KR20160068722A - Battery module including bus bar for cutting off current flowing - Google Patents

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Abstract

A battery module according to the present invention comprises: at least one unit cell; a housing for accommodating the unit cell; a pair of outer terminals exposed to the outside the housing; and a pair of bus bars for connecting the unit cell to the outer terminals. Either or both of the pair of bus bars include: a first metallic plate; a second metallic plate placed with a gap from the first metallic plate; and an alloy bridge for connecting the first metallic plate to the second metallic plate and having a melting point of 90 to 110°C, which is lower than the melting point of the metallic plates. According to the present invention, safety in the use of the battery module can be ensured as the bus bars are fractured swiftly if a protection circuit does not operate normally though the temperature of a secondary battery rises excessively due to a short circuit or overcharge or the like.

Description

전류 차단용 버스 바를 구비하는 배터리 모듈{Battery module including bus bar for cutting off current flowing}[0001] The present invention relates to a battery module including a bus bar for cutting current,

본 발명은 안전성이 향상된 배터리 모듈에 관한 것으로서, 구체적으로는 단락에 의한 과전류나 과충전 등으로 인해 이차전지가 과열되는 현상이 발생되는 경우 이러한 과전류 또는 충전 전류를 신속하게 차단하는 버스 바를 구비함으로써 이차전지 사용상의 안전성을 확보할 수 있는 배터리 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module with improved safety, and more particularly, to a battery module in which a secondary battery is overheated due to an overcurrent or overcharge due to a short circuit, To a battery module capable of ensuring safety in use.

비디오 카메라, 휴대용 전화, 휴대용 PC 등의 휴대용 전기 제품 사용이 활성화됨에 따라 그 구동 전원으로서 주로 사용되는 이차전지에 대한 중요성이 증가되고 있다.As the use of portable electric appliances such as video cameras, portable telephones, and portable PCs is being activated, the importance of secondary batteries, which are mainly used as driving power sources, is increasing.

통상적으로 충전이 불가능한 일차전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 이차전지는 디지털 카메라, 셀룰러 폰, 랩탑 컴퓨터, 파워 툴, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 자동차, 대용량 전력 저장 장치 등 첨단 분야의 개발로 활발한 연구가 진행 중이다. Unlike a primary battery, which can not be charged normally, a secondary battery capable of charging and discharging is active in the development of advanced fields such as a digital camera, a cellular phone, a laptop computer, a power tool, an electric bicycle, an electric vehicle, a hybrid vehicle, Research is underway.

특히, 리튬 이차전지는 기존의 납 축전지, 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소 전지, 니켈-아연전지 등 다른 이차전지와 비교하여 단위 중량 당 에너지 밀도가 높고 급속 충전이 가능하므로 사용의 증가가 활발하게 진행되고 있다.In particular, the lithium secondary battery has a higher energy density per unit weight and can be rapidly charged as compared with other secondary batteries such as lead-acid batteries, nickel-cadmium batteries, nickel-hydrogen batteries and nickel-zinc batteries. It is progressing.

리튬 이차전지는 작동 전압이 3.6V 이상으로 휴대용 전자 기기의 전원으로 사용되거나, 다수의 전지를 직렬 또는 병렬로 연결하여 고출력의 전기자동차, 하이브리드 자동차, 파워툴, 전기 자전거, 전력저장장치, UPS 등에 사용된다. The lithium secondary battery has an operating voltage of 3.6 V or higher and can be used as a power source for portable electronic devices, or a plurality of batteries can be connected in series or in parallel to a high output electric vehicle, a hybrid vehicle, a power tool, an electric bicycle, Is used.

리튬 이차전지는 니켈-카드뮴 전지나 니켈-메탈 하이드라이드 전지에 비하여 작동 전압이 3배가 높고, 단위 중량당 에너지 밀도의 특성도 우수하여 급속도로 사용되고 있는 추세이다.The lithium secondary battery has a working voltage three times higher than that of a nickel-cadmium battery or a nickel-metal hydride battery, and has an excellent energy density per unit weight, and is rapidly used.

리튬 이차전지는 전해질 종류에 따라 액체 전해질을 사용하는 리튬 이온전지와 고분자 고체 전해질을 사용하는 리튬 이온 폴리머 전지로 구분할 수 있다. 그리고, 리튬 이온 폴리머 전지는 고분자 고체 전해질의 종류에 따라 전해액이 전혀 함유되어 있지 않은 완전 고체형 리튬 이온 폴리머 전지와 전해액을 함유하고 있는 겔형 고분자 전해질을 사용하는 리튬 이온 폴리머 전지로 나눌 수 있다.The lithium secondary battery can be classified into a lithium ion battery using a liquid electrolyte and a lithium ion polymer battery using a polymer solid electrolyte depending on the type of electrolyte. The lithium ion polymer battery can be divided into a fully solid lithium ion polymer battery containing no electrolytic solution and a lithium ion polymer battery using a gel polymer electrolyte containing an electrolyte depending on the kind of polymer solid electrolyte.

액체 전해질을 사용하는 리튬 이온전지의 경우 대개 원통이나 각형의 금속 캔을 용기로 하여 용접 밀봉시킨 형태로 사용된다. 이런 금속 캔을 용기로 사용하는 캔형 이차전지는 형태가 고정되므로 이를 전원으로 사용하는 전기 제품의 디자인을 제약하는 단점이 있고, 부피를 줄이는 데 어려움이 있다. 따라서, 전극 조립체와 전해질을 필름으로 만든 파우치 포장재에 넣고 밀봉하여 사용하는 파우치형 이차전지가 개발되어 사용되고 있다.In the case of a lithium ion battery using a liquid electrolyte, it is usually used in a form in which a cylinder or a rectangular metal can is used as a container and welded and sealed. Since the can type secondary battery using such a metal can as a container is fixed in shape, there is a disadvantage that it restricts the design of an electrical product using the metal can as a power source, and it is difficult to reduce the volume. Accordingly, a pouch type secondary battery in which an electrode assembly and an electrolyte are sealed in a film pouch packaging material has been developed and used.

