KR102066913B1 - Battery Module for Structure of Easy Insertion and Mounting of Terminal Plate - Google Patents
Battery Module for Structure of Easy Insertion and Mounting of Terminal Plate Download PDFInfo
- Publication number
- KR102066913B1 KR102066913B1 KR1020150104266A KR20150104266A KR102066913B1 KR 102066913 B1 KR102066913 B1 KR 102066913B1 KR 1020150104266 A KR1020150104266 A KR 1020150104266A KR 20150104266 A KR20150104266 A KR 20150104266A KR 102066913 B1 KR102066913 B1 KR 102066913B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- battery
- terminal plate
- cell
- battery module
- terminal
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H01M2/105—
-
- 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
- H01M10/058—Construction or manufacture
- H01M10/0585—Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
-
- 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
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
-
- 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
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
- H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
-
- H01M2/30—
-
- 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
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
- H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
-
- 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
-
- Y02E60/122—
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Abstract
본 발명은 복수의 전지셀들이 측면이 상호 인접한 상태로 배열되어 있는 전지셀 적층체; 상기 전지셀 적층체의 양측 단부들에 장착되고, 하기 단자 플레이트들이 삽입되어 정위치 고정되는 단자 플레이트 수납부를 포함하는 한 쌍의 셀 프레임들; 상기 전지셀들의 전극단자들을 전기적으로 연결하는 단자 플레이트들; 및 상기 전지셀 적층체의 일 측면에 장착되어 있고, 단자 플레이트들에 연결되어 있는 BMS(Battery Management System);를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지모듈을 제공한다.The present invention provides a battery cell stack in which a plurality of battery cells are arranged in a state where side surfaces thereof are adjacent to each other; A pair of cell frames mounted on both ends of the battery cell stack and including a terminal plate accommodating part inserted into and fixed to the following terminal plates; Terminal plates electrically connecting electrode terminals of the battery cells; And a battery management system (BMS) mounted to one side of the battery cell stack and connected to terminal plates.
Description
본 발명은 단자 플레이트의 삽입 및 장착이 용이한 구조의 전지모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module having a structure in which the terminal plate can be easily inserted and mounted.
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, 하이브리드 전기자동차, 전기자전거 등의 에너지원으로서도 주목받고 있다. 따라서, 이차전지를 사용하는 애플리케이션의 종류는 이차전지의 장점으로 인해 매우 다양화되고 있으며, 향후에는 지금보다는 많은 분야와 제품들에 이차전지가 적용될 것으로 예상된다.Recently, secondary batteries capable of charging and discharging have been widely used as energy sources of wireless mobile devices. In addition, the secondary battery has attracted attention as an energy source of electric vehicles, hybrid electric vehicles, electric bicycles, etc., which are proposed as a solution for solving air pollution of conventional gasoline vehicles and diesel vehicles using fossil fuel. Therefore, the type of applications using the secondary battery is very diversified due to the advantages of the secondary battery, and it is expected that the secondary battery will be applied to many fields and products in the future.
이러한 이차전지는 전극과 전해액의 구성에 따라 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지, 리튬 폴리머 전지 등으로 분류되기도 하며, 그 중 전해액의 누액 가능성이 적으며, 제조가 용이한 리튬이온 폴리머 전지의 사용량이 늘어나고 있다.Such secondary batteries may be classified into lithium ion batteries, lithium ion polymer batteries, lithium polymer batteries, etc. according to the composition of the electrode and the electrolyte, and among them, there is little possibility of leakage of the electrolyte, and the amount of lithium ion polymer batteries that are easy to manufacture is high. Growing.
일반적으로, 이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다.In general, secondary batteries are cylindrical batteries and rectangular batteries in which the electrode assembly is embedded in a cylindrical or rectangular metal can, and pouch-type batteries in which the electrode assembly is embedded in a pouch type case of an aluminum laminate sheet according to the shape of the battery case. Classified as
이러한 이차전지는 전지가 장착되는 디바이스에서 소요되는 용량에 따라, 다수의 이차전지를 연결하여 전지모듈 또는 전지팩으로 구성한다. The secondary battery is configured as a battery module or a battery pack by connecting a plurality of secondary batteries according to the capacity required by the device in which the battery is mounted.
도 1에는 종래의 복수의 이차전지를 전기적으로 연결하여 구성한 전지모듈의 사시도가 도시되어 있다.1 is a perspective view of a battery module constructed by electrically connecting a plurality of conventional secondary batteries.
