KR200489344Y1 - Apparatus for cell balancing the battery module - Google Patents

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Abstract

본 고안은 케이스의 내측에 복수의 배터리 유닛이 내장되고, 상기 배터리 유닛에서 노출되는 셀탭을 연결토록 케이스의 상부에 탭바텀이 설치되며, 서로 이웃한 복수의 배터리 유닛들에서 인출된 셀탭이 절곡되어 탭바텀의 상부에 연결되고, 상기 셀탭을 지지하면서 공급되는 전원을 센선하는 탭톱 및 센싱터미널을 분리설치하는 구성으로 이루어진 배터리 모듈의 셀 밸런싱 장치에 관한 것이다.In the present invention, a plurality of battery units are built in the inside of the case, a tab bottom is installed at the upper part of the case so as to connect the cell taps exposed in the battery unit, and the cell taps drawn out from the plurality of neighboring battery units are bent And a cell balancing device connected to an upper portion of the tab bottom for separating and installing a tab and a sensing terminal for sensing power supplied while supporting the cell tab.

Description

배터리 모듈의 셀 밸런싱 장치{Apparatus for cell balancing the battery module}[0001] The present invention relates to a cell balancing device for a battery module,

본 고안은 케이스의 내측에 복수의 배터리 유닛이 내장되고, 상기 배터리 유닛에서 노출되는 셀탭을 연결토록 케이스의 상부에 탭바텀이 설치되며, 서로 이웃한 복수의 배터리 유닛들에서 인출된 셀탭이 절곡되어 탭바텀의 상부에 연결되고, 상기 셀탭을 지지하면서 공급되는 전원을 센선하는 탭톱 및 센싱터미널을 분리설치하는 구성으로 이루어진 배터리 모듈의 셀 밸런싱 장치에 관한 것이다.In the present invention, a plurality of battery units are built in the inside of the case, a tab bottom is installed at the upper part of the case so as to connect the cell taps exposed in the battery unit, and the cell taps drawn out from the plurality of neighboring battery units are bent And a cell balancing device connected to an upper portion of the tab bottom for separating and installing a tab and a sensing terminal for sensing power supplied while supporting the cell tab.

최근에는 공해 발생을 줄이기 위하여, 전기 자동차 또는 하이브리드(Hybrid) 자동차의 개발이 활발히 이루어지고 있는 추세이며, 상기 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차의 동력원으로는 전지가 사용된다. In recent years, in order to reduce pollution, electric vehicles or hybrid vehicles are being actively developed. Batteries are used as power sources of the electric vehicles or hybrid vehicles.

그리고, 상기 전기 자동차의 모터 구동 등과 같은 큰 전력을 필요로 하는 기기에는 다수개의 전지 셀을 직렬로 연결하여 모듈로 구성되는 고전압의 배터리 모듈이 사용된다.In a device requiring a large electric power such as a motor drive of the electric vehicle, a high voltage battery module composed of a plurality of battery cells connected in series is used.

또한, 상기와 같은 배터리 모듈은 통상적으로 직렬로 연결되는 다수개의 전지 셀을 포함하여 이루어지며, 상기 전지 셀들은 전기적으로 연결되어 케이스의 외측으로 전극 단자가 노출되도록 형성되는데, 이때 상기 전극 단자는 케이스와의 전기적으로 절연이 확보되어야 한다.The battery module includes a plurality of battery cells connected in series, and the battery cells are electrically connected to expose the electrode terminals to the outside of the case. Here, Electrical insulation should be ensured.

이와같은 기술과 관련되어 종래의 공개실용신안 제2013-23059호에 배터리 팩이 제시되고 있으며 그 구성은 도1에서와 같이, 서로 이웃한 배터리 유닛들에서 인출된 리드 탭이 연결되는 각 버스 바(161, 162, 163)중 제2 버스 바(162)와 제 제3 버스 바(163)의 대전류부들은 각각 제1 단자 부재(135)와 제2 단자 부재(136)와 결합되는 구성으로 이루어 진다.As shown in FIG. 1, a battery pack is shown in a conventional public utility model No. 2013-23059 in connection with such a technology. The battery pack is composed of a plurality of bus bars (not shown) connected to lead tabs drawn out from neighboring battery units The high current portions of the second bus bar 162 and the third bus bar 163 among the first terminal members 161, 162, and 163 are respectively coupled to the first terminal member 135 and the second terminal member 136 .