그런데, 리튬 이차전지는 과열이 될 경우 폭발 위험성이 있어서 안전성을 확보하는 것이 중요한 과제 중의 하나이다. 리튬 이차전지의 과열은 여러 가지 원인에서 발생되는데, 그 중 하나가 리튬 이차전지를 통해 한계 이상의 과전류가 흐르는 경우를 들 수 있다. 과전류가 흐르면 리튬 이차전지가 주울열에 의해 발열을 하므로 전지의 내부 온도가 급속하게 상승한다. 또한 온도의 급속한 상승은 전해액의 분해 반응을 야기하여 열폭주 현상(thermal runaway)을 일으킴으로써 결국에는 전지의 폭발까지 이어지게 된다. 과전류는 뾰족한 금속 물체가 리튬 이차전지를 관통하거나 양극과 음극 사이에 개재된 분리막의 수축에 의해 양극과 음극 사이의 절연이 파괴되거나 외부에 연결된 충전 회로나 부하의 이상으로 인해 돌입전류(rush current)가 전지에 인가되는 등의 경우에 발생된다.However, when the lithium secondary battery is overheated, there is a danger of explosion and it is an important task to secure safety. Overheating of a lithium secondary battery occurs for various reasons, for example, a case where an overcurrent flows beyond a limit through a lithium secondary battery. When the overcurrent flows, the internal temperature of the battery rises rapidly because the lithium secondary battery generates heat by joule heat. Also, the rapid rise of the temperature causes a decomposition reaction of the electrolytic solution and causes a thermal runaway, which eventually leads to the explosion of the battery. The overcurrent is a phenomenon in which a pointed metal object penetrates a lithium secondary battery or the insulation between an anode and a cathode is destroyed by contraction of a separator interposed between an anode and a cathode or a rush current is generated due to an abnormality of an external charging circuit or a load, Is applied to the battery or the like.

따라서 리튬 이차전지는 과전류의 발생과 같은 이상 상황으로부터 전지를 보호하기 위해 보호회로와 결합되어 사용되며, 상기 보호회로에는 과전류가 발생되었을 때 충전 또는 방전전류가 흐르는 선로를 비가역적으로 단선시키는 퓨즈 소자가 포함되는 것이 일반적이다. Therefore, the lithium secondary battery is used in combination with a protection circuit to protect the battery from an abnormal situation such as the occurrence of an overcurrent, and the protection circuit is provided with a fuse element for irreversibly disconnecting a line through which charging or discharging current flows when an over- .

도 1은 리튬 이차전지를 포함하는 배터리 팩과 결합되는 보호회로의 구성 중 퓨즈 소자의 배치 구조와 동작 메커니즘을 설명하기 위한 회로도이다.1 is a circuit diagram for explaining an arrangement structure and an operation mechanism of a fuse element in a structure of a protection circuit combined with a battery pack including a lithium secondary battery.

도면에 도시된 바와 같이, 보호회로는 과전류 발생 시 배터리 팩을 보호하기 위해 퓨즈 소자(1), 과전류 센싱을 위한 센스 저항(2), 과전류 발생을 모니터하여 과전류 발생 시 퓨즈 소자(1)를 동작시키는 마이크로 컨트롤러(3) 및 상기 퓨즈 소자(1)에 동작 전류의 유입을 스위칭하는 스위치(4)를 포함한다.As shown in the figure, the protection circuit includes a fuse element 1, a sense resistor 2 for sensing an overcurrent, and a fuse element 1 for monitoring the occurrence of an overcurrent to protect the battery pack when an overcurrent occurs. And a switch (4) for switching the flow of an operating current into the fuse element (1).

퓨즈 소자(1)는 배터리 팩의 최 외측 단자에 연결된 주 선로에 설치된다. 주 선로는 충전 전류 또는 방전 전류가 흐르는 배선을 말한다. 도면에는, 퓨즈 소자(1)가 고전위 선로(Pack+)에 설치된 것으로 도시되어 있다. The fuse element 1 is installed in a main line connected to the outermost terminal of the battery pack. The main line refers to a wiring through which charging current or discharging current flows. In the figure, the fuse element 1 is shown mounted on a high potential line (Pack +).

퓨즈 소자(1)는 3단자 소자 부품으로 2개의 단자는 충전 또는 방전 전류가 흐르는 주 선로에, 1개의 단자는 스위치(4)와 접속된다. 그리고 내부에는 주 선로와 직렬 연결되며 특정 온도에서 융단이 이루어지는 퓨즈(1a)와, 상기 퓨즈(1a)에 열을 인가하는 저항(1b)이 포함되어 있다.The fuse element 1 is a three-terminal element part, two terminals are connected to a main line through which a charging or discharging current flows, and one terminal is connected to the switch 4. And a fuse 1a connected in series with the main line and carpetted at a specific temperature, and a resistor 1b for applying heat to the fuse 1a.

상기 마이크로 컨트롤러(3)는 센스 저항(2) 양단의 전압을 주기적으로 검출하여 과전류 발생 여부를 모니터하며, 과전류가 발생된 것으로 판단되면 스위치(4)를 턴 온 시킨다. 그러면 주 선로에 흐르는 전류가 퓨즈 소자(1) 측으로 바이패스되어 저항(1b)에 인가된다. 이에 따라, 저항(1b)에서 발생된 주울열이 퓨즈(1a)에 전도되어 퓨즈(1a)의 온도를 상승시키며, 퓨즈(1a)의 온도가 융단 온도까지 오르게 되면 퓨즈(1a)가 융단 됨으로써 주 선로가 비가역적으로 단선된다. 주 선로가 단선되면 과전류가 더 이상 흐르지 않게 되므로 과전류로부터 비롯되는 문제를 해소할 수 있다.The microcontroller 3 periodically detects the voltage across the sense resistor 2 and monitors whether an overcurrent is generated. When it is determined that an overcurrent is generated, the microcontroller 3 turns the switch 4 on. Then, a current flowing in the main line is bypassed to the fuse element 1 and applied to the resistor 1b. Thus, the joule heat generated in the resistor 1b is conducted to the fuse 1a to raise the temperature of the fuse 1a. When the temperature of the fuse 1a rises to the fusing temperature, the fuse 1a is fused, The line is irreversibly disconnected. When the main line is disconnected, the overcurrent does not flow any more, so that the problem caused by the overcurrent can be solved.

그런데, 위와 같은 종래 기술은 여러 가지 문제점을 안고 있다. 즉, 마이크로 컨트롤러(3)에서 고장이 생기면 과전류가 발생된 상황에서도 스위치(4)가 턴 온 되지 않는다. 이런 경우 퓨즈 소자(1)의 저항(1b)으로 전류가 유입되지 않으므로 퓨즈 소자(1)가 동작을 하지 않는 문제가 있다. 또한 보호회로 내에 퓨즈 소자(1)의 배치를 위한 공간이 별도로 필요하고 퓨즈 소자(1)의 동작 제어를 위한 프로그램 알고리즘이 마이크로 컨트롤러(3)에 반드시 적재되어야 한다. 따라서 보호회로의 공간 효율성이 저하되고 마이크로 컨트롤러(3)의 부하를 증가시키는 문제점이 있다.However, the above-described conventional techniques have various problems. That is, if a failure occurs in the microcontroller 3, the switch 4 is not turned on even in a state where an overcurrent is generated. In this case, since the current does not flow into the resistor 1b of the fuse element 1, there is a problem that the fuse element 1 does not operate. Further, a space for arranging the fuse element 1 in the protection circuit is separately required, and a program algorithm for controlling the operation of the fuse element 1 must be loaded in the microcontroller 3. Therefore, the space efficiency of the protection circuit is deteriorated and the load of the microcontroller 3 is increased.

