KR101996449B1 - Battery cell module with protective structure of fpcb - Google Patents

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Abstract

적어도 하나의 배터리 셀이 구비되는 셀 조립체; 및 상기 셀 조립체의 상부에 위치하고, 요입된 보호부가 형성된 상부 플레이트; 상기 상부 플레이트의 폭방향 양 측 모서리에 각각 일 단이 꺾어져 체결되고, 외측면에 버스바가 부착되는 측면 플레이트; 상기 상부 플레이트에 형성된 보호부에 수용되고 접착제에 의해 고정되며, 상기 셀 조립체에 접촉되는 온도센싱부와 상기 버스바에 밀착되는 전압센싱부를 포함하는 연성회로기판; 상기 연성회로기판의 양 말단을 덮고, 상기 측면 플레이트에 밀착 고정되는 누름판;을 포함하는 배터리 셀 모듈이 개시된다. 따라서 제작과정에서 발생할 수 있는 연성회로기판의 파손을 최소화하고, 열 융착 공정을 최소화하여 보다 향상된 생산성을 제공한다.A cell assembly having at least one battery cell; And an upper plate positioned above the cell assembly and having a protruding protective portion; Side plates each having one end folded at both side edges in the width direction of the upper plate and having a bus bar attached to the outer side thereof; A flexible circuit board including a temperature sensing part which is received in a protective part formed on the upper plate and fixed by an adhesive and which contacts the cell assembly, and a voltage sensing part which is closely attached to the bus bar; And a pressure plate covering both ends of the flexible circuit board and being fixedly attached to the side plate. Therefore, it is possible to minimize the damage of the flexible circuit board that may occur during the manufacturing process, and to minimize the heat welding process, thereby providing improved productivity.

Description

연성회로기판의 보호구조가 구비된 배터리 셀 모듈 {BATTERY CELL MODULE WITH PROTECTIVE STRUCTURE OF FPCB}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a battery cell module having a protection structure of a flexible circuit board,

본 발명은 전기자동차 내의 전기모터 등에 전기에너지를 제공하는 배터리 셀 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a battery cell module for providing electric energy to an electric motor or the like in an electric vehicle.

이차전지는 모바일 기기, 보조 전력장치 등에 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 이차전지는 종래 가솔린 차량이나 디젤 차량이 갖는 대기 오염 등의 각종 문제점을 해결하기 위한 대안으로 제시된 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그인 하이브리드 전기자동차 등의 주된 동원력으로서도 주목 받고 있다.Secondary batteries are widely used in mobile devices, auxiliary power devices, and the like. In addition, the secondary battery has been attracting attention as a main mobilization power of an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle and the like which are proposed as an alternative for solving various problems such as air pollution of gasoline vehicles and diesel vehicles.

다만, 전기자동차 등에는 고출력 대용량 배터리의 필요성으로 인해 복수 개의 배터리 셀을 적층시킨 후 이를 전기적으로 직렬 및 병렬 연결한 배터리 셀 모듈이 사용된다. 그러나 복수 개의 배터리 셀로 이루어진 배터리 셀 모듈은 일부 배터리 셀에서 과전압, 과전류, 과발열 등의 현상이 발생할 수 있다.However, a battery cell module in which a plurality of battery cells are stacked due to the necessity of a high-output large-capacity battery, and which are electrically connected in series and in parallel is used for electric vehicles and the like. However, a battery cell module including a plurality of battery cells may cause overvoltage, overcurrent, and overheating in some battery cells.

이는 배터리 셀 모듈의 안정성이나 작동 효율 등에 영향을 미치는 바, 이를 미리 검출하기 위한 수단이 요청된다. This affects the stability and operation efficiency of the battery cell module, and a means for detecting this in advance is required.

또한, 배터리 셀 모듈에 사용되는 연성회로기판은 버스바와 전기적으로 연결되기 전에 먼저 배터리 셀 모듈의 외측면에 열 융착 공정에 의해 고정 부착된다. 이런 방식은 연성회로기판이 고정돌기에 먼저 끼워진 후, 히터가 구비된 가압부재에 의해 연성회로기판을 가압하여 접착시키는 열 융착 공정을 통해 고정시키는 과정으로 진행된다.Further, the flexible circuit board used in the battery cell module is fixedly attached to the outer surface of the battery cell module by a heat fusion process before being electrically connected to the bus bar. In this method, the flexible circuit board is first inserted into the fixing protrusion, and then the flexible circuit board is fixed by a heat-sealing process in which the flexible circuit board is pressed and bonded by the pressing member having the heater.

그 결과, 연성회로기판의 열 융착 부위가 외력 등에 의해 파손되면서 찢어지거나, 연성회로기판에 실장된 전기소자가 파손되는 등의 문제점이 있었다. 또한, 배터리 셀 모듈에 가해지는 심한 진동이나 충격에 의해 연성회로기판이 절곡되어 형성되는 밴딩부에 크랙이 발생되는 문제점이 있었으며, 열 융착 공정은 일부분에 한해 이루어져 고정이 요구되는 부분이 배터리 셀 모듈에 전부 고정되지 않아 부분적으로 들뜨는 등의 문제점이 있었으며, 열 융착 공정에 의해 생산시간 및 생산비가 증가하는 문제점이 있었다.As a result, there has been a problem that the heat-welded portion of the flexible circuit board is broken due to external force or the like, and the electric element mounted on the flexible circuit board is broken. In addition, there is a problem that cracks are generated in a bending part formed by bending the flexible circuit board due to severe vibration or impact applied to the battery cell module. The heat fusion process is only partially performed, And there is a problem that the production time and the production cost are increased by the heat welding process.

또한, 배터리 셀 모듈은 조립 후 외면을 모노 프레임으로 감싸 하나의 배터리로 형성되고, 이때 모노 프레임은 배터리 셀 모듈에 밀착되어 외측면에서 슬라이드로 밀어 넣는 과정으로 진행된다.In addition, the battery cell module is formed of one battery by wrapping the outer surface of the battery cell module with a mono frame, and then the mono frame is closely attached to the battery cell module and is pushed into the slide from the outer side.

