KR101783917B1 - Compact secondary battery module having hook structure - Google Patents

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권태혁
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Abstract

본 발명은 컴팩트 이차전지 모듈에 관한 것으로서, 이차전지 셀을 수납하는 적어도 2개 또는 그 이상의 카트리지들이 적층 결합된 카트리지 조립체를 포함하는 이차전지 모듈에 있어서, 카트리지 조립체의 이웃하는 2개의 카트리지들은 서로 후크 결합된다. The present invention relates to a compact rechargeable battery module, comprising a cartridge assembly in which at least two or more cartridges stacked in a cartridge accommodating a rechargeable battery cell are stacked, wherein the two neighboring cartridges of the cartridge assembly have hooks .

Description

후크 구조가 구비된 컴팩트 이차전지 모듈{Compact secondary battery module having hook structure}[0001] The present invention relates to a compact secondary battery module having a hook structure,

본 발명은 이차전지 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 모듈을 구성하는 각각의 부재들이 후크에 의해 연결 및/또는 결합되는 구조를 가진 컴팩트 리튬 이차전지 모듈에 관한 것이다.
The present invention relates to a secondary battery module, and more particularly, to a compact lithium secondary battery module having a structure in which each member constituting a module is connected and / or coupled by a hook.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지 수요가 급격히 증가하고 있으며, 종래 이차전지로서 니켈카드뮴 전지 또는 수소이온 전지가 사용되었으나, 최근에는 에너지 밀도가 높은 리튬 이온 전지 및 리튬 폴리머 전지가 많이 사용되고 있다.2. Description of the Related Art As technology development and demand for mobile devices have increased, demand for secondary batteries as an energy source has been rapidly increasing. Nickel-cadmium batteries or hydrogen ion batteries have been conventionally used as secondary batteries. Recently, lithium- Polymer batteries are widely used.

이러한 이차전지는 양극 활물질로서 리튬 전이금속 산화물, 리튬 복합 산화물 등을 사용하는 중량 대비 높은 출력과 용량의 리튬 이차전지가 크게 각광받고 있다. 일반적으로, 리튬 이차전지는 양극/세퍼레이터/음극의 전극조립체가 전해질과 함께 밀폐된 용기에 내장되어 있는 구조로 이루어져 있다.[0003] Lithium secondary batteries, which use lithium transition metal oxide, lithium composite oxide, and the like as a cathode active material, have been widely popularized in such secondary batteries. Generally, a lithium secondary battery has a structure in which an electrode assembly of a positive electrode / separator / negative electrode is embedded in a sealed container together with an electrolyte.

한편, 리튬 이차전지는 양극, 음극 및 이들 사이에 개재되는 세퍼레이터 및 전해질로 이루어지며, 양극 활물질과 음극 활물질을 어떤 것을 사용하느냐에 따라 리튬 이온 전지(Lithium Ion Battery, LIB), 리튬 폴리머 전지(Polymer Lithium Ion Battery, PLIB) 등으로 나누어진다. 통상, 이들 리튬 이차전지의 전극은 알루미늄 또는 구리 시트(sheet), 메시(mesh), 필름(film), 호일(foil) 등의 집전체에 양극 또는 음극 활물질을 도포한 후 건조시킴으로써 형성된다.The lithium secondary battery includes a positive electrode, a negative electrode, a separator interposed therebetween, and an electrolyte. Depending on which of the positive electrode active material and the negative electrode active material is used, a lithium ion battery (LIB), a lithium polymer battery Ion Battery, PLIB). Typically, the electrodes of these lithium secondary batteries are formed by applying a positive electrode or a negative electrode active material to a current collector such as aluminum, copper sheet, mesh, film, or foil, followed by drying.

일반적으로, 가정용 PV에 적용되는 이차전지 팩에 있어서, 소비자의 요구에 맞추어, 사이즈가 작고 에너지 밀도가 높은 컴팩트한 형태의 모듈 구성이 필요하다. Generally, in a secondary battery pack to be applied to home PV, a compact module structure with a small size and high energy density is required in accordance with the demand of a consumer.

그런데, 일반적으로 적용되고 있는 모듈 구조는 개별 부품을 스택킹한 후, 장볼트와 너트를 이용하여 조립되고 있기 때문에, 볼트가 적용됨에 따라 그 만큼의 불필요한 공간이 필요하기 때문에 에너지 밀도를 높이는데 한계가 있었다.
However, since the module structure that is generally applied is formed by stacking the individual components and then assembling them using the bolts and nuts, unnecessary space is required as the bolts are applied, .

