KR20120048260A - 전지 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈은 버스 바를 안정적으로 보호할 수 있도록 외측으로 돌출된 단자를 포함하는 복수 개의 이차 전지와 이웃하는 이차 전지의 상기 단자를 전기적으로 연결하는 버스 바, 및 상기 버스 바의 아래에 위치하며, 상기 버스 바의 둘레에 형성된 돌기를 포함하는 보호 부재를 포함한다.

Description

전지 모듈{BATTERY MODULE}
본 발명은 전지 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 버스 바를 보호하는 구조를 개선한 전지 모듈에 관한 것이다.
이차 전지(rechargeable battery)는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지이다. 저용량의 이차 전지는 휴대폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같이 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 대용량 전지는 하이브리드 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다.
최근 들어 고에너지 밀도의 비수전해액을 이용한 고출력 이차 전지가 개발되고 있으며, 상기한 고출력 이차 전지는 대전력을 필요로 하는 기기 예컨대, 전기 자동차 등의 모터 구동에 사용될 수 있도록 복수 개의 이차 전지를 직렬로 연결하여 대용량의 전지 모듈로 구성된다.
또한, 하나의 전지 모듈은 통상 직렬로 연결되는 복수개의 이차 전지로 이루어지며, 이차 전지는 원통형과 각형 등으로 이루어질 수 있다.
이차 전지들은 버스 바에 의하여 전기적으로 연결되는 바, 버스 바가 이차 전지의 단자들에 안정적으로 고정되지 못하면 접촉저항이 증가하여 출력이 떨어지는 문제가 발생한다. 특히 전지 모듈이 전기 자동차 등에 장착될 경우, 버스 바에 지속적으로 진동이 전달되므로 진동에 의하여 너트가 풀어지므로 단자와 버스 바 사이의 접촉이 불량해지는 문제가 발생한다.
또한, 단자와 버스 바에는 전류가 흐르는 바, 외부의 이물질 등에 의하여 단락이 발생할 수 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 버스 바를 보호하고 단자와 버스 바가 안정적으로 접촉할 수 있는 전지 모듈을 제공함에 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 전지 모듈은 외측으로 돌출된 단자를 포함하는 복수 개의 이차 전지와 이웃하는 이차 전지의 상기 단자를 전기적으로 연결하는 버스 바, 및 상기 버스 바의 아래에 위치하며, 상기 버스 바의 둘레에 형성된 돌기를 포함하는 보호 부재를 포함한다.
상기 이차 전지들이 내장되는 하우징을 더 포함하며, 상기 보호 부재는 상기 하우징 상에 설치될 수 있으며, 상기 보호 부재는 상기 이차 전지의 케이스 위에 배치된 지지판을 더 포함하고, 상기 지지판에는 상기 단자가 삽입되는 홀이 형성될 수 있다.
상기 돌기부는 상기 버스 바를 감싸는 리브(rib) 구조로 이루어질 수 있으며, 상기 돌기부는 버스 바를 감싸는 보호 돌기와 상기 보호 돌기의 양단에서 상기 지지판의 폭방향 중앙을 향하여 이어져 형성된 안내 돌기를 포함할 수 있다.
상기 보호 부재에는 배기홀이 형성되고, 상기 배기홀은 상기 이차 전지에 형성된 배기부재의 상부에 위치할 수 있으며, 상기 배기홀의 둘레를 따라서 상부로 돌출된 배기 돌기가 형성될 수 있다.
상기 지지판에는 상기 버스 바의 아래에서 상기 버스 바와 맞닿아 있는 가압 돌기가 형성될 수 있으며, 상기 가압 돌기의 단부는 단자와 접하는 버스 바의 하면보다 상기 단자의 단부를 향하는 방향으로여 더 돌출될 수 있다.
상기 버스 바는 상기 가압 돌기에 의하여 굴곡될 수 있으며, 상기 버스 바에는 상기 가압 돌기에 의하여 전단 응력이 작용할 수 있다.
하나의 바스 바 아래에는 2개의 가압 돌기가 이격 배치될 수 있으며, 상기 버스 바는 4 이상의 이차 전지들을 전기적으로 연결하며, 상기 버스 바의 길이 방향 외측 부분을 가압하는 가압 돌기는 상기 외측 부분보다 상기 버스 바의 길이 방향 중앙 부분을 가압하는 가압 돌기보다 더 높이가 크게 형성될 수 있다.
