KR20160082075A - Battery module with replaceable fuse-box and Method for assemblying the same - Google Patents

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Abstract

According to an embodiment of the present invention, a battery module with a replaceable fuse box comprises: a battery cell assembly made of a plurality of battery cells; a module case made of an upper end module case and a lower end module case which package the battery cell assembly; a sensing circuit configured to sense power of the plurality of battery cells installed in one side of the module case; and a fuse box coupled and assembled with the module case by an attaching/detaching method to be replaceable and connected to the sensing circuit by a connector method. Therefore, the battery module can replace only the fuse box.

Description

교체형 퓨즈 박스를 갖는 배터리 모듈 및 이의 조립 방법{Battery module with replaceable fuse-box and Method for assemblying the same}[0001] The present invention relates to a battery module having a replaceable fuse box and a method of assembling the replaceable fuse box.

본 발명은 배터리 모듈에 관한 것으로서, 더 상세하게는 배터리 모듈 내부 센싱 회로에 위치한 퓨즈 및 회로를 분리하여 배터리 모듈 외부에 장착함으로써 퓨즈 박스가 교체 가능토록 구성되는 배터리 모듈 및 이의 조립 방법에 대한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a battery module, and more particularly, to a battery module and a method of assembling the battery module, in which a fuse and a circuit located in a sensing circuit inside a battery module are separated and mounted on the outside of the battery module.

친환경 차량용 배터리 팩은 배터리 모듈 여러 개를 조립하여 제작된다. 이러한 배터리 모듈은 여러 개의 배터리 셀을 포함하여 구성된다. 이 경우, 개별 배터리 셀은 원통형 셀(cylindrical cell), 각형 셀(prismatic cell), 파우치형 셀 등으로 설계될 수 있다. 파우치형 셀들은 박막으로 구성된 유연한 커버를 포함하고, 상기 커버 내에는 배터리 셀의 전기적 구성 요소들이 배치되어 있다.Eco-friendly vehicle battery packs are assembled by assembling several battery modules. The battery module includes a plurality of battery cells. In this case, the individual battery cells may be designed as a cylindrical cell, a prismatic cell, a pouch-shaped cell, or the like. The pouch-shaped cells include a flexible cover composed of a thin film, in which the electrical components of the battery cell are arranged.

하나의 배터리 셀 내에서 최적의 공간 이용을 구현하기 위해서는 특히 파우치형 셀들이 사용된다. 상기 파우치형 셀들은 또한 높은 용량과 더불어 적은 중량을 특징으로 한다. In particular, pouch-shaped cells are used in order to realize optimum space utilization in one battery cell. The pouch-shaped cells are also characterized by low weight with high capacity.

이러한 전술한 파우치형 셀들의 에지들은 조인트(sealing joint)를 포함한다. 부연하면, 상기 조인트는 배터리 셀들의 2개의 박막을 연결하고, 상기 박막들은 그로 인해 형성된 공동부 내에 추가의 부품들을 포함한다. The edges of such pouch-like cells include a sealing joint. In addition, the joint connects two thin films of battery cells, and the thin films contain additional components in the cavities formed thereby.

부연하면, 도 1에 도시한 바와 같이 케이스(110)에 단위 배터리 셀 8개를 용접하여 끼운 후 퓨즈 박스와 전압 센싱 회로가 일체화된 회로(120)가 케이스(110) 내부에 설치되고, 전면 커버(130)를 조립한다.1, a circuit 120 in which a fuse box and a voltage sensing circuit are integrated after welding eight unit battery cells into a case 110 is installed inside the case 110, (130).

즉, 친환경 자동차에 장착되는 배터리 모듈의 경우 BMS(Battery Management System)이라 불리는 배터리 제어시스템을 통하여 배터리 모듈 내에 직렬 혹은 병렬로 연결된 개별 배터리 셀의 전압을 센싱 회로를 통하여 측정한다. That is, in the case of a battery module mounted on an environmentally friendly automobile, the voltage of an individual battery cell connected in series or in parallel through a battery control system called a BMS (Battery Management System) is measured through a sensing circuit.

센싱 회로의 경우, 개별 회로마다 극성 및 전위를 갖는다. 그러나 개별 회로가 외부 요인에 의하여 단락될 경우 급격한 에너지 변동에 의하여 화재로 이어질 수 있으며 이를 방지 하기 위해 각각의 회로에 단락 방지를 위하여 퓨즈를 장착한다. 그런데, 이러한 퓨즈가 단선되면 배터리 모듈 전체를 폐기해야 하는 문제점이 있다. In the case of the sensing circuit, each of the individual circuits has a polarity and a potential. However, if an individual circuit is short-circuited by an external factor, sudden energy fluctuation may lead to a fire. To prevent this, a fuse is attached to each circuit to prevent short circuit. However, if such a fuse is broken, there is a problem that the entire battery module must be disposed.

