KR20120054807A - Battery pack having novel structure - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 신규한 구조의 전지팩에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 둘 이상의 전지셀들로 구성된 단위모듈들이 전기적 연결되어 있는 전지모듈들을 포함하는 둘 이상의 전지모듈 어셈블리들을 베이스 플레이트 상에 탑재한 구조의 전지팩으로서, 베이스 플레이트에는 전지모듈 어셈블리들을 안정적으로 장착하고 전지모듈 어셈블리들의 하중에 대해 구조적 안정성을 높일 수 있도록 요철부가 전지모듈 어셈블리들의 장착 부위 사이에 형성되어 있는 구조로 구성된 전지팩에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack having a novel structure, and more particularly, to a structure in which two or more battery module assemblies including battery modules electrically connected to unit modules including two or more battery cells are mounted on a base plate. As a battery pack, the base plate relates to a battery pack consisting of a structure in which the uneven portion is formed between the mounting portion of the battery module assemblies to stably mount the battery module assemblies and increase the structural stability with respect to the load of the battery module assemblies.
최근, 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 이차전지는 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV) 등의 동력원으로서도 주목받고 있다.BACKGROUND ART [0002] In recent years, rechargeable secondary batteries have been widely used as energy sources for wireless mobile devices. Secondary batteries are also attracting attention as a power source for electric vehicles (EVs) and hybrid electric vehicles (HEVs), which are proposed as a way to solve air pollution in conventional gasoline and diesel vehicles that use fossil fuels. .
소형 모바일 기기들에는 디바이스 1 대당 하나 또는 두서너 개의 전지셀들이 사용됨에 반하여, 자동차 등과 같은 중대형 디바이스에는 고출력 대용량의 필요성으로 인해, 다수의 전지셀을 전기적으로 연결한 중대형 전지팩이 사용된다.Small or mobile devices use one or two or four battery cells per device, whereas medium and large devices such as automobiles are used in medium and large battery packs electrically connected to a plurality of battery cells due to the necessity of high output capacity.
중대형 전지팩은 가능하면 작은 크기와 중량으로 제조되는 것이 바람직하므로, 높은 집적도로 충적될 수 있고 용량 대비 중량이 작은 각형 전지, 파우치형 전지 등이 중대형 전지팩의 전지셀로서 주로 사용되고 있다. 특히, 알루미늄 라미네이트 시트 등을 외장부재로 사용하는 파우치형 전지는 중량이 작고 제조비용이 낮으며 형태 변형이 용이하다는 등의 잇점으로 인해 최근 많은 관심을 모으고 있다.Since medium and large battery packs are preferably manufactured in small sizes and weights, square batteries, pouch-type batteries, etc., which can be charged with high integration and have a small weight to capacity, are mainly used as battery cells of medium and large battery packs. In particular, a pouch-type battery using an aluminum laminate sheet or the like as an exterior member has attracted much attention in recent years due to its advantages such as low weight, low manufacturing cost, and easy deformation.
또한, 중대형 전지팩이 소정의 장치 내지 디바이스에서 요구되는 출력 및 용량을 제공하기 위해서는, 다수의 전지셀들을 직렬 방식으로 전기적으로 연결하여야 하고 외력에 대해 안정적인 구조를 유지할 수 있어야 한다. In addition, in order for the medium-large battery pack to provide the output and capacity required in a predetermined device or device, a plurality of battery cells must be electrically connected in series and be able to maintain a stable structure against external force.
한편, 일반적으로 종래의 전지팩은 진동 특성을 개선하기 위해 전지모듈들을 받침판(base plate)에 고정하고, 적정 개수의 전지모듈들에 대해 종판(end plate), 지지보(support bar) 등의 부재를 사용하여 제조된다.On the other hand, in general, the battery pack is fixed to the base plate (base plate) to improve the vibration characteristics of the battery module, the end plate (support plate), such as a member for the appropriate number of battery modules (support bar) It is prepared using.
그러나, 상기 구조의 전지팩은 전지모듈들을 장착하는 데 있어서 공간 제약을 많이 가지고 있고 많은 개수의 전지모듈들이 함께 구성되는 경우 전체적인 전지팩의 구조적 안정성이 약해지는 문제점이 있다.However, the battery pack having the above structure has a lot of space constraints in mounting the battery modules, and when a large number of battery modules are configured together, there is a problem in that structural stability of the overall battery pack is weakened.
또한, 종래의 전지팩의 경우, 동적 안정성을 확보하기 위해 전지모듈들을 받침판에 볼트나 너트로 고정하여 상하 방향의 이동을 방지하고, 종판과 지지보를 통해 길이 방향을 고정하는 형태로 구성되어 있다.In addition, in the conventional battery pack, in order to secure the dynamic stability of the battery modules to the base plate by bolts or nuts to prevent movement in the vertical direction, it is configured in the form of fixing the longitudinal direction through the end plate and the support beam.
그러나, 상기 구조의 전지팩은 볼트나 너트를 사용하여 전지모듈들을 받침판에 장착하므로, 전지팩의 고장 발생시 전지모듈들의 장착과 탈착이 용이하지 않아 유지 보수하기가 어렵고, 횡방향(X 방향)으로의 진동 특성이 떨어지는 문제점이 있다.However, since the battery pack of the structure is mounted on the support plate using a bolt or nut, it is difficult to install and detach the battery modules in the event of a failure of the battery pack is difficult to maintain, and in the horizontal direction (X direction) There is a problem that the vibration characteristics of the fall.
따라서, 상기의 문제점들을 해결할 수 있는 신규한 구조의 전지팩이 매우 필요한 실정이다. Therefore, there is a need for a battery pack having a novel structure that can solve the above problems.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-described problems of the prior art and the technical problems required from the past.
본 발명의 목적은 다수의 전지모듈들이 베이스 플레이트에 탑재되는 구조의 전지팩에서 전지모듈들을 안정적으로 장착할 수 있도록 특정 구조의 베이스 플레이트를 포함하는 전지팩을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a battery pack including a base plate of a specific structure so that the battery module in a battery pack of a structure in which a plurality of battery modules are mounted on the base plate can be mounted stably.
본 발명의 다른 목적은 전지모듈들의 배열 구조를 안정적으로 유지하면서, 전지모듈들의 하중 및 외력에 대한 구조적 안정성이 우수한 전지팩을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a battery pack having excellent structural stability against load and external force of the battery modules while maintaining the arrangement structure of the battery modules in a stable manner.
본 발명의 또 다른 목적은, 전체적으로 콤팩트하면서도 구조적 안정성이 우수하고 조립공정이 용이한 전지모듈 어셈블리를 포함하는 전지팩을 제공하는 것이다. Still another object of the present invention is to provide a battery pack including a battery module assembly which is compact in overall and has excellent structural stability and easy assembly process.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지팩은, Battery pack according to the present invention for achieving this object,
둘 이상의 전지셀들로 구성된 단위모듈들이 전기적 연결되어 있는 전지모듈들을 포함하는 둘 이상의 전지모듈 어셈블리들을 베이스 플레이트 상에 탑재한 구조의 전지팩으로서, A battery pack having a structure in which two or more battery module assemblies including battery modules electrically connected to unit modules composed of two or more battery cells are mounted on a base plate.