대한민국 공개특허 공개번호:제10-2015-0044599호(공개일자:2015년04월27일)Korean Patent Publication No. 10-2015-0044599 (public date: April 27, 2015)

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하고자 착상된 것으로서, 모듈 구성 시, 카트리지와 카트리지 사이의 결합 및 센서 하우징과 카트리지 조립체 사이의 결합을 후크 결합 또는 스냅핏 결합으로 구성함으로써, 모듈의 에너지 밀도가 최대한 증가되는 컴팩트 이차전지 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the above-described problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a sensor module and a cartridge assembly, And a secondary battery module having a plurality of battery cells.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따른 컴팩트 이차전지 모듈은, 이차전지 셀을 수납하는 적어도 2개 또는 그 이상의 카트리지들이 적층 결합된 카트리지 조립체를 포함하는 이차전지 모듈에 있어서, 모듈의 적층 두께 방향의 실질적인 절반 두께의 위치에 배치되고, 전극 리드가 돌출되는 부위의 셀의 사이드에 접촉되도록 위치된 온도 센서를 구비한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a secondary battery module including a cartridge assembly in which at least two or more cartridges accommodating a secondary battery cell are stacked, And a temperature sensor disposed at a position substantially half of the thickness of the laminate in the thickness direction and positioned so as to contact the side of the cell where the electrode lead protrudes.

바람직하게, 온도 센서는 하나의 셀의 극성이 다른 전극 리드들 사이에 배치된다. Preferably, the temperature sensor is arranged such that the polarity of one cell is between the other electrode leads.

바람직하게, 각각의 카트리지는, 셀의 전극 리드가 수납되는 한 쌍의 리드 수납부들; 및 리드 수납부들 사이에 인입 형성된 온도 센서 수납부를 구비한다. Preferably, each cartridge includes: a pair of lead receivers in which electrode leads of a cell are housed; And a temperature sensor housing portion formed between the lead housing portions.

바람직하게, 각각의 카트리지는 온도 센서와 연결되는 와이어를 수용하기 위해, 온도 센서 수납부와 연통되도록 측벽에 마련된 와이어 수용홈을 더 구비한다.Preferably, each of the cartridges further includes a wire receiving groove provided on the side wall so as to communicate with the temperature sensor receiving portion to receive the wire connected to the temperature sensor.

바람직하게, 카트리지 조립체의 이웃하는 2개의 카트리지들은 서로 후크 결합된다. Preferably, the two adjacent cartridges of the cartridge assembly are hooked together.

바람직하게, 카트리지 조립체는 양단의 카트리지에 각각 후크 결합되는 상부 커버와 하부 커버를 더 구비한다. Preferably, the cartridge assembly further comprises a top cover and a bottom cover, each hooked to the cartridge at both ends thereof.

바람직하게, 모듈은 대응되는 셀의 전극에 전기적으로 연결되는 2개 또는 그 이상의 버스 바들이 미리 결정된 패턴으로 배치되고, 각각의 버스 바에 연결될 수 있는 BMS 회로 기판이 일체로 마련되며, 카트리지 조립체의 측면에 배치되어 카트리지 조립체에 선택적으로 체결 또는 분리될 수 있는 센싱 하우징을 더 구비한다. Preferably, the module comprises two or more bus bars electrically connected to the electrodes of the corresponding cell, arranged in a predetermined pattern, and integrally provided with a BMS circuit board connectable to each bus bar, Further comprising a sensing housing disposed in the cartridge assembly and selectively engageable or detachable with respect to the cartridge assembly.

바람직하게, 모듈은 센싱 하우징의 BMS 회로 기판과 온도 센서를 연결하는 케이블을 더 구비한다. Preferably, the module further comprises a cable connecting the temperature sensor to the BMS circuit board of the sensing housing.

바람직하게, 모듈은 센싱 하우징의 테두리에 마련된 다수의 하우징 후크들; 및 각각의 하우징 후크가 결합될 수 있도록 카트리지 조립체의 측면에 마련된 다수의 조립체 체결홈들을 구비한다. Preferably, the module comprises a plurality of housing hooks provided at an edge of the sensing housing; And a plurality of assembly engagement grooves provided on a side of the cartridge assembly so that the respective housing hooks can be engaged.

바람직하게, 모듈은 센싱 하우징에 선택적으로 결합 또는 분리될 수 있는 센싱 커버를 더 구비한다. Preferably, the module further comprises a sensing cover that can be selectively coupled to or detached from the sensing housing.

바람직하게, 모듈은 센싱 커버의 테두리에 마련된 다수의 커버 후크들; 및 각각의 커버 후크가 결합될 수 있도록 센싱 하우징에 마련된 다수의 하우징 슬롯들을 구비한다. Preferably, the module comprises a plurality of cover hooks provided at the rim of the sensing cover; And a plurality of housing slots provided in the sensing housing such that the respective cover hooks can be engaged.

