JP2020523766A - センシングアセンブリー及びバスバーアセンブリーを含むバッテリーモジュール - Google Patents

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Abstract

本発明のバッテリーモジュールは、正極リード及び負極リードと共にセンシング用負極リード及びセンシング用正極リードの少なくとも一つが備えられた複数の電池セルが相互積層されて形成されたセル積層体と、前記正極リード及び前記負極リードのいずれか一つに電気的に接続する複数の接続バスバー、前記センシング用負極リードまたはセンシング用正極リードに電気的に接続する複数のセンシングバスバー、及び前記接続バスバーが取り付けられる接続収容部及び前記センシングバスバーが取り付けられるセンシング収容部を備えた複数のバスバーフレームを備えるバスバーアセンブリーと、前記接続バスバー及び前記センシングバスバーと電気的に接続した回路基板、及び前記バスバーアセンブリーの前面に装着され、前記回路基板を内部に収容する基板内蔵部が形成されたセンシングフレームを備えるセンシングアセンブリーと、を含む。

Description

本発明は、センシングアセンブリー及びバスバーアセンブリーを含むバッテリーモジュールに関し、より詳しくは、複数の電池セルとバスバーアセンブリー及びセンシングアセンブリーとの電気的接続を容易にして製造性を向上させたバッテリーモジュールに関する。
本出願は、2017年11月16日出願の韓国特許出願第10−2017−0152984号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。
現在、商用化した二次電池としては、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池、リチウム二次電池などがあり、このうち、リチウム二次電池は、ニッケル系の二次電池に比べてメモリー効果がほとんど起こらず、充放電が自由で、自己放電率が非常に低くてエネルギー密度が高いなどの長所から脚光を浴びている。
このようなリチウム二次電池は、主にリチウム系酸化物及び炭素材をそれぞれ正極活物質及び負極活物質として用いる。リチウム二次電池は、このような正極活物質及び負極活物質がそれぞれ塗布された正極板及び負極板がセパレータを介して配置された電極組立体と、電極組立体を電解液とともに封止収納する外装材、即ち、電池ケースと、を備える。
一般に、リチウム二次電池は、外装材の形状によって、電極組立体が金属缶に収納されている缶型二次電池と、電極組立体がアルミニウムラミネートシートのパウチに収納されているパウチ型二次電池とに分けることができる。
なお、最近は、携帯型電子機器のような小型装置のみならず、自動車や電力貯蔵装置のような中・大型装置にも二次電池が広く用いられている。このような中・大型装置に用いられる場合、容量及び出力を高めるために複数の二次電池を電気的に接続する。特に、このような中・大型装置には、積層が容易であり、軽いという長所からパウチ型二次電池がよく用いられる。
バッテリーモジュールの内部で二次電池が電気的に接続するためには、電極リードが相互接続し、そのような接続状態を維持するために接続部分が溶接され得る。さらに、このようなバッテリーモジュールは、二次電池間の並列及び/または直列の電気的接続を有し得、このために電極リードの一端部は、二次電池同士の電気的接続のためのバスバーに溶接するなどの方式で接触固定され得る。
ここで、二次電池同士の電気的接続は、電極リードをバスバーに接合する方式で構成される場合が多い。即ち、複数の二次電池を並列に電気的に接続するためには、同じ極性の電極リードを相互接続して接合し、直列に電気的に接続するためには、異なる極性の電極リードを相互接続して接合する。
従来技術の場合、複数の電池セルに各々備えられた電極リードを曲げてバスバーの一面に接触させた後、溶接によって結合した。しかし、この場合、電極リードの曲げ形状を維持するために作業者による多数の手作業が要求され、金属材質の電極リードの弾性回復力によって電極リードとバスバーとの密着状態が維持されにくく、さらに、複数の電極リードがバスバーの一箇所で重なった状態を維持しにくくて、溶接性が低下するという問題点がある。
一方、従来技術の中・大型バッテリーパックは、パックケース内に多数の二次電池を収納して電気的に接続させた構成を有する。通常、二次電池の電圧及び電流は、二次電池の電極リードにバスバーを電気的に接続させてBMS(Battery Management System)などの回路部で検出及び制御が行われるようにする。ところが、このような方式の検出装置は、二次電池の電極リードにバスバーを連結する構造を有することから、電圧などの検出のために多くの配線が要求され、それによってバッテリーモジュールの組立て過程が複雑であり、不良の可能性が高くなるという問題があった。
そこで、前述した従来技術の問題を解決することができる技術が必要な実情である。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、複数の電池セルとバスバーアセンブリー及びセンシングアセンブリーとの電気的接続を容易にして製造性を向上させたバッテリーモジュールを提供することを目的とする。
本発明の他の目的及び長所は、下記する説明によって理解でき、本発明の実施例によってより明らかに分かるであろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示される手段及びその組合せによって実現することができる。
上記の課題を達成するため、本発明によるバッテリーモジュールは、
正極リード及び負極リードと共にセンシング用負極リード及びセンシング用正極リードの少なくとも一つが備えられた複数の電池セルが相互積層されて形成されたセル積層体と、前記複数の電池セルの各々に備えられた前記正極リード及び前記負極リードのいずれか一つに電気的に接続する複数の接続バスバー、前記複数の電池セルの各々に備えられたセンシング用負極リードまたはセンシング用正極リードに電気的に接続する複数のセンシングバスバー、及び前記接続バスバーが取り付けられる接続収容部及び前記センシングバスバーが取り付けられるセンシング収容部を備えた複数のバスバーフレームを備えるバスバーアセンブリーと、前記接続バスバー及び前記センシングバスバーと電気的に接続した回路基板、及び前記バスバーアセンブリーの前面に装着され、前記回路基板を内部に収容する基板内蔵部が形成されたセンシングフレームを備えるセンシングアセンブリーと、を含み得る。
また、前記正極リードは、前記電池セルの中心を基準にして一端部に備えられ、前記負極リードは、電池セルの中心を基準にして他端部に備えられ得る。
さらに、前記センシング用負極リードは、前記正極リードと所定の距離で離隔して一端部に備えられ得る。
そして、前記センシング用正極リードは、前記負極リードと所定の距離で離隔して他端部に備えられ得る。
また、前記接続収容部及び前記センシング収容部は、前記バスバーフレームの一側面に形成され得る。
また、前記接続収容部は、前記接続バスバーが取り付けられて内部に挿入されるように凹んだ構造に形成され得る。
また、前記センシング収容部は、前記センシングバスバーが取り付けられて内部に挿入されるように凹んだ構造に形成され得る。
そして、前記接続収容部と前記センシング収容部とを区切るように前記接続収容部と前記センシング収容部との間には隔壁が形成され得る。
さらに、前記バスバーフレームの一側面の少なくとも一部は、前記電池セルのテラス部の上に取り付けられ得る。
また、前記複数のバスバーフレームは、前記複数の電池セルの積層方向へ相互積層されるように配置され得る。
さらに、前記複数の接続バスバーの前面には、前記複数の接続バスバーが相互電気的に接続するように構成された接続プレートが結合固定され得る。
