KR102269112B1 - Damping Member for Preventing Shake of BMS and Battery Module Having the Same - Google Patents

Damping Member for Preventing Shake of BMS and Battery Module Having the Same Download PDF

Info

Publication number
KR102269112B1
KR102269112B1 KR1020170052212A KR20170052212A KR102269112B1 KR 102269112 B1 KR102269112 B1 KR 102269112B1 KR 1020170052212 A KR1020170052212 A KR 1020170052212A KR 20170052212 A KR20170052212 A KR 20170052212A KR 102269112 B1 KR102269112 B1 KR 102269112B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
bms
battery
battery module
cell frame
cell
Prior art date
Application number
KR1020170052212A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20180118920A (en
Inventor
이광배
윤석진
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020170052212A priority Critical patent/KR102269112B1/en
Publication of KR20180118920A publication Critical patent/KR20180118920A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102269112B1 publication Critical patent/KR102269112B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • 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
    • 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
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/213—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/30—Preventing polarity reversal
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • 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
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Abstract

본 발명은 복수의 전지셀들이 측면이 상호 인접한 상태로 배열되어 있는 전지셀 적층체; 상기 전지셀 적층체의 양측 단부를 감싼 상태로 장착되어 있는 셀 프레임; 상기 전지셀들의 전극단자들을 전기적으로 연결하는 단자 플레이트들; 및 상기 셀 프레임의 일측면으로부터 이격된 상태로 장착되어 있고, 단자 플레이트에 직접 연결되어 있는 BMS(Battery Management System); 를 포함하고, 상기 단자 플레이트가 BMS에 연결되는 일측 단부에 인접한 부위에는, 연결 상태를 공고히 유지할 수 있도록 셀 프레임과 BMS의 이격 공간에 댐핑 부재가 개재되어 있는 전지모듈에 관한 것이다.The present invention is a battery cell stack in which a plurality of battery cells are arranged in a state adjacent to each other; a cell frame mounted in a state surrounding both ends of the battery cell stack; terminal plates electrically connecting the electrode terminals of the battery cells; and a BMS (Battery Management System) mounted spaced apart from one side of the cell frame and directly connected to a terminal plate; It relates to a battery module in which a damping member is interposed in a space between the cell frame and the BMS so as to firmly maintain the connection state in a portion adjacent to one end of the terminal plate connected to the BMS.

Description

BMS 유동 방지용 댐핑부재 및 이를 포함하는 전지모듈 {Damping Member for Preventing Shake of BMS and Battery Module Having the Same}Damping Member for Preventing Shake of BMS and Battery Module Having the Same}

본 발명은 BMS 유동 방지용 댐핑부재 및 이를 포함하는 전지모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a damping member for preventing BMS flow and a battery module including the same.

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 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, rechargeable batteries capable of charging and discharging have been widely used as energy sources for wireless mobile devices. In addition, the secondary battery is attracting attention as an energy source for electric vehicles, hybrid electric vehicles, etc., which are proposed as a method for solving air pollution of conventional gasoline vehicles and diesel vehicles using fossil fuels. Therefore, the types of applications using secondary batteries are being diversified due to the advantages of secondary batteries, and it is expected that secondary batteries will be applied to more fields and products in the future than now.

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.These secondary batteries are sometimes classified into lithium ion batteries, lithium ion polymer batteries, lithium polymer batteries, etc. depending on the composition of the electrode and electrolyte, among which the possibility of electrolyte leakage is low, and the usage of lithium ion polymer batteries, which are easy to manufacture, is low. is increasing

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, depending on the shape of the battery case, a cylindrical battery and a prismatic battery in which the electrode assembly is embedded in a cylindrical or prismatic metal can, and a pouch-type battery in which the electrode assembly is embedded in a pouch-type case of an aluminum laminate sheet classified as

이러한 이차전지는 각종 모바일 기기는 물론 다양한 전자제품의 에너지원으로 널리 사용되고 있지만, 각종 가연성 물질들이 내장되어 있어서, 과충전, 과전류, 기타 물리적 외부 충격 등에 의해 발열, 폭발 등의 위험성이 있다.Although such secondary batteries are widely used as energy sources for various mobile devices as well as various electronic products, there is a risk of heat generation and explosion due to overcharging, overcurrent, and other physical external shocks because various combustible materials are embedded therein.