상기 베이스 플레이트에는 전지모듈 어셈블리들을 안정적으로 장착하고 전지모듈 어셈블리들의 하중에 대해 구조적 안정성을 높일 수 있도록 요철부가 전지모듈 어셈블리들의 장착 부위 사이에 형성되어 있는 구조로 구성되어 있다.The base plate has a structure in which the uneven portion is formed between the mounting portions of the battery module assemblies to stably mount the battery module assemblies and to increase structural stability with respect to the load of the battery module assemblies.
본 발명의 전지팩에서, 요철부는 전지모듈 어셈블리들의 장착 가이드 역할을 수행하므로 전지모듈 어셈블리들을 베이스 플레이트 상에 안정적으로 장착할 수 있다. 또한, 종래의 전지팩과 같이 볼트나 너트와 같은 별도의 체결부재를 사용하여 전지모듈 어셈블리들을 베이스 플레이트 상에 결합시킬 필요가 없으므로 조립을 용이하게 수행할 수 있다. In the battery pack of the present invention, since the uneven portion serves as a mounting guide of the battery module assemblies, the battery module assemblies may be stably mounted on the base plate. In addition, since the battery module assemblies do not need to be coupled to the base plate using a separate fastening member such as a bolt or a nut as in the conventional battery pack, the assembly can be easily performed.
더욱이, 상기 요철부는 외력에 대한 베이스 플레이트의 기계적 강성을 향상시킴과 동시에 전지모듈 어셈블리들이 횡 방향(X 방향)으로 이동하는 것을 방지하여 추가적인 부품없이 전지모듈 어셈블리들의 하중에 대한 구조적 안정성을 향상시킨다. 게다가, 전지팩의 용량을 증가시키기 위해 전지모듈 어셈블리를 베이스 플레이트에 추가로 장착하는 경우, 베이스 플레이트의 크기만 변경하면 되므로 종래의 전지팩 구조와 비교하여 확장성 및 유지 보수성이 향상된다.Furthermore, the uneven portion improves the mechanical rigidity of the base plate against external force and at the same time prevents the battery module assemblies from moving in the lateral direction (X direction), thereby improving the structural stability to the load of the battery module assemblies without additional components. In addition, when the battery module assembly is additionally mounted on the base plate in order to increase the capacity of the battery pack, only the size of the base plate needs to be changed, thereby improving expandability and maintainability compared to the conventional battery pack structure.
상기 요철부의 길이는 전지모듈 어셈블리들을 베이스 플레이트에 용이하게 장착할 수 있는 크기이면 특별한 제한은 없으나, 예를 들어 베이스 플레이트의 폭을 기준으로 50% 내지 90%의 크기로 형성되어 있는 구조일 수 있다.The length of the uneven portion is not particularly limited as long as it can be easily mounted on the battery module assemblies to the base plate, for example, may be a structure formed in a size of 50% to 90% based on the width of the base plate. .
구체적으로, 요철부의 길이가 베이스 플레이트의 폭을 기준으로 50% 미만이면 베이스 플레이트 상에 장착된 전지모듈 어셈블리들이 정위치를 이탈할 가능성이 높아질 수 있고, 반대로 90%를 초과하면 베이스 플레이트의 전체 중량이 증가하게 되므로 바람직하지 않다.Specifically, when the length of the uneven portion is less than 50% based on the width of the base plate, the possibility that the battery module assemblies mounted on the base plate may be out of position may be increased. This is undesirable because it increases.
상기 요철부의 높이는 전지모듈 어셈블리들을 베이스 플레이트에 용이하게 장착할 수 있는 높이이면 특별한 제한은 없으나, 예를 들어 전지모듈 어셈블리의 높이를 기준으로 1% 내지 10%의 크기로 형성되어 있는 구조일 수 있다.The height of the uneven portion is not particularly limited as long as the height of the battery module assemblies can be easily mounted on the base plate, for example, may be a structure formed in the size of 1% to 10% based on the height of the battery module assembly. .
구체적으로, 요철부의 높이가 전지모듈 어셈블리의 높이를 기준으로 1% 미만이면 요철부의 형성에 따른 효과들을 발휘하기 어려울 수 있고, 반대로 10%를 초과하면 전체적인 베이스 플레이트의 부피가 증가하게 되므로 바람직하지 않다.Specifically, if the height of the concave-convex portion is less than 1% based on the height of the battery module assembly, it may be difficult to exert effects due to the formation of the concave-convex portion. .
바람직한 하나의 예로서, 상기 전지모듈 어셈블리의 하단은, 전지모듈 어셈블리가 베이스 플레이트 상에 탑재된 상태에서 전지모듈 어셈블리와 베이스 플레이트의 접촉 부위가 일치하도록, 상기 베이스 플레이트의 요철부에 대응하는 형상으로 이루어진 구조일 수 있다.As a preferred example, the lower end of the battery module assembly has a shape corresponding to the uneven portion of the base plate such that the contact portion of the battery module assembly and the base plate is coincident with the battery module assembly mounted on the base plate. It may be made of a structure.
또 다른 예로서, 상기 베이스 플레이트는 하나의 판재로 이루어져 있어서, 여러 개의 판재로 이루어진 구조와 비교하여 베이스 플레이트의 기계적 강성을 확보할 수 있다.As another example, the base plate is made of a single plate, it is possible to ensure the mechanical rigidity of the base plate compared to the structure consisting of a number of plates.
상기 베이스 플레이트의 일측 단부에는 전장 부재가 탑재되는 구조로 이루어질 수 있으며, 전장부재는 예를 들어, 차량의 모터를 작동시키기 위한 교류전원으로 사용하기 위하여 전지셀의 방전시 전지모듈 어셈블리에서 발생하는 직류 전기를 교류 전기로 변환하는 인버터(Inverter)와, 차량의 전장 기기들을 작동시키기 위하여 전지셀의 방전시 발생하는 전지모듈 어셈블리의 고전압 전기를 저전압의 직류 전기로 변환하는 LDC(Low voltage DC to DC converter) 등을 포함할 수 있다.At one end of the base plate may be made of a structure in which the electric member is mounted, the electric member is, for example, a direct current generated in the battery module assembly during discharge of the battery cell for use as an AC power source for operating the motor of the vehicle Inverter that converts electricity to AC electricity, and Low voltage DC to DC converter that converts high voltage electricity of battery module assembly generated when battery cell is discharged to low voltage DC electricity to operate electric equipment of vehicle ) May be included.
