KR102412403B1 - 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈은, 복수 개의 배터리 셀들, 복수 개의 배터리 셀들을 지지하며, 복수 개의 배터리 셀들의 전극 리드들과 전기적으로 연결되는 복수 개의 버스바들을 구비하는 버스바 프레임 조립체 및 버스바 프레임 조립체의 상면 및 저면에 구비되며, 복수 개의 배터리 셀들의 전극 리드들과 복수 개의 버스바들의 전기적 연결을 위한 용접 공정 시, 버스바 프레임 조립체를 고정하기 위한 용접 고정 지그들이 삽입되는 복수 개의 고정 지그 홀들을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차{BATTERY MODULE, BATTERY PACK COMPRISING THE BATTERY MODULE AND VEHICLE COMPRISING THE BATTERY PACK}
본 발명은 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차에 관한 것이다.
제품 군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차 전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HEV, Hybrid Electric Vehicle) 등에 보편적으로 응용되고 있다. 이러한 이차 전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목 받고 있다.
현재 널리 사용되는 이차 전지의 종류에는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등이 있다. 이러한 단위 이차 전지 셀, 즉, 단위 배터리 셀의 작동 전압은 약 2.5V ~ 4.5V이다. 따라서, 이보다 더 높은 출력 전압이 요구될 경우, 복수 개의 배터리 셀을 직렬로 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 또한, 배터리 팩에 요구되는 충방전 용량에 따라 다수의 배터리 셀을 병렬 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 따라서, 상기 배터리 팩에 포함되는 배터리 셀의 개수는 요구되는 출력 전압 또는 충방전 용량에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
한편, 복수 개의 배터리 셀을 직렬/병렬로 연결하여 배터리 팩을 구성할 경우, 적어도 하나의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈을 먼저 구성하고, 이러한 적어도 하나의 배터리 모듈을 이용하여 기타 구성요소를 추가하여 배터리 팩을 구성하는 방법이 일반적이다.
종래 배터리 모듈의 경우, 조립 공정 시, 전기적 연결을 위해 배터리 셀들의 전극 리드들과 버스바 프레임 조립체에 구비되는 버스바들을 상호 용접 결합시킨다. 이러한 용접 공정 시, 버스바 프레임 조립체가 흔들리는 등의 유동이 발생할 경우, 용접의 정확성 및 품질 등의 저하가 발생할 수 있으며, 또한, 전극 리드들과 버스바들 사이의 연결 불량 등의 문제가 발생할 수 있다.
그러므로, 배터리 셀들의 전극 리드들과 버스바 프레임 조립체의 버스바들 사이의 용접 결합 공정 시, 버스바 프레임 조립체의 유동을 방지할 수 있는 방안의 모색이 요청된다.
따라서, 본 발명의 목적은, 배터리 셀들의 전극 리드들과 버스바 프레임 조립체의 버스바들 사이의 용접 결합 공정 시, 버스바 프레임 조립체의 유동을 방지할 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차를 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 해결하기 위해, 본 발명은, 배터리 모듈로서, 복수 개의 배터리 셀들; 상기 복수 개의 배터리 셀들을 지지하며, 상기 복수 개의 배터리 셀들의 전극 리드들과 전기적으로 연결되는 복수 개의 버스바들을 구비하는 버스바 프레임 조립체; 및 상기 버스바 프레임 조립체의 상면 및 저면에 구비되며, 상기 복수 개의 배터리 셀들의 전극 리드들과 상기 복수 개의 버스바들의 전기적 연결을 위한 용접 공정 시, 상기 버스바 프레임 조립체를 고정하기 위한 용접 고정 지그들이 삽입되는 복수 개의 고정 지그 홀들;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈을 제공한다.
상기 복수 개의 고정 지그홀들은, 상기 버스바 프레임 조립체의 저면에 구비되며, 상기 용접 공정 시 상기 용접 고정 지그들이 삽입되는 베이스 지그홀들; 및 상기 버스바 프레임 조립체의 상면에 구비되며, 상기 용접 공정 시 상기 용접 고정 지그들이 삽입되는 탑 지그홀들;을 포함할 수 있다.
상기 베이스 지그홀들은, 상기 버스바 프레임 조립체의 저면 엣지에 형성되는 엣지 지그홀들; 및 상기 엣지 지그홀들 사이에 구비되며, 상기 버스바 프레임 조립체의 폭 방향을 따라 상호 소정 거리 이격 배치되는 보조 지그홀들;을 포함할 수 있다.