そして、前記センシングフレームは、前記接続バスバー及び前記センシングバスバー各々の少なくとも一部を挿入するように構成された挿入溝が形成され得る。
また、前記センシングアセンブリーは、前記挿入溝に位置し、一端が前記回路基板と電気的に接続し、他端が前記接続バスバーまたは前記センシングバスバーと電気的に接続したセンシング端子をさらに備え得る。
また、前記センシング端子は、前記回路基板から内側方向へ長く延びたプレート形状を備え得る。
さらに、前記センシング端子の延長方向の端部には、弾性を有するように変形された屈曲部が形成され得る。
そして、前記センシングフレームには、前記センシング端子を水平方向に支持するように内側へ突出して延びた接続突出部が形成され得る。
また、前記バスバーフレームには、前記接続突出部が後方へ挿入されるように挿入部が形成され得る。
また、前記接続収容部は、前記接続バスバーの前端部が前記接続収容部の外部へ突出して位置するように、前記接続バスバーの後方を加圧する接続加圧部が形成され得る。
さらに、前記センシング収容部は、前記センシングバスバーの前端部が前記センシング収容部の外部へ突出して位置するように、前記センシングバスバーの後方を加圧するセンシング加圧部が形成され得る。
そして、前記接続加圧部は、傾斜を有するように前記接続収容部のコーナーから長く延びた支持片を備え得る。
また、前記支持片の延長方向の端部は、前記接続バスバーの後方を弾性的に加圧し得る。
また、前記センシング加圧部は、傾斜を有するように前記センシング収容部のコーナーから長く延びた支持片を備え得る。
また、前記支持片の延長方向の端部は、前記センシングバスバーの後方を弾性的に加圧し得る。
そして、前記接続収容部には、前記接続バスバーの上下方向の両端部が前方へ移動することを阻止する係止突起が形成され得る。
また、前記センシング収容部には、前記センシングバスバーの上下方向の両端部が前方へ移動することを阻止する係止突起が形成され得る。
さらに、前記接続収容部には、前記接続バスバーが水平方向へ離脱することを防止するように防止突起が形成され得る。
また、前記センシング収容部には、前記センシングバスバーが水平方向へ離脱することを防止するように防止突起が形成され得る。
なお、前記のような目的を達成するための本発明によるバッテリーパックは、前記バッテリーモジュールを少なくとも一つ含み得る。
また、前記のような目的を達成するための本発明による自動車は、前記バッテリーパックを備え得る。
本発明の一面によれば、バッテリーモジュールは、従来技術とは異なり、バスバーとの電気的接続のために電極リードを折り曲げなくてもよいので、曲げ工程を省略することができるだけでなく、電極リードの折り曲げによるスプリングバック現象がないため、電極リードとバスバーとの接触状態が容易に維持でき、溶接性の低下を防止することができる。
さらに、本発明のこのような面によれば、本発明は、従来技術とは異なり、電極リードとバスバーとの接続のために曲げ工程及び溶接などによる接合工程を行わなくてもよいので、製造工程を簡素化し、かつ製造コストを節減することができる。さらに、不良発生時、バスバーアセンブリーを電極リードの大きい損傷なくバッテリーモジュールから分離することができて、再作業が容易であり、損傷による部品の消費を最小化することができる。
また、本発明の一面によれば、バスバーフレームの右側に、前記接続収容部及び前記センシング収容部を形成することで、前記バスバーフレームを前記電池セルのテラス部に取り付けるだけで、前記接続バスバー及び前記センシングバスバーを電極リード及びセンシング用電極リードに接続することができて、バッテリーモジュールの空間活用率を高めて製造工程を単純化することができる。
さらに、本発明の一面によれば、屈曲部が形成されたセンシング端子を用いて回路基板と接続バスバーまたはセンシングバスバーとの電気的接続をなすことで、前記回路基板と前記接続バスバーまたは前記センシングバスバーとの電気的接続の信頼性を高めることができ、接地不良による不良率を減らすことができる。
そして、本発明の一面によれば、センシングフレームに形成された挿入溝及び接続突出部、バスバーフレームの挿入部の構造は、前記センシングアセンブリーを前記バスバーアセンブリーの前面に容易に取り付けることができるだけでなく、前記接続バスバー及び前記センシングバスバーと回路基板との電気的接続を容易になし得る構造であるため、本発明の製造効率を向上させることができる。
さらに、本発明の一面によれば、接続収容部に形成された接続加圧部及び係止突起と、センシング収容部に形成されたセンシング加圧部及び係止突起とは、前記接続バスバー及び前記センシングバスバーの前記バスバーフレームへの取り付け作業を容易にするだけでなく、前記接続バスバー及び前記センシングバスバーの前端部が収容部の外部へ突出するように位置させることができ、前記バスバーを前記センシングフレームに適切に挿入することができる。これによって、バッテリーモジュールの組立て工程の効率が向上し、組立て過程中で発生し得る部品の損傷を減少させ、バスバーアセンブリーとセンシングアセンブリーとの電気的接続の信頼性を向上させることができる。
本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施例を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。
本発明の一実施例によるバッテリーモジュールを概略的に示した斜視図である。 本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの一部構成である電池セルを概略的に示した側面図である。 本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの構成を分離して概略的に示した一部斜視図である。 本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの一部構成を分離して概略的に示した一部斜視図である。 本発明の一実施例によるバッテリーモジュールのバスバーアセンブリーの構成を分離して概略的に示した側面図である。 本発明の一実施例によるバッテリーモジュールのセンシングアセンブリーの構成を分離して概略的に示した斜視図である。 図1の線A−A’に沿って見たバッテリーモジュールの断面を概略的に示した一部断面図である。
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。
したがって、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
図1は、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールを概略的に示した斜視図である。そして、図2は、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの一部構成である電池セルを概略的に示した側面図である。
図1及び図2を参照すれば、本発明の一実施例によるバッテリーモジュール200は、セル積層体210、バスバーアセンブリー220及びセンシングアセンブリー230を含み得る。
ここで、前記セル積層体210は、相互積層されて形成された複数の電池セル100を含み得る。
ここで、電池セル100は、パウチ型電池セル100であり得る。特に、このようなパウチ型電池セル100は、電極組立体(図示せず)、電解液(図示せず)及びパウチ120を備え得る。
