KR101776853B1 - Battery pack - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배터리 팩에 관한 것으로, 선단에 각각 음극과 양극의 전극이 형성된 한 쌍의 배터리 셀과, 선단과 기단이 개방된 튜브형태의 케이스에 상기 배터리 셀이 수용되고 케이스의 기단에 제1커버가 설치되어 폐쇄되며, 케이스에서 돌출된 배터리 셀의 전극과 전기적으로 연결되는 버스 바를 포함하는 복수 개의 배터리 모듈과, 상기 복수 개의 배터리 모듈을 수용하는 배터리 팩 하우징과, 상기 배터리 팩 하우징에 수용된 배터리 모듈의 버스 바와 각각 전기적으로 연결되어 배터리 셀의 전압을 센싱하는 전압 센싱부와, 상기 전압 센싱부와 전기적으로 연결되어 배터리 셀의 전압 편차를 조정하고 온도를 센싱하는 슬래브 BMS 모듈 및 상기 전압 센싱부 및 슬래브 BMS 모듈이 외부로 노출되지 않도록 배터리 팩 하우징에 설치되는 제2커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩이 개시된다.The present invention relates to a battery pack, and more particularly, to a battery pack comprising a pair of battery cells each having a cathode and an anode on its tip, a battery case accommodated in a tube- And a bus bar electrically connected to the electrode of the battery cell protruded from the case, a battery pack housing accommodating the plurality of battery modules, and a battery module accommodated in the battery pack housing, A slab BMS module electrically connected to the voltage sensing unit to adjust a voltage deviation of the battery cell and sense a temperature of the battery cell, And a second cover installed in the battery pack housing such that the slab BMS module is not exposed to the outside The battery pack as claimed is disclosed a.

Description

배터리 팩{BATTERY PACK}Battery pack {BATTERY PACK}

본 발명은 배터리 팩에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전장품의 조립 및 교체가 용이하고 구조가 간단하며, 배터리 셀에서 발생된 가스를 정해진 유로로 방출함과 동시에 외부에 대해 배터릭 팩의 기밀성을 확보하여 외부의 수분침투를 방지할 수 있는 배터리 팩에 관한 것이다.
The present invention relates to a battery pack, and more particularly, it relates to a battery pack, which is easy to assemble and replace an electrical component, has a simple structure, discharges gas generated in the battery cell to a predetermined flow path, and secures airtightness of the battery pack Thereby preventing moisture from penetrating into the outside of the battery pack.

일반적으로 전기자동차(Electric Vehicle: EV) 또는 하이브리드 전기자동차(Hybrid Electric Vehicle: HEV)는 장래의 자동차 공해 및 에너지 문제를 해결할 수 있는 가장 가능성 높은 대안이라는 점에서 연구가 활발하게 진행되고 있다.In general, research is being actively conducted in the sense that electric vehicles (EVs) or hybrid electric vehicles (HEVs) are the most feasible alternatives to solve future automobile pollution and energy problems.

전기자동차는 주로 배터리의 전원을 이용하여 AC 또는 DC 모터를 구동하여 동력을 얻는 2차 전지로 이루어진 배터리를 주동력원으로 사용하고 있다.BACKGROUND ART An electric vehicle mainly uses a battery composed of a secondary battery that drives an AC or DC motor using power from a battery to obtain power, as a main power source.

한편, 전기자동차에 이용되는 배터리는 복수의 배터리 셀을 연결하여 하나의 모듈로 만들고, 이러한 모듈을 복수개로 연결하여 배터리 팩을 구성한다. 그리고, 이러한 배터리 팩을 전기자동차에 설치하여 전기자동차의 구동원으로 이용하고 있고 있다.Meanwhile, a battery used in an electric vehicle has a plurality of battery cells connected to form a single module, and a plurality of such modules are connected to constitute a battery pack. Such a battery pack is installed in an electric vehicle and used as a driving source of the electric vehicle.

이러한 배터리 팩을 차체에 설치함에 있어서 배터리 팩을 냉각시키기 위한 냉각용 공기통로가 마련되고, 더불어 배터리 팩 내의 배터리 셀에서 발생한 가스를 외부로 배출하기 위한 가스배출유로가 마련되어 있다.A cooling air passage for cooling the battery pack is installed in the body of the battery pack, and a gas discharge passage for discharging the gas generated in the battery cell in the battery pack to the outside is provided.

하지만, 종래기술에 따르면, 배터리 팩에 대한 냉각용 공기통로와 가스배출유로가 정확하게 구분되지 않기 때문에 배터리 팩에서 발생한 유해한 가스가 자동차의 실내공간으로 유입되거나 냉각용 공기통로를 통해 외부의 수분이 배터리 팩 내로 유입될 수 있는 문제가 있었다.However, according to the related art, since the cooling air path for the battery pack and the gas discharge path are not precisely distinguished, harmful gas generated from the battery pack flows into the interior space of the vehicle, There was a problem that could be introduced into the pack.

한편, 배터리 팩에는, 다수의 이차 전지와 함께 여러 개의 전기적 부품이 포함될 수 있으며, 이러한 전기적 부품들을 전장품(electrical equipment)이라고도 한다. 배터리 팩에 포함되는 전장품의 대표적인 예로는, 릴레이나 전류센서, 퓨즈, 배터리 관리부(BMS,Battery Managememt System) 등을 들 수 있다.On the other hand, the battery pack may include a plurality of secondary batteries together with a plurality of electrical components, which are also referred to as electrical equipment. Representative examples of the electrical parts included in the battery pack include a relay, a current sensor, a fuse, and a battery management unit (BMS).

이러한 전장품들은 배터리 팩에 포함된 이차 전지의 충방전을 관리하고, 안전성을 확보하기 위한 구성요소로서, 대부분의 배터리 팩에 필수적으로 포함되는 구성요소라 할 수 있다.These electric components are components for managing the charging and discharging of the secondary battery included in the battery pack and ensuring safety, and these components are essential components of most battery packs.

종래 배터리 팩의 경우, 이러한 전장품들이 배터리 팩의 내부나 외부 등에 장착되어 있는데, 이러한 전장품의 배치 부분에 있어서 여러 문제점이 있다. 예를 들어, 종래 배터리 팩의 경우, 다수의 전장품을 장착하기 위한 공간을 확보하기 위해 배터리 팩의 부피가 증가하거나 이차 전지의 수납 공간이 감소하는 문제점이 있다.In the case of the conventional battery pack, these electrical components are mounted inside or outside the battery pack. For example, in the case of the conventional battery pack, there is a problem that the volume of the battery pack is increased or the storage space of the secondary battery is reduced in order to secure a space for mounting a plurality of electrical components.

또한, 종래 배터리 팩의 경우, 다수의 전장품 각각을 배터리 팩 내부나 외부에 배치 조립하는 작업이 용이하지 않고, 이차 전지가 구비된 배터리 모듈에 연결하는 작업 또한 쉽지 않다는 문제점이 있다. 뿐만 아니라, 종래 배터리 팩의 경우, 전장품을 구성하는 각 부품이 고장으로 교체될 필요가 있는 경우, 전장품이 설치된 구조의 복잡성으로 인해 교체가 쉽지 않다는 문제점이 있다.
In addition, in the conventional battery pack, it is not easy to assemble and assemble each of a plurality of electrical components inside or outside the battery pack, and it is also difficult to connect the battery pack to a battery module having the secondary battery. In addition, in the case of the conventional battery pack, when each component constituting the electrical component needs to be replaced by a failure, there is a problem that replacement is difficult due to the complexity of the structure in which the electrical component is installed.

KR 10-1277250 B (2013.06.14)KR 10-1277250 B (2013.06.14)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전장품의 조립 및 교체가 용이하고 구조가 간단한 배터리 팩을 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a battery pack which is easy to assemble and replace an electrical component and has a simple structure.

또한, 배터리 셀에서 발생된 가스를 배터리 팩의 외부로 방출함과 동시에 외부에 대해 배터리 팩의 기밀성을 효과적으로 확보하여 외부의 수분이 침투됨을 확실하게 방지할 수 있는 배터리 팩을 제공하는데 그 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a battery pack which can reliably prevent external moisture from being infiltrated by effectively discharging gas generated from the battery cell to the outside of the battery pack and effectively securing the airtightness of the battery pack against the outside .

또한, 배터리 셀에서 발생하는 열을 신속하게 방열할 수 있는 배터리 팩을 제공하는데 그 목적이 있다.
Another object of the present invention is to provide a battery pack capable of rapidly dissipating heat generated in a battery cell.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상으로는, 선단에 각각 음극과 양극의 전극이 형성된 한 쌍의 배터리 셀과, 선단과 기단이 개방된 튜브형태의 케이스에 상기 배터리 셀이 수용되고 케이스의 기단에 제1커버가 설치되어 폐쇄되며, 케이스에서 돌출된 배터리 셀의 전극과 전기적으로 연결되는 버스 바를 포함하는 복수 개의 배터리 모듈과, 상기 복수 개의 배터리 모듈을 수용하는 배터리 팩 하우징과, 상기 배터리 팩 하우징에 수용된 배터리 모듈의 버스 바와 각각 전기적으로 연결되어 배터리 셀의 전압을 센싱하는 전압 센싱부와, 상기 전압 센싱부와 전기적으로 연결되어 배터리 셀의 전압 편차를 조정하는 슬래브 BMS 모듈 및 상기 전압 센싱부 및 슬래브 BMS 모듈이 외부로 노출되지 않도록 배터리 팩 하우징에 설치되는 제2커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩에 의해 달성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a battery pack including a pair of battery cells each having a cathode and an anode at the tip thereof, and a tubular case having a tip and a base open, A plurality of battery modules including a first cover disposed at a base end of the case and closed and including a bus bar electrically connected to an electrode of the battery cell protruded from the case; a battery pack housing accommodating the plurality of battery modules; A voltage sensing unit electrically connected to the bus bar of the battery module housed in the battery pack housing to sense a voltage of the battery cell, a slab BMS module electrically connected to the voltage sensing unit to adjust a voltage deviation of the battery cell, A second cover provided on the battery pack housing so that the sensing unit and the slab BMS module are not exposed to the outside, Is achieved by the battery pack, it characterized in that it comprises.

여기서, 상기 버스 바는 상기 한 쌍의 배터리 셀 사이에 위치하여 버스 바의 양측으로 배터리 셀의 전극이 위치되어 레이저 용접에 의해 접합되는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the bus bar is located between the pair of battery cells, and electrodes of the battery cells are positioned on both sides of the bus bar and are joined by laser welding.

또한, 상기 제1커버는 상기 케이스의 기단 외측면을 감싸 복수 개의 배터리 모듈이 적층되었을 때 제1커버의 두께만큼 배터리 모듈들 간에 방열공간이 형성되는 것이 바람직하다.Preferably, the first cover surrounds the outer surface of the base end of the case to form a heat radiation space between the battery modules by a thickness of the first cover when the plurality of battery modules are stacked.

그리고, 상기 제2커버는 상기 배터리 셀에서 발생하는 가스를 배출하기 위한 가스배출장치가 마련되되, 상기 가스배출장치는 상기 제2커버를 관통하며 관통된 부분의 둘레에 러그가 형성된 소켓부와, 상기 소켓부에 대응하여 상기 제2커버의 내측에 마련되고, 상기 배터리 팩 하우징의 내부와 소통하는 제1가스배출공을 갖는 디가싱포트 바디(degassing port body) 및 상기 소켓부에 분리가능하게 결합되고, 내부에 제2가스배출공이 형성되어 상기 디가싱포트 바디에 형성된 제1가스배출공과 연통되는 디가싱 니플을 포함하는 것이 바람직하다.The second cover is provided with a gas discharging device for discharging the gas generated in the battery cell. The gas discharging device includes a socket part having a lug around the penetrating part through the second cover, A degassing port body provided inside the second cover corresponding to the socket portion and having a first gas vent hole communicating with the inside of the battery pack housing, And a degassing nipple that is connected to the first gas discharge hole formed in the degassing port body and has a second gas discharge hole formed therein.