본 발명의 다른 측면에 따른 컴팩트 이차전지 모듈은, 이차전지 셀을 수납하는 적어도 2개 또는 그 이상의 카트리지들이 적층 결합되고 각각의 이웃하는 카트리지들이 서로 분리 가능하게 후크 결합될 수 있 카트리지 조립체; 카트리지 조립체의 양단의 카트리지에 각각 분리 가능하게 후크 결합될 수 있는 상부 커버와 하부 커버; 및 카트리지 조립체의 측면에 분리 가능하게 후크 결합될 수 있는 센싱 하우징을 구비한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a compact secondary battery module, wherein at least two or more cartridges accommodating a secondary battery cell are stacked and each of the neighboring cartridges is detachably hookable to each other; An upper cover and a lower cover, each detachably hookable to a cartridge at both ends of the cartridge assembly; And a sensing housing detachably hookable to a side of the cartridge assembly.

바람직하게, 센싱 하우징에 분리 가능하게 후크 결합될 수 있는 센싱 커버를 더 구비한다. Preferably, the sensor further includes a sensing cover detachably hookable to the sensing housing.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 컴팩트 이차전지 모듈을 포함하는 이차전지 팩이 제공되고, 이러한 이차전지 팩은 가정용 광기전(Photovoltaic) 태양광 패널용 에너지 저장 장치를 포함한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a secondary battery pack including a compact secondary battery module, wherein the secondary battery pack includes an energy storage device for a photovoltaic solar panel for home use.

본 발명의 바람직한 예시적 실시예들에 따른 컴팩트 이차전지 모듈은 종래의 장볼트와 너트를 사용하지 않고, 모듈의 모든 구성 부품들이 후크 결합됨으로써, 카트리지와 카트리지 사이의 결합 및 센서 하우징과 카트리지 조립체 사이의 결합이 용이하고, 모듈의 에너지 밀도를 최대한 증가시킬 수 있다.
The compact secondary battery module according to the preferred exemplary embodiments of the present invention is configured such that all the components of the module are hooked together without using the conventional long bolts and nuts so that the coupling between the cartridge and the cartridge and between the sensor housing and the cartridge assembly The energy density of the module can be maximized.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 이차전지 모듈의 정면 결합 사시도이다.
도 2는 도 1의 후방 사시도이다.
도 3은 도 1의 분리 사시도이다.
도 4는 도 1의 부분 발췌 분리 사시도이다.
도 5는 도 1의 다른 분리 사시도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 카트리지 조립체의 측면에서 바라본 분해도이다.
도 7은 도 5의 카트리지 조립체의 후면에서 바라본 분해도이다.
도 8은 도 3에 도시된 센싱 하우징의 분리 사시도이다.
도 9는 도 8의 결합 사시도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and together with the description of the invention serve to further the understanding of the technical idea of the invention, It should not be construed as limited.
1 is a front perspective view of a secondary battery module according to a preferred exemplary embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a rear perspective view of Fig. 1. Fig.
3 is an exploded perspective view of FIG.
FIG. 4 is a partial cutaway perspective view of FIG. 1; FIG.
Figure 5 is another exploded perspective view of Figure 1;
Figure 6 is an exploded view of a cartridge assembly according to a preferred exemplary embodiment of the present invention as seen from a side;
Figure 7 is an exploded view of the cartridge assembly of Figure 5 as seen from the back;
8 is an exploded perspective view of the sensing housing shown in FIG.
FIG. 9 is a perspective view of FIG. 8. FIG.

이하, 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to best describe its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 기재된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the constitutions described in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention, and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

본 명세서에서 사용되는 BMS는 Battery Management System을 의미한다.The BMS used in the present specification means a battery management system.

도 1은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 이차전지 모듈의 정면 결합 사시도이고, 도 2는 도 1의 후면 사시도이고, 도 3은 도 1의 분리 사시도이고, 도 4는 도 1의 부분 발췌 분리 사시도이고, 도 5는 도 1의 다른 분리 사시도이다.FIG. 1 is a front perspective view of a secondary battery module according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 2 is a rear perspective view of FIG. 1, FIG. 3 is an exploded perspective view of FIG. 1, Fig. 5 is another exploded perspective view of Fig. 1. Fig.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 컴팩트 이차전지 모듈(100)은 각각의 셀(2)을 수납하는 다수의 카트리지들(10)이 적층된 카트리지 조립체(20), 카트리지 조립체(20)의 측면에 예들 들어, 원터치 형태 또는 스냅-핏(snap-fit), 후크 형태로 결합되는 센싱 하우징(30), 및 센싱 하우징(30)에 설치된 다수의 버스 바들(32) 및 BMS 회로 기판(34)을 보호하기 위한 센싱 커버(40)를 구비한다. 1 to 5, a compact secondary battery module 100 according to a preferred exemplary embodiment of the present invention includes a cartridge assembly 20 having a plurality of cartridges 10 stacked therein for accommodating respective cells 2 A sensing housing 30 coupled to the side of the cartridge assembly 20 in a one-touch or snap-fit manner, for example, in the form of a hook, and a plurality of bus bars 32 And a sensing cover 40 for protecting the BMS circuit board 34.

