KR20150007727A - Module housing of cell module assembly - Google Patents

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Abstract

Disclosed is a module housing of a cell module assembly. The module housing of a cell module assembly according to an embodiment of the present invention includes: a main housing which has an open structure on one side to surround parts and the upper/lower parts of both sides of a battery cell and includes a first locking part electrically connected to one ends of unit cells which form the battery cell, respectively, on the other inside; and a sub housing which is detachably combined to the opened side of the main housing and includes a second locking part which is connected to the other side of the unit cells on the inside.

Description

셀 모듈 어셈블리의 모듈 하우징{MODULE HOUSING OF CELL MODULE ASSEMBLY}[0001] MODULE HOUSING OF CELL MODULE ASSEMBLY [0002]

본 발명은 모듈 하우징에 관한 것으로, 보다 상세하게는 슬라이드 방식으로 단위 셀들을 교체 가능하도록 구성되는 셀 모듈 어셈블리의 모듈 하우징에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a module housing, and more particularly, to a module housing of a cell module assembly configured to be able to replace unit cells in a sliding manner.

충전 및 방전이 가능한 이차전지는 각종 전자기기의 사용이 활성화되면서 구동 전원으로서의 중요성이 높아지고 있으며, 특히 리튬 이차전지의 경우에는 다른 이차전지들에 비해 상대적으로 단위 중량 당 에너지 밀도가 높고 급속 충전이 가능하여 가장 널리 이용되고 있다. The rechargeable secondary battery capable of charging and discharging is becoming increasingly important as a driving power source by the use of various electronic devices. In particular, in the case of a lithium secondary battery, the energy density per unit weight is relatively higher than that of other secondary batteries, And is most widely used.

이와 같은 이차전지는 다수의 전지 셀들을 직렬 또는 병렬 방식으로 연결시킨 셀 모듈 어셈블리(CMA, Cell Module Assembly)로 제작되는 것이 일반적이며, 이에 관한 종래 구조가 도 1에 도시되어 있다. Such a secondary battery is generally manufactured by a cell module assembly (CMA) in which a plurality of battery cells are connected in series or parallel manner, and a conventional structure related thereto is shown in FIG.

도 1은 종래 셀 모듈 어셈블리(10)를 개략적으로 도시한 도면이다. Figure 1 is a schematic illustration of a conventional cell module assembly 10.

도 1을 참조하면, 셀 모듈 어셈블리(10)는 직렬 또는 병렬로 연결되는 배터리 셀(11)과, 배터리 셀(11)을 수용하는 하부 케이스(12) 및 상부 케이스(13)를 포함한다(도 1에서는 배터리 셀(11)이 직렬 연결되어 있음). 1, the cell module assembly 10 includes a battery cell 11 connected in series or in parallel, a lower case 12 and an upper case 13 that accommodate the battery cell 11 1, the battery cells 11 are connected in series).

배터리 셀(11)은 양극 기능을 하는 단위 셀(unit cell)과 음극 기능을 하는 단위 셀을 한 쌍으로 하는 단위 모듈 복수개가 적층되어 이루어진다. 하부 케이스(12)는 상향 개방 구조로 형성되어 배터리 셀(11) 양 측면의 일부 및 하면을 감싸도록 형성되고, 상부 케이스(13)는 하향 개방 구조로 형성되어 하부 케이스(12)에 삽입된 배터리 셀(11) 양 측면 일부 및 상면을 감싸도록 형성된다. The battery cell 11 is formed by stacking a plurality of unit modules each having a unit cell functioning as a positive electrode and a unit cell functioning as a negative electrode. The lower case 12 is formed to have an upward opening structure and is formed so as to surround a part of both sides of the battery cell 11 and the lower surface of the battery cell 11. The upper case 13 is formed in a downwardly open structure, And is formed so as to surround a part of both sides of the cell 11 and the upper surface.

도 2는 도 1의 배터리 셀(11)을 개략적으로 도시한 도면이다. 2 is a view schematically showing the battery cell 11 of FIG.

도 2를 참조하면, 배터리 셀(11)은 복수개의 단위 모듈(11a 내지 11d)이 적층되어 이루어진다(직렬 연결). 상기 단위 모듈(11a 내지 11d)은 한 쌍의 단위 셀(+,-)을 구비하며 본 명세서에서는 편의상 우측 단위 셀을 양극 단위 셀(+), 좌측 단위 셀을 음극 단위 셀(-)이라 칭하기로 한다. Referring to FIG. 2, the battery cell 11 is formed by stacking a plurality of unit modules 11a to 11d (serial connection). The unit modules 11a to 11d include a pair of unit cells (+, -). For convenience of explanation, the right unit cell is referred to as an anode unit cell (+) and the left unit cell is referred to as a cathode unit cell do.

하나의 단위 모듈(11b)의 양극 단위 셀(+)은 인접한 단위 모듈(11c)의 음극 단위 셀(-)과 전기적으로 연결되어야 하는데, 상기 연결은 양극/음극 단위 셀을 서로 용접함으로써 이루어진다. 따라서 도 2에 도시된 바와 같이 단위 모듈(11b,11c)들 단부에는 이들을 연결하는 리드선 형태의 용접부(L)가 형성된다. 그리고 최외곽에 위치하는 단위 모듈(11a,11d)의 단위 셀(+,-)은 외부 기기(미도시)와 베터리 셀(11)이 전기적으로 연결될 수 있도록 단자부(11e)가 각각 형성된다. 이러한 단자부(11e)는 버스바(bus bar, 미도시)와 용접되어 외부로 돌출되도록 형성된다. The positive electrode unit cell (+) of one unit module 11b is electrically connected to the negative electrode unit cell (-) of the adjacent unit module 11c, which is achieved by welding the positive electrode / negative electrode unit cells together. Accordingly, as shown in FIG. 2, a lead wire-shaped welded portion L is formed at the ends of the unit modules 11b and 11c. The unit cells (+, -) of the outermost unit modules 11a and 11d are each formed with terminal portions 11e so that external devices (not shown) and the battery cells 11 can be electrically connected to each other. The terminal portion 11e is formed to be welded to a bus bar (not shown) and protrude to the outside.