또한, 상기 디가싱 니플은 상기 소켓부의 전방으로 연장되는 전방 돌출부와, 상기 전방 돌출부와 일체로 형성되어 그 내부에 상기 제2가스배출공이 형성되며, 상기 소켓부를 관통하여 디가싱포트 바디의 후방으로 연장되는 후방 돌출부 및 상기 전방 돌출부와 후방 돌출부의 경계에 형성되고, 상기 소켓부에 분리가능하게 결합되는 숄더를 포함하는 것이 바람직하다.The degassing nipple may include a front protruding portion extending forward of the socket portion and a second gas vent hole formed in the front protruding portion so as to be integral with the recess portion, And a shoulder which is formed at a boundary between the front protruding portion and the rear protruding portion and detachably coupled to the socket portion.

또한, 소켓부는 상기 디가싱 니플의 숄더와 마주하는 면에 제2가스켓이 안치되는 안치 홈이 형성되고, 상기 안치 홈의 중심에 상기 디가싱 니플의 후방 돌출부가 삽입되는 삽입 홀이 형성되되, 상기 삽입 홀은 그 내경에 상기 후방 돌출부의 기단에 형성된 시건 돌기가 통과하는 시건 홈이 형성되어 상기 소켓부에 디가싱 니플이 결합된 후에 회전하는 것에 따라 상기 시건 돌기가 상기 디가싱포트 바디를 소켓부로 밀착시키는 것이 바람직하다.The socket portion is formed with an insertion groove in which a second gasket is placed on a surface of the socket facing the shoulder of the deforming nipple, and an insertion hole for inserting the rear projection of the deforming nipple is formed in the center of the insertion groove And the insertion hole has an inner diameter formed with a key groove through which a locking protrusion formed at a base end of the rear protrusion is passed, and when the locking protrusion is rotated after the locking nipple is coupled to the socket portion, It is preferable to adhere the body to the socket portion.

이때, 상기 디가싱포트 바디는 상기 후방 돌출부가 관통하여 상기 시건 돌기와 접촉하는 면에 가이드 경사면을 형성하여 상기 후방 돌출부가 회전하는 것에 따라 상기 시건 돌기가 가이드 경사면을 압박하여 상기 디가싱포트 바디를 소켓부로 밀착시키는 것이 바람직하다.At this time, the degassing port body passes through the rear protruding portion and forms a guide sloping surface on a surface contacting with the protruding protrusion. As the rear protruding portion rotates, the protruding protrusion presses the guide sloping surface, To the socket portion.

또한, 상기 소켓부에 결합된 디가싱 니플이 임의적으로 분리되는 것을 단속하는 회전방지 스토퍼가 마련되되, 상기 회전방지 스토퍼는 상기 디가싱 니플의 숄더와 일체로 형성되고 상기 소켓부를 향해 돌출된 걸림 돌기 및 상기 소켓부의 러그를 따라 형성되고 상기 걸림 돌기가 회전하면서 삽입되는 삽입공간이 형성된 걸림 턱을 포함하는 것이 바람직하다.The rotation preventing stopper may be formed integrally with the shoulder of the deforming nipple and may protrude toward the socket portion. The rotation preventing stopper may include a rotation stopper that interrupts disassembly of the deforming nipple coupled to the socket portion, And a latching protrusion formed along the latching protrusion and the lug of the socket portion and formed with an insertion space into which the latching protrusion is inserted while being rotated.

또한, 상기 러그는 상기 걸림 돌기가 상기 걸림 턱에 형성된 삽입공간으로부터 무단 이탈하지 않도록 방지하는 이탈방지 턱이 마련되는 것이 바람직하다.Preferably, the lug is provided with a release preventing jaw that prevents the latching protrusion from endlessly releasing from the insertion space formed in the latching jaw.

그리고, 상기 배터리 팩 하우징은 그 양측면이 개방되어 상기 배터리 모듈의 케이스가 외부로 노출되고, 상기 노출된 배터리 팩 하우징에 워터자켓이 설치되는 것이 바람직하다.Preferably, the battery pack housing is opened at both sides thereof so that the case of the battery module is exposed to the outside, and the water jacket is installed to the exposed battery pack housing.

또한, 상기 케이스는 그 내부의 양측에 스페이서가 형성되어 한 쌍의 배터리 셀이 케이스의 내부에 수용되었을 때 배터리 셀 간을 이격시키는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that spacers are formed on both sides of the case so that the battery cells are spaced apart when the pair of battery cells are accommodated in the case.

이때, 상기 스페이서는 선단이 상기 버스 바와 나사 체결되는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the front end of the spacer is screwed to the bus bar.

그리고, 상기 슬래브 BMS 모듈은 상기 배터리 셀들의 과충전, 과방전, 과전류 발생 여부 또는 허용전류 통전 여부 중 적어도 어느 하나를 감지하거나, 상기 배터리 셀의 충방전 상태를 실시간으로 감지하는 배터리셀 모니터링부와, 상기 배터리셀 모니터링부에서 감지되는 상기 배터리셀들의 충방전 상태를 기반으로 각각의 상기 배터리 셀에 인가되는 충전 전류나 충전 전압을 조절하여 보정하는 인가전원 보정부와, 상기 배터리 셀에 외부의 전원을 공급 또는 차단하거나, 상기 배터리 셀의 방전을 차단하는 스위칭부와, 상기 배터리셀 모니터링부의 감지신호에 따라 상기 인가전원 보정부나 상기 스위칭부의 작동을 제어하는 제어부 및 상기 배터리셀 모니터링부, 상기 인가전원 보정부, 상기 스위칭부 및 상기 제어부 중 적어도 어느 하나의 작동상태를 외부의 마스터 BMS 모듈에 전송하거나 상기 마스터 BMS 모듈로부터 인가되는 제어신호를 상기 제어부에 전송하는 통신부를 포함하는 것이 바람직하다.The slab BMS module senses at least one of overcharging, over-discharging, over-current, or permissive current energization of the battery cells or a battery cell monitoring unit for sensing a charging / discharging state of the battery cell in real time, An application power correcting unit for adjusting and correcting a charge current or a charge voltage applied to each of the battery cells based on a charge / discharge state of the battery cells sensed by the battery cell monitoring unit; A control unit for controlling the operation of the applied power correcting unit or the switching unit according to a detection signal of the battery cell monitoring unit and a control unit for controlling operations of the battery cell monitoring unit, The switching unit, and the control unit, And a communication unit for transmitting the control signal to an external master BMS module or transmitting a control signal applied from the master BMS module to the control unit.

또한, 상기 슬래브 BMS 모듈은 상기 배터리 셀들의 온도를 측정하는 온도센서 및 상기 온도센서에서 인가되는 측정온도 및 기 설정된 허용온도를 비교하여 상기 제어부나 상기 통신부에 제공하는 온도 비교부를 더 포함하는 것이 바람직하다.The slab BMS module may further include a temperature sensor for measuring a temperature of the battery cells, and a temperature comparing unit for comparing the measured temperature and a predetermined allowable temperature applied from the temperature sensor and providing the measured temperature to the control unit or the communication unit Do.

또한, 상기 제어부는 상기 온도센서의 측정온도가 상기 설정된 허용온도 보다 높으면, 상기 배터리 셀에 공기를 송풍하는 송풍팬을 작동시키는 송풍팬 작동부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
The control unit may further include a blowing fan operating unit that operates a blowing fan that blows air to the battery cell when the measured temperature of the temperature sensor is higher than the set allowable temperature.

본 발명에 따른 배터리 팩에 의하면, 한 쌍의 배터리 셀이 케이스에 수용되고 버스 바와 제1커버가 설치되어 배터리 모듈을 형성하게 되며, 이러한 복수 개의 배터리 모듈이 적층된 상태로 배터리 팩 하우징에 수용됨으로써, 그 구조가 간단할 뿐만 아니라 전장품의 조립 및 교체가 용이하다.According to the battery pack of the present invention, a pair of battery cells are accommodated in a case, a bus bar and a first cover are installed to form a battery module, and the plurality of battery modules are accommodated in the battery pack housing in a stacked state , Its structure is simple and it is easy to assemble and replace electrical parts.

또한, 복수 개의 배터리 모듈이 적층되어 배터리 팩 하우징에 수용될 때 배터리 모듈의 케이스 기단에 설치된 제1커버에 의해 배터리 모듈 간에 방열공간이 형성되어 배터리 셀에서 발생하는 열을 신속하게 방열시킬 수 있다.Further, when a plurality of battery modules are stacked and housed in the battery pack housing, a heat radiation space is formed between the battery modules by the first cover installed at the base end of the battery module, so that heat generated in the battery cells can be dissipated quickly.

또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은 배터리 팩 하우징의 양 측면이 개방되고 개방된 부분에 워터자켓이 설치되어 수냉식 구조를 갖게 되어 배터리 모듈의 작동에 따라 발생하는 열이 워터자켓에 의해 신속하게 냉각된다.In addition, the battery pack according to the present invention has a water-cooled structure in which a water jacket is provided at a portion where both sides of the battery pack housing are opened and opened so that the heat generated by the operation of the battery module is rapidly cooled by the water jacket .

그리고, 본 발명에 의하면 배터리 셀에서 발생하는 가스가 디가싱 니플의 제2가스배출공을 통해 배터리 팩 하우징의 외부로 배출됨으로써, 전기자동차의 내부로 유해 가스가 유입되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 디가싱 니플을 기밀하게 설치할 수 있어 외부의 수분이 배터리 팩 하우징의 내부로 침투하는 것을 방지할 수 있다.According to the present invention, since the gas generated in the battery cell is discharged to the outside of the battery pack housing through the second gas discharge hole of the degas nipple, it is possible to prevent the noxious gas from flowing into the interior of the electric vehicle The diin can install the nipple in an airtight manner, so that external moisture can be prevented from penetrating into the inside of the battery pack housing.

또한, 본 발명에 의하면 슬래브 BMS 모듈이 마련되어 배터리 셀들의 충전 및 방전을 보다 효율적으로 관리할 수 있다.
In addition, according to the present invention, a slab BMS module is provided to more efficiently manage charging and discharging of battery cells.

