KR101834506B1 - Cell Module - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 전지 셀과 배터리 관리 시스템 사이의 전류 또는 전압 센싱 경로를 단순화시키는데 적합한 전지 모듈을 개시한다. 본 발명에 따르는 전지 모듈은 전지 셀들을 수용하는 카트리지, 카트리지 상에 위치되며 전지 셀들의 전극 리드들에 의해 관통되고 전극 리드들로부터 이격되는 전기 커넥터를 가지는 프레임, 및 프레임을 관통하며 전지 셀의 전극 리드들을 덮는 버스 바를 포함하고, 상기 버스 바는 전기 커넥터에 전기선으로 연결되는 것을 특징으로 한다.The present invention discloses a battery module suitable for simplifying a current or voltage sensing path between a battery cell and a battery management system. A battery module according to the present invention includes a cartridge for accommodating battery cells, a frame disposed on the cartridge and having an electrical connector penetrating by the electrode leads of the battery cells and spaced from the electrode leads, And a bus bar covering the leads, wherein the bus bar is electrically connected to the electrical connector.
Description
본 발명은 전류 또는 전압 센싱 경로를 단순화해서 제조 원가를 낮추는데 적합한 전지 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module suitable for simplifying the current or voltage sensing path to lower manufacturing costs.
최근에, 차량의 배출 가스에 기인한 대기 오염을 줄이기 위해서, 차량은 내연 기관 및/ 또는 전기 모터를 이용해서 구동력을 확보하려는 연구에 바탕을 두고 제조되고 있다. 이에 따라서, 상기 차량은 하이브리드 자동차, 플러그인 하이브리드 자동차, 및 전기 자동차의 순서로 진화되었다. 이 경우에, 상기 하이브리드 자동차 및 플러그인 하이브리드 자동차는 내연 기관, 전기 모터와 배터리 팩을 가지며, 상기 전기 자동차는 내연 기관 없이 전기 모터와 배터리 팩을 갖는다. Recently, in order to reduce the air pollution caused by the exhaust gas of a vehicle, the vehicle is being manufactured based on a study for securing a driving force by using an internal combustion engine and / or an electric motor. Accordingly, the vehicle evolved in the order of a hybrid car, a plug-in hybrid car, and an electric car. In this case, the hybrid vehicle and the plug-in hybrid vehicle have an internal combustion engine, an electric motor and a battery pack, and the electric vehicle has an electric motor and a battery pack without an internal combustion engine.
더불어서, 상기 배터리 팩도 하이브리드 자동차, 플러그인 하이브리드 자동차 및 전기 자동차와 함께 진화되었다. 상기 배터리 팩은 전기 자동차의 외부에서 충전 가능하도록 구성된다. 상기 배터리 팩은 전지 모듈의 내부에 파우치 형의 이차 전지들, 이차 전지들을 수용하는 카트리지와 카트리지 상에 위치되는 프레임을 갖는다. 상기 이차 전지들은 카트리지로부터 돌출하여 프레임을 관통하는 전극 리드들을 갖는다. 상기 전극 리드들은 프레임 상에서 중첩하여 서로 접촉한다. In addition, the battery pack has evolved with hybrid cars, plug-in hybrid cars and electric vehicles. The battery pack is configured to be chargeable outside the electric vehicle. The battery pack has a pouch-shaped secondary battery inside the battery module, a cartridge that accommodates the secondary batteries, and a frame that is positioned on the cartridge. The secondary batteries have electrode leads protruding from the cartridge and passing through the frame. The electrode leads overlap each other on the frame and come into contact with each other.
상기 프레임은 전극 리드들의 중첩 부위 아래에 버스 바를 가지며, 상기 버스 바는 프레임 상에서 전극 리드로부터 이격되는 인쇄 회로 기판에 전기적으로 접속된다. 상기 인쇄 회로 기판은 회로 패턴과 회로 패턴에 전기적으로 접속되는 전기 소자를 통해 프레임의 외부에 위치되는 배터리 관리 시스템에 전기적으로 접속된다. 이 경우에, 상기 배터리 관리 시스템은 인쇄 회로 기판, 버스 바와 전극 리드를 통해 전지 셀의 전류 또는 전압을 센싱한다.The frame has a bus bar below the overlapping portions of the electrode leads, and the bus bar is electrically connected to a printed circuit board on the frame that is spaced from the electrode leads. The printed circuit board is electrically connected to a battery management system located outside the frame through an electrical element electrically connected to the circuit pattern and the circuit pattern. In this case, the battery management system senses the current or voltage of the battery cell through the printed circuit board, the bus bar and the electrode lead.