ここで、前記パウチ120は、凹んだ形態の収納部115が形成されている左側パウチ及び右側パウチの二つのパウチから構成され得る。また、前記収納部115に電極組立体及び電解液が収納され得る。そして、各々のパウチは、外部絶縁層、金属層及び内部接着層を備え、パウチ120の縁部には内部接着層が相互溶着することで、封止部が形成され得る。さらに、前記パウチ120の正極リード111及び負極リード112が形成された両端部の各々にテラス部Sが形成され得る。
そして、前記電極組立体は、電極と分離膜との組立体であって、一つ以上の正極板及び一つ以上の負極板が分離膜を間に挟んで配置された形態で構成され得る。また、前記電極組立体の正極板には正極タブが備えられ、一つ以上の正極タブが正極リード111と接続し得る。
ここで、前記正極リード111は、一端が前記正極タブに連結され、他端がパウチ120の外部に露出し、このように露出した部分が電池セル100の電極端子、例えば、電池セル100の正極端子として機能できる。
また、前記電極組立体の負極板には負極タブが備えられ、一つ以上の負極タブが負極リード112と接続し得る。そして、前記負極リード112は、一端が前記負極タブに接続し、他端がパウチ120の外部に露出し、このように露出した部分が電池セル100の電極端子、例えば、電池セル100の負極端子として機能できる。
さらに、前記正極リード111及び前記負極リード112は、電池セル100の中心を基準にして相互反対方向に備えられ得る。即ち、前記正極リード111は、前記電池セル100の中心を基準にして一端部に備えられ得る。また、前記負極リード112は、電池セル100の中心を基準にして他端部に備えられ得る。例えば、図1及び図2に示したように、各電池セル100は、正極リード111及び負極リード112が前方と後方へ突出するように構成され得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、一つの電池セル100において、正極リード111と負極リード112との間における干渉がなくなり、電極リードの面積を広げることができる。
また、前記正極リード111及び前記負極リード112は、プレート形態で構成され得る。特に、前記正極リード111及び前記負極リード112は、広い面が左側及び右側に向けるように立てられた状態で水平方向へ突出し得る。
そして、前記電池セル100は、バッテリーモジュール200に複数個が含まれ、少なくとも一方向へ積層されるように配列され得る。例えば、図1及び図2に示したように、複数のパウチ型電池セル100が左右方向へ並んで相互積層した形態で構成され得る。
この際、各々のパウチ型電池セル100は、F方向(図1に図示)から見たとき、二つの広い面が左右側に各々位置し、上部及び下部、前方及び後方には封止部が位置するように地面に略垂直に立てられて配置され得る。言い換えれば、各電池セル100は、上下方向へ立てられて構成され得る。一方、本明細書においては、特に説明しない限り、上、下、前、後、左、右方向は、F方向から見たときを基準にする。
一方、本発明に適用される電池セル100は、前記正極リード111及び前記負極リード112に加え、電圧センシングのためのセンシング用電極リード113をさらに備え得る。このようなセンシング用電極リード113は、電極組立体の正極板と電気的に接続する場合、その極性が正極であり得る。または、前記センシング用電極リード113は、電極組立体の負極と電気的に接続する場合、その極性が負極であり得る。即ち、前記電池セル100は、前記正極リード111及び前記負極リード112と共にセンシング用負極リード(図示せず)及びセンシング用正極リード113の少なくとも一つが備えられ得る。
具体的に、前記センシング用正極リード113は、前記負極リード112と隣接して位置し得、前記センシング用負極リードは、正極リード111と隣接して位置し得る。より具体的に、前記センシング用負極リードは、前記正極リード111と所定の距離で離隔して一端部に備えられ得、前記センシング用正極リード113は、前記負極リード112と所定の距離で離隔して他端部に備えられ得る。
例えば、図2に示したように、前記センシング用正極リード113は、前記負極リード112が引き出された方向に位置する封止部の上に位置し得る。逆に、前記センシング用負極リードは、前記正極リード111が引き出された他端部で前記正極リード111と所定の距離で離隔して形成され得る。
さらに、前記センシング用正極リード113は、前記正極タブとは別に前記正極板から延びて形成された第2正極タブと電気的に接続し得る。また、前記センシング用負極リードは、前記負極タブとは別に前記負極板から延びて形成された第2負極タブと電気的に接続し得る。
しかし、本発明によるバッテリーモジュール200には、前述したパウチ型電池セル100のみに限定されず、本願発明の出願時点における公知の多様な電池セル100を採用することができる。
図3は、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの構成を分離して概略的に示した一部斜視図である。図4は、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの一部構成を分離して概略的に示した一部斜視図である。そして、図5は、本発明の実施例によるバッテリーモジュールのバスバーアセンブリーの構成を分離して概略的に示した側面図である。
図3〜図5を参照すれば、前記バスバーアセンブリー220は、複数の接続バスバー221、複数のセンシングバスバー223及び複数のバスバーフレーム225を備え得る。
ここで、前記バスバーアセンブリー220は、前記セル積層体210の複数の電池セル100の前記正極リード111及び前記負極リード112のいずれか一つに電気的に接続して構成されるように前記セル積層体210の前方または後方に位置し得る。
また、前記バッテリーモジュール200は、前記バスバーアセンブリー220と異なる構成を有するバスバーアセンブリー(図示せず)を備え得る。例えば、図1に示したように、前記セル積層体210の前方にバスバーアセンブリー220が備えられる場合、前記セル積層体210の後方には、異なる構成を有するバスバーアセンブリーが備えられ得る。即ち、前記異なる構成を有するバスバーアセンブリーは、前記セル積層体210の正極リード111の電気的接続のために複数の接続バスバー(図示せず)を備え得る。さらに、前記異なる構成を有するバスバーアセンブリーは、前記バスバーアセンブリー220と相違にセンシングバスバー223を備えないこともある。
ここで、前記接続バスバー221は、前記複数の電池セル100の各々に備えられた前記正極リード111及び前記負極リード112のいずれか一つに電気的に接続するように構成され得る。この際、前記接続バスバー221は、電気伝導性の素材を少なくとも一つ含み得る。例えば、前記電気伝導性の素材は、伝導性の高い金属であり得、例えば、銅、アルミニウム、ニッケル、金、これらの合金であり得る。
具体的に、前記接続バスバー221の一側面221cは、前記電池セル100に備えられた前記正極リード111及び前記負極リード112のいずれか一つの他側面と接触するように構成され得る。この際、レーザー溶接などの方法を用いて、前記接続バスバー221の一側面221cに前記正極リード111及び前記負極リード112のいずれか一つを接合し得る。
例えば、図4に示したように、本発明のバッテリーモジュール200は、6個のバスバーフレーム225の各々に取り付けられた6個の接続バスバー221と、前記6個の接続バスバー221の各々に電気的に接続した6個の電池セル100と、を備え得る。この際、6個の接続バスバー221の各々の一側面に、6個の電池セル100の各々の負極リード112の他側面が接触または接合され得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、従来技術と異なり、バスバーとの電気的接続のために電極リードを折り曲げなくてもよいので、曲げ工程を省略できるだけでなく、電極リードの折り曲げによるスプリングバック現象がなくなり、電極リードとバスバーとの接触状態を容易に維持できるので、溶接性の低下を防止することができる。
