KR20170052989A - 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차 - Google Patents

배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈은, 서로 병렬 연결되는 제1 배터리 셀들로 이루어지는 제1 배터리 셀 어셈블리, 서로 병렬 연결되는 제2 배터리 셀들로 이루어지는 제2 배터리 셀 어셈블리, 제1 배터리 셀들의 일측에 구비되는 동일 극성의 전극 리드들을 전기적으로 연결하는 제1 버스바, 제2 배터리 셀들의 일측에 구비되는 동일 극성의 전극 리드들을 전기적으로 연결하는 제2 버스바, 제1 배터리 셀들 및 제2 배터리 셀들의 타측에 구비되는 각각의 동일 극성의 전극 리드들을 전기적으로 연결하며, 제1 배터리 셀 어셈블리와 제2 배터리 셀 어셈블리를 직렬 연결하는 제3 버스바 및 제1 버스바 내지 제3 버스바에 각각 구비되는 복수 개의 측정 버스바들를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차{BATTERY MODULE, BATTERY PACK COMPRISING THE BATTERY MODULE AND VEHICLE COMPRISING THE BATTERY PACK}
본 발명은 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차에 관한 것이다.
제품 군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HEV, Hybrid Electric Vehicle) 등에 보편적으로 응용되고 있다. 이러한 이차전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목 받고 있다.
현재 널리 사용되는 이차전지의 종류에는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등이 있다. 이러한 단위 이차전지 셀, 즉, 단위 배터리 셀의 작동 전압은 약 2.5V ~ 4.2V이다. 따라서, 이보다 더 높은 출력 전압이 요구될 경우, 복수 개의 배터리 셀을 직렬로 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 또한, 배터리 팩에 요구되는 충방전 용량에 따라 다수의 배터리 셀을 병렬 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 따라서, 상기 배터리 팩에 포함되는 배터리 셀의 개수는 요구되는 출력 전압 또는 충방전 용량에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
한편, 복수 개의 배터리 셀을 직렬/병렬로 연결하여 배터리 팩을 구성할 경우, 복수 개의 배터리 셀로 이루어지는 배터리 모듈을 먼저 구성하고, 이러한 복수 개의 배터리 모듈을 이용하여 기타 구성요소를 추가하여 배터리 팩을 구성하는 방법이 일반적이다.
최근 들어, 복수 개의 배터리 셀들을 포함하는 배터리 모듈은 대용량 및 고출력의 성능을 만족시키기 위해 복수 개의 배터리 셀들 사이의 전기적인 연결을 종래 직렬 연결에서 직렬 및 병렬 혼합 연결로 전환하는 추세이다.
이에 따라, 직렬 및 병렬 혼합 연결된 배터리 모듈에서, 전압 및 저항 측정 구조 또한 이에 대응되는 구조가 요구된다. 전압 및 저항 측정의 경우, 우선적으로 측정 오차가 최소화된 정확한 측정이 가장 중요한 바, 이러한 직렬 및 병렬 혼합된 배터리 모듈에서, 배터리 모듈의 전압 및 저항을 정확히 측정할 수 있는 측정 구조를 마련하는 방안의 모색이 요청된다.
따라서, 본 발명의 목적은 직렬 및 병렬 혼합 연결된 배터리 모듈의 전압 및 저항을 정확히 측정할 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차를 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 해결하기 위해, 본 발명은, 배터리 모듈로서, 동일 극성의 전극 리드들이 나란히 배치되며 서로 병렬 연결되는 복수 개의 제1 배터리 셀들로 이루어지는 제1 배터리 셀 어셈블리; 상기 제1 배터리 셀 어셈블리의 전극 리드들의 극성과 반대 방향으로 전극 리드들이 나란히 배치되며 서로 병렬 연결되는 제2 배터리 셀들로 이루어지는 제2 배터리 셀 어셈블리; 상기 제1 배터리 셀 어셈블리의 일측에 구비되며, 상기 제1 배터리 셀들의 일측에 구비되는 동일 극성의 전극 리드들을 전기적으로 연결하는 제1 버스바; 상기 제2 배터리 셀 어셈블리의 일측에 구비되며, 상기 제2 배터리 셀들의 일측에 구비되는 동일 극성의 전극 리드들을 전기적으로 연결하는 제2 버스바; 상기 제1 배터리 셀 어셈블리 및 상기 제2 배터리 셀 어셈블리의 타측에 구비되고, 상기 제1 배터리 셀들 및 상기 제2 배터리 셀들의 타측에 구비되는 각각의 동일 극성의 전극 리드들을 전기적으로 연결하며, 상기 제1 배터리 셀 어셈블리와 상기 제2 배터리 셀 어셈블리를 직렬 연결하는 제3 버스바; 및 상기 제1 배터리 셀 어셈블리와 상기 제2 배터리 셀 어셈블리의 전압 및 저항을 측정하기 위해 제1 버스바 내지 제3 버스바에 각각 구비되는 복수 개의 측정 버스바들;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈을 제공한다.