과충전, 과방전, 과전류시 전류를 차단하는 보호회로, 온도 상승시 저항이 크게 증가하여 전류를 차단하는 PTC 소자(Positive Temperature Coefficient Element), 가스 발생에 따른 압력 상승시 전류를 차단하거나 가스를 배기하는 안전벤트 등의 안전 시스템이 구비되어 있고, 다수의 전지모듈들이 조합된 구조로 이루어진 멀티-셀 구조의 중대형 전지팩에는 과방전, 과충전, 과전류 등으로부터 전지셀을 보호하기 위한 퓨즈, 바이메탈, BMS (Battery Management System) 등의 안전 시스템이 구비되어 있다.Protection circuit that cuts off current in case of overcharge, overdischarge, and overcurrent, PTC element (Positive Temperature Coefficient Element) that blocks current by greatly increasing resistance when temperature rises, blocks current or exhausts gas when pressure rises due to gas generation A safety system such as a safety vent is provided, and a multi-cell structure in which a plurality of battery modules are combined has a fuse, bimetal, BMS ( A safety system such as a Battery Management System) is provided.

상기와 같은 안전 시스템 중 BMS는, 단자 플레이트에 의해 전지모듈을 구성하고 있는 전지셀들에 전기적으로 연결되어 있다.Among the safety systems as described above, the BMS is electrically connected to the battery cells constituting the battery module by means of a terminal plate.

그러나, BMS에 연결된 얇은 두께의 판상형 구조로 이루어져 있으므로 외부로부터 충격이 인가되어 전지모듈 내로 전달되어 BMS에 외력이 가해지는 경우에는, 단자 플레이트가 파손 또는 변형될 수 있으며, 경우에 따라서는 변형된 단자 플레이트 간의 접촉으로 인해 단락 전류가 흐를 수 있는 문제점이 존재한다.However, since it has a thin plate-like structure connected to the BMS, when an impact is applied from the outside and transmitted into the battery module and an external force is applied to the BMS, the terminal plate may be damaged or deformed, and in some cases, the deformed terminal There is a problem in that a short-circuit current may flow due to the contact between the plates.

이와 관련하여, 전지팩의 안전성을 개선하기 위한 한국 공개 특허공보 번호 제10-2016-0129820호와 같은 기술이 존재하나, 이는 BMS와 셀 프레임 사이에 별도의 절연커버를 배치하는 구성에 관한 것으로, 제조 공정성 및 비용적인 측면에서 효율적이지 못한 문제점이 있다.In this regard, there is a technique such as Korean Patent Publication No. 10-2016-0129820 for improving the safety of the battery pack, but it relates to a configuration in which a separate insulating cover is disposed between the BMS and the cell frame, There is a problem in that it is not efficient in terms of manufacturing processability and cost.

따라서, 상기의 문제점들을 해결할 수 있는 전지모듈에 관한 기술이 매우 필요한 실정이다.Therefore, there is a need for a technology related to a battery module that can solve the above problems.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is 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, BMS에 연결되는 단자 플레이트의 일측 단부에 인접한 부위, 즉, 셀 프레임과 BMS의 이격 공간에 댐핑 부재를 개재하여, 전지모듈에 외력이 인가되는 경우에도 BMS와 단자 플레이트 간의 연결 구조가 공고히 유지되는 전지모듈을 제공하는 것이다.Specifically, an object of the present invention is to interpose a damping member in a portion adjacent to one end of the terminal plate connected to the BMS, that is, a space between the cell frame and the BMS, so that even when an external force is applied to the battery module, the BMS and the terminal It is to provide a battery module in which the connection structure between the plates is firmly maintained.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지모듈은,A 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 adjacent to each other;

상기 전지셀 적층체의 양측 단부를 감싼 상태로 장착되어 있는 셀 프레임;a cell frame mounted in a state surrounding both ends of the battery cell stack;

상기 전지셀들의 전극단자들을 전기적으로 연결하는 단자 플레이트들; 및terminal plates electrically connecting the electrode terminals of the battery cells; and

상기 셀 프레임의 일측면으로부터 이격된 상태로 장착되어 있고, 단자 플레이트에 직접 연결되어 있는 BMS(Battery Management System);a BMS (Battery Management System) mounted spaced apart from one side of the cell frame and directly connected to a terminal plate;

를 포함하고,including,

상기 단자 플레이트가 BMS에 연결되는 일측 단부에 인접한 부위에는, 연결 상태를 공고히 유지할 수 있도록 셀 프레임과 BMS의 이격 공간에 댐핑 부재가 개재되어 있는 구조이다.A damping member is interposed in a space between the cell frame and the BMS so that the connection state can be firmly maintained at a portion adjacent to one end of the terminal plate connected to the BMS.

따라서, 본 발명에 따른 전지모듈은, BMS에 연결되는 단자 플레이트의 일측 단부에 인접한 부위, 즉, 셀 프레임과 BMS의 이격 공간에 댐핑 부재를 개재되므로, 전지모듈에 외력이 인가되는 경우에도 BMS와 단자 플레이트 간의 연결 구조가 공고히 유지된다.Therefore, in the battery module according to the present invention, a damping member is interposed in a portion adjacent to one end of the terminal plate connected to the BMS, that is, a space between the cell frame and the BMS, so even when an external force is applied to the battery module, the BMS and The connection structure between the terminal plates remains firmly.