또한, 근래 친환경 차량의 수요 증대에 따라 배터리 셀은 점차 고출력, 고용량 사양으로 발전되며 이 경우 개별 셀이 갖는 에너지값이 점차 증대하고 있는 추세이다. 배터리 셀의 에너지 증대는 외부 요인에 의한 잠재적 위험의 증대이며 간단하면서도 효율적으로 이를 방지하는 장치 개발 수요 역시 증대되고 있다.In recent years, as the demand for environmentally friendly vehicles increases, the battery cells gradually develop into high output and high capacity specifications. In this case, the energy value of individual cells is gradually increasing. The increase of the energy of the battery cell is an increase of the potential risk due to the external factors, and the demand for developing a simple and efficient device for preventing it is also increasing.

1. 한국공개특허 제10-2014-0084724호1. Korean Patent Publication No. 10-2014-0084724 2. 한국공개실용신안 제20-2009-0001636호2. Korean Public Utility Model No. 20-2009-0001636

본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 배터리 셀의 단선이 발생하더라도 배터리 모듈 전체를 교체하지 않고 퓨즈 박스만 교체가 가능한 배터리 모듈 및 이의 조립 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a battery module and a method of assembling the same that can replace only a fuse box without replacing the entire battery module even if disconnection of the battery cell occurs .

또한, 본 발명은 퓨즈 박스의 조립을 용이하게 함으로써 조립 과정을 단순화하는 교체형 퓨즈 박스를 갖는 배터리 모듈 및 이의 조립 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a battery module having a replaceable fuse box that simplifies the assembly process by facilitating assembly of the fuse box and a method of assembling the same.

본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 배터리 셀의 단선이 발생하더라도 배터리 모듈 전체를 교체하지 않고 퓨즈 박스만 교체가 가능한 배터리 모듈을 제공한다.The present invention provides a battery module that can replace only a fuse box without replacing the entire battery module even if a battery cell is disconnected.

상기 배터리 모듈은,The battery module includes:

다수의 배터리 셀로 이루어지는 배터리 셀 조립체;A battery cell assembly comprising a plurality of battery cells;

상기 배터리 셀 조립체를 패키징하는 상단 모듈 케이스와 하단 모듈 케이스로 이루어지는 모듈 케이스;A module case comprising an upper module case and a lower module case for packaging the battery cell assembly;

상기 모듈 케이스의 내부 일측에 설치되는 상기 다수의 배터리 셀의 전원을 센싱하는 센싱 회로; 및A sensing circuit for sensing a power of the plurality of battery cells installed at one side of the module case; And

상기 모듈 케이스와 착탈 방식으로 체결 조립되어 교체 가능하고, 상기 센싱 회로와 커넥터 방식으로 연결되는 퓨즈 박스;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.And a fuse box which is connected to the module case by a detachable method and is replaceable and connected to the sensing circuit by a connector method.

이때, 상기 착탈 방식은 락킹(locking) 구조인 것을 특징으로 할 수 있다.In this case, the attachment / detachment method may be a locking structure.

또한, 상기 락킹 구조를 위해 상기 퓨즈 박스에는 암홀이 형성되고, 상기 모듈 케이스에는 상기 암홀에 체결되는 숫 걸림부가 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the fuse box may be provided with an arm hole for the locking structure, and the module case may be provided with a male engaging portion which is engaged with the arm hole.

또한, 상기 퓨즈 박스는, 다수의 퓨즈가 배열되는 퓨즈 기판; 상기 퓨즈 기판과 전기적으로 연결되는 한 쌍의 소켓 커넥터; 상기 퓨즈 기판 및 한 쌍의 소켓 커넥터를 밀봉하여 감싸는 완충재; 상기 완충재의 상단을 감싸는 퓨즈 박스 커버; 및 상기 퓨즈 박스 커버의 하단에 결합되며 상기 모듈 케이스의 일측에 체결되는 다리부;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The fuse box may further include: a fuse board having a plurality of fuses arranged therein; A pair of socket connectors electrically connected to the fuse board; A damping material sealingly wrapping the fuse board and the pair of socket connectors; A fuse box cover surrounding the top of the cushioning material; And a leg coupled to a lower end of the fuse box cover and coupled to one side of the module case.

이때, 상기 커넥터 방식을 위해 상기 한 쌍의 소켓 커넥터 중 어느 하나와 체결되어 상기 센싱 회로와 상기 퓨즈 박스를 연결하는 잭 플러그를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The plug connector may include a jack plug coupled to one of the pair of socket connectors for connecting the sensing circuit and the fuse box.

