KR100720820B1 - Method of Improving the Performance of Battery Module by Leveling Voltage and Parallel Connecting Device Therefore - Google Patents

Method of Improving the Performance of Battery Module by Leveling Voltage and Parallel Connecting Device Therefore Download PDF

Info

Publication number
KR100720820B1
KR100720820B1 KR1020050122860A KR20050122860A KR100720820B1 KR 100720820 B1 KR100720820 B1 KR 100720820B1 KR 1020050122860 A KR1020050122860 A KR 1020050122860A KR 20050122860 A KR20050122860 A KR 20050122860A KR 100720820 B1 KR100720820 B1 KR 100720820B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit cells
battery module
voltage
unit
parallel connection
Prior art date
Application number
KR1020050122860A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20060116678A (en
Inventor
이한호
신영준
김지호
하진웅
여재성
장민철
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Publication of KR20060116678A publication Critical patent/KR20060116678A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100720820B1 publication Critical patent/KR100720820B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/30Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

본 발명은 둘 또는 그 이상의 단위전지들을 직렬로 연결하는 전지모듈에 있어서 전지모듈 제조시의 직렬 연결 이전에 또는 전지모듈의 사용 중에 단위전지들을 병렬로 상호 접속시켜 전압을 레벨링(평준화)함으로써 단위전지들간의 전압차를 최소화하여 전지모듈의 성능을 향상시키는 방법과, 그러한 방법을 효과적으로 수행할 수 있는 병렬 접속장치를 제공한다.The present invention provides a battery module in which two or more unit cells are connected in series, and the unit cells are interconnected in parallel during the manufacturing of the battery module or during use of the battery module. It provides a method of improving the performance of the battery module by minimizing the voltage difference between them, and a parallel connection device that can effectively perform such a method.

Description

전압 레벨링에 의한 전지모듈 성능의 향상 방법 및 이를 위한 병렬 접속장치 {Method of Improving the Performance of Battery Module by Leveling Voltage and Parallel Connecting Device Therefore}Method for Improving Battery Module Performance by Voltage Leveling and Parallel Connection Device {Method of Improving the Performance of Battery Module by Leveling Voltage and Parallel Connecting Device Therefore}

도 1은 본 발명에 따라 전지모듈의 단위전지들의 전압을 레벨링하기 위한 구성도이다;1 is a block diagram for leveling the voltage of the unit cells of the battery module according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따라 7 개의 단위전지들에 대해 전압 레벨링을 행한 실험의 결과를 보여주는 그래프이다;2 is a graph showing the results of experiments of voltage leveling on seven unit cells in accordance with the present invention;

도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전압 레벨링용 병렬 접속장치의 사시도이다;3 is a perspective view of a parallel connection device for voltage leveling according to an embodiment of the present invention;

도 4는 도 3의 병렬 접속장치를 사용하여 전압 레벨링을 효과적으로 수행할 수 있는 하나의 예시적인 전지모듈의 사시도이다;4 is a perspective view of one exemplary battery module capable of effectively performing voltage leveling using the parallel connection of FIG. 3;

도 5 및 도 6은 도 3의 전지모듈에서 전극단자의 연결상태도이다.5 and 6 are diagrams illustrating connection states of electrode terminals in the battery module of FIG. 3.

<도면의 주요 부호에 대한 설명><Description of Major Symbols in Drawing>

100: 전지모듈 200: 단위전지100: battery module 200: unit battery

300: 병렬 접속장치 400: 제 1 회로부 300: parallel connection device 400: first circuit portion

400: 제 2 회로부 500: 제 3 회로부 400: second circuit portion 500: third circuit portion

600: 인쇄회로기판 700: 절연성 부재 600: printed circuit board 700: insulating member

800: 커넥팅 부재 900: 퓨즈800: connecting member 900: fuse

본 발명은 둘 또는 그 이상의 단위전지들을 직렬로 연결하는 전지모듈에 있어서 전지모듈 제조시의 직렬 연결 이전에 또는 전지모듈 사용 중에 단위전지들을 병렬로 상호 접속시켜 전압을 레벨링(평준화)함으로써 단위전지들간의 전압차를 최소화하여 전지모듈의 성능을 향상시키는 방법과, 그러한 방법을 효과적으로 수행할 수 있는 병렬 접속장치에 관한 것이다.The present invention provides a battery module in which two or more unit cells are connected in series, and is connected between the unit cells in parallel before the series connection at the time of manufacturing the battery module or during use of the battery module, thereby leveling (leveling) the voltages between the unit cells. The present invention relates to a method of improving the performance of a battery module by minimizing a voltage difference and a parallel connection device capable of performing the method effectively.

최근, 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 이차전지는 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 에너지원으로서도 주목받고 있다. 따라서, 이차전지를 사용하는 에플리케이션의 종류는 이차전지의 장점으로 인해 매우 다양화되고 있으며, 향후에는 지금보다도 많은 분야와 제품들에 이차전지가 적용될 것으로 예상된다.Recently, secondary batteries capable of charging and discharging have been widely used as energy sources of wireless mobile devices. In addition, secondary batteries are attracting attention as energy sources such as electric vehicles and hybrid electric vehicles, which are proposed as a way to solve air pollution of conventional gasoline and diesel vehicles using fossil fuel. Therefore, the type of applications using the secondary battery is very diversified due to the advantages of the secondary battery, and it is expected that the secondary battery will be applied to many fields and products from now on.

이와 같이 이차전지의 적용 분야와 제품들이 다양화됨에 따라, 전지의 종류 또한 그에 알맞은 출력과 용량을 제공할 수 있도록 다양화되고 있고, 당해 분야 및 제품들에 적용되는 전지들은 소형 경량화가 요구되고 있다.As the application fields and products of secondary batteries are diversified as described above, the types of batteries are also diversified to provide outputs and capacities suitable for them, and batteries applied to the fields and products are required to be light in size and weight. .

예를 들어, 휴대폰, PDA, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터 등과 같은 소형 모바일 기기들은 해당 제품들의 소형 경박화 경향에 따라 그에 상응하도록 디바이스 1 대당 하나 또는 두서너 개의 소형 경량의 전지 셀들이 사용되고 있다. 반면에, 전기자전거, 전기오토바이, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등과 같은 중대형 디바이스들은 고출력 대용량의 필요성으로 인해, 다수의 전지 셀을 전기적으로 연결한 중대형의 전지모듈(또는 전지팩)이 사용되고 있다.For example, small mobile devices such as mobile phones, PDAs, digital cameras, notebook computers, and the like are used with one or two or four small and light battery cells per device according to the miniaturization tendency of the products. On the other hand, medium and large devices such as electric bicycles, electric motorcycles, electric vehicles, hybrid electric vehicles, etc., due to the necessity of high output capacity, medium and large battery modules (or battery packs) electrically connecting a plurality of battery cells are used.

