개략적으로 나타낸 정면도이다. 도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 대한 분리된 일부 구성인 제2 버스바 및 제2 절연 프레임을 개략적으로 나타낸 정면도이다. 도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 대한 분리된 일부 구성인 제2 절연 프레임을 개략적으로 나타낸 후면도이다. 그리고, 도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 상기 버스바 어셈블리(220)는, 상기 복수의 이차 전지(100) 간의 전기적 연결을 이루도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 상기 버스바 어셈블리(220)는, 양측에 전극 리드(110)가 형성된 상기 복수의 이차 전지를 구비한 셀 어셈블리(210)의 전방 및 후방 각각에 위치될 수 있다.
여기서, 상기 버스바 어셈블리(220)는, 제1 절연 프레임(221), 제2 절연 프레임(225), 제1 버스바(231), 및 제2 버스바(235)를 포함할 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 제1 절연 프레임(221)은, 전기 절연성 재질로 구비될 수 있다. 또한, 상기 전기 절연성 재질은 예를 들면, 플라스틱 소재를 들 수 있다. 그리고, 상기 제1 절연 프레임(221)은, 상기 전극 리드(110) 복수개가 삽입되도록 후면에서 전면으로 관통된 삽입부(H1)가 하나 이상 형성될 수 있다.
나아가, 상기 삽입부(H1)는, 상기 복수의 전극 리드(110)가 삽입될 수 있는 크기의 개구를 가질 수 있다. 예를 들면, 도 3에서 도시된 바와 같이, 제1 절연 프레임(221)에는 3개의 삽입부(H1)가 형성될 수 있고, 각각의 삽입부(H1)는 전극 리드(110)의 상하 길이와 대응되는 크기를 가진 개구를 가질 수 있다.
그리고, 상기 삽입부(H1)는, 상기 제1 절연 프레임(221)의 내측에 천공된 개구일 수 있다. 이러한 개구를 가진 삽입부(H1)는, 상기 복수의 전극 리드(110)가 전후 방향으로 용이하게 삽입될 수 있다.
또는, 상기 제1 절연 프레임(221)의 중앙에서 상단부 또는 하단부로 연장되는 개구일 수 있다. 이러한 구조의 삽입부(H1)는, 상기 복수의 전극 리드(110)를 상기 제1 절연 프레임(221)에 전후 방향으로 삽입할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 제1 절연 프레임(221)의 상단부 또는 하단부로부터 중앙으로 삽입할 수 있어, 다양한 방향으로 삽입이 가능하여 제조 효율을 높일 수 있다.
또한, 상기 제2 절연 프레임(225)은, 전기 절연성 재질로 구비될 수 있다. 그리고, 상기 전기 절연성 재질은 예를 들면, 플라스틱 소재를 들 수 있다. 더욱이, 상기 제2 절연 프레임(225)은, 상기 제1 절연 프레임(221)의 전면에 탑재될 수 있다. 그리고, 상기 제2 절연 프레임(225)은, 상기 제1 절연 프레임(221)의 전면에 탑재된 상태에서 좌우 방향으로 슬라이드 이동할 수 있도록 구성될 수 있다.
나아가, 상기 제1 버스바(231)는, 전기 전도율이 비교적 높은 전기 전도성 재질이 구비될 수 있다. 예를 들면, 상기 전기 전도성 재질은, 구리 또는 알루미늄일 수 있다.
또한, 상기 제1 버스바(231)는, 상기 제1 절연 프레임(221)에 탑재될 수 있다. 즉, 상기 제1 버스바(231)는 상기 제1 절연 프레임(221)에 탑재된 상태로 고정될 수 있다. 더욱이, 상기 제1 버스바(231)를 상기 제1 절연 프레임(221)에 고정시키는 방법은 특정한 방법으로 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 접착제를 상기 제1 절연 프레임(221)의 외면에 도포한 뒤, 상기 제1 버스바(231)를 접착제가 도포된 부위에 부착시킬 수 있다.
또한, 상기 제1 버스바(231)는, 상기 제1 절연 프레임(221)의 상기 삽입부(H1)에 삽입된 복수의 전극 리드(110) 중 하나와 접촉하도록 구성될 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 제1 버스바(231)는 좌우 방향으로 밀착된 상기 복수의 전극 리드(110) 중 최일측(최 좌측 또는 최 우측)에 위치한 전극 리드(110)의 일측면과 접촉될 수 있다.
그리고, 상기 제2 버스바(235)는, 상기 제2 절연 프레임(225)에 탑재될 수 있다. 즉, 상기 제2 버스바(235)는 상기 제2 절연 프레임(225)에 탑재된 상태로 고정될 수 있다. 그리고, 상기 제2 버스바(235)를 상기 제2 절연 프레임(225)에 고정시키는 방법은 특정한 방법으로 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 접착제를 상기 제2 절연 프레임(225)의 외면에 도포한 뒤, 상기 제2 버스바(235)를 접착제가 도포된 부위에 부착시킬 수 있다.
나아가, 상기 제2 버스바(235)는, 상기 제2 절연 프레임(225)의 상기 삽입부(H1)에 삽입된 복수의 전극 리드(110) 중 하나와 접촉하도록 구성될 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 제2 버스바(235)는 좌우 방향으로 밀착된 상기 복수의 전극 리드(110) 중 최타측(최 좌측 또는 최 우측)에 위치한 전극 리드(110)의 타측면과 접촉될 수 있다.
예를 들면, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1 버스바(231)가 삽입부(H1)에 삽입된 복수의 전극 리드(110) 중 최 좌측에 위치한 전극 리드(110)와 접촉될 경우, 상기 제2 버스바(235)는 삽입부(H1)에 삽입된 최 우측에 위치한 전극 리드(110)와 접촉될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 제1 버스바(231) 및 상기 제2 버스바(235)는, 상기 삽입부(H1)에 삽입된 복수의 전극 리드(110)의 양측면에 접촉하도록 구성함으로써, 상기 복수의 전극 리드(110)가 적절하게 밀착되도록 양측면에서 가압할 수 있어, 복수의 이차 전지와 버스바 간의 전기적 접속을 효과적으로 이룰 수 있다.
더욱이, 본 발명은, 종래 기술과 달리, 전극 리드와 버스바 간의 접촉 연결을 위해 벤딩 공정 및 용접 등을 통한 접합 공정을 수행할 필요가 없어, 제조 공정을 간소화하고 제조 비용을 절감할 수 있다. 나아가, 불량 발생시 버스바 어셈블리를 전극 리드의 커다란 손상없이 배터리 모듈로부터 분리할 수 있어, 재작업이 용이하고, 손상으로 인한 부품 낭비를 최소화할 수 있다.
도 7은, 도 6의 A-A'의 선을 따라 절단된 배터리 모듈의 단면 모습을 개략적으로 나타낸 일부 단면도이다.
도 6과 함께 도 7을 참조하면, 상기 제1 버스바(231)는, 전후 방향을 기준으로 전면(231a), 후면(231b), 및 측면(231c)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 버스바(231)의 측면(231c)은, 상기 전극 리드(110)의 좌 측면 또는 우 측면과 접촉될 수 있다. 예를 들면, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제1 버스바(231)의 우 측면(231c)은 상기 제1 전극 리드(111)의 좌 측면과 접촉할 수 있다.
