KR102490608B1 - Submodule for high voltage battery - Google Patents

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Abstract

본 발명은 부품수를 줄여 고전압 배터리 서브모듈의 중량과 원가 및 제작공정을 줄일 수 있는 고전압 배터리 서브모듈에 관한 것으로서, 상기 고전압 배터리 시스템으로 공급할 전원을 저장하고, 양측 끝단에 양극단자와 음극단자로 이루어진 전극탭이 구비되며, 면접촉하도록 겹쳐져 있는 다수의 고전압 배터리 셀; 상호 포개지게 결합되며 포개진 사이에 상기 고전압 배터리 셀이 배치되는 베이스플레이트; 및 상기 베이스플레이트에 고정되고, 상기 고전압 배터리 셀과 전기적으로 연결된 카트리지부재;를 포함하되, 상기 카트리지부재 내부에는, 상기 전극탭과 전기적으로 연결되는 버스바가 인서트 사출 방식으로 결합된다.The present invention relates to a high voltage battery submodule capable of reducing the weight, cost and manufacturing process of the high voltage battery submodule by reducing the number of parts, and stores power to be supplied to the high voltage battery system, and connects a positive terminal and a negative terminal to both ends of the high voltage battery submodule. a plurality of high voltage battery cells having electrode tabs made of and overlapped to make surface contact; base plates coupled to each other and having the high voltage battery cells disposed therebetween; and a cartridge member fixed to the base plate and electrically connected to the high voltage battery cell, wherein a bus bar electrically connected to the electrode tab is coupled to the inside of the cartridge member by an insert injection method.

Description

고전압 배터리 서브모듈{SUBMODULE FOR HIGH VOLTAGE BATTERY}High voltage battery sub module {SUBMODULE FOR HIGH VOLTAGE BATTERY}

본 발명은 고전압 배터리 서브모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부품수를 줄여 고전압 배터리 서브모듈의 중량과 원가 및 제작공정을 줄일 수 있는 고전압 배터리 서브모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a high-voltage battery sub-module, and more particularly, to a high-voltage battery sub-module capable of reducing the weight, cost, and manufacturing process of the high-voltage battery sub-module by reducing the number of parts.

일반적으로, 하이브리드 자동차와 연료전지 자동차 그리고 전기 자동차는 모두 전기모터에 의해 구동되는 것으로서, 전기모터에 구동전력을 제공하는 고전압 배터리가 필수적으로 장착된다.In general, hybrid vehicles, fuel cell vehicles, and electric vehicles are all driven by an electric motor, and a high-voltage battery providing driving power to the electric motor is essentially installed.

고전압 배터리는 차량 운행 중에 충전과 방전을 반복하면서 필요한 전력을 공급하도록 구성되어 있다.The high-voltage battery is configured to supply necessary power while repeatedly charging and discharging during vehicle operation.

상기와 같은 고전압 배터리는 통상적으로 다수개의 배터리모듈로 구성된다.The high voltage battery as described above is typically composed of a plurality of battery modules.

그리고, 다수개의 각 배터리모듈은 다수개의 고전압 배터리 서브모듈로 구성되고, 다수개의 각 서브모듈은 한 쌍의 배터리 셀로 구성된다.Further, each of the plurality of battery modules is composed of a plurality of high voltage battery submodules, and each of the plurality of submodules is composed of a pair of battery cells.

이렇게 다수개로 구성된 고전압 배터리 셀은 통상적으로 상부와 하부를 각각 지지하는 상부하우징 및 하부하우징에 의해 결합된다.High-voltage battery cells composed of a plurality of such cells are typically coupled by an upper housing and a lower housing supporting upper and lower portions, respectively.

이때, 다수개의 고전압 배터리 셀은 상호 면대면으로 적층 되도록 하부하우징에 삽입되고, 고전압 배터리 셀의 상부에 상부하우징을 배치하여 조립함으로써, 고전압 배터리 서브모듈이 된다.At this time, a plurality of high voltage battery cells are inserted into the lower housing so as to be stacked face to face, and the upper housing is disposed and assembled on top of the high voltage battery cells to form a high voltage battery submodule.

이러한 고전압 배터리 셀은 다양한 형태로 제조할 수 있으며, 특히 다양한 형태의 고전압 배터리 셀 중 최근 널리 사용되고 있는 파우치형(POUCHED TYPE)고전압 배터리 셀의 경우 유연성을 갖는 알루미늄 라미네이트 시트를 외장부재로 사용한다.These high-voltage battery cells can be manufactured in various types, and in particular, in the case of a pouch-type high-voltage battery cell that is widely used among various types of high-voltage battery cells, an aluminum laminate sheet having flexibility is used as an exterior member.

이로 인해, 파우치형 고전압 배터리 셀은 쉽게 휘어짐이 가능한 형태를 갖는다.Due to this, the pouch-type high voltage battery cell has a shape capable of being easily bent.