도 1은 본 발명에 따른 배터리 팩을 나타낸 사시도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 배터리 팩 중 배터리 모듈을 나타낸 분해 사시도 및 결합 사시도이다.
도 4는 및 도 5는 본 발명에 따른 배터리 팩 중 배터리 모듈과 배터리 팩 하우징의 분해 및 결합을 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 배터리 팩 중 배터리 모듈들 간에 형성되는 방열공간을 나타낸 부분 확대도이다.
도 7은 본 발명에 따른 배터리 팩 중 전압 센싱부의 장착을 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 배터리 팩 중 슬래브 BMS 모듈과 제2커버의 장착을 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 배터리 팩 중 배터리 팩 하우징에 워터자켓이 장착되는 것을 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 배터리 팩 중 출력단자의 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 11은 본 발명에 따른 배터리 팩 중 출력단자의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 12는 본 발명에 따른 배터리 팩 중 제2커버에 마련되는 가스배출장치를 나타낸 사시도이다.
도 13은 본 발명에 따른 배터리 팩 중 제2커버에 형성된 소켓부를 나타낸 단면도이다.
도 14는 본 발명에 따른 배터리 팩 중 슬래브 BMS 모듈을 나타낸 개략도이다.1 is a perspective view of a battery pack according to the present invention.
2 and 3 are an exploded perspective view and a combined perspective view of a battery module of a battery pack according to the present invention.
FIG. 4 and FIG. 5 are perspective views illustrating disassembly and connection of the battery module and the battery pack housing among the battery packs according to the present invention.
6 is a partially enlarged view showing a heat dissipation space formed between battery modules in the battery pack according to the present invention.
7 is a perspective view showing the mounting of the voltage sensing unit in the battery pack according to the present invention.
8 is a perspective view showing the mounting of the slab BMS module and the second cover in the battery pack according to the present invention.
9 is a perspective view showing a water jacket mounted on a battery pack housing of a battery pack according to the present invention.
10 is a perspective view showing another embodiment of the output terminal of the battery pack according to the present invention.
11 is a cross-sectional view showing another embodiment of the output terminal of the battery pack according to the present invention.
12 is a perspective view showing a gas discharging device provided in the second cover of the battery pack according to the present invention.
13 is a cross-sectional view of a socket portion formed in the second cover of the battery pack according to the present invention.
14 is a schematic view showing a slab BMS module among battery packs according to the present invention.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings and the inventor may properly define the concept of the term to describe its invention in the best possible way And should be construed in accordance with the principles and meanings and concepts consistent with the technical idea of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 배터리 팩을 나타낸 사시도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 배터리 팩은 한 쌍의 배터리 셀(10), 배터리 셀(10)이 수용되는 복수 개의 배터리 모듈(100), 배터리 모듈(100)을 수용하는 배터리 팩 하우징(200), 배터리 셀(10)의 전압을 센싱하는 전압 센싱부(300), 배터리 셀(10)의 전압 편차를 조정하고 온도를 센싱하는 슬래브 BMS 모듈(400), 배터리 팩 하우징(200)의 선단에 설치되는 제2커버(500)로 구성된다.1 is a perspective view of a battery pack according to the present invention. A battery pack according to the present invention includes a pair of battery cells 10, a plurality of battery modules 100 accommodating the battery cells 10, a battery pack housing 100 accommodating the battery modules 100, A voltage sensing unit 300 for sensing the voltage of the battery cell 10, a slab BMS module 400 for adjusting the voltage deviation of the battery cell 10 and sensing the temperature of the battery cell 10, And a second cover 500 installed at the front end.

부연하자면, 배터리 셀(10)은 선단에 각각 음극과 양극의 전극(12)이 형성되어 상기 전극(12)을 통해 배터리 셀(10)에 저장된 전기 에너지를 출력하게 된다. 이러한 배터리 셀(10)은 파우치의 형태를 갖고 서로 마주하게 적층된 상태로 배터리 모듈(100)의 케이스(110)에 수용된다. 이를 도 2 및 도 3에 의거하여 설명한다.The battery cell 10 has electrodes 12 and 12 at the tip thereof to output electric energy stored in the battery cell 10 through the electrode 12. These battery cells 10 are received in the case 110 of the battery module 100 in a state of being stacked facing each other in the form of a pouch. This will be described with reference to FIG. 2 and FIG.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 배터리 팩 중 배터리 모듈을 나타낸 분해 사시도 및 결합 사시도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 배터리 셀(10)을 수용하는 배터리 모듈(100)은 케이스(110), 제1커버(120), 버스 바(130)로 구성된다.2 and 3 are an exploded perspective view and a combined perspective view of a battery module of a battery pack according to the present invention. The battery module 100 accommodating the battery cell 10 includes a case 110, a first cover 120, and a bus bar 130.

부연하자면, 케이스(110)는 선단과 기단이 개방된 튜브형태로 이루어져 배터리 셀(10)이 케이스(110)의 내부에 수용된다. 그리고, 케이스(110)의 개방된 기단은 제1커버(120)가 설치되어 폐쇄된다. 이때, 제1커버(120)는 도 2에 도시된 바와 같이 케이스(110)의 기단 외측면을 감싸는 구조로 이루어져 복수 개의 배터리 모듈(100)이 적층되었을 때 제1커버(120)의 두께만큼 배터리 모듈(100)들 간에 방열공간(S)이 형성된다.In addition, the case 110 is formed in a tubular shape having open ends and base ends, so that the battery cell 10 is accommodated in the case 110. The base end of the case 110 is closed with the first cover 120 installed. 2, when the plurality of battery modules 100 are stacked, the first cover 120 covers the outer surface of the base 110 of the case 110, A heat dissipating space S is formed between the modules 100. [

즉, 도 6에 도시된 바와 같이 케이스(110)의 기단에 제1커버(120)가 설치되고, 이러한 상태로 배터리 모듈(100)이 적층되는 경우 케이스(110)와 케이스(110) 사이에 방열공간(S)이 형성되며, 이러한 방열공간(S)을 통해 배터리 셀(10)에서 발생하는 열이 방출되어 신속하게 배터리 모듈(100)을 냉각시킬 수 있다.6, the first cover 120 is installed at the base end of the case 110. When the battery module 100 is stacked in this state, heat is dissipated between the case 110 and the case 110, The space S is formed and the heat generated in the battery cell 10 is discharged through the heat dissipation space S so that the battery module 100 can be quickly cooled.

그리고, 배터리 셀(10)이 수용되는 케이스(110)는 그 내부의 양측으로 스페이서(111)가 형성되어 한 쌍의 배터리 셀(10)이 케이스(110)의 내부에 수용되었을 때 배터리 셀(10) 간을 이격시키게 된다.The case 110 in which the battery cell 10 is accommodated has spacers 111 formed on both sides of the case 110 so that when the pair of battery cells 10 are accommodated in the case 110, ).

이렇게, 케이스(110)의 내부에 형성되는 스페이서(111)는 도 2의 원안에 도시된 바와 같이 케이스(110)의 내부 양측 선단에서 기단을 향해 연장된다. 이에 따라 케이스(110)의 내부에 한 쌍의 배터리 셀(10)이 수용되면 스페이서(111)의 양측으로 배터리 셀(10)이 위치하게 된다.In this way, the spacer 111 formed inside the case 110 extends from the both inner ends of the case 110 toward the base end as shown in the circle of FIG. Accordingly, when the pair of battery cells 10 are accommodated in the case 110, the battery cells 10 are positioned on both sides of the spacer 111.

이렇게 케이스(110)의 내부에 스페이서(111)가 형성되면 한 쌍의 배터리 셀(10)이 케이스(110)에 수용되었을 때 배터리 셀(10)의 위치를 셋팅할 수 있을 뿐만 아니라 배터리 셀(10)이 케이스(110) 내부에서 움직이지 않도록 고정하게 된다.When the spacers 111 are formed in the case 110, the positions of the battery cells 10 can be set when the pair of battery cells 10 are accommodated in the case 110, Is fixed in the case 110 so as not to move.

한편, 버스 바(130)는 케이스(110)의 선단으로 돌출된 배터리 셀(10)의 전극과 전기적으로 연결되는 것으로, 이러한 버스 바(130)는 케이스(110) 내부에 수용된 한 쌍의 배터리 셀(10)에 각각 형성된 전극(12) 간의 폭 만큼에 해당하는 너비를 갖는 구조물(131)과 상기 구조물(131)의 외측면에 형성되며 배터리 셀(10)의 전극(12)과 접촉하는 도체로 이루어진 전극부(132)로 구성된다.The bus bar 130 is electrically connected to the electrode of the battery cell 10 protruding from the tip of the case 110. The bus bar 130 is connected to a pair of battery cells A structure 131 formed on the outer surface of the structure 131 and having a width corresponding to the width between the electrodes 12 formed in the battery cell 10, And an electrode unit 132 formed of the same material.

이때, 전극부(132)는 구리와 같은 도체로 이루어진 얇은 판의 형상을 갖되, 구조물(131)의 외측면을 감싸도록 절곡되어 버스 바(130)가 배터리 셀(10) 간에 위치하게 되었을 때 버스 바(130)의 전극부(132)가 배터리 셀(10)에 형성된 전극(12)과 면접촉하게 된다. 이와 같이, 버스 바(130)의 전극부(132)와 배터리 셀(10)의 전극(12)이 면접촉하게 되며, 레이저 용접에 의해 버스 바(130)의 전극부(132)와 배터리 셀(10)의 전극(12)을 용접하게 된다.When the bus bar 130 is positioned between the battery cells 10, the electrode part 132 is bent to surround the outer surface of the structure 131. The electrode part 132 is formed as a thin plate made of a conductor such as copper, The electrode portion 132 of the bar 130 comes into surface contact with the electrode 12 formed on the battery cell 10. [ The electrode portion 132 of the bus bar 130 and the electrode 12 of the battery cell 10 are in surface contact with each other and the electrode portion 132 of the bus bar 130 and the battery cell 10 are welded to each other.

이와 같이 한 쌍의 배터리 셀(10)과 전기적으로 연결되는 버스 바(130)는 볼트에 의해 케이스(110)와 나사 체결된다. 이를 위해, 버스 바(130)의 구조물(131)에는 제1관통 홀(131a)이 형성되고, 케이스(110)의 스페이서(111)에는 제1체결 홀(111a)이 형성되어 제1볼트가 제1관통 홀(131a)을 관통하여 스페이서(111)의 제1체결 홀(111a)과 나사 체결되어 버스 바(130)가 케이스(110)와 고정된다.The bus bar 130, which is electrically connected to the pair of battery cells 10, is screwed to the case 110 by bolts. A first through hole 131a is formed in the structure 131 of the bus bar 130 and a first fastening hole 111a is formed in the spacer 111 of the case 110, 1 through the through hole 131a and screwed into the first fastening hole 111a of the spacer 111 to fix the bus bar 130 to the case 110. [

상기와 같은 구조를 갖는 배터리 모듈(100)은 복수 개가 적층된 상태로 배터리 팩 하우징(200)에 의해 수용된다. 이를 도 4 및 도 5에 의거하여 설명한다.The battery module 100 having the above structure is accommodated by the battery pack housing 200 in a stacked state. This will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG.

도 4는 및 도 5는 본 발명에 따른 배터리 팩 중 배터리 모듈과 배터리 팩 하우징의 분해 및 결합을 나타낸 사시도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 배터리 팩 하우징(200)은 도면에 도시된 바와 같이 좌우반체로 구성되어 복수 개의 배터리 모듈(100)이 적층되었을 때 좌우반체로 구성된 배터리 팩 하우징(200)이 배터리 모듈(100)의 양 측면에서 결합된다.FIG. 4 and FIG. 5 are perspective views illustrating disassembly and connection of the battery module and the battery pack housing among the battery packs according to the present invention. The battery pack housing 200 includes left and right half bodies as shown in the drawing. When a plurality of battery modules 100 are stacked, the battery pack housing 200, which is composed of left and right half bodies, 100, respectively.

이때, 좌우반체로 구성된 배터리 팩 하우징(200)은 서로 맞닿는 부분에 플랜지(230)가 형성되어 좌우반체의 배터리 팩 하우징(200)이 결합되어 복수 개의 배터리 모듈(100)을 수용했을 때 플랜지(230) 부분이 열융착에 의해 일체화된다.At this time, the battery pack housing 200 formed of left and right half bodies is formed with flanges 230 at portions where the flanges 230 are engaged with each other, and when the battery pack 100 is received by the left and right half battery pack housings 200, ) Portions are integrated by thermal fusion.