도 1을 참조하면, 전지모듈(10)은 복수의 전지셀(11)들이 측면이 상호 인접한 상태로 배열되어 있고, 전지셀(11)들의 양단에 프레임(12)들이 장착되며, 전지셀(11)들의 양단에 위치하는 전극단자들이 단자 플레이트(13)에 의해 전기적으로 연결되는 구조로 이루어져 있다.Referring to FIG. 1, in the
이와 같은 구조의 전지모듈을 구성하기 위해서, 먼저, 복수의 전지셀들을 프레임들에 장착하여 배열한다. 배열된 전지셀들을 전기적으로 연결하기 위해서, 복수의 단자 플레이트들을 스팟 지그에 장착하고, 스팟 지그를 전지셀들에 장착하며, 스팟 지그에 의해 전지셀들에 접촉된 단자 플레이트들을 용접하는 공정을 수행한다. 용접이 완료되면, 전지셀들과 스팟 지그를 분리한다.In order to configure a battery module having such a structure, first, a plurality of battery cells are mounted and arranged in frames. In order to electrically connect the arranged battery cells, a plurality of terminal plates are mounted on the spot jig, a spot jig is mounted on the battery cells, and the terminal plates contacted to the battery cells by the spot jig are performed. do. When welding is completed, the battery cells and the spot jig are separated.
상기와 같은 전지모듈 구성 과정에서, 전지셀들을 전기적으로 연결하기 위해 단자 플레이트를 용접하는 공정은 제조 비용 및 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다. 즉, 단자 플레이트들을 배열하여 전지셀들에 접촉하기 위한 부재로서 스팟 지그를 추가로 준비해야 하므로 제조 비용이 증가하고, 복수의 단자 플레이트들을 작업자가 각각 스팟 지그에 장착해야 하므로 제조 시간이 증가하게 된다.In the configuration of the battery module as described above, the process of welding the terminal plate to electrically connect the battery cells has a problem that takes a lot of manufacturing cost and time. That is, since the spot jig should be additionally prepared as a member for arranging the terminal plates to contact the battery cells, the manufacturing cost increases, and the manufacturing time increases because the operator must mount the plurality of terminal plates on the spot jig, respectively. .
따라서, 상기의 문제점을 해결할 수 있는 전지모듈이 매우 필요한 실정이다. Therefore, a situation that requires a battery module that can solve the above problems.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims to solve the problems of the prior art as described above and the technical problems that have been requested from the past.
구체적으로, 본 발명의 목적은 고용량/고출력의 전지모듈을 구성하기 위하여 복수의 전지셀들을 전기적으로 연결하는 공정을 개선하여 제조 비용 및 시간을 절감할 수 있는 전지모듈을 제공하는 것이다.Specifically, an object of the present invention is to provide a battery module that can reduce the manufacturing cost and time by improving the process of electrically connecting a plurality of battery cells to configure a high capacity / high output battery module.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지모듈은,Battery module according to the present invention for achieving this object,
복수의 전지셀들이 측면이 상호 인접한 상태로 배열되어 있는 전지셀 적층체;A battery cell stack in which a plurality of battery cells are arranged in a state where side surfaces thereof are adjacent to each other;
상기 전지셀 적층체의 양측 단부들에 장착되고, 하기 단자 플레이트들이 삽입되어 정위치 고정되는 단자 플레이트 수납부를 포함하는 한 쌍의 셀 프레임들;A pair of cell frames mounted on both ends of the battery cell stack and including a terminal plate accommodating part inserted into and fixed to the following terminal plates;
상기 전지셀들의 전극단자들을 전기적으로 연결하는 단자 플레이트들; 및Terminal plates electrically connecting electrode terminals of the battery cells; And
상기 전지셀 적층체의 일 측면에 장착되어 있고, 단자 플레이트들에 연결되어 있는 BMS(Battery Management System);A battery management system (BMS) mounted on one side of the battery cell stack and connected to terminal plates;
를 포함하는 구조로 이루어져 있을 수 있다.It may be made of a structure comprising a.
따라서, 본 발명에 따른 전지모듈은, 한 쌍의 셀 프레임에 단자 플레이트들이 삽입되어 정위치 고정되는 단자 플레이트 수납부를 포함함으로써, 복수의 전지셀들을 전기적으로 연결하는 공정에서 단자 플레이트들을 배열 및 용접하기 위한 별도의 지그를 배제할 수 있으므로, 제조 비용을 및 시간을 절감할 수 있다.Accordingly, the battery module according to the present invention includes a terminal plate accommodating portion in which terminal plates are inserted into and fixed to a pair of cell frames, thereby arranging and welding terminal plates in a process of electrically connecting a plurality of battery cells. Since separate jig can be excluded, manufacturing cost and time can be saved.
구체적으로, 상기 전지셀은 원통형 전지셀일 수 있다. 원통형 전지셀은 양극 시트, 음극 시트 및 상기 양극 시트와 음극 시트 사이에 개재된 분리막 시트를 권취하여 형성된 젤리-롤형 전극조립체가 원통형의 금속 캔에 전해액과 함께 수납되고, 상기 원통형 캔의 상단에 캡 어셈블리가 장착되는 구조로 이루어져 있을 수 있다.Specifically, the battery cell may be a cylindrical battery cell. In the cylindrical battery cell, a jelly-roll electrode assembly formed by winding a positive electrode sheet, a negative electrode sheet, and a separator sheet interposed between the positive electrode sheet and the negative electrode sheet is housed together with an electrolyte in a cylindrical metal can, and a cap on the top of the cylindrical can. It may consist of a structure in which the assembly is mounted.