상기 탑 지그홀들은, 상기 버스바 프레임 조립체의 상면 엣지에 형성되는 엣지 지그홀들;을 포함할 수 있다.
상기 버스바 프레임 조립체는, 상기 복수 개의 버스바들을 구비하는 프런트 프레임과 리어 프레임; 및 상기 프런트 프레임과 상기 리어 프레임을 연결하는 탑 프레임;을 포함하며, 상기 복수 개의 고정 지그 홀들은, 상기 프런트 프레임과 상기 리어 프레임의 상면 및 저면에 구비될 수 있다.
상기 프런트 프레임과 상기 리어 프레임은, 상기 탑 프레임에 대해 회전 가능하게 힌지 결합될 수 있다.
상기 탑 프레임에는, 상기 프런트 프레임 및 상기 리어 프레임의 상기 탑 프레임과의 힌지 결합 시, 상기 복수 개의 고정 지그 홀들과의 간섭을 방지하기 위한 복수 개의 간섭 방지홈들;이 형성될 수 있다.
상기 복수 개의 간섭 방지홈들은, 상기 탑 프레임의 네 가장자리 영역에 구비될 수 있다.
그리고, 본 발명은, 배터리 팩으로서, 전술한 실시예들에 따른 적어도 하나의 배터리 모듈; 및 상기 적어도 하나의 배터리 모듈을 패키징하는 팩 케이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩을 제공한다.
아울러, 본 발명은, 자동차로서, 전술한 실시예에 따른 배터리 팩;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차를 제공한다.
이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 배터리 셀들의 전극 리드들과 버스바 프레임 조립체의 버스바들 사이의 용접 결합 공정 시, 버스바 프레임 조립체의 유동을 방지할 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차를 제공할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 배터리 모듈의 저면 사시도이다.
도 3은 도 2의 배터리 모듈의 저면도이다.
도 4는 도 1의 배터리 모듈의 레진 주입 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6은 도 4의 배터리 모듈의 다양한 실시예들에 따른 레진 주입홀들의 모습을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 1의 배터리 모듈의 모듈 케이스를 생략한 모습을 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7의 배터리 모듈의 분해 사시도이다.
도 9는 도 7의 배터리 모듈의 저면도이다.
도 10은 도 7의 배터리 모듈의 평면도이다.
도 11은 도 7의 배터리 모듈의 전극 리드 용접 시 고정 모습을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해 질 것이다. 여기서 설명되는 실시예는 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 또한, 발명의 이해를 돕기 위하여, 첨부된 도면은 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 설명하기 위한 도면이며, 도 2는 도 1의 배터리 모듈의 저면 사시도이며, 도 3은 도 2의 배터리 모듈의 저면도이며, 도 4는 도 1의 배터리 모듈의 레진 주입 공정을 설명하기 위한 도면이며, 도 5 및 도 6은 도 4의 배터리 모듈의 다양한 실시예들에 따른 레진 주입홀들의 모습을 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 도 1의 배터리 모듈의 모듈 케이스를 생략한 모습을 나타낸 도면이며, 도 8은 도 7의 배터리 모듈의 분해 사시도이며, 도 9는 도 7의 배터리 모듈의 저면도이며, 도 10은 도 7의 배터리 모듈의 평면도이며, 도 11은 도 7의 배터리 모듈의 전극 리드 용접 시 고정 모습을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 11을 참조하면, 배터리 모듈(10)은, 배터리 셀(100), 모듈 케이스(200), 버스바 프레임 조립체(300), 전압 센싱 유닛(400) 및 복수 개의 고정 지그 홀들(500)을 포함할 수 있다.
상기 배터리 셀(100)은, 이차 전지로서, 파우치형 이차 전지로 마련될 수 있다. 상기 파우치형 이차전지는 전극 조립체, 전해액 및 파우치 외장재로 구성될 수 있다. 파우치 외장재는, 2개의 파우치로 구성될 수 있으며, 그 중 적어도 하나에는 오목한 내부 공간이 형성될 수 있다. 전극 조립체와 전해액은 상기 파우치 외장재의 내부 공간에 수납될 수 있다. 2개의 파우치 외주면에는 실링부가 구비되어 실링부가 서로 융착됨으로써, 전극 조립체가 수용된 내부 공간이 밀폐될 수 있다.
