KR20150115402A - Battery Module Assembly Having Fuse Assembly - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 퓨즈 어셈블리를 포함하는 전지모듈 어셈블리에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module assembly including a fuse assembly.
최근, 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있고, 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-In HEV) 등의 동력원으로서도 주목 받고 있다.BACKGROUND ART [0002] In recent years, a rechargeable secondary battery has been widely used as an energy source for wireless mobile devices, and has been widely used as an energy source for electric vehicles EV, a hybrid electric vehicle (HEV), a plug-in hybrid electric vehicle (Plug-In HEV), and the like.
또한, 전기를 저장해 두었다가 필요한 시점에 안정적으로 전력계통에 다시 공급해주는 전력 저장 장치에 관한 기술이 개발되고 있다. 전력 저장 장치는 전력 수요가 적을 때 에너지를 저장하고, 과부하 또는 비상시에 전력을 공급하는 장치로서, 전력 품질 및 에너지 사용 효율을 향상시키는 효과를 제공하고 있다. 특히, 가정용 전력 저장 장치 및 산업용 또는 상업용 중형 전력 저장 장치는 스마트 그리드 기술과 결부되어 시장규모가 급성장하고 있다.In addition, technologies related to a power storage device that stores electricity and supplies it to a power system in a stable manner at a required time are being developed. Power storage devices are devices that store energy when power demand is low, and supply power in the event of an overload or an emergency, thereby providing an effect of improving power quality and energy use efficiency. In particular, residential power storage devices and industrial or commercial medium power storage devices are rapidly gaining market share in conjunction with Smart Grid technology.
한편, 전지팩이 소정의 장치 내지 디바이스에서 요구되는 출력 및 용량을 제공하기 위해서는, 다수의 단위셀들 또는 단위셀들이 장착된 전지모듈들을 직렬 또는 병렬 방식으로 전기적으로 연결하여 전지팩을 구성하여야 하고, 전지팩의 용량이 커질수록 확장성이 용이하고 안정적인 구조를 유지할 수 있어야 한다.On the other hand, in order for the battery pack to provide the output and capacity required by a predetermined device or device, a plurality of unit cells or battery modules equipped with unit cells are electrically connected in series or parallel manner to form a battery pack , As the capacity of the battery pack becomes larger, it is required to be able to maintain a stable structure with ease.
특히, 다수의 전지모듈들을 사용하여 전지팩을 구성하는 경우, 버스 바 또는 전원 연결 케이블과 같이 이들의 기계적 체결 및 전기적 접속을 위해 일반적으로 많은 부재들이 필요하므로 이러한 부재들을 조립하는 과정은 매우 복잡하며, 전지팩을 확장해야 하는 경우, 구조 변경이 용이하지 않을 뿐만 아니라 많은 부품의 추가가 필요하여 제조 비용을 상승시킨다.Particularly, when a battery pack is constructed using a plurality of battery modules, a large number of members are generally required for mechanical fastening and electrical connection thereof, such as a bus bar or a power connection cable, , If the battery pack needs to be expanded, it is not easy to change the structure, and addition of many components is required, which increases the manufacturing cost.
또한, 전지팩은 다수의 전지모듈들이 조합된 구조로 이루어져 있어서, 일부 전지모듈들이 과전압, 과전류 또는 과발열 되는 경우에는 전지팩의 안전성과 작동효율이 크게 문제되므로, 이들을 검출하여 제어하기 위한 수단이 필요하다. 따라서, 안전 시스템인 BMS(Battery Management System)를 구비하여 과전압, 과전류, 과발열 등을 탐지하여 전지팩의 전류를 차단하거나 냉각장치를 가동시키는 구조를 포함하고 있으나, BMS와 여러가지 센서 및 다수의 배선 등을 포함하는 구조 역시 부품의 추가에 의하여 제조비용을 상승시키고 제조공정을 복잡하게 만드는 원인이 되고 있다.In addition, since the battery pack has a structure in which a plurality of battery modules are combined, when the battery module is over-voltage, over-current or overheated, the safety and operation efficiency of the battery pack become significant. Therefore, need. Accordingly, a battery management system (BMS), which is a safety system, is included to detect overvoltage, overcurrent, overheat, and the like to block the current of the battery pack or to operate the cooling device. However, the BMS, various sensors, And the like also cause manufacturing costs to increase due to the addition of parts and complicate the manufacturing process.