하나의 구체적인 예에서, 상기 전지셀은 원통형 전지셀일 수 있다. 원통형 전지셀은 양극 시트, 음극 시트 및 상기 양극 시트와 음극 시트 사이에 개재된 분리막을 권취하여 형성된 젤리-롤형 전극조립체가 원통형의 금속 캔에 전해액과 함께 수납되고, 상기 원통형 캔의 상단에 캡 어셈블리가 장착되는 구조이다.In one specific example, the battery cell may be a cylindrical battery cell. In the cylindrical battery cell, a jelly-roll type electrode assembly formed by winding a positive electrode sheet, a negative electrode sheet, and a separator interposed between the positive electrode sheet and the negative electrode sheet is accommodated in a cylindrical metal can together with an electrolyte, and a cap assembly is placed on the upper end of the cylindrical can. is the structure in which it 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, 가로 방향은 상기 높이 방향에 직교되는 방향을 의미한다.In addition, the battery cell stacked body may be stacked and arranged in a structure in which a horizontal size is relatively large compared to a vertical size. The vertical direction means a height direction from the ground, and the horizontal direction means a direction perpendicular to the height direction.

하나의 구체적인 예에서, 상기 셀 프레임은, 전지셀 적층체의 일측 단부가 장착되는 제 1 셀 프레임과, 타측 단부가 장착되는 제 2 셀 프레임으로 이루어져 있고, 상기 제 1 셀 프레임 및 제 2 셀 프레임은 체결부재에 의해 상호 결합되는 구조일 수 있다.In one specific example, the cell frame includes a first cell frame to which one end of the battery cell stack is mounted, and a second cell frame to which the other end is mounted, the first cell frame and the second cell frame. may have a structure coupled to each other by a fastening member.

구체적으로, 상기 제 1 셀 프레임과 제 2 셀 프레임의 모서리에 형성된 체결구들에 체결 부재가 삽입됨으로써, 셀 프레임들 간의 결합 구조가 이루어질 수 있다.Specifically, by inserting the fastening member into the fasteners formed at the corners of the first cell frame and the second cell frame, a coupling structure between the cell frames may be formed.

상기 제 1 셀 프레임과 제 2 셀 프레임 각각은 전지셀들의 일측 단부 및 타측 단부 각각에 대응되는 형상의 수납부가 내측에 형성되어 있고, 전지셀들의 전극단자가 노출되기 위한 개구들이 외면에 천공되어 있는 구조일 수 있다.Each of the first cell frame and the second cell frame has an accommodating part having a shape corresponding to each of one end and the other end of the battery cells, and openings for exposing the electrode terminals of the battery cells are perforated on the outer surface. can be a structure.

예를 들면, 상기 전지셀들이 원통형 전지셀인 경우에는, 수납부의 형상은 원기둥 형상으로 홈이 형성되어 있으며, 상기 개구들은 전지셀의 전극단자의 수직 단면의 형상에 대응하여 원형으로 천공될 수 있다.For example, when the battery cells are cylindrical battery cells, the shape of the receiving part is a cylindrical shape, and grooves are formed, and the openings can be perforated in a circle corresponding to the shape of the vertical cross-section of the electrode terminal of the battery cell. have.

하나의 구체적인 예에서, 상기 단자 플레이트는, 전극단자에 접속된 상태로 셀 프레임의 외면에 장착되어 있는 구조일 수 있다.In one specific example, the terminal plate may have a structure that is mounted on the outer surface of the cell frame while being connected to the electrode terminal.

구체적으로, 상기 단자 플레이트는,Specifically, the terminal plate comprises:

상기 전지셀들의 전극단자들에 접촉되는 단자 연결부; 및a terminal connection unit in contact with the electrode terminals of the battery cells; and

상기 단자 연결부의 일측으로부터 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 from an upper end of the cell frame;

로 구성되어 있는 구조일 수 있다.It may be a structure composed of

상기 단자 연결부는 전지셀들과의 연결 구조에 따라 그 형상이 변형될 수 있으며, 구체적으로, 병렬로 연결된 전지셀들의 개수가 증가할수록 단자 플레이트의 전극단자들과의 접촉 면적은 확장될 수 있다.The shape of the terminal connection part may be changed according to a connection structure with the battery cells. Specifically, as the number of battery cells connected in parallel increases, the contact area of the terminal plate with the electrode terminals may expand.