상기 배터리 관리 시스템은 전지 셀의 전류 또는 전압 센싱 경로를 복잡하게 가지므로 전지 모듈의 이용 수명 동안에 전기적으로 전지 모듈의 이상 부위를 찾을 수 없다. 또한, 상기 배터리 시스템은 인쇄 회로 기판, 버스 바 또는 전극 리드의 내부 저항, 그리고 인쇄 회로 기판, 버스 바와 전극 리드 사이의 접촉 저항에 기인해서 전지 셀들의 전류 또는 전압을 정확하게 센싱하지 못한다. 따라서, 상기 전지 셀들과 배터리 관리 시스템 사이에 전류 또는 전압 센싱 경로를 단순화해서 전지 셀의 전류 또는 전압을 정확하게 센싱하기 위한 연구들이 수행되고 있다. Since the battery management system complicates the current or voltage sensing path of the battery cell, it is impossible to find an abnormal part of the battery module electrically during the service life of the battery module. In addition, the battery system does not accurately sense the current or voltage of the battery cells due to the internal resistance of the printed circuit board, the bus bar or the electrode leads, and the contact resistance between the printed circuit board, the bus bars and the electrode leads. Therefore, studies have been conducted to accurately sense the current or voltage of the battery cell by simplifying the current or voltage sensing path between the battery cells and the battery management system.
상기 연구들 중 일 예가 한국 공개특허공보 제10-2013-0012469호(공개일자; 2013년02월04일)의 '에너지 저장 모듈' 에서 개시되었다. 상기 에너지 저장 모듈은, 전기화학 커패시터로서, 이차 전지인 리튬 이온 전지의 대안으로 제조되고 있다. 상기 에너지 저장 모듈은 커패시터 셀들, 케이스들과 버스 바들을 갖는다. 상기 커패시터 셀들은 에너지 저장 모듈 내에 순차적으로 적층된다. 상기 케이스들은 두 개를 한 조로 할당해서 한 조의 케이스들에 두 개의 커패시터 셀들을 수용한다. One example of the above studies has been disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2013-0012469 (published on February 04, 2013). The energy storage module is an electrochemical capacitor and is manufactured as an alternative to a lithium ion battery that is a secondary battery. The energy storage module has capacitor cells, cases and bus bars. The capacitor cells are sequentially stacked in an energy storage module. The cases accommodate two capacitor cells in a set of cases by assigning two sets.
상기 버스 바들은 케이스들의 일 측부에서 커패시터 셀들의 양극 단자들을 연결하며, 케이스들의 타 측부에서 커패시터 셀들의 음극 단자들을 연결한다. 상기 버스 바들은 케이스들의 일 측부 및 타 측부에서 엇갈리게 위치하여 케이스들 사이에 삽입된다. 그러나, 상기 버스 바들은 커패시터 셀의 개수의 증가에 따라 전극 단자들과 함께 전지 모듈의 내부 저항 및 접촉 저항을 크게 하며, 이에 따라 한 조의 케이스 내에 커패시터 셀들의 전류 또는 전압을 정확하게 센싱하지 못한다.The bus bars connect the positive terminals of the capacitor cells at one side of the case and the negative terminals of the capacitor cells at the other side of the case. The bus bars are staggered at one side and the other of the cases and inserted between the cases. However, as the number of the capacitor cells increases, the bus bars increase the internal resistance and the contact resistance of the battery module together with the electrode terminals, thereby failing to accurately sense the current or voltage of the capacitor cells in a set of cases.