また、前記センシングバスバー223は、前記複数の電池セル100の各々に備えられたセンシング用負極リードまたはセンシング用正極リード113に電気的に接続するように備えられ得る。前記センシングバスバー223は、電気伝導性の素材を少なくとも一つ含み得る。例えば、前記電気伝導性の素材は、伝導性の高い金属であり得、例えば、銅、アルミニウム、ニッケル、金、これらの合金であり得る。
具体的に、前記センシングバスバー223の一側面223cは、前記電池セル100に備えられた前記センシング用正極リード113及び前記センシング用負極リードのいずれか一つの他側面と接触するように構成され得る。この際、レーザー溶接などの方法を用いて、前記センシングバスバー223の一側面223cに前記センシング用正極リード113及び前記センシング用負極リードのいずれか一つを接合し得る。
例えば、図4に示したように、本発明のバッテリーモジュール200は、6個の電池セル100の6個のセンシング用正極リード113と接触している6個のセンシングバスバー223を備え得る。この際、6個のセンシングバスバー223の各々の一側面223cには6個の電池セル100の各々のセンシング用正極リード113の他側面が接触または接合し得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、従来技術と異なり、バスバーとの電気的接続のためにセンシング用電極リード113を折り曲げる必要がなく、曲げ工程を省略することができ、センシング用電極リード113の折り曲げによるスプリングバック現象がないので、センシング用電極リード113とバスバーとの接触状態が容易に維持できるので、溶接性が低下することを防止することができる。
そして、前記バスバーフレーム225には、前記接続バスバー221が装着される接続収容部227が備えられ得る。具体的に、前記接続収容部227は、前記接続バスバー221が前記バスバーフレーム225の左右方向の一側に収容されて取り付けられるように収容空間が形成され得る。さらに、前記接続収容部227には、前記接続バスバー221と前記センシングバスバー223との接触を絶縁できるように隔壁228が形成され得る。
そして、前記バスバーフレーム225は、電気絶縁性の素材を含み得る。例えば、前記電気絶縁性の素材は、ポリ塩化ビニルプラスチックであり得る。
例えば、図5に示したように、図1のF方向から見る場合、一つのバスバーフレーム225の左右方向の一側部には、前記接続バスバー221が収容されている接続収容部227が形成され得る。この際、前記接続収容部227の上部に隔壁228が形成され得る。
さらに、前記バスバーフレーム225は、前記センシングバスバー223が取り付けられるセンシング収容部229を備え得る。具体的に、前記センシング収容部229は、前記センシングバスバー223が前記バスバーフレーム225に収容されて取り付けられるように収容空間が形成され得る。さらに、前記センシング収容部229には、前記接続バスバー221との絶縁のために隔壁228が形成され得る。
例えば、図5に示したように、一つのバスバーフレーム225の左右方向の側面には、前記センシングバスバー223が収容されているセンシング収容部229が形成されている。この際、前記センシング収容部229の下部には、前記センシングバスバー223と前記接続バスバー221との接触を防止するように隔壁228が形成され得る。
また、前記接続収容部227及び前記センシング収容部229は、前記バスバーフレーム225の右側に形成され得る。具体的に、前記接続収容部227は、前記センシング収容部229の下部に形成され得る。さらに、前記接続収容部227は、前記接続バスバー221が取り付けられて内部に挿入されるように左方向へ凹んだ構造で形成され得る。そして、前記接続収容部227の凹みの深さは、前記接続バスバー221の左右方向の厚さ以上であり得る。
また、前記センシング収容部229は、前記バスバーフレーム225の左側に形成され得る。さらに、前記センシング収容部229は、前記接続収容部227の上部に形成され得る。そして、前記センシング収容部229は、前記センシングバスバー223が取り付けられて内部に挿入されるように凹んだ構造で形成され得る。さらに、前記センシング収容部229の凹みの深さは、前記センシングバスバー223の左右方向の厚さ以上であり得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記バスバーフレーム225の右側に前記接続収容部227及び前記センシング収容部229を形成することで、前記バスバーフレーム225を前記電池セル100のテラス部Sに取り付けるだけで、前記接続バスバー221及び前記センシングバスバー223を電極リード及びセンシング用電極リード113に接続させることができ、バッテリーモジュール200の空間活用率を高めて製造工程を単純化することができる。
また、本発明バスバーフレーム225は、前記接続収容部227と前記センシング収容部229とを区切る隔壁228を形成することで、前記接続バスバー221と前記センシングバスバー223との短絡を効果的に防止することができる。
また、図2と共に図4を参照すれば、前記バスバーフレーム225の一側面の少なくとも一部は、前記電池セル100のテラス部Sの上に取り付けられ得る。この際、前記接続バスバー221が前記正極リード111または前記負極リード112に接続し得る。また、前記センシングバスバー223は、前記接続バスバー221が接続した電極リードと反対極性を有する前記センシング用負極リード及び前記センシング用正極リード113のいずれか一つに接続し得る。
例えば、図4に示したように、前記バスバーフレーム225の一側面(右側面)の少なくとも一部が前記電池セル100のテラス部(図2のS)の上に取り付けられることで、前記接続バスバー221の一側面(右側面)が前記電池セル100の負極リード112と接触でき、前記センシングバスバー223の一側面(右側面)が前記電池セル100のセンシング用正極リード113と接触し得る。
また、前記複数のバスバーフレーム225は、前記複数の電池セル100の積層方向(左右方向)へ相互積層するように配置され得る。この際、前記複数のバスバーフレーム225が相互締結固定されるように前記バスバーフレーム225には、締結部材(図示せず)が別に備えられ得る。また、例えば、前記締結部材は、前記複数のバスバーフレーム225を貫通する締結ボルトを含み得る。
そして、前記複数のバスバーフレーム225が相互締結固定されるように前記バスバーフレーム225に締結構造(図示せず)が形成され得る。
そして、前記締結構造は、前記バスバーフレーム225の左側面で左方へ突出した挿入突起と、フレーム225の右側面で前記挿入突起が収容される収容溝と、からなり得る。即ち、前記締結構造は、雄雌締結構造であり得る。
そして、前記バスバーアセンブリー220は、前記複数の接続バスバー221が相互電気的に接続するように構成された接続プレート222を備え得る。具体的に、前記接続プレート222は、前記複数の接続バスバー221の前面に結合固定され得る。即ち、前記接続プレート222は、前記複数の接続バスバー221の各々の前面部と接合され得る。
また、前記接続プレート222の上端には、下方へ凹んだ複数個の差込溝222aが一定間隔で離隔して形成され得る。例えば、前記差込溝222aは、四角構造の凹凸形態に成され得る。
さらに、前記バスバーフレーム225の前面には、前記接続プレート222の上端に形成された差込溝222aに挿入される結合突起228aが形成され得る。そして、前記結合突起228aは、前記四角構造の差込溝222aに挿入されるように直方体の形態を有し得る。さらに、前記結合突起228aは、下方へ突出して延びた形態を有し得る。