이와 같이 다수의 전지 셀(단위전지)들을 포함하고 있는 중대형 이차전지모듈은 특히 고출력의 제공을 위해 구성 단위전지들 전체 또는 적어도 일부가 직렬로 연결되어 있다. 단위전지들은 바람직하게는 동일한 용량 및 전압 규격의 전지들로 구성된다. 그러나, 이러한 동일 규격에도 불구하고, 다양한 요소들에 기인한 제조상의 한계로 인해 실제로 단위전지들은 전압차를 나타내는 것이 일반적이다. 전지모듈을 구성하는 단위전지들이 이와 같이 전압차를 가지는 경우 전지모듈의 성능은 저하된다. 또한, 상기와 같은 전지모듈 제조시의 경우 뿐만 아니라 전지모듈의 사용 중에도 여러 요인들로 인해 단위전지들의 전압차가 발생할 수 있다. As such, the medium-large secondary battery module including a plurality of battery cells (unit cells) is particularly connected to all or at least a portion of the unit cells in series to provide a high output. The unit cells are preferably composed of cells of the same capacity and voltage standard. However, despite these same specifications, due to manufacturing limitations due to various factors, it is common for unit cells to actually exhibit voltage differences. When the unit cells constituting the battery module have such a voltage difference, the performance of the battery module is degraded. In addition, the voltage difference between the unit cells may occur due to various factors as well as in the case of manufacturing the battery module as well as the use of the battery module.

따라서, 단위전지들의 전압차를 최소화함으로써 전지모듈의 작동상태를 최상의 상태로 유지할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.Therefore, there is a high demand for a technology capable of maintaining the operating state of the battery module in the best state by minimizing the voltage difference between the unit cells.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above and the technical problems that have been requested from the past.

본 발명자들은 심도있는 연구와 다양한 실험을 병행한 끝에, 다수의 단위전지들로 구성된 전지모듈의 제조시 또는 사용 중에 단위전지들을 소정의 시간 동안 병렬로 접속시킬 경우 단위전지들의 전압차가 최소화되어 전지모듈의 성능을 최상의 상태로 유지할 수 있음을 발견하였다. 또한, 이러한 전압 평준화(레벨링) 작업을 효과적으로 수행할 수 있는 병렬 접속장치를 새로 개발하였다.The inventors have conducted in-depth research and various experiments, and when the battery cells are connected in parallel for a predetermined time during the manufacture or use of a battery module composed of a plurality of unit cells, the voltage difference between the unit cells is minimized. It has been found that can maintain the performance of the best. In addition, a new parallel connection device has been developed that can effectively perform such voltage leveling.

따라서, 본 발명에 따른 전지모듈 성능의 향상 방법은, 다수의 단위전지들을 포함하고 있는 전지모듈에서 직렬방식으로 연결되는 단위전지들의 둘 또는 그 이상을 전지모듈의 제조시 또는 사용 중에 소정의 시간 동안 병렬방식으로 상호 접속시켜 상기 단위전지들의 전압을 레벨링함으로써 상호간의 전압차를 최소화하는 과정을 포함하는 것으로 구성되어 있다.Accordingly, the method of improving the performance of a battery module according to the present invention includes two or more of the unit cells connected in series in a battery module including a plurality of unit cells for a predetermined time during manufacture or use of the battery module. And interconnecting in a parallel manner to minimize voltage differences between the unit cells by leveling the voltages of the unit cells.

본 발명의 전지모듈은 둘 이상의 단위전지들 전부 또는 일부가 직렬방식으로 연결되어 있어서 고출력 대용량을 제공하는 중대형 전지모듈을 대상으로 한다. 따라서, 이들 직렬방식으로 연결된 단위전지들을 전지모듈의 제조시 또는 사용 중에 일시적으로 병렬 접속시킴으로써 단위전지들 상호간의 전압차를 최소화하여 전지모듈의 작동 상태를 최적화하는 것을 특징으로 한다.The battery module of the present invention is a medium or large battery module that provides a high output large capacity because all or part of two or more unit cells are connected in series. Therefore, the unit cells connected in series are temporarily connected in parallel during manufacturing or use of the battery module, thereby minimizing a voltage difference between the unit cells, thereby optimizing an operating state of the battery module.

상기 단위전지들은 충방전이 가능한 이차전지라면 특별히 제한되지 않으며, 바람직하게는 리튬 전이금속 산화물 또는 복합 산화물을 양극 활물질로서 사용하는 리튬 이차전지가 사용될 수 있다. 또한, 단위전지의 형태 역시 특별히 제한되지 않으며, 높은 밀집도로 충적될 수 있는 파우치형 전지와 각형 전지가 더욱 바람직하다.The unit cells are not particularly limited as long as they are secondary batteries capable of charging and discharging. Preferably, a lithium secondary battery using lithium transition metal oxide or composite oxide as a cathode active material may be used. In addition, the form of the unit cell is not particularly limited, and pouch-type cells and square cells, which can be charged with high density, are more preferable.

전지모듈을 구성하는 단위전지의 수는 소망하는 용량 및 출력에 따라 달라질 수 있으며, 이들 단위전지들의 연결방식 역시 직렬방식, 또는 직렬 및 병렬의 병용 연결방식일 수 있다.The number of unit cells constituting the battery module may vary depending on the desired capacity and output, and the connection method of these unit cells may also be in series or parallel and parallel connection.

본 발명에서는 이러한 직렬방식으로 연결되는 둘 또는 그 이상의 단위전지들 중 적어도 둘 이상을 일시적으로 상호 병렬 접속시킴으로써 단위전지들의 전압을 레벨링(평준화)한다. 바람직하게는 직렬방식으로 연결되는 모든 단위전지들의 전압을 레벨링할 수 있으며, 병용 연결방식에서는 모든 단위전지들의 전압을 레벨링할 수 있다.In the present invention, at least two or more of two or more unit cells connected in series are temporarily connected to each other to level (level) the voltage of the unit cells. Preferably, the voltage of all the unit cells connected in series may be leveled, and in the combined connection method, the voltage of all the unit cells may be leveled.

병렬 접속을 행하는 소정의 시간은 단위전지들의 수, 전압, 용량, 소망하는 전압의 레벨링 수준 등 다양한 요소들에 따라 달라질 수 있다. 하나의 바람직한 예에서, 상기 병렬 접속 시간은 전압 레벨링의 결과 평준화된 각각의 전지들의 전압이 0.001 V의 단위까지 일치하도록 설정할 수 있다.The predetermined time for performing the parallel connection may vary depending on various factors such as the number of unit cells, the voltage, the capacity, and the leveling level of the desired voltage. In one preferred example, the parallel connection time can be set such that the voltage of each of the cells leveled as a result of voltage leveling matches up to a unit of 0.001 V.

본 발명에 따른 전압 레벨링은 전지모듈의 제조시 또는 사용 중에 임의의 시간대에서 행할 수 있다. 전지모듈 제조시에는 당해 단위전지들의 직렬방식 연결에 앞서 수행하는 것이 바람직하다.The voltage leveling according to the invention can be done at any time during the manufacture or use of the battery module. In manufacturing the battery module, it is preferable to perform prior to series connection of the unit cells.