그리고, 상기 버스 바(160)의 셀 밸런싱부를 덮도록 PCB(170)를 배치되고, 상기 셀 밸런싱부는 PCB(170)의 하면과 접촉하면서 전기적으로 접속되고, 상기 셀 밸런싱부를 통해 획득된 배터리 셀의 전압 정보는 PCB(170)의 내부에 형성된 배선을 통해 커넥터(175)로 집결되며, 상기 버스 바들(160)은 배터리 유닛(120)의 셀 밸런싱 정보를 획득할 수 있으며, 상기 버스 바들(160)은 각 배터리 유닛(120)의 전압 정보를 획득하기 위한 PCB(170)와 전기적으로 접속될 때 제5 고정 부재(185)를 통해 PCB(170)와 기계적으로 체결되도록 한다.A PCB 170 is disposed to cover the cell balancing portion of the bus bar 160. The cell balancing portion is electrically connected to the bottom surface of the PCB 170 while being in contact with the bottom surface of the PCB 170, The voltage information is collected in the connector 175 through the wiring formed inside the PCB 170. The bus bars 160 can acquire cell balancing information of the battery unit 120, Is mechanically fastened to the PCB 170 via the fifth fixing member 185 when electrically connected to the PCB 170 for obtaining the voltage information of each battery unit 120.

그러나, 상기 배터리 모듈은, 하나로 이루어진 버스바들(160)에 의해 리드탭의 연결은 물론 셀 밴런싱을 위한 정보를 획득토록 하여 버스 바들의 면적 확대로 인한 접촉저항이 증가하게 되어 배터리 모듈 전체에서 안정적인 전압공급이 힘들게 되는 단점이 있는 것이다.However, the battery module can increase the contact resistance due to the enlargement of the area of the bus bars by acquiring the information for cell-banking as well as the connection of the lead taps by the single bus bars 160, There is a drawback that the voltage supply becomes difficult.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 고안의 목적은, 대용량 셀의 볼트 조립시 발생되는 신뢰성 저하 현상을 방지토록 하고, 센싱터미널을 분리시켜 결합하는 구성을 통하여 정확한 센싱동작이 이루어지도록 하며, 접촉면적의 증가에 의한 저항 증가로 입력부와 출력부에서의 전압차 발생을 최소화 하도록 하고, 셀탭의 접촉압력을 균일하게 유지토록 하는 배터리 모듈의 셀 밸런싱 장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to prevent an undesirable phenomenon of reliability degradation caused by bolt assembly of a large capacity cell, The present invention provides a cell balancing device for a battery module that minimizes the occurrence of a voltage difference between an input part and an output part due to an increase in resistance due to an increase in contact area and maintains the contact pressure of the cell tab uniformly.

본 고안은 상기 목적을 달성하기 위하여, 케이스의 내측에 복수의 배터리 유닛이 내장되고, 상기 배터리 유닛에서 노출되는 셀탭을 연결토록 케이스의 상부에 탭바텀이 설치되며, 서로 이웃한 복수의 배터리 유닛들에서 인출된 셀탭이 절곡되어 탭바텀의 상부에 연결되고, 상기 셀탭을 지지하면서 공급되는 전원을 센싱하도록 탭톱 및 센싱터미널을 각각 분리설치하는 배터리 모듈의 셀 밸런싱 장치를 제공한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a battery pack including a plurality of battery units housed inside a case, a tab bottom mounted on an upper portion of the case so as to connect the cell taps exposed in the battery unit, And a sensing terminal connected to the upper portion of the tab bottom, wherein the tab tap and the sensing terminal are separated from each other to sense the power supplied while supporting the cell tab.

그리고, 본 고안은, 상기 탭바텀에는 볼트가 일체로 형성되어 셀탭과 탭톱 및 센싱터미널에 각각 형성되는 홀에 삽입된 후 너트로서 결합되어 셀탭과 탭톱 및 센싱터미널을 동시에 고정토록 설치되는 배터리 모듈의 셀 밸런싱 장치를 제공한다.The present invention relates to a battery module in which a bolt is integrally formed in the tab bottom and is inserted into a hole formed in a cell tab, a tab stop and a sensing terminal, respectively, and then connected as a nut to fix the cell tab, Cell balancing device.

더하여, 본 고안은, 상기 탭바텀에 연결되는 탭톱을 2개의 볼트에 의해 지지하고, 센싱터미널을 하나의 볼트에 의해 지지토록 하는 배터리 모듈의 셀 밸런싱 장치를 제공한다.In addition, the present invention provides a cell balancing device for a battery module in which a tab stop connected to the tab bottom is supported by two bolts, and the sensing terminal is supported by one bolt.