또한, 상기 한 쌍의 소켓 커넥터는 서로 단차를 두고 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.Further, the pair of socket connectors may be provided with stepped portions.

또한, 상기 다리부에는 단차가 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.Further, a step may be formed in the leg portion.

또한, 상기 퓨즈 박스의 단차에 대응되도록 상기 모듈 케이스의 일측면상에 다수의 걸림턱이 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, a plurality of latching protrusions may be formed on one side of the module case so as to correspond to a step of the fuse box.

다른 한편으로, 본 발명의 다른 일실시예는, 다수의 배터리 셀로 조립되는 배터리 셀 조립체 및 퓨즈 박스를 각각 조립하는 단계; 상기 배터리 셀 조립체 및 모듈 케이스의 내부 일측에 상기 다수의 배터리 셀의 전원을 센싱하도록 설치되는 센싱 회로를 상단 모듈 케이스와 하단 모듈 케이스로 이루어지는 상기 모듈 케이스 내에 패키징하는 단계; 상기 모듈 케이스와 착탈 방식으로 교체 가능하게 퓨즈 박스를 체결 조립하는 단계; 및 상기 센싱 회로와 상기 퓨즈 박스를 커넥터 방식으로 연결하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교체형 퓨즈 박스를 갖는 배터리 모듈의 조립 방법을 제공한다.On the other hand, another embodiment of the present invention comprises: assembling a fuse box and a battery cell assembly assembled with a plurality of battery cells, respectively; Packaging a sensing circuit installed on one side of the battery cell assembly and the module case to sense power of the plurality of battery cells in the module case including an upper module case and a lower module case; Assembling the module case and the fuse box in a detachable manner; And connecting the sensing circuit and the fuse box in a connector manner. The method of assembling a battery module according to claim 1,

이때, 상기 퓨즈 박스를 조립하는 단계는, 다수의 퓨즈가 배열되는 퓨즈 기판과 한 쌍의 소켓 커넥터를 전기적으로 연결하는 단계; 상기 퓨즈 기판 및 한 쌍의 소켓 커넥터를 감싸도록 완충 물질로 밀봉하여 완충재를 형성하는 단계; 상기 완충재의 상단을 퓨즈 박스 커버로 감싸는 단계; 및 다리부를 상기 퓨즈 박스 커버의 하단에 결합시켜 상기 모듈 케이스의 일측에 체결하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교체형 퓨즈 박스를 갖는 배터리 모듈의 조립 방법을 제공한다.At this time, the step of assembling the fuse box includes electrically connecting a pair of socket connectors to a fuse board on which a plurality of fuses are arranged; Sealing the fuse board and the pair of socket connectors with a buffer material to form a buffer material; Wrapping the upper end of the cushioning material with a fuse box cover; And fusing the fuse box cover to the lower end of the fuse box cover and fastening the fuse box cover to one side of the module case.

본 발명에 따르면, 배터리 모듈 내부 센싱 회로에 일체화로 위치한 퓨즈 및 회로를 분리하여 배터리 모듈 외부에 장착함으로써 퓨즈 박스만의 교체가 가능하다.According to the present invention, only the fuse box can be replaced by detaching the fuse and the circuit integrally disposed in the sensing circuit inside the battery module and mounting the same on the outside of the battery module.

또한, 본 발명의 다른 효과로서는 배터리 모듈과 퓨즈 박스가 별도의 체결 하드웨어 없이 암, 수 구조의 락킹(Locking) 구조로 조립되므로 작업 공정이 단순화된다는 점을 들 수 있다.In addition, another effect of the present invention is that the battery module and the fuse box are assembled in a locking structure of an arm and a water structure without separate fastening hardware, thereby simplifying a work process.

또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는 배터리 모듈의 센싱 회로와 퓨즈 박스 가 전장품 커넥터를 통해 체결되므로 작업 공정이 단순화되고 작업 공정이 줄어들어 원가가 절감된다는 점을 들 수 있다.In addition, another effect of the present invention is that the sensing circuit of the battery module and the fuse box are fastened to each other through the electrical component connector, thereby simplifying the work process and reducing the work process cost.

도 1은 일반적인 배터리 모듈의 구조를 보여주는 외관 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 모듈의 구조를 보여주는 외관 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 모듈 케이스에 퓨즈 박스가 조립되는 조립 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 모듈 케이스에 퓨즈 박스가 조립된 상태에서 부분 절개 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 모듈을 조립하는 과정을 보여주는 흐름도이다.1 is an external perspective view showing a structure of a general battery module.
2 is an external perspective view showing a structure of a battery module according to an embodiment of the present invention.
3 is an assembled perspective view in which a fuse box is assembled to the module case shown in FIG.
4 is a partially cutaway perspective view of a module case with a fuse box assembled according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a process of assembling a battery module according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다.Like reference numerals are used for similar elements in describing each drawing.

