JP2021517720A - 両方向締結構造を有するコネクタを含む電池モジュール - Google Patents

両方向締結構造を有するコネクタを含む電池モジュール Download PDF

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Abstract

本記載の電池モジュールは、少なくとも一つの電池セルを含むセル組立体、前記セル組立体を収容するモジュールケース、および前記モジュールケースの外側に装着され、前記セル組立体と電気的に連結され、前記モジュールケース外部で外部コネクタと連結されるためのモジュールコネクタを含む。前記モジュールコネクタの結合面には、少なくとも一方向に開口された第1締結部を有し、前記モジュールケースの外側の対応する結合面には、前記第1締結部に第1方向またはこれと反対の第2方向に挿入されるように両方向に開口された第2締結部を有することができる。

Description

関連出願との相互引用
本出願は、2018年12月5日付韓国特許出願第10−2018−0155513号および2019年12月3日付韓国特許出願第10−2019−0159240号に基づいた優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として組み含まれる。
本発明は、電池モジュールに関し、より具体的に外部コネクタと連結されるモジュールコネクタが装着される電池モジュールに関する。
二次電池は、製品群に応じた適用容易性が高く、高いエネルギー密度などの電気的特性を有しているため、携帯用機器だけでなく、電気的駆動源により駆動する電気自動車またはハイブリッド自動車、電力貯蔵装置などに普遍的に応用されている。このような二次電池は、化石燃料の使用を画期的に減少させることができるという一次的な長所だけでなく、エネルギーの使用による副産物が全く発生しないという点から、環境にやさしく、エネルギー効率性の向上のための新しいエネルギー源として注目されている。
前記電気自動車などに適用される電池パックは、高出力を得るために複数の単位セルを含む多数のセル組立体を直列に連結した構造を有している。そして、前記単位セルは、正極および負極集電体、セパレータ、活物質、電解液などを含んで構成要素間の電気化学的反応により反復的な充放電が可能である。
一方、近年、エネルギー貯蔵源としての活用をはじめとして大容量構造に対する必要性が高まりながら、多数の二次電池が直列および/または並列に連結された多数の電池モジュールを集合させたマルチモジュール構造の電池パックに対する需要が増加している。
複数個の電池セルを直列/並列に連結して電池パックを構成する場合、少なくとも一つの電池セルからなる電池モジュールを先に構成し、このような少なくとも一つの電池モジュールを利用してその他構成要素を追加して電池パックを構成する方法が一般的である。前記電池パックに含まれる電池モジュールの個数、または電池モジュールに含まれる電池セルの個数は、要求される出力電圧または充放電容量により多様に設定され得る。
電池モジュールは、電池セルと各種電装部品などをモジュールケース内にパッケージングし、モジュールケースの外の外部機器などと電気的な連結のための外部コネクタと連結されるモジュールコネクタを備える。外部コネクタは、一例として、複数個の電池モジュールを電気的に連結させるためのコネクタであってもよい。
既存の電池モジュールは、各モジュール別にコネクタの方向が予め決められている。したがって、コネクタの決められた方向により対称構造のモジュール開発が要求されたりもした。この場合、同一部品を全て対称形で再び開発することによって時間と費用的な損失が発生し、工程の複雑度が増加した。
本発明が解決しようとする課題は、電池モジュールに装着されるモジュールコネクタの締結構造を両方向でモジュールコネクタが挿入可能に構成することによって、電池モジュール生産後、必要時にモジュールコネクタの方向を変更することができる電池モジュールを提供することにある。
しかし、本発明の実施例が解決しようとする課題は、前述した課題に限定されず、本発明に含まれている技術的な思想の範囲で多様に拡張され得る。
本発明の一実施例による電池モジュールは、少なくとも一つの電池セルを含むセル組立体、前記セル組立体を収容するモジュールケース、および前記モジュールケース外側に装着され、前記セル組立体と電気的に連結され、前記モジュールケース外部で外部コネクタと連結されるためのモジュールコネクタを含む。前記モジュールコネクタの結合面には、少なくとも一方向に開口された第1締結部を有し、前記モジュールケースの外側の対応する結合面には、前記第1締結部に第1方向またはこれと反対の第2方向に挿入されるように両方向に開口された第2締結部を有することができる。
前記第1締結部は、第1スライドレール締結部であり、前記第2締結部は、第2スライドレール締結部であり、前記第1スライドレール締結部と前記第2スライドレール締結部は、互いにスライディング結合されてもよい。