따라서, 상기와 같이 과전압, 과전류 또는 과발열 등의 이상 발생시 전류를 차단하도록 차단기를 장착하여 전류를 차단하는 구조를 사용하였으나, 고전압 또는 고전력으로 사양이 증대될수록 부피가 커지게 되므로 높은 에너지 밀도를 요구하는 전지팩의 경우, 부피가 큰 차단기는 적용하기 어려울 뿐 만 아니라 전지팩의 용량을 감소시키는 문제점을 유발하였다. Therefore, although a circuit breaker is installed to block current when an overvoltage, overcurrent, or overheating occurs, as described above, the structure is used to block the current. However, as the specification increases with high voltage or high power, the bulb becomes bulky, A bulky circuit breaker is not only difficult to apply but also has a problem of reducing the capacity of the battery pack.
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-mentioned problems of the prior art and the technical problems required from the past.
본 발명의 목적은, 전지모듈 어셈블리에 퓨즈를 장착하여 과전류시 전원을 차단함으로써 안전성을 향상시킨 구조의 전지모듈 어셈블리를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a battery module assembly having a structure in which safety is improved by installing a fuse in a battery module assembly to cut off power during overcurrent.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지모듈 어셈블리는,According to an aspect of the present invention, there is provided a battery module assembly comprising:
단위셀들이 버스 바에 의해 전기적으로 연결된 상태에서 카트리지에 탑재되어 있는 모듈 단위체들을 포함하고 있는 전지모듈 어셈블리로서, 1. A battery module assembly comprising module units mounted on a cartridge while unit cells are electrically connected by a bus bar,
지면으로부터 높이 방향으로 적층된 둘 이상의 모듈 단위체들을 포함하고 있고, 전면에 모듈 단위체들과 전기적으로 연결되는 외부 입출력 단자들이 돌출되어 있으며, 상호 이격된 상태로 측면 방향으로 배열되어 있는 둘 이상의 전지모듈들; 및And a plurality of battery module units each including at least two module units stacked in a height direction from the ground and having external input / output terminals protruded on the front surface and electrically connected to the module units, ; And
상기 전지모듈들의 외부 입출력 단자들에 연결되어 있고, 과전류시 전원을 차단하는 퓨즈가 탑재되어 있는 퓨즈 어셈블리;A fuse assembly connected to external input / output terminals of the battery modules and having a fuse for shutting off power when an overcurrent flows;
를 포함하는 구조로 구성될 수 있다. As shown in FIG.
즉, 본 발명에 따른 전지모듈 어셈블리는 외부 입출력 단자가 전면에 돌출되어 있는 전지모듈들을 배열시킨 후, 인접한 전지모듈의 외부 입출력 단자를 퓨즈로 연결한 구조로 형성될 수 있다. 따라서, 전지모듈들의 전기적 연결 구조에 퓨즈를 장착함으로써 과전류시 전원을 차단하여 안전성을 향상시키는 구조를 제공한다. That is, the battery module assembly according to the present invention may be configured such that the battery modules having the external input / output terminals protruded from the front are arranged, and the external input / output terminals of the adjacent battery modules are connected by fuses. Accordingly, by providing a fuse in the electrical connection structure of the battery modules, the power supply is shut off during overcurrent, thereby improving the safety.
상기 퓨즈 어셈블리는,The fuse assembly includes:
퓨즈 본체, 및 상기 퓨즈 본체를 중심으로 일측 및 타측으로 연장되어 있는 접속단자들을 포함하는 퓨즈;A fuse including a fuse body and connection terminals extended to one side and the other side of the fuse body;
일측 단부에 퓨즈의 접속단자와 접속되는 제 1 접속부가 형성되어 있고, 타측 단부에 전지모듈의 입출력 단자와 결합되는 제 2 접속부가 형성되어 있는 한 쌍의 도전성 브라켓들; 및A pair of conductive brackets having a first connecting portion connected to a connection terminal of a fuse at one end and a second connecting portion connected to an input / output terminal of the battery module at the other end; And
상기 퓨즈 및 도전성 브라켓들을 감싸는 구조로 상기 전지모듈들의 전면에 장착되는 퓨즈 커버;A fuse cover mounted on a front surface of the battery modules to surround the fuse and the conductive brackets;
를 포함하는 구조로 이루어질 수 있다. As shown in FIG.