또한, 본 고안은, 상기 탭톱 또는 센싱터미널의 홀 둘레에 하향돌출되는 지지면을 더 형성하는 배터리 모듈의 셀 밸런싱 장치를 제공한다.The present invention also provides a cell balancing device for a battery module that further forms a supporting surface that protrudes downward around the hole of the tab or sensing terminal.

이상과 같이 본 고안에 의하면, 대용량 셀의 볼트 조립시 발생되는 신뢰성 저하 현상을 방지하고, 센싱터미널을 분리시켜 결합하는 구성을 통하여 정확한 센싱동작이 이루어지며, 접촉면적의 증가에 의한 저항 증가로 입력부와 출력부에서의 전압차 발생을 최소화 하고, 셀탭을 접촉압력을 균일하게 유지하는 효과가 있는 것이다. As described above, according to the present invention, an accurate sensing operation can be performed by preventing deterioration in reliability caused by assembling bolts of a large capacity cell and detaching and connecting the sensing terminals. In addition, The occurrence of a voltage difference at the output portion can be minimized, and the contact pressure can be uniformly maintained in the cell tab.

도1은 종래의 배터리 팩을 도시한 사시도이다.
도2 및 도3은 각각 본 발명에 따른 배터리 모듈을 도시한 사시도 및 평면도이다.
도4는 본 발명에 따른 배터리 모듈의 전지셀의 셀탭 연결상태도이다.
도5는 본 발명에 따른 배터리 모듈의 전지셀의 셀탭 연결상태 단면도이다.
도6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 전지셀의 셀탭 연결상태 단면도이다.1 is a perspective view showing a conventional battery pack.
2 and 3 are a perspective view and a plan view respectively showing a battery module according to the present invention.
4 is a cell-tap connection state of the battery cell of the battery module according to the present invention.
5 is a cross-sectional view of a battery cell of a battery module according to the present invention in a state of being connected with a cell tap.
6 is a cross-sectional view of a battery cell of a battery module according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 고안의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도2 및 도3은 각각 본 발명에 따른 배터리 모듈을 도시한 사시도 및 평면도이고, 도4는 본 발명에 따른 배터리 모듈의 전지셀의 셀탭 연결상태도이며, 도5는 본 발명에 따른 배터리 모듈의 전지셀의 셀탭 연결상태 단면도이고, 도6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 전지셀의 셀탭 연결상태 단면도이다.2 is a perspective view of a battery module according to the present invention, and FIG. 4 is a sectional view of a battery module of a battery module according to the present invention. 6 is a cross-sectional view of a battery cell of a battery module according to another embodiment of the present invention, which is connected with a cell tap.

본 고안의 배터리 모듈(B)은, 케이스(10)의 내측에 복수의 배터리 유닛(30)이 내장된다.The battery module (B) of the present invention has a plurality of battery units (30) housed inside the case (10).

그리고, 상기 배터리 유닛(30)의 전지셀(50)에서 노출되는 셀탭(51)을 연결토록 케이스(10)의 상부에 탭바텀(70)이 고정 설치된다. A tab bottom 70 is fixed to the upper portion of the case 10 to connect the cell tabs 51 exposed from the battery cells 50 of the battery unit 30.

이때, 상기 탭바텀(70)에는 서로 이웃한 복수의 배터리 유닛(30)들에서 인출된 셀탭(51)이 절곡되어 탭바텀(70)의 상부에서 연결된다.At this time, the cell tabs 51 drawn out from a plurality of battery units 30 adjacent to each other are bent and connected to the tops of the tab bottoms 70.

계속하여, 상기 탭바텀(70)의 상부에는 셀탭(51)을 지지하도록 탭톱(80)이 상기 셀탭(51)을 통하여 전달되는 전압을 센싱하도록 센싱터미널(60)이 분리설치되어 각각 연결된다.The sensing terminal 60 is detachably connected to the upper portion of the tab bottom 70 so as to sense a voltage transmitted through the tab tap 80 to the cell tab 51 so as to support the tab.

이때, 상기 탭바텀(70)에는 볼트(71)가 일체로 형성되어 셀탭(51)과 탭톱(80) 및 센싱터미널(60)에 형성되는 홀(H)에 각각 삽입된 후 너트(40)로서 결합되어 셀탭과 탭톱 및 센싱터미널을 동시에 고정토록 설치된다.A bolt 71 is integrally formed on the tab bottom 70 and inserted into the holes H formed in the cell tap 51, the tab stop 80 and the sensing terminal 60, And is installed to fix the cell tab, the tab stop and the sensing terminal at the same time.

그리고, 상기 센싱터미널(60)은, PCB(20)에 각각 접속되며, 상기 PCB의 내부에 형성된 배선을 통해 커넥터(25)로 집결된다. The sensing terminals 60 are connected to the PCB 20 and are connected to the connectors 25 through wires formed in the PCBs.