상술한 것과 같은 종래 셀 모듈 어셈블리(10)에서는 배터리 셀(11)이 복수개의 단위 셀들이 서로 용접되어 결합되는 형태를 가지는 바, 상기 단위 셀들 중에서 일부 단위 셀의 성능 저하가 발생하였을 때에는 셀 모듈 어셈블리(10) 전체를 교체해야 하는 문제가 있었다. 이는 불필요한 비용을 증가시키는 요인으로 작용한다. In the conventional cell module assembly 10 as described above, the battery cell 11 has a plurality of unit cells welded to each other. When the performance of some of the unit cells deteriorates, There has been a problem in that the entire body 10 needs to be replaced. This increases unnecessary costs.

게다가 셀 모듈 어셈블리(10)를 구성하기 위해 상술한 것과 같은 용접 방식을 이용하는 경우에는 전체 어셈블리 조립시에 용접부(L)가 파손될 가능성이 있으며, 양음극의 단자부에서 쇼트 현상이 일어날 가능성이 높아 안정성 측면에서의 문제점도 있었다.Further, when the welding method as described above is used to construct the cell module assembly 10, there is a possibility that the welded portion L is broken at the time of assembling the whole assembly, and there is a high possibility that a short-circuit phenomenon occurs at the terminal portions of both cathodes, There was also a problem in.

본 발명의 실시예들은 단위 셀들을 하우징 내부에 마련된 록킹부를 통해 전기적으로 연결시켜 용접 공정이 불필요하고, 개별 단위 셀들의 교체가 가능한 셀 모듈 어셈블리의 모듈 하우징을 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention provide a module housing of a cell module assembly in which unit cells are electrically connected to each other through a locking portion provided in a housing, and a welding process is not required, and individual unit cells can be replaced.

본 발명의 일 측면에 따르면, 일측이 개방된 구조로 형성되어 배터리 셀의 양 측면 일부 및 상하부를 감싸도록 형성되고, 타측 내부에는 상기 배터리 셀을 이루는 단위 셀들의 일단이 각각 접속하여 전기적 연결되는 제1 록킹부를 구비하는 메인 하우징과, 상기 메인 하우징의 개방된 측과 착탈 가능하도록 결합하는 것으로, 내부에는 상기 단위 셀들의 타단이 각각 접속하는 제2 록킹부를 구비하는 서브 하우징을 포함하는 셀 모듈 어셈블리의 모듈 하우징이 제공될 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a battery pack having a structure in which one side is opened to surround part of both sides and upper and lower parts of a battery cell, and one end of unit cells constituting the battery cell are connected to each other, A main housing having a locking portion and a sub locking member coupled to the opened side of the main housing so as to be detachable and having a second locking portion to which the other ends of the unit cells are respectively connected, A module housing may be provided.

이 때, 상기 메인 하우징의 일측단에는 양측 방향으로 소정 크기의 돌출부가 마련되고, 상기 돌출부는 상기 서브 하우징의 측단에 마련되는 체결홈에 후크 결합될 수 있다. At this time, protrusions having predetermined sizes in both directions are provided on one side of the main housing, and the protrusions can be hooked to the coupling grooves provided on the side ends of the sub-housing.

또한, 상기 메인 하우징의 상하부 내측에는 상기 단위 셀들이 한 쌍 단위로 수용되도록 복수개의 수용홈이 형성될 수 있다. In addition, a plurality of receiving grooves may be formed in the upper and lower portions of the main housing to accommodate the unit cells in pairs.

또한, 상기 수용홈에는 각각 슬라이드 홈이 형성될 수 있다. In addition, each of the receiving grooves may be formed with a slide groove.

또한, 상기 메인 하우징의 하부 내측에는 상기 수용홈 사이에 수직 방향으로 격벽이 각각 연장 형성될 수 있다. A partition wall may be formed in the lower portion of the main housing in a vertical direction between the receiving recesses.

또한, 상기 제1 록킹부는 알루미늄으로 형성될 수 있다. In addition, the first locking portion may be formed of aluminum.

또한, 상기 제1 록킹부에는 상기 단위 셀들이 각각 접속하는 접속홈이 마련되고, 상기 접속홈의 표면에는 복수개의 돌기부가 형성될 수 있다. The first locking portion may be provided with a connection groove to which the unit cells are respectively connected, and a plurality of protrusions may be formed on a surface of the connection groove.

또한, 상기 제1 록킹부 최외곽에는 단자부가 배치될 수 있다.The terminal portion may be disposed at the outermost portion of the first locking portion.

본 발명의 실시예들은 일측이 개방된 구조로 형성되는 메인 하우징과, 상기 메인 하우징의 개방된 측과 착탈 가능하도록 결합하는 서브 하우징을 구비함으로써 베터리 셀을 이루는 단위 셀들을 개별적으로 교체 할 수 있다.Embodiments of the present invention include a main housing having a structure with one side opened and a sub housing detachably coupled to an open side of the main housing, so that unit cells constituting a battery cell can be individually replaced.