하나의 구체적인 예에서, 상기 외부 입출력 단자의 외측면에는 상기 퓨즈 어셈블리 또는 외부 디바이스와 기계적으로 체결되는 나사산이 형성되어 있는 구조일 수 있다. In one specific example, the outer side surface of the external input / output terminal may be formed with a thread to be mechanically fastened to the fuse assembly or the external device.
이 때, 상기 도전성 브라켓의 제 1 접속부 및 제 2 접속부에는 각각 체결용 관통구가 천공되어 있을 수 있으며, 상기 외부 입출력 단자는 상기 제 2 접속부의 체결용 관통구를 관통한 상태에서 너트에 의해 기계적 체결 및 전기적 접속을 이루는 구조로 형성될 수 있다. In this case, the first and second connection portions of the conductive bracket may be formed with through-holes for fastening, respectively, and the external input / output terminals may be mechanically and electrically connected to the fastening through- And may be formed in such a structure as to form an electrical connection.
또한, 상기 제 1 접속부와 퓨즈의 접속단자는 볼트 및 너트에 의해 체결 및 접속되는 구조일 수 있다. 즉, 도전성 브라켓의 제 1 접속부와 퓨즈의 접속 단자를 중첩시킨 상태에서 볼트 및 너트에 의하여 기계적으로 체결되면서 동시에 전기적 접속을 이루는 구조일 수 있다. The connection terminal of the fuse and the first connection part may be fastened and connected by bolts and nuts. That is, the first connection portion of the conductive bracket and the connection terminal of the fuse may be mechanically fastened by bolts and nuts in a state of overlapping with each other, and at the same time, an electrical connection may be established.
상기 브라켓은 상기 퓨즈가 전지모듈들과 이격되도록 고정하는 구조로 형성될 수 있으며, 구체적으로, 전지모듈들의 외부 입출력 단자에 연결된 제 2 접속부로부터 전지모듈들의 외측 방향으로 1차 절곡될 수 있고, 다시 퓨즈 방향으로 2차 절곡된 구조일 수 있다. 이러한 절곡 구조에 의해 브라켓에 퓨즈를 고정하였을 때 전지모듈의 전면과 퓨즈가 이격되는 구조로 이루어질 수 있다. The bracket may be formed to have a structure that the fuse is fixed so as to be separated from the battery modules. Specifically, the bracket may be firstly bent outwardly of the battery modules from the second connection portion connected to the external input / output terminal of the battery modules, It may be a structure that is secondarily bent in the fuse direction. When the fuse is fixed to the bracket by the bending structure, the front surface of the battery module and the fuse are separated from each other.
한편, 상기 브라켓의 절곡 부위에는 강성을 향상시키도록 돌출 비드가 형성될 수 있다. 즉, 상기 브라켓의 변형을 방지하면서 절곡 형상을 유지하도록 절곡 부위의 내측에 돌출 비드가 형성될 수 있다. On the other hand, a protruding bead may be formed on the bent portion of the bracket to improve rigidity. That is, the protruding bead may be formed inside the bent portion so as to maintain the bent shape while preventing the bracket from being deformed.
상기 퓨즈의 접속단자들에는 브라켓과 결합되는 체결홈이 형성될 수 있으며, 상기 체결홈의 형태는 특별히 한정되지 않는다. 하나의 예로, 상기 체결홈은 브라켓과 결합되도록 일측이 개방되어 있는 ‘U’자 형상으로 형성될 수 있다. 브라켓과 퓨즈의 접속단자를 볼트 및 너트에 의해 결합하였을 때, 상기 ‘U’자 형상의 체결홈 구조를 가지는 접속단자는 볼트 및 너트가 완전히 조여지지 않은 상태에서도 장착 또는 분리가 가능한 구조로 형성될 수 있다.The connection terminals of the fuse may be formed with coupling grooves to be coupled with the bracket, and the shape of the coupling grooves is not particularly limited. As one example, the fastening groove may be formed in a 'U' shape having one side opened to be engaged with the bracket. When the connection terminals of the bracket and the fuse are coupled by the bolts and the nuts, the connection terminal having the 'U' -shaped fastening groove structure is formed in a structure that can be mounted or separated even when the bolts and nuts are not completely tightened .