한편, 상기 전지모듈 어셈블리는, 바람직하게는,On the other hand, the battery module assembly,
(a) 둘 이상의 전지셀들로 구성된 단위모듈들이 직렬 및/또는 병렬로 연결되어 카트리지에 장착되어 있는 구조의 전지모듈 둘 이상이 전기적으로 상호 연결된 상태에서, 상호 밀착 또는 인접하도록 배열되어 있는 구조의 전지모듈 배열체;(a) a structure in which unit modules composed of two or more battery cells are arranged in close or close contact with each other in a state in which two or more battery modules having a structure in which the module is connected to the cartridge in series and / or parallel are electrically connected to each other. Battery module assembly;
(b) 상기 전지모듈 배열체에서 최외측 전지모듈들의 전면과 후면을 감싸고 있는 한 쌍의 전면 지지부재와 후면 지지부재; (b) a pair of front and rear support members surrounding the front and rear of the outermost battery modules in the battery module assembly;
(c) 상기 전지모듈 배열체의 상부를 지지하기 위해, 전지모듈 배열체의 상단에서 상기 전면 지지부재와 후면 지지부재를 연결하고 있는 상단 연결부재; 및(c) an upper connecting member connecting the front support member and the rear support member at an upper end of the battery module assembly to support an upper portion of the battery module assembly; And
(d) 상기 전지모듈 배열체의 하부를 지지하기 위해, 전지모듈 배열체의 하단에서 상기 전면 지지부재와 후면 지지부재를 연결하고 있는 한 쌍의 하단 연결부재; (d) a pair of lower end connecting members connecting the front support member and the rear support member at a lower end of the battery module assembly to support the lower part of the battery module assembly;
를 포함하는 구조일 수 있다.It may be a structure including a.
상기 구조의 전지모듈 어셈블리는 한 쌍의 전면 지지부재와 후면 지지부재, 상단 연결부재, 및 한 쌍의 하단 연결부재에 의해 전지모듈 배열체를 장착하고 있으므로, 외력 또는 진동에 의한 전지모듈 배열체의 파손을 효과적으로 방지할 수 있고, 전체적인 구조적 안정성을 확보할 수 있다.The battery module assembly of the above structure is mounted on the battery module assembly by a pair of front support members and rear support members, an upper connection member, and a pair of lower connection members, so that the battery module assembly may be caused by external force or vibration. Damage can be effectively prevented and overall structural stability can be ensured.
또한, 한 쌍의 하단 연결부재가 전지모듈 배열체의 하부를 지지하기 위해 전지모듈 배열체의 하단에서 전면 지지부재와 후면 지지부재를 연결하고 있으므로, 전지모듈 배열체의 중량을 용이하게 지지할 수 있다. In addition, since the pair of lower connection members connect the front support member and the rear support member at the bottom of the battery module assembly to support the lower part of the battery module assembly, the weight of the battery module assembly can be easily supported. have.
상기 카트리지의 하단 양측에는 하단 연결부재를 장착할 수 있도록 만입부가 형성되어 있어서, 하단 연결부재를 카트리지의 하단에 용이하게 장착할 수 있고, 하단 연결부재가 전지모듈 어셈블리의 외부로 돌출되지 않으므로 전지모듈 어셈블리를 전체적으로 콤팩트하게 구성할 수 있다.An indentation portion is formed at both sides of the lower end of the cartridge to mount the lower connecting member, so that the lower connecting member can be easily mounted on the lower end of the cartridge, and the lower connecting member does not protrude to the outside of the battery module assembly. The assembly can be made compact in its entirety.
상기 하단 연결부재는 바람직하게는, 봉 구조로서, 봉의 양측 단부 내주면에는 체결용 나사선이 형성되어 있는 구조로 이루어질 수 있다.The lower connection member is preferably a rod structure, and may have a structure in which a fastening screw thread is formed on inner peripheral surfaces of both ends of the rod.
상기 전면 지지부재와 후면 지지부재의 상단에는, 바람직하게는, 상단 연결부재가 삽입되어 결합되는 상단 연결부재용 관통구가 형성되어 있어서, 상단 연결부재가 전면 지지부재와 후면 지지부재의 상단 연결부재용 관통구에 삽입됨으로써 상단 연결부재와 전면 지지부재 및 후면 지지부재의 연결을 용이하게 달성할 수 있다At the upper end of the front support member and the rear support member, preferably, a through hole for the upper connection member is formed through which the upper connection member is inserted and coupled, such that the upper connection member penetrates through the upper connection member of the front support member and the rear support member. By inserting into the sphere, the connection between the upper connecting member and the front support member and the rear support member can be easily achieved.
하나의 바람직한 예에서, 상기 전면 지지부재와 후면 지지부재의 하단에는 하단 연결부재가 삽입되어 결합되는 한 쌍의 하단 연결부재용 관통구가 형성되어 있어서, 하단 연결부재가 전면 지지부재와 후면 지지부재의 하단 연결부재용 관통구에 삽입됨으로써 하단 연결부재와 전면 지지부재 및 후면 지지부재의 연결을 용이하게 달성할 수 있다.In one preferred example, a pair of lower connection members through-holes are formed at the lower ends of the front support member and the rear support member so that the lower connection member is inserted and coupled, such that the lower connection member is formed of the front support member and the rear support member. By inserting into the through hole for the lower connecting member it is possible to easily achieve the connection of the lower connecting member and the front support member and the rear support member.
상기 카트리지는, 바람직하게는, 단위모듈이 장착될 수 있도록 상기 단위모듈에 대응하는 장방형 구조로서 방열하기 위한 방열용 개구가 중앙 부위에 형성되어 있고, 단위모듈들을 고정하기 위한 단위모듈용 체결부재가 삽입되는 단위모듈용 체결구가 4 모서리에 형성되어 있는 구조일 수 있다.The cartridge is preferably a rectangular structure corresponding to the unit module so that the unit module can be mounted, the heat dissipation opening for heat dissipation is formed in the central portion, and the fastening member for the unit module for fixing the unit modules is provided. The fastener for the unit module to be inserted may be formed in four corners.
상기 단위모듈들의 전극단자들은 버스 바에 의해 상호 전기적 연결되어 있어서 필요에 따라 직렬 및/또는 병렬 연결에 의해 소망하는 출력을 확보할 수 있다.The electrode terminals of the unit modules are electrically connected to each other by a bus bar, so as to secure a desired output by serial and / or parallel connection as necessary.
한편, 상기 전지모듈 배열체의 상단에는 전지모듈들을 전기적 직렬 연결하기 위한 버스 바 어셈블리가 추가로 장착되어 있는 구조일 수 있다.Meanwhile, a bus bar assembly for electrically connecting the battery modules in series may be mounted on the top of the battery module assembly.
상기 구조에서, 버스 바 어셈블리는, In the structure, the bus bar assembly,
(a) 전기절연성의 소재로 이루어져 있고, 전지모듈들의 상단에 장착되는 커버 플레이트;(a) a cover plate made of an electrically insulating material and mounted on top of the battery modules;
(b) 커버 플레이트 상에 장착된 상태로 전지모듈들의 외부 입출력 단자와 전기적 연결되는 둘 이상의 도전성 접속부들; 및(b) two or more conductive connections electrically connected to external input / output terminals of the battery modules mounted on the cover plate; And
(c) 전지모듈들의 도전성 접속부들을 전기적 연결하기 위해 전지모듈들의 배열 방향에 대해 수직 방향으로 커버 플레이트의 상단에 장착되어 있는 둘 이상의 전지모듈용 버스 바들;(c) bus bars for at least two battery modules mounted on top of the cover plate in a direction perpendicular to the arrangement direction of the battery modules for electrically connecting conductive connections of the battery modules;
을 포함하고 있는 구조일 수 있다.It may be a structure containing.
