KR102320036B1 - 배터리 모듈 어셈블리 - Google Patents

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이병훈
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Abstract

이상의 설명은 배터리 모듈 어셈블리에 관한 것이다. 일 실시 예에 있어서, 배터리 모듈 어셈블리는, 복수 개의 배터리 셀이 적층되기 위한 공간을 형성하는 하우징; 및 상기 하우징에 슬라이딩 결합되며, 상기 복수 개의 배터리 셀의 상태를 감지하기 위한 센싱 모듈을 포함할 수 있다.

Description

배터리 모듈 어셈블리{A battery module assembly}
아래의 설명은 배터리 모듈 어셈블리에 관한 것이다.
한국 공개특허 제10-2013-0018494호에 개시되는 전지모듈은, 다수의 전지셀들이 전기적으로 연결되어 있는 전지모듈로서, 전지셀들의 전극단자 연결부와 전기적 접속되어 있는 전압 센싱용 단자들, 및 전압 센싱용 단자들과 연결되어 있고 전압 센싱용 단자들의 검출 전압을 모듈 제어부로 전송하는 도전부를 포함하는 전압 센싱부; 및 도전부의 쇼트 발생시 검출 전압의 전송을 중단시키기 위해, 전압 센싱용 단자들과 도전부 사이에 위치하고 있는 신호 차단부;를 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 신호 차단부는 퓨즈를 내장하고 있는 퓨즈 박스의 형태로 이루어져 있으며, 이러한 퓨즈 박스는 솔더링에 의해 퓨즈를 장착하고 있는 회로 기판 및 회로 기판을 보호하기 위해 밀폐하는 커버로 이루어져 있다.
실시 예의 목적은 조립 및 유지보수가 용이한 배터리 모듈 어셈블리를 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따르면, 배터리 모듈 어셈블리는, 복수 개의 배터리 셀이 적층되기 위한 공간을 형성하는 하우징; 및 상기 하우징에 슬라이딩 결합되며, 상기 복수 개의 배터리 셀의 상태를 감지하기 위한 센싱 모듈을 포함할 수 있다.
상기 센싱 모듈은, 상기 하우징 내부에 적층되는 배터리 셀과 접속되기 위한 제 1 연결 단자; 상기 배터리 셀을 제어하는 배터리 제어부와 접속되기 위한 제 2 연결 단자; 및 양 측이 상기 제 1 연결 단자 및 제 2 연결에 각각 연결되는 퓨즈를 포함할 수 있다.
상기 하우징은, 상기 센싱 모듈이 결합되는 방향을 안내하기 위한 슬라이딩 가이드; 및 상기 센싱 모듈의 결합 방향을 따라서 이격 배치되는 제 1 록킹부 및 제 2 록킹부를 포함하고, 상기 센싱 모듈은, 상기 제 1 록킹부 및 제 2 록킹부 중 하나에 선택적으로 결합 가능한 돌기부를 포함할 수 있다.
상기 하우징은, 상기 복수 개의 배터리 셀이 적층되는 방향을 따라서 형성되는 셀 리드 삽입 공간을 더 포함하고, 상기 돌기부가 상기 제 1 록킹부에 결합된 임시 결합 상태에서, 상기 센싱 모듈의 연결 단자는, 상기 셀 리드 삽입 공간으로 노출되지 않고, 상기 돌기부가 상기 제 2 록킹부에 결합된 임시 결합 상태에서, 상기 센싱 모듈의 연결 단자는, 상기 셀 리드 삽입 공간으로 노출될 수 있다.
상기 센싱 모듈은, 상기 하우징의 일 면에, 상기 일 면과 평행한 방향으로 슬라이딩 결합될 수 있다.
상기 하우징은, 상기 센싱 모듈이 슬라이딩 이동되는 것을 가이드 하기 위한 슬라이딩 가이드; 및 상기 센싱 모듈이 이탈되는 것을 방지하기 위한 이탈 방지부를 포함할 수 있다.
상기 슬라이딩 가이드는, 상기 하우징의 상측 및 하측에 각각 절곡된 형상으로 제공되어 상기 센싱 모듈이 상방, 하방 또는 측방으로 이동되는 것을 방지할 수 있다.
상기 이탈 방지부는, 상기 센싱 모듈의 슬라이딩 결합 방향으로 갈수록 단면이 점차 증가하는 후크 형상을 포함할 수 있다.
상기 센싱 모듈은, 상기 퓨즈가 설치되기 위한 공간을 제공하는 모듈 케이싱을 더 포함하고, 상기 제 1 연결 단자는, 상기 모듈 케이싱의 일 측면을 관통하여 외부로 노출될 수 있다.
상기 센싱 모듈이 상기 하우징에 결합되면, 상기 제 1 연결 단자는 상기 배터리 셀의 셀 리드 사이에 위치될 수 있다.
