KR100928975B1 - Secondary Battery Module - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기 자동차 등에 사용되는 이차 전지 모듈에 관한 것으로, 알루미늄 박판으로 둘러싸여진 팩키지 타입의 전지셀과; 상기 전지셀의 + - 전극에 용접 부착되면서 수직 상하방향으로 절곡된 절곡부를 갖춘 탭단자; 상기 전지셀이 삽입 안착되는 요홈부와, 상기 전지셀에 부착된 탭단자의 절곡부가 상하방으로 끼워져 결합되는 삽입 슬로트를 갖춘 셀 케이스; 상기 셀 케이스의 삽입 슬로트속에 끼워진 아래쪽 전지셀의 탭단자와 위쪽 전지셀의 탭단자를 연결하는 직렬 연결단자; 상기 적층된 전지셀의 상하단에 각각 연결되어 기기와 연결하게 하는 + - 모듈단자; 상기 적층된 셀 케이스를 하나로 묶어 주기 위해 셀 케이스를 관통하여 삽입 설치된 고정볼트; 각각의 셀 케이스에 안착된 전지셀의 전압 및 전류를 측정 관리하는 기판을 갖춘 회로케이스 및; 상기 전지셀의 탭단자와 회로케이스의 기판 사이에 연결되어 전지셀의 전압을 감지할 수 있게 하는 센싱 케이블을 포함하여 이루어진다. 이러한 구조로 이루어진 본 발명의 이차 전지 모듈은 전지셀에 돌출된 전극에 탭단자가 용접 연결되고, 전지셀에 연결된 2개의 탭단자중 하나는 아래쪽 셀 케이스의 삽입 슬로트에 삽입되고, 나머지 하나의 탭단자는 위쪽 셀 케이스의 삽입 슬로트에 삽입되어, 하나의 셀 케이스에 교차 삽입된 양쪽 2개의 탭단자가 직렬연결단자에 의해 연결되어서 상하 셀케이스에 안착된 전지셀을 직렬 연결시켜 주게 된다. 따라서 본 발명에 따른 이차전지모듈은 알루미늄 박판을 케이스로 하는 파우치형으로 이루어진 전지셀을 간단하게 적층하여 직렬 연결할 수가 있으므로, 저항 을 최소화하고 출력특성과 에너지 밀도를 향상시킬 수 있게 하는 등의 효과를 얻을 수 있다.The present invention relates to a secondary battery module for use in an electric vehicle, etc., comprising: a package type battery cell surrounded by a thin aluminum sheet; A tab terminal having a bent portion bent vertically and vertically while being welded to the + − electrode of the battery cell; A cell case having a recess in which the battery cell is inserted and seated, and an insertion slot in which the bent portion of the tab terminal attached to the battery cell is inserted and coupled upward and downward; A serial connection terminal for connecting the tab terminal of the lower battery cell and the tab terminal of the upper battery cell inserted into the insertion slot of the cell case; +-Module terminals connected to upper and lower ends of the stacked battery cells, respectively, to be connected to the device; A fixing bolt inserted through the cell case to bind the stacked cell cases together; A circuit case having a substrate for measuring and managing voltage and current of a battery cell seated in each cell case; And a sensing cable connected between the tab terminal of the battery cell and the substrate of the circuit case to sense the voltage of the battery cell. In the secondary battery module of the present invention having such a structure, the tab terminal is welded to the electrode protruding from the battery cell, one of the two tab terminals connected to the battery cell is inserted into the insertion slot of the lower cell case, the other The tab terminal is inserted into the insertion slot of the upper cell case, so that two tab terminals intersected with one cell case are connected by the serial connection terminal to connect the battery cells seated in the upper and lower cell cases in series. Therefore, the secondary battery module according to the present invention can be stacked in series by simply stacking a battery cell made of a pouch type with an aluminum sheet as a case, thereby minimizing resistance and improving output characteristics and energy density. You can get it.

Description

이차전지모듈{SECONDARY BATTERY MODULE}Secondary Battery Module {SECONDARY BATTERY MODULE}

본 발명은 이차전지 모듈에 관한 것으로, 특히 알루미늄 박판을 케이스로 하는 파우치형 전지셀을 간단하게 직렬 연결하여 적층할 수 있게 함과 더불어, 연결거리를 짧게 하여 저항으로 인한 손실 및 열발생과 에너지 손실을 줄일 수 있게 한 이차전지모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery module, and in particular, a pouch-type battery cell having an aluminum sheet as a case can be easily connected in series and laminated, and the connection distance is shortened to cause loss due to resistance, heat generation and energy loss. It relates to a secondary battery module that can reduce the.

최근, 이차전지는 첨단 전자산업의 발달로 전자장비의 소형화 및 경량화가 가능하게 됨에 따라 휴대용 전자 기기에 폭넓게 사용되고 있다.Recently, secondary batteries have been widely used in portable electronic devices due to the development of high-tech electronic industry, which enables miniaturization and light weight of electronic equipment.

또한 기존의 가솔린이나 디젤 차량 등의 대기오염 등의 환경문제를 해결하기 위해 제안되고 있는 전기자동차 및 하이브리드 자동차의 전원으로의 사용도 점점 증가하는 추세에 있다. In addition, the use of electric and hybrid vehicles, which have been proposed to solve environmental problems such as air pollution of existing gasoline or diesel vehicles, is also increasing.