바람직하게는, 전지모듈들의 전압을 측정하기 위한 센싱부재가 도전성 접속부들과 전기적 연결되도록 커버 플레이트의 상단에 추가로 장착되어 있는 구조일 수 있다.Preferably, the sensing member for measuring the voltage of the battery modules may be a structure that is further mounted on the top of the cover plate to be electrically connected to the conductive connection.
상기 도전성 접속부들은, 전지모듈의 외부 입출력 단자 및 센싱부재와 전기적 연결되는 제 1 도전성 접속부와, 버스 바의 일측 단부와 전기적 연결되는 제 2 도전성 접속부로 이루어져 있는 구조일 수 있다.The conductive connection parts may include a first conductive connection part electrically connected to an external input / output terminal and a sensing member of the battery module, and a second conductive connection part electrically connected to one end of the bus bar.
상기 구조에서, 제 1 도전성 접속부에는 외부 입출력 단자가 삽입되어 결합될 수 있는 체결용 홈이 천공되어 있어서, 외부 입출력 단자와 도전성 접속부의 전기적 연결을 달성하게 된다. In the above structure, the fastening groove into which the external input / output terminals can be inserted and coupled to the first conductive connection portion is drilled, thereby achieving electrical connection of the external input / output terminal and the conductive connection portion.
상기 센싱부재는, 전압을 센싱하기 위해 제 1 도전성 접속부의 상단에 결합되어 있는 단자 접속부, 상기 단자 접속부의 검출 전압을 제어부로 송부하는 커넥터, 및 상기 단자 접속부를 커넥터에 연결하는 와이어를 포함하는 구조로 이루어질 수 있다.The sensing member has a structure including a terminal connecting portion coupled to an upper end of the first conductive connecting portion for sensing a voltage, a connector for transmitting a detection voltage of the terminal connecting portion to a controller, and a wire connecting the terminal connecting portion to the connector. It may be made of.
본 발명은, 또한 신규한 구조의 전지모듈을 제공한다. The present invention also provides a battery module having a novel structure.
구체적으로, 상기 전지모듈은, Specifically, the battery module,
전지셀들이 카트리지에 장착되어 있는 구조의 둘 이상의 단위모듈들이 상호 밀착 또는 인접한 적층 구조를 이루고 있는 단위모듈 적층체;A unit module stack in which two or more unit modules having a structure in which battery cells are mounted in a cartridge form a close or adjacent stack structure;
상기 단위모듈 적층체의 하단을 지지하는 하단 플레이트; 및A lower plate supporting a lower end of the unit module stack; And
상기 하단 플레이트 상에 위치한 단위모듈 적층체의 최상부 카트리지를 고정하는 상단 플레이트;An upper plate fixing the uppermost cartridge of the unit module stack positioned on the lower plate;
를 포함하고 있는 구조일 수 있다.It may be a structure that includes.
상기 카트리지와 상단 플레이트 및 하단 플레이트에는 상호 연통하는 형태로 관통구들이 각각 형성되어 있으며, Through-holes are formed in the cartridge, the upper plate and the lower plate to communicate with each other,
상기 관통구들에는 체결 높이를 결정하는 중공 구조의 고정부재가 삽입되어 있고, 상기 고정부재에 결합부재가 삽입되어 카트리지와 상단 플레이트 및 하단 플레이트를 상호 체결하는 구조일 수 있다.The through holes may have a fixing member having a hollow structure for determining a fastening height, and a coupling member may be inserted into the fixing member to fasten the cartridge, the upper plate, and the lower plate to each other.
상기 고정부재는, 바람직하게는, 수평 단면 상으로 다각형 또는 원형 형상의 중공 구조이고, 상기 관통구들의 내면 형상은 고정부재의 외면 형상과 일치하는 구조로 이루어져 있어서, 고정부재를 관통구에 용이하게 삽입할 수 있다.The fixing member is preferably a hollow structure having a polygonal or circular shape on a horizontal cross section, the inner surface shape of the through holes is made to match the outer surface shape of the fixing member, so that the fixing member is easily attached to the through hole. Can be inserted.
상기 고정부재의 높이는 카트리지와 상단 플레이트 및 하단 플레이트의 결합 높이와 일치하는 구조로 형성될 수 있으며, 상기 고정부재는 예를 들어 금속 소재로 이루어질 수 있다.The height of the fixing member may be formed in a structure corresponding to the coupling height of the cartridge, the top plate and the bottom plate, the fixing member may be made of a metal material, for example.
상기 결합부재의 상단은 고정부재의 상단보다 큰 외주부에 의해 상단 플레이트를 위치 고정하고, 결합부재의 하단은 고정부재의 하단보다 큰 외주부에 의해 하단 플레이트를 위치 고정하는 구조일 수 있다.The upper end of the coupling member may be fixed to the upper plate by the outer peripheral portion larger than the upper end of the fixing member, the lower end of the coupling member may be a structure for fixing the lower plate by the outer peripheral portion larger than the lower end of the fixing member.
상기 결합부재는 고정부재와 용이하게 결합될 수 있는 구조이면 특별한 제한은 없으나, 예를 들어 체결용 볼트일 수 있다.The coupling member is not particularly limited as long as it can be easily coupled with the fixing member, but may be, for example, a fastening bolt.
상기 구조에서, 결합부재는 체결용 볼트의 하단에 결합되는 체결용 너트를 추가로 포함할 수 있으며, 상단 플레이트와 하단 플레이트는 각각 금속 소재일 수 있다.In the above structure, the coupling member may further include a fastening nut coupled to the bottom of the fastening bolt, the top plate and the bottom plate may each be a metal material.
상기 상단 플레이트와 하단 플레이트는 중앙부에 복사열의 단위모듈 내 유입을 방지하기 위한 단열재를 포함할 수 있다.The upper plate and the lower plate may include a heat insulating material for preventing the inflow of the radiant heat into the unit module in the center.
한편, 상기 단위모듈들은 버스 바에 의해 병렬로 연결되어 있는 구조로 이루어질 수 있다.On the other hand, the unit modules may be made of a structure that is connected in parallel by a bus bar.
상기 버스 바는, 바람직하게는,The bus bar is preferably,
(a) 각 단위모듈의 전극단자의 일면에 접촉되는 수직 절곡면을 포함하는 둘 이상의 단위모듈 단자 연결부; 및(a) at least two unit module terminal connections including a vertical bending surface in contact with one surface of an electrode terminal of each unit module; And
(b) 상기 단위모듈 연결부들이 일체로 연결된 외부 입출력 단자 연결부;(b) an external input / output terminal connection unit in which the unit module connection units are integrally connected;
를 포함하는 구조일 수 있다. It may be a structure including a.
상기 단위모듈 단자 연결부의 본체와 외부 입출력 단자 연결부는 단위모듈 적층체의 일면에 장착될 수 있도록 판상 구조로 이루어질 수 있다. The main body of the unit module terminal connection unit and the external input / output terminal connection unit may be formed in a plate-like structure to be mounted on one surface of the unit module stack.