또한, 배터리 팩 하우징(200)은 복수 개의 배터리 모듈(100)을 안정적으로 고정할 수 있게 제2체결 홀(211)이 형성되고, 제2체결 홀(211)에 대응하여 각 버스 바(130)의 구조물(131)에 제2관통 홀(131b)이 형성되어 제2볼트가 제2관통 홀(131b)을 관통하여 배터리 팩 하우징(200)에 형성된 제2체결 홀(211)과 나사 체결되어 각 배터리 모듈(100)이 배터리 팩 하우징(200)과 고정된다.The battery pack housing 200 is formed with a second fastening hole 211 so as to stably fix a plurality of battery modules 100 and a plurality of fastening holes 211 corresponding to the respective fastening holes 211, A second through hole 131b is formed in the structure 131 of the battery pack housing 200 so that the second bolt passes through the second through hole 131b and is screwed to the second fastening hole 211 formed in the battery pack housing 200, The battery module 100 is fixed to the battery pack housing 200.

한편, 상기와 같이 배터리 팩 하우징(200)에 복수 개의 배터리 모듈(100)이 수용되면 각 배터리 셀(10)의 전압을 센싱하는 전압 센싱부(300)가 설치된다. 이를 도 7에 의거하여 설명한다.When a plurality of battery modules 100 are accommodated in the battery pack housing 200 as described above, a voltage sensing unit 300 for sensing a voltage of each battery cell 10 is installed. This will be described with reference to FIG.

도 7은 본 발명에 따른 배터리 팩 중 전압 센싱부의 장착을 나타낸 사시도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 전압 센싱부(300)는 배터리 셀(10)의 전압을 센싱하는 것으로 도 7에 도시된 바와 같이 배터리 팩 하우징(200)에 수용된 배터리 모듈(100)의 버스 바(130)와 각각 전기적으로 연결되어 각 배터리 셀(10)의 전압을 센싱하게 된다.7 is a perspective view showing the mounting of the voltage sensing unit in the battery pack according to the present invention. The voltage sensing unit 300 senses the voltage of the battery cell 10 to sense the voltage of the bus bar 130 of the battery module 100 accommodated in the battery pack housing 200, So that the voltage of each battery cell 10 is sensed.

이러한 전압 센싱부(300)는 각 배터리 모듈(100)의 버스 바(130)와 전기적으로 연결되는 도선과 도선이 인출되며 배터리 셀(10)의 전압을 센싱하는 회로가 구성된 인쇄회로기판으로 구현될 수 있다.The voltage sensing unit 300 is implemented as a printed circuit board having a lead wire electrically connected to the bus bar 130 of each battery module 100 and a circuit for sensing a voltage of the battery cell 10 .

그리고, 전압 센싱부(300)의 상부에는 슬래브 BMS 모듈(BMS,Battery Managememt System)(400)이 설치된다. 이를 도 8에 의거하여 설명한다.A slab BMS module (BMS) 400 is installed on the voltage sensing unit 300. This will be described with reference to FIG.

도 8은 본 발명에 따른 배터리 팩 중 슬래브 BMS 모듈과 제2커버의 장착을 나타낸 사시도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 슬래브 BMS 모듈(400)은 전압 센싱부(300)와 전기적으로 연결되어 배터리 셀(10)의 전압 편차를 조정하고 온도를 센싱하는 것으로, 전압 센싱부(300)를 통해 각 배터리 셀(10)의 전압이 센싱되면 이를 토대로 슬래브 BMS 모듈(400)이 각 배터리 셀(10)의 전압 편차를 조정하여 안정적으로 배터리 셀(10)로부터 전기 에너지를 방출 또는 충전하게 된다.8 is a perspective view showing the mounting of the slab BMS module and the second cover in the battery pack according to the present invention. The slab BMS module 400 is electrically connected to the voltage sensing unit 300 to adjust the voltage deviation of the battery cell 10 and sense the temperature. The voltage sensing unit 300 When the voltage of each battery cell 10 is sensed, the slab BMS module 400 adjusts the voltage deviation of each battery cell 10 to stably discharge or charge electric energy from the battery cell 10.

이와 함께 슬래브 BMS 모듈(400)은 각 배터리 셀(10)의 온도를 센싱하여 비정상적으로 배터리 셀(10)의 온도가 상승하게 되는 경우 해당 배터리 셀(10)의 작동을 제어하게 된다.The slab BMS module 400 senses the temperature of each battery cell 10 and controls the operation of the corresponding battery cell 10 when the temperature of the battery cell 10 abnormally rises.

이러한 슬래브 BMS 모듈(400)은 전압 센싱부(300)의 상부에 이격되도록 설치되며, 이때, 슬래브 BMS 모듈(400)과 전압 센싱부(300)는 터미널단자와 같은 전기적 연결구조에 의해 연결된다. 이때, 터미널단자는 슬래브 BMS 모듈(400)과 전압 센싱부(300)를 이격시키는 스페이서의 역할을 겸할 수 도 있다.The slab BMS module 400 is installed on the upper portion of the voltage sensing unit 300. The slab BMS module 400 and the voltage sensing unit 300 are connected to each other by an electrical connection structure such as a terminal terminal. At this time, the terminal terminal may also serve as a spacer for separating the slab BMS module 400 from the voltage sensing unit 300.

이와 같은 터미널단자는 예를 들어 전압 센싱부(300)에 배터리 셀(10)들과 전기적으로 연결되는 암커넥터가 마련되고, 암커넥터에 대응하여 슬래브 BMS 모듈(400)에 수커넥터가 마련되어 전압 센싱부(300)와 슬래브 BMS 모듈(400)이 암커넥터와 수커넥터의 결합에 의해 이루어질 수 있다.For example, the terminal terminal may be provided with a female connector to be electrically connected to the battery cells 10 in the voltage sensing unit 300, and a male connector may be provided to the slab BMS module 400 corresponding to the female connector, The unit 300 and the slab BMS module 400 may be formed by combining the female connector and the male connector.

상기와 같이 복수 개의 배터리 모듈(100)을 수용한 배터리 팩 하우징(200)에 전압 센싱부(300) 및 슬래브 BMS 모듈(400)이 설치되면, 배터리 팩 하우징(200)의 선단에 제2커버(500)가 설치되어 전압 센싱부(300) 및 슬래브 BMS 모듈(400)이 외부로 노출되지 않도록 보호하게 된다.When the voltage sensing unit 300 and the slab BMS module 400 are installed in the battery pack housing 200 accommodating the plurality of battery modules 100 as described above, 500 are installed to protect the voltage sensing unit 300 and the slab BMS module 400 from being exposed to the outside.

이때, 제2커버(500)는 전압 센싱부(300)와 슬래브 BMS 모듈(400)을 이격시키도록 개구가 형성되어 개구의 일부가 전압 센싱부(300)와 슬래브 BMS 모듈(400) 사이에 위치될 수 있으며, 이렇게, 개구를 통해 슬래브 BMS 모듈(400)이 제2커버(500)의 선단에 위치하게 될 때 외부로 노출된 슬래브 BMS 모듈(400)을 감싸 보호하는 보조커버(560)가 마련될 수 있다.In this case, the second cover 500 is formed with an opening to separate the voltage sensing unit 300 and the slab BMS module 400 so that a part of the opening is positioned between the voltage sensing unit 300 and the slab BMS module 400 And an auxiliary cover 560 for covering and protecting the slab BMS module 400 exposed to the outside when the slab BMS module 400 is positioned at the front end of the second cover 500 through the opening is provided .

또한, 제2커버(500)는 제3관통 홀(501)이 형성되고, 상기 제3관통 홀(501)에 대응하여 배터리 팩 하우징(200)에 제3체결 홀(212)이 형성되어 제3볼트에 의해 제2커버(500)가 배터리 팩 하우징(200)에 고정된다.The second cover 500 is formed with a third through hole 501 and a third connection hole 212 is formed in the battery pack housing 200 corresponding to the third through hole 501, The second cover 500 is fixed to the battery pack housing 200 by the bolts.

또한, 제2커버(500)는 일측에 각 배터리 모듈(100)로부터 전기 에너지를 공급받는 출력단자(140)가 인출되는 인출 홀(502)이 형성된다. 이때, 제2커버(500)에 형성된 인출 홀(502)을 통해 인출되는 출력단자(140)는 도 1 또는 도 9에 도시된 바와 같은 리드 선에 의해 구현될 수도 있지만 경우에 따라서는 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 출력단자(140)가 볼트와 같은 구조로 이루어질 수도 있다.The second cover 500 is formed at one side with a lead-out hole 502 through which an output terminal 140 for receiving electrical energy from each battery module 100 is drawn. In this case, the output terminal 140 drawn out through the lead-out hole 502 formed in the second cover 500 may be realized by a lead wire as shown in FIG. 1 or FIG. 9, As shown in FIG. 11, the output terminal 140 may have a structure like a bolt.

이때, 제2커버(500)의 외부로 볼트와 같은 출력단자(140)가 돌출될 때 인출 홀(502)의 주변에 실링부재(141)가 마련되어 볼트와 같은 출력단자(140)가 인출 홀(502)을 통해 배터리 모듈(100)의 버스 바(130)와 전기적으로 연결된다. 이와 같이 볼트와 같은 구조를 갖는 출력단자(140)와 제2커버(500) 사이에 실링부재(141)가 마련되는 경우 배터리 팩의 기밀성을 효과적으로 확보할 수 있다.When the output terminal 140 such as a bolt protrudes out of the second cover 500, a sealing member 141 is provided around the lead-out hole 502 so that an output terminal 140 such as a bolt is connected to the lead- The bus bar 130 of the battery module 100 is electrically connected to the bus bar 130 of the battery module 100. [ When the sealing member 141 is provided between the output terminal 140 having a structure like a bolt and the second cover 500, the airtightness of the battery pack can be effectively secured.

한편, 상기와 같이 복수 개의 배터리 모듈(100)을 수용하게 되는 배터리 팩 하우징(200)은 그 양측면이 개방된 구조를 갖게 된다. 이를 도 9에 의거하여 설명한다.Meanwhile, the battery pack housing 200, which accommodates the plurality of battery modules 100 as described above, has a structure in which both side surfaces thereof are opened. This will be described with reference to FIG.

도 9는 본 발명에 따른 배터리 팩 중 배터리 팩 하우징에 워터자켓이 장착되는 것을 나타낸 사시도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 배터리 팩 하우징(200)은 그 양측면이 개방되어 배터리 팩 하우징(200)에 복수 개의 배터리 모듈(100)이 수용되었을 때 배터리 모듈(100)이 배터리 팩 하우징(200)의 외부로 노출된다.9 is a perspective view showing a water jacket mounted on a battery pack housing of a battery pack according to the present invention. When the battery pack 100 is installed in the battery pack housing 200 and the battery pack 100 is inserted into the battery pack housing 200 when both sides of the battery pack housing 200 are opened and the plurality of battery modules 100 are accommodated in the battery pack housing 200, And is exposed to the outside.