또한, 상기 전지셀 적층체는 세로 방향 크기 대비 가로 방향 크기가 상대적으로 큰 구조로 적층 및 배열되어 있을 수 있다. 상기 세로 방향은 지면으로부터의 높이 방향을 의미하고, 상기 가로 방향은 상기 전지셀의 전극단자 형성 방향에 직교되는 방향을 의미한다.In addition, the battery cell stack may be stacked and arranged in a structure in which the horizontal size is relatively larger than the vertical size. The vertical direction refers to a height direction from the ground, and the horizontal direction refers to a direction orthogonal to the electrode terminal forming direction of the battery cell.
반대로, 상기 전지셀 적층체는 가로 방향 크기 대비 세로 방향 크기가 상대적으로 큰 구조로 적층 및 배열되어 있을 수 있다. 이 같은 전지셀 적층체의 구조에 따라 상기 전지셀들의 전극단자들을 전기적으로 연결하는 단자 플레이트의 형상이 변경될 수 있음은 물론이다.On the contrary, the battery cell stacks may be stacked and arranged in a structure in which the longitudinal direction of the battery cell stack is relatively large. The shape of the terminal plate electrically connecting the electrode terminals of the battery cells may be changed according to the structure of the battery cell stack.
본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 단자 플레이트 수납부는 전극단자들이 대면하는 셀 프레임 상에 형성되어 있을 수 있다. 그에 따라, 상기 단자 플레이트가 상기 단자 플레이트 수납부에 장착되면, 단자 플레이트와 전지셀들의 전극단자들은 바로 접촉할 수 있으므로, 이어지는 용접 공정이 신속하게 이루어질 수 있다.In one embodiment of the present invention, the terminal plate accommodating portion may be formed on a cell frame facing the electrode terminals. Accordingly, when the terminal plate is mounted on the terminal plate accommodating part, the terminal plate and the electrode terminals of the battery cells may directly contact each other, so that the subsequent welding process may be performed quickly.
상기 단자 플레이트 수납부의 구체적인 예에서, 상기 단자 플레이트 수납부는 단자 플레이트를 지면에 대해 상부로부터 삽입할 수 있도록 상단 개방 구조로 이루어져 있을 수 있다. 그에 따라, 작업자가 단자 플레이트를 위에서 아래로 이동시키는 간단한 작업만으로도, 단자 플레이트를 단자 플레이트 수납부에 용이하게 삽입할 수 있다.In a specific example of the terminal plate accommodating part, the terminal plate accommodating part may be configured to have an upper opening structure so that the terminal plate can be inserted from the top with respect to the ground. Thus, the terminal plate can be easily inserted into the terminal plate accommodating portion only by a simple operation in which the operator moves the terminal plate from top to bottom.
구체적으로, 상기 단자 플레이트 수납부는 상단이 개방된 상태로 단자 플레이트의 두께에 대응하는 슬릿(slit) 형상으로 셀 프레임에 형성되어 있을 수 있다. 상기 슬릿 형상은 단자 플레이트에 대응하는 두께로 이루어져 있으므로, 단자 플레이트가 단자 플레이트 수납부에 장착된 상태에서, 별도의 유동 공간을 형성하지 않으며, 그에 따라 단자 플레이트가 흔들리지 않게 고정되어 용접 공정에서 발생할 수 있는 접촉 불량 문제를 완화할 수 있다.Specifically, the terminal plate accommodating part may be formed in the cell frame in a slit shape corresponding to the thickness of the terminal plate with the upper end being opened. Since the slit shape has a thickness corresponding to the terminal plate, in the state where the terminal plate is mounted on the terminal plate accommodating part, it does not form a separate flow space, and thus the terminal plate is fixed so as not to be shaken, which may occur in the welding process. It can alleviate the problem of poor contact.
상기 셀 프레임의 하나의 예에서, 상기 전극단자에 대한 용접을 위해 단자 플레이트의 일면의 적어도 일부가 외부로 노출될 수 있도록, 상기 단자 플레이트 수납부의 형상에 대응하는 용접용 개구가 셀 프레임의 외면에 형성되어 있을 수 있다.In one example of the cell frame, an opening for welding corresponding to the shape of the terminal plate accommodating portion is formed on the outer surface of the cell frame so that at least a part of one surface of the terminal plate may be exposed to the outside for welding to the electrode terminal. It may be formed in.
