KR20180092412A - Battery module having a transformable serial-parallel connection structure and Method for assembling the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a battery assembly, and more particularly, to a battery module with a serial-parallel connection structure, capable of variously transforming a serial-parallel structure in the module with minimum transformation, and an assembling method thereof. According to the present invention, a unit battery cell is constituted as a one-cell assembly and the serial-parallel connection structure is fixed with a bolt, thereby variously transforming the serial-parallel structure in the battery module with the minimum transformation.

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}[0001] The present invention relates to a battery module having a transformable serial-parallel connection structure and a method of assembling the battery module.

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.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery assembly, and more particularly, to a battery module having a serial-parallel connection structure capable of variously changing a serial-parallel structure in a module with minimal modification and an assembling method thereof.

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 have been developed due to high battery capacity. Accordingly, the battery cells are configured in parallel to increase the capacity. However, when the series component is increased, only the voltage component is increased.

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, a cell pack has been promoted and a battery pack of the same size but with an internal connection structure of 1P (Parallel), 2P, 3P, 4P has been released. In this case, the battery cell is composed of 1P2S (Serial), 2P1S, 3P2S, 2P1Sx2, and the like. In this case, if the serial-parallel connection structure is changed inside the module when developing the existing battery module, it is necessary to develop a specification to newly manufacture the battery module.

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.Therefore, there is a problem in that the investment cost is excessively generated. In addition, the battery module that has been developed has been constructed by connecting the battery cells by welding. A diagram showing this is shown in Fig. 1, the battery cell lead 120 and the battery cell lead 130 are connected to the bus bar 140 by welding. That is, it has a connection structure by 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 such a welding method, there is a quality problem such as difficulty of the equipment configuration due to the welding condition and difficulty in inspection at the parallel section welding. In addition, since the connection between the battery cell lead and the bus bar has a connection structure, for example, when the structure is changed from two cell parallel to three cell parallel, the structural change is overexposed and development has been developed in the direction of new production.

또한, 동일한 부품구성이라도 병렬 구조가 변경되면 공정/용접 구조 구현을 위해 신규 설비를 구축해야 하는 문제가 있다.Further, there is a problem in that if a parallel structure is changed even in the same part configuration, a new facility must be constructed to realize a 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.It is an object of the present invention to provide a battery module and a method of assembling the battery module in which the serial parallel structure in the module can be variously changed with a minimum modification.

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, which can ensure insulation distance between terminals and / or safety during compression even when the number of module stacks increases and current / voltage increases.

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.It is another object of the present invention to provide a battery module and a method of assembling the same that can cope with various changes in bus bar thickness / width / path according to an increased energy specification.

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 capable of variously changing the serial-parallel structure in the module with a minimum modification in order to achieve the above-described problems.

상기 배터리 모듈은,The battery module includes:

제 1 엔드 플레이트(301);A 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 stacked on the inner side of the first end plate 301 and having cell lead engaging portions 330 formed at both ends thereof;

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 connecting the first block 610 and the second block 620, which are coupled with the cell lead coupling part 330 and are deformable so that the plurality of unit batteries 310 are connected in series and in parallel, A connection part 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.And a second end plate 302 assembled with the first end plate 301 and the fixing member 303 in close contact with the outermost surfaces 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.The plurality of unit batteries 310 may include one battery cell 212; And a battery package (211) for 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.The first block 610 and the second block 620 may connect several of the plurality of unit batteries 310 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.The first block 610 and the second block 620 may be arranged to be rotated 180 degrees so as to 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 connecting part 320 may have a fastening part 421 formed at both ends of the bus bar connecting part 320 so as to be engaged with the cell lead connecting part 330.

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

또한, 상기 배터리 셀(212)는 파우치형 배터리 셀인 것을 특징으로 할 수 있다.Also, 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.In addition, the bus bar connecting 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 a plurality of unit battery cells (310) having cell lead engaging portions (330) at both ends inside the first end plate (301); Disposing a second end plate (302) on an outermost surface of the plurality of unit batteries (310); Assembling the first end plate (301) and the second end plate (302) into a fixing member (303) so as to be in close contact with the outermost surface; And a bus bar connecting part 320 connecting the first block 610 and the second block 620 so that the plurality of unit batteries 310 can be connected in series and in parallel, And connecting the battery module 330 to the battery module 330. The method of assembling the battery module according to the present invention may be modified as follows.

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, it is possible to variously change the serial-parallel structure in the battery module with a minimum change by constituting the unit battery cell as a one-cell assembly and fixing the serial-parallel connection structure as a bolt.

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.As another effect of the present invention, a bidirectional battery cell is applied to secure a distance between connecting bus bars, and even if the number of stacked battery modules increases to increase current and / or voltage, insulation distance between terminals and / It is possible to secure it.