상기 ‘U’자 형상의 체결홈 구조에 관한 구체적인 예에서, 상기 퓨즈는 퓨즈 본체의 일측 및 타측에 각각 제 1 접속단자 및 제 2 접속단자가 돌출된 구조를 이룰 수 있으며, 상기 제 1 접속단자의 체결홈은 전지모듈들 방향으로 개방되어 있고, 상기 제 2 접속단자의 체결홈이 브라켓 방향으로 개방되어 있는 구조일 수 있다. In the concrete example of the 'U' -shaped fastening groove structure, the fuse may have a structure in which the first connection terminal and the second connection terminal protrude from one side and the other side of the fuse body, respectively, May be opened in the direction of the battery modules, and the fastening groove of the second connection terminal may be opened in the bracket direction.
상기 퓨즈 커버는 퓨즈의 단선 여부를 전면 방향에서 확인할 수 있도록, 그것의 전체 또는 일부가 투명 소재로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 상기 퓨즈 커버 내부의 퓨즈의 상태를 확인할 수 있도록, 퓨즈 커버의 전면에 투명 소재로 이루어진 창이 형성되어 있는 구조로 이루어질 수 있다.The fuse cover may be made of a transparent material in whole or in part so as to confirm whether the fuse is disconnected from the front direction. More specifically, a window made of a transparent material may be formed on the entire surface of the fuse cover so that the state of the fuse inside the fuse cover can be checked.
하나의 구체적인 예에서, 상기 모듈 단위체에서 단위셀들은 상호 병렬 연결되어 있는 구조일 수 있다.In one specific example, the unit cells in the module unit may be structured in parallel.
구체적으로, 상기 단위셀들은 전극단자들이 대면하도록 카트리지 상에 장착되어 있고, 상기 카트리지에 장착되어 있는 버스 바들에 의해 전극단자들이 병렬로 연결되어 있는 구조일 수 있다.Specifically, the unit cells may be mounted on the cartridge so that the electrode terminals face each other, and the electrode terminals may be connected in parallel by the bus bars mounted on the cartridge.
상기 카트리지는 소정의 강성을 가진 전기절연성의 부재로서, 외부의 충격으로부터 단위셀들을 보호하고, 단위셀들의 안정적인 장착을 보장한다. 또한, 카트리지에 의해 상기 단위셀들은 전극단자들이 대면하도록 배열됨으로써, 버스 바들에 의한 전기적 병렬 연결을 더욱 용이하게 할 수 있다.The cartridge is an electrically insulating member having a predetermined rigidity, and protects the unit cells from external impact and ensures stable mounting of the unit cells. Further, the unit cells are arranged such that the electrode terminals face each other by the cartridge, so that the electrical parallel connection by the bus bars can be further facilitated.
상기 카트리지의 양 측면에는 체결홈을 구비한 돌출부들이 형성되어 있고, 상기 체결홈을 관통하는 카트리지 체결부재에 의해 카트리지들이 상호 결합되어 전지모듈을 형성하고 있는 구조일 수 있다. 따라서, 상기 단위셀들은 카트리지에 의해 고정됨과 동시에 카트리지들이 상기 체결홈에 의해 상호 결합되어 체결될 수 있으므로, 더욱 견고하고 안정적인 고정 효과를 달성할 수 있다. Protrusions having fastening grooves are formed on both sides of the cartridge and the cartridges are coupled to each other by the cartridge fastening member passing through the fastening grooves to form the battery module. Therefore, the unit cells can be fixed by the cartridge, and at the same time, the cartridges can be fastened to each other by the fastening grooves, so that a firm and stable fixing effect can be achieved.
상기 전지모듈에서 모듈 단위체들은 직렬 및/또는 병렬 연결되어 있는 구조일 수 있다. In the battery module, the module units may be connected in series and / or in parallel.
상기 단위셀은, 예를 들어, 금속층과 수지층을 포함하는 라미네이트 시트의 전지케이스에 전극조립체를 내장한 후 외주면을 실링한 구조의 파우치형 전지셀일 수 있다. The unit cell may be, for example, a pouch-shaped battery cell having a structure in which an electrode assembly is embedded in a battery case of a laminate sheet including a metal layer and a resin layer, and then an outer circumferential surface of the electrode assembly is sealed.