상기 배터리 셀의 셀 리드는, 상기 제 1 연결 단자를 향하여 절곡된 뒤에 용접하는 방법으로 상기 제 1 연결 단자와 접속될 수 있다.
상기 제 1 연결 단자는, 판재 형상의 버스바; 및 상기 버스바에 접속되며, 상기 퓨즈의 일측을 고정하기 위한 제 1 포크핀을 포함할 수 있다.
상기 버스바 및 제 1 포크핀은 일체로 형성될 수 있다.
상기 제 2 연결 단자는, 상기 배터리 제어부에 연결된 전선을 고정하기 위한 터미널; 및
상기 터미널에 접속되며, 상기 퓨즈의 타측을 고정하기 위한 제2 포크핀을 포함할 수 있다.
상기 터미널 및 제 2 포크핀은 일체로 형성될 수 있다.
상기 제 1 포크핀 및 제 2 포크핀의 형상은 동일할 수 있다.
상기 모듈 케이싱은, 상기 제 1 연결 단자 및 제 2 연결 단자를 일렬로 지지하기 위한 격벽을 포함하는 모듈 베이스; 및 상기 모듈 베이스에 결합되는 모듈 커버를 포함할 수 있다.
상기 퓨즈는, 상기 모듈 커버를 관통하여 상기 제 1 연결 단자 및 제 2 연결 단자에 연결될 수 있다.
상기 하우징은, 상기 센싱 모듈이 슬라이딩 이동되는 것을 가이드 하기 위한 슬라이딩 가이드를 포함하고, 상기 퓨즈는, 상기 센싱 모듈이 슬라이딩 되는 방향과 직교하는 방향으로 상기 제 1 연결 단자 및 제 2 연결 단자에 결합될 수 있다.
상기 퓨즈의 결합 방향을 기준으로, 상기 퓨즈 및 상기 슬라이딩 가이드는 서로 오버랩되지 않을 수 있다.
실시 예에 의하면, 각 모듈의 조립에 복잡한 공정이 요구되지 않고, 간단하게 조립 및 분리가 가능하므로, 작업 효율을 향상시키고, 향후 유지 보수에 소요되는 시간 및 노력을 절약할 수 있다.
또한, 센싱 모듈에 구비되는 퓨즈의 교체가 필요한 경우, 전제 제품을 분해할 필요없이 용이하게 교체할 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 배터리 모듈 어셈블리의 사시도이다.
도 2는 실시 예에 따른 배터리 모듈 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 3은 실시 예에 따른 센싱 모듈의 사시도이다.
도 4는 실시 예에 따른 센싱 모듈의 분해 사시도이다.
도 5는 실시 예에 따른 센싱 모듈의 부품들의 연결 구조를 나타내는 도면이다.
도 6은 실시 예의 변형 예에 따른 센싱 모듈의 부품들의 연결 구조를 나타내는 도면이다.
도 7은 다른 실시 예에 따른 배터리 모듈 어셈블리의 사시도이다.
도 8은 다른 실시 예에 따른 배터리 모듈 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 9 및 도 10은 다른 실시 예에 따른 배터리 모듈 어셈블리의 조립 과정을 나타내는 도면이다.
도 11은 또 다른 실시 예에 따른 배터리 모듈 어셈블리의 분해 사시도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 실시 예에 따른 배터리 모듈 어셈블리의 사시도이고, 도 2는 실시 예에 따른 배터리 모듈 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 1및 도 2를 참조하면, 실시 예에 따른 배터리 모듈 어셈블리(10)는, 배터리 셀(100), 하우징(110), 센싱 모듈(200), 배터리 제어부(300) 및 연결 와이어(400)를 포함할 수 있다.
상기 배터리 셀(100)은, 예를 들어, 상하 방향으로 적층된 상태로 상기 하우징(110)의 내부에 배치될 수 있다. 상기 배터리 셀(100)의 일측에는 상기 배터리 셀(100)의 전원을 인가하기 위한 셀 리드(102)가 구비될 수 있다. 상기 배터리 셀(100)은, 복수 개가 하나의 모듈로 제공될 수 있다. 상기 모듈화된 배터리 셀(100)의 집합을 배터리 모듈이라고 할 수 있다.
상기 하우징(110)은, 상기 배터리 모듈 어셈블리(10)의 외관을 형성할 수 있다. 상기 하우징(110)은, 상기 배터리 셀(100)을 감싸도록 제공될 수 있다. 상기 하우징(110)은, 슬라이딩 가이드(112) 및 이탈 방지부(114)를 포함할 수 있다.