이와 마찬가지로, 상기 제2 버스바(235)는, 전후 방향을 기준으로 전면(235a), 후면(235b), 및 측면(235c)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제2 버스바(235)의 측면(235c)은, 상기 전극 리드(110)의 좌 측면 또는 우 측면과 접촉될 수 있다. 예를 들면, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제2 버스바(235)의 좌 측면(235c)은 상기 제2 전극 리드(112)의 우 측면과 접촉할 수 있다.
그리고, 상기 제1 버스바(231) 및 상기 제2 버스바(235)는 각각의 측면의 적어도 일부가 상기 복수의 전극 리드(110)가 서로 밀착되도록 개재된 상태에서 서로 마주하도록 위치될 수 있다. 즉, 상기 제1 버스바(231)의 측면이 서로 밀착된 상기 복수의 전극 리드(110)의 최일측에 위치한 전극 리드(110)의 일측면과 접하고, 상기 제2 버스바(235)의 측면이 서로 밀착된 상기 복수의 전극 리드(110)의 최타측에 위치한 전극 리드(110)의 타측면과 접할 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 제1 버스바(231) 및 상기 제2 버스바(235)는 서로 밀착된 복수의 전극 리드(110)의 일측면과 타측면을 효과적으로 접촉할 수 있는 구조로 형성됨으로써, 복수의 전극 리드(110) 간의 밀착된 상태를 유지할 수 있고, 복수의 이차 전지(100) 간의 전기적 연결을 효과적으로 이룰 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 상기 제1 버스바(231)는 상하 방향으로 연장된 바 형상일 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 제1 버스바(231)는, 그 측면(231c)이 상기 삽입부(H1)의 측변(H1c)과 그 크기가 일치하거나 그것보다 크도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1 버스바(231)는, 그 일측면(231c)가 상기 삽입부(H1)의 타측변(H1c)과 정면에서 봤을 때, 나란하도록 위치될 수 있다. 즉, 상기 제1 버스바(231)는, 정면에서 봤을 때, 그 일측면(231c)와 상기 삽입부(H1)의 타측변(H1c)이 서로 접하도록 위치될 수 있다.
예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 3개의 제1 버스바(231)가 상하 방향으로 연장된 바 형상일 수 있다. 또한, 상기 3개의 제1 버스바(231)는 정면에서 봤을 때, 그 우측면(231c)가 상기 삽입부(H1)의 좌측변(H1c)과 겹쳐지도록 위치될 수 있다.
그러나, 상기 제1 버스바(231)의 형상이 반드시 바 형상만으로 한정되는 것은 아니고, 상기 제1 버스바(231)는 상기 제2 버스바(도 4의 235B)와 같이 중앙이 천공된 사각 프레임 형상일 수 있다. 즉, 상기 제1 버스바(231)는 좌우 방향으로 연장된 상단부 및 하단부를 포함하고, 상기 상단부 및 상기 하단부를 연결하도록 상하 방향으로 연장된 양측부를 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 제1 버스바(231)는, 상기 제1 절연 프레임(221)의 삽입부(H1)를 통해 삽입된 전극 리드(110)의 측면이 접촉하기 쉽도록 형성됨으로써, 전극 리드(110)와 제1 버스바(231) 간의 전기적 접촉을 쉽게 달성할 수 있다.
구체적으로, 상기 제2 버스바(235A)는 상하 방향으로 연장된 바 형상일 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 제2 버스바(235)는, 그 측면(235c)이 상기 관통부(H2)의 측변(H2c)과 그 크기가 일치하거나 그것보다 크도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 제2 버스바(235A)의 타측면(235c)은, 정면에서 봤을 때, 상기 관통부(H2)의 일측변(H2c)과 나란하도록 위치될 수 있다. 즉, 상기 제2 버스바(235)의 타측면(235c)과 상기 관통부(H2)의 일측변(H2c)이 접하도록 위치될 수 있다.
더욱이, 다른 형태의 제2 버스바(235B)는 중앙이 천공된 사각 프레임 형상일 수 있다. 즉, 상기 제2 버스바(235B)는 좌우 방향으로 연장된 상단부(237) 및 하단부(238)를 포함하고, 상기 상단부(237) 및 하단부(238)를 연결하도록 상하 방향으로 연장된 양측부(236)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이, 1개의 제2 버스바(235A)가 상하 방향으로 연장된 바 형상이고, 1개의 제2 버스바(235B)가 중앙이 천공된 사각 프레임 형상일 수 있다. 또한, 상기 2개의 제2 버스바(235A, 235B)는 정면에서 봤을 때, 그 좌측부가 상기 관통부(H2)의 우측변(H2c)과 겹쳐지도록 위치될 수 있다.
따라서, 상기 제2 버스바(235)는, 상기 제2 절연 프레임(225)의 관통부(H2)를 통해 삽입된 복수의 전극 리드(110)의 측면에 접촉하기 쉽도록 형성됨으로써, 복수의 전극 리드(110)와 제2 버스바(235B) 간의 전기적 접촉을 쉽게 달성할 수 있다.
그리고, 상기 제2 절연 프레임(225)은, 상기 전극 리드(110) 복수개가 삽입되도록 후면에서 전면으로 관통된 관통부(H2)가 하나 이상 형성될 수 있다.
나아가, 상기 관통부(H2)는, 상기 복수의 전극 리드(110)가 삽입될 수 있는 크기의 개구를 가질 수 있다. 예를 들면, 도 4에서 도시된 바와 같이, 제2 절연 프레임(225)은 3개의 관통부(H2)를 가질 수 있고, 각각의 관통부(H2)는 전극 리드(110)의 상하 길이와 대응되는 크기의 개구를 가질 수 있다.
그리고, 상기 관통부(H2)는, 상기 제2 절연 프레임(225)의 중앙에서 상단부 또는 하단부로 연장되는 개구일 수 있다. 이러한 관통부(H2)는, 복수의 전극 리드(110)를 상기 제2 절연 프레임(225)에 전후 방향으로 삽입할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 제2 절연 프레임(225)의 상단부 또는 하단부로부터 중앙으로 삽입할 수 있어, 제조 효율을 높일 수 있다.
다시, 도 6과 함께 도 7을 참조하면, 상기 관통부(H2)는, 적어도 일부위가 상기 제1 절연 프레임(221)의 삽입부(H1)와 대면하도록 위치될 수 있다. 즉, 상기 전극 리드(110)는 상기 삽입부(H1)를 관통한 뒤, 다시 상기 관통부(H2)를 관통할 수 있도록 구성될 수 있다.
다시, 도 3와 도 7을 참조하면, 상기 제1 버스바(231)는 상기 제1 절연 프레임(221)의 전면에 위치될 수 있다. 특히, 상기 제1 버스바(231)는, 상기 제1 버스바(231)의 측면(231c)과 상기 제1 절연 프레임(221)의 내측면이 전후 방향으로 이어지도록 위치될 수 있다.
또한, 상기 제1 버스바(231)는, 적어도 일부가 상기 관통부(H2)에 삽입되도록 전방으로 돌출되도록 형성될 수 있다. 더욱이, 상기 제1 버스바(231)는, 상기 제2 버스바(235)의 적어도 일부위와 마주하도록 돌출될 수 있다. 예를 들면, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제1 버스바(231)는, 상기 제2 버스바(235)의 일측면과 마주하도록 돌출되어 형성될 수 있다.
나아가, 상기 제1 버스바(231)는, 상기 제2 절연 프레임(225)의 전면을 기준으로 전방으로 더 돌출되도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 제1 버스바(231)는, 상기 복수의 전극 리드(110)가 개재된 상태에서 상기 제2 버스바(235)의 일측면과 대응하도록 상기 삽입부(H1)를 관통하여 외부로 돌출될 수 있다.
