KR101775451B1 - 전지팩의 일체형 센싱보드 - Google Patents

Abstract

전지팩의 일체형 센싱보드를 개시한다. 본 발명은 전지팩의 일체형 센싱보드에 관한 것으로, 다 수개의 전지셀이 연결되는 전지모듈의 상면에 설치되는 기판과, 기판에서 인접된 한 쌍의 전지셀에서 전원을 출력하는 극주가 돌출되도록 개구 형성되는 다 수개의 극주돌출부 및 극주돌출부로 돌출된 서로 다른 전지셀의 극주 사이를 통전가능하도록 연결하는 극주버스바를 포함하고, 극주버스바는 상기 극주돌출부로 압입 되어 체결됨에 따라 전지팩에 사용되는 각종 전장부품의 체결 및 조립이 용이한 효과를 얻을 수 있다.

Description

전지팩의 일체형 센싱보드{INTEGRATED SENSING BOARD FOR BATTERY PACK}

본 발명은 전지팩의 일체형 센싱보드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전지팩에 사용되는 각종 전장부품의 체결 및 조립이 용이한 전지팩이 일체형 센싱보드에 관한 것이다.

전기차를 비롯한 각종 산업분야에 사용되는 고압용 에너지 저장장치(Energy Storage System, ESS)는 다수의 2차 전지를 팩으로 구성하는 바, 통상적으로 개개의 인접한 2차전지 셀들은 금속 재질의 대 전류용 버스 바를 사용하여 직렬로 연결된다. 이때 팩의 2차전지 셀의 수보다 하나 작은 수의 버스 바가 필요로 된다. 동시에 개별 2차전지 셀별로 배터리 관리 장치에서 필요로 하는 전압 데이터를 생성하기 위한 배선이 필요하며, 그 배선 수는 팩을 구성하는 직렬 연결된 2차전지 셀의 수보다 하나 더 많다. 이와 같이 다수의 전지들을 배선 연결하는 불편에 기인하여 높은 생산성을 기대하기 곤란하다.

이를 개선하기 위한 선행특허의 일예로 한국 등록특허공보 제0530347호의 "리튬 이차 전지 모듈"은 리튬 이차전지 모듈로서, 복수개의 단위 리튬 이차 전지와; 전지의 양극 단자와 음극 단자 각각을 수용하는 수용 모듈과; 단위 수용 모듈의 단자에 접촉되도록 배치되며, 고정 구멍과 외부 돌출된 절곡형 접촉 플레이트를 구비한 금속성 블록과; 상기 수용 모듈에 대응하는 형상을 가지고 구리 배선이 형성된 배선 기판과; 상기 양극/음극 단자에 접촉되도록 배치되는 금속성 블록의 구멍을 통해 삽입 고정되는 체결 부재를 포함한다. 이에 따라, 모듈 제작이 간단하고 전지 전압 체크를 위한 배선이 없어 미관을 향상하는 효과를 기대한다.

그러나 이와 같은 방식에 의하면 기판을 이용하여 신호선의 배선을 축소하는 이점은 있으나 수용 모듈, 금속성 블록, 체결 부재를 사용하여 단자를 연결하는 작업이 불편할 뿐더러 특히 고압용 전지를 생산하고 보수하는 과정에서 항시 쇼트나 감전 사고를 발생할 우려를 배제할 수 없다.

따라서 종래에는 인쇄회로기판을 이용하여 신호선의 배선 및 단자를 연결을 간단하도록 고안된 기술이 제안되었으나, 전지팩의 전원단자와 인쇄회로기판간의 전기적 통전을 위하여 버스바와 같은 구성이 설치됨에 따라 전지팩의 직렬 또는 병렬연결시에 쇼트나 감전사고가 여전히 발생되는 문제점이 있었다.

또한 종래에는 인쇄회로기판으로 전지팩간의 연결시에 전지팩의 전원단자와 전기적 통전을 위하여 연결구성(예를 들면, 버스바)을 구비하여 각 전원단자와 버스바간의 연결작업을 진행해야되고, 또는 인쇄회로기판에 전지팩의 전원단자가 결합될 수 있도록 요홈을 구비함에 따라 구조가 복잡하여 인쇄회로기판의 제조원가가 상향되는 문제점이 있었다.

또한 종래에는 센싱보드에 온도센서와 같은 전장부품을 납땜에 의하여 고정시킴에 따라 그 과정에서 발생되는 찌꺼기나 납이 기판의 패턴에 잔류되거나 튀어서 쇼트가 발생될 수 있는 문제점이 있었다.