본 발명은 위와 같은 종래 기술의 배경하에 창안된 것으로서, 전지 셀의 전류 또는 전압을 센싱하기 위해서 전지 셀들과 배터리 관리 시스템 사이의 전류 또는 전압 센싱 경로를 단순화하여 구성 요소들 사이의 내부 저항과 접촉 저항을 최소화하는데 적합한 전지 모듈을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made under the background of the above conventional art, and it is an object of the present invention to simplify a current or voltage sensing path between battery cells and a battery management system to sense current or voltage of a battery cell, And a battery module.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지 모듈은, 전지 셀들을 수용하는 카트리지, 상기 카트리지 상에서 관통 공들을 정의하며 상기 관통 공들 사이에 위치되는 전극 지지대와 상기 관통 공들로부터 이격되는 전기 커넥터를 가지는 프레임, 및 상기 전극 지지대를 덮으며 상기 관통 공들을 지나서 상기 카트리지 및 상기 전지 셀들 사이에 삽입되는 버스 바를 포함하고, 상기 버스 바는 상기 전지 셀들에 전기적으로 접속되며 상기 전기 커넥터에 전기선으로 연결되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a battery module including: a cartridge for accommodating battery cells; an electrode support which defines through holes on the cartridge and is positioned between the through holes; and an electrical connector spaced from the through holes And a bus bar which covers the electrode support and is inserted between the cartridge and the battery cells through the through holes, wherein the bus bar is electrically connected to the battery cells and connected to the electrical connector by an electric wire .
바람직하게, 상기 전지 셀들의 전극 리드들은 상기 카트리지로부터 돌출하며 상기 관통 공들을 각각 경유하여 상기 전극 지지대와 상기 버스 바 사이를 향해 절곡되어 상기 버스 바에 접촉될 수 있다.Preferably, the electrode leads of the battery cells protrude from the cartridge and can be bent toward the bus bar between the electrode support and the bus bar via the through holes.
더 바람직하게, 상기 전극 리드들은 상기 전극 지지대 상에서 중첩하여 용접될 수 있다.More preferably, the electrode leads can be overlapped on the electrode support.
일 측면에서, 상기 카트리지는 두 개의 서브 카트리지들로 이루어지고 상기 서브 카트리지들의 서로 마주보는 내측 벽들에 걸림 홈들을 각각 가지며 상기 걸림 홈들을 통해 상기 버스 바의 양 단부들과 접촉할 수 있다.In one aspect, the cartridge comprises two sub-cartridges, each having latching grooves in opposing inner walls of the sub-cartridges, and can contact both ends of the bus bar through the latching grooves.
다른 측면에서, 상기 전극 지지대는 상기 프레임에서 상기 전기 커넥터와 다른 레벨에 위치될 수 있다.In another aspect, the electrode support may be positioned at a different level from the electrical connector in the frame.
또 다른 측면에서, 상기 전기 커넥터 및 전기선은 상기 프레임 상에서 인쇄 회로 기판을 대체할 수 있다.In another aspect, the electrical connector and the electrical wire may replace the printed circuit board on the frame.
본 발명에 따라서, 상기 버스 바는 역 'U' 자의 형상으로 이루어질 수 있다.According to the present invention, the bus bar may be formed in the shape of an inverted 'U' character.
바람직하게, 상기 버스 바는 상부 측에서 탄성 지지부들 사이에 안착부를 가지며, 상기 상부 측으로부터 하부 측을 향하여 상기 탄성 지지부들로부터 각각 연장되는 걸림부들을 포함할 수 있다.Preferably, the bus bar may include latch portions extending from the upper side to the lower side and extending from the elastic supports, respectively, having seats between the elastic supports at the upper side.
일 측면에서, 상기 안착부는 상기 탄성 지지부들 아래에서 상기 탄성 지지부들에 연결되며, 상기 전극 지지대 상에서 상기 전지 셀들의 전극 리드들의 중첩 부위와 접촉하고, 상기 전기선에 접촉되는 돌기를 가질 수 있다.In one aspect of the present invention, the seat portion is connected to the elastic supports under the elastic supports, and has protrusions contacting the overlapped portion of the electrode leads of the battery cells on the electrode support and contacting the electric wires.