또한, 배터리 셀을 이루는 단위 셀들을 메인 하우징 및 서브 하우징 내부에 마련되는 록킹부에 각각 접속 가능하도록 함으로써 상기 단위 셀들을 전기적으로 연결시킬 때 용접 공정이 불필요한 바, 상기 용접 공정시 발생 가능한 안정성 저하 문제가 일어나지 않는다.In addition, since the unit cells constituting the battery cells can be connected to the locking unit provided in the main housing and the sub housing, the welding process is not necessary when the unit cells are electrically connected. Does not occur.

도 1은 종래 셀 모듈 어셈블리를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 배터리 셀을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 모듈 어셈블리의 모듈 하우징을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에서 서브 하우징이 분리된 형태를 도시한 도면이다.
도 5는 도 4의 A 부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 6은 도 3의 메인 하우징을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 도 6의 B 부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 8은 도 3의 메인 하우징에 배터리 셀의 일단이 결합한 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 도 8의 C 부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 10은 도 3의 서브 하우징에 배터리 셀의 타단이 결합한 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a schematic view of a conventional cell module assembly.
FIG. 2 is a schematic view of the battery cell of FIG. 1. FIG.
3 is a schematic view of a module housing of a cell module assembly according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view showing a state in which the sub housing is separated in FIG. 3. FIG.
Fig. 5 is an enlarged view of a portion A in Fig. 4. Fig.
FIG. 6 is a schematic view of the main housing of FIG. 3. FIG.
7 is an enlarged view of a portion B in Fig.
FIG. 8 is a view schematically showing one end of a battery cell coupled to the main housing of FIG. 3. FIG.
9 is an enlarged view of a portion C in Fig.
FIG. 10 is a view schematically showing a state where the other end of the battery cell is coupled to the sub-housing of FIG. 3. FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 모듈 어셈블리의 모듈 하우징(100, 이하 모듈 하우징)을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 도 3에서 서브 하우징(120)이 분리된 형태를 도시한 도면이다. FIG. 3 is a schematic view of a module housing 100 (hereinafter referred to as a module housing) of a cell module assembly according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a perspective view of the sub- FIG.

도 3 및 도 4를 참조하면, 모듈 하우징(100)은 배터리 셀(20)을 내부에 수용하는 것으로, 메인 하우징(110)과 메인 하우징(110)에 착탈 가능하도록 결합하는 서브 하우징(120)을 포함한다. 3 and 4, the module housing 100 accommodates the battery cell 20 and includes a main housing 110 and a sub housing 120 detachably coupled to the main housing 110 .

배터리 셀(20)은 복수개의 단위 셀 모듈(21 내지 24)가 적층되어 형성되고, 단위 셀 모듈(21 내지 24)은 양극 기능을 하는 단위 셀(unit cell)과 음극 기능을 하는 단위 셀이 상호 연결되어 형성된다(도 4 참조). The battery cell 20 is formed by stacking a plurality of unit cell modules 21 to 24, and the unit cell modules 21 to 24 include a unit cell having an anode function and a unit cell having a cathode function, (See FIG. 4).

단위 셀 모듈(21 내지 24)은 직렬 연결되며, 그 개수는 특정되지 않는다. 다만, 편의상 본 명세서에 첨부된 도면에서는 배터리 셀(20)이 네 개의 단위 셀 모듈(21 내지 24)이 적층되어 이루어진 경우를 도시하였음을 밝혀둔다. 단위 셀 모듈(21 내지 24)이 네 개이므로, 단위 셀은 단위 셀 모듈(21 내지 24)당 두 개씩 구비되므로 총 여덟 개이다.The unit cell modules 21 to 24 are connected in series, and the number thereof is not specified. It should be noted that, for convenience, the battery cell 20 shown in the drawings attached herewith shows a case in which four unit cell modules 21 to 24 are stacked. Since there are four unit cell modules 21 to 24, two unit cells are provided per unit cell module 21 to 24, so there are eight units.

단위 셀 모듈(21 내지 24)의 최외곽부에는 단위 셀 모듈(21 내지 24)를 외부로부터 보호하는 셀 커버(25)가 마련된다. At the outermost portions of the unit cell modules 21 to 24, a cell cover 25 for protecting the unit cell modules 21 to 24 from the outside is provided.

메인 하우징(110)은 일측이 개방된 구조로 형성되어 배터리 셀(20)의 양 측면 일부 및 상하부를 감싸도록 형성된다. 그리고 서브 하우징(120)은 메인 하우징(110)의 개방된 측과 착탈 가능하도록 결합함으로써 배터리 셀(20)의 측부를 감싸도록 형성된다. The main housing 110 is formed to open at one side and to cover a part of both sides of the battery cell 20 and upper and lower portions thereof. The sub housing 120 is detachably coupled to the open side of the main housing 110 to surround the side of the battery cell 20. [

즉, 도 4에 도시된 것처럼 메인 하우징(110)은 일측이 개방된??자 형태로 형성되어 배터리 셀(20)을 내부 공간에 수용한다. 따라서 배터리 셀(20)의 상하부와 일측은 메인 하우징(110)에 감싸지도록 배치되고, 배터리 셀(20)의 양측면에 위치한 셀 커버(25)는 외부로 노출된 형태를 갖는다. That is, as shown in FIG. 4, the main housing 110 is formed in a shape of a circle with one side opened to accommodate the battery cell 20 in the internal space. The upper and lower portions of the battery cell 20 are disposed to be wrapped around the main housing 110 and the cell cover 25 located on both sides of the battery cell 20 is exposed to the outside.

메인 하우징(110)의 상부 및 하부에는 배터리 셀(20)에서 발생되는 열을 외부로 발산하기 위한 복수개의 슬릿(110a)이 형성될 수 있다. A plurality of slits 110a may be formed in the upper and lower portions of the main housing 110 to dissipate the heat generated in the battery cells 20 to the outside.

