KR102657580B1 - Battery module having a transformable serial-parallel connection structure and Method for assembling the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배터리 조립체에 관한 것으로서, 더 상세하게는 최소한의 변경으로 모듈내 직병렬 구조를 다양하게 변경 가능한 직병렬 연결 구조를 갖는 배터리 모듈 및 이의 조립 방법에 대한 것이다.
본 발명에 따르면, 단위 배터리 셀을 1셀 조립체로 구성하고, 직병렬 연결 구조를 볼트 고정함으로써 최소한의 변경으로 배터리 모듈 내 직병렬 구조를 다양하게 변경이 가능하다.
The present invention relates to a battery assembly, and more specifically, to a battery module having a series-parallel connection structure in which the series-parallel structure within the module can be changed in various ways with minimal change, and a method of assembling the same.
According to the present invention, the series-parallel structure within the battery module can be changed in various ways with minimal changes by configuring the unit battery cell as a one-cell assembly and fixing the series-parallel connection structure with bolts.

Description

변형 가능 직병렬 연결 구조를 갖는 배터리 모듈 및 이의 조립 방법{Battery module having a transformable serial-parallel connection structure and Method for assembling the same}Battery module having a transformable serial-parallel connection structure and Method for assembling the same}

본 발명은 배터리 조립체에 관한 것으로서, 더 상세하게는 최소한의 변경으로 모듈내 직병렬 구조를 다양하게 변경 가능한 직병렬 연결 구조를 갖는 배터리 모듈 및 이의 조립 방법에 대한 것이다.The present invention relates to a battery assembly, and more specifically, to a battery module having a series-parallel connection structure in which the series-parallel structure within the module can be changed in various ways with minimal change, and a method of assembling the same.

최근 배터리 고용량화에 따른 고에너지 배터리 팩들이 개발되고 있다. 그에 따라 배터리 셀을 병렬로 구성하여 용량 증대를 꾀하고 있다. 그런데, 직렬 성분 증대시 전압 성분만 증대되어 기구축된 충반전기 인프라 사용이 불가하다.Recently, high-energy battery packs are being developed as batteries increase in capacity. Accordingly, battery cells are organized in parallel to increase capacity. However, when the series component is increased, only the voltage component increases, making it impossible to use the existing charging and charging infrastructure.

더불어 셀(cell) 공용화가 추진되어 동일 사이즈에 배터리이지만 내부 연결 구조를 1P(Parallel), 2P,3P,4P로 변경한 배터리 팩이 출시되고 있다. 이 경우, 1P2S(Serial), 2P1S, 3P2S, 2P1Sx2 등으로 배터리 셀이 구성된다. 이 경우, 기존 배터리 모듈 개발 시 모듈 내부에 직병렬 연결구조가 변경되면, 배터리 모듈을 새로이 제작하는 사양 개발을 해야한다.In addition, as the commonization of cells is promoted, battery packs of the same size but with the internal connection structure changed to 1P (Parallel), 2P, 3P, and 4P are being released. In this case, the battery cells are composed of 1P2S (Serial), 2P1S, 3P2S, 2P1Sx2, etc. In this case, if the series-parallel connection structure inside the module is changed when developing an existing battery module, specifications for manufacturing a new battery module must be developed.

그에 따라 조립 설비 변경 및 제작이 필요하게 되어 투자비가 과도하게 발생하는 문제가 있었다 부연하면, 기존에 개발된 배터리 모듈은 배터리 셀을 용접으로 연결하여 구성하였다. 이를 보여주는 도면이 도 1에 도시된다. 도 1을 참조하면, 배터리 셀 (-) 리드(120), 배터리 셀(+) 리드(130)가 용접에 의해 버스바(140)로 연결된다. 즉, 배터리 셀 리드와 버스바간의 용접으로 연결 구조를 갖는다.Accordingly, there was a problem of excessive investment costs due to the need to change and manufacture assembly facilities. To elaborate, previously developed battery modules were constructed by connecting battery cells by welding. A drawing showing this is shown in Figure 1. Referring to FIG. 1, the battery cell (-) lead 120 and the battery cell (+) lead 130 are connected to the bus bar 140 by welding. In other words, it has a connection structure through welding between the battery cell lead and the bus bar.

