KR101223520B1 - 전지 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 대용량의 전지 모듈에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈은 외측으로 돌출된 전극 단자 및 상기 전극 단자 주위에 배치된 식별부를 포함하는 복수의 이차 전지, 이웃하는 상기 복수의 이차 전지의 상기 전극 단자를 전기적으로 연결하는 버스 바 및 상기 복수의 이차 전지와 상기 버스 바 사이에 위치하는 보호 부재를 포함한다.

Description

전지 모듈 {BATTERY MODULE}
본 발명은 전지 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대용량의 전지 모듈에 관한 것이다.
이차 전지(rechargeable battery)는 일차 전지와 달리 충전 및 방전이 가능한 전지로서, 외부의 전기 에너지를 화학 에너지의 형태로 바꾸어 저장해 두는 충전 과정과 화학 에너지를 전기 에너지의 형태로 바꾸어 사용하는 방전 과정을 반복할 수 있다.
이러한 이차 전지의 대표적인 예로는 니켈 수소 전지, 니켈 카드뮴 전지, 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지 등이 있으며, 저용량의 이차 전지는 휴대폰, 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같이 휴대가 가능한 소형 전자기기에 널리 사용되고, 대용량의 이차 전지는 하이브리드 자동차 등의 모터 구동용 전원 및 전력 저장용 전지 등에 사용되고 있다.
최근 들어 고에너지 밀도의 비수전해액을 이용한 고출력 이차 전지가 개발되고 있으며, 이러한 고출력 이차 전지를 직렬로 연결하여 전기 자동차, 하이브리드 자동차 등과 같이 대전력을 필요로 하는 기기에 사용될 수 있는 대용량의 전지 모듈을 구성할 수 있다.
이와 같이, 복수의 이차 전지를 전기적으로 연결하기 위해 버스 바(bus bar)를 이용하여 각각의 이차 전지에 연결된 전극 단자들을 연결한다. 일반적으로, 전극 단자는 이차 전지의 외부로 돌출되도록 형성되고, 어느 하나의 이차 전지의 양극 단자를 이웃하는 이차 전지의 음극 단자와 연결하는 방식으로 직렬 연결하게 된다.
하지만 이와 같은 전지 모듈의 조립 과정에서 이차 전지가 잘못 배열되어 미스 인서션(miss-insertion)이 일어나는 경우, 원하는 고출력을 얻을 수 없는 등의 불량이 발생하게 된다. 또한 이러한 불량을 배제하기 위하여 전극 모듈의 조립 과정에서 각각의 이차 전지의 전극 단자를 확인하는 경우, 공정 시간이 길어지게 되어, 생산성이 저하되는 문제가 발생한다.
본 발명은 상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전지 모듈의 조립 과정에서 이차 전지의 오정렬을 방지할 수 있는 전지 모듈을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈은 외측으로 돌출된 전극 단자 및 상기 전극 단자 주위에 배치된 식별부를 포함하는 복수의 이차 전지, 이웃하는 상기 복수의 이차 전지의 상기 전극 단자를 전기적으로 연결하는 버스 바 및 상기 복수의 이차 전지와 상기 버스 바 사이에 위치하는 보호 부재를 포함한다.
상기 전극 단자는 양극 단자 및 음극 단자를 포함할 수 있고, 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자 주위에 각각 배치된 식별부는 색상 또는 무늬가 서로 다르게 형성될 수 있다. 또는, 상기 식별부는 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자 중 어느 하나의 주위에만 배치될 수 있다.
상기 식별부는 부착 테이프로 형성될 수 있다.
상기 보호 부재는 상기 전극 단자가 돌출된 상기 복수의 이차 전지 각각의 일면을 덮도록 형성된 지지판을 포함할 수 있고, 상기 지지판에는 상기 복수의 이차 전지의 상기 전극 단자가 관통하는 단자 홀이 형성될 수 있다.
상기 보호 부재는 상기 지지판 상에서 상기 버스 바의 둘레를 감싸도록 형성된 돌기부를 더 포함할 수 있다.
상기 보호 부재는 상기 지지판의 가장자리를 따라 형성된 보강 돌기를 더 포함할 수 있다.
