KR101217459B1 - battery module assembly - Google Patents

battery module assembly Download PDF

Info

Publication number
KR101217459B1
KR101217459B1 KR1020060092598A KR20060092598A KR101217459B1 KR 101217459 B1 KR101217459 B1 KR 101217459B1 KR 1020060092598 A KR1020060092598 A KR 1020060092598A KR 20060092598 A KR20060092598 A KR 20060092598A KR 101217459 B1 KR101217459 B1 KR 101217459B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery
frame
battery module
module assembly
rectangular
Prior art date
Application number
KR1020060092598A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20080027504A (en
Inventor
윤준일
노종열
양희국
윤종문
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
Priority to KR1020060092598A priority Critical patent/KR101217459B1/en
Publication of KR20080027504A publication Critical patent/KR20080027504A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101217459B1 publication Critical patent/KR101217459B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • 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

Abstract

본 발명은 전지모듈 어셈블리로서, 다수의 전지셀들 또는 단위모듈들이 직렬로 연결되어 있는 장방형 전지모듈 다수 개가 그것의 폭 방향(종 방향) 및 높이 방향(횡 방향)으로 2 개 또는 그 이상씩 적층되어 전체적으로 육면체 구조(육면 적층체)를 이루고 있고, 상기 육면 적층체의 외주 모서리들은 프레임 부재에 의해 고정되어 있는 전지모듈 어셈블리를 제공한다.The present invention relates to a battery module assembly, in which a plurality of rectangular battery modules in which a plurality of battery cells or unit modules are connected in series is stacked two or more in its width direction (vertical direction) and height direction (lateral direction). To form a hexahedron structure (hexahedral stack) as a whole, and the outer peripheral edges of the hexahedral stack provide a battery module assembly fixed by a frame member.
본 발명에 따른 전지모듈 어셈블리는 콤팩트한 구조로 구성되어 있어서, 외부의 충격에 대해 구조적 안정성이 우수하며, 기계적 체결 및 전기적 접속을 위한 부재의 수가 적고 간단한 방법으로 조립될 수 있다.The battery module assembly according to the present invention has a compact structure, and has excellent structural stability against external impact, and can be assembled in a simple manner with a small number of members for mechanical fastening and electrical connection.

