KR20130029982A - 배터리 모듈의 연결 구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적층된 서브 배터리 모듈을 병렬 및 직렬로 연결하기 위한 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주통전부재와 보조통전부재를 이용하는 간단한 구조로서 용이하게 서브 배터리 모듈을 연결할 수 있는 배터리 모듈의 연결 구조에 관한 것이다.

Description

배터리 모듈의 연결 구조{Connecting Structure of Secondary Battery Cell}
본 발명은 적층된 서브 배터리 모듈을 병렬 및 직렬로 연결하기 위한 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주통전부재와 보조통전부재를 이용하는 간단한 구조로서 용이하게 서브 배터리 모듈을 연결할 수 있는 배터리 모듈의 연결 구조에 관한 것이다.
통상적으로 2차 전지는 재충전이 가능하고 대용량화가 가능한 것으로 대표적인 것으로 니켈카드뮴, 니켈수소 및 리튬이온전지 등이 있다. 이중에서 상기 리튬이온전지는 장 수명, 고용량 등 우수한 특성으로 인하여 차세대 동력원으로 주목받고 있다. 이 중에서, 리튬 2차 전지는 작동 전압이 3.6V 이상으로 휴대용 전자 기기의 전원으로 사용되거나, 또는 수개를 직렬 연결하여 고출력의 하이브리드 자동차에 사용되는데, 니켈-카드뮴 전지나, 니켈-메탈 하이드라이드 전지에 비하여 작동 전압이 3배가 높고, 단위 중량당 에너지 밀도의 특성도 우수하여 급속도로 사용이 증가되고 있는 추세이다.
상기 리튬 2차 전지는 다양한 형태로 제조가능한데, 대표적인 형상으로는 리튬 이온 전지에 주로 사용되는 원통형(cylinder type) 및 각형(prismatic type)을 들 수 있다. 최근 들어 각광받는 리튬 폴리머 전지는 유연성을 지닌 파우치형(pouched type)으로 제조되어서, 그 형상이 비교적 자유롭다. 또한 리튬 폴리머 전지는 안전성도 우수하고, 무게가 가벼워서 휴대용 전자 기기의 슬림화 및 경량화에 유리하다.
한편, 하이브리드 자동차 등 고출력의 리튬 전지가 요구되는 경우에 서브 배터리 모듈을 수십에서 수백 개 적층하고, 이를 직렬 또는 병렬 연결하여 고전압 또는 고전류를 얻게 된다.
상기 서브 배터리 모듈은 전지부와, 전지부가 수용되는 케이스를 포함하며, 상기 전지부는 양극판, 세퍼레이터, 음극판이 적층되거나 일방향으로 와인딩된 구성으로서, 상기 전지부의 양극판은 양극탭과 음극탭이 전기적으로 연결되어 있다.
상기 케이스는 후막의 금소재로 성형한 원통형이나 각형으로 된 캔 구조와는 달리, 중간층이 금속 호일이고, 금속 호일의 양면에 부착되는 내ㆍ외피층이 절연성 필름으로 이루어진 파우치형 케이스이다. 파우치형 케이스는 성형성이 우수하여 자유자재로 구부림이 가능하다.
이 때, 적층된 배터리 셀(10a, 10b)의 직렬연결을 위한 일 예를 도 1에 도시하였다.
도 1에 도시한 배터리 모듈의 연결 구조는 일측 상단에 양전극탭(11a)이 위치하는 제1 배터리 셀(10a)과 타측 상단에 양전극탭(11b)이 위치하는 제2 배터리 셀(10b)을 교번 적층 시킨 후, 제1 배터리 셀(10a)의 양전극탭(11a)과 이웃하는 제2 배터리 셀(10b)의 음전극탭(12b)을 통전부재(15)를 통해 연결하고, 제1 배터리 셀(10a)의 음전극탭(12a)과 이웃하는 제2 배터리 셀(10b)의 양전극탭(11b)을 통전부재(15)를 통해 연결하는 구조로 비교적 간단히 구성이 가능하다.