상기 외부 입출력 단자 연결부에는 외부 입출력 단자가 삽입되어 결합될 수 있는 체결용 관통구가 천공되어 있어서, 외부 입출력 단자가 외부 입출력 단자 연결부에 용이하게 삽입될 수 있다. The external input / output terminal connection part is perforated with a fastening hole through which the external input / output terminal can be inserted and coupled, so that the external input / output terminal can be easily inserted into the external input / output terminal connection part.
상기 단위모듈 적층체는 단위모듈들의 양극단자와 음극단자가 각각 적층체의 일측 단부에 위치하는 구조로 적층되어 있는 구조로 이루어질 수 있다.The unit module stack may have a structure in which the positive terminal and the negative terminal of the unit modules are stacked in a structure located at one end of the stack.
상기 구조에서, 단위모듈 적층체에는 단위모듈들의 양극단자를 병렬 연결하기 위한 양극단자용 버스 바와, 단위모듈들의 음극단자를 병렬 연결하기 위한 음극단자용 버스 바가 장착되어 있고, 상기 버스 바들은 상호 이격된 상태로 전기절연성의 부재("절연성 장착부재")에 장착되어 있는 구조일 수 있다.In the above structure, the unit module stack is equipped with a positive electrode bus bar for connecting the positive terminals of the unit modules in parallel, a negative electrode bus bar for connecting the negative terminals of the unit modules in parallel, the bus bars are spaced apart from each other Furnace structure may be mounted on an electrically insulating member ("insulating mounting member").
상기 버스 바들은, 바람직하게는, 단위모듈 단자 연결부의 수직 절곡면과 외부 입출력 단자 연결부가 상부로 노출된 형태로 인서트 사출성형에 의해 절연성 장착부재에 일체로 장착되어 있는 구조로 이루어져 있어서, 버스 바들과 절연성 장착부재의 결합에 있어서 별도의 조립과정을 필요로 하지 않으므로 바람직하다.The bus bars preferably have a structure in which the vertical bending surface of the unit module terminal connection part and the external input / output terminal connection part are integrally mounted to the insulating mounting member by insert injection molding so that the bus bars are integrally formed. It is preferable because no separate assembly process is required in the coupling between the insulating mounting member and the insulating mounting member.
상기 절연성 장착부재에서, 음극단자용 버스 바와 양극단자용 버스 바 사이에, 상단 연결부재의 장착을 위한 장착 홈이 형성되어 있는 구조일 수 있다. The insulating mounting member may have a structure in which a mounting groove for mounting the upper connecting member is formed between the negative electrode bus bar and the positive electrode bus bar.
상기 전지셀은 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 케이스가 전극조립체가 내장되어 있는 파우치형 전지셀일 수 있으며, 바람직하게는 파우치형 리튬 이차전지일 수 있다.The battery cell may be a pouch type battery cell in which an electrode assembly is embedded in a case of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer, and preferably, a pouch type lithium secondary battery.
본 발명에 따른 전지팩은 전체적으로 콤팩트한 구조를 가지며, 많은 수의 부재들을 사용하지 않고도 구조적으로 안정한 기계적 체결과 전기적 접속을 이룰 수 있다. 또한, 소정의 단위들, 예를 들어, 4개, 6개, 8개, 10개 등의 전지모듈 어셈블리들로 전지팩을 구성함으로써, 전지팩을 필요한 수만큼 한정된 공간내에 효과적으로 장착할 수 있다.The battery pack according to the present invention has a compact structure as a whole, and can achieve structurally stable mechanical fastening and electrical connection without using a large number of members. In addition, by configuring the battery pack with predetermined units, for example, battery module assemblies of four, six, eight, ten, etc., the battery pack can be effectively mounted in a limited space as necessary.
본 발명에 따른 전지팩은 소망하는 출력 및 용량에 따라 전지모듈 어셈블리들을 조합하여 제조될 수 있으며, 앞서 설명한 바와 같은 장착 효율성, 구조적 안정성 등을 고려할 때, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 전력 저장 장치 등의 전원으로 바람직하게 사용될 수 있지만, 적용 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.The battery pack according to the present invention may be manufactured by combining the battery module assemblies according to the desired output and capacity, and considering the mounting efficiency, structural stability, and the like as described above, electric vehicles, hybrid electric vehicles, plug-in hybrid Although it can be preferably used as a power source for electric vehicles, electric power storage devices, etc., the application range is not limited to these.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지팩은 요철부가 베이스 플레이트에 형성되어 있으므로, 가이드 역할을 수행하는 요철부에 의해 전지모듈 어셈블리들을 베이스 플레이트에 안정적으로 장착할 수 있다.As described above, in the battery pack according to the present invention, since the uneven part is formed in the base plate, the battery module assemblies can be stably mounted to the base plate by the uneven part serving as a guide.
또한, 요철부에 의해 전지모듈 어셈블리들의 배열 구조를 안정적으로 유지하면서, 전지모듈 어셈블리들의 하중 및 외력에 대한 구조적 안정성이 크게 향상된 전지팩을 제조할 수 있다.In addition, while maintaining the arrangement structure of the battery module assemblies by the concave-convex portion, it is possible to manufacture a battery pack with significantly improved structural stability against the load and external force of the battery module assemblies.
더욱이, 본 발명에 따른 전지팩을 구성하는 전지모듈 어셈블리는 콤팩트하면서도 구조적 안정성이 우수하고 조립공정이 용이한 점 등 다양한 잇점들을 제공한다. Moreover, the battery module assembly constituting the battery pack according to the present invention provides various advantages such as compactness, excellent structural stability, and easy assembly process.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 베이스 플레이트의 사시도이다;
도 2는 도 1의 A 부위를 확대한 모식도이다;
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지팩의 내부 단면을 나타내는 부분 모식도이다;
도 4는 도 3의 B 부위를 확대한 모식도이다;
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지팩의 사시도이다;
도 6은 도 5의 전지팩에 장착되는 전지모듈 어셈블리의 분해 사시도이다;
도 7 및 도 8은 도 6의 하단 연결부재에 전지모듈들이 장착되는 과정을 나타내는 사시도들이다;
도 9는 도 6의 전지모듈 어셈블리의 결합도이다;
도 10은 단위모듈이 카트리지에 장착된 구조를 나타내는 단면 모식도이다;
도 11은 도 9의 전지모듈 어셈블리의 상단에 버스 바 어셈블리가 장착된 구조를 나타내는 사시도이다;
도 12는 도 11의 버스 바 어셈블리를 확대한 사시도이다;
도 13은 도 9의 전지모듈의 평면 모식도이다;
도 14는 도 13의 전지모듈 제조에 사용되는 고정부재와 결합부재의 체결 과정을 나타내는 사시도이다;
도 15는 도 14의 부분 확대 사시도이다;
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 버스 바의 사시도이다;
도 17 및 도 18은 버스 바와 절연성 장착부재의 결합 상태를 나타내는 평면도와 사시도이다;
도 19는 도 9의 전지모듈의 사시도이다.1 is a perspective view of a base plate according to one embodiment of the present invention;
FIG. 2 is an enlarged schematic view of a portion A of FIG. 1; FIG.