그 결과, 배터리 셀 모듈 외측면에 고정된 연성회로기판이 장력 등에 의해 파손되면서 찢어지거나 연성회로기판에 실장된 전기소자가 파손되는 등의 문제점이 있었다. As a result, there has been a problem that the flexible circuit board fixed to the outer surface of the battery cell module is broken due to tensile force or the like and torn or the electric element mounted on the flexible circuit board is damaged.

대한민국 등록특허 제10-1750489 (2017년06원19일 등록)Korean Registered Patent No. 10-1750489 (Registered on June 19, 2017) 대한민국 공개특허 제10-2016-0132144 (2016년11월17일 공개)Korean Patent Publication No. 10-2016-0132144 (published on Nov. 17, 2016) 대한민국 등록특허 제10-1273339 (2013년06원04일 등록)Korean Registered Patent No. 10-1273339 (Registered on June 04, 2013) 대한민국 공개특허 제20-2017-0001135 (2017년03월28일 공개)Korean Patent Publication No. 20-2017-0001135 (published on Mar. 28, 2017)

본 발명의 실시 예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 배터리 셀 모듈 조립 시 연성회로기판에 발생하는 파손현상을 방지할 수 있는 보호 구조 및 열 융착 공정을 최소화하여 투자비 절감가능 한 배터리 셀 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems and it is an object of the present invention to provide a protection structure for preventing breakage of a flexible circuit board during assembly of a battery cell module, And a cell module.

본 발명의 실시 예는 상기와 같은 과제를 해결하고자, 적어도 하나의 배터리 셀이 구비되는 셀 조립체; 및 상기 셀 조립체의 상부에 위치하는 상부 플레이트; 상기 상부 플레이트의 폭 방향의 양 측 모서리에 각각 일 단이 체결되고, 외측면에 버스바가 부착되는 2개의 측면 플레이트; 상기 셀 조립체에 접촉되는 온도센싱부와 상기 버스바에 밀착되는 전압센싱부를 포함하는 연성회로기판;를 포함하고, 상기 측면 플레이트는 상기 셀 조립체의 측면에 접하도록 상기 상부 플레이트에 꺾어져 결합되고, 상기 연성회로기판은 상기 상부 플레이트의 저면에 부착되고, 양 말단은 상기 측면 플레이트의 외측면을 따라 상기 버스바에 연결되는 것을 특징으로 하는 배더리 셀 모듈을 제공한다.In order to solve the above-described problems, an embodiment of the present invention provides a battery pack comprising: a cell assembly having at least one battery cell; And an upper plate positioned on top of the cell assembly; Two side plates, one end of which is fastened to both side edges in the width direction of the upper plate, and a bus bar is attached to the outer side; And a flexible printed circuit board including a temperature sensing part contacting the cell assembly and a voltage sensing part closely contacting the bus bar, wherein the side plate is folded and joined to the upper plate so as to be in contact with a side surface of the cell assembly, Wherein the flexible circuit board is attached to the bottom surface of the top plate and both ends are connected to the bus bar along the outer surface of the side plate.

상기 상부 플레이트의 저면부에는 요입된 보호부가 형성될 수 있고, 상기 보호부에는 상기 연성회로기판이 수용되고, 접착제에 의해 고정될 수 있다.A protruding protector may be formed on the bottom surface of the upper plate, and the flexible circuit board may be accommodated in the protector and fixed by an adhesive.

또한, 상기 상부 플레이트 및 상기 측면 플레이트 중 적어도 어느 하나에는 삽입홀이 형성될 수 있고, 상기 연성회로기판의 양 말단이 상기 삽입홀을 관통하여 설치될 수 있다.In addition, an insertion hole may be formed in at least one of the upper plate and the side plate, and both ends of the flexible circuit board may be installed through the insertion hole.

상기 연성회로기판은 상기 삽입홀의 외측에서 절곡되어 밴딩부가 형성될 수 있고, 상기 밴딩부 하부 즉, 상기 연성회로기판의 양 말단을 덮고 상기 측면 플레이트에 밀착 고정되는 누름판을 더 포함할 수 있다.The flexible circuit board may further include a pressing plate that is bent at the outer side of the insertion hole to form a bending portion and covers a lower portion of the bending portion, that is, both ends of the flexible circuit board and is closely fixed to the side plate.

상기 측면 플레이트에는 상기 누름판 형상의 누름판수용부가 요입되어 형성될 수 있으며, 상기 누름판수용부의 상측에 고정돌기가 형성될 수 있다. 또한, 상기 누름판수용부에 연결되어, 상기 누름판수용부와 상기 버스바 부착위치 사이에 가이드리브가 더 형성될 수 있다.The pressing plate receiving portion may be formed on the side plate, and a fixing protrusion may be formed on the pressing plate receiving portion. Further, a guide rib may be further formed between the press plate receiving portion and the bus bar attaching position, which is connected to the press plate receiving portion.

상기 누름판과 상기 연성회로기판의 양 말단에는 상기 고정돌기에 대응되는 관통홀이 더 형성될 수 있고, 상기 고정돌기는 상기 연성회로기판의 관통홀과 상기 누름판의 관통홀을 순차로 관통하고 열 융착 공정에 의해 고정될 수 있다.The fixing protrusions may penetrate the through holes of the flexible circuit board and the through holes of the press board in sequence and may be thermally fused Can be fixed by a process.

상기 누름판은 절연 재질로 형성될 수 있다.The pressure plate may be formed of an insulating material.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 모두 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.As described above, according to the present invention, various effects including all of the following can be expected. However, the present invention does not necessarily achieve the following effects.