그러나 적층된 배터리 셀의 병렬연결을 위해서는 동일 극성을 갖는 양극탭과 음극탭 각각을 다중으로 연결해 주어야 하며, 셀 적층체의 용량에 따라서, 2개 이상의 전극을 동시에 연결해 주는 체결 구조가 필요하기 때문에 상기와 같은 기계적 체결구조 또는 용접 방식을 적용할 경우 그에 따른 조립성 및 생산 효율은 더욱 낮아지는 문제점이 발생한다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 금속단자에 금속부재를 초음파 용접하는 방안이 일본공개특허 2007-323952호(공개일 : 2007.12.13)가 제안된바 있다.
위 일본공개특허 2007-323952호는 직렬 또는 병렬로 각각의 서브 배터리 모듈을 연결할 수 있으나, 병렬 연결 또는 직렬 연결 중 하나를 선택해야하며, 2개를 초과하는 서브 배터리 모듈을 병렬 연결하는 것이 어려운 문제점이 있다.
따라서, 서브 배터리 모듈의 병렬 연결을 조절하여 배터리 모듈의 전류 용량과, 병렬 연결된 모듈을 직렬 연결하여 배터리 모듈의 전압 용량을 용이하게 제어할 수 있는 배터리 모듈의 연결구조가 요구되고 있다.
일본공개특허 2007-323952호(공개일 : 2007.12.13)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 주통전부재와 보조통전부재를 이용하는 간단한 구조로서 용이하게 서브 배터림 모듈을 병렬 및 직렬 연결할 수 있는 배터리 모듈의 연결 구조를 제공하는 것이다.
특히, 본 발명의 목적은 주통전부재가 2개의 서브 배터리 모듈을 병렬 연결하고, 보조통전부재가 주통전부재에 의해 병렬 연결된 2개의 서브 배터리 모듈을 직렬 연결함으로써 서브 배터림 모듈의 병렬 및 직렬 연결이 용이하고, 이에 따라 전체 배터리 모듈의 전압 및 전류 조절이 용이한 배터리 모듈의 연결 구조를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 주통전부재가 제1탭접촉부, 제2탭접촉부 및 평면부를 포함하여 탭과의 접합성능을 높일 수 있으며, 상기 제1탭접촉부 및 제2탭접촉부의 단부에 각각 전극탭의 단부가 안착되도록 절곡 연장된 제1단차부 및 제2단차부가 형성되어 전극탭과 주통전부재의 고정력을 더욱 높이고, 접합 공정 효율을 높일 수 있는 배터리 모듈의 연결 구조를 제공하는 것이다.
또, 본 발명의 목적은 주통전부재의 길이방향으로 양단부에 제1연장부 및 제2연장부가 일체로 형성되어 보조통전부재와의 연결이 용이하고, 기 제1연장부 및 제2연장부가 높이방향 연장부 및 수평방향 연장부를 포함하여 보조통전부재의 제1수직부 또는 제2주직부의 일면과 연결부의 일정 영역과 접합 고정되어 고정력을 향상할 수 있는 배터리 모듈의 연결 구조를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 고정을 위한 고정부가 보조통전부재와 일체로 형성되어 접합 공정을 간소화할 수 있는 배터리 모듈의 연결 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 배터리 모듈의 연결 구조는 케이스와, 상기 케이스 내부에 구비되는 배터리셀, 상기 배터리셀과 연결되어 외부로 각각 노출되는 한 쌍의 전극탭을 포함하는 서브 배터리 모듈이 병렬 및 직렬로 연결되어 배터리 모듈을 형성하기 위한 배터리 모듈의 연결 구조에 있어서, 한 쌍의 서브 배터리 모듈의 이웃하는 전극탭 사이에 구비되어 각각 접합되는 주통전부재; 및 상기 서브 배터리 모듈의 적층방향으로 길게 형성되어 상기 주통전부재를 연결하는 보조통전부재; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 배터리 모듈의 연결 구조는 상기 전극탭이 양전극탭 및 음전극탭으로 이루어지며, 하나의 주통전부재에 의해 한 쌍의 서브 배터리 모듈의 양전극탭이 연결되고, 다른 하나의 주통전부재에 의해 상기 한 쌍의 서브 배터리 모듈의 음전극탭이 연결되어 상기 한 쌍의 서브 배터리 모듈이 병렬 연결되며, 상기 보조통전부재에 의해 직렬 연결되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 