또한, 상기 단위셀은 전지모듈 어셈블리 또는 전지팩의 구성시 고전압 및 고전류를 제공할 수 있는 전지이면 특별한 제한은 없으며, 예를 들어, 체적당 에너지 저장량이 큰 리튬 이차 전지셀일 수 있다.The unit cell is not particularly limited as long as it is capable of providing a high voltage and a high current when the battery module assembly or the battery pack is constructed. For example, the unit cell may be a lithium secondary battery cell having a large energy storage amount per unit volume.
본 발명은 또한 상기 전지모듈 어셈블리를 포함하는 전지팩을 제공한다.The present invention also provides a battery pack including the battery module assembly.
상기 전지팩은, 상기 전지모듈이 내장되어 있는 구조로서, The battery pack has a structure in which the battery module is embedded,
상기 전지모듈 어셈블리가 탑재되는 베이스 플레이트(Base Plate);A base plate on which the battery module assembly is mounted;
상기 전지모듈 어셈블리의 측부에 장착되는 측부 커버 플레이트들(Side Cover Plates); 및Side Cover Plates mounted on the side of the battery module assembly; And
상기 전지모듈 어셈블리의 상면에 탑재되고, 전지모듈 어셈블리 및 측부 커버플레이트와 체결 결합되는 상부 커버 플레이트(Top Cover Plate);An upper cover plate mounted on the upper surface of the battery module assembly and coupled with the battery module assembly and the side cover plate;
를 포함하는 구조로 구성될 수 있다. As shown in FIG.
상기 전지팩은 소망하는 출력 및 용량에 따라 단위모듈로서 상기 전지모듈을 조합하여 제조될 수 있으며, 장착 효율성, 구조적 안정성 등을 고려할 때, 가정용 전원장치, 공공시설 전원장치, 대형상점용 전원장치, 비상용 전원장치, 전산실 전원장치, 휴대용 전원장치, 의료설비 전원장치, 소화설비 전원장치, 경보설비 전원장치, 피난설비 전원장치, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 또는 플러그-인 하이브리드 전기자동차 등의 전원으로 바람직하게 사용될 수 있지만, 적용 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.The battery pack may be manufactured by assembling the battery module as a unit module according to a desired output and capacity. In consideration of mounting efficiency, structural stability, etc., the battery pack may include a household power supply unit, Power supply for emergency power supply, computer room power supply, portable power supply, medical equipment power supply, fire extinguishing equipment power supply, alarm equipment power supply, evacuation facility power supply, electric vehicle, hybrid electric vehicle, or plug-in hybrid electric vehicle But the scope of application is not limited to these.
따라서, 본 발명은 상기 전지팩을 전원으로 포함하는 디바이스를 제공하고, 상기 디바이스는 구체적으로, 가정용 전원장치, 공공시설 전원장치, 대형상점용 전원장치, 비상용 전원장치, 전산실 전원장치, 휴대용 전원장치, 의료설비 전원장치, 소화설비 전원장치, 경보설비 전원장치, 피난설비 전원장치, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 또는 플러그-인 하이브리드 전기자동차일 수 있다.Accordingly, the present invention provides a device including the battery pack as a power source, and the device is specifically applicable to a household power supply device, a public utility power supply device, a large shop power supply device, an emergency power supply device, A medical device power supply, a fire extinguishing equipment power supply, an alarm facility power supply, an evacuation facility power supply, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, or a plug-in hybrid electric vehicle.