Description

전지모듈 어셈블리 {Battery Module Assembly}Battery Module Assembly {Battery Module Assembly}
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지모듈 어셈블리에서 장방형 전지모듈들의 육면 적층체가 프레임 부재들에 의해 고정되어 있는 구조의 사시도이다;1 is a perspective view of a structure in which a hexahedral stack of rectangular battery modules in a battery module assembly according to an embodiment of the present invention is fixed by frame members;
도 2는 도 1의 전지모듈 어셈블리에서 육면 적층체를 제외한 상태에서 프레임 부재의 일 측면에 PSM가 장착되어 있는 구조의 사시도이다;FIG. 2 is a perspective view of a structure in which the PSM is mounted on one side of the frame member in a state in which the hexahedral stack is excluded from the battery module assembly of FIG. 1; FIG.
도 3은 도 1의 전지모듈 어셈블리에서 육면 적층체의 일 측면에 PSM이 장착된 상태의 정면 사시도이다;3 is a front perspective view of a state in which the PSM is mounted on one side of the hexahedral stack in the battery module assembly of FIG. 1;
도 4는 도 3의 후면 사시도이다;4 is a rear perspective view of FIG. 3;
도 5는 도 4의 전지모듈 어셈블리에서 육면 적층체를 구성하는 장방형 전지모듈의 구조에 대한 사시도이다; FIG. 5 is a perspective view of a structure of a rectangular battery module constituting a hexahedral stack in the battery module assembly of FIG. 4; FIG.
도 6 및 도 7은 장방형 전지모듈을 구성하는 단위모듈들과 팩 케이스의 구조에 대한 사시도들이다;6 and 7 are perspective views of the structure of the unit module and the pack case constituting the rectangular battery module;
도 8 및 도 9는 도 6에서 단위모듈을 구성하는 전지셀들과 셀 커버의 사시도들이다; 8 and 9 are perspective views of the battery cells and the cell cover constituting the unit module in Figure 6;
도 10 내지 15는 도 2의 프레임 부재를 구성하는 우측 상단 프레임, 우측 하단 프레임, 좌측 상단 프레임, 좌측 하단 프레임, 일체형 전면 프레임 및 일체형 후면 프레임의 사시도들이다;10 to 15 are perspective views of the upper right frame, the lower right frame, the upper left frame, the lower left frame, the integrated front frame and the integrated rear frame constituting the frame member of FIG. 2;
도 16은 도 14의 일체형 전면 프레임과 도 15의 일체형 후면 프레임의 중앙 중공부에 설치되는 절연성 부재의 사시도이다;FIG. 16 is a perspective view of an insulating member installed in the central hollow portion of the unitary front frame of FIG. 14 and the unitary rear frame of FIG. 15;
도 17은 도 16의 절연성 부재가 장착된 상태에서 프레임 부재의 사시도이다;FIG. 17 is a perspective view of the frame member with the insulating member of FIG. 16 mounted; FIG.
도 18은 도 4에서 PSM의 사시도이다; 18 is a perspective view of the PSM in FIG. 4;
도 19 및 20은 본 발명의 하나의 실시예 따른 전지모듈 어셈블리를 외부 장치 또는 디바이스에 효과적으로 장착용 프레임의 사시도 및 이를 전지모듈 어셈블리에 장착하는 형태의 분해 사시도이다.19 and 20 are exploded perspective views of a battery module assembly according to an embodiment of the present invention and a frame for effectively mounting the battery module assembly to an external device or device, and mounting the battery module assembly to the battery module assembly.
본 발명은 전지모듈 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 전지셀들 또는 단위모듈들이 직렬로 연결되어 있는 장방형 전지모듈 다수 개가 그것의 폭 방향(종 방향) 및 높이 방향(횡 방향)으로 2 개 또는 그 이상씩 적층되어 전체적으로 육면체 구조(육면 적층체)를 이루고 있고, 상기 육면 적층체의 외주 모서리들은 프레임 부재에 의해 고정되어 있는 전지모듈 어셈블리에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module assembly, and more particularly, a plurality of rectangular battery modules in which a plurality of battery cells or unit modules are connected in series has two widthwise (longitudinal) and high (lateral) directions. It is related to the battery module assembly which is laminated in pieces or more to form a hexahedral structure (hexahedral stack) as a whole, the outer peripheral edges of the hexahedral stack is fixed by a frame member.
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 전 기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV) 등의 동력원으로서도 주목받고 있다.BACKGROUND ART [0002] In recent years, rechargeable secondary batteries have been widely used as energy sources for wireless mobile devices. In addition, the secondary battery has attracted attention as a power source for electric vehicles (EVs) and hybrid electric vehicles (HEVs), which are proposed as a way to solve the air pollution of conventional gasoline and diesel vehicles that use fossil fuels. have.
소형 모바일 기기들에는 디바이스 1 대당 하나 또는 두서너 개의 전지셀들이 사용됨에 반하여, 자동차 등과 같은 중대형 디바이스에는 고출력 대용량의 필요성으로 인해, 다수의 전지셀을 전기적으로 연결한 중대형 전지모듈이 사용된다.In a small mobile device, one or two or more battery cells are used per device, while a middle- or large-sized battery module such as an automobile is used as a middle- or large-sized battery module in which a plurality of battery cells are electrically connected due to the necessity of a large-
중대형 전지모듈은 가능하면 작은 크기와 중량으로 제조되는 것이 바람직하므로, 높은 집적도로 충적될 수 있고 용량 대비 중량이 작은 각형 전지, 파우치형 전지 등이 중대형 전지모듈의 전지셀로서 주로 사용되고 있다. 특히, 알루미늄 라미네이트 시트 등을 외장부재로 사용하는 파우치형 전지는 중량이 작고 제조비용이 낮으며 형태 변형이 용이하다는 등의 잇점으로 인해 최근 많은 관심을 모으고 있다. Since the medium-large battery module is preferably manufactured in a small size and weight, the rectangular battery, the pouch-type battery, etc., which can be charged with high integration and have a small weight to capacity, are mainly used as battery cells of the medium-large battery module. In particular, a pouch-type battery using an aluminum laminate sheet or the like as an exterior member has attracted much attention in recent years due to its advantages such as low weight, low manufacturing cost, and easy deformation.
중대형 전지모듈이 소정의 장치 내지 디바이스에서 요구되는 출력 및 용량을 제공하기 위해서는, 다수의 전지셀들을 직렬 방식으로 전기적으로 연결하여야 하고 외력에 대해 안정적인 구조를 유지할 수 있어야 한다. In order for the medium-large battery module to provide the output and capacity required by a given device or device, it is necessary to electrically connect a plurality of battery cells in series and maintain a stable structure against external force.
따라서, 다수의 전지셀들을 사용하여 중대형 전지모듈을 구성하는 경우, 이들의 기계적 체결 및 전기적 접속을 위해 일반적으로 많은 부재들이 필요하므로, 이러한 부재들을 조립하는 과정은 매우 복잡하다. 더욱이, 기계적 체결 및 전기적 접속을 위한 다수의 부재들의 결합, 용접, 솔더링 등을 위한 공간이 요구되며, 그로 인해 시스템 전체의 크기는 커지게 된다. 이러한 크기 증가는 중대형 전지모듈이 장착되는 장치 내지 디바이스의 공간상의 한계 측면에서 바람직하지 않다. 더욱이, 차량 등과 같이 한정된 내부공간에 효율적으로 장착되기 위해서는 더욱 콤팩 트한 구조의 중대형 전지모듈이 요구된다. Therefore, in the case of constructing a medium-large battery module using a plurality of battery cells, since a large number of members are generally required for their mechanical fastening and electrical connection, the process of assembling these members is very complicated. Moreover, space is required for joining, welding, soldering, etc. a plurality of members for mechanical fastening and electrical connection, thereby increasing the size of the entire system. This increase in size is undesirable in view of the space limitations of the apparatus or device in which the medium-large battery module is mounted. Furthermore, in order to be efficiently mounted in a limited internal space such as a vehicle, a medium to large battery module having a more compact structure is required.
또한, 중대형 전지모듈을 구성하는 전지셀들은 충방전이 가능한 이차전지로 구성되어 있으므로, 작동 과정에서 필연적으로 많은 열이 발생하는 바, 이러한 열이 효율적으로 제거되지 않으면, 전지셀의 열화를 촉진하고 경우에 따라서는 발화 또는 폭발의 위험성도 존재한다. 따라서, 전지셀들의 방열이 효율적으로 진행될 수 있어야 하므로, 유로의 확보가 필요하며, 이러한 유로는 전지모듈의 크기 증가를 유발하는 요인들 중의 하나이다.In addition, since the battery cells constituting the medium-large battery module is composed of a secondary battery capable of charging and discharging, inevitably a lot of heat is generated during the operation process, if such heat is not removed efficiently, to promote the deterioration of the battery cell In some cases, there is a risk of fire or explosion. Therefore, since the heat dissipation of the battery cells should be able to proceed efficiently, it is necessary to secure a flow path, which is one of the factors causing an increase in the size of the battery module.
이와 관련하여, 일부 선행기술들에서의 중대형 전지모듈의 형성 구조들을 살펴보면 다음과 같다. In this regard, the formation structure of the medium-large battery module in some prior arts is as follows.
일본 등록특허 제3355958호에는 차량 등의 한정된 공간에 다수의 전지셀들을 적층한 구조의 중대형 전지모듈에서, 냉매가 1 군의 적층 전지군을 통과함으로써 온도가 상승한 상태에서 다른 군의 적층 전지군을 연속하여 통과하는 경우에 발생하는 냉각 효율의 저하를 방지하고자, 냉매용 유로를 형성할 수 있는 돌기를 전지셀의 외면에 형성하고, 냉매가 전지군들을 사이로 유입된 후 적층 전지군을 통과하면서 전지셀들을 냉각시키는 구조가 제시되어 있다. 상기 특허에서, 전지셀은 니켈-수소 이차전지 등과 같은 알칼리 전지로서, 그 자체로 높은 기계적 강성을 가지도록 외형이 이루어져 있으므로, 다수의 전지셀들을 중첩한 상태에서 양면에 플레이트를 맞대고 이를 밴드로 고정한 방식으로 중대형 전지모듈을 구성하고 있다.In Japanese Patent No. 3355958, in a medium-large battery module having a structure in which a plurality of battery cells are stacked in a limited space of a vehicle or the like, a stacked battery group of another group is used in a state in which a temperature rises by passing a group of stacked battery groups. In order to prevent a decrease in cooling efficiency that occurs when passing continuously, a protrusion for forming a coolant flow path is formed on the outer surface of the battery cell, and the coolant flows through the stacked battery groups after the coolant flows in between the battery groups. A structure for cooling the cells is shown. In the above patent, the battery cell is an alkaline battery such as a nickel-hydrogen secondary battery, and has an outer shape to have a high mechanical rigidity in itself, so that a plurality of battery cells are plated on both sides and the band is fixed with a band. Medium to large battery modules are constructed in such a way.
그러나, 냉각 효율성의 증대를 위한 구조적 특징과는 별도로, 상기 특허에서의 전지셀은 외형적으로 적층 구조의 형성이 용이하다는 장점은 있으나, 높은 기계 적 강성을 부여하기 위한 외형 구성으로 인해 부피 및 중량이 매우 크다는 단점을 가지고 있다. However, apart from the structural features for increasing the cooling efficiency, the battery cell in the patent has the advantage that it is easy to form a laminated structure in appearance, but the volume and weight due to the appearance configuration to give high mechanical rigidity This has the disadvantage of being very large.