보조통전부재는 상기 주통전부재에 의해 연결된 한 쌍의 서브 배터리 모듈 둘 이상을 연결하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 주통전부재는 평면부와, 상기 평면부의 양단부가 수직한 방향으로 연장되어 상기 양전극탭 또는 음전극탭과 접합되는 제1탭접촉부 및 제2탭접촉부를 포함하여 단면이 "ㄷ"자 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 주통전부재는 상기 보조통전부재와 접합되는 제1연장부 및 제2연장부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 보조통전부재는 수직한 방향으로 형성되는 한 쌍의 제1수직부 및 제2수직부와, 상기 제1수직부 및 제2수직부를 연결하는 연결부를 포함하여 형성되고, 상기 제1연장부 및 제2연장부는 각각 상기 주통전부재의 평면부에 수직한 방향으로 형성되어 상기 제1수직부 또는 제2수직부와 접합되는 높이방향 연장부와, 상기 높이방향 연장부의 단부가 상기 주통전부재 외측으로 절곡되어 상기 연결부의 전체 또는 일정 영역과 접합되는 수평방향 연장부를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 보조통전부재는 고정부와 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 주통전부재는 상기 제1탭접촉부 및 제2탭접촉부의 단부 각각에 상기 양전극탭 또는 음전극탭이 구비되는 측으로 절곡되도록 연장되는 제1단차부 및 제2단차부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명의 배터리 모듈의 연결 구조는 주통전부재와 보조통전부재를 이용하는 간단한 구조로서 용이하게 배터리셀을 병렬 및 직렬 연결할 수 있는 장점이 있다.
특히, 본 발명의 배터리 모듈의 연결 구조는 주통전부재가 2개의 서브 배터리 모듈을 병렬 연결하고, 보조통전부재가 주통전부재에 의해 병렬 연결된 2개의 서브 배터리 모듈을 직렬 연결함으로써 배터리셀의 병렬 및 직렬 연결이 용이하고, 이에 따라 전체 배터리 모듈의 전압 및 전류 조절이 용이한 장점이 있다.
또한, 본 발명의 배터리 모듈의 연결 구조는 주통전부재가 제1탭접촉부, 제2탭접촉부 및 평면부를 포함하여 탭과의 접합성능을 높일 수 있으며, 상기 제1탭접촉부 및 제2탭접촉부의 단부에 각각 전극탭의 단부가 안착되도록 절곡 연장된 제1단차부 및 제2단차부가 형성되어 전극탭과 주통전부재의 고정력을 더욱 높이고, 접합 공정 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.
또, 본 발명의 배터리 모듈의 연결 구조는 주통전부재의 길이방향으로 양단부에 제1연장부 및 제2연장부가 일체로 형성되어 보조통전부재와의 연결이 용이하고, 기 제1연장부 및 제2연장부가 높이방향 연장부 및 수평방향 연장부를 포함하여 보조통전부재의 제1수직부 또는 제2주직부의 일면과 연결부의 일정 영역과 접합 고정되어 고정력을 향상할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 배터리 모듈의 연결 구조는 고정을 위한 고정부가 보조통전부재와 일체로 형성되어 접합 공정을 간소화할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 배터리 셀 직렬연결 구조 평면도.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 배터리 모듈의 연결 구조의 서브 배터리 모듈을 나타낸 사시도 및 개략 단면도.
도 3 내지 도 5는 각각 본 발명에 따른 배터리 모듈의 연결 구조의 사시도, 분해사시도, AA' 방향 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 배터리 모듈의 연결 구조의 다른 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 배터리 모듈의 연결 구조의 주통전부재를 나타낸 사시도.
도 8 및 도 9는 각각 본 발명에 따른 배터리 모듈의 연결 구조의 또 다른 사시도.