상기 배터리 셀(100)은 복수 개로 구비될 수 있다. 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)은 상호 전기적으로 연결될 수 있게 적층될 수 있다. 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)은, 각각, 기존의 배터리 셀들의 폭에 비해 길이가 상대적으로 더 길게 형성된 롱셀(Long cell)이다. 예컨대 롱셀은 폭 대비 길이가 대략 3~5 이상일 수 있다. 본 발명에 따른 상기 배터리 모듈(10)에 있어서, 이와 같은 롱셀 타입의 배터리 셀(100)을 채용한 것은, 상기 배터리 모듈(10)의 높이를 낮게 유지하면서 배터리의 용량을 증가시켜 고용량의 배터리 모듈을 자동차의 시트 하부나 트렁크 하부 등의 위치에 용이하게 설치하기 위함이다. 다만, 이러한 사항에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.
이러한 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)에는 각각 한 쌍의 전극 리드(150)가 구비되며, 상기 배터리 모듈(10)의 전후 방향으로 각각 돌출될 수 있다.
상기 한 쌍의 전극 리드(150)는, 배터리 셀(100)의 폭 방향 중심부로부터 일 측으로 편향되어 위치하되, 상기 배터리 모듈(10)의 높이 방향을 따라 하부로 편향되어 위치한다.
이처럼, 상기 한 쌍의 전극 리드(151)가 배터리 셀(100)의 폭 방향 중심부로부터 일 측으로 편향되어 위치하는 것은, 후술할 커넥터 부재(420) 등의 설치를 위한 공간을 제공함으로써 상기 배터리 모듈(10)의 에너지 밀도를 향상시키기 위함이다.
상기 모듈 케이스(200)는, 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)을 수용하며, 상기 배터리 모듈(10)의 외관을 형성할 수 있다. 이를 위해, 상기 모듈 케이스(200)에는 상기 배터리 셀들(100)을 수용할 수 있는 소정 크기의 공간이 마련될 수 있다.
이러한 상기 모듈 케이스(200)는, 사각 관 형상으로 제공된다. 상기 모듈 케이스(200) 속 공간은 배터리 셀들(100)와 후술하는 버스바 프레임 조립체(300)가 억지 끼움될 수 있을 정도의 부피이다. 이러한 상기 모듈 케이스(200)는 배터리 모듈의 중량과 부피를 줄이는데 도움이 될 수 있다.
상기 모듈 케이스(200)의 일면에는 열전도성 레진(L)을 주액할 수 있는 적어도 하나의 레진 주입홀(210)들이 형성된다. 여기서 상기 모듈 케이스(200)의 일면은 배터리 셀들(100)의 저면부에 대응하는 저면일 수 있다.
구체적으로 상기 레진 주입홀(210)들은, 상기 모듈 케이스(200)의 저면 중 길이방향에 따른 중심 영역과 양쪽 가장자리 영역 사이에 복수 개가 위치한다. 그리고 상기 중심 영역과 양쪽 가장자리 영역에는 체킹홀(220)들이 더 형성될 수 있다. 상기 체킹홀(220)들은 해당 영역까지 레진(L)이 스며들었는지 확인하기 위한 용도이다. 예컨대, 상기 체킹홀(220)에서 레진(L)이 확인되면 레진(L) 주입을 멈추도록 하여 레진(L)의 주입양을 조절할 수 있다.
한편, 상기 레진 주립홀들(210)과 상기 체킹홀들(220)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 사각 형상의 단면을 갖거나, 또는, 도 6에 도시된 바와 같이, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 레진(L)이 상기 모듈 케이스(200) 내부에 보다 더 잘 유입될 수 있게 사다리꼴 형상의 단면을 가질 수 있다.
상기 버스바 프레임 조립체(300)는, 상기 모듈 케이스(200) 내에 슬라이딩 삽입되고, 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)을 지지할 수 있다.
이러한 상기 버스바 프레임 조립체(300)는, 프런트 프레임(310), 리어 프레임(320), 탑 프레임(330) 및 복수 개의 버스바들(350)을 포함할 수 있다.
상기 프런트 프레임(310)과 상기 리어 프레임(320)은, 상기 복수 개의 버스바들(350)을 구비할 수 있다. 상기 탑 프레임(330)은, 상기 프런트 프레임과 상기 리어 프레임을 연결할 수 있다.
