KR101802864B1 - 접촉 저항이 낮은 버스 바 어셈블리 및 이를 포함하는 전지모듈 - Google Patents

접촉 저항이 낮은 버스 바 어셈블리 및 이를 포함하는 전지모듈 Download PDF

Info

Publication number
KR101802864B1
KR101802864B1 KR1020150007100A KR20150007100A KR101802864B1 KR 101802864 B1 KR101802864 B1 KR 101802864B1 KR 1020150007100 A KR1020150007100 A KR 1020150007100A KR 20150007100 A KR20150007100 A KR 20150007100A KR 101802864 B1 KR101802864 B1 KR 101802864B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
bus bar
battery module
connection terminal
bar assembly
base plate
Prior art date
Application number
KR1020150007100A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160087999A (ko
Inventor
김경모
구본준
김수현
조경만
채승희
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020150007100A priority Critical patent/KR101802864B1/ko
Publication of KR20160087999A publication Critical patent/KR20160087999A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101802864B1 publication Critical patent/KR101802864B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/54—Connection of several leads or tabs of plate-like electrode stacks, e.g. electrode pole straps or bridges
    • H01M2/266—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M2/1016—
    • H01M2/202—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/242—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries against vibrations, collision impact or swelling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/10—Batteries in stationary systems, e.g. emergency power source in plant
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

본 발명은 전지모듈에 장착되어 전지모듈의 접속 단자와 전기적 접속을 이루는 버스 바 어셈블리로서, 전지모듈의 접속 단자에 대응하는 형상의 개구가 형성되어 있는 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트의 양측 단부로부터 하향 연장되어 있고, 전지모듈과 기계적으로 체결되는 결합부; 및 양측 단부가 상기 베이스 플레이트의 개구에 인접한 베이스 플레이트의 상단에 체결되어 있고, 본체가 개구를 통해 하향 돌출되어 있는 버스 바;를 포함하고 있고, 상기 버스 바 어셈블리가 전지모듈에 체결될 때, 버스 바의 하향 돌출된 본체가, 접속 단자에 밀착되어 접속 단자와 전기적 접속을 이루면서, 탄력적으로 상향 이동하여 개구를 폐쇄하는 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 버스 바 어셈블리와 이를 포함하는 전지모듈을 제공한다.