또한, 상기 제2 버스바(235)는, 상기 제2 절연 프레임(225)의 전면에 위치될 수 있다. 더욱이, 상기 제2 버스바(235)는, 상기 제2 버스바(235)의 측면(235c)과 상기 제2 절연 프레임(225)의 상기 관통부(H2)의 내측면과 전후 방향으로 이어지도록 위치될 수 있다.
도 8은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 대한 분리된 일부 구성인 제1 버스바 및 제1 절연 프레임을 개략적으로 나타낸 정면도이다. 도 9는, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 대한 분리된 일부 구성인 제2 버스바 및 제2 절연 프레임을 개략적으로 나타낸 정면도이다. 도 10은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 개략적으로 나타낸 정면도이다. 그리고, 도 11은, 도 10의 A-A'의 선을 따라 절단된 배터리 모듈의 단면 모습을 개략적으로 나타낸 일부 단면도이다.
먼저, 도 8를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 버스바 어셈블리(220C)는, 도 8의 제1 절연 프레임(221C) 및 제1 버스바(231C) 구성이, 앞서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 도 6의 제1 절연 프레임(221)과 동일한 구성으로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 도 8의 제1 절연 프레임(221C) 및 제1 버스바(231C)에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
한편, 다시 도 8 내지 도 11을 참조하면, 도 7의 제2 절연 프레임(225)의 전면에 위치한 제2 버스바(235)와 달리, 도 9의 제2 버스바(235)는, 적어도 일부가 상기 관통부(H2)의 내측에 위치될 수 있다. 또한, 상기 제2 버스바(235)는 측면이 상기 제1 버스바(231C)의 측면의 적어도 일부와 서로 마주하도록 위치될 수 있다.
더욱이, 상기 제2 버스바(235)는, 일부가 상기 제2 절연 프레임(225C)의 내부에 삽입될 수 있다. 그리고, 상기 제2 버스바(235)의 일부를 상기 제2 절연 프레임(225C) 내부에 삽입하기 위한 방법으로, 인서트 사출 방법을 사용할 수 있다.
예를 들면, 상기 제2 버스바(235)가 내부에 삽입된 제2 절연 프레임(225C)을 제조하는 방법은, (a) 프레스에 의해 외형을 소성 가공한 전기 전도성의 제2 버스바(235)를 준비하는 과정; (b) 상기 제2 버스바(235)를 금형 내부에 장착 고정하는 과정; 및 (c) 상기 제2 버스바(235) 적어도 일부와 결합되도록 금형에 용융된 절연성 재료를 주입하고, 상기 용융된 재료를 고화시켜 주조 형성시키는 과정을 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 제2 버스바(235)의 일부를 상기 제2 절연 프레임(225) 내부에 삽입함으로써, 별도의 접착부재의 사용없이, 안정적으로, 상기 제2 버스바(235)를 상기 제2 절연 프레임(225C)에 고정할 수 있을 뿐만 아니라, 도 4의 제2 절연 프레임(225) 및 제2 버스바(235)의 전후 방향의 크기와 비교할 때, 도 9의 제2 버스바(235)가 차지하는 전후 방향의 부피를 크게 줄일 수 있어, 궁극적으로 버스바 어셈블리(220C)의 크기를 최소화할 수 있는 이점이 있다.
나아가, 상기 제2 절연 프레임(225C) 내부에 삽입되지 않은 상기 제2 버스바(235)의 부위는, 상기 관통부(H2)의 내측에 위치될 수 있다. 예를 들면, 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 사각 프레임 형태의 제2 버스바(235D)는 상단부(237) 및 하단부(238)가 상기 제2 절연 프레임(225C) 내부에 삽입되어 있고, 상기 상단부(237) 및 상기 하단부(238)를 연결하고 있는 양측부(236)는 상기 제2 절연 프레임(225C)의 관통부(H2)의 내측에 위치될 수 있다.
또한, 도 9를 참조하면, 상기 바 형태의 제2 버스바(235C)는, 일측부(239)가 상기 제2 절연 프레임(225C) 내부에 삽입될 수 있고, 타측부가 상기 관통부(H2)의 내측에 위치하여 외부로 노출될 수 있다.
즉, 상기 도 9의 제2 버스바(235)는, 상기 제1 절연 프레임(221C)의 전면에 위치한 제1 버스바(231C)와 대응하도록 위치될 수 있다. 다시 말해, 상기 제1 버스바(231C)는, 상기 제2 절연 프레임(225C)의 관통부(H2)에 적어도 일부가 삽입되어, 상기 제2 버스바(235)의 측면과 대응하도록 위치될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 버스바(231C)의 측면과 상기 제2 버스바(235)의 측면에는 상기 삽입부(H1) 및 상기 관통부(H2)에 삽입된 복수의 전극 리드(110)가 개재될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 제2 버스바(235)의 일부가 상기 관통부(H2)의 내측에 위치됨에 따라, 상기 제2 버스바(235)의 일측면과 대응하도록 위치하기 위한 상기 제1 버스바(231C)의 전방으로 돌출된 구조의 크기를 크게 줄일 수 있어, 재료비를 절감하고, 보다 안정적인 구조로 버스바 어셈블리(220C)를 제조할 수 있다.
도 12는, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 대한 분리된 일부 구성인 제1 버스바 및 제1 절연 프레임을 개략적으로 나타낸 정면도이다. 도 13은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 대한 분리된 일부 구성인 제2 버스바 및 제2 절연 프레임을 개략적으로 나타낸 정면도이다. 도 14는, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 개략적으로 나타낸 정면도이다. 그리고, 도 15는, 도 14의 A-A'의 선을 따라 절단된 배터리 모듈의 단면 모습을 개략적으로 나타낸 일부 단면도이다.
도 12 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 버스바 어셈블리(220D)는, 상기 제1 버스바(231D)가, 상기 제1 절연 프레임(221D)에 형성된 삽입부(H1) 내측에 위치하도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 제1 버스바(231D)는, 상기 제1 절연 프레임(221D)의 전면을 기준으로 전방으로 돌출되지 않고 삽입부(H1) 내부에 위치될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 제1 버스바(231D)를 제1 절연 프레임(221D)에 형성된 삽입부(H1) 내측에 위치시킴으로써, 도 3의 제1 절연 프레임(221) 및 제1 버스바(231)의 전후 방향의 크기와 비교할 때, 도 12의 제1 버스바(231D)가 차지하는 전후 방향의 부피를 크게 줄일 수 있어, 궁극적으로 버스바 어셈블리(220D)의 크기를 최소화할 수 있는 이점이 있다.
나아가, 상기 제1 버스바(231D)는, 상기 삽입부(H1) 내측에 위치하도록 일부가 상기 제1 절연 프레임(221D)의 내부에 삽입될 수 있다. 그리고, 상기 제1 버스바(231D)의 일부를 상기 제1 절연 프레임(221D) 내부에 삽입하기 위한 방법으로, 인서트 사출 방법을 사용할 수 있다.