상기 지지판에는 상기 복수의 이차 전지의 벤트 부재와 연통되는 배기 홀이 형성될 수 있다.
상기 단자 홀의 직경은 상기 전극 단자 및 상기 전극 단자를 체결하기 위한 단자 체결 부재의 직경보다 크게 형성될 수 있다.
상기 지지판에는 상기 단자 홀에 인접하여 윈도우(window)가 형성될 수 있다.
상기 윈도우는 상기 복수의 이차 전지의 식별부에 대응하여 형성될 수 있다.
상기 전극 단자는 양극 단자 및 음극 단자를 포함할 수 있고, 상기 복수의 이차 전지는 상기 복수의 이차 전지가 배열된 방향을 따라 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자가 교호적으로 배치될 수 있다.
상기 버스 바는 이웃하는 두 개의 이차 전지의 양극 단자와 음극 단자를 전기적으로 연결할 수 있다.
상기 전극 단자는 양극 단자 및 음극 단자를 포함할 수 있고, 상기 복수의 이차 전지는 상기 복수의 이차 전지가 배열된 방향을 따라 두 개의 상기 양극 단자 및 두 개의 상기 음극 단자가 교호적으로 배치될 수 있다.
상기 버스 바는 이웃하는 4개의 이차 전지의 두 개의 상기 양극 단자와 두 개의 상기 음극 단자를 전기적으로 연결할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈은 상기 버스 바와 상기 복수의 이차 전지의 상기 전극 단자를 체결하는 체결 부재 및 전류를 외부로 인출하기 위하여 상기 전극 단자와 전기적으로 연결되는 인출 단자를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈은 상기 복수의 이차 전지가 수용되도록 일측에 개구가 형성된 하우징을 더 포함할 수 있고, 상기 하우징에 형성된 상기 개구에 상기 보호 부재가 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전지 모듈의 조립 과정에서 이차 전지의 오정렬을 억제할 수 있다.
또한, 전지 모듈의 버스 바 사이의 단락을 방지하여 안정성을 확보할 수 있다.
또한, 전지 모듈 조립의 시간을 단축하여 전지 모듈의 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지 모듈의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지 모듈의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지 모듈의 전지를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지 모듈에서 버스 바를 장착하기 전의 상태를 나타내는 일부 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 변형예에 따른 전지 모듈의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전지 모듈의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전지 모듈에서 버스 바를 장착하기 전의 상태를 나타내는 일부 평면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명한다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여, 본 발명과 관계없는 부분에 대하여는 그 설명을 생략하고, 본 명세서 및 도면에서 동일한 구성요소에는 동일한 참조부호를 붙인다.
한편, 본 명세서에서 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 두고 "전기적으로 연결"되는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지 모듈의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지 모듈의 분해 사시도이다. 또한, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이차 전지의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지 모듈에서 버스 바를 장착하기 전의 상태를 나타내는 일부 평면도이다.
본 실시예에서는 이차 전지(10)를 리튬 이온 전지로서 각형인 것을 예로서 설명하지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 리튬 폴리머 전지 등으로 형성되거나 또는 그 외형이 원통형으로 형성되는 등 다양한 형태의 전지에 적용될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 전지 모듈(101)은 복수의 이차 전지(10), 이들을 수용하는 하우징(20), 복수의 이차 전지(10)의 상부에 배치되는 보호 부재(30) 및 복수의 이차 전지(10)를 연결하는 버스 바(40)를 포함한다.
복수의 이차 전지(10)는 일방향(x 방향)을 따라 일렬로 배열되고, 각각의 이차 전지(10)는 외부로 돌출되어 형성된 전극 단자(11)를 포함한다.
이하에서, 도 3을 참조하여 이차 전지(10)의 구성을 구체적으로 설명한다. 본 실시예에 따른 이차 전지(10)는 전극 조립체, 전극 조립체를 수용하는 케이스(15) 및 케이스(15)의 일측 개구를 덮는 캡 플레이트(16)를 포함한다. 또한 이차 전지(10)는 캡 플레이트(16)를 관통하여 외부로 돌출된 전극 단자(11), 전극 단자의 하부 체결 부재(12a, 12b) 및 전극 단자(11) 주위에 배치된 식별부(13)를 포함한다.