Description

접촉 저항이 낮은 버스 바 어셈블리 및 이를 포함하는 전지모듈 {Bus Bar Assembly Having Low Contact Resistance and Battery Module Including the Same}
본 발명은 접촉 저항이 낮은 버스 바 어셈블리 및 이를 포함하는 전지모듈에 관한 것이다.
최근, 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 이차전지는 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-In HEV)등의 동력원으로서도 주목 받고 있다.
소형 모바일 기기들에는 디바이스 1 대당 하나 또는 두서너 개의 전지셀들이 사용됨에 반하여, 자동차 등과 같은 중대형 디바이스에는 고출력 대용량의 필요성으로 인해, 다수의 전지셀을 전기적으로 연결한 중대형 전지모듈이 사용된다.
중대형 전지모듈은 가능하면 작은 크기와 중량으로 제조되는 것이 바람직하므로, 높은 집적도로 충적될 수 있고 용량 대비 중량이 작은 각형 전지, 파우치형 전지 등이 중대형 전지모듈의 전지셀(단위전지)로서 주로 사용되고 있다. 특히, 알루미늄 라미네이트 시트 등을 외장부재로 사용하는 파우치형 전지는 중량이 작고 제조비용이 낮으며 형태 변형이 용이하다는 등의 이점으로 인해 최근 많은 관심을 모으고 있다.
또한, 전지모듈은 다수의 전지셀들이 조합된 구조로 이루어져 있으므로 일부 전지셀들이 과전압, 과전류 또는 과발열 되는 경우에는 전지모듈의 안전성과 작동효율이 크게 문제되므로, 이들을 검출하여 제어하기 위한 수단
이 필요하다.
따라서, 전압센서 등을 전지셀들에 연결하여 실시간 또는 일정한 시간 간격으로 작동 상태를 확인하여 제어하고 있는 바, 이러한 검출수단의 장착 내지 연결은 전지모듈의 조립과정을 매우 번잡하게 하고 이를 위한 다수의 배선으로 인해 단락의 위험성도 존재한다. 또한 이차전지의 활용 범위의 확대로 자동차 등의 동력원으로 사용됨에 따라 강한 충격이나 진동이 가해지는 경우에도 상기 검출수단이 안정적인 접촉 상태를 유지할 수 있도록 하는 체결수단이 필요하다.
이에, 일부 선행기술들에서는, 전지셀의 전압이나 온도를 검출하는 센서가 구비된 버스 바를 전지모듈의 접속 단자에 밀착시켜, 이들을 전기적으로 연결시키는 동시에, 전지모듈상에 버스 바를 기계적으로 고정시켜, 검출 수단의 조립과정이 간소화된 전지모듈을 제시하고 있다.
그러나, 이러한 구조의 전지모듈은, 버스 바와 접속 단자의 긴밀한 밀착을 위해, 압착 지그로 버스 바를 가압하는 공정이 필요할 뿐만 아니라, 가압 공정상에서, 버스 바 또는 접속 단자가 파손되거나 변형될 수 있는 문제점이 있다.
더욱이, 진동, 충격 등의 지속적인 외력이 전지모듈에 가해질 경우, 버스 바와 전지모듈의 접속 부위의 긴밀한 밀착 상태가 유지되지 않아, 버스 바의 일부가 접속 단자로부터 이격될 수 있고, 그에 따라 접촉저항이 증가하는 단점이 있으며, 버스 바와 접속 단자를 용접하여 접합시키더라도, 버스 바와 접속 단자의 계면에 공간이 형성될 수 있어, 저항이 증가할 수 있다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하고, 간편한 결합구조로 전지모듈에 장착되는 버스 바에 대한 필요성이 높은 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 탄성 변형력을 가지는 버스 바를 이용하여, 버스 바 어셈블리를 구성하는 경우, 탄성 변형력에 의해, 버스 바가 접속 단자로부터 이격되지 않고, 긴밀히 밀착되어 접촉 저항이 감소되는 것을 확인하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 버스 바 어셈블리는,
전지모듈에 장착되어 전지모듈의 접속 단자와 전기적 접속을 이루는 버스 바 어셈블리로서,
전지모듈의 접속 단자에 대응하는 형상의 개구가 형성되어 있는 베이스 플레이트;
상기 베이스 플레이트의 양측 단부로부터 하향 연장되어 있고, 전지모듈과 기계적으로 체결되는 결합부; 및
양측 단부가 상기 베이스 플레이트의 개구에 인접한 베이스 플레이트의 상단에 체결되어 있고, 본체가 개구를 통해 하향 돌출되어 있는 버스 바;
를 포함하고 있고,
상기 버스 바 어셈블리가 전지모듈에 체결될 때, 버스 바의 하향 돌출된 본체가, 접속 단자에 밀착되어 접속 단자와 전기적 접속을 이루면서, 탄력적으로 상향 이동하여 개구를 폐쇄하는 구조를 이루는 것을 특징으로 한다.
일반적으로, 버스 바와 접촉 단자 사이가 완전히 밀착되지 않는 경우, 이들의 접속 부위 일부에 공간이 형성되고, 이러한 공간은 접속 부위의 접촉 저항을 크게 증가시키는 원인이 된다.
그러나, 본 발명에 따른 버스 바 어셈블리는, 버스 바는 외력에 의해 개구를 밀폐하여, 접속 단자와 전기적 접속을 이루지만, 이 상태에서는, 버스 바가 돌출된 형태를 유지하기 위한 변형력 또한 가지기 때문에, 버스 바는 접속 단자 방향으로 더욱 밀착되는 구조적 특징을 포함하고 있다.
따라서, 본 발명에 따른 버스 바 어셈블리는, 버스 바의 변형력에 의해, 버스 바와 접촉 단자 사이가 완전히 밀착되어, 접속 부위에 불필요한 공간을 형성하지 않아 접촉 저항이 낮고, 진동, 충격 등의 지속적인 외력이 버스 바 어셈블리와, 전지모듈에 가해지는 경우에도, 버스 바와 접속 단자와의 밀착 상태가 긴밀하게 유지될 수 있다.
뿐만 아니라, 버스 바와 접속 단자의 긴밀한 밀착을 위해, 압착 지그로 버스 바를 가압하여 전지모듈에 장착시킬 필요가 없는 바, 매우 간편한 구조로 버스 바 어셈블리를 전지모듈에 장착시킬 수 있다.
여기서, 상기 버스 바와 접속 단자가 밀착한 상태에서, 이들을 완전히 접합시키기 위하여, 버스 바와 접속 단자의 밀착 부위에 용접 또는 솔더링이 수행될 수 있다.