본 발명은 또한 상기 전압 레벨링을 효과적으로 수행할 수 있는 전압 레벨링 용 병렬 접속장치를 제공한다.The present invention also provides a parallel connection device for voltage leveling that can effectively perform the voltage leveling.

본 발명에 따른 전압 레벨링용 병렬 접속장치는 양극단자용 접속장치와 음극단자용 접속장치로 이루어져 있고, 상기 각각의 접속장치는 단위전지들의 양극 또는 음극 단자에 연결되는 도전성의 접속부재들을 포함하고 있고 상기 접속부재들은 전기적으로 상호 연결되어 있는 것으로 구성되어 있다.The parallel connection device for voltage leveling according to the present invention comprises a connection device for a positive electrode terminal and a connection device for a negative electrode terminal, wherein each connection device includes conductive connection members connected to positive or negative terminals of unit cells. The connecting members consist of electrical interconnections.

하나의 바람직한 예에서, 상기 접속부재들은 판상 스트립의 도전성 부재로서 상호 전기적으로 연결된 상태에서 일렬로 배열되어 있어 절연성 본체 상에 부착되어 있고, 또다른 접속부재로서의 와이어가 상기 접속부재들에 전기적으로 연결된 상태로 상기 절연성 본체에 결합되어 있다.In one preferred example, the connecting members are arranged in a line in a state of being electrically connected with each other as a conductive member of a plate-like strip, and are attached on an insulating body, and a wire as another connecting member is electrically connected to the connecting members. Is coupled to the insulating body in a state.

이러한 병렬 접속장치는 다수의 단위전지들이 순차적으로 적층되어 있는 전지모듈의 전압 레벨링에 효과적으로 사용될 수 있다. 순차적으로 적층되어 있는 단위전지들의 전극 단자들은 일정한 간격으로 배열되어 있으므로, 그와 동일한 배열의 접속부재들을 한번에 접속시키는 것이 가능하다. Such a parallel connection device can be effectively used for voltage leveling of a battery module in which a plurality of unit cells are sequentially stacked. Since the electrode terminals of the unit cells sequentially stacked are arranged at regular intervals, it is possible to connect the connection members of the same arrangement at once.

이러한 효율적인 전압 레벨링이 가능한 전지모듈의 바람직한 예로는 본 출원인의 한국 특허출원 제2004-112589호의 전지모듈을 들 수 있으며, 상기 출원은 참조로서 본 발명의 내용에 합체된다.A preferred example of such a battery module capable of such efficient voltage leveling is the battery module of Korean Patent Application No. 2004-112589 of the applicant, which is incorporated by reference in the context of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 내용을 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the content of the present invention will be described with reference to the drawings, but the scope of the present invention is not limited thereto.

도 1에 본 발명에 따라 전지모듈의 단위전지 전압을 레벨링하는 구조도가 도 시되어 있다.1 is a structural diagram for leveling the unit cell voltage of the battery module according to the present invention.

도 1을 참조하면, 전지모듈(100)은 충방전이 가능한 다수의 단위전지들(200, 201, 202 … 209)을 포함하고 있고, 각각의 단위전지들(200, 201, 202 … 209)은 직렬방식으로 연결되어 고출력을 제공한다. 도 1에서는 전압 레벨링을 위해 단위전지들(200, 201, 202 … 209) 상호간에 전기적 연결 상태가 해제되어 있음을 알 수 있다. 이러한 전기적 연결 해제 상태에서 단위전지들(200, 201, 202 … 209) 각각의 양극 단자들(210, 211, 212 … 219)과 음극 단자들(220, 221, 222 … 229)을 병렬 접속장치(300)를 사용하여 각각 병렬방식으로 연결함으로써 전압 레벨링을 수행한다. Referring to FIG. 1, the battery module 100 includes a plurality of unit cells 200, 201, 202... 209 capable of charging and discharging, and each of the unit cells 200, 201, 202. It is connected in series to provide high power. In FIG. 1, it can be seen that the electrical connection state between the unit cells 200, 201, 202... 209 is released for voltage leveling. In this electrical disconnection state, the positive terminals 210, 211, 212 ... 219 and the negative terminals 220, 221, 222 ... 229 of each of the unit cells 200, 201, 202. Voltage leveling is performed by connecting each of them in parallel.

도 2에는 이러한 방식으로 전압 레벨링을 행한 실험을 결과를 보여주는 그래프가 도시되어 있다.2 shows a graph showing the results of experiments with voltage leveling in this manner.

모두 7 개의 단위전지들에 대해 약 7000 초 동안 병렬방식 연결에 의해 전압 레벨링을 행하였다. 사용한 단위전지들은 다수의 리튬 이차전지들((주)엘지화학: E1TM)에서 무작위로 선택되었다. 도 2의 그래프에서 보는 바와 같이, 다수의 단위전지들은 4.150 V ~ 4.160 V 범위에서 초기 전압을 나타내고 있는 반면에, 일부 단위전지는 4.130 V ~ 4.140 V 범위에서 초기 전압을 나타냄으로써, 단위전지들 상호간에 크게는 약 0.030 V의 전압차를 나타내었다. 그러나, 본 발명에 따른 병렬방식 전압 레벨링을 행하였을 때, 시간이 경과함에 따라 이들 단위전지들은 평준화된 전압인 약 4.147 ~ 4.148 V로 각각 수렴하는 것을 볼 수 있다. 따라서, 경시적으 로 모든 단위전지들이 평준화된 전압으로 조절되고, 이러한 상태에서 단위전지들을 직렬방식으로 연결하면 전지모듈은 작동을 위한 최적의 상태로 전기적 연결이 이루어진다.Voltage leveling was performed for all seven unit cells by parallel connection for about 7000 seconds. Unit cells used were randomly selected from a number of lithium secondary batteries (LG Chem .: E1 TM ). As shown in the graph of FIG. 2, a plurality of unit cells exhibit an initial voltage in a range of 4.150 V to 4.160 V, while some unit cells exhibit an initial voltage in a range of 4.130 V to 4.140 V, thereby reducing the number of unit cells. The voltage difference was approximately 0.030 V. However, when the parallel voltage leveling according to the present invention is performed, it can be seen that as time passes, these unit cells converge to a leveled voltage of about 4.147 to 4.148 V, respectively. Therefore, over time, all unit cells are regulated to a leveled voltage, and when unit cells are connected in series in such a state, the battery module is electrically connected to an optimal state for operation.