카트리지 조립체(20)는 플라스틱으로 사출 성형되고 셀(2)을 수납할 수 있는 수납부가 형성된 다수의 카트리지들(10)이 적층된 것으로서, 각각의 카트리지(10)는 서로 스냅-핏 또는 후크에 의해 결합되는 것이 바람직하다. 각각의 카트리지(10)는 이웃하는 카트리지(10)와 결합하기 위해 측면에 다수의 카트리지 후크들(15)와 카트리지 슬롯들(17)을 구비한다. 예를 들어, 각각의 카트리지(10)의 테두리의 하부에는 카트리지 후크(15)가 돌출되고, 카트리지(10)의 테두리의 상부에는 이웃하는 카트리지(10)의 카트리지 후크(15)가 삽입 결합될 수 있는 카트리지 슬롯(17)이 마련된다. The cartridge assembly 20 is formed by stacking a plurality of cartridges 10 formed with a plastic injection-molded portion and a housing portion capable of housing the cells 2, and each cartridge 10 is held by snap- . Each cartridge 10 has a plurality of cartridge hooks 15 and cartridge slots 17 on its side for engagement with a neighboring cartridge 10. For example, a cartridge hook 15 protrudes below the rim of each cartridge 10, and a cartridge hook 15 of a neighboring cartridge 10 can be inserted into the top of the rim of the cartridge 10 A cartridge slot 17 is provided.

카트리지 조립체(20)는 양단의 카트리지들(10)에 예를 들어, 후크 결합되는 상부 커버(11)와 하부 커버(13)를 구비한다. 상부 커버(11)와 하부 커버(13)는 각각 카트리지 조립체(20)의 개별 카트리지(10)와 실질적으로 동일한 형상을 가지도록 사출 성형된다. 상부 커버(11)는 인접하는 카트리지(10)의 카트리지 슬롯(17)에 결합될 수 있는 카트리지 후크(15)가 마련되고, 하부 커버(13)는 이웃하는 카트리지(10)의 카트리지 후크(15)가 삽입 결합될 수 있는 카트리지 슬롯(17)이 마련된다. 상부 커버(11)와 하부 커버(13)는 양단의 카트리지(10)에 수납된 셀(2)을 보호하는 기능을 가지며, 이차전지 모듈(100)의 외형을 마무리하여 둘러싸는 기능과 구조를 가지는 것은 당업자가 충분히 이해할 것이다.The cartridge assembly 20 has an upper cover 11 and a lower cover 13, which are hooked to the cartridges 10 at both ends, for example. The upper cover 11 and the lower cover 13 are injection molded so as to have substantially the same shape as the individual cartridge 10 of the cartridge assembly 20, respectively. The upper cover 11 is provided with a cartridge hook 15 which can be engaged with the cartridge slot 17 of the adjacent cartridge 10 and the lower cover 13 is attached to the cartridge hook 15 of the adjacent cartridge 10, A cartridge slot 17 is provided in which the cartridge slot 17 can be inserted and coupled. The upper cover 11 and the lower cover 13 have a function of protecting the cells 2 accommodated in the cartridges 10 at both ends and have a function and structure for finishing the outer shape of the secondary battery module 100 It will be appreciated by those skilled in the art.

각각의 카트리지(10) 및 상부 커버(11)와 하부 커버(13)가 적층되어 카트리지 조립체(20)를 형성할 경우, 후술하게 될 센싱 하우징(30)의 하우징 후크(35)가 결합될 수 있도록 각각의 측면에 마련된 체결홈들(19)을 구비한다. 즉, 각각의 카트리지(10)의 체결홈(19)는 사출 성형에 의해 미리 형성되고, 카트리지(10)가 적층되어 카트리지 조립체(20)를 형성하게 되면 그러한 체결홈들(19)에는 센싱 하우징(30)의 하우징 후크(35)가 선택적으로 결합될 수 있는 구조이다. 각각의 카트리지(10)의 체결홈(19)는 셀(2)의 전극 리드들(12)(14)이 위치되는 테두리의 주변에 마련된다.The housing hook 35 of the sensing housing 30 to be described later can be engaged when each cartridge 10 and the upper cover 11 and the lower cover 13 are laminated to form the cartridge assembly 20. [ And fastening grooves 19 provided on the respective side surfaces. That is, the engaging grooves 19 of the respective cartridges 10 are formed in advance by injection molding, and when the cartridges 10 are stacked to form the cartridge assembly 20, 30 can be selectively coupled to each other. The fastening groove 19 of each cartridge 10 is provided around the rim where the electrode leads 12 and 14 of the cell 2 are located.