前記第2スライドレール締結部は、少なくとも二つの平行なレール部材を含み、前記第1スライドレール締結部は、前記第2スライドレール締結部の二つのレール部材の間を通過して結合するように構成される内側レール部材を含むことができる。
前記第2スライドレール締結部の二つのレール部材は、互いに対向する方向にそれぞれ突出した係止突起を有することができる。
前記二つのレール部材のそれぞれに突出した前記係止突起は、それぞれの中心が互いにずれるように前記レール部材の延長方向に沿って距離を置いて離隔されてもよい。
前記係止突起は、前記モジュールコネクタの挿入方向に対して鈍角になるように傾斜した傾斜面を有することができる。
前記第1スライドレール締結部の内側レール部材は、前記第2スライドレール締結部の二つのレール部材の間を通過して固定されるように構成されるフックを含むことができる。
前記第2スライドレール締結部の二つのレール部材は、互いに対向する方向にそれぞれ突出した第1係止突起および第2係止突起を有し、前記第1係止突起および前記第2係止突起は、それぞれの中心が互いにずれるように前記レール部材の延長方向に沿って距離を置いて離隔して、前記第1係止突起が相対的に右側に位置し、前記第2係止突起が相対的に左側に位置してもよい。
前記第1係止突起と前記第2係止突起の互いに背を向ける外側傾斜面のそれぞれは、前記第1係止突起と前記第2係止突起の互いに向き合う内側傾斜面のそれぞれよりも前記レール部材の延長方向に対して急な傾斜角を形成してもよい。
前記フックは、前記内側レール部材の端部で一側に曲がり、前記第1締結部が前記第2締結部に前記第1方向に挿入される時、前記フックが前記第2係止突起の前記外側傾斜面に固定され、前記第1締結部が前記第2締結部に前記第2方向に挿入される時、前記フックが前記第1係止突起の前記外側傾斜面に固定されてもよい。
前記第1スライドレール締結部は、前記内側レール部材と平行に延長する少なくとも二つの外側レール部材を含み、前記モジュールコネクタ結合時、前記第2スライドレール締結部のレール部材は、前記第1スライドレール締結部の外側レール部材の間に挟まれてもよい。
前記モジュールコネクタは、前記第1締結部が前記第2締結部に前記第1方向に挿入されて前記モジュールケースの外側の対応する結合面に固定されてもよい。
前記モジュールコネクタは、前記第1締結部が前記第2締結部に前記第2方向に挿入されて前記モジュールケースの外側の対応する結合面に固定されてもよい。
前記モジュールケースの少なくとも一側で前記セル組立体をカバーし、前記セル組立体の電極リードを電気的に連結するバスバー組立体を含み、前記バスバー組立体は、前記第2締結部を含み、前記モジュールコネクタは、前記バスバー組立体に結合してもよい。
前記モジュールコネクタは、前記セル組立体とフレキシブルプリント回路基板(Flexible Printed Circuit、FPC)を通じて電気的に連結されてもよい。
前記モジュールコネクタと連結される前記フレキシブルプリント回路基板は、複数回にかけて互いに異なる方向に曲がりながら延長してもよい。
本発明の他の一実施例によると、前記少なくとも一つの電池モジュール、および前記少なくとも一つの電池モジュールをパッケージングするパックケースを含む電池パックが提供され得る。
本発明のまた他の一実施例によると、前記少なくとも一つの電池パックを含むデバイスが提供され得る。
実施例によれば、両方向で挿入して結合することができる締結構造を有するコネクタを電池モジュールに適用することによって、電池モジュール生産後、必要時にモジュールコネクタの方向を変更することができる。
本発明の一実施例による電池モジュールを示す斜視図である。 本発明の一実施例による電池モジュールのモジュールコネクタ装着状態を拡大して示す斜視図である。 本発明の一実施例による電池モジュールのモジュールコネクタを示す斜視図である。 本発明の一実施例による電池モジュールのモジュールコネクタを示す底面図である。 本発明の一実施例による電池モジュールのモジュールコネクタが装着されるバスバー組立体の締結部を拡大して示す斜視図である。 図2のVI−VI線に沿って切断して見た断面図であって、本発明の一実施例によるモジュールコネクタの第1締結例を説明するために示す図面である。 本発明の一実施例によるモジュールコネクタの第2締結例を示す斜視図である。 図7のVIII−VIII線に沿って切断して見た断面図であって、本発明の一実施例によるモジュールコネクタの第2締結例を説明するために示す図面である。
以下、添付した図面を参照して本発明の多様な実施例について本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳細に説明する。本発明は、多様な異なる形態に実現することができ、ここで説明する実施例に限定されない。