도 3에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전압 레벨링용 병렬 접속장치의 사시도가 도시되어 있다. 3 is a perspective view of a parallel connection device for voltage leveling according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 전압 레벨링용 병렬 접속장치(300)는 양극단자용 접속장치(301)와 음극단자용 접속장치(302)로 이루어져 있다. 두 접속장치(301, 302)는 대략 동일한 형상으로 이루어져 있는 바, 전기절연성의 본체(310) 상에 다수의 접속부재들(320)이 부착되어 있고, 1 개의 와이어(330)가 연결되어 있다. 접속부재들(320)은 판상 스트립 구조를 가지고 일정한 간격으로 이격되어 배열되어 있으며 상호 전기적으로 연결되어 있다. 와이어(330)는 한쪽 단부에 접속 코드(332)를 가지고 있고 다른쪽 단부는 본체(310)에 연결되어 있다. 또다른 접속부재로서 와이어(330)는 접속부재들(320)과도 전기적으로 연결되어 있다. 양극단자용 접속장치(301)와 음극단자용 접속장치(302)는 도 3에서와 같이 완전히 별개의 구조로 제조될 수 있지만, 경우에 따라서는 상호 분리 및 조립이 가능한 구조 또는 일체형 구조로 제조될 수도 있다. 각각 후자의 경우에도 양극단자용 접속부위와 음극단자용 접속부위는 전기적으로 절연상태를 유지하고 있음은 물론이다.Referring to FIG. 3, the voltage leveling parallel connection device 300 includes a positive terminal connection device 301 and a negative terminal connection device 302. The two connecting devices 301 and 302 have substantially the same shape, and a plurality of connecting members 320 are attached to the electrically insulating main body 310, and one wire 330 is connected thereto. The connecting members 320 have a plate-like strip structure and are spaced apart at regular intervals and are electrically connected to each other. The wire 330 has a connection cord 332 at one end and the other end is connected to the main body 310. As another connecting member, the wire 330 is also electrically connected to the connecting members 320. The positive electrode terminal connecting device 301 and the negative electrode terminal connecting device 302 may be manufactured in a completely separate structure as shown in FIG. 3, but in some cases, may be manufactured in a structure capable of being separated from each other and assembled. have. Even in the latter case, the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are electrically insulated.

도 4에는 도 3의 병렬 접속장치를 사용하여 전압 레벨링을 효과적으로 수행할 수 있는 하나의 예시적인 전지모듈의 사시도가 도시되어 있고, 도 5 및 도 6에는 그러한 전지모듈의 전극단자 연결상태도가 도시되어 있다.4 is a perspective view of one exemplary battery module capable of effectively performing voltage leveling using the parallel connection device of FIG. 3, and FIG. 5 and FIG. 6 show an electrode terminal connection state diagram of such a battery module. have.

우선, 도 4를 참조하면, 전지모듈(100)은 상부 케이스(110), 하부 케이스(120), 다수의 단위전지들(200), 제 1 회로부(400), 제 2 회로부(500) 및 제 3 회로부(600)를 포함하고 있다. 단위전지들(200)은 서로 분리되어 있는 상부 케이스(110)와 하부 케이스(120) 사이에 적층되어 있으며, 제 1 회로부(400)는 전지모듈(100)의 정면에 위치하고, 제 2 회로부(500)는 저면에 위치하며, 제 3 회로부(600)는 배면에 위치한다.First, referring to FIG. 4, the battery module 100 includes an upper case 110, a lower case 120, a plurality of unit cells 200, a first circuit unit 400, a second circuit unit 500, and a first circuit unit. Three circuit parts 600 are included. The unit cells 200 are stacked between the upper case 110 and the lower case 120 which are separated from each other, the first circuit unit 400 is located in front of the battery module 100, the second circuit unit 500 ) Is located at the bottom, and the third circuit unit 600 is located at the back.

상부 케이스(110)와 하부 케이스(120)가 분리되어 있으므로, 적층될 수 있는 단위전지(200)의 수는 그것에 의해 한정되지 않으며, 그러한 단위전지(200)의 적층 수에 따라 제 1 회로부(400)와 제 3 회로부(600)만을 변경하면, 소망하는 전기 용량과 출력의 전지모듈(100)을 용이하게 디자인할 수 있다. 또한, 단위전지들(200)이 노출되어 있으므로, 충방전시 단위전지들(200)의 방열을 효율적으로 이룰 수 있다.Since the upper case 110 and the lower case 120 are separated, the number of unit cells 200 that can be stacked is not limited thereto, and according to the number of stacked units of the unit cells 200, the first circuit unit 400 is used. ) And only the third circuit unit 600, it is possible to easily design the battery module 100 of the desired capacitance and output. In addition, since the unit cells 200 are exposed, heat dissipation of the unit cells 200 may be efficiently performed during charging and discharging.

제 1 회로부(400)는 단위전지(200)의 전극단자 방향에 부착되어 있다. 제 1 회로부(400)는 단위전지들(200)을 직렬로 연결하고 각 단위전지(200)로부터 전압, 전위, 온도 등을 검출하기 위한 센싱 보드 어셈블리를 포함하고 있다.The first circuit unit 400 is attached to the electrode terminal direction of the unit cell 200. The first circuit unit 400 includes a sensing board assembly for connecting the unit cells 200 in series and detecting voltage, potential, temperature, and the like from each unit cell 200.

단위전지들(200)은 제 1 회로부(400)를 경유하여 하부 케이스(120)의 하단에 장착되어 있는 제 2 회로부(500)에 전기적으로 연결되며, 전지모듈의 작동은 제 2 회로부(500)의 메인 보드 어셈블리에서 제어된다.The unit cells 200 are electrically connected to the second circuit unit 500 mounted at the bottom of the lower case 120 via the first circuit unit 400, and the operation of the battery module is performed by the second circuit unit 500. Is controlled from the motherboard assembly.

제 1 회로부(400)가 장착된 전지모듈(100)의 대향 측면에는 제 2 회로부(500)에 전기적으로 연결되어 있는 제 3 회로부(600)가 장착되어 있으며, 제 3 회 로부(600)는 전지의 과충전, 과방전, 과전류 등을 제어하며 외부 기기(도시하지 않음)에 접속되는 전지모듈(100)의 최종 소자이다. 과충전, 과방전, 과전류 등의 제어는 제 3 회로부(600)에 포함되어 있는 FET와 같은 스위칭 소자(도시하지 않음)에 의해 실행될 수 있다.On the opposite side of the battery module 100 on which the first circuit unit 400 is mounted, a third circuit unit 600 electrically connected to the second circuit unit 500 is mounted, and the third circuit unit 600 is a battery. The final element of the battery module 100 that controls the overcharge, overdischarge, overcurrent and the like and is connected to an external device (not shown). Control of overcharge, overdischarge, overcurrent, etc. can be performed by a switching element (not shown), such as a FET included in the third circuit portion 600.

전지모듈(100)은 전기자전거(E-bike), 전기오토바이, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등과 같은 차량의 동력원, 기타 산업용 또는 가정용 기기 등 다양한 분야와 제품들의 전원으로 사용될 수 있으며, 콤팩트하고 경량의 구조로 인해 전기자전거의 동력원으로 특히 바람직하게 사용될 수 있다.The battery module 100 may be used as a power source for various fields and products such as a power source of a vehicle such as an electric bicycle, an electric motorcycle, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, and other industrial or household devices, and is compact and lightweight The structure makes it particularly preferable to use as a power source for electric bicycles.

제 1 회로부(400)에서 단위전지들(200)의 전기적 연결상태를 도 5를 참조하여 설명한다.An electrical connection state of the unit cells 200 in the first circuit unit 400 will be described with reference to FIG. 5.