이러한 파우치형 고전압 배터리 셀은 중량이 작고 제조비용이 낮다는 등의 장점으로 인해 최근 많은 관심을 모으고 있다.Such a pouch-type high-voltage battery cell has recently attracted a lot of attention due to advantages such as small weight and low manufacturing cost.

한편, 통상적으로 고전압 배터리에서 고전압 배터리 셀의 측면에는 전극탭이 설치되고, 상기 전극탭에는 상기와 같은 구성으로 이루어진 배터리 모듈 어셈블리를 전기적으로 연결시키기 위한 스터드가 접촉된다.Meanwhile, in a high voltage battery, electrode tabs are generally installed on side surfaces of high voltage battery cells, and studs for electrically connecting the battery module assembly configured as above are in contact with the electrode tabs.

이러한 상기 스터드는 전극탭을 보호하는 카트리지부재의 외부로 돌출되어 있다.The stud protrudes to the outside of the cartridge member protecting the electrode tab.

그리고, 버스바가 내장되어 있는 버스바 커버가 상기 카트리지부재에 결합됨과 동시에 버스바가 상기 스터드들을 상호 연결해줌으로써, 배터리 모듈 어셈블리를 전기적으로 연결된다.In addition, the battery module assembly is electrically connected by connecting the studs to each other at the same time as the bus bar cover having the bus bar is coupled to the cartridge member.

이 때, 스터드는 버스바 및 버스바 커버를 관통하여 버스바 커버의 외부로 돌출된다.At this time, the stud penetrates the bus bar and the bus bar cover and protrudes to the outside of the bus bar cover.

상기와 같이 돌출된 스터드에는 너트와 같으 고정부재가 결합된다.A fixing member such as a nut is coupled to the protruding stud as described above.

이로 인해, 카트리지부재와 버스바 커버가 상호 기구적으로 고정된다.Due to this, the cartridge member and the bus bar cover are mechanically fixed to each other.

또한, 종래에는 상기 카트리지부재 및 버스바 커버의 조립구조와 별도로, 배터리 모듈 어셈블리를 베이스 플레이트에 마운팅하기 위한 구조가 추가로 필요하다.In addition, in the prior art, a structure for mounting the battery module assembly on the base plate is additionally required, separately from the assembly structure of the cartridge member and the bus bar cover.

이로 인해, 종래에는 상기 배터리 모듈 어셈블리의 전기적 연결과, 배터리 모듈 어셈블리를 베이스플레이트에 마운팅시키기 위한 부품들이 필요함으로써, 원가 및 중량이 상승되고, 상기 부품들로 인해 배터리 모듈 어셈블리의 장착공간이 협소해지는 문제가 있었다.For this reason, in the prior art, since electrical connection of the battery module assembly and parts for mounting the battery module assembly to the base plate are required, cost and weight are increased, and the mounting space of the battery module assembly is narrowed due to the parts. There was a problem.

특히, 상기 부품들을 조립하기 위한 조립공정이 늘어나고, 상기 조립공정이 늘어나면서 조립시간 또한 늘어나게 되는 문제가 있었다.In particular, there is a problem in that assembling processes for assembling the parts increase, and as the assembling process increases, assembly time also increases.

본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 제안된 것으로서, 배터리 모듈 어셈블리의 조립공수를 줄여 원가 및 중량을 감소시킬 수 있고, 조립공정이 줄어들어 제품의 조립시간을 단축시킬 수 있는 고전압 배터리 서브모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed in view of the above situation, and provides a high voltage battery submodule capable of reducing cost and weight by reducing assembly man-hours and shortening assembly time of a product by reducing assembly processes. But it has a purpose.

본 발명의 일실시예에 의한 고전압 배터리 서브모듈은, 상기 고전압 배터리 시스템으로 공급할 전원을 저장하고, 양측 끝단에 양극단자와 음극단자로 이루어진 전극탭이 구비되며, 면접촉하도록 겹쳐져 있는 다수의 고전압 배터리 셀; 상호 포개지게 결합되며 포개진 사이에 상기 고전압 배터리 셀이 배치되는 베이스플레이트; 및 상기 베이스플레이트에 고정되고, 상기 고전압 배터리 셀과 전기적으로 연결된 카트리지부재;를 포함하되, 상기 카트리지부재 내부에는, 상기 전극탭과 전기적으로 연결되는 버스바가 인서트 사출 방식으로 결합된다.The high-voltage battery sub-module according to an embodiment of the present invention stores power to be supplied to the high-voltage battery system, has electrode tabs formed of positive and negative terminals at both ends thereof, and includes a plurality of high-voltage batteries overlapped so as to make surface contact. cell; base plates coupled to each other and having the high voltage battery cells disposed therebetween; and a cartridge member fixed to the base plate and electrically connected to the high voltage battery cell, wherein a bus bar electrically connected to the electrode tab is coupled to the inside of the cartridge member by an insert injection method.