더하여, 상기 탭바텀(70)에 연결되는 탭톱(80)을 2개의 볼트(71)에 의해 지지하고, 센싱터미널(60)을 하나의 볼트에 의해 지지토록 설치된다.In addition, the tabs 80 connected to the tab bottoms 70 are supported by two bolts 71, and the sensing terminals 60 are supported by one bolt.

또한, 상기 탭톱(80) 또는 센싱터미널(60)의 홀의 둘레에 하향돌출되는 지지면(90)을 더 형성하는 구성으로 이루어진다.Further, a support surface 90 protruding downward is formed around the hole of the tab stop 80 or the sensing terminal 60.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 고안의 동작을 설명한다.The operation of the present invention constructed as described above will be described.

도2 내지 도6에서 도시한 바와같이 본 고안의 배터리 모듈(B)은, 케이스(10)의 내측에 복수의 배터리 유닛(30)이 내장되고, 상기 배터리 유닛(30)에 의해 지지되는 전지셀(50)에서 노출되는 셀탭(51)을 연결토록 케이스(10)의 상부에 탭바텀(70)이 고정된다.2 to 6, the battery module B of the present invention includes a plurality of battery units 30 housed inside a case 10, and a plurality of battery cells 30, which are supported by the battery unit 30, The tab bottom 70 is fixed to the upper portion of the case 10 so as to connect the cell tabs 51 exposed in the case 50.

이때, 상기 탭바텀(70)에는 볼트(71)가 일체로 설치되어 너트(40)로서 전지셀(50)을 고정하는 구성으로 조립이 용이하게 된다.At this time, the bolt 71 is integrally installed on the tab bottom 70 to fix the battery cell 50 as the nut 40, thereby facilitating assembly.

그리고, 상기 탭바텀(70)은, 서로 이웃한 복수의 배터리 유닛(30)들에서 인출된 셀탭(51)이 절곡되어 탭바텀의 상부에 연결토록함으로써 각각의 배터리 유닛(30)이 서로 직렬 연결되어 원하는 용량의 전압을 갖는 배터리 모듈의 제공이 가능토록 된다.The tab bottom 70 is formed by folding the tabs 51 drawn out from a plurality of adjacent battery units 30 and connecting them to the top of the tab bottom so that the battery units 30 are connected to each other in series So that it is possible to provide a battery module having a voltage of a desired capacity.

더하여, 상기 탭바텀(70)에 절곡된 상태로 지지되는 전지셀(50)의 연결을 위하여 적층되는 탭톱(80) 및 센싱터미널(60)은, 홀(H)이 각각 형성되어 탭바텀에 올려져 삽입된 후 너트(40)로서 결합된다.The tabs 80 and the sensing terminals 60 stacked for connection of the battery cells 50 supported in a bent state on the tab bottoms 70 are formed with holes H and are mounted on the tab bottoms And inserted as a nut 40. As shown in Fig.

이때, 상기 탭톱(80)을 서로 이웃하는 배터리 유닛(30)의 전지셀(50)등을 균일한 압력으로 가압한 상태로 연결토록 하여 전기적인 접속의 신뢰성을 제공토록 한다.At this time, the battery cells 50 and the like of the adjacent battery units 30 are connected to each other under a uniform pressure so as to provide reliability of electrical connection.

또한, 상기 탭바텀(70)의 상부에서 탭톱(80)과 분리토록 설치되는 센싱터미널(60)은, 양측이 센서가 구비되는 PCB(20)에 접속되면서 전지셀(50)에 접촉토록 되어 각 전지셀(50)에 흐르는 전압을 측정토록 하고, 상기 PCB는 내부에 형성된 배선을 통해 커넥터(25)로 집결되어 서로 연결되는 각 전지셀(50)에 흐르는 전압을 정확하게 측정토록 한다.The sensing terminals 60 installed on the upper portion of the tab bottom 70 to be separated from the tabs 80 are connected to the PCB 20 having the sensors on both sides thereof to be in contact with the battery cells 50, The PCB measures the voltage flowing in the battery cell 50 and the PCB is collected by the connector 25 through the wiring formed therein to accurately measure the voltage flowing through the battery cells 50 connected to each other.