또한, 일본 공개특허 제2005-050616호는 버스 등의 대형 차량에 탑재되는 중대형 전지모듈에서 차량의 충돌 등으로 인한 외력에 대해 안전성을 높이기 위하여, 전지팩을 각각 2 개씩 재치하는 하단 래크(rack) 및 상단 래크를 포함하고 있고, 하단 래크 가대부재(stand member)와 상단 래크 가대부재는 하단 래크 현가부재(suspension member) 및 상단 래크 현가부재에 의해 차량의 보디(body)에 현가되며, 상기 가대부재의 강성이 높고 상기 현가부재의 강성이 낮은 구조의 중대형 전지모듈이 개시되어 있다. In addition, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2005-050616 discloses a bottom rack in which two battery packs are each placed in order to increase safety against external force due to a collision of a vehicle in a medium-large battery module mounted in a large vehicle such as a bus. And an upper rack, wherein the lower rack stand member and the upper rack mount member are suspended in the body of the vehicle by the lower rack suspension member and the upper rack suspension member. Disclosed is a medium-large battery module having a high rigidity and a low rigidity of the suspension member.
상기 기술의 중대형 전지모듈은 다수의 래크를 사용함으로써 차량 충돌시의 안전성을 향상시킬 수는 있지만, 총 4 개의 전지팩을 장착하기 위해 2 개의 복잡한 래크를 사용하여야 하므로 부피 및 중량 증가가 불가피하여, 콤팩트한 구조의 전지모듈을 구성함에 있어서, 기술적 측면에서 적용에 한계가 있다. The medium and large battery modules of the above technology can improve safety in a vehicle crash by using a plurality of racks, but need to use two complex racks to mount a total of four battery packs, thereby increasing volume and weight. In constructing a battery module having a compact structure, there is a limit to the application in the technical aspect.
한편, 전지모듈 어셈블리는 다수의 전지셀들이 조합된 구조체이므로 일부 전지셀들이 과전압, 과전류, 과발열 되는 경우에는 전지모듈의 안전성과 작동효율이 크게 문제되므로, 이들을 검출하여 제어하는 수단이 필요하다. 따라서, 전압센서, 온도센서 등을 전지셀들에 연결하여 실시간 또는 일정한 간격으로 작동 상태를 확인하여 제어하고 있는 바, 이러한 검출수단의 장착 내지 연결과 이들의 제어수단이 전지모듈의 조립과정을 매우 번잡하게 하고, 이를 위한 다수의 배선으로 인해 단락의 위험성도 존재한다.On the other hand, since the battery module assembly is a structure in which a plurality of battery cells are combined, when some battery cells are overvoltage, overcurrent, and overheating, safety and operation efficiency of the battery module are greatly detrimental, and thus a means for detecting and controlling them is required. Therefore, by connecting a voltage sensor, a temperature sensor, and the like to the battery cells to check and control the operating state in real time or at regular intervals, the installation or connection of such detection means and their control means greatly facilitate the assembly of the battery module. It is cumbersome and there is a risk of short circuit due to the large number of wirings for it.
따라서, 앞서 설명한 바와 같이 보다 콤팩트하고 구조적 안정성이 우수하며, 간단한 구조로 검출수단의 장착이 가능한 전지모듈 어셈블리에 대한 필요성이 높은 실정이다.Therefore, as described above, there is a high need for a battery module assembly which is more compact, has excellent structural stability, and is capable of mounting a detection means with a simple structure.
본 발명은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims to solve the problems of the prior art and the technical problems that have been requested from the past.
구체적으로, 본 발명의 목적은 차량 등과 같은 제한된 공간에서 최소의 공간으로 안정적으로 장착될 수 있는 콤팩트한 구조를 가지며, 기계적 체결 및 전기적 접속을 위한 부재의 수가 적고 간단한 방법으로 조립할 수 있으며, 외부의 충격에 대해 구조적 안정성이 우수한 전지모듈 어셈블리를 제공하는 것이다.Specifically, an object of the present invention has a compact structure that can be stably mounted in a minimum space in a limited space such as a vehicle, and can be assembled in a simple manner with a small number of members for mechanical fastening and electrical connection. It is to provide a battery module assembly excellent in structural stability against impact.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지모듈 어셈블리는, 다수의 전지셀들 또는 단위모듈들이 직렬로 연결되어 있는 장방형 전지모듈 다수 개가 그것의 폭 방향(종 방향) 및 높이 방향(횡 방향)으로 2 개 또는 그 이상씩 적층되어 전체적으로 육면체 구조(육면 적층체)를 이루고 있고, 상기 육면 적층체의 외주 모서리들이 프레임 부재에 의해 고정되어 있는 것으로 구성되어 있다.The battery module assembly according to the present invention for achieving this object, a plurality of rectangular battery modules in which a plurality of battery cells or unit modules are connected in series in its width direction (vertical direction) and height direction (lateral direction) It is laminated | stacked two or more, and comprises the cube structure (hexahedral laminated body) as a whole, Comprising: The outer peripheral edges of the said laminated body are comprised by the frame member.
본 발명의 전지모듈 어셈블리는, 종 방향과 횡 방향으로 장방형 전지모듈 다수 개가 적층되어 육면 적층체를 이루고 있고 이러한 육면 적층체가 프레임 부재에 의해 고정됨으로써, 전체적으로 콤팩트하고 안정적인 구조를 가지며, 많은 수의 부재들을 사용하지 않고도 기계적 체결과 전기적 접속을 이룰 수 있다.In the battery module assembly of the present invention, a plurality of rectangular battery modules are laminated in a longitudinal direction and a lateral direction to form a six-sided laminate, and the six-sided laminate is fixed by a frame member, thereby having a compact and stable structure as a whole and a large number of members. Mechanical fastening and electrical connection can be achieved without the use of
육면 적층체를 이루는 상기 다수의 장방형 전지모듈들은, 앞서 설명한 바와 같이, 다수의 전지셀들 또는 단위모듈들이 직렬로 연결되어 있는 구조로 이루어져 있다. 예를 들어, 판상형 전지셀들을 2 또는 그 이상의 개수로 적층하면 상기 장방형 전지모듈이 만들어진다. 바람직하게는, 2 또는 그 이상의 개수로 단위모듈들을 적층하여 상기 장방형 전지모듈을 구성할 수 있다. The plurality of rectangular battery modules constituting the hexahedral stack, as described above, has a structure in which a plurality of battery cells or unit modules are connected in series. For example, the rectangular battery module is formed by stacking two or more plate-shaped battery cells. Preferably, the rectangular battery module may be configured by stacking two or more unit modules.
상기 단위모듈의 구조는 다양한 구성으로 이루어질 수 있으며, 바람직한 예를 하기에서 설명한다.The structure of the unit module may be configured in various configurations, a preferred example will be described below.
단위모듈은 전극단자들이 상단 및 하단에 각각 형성되어 있는 판상형 전지셀들이 직렬로 상호 연결되어 있는 구조로서, 상기 전극단자들의 연결부가 절곡되어 적층 구조를 이루고 있는 2 또는 그 이상의 전지셀들, 및 상기 전극단자 부위를 제외하고 상기 전지셀들의 외면을 감싸도록 결합되는 고강도 셀 커버를 포함하는 것으로 구성되어 있다.The unit module has a structure in which plate-shaped battery cells having electrode terminals formed at upper and lower ends thereof are connected to each other in series, and two or more battery cells having a stacked structure in which the connecting portions of the electrode terminals are bent, and the Excluding the electrode terminal portion is configured to include a high-strength cell cover coupled to surround the outer surface of the battery cells.
상기 판상형 전지셀은 전지모듈의 구성을 위해 충적되었을 때 전체 크기를 최소화할 수 있도록 얇은 두께와 상대적으로 넓은 폭 및 길이를 가진 이차전지이다. 그러한 바람직한 예로는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 전지케이스에 전극조립체가 내장되어 있고 상하 양단부에 전극단자가 돌출되어 있는 구조의 이차전지를 들 수 있으며, 구체적으로, 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 전극조립체가 내장되어 있는 구조일 수 있다. 이러한 구조의 이차전지를 파우치형 전지셀로 칭하기도 한다.The plate-shaped battery cell is a secondary battery having a thin thickness and a relatively wide width and length so as to minimize the overall size when it is charged for the configuration of the battery module. A preferable example thereof is a secondary battery having a structure in which an electrode assembly is embedded in a battery case of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer, and electrode terminals protrude from both upper and lower ends. More specifically, It may be a structure in which an electrode assembly is built in the case. A secondary battery having such a structure may be referred to as a pouch type battery cell.
이러한 전지셀들은 2 또는 그 이상의 단위로 합성수지 또는 금속 소재의 고강도 셀 커버에 감싸인 구조로 하나의 단위모듈을 구성하는 바, 상기 고강도 셀 커버는 기계적 강성이 낮은 전지셀을 보호하면서 충방전시의 반복적인 팽창 및 수축의 변화를 억제하여 전지셀의 실링부위가 분리되는 것을 방지하여 준다. 따라서, 궁극적으로 더욱 안전성이 우수한 중대형 전지모듈의 제조가 가능해 진다. These battery cells constitute one unit module in a structure wrapped in a high-strength cell cover made of synthetic resin or metal in two or more units, and the high-strength cell cover protects the battery cells having low mechanical rigidity while charging and discharging. By suppressing repeated expansion and contraction changes it prevents the sealing of the battery cell is separated. Accordingly, it becomes possible to manufacture a middle- or large-sized battery module with superior safety.
단위모듈 내부 또는 단위모듈 상호간의 전지셀들은 직렬 및/또는 병렬 방식으로 연결되어 있으며, 바람직한 예에서, 전지셀들을 그것의 전극단자들이 연속적으로 상호 인접하도록 길이방향으로 직렬 배열한 상태에서 전극단자들을 결합시킨 뒤, 2 또는 그 이상의 단위로 전지셀들을 중첩되게 접고 소정의 단위로 셀 커버에 의해 감쌈으로써 다수의 단위모듈들을 제조할 수 있다.The battery cells in the unit module or between the unit modules are connected in series and / or parallel manner. In a preferred example, the battery cells are arranged in series in the longitudinal direction so that their electrode terminals are continuously adjacent to each other. A plurality of unit modules can be manufactured by folding the battery cells in two or more units in an overlapping manner and wrapping them in a predetermined unit by a cell cover.
상기 전극단자들의 결합은 용접, 솔더링, 기계적 체결 등 다양한 방식으로 구현될 수 있으며, 바람직하게는 용접으로 달성될 수 있다.The coupling of the electrode terminals can be realized in various ways such as welding, soldering, mechanical fastening, etc., and can be achieved preferably by welding.
전극단자들이 상호 연결되어 있고 높은 밀집도로 충적된 다수의 전지셀 또는 단위모듈들은, 바람직하게는, 조립식 체결구조로 결합되는 상하 분리형의 케이스에 수직으로 장착되어 상기 장방형 전지모듈을 구성할 수 있다. The plurality of battery cells or unit modules, in which electrode terminals are interconnected and filled with high density, may be vertically mounted in a vertically separated case coupled to a prefabricated fastening structure to form the rectangular battery module.
단위모듈과 이러한 단위모듈 다수 개를 사용하여 제조되는 장방형 전지모듈의 더욱 구체적인 내용은 본 출원인의 한국 특허출원 제2006-45443호에 개시되어 있으며, 상기 내용은 참조로서 본 발명의 내용에 합체된다. More specific details of a unit module and a rectangular battery module manufactured using a plurality of such unit modules are disclosed in Korean Patent Application No. 2006-45443, filed by the present applicant, which is incorporated herein by reference.