일실시 예에 따른 연성회로기판의 보호부는 상부 플레이드 저면부에 요입되어 형성되고 연성회로기판이 수용 고정되는바, 배터리 셀 모듈의 연성회로기판이 외부에 노출되지 않아 모노 프레임과 조립 시 찢어짐을 근본적으로 차단할 수 있고, 연성회로기판이 절곡되어 형성되는 밴딩부의 하측을 덮는 누름판을 측면 플레이트에 밀착 고정시켜 연성회로기판이 받는 응력을 분산시키고 들뜸현상을 차단하여 연성회로기판의 손상을 최소화할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the protective portion of the flexible printed circuit board is formed by being recessed in the upper planar bottom portion, and the flexible circuit board is accommodated and fixed. The flexible circuit board of the battery cell module is not exposed to the outside, The pressure plate covering the lower side of the bending portion formed by bending the flexible circuit board can be tightly fixed to the side plate to disperse the stress received by the flexible circuit board and to prevent the floating of the flexible circuit board, have.

또한, 연성회로기판은 접착제에 의해 상부 플레이트에 부착될 수 있어 생산 과정에서 열 융착 공정을 최소화하여 생산 시간을 단축하고, 열 융착 시 발생하는 파손을 방지하여 생산성을 향상시킬 수 있다.In addition, since the flexible circuit board can be attached to the upper plate by an adhesive, the production time can be shortened by minimizing the heat-sealing process in the production process, and breakage occurring at the time of heat fusion can be prevented.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 배터리 셀 모듈의 사시도.
도 2는 도 1의 셀 조립체커버의 저면 사시도.
도 3은 도 2의 분해 사시도.
도 4는 상부 플레이트와 연성회로기판의 결합위치 및 방법을 도시한 도면.
도 5는 도 1의 측면 플레이트의 정면도.
도 6은 셀 조립체커버의 힌지 결합을 도시한 도면.
도 7은 측면 플레이트에 결합된 누름판을 도시한 도면.
도 8은 도 7의 누름판 및 연성회로기판의 고정위치를 도시한 도면.
도 9은 도 7의 Ⅸ-Ⅸ단면의 사시도 및 측면도.
도 10는 배터리 셀 모듈과 모노프레임의 조립방법을 도시한 도면.1 is a perspective view of a battery cell module according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a bottom perspective view of the cell assembly cover of Figure 1;
3 is an exploded perspective view of Fig.
4 is a view showing a coupling position and a method of coupling the upper plate and the flexible circuit board;
Figure 5 is a front view of the side plate of Figure 1;
6 illustrates hinge engagement of a cell assembly cover;
7 is a view of a pressure plate coupled to a side plate;
8 is a view showing a fixing position of the push plate and the flexible circuit board of Fig. 7;
9 is a perspective view and a side view of section IX-IX of Fig. 7;
10 is a view showing a method of assembling a battery cell module and a mono frame;

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 배터리 셀 모듈의 사시도이고, 도 2는 도 1의 셀 조립체커버의 저면 사시도이며, 도 3은 도 2의 분해도 사시도이다. 도 4는 상부플레이트와 연성회로기판의 결합위치 및 방법을 도시한 도면이고, 도 5는 도 1의 측면 플레이트의 정면도이다. 도 6은 셀 조립체커버의 힌지 결합을 도시한 도면이다.FIG. 1 is a perspective view of a battery cell module according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a bottom perspective view of the cell assembly cover of FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view of the exploded view of FIG. Fig. 4 is a view showing a position and a method of coupling the upper plate and the flexible circuit board, and Fig. 5 is a front view of the side plate of Fig. 1. Fig. 6 is a view showing the hinge connection of the cell assembly cover.

도 1내지 도6를 참조하면, 일실시 예에 따른 배터리 셀 모듈은 적어도 하나의 배터리 셀이 구비되는 셀 조립체(100), 상기 셀 조립체의 상측에 위치하는 상부 플레이트(200) 및 상기 상부 플레이트(200)의 폭 방향의 양 모서리에 각각 일 단이 체결되고 외측면에 버스바(310)가 부착되는 2개의 측면 플레이트(300)로 구성된 셀 조립체커버(800) 및 셀 조립체(100)에 접촉되는 온도센싱부(410)와 상기 버스바에 밀착되는 전압센싱부(420)를 포함하는 연성회로기판(400)을 포함한다.1 to 6, a battery cell module according to an embodiment includes a cell assembly 100 having at least one battery cell, an upper plate 200 positioned above the cell assembly, A cell assembly cover 800 composed of two side plates 300 each having one end connected to both edges in the width direction of the cell assembly 100 and the bus bar 310 attached to the outer side thereof, And a flexible circuit board 400 including a temperature sensing unit 410 and a voltage sensing unit 420 closely attached to the bus bar.

셀 조립체(100)는 복수 개의 배터리 셀이 적층되어 형성된다. 적층된 배터리 셀은 서로 전기적으로 연결되어 전기 자동차 등에 고전압을 제공할 수 있다. 또한 연성회로기판(400) 및 버스바(310)에 전기적으로 연결되어 배터리 셀 각각이 제공하는 전압이 측정된다.The cell assembly 100 is formed by stacking a plurality of battery cells. The stacked battery cells are electrically connected to each other to provide a high voltage to an electric vehicle or the like. And the voltage provided by each of the battery cells electrically connected to the flexible circuit board 400 and the bus bar 310 is measured.

상부 플레이트(200)는 셀 조립체(100)의 상측을 덮고, 저면에 연성회로기판(400)의 보호부(210)가 형성되며, 측면에 바(bar)형상의 숫 힌지부(230)와 숫 힌지부(230) 사이에 삽입홀(220)이 형성된다.The upper plate 200 covers the upper side of the cell assembly 100 and the lower side has a protective portion 210 of the flexible circuit board 400. The lower plate 200 has a bar- An insertion hole 220 is formed between the hinge portions 230.