제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. The term "and / or" includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Should not.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 교체형 퓨즈 박스를 갖는 배터리 모듈 및 이의 조립 방법을 상세하게 설명하기로 한다.
Hereinafter, a battery module having a replaceable fuse box according to an embodiment of the present invention and a method of assembling the battery module will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 모듈(200)의 구조를 보여주는 외관 사시도이다. 도 2를 참조하면, 상기 배터리 모듈(200)은, 다수의 배터리 셀(미도시)이 조립되는 배터리 셀 조립체(250), 상기 배터리 셀 조립체(250)를 패키징하는 모듈 케이스(210), 상기 모듈 케이스(210)의 내부 일측에 설치되는 상기 다수의 배터리 셀의 전원을 센싱하는 센싱 회로(212-1), 상기 모듈 케이스(210)와 착탈 방식으로 체결 조립되어 교체 가능하고, 상기 센싱 회로(212-1)와 커넥터 방식으로 연결되는 퓨즈 박스(230) 등을 포함하여 구성된다.2 is an external perspective view showing a structure of a battery module 200 according to an embodiment of the present invention. 2, the battery module 200 includes a battery cell assembly 250 in which a plurality of battery cells (not shown) are assembled, a module case 210 for packaging the battery cell assembly 250, A sensing circuit 212-1 that senses the power of the plurality of battery cells installed at one side of the case 210, a replaceable and replaceable assembly and detachment method of the sensing circuit 212 -1, a fuse box 230 connected in a connector manner, and the like.

배터리 셀(미도시)은 원통형 셀(cylindrical cell), 각형 셀(prismatic cell), 파우치형 셀 등으로 설계될 수 있다. 파우치형 셀들은 박막으로 구성된 유연한 커버를 포함하고, 상기 커버 내에는 배터리 셀의 전기적 구성 요소들이 배치되어 있다.The battery cell (not shown) may be designed as a cylindrical cell, a prismatic cell, a pouch-shaped cell, or the like. The pouch-shaped cells include a flexible cover composed of a thin film, in which the electrical components of the battery cell are arranged.

하나의 배터리 셀 내에서 최적의 공간 이용을 구현하기 위해서는 특히 파우치형 셀들이 사용된다. 상기 파우치형 셀들은 또한 높은 용량과 더불어 적은 중량을 특징으로 한다. In particular, pouch-shaped cells are used in order to realize optimum space utilization in one battery cell. The pouch-shaped cells are also characterized by low weight with high capacity.

이러한 전술한 파우치형 셀들의 에지들은 조인트(sealing joint)(미도시)를 포함한다. 부연하면, 상기 조인트는 배터리 셀들의 2개의 박막을 연결하고, 상기 박막들은 그로 인해 형성된 공동부 내에 추가의 부품들을 포함한다. The edges of such pouch-like cells include a sealing joint (not shown). In addition, the joint connects two thin films of battery cells, and the thin films contain additional components in the cavities formed thereby.

이러한 파우치형 셀들은 니켈 메탈 배터리, 리튬 이온 배터리, 리튬 폴리머 배터리, 전고체 배터리 등의 전기 차량용 고전압 배터리가 될 수 있다. These pouch-shaped cells can be high voltage batteries for electric vehicles, such as nickel metal batteries, lithium ion batteries, lithium polymer batteries, and all solid state batteries.

일반적으로 고전압 배터리는 전기 차량을 움직이는 동력원으로 사용하는 배터리로서 100V 이상의 고전압을 말한다. 그러나, 이에 한정되지는 않으며, 저전압 배터리도 가능하다. 또한, 이들 다수의 배터리 셀이 직렬로 (+),(-)단자의 리드 용접으로 연결된다. 물론, 이들 배터리 셀들은 병렬로 연결될 수도 있고, 직렬 및 병렬의 조합으로 구성될 수도 있다. Generally, a high-voltage battery is a battery used as a power source for moving an electric vehicle and refers to a high voltage of 100 V or more. However, it is not limited to this, and a low-voltage battery is also possible. Also, these multiple battery cells are connected in series by lead welding of (+) and (-) terminals. Of course, these battery cells may be connected in parallel, or may be composed of a combination of series and parallel.

전기 차량의 예로서는 하이브리드 자동차(HEV: Hybrid Electric Vehicle), 플러그인 하이브리드 자동차(PHEV: Plug-in Hybrid Electric Vehicle), 전기차(EV: Electric Vehicle), 저속 전기 자동차(NEV: Neighborhood Electric Vehicle), 연료 전지 자동차(FCV: Fuel-Cell Vehicle) 등을 들 수 있다.Examples of the electric vehicle include a hybrid electric vehicle (HEV), a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV), an electric vehicle (EV), a Neighborhood Electric Vehicle (NEV) (FCV: Fuel-Cell Vehicle).