이러한 버스 바는, 상기 변형력을 가지기 위한 다양한 구성들을 포함할 수 있으며, 구체적으로, 상기 버스 바는, 베이스 플레이트의 개구에 인접한 베이스 플레이트의 일측 상단 및 대향하는 타측 상단에 결합되는 양측 단부의 고정부들; 상기 고정부들 각각으로부터 개구를 통해 하향 연장되어 있는 돌출부들; 및 상기 돌출부들을 상호 연결하고, 전지모듈의 접속 단자와 밀착하여 전기적 접속을 이루는 본체 접속부;를 포함할 수 있다.
상기 돌출부들은 베이스 플레이트의 개구 내면에 밀착된 상태로, 베이스 플레이트의 하단으로부터, 베이스 플레이트의 두께 대비 90% 내지 100%의 길이로 하향 돌출되어 있는 구조일 수 있다.
이러한 돌출부는, 개구 내면에 의해 지지된 상태로, 이로부터 연장된 본체 접속부에 가해지는 외력을 분산 시키는 역할을 한다.
예를 들어, 본체 접속부가 접속 단자에 밀착되어, 본체 접속부에 가압력이 인가되면, 돌출부는 개구 내면 방향으로 힘을 인가 받아 베이스 플레이트의 하단으로부터 돌출된 돌출부의 일부가 개구 내면 방향으로 탄성적으로 변형되어, 본체 접속부에 가해지는 외력 일부를 분산시킨다.
또한, 돌출부는 본체 접속부로부터 그것의 형태를 유지하기 위한 탄성 변형력을 인가 받아 베이스 플레이트의 하단으로부터 돌출된 돌출부의 일부가 개구 내면 방향으로 탄성적으로 변형되어, 본체 접속부로부터 전가되는 외력 일부를 분산시킬 수도 있다.
따라서, 돌출부가 베이스 플레이트의 하단으로부터 돌출되지 않은 경우에는, 본체 접속부에 인가되거나 본체 접속부로부터 전가되는 외력에 대응하여 돌출부가 변형될 수 없으므로, 본체 접속부가 파손되거나 소망하지 않는 형상으로 변형되어 접속 단자와 긴밀히 밀착되지 않을 수 있으며, 돌출부의 길이가 베이스 플레이트의 두께 대비 90%미만으로 이루어진 경우, 베이스 플레이트의 하단으로부터 돌출된 돌출부의 일부가 용이하게 변형될 수 없어 상술한 효과를 기대할 수 없고, 100%의 길이로 이루어진 경우, 오히려 돌출부가 과도하게 변형되거나 파손될 수 있으므로, 바람직하지 않다.
상기 본체 접속부는, 고정부들이 결합되어 있는 개구의 단부 사이의 간격 대비 105% 내지 130%의 길이로 돌출부들 사이에 연결되어 있는 구조로 이루어질 수 있다.
즉, 본체 접속부는 개구의 단부 사이보다 더 긴 형태로, 베이스 플레이트의 하단으로부터 돌출된 구조를 가지며, 돌출된 형상은, 수직 단면상 휘어진 구조일 수 있다.
구체적으로, 상기 본체 접속부는, 수직단면 상으로, 그것의 중심부에 대해, 돌출부로부터 연장되어 있는 양측이 동일한 방향으로 함께 휘어져 있으며, 베이스 플레이트의 개구와 대면하는 제 1 면과 그 대향면인 제 2 면이 곡면을 이루는 구조일 수 있다.
따라서, 상기 본체 접속부는, 버스 바 어셈블리가 전지모듈에 체결될 때, 제 2 면이 전지모듈의 접속 단자와 밀착하면서 발생하는 제 1 면 방향으로의 가압력에 의해, 하향 절곡된 부위가 베이스 플레이트와 평행하게 탄성 변형되어, 제 1 면이 개구를 폐쇄할 수 있다.
이와 동시에, 상기 탄성 변형된 본체 접속부는, 상기 제 1 면 방향으로의 가압력에 대한 반작용으로, 절곡된 형상을 유지하기 위한 탄성 변형력이 제 2 면 방향으로 인가되고, 상기 탄성 변형력에 의해, 제 2 면과 접속 단자가 상호 면접촉 하여 전기적 접속을 이룰 수 있다.
이러한 구조는, 버스 바의 본체 접속부가 휘어진 구조로 이루어져 있는 바, 본체 접속부가 접속 단자에 의해 제 1 면 방향으로 가압되면 가압력에 의해 일자 형태로 변형되지만, 본체 접속부의 변형된 부위가, 원래의 휘어진 형상으로 복원되기 위한 탄성 변형력에 의해, 제 2 면 방향인 접속 단자 방향으로 가압되므로, 본체 접속부의 제 2 면이 대면한 접속 단자에 긴밀히 밀착될 수 있다. 또한, 탄성 변형력은, 버스 바 어셈블리가 전지모듈에 장착된 상태라면, 지속적으로 본체 접속부에 작용하므로, 본체 접속부의 제 2 면과 접속 단자의 긴밀한 밀착 상태가 해제되거나, 제 2 면과 접속 단자 사이에 미세한 공간이 형성되어 접촉 저항이 증가하는 것을 근본적으로 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 본체 접속부가 일자로 변형된 후, 그것이 파손되지 않을 정도의 탄성 변형력을 발현하기 위해서는, 일정한 곡률반경으로 절곡되는 것이 필요하다.
일반적으로, 곡률반경이 클수록, 상대적으로 휘어진 정도(예를 들어 각도)가 작고, 곡률반경이 작을수록 상대적으로 휘어진 정도가 크다. 또한, 곡률반경이 작을수록, 변형 이후, 복원되려는 탄성 변형력이 상대적으로 크게 발생하며, 곡률반경이 클수록, 변형 이후, 복원되려는 탄성 변형력이 상대적으로 작게 발생한다.
여기서, 본체 접속부의 중심부는 접속 단자의 대부분과 밀착하는 부위이므로, 양측 단부보다 본체 접속부의 탄성 변형력이 높은 것이 바람직하며, 따라서, 중심부의 곡률반경이 양측 단부의 곡률반경보다 더 작게 형성될 수 있고, 이러한 구조는, 중심부의 높은 탄성 변형력에 의해, 본체 접속부와 접속 단자가 더욱 긴밀하게 밀착할 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 본체 접속부의 중심부는, 고정부들이 결합되어 있는 개구의 단부 사이의 간격 대비 100% 내지 110%의 길이의 곡률반경으로 절곡될 수 있다.
상기 본체 접속부의 중심부가 상기 범위 미만의 곡률반경으로 휘어진 경우, 본체 접속부가 변형될 때, 양측 단부로 과도한 응력을 전가하여, 양측 단부가 변형되거나 파손될 수 있으므로 바람직하지 않으며, 상기 범위를 초과하는 곡률반경으로 휘어진 경우, 중심부에 충분한 탄성 변형력이 발생되지 않는 바, 바람직하지 않다.