도 6은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 카트리지 조립체의 측면에서 바라본 분해도이고, 도 7은 도 5의 카트리지 조립체의 후면에서 바라본 분해도이다. Figure 6 is an exploded view of the cartridge assembly according to a preferred exemplary embodiment of the present invention, and Figure 7 is an exploded view of the cartridge assembly of Figure 5 from the rear.

도 6 및 도 7을 참조하면, 각각의 카트리지(10)는 장변 방향의 양 사이드의 2개 부위에 카트리지 후크들(15)과 2개의 카트리지 슬롯들(17)이 마련되고, 센싱 하우징(30)이 위치되는 단변 측면과 반대되는 단변 측면의 대략 중앙 부위에 하나의 카트리지 후크들(15)과 하나의 카트리지 슬롯(17)이 마련된다. 6 and 7, each of the cartridges 10 is provided with cartridge hooks 15 and two cartridge slots 17 at two positions on both sides in the long-side direction, and the sensing housing 30, One cartridge hooks 15 and one cartridge slot 17 are provided at the substantially central portion of the side surface opposite to the side surface on which the short side is located.

또한, 상부 커버(11)에는 카트리지 조립체(20)의 상응하는 부위에 카트리지 후크들(15)이 마련되고, 하부 커버(13)는 카트리지 조립체(20)의 상응하는 부위에 카트리지 슬롯들(17)이 마련된다.The upper cover 11 is provided with cartridge hooks 15 at corresponding portions of the cartridge assembly 20 and the lower cover 13 is provided with cartridge slots 17 at corresponding portions of the cartridge assembly 20. [ .

도 8은 도 3에 도시된 센싱 하우징의 분리 사시도이고, 도 9는 도 8의 결합 사시도이다. FIG. 8 is an exploded perspective view of the sensing housing shown in FIG. 3, and FIG. 9 is an assembled perspective view of FIG. 8. FIG.

도 8 및 도 9를 참조하면, 센싱 하우징(30)은 대략 직사각 형태로 예를 들어, 절연성 플라스틱에 의해 사출 성형되어 카트리지 조립체(20)에 선택적으로 결합 또는 분리될 수 있다. 이를 위해, 센싱 하우징(30)의 테두리에는 다수의 하우징 후크들(35)이 하우징 본체와 일체로 마련된다. 전술한 바와 같이, 각각의 하우징 후크(35)는 카트리지 조립체(20)의 대응되는 체결홈(19)에 스냅 결합된다. 또한, 센싱 하우징(30)은 각각의 셀의 리드들(12)(14)의 위치에 상응하게 배치된 다수의 버스 바들(32)이 설치된다. 각각의 버스 바(32)는 예를 들어, 구리로 제작되는 것이 바람직하다. 센싱 하우징(30)의 대략 중앙부에는 상응하는 버스 바(32)에 의해 감지되는 각각의 셀(2)의 전압 및/또는 온도 데이터를 수집하고, 수집된 데이터를 통해서 해당하는 셀(2)을 밸런싱하고 모듈의 다른 제어부(미도시)로 데이터를 전달하는 기능을 가진 마스터 형태의 BMS 회로 기판(34)이 설치된다. BMS 회로 기판(34)은 각각의 버스 바(32)의 일단과 전기적으로 연결된다. 또한, BMS 회로 기판(34)은 다수의 모듈들(100)이 결합되는 경우, 각각의 BMS 회로 기판(34) 사이에서 데이터를 주고 받기 위한 한 쌍의 데이타 통신 포트들(36)과, 아래에서 상세히 설명하게 될 이차전지 모듈(100)의 내부의 온도를 측정하기 위한 온도 센서(미도시)에 연결된 케이블(60)의 끝단과 연결되어 온도 센서의 신호를 수신하기 위한 온도 데이터 포트(38), 및 완성된 이차전지 모듈(100)의 양극 터미널 단자(31)와 음극 터미널 단자(33)가 설치된다.8 and 9, the sensing housing 30 may be injection molded in a substantially rectangular shape, for example, with an insulating plastic, to selectively engage or disengage the cartridge assembly 20. To this end, a plurality of housing hooks 35 are integrally provided with the housing main body at the rim of the sensing housing 30. As described above, each housing hook 35 snaps into a corresponding locking groove 19 of the cartridge assembly 20. In addition, the sensing housing 30 is provided with a plurality of bus bars 32 arranged corresponding to the positions of the leads 12, 14 of the respective cells. Each bus bar 32 is preferably made of, for example, copper. Voltage and / or temperature data of each cell 2 sensed by the corresponding bus bar 32 is collected in the approximate center of the sensing housing 30, and the corresponding cell 2 is balanced And a function of transferring data to another control unit (not shown) of the module. The BMS circuit board 34 is electrically connected to one end of each bus bar 32. The BMS circuit board 34 also includes a pair of data communication ports 36 for sending and receiving data between each of the BMS circuit boards 34 when a plurality of modules 100 are coupled, A temperature data port 38 connected to an end of a cable 60 connected to a temperature sensor (not shown) for measuring a temperature inside the secondary battery module 100 to receive signals of the temperature sensor, And a positive electrode terminal 31 and a negative electrode terminal 33 of the completed secondary battery module 100 are installed.