3 is a partial schematic view showing the internal cross section of the battery pack according to another embodiment of the present invention;
FIG. 4 is an enlarged schematic view of a portion B of FIG. 3; FIG.
5 is a perspective view of a battery pack according to another embodiment of the present invention;
6 is an exploded perspective view of a battery module assembly mounted to the battery pack of FIG. 5;
7 and 8 are perspective views illustrating a process in which the battery modules are mounted on the lower connection member of FIG. 6;
9 is a coupling diagram of the battery module assembly of Figure 6;
10 is a schematic cross-sectional view showing a structure in which a unit module is mounted on a cartridge;
FIG. 11 is a perspective view illustrating a structure in which a bus bar assembly is mounted on the top of the battery module assembly of FIG. 9; FIG.
12 is an enlarged perspective view of the bus bar assembly of FIG. 11;
FIG. 13 is a schematic plan view of the battery module of FIG. 9; FIG.
14 is a perspective view illustrating a fastening process between a fixing member and a coupling member used in manufacturing the battery module of FIG. 13;
15 is a partially enlarged perspective view of FIG. 14;
16 is a perspective view of a bus bar according to another embodiment of the present invention;
17 and 18 are a plan view and a perspective view showing a coupling state of the bus bar and the insulating mounting member;
19 is a perspective view of the battery module of FIG. 9.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited by the scope of the present invention.
도 1에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 베이스 플레이트의 사시도가 모식적으로 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 A 부위를 확대한 모식도가 도시되어 있다.1 is a perspective view schematically showing a base plate according to one embodiment of the present invention, Figure 2 is a schematic diagram showing an enlarged portion A of FIG.
또한, 도 3에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지팩의 내부 단면을 나타내는 부분 모식도가 도시되어 있고, 도 4에는 도 3의 B 부위를 확대한 모식도가 도시되어 있으며, 도 5에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지팩의 사시도가 모식적으로 도시되어 있다.3 is a partial schematic diagram showing an internal cross section of a battery pack according to still another embodiment of the present invention, FIG. 4 is a schematic diagram showing an enlarged portion B of FIG. 3, and FIG. A perspective view of a battery pack according to still another embodiment of is schematically illustrated.
이들 도면을 참조하면, 전지팩(600)은 전지모듈 어셈블리들(300)을 베이스 플레이트(100)의 상부에 탑재하고 있고, 베이스 플레이트(100)에는 요철부(110)가 전지모듈 어셈블리들(300)의 장착 부위 사이에 형성되어 있어서, 전지모듈 어셈블리들(300)을 안정적으로 장착하고 전지모듈 어셈블리들(300) 의 하중에 대한 구조적 안정성을 높이게 된다.Referring to these drawings, the
요철부(110)의 길이(l)는 베이스 플레이트(100)의 폭(W)을 기준으로 80%의 크기로, 요철부(110)의 높이(h)는 전지모듈 어셈블리(300)의 높이(H)를 기준으로 2%의 크기로 형성되어 있다.The length l of the
또한, 전지모듈 어셈블리(300)의 하단(120)은 베이스 플레이트(100)의 요철부(110)에 대응하는 형상으로 이루어져 있어서, 전지모듈 어셈블리(300)가 베이스 플레이트(100)에 탑재된 상태에서 전지모듈 어셈블리(300)와 베이스 플레이트(100)의 접촉 부위가 일치하게 된다.In addition, the
베이스 플레이트(100)는 하나의 판재로 이루어져 있고, 베이스 플레이트(100)의 일측 단부에는 전장 부재(610)가 탑재되어 있다. The
도 6에는 도 5의 전지팩에 장착되는 전지모듈 어셈블리의 분해 사시도가 모식적으로 도시되어 있고, 도 7 및 도 8에는 도 6의 하단 연결부재에 전지모듈들이 장착되는 과정을 나타내는 사시도들이 모식적으로 도시되어 있다.6 is an exploded perspective view schematically showing a battery module assembly mounted to the battery pack of FIG. 5, and FIGS. 7 and 8 are perspective views illustrating a process of mounting the battery modules to the lower connection member of FIG. 6. Is shown.
또한, 도 9에는 도 6의 전지모듈 어셈블리의 결합도가 모식적으로 도시되어 있고, 도 10에는 단위모듈이 카트리지에 장착된 구조를 나타내는 단면 모식도가 도시되어 있다.In addition, FIG. 9 is a schematic view showing a coupling of the battery module assembly of FIG. 6, and FIG. 10 is a cross-sectional schematic diagram showing a structure in which a unit module is mounted in a cartridge.
이들 도면을 참조하면, 전지모듈 어셈블리(300)는, 전지모듈 배열체(220), 한 쌍의 전면 지지부재(310)와 후면 지지부재(320), 상단 연결부재(330), 및 한 쌍의 하단 연결부재(340)로 구성되어 있다.Referring to these drawings, the
전지모듈 배열체(220)는 3개의 전지셀들로 구성된 단위모듈들이 직렬 및/또는 병렬로 연결되어 카트리지(350)에 장착되어 있는 구조의 전지모듈(230) 4개가 전기적으로 상호 연결된 상태에서, 상호 밀착되도록 측면으로 배열되어 있다.The
전면 지지부재(310)와 후면 지지부재(320)는 전지모듈 배열체(220)에서 최외측 전지모듈들의 전면과 후면을 감싸고 있고, 상단 연결부재(330)는 전지모듈 배열체(220)의 상단에서 전면 지지부재(310)와 후면 지지부재(320)를 연결하고 있어서 전지모듈 배열체(220)의 상부를 지지하고 있다.The
또한, 하단 연결부재(340)는 전지모듈 배열체(220)의 하부를 지지하기 위해, 전지모듈 배열체(220)의 하단에서 전면 지지부재(310)와 후면 지지부재(320)를 연결하고 있다.In addition, the
카트리지(350)의 하단 양측에는 관통구(352)가 형성되어 있어서 하단 연결부재(340)가 관통구(352)에 삽입 장착되고, 하단 연결부재(340)는 봉 구조로서 봉의 양측 단부 내주면에는 체결용 나사선(도시하지 않음)이 형성되어 있다.Through
전면 지지부재(310)와 후면 지지부재(320)의 상단에는 상단 연결부재(330)가 삽입되어 결합되는 상단 연결부재용 관통구(312)가 형성되어 있고, 전면 지지부재(310)와 후면 지지부재(320)의 하단 양측에는 하단 연결부재(340)가 삽입되어 결합되는 한 쌍의 하단 연결부재용 관통구(314)가 형성되어 있다.At the upper end of the
또한, 카트리지(350)는 3개의 전지셀로 이루어진 단위모듈(240)이 장착될 수 있도록 단위모듈(240)에 대응하는 장방형 구조로서 방열하기 위한 방열용 개구가 중앙 부위에 형성되어 있고, 단위모듈들(240)을 고정하기 위한 단위모듈용 체결부재(도시하지 않음)가 삽입되는 단위모듈용 체결구(242)가 4 모서리에 형성되어 있다.In addition, the
도 11에는 도 9의 전지모듈 어셈블리의 상단에 버스 바 어셈블리가 장착된 구조를 나타내는 사시도가 모식적으로 도시되어 있고, 도 12에는 도 11의 버스 바 어셈블리를 확대한 사시도가 모식적으로 도시되어 있다.FIG. 11 is a perspective view schematically illustrating a structure in which a bus bar assembly is mounted on an upper end of the battery module assembly of FIG. 9, and an enlarged perspective view of the bus bar assembly of FIG. 11 is schematically illustrated in FIG. 12. .