상기 본체 접속부에서, 양측 단부는 너무 작은 곡률반경으로 휘어진 경우, 양측 단부에 형성된 탄성 변형력 및 중심부로부터 전가되는 응력에 의해, 양측 단부와 연결되어 있는 돌출부들이 변형되거나 파손될 수 있으며, 반대로, 곡률반경이 너무 크면, 탄성 변형력이 낮아, 상술한 효과를 기대할 수 없는 바, 고정부들이 결합되어 있는 개구의 단부 사이의 간격 대비 110% 내지 130%의 길이의 곡률반경으로 하향 절곡되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 버스 바 어셈블리는, 전지모듈의 작동 상태를 검출하기 위한 부재들을 더 포함할 수 있으며, 구체적으로, 접속 단자와 전기적으로 접속하는 버스 바의 본체 접속부에 상기 부재들이 장착될 수 있다. 구체적으로, 상기 본체 접속부의 제 1 면에는, 온도 센싱 부재, 전압 센싱 부재, 전류 차단 릴레이(relay) 및 전기적 연결 부재에서 선택되는 하나 이상의 부재가 장착될 수 있다.
여기서, 상기 전기적 연결 부재는, 또 다른 버스 바 어셈블리에 전기적으로 연결되기 위한 금속성의 전기 접속 부재로서, 버스 바 어셈블리가 장착된 전지모듈과, 또 다른 버스 바 어셈블리가 장착된 전지모듈을 서로 전기적으로 연결시킬 수 있다.
본 발명에 따른 버스 바 어셈블리에서, 버스 바는, 접속 단자와 전기적으로 연결될 수 있는 도전성 소재라면 특별히 한정되는 것은 아니나, 상세하게는 니켈, 구리, 알루미늄, 납, 또는 주석에서 선택되는 하나 이상의 전기 전도성 소재로 이루어질 수 있다.
이와는 달리, 상기 버스 바 어셈블리의 베이스 플레이트는, 전지모듈의 접속 단자와 버스 바의 접속 부위를 보호하는 동시에, 이들 주변부의 전기적 절연성을 담보하기 위해, 전기 절연성의 고분자 소재로 이루어질 수 있다. 상기 베이스 플레이트는 또한, 접속 단자가 위치하는 전지모듈의 일 측면에 대응하는 형상과 크기로 이루어질 수 있다.
상기 버스 바 어셈블리의 결합부는 L 형상의 후크(hook) 구조로 이루어져 있으며, 상기 결합부의 후크가 전지모듈에 형성되어 있는 체결 홈에 계합되어, 버스 바 어셈블리를 전지모듈에 고정시킬 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 버스 바 어셈블리를 포함하는 전지모듈을 제공한다.
구체적으로 상기 전지모듈은 하나 이상의 전지셀이 외장 부재에 수납된 구조로 이루어진 둘 이상의 단위 모듈들;
상기 단위 모듈들을 내부에 수용하는 하우징; 및
상기 단위 모듈들과 전기적으로 연결된 상태로, 하우징의 외면으로 연장되어 있는 접속 단자;
를 더 포함할 수 있다.
상기 전지모듈은 또한, 단위 모듈들의 전극 단자들이 직렬 또는 병렬로 연결되어 있는 제 1 전극 단자 및 제 2 전극 단자를 포함하고, 상기 접속 단자는 상기 제 1 전극 단자와 연결되는 제 1 접속 단자 및 상기 제 2 전극 단자와 연결되는 제 2 접속 단자를 포함하는 구조로 이루어져 있다.
여기서, 상기 제 1 접속 단자의 일면이 하우징의 외면에 대해 평행하게 하우징의 외면에 밀착되어 있고, 제 2 접속 단자는, 제 1 접속 단자에 대해 평행하게 제 1 접속 단자의 타면에 밀착된 상태로, 제 1 접속 단자와 전기적 접속을 이룰 수 있다.
이때, 상기 제 1 접속 단자와 제 2 접속 단자는 또한, 서로 전기적으로 연결된 상태로, 버스 바 어셈블리와 전기적으로 연결될 수 있다.
이러한 구조는, 접속 단자가 하우징 외면에 대해 수직으로 돌출된 상태로, 버스 바와 결합된 전지모듈의 구조와 비교하여, 상대적으로 작은 체적으로 전지모듈을 구성할 수 있는 장점이 있다.
한편, 상기 하우징에는, 버스 바 어셈블리의 결합부와 체결되기 위한 체결 홈이 형성되어 있고, 버스 바 어셈블리의 결합부와 암수 체결구조에 의해 계합하는 구조로 이루어질 수 있으며, 이러한 구조는, 별도의 체결부재 없이도 버스 바 어셈블리와 하우징이 서로 간편하게 체결될 수 있는 구조적 장점을 가진다.
본 발명의 전지모듈을 구성하는 전지셀은 그것의 종류가 특별히 한정되는 것은 아니지만, 구체적인 예로서, 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬 이온(Li-ion) 이차전지, 리튬 폴리머(Li-polymer) 이차전지, 또는 리튬 이온 폴리머(Li-ion polymer) 이차전지 등과 같은 리튬 이차전지일 수 있다.
일반적으로, 리튬 이차전지는 양극, 음극, 분리막, 및 리튬염 함유 비수 전해액으로 구성되어 있다.
상기 양극은, 예를 들어, 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조되며, 필요에 따라서는, 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다.
상기 양극 집전체는 일반적으로 3 내지 500 마이크로미터의 두께로 만든다. 이러한 양극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것 등이 사용될 수 있다. 집전체는 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극활물질의 접착력을 높일 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태가 가능하다.
상기 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1+xMn2-xO4 (여기서, x 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiFe3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1-xMxO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2-xMxO2 (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li2Mn3MO8 (여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.
상기 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.
상기 충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.