また、明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」という時、これは特に反対になる記載がない限り、他の構成要素を除外せず、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。
また、明細書全体において、「平面状」という時、これは対象部分を上方から見た時を意味し、「断面状」という時、これは対象部分を垂直に切断した断面を側方から見た時を意味する。
図1は本発明の一実施例による電池モジュールを示す斜視図である。図2は本発明の一実施例による電池モジュールのモジュールコネクタ130装着状態を拡大して示す斜視図である。
図1および図2を参照すると、本実施例による電池モジュール10は、セル組立体100を収容するモジュールケース150の外側に装着されるモジュールコネクタ130を含む。セル組立体100を構成する電池セルは、パウチ型二次電池から備えられてもよく、セル組立体100内に複数個が積層されて備えられてもよい。前記複数個の電池セルは互いに電気的に連結されてもよく、電池セルのそれぞれは、電極組立体とこれを収容する電池ケースおよび前記電池ケース外部に突出し、前記電極組立体と電気的に連結される電極リード110を含むことができる。
電池モジュール10は、各種電装部品を含むことができ、一例としてICB(Internal Circuit Board)およびBMS(Battery Management System)などを含むことができる。前記ICBおよびBMSボードなどの電装部品は、前記複数個の電池セルと電気的に連結され得る。
モジュールケース150は、電池モジュール10の外観を形成し、内部に収容されるセル組立体100の電極リード110が延長される方向に位置するセル組立体100の少なくとも一側または両側面にバスバー組立体120が結合し、その外側に絶縁フレーム160が結合され得る。バスバー組立体120は、セル組立体100をカバーするように配置されるバスバーフレーム123と、バスバーフレーム123に固定されるバスバーを含むことができる。バスバーフレーム123は、絶縁体からなってセル組立体100の電極リード110が通過できるリードスロットを含み、バスバー121は、セル組立体100の電極リード110を電気的に連結することができる。
図2を参照すると、モジュールコネクタ130は、バスバー組立体120、特にバスバーフレーム123に結合され得る。モジュールコネクタ130は、下端部結合面に少なくとも一方向に開口された第1締結部135を有し、バスバーフレーム123は、第1締結部135に結合するようにモジュールケース150の外側の対応する結合面に構成された第2締結部235を有する。本実施例で第1締結部135と第2締結部235は、スライドレール締結部からなることができ、以下ではそれぞれ第1スライドレール締結部および第2スライドレール締結部と命名して説明する。しかし、本発明はこれに限定されず、両方向挿入が可能な構造の締結部を有するモジュールコネクタは本発明の範囲に含まれ得る。
一方、電池モジュール10は、モジュールケース150内部で電池セルをセンシングするように構成されたフレキシブルプリント回路基板(Flexible Printed Circuit、FPC)140を含むことができ、このようなフレキシブルプリント回路基板140は、モジュールケース150外部に延長されてモジュールコネクタ130と連結される。したがって、モジュールコネクタ130は、前記セル組立体100とフレキシブルプリント回路基板140を通じて電気的に連結され得る。そして、フレキシブルプリント回路基板140は、複数回にかけて互いに異なる方向に曲がりながら延長するように形成されるため、締結工程での自由度が増加することができる。
図3は本発明の一実施例による電池モジュールのモジュールコネクタを示す斜視図であり、図4は本発明の一実施例による電池モジュールのモジュールコネクタを示す底面図であり、図5は本発明の一実施例による電池モジュールのモジュールコネクタが装着されるバスバー組立体の締結部を拡大して示す斜視図である。そして図6は図2のVI−VI線に沿って切断して見た断面図であって、本発明の一実施例によるモジュールコネクタの第1締結例を説明するために示す図面である。
図3および図4を参照すると、本実施例のモジュールコネクタ130は、下端部の結合面に少なくとも一方向に開口された第1スライドレール締結部135を有する。図5を参照すると、モジュールケース150の外側の対応する結合面、つまり、バスバー組立体120のバスバーフレーム123には両方向に開口された第2スライドレール締結部235を有する。したがって、第1スライドレール締結部135は、前記開口された部分を通じて第1方向またはこれと反対の第2方向に第2スライドレール締結部235に結合され得る。これによって、モジュールコネクタ130は、バスバー組立体120に結合され得る。第1締結例で、図6に示されているように、モジュールコネクタ130は、第1スライドレール締結部135が第2スライドレール締結部235に第1方向(図6で見る時、右側から左側方向)に挿入されて図1のモジュールケース150の外側の対応する結合面に固定され得る。