また、前記接続プレート222の下端には、上方へ凹んだ複数個の差込溝222bが一定の間隔で離隔して形成され得る。例えば、前記差込溝222bは、四角構造の凹凸形態に形成され得る。
さらに、前記バスバーフレーム225の前面には、前記接続プレート222の下端に形成された差込溝222bに挿入される結合突起228bが形成され得る。そして、前記結合突起228bは、前記四角構造の差込溝222bに挿入されるように直方体の形態を有し得る。
例えば、図4に示したように、前記接続プレート222は、前記複数の接続バスバー221の前面と接触するように形成され得る。また、前記接続プレート222の上部に、中心方向へ凹んだ差込溝222aが6個ずつ形成され、下部に、中心方向へ凹んだ差込溝222bが6個形成され得る。
そして、例えば、図4に示したように、前記バスバーフレーム225に、前記接続プレート222の上部に形成された差込溝222aに挿入される結合突起228aが前記接続バスバー221の上部に6個ずつ形成され得る。さらに、前記バスバーフレーム225には、前記接続プレート222の下部に形成された差込溝222bに挿入される結合突起228bが前記接続バスバー221の下部に6個ずつ形成され得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記接続プレート222は、前記バスバーフレーム225の前面に取り付けられるだけで、前記複数の接続バスバー221を電気的に連結でき、製造工程が簡単であり、製造効率を向上させることができる。
また、前記接続プレート222に形成された差込溝222aと前記バスバーフレーム225に形成された結合突起228bとの結合構造は、前記接続プレート222が前記バスバーフレーム225の前面に安定的に取り付けられるようにすることで、前記接続プレート222と前記複数の接続バスバー221との溶接作業を容易にする。
図6は、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールのセンシングアセンブリーの構成を分離して概略的に示した斜視図である。
図1と共に図6を参照すれば、前記センシングアセンブリー230は、回路基板231及びセンシングフレーム233を備え得る。
ここで、前記回路基板231は、測定された電池セル100の電流、電圧、温度などをBMSに信号で伝達するための回路が印刷された基板であり得る。したがって、前記回路基板231は、センシングされた電池セル100の電圧を印刷回路及び出力ピンを経由して外部の他の構成要素、例えば、BMSに伝達できる。または、前記回路基板231は、複数の電池セル100の過放電、過充電、過熱などから保護するように構成された内部回路を備え得る。例えば、このような内部回路のパターンが印刷された印刷回路基板231の形態で具現され得る。
さらに、前記センシングフレーム233は、前記セル積層体210の前方に位置したバスバーアセンブリー220の前面に取り付けられ得る。さらに、前記センシングフレーム233は、前記バスバーフレーム225に装着された接続バスバー221及びセンシングバスバー223の前面と対面するように位置し得る。
また、前記センシングフレーム233は、前記セル積層体210の後方に位置したバスバーアセンブリー220の後面に装着され得る。さらに、前記センシングフレーム233は、前記バスバーフレーム225に装着された接続バスバー221及びセンシングバスバー223の後面と対面するように位置し得る。
そして、前記センシングフレーム233は、電気絶縁性の素材を含み得る。例えば、前記電気絶縁性の素材は、ポリ塩化ビニルプラスチックであり得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記センシングフレーム233は、前記バスバーアセンブリー220の前面に位置することで、前記バスバーアセンブリー220の接続バスバー221及びセンシングバスバー223との電気的接続区間を最小化し、電気的接続のための部材の数やサイズを減らすことで製造コストを減少させ、よりコンパクトなバッテリーモジュール200の製造が可能となる。
図7は、図1の線A−A’に沿って見たバッテリーモジュールの断面を概略的に示した一部断面図である。
図6と共に図7を参照すれば、前記センシングフレーム233には、前記回路基板231を内部に収容する基板内蔵部234が形成され得る。具体的に、前記基板内蔵部234は、前記回路基板231の少なくとも一部が挿入されるように前記センシングフレーム233に内部空間を有し得る。例えば、前記回路基板231を前記センシングフレーム233の内部に挿入するための方法として、インサート射出方法を用い得る。
例えば、前記回路基板231が内部に挿入されたセンシングフレーム233を製造する方法は、(a)準備した回路基板231を金型の内部に装着固定する過程と、(b)前記回路基板231の少なくとも一部と結合するように、溶融した絶縁性材料を金型に注入し、前記溶融した材料を固化させて前記センシングフレーム233の外観を形成する過程と、を含み得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記回路基板231を前記センシングフレーム233の内部に挿入することで、別の接着部材を用いることなく、前記回路基板231を前記センシングフレーム233に安定的に固定できるだけでなく、回路基板231が占める前後方向における体積を大幅減少させることができ、究極にはセンシングアセンブリー230の大きさを最小化することができる利点がある。
さらに、前記センシングフレーム233には、前記回路基板231の一部が露出するように露出部H3が形成され得る。例えば、図6に示したように、回路基板231の外周部は、前記センシングフレーム233の内部に挿入され得、前記センシングフレーム233には、前記回路基板231の中央部位が外部に露出するように開放された形態で露出部H3が形成され得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記露出部H3を用いて、前記回路基板231の露出した部位の部品を交替または復旧するか、新たに部品を装着する作業を容易に行うことができる利点がある。
また、図6と共に図7を参照すれば、前記センシングフレーム233には、前記接続バスバー221及び前記センシングバスバー223の各々の少なくとも一部を挿入するように構成された挿入溝H1が形成され得る。
具体的に、前記センシングフレーム233の後面には、前方へ凹んだ挿入溝H1が一定の間隔で相互離隔して形成され得る。また、前記センシングフレーム233の後面上端には、左右方向へ配列された複数の挿入溝H1aが形成され得る。この際、前記センシングフレーム233の上端に形成された挿入溝H1aは、前記バスバーアセンブリー220のセンシングバスバー223の一部が挿入されるように構成され得る。より具体的に、前記挿入溝H1aには、前記センシングバスバー223の上端部の一部が挿入され得る。
そして、前記センシングフレーム233の後面下端には、左右方向へ配列された複数の挿入溝H1bが形成され得る。この際、前記センシングフレーム233の下端に形成された挿入溝H1bは、前記バスバーアセンブリー220の接続バスバー221の一部が挿入されるように構成され得る。より具体的に、前記挿入溝H1bには、前記接続バスバー221の下端部の一部が挿入され得る。
また、前記センシングアセンブリー230は、前記回路基板231と前記接続バスバー221及び前記センシングバスバー223との電気的接続をなすようにセンシング端子236をさらに備え得る。