상기 버스 바는 복수 개의 가압 돌기에 의하여 변형되는 바, 상기 버스 바의 중앙 부분의 변형률을 εm이라 하고, 상기 버스 바의 길이 방향으로 중앙 부분보다 더 외측에 위치하는 가장자리 부분의 변형률을 εs라 하며, 탄성한계 변형률을 εl이라 할 때, εm < εs < εl일 수 있다.
상기 버스 바는 복수 개의 가압 돌기에 의하여 변형되는 바, 상기 버스 바의 길이 방향 가장자리와 맞닿는 가장자리 돌기와 맞닿는 부분에서 버스 바와 지지판이 이루는 각을 α1이라 하고, 가장자리 돌기 사이에 형성된 중앙 돌기와 맞닿는 부분에서 버스 바와 지지판이 이루는 각을 α2라 할 때, α2 < α1일 수 있다.
상기 버스 바에는 단자가 삽입되는 홀이 형성되고, 상기 버스 바의 하면은 단자에 고정된 베이스 부재와 맞닿고, 상기 버스 바의 상면은 단자에 체결된 너트와 맞닿을 수 있으며, 상기 가압 돌기는 상기 베이스 부재의 상면보다 상기 단자의 단부를 향하는 방향으로 더 돌출될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 전지 모듈은 외측으로 돌출된 단자를 포함하는 복수 개의 이차 전지와 이웃하는 이차 전지의 상기 단자를 전기적으로 연결하는 버스 바, 및 상기 버스 바의 아래에 위치하며, 상기 버스 바와 맞닿아 있는 가압 돌기가 형성될 수 있다.
상기 가압 돌기의 단부는 단자와 접하는 버스 바의 하면보다 상기 단자의 단부를 향하는 방향으로 더 돌출될 수 있으며, 상기 버스 바는 상기 가압 돌기에 의하여 굴곡될 수 있다.
상기 버스 바에는 상기 가압 돌기에 의하여 전단 응력이 작용할 수 있으며, 상기 버스 바는 복수 개의 이차 전지들을 전기적으로 연결하고, 상기 버스 바에는 복수 개의 가압 돌기가 접하도록 배치되며, 상기 버스 바의 길이 방향 외측 부분을 가압하는 가압 돌기는 상기 외측 부분보다 상기 버스 바의 길이 방향 중앙 부분을 가압하는 가압 돌기보다 더 높이가 크게 형성될 수 있다.
상기 가압 돌기는 단자들 사이에 위치할 수 있으며, 상기 가압 돌기는 상기 이차 전지의 상면과 맞닿는 지지판과 상기 지지판의 아래에서 돌출되어 상기 이차 전지의 케이스 사이에 삽입된 하부 지지부, 및 지지판에서 돌출된 상부 가압부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 버스와 단자를 외부의 충격으로부터 안정적으로 보호할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지 모듈을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지 모듈을 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 지지부재를 도시한 부분 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지 모듈의 일부를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전지 모듈을 도시한 부분 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전지 모듈을 도시한 부분 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전지 모듈을 도시한 사시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 본 명세서 및 도면에서 동일한 부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지 모듈을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지 모듈을 도시한 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 제1 실시예에 따른 전지 모듈(101)은 복수 개의 이차 전지들(20)과 이차 전지들(20)을 전기적으로 연결하는 버스 바(15), 및 이차 전지(20) 위에 설치된 보호 부재(30)를 포함한다.
이차 전지(20)는 리튬 이온 이차 전지로서 각형인 것을 예로서 설명한다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 본 발명은 리튬 폴리머 전지 또는 원통형 전지 등 다양한 형태의 전지에 적용될 수 있다.
이차 전지(20)는 전극 어셈블리(미도시)가 내장되는 케이스(28)와 케이스(28)의 외측으로 돌출된 단자(21, 22)를 포함한다. 또한, 이차 전지(20)는 설정된 압력에서 개방되어 가스를 배출할 수 있도록 노치가 형성된 배기부재(27)를 더 포함한다. 단자(21, 22) 전극 어셈블리의 양극과 전기적으로 연결된 양극 단자(21)와 전극 어셈블리의 음극과 전기적으로 연결된 음극 단자(22)로 이루어진다.