상기 용접용 개구의 하나의 실시예로서, 상기 용접용 개구는 단자 플레이트의 외주 형상에 대응하는 구조로 이루어져 있을 수 있다. As one embodiment of the welding opening, the welding opening may have a structure corresponding to the outer circumferential shape of the terminal plate.
구체적으로, 상기 용접용 개구는 단자 플레이트의 이탈을 방지할 수 있도록 단자 플레이트의 외주를 감싸는 연장 고정부가 단자 플레이트의 내측 단부를 따라 형성되어 있을 수 있다. Specifically, the welding opening may be formed along the inner end of the terminal plate, an extension fixing part surrounding the outer circumference of the terminal plate to prevent the terminal plate from being separated.
더욱 구체적으로, 상기 용접용 개구의 내주 폭은 대응 부위에서 단자 플레이트의 외주 폭보다 연장 고정부의 크기만큼 상대적으로 작을 수 있다. 그에 따라, 상기 단자 플레이트는 상기 셀 프레임으로부터 이탈되지 않으며, 용접 공정 간 단자 플레이트가 정위치하여 전지셀과 단자 플레이트 간의 접촉 불량 문제를 완화할 수 있다.More specifically, the inner circumferential width of the welding opening may be relatively smaller by the size of the extension part than the outer circumferential width of the terminal plate at the corresponding portion. Accordingly, the terminal plate is not separated from the cell frame, and the terminal plate is positioned between welding processes to alleviate the problem of poor contact between the battery cell and the terminal plate.
상기 연장 고정부는 용접용 개구의 내주 폭을 기준으로 1% 내지 30% 크기로 이루어져 있을 수 있다. The extended fixing part may be made of 1% to 30% in size based on the inner circumferential width of the welding opening.
본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 셀 프레임들은, 전지셀 적층체의 일측 단부가 장착되는 제 1 셀 프레임과, 타측 단부가 장착되는 제 2 셀 프레임으로 이루어져 있을 수 있고, 상기 제 1 셀 프레임과 제 2 셀 프레임은 체결부재에 의해 상호 결합되어 있을 수 있다. 구체적으로, 상기 제 1 셀 프레임과 제 2 셀 프레임의 모서리에는 체결구들이 형성되어 있을 수 있고, 상기 체결구들에 체결 부재가 삽입되어 제 1 셀 프레임과 제 2 셀 프레임이 결합되는 구조일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the cell frames may be composed of a first cell frame on which one end of the battery cell stack is mounted, and a second cell frame on which the other end is mounted, wherein the first cell frame And the second cell frame may be coupled to each other by a fastening member. Specifically, fasteners may be formed at corners of the first cell frame and the second cell frame, and a fastening member may be inserted into the fasteners to couple the first cell frame to the second cell frame. .
상기 제 1 셀 프레임과 제 2 셀 프레임 각각은 전지셀들의 일측 단부 및 타측 단부 각각에 대응하는 형상의 수납부가 내측에 형성되어 있을 수 있고, 상기 전지셀들의 전극단자가 노출되기 위한 개구들이 외면에 천공되어 있을 수 있다. 구체적으로, 상기 전지셀들은 원통형 전지셀 일 수 있으며, 그에 따라, 상기 수납부의 형상은 원기둥 형상으로 홈이 형성된 구조일 수 있다. 상기 개구들은 상기 전지셀의 전극단자의 형상에 대응하여 원형으로 천공되어 있을 수 있다.Each of the first cell frame and the second cell frame may have an accommodating portion corresponding to one end portion and the other end portion of the battery cells, and the openings for exposing the electrode terminals of the battery cells may be formed on an outer surface thereof. It may be perforated. Specifically, the battery cells may be a cylindrical battery cell, and accordingly, the shape of the accommodating part may be a structure in which a groove is formed in a cylindrical shape. The openings may be formed in a circular shape corresponding to the shape of the electrode terminal of the battery cell.
또한, 상기 제 1 셀 프레임 및 제 2 셀 프레임 각각의 수납부들 사이에는 냉매가 유동할 수 있는 하나 이상의 관통로가 형성되어 있을 수 있고, 상기 단자 플레이트에는 상기 셀 프레임들의 관통로에 대응하는 형상의 관통구가 천공되어 있을 수 있다. 그에 따라, 상기 관통로 및 관통구는 상호 연통되어 있을 수 있으며, 일면의 단자 플레이트의 관통구로부터 유입된 냉매가 제 1 셀 프레임의 관통로 및 제 2 셀 프레임의 관통구를 통과하여 타면의 단자 플레이트의 관통구로 배출되어 전지셀들을 냉각하는 구조일 수 있다. 상기 냉매의 유입 및 배출 방향은 반대로 이루어질 수도 있다.In addition, at least one through passage through which refrigerant may flow may be formed between the accommodating portions of each of the first and second cell frames, and the terminal plate may have a shape corresponding to the through passage of the cell frames. The through hole may be perforated. Accordingly, the through passage and the through hole may be in communication with each other, and the refrigerant introduced from the through hole of the terminal plate on one surface passes through the through hole of the first cell frame and the through hole of the second cell frame, and thus the terminal plate on the other surface. It may be discharged through the through hole of the structure to cool the battery cells. The inflow and outflow directions of the refrigerant may be reversed.