이들 다수의 배터리 셀들은 배터리 셀 커버가 배터리 셀의 각각 일단에 부착되는 구조이다.The plurality of battery cells is a structure in which the battery cell cover is attached to one end of each of the battery cells.

모듈 케이스(210)는 배터리 조립체(250)를 패키징하기 위해 상단 모듈 케이스(211)와 하단 모듈 케이스(212)로 이루어진다. 따라서, 하단 모듈 케이스(212) 또는 상단 모듈 케이스(211)를 먼저 배터리 조립체(250)에 끼운후, 나머지 상단 모듈 케이스(211) 또는 하단 모듈 케이스(212)를 끼운다. 물론, 이때 하단 모듈 케이스(212)의 내측에 센싱 회로(212-1)가 삽입 체결된다. 센싱 회로(212-1)는 내부에 있어 도면에 도시되지 않았으므로 점선원으로 표시한다.The module case 210 includes an upper module case 211 and a lower module case 212 for packaging the battery assembly 250. The lower module case 212 or the upper module case 211 is first inserted into the battery assembly 250 and then the remaining upper module case 211 or the lower module case 212 is inserted. Of course, the sensing circuit 212-1 is inserted into the lower module case 212 at this time. Since the sensing circuit 212-1 is not shown in the drawing, it is indicated by a dotted circle.

또한, 하단 모듈 케이스(212)에는 퓨즈 박스(230)가 체결되는 체결홈(212-2)이 형성된다.The lower module case 212 is formed with a coupling groove 212-2 into which the fuse box 230 is fastened.

이들 상단 모듈 케이스(211)와 하단 모듈 케이스(212)는 볼트-너트 방식을 이용하여 서로 체결 조립될 수 있다. 물론, 나사 방식, 리벳 방식도 가능하다.The upper module case 211 and the lower module case 212 may be fastened and assembled together using a bolt-nut method. Of course, screw or rivet can be used.

이러한 볼트-너트 방식은 널리 알려져 있으므로, 본 발명의 용이한 이해를 위해 더 상세한 설명은 생략하기로 한다.Such a bolt-nut method is widely known, so that a detailed description will be omitted for the sake of easy understanding of the present invention.

도 3은 도 2에 도시된 모듈 케이스에 퓨즈 박스가 조립되는 조립 사시도이다. 도 3을 참조하면, 모듈 케이스(210)에 퓨즈 박스(230)가 조립된다. 물론, 이를 위해 모듈 케이스(210)와 퓨즈 박스(230)는 락킹 구조의 착탈 방식으로 체결된다.3 is an assembled perspective view in which a fuse box is assembled to the module case shown in FIG. Referring to FIG. 3, a fuse box 230 is assembled to the module case 210. Of course, the module case 210 and the fuse box 230 are coupled to each other by a locking structure.

이러한 락킹 구조를 위해 상기 퓨즈 박스(230)의 다리부(310)에는 암홀(310-1)이 형성되고, 상기 모듈 케이스(210)의 하단 모듈 케이스(212)에는 상기 암홀(310-1)에 체결되는 숫 걸림부(311)가 형성된다.An arm hole 310-1 is formed in a leg portion 310 of the fuse box 230 and a lower module case 212 of the module case 210 is inserted into the arm hole 310-1 A male engaging portion 311 is formed.

물론, 다리부(310)는 단면이 양쪽에 단차를 갖는 탑 형상으로 되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 다른 형상도 가능하다. 이와 함께, 이러한 다리부(310)가 삽입되어 체결되도록 체결홈(212-2)이 하단 모듈 케이스(212)에 형성된다. 이 체결홈(212-2)에 숫 걸림부(311)가 형성된다.Of course, the leg portion 310 is of a top shape having a step on both sides, but it is not limited thereto and other shapes are possible. At the same time, a coupling groove 212-2 is formed in the lower module case 212 so that the leg 310 is inserted and fastened. A male engaging portion 311 is formed in the engaging groove 212-2.

또한, 퓨즈 박스(230)에는 한 쌍의 소켓 커넥터(312,313)가 설치된다. 이중 제 1 소켓 커넥터(312)는 하단 모듈 케이스(320)와 체결 조립되는 잭 플러그(320)와 연결된다. 제 2 소켓 커넥터(313)는 전장 잭 플러그(미도시)와 연결된다.In addition, the fuse box 230 is provided with a pair of socket connectors 312 and 313. The first socket connector 312 is connected to a jack plug 320 which is fastened to the lower module case 320. The second socket connector 313 is connected to an electric jack plug (not shown).