케이스(28)는 대략 직육면체 형상의 각형(prismatic) 타입으로 형성되며, 알루미늄, 알루미늄 합금 등의 금속으로 이루어진다. 이차 전지(20)의 상부에는 전극 어셈블리의 양극과 전기적으로 연결된 양극 단자(21)와 전극 어셈블리의 음극과 전기적으로 연결된 음극 단자(22)가 돌출 설치되어 있다.
복수 개의 이차 전지(20)는 적층 배열되는 바, 이차 전지(20)의 넓은 전면이 서로 대향하도록 나란하게 측방향(도 1의 x축 방향)으로 적층 배열된다.
이차 전지들(20)은 버스 바(bus-bar)(15)에 의하여 직렬로 연결되는데, 이웃하는 이차 전지들(20)의 양극 단자(21)와 음극 단자(22)가 엇갈리도록 배치된 상태에서 일측 이차 전지(20)의 양극 단자(21)와 이에 이웃하는 이차 전지(20)의 음극 단자(22)에 버스 바(15)가 설치된다.
버스 바(15)에는 단자를 끼움할 수 있도록 길이 방향 양쪽 가장자리에 홀(15a)이 형성되어 있다. 단자(21, 22)에 체결된 베이스 부재(24) 위에 버스 바(15)가 끼움 설치된 후, 너트(25)에 의하여 버스 바(15)가 단자에 고정된다. 이 때, 베이스 부재(24)는 단자에 체결된 너트로 이루어질 수 있다. 상기한 바에 따라 버스 바(15)의 하면은 베이스 부재(24)와 맞닿고 상면은 너트(25)와 맞닿는다.
보호 부재(30)는 이차 전지들(20)과 버스 바(15) 사이에 위치하는 바, 판 형상으로 이루어진 지지판(34)과 지지판(34) 상에서 돌출 형성되어 버스 바(15)의 둘레에 형성된 돌기부(31)를 포함한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 지지판(34)은 대략 사각판 형상으로 이루어지며, 보호 부재(30)는 이차 전지들(20)이 내장되는 하우징(18)의 개구에 결합되어 하우징(18)에 볼트(미도시) 등으로 고정된다.
지지판(34)에는 단자(21, 22)가 삽입되는 홀(36)이 형성되는 바, 홀(36)은 돌기부(31)의 안쪽에 형성된다. 버스 바(15)는 2개의 이차 전지들(20)을 직렬로 연결하며, 돌기부(31)의 안쪽에는 2개의 홀(36)이 형성되어 있다.
돌기부(31)는 버스 바를 감싸는 리브(rib) 형상으로 이루어진 보호 돌기(31a)와 보호 돌기(31a)의 양단에서 지지판(34)의 폭방향 중앙을 향하여 이어져 형성된 안내 돌기(31b)를 포함한다. 보호 돌기(31a)는 양쪽 가장자리에 형성된 호형부와 호형부를 잇는 직선부로 이루어져 버스 바(15)를 감싸고 있다. 이에 따라 바스 바(15)가 이웃하는 바스 바(15)와 단락되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 작업 중에 공구 등의 도전체와 단자(21, 22) 또는 버스 바(15)가 연결되는 것을 방지할 수 있다. 안내 돌기(31b)는 단자(21, 22) 또는 버스 바(15)에 연결되어 전류와 전압을 측정하는 전선을 보호하는 역할을 한다.
전지 모듈(101)에서 단부에 위치하여 버스 바(15)와 연결되지 않는 단자(21, 22)에는 외부로 전류를 인출하기 위한 인출단자(61, 62)가 각각 설치되며, 이러한 단자(21, 22)의 둘레에는 단자(21, 22)를 보호하도록 지지판(34)에서 돌출된 리브 형상의 돌기부(33, 39)가 형성된다.
한편, 지지판(34)에는 가장자리를 따라 돌출된 보강 리브(38)가 형성된다. 보강 리브(38)는 지지판(34)이 외부의 충격 등으로 변형되거나 파손되는 것을 방지하는 역할을 한다.