다른 측면에서, 상기 걸림부들의 각각은 단부에 상기 카트리지의 내측 벽의 걸림 홈에 체결되는 걸림 후크를 가질 수 있다.In another aspect, each of the latches may have a latching hook that is fastened to an end of the latching groove of the inner wall of the cartridge.
본 발명에 따라서, 상기 전극 리드들은 구리 및 알루미늄 중 적어도 하나로 이루어지고, 상기 버스 바는 구리 또는 알루미늄으로 이루어질 수 있다.According to the present invention, the electrode leads may be made of at least one of copper and aluminum, and the bus bar may be made of copper or aluminum.
본 발명에 따르는 전지 모듈은 프레임 상에 인쇄 회로 기판을 구비하지 않으며 프레임의 하부 측과 상부 측에 전지 셀들과 버스 바를 구비하고 프레임 상에서 전지 셀들의 전극 리드들을 버스 바 아래에 위치시켜 버스 바와 주변 구성 요소의 전기 연결 자유도를 증가시킬 수 있다.The battery module according to the present invention has no printed circuit board on a frame and has battery cells and a bus bar on the lower side and the upper side of the frame and the electrode leads of the battery cells on the frame are positioned below the bus bar, It is possible to increase the electrical connection degree of the element.
상기 전지 모듈은 프레임 상에서 인쇄 회로 기판 대신에 전기 커넥터를 구비하며 프레임의 외부에 위치된 배터리 관리 시스템에 전기 커넥터를 전기적으로 접속시켜 전지 셀들과 배터리 관리 시스템 사이의 전류 또는 전압 센싱 경로를 단순화시킬 수 있다.The battery module has an electrical connector instead of a printed circuit board on the frame and can electrically connect the electrical connector to a battery management system located outside the frame to simplify the current or voltage sensing path between the battery cells and the battery management system have.
상기 전지 모듈은 인쇄 회로 기판을 이용하지 않고 버스 바와 전기 커넥터를 전기선으로 직접 연결하므로 전지 셀들과 배터리 관리 시스템 사이의 구성 요소들의 각각의 내부 저항과 구성 요소들 사이의 접촉 저항을 최소화할 수 있다.The battery module connects the bus bar and the electrical connector directly to the electrical wire without using a printed circuit board, thereby minimizing the internal resistance of each component of the battery cells and the contact resistance between the components and the battery management system.
상기 전지 모듈은 전지 셀들과 배터리 관리 시스템 사이의 전류 또는 전압 센싱 경로를 단순화하고 전류 또는 전압 센싱 경로 상에 구성 요소들의 각각의 내부 저항과 구성 요소들 사이의 접촉 저항을 최소화하므로 배터리 관리 시스템을 통해 전지 셀의 전류 또는 전압을 양호하게 센싱할 수 있다.The battery module simplifies the current or voltage sensing path between the battery cells and the battery management system and minimizes the internal resistance of each of the components on the current or voltage sensing path and the contact resistance between the components, The current or voltage of the battery cell can be sensed well.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 본 발명의 실시 예에 따른 전지 모듈을 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 2는, 도 1의 버스 바를 상세하게 보여주는 사시도이다.
도 3은, 도 1의 절단선 Ⅰ - Ⅰ' 를 따라 취해 프레임을 관통하는 버스 바와 전지 셀들의 결합 관계를 상세하게 보여주는 사시도이다.
도 4 및 도 5는, 도 1의 절단선 Ⅰ - Ⅰ' 를 따라 취해 전지 모듈의 제조 방법을 설명해주는 단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate an embodiment of the invention and, together with the description given below, serve to further augment the technical spirit of the invention, And shall not be interpreted.
1 is a perspective view schematically showing a battery module according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a perspective view showing the bus bar of Fig. 1 in detail.
Fig. 3 is a perspective view showing in detail the coupling relationship between the bus bar and the battery cells through the frame taken along the cutting line I-I 'in Fig. 1; Fig.
4 and 5 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the battery module taken along the cutting line I-I 'in FIG.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 출원을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 발명시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventor should appropriately interpret the concept of a term appropriately in order to describe its own application in the best way possible. It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only examples of the present invention, and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention. Therefore, various equivalents And variations are possible.