그런데, 이러한 용접 방식의 경우, 용접 조건에 의해 설비 구성이 어려워지고 병렬 구간 용접 시 검사가 어려운 등 품질 문제가 있다. 부연하면, 배터리 셀 리드와 버스바간의 용접으로 연결 구조를 갖기 때문에 예를 들어 2셀 병렬에서 3셀 병렬로 구조변경시 구조적인 변경이 과대하여 신규 제작하는 방향으로 개발이 전개 되었다.However, in the case of this welding method, there are quality problems such as difficulty in configuring equipment due to welding conditions and difficulty in inspection when welding parallel sections. To elaborate, since it has a connection structure by welding between the battery cell leads and the bus bar, for example, when changing the structure from 2 cells in parallel to 3 cells in parallel, the structural changes were excessive, so development was developed in the direction of new manufacturing.

또한, 동일한 부품구성이라도 병렬 구조가 변경되면 공정/용접 구조 구현을 위해 신규 설비를 구축해야 하는 문제가 있다.Additionally, even if the component configuration is the same, if the parallel structure is changed, there is a problem of having to build new equipment to implement the process/welding structure.

1. 한국공개특허 제10-2005-0121908호1. Korean Patent Publication No. 10-2005-0121908 2. 한국공개특허 제10-2005-0106540호2. Korean Patent Publication No. 10-2005-0106540

본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 최소한의 변경으로 모듈 내 직병렬 구조를 다양하게 변경 가능한 배터리 모듈 및 이의 조립 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the problems caused by the above background technology, and its purpose is to provide a battery module that can variously change the series-parallel structure within the module with minimal changes and a method of assembling the same.

또한, 본 발명은 모듈 적층수가 증가하여 전류/전압이 증대하더라도 단자간 절연 거리 및/또는 압축시 안전성을 확보할 수 있는 배터리 모듈 및 이의 조립 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a battery module and a method of assembling the same that can secure the insulation distance between terminals and/or safety during compression even if the current/voltage increases due to an increase in the number of module stacks.

또한, 본 발명은 증대된 에너지 사양에 따라 버스바 두께/폭/경로를 다양하게 변경 대응이 가능한 배터리 모듈 및 이의 조립 방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a battery module that can respond to various changes in bus bar thickness/width/path according to increased energy specifications and a method of assembling the same.

본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해 최소한의 변경으로 모듈 내 직병렬 구조를 다양하게 변경가능한 배터리 모듈을 제공할 수 있다.The present invention can provide a battery module in which the series-parallel structure within the module can be changed in various ways with minimal change in order to achieve the problems presented above.

상기 배터리 모듈은,The battery module is,

제 1 엔드 플레이트(301);first end plate 301;

상기 제 1 엔드 플레이트(301) 내측에 적층 배열되며 양단에 셀리드 결합부(330)가 각각 형성되는 다수의 단위 배터리 셀(310);A plurality of unit battery cells 310 arranged in a stacked manner inside the first end plate 301 and each having a cell lead coupling portion 330 formed at both ends;

상기 셀리드 결합부(330)와 결합되어 상기 다수의 단위 배터리(310)가 직병렬로 연결되도록 변형 가능하게 블록 단위로 이루어지는 제 1 블록(610)과 제 2 블록(620)을 연결하는 버스바 연결부(320); 및A bus bar that connects the first block 610 and the second block 620, which are combined with the cell lead coupling part 330 and can be modified in block units to connect the plurality of unit batteries 310 in series and parallel. Connection 320; and

상기 다수의 단위 배터리(310)의 최외면과 밀착되게 제 1 엔드 플레이트(301)와 고정 부재(303)로 조립되는 제 2 엔드 플레이트(302);를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.It may be characterized by including a second end plate 302 assembled with a first end plate 301 and a fixing member 303 to be in close contact with the outermost surface of the plurality of unit batteries 310.

또한, 상기 다수의 단위 배터리(310)는, 하나의 배터리 셀(212); 및 상기 배터리 셀(212)을 패키징하는 배터리 패키지(211);를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.Additionally, the plurality of unit batteries 310 include one battery cell 212; and a battery package 211 packaging the battery cell 212.