메인 하우징(110)의 개방측에 노출되어 있는 배터리 셀(20)의 타측은 서브 하우징(120)에 의해 수용된다. 서브 하우징(120)의 단부는 메인 하우징(110)의 단부와 착탈 가능하도록 결합된다.The other side of the battery cell 20 exposed at the open side of the main housing 110 is accommodated by the sub housing 120. The end of the sub-housing 120 is detachably coupled to the end of the main housing 110.

관련하여 도 5는 도 4의 A 부분을 확대하여 도시한 도면이다. 도 5를 참조하면, 메인 하우징(110)의 개방측 단부에는 양측 방향으로 소정 크기의 돌출부(111)가 마련된다. 돌출부(111)는 도 5에 도시된 것처럼 메인 하우징(110)의 개방측 단부에 양측 방향으로 돌기 형태를 가지도록 형성된다. 돌출부(111)는 메인 하우징(110)의 개방측의 상부 및 하부에 각각 두 개씩 마련될 수 있다. 그리고 돌출부(111)는 서브 하우징(120)의 체결홈(121)과의 체결을 위하여 서브 하우징(120)이 위치하는 방향으로 소정 각도 경사지도록 형성될 수 있다. FIG. 5 is an enlarged view of part A of FIG. 4. FIG. Referring to FIG. 5, protrusions 111 having a predetermined size are provided at both ends of the open side of the main housing 110. The protrusions 111 are formed to have protruding shapes in both side directions at the open side end portion of the main housing 110 as shown in Fig. Two protrusions 111 may be provided on the upper and lower sides of the open side of the main housing 110, respectively. The protrusion 111 may be formed to be inclined at a predetermined angle in a direction in which the sub housing 120 is positioned for fastening with the coupling groove 121 of the sub housing 120.

메인 하우징(110)과 마주하는 서브 하우징(120)의 일측 단부에는 체결홈(121)이 마련된다. 서브 하우징(120)을 메인 하우징(110)에 결합시키고자 할 때, 상기 체결홈(121)은 돌출부(111)를 수용하여 메인 하우징(110) 및 서브 하우징(120)이 후크 결합될 수 있도록 기능한다.At one end of the sub housing 120 facing the main housing 110, a coupling groove 121 is formed. When the sub housing 120 is to be coupled to the main housing 110, the coupling grooves 121 receive the protrusions 111 and allow the main housing 110 and the sub housing 120 to be hooked do.

도 6은 도 3의 메인 하우징(110)을 개략적으로 도시한 도면이다. 6 is a view schematically showing the main housing 110 of FIG.

도 6을 참조하면, 메인 하우징(110)의 상하부 내측에는 단위 셀들이 한 쌍 단위로 수용되도록 복수개의 수용홈(112)이 형성된다. 본 명세서에서는 단위 셀들이 한 쌍 단위로 결합하여 구성되는 단위 셀 모듈(21 내지 24)이 총 네 개 존재하므로, 도 6에서는 메인 하우징(110)의 상하부 내측에 각각 네 개씩의 수용홈(112)이 도시되어 있다. 상부 내측에 마련된 수용홈(112)과 하부 내측에 마련된 수용홈(112)은 서로 상응하도록 형성된다. 따라서 마주하는 수용홈(112)에 하나의 단위 셀 모듈(21 내지 24)이 수용된다. Referring to FIG. 6, a plurality of receiving grooves 112 are formed in the upper and lower portions of the main housing 110 so that unit cells are accommodated in pairs. In this specification, there are four unit cell modules 21 to 24 in which unit cells are coupled in pairs. In FIG. 6, four receiving grooves 112 are formed on the upper and lower sides of the main housing 110, Respectively. The receiving grooves 112 provided in the upper portion and the receiving grooves 112 provided in the lower portion are formed to correspond to each other. Therefore, one unit cell module 21 to 24 is accommodated in the facing receiving groove 112.

메인 하우징(110)의 하부 내측에는 수용홈(112)들 사이에 수직 방향으로 격벽(113)이 각각 연장 형성된다. 격벽(113)은 도 6에 도시된 것처럼 하부 내측에 마련된 수용홈(112) 사이에서 수직 방향으로 연장되되, 상단이 메인 하우징(110)의 상하부 중간쯤에 위치하도록 형성될 수 있다. 격벽(113)은 단위 셀 모듈(21 내지 24)를 보다 명확히 구분할 수 있는 가이드 기능을 한다. A partition wall 113 is formed in the lower portion of the main housing 110 in the vertical direction between the receiving grooves 112. 6, the barrier ribs 113 may extend in the vertical direction between the receiving grooves 112 provided on the inner side of the lower portion, and may be formed such that the upper ends thereof are located in the middle of the upper and lower ends of the main housing 110. [ The barrier ribs 113 serve as guide functions to more clearly distinguish the unit cell modules 21 to 24.

도 6에서와 같이 수용홈(112)이 네 개 형성되어 있는 경우에는 최외곽 부분을 제외하고 격벽(113)이 형성될 수 있으며, 이 경우 격벽(113)은 도시된 것과 같이 세 개 형성될 수 있다.As shown in FIG. 6, when four receiving grooves 112 are formed, the barrier ribs 113 may be formed except for the outermost portion. In this case, three barrier ribs 113 may be formed have.