전극 단자(11)는 전극 조립체의 양극과 연결되는 양극 단자(11a) 및 전극 조립체의 음극과 연결되는 음극 단자(11b)를 포함하여, 이를 통해 케이스(15) 내에서 전극 조립체와 전해액의 전기 화학 반응에 의하여 발생한 전류를 외부로 인출할 수 있게 된다.
전극 단자의 하부 체결 부재(12a, 12b)는 각 전극 단자(11)를 캡 플레이트(16)에 상면에 형성된 홀에 고정시키는 역할을 하는 것으로, 본 실시예에서는 너트로 형성되는 것을 예시하고 있다.
본 실시예에 따르면, 전극 단자(11)에 인접하여 식별부(13)가 배치되는데, 식별부(13)는 양극 단자(11a) 주위에 배치된 양극 식별부(13a) 및 음극 단자(11b) 주위에 배치된 음극 식별부(13b)를 포함한다. 양극 식별부(13a)와 음극 식별부(13b)는 서로 다른 색상, 예를 들면 양극 식별부(13a)는 적색으로 형성하고 음극 식별부(13b)는 흑색으로 형성하여 이차 전지(10)가 조립된 상태에서 전극 단자(11)의 극성을 용이하게 식별할 수 있게 된다.
한편, 양극 식별부(13a) 및 음극 식별부(13b)는 용이하게 구별할 수 있도록 서로 다른 표지로 형성되면 충분한 것으로, 양극 식별부(13a)와 음극 식별부(13b)는 서로 다른 무늬로 형성될 수도 있다. 또는, 양극 단자(11a) 및 음극 단자(11b) 중 어느 하나의 전극 단자(11)에만 식별부를 형성함으로써, 양극 단자(11a)와 음극 단자(11b)를 식별하는 것도 가능하다.
이러한 식별부(13)는 색상 또는 무늬가 있는 테이프를 부착하여 형성할 수 있다. 하지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고, 전극 단자(11) 주위를 착색하는 등의 다양한 방법으로 식별부(13)를 형성할 수 있다.
본 실시예에 따른 이차 전지(10)는 캡 플레이트(16) 상에 형성된 벤트(vent) 부재(17)와 전해액 주입 부재(18)를 더 포함할 수 있다. 벤트 부재(17)에는 설정된 압력에서 개방되는 노치가 형성되어, 이를 통해 이차 전지(10)의 내부에서 발생하는 가스를 배출할 수 있다. 전해액 주입 부재(18)를 통해서는 이차 전지(10)의 내부로 전해액을 주입할 수 있다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 복수의 이차 전지(10)는 이차 전지(10)가 배열된 방향(x 방향)을 따라 양극 단자(11a)와 음극 단자(11b)가 교호적으로 배치되도록 배열되어 하우징(20)에 수용되고, 이차 전지(10)의 상부에는 보호 부재(30)가 배치된다. 구체적으로, 하우징(20)의 일측에 개구가 형성되어 이를 통해 이차 전지(10)를 수용되고, 보호 부재(30)는 하우징(20)의 개구를 덮고 이차 전지(10)의 전극 단자(11)가 형성된 일면을 덮도록 배치된다.
보호 부재(30)는 이차 전지(10)의 상부에 배치되어 이를 보호하고, 이웃하는 이차 전지(10)를 연결하는 버스 바(40)를 안정적으로 지지하고 보호하는 기능을 하는 것으로서, 이하에서는 도 1, 도 2 및 도 4를 참조하여 보호 부재(30)의 구성을 구체적으로 설명한다.
보호 부재(30)는 보호 부재(30)의 몸체에 해당하는 지지판(32), 지지판(32) 상에 형성된 돌기부(31) 및 보강 리브(34)를 포함한다. 지지판(32)은 대략 사각판 형상으로 이루어지며 하우징(20)의 개구에 설치된 후 볼트(미도시) 등으로 결합된다.