상기 단자 플레이트들은, 단자 플레이트 삽입부에 장착된 상태로, 전지셀들의 전극단자들에 접속되어 있을 수 있다.The terminal plates may be connected to the electrode terminals of the battery cells while being mounted on the terminal plate inserting portion.
상기 단자 플레이트들은 적어도 둘 이상의 상기 전지셀들을 직렬, 또는 직렬 및 병렬로 연결하는 구조로 이루어져 있을 수 있다.The terminal plates may be configured to connect at least two or more of the battery cells in series, or in series and in parallel.
본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 단자 플레이트는,In one embodiment of the invention, the terminal plate,
상기 전지셀들의 전극단자에 접촉되고 장방형 형상으로 이루어져 있는 단자 연결부; 및A terminal connection part in contact with electrode terminals of the battery cells and formed in a rectangular shape; And
상기 단자 연결부의 일변으로부터 연장되어 형성되고, 셀 프레임의 상단에서 BMS 방향으로 수직 절곡된 상태로 BMS에 연결되는 BMS 연결부;A BMS connection part extending from one side of the terminal connection part and connected to the BMS in a state of being vertically bent in the BMS direction at an upper end of the cell frame;
로 이루어져 있을 수 있다.It can consist of.
상기 단자 연결부는 전지셀들의 연결 구조에 따라 그 형상이 변경될 수 있음은 물론이다. 구체적으로, 병렬로 연결된 전지셀들의 수가 증가할수록 상기 단자 플레이트의 전극단자들과의 접촉면적은 확장될 수 있다.The terminal connecting portion may be changed in shape depending on the connection structure of the battery cells. Specifically, as the number of battery cells connected in parallel increases, the contact area with the electrode terminals of the terminal plate may expand.
또한, 상기 셀 프레임의 상단에는, BMS 연결부의 절곡을 가이드 하고 고정할 수 있도록, BMS 연결부에 대응하는 형상의 만입홈이 형성되어 있을 수 있다. 이와 같은 구조에 따라, 전지모듈 제조 과정에서 단자 플레이트를 BMS에 연결하는 공정 중 발생할 수 있는 유동에 의한 공정 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 작업자가 용이하게 단자 플레이트를 절곡하고 BMS에 연결할 수 있다.In addition, an upper end of the cell frame may be formed with an indentation groove having a shape corresponding to the BMS connection portion to guide and fix the bending of the BMS connection portion. According to such a structure, it is possible to prevent process defects due to flow that may occur during the process of connecting the terminal plate to the BMS in the manufacturing process of the battery module, and the operator can easily bend the terminal plate and connect to the BMS. have.
본 발명은 또한, 상기 전지모듈을 포함하는 구조의 전지팩을 제공한다.The present invention also provides a battery pack having a structure including the battery module.
본 발명은 또한, 상기 전지팩을 전원으로 포함하는 디바이스를 제공한다.The present invention also provides a device including the battery pack as a power source.
상기 디바이스는 전기 자전거, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 또는 플러그-인 하이브리드 전기자동차 및 전력저장장치로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다.The device may be selected from the group consisting of an electric bicycle, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, or a plug-in hybrid electric vehicle and a power storage device.
이러한 디바이스의 구조 및 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명을 생략한다.Since the structure and fabrication method of such a device are known in the art, detailed description thereof will be omitted herein.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지모듈은, 한 쌍의 셀 프레임에 단자 플레이트들이 삽입되어 정위치 고정되는 단자 플레이트 수납부를 포함함으로써, 복수의 전지셀들을 전기적으로 연결하는 공정에서 단자 플레이트들을 배열 및 용접하기 위한 별도의 지그를 배제할 수 있으므로, 제조 비용을 및 시간을 절감할 수 있다.As described above, the battery module according to the present invention includes a terminal plate accommodating portion in which terminal plates are inserted and fixed in a pair of cell frames, thereby providing terminal plates in a process of electrically connecting a plurality of battery cells. Separate jig for aligning and welding can be eliminated, thus saving manufacturing cost and time.
