KR20160140210A - 배터리 모듈 - Google Patents

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KR20160140210A KR1020150076545A KR20150076545A KR20160140210A KR 20160140210 A KR20160140210 A KR 20160140210A KR 1020150076545 A KR1020150076545 A KR 1020150076545A KR 20150076545 A KR20150076545 A KR 20150076545A KR 20160140210 A KR20160140210 A KR 20160140210A
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Abstract

본 발명에서는 배터리 모듈이 개시된다. 상기 배터리 모듈은, 버스 바와, 버스 바에 의해 서로 전기적으로 연결된 다수의 배터리 팩으로서, 각 배터리 팩은 버스 바의 조립 위치를 안내하기 위한 제1 가이드가 형성된 케이스를 포함하되, 제1 가이드는 단자 주변에서 제1 방향으로 연장되는 다수의 배터리 팩;을 포함한다.
본 발명에 의하면, 버스 바를 이용하여 다수의 배터리 팩을 결속시키는 구조에 있어, 버스 바의 조립 위치를 안내하기 위한 가이드를 마련함으로써, 배터리 팩의 결속 작업이 편리해지고, 오류적인 결속이 방지되는 배터리 모듈이 제공된다.

Description

배터리 모듈{Battery module}
본 발명은 배터리 모듈에 관한 것이다.
통상적으로 이차 전지는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리, 충전 및 방전이 가능한 전지이다. 이차 전지는 모바일 기기, 전기 자동차, 하이브리드 자동차, 전기 자전거, 무정전 전원공급장치(uninterruptible power supply) 등의 에너지원으로 사용되며, 적용되는 외부기기의 종류에 따라 단일 전지의 형태로 사용되기도 하고, 다수의 전지들을 연결하여 하나의 단위로 묶은 모듈 형태로 사용되기도 한다.
휴대폰과 같은 소형 모바일 기기는 단일 전지의 출력과 용량으로 소정시간 동안 작동이 가능하지만, 전력소모가 많은 전기 자동차, 하이브리드 자동차와 같이 장시간 구동, 고전력 구동이 필요한 경우에는 출력 및 용량의 문제로 다수의 전지를 포함하는 모듈 형태가 선호되며, 내장된 전지의 개수에 따라 출력전압이나 출력전류를 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태는, 버스 바를 이용하여 다수의 배터리 팩을 결속시키는 구조에 있어, 버스 바의 조립 위치를 안내하기 위한 가이드를 마련함으로써, 배터리 팩의 결속 작업이 편리해지고, 오류적인 결속이 방지되는 배터리 모듈을 포함한다.
상기와 같은 과제 및 그 밖의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 배터리 모듈은,
버스 바; 및
상기 버스 바에 의해 서로 전기적으로 연결된 다수의 배터리 팩으로서, 각 배터리 팩은 상기 버스 바의 조립 위치를 안내하기 위한 제1 가이드가 형성된 케이스를 포함하되, 상기 제1 가이드는 단자 주변에서 제1 방향으로 연장되는 다수의 배터리 팩;을 포함한다.
예를 들어, 상기 단자는 서로 다른 극성의 제1, 제2 단자의 쌍을 포함하고,
상기 제1 가이드는 쌍을 이루는 제1, 제2 단자의 내측으로 형성된 내측 제1 가이드를 포함한다.
예를 들어, 상기 제1 가이드는 상기 제1 단자의 내측과 제2 단자의 내측에서 쌍을 이루도록 형성된다.
예를 들어, 상기 제1 가이드는 쌍을 이루는 제1, 제2 단자의 외측으로 형성된 외측 제1 가이드를 더 포함한다.
예를 들어, 상기 제1 가이드는 상기 제1 단자의 외측과 제2 단자의 외측에서 쌍을 이루도록 형성된다.
예를 들어, 상기 제1 가이드는 상기 단자가 형성된 배터리 셀의 상면으로부터 일체적으로 돌출 형성된다.
예를 들어, 상기 단자가 형성된 배터리 팩의 상면이 한 쌍의 단변부와 한 쌍의 장변부를 포함하는 직사각형 형태로 형성될 때,
상기 제1 방향은 단변부 방향에 해당된다.
예를 들어, 상기 단자가 서로 다른 극성의 제1, 제2 단자의 쌍을 포함할 때,
상기 배터리 모듈은 상기 제1, 제2 단자 사이에서 상기 장변부 방향으로 연장되는 제2 가이드를 더 포함한다.