본 발명에 따른 전지모듈 어셈블리에서, 상기 육면 적층체는 횡 방향으로 2 개의 장방형 전지모듈들이 서로 대향하여 배열된 상태로, 상기 각각의 장방형 전지모듈에 대해 종 방향으로 1 개 또는 그 이상의 장방형 전지모듈들이 배열되어 있는 구조가 바람직하다. In the battery module assembly according to the present invention, the hexahedral stack is a state in which two rectangular battery modules are arranged opposite to each other in the transverse direction, one or more rectangular battery modules in the longitudinal direction with respect to each rectangular battery module. The structure in which these are arranged is preferable.
상기에서 "대향 배열"이란, 2 개의 장방형 전지모듈들이 그것의 동일 부위가 서로 대면하도록 배열되어 있는 것을 의미한다. 예를 들어, 입출력 단자들이 일 측면에 위치하는 구조의 장방형 전지모듈에서, 상기 장방형 전지모듈들 각각의 입출력 단자들이 상기 육면 적층체의 일면(a)을 향하도록 대향 배열되어 있는 구조일 수 있다. 이러한 대향 배열 구조는 전기적 접속 등을 위한 구성을 더욱 간소화시킬 수 있는 장점이 있다. As used herein, the term “facing arrangement” means that two rectangular battery modules are arranged such that their same portions face each other. For example, in the rectangular battery module having a structure in which the input / output terminals are located at one side, the input / output terminals of each of the rectangular battery modules may be arranged to face the one side (a) of the hexahedral stack. Such an opposing arrangement has an advantage of further simplifying the configuration for electrical connection and the like.
하나의 바람직한 예에서, 장방형 전지모듈은 폭 대비 높이가 큰 직육면체 형상을 이루며, 육면 적층체는 전체적으로 대략 직육면체 형상을 이루는 구조를 들 수 있다. 따라서, 전체적으로 매우 콤팩트하고 안정적인 구조가 만들어질 수 있으며, 전지모듈 어셈블리를 차량의 내부 공간 등 소정의 부위에 장착함에 있어서 크기 제한 문제를 해소할 수 있다. In one preferred example, the rectangular battery module may have a rectangular parallelepiped shape having a large height to width, and the six-layered laminate may have a substantially rectangular parallelepiped shape as a whole. Therefore, a very compact and stable structure can be made as a whole, and the size limitation problem can be solved in mounting the battery module assembly in a predetermined portion such as an interior space of the vehicle.
앞서의 대향 배열 구조의 예에서, 상기 입출력 단자들이 위치하는 면(단자 배향 면: a)에는, 바람직하게는, 과전류 및 과전압 방지, 전지모듈 어셈블리 분리시의 전압 강하 등을 위한 PSM(Power Switching Module)이 장착되어 있다.In the example of the opposite arrangement structure, the surface on which the input and output terminals are located (terminal orientation surface: a) is preferably a PSM (Power Switching Module) for preventing overcurrent and overvoltage, voltage drop when removing the battery module assembly, and the like. ) Is installed.
또한, 전지모듈의 작동 제어를 위한 전지 제어 시스템인 BMS(battery Management System)는 상기 입출력 단자들이 위치하는 면(단자 배향 면: a) 또는 상기 단자 배향 면(a)의 대향 면(d)에 장착되어 있어서, 입출력 단자들 또는 대향 면에 위치하고 있는 슬레이브 BMS와의 접속이 용이하고, 전기적 접속 구조와 그에 따라 조립 과정을 더욱 간소화할 수 있으며, 전기적 접속수단의 길이를 감소시켜 내부 저항의 증가를 방지하고, 외부 충격 등에 의해 접속수단이 단전되는 위험성을 감소시킬 수 있다. In addition, a battery management system (BMS), which is a battery control system for controlling the operation of a battery module, is mounted on a surface (terminal alignment surface: a) on which the input / output terminals are located or on an opposite surface (d) of the terminal alignment surface (a). It is easy to connect with the input / output terminals or slave BMS located on the opposite side, and the electrical connection structure and the assembly process can be simplified further, and the length of the electrical connection means can be reduced to prevent the increase of internal resistance. It is possible to reduce the risk of disconnection of the connection means due to an external impact.
본 발명의 전지모듈 어셈블리에 있어서, 상기 BMS는 PSM과 함께 장착되어 있거나 그로부터 이격된 상태로 설치될 수 있으며, 바람직하게는, BMS는 상기 입출력 단자들이 위치하는 면에 PSM과 함께 장착되거나 PSM과 인접하여 또는 소정의 이격된 거리에 설치되어 전기적 접속수단에 의해 연결되어 있는 구조일 수 있다.In the battery module assembly of the present invention, the BMS may be mounted with or spaced apart from the PSM. Preferably, the BMS is mounted with the PSM or adjacent to the PSM on the side where the input / output terminals are located. It may be a structure that is installed at a predetermined distance or connected by an electrical connection means.
본 발명에 따른 전지모듈 어셈블리에서, 장방형 전지모듈 내부의 전지셀 또는 단위모듈들은 높은 공간 활용도를 달성하기 위해, 육면 적층체의 한 쌍의 대향 면들(b, c)에 평행하도록 배열되어 있어서, 육면 적층체의 대향 면들(b, c)에 대해 장방형 전지모듈들도 평행하게 배열된다. 이러한 장방형 전지모듈들 사이로 냉매가 이동하여, 충방전시 전지셀로부터 발생하는 열을 제거하게 된다. In the battery module assembly according to the present invention, the battery cells or unit modules inside the rectangular battery module are arranged to be parallel to the pair of opposing faces (b, c) of the hexahedral stack, so as to achieve high space utilization. The rectangular battery modules are also arranged in parallel with respect to the opposing faces b and c of the stack. The refrigerant moves between the rectangular battery modules to remove heat generated from the battery cells during charging and discharging.
반면에, 본 발명의 전지모듈 어셈블리에서 장방형 전지모듈들을 고정하는 프레임 부재는 육면 적층체의 외주 모서리들 만을 고정하고 있으므로, 상기와 같은 냉매가 소정의 방향으로 한정적으로 유동할 수 있도록 유도하고, 동시에 외측과 내측 장방형 전지모듈들의 온도 편차를 감소시키기 위하여, 상기 대향 면들(b, c)에는 바람직하게는 밀폐 부재가 장착되어 있다.On the other hand, the frame member for fixing the rectangular battery modules in the battery module assembly of the present invention is fixed only the outer peripheral edges of the hexahedral stack, so as to induce the refrigerant to flow in a predetermined direction, and at the same time, In order to reduce the temperature variation of the outer and inner rectangular battery modules, the opposing surfaces b and c are preferably equipped with a sealing member.
즉, 육면 적층체의 양측 대향 면들(b, c)에 각각 장착되어 있는 밀폐 부재는 육면 적층체의 양 측면을 폐쇄함으로써, 냉매가 육면 적층체를 통해서만 이동하도 록 만든다. 따라서, 밀폐 부재가 장착되지 않을 경우, 외부로 개방되는 외측 장방형 전지모듈의 상대적으로 빠른 냉각을 방지한다. 일반적으로, 전지모듈은 빠른 냉각은 바람직하지만, 중대형 전지 시스템에서 일부 전지모듈만의 높은 냉각률은 전지모듈들 상호간의 불균형을 초래하고, 그러한 불균형은 궁극적으로 전지셀의 열화를 가속시키기 때문이다. 따라서, 상기 밀폐 부재는 냉매(공기)의 유로를 형성함과 동시에 단위 전지모듈들 간의 균일성을 높여주는 역할을 한다.That is, the sealing members mounted on both opposing faces (b, c) of the six-sided laminate respectively close both sides of the six-sided laminate, thereby allowing the refrigerant to move only through the six-sided laminate. Therefore, when the sealing member is not mounted, relatively fast cooling of the outer rectangular battery module opened to the outside is prevented. In general, fast cooling of the battery module is preferable, but in the medium-large battery system, a high cooling rate of only some battery modules causes an imbalance between the battery modules, and such an imbalance ultimately accelerates deterioration of the battery cell. Therefore, the sealing member forms a flow path of the refrigerant (air) and at the same time increases the uniformity between the unit battery modules.
바람직하게는, 상기 밀폐 부재는 전지모듈에 대면하는 내측면에 냉매 유로가 형성될 수 있도록 굴곡져 있는 구조로 이루어져 있을 수 있다. 또한, 앞서 설명한 바와 같은 전지모듈들 간의 균일성을 더욱 높이기 위하여, 상기 밀폐 부재는 단열 소재로 이루어진 것이 바람직하다. 특히, 전지모듈 어셈블리의 전체 중량을 최소화하면서 단열성을 높일 수 있도록, 상기 밀폐 부재는 발포성 수지로 만들어질 수 있다.Preferably, the sealing member may have a structure that is bent so that the refrigerant passage is formed on the inner surface facing the battery module. In addition, in order to further increase the uniformity between the battery modules as described above, the sealing member is preferably made of a heat insulating material. In particular, the sealing member may be made of a foamable resin so as to increase the thermal insulation while minimizing the total weight of the battery module assembly.
장방형 전지모듈들의 육면 적층체의 외주 모서리를 고정하는 프레임 부재는 다양한 구조가 가능하며, 예를 들어, 12 개의 육면체 모서리를 고정하는 각각의 프레임들이 일체로 형성되어 있는 구조, 적어도 1 면의 4 개 모서리들을 고정하는 프레임들이 일체로 형성되어 있는 구조일 수 있다.The frame member fixing the outer circumferential edge of the rectangular stack of rectangular battery modules can be a variety of structures, for example, a structure in which each of the frames fixing the 12 hexahedron edges are integrally formed, at least four Frames fixing the corners may be integrally formed.
바람직하게는, 육면 적층체 중 횡 방향에서 양 면에 위치하는 4 개 모서리들을 고정하는 프레임들은 일체로 형성되어 있고, 나머지 개별 프레임들은 상기 일체형 프레임들과 체결되는 구조일 수 있다. 이러한 체결 구조는, 예를 들어, 상기 개별 프레임들을 2 개 단위로 사용하여 상부 열의 장방형 전지모듈들과 하부 열의 장방형 전지모듈을 각각의 세트로 고정하고, 이들 개별 프레임들에 2 개의 일체형 프레임을 체결함으로써, 전지모듈 어셈블리의 조립이 가능해지므로, 조립 공정의 효율성이 우수하다.Preferably, the frames for fixing the four corners located on both sides in the transverse direction of the hexahedral stack is formed integrally, the remaining individual frames may be a structure that is fastened with the integral frames. Such a fastening structure, for example, uses the individual frames in two units to fix the rectangular battery modules in the upper row and the rectangular battery modules in the lower row in each set, and fastens two unitary frames to these individual frames. As a result, assembling of the battery module assembly becomes possible, the efficiency of the assembling process is excellent.
앞서 설명한 밀폐 부재는, 경우에 따라서는, 상기 프레임 부재 상에 장착되는 방식으로 육면 적층체의 양측 대향 면들(b, c)을 폐쇄시킬 수 있다. The sealing member described above may optionally close both opposing faces b and c of the hexahedral stack in a manner mounted on the frame member.
또한, 앞서 설명한 PSM과 BMS는, 육면 적층체 중 1 면의 모서리들을 고정하는 프레임 부재에 체결되는 판재에 당해 안전소자들 및 제어소자들이 탑재되어 있는 구조일 수 있다. 하나의 바람직한 예에서, PSM과 BMS는 플라스틱 기판에 다수의 소자들을 탑재하고 이들을 버스 바에 의해 전기적으로 연결하는 구조로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 플라스틱 기판은 프레임 부재에 결합되므로 프레임 부재의 형틀을 유지하는 역할도 병행할 수 있다. In addition, the PSM and the BMS described above may have a structure in which the safety elements and the control elements are mounted on a plate that is fastened to a frame member that fixes corners of one surface of the six-layered laminate. In one preferred example, the PSM and BMS can be constructed in a structure that mounts a plurality of elements on a plastic substrate and electrically connects them by a bus bar. Here, since the plastic substrate is coupled to the frame member, the plastic substrate may also serve to maintain the mold of the frame member.