특히 이러한 전기자동차 전원으로 사용하는 경우에는 전압 및 용량이 크기 때문에 휴대용 전자기기와는 달리 여러 개의 셀을 직렬 또는 병렬로 연결한 전지모듈이 사용되고 있는데, 대부분 원통형이나 각형으로 이루어진 이차전지를 적용하고 있다. In particular, when used as a power source for electric vehicles, a battery module having multiple cells connected in series or in parallel is used, unlike portable electronic devices, since a large voltage and a capacity are used. .

이러한 원통형 및 각형의 이차전지는 외장케이스가 금속재질로 되어 있어 외부 충격에 의한 손상에 대해서는 안전하고 직병렬 연결이 용이하지만, 중량이 크고 모듈 구성시 컴팩트한 구조로 제작하기 힘들다. Such cylindrical and rectangular secondary batteries are made of a metallic material, and thus are safe for damage due to external impact and are easily connected in series and parallel, but are difficult to manufacture in a compact structure when the weight is large and the module configuration.

반면 케이스가 알루미늄 박판으로 이루어진 파우치형 전지셀은 알루미늄 박판의 외장케이스가 외부 충격에 약하고 양, 음극 단자가 같은 방향으로 돌출되어 있어 직병렬 연결하는 것이 어려운 단점이 있다. On the other hand, a pouch-type battery cell made of a thin aluminum case has a disadvantage in that the outer case of the aluminum thin plate is weak to external impact and the positive and negative terminals protrude in the same direction, so that the parallel and parallel connection is difficult.

이러한 단점을 극복하기 위한 이차전지 모듈의 종래 구성 방법으로는 여러 개의 전지를 직렬로 연결하기 위해 (+), (-)의 단자 위치가 정방향(A type)과 반대 방향(B type)인 두 가지 형태로 제작한 전지를 적층하여 모듈을 구성하는 방법이 있다. In order to overcome this disadvantage, the conventional method of constructing a secondary battery module includes two types of terminal positions of (+) and (-) in a positive direction (A type) and a reverse direction (B type) in order to connect several batteries in series. There is a method of stacking a battery produced in the form to form a module.

이 경우에는 두 가지 다른 형태의 전지를 취급함으로 인해 조립공정에서 모듈 구성하는데 있어 혼돈을 초래하는 문제가 발생하기도 한다.In this case, the handling of two different types of batteries may cause a problem of confusion in configuring a module in an assembly process.

그리고 인쇄기판회로를 이용해 여러 개의 전지를 직렬연결하기 위해 전극단자를 납땜하여 고정하기도 하는데, 이 경우 납을 사용함으로 인해 발생하는 환경문제와 생산 작업 환경이 악화되는 문제가 있다.In addition, by using a printed circuit board to solder the electrode terminal in order to connect a plurality of batteries in series, in this case, there is a problem that the environmental problems caused by the use of lead and the production work environment is deteriorated.

또 대한민국 특허출원 제2003-0091736호에서는 판상형의 전극단자에 관통구를 천공하고 다수의 단위전지들을 적층한 후 대각선으로 배치되는 리드부재에도 천공한 후, 직렬 연결하여 모듈을 구성하는 방법을 적용하였다. In addition, in Korean Patent Application No. 2003-0091736, a through-hole is drilled on a plate-shaped electrode terminal, a plurality of unit cells are stacked, and a plurality of unit cells are also drilled into diagonally arranged lead members, and then a series connection is applied. .

이러한 방법 또한 전극단자와 리드부재에 관통구를 모두 천공해야 한다는 공 정상 불편함이 있으며, 전극 단자에 천공을 함으로써 전극단자와의 접촉 면적이 감소해 저항이 상승하는 문제와 전지를 고정하기 위해 관통구를 통과하는 금속성 고정물체와 전극단자간의 절연에 주의해야 하는 단점이 있다. This method also has the inconvenience of puncturing the through-holes on both the electrode terminal and the lead member, and by drilling the electrode terminal, the contact area with the electrode terminal is reduced, thereby increasing the resistance and penetrating to fix the battery. There is a drawback to be careful of the insulation between the metallic fixture passing through the sphere and the electrode terminal.