예를 들면, 상기 제1 버스바(231D)의 일부가 내부에 삽입된 제1 절연 프레임(221D)을 제조하는 방법은, (a) 프레스에 의해 외형을 소성가공한 전기 전도성의 제1 버스바(231D)를 준비하는 과정; (b) 상기 제1 버스바(231D)를 금형 내부에 장착 고정하는 과정; 및 (c) 상기 제1 버스바(231D) 적어도 일부와 결합되도록 금형에 용융된 절연성 재료를 주입하고, 상기 용융된 재료를 고화시켜 주조 형성시키는 과정을 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 제1 버스바(231D)의 일부를 상기 제1 절연 프레임(221D) 내부에 삽입시킴으로써, 별도의 접착부재의 사용없이, 안정적으로, 상기 제1 버스바(231D)를 상기 제1 절연 프레임(221D)에 고정할 수 있다.
또한, 도 13의 제2 버스바(235)는, 적어도 일부가 상기 제2 절연 프레임(225D)의 후면에서 후방으로 돌출되도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 제2 버스바(235)는, 상기 제2 절연 프레임(225D)에 결합된 상태로 적어도 일부가 상기 제1 절연 프레임(221D)에 형성된 삽입부(H1)에 삽입되도록 돌출될 수 있다.
예를 들면, 도 13에 도시된 바와 같이, 사각 프레임 형태의 제2 버스바(235F)는, 상단부(237) 및 하단부(238)가 상기 제2 절연 프레임(225D) 내부에 삽입되어 있고, 상기 상단부(237) 및 상기 하단부(238)를 연결하는 양측부(236)는, 상기 제2 절연 프레임(225D)의 후면을 기준으로 후방으로 돌출되도록 형성될 수 있다.
더욱이, 바 형상의 제2 버스바(235E)는, 전단부(235a)가 상기 제2 절연 프레임(225D)의 내부에 삽입되거나, 전면이 상기 제2 절연 프레임(225D)의 후면에 부착될 수 있다. 또한, 상기 바 형상의 제2 버스바(235E)의 후단부(235b)는 상기 제1 절연 프레임(221D)에 형성된 삽입부(H1)에 적어도 일부가 삽입되도록 돌출되어 형성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 도 4의 제2 절연 프레임(225) 및 도 9의 제2 절연 프레임(225C)과 비교하여, 도 13의 제2 절연 프레임(225D)은 별도의 전극 리드(110)를 삽입하기 위한 관통부를 형성시킬 필요가 없어, 구조가 단순하고, 제조 과정을 간소화할 수 있는 이점이 있다.
더욱이, 상기 버스바 어셈블리(220D)의 내부 구성인 전극 리드(110), 제1 버스바(231D), 제2 버스바(235) 등의 구성들은 외부 충격에 취약한 면이 있으므로, 상기 관통부가 형성되지 않은 제2 절연 프레임(225D)은 외부로부터 버스바 어셈블리(220D)의 내부 구조를 효과적으로 보호할 수 있는 이점이 있다.
도 16은, 도 6의 B-B'의 선을 따라 절단된 배터리 모듈의 단면 모습을 개략적으로 나타낸 일부 단면도이다.
도 6과 함께 도 16을 참조하면, 상기 버스바 어셈블리(220)는, 상기 제1 절연 프레임(221) 및 상기 제2 절연 프레임(225)이 서로 체결 고정되도록 구성된 체결 부재(240)가 구비될 수 있다.
여기서, 상기 체결 부재(240)는, 상기 제1 절연 프레임(221) 및 상기 제2 절연 프레임(225)이 서로 교차하도록 좌우 방향(E)으로 슬라이드 이동한 상태에서 상기 제1 절연 프레임(221) 및 상기 제2 절연 프레임(225)을 서로 체결 고정하도록 구성될 수 있다.
즉, 상기 제1 절연 프레임(221) 및 상기 제2 절연 프레임(225)이 서로 교차하도록 좌우 방향으로 슬라이드 이동할 경우, 상기 삽입부(H1) 또는 상기 삽입부(H1) 및 상기 관통부(H2)에 삽입된 복수의 전극 리드(110)가 각각의 제1 버스바(231) 및 제2 버스바(235) 사이에 개재된 상태로, 상기 체결 부재(240)에 의해 상기 제1 절연 프레임(221) 및 상기 제2 절연 프레임(225)을 체결 고정하도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 상기 제2 버스바(235)가 상기 제1 버스바(231)가 위치한 방향으로 이동하면서, 상기 복수의 전극 리드(110)의 일측을 가압하고, 가압된 상기 복수의 전극 리드(110)는 타측이 상기 제1 버스바(231)의 측면과 접할 수 있다. 결과적으로, 상기 삽입부(H1) 또는 상기 삽입부(H1) 및 상기 관통부(H2)에 삽입된 상기 복수의 전극 리드(110)는 상기 제1 버스바(231) 및 상기 제2 버스바(235)에 의해 양측이 가압 고정될 수 있다.
구체적으로, 상기 체결 부재(240)는, 체결 볼트(241)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 체결 볼트(241)는, 머리 및 상기 머리로부터 일방향으로 연장되어 형성된 둥근 봉을 포함할 수 있다. 상기 둥근 봉에는 나사선이 형성될 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 절연 프레임(221)은, 상기 체결 볼트(241)의 둥근 봉의 적어도 일부가 삽입되도록 구성된 삽입홈(G)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 삽입홈(G)은, 상기 제1 절연 프레임(221)의 외주에 접한 측면부에 형성될 수 있다. 또한, 상기 삽입홈(G)은, 상기 제1 절연 프레임(221)의 전면에 형성될 수 있다.
더욱이, 상기 제2 절연 프레임(225)은 상기 체결 볼트(241)의 둥근 봉이 관통되도록 구성된 관통홀(H3)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 관통홀(H3)은, 상기 제2 절연 프레임(225)의 외주에 접하고 있는 측단부에 형성될 수 있다. 또는, 상기 관통홀(H3)은, 상기 제2 절연 프레임(225)의 후면에 형성될 수 있다.
그리고, 상기 체결 볼트(241)가 순차적으로 상기 제2 절연 프레임(225)의 관통홀(H3)을 관통하고 상기 제1 절연 프레임(221)의 삽입홈(G)에 삽입 고정될 수 있다.
예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 절연 프레임(221)의 상단부 및 하단부 각각의 전면에 삽입홈(G)이 형성될 수 있다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제2 절연 프레임(225)의 후면에 관통홀(H3)이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 도 6에서와 같이, 2개의 체결 볼트(241) 각각은 순차적으로 상기 제2 절연 프레임(225)의 관통홀(H3)을 관통하고 상기 제1 절연 프레임(221)의 삽입홈(G)에 삽입 고정될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성의 의하면, 상기 체결 부재(240)는, 상기 제1 절연 프레임(221)에 형성된 삽입홈(G) 및 상기 제2 절연 프레임(225)에 형성된 관통홀(H3)에 체결 볼트(241)를 삽입 고정함으로써, 상기 제1 절연 프레임(221)과 상기 제2 절연 프레임(225)이 효율적이고 안정적으로 결합 고정할 수 있다.
또한, 상기 체결 부재(240)는, 상기 삽입홈(G) 내부에 삽입 고정되어 있는 너트 또는 베어링(245)을 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 베어링(245)은 상기 체결 볼트(241)가 삽입 체결되도록 구성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 삽입홈(G) 내부에 삽입 고정되어 있는 단단한 금속 소재를 구비한 베어링(245)에 상기 체결 볼트(241)를 체결함으로써, 상기 체결 볼트(241)를 삽입홈(G)에 삽입 고정하는 것 보다 더욱 안정적인 고정력을 발휘할 수 있는 이점이 있다.