따라서, 종래에는 한국 공개특허공보 제10-2013-0125334호(2013.11.18)(특허문헌 1)이나, 한국 공개특허공보 제10-2014-0090077호(2014.07.16)(특허문헌 2)와 같이 인쇄회로기판을 이용한 센싱보드를 제안하였다.

하지만, 위 특허문헌1과 2를 통하여 개시된 기술은, 예를 들면, 온도센서와 같은 전장부품을 연결하는 하네스(전선)가 전지팩의 상측으로 그대로 노출된 상태로 조립됨에 따라 조립과정이 복잡하고, 조립과정에서 하네스의 손상이나 꼬임 및 납땜과정에서의 손상으로 인한 불량이 발생되는 문제점을 갖는다.

또한, 종래기술은 전지셀과 전지셀 사이를 직렬 또는 병렬 연결하기 위하여 버스바를 용접 또는 볼트를 이용하여 전지셀의 극주(전지탭)에 체결되는 과정을 포함하고 있다. 이와 같은 버스바의 조립과정은 수작업으로 이루어지고 있기에 전지팩의 전체 조립과정에서 가장 많은 시간이 필요하여 생산성을 떨어뜨리는 원인이 되고 있어 이에 대한 개선책이 시급한 실정이다.

한국 공개특허공보 제10-2013-0125334호(2013.11.18) 한국 공개특허공보 제10-2014-0090077호(2014.07.16)

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 전장부품의 조립과 연결이 용이한 전지팩의 일체형 센싱보드를 제공함에 있다.

그러므로, 본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함한다.

본 발명은 다 수개의 전지셀이 연결되는 전지모듈의 상면에 설치되는 기판과, 기판에서 인접된 한 쌍의 전지셀에서 전원을 출력하는 극주가 돌출되도록 개구 형성되는 다 수개의 극주돌출부 및 극주돌출부에 억지 끼움식으로 압입되어 상기 극주들을 상호 통전가능하게 연결하는 극주버스바와, 전지셀의 온도, 전압, 전류중 하나 이상을 측정하는 전장부품과, 전장부품에 연결되는 전선 및 전장부품 및 전선을 내측에 수용 및 안내하도록 기판의 일측에서 내향된 홈으로 가로 또는 세로 방향으로 연장되는 제1메인연결로와, 제1메인연결로에서 상기 극주돌출부로 연장되어 전장부품 및 전선을 안내하도록 내향된 홈으로 형성되는 적어도 하나의 가지로가 구비된 부품수용부를 포함하고, 극주돌출부는 전지셀의 극주가 돌출되도록 관통형성된 관통구와, 내면으로부터 관통구 사이로 연장되어 극주버스바를 지지하는 지지판과, 지지판의 상면에서 돌출되고, 부품수용부에 의해 안내된 전장부품의 연결단자와 극주버스바가 체결되는 결합돌기와, 내면에서 하나 이상이 돌출되어 상기 극주버스바를 상기 지지판의 상면에 고정시키는 걸림돌기를 포함하고, 극주버스바는 일방향으로 연장되는 관통구의 내측으로 압입되는 버스바본체와, 상호 이격된 한 쌍으로서 관통구를 통하여 돌출되는 서로 다른 극주가 체결되도록 관통 형성된 한 쌍의 극주공 및 결합돌기가 삽입되도록 버스바본체에서 관통형성되는 적어도 하나의 결합공을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩의 일체형 센싱보드를 제공할 수 있다.

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따라서, 본 발명은 센싱보드에 조립되는 전장부품 및 전선을 기판의 압입하는 방식으로 조립할 수 있어 전장부품의 고정 및 전선 정리와 같은 과정이 생략될 수 있어 조립시간이 단축되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 극주간을 통전하도록 연결시키는 버스바를 압입하여 고정시킬 수 있어 조립공정이 간단하고, 부품 및 조립을 위한 장비가 절감될 수 있어 원가를 절감할 수 있고, 조립공수 및 시간이 단축됨에 생산성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 전지팩을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전지팩의 일체형 센싱보드를 간략 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 극주버스바를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 버스바를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 센싱보드의 일부를 확대 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 센싱보드에서 일부 확대 평면도이다.
도 7은 도 5의 배면 사시도이다.
도 8은 본 발명에서 버스바의 체결 상태를 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명에서 센싱보드의 전원연결부를 도시한 사시도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제 하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하에서는 본 발명에 따른 전지팩의 센싱보드를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 전지팩을 도시한 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 전지팩의 일체형 센싱보드를 간략 도시한 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에서 전지팩은 다 수개의 전지셀이 하나 이상의 열과 행으로 그룹화된 전지모듈(2)과, 전지모듈(2)을 수용하는 케이스(4)와, 케이스(4)를 밀폐시키는 커버(3)와, 전지모듈(2)의 전압, 온도 및 이상유무와 셀밸런싱을 수행하는 비엠에스(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)등이 실장되는 부품실장부재(5)와, 전지모듈(2)을 상호 간에 직렬 또는 병렬로 연결시키고, 전장부품을 지지하는 센싱보드(1)를 포함한다.