상기 전극탭은, 단면형상이 직선형상으로 형성된 한 쌍의 제1전극탭; 및 단면형상이 직각형상으로 형성된 다수개의 제2전극탭:을 포함하되, 상기 제1전극탭은, 상기 다수개의 고전압 배터리 셀 중 최 하단에 배치된 고전압 배터리 셀과 최 상단에 배치된 고전압 배터리 셀에 각각 구비되고, 상기 제2전극탭은, 다수개의 상기 고전압 배터리 셀 중, 최 하단과 최 상단에 배치된 상기 고전압 배터리 셀 사이에 적층된 고전압 배터리 셀에 각각 구비된다.The electrode tab may include a pair of first electrode tabs having a straight cross section; and a plurality of second electrode tabs having a rectangular cross section, wherein the first electrode tabs include a high voltage battery cell disposed at the lowermost portion and a high voltage battery cell disposed at the uppermost portion among the plurality of high voltage battery cells. The second electrode tab is provided in each of the high voltage battery cells stacked between the lowermost and uppermost high voltage battery cells among the plurality of high voltage battery cells.

상기 카트리지부재는, 상기 버스바가 안착되는 안착턱이 형성된다.The cartridge member has a seating step on which the bus bar is seated.

상기 안착턱에 안착된 버스바는, 상기 카트리지부재의 내측면으로부터 상기 전극탭이 배치된 방향으로 연장된다.A bus bar seated on the seating jaw extends from an inner surface of the cartridge member in a direction in which the electrode tab is disposed.

상기 버스바는, 상기 안착턱에 안착되는 안착부; 상기 안착부에서 상기 전극탭이 배치된 방향의 단부로부터 수직방향으로 연장된 연장부; 상기 연장부에서 상기 전극탭이 배치된 방향으로 연장된 접촉부;를 포함한다.The bus bar may include a seating portion seated on the seating jaw; an extension portion extending in a vertical direction from an end portion of the seating portion in a direction in which the electrode tab is disposed; and a contact portion extending from the extension portion in a direction in which the electrode tab is disposed.

상기 접촉부는 상기 제1전극탭과 전기적으로 연결된다.The contact portion is electrically connected to the first electrode tab.

상기 카트리지부재는, 일면과 타면에 상기 베이스플레이트와 고정되도록 하는 고정부재가 관통하는 고정홈이 형성된다.The cartridge member has a fixing groove formed on one surface and the other surface through which a fixing member to be fixed to the base plate passes.

상기 안착턱에는, 상기 버스바를 고정하는 한 쌍의 고정돌기가 형성된다.A pair of fixing protrusions for fixing the bus bar are formed on the seating jaw.

상기 한 쌍의 고정돌기는 상기 버스바의 폭과 동일한 넓이로 상호 이격된다.The pair of fixing protrusions are spaced apart from each other with the same width as the bus bar.

본 발명에 따른 고전압 배터리 서브모듈는 상기 카트리지부재에 관통 형성된 고정홈에 고정부재가 관통되어 카트리지부재와 베이스부재가 상호 견고하게 조립됨으로써, 고전압 배터리 모듈의 전기적인 연결과 베이스플레이트에 고정하는 기능을 동시에 수행할 수 있는 효과가 있다.In the high-voltage battery sub-module according to the present invention, the cartridge member and the base member are firmly assembled by passing the fixing member through the fixing groove formed through the cartridge member, thereby electrically connecting the high-voltage battery module and fixing the high-voltage battery module to the base plate at the same time. There are effects that can be done.

그리고, 배터리 모듈 어셈블리의 조립공수를 줄여 원가 및 중량을 감소시킬 수 있고, 조립공정이 줄어들어 제품의 조립시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, cost and weight can be reduced by reducing the assembly man-hours of the battery module assembly, and the assembly process is reduced, thereby reducing the assembly time of the product.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고전압 배터리 서브모듈의 조립상태를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 카트리지부재를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고전압 배터리 서브모듈을 나타낸 사시도.1 is a perspective view showing an assembled state of a high voltage battery submodule according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a perspective view showing a cartridge member according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view illustrating a high voltage battery submodule according to an embodiment of the present invention;

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the holder of the scope of the invention, and the present invention is defined by the description of the claims. Meanwhile, terms used in this specification are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, singular forms also include plural forms unless specifically stated otherwise in a phrase. As used herein, "comprises" or "comprising" means the presence or absence of one or more other components, steps, operations and/or elements other than the recited components, steps, operations and/or elements; do not rule out additions.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고전압 배터리 서브모듈의 조립상태를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 카트리지부재를 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고전압 배터리 서브모듈을 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing an assembled state of a high voltage battery submodule according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing a cartridge member according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an embodiment of the present invention. It is a perspective view showing the high voltage battery submodule according to.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 고전압 배터리 시스템에 설치되는 고전압 배터리 서브모듈은 고전압 배터리 셀(100)과 베이스플레이트(300) 및 카트리지부재(200)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , the high voltage battery submodule installed in the high voltage battery system according to the present embodiment includes a high voltage battery cell 100 , a base plate 300 and a cartridge member 200 .