그리고, 본 고안은 탭바텀(70)에 올려져 전지셀(50)을 접지토록 하는 탭톱(80)과 상기 전지셀(50)에 흐르는 전압을 측정토록 하는 센싱터미널(60)을 분리토록 함으로써 접지면적을 줄여 저항손실을 줄일 수 있도록 함으로써 전기의 인입부 및 인출부에서 전압 불균일 현상을 방지토록 한다.
더하여, 도면 3 및 4에서와 같이 센싱터미널(60)을 탭톱(80)에서 분리시켜 결합하는 구성을 통하여 각 배터리 유닛의 전압 정보를 획득하기 위한 PCB(20)와 전기적으로 접속시 센싱터미널(60)과 PCB(20) 사이에 조립 오차가 있어도 탭톱(80) 전체를 움직임 필요없이 분리되는 센싱터미널(60)의 미세한 회전을 통해 서로 정확한 결합이 가능토록 함으로써 센싱동작의 정확성을 높이도록 한다.The present invention is mounted on a tab bottom 70 so as to separate a tab stop 80 for grounding the battery cell 50 and a sensing terminal 60 for measuring a voltage flowing through the battery cell 50, By reducing the area, it is possible to reduce the resistance loss, thereby preventing the voltage unevenness at the lead-in portion and lead-out portion of the electricity.
3 and 4, when the sensing terminal 60 is electrically connected to the PCB 20 for acquiring the voltage information of each battery unit through the detachment of the sensing terminal 60 from the tab stop 80, Even if there is an assembly error between the PCB 20 and the PCB 20, the entirety of the tab stopper 80 can be precisely coupled to each other through fine rotation of the sensing terminal 60, which is separated without needing to move.

더하여, 상기 탭바텀(70)에 연결되는 탭톱(80)을 2개의 볼트(71)에 의해 지지하여 탭톱(80)의 전체에서 균일한 접촉저항을 형성토록 한다.In addition, the tabs 80 connected to the tab bottoms 70 are supported by two bolts 71 to form a uniform contact resistance on the entire tabs.

또한, 상기 탭톱(80) 또는 센싱터미널(60)의 홀의 둘레에 하향돌출되는 지지면(90)을 더 형성하여 너트(40)의 조립 불량시에도 접촉력의 유지가 가능토록 되는 것이다.Further, the support surface 90 protruding downward around the hole of the tab 80 or the sensing terminal 60 is further formed, so that the contact force can be maintained even when the nut 40 is assembled poorly.

100...케이스 3O...배터리 유닛
50...전지셀 51...셀탭
60...센싱터미널 70...탭바텀
80...탭톱 100 ... case 3O ... battery unit
50 ... battery cell 51 ... SELTAP
60 ... sensing terminal 70 ... tap bottom
80 ... tap top

Claims (3)

케이스의 내측에 복수의 배터리 유닛이 내장되고, 상기 배터리 유닛에서 노출되는 셀탭을 연결토록 케이스의 상부에 탭바텀이 설치되며, 서로 이웃한 복수의 배터리 유닛들에서 인출된 셀탭이 절곡되어 탭바텀의 상부에 연결되고, 상기 셀탭을 지지하는 탭톱 및 공급되는 전원의 상태를 센싱하는 센싱터미널이 셀탭의 상부에 분리되어 각각 접지되며,
상기 탭바텀의 상부에는 볼트가 일체로 구비되어 셀탭과 상기 셀탭의 상부에 분리된 상태로 접지되는 탭톱 및 센싱터미널이 홀을 통하여 삽입된 후 너트로서 각각 결합되어 셀탭의 상부에 탭톱 및 센싱터미널을 고정하고,
상기 탭바텀의 상부 일측에 연결되는 탭톱을 2개의 볼트에 의해 지지하며,
상기 탭톱과 분리되는 센싱터미널을 하나의 볼트에 의해 지지토록 하고,
상기 탭톱 또는 센싱터미널에 구비되는 홀 저부 둘레에는 탭바텀에 접지토록 하향돌출되는 지지면이 더 형성되는 배터리 모듈의 셀 밸런싱 장치.A plurality of battery units are installed inside the case. A tab bottom is installed on an upper part of the case to connect the tabs exposed from the battery unit. The tabs drawn out from a plurality of adjacent battery units are bent, And a sensing terminal for sensing a state of a power source to be supplied are separated from the upper portion of the cell tab and are respectively grounded,
A bolt is integrally formed on the tab bottom. The tab tap and the sensing terminal, which are separated from each other at the upper portion of the tab, are inserted through the hole, Fixed,
A tab fastener connected to one upper side of the tab bottom is supported by two bolts,
A sensing terminal separated from the tab stop is supported by a bolt,
And a supporting surface protruding downward to be grounded on the tab bottom is further formed around the hole bottom of the tab stop or sensing terminal. 삭제delete 삭제delete
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