이와 같이 배터리 모듈(100)이 배터리 팩 하우징(200)의 외부로 노출되면, 워터자켓(600)이 배터리 팩 하우징(200)의 개방된 부분에 설치된다. 이때 워터자켓(600)과 배터리 모듈(100)은 면접촉을 하도록 설치되어 배터리 모듈(100)의 작동에 따라 발생하는 열이 워터자켓(600)에 의해 냉각된다.When the battery module 100 is exposed to the outside of the battery pack housing 200, the water jacket 600 is installed in the open portion of the battery pack housing 200. At this time, the water jacket 600 and the battery module 100 are installed so as to be in surface contact, and the heat generated by the operation of the battery module 100 is cooled by the water jacket 600.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 배터리 팩에 의하면, 한 쌍의 배터리 셀(10)이 케이스(110)에 수용되고 버스 바(130)와 제1커버(120)가 설치되어 배터리 모듈(100)을 형성하게 되며, 이러한 복수 개의 배터리 모듈(100)이 적층된 상태로 배터리 팩 하우징(200)에 수용됨으로써, 그 구조가 간단할 뿐만 아니라 전장품의 조립 및 교체가 용이하다.The pair of battery cells 10 are accommodated in the case 110 and the bus bar 130 and the first cover 120 are installed in the battery module 100 The plurality of battery modules 100 are accommodated in the battery pack housing 200 in a stacked state, thereby simplifying the structure and facilitating assembly and replacement of the electrical components.

또한, 복수 개의 배터리 모듈(100)이 적층되어 배터리 팩 하우징(200)에 수용될 때 배터리 모듈(100)의 케이스(110) 기단에 설치된 제1커버(120)에 의해 배터리 모듈(100) 간에 방열공간(S)이 형성되어 배터리 셀(10)에서 발생하는 열을 신속하게 방열시킬 수 있다.The first cover 120 installed at the base of the case 110 of the battery module 100 when the plurality of battery modules 100 are stacked and accommodated in the battery pack housing 200, The space S can be formed and the heat generated in the battery cell 10 can be rapidly dissipated.

또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은 배터리 팩 하우징(200)의 양 측면이 개방되고 개방된 부분에 워터자켓(600)이 설치되어 수냉식 구조를 갖게 되어 배터리 모듈(100)의 작동에 따라 발생하는 열이 워터자켓(600)에 의해 신속하게 냉각된다.
In addition, the battery pack according to the present invention has a water jacket 600 installed at a portion where both sides of the battery pack housing 200 are opened and opened, so that the heat generated by the operation of the battery module 100 Is quickly cooled by the water jacket (600).

한편, 본 발명은 앞서 설명한 실시예로 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 것도 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것으로 보아야 한다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. .

예를 들어, 제2커버(500)에 가스배출장치가 마련되어 배터리 셀(10)에서 발생하는 가스를 정해진 유로를 통해 외부로 방출하여 가스가 차량의 실내로 유입되는 것을 차단할 수 있다. 이를 도 12 및 도 13에 의거하여 설명한다.For example, the second cover 500 is provided with a gas discharging device to discharge the gas generated from the battery cell 10 to the outside through the predetermined flow path, thereby preventing gas from entering the room of the vehicle. This will be described with reference to Figs. 12 and 13. Fig.

도 12는 본 발명에 따른 배터리 팩 중 제2커버에 마련되는 가스배출장치를 나타낸 사시도이고, 도 13은 본 발명에 따른 배터리 팩 중 제2커버에 형성된 소켓부를 나타낸 단면도이다.FIG. 12 is a perspective view showing a gas discharging device provided in a second cover of a battery pack according to the present invention, and FIG. 13 is a sectional view showing a socket part formed in a second cover of the battery pack according to the present invention.

도면을 참조하여 설명하면, 제2커버(500)에 마련되는 가스배출장치는 제2커버(500)의 일측에 소켓부(510)가 형성되고, 소켓부(510)에 대응하여 제2커버(500)의 내측에 마련되는 디가싱포트 바디(520), 소켓부(510)에 분리가능하게 결합되는 디가싱 니플(530)로 구성된다.The gas discharge device provided in the second cover 500 includes a socket 510 formed at one side of the second cover 500 and a second cover 500 corresponding to the socket 510. [ And a degas nipple 530 detachably coupled to the socket portion 510. The degassing port body 520 is provided on the inner side of the socket portion 500,

소켓부(510)는 제2커버(500)의 일측을 관통하여 형성되는데, 이를 위해 소켓부(510)는 디가싱 니플(530)이 삽입되는 삽입 홀(513)이 형성되어 디가싱 니플(530)이 소켓부(510)에 조립될 때 디가싱 니플(530)의 일부가 삽입 홀(513)을 통해 배터리 팩 하우징(200)의 일측을 관통하게 된다.The socket portion 510 is formed through one side of the second cover 500. For this purpose, the socket portion 510 is formed with an insertion hole 513 into which the deforming nipple 530 is inserted, A part of the degas nipple 530 passes through one side of the battery pack housing 200 through the insertion hole 513 when the socket body 530 is assembled to the socket portion 510. [

또한, 소켓부(510)에 형성된 삽입 홀(513)의 둘레를 따라 러그(511)가 형성되는데, 러그(511)는 삽입 홀(513)이 형성된 배터리 팩 하우징(200)의 일측보다 두꺼운 두께를 갖도록 형성되어 러그(511)에 의해 삽입 홀(513)이 보강된다.A lug 511 is formed along the periphery of the insertion hole 513 formed in the socket 510. The lug 511 is thicker than one side of the battery pack housing 200 in which the insertion hole 513 is formed And the insertion hole 513 is reinforced by the lug 511. As shown in Fig.

그리고, 상기와 같이 제2커버(500)의 일측에 마련된 소켓부(510)는 디가싱 니플(530)이 결합되어 배터리 셀에서 발생되는 가스를 배터리 팩 하우징(200)의 외부로 배출시키게 된다. 이와 같이 소켓부(510)에 디가싱 니플(530)이 설치될 때 소켓부(510)와 디가싱 니플(530)을 더욱 기밀하게 할 수 있게 제2가스켓(550)이 개재된다.As described above, the socket 510 provided at one side of the second cover 500 is coupled with the degassing nipple 530 to discharge the gas generated from the battery cell to the outside of the battery pack housing 200 . The second gasket 550 is interposed between the socket portion 510 and the degas nipple 530 so that the socket portion 510 and the degas nipple 530 can be more airtight when the degas nipple 530 is installed in the socket portion 510. [

이때, 제2가스켓(550)은 탄성복원력이 발휘되는 고무, 우레탄과 같은 재질로 이루어져 디가싱 니플(530)이 소켓부(510)의 전면을 향해 이동하는 것에 따라 제2가스켓(550)이 변형되면서 디가싱 니플(530)과 소켓부(510)의 전면 사이의 틈새를 기밀하게 유지시키게 된다.The second gasket 550 is made of a material such as rubber or urethane in which an elastic restoring force is exerted. As the deforming nipple 530 moves toward the front surface of the socket portion 510, the second gasket 550 So that the gap between the nipple 530 and the socket 510 is kept airtight.

이러한 제2가스켓(550)은 소켓부(510)의 러그(511)에 형성된 안치 홈(512)에 안치되어 디가싱 니플(530)이 소켓부(510)에 조립될 때 제2가스켓(550)이 디가싱 니플(530)에 압박되면서 소켓부(510)와 디가싱 니플(530) 사이의 틈새를 더욱 견고하게 기밀하게 된다.The second gasket 550 is positioned in the recess groove 512 formed in the lug 511 of the socket portion 510 and is inserted into the socket portion 510 when the degassing nipple 530 is assembled to the socket portion 510. [ Is pressed against the nipple 530, the gap between the socket portion 510 and the degas nipple 530 becomes more tightly sealed.

그리고, 소켓부(510)에 대응하여 배터리 팩 하우징(200)의 내측에는 디가싱포트 바디(degassing port body)(520)가 마련되는데, 디가싱포트 바디(520)에는 배터리 팩 하우징(200)의 내부와 소통하는 제1가스배출공(521)이 형성되며, 이러한 제1가스배출공(521)은 배터리 팩 하우징(200)의 일측에 형성된 소켓부(510)에 결합되는 디가싱 니플(530)에 형성된 제2가스배출공(531)과 연통된다.A degassing port body 520 is provided on the inner side of the battery pack housing 200 in correspondence with the socket unit 510. The degassing port body 520 is provided with a battery pack housing 200 The first gas discharging hole 521 is communicated with the interior of the battery pack housing 200. The first gas discharging hole 521 is connected to the socket portion 510 formed on one side of the battery pack housing 200, And the second gas discharge hole 531 formed in the first gas discharge hole 530.

이때, 디가싱포트 바디(520)와 소켓부(510)의 내면 사이에 제1가스켓(540)이 개재되어 디가싱포트 바디(520)와 소켓부(510)의 내면 사이를 더욱 견고하게 밀착시켜 기밀성을 향상시키게 된다.A first gasket 540 is interposed between the degasing port body 520 and the inner surface of the socket 510 to provide a more rigid connection between the degasing port body 520 and the inner surface of the socket 510 The airtightness is improved.

이렇게, 디가싱포트 바디(520)와 소켓부(510)의 내면 사이에 개재되는 제1가스켓(540)은 탄성복원력이 발휘되는 고무, 우레탄과 같은 재질로 이루어져 디가싱포트 바디(520)가 소켓부(510)의 내면을 향해 이동하는 것에 따라 제1가스켓(540)이 변형되면서 디가싱포트 바디(520)와 소켓부(510)의 내면 사이의 틈새를 기밀하게 유지시키게 된다.The first gasket 540 interposed between the degassing port body 520 and the inner surface of the socket portion 510 is made of a rubber or urethane material exhibiting elastic restoring force, The first gasket 540 is deformed and the gap between the degassing port body 520 and the inner surface of the socket portion 510 is kept airtight as the gasket 540 moves toward the inner surface of the socket portion 510.

한편, 배터리 팩 하우징(200)에 마련되는 소켓부(510)에 조립되는 디가싱 니플(530)은 전방 돌출부(532),후방 돌출부(533), 숄더(534)로 구성되는데, 전방 돌출부(532)는 소켓부(510)의 전방으로 연장되며, 후방 돌출부(533)는 상기 전방 돌출부(532)와 일체로 형성되며 그 내부에 제2가스배출공(531)이 형성된다.The degassing nipple 530 assembled to the socket 510 of the battery pack housing 200 includes a front protrusion 532, a rear protrusion 533, and a shoulder 534. The front protrusion 532, 532 extend forward of the socket portion 510 and the rear protrusion 533 is formed integrally with the front protrusion 532 and a second gas vent 531 is formed therein.

이와 같이 전방 돌출부(532)와 일체로 형성되는 후방 돌출부(533)는 소켓부(510)에 결합되었을 때 소켓부(510)를 관통하여 디가싱포트 바디(520)의 후방으로 연장된다.The rear protrusion 533 integrally formed with the front protrusion 532 extends through the socket 510 when the socket protector 533 is coupled to the socket 510 and extends rearward of the deicing port body 520.

또한, 전방 돌출부(532)와 후방 돌출부(533)의 경계에 숄더(534)가 형성되는데, 숄더(534)는 전방 돌출부(532) 또는 후방 돌출부(533)보다 큰 외경을 형성하는데, 바람직하게 숄더(534)의 외경은 소켓부(510)에 형성된 삽입 홀(513)보다 크게 형성되어 후방 돌출부(533)를 소켓부(510)의 삽입 홀(513)에 삽입하였을 때 숄더(534)와 배터리 팩 하우징(200)의 일측이 서로 마주보게 된다.A shoulder 534 is formed at the boundary between the front protruding portion 532 and the rear protruding portion 533. The shoulder 534 forms an outer diameter larger than the front protruding portion 532 or the rear protruding portion 533, The outer diameter of the shoulder 534 is larger than the diameter of the insertion hole 513 formed in the socket 510 so that when the rear protrusion 533 is inserted into the insertion hole 513 of the socket 510, One side of the housing 200 faces each other.