전지셀(21~24)들은 양과 음의 전원을 출력하는 각각의 극주(21a, 22a)와, 내부의 가스가 배출되는 벤트홀(21b, 22b)을 각각 포함한다.

센싱보드(1)는 기판(100)과, 전지셀(21~24)의 상면에서 양과 음의 전원을 출력하는 극주(21a, 22a)가 삽입 및 돌출되는 다 수개의 극주돌출부(200)와, 케이스(4)의 전원단자(도시되지 않음)로 연결되는 전원버스바(800)가 연결되는 전원연결부(500)(도 4 참조)와, 극주돌출부(200)로 돌출된 전지셀(21~24)의 극주(21a, 22a)를 상호 통전시키는 극주버스바(300)를 포함한다.

극주돌출부(200)는 상호 이격된 다 수개로서 인접된 두 개의 전지셀에서 서로 다른 극성 또는 동일 극성의 극주(21a, 22a)가 하측으부터 돌출된다.

극주버스바(300)는 극주돌출부(200)로 돌출되는 서로 다른 전지셀(21~24)에서 각각 돌출된 극주(21a, 22a)에 체결되어 인접된 전지셀들을 전기적으로 통전시킨다. 극주버스바(300)는 전도성 금속재질로 이루어지거나, 전원의 통전이 가능한 패턴이 형성된 회로기판(100)중 어느 하나로 적용될 수 있다. 보다 구체적인 구성은 도 3에 도시된 바와 같다.

도 3은 본 발명의 극주버스바를 도시한 사시도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 극주버스바(300)는 일방향으로 연장되는 버스바본체(310)와, 상호 이격된 한 쌍으로서 각각 서로 다른 극주(21a, 22a)가 체결되도록 관통형성된 한 쌍의 극주공(320)과, 버스바본체(310)에서 관통된 하나 이상의 결합공(330)을 포함한다.

버스바본체(310)는 전도성 금속판으로 길이방향으로 연장형성되며 극주돌출부(200)의 내면에 압입(억지끼움식)으로 삽입된다.

극주공(320)은 상호 이격된 한 쌍으로 형성되어 각각 서로 다른 전지셀의 극주(21a, 22a)가 삽입된다.

결합공(330)은 극주돌출부(200)에 형성되는 결합돌기(220, 도 5 참조)가 삽입되도록 관통형성된다. 결합돌기(220)와 결합공(330)의 체결과정은 후술한다.

또한, 본 발명은 비엠에스에서 이상전압 및 전류에 의한 고장, 고온등을 감지하게 위하여 연결되는 온도센서, 전압센서등의 전장부품을 가이드하기 위한 부품수용부(400)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 이는 도 4를 참조하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 센싱보드에서 부품수용부를 개략 도시한 평면도이다.

도 4를 참조하면, 부품수용부(400)는 부품실장부재(5)로부터 연장된 다 수개의 전선을 가이드하도록 하향된 메인연결로(410, 420)와, 메인연결로(410, 420)에서 각 극주돌출부(200)측으로 연장되어 전장부품을 지지하는 가지로(430)를 포함한다.

메인연결로(410, 420)는 하나 이상으로서 기판(100)의 일측에서 반대쪽으로 연장되는 홈으로 형성되며, 바람직하게로는 동일방향으로 연장되는 극주돌출부(200)들을 사이에 두고 양측에서 각각 형성됨이 바람직하다.

예를 들면, 극주돌출부(200)는 제1전지셀(21)의 양의 극주(21a)와, 제2전지셀의 음의 극주(22a)가 삽입되는 제1극주돌출부(201), 제2전지셀(22)의 양의 극주와 제3전지셀(23)의 음의 극주가 삽입되는 제3극주돌출부(203), 제3전지셀(23)의 양의 극주와 제4전지셀(24)의 음의 극주가 돌출되는 제4극주돌출부(204)를 예를 들어 설명한다.

이때, 제1극주돌출부(201)와 제3극주돌출부(202)는 기판(100)의 제1블럭(110)의 상면에서 제1열로서 배치되고, 제2극주돌출부(202)와 제4극주돌출부(204)는 기판(100)의 제2블럭(120)에서 제2열로서 배치된다.