이러한 디바이스의 구조 및 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명을 생략한다.The structure and manufacturing method of such a device are well known in the art, so a detailed description thereof will be omitted herein.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지모듈 어셈블리는, 전지모듈들 사이에 퓨즈를 장착하여 과전류시 전원을 차단함으로써 안전성을 향상시킬 수 있고, 또한, 퓨즈의 장착 및 분리가 용이한 구조로 형성되어 있어서 퓨즈의 교체가 용이한 효과가 있다. As described above, the battery module assembly according to the present invention can improve the safety by disposing a fuse between battery modules to cut off the power supply in case of an overcurrent, and further, the fuse can be easily mounted and separated So that it is easy to replace the fuse.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지모듈 어셈블리가 탑재되어 있는 전지팩의 사시도이다;
도 2는 도 1에서 베이스 플레이트 및 상부 커버 플레이트를 제외한 구조의 분해 사시도이다;
도 3은 전지모듈 어셈블리에 퓨즈 어셈블리가 장착되는 구조에 관한 모식도이다;
도 4는 퓨즈와 도전성 브라켓이 결합된 구조의 사시도이다;
도 5는 도 4의 분해 사시도이다;
도 6은 도 2의 전지모듈의 내부에 장착되는 모듈 단위체의 적층 구조에 관한 사시도이다;
도 7은 도 6에서 단위셀을 구성하는 전지셀의 사시도이다. 1 is a perspective view of a battery pack in which a battery module assembly according to an embodiment of the present invention is mounted;
Figure 2 is an exploded perspective view of the structure of Figure 1 except for the base plate and the upper cover plate;
3 is a schematic view of a structure in which a fuse assembly is mounted on a battery module assembly;
4 is a perspective view of a structure in which a fuse and a conductive bracket are coupled;
Figure 5 is an exploded perspective view of Figure 4;
6 is a perspective view of a laminated structure of a module unit mounted inside the battery module of FIG. 2;
7 is a perspective view of a battery cell constituting a unit cell in FIG.
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 전지모듈 어셈블리가 탑재되어 있는 전지팩의 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1에서 베이스 플레이트 및 상부 커버 플레이트를 제외한 구조의 분해 사시도가 도시되어 있다.FIG. 1 is a perspective view of a battery pack in which a battery module assembly according to an embodiment of the present invention is mounted, and FIG. 2 is an exploded perspective view of a structure excluding the base plate and the upper cover plate in FIG. 1 .
도 1 및 도 2를 참조하면, 2 개의 전지모듈들(110a, 110b)이 측면 배열되어 전지모듈 어셈블리를 형성하고 있고, 각각의 전지모듈(110a, 110b)의 전면에는 외부 입출력 단자들(112a, 112b)이 돌출되어 있다. Referring to FIGS. 1 and 2, two
전지모듈(110a, 110b)은 단위셀들이 버스 바에 의해 전기적으로 연결된 상태에서 카트리지에 탑재되어 있는 모듈 단위체들(117) 포함하고 있고, 모듈 단위체들(114)과 전기적으로 연결되는 외부 입출력 단자들(112a, 112b)이 전면에 돌출되어 있다. The
그리고 전지모듈들(110a, 110b)의 외부 입출력 단자들(112a, 112b)은 퓨즈(120)에 의하여 연결되어 있다. 즉, 퓨즈(120)는 전지모듈들(110a, 110b)의 외부 입출력 단자들(112a, 112b)을 직렬로 연결하는 구조로 형성되어 있다. The external input /
전지모듈 어셈블리의 하면에는 베이스 플레이트(150)가 장착되어 있고, 상면에는 상부 커버 플레이트(160)가 장착되어 있다. A
퓨즈(120)의 외측에는 퓨즈(120)를 감싸도록 보호하는 퓨즈 커버(140)가 장착되어 있다. 이러한 퓨즈 커버(140)는 퓨즈(120)의 단선 여부를 전면 방향에서 확인할 수 있도록, 투명 소재의 창(142)이 형성되어 있다. A
도 3에는 전지모듈 어셈블리에 퓨즈 어셈블리가 장착되는 구조에 관한 모식도가 도시되어 있고, 도 4에는 퓨즈와 브라켓이 결합된 구조이 사시도가 도시되어 있으며, 도 5에는 도 4의 분해 사시도가 도시되어 있다. FIG. 3 is a schematic view showing a structure in which a fuse assembly is mounted on a battery module assembly, FIG. 4 is a perspective view showing a structure in which a fuse and a bracket are combined, and FIG. 5 is an exploded perspective view of FIG.