지지판(32)에는 단자 홀(35)과 배기 홀(33)이 형성된다. 단자 홀(35)은 보호 부재(30)의 하부에 배치되는 이차 전지(10)의 전극 단자(11)가 이에 삽입되어 외부로 돌출되도록, 전극 단자(11)에 대응하는 위치에 형성된다. 배기 홀(33)은 이차 전지(10)의 벤트 부재(17)에 연통되도록 형성되어, 벤트 부재(17)를 통해 이차 전지(10)의 내부 가스가 배출되는 때에 이를 외부로 배출 되도록 한다. 본 실시예에서는 배기 홀(33)의 주위를 따라 돌기가 형성되어, 이에 의해 지지판(32)의 강도를 보강할 수 있는데, 본 발명이 이러한 형상에 한정되는 것은 아니다.
본 실시예에서 단자 홀(35)의 직경은 이에 삽입되는 전극 단자(11) 및 하부 체결 부재(12a, 12b)의 직경보다 크게 형성된다. 전술한 바와 같이, 보호 부재(30)의 하부에 배치되는 이차 전지(10)는 전극 단자(11) 주위에 배치된 식별부(13)를 포함하는데, 단자 홀(35)의 직경을 하부 체결 부재(12a, 12b)의 직경보다 상대적으로 크게 형성함으로써 보호 부재(30)를 하우징(20)에 장착한 경우에도 이차 전지(10)의 전극 단자(11)의 극성을 용이하게 확인할 수 있게 된다.
지지판(32) 상에 형성된 돌기부(31)는 단자 홀(35)의 주위에 형성되어, 돌기부(31)에 의해 형성된 공간에 버스 바(40) 및 인출 단자(41a, 41b)의 체결 부분이 수납된다. 돌기부(31)는 버스 바(40) 또는 인출 단자(41a, 41b)의 체결 부분의 형상과 동일한 형상으로 형성된다. 구체적으로, 버스 바(40)가 수납되는 돌기부(31)는 양쪽 가장자리에 형성된 라운드부와 라운드부를 잇는 직선부로 이루어지고, 인출 단자(41a, 41b)의 체결 부분이 수납되는 돌기부(31)는 라운드 형상으로 이루어진다.
이와 같이 형성된 돌기부(31)에 의하여 되어 버스 바(40) 및 인출 단자(41a, 41b)의 체결 부분이 안정적으로 지지되고, 이웃하는 버스 바(40) 사이의 단락을 방지할 수 있게 된다.
한편, 돌기부(31)의 일측에는 지지판(32)의 배기 홀(33)이 형성된 보호 부재(30)의 중앙부를 향하여 안내부가 형성된다. 안내부는 전극 단자(11) 와 연결되어 전류와 전압을 측정하는 전선을 가이드하고, 이를 보호하는 역할을 한다.
지지판(32)의 가장자리를 따라 돌출되어 형성된 보강 리브(34)는 지지판(32)의 강도를 보완하여, 지지판(32)이 외부의 충격 등에 의해 변형되거나 파손되는 것을 억제하는 역할을 한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 버스 바(40)는 보호 부재(30)의 돌기부(31)에 의해 형성된 공간에 수납되어, 단자 홀(35)을 관통하는 이웃하는 한 쌍의 이차 전지(10)의 전극 단자(11)를 전기적으로 연결한다. 전술한 바와 같이, 복수의 이차 전지(10)는 이차 전지(10)가 배열된 방향(x 방향)을 따라 양극 단자(11a)와 음극 단자(11b)가 교호적으로 배치되도록 배열되는 바, 버스 바(40)의 중앙부에 형성된 한 쌍의 홀에 각각 양극 단자(11a)와 음극 단자(11b)가 삽입되어, 이웃하는 이차 전지(10)를 직렬 연결하게 된다.
상부 체결 부재(42)는 보호 부재(30) 상에서 버스 바(40)와 전극 단자(11)를 체결하기 위한 것으로, 상부 체결 부재(42)는 버스 바(40)와 양극 단자(11a)를 체결하는 양극 체결 부재(42a) 및 버스 바(40)와 음극 단자(11b)를 체결하는 음극 체결 부재(42b)를 포함하고, 본 실시예에서 각각의 상부 체결 부재(42)는 너트로 형성된다.