モジュールコネクタ130の第1スライドレール締結部135は、三つの平行なレール部材135a、135b、135cを含み、バスバーフレーム123の第2スライドレール締結部235は、二つの平行なレール部材235a、235bを含む。第1スライドレール締結部135のレール部材135a、135b、135cの中で内側レール部材135bは、第2スライドレール締結部235の二つのレール部材235a、235bの間を通過して結合するように構成され得る。
第2スライドレール締結部235の二つのレール部材235a、235bは、互いに対向する方向にそれぞれ突出した係止突起236、237を有することができる。これら係止突起236、237は、モジュールコネクタ130の挿入方向に傾斜した傾斜面を有することができる。つまり、前記のように、第2スライドレール締結部235には、モジュールコネクタ130が第1方向または第2方向に挿入可能であるため、係止突起236、237の前記傾斜面は両方向に全て前記レール部材の延長方向に対して鈍角になるように傾斜して形成され得る。また互いに対向する係止突起236、237は、それぞれの中心が互いにずれるように前記レール部材の延長方向に沿って距離を置いて離隔され得る。そして一対の係止突起236、237の向き合う傾斜面よりは、互いに背を向けている(反対方向に向かう)傾斜面の傾斜角がより急に形成され得る。ここで、一対の係止突起236、237の互いに向き合う傾斜面を内側傾斜面236a、237aと称し、互いに背を向ける(反対方向に向かう)傾斜面を外側傾斜面236b、237bと称す。つまり、一対の係止突起236、237の外側傾斜面236b、237bのそれぞれは、内側傾斜面236a、237aのそれぞれよりもレール部材235a、235bの延長方向に対して急な傾斜角を形成することができる。
具体的に、中心が互いにずれた係止突起236、237中の相対的に右側に位置した第1係止突起236は、外側傾斜面236bの傾斜角が内側傾斜面236aの傾斜角より急に形成され、中心が互いにずれた係止突起236、237中の相対的に左側に位置した第2係止突起237は、外側傾斜面237bの傾斜角が内側傾斜面237aの傾斜角より急に形成され得る。
一方、第1スライドレール締結部135の内側レール部材135bは、第2スライドレール締結部235の二つのレール部材235a、235bの間を通過して固定されるように構成されるフック形レール部材であってもよい。フック形レール部材の端部は、一側に曲がったフック136を含み、フック136の他の一側は面取りされている。したがって、モジュールコネクタ130が結合されるとき、第1スライドレール締結部135の内側レール部材135bは、第2スライドレール締結部235の二つのレール部材235a、235bの間を通過しながら前記二つの係止突起236、237をフック136が順次に通過して固定され得る。
具体的に、第1方向(図6で見る時、右側から左側方向)に第1スライドレール締結部135が挿入される時、フック136が左側に位置した第2係止突起237の内側傾斜面237aを通過した後、第2係止突起237の外側傾斜面237bに固定され得る。内側傾斜面237aは相対的に緩やかな傾斜角を形成するため、フック136が通過することが容易であり、外側傾斜面237bは相対的に急な傾斜角を形成するため、フック136が堅固に固定され得る。
同時に、フック136の他の一側は面取りされているため、右側に位置した第1係止突起236の外側傾斜面236bを容易に通過することができる。
モジュールコネクタ130の第1スライドレール締結部135は、内側レール部材135bと平行に延長する二つの外側レール部材135a、135cを含むことができる。モジュールコネクタ130が結合されると、第2スライドレール締結部235のレール部材235a、235bは、第1スライドレール締結部135の外側レール部材135a、135cの間に挟まれ得る。
図7は本発明の一実施例によるモジュールコネクタの第2締結例を示す斜視図であり、図8は図7のVIII−VIII線に沿って切断して見た断面図であって、本発明の一実施例によるモジュールコネクタの第2締結例を説明するために示す図面である。
図7および図8を参照すると、モジュールコネクタ130は、第1スライドレール締結部135が第2スライドレール締結部235に第2方向(図8で見る時、左側から右側方向)に挿入されて図1のモジュールケース150の外側の対応する結合面に固定され得る。つまり、前述のように、モジュールコネクタ130は、バスバーフレーム123に形成される第2スライドレール締結部235に第1スライドレール締結部135を通じて締結され得る。ただし、本第2締結例では前記第1締結例と反対方向から挿入されて締結される。この時にも前記セル組立体100から延長されるフレキシブルプリント回路基板140は、複数回にかけて互いに異なる方向に曲がりながら延長するように形成されるため、モジュールコネクタ130の変更された方向に合わせて伸縮して連結され得る。