이하, 상술한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명의 배터리 모듈(1000)의 연결 구조를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
본 발명의 배터리 모듈(1000)의 연결 구조는 복수개의 서브 배터리 모듈(100)을 연결하여 각각에 전원을 공급하기 위하여 전극탭(120,130)을 연결하는 구조에 관한 것으로서, 먼저, 상기 서브 배터리 모듈(100)을 도 2a 및 도 2b에 나타내었다.
상기 서브 배터리 모듈(100)은 케이스(140)와, 상기 케이스(140) 내부에 구비되는 배터리셀(110), 상기 배터리셀(110)과 연결되는 한 쌍의 전극탭(120,130)을 포함하여 형성된다.
상기 케이스(140)는 상기 배터리셀(110)을 감싸는 형태로, 상기 전극탭(120,130)이 외부로 각각 노출된다.
또한, 상기 전극탭(120,130)은 양전극탭(120) 및 음전극탭(130)으로 이루어진다.
도면에서, 상기 케이스(140)가 파우치 형태이며, 상기 전극탭(120,130)이 전측 및 후측에 돌출된 예를 나타내었으나, 이는 본 발명의 일실시예로서, 이에 한정되지 않는다,
이 때, 전원 연결을 위하여 각각의 서브 배터리 모듈(100)은 병렬, 직렬, 또는 병렬과 직렬 혼합 형태로 연결되는데, 직렬 연결되면 전체 배터리 모듈(1000)의 전압이 증가되며, 병렬 연결되면 배터리 모듈(1000)의 전류가 증가된다.
즉, 배터리 모듈(1000)에 있어서, 전체의 전압 및 전류를 적절하게 조절하는 것이 매우 중요한데, 본 발명의 배터리 모듈(1000)의 연결 구조는 주통전부재(200) 및 보조통전부재(300)를 이용하여 상기 서브 배터리 모듈(100)을 용이하게 연결가능하며, 직렬 및 병렬 혼합 형태로 용이하게 전체 전압 및 전류 조절이 용이한 장점이 있다.
더욱 상세하게, 상기 주통전부재(200)는 한 쌍의 서브 배터리 모듈(100)을 연결하는 구성으로서, 이웃하는 서브 배터리 모듈(100)의 전극탭(120,130)을 연결한다.(도 3 내지 도 5 참조)
이 때, 상기 서브 배터리 모듈(100)은 전극탭(120,130)이 나란하게 위치되도록 적층되며, 상기 서브 배터리 모듈(100)의 전극탭(120,130)은 양전극탭(120) 및 음전극탭(130)으로 구성되므로, 한 쌍의 서브 배터리 모듈(100)을 연결하기 위하여 2개의 주통전부재(200)가 연결된다.
또한, 상기 하나의 주통전부재(200)가 연결하는 전극탭(120,130)에 따라 병렬 연결 및 직렬 연결을 결정지을 수 있다.
더욱 상세하게, 상기 주통전부재(200)가 한 쌍의 서브 배터리 모듈(100)의 이웃하게 위치된 동일 전극탭(120,130)과 접합될 경우에, 상기 한 쌍의 서브 배터리 모듈(100)은 병렬 연결되고, 상기 주통전부재(200)가 한 쌍의 서브 배터리 모듈(100)의 이웃하게 위치된 서로 다른 전극탭(120,130)(양전극탭(120) 및 음전극탭(130))과 접합될 경우에, 상기 한 쌍의 서브 배터리 모듈(100)은 직렬 연결된다.
이 때, 본 발명의 배터리 모듈(1000)의 연결 구조는 주통전부재(200)에 의해 한 쌍의 서브 배터리 모듈(100)을 병렬 연결하고, 상기 보조통전부재(300)에 의해 직렬 연결함으로써 전체 전압 및 전류를 용이하게 설정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이를 위하여, 상기 서브 배터리 모듈(100)은 양전극탭(120)이 양전극탭(120)과 이웃하고, 음전극탭(130)이 음전극탭(130)과 이웃하도록 위치되며, 상기 주통전부재(200)가 상기 양전극탭(120) 사이에서 서로를 접합 연결하고, 다른 주통전부재(200)가 상기 음전극탭(130) 사이에서 서로를 접합 연결하도록 하는 것이 바람직하다.