고전압 배터리 셀(100)은 고전압 배터리 시스템으로 공급할 전원을 저장하며, 다수개가 상호 면접촉하도록 겹쳐진다.The high voltage battery cells 100 store power to be supplied to the high voltage battery system, and a plurality of them are overlapped so as to be in surface contact with each other.

고전압 배터리 셀(100)은 서브모듈의 내부에 수용되는 것으로서, 다양한 형상으로 제조될 수 있는 바, 본 발명의 실시예에서는 파우치형으로 형성됨이 바람직하다.The high voltage battery cell 100 is accommodated inside the submodule and can be manufactured in various shapes. In the embodiment of the present invention, it is preferable to be formed in a pouch shape.

파우치형은 그 형상을 비교적 자유롭게 형성할 수 있고 그 무게가 가벼워서 다수의 고전압 배터리 셀(100)을 구성해야 하는 차량용 배터리에 주로 사용된다.The pouch type can be formed relatively freely and is light in weight, so it is mainly used for vehicle batteries that must constitute a plurality of high voltage battery cells 100.

고전압 배터리 셀(100)은 파우치형으로 형성됨으로써, 배터리팩의 중량을 감소시킬 수 있다.Since the high voltage battery cell 100 is formed in a pouch shape, the weight of the battery pack can be reduced.

고전압 배터리 셀(100)은 양측 끝단에 양극단자와 음극단자로 이루어진 전극탭(110)이 구비된다.The high voltage battery cell 100 is provided with electrode tabs 110 having positive terminals and negative terminals at both ends.

전극탭(110)은 음극단자 및 양극단자로 이루어진 것으로서, 도면에 도시된 바와 같이 고전압 배터리 셀(100)의 테두리면 양측면으로부터 외측 방향으로 연장된다.The electrode tab 110 is composed of a negative terminal and a positive terminal, and extends outward from both side surfaces of the edge surface of the high voltage battery cell 100 as shown in the drawing.

이러한 전극탭(110)은 직선형상으로 형성된 한 쌍의 제1전극탭(111)과 직각형상으로 형성된 다수개의 제2전극탭(112)을 포함한다.The electrode tab 110 includes a pair of first electrode tabs 111 formed in a straight shape and a plurality of second electrode tabs 112 formed in a rectangular shape.

제1전극탭(111)은 다수개의 고전압 배터리 셀(100) 중, 최 하단과 최 상단에 배치된 고전압 배터리 셀(100)에 구비된다.The first electrode tabs 111 are provided in the high voltage battery cells 100 disposed at the lowermost and uppermost positions among the plurality of high voltage battery cells 100 .

이러한 제1전극탭(111)은 버스바(230)와 전기적으로 연결된다.The first electrode tab 111 is electrically connected to the bus bar 230 .

제2전극탭(112)은 다수개의 고전압 배터리 셀(100) 중, 최 하단과 최 상단 사이에 배치된 고전압 배터리 셀(100)에 구비된다.The second electrode tab 112 is provided in the high voltage battery cell 100 disposed between the lowermost and uppermost of the plurality of high voltage battery cells 100 .

제2전극탭(112)은 고전압 배터리 셀(100)의 측면으로부터 외측방향으로 연장된 셀연장부와 상기 셀연장부로부터 수직방향으로 절곡된 셀절곡부로 이루어진다.The second electrode tab 112 includes a cell extension portion extending outward from a side surface of the high voltage battery cell 100 and a cell bending portion bent vertically from the cell extension portion.

따라서, 제2전극탭(112)은 단면 형상이 직각 형상으로 형성된다.Thus, the second electrode tab 112 has a right angle cross section.

단면형상이 직각형상으로 형성된 제2전극탭(112)은 일단방향 최 하단 고전압 배터리 셀(100)과 면접촉하는 고전압 배터리 셀(100), 즉 두 번째 고전압 배터리 셀(100)에 형성된다.The second electrode tab 112 having a right-angled cross section is formed on the high voltage battery cell 100 that is in surface contact with the lowermost high voltage battery cell 100 in one end direction, that is, the second high voltage battery cell 100.

두 번째 고전압 배터리 셀(100)에 형성된 제2전극탭(112)은 셀절곡부가 셀연장부로부터 직각방향으로 절곡된다.In the second electrode tab 112 formed in the second high voltage battery cell 100, the cell bending portion is bent in a right angle direction from the cell extension portion.

