KR102249509B1 - 가이드 결합 구조를 포함한 배터리 모듈 및 그것을 포함한 배터리 팩 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복수의 배터리 모듈의 연결 확장 설치에 대한 효율성이 향상된 배터리 모듈을 개시한다. 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 복수의 원통형 전지셀; 수용부가 구비된 모듈 하우징; 둘 이상의 원통형 전지셀의 전극 단자와 접촉하여 전기적으로 연결된 버스바; 및 다른 하나의 집전 플레이트와 접촉하여 다른 하나의 배터리 모듈의 원통형 전지셀들과 전기적으로 연결된 집전 플레이트;를 포함하고,
상기 모듈 하우징의 외측벽 외면에 다른 하나의 배터리 모듈의 배치 위치를 가이드하기 위한 결합 돌기 및 가이드 홈이 구비된 가이드 결합 구조가 형성된다.

Description

가이드 결합 구조를 포함한 배터리 모듈 및 그것을 포함한 배터리 팩 {Battery Module Having Guide Coupling Structure and Battery Pack Having The Same}
본 발명은 둘 이상의 원통형 전지셀을 수용하는 배터리 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 배터리 모듈의 연결 확장 설치에 대한 효율성이 향상된 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩에 관한 것이다.
현재 상용화된 이차 전지로는, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
이러한 리튬 이차 전지는, 양극/세퍼레이터/음극의 전극조립체를 내장하는 전지케이스의 형상에 따라 크게 원통형 전지, 각형 전지 및 파우치형 전지로 분류되는데, 디바이스의 소형화 경향에 따라 그에 적합한 각형 전지와 파우치형 전지의 수요가 크게 증가하고 있다.
일반적으로, 각형 전지는 젤리-롤형 또는 스택형의 양극/세퍼레이터/음극 전극조립체를 금속 소재의 각형 전지케이스에 넣고 개방 상단을 탑 캡으로 덮으며 탑 캡 상의 전해액 주입구를 통해 전해액을 주입한 뒤 밀봉하는 과정으로 제작된다.
또한, 파우치형 전지는 라미네이트 시트의 파우치 케이스에 전극조립체를 수납한 상태에서 외주면을 열융착 밀봉한 구조로 제조된다.
한편, 상기와 같은 전지들이 적용되는 디바이스들이 다양화됨에 따라, 전지 또한 직육면체 형상에서 벗어나서 다양한 형태로 제조되고 있다.
최근, 기존의 신재생 에너지의 불안정한 전력 생산을 극복할 수 있는 방안으로 에너지 저장 장치에 대한 관심이 높아지고 있다. 이러한 에너지 저장 장치는, 기후변화에 따라 생산량이 일정하지 않아도 잉여 전력을 저장할 수 있기에 전체적인 전력량은 부족하지 않을 수 있다.
이러한 에너지 저장 장치는, 전기를 저장하는 복수의 배터리 모듈과, 이러한 배터리 모듈에 저장된 전기 에너지를 효율적으로 관리해 주는 관련 장치들이 포함되어 있다.
또한, 이러한 에너지 저장 장치를 구성하기 위해서는 복수의 배터리 모듈을 서로 연결 확장 배열하는 작업이 필요하다. 그러나, 종래 기술에서는 복수의 배터리 모듈을 전기적으로 연결하고, 이들을 균일하게 배열하기 위해서는 많은 부품들이 소요되고, 설치가 까다로워 설치 작업에 소요되는 시간이 많았다. 특히, 규모가 큰 에너지 저장 장치를 구성할 경우, 복수의 배터리 모듈들을 설치하는데 많은 비용과 시간이 소요되어 문제가 더욱 심화되었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 복수의 배터리 모듈의 연결 확장을 위한 설치 작업에 대한 효율성이 향상된 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 적어도 둘 이상으로 전기적 연결 확장이 가능한 배터리 모듈에 관한 것으로,
전극 단자가 상부 및 하부에 각각 형성된 복수의 원통형 전지셀;
상기 원통형 전지셀을 삽입 수용하도록 복수의 중공 구조를 가진 수용부가 구비된 모듈 하우징;
일면이 상기 복수의 원통형 전지셀 중 적어도 둘 이상의 원통형 전지셀의 전극 단자와 접촉하여 전기적으로 연결된 버스바; 및
일면의 적어도 일부가 상기 버스바의 타면과 접촉하여 상기 원통형 전지셀과 전기적으로 연결되고, 타면의 적어도 일부가 다른 하나의 집전 플레이트와 접촉하여 다른 하나의 배터리 모듈의 원통형 전지셀들과 전기적으로 연결된 집전 플레이트;
를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 모듈 하우징은 내부 공간을 형성하도록 이루어진 외측벽을 구비하고, 상기 모듈 하우징의 외측벽 외면에는 다른 하나의 배터리 모듈의 배치 위치를 가이드하기 위한 결합 돌기 및 가이드 홈이 구비된 가이드 결합 구조가 형성될 수 있다.
또한, 상기 결합 돌기는, 상기 외측벽의 외면으로부터 돌출 연장된 구조일 수 있고,
상기 가이드 홈은, 다른 하나의 배터리 모듈의 결합 돌기가 삽입될 수 있도록 상기 외측벽의 외면으로부터 내부 방향으로 만입되어 형성될 수 있다.
더욱이, 상기 모듈 하우징은, 상기 원통형 전지셀 상부의 외측면을 감싸도록 중공 구조로 형성된 제1 수용부가 구비된 상부 케이스; 및 상기 상부 케이스와 체결되고, 상기 원통형 전지셀의 하부의 외측면을 감싸도록 중공 구조로 형성된 제2 수용부가 구비된 하부 케이스;를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 상부 케이스는, 좌우 방향에 형성된 상기 외측벽의 외면에서 일측으로 돌출 연장되고, 체결 볼트가 삽입되도록 관통홀이 형성된 제1 돌출 체결부를 구비할 수 있다.
또한, 상기 하부 케이스는, 좌우 방향에 형성된 상기 외측벽의 외면에서 타측으로 돌출 연장되고, 체결 볼트가 삽입되도록 관통홀이 형성된 제2 돌출 체결부를 구비하며, 상기 제2 돌출 체결부의 관통홀은, 체결 볼트가 연속적으로 삽입되도록 다른 배터리 모듈의 상부 케이스의 제1 돌출 체결부의 관통홀과 연통될 수 있다.
더욱이, 상기 상부 케이스의 제1 수용부는, 상기 원통형 전지셀과 대면하는 내면에 상기 원통형 전지셀을 가압 고정하기 위해 내부 방향으로 돌출된 볼록부를 구비할 수 있다.
그리고, 상기 상부 케이스의 제1 수용부는, 하나의 중공 구조의 상단에서 하부 방향으로 소정 지점까지 절개된 형태의 절개부를 구비할 수 있다.
또한, 상기 절개부의 내측면에는 상기 볼록부가 형성될 수 있다.
더욱이, 상기 절개부는, 상기 제1 수용부의 다른 중공 구조의 절개부와 서로 대응하여 위치되고, 상기 절개부는, 다른 중공 구조의 절개부와 소정 거리로 이격될 수 있다.