따라서, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 개선된 기술에 대한 필요성이 대두되고 있는 실정이다.Therefore, there is a need for an improved technique for solving such a problem.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 착안된 것으로서, 단위 셀과 외부 단자 사이를 연결하는 버스 바를 이중 구조로 구성하여, 배터리 모듈의 사용 중 이상 현상 발생으로 온도가 상승할 경우 버스 바가 용이하게 파단 되도록 함으로써 이차전지 사용상의 안전성을 확보할 수 있는 배터리 모듈을 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a battery module in which a bus bar connecting between a unit cell and an external terminal is configured in a double structure, And a battery module that can ensure safety in use of the secondary battery.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 적어도 하나의 단위 셀, 상기 단위 셀을 수용하는 하우징, 상기 하우징의 외측으로 노출되는 한 쌍의 외부 단자, 및 상기 단위 셀과 외부 단자 사이를 연결하는 한 쌍의 버스 바를 포함하는 것으로서, 상기 한 쌍의 버스 바 중 적어도 어느 하나는, 제1 금속 플레이트; 상기 제1 금속 플레이트와 이격되도록 위치하는 제2 금속 플레이트; 및 상기 제1 금속 플레이트 및 제2 금속 플레이트 사이를 연결하는 것으로서 상기 금속 플레이트보다 낮은 90℃ 내지 110℃의 융점을 갖는 합금 브릿지; 를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a battery module including at least one unit cell, a housing accommodating the unit cell, a pair of external terminals exposed to the outside of the housing, Wherein at least one of the pair of bus bars comprises a first metal plate; A second metal plate positioned to be spaced apart from the first metal plate; And an alloy bridge connecting between the first metal plate and the second metal plate and having a melting point lower than that of the metal plate by 90 ° C to 110 ° C; .

상기 합금 브릿지는, 갈륨(Ga), 인듐(In), 주석(Sn) 및 비스무트(Bi)를 포함하는 그룹으로부터 선택되는 적어도 어느 하나의 금속; 및 알루미늄(Al), 아연(Zn) 및 은(Ag)을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 적어도 어느 하나의 금속을 함유할 수 있다.Wherein the alloy bridge comprises at least one metal selected from the group consisting of gallium (Ga), indium (In), tin (Sn), and bismuth (Bi); And at least one metal selected from the group consisting of aluminum (Al), zinc (Zn), and silver (Ag).

상기 합금 브릿지는, 갈륨(Ga), 인듐(In), 주석(Sn) 및 비스무트(Bi)를 포함하는 그룹으로부터 선택되는 2 이상의 금속을 함유할 수 있다.The alloy bridge may contain two or more metals selected from the group consisting of gallium (Ga), indium (In), tin (Sn) and bismuth (Bi).

상기 합금 브릿지는, 납(Pb)을 함유하지 않는 무연 합금으로 이루어질 수 있다.The alloy bridge may be made of a lead-free alloy containing no lead (Pb).

상기 제1 금속 플레이트와 상기 제2 금속 플레이트는 일정 간극을 사이에 두고 동일 평면 상에 위치할 수 있다.The first metal plate and the second metal plate may be positioned on the same plane with a predetermined gap therebetween.

상기 합금 브릿지는 상기 제1 금속 플레이트 및 제2 금속 플레이트가 서로 대향하고 있는 표면 사이에 직접 개재되어 상기 제1 금속 플레이트 및 제2 금속 플레이트와 접합될 수 있다.The alloy bridge may be directly interposed between the first metal plate and the second metal plate facing each other and be joined to the first metal plate and the second metal plate.

상기 대향 표면은 오목한 형상을 갖도록 테이퍼(Taper)진 것일 수 있다.The opposing surface may be tapered to have a concave shape.

상기 합금 브릿지는 상기 제1 금속 플레이트 및 제2 금속 플레이트의 어느 한쪽 면 또는 양쪽 면 상에서 상기 제1 금속 플레이트 및 제2 금속 플레이트와 접합될 수 있다.The alloy bridge may be bonded to the first metal plate and the second metal plate on either or both sides of the first metal plate and the second metal plate.

상기 제1 금속 플레이트 및 제2 금속 플레이트는 서로 대향하는 각각의 일측 단부의 상면 또는 하면 중 적어도 하나의 면에 형성된 수용 홈을 구비하며, 상기 합금 브릿지는 상기 수용 홈과 대응되는 크기 및 형상을 갖고, 상기 제1 금속 플레이트 및 제2 금속 플레이트 각각의 대향하는 단부의 상호 교합에 의해 형성되는 공간에 수용되어 상기 제1 금속 플레이트 및 제2 금속 플레이트와 접합될 수 있다.Wherein the first metal plate and the second metal plate have receiving grooves formed on at least one surface of an upper surface or a lower surface of one side end of each of the first metal plate and the second metal plate, the alloy bridge having a size and a shape corresponding to the receiving grooves And may be accommodated in the space formed by the mutual engagement of the opposite ends of the first metal plate and the second metal plate, and may be joined to the first metal plate and the second metal plate.

상기 제1 금속 플레이트 및 제2 금속 플레이트는 서로 대향하는 각각의 일측 단부에 형성된 제1 절곡부 및 제2 절곡부를 구비하며, 상기 합금 브릿지는 상기 제1 절곡부 및 제2 절곡부의 상호 교합에 의해 형성되는 공간에 수용되어 상기 제1 금속 플레이트 및 제2 금속 플레이트와 접합될 수 있다.Wherein the first metal plate and the second metal plate have a first bent portion and a second bent portion formed at respective one ends of the first metal plate and the second metal plate facing each other and the alloy bridge is formed by mutual engagement of the first bent portion and the second bent portion The first metal plate and the second metal plate can be accommodated in the formed space and bonded to the first metal plate and the second metal plate.

상기 제1 금속 플레이트 및 제2 금속 플레이트는 서로 대향하는 표면으로부터 일정 깊이로 형성된 수용 홈을 구비하며, 상기 합금 브릿지는 일측 단부 및 타측 단부가 각각 상기 수용 홈에 삽입됨으로써 금속 플레이트와 접합될 수 있다.The first metal plate and the second metal plate are provided with receiving grooves formed at a predetermined depth from surfaces facing each other, and the alloy bridge can be joined to the metal plate by inserting one end and the other end of the alloy bridge into the receiving groove, respectively .

상기 제1 금속 플레이트 및 제2 금속 플레이트 각각의 일측은 적어도 일부가 겹쳐져 서로 마주보도록 위치하며, 상기 합금 브릿지는 상기 마주보는 영역 내에 개재되어 상기 제1 금속 플레이트 및 제2 금속 플레이트와 접합될 수 있다.One side of each of the first metal plate and the second metal plate is positioned so that at least a part of the first metal plate and the second metal plate are opposed to each other and the alloy bridge can be interposed in the opposite region and bonded to the first metal plate and the second metal plate .