보호부(210)는 연성회로기판(400)과 동일한 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 연성회로기판(400)은 측면플레이트(300)와 연결되기 전에 상부 플레이트(200)에 부착 고정된다. 따라서 연성회로기판(400)과 동일한 형상으로 형성된 보호부(210)는 연성회로기판(400)의 고정위치를 명확하게 하여 측면 플레이트와(300)의 조립을 용이하게 하고, 조립 시 연성회로기판(400)에 형성된 온도센싱부(410)와 셀 조립체(100)의 접촉점의 위치를 정확히 맞출 수 있도록 한다.The protective portion 210 is preferably formed in the same shape as the flexible circuit board 400. The flexible circuit board 400 is fixedly attached to the top plate 200 before being connected to the side plate 300. Therefore, the protective part 210 formed in the same shape as the flexible circuit board 400 makes it easy to assemble the side plate 300 by clarifying the fixing position of the flexible circuit board 400, The temperature sensing unit 410 formed on the cell assembly 100 and the cell assembly 100 can be precisely positioned.

삽입홀(220)은 연성회로기판(400)의 말단이 통과되어 측면 플레이트(300)의 외측면으로 연결 가능하게 한다. 연성회로기판(400)은 상부 플레이트(200)의 저면에 부착되고, 측면 플레이트(300)의 외측으로 왕곡되면서 연성회로기판(400)에 밴딩부(430)가 형성되어 들뜸현상이 발생한다. 이를 최소화하기 위해 삽입홀(220)은 상부 플레이트(200)의 측면에 형성되는 것이 바람직하다.The insertion hole 220 allows the distal end of the flexible circuit board 400 to pass therethrough and to be connected to the outer surface of the side plate 300. The flexible circuit board 400 is attached to the bottom surface of the upper plate 200 and is curved to the outside of the side plate 300 so that a bending portion 430 is formed on the flexible circuit board 400 to cause lifting. In order to minimize this, the insertion hole 220 is preferably formed on the side surface of the upper plate 200.

측면 플레이트(300)는 외측면에 누름판수용부(320)가 요입되어 형성되고, 누름판수용부(320)의 상부에 고정돌기(340)가 형성되며, 측면 플레이트의 외측면에 버스바(310)가 부착 고정되고 버스바(310)와 누름판수용부(320) 사이에는 각각 한 쌍의 가이드리브(350)가 형성된다. 또한 상측면에 상부 플레이트(200)에 형성된 숫 힌지부(230)와 체결되는 암 힌지부(330)가 형성된다.The side plate 300 is formed by recessing the pressure plate receiving portion 320 on the outer side of the side plate 300. A fixing protrusion 340 is formed on the upper portion of the pressure plate receiving portion 320, And a pair of guide ribs 350 are formed between the bus bar 310 and the press plate receiving portion 320, respectively. And an arm hinge part 330 to be coupled with the male hinge part 230 formed on the upper plate 200 is formed on the upper side.

측면 플레이트(300)는 2개로 구성되고, 각각의 내측면이 셀 조립체(100)에 접하도록 상부 플레이트(200)의 폭 방향의 양 측 모서리에 꺾어져 힌지에 의해 체결되어 셀 조립체커버(800)를 형성한다. 측면 플레이트(300)의 내측면에는 적층되어 셀 조립체(100)를 형성하는 복수 개의 배터리 셀이 각각 끼움 결합되는 홀더부(360)가 형성되어 있어 셀 조립체커버(800)와 셀 조립체(100)가 일차적으로 고정된다.The side plate 300 is formed of two pieces and each inner side is bent at both side edges in the width direction of the upper plate 200 so as to be in contact with the cell assembly 100 and is fastened by a hinge, . A holder 360 is formed on the inner surface of the side plate 300 to fit the plurality of battery cells to each other to form the cell assembly 100 so that the cell assembly cover 800 and the cell assembly 100 And is fixed primarily.

힌지는 탈착이 가능한 것으로 셀 조립체커버(800)의 조립을 용이하게 하고, 셀 조립체커버(800)의 측면을 개폐 가능하게 하여 셀 조립체(100)의 보수 관리를 용이하게 한다. 구체적으로는 숫 힌지부(230)는 상부 플레이트(200)이 외측면으로 돌출되어 형성되고 암 힌지부(330)가 결합되는 결합부가 형성되어 있으며, 암 힌지부(330)는 측면 플레이트(300)의 상측면으로 형성되어 있다. 암 힌지부(330)는 상측이 개방되어 체결부가 형성되고, 체결부가 아래에서 위쪽방향으로 숫 힌지부(230)의 결합부를 수용하며 체결된다. 힌지는 상부 플레이트(200)와 측면 플레이트(300)의 고정력 확보를 위해 복수 개 형성되는 것이 바람직하다. The hinge is detachable, facilitating the assembly of the cell assembly cover 800, and making the side of the cell assembly cover 800 openable and closable, facilitating maintenance of the cell assembly 100. More specifically, the male hinge portion 230 is formed by protruding the upper plate 200 to the outer side and has an engaging portion to which the arm hinge portion 330 is coupled, and the arm hinge portion 330 is formed on the side plate 300, As shown in Fig. The arm hinge part 330 is opened on the upper side to form a fastening part, and the fastening part receives and fastens the lower fastening part of the male fastening part 230 in the upward direction. It is preferable that a plurality of hinges are formed in order to secure the fixing force of the upper plate 200 and the side plate 300.