단위전지들(200, 201)은 특정한 구조의 절연성 부재(700)와 커넥팅 부재(800)에 의해 전기적으로 연결된다. 구체적으로, 커넥팅 부재(800)의 제 1 단자 연결체(810)와 제 2 단자 연결체(820)는 각각의 결합부(830, 840)가 절연성 부재 중 제 2 조립 단위체(740)의 만입부(743)에 삽입되도록 결합된다. 제 1 단자 연결체(810)는 결합부(830)가 위쪽을 향하도록 정립된 상태로 만입부(743)에 삽입되고 판상 본체(814)가 제 1 조립 단위체(730)와 제 2 조립 단위체(740)의 하단면을 감싸도록 결합된다. 이러한 제 1 단자 연결체(810)의 결합 과정에서 결합부(830)의 측면 절곡부(831)는 만입부(743)의 하단에 길게 형성되어 있는 하부 유도홈(745)을 따라 도입된다. 제 1 단자 연결체(810)는 그것의 결합부(830)가 절연성 부재(700)의 만입부(743)에 삽입된 상태에서, 돌출부가 형성되어 있지 않은 또다른 절연성 부재(도시하지 않음)의 하단면에 장착되므로 결합홈(812)은 폐쇄형으로 만들어진다.The unit cells 200 and 201 are electrically connected by the insulating member 700 and the connecting member 800 having a specific structure. Specifically, each of the coupling parts 830 and 840 of the first terminal connector 810 and the second terminal connector 820 of the connecting member 800 is an indentation of the second assembly unit 740 of the insulating member. 743 is coupled to be inserted. The first terminal connector 810 is inserted into the indentation 743 with the coupling part 830 upright, and the plate-shaped body 814 is the first assembly unit 730 and the second assembly unit ( 740 is coupled to surround the bottom surface. In the process of coupling the first terminal connector 810, the side bent portion 831 of the coupling portion 830 is introduced along the lower guide groove 745 formed long at the bottom of the indentation 743. The first terminal connector 810 is formed of another insulating member (not shown) in which the protrusion is not formed, with its engaging portion 830 inserted into the indentation 743 of the insulating member 700. The coupling groove 812 is made of a closed type because it is mounted on the bottom surface.

반면에, 제 2 단자 연결체(820)는 결합부(840)가 아래쪽을 향하도록 도립된 상태에서 만입부(743)로 삽입되고 판상 본체(824)가 제 2 조립 단위체(740)의 상단면을 감싸도록 결합된다. 이러한 제 2 단자 연결체(820)의 결합 과정에서 결합부(840)의 측면 절곡부(841)는 만입부(743)의 상단에 길게 형성되어 있는 상부 유도홈(744)을 따라 도입된다. 제 2 단자 연결체(820)는 그것의 결합부(840)가 절연성 부재(700)의 만입부(743)에 측면 방향으로 삽입되면서 돌출부(712)가 형성되어 있는 절연성 부재(700)의 상단면에 장착되므로 결합홈(822)은 개방형으로 만들어진다.On the other hand, the second terminal connector 820 is inserted into the indentation 743 with the coupling portion 840 inverted downward, and the plate-shaped body 824 is the top surface of the second assembly unit 740. It is combined to surround. In the coupling process of the second terminal connector 820, the side bent portion 841 of the coupling portion 840 is introduced along the upper guide groove 744 formed long on the upper end of the indentation 743. The second terminal connector 820 has an upper surface of the insulating member 700 having a protrusion 712 formed therein with its coupling part 840 inserted laterally into the indentation 743 of the insulating member 700. The coupling groove 822 is made to be open because it is mounted on.

두 단자 연결체들(810, 820)은 절연성 부재(700)에 결합되었을 때에도, 도면에 도시되어 있는 바와 같이(결합전의 상태 도시함), 서로 분리된 상태를 유지한다. 제 1 단자 연결체(810)는 제 1 조립 단위체(730)의 하단면에 체결되는 단위전지(201)의 양극단자(221)와 접속되고, 제 2 단자 연결체(820)는 제 2 조립 단위체(740)의 돌출부(712)에 체결되는 단위전지(200)의 음극단자(230)에 접속된다.The two terminal connectors 810 and 820 remain separated from each other, as shown in the figure (shown before coupling) even when coupled to the insulating member 700. The first terminal connector 810 is connected to the positive terminal 221 of the unit cell 201 fastened to the bottom surface of the first assembly unit 730, and the second terminal connector 820 is the second assembly unit. It is connected to the negative terminal 230 of the unit cell 200 fastened to the protrusion 712 of the (740).

조립 과정을 예시적으로 설명하면 다음과 같다.An example of the assembly process is as follows.

제 2 조립 단위체(740)에 제 2 단자 연결체(820)를 결합시킨다(S1). 그런 다음, 제 1 단자 연결체(810)를 제 2 조립 단위체(740)에 결합시킨다(S2). 상기와 같이 제 2 조립 단위체(740)에 결합된 제 2 단자 연결체(820)의 결합홈(822)을 단위전지(200)의 음극단자(230)의 관통구(240)에 일치시킨다(S3). 그리고, 제 1 조 립 단위체(730)를 제 2 조립 단위체(740)와 결합시킨다(S4). 최종적으로, 양극단자(220)의 관통구(240)가 돌출부(710)에 체결되고 음극단자(230)의 관통구(240)가 돌출부(712)에 체결되도록, 단위전지(200)를 절연성 부재(700)에 실장한다(S5). 이때, 양극단자(220)는 돌출부(710)에 체결된 상태에서 그 위에서 결합될 또다른 제 1 단자 연결체(도시하지 않음)와 접촉하게 되고, 반면에, 음극단자(230)는 돌출부(712)에 체결되어 있는 제 2 단자 연결체(820)와 접촉하게 된다.The second terminal connector 820 is coupled to the second assembly unit 740 (S1). Then, the first terminal connector 810 is coupled to the second assembly unit 740 (S2). As described above, the coupling groove 822 of the second terminal connector 820 coupled to the second assembly unit 740 matches the through hole 240 of the negative electrode terminal 230 of the unit cell 200 (S3). ). Then, the first assembly unit 730 is coupled to the second assembly unit 740 (S4). Finally, the unit cell 200 is connected to the insulating member so that the through hole 240 of the positive electrode terminal 220 is fastened to the protrusion 710 and the through hole 240 of the negative electrode terminal 230 is fastened to the protrusion 712. It is mounted at 700 (S5). At this time, the positive electrode terminal 220 is in contact with another first terminal connector (not shown) to be coupled thereon while being fastened to the protrusion 710, while the negative terminal 230 is a protrusion 712 Contact with the second terminal connector 820 fastened to FIG.

상기에서는 조립 과정의 하나의 예를 설명한 것이고, 상기의 조립 순서는 일부 변경될 수 있다. 예를 들어, 제 1 조립 단위체(710)와 제 2 조립 단위체(720)를 결합하는 과정(S4)을 우선 행할 수도 있다.One example of the assembly process has been described above, and the assembly order may be changed in part. For example, a process (S4) of combining the first assembly unit 710 and the second assembly unit 720 may be performed first.