단자 연결부와 전극단자 간의 솔더링 또는 용접 과정에서 용이하게 수행하기 위해, 상기 단자 연결부에서, 전지셀들의 전극단자들에 대응하는 각각의 부위에는, 단자 연결부와 전극단자들 간의 용접을 위한 슬릿이 형성되어 있는 구조일 수 있다.In order to facilitate the soldering or welding process between the terminal connection part and the electrode terminal, in the terminal connection part, a slit for welding between the terminal connection part and the electrode terminals is formed in each part corresponding to the electrode terminals of the battery cells. There may be a structure

상기 셀 프레임의 상단에는, BMS 연결부의 절곡을 가이드하고 정위치 고정할 수 있도록, BMS 연결부에 대응하는 형상의 만입홈이 형성되어 있을 수 있다. 이러한 구조는, 전지모듈의 제조 공정에서, 단자 플레이트를 BMS에 연결하는 과정에서 발생할 수 있는 흔들림에 의한 공정 불량을 방지할 수 있으므로 작업자는 용이하게 단자 플레이트를 BMS에 연결할 수 있다.An indentation groove having a shape corresponding to the BMS connection part may be formed at the upper end of the cell frame to guide the bending of the BMS connection part and fix the position in place. In this structure, in the manufacturing process of the battery module, since it is possible to prevent process defects caused by shaking that may occur in the process of connecting the terminal plate to the BMS, the operator can easily connect the terminal plate to the BMS.

하나의 구체적인 예에서, 댐핑 부재는 BMS 연결부의 절곡 개시점으로부터 BMS와의 연결 부위에 이르기까지 BMS 연결부의 외면을 감싸는 형태로 개재되어 있는 구조일 수 있다.In one specific example, the damping member may have a structure interposed in the form of wrapping the outer surface of the BMS connection part from the bending start point of the BMS connection part to the connection part with the BMS.

이러한 구조 하에서, 단자 플레이트의 BMS 연결부는 외부의 충격 또는 BMS에 의해 작용되는 응력에 대해 견딜 수 있으므로 단자 플레이트가 파손 또는 변형되는 것을 방지함으로써, 단자 플레이트들 간의 접촉으로 인한 단락 전류가 발생하는 것을 방지할 수 있다.Under this structure, the BMS connection part of the terminal plate can withstand external impact or stress applied by the BMS, thereby preventing the terminal plate from being damaged or deformed, thereby preventing the occurrence of a short-circuit current due to the contact between the terminal plates. can do.

상기 댐핑 부재는 단자 플레이트의 BMS 연결부에 형상 및 크기에 대응하여 최적의 조건 하에서 용이하게 제조되는 사출물로서, 제조 공정 및 비용적인 측면을 개선시킬 수 있다.The damping member is an injection-molded product easily manufactured under optimal conditions according to the shape and size of the BMS connection part of the terminal plate, and may improve the manufacturing process and cost aspects.

또한, 상기 댐핑 부재는 BMS 연결부에 대해 착탈 가능한 구조로 감쌀 수 있도록 댐핑 부재의 일측면에 개방부가 형성되어 있는 구조일 수 있다.In addition, the damping member may have a structure in which an opening is formed on one side of the damping member so that it can be wrapped in a structure detachable from the BMS connection part.

이러한 구조는, 댐핑 부재는 전지모듈의 제조의 후공정 단계에서 파단되기 쉬운 판상형 구조의 단자 플레이트(BMS 연결부) 상에 형성되는 것을 고려한 것으로, 구체적으로, 일측면에 형성된 개방부를 통해 댐핑 부재를 BMS 연결부에 삽입한 후, BMS 연결부의 외면을 감싸도록 하여 단자 플레이트에 쉽게 착탈 또는 장착될 수 있게 한다.This structure considers that the damping member is formed on the terminal plate (BMS connection part) of the plate-shaped structure that is easy to break in the post-processing stage of manufacturing the battery module. Specifically, the damping member is connected to the BMS through the opening formed on one side. After inserting into the connection part, cover the outer surface of the BMS connection part so that it can be easily detached or mounted on the terminal plate.

이러한 장착 구조를 공고히 유지할 수 있도록, 상기 개방부에 인접한 댐핑 부재의 일측 단부 및 타측 단부가 서로 대면하는 상태에서, 일측 단부에는 체결 돌기가 형성되어 있으며, 타측 단부에는 상기 체결 돌기에 대응하는 체결홈이 형성되어 있는 구조일 수 있다.In order to firmly maintain this mounting structure, in a state where one end and the other end of the damping member adjacent to the opening face each other, a fastening protrusion is formed at one end, and a fastening groove corresponding to the fastening protrusion is formed at the other end. It may be a structure in which this is formed.