그리고, 두 번째 고전압 배터리 셀(100)에서 첫 번째 고전압 배터리 셀(100) 배치된 방향의 반대방형 면에 면접촉하는 고전압 배터리 셀(100), 즉 세 번째 고전압 배터리 셀(100)에 형성된 제2전극탭(112)의 절곡부는 셀연장부로부터 직각방향으로 절곡된다.And, in the second high voltage battery cell 100, the first high voltage battery cell 100 is in surface contact with the surface opposite to the direction in which the first high voltage battery cell 100 is disposed, that is, the second high voltage battery cell 100 formed on the third high voltage battery cell 100. The bent portion of the electrode tab 112 is bent in a right angle direction from the cell extension portion.

따라서, 두 번째 고전압 배터리 셀(100)에 형성된 셀절곡부와 세 번째 고전압 배터리 셀(100)에 형성된 셀절곡부가 상호 겹쳐진다.Accordingly, the cell-bent portion formed in the second high-voltage battery cell 100 and the cell-bent portion formed in the third high-voltage battery cell 100 overlap each other.

이로 인해, 두 번째 고전압 배터리 셀(100)에 형성된 셀절곡부와 세 번째 고전압 배터리 셀(100)에 형성된 셀절곡부는 상호 면접촉하여 전기적으로 연결된다.As a result, the cell-bent part formed in the second high-voltage battery cell 100 and the cell-bent part formed in the third high-voltage battery cell 100 are electrically connected to each other through surface contact.

이러한 형태로 배터리 서브모듈의 일단방향에서부터 짝수 번째 고전압 배터리 셀(100)과, 그 고전압 배터리 셀(100)에서 근접하게 배치된 홀수 번째 고전압 배터리 셀(100)은 상호 면접촉하여 반복적으로 적층되고, 셀절곡부들은 상호 면접촉하여 전기적으로 연결된다.In this form, the even-numbered high-voltage battery cells 100 from one end of the battery sub-module and the odd-numbered high-voltage battery cells 100 disposed close to the high-voltage battery cells 100 are repeatedly stacked in surface contact with each other, The cell bending parts are electrically connected to each other in surface contact.

이로 인해, 제2전극탭(112)들은 지그재그 형상으로 상호 연결되어 적층된다.Due to this, the second electrode tabs 112 are interconnected and stacked in a zigzag shape.

베이스플레이트(300)는 한 쌍으로 이루어져 상호 이격된 상태에서 포개진 상태로 결합된다.The base plate 300 consists of a pair and is coupled to each other in an overlapped state in a spaced apart state.

상호 이격된 한 쌍의 베이스플레이트(300) 사이에는 다수개가 상호 면접촉하도록 겹쳐진 고전압 배터리 셀(100)이 배치된다.Between the pair of base plates 300 spaced apart from each other, a plurality of overlapping high voltage battery cells 100 are disposed so as to make surface contact with each other.

베이스플레이트(300)는 플라스틱과 같은 절연재질로 형성된 것으로서, 소재의 특성상 결량화와 내구성을 향상시킬 수 있다.The base plate 300 is formed of an insulating material such as plastic, and can improve crystallinity and durability due to the nature of the material.

카트리지부재(200)는 베이스플레이트(300)에 고정되고, 고전압 배터리 셀(100)과 전기적으로 연결된다.The cartridge member 200 is fixed to the base plate 300 and electrically connected to the high voltage battery cell 100 .

카트리지부재(200)는 다수개로 적층된 고전압 배터리 셀(100)의 테두리면 중에서 전극탭(110)이 배치된 방향에 배치된다.The cartridge member 200 is disposed in the direction in which the electrode tab 110 is disposed among the edge surfaces of the plurality of stacked high voltage battery cells 100 .

그리고, 카트리지부재(200)는 고전압 배터리 셀(100) 테두리면에서 전극탭(110)이 배치된 영역을 제외한 나머지 영역을 밀폐시킨다.Also, the cartridge member 200 seals the remaining area except for the area where the electrode tab 110 is disposed on the edge surface of the high voltage battery cell 100 .

이러한 카트리지부재(200)는 안착턱(220) 및 고정홈(210)이 형성된다.The cartridge member 200 is formed with a seating jaw 220 and a fixing groove 210.

안착턱(220)은 버스바(230)가 카트리지부재(200)에 안착될 수 있도록 하는 것으로서, 카트리지부재(200)의 내측에서 전극탭(110)이 형성된 방향에 형성된다.The seating jaw 220 allows the bus bar 230 to be seated on the cartridge member 200, and is formed inside the cartridge member 200 in the direction in which the electrode tab 110 is formed.