따라서, 메인연결로(410, 420)는 제1열과 제2열 사이로 연장되는 제1메인연결로(410)와, 제1열의 반대측에서 연장되는 제2메인연결로(420)를 포함할 수 있다.

가지로(430)는 메인연결로에서 각각의 극주돌출부(200)로 연장되어 전장부품이 고정되는 공간과 연결된 전선(하네스)이 센싱보드의 상측으로 노출되지 않고, 조립 및 전선의 정리가 용이하게 한다.

즉, 메인연결로(410, 420)는 전원연결부(500)에서 연장되는 각각의 전선이 상면으로 노출되지 않도록 지지하고, 가지로(430)는 메인연결로를 통하여 연장된 전선의 끝단에 형성되는 온도센서 및/또는 전압센서와 같은 전장부품을 지지한다.

상술한, 극주돌출부(200)와 메인연결로(410, 420) 및 가지로(430)는 상기와 같은 주요 개념을 달성하기 위하여 다양한 실시예로서 구현되며, 이중 하나의 실시예를 하기의 도 5 내지 도 7을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명의 센싱보드의 일부를 확대 도시한 사시도, 도 6은 도 5의 평면도, 도 7은 도 5의 배면 사시도, 도 8은 본 발명에서 극주버스바의 체결 상태를 도시한 단면도, 도 9는 전원연결부(500)를 도시한 사시도이다.

도 5 내지 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 센싱보드(1)는 전장부품과, 기판(100)과, 기판(100)의 상면에서 배치되는 극주돌출부(200)와, 극주돌출부(200)로 삽입되어 전지셀(21~24)간을 통전시키는 극주버스바(300)와, 기판(100)에서 극주돌출부(200)로 설치되는 전장부품과 전선을 안내 및 수용하는 부품수용부(400)와, 전원버스바(800)가 연결되는 전원연결부(500)와, 전지셀(21~24)의 벤트홀(21b, 22b)에 일치되도록 관통형성된 벤트공(600)과, 뒤집어졌을 경우에 전장부품 및 전지셀을 보호하기 위한 보호돌기(700)를 포함한다.

전장부품(도시되지 않음)은 온도센서 및 전압센서로서 부품실장부재(5)에 구비되는 비엠에스와 연결된다. 이를 위하여 센싱보드(1)는 비엠에스와 전장부품을 연결하도록 기판(100)에 설치된 커넥터(도시되지 않음)를 통하여 연결된다.

기판(100)은 상향된 상면을 이루는 제1블럭(110)과, 제2블럭(120)을 구성하고, 제1블럭(110)과 제2블럭(120)은 메인연결로(제1메인연결로(410))에 의하여 상호 이격 된다.

벤트공(600)은 다 수개로서 각각 전지셀의 벤트홀(21b, 22b)에 연통가능한 위치에 형성되어, 전지셀(21~24)에서 배출된 가스를 외부로 배출시킨다.

보호돌기(700)는 극주돌출부(200)사이에서 상측으로 돌출되고, 내측에 빈공간을 이루도록 형성된다. 여기서 보호돌기(700)는 기판의 상면에서 상향 돌출되고, 내측이 빈공간을 이루고 있어 뒤집어졌을 때, 전지셀 및 센싱보드로 가해지는 충격을 완화시킬 수 있다.

부품수용부(400)는 극주돌출부(200)를 사이에 두고 기판(100)의 일측에서 타측 끝단으로 연장되어 하나 이상의 전선을 안내하는 제1메인연결로(410) 및 제2메인연결로(420)와, 제1메인연결로(410) 및 제2메인연결로(420)중 적어도 하나에서 극주돌출부(200)로 연장되는 가지로(430)를 포함한다.

제1메인연결로(410)는 기판(100)의 제1블럭(110)과 제2블럭(120) 사이의 이격된 공간으로 형성되어 전장부품에 연결되는 전선을 수용 및 안내한다. 또한, 제2메인연결로(420)는 기판(100)의 최외측에서 연장되어 제1블럭(110)의 극주돌출부(200)에 설치되는 전장부품에 연결되는 전선을 수용 및 안내한다. 여기서, 제1메인연결로(410)와 제2메인연결로(420)는 상측에서 측방으로 돌출되어 내측에 수용된 전선(또는 하네스)의 이탈을 방지할 수 있도록 하나 이상의 걸림편(411, 422)이 형성된다.

극주돌출부(200)는 제1블럭(110) 및 제2블럭(120)의 상면에서 하향된 홈으로서 내면을 이루고, 바닥면(210a)이 관통되어 하측에서 전지셀의 극주(21a, 22a)가 돌출되도록 관통형성되는 관통구(210)와, 관통구(210) 사이에서 연장되는 지지판(230)과, 지지판(230)에서 상향 돌출되어 극주버스바(300)가 체결되는 하나 이상의 결합돌기(220)가 포함된다.