다시 도 6과 함께 도 16을 참고하면, 상기 제1 절연 프레임(221) 및 상기 제2 절연 프레임(225)에는, 상기 제1 절연 프레임(221)과 상기 제2 절연 프레임(225)이 서로 교차되도록 좌우 방향으로 슬라이드 이동하는 것을 가이드 하도록 구성된 이동 가이드 부(250)가 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 이동 가이드 부(250)는, 가이드 홈(251) 및 가이드 돌기(255)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 가이드 홈(251)은, 상기 제1 절연 프레임(221)의 전면에서 후방으로 내입된 형태일 수 있다. 즉, 상기 가이드 홈(251)은, 전면 중 일부위가 나머지 부위보다 후방으로 내입된 형태의 홈(groove)일 수 있다. 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 절연 프레임(221)의 상단부 및 하단부 각각의 전면에 2개의 가이드 홈(251)이 형성될 수 있다.
또한, 상기 가이드 홈(251)은, 상기 제2 절연 프레임(225)의 좌우 방향으로 슬라이드 이동을 가이드 하도록 좌우 방향으로 연장되도록 형성될 수 있다. 더욱이, 상기 가이드 홈(251)이 끝나는 단부의 측벽에는 상기 삽입홈(G)이 형성될 수 있다.
즉, 상기 제2 절연 프레임(225)이 상기 가이드 홈(251)을 따라 좌우 방향으로 슬라이드 이동한 후, 상기 체결 볼트(241)를 순차적으로 상기 제2 절연 프레임(225)의 관통홀(H3)을 관통하고 상기 제1 절연 프레임(221)의 삽입홈에 삽입 고정함으로써, 상기 제1 버스바(231) 및 상기 제2 버스바(235) 사이에 복수의 전극 리드(110)가 개재된 상태에서, 상기 제1 절연 프레임(221)과 상기 제2 절연 프레임(225)을 서로 체결 고정할 수 있다.
그리고, 도 5 및 도 16을 참조하면, 상기 가이드 돌기(255)는, 상기 제2 절연 프레임(225)의 후면에서 후방으로 돌출되도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 가이드 돌기(255)는, 상기 제1 절연 프레임(221)의 전면에 형성된 가이드 홈(251)과 대응되도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 가이드 홈(251)은 수직 단면상으로 둥근 내면을 가지도록 형성될 경우, 상기 가이드 돌기(255)의 외면은 둥근 돌기 형상으로 형성될 수 있다. 더욱이, 상기 가이드 홈(251)은 수직 단면상으로 각진 내면으로 형성될 경우, 상기 가이드 돌기(255)의 외면은 각진 돌기 형상으로 형성될 수 있다.
나아가, 상기 가이드 돌기(255)는 상기 가이드 홈(251)의 내면에 안착되어 좌우 방향으로 이동하도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 가이드 돌기(255)는 상기 좌우 방향으로 연장된 가이드 홈(251)의 내면에 안착되어 좌우 방향으로 이동할 수 있도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제2 절연 프레임(225)의 상단부 및 하단부 각각의 후면에 2개의 가이드 돌기(255)가 형성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 가이드 부(250)는, 상기 가이드 홈(251) 및 상기 가이드 돌기(255) 구성을 이용하여, 상기 제2 절연 프레임(225)이 상기 제1 절연 프레임(221)의 상에서 손쉽게 슬라이드 이동시킬 수 있어, 상기 제1 절연 프레임(221)과 상기 제2 절연 프레임(225) 간의 체결을 위한 위치 설정을 용이하게 할 뿐만 아니라, 상기 제1 버스바(231)와 상기 제2 버스바(235) 사이에 상기 복수의 전극 리드(110)를 개재 시키는 작업을 용이하게 한다.
도 17은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 17을 참조하면, 본 발명의 또 다른 버스바 어셈블리(220E)는, 앞서 설명한 일 실시예의 버스바 어셈블리(220)와 달리, 복수의 제1 버스바(231) 및 복수의 제2 버스바(235) 중 일부만이 구비될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 절연 프레임(221E)의 제1 버스바 모두와 상기 제2 절연 프레임(225E)의 바 형태의 제2 버스바를 구비하지 않을 수 있다.
즉, 이러한 경우, 상기 제1 절연 프레임(221E)과 상기 제2 절연 프레임(225E)이 서로 교차되도록 좌우 방향으로 슬라이드 이동한 상태에서, 상기 제1 절연 프레임(221E)의 삽입부(도시하지 않음) 및 상기 제2 절연 프레임(221E)의 관통부(H2)에 삽입된 복수의 전극 리드(110)가 상기 제1 절연 프레임(221E) 및 상기 제2 절연 프레임(225E) 사이에서 서로 겹쳐진 상태가 될 수 있다.
다시 말해, 도 17의 버스바 어셈블리(220E)는 일부 버스바를 생략하고도, 상기 복수의 전극 리드(110)가 상기 제1 절연 프레임(221E) 및 상기 제2 절연 프레임(225E) 사이에서 서로 겹쳐진 상태를 형성함으로써, 상기 복수의 전극 리드(110) 간의 전기적 연결을 이룰 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 앞서 설명한 일 실시예의 버스바 어셈블리(220)와 비교하여, 제1 버스바(231) 및 제2 버스바(235)의 적용 개수를 효과적으로 줄일 수 있어, 재료비를 절감하여, 제품 단가를 효과적으로 낮출 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 배터리 팩(도시하지 않음)은, 상기 배터리 모듈(200)을 적어도 둘 이상 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 적어도 둘 이상의 배터리 모듈(200)은, 일 방향으로 정렬 배치된 구조일 수 있다. 경우에 따라, 상기 배터리 팩은, 방열 목적으로 히트 싱크(도시하지 않음)를 더 구비할 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 전자 디바이스(도시하지 않음)는, 상기 배터리 팩을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 배터리 팩은, 상기 전자 디바이스의 외장 케이스 내부에 수용될 수 있다. 또한, 상기 전자 디바이스는, 전기 자전거와 같은 이동 수단일 수 있고, 또는 전동 공구 등일 수 있다.
한편, 본 명세서에서 상, 하, 좌, 우, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
[부호의 설명]
200: 배터리 모듈 231: 제1 버스바
210: 셀 어셈블리 235: 제2 버스바
100: 이차 전지 240: 체결 부재
110: 전극 리드 241: 체결 볼트
220: 버스바 어셈블리 245: 베어링
221: 제1 절연 프레임 250: 이동 가이드 부
H1: 삽입부 251: 가이드 홈
G: 삽입홈 255: 가이드 돌기
225: 제2 절연 프레임
H2: 관통부
H3: 관통홀
본 발명은 버스바 어셈블리를 포함하는 배터리 모듈에 관한 것이다. 또한, 본 발명의 복수의 배터리 모듈 및 전장 부품을 구비한 배터리 팩, 및 상기 배터리 팩을 구비한 전자 디바이스, 또는 에너지 저장 시스템, 또는 자동차와 관련된 산업에 이용 가능하다.