도 1은 종래의 복수의 이차전지를 전기적으로 연결하여 구성한 전지모듈의 사시도이다;
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지모듈의 사시도이다;
도 3은 도 2의 전지모듈의 셀 프레임의 사시도이다;
도 4는 도 2의 전지모듈에서 단자 플레이트가 장착되기 전 상태의 사시도이다;
도 5는 도 4의 "A" 부위의 단자 플레이트 삽입부의 확대도이다;
도 6은 도 2의 전지모듈의 단자 플레이트 삽입부의 전면 확대도이다;
도 7은 도 2의 전지모듈의 단자 플레이트의 확대도이다;1 is a perspective view of a battery module configured by electrically connecting a plurality of conventional secondary batteries;
2 is a perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention;
3 is a perspective view of a cell frame of the battery module of FIG. 2;
4 is a perspective view of a state before a terminal plate is mounted in the battery module of FIG. 2;
FIG. 5 is an enlarged view of the terminal plate insert in the portion “A” of FIG. 4; FIG.
6 is an enlarged front view of a terminal plate insertion portion of the battery module of FIG. 2;
7 is an enlarged view of a terminal plate of the battery module of FIG. 2;
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, although described with reference to the drawings according to an embodiment of the present invention, this is for easier understanding of the present invention, the scope of the present invention is not limited thereto.
도 2에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지모듈의 사시도가 모식적으로 도시되어 있고, 도 3에는 도 2의 셀 프레임의 사시도가 모식적으로 도시되어 있다.2 is a perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention, and a perspective view of the cell frame of FIG.
도 2 및 도 3을 참조하면, 전지모듈(100)은 전지셀 적층체(110), 제 1 셀 프레임(120), 제 2 셀 프레임(130), 단자 플레이트(140) 및 BMS(도시하지 않음)들로 이루어져 있다.2 and 3, the
전지셀 적층체(110)는 원통형의 전지셀(111)들이 측면이 상호 인접한 상태로 배열되어 있는 구조로 이루어져 있다. 전지셀 적층체(110)는 세로 방향 크기 대비 가로 방향 크기가 상대적으로 큰 구조로 적층 및 배열되어 있다. BMS는 전지셀 적층체(110)의 상면 또는 일 측면에 장착될 수 있다.The
제 1 셀 프레임(120) 및 제 2 셀 프레임(130)은 전지셀 적층체(110)의 양단에 각각 장착되며, 체결부재(도시하지 않음)에 의해 상호 결합될 수 있다. The
제 1 셀 프레임(120)과 제 2 셀 프레임(130) 각각은 전지셀(111)들의 일측 단부 및 타측 단부 각각에 대응하는 원기둥 형상의 수납부(121)가 내측에 형성되어 있고, 전지셀(111)들의 전극단자가 노출되기 위한 개구(122)들이 원형으로 외면에 천공되어 있다.Each of the
또한, 상기 제 1 셀 프레임(120) 및 제 2 셀 프레임(130)의 각각의 수납부들(121) 사이에는 냉매가 유동할 수 있는 관통로(124)가 형성되어 있고, 단자 플레이트(140)에는 관통로(124)에 대응하는 형상의 관통구(149)가 형성되어 있다. In addition, a through passage 124 through which a refrigerant flows is formed between each of the
관통로(124) 및 관통구(149)는 상호 연통되어 있으며, 전면 단자 플레이트(140)의 관통구(149)로부터 유입된 냉매가 제 1 셀 프레임(120)의 관통로(124) 및 제 2 셀 프레임(130)의 관통로를 통과하고 후면 단자 플레이트(140)의 관통구(149)로 배출되어 전지셀(111)들을 냉각하는 구조로 이루어져 있다.The through passage 124 and the through
단자 플레이트들(140)은, 단자 플레이트 삽입부(150)에 장착된 상태로, 전지셀(111)들의 전극단자들에 접속되어 있다.The
도 4에는 도 2의 전지모듈에서 단자 플레이트가 장착되기 전 상태의 사시도가 모식적으로 도시되어 있고, 도 5에는 도 4의 "A" 부위의 단자 플레이트 삽입부의 확대도가 모식적으로 도시되어 있다.FIG. 4 is a perspective view schematically showing a state before the terminal plate is mounted in the battery module of FIG. 2, and FIG. 5 is an enlarged view of the terminal plate inserting portion of the portion “A” of FIG. 4. .
도 4 및 도 5를 도 1과 함께 참조하면, 제 1 셀 프레임(120) 및 제 2 셀 프레임(130)의 상부에는 단자 플레이트(140)들이 삽입되어 정위치 고정되는 단자 플레이트 수납부(150)가 형성되어 있다. 단자 플레이트 수납부(150)는 전지셀(111)의 전극단자들이 대면하는 부위에 형성되어 있다.4 and 5 together with FIG. 1, the terminal
또한, 단자 플레이트 수납부(150)는 단자 플레이트(140)를 상부로부터 삽입할 수 있도록 상단 개방 구조로 이루어져 있으며, 단자 플레이트(140)의 두께에 대응하는 슬릿(slit) 형상으로 제 1 셀 프레임(120) 및 제 2 셀 프레임(130)에 형성되어 있다.In addition, the terminal
도 6에는 도 2의 전지모듈의 단자 플레이트 삽입부의 전면 확대도가 도시되어 있다. 6 is an enlarged front view of the terminal plate insertion portion of the battery module of FIG.