또한, 상기 제 1 블록(610) 및 제 2 블록(620)은 상기 다수의 단위 배터리(310) 중 수개를 병렬로 연결하는 것을 특징으로 할 수 있다.Additionally, the first block 610 and the second block 620 may be characterized in that several of the plurality of unit batteries 310 are connected in parallel.

또한, 상기 제 1 블록(610) 및 제 2 블록(620)은 서로 다른 전극을 갖도록 180도 회전된 상태로 배열되는 것을 특징으로 할 수 있다.Additionally, the first block 610 and the second block 620 may be arranged rotated by 180 degrees so that they have different electrodes.

또한, 상기 버스바 연결부(320)에는 상기 셀리드 결합부(330)와 결합되기 위한 체결부(421)가 양단에 꺽쇠 형상으로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the bus bar connection portion 320 may be characterized in that fastening portions 421 for being coupled to the cell lid coupling portion 330 are formed in a bracket shape at both ends.

또한, 상기 체결부(421)와 상기 셀리드 결합부(330)는 볼팅 방식에 의해 체결되는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the fastening part 421 and the cell lid coupling part 330 may be fastened by a bolting method.

또한, 상기 배터리 셀(212)는 파우치형 배터리 셀인 것을 특징으로 할 수 있다.Additionally, the battery cell 212 may be a pouch-type battery cell.

또한, 상기 버스바 연결부(320)는 폭이 다양한 형태로 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.Additionally, the bus bar connection portion 320 may have various widths.

다른 한편으로, 본 발명의 다른 일실시예는, 제 1 엔드 플레이트(301)를 배치하는 단계; 상기 제 1 엔드 플레이트(301) 내측에 양단에 셀리드 결합부(330)가 각각 형성되는 다수의 단위 배터리 셀(310)을 적층 배열하는 단계; 제 2 엔드 플레이트(302)를 상기 다수의 단위 배터리(310)의 최외면에 배치하는 단계; 상기 최외면과 밀착되게 상기 제 1 엔드 플레이트(301)와 상기 제 2 엔드 플레이트(302)를 고정 부재(303)로 조립하는 단계; 및 상기 다수의 단위 배터리(310)를 직병렬로 연결되도록 변형 가능하게 블록 단위로 이루어지는 제 1 블록(610)과 제 2 블록(620)이 연결되도록 버스바 연결부(320)를 상기 셀리드 결합부(330)와 결합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 변형 가능 직병렬 연결 구조를 갖는 배터리 모듈의 조립 방법을 제공할 수 있다.On the other hand, another embodiment of the present invention includes the steps of disposing the first end plate 301; stacking and arranging a plurality of unit battery cells 310 each having cell lead coupling portions 330 formed at both ends inside the first end plate 301; Placing a second end plate 302 on the outermost surface of the plurality of unit batteries 310; assembling the first end plate 301 and the second end plate 302 with a fixing member 303 so as to be in close contact with the outermost surface; And a bus bar connection part 320 is connected to the cell lead coupling part so that the first block 610 and the second block 620, which are formed in block units, can be modified to connect the plurality of unit batteries 310 in series and parallel. A method of assembling a battery module having a deformable series-parallel connection structure can be provided, comprising the step of combining with (330).

본 발명에 따르면, 단위 배터리 셀을 1셀 조립체로 구성하고, 직병렬 연결 구조를 볼트 고정함으로써 최소한의 변경으로 배터리 모듈 내 직병렬 구조를 다양하게 변경이 가능하다.According to the present invention, the series-parallel structure within the battery module can be changed in various ways with minimal changes by configuring the unit battery cell as a one-cell assembly and fixing the series-parallel connection structure with bolts.

또한, 본 발명의 다른 효과로서는 양방향 배터리 셀을 적용하여 연결 버스바간 이격거리를 확보한 사양으로, 배터리 모듈 적층수가 증가하여 전류 및/또는 전압이 증대하더라도 단자간 절연 거리 및/또는 압축 시 안전성을 확보할 수 있다는 점이다.In addition, another effect of the present invention is the specification that secures the separation distance between connecting bus bars by applying a two-way battery cell, so that even if the current and/or voltage increases due to an increase in the number of battery module stacks, the insulation distance between terminals and/or safety during compression is maintained. The point is that it can be secured.