またモジュールケース150に形成される第1スライドレール締結部135の内側レール部材135bのフック136は、第2方向に挿入される場合にも、第2スライドレール締結部235のレール部材235a、235bに形成される二つの係止突起236、237を順次に通過して固定され得る。
具体的に、第2方向(図8で見る時、左側から右側方向)に第1スライドレール締結部135が挿入される時、フック136が右側に位置した第1係止突起236の内側傾斜面236aを通過した後、第1係止突起236の外側傾斜面236bに固定され得る。内側傾斜面236aは、相対的に緩やかな傾斜角を形成するため、フック136が通過することが容易であり、外側傾斜面236bは相対的に急な傾斜角を形成するため、フック136が堅固に固定され得る。
同時に、フック136の他の一側は面取りされているため、左側に位置した第2係止突起237の外側傾斜面237bを容易に通過することができる。
また、第1スライドレール締結部135の外側レール部材135a、135cは、第2スライドレール締結部235のレール部材235a、235bを外郭で限定しながら挟まれ得る。
このように本発明の実施例によれば、両方向で挿入して結合することができる締結構造を有するコネクタを電池モジュールに適用することによって、電池モジュール生産後、必要時にモジュールコネクタの方向を変更することができる。
特に、前述のように、内側レール部材135bのフック136と内側傾斜面236a、237aより急な傾斜角を形成する外側傾斜面236b、237bを備えた一対の係止突起236、237を通じて、モジュールコネクタ130の両方向挿入および挿入時の堅固な結合を全て実現することができる。
一方、本発明の実施例による電池モジュールは、一つまたはそれ以上がパックケース内にパッケージングされて電池パックを形成することができる。
前述した電池モジュールおよびこれを含む電池パックは、多様なデバイスに適用され得る。このようなデバイスには、電気自転車、電気自動車、ハイブリッド自動車などの運送手段に適用され得るが、本発明はこれに制限されず、電池モジュールおよびこれを含む電池パックを用いることができる多様なデバイスに適用可能であり、これも本発明の権利範囲に属する。
以上で本発明の好適な実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の多様な変形および改良形態も本発明の権利範囲に属する。
10:電池モジュール
100:セル組立体
110:電極リード
120:バスバー組立体
121:バスバー
123:バスバーフレーム
130:モジュールコネクタ
135:第1スライドレール締結部(第1締結部)
135a、135c:第1スライド締結部の外側レール部材
135b:第1スライド締結部の内側レール部材
136:フック
140:フレキシブルプリント回路基板
150:モジュールケース
235:第2スライドレール締結部(第2締結部)
235a、235b:第2スライドレール締結部のレール部材
236、237:係止突起

Claims (18)

  1. 少なくとも一つの電池セルを含むセル組立体、
    前記セル組立体を収容するモジュールケース、および
    前記モジュールケースの外側に装着され、前記セル組立体と電気的に連結され、前記モジュールケースの外部で外部コネクタと連結されるためのモジュールコネクタ
    を含み、
    前記モジュールコネクタの結合面には、少なくとも一方向に開口された第1締結部を有し、前記モジュールケースの外側の対応する結合面には、前記第1締結部に第1方向またはこれと反対の第2方向に挿入されるように両方向に開口された第2締結部を有する、電池モジュール。
  2. 前記第1締結部は、第1スライドレール締結部であり、
    前記第2締結部は、第2スライドレール締結部であり、
    前記第1スライドレール締結部と前記第2スライドレール締結部は、互いにスライディング結合され得る、請求項1に記載の電池モジュール。
  3. 前記第2スライドレール締結部は、少なくとも二つの平行なレール部材を含み、
    前記第1スライドレール締結部は、前記第2スライドレール締結部の二つのレール部材の間を通過して結合するように構成される内側レール部材を含む、請求項2に記載の電池モジュール。
  4. 前記第2スライドレール締結部の二つのレール部材は、互いに対向する方向にそれぞれ突出した係止突起を有する、請求項3に記載の電池モジュール。
  5. 前記二つのレール部材のそれぞれに突出した前記係止突起は、それぞれの中心が互いにずれるように前記レール部材の延長方向に沿って距離を置いて離隔した、請求項4に記載の電池モジュール。