예를 들어, 상기 제1, 제2 가이드는 서로 수직한 방향으로 연장되는 라인 형태로 형성되고,
상기 버스 바는 상기 제1, 제2 가이드의 안내를 받아 굴절된 패턴을 따라 서로 이웃한 배터리 팩을 연결한다.
예를 들어, 상기 버스 바는 다수로 마련되고,
상기 버스 바 중에서 적어도 어느 하나의 버스 바는, 상기 제1, 제2 가이드의 안내에 따라 조립 위치가 규제된다.
예를 들어, 상기 버스 바는,
서로 다른 배터리 팩의 단자에 각각 결합되는 결합편의 쌍; 및
상기 쌍을 이루는 결합편 사이에 형성된 연결편을 포함한다.
예를 들어, 상기 결합편은 상기 배터리 팩의 상면에 대해 평편하게 누운 자세로 배치되고,
상기 연결편은 상기 배터리 팩의 상면에 대해 수직으로 직립한 지세로 배치된다.
예를 들어, 상기 결합편은 평편하게 누운 자세로 상기 배터리 팩의 단자와 상기 단자에 체결되는 체결 부재 사이에서 압착된다.
예를 들어, 상기 연결편은 수직으로 직립한 자세로 상기 제1 가이드에 의해 조립 위치가 규제된다.
예를 들어, 상기 배터리 모듈은, 상기 다수의 배터리 팩과 전기적으로 연결되어 충, 방전 경로 상에 배치되며, 상기 다수의 배터리 팩의 충, 방전 동작을 제어하기 위한 마스터 팩을 더 포함한다.
예를 들어, 상기 다수의 배터리 팩은 실질적으로 동일한 구조로 형성되고,
상기 마스터 팩은 상기 배터리 팩과 같은 외형 사이즈로 형성된다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 버스 바를 이용하여 다수의 배터리 팩을 결속시키는 구조에 있어, 버스 바의 조립 위치를 안내하기 위한 가이드를 마련함으로써, 배터리 팩의 결속 작업이 편리해지고, 오류적인 결속이 방지되는 배터리 모듈이 제공된다.
도 1에는 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 관한 배터리 모듈의 사시도가 도시되어 있다.
도 2에는 배터리 팩의 연결 구조를 보여주는 도면이 도시되어 있다.
도 3에는 도 1에 도시된 배터리 팩의 사시도가 도시되어 있다.
도 4에는 도 3에 도시된 배터리 팩의 가이드 구조를 도시한 도면이 도시되어 있다.
도 5에는 도 1에 도시된 버스 바의 구조를 도시한 사시도가 도시되어 있다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시형태에 관한 배터리 모듈에 대해 설명하기로 한다.
도 1에는 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 관한 배터리 모듈의 사시도가 도시되어 있다. 도 2에는 배터리 팩의 연결 구조를 보여주는 도면이 도시되어 있다. 도 3에는 도 1에 도시된 배터리 팩의 사시도가 도시되어 있다. 도 4에는 도 3에 도시된 배터리 팩의 가이드 구조를 도시한 도면이 도시되어 있다. 도 5에는 도 1에 도시된 버스 바의 구조를 도시한 사시도가 도시되어 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 배터리 모듈은, 둘 이상 다수의 배터리 팩(S)과, 상기 배터리 팩(S)과 연결되어 배터리 팩(S)의 충, 방전 동작을 제어하기 위한 마스터 팩(M)을 포함할 수 있다.
상기 다수의 배터리 팩(S)은 서로 전기적으로 연결되며, 서로에 대해 직렬, 병렬, 직병렬 혼합 방식으로 상호 전기적으로 연결될 수 있다.
도 1에 도시된 실시형태에서, 상기 배터리 팩은 서로에 대해 전기적으로 연결된 10개의 배터리 팩(S)과, 상기 배터리 팩(S)의 충, 방전 동작을 제어하기 위한 마스터 팩(M)을 포함할 수 있다. 다만, 본 발명의 기술적 범위는 상기 배터리 팩(S)의 개수에 한정되지 않는다. 상기 배터리 팩(S)은 요구되는 전기적인 출력 용량에 따라 다수 개로 확장될 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 실시형태에서는 배터리 팩(S)의 개수를 배가시킴으로써 고출력 용도로 확장될 수 있다. 예를 들어, 상기 배터리 모듈은 배터리 팩(S)을 하나의 단위로 하여 다수의 배터리 팩(S)이 연결되도록 확장될 수 있다.