그리고, 상기 버스바는, 상기 원통형 전지셀이 배열된 방향으로 연장된 본체 플레이트; 및 상기 원통형 전지셀의 전극 단자와 접촉하도록 상기 본체 플레이트의 일측 단에서 돌출 연장된 단자 접속부;를 포함할 수 있다.
한편, 상기 원통형 전지셀의 전극 단자는, 상단에 형성된 제1 전극 단자 및 하단에 형성된 제2 전극 단자를 포함할 수 있다.
또한, 상기 집전 플레이트는, 상기 모듈 하우징의 상부에 탑재되어 상기 원통형 전지셀의 제1 전극 단자와 전기적으로 연결되도록 형성된 제1 집전 플레이트; 및 상기 모듈 하우징의 하부에 탑재되어 상기 원통형 전지셀의 제2 전극 단자와 전기적으로 연결되도록 형성된 제2 집전 플레이트를 포함할 수 있다.
더욱이, 상기 제1 집전 플레이트는, 상기 원통형 전지셀의 제1 전극 단자와 접촉 연결된 버스바의 상면과 접촉하도록 형성된 제1 집전부; 및 상기 제1 집전부의 일측 단에서 전방으로 연장 형성되고, 하부 방향의 단차가 형성된 접촉 수용부;를 구비할 수 있다.
그리고, 상기 제2 집전 플레이트는, 상기 원통형 전지셀의 제2 전극 단자와 접촉 연결된 버스바의 하면과 접촉하도록 형성된 제2 집전부; 상기 제2 집전부의 일측 단부로부터 상부 방향으로 수직 절곡되어 연장된 수직 연장부; 및 상기 제1 집전 플레이트의 접촉 수용부에 안착되어 상기 제1 집전 플레이트와 전기적으로 연결되도록 상기 수직 연장부의 상단으로부터 후방으로 절곡 연장되어 형성된 접촉 연결부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 접촉 연결부의 하면에는 하부 방향으로 돌출된 돌기가 적어도 하나 이상이 형성될 수 있고, 상기 접촉 수용부에는 상기 접촉 연결부의 돌기와 대응되는 형상의 홈이 적어도 하나 이상이 형성될 수 있다.
더욱이, 상기 수직 연장부에는, 상기 가이드 결합 구조의 결합 돌기가 관통되도록 상기 결합 돌기 및 상기 가이드 홈과 대응되는 위치에 관통구가 형성될 수 있다.
그리고, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 적어도 둘 이상으로 전기적 연결 확장이 가능한 배터리 모듈에 관한 것으로,
전극 단자가 상부 및 하부에 각각 형성된 복수의 원통형 전지셀;
상기 원통형 전지셀을 삽입 수용하도록 복수의 중공 구조를 가진 수용부가 구비된 모듈 하우징;
일면이 상기 복수의 원통형 전지셀 중 적어도 둘 이상의 원통형 전지셀의 전극 단자와 접촉하여 전기적으로 연결된 버스바;
일면의 적어도 일부가 상기 버스바의 타면과 접촉하여 상기 원통형 전지셀과 전기적으로 연결되고, 타면의 적어도 일부가 다른 하나의 집전 플레이트와 접촉하여 다른 하나의 배터리 모듈의 원통형 전지셀들과 전기적으로 연결된 집전 플레이트;
상기 모듈 하우징의 외측벽의 일측 외면과 접하여 위치되도록 형성된 절연 플레이트;
상기 절연 플레이트의 내부에 삽입되고, 상기 절연 플레이트의 외주로부터 상하 방향으로 돌출된 지지봉; 및
상기 지지봉과 함께, 상기 집전 플레이트를 체결하도록 구성된 체결 부재;
를 포함할 수 있고,
상기 모듈 하우징은 내부 공간을 형성하도록 이루어진 외측벽을 구비하고, 상기 모듈 하우징의 외측벽 외면에는 다른 하나의 배터리 모듈의 배치 위치를 가이드하기 위한 결합 돌기 및 가이드 홈이 구비된 가이드 결합 구조가 형성될 수 있다.
또한, 상기 모듈 하우징의 외측벽의 일측 외면에는, 내부 방향으로 만입되고 상하 방향으로 연장된 만입 홈이 형성될 수 있고, 상기 만입 홈은, 상기 지지봉이 삽입 수납될 수 있다.
그리고, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩은, 본 발명에 따른 배터리 모듈을 적어도 둘 이상 포함한다.
더욱이, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 배터리 팩을 포함한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 배터리 모듈은, 별도의 추가 부재 없이도, 모듈 하우징의 가이드 결합 구조를 통해 하나의 배터리 모듈에 다른 배터리 모듈을 손쉽게 정위치에 배치할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 배터리 모듈을 복수 개 연결 확장 설치 시에 소요되는 비용 및 시간을 효과적으로 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 이러한 측면에 의하면, 모듈 하우징의 수용부에 형성된 스토퍼 구조에 의해, 수용된 원통형 전지셀이 외부로 이탈되는 것을 효과적으로 방지할 수 있고, 원통형 전지셀의 상부 방향의 움직임이 구속되어 원통형 전지셀과 버스바 간의 전기적 연결이 단선되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
더욱이, 본 발명의 일측면에 의하면, 원통형 전지셀의 전극 단자와 전기적으로 접촉 연결되는 버스바의 단자 접속부는, 2개로 분지된 구조로 형성됨으로써, 단자 접속부와 전극 단자 간의 용접 공정시, 분지된 구조의 간극을 통해 용접 가열을 위한 열 전도율을 효과적으로 높여, 용접 시간을 단축하고 용접 신뢰성을 높일 수 있다.
그리고, 본 발명의 일측면에 의하면, 제2 집전 플레이트의 접촉 연결부의 돌기 및 제1 집전 플레이트의 접촉 수용부의 수용홈의 결합 구조를 통해, 상기 제1 집전 플레이트의 접촉 연결부가 상기 제2 집전 플레이트의 접촉 수용부에 손쉽게 안착될 수 있도록 유도될 수 있고, 접촉 면적을 늘려 전기 저항을 효과적으로 줄이고 전기적 연결 신뢰성을 높일 수 있다.
나아가, 본 발명의 일측면에 의하면, 원통형 전지셀의 외측면을 가압하도록 형성된 제1 수용부의 볼록부는, 외부 충격으로 인한 진동 내지 유동에 따른 원통형 전지셀과 버스바 간의 접속 불량을 줄일 수 있고, 원통형 전지셀의 손상을 효과적으로 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 일측면에 의하면, 복수의 배터리 모듈 상위에 다른 복수의 배터리 모듈을 적층 시키는 등의 다양한 적층 구조로 배터리 팩을 구성하는 것이 가능하여, 배터리 팩의 설계 변경에 따른 추가 제조 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 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 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 대한 여러 구성을 분리하여 나타낸 분리 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 전방을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 후방을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 대한 일부 구성을 상부에서 바라본 형태로 나타내는 평면도 및 일부 구성의 일부위를 확대한 일부 확대도이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 대한 일부 구성들을 개략적으로 나타내는 사시도 및 일부 구성들의 일부위를 확대한 일부 확대도이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 대한 일부 구성들을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 7 및 도 8은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 대한 일부 구성들을 개략적으로 나타내는 사시도들이다.