이로 인해, 버스바(230)가 카트리지부재(200)의 내측면에 안정적으로 고정될 수 있다.Due to this, the bus bar 230 can be stably fixed to the inner surface of the cartridge member 200 .

한편, 도면에는 안착턱(220)의 형성위치가 카트리지부재(200)의 높이에서 가운데에 형성된 것으로 도시하 였지만, 안착턱(220)의 형성위치는 고전압 배터리 모듈의 사용환경에 따라 얼마든지 설계변경 가능하다.On the other hand, although the drawing shows the formation position of the seating jaw 220 as being formed in the center at the height of the cartridge member 200, the formation position of the seating jaw 220 can be changed depending on the use environment of the high voltage battery module. It is possible.

고정홈(210)은 카트리지부재(200)의 일면과 타면에 형성된 것으로서, 별도의 고정부재(240)가 관통하여 카트리지부재(200)가 베이스플레이트(300)에 고정되도록 한다.The fixing groove 210 is formed on one side and the other side of the cartridge member 200, and a separate fixing member 240 passes therethrough to fix the cartridge member 200 to the base plate 300.

한편, 카트리지부재(200)의 높이는 고전압 배터리 셀(100)의 적층높이와 동일하다.Meanwhile, the height of the cartridge member 200 is the same as the stacking height of the high voltage battery cells 100 .

따라서, 고정홈(210)을 관통하는 고정부재(240)의 길이는 고전압 배터리 셀(100)의 적층 높이와 베이스플레이트(300)의 높이를 포함한 길이로 이루어짐이 바람직하다.Accordingly, the length of the fixing member 240 penetrating the fixing groove 210 is preferably a length including the stacking height of the high voltage battery cell 100 and the height of the base plate 300 .

그리고, 고정홈(210)은 카트리지부재(200)의 일면과 타면을 관통하면서 안착턱(220)도 함게 관통하게 되는데. 이 때, 고정홈(210)은 안착턱(220)에 안착되는 버스바(230)가 배치된 영역을 피하해서 형성됨은 당연하다.In addition, the fixing groove 210 passes through one side and the other side of the cartridge member 200 while also passing through the seating jaw 220. At this time, it is natural that the fixing groove 210 is formed avoiding the area where the bus bar 230 seated on the seating jaw 220 is disposed.

버스바(230)는 전극탭(110)과 전기적으로 연결되는 것으로서, 안착턱(220)에 안착되고, 카트리지부재(200)의 내측면으로부터 전극탭(110)이 배치된 방향으로 연장되어 안착턱(220)과 인서트사출 방식으로 결합된다.The bus bar 230 is electrically connected to the electrode tab 110, is seated on the seating jaw 220, and extends from the inner surface of the cartridge member 200 in the direction in which the electrode tab 110 is disposed. (220) is combined with the insert injection method.

이로 인해, 카트리지부재(200)와 버스바(230)의 결합구조는 별도의 추가적인 부품 없이 버스바(230)를 전극탭(110)에 견고하고 고정할 수 있다.Due to this, the coupling structure between the cartridge member 200 and the bus bar 230 can firmly and fix the bus bar 230 to the electrode tab 110 without any additional parts.

이러한 버스바(230)는 안착부와 연장부 및 접촉부를 포함한다.The bus bar 230 includes a seating portion, an extension portion, and a contact portion.

안착부는 안착턱(220)에 안착되어 인서트사출 방식으로 결합되는 영역이다.The seating portion is an area that is seated on the seating jaw 220 and coupled by an insert injection method.

이때, 안착턱(220)에는 한 쌍의 고정돌기가 형성될 수 있다.At this time, a pair of fixing protrusions may be formed on the seating jaw 220 .

고정돌기는 버스바(230)의 폭과 동일한 넓이로 상호 이격되어 형성되고, 한 쌍의 고정돌기 사이에 안착부가 안착된다.The fixing protrusions are formed to be spaced apart from each other with the same width as the bus bar 230, and the seating part is seated between the pair of fixing protrusions.

이로 인해, 고정돌기는, 버스바(230)를 안착턱(220)에 인서트 사출 성형 시, 안착부에 안착된 버스바(230)가 움직이는 것을 용이하게 고정할 수 있다.For this reason, the fixing protrusion can easily fix the movement of the bus bar 230 seated on the seating portion during insert injection molding of the bus bar 230 to the seating portion 220 .

연장부는 안착부에서 전극탭(110)이 배치된 방향의 단부로부터 수직방향으로 연장된다.The extension portion extends in a vertical direction from an end portion of the mounting portion in a direction in which the electrode tab 110 is disposed.

연장부는 안착부로부터 제1전극탭(111)이 배치된 영역까지 연장된다.The extension portion extends from the seating portion to an area where the first electrode tab 111 is disposed.