상기 음극은 음극 집전체 상에 음극 활물질을 도포, 건조하여 제작되며, 필요에 따라, 앞서 설명한 바와 같은 성분들이 선택적으로 더 포함될 수도 있다.
상기 음극 집전체는 일반적으로 3 내지 500 마이크로미터의 두께로 만들어진다. 이러한 음극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다. 또한, 양극 집전체와 마찬가지로, 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극 활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.
상기 음극 활물질로는, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1-xMe’yOz (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me’: Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, and Bi2O5 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수 있다.
상기 분리막은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 마이크로미터이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 300 마이크로미터다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.
상기 전해액은 리튬염 함유 비수계 전해액일 수 있고, 비수 전해액과 리튬염으로 이루어져 있다. 비수 전해액으로는 비수계 유기용매, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용되지만 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
상기 비수계 유기용매로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.
상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합체 등이 사용될 수 있다.
상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH, Li3PO4-Li2S-SiS2 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다.
상기 리튬염은 상기 비수계 전해질에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.
또한, 비수 전해액에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있으며, FEC(Fluoro-Ethylene Carbonate), PRS(Propene sultone) 등을 더 포함시킬 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, LiPF6, LiClO4, LiBF4, LiN(SO2CF3)2 등의 리튬염을, 고유전성 용매인 EC 또는 PC의 환형 카보네이트와 저점도 용매인 DEC, DMC 또는 EMC의 선형 카보네이트의 혼합 용매에 첨가하여 리튬염 함유 비수계 전해질을 제조할 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 전지셀을 하나 이상 포함하는 전지팩을 제공하고, 상기 전지팩을 동력원으로 포함하는 디바이스를 제공한다.
상기 디바이스는 휴대폰, 휴대용 컴퓨터, 스마트폰, 스마트 패드, 태플릿 PC, 넷북, LEV(Light Electronic Vehicle), 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장장치 등으로부터 선택되는 것일 수 있다. 이들 디바이스의 구조 및 그것의 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 버스 바 어셈블리는, 버스 바는 외력에 의해 개구를 밀폐하여, 접속 단자와 전기적 접속을 이루지만, 이 상태에서는, 버스 바가 돌출된 형태를 유지하기 위한 변형력 또한 가지기 때문에, 버스 바는 접속 단자 방향으로 더욱 밀착되는 구조적 특징을 포함하고 있다.
따라서, 본 발명에 따른 버스 바 어셈블리는, 버스 바의 변형력에 의해, 버스 바와 접촉 단자 사이가 완전히 밀착되어, 접속 부위에 불필요한 공간을 형성하지 않아 접촉 저항이 낮고, 진동, 충격 등의 지속적인 외력이 버스 바 어셈블리와, 전지모듈에 가해지는 경우에도, 버스 바와 접속 단자와의 밀착 상태가 긴밀하게 유지될 수 있다.
뿐만 아니라, 버스 바와 접속 단자의 긴밀한 밀착을 위해, 압착 지그로 버스 바를 가압하여 전지모듈에 장착시킬 필요가 없는 바, 매우 간편한 구조로 버스 바 어셈블리를 전지모듈에 장착시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 버스 바 어셈블리의 모식도이다;
도 2는 도 2의 버스 바 어셈블리의 측면 모식도이다;
도 3은 도 2의 버스 바에서, 본체 접속부의 모식도이다;
도 4는 본 발명에 따른 전지모듈의 모식도이다;
도 5는 도 4의 전지모듈의 측면 모식도이다;
도 6은 버스 바 어셈블리와 전지모듈의 체결 과정을 나타낸 모식도이다;
도 7은 버스 바 어셈블리의 체결이 완료된 전지모듈의 모식도이다;
도 8은 버스 바 어셈블리의 체결이 완료된 전지모듈의 또 다른 모식도이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면들을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 1에는 본 발명에 따른 버스 바 어셈블리가 모식적으로 도시되어 있고, 도 2에는 버스 바 어셈블리의 측면이 모식적으로 도시되어 있으며, 도 3에는 도 2의 버스 바에서, 본체 접속부가 모식적으로 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 버스 바 어셈블리는, 베이스 플레이트(110), 결합부(130), 및 버스 바로 구성되어 있다.