도 6에는 도 5에서의 조립 후 도 4의 제 1 회로부(400)를 구성하는 센싱 보드(일종의 인쇄회로기판)를 연결하는 과정이 모식적으로 도시되어 있다. 이해의 편의를 위하여, 단위전지의 전극단자들을 결합하고 있는 커넥팅 부재만을 일부 투시도로서 표시하였다.FIG. 6 schematically illustrates a process of connecting a sensing board (a type of printed circuit board) constituting the first circuit unit 400 of FIG. 4 after assembly in FIG. 5. For the convenience of understanding, only the connecting member which couples the electrode terminals of the unit cell is shown as a partial perspective view.

인쇄회로기판(410)은 장방형의 판상 구조물로서, 중앙에 넓은 개구(411)가 형성되어 있고, 그것의 일 측면에 다수의 천공구들(412)이 형성되어 있다. 각각의 천공구들(412)에는 기판(413)에 인쇄되어 있는 회로(도시하지 않음)가 연결되어 있으며, 그러한 회로는 기판(413)의 한쪽 단부에 형성되어 있는 소켓(415)에 연결되어 있다. 소켓(415)은 그것에 연결될 수 있는 회로의 수에 따라 적절히 결정될 수 있다. 좌측 상단과 우측 하단에는 각각 단위전지들(도시하지 않음)의 직렬 연결시 최종 양극단자 및 음극단자가 연결되기 위한 다소 큰 크기의 천공구들(416, 417)이 형성되어 있다. 즉, 천공구(416, 417)에는 직렬 방식의 단위전지들에서 전기적 연결을 이루는 최종 양극 배선과 음극 배선이 연결된다.The printed circuit board 410 is a rectangular plate-like structure, in which a wide opening 411 is formed at the center thereof, and a plurality of drilling tools 412 are formed at one side thereof. Each of the drilling tools 412 is connected to a circuit (not shown) printed on the substrate 413, which is connected to a socket 415 formed at one end of the substrate 413. . The socket 415 may be appropriately determined depending on the number of circuits that may be connected to it. In the upper left and the lower right, bores 416 and 417 of slightly larger sizes are formed to connect the final positive electrode terminal and the negative electrode terminal in series connection of unit cells (not shown), respectively. That is, the drilling tool (416, 417) is connected to the final positive wiring and the negative wiring which makes the electrical connection in the unit cells of the series system.

개구(411)는 기판(413)의 반대편에 위치하는 단위전지 전극단자들의 연결부위를 개방하기 위해 형성되어 있으며, 인쇄회로기판(410)이 장착된 상태에서 전극단자 부위에 퓨즈, 바이메탈, PTC 등의 안전소자를 개구(411)를 통해 장착할 수 있다.The opening 411 is formed to open the connection portion of the unit cell electrode terminals positioned on the opposite side of the substrate 413. The opening 411 is a fuse, bimetal, PTC, etc. in the electrode terminal portion in the state where the printed circuit board 410 is mounted. The safety device can be mounted through the opening (411).

도 5에서 설명한 바와 같이, 절연성 부재에 결합된 상태에서 제 1 단자 연결체(810)의 연장 접속부(815)는 인쇄회로기판(410) 쪽으로 배향되어 있다. 제 1 단자 연결체(810)는 단위전지의 전극단자들의 대응 위치에 안정적으로 고정되어 있으므로, 연장 접속부들(815) 역시 정위치되어 있다. 따라서, 인쇄회로기판(410)의 천공구들(412)이 연장 접속부들(815)에 삽입될 수 있도록 인쇄회로기판(410)을 커넥팅 부재(800) 상에 위치시킴으로써, 조립의 첫번째 단계를 수행할 수 있다. 그러한 장착 후 연장 접속부(815)의 상단은 천공구(412)를 관통하여 기판(414)으로부터 돌출되는데, 이러한 돌출부위를 납땜함으로써 커넥팅 부재(800)와 인쇄회로기판(410)의 전기적 연결 및 물리적 결합이 이루어진다.As described with reference to FIG. 5, the extension connecting portion 815 of the first terminal connector 810 is oriented toward the printed circuit board 410 while being coupled to the insulating member. Since the first terminal connector 810 is stably fixed to a corresponding position of the electrode terminals of the unit cell, the extension connectors 815 are also positioned. Thus, by placing the printed circuit board 410 on the connecting member 800 so that the drilling tools 412 of the printed circuit board 410 can be inserted into the extension connectors 815, the first step of assembly is performed. can do. The upper end of the extension connecting portion 815 after such mounting protrudes from the substrate 414 through the drilling tool 412, and the electrical connection and physical connection of the connecting member 800 and the printed circuit board 410 by soldering such protrusions The bond is made.

커넥팅 부재(800)와 인쇄회로기판(410)의 결합 후에도, 커넥팅 부재(800)의 제 1 단자 연결체(810)와 제 2 단자 연결체(820)는 서로 분리되어 있어서 절연상태를 유지한다. 따라서, 관련 소자들의 조립이 완료된 후 이들(810, 820)을 안전소자나 별도의 도전성 부재로 연결하여야 통전될 수 있다. 도 6에서는 안전소자의 일종인 퓨즈(900)를 사용하여 전기적 연결을 이루는 과정을 보여주고 있고, 도 4에 는 퓨즈(900)에 의해 전기적 연결이 이루어진 전지모듈(100)의 전체 구조가 도시되어 있다.Even after the connecting member 800 and the printed circuit board 410 are coupled, the first terminal connector 810 and the second terminal connector 820 of the connecting member 800 are separated from each other to maintain an insulating state. Therefore, after the assembling of the related elements is completed, they may be energized only by connecting them 810 and 820 with safety elements or separate conductive members. 6 shows a process of making an electrical connection using a fuse 900, which is a kind of safety device, and FIG. 4 shows the overall structure of the battery module 100 in which the electrical connection is made by the fuse 900. Referring to FIG. have.

즉, 절연성 부재에 결합된 상태에서 제 1 단자 연결체(810)와 제 2 단자 연결체(820)의 결합부(830, 840)에는 탄성적인 접속홈(833, 843)이 형성되며, 퓨즈(900)의 접속단자들(920, 930)을 결합부(830, 840)의 접속홈(833, 843)에 삽입하여 전기적 접속을 이룰 수 있다. That is, elastic coupling grooves 833 and 843 are formed in the coupling portions 830 and 840 of the first terminal connector 810 and the second terminal connector 820 while being coupled to the insulating member, and the fuse ( Electrical connection may be made by inserting the connection terminals 920 and 930 of the 900 into the connection grooves 833 and 843 of the coupling units 830 and 840.