  6. 前記係止突起は、前記モジュールコネクタの挿入方向に対して鈍角になるように傾斜した傾斜面を有する、請求項4又は5に記載の電池モジュール。
  7. 前記第1スライドレール締結部の内側レール部材は、前記第2スライドレール締結部の二つのレール部材の間を通過して固定されるように構成されるフックを含む、請求項3から6のいずれか一項に記載の電池モジュール。
  8. 前記第2スライドレール締結部の二つのレール部材は、互いに対向する方向にそれぞれ突出した第1係止突起および第2係止突起を有し、
    前記第1係止突起および前記第2係止突起は、それぞれの中心が互いにずれるように前記レール部材の延長方向に沿って距離を置いて離隔して、前記第1係止突起が相対的に右側に位置し、前記第2係止突起が相対的に左側に位置する、請求項7に記載の電池モジュール。
  9. 前記第1係止突起と前記第2係止突起の互いに背を向ける外側傾斜面のそれぞれは、前記第1係止突起と前記第2係止突起の互いに向き合う内側傾斜面のそれぞれよりも前記レール部材の延長方向に対して急な傾斜角を形成する、請求項8に記載の電池モジュール。
  10. 前記フックは、前記内側レール部材の端部で一側に曲がり、
    前記第1締結部が前記第2締結部に前記第1方向に挿入される時には、前記フックが前記第2係止突起の前記外側傾斜面に固定され、
    前記第1締結部が前記第2締結部に前記第2方向に挿入される時には、前記フックが前記第1係止突起の前記外側傾斜面に固定される、請求項9に記載の電池モジュール。
  11. 前記第1スライドレール締結部は、前記内側レール部材と平行に延長する少なくとも二つの外側レール部材を含み、
    前記モジュールコネクタが結合されると、前記第2スライドレール締結部のレール部材は、前記第1スライドレール締結部の外側レール部材の間に挟まれる、請求項3から10のいずれか一項に記載の電池モジュール。
  12. 前記モジュールコネクタは、前記第1締結部が前記第2締結部に前記第1方向に挿入されて前記モジュールケースの外側の対応する結合面に固定される、請求項1から11のいずれか一項に記載の電池モジュール。
  13. 前記モジュールコネクタは、前記第1締結部が前記第2締結部に前記第2方向に挿入されて前記モジュールケースの外側の対応する結合面に固定される、請求項1から11のいずれか一項に記載の電池モジュール。
  14. 前記モジュールケースの少なくとも一側で前記セル組立体をカバーし、前記セル組立体の電極リードを電気的に連結するバスバー組立体を含み、
    前記バスバー組立体は、前記第2締結部を含み、
    前記モジュールコネクタは、前記バスバー組立体に結合する、請求項1から13のいずれか一項に記載の電池モジュール。
  15. 前記モジュールコネクタは、前記セル組立体とフレキシブルプリント回路基板(Flexible Printed Circuit、FPC)を通じて電気的に連結される、請求項1から14のいずれか一項に記載の電池モジュール。
  16. 前記モジュールコネクタと連結される前記フレキシブルプリント回路基板は、複数回にかけて互いに異なる方向に曲がりながら延長する、請求項15に記載の電池モジュール。
  17. 請求項1乃至16のいずれか一項に記載の少なくとも一つの電池モジュール、および
    前記少なくとも一つの電池モジュールをパッケージングするパックケース
    を含む電池パック。
  18. 請求項17に記載の少なくとも一つの電池パックを含むデバイス。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220153355A (ko) * 2021-05-11 2022-11-18 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩
CN217848193U (zh) * 2022-04-14 2022-11-18 阳光储能技术有限公司 一种储能系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013214498A (ja) * 2012-04-03 2013-10-17 Samsung Sdi Co Ltd バッテリモジュール
US20160301111A1 (en) * 2015-04-13 2016-10-13 Johnson Controls Technology Company Connector barrel for a battery module
US20180065573A1 (en) * 2016-09-02 2018-03-08 Johnson Controls Technology Company Battery module connector barrel
JP2018067387A (ja) * 2016-10-17 2018-04-26 矢崎総業株式会社 バスバーモジュール