본 발명에 따른 전지모듈 어셈블리는, 차량 등 소정의 장치 디바이스에 효과적으로 장착될 수 있도록, 육면 적층체 중 1 면의 모서리들을 고정하는 프레임 부재에, 외부 장치 또는 디바이스에 전지모듈 어셈블리를 장착하기 위한 장착용 프레임 부재가 추가로 결합되어 있는 구조일 수 있다. 이러한 장착용 프레임 부재는 양측 단부가 프레임 부재에 결합된 상태에서 외측으로 돌출되도록 완만하게 절곡된 한 쌍의 프레임들로 이루어질 수 있다.The battery module assembly according to the present invention is mounted on a frame member for fixing the corners of one side of a six-sided stack so as to be effectively mounted on a predetermined device device such as a vehicle, for mounting the battery module assembly to an external device or a device. It may be a structure in which the dragon frame member is further coupled. Such a mounting frame member may be composed of a pair of frames that are gently bent to protrude outwards while both ends are coupled to the frame member.
본 발명은 또한 상기 전지모듈 어셈블리를 포함하는 것으로 구성된 중대형 전지팩을 제공한다.The present invention also provides a medium-large battery pack comprising the battery module assembly.
본 발명에 따른 중대형 전지팩은 장착 효율성, 구조적 안정성 등을 고려할 때, 한정된 장착공간을 가지며 잦은 진동과 강한 충격 등에 노출되는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 전원으로 바람직하게 사용될 수 있다.In consideration of mounting efficiency, structural stability, etc., the medium-large battery pack according to the present invention has a limited mounting space and may be preferably used as a power source for electric vehicles, hybrid electric vehicles, etc., which are exposed to frequent vibrations and strong shocks.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 자세히 설명하지만 본 발명의 범주가 그것에 한정된 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings, but the scope of the present invention is not limited thereto.
도 1에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지모듈 어셈블리에서 장방형 전지모듈들의 육면 적층체가 프레임 부재들에 의해 고정되어 있는 구조의 사시도가 모식적으로 도시되어 있다. 이해를 돕기 위해, 도 2에는 도 1의 전지모듈 어셈블리에서 육면 적층체를 제외한 상태에서 프레임 부재의 일 측면에 PSM이 장착되어 있는 구조의 사시도가 모식적으로 도시되어 있다. 또한, 도 3에는 도 1의 전지모듈 어셈블리에서 육면 적층체의 일 측면에 PSM과 BMS가 장착된 상태의 정면 사시도가 모식적으로 도시되어 있고, 도 4에는 도 3의 후면 사시도가 모식적으로 도시되어 있다.1 is a perspective view schematically illustrating a structure in which a hexagonal stack of rectangular battery modules is fixed by frame members in a battery module assembly according to an exemplary embodiment of the present invention. 2 is a perspective view schematically illustrating a structure in which the PSM is mounted on one side of the frame member in a state in which the hexahedral stack is excluded from the battery module assembly of FIG. 1. In addition, FIG. 3 schematically shows a front perspective view of a state in which the PSM and BMS are mounted on one side of the hexahedral stack in the battery module assembly of FIG. 1, and FIG. 4 is a rear perspective view of FIG. 3. It is.
이들 도면을 참조하면, 전지모듈 어셈블리(100)는 6 개의 장방형 전지모듈들(201, 202, 203, 204, 205, 206)과, 장방형 전지모듈들(201, 202, 203, 204, 205, 206)의 육면 적층체(200a)의 외주 모서리들을 고정하는 프레임 부재(300), 및 PSM(400)과 BMS(500)로 구성되어 있으며, 전체적으로 직육면체 형상을 나타낸다. Referring to these drawings, the battery module assembly 100 includes six rectangular battery modules 201, 202, 203, 204, 205, and 206, and rectangular battery modules 201, 202, 203, 204, 205, and 206. It consists of a frame member 300 for fixing the outer circumferential edges of the hexahedral stack 200a, and the PSM 400 and the BMS 500, and exhibits a rectangular parallelepiped shape as a whole.
6 개의 장방형 전지모듈들(201, 202, 203, 204, 205, 206)은 횡 방향으로 2 개씩, 종 방향으로 3 개씩 충적되어 있고, 그것의 일 측면에 형성되어 있는 입출력 단자들(240)이 서로 인접하도록 대향 배열 구조로 적층되어 있다. 즉, 상부 행의 전지모듈들(201,202,203)과 하부 행의 전지모듈들(204, 205, 206)이 가상 중심선을 중심으로 서로 대칭 구조를 이루도록, 상부 행의 전지모듈들(201, 202, 203)은 뒤집힌 형태로 하부 행의 전지모듈들(204, 205, 206) 상에 적층되어 있다. The six rectangular battery modules 201, 202, 203, 204, 205, and 206 are stacked two by two in the lateral direction and three by the longitudinal direction, and the input / output terminals 240 formed on one side thereof are It is laminated | stacked in the opposing arrangement structure so that it may adjoin each other. That is, the battery modules 201, 202, 203 of the upper row and the battery modules 204, 205, 206 of the lower row have a symmetrical structure with respect to the virtual center line. Is stacked on the battery modules 204, 205, and 206 in the lower row in an inverted form.
각각의 장방형 전지모듈들(201, 202, 203, 204, 205, 206)은 다수의 판상형 단위모듈들이 세워진 형태로 내장되어 있는 구조로 이루어져 있으며, 그에 대한 자세한 내용은 도 5를 참조하여 이후에 별도로 설명한다. Each of the rectangular battery modules 201, 202, 203, 204, 205, and 206 has a structure in which a plurality of plate-shaped unit modules are built in a standing form, and details thereof will be described later with reference to FIG. 5. Explain.
프레임 부재(300)는 육면 적층체(200a)의 12 개 외주 모서리를 안정적으로 고정할 수 있도록 다수의 프레임들이 결합되어 있는 구조로 이루어져 있으며, 육면 적층체(200a)를 장착한 상태에서 육면 적층체(200a)의 6 개 면은 외부로 개방되게 된다. 프레임 부재(300)에 대한 더욱 자세한 내용은 도 10 내지 17을 참조하여 이후에 별도로 설명한다. The frame member 300 has a structure in which a plurality of frames are combined to stably fix 12 outer peripheral edges of the six-sided laminate 200a, and the six-sided laminate in a state where the six-sided laminate 200a is mounted. Six faces of the 200a are opened to the outside. Further details of the frame member 300 will be described later with reference to FIGS. 10 to 17.
입출력 단자들(240)이 위치하는 육면 적층체(200a)의 정면 상에는, 필요에 따라 전류를 통전시켜 충전 및 방전을 행하고, 전지 시스템의 작동 개시 또는 분해 과정에서 적절한 전압 강하를 행하며, 장방형 전지모듈들의 전기적 접속을 행하고, 과전류, 과전압 등으로부터의 회로를 보호하기 위한 PSM(400) 부재가 장착되어 있다. 장방형 전지모듈들의 입출력 단자들이 서로 인접해 있으므로, PSM(400)의 연결이 용이하고, 전기적 접속을 위한 부재의 길이를 대폭 줄일 수 있다. PSM(400)의 더욱 자세한 내용은 도 19를 참조하여 이후에 별도로 설명한다. On the front side of the hexahedral stack 200a in which the input / output terminals 240 are located, a current is charged and discharged as necessary, an appropriate voltage drop is performed during the operation or disassembly of the battery system, and a rectangular battery module is provided. A PSM 400 member is provided for making electrical connections to the circuits and protecting the circuits from overcurrent, overvoltage, and the like. Since the input / output terminals of the rectangular battery modules are adjacent to each other, the connection of the PSM 400 is easy and the length of the member for the electrical connection can be greatly reduced. More details of the PSM 400 will be described later with reference to FIG. 19.
도 5에는 도 4의 전지모듈 어셈블리에서 육면 적층체를 구성하는 장방형 전지모듈의 구조가 사시도로서 도시되어 있고, 도 6 및 도 7에는 장방형 전지모듈을 구성하는 단위모듈들과 팩 케이스의 구조가 사시도로서 도시되어 있다. 또한, 도 8 및 도 9에는 단위모듈을 구성하는 전지셀들과 셀 커버의 사시도가 모식적으로 도시되어 있다. 5 is a perspective view of the rectangular battery module constituting the hexahedral stack in the battery module assembly of Figure 4, Figure 6 and Figure 7 is a perspective view of the structure of the unit module and the pack case constituting the rectangular battery module It is shown as. 8 and 9 schematically illustrate perspective views of the battery cells and the cell cover constituting the unit module.
이들 도면을 참조하면, 장방형 전지모듈(201)은 단위모듈 적층체(210)를 측면으로 직립시킨 상태로 상하 조립형의 팩 케이스(220, 230)에 장착한 구조로 이루어져 있다. 상부 케이스(220)의 전면에는 입출력 단자(240)가 형성되어 있다. 하부 케이스(230)의 전면에는 입출력 단자(240)와 전기적 연결을 위한 버스 바(250)가 형성되어 있고, 후면에는 전압 및 온도 검출용 센서의 접속을 위한 커넥터(260)가 형성되어 있다. Referring to these drawings, the rectangular battery module 201 has a structure in which the unit module stack 210 is mounted on the pack cases 220 and 230 of the up and down assembly type in a state of standing upright. The input / output terminal 240 is formed on the front surface of the upper case 220. A bus bar 250 for electrical connection with the input / output terminal 240 is formed on the front surface of the lower case 230, and a connector 260 for connection of a sensor for detecting voltage and temperature is formed on the rear surface.
단위모듈 적층체(210)는 4 개의 단위모듈들(211, 212, 213, 214)을 전기적으로 연결하여 적층한 구조로 이루어져 있다. 각각의 단위모듈(211)은 양극단자와 음극단자가 양단에 형성되어 있는 2 개의 전지셀들(210a, 210b)을 직렬로 연결하여 전극단자를 절곡한 상태에서 고강도 셀 커버(210c)로 감싼 구조로 이루어져 있다. The unit module stack 210 has a structure in which four unit modules 211, 212, 213, and 214 are electrically connected and stacked. Each unit module 211 has a structure in which a positive electrode terminal and a negative electrode terminal are connected to two battery cells 210a and 210b formed at both ends in series to be wrapped with a high strength cell cover 210c in a state in which the electrode terminals are bent. Consists of
장방형 전지모듈(201)에 대한 더욱 자세한 내용은, 앞서 설명한 바와 같이, 본 출원인의 한국 특허출원 제2006-45443호에 기재되어 있는 내용을 참조할 수 있다. For further details about the rectangular battery module 201, as described above, reference may be made to the contents described in Korean Patent Application No. 2006-45443.
도 10 내지 15에는 도 2의 프레임 부재를 구성하는 우측 상단 프레임, 좌측 상단 프레임, 우측 하단 프레임, 좌측 하단 프레임, 일체형 전면 프레임 및 일체형 후면 프레임의 사시도들이 모식적으로 도시되어 있다. 10 to 15 schematically illustrate perspective views of the upper right frame, the upper left frame, the lower right frame, the lower left frame, the integrated front frame, and the integrated rear frame of the frame member of FIG. 2.
우선, 도 10을 참조하면, 우측 상단 프레임(310)은 장방형 전지모듈들로 이 루어진 육면 적층체(도시하지 않음) 중 우측 상단의 외주 모서리를 감쌀 수 있도록, 수평 단면상으로 대략 T 자형 구조로 이루어져 있고, 도 7의 하부 케이스 후방 하단의 돌출 체결부(232)과 결합하기 위한 다수의 체결홈들(311)이 형성되어 있다. First, referring to FIG. 10, the upper right frame 310 has a substantially T-shaped structure in a horizontal cross section so as to surround an outer circumferential edge of the upper right side of a hexahedral stack (not shown) made of rectangular battery modules. And, a plurality of fastening grooves 311 for engaging with the protruding fastening portion 232 of the lower rear rear case of Figure 7 is formed.