버스바(310)는 측면 플레이트(300)의 외측면에 형성된 버스바(310)의 하단부가 끼워지는 하단고정부에 먼저 결합되고, 가압에 의해 하단을 기준으로 회동하며 상단고정부에 스냅핏 방식으로 부착될 수 있다. 버스바(310)는 센싱버스바와 HV버스바가 각각 별도의 버스바로 부착될 수 있다. 버스바(310)는 셀 조립체(100)와 전기적으로 연결되어 배터리 셀 각각의 전압과 전류에 관한 정보를 전달하거나, 배터리 외부에 설치된 버스바와 연결되어 전기적 정보를 전달한다. 따라서 버스바(310)는 도체로 형성되며, 전기 전도율이 가장 높은 금속으로 형성되는 것이 바람직하다. The bus bar 310 is first coupled to the lower end fixing part of the bus bar 310 formed on the outer side of the side plate 300 and is pivotable about the lower end by pressurization, Lt; / RTI > The bus bar 310 may have a sensing bus and an HV bus bar attached to separate bus bars. The bus bar 310 is electrically connected to the cell assembly 100 to transmit information about voltage and current of each battery cell or to a bus bar provided outside the battery to transmit electrical information. Therefore, it is preferable that the bus bar 310 is formed of a conductor and is formed of a metal having the highest electrical conductivity.

고정돌기(340)는 측면 플레이트(300)의 외측으로 돌출되어 형성된다. 고정돌기(340)는 연성회로기판(400) 및 누름판(600)의 고정 위치를 안내하고, 융착 공정 시 연성회로기판(400) 및 누름판(600)을 측면 플레이트(300)에 밀착 고정시키는데 사용된다. 또한 연성회로기판(400)의 밴딩부(430)의 들뜸현상을 최소화하기 위해 누름판수용부(320)의 상측에 형성되는 것이 바람직하다.The fixing protrusion 340 protrudes outward from the side plate 300. The fixing protrusions 340 guide fixing positions of the flexible circuit board 400 and the pressure plate 600 and are used to securely fix the flexible circuit board 400 and the pressure plate 600 to the side plate 300 during the fusion process . And is formed on the upper side of the push plate receiving portion 320 to minimize lifting of the bending portion 430 of the flexible circuit board 400.

가이드리브(350)는 요입된 누름판수용부(320)에 연결되어 높이가 점점 높아지는 형상을 지지며 버스바(310)가 부착되는 부분까지 연결되어 있다. 가이드리브(350)는 연성회로기판(400)의 가지부(450)를 각각 수용하여 버스바(310)의 부착위치까지 안내한다.The guide ribs 350 are connected to the recessed push plate receiving portion 320 and are connected to the portion where the bus bar 310 is attached. The guide ribs 350 receive the branch portions 450 of the flexible circuit board 400 and guide them to the attachment positions of the bus bars 310.

상부 플레이트(200)와 측면 플레이트(300)는 사출 성형하여 대량으로 제작될 수 있고, 형성된 각 부분은 금형에 형성되어 단일 공정에 의해 제작가능한 장점이 있다.The upper plate 200 and the side plate 300 can be manufactured by injection molding in a large quantity, and each of the formed portions can be formed in a mold and can be manufactured by a single process.

연성회로기판(400)은 상부 플레이트 저면에 요입되어 형성된 보호부(210)에 수용 고정되고, 상부 플레이트(200)의 측면에 형성된 삽입홀(220)을 통과하여 측면 플레이트(200)의 외측면을 따라 버스바(310)와 전기적으로 연결된다. 따라서 연성회로기판(400)은 상부 플레이트(300)와 셀 조립체(100)의 사이에 위치하게 되고, 제작 과정에서 배터리 셀 모듈의 외부로 연성회로기판(400)이 노출되는 부분을 최소화하여 제작과정에서 발생할 수 있는 크랙 등에 의한 찢어짐 등의 손상을 방지하는 효과가 있다.The flexible circuit board 400 is received and fixed to the protective portion 210 formed on the bottom surface of the upper plate 200 and passes through the insertion hole 220 formed in the side surface of the upper plate 200, And is electrically connected to the bus bar 310. Therefore, the flexible circuit board 400 is positioned between the upper plate 300 and the cell assembly 100, minimizing the portion of the flexible circuit board 400 exposed to the outside of the battery cell module during manufacture, It is possible to prevent damages such as tearing due to cracks or the like which may occur in the case of the present invention.

연성회로기판(400)은 온도센싱부(410)와 전압센싱부(420)를 포함하고, 플렉서블한 특성을 가져 연결 구조를 형성할 때 보다 향상된 조립성을 제공한다. 온도센싱부(410)는 상부 플레이트(200)의 부착되는 연성회로기판(400)의 일 부분에서 양 측으로 연장된 양 말단부에 온도 센싱 소자가 에폭시 수지로 몰딩되어 형성되고, 보호부(210)에 함께 수용되어 고정된다. 또한 셀 조립체(100)의 상측에 접촉되어 배터리 셀의 온도를 측정하고 이를 전기적 정보로 전달하여 과발열 등의 현상을 미리 검출한다. 전압센싱부(420)는 배터리 셀 각각의 전압 및 전류를 측정하여 전기적 정보로 연성회로기판(400)에 전달한다. 연성회로기판(400)은 일 단이 버스바(310)와 전기적으로 연결되고, 내부에 복수 개의 선이 나란하게 배열되어 각 배터리 셀의 전압 및 전류에 관한 정보를 비엠에스(BMS, battery management system)(미도시) 측으로 전달한다. 비엠에스는 배터리 셀 모듈에 포함되는 각 배터리 셀의 충전과 방전을 관리한다. 예를 들면, 비엠에스는 충전 모드에서 서로 다른 전압 레벨로 방전된 복수 개의 배터리 셀을 균일한 전압 레벨을 갖도록 충전할 수 있다. 이때 연성회로기판(400)과 버스바(310) 및 비엠에스의 연결방법은 레이져 용접이 바람직하다.The flexible circuit board 400 includes a temperature sensing unit 410 and a voltage sensing unit 420. The flexible circuit board 400 has a flexible characteristic and provides improved assemblability when forming a connection structure. The temperature sensing unit 410 is formed by molding a temperature sensing element with epoxy resin at both end portions extending to both sides of a part of the flexible circuit board 400 to which the upper plate 200 is attached, Are received and fixed together. And also contacts the upper side of the cell assembly 100 to measure the temperature of the battery cell and transmit it as electrical information to detect a phenomenon such as overheating. The voltage sensing unit 420 measures the voltage and current of each battery cell and transmits the voltage and current to the flexible circuit board 400 as electrical information. One end of the flexible circuit board 400 is electrically connected to the bus bar 310, and a plurality of wires are arranged in parallel within the flexible circuit board 400 so that information on voltage and current of each battery cell is transmitted to a battery management system (BMS) ) (Not shown). The BMS manages charging and discharging of each battery cell included in the battery cell module. For example, the BS may charge a plurality of battery cells discharged at different voltage levels in a charging mode to have a uniform voltage level. At this time, laser welding is preferably used for connecting the flexible circuit board 400 to the bus bar 310 and the BMS.