지지판(34)에는 배기 홀(37)이 형성되는 바, 배기 홀(37)은 이차 전지(20)에 설치된 배기부재(27)의 상부에 위치한다. 배기 홀(37)의 둘레에는 배기 돌기(32)가 형성되어 있는데, 배기 돌기(32)는 배기 홀(37)의 둘레를 따라 이어져 형성된다. 이에 따라 배기부재(27)가 개방될 때, 배기 홀(37)과 배기 돌기(32)의 안내를 받아서 이차 전지(20) 내부의 가스가 신속하게 배출될 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 홀 사이에는 버스 바와 맞닿는 가압 돌기가 형성되어 있다. 가압 돌기(35)는 베이스 부재(24)의 상면보다 단자(21, 22)의 단부를 향하는 방향으로 더 돌출되어 고정된 버스 바(15)를 가압하고 있다. 버스 바(15)는 너트(25)에 의하여 단자(21, 22)에 고정되어 있으므로 단자(21, 22)와 접하는 버스 바(15)의 하면 보다 가압 돌기(35)의 단부가 단자(21, 22)의 단부를 향하는 방향으로 더 돌출되어 있다. 이에 따라 버스 바(15)에는 전단 응력이 작용하고, 버스 바(15)는 굴곡된다.
이와 같이 가압 돌기(35)를 형성하여 버스 바(15)를 가압하면, 버스 바(15)에 작용하는 전단 응력이 너트(25)에 전달되어 버스 바(15)가 너트(25)를 가압하게 되며, 외부의 충격이나 진동이 작용할 때, 가압된 너트(25)가 쉽게 풀지 않고, 버스 바(15)를 안정적으로 지지할 수 있다. 따라서 단자(21, 22)와 버스 바(15)의 전기적인 연결이 안정적으로 유지될 수 있다.
본 실시예예서는 홀(36)과 인접한 부분에 2 개의 가압 돌기(35)가 형성되며, 이에 따라 너트(25)에 보다 큰 가압력을 전달할 수 있다. 가압 돌기들(35)은 단부가 서로 연결되어 대략 고리 형상으로 이루어진다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전지 모듈을 도시한 부분 분해 사시도이고, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전지 모듈을 도시한 부분 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하여 설명하면, 본 제1 실시예에 따른 전지 모듈(102)은 복수 개의 이차 전지들(20)과 이차 전지들(20)을 전기적으로 연결하는 버스 바(16), 및 이차 전지(20) 위에 설치된 보호 부재(40)를 포함한다.
본 실시예에 따른 전지 모듈(102)은 버스 바(16)와 보호 부재(40)의 구성을 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 전지 모듈과 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.
4 개의 이차 전지(20)가 하나의 버스 바(bus-bar)(16)에 의하여 전기적으로 연결되는데, 병렬로 연결된 2 개의 이차 전지(20)가 직렬로 연결된다. 이를 위해서 2 개의 이차 전지들(20)은 양극 단자(21)가 서로 인접하게 배치되고, 2 개의 이차 전지들(20)은 음극 단자(22)가 서로 인접하게 배치된 상태에서 버스 바(16)가 결합된다. 이를 위해서 버스 바(16)에는 4 개의 홀(16a)이 형성되어 있으며, 이 홀들(16a)에 단자(21, 22)가 삽입된다. 버스 바(16)가 단자(21, 22)에 삽입된 상태에서 너트(25)가 단자(21, 22)에 결합되어 버스 바(16)를 단자(21, 22)에 고정한다.
보호 부재(40)는 판 형상으로 이루어진 지지판(44)과 지지판(44) 상에서 돌출 형성되어 버스 바(16)의 둘레에 형성된 돌기부(41)를 포함한다. 지지판(44)은 대략 사각판 형상으로 이루어지며, 보호 부재(40)는 이차 전지들(20)이 내장되는 하우징(18)의 개구에 결합되어 하우징(18)에 볼트 등으로 고정된다.
지지판(44)에는 단자(21, 22)가 삽입되는 홀(47)이 형성되는 바, 홀(47)은 돌기부(41)의 안쪽에 형성된다. 버스 바(16)는 4개의 이차 전지들(20)을 전기적으로 연결하므로, 돌기부(41)의 안쪽에는 4개의 홀(47)이 형성되어 있다.