도 11을 참조하면, 좌측 상단 프레임(320)은 장방형 전지모듈들로 이루어진 육면 적층체 중 좌측 상단의 외주 모서리를 감쌀 수 있도록, 수평 단면상으로 대략 T 자형 구조로 이루어져 있고, 도 7의 하부 케이스 전방 하단의 돌출 체결부(234)와 결합하기 위한 다수의 체결홈들(321)이 형성되어 있다. Referring to FIG. 11, the upper left frame 320 has a substantially T-shaped structure in a horizontal cross section so as to surround an outer circumferential edge of the upper left side of the hexahedral stack composed of rectangular battery modules, and the front of the lower case of FIG. 7. A plurality of fastening grooves 321 are formed to couple with the lower protrusion fastening part 234.
따라서, 도 4의 전지모듈 어셈블리에서 상부 행을 구성하는 장방형 전지모듈들(201, 202, 203)의 후방 하단과 전방 하단을 각각 도 10의 우측 상단 프레임(310)과 도 11의 좌측 상단 프레임(320)에 고정하면, 3 개의 장방형 전지모듈들(201, 202, 203)이 하나의 세트를 구성하게 된다. Accordingly, the rear lower and front lower ends of the rectangular battery modules 201, 202, and 203 constituting the upper row of the battery module assembly of FIG. 4 are respectively formed by the upper right frame 310 of FIG. 10 and the upper left frame of FIG. 11 ( When fixed to 320, three rectangular battery modules 201, 202, and 203 form one set.
우측 상단 프레임(310)과 좌측 상단 프레임(320)에 각각 천공되어 있는 체결홈(311, 321)의 개수가 서로 다른 것은 전지모듈들(201, 202, 203)을 상호 밀착시켜 결합시킬 때, 그것의 후방 하단 양측에 각각 형성되어 있는 도 7의 돌출 체결부(232)가 부분적으로 중첩되도록 형성되어 있기 때문이다. The number of fastening grooves 311 and 321 respectively drilled in the upper right frame 310 and the upper left frame 320 is different when the battery modules 201, 202, and 203 are brought into close contact with each other. This is because the protruding fastening portions 232 of FIG. 7 respectively formed on both rear lower sides of the rear portion are partially overlapped with each other.
마찬가지 이유로, 도 12의 우측 하단 프레임(330)과 도 13의 좌측 하단 프레임(340)은 수평 단면 상으로 대략 T 자형 구조를 이루며 장방형 전지모듈의 체결부가 결합되기 위한 체결홈들(331, 341)이 형성되어 있다. 또한, 도 4의 전지모듈 어셈블리에서 하부 행을 구성하는 장방형 전지모듈들(204, 205, 206)의 후방 하단과 전방 하단을 각각 도 12의 우측 하단 프레임(330)과 도 13의 좌측 하단 프레 임(340)에 고정하면, 3 개의 장방형 전지모듈들(204, 205, 206)이 하나의 세트를 구성하게 된다.For the same reason, the lower right frame 330 of FIG. 12 and the lower left frame 340 of FIG. 13 form an approximately T-shaped structure in a horizontal cross section and fastening grooves 331 and 341 for coupling the fastening portions of the rectangular battery module. Is formed. In addition, the rear lower and front lower ends of the rectangular battery modules 204, 205, and 206 constituting the lower row of the battery module assembly of FIG. 4 are respectively the lower right frame 330 of FIG. 12 and the lower left frame of FIG. 13. Fixed to 340, three rectangular battery modules 204, 205, and 206 form one set.
이와 같이, 도 4의 전지모듈 어셈블리에서 상부 행을 구성하는 장방형 전지모듈들(201, 202, 203)과 하부 행을 구성하는 장방형 전지모듈들(204, 205, 206)이 프레임들(310, 320, 330, 340)에 의해 각각의 세트로 구성되면, 프레임들(310, 320, 330, 340)이 바깥쪽으로 배향되도록 적층하게 된다.As such, in the battery module assembly of FIG. 4, the rectangular battery modules 201, 202, 203 constituting the upper row and the rectangular battery modules 204, 205, 206 constituting the lower row are frames 310, 320. , 330, 340, each set, stacks the frames 310, 320, 330, 340 to be oriented outward.
그러한 적층 상태에서, 도 14의 일체형 전면 프레임(350)과 도 15의 일체형 후면 프레임(360)을 장착하게 된다. In such a stacked state, the unitary front frame 350 of FIG. 14 and the unitary rear frame 360 of FIG. 15 are mounted.
이들 도면을 참조하면, 일체형 전면 프레임(350)과 일체형 후면 프레임(360)은 중앙이 중공 구조를 이루는 격자형 형태로서, 프레임들(도 10 ~ 13: 310, 320, 330, 340)의 단부에 각각 결합될 수 있도록 측면 방향으로 체결홈(351, 361) 형성되어 있다.Referring to these drawings, the unitary front frame 350 and the unitary rear frame 360 are in a lattice form having a hollow structure in the center thereof, and the ends of the frames (FIGS. 10 to 13: 310, 320, 330, and 340) are formed. Fastening grooves 351 and 361 are formed in the lateral direction to be coupled to each other.
다만, 일체형 전면 프레임(350)에는, 차량 등 소정의 장치 또는 디바이스에 전지모듈 어셈블리를 효과적으로 장착될 수 있도록, 이후의 도 19 및 20에서 설명하는 장착용 프레임이 결합되기 위한 체결홈(352)이 프레임(350)에 대해 수평 방향으로 별도로 형성되어 있다. 따라서, 일체형 전면 프레임(350)은 양측 단부에서 상측으로 절곡된 후 재차 내측으로 절곡된 연장부(353)를 포함하고 있고, 체결홈(352)가 그러한 절곡 연장부(353) 상에 형성되어 있는 구조로 이루어져 있다. However, in the integrated front frame 350, a fastening groove 352 for coupling the mounting frame described in FIGS. 19 and 20 will be provided to effectively mount the battery module assembly to a predetermined device or device such as a vehicle. The frame 350 is formed separately in the horizontal direction. Accordingly, the unitary front frame 350 includes an extension part 353 that is bent upward at both ends and then bent inward again, and the fastening groove 352 is formed on the bent extension part 353. It consists of a structure.
도 16에는 도 14의 일체형 전면 프레임(350)과 도 15의 일체형 후면 프레임(360)의 중앙 중공부에 설치되는 절연성 부재(370)의 사시도가 도시되어 있다. FIG. 16 is a perspective view of an insulating member 370 installed in the central hollow portion of the integrated front frame 350 of FIG. 14 and the integrated rear frame 360 of FIG. 15.
절연성 부재(370)는 단열 효과를 높이면서 중량을 낮추기 위하여 발포성 수지로 이루어져 있고, 내측면에는 냉매의 유로를 형성하기 위한 굴곡 구조(371)로 이루어져 있다. The insulating member 370 is made of a foamed resin in order to lower the weight while increasing the heat insulating effect, and the bent structure 371 is formed on the inner side to form a flow path of the refrigerant.
도 17에는 이러한 절연성 부재(370)가 장착된 상태에서 프레임 부재의 사시도가 도시되어 있다. FIG. 17 is a perspective view of the frame member in which the insulating member 370 is mounted.
도 17을 참조하면, 일체형 전면 프레임(350)과 일체형 후면 프레임(360)에는 각각 절연성 부재(370)가 설치되어 있고, 이들 일체형 프레임들(350, 360)과 우측 상단 프레임(310)과 우측 하단 프레임(330)으로 이루어진 우측면에 PSM(400)이 장착되어 있는 구조를 이루고 있다. Referring to FIG. 17, an insulating member 370 is installed in the integrated front frame 350 and the integrated rear frame 360, respectively, and the integrated frames 350 and 360, the upper right frame 310, and the lower right corner are installed. The PSM 400 is mounted on the right side of the frame 330.
도 18에는 PSM의 구조가 모식적으로 도시되어 있다. 18 schematically illustrates the structure of the PSM.
도 18을 참조하면, PSM(400)은 두터운 플라스틱 기판(410) 상에 각종 소자들이 탑재되어 있고, 이들이 버스 바와 와이어에 의해 연결되어 있는 구조로 이루어져 있다. Referring to FIG. 18, the PSM 400 has a structure in which various elements are mounted on a thick plastic substrate 410 and they are connected by bus bars and wires.
절연성의 플라스틱 기판(410)은 도 17에서 일체형 전면 프레임(350)과 일체형 후면 프레임(360)과 우측 상단 프레임(310)과 우측 하단 프레임(330)으로 이루어진 개방 우측면에 일치하게 설치될 수 있는 형상과 크기로 이루어져 있고, 양 측면에 결합용 체결부(411)가 돌출되어 있는 구조로 이루어져 있다.The insulating plastic substrate 410 may have a shape that may be installed to correspond to the open right surface formed of the integrated front frame 350, the integrated rear frame 360, the upper right frame 310, and the lower right frame 330 in FIG. 17. It consists of a size and consists of a structure in which the coupling portion 411 for protruding on both sides.
따라서, PSM(400)의 플라스틱 기판(410)은 관련 소자들과 버스 바 및 와이어가 탑재되는 공간을 제공할 뿐만 아니라, 프레임 부재의 골격을 지지하는 구조체로서의 역할도 동시에 수행한다. Accordingly, the plastic substrate 410 of the PSM 400 not only provides a space in which relevant elements, bus bars and wires are mounted, but also serves as a structure for supporting the frame of the frame member.
도 19 및 20에는 본 발명의 하나의 실시예 따른 전지모듈 어셈블리를 외부 장치 또는 디바이스에 효과적으로 장착용 프레임의 사시도 및 이를 전지모듈 어셈블리에 장착하는 형태의 분해 사시도가 각각 도시되어 있다. 19 and 20 are perspective views of a frame for effectively mounting the battery module assembly according to an embodiment of the present invention to an external device or device, and an exploded perspective view of mounting the battery module assembly to the battery module assembly, respectively.
이들 도면을 참조하면, 장착용 프레임(380)은 양측 단부가 일체형 전면 프레임(350)의 절곡 연장부(353)에 결합된 상태에서 외측으로 돌출되도록 완만하게 절곡되어 있는 구조로 이루어져 있다. 또한, 장착용 프레임 부재(380)에는 양측 단부 부근에 전면 프레임(350)에 결합되는 체결홈(381) 이외에 외부 장치 또는 디바이스(도시하지 않음)에 결합되는 체결홈(382)도 형성되어 있다. Referring to these drawings, the mounting frame 380 has a structure in which both ends are gently bent so as to protrude outwards while being coupled to the bending extension part 353 of the integrated front frame 350. In addition, the mounting frame member 380 has fastening grooves 382 coupled to external devices or devices (not shown) in addition to the fastening grooves 381 coupled to the front frame 350 near both end portions.
따라서, BMS(500)는 도 19에서와 같이 PSM(400)과 인접하여 설치되거나, PSM(400)과 소정의 이격된 위치(도시하지 않음)에 전기적 접속부재로 연결되어 설치될 수 있다. 또한, PSM(400)과 BMS(500)를 포함하는 전지모듈 어셈블리(100)는 장착용 프레임(380)에 의해 외부 장치 또는 디바이스에 효과적으로 장착될 수 있다.Accordingly, the BMS 500 may be installed adjacent to the PSM 400 as shown in FIG. 19 or may be installed to be connected to the PSM 400 by an electrical connection member at a predetermined distance (not shown). In addition, the battery module assembly 100 including the PSM 400 and the BMS 500 may be effectively mounted to an external device or device by the mounting frame 380.
이상 본 발명의 실시예에 따른 전지모듈 어셈블리의 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Although described above with reference to the drawings of the battery module assembly according to an embodiment of the present invention, those skilled in the art to which the present invention based on the above it is to perform various applications and modifications within the scope of the present invention. It will be possible.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지모듈 어셈블리는 차량 등과 같은 제한된 공간에서 최소의 공간으로 안정적으로 장착될 수 있는 콤팩트한 구조 를 가지며, 기계적 체결 및 전기적 접속을 위한 부재의 수가 적고 간단한 방법으로 조립할 수 있으며, 외부의 충격에 대해 구조적 안정성이 우수하다는 장점을 가진다.As described above, the battery module assembly according to the present invention has a compact structure that can be stably mounted in a limited space in a limited space such as a vehicle, and the number of members for mechanical fastening and electrical connection is small and simple. It can be assembled and has the advantage of excellent structural stability against external impacts.