상기 제1 금속 플레이트 및 제2 금속 플레이트 각각의 일측은 적어도 일부가 겹쳐져 서로 마주보도록 위치하며, 상기 합금 브릿지는 상기 마주보는 영역의 둘레 중 서로 마주보는 일측 및 타측에 형성될 수 있다.One side of each of the first metal plate and the second metal plate is positioned so that at least a part thereof overlaps and faces each other, and the alloy bridge can be formed on one side and the other side of the circumference of the opposite region facing each other.

상기 제1 금속 플레이트 및 제2 금속 플레이트 각각의 일측은 적어도 일부가 겹쳐져 서로 마주보도록 위치하며, 상기 합금 브릿지는 상기 마주보는 영역의 둘레 전체에 형성될 수 있다.One side of each of the first metal plate and the second metal plate is positioned so that at least a part thereof overlaps and faces each other, and the alloy bridge may be formed on the entire circumference of the facing area.

상기 한 쌍의 버스 바 중 상기 단위 셀의 음극과 연결되는 버스 바는, 제1 금속 플레이트; 상기 제1 금속 플레이트와 이격되도록 위치하는 제2 금속 플레이트; 및 상기 제1 금속 플레이트 및 제2 금속 플레이트 사이를 연결하는 것으로서 상기 금속 플레이트보다 낮은 90℃ 내지 110℃의 융점을 갖는 합금 브릿지; 를 포함할 수 있다.A bus bar connected to a cathode of the unit cell among the pair of bus bars includes a first metal plate; A second metal plate positioned to be spaced apart from the first metal plate; And an alloy bridge connecting between the first metal plate and the second metal plate and having a melting point lower than that of the metal plate by 90 ° C to 110 ° C; . ≪ / RTI >

본 발명에 따르면, 단락의 발생이나 과충전 등에 의해 이차전지의 온도가 과하게 상승하는 경우임에도 불구하고 보호회로가 정상 작동하지 않는 경우에 있어서 버스 바가 신속히 파단 됨으로써 배터리 모듈 사용상의 안전성을 확보할 수 있는 효과를 가져온다.According to the present invention, when the protection circuit does not operate normally even though the temperature of the secondary battery rises excessively due to occurrence of a short circuit or overcharging, the bus bar is quickly broken, Lt; / RTI >

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 배터리 모듈과 결합되는 보호회로의 구성 중 퓨즈 소자의 배치 구조와 동작 메커니즘을 설명하기 위한 회로도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈을 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 버스 바를 나타내는 부분 사시도이다.
도 4 내지 도 12은 도 3에 도시된 버스 바의 다양한 변형 예를 나타내는 부분 사시도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given below, serve to further the understanding of the technical idea of the invention. And should not be construed as limiting.
1 is a circuit diagram for explaining an arrangement structure and an operation mechanism of a fuse element in a configuration of a protection circuit coupled to a battery module.
2 is a perspective view illustrating a battery module according to an embodiment of the present invention.
3 is a partial perspective view showing the bus bar shown in Fig.
4 to 12 are partial perspective views showing various modifications of the bus bar shown in FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일부 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only some of the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈(100)을 설명하기로 한다.2 and 3, a battery module 100 according to an embodiment of the present invention will be described.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈을 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 버스 바를 나타내는 부분 사시도이다.FIG. 2 is a perspective view showing a battery module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a partial perspective view showing a bus bar shown in FIG.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈(100)은 적어도 하나의 단위 셀(10), 상기 단위 셀(10)을 수용하는 하우징(20), 상기 하우징(20)의 외측으로 노출되는 한 쌍의 외부 단자(20a) 및 상기 단위 셀(10)과 외부 단자(20a) 사이를 연결하는 한 쌍의 버스 바(30)를 포함한다.2 and 3, a battery module 100 according to an embodiment of the present invention includes at least one unit cell 10, a housing 20 for housing the unit cell 10, a housing 20, A pair of external terminals 20a exposed to the outside of the unit cell 10 and a pair of bus bars 30 connecting between the unit cell 10 and the external terminal 20a.

상기 단위 셀(10)은 전극조립체(미도시) 및 전극조립체로부터 연장되는 한 쌍의 전극 리드(미도시), 즉 양극 리드 및 음극 리드를 구비하는 것으로서, 하우징(20) 내에 하나 이상 구비될 수 있다. 상기 단위 셀(10)이 복수개인 경우 단위 셀(10) 상호간은 전극 리드간의 결합에 의해 직렬 및/또는 병렬로 연결될 수 있다.The unit cell 10 includes an electrode assembly (not shown) and a pair of electrode leads (not shown) extending from the electrode assembly, that is, a positive electrode lead and a negative electrode lead. have. When there are a plurality of the unit cells 10, the unit cells 10 may be connected in series and / or in parallel by coupling between the electrode leads.

상기 한 쌍의 외부 단자(20a)는 하우징(20)의 외측 면 상에 부착되거나 하우징(20)의 외측 면을 관통하여 설치되는 것으로서 배터리 모듈(100)로부터 전력을 공급 받아 동작하는 외부 디바이스(미도시) 또는 충전 장치(미도시)와 배터리 모듈(100) 사이를 전기적으로 연결하는 접속 단자로서 기능할 수 있다.The pair of external terminals 20a are mounted on the outer surface of the housing 20 or through the outer surface of the housing 20 and are connected to an external device (Not shown) and the battery module 100. The battery module 100 may be connected to the battery module 100 through a connection terminal.

다음은, 도 2 및 도 3을 참조하여, 상기 버스 바(30)를 설명하기로 한다.Next, the bus bar 30 will be described with reference to Figs. 2 and 3. Fig.

상기 한 쌍의 버스 바(30)는 단위 셀(10)의 전극 리드와 외부 단자(20a) 사이를 연결하는 것으로서, 제1 금속 플레이트(31), 제2 금속 플레이트(32) 및 금속 플레이트(31,32) 사이를 연결하는 합금 브릿지(33)를 포함한다.The pair of bus bars 30 connect the electrode leads of the unit cell 10 and the external terminals 20a and are connected to the first metal plate 31, the second metal plate 32, and the metal plate 31 And 32, respectively.