도 9는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈들이 서로 연결된 구조를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 10은, 도 9의 C' 영역의 배터리 모듈의 일부 구성들을 개략적으로 나타내는 수직 단면도이다.
도 11은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 대한 일부 구성들을 분리하여 나타낸 분리 사시도이다.
도 12는, 도 11의 배터리 모듈에 대한 일부 구성들이 결합한 모습을 나타낸 사시도이다.
도 13은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일 형태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 14는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 다른 일 형태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 15는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 또 다른 일 형태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 대한 여러 구성을 분리하여 나타낸 분리 사시도이다. 도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 전방을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 그리고, 도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 후방을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 배터리 모듈(200)은, 원통형 전지셀(100), 모듈 하우징(210), 버스바(250) 및 집전 플레이트(230, 240)를 포함할 수 있다.
여기서, 원통형 전지셀(100)은, 원통형 전지캔(120), 및 상기 전지캔(120)의 내부에 수용된 전극 조립체(도시하지 않음)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 전지캔(120)은, 전기 전도성이 높은 재질을 포함하고 있으며, 예를 들면, 상기 전지캔은 알루미늄 또는 구리 소재를 포함할 수 있다. 상기 전지캔(120)의 상부 및 하부 각각에 전극 단자(111, 112)가 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 전지캔(120)의 상단의 평평한 원형의 상면에는 제1 전극 단자(111)가 형성될 수 있고, 상기 전지캔(120)의 하단의 평평한 원형의 하면에는 제2 전극 단자(112)가 형성될 수 있다.
또한, 전극 조립체(도시하지 않음)는, 양극과 음극 사이에 분리막을 개재한 상태로 젤리-롤형으로 권취한 구조로 형성될 수 있다. 상기 양극(도시하지 않음)에는 양극 탭이 부착되어 전지캔(120)의 상단의 제1 전극 단자(111)에 접속될 수 있다. 상기 음극(도시하지 않음)에는 음극 탭이 부착되어 전지캔(120)의 하단의 제2 전극 단자(112)에 접속될 수 있다.
더욱이, 상기 제2 전극 단자(112)의 외주에는 바닥을 지지할 수 있도록 링 형상의 지지부(115)가 형성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 원통형 전지셀(100)은, 별도의 부재 없이도 지지부(115)를 사용하여 바닥으로부터 직립한 상태를 안정적으로 유지할 수 있다.
한편, 상기 모듈 하우징(210)은, 상기 원통형 전지셀(100)을 내부에 삽입하여 수용할 수 있는 수용부(212A, 212B)가 구비될 수 있다. 구체적으로, 상기 수용부(212A, 212B)는, 상기 원통형 전지셀(100)의 외측면을 감쌀 수 있도록 형성된 중공 구조가 복수개 형성될 수 있다.
또한, 상기 모듈 하우징(210)은, 내부 공간을 형성하도록 이루어지고 전, 후, 좌, 우 방향으로 형성된 제1 외측벽(215), 제2 외측벽(216), 제3 외측벽(217), 및 제4 외측벽(218)을 구비할 수 있다.
그리고, 상기 모듈 하우징(210)의 제1 외측벽(215), 제2 외측벽(216), 제3 외측벽(217), 및 제4 외측벽(218) 중 적어도 하나 이상에는, 다른 하나의 배터리 모듈(200)의 배치 위치를 가이드하기 위한 결합 돌기(261, 262) 및 가이드 홈(266, 267)이 구비된 가이드 결합 구조(260)가 형성될 수 있다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 대한 일부 구성을 상부에서 바라본 형태로 나타내는 평면도 및 일부 구성의 일부위를 확대한 일부 확대도이다.
도 3과 함께 도 4를 참조하면, 모듈 하우징(210)의 결합 돌기(262)는, 제2 외측벽(216B)의 외면으로부터 돌출 연장된 구조일 수 있다. 구체적으로, 상기 결합 돌기(261)의 돌출된 방향의 상단부는, 상기 제2 외측벽(216B)의 외면에 인접한 결합 돌기(262)의 하단부 두께보다 상대적으로 큰 두께로 형성될 수 있다.
더욱이, 상기 결합 돌기(262)의 돌출된 방향의 상단부는, 제2 외측벽(216B)이 위치한 하부 방향으로 연속적으로 두께가 굵어지는 테이퍼 구조(T1)가 형성될 수 있다.
나아가, 상기 결합 돌기(262)는, 중심축을 따라 좌우 방향으로 나뉘어지도록 간극(H)이 형성될 수 있다.
상기 간극(H)은, 상기 결합 돌기(262)의 상단부로부터 외측벽(215, 216, 217, 218)이 위치한 방향으로 소정의 깊이로 만입되어 형성될 수 있다. 상기 만입된 깊이는 제2 외측벽(216B)의 외면까지 연장될 수 있다.
또한, 도 2의 모듈 하우징(210)의 결합 돌기(261) 또한, 앞서 설명한 도 4의 결합 돌기(262) 구성과 동일하게 구성될 수 있으므로, 결합 돌기(261)의 구성 설명은 생략하도록 한다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명의 모듈 하우징(210)의 결합 돌기(261, 262)는, 가이드 홈(266, 267)에 삽입되어 체결 고정될 수 있으므로, 하나의 배터리 모듈(200)에 연결된 다른 배터리 모듈(도 9, 201)을 손쉽게 배치할 수 있을 뿐만 아니라, 서로 쉽게 분리되지 않도록 고정할 수 있다.
다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 가이드 홈(266)은, 다른 하나의 배터리 모듈(200)의 결합 돌기(262)가 삽입될 수 있도록 제1 외측벽(215)의 외면으로부터 내부 방향으로 만입된 형태로 구성될 수 있다.
또한, 상기 가이드 홈(267)은, 다른 하나의 배터리 모듈(200)의 결합 돌기(261)가 삽입될 수 있도록 제1 외측벽(216)의 외면으로부터 내부 방향으로 만입된 형태로 구성될 수 있다.
더욱이, 상기 가이드 홈(266, 267)의 내부에는 상기 결합 돌기(261, 262)의 상단부가 삽입된 후 배출 방향의 이동을 저지할 수 있도록 걸림턱(도시하지 않음)이 형성될 수 있다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 대한 일부 구성들을 개략적으로 나타내는 사시도 및 일부 구성들의 일부위를 확대한 일부 확대도이다.
다시 도 2 내지 도 4와 함께, 도 5를 참조하면, 상기 모듈 하우징(210)은, 상부 케이스(210A) 및 하부 케이스(210B)를 포함할 수 있다.
상기 상부 케이스(210A)는 제1 외측벽(215A), 제2 외측벽(216A), 제3 외측벽(217A) 및 제4 외측벽(218A)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 하부 케이스(도 4, 210B)는 제1 외측벽(215B), 제2 외측벽(216B), 제3 외측벽(217B) 및 제4 외측벽(218B)을 포함할 수 있다.
예를 들면, 도 5 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 상부 케이스(210A)는, 상기 제1 외측벽(215A)의 외면에 다른 하나의 모듈 하우징(210)에 형성된 2개의 가이드 홈(267) 각각에 삽입되도록 2개의 결합 돌기(261)가 형성될 수 있다. 또한, 상기 하부 케이스(210B)는, 제1 외측벽(215B)의 후방 외면에 다른 하나의 모듈 하우징(210)에 형성된 2개의 결합 돌기(262)가 삽입되도록 2개의 가이드 홈(266)이 형성될 수 있다.