Claims (24)

  1. 다수의 전지셀들 또는 단위모듈들이 직렬로 연결되어 있는 장방형 전지모듈 다수 개가 그것의 폭 방향(종 방향) 및 높이 방향(횡 방향)으로 2 개 또는 그 이상씩 적층되어 전체적으로 육면체 구조(육면 적층체)를 이루고 있고, 상기 육면 적층체의 외주 모서리들은 프레임 부재에 의해 고정되어 있 으며, 상기 육면 적층체는 횡 방향으로 2 개의 장방형 전지모듈들이 서로 대향하여 배열된 상태로, 상기 각각의 장방형 전지모듈에 대해 종 방향으로 1 개 또는 그 이상의 장방형 전지모듈들이 배열되어 있는 구조로 이루어져 있고, 전지모듈의 작동 제어를 위한 BMS(Battery Management System)가 입출력 단자들의 배향 면 또는 그것의 대향 면에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈 어셈블리.A plurality of rectangular battery modules, in which a plurality of battery cells or unit modules are connected in series, are stacked two or more in the width direction (longitudinal direction) and in the height direction (lateral direction) to form a hexahedron structure (hexahedral stack). ), The outer circumferential edges of the hexahedral stack are fixed by a frame member, and the hexahedral stack has two rectangular battery modules arranged in a transverse direction opposite to each other. One or more rectangular battery modules are arranged in the longitudinal direction with respect to the battery module, and a BMS (Battery Management System) for controlling the operation of the battery module is mounted on the orientation surface of the input / output terminals or the opposite surface thereof. Battery module assembly, characterized in that.
  2. 삭제delete
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 장방형 전지모듈은 큰 폭 대비 높이의 직육면체이며, 상기 육면 적층체는 전체적으로 직육면체 구조를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈 어셈블리.The battery module assembly according to claim 1, wherein the rectangular battery module is a rectangular parallelepiped having a large width to height, and the six-layered laminate has a rectangular parallelepiped structure as a whole.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 단위모듈은 전극단자들이 상단 및 하단에 각각 형성되어 있는 판상형 전지셀들이 직렬로 상호 연결되어 있는 구조로서, 상기 전극단자들의 연결부가 절곡되어 적층 구조를 이루고 있는 2 또는 그 이상의 전지셀들, 및 상기 전극단자 부위를 제외하고 상기 전지셀들의 외면을 감싸도록 결합되는 고강도 셀 커버를 포함하는 것으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈 어셈블리.The method of claim 1, wherein the unit module is a structure in which the plate-shaped battery cells having the electrode terminals formed on the top and bottom, respectively, are connected in series, two or more of the electrode terminals are bent to form a laminated structure The battery module assembly, characterized in that it comprises a high-strength cell cover coupled to surround the outer surface of the battery cells, except for the electrode terminal portion.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 장방형 전지모듈들 각각의 입출력 단자들은 상기 육면 적층체의 일면(a)을 향하도록 배향되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈 어셈블리.The battery module assembly of claim 1, wherein the input / output terminals of each of the rectangular battery modules are oriented to face one surface (a) of the hexahedral stack.
  6. 제 5 항에 있어서, 입출력 단자들의 배향 면(a)에는 PSM(Power Switching Module)이 장착되는 것을 특징으로 하는 전지모듈 어셈블리.The battery module assembly according to claim 5, wherein a power switching module (PSM) is mounted on the alignment surface (a) of the input / output terminals.
  7. 삭제delete
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 BMS는 PSM(Power Switching Module)과 함께 장착되어 있거나 그로부터 이격된 상태로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈 어셈블리.The battery module assembly of claim 1, wherein the BMS is installed together with a power switching module (PSM) or spaced apart from the power switching module (PSM).
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 장방형 전지모듈 내부의 전지셀 또는 단위모듈들은 상기 육면 적층체의 한 쌍의 대향 면들(b, c)에 평행하도록 배열되어 있고, 상기 대향 면들(b, c)에는 밀폐 부재가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈 어셈블리.The method of claim 5, wherein the battery cells or unit modules in the rectangular battery module are arranged parallel to the pair of opposing faces (b, c) of the hexahedral stack, the opposing faces (b, c) are sealed Battery module assembly, characterized in that the member is mounted.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 밀폐 부재는 장방형 전지모듈에 대면하는 내측면에 냉매 유로가 형성될 수 있도록 굴곡져 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈 어셈블리.10. The battery module assembly of claim 9, wherein the sealing member is bent to form a refrigerant passage on an inner surface of the rectangular battery module.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 밀폐 부재는 단열 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지모듈 어셈블리.The battery module assembly according to claim 9, wherein the sealing member is made of a heat insulating material.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 프레임 부재는 12 개의 육면체 모서리를 고정하는 각각의 프레임들이 일체로 형성되어 있거나, 또는 적어도 1 면의 4 개 모서리들을 고정하는 프레임들이 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈 어셈블리.The battery of claim 1, wherein the frame member is integrally formed with respective frames fixing twelve hexahedral edges or integrally formed with frames for fixing four corners of at least one side thereof. Module assembly.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 프레임 부재는 육면 적층체 중 서로 대면하는 한 쌍의 면(b, c)들에 위치하는 각각 4 개 모서리들을 고정하는 프레임들은 일체로 형성되어 있고, 나머지 4 개의 개별 프레임들은 상기 일체형 프레임들에 체결되는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지모듈 어셈블리. 13. The frame member of claim 12, wherein the frame member is integrally formed with frames fixing four corners each of which is located on a pair of faces b and c of the six-sided laminate, and the remaining four individual frames. The battery module assembly, characterized in that made of a structure that is fastened to the one-piece frames.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 일체형 프레임들에는 밀폐 부재가 장착되는 것을 특징으로 하는 전지모듈 어셈블리. The battery module assembly according to claim 13, wherein a sealing member is mounted to the unitary frames.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 개별 프레임들을 2 개 단위로 사용하여 상부 열의 장방형 전지모듈들과 하부 열의 장방형 전지모듈을 각각의 세트로 고정하고, 이들 개별 프레임들에 2 개의 일체형 프레임을 체결하여 제조되는 것을 특징으로 하는 전지모듈 어셈블리. 15. The method of claim 13, wherein the rectangular frames of the upper row and the rectangular battery modules of the lower row are fixed to each set by using the individual frames in two units, and the two integral frames are fastened to these individual frames. Battery module assembly, characterized in that.
  16. 제 1 항에 있어서, PSM(Power Switching Module)과 BMS(Battery Management System)는 육면 적층체 중 1 면의 모서리들을 고정하는 프레임 부재에 체결되는 판재에 안전소자들 및 제어소자들이 탑재되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈 어셈블리.According to claim 1, Power Switching Module (PSM) and Battery Management System (BMS) is characterized in that the safety elements and control elements are mounted on a plate that is fastened to the frame member for fixing the corners of one side of the six-layer laminate Battery module assembly.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 육면 적층체 중 1 면의 모서리들을 고정하는 프레임 부재에는, 외부 장치에 전지모듈 어셈블리를 장착하기 위한 장착용 프레임 부재가 추가로 결합되는 것을 특징으로 하는 전지모듈 어셈블리. The battery module assembly according to claim 1, wherein a mounting frame member for mounting the battery module assembly to an external device is further coupled to the frame member for fixing the corners of one surface of the six-side stack.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 장착용 프레임 부재는 양측 단부가 프레임 부재에 결합된 상태에서 외측으로 돌출되도록 완만하게 절곡된 한 쌍의 프레임들로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지모듈 어셈블리.18. The battery module assembly according to claim 17, wherein the mounting frame member is composed of a pair of frames gently bent so as to protrude outward while both ends thereof are coupled to the frame member.
  19. 제 1 항에 따른 전지모듈 어셈블리를 포함하고 있는 고출력 대용량의 중대형 전지팩. A high output large-capacity battery pack containing a battery module assembly according to claim 1.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 전지팩은 전기자동차 또는 하이브리드 전기자동차의 전원으로 사용되는 것을 특징으로 하는 중대형 전지팩.20. The medium and large battery pack of claim 19, wherein the battery pack is used as a power source for an electric vehicle or a hybrid electric vehicle.
  21. 다수의 전지셀들 또는 단위모듈들이 직렬로 연결되어 있는 장방형 전지모듈 다수 개가 그것의 폭 방향(종 방향) 및 높이 방향(횡 방향)으로 2 개 또는 그 이상씩 적층되어 전체적으로 육면체 구조(육면 적층체)를 이루고 있고, 상기 육면 적층체의 외주 모서리들은 프레임 부재에 의해 고정되어 있으며, 상기 육면 적층체는 횡 방향으로 2 개의 장방형 전지모듈들이 서로 대향하여 배열된 상태로, 상기 각각의 장방형 전지모듈에 대해 종 방향으로 1 개 또는 그 이상의 장방형 전지모듈들이 배열되어 있는 구조로 이루어져 있고, 상기 장방형 전지모듈들 각각의 입출력 단자들은 상기 육면 적층체의 일면을 향하도록 배향되어 있으며, 입출력 단자들의 배향 면에는 PSM(Power Switching Module)이 장착되는 것을 특징으로 하는 전지모듈 어셈블리.A plurality of rectangular battery modules, in which a plurality of battery cells or unit modules are connected in series, are stacked two or more in the width direction (longitudinal direction) and in the height direction (lateral direction) to form a hexahedron structure (hexahedral stack). And the outer circumferential edges of the hexahedral stack are fixed by a frame member, and the hexahedral stack has two rectangular battery modules arranged in a transverse direction opposite to each other. One or more rectangular battery modules are arranged in the longitudinal direction with respect to each other, and the input / output terminals of each of the rectangular battery modules are oriented to face one side of the hexahedral stack, and the orientation surfaces of the input / output terminals Battery module assembly characterized in that the PSM (Power Switching Module) is mounted.
  22. 다수의 전지셀들 또는 단위모듈들이 직렬로 연결되어 있는 장방형 전지모듈 다수 개가 그것의 폭 방향(종 방향) 및 높이 방향(횡 방향)으로 2 개 또는 그 이상씩 적층되어 전체적으로 육면체 구조(육면 적층체)를 이루고 있고, 상기 육면 적층체의 외주 모서리들은 프레임 부재에 의해 고정되어 있으며, 상기 육면 적층체는 횡 방향으로 2 개의 장방형 전지모듈들이 서로 대향하여 배열된 상태로, 상기 각각의 장방형 전지모듈에 대해 종 방향으로 1 개 또는 그 이상의 장방형 전지모듈들이 배열되어 있는 구조로 이루어져 있고, 상기 프레임 부재는 12 개의 육면체 모서리를 고정하는 각각의 프레임들이 일체로 형성되어 있거나, 또는 적어도 1 면의 4 개 모서리들을 고정하는 프레임들이 일체로 형성되어 있으며, 육면 적층체 중 서로 대면하는 한 쌍의 면들에 위치하는 각각 4 개 모서리들을 고정하는 프레임들은 일체로 형성되어 있고, 나머지 4 개의 개별 프레임들은 상기 일체형 프레임들에 체결되는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지모듈 어셈블리.A plurality of rectangular battery modules, in which a plurality of battery cells or unit modules are connected in series, are stacked two or more in the width direction (longitudinal direction) and in the height direction (lateral direction) to form a hexahedron structure (hexahedral stack). And the outer circumferential edges of the hexahedral stack are fixed by a frame member, and the hexahedral stack has two rectangular battery modules arranged in a transverse direction opposite to each other. One or more rectangular battery modules are arranged in a longitudinal direction with respect to the frame member, and the frame member is integrally formed with respective frames fixing 12 hexahedral edges, or at least four corners of at least one side thereof. Frames for fixing them are integrally formed, and a pair of faces of each of the six-sided laminates face each other. Frames fixing each of the four corners to be positioned are formed integrally, the remaining four individual frames are characterized in that the structure consisting of fastening to the one-piece frame.
  23. 다수의 전지셀들 또는 단위모듈들이 직렬로 연결되어 있는 장방형 전지모듈 다수 개가 그것의 폭 방향(종 방향) 및 높이 방향(횡 방향)으로 2 개 또는 그 이상씩 적층되어 전체적으로 육면체 구조(육면 적층체)를 이루고 있고, 상기 육면 적층체의 외주 모서리들은 프레임 부재에 의해 고정되어 있으며, 상기 육면 적층체는 횡 방향으로 2 개의 장방형 전지모듈들이 서로 대향하여 배열된 상태로, 상기 각각의 장방형 전지모듈에 대해 종 방향으로 1 개 또는 그 이상의 장방형 전지모듈들이 배열되어 있는 구조로 이루어져 있고, PSM(Power Switching Module)과 BMS(Battery Management System)는 육면 적층체 중 1 면의 모서리들을 고정하는 프레임 부재에 체결되는 판재에 안전소자들 및 제어소자들이 탑재되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈 어셈블리.A plurality of rectangular battery modules, in which a plurality of battery cells or unit modules are connected in series, are stacked two or more in the width direction (longitudinal direction) and in the height direction (lateral direction) to form a hexahedron structure (hexahedral stack). And the outer circumferential edges of the hexahedral stack are fixed by a frame member, and the hexahedral stack has two rectangular battery modules arranged in a transverse direction opposite to each other. One or more rectangular battery modules are arranged in the longitudinal direction with respect to each other, and PSM (Power Switching Module) and BMS (Battery Management System) are fastened to the frame member that fixes the edges of one side of the six-layer stack. Battery module assembly, characterized in that the safety elements and control elements are mounted on the plate.
  24. 다수의 전지셀들 또는 단위모듈들이 직렬로 연결되어 있는 장방형 전지모듈 다수 개가 그것의 폭 방향(종 방향) 및 높이 방향(횡 방향)으로 2 개 또는 그 이상씩 적층되어 전체적으로 육면체 구조(육면 적층체)를 이루고 있고, 상기 육면 적층체의 외주 모서리들은 프레임 부재에 의해 고정되어 있으며, 상기 육면 적층체는 횡 방향으로 2 개의 장방형 전지모듈들이 서로 대향하여 배열된 상태로, 상기 각각의 장방형 전지모듈에 대해 종 방향으로 1 개 또는 그 이상의 장방형 전지모듈들이 배열되어 있는 구조로 이루어져 있고, 상기 육면 적층체 중 1 면의 모서리들을 고정하는 프레임 부재에는, 외부 장치에 전지모듈 어셈블리를 장착하기 위한 장착용 프레임 부재가 추가로 결합되는 것을 특징으로 하는 전지모듈 어셈블리.A plurality of rectangular battery modules, in which a plurality of battery cells or unit modules are connected in series, are stacked two or more in the width direction (longitudinal direction) and in the height direction (lateral direction) to form a hexahedron structure (hexahedral stack). And the outer circumferential edges of the hexahedral stack are fixed by a frame member, and the hexahedral stack has two rectangular battery modules arranged in a transverse direction opposite to each other. 1 or more rectangular battery modules arranged in the longitudinal direction with respect to the frame member, the frame member for fixing the corners of one side of the hexahedral stack, the mounting frame for mounting the battery module assembly to an external device Battery module assembly characterized in that the member is further coupled.
KR1020060092598A 2006-09-25 2006-09-25 battery module assembly KR101217459B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060092598A KR101217459B1 (en) 2006-09-25 2006-09-25 battery module assembly