또한, 극주돌출부(200)는 내면에 돌출되어 밀착되는 극주버스바(300)의 측면을 가압 및 걸림시켜 이탈을 방지할 수 있도록 돌출되는 하나 이상의 걸림돌기(241)를 더 포함한다.

지지판(230)은 관통구 사이로 연장되어 상면에 돌출된 결합돌기(220)와, 결합돌기(220)에 체결된 극주버스바(300)를 지지한다. 결합돌기(220)는 하나 이상이며, 도시된 바를 참조하면, 서로 다른 직경을 갖고 상호 이격된 한 쌍으로 이루어져, 예를 들면, 온도센서 또는 전압센서의 연결단자가 체결된다. 이를 위하여 결합돌기(220)는 전압센서 또는 온도센서의 연결단자에 일치되는 직경을 갖도록 형성된다.

여기서 극주돌출부(200)는 제1메인연결로(410)에서 연장된 가지로(430)와, 제2메인홈에 각각 연통된다.

예를 들면, 가지로(430)는 제1메인연결로(410)에서 연장되는 안내홈(431)과, 극주돌출부(200)에 연통되는 고정홈(432)을 포함한다.

안내홈(431)은 전장부품에 연결결되는 전선을 지지하기 위한 것으로서 고정홈(432)에 비하여 보다 적은 폭을 갖고 형성되며, 바람직하게로는 직각 형태가 아닌 커브구간을 갖도록 형성됨이 바람직하다.

고정홈(432)은 안내홈(431)의 끝단에서 극주돌출부(200)의 내측으로 연통되도록 형성된다. 여기서 고정홈(432)은, 예를 들면, 전장부품(온도센서 또는 전압센서)의 형상이나 크기에 따라 다양한 모양으로 형성될 수 있다. 바람직하게로는 바닥면이 개방되어 하측에 위치된 전지셀의 온도나 전압이나 전류의 측정할 수 있도록 한다.

더욱 바람직하게로는 고정홈(432)은 극주돌출부(200)에 삽입된 극주버스바(300)에 근접하도록 극주돌출부(200)의 결합돌기(220)와 일치된 위치로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 제1메인연결로(410)와 제2메인연결로(420)에서 극주돌출부(200)와의 간격이나 공간의 활용도를 고려하여 상술한 가지로(430)를 각각 부가하여 전장부품을 안내할 수 있지만, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 제2메인연결로(420)와 극주돌출부(200)간의 간격이 적을 경우엔 가지로(430)를 형성하지 않고, 직접 연통시킴도 가능하다.

즉, 제2메인연결로(420)는 가지로(430)를 더 구비하여 극주돌출부(200)로 연장되도록 형성됨도 가능하고, 제2메인연결로(420)에서 직접 극주돌출부(200)로 연통될 수 있다.

이중, 첨부된 도면은 제2메인연결로(420)에서 극주돌출부(200)로 직접 연통되는 구성을 예로서 도시되었다. 이하에서는 도면에 도시된 바를 참조하여 설명한다.

또한, 제2메인연결로(420)는 가지로(430)가 연장된 극주돌출부(200)의 일측 내면과 반대쪽에 위치된 내면으로 연통된다. 여기서 제2메인연결로(420)는 전장부품이 설치되도록 바닥면이 관통되는 설치구(421)를 형성한다. 이때, 설치구(421)는 극주돌출부(200)에 삽입된 극주버스바(300)에 근접하여 온도 또는 전압을 감지하기 위하여 결합돌기(220)에 연결될 수 있도록 근접한 위치에 형성될 수 있다.

여기서, 결합돌기(220)는 상술한 바와 같이 서로 다른 직경을 갖도록 형성된다. 예를 들면, 전압센서의 경우 극주버스바(300)를 통하여 통전되는 전압을 감지하기 위하여 극주버스바(300)에 직접 밀착되는 것보다 결합돌기(220)에 연결단자가 직접 체결되어 고정됨이 바람직하다. 따라서, 결합돌기(220)는 전도성 금속으로 이루어짐을 당연하다.

극주버스바(300)는, 도 8을 참조하면, 극주돌출부(200)의 상측으로부터 삽입되어 걸림돌기(220)의 하측으로 인입된다. 즉, 본 발명의 극주버스바(300)는 작업자가 용접이나 고정수단(나사나, 볼트)와 같은 별도의 치구 없이 압력을 가하여 억지끼움식으로 체결된다.