더욱이, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 상부 케이스(210A)는, 제2 외측벽(216A)의 외면에 다른 하나의 모듈 하우징(210)에 형성된 결합 돌기(261)가 삽입 결합되도록 2개의 가이드 홈(267)이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 하부 케이스(210B)는, 제2 외측벽(216B)의 외면에 다른 하나의 모듈 하우징(210)에 형성된 2개의 가이드 홈(266) 각각에 삽입되도록 2개의 결합 돌기(262)가 형성될 수 있다.
도 4와 함께 도 5를 참조하면, 상기 상부 케이스(210A)는, 상기 원통형 전지셀(100) 상부의 외측면을 감싸도록 중공 구조로 형성된 제1 수용부(212A)가 구비될 수 있다.
더욱이, 상기 하부 케이스(210B)는, 상기 상부 케이스(210A)와 체결되고, 상기 원통형 전지셀(100)의 하부의 외측면을 감싸도록 중공 구조로 형성된 제2 수용부(212B)가 구비될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 모듈 하우징(210)은, 제1 수용부(212A) 및 제2 수용부(212B)를 사용하여 원통형 전지셀(100)의 상하부의 외측면을 모두 감싸 수용할 수 있어, 외부의 충격으로부터 수용된 전지셀을 안정적으로 보호할 수 있다.
그리고, 상기 제1 수용부(212A)의 상단에는, 원통형 전지셀(100)의 상단이 상기 제1 수용부(212A)의 상부로 이동하는 것을 저지하기 위한 스토퍼(219)가 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 스토퍼(219)는, 상기 원통형 전지셀(100)의 상부 직경보다 좁은 직경의 원호형 구조일 수 있고, 상기 스토퍼(219)는, 상기 제1 수용부(212A)의 중공 구조의 상단에서 중심축 방향으로 돌출 연장된 원호형 구조일 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 모듈 하우징(210)의 내부에 수용된 원통형 전지셀(100)은, 스토퍼(219)에 의해 외부로 이탈되는 것을 효과적으로 방지할 수 있고, 상부 방향에 움직임이 구속되어 유동이 방지되므로, 버스바(250)와의 전기적 연결이 단선되는 등의 손상을 미연에 방지할 수 있다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 대한 일부 구성들을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 6을 참조하면, 상기 버스바(250)는, 일면이 상기 복수의 원통형 전지셀(100) 중 적어도 둘 이상의 원통형 전지셀(100)의 전극 단자(111, 112)와 접촉하여 전기적으로 연결된 구조를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 버스바(250)는, 전기 도전성 소재를 포함할 수 있으며, 예를 들면, 니켈 소재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 버스바(250)는, 본체 플레이트(251) 및 단자 접속부(256)를 포함할 수 있다.
여기서, 본체 플레이트(251)는, 상기 원통형 전지셀(100)이 배열된 방향(G)으로 연장된 구조일 수 있다. 또한, 상기 단자 접속부(256)는, 상기 원통형 전지셀(100)의 전극 단자(111, 112)와 접촉하도록 상기 본체 플레이트(251)의 일측 단에서 돌출 연장된 구조일 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 단자 접속부(256)는, F 방향으로 바라볼 때, 본체 플레이트(251)로부터 후방으로 돌출 연장된 구조일 수 있다.
또한, 상기 단자 접속부(256)는, 본체 플레이트(251)로부터 하부 방향의 단차(257)가 형성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 버스바(250)의 단자 접속부(256)는 원통형 전지셀(100)의 전극 단자(111, 112)와 쉽게 접촉면을 형성할 수 있어, 전기적 연결의 신뢰성을 높일 수 있다.
여기서, 전, 후, 좌, 우, 상, 하와 같은 방향을 나타내는 용어는 관측자의 위치나 대상의 놓여진 형태에 따라 달라질 수 있다. 다만, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해, F 방향으로 바라볼 때를 기준으로 하여, 전, 후, 좌, 우, 상, 하 등의 방향을 구분하여 나타내도록 한다.
예를 들면, 도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이, 30개의 원통형 전지셀(100)의 제1 전극 단자(111)를 전기적으로 일 방향(G)으로 병렬 연결하고 있는 5개의 버스바(250)가 구성될 수 있다. 마찬가지로, 30개의 원통형 전지셀(100)의 제2 전극 단자(112)를 전기적으로 일 방향(G)으로 병렬 연결하고 있는 5개의 버스바(250)가 구성될 수 있다.
또한, 상기 단자 접속부(256)는, 2개로 분지된 구조를 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 용접시 용융 결합이 필요한 상기 단자 접속부(256)의 중앙 부위에 좌우 방향으로 2개로 분지된 구조가 형성됨에 따라, 분리된 간극을 통해 용접 가열을 위한 열 전도율을 효과적으로 높여, 용접 시간을 단축하고 용접 신뢰성을 높일 수 있다.
도 7 및 도 8은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 대한 일부 구성들을 개략적으로 나타내는 사시도들이다.
도 1과 함께 도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 집전 플레이트는 제1 집전 플레이트(230) 및 제2 집전 플레이트(240)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 집전 플레이트(230)는, 전기 전도성 소재를 포함할 수 있고, 예를 들면, 상기 전기 전도성 소재는 구리 또는 알루미늄 등일 수 있다.
또한, 상기 제1 집전 플레이트(230)는, 일면의 적어도 일부가 원통형 전지셀(100)의 제1 전극 단자와 전기적으로 연결된 버스바(250)의 타면과 접촉하여 원통형 전지셀(100)과 전기적으로 연결될 수 있다. 다시 말해, 상기 제1 집전 플레이트(230)는, 상기 모듈 하우징(210)의 상부에 탑재되어 상기 원통형 전지셀(100)의 제1 전극 단자(111)와 전기적으로 연결된 구조일 수 있다. 이때, 상기 제1 집전 플레이트(230)의 일면과 상기 버스바(250)의 타면은 레이저 용접되어 결합된 구조일 수 있다.
더욱이, 상기 제2 집전 플레이트(240)는, 전기 전도성 소재를 포함할 수 있고, 예를 들면, 상기 전기 전도성 소재는 구리 또는 알루미늄 등일 수 있다.
그리고, 상기 제2 집전 플레이트(230)는, 일면의 적어도 일부가 원통형 전지셀(100)의 제2 전극 단자(112)와 전기적으로 연결된 버스바(250)의 타면과 접촉하여 원통형 전지셀(100)과 전기적으로 연결될 수 있다. 다시 말해, 상기 제2 집전 플레이트(240)는, 상기 모듈 하우징(210)의 하부에 탑재되어 상기 원통형 전지셀(100)의 제2 전극 단자(112)와 전기적으로 연결된 구조일 수 있다. 이때, 상기 제2 집전 플레이트(240)의 일면과 상기 버스바(250)의 타면은 레이저 용접되어 결합된 구조일 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 제1 집전 플레이트(230)는, 제1 집전부(231) 및 접촉 수용부(233)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 집전부(231)는, 상기 원통형 전지셀(100)의 제1 전극 단자(111)와 접촉 연결된 버스바(250)의 상면과 접촉하도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 제1 집전부(231)에는, 상기 버스바(250)의 단자 접속부(256)가 외부로 노출될 수 있도록 용접구(234)가 형성될 수 있다.