본 발명에 의하면, 실질적으로 서로 같은 구조를 갖춘 배터리 팩(S)이 서로 연결되어 출력 성능이 배수로 확장될 수 있다. 이때, 배터리 팩(S)이 실질적으로 동일한 구조를 갖춤으로써, 다양한 출력의 요구에 유연하게 대처할 수 있다. 예를 들어, 상대적으로 낮은 출력이 요구되는 소요처에 대해서는 상대적으로 적은 개수의 배터리 팩(S)을 서로 연결시킴으로써 낮은 출력의 배터리 모듈을 공급할 수 있고, 상대적으로 높은 출력이 요구되는 소요처에 대해서는 상대적으로 많은 개수의 배터리 팩(S)을 서로 연결시킴으로써 높은 출력의 배터리 모듈을 공급할 수 있다. 이렇게 다양한 출력의 수요에 능동적으로 대처하면서도 실질적으로 동일한 구조의 배터리 팩(S)을 통하여 생산 효율을 높일 수 있고, 각각의 출력 수요에 따른 서로 다른 구조의 배터리 팩(S)의 생산을 위한 설계와 생산 설비 등의 중복적인 투자를 막을 수 있다.
본 발명의 실시형태에서, 상기 배터리 팩(S)은 실질적으로 동일한 구조를 가질 수 있다. 여기서, 실질적으로 동일한 구조라는 것은, 각각의 배터리 팩(S)이 완전히 동일한 형상을 갖는 것을 의미하고, 나아가, 각각의 배터리 팩(S)이 완전히 동일한 형상을 갖지는 않지만, 대부분의 구조가 동일한 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, 각각의 배터리 팩(S)은 결합부를 포함하여 몇몇 개소에서 다소 차이가 있을 수 있으나, 대부분에서 동일한 설계가 적용될 수 있다. 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시형태에서, 각각의 배터리 팩(S)은 모든 부분에서 동일한 설계가 적용될 수 있다.
상기 배터리 팩(S)은, 다수의 배터리 셀(미도시)과, 다수의 배터리 셀이 수용된 것으로 입출력 포트로서의 단자(E)가 노출된 케이스(C)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 각각의 배터리 팩(S)은 동일한 개수의 배터리 셀(미도시)을 포함할 수 있고, 실질적으로 동일한 구조와 형상을 가질 수 있다. 상기 단자(E)는 서로 다른 극성을 갖는 + 단자, - 단자를 포함할 수 있다.
도면을 참조하면, 상기 배터리 모듈은 서로 다른 배터리 팩(S)을 전기적으로 연결하는 버스 바(B)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 버스 바(B)는 서로 이웃한 배터리 팩(S)의 단자(E)를 연결하는 방식으로 서로 이웃한 배터리 팩(S)을 전기적으로 연결시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 버스 바(B)는 서로 이웃한 배터리 팩(S)의 같은 극성의 단자(E)끼리를 서로 전기적으로 연결시킴으로써 서로 이웃한 배터리 팩(S)을 병렬 연결시킬 수 있고, 서로 이웃한 배터리 팩(S)의 다른 극성의 단자(E)끼리를 서로 전기적으로 연결시킴으로써 서로 이웃한 배터리 팩(S)을 직렬 연결시킬 수 있다. 상기 버스 바(B)를 이용한 배터리 팩(S)의 직렬, 병렬 연결에 대해서는 후에 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 5를 참조하면, 상기 버스 바(B)는 금속 플레이트 형태로 마련될 수 있다. 예를 들어, 본 발명과 대비되는 비교예에서, 서로 다른 배터리 팩(S)은 플렉서블 와이어로 연결될 수 있다. 이렇게 와이어로 배터리 팩(S)을 연결할 경우에, 고전압의 충, 방전 전류를 담당하기 위해 와이어의 굵기가 증가할 필요가 있고, 이에 따라 조립 작업성이 떨어지게 되고, 용량 증대시에 와이어의 형태를 정형화시키기 어려운 문제가 있다. 또한, 플렉서블 와이어는 그 자체의 조립 위치를 고정시키기 위한 별도의 부품이 요구된다.