베이스 플레이트(110)는, 그것의 상면으로부터 하면으로 연통되는 개구(112)가 형성되어 있다.
결합부(130)는 베이스 플레이트(110)의 양측 단부로부터 하향으로 연장된 구조로 베이스 플레이트(110)의 양측 단부에 형성되어 있는 후크(hook)이다.
버스 바(120)는, 베이스 플레이트(110)의 개구(112)에 인접한 베이스 플레이트(110)의 일측 상단 및 대향하는 타측 상단에 결합되는 한 쌍의 고정부(124), 고정부들(124) 각각으로부터 개구(112)를 통해 하향 연장되어 있는 한 쌍의 돌출부(126) 및 돌출부들(126)을 사이에서 연결되어 있고, 베이스 플레이트(110)의 개구(112)를 통해 하향으로 돌출되어있는 본체 접속부(122)를 포함한다.
본체 접속부(122)는, 베이스 플레이트(110)의 개구(112)와 대면하는 제 1 면(122a)과, 그 대향면인 제 2 면(122b)을 포함한다. 또한, 본체 접속부(122)는 중심부(128)가 곡률반경(R2)으로 절곡되어 있고, 양측 단부(129)가 곡률반경(R1)으로 절곡되어 있다.
여기서, 양측 단부(129)의 곡률반경(R1)은 중심부(128)의 곡률반경(R2)보다 크며, 작은 곡률반경(R2)을 가지는 중심부(128)가 상대적으로 크게 휘어져 있고, 큰 곡률반경(R1)을 가지는 양측 단부(129)가 상대적으로 작게 휘어져 있다.
이러한 구조는, 본체 접속부(122)의 제 2 면(122b)에 물체, 예를 들어 전지모듈의 접속 단자가 접촉한 상태로, 버스 바 어셈블리(100)가 제 2 면(122b) 방향으로 가압되면, 본체 접속부(122)는 가압력에 의해 변형되면서 제 1 면(122a) 방향으로 이동하게 되며, 본체 접속부(122)가 베이스 플레이트(110)와 평행할 때 까지 변형될 수 있다.
여기서, 변형이 완료된 본체 접속부(122)는 제 1 면(122a) 방향으로의 가압력에 대한 반작용으로, 절곡된 형상을 유지하기 위한 탄성 변형력이 제 2 면(122b) 방향으로 인가되고, 이 탄성 변형력에 의해, 본체 접속부(122)는 제 2 면(122b) 방향으로 이동되나, 접속 단자에 의해, 더 이상 이동할 수 없으므로, 접속 단자에 긴밀히 밀착하게 된다. 또한, 버스 바 어셈블리(100)에 외력이 인가되어도, 제 2 면(122b) 방향으로의 탄성 변형력에 의해, 밀착된 상태가 해제되지 않는다.
이러한 원리를 적용하여, 버스 바 어셈블리(100)와 전지모듈이 결합되는 과정과, 결합이 완료된 구조가 도 4 내지 도 8에 도시되어 있다.
먼저, 도 4 및 도 5를 도 1 내지 도 3과 함께 참조하면, 전지모듈(200)은 버스 바 어셈블리(100), 단위 모듈(210), 단위 모듈(210)을 내부에 수납한 하우징(220), 제 1 접속 단자(234) 및 제 2 접속 단자(232)를 포함한다.
제 1 접속 단자(234)와 제 2 접속 단자(232)는 하우징(220)의 내면으로부터 외면으로 각각 연장되어 있으며, 제 1 접속 단자(234)의 일면이 하우징(220)의 외면에 대해 평행하게 하우징(220)의 외면에 밀착되어 있고, 제 2 접속 단자(232)는, 제 1 접속 단자(234)에 대해 평행하게 제 1 접속 단자(234)의 타면에 밀착된 상태로, 제 1 접속 단자(234)와 전기적 접속을 이루고 있다.
단위 모듈(210)에는 제 1 전극 단자(214) 및 제 2 전극 단자(212)가 형성되어 있고, 제 1 전극 단자(214)가 하우징 내부에 형성되어 있는 제 1 접속 단자(234)와 전기적으로 연결되어 있고, 제 2 전극 단자(212)가 하우징 내부에 형성되어 있는 제 2 접속 단자(234)와 전기적으로 연결되어 있다.
버스 바 어셈블리(100)는 제 2 접속 단자(232)에 버스 바(120)의 본체 접속부(122)가 밀착된 상태로, 하우징(220)의 외면 상단에 배치되어 있다.
이 상태에서, 도 6에서와 같이, 버스 바 어셈블리(100)를 제 1 접속 단자(234) 및 제 2 접속 단자(232) 방향으로 가압하면, 본체 접속부(122)는 제 2 접속 단자(232)에 의해 가압되어, 제 1 면(122a) 방향으로 이동한다.
이 후, 도 7 및 도 8에서와 같이, 본체 접속부(122)가 베이스 플레이트(110)와 평행하게 탄성 변형되어 본체 접속부(122)의 제 1 면(122a)이 개구(112)를 폐쇄하게 되며, 버스 바 어셈블리(100)의 결합부(130)가 하우징(220)에 형성되어 있는 체결 홈(222)에 계합되어, 버스 바 어셈블리(100)의 체결 상태가 유지되는 동시에, 버스 바(120)의 본체 접속부(122)가 더 이상 변형되지 않도록 고정시킨다.
다만, 변형이 완료된 본체 접속부(122)는 제 1 면(122a) 방향으로의 가압력에 대한 반작용으로, 절곡된 형상을 유지하기 위한 탄성 변형력이 제 2 면(122b) 방향으로 인가되며, 이 탄성 변형력에 의해, 본체 접속부(122)는 제 2 면(122b) 방향으로 이동하여 원래 형상으로 복원되려고 하지만, 제 2 접속 단자(232)에 의해 본체 접속부(122)가 더 이상 이동할 수 없으므로, 베이스 플레이트(110)와 제 2 접속 단자(232) 사이에서, 이들과 평행한 상태로, 제 2 접속 단자(232)와 면접촉을 유지한다.
또한, 본체 접속부의 제 2 면(122b)과 제 2 접속 단자(232)가 상기와 같이 면접촉된 상태에서, 이들의 접촉 계면을 접합시키기 위한 용접 또는 숄더링과 같은 공정이 추가로 수행될 수 있음은 물론이다.
여기서 도시하지는 않았지만, 개구(112)를 통해 노출되는 제 1 면(122a)에는 온도 센싱 부재, 전압 센싱 부재, 전류 차단 릴레이(relay) 및 전기적 연결 부재가 선택적으로 장착될 수 있음은 물론이다.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (23)