더욱이, 상기 접촉 수용부(233)는, 상기 제1 집전부(231)의 일측 단의 적어도 일부가 전방으로 연장 형성되고, 하부 방향으로 단차 구조(232)가 형성될 수 있다. 보다 전기적 저항을 감소시킬 수 있도록, 예를 들면, 도 7에서 도시된 바와 같이, 상기 접촉 수용부(233)는 상기 제1 집전부(231)의 일측 단 전체가 전방으로 연장되어 형성될 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 제2 집전 플레이트(240)는, 제2 집전부(241), 수직 연장부(243) 및 접촉 연결부(245)를 포함할 수 있다.
여기서, 제2 집전부(241)는, 원통형 전지셀(100)의 제2 전극 단자(112)와 접촉 연결된 버스바(250)의 하면과 접촉하도록 형성될 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 제2 집전부(241)에는 버스바(250)의 단자 접속부(256)가 외부로 노출될 수 있도록 용접구(244)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 수직 연장부(243)는, 상기 제2 집전부(241)의 일측 단부로부터 상부 방향으로 수직 절곡되어 연장된 구조일 수 있다. 또한, 상기 수직 연장부(243)에는, 상기 가이드 결합 구조(260)의 결합 돌기들(도 2 및 도 3, 261, 262)이 관통되도록 상기 결합 돌기(261, 262)와 대응되는 위치에 관통구들(247, 248)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 8에 도시된 바와 같이, 수직 연장부(243)에는 4개의 관통구들(247, 248)이 형성될 수 있다.
그리고, 상기 접촉 연결부(245)는, 상기 제1 집전 플레이트(230)의 접촉 수용부(233)에 안착되어 상기 제1 집전 플레이트(230)와 전기적으로 연결되도록, 상기 수직 연장부(243)의 상단으로부터 후방으로 절곡 연장된 구조일 수 있다.
나아가, 상기 제2 집전부(241), 수직 연장부(243) 및 접촉 연결부(245)는 하나 소재로 이루어진 일체화된 구조일 수 있다. 즉, 상기 제2 집전 플레이트(240)의 제조 과정에서, 하나의 도전성 플레이트의 일부위는 제2 집전부(241)로 형성되고, 나머지 부위가 상부 방향으로 수직 절곡되어 수직 연장부(243)로 형성되며, 상기 수직 연장부(243)의 일측 단부가 후방의 수평 방향으로 절곡되어 접촉 연결부(245)로 형성될 수 있다.
도 9는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈들이 서로 연결된 구조를 개략적으로 나타내는 사시도이다. 그리고, 도 10은, 도 9의 C' 영역의 배터리 모듈의 일부 구성들을 개략적으로 나타내는 수직 단면도이다.
먼저, 도 7 내지 도 9와 함께, 도 10을 참조하면, 제2 집전 플레이트(240)의 접촉 연결부(245)의 하면에는, 하부 방향으로 돌출된 돌기(246)가 적어도 하나 이상 형성될 수 있고, 상기 접촉 수용부(233)에는 상기 접촉 연결부(245)의 돌기(246)와 대응되는 형상의 수용홈(235)이 적어도 하나 이상 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 제2 집전 플레이트(240)의 접촉 연결부(245)의 돌기(246)는 상기 제1 집전 플레이트(230)의 접촉 수용부(233)의 수용홈(235)에 삽입되어 고정될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 접촉 연결부(245)의 돌기(246)와 접촉 수용부(233)의 수용홈(235)이 서로 결합되면서, 상기 접촉 연결부(245)가 상기 접촉 수용부(233)로 손쉽게 안착될 수 있을 뿐만 아니라, 접촉 면적을 효과적을 늘려 전기 저항을 줄이고 전기적 연결 신뢰성을 높일 수 있다.
나아가, 상기 제1 집전 플레이트(230)의 접촉 수용부(233)에는 제2 집전 플레이트(240)의 접촉 연결부(245)와 용접 편의성을 높이기 위해 접합선(welding line)이 형성될 수 있다.
다시 도 2, 도 3 및 도 9를 참조하면, 상기 상부 케이스(210A)는 제1 돌출 체결부(271)를 구비할 수 있고, 상기 하부 케이스(210B)는 제2 돌출 체결부(276)를 구비할 수 있다.
여기서, 제1 돌출 체결부(271)는, 상기 상부 케이스(210A)의 제3 외측벽(217A) 및 상기 제4 외측벽(218A)의 외면에서 전방 또는 후방으로 돌출 연장되어 형성될 수 있고, 체결 볼트(279)가 삽입되도록 관통홀(272)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 2개의 제1 돌출 체결부(271)는, 상기 상부 케이스(210A)의 제3 외측벽(217A) 및 상기 제4 외측벽(218A)의 외면에서 후방으로 돌출 연장되어 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제2 돌출 체결부(276)는, 상기 제3 외측벽(217B) 및 상기 제4 외측벽(218B)의 외면에서 전방 또는 후방으로 돌출 연장되어 형성될 수 있고, 체결 볼트(279)가 삽입되도록 관통홀(277)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 2개의 제2 돌출 체결부(276)는, 상기 하부 케이스(210B)의 제3 외측벽(도 4, 217B) 및 상기 제4 외측벽(218B)의 외면에서 후방으로 돌출 연장되어 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제2 돌출 체결부(276)의 관통홀(277)은, 체결 볼트(279)가 연속적으로 삽입되도록 다른 배터리 모듈(200)의 상부 케이스(210A)의 제1 돌출 체결부(271)의 관통홀(272)과 연통될 수 있다. 이에 따라, 상기 체결 볼트(279)는 제1 돌출 체결부(271) 및 제2 돌출 체결부(276) 모두에 삽입되어 체결될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상부 케이스(210A)의 제1 돌출 체결부(271)는 다른 배터리 모듈(200)의 하부 케이스(210B)의 제2 돌출 체결부(276)와 볼트 체결 결합함으로써, 배터리 모듈(200)들의 배치 구조가 흐트러지는 것을 방지하고, 특히, 상기 제1 집전 플레이트(230)와 상기 제2 집전 플레이트(240) 간의 전기적 연결이 단선되는 것을 방지할 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 상기 상부 케이스(210A)의 제1 수용부(212A)는, 상기 원통형 전지셀(100)의 측면과 대면하는 내면에 상기 원통형 전지셀(100)의 측면을 가압 고정하기 위한 고정 구조가 형성될 수 있다.
상기 고정 구조는, 상기 원통형 전지셀(100)의 외측면을 가압하도록 상기 제1 수용부(212A)의 내면으로부터 원통형 전지셀(100)이 위치한 수평 방향(내부 방향)으로 돌출된 볼록부(213)일 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 고정 구조는 효과적으로 외부 충격으로 인한 진동 내지 유동에 따른 원통형 전지셀(100)과 버스바(250) 간의 접지 불량을 줄일 수 있고, 원통형 전지셀(100)의 손상을 효과적으로 줄일 수 있다.