다만, 위와 같은 구조에 한정되는 것은 아니며, 일측 단부에는 후크(hook) 구조의 고정부가 형성되며, 상기 고정부가 체결될 수 있는 걸림부가 타측 단부에 형성되어 있는 구조도 가능하다.However, it is not limited to the above structure, and a structure in which a fixing part having a hook structure is formed at one end and a locking part to which the fixing part can be fastened is formed at the other end is also possible.

상기의 체결 구조는, 외부로부터 전지모듈에 인가된 외력으로 인해 흔들림이 발생하는 경우, 댐핑 부재가 BMS 연결부로부터 이탈되지 않도록 하여 전지모듈의 안정성을 향상시킨다.The above fastening structure improves the stability of the battery module by preventing the damping member from being separated from the BMS connection part when shaking occurs due to an external force applied to the battery module from the outside.

한편, 상기 댐핑 부재를 개재하는 과정에서 BMS, 단자 플레이트 또는 셀 프레임의 외면에 손상이 발생하지 않도록, 상기 댐핑 부재는 내마모성, 내노화성 및 내열성이 우수한 스티렌-부타디엔 고무(Styrene Butadiene Rubber: SBR)으로 이루어질 수 있다.Meanwhile, in order to prevent damage to the outer surface of the BMS, the terminal plate or the cell frame in the process of interposing the damping member, the damping member is made of Styrene Butadiene Rubber (SBR) with excellent wear resistance, aging resistance and heat resistance. can be done

본 발명은 또한, 상기 전지모듈을 포함하는 전지팩, 및 상기 전지팩을 포함하는 디바이스를 제공하며, 상기 디바이스는 전기 자전거, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 또는 플러그-인 하이브리드 전기자동차로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The present invention also provides a battery pack including the battery module, and a device including the battery pack, wherein the device is selected from the group consisting of an electric bicycle, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, or a plug-in hybrid electric vehicle. It may be selected, but is not limited thereto.

이러한 디바이스의 구조 및 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명을 생략한다.Since the structure and manufacturing method of such a device are known in the art, a detailed description thereof will be omitted herein.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지모듈은, BMS에 연결되는 단자 플레이트의 일측 단부에 인접한 부위, 즉, 셀 프레임과 BMS의 이격 공간에 댐핑 부재를 개재하여, 전지모듈에 외력이 인가되는 경우에도 BMS와 단자 플레이트 간의 연결 구조가 공고히 유지되도록 하며, 또한, 단자 플레이트가 파손 또는 변형되는 문제를 방지하여 단자 플레이트들 간의 접촉으로 인한 단락 전류가 발생하는 것을 방지하는 효과를 제공한다.As described above, in the battery module according to the present invention, an external force is applied to the battery module by interposing a damping member in a portion adjacent to one end of the terminal plate connected to the BMS, that is, a space between the cell frame and the BMS. Even in this case, the connection structure between the BMS and the terminal plate is firmly maintained, and a problem in which the terminal plate is damaged or deformed is prevented, thereby providing an effect of preventing a short-circuit current due to contact between the terminal plates.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지모듈의 사시도이다; 및
도 2는 도 1의 전지모듈을 다른 방향에서 바라본 사시도이다.1 is a perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention; and
FIG. 2 is a perspective view of the battery module of FIG. 1 viewed from another direction.

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 the embodiment of the present invention, this is for easier understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

도 1 및 도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지모듈의 사시도가 모식적으로 도시되어 있다.1 and 2 are schematic perspective views of a battery module according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 전지모듈(200)은 전지셀 적층체(100), 셀 프레임(121, 122), BMS(130) 및 단자 플레이트(140)로 구성되어 있다.Referring to FIGS. 1 and 2 together, the battery module 200 includes a battery cell stack 100 , cell frames 121 and 122 , a BMS 130 , and a terminal plate 140 .

전지셀 적층체(100)는 원통형의 전지셀(10)들이 측면이 상호 인접한 상태로 배열되어 있는 구조로 이루어져 있다. 도 2를 참조하면, 전지셀 적층체(100)는 세로 방향 크기 대비 가로 방향 크기가 상대적으로 큰 구조로 적층 및 배열되어 있다.The battery cell stack 100 has a structure in which cylindrical battery cells 10 are arranged in a state in which the side surfaces are adjacent to each other. Referring to FIG. 2 , the battery cell stack 100 is stacked and arranged in a structure in which the size in the horizontal direction is relatively large compared to the size in the vertical direction.

셀 프레임(121, 122)은 전지셀 적층체(100)의 일측 단부가 장착되는 제 1 셀 프레임(121) 및 타측 단부가 장착되는 제 2 셀 프레임(122)으로 이루어져 있으며, 상기 셀 제 1 셀 프레임(121) 및 제 2 셀 프레임(122)은 체결부재(도시하지 않음)에 의해 상호 결합된다.The cell frames 121 and 122 include a first cell frame 121 to which one end of the battery cell stack 100 is mounted and a second cell frame 122 to which the other end is mounted, the cell first cell. The frame 121 and the second cell frame 122 are coupled to each other by a fastening member (not shown).