그리고 대각선으로 연결하는 리드부재를 사용할 경우 직선으로 연결되는 경우에 비해 전류가 이동하는 거리가 길어 저항 증가로 인한 열 발생 및 에너지 손실이 발생하는 단점이 있다.In addition, when the lead member connected diagonally, the distance that the current moves is longer than the case where the lead member is connected in a straight line, resulting in heat generation and energy loss due to an increase in resistance.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 파우치형 이차전지모듈의 문제점을 해결하여, 전지셀의 형상에 맞게 제작된 셀케이스를 이용해 전지셀을 고정시키고, 인접한 전지셀의 전극단자에 수평 및 수직부를 갖춘 절곡 탭단자를 용접하며, 상하 적층된 전지셀의 탭단자를 직렬 연결단자로써 연결하여 간단하게 전지셀을 직렬 연결할 수 있게 함과 더불어 전지셀의 연결거리가 짧아지게 한 이차전지모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention solves the problems of the conventional pouch type secondary battery module as described above, to fix the battery cell by using a cell case made to fit the shape of the battery cell, horizontal and vertical portions on the electrode terminals of the adjacent battery cells It provides a secondary battery module that welds the bent tap terminal, and connects the tab terminals of the battery cells stacked up and down by a series connection terminal, so that the battery cells can be connected in series and the connection distance of the battery cells is shortened. The purpose is.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이차전지모듈은, 알루미늄 박판으로 둘러싸여진 팩키지 타입의 전지셀과; 상기 전지셀의 + - 전극에 용접 부착되면서 수직 상하방향으로 절곡된 절곡부를 갖춘 탭단자; 상기 전지셀이 삽입 안착 되는 요홈부와, 상기 전지셀에 부착된 탭단자의 절곡부가 상하방으로 끼워져 결합되는 삽입 슬로트를 갖춘 셀 케이스; 상기 셀 케이스의 삽입 슬로트속에 끼워진 아래쪽 전지셀의 탭단자와 위쪽 전지셀의 탭단자를 연결하는 직렬 연결단자; 상기 적층된 전지셀의 상하단에 각각 연결되어 기기와 연결하게 하는 + - 모듈단자; 상기 적층된 셀 케이스를 하나로 묶어 주기 위해 셀 케이스를 관통하여 삽입 설치된 고정볼트; 각각의 셀 케이스에 안착된 전지셀의 전압 및 전류를 측정하여 관리하는 기판을 갖춘 회로케이스 및; 상기 전지셀의 탭단자와 회로케이스의 기판 사이에 연결되어 전지셀의 전압을 감지할 수 있게 하는 센싱 케이블을 포함하여 이루어진다.A secondary battery module of the present invention for achieving the above object is a package type battery cell surrounded by a thin aluminum plate; A tab terminal having a bent portion bent vertically and vertically while being welded to the + − electrode of the battery cell; A cell case having a recess in which the battery cell is inserted and seated, and an insertion slot in which the bent portion of the tab terminal attached to the battery cell is inserted and coupled upward and downward; A serial connection terminal for connecting the tab terminal of the lower battery cell and the tab terminal of the upper battery cell inserted into the insertion slot of the cell case; +-Module terminals connected to upper and lower ends of the stacked battery cells, respectively, to be connected to the device; A fixing bolt inserted through the cell case to bind the stacked cell cases together; A circuit case having a substrate for measuring and managing voltage and current of a battery cell seated in each cell case; And a sensing cable connected between the tab terminal of the battery cell and the substrate of the circuit case to sense the voltage of the battery cell.

상기 전지셀의 탭단자에서 인출되어 전지 모듈의 제어부에 연결되어 개별 전지셀의 전압을 감지하는 센싱 케이블을 설치하여 사용할 수가 있다.A sensing cable which is drawn out from the tab terminal of the battery cell and connected to the control unit of the battery module may sense a voltage of an individual battery cell.

또한, 상기 직렬연결단자의 바깥에 단자커버를 설치하여, 상하 직렬연결단자간의 쇼트 현상을 방지하게 할 수가 있다.In addition, by providing a terminal cover outside the series connection terminal, it is possible to prevent a short phenomenon between the upper and lower serial connection terminals.

이러한 구조로 이루어진 본 발명의 이차 전지 모듈은 전지셀에 돌출된 전극에 탭단자가 용접 연결되고, 전지셀에 연결된 2개의 탭단자중 하나는 아래쪽 셀 케이스의 삽입 슬로트에 삽입되고, 나머지 하나의 탭단자는 위쪽 셀 케이스의 삽입 슬로트에 삽입되어, 하나의 셀 케이스에 교차 삽입된 양쪽 2개의 탭단자가 직렬연결단자에 의해 연결되어서 상하 셀케이스에 안착된 전지셀을 상하로 직렬 연결시켜 주게 된다. In the secondary battery module of the present invention having such a structure, the tab terminal is welded to the electrode protruding from the battery cell, one of the two tab terminals connected to the battery cell is inserted into the insertion slot of the lower cell case, the other The tab terminal is inserted into the insertion slot of the upper cell case, so that the two tab terminals intersected with one cell case are connected by the serial connection terminal to connect the battery cells seated in the upper and lower cell cases up and down in series. do.

따라서, 본 발명에 따른 이차전지모듈은 알루미늄 박판을 케이스로 하는 파우치형으로 이루어진 전지셀을 간단하게 적층하여 직렬 연결할 수가 있으므로, 저 항을 최소화하고 출력특성과 에너지 밀도를 향상시킬 수 있게 한다. Therefore, the secondary battery module according to the present invention can be stacked in series by simply stacking a battery cell made of a pouch type with an aluminum thin plate, thereby minimizing resistance and improving output characteristics and energy density.

상기한 바와 같은 구조로 이루어진 본 발명의 이차전지모듈은 알루미늄 박판을 케이스로 하는 파우치형 전지셀을 간단하게 직렬 연결하여 적층할 수 있게 함과 더불어, 직렬 연결거리가 짧게 하여 저항으로 인한 손실 및 열발생과 에너지 손실을 줄일 수 있게 한다.The secondary battery module of the present invention having the structure as described above allows the pouch-type battery cells made of aluminum thin plates to be easily connected in series to be stacked, and the series connection distance is shortened to reduce losses and heat due to resistance. To reduce generation and energy loss.

또한, 본 발명에 따른 이차전지모듈은 전지셀의 형상에 맞게 제작된 셀케이스를 이용해 전지셀을 고정시키고, 인접한 전지셀의 전극단자에 수평 및 수직부를 갖춘 절곡 탭단자를 용접하며, 상하 적층된 전지셀의 탭단자를 직렬 연결단자로써 연결하여 직렬 연결할 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있는 것이다.In addition, the secondary battery module according to the present invention is fixed to the battery cell by using a cell case made according to the shape of the battery cell, welding the bent tab terminal having a horizontal and vertical portion to the electrode terminal of the adjacent battery cell, stacked up and down By connecting the tab terminals of the battery cells with the serial connection terminals, the effect of enabling the serial connection is obtained.

이하 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the present invention will be described in detail.

도면 1은 본 발명에 따른 이차전지모듈을 구성하는 파우치형 전지셀의 전극에 탭단자가 연결되는 상태의 사시도이고, 도면 2는 도면 1에 도시된 파우치형 전지셀을 안착저장하기 위한 셀 케이스의 사시도이며, 도면 3은 본 발명에 따른 셀 케이스의 평면도이고, 도면 4는 본 발명에 따른 셀 케이스에 전지셀이 안착되어 상하로 적층되는 상태를 나타낸 분리사시도이다.1 is a perspective view of a state in which a tab terminal is connected to the electrode of the pouch-type battery cell constituting the secondary battery module according to the present invention, Figure 2 is a cell case for seating and storing the pouch-type battery cell shown in FIG. 3 is a plan view of a cell case according to the present invention, and FIG. 4 is an exploded perspective view showing a state in which battery cells are seated and stacked up and down in the cell case according to the present invention.

이들 도면에 도시하여 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 이차전지모듈은 파 우치형 전지셀(10)과, 상기 전지셀(10)이 안착되는 셀 케이스(20)로 이루어진다.As shown in these drawings, the secondary battery module according to the present invention includes a pouch-type battery cell 10 and a cell case 20 on which the battery cell 10 is seated.

상기 전지셀(10)은 박판 알루미늄으로 둘러싸인 파우치형으로 이루어져 외부의 충격에 의해 쉽게 파손될 수 있기 때문에 플라스틱 재질로 만들어진 상기 셀 케이스(20)에 저장 보관한다.Since the battery cell 10 is made of a pouch-type surrounded by thin aluminum and can be easily broken by an external impact, the battery cell 10 is stored and stored in the cell case 20 made of plastic material.

한편, 상기 전지셀(10)의 선단에 + - 전극(11,12)이 돌출 설치되어 있으며, 상기 전극(11,12)은 구리 또는 알루미늄 등과 같은 금속으로 만들어진다.Meanwhile, + − electrodes 11 and 12 protrude from the front end of the battery cell 10, and the electrodes 11 and 12 are made of metal such as copper or aluminum.

그리고, 상기 전극(11,12)에 + - 탭단자(13,14)가 부착되는데, 상기 탭단자(13,14)는 직각으로 절곡되어 수평부(13a,14a)와 수직 절곡부(13b,14b)를 구비하고 있으며, 이러한 탭단자(13,14)는 도면1에 도시하여 나타낸 바와 같이 하나는 수직 절곡부(13b)가 아래로 향하도록 부착하고, 다른 하나는 수직 절곡부(14b)가 위쪽을 향하게 부착한다.In addition, +-tab terminals 13 and 14 are attached to the electrodes 11 and 12, and the tab terminals 13 and 14 are bent at right angles to the horizontal portions 13a and 14a and the vertical bent portions 13b, 14b), and the tab terminals 13 and 14 are attached with one vertical bent portion 13b facing downward and one vertical bent portion 14b as shown in FIG. Attach it face up.

상기 탭단자(13,14)를 전극(11,12)에 부착하는 방법으로는 - 탭단자(13)는 전기저항으로 인하여 용접면이 부분적으로 용융되어 접합하는 심용접으로 부착하고, + 탭단자(14)는 초음파용접으로 부착하는 것이 바람직한데, 이와 같이 - 탭단자(13)를 심용접으로 하는 이유는 + 탭단자(14)에 비하여 - 탭단자(13)의 재질 강도가 더 크기 때문이다.The tab terminals 13 and 14 are attached to the electrodes 11 and 12 by way of the tab terminal 13. The tab terminals 13 are attached by seam welding where the welding surface is partially melted and joined due to electrical resistance. (14) is preferably attached by ultrasonic welding. The reason why the tab terminal 13 is core welded in this way is that the material strength of the tab terminal 13 is greater than that of the + tab terminal 14. .

이와 같이 탭단자(13,14)를 전극(11,12)에 연결할 때 구멍을 뚫지 않고 용접으로 연결함으로써, 구멍을 뚫으므로 인하여 전류 소통을 위한 단면적이 줄어드는 등의 문제가 발생하지 않을 뿐만 아니라, + - 전극(11,12)에 구멍을 뚫지 않음으로써 상기 전극(11,12)이 셀전지(10)에 연결되는 연결부에 충격이 가해지지 않게 하여 진동 등의 외부 충격에 의해 셀전지(10)의 전극(11,12)이 손상되는 것을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.In this way, when the tab terminals 13 and 14 are connected to the electrodes 11 and 12 by welding, they are not punched, and thus the holes are not drilled, thereby reducing the cross-sectional area for current communication. +-By not drilling holes in the electrodes 11 and 12, the electrodes 11 and 12 are prevented from being applied to the connection parts connected to the cell battery 10, and thus the cell battery 10 is caused by external shock such as vibration. The effect of preventing the electrodes 11 and 12 from being damaged can be obtained.

한편, 상기 셀케이스(20)는 나일론을 사용하여 사출 성형하여 만드는데, 이와 같이 나일론을 사용하는 만드는 이유는 나일론의 용융점이 200℃ 이상으로 높기 때문이다. On the other hand, the cell case 20 is made by injection molding using nylon, the reason for the use of nylon in this way is that the melting point of the nylon is higher than 200 ℃.

본 발명에 따라 모듈을 구성한 후에 충방전을 할 때, 높은 전류로 충방전하는 경우 직렬 및 병렬로 연결된 단자에서 저항에 의한 열이 발생하는데, 높은 전류의 조건일수록 단자부에서 발생하는 온도가 더 높아지게 되므로, 용융점이 낮은 재질을 사용하면 단자에서 발생하는 열에 의해 셀 케이스가 변형되거나 녹아버리는 등의 문제가 발생하기 때문에 내열성이 있는 재질을 사용하는 것이 바람직하다.When charging and discharging after configuring a module according to the present invention, when charging and discharging with a high current, heat is generated by a resistor in a terminal connected in series and in parallel, and the higher the temperature, the higher the temperature generated in the terminal part. When a material having a low melting point is used, a problem such as deformation or melting of the cell case occurs due to heat generated from the terminal, and therefore, it is preferable to use a material having heat resistance.

이러한 셀 케이스(20)는 도면 2와 도면 3 및 도면 4에 도시하여 나타낸 바와 같이, 상기 전지셀(10)이 수평방향으로 삽입 안착되는 요홈부(21)와, 상기 전지셀(10)에 부착된 + -탭단자(13,14)의 수직 절곡부(13b,14b)가 상하방으로 끼워져 결합되는 삽입 슬로트(22,23)를 각각 갖추고 있다.As shown in FIGS. 2, 3, and 4, the cell case 20 is attached to the recess 21 and the battery cell 10 in which the battery cell 10 is inserted and seated in a horizontal direction. The vertical bent portions 13b and 14b of the + -tab terminals 13 and 14 which are fitted are provided with insertion slots 22 and 23 which are fitted by being fitted up and down, respectively.

상기 요홈부(21)는 셀 케이스(20)의 전체 면적에 걸쳐 오목하게 형성되어 있으며, 상기 2개의 삽입 슬로트(22,23) 중 하나는 아래쪽을 향하게 뚫려 있고, 다른 하나는 위쪽을 향하여 뚫린 구조도 되어 있다.The recess 21 is formed concave over the entire area of the cell case 20, one of the two insertion slots (22, 23) is drilled downwards, the other is drilled upwards It is structured.

따라서, 상기 삽입 슬로트(22,23)에는 도면 6과 도면 7에 도시한 바와 같이, 전지셀(10)의 선단에 상하 방향을 향하도록 부착된 탭단자(13,14)에서 아래쪽 방향을 향하고 있는 절곡부(14b)는 자신의 셀 케이스(20)에 형성된 삽입 슬로트(23)에 끼워지고, 위쪽 방향을 향하고 있는 절곡부(13b)는 위쪽에 차례로 결합되는 셀 케이스(20)의 삽입 슬로트(22)에 끼워지게 되어 있다.Accordingly, the insertion slots 22 and 23 face downward in the tab terminals 13 and 14 attached to the front end of the battery cell 10 in the vertical direction as shown in FIGS. 6 and 7. The bent portion 14b is inserted into the insertion slot 23 formed in the cell case 20 of its own, and the bent portion 13b facing upward is inserted into the insertion slot of the cell case 20, which in turn is coupled upwardly. It is fitted to the trough 22.

한편, 본 발명에 따른 셀케이스(20)의 앞쪽 측면에는 도면 2에 확대 도시하여 나타낸 바와 같이, 양쪽 삽입 슬로트(22,23)의 측면 앞쪽에 길이 방향을 따라 연결홈(24)이 형성되고, 상기 연결홈(24)에 직렬연결단자(25)를 끼워 양쪽 탭단자(13,14)를 연결하게 되어 있다.On the other hand, the front side of the cell case 20 according to the present invention, as shown in enlarged in Figure 2, the connecting grooves 24 are formed along the longitudinal direction in the front side of both insertion slots (22, 23) In order to connect both tab terminals 13 and 14, a serial connection terminal 25 is inserted into the connection groove 24.

이때 상기 직렬연결단자(25)는 나사를 사용하여 탭단자(13,14)와 체결시키는데, 이와 같이 나사를 사용하여 직렬연결단자(25)를 탭단자(13,14)에 연결하기 위해서는 탭단자(13,14)에 미리 나사 구멍(13c,14c)을 형성시켜 두고, 상기 직렬연결단자(25)에도 나사구멍(25a)을 미리 형성시켜 두는 것이 바람직하다.In this case, the serial connection terminal 25 is fastened to the tab terminals 13 and 14 by using a screw. Thus, in order to connect the serial connection terminal 25 to the tap terminals 13 and 14 by using a screw, the tab terminal is used. Preferably, the screw holes 13c and 14c are formed in the 13 and 14, and the screw hole 25a is also formed in the series connecting terminal 25 beforehand.

그리고 상기 직렬연결단자(25)의 바깥에는 직렬연결단자의 노출로 인해 상하 직렬연결단자간의 쇼트를 방지하기 위해 단자커버(26)를 끼워 밀봉하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to seal the terminal cover 26 to the outside of the serial connection terminal 25 to prevent a short between the upper and lower serial connection terminals due to the exposure of the serial connection terminal.

이와 같이, 본 발명에 따른 이차전지모듈은 상기한 바와 같이 전지셀(10)이 셀 케이스(20)에 안착되면서, 동시에 한쪽 탭단자(13)는 위쪽의 셀 케이스(20)에 형성된 삽입 슬로트(22)에 끼워지고, 다른 하나의 탭단자(14)는 자신의 셀 케이스(20)에 형성된 삽입 슬로트(23)에 끼워지면서, 도면 4와 도면 5에 도시하여 나타낸 바와 같이 셀 케이스(20)가 상하로 차례대로 적층되며, 이렇게 적층된 상하 전지셀(10)의 탭단자(13,14)가 직렬연결단자(25)에 의해 직렬로 연결되게 된다.As described above, in the secondary battery module according to the present invention, as described above, the battery cell 10 is seated in the cell case 20, and at the same time, one tab terminal 13 is inserted into the upper cell case 20. The cell case 20, as shown in Figs. 4 and 5, is inserted into the 22 and the other tab terminal 14 is inserted into the insertion slot 23 formed in the cell case 20 thereof. ) Are sequentially stacked up and down, and the tab terminals 13 and 14 of the stacked up and down battery cells 10 are connected in series by the series connection terminal 25.

따라서, 각각의 셀 케이스(20)에 안착되어 상하로 배열된 전지셀(10)이 직렬 연결단자(25)에 의해 직렬로 연결되게 되는 것이다.Therefore, the battery cells 10 mounted on each cell case 20 and arranged up and down are connected in series by the series connection terminals 25.

상기 셀 케이스(20)와 전지셀(10)을 제조하고자 하는 전지모듈의 크기에 따라 필요한 개수만큼 적재한 다음, 셀 케이스(20)의 최상단에는 회로케이스(27)를 결합하는데, 이와 같이 여러개의 셀 케이스(20)를 적재하고, 셀 케이스(20)의 최상단에 회로케이스(27)를 결합할 때, 적재된 셀 케이스(20)와 회로케이스(27)가 흔들거리지 않고 쉽게 무너지지 않게 하기 위해, 도면 6에 도시하여 나타난 배와 같이, 셀 케이스(20)의 뒤쪽 선단 윗면에 위쪽으로 돌출된 결합돌기(28)를 형성시키고, 셀 케이스(20)의 뒤쪽 선단 아랫면에는 오목한 결합홈(29)을 형성시켜, 셀 케이스(20)와 회로케이스(27)를 아래 위로 적재하였을 때, 이들의 결합이 흩트려지지 않고 결합한 상태를 유지하게 된다.The cell case 20 and the battery cell 10 are loaded as many as necessary according to the size of the battery module to be manufactured, and then the circuit case 27 is coupled to the top of the cell case 20. In order to load the cell case 20 and to couple the circuit case 27 to the top of the cell case 20, in order to prevent the loaded cell case 20 and the circuit case 27 from being shaken and easily collapsed. As shown in FIG. 6, a coupling protrusion 28 protruding upward is formed on an upper surface of the rear tip of the cell case 20, and a recessed coupling groove 29 is formed on the lower surface of the rear tip of the cell case 20. When the cell case 20 and the circuit case 27 are stacked up and down, their coupling is maintained without being disturbed.

한편, 상기 적재된 제일 아래쪽의 셀 케이스(20)와 제일 위쪽의 회로 케이스(27)에는 + - 모듈단자(30,31)를 각각 연결하여, 본 발명에 따른 전지모듈이 완성되었을 때 전류를 인출하여 전자기기와 연결하기 위한 연결단자로 사용된다.Meanwhile, +-module terminals 30 and 31 are respectively connected to the loaded lowermost cell case 20 and the uppermost circuit case 27 to draw current when the battery module according to the present invention is completed. It is used as a connection terminal for connecting with an electronic device.

그리고, 상기 탭단자(13,14)에 직렬연결단자(25)를 결합할 때, 상기 체결볼트(25a)에 센싱 케이블(32)의 선단을 함께 결합하는데, 상기 센싱 케이블(32)의 다른 한쪽 선단은 셀 케이스(20)의 상단에 설치된 회로케이스(27)의 제어기(도시안됨)와 연결된다.When coupling the serial connection terminal 25 to the tab terminals 13 and 14, the front end of the sensing cable 32 is coupled to the fastening bolt 25a together, the other side of the sensing cable 32. The tip is connected to a controller (not shown) of the circuit case 27 installed on the top of the cell case 20.