또한, 상기 상부 케이스(210A)의 제1 수용부(212A)는, 하나의 중공 구조의 상단에서 하부 방향으로 소정 지점까지 절개된 형태의 절개부(214)를 구비할 수 있다. 즉, 상기 절개부(214)의 양측에는 제1 수용부(212A)의 중공 구조로부터 벌어진 틈(S)이 형성될 수 있다. 이때, 상기 절개부(214)의 내측면 중앙에는 상기 볼록부(213)가 형성될 수 있다.
더욱이, 상기 절개부(214)는, 상기 제1 수용부(212A)의 다른 중공 구조의 절개부(214)와 서로 대응하여 위치될 수 있다. 그리고, 상기 절개부(214)는, 다른 중공 구조의 절개부(214)와 소정 거리로 이격될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 절개부(214)는, 볼록부(213)가 원통형 전지셀(100)의 일측을 탄력적으로 가압할 수 있게 하므로, 상기 원통형 전지셀(100)이 제1 수용부(212A)에 쉽게 삽입될 수 있도록 하고, 일정한 가압힘으로 볼록부가 원통형 전지셀(100)의 일측면을 가압하도록 할 수 있다.
도 11은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 대한 일부 구성들을 분리하여 나타낸 분리 사시도이다. 그리고, 도 12는, 도 11의 배터리 모듈에 대한 일부 구성들이 결합한 모습을 나타낸 사시도이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈(200C)는, 절연 플레이트(295), 지지봉(297) 및 체결 부재(299)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 절연 플레이트(295)는, 모듈 하우징(210C)의 외측벽(218C)의 외면과 접하여 위치되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 지지봉(297)은, 상기 절연 플레이트(295)의 내부에 삽입되고, 상기 절연 플레이트(295)의 외주로부터 상하 방향으로 돌출된 형태일 수 있다.
더욱이, 상기 체결 부재(299)는, 상기 지지봉(297)과 함께, 상기 제1 집전 플레이트(230C) 및 상기 제2 집전 플레이트(240C)를 체결하도록 구성될 수 있다.
그리고, 모듈 하우징(210C)의 외측벽(218C)의 일측 외면에 내부 방향으로 만입되고 상하 방향으로 연장된 만입 홈(D)이 형성될 수 있다. 나아가, 상기 절연 플레이트(295)에 삽입된 지지봉(297)은 상기 만입 홈(D)에 삽입 고정될 수 있다.
도 13은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일 형태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 팩(1000)은, 상기 배터리 모듈(200)을 적어도 둘 이상 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 적어도 둘 이상의 배터리 모듈(200, 201, 202, 203)은, 일 방향으로 정렬 배치된 구조일 수 있다. 예를 들면, 도 13에 도시된 바와 같이, 4개의 배터리 모듈(200, 201, 202, 203)이 전후 방향으로 정렬 배치되고, 4개의 배터리 모듈이(200, 201, 202, 203)은 서로 전기적으로 직렬 연결될 수 있다.
또한, 배터리 모듈(202)은, 제3 집전 플레이트(236)를 포함하고 있고, 상기 제3 집전 플레이트(236)는 외부 입출력 단자(280)와 전기적으로 접촉 연결될 수 있도록, 하부 방향으로 절곡된 외부단자 접촉부(237)가 형성될 수 있다.
더욱이, 상기 외부단자 접촉부(237)에는 일측 단에서 내부 방향으로 만입되어 형성된 접속홈(238)이 형성될 수 있다. 상기 접속홈(238)에는 볼트 형태가 구비된 외부입출력 단자(280)가 삽입될 수 있다. 예를 들면, 도 13에 도시된 바와 같이, 제3 집전 플레이트(236)의 외부단자 접속부(237)에는 3개의 접속홈(238)이 형성될 수 있고, 상기 3개의 접속홈(238)에는 3개의 외부입출력 단자(280)가 삽입 고정될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 제3 집전 플레이트(236)는 접속홈(238)을 사용하여 외부입출력 단자(280)와 접촉하여 전기적으로 연결될 수 있어, 조립 공정의 시간을 단축시킬 수 있는 이점이 있다.
도 14는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 다른 일 형태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 14를 참조하면, 배터리 팩(1001)은, 일 방향으로 정렬 배치된 제1 단의 적어도 둘 이상의 배터리 모듈(200, 201, 202, 203)과, 상기 제1 단의 적어도 둘 이상의 배터리 모듈(200) 상부에 일 방향으로 정렬 적층된 제2 단의 적어도 둘 이상의 다른 배터리 모듈(204, 205, 206, 207)을 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1 단의 적어도 둘 이상의 배터리 모듈(200, 201, 202, 203)과 상기 적층된 적어도 둘 이상의 다른 배터리 모듈(204, 205, 206, 207) 사이에는 전기전도성이 낮은 절연성 소재를 포함하는 절연판(290)이 개재될 수 있다. 예를 들면, 상기 절연성 소재는, 플라스틱 또는 고무 소재일 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 절연판(290)은, 상기 제1 단의 배터리 모듈들(200, 201, 202, 203)과 상기 제2 단의 다른 배터리 모듈들(204, 205, 206, 207) 간의 전기 합선이 발생되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
도 15는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 또 다른 일 형태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 15을 참조하면, 또 다른 하나의 실시예에 따른 배터리 팩(1002)은, 도 14의 배터리 팩(1001)과 비교하여, 제2 단의 배터리 모듈들(204, 205, 206, 207)이, 제1 전극 단자(111)가 하부에 위치하고, 제2 전극 단자(112)가 상부에 위치하도록 상하가 뒤집혀, 상기 제1 단의 제1 단의 배터리 모듈들(200, 201, 202, 203)의 상부에 적층될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 배터리 모듈들을 다양한 적층 구조로 배터리 팩(1000)을 구성하는 것이 가능하고, 새로운 금형 제조 등의 설계 변경에 따른 추가 제조 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.
다시 도 13을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 팩(1000)은, 이러한 배터리 모듈(200) 이외에, 배터리 모듈(200)의 충방전을 제어하기 위한 각종 장치, 이를테면 BMS(Battery Management System), 전류 센서, 퓨즈 등을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 배터리 팩(1000)은, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 자동차에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 배터리 팩(1000)을 포함할 수 있다.
더욱이, 본 발명에 따른 배터리 팩(1000)은, 비상시 전기 전원으로 사용할 수 있는 에너지 저장 시스템에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 에너지 저장 시스템은, 본 발명에 따른 배터리 팩(1000)을 포함할 수 있다.
한편, 본 명세서에서 상, 하, 좌, 우, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.
이상과 같이, 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.