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060092598A KR101217459B1 (en) 2006-09-25 2006-09-25 battery module assembly

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080027504A KR20080027504A (en) 2008-03-28
KR101217459B1 true KR101217459B1 (en) 2013-01-02

Family

ID=39414379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060092598A KR101217459B1 (en) 2006-09-25 2006-09-25 battery module assembly

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101217459B1 (en)

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101169205B1 (en) 2008-06-25 2012-07-26 주식회사 엘지화학 Middle or Large-sized Battery Pack of Improved Safety
US8035986B2 (en) 2008-06-30 2011-10-11 Lg Chem, Ltd. Battery cell interconnect and voltage sensing assembly and method for coupling battery cell assemblies thereto
US8163412B2 (en) * 2008-06-30 2012-04-24 Lg Chem, Ltd. Battery cell interconnect and voltage sensing assembly and method for coupling a battery cell assembly thereto
US8098126B2 (en) 2009-04-22 2012-01-17 Lg Chem, Ltd. High voltage service disconnect assembly
WO2010128792A2 (en) * 2009-05-04 2010-11-11 주식회사 엘지화학 Voltage sensing member and battery module comprising same
KR101084212B1 (en) 2009-11-27 2011-11-17 삼성에스디아이 주식회사 Battery pack and uninterruptible power supply having the same
KR101230350B1 (en) 2010-01-27 2013-02-06 주식회사 엘지화학 Battery Pack of Excellent Structural Stability
KR101230954B1 (en) * 2010-04-08 2013-02-07 주식회사 엘지화학 Battery Module Having Sensing Member with Novel Structure
KR101231111B1 (en) * 2010-10-27 2013-02-07 주식회사 엘지화학 Battery Pack of Improved Durability
US9178192B2 (en) 2011-05-13 2015-11-03 Lg Chem, Ltd. Battery module and method for manufacturing the battery module
CN103493244B (en) * 2011-05-19 2016-04-27 株式会社Lg化学 There is the battery pack of high structural stability
KR101307369B1 (en) 2011-05-23 2013-09-11 주식회사 엘지화학 Battery Pack of Improved Safety
KR101816842B1 (en) * 2011-05-31 2018-01-11 에스케이이노베이션 주식회사 Partition of pouch type secondary battery
KR101359306B1 (en) * 2011-06-27 2014-02-21 주식회사 엘지화학 Battery Module Assembly and Battery Pack Comprising the Same
WO2013002507A2 (en) * 2011-06-27 2013-01-03 주식회사 엘지화학 Battery module and battery assembly including same
KR101283329B1 (en) * 2011-06-28 2013-07-09 주식회사 엘지화학 Battery Module Assembly and Battery Pack Including The Same
KR101440402B1 (en) * 2011-06-29 2014-09-15 주식회사 엘지화학 Battery Module Having Coupling Hole for Sensing Assembly and Fixing Hole for Unit Cell Assembly
KR101271883B1 (en) 2011-07-22 2013-06-05 로베르트 보쉬 게엠베하 Battery module
US9496544B2 (en) 2011-07-28 2016-11-15 Lg Chem. Ltd. Battery modules having interconnect members with vibration dampening portions
US8974938B2 (en) 2011-08-30 2015-03-10 Lg Chem, Ltd. Battery system and method for coupling a battery cell assembly to an electrically non-conductive base member
US8871376B2 (en) 2011-08-31 2014-10-28 Lg Chem, Ltd. Interconnection assemblies and methods for forming the interconnection assemblies in a battery module
JP5866451B2 (en) * 2011-12-14 2016-02-17 エルジー・ケム・リミテッド Battery module assembly with improved reliability and medium-to-large battery pack including the same
KR101488411B1 (en) * 2012-01-02 2015-02-03 주식회사 엘지화학 Battery Pack Including Connecting member, Side Supporting Member and Bottom Supporting Member
KR101447057B1 (en) 2012-01-26 2014-10-07 주식회사 엘지화학 Battery Module Having Heat Dissipation Mounting Member for Dissipating Heat And Mounting Battery cell
KR101435441B1 (en) * 2012-02-07 2014-08-29 주식회사 엘지화학 Battery Pack Having Battery Module Arrangements Fixed by Supporting Members and Connection Members
US8846240B2 (en) 2012-02-16 2014-09-30 Lg Chem, Ltd. Battery cell interconnect and voltage sensing assembly and method of manufacturing the assembly
KR101477548B1 (en) * 2012-03-30 2014-12-30 주식회사 엘지화학 Battery Pack of Compact Structure
US9437859B2 (en) 2014-04-07 2016-09-06 Lg Chem, Ltd. Battery cell interconnect and voltage sensing assembly and a battery module
US9620761B2 (en) 2014-09-09 2017-04-11 Lg Chem, Ltd. Battery cell interconnect and voltage sensing assembly and a battery module
KR20160071944A (en) * 2014-12-12 2016-06-22 주식회사 코캄 Secondary battery pack, secondary battery module and double-sided cell-cartridge
KR20160071945A (en) * 2014-12-12 2016-06-22 주식회사 코캄 Secondary battery module and secondary battery pack
US10020483B2 (en) 2015-02-09 2018-07-10 Lg Chem, Ltd. Battery module and method of coupling first and second electrical terminals of first and second battery cells to a voltage sense member of an interconnect assembly
US9905892B2 (en) 2015-02-09 2018-02-27 Lg Chem, Ltd. Battery module and method of coupling first and second electrical terminals of first and second battery cells to first and second voltage sense members of an interconnect assembly

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06163017A (en) * 1992-06-10 1994-06-10 Digital Equip Corp <Dec> Battery power-supply device provided with plurality of battery holding housings and with battery charger
JPH09322302A (en) * 1996-05-29 1997-12-12 Hitachi Ltd Electric motor vehicle drive system
US20060028171A1 (en) * 2004-07-23 2006-02-09 Andew Marraffa Modular rack assemblies for sealed lead acid batteries
JP2007165164A (en) * 2005-12-15 2007-06-28 Hitachi Vehicle Energy Ltd Battery module

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06163017A (en) * 1992-06-10 1994-06-10 Digital Equip Corp <Dec> Battery power-supply device provided with plurality of battery holding housings and with battery charger
JPH09322302A (en) * 1996-05-29 1997-12-12 Hitachi Ltd Electric motor vehicle drive system
US20060028171A1 (en) * 2004-07-23 2006-02-09 Andew Marraffa Modular rack assemblies for sealed lead acid batteries
JP2007165164A (en) * 2005-12-15 2007-06-28 Hitachi Vehicle Energy Ltd Battery module

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080027504A (en) 2008-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6131499B2 (en) Battery module with improved safety
US9620826B2 (en) Middle or large-sized battery module
EP2838133B1 (en) Battery module having stability-improved structure and high cooling efficiency
KR101560561B1 (en) Battery Module with Compact Structure and Excellent Heat Radiation Characteristics and Middle or Large-sized Battery Pack Employed with the Same
JP5723991B2 (en) Battery pack with compact structure
US9196882B2 (en) Battery pack of compact structure
JP5883944B2 (en) Battery module with improved safety and battery pack including the same
US9735403B2 (en) Battery module assembly of improved reliability and battery pack employed with the same
JP5994836B2 (en) Battery pack and vehicle equipped with the same
US9023508B2 (en) Bus bar assembly of novel structure
JP5816323B2 (en) Battery module having improved welding reliability and battery pack employing the same
KR101230954B1 (en) Battery Module Having Sensing Member with Novel Structure
JP5779657B2 (en) Battery module case
KR100914839B1 (en) Battery Module of Improved Safety and Middle or Large-sized Battery Pack Containing the Same
US9112202B2 (en) Battery module
EP2064761B1 (en) Battery module and middle or large-sized battery pack containing the same
JP5843404B2 (en) Battery cell holder with improved connection reliability and battery module including the same
EP1992026B1 (en) Battery module
EP2025019B1 (en) Middle or large-sized battery module
US9337455B2 (en) Middle or large-sized battery module
KR20130125341A (en) Battery module with cooling structure of high efficiency
KR100921346B1 (en) Mid-Large Battery Module and Battery Module Assembly
CN101855748B (en) Battery module of excellent heat dissipation property and heat exchange member
CN102714292B (en) Battery pack having outstanding structural stability
JP5349968B2 (en) Battery module with high cooling efficiency

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
E801 Decision on dismissal of amendment
B601 Maintenance of original decision after re-examination before a trial
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150923

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160928

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170919

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181016

Year of fee payment: 7