상기 서브 배터리 모듈(100)의 적층방향으로 길게 형성되어 상기 주통전부재(200)를 연결하는 구성으로서, 상기 주통전부재(200)에 의해 연결된 한 쌍의 서브 배터리 모듈(100)들을 연결한다.
즉, 상기 보조통전부재(300)는 상기 주통전부재(200)에 의해 연결된 한 쌍의 서브 배터리 모듈(100) 둘 이상을 연결할 수 있으며, 전기적 연결을 안전성을 위하여 상기 보조통전부재(300)는 상기 주통전부재(200)의 길이방향으로 양단부에 한 쌍이 연결되는 것이 바람직하다.
아래에서 주통전부재(200)와 보조통전부재(300)의 구체적인 형태에 대하여 설명한다.
상기 주통전부재(200)는 전극탭(120,130)과의 접합성을 보다 높일 수 있도록 평면부(230), 제1탭접촉부(210), 및 제2탭접촉부(220)를 포함하여 형성될 수 있다.
이 때, 상기 평면부(230)는 상기 제1탭접촉부(210) 및 제2탭접촉부(220)의 일측 단부를 연결하는 구성으로서, 상기 제1탭접촉부(210) 및 제2탭접촉부(220)와 상기 평면부(230)는 수직한 방향으로 위치되어 전체 주통전부재(200)의 단면이 "ㄷ"자 형태로 형성된다.
상기 제1탭접촉부(210) 및 제2탭접촉부(220)의 외면(상기 평면부(230)가 형성되는 측의 반대측 면)에 한 쌍의 서브 배터리 모듈(100) 전극탭(120,130)이 각각 면접합된다.
상기 보조통전부재(300)는 수직한 방향으로 형성되는 한 쌍의 제1수직부(310) 및 제2수직부(320)와, 상기 제1수직부(310) 및 제2수직부(320)를 연결하는 연결부(330)를 포함하여 형성된다.
이 때, 상기 주통전부재(200)는 상기 보조통전부재(300)와의 접합을 위한 제1연장부(240-1) 및 제2연장부(240-2)가 상기 주통전부재(200)의 길이방향으로 양단부에 각각 형성되며, 상기 제1연장부(240-1) 및 제2연장부(240-2)는 상기 보조통전부재(300)에 대응되는 형태를 갖도록 높이방향 연장부(241) 및 수평방향 연장부(242)를 포함하여 형성되는 것이 바람직하다.
상기 높이방향 연장부(241)는 상기 주통전부재(200)의 평면부(230)에 수직한 방향으로 형성되어 상기 제1수직부(310) 또는 제2수직부(320)와 접합되는 구성이며, 상기 수평방향 연장부(242)는 상기 높이방향 연장부(241)의 단부가 상기 주통전부재(200) 외측으로 절곡되어 상기 연결부(330)의 전체 또는 일정 영역과 접합된다.
상기 주통전부재(200)의 외측방향이란, 상기 보조통전부재(300)가 상기 주통전부재(200)의 양단부에 인접하게 위치되었을 때, 상기 보조통전부재(300) 측을 의미한다.
즉, 상기 주통전부재(200)는 상기 전극탭(120,130)과의 접합을 위하여 단면이 "ㄷ"자 형태로 형성되며, 제1탭접촉부(210) 및 제2탭접촉부(220)를 연결하는 평면부(230)가 상기 서브 배터리 모듈(100)의 배터리셀(110)에 인접한 측을 연결하도록 형성되는 것이 바람직하다.(상기 평면부(230)를 정면으로 바라보았을 때, 상기 평면부(230)가 오목한 위치에 구비되는 구성, 도 3 참조)
이에 따라, 본 발명의 배터리 모듈(1000)의 연결 구조는 상기 평면부(230)가 상기 서브 배터리 모듈(100)의 배터리셀(110)에 인접한 측에 위치됨으로써 상기 평면부(230)로부터 연장되는 제1연장부(240-1) 및 제2연장부(240-2)의 제조를 더욱 효율적으로 할 수 있으며, 높이방향 연장부(241)에 의해 보조통전부재(300)와 접합되는 면적을 증대할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 보조통전부재(300)는 단면이 "ㄷ"자 형태로 형성되되, 상기 주통전부재(200)의 수평방향 연장부(242)와 접합되도록 상기 연결부(330)의 구성이 상기 서브 배터리 모듈(100)의 배터리셀(110)에 인접한 측의 반대측에 위치된다.