상기 슬라이딩 가이드(112)는, 상기 센싱 모듈(200)이 상기 하우징(110)에 결합 또는 분리되는 방향을 안내할 수 있다. 예를 들어, 상기 슬라이딩 가이드(112)는, 상기 하우징(110)의 일측에 형성될 수 있다. 상기 슬라이딩 가이드(112)는, 상기 센싱 모듈(200)이 낙하되는 것을 방지하도록 상기 하우징(110)의 일측으로부터 측방으로 연장될 수 있다. 상기 슬라이딩 가이드(112)의 단부는 상방으로 절곡되어, 상기 센싱 모듈(200)의 측방으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 상기 슬라이딩 가이드(112)는, 상기 하우징의 상측 및 하측에 각각 절곡된 형상으로 제공되어, 상기 센싱 모듈(200)이 상방, 하방 또는 측방으로 이동되는 것을 방지할 수도 있다.
상기 이탈 방지부(114)는, 상기 센싱 모듈(200)이 상기 하우징(110)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 상기 이탈 방지부(114)는, 상기 센싱 모듈(200)의 슬라이딩 결합 방향으로 갈수록 단면이 점차 증가하는 후크 형상을 포함할 수 있다. 위와 같은 구조에 의하면, 별도의 조작 없이도, 상기 센싱 모듈(200)이 상기 슬라이딩 가이드(112)를 따라서 쉽게 결합 가능하면서도, 상기 센싱 모듈(200)이 상기 하우징(110)으로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다.
상기 센싱 모듈(200)은, 상기 하우징(110)에 탈부착될 수 있다. 예를 들어, 상기 센싱 모듈(200)은, 상기 하우징(110)의 일 면에, 상기 일 면과 평행한 방향으로 슬라이딩 결합될 수 있다. 상기 센싱 모듈(200)은, 상기 하우징(110)의 양 측면에 각각 서로 대향되도록 복수 개로 제공될 수 있다. 상기 센싱 모듈(200)은, 상기 배터리 셀(100) 및 배터리 제어부(300)를 연결할 수 있다.
상기 배터리 제어부(300)는, 상기 센싱 모듈(200)로부터 감지된 정보에 기초하여, 상기 배터리 셀(100)을 제어할 수 있다.
상기 연결 와이어(400)는, 상기 센싱 모듈(200) 및 배터리 제어부(300)를 연결할 수 있다. 상기 연결 와이어(400)는, 예를 들어, 복수 개의 와이어가 하나의 조를 이루는 형태일 수 있다. 예를 들면, 하나의 피복에 의해 감싸지거나, 서로 꼬인 형상을 가질 수 있다.
도 3은 실시 예에 따른 센싱 모듈의 사시도이다이고, 도 4는 실시 예에 따른 센싱 모듈의 분해 사시도이고, 도 5는 실시 예에 따른 센싱 모듈의 부품들의 연결 구조를 나타내는 도면이고, 도 6은 실시 예의 변형 예에 따른 센싱 모듈의 부품들의 연결 구조를 나타내는 도면이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 실시 예에 따른 센싱 모듈(200)은, 모듈 베이스(210)와, 모듈 커버(220)와, 퓨즈(230)와, 제 1 연결 단자(250) 및 제 2 연결 단자(270)를 포함할 수 있다.
상기 모듈 베이스(210)는, 상기 퓨즈(230)를 비롯하여 각종 전자 부품이 설치되기 위한 설치 공간을 제공할 수 있다. 상기 모듈 베이스(210)의 일 측에는 연결 와이어(400)가 접속되기 위한 와이어 홀(214)이 형성될 수 있다.
한편, 상기 연결 와이어(400)는, 복수 개의 제 2 연결 단자(270)에 각각 연결되는 복수 개의 와이어를 포함할 수 있다. 상기 복수 개의 와이어는 상기 모듈 베이스(210)의 내부에서 하나의 조를 이루도록 묶이고, 상기 와이어 홀(214)을 통하여, 외부로 나갈 수 있다. 예를 들면, 하나의 피복에 의해 감싸지거나, 서로 꼬인 형상을 가질 수 있다.
상기 모듈 베이스(210)는, 상기 제 1 연결 단자(250) 및 제 2 연결 단자(270)를 일렬로 지지하기 위한 격벽을 포함할 수 있다.
상기 모듈 커버(220)는, 상기 모듈 베이스(210)에 결합되어 상기 설치 공간을 커버할 수 있다. 상기 모듈 커버(220)의 일측에는, 상기 퓨즈(230)가 관통될 수 있는 퓨즈 홀이 형성될 수 있다. 상기 모듈 베이스(210) 및 모듈 커버(220)를 통칭하여 모듈 케이싱이라고 할 수 있다.