수용홈(112)에는 각각 슬라이드 홈(114)이 형성될 수 있다. 관련하여, 도 7은 도 6의 B 부분을 확대하여 도시한 도면이다. 슬라이드 홈(114)은 수용홈(112)의 하부측에 형성되는 것으로, 수용홈(112)의 폭(width)보다 소정 크기 넓은 폭을 가지도록 형성된다. 슬라이드 홈(114)은 단위 셀 모듈(21 내지 24)이 메인 하우징(110)에 수용될 때에, 슬라이드 홈(114)을 통해 슬라이딩되어 수용되도록 하는 가이드 기능을 한다. 즉, 단위 셀 모듈(21 내지 24)은 메인 하우징(110)의 개방측을 입구로 하여 슬라이드 홈(114)을 통해 슬라이딩 방식으로 삽입되어 메인 하우징(110) 내부에 수용될 수 있다. Each of the receiving grooves 112 may have a slide groove 114 formed therein. 7 is an enlarged view of a portion B in Fig. 6. Fig. The slide groove 114 is formed on the lower side of the receiving groove 112 and is formed to have a width wider than the receiving groove 112 by a predetermined width. The slide grooves 114 serve to guide the unit cell modules 21 to 24 to slide through the slide grooves 114 when the unit cell modules 21 to 24 are accommodated in the main housing 110. That is, the unit cell modules 21 to 24 can be inserted into the main housing 110 through the slide groove 114 with the open side of the main housing 110 as an inlet.

도 8은 도 3의 메인 하우징(110)에 배터리 셀(20)의 일단이 결합한 모습을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 8은 도 3의 메인 하우징(110)을 위에서 바라본 형태로, 메인 하우징(110)의 내부 형태가 드러나도록 도시한 것이다.FIG. 8 is a view schematically showing a state where one end of the battery cell 20 is coupled to the main housing 110 of FIG. FIG. 8 is a top view of the main housing 110 of FIG. 3, showing the inner shape of the main housing 110 exposed.

도 8을 참조하면 메인 하우징(110)의 타측(상술한 개방측과 반대되는 측부에 해당됨) 내부에는 배터리 셀(20)을 이루는 단위 셀들의 일단이 각각 접속하여 전기적으로 연결되는 제1 록킹부(115)가 구비된다.Referring to FIG. 8, a first locking unit (not shown) is connected to one end of the unit cells forming the battery cell 20 to be electrically connected to the other side (corresponding to the side opposite to the open side) of the main housing 110 115 are provided.

제1 록킹부(115)는 전기 저항 최소화의 측면에서 알루미늄(Al) 재질로 형성될 수 있다. The first locking portion 115 may be formed of aluminum (Al) in terms of minimizing electrical resistance.

본 명세서에서 단위 셀(unit cell)은 여덟 개가 구비되고, 상기 단위 셀들은 도 8을 기준으로 좌측에서부터 순서대로 1부터 8까지의 도면부호가 병기되어 있다. 그리고 두 개의 단위 셀이 결합되어 하나의 단위 셀 모듈이 형성된다. 예컨대 도 8에서는 1,2번 단위 셀/3,4번 단위 셀/5,6번 단위 셀/7,8번 단위 셀이 각각 하나씩의 단위 셀 모듈을 이루게 된다(좌측에서부터 21 내지 24로 표기함). 여기에서 1,3,5,7번 단위 셀은 음극 기능을 하고, 2,4,6,8번 단위 셀은 양극 기능을 한다. In this specification, eight unit cells are provided, and the unit cells are denoted by reference numerals 1 through 8 in order from the left side of FIG. The two unit cells are combined to form one unit cell module. For example, in FIG. 8, a unit cell of 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 units is formed as one unit cell module (denoted by 21 to 24 from the left) ). Here, the unit cells 1, 3, 5 and 7 function as a cathode and the units 2, 4, 6 and 8 function as an anode.

제1 록킹부(115)는 인접하고 서로 다른 극으로 기능하는 단위 셀 두 개가 접속되도록 메인 하우징(110)에 마련된다. 예컨대 도 8에서처럼 제1 록킹부(115)는 메인 하우징(110)에 세 개가 마련될 수 있으며, 이 경우에 제1 록킹부(115)는 2,3번 단위 셀/4,5번 단위 셀/6,7번 단위 셀의 단부를 각각 수용한다. The first locking part 115 is provided on the main housing 110 so that two unit cells adjacent to each other and functioning as different poles are connected. For example, as shown in FIG. 8, three first locking portions 115 may be provided in the main housing 110. In this case, the first locking portions 115 may be divided into two, three, four, 6 and 7, respectively.

하나의 단위 셀 모듈은 두 개의 서로 다른 극으로 기능하는 단위 셀이 결합하여 형성되기 때문에, 제1 록킹부(115)를 통해 서로 다른 단위 셀 모듈이 전기적으로 연결될 수 있다. Since one unit cell module is formed by combining unit cells functioning as two different poles, different unit cell modules can be electrically connected through the first locking part 115. [

예를 들어 1,2번 단위 셀/3,4번 단위 셀/5,6번 단위 셀/7,8번 단위 셀은 이미 각각 전기적으로 연결된 상태인데(단위 셀 모듈), 제1 록킹부(115)를 통해 2,3번 단위 셀/4,5번 단위 셀/6,7번 단위 셀이 전기적으로 연결되기 때문이다. 따라서, 1번 내지 8번 단위 셀 전부가 전기적으로 연결된다.For example, the unit cells 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 are already electrically connected (unit cell module) ), The second, third, fourth, fifth, sixth, and seventh unit cells are electrically connected to each other. Therefore, all the unit cells 1 to 8 are electrically connected.