아울러, 본 발명의 배터리 모듈(1000)의 연결 구조는 상기 제1탭접촉부(210) 및 제2탭접촉부(220)의 단부 각각에 상기 제1전극탭(120,130) 또는 제2전극탭(120,130)이 구비되는 측으로 절곡되도록 연장되는 제1단차부(211) 및 제2단차부(221)가 형성되는 것이 바람직하며, 이를 도 6 및 도 7에 나타내었다.
즉, 상기 제1단차부(211) 및 제2단차부(221)는 상기 제1전극탭(120,130) 또는 제2전극탭(120,130)과의 접합성능을 높여 내구성을 향상할 수 있을 뿐만 아니라, 주통전부재(200)가 고정되는 위치를 균일하게 제어할 수 있어 상기 보조통전부재(300)에 의해 주통전부재(200)를 연결하는 것이 용이하고, 다수의 서브 배터리 모듈(100)을 연결할 수 있다.
도 7에서, 제1단차부(211) 및 제2단차부(221)의 형태를 용이하게 확인할 수 있도록 단면 사시도를 나타내었으며, 이에 따라, 상기 주통전부재(200)에 형성된 제1연장부(240-1) 또는 제2연장부(240-2)의 구성이 표현되지 않았다.
아울러, 본 발명의 배터리 모듈(1000)의 연결 구조는 전체 배터리 모듈(1000)을 고정하기 위한 고정부(340)가 상기 보조통전부재(300)에 일체로 형성될 수 있다.
도 3 내지 도 5는 한 쌍의 서브 배터리 모듈(100)이 주통전부재(200)에 의해 연결되고, 상기 주통전부재(200)에 의해 연결된 한 쌍의 서브 배터리 모듈(100) 2개가 상기 보조통전부재(300)에 의해 연결되는 예를 나타낸 것으로서, 즉, 상기 보조통전부재(300) 하나는 상기 서브 배터리 모듈(100) 4개를 연결한다.
더욱 상세하게, 상기 주통전부재(200)는 한 쌍의 서브 배터리 모듈(100)을 병렬 연결하고, 상기 보조통전부재(300)에 의해 직렬 연결되도록 하나의 주통전부재(200)에 의해 병렬 연결된 한 쌍의 서브 배터리 모듈(100)들이 서로 다른 전극탭(120,130)이 위치되도록 배열된다.
도 5에 도시한 예를 상세히 설명한다. 하나의 서브 배터리 모듈(100)은 좌측에 양전극탭(120) 우측에 음전극탭(130)이 위치한 구성이 2개, 다음으로 좌측에 음전극탭(130) 우측에 양전극탭(120)이 위치한 구성이 2개씩 교번되어 높이방향으로 나열되고, 서로 동일한 전극탭(120,130)들은 주통전부재(200)에 의해 연결된다.
또한, 상기 보조통전부재(300)가 이웃하는 주통전부재(200)를 연결하며, 이 때, 전체 전원을 연결할 수 있도록 형성된다.
더욱 상세하게, 상기 보조통전부재(300)는 상측으로부터 좌측 첫 번째 및 두 번째에 위치한 주통전부재(200)를 연결하고, 다른 구성이 우측 두 번째 및 세 번째에 위치한 주통전부재(200)를 연결하며, 또 다른 구성이 좌측 세 번째 및 네 번째에 위치한 주통전부재(200)를 연결하며, 이것이 반복된다.
또, 도 8은 상기 보조통전부재(300)가 상기 주통전부재(200)에 의해 연결된 한 쌍의 서브 배터리 모듈(100) 4개가 연결되는 예를 나타낸 것으로서, 이 때, 상기 보조통전부재(300) 하나는 상기 서브 배터리 모듈(100) 8개를 연결한다.