  1. 전지모듈에 장착되어 전지모듈의 접속 단자와 전기적 접속을 이루는 버스 바 어셈블리로서,
    전지모듈의 접속 단자에 대응하는 형상의 개구가 형성되어 있는 베이스 플레이트;
    상기 베이스 플레이트의 양측 단부로부터 하향 연장되어 있고, 전지모듈과 기계적으로 체결되는 결합부; 및
    양측 단부가 상기 베이스 플레이트의 개구에 인접한 베이스 플레이트의 상단에 체결되어 있고, 본체가 개구를 통해 하향 돌출되어 있는 버스 바;
    를 포함하고 있고,
    상기 버스 바는,
    상기 베이스 플레이트의 개구에 인접한 베이스 플레이트의 일측 상단 및 대향하는 타측 상단에 결합되는 양측 단부의 고정부들;
    상기 고정부들 각각으로부터 개구를 통해 하향 연장되어 있는 돌출부들; 및
    상기 돌출부들을 상호 연결하고, 전지모듈의 접속 단자와 밀착하여 전기적 접속을 이루는 본체 접속부; 를 포함하며,
    상기 본체 접속부는, 수직단면 상으로, 그것의 중심부에 대해 돌출부로부터 연장되어 있는 양측이 동일한 방향으로 함께 휘어져 있으며, 베이스 플레이트의 개구와 대면하는 제 1면과 그 대향면인 제 2면이 곡면을 형성하여,
    상기 본체 접속부의 제 2면에 전지모듈의 접속 단자가 접촉한 상태로 본체 접속부가 제 2면 방향으로 가압되면, 상기 본체 접속부는 가압력에 의해 제 1면 방향으로 변형되고, 변형이 완료된 본체 접속부는 곡면 형상을 유지하기 위하여 제 2면 방향으로 인가되는 탄성력에 의해 상기 접속단자에 긴밀하게 밀착됨으로써,
    상기 버스 바 어셈블리가 전지모듈에 체결될 때, 버스 바의 하향 돌출된 본체가, 접속 단자에 밀착되어 접속 단자와 전기적 접속을 이루면서, 탄력적으로 상향 이동하여 개구를 폐쇄하는 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 버스 바 어셈블리.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 돌출부들은 베이스 플레이트의 하단으로부터, 베이스 플레이트의 두께 대비 90% 내지 100%의 길이로 하향 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 버스 바 어셈블리.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 본체 접속부는, 고정부들이 결합되어 있는 개구의 단부 사이의 간격 대비 105% 내지 130%의 길이로 돌출부들 사이에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 버스 바 어셈블리.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 본체 접속부의 중심부는, 고정부들이 결합되어 있는 개구의 단부 사이의 간격 대비 100% 내지 110%의 길이의 곡률반경으로 절곡되어 있는 것을 특징으로 하는 버스 바 어셈블리.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 양측 단부는, 고정부들이 결합되어 있는 개구의 단부 사이의 간격 대비 110% 내지 130%의 길이의 곡률반경으로 하향 절곡되어 있는 것을 특징으로 하는 버스 바 어셈블리.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 본체 접속부는, 버스 바 어셈블리가 전지모듈에 체결될 때, 제 2 면이 전지모듈의 접속 단자와 밀착하면서 발생하는 제 1 면 방향으로의 가압력에 의해, 하향 절곡된 부위가 베이스 플레이트와 평행하게 탄성 변형되어, 제 1 면이 개구를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 버스 바 어셈블리.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 탄성 변형된 본체 접속부는, 상기 제 1 면 방향으로의 가압력에 대한 반작용으로, 절곡된 형상을 유지하기 위한 탄성 변형력이 제 2 면 방향으로 인가되고, 상기 탄성 변형력에 의해, 제 2 면과 접속 단자가 상호 면접촉 하여 전기적 접속을 이루는 것을 특징으로 하는 버스 바 어셈블리.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 본체 접속부의 제 1 면에는, 온도 센싱 부재, 전압 센싱 부재, 전류 차단 릴레이(relay) 및 전기적 연결 부재에서 선택되는 하나 이상의 부재가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 버스 바 어셈블리.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 전기적 연결 부재는, 또 다른 버스 바 어셈블리에 전기적으로 연결되기 위한 금속성의 전기 접속 부재인 것을 특징으로 하는 버스 바 어셈블리.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 버스 바는, 니켈, 구리, 알루미늄, 납, 또는 주석에서 선택되는 하나 이상의 전기 전도성 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 버스 바 어셈블리.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 베이스 플레이트는, 전기 절연성의 고분자 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 버스 바 어셈블리.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 결합부는 L 형상의 후크(hook) 구조로 이루어져 있으며, 상기 결합부의 후크가 전지모듈에 형성되어 있는 체결 홈에 계합되어, 버스 바 어셈블리를 전지모듈에 고정시키는 것을 특징으로 하는 버스 바 어셈블리.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 베이스 플레이트는, 접속 단자가 위치하는 전지모듈의 일 측면에 대응하는 형상과 크기로 이루어진 것을 특징으로 하는 버스 바 어셈블리.
  16. 제 1항, 제 3항, 제 4항, 제 6항 내지 제 15항 중 어느 하나에 따른 버스 바 어셈블리를 포함하는 전지모듈로서,
    하나 이상의 전지셀이 외장 부재에 수납된 구조로 이루어진 둘 이상의 단위 모듈들;
    상기 단위 모듈들을 내부에 수용하는 하우징; 및
    상기 단위 모듈들과 전기적으로 연결된 상태로, 하우징의 외면으로 연장되어 있는 접속 단자;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 전지모듈은, 단위 모듈들의 전극 단자들이 직렬 또는 병렬로 연결되어 있는 제 1 전극 단자 및 제 2 전극 단자를 포함하고, 상기 접속 단자는 상기 제 1 전극 단자와 연결되는 제 1 접속 단자 및 상기 제 2 전극 단자와 연결되는 제 2 접속 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 제 1 접속 단자의 일면이 하우징의 외면에 대해 평행하게 하우징의 외면에 밀착되어 있고, 제 2 접속 단자는, 제 1 접속 단자에 대해 평행하게 제 1 접속 단자의 타면에 밀착된 상태로, 제 1 접속 단자와 전기적 접속을 이루는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 제 1 접속 단자와 제 2 접속 단자는 서로 전기적으로 연결된 상태로, 버스 바 어셈블리와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  20. 제 16 항에 있어서, 상기 하우징에는, 버스 바 어셈블리의 결합부와 체결되기 위한 체결 홈이 형성되어 있고, 버스 바 어셈블리의 결합부와 암수 체결구조에 의해 계합하는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  21. 제 16 항에 있어서, 상기 전지셀은 리튬 이차전지인 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  22. 제 16 항에 따른 전지모듈을 하나 이상 포함하는 전지팩.
  23. 제 22 항에 따른 전지팩을 동력원으로, 포함하는 디바이스.
KR1020150007100A 2015-01-15 2015-01-15 접촉 저항이 낮은 버스 바 어셈블리 및 이를 포함하는 전지모듈 KR101802864B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150007100A KR101802864B1 (ko) 2015-01-15 2015-01-15 접촉 저항이 낮은 버스 바 어셈블리 및 이를 포함하는 전지모듈