또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는 증대된 에너지 사양에 따라 버스바 두께/폭/경로를 다양하게 변경 대응이 가능하기 때문에 다양한 패키지 구성이 가능한 장점이 있다는 점을 들 수 있다.In addition, another effect of the present invention is that the bus bar thickness/width/path can be varied in response to increased energy specifications, so there is an advantage in that various package configurations are possible.

도 1은 일반적으로 배터리 셀을 용접으로 연결하는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 연결 버스바를 이용하여 구성되는 단위 배터리의 연결 구성예를 보여주는 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 모듈(300)의 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 버스바 연결부(320)의 확대도이다.
도 5는 도 2에 도시된 단위 배터리(310)의 확대도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 3개의 단위 배터리를 병렬로 연결하여 하나의 블록으로 구성하는 개념도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 모듈(300)의 측면 사시도이다.
Figure 1 is a conceptual diagram of generally connecting battery cells by welding.
Figure 2 is a conceptual diagram showing an example of a connection configuration of a unit battery configured using a connection bus bar according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a perspective view of the battery module 300 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an enlarged view of the bus bar connection portion 320 shown in FIG. 3.
FIG. 5 is an enlarged view of the unit battery 310 shown in FIG. 2.
Figure 6 is a conceptual diagram of configuring three unit batteries in parallel to form one block according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a side perspective view of the battery module 300 according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention can make various changes and have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다. 제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. When describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.For example, a first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may be referred to as a first component without departing from the scope of the present invention. The term “and/or” includes any of a plurality of related stated items or a combination of a plurality of related stated items.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as generally understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as having an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. It shouldn't be.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 변형 가능 직병렬 연결 구조를 갖는 배터리 모듈 및 이의 조립 방법을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a battery module having a deformable series-parallel connection structure and an assembly method thereof according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 연결 버스바를 이용하여 구성되는 단위 배터리(210)의 연결 구성예를 보여주는 개념도이다. 도 2를 참조하면, 단위 배터리(210)는 하나의 배터리 셀(212)과 이 배터리 셀(212)을 패키징하는 배터리 패키지(211)로 구성된다. 물론, 배터리 패키지(211)에는 배터리 셀(212)이 안착되는 하우징(미도시), 하우징(미도시)의 앞뒤에 조립되는 전면 커버 및 후면 커버(미도시) 등으로 구성된다.Figure 2 is a conceptual diagram showing an example of a connection configuration of a unit battery 210 configured using a connection bus bar according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the unit battery 210 consists of one battery cell 212 and a battery package 211 packaging the battery cell 212. Of course, the battery package 211 includes a housing (not shown) in which the battery cell 212 is seated, a front cover and a rear cover (not shown) assembled on the front and back of the housing (not shown).

배터리 셀(212)은 원통형 셀(cylindrical cell), 각형 셀(prismatic cell), 파우치형 셀 등으로 설계될 수 있다. 파우치형 셀들은 박막으로 구성된 유연한 커버를 포함하고, 상기 커버 내에는 배터리 셀의 전기적 구성 요소들이 배치되어 있다.The battery cell 212 may be designed as a cylindrical cell, prismatic cell, pouch-type cell, etc. Pouch-type cells include a flexible cover made of a thin film, and the electrical components of the battery cell are disposed within the cover.

하나의 배터리 셀 내에서 최적의 공간 이용을 구현하기 위해서는 특히 파우치형 셀들이 사용된다. 상기 파우치형 셀들은 또한 높은 용량과 더불어 적은 중량을 특징으로 한다. 일반적으로, 파우치형 셀들은 리튬 2차 배터리 또는 니켈-수소 배터리(Nickel-hydrogen battery)등과 같이, 전해질 용액(electrolytic solution)을 내포할 수도 있다.In order to achieve optimal use of space within a single battery cell, pouch-type cells are especially used. The pouch-type cells also feature low weight along with high capacity. In general, pouch-type cells may contain an electrolytic solution, such as a lithium secondary battery or nickel-hydrogen battery.