본 발명에서는 금속 플레이트 형태의 버스 바(B)를 적용함으로써, 충 방전 패스의 저항을 줄일 수 있고, 버스 바(B)의 형태를 정형화시키기 유리하다. 또한, 별도의 고정을 위한 별도의 부품이 요구되지 않고, 이웃한 배터리 팩(S)의 단자(E)와 결합시키는 것으로 충분한 고정이 가능하게 된다.
도 5를 참조하면, 상기 버스 바(B)는 서로 이웃한 배터리 팩(S)의 단자(E)에 결합되는 위한 양단의 결합편(11)과, 상기 결합편(11) 사이에서 충, 방전 패스를 형성하는 연결편(15)을 포함할 수 있다. 상기 결합편(11)과 연결편(15)은 서로 다른 자세로 배치된다. 상기 결합편(11)은 배터리 팩(S)의 단자(E)에 끼워진 상태에서 배터리 팩(S)의 단자(E)에 대해 체결되는 체결 부재에 의해 배터리 팩(S)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 체결 부재는 배터리 팩(S)의 단자(E) 상단부에 형성된 스크류에 체결되는 나사 부재일 수 있다. 상기 결합편(11)에는 상기 배터리 팩(S)의 단자(E)가 끼워지기 위한 단자 홀이 형성될 수 있다.
상기 결합편(11)과 연결편(15)은 서로 다른 자세로 배치된다. 예를 들어, 상기 결합편(11)은 배터리 팩(S) 상에 평편하게 누운 자세로 배치되지만, 상기 연결편(15)은 배터리 팩(S) 상에서 수직으로 직립한 자세로 배치된다. 보다 구체적으로, 상기 결합편(11) 및 연결편(15)은 서로 다른 자세로 결합되어 있는데, 결합편(11)이 평편하게 누운 자세로 배치되면, 연결편(15)은 수직으로 직립한 자세를 취하게 된다.
상기 결합편(11)은 배터리 팩(S)의 단자(E)와 체결 부재 사이에서 견고하게 밀착된 상태로 결합을 형성하는 것이 바람직하며, 이를 위해 상기 결합편(11)은 배터리 팩(S) 상에서 평편하게 누운 자세로 배치된다. 상기 결합편(11)은 배터리 팩(S)의 단자(E)와 연결된 충, 방전 패스를 형성하므로, 결합편(11)과 배터리 팩(S)의 단자(E) 간의 결합 강도는 충, 방전 패스의 전기적인 특성, 그러니까 전기 저항 특성에 영향을 주게 되므로, 가급적 결합편(11)과 배터리 팩(S)의 단자(E)는 서로에 대해 밀착된 상태로 견고하게 결합되는 것이 바람직하다.
상기 연결편(15)은 양단의 결합편(11) 사이를 연결해주며, 이웃한 배터리 팩(S)의 단자(E) 간에 충, 방전 패스를 형성하게 된다. 이때, 상기 연결편(15)은 이웃한 배터리 팩(S) 사이를 연결해주는 연결 패스를 형성하는데, 배터리 팩(S) 사이를 연결하면서 연결 경로 상에서 물리적인 간섭을 피하고 전기적인 절연 상태를 유지하기 위해 가급적 최소의 폭을 갖는 것이 바람직하다. 이에, 상기 연결편(15)은 배터리 팩(S) 상에서 수직으로 직립한 자세로 배치될 수 있다.
도 1 및 도 2에서 볼 수 있듯이, 상기 버스 바(B)는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 연결 대상이 되는 배터리 팩(S)의 위치와 직렬/병렬 등의 연결 방식에 따라 다양한 형태의 버스 바(B)가 마련될 수 있다. 다만, 본 발명에서 상기 버스 바(B)는 몇가지의 정형화된 형태로 마련될 수 있으며, 정형화된 패턴의 버스 바(B)를 이용하여 요구되는 출력 용량에 따른 다양한 형태의 구현이 가능하게 된다.