Claims (15)

  1. 전후 방향으로 돌출되는 형태로 형성된 전극 리드를 구비하고 좌우 방향으로 상호 적층된 복수의 이차 전지를 구비하는 셀 어셈블리; 및
    상기 복수의 이차 전지들 간의 전기적 연결을 이루도록 구성된 버스바 어셈블리
    를 포함하고,
    상기 버스바 어셈블리는,
    상기 전극 리드 복수개가 삽입되도록 후면에서 전면으로 관통된 삽입부가 하나 이상 형성되며, 전기 절연성 재질이 구비된 제1 절연 프레임;
    상기 제1 절연 프레임의 전면에 탑재되고, 전기 절연성 재질이 구비된 제2 절연 프레임;
    상기 제1 절연 프레임에 탑재되고 상기 삽입부 각각에 삽입된 복수의 전극 리드 중 최일측에 위치한 하나와 접촉하며 전기 전도성 재질이 구비된 제1 버스바; 및
    상기 제2 절연 프레임에 탑재되고 상기 삽입부 각각에 삽입된 복수의 전극 리드 중 최타측에 위치한 하나와 접촉하며 전기 전도성 재질이 구비된 제2 버스바를 구비한 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 버스바 및 상기 제2 버스바는, 전후 방향을 기준으로 전면, 후면, 및 측면을 포함하고,
    상기 제1 버스바 및 상기 제2 버스바의 측면은, 상기 전극 리드의 좌 측면 또는 우 측면과 접촉되며, 상기 제1 버스바 및 상기 제2 버스바는 각각의 측면의 적어도 일부가 상기 복수의 전극 리드가 서로 밀착되도록 개재된 상태에서 서로 마주하도록 위치된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 버스바 및 상기 제2 버스바는 상하 방향으로 연장된 바 형상 또는 중앙이 천공된 사각 프레임 형상인 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 절연 프레임은, 상기 전극 리드 복수개가 삽입되도록 후면에서 전면으로 관통된 관통부가 형성되고,
    상기 제1 버스바는 상기 제1 절연 프레임의 전면에 위치되며, 상기 제1 버스바는, 적어도 일부가 상기 관통부에 삽입되도록 전방으로 돌출된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 버스바는, 상기 제2 절연 프레임의 전면을 기준으로 전방으로 더 돌출되도록 구성되고,
    상기 제2 버스바는, 상기 제2 절연 프레임의 전면에 위치된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제2 버스바는, 측면이 상기 제1 버스바의 측면의 일부와 서로 마주하도록 상기 관통부의 내측에 위치된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제1 버스바는, 상기 제1 절연 프레임에 형성된 삽입부 내측에 위치하도록 구성되고, 상기 제2 버스바는, 적어도 일부가 상기 제2 절연 프레임의 후면에서 후방으로 돌출되어 상기 제1 절연 프레임의 삽입부에 삽입되도록 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 버스바 어셈블리는, 상기 제1 절연 프레임 및 상기 제2 절연 프레임이 서로 체결 고정되도록 구성된 체결 부재가 구비된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 체결 부재는 체결 볼트를 포함하고,
    상기 제1 절연 프레임은 상기 체결 볼트의 둥근 봉의 적어도 일부가 삽입되도록 구성된 삽입홈이 형성되고,
    상기 제2 절연 프레임은 상기 체결 볼트의 둥근 봉이 관통되도록 구성된 관통홀이 형성되며,
    상기 체결 볼트가 순차적으로 상기 제2 절연 프레임의 관통홀을 관통하고 상기 제1 절연 프레임의 삽입홈에 삽입 고정된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 체결 부재는, 상기 체결 볼트가 삽입 체결되도록 구성되고 상기 삽입홈 내부에 삽입 고정되어 있는 너트 또는 베어링을 더 포함한 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제1 절연 프레임 및 상기 제2 절연 프레임에는, 상기 제1 절연 프레임과 상기 제2 절연 프레임이 서로 교차되도록 좌우 방향으로 슬라이드 이동하는 것을 가이드 하도록 구성된 이동 가이드 부가 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 이동 가이드 부는,
    상기 제1 절연 프레임의 상단 및 하단 각각의 전면에서 후방으로 내입되고 좌우 방향으로 연장되어 형성된 가이드 홈; 및
    상기 제2 절연 프레임의 상단 및 하단 각각의 후면에서 후방으로 돌출되고 상기 가이드 홈의 내면에 안착되어 좌우 방향으로 이동하도록 형성된 가이드 돌기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  13. 전후 방향으로 돌출되는 형태로 형성된 전극 리드를 구비하고 좌우 방향으로 상호 적층된 복수의 이차 전지를 구비하는 셀 어셈블리; 및
    상기 복수의 이차 전지들 간의 전기적 연결을 이루도록 구성된 버스바 어셈블리
    를 포함하고,
    상기 버스바 어셈블리는,
    상기 전극 리드 복수개가 서로 밀착된 상태로 삽입되도록 후면에서 전면으로 관통된 삽입부가 하나 이상 형성되며, 전기 절연성 재질로 구성된 제1 절연 프레임;
    상기 제1 절연 프레임의 전면에 탑재되고, 상기 전극 리드 복수개가 서로 밀착된 상태로 삽입되도록 후면에서 전면으로 관통된 관통부가 하나 이상 형성되며, 전기 절연성 재질로 구성된 제2 절연 프레임;
    상기 제1 절연 프레임에 탑재되고 각 삽입부에 삽입된 복수의 전극 리드 중 최일측에 위치한 하나와 접촉하며 전기 전도성 재질로 구성된 제1 버스바; 및
    상기 제2 절연 프레임에 탑재되고 각 삽입부에 삽입된 복수의 전극 리드 중 최타측에 위치한 하나와 접촉하며 전기 전도성 재질로 구성된 제2 버스바를 구비하며,
    상기 제1 절연 프레임과 상기 제2 절연 프레임이 서로 교차되도록 좌우 방향으로 슬라이드 이동한 상태에서 상기 복수의 전극 리드가 상기 제1 절연 플레이트 및 상기 제2 절연 플레이트 사이에서 서로 겹쳐진 상태인 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  14. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 배터리 모듈을 적어도 하나 이상 포함하는 배터리 팩.
  15. 제14항에 따른 배터리 팩을 구비하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
PCT/KR2018/013135 2017-11-06 2018-10-31 버스바 어셈블리를 포함하는 배터리 모듈 WO2019088714A1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18873468.5A EP3671901A4 (en) 2017-11-06 2018-10-31 BATTERY MODULE WITH BUS RAIL ARRANGEMENT
US16/620,266 US11223092B2 (en) 2017-11-06 2018-10-31 Battery module comprising bus bar assembly
CN201880046951.9A CN110892554B (zh) 2017-11-06 2018-10-31 电池模块和包含该电池模块的电池组
JP2019569667A JP7047218B2 (ja) 2017-11-06 2018-10-31 バスバーアセンブリーを含むバッテリーモジュール