상기 퓨즈(230)는 상기 제 1 연결 단자(210) 및 제 2 연결 단자(270) 사이에 설치될 수 있다. 상기 퓨즈(230)는 상기 제 1 연결 단자(210) 및 제 2 연결 단자(270) 사이에 흐르는 전압 또는 전류의 크기에 따라서, 전기적 접속을 차단할 수 있다. 상기 퓨즈(230)로는, 블레이드 퓨즈(blade fuse) 또는 마이크로 퓨즈(micro fuse) 등이 사용될 수 있다. 상기 퓨즈(230)는, 절연 재질로 제공되는 헤드부와, 도전성 재질로 제공되는 2개의 접속부를 포함할 수 있다 . 상기 헤드부는, 상기 모듈 케이싱의 외부로 노출되고, 상기 2개의 접속부는, 상기 모듈 케이싱의 내부에 수용되어, 상기 제 1 연결 단자(250) 및 제 2 연결 단자(270)에 각각 접속될 수 있다.
상기 퓨즈(230)가 단락되면, 상기 연결 와이어(30)로 공급되는 전압 또는 전류가 차단됨으로써, 상기 배터리 모듈(10)과 연결된 장치의 고장을 예방할 수 있다. 상기 퓨즈(230)는, 상기 센싱 모듈(200)에 탈부착 가능할 수 있다. 상기 퓨즈(230)는, 상기 모듈 커버(220)를 관통하여, 상기 제 1 연결 단자(250) 및 제 2 연결 단자(270)에 연결될 수 있다. 상기 퓨즈(230)는, 상기 센싱 모듈(200)이 상기 하우징(110)에 대하여 슬라이딩 이동되는 방향과 직교되는 방향으로 삽입될 수 있다. 한편, 상기 슬라이딩 가이드(112)는, 상기 퓨즈(230)의 결합 방향을 기준으로, 상기 퓨즈(230)와 오버랩되지 않도록 배치될 수 있다.
상기 제 1 연결 단자(250)는, 상기 모듈 베이스(210)의 일측에 위치할 수 있다. 상기 제 1 연결 단자(250)는, 상기 모듈 케이싱의 일 측면을 관통하여 외부로 노출될 수 있다. 상기 제 1 연결 단자(250)의 일측은 상기 퓨즈(230)의 일측 단자와 연결되고, 타측은 상기 배터리 셀의 일측 단자와 연결될 수 있다.
상기 제 1 연결 단자(250)는, 상기 센싱 모듈(200)이 상기 하우징(110)에 완전히 결합된 상태에서, 복수 개의 셀 리드(102) 사이에 위치될 수 있다. 상기 셀 리드(102)는, 상기 제 1 연결 단자(250)를 향하여 절곡된 뒤에 용접하는 방법으로 상기 제 1 연결 단자(250)와 접속될 수 있다. 한편, 상기 셀 리드(102)가 미리 절곡된 상태로 마련되고, 상기 센싱 모듈(200)의 결합 위치에 따라서, 상기 제 1 연결 단자(250)가 상기 셀 리드(102)와 접속 또는 단락될 수도 있다. 상기 제 1 연결 단자(250)는, 제 1 접속부(251) 및 제 1 연장부(252)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 접속부(251)는, 상기 퓨즈(230)의 일측 단자와 결합될 수 있다. 상기 제 1 접속부(251)는, 예를 들어 이격된 복수의 돌기를 포함하고, 상기 복수의 돌기 사이의 공간에 상기 퓨즈(230)의 일측 단자가 삽입되어, 상기 복수의 돌기에 의해 가압되어 고정될 수 있다. 상기 제 1 접속부(251)는 포크 형상을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제 1 접속부(251)는, 제 1 포크핀이라고 할 수도 있다.
상기 제 1 연장부(252)는, 상기 센싱 모듈(200)이 상기 하우징(110)에 완전히 체결된 상태에서 상기 셀 리드(102)와 접속되고, 상기 센싱 모듈(200)이 상기 하우징(110)으로부터 분리된 상태에서 상기 셀 리드(102)와 접속되지 않을 수 있다. 상기 제 1 연장부(252)는, 판재 형상의 도전성 재질로 제공될 수도 있다. 이 경우, 상기 제 1 연장부(252)는, 버스바라고 할 수도 있다.
한편, 상기 제 1 접속부(251) 및 제 1 연장부(252)는, 도 6과 같이 통전이 가능한 물질로 일체로 형성될 수도 있다.
상기 제 2 연결 단자(270)는, 상기 모듈 베이스(210)의 타측에 위치할 수 있다. 상기 제 2 연결 단자(270)의 일측은 상기 퓨즈(230)의 타측 단자와 연결되고, 타측은 상기 연결 와이어(400)에 연결될 수 있다.
상기 제 2연결 단자(270)는, 제 2접속부(271) 및 제 2 연장부(272)를 포함할 수 있다.