도 3 및 도 4에서 볼 수 있듯이, 배터리 팩(S)의 상면에는 버스 바(B)를 안내하기 위한 가이드(G11,G12,G2)가 형성되어 있다. 예를 들어, 상기 가이드G11,G12,G2)는 배터리 팩(S) 단자(E)의 주변으로 형성되어 있다. 도면에서 볼 수 있듯이, 상기 가이드(G11,G12,G2)는 배터리 팩(S) 상면, 그러니까 배터리 팩(S)의 케이스(C) 상에 일체적으로 형성될 수 있다. 상기 가이드(G11,G12,G2)는 배터리 팩(S) 단자(E)와 결합된 결합편(11)이나 결합편(11)으로부터 연장되는 연결편(15)을 안내할 수 있다. 상기 가이드(G11,G12,G2)는 케이스(C) 상으로부터 돌출 형성될 수 있고, 버스 바(B)의 조립 위치를 정렬시킬 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 가이드(G11,G12,G2)는 배터리 팩(S)의 상면에서 어느 일 방향을 따라 연장되는 라인 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 배터리 팩(S)의 상면이 한 쌍의 장변부(좌우 방향)와 한 쌍의 단변부(전후 방향)를 포함하는 직사각형 형태로 형성될 때, 상기 가이드(G11,G12,G2)는 상기 단변부(전후 방향) 또는 장변부(좌우 방향) 방향을 따라 연장될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 가이드(G11,G12,G2)는 상기 단변부(전후 방향) 방향을 따라 연장되는 제1 가이드(G11,G12)와, 상기 장변부(좌우 방향) 방향을 따라 연장되는 제2 가이드(G2)를 포함할 수 있다.
상기 배터리 팩(S) 상면에는 서로 다른 극성을 갖는 +, - 단자(E)의 쌍이 형성될 수 있다. 상기 +, - 단자(E)의 서로 마주하는 일 측을 내측이라고 할 때, 상기 +, - 단자(E)의 내측에는 한 쌍의 내측 제1 가이드(G11)가 형성될 수 있다. 그리고, 상기 +, - 단자(E)의 서로 반대되는 일 측을 외측이라고 할 때, 상기 +, - 단자(E)의 외측에는 한 쌍의 외측 제1 가이드(G12)가 형성될 수 있다.
상기 제2 가이드(G2)는 상기 +, - 단자(E) 사이에서 장변부(좌우 방향) 방향으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 가이드(G2)는 상기 +, - 단자(E) 주변 및/또는 +, - 단자(E) 사이에 형성될 수 있다. 상기 제2 가이드(G2)는 제1 가이드(G11,G12)와 함께 버스 바(B)의 조립 위치를 안내할 수 있다.
상기 가이드(G11,G12,G2)는 상기 버스 바(B)의 조립 위치를 안내할 수 있다. 예를 들어, 상기 가이드(G11,G12,G2)는 상기 버스 바(B)의 결합편(11)이나 연결편(15)의 위치를 정렬시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 가이드(G11,G12,G2)는 단자(E) 주변에서 단자(E)에 끼워진 결합편(11)의 위치나 또는 단자(E)에 끼워진 결합편(11)으로부터 연장되는 연결편(15)의 위치를 정렬시킬 수 있다. 이때, 상기 결합편(11) 및 연결편(15)은 서로 다른 자세, 그러니까 누운 자세 또는 직립한 자세로 배치되는데, 상기 가이드(G11,G12,G2)는 이들 결합편(11) 및 연결편(15)의 정 위치에 따라 설계될 수 있다.
도 4에서 볼 수 있듯이, 제1 가이드(G11,G12)는 제1, 제2 위치(P1,P2)로 가로지르는 버스 바(B)의 조립 위치를 안내해줄 수 있다. 예를 들어, 제1 가이드(G11,G12)는 배터리 팩(S) 상면의 단변부(전후 방향) 방향을 따라 연장되는 버스 바(B)의 조립 위치를 안내해줄 수 있다. 이때, 상대적으로 내측의 제1 위치(P1)를 가로지르는 버스 바(B)는 내측의 제1 가이드(G11)에 의해 조립 위치가 안내될 수 있다. 그리고, 상대적으로 외측의 제2 위치(P2)를 가로지르는 버스 바(B)는 외측의 제1 가이드(G12)에 의해 조립 위치가 안내될 수 있다. 한편, 제2 가이드(G2)는 제3, 제4 위치(P3,P4)로 가로지르는 버스 바(B)의 조립 위치를 안내해줄 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 가이드(G2)는 배터리 팩(S) 상면의 장변부(좌우 방향) 방향을 따라 연장되는 버스 바(B)의 조립 위치를 안내해줄 수 있다.