상기 한 쌍의 버스 바(30) 중 양극 리드와 결합하는 버스 바(30)의 금속 플레이트(31,32)는 양극 리드에 일반적으로 사용되는 알루미늄(Al) 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 이는, 양극 리드와 버스 바(30)를 용접에 의해 결합시키는 경우에 있어서, 용접성을 향상시키고 결합 부위에서의 접촉 저항을 최소화 하기 위함이다. 마찬가지로, 상기 한 쌍의 버스 바(30) 중 음극 리드와 결합하는 버스 바(30)의 금속 플레이트(31,32)는 음극 리드에 일반적으로 사용되는 구리(Cu) 또는 니켈(Ni)로 코팅된 구리 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 그러나, 상기 한 쌍의 버스 바(30) 상호간에 있어서, 금속 플레이트(31,32)의 재질을 제외한 다른 구성은 실질적으로 동일하므로, 본 발명을 설명함에 있어서는 어느 하나의 버스 바(30)에 대해서만 설명하기로 하며, 다른 하나에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다.The metal plates 31 and 32 of the bus bar 30 coupled to the positive electrode leads of the pair of bus bars 30 are preferably formed of aluminum (Al) material generally used for the positive electrode lead. This is to improve the weldability and to minimize the contact resistance at the joint portion when the cathode lead and the bus bar 30 are welded together. Similarly, the metal plates 31 and 32 of the bus bar 30, which are coupled with the negative electrode leads of the pair of bus bars 30, are coated with copper (Cu) or nickel (Ni) It is preferably made of a copper material. However, since the other configurations of the pair of bus bars 30 are substantially the same except for the material of the metal plates 31 and 32, in describing the present invention, only one bus bar 30 And a duplicate description of the other will be omitted.

상기 제1 금속 플레이트(31) 및 제2 금속 플레이트(32)는 간극을 사이에 두고 이격되어 동일 평면 상에 위치하며, 얇은 판상의 금속으로 이루어진다. 상기 제1 금속 플레이트(31)는 전극 리드의 일측 단부와 용접에 의해 결합될 수 있다. 상기 제2 금속 플레이트(32)는 제1 금속 플레이트(31)와 간극을 사이에 두고 이격되어 위치하며, 용접이나 볼트/너트 조임 방식 등에 의해 외부 단자(20a)와 결합될 수 있다. The first metal plate 31 and the second metal plate 32 are spaced apart from each other with a gap therebetween and are located on the same plane, and are formed of a thin plate-shaped metal. The first metal plate 31 may be joined to one end of the electrode lead by welding. The second metal plate 32 is spaced apart from the first metal plate 31 by a gap therebetween and may be coupled with the external terminal 20a by welding or bolt / nut tightening.

상기 합금 브릿지(33)는 금속 플레이트(31,32) 사이의 간극을 채우며 금속 플레이트(31,32)의 대향 표면과 접합됨으로써 금속 플레이트(31,32) 사이를 전기적으로 연결한다. The alloy bridge 33 fills the gap between the metal plates 31 and 32 and is electrically connected to the opposite surfaces of the metal plates 31 and 32 to electrically connect the metal plates 31 and 32.

상기 합금 브릿지(33)는 금속 플레이트(31,32)보다 낮은 융점을 갖는 것으로서, 단락의 발생이나 과충전 등으로 인해 배터리 모듈(10)이 과열된 경우 신속히 용융되어 제1 금속 플레이트(31)와 제2 금속 플레이트(32) 사이의 전기적 연결을 해제하며, 이로써 이차전지 사용상의 안전성이 확보될 수 있도록 한다. The alloy bridge 33 has a lower melting point than the metal plates 31 and 32. When the battery module 10 is overheated due to a short circuit or overcharging, 2 metal plates 32, thereby ensuring safety in use of the secondary battery.

상기 합금 브릿지(33)는 인체에 유해한 납(Pb)를 함유하지 않는 무연 합금으로서, 갈륨(Ga), 인듐(In), 주석(Sn) 및 비스무트(Bi)를 포함하는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 금속과, 알루미늄(Al), 아연(Zn) 및 은(Ag)을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 금속을 함유하는 합금 성분으로 이루어질 수 있다. 그 밖에, 상기 합금 브릿지(33)는 갈륨, 인듐, 주석 및 비스무트를 포함하는 그룹으로부터 선택되는 2 이상의 금속을 함유하는 합금 성분으로 이루어질 수도 있다. The alloy bridge 33 is a lead-free alloy containing no lead (Pb) which is harmful to human body and is made of at least one selected from the group consisting of gallium (Ga), indium (In), tin (Sn) and bismuth (Bi) And an alloy component containing at least one metal selected from the group consisting of aluminum (Al), zinc (Zn) and silver (Ag). In addition, the alloy bridge 33 may be made of an alloy component containing two or more metals selected from the group including gallium, indium, tin and bismuth.

상기 합금 브릿지(33)는 함유된 금속의 조성비에 따라 90℃ 내지 110℃의 융점을 갖도록 조절될 수 있다. 이러한 융점 범위는 금속 플레이트(31,32)를 구성하는 알루미늄, 구리 또는 니켈이 코팅된 구리의 용융점과 비교하여 더 낮은 것에 해당할 뿐만 아니라, 과열된 단위 셀(10)로부터 전달되는 열에 의해서도 용융이 촉진될 수 있는 범위에 해당하는 것이므로 온도 상승에 따른 신속한 전류 차단이 가능하다.The alloy bridge 33 may be adjusted to have a melting point of 90 ° C to 110 ° C depending on the composition ratio of the contained metal. This melting point range corresponds to a lower melting point of aluminum, copper or nickel coated copper constituting the metal plates 31 and 32 as well as lower melting point due to heat transmitted from the superheated unit cell 10 Since it corresponds to the range that can be promoted, rapid current interruption due to temperature rise is possible.

또한, 이러한 융점 범위는 버스 바(30)가 견뎌야 하는 최대 전압 및 최대 전류 조건, 합금 브릿지(33)를 사용하여 차단하고자 하는 과전류의 레벨, 버스 바(30)에 요구되는 전기적 물성(저항 및 전기전도도) 및/또는 기계적 물성(인장 강도) 등을 고려하여 정한 것이다.This melting point range is determined by the maximum voltage and maximum current conditions that the bus bar 30 must withstand, the level of the overcurrent to be cut off using the alloy bridge 33, the electrical properties required for the bus bar 30 Conductivity) and / or mechanical properties (tensile strength).

상기 합금 브릿지(33)의 융점이 90℃보다 낮으면 배터리 모듈(100)의 정상적인 작동에 따른 정상 범위의 발열에 대해서도 버스 바(30)가 파단될 수 있다. 반대로, 상기 합금 브릿지(30)의 융점이 110℃보다 높으면 배터리 모듈(100)의 과열에 따른 사고 방지의 효과를 충분히 기대하기 어렵다는 문제점이 있다.If the melting point of the alloy bridge 33 is lower than 90 캜, the bus bar 30 may be broken even in a normal range of heat generated by the normal operation of the battery module 100. On the contrary, if the melting point of the alloy bridge 30 is higher than 110 ° C, there is a problem that it is difficult to fully expect the effect of preventing the accident due to overheating of the battery module 100.