인접하는 각각의 셀(2)의 제1 리드(12)와 제2 리드(14)는 각각의 셀(2)의 사이드로부터 소정 길이만큼 연장 및 굴곡되고 소정의 폭을 각각 가진다. 각각의 셀(2)의 제1 리드(12)는 도면의 하방으로 90도 각도 굴곡되고, 제2 리드(14)는 도면의 상방으로 90도 굴곡된다. 또한, 인접하는 셀들(2)의 반대되는 극성을 가진 제1 리드(12)와 제2 리드(14)는 소정 패턴의 리드 용접부를 형성한다. 예를 들어, 이웃하는 셀들 중 어느 하나의 셀(2)의 제1 리드(12)는 카트리지(10)의 두께의 대략 절반의 길이만큼 굴곡부로부터 연장되고, 다른 하나의 셀(2)의 제2 리드(14)는 카트리지(10)의 두께의 다른 대략 절반의 길이만큼 연장됨으로써, 제1 리드(12)와 제2 리드(14)는 리드 용접부에서 동일한 평면에 위치되고, 그 끝단은 서로 마주보면서 실질적으로 접촉하거나 소정 간격 이격되게 배치될 수 있다. 대안적 실시예에 따르면, 제1 리드(12)와 제2 리드(14)가 서로 중첩되도록 배치될 수도 있다. 전술한 바와 같이, 제1 리드(12)와 제2 리드(14)가 소정의 패턴으로 리드 용접부를 형성한 상태에서 카트리지 조립체(20)에 센싱 하우징(30)이 결합되면, 대응되는 각각의 버스 바(32)는 리드 용접부에 면하게 되고, 예를 들어, 레이저 용접기를 이용하여 리드 용접부의 제1 리드(12)와 제2 리드(14)는 상응하는 버스 바(32)에 용접될 수 있다.The first and second leads 12 and 14 of each adjacent cell 2 extend and bend by a predetermined length from the side of each cell 2 and have a predetermined width, respectively. The first leads 12 of each cell 2 are bent at 90 degrees downward in the figure and the second leads 14 are bent 90 degrees upward in the figure. Also, the first lead 12 and the second lead 14 having opposite polarities of the adjacent cells 2 form a lead weld of a predetermined pattern. For example, the first lead 12 of any one of the neighboring cells 2 extends from the bend by a length that is approximately half the thickness of the cartridge 10, and the second lead 12 of the other cell 2 The lead 14 extends by the other approximately half the length of the thickness of the cartridge 10 so that the first lead 12 and the second lead 14 are located in the same plane in the lead weld, They may be substantially contacted or spaced apart at a predetermined distance. According to an alternative embodiment, the first lead 12 and the second lead 14 may be arranged to overlap with each other. As described above, when the sensing housing 30 is coupled to the cartridge assembly 20 in a state where the first lead 12 and the second lead 14 form a lead weld in a predetermined pattern, The bar 32 faces the lead weld and the first lead 12 and the second lead 14 of the lead weld can be welded to the corresponding bus bar 32 using, for example, a laser welder.

센싱 커버(40)는 센싱 하우징(30)이 카트리지 조립체(20)에 결합된 상태에서, BMS 회로 기판(34)과 버스 바(32) 부위를 보호하기 위한 것이다. 센싱 커버(40)는 절연성 플라스틱 재질로 사출 성형되는 것이 바람직하다. 또한, 센싱 커버(40)는 그 테두리에 마련된 다수의 커버 후크들(42)을 구비한다. 각각의 커버 후크(42)는 센싱 하우징(30)의 대응되는 위치에 각각 마련된 하우징 슬롯(16)에 선택적으로 삽입될 수 있다. The sensing cover 40 is for protecting the BMS circuit board 34 and the bus bar 32 in a state where the sensing housing 30 is coupled to the cartridge assembly 20. The sensing cover 40 is preferably injection molded of an insulating plastic material. In addition, the sensing cover 40 has a plurality of cover hooks 42 provided on the rim thereof. Each of the cover hooks 42 can be selectively inserted into a housing slot 16 provided at a corresponding position of the sensing housing 30.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