이때, 극주버스바(300)는 중심부에 위치된 결합공(330)에 결합돌기(220)가 삽입되고, 양측 끝단에 위치된 극주공(320)에 하측의 전지셀의 극주(21a, 22a)가 삽입되도록 설치된다. 아울러 극주버스바(300)는 극주돌출부(200)의 내면에 형성된 하나 이상의 걸림돌기에 의하여 이탈되지 않도록 고정된다.

전원연결부(500)는 최외각에 형성되는 최외각 극주돌출부(200a, 200b)로 체결되는 전원버스바(800)를 지지하는 지지블럭(510)과, 지지블럭(510)에 삽입되어 전원버스바(800)를 고정시키는 고정블럭(530)과, 고정블럭(530)을 고정시키는 고정수단이 체결되는 지지봉(520)을 포함한다.

지지블럭(510)은 양측 모서리에서 각각 직립된 지지벽(512) 사이에 지지봉이 고정되는 하나 이상의 상단(513)과, 상단과 상단과 사이에서 하향된 단차를 이루어 전원버스바(800)가 삽입되는 삽입단(511)을 포함한다.

지지봉(520)은 지지블럭(510)의 상단(513)에 직립되도록 고정되며, 상면에서 하향된 고정공이 형성된다. 지지봉(520)의 고정공은 고정블럭(530)을 연통하여 삽입되는 나사 또는 리벳등의 고정수단(도시되지 않음)이 체결된다.

고정블럭(530)은 상면에서 개구되어 하측에서 삽입단(511)에 삽입된 전원버스바(800)의 상면을 노출시키도록 상하측으로 개구된 측정개구(532)와, 측정개구(532)의 외벽면을 이루어 삽입단(511)의 상측으로 하향 연장되는 가압관(531)과, 양측으로 연장된 날개(534)에서 지지봉(520)의 고정공에 연통되도록 관통형성된 체결공(533)을 포함한다.

고정블럭(530)은 삽입단(511)의 상측에 가압관(531)이 위치되고, 체결공(533)이 형성된 날개(534)가 지지봉(520)의 상단(513)에 위치되도록 체결된다. 여기서 측정개구(532)는 상측에서 삽입단(511)을 통하여 최외극 극주돌출부(200a, 200b)로 연장되는 전원버스바(800)를 시각적으로 확인할 수 있어 전원버스바(800)를 통한 전지팩의 출력전압의 측정이 가능하도록 형성된다.

또한, 고정블럭(530)의 가압관(531)은 지지봉(520)을 연통하여 고정수단이 체결되면, 삽입단(511)에 놓여진 전원버스바(800)를 가압하여 고정시킨다.

또한, 본 발명은 고정블럭(530)과 지지블럭(510) 및 지지봉(520)을 이루어진 전원 연결부를 구비함에 따라 전원버스바(800)의 고정 및 조립이 용이하게 이루어질 수 있다.

본 발명은 위와 같은 구성을 포함하며, 이와 같은 구성을 통하여 달성되는 작용 및 효과를 설명한다. 작용 및 효과는 조립공정의 예를 들어 설명한다.

먼저, 작업자는 하나 이상의 전지셀을 상호 밀착되도록 케이스(4)의 내부에 배치한다. 도 1에 도시된 바는 다 수개의 전지셀이 2열로서 배치된 실시예를 도시한 것이나, 1열 또는 3열로 배치될 수 있다.

이와 같은 전지셀의 배치는 메인연결로(410, 420) 및 가지로(430)의 배치가 선택적으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 전지셀이 2 열로 배치되면, 각 극주돌출부(200)에 고정되는 전장부품의 숫자에 따라서 가지로(430)에 의한 전장부품의 연결 및 설치하거나 또는 메인연결로와 극주돌출부를 직접 연통시켜 배치할 수 있다.

따라서, 이하에서는 2열로 배치된 전지셀을 구비된 전지모듈(2)에서 제1열의 전지셀과 센싱보드의 조립공정을 일예로서 설명한다.

먼저, 작업자는 케이스(4)에 전지셀이 모두 수납되면, 각 극주돌출부(200)가 인접된 한 쌍의 전지셀(21, 22)에서 돌출되는 극주(21a, 22a)가 상부로 돌출되도록 설치된다. 이때, 전지셀의 벤트홀(21b, 22b)은 벤트공(600)에 일치된다.

따라서, 센싱보드(1)의 극주돌출부(200)는 각각 인접된 전지셀별로 형성된 양 또는 음의 전원을 출력하는 극주(21a, 22a)가 삽입되어 상측으로 돌출된다.