이들 도면을 참조하면, 전지모듈 배열체(220)의 상단에는 전지모듈들(230)을 전기적 직렬 연결하기 위한 버스 바 어셈블리(410)가 장착되어 있다.Referring to these drawings, the
버스 바 어셈블리(410)는, 전기절연성의 소재로 이루어져 있고 전지모듈 배열체(220)의 상단에 장착되어 있는 커버 플레이트(412), 6개의 도전성 접속부들(414), 및 3개의 전지모듈용 버스 바들(416)로 구성되어 있다.The
또한, 도전성 접속부들(414)은 커버 플레이트(412) 상에 장착된 상태로 전지모듈들(230)의 외부 입출력 단자(402)와 전기적 연결되어 있고, 전지모듈용 버스 바들(416)은 전지모듈들(230)의 도전성 접속부들(414)을 전기적 연결하기 위해 전지모듈들(230)의 배열 방향에 대해 수직 방향으로 커버 플레이트(412)의 상단에 장착되어 있다.In addition, the
센싱부재(418)가 전지모듈들(230)의 전압을 측정하기 위해 도전성 접속부들(414)과 전기적 연결되도록 커버 플레이트(412)의 상단에 장착되어 있고, 도전성 접속부들(414)은 전지모듈들(230)의 외부 입출력 단자(402) 및 센싱부재(418)와 전기적 연결되는 제 1 도전성 접속부(411)와, 전지모듈용 버스 바(416)의 일측 단부와 전기적 연결되는 제 2 도전성 접속부(도시하지 않음)로 이루어져 있다.The sensing
또한, 제 1 도전성 접속부(411)에는 전지모듈(230)의 외부 입출력 단자(402)가 삽입되어 결합될 수 있는 체결용 홈(415)이 천공되어 있다. In addition, a
센싱부재(418)는, 전압을 센싱하기 위해 제 1 도전성 접속부(411)의 상단에 결합되어 있는 단자 접속부(413), 단자 접속부(413)의 검출 전압을 제어부(도시하지 않음)로 송부하는 커넥터(417), 및 단자 접속부(413)를 커넥터(417)에 연결하는 와이어(419)를 포함하고 있다.The sensing
도 13에는 도 6의 전지모듈 어셈블리를 구성하는 전지모듈의 단면 모식도가 도시되어 있고, 도 14에는 도 13의 전지모듈 제조에 사용되는 고정부재와 결합부재의 체결 과정을 나타내는 사시도가 모식적으로 도시되어 있다.FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of a battery module constituting the battery module assembly of FIG. 6, and FIG. 14 is a perspective view schematically illustrating a fastening process between a fixing member and a coupling member used in manufacturing the battery module of FIG. 13. It is.
또한, 도 15에는 도 14의 부분 확대 사시도가 모식적으로 도시되어 있다.15 is a schematic partially enlarged perspective view of FIG. 14.
이들 도면을 참조하면, 전지모듈(230)은, 단위모듈 적층체(232), 하단 플레이트(236), 및 상단 플레이트(234)로 구성되어 있다.Referring to these drawings, the
단위모듈 적층체(232)는 3개의 단위모듈들이 상호 밀착한 적층 구조를 이루고 있고, 하단 플레이트(236)는 단위모듈 적층체(232)의 하단을 지지하고 있다.The
또한, 상단 플레이트(234)는 하단 플레이트(236) 상에 위치한 단위모듈 적층체(232)의 최상부 카트리지(도시하지 않음)를 고정하고 있다.In addition, the
카트리지(도시하지 않음)와 상단 플레이트(234) 및 하단 플레이트(236)에는 상호 연통하는 형태로 관통구들(470)이 4 모서리에 각각 형성되어 있으며, 관통구들(470)에는 체결 높이를 결정하는 중공 구조의 고정부재(480)가 삽입되어 있고, 고정부재(480)에 결합부재(490)가 삽입되어 카트리지와 상단 플레이트(234) 및 하단 플레이트(236)를 상호 체결하고 있다.The through
고정부재(480)는 수평 단면 상으로 원형 형상의 중공 구조이고, 관통구들(470)의 내면 형상은 고정부재(480)의 외면 형상과 일치하는 구조로 이루어져 있다.The fixing
또한, 고정부재(480)의 높이는 카트리지와 상단 플레이트(234) 및 하단 플레이트(236)의 결합 높이와 대략 일치하고, 고정부재(480)는 금속 소재로 이루어져 있다.In addition, the height of the fixing
체결용 볼트인 결합부재(490)의 상단은 고정부재(480)의 상단보다 큰 외주부에 의해 상단 플레이트(234)를 위치 고정하고, 결합부재(490)의 하단은 고정부재(480)의 하단보다 큰 외주부에 의해 하단 플레이트(236)의 위치를 고정하고 있다. The upper end of the
또한, 결합부재(490)는 체결용 볼트의 하단에 결합되는 체결용 너트(도시하지 않음)를 포함하고 있고, 상단 플레이트(234)와 하단 플레이트(236)는 각각 금속 소재로 이루어져 있다. In addition, the
상단 플레이트(234)와 하단 플레이트(236)는 중앙부에 복사열의 셀 내 유입을 방지하기 위한 단열재(238)를 포함하고 있고, 단위모듈들(430)은 버스 바(432)에 의해 전기적 병렬 연결되어 있다.The
도 16에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 버스 바의 사시도가 모식적으로 도시되어 있고, 도 17 및 도 18에는 버스 바와 절연성 장착부재의 결합 상태를 나타내는 평면도와 사시도가 모식적으로 도시되어 있다. 16 is a perspective view schematically showing a bus bar according to another embodiment of the present invention, Figures 17 and 18 are a plan view and a perspective view schematically showing a coupling state of the bus bar and the insulating mounting member. .
또한, 도 19에는 도 9의 전지모듈의 사시도가 모식적으로 도시되어 있다.19 is a perspective view schematically illustrating the battery module of FIG. 9.