1000, 1001, 1002: 배터리 팩 250: 버스바
200, 201, … : 배터리 모듈 251: 본체 플레이트
100: 원통형 전지셀 256: 단자 접속부
111, 112: 전극 단자 260: 가이드 결합 구조
210: 모듈 하우징 261, 262: 결합 돌기
210A: 상부 케이스 266, 267: 가이드 홈
210B: 하부 케이스 295: 절연 플레이트
230: 제1 집전 플레이트 297: 지지봉
240: 제2 집전 플레이트 299: 체결 부재

Claims (16)

  1. 적어도 둘 이상으로 전기적 연결 확장이 가능한 배터리 모듈에 관한 것으로,
    전극 단자가 상부 및 하부에 각각 형성된 복수의 원통형 전지셀;
    상기 원통형 전지셀을 삽입 수용하도록 복수의 중공 구조를 가진 수용부가 구비된 모듈 하우징;
    일면이 상기 복수의 원통형 전지셀 중 적어도 둘 이상의 원통형 전지셀의 전극 단자와 접촉하여 전기적으로 연결된 버스바; 및
    일면의 적어도 일부가 상기 버스바의 타면과 접촉하여 상기 원통형 전지셀과 전기적으로 연결되고, 타면의 적어도 일부가 다른 하나의 집전 플레이트와 접촉하여 다른 하나의 배터리 모듈의 원통형 전지셀들과 전기적으로 연결된 집전 플레이트;
    를 포함하고,
    상기 모듈 하우징은 내부 공간을 형성하도록 이루어진 외측벽을 구비하고, 상기 모듈 하우징의 외측벽 외면에는 다른 하나의 배터리 모듈의 배치 위치를 가이드하기 위한 결합 돌기 및 가이드 홈이 구비된 가이드 결합 구조가 형성되고,
    상기 원통형 전지셀의 전극 단자는, 상단에 형성된 제1 전극 단자 및 하단에 형성된 제2 전극 단자를 포함하고,
    상기 집전 플레이트는, 상기 모듈 하우징의 상부에 탑재되어 상기 원통형 전지셀의 제1 전극 단자와 전기적으로 연결되도록 형성된 제1 집전 플레이트; 및
    상기 모듈 하우징의 하부에 탑재되어 상기 원통형 전지셀의 제2 전극 단자와 전기적으로 연결되도록 형성된 제2 집전 플레이트를 포함하고,
    상기 제1 집전 플레이트는,
    상기 원통형 전지셀의 제1 전극 단자와 접촉 연결된 버스바의 상면과 접촉하도록 형성된 제1 집전부; 및
    상기 제1 집전부의 일측 단에서 전방으로 연장 형성되고, 하부 방향의 단차가 형성된 접촉 수용부;
    를 구비하고,
    상기 제2 집전 플레이트는,
    상기 원통형 전지셀의 제2 전극 단자와 접촉 연결된 버스바의 하면과 접촉하도록 형성된 제2 집전부;
    상기 제2 집전부의 일측 단부로부터 상부 방향으로 수직 절곡되어 연장된 수직 연장부; 및
    상기 제1 집전 플레이트의 접촉 수용부에 안착되어 상기 제1 집전 플레이트와 전기적으로 연결되도록 상기 수직 연장부의 상단으로부터 후방으로 절곡 연장되어 형성된 접촉 연결부;
    를 포함하고,
    상기 접촉 연결부의 하면에는 하부 방향으로 돌출된 돌기가 적어도 하나 이상이 형성되며,
    상기 접촉 수용부에는 상기 접촉 연결부의 돌기와 대응되는 형상의 홈이 적어도 하나 이상이 형성되고,
    상기 접촉 연결부의 돌기는 상기 접촉 수용부의 홈에 삽입되어 고정되며,
    상기 수직 연장부에는, 상기 가이드 결합 구조의 결합 돌기가 관통되도록 상기 결합 돌기 및 상기 가이드 홈과 대응되는 위치에 관통구가 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 결합 돌기는, 상기 외측벽의 외면으로부터 돌출 연장된 구조이고,
    상기 가이드 홈은, 다른 하나의 배터리 모듈의 결합 돌기가 삽입될 수 있도록 상기 외측벽의 외면으로부터 내부 방향으로 만입되어 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 모듈 하우징은,
    상기 원통형 전지셀 상부의 외측면을 감싸도록 중공 구조로 형성된 제1 수용부가 구비된 상부 케이스; 및
    상기 상부 케이스와 체결되고, 상기 원통형 전지셀의 하부의 외측면을 감싸도록 중공 구조로 형성된 제2 수용부가 구비된 하부 케이스;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 상부 케이스는, 좌우 방향에 형성된 상기 외측벽의 외면에서 일측으로 돌출 연장되고, 체결 볼트가 삽입되도록 관통홀이 형성된 제1 돌출 체결부를 구비하고,
    상기 하부 케이스는, 좌우 방향에 형성된 상기 외측벽의 외면에서 타측으로 돌출 연장되고, 체결 볼트가 삽입되도록 관통홀이 형성된 제2 돌출 체결부를 구비하며,
    상기 제2 돌출 체결부의 관통홀은, 체결 볼트가 연속적으로 삽입되도록 다른 배터리 모듈의 상부 케이스의 제1 돌출 체결부의 관통홀과 연통된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 상부 케이스의 제1 수용부는, 상기 원통형 전지셀과 대면하는 내면에 상기 원통형 전지셀을 가압 고정하기 위해 내부 방향으로 돌출된 볼록부를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 상부 케이스의 제1 수용부는, 하나의 중공 구조의 상단에서 하부 방향으로 소정 지점까지 절개된 형태의 절개부를 구비하고,
    상기 절개부의 내측면에는 상기 볼록부가 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 절개부는, 상기 제1 수용부의 다른 중공 구조의 절개부와 서로 대응하여 위치되고, 상기 절개부는, 다른 중공 구조의 절개부와 소정 거리로 이격된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 버스바는, 상기 원통형 전지셀이 배열된 방향으로 연장된 본체 플레이트; 및
    상기 원통형 전지셀의 전극 단자와 접촉하도록 상기 본체 플레이트의 일측 단에서 돌출 연장된 단자 접속부;
    를 포함한 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제1항에 있어서,
    상기 모듈 하우징의 외측벽의 일측 외면과 접하여 위치되도록 형성된 절연 플레이트;
    상기 절연 플레이트의 내부에 삽입되고, 상기 절연 플레이트의 외주로부터 상하 방향으로 돌출된 지지봉; 및
    상기 지지봉과 함께, 상기 집전 플레이트를 체결하도록 구성된 체결 부재;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 모듈 하우징의 외측벽의 일측 외면에는, 내부 방향으로 만입되고 상하 방향으로 연장된 만입 홈이 형성되고, 상기 만입 홈은, 상기 지지봉이 삽입 수납된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  15. 일 방향으로 배열된 제1항 내지 제8항, 제13항, 및 제14항 중 어느 한 항에 따른 배터리 모듈을 적어도 둘 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  16. 제15항에 따른 배터리 팩을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차.