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.Another advantage of the present invention is that various package configurations are possible because the bus bar thickness / width / path can be variously changed according to the increased energy specification.

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.
FIG. 1 is a conceptual diagram of connecting a battery cell with a welding.
2 is a conceptual diagram illustrating an example of a connection structure of a unit battery configured using a connected bus bar according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of a battery module 300 according to an embodiment of the present invention.
4 is an enlarged view of the bus bar connecting portion 320 shown in FIG.
5 is an enlarged view of the unit battery 310 shown in FIG.
FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating the construction of one block by connecting three unit batteries according to an embodiment of the present invention in parallel.
7 is a side perspective view of a 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.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the 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. Like reference numerals are used for similar elements in describing each drawing. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The 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, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. The term "and / or" includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed 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 commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.

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 such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be construed as ideal or overly formal in meaning unless explicitly defined in the present application Should not.

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 according to an embodiment of the present invention and a method for assembling the battery module will be described in detail with reference to the accompanying 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.2 is a conceptual diagram showing an example of a connection structure of a unit battery 210 configured using a connected bus bar according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the unit battery 210 includes a battery cell 212 and a battery package 211 for packaging the battery cell 212. Of course, the battery package 211 includes a housing (not shown) on which the battery cell 212 is seated, a front cover and a rear cover (not shown) that are assembled before and after 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 a cylindrical cell, a prismatic cell, a pouch-shaped cell, or the like. The pouch-shaped cells include a flexible cover composed of a thin film, in which the electrical components of the battery cell are arranged.

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 particular, pouch-shaped cells are used in order to realize optimum space utilization in one battery cell. The pouch-shaped cells are also characterized by low weight with high capacity. Generally, the pouch-shaped cells may contain an electrolytic solution, such as a lithium secondary battery or a nickel-hydrogen battery.

또한, 배터리 셀은 니켈 메탈 배터리, 리튬 이온 배터리, 리튬 폴리머 배터리 등의 전기 차량용 고전압 배터리가 될 수 있다. The battery cell may also be a high voltage battery for an electric vehicle, such as a nickel metal battery, a lithium ion battery, or a lithium polymer battery.

일반적으로 고전압 배터리는 전기 차량을 움직이는 동력원으로 사용하는 배터리로서 100V 이상의 고전압을 말한다. 그러나, 이에 한정되지는 않으며, 저전압 배터리도 가능하다.Generally, a high-voltage battery is a battery used as a power source for moving an electric vehicle and refers to a high voltage of 100 V or more. However, it is not limited to this, and a low-voltage battery is 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.With continued reference to FIG. 2, it is possible to make various parallel configurations using the connection point 201 of the unit battery 210. In other words, the two-cell parallel configuration 220 connects the two unit batteries 210 to the two connection points 201 at both ends. The three-cell parallel configuration 230 connects the three unit batteries 210 to the three connection points 201 at both ends. The four-cell parallel configuration 230 connects the four unit batteries 210 to the four connection points 201 at both ends. Here, the connection point 201 may be a bolting point by a bolting method. Of course, a connector method or the like other than the bolting method 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.3 is a perspective view of a battery module 300 according to an embodiment of the present invention. 3 and a partially enlarged view of the battery module 300, the battery module 300 includes a first end plate 301 and a cell lead coupling portion 330 at both ends thereof, which are stacked on the inner side of the first end plate 301 A bus bar connecting part 320 coupled to the cell lid engaging part 330 and a plurality of unit batteries 310 connected to the first end plate 301 and a second end plate 302 assembled with a fixing member 303, and the like.

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 other words, the first end plate 301 is arranged in the assembled order. Thereafter, a plurality of unit battery cells 310 having cell lead engaging portions 330 formed at both ends of the first end plate 301 are stacked.

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. The second end plate 302 is disposed on the outermost surface of the right unit battery 310 and the first end plate 301 and the second end plate 302 are fixed to the fixing member 303 are inserted and assembled. Of course, through holes (not shown) are formed on the surface of the package and the end plates 301 and 302 of the unit battery 310. The fixing member 303 may be composed of a plurality of pieces, or may be configured for each corner.