배터리 팩(S)의 상면에는 다수의 가이드(G11,G12,G2)가 형성될 수 있다. 이때, 각 가이드(G11,G12,G2)는 배터리 팩(S) 상면의 단변부(전후 방향) 또는 장변부(좌우 방향) 방향을 따라 나란하게 연장되는 한 쌍의 리브에 의해 형성될 수 있다.
도 1 및 도 2에서 볼 수 있듯이, 서로 다른 배터리 팩(S)은 서로 병렬 연결될 수 있다. 이때, 버스 바(B)는 서로 이웃한 배터리 팩(S)의 서로 같은 극성의 + 단자(E)끼리를 서로 연결하고, 서로 같은 극성의 - 단자(E)끼리를 서로 연결한다. 예를 들어, 상기 버스 바(B) 중에서 특정한 제1 버스 바(B1)를 고려하면, 상기 제1 버스 바(B1)는 후방 단자(E)에 결합된 일단을 포함하고, 상기 후방 단자(E) 주변에 형성된 내측 제1 가이드(G11)의 안내를 받아, 전방으로 연장되어 전방 단자(E)에 결합되는 타단을 포함한다.
또한, 또 다른 제2 버스 바(B2)를 고려하면, 상기 제2 버스 바(B2)는 제2 열(R2)의 단자(E)로부터 연장되는 일단을 포함하고, 상기 제2 열(R2)의 단자(E) 주변에 형성된 외측 제1 가이드(G12)의 안내를 받고, 제1 열(R1) 및 제2 열(R2)의 제2 가이드(G2)를 거쳐서 제2 열(R2)의 단자(E)에 결합되는 타단을 포함한다. 이때, 상기 제2 버스 바(B2)는 제2 열(R2)의 단자(E) 주변에 형성된 외측 제1 가이드(G12)의 안내를 받을 수 있다.
상기한 바와 같이, 상기 버스 바(B)는 대략 수직으로 꺾어지는 굴절된 패턴을 따라 이웃한 배터리 팩(S)의 단자(E)를 서로 연결한다. 이때, 상기 버스 바(B)는 배터리 팩(S)의 단자(E) 주변에 형성된 가이드(G11,G12,G2)의 안내를 받는데, 단자(E) 주변에는 서로 다른 단변부(전후 방향) 및 장변부(좌우 방향) 방향으로 연장되는 제1, 제2 가이드(G11,G12,G2)가 형성되어 있고, 이들 제1, 제2 가이드(G11,G12,G2)의 안내에 따라 버스 바(B)는 굴절된 패턴으로 연장되면서 서로 이웃한 배터리 팩(S)의 단자(E)를 연결해줄 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 가이드(G11,G12,G2)는 배터리 팩(S)의 케이스(C)로부터 일체적으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 케이스(C)는 적어도 하나 이상 다수의 배터리 셀(미도시)을 개재하고 마주하는 방향으로 조립되는 전방 케이스(C1) 및 후방 케이스(C2)를 포함할 수 있고, 상기 가이드(G11,G12,G2)는 상기 전방 케이스(C1) 및 후방 케이스(C2)에 일체적으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 모듈은 전후 방향을 따라 배열된 다수의 배터리 팩(S)을 포함할 수 있고, 좌우 방향으로 2열(R1,R2)로 배치된 다수의 배터리 팩(S)을 포함할 수 있다. 본 발명의 기술적 범위는 예시된 바에 한정되지 않는다. 즉, 본 발명의 배터리 모듈은 예시된 구조 이외에 다양한 구조를 가질 수 있다. 한편, 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 모듈은 다수의 배터리 팩(S)을 연결하도록 서로 다른 쌍의 배터리 팩(S)을 연결하기 위한 다수의 버스 바(B)를 포함한다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 버스 바(B) 중에서 적어도 어느 하나의 버스 바(B)는 가이드(G11,G12,G2)의 안내에 따라 조립 위치가 규제될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 모듈은, 다수의 배터리 팩(S)과 전기적으로 연결되어 충, 방전 경로 상에 배치되며, 다수의 배터리 팩(S)의 충, 방전 동작을 제어하기 위한 마스터 팩(M)을 더 포함할 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 다수의 배터리 팩(S)은 실질적으로 동일한 구조로 형성될 수 있다. 이에 따라, 실질적으로 동일한 구조의 배터리 팩(S)을 이용하고, 요구되는 출력 성능에 따라 가감되는 개수의 배터리 팩(S)을 연결함으로써 동일한 구조의 배터리 팩(S)으로 다양한 요구 성능을 모두 만족시킬 수 있다.