또한, 연성회로기판(400)은 접착제(500)에 의해 상부 플레이트(200)에 부착 고정된다. 이때 보호부(210) 및 연성회로기판(400)의 형상과 대응되는 형상의 양면테이프(500)를 사용하는 것이 바람직하다. 양면테이프(500)에 의해 연성회로기판(400)을 고정하는 경우에는 배터리 셀 조립과정에서 열 융착 공정을 최소화할 수 있어 생산 시간을 단축시킬 수 있으며, 융착 과정에서 가압에 의해 발생하는 연성회로기판(400)의 파손을 차단하여 생산성을 향상시킬 수 있다. Further, the flexible circuit board 400 is fixed to the upper plate 200 by an adhesive 500. In this case, it is preferable to use a double-sided tape 500 having a shape corresponding to the shape of the protective portion 210 and the flexible circuit board 400. When the flexible circuit board 400 is fixed by the double-sided tape 500, the heat-sealing process can be minimized in the process of assembling the battery cell, so that the production time can be shortened. In addition, It is possible to prevent the breakage of the battery 400 and improve the productivity.

연성회로기판(400)의 말단에는 측면 플레이트(300)에 형성된 고정돌기(340)와 대응되는 관통홀(440)이 형성된다. 고정돌기(340)는 관통홀(440)을 관통하여 연성회로기판(400)의 고정위치를 안내하는 역할을 한다. 또한 연성회로기판(400)의 말단은 가지부(450)를 형성할 수 있으며, 측면 플레이트에 형성된 가이드리브(350)를 따라 각각 별도의 버스바(310)에 연결될 수 있다. 이 때 가이드리브(350)의 높이는 요입된 누름판수용부(320)와 연결되어 측면 플레이트(300)에 부착된 버스바(310)의 외측면까지의 높이와 일치하는 높이까지 높아져 연성회로기판(400)과 버스바(310)의 연결을 용이하게 한다. A through hole 440 corresponding to the fixing protrusion 340 formed on the side plate 300 is formed at the end of the flexible circuit board 400. The fixing protrusion 340 penetrates the through hole 440 and serves to guide the fixing position of the flexible circuit board 400. The ends of the flexible circuit board 400 may form branch portions 450 and may be connected to separate bus bars 310 along guide ribs 350 formed on the side plates. At this time, the height of the guide rib 350 is increased to a height corresponding to the height to the outer surface of the bus bar 310 attached to the side plate 300, And the bus bar 310 are connected to each other.

도 7은 도 1의 누름판 확대한 도면이고, 도 8은 도 7의 누름판 및 연성회로기판의 고정위치를 도시한 도면이며, 도 9은 도 7의 Ⅸ-Ⅸ 단면의 사시도 및 측면도이다.Fig. 7 is an enlarged view of the pressure plate of Fig. 1, Fig. 8 is a view showing the fixing positions of the pressure plate and the flexible circuit board of Fig. 7, and Fig. 9 is a perspective view and a side view of Fig.

누름판(600)은 측면 플레이트(300)의 누름판수용부(320)와 동일한 형상을 가지는 것이 바람직하며, 누름판수용부(320) 상측에 형성된 고정돌기(340)와 대응되는 관통홀(640)이 형성되어 있다. 구체적으로는 연성회로기판(400)의 폭을 다 덮을 수 있는 정도의 폭을 가지며, 두께는 누름판수용부(320)가 요입된 정도 보다 얇아 측면 플레이트(300)에 고정 시 측면 플레이트(300)의 외측으로 돌출되지 않는 것이 바람직하다. 이는 배터리와 인접하는 다른 구성과의 간격이 일실시 예에 따르면 약 0.5mm 정도 밖에 되지 않기 때문이다.The press plate 600 preferably has the same shape as the press plate receiving portion 320 of the side plate 300 and has a through hole 640 corresponding to the fixing protrusion 340 formed on the press plate receiving portion 320 . The thickness of the flexible printed circuit board 400 is smaller than the thickness of the flexible printed circuit board 400 and the thickness of the flexible printed circuit board 400 is reduced. It is preferable not to protrude outward. This is because the gap between the battery and other adjacent structures is only about 0.5 mm according to an embodiment.

누름판(600)은 연성회로기판(400)이 삽입홀(220)을 빠져나와 측면 플레이트(300)방향으로 왕곡되어 형성되는 밴딩부(430)의 하부 외측, 연성회로기판 말단의 가지부(450)가 형성되는 부분에 위치하여 연성회로기판의 밴딩부(430) 및 가지부(450)에 발생할 수 있는 크랙 등에 의한 찢어짐 등의 손상을 최소화할 수 있다.The presser plate 600 is disposed at a lower outer side of the bending portion 430 formed at a position where the flexible circuit board 400 exits the insertion hole 220 and is curved in the direction of the side plate 300, It is possible to minimize damage such as tearing due to cracks or the like which may occur in the bending portion 430 and the branch portion 450 of the flexible circuit board.