이들 도면을 도 14와 함께 참조하면, 버스 바(432)는, 각 단위모듈(430)의 전극단자의 일면에 접촉되는 수직 절곡면을 포함하는 3개의 단위모듈 단자 연결부(433), 및 단위모듈 연결부들(433)이 일체로 연결된 외부 입출력 단자 연결부(436)로 이루어져 있다. Referring to these drawings in conjunction with FIG. 14, the
단위모듈 단자 연결부(433)의 본체와 외부 입출력 단자 연결부(436)는 판상 구조로 이루어져 있어서 단위모듈 적층체(232)의 일면에 장착되고, 외부 입출력 단자 연결부(436)에는 체결용 관통구(437)가 천공되어 있어서 외부 입출력 단자들(451, 452)이 체결용 관통구(437)에 삽입된다.The main body of the unit module
단위모듈 적층체(232)는 단위모듈들(430)의 양극단자(453)와 음극단자(455)가 각각 적층체의 일측 단부에 위치하는 구조로 적층되어 있다.The
또한, 단위모듈 적층체(232)에는 단위모듈들의 양극단자(453)를 병렬 연결하기 위한 양극단자용 버스 바(461)와, 단위모듈들의 음극단자(455)를 병렬 연결하기 위한 음극단자용 버스 바(462)가 장착되어 있고, 버스 바들(461, 462)은 상호 이격된 상태로 절연성 장착부재(458)에 장착되어 있다. In addition, the
버스 바들(461, 462)은 단위모듈 단자 연결부(433)의 수직 절곡면과 외부 입출력 단자 연결부(436)가 상부로 노출된 형태로 인서트 사출성형에 의해 절연성 장착부재(458)에 일체로 장착되어 있고, 절연성 장착부재(458)에서 음극단자용 버스 바(462)와 양극단자용 버스 바(461) 사이에는 상단 연결부재의 장착을 위한 장착 홈(459)이 형성되어 있다.The bus bars 461 and 462 are integrally mounted to the insulating mounting
이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments.
Claims (37)
상기 베이스 플레이트에는 전지모듈 어셈블리들을 안정적으로 장착하고 전지모듈 어셈블리들의 하중에 대해 구조적 안정성을 높일 수 있도록 요철부가 전지모듈 어셈블리들의 장착 부위 사이에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.A battery pack having a structure in which two or more battery module assemblies including battery modules electrically connected to unit modules composed of two or more battery cells are mounted on a base plate.
The base plate is a battery pack, characterized in that the uneven portion is formed between the mounting portion of the battery module assemblies to reliably mount the battery module assemblies and increase the structural stability with respect to the load of the battery module assemblies.
(a) 둘 이상의 전지셀들로 구성된 단위모듈들이 직렬 및/또는 병렬로 연결되어 카트리지에 장착되어 있는 구조의 전지모듈 둘 이상이 전기적으로 상호 연결된 상태에서, 상호 밀착 또는 인접하도록 측면 배열되어 있는 구조의 전지모듈 배열체;
(b) 상기 전지모듈 배열체에서 최외측 전지모듈들의 전면과 후면을 감싸고 있는 한 쌍의 전면 지지부재와 후면 지지부재;
(c) 상기 전지모듈 배열체의 상부를 지지하기 위해, 전지모듈 배열체의 상단에서 상기 전면 지지부재와 후면 지지부재를 연결하고 있는 상단 연결부재; 및
(d) 상기 전지모듈 배열체의 하부를 지지하기 위해, 전지모듈 배열체의 하단에서 상기 전면 지지부재와 후면 지지부재를 연결하고 있는 한 쌍의 하단 연결부재;
로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.The method of claim 1, wherein the battery module assembly,
(a) a structure in which unit modules composed of two or more battery cells are connected in series and / or parallel and arranged side by side to be in close contact with or adjacent to each other in a state where two or more battery modules are electrically connected to each other. A battery module assembly;
(b) a pair of front and rear support members surrounding the front and rear of the outermost battery modules in the battery module assembly;
(c) an upper connecting member connecting the front support member and the rear support member at an upper end of the battery module assembly to support an upper portion of the battery module assembly; And
(d) a pair of lower end connecting members connecting the front support member and the rear support member at a lower end of the battery module assembly to support the lower part of the battery module assembly;
Battery pack, characterized in that consisting of.
단위모듈이 장착될 수 있도록 상기 단위모듈에 대응하는 장방형 구조로서 방열하기 위한 방열용 개구가 중앙 부위에 형성되어 있고;
단위모듈들을 고정하기 위한 단위모듈용 체결부재가 삽입되는 단위모듈용 체결구가 4 모서리에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.The method of claim 7, wherein the cartridge,
A rectangular structure corresponding to the unit module so that the unit module can be mounted therein, and an opening for radiating heat is formed at the central portion thereof;
Battery pack, characterized in that the fasteners for the unit module is inserted into the four corners is inserted into the fastening member for the unit module for fixing the unit modules.
(a) 전기절연성의 소재로 이루어져 있고, 전지모듈들의 상단에 장착되는 커버 플레이트;
(b) 커버 플레이트 상에 장착된 상태로 전지모듈들의 외부 입출력 단자와 전기적 연결되는 둘 이상의 도전성 접속부들; 및
(c) 전지모듈들의 도전성 접속부들을 전기적 연결하기 위해 전지모듈들의 배열 방향에 대해 수직 방향으로 커버 플레이트의 상단에 장착되어 있는 둘 이상의 전지모듈용 버스 바들;
을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.The method of claim 14, wherein the bus bar assembly,
(a) a cover plate made of an electrically insulating material and mounted on top of the battery modules;
(b) two or more conductive connections electrically connected to external input / output terminals of the battery modules mounted on the cover plate; And
(c) bus bars for at least two battery modules mounted on top of the cover plate in a direction perpendicular to the arrangement direction of the battery modules for electrically connecting conductive connections of the battery modules;
A battery pack comprising a.
전지셀들이 카트리지에 장착되어 있는 구조의 둘 이상의 단위모듈들이 상호 밀착 또는 인접한 적층 구조를 이루고 있는 단위모듈 적층체;
상기 단위모듈 적층체의 하단을 지지하는 하단 플레이트; 및
상기 하단 플레이트 상에 위치한 단위모듈 적층체의 최상부 카트리지를 고정하는 상단 플레이트;
를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.The method of claim 1, wherein the battery module,
A unit module stack in which two or more unit modules having a structure in which battery cells are mounted in a cartridge form a close or adjacent stack structure;
A lower plate supporting a lower end of the unit module stack; And
An upper plate fixing the uppermost cartridge of the unit module stack positioned on the lower plate;
A battery pack comprising a.
상기 관통구들에는 체결 높이를 결정하는 중공 구조의 고정부재가 삽입되어 있고, 상기 고정부재에 결합부재가 삽입되어 카트리지와 상단 플레이트 및 하단 플레이트를 상호 체결하는 것을 특징으로 하는 전지팩. The method of claim 20, wherein the through hole is formed in the cartridge, the top plate and the bottom plate in communication with each other,
The through hole is a battery pack, characterized in that the fixing member of the hollow structure to determine the fastening height is inserted, the coupling member is inserted into the fixing member to fasten the cartridge, the top plate and the bottom plate to each other.
(a) 각 단위모듈의 전극단자의 일면에 접촉되는 수직 절곡면을 포함하는 둘 이상의 단위모듈 단자 연결부; 및
(b) 상기 단위모듈 연결부들이 일체로 연결된 외부 입출력 단자 연결부;
를 포함하는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지팩. The method of claim 28, wherein the bus bar,
(a) at least two unit module terminal connections including a vertical bending surface in contact with one surface of an electrode terminal of each unit module; And
(b) an external input / output terminal connection unit in which the unit module connection units are integrally connected;
A battery pack comprising a structure comprising a.
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