상기 마스터 팩(M)은 배터리 팩(S)과 실질적으로 동일한 외형 사이즈로 형성될 수 있다. 이것은 마스터 팩(M)과 배터리 팩(S)을 포함하는 전체 배터리 모듈의 외형을 컴팩트화시키기 위한 구성이다. 즉, 마스터 팩(M)과 배터리 팩(S)은 다양한 구조로 연결될 수 있는데, 마스터 팩(M)과 배터리 팩(S)의 외형 사이즈가 실질적으로 동일하게 설계되면, 전체 배터리 모듈에서 사 공간을 줄일 수 있고 그만큼 전체 배터리 모듈의 외형이 컴팩트화될 수 있기 때문이다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
M : 마스터 팩 S : 배터리 팩
C : 배터리 팩의 케이스 C1 : 전방 케이스
C2 : 후방 케이스 B : 버스 바
11 : 결합편 15: 연결편
G11 : 내측 제1 가이드 G12 : 외측 제1 가이드
G2 : 제2 가이드 R1 ; 제1 열
R2 : 제2 열 E : 단자

Claims (16)

  1. 버스 바; 및
    상기 버스 바에 의해 서로 전기적으로 연결된 다수의 배터리 팩으로서, 각 배터리 팩은 상기 버스 바의 조립 위치를 안내하기 위한 제1 가이드가 형성된 케이스를 포함하되, 상기 제1 가이드는 단자 주변에서 제1 방향으로 연장되는 다수의 배터리 팩;을 포함하는 배터리 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단자는 서로 다른 극성의 제1, 제2 단자의 쌍을 포함하고,
    상기 제1 가이드는 쌍을 이루는 제1, 제2 단자의 내측으로 형성된 내측 제1 가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 내측 제1 가이드는 상기 제1 단자의 내측과 제2 단자의 내측에서 쌍을 이루도록 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 가이드는 쌍을 이루는 제1, 제2 단자의 외측으로 형성된 외측 제1 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 외측 제1 가이드는 상기 제1 단자의 외측과 제2 단자의 외측에서 쌍을 이루도록 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가이드는 상기 단자가 형성된 배터리 셀의 상면으로부터 일체적으로 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 단자가 형성된 배터리 팩의 상면이 한 쌍의 단변부와 한 쌍의 장변부를 포함하는 직사각형 형태로 형성될 때,
    상기 제1 방향은 단변부 방향인 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 단자가 서로 다른 극성의 제1, 제2 단자의 쌍을 포함할 때,
    상기 제1, 제2 단자 사이에서 상기 장변부 방향으로 연장되는 제2 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1, 제2 가이드는 서로 수직한 방향으로 연장되는 라인 형태로 형성되고,
    상기 버스 바는 상기 제1, 제2 가이드의 안내를 받아 굴절된 패턴을 따라 서로 이웃한 배터리 팩을 연결하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 버스 바는 다수로 마련되고,
    상기 버스 바 중에서 적어도 어느 하나의 버스 바는, 상기 제1, 제2 가이드의 안내에 따라 조립 위치가 규제되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 버스 바는,
    서로 다른 배터리 팩의 단자에 각각 결합되는 결합편의 쌍; 및
    상기 쌍을 이루는 결합편 사이에 형성된 연결편을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 결합편은 상기 배터리 팩의 상면에 대해 평편하게 누운 자세로 배치되고,
    상기 연결편은 상기 배터리 팩의 상면에 대해 수직으로 직립한 지세로 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 결합편은 평편하게 누운 자세로 상기 배터리 팩의 단자와 상기 단자에 체결되는 체결 부재 사이에서 압착되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 연결편은 수직으로 직립한 자세로 상기 제1 가이드에 의해 조립 위치가 규제되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 배터리 팩과 전기적으로 연결되어 충, 방전 경로 상에 배치되며, 상기 다수의 배터리 팩의 충, 방전 동작을 제어하기 위한 마스터 팩을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 다수의 배터리 팩은 실질적으로 동일한 구조로 형성되고,
    상기 마스터 팩은 상기 배터리 팩과 같은 외형 사이즈로 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
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