또한, 배터리 셀은 니켈 메탈 배터리, 리튬 이온 배터리, 리튬 폴리머 배터리 등의 전기 차량용 고전압 배터리가 될 수 있다. Additionally, the battery cell can be a high-voltage battery for electric vehicles, such as a nickel metal battery, lithium-ion battery, or lithium polymer battery.

일반적으로 고전압 배터리는 전기 차량을 움직이는 동력원으로 사용하는 배터리로서 100V 이상의 고전압을 말한다. 그러나, 이에 한정되지는 않으며, 저전압 배터리도 가능하다.In general, a high-voltage battery is a battery used as a power source for electric vehicles and has a high voltage of 100V or more. However, it is not limited to this, and low-voltage batteries are also possible.

도 2를 계속 참조하면, 이러한 단위 배터리(210)를 연결점(201)을 이용하여 다양한 병렬 구성을 만들 수 있다. 부연하면, 2 셀 병렬 구성(220)은 2개의 단위 배터리(210)를 양단의 2개의 연결점(201)으로 동일 전극을 연결한다. 3 셀 병렬 구성(230)은 3개의 단위 배터리(210)를 양단의 3개의 연결점(201)으로 동일 전극을 연결한다. 4 셀 병렬 구성(230)은 4개의 단위 배터리(210)를 양단의 4개의 연결점(201)으로 동일 전극을 연결한다. 여기서, 연결점(201)은 볼팅 방식에 의한 볼팅점이 될 수 있다. 물론, 볼팅 방식이외에도 커넥터 방식 등이 이용될 수 있다.Continuing to refer to FIG. 2 , the unit batteries 210 can be created in various parallel configurations using the connection points 201 . To elaborate, the two-cell parallel configuration 220 connects the same electrodes of two unit batteries 210 through two connection points 201 at both ends. The three-cell parallel configuration 230 connects the same electrodes of three unit batteries 210 to three connection points 201 at both ends. The four-cell parallel configuration 230 connects the same electrodes of four unit batteries 210 to four connection points 201 at both ends. Here, the connection point 201 may be a bolting point using a bolting method. Of course, in addition to the bolting method, a connector method, etc. may be used.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 모듈(300)의 사시도이다. 도 3 및 이의 부분 확대도를 참조하면, 상기 배터리 모듈(300)은, 제 1 엔드 플레이트(301), 상기 제 1 엔드 플레이트(301) 내측에 적층 배열되며 양단에 셀리드 결합부(330)가 각각 형성되는 다수의 단위 배터리 셀(310), 상기 셀리드 결합부(330)와 결합되는 버스바 연결부(320), 및 상기 다수의 단위 배터리(310)의 최외면과 밀착되게 제 1 엔드 플레이트(301)와 고정 부재(303)로 조립되는 제 2 엔드 플레이트(302) 등을 포함하여 구성될 수 있다.Figure 3 is a perspective view of the battery module 300 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3 and its partially enlarged view, the battery module 300 includes a first end plate 301, which is stacked and arranged inside the first end plate 301, and has cell lid coupling portions 330 at both ends. A first end plate ( 301) and a second end plate 302 assembled with a fixing member 303.

부연하면, 조립되는 순서를 보면, 제 1 엔드 플레이트(301)를 배치한다. 이후, 상기 제 1 엔드 플레이트(301) 내측에 양단에 셀리드 결합부(330)가 각각 형성되는 다수의 단위 배터리 셀(310)를 적층 배열한다. In detail, looking at the assembly order, the first end plate 301 is placed. Thereafter, a plurality of unit battery cells 310 each having cell lead coupling portions 330 formed at both ends are stacked and arranged inside the first end plate 301.

이후, 제 2 엔드 플레이트(302)를 우측 단위 배터리(310)의 최외면에 배치하고, 상기 최외면과 밀착되게 상기 제 1 엔드 플레이트(301)와 상기 제 2 엔드 플레이트(302)를 고정 부재(303)를 삽입하여 조립한다. 물론, 이를 위해서는 단위 배터리(310)의 패키지 및 엔드 플레이트(301,302) 표면상 관통홀(미도시)이 형성된다. 고정 부재(303)는 다수 개로 구성될 수 있으며, 모서리 마다 구성될 수도 있다. Thereafter, the second end plate 302 is placed on the outermost surface of the right unit battery 310, and the first end plate 301 and the second end plate 302 are attached to the fixing member (302) in close contact with the outermost surface. 303) and assemble. Of course, for this purpose, through holes (not shown) are formed on the surface of the package and end plates 301 and 302 of the unit battery 310. There may be a plurality of fixing members 303, and they may be formed at each corner.