제 1 셀 프레임(121)과 제 2 셀 프레임(122) 각각은 전지셀들(10)의 일측 단부 및 타측 단부 각각에 대응하는 원기둥 형상의 수납부(도시하지 않음)가 내측에 형성되어 있고, 전지셀들(10)의 전극단자가 노출되기 위한 개구들(123)이 원형의 형상으로 외면 상에 형성되어 있다.Each of the first cell frame 121 and the second cell frame 122 has a cylindrical accommodating part (not shown) corresponding to one end and the other end of the battery cells 10, respectively, is formed inside, Openings 123 for exposing the electrode terminals of the battery cells 10 are formed on the outer surface in a circular shape.

도 2를 기준으로, 전지셀 적층체(100)의 상부에는 BMS(130)가 위치하고 있고, 단자 플레이트(140)는 전지셀들(10)의 전극단자에 접속된 상태로, 제 1 셀 프레임(121) 및 제 2 셀 프레임(122)의 외면에 장착된다.Referring to FIG. 2 , the BMS 130 is positioned on the top of the battery cell stack 100 , and the terminal plate 140 is connected to the electrode terminals of the battery cells 10 , and the first cell frame ( 121) and the second cell frame 122 is mounted on the outer surface.

단자 플레이트(140)는 단자 연결부(141)와 BMS 연결부(142)로 구성되어 있다.The terminal plate 140 includes a terminal connection part 141 and a BMS connection part 142 .

단자 연결부(141)는 전지셀들(10)의 전극단자에 접촉되며, 단자 연결부(141)의 일측으로부터 연장되어 형성되어 있으며, 단자 연결부(141)가 전지셀들(10)의 전극단자에 대응하는 각각의 부위에는, 단자 연결부(141)와 전극단자들 간의 솔더링 또는 용접을 용이하게 수행하기 위한 슬릿(143)이 형성되어 있다.The terminal connection part 141 is in contact with the electrode terminals of the battery cells 10 , and is formed to extend from one side of the terminal connection part 141 , and the terminal connection part 141 corresponds to the electrode terminals of the battery cells 10 . A slit 143 for easily performing soldering or welding between the terminal connection part 141 and the electrode terminals is formed in each of the portions.

BMS 연결부(142)는 셀 프레임(121, 122)의 상단에서 BMS(130) 방향으로 수직 절곡된 구조로 이루어져 있으며, BMS 연결부(142)가 수직으로 절곡이 이루어지는 개시점(142a)으로부터 BMS(130)에 연결되는 부위에 이르기까지 BMS 연결부(142)의 외면에는 수지 성분으로 구성된 댐핑 부재(150)가 형성되어 있다. The BMS connector 142 has a structure vertically bent in the direction of the BMS 130 from the top of the cell frames 121 and 122, and the BMS 130 from the starting point 142a at which the BMS connector 142 is vertically bent. ), a damping member 150 made of a resin component is formed on the outer surface of the BMS connection part 142 up to the portion connected to the .

댐핑 부재(150)가 상기 부위에 형성되어 있으므로, BMS(130)가 화살표 방향으로 하향 가압되더라도 단자 플레이트(140)의 BMS 연결부(142)가 파손되거나, BMS(130) 자체가 파손 또는 손상되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 측면 방향으로 가압되는 경우에도 BMS 연결부들(142) 간의 접촉을 방지할 수 있는 바, 단락 전류가 발생을 미연에 방지할 수 있다.Since the damping member 150 is formed in the above area, even if the BMS 130 is pressed down in the direction of the arrow, the BMS connection part 142 of the terminal plate 140 is damaged, or the BMS 130 itself is damaged or damaged. In addition to being able to prevent it, even when pressed in the lateral direction, it is possible to prevent contact between the BMS connection parts 142 , thereby preventing the occurrence of a short-circuit current in advance.

이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Although described above with reference to the drawings according to the embodiment of the present invention, 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 content.