접촉부는 연장부에서 안착부가 형성된 방향의 반대방향 단부로부터 전극탭(110)이 배치된 방향으로 연장된다.The contact part extends from an end opposite to the direction in which the seating part is formed in the extension part in a direction in which the electrode tab 110 is disposed.

이때, 접촉부는 연장부가 제1전극탭(111)이 배치된 높이까지 연장된 단부에 형성됨으로써, 제1전극탭(111)과 상호 전기적으로 연결된다.In this case, the contact portion is electrically connected to the first electrode tab 111 by forming an extension portion at an end portion extending to a height at which the first electrode tab 111 is disposed.

따라서, 버스바(230)는 다단으로 이루어짐으로써, 안착부에 안착 된 후, 제1전극탭(111)에 용이하게 접촉되어 전극탭(110)과 전기적으로 연결될 수 있다.Therefore, since the bus bar 230 is formed in multiple stages, it can be easily contacted with the first electrode tab 111 and electrically connected to the electrode tab 110 after being seated on the seating portion.

한편, 버스바(230)는 제1전극탭(111) 및 제2전극탭(112)과 접촉되는 위치에 따라 제1버스바(231)와 제2버스바(232)로 나누어질 수 있다.Meanwhile, the bus bar 230 may be divided into a first bus bar 231 and a second bus bar 232 according to positions in contact with the first electrode tab 111 and the second electrode tab 112 .

제1버스바(231)는 도면에 도시된 바와 같이 다수개의 전극탭(110) 중 최 하단에 배치된 전극탭(110)과 전기적으로 연결되고, 제2버스바(232)는 다수개의 전극탭(110) 중 최 상단에 배치된 전극탭(110)에는 제2버스바(232)가 상호 전기적으로 연결된다.As shown in the drawing, the first bus bar 231 is electrically connected to the electrode tab 110 disposed at the bottom among the plurality of electrode tabs 110, and the second bus bar 232 is electrically connected to the plurality of electrode tabs. The second bus bar 232 is electrically connected to the electrode tab 110 disposed at the top of 110.

이상 살술한 바와 같이 본 발명에 따른 고전압 배터리 서브모듈는 상기 카트리지부재(200)에 관통 형성된 고정홈(210)에 고정부재(240)가 관통되어 카트리지부재(200)와 베이스부재가 상호 견고하게 조립됨으로써, 고전압 배터리 모듈의 전기적인 연결과 베이스플레이트(300)에 고정하는 기능을 동시에 수행할 수 있다.As described above, in the high voltage battery submodule according to the present invention, the fixing member 240 penetrates the fixing groove 210 formed through the cartridge member 200, and the cartridge member 200 and the base member are firmly assembled to each other. , It is possible to simultaneously perform the electrical connection of the high voltage battery module and the function of fixing to the base plate 300 .

이로 인해, 배터리 모듈 어셈블리의 조립공수를 줄여 원가 및 중량을 감소시킬 수 있고, 조립공정이 줄어들어 제품의 조립시간을 단축시킬 수 있다.As a result, cost and weight can be reduced by reducing assembly man-hours of the battery module assembly, and assembly time of the product can be shortened by reducing assembly processes.

본 발명은 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술사상이 허용되는 범위내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented with various modifications within the scope of the technical idea of the present invention.

100: 배터리 셀 110: 전극탭
111: 제1전극탭 112: 제2전극탭
200: 카트리지부재 210: 고정홈
220: 안착턱 221: 고정돌기
230: 버스바 231: 안착부
232: 연장부 233: 접촉부
231: 제1버스바 232: 제2버스바
240: 고정부재 300: 베이스 플레이트100: battery cell 110: electrode tab
111: first electrode tab 112: second electrode tab
200: cartridge member 210: fixing groove
220: seating jaw 221: fixed protrusion
230: bus bar 231: seating part
232: extension part 233: contact part
231: first bus bar 232: second bus bar
240: fixing member 300: base plate

Claims (9)