이러한 잭 커넥터 방식을 이용하게 되므로, 배터리 조립체(250) 중 어느 하나가 단선되어 퓨즈 박스(230)가 작동되지 않더라도 새로운 퓨즈 박스(230)를 교체하여 연결하기만 하면 된다.Since any one of the battery assemblies 250 is disconnected and the fuse box 230 is not operated, the new fuse box 230 can be replaced and connected only by using the jack connector method.

또한, 상기 다리부(310)에는 제 1 단차(301)가 형성된다. 즉, 제 1 소켓 커넥터(312)와 제 2 소켓 커넥터(313)가 제 1 단차(301)를 두고 차이가 발생한다. 부연하면, 제 2 소켓 커넥터(313)가 제 1 소켓 커넥터(312)보다 앞쪽으로 돌출되는 형상이다. In addition, a first step 301 is formed on the leg portion 310. That is, a difference occurs between the first socket connector 312 and the second socket connector 313 at the first step 301. In other words, the second socket connector 313 protrudes forward from the first socket connector 312.

퓨즈 박스 커버(315)는 퓨즈 박스(230)의 상단면을 패키징하면서 다리부(310)와 결합 조립된다.The fuse box cover 315 is assembled with the leg 310 while packaging the upper surface of the fuse box 230.

이러한 제 1 단차(301)에 대응되게 상기 하단 모듈 케이스(212)의 정면상에도 다수의 걸림턱(302)이 형성된다. 이러한 걸림턱(302)은 퓨즈 박스(230)가 조립된 후 상하, 또는 좌우로 요동되는 것을 방지한다. 또한, 이러한 걸림턱(302)으로 인해 퓨즈 박스(230)를 하단 모듈 케이스(212)상에 조립하는 것이 용이하게 된다.A plurality of latching protrusions 302 are also formed on the front surface of the lower module case 212 corresponding to the first step 301. The latching jaws 302 prevent the fuse box 230 from being pivoted up, down, or sideways after being assembled. In addition, it is easy to assemble the fuse box 230 on the lower module case 212 due to the engagement protrusion 302.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 모듈 케이스에 퓨즈 박스가 조립된 상태에서 부분 절개 사시도이다. 도 4를 참조하면, 상기 퓨즈 박스(230)는, 다수의 퓨즈(411)가 배열되는 퓨즈 기판(410), 상기 퓨즈 기판(410)과 전기적으로 연결되는 제 1 및 제 2 소켓 커넥터(312,313), 상기 퓨즈 기판(410) 및 제 1 및 제 2 소켓 커넥터(312,313)를 밀봉하여 감싸는 완충재(420), 상기 완충재(420)의 상단을 감싸는 퓨즈 박스 커버(315), 및 상기 퓨즈 박스 커버(315)의 하단에 결합되며 하단 모듈 케이스(212)일측에 체결되는 다리부(310) 등으로 구성된다. 물론, 이러한 퓨즈(411)는 각각의 배터리 셀(440)의 및/또는 다른 회로들의 단락 등으로 인해 발생하는 위험을 차단하는 기능을 수행한다.4 is a partially cutaway perspective view of a module case with a fuse box assembled according to an embodiment of the present invention. 4, the fuse box 230 includes a fuse board 410 having a plurality of fuses 411 arranged therein, first and second socket connectors 312 and 313 electrically connected to the fuse board 410, A cushioning material 420 sealingly enclosing the fuse board 410 and the first and second socket connectors 312 and 313, a fuse box cover 315 covering the upper end of the cushioning material 420, and a fuse box cover 315 And a leg portion 310 coupled to a lower end of the lower module case 212. Of course, such a fuse 411 functions to shut down the risk caused by shorting of each battery cell 440 and / or other circuits.

이러한 퓨즈 박스(230)는 먼저 다수의 퓨즈(411)가 배열되는 퓨즈 기판(410)과 한 쌍의 소켓 커넥터(312,313)를 전기적으로 연결한다. 이후, 상기 퓨즈 기판 (410)및 한 쌍의 소켓 커넥터(312,313)를 감싸도록 완충 물질로 밀봉하여 완충재(420)를 형성한다. 이후, 상기 완충재(420)의 상단을 퓨즈 박스 커버(315)로 감싸고, 다리부(310)를 상기 퓨즈 박스 커버(315)의 하단에 결합시킨다.The fuse box 230 first electrically connects the pair of socket connectors 312 and 313 to the fuse board 410 on which a plurality of fuses 411 are arranged. Then, a buffer material 420 is formed by sealing the fuse substrate 410 and the pair of socket connectors 312 and 313 with a buffer material. Then, the upper end of the cushioning material 420 is wrapped with the fuse box cover 315, and the leg 310 is coupled to the lower end of the fuse box cover 315.