구체적으로, 상기 프런트 프레임(310), 리어 프레임(320) 및 탑 프레임(330)은 각각 배터리 셀들(100)의 전면부, 후면부, 상면부에 대응하는 사이즈로 해당 부위를 커버할 수 있다.
여기서, 상기 프런트 프레임(310)과 리어 프레임(320)은, 탑 프레임(230)에 대해 회전이 가능하게 마련된다. 이는 배터리 셀들(100)과 상기 버스바 프레임 조립체(300)의 조립을 용이하게 하기 위함이다.
이를 위해, 상기 프런트 프레임(310)과 상기 리어 프레임(320)은, 상기 탑 프레임(330)에 대해 회전 가능하게 힌지 결합될 수 있다. 즉, 상기 프런트 프레임(310)과 상기 리어 프레임(320)은 각각 상기 탑 프레임(330)의 일단부와 타단부에 힌지 결합될 수 있다.
한편, 상기 탑 프레임(330)은, 간섭 방지홈(335)을 포함할 수 있다.
상기 간섭 방지홈(335)은, 복수 개로 구비될 수 있다. 상기 복수 개의 간섭 방지홈들(335)은, 상기 탑 프레임(330)의 네 가장자리 영역에 구비될 수 있다. 이러한 상기 복수 개의 간섭 방지홈들(335)은, 상기 프런트 프레임(310) 및 상기 리어 프레임(320)의 상기 탑 프레임(330)과의 힌지 결합 시, 일어날 수 있는 후술하는 복수 개의 고정 지그 홀들(500)과의 간섭을 방지하기 할 수 있다.
상기 복수 개의 버스바들(350)은, 상기 프런트 프레임(310)과 상기 리어 프레임(320)에 구비되며, 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)의 상기 전극 리드들(150)과 전기적으로 연결될 수 있다.
이를 위해, 상기 복수 개의 버스바들(350)은, 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)의 상기 전극 리드들(150)과 용접 결합 등을 통해 상호 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 전압 센싱 유닛(400)은, 상기 배터리 셀들(100)의 전압 정보 등을 센싱하기 위한 것으로서, FPCB 부재(410), 커넥터 부재(420), 온도 센서(430) 및 센싱 단자들(440, 450)을 포함할 수 있다.
상기 FPCB 부재(410)는 탑 프레임(330)과 배터리 셀들(100)의 상면 사이에서 상기 배터리 셀들(100)의 길이방향을 따라 연장 배치될 수 있다. 상기 FPCB 부재(410)는 연성회로기판(Flexible Printed Circuit Board)으로 구현될 수 있다.
상기 커넥터 부재(420)는, 상기 FPCB 부재(410)와 전기적으로 연결되며, 상기 온도 센서(430) 및 센싱 단자들(440, 450)에서 얻은 데이터 등을 BMS(Battery Management System)에 전송할 수 있다.
상기 온도 센서(430)는, 상기 FPCB 부재(410)에 구비되며, 상기 배터리 셀들(100)의 양쪽 가장자리 근처에 위치할 수 있다. 일반적으로 상기 배터리 셀(100)은 전극 리드(150)들 주변의 온도가 가장 높으므로 상기 온도 센서(430)는 배터리 셀들(100)의 양쪽 가장자리에 위치할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기 센싱단자들(440,450)들은 프런트 프레임(310)에 위치한 버스바(350)들 마다에 부착되는 제1 센싱단자(440)들과 리어 프레임(320)에 위치한 버스바(350)들 마다에 부착되는 제2 센싱단자(450)들을 포함하고, 각 버스바(350)들에서의 전압 값을 센싱할 수 있다.
상기 복수 개의 고정 지그 홀들(500)은, 상기 버스바 프레임 조립체(300)의 상면 및 저면에 구비되며, 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)의 상기 전극 리드들(150)과 상기 복수 개의 버스바들(350)의 전기적 연결을 위한 용접 공정 시, 상기 버스바 프레임 조립체(300)를 고정하기 위한 용접 고정 지그들(G)이 삽입될 수 있다.
이러한 상기 복수 개의 고정 지그홀들(500)은, 상기 프런트 프레임(310)과 상기 리어 프레임(320)의 상면 및 저면에 구비되며, 베이스 지그홀들(510) 및 탑 지그홀들(520)을 포함할 수 있다.