Claims (16)

복수의 전지셀들이 측면이 상호 인접한 상태로 배열되어 있는 전지셀 적층체;
상기 전지셀 적층체의 양측 단부를 감싼 상태로 장착되어 있는 셀 프레임;
상기 전지셀들의 전극단자들을 전기적으로 연결하는 단자 플레이트들;
상기 셀 프레임의 일측면으로부터 이격된 상태로 장착되어 있고, 단자 플레이트에 직접 연결되어 있는 BMS(Battery Management System); 및
상기 단자 플레이트가 BMS에 연결되는 일측 단부에 인접한 부위에는, 연결 상태를 공고히 유지할 수 있도록 셀 프레임과 BMS의 이격 공간에 개재되어 있는 댐핑 부재;를 포함하고,
상기 단자 플레이트의 일측 단부의 외면을 착탈 가능한 구조로 감싸도록, 상기 댐핑 부재의 일측면에 상기 단자 플레이트의 일측 단부가 통과할 수 있는 개방부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.a battery cell stack in which a plurality of battery cells are arranged adjacent to each other;
a cell frame mounted in a state surrounding both ends of the battery cell stack;
terminal plates electrically connecting the electrode terminals of the battery cells;
a BMS (Battery Management System) mounted spaced apart from one side of the cell frame and directly connected to a terminal plate; and
In a portion adjacent to one end of the terminal plate connected to the BMS, a damping member interposed in a space between the cell frame and the BMS to firmly maintain the connection state;
A battery module, characterized in that an opening through which one end of the terminal plate can pass is formed on one side of the damping member so as to surround the outer surface of the one end of the terminal plate in a detachable structure. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀은 원통형 전지셀인 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 1, wherein the battery cell is a cylindrical battery cell. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀 적층체는 세로 방향 크기 대비 가로 방향 크기가 상대적으로 큰 구조로 적층 및 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 1, wherein the battery cell stack is stacked and arranged in a structure in which a size in a horizontal direction is relatively large compared to a size in a vertical direction. 제 1 항에 있어서, 상기 셀 프레임은, 전지셀 적층체의 일측 단부가 장착되는 제 1 셀 프레임과, 타측 단부가 장착되는 제 2 셀 프레임으로 이루어져 있고, 상기 제 1 셀 프레임 및 제 2 셀 프레임은 체결부재에 의해 상호 결합되는 구조인 것을 특징으로 하는 전지모듈.The method according to claim 1, wherein the cell frame is composed of a first cell frame to which one end of the battery cell stack is mounted, and a second cell frame to which the other end is mounted, the first cell frame and the second cell frame. A battery module, characterized in that the structure is coupled to each other by a fastening member. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 셀 프레임과 제 2 셀 프레임 각각은 전지셀들의 일측 단부 및 타측 단부 각각에 대응되는 형상의 수납부가 내측에 형성되어 있고, 전지셀들의 전극단자가 노출되기 위한 개구들이 외면에 천공되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The method according to claim 4, wherein each of the first cell frame and the second cell frame has a receiving portion having a shape corresponding to each of one end and the other end of the battery cells, and an opening for exposing the electrode terminals of the battery cells. The battery module, characterized in that the perforated on the outer surface. 제 1 항에 있어서, 상기 단자 플레이트는, 전극단자에 접속된 상태로 셀 프레임의 외면에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 1, wherein the terminal plate is mounted on the outer surface of the cell frame while being connected to the electrode terminal. 제 6 항에 있어서, 상기 단자 플레이트는,
상기 전지셀들의 전극단자들에 접촉되는 단자 연결부; 및
상기 단자 연결부의 일측으로부터 연장되어 형성되고, 셀 프레임의 상단에서 BMS 방향으로 수직 절곡된 상태로 BMS에 연결되는 BMS 연결부;
로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The method of claim 6, wherein the terminal plate comprises:
a terminal connection unit in contact with the electrode terminals of the battery cells; 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 from an upper end of the cell frame;
A battery module, characterized in that consisting of. 제 7 항에 있어서, 상기 단자 연결부에서, 전지셀들의 전극단자들에 대응하는 각각의 부위에는, 단자 연결부와 전극단자들 간의 용접을 위한 슬릿이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 7, wherein in the terminal connection portion, a slit for welding between the terminal connection portion and the electrode terminals is formed in each portion corresponding to the electrode terminals of the battery cells. 제 7 항에 있어서, 상기 셀 프레임의 상단에는, BMS 연결부의 절곡을 가이드하고 정위치 고정할 수 있도록, BMS 연결부에 대응하는 형상의 만입홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 7, wherein an indentation groove having a shape corresponding to the BMS connection part is formed at the upper end of the cell frame to guide the bending of the BMS connection part and to fix it in place. 제 7 항에 있어서, 댐핑 부재는 BMS 연결부의 절곡 개시점으로부터 BMS와의 연결 부위에 이르기까지 BMS 연결부의 외면을 감싸는 형태로 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 7, wherein the damping member is interposed in a shape surrounding the outer surface of the BMS connection part from the bending start point of the BMS connection part to the connection part with the BMS. 삭제delete 제 10 항에 있어서, 상기 개방부에 인접한 댐핑 부재의 일측 단부 및 타측 단부가 서로 대면하는 상태에서, 일측 단부에는 체결 돌기가 형성되어 있으며, 타측 단부에는 상기 체결 돌기에 대응하는 체결홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.11. The method of claim 10, In a state in which one end and the other end of the damping member adjacent to the opening face each other, a fastening protrusion is formed at one end, and a fastening groove corresponding to the fastening protrusion is formed at the other end. A battery module, characterized in that there is. 제 1 항에 있어서, 상기 댐핑 부재는 스티렌-부타디엔 고무(Styrene Butadiene Rubber: SBR)로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 1, wherein the damping member is made of Styrene Butadiene Rubber (SBR). 제 1 항 내지 제 10 항, 제 12 항, 및 제 13 항 중 어느 하나에 따른 전지모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.A battery pack comprising the battery module according to any one of claims 1 to 10, 12, and 13. 제 14 항에 따른 전지팩을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.A device comprising the battery pack according to claim 14 . 제 15 항에 있어서, 상기 디바이스는 전기 자전거, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 또는 플러그-인 하이브리드 전기자동차인 것을 특징으로 하는 디바이스.
The device according to claim 15, wherein the device is an electric bicycle, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, or a plug-in hybrid electric vehicle.
KR1020170052212A 2017-04-24 2017-04-24 Damping Member for Preventing Shake of BMS and Battery Module Having the Same KR102269112B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170052212A KR102269112B1 (en) 2017-04-24 2017-04-24 Damping Member for Preventing Shake of BMS and Battery Module Having the Same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170052212A KR102269112B1 (en) 2017-04-24 2017-04-24 Damping Member for Preventing Shake of BMS and Battery Module Having the Same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180118920A KR20180118920A (en) 2018-11-01
KR102269112B1 true KR102269112B1 (en) 2021-06-24