도 6을 도 1과 함께 참조하면, 전지셀(111)의 전극단자(112)에 대한 용접을 위해 단자 플레이트(140)의 일면의 적어도 일부가 외부로 노출될 수 있도록, 단자 플레이트 수납부(150)의 형상에 대응하는 용접용 개구(123)가 제 1 셀 프레임(120) 및 제 2 셀 프레임(130)의 외면에 형성되어 있다.Referring to FIG. 6 together with FIG. 1, the terminal
용접용 개구(123)는 단자 플레이트의 외주 형상에 대응하는 구조로 이루어져 있다. 용접용 개구(123)는 단자 플레이트(140)의 이탈을 방지할 수 있도록 단자 플레이트(140)의 외주를 감싸는 연장 고정부(125)가 단자 플레이트(140)의 내측 단부를 따라 형성되어 있다.The
용접용 개구(123)의 내주 폭(T1)은 대응 부위에서 단자 플레이트(140)의 외주 폭(T2)보다 연장 고정부(125)의 크기만큼 상대적으로 작게 형성되어 있다. 구체적으로, 연장 고정부(125)는 용접용 개구(123)의 내주 폭(T1)을 기준으로 1%의 크기로 이루어져 있다.The inner circumferential width T1 of the
도 7에는 도 2의 전지모듈의 단자 플레이트의 확대도가 모식적으로 도시되어 있다. 7 is an enlarged view schematically illustrating the terminal plate of the battery module of FIG. 2.
도 7을 도 2및 도3과 함께 참조하면, 단자 플레이트(140)는 단자 연결부(141)와 BMS 연결부(142)로 이루어져 있다. 단자 연결부(141)는 전지셀(111)들의 전극단자에 접촉되고, 장방형 형상으로 이루어져 있고, BMS 연결부(142)는 단자 연결부(141)의 상변으로부터 연장되어 형성되고, 셀 프레임(120, 130)들의 상단에서 전지셀 적층체(110)의 상단에 위치할 수 있는 BMS 방향으로 수직 절곡된 구조로 이루어져 있다.Referring to FIG. 7 together with FIGS. 2 and 3, the
셀 프레임(120, 130)들의 상단에는, BMS 연결부(142)의 절곡을 가이드 하고 고정할 수 있도록, BMS 연결부(142)에 대응하는 형상의 만입홈(129, 139)들이 형성되어 있다.
단자 연결부(141)의 전지셀(111)들의 전극단자에 대응하는 각각의 부위에는, 단자 연결부(141)와 전극단자들의 솔더링 또는 용접을 용이하게 하기 위한 슬릿(143)들이 형성되어 있다.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to make various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above contents.
Claims (22)
상기 전지셀들의 전극단자들을 전기적으로 연결하는 단자 플레이트들;
상기 전지셀 적층체의 양측 단부들에 장착되고, 상기 단자 플레이트들을 지면에 대해 상부로부터 삽입할 수 있도록 상단이 개방된 상태로 상기 단자 플레이트의 두께에 대응하는 슬릿 형상으로 형성되어, 상기 단자 플레이트가 삽입된 상태에서 별도의 유동 공간을 형성하지 않아 상기 단자 플레이트를 정위치 고정하는 단자 플레이트 수납부를 포함하는 한 쌍의 셀 프레임들; 및
상기 전지셀 적층체의 일 측면에 장착되어 있고, 단자 플레이트들에 연결되어 있는 BMS(Battery Management System);
를 포함하여 구성되며,
상기 한 쌍의 셀 프레임 각각의 내측에는 전지셀이 수납되는 전지셀 수납부가 형성되어 있으며, 상기 각각의 전지셀 수납부들 사이에는 냉매가 유동할 수 있는 하나 이상의 관통로; 가 형성되어 있고, 상기 단자 플레이트에는 상기 셀 프레임의 관통로에 대응하는 형상의 관통구; 가 천공되어 있어, 일면의 단자 플레이트의 관통구로부터 유입된 냉매가 상기 셀 프레임의 각 관통로를 통과하여 타면의 단자 플레이트의 관통구로 배출되어 상기 수납된 전지셀들을 냉각하는 것을 특징으로 하는 전지모듈.A battery cell stack in which a plurality of battery cells are arranged in a state where side surfaces thereof are adjacent to each other;
Terminal plates electrically connecting electrode terminals of the battery cells;
Mounted at both ends of the battery cell stack, the terminal plate is formed in a slit shape corresponding to the thickness of the terminal plate with the top open to insert the terminal plates from the top with respect to the ground, A pair of cell frames including a terminal plate accommodating part which fixes the terminal plate in place by not forming a separate flow space in the inserted state; And
A battery management system (BMS) mounted on one side of the battery cell stack and connected to terminal plates;
It is configured to include,
A battery cell accommodating part for accommodating battery cells is formed inside each of the pair of cell frames, and at least one through passage through which refrigerant may flow between the battery cell accommodating parts; Is formed, and the terminal plate has a through hole corresponding to a through path of the cell frame; Is perforated, and the refrigerant flowing from the through hole of the terminal plate on one side passes through each through passage of the cell frame and is discharged to the through hole of the terminal plate on the other side to cool the stored battery cells. .