상기 베이스 지그홀들(510)은, 상기 버스바 프레임 조립체(300)의 저면에 구비되며, 상기 용접 공정 시 상기 용접 고정 지그들(G)이 하방에서 삽입될 수 있다.
이러한 상기 베이스 지그홀들(510)은, 엣지 지그홀들(512) 및 보조 지그홀들(514)을 포함할 수 있다.
상기 엣지 지그홀들(512)은, 상기 버스바 프레임 조립체(300)의 저면 엣지에 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 엣지 지그홀들(512)은, 상기 버스바 프레임 조립체(300)의 상기 프런트 프레임(310)과 상기 리어 프레임(320)의 저면 엣지에 형성될 수 있다.
상기 보조 지그홀들(514)은, 상기 엣지 지그홀들(512) 사이에 구비되며, 상기 버스바 프레임 조립체(300)의 폭 방향, 구체적으로, 상기 버스바 프레임 조립체(300)의 상기 프런트 프레임(310)과 상기 리어 프레임(320)의 폭 방향을 따라 상호 소정 거리 이격 배치될 수 있다.
상기 탑 지그홀들(520)은, 상기 버스바 프레임 조립체(300)의 상면에 구비되며, 상기 용접 공정 시 상기 용접 고정 지그들(G)이 상방에서 삽입될 수 있다.
이러한 상기 탑 지그홀들(520)은, 상기 버스바 프레임 조립체(300)의 상면 엣지에 형성되는 엣지 지그홀들을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 탑 지그홀들(520)은, 상기 버스바 프레임 조립체(300)의 상기 프런트 프레임(310)과 상기 리어 프레임(320)의 상면 엣지에 형성될 수 있다.
본 실시예에서는, 이러한 상기 복수 개의 고정 지그홀들(500)을 통해, 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)의 상기 전극 리드들(150)과 상기 복수 개의 버스바들(350)의 전기적 연결을 위한 용접 공정 시, 상기 용접 고정 지그들(G)이 상기 버스바 프레임 조립체(300)의 상하 방향 모두에서 상기 버스바 프레임 조립체(300)에 삽입되어 상기 버스바 프레임 조립체(300)를 고정할 수 있다.
이에 따라, 본 실시예에서는, 상기 용접 공정 시, 상기 버스바 프레임 조립체(300)의 상하 방향의 유동 및 좌우 방향의 유동 모두를 효과적으로 방지하여, 상기 버스바 프레임 조립체(300)가 흔들리는 등의 유동을 최소화시킬 수 있다.
따라서, 본 실시예에서는, 상기 복수 개의 고정 지그홀들(500)을 통해, 상기 용접 공정 시, 용접의 정확성 및 용접 품질 등을 현저히 개선할 수 있으며, 상기 전극 리드들(150)과 버스바들(350) 사이의 연결 품질 또한 훨씬 더 높일 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이며, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차를 설명하기 위한 도면이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 배터리 팩(1)은, 앞선 실시예에 따른 적어도 하나의 배터리 모듈(10) 및 상기 적어도 하나의 배터리 모듈(10)을 패키징하는 팩 케이스(50)를 포함할 수 있다.
이러한 상기 배터리 팩(1)은 자동차(V)의 연료원으로써, 자동차(V)에 구비될 수 있다. 예로써, 상기 배터리 팩(1)은 전기 자동차, 하이브리드 자동차 및 기타 배터리 팩(1)을 연료원으로써 이용할 수 있는 기타 다른 방식으로 자동차(V)에 구비될 수 있다.
또한, 상기 배터리 팩(1)은 상기 자동차(V) 이외에도 이차 전지를 이용하는 전력 저장 장치(Energy Storage System) 등 기타 다른 장치나 기구 및 설비 등에도 구비되는 것도 가능할 수 있음은 물론이다.
이처럼, 본 실시예에 따른 상기 배터리 팩(1)과 상기 자동차(V)와 같은 상기 배터리 팩(1)을 구비하는 장치나 기구 및 설비는 전술한 상기 배터리 모듈(10)을 포함하는 바, 전술한 배터리 모듈(10)로 인한 장점을 모두 갖는 배터리 팩(1) 및 이러한 배터리 팩(1)을 구비하는 자동차(V) 등의 장치나 기구 및 설비 등을 구현할 수 있다.