고전압 배터리 시스템에 설치되는 다수개의 고전압 배터리 서브모듈에 있어서,
상기 고전압 배터리 시스템으로 공급할 전원을 저장하고, 양측 끝단에 양극단자와 음극단자로 이루어진 전극탭이 구비되며, 면접촉하도록 겹쳐져 있는 다수의 고전압 배터리 셀;
상호 포개지게 결합되며 포개진 사이에 상기 고전압 배터리 셀이 배치되는 베이스플레이트; 및
상기 베이스플레이트에 고정되고, 상기 고전압 배터리 셀과 전기적으로 연결된 카트리지부재;를 포함하되,
상기 카트리지부재 내부에는,
상기 전극탭과 전기적으로 연결되는 버스바가 인서트 사출 방식으로 결합되고,
상기 카트리지부재는,
상기 버스바가 안착되는 안착턱이 형성되며,
상기 안착턱에 안착된 버스바는,
상기 카트리지부재의 내측면으로부터 상기 전극탭이 배치된 방향으로 연장되고,
상기 버스바는,
상기 안착턱에 안착되어 인서트 사출 방식으로 결합되는 안착부;
상기 안착부에서 상기 전극탭이 배치된 방향의 단부로부터 수직방향으로 연장된 연장부;
상기 연장부에서 상기 전극탭이 배치된 방향으로 연장된 접촉부;를 포함하며,
상기 버스바는, 다수개의 상기 전극탭 중 최 하단에 배치된 상기 전극탭과 전기적으로 연결되는 제1버스바 및 다수개의 상기 전극탭 중 최 상단에 배치된 상기 전극탭과 전기적으로 연결되는 제2버스바로 이루어지고,
상기 제1버스바의 상기 접촉부와, 상기 제2버스바의 상기 안착부가 서로 연결되는 것
인 고전압 배터리 서브모듈.
In a plurality of high voltage battery submodules installed in a high voltage battery system,
a plurality of high voltage battery cells that store power to be supplied to the high voltage battery system, have electrode tabs formed of positive and negative terminals at both ends, and overlap each other to make surface contact;
base plates coupled to each other and having the high voltage battery cells disposed therebetween; and
A cartridge member fixed to the base plate and electrically connected to the high voltage battery cell;
Inside the cartridge member,
A bus bar electrically connected to the electrode tab is coupled by an insert injection method,
The cartridge member,
A seating jaw on which the bus bar is seated is formed,
The bus bar seated on the seating jaw,
It extends from the inner surface of the cartridge member in a direction in which the electrode tab is disposed,
The bus bar,
a seating portion seated on the seating jaw and coupled by an insert injection method;
an extension portion extending in a vertical direction from an end portion of the seating portion in a direction in which the electrode tab is disposed;
A contact portion extending from the extension portion in a direction in which the electrode tab is disposed;
The bus bar includes a first bus bar electrically connected to the lowermost electrode tab among the plurality of electrode tabs and a second bus bar electrically connected to the uppermost electrode tab among the plurality of electrode tabs. made up of busses,
Connecting the contact portion of the first bus bar and the seating portion of the second bus bar to each other
phosphorus high voltage battery submodule.
 제1항에 있어서, 상기 전극탭은,
단면형상이 직선형상으로 형성된 한 쌍의 제1전극탭; 및
단면형상이 직각형상으로 형성된 다수개의 제2전극탭:을 포함하되,
상기 제1전극탭은,
상기 다수개의 고전압 배터리 셀 중 최 하단에 배치된 고전압 배터리 셀과 최 상단에 배치된 고전압 배터리 셀에 각각 구비되고,
상기 제2전극탭은,
다수개의 상기 고전압 배터리 셀 중, 최 하단과 최 상단에 배치된 상기 고전압 배터리 셀 사이에 적층된 고전압 배터리 셀에 각각 구비된 것
인 고전압 배터리 서브모듈.
The method of claim 1, wherein the electrode tab,
a pair of first electrode tabs having a straight cross section; and
Including: a plurality of second electrode tabs formed in a rectangular cross section,
The first electrode tab,
Among the plurality of high voltage battery cells, a high voltage battery cell disposed at the lowermost portion and a high voltage battery cell disposed at the uppermost portion are respectively provided;
The second electrode tab,
Among the plurality of high-voltage battery cells, each high-voltage battery cell stacked between the lowermost and uppermost high-voltage battery cells is provided.
phosphorus high voltage battery submodule.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제2항에 있어서, 상기 접촉부는 상기 제1전극탭과 전기적으로 연결되는 것
인 고전압 배터리 서브모듈.
The method of claim 2, wherein the contact part is electrically connected to the first electrode tab.
phosphorus high voltage battery submodule.
 제1항에 있어서, 상기 카트리지부재는,
일면과 타면에 상기 베이스플레이트와 고정되도록 하는 고정부재가 관통하는 고정홈이 형성된 것
인 고전압 배터리 서브모듈.
The method of claim 1, wherein the cartridge member,
A fixing groove through which a fixing member to be fixed to the base plate is formed on one side and the other side
phosphorus high voltage battery submodule.
 제1항에 있어서, 상기 안착턱에는,
상기 버스바를 고정하는 한 쌍의 고정돌기가 형성된 것
인 고전압 배터리 서브모듈.
The method of claim 1, wherein the seating jaw,
A pair of fixing protrusions for fixing the bus bar are formed
phosphorus high voltage battery submodule.
 제8항에 있어서, 상기 한 쌍의 고정돌기는
상기 버스바의 폭과 동일한 넓이로 상호 이격된 것
인 고전압 배터리 서브모듈.

The method of claim 8, wherein the pair of fixing protrusions
Spaced apart from each other with the same width as the width of the bus bar
phosphorus high voltage battery submodule.
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