실 예로서, 상기 합금 브릿지(33)가 62.5wt% 함량의 비스무트 및 37.5wt% 함량의 주석으로 이루어져 94.4℃의 융점을 갖는 경우에 있어서, 이러한 합금 브릿지(33)가 적용된 버스 바(30)는 배터리 모듈(100)의 정상적인 사용 상태에서는 파단되지 않고, 한 쌍의 외부 단자(20a) 사이를 단락시킨 경우 신속히 파단됨을 관찰할 수 있었다.As a practical example, in the case where the alloy bridge 33 is composed of 62.5 wt% of bismuth and 37.5 wt% of tin and has a melting point of 94.4 캜, the bus bar 30 to which such an alloy bridge 33 is applied It can be observed that the battery module 100 is quickly broken when the battery module 100 is not broken in a normal use state and the pair of external terminals 20a are short-circuited.

한편, 본 발명의 도면에서는 한 쌍의 버스 바(30) 모두가 합금 브릿지(33)가 적용된 이중 구조를 갖는 경우만을 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 한 쌍의 버스 바 중 어느 하나만 합금 브릿지(33)를 포함하는 버스 바(30)이고, 나머지 하나는 일반적인 구조의 버스 바인 경우도 가능함은 물론이다. 또한, 한 쌍의 버스 바 중 어느 하나만이 합금 브릿지(33)를 포함하는 구조를 갖는 경우, 일반적으로 발열량이 더 큰 음극 리드와 결합되는 버스 바가 이러한 합금 브릿지(33)를 포함하는 이중 구조를 갖는 것이 바람직하다.In the drawings of the present invention, all of the pair of bus bars 30 have a double structure in which the alloy bridge 33 is applied, but the present invention is not limited thereto. That is, it is needless to say that any one of the pair of bus bars may be a bus bar 30 including an alloy bridge 33, and the other may be a bus bar of a general structure. Further, in the case where only one of the pair of bus bars has a structure including the alloy bridge 33, a bus bar, which is generally combined with a negative lead having a larger calorific value, has a double structure including such an alloy bridge 33 .

다음은, 도 4 내지 도 12를 참조하여 상기 버스 바(30)의 다양한 변형 예에 대해서 설명하기로 한다.Next, various modifications of the bus bar 30 will be described with reference to FIGS. 4 to 12. FIG.

도 4 내지 도 12는 도 3에 도시된 버스 바의 다양한 변형 예를 나타내는 부분 사시도이다.4 to 12 are partial perspective views showing various modifications of the bus bar shown in FIG.

도 4에 나타난 버스 바(30)의 구조는 도 3에 나타난 구조와 비교할 때, 금속 플레이트(31,32)의 서로 대향하는 표면이 오목하게 테이퍼(taper)진 경사면 형태라는 점이 다르다. 이 경우, 상기 금속 플레이트(31,32)와 합금 브릿지(33) 사이의 접촉 면적이 더욱 넓어짐으로써 금속 플레이트(31,32)와 합금 브릿지(33) 사이의 결합력을 강화하는 효과를 가져올 뿐만 아니라, 접촉 저항의 감소 효과 역시 갖는다.The structure of the bus bar 30 shown in Fig. 4 differs from the structure shown in Fig. 3 in that the mutually facing surfaces of the metal plates 31 and 32 are in the shape of an inclined surface which is tapered. In this case, the contact area between the metal plates 31 and 32 and the alloy bridge 33 is further increased, thereby enhancing the binding force between the metal plates 31 and 32 and the alloy bridge 33, It has an effect of reducing the contact resistance.

도 5를 참조하면, 상기 제1 금속 플레이트(31)와 제2 금속 플레이트(32)가 서로 일정 간극을 사이에 두고 동일 평면 상에 위치하며, 합금 브릿지(33)는 금속 플레이트(31,32)의 상면에 형성되어 금속 플레이트(31,32)와 접합된다. 도 5에서는 상기 합금 브릿지(33)가 금속 플레이트(31,32)의 상면에 형성된 경우만을 도시하고 있으나, 하면에 형성되는 것도 가능함은 물론이다. 아울러, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 합금 브릿지(33)가 금속 플레이트(31,32)의 상면 및 하면 모두에 형성되는 경우도 가능하며, 이 경우 금속 플레이트(31,32) 상호간의 결합력을 더욱 강화하는 효과를 가질 수 있다.5, the first metal plate 31 and the second metal plate 32 are positioned on the same plane with a certain gap therebetween, and the alloy bridge 33 is disposed on the metal plates 31 and 32, And is joined to the metal plates 31 and 32. [ 5, only the case where the alloy bridge 33 is formed on the upper surface of the metal plates 31 and 32 is shown, but it is also possible to form the alloy bridge 33 on the lower surface. 6, the alloy bridge 33 may be formed on both the upper surface and the lower surface of the metal plates 31 and 32. In this case, It can have an effect of strengthening.

도 7을 참조하면, 상기 제1 금속 플레이트(31) 및 제2 금속 플레이트(32)는 서로 일정 간극을 사이에 두고 동일 평면 상에 위치하며, 서로 대향하는 일측 단부의 상면에 형성된 수용 홈(RG1)을 구비한다. 한편, 상기 합금 브릿지(33)는 수용 홈(RG1)과 대응되는 크기 및 형상을 가지며, 금속 플레이트의 대향하는 단부의 상호 교합에 의해 형성되는 공간에 수용되어 금속 플레이트(31,32)와 접합된다. 한편, 도 7에서는 상기 수용 홈(RG1)이 금속 플레이트(31,32)의 상면에 형성된 경우만을 도시하고 있으나, 하면에 형성되거나 상면 및 하면 모두에 형성되는 경우 역시 가능함은 물론이다.Referring to FIG. 7, the first metal plate 31 and the second metal plate 32 are located on the same plane with a predetermined gap therebetween, and are provided with receiving grooves RG1 ). On the other hand, the alloy bridge 33 has a size and shape corresponding to the receiving groove RG1 and is received in a space formed by mutual engagement of opposite ends of the metal plate, and is joined to the metal plates 31 and 32 . 7 shows only the case where the receiving groove RG1 is formed on the upper surface of the metal plates 31 and 32. However, it is also possible to form the receiving groove RG1 on the lower surface or on both the upper surface and the lower surface.

도 8을 참조하면, 상기 제1 금속 플레이트(31) 및 제2 금속 플레이트(32)는 서로 일정 간극을 사이에 두고 동일 평면 상에 위치하며, 서로 대향하는 각각의 일측 단부에 형성된 제1 절곡부(31') 및 제2 절곡부(32')를 구비한다. 한편, 상기 합금 브릿지(33)는 제1 절곡부(31') 및 제2 절곡부(32')의 상호 교합에 의해 형성되는 공간에 수용되어 금속 플레이트(31,32)와 접합된다.Referring to FIG. 8, the first metal plate 31 and the second metal plate 32 are positioned on the same plane with a predetermined gap therebetween, and are provided with first bent portions (31 ') and a second bend (32'). Meanwhile, the alloy bridge 33 is accommodated in the space formed by the interlocking of the first bent portion 31 'and the second bent portion 32', and is bonded to the metal plates 31 and 32.