돌기부(41)는 버스 바를 감싸는 리브(rib) 형상으로 이루어지며, 양쪽 가장자리에 형성된 호형부와 호형부를 잇는 직선부로 이루어져 버스 바(16)를 감싸고 있다. 이에 따라 바스 바(16)가 이웃하는 바스 바(16)와 단락되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 작업 중에 단자(21, 22) 또는 버스 바(16)가 공구 등의 도전체와 연결되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 지지판(44)에는 가장자리를 따라 돌출된 보강 리브(48)가 형성된다. 지지판(44)에는 배기 홀이 형성되는 바, 배기 홀은 이차 전지(20)에 설치된 배기부재(27)의 상부에 위치한다. 배기 홀의 둘레에는 리브 형상의 배기 돌기(42)가 형성되어 있다.
홀(47) 사이에는 버스 바(16)와 맞닿는 가압 돌기(45, 46)가 형성되어 있다. 가압 돌기(45, 46)는 홀들(47) 사이에 각각 형성되며, 가장자리에 위치하는 가압 돌기(46)의 높이(H1)는 가장자리에 위치하는 가압 돌기(46)보다 버스 바(16)의 길이 방향을 기준으로 더 중앙에 위치하는 가압 돌기(45)의 높이(H2) 보다 더 크게 형성된다. 가장자리에 위치하는 가압 돌기(46)의 높이(H1)는 중앙에 위치하는 가압 돌기의 높이(H2) 보다 0.1mm 내지 10mm 더 크게 형성될 수 있다.
이에 따라 버스 바(16)의 길이 방향 가장자리와 맞닿는 가압 돌기(46)와 맞닿는 부분에서 버스 바(16)와 지지판(44)의 상면과 평행한 평면이 이루는 각을 α1이라 하고, 가압 돌기(46) 사이에 형성된 가압 돌기(45)와 맞닿는 부분에서 버스 바(16)와 지지판(44)이 이루는 각을 α2라 할 때, α2 < α1이 된다. α1은 α2에 비하여 0.1° 내지 10° 더 크게 형성될 수 있다.
또한, 버스 바(16)의 중앙 부분의 변형률을 εm이라 하고, 버스 바(16)의 길이 방향으로 중앙 부분보다 더 외측에 위치하는 가장자리 부분의 변형률을 εs라 하며, 탄성한계 변형률을 εl이라 할 때, εm < εs < εl이 된다. 여기서 탄성한계 변형률(εl)이라 함은 버스 바(16)가 소성 변형을 시작할 때의 변형률을 말한다.
버스 바에서 4 개의 단자(21, 22) 중 중앙에 위치하는 2 개의 단자(21, 22)와 인접한 부분에는 양쪽에 가압 돌기(45, 46)가 형성되어 너트(25)에 큰 가압력을 작용시킬 수 있지만, 가장자리 부분에는 한쪽에서만 가압되므로 상대적으로 너트(25)에 작은 가압력 만을 작용시킬 수 있다. 뿐만 아니라 외부에서 진동이나 충격이 작용할 때, 가장자리 부분은 한쪽에서만 지지되므로 비교적 움직임이 자유로워서 쉽게 풀어질 수 있다. 그러나 본 실시예에 따르면 가장자리 부분에 큰 응력을 주어서 가장자리 부분의 너트(25)가 쉽게 풀어지지 아니하므로 버스 바(16)와 단자(21, 22)가 더욱 안정적으로 결합될 수 있다. 또한, 버스 바(15)의 변형률이 탄성한계 변형률(εl)보다 작게 되므로 너트(25)에 안정적으로 가압력을 가할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전지 모듈을 도시한 분해 사시도이고, 도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전지 모듈의 일부를 도시한 부분 단면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 전지 모듈(103)은 복수 개의 이차 전지들(20)과 이차 전지들(20)을 전기적으로 연결하는 버스 바(15), 및 버스 바(15)의 아래에 설치된 가압 돌기(50)를 포함한다.
본 실시예에 따른 전지 모듈(103)은 보호 부재 대신 가압 돌기(50)가 설치된 구성을 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 전지 모듈과 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.