또한, 디가싱 니플(530)의 후방 돌출부(533)에는 시건 돌기(533a)가 형성되고, 소켓부(510)의 삽입 홀(513)에는 상기 시건 돌기(533a)가 통과하는 시건 홈(513a)이 형성되어 디가싱 니플(530)의 후방 돌출부(533)가 소켓부(510)의 삽입 홀(513)에 삽입될 때 시건 돌기(533a)와 시건 홈(513a)이 동일 선상을 유지한 상태에서 후방 돌출부(533)가 삽입 홀(513)을 향해 직선 이동하여 시건 돌기(533a)가 시건 홈(513a)을 통과한 후 회전하는 것에 따라 시건 돌기(533a)가 디가싱포트 바디(520)를 소켓부(510)로 밀착시키게 된다.A locking protrusion 533a is formed on the rear protruding portion 533 of the deforming nipple 530 and a locking protrusion 533a is formed in the insertion hole 513 of the socket portion 510. The locking protrusion 533a, And the rear projection 533 of the digging nipple 530 is inserted into the insertion hole 513 of the socket portion 510 so that the locking projection 533a and the locking recess 513a are kept in the same line The rear projection 533 linearly moves toward the insertion hole 513 and the locking projection 533a passes through the locking groove 513a and then rotates so that the locking projection 533a is inserted into the locking hole 520 Is brought into close contact with the socket part (510).

즉, 소켓부(510)의 삽입 홀(513)에 형성된 시건 홈(513a)은 디가싱 니플(530)의 후방 돌출부(533)에 형성된 시건 돌기(533a)에 부합하는 형상으로 이루어져 후방 돌출부(533)가 삽입 홀(513)에 삽입되었을 때 시건 돌기(533a)가 시건 홈(513a)을 통과하여 배터리 팩 하우징(200)의 내측으로 연장된다.That is, the locking recess 513a formed in the insertion hole 513 of the socket portion 510 has a shape conforming to the locking protrusion 533a formed on the rear protrusion 533 of the deforming nipple 530, 533 are inserted into the insertion hole 513, the locking protrusion 533a passes through the locking recess 513a and extends to the inside of the battery pack housing 200. [

이와 같은 상태에서 디가싱 니플(530)이 회전하는 것에 따라 후방 돌출부(533)의 시건 돌기(533a)와 삽입 홀(513)의 시건 홈(513a)은 서로 엇갈린 상태를 갖게 되어 디가싱 니플(530)이 배터리 팩 하우징(200)의 전방으로 직선 이동하여도 시건 돌기(533a)가 디가싱포트 바디(520)에 걸림되어 이탈하는 것을 방지할 수 있다.As the deforming nipple 530 rotates in this state, the locking protrusion 533a of the rear protrusion 533 and the locking recess 513a of the insertion hole 513 are staggered from each other, It is possible to prevent the detachment of the locking protrusion 533a from the detaching port body 520 even if the locking protrusion 530 linearly moves forward of the battery pack housing 200. [

즉, 도 13에 도시된 바와 같이, 소켓부(510)에 대응하여 배터리 팩 하우징(200)의 내측에 마련된 디가싱포트 바디(520)에는 소켓부(510)의 삽입 홀(513)을 관통한 후방 돌출부(533)의 시건 돌기(533a)와 접촉하는 면에 가이드 경사면(142)이 형성된다.13, the insertion hole 513 of the socket portion 510 is inserted into the degassing port body 520 provided inside the battery pack housing 200 corresponding to the socket portion 510, A guide slanting surface 142 is formed on a surface of one rearward projecting portion 533 in contact with the locking projection 533a.

이에 따라, 디가싱 니플(530)의 후방 돌출부(533)가 소켓부(510)의 삽입 홀(513)에 삽입되어 회전하는 것에 따라 시건 돌기(533a)가 디가싱포트 바디(520)에 형성된 가이드 경사면(142)을 압박하여 디가싱포트 바디(520)를 소켓부(510)로 밀착시키게 된다.The rear protruding portion 533 of the deforming nipple 530 is inserted into the insertion hole 513 of the socket portion 510 and rotated so that the locking protrusion 533a is inserted into the deicing port body 520 And presses the formed guide slant surface 142 to closely contact the degaussing port body 520 with the socket portion 510.

한편, 디가싱 니플(530)과 소켓부(510)에는 디가싱 니플(530)이 소켓부(510)에 결합되었을 때 임의적으로 분리되는 것을 단속하기 위해 회전방지 스토퍼가 마련된다. 이러한 회전방지 스토퍼는 디가싱 니플(530)의 숄더(534)와 일체로 형성되고, 소켓부(510)를 향해 돌출된 걸림 돌기(534a) 및 소켓부(510)의 러그(511)를 따라 형성되고, 상기 걸림 돌기(534a)가 회전하면서 삽입되는 삽입공간이 형성된 걸림 턱(511a)으로 구성된다.The detaching nipple 530 and the socket portion 510 are provided with a rotation preventing stopper for interrupting the disassembly when the deforming nipple 530 is coupled to the socket portion 510. The rotation preventing stopper is integrally formed with the shoulder 534 of the deforming nipple 530 and extends along the lug 511 of the socket portion 510 and the locking protrusion 534a protruding toward the socket portion 510 And a latching protrusion 511a formed with an insertion space into which the latching protrusion 534a is inserted while being rotated.

이러한 걸림 턱(511a)은 소켓부(510)의 삽입 홀(513)에 형성된 시건 홈(513a)과 엇갈리게 배열되어 디가싱 니플(530)의 후방 돌출부(533)가 회전하는 것에 따라 숄더(534)와 일체로 형성된 걸림 돌기(534a)가 걸림 턱(511a)에 걸림되어 디가싱 니플(530)의 회전을 차단하게 된다.The locking protrusions 511a are arranged to be staggered from the locking recesses 513a formed in the insertion holes 513 of the socket portion 510 so that the shoulder 534 The engagement protrusion 534a is engaged with the engagement protrusion 511a to block the rotation of the deforming nipple 530. [

그리고, 상기와 같이 걸림 돌기(534a)가 걸림 턱(511a)과 러그(511) 사이에 형성된 삽입공간에 삽입될 때 걸림 턱(511a)이 걸림되어 디가싱 니플(530)이 임의적으로 회전하지 않도록 이탈방지 턱(511b)이 마련되는데, 이탈방지 턱(511b)은 바람직하게 걸림 턱(511a)과 마주하는 러그(511)의 외주면에 형성된다.When the latching protrusion 534a is inserted into the insertion space formed between the latching protrusion 511a and the lug 511 as described above, the latching protrusion 511a is caught, and the degasing nipple 530 is rotated arbitrarily The release preventing jaw 511b is preferably formed on the outer peripheral surface of the lug 511 facing the engagement jaw 511a.

이때, 이탈방지 턱(511b)은 걸림 턱(511a)에 대응하는 러그(511)의 외경에 형성되는데, 이때 걸림 돌기(534a)의 두께보다 러그(511)와 걸림 턱(511a) 사이의 공간이 좁게 형성되도록 이탈방지 턱(511b)이 걸림 턱(511a)을 향해 돌출된다.At this time, the separation preventing jaw 511b is formed at the outer diameter of the lug 511 corresponding to the latching jaw 511a. At this time, the space between the lug 511 and the latching jaw 511a is smaller than the thickness of the latching jaw 534a The separation preventing jaw 511b is projected toward the latching jaw 511a so as to be narrowly formed.

이에 따라, 디가싱 니플(530)이 소켓부(510)의 삽입 홀(513)에 결합된 상태에서 회전하게 되면, 숄더(534)의 걸림 돌기(534a)가 걸림 턱(511a)과 러그(511) 사이에 형성된 삽입공간에 원활하게 삽입되지만, 이와는 반대로 삽입공간에 위치한 걸림 돌기(534a)가 삽입공간에서 이탈할 때에는 이탈방지 턱(511b)에 걸림되어 임의적으로 디가싱 니플(530)이 회전하는 것을 방지하게 된다.As a result, when the deforming nipple 530 is rotated while being coupled to the insertion hole 513 of the socket portion 510, the locking protrusion 534a of the shoulder 534 is locked by the locking protrusion 511a and the lug When the latching protrusion 534a located in the insertion space separates from the insertion space, the latching protrusion 531b is caught by the release preventing jaw 511b and is selectively inserted into the insertion gap formed between the detaching nipple 530 Thereby preventing rotation.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 배터리 팩의 가스배출장치에 의하면, 배터리 셀에서 발생하는 가스가 디가싱 니플(530)의 제2가스배출공(531)을 통해 배터리 팩 하우징(200)의 외부로 배출됨으로써, 전기자동차의 내부로 유해 가스가 유입되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 디가싱 니플(530)을 제2커버(500)에 기밀하게 설치할 수 있어 외부의 수분이 배터리 팩 하우징(200)의 내부로 침투하는 것을 방지할 수 있다.
According to the gas discharging device of the battery pack according to the present invention having the above-described structure, gas generated in the battery cell is discharged through the second gas discharging hole 531 of the degassing nipple 530 to the battery pack housing 200, The nipple 530 can be hermetically installed in the second cover 500 so that the moisture of the outside can be prevented from flowing into the interior of the electric vehicle. It is possible to prevent penetration into the interior of the housing 200.

한편, 본 발명에 따른 배터리 팩은 슬래브 BMS 모듈(400)에 의해 배터리 셀(10)의 과충전 또는 과방전을 방지하여 배터리 셀(10)을 안정적이고 효과적으로 관리할 수 있다. 이를 도 14에 의거하여 설명한다.Meanwhile, the battery pack according to the present invention can prevent the battery cell 10 from being overcharged or overdischarged by the slab BMS module 400, thereby stably and effectively managing the battery cell 10. This will be described with reference to FIG.

도 14는 본 발명에 따른 배터리 팩 중 슬래브 BMS 모듈을 나타낸 개략도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 슬래브 BMS 모듈(400)는 배터리셀 모니터링부(410), 인가전원 보정부(420), 스위칭부(430), 제어부(440), 통신부(460)로 구성된다.14 is a schematic view showing a slab BMS module among battery packs according to the present invention. The slab BMS module 400 includes a battery cell monitoring unit 410, an applied power correction unit 420, a switching unit 430, a control unit 440, and a communication unit 460.

부연하자면, 배터리셀 모니터링부(410)는 상기 배터리 셀(10)들의 과충전, 과방전, 과전류 발생 여부 또는 허용전류 통전 여부 중 적어도 어느 하나를 감지하거나, 배터리 셀(10)의 충방전 상태를 실시간으로 감지하게 된다.The battery cell monitoring unit 410 detects at least one of the overcharge, overdischarge, overcurrent, and allowable current energization of the battery cells 10, and detects the charge / discharge state of the battery cell 10 in real time .

이러한 배터리셀 모니터링부(410)는 예컨대, 통상의 과충전 보호회로, 과방전 보호회로, 과전류 보호회로, 전류 감지회로 또는 SOC(State of Charge) 등으로 구성할 수 있다.The battery cell monitoring unit 410 may include a conventional overcharge protection circuit, an over discharge protection circuit, an over current protection circuit, a current detection circuit, or a state of charge (SOC).