따라서, 퓨즈(900)를 장착하지 않은 상태에서 도 3의 양극단자용 접속장치(301)와 음극단자용 접속장치(302)를 각각 제 1 단자 연결체(810)와 제 2 단자 연결체(820)의 결합부(830, 840)에 접속시킴으로써 전압 레벨링을 행할 수 있다. 구체적으로, 일렬로 배열된 판상 스트립의 접속부재들(320)을 접속홈(833, 843)에 삽입하고, 와이어(330)의 소켓(332)를 최종 전극단자 연결부(도 4에서의 230, 240)에 각각 연결함으로써 양극단자와 음극단자에 대한 병렬 접속을 이룰 수 있다. 판상 스트립의 접속단자들(도 2의 320)은, 단위전지(도시하지 않음)의 양극단자와 음극단자에 각각 전기적으로 연결된 제 1 단자 연결체(810) 및 제 2 단자 연결체(820)의 배열과 동일한 간격으로 이격되어 배열되어 있으므로, 한번의 장착 과정에 의해 접속이 이루어질 수 있으며, 별도로 떨어져 있는 최종 전극단자 연결부(230, 240)만을 와이어(330)에 의해 연결하면 병렬 접속을 손쉽게 행할 수 있다.Accordingly, the first terminal connector 810 and the second terminal connector 820 are respectively connected to the positive terminal connector 301 and the negative terminal connector 302 of FIG. 3 without the fuse 900 installed. Voltage leveling can be performed by connecting to the coupling portions 830 and 840. Specifically, the connecting members 320 of the plate strips arranged in a line are inserted into the connecting grooves 833 and 843, and the socket 332 of the wire 330 is connected to the final electrode terminal connecting portion (230, 240 in FIG. 4). ) Can be connected in parallel to the positive and negative terminals. Connection terminals 320 of FIG. 2 are connected to the first terminal connector 810 and the second terminal connector 820 electrically connected to the positive terminal and the negative terminal of the unit cell (not shown). Since they are spaced apart at the same interval as the arrangement, connection can be made by one mounting process, and parallel connection can be easily performed by connecting only the final electrode terminal connecting portions 230 and 240 separated by wires 330. have.

또한, 도 4의 전지모듈(100)에서는 단위전지들(200)의 전극단자들이 퓨즈(900)에 의해 전기적으로 연결되어 있으므로, 전지모듈(100)의 사용 중에 전압 레벨링을 하고자 할 때에는 퓨즈(900)를 분리하여 단위전지들(200)의 전기적 연결 상 태를 해제하고 도 3의 병렬 접속장치(300)를 대신 접속시키면 되므로, 사용 중의 전지모듈(100)에 대한 전압 레벨링이 매우 용이하다.In addition, in the battery module 100 of FIG. 4, since the electrode terminals of the unit cells 200 are electrically connected to each other by the fuse 900, when the voltage leveling is to be performed while the battery module 100 is in use, the fuse 900 may be used. By removing the), the electrical connection state of the unit cells 200 is released and the parallel connection device 300 of FIG. 3 is connected instead, so that the voltage leveling of the battery module 100 in use is very easy.

상기에서는 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다. Although the present invention has been described above with reference to the drawings according to embodiments of the present invention, those skilled in the art to which the present invention pertains to various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above contents. It will be possible.

이상의 설명과 같이, 본 발명의 방법에 따르면, 전지모듈을 구성하는 단위전지들에 대해 병렬방식의 접속에 의해 전압 레벨링를 함으로써 전압차를 최소화하여 궁극적으로 전지모듈의 작동을 최적의 상태로 설정할 수 있다. 이러한 전압 레벨링은 전지모듈의 제조시 전극단자들에 대한 직렬방식의 연결 전이나 또는 전지모듈의 사용 중에 임의로 수행할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 병렬 접속장치는 다수의 전지들이 일정하게 충적되어 있는 전지모듈에서 전압 레벨링을 용이하게 수행할 수 있는 효과를 가진다.As described above, according to the method of the present invention, it is possible to minimize the voltage difference by setting the voltage level by parallel connection to the unit cells constituting the battery module and ultimately set the operation of the battery module to an optimal state. . Such voltage leveling may be optionally performed before the series connection to the electrode terminals or during the use of the battery module. In addition, the parallel connection device according to the present invention has an effect of easily performing voltage leveling in a battery module in which a plurality of batteries are constantly charged.

따라서, 본 발명 전지모듈은 전기자전거, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등과 같이 중대형 전지모듈에 다양하게 적용될 수 있다.Therefore, the battery module of the present invention may be variously applied to medium and large battery modules such as an electric bicycle, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, and the like.

Claims (8)