제1 록킹부(115) 최외곽에는 단자부(116)가 배치된다. 도 8을 예로 들면, 1번 단위 셀과 8번 단위 셀에 각각 단자부(116)가 형성된다. 단자부(116)는 1번 단위 셀과 8번 단위 셀로부터 ??자 형태로 연장되어 메인 하우징(110)의 중앙 방향으로 향하도록 형성될 수 있다. 여기에서 1번 단위 셀은 음극 기능을 하므로 1번 단위 셀과 연결된 단자부(116)는 전체 셀 모듈 어셈블리의 음극을 형성하고, 8번 단위 셀은 양극 기능을 하므로 8번 단위 셀과 연결된 단자부(116)는 전체 셀 모듈 어셈블리의 양극을 형성한다. The terminal portion 116 is disposed at the outermost portion of the first locking portion 115. For example, in FIG. 8, the terminal unit 116 is formed in the first unit cell and the 8th unit cell. The terminal portion 116 may extend from the first unit cell and the 8th unit cell in a shape of a letter and may be formed so as to be directed toward the center of the main housing 110. Here, since the first unit cell functions as a cathode, the terminal unit 116 connected to the first unit cell forms a cathode of the entire cell module assembly, and the 8th unit cell functions as an anode, so that the terminal unit 116 ) Form the anode of the entire cell module assembly.

이와 같은 단자부(116)는 메인 하우징(110)의 외부로 돌출되도록 형성될 수 있으며, 버스바(bus bar, 미도시)와 연결되어 외부 기기(미도시)와 전기적으로 연결될 수 있다. The terminal portion 116 may protrude to the outside of the main housing 110 and may be connected to a bus bar (not shown) to be electrically connected to an external device (not shown).

도 9는 도 8의 C 부분을 확대하여 도시한 도면이다. 도 9를 참조하면, 제1 록킹부(115)에는 상기 단위 셀들이 각각 접속하는 접속홈(115a)이 마련되고, 접속홈(115a)의 표면에는 복수개의 돌기부(115b)가 형성된다. 9 is an enlarged view of a portion C in Fig. Referring to FIG. 9, the first locking part 115 is provided with a connection groove 115a to which the unit cells are respectively connected, and a plurality of protrusions 115b are formed on the surface of the connection groove 115a.

제1 록킹부(115)에는 단위 셀이 배치되는 방향과 동일한 방향으로 긴 형태의 접속홈(115a)이 마련된다. 상술한 것과 같이 제1 록킹부(115)에는 서로 다른 극으로 기능하는 두 개의 단위 셀이 각각 접속하므로, 접속홈(115a)은 상기 단위 셀에 대응하여 두 개가 형성될 수 있다. The first locking part 115 is provided with a connection groove 115a having a long shape in the same direction as the unit cell is disposed. As described above, since two unit cells functioning as different poles are respectively connected to the first locking part 115, two connection grooves 115a may be formed corresponding to the unit cells.

접속홈(115a)의 홈 크기는 단위 셀의 단부에 마련되는 플레이트 형태의 탭(t)이 삽입될 수 있도록 대응되어 형성될 수 있다. 돌기부(115b)는 접속홈(115a)의 내부 표면에 형성되는 것으로, 단위 셀의 탭이 접속홈(115a)에 삽입 되었을 때 상기 탭을 양측면에서 조이는 기능을 수행한다. 따라서 단위 셀이 보다 제1 록킹부(115)에 안정적으로 안착할 수 있도록 기능한다.The groove size of the connection groove 115a may be formed to correspond to a tab-like tab t provided at the end of the unit cell. The protrusion 115b is formed on the inner surface of the connection groove 115a and functions to tighten the tabs on both sides when the tabs of the unit cells are inserted into the connection groove 115a. Therefore, the unit cell can be stably mounted on the first locking part 115. [

도 10은 도 3의 서브 하우징(120)에 배터리 셀(20)의 타단이 결합한 모습을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 10은 도 3의 서브 하우징(120)을 위에서 바라본 형태로, 서브 하우징(120)의 내부 형태가 드러나도록 도시한 것이다. 10 is a view schematically showing a state where the other end of the battery cell 20 is coupled to the sub housing 120 of FIG. FIG. 10 is a top view of the sub housing 120 of FIG. 3, showing the inner shape of the sub housing 120 exposed.

도 10을 참조하면 서브 하우징(120)의 내부에는 배터리 셀(20)을 이루는 단위 셀들의 타단이 각각 접속하는 제2 록킹부(122)가 구비된다. 제2 록킹부(122)는 메인 하우징(110)의 제1 록킹부(115)와 마주보도록 배치된다. 즉, 단위 셀의 일단이 제1 록킹부(115)에 접속되고, 타단은 제2 록킹부(122)에 접속된다. Referring to FIG. 10, a second locking unit 122 is provided in the sub-housing 120 to connect the other ends of the unit cells constituting the battery cell 20 to each other. The second locking portion 122 is disposed to face the first locking portion 115 of the main housing 110. That is, one end of the unit cell is connected to the first locking portion 115 and the other end is connected to the second locking portion 122.

따라서 도 8에서는 단위 셀의 도면부호가 좌측에서부터 순서대로 1부터 8까지 병기되어 있으나, 도 10에서는 단위 셀의 도면부호가 우측에서부터 순서대로 1부터 8까지 병기되어 있다. 도 8의 단위 셀과 도 10의 단위 셀은 동일하며, 상술한 것과 같이 도 8 및 도 10에서의 도면부호가 서로 반대로 병기된 이유는 제1 록킹부(115) 및 제2 록킹부(122)가 서로 마주보도록 배치되기 때문이다. In FIG. 8, reference numerals of the unit cells 1 to 8 are listed in order from the left. In FIG. 10, reference numerals of the unit cells 1 to 8 are listed in order from the right side. The unit cell of FIG. 8 and the unit cell of FIG. 10 are the same. The reason why the reference numerals in FIGS. 8 and 10 are staggered with each other is that the first locking portion 115 and the second locking portion 122, Are arranged to face each other.