이러한 완충 물질로는 밀봉 및/또는 절연이 뛰어난 절연물질인 비닐(vinyl), 우레탄, 아크릴, 에폭시(epoxy), 멜라민(melamine) 등이 사용될 수 있다.As such a buffer material, vinyl, urethane, acrylic, epoxy, melamine or the like which is an insulating material excellent in sealing and / or insulation may be used.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 모듈을 조립하는 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 5를 참조하면, 다수의 배터리 셀로 이루어지는 배터리 조립체(도 2의 250), 퓨즈 박스(230), 센싱 회로(212-1) 등을 조립한다(단계 S510).5 is a flowchart illustrating a process of assembling a battery module according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, a battery assembly (250 in FIG. 2), a fuse box 230, a sensing circuit 212-1, and the like including a plurality of battery cells are assembled (step S510).

이후, 배터리 조립체(250)를 상단 모듈 케이스(도 2의 211)와 하단 모듈 케이스(도 2의 212)로 이루어지는 모듈 케이스(도 2의 210) 내에 패키징한다(단계 S520).Then, the battery assembly 250 is packaged in a module case (210 in FIG. 2) composed of the upper module case (211 in FIG. 2) and the lower module case (212 in FIG. 2) (step S520).

물론, 이때, 센싱 회로도 설치하여 상기 다수의 배터리 셀과 연결한다.Of course, at this time, a sensing circuit is also installed and connected to the plurality of battery cells.

이후, 상기 모듈 케이스(210)와 착탈 방식으로 교체 가능하게 퓨즈 박스(230)를 체결 조립한다(단계 S530).Thereafter, the fuse box 230 is fastened and assembled with the module case 210 in a detachable manner (step S530).

이후, 상기 모듈 케이스(210)의 내부 일측에 상기 다수의 배터리 셀의 전원을 센싱하도록 설치되는 센싱 회로와 상기 퓨즈 박스(230)를 커넥터 방식으로 연결한다(단계 S540).Then, the sensing circuit, which is installed to sense the power of the plurality of battery cells, is connected to the fuse box 230 at one side of the module case 210 (step S540).

200: 배터리 모듈
210: 모듈 케이스
211: 상단 모듈 케이스 212: 하단 모듈 케이스
212-1: 센싱 회로 212-2: 체결홈
230: 퓨즈 박스
250: 배터리 조립체
301: 단차 302: 걸림턱
310: 다리부
310-1: 암홀 311: 숫 걸림부
312: 제 1 소켓 커넥터 313: 제 2 소켓 커넥터
320: 잭 플러그
410: 퓨즈 기판
411: 퓨즈
420: 완충재
440: 배터리 셀200: Battery module
210: Module case
211: upper module case 212: lower module case
212-1: sensing circuit 212-2: fastening groove
230: Fuse box
250: Battery assembly
301: step 302:
310: leg
310-1: an arm hole 311:
312: first socket connector 313: second socket connector
320: Jack plug
410: Fuse board
411: Fuse
420: Cushioning material
440: Battery cell

Claims (10)