인가전원 보정부(420)는 배터리셀 모니터링부(410)에서 감지되는 배터리 셀(10)들의 충방전 상태를 기반으로 각각의 배터리 셀(10)에 인가되는 충전 전류나 충전 전압을 조절하여 보정하게 된다. 이러한 인가전원 보정부(420)는 예컨대, 통상의 저항이나 CC/CV모드 변경 회로로 구성할 수 있다.The applied power supply correction unit 420 adjusts the charging current and the charging voltage applied to the battery cells 10 based on the charging and discharging states of the battery cells 10 sensed by the battery cell monitoring unit 410 do. The applied power supply correcting unit 420 may be constituted by, for example, a normal resistor or a CC / CV mode changing circuit.

스위칭부(430)는 배터리 셀(10)에 외부의 전원을 공급 또는 차단하거나, 배터리 셀(10)의 방전을 차단하게 되는데, 스위칭부(430)는 예컨대, 배터리 셀(10)의 충전을 제어(충전 또는 충전 중단)하는 충전 릴레이 및/또는 상기 배터리 셀의 방전을 제어(방전 또는 방전 중단)하는 방전 릴레이로 구성할 수 있다.The switching unit 430 may supply or block external power to the battery cell 10 or may block the discharge of the battery cell 10. The switching unit 430 may control the charging of the battery cell 10, (Discharge or discharge interruption) of the discharge of the battery cell and / or a charge relay to charge or discharge the battery cell (charge or charge stop).

제어부(440)는 배터리셀 모니터링부(410)의 감지신호에 따라 인가전원 보정부(420)나 스위칭부(430)의 작동을 제어하게 되며, 통신부(460)는 배터리셀 모니터링부(410), 인가전원 보정부(420), 스위칭부(430) 및 제어부(440) 중 적어도 어느 하나의 작동상태를 외부의 마스터 BMS 모듈(450)에 전송하거나 마스터 BMS 모듈(450)로부터 인가되는 제어신호를 제어부(440)에 전송하게 된다.The control unit 440 controls the operation of the applied power control unit 420 and the switching unit 430 according to a detection signal of the battery cell monitoring unit 410. The communication unit 460 includes a battery cell monitoring unit 410, The operation state of at least any one of the applied power source correction unit 420, the switching unit 430 and the control unit 440 to the external master BMS module 450 or the control signal applied from the master BMS module 450, (440).

이와 같은 구성을 갖는 슬래브 BMS 모듈(400)의 작동을 설명하면, 제어부(440)는 배터리 셀(10)의 과충전(예: 55.25V 이상) 시 스위칭부(430)의 충전 릴레이를 OFF하여 충전을 중단시키고, 배터리 셀(10)에 충전이 필요(예: 52.6V 이하)할 경우 충전 릴레이를 ON하여 상기 배터리 셀(10)을 다시 충전시킨다.The control unit 440 turns off the charging relay of the switching unit 430 to overcharge the battery cell 10 when the battery cell 10 is overcharged (for example, 55.25 V or more) When the battery cell 10 needs to be charged (for example, 52.6 V or less), the charging relay is turned on to charge the battery cell 10 again.

이때, 충전 릴레이는 OFF시 배터리 셀로 공급되는 외부의 전원을 차단하여 충전을 중단시키고, ON시 배터리 셀로 외부의 전원을 공급하여 다시 충전시킨다.At this time, when the charging relay is OFF, the external power supplied to the battery cell is cut off to stop the charging, and when the charging relay is turned ON, the external power is supplied to the battery cell to charge again.

이와 달리, 제어부(440)는 배터리 셀(10)의 과방전(예: 41.6V 이하) 시 스위칭부(430)의 방전 릴레이를 ON시켜서 방전을 중단시키고, 배터리 셀(10)이 방전 가능한 전압(예: 39V 이상)으로 복원될 경우 다시 방전 릴레이를 OFF하여 상기 배터리 셀(10)을 방전시킨다.Alternatively, the control unit 440 may turn off the discharge relay of the switching unit 430 when the battery cell 10 is overdischarged (e.g., 41.6 V or less) to stop the discharge, For example, 39V or more), the discharge relay is turned off again to discharge the battery cell 10. [

이때, 방전 릴레이는 배터리 셀(10)로의 충전 전원이 인가되는 도선과 접속되어 OFF되고, 도선과 접속이 중단되면서 ON된다. 따라서, 방전 릴레이는 ON/OFF 동작에 의한 스위칭 작동을 통해 배터리 셀(10)을 방전시키거나 방전을 중단시킨다.At this time, the discharge relay is connected to the lead wire to which the charging power to the battery cell 10 is applied, is turned OFF, and is turned ON while the connection with the lead wire is interrupted. Accordingly, the discharge relay discharges the battery cell 10 or stops the discharge through the switching operation by the ON / OFF operation.

이와 또 달리, 제어부(440)는 배터리 셀(10)의 충전시 또는 방전시 과전류가 발생될 경우, 충전 릴레이를 OFF시켜서 충전을 중단시키거나, 방전 릴레이를 ON시켜서 방전을 중단시키며, 과전류의 발생이 중단될 경우 다시 충전 릴레이나 방전 릴레이를 반대로 작동시켜서 배터리 셀을 다시 충전 또는 방전시킨다.Alternatively, when an overcurrent is generated during charging or discharging of the battery cell 10, the control unit 440 turns off the charging relay to stop the charging or turn off the discharging relay to stop the discharging, and the overcurrent The charging relay or the discharging relay is reversely operated to recharge or discharge the battery cell.

이와 또 달리, 제어부(440)는 설정된 충전 허용전류(예: 5A 이하) 또는 설정된 방전 허용전류(예: 8A 이하)와 상이한 전류가 통전될 경우 충전 릴레이 및/또는 방전 릴레이를 전술한 바와 같이 작동시켜서 충전 및 방전을 중단시킨다.Alternatively, the control unit 440 may operate the charging relay and / or the discharging relay as described above when a current different from a set charging allowable current (e.g., 5 A or less) or a set discharge allowable current (e.g., 8 A or less) Thereby stopping charging and discharging.

한편, 제어부(440)는 배터리셀 모니터링부(410)에서 인가되는 감지신호, 즉 배터리 셀(10)들의 과충전, 과방전, 과전류 발생 여부, 허용전류 통전 여부 및 배터리 셀(10)의 실시간 충방전 상태를 통신부를 통해 마스터 BMS 모듈(450)에 전송한다.The control unit 440 controls the battery cell monitoring unit 410 so that the battery cell monitoring unit 410 detects the overcharge, overdischarge, and overcurrent of the battery cells 10, State to the master BMS module 450 through the communication unit.

그리고, 제어부(440)는 통신부(460)를 통해 마스터 BMS 모듈(450)에서 인가되는 배터리 셀(10)의 작동에 필요한 각종 제어신호를 수신하여 배터리셀 모니터링부(410)나 인가전원 보정부(420) 또는 스위칭부(430)의 작동을 제어한다.The control unit 440 receives various control signals required for the operation of the battery cell 10 applied from the master BMS module 450 through the communication unit 460 and outputs the control signals to the battery cell monitoring unit 410 or the applied power correction unit 420 or the operation of the switching unit 430.

한편, 제어부(440)는 배터리셀 모니터링부(410)에서 인가되는 감지신호를 통해 배터리 셀(10)들 중 어느 하나가 완충되고 다른 하나가 미완충된 것으로 확인될 경우, 완충된 배터리 셀(10)로 인가되는 충전 전류를 저항과 같은 소자로 이루어진 인가전원 보정부(420)를 통해 패시브 방식으로 소산시켜서 충전 전류를 완충된 배터리 셀(10)에 적합하게 보정한다. 즉, 제어부(440)는 미완충된 배터리 셀(10)만 지속적으로 충전되도록 완충된 배터리 셀(10)로 인가되는 충전 전류를 소산시킨다.If the controller 440 determines that one of the battery cells 10 is fully charged and the other is fully charged through the sensing signal applied from the battery cell monitoring unit 410, ) Is dissipated in a passive manner through an applied power source correction unit 420 made of a device such as a resistor to suitably correct the charge current to the charged battery cell 10. [ That is, the control unit 440 dissipates the charging current applied to the battery cell 10, which is buffered to continuously charge only the non-buffered battery cell 10.

이와 달리, 제어부(440)는 배터리셀 모니터링부(410)에서 인가되는 감지신호를 통해 배터리 셀(10)의 충전상태가 설정된 레벨을 초과할 경우, CC/CV모드 변환회로로 구성된 인가전원 보정부(420)를 통해 CC모드(정전류 모드)로 배터리 셀(10)을 충전시켜서 배터리 셀(10)을 보호하고, 설정된 레벨에 미달할 경우 CV모드(정전압 모드)로 배터리 셀(10)을 충전시켜서 상기 배터리 셀(10)을 신속하게 충전시킨다.Alternatively, if the charging state of the battery cell 10 exceeds the set level through the sensing signal applied from the battery cell monitoring unit 410, the control unit 440 controls the applied power adjusting unit The battery cell 10 is charged by charging the battery cell 10 in the CC mode (constant current mode) through the capacitor 420 and the battery cell 10 is charged in the CV mode (constant voltage mode) The battery cell 10 is quickly charged.

한편, 슬래브 BMS 모듈(400)은 온도센서(470) 및 온도 비교부(480)를 더 포함할 수 있다. 부연하자면, 온도센서(470)는 배터리 셀(10)들의 온도를 측정하게 되며 온도 비교부(480)는 온도센서(470)에서 인가되는 측정온도 및 기 설정된 허용온도를 비교하여 제어부(440)나 통신부(460)에 제공하게 된다.Meanwhile, the slab BMS module 400 may further include a temperature sensor 470 and a temperature comparator 480. The temperature sensor 470 measures the temperature of the battery cells 10 and the temperature comparator 480 compares the measured temperature applied by the temperature sensor 470 with a predetermined allowable temperature and outputs the comparison result to the controller 440 And supplies it to the communication unit 460.

이러한, 온도 비교부(480)는 기 설정된 허용온도(예: 최고 영상 70도) 및 온도센서(470)의 측정온도를 비교하여 측정온도가 최고 온도보다 높을 경우 마스터 BMS 모듈(450)로 이에 해당하는 신호 또는 경고신호를 인가한다.The temperature comparator 480 compares the measured temperature of the temperature sensor 470 with a predetermined allowable temperature (for example, the highest temperature of 70 degrees), and when the measured temperature is higher than the maximum temperature, the temperature comparator 480 compares the measured temperature with the master BMS module 450 Or a warning signal.

그리고, 제어부(440)는 측정온도가 최고 온도보다 높을 경우 충전 릴레이나 방전 릴레이를 OFF시키고, 배터리 셀(10)들의 온도가 다시 정상상태로 돌아올 경우 충전 릴레이나 방전 릴레이를 ON시켜 배터리 셀(10)이 과열되는 것을 방지하게 된다.The control unit 440 turns off the charge relay or the discharge relay when the measured temperature is higher than the maximum temperature and turns on the charge relay or the discharge relay when the temperature of the battery cells 10 returns to the normal state again, Is prevented from being overheated.

한편, 슬래브 BMS 모듈(400)은 송풍팬 작동부(490)를 더 포함할 수 있는데, 송풍팬 작동부(490)는 배터리 셀(10)에 공기를 송풍하는 송풍팬(F)과 전기적으로 연결된다. 이에 따라, 제어부(440)는 온도센서(470)의 측정온도가 설정된 허용 온도보다 높으면, 송풍팬 작동부(490)를 통해 송풍팬(F)을 작동시켜 배터리 셀(10)에 공기를 송풍하여 강제 냉각시켜 배터리 팩이 과열되는 것을 방지하게 된다.
The slab BMS module 400 may further include a blowing fan operating part 490 which is electrically connected to a blowing fan F for blowing air to the battery cell 10 do. The control unit 440 operates the blowing fan F through the blowing fan operating unit 490 to blow air to the battery cell 10 if the measured temperature of the temperature sensor 470 is higher than the set allowable temperature The battery pack is prevented from being overheated by forced cooling.