이차 전지들(20)은 버스 바(bus-bar)(15)에 의하여 직렬로 연결되는데, 이웃하는 이차 전지들(20)의 양극 단자(21)와 음극 단자(22)가 엇갈리도록 배치된 상태에서 일측 이차 전지(20)의 양극 단자(21)와 이에 이웃하는 이차 전지(20)의 음극 단자(22)에 버스 바(15)가 설치된다.
버스 바(15)에는 단자를 끼움할 수 있도록 길이 방향 양쪽 가장자리에 홀(15a)이 형성되어 있다. 단자(15)에 체결된 베이스 부재(24) 위에 버스 바(15)가 끼움 설치된 후, 너트(25)에 의하여 버스 바(15)가 단자에 고정된다. 이 때, 베이스 부재(24)는 단자에 체결된 너트로 이루어질 수 있다. 상기한 바에 따라 버스 바(15)의 하면은 베이스 부재(24)와 맞닿고 상면은 너트(25)와 맞닿는다.
이차 전지(20) 사이에는 가압 돌기(50)가 설치되는 바, 가압 돌기(50)는 버스 바(15)의 아래에 위치하여 버스 바(15)를 가압하며 이에 따라 버스 바(15)를 통해서 너트(25)를 가압하여 단자에 밀착시킬 수 있다.
가압 돌기(50)는 이차 전지의 상면과 맞닿는 지지판(51)과 지지판(51)의 아래에서 돌출되어 이차 전지(20)의 케이스(28) 사이에 삽입된 하부 지지부(52), 및 지지판(51)에서 돌출되어 버스 바(15)와 맞닿는 상부 가압부(53)를 포함한다. 지지판(51)이 이차 전지(20)의 상면과 맞닿고, 하부 지지부(52)가 케이스(28) 사이에 삽입되어 가압 돌기(50)가 안정적으로 위치할 수 있으며, 상부 가압부(53)가 버스 바(15)를 가압하여 절곡시킨다. 버스 바(15)에 적용된 가압력은 너트(25)에 전달되어 너트(25)가 단자(21, 22)에서 쉽게 이탈하지 못하고 안정적으로 체결될 수 있다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있다.
101, 102, 103: 전지 모듈 15, 16: 바스 바
15a, 16a, 36, 47: 홀 18: 하우징
20: 이차 전지 21, 22: 단자
24: 베이스 부재 25: 너트
27: 배기부재 28: 케이스
30, 40: 보호 부재 31, 33, 39, 41: 돌기부
31a: 보호 돌기 31b: 안내 돌기
32, 42: 배기 돌기 34, 44, 51: 지지판
35, 45, 46, 50: 가압 돌기 37: 배기 홀
38, 48: 보강 리브 52: 하부 지지부
53: 상부 가압부 61, 62: 인출단자

Claims (24)

  1. 외측으로 돌출된 단자를 포함하는 복수 개의 이차 전지;
    이웃하는 이차 전지의 상기 단자를 전기적으로 연결하는 버스 바; 및
    상기 버스 바와 상기 이차 전지 사이에 위치하며, 상기 버스 바의 둘레에 형성된 돌기를 포함하는 보호 부재;
    를 포함하는 전지 모듈.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 이차 전지들이 내장되는 하우징을 더 포함하며, 상기 보호 부재는 상기 하우징 상에 설치된 전지 모듈.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 보호 부재는 상기 이차 전지의 케이스 위에 배치된 지지판을 더 포함하고, 상기 지지판에는 상기 단자가 삽입되는 홀이 형성된 전지 모듈.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 돌기부는 상기 버스 바를 감싸는 리브(rib) 구조로 이루어진 전지 모듈.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 돌기부는 버스 바를 감싸는 보호 돌기와 상기 보호 돌기의 양단에서 상기 지지판의 폭방향 중앙을 향하여 이어져 형성된 안내 돌기를 포함하는 전지 모듈.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 보호 부재에는 배기홀이 형성되고, 상기 배기홀은 상기 이차 전지에 형성된 배기부재의 상부에 위치하는 전지 모듈.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 배기홀의 둘레를 따라서 상부로 돌출된 배기 돌기가 형성된 전지 모듈.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 지지판에는 상기 버스 바의 아래에서 상기 버스 바와 맞닿아 있는 가압 돌기가 형성된 전지 모듈.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 가압 돌기의 단부는 단자와 접하는 버스 바의 하면보다 상기 단자의 단부를 향하는 방향으로 더 돌출된 전지 모듈.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 버스 바는 상기 가압 돌기에 의하여 굴곡된 전지 모듈.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 버스 바에는 상기 가압 돌기에 의하여 전단 응력이 작용하는 전지 모듈.