2...셀 10...카트리지
11...상부 커버 12...제1 리드
13...하부 커버 14...제2 리드
15...카트리지 후크 16...하우징 슬롯
17...카트리지 슬롯 19...체결홈
20...카트리지 조립체 30...센싱 하우징
31...양극 터미널 단자 32...버스 바
33...음극 터미널 단자 34...BMS 회로 기판
35...하우징 후크 36...데이터 통신 포트
37...결합부 38...온도 데이터 포트
40...센싱 커버 42...커버 후크
60...케이블2 ... cell 10 ... cartridge
11 ... upper cover 12 ... first lead
13 ... lower cover 14 ... second lead
15 ... cartridge hook 16 ... housing slot
17 ... cartridge slot 19 ... fastening groove
20 ... cartridge assembly 30 ... sensing housing
31 ... anode terminal terminal 32 ... bus bar
33 ... negative terminal terminal 34 ... BMS circuit board
35 ... housing hook 36 ... data communication port
37 ... coupling portion 38 ... temperature data port
40 ... sensing cover 42 ... cover hook
60 ... cable

Claims (11)

이차전지 셀을 수납하는 적어도 2개 또는 그 이상의 카트리지들이 적층 결합된 카트리지 조립체를 포함하는 이차전지 모듈에 있어서,
카트리지 조립체의 이웃하는 2개의 카트리지들은 서로 후크 결합될 수 있도록, 각각의 카트리지에는 측면에 적어도 하나의 카트리지 후크와 카트리지 슬롯이 구비되고,
카트리지 조립체는 상하 양단의 카트리지에 각각 후크 결합되는 상부 커버와 하부 커버를 더 구비하며,
상부 커버와 하부 커버는 각각 카트리지 조립체의 개별 카트리지와 동일한 형상을 가지도록 사출 성형되고,
상부 커버에는 인접하는 카트리지의 카트리지 슬롯에 결합될 수 있는 카트리지 후크가 마련되고, 하부 커버에는 이웃하는 카트리지의 카트리지 후크가 삽입 결합될 수 있는 카트리지 슬롯이 마련되는 것을 특징으로 하는 후크 구조가 구비된 컴팩트 이차전지 모듈.
A secondary battery module comprising a cartridge assembly in which at least two or more cartridges stacking the secondary battery cells are stacked,
Each of the cartridges is provided with at least one cartridge hook and a cartridge slot on its side so that the two adjacent cartridges of the cartridge assembly can be hooked to each other,
The cartridge assembly further includes an upper cover and a lower cover which are respectively hooked to upper and lower ends of the cartridge,
The upper cover and the lower cover are each injection molded so as to have the same shape as the individual cartridge of the cartridge assembly,
Characterized in that the upper cover is provided with a cartridge hook which can be engaged with a cartridge slot of an adjacent cartridge and the lower cover is provided with a cartridge slot into which a cartridge hook of a neighboring cartridge can be inserted and engaged. A secondary battery module.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
대응되는 셀의 전극에 전기적으로 연결되는 2개 또는 그 이상의 버스 바들이 미리 결정된 패턴으로 배치되고, 각각의 버스 바에 연결될 수 있는 BMS 회로 기판이 일체로 마련되며, 카트리지 조립체의 측면에 배치되어 카트리지 조립체에 선택적으로 체결 또는 분리될 수 있는 센싱 하우징을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 후크 구조가 구비된 컴팩트 이차전지 모듈.
The method according to claim 1,
Two or more bus bars electrically connected to electrodes of corresponding cells are arranged in a predetermined pattern, and a BMS circuit board, which can be connected to each bus bar, is integrally provided, and is disposed on the side of the cartridge assembly, And a sensing housing which can be selectively fastened or detached from the battery case.
청구항 3에 있어서,
센싱 하우징의 BMS 회로 기판과 온도 센서를 연결하는 케이블을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 후크 구조가 구비된 컴팩트 이차전지 모듈.
The method of claim 3,
Further comprising a cable connecting the BMS circuit board of the sensing housing and the temperature sensor.
청구항 3에 있어서,
센싱 하우징의 테두리에 마련된 다수의 하우징 후크들; 및
각각의 하우징 후크가 결합될 수 있도록 카트리지 조립체의 측면에 마련된 다수의 조립체 체결홈들을 구비하는 것을 특징으로 하는 후크 구조가 구비된 컴팩트 이차전지 모듈.
The method of claim 3,
A plurality of housing hooks provided at an edge of the sensing housing; And
And a plurality of assembly coupling grooves provided on a side surface of the cartridge assembly so that the respective housing hooks can be engaged with each other.
청구항 3에 있어서,
센싱 하우징에 선택적으로 결합 또는 분리될 수 있는 센싱 커버를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 후크 구조가 구비된 컴팩트 이차전지 모듈.
The method of claim 3,