도 9를 참조하면, 상기 제1 금속 플레이트(31) 및 제2 금속 플레이트(32)는 서로 일정 간극을 사이에 두고 동일 평면 상에 위치하며, 서로 대향하는 표면으로부터 일정 깊이로 형성된 수용 홈(RG2)을 구비한다. 한편, 상기 합금 브릿지(33)는 일측 단부 및 타측 단부가 수용 홈(RG2) 내에 삽입되어 금속 플레이트(31,32)와 접합된다.Referring to FIG. 9, the first metal plate 31 and the second metal plate 32 are positioned on the same plane with a predetermined gap therebetween. The receiving grooves RG2 ). On the other hand, the alloy bridge 33 is inserted into the receiving groove RG2 at one end and the other end, and is joined to the metal plates 31 and 32.

도 7 내지 도 9에 나타난 구조는 도 5 및 도 6에 나타난 구조와 비교할 때, 금속 플레이트(31,32)와 합금 브릿지(33) 사이의 접촉 면적이 넓어짐으로써 금속 플레이트(31,32)와 합금 브릿지(33) 사이의 결합력을 강화하는 효과를 가져올 뿐만 아니라, 접촉 저항을 감소시키는 효과 역시 가져올 수 있다.The structure shown in Figs. 7 to 9 is different from the structure shown in Figs. 5 and 6 in that the contact area between the metal plates 31 and 32 and the alloy bridge 33 is widened so that the metal plates 31 and 32 and the alloy Not only the effect of enhancing the bonding force between the bridges 33 but also the effect of reducing the contact resistance can be brought about.

도 10을 참조하면, 상기 제1 금속 플레이트(31) 및 제2 금속 플레이트(32) 각각의 일측은 적어도 일부가 겹쳐져 서로 마주보도록 위치하며, 합금 브릿지(33)는 상기 마주보는 영역 전체에 개재되어 금속 플레이트(31,32)와 접합된다.10, one side of each of the first metal plate 31 and the second metal plate 32 is at least partially overlapped and positioned to face each other, and an alloy bridge 33 is disposed over the entire opposite region And is joined to the metal plates 31 and 32.

도 11 및 도 12에 나타난 구조는 도 10에 나타난 구조와 비교할 때, 금속 플레이트(31,32) 사이에 개재된 합금 브릿지(33)의 형성 면적이 다르다. 즉, 상기 합금 브릿지(33)는 금속 플레이트(31,32)가 서로 마주보는 영역의 둘레 중 서로 마주보는 일측 및 타측에만 형성되어 있다. 이 경우, 상기 배터리 모듈(100)이 과열되었을 때 버스 바(30)의 신속한 파단이 가능한 효과를 기대할 수 있다.The structure shown in Figs. 11 and 12 differs from the structure shown in Fig. 10 in that the area of the alloy bridge 33 interposed between the metal plates 31 and 32 is different. That is, the alloy bridge 33 is formed only on one side and the other side of the periphery of the region where the metal plates 31 and 32 face each other. In this case, when the battery module 100 is overheated, the bus bar 30 can be quickly broken.

한편, 도면에 도시되지는 않았으나, 상기 마주보는 영역의 둘레 전체에 합금 브릿지(33)가 형성되는 경우도 가능함은 물론이다. 이 경우, 도 10에 나타난 구조와 비교하여 더욱 신속한 파단 효과를 기대할 수 있으며, 도 11 및 도 12에 나타난 구조와 비교하여 금속 플레이트(31,32)와 합금 브릿지(33) 사이의 결합력이 더욱 강화되는 효과를 기대할 수 있다.Although not shown in the drawing, the alloy bridge 33 may be formed on the entire circumference of the opposite region. In this case, a faster breaking effect can be expected as compared with the structure shown in Fig. 10, and the bonding force between the metal plates 31, 32 and the alloy bridge 33 is further enhanced as compared with the structure shown in Figs. The effect can be expected.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈(100)은 금속 플레이트(31,32) 사이가 저융점의 합금 브릿지(33)에 의해 연결된 이중 구조의 버스 바(30)를 구비한다. 따라서, 상기 배터리 모듈(100)은 단락의 발생 또는 과충전 등으로 인하여 과열되는 경우에 있어서 버스 바(30)가 신속히 파단됨으로써 사용상의 안전성을 확보할 수 있다. 특히, 상기 배터리 모듈(100)은 전류 차단 수단을 하우징(20)의 외측에 설치되는 부품인 버스 바(30)에 적용함으로써 전극 리드와 같이 전극조립체에 인접한 부품에 적용한 경우와 비교할 때 발화 및 폭발의 위험성을 더욱 줄여주는 효과를 가져올 수 있다.As described above, the battery module 100 according to the embodiment of the present invention includes the double-structure bus bar 30 connected between the metal plates 31 and 32 by an alloy bridge 33 having a low melting point. Therefore, when the battery module 100 is overheated due to a short circuit or overcharging, the bus bar 30 can be quickly broken, thereby ensuring safety in use. Particularly, when the battery module 100 is applied to the bus bar 30, which is a component provided outside the housing 20, the current blocking means is less likely to cause ignition and explosion Thereby reducing the risk of damage.

뿐만 아니라, 상기 배터리 모듈(100)에 적용된 합금 브릿지(33)의 융점 범위는 과열된 단위 셀(10)로부터 전달되는 열에 의해 합금 브릿지(33)의 용융이 촉진될 수 있는 범위에 해당하는 것이므로, 이차전지 사용상의 안전성을 더욱 확실하게 보장할 수 있다.In addition, since the range of the melting point of the alloy bridge 33 applied to the battery module 100 corresponds to the range where the melting of the alloy bridge 33 can be promoted by the heat transmitted from the overheated unit cell 10, The safety in use of the secondary battery can be more assuredly ensured.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not to be limited to the details thereof and that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. And various modifications and variations are possible within the scope of the appended claims.

100: 배터리 모듈
10: 단위 셀 20: 하우징
20a: 외부 단자 30: 버스 바
31: 제1 금속 플레이트 32: 제2 금속 플레이트
33: 합금 브릿지
100: Battery module
10: unit cell 20: housing
20a: external terminal 30: bus bar
31: first metal plate 32: second metal plate
33: Alloy bridge

Claims (12)