인출 단자(41a, 41b)는 전지 모듈(101)에서 발생하는 전류를 외부로 인출하기 위한 것으로서, 양극 단자(11a)와 연결되는 양극 인출 단자(41a) 및 음극 단자(11b)와 연결되는 음극 인출 단자(41b)를 포함한다. 전술한 바와 같이, 전극 단자(11)와 체결되는 인출 단자(41a, 41b)의 체결 부분은 돌기부(31)에 의해 형성되는 공간에 수납된다. 또한 돌기부(31)에는 안내부가 형성되지 않은 일측에 연결부가 형성되어, 이를 통해 인출 단자(41a, 41b)의 단자부가 외부와 연결될 수 있다. 한편, 인출 단자(41a, 41b) 역시 상부 체결 부재(42a, 42b)를 통해 전극 단자(11)에 체결된다.
이상에서와 같이, 본 실시예에 따르면 이차 전지(10)의 전극 단자(11) 주위에 식별부(13)가 형성되고, 보호 부재(30)의 단자 홀(35)을 통해 이를 확인함으로써 전극 단자(11)의 극성을 식별할 수 있게 된다. 이에 따라, 버스 바(40)를 체결하여 이차 전지(10)를 직렬 연결하기 전에 이차 전지(10)의 오정렬 여부를 확인할 수 있다. 또한 보호 부재(30)에 돌기부(31)를 형성함으로써 버스 바(40)를 지지하고 이웃하는 버스 바(40) 사이의 단락을 방지하여 안정성을 확보할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예의 일 변형예에 따른 전지 모듈의 사시도이다.
도 5를 참조하면, 본 변형예에 따른 전지 모듈(101')은 복수의 이차 전지(10), 이들을 수용하는 하우징(20), 복수의 이차 전지(10)의 상부에 배치되는 보호 부재(30') 및 복수의 이차 전지(10)를 연결하는 버스 바(40')를 포함한다.
본 변형예에 따른 보호 부재(30')는 지지판(32'), 지지판(32') 상에 형성된 돌기부(31') 및 보강 리브(34')를 포함한다. 지지판(32')에는 전극 단자(11)가 삽입되는 단자 홀(미도시) 및 이차 전지(10)의 벤트 부재(17)와 연통되는 배기 홀(33')이 형성된다. 본 변형예에서도 단자 홀의 직경을 전극 단자(11) 및 전극 단자의 하부 체결 부재(12a, 12b)의 직경보다 크게 형성함으로써, 이차 전지(10)에 형성된 식별부(미도시)를 확인하여 전극 단자(11)의 극성을 용이하게 식벽할 수 있다.
한편, 본 변형예에서 복수의 이차 전지(10)는 이차 전지(10)가 배열된 방향(x 방향)을 따라 두 개의 양극 단자(11a)와 두 개의 음극 단자(11b)가 교호적으로 배치되도록 배열된다. 또한 돌기부(31')는 4개의 단자 홀을 둘러싸도록 길게 형성되고, 돌기부(31')에 의해 형성된 공간에 수납되는 버스 바(40')에도 4개의 홀이 형성되어 4개의 전극 단자(11)를 연결한다.
이와 같은 구조에 의하여, 하나의 버스 바(40')에 의해 두 개의 양극 단자(11a) 및 두 개의 음극 단자(11b)가 각각 병렬 연결되고, 이들이 다시 직렬 연결된다. 이에 따라, 제1 실시예에 비하여 전지 모듈의 용량을 두 배만큼 크게 할 수 있다.
본 변형예에서는 인출 단자(41a', 41b') 역시 두 개의 양극 단자(11a) 및 두 개의 음극 단자(11b)를 각각 병렬 연결하여 외부로 전류를 인출시킨다. 한편, 돌기부(31')에는 제1 실시예에서와 같이 안내부가 형성되어 전류 및 전압을 측정하는 전선을 가이드할 수도 있다.
이와 같이, 본 변형예에서는 보호 부재(30')의 구성을 변형함으로써, 전지 모듈(101')에서의 이차 전지(10)의 오정렬을 방지하고 안정성을 확보함과 동시에, 대용량의 전지 모듈(101')을 구현할 수 있다.