이들 도면을 참조하면, 퓨즈 어셈블리는 퓨즈(120), 도전성의 브라켓들(130a, 130b), 및 퓨즈 커버(140)를 포함하고 있다. 퓨즈(120)는 퓨즈 본체(122) 및 퓨즈 본체(122) 양측으로 각각 연장되어 있는 제 1 접속단자(124a) 및 제 2 접속단자(124b)를 포함하고 있으며, 제 1 접속단자(124a) 및 제 2 접속단자(124b)는 각각 인접한 전지모듈들(110a, 110b)의 외부 입출력 단자(112a, 112b)에 연결된다. Referring to these figures, the fuse assembly includes a
도전성 브라켓들(130a, 130b)은 퓨즈(120)의 접속단자(124a, 124b)와 접속되는 제 1 접속부(132a, 132b), 및 전지모듈들(110a, 110b)의 외부 입출력 단자(112a, 112b)와 접속되는 제 2 접속부(134a, 134b)를 포함하는 구조로서, 퓨즈(120)의 제 1 접속단자(124a) 및 제 2 접속단자(124b)에 각각 연결되도록 한 쌍으로 구성되어 있다. The
외부 입출력 단자(112a, 112b)에는 도전성 브라켓(130a, 130b) 또는 외부 접속부재(도시하지 않음)와의 결합을 위해 외측면에 나사산이 형성되어 있다. The external input /
그리고, 도전성 브라켓(130a, 130b)의 제 1 접속부(132a, 132b) 및 제 2 접속부(134a, 134b)에는 각각 체결용 관통구가 천공되어 있으며, 외부 입출력 단자(112a, 112b)는 제 2 접속부(134a, 134b)의 체결용 관통구를 관통한 상태에서 너트(135a, 135b)에 의해 기계적 체결 및 전기적 접속을 이루는 구조로 형성되어 있다. The first connecting
또한, 제 1 접속부(132a, 132b)와 퓨즈(120)의 접속단자(124a, 124b)는 볼트(136) 및 너트(137)에 의해 체결 및 접속되며, 구체적으로, 도전성 브라켓(130a, 130b)의 제 1 접속부(132a, 132b)와 퓨즈(120)의 접속단자(124a, 124b)를 중첩시킨 상태에서 볼트(136) 및 너트(137)에 의하여 기계적으로 체결되면서 동시에 전기적으로 접속되는 구조로 이루어져 있다. The first connecting
퓨즈(120)의 접속단자들(124a, 124b)에는 도전성 브라켓(130a, 130b)과 결합되는 일측이 개방된 ‘U’자 형상의 체결홈(125a, 125b)이 형성되어 있다. 구체적으로, 제 1 접속단자(124a)의 체결홈(125a)은 도전성 브라켓(132a) 방향으로 개방되어 있고, 제 2 접속단자(124b)의 체결홈(125b)은 전지모듈(110a, 110b) 방향으로 개방되어 있다. 따라서, 퓨즈(120)의 제 1 접속단자(124a) 및 제 2 접속단자(125a)는 볼트(136) 및 너트(137)가 완전히 조여지지 않은 상태에서도 장착 또는 분리가 가능한 구조로 형성되어 있다. The
도전성 브라켓(130a, 130b)은 퓨즈(120)가 전지모듈들(110a, 110b)과 이격되도록 연속으로 절곡되어 있다. 구체적으로, 전지모듈들(110a, 110b)의 외측 방향으로 1차 절곡되어 있고, 다시 퓨즈(120) 방향으로 2차 절곡되어 있다. 또한, 도전성 브라켓(130a, 130b)의 변형을 방지하면서 절곡 형상을 유지하도록 절곡 부위의 내측에 돌출 비드(138a, 138b)가 형성되어 있다. The
퓨즈 커버(140)는 퓨즈(120) 및 도전성 브라켓들(130a, 130b)을 감싸는 구조로서, 전지모듈들(110a, 110b)의 전면에 장착된다.The
도 6에는 도 2의 전지모듈의 내부에 장착되는 모듈 단위체의 적층 구조에 관한 사시도가 도시되어 있다. 6 is a perspective view showing a laminated structure of a module unit mounted inside the battery module of Fig. 2. Fig.