US20180151921A1 (en) * 2016-11-29 2018-05-31 Lg Chem, Ltd. Battery module having sensing connector fixing structure

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2837085B2 (ja) 1993-08-06 1998-12-14 矢崎総業株式会社 コネクタ係止構造
JP2001160450A (ja) 1999-12-02 2001-06-12 Sumitomo Wiring Syst Ltd コネクタの連結具
DE602005005392T2 (de) 2004-06-30 2009-04-23 Tyco Electronics Nederland B.V. Verbinder für elektronische Bauteile
JP5582815B2 (ja) * 2010-02-18 2014-09-03 日本航空電子工業株式会社 電池間接続装置
US9005794B2 (en) * 2011-10-21 2015-04-14 Tyco Electronics Corporation Battery connector system
US20140014164A1 (en) 2012-07-12 2014-01-16 Samsung Sdi Co., Ltd. Connecting structure of solar cell modules
KR101384636B1 (ko) 2012-08-27 2014-04-14 인지컨트롤스 주식회사 이차전지용 센싱모듈
KR102025947B1 (ko) * 2012-12-27 2019-09-26 타이코에이엠피 주식회사 보호회로모듈 및 이를 포함하는 전지모듈
JP6039490B2 (ja) 2013-04-16 2016-12-07 日本航空電子工業株式会社 コネクタおよび組電池
KR101875538B1 (ko) 2015-04-22 2018-07-06 주식회사 엘지화학 Pcb를 절연하기 위한 몰딩부를 포함하는 전지모듈
KR101953362B1 (ko) * 2015-09-02 2019-05-22 주식회사 엘지화학 개선된 체결구조를 갖는 배터리 모듈
CN205810940U (zh) * 2016-05-20 2016-12-14 莫列斯有限公司 汇流连接件及电池连接模块
KR102034206B1 (ko) 2016-07-26 2019-10-18 주식회사 엘지화학 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
US10749161B2 (en) * 2016-09-23 2020-08-18 Artisan Vehicle Systems Inc. Unified connection array for battery module
KR101829350B1 (ko) 2016-12-30 2018-02-14 한국단자공업 주식회사 배터리모듈용 센싱장치
CN108321318B (zh) * 2017-01-17 2021-03-09 莫列斯有限公司 电池连接模块及电池装置
CN206451944U (zh) * 2017-02-15 2017-08-29 宁德时代新能源科技股份有限公司 连接器固定结构及电池模组
CN207381657U (zh) * 2017-10-26 2018-05-18 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种电池模组连接器及电池模组

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013214498A (ja) * 2012-04-03 2013-10-17 Samsung Sdi Co Ltd バッテリモジュール
US20160301111A1 (en) * 2015-04-13 2016-10-13 Johnson Controls Technology Company Connector barrel for a battery module
US20180065573A1 (en) * 2016-09-02 2018-03-08 Johnson Controls Technology Company Battery module connector barrel
JP2018067387A (ja) * 2016-10-17 2018-04-26 矢崎総業株式会社 バスバーモジュール
US20180151921A1 (en) * 2016-11-29 2018-05-31 Lg Chem, Ltd. Battery module having sensing connector fixing structure

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