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170146496A KR102177694B1 (ko) 2017-11-06 2017-11-06 버스바 어셈블리를 포함하는 배터리 모듈
KR10-2017-0146496 2017-11-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019088714A1 true WO2019088714A1 (ko) 2019-05-09

Family

ID=66333406

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2018/013135 WO2019088714A1 (ko) 2017-11-06 2018-10-31 버스바 어셈블리를 포함하는 배터리 모듈

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11223092B2 (ko)
EP (1) EP3671901A4 (ko)
JP (1) JP7047218B2 (ko)
KR (1) KR102177694B1 (ko)
CN (1) CN110892554B (ko)
WO (1) WO2019088714A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3671903A4 (en) * 2017-12-19 2020-12-16 Lg Chem, Ltd. BATTERY MODULE WITH BUS RAIL ARRANGEMENT
JP2022542930A (ja) * 2019-09-27 2022-10-07 エルジー エナジー ソリューション リミテッド ベース絶縁部材を備えるバッテリーモジュール

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210041845A (ko) 2019-10-08 2021-04-16 주식회사 엘지화학 물리적 결합으로 전극리드와 연결되는 연결부재, 및 이를 포함하는 전지셀 스택
KR20210126400A (ko) * 2020-04-10 2021-10-20 삼성에스디아이 주식회사 배터리 모듈
WO2021217967A1 (zh) * 2020-04-30 2021-11-04 昆山宝创新能源科技有限公司 电池模块、电池包和车辆
KR102461833B1 (ko) * 2020-12-09 2022-11-01 에스케이온 주식회사 배터리 모듈
KR20240069790A (ko) 2021-09-27 2024-05-20 퀀텀스케이프 배터리, 인코포레이티드 전기화학적 스택 및 그 조립 방법
KR102598670B1 (ko) * 2022-04-22 2023-11-06 에스케이온 주식회사 배터리 모듈
KR20240019925A (ko) * 2022-08-05 2024-02-14 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩
CN115513606B (zh) * 2022-09-28 2024-04-05 航天锂电科技(江苏)有限公司 电池模组连接结构

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060090469A (ko) * 2005-02-07 2006-08-11 주식회사 엘지화학 전지 모듈용 전지 카트리지 연결 시스템
JP2013187046A (ja) * 2012-03-08 2013-09-19 Nissan Motor Co Ltd 組電池
JP2014002905A (ja) * 2012-06-18 2014-01-09 Captex Co Ltd 電極接続構造
KR20170103232A (ko) * 2016-03-03 2017-09-13 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
CN107293685A (zh) * 2016-04-13 2017-10-24 无锡丰晟科技有限公司 一种锂离子电池的串并联链接结构