제2 록킹부(122)는 제1 록킹부(115)와는 달리 서로 다른 극으로 기능하는 단위 셀 들을 전기적으로 연결할 필요가 없으므로(전기적 연결은 모두 제1 록킹부(115)에서 이루어지기 때문임), 상기 단위 셀들을 고정시키는 기능만 하면 충분하다. 따라서, 도 10에서와 같이 제2 록킹부(122)는 서브 하우징(120)에 네 개가 마련될 수 있으며, 이 경우에 제2 록킹부(122)는 1,2번 단위 셀/3,4번 단위 셀/5,6번 단위 셀/7,8번 단위 셀의 단부(탭)를 각각 수용한다. Unlike the first locking part 115, the second locking part 122 does not need to electrically connect unit cells functioning as different poles (since all of the electrical connections are made in the first locking part 115) , It is sufficient to fix the unit cells. 10, the second locking part 122 may be provided in the sub housing 120. In this case, the second locking part 122 may be divided into the first, second, (Tab) of the unit cell / 5, 6th unit cell / 7, 8th unit cell, respectively.

제2 록킹부(122)는 제1 록킹부(115)와는 달리 비금속 물질로 형성될 수 있으며, 제2 록킹부(122)의 형태는 제1 록킹부(115)와 동일 또는 유사하게 형성될 수 있으므로 중복 설명은 생략하도록 한다.The second locking portion 122 may be formed of a non-metallic material different from the first locking portion 115. The shape of the second locking portion 122 may be the same or similar to that of the first locking portion 115 Therefore, redundant description is omitted.

이하, 본 발명의 실시예들에 따른 모듈 하우징의 사용에 대해 설명하도록 한다. 설명의 편의를 위해 본 명세서에 첨부된 도면부호를 병기하도록 한다. Hereinafter, the use of the module housing according to the embodiments of the present invention will be described. For convenience of description, the reference numerals attached to the present specification are added.

셀 모듈 어셈블리의 조립은 메인 하우징(110)에 단위 셀들을 슬라이드 형태로 밀어 넣음으로써 이루어질 수 있다. 구체적으로 상기 단위 셀들은 메인 하우징(110)에 형성된 수용홈(112)을 따라 메인 하우징(110) 내측으로 슬라이딩 이동할 수 있으며, 수용홈(112)에 형성된 슬라이드홈(114)에 의해 가이드될 수 있다. 단위 셀들의 일단부는 메인 하우징(110)에 마련된 제1 록킹부(115)에 삽입되어 서로 전기적으로 연결된다. 단위 셀들을 메인 하우징(110)에 배치한 다음에는 메인 하우징(110)에 서브 하우징(120)을 결합시킨다. 이 때, 상기 단위 셀들의 타단부는 서브 하우징(120)에 마련된 제2 록킹부(122)에 삽입되어 고정될 수 있다. 이로써 셀 모듈 어셈블리가 완성된다. Assembly of the cell module assembly may be accomplished by pushing the unit cells into the main housing 110 in the form of a slide. Specifically, the unit cells may slide along the receiving groove 112 formed in the main housing 110 to the inside of the main housing 110 and may be guided by the slide groove 114 formed in the receiving groove 112 . One end of the unit cells is inserted into the first locking part 115 provided in the main housing 110 and electrically connected to each other. After the unit cells are arranged in the main housing 110, the sub housing 120 is coupled to the main housing 110. At this time, the other end of the unit cells may be inserted and fixed in the second locking part 122 provided in the sub-housing 120. This completes the cell module assembly.

한편, 작동 중에 저전압 등의 기능 저하 현상이 발생할 수 있다. 상기 기능 저하 현상은 셀 모듈 어셈블리와 연결되는 센서들(예컨대 Battery Management System에서의 센서)에 의해 파악될 수 있다. 이와 같은 센서들은 배터리 팩 분야에서는 일반적인 것이므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다. On the other hand, a function drop phenomenon such as a low voltage may occur during operation. The function degradation phenomenon can be detected by sensors (for example, sensors in a battery management system) connected to the cell module assembly. Since such sensors are common in the battery pack field, a detailed description thereof will be omitted.

상기 센서들에 의해 셀 모듈 어셈블리 내의 단위 셀 중 불량 셀을 인지할 수 있으며, 이 경우에는 서브 하우징(120)을 메인 하우징(110)으로부터 분리한 다음 상기 불량 셀을 잡아당겨 제거할 수 있다. 본 발명에서 단위 셀들은 용접 결합되어 있지 않으므로 개별 단위 셀의 교체가 가능하다는 장점이 있다. 다음으로 불량 셀이 제거된 공간에는 새로운 단위 셀을 집어 넣고, 다시 서브 하우징(120)을 메인 하우징(110)에 결합시키면 셀 모듈 어셈블리는 정상 작동될 수 있다. In this case, the sub-housing 120 can be detached from the main housing 110, and then the defective cell can be pulled and removed. In the present invention, since the unit cells are not welded together, it is possible to replace individual unit cells. Next, the cell module assembly can be operated normally by inserting a new unit cell into the space in which the defective cell is removed, and coupling the sub-housing 120 to the main housing 110 again.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들은 단위 셀들을 메인 하우징(110) 내부에 마련된 제1 록킹부(115)를 통해 전기적으로 연결시킬 수 있다. 따라서 종래와 같이 단위 셀들을 용접할 필요가 없다. 그러므로 용접 공정시 발생 가능한 안정성 저하 문제가 일어나지 않는 장점이 있다. As described above, the embodiments of the present invention can electrically connect the unit cells to each other through the first locking part 115 provided in the main housing 110. Therefore, it is not necessary to weld unit cells as in the prior art. Therefore, there is an advantage that the stability problem that may occur in the welding process does not occur.