본 변형예에서는 하나의 버스 바(40')에 의하여 4개의 전극 단자가 연결되는 구성을 예시하고 있지만, 동일한 방법으로 하나의 버스 바에 연결되는 전극 단자의 수가 더 많도록 변형함으로써 전지 모듈의 용량을 더 크게 할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전지 모듈의 사시도이고, 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전지 모듈에서 버스 바를 장착하기 전의 상태를 나타내는 일부 평면도로서, 이들을 참조하여 본 실시예에 따른 전지 모듈(102)에 대하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 제1 실시예와 동일하거나 유사한 구성에 대하여는 이를 간략히 설명하거나 이에 대한 설명을 생략하기로 한다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 전지 모듈(102)은 복수의 이차 전지(10), 이들을 수용하는 하우징(20), 복수의 이차 전지(10)의 상부에 배치되는 보호 부재(130) 및 복수의 이차 전지(10)를 연결하는 버스 바(40)를 포함한다.
본 실시예에서 복수의 이차 전지(10)는 이차 전지(10)가 배열된 방향(x 방향)을 따라 양극 단자(11a)와 음극 단자(11b)가 교호적으로 배치되도록 배열된다. 또한 이차 전지(10)는 전극 단자(11) 주위에 형성된 식별부(미도시)를 포함한다.
보호 부재(130)는 지지판(132), 지지판(132) 상에 형성된 돌기부(131) 및 보강 리브(134)를 포함한다. 돌기부(131)는 양쪽 가장자리에 형성된 라운드부와 이를 연결하는 직선부로 형성되고, 돌기부(131)에 의해 형성된 공간에 버스 바(40)가 수납되어 단자 홀에 삽입된 전극 단자(11)와 상부 체결 부재(42a, 42b)를 통해 체결되어 연결된다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 지지판(132) 상에는 전극 단자(11)를 삽입하는 단자 홀(135) 및 이차 전지(10)의 벤트 부재(17)와 연통되는 배기 홀(133)이 형성된다. 본 실시예에서는 단자 홀(135)의 직경이 전극 단자(11)의 하부 체결 부재(12a, 12b)의 직경과 동일하게 형성된다. 이로 인해, 전극 단자(11)의 삽입 시 이를 보호 부재(30)에 안정적으로 삽입하고 고정시킬 수 있게 되어, 조립 시 오차를 줄일 수 있게 된다. 또한 외부 충격 등에 의하여 보호 부재(30)에 대해 이차 전지(10)가 상대적으로 이동하는 것을 억제함으로써, 이차 전지(10)의 파손 등을 방지할 수 있게 된다.
한편, 이와 같이 단자 홀(135)의 크기와 전극 단자(11)의 하부 체결 부재(12a, 12b)의 크기를 동일하게 형성하게 되면, 하우징(20)에 보호 부재(130)가 장착된 상황에서 전극 단자(11) 주위에 형성된 식별부를 확인하는 것이 어려워진다. 이에, 본 실시예에서는 단자 홀(135)에 인접하여 윈도우(window)(136)가 형성되어, 이를 통해 식별부를 확인할 수 있도록 한다.
본 실시예에서, 윈도우(136)는 돌기부(131)와 배기 홀(133)의 사이에 형성되는데, 전극 단자(11) 주위에 형성된 식별부에 대응하도록 단자 홀(135)에 가까이 형성하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 윈도우(136)가 단자 홀(135)을 둘러싸는 돌기부(131)의 바깥쪽에 형성되나, 돌기부(131)에 의하여 둘러싸도록 윈도우를 형성할 수도 있고, 돌기부(131)의 배기 홀(133) 방향의 일측이 개방된 형성된 형태로 돌기부(131)를 형성하고 윈도우(136)의 위치를 단자 홀(135)에 인접하게 형성할 수도 있다. 한편, 본 실시예에서도 돌기부(131)에 안내부를 형성함으로써, 전류 및 전압을 측정하기 위한 전선을 가이드할 수도 있다.
이와 같이, 본 실시예에서는 단자 홀(135)의 크기를 전극 단자(11)의 하부 체결 부재(12a, 12b)의 크기와 동일하게 형성함으로써 이차 전지(10)가 보호 부재(30)에 의해 안정적으로 고정될 수 있고, 보호 부재(30) 상에 별도로 형성된 윈도우(136)를 통해 이차 전지(10)의 식별부를 통해 전극 단자(11)의 극성을 식별함으로써 이차 전지(10)의 오정렬 여부를 용이하게 확인할 수 있다.