  12. 제8 항에 있어서,
    하나의 바스 바 아래에는 2개의 가압 돌기가 이격 배치된 전지 모듈.
  13. 제8 항에 있어서,
    상기 버스 바는 4 이상의 이차 전지들을 전기적으로 연결하며,
    상기 버스 바의 길이 방향 외측 부분을 가압하는 가압 돌기는 상기 외측 부분보다 상기 버스 바의 길이 방향 중앙 부분을 가압하는 가압 돌기보다 더 높이가 큰 전지 모듈.
  14. 제8 항에 있어서,
    상기 버스 바는 복수 개의 가압 돌기에 의하여 변형되는 바,
    상기 버스 바의 중앙 부분의 변형률을 εm이라 하고, 상기 버스 바의 길이 방향으로 중앙 부분보다 더 외측에 위치하는 가장자리 부분의 변형률을 εs라 하며, 탄성한계 변형률을 εl이라 할 때,
    εm < εs < εl인 전지 모듈.
  15. 제8 항에 있어서,
    상기 버스 바는 복수 개의 가압 돌기에 의하여 변형되는 바,
    상기 버스 바의 길이 방향 가장자리와 맞닿는 가장자리 돌기와 맞닿는 부분에서 버스 바와 지지판이 이루는 각을 α1이라 하고, 가장자리 돌기 사이에 형성된 중앙 돌기와 맞닿는 부분에서 버스 바와 지지판이 이루는 각을 α2라 할 때, α2 < α1인 전지 모듈.
  16. 제8 항에 있어서,
    상기 버스 바에는 단자가 삽입되는 홀이 형성되고, 상기 버스 바의 하면은 단자에 고정된 베이스 부재와 맞닿고, 상기 버스 바의 상면은 단자에 체결된 너트와 맞닿는 전지 모듈.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 가압 돌기는 상기 베이스 부재의 상면보다 상기 단자의 단부를 향하는 방향으로 더 돌출된 전지 모듈.
  18. 외측으로 돌출된 단자를 포함하는 복수 개의 이차 전지;
    이웃하는 이차 전지의 상기 단자를 전기적으로 연결하는 버스 바; 및
    상기 버스 바의 아래에 위치하며, 상기 버스 바와 맞닿아 있는 가압 돌기;
    를 포함하는 전지 모듈.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 가압 돌기의 단부는 단자와 접하는 버스 바의 하면보다 상기 단자의 단부를 향하는 방향으로 더 돌출된 전지 모듈.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 버스 바는 상기 가압 돌기에 의하여 굴곡된 전지 모듈.
  21. 제18 항에 있어서,
    상기 버스 바에는 상기 가압 돌기에 의하여 전단 응력이 작용하는 전지 모듈.
  22. 제18 항에 있어서,
    상기 버스 바는 복수 개의 이차 전지들을 전기적으로 연결하고, 상기 버스 바에는 복수 개의 가압 돌기가 접하도록 배치되며, 상기 버스 바의 길이 방향 외측 부분을 가압하는 가압 돌기는 상기 외측 부분보다 상기 버스 바의 길이 방향 중앙 부분을 가압하는 가압 돌기보다 더 높이가 큰 전지 모듈.
  23. 제22 항에 있어서,
    상기 가압 돌기는 단자들 사이에 위치하는 전지 모듈.
  24. 제22 항에 있어서,
    상기 가압 돌기는 상기 이차 전지의 상면과 맞닿는 지지판과 상기 지지판의 아래에서 돌출되어 상기 이차 전지의 케이스 사이에 삽입된 하부 지지부, 및 지지판에서 돌출된 상부 가압부를 포함하는 전지 모듈.
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