이후, 적정한 개수의 단위 배터리(310)가 직병렬로 연결되도록 버스바 연결부(320)를 상기 셀리드 결합부(330)와 결합한다.Then, the bus bar connecting part 320 is coupled with the cell lead coupling part 330 so that a proper number of unit batteries 310 are connected in series and in 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, such an assembling process is performed by machine automation, and such an assembling process is well known in the art, so further explanation will be omitted for the sake of 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.4 is an enlarged view of the bus bar connecting portion 320 shown in FIG. 4, the body 420 and the coupling part 421 for coupling with the cell lead coupling part 330 may be formed at both ends of the bus bar connection part 320 in a crooked shape. The fastening part 421 and the cell lead coupling part 330 are fastened through the bolts 411 and 412. The portion connected through the bolts 411 and 412 becomes a high voltage (-) or a high voltage (+) (401). That is, the upper part becomes a high voltage (-) and the lower part becomes a high voltage (+). Of course, in the portion not connected by the bus bar connection part 320, the upper part becomes the cell electrode (+) 320 and the lower part 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 FIG. 4, three unit batteries 310 are illustrated as one block. The width of the body 420 of the bus bar connecting part 320 is different to make two unit batteries 310 as one block, It can be a single block or four or more blocks. In other words, if the width of the bus bar connecting portion 320 is changed to be different from that of the bus bar connecting portion 320, various combinations are possible. Of course, the stacked unit batteries 310 are also changed accordingly. For example, when four unit batteries 310 are used as one block, the four unit batteries 310 are placed in the same electrode and the other four unit batteries are placed in the same electrode as the preceding four unit batteries , These arrangements must be alternated.

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

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. FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating the construction of one block by connecting three unit batteries according to an embodiment of the present invention in parallel. Referring to FIG. 6, three unit batteries are connected in parallel to form a plurality of blocks. Thus, the three unit batteries in the first block 610 all have the same (+) electrode, and the three unit batteries in the second block 620 all 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 second block 620 arranges the unit batteries rotated 180 degrees so as to have different electrodes from the first block 610. These arrangements are alternately made into 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.7 is a side perspective view of a battery module 300 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, a left side surface of the battery module 300 is shown, and a right side surface is similarly formed.

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: bus bar connection
330: cell lead coupling portion
411: Bolt
420: body
421:
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 포함하는 것을 특징으로 하는 변형 가능 직병렬 연결 구조를 갖는 배터리 모듈.
A first end plate (301);
A plurality of unit battery cells 310 stacked on the inner side of the first end plate 301 and having cell lead engaging portions 330 formed at both ends thereof;
A bus bar connecting the first block 610 and the second block 620, which are coupled with the cell lead coupling part 330 and are deformable so that the plurality of unit batteries 310 are connected in series and in parallel, A connection part 320; And
A second end plate 302 assembled with the first end plate 301 and the fixing member 303 in close contact with the outermost surfaces of the plurality of unit batteries 310;
And a battery module having a deformable series-parallel connection structure.
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.
The method according to claim 1,
The plurality of unit batteries 310 may include one battery cell 212; And a battery package (211) for packaging the battery cell (212).
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.
The method according to claim 1,
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.
The method according to claim 1,
Wherein the first block (610) and the second block (620) are arranged to be rotated by 180 degrees so as to have different electrodes.
제 1 항에 있어서,
상기 버스바 연결부(320)에는 상기 셀리드 결합부(330)와 결합되기 위한 체결부(421)가 양단에 꺽쇠 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 변형 가능 직병렬 연결 구조를 갖는 배터리 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the bus bar connecting part (320) is formed with a fastening part (421) to be coupled with the cell lead coupling part (330) at both ends in a cantilever shape.
제 5 항에 있어서,
상기 체결부(421)와 상기 셀리드 결합부(330)는 볼팅 방식에 의해 체결되는 것을 특징으로 하는 변형 가능 직병렬 연결 구조를 갖는 배터리 모듈.
6. The method of claim 5,
Wherein the coupling part (421) and the cell lead coupling part (330) are fastened by a bolting method.
제 2 항에 있어서,
상기 배터리 셀(212)는 파우치형 배터리 셀인 것을 특징으로 하는 변형 가능 직병렬 연결 구조를 갖는 배터리 모듈.
3. The method of claim 2,
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.
The method according to claim 1,
Wherein the bus bar connection part (320) has a variety of 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 포함하는 것을 특징으로 하는 변형 가능 직병렬 연결 구조를 갖는 배터리 모듈의 조립 방법.
Disposing a first end plate (301);
Stacking a plurality of unit battery cells (310) having cell lead engaging portions (330) at both ends inside the first end plate (301);
Disposing a second end plate (302) on an outermost surface of the plurality of unit batteries (310);
Assembling the first end plate (301) and the second end plate (302) into a fixing member (303) in close contact with the outermost surface; And
The bus bar connecting part 320 is connected to the cell lead coupling part 320 so that the first block 610 and the second block 620 are connected to each other so that the plurality of unit batteries 310 can be connected in series and in parallel, 330);
Wherein the battery module has a deformable series-parallel connection structure.
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