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4084596B2 (ja) 2002-05-07 2008-04-30 富士重工業株式会社 板状電池の電極接続構造
US7497711B2 (en) * 2007-01-22 2009-03-03 Tyco Electronics Corporation Modular method and system for insulated bus bar cable harness termination concept
JP2009187972A (ja) 2008-02-01 2009-08-20 Fdk Corp 蓄電モジュール
KR100993668B1 (ko) 2008-08-01 2010-11-10 현대자동차일본기술연구소 배터리 셀의 전극 접속 구조
KR20120136542A (ko) 2011-06-09 2012-12-20 인셀(주) 파우치형 이차전지의 단자 연결 구조
US8609276B2 (en) * 2011-06-23 2013-12-17 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack
JP5834769B2 (ja) 2011-10-26 2015-12-24 株式会社オートネットワーク技術研究所 電池用配線モジュール
JP2013105698A (ja) 2011-11-16 2013-05-30 Yazaki Corp 電源装置
JP5996291B2 (ja) 2012-06-19 2016-09-21 古河電池株式会社 組電池
JP6020900B2 (ja) * 2012-10-10 2016-11-02 株式会社オートネットワーク技術研究所 蓄電モジュール
KR102069152B1 (ko) 2013-02-14 2020-01-22 에스케이이노베이션 주식회사 배터리 셀 전극탭 연결장치 및 이를 포함하는 배터리 모듈
JP2014157742A (ja) 2013-02-15 2014-08-28 Yazaki Corp 電源装置
KR20140103642A (ko) 2013-02-19 2014-08-27 타이코에이엠피(유) 전지모듈
JP6011876B2 (ja) * 2013-09-13 2016-10-19 株式会社オートネットワーク技術研究所 蓄電モジュール
US9350127B2 (en) * 2014-03-24 2016-05-24 Ford Global Technologies, Llc Self-locating busbar assembly and alignment method
KR101821378B1 (ko) 2014-03-31 2018-01-23 주식회사 엘지화학 전극 리드와 버스바 사이의 결합력 및 공정성이 향상된 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
DE102014110211A1 (de) * 2014-07-21 2016-01-21 Elringklinger Ag Zellkontaktierungssystem für eine elektrochemische Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines Zellkontaktierungssystems
KR102172519B1 (ko) * 2017-10-11 2020-10-30 주식회사 엘지화학 전극 리드 접합용 버스바 조립체 및 이를 포함하는 배터리 모듈

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060090469A (ko) * 2005-02-07 2006-08-11 주식회사 엘지화학 전지 모듈용 전지 카트리지 연결 시스템
JP2013187046A (ja) * 2012-03-08 2013-09-19 Nissan Motor Co Ltd 組電池
JP2014002905A (ja) * 2012-06-18 2014-01-09 Captex Co Ltd 電極接続構造
KR20170103232A (ko) * 2016-03-03 2017-09-13 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
CN107293685A (zh) * 2016-04-13 2017-10-24 无锡丰晟科技有限公司 一种锂离子电池的串并联链接结构

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3671901A4

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3671903A4 (en) * 2017-12-19 2020-12-16 Lg Chem, Ltd. BATTERY MODULE WITH BUS RAIL ARRANGEMENT
US11139539B2 (en) 2017-12-19 2021-10-05 Lg Chem, Ltd. Battery module having bus bar assembly
JP2022542930A (ja) * 2019-09-27 2022-10-07 エルジー エナジー ソリューション リミテッド ベース絶縁部材を備えるバッテリーモジュール
JP7453336B2 (ja) 2019-09-27 2024-03-19 エルジー エナジー ソリューション リミテッド ベース絶縁部材を備えるバッテリーモジュール

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020523765A (ja) 2020-08-06
EP3671901A4 (en) 2020-11-25
JP7047218B2 (ja) 2022-04-05
CN110892554B (zh) 2022-04-29
EP3671901A1 (en) 2020-06-24
US20200099034A1 (en) 2020-03-26
KR20190051157A (ko) 2019-05-15
CN110892554A (zh) 2020-03-17
KR102177694B1 (ko) 2020-11-11
US11223092B2 (en) 2022-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019088714A1 (ko) 버스바 어셈블리를 포함하는 배터리 모듈
WO2019098588A1 (ko) 센싱 어셈블리 및 버스바 어셈블리를 포함하는 배터리 모듈
WO2019059538A1 (ko) 가이드 결합 구조를 포함한 배터리 모듈 및 그것을 포함한 배터리 팩
WO2019107764A1 (ko) 엔드 프레임을 구비한 배터리 모듈
WO2019117514A1 (ko) 버스바 어셈블리를 포함하는 배터리 모듈
WO2019107717A1 (ko) 방열 플레이트를 구비한 배터리 모듈
WO2020096221A1 (ko) 탑재 구조물을 포함하는 배터리 팩
WO2018230857A1 (ko) 배터리 모듈
WO2019156390A1 (ko) 전류 차단부를 구비한 버스바 및 그것을 포함한 배터리 모듈
WO2019107735A1 (ko) 버스바 어셈블리를 구비한 배터리 모듈
WO2018124494A2 (ko) 버스바 어셈블리 및 프레임 조립체
WO2018124751A1 (ko) 연성회로기판 및 이를 포함하는 프레임 조립체
WO2013125748A1 (ko) 음각구조를 이용한 전지셀 케이스
WO2018128404A1 (ko) 차체 부품, 그 차체 부품과 통합되어 형성된 차량용 전지시스템 및 이를 포함하는 통합 전지시스템 차량
WO2019074234A1 (ko) 접속 캡을 구비한 원통형 전지셀
WO2020071642A1 (ko) 접속 플레이트를 구비한 배터리 팩
WO2018221818A1 (ko) 배터리 모듈
WO2020138849A1 (ko) 내측 커버를 포함하는 배터리 모듈
WO2020060069A1 (ko) 모듈 버스바를 포함하는 배터리 모듈
WO2019066441A1 (ko) 보호회로모듈을 구비한 파우치형 이차전지 팩
WO2021107429A1 (ko) 배터리 모듈 및 배터리 팩
WO2019066440A2 (ko) 전지팩용 전류차단 부재 벤딩 장치
WO2022191683A1 (ko) 버스바 어셈블리, 이러한 버스바 어셈블리를 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
WO2021040503A1 (ko) 고정 프레임을 구비한 배터리 랙 및 전력 저장 장치
WO2020101209A1 (ko) 모듈 하우징을 포함한 배터리 모듈

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18873468

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019569667

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018873468

Country of ref document: EP

Effective date: 20200320

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE