KR101108183B1 - 단위 배터리 모듈 및 배터리 모듈 패키지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이차전지; 내부에 상기 이차전지를 수납하는 단위 케이스; 및 상기 이차전지와 전기적으로 연결되며 양극 단자와 음극 단자를 구비하며 상기 단위 케이스를 관통하여 외부에 노출되는 전극 단자;를 포함하며 상기 양극 단자와 상기 음극 단자의 단면 형상은 서로 비대칭인 단위 배터리 모듈 및 배터리 모듈 패키지를 제공한다.

Description

단위 배터리 모듈 및 배터리 모듈 패키지{Battery module unit and battery module package}
본 발명은 단위 배터리 모듈 및 배터리 모듈 패키지에 관한 것으로 더 상세하게는 단위 배터리 모듈 및 배터리 모듈 패키지의 전극 단자에 관한 것이다.
일반적으로, 무정전 전원장치(UPS;Uninterruptible Power Supply)는 상시 전원이 살아있어야 하는 서버장치 혹은 지하철 스크린도어 등의 부하에 무정전으로 전원을 공급하는 장치이다. 통상, 이러한 무정전 전원장치에는 이차전지가 설치되며, 이차전지에 저장된 전력은 무정전 전원장치에 인입되는 전원라인의 단전시 부하측에 공급된다. 이차전지는 다수개의 셀을 직렬로 연결한 상태에서 충전전압을 설정하고, 이차전지에 흐르는 전류의 변화에 대응하여 이차전지의 충전과 방전을 반복하는 부동충전 방식으로 충전된다.
본 발명은 단위 배터리 모듈 및 배터리 모듈 패키지의 양극 단자와 음극 단자가 상대물에 결합시 서로 다른 단면을 가져 오삽입을 방지하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면 이차전지; 내부에 상기 이차전지를 수납하도록 구성된 단위 케이스; 및 상기 이차전지와 전기적으로 연결되며 양극 단자와 음극 단자를 구비하며 상기 단위 케이스를 관통하여 외부에 노출되는 전극 단자;를 포함하며 상기 양극 단자와 상기 음극 단자의 단면 형상은 서로 비대칭인 단위 배터리 모듈을 제공한다.
여기서, 상기 단위 배터리 모듈은 홀이 형성되어 상기 전극 단자의 일 단에 체결되는 버스바를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 양극 단자와 상기 음극 단자 중 적어도 어느 한 단자는 상기 이차전지와 전기적으로 연결되며 상기 단위 케이스를 관통하는 연결부; 상기 연결부의 일 측에 형성되어 일 면의 적어도 일부가 상기 버스바와 면 접촉하는 접촉부;상기 접촉부의 일 측에 형성되며 타 단자와 서로 다른 단면 형상을 가지는 형상부; 및 상기 형상부의 일 측에 형성되며 상기 버스바의 상기 홀을 관통하며 타 단자와 서로 다른 단면 형상을 가지며 상기 너트와 체결하는 체결부;를 구비하며 상기 형상부 또는 상기 체결부 중 적어도 어느 한 외주면에는 나사산이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 버스바의 상기 홀은 상기 형상부 또는 상기 체결부의 단면 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있다.
여기서, 상기 연결부, 상기 접촉부, 상기 형상부 및 상기 체결부는 일체로 형성될 수 있다. 상기 양극 단자와 상기 음극 단자 중 어느 한 단자는 상기 형상부의 단면 형상이 상기 체결부의 단면 형상과 동일하며 상기 형상부의 외주면에 상기 나사산이 연속하여 형성될 수 있다. 이와 달리, 상기 체결부의 단면과 상기 형상부의 단면은 서로 비대칭일 수도 있다. 또한, 상기 체결부는 단면이 원형일 수도 있다.
여기서, 상기 너트의 내주면에는 상기 나사산에 대응하여 나사홈이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 너트는 상기 형상부의 적어도 일부를 덮을 수 있다. 상기 너트의 내주면은 상기 형상부에 대응하여 공간이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 형상부 또는 상기 체결부의 외주면과 적어도 같거나 큰 크기의 관통홀이 형성된 와셔를 더 구비하며 상기 와셔는 상기 전극 단자와 상기 너트 사이에 개재하여 체결할 수 있다.
여기서, 상기 양극 단자와 상기 음극 단자 중 적어도 어느 한 단자는 상기 이차전지와 전기적으로 연결되며 상기 단위 케이스를 관통하는 연결부; 상기 연결부의 일 측에 형성되며 일 면의 적어도 일부가 상기 버스바와 면 접촉하는 접촉부; 일 면이 상기 접촉부의 일 측에 형성되며 상기 접촉부의 단면보다 단면적이 작은 몸통부; 및 일 면이 상기 몸통부의 단면적보다 큰 단면을 가지고 상기 몸통부의 일측에 형성되며 타 단자와 서로 다른 단면 형상을 가지는 끼움부;를 구비하며 상기 끼움부는 길이방향으로 테이퍼(taper)지고 단면적을 조절하는 조절홈이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 버스바의 상기 홀은 상기 끼움부의 단면 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있다.
여기서, 상기 버스바의 상기 홀의 단면적은 상기 끼움부의 최대 단면적보다 작아 상기 끼움부가 상기 버스바의 상기 홀에 억지끼움 방식으로 삽입될 수 있다. 상기 버스바의 상기 홀의 단면적은 상기 접촉부의 단면적보다 작아 상기 억지끼움 방식으로 삽입시 상기 접촉부와 상기 끼움부 사이에 상기 버스바가 배치될 수 있다.
여기서, 상기 단위 배터리 모듈은 UPS(Uninterruptible power supply module unit)에 적용될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면 복수 개의 단위 배터리 모듈; 및 홀이 형성되며 상기 복수 개의 단위 배터리 모듈을 전기적으로 연결하는 버스바;를 구비하며 상기 단위 배터리 모듈은 이차전지, 내부에 상기 이차전지를 수납하도록 구성된 단위 케이스, 및 상기 이차전지와 전기적으로 연결되며 상기 단위 케이스를 관통하여 외부에 노출되는 양극 단자와 음극 단자를 구비하는 전극 단자를 포함하며 상기 양극 단자와 상기 음극 단자의 단면 형상은 서로 비대칭인 배터리 모듈 패키지를 제공한다.
여기서, 상기 배터리 모듈 패키지는 상기 단위 배터리 모듈의 상기 전극 단자가 삽입되도록 상기 양극 단자와 상기 음극 단자의 단면에 대응하는 단면 형상을 가진 삽입구가 형성된 상대물을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 배터리 모듈 패키지는 UPS(Uninterruptible power supply module unit)에 적용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 단위 배터리 모듈 및 배터리 모듈 패키지에 의하면 단위 배터리 모듈을 상대물에 삽입시 양극 단자와 음극 단자의 단면이 상이하여 오삽입을 막는 효과가 있다.
이하에서는 첨부된 도면의 도시된 실시예들을 참조하여, 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1, 도 2, 도 3a, 도 3b, 및 도 3c를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 단위 배터리 모듈(1)을 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단위 배터리 모듈(1)을 도시한 개략적 사시도이다. 도 2는 단위 배터리 모듈(1)의 일부와 버스바(150)가 결합된 것을 도시한 개략적 사시도이다.도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따라 양극 단자(100)가 버스바(150)에 결합되는 상태를 도시한 개략적 분해 사시도이다. 도 3b는 도 3a의 III-III'를 따라 취한 개략적 단면도이다. 도 3c는 도 3a의 실시예를 결합한 개략적 사시도이다.
도 1을 참조하면, 단위 배터리 모듈(1)은 단위 케이스(10), 이차전지(11), 및 전극 단자(T)를 구비한다. 이때, 단위 케이스(10)는 이차전지(11)를 수납하며 이차전지(11)는 전기적으로 전극 단자(T)와 연결된다. 각 이차전지(11)간의 전기적 연결은 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다. 도 2를 참조하면 이차전지(11)는 도전체(21) 및 도전 단자(20)를 통하여 전극 단자(T)와 전기적으로 연결된다. 이때, 전극 단자(T)는 양극 단자(100)와 음극 단자(99)를 구비한다. 이때, 도 1을 참조하면 단위 배터리 모듈(1)은 상대물(2)에 삽입될 수 있다. 예를 들어 배터리 모듈 패키지의 경우 복수 개의 단위 배터리 모듈(1)을 전기적으로 연결한다. 따라서 복수 개의 단위 배터리 모듈(1)을 상대물(2)에 삽입하여 일괄적으로 버스바(150)를 연결할 수 있다. 이때, 단위 배터리 모듈(1)의 전극 단자(T)가 대칭적으로 형성되면 상하의 구분의 혼동으로 양극 단자(100)와 음극 단자(99)를 바꿔 오삽입 할 가능성이 있다. 이와 같이, 단위 배터리 모듈(1)을 상대물(2)에 오삽입하게 되면 여러 가지 예기치 못한 문제점이 발생할 수 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 양극 단자(100)와 음극 단자(99)의 단면 형상을 서로 비대칭적으로 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 1을 참조하면 양극 단자(100)는 단면이 삼각형을 가질 수 있고 음극 단자(99)는 원형의 단면을 가질 수 있다. 이하 설명의 편의를 위하여 양극 단자(100)가 다각형 형상의 단면을 가지고 음극 단자(99)가 원형의 단면을 가지는 것으로 설명하였으나 전극 단자(T)가 비대칭인 단면 형상을 가진다는 것은 이에 제한되지 않으며 양극 단자(100)와 음극 단자(99)중 적어도 어느 한 단자는 타 단자의 단면과 비대칭인 형상인 단면을 가질 수 있다.
이때, 상대물(2)은 전극 단자(T)가 삽입되도록 양극 단자(100)와 음극 단자(99)의 단면 형상에 대응하는 단면 형상을 가진 삽입구(59, 60)가 형성된다. 이때, 양극 단자(100)와 음극 단자(99)의 단면은 서로 비대칭적이므로 만약 단위 배 터리 모듈(1)의 단자를 오삽입한 경우에는 상대물(2)에 전극 단자(T)가 삽입되지 않아 사용자가 오삽입 여부를 확인하고 재삽입하여 단위 배터리 모듈(1)의 상하 구분을 바르게 할 수 있다.
도 3a 내지 도 3c를 참조하여 도 2의 양극 단자(100)를 설명한다. 이때, 양극 단자(100)를 예시적으로 설명하나 도 3a내지 도 3c의 실시예는 이에 제한되지 않으며 음극 단자(99)에도 적용이 가능하다. 양극 단자(100)는 체결부(101), 형상부(102), 접촉부(103), 및 연결부(104)를 구비한다. 연결부(104)는 이차전지(11)와 전기적으로 연결되며 단위 케이스(10)를 관통한다. 접촉부(103)는 연결부(104)의 일 측에 형성되어 일 면의 적어도 일부가 버스바(150)와 면 접촉할 수 있다. 접촉부(103)는 연결부(104)보다 큰 단면적을 가질 수 있으며 버스바(150)와 충분한 면 접촉을 통해 전기저항을 최소화하고 이차전지(11)와 전기적으로 연결할 수 있다. 또한 형상부(102)는 접촉부(103)의 일 측에 형성되며 음극 단자(99)와 서로 다른 단면 형상을 가질 수 있다. 즉 음극 단자(99)의 형상부(92)는 양극 단자(100)의 형상부(102)와 서로 다른 단면 형상을 가질 수 있다. 체결부(101)는 형상부(102)의 일 면에 형성되며 버스바(150)의 홀(150a)을 관통하며 외주면에 제1 나사산(101a)이 형성되어 너트(160)와 체결할 수 있다. 이때, 양극 단자(100)의 체결부(101)는 음극 단자(99)의 체결부(91)와 서로 다른 단면 형상을 가질 수 있다. 또한, 도 3a에 도시된 바와 같이 체결부(101)의 외주면에는 너트(160)의 나사홈(160a)에 대응하여 제1 나사산(101a)이 형성될 수 있다. 이때, 이러한 제1 나사산(101a)은 너트(160)에 대응하여 체결부(101)의 단면 최외각부에 형성될 수도 있다. 이때, 체결부(91, 101) 또는 형상부(92, 102)의 단면 형상은 삼각형에 제한되지 않으며 예를 들어 도 4와 같이 사각형일 수 있다. 당업자라면 체결부(91, 101) 또는 형상부(92, 102)의 단면 형상이 다각형, 별형, 곡면을 포함한 형상 등 다양하게 구성될 수 있음을 알 것이다.
여기서, 전극 단자(T)는 버스바(150)를 통해 인접한 단위 배터리 모듈(1)의 전극 단자(T)에 전기적으로 연결할 수 있다. 이때, 전극 단자(T)는 버스바(150)의 홀(150a)을 통해 너트(160)와 결합하며 버스바(150)와 너트(160) 사이에 와셔(170)가 개재될 수 있다.
버스바(150)는 홀(150a)이 형성되어 전극 단자(T)의 일 단에 체결될 수 있다. 여기서, 버스바(150)의 홀(150a)은 형상부(92, 102) 또는 체결부(91, 101)의 단면 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있다.
너트(170)는 형상부(102) 또는 체결부(101)의 외주면과 적어도 같은 크기의 관통홀(170a)이 형성될 수 있다.
여기서, 연결부(104), 접촉부(103), 형상부(102) 및 체결부(101)는 설명을 위해 구분하여 표현하였으나 일체로 형성될 수도 있다.
이때, 양극 단자(100)와 음극 단자(99) 중 어느 한 단자는 형상부(92, 102)가 체결부(91, 101)와 동일하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 음극 단자(99)는 형상부(92)와 체결부(91)의 구분이 없이 동일한 단면 형상을 가지며 제1 나사산(91a)이 연속해서 형성될 수도 있다.
이제 도 5a 또는 도 5b를 참조하여 도 3a의 실시예의 다른 변형예를 설명한 다. 도 5a는 도 3a의 실시예의 다른 변형예에 따라 양극 단자가 버스바에 결합되는 상태를 도시한 개략적 분해 사시도이다. 도 5b는 도 5a의 V-V'를 따라 취한 개략적 단면도이다. 이때, 체결부(101')는 원형의 볼트 체결부를 가질 수 있다. 이때, 체결부(101')와 체결부(101')의 내경에 대응하는 너트(160), 와셔(170)가 체결부(101')에 결합될 수 있다. 이때, 접촉부(103)는 버스바(150)에 면접촉되어 전기적으로 연결될 수 있다.
이제 도 6a 또는 6b를 참조하여 도 3a의 실시예의 또 다른 변형예를 설명한다. 도 6a는 도 3a의 실시예의 또 다른 변형예에 따라 전극 단자가 버스바에 결합되는 상태를 도시한 개략적 분해 사시도이다. 도 6b는 도 6a의 VI-VI'를 따라 취한 개략적 단면도이다. 이때, 체결부(101')는 원형의 볼트 체결부를 가질 수 있다. 여기서, 체결부(101')의 외주면에 나사산이 형성되므로 너트(161)의 내주면에는 이에 대응하여 각각 제1 나사산(161a)이 형성될 수 있다. 이때, 너트(161)의 하부에는 형상부(102)에 대응하여 형상부(102)를 수용하는 공간(161b)이 형성될 수 있다.
이제, 도 7a 내지 도 7c를 참조하여 전극 단자(T)의 다른 변형예를 설명한다. 도 7a는 도 3a의 실시예의 또 다른 변형예에 따라 전극 단자(T)가 버스바(250)에 결합되는 상태를 도시한 개략적 분해 사시도이다. 도 7b는 도 7a의 VII-VII'를 따라 취한 개략적 단면도이다. 도 7c는 도 7a의 실시예가 결합된 상태를 도시한 개략적 사시도이다. 도 7a 내지 도 7c를 참조하면, 형상부(202)의 외주면에 제2 나사산(202a)이 형성될 수 있다. 이때, 체결부(201)의 외주면에 제1 나사산(201a)이 형 성되므로 너트(260)의 내주면에는 이에 대응하여 각각 제1 나사산(260a)과 제2 나사산(260b)이 형성될 수 있다. 이때, 도 7a에는 형상부(202)와 체결부(201)의 외주면에 모두 나사산이 형성된 것으로 도시되었으나 이에 제한되지 않으며 형상부(202) 또는 체결부(201) 중 적어도 어느 한 외주면에 나사산이 형성될 수 있다. 즉 형상부(202)에만 나사산이 형성되고 체결부(201)에는 나사산이 형성되지 않을 수도 있다. 또는, 체결부(201)에만 나사산이 형성되고 형상부(202)에는 나사산이 형성되지 않을 수도 있다. 또는 체결부(201) 및 형상부(202)에 모두 나사산이 형성될 수 있다. 이때, 너트(260)는 체결부(201) 또는 형상부(202)에 형성된 나사산에 대응하여 내주면에 나사홈을 형성할 수 있다.
이제 도 8a 또는 8b를 참조하여 도 3a의 실시예의 또 다른 변형예를 설명한다. 도 8a는 도 3a의 실시예의 또 다른 변형예에 따라 전극 단자가 버스바에 결합되는 상태를 도시한 개략적 분해 사시도이다. 도 8b는 도 8a의 VIII-VIII'를 따라 취한 개략적 단면도이다. 도 8c는 도 8a의 실시예가 결합된 상태를 도시한 개략적 단면도이다. 도 8a 또는 도 8b의 실시예는 도 7a의 실시예와 유사하며 체결부(201')가 원형의 형상을 가질 수 있다. 이때, 체결부(201')의 반경에 대응하여 너트(260)의 제1 나사산(260a)의 반경의 크기가 결정될 수 있다. 도 8c에 도시된 바와 같이 너트(260)의 높이(h)는 형상부(202) 전체를 다 덮을 필요는 없으며 버스바(250)가 체결되도록 버스바(250)의 두께(t)만큼을 제외하고 형상부(202)를 덮을 수 있다.
도 9a 내지 도 9c 및 도 10a 내지 도 10c를 참조하여 본 발명의 다른 실시예 를 설명한다. 도 9a는 본 발명의 다른 실시예에 따라 전극 단자(T)가 버스바(550)에 결합되는 상태를 도시한 개략적 분해 사시도이다. 도 9b는 도 9a의 실시예가 결합된 상태를 도시한 개략적 사시도이다. 도 9c는 도 9b의 IV-IV'를 따라 취한 개략적 단면도이다. 도 10a는 도 9a의 다른 변형예인 개략적 분해 사시도이다. 도 10b는 도 10a의 실시예가 결합된 상태를 도시한 개략적 사시도이다. 도 10c는 도 10b의 X-X'를 따라 취한 개략적 단면도이다.
도 9a 내지 도 9c 및 도 10a 내지 도 10c를 참조하면, 전극 단자(500, 600)는 연결부(미도시), 접속부(513, 613), 몸통부(512, 612), 및 끼움부(511, 611)를 구비할 수 있다. 연결부(미도시)는 이차전지(11)와 전기적으로 연결되며 단위 케이스(10)를 관통한다. 접촉부(513, 613)는 연결부의 일 측에 형성되며 일 면의 적어도 일부가 버스바(550, 650)와 면 접촉한다. 몸통부(512, 612)는 접촉부(513, 613)의 일 측에 형성되며 접촉부(513, 613)의 단면보다 단면적이 작게 형성될 수 있다. 끼움부(511, 611)는 몸통부(512, 612)의 단면보다 큰 단면적으로 가지고 몸통부(512, 612)의 일 측에 배치될 수 있다. 이때, 양극 단자와 음극 단자는 끼움부(511, 611)의 단면 형상이 서로 다르다. 이때, 끼움부(511, 611)는 길이방향으로 테이퍼(taper)지고 단면적을 조절하는 조절홈(511a, 611a)이 형성될 수 있다.
여기서, 연결부(미도시), 접속부(513, 613), 몸통부(512, 612), 및 끼움부(511, 611)는 일체로 형성될 수도 있다.
이에 대응하여 버스바(550, 650)의 홀(550a, 650a)은 끼움부(511, 611)의 단면 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 이때, 버스바(550, 650)의 홀(550a, 650a)의 단면적은 끼움부(511, 611)의 최대 단면적보다 작아 끼움부(511, 611)가 버스바(550, 650)의 홀(550a, 650a)에 억지끼움 방식으로 삽입될 수 있다. 즉, 끼움부(511, 611)를 버스바(550, 650)에 삽입시 끼움부(511, 611)의 조절홈(511a, 611a)에 의해 탄력적으로 끼움부(511, 611)의 단면적이 축소되어 버스바(550, 650)와 전극 단자(500, 600)가 결합된다. 이와 같이 전극 단자(T)가 끼움부(511, 611)를 구비함으로써, 나사 결합이 불필요하여 너트를 나사결합하는 등의 추가적 공정을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 끼움부(511, 611)의 단면 형상이 양극 단자와 음극 단자가 서로 비대칭이도록 형성할 수 있다. 예를들어, 도 9a의 끼움부(511)와 같이 원형으로 형성할 수도 있고, 도 10a의 끼움부(611)와 같이 사각형으로 형성하여 버스바(550, 650)에 결합시 전극 단자(T)의 형상에 따라 삽입하도록 할 수 있다.
또한, 버스바(550, 650)의 홀(550a, 650a)의 단면적은 접촉부(513, 613)의 단면적보다 작아 억지끼움 방식으로 삽입시 접촉부(513, 613)와 끼움부(511, 611) 사이에 버스바(550, 650)가 배치될 수 있다.
이와 같은 단위 배터리 모듈은 UPS(Uninterruptible power supply module unit)등에 적용될 수 있다.
도 11을 참조하여 본 발명이 적용된 배터리 모듈 패키지를 설명한다. 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 배터리 모듈 패키지에 버스바(150)가 결합되는 상태를 도시한 일부 분해 사시도이다. 배터리 모듈 패키지는 복수 개의 단위 배터리 모듈을 전기적으로 결합하여 구성한다. 이때, 배터리 모듈 패키지는 보호회로 등을 포함할 수도 있다. 도 11을 참조하면 서로 교차로 배열된 단위 배터리 모듈(1)의 인접한 전극 단자(T)를 버스바(150)로 연결할 수 있다. 이때, 버스바(150)의 홀(150a)의 형상을 통해 양극과 음극의 오삽입 여부를 판단할 수 있다. 도 11에는 단위 배터리 모듈(1)의 전극 단자(T)가 서로 교차되도록 정렬되었으나 권리범위는 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 단위 배터리 모듈(1)은 전극 단자(T)의 같은 극성이 인접하도록 배치할 수 있다. 즉, 삼각형의 단면을 가진 양극 단자(100)가 인접하여 일렬로 정렬되고 같은 단면 모양을 가진 음극 단자(99)가 일렬로 정렬될 수 있다. 이때, 양극 단자(100)는 양 측에 형성된 홀(150a)이 양극 단자(100)의 단면 형상에 대응하여 삼각형으로 형성된 버스바(150)에 의해 결합 될 수 있다.
도 11에서는 상대물(2)을 생략하여 도시하였으나 단위 배터리 모듈(1)은 전극 단자(T)의 형상에 대응한 음각이 형성된 상대물(2)의 삽입구에 삽입 또는 관통할 수 있다. 이때, 버스바(150)는 단위 배터리 모듈(1)이 상대물(2)을 관통한 후 전극 단자(T)에 결합될 수 있다. 또는 전극 단자(T)에 버스바(150)가 결합된 이후 상대물(2)에 삽입될 수도 있다. 이러한 배터리 모듈 패키지는 UPS(Uninterruptible power supply module unit)에 적용될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야할 것이다.
본 발명은 단위 배터리 모듈 및 배터리 모듈 패키지를 이용 및 제조하는 모든 산업에 이용가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단위 배터리 모듈을 도시한 개략적 사시도이다.
도 2는 단위 배터리 모듈의 일부와 버스바가 결합된 것을 도시한 개략적 사시도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따라 양극 단자가 버스바에 결합되는 상태를 도시한 개략적 분해 사시도이다.
도 3b는 도 3a의 III-III'를 따라 취한 개략적 단면도이다.
도 3c는 도 3a의 실시예를 결합한 개략적 사시도이다.
도 4는 도 1의 실시예의 일 변형예가 버스바와 결합된 것을 도시한 일부 분해 사시도이다.
도 5a는 도 3a의 실시예의 다른 변형예에 따라 양극 단자가 버스바에 결합되는 상태를 도시한 개략적 분해 사시도이다.
도 5b는 도 5a의 V-V'를 따라 취한 개략적 단면도이다.
도 6a는 도 3a의 실시예의 또 다른 변형예에 따라 전극 단자가 버스바에 결합되는 상태를 도시한 개략적 분해 사시도이다.
도 6b는 도 6a의 VI-VI'를 따라 취한 개략적 단면도이다.
도 7a는 도 3a의 실시예의 또 다른 변형예에 따라 전극 단자가 버스바에 결합되는 상태를 도시한 개략적 분해 사시도이다.
도 7b는 도 7a의 VII-VII'를 따라 취한 개략적 단면도이다.
도 7c는 도 7a의 실시예가 결합된 상태를 도시한 개략적 사시도이다.
도 8a는 도 3a의 실시예의 또 다른 변형예에 따라 전극 단자가 버스바에 결합되는 상태를 도시한 개략적 분해 사시도이다.
도 8b는 도 8a의 VIII-VIII'를 따라 취한 개략적 단면도이다.
도 8c는 도 8a의 실시예가 결합된 상태를 도시한 개략적 단면도이다.
도 9a는 본 발명의 다른 실시예에 따라 전극 단자가 버스바에 결합되는 상태를 도시한 개략적 분해 사시도이다.
도 9b는 도 9a의 실시예가 결합된 상태를 도시한 개략적 사시도이다.
도 9c는 도 9b의 IV-IV'를 따라 취한 개략적 단면도이다.
도 10a는 도 10a의 일 변형예인 개략적 분해 사시도이다.
도 10b는 도 10a의 실시예가 결합된 상태를 도시한 개략적 사시도이다.
도 10c는 도 10b의 X-X'를 따라 취한 개략적 단면도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 배터리 모듈 패키지에 버스바가 결합되는 상태를 도시한 일부 분해 사시도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 *
1: 단위 배터리 모듈 10: 단위 케이스
11: 이차전지 20: 도전 단자
21: 도전체 99, 199, 299, 399:음극 단자
100, 200, 300, 400: 양극 단자
91, 101, 201, 301, 401: 체결부
92, 102, 202, 302, 402: 형상부
93, 103, 203, 303, 403: 접촉부
94, 104, 204, 304, 404: 연결부
150, 250, 350, 450, 550, 650: 버스 바
150a, 250a, 350a, 450a, 550a, 650a: 홀
160, 260, 360, 470: 너트
170, 270, 370, 470: 와셔
511, 611: 끼움부 512, 612: 몸통부
513, 613: 접촉부 T: 전극 단자

Claims (20)

  1. 이차전지;
    내부에 상기 이차전지를 수납하는 단위 케이스; 및
    상기 이차전지와 전기적으로 연결되며 양극 단자와 음극 단자를 구비하며 상기 단위 케이스를 관통하여 외부에 노출되는 전극 단자;를 포함하며 상기 양극 단자와 상기 음극 단자의 단면 형상은 서로 다른 단위 배터리 모듈.
  2. 제1 항에 있어서,
    홀이 형성되어 상기 전극 단자의 일 단에 체결되는 버스바를 더 포함하는 단위 배터리 모듈.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 양극 단자와 상기 음극 단자 중 적어도 어느 한 단자는
    상기 이차전지와 전기적으로 연결되며 상기 단위 케이스를 관통하는 연결부;
    상기 연결부의 일 측에 형성되어 일 면의 적어도 일부가 상기 버스바와 면 접촉하는 접촉부;
    상기 접촉부의 일 측에 형성되며 타 단자와 서로 다른 단면 형상을 가지는 형상부; 및
    상기 형상부의 일 측에 형성되며 상기 버스바의 상기 홀을 관통하며 타 단자와 서로 다른 단면 형상을 가지며 너트와 체결하는 체결부;를 구비하며 상기 형상부 또는 상기 체결부 중 적어도 어느 한 외주면에는 나사산이 형성된 단위 배터리 모듈.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 버스바의 상기 홀은 상기 형상부 또는 상기 체결부의 단면 형상에 대응하는 형상을 가진 단위 배터리 모듈.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 연결부, 상기 접촉부, 상기 형상부 및 상기 체결부는 일체로 형성된 단위 배터리 모듈.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 양극 단자와 상기 음극 단자 중 어느 한 단자는 상기 형상부의 단면 형상이 상기 체결부의 단면 형상과 동일하며 상기 형상부의 외주면에 상기 나사산이 연속하여 형성된 단위 배터리 모듈.
  7. 제3 항에 있어서,
    상기 너트의 내주면에는 상기 나사산에 대응하여 나사홈이 형성된 단위 배터리 모듈.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 너트는 상기 형상부의 적어도 일부를 덮는 단위 배터리 모듈.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 너트의 내주면은 상기 형상부에 대응하여 공간이 형성된 단위 배터리 모듈.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 형상부 또는 상기 체결부의 외주면과 적어도 같거나 큰 크기의 관통홀이 형성된 와셔를 더 구비하며 상기 와셔는 상기 전극 단자와 상기 너트 사이에 개재하여 체결하는 단위 배터리 모듈.
  11. 제3 항에 있어서,
    상기 체결부의 단면과 상기 형상부의 단면은 서로 다른 단위 배터리 모듈.
  12. 제3 항에 있어서,
    상기 체결부는 단면이 원형인 단위 배터리 모듈.
  13. 제2 항에 있어서,
    상기 양극 단자와 상기 음극 단자 중 적어도 어느 한 단자는
    상기 이차전지와 전기적으로 연결되며 상기 단위 케이스를 관통하는 연결부;상기 연결부의 일 측에 형성되며 일 면의 적어도 일부가 상기 버스바와 면 접촉하는 접촉부;
    상기 접촉부의 일 측에 형성되며 상기 접촉부의 단면보다 단면적이 작은 몸통부; 및
    상기 몸통부의 단면적보다 큰 단면을 가지고 상기 몸통부의 일 측에 형성되며 타 단자와 서로 다른 단면 형상을 가지는 끼움부;를 구비하며 상기 끼움부는 길이방향으로 테이퍼(taper)지고 단면적을 조절하는 조절홈이 형성된 단위 배터리 모듈.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 버스바의 상기 홀은 상기 끼움부의 단면 형상에 대응하는 형상을 가진 단위 배터리 모듈.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 버스바의 상기 홀의 단면적은 상기 끼움부의 최대 단면적보다 작아 상기 끼움부가 상기 버스바의 상기 홀에 억지끼움 방식으로 삽입되는 단위 배터리 모듈.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 버스바의 상기 홀의 단면적은 상기 접촉부의 단면적보다 작아 상기 억지끼움 방식으로 삽입시 상기 접촉부와 상기 끼움부 사이에 상기 버스바가 배치되는 단위 배터리 모듈.
  17. 제1 항에 있어서,
    상기 단위 배터리 모듈은 UPS(Uninterruptible power supply module unit)에 적용된 단위 배터리 모듈.
  18. 복수 개의 단위 배터리 모듈; 및
    홀이 형성되며 상기 복수 개의 단위 배터리 모듈을 전기적으로 연결하는 버스바;를 구비하며 상기 단위 배터리 모듈은 이차전지, 내부에 상기 이차전지를 수납하도록 구성된 단위 케이스, 및 상기 이차전지와 전기적으로 연결되며 상기 단위 케이스를 관통하여 외부에 노출되는 양극 단자와 음극 단자를 구비하는 전극 단자를 포함하며 상기 양극 단자와 상기 음극 단자의 단면 형상은 서로 다른 배터리 모듈 패키지.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 양극 단자와 상기 음극 단자 중 적어도 어느 한 단자는
    상기 이차전지와 전기적으로 연결되며 상기 단위 케이스를 관통하는 연결부;
    상기 연결부의 일 측에 형성되며 일 면의 적어도 일부가 상기 버스바와 면 접촉하는 접촉부;
    상기 접촉부의 일 측에 형성되며 타 단자와 서로 다른 단면 형상을 가지는 형상부; 및
    상기 형상부의 일 측에 형성되며 상기 버스바의 상기 홀을 관통하며 타 단자와 서로 다른 단면 형상을 가지며 너트와 체결하는 체결부;를 구비하며 상기 형상부 또는 상기 체결부 중 적어도 어느 한 외주면에는 나사산이 형성된 배터리 모듈 패키지.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 버스바의 상기 홀은 상기 형상부 또는 체결부의 단면 형상에 대응하는 형상을 가진 배터리 모듈 패키지.
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