누름판(600)은 측면 플레이트에 형성된 고정돌기(340)가 연성회로기판의 관통홀(440)과 누름판의 관통홀(640)은 순차로 관통하는 위치에 융착 방식으로 고정하는 것이 바람직하다. 나사와 같은 고정부재를 사용하여 고정가능 하나 생산 비용이 증가하기 때문이다. 융착 공정을 위해 측면 플레이트(300)에는 복수개의 고정돌기(340)가 형성될 수 있다. 고정돌기(340)는 원형 돌기 형상을 갖는다. 고정돌기(340)는 열 융착 공정에서 히터가 구비된 가압부재에 의해 외측부터 녹아내려 압착된다. 후에 이 부분이 냉각되어 경화되면서 누름판(600) 및 연성회로기판(400)이 측면 플레이트(300)에 밀착 고정된다.It is preferable that the pressing plate 600 is fixed by fusion bonding at a position where the fixing protrusion 340 formed on the side plate sequentially passes through the through hole 440 of the flexible circuit board and the through hole 640 of the press plate. It is possible to fix using a fixing member such as a screw but the production cost is increased. A plurality of fixing protrusions 340 may be formed on the side plate 300 for the fusing process. The fixing protrusion 340 has a circular projection shape. The fixing protrusions 340 are melted from the outside by a pressing member provided with a heater in a thermal fusion process, and pressed down. The pressing plate 600 and the flexible circuit board 400 are tightly fixed to the side plate 300 while the portion is cooled and hardened.

여기서의 융착 공정은 열 융착 공정뿐만 아니라, 초음파 융착 공정 등을 포함한다. The fusing process here includes not only a heat fusion process but also an ultrasonic fusion process.

이때, 누름판(600)은 연성회로기판의 밴딩부(430)의 하부가 측면 플레이트(300)에 밀착상태를 유지할 수 있도록 하여 밴딩부(430)가 받는 응력을 분산시키고 들뜸현상을 최소화하며, 열 융착 공정에서 연성회로기판(400)이 직접 가압 받는 것을 차단하여 제작과정에서 발생할 수 있는 연성회로기판(400)의 손상을 방지하고, 전기 자동차 운행에 따른 지속적인 진동이나 충격 등의 외력을 흡수하여 이로 인해 연성회로기판(400)에 손상이 발생하는 것을 방지한다.At this time, the presser plate 600 allows the lower portion of the bending portion 430 of the flexible circuit board to maintain a close contact state with the side plate 300, thereby dispersing stress received by the bending portion 430 and minimizing lifting, It is possible to prevent the flexible circuit board 400 from being directly pressurized in the fusion welding process to prevent damage to the flexible circuit board 400 that may occur during the manufacturing process and to absorb the external force such as continuous vibration or impact, Thereby preventing the flexible circuit board 400 from being damaged.

누름판(600)은 연성회로기판(400)과 버스바(310)의 전기적 연결을 방해하지 않기 위해 재질은 금속을 제외한 회로가 없는 어떠한 절연 재질도 가능하다.The pressure plate 600 may be made of any insulating material that does not have a circuit except for the metal, so as not to interfere with the electrical connection between the flexible circuit board 400 and the bus bar 310.

도 10는 배터리 셀 모듈과 모노 프레임의 조립방법을 도시한 도면이다.10 is a view showing a method of assembling the battery cell module and the mono frame.

셀 조립체(100)와 셀 조립체커버(800)로 구성된 배터리 셀 모듈은 모노 프레임(700)과 조립되어 이차적으로 고정되어 하나의 배터리를 형성한다. 모노 프레임은 셀 조립체커버(800)의 측면에서 배터리 셀 모듈에 밀착시켜 밀어 넣는 과정으로 조립된다. 이 과정에서도 연성회로기판(400)이 배터리 셀 모듈의 외부로 노출되지 않는다. 따라서 모노 프레임(700)이 밀려들어가는 과정에서 마찰이나 장력이 연성회로기판(400)에 발생하지 않아 크랙 등에 의한 찢어짐 등의 손상을 근본적으로 차단하는 효과가 있다. 또한 상부 플레이트(200) 및 누름판(600)에 의해 연성회로기판(400)의 밴딩부(430)의 들뜸현상이 최소화되어 그에 따른 손상을 최소화할 수 있다.The battery cell module composed of the cell assembly 100 and the cell assembly cover 800 is assembled with the mono frame 700 to be fixed to form a single battery. The mono frame is assembled by pushing it in close contact with the battery cell module at the side of the cell assembly cover 800. In this process, the flexible circuit board 400 is not exposed to the outside of the battery cell module. Therefore, friction and tension are not generated in the flexible circuit board 400 in the process of pushing the mono frame 700, and there is an effect of fundamentally blocking damage such as tearing due to cracks and the like. In addition, lifting of the bending portion 430 of the flexible circuit board 400 is minimized by the upper plate 200 and the pressure plate 600, thereby minimizing the damage.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것은 본 발명의 보호범위에 해당한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but variations and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. .

셀 조립체 : 100 상부 플레이트 : 200
보호부 : 210 삽입홀 : 220
숫 힌지부 : 230 측면 플레이트 : 300
버스바 : 310 누름판수용부 : 320
암 힌지부 : 330 고정돌기 : 340
가이드리브 : 350 홀더부 : 360
연성회로기판 : 400 온도센싱부 : 410
전압센싱부 : 420 밴딩부 : 430
관통홀 : 440 가지부 : 450
접착제(양면테이프) : 500 누름판 : 600
관통홀 : 640 모노 프레임 : 700
셀 조립체커버 : 800Cell assembly: 100 Top plate: 200
Protective part: 210 Insertion hole: 220
Male hinge section: 230 Side plate: 300
Bus bar: 310 pressboard receptacle: 320
Arm Hinge section: 330 Fixing projection: 340
Guide rib: 350 Holder part: 360
Flexible circuit board: 400 Temperature sensing part: 410
Voltage sensing part: 420 Bending part: 430
Through hole: 440 parts: 450
Adhesive (double-sided tape): 500 Pressure plate: 600
Through hole: 640 Mono frame: 700
Cell assembly cover: 800