상기 센싱 케이블(32)은 각각의 전지셀(10)에 개별적으로 하나씩 설치되어, 개개의 전지셀(10)의 상태를 개별적으로 센싱하게 되어 있다. 따라서 본 발명에 따른 전지모듈은 어느 특정 전지셀(10)의 전압이 소정치 이상으로 낮거나 문제가 있 는 경우에 전지셀(10)을 개별적으로 감지하여 교환 조치해 줄 수가 있는 것이다.The sensing cable 32 is installed in each of the battery cells 10 individually, so that the state of each battery cell 10 is individually sensed. Therefore, the battery module according to the present invention can detect and replace the battery cells 10 individually when the voltage of any particular battery cell 10 is lower than a predetermined value or there is a problem.

또한, 본 발명에 따른 전지 모듈은 여러 개의 셀 케이스(20)와 회로케이스(27)가 적재된 상태에서 흔들거리지 않고 단단하게 결속되게 하기 위해, 셀 케이스(20)의 앞쪽 부분은 도면 8에 도시한 바와 같이 셀 케이스(20)를 상하로 관통 삽입한 고정볼트(33)로 고정하고, 셀 케이스(20)의 뒤쪽 부분은 도면 9에 도시한 바와 같이 셀 케이스(20)의 뒷면에 상하로 덧대어 설치된 고정대(34)에 의해 고정하게 되어 있다.In addition, in order for the battery module according to the present invention to be firmly bound without shaking in a state where a plurality of cell cases 20 and circuit cases 27 are stacked, the front part of the cell case 20 is illustrated in FIG. 8. As described above, the cell case 20 is fixed with the fixing bolts 33 inserted through the top and bottom, and the rear part of the cell case 20 is padded up and down on the back of the cell case 20 as shown in FIG. Is fixed by the mounting table 34.

상기 고정볼트(33)는 셀 케이스(20)의 앞쪽 부분에 상하로 관통형성된 결합구멍(35)에 고정볼트(33)를 상하로 차례대로 관통 삽입하여 너트(36)로 고정시킨다. The fixing bolt 33 is inserted through the fixing bolt 33 in the vertical direction through the coupling hole 35 formed in the front portion of the cell case 20 up and down to fix the nut (36).

상기 고정대(34)는 셀 케이스(20)의 뒷쪽 측면에 형성된 오목홈(37)속에 상하 설치하여 스크류(38)를 사용하여 체결시키는데, 도면 9에서는 3개의 고정대(34)가 설치된 구조를 나타내었지만, 필요에 따라 1개 이상 다수 개 설치할 수가 있다.The fixture 34 is installed up and down in the concave groove 37 formed on the rear side of the cell case 20, and fastened using a screw 38. In FIG. 9, three fixtures 34 are shown. If necessary, more than one can be installed.

이와 같이 조립한 셀 케이스(20)의 상단에는 상기에서 설명한 바와 같이 회로케이스(27)를 설치하고, 상기 회로 케이스(27)에 전지모듈의 제어에 필요한 회로기판 등을 설치한 후에 커버를 덮어 완성시키면 된다.As described above, the circuit case 27 is installed on the upper end of the assembled cell case 20, and the circuit case 27 is installed with the circuit board necessary for controlling the battery module, and then the cover is completed. Just do it.

이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 이차전지모듈은 각각의 셀 케이스(20)에 전지셀(10)이 안착된 상태에서, 상기 전지셀(10)의 선단에 돌출된 전극(11,2)이 탭단자(13,14)와 직렬연결단자(25)에 의해 직렬 연결되도록 하되, 상기 상기 탭단자(13,14)의 수직부(13b,14b)가 셀 케이스(20)에 상하로 형성된 삽입 슬 로트(22,23)에 삽입된 상태에서 상기 직렬연결단자(25)에 의해 직렬 연결되도록 이루어져 있으면서, 상기 전지셀(10)이 각각 개별적으로 센싱케이블(32)에 의해 감지되도록 되어 있기 때문에, 필요에 따라 간단하게 개별적으로 전지셀(10)을 교체해 줄 수 있을 뿐만 아니라, 직렬연결구조가 간단하게 저항 손실이 적게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.In the secondary battery module according to the present invention having such a structure, in the state in which the battery cells 10 are seated in each cell case 20, the electrodes 11 and 2 protruding from the tip of the battery cell 10 are tabs. An insertion slot having a terminal 13 and 14 and a serial connection terminal 25 connected in series, wherein vertical portions 13b and 14b of the tab terminals 13 and 14 are vertically formed in the cell case 20. Since the battery cells 10 are configured to be serially connected by the serial connection terminal 25 in the inserted state (22, 23), respectively, by the sensing cable 32, Accordingly, not only can the battery cells 10 be individually replaced, but the series connection structure can easily obtain the effect of reducing the resistance loss.