도 6을 참조하면, 전지모듈(110)은 전극단자들(112, 113, 112’, 113’)이 일측에 형성되어 있는 단위셀들(112, 112’), 단위셀들(112, 112’)을 각각 고정하는 카트리지(126), 및 전극단자들(113, 114, 113’, 114’)과 결합되어 단위셀들(112, 112’)을 전기적으로 연결하는 버스 바들(118, 119)을 포함하는 구조로 구성되어 있다.Referring to FIG. 6, the battery module 110 includes
이러한 단위셀들(110, 110’)은 전극단자들(113, 114, 113’, 114’)이 대면하도록 카트리지(120)에 장착되어 있으며, 카트리지(120)에 장착되어 있는 버스 바들(118, 119)에 의해 전극단자들(113, 114, 113’, 114’)이 병렬로 연결되어 카트리지(126)에서 모듈 단위체를 형성하고 있다.The unit cells 110 and 110 'are mounted on the
모듈 단위체는 지면으로부터 높이 방향으로 배열되도록 카트리지들(126)이 상하로 적층된 구조로 형성되어 있다. The module units are formed in a structure in which the
도 7에는 도 6에서 단위셀을 구성하는 전지셀의 사시도가 도시되어 있다. Fig. 7 is a perspective view of the battery cell constituting the unit cell in Fig.
도 7을 참조하면, 전지셀(112)은 전극단자들(양극단자: 113, 음극단자: 114)이 일측 단부에 형성되어 있는 판상형 전지셀(112)이다. 구체적으로 판상형 전지셀(112)은 금속층(도시하지 않음)과 수지층(도시하지 않음)을 포함하는 라미네이트 시트의 파우치형 케이스(115)에 전극조립체(도시하지 않음)를 내장하고, 예를 들어, 열융착에 의해 실링부(116)를 형성한 구조이며, 통상적으로 이를 ‘파우치형 전지셀’로 통칭하기도 한다.
Referring to FIG. 7, the
본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 가하는 것이 가능할 것이다.It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
Claims (21)
지면으로부터 높이 방향으로 적층된 둘 이상의 모듈 단위체들을 포함하고 있고, 전면에 모듈 단위체들과 전기적으로 연결되는 외부 입출력 단자들이 돌출되어 있으며, 상호 이격된 상태로 측면 방향으로 배열되어 있는 둘 이상의 전지모듈들; 및
상기 전지모듈들의 외부 입출력 단자들에 연결되어 있고, 과전류시 전원을 차단하는 퓨즈가 탑재되어 있는 퓨즈 어셈블리;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지모듈 어셈블리.1. A battery module assembly comprising module units mounted on a cartridge while unit cells are electrically connected by a bus bar,
And a plurality of battery module units each including at least two module units stacked in a height direction from the ground and having external input / output terminals protruded on the front surface and electrically connected to the module units, ; And
A fuse assembly connected to external input / output terminals of the battery modules and having a fuse for shutting off power when an overcurrent flows;
The battery module assembly comprising:
퓨즈 본체, 및 상기 퓨즈 본체를 중심으로 일측 및 타측으로 연장되어 있는 접속단자들을 포함하는 퓨즈;
일측 단부에 퓨즈의 접속단자와 접속되는 제 1 접속부가 형성되어 있고, 타측 단부에 전지모듈의 입출력 단자와 결합되는 제 2 접속부가 형성되어 있는 한 쌍의 도전성 브라켓들; 및
상기 퓨즈 및 도전성 브라켓들을 감싸는 구조로 상기 전지모듈들의 전면에 장착되는 퓨즈 커버;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지모듈 어셈블리.The fuse assembly of claim 1,
A fuse including a fuse body and connection terminals extended to one side and the other side of the fuse body;
A pair of conductive brackets having a first connecting portion connected to a connection terminal of a fuse at one end and a second connecting portion connected to an input / output terminal of the battery module at the other end; And
A fuse cover mounted on a front surface of the battery modules to surround the fuse and the conductive brackets;
The battery module assembly comprising:
상기 전지모듈 어셈블리가 탑재되는 베이스 플레이트(Base Plate);
상기 전지모듈 어셈블리의 측부에 장착되는 측부 커버 플레이트들(Side Cover Plates); 및
상기 전지모듈 어셈블리의 상면에 탑재되고, 전지모듈 어셈블리 및 측부 커버플레이트와 체결 결합되는 상부 커버 플레이트(Top Cover Plate);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.19. The battery pack according to claim 18, wherein the battery pack comprises:
A base plate on which the battery module assembly is mounted;
Side Cover Plates mounted on the side of the battery module assembly; And
An upper cover plate mounted on the upper surface of the battery module assembly and coupled with the battery module assembly and the side cover plate;
And the battery pack (10).
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