작업자는 상기와 같이 센싱보드(1)의 설치가 완료되면, 극주버스바(300)를 각각 극주돌출부(200)로 압입시킨다. 즉, 작업자는 극주돌출부(200)의 결합돌기와 극주버스바(300)의 결합공(330)을 일치시키고, 극주(21a, 22a)와 극주공(320)을 일치시킨 뒤에 버스바본체(310)가 걸림돌기(241)를 거쳐 지지판(230)의 상면에 밀착될 때까지 힘을 가한다.

그리고, 작업자는 극주버스바(300)의 설치가 완료되면, 전장부품에 연결된 전선을 제1메인연결로(410)와 제2메인연결로(420)로 삽입한다. 삽입된 전선은 제1메인연결로(410)와 제2메인연결로(420)의 상측에서 돌출된 하나 이상의 걸림편(411, 422)에 의하여 기판(100)의 상면으로 유출됨이 방지된다.

아울러, 제1메인연결로(410)를 통하여 연결되는 전장부품은 해당 극주돌출부(200)에 연결되는 가지로(430)의 고정홈(432)에 설치된다. 이때, 전장부품은 연결단자(도시되지 않음)가 결합돌기(220)의 외면에 연결되어 고정된다.

이때, 본 발명의 가지로(430)는 커브구간을 갖도록 형성됨에 따라 전선의 꼬임이나 꺽여지는 현상을 방지할 수 있다.

또한, 제2메인연결로(420)를 통하여 연결되는 전장부품은 극주돌출부(200)로 연통되는 설치구(421)로 설치된다. 이때, 전선은 제2메인연결로(420)의 내측에 수용된다.

그러므로, 본 발명은 상기와 같은 전장부품의 설치 공정이 완료되면, 메인연결로 및 가지로(430)에 의하여 전선 및 전장부품이 수납됨에 따라 센싱보드의 상면에 전장부품 및 전선이 노출되지 않아 별도로 전선을 정리하는 과정이 생략될 수 있다.

또한, 작업자는 최외각 극주돌출부(200a, 200b)에 전원 버스바를 고정시키는 작업을 진행한다. 먼저, 작업자는 전원 버스바를 최외각 극주돌출부(200a, 200b)에서 돌출된 극주(도시되지 않음)를 극주공(810)에 체결하여 삽입단(511)에 설치한다. 그리고, 작업자는 상향된 지지봉(520)의 상면과 양 날개(534)에 위치된 체결공(533)을 일치시킨 뒤에 고정블럭(530)을 체결한다.

이때, 고정블럭(530)의 측정개구(532)는 삽입단(511)에 안착된 전원버스바(800)의 상측을 노출시키고, 가압관(531)은 삽입단(511)에 놓여진 전원버스바(800)를 가압한다. 따라서, 작업자 또는 관리자가 전지팩의 수리나 관리를 위하여 전지팩의 출력전원을 측정시에 고정블럭(530)을 해체하지 않더라도 전원버스바(800)에 접촉할 수 있어 출력전원에 대한 측정이 가능하다.

이와 같이, 본 발명은 전지셀간을 통전하도록 체결되는 극주버스바(300)를 별도의 치구 없이 작업자의 압입으로 진행될 수 있어 극주버스바(300)의 조립공정이 용이하고 작업시간이 단축된다.

또한, 본 발명은 기판(100)의 상면에서 전장부품에 연결되는 전선을 기판(100)의 상면에 형성된 부품수용부(400)에 밀어넣는 과정으로 고정 및 정리함에 따라 전선의 고정 및 정리작업이 필요하지 않아 작업시간이 단축될 수 있다.

1 : 센싱보드 2 : 전지모듈
3 : 커버 4 : 케이스
21~24 : 전지셀 21a, 22a : 극주
21b, 22b : 벤트홀 100 : 기판
110 : 제1블럭 120 : 제2블럭
200, 200a, 200b, : 극주돌출부 210 : 관통구
220 : 결합돌기 230 : 지지판
240 : 내면 241 : 걸림돌기
300 : 극주버스바 310 : 버스바본체
320, 810 : 극주공 330 : 결합공
400 : 부품수용부 410 : 제1메인연결로
411, 422 : 걸림편 420 : 제2메인연결로
421 : 설치구 430 : 가지로
431 : 안내홈 432, 432a : 고정홈
430 : 가지로 500 : 전원연결부
510 : 지지블럭 511 : 삽입단
512 : 지지벽 513 : 상단
520 : 지지봉 530 : 고정블럭
531 : 가압관 532 : 측정개구
533 : 체결공 534 : 날개
600 : 벤트공 700 : 보호돌기
800 : 전원버스바

Claims (9)