다수의 단위전지들을 포함하고 있는 전지모듈에서 직렬방식으로 연결되는 단위전지들의 둘 또는 그 이상을 전지모듈의 제조시 또는 사용 중에 소정의 시간 동안 병렬방식으로 상호 접속시켜 상기 단위전지들의 전압을 레벨링함으로써 상호간의 전압차를 최소화하는 과정을 포함하는 것으로 구성되어 있는, 전지모듈의 성능을 향상시키기 위한 방법.By leveling the voltage of the unit cells by interconnecting two or more of the unit cells connected in series in a battery module including a plurality of unit cells in a parallel manner for a predetermined time during manufacture or use of the battery module. A method for improving the performance of a battery module, comprising the step of minimizing mutual voltage difference. 제 1 항에 있어서, 직렬방식으로 연결되는 모든 단위전지들의 전압을 레벨링하거나, 또는 직렬/병렬 병용 연결방식에서 모든 단위전지들의 전압을 레벨링하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the voltages of all unit cells connected in series are leveled, or the voltages of all unit cells are leveled in series / parallel connection. 제 1 항에 있어서, 상기 병렬 접속 시간은 전압 레벨링의 결과 평준화된 각각의 전지들의 전압이 0.001 V의 단위까지 일치하도록 설정하는 것을 특징으로 하는 방법. 2. The method of claim 1, wherein the parallel connection time is set such that the voltage of each of the batteries leveled as a result of voltage leveling matches up to a unit of 0.001 V. 제 1 항에 있어서, 전지모듈의 제조시에 전압 레벨링을 할 때에는 당해 단위전지들의 직렬방식 연결 이전에 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the voltage leveling is performed prior to series connection of the unit cells when the battery module is manufactured. 양극단자용 접속장치와 음극단자용 접속장치로 이루어져 있고, 상기 각각의 접속장치는 단위전지들의 양극 또는 음극 단자에 연결되는 도전성의 접속부재들을 포함하고 있으며, 상기 접속부재들은 판상 스트립의 도전성 부재로서 상호 전기적으로 연결된 상태에서 일렬로 배열되어 있어 절연성 본체 상에 부착되어 있는 것으로 구성되어 있는, 제 1 항에 따른 전압 레벨링을 수행하기 위한 병렬 접속장치.And a connecting device for a positive electrode terminal and a connecting device for a negative electrode terminal, each connecting device including conductive connecting members connected to the positive or negative terminals of the unit cells, the connecting members being mutually conductive members of a plate-like strip. A parallel connection device for performing the voltage leveling according to claim 1, which is arranged in a line in an electrically connected state and is attached on an insulating body. 제 5 항에 있어서, 또 다른 접속부재로서의 와이어가 상기 접속부재들에 전기적으로 연결된 상태로 상기 절연성 본체에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 병렬 접속장치.6. The parallel connection device according to claim 5, wherein a wire as another connection member is coupled to said insulating body in an electrically connected state to said connection members. 제 5 항에 있어서, 상기 병렬 접속장치는,The method of claim 5, wherein the parallel connection device, 충방전이 가능한 이차전지인 다수의 단위전지들; A plurality of unit cells which are rechargeable batteries capable of charging and discharging; 메인 보드 어셈블리가 부착되는 하단 수납부와 상기 단위전지들이 순차적으 로 적층되는 상단 수납부를 포함하고 있는 장방형의 하부 케이스;A rectangular lower case including a lower accommodating part to which the main board assembly is attached and an upper accommodating part to sequentially stack the unit cells; 상기 하부 케이스 상에 적층된 단위전지들의 상단을 덮을 수 있는 하단 수납부를 포함하고 있는 장방형의 상부 케이스; A rectangular upper case including a lower accommodating part covering an upper end of unit cells stacked on the lower case; 적층된 단위전지들의 직렬방식 연결을 행하고, 전지의 전압, 전류, 온도 등을 검출할 수 있는 상기 센싱 보드 어셈블리를 포함하고 있는 제 1 회로부; A first circuit unit including the sensing board assembly capable of performing series connection of stacked unit cells and detecting voltage, current, temperature, etc. of the battery; 상기 제 1 회로부와 전기적으로 연결되어 있고, 팩을 전반적으로 제어하는 메인 보드 어셈블리를 포함하고 있는 제 2 회로부; 및A second circuit portion electrically connected to the first circuit portion and including a main board assembly for overall control of the pack; And 상기 제 2 회로부에 전기적으로 연결되어 있고, 과충전, 과방전, 과전류, 과 열 등 전지의 비정상적인 작동시 전지의 작동을 제어하는 스위칭 소자를 포함하고 있는 제 3 회로부;A third circuit portion electrically connected to the second circuit portion and including a switching element that controls operation of the battery during abnormal operation of the battery, such as overcharge, overdischarge, overcurrent, and overheat; 로 구성되어 있는 중대형 이차전지모듈의 전압 레벨링에 사용되는 것을 특징으로 하는 병렬 접속장치.Parallel connection device, characterized in that used in the voltage leveling of the medium-large secondary battery module. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 회로부에서 단위전지들 상호간의 전기적 연결부위에는 퓨즈가 장착되어 있으며, 상기 퓨즈의 장착 전 또는 분리 후 해당 부위에 병렬 접속시켜 전압 레벨링을 행하는 것을 특징으로 하는 병렬 접속장치.[8] The parallel connection of claim 7, wherein a fuse is mounted at an electrical connection between the unit cells in the first circuit unit, and the voltage leveling is performed by parallel connection to the corresponding site before or after the fuse is mounted. Device.
KR1020050122860A 2005-05-10 2005-12-14 Method of Improving the Performance of Battery Module by Leveling Voltage and Parallel Connecting Device Therefore KR100720820B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050038688 2005-05-10
KR20050038688 2005-05-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060116678A KR20060116678A (en) 2006-11-15
KR100720820B1 true KR100720820B1 (en) 2007-05-22

Family

ID=37653604

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050122860A KR100720820B1 (en) 2005-05-10 2005-12-14 Method of Improving the Performance of Battery Module by Leveling Voltage and Parallel Connecting Device Therefore

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100720820B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150065280A (en) * 2013-12-05 2015-06-15 삼성에스디아이 주식회사 Battery pack

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101023920B1 (en) * 2009-05-06 2011-03-22 주식회사 엘지화학 Battery Cell Voltage Balancing Device
KR101276186B1 (en) 2011-05-13 2013-06-18 주식회사 엘지화학 Voltage Sensing Assembly and Battery Module Employed with the Same
KR101307386B1 (en) 2011-06-08 2013-09-11 주식회사 엘지화학 Safety Device for Battery Pack
KR102007777B1 (en) * 2012-05-04 2019-08-06 에스케이이노베이션 주식회사 Battery pack system with Integration Mount Fuse apparatus for circuit breaking over-current in Sensing Assembly Structure
KR20220048161A (en) 2020-10-12 2022-04-19 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery module performance improvement method by grouping battery cells according to characteristics and battery module and battery pack manufactured using the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003158828A (en) 2001-11-20 2003-05-30 Japan Storage Battery Co Ltd Voltage level equalizing device for battery pack
JP2003333762A (en) 2002-05-14 2003-11-21 Japan Storage Battery Co Ltd Voltage level equalization device for battery pack
JP2004185948A (en) 2002-12-03 2004-07-02 Japan Storage Battery Co Ltd Battery pack system
JP2004304994A (en) 2003-03-20 2004-10-28 Nissan Motor Co Ltd Controller of battery pack

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003158828A (en) 2001-11-20 2003-05-30 Japan Storage Battery Co Ltd Voltage level equalizing device for battery pack
JP2003333762A (en) 2002-05-14 2003-11-21 Japan Storage Battery Co Ltd Voltage level equalization device for battery pack
JP2004185948A (en) 2002-12-03 2004-07-02 Japan Storage Battery Co Ltd Battery pack system
JP2004304994A (en) 2003-03-20 2004-10-28 Nissan Motor Co Ltd Controller of battery pack

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150065280A (en) * 2013-12-05 2015-06-15 삼성에스디아이 주식회사 Battery pack
KR102152364B1 (en) 2013-12-05 2020-09-04 삼성에스디아이 주식회사 Battery pack

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060116678A (en) 2006-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100746485B1 (en) Sensing Board Assembly for Secondary Battery Module
KR100905391B1 (en) Terminal-linking Member of Secondary Battery Module
EP2590242B1 (en) Method and device for improving the performance of battery module by leveling voltage
KR100904373B1 (en) Heat Radiation Structure for Secondary Battery Module, and Switching Board And Secondary Battery Module Having the Same
KR100863729B1 (en) Battery Module Interface
KR100876456B1 (en) Detachable connecting member and method for manufacturing secondary battery module using the same
JP5122573B2 (en) Battery module and medium or large battery pack including the same
KR100905393B1 (en) Secondary Battery Module
KR20050036751A (en) Cartridge-type lithium ion polymer battery pack
KR100720820B1 (en) Method of Improving the Performance of Battery Module by Leveling Voltage and Parallel Connecting Device Therefore
US20180040862A1 (en) Battery pack
CN110114932A (en) Battery module and battery pack and vehicle including battery module
CN114651370B (en) Battery module, battery pack, and vehicle having bus bar
KR102117318B1 (en) Battery Module Comprising Battery Cell Stack of Step-formed Structure
KR100973422B1 (en) Secondary Battery Pack of Compact Structure
KR102285144B1 (en) Secondary battery

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130410

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140318

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150416

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160516

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170328

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180418

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190401

Year of fee payment: 13