이들은 본 발명의 실시예들로서, 주통전부재(200)를 이용하여 서브 배터리 모듈(100)을 병렬 연결하고, 보조통전부재(300)를 이용하여 병렬 연결된 한 쌍의 서브 배터리 모듈(100)들을 직렬 연결하는 더욱 다양한 형태들이 이용될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 배터리 모듈(1000)의 연결 구조는 주통전부재(200)가 2개의 서브 배터리 모듈(100)을 병렬 연결하고, 보조통전부재(300)가 주통전부재(200)에 의해 병렬 연결된 2개의 서브 배터리 모듈(100)을 직렬 연결함으로써 배터리셀(110)의 병렬 및 직렬 연결이 용이하고, 이에 따라 전체 배터리 모듈(1000)의 전압 및 전류 조절이 용이한 장점이 있다.
본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.
1000 : 배터리 모듈
100 : 서브 배터리 모듈
110 : 배터리셀
120 : 양전극탭 130 : 음전극탭
140 : 케이스
200 : 주통전부재
210 : 제1탭접촉부 211 : 제1단차부
220 : 제2탭접촉부 221 : 제2단차부
230 : 평면부
240-1 : 제1연장부
240-2 : 제2연장부
241 : 높이방향 연장부 242 : 수평방향 연장부
300 : 보조통전부재
310 : 제1수직부 320 : 제2수직부
330 : 연결부 340 : 고정부

Claims (8)

  1. 케이스와, 상기 케이스 내부에 구비되는 배터리셀, 상기 배터리셀과 연결되어 외부로 각각 노출되는 한 쌍의 전극탭을 포함하는 서브 배터리 모듈이 병렬 및 직렬로 연결되어 배터리 모듈을 형성하기 위한 배터리 모듈의 연결 구조에 있어서,
    한 쌍의 서브 배터리 모듈의 이웃하는 전극탭 사이에 구비되어 각각 접합되는 주통전부재;
    상기 서브 배터리 모듈의 적층방향으로 길게 형성되어 상기 주통전부재를 연결하는 보조통전부재; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈의 연결 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 모듈의 연결 구조는
    상기 전극탭이 양전극탭 및 음전극탭으로 이루어지며,
    하나의 주통전부재에 의해 한 쌍의 서브 배터리 모듈의 양전극탭이 연결되고, 다른 하나의 주통전부재에 의해 상기 한 쌍의 서브 배터리 모듈의 음전극탭이 연결되어 상기 한 쌍의 서브 배터리 모듈이 병렬 연결되며, 상기 보조통전부재에 의해 직렬 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈의 연결 구조.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 보조통전부재는 상기 주통전부재에 의해 연결된 한 쌍의 서브 배터리 모듈 둘 이상을 연결하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈의 연결 구조.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 주통전부재는 평면부와, 상기 평면부의 양단부가 수직한 방향으로 연장되어 상기 양전극탭 또는 음전극탭과 접합되는 제1탭접촉부 및 제2탭접촉부를 포함하여 단면이 "ㄷ"자 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈의 연결 구조.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 주통전부재는 상기 보조통전부재와 접합되는 제1연장부 및 제2연장부가 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈의 연결 구조.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 보조통전부재는 수직한 방향으로 형성되는 한 쌍의 제1수직부 및 제2수직부와, 상기 제1수직부 및 제2수직부를 연결하는 연결부를 포함하여 형성되고,
    상기 제1연장부 및 제2연장부는 각각 상기 주통전부재의 평면부에 수직한 방향으로 형성되어 상기 제1수직부 또는 제2수직부와 접합되는 높이방향 연장부와, 상기 높이방향 연장부의 단부가 상기 주통전부재 외측으로 절곡되어 상기 연결부의 전체 또는 일정 영역과 접합되는 수평방향 연장부를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈의 연결 구조.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 보조통전부재는 고정부와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈의 연결 구조.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 주통전부재는 상기 제1탭접촉부 및 제2탭접촉부의 단부 각각에 상기 양전극탭 또는 음전극탭이 구비되는 측으로 절곡되도록 연장되는 제1단차부 및 제2단차부가 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈의 연결 구조.
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