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150007100A KR101802864B1 (ko) 2015-01-15 2015-01-15 접촉 저항이 낮은 버스 바 어셈블리 및 이를 포함하는 전지모듈

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160087999A KR20160087999A (ko) 2016-07-25
KR101802864B1 true KR101802864B1 (ko) 2017-11-29

Family

ID=56616578

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150007100A KR101802864B1 (ko) 2015-01-15 2015-01-15 접촉 저항이 낮은 버스 바 어셈블리 및 이를 포함하는 전지모듈

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101802864B1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11699820B2 (en) * 2018-11-13 2023-07-11 Rivian Ip Holdings, Llc Battery module with bimetallic terminal busbar and adaptable connector interface
US11585855B2 (en) * 2020-03-25 2023-02-21 Samsung Sdi Co., Ltd. Measuring assembly for measuring temperature and voltage
KR20220078359A (ko) * 2020-12-03 2022-06-10 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩, 전력 저장 장치, 및 자동차
KR20230143356A (ko) * 2022-04-05 2023-10-12 몰렉스 엘엘씨 버스바 조립체 및 이를 포함하는 배터리 모듈
KR20240060271A (ko) * 2022-10-28 2024-05-08 주식회사 엘지에너지솔루션 단자 구조가 개선된 이차전지

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009289428A (ja) * 2008-05-27 2009-12-10 Keihin Corp 組電池の電源制御装置
JP2014082080A (ja) 2012-10-16 2014-05-08 Sumitomo Wiring Syst Ltd 位置ずれ吸収部材及びバスバーユニット

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009289428A (ja) * 2008-05-27 2009-12-10 Keihin Corp 組電池の電源制御装置
JP2014082080A (ja) 2012-10-16 2014-05-08 Sumitomo Wiring Syst Ltd 位置ずれ吸収部材及びバスバーユニット

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160087999A (ko) 2016-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10522803B2 (en) Battery pack including coupling member having assembling guide function
KR101769577B1 (ko) 홀드다운 브라켓을 포함하는 전지팩
KR101750489B1 (ko) 전지모듈용 온도 센서 및 이를 포함하는 전지모듈
KR101826861B1 (ko) 이차전지 및 이를 포함하는 전지모듈
KR102313058B1 (ko) 전지케이스의 외형 변형이 적은 이차전지셀
KR101573683B1 (ko) 비정형 구조의 전지셀
KR20180032785A (ko) 탄소 발열체를 포함하는 전지팩
KR101802864B1 (ko) 접촉 저항이 낮은 버스 바 어셈블리 및 이를 포함하는 전지모듈
KR20170084522A (ko) 측면 냉각 방식의 냉각 부재를 포함하는 전지팩
US11165087B2 (en) Battery cell including tab and lead having compact joint structure
KR101798926B1 (ko) 외력에 대한 구조적 안정성이 향상된 절연부재를 포함하는 이차전지
KR20160076735A (ko) 전극 탭-리드 결합부의 안정성이 향상된 이차전지
KR101863702B1 (ko) 전지셀의 폭발을 방지하기 위한 리드 어셈블리 및 이를 포함하는 전지셀
KR101814789B1 (ko) 간편한 결합 구조로 용량 확장이 가능한 이차전지 팩 및 이를 포함하는 이차전지 팩 어셈블리
KR20180050842A (ko) 전류 차단 기능의 전극 탭 및 리드를 포함하는 파우치형 전지셀
KR20170027976A (ko) 점진적으로 증가하는 전극 로딩 구조의 전지셀
KR101726767B1 (ko) 전지셀 고정용 탄성 리브를 포함하고 있는 전지팩
KR20180028311A (ko) 전지케이스의 외형 변형이 적은 전지셀
KR101511950B1 (ko) Pcb 상에 led 소자를 포함하고 있는 전지모듈
KR101262086B1 (ko) 내부 단락을 방지할 수 있는 구조의 이차전지
KR102279916B1 (ko) 전지셀의 활성화 공정에서 전극 리드에 대한 접촉성을 개선할 수 있는 구조를 포함하는 그립핑 장치
KR101863701B1 (ko) 표면 실장 소자형 안전 소자를 포함하는 전지팩
KR101779947B1 (ko) 결로 예방 구조의 전압 센싱부를 포함하는 전지모듈
KR101726755B1 (ko) 각형 전지용 탑 플레이트 및 이를 포함하는 전지팩
KR102248869B1 (ko) 사선 배열 구조의 전지셀 어셈블리를 포함하는 전지모듈

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
GRNT Written decision to grant