이하에서 설명되는 실시 예에 있어서, 전지는 리튬 이차 전지를 일컫는다. 여기서, 리튬 이차 전지라 함은 충전과 방전이 이루어지는 동안 리튬 이온이 작동 이온으로 작용하여 양극과 음극에서 전기화학적 반응을 유발하는 이차 전지를 총칭한다. 하지만 본 발명은 전지의 종류에 한정되지 않음은 자명하다.In the embodiment described below, the battery refers to a lithium secondary battery. Here, the lithium secondary battery is generally referred to as a secondary battery in which lithium ions act as working ions during charging and discharging to cause an electrochemical reaction between the positive electrode and the negative electrode. However, it is apparent that the present invention is not limited to the kind of the battery.
도 1은, 본 발명의 실시 예에 따른 전지 모듈을 개략적으로 보여주는 사시도이다.1 is a perspective view schematically showing a battery module according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전지 모듈(40)은 전지 셀들(4, 7), 카트리지(9), 프레임(18)과 버스 바(30)를 포함한다. 상기 전지 셀들(4, 7) 및 카트리지(9)는 프레임(18) 아래에 위치된다. 상기 카트리지(9)는 도면에서 간략히 도시되지만 전지 셀(4, 7)들을 수용한다. 여기서, 상기 전지 셀들(4, 7)은 카트리지(9)로부터 돌출하여 프레임(18)을 관통하는 전극 리드들(3, 6)을 갖는다.Referring to FIG. 1, a
바람직하게, 상기 전극 리드들(3, 6)은 프레임(18) 상에서 서로를 향해 절곡되어 중첩하고 중첩 부위에서 접촉된다. 상기 전극 리드들(3, 6)은 전기적 극성(예를 들면 양극 및/ 또는 음극)에 따라서 구리와 알루미늄 중 적어도 하나로 이루어진다. 상기 카트리지(9)는 두 개의 서브 카트리지들(1, 8)로 이루어진다. 바람직하게, 상기 서브 카트리지들(1, 8)은 전지 셀들(4, 7)을 샌드 위치시키는 구조를 갖는다. 상기 프레임(18)은 카트리지(9) 상에서 관통 공(12)들을 정의한다.Preferably, the electrode leads 3, 6 are folded toward each other on the
상기 프레임(18)은 관통 공(12)들 사이에 위치되는 전극 지지대(14)와 관통 공(12)들로부터 이격되는 전기 커넥터(16)를 갖는다. 상기 프레임(18)은 종래 기술에서 안착면(S) 상에 인쇄 회로 기판을 가졌으나, 본 발명에서 안착면(S) 상에 인쇄 회로 기판을 가지지 않는다. 바람직하게, 상기 프레임(18)은 관통 공(12)들을 통해 전극 리드들(3, 6)을 둘러싼다. The
바람직하게, 상기 전극 지지대(14)는 전지 셀들(4, 7)의 전극 리드들(3, 6)의 중첩 부위를 안착시킨다. 바람직하게, 상기 전기 커넥터(16)는 프레임(18)에서 전극 지지대(14)와 다른 레벨에 위치된다. 상기 전기 커넥터(16)는 전기선(L1)을 통해 프레임(18)의 외부에 위치되는 배터리 관리 시스템(도면에 미 도시)에 전기적으로 접속된다. Preferably, the
상기 전기선(L1)과 전기 커넥터(16)는 인쇄 회로 기판을 대체한다. 상기 버스 바(30)는 전지 셀들(4, 7)의 전극 리드들(3, 6) 상에 위치하여 전극 리드들(3, 6)의 중첩 부위와 접촉한다. 좀 더 상세하게는, 상기 버스 바(30)는 전극 리드들(3, 6)을 덮으며 프레임(18)의 관통 공(12)들에 삽입된다. 상기 버스 바(30)는 일 면으로부터 돌출하는 돌기(29)를 가지며 돌기(29) 및 전기선(L2)을 통해 전기 커넥터(16)에 연결된다.The electric line L1 and the
바람직하게, 상기 돌기(29)는 버스 바(30)를 관통하는 리벳이고, 상기 전기선(L2)은 버스 바(30) 상에서 리벳을 둘러싸며 리벳의 압착을 통해 리벳 주위에 고정된다. 이와는 다르게, 상기 전기선(L2)은 버스 바(30) 상에서 돌기(29)를 둘러싸며 납땜을 통해 돌기(29) 주위에 고정될 수 있다.Preferably, the
도 2는, 도 1의 버스 바를 상세하게 보여주는 사시도이다.Fig. 2 is a perspective view showing the bus bar of Fig. 1 in detail.