And a sensing cover that can be selectively coupled to or detached from the sensing housing.
청구항 6에 있어서,
센싱 커버의 테두리에 마련된 다수의 커버 후크들; 및
각각의 커버 후크가 결합될 수 있도록 센싱 하우징에 마련된 다수의 하우징 슬롯들을 구비하는 것을 특징으로 하는 후크 구조가 구비된 컴팩트 이차전지 모듈.
The method of claim 6,
A plurality of cover hooks provided at an edge of the sensing cover; And
And a plurality of housing slots provided in the sensing housing such that the cover hooks can be coupled to the housing housing.
이차전지 셀을 수납하는 적어도 2개 또는 그 이상의 카트리지들이 적층 결합되고 각각의 이웃하는 카트리지들이 서로 분리 가능하게 후크 결합될 수 있는 카트리지 조립체;
카트리지 조립체의 상하 양단의 카트리지에 각각 분리 가능하게 후크 결합될 수 있는 상부 커버와 하부 커버; 및
카트리지 조립체의 측면에 분리 가능하게 후크 결합될 수 있는 센싱 하우징을 구비하며,
카트리지 조립체의 이웃하는 2개의 카트리지들은 서로 후크 결합될 수 있도록, 각각의 카트리지에는 측면에 적어도 하나의 카트리지 후크와 카트리지 슬롯이 구비되고,
상부 커버와 하부 커버는 각각 카트리지 조립체의 개별 카트리지와 동일한 형상을 가지도록 사출 성형되고,
상부 커버에는 인접하는 카트리지의 카트리지 슬롯에 결합될 수 있는 카트리지 후크가 마련되고, 하부 커버에는 이웃하는 카트리지의 카트리지 후크가 삽입 결합될 수 있는 카트리지 슬롯이 마련되는 것을 특징으로 하는 후크 구조가 구비된 컴팩트 이차전지 모듈.
A cartridge assembly in which at least two or more cartridges housing the secondary battery cells are stacked and each of the neighboring cartridges is detachably hookable to each other;
An upper cover and a lower cover that are releasably hookable to the cartridge at the upper and lower ends of the cartridge assembly, respectively; And
And a sensing housing detachably hookable to a side of the cartridge assembly,
Each of the cartridges is provided with at least one cartridge hook and a cartridge slot on its side so that the two adjacent cartridges of the cartridge assembly can be hooked to each other,
The upper cover and the lower cover are each injection molded so as to have the same shape as the individual cartridge of the cartridge assembly,
Characterized in that the upper cover is provided with a cartridge hook which can be engaged with a cartridge slot of an adjacent cartridge and the lower cover is provided with a cartridge slot into which a cartridge hook of a neighboring cartridge can be inserted and engaged. A secondary battery module.
청구항 8에 있어서,
센싱 하우징에 분리 가능하게 후크 결합될 수 있는 센싱 커버를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 후크 구조가 구비된 컴팩트 이차전지 모듈.
The method of claim 8,
And a sensing cover that can be detachably hooked to the sensing housing. ≪ Desc / Clms Page number 13 >
청구항 1 및 청구항 3 내지 청구항 9 중 어느 한 항의 컴팩트 이차전지 모듈을 포함하는 후크 구조가 구비된 이차전지 팩.
A secondary battery pack having a hook structure including the compact secondary battery module according to any one of claims 1 to 9.
청구항 10에 있어서,
이차전지 팩은 가정용 광기전 태양광 패널용 에너지 저장 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 후크 구조가 구비된 이차전지 팩.
The method of claim 10,
Wherein the secondary battery pack comprises an energy storage device for a solar photovoltaic panel for home use.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101459400B1 (en) 2012-03-26 2014-11-07 주식회사 엘지화학 Battery Module Assembly
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101459400B1 (en) 2012-03-26 2014-11-07 주식회사 엘지화학 Battery Module Assembly
KR101478704B1 (en) 2012-03-30 2015-01-02 주식회사 엘지화학 Battery Module of Novel Structure and Battery Pack Comprising the Same

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019098491A1 (en) * 2017-11-14 2019-05-23 주식회사 엘지화학 Battery module to which battery cell pressing-type end plate and expandable sensing housing structure are applied
CN109920944A (en) * 2017-11-14 2019-06-21 株式会社Lg化学 Battery module
CN109920944B (en) * 2017-11-14 2020-06-16 株式会社Lg化学 Battery module
US11764435B2 (en) 2017-11-14 2023-09-19 Lg Energy Solution, Ltd. Battery module to which battery cell pressing-type end plate and expandable sensing housing structure are applied
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