1. 다 수개의 전지셀이 연결되는 전지모듈의 상면에 설치되는 기판(100);
   상기 기판(100)에서 인접된 한 쌍의 전지셀에서 전원을 출력하는 극주(21a, 22a)가 돌출되도록 개구 형성되는 다 수개의 극주돌출부(200); 및
   상기 극주돌출부(200)에 억지 끼움식으로 압입되어 상기 극주(21a, 22a)들을 상호 통전가능하게 연결하는 극주버스바(300);
   상기 전지셀의 온도, 전압, 전류중 하나 이상을 측정하는 전장부품과, 상기 전장부품에 연결되는 전선; 및
   상기 전장부품 및 전선을 내측에 수용 및 안내하도록 상기 기판(100)의 일측에서 내향된 홈으로 가로 또는 세로 방향으로 연장되는 제1메인연결로(410)와, 상기 제1메인연결로(410)에서 상기 극주돌출부(200)로 연장되어 전장부품 및 전선을 안내하도록 내향된 홈으로 형성되는 적어도 하나의 가지로(430)가 구비된 부품수용부(400);를 포함하고,
   상기 극주돌출부(200)는
   상기 전지셀의 극주(21a, 22a)가 돌출되도록 관통형성된 관통구(210);
   내면으로 부터 관통구(210) 사이로 연장되어 상기 극주버스바(300)를 지지하는 지지판(230);
   상기 지지판(230)의 상면에서 돌출되고, 상기 부품수용부(400)에 의해 안내된 상기 전장부품의 연결단자와 극주버스바(300)가 체결되는 결합돌기(220);
   내면에서 하나 이상이 돌출되어 상기 극주버스바(300)를 상기 지지판(230)의 상면에 고정시키는 걸림돌기(241)를 포함하고,
   상기 극주버스바(300)는
   일방향으로 연장되는 관통구(210)의 내측으로 압입되는 버스바본체(310);
   상호 이격된 한 쌍으로서 상기 관통구(210)를 통하여 돌출되는 서로 다른 극주(21a, 22a)가 체결되도록 관통 형성된 한 쌍의 극주공(320); 및
   상기 결합돌기(220)가 삽입되도록 버스바본체(310)에서 관통형성되는 적어도 하나의 결합공(330);을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩의 일체형 센싱보드.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 부품수용부(400)는
   내측에 수용된 전선의 이탈을 방지하도록 상측에서 측방으로 돌출되는 하나 이상의 걸림편을 포함하는 전지팩의 일체형 센싱보드.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 부품수용부(400)는
   상기 기판(100)의 일측에서 반대쪽으로 연장되는 제2메인연결로(420)를 포함하되,
   상기 제2메인연결로(420)는 상기 극주돌출부(200)의 내면으로 연통되어 상기 전장부품이 설치되는 설치구(421)가 형성된 것을 특징으로 하는 전지팩의 일체형 센싱보드.
   
6. 제1항에 있어서, 상기 가지로(430)는
   상기 극주돌출부(200)의 일측 내면으로 연통되어 상기 전장부품이 설치되는 고정홈(432); 및
   상기 제1메인연결로(410)에서 상기 고정홈(432)까지 연장되어 상기 전장부품에 연결되는 전선을 수용 및 안내하는 안내홈(431)을 포함하는 전지팩의 일체형 센싱보드.
   
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 전지셀에서 가스를 배출시키는 벤트홀(21b, 22b)에 일치되도록 관통형성된 하나 이상의 벤트공(600); 및
   상기 기판(100)에서 내측에 빈공간을 이루도록 상향 돌출된 하나 이상의 보호돌기(700)를 더 포함하는 전지팩의 일체형 센싱보드.
   
9. 제1항에 있어서,
   최외각측 극주돌출부(200)에 돌출된 전지셀의 극주에 연결되는 전원버스바(800);
   상기 전원버스바(800)를 지지하는 지지블럭(510);
   상기 지지블럭에서 하나 이상이 고정되는 지지봉(520); 및
   상기 지지봉(520)에 체결되면서 상기 지지블럭(510)의 상면에 놓여진 상기 전원버스바를 고정시키는 고정블럭(530)을 포함하고,
   상기 지지블럭(510)은 외측에서 직립된 지지벽 사이로 연장되어 상기 지지봉이 고정되는 상단(513)과, 상기 상단(513)에서 하향된 단차를 이루어 상기 전원버스바(800)가 설치되는 삽입단(511)을 포함하고,
   상기 고정블럭(530)은
   상기 지지봉(520)에 형성된 고정공에 연통되는 체결공(533); 및
   상하측이 연통된 측정개구(532)가 형성되어 상기 삽입단(511)의 상측으로 연장되는 가압관(531)을 포함하는 전지팩의 일체형 센싱보드.
   

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