도 2를 참조하면, 상기 버스 바(30)는 클립 타입(clip type)이며 역 'U' 자의 형상으로 이루어진다. 좀 더 상세하게는, 상기 버스 바(30)는 상부 측에서 탄성 지지부(22)들 사이에 안착부(24)를 가지며, 상부 측으로부터 하부 측을 향하여 탄성 지지부(22)들로부터 각각 연장되는 걸림부(26)들을 포함한다. 바람직하게, 상기 안착부(24)는 탄성 지지부(22)들 아래에서 탄성 지지부(22)들에 굴곡지게 연결된다. Referring to FIG. 2, the
더 바람직하게, 상기 안착부(24)는, 도 1에서, 프레임(18)의 전극 지지대(14) 상에서 전지 셀들(4, 7)의 전극 리드들(3, 6)의 중첩 부위와 접촉하고, 전기선(L2)에 접촉되는 돌기(29)를 갖는다. 일 측면에서, 상기 걸림부(26)들의 각각은, 도 1에서, 전극 지지대(14)의 측부에 위치해서 프레임(18)의 관통 공(12)에 삽입된다. 상기 걸림부(26)들의 각각은 단부에 걸림 후크(28)를 갖는다. 한편, 상기 버스 바(30)는 구리 또는 알루미늄으로 이루어진다. More preferably, the seating
도 3은, 도 1의 절단선 Ⅰ - Ⅰ' 를 따라 취해 프레임을 관통하는 버스 바와 전지 셀들의 결합 관계를 상세하게 보여주는 사시도이다.Fig. 3 is a perspective view showing in detail the coupling relationship between the bus bar and the battery cells through the frame taken along the cutting line I-I 'in Fig. 1; Fig.
도 3을 참조하면, 상기 전지 셀들(4, 7)은 프레임(18) 아래에 위치해서 서브 카트리지들(1, 8)에 수용된다. 바람직하게, 상기 전지 셀들(4, 7)의 전극 리드들(3, 6)은 실링 부재들(2, 5)과 서브 카트리지들(1, 8)로부터 돌출된다. 더 바람직하게, 상기 전극 리드들(3, 6)은 서브 카트리지들(1, 8)로부터 프레임(18)을 향해 연장하며 프레임(18)의 관통 공(12)들을 각각 경유하여 전극 지지대(14)의 양 측부들에 위치되고, 전극 지지대(14) 상에서 서로를 향해 절곡 및 중첩하여 접촉된다. Referring to FIG. 3, the
일 측면에서, 상기 서브 카트리지들(1, 8)은 전지 셀들(4, 7)을 향하는 내측 벽들(W1, W2)을 가지며 내측 벽들(W1, W2)에 각각 위치되는 걸림 홈들(1a, 8a)을 갖는다. 한편, 상기 버스 바(30)는 프레임(18)에서 전극 지지대(14)를 덮으며 관통 공(12)들을 지나서 서브 카트리지들(1, 8)과 전지 셀들(4, 7) 사이에 삽입된다. In one aspect, the
바람직하게, 상기 버스 바(30)는 프레임(18) 상에 위치되는 탄성 지지부(22)들과 안착부(24), 그리고 프레임(18)의 관통 공(12)들에 각각 위치되는 걸림부(26)들을 갖는다. 일 측면에서, 상기 안착부(24)는 전극 지지대(14) 상에서 전극 리드들(3. 6)의 중첩부위와 접촉한다. 다른 측면에서, 상기 걸림부(26)들은 단부들에서 서브 카트리지들(1, 8)의 내측 벽들(W1, W2)의 걸림 홈들(1a, 8a)에 각각 체결되는 걸림 후크(28)들을 갖는다.The
상기 걸림부(26)들의 걸림 후크(28)들은 탄성 지지부(22)들을 통해 서브 카트리지들(1, 8)의 걸림 홈들(1a, 8a)과 탄성적으로 스냅 결합한다.The engaging hooks 28 of the engaging
도 4 및 도 5는, 도 1의 절단선 Ⅰ - Ⅰ' 를 따라 취해 전지 모듈의 제조 방법을 설명해주는 단면도이다.4 and 5 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the battery module taken along the cutting line I-I 'in FIG.