이후, 적정한 개수의 단위 배터리(310)가 직병렬로 연결되도록 버스바 연결부(320)를 상기 셀리드 결합부(330)와 결합한다.Afterwards, the bus bar connection part 320 is coupled to the cell lead coupling part 330 so that an appropriate number of unit batteries 310 are connected in series and parallel.

물론, 이러한 조립 공정은 기계 자동화로 이루어지며, 이러한 조립 공정은 이미 널리 공지되어 있으므로 본 발명의 명확한 이해를 위해 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.Of course, this assembly process is performed through mechanical automation, and since this assembly process is already widely known, further description will be omitted for a clear understanding of the present invention.

도 4는 도 3에 도시된 버스바 연결부(320)의 확대도이다. 도 4를 참조하면, 버스바 연결부(320)에는 몸체(420)와, 셀리드 결합부(330)와 결합되기 위한 체결부(421)가 양단에 꺽쇠 형상으로 형성될 수 있다. 상기 체결부(421)와 상기 셀리드 결합부(330)는 볼트(411,412)를 통해 체결된다. 이러한 볼트(411,412)를 통해 연결된 부분은 고전압(-) 또는 고전압(+)(401)이 된다. 즉, 상단 부분은 고전압(-)이 되고, 하단 부분은 고전압(+)이 된다. 물론, 이러한 버스바 연결부(320)에 의해 연결되지 않은 부분의 경우, 상단 부분은 셀 전극(+)(320)이 되고, 하단 부분은 셀 전극(-)가 된다.FIG. 4 is an enlarged view of the bus bar connection portion 320 shown in FIG. 3. Referring to FIG. 4, the bus bar connection portion 320 may have a body 420 and fastening portions 421 for coupling to the cell lid coupling portion 330 formed in a bracket shape at both ends. The fastening part 421 and the cell lid coupling part 330 are fastened through bolts 411 and 412. The parts connected through these bolts 411 and 412 become high voltage (-) or high voltage (+) 401. That is, the upper part becomes high voltage (-), and the lower part becomes high voltage (+). Of course, in the case of the portion not connected by the bus bar connection portion 320, the upper portion becomes the cell electrode (+) 320 and the lower portion becomes the cell electrode (-).

도 4에서는 단위 배터리(310) 3개를 하나의 블록으로 예시한 것으로, 버스바 연결부(320)의 몸체(420)의 폭을 다르게 하여 단위 배터리(310) 2개를 하나의 블록으로 하거나, 4개를 하나의 블록으로 하거나, 4개 이상을 하나의 블록으로 할 수 있다. 즉 버스바 연결부(320)의 폭을 다른 형태로 구성하여 버스바 연결부(320)를 변경하면 다양한 조합이 가능하다. 물론, 이에 따라 적층되는 단위 배터리(310)도 달리 변경된다. 예를 들면, 단위 배터리(310) 4개를 하나의 블록으로 할 경우, 4개의 단위 배터리(310)는 동일 전극이 놓이고 다른 4개의 단위 배터리는 앞선 4개의 단위 배터리와 다른 동일 전극으로 놓이며, 이러한 배열이 교대로 이루어져야 한다.In Figure 4, three unit batteries 310 are illustrated as one block, and the widths of the body 420 of the bus bar connection part 320 are varied to form two unit batteries 310 into one block, or 4 You can make one block of dogs, or you can make four or more dogs into one block. In other words, various combinations are possible by changing the bus bar connection part 320 by configuring the width of the bus bar connection part 320 in a different shape. Of course, the stacked unit batteries 310 are also changed accordingly. For example, when four unit batteries 310 are made into one block, four unit batteries 310 are placed with the same electrode and the other four unit batteries are placed with the same electrode different from the previous four unit batteries. , these arrangements must be done alternately.