이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 상기 배터리 셀들(100)의 상기 전극 리드들(150)과 상기 버스바 프레임 조립체(300)의 상기 버스바들(350) 사이의 용접 결합 공정 시, 상기 버스바 프레임 조립체(300)의 유동을 방지할 수 있는 상기 배터리 모듈(10), 이러한 상기 배터리 모듈(10)을 포함하는 상기 배터리 팩(1) 및 이러한 상기 배터리 팩(1)을 포함하는 자동차(V)를 제공할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.
V: 자동차
1: 배터리 팩
10: 배터리 모듈
100: 배터리 셀
150: 전극 리드
200: 모듈 케이스
210, 215: 레진 주입홀
220, 225: 체킹홀
300: 버스바 프레임 조립체
310: 프런트 프레임
320: 리어 프레임
330: 탑 프레임
335: 간섭 방지홈
350: 버스바
400: 전압 센싱유닛
410: FPCB 부재
420: 커넥터 부재
430: 온도 센서
440, 450: 센싱 단자
500: 고정 지그 홀들
510: 베이스 지그홀들
512; 엣지 지그홀들
514: 보조 지그홀들
520: 탑 지그홀들

Claims (10)

  1. 배터리 모듈에 있어서,
    복수 개의 배터리 셀들;
    상기 복수 개의 배터리 셀들을 지지하며, 상기 복수 개의 배터리 셀들의 전극 리드들과 전기적으로 연결되는 복수 개의 버스바들을 구비하는 버스바 프레임 조립체; 및
    상기 버스바 프레임 조립체의 상면 및 저면에 구비되며, 상기 복수 개의 배터리 셀들의 전극 리드들과 상기 복수 개의 버스바들의 전기적 연결을 위한 용접 공정 시, 상기 버스바 프레임 조립체를 고정하기 위한 용접 고정 지그들이 삽입되는 복수 개의 고정 지그 홀들;을 포함하며,
    상기 버스바 프레임 조립체는, 상기 복수 개의 버스바들을 구비하는 프런트 프레임과 리어 프레임; 및 상기 프런트 프레임과 상기 리어 프레임을 연결하는 탑 프레임;을 포함하며,
    상기 복수 개의 고정 지그 홀들은, 상기 프런트 프레임과 상기 리어 프레임의 상면 및 저면에 구비되며,
    상기 프런트 프레임과 상기 리어 프레임은, 각각, 상기 탑 프레임의 일단부와 타단부에 대해 회전 가능하게 힌지 결합되며,
    상기 배터리 모듈은, 상기 복수 개의 배터리 셀들을 수용할 수 있는 소정 크기의 공간이 형성되는 모듈 케이스를 포함하며,
    상기 모듈 케이스의 일면에는, 열전도성 레진을 주입할 수 있는 적어도 하나의 레진 주입홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 고정 지그홀들은,
    상기 버스바 프레임 조립체의 저면에 구비되며, 상기 용접 공정 시 상기 용접 고정 지그들이 삽입되는 베이스 지그홀들; 및
    상기 버스바 프레임 조립체의 상면에 구비되며, 상기 용접 공정 시 상기 용접 고정 지그들이 삽입되는 탑 지그홀들;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 베이스 지그홀들은,
    상기 버스바 프레임 조립체의 저면 엣지에 형성되는 엣지 지그홀들; 및
    상기 엣지 지그홀들 사이에 구비되며, 상기 버스바 프레임 조립체의 폭 방향을 따라 상호 소정 거리 이격 배치되는 보조 지그홀들;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 탑 지그홀들은,
    상기 버스바 프레임 조립체의 상면 엣지에 형성되는 엣지 지그홀들;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 탑 프레임에는,
    상기 프런트 프레임 및 상기 리어 프레임의 상기 탑 프레임과의 힌지 결합 시, 상기 복수 개의 고정 지그 홀들과의 간섭을 방지하기 위한 복수 개의 간섭 방지홈들;이 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수 개의 간섭 방지홈들은,
    상기 탑 프레임의 네 가장자리 영역에 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  9. 제1항에 따른 적어도 하나의 배터리 모듈; 및
    상기 적어도 하나의 배터리 모듈을 패키징하는 팩 케이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제9항에 따른 배터리 팩;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차.
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