상기 제 2 접속부(271)는, 상기 퓨즈(230)의 타측 단자와 결합될 수 있다. 상기 제 2 접속부(271)는, 예를 들어 이격된 복수의 돌기를 포함하고, 상기 복수의 돌기 사이의 공간에 상기 퓨즈(230)의 타측 단자가 삽입되어, 상기 복수의 돌기에 의해 가압되어 고정될 수 있다. 상기 제 2 접속부(271)는 포크 형상을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제 2 접속부(271)는, 제 2 포크핀이라고 할 수도 있다. 상기 제 2 접속부(271)는, 상기 제 1 접속부(251)와 동일한 형상을 가질 수 있다.
상기 제 2 연장부(272)는, 상기 제 2 접속부(271) 및 상기 연결 와이어(400)와 접속될 수 있다. 상기 제 2 연장부(272)는, 연결 와이어(400)를 고정하기 위한 고정부를 포함할 수 있다. 상기 제 2 연장부(272)는, 상기 배터리 제어부(300)에 연결된 전선을 고정시킬 수 있다. 상기 제 2 연장부(272)는, 터미널이라고 할 수도 있다.
한편, 상기 제 2 접속부(271) 및 제 2 연장부(272)는, 도 6과 같이 통전이 가능한 물질로 일체로 형성될 수도 있다.
이하 상기한 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소에 대하여, 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 상기한 실시 예에 대한 설명은 이하의 실시 예들에도 적용될 수 있다. 이하 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 7은 다른 실시 예에 따른 배터리 모듈 어셈블리의 사시도이고, 도 8은 다른 실시 예에 따른 배터리 모듈 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 다른 실시 예에 따른 배터리 모듈 어셈블리(20)는, 배터리 셀(500), 하우징(510), 센싱 모듈(600) 및 연결 와이어(800)를 포함할 수 있다.
상기 배터리 셀(500)은, 예를 들어, 상하 방향으로 적층된 상태로 상기 하우징(510)의 내부에 배치될 수 있다. 상기 배터리 셀(500)은, 셀 리드(502)를 포함할 수 있다. 상기 배터리 셀(500)은, 복수 개가 하나의 모듈로 제공될 수 있다. 상기 모듈화된 배터리 셀(500)의 집합을 배터리 모듈이라고 할 수 있다.
상기 하우징(510)은, 상기 배터리 모듈을 수용하기 위한 수용 공간과, 슬라이딩 가이드(512), 이탈 방지부(514) 및 셀 리드 삽입 공간(516)을 포함할 수 있다.
상기 슬라이딩 가이드(512)는, 예를 들어, 상기 하우징(510)의 일측에 함몰 형성될 수 있다.
상기 이탈 방지부(514)는, 제 1 록킹부(514a) 및 제 2 록킹부(514b)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 록킹부(514a)로는, 상기 센싱 모듈(600)의 돌기부(690)가 삽입될 수 있다. 상기 제 1 록킹부(514a)는, 예를 들어, 상기 슬라이딩 가이드(512)로부터 외측으로 관통되는 홀일 수 있다. 다른 예로, 상기 제 1 록킹부(514a)는, 상기 슬라이딩 가이드(512)의 내벽에 함몰 형성되는 홈일 수도 있다.
상기 제 2 록킹부(514b)는, 상기 센싱 모듈(600) 및 하우징(510)의 결합 방향을 따라서, 상기 제 1 록킹부(514a)로부터 이격 배치될 수 있다. 상기 배터리 모듈이 상기 하우징(510)에 결합된 상태에서, 상기 제 2 록킹부(514b)는, 상기 제 1 록킹부(514a)보다 상기 셀 리드(502) 쪽에 더 가깝게 배치될 수 있다.
상기 센싱 모듈(600)은, 상기 슬라이딩 가이드(512)에 슬라이딩 결합될 수 있다. 상기 센싱 모듈(600)은, 상기 배터리 셀(500)이 적층되는 방향에 대하여 교차되는 방향, 예를 들면, 수직하는 방향으로 슬라이딩 결합될 수 있다. 상기 센싱 모듈(600)은, 제 1 연결 단자(650) 및 돌기부(690)를 포함할 수 있다.
상기 셀 리드 삽입 공간(516)으로는, 상기 배터리 셀(500)의 셀 리드(502)가 삽입될 수 있다. 상기 셀 리드 삽입 공간(516)은, 상기 배터리 셀이(500)이 삽입되는 방향을 따라서 길게 형성될 수 있다.
상기 돌기부(690)는, 상기 센싱 모듈(600)의 결합 방향에 대하여 수직한 방향으로 돌출 형성될 수 있다. 상기 돌기부(690)는, 상기 제 1 록킹부(514a) 또는 제 2 록킹부(514b)에 선택적으로 결합될 수 있다.
상기 연결 와이어(800)는, 상기 센싱 모듈(600)에서 감지된 신호를 전달할 수 있다.