또한, 서브 하우징(120)은 메인 하우징(110)에 착탈 가능하도록 결합되고, 서브 하우징(120)을 메인 하우징(110)으로부터 분리하면 메인 하우징(110)에 삽입되어 있는 단위 셀들을 개별적으로 교체할 수 있는 바, 전체 셀 모듈 어셈블리를 교체할 필요가 없다. 따라서 불필요한 비용 증가를 막을 수 있는 장점이 있다. The sub housing 120 is detachably coupled to the main housing 110. When the sub housing 120 is separated from the main housing 110, the unit cells inserted in the main housing 110 are individually replaced You do not need to replace the entire cell module assembly, as you can. Therefore, there is an advantage that unnecessary increase in cost can be prevented.

이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, many modifications and changes may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. The present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, and it is also within the scope of the present invention.

10: 종래 셀 모듈 어셈블리 11: 배터리 셀
12: 하부 케이스 13: 상부 케이스
11a,11b,11c,11d: 단위 모듈 11e: 단자부
20: 배터리 셀 21,22,23,24: 단위 셀 모듈
15: 셀 커버 100: 모듈 하우징
110: 메인 하우징 111: 돌출부
110a: 슬릿 112: 수용홈
113: 격벽 114: 슬라이드홈
115: 제1 록킹홈 115a: 접속홈
115b: 돌기부 116: 단자부
120: 서브 하우징 121: 체결홈
122: 제2 록킹홈 t: 탭10: Conventional cell module assembly 11: Battery cell
12: lower case 13: upper case
11a, 11b, 11c and 11d: a unit module 11e:
20: battery cells 21, 22, 23, 24: unit cell module
15: cell cover 100: module housing
110: main housing 111:
110a: slit 112: receiving groove
113: partition wall 114: slide groove
115: first locking groove 115a: connecting groove
115b: protrusion 116: terminal portion
120: sub housing 121: fastening groove
122: second locking groove t: tab

Claims (8)

일측이 개방된 구조로 형성되어 배터리 셀의 양 측면 일부 및 상하부를 감싸도록 형성되고, 타측 내부에는 상기 배터리 셀을 이루는 단위 셀들의 일단이 각각 접속하여 전기적 연결되는 제1 록킹부를 구비하는 메인 하우징과,
상기 메인 하우징의 개방된 측과 착탈 가능하도록 결합하는 것으로, 내부에는 상기 단위 셀들의 타단이 각각 접속하는 제2 록킹부를 구비하는 서브 하우징을 포함하는 셀 모듈 어셈블리의 모듈 하우징.A main housing having a first locking portion formed at one side thereof so as to surround a part of both sides of the battery cell and upper and lower portions thereof and a first locking portion to which one ends of the unit cells constituting the battery cell are connected and electrically connected, ,
And a sub-housing coupled to the open side of the main housing so as to be detachable, the sub-housing having a second locking portion to which the other ends of the unit cells are respectively connected. 청구항 1에 있어서,
상기 메인 하우징의 일측단에는 양측 방향으로 소정 크기의 돌출부가 마련되고, 상기 돌출부는 상기 서브 하우징의 측단에 마련되는 체결홈에 후크 결합되는 셀 모듈 어셈블리의 모듈 하우징.The method according to claim 1,
The module housing of claim 1, wherein the main housing is provided with a protrusion having a predetermined size in both lateral directions, and the protrusion is hooked to a coupling groove provided at a side end of the sub housing. 청구항 1에 있어서,
상기 메인 하우징의 상하부 내측에는 상기 단위 셀들이 한 쌍 단위로 수용되도록 복수개의 수용홈이 형성되는 셀 모듈 어셈블리의 모듈 하우징.The method according to claim 1,
And a plurality of receiving grooves are formed in the upper and lower portions of the main housing to accommodate the unit cells in a pair unit. 청구항 3에 있어서,
상기 수용홈에는 각각 슬라이드 홈이 형성되는 셀 모듈 어셈블리의 모듈 하우징.The method of claim 3,
And a slide groove is formed in each of the receiving grooves. 청구항 3에 있어서,
상기 메인 하우징의 하부 내측에는 상기 수용홈 사이에 수직 방향으로 격벽이 각각 연장 형성되는 셀 모듈 어셈블리의 모듈 하우징.The method of claim 3,
And a partition wall extending in a vertical direction between the receiving grooves is formed on an inner lower portion of the main housing. 청구항 1에 있어서,
상기 제1 록킹부는 알루미늄으로 형성되는 셀 모듈 어셈블리의 모듈 하우징.The method according to claim 1,
Wherein the first locking portion is formed of aluminum. 청구항 6에 있어서,
상기 제1 록킹부에는 상기 단위 셀들이 각각 접속하는 접속홈이 마련되고, 상기 접속홈의 표면에는 복수개의 돌기부가 형성되는 셀 모듈 어셈블리의 모듈 하우징.The method of claim 6,
Wherein the first locking portion is provided with a connection groove through which the unit cells are respectively connected, and a plurality of protrusions are formed on a surface of the connection groove. 청구항 1에 있어서,
상기 제1 록킹부 최외곽에는 단자부가 배치되는 셀 모듈 어셈블리의 모듈 하우징.The method according to claim 1,
And a terminal portion is disposed at an outermost portion of the first locking portion.
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