도 4를 참조하면, 전지 셀들(4, 7), 카트리지(9)와 프레임(18)이 준비될 수 있다. 상기 전지 셀들(4, 7)은 카트리지(9)에 수용될 수 있다. 바람직하게, 상기 전지 셀들(4, 7)의 전극 리드들(3, 6)은 실링 부재들(2, 5)로부터 노출되어 카트리지(9)로부터 실질적으로 곧게 돌출될 수 있다. 상기 카트리지(9)는 서브 카트리지들(1, 8)로 이루어질 수 있다. Referring to Fig. 4, the
상기 프레임(18)은 전지 셀들(4, 7)과 서브 카트리지들(1, 8) 상에 배치될 수 있다. 이 때에, 상기 전극 리드들(3, 6)은 프레임(18)의 관통 공(12)들을 각각 지나서 프레임(18)으로 둘러싸일 수 있다. 바람직하게, 상기 전극 리드들(3, 6)은 프레임(18)의 전극 지지대(14)의 양 측부들에 각각 위치될 수 있다. 물론, 상기 프레임(18)은 도 1과 같이 전극 지지대(14)로부터 이격되는 전기 커넥터(16)를 갖는다.The
계속해서, 상기 전극 리드들(3, 6)은 프레임(18)의 전극 지지대(14) 상에서 서로를 향하는 회전 방향들(R1, R2)로 절곡된다.Subsequently, the electrode leads 3, 6 are bent in the rotational directions R1, R2 facing each other on the
도 5를 참조하면, 상기 전극 리드들(3, 6)이 절곡된 후에, 상기 전극 리드들(3, 6)은 전극 지지대(14) 상에서 중첩되어 중첩 부위를 통하여 용접된다. 계속해서, 상기 버스 바(30)가 준비될 수 있다. 상기 버스 바(30)는 프레임(18) 상에서 일 방향(D)을 따라 이동될 수 있다. 이후로, 상기 버스 바(30)는 걸림부(26)들을 통해 프레임(18)의 관통 공(12)들에 도 3과 같이 삽입될 수 있다. Referring to FIG. 5, after the electrode leads 3 and 6 are bent, the electrode leads 3 and 6 overlap on the
바람직하게, 상기 걸림부(26)들의 걸림 후크(28)들은 서브 카트리지들(1, 8)의 내측 벽들(W1, W2)의 걸림 홀들(1a, 8a)에 각각 수용되어 서브 카트리지들(1, 8)에 접촉 및 고정될 수 있다. 이 때에, 상기 버스 바(30)의 안착부(24)는 전극 리드들(3, 6)의 중첩 부위와 접촉할 수 있다. 한편, 상기 프레임(18)의 전기 커넥터(16)는 전기선(L1)을 이용해서 배터리 관리 시스템에 도 1과 같이 연결될 수 있다. 또한, 상기 버스 바(30)의 돌기(29)는 전기선(L2)을 이용해서 전기 커넥터(16)에 도 1과 같이 연결될 수 있다.The engaging hooks 28 of the engaging
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not to be limited to the details thereof and that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. And various modifications and variations are possible within the scope of the appended claims.