도 5는 도 2에 도시된 단위 배터리(310)의 확대도이다. 도 5를 참조하면, 단위 배터리(310)의 우측단은 (-) 단자가 놓이고, 좌측에는 (+) 단자가 놓인다.FIG. 5 is an enlarged view of the unit battery 310 shown in FIG. 2. Referring to FIG. 5, the (-) terminal is placed at the right end of the unit battery 310, and the (+) terminal is placed at the left end.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 3개의 단위 배터리를 병렬로 연결하여 하나의 블록으로 구성하는 개념도이다. 도 6을 참조하면, 3개의 단위 배터리를 병렬로 연결하여 여러 개의 블록으로 구성한다. 따라서, 제 1 블록(610)에 있는 3개의 단위 배터리는 모두 동일한 (+) 전극을 갖고, 제 2 블록(620)에 있는 3개의 단위 배터리는 모두 동일한 (-) 전극을 갖는다. Figure 6 is a conceptual diagram of configuring three unit batteries in parallel to form one block according to an embodiment of the present invention. Referring to Figure 6, three unit batteries are connected in parallel to form several blocks. Accordingly, all three unit batteries in the first block 610 have the same (+) electrode, and all three unit batteries in the second block 620 have the same (-) electrode.

즉, 제 2 블록(620)은 제 1 블록(610)과 서로 다른 전극을 갖도록 단위 배터리들을 180도 회전된 상태로 배열한다. 이러한 배열이 교대로 이루어져 하나의 배터리 모듈이 된다.That is, the unit batteries of the second block 620 are rotated by 180 degrees and arranged so that the second block 620 has different electrodes from the first block 610 . These arrangements are made alternately to form one battery module.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 모듈(300)의 측면 사시도이다. 도 7을 참조하면, 배터리 모듈(300)의 왼쪽 측면을 도시한 것으로 이와 유사하게 우측 측면도 동일하게 이루어진다.Figure 7 is a side perspective view of the battery module 300 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, the left side of the battery module 300 is shown, and similarly, the right side is also configured in the same way.

210, 310: 단위 배터리
301: 제 1 엔드 플레이트 302: 제 2 엔드 플레이트
303: 고정 부재
320: 버스바 연결부
330: 셀리드 결합부
411: 볼트
420: 몸체
421: 체결부
610: 제 1 블록 620: 제 2 블록
210, 310: unit battery
301: first end plate 302: second end plate
303: fixing member
320: Busbar connection part
330: Cellid coupling part
411: bolt
420: body
421: fastening part
610: first block 620: second block

Claims (9)