도 9 및 도 10은 다른 실시 예에 따른 배터리 모듈 어셈블리의 조립 과정을 나타내는 도면이다. 구체적으로, 도 9는 다른 실시 예에 따른 센서 모듈 및 하우징이 임시 결합된 상태를 도시한 도면이고, 도 10은 다른 실시 예에 따른 센서 모듈 및 하우징이 완전히 결합된 상태를 도시한 도면이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 하우징(510)에 상기 배터리 셀(500)을 포함하는 배터리 모듈과, 상기 센싱 모듈(600)이 결합될 수 있다.
예를 들어, 상기 하우징(510)에 상기 센싱 모듈(600)이 임시 결합된 상태에서, 상기 배터리 모듈이 결합된 다음, 상기 센싱 모듈(600)이 상기 하우징(510)에 완전히 결합될 수 있다.
도 9와 같이, 상기 돌기부(690)가 상기 제 1 록킹부(514a)에 결합되면, 상기 센싱 모듈(600)이 상기 하우징(510)에 임시 결합된 것으로 볼 수 있다. 도 9와 같은 상태를 임시 결합 상태 또는 제 1 차 결합 상태라고 할 수 있다. 제 1 차 결합 상태에서, 상기 제 1 연결 단자(650)는, 상기 셀 리드 삽입 공간(516)으로 노출되지 않을 수 있다. 따라서, 상기 배터리 셀(500)은, 상기 제 1 연결 단자(650)에 간섭되지 않고 결합될 수 있다.
도 10과 같이, 상기 배터리 셀(500)이 결합된 상태에서, 상기 돌기부(690)가 상기 제 2 록킹부(514b)에 결합되면, 상기 센싱 모듈(600)은, 상기 하우징(510)에 완전히 결합된 것으로 볼 수 있다. 도 10과 같은 상태를 완전 결합 상태 또는 제 2 차 결합 상태라고 할 수 있다. 제 2 차 결합 상태에서, 상기 제 1 연결 단자(650)는, 상기 셀 리드 삽입 공간(516)으로 노출될 수 있다. 따라서, 상기 제 1 연결 단자(650)는, 상기 셀 리드(502)와 접속될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 연결 단자(650)는, 상기 센싱 모듈(600)이 상기 하우징(510)에 완전히 결합될 때, 상기 셀 리드(502)와 접속될 수 있다. 다른 예로, 상기 센싱 모듈(600)이 상기 하우징(510)에 완전히 결합된 상태에서, 상기 셀 리드(502)를 절곡 및 용접시키는 방법으로, 상기 제 1 연결 단자(650) 및 셀 리드(502)는 접속될 수 있다.
도 11은 또 다른 실시 예에 따른 배터리 모듈 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 11을 참조하면, 또 다른 실시 예에 따른 배터리 모듈 어셈블리(1000)는, 배터리 셀(1100), 하우징(1110), 센싱 모듈(1200), 배터리 제어부(1300) 및 연결 와이어(1400)를 포함할 수 있다.
상기 배터리 셀(1100)은 셀 리드(1102)를 포함할 수 있다.
상기 하우징(1110)은, 슬라이딩 가이드(1112), 제 1 이탈 방지부(1114), 제 2 이탈 방지부(1118) 및 퓨즈 노출 공간(1119)을 포함할 수 있다.
상기 제 2 이탈 방지부(1118)는, 상기 슬라이딩 가이드(1112)에 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 11과 같이, 상기 제 2 이탈 방지부(1118)는, 상기 슬라이딩 가이드(1112)의 측면에 형성될 수 있다. 한편, 도면과 달리, 상기 제 2 이탈 방지부(1118)는, 상기 슬라이딩 가이드(1112)의 상면 및/또는 하면에 형성될 수도 있다. 본 발명에 있어서, 상기 제 2 이탈 방지부(1118)의 위치가 제한되는 것은 아니다. 상기 제 2 이탈 방지부(1118)는, 제 1 록킹부(1118a) 및 제 2 록킹부(1118b)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 록킹부(1118a)로는, 상기 센싱 모듈(1200)의 돌기부(1290)가 삽입될 수 있다. 상기 돌기부(1290)가 상기 제 1 록킹부(1118a)에 결합되면, 상기 센싱 모듈(1200)이 상기 하우징(1110)에 임시 결합된 것으로 볼 수 있다.