具体的に、前記センシング端子236は、前記センシングフレーム233の挿入溝H1bに挿入されて位置し得る。即ち、前記センシング端子236は、前記挿入溝H1bに挿入されて位置することで、前記センシングフレーム233の挿入溝H1bに挿入された前記接続バスバー221の一部と接続するように構成され得る。
また、前記センシング端子236は、一端が前記回路基板231と電気的に接続し、他端が前記接続バスバー221と電気的に接続し得る。即ち、前記センシング端子236が前記センシングフレーム233の下端に形成された挿入溝H1bに挿入されて位置する場合、前記センシング端子236の他端が前記接続バスバー221と接続できる。
具体的に、前記センシング端子236は、前記センシングフレーム233の後面上端に形成された挿入溝H1aに挿入されて位置し得る。即ち、前記センシング端子236は、前記挿入溝H1aに挿入されて位置することで、前記センシングフレーム233の挿入溝H1aに挿入された前記センシングバスバー223の一部と接続するように構成できる。
さらに、前記センシング端子236は、一端が前記回路基板231と電気的に接続し、他端が前記センシングバスバー223と電気的に接続し得る。例えば、図7に示したように、前記センシング端子236が前記センシングフレーム233の上端に形成された挿入溝H1aに挿入されて位置する場合、前記センシング端子236の他端が前記センシングバスバー223と接続できる。
そして、前記センシング端子236は、前記回路基板231から内側方向へ長く延びたプレート形状で備えられ得る。即ち、前記センシング端子236は、前記接続バスバー221または前記センシングバスバー223の左右方向の一側面と面接触するように上下方向へ立てられ、左右方向へ広い側面を有するプレート形状を備え得る。
さらに、前記センシング端子236の延長方向の端部には、弾性を有するように変形された屈曲部236eが形成され得る。具体的に、前記センシング端子236の屈曲部236eは、前記センシングフレーム233の挿入溝H1に挿入された前記接続バスバー221または前記センシングバスバー223と密着して弾性的に変形できる。
勿論、前記挿入溝H1bに挿入された前記センシング端子236も、図7について説明した前記センシング端子236と同じ形状を有し得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記センシング端子236の屈曲部236eは、弾性的に前記接続バスバー221または前記センシングバスバー223と密着することで、前記センシング端子236と前記接続バスバー221または前記センシングバスバー223と電気的接続の信頼性を向上させることができる。
一方、図6及び図7をさらに参照すれば、前記センシングフレーム233には、前記センシング端子236を水平方向へ支持するように内側へ突出して延びた接続突出部238が形成され得る。即ち、前記接続突出部238は、前記センシング端子236が挿入された前記挿入溝H1の内壁から延びるように形成され得る。
言い換えれば、前記接続突出部238は、その内側面と前記挿入溝H1の内面とが相互つながるように形成され得る。これによって、前記センシング端子236の一端が前記回路基板231に連結され、前記挿入溝H1から後方へ延びて突出し、前記センシング端子236の後方へ延びた他端を前記接続突出部238が水平方向(左右方向)へ支持できる。
例えば、図7に示したように、前記センシング端子236は、前記センシングフレーム233の挿入溝H1に挿入されており、前記センシング端子236の一端部は、前記回路基板231と接続しており、前記センシング端子236の他端部は、前記接続突出部238の一側面(左側面)まで延びている。
さらに、前記センシングバスバー223が前記挿入溝H1に挿入された状態で、前記センシングバスバー223によって前記屈曲部236eが弾性的に変形され、前記センシング端子236が前記センシングバスバー223の一側面(右側面)と密着し得る。
また、別に図示してはいないが、前述の前記センシングバスバー223と接続するセンシング端子236と同様に、前記接続バスバー221が前記挿入溝H1に挿入された状態で、前記接続バスバー221によって前記屈曲部236eが弾性的に変形され、前記センシング端子236が前記接続バスバー221の一側面(右側面)と密着し得る。
そして、前記バスバーフレーム225には、前記接続突出部238が後方へ挿入されるように挿入部H2が形成され得る。即ち、前記接続突出部238が前記バスバーフレーム225に形成された挿入部H2に挿入されることで、前記センシング端子236が前記接続バスバー221と前記接続突出部238との間、または前記センシングバスバー223と前記接続突出部238との間に介在され得る。
また、図4を参照すれば、前記挿入部H2は、前記接続収容部227が形成された一側面の反対側である他側面(左側面)に形成され得る。また、前記挿入部H2は、前記センシング収容部229が形成された一側面の反対側である他側面(左側面)に形成され得る。そして、前記挿入部H2は、前記バスバーフレーム225の前面において上部及び下部の各々に形成され得る。
即ち、前記挿入部H2は、前記センシングフレーム233に形成された接続突出部238と対応する位置である前記バスバーフレーム225の前面において上部及び下部の各々に形成され得る。
さらに、一つのバスバーフレーム225に形成された挿入部H2は、隣接した他の一つのバスバーフレーム225の接続収容部227またはセンシング収容部229と対向するように形成され得る。言い換えれば、一つのバスバーフレーム225の接続バスバー221またはセンシングバスバー223の側面と対面するように形成された接続突出部238は、隣接した他の一つのバスバーフレーム225に形成された挿入部H2に挿入され得る。例えば、図4に示したように、前記バスバーフレーム225の前面で上部及び下部の各々に6個ずつ挿入部H2が形成され得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記センシングフレーム233に形成された挿入溝H1に、バスバーアセンブリー220に形成された前記接続バスバー221及び前記センシングバスバー223の一部を挿入し、前記センシングフレーム233に形成された接続突出部238を前記バスバーフレーム225の挿入部H2に挿入するだけで、前記センシングアセンブリー230を前記バスバーアセンブリー220の前面に取り付けることができるだけでなく、前記バスバー221及び前記センシングバスバー223と回路基板231との電気的接続を容易になすことができる。
また、図5を参照すれば、前記接続収容部227には、前記接続バスバー221の後方221bを加圧する接続加圧部226Aが形成され得る。また、前記接続加圧部226Aは、前記接続バスバー221の前端部が前記接続収容部227の外部へ突出して位置するように、前記接続バスバー221を加圧する構造で形成され得る。
具体的に、前記接続加圧部226Aは、一方向へ長く延びた支持片226aを備え得る。さらに、前記支持片226aは、傾斜を有するように前記接続収容部227の後方側コーナーから前方へ長く延びた形態であり得る。より具体的に、前記支持片226aは、前記接続収容部227の後方側の両コーナーの各々から前記接続バスバー221の中央に向けるように長く延びるように構成され得る。
そして、前記支持片226aの延長方向の端部は、前記接続バスバー221の後方221bを弾性的に加圧し得る。また、前記支持片226aの延長方向の端部は、後方へ丸く曲げられた構造Pを含み得る。即ち、前記後方へ丸く曲げられた構造Pは、丸く曲げられながら形成された柔らかい曲面で前記接続バスバー221の後方側221bを加圧できるので、前記接続バスバー221を損傷することなく、前記支持片226aが前記接続バスバー221を柔軟に加圧できる構造である。