복수의 단위 셀, 상기 복수의 단위 셀을 수용하는 하우징, 상기 하우징의 외측으로 노출되는 한 쌍의 외부 단자, 및 상기 복수의 단위 셀 중에서 각 외부 단자와 가장 인접하는 단위 셀에 구비된 전극리드와 외부 단자 사이를 연결하는 한 쌍의 버스 바를 포함하는 배터리 모듈에 있어서,
상기 한 쌍의 버스 바 중 적어도 어느 하나는,
제1 금속 플레이트;
상기 제1 금속 플레이트와 이격되도록 위치하는 제2 금속 플레이트; 및
상기 제1 금속 플레이트 및 제2 금속 플레이트 사이를 연결하는 합금 브릿지를 포함하고,
상기 합금 브릿지는, 인듐(In)과 주석(Sn)으로 이루어진 합금이고, 인듐의 함량이 주석의 함량보다 상대적으로 많으며, 융점은 90℃ 내지 110℃의 융점을 가지는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
A plurality of unit cells, a housing accommodating the plurality of unit cells, a pair of external terminals exposed to the outside of the housing, and electrode leads provided in the unit cell closest to each external terminal among the plurality of unit cells, A battery module comprising a pair of bus bars connecting between external terminals,
Wherein at least one of the pair of bus bars is provided with:
A first metal plate;
A second metal plate positioned to be spaced apart from the first metal plate; And
And an alloy bridge connecting the first metal plate and the second metal plate,
Wherein the alloy bridge is an alloy of indium (In) and tin (Sn), the content of indium is relatively higher than the content of tin, and the melting point has a melting point of 90 ° C to 110 ° C.
제1항에 있어서,
상기 제1 금속 플레이트와 상기 제2 금속 플레이트는 일정 간극을 사이에 두고 동일 평면 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the first metal plate and the second metal plate are positioned on the same plane with a predetermined gap therebetween.
제2항에 있어서,
상기 합금 브릿지는 상기 제1 금속 플레이트 및 제2 금속 플레이트가 서로 대향하고 있는 표면 사이에 직접 개재되어 상기 제1 금속 플레이트 및 제2 금속 플레이트와 접합되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
3. The method of claim 2,
Wherein the alloy bridge is directly interposed between surfaces of the first metal plate and the second metal plate facing each other and is joined to the first metal plate and the second metal plate.
제3항에 있어서,
상기 대향 표면은 오목한 형상을 갖도록 테이퍼(Taper)진 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
The method of claim 3,
Wherein the opposing surface is tapered to have a concave shape.
제2항에 있어서,
상기 합금 브릿지는 상기 제1 금속 플레이트 및 제2 금속 플레이트의 어느 한쪽 면 또는 양쪽 면 상에서 상기 제1 금속 플레이트 및 제2 금속 플레이트와 접합된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
3. The method of claim 2,
Wherein the alloy bridge is bonded to the first metal plate and the second metal plate on one or both surfaces of the first metal plate and the second metal plate.
제2항에 있어서,
상기 제1 금속 플레이트 및 제2 금속 플레이트는 서로 대향하는 각각의 일측 단부의 상면 또는 하면 중 적어도 하나의 면에 형성된 수용 홈을 구비하며,
상기 합금 브릿지는 상기 수용 홈과 대응되는 크기 및 형상을 갖고, 상기 제1 금속 플레이트 및 제2 금속 플레이트 각각의 대향하는 단부의 상호 교합에 의해 형성되는 공간에 수용되어 상기 제1 금속 플레이트 및 제2 금속 플레이트와 접합되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
3. The method of claim 2,
Wherein the first metal plate and the second metal plate have receiving grooves formed on at least one surface of the upper surface or the lower surface of each of the opposite end portions,
Wherein the alloy bridge has a size and a shape corresponding to the receiving grooves and is accommodated in a space formed by mutual engagement of opposite ends of each of the first metal plate and the second metal plate, Wherein the metal plate is joined to the metal plate.
제2항에 있어서,
상기 제1 금속 플레이트 및 제2 금속 플레이트는 서로 대향하는 각각의 일측 단부에 형성된 제1 절곡부 및 제2 절곡부를 구비하며,
상기 합금 브릿지는 상기 제1 절곡부 및 제2 절곡부의 상호 교합에 의해 형성되는 공간에 수용되어 상기 제1 금속 플레이트 및 제2 금속 플레이트와 접합되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
3. The method of claim 2,
Wherein the first metal plate and the second metal plate have a first bent portion and a second bent portion formed at respective one ends of the first metal plate and the second metal plate facing each other,
Wherein the alloy bridge is received in a space formed by interlocking of the first bent portion and the second bent portion and is joined to the first metal plate and the second metal plate.
제2항에 있어서,
상기 제1 금속 플레이트 및 제2 금속 플레이트는 서로 대향하는 표면으로부터 일정 깊이로 형성된 수용 홈을 구비하며,
상기 합금 브릿지는 일측 단부 및 타측 단부 각각이 상기 수용 홈에 삽입됨으로써 금속 플레이트와 접합되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
3. The method of claim 2,
Wherein the first metal plate and the second metal plate have receiving grooves formed at a predetermined depth from the surfaces facing each other,
Wherein the alloy bridge is joined to the metal plate by inserting the one end and the other end of the alloy bridge into the receiving groove.
제1항에 있어서,
상기 제1 금속 플레이트 및 제2 금속 플레이트 각각의 일측은 적어도 일부가 겹쳐져 서로 마주보도록 위치하며,
상기 합금 브릿지는 상기 마주보는 영역 내에 개재되어 상기 제1 금속 플레이트 및 제2 금속 플레이트와 접합되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein one side of each of the first metal plate and the second metal plate is positioned so that at least a part thereof overlaps and faces each other,
Wherein the alloy bridge is interposed in the facing area and is joined to the first metal plate and the second metal plate.
제1항에 있어서,
상기 제1 금속 플레이트 및 제2 금속 플레이트 각각의 일측은 적어도 일부가 겹쳐져 서로 마주보도록 위치하며,
상기 합금 브릿지는 상기 마주보는 영역의 둘레 중 서로 마주보는 일측 및 타측에 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein one side of each of the first metal plate and the second metal plate is positioned so that at least a part thereof overlaps and faces each other,
Wherein the alloy bridge is formed on one side and the other side of the periphery of the opposite region facing each other.
제1항에 있어서,
상기 제1 금속 플레이트 및 제2 금속 플레이트 각각의 일측은 적어도 일부가 겹쳐져 서로 마주보도록 위치하며,상기 합금 브릿지는 상기 마주보는 영역의 둘레 전체에 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein one side of each of the first metal plate and the second metal plate is at least partially overlapped and positioned to face each other, and the alloy bridge is formed on the entire circumference of the facing area.
제1항에 있어서,
상기 한 쌍의 버스 바 중 상기 단위 셀의 음극과 연결되는 버스 바는,
제1 금속 플레이트;
상기 제1 금속 플레이트와 이격되도록 위치하는 제2 금속 플레이트; 및
상기 제1 금속 플레이트 및 제2 금속 플레이트 사이를 연결하는 것으로서 상기 금속 플레이트보다 낮은 90℃ 내지 110℃의 융점을 갖는 합금 브릿지; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
The method according to claim 1,
A bus bar connected to a cathode of the unit cell among the pair of bus bars,
A first metal plate;
A second metal plate positioned to be spaced apart from the first metal plate; And
An alloy bridge connecting between the first metal plate and the second metal plate, the alloy bridge having a melting point lower than the metal plate by 90 ° C to 110 ° C; The battery module comprising:
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