Claims (8)

복수 개의 배터리 셀이 구비되는 셀 조립체;
상기 셀 조립체의 상측에 위치하고, 저면에 요입된 보호부가 형성된 상부 플레이트;
상기 상부 플레이트의 폭 방향의 양 측 모서리에 각각 일 단이 힌지 체결되어, 상기 셀 조립체의 양 외측면에 위치하는 측면 플레이트;
상기 측면 플레이트의 외측면에 부착되고, 상기 복수 개의 배터리 셀과 전기적으로 연결되는 버스바; 및
상기 셀 조립체에 접촉되는 온도센싱부와, 상기 버스바에 밀착되어 상기 복수 개의 배터리 셀의 전압을 측정하는 전압센싱부를 포함하는 연성회로기판;을 포함하고,
상기 연성회로기판은
상기 보호부에 수용 고정되어 외측으로 노출되지 않도록 형성되되, 양 말단은 상기 측면 플레이트 외측면에 배치되도록 형성되어 상기 버스바에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 모듈.
A cell assembly having a plurality of battery cells;
An upper plate positioned on the upper side of the cell assembly and having a protrusion protruding from the lower surface thereof;
Side plates positioned at both outer sides of the cell assembly with one end hinged to both side edges in the width direction of the upper plate;
A bus bar attached to an outer surface of the side plate and electrically connected to the plurality of battery cells; And
And a voltage sensing unit which is in close contact with the bus bar and measures a voltage of the plurality of battery cells,
The flexible circuit board
The battery module of claim 1, wherein the battery module is mounted on the battery module.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 연성회로기판은
접착제에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 모듈.
The method according to claim 1,
The flexible circuit board
And is fixed by an adhesive.
제1항에 있어서,
상기 상부 플레이트 및 상기 측면 플레이트 중 적어도 어느 하나에는 삽입홀이 형성되고,
상기 연성회로기판은
양 말단이 상기 삽입홀을 관통하여 상기 측면 플레이트의 외측으로 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 모듈.
The method according to claim 1,
An insertion hole is formed in at least one of the upper plate and the side plate,
The flexible circuit board
And both ends thereof are disposed outside the side plate through the insertion hole.
복수 개의 배터리 셀이 구비되는 셀 조립체;
상기 셀 조립체의 상측에 위치하고, 저면에 요입된 보호부가 형성된 상부 플레이트;
상기 상부 플레이트의 폭방향 양 측 모서리에 각각 일 단이 힌지 체결되고, 삭이 셀 조립체의 양 외측면에 위치되는 측면 플레이트;
상기 측면 플레이트의 외측면에 부착되고, 상기 복수 개의 배터리 셀과 전기적으로 연결되는 버스바;
상기 셀 조립체에 접촉되는 온도센싱부와 상기 버스바에 밀착되어 상기 복수 개의 배터리 셀의 전압을 측정하는 전압센싱부를 포함하는 연성회로기판; 및
상기 연성회로기판의 양 말단부를 덮고, 상기 측면 플레이트에 밀착 고정되는 누름판;을 포함하고
상기 연성회로기판은
상기 보호부에 수용 고정되어 외측으로 노출되지 않도록 형성되되, 양 말단은 상기 측면 플레이트의 외측면에 배치되도록 형성되어 상기 버스바에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 모듈.
A cell assembly having a plurality of battery cells;
An upper plate positioned on the upper side of the cell assembly and having a protrusion protruding from the lower surface thereof;
A side plate hinged to one side edge at both sides in the width direction of the upper plate and positioned at both outer sides of the cell assembly;
A bus bar attached to an outer surface of the side plate and electrically connected to the plurality of battery cells;
And a voltage sensing unit that is in close contact with the bus bar and measures a voltage of the plurality of battery cells, the temperature sensing unit being in contact with the cell assembly. And
And a pressing plate covering both end portions of the flexible circuit board and being closely fixed to the side plate
The flexible circuit board
Wherein the battery module is mounted on the protector and is not exposed to the outside, and both ends are disposed on the outer surface of the side plate and electrically connected to the bus bar.
제5항에 있어서,
상기 상부 플레이트 및 상기 측면 플레이트 중 적어도 어느 하나에는 삽입홀이 형성되고,
상기 연성회로기판은
양 말단이 상기 삽입홀을 관통하여 상기 측면 플레이트의 외측으로 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 모듈.
6. The method of claim 5,
An insertion hole is formed in at least one of the upper plate and the side plate,
The flexible circuit board
And both ends thereof are disposed outside the side plate through the insertion hole.
제6항에 있어서,
상기 측면 플레이트는
요입된 누름판수용부와, 상기 누름판수용부에 돌출되어 상기 누름판이 고정되는 고정돌기가 더 형성되고,
상기 연성회로기판 및 상기 누름판은
상기 고정돌기와 대응되는 관통홀이 각각 형성되며,
상기 고정돌기는
상기 관통홀을 순차로 관통하여 상기 연성회로기판 및 상기 누름판이 고정되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 모듈.
The method according to claim 6,
The side plates
And a fixing protrusion protruding from the pressing plate receiving portion to fix the pressing plate is further formed,
The flexible circuit board and the pressure plate
A through hole corresponding to the fixing protrusion is formed,
The fixing protrusion
And the flexible circuit board and the pressure plate are fixed through the through holes sequentially.
제7항에 있어서,
상기 측면 플레이트는
상기 누름판과 상기 버스바 사이에 형성되어, 상기 연성회로기판의 양 말단부의 위치를 가이드하는 가이드리브가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 셀 모듈.8. The method of claim 7,
The side plates
And a guide rib formed between the push plate and the bus bar and guiding the positions of both ends of the flexible circuit board.
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