한편, 본 실시예에서도 보호 부재(130) 및 버스 바(40)의 구조를 변형시킴으로써 보다 큰 용량을 갖는 전지 모듈을 구성할 수도 있다. 일례로, 도 5에서와 같이 2개의 양극 단자와 2개의 음극 단자를 하나의 버스 바로 연결하여 용량이 두 배로 증가한 전지 모듈을 구성할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명을 바람직한 실시예들을 통하여 설명하였지만, 본 발명이 이 실시예들에 한정되지는 않는다. 본 발명의 범위는 다음에 기재하는 특허청구범위의 기재에 의하여 결정되는 것으로, 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
101, 101', 102: 전지 모듈 10: 이차 전지
11: 전극 단자 12a, 12b: 하부 체결 부재
13: 식별부 15: 케이스
16: 캡 플레이트 17: 벤트(vent) 부재
18: 전해액 주입 부재 20: 하우징
30, 30', 130: 보호 부재 31, 31', 131: 돌기부
32, 32', 132: 지지판 33, 33', 133: 배기 홀
34, 34', 134: 보강 리브(rib) 35: 단자 홀
136: 윈도우(window) 40, 40': 버스 바
41a, 41a', 41b, 41b': 인출 단자 42: 상부 체결 부재

Claims (17)

  1. 외측으로 돌출된 전극 단자 및 상기 전극 단자 주위에 배치된 식별부를 포함하는 복수의 이차 전지;
    이웃하는 상기 복수의 이차 전지의 상기 전극 단자를 전기적으로 연결하는 버스 바; 및
    상기 복수의 이차 전지와 상기 버스 바 사이에 위치하는 보호 부재;
    를 포함하고,
    상기 전극 단자는 양극 단자 및 음극 단자를 포함하며,
    상기 복수의 이차 전지는 상기 복수의 이차 전지가 배열된 방향을 따라 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자가 교호적으로 배치되는 전지 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 식별부는 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자 주위에 각각 배치된 양극 식별부 및 음극 식별부를 포함하고, 상기 양극 식별부 및 상기 음극 식별부는 색상 또는 무늬가 서로 다르게 형성된, 전지 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 식별부는 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자 중 어느 하나의 주위에만 배치된, 전지 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 식별부는 부착 테이프로 형성된, 전지 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보호 부재는 상기 전극 단자가 돌출된 상기 복수의 이차 전지 각각의 일면을 덮도록 형성된 지지판을 포함하고, 상기 지지판에는 상기 복수의 이차 전지의 상기 전극 단자가 관통하는 단자 홀이 형성된, 전지 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 보호 부재는 상기 지지판 상에서 상기 버스 바의 둘레를 감싸도록 형성된 돌기부를 더 포함하는, 전지 모듈.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 보호 부재는 상기 지지판의 가장자리를 따라 형성된 보강 리브를 더 포함하는, 전지 모듈.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 지지판에는 상기 복수의 이차 전지의 벤트 부재와 연통되는 배기 홀이 형성된, 전지 모듈.
  9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단자 홀의 직경은 상기 전극 단자 및 상기 전극 단자를 체결하기 위한 단자 체결 부재의 직경보다 크게 형성된, 전지 모듈.
  10. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지판에는 상기 단자 홀에 인접하여 윈도우(window)가 형성된, 전지 모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 윈도우는 상기 복수의 이차 전지의 식별부에 대응하여 형성된, 전지 모듈.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제1항에 있어서,
    상기 버스 바는 이웃하는 4개의 이차 전지의 두 개의 상기 양극 단자와 두 개의 상기 음극 단자를 전기적으로 연결하는, 전지 모듈.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 버스 바와 상기 복수의 이차 전지의 상기 전극 단자를 체결하는 체결 부재 및 전류를 외부로 인출하기 위하여 상기 전극 단자와 전기적으로 연결되는 인출 단자를 더 포함하는, 전지 모듈.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 이차 전지가 수용되도록 일측에 개구가 형성된 하우징을 더 포함하고,
    상기 하우징에 형성된 상기 개구에 상기 보호 부재가 배치되는, 전지 모듈.
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