상기 제 2 록킹부(1118b)는, 상기 센싱 모듈(1200) 및 하우징(1110)의 결합 방향을 따라서, 상기 제 1 록킹부(1118a)로부터 이격 배치될 수 있다. 상기 돌기부(1290)가 상기 제 2 록킹부(1118b)에 결합되면, 상기 센싱 모듈(1200)은, 상기 하우징(1110)에 완전히 결합된 것으로 볼 수 있다. 상기 센싱 모듈(1200)이 상기 하우징(1110)에 완전히 결합된 상태에서, 상기 제 1 연결 단자(1250)는, 상기 셀 리드(1102)와 접속될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 연결 단자(1250)는, 상기 센싱 모듈(1200)이 상기 하우징(1110)에 완전히 결합될 때, 상기 셀 리드(1102)와 접속될 수 있다. 다른 예로, 상기 센싱 모듈(1200)이 상기 하우징(1110)에 완전히 결합된 상태에서, 상기 셀 리드(1102)를 절곡 및 용접시키는 방법으로, 상기 제 1 연결 단자(1250) 및 셀 리드(1102)는 접속될 수 있다.
상기 퓨즈 노출 공간(1119)은, 상기 센싱 모듈(1200)이 상기 하우징(1110)에 완전히 체결된 상태에서, 상기 센싱 모듈(1200)의 퓨즈(1230)가 외부로 노출되게 할 수 있다. 상기 퓨즈 노출 공간(1119)을 통하여, 사용자는 상기 센싱 모듈(1200)을 분리할 필요 없이, 상기 퓨즈(1230)를 쉽게 교체할 수 있다.
상기 센싱 모듈(1200)은, 모듈 케이싱(1210), 퓨즈(1230), 제 1 연결 단자(1250) 및 돌기부(1290)를 포함할 수 있다. 상기 돌기부(1290)는, 상기 제 2 이탈 방지부(1118)에 대응하는 위치에 형성될 수 있다. 상기 돌기부(1290)는, 상기 모듈 케이싱(1210)에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 돌기부(1290)는, 도 11을 기준으로 상기 모듈 케이싱(1210)의 측 방향에 형성될 수 있다. 한편, 도면과 달리, 상기 돌기부(1290)는, 상기 모듈 케이싱(1210)의 상방 및/또는 하방에 형성될 수 도 있다. 본 발명에 있어서, 상기 돌기부(1290)의 위치가 제한되는 것은 아니다.
실시 예에 의하면, 각 모듈의 조립에 복잡한 공정이 요구되지 않고, 간단하게 조립 및 분리가 가능하므로, 작업 효율을 향상시키고, 향후 유지 보수에 소요되는 시간 및 노력을 절약할 수 있다. 또한, 센싱 모듈에 구비되는 퓨즈의 교체가 필요한 경우, 전제 제품을 분해할 필요없이 용이하게 교체할 수 있다.
이상에서 설명된 실시 예는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 기술자에 의하여 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서의 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시 예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 보아야 한다.

Claims (20)

  1. 복수 개의 배터리 셀이 적층되기 위한 공간을 형성하는 하우징; 및
    상기 하우징에 슬라이딩 결합되며, 상기 복수 개의 배터리 셀의 상태를 감지하기 위한 센싱 모듈을 포함하고,
    상기 센싱 모듈은,
    상기 하우징 내부에 적층되는 배터리 셀과 접속되기 위한 제 1 연결 단자;
    상기 배터리 셀을 제어하는 배터리 제어부와 접속되기 위한 제 2 연결 단자;
    양 측이 상기 제 1 연결 단자 및 제 2 연결에 각각 연결되는 퓨즈; 및
    상기 퓨즈가 설치되기 위한 공간을 제공하는 모듈 케이싱을 포함하고,
    상기 제 1 연결 단자는, 상기 모듈 케이싱의 일 측면을 관통하여 외부로 노출되는 배터리 모듈 어셈블리.
  2. 삭제
  3. 복수 개의 배터리 셀이 적층되기 위한 공간을 형성하는 하우징; 및
    상기 하우징에 슬라이딩 결합되며, 상기 복수 개의 배터리 셀의 상태를 감지하기 위한 센싱 모듈을 포함하고,
    상기 하우징은,
    상기 센싱 모듈이 결합되는 방향을 안내하기 위한 슬라이딩 가이드; 및
    상기 센싱 모듈의 결합 방향을 따라서 이격 배치되는 제 1 록킹부 및 제 2 록킹부를 포함하고,
    상기 센싱 모듈은,
    상기 제 1 록킹부 및 제 2 록킹부 중 하나에 선택적으로 결합 가능한 돌기부를 포함하는 배터리 모듈 어셈블리.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 하우징은, 상기 복수 개의 배터리 셀이 적층되는 방향을 따라서 형성되는 셀 리드 삽입 공간을 더 포함하고,
    상기 돌기부가 상기 제 1 록킹부에 결합된 임시 결합 상태에서, 상기 센싱 모듈의 연결 단자는, 상기 셀 리드 삽입 공간으로 노출되지 않고,
    상기 돌기부가 상기 제 2 록킹부에 결합된 임시 결합 상태에서, 상기 센싱 모듈의 연결 단자는, 상기 셀 리드 삽입 공간으로 노출되는 배터리 모듈 어셈블리.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 센싱 모듈은, 상기 하우징의 일 면에, 상기 일 면과 평행한 방향으로 슬라이딩 결합 가능한 배터리 모듈 어셈블리.