다수의 배터리 셀로 이루어지는 배터리 셀 조립체;
상기 배터리 셀 조립체를 패키징하는 상단 모듈 케이스와 하단 모듈 케이스로 이루어지는 모듈 케이스;
상기 모듈 케이스의 내부 일측에 설치되는 상기 다수의 배터리 셀의 전원을 센싱하는 센싱 회로; 및
상기 모듈 케이스와 착탈 방식으로 체결 조립되어 교체 가능하고, 상기 센싱 회로와 커넥터 방식으로 연결되는 퓨즈 박스;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 교체형 퓨즈 박스를 갖는 배터리 모듈.
A battery cell assembly comprising a plurality of battery cells;
A module case comprising an upper module case and a lower module case for packaging the battery cell assembly;
A sensing circuit for sensing a power of the plurality of battery cells installed at one side of the module case; And
A fuse box interlocked with the module case so as to be replaceable and connected to the sensing circuit in a connector manner;
Wherein the fuse box includes a plurality of fuse boxes.
제 1 항에 있어서,
상기 착탈 방식은 락킹(locking) 구조인 것을 특징으로 하는 교체형 퓨즈 박스를 갖는 배터리 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the attachment / detachment method is a locking structure.
제 2 항에 있어서,
상기 락킹 구조를 위해 상기 퓨즈 박스에는 암홀이 형성되고, 상기 모듈 케이스에는 상기 암홀에 체결되는 숫 걸림부가 형성되는 것을 특징으로 하는 교체형 퓨즈 박스를 갖는 배터리 모듈.
3. The method of claim 2,
Wherein the fuse box is formed with an arm hole for the locking structure, and the module case is formed with a male latch portion to be fastened to the female housing.
제 1 항에 있어서,
상기 퓨즈 박스는,
다수의 퓨즈가 배열되는 퓨즈 기판;
상기 퓨즈 기판과 전기적으로 연결되는 한 쌍의 소켓 커넥터;
상기 퓨즈 기판 및 한 쌍의 소켓 커넥터를 밀봉하여 감싸는 완충재;
상기 완충재의 상단을 감싸는 퓨즈 박스 커버; 및
상기 퓨즈 박스 커버의 하단에 결합되며 상기 모듈 케이스의 일측에 체결되는 다리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교체형 퓨즈 박스를 갖는 배터리 모듈.
The method according to claim 1,
The fuse box includes:
A fuse board on which a plurality of fuses are arranged;
A pair of socket connectors electrically connected to the fuse board;
A damping material sealingly wrapping the fuse board and the pair of socket connectors;
A fuse box cover surrounding the top of the cushioning material; And
And a leg portion coupled to a lower end of the fuse box cover and coupled to one side of the module case.
제 4 항에 있어서,
상기 커넥터 방식을 위해 상기 한 쌍의 소켓 커넥터 중 어느 하나와 체결되어 상기 센싱 회로와 상기 퓨즈 박스를 연결하는 잭 플러그를 포함하는 것을 특징으로 하는 교체형 퓨즈 박스를 갖는 배터리 모듈.
5. The method of claim 4,
And a jack plug coupled to any one of the pair of socket connectors for connecting the sensing circuit to the fuse box.
제 4 항에 있어서,
상기 한 쌍의 소켓 커넥터는 서로 단차를 두고 설치되는 것을 특징으로 하는 교체형 퓨즈 박스를 갖는 배터리 모듈.
5. The method of claim 4,
Wherein the pair of socket connectors are provided with a stepped portion.
제 4 항에 있어서,
상기 다리부에는 단차가 형성되는 것을 특징으로 하는 교체형 퓨즈 박스를 갖는 배터리 모듈.
5. The method of claim 4,
And a stepped portion is formed on the leg portion of the battery module.
제 7 항에 있어서,
상기 퓨즈 박스의 단차에 대응되도록 상기 모듈 케이스의 일측면상에 다수의 걸림턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 교체형 퓨즈 박스를 갖는 배터리 모듈.
8. The method of claim 7,
And a plurality of latching protrusions are formed on one side of the module case so as to correspond to a step of the fuse box.
다수의 배터리 셀로 조립되는 배터리 셀 조립체 및 퓨즈 박스를 각각 조립하는 단계;
상기 배터리 셀 조립체 및 모듈 케이스의 내부 일측에 상기 다수의 배터리 셀의 전원을 센싱하도록 설치되는 센싱 회로를 상단 모듈 케이스와 하단 모듈 케이스로 이루어지는 상기 모듈 케이스 내에 패키징하는 단계;
상기 모듈 케이스와 착탈 방식으로 교체 가능하게 퓨즈 박스를 체결 조립하는 단계; 및
상기 센싱 회로와 상기 퓨즈 박스를 커넥터 방식으로 연결하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 교체형 퓨즈 박스를 갖는 배터리 모듈의 조립 방법.
Assembling a battery cell assembly and a fuse box assembled into a plurality of battery cells, respectively;
Packaging a sensing circuit installed on one side of the battery cell assembly and the module case to sense power of the plurality of battery cells in the module case including an upper module case and a lower module case;
Assembling the module case and the fuse box in a detachable manner; And
Connecting the sensing circuit and the fuse box in a connector manner;
Wherein the fuse box includes a first fuse box and a second fuse box.
제 9 항에 있어서,
상기 퓨즈 박스를 조립하는 단계는,
다수의 퓨즈가 배열되는 퓨즈 기판과 한 쌍의 소켓 커넥터를 전기적으로 연결하는 단계;
상기 퓨즈 기판 및 한 쌍의 소켓 커넥터를 감싸도록 완충 물질로 밀봉하여 완충재를 형성하는 단계;
상기 완충재의 상단을 퓨즈 박스 커버로 감싸는 단계; 및
다리부를 상기 퓨즈 박스 커버의 하단에 결합시켜 상기 모듈 케이스의 일측에 체결하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교체형 퓨즈 박스를 갖는 배터리 모듈의 조립 방법.


10. The method of claim 9,
Wherein assembling the fuse box comprises:
Electrically connecting a pair of socket connectors to a fuse board on which a plurality of fuses are arranged;
Sealing the fuse board and the pair of socket connectors with a buffer material to form a buffer material;
Wrapping the upper end of the cushioning material with a fuse box cover; And
And fusing the fuse box cover to the lower end of the fuse box cover and fastening the fuse box cover to one side of the module case.


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