제 1 엔드 플레이트(301);
상기 제 1 엔드 플레이트(301) 내측에 적층 배열되며 양단에 셀리드 결합부(330)가 각각 형성되는 다수의 단위 배터리 셀(310);
상기 셀리드 결합부(330)와 결합되어 상기 다수의 단위 배터리(310)가 직병렬로 연결되도록 변형 가능하게 블록 단위로 이루어지는 제 1 블록(610)과 제 2 블록(620)을 연결하는 버스바 연결부(320); 및
상기 다수의 단위 배터리(310)의 최외면과 밀착되게 제 1 엔드 플레이트(301)와 고정 부재(303)로 조립되는 제 2 엔드 플레이트(302);를 포함하며,
상기 버스바 연결부(320)에는 상기 셀리드 결합부(330)와 결합되기 위한 체결부(421)가 양단에 꺽쇠 형상으로 형성되고,
상기 체결부(421)와 상기 셀리드 결합부(330)는 볼팅 방식에 의해 체결되는 것을 특징으로 하는 변형 가능 직병렬 연결 구조를 갖는 배터리 모듈.
first end plate 301;
A plurality of unit battery cells 310 arranged in a stacked manner inside the first end plate 301 and each having a cell lead coupling portion 330 formed at both ends;
A bus bar that connects the first block 610 and the second block 620, which are combined with the cell lead coupling part 330 and can be modified in block units to connect the plurality of unit batteries 310 in series and parallel. Connection 320; and
It includes a second end plate 302 assembled with a first end plate 301 and a fixing member 303 in close contact with the outermost surface of the plurality of unit batteries 310,
The bus bar connection part 320 has fastening parts 421 formed in a bracket shape at both ends to be coupled to the cell lid coupling part 330,
A battery module having a deformable series-parallel connection structure, wherein the fastening part 421 and the cell lead coupling part 330 are fastened by a bolting method.
제 1 항에 있어서,
상기 다수의 단위 배터리(310)는, 하나의 배터리 셀(212); 및 상기 배터리 셀(212)을 패키징하는 배터리 패키지(211);를 포함하는 것을 특징으로 하는 변형 가능 직병렬 연결 구조를 갖는 배터리 모듈.
According to claim 1,
The plurality of unit batteries 310 include one battery cell 212; and a battery package 211 packaging the battery cells 212. A battery module having a deformable series-parallel connection structure.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 블록(610) 및 제 2 블록(620)은 상기 다수의 단위 배터리(310) 중 수개를 병렬로 연결하는 것을 특징으로 하는 변형 가능 직병렬 연결 구조를 갖는 배터리 모듈.
According to claim 1,
A battery module having a deformable series-parallel connection structure, wherein the first block 610 and the second block 620 connect several of the plurality of unit batteries 310 in parallel.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 블록(610) 및 제 2 블록(620)은 서로 다른 전극을 갖도록 180도 회전된 상태로 배열되는 것을 특징으로 하는 변형 가능 직병렬 연결 구조를 갖는 배터리 모듈.
According to claim 1,
A battery module having a deformable series-parallel connection structure, wherein the first block 610 and the second block 620 are arranged in a state rotated by 180 degrees so as to have different electrodes.
삭제delete 삭제delete 제 2 항에 있어서,
상기 배터리 셀(212)는 파우치형 배터리 셀인 것을 특징으로 하는 변형 가능 직병렬 연결 구조를 갖는 배터리 모듈.
According to claim 2,
A battery module having a deformable series-parallel connection structure, wherein the battery cell 212 is a pouch-type battery cell.
제 1 항에 있어서,
상기 버스바 연결부(320)는 폭이 다양한 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 변형 가능 직병렬 연결 구조를 갖는 배터리 모듈.
According to claim 1,
A battery module having a deformable series-parallel connection structure, wherein the bus bar connection portion 320 has various widths.
제 1 엔드 플레이트(301)를 배치하는 단계;
상기 제 1 엔드 플레이트(301) 내측에 양단에 셀리드 결합부(330)가 각각 형성되는 다수의 단위 배터리 셀(310)를 적층 배열하는 단계;
제 2 엔드 플레이트(302)를 상기 다수의 단위 배터리(310)의 최외면에 배치하는 단계;
상기 최외면과 밀착되게 상기 제 1 엔드 플레이트(301)와 상기 제 2 엔드 플레이트(302)를 고정 부재(303)으로 조립하는 단계; 및
상기 다수의 단위 배터리(310)를 직병렬로 연결되도록 변형 가능하게 블록 단위로 이루어지는 제 1 블록(610)과 제 2 블록(620)이 연결되도록 버스바 연결부(320)를 상기 셀리드 결합부(330)와 결합하는 단계;를 포함하며,
상기 버스바 연결부(320)에는 상기 셀리드 결합부(330)와 결합되기 위한 체결부(421)가 양단에 꺽쇠 형상으로 형성되고,
상기 체결부(421)와 상기 셀리드 결합부(330)는 볼팅 방식에 의해 체결되는 것을 특징으로 하는 변형 가능 직병렬 연결 구조를 갖는 배터리 모듈의 조립 방법.
Placing a first end plate (301);
stacking and arranging a plurality of unit battery cells 310 each having cell lead coupling portions 330 formed at both ends inside the first end plate 301;
Placing a second end plate 302 on the outermost surface of the plurality of unit batteries 310;
assembling the first end plate 301 and the second end plate 302 with a fixing member 303 so as to be in close contact with the outermost surface; and
The bus bar connection part 320 is connected to the cell lead coupling part ( 330) and combining with;
The bus bar connection part 320 has fastening parts 421 formed in a bracket shape at both ends to be coupled to the cell lid coupling part 330,
The assembly method of a battery module having a deformable series-parallel connection structure, characterized in that the fastening portion 421 and the cell lid coupling portion 330 are fastened by a bolting method.
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