Family

ID=64398412

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170052212A KR102269112B1 (en) 2017-04-24 2017-04-24 Damping Member for Preventing Shake of BMS and Battery Module Having the Same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102269112B1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102127159B1 (en) * 2018-08-09 2020-06-26 주식회사 유라코퍼레이션 Plate for battery connection and manufacturing method thereof, battery connection module using the plate.
DE102019117047A1 (en) * 2019-06-25 2020-12-31 Jungheinrich Aktiengesellschaft Vibration-dampening storage of battery stacks and electrical parts
TWI696205B (en) * 2019-09-10 2020-06-11 新盛力科技股份有限公司 Battery module for imprving safety
KR20220020106A (en) 2020-08-11 2022-02-18 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery apparatus and method of manufacturing the same
KR20220091288A (en) 2020-12-23 2022-06-30 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery management system and battery pack comprising the same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200288021Y1 (en) * 2002-06-08 2002-09-09 주식회사 아세아볼트 A bolt for mounteing printed circuit board

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101338240B1 (en) * 2012-04-18 2013-12-10 주식회사 이랜텍 Battery pack with improved connecting structure of bms pcb module
KR101884722B1 (en) * 2015-07-21 2018-08-02 주식회사 엘지화학 Battery Module Comprising Wire-Fixing Ribs

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200288021Y1 (en) * 2002-06-08 2002-09-09 주식회사 아세아볼트 A bolt for mounteing printed circuit board

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180118920A (en) 2018-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102269112B1 (en) Damping Member for Preventing Shake of BMS and Battery Module Having the Same
EP2919296B1 (en) Battery module comprising bus bar assembly, and battery pack comprising same
US10608292B2 (en) Battery module having structure in which battery management system is directly connected to terminal plates
EP3151307B1 (en) Battery module and battery pack comprising same
KR101223568B1 (en) Rechargeable battery and battery module
KR102272264B1 (en) Battery module having short connecting part
KR101404712B1 (en) Battery Pack of Improved Safety
KR101724010B1 (en) Rechargeable battery
CN106356490B (en) Rechargeable battery and battery module including the same
CN108701793B (en) Battery pack
US9966637B2 (en) Battery module comprising wire-fixing ribs
US20130011708A1 (en) Lithium ion secondary battery, vehicle, and battery mounting device
KR101706305B1 (en) Battery Module Having Temperature Sensor
CN109075304B (en) Rechargeable battery with diaphragm
KR101382543B1 (en) Battery Module Assembly with Novel Structure
KR101487152B1 (en) Unit Module Assembly and Battery Module Comprising The Same
KR102117318B1 (en) Battery Module Comprising Battery Cell Stack of Step-formed Structure
KR101084986B1 (en) Middle or Large-sized Battery Pack of Improved Safety
KR102066913B1 (en) Battery Module for Structure of Easy Insertion and Mounting of Terminal Plate
KR101881120B1 (en) Battery Module Having Cartridge with Electrode Terminal Supporting Part
KR20150107698A (en) Battery Module Having Bus Bar Assembly and Battery Pack Comprising the Same
KR101750491B1 (en) Battery Module Including Fixing Member

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