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Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP1609255S (ko) * 2017-04-03 2018-07-17
USD911285S1 (en) * 2017-05-23 2021-02-23 Jaguar Land Rover Limited Battery cell housing honeycomb
KR102223809B1 (ko) 2017-11-09 2021-03-04 주식회사 엘지화학 2차 전지 셀 모듈 및 그 조립 방법
KR102378374B1 (ko) 2018-06-18 2022-03-25 주식회사 엘지에너지솔루션 버스바를 구비한 배터리 모듈 및 배터리 팩
KR102564496B1 (ko) * 2019-07-02 2023-08-04 주식회사 엘지에너지솔루션 접속 플레이트를 구비한 배터리 팩 및 전자 디바이스 및 자동차
KR20210026947A (ko) * 2019-09-02 2021-03-10 주식회사 엘지화학 커넥터
KR102120933B1 (ko) * 2019-09-06 2020-06-09 주식회사 알멕 전기자동차용 배터리 모듈 케이스
CN110854322A (zh) * 2019-09-20 2020-02-28 杭州乾代科技有限公司 模块化锂电池模组
CN110649198B (zh) * 2019-09-27 2022-09-23 联动天翼新能源有限公司 一种锂电池包通用模组及电池包
KR20210042656A (ko) * 2019-10-10 2021-04-20 주식회사 엘지화학 배터리 팩
JP7369002B2 (ja) * 2019-10-11 2023-10-25 カワサキモータース株式会社 電池パック
WO2021071113A1 (ko) * 2019-10-11 2021-04-15 주식회사 엘지화학 버스바 플레이트를 포함하는 배터리 모듈, 그것을 포함하는 배터리 팩, 및 전자 디바이스
GB2588588B (en) * 2019-10-18 2022-07-27 Dyson Technology Ltd Battery module and battery cell carrier
USD932052S1 (en) * 2019-10-24 2021-09-28 Life Technologies Corporation Reagent tray
TWM592124U (zh) * 2019-12-13 2020-03-11 康訊科技股份有限公司 追蹤器
KR20210078139A (ko) * 2019-12-18 2021-06-28 주식회사 엘지에너지솔루션 복수의 단위 모듈과 bms 어셈블리를 포함하는 서브 팩 및 이를 포함하는 배터리 팩
US11621461B2 (en) 2020-01-29 2023-04-04 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Bar module terminal assemblies having pairs of elongated terminal plates
KR20210108127A (ko) * 2020-02-25 2021-09-02 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 팩
US11588199B2 (en) * 2020-03-10 2023-02-21 Karma Automotive Llc Vehicle battery system
KR20210151471A (ko) * 2020-06-05 2021-12-14 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 팩
KR20210151470A (ko) 2020-06-05 2021-12-14 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 팩
US20230163397A1 (en) * 2020-07-14 2023-05-25 Lg Energy Solution, Ltd. Battery module, battery pack comprising same, and vehicle
EP4167363A4 (en) * 2020-09-21 2024-05-01 Lg Energy Solution Ltd BATTERY MODULE, BATTERY PACK AND VEHICLE
DE102020124747A1 (de) * 2020-09-23 2022-03-24 Lisa Dräxlmaier GmbH Batteriemodulgehäuse und verfahren zum positionieren und fixieren einer batteriezelle innerhalb eines batteriemodulgehäuses
US11967724B2 (en) * 2020-10-06 2024-04-23 Rivian Ip Holdings, Llc Battery module support beam
KR20220052183A (ko) * 2020-10-20 2022-04-27 현대자동차주식회사 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
US20240014499A1 (en) * 2020-11-03 2024-01-11 Exicom Tele-Systems Limited Cell retainer assembly and method thereof
KR102302450B1 (ko) * 2021-05-18 2021-09-16 김도형 배터리팩
GB2612088A (en) * 2021-10-21 2023-04-26 Jaguar Land Rover Ltd Battery module
CN113937400B (zh) * 2021-12-14 2022-03-15 深圳市德兰明海科技有限公司 架体、支架、电池模组以及储能电源
EP4333174A1 (en) * 2022-09-02 2024-03-06 Volvo Truck Corporation Battery pack system, chassis arrangement, electrified heavy-duty vehicle and method
DE102022123533A1 (de) * 2022-09-14 2024-03-14 Elringklinger Ag Batteriemodulträger und Batteriespeichervorrichtung
USD1006253S1 (en) * 2022-09-29 2023-11-28 Schott Pharma Schweiz Ag Tray for filling of vials, syringes, and cartridges for fill and finish machines
KR102556107B1 (ko) * 2023-03-08 2023-07-18 주식회사 루나볼트 소화필름을 구비한 배터리모듈
KR102556108B1 (ko) * 2023-03-08 2023-07-18 주식회사 루나볼트 소화필름을 구비한 방수 방폭용 하드케이스 배터리모듈 시스템
CN116936951A (zh) * 2023-09-14 2023-10-24 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池单体、电池及用电装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003162993A (ja) * 2001-11-27 2003-06-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池間接続構造および電池モジュール並びに電池パック
US20110293998A1 (en) * 2010-05-31 2011-12-01 Sony Corporation Battery unit
KR101297261B1 (ko) * 2012-09-13 2013-08-16 삼성에스디아이 주식회사 리드 플레이트, 이를 구비하는 배터리 팩 및 배터리 팩의 제조방법

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4868889B2 (ja) 2006-02-28 2012-02-01 三洋電機株式会社 組電池
CN102362388B (zh) 2009-11-25 2013-09-25 松下电器产业株式会社 电池模块
CN102110795B (zh) * 2009-12-24 2015-03-04 三洋电机株式会社 电池组
KR101275347B1 (ko) * 2010-09-17 2013-06-17 파나소닉 주식회사 전지 블록 및 전지 모듈
JP2014197452A (ja) 2011-08-03 2014-10-16 パナソニック株式会社 電池モジュール
KR101359710B1 (ko) * 2012-07-10 2014-02-24 인셀(주) 전지 장착용 케이스 및 이를 구비한 전지 어셈블리
KR101382297B1 (ko) 2012-11-07 2014-04-08 기아자동차(주) 배터리 모듈
US20150325824A1 (en) 2013-01-29 2015-11-12 Sanyo Electric Co., Ltd. Battery block, battery module, and battery block holder
KR20150019705A (ko) 2013-08-14 2015-02-25 삼성에스디아이 주식회사 에너지 저장 장치
CN105474434B (zh) * 2013-10-31 2018-12-21 松下知识产权经营株式会社 电池模块及其制造方法
KR101653307B1 (ko) * 2014-01-13 2016-09-01 주식회사 엘지화학 단위모듈들을 포함하는 전지모듈 어셈블리
KR20160020645A (ko) * 2014-08-13 2016-02-24 주식회사 이랜텍 멀티셀 홀더를 포함하는 배터리팩 모듈
JP6318373B2 (ja) * 2014-08-27 2018-05-09 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電池モジュールおよび電池パック
JP6070672B2 (ja) 2014-10-21 2017-02-01 トヨタ自動車株式会社 蓄電モジュール
JP6509235B2 (ja) 2015-03-12 2019-05-08 Ｊｆｅスチール株式会社 溶接構造体
KR101839402B1 (ko) * 2015-04-13 2018-04-26 주식회사 엘지화학 텐션 댐핑부가 형성되어 있는 셀 수납부를 포함하는 전지팩용 팩 케이스
CN105226211B (zh) * 2015-08-25 2017-08-25 东南大学 一种拼装式电池模块及其电池组
KR101795718B1 (ko) * 2015-10-08 2017-11-10 주식회사 피플웍스 확장형 배터리 셀 모듈 조립체
CN106129287A (zh) * 2016-06-24 2016-11-16 江苏楚汉新能源科技有限公司 一种电动汽车用多功能轻质电池模组

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003162993A (ja) * 2001-11-27 2003-06-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池間接続構造および電池モジュール並びに電池パック
US20110293998A1 (en) * 2010-05-31 2011-12-01 Sony Corporation Battery unit
KR101297261B1 (ko) * 2012-09-13 2013-08-16 삼성에스디아이 주식회사 리드 플레이트, 이를 구비하는 배터리 팩 및 배터리 팩의 제조방법

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