また、前記センシング収容部229は、前記センシングバスバー223の後方223bを加圧するセンシング加圧部226Bが形成され得る。そして、前記センシング加圧部226Bは、前記センシングバスバー223の前端部が前記センシング収容部229の外部へ突出して位置するように、前記センシングバスバー223を加圧する構造で形成され得る。
具体的に、前記センシング加圧部226Bは、一方へ長く延びた支持片226bを備え得る。さらに、前記支持片226bは、傾斜を有するように前記センシング収容部229の後方側コーナーから前方へ長く延びた形態であり得る。より具体的に、前記支持片226bは、前記センシング収容部229の後方側両コーナーの各々で前記センシングバスバー223の上下方向の中央部位に向けるように長く延びるように構成され得る。
そして、前記支持片226bの延長方向の端部は、前記センシングバスバー223の後方側223bを弾性的に加圧できる。また、前記支持片226bの延長方向の端部は、後方へ丸く曲げられた構造Pを含み得る。
即ち、前記後方へ丸く曲げられた構造Pは、丸く曲げられて形成された柔らかい曲面で前記センシングバスバー223の後方側223bを加圧できるので、前記センシングバスバー223を損傷することなく、前記支持片226bが前記センシングバスバー223を柔軟に加圧できる構造である。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記接続収容部227に形成された接続加圧部226A及び前記センシング収容部229に形成されたセンシング加圧部226Bは、前記接続バスバー221及び前記センシングバスバー223が、図6の前記センシングフレーム233の挿入溝H1に挿入されるときに発生する衝撃を弾性的に吸収できるため、バスバー挿入によるセンシングフレーム233、センシング端子236、回路基板231などの損傷を効果的に防止することができる。
また、図5をさらに参照すれば、前記接続収容部227には、前記接続バスバー221の上下方向の両端部が前方へ移動することを阻止する係止突起224aが形成され得る。即ち、前記接続収容部227で前記接続バスバー221の前端部が前記接続収容部227の外部へ突出して位置するように、前記接続加圧部226Aが前記接続バスバー221の後方を加圧すると共に、前記接続バスバー221が一定部位以上に外部へ突出しないように阻止する係止突起224aが形成され得る。
例えば、図5に示したように、バスバーフレーム225に形成された接続収容部227には、前記接続バスバー221の後方を加圧する二つの支持片226bが形成され、二つの係止突起224aが前記接続バスバー221の上下方向の両端部が前方へ移動することを阻止するように形成されている。
即ち、前記接続バスバー221を前記接続収容部227に内側へ加圧挿入されながら一時的に前記接続加圧部226Aを後方へ押し出し、それから加圧挿入が終わると、前記接続加圧部226Aが前記接続バスバー221の後方を外側方向へ加圧することで、前記接続バスバー221の前端が所定距離で前記接続収容部227の外部へ突出するように位置させることができる。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記接続収容部227に形成された接続加圧部226A及び係止突起224aは、前記接続バスバー221を前記接続収容部227に設ける作業を容易にするだけでなく、前記接続バスバー221が前記センシングフレーム233の挿入溝H1に適切に挿入されるように前記接続バスバー221の前端部が前記接続収容部227の外部に突出するように位置させることができる。
これによって、本発明は、バッテリーモジュール200の組立工程の効率を高め、組立て過程中に発生し得る部品損傷を減らすだけでなく、バスバーアセンブリー220とセンシングアセンブリー230との電気的接続の信頼性を向上させることができる。
さらに、前記センシング収容部229には、前記センシングバスバー223の上下方向の両端部が前方へ移動することを阻止する係止突起224bが形成され得る。即ち、前記センシング収容部229で前記センシングバスバー223の前端部が前記センシング収容部229の外部へ突出して位置するように、前記センシング加圧部226Bが前記センシングバスバー223の後方223bを加圧すると共に、前記センシングバスバー223が一定部位以上に外部へ突出しないように阻止する係止突起224bが形成され得る。
例えば、図5に示したように、前記バスバーフレーム225に形成されたセンシング収容部229には、前記センシングバスバー223の後方223bを加圧する二つの支持片226bが形成され、二つの係止突起224bが前記センシングバスバー223の上下方向の両端部が前方へ移動することを阻止するように形成されている。
即ち、前記センシングバスバー223を前記センシング収容部229に加圧挿入しながら一時的に前記センシング加圧部226Bを後方で押し出して、それから加圧挿入が終わると、前記センシング加圧部226Bが前記センシングバスバー223の後方223bを加圧し、前記センシングバスバー223の前端が所定の距離で前記センシング収容部229の外部へ突出するように位置させることができる。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記センシング収容部229に形成されたセンシング加圧部226B及び係止突起224bは、前記センシングバスバー223を前記センシング収容部229に設ける作業を容易にするだけでなく、前記センシングバスバー223が前記センシングフレーム233の挿入溝H1に適切に挿入されるように前記センシングバスバー223の前端部が前記センシング収容部229の外部へ突出して位置させることができる。
これによって、本発明のバッテリーモジュール200の組立て工程の効率を高め、組立て過程中に発生し得る部品損傷を減らすだけでなく、バスバーアセンブリー220とセンシングアセンブリー230との電気的接続の信頼性を向上させることができる。
さらに、前記接続収容部227には、前記接続バスバー221の水平方向への離脱を防止するように防止突起228cが形成され得る。具体的に、前記防止突起228cは、前記接続収容部227と前記センシング収容部229とを区切る隔壁228から、前記接続バスバー221と対面するように延びて形成され得る。
また、前記センシング収容部229には、前記センシングバスバー223の水平方向への離脱を防止するように防止突起228cが形成され得る。具体的に、前記防止突起228cは、前記接続収容部227と前記センシング収容部229とを区切る隔壁228から、前記センシングバスバー223と対面するように延びて形成され得る。そして、前記バスバーフレーム225の下端部に、前記接続バスバー221の下端と対面するように防止突起228cがさらに形成され得る。
例えば、図5に示したように、前記バスバーフレーム225には、前記接続収容部227に取り付けられた前記接続バスバー221の上下方向の両端部が水平方向へ離脱することを防止するように、二つの防止突起228cが形成され得る。そして、前記二つの防止突起228cのうち、前記接続収容部227と前記センシング収容部229とを区切る隔壁228に形成された防止突起228cは、前記センシングバスバー223の下端及び前記接続バスバー221の上端と対面するように形成されることで、前記センシングバスバー223及び前記接続バスバー221の水平方向への離脱を防止している。
残りのバスバーフレーム225の下部に形成された防止突起228cは、前記接続バスバー221の下端と対面するように形成されることで、前記接続バスバー221の離脱を効果的に防止することができる。
そして、本発明の一実施例によるバッテリーパック(図示せず)は、前記バッテリーモジュール200を少なくとも一つ含み得る。