도 1은 본 발명에 따른 파우치형 전지셀의 전극에 탭단자가 연결되는 상태의 사시도, 1 is a perspective view of a tab terminal connected to an electrode of a pouch-type battery cell according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따라 도면 1에 도시된 파우치형 전시셀을 안착저장하기 위한 셀 케이스의 사시도,2 is a perspective view of a cell case for seating and storing the pouch-type display cell shown in FIG. 1 according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 셀 케이스의 평면도,3 is a plan view of a cell case according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 셀 케이스에 전지셀이 안착되어 상하로 적층되는 상태를 나타낸 분리사시도,Figure 4 is an exploded perspective view showing a state in which the battery cell is seated in the cell case according to the present invention is stacked up and down,

도 5는 본 발명에 따른 셀 케이스가 상하로 적층되어 고정 볼트에 의해 체결되는 상태의 사시도, 5 is a perspective view of a state in which the cell case according to the present invention is laminated up and down and fastened by a fixing bolt;

도 6은 본 발명에 따른 셀 케이스가 적층되는 구조를 나타내기 위해, 도면 5의 A - A 선을 따른 단면도,6 is a cross-sectional view taken along a line A-A of Figure 5, to show a structure in which the cell case is laminated according to the present invention,

도 7은 본 발명에 따른 셀 케이스가 상하로 적층된 상태에서 아래위의 전지셀이 직렬연결단자에 의해 연결되는 구조를 나타내기 위한 정면도,7 is a front view showing a structure in which the upper and lower battery cells are connected by a series connection terminal in a state in which cell cases are stacked up and down according to the present invention;

도 8은 본 발명에 따른 이차 전지모듈을 구성하는 셀 케이스가 조립된 상태의 전면 사시도,8 is a front perspective view of the assembled cell case constituting the secondary battery module according to the present invention;

도 9는 본 발명에 따라 완성 조립된 이차 전지모듈의 배면사시도이다.9 is a rear perspective view of the secondary battery module assembled according to the present invention.

* 도면의 주요 부호에 대한 설명** Description of the main symbols in the drawings *

10 - 전지셀 11,12 - 전극10-battery cell 11,12-electrode

13,14 - 탭단자 20 - 셀 케이스13,14-Tab Terminal 20-Cell Case

21 - 요홈부 22, 23 - 삽입 슬로트21-groove 22, 23-slot

24 - 연결홈 25 - 직렬연결단자24-Connecting groove 25-Serial connection terminal

26 - 단자커버 27 - 회로 케이스26-Terminal cover 27-Circuit case

28 - 결합돌기 29 - 결합홈28-engaging protrusion 29-engaging groove

30,31 - 모듈단자 32 - 센싱케이블30,31-Module terminal 32-Sensing cable

33 - 고정볼트 34 - 고정대33-Fixing bolt 34-Fixture

35 - 결합구멍 36 - 너트35-Coupling Hole 36-Nut

37 - 오목홈 38 - 스크류37-recess 38-screw

Claims (3)

알루미늄 박판으로 둘러싸여진 팩키지 타입의 전지셀과; 상기 전지셀의 + - 전극에 용접 부착되면서 수직 상하방향으로 절곡된 절곡부를 갖춘 탭단자; 상기 전지셀이 삽입 안착되는 요홈부와, 상기 전지셀에 부착된 탭단자의 절곡부가 상하방으로 끼워져 결합되는 삽입 슬로트를 갖춘 셀 케이스; 상기 셀 케이스의 삽입 슬로트속에 끼워진 아래쪽 전지셀의 탭단자와 위쪽 전지셀의 탭단자를 연결하는 직렬 연결단자; 상기 적층된 전지셀의 상하단에 각각 연결되어 기기와 연결하게 하는 + - 모듈단자; 상기 적층된 셀 케이스를 하나로 묶어 주기 위해 셀 케이스를 관통하여 삽입 설치된 고정볼트; 각각의 셀 케이스에 안착된 전지셀의 전압 및 전류를 측정하여 관리하는 기판을 갖춘 회로케이스 및; 상기 전지셀의 탭단자와 회로케이스의 기판 사이에 연결되어 전지셀의 전압을 감지할 수 있게 하는 센싱 케이블을 포함하여 이루어진 이차전지모듈.A package type battery cell surrounded by an aluminum sheet; A tab terminal having a bent portion bent vertically and vertically while being welded to the + − electrode of the battery cell; A cell case having a recess in which the battery cell is inserted and seated, and an insertion slot in which the bent portion of the tab terminal attached to the battery cell is inserted and coupled upward and downward; A serial connection terminal for connecting the tab terminal of the lower battery cell and the tab terminal of the upper battery cell inserted into the insertion slot of the cell case; +-Module terminals connected to upper and lower ends of the stacked battery cells, respectively, to be connected to the device; A fixing bolt inserted through the cell case to bind the stacked cell cases together; A circuit case having a substrate for measuring and managing voltage and current of a battery cell seated in each cell case; And a sensing cable connected between the tab terminal of the battery cell and the substrate of the circuit case to sense a voltage of the battery cell. 제 1항에 있어서, 상기 직렬 연결단자의 바깥에 단자커버(26)가 설치되어 상하 직렬연결단자간의 쇼트를 방지해 줄 수 있게 한 것을 특징으로 하는 이차전지모듈The secondary battery module according to claim 1, wherein a terminal cover 26 is installed outside the series connection terminal to prevent a short between the top and bottom series connection terminals. 제 1 항에 있어서, 상기 셀 케이스(20)의 뒤면에 1개 이상의 고정대가 상하로 가로 설치되어, 상하로 배치된 셀 케이스(20)를 고정해 주게 이루어진 것을 특 징으로 하는 이차전지모듈The method of claim 1, wherein the secondary battery module, characterized in that the one or more fixing rods are installed horizontally up and down on the rear surface of the cell case 20 to fix the cell case 20 arranged up and down.
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