10 : 배터리 셀 12 : 전극
100 : 배터리 모듈 110 : 케이스
111 : 스페이서 111a : 제1체결 홀
120 : 제1커버 130 : 버스 바
131 : 구조물 131a : 제1관통 홀
131b : 제2관통 홀 132 : 전극부
140 : 출력단자 141 : 실링부재
200 : 배터리 팩 하우징 211 : 제2체결 홀
212 : 제3체결 홀 220 : 플랜지
300 : 전압 센싱부 400 : 슬래브 BMS 모듈
410 : 배터리셀 모니터링부 420 : 인가전원 보정부
430 : 스위칭부 440 : 제어부
450 : 마스터 BMS 모듈 460 : 통신부
470 : 온도센서 480 : 온도 비교부
490 : 송풍팬 작동부 F : 송풍팬
500 : 제2커버 501 : 제3관통 홀
510 : 소켓부 511 : 러그
511a : 걸림 턱 511b : 이탈방지 턱
512 : 안치 홈 513 : 삽입 홀
513a : 시건 홈 520 : 디가싱포트 바디
521 : 제1가스배출공 522 : 가이드 경사면
530 : 디가싱 니플 531 : 제2가스배출공
532 : 전방 돌출부 533 : 후방 돌출부
533a : 시건 돌기 534 : 숄더
534a : 걸림 돌기 540 : 제1가스켓
550 : 제2가스켓 560 : 보조커버
600 : 워터자켓10: battery cell 12: electrode
100: battery module 110: case
111: spacer 111a: first fastening hole
120: first cover 130: bus bar
131: Structure 131a: First through hole
131b: second through hole 132: electrode part
140: output terminal 141: sealing member
200: battery pack housing 211: second fastening hole
212: third fastening hole 220: flange
300: voltage sensing unit 400: slab BMS module
410: battery cell monitoring unit 420:
430: switching unit 440:
450: master BMS module 460:
470: Temperature sensor 480: Temperature comparator
490: Ventilation fan operation part F: Ventilation fan
500: second cover 501: third through hole
510: socket portion 511: rug
511a: Retaining jaw 511b: Leaving jaw
512: anchor groove 513: insertion hole
513a: Cognition home 520: Degassing port body
521: first gas discharge hole 522: guide inclined surface
530: degassing nipple 531: second gas discharge hole
532: front protrusion 533: rear protrusion
533a: Cushion projection 534: Shoulder
534a: latching protrusion 540: first gasket
550: second gasket 560: auxiliary cover
600: Water jacket

Claims (8)

선단에 각각 음극과 양극의 전극이 형성된 한 쌍의 배터리 셀;
선단과 기단이 개방된 튜브형태의 케이스에 상기 배터리 셀이 수용되고 케이스의 기단에 제1커버가 설치되어 폐쇄되며, 케이스에서 돌출된 배터리 셀의 전극과 전기적으로 연결되는 버스 바를 포함하는 복수 개의 배터리 모듈;
상기 복수 개의 배터리 모듈을 수용하는 배터리 팩 하우징;
상기 배터리 팩 하우징에 수용된 배터리 모듈의 버스 바와 각각 전기적으로 연결되어 배터리 셀의 전압을 센싱하는 전압 센싱부;
상기 전압 센싱부와 전기적으로 연결되어 배터리 셀의 전압 편차를 조정하는 슬래브 BMS 모듈; 및
상기 전압 센싱부 및 슬래브 BMS 모듈이 외부로 노출되지 않도록 배터리 팩 하우징에 설치되는 제2커버;를 포함하고,
상기 제1커버는
상기 케이스 각각의 기단 외측면을 감싸도록 설치되어 상기 복수 개의 케이스가 서로 마주하도록 적층되었을 때 케이스와 케이스 사이에 상기 제1커버의 두께만큼의 방열공간이 형성되어 상기 방열공간을 통해 상기 배터리 셀에서 발생하는 열이 방출되고,
상기 제2커버는 상기 배터리 셀에서 발생하는 가스를 배출하기 위한 가스배출장치가 마련되되,
상기 가스배출장치는,
상기 제2커버를 관통하며 관통된 부분의 둘레에 러그가 형성된 소켓부;
상기 소켓부에 대응하여 상기 제2커버의 내측에 마련되고, 상기 배터리 팩 하우징의 내부와 소통하는 제1가스배출공을 갖는 디가싱포트 바디(degassing port body); 및
상기 소켓부에 분리가능하게 결합되고, 내부에 제2가스배출공이 형성되어 상기 디가싱포트 바디에 형성된 제1가스배출공과 연통되는 디가싱 니플;을 포함하며,
상기 디가싱 니플은
상기 소켓부의 전방으로 연장되는 전방 돌출부;
상기 전방 돌출부와 일체로 형성되어 그 내부에 상기 제2가스배출공이 형성되며, 상기 소켓부를 관통하여 디가싱포트 바디의 후방으로 연장되는 후방 돌출부; 및
상기 전방 돌출부와 후방 돌출부의 경계에 형성되고, 상기 소켓부에 분리가능하게 결합되는 숄더;를 포함하고,
상기 소켓부는
상기 디가싱 니플의 숄더와 마주하는 면에 제2가스켓이 안치되는 안치 홈이 형성되고, 상기 안치 홈의 중심에 상기 디가싱 니플의 후방 돌출부가 삽입되는 삽입 홀이 형성되되,
상기 삽입 홀은 그 내경에 상기 후방 돌출부의 기단에 형성된 시건 돌기가 통과하는 시건 홈이 형성되어 상기 소켓부에 디가싱 니플이 결합된 후에 회전하는 것에 따라 상기 시건 돌기가 상기 디가싱포트 바디를 소켓부로 밀착시키는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
A pair of battery cells each having a cathode and an anode at the tip;
And a bus bar electrically connected to the electrode of the battery cell protruded from the case, wherein the battery cell is housed in a tubular case having a tip end and a base end opened, a first cover is installed and closed at a base end of the case, module;
A battery pack housing accommodating the plurality of battery modules;
A voltage sensing unit electrically connected to the bus bar of the battery module housed in the battery pack housing to sense a voltage of the battery cell;
A slab BMS module electrically connected to the voltage sensing unit to adjust a voltage deviation of the battery cell; And
And a second cover installed in the battery pack housing such that the voltage sensing unit and the slab BMS module are not exposed to the outside,
The first cover
A heat dissipating space is formed between the case and the case so as to surround the base end outer sides of the case so that the plurality of cases are stacked so as to face each other, The generated heat is released,
Wherein the second cover is provided with a gas discharging device for discharging gas generated in the battery cell,
Wherein the gas discharge device comprises:
A socket portion having a lug around a portion penetrating through the second cover;
A degassing port body provided inside the second cover corresponding to the socket portion and having a first gas vent hole communicating with the interior of the battery pack housing; And
And a degassing nipple detachably coupled to the socket portion and having a second gas discharge hole formed therein to communicate with a first gas discharge hole formed in the degassing port body,
The degassing nipple
A front protrusion extending forward of the socket portion;
A rear protrusion formed integrally with the front protruding portion and having the second gas vent hole formed therein, the rear protruding portion passing through the socket portion and extending rearward of the degassing port body; And
And a shoulder formed at a boundary between the front protruding portion and the rear protruding portion and detachably coupled to the socket portion,
The socket portion
An inserting groove is formed in a face of the deforming nipple facing the shoulder and in which a second gasket is placed, and an insertion hole for inserting a rear protrusion of the deforming nipple is formed in the center of the inserting groove,
Wherein the insertion hole has an inner diameter formed with a key groove through which a locking protrusion formed at a base end of the rear protrusion is passed, and when the locking protrusion is rotated after the locking tooth is coupled to the socket portion, Is brought into close contact with the socket portion.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 배터리 팩 하우징은 그 양측면이 개방되어 상기 배터리 모듈의 케이스가 외부로 노출되고, 상기 노출된 배터리 팩 하우징에 워터자켓이 설치되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
The method according to claim 1,
Wherein both sides of the battery pack housing are opened to expose a case of the battery module to the outside, and a water jacket is installed to the exposed battery pack housing.
청구항 1에 있어서,
상기 케이스는 그 내부의 양측에 스페이서가 형성되어 한 쌍의 배터리 셀이 케이스의 내부에 수용되었을 때 배터리 셀 간을 이격시키는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
The method according to claim 1,
Wherein the case has spacers formed on both sides of the case so that the battery cells are spaced apart when the pair of battery cells are received in the case.
청구항 1에 있어서, 상기 슬래브 BMS 모듈은
상기 배터리 셀들의 과충전, 과방전, 과전류 발생 여부 또는 허용전류 통전 여부 중 적어도 어느 하나를 감지하거나, 상기 배터리 셀의 충방전 상태를 실시간으로 감지하는 배터리셀 모니터링부;
상기 배터리셀 모니터링부에서 감지되는 상기 배터리셀들의 충방전 상태를 기반으로 각각의 상기 배터리 셀에 인가되는 충전 전류나 충전 전압을 조절하여 보정하는 인가전원 보정부;
상기 배터리 셀에 외부의 전원을 공급 또는 차단하거나, 상기 배터리 셀의 방전을 차단하는 스위칭부;
상기 배터리셀 모니터링부의 감지신호에 따라 상기 인가전원 보정부나 상기 스위칭부의 작동을 제어하는 제어부; 및
상기 배터리셀 모니터링부, 상기 인가전원 보정부, 상기 스위칭부 및 상기 제어부 중 적어도 어느 하나의 작동상태를 외부의 마스터 BMS 모듈에 전송하거나 상기 마스터 BMS 모듈로부터 인가되는 제어신호를 상기 제어부에 전송하는 통신부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
The method of claim 1, wherein the slab BMS module
A battery cell monitoring unit for detecting at least one of overcharging, over-discharging, over-current generation, or permissive current energization of the battery cells or for detecting the charging / discharging state of the battery cell in real time;
An applied power correcting unit for adjusting and correcting a charging current or a charging voltage applied to each of the battery cells based on a charging / discharging state of the battery cells sensed by the battery cell monitoring unit;
A switching unit for supplying or disconnecting external power to the battery cell or for preventing discharge of the battery cell;
A control unit for controlling operation of the applied power correcting unit or the switching unit according to a detection signal of the battery cell monitoring unit; And
A communication unit for transmitting an operation state of at least one of the battery cell monitoring unit, the applied power supply correction unit, the switching unit, and the control unit to an external master BMS module or transmitting a control signal applied from the master BMS module to the control unit; And a battery pack.
청구항 7에 있어서, 상기 슬래브 BMS 모듈은
상기 배터리 셀들의 온도를 측정하는 온도센서; 및
상기 온도센서에서 인가되는 측정온도 및 기 설정된 허용온도를 비교하여 상기 제어부나 상기 통신부에 제공하는 온도 비교부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.The system of claim 7, wherein the slab BMS module
A temperature sensor for measuring a temperature of the battery cells; And
And a temperature comparison unit for comparing the measured temperature and a predetermined allowable temperature applied by the temperature sensor and providing the measured temperature to the control unit and the communication unit.
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