具体的に、バッテリーパックは、パックケース内に少なくとも一つのバッテリーモジュールを収納し、前記バッテリーモジュールを電気的に接続した構成(パック用バスバー)を備え得る。また、前記バッテリーパックは、BMS(Battery Management System,バッテリーマネジメントシステム)などを備え、バッテリーモジュールの電圧または電流検出及びバッテリー制御を行うことができる。
なお、本発明は、前記バッテリーパックを備える自動車を提供することができる。具体的に、前記自動車は、前記バッテリーパックを内部に収容可能な収容部(図示せず)を備え得る。
一方、本明細書において、上、下、左、右、前、後のような方向を示す用語が使用されたが、このような用語は相対的な位置を示し、説明の便宜のためのものであるだけで、対象となる事物の位置や観測者の位置などによって変わり得ることは、当業者にとって自明である。
以上のように、本発明を限定された実施例と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野における通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。
本発明は、バスバーアセンブリー及びセンシングアセンブリーを備えたバッテリーモジュールに関する。なお、本発明の複数のバッテリーモジュール及び電装部品を備えたバッテリーパック及びこれを備えた電子デバイス、またはエネルギー貯蔵システム、または自動車関連産業に利用可能である
100 電池セル
111 正極リード
112 負極リード
113 センシング用電極リード
200 バッテリーモジュール
210 セル積層体
220 バスバーアセンブリー
221 接続バスバー
222 接続プレート
223 センシングバスバー
224a,224b 係止突起
225 バスバーフレーム
226A 接続加圧部
226B センシング加圧部
226a,226b 支持片
227 接続収容部
228c 防止突起
230 センシングアセンブリー
233 センシングフレーム
234 基板内蔵部
236 センシング端子
236e 屈曲部
238 接続突出部
H1 挿入溝

Claims (15)

  1. 正極リード及び負極リードと共にセンシング用負極リード及びセンシング用正極リードの少なくとも一つが備えられた複数の電池セルが相互積層されて形成されたセル積層体と、
    前記複数の電池セルの各々に備えられた前記正極リード及び前記負極リードのいずれか一つに電気的に接続する複数の接続バスバーと、前記複数の電池セルの各々に備えられたセンシング用負極リードまたはセンシング用正極リードに電気的に接続する複数のセンシングバスバーと、前記接続バスバーが取り付けられる接続収容部及び前記センシングバスバーが取り付けられるセンシング収容部を備えた複数のバスバーフレームと、を備えるバスバーアセンブリーと、
    前記接続バスバー及び前記センシングバスバーと電気的に接続した回路基板と、前記バスバーアセンブリーの前面に装着され、前記回路基板を内部に収容する基板内蔵部が形成されたセンシングフレームと、を備えるセンシングアセンブリーと、を含むことを特徴とするバッテリーモジュール。
  2. 前記正極リードは、前記電池セルの中心を基準にして一端部に備えられ、前記負極リードは、電池セルの中心を基準にして他端部に備えられ、
    前記センシング用負極リードは、前記正極リードと所定の距離で離隔して一端部に備えられ、前記センシング用正極リードは、前記負極リードと所定の距離で離隔して他端部に備えられたことを特徴とする請求項1に記載のバッテリーモジュール。
  3. 前記接続収容部及び前記センシング収容部は、前記バスバーフレームの一側面に形成され、
    前記接続収容部は、前記接続バスバーが取り付けられて内部に挿入されるように凹んだ構造に形成され、前記センシング収容部は、前記センシングバスバーが取り付けられて内部に挿入されるように凹んだ構造に形成され、
    前記接続収容部と前記センシング収容部とを区切るように前記接続収容部と前記センシング収容部との間には隔壁が形成されたことを特徴とする請求項2に記載のバッテリーモジュール。
  4. 前記バスバーフレームの一側面の少なくとも一部は、前記電池セルのテラス部の上に取り付けられたことを特徴とする請求項3に記載のバッテリーモジュール。
  5. 前記複数のバスバーフレームは、前記複数の電池セルの積層方向へ相互積層されるように配置され、
    前記複数の接続バスバーの前面には、前記複数の接続バスバーが相互電気的に接続するように構成された接続プレートが結合固定されたことを特徴とする請求項4に記載のバッテリーモジュール。
  6. 前記センシングフレームは、前記接続バスバー及び前記センシングバスバーの各々の少なくとも一部を挿入するように構成された挿入溝が形成されたことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のバッテリーモジュール。
  7. 前記センシングアセンブリーは、前記挿入溝に位置し、一端が前記回路基板と電気的に接続し、他端が前記接続バスバーまたは前記センシングバスバーと電気的に接続したセンシング端子をさらに備えることを特徴とする請求項6に記載のバッテリーモジュール。
  8. 前記センシング端子は、前記回路基板から内側方向へ長く延びたプレート形状を備え、
    前記センシング端子の延長方向の端部には、弾性を有するように変形された屈曲部が形成されたことを特徴とする請求項7に記載のバッテリーモジュール。
  9. 前記センシングフレームには、前記センシング端子を水平方向に支持するように内側へ突出して延びた接続突出部が形成され、
    前記バスバーフレームには、前記接続突出部が後方へ挿入されるように挿入部が形成されたことを特徴とする請求項7または8に記載のバッテリーモジュール。
  10. 前記接続収容部は、前記接続バスバーの前端部が前記接続収容部の外部へ突出して位置するように、前記接続バスバーの後方を加圧する接続加圧部が形成され、
    前記センシング収容部は、前記センシングバスバーの前端部が前記センシング収容部の外部へ突出して位置するように、前記センシングバスバーの後方を加圧するセンシング加圧部が形成されたことを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載のバッテリーモジュール。
  11. 前記接続加圧部は、傾斜を有するように前記接続収容部のコーナーから長く延びた支持片を備え、前記支持片の延長方向の端部は、前記接続バスバーの後方を弾性的に加圧し、
    前記センシング加圧部は、傾斜を有するように前記センシング収容部のコーナーから長く延びた支持片を備え、前記支持片の延長方向の端部は、前記センシングバスバーの後方を弾性的に加圧することを特徴とする請求項10に記載のバッテリーモジュール。
  12. 前記接続収容部には、前記接続バスバーの上下方向の両端部が前方へ移動することを阻止する係止突起が形成され、
    前記センシング収容部には、前記センシングバスバーの上下方向の両端部が前方へ移動することを阻止する係止突起が形成されたことを特徴とする請求項10または11に記載のバッテリーモジュール。
  13. 前記接続収容部には、前記接続バスバーが水平方向へ離脱することを防止するように防止突起が形成され、
    前記センシング収容部には、前記センシングバスバーが水平方向へ離脱することを防止するように防止突起が形成されたことを特徴とする請求項10から12のいずれか一項に記載のバッテリーモジュール。
  14. 請求項1から13のいずれか一項に記載のバッテリーモジュールを少なくとも一つ含む、バッテリーパック。
  15. 請求項14に記載のバッテリーパックを備える、自動車。
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