1, 8; 서브 카트리지, 3, 6; 전극 리드
4, 7; 전지 셀, 9; 카트리지,
14; 전극 지지대, 16; 전기 커넥터
18; 프레임, 29; 돌기
30; 버스 바, 40; 전지 모듈1, 8; Sub cartridge, 3, 6; Electrode lead
4, 7; Battery cell, 9; cartridge,
14; Electrode support, 16; Electrical connector
18; Frame, 29; spin
30; Bus bar, 40; Battery module
Claims (11)
상기 카트리지 상에서 관통 공들을 정의하며 상기 관통 공들 사이에 위치되는 전극 지지대와 상기 관통 공들로부터 이격되는 전기 커넥터를 가지는 프레임; 및
상기 전극 지지대를 덮으며 상기 관통 공들을 지나서 상기 카트리지 및 상기 전지 셀들 사이에 삽입되는 버스 바를 포함하고,
상기 버스 바는 상기 전지 셀들에 전기적으로 접속되며 상기 전기 커넥터에 전기선으로 연결되며,
상기 버스 바는,
소정 면적의 평평한 상면을 갖는 한 쌍의 탄성 지지부들;
상기 한 쌍의 탄성 지지부들을 연결하고, 상기 한 쌍의 탄성 지지부들보다 낮게 단차지며, 상기 전극 지지대 상에서 상기 전지 셀들의 전극 리드들의 중첩 부위와 접촉하는 안착부;
상기 안착부의 상면으로부터 돌출되며, 상기 전기선과 접촉 연결되는 돌기;
각각의 탄성 지지부로부터 하부 측을 향하여 연장되는 한 쌍의 걸림부들; 및
각각의 걸림부의 하측 단부에 형성되며, 상기 카트리지의 내측 벽의 걸림 홈에 체결되는 걸림 후크;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 모듈.A cartridge for accommodating battery cells;
A frame defining an aperture on the cartridge and having an electrode support positioned between the apertures and an electrical connector spaced from the apertures; And
And a bus bar that covers the electrode support and is inserted between the cartridge and the battery cells through the through holes,
Wherein the bus bar is electrically connected to the battery cells and is connected to the electrical connector by an electric wire,
Wherein,
A pair of elastic supports having a flat upper surface of a predetermined area;
A seating part connecting the pair of elastic supporting parts and being lower than the pair of elastic supporting parts and contacting the overlapped part of the electrode leads of the battery cells on the electrode supporting part;
A protrusion protruding from an upper surface of the seating portion and being in contact with the electric wire;
A pair of engagement portions extending from the respective elastic supporting portions toward the lower side; And
And a latching hook formed at a lower end of each latching portion and fastened to the latching groove of the inner wall of the cartridge.
상기 전지 셀들의 전극 리드들은 상기 카트리지로부터 돌출하며 상기 관통 공들을 각각 경유하여 상기 전극 지지대와 상기 버스 바 사이를 향해 절곡되어 상기 버스 바에 접촉되는 것을 특징으로 하는 전지 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the electrode leads of the battery cells protrude from the cartridge and are bent toward the space between the electrode support and the bus bar via the through holes to contact the bus bar.
상기 전극 리드들은 상기 전극 지지대 상에서 중첩하여 용접되는 것을 특징으로 하는 전지 모듈.3. The method of claim 2,
Wherein the electrode leads are overlapped and welded on the electrode support.
상기 카트리지는 두 개의 서브 카트리지들로 이루어지고 상기 서브 카트리지들의 서로 마주보는 내측 벽들에 걸림 홈들을 각각 가지며 상기 걸림 홈들을 통해 상기 버스 바의 양 단부들과 접촉하는 것을 특징으로 하는 전지 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the cartridge comprises two sub-cartridges, each having latching grooves in opposing inner walls of the sub-cartridges and in contact with both ends of the bus bar through the latching grooves.
상기 전극 지지대는 상기 프레임에서 상기 전기 커넥터와 다른 레벨에 위치되는 것을 특징으로 하는 전지 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the electrode support is positioned at a different level from the electrical connector in the frame.
상기 전기 커넥터 및 전기선은 상기 프레임 상에서 인쇄 회로 기판을 대체하는 것을 특징으로 하는 전지 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the electrical connector and the electrical wire replace the printed circuit board on the frame.
상기 전극 리드들은 구리 및 알루미늄 중 적어도 하나로 이루어지고,
상기 버스 바는 구리 또는 알루미늄으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
3. The method of claim 2,
Wherein the electrode leads are made of at least one of copper and aluminum,
Wherein the bus bar is made of copper or aluminum.
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