상기 전지셀들의 전극단자에 접촉되고 장방형 형상으로 이루어져 있는 단자 연결부; 및
상기 단자 연결부의 일변으로부터 연장되어 형성되고, 셀 프레임의 상단에서 BMS 방향으로 수직 절곡된 상태로 BMS에 연결되는 BMS 연결부;
로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The method of claim 1, wherein the terminal plate,
A terminal connection part in contact with electrode terminals of the battery cells and formed in a rectangular shape; And
A BMS connection part extending from one side of the terminal connection part and connected to the BMS in a state of being vertically bent in the BMS direction at an upper end of the cell frame;
Battery module, characterized in that consisting of.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150104266A KR102066913B1 (en) | 2015-07-23 | 2015-07-23 | Battery Module for Structure of Easy Insertion and Mounting of Terminal Plate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150104266A KR102066913B1 (en) | 2015-07-23 | 2015-07-23 | Battery Module for Structure of Easy Insertion and Mounting of Terminal Plate |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20170011518A KR20170011518A (en) | 2017-02-02 |
KR102066913B1 true KR102066913B1 (en) | 2020-02-11 |
Family
ID=58151522
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020150104266A KR102066913B1 (en) | 2015-07-23 | 2015-07-23 | Battery Module for Structure of Easy Insertion and Mounting of Terminal Plate |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102066913B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10664800B2 (en) | 2017-10-02 | 2020-05-26 | Andrew Lee | Parcel delivery system and method |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011216366A (en) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Sanyo Electric Co Ltd | Battery pack |
JP2014139867A (en) | 2011-05-10 | 2014-07-31 | Sanyo Electric Co Ltd | Battery pack |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102106447B1 (en) * | 2013-12-09 | 2020-05-04 | 삼성에스디아이 주식회사 | Battery Module |
KR101586668B1 (en) * | 2013-12-27 | 2016-01-19 | 주식회사 엘지화학 | Battery Module Assembly Including Sub-Modules Inside |
-
2015
- 2015-07-23 KR KR1020150104266A patent/KR102066913B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011216366A (en) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Sanyo Electric Co Ltd | Battery pack |
JP2014139867A (en) | 2011-05-10 | 2014-07-31 | Sanyo Electric Co Ltd | Battery pack |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20170011518A (en) | 2017-02-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11239511B2 (en) | Battery module having heat dissipation plate | |
EP3151307B1 (en) | Battery module and battery pack comprising same | |
US7947389B2 (en) | Cartridge frame with connectors for battery pack | |
EP2690684B1 (en) | Battery cell holder having connection reliability, and battery module including same | |
KR101913786B1 (en) | Battery Module for Direct Connection Structure Between Terminal Plate and Battery Management System | |
JP2019525397A (en) | Battery submodule carrier, battery submodule, battery system and automobile | |
EP3136497A1 (en) | Battery module including water cooling structure | |
US9786968B2 (en) | Battery module assembly having coolant flow channel | |
CN106356490B (en) | Rechargeable battery and battery module including the same | |
EP2849262A1 (en) | Battery cell having amorphous structure and battery module comprising same | |
US20120282502A1 (en) | Rechargeable battery | |
JP2007048750A (en) | Battery module | |
KR101305218B1 (en) | Battery Module Having Fixing Member and Coupling Member, and Battery Pack Employed with the Same | |
CN109155380B (en) | Battery module including cover assembly | |
KR102269112B1 (en) | Damping Member for Preventing Shake of BMS and Battery Module Having the Same | |
KR101609232B1 (en) | Battery Module Comprising Cartridge Having Coolant Flow Channel | |
KR20140036438A (en) | Carrier for secondary battery | |
KR101810657B1 (en) | Cartridge Having Fixing Bracket and Battery Module and Pack Including the Same | |
US11605857B2 (en) | Battery pack | |
EP2830121A1 (en) | Rechargeable battery | |
KR102066913B1 (en) | Battery Module for Structure of Easy Insertion and Mounting of Terminal Plate | |
KR101774017B1 (en) | Cartridge for secondary battery and battery module including the same | |
KR101658587B1 (en) | Lithium Secondary Battery and Battery Pack Comprising The Same | |
US20220311100A1 (en) | Cell module assembly and method of manufacturing the same | |
KR101671483B1 (en) | Battery Module having Cartridge Stacking Structure with Coolant Flow Channel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right |