  6. 복수 개의 배터리 셀이 적층되기 위한 공간을 형성하는 하우징; 및
    상기 하우징에 슬라이딩 결합되며, 상기 복수 개의 배터리 셀의 상태를 감지하기 위한 센싱 모듈을 포함하고,
    상기 센싱 모듈은,
    상기 하우징 내부에 적층되는 배터리 셀과 접속되기 위한 제 1 연결 단자;
    상기 배터리 셀을 제어하는 배터리 제어부와 접속되기 위한 제 2 연결 단자; 및
    양 측이 상기 제 1 연결 단자 및 제 2 연결에 각각 연결되는 퓨즈를 포함하고,
    상기 센싱 모듈은, 상기 하우징의 일 면에, 상기 일 면과 평행한 방향으로 슬라이딩 결합 가능하고,
    상기 하우징은,
    상기 센싱 모듈이 슬라이딩 이동되는 것을 가이드 하기 위한 슬라이딩 가이드; 및
    상기 센싱 모듈이 이탈되는 것을 방지하기 위한 이탈 방지부를 포함하는 배터리 모듈 어셈블리.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 슬라이딩 가이드는, 상기 하우징의 상측 및 하측에 각각 절곡된 형상으로 제공되어 상기 센싱 모듈이 상방, 하방 또는 측방으로 이동되는 것을 방지하는 배터리 모듈 어셈블리.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 이탈 방지부는, 상기 센싱 모듈의 슬라이딩 결합 방향으로 갈수록 단면이 점차 증가하는 후크 형상을 포함하는 배터리 모듈 어셈블리.
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 센싱 모듈이 상기 하우징에 결합되면,
    상기 제 1 연결 단자는 상기 배터리 셀의 셀 리드 사이에 위치되는 배터리 모듈 어셈블리.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 배터리 셀의 셀 리드는, 상기 제 1 연결 단자를 향하여 절곡된 뒤에 용접하는 방법으로 상기 제 1 연결 단자와 접속되는 배터리 모듈 어셈블리.
  12. 복수 개의 배터리 셀이 적층되기 위한 공간을 형성하는 하우징; 및
    상기 하우징에 슬라이딩 결합되며, 상기 복수 개의 배터리 셀의 상태를 감지하기 위한 센싱 모듈을 포함하고,
    상기 센싱 모듈은,
    상기 하우징 내부에 적층되는 배터리 셀과 접속되기 위한 제 1 연결 단자;
    상기 배터리 셀을 제어하는 배터리 제어부와 접속되기 위한 제 2 연결 단자; 및
    양 측이 상기 제 1 연결 단자 및 제 2 연결에 각각 연결되는 퓨즈를 포함하고,
    상기 제 1 연결 단자는,
    판재 형상의 버스바; 및
    상기 버스바에 접속되며, 상기 퓨즈의 일측을 고정하기 위한 제 1 포크핀을 포함하는 배터리 모듈 어셈블리.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 버스바 및 제 1 포크핀은 일체로 형성되는 배터리 모듈 어셈블리.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 연결 단자는,
    상기 배터리 제어부에 연결된 전선을 고정하기 위한 터미널; 및
    상기 터미널에 접속되며, 상기 퓨즈의 타측을 고정하기 위한 제2 포크핀을 포함하는 배터리 모듈 어셈블리.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 터미널 및 제 2 포크핀은 일체로 형성되는 배터리 모듈 어셈블리.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 포크핀 및 제 2 포크핀의 형상은 동일한 배터리 모듈 어셈블리.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 모듈 케이싱은,
    상기 제 1 연결 단자 및 제 2 연결 단자를 일렬로 지지하기 위한 격벽을 포함하는 모듈 베이스; 및
    상기 모듈 베이스에 결합되는 모듈 커버를 포함하는 배터리 모듈 어셈블리.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 퓨즈는, 상기 모듈 커버를 관통하여 상기 제 1 연결 단자 및 제 2 연결 단자에 연결되는 배터리 모듈 어셈블리.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 센싱 모듈이 슬라이딩 이동되는 것을 가이드 하기 위한 슬라이딩 가이드를 포함하고,
    상기 퓨즈는, 상기 센싱 모듈이 슬라이딩 되는 방향과 직교하는 방향으로 상기 제 1 연결 단자 및 제 2 연결 단자에 결합되는 배터리 모듈 어셈블리.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 퓨즈의 결합 방향을 기준으로, 상기 퓨즈 및 상기 슬라이딩 가이드는 서로 오버랩되지 않는 배터리 모듈 어셈블리.
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