상기 복수 개의 측정 버스바들은, 상기 제1 버스바 내지 제3 버스바에 각각 직접 부착될 수 있다.
상기 복수 개의 측정 버스바들은, 상기 제1 버스바에 구비되는 제1 측정 버스바; 상기 제2 버스바에 구비되는 제2 측정 버스바; 및 상기 제3 버스바에 구비되는 제3 측정 버스바;를 포함할 수 있다.
상기 제3 측정 버스바는, 상기 제3 버스바의 정 가운데에 구비될 수 있다.
상기 제1 배터리 셀 어셈블리와 상기 제2 배터리 셀 어셈블리는, 상기 제3 측정 버스바를 사이에 두고 서로 대칭적으로 배치될 수 있다.
상기 제3 버스바는, 상기 제1 배터리 셀들의 타측에 구비되는 동일 극성의 전극 리드들을 연결하는 제1 배터리 셀 연결부; 상기 제1 배터리 셀 연결부와 소정 거리 이격되며, 상기 제2 배터리 셀들의 타측에 구비되는 동일 극성의 전극 리드들을 연결하는 제2 배터리 셀 연결부; 및 상기 제1 배터리 셀 연결부와 상기 제2 배터리 셀 연결부를 연결하는 직렬 연결부;를 포함할 수 있다.
상기 제1 배터리 셀 어셈블리와 상기 제2 배터리 셀 어셈블리는, 상기 직렬 연결부를 사이에 두고 서로 대칭적으로 배치될 수 있다.
상기 제1 배터리 셀 연결부와 상기 제2 배터리 셀 연결부는, 상기 직렬 연결부를 사이에 두고 서로 대칭적으로 배치될 수 있다.
상기 제3 측정 버스바는, 상기 직렬 연결부에 장착될 수 있다.
상기 제3 버스바는, U자 형상일 수 있다.
상기 복수 개의 측정 버스바들에는, 각각, 상기 전압 및 저항 측정을 위한 측정장치와의 연결을 위한 측정장치 연결부가 돌출될 수 있다.
그리고, 본 발명은, 배터리 팩으로서, 전술한 실시예들에 따른 적어도 하나의 배터리 모듈; 및 상기 적어도 하나의 배터리 모듈을 패키징하기 위한 팩 케이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩을 제공한다.
아울러, 본 발명은, 자동차로서, 전술한 실시예에 따른 배터리 팩;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차를 제공한다.
이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 직렬 및 병렬 혼합 연결된 배터리 모듈의 전압 및 저항을 정확히 측정할 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차를 제공할 수 있다.
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 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 사시도이다.
도 2는 도 1의 배터리 모듈의 일측면도이다.
도 3은 도 1의 배터리 모듈의 타측면도이다.
도 4는 도 1의 배터리 모듈의 전류 흐름 경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6은 도 1의 배터리 모듈의 전압 및 저항 측정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해 질 것이다. 여기서 설명되는 실시예는 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 또한, 발명의 이해를 돕기 위하여, 첨부된 도면은 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 사시도이며, 도 2는 도 1의 배터리 모듈의 일측면도이며, 도 3은 도 1의 배터리 모듈의 타측면도이며, 도 4는 도 1의 배터리 모듈의 전류 흐름 경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 배터리 모듈(10)은, 제1 배터리 셀 어셈블리(100), 제2 배터리 셀 어셈블리(200), 제1 버스바(300), 제2 버스바(400), 제3 버스바(500), 한 쌍의 터미널 단자(600) 및 복수 개의 측정 버스바들(700, 800, 900)을 포함할 수 있다.
상기 제1 배터리 셀 어셈블리(100)는 복수 개의 제1 배터리 셀들(110)로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 상기 복수 개의 제1 배터리 셀들(110)은 파우치형 이차 전지들로 이루어질 수 있다.
상기 복수 개의 제1 배터리 셀들(110)은 서로 병렬 연결될 수 있게 상호 적층될 수 있다. 이러한 상기 병렬 연결을 위해 상기 복수 개의 제1 배터리 셀들(110)은 상기 적층 시 동일 극성의 전극 리드들(115, 116)이 나란히 배치될 수 있다.
본 실시예에서는 상기 복수 개의 제1 배터리 셀들(110)의 양극 리드들(115)이 상기 제1 배터리 셀 어셈블리(100)의 좌측 방향(-Y축 방향)에 배치되고, 상기 복수 개의 제1 배터리 셀들(110)의 음극 리드들(116)이 상기 제1 배터리 셀 어셈블리(100)의 우측 방향(+Y축 방향)에 배치될 수 있다.
상기 제2 배터리 셀 어셈블리(200)는 상기 제1 배터리 셀 어셈블리(100)의 후방(-X축 방향)에 배치되며, 복수 개의 제2 배터리 셀들(210)로 이루어질 수 있다. 상기 복수 개의 제2 배터리 셀들(210), 또한, 상기 복수 개의 제1 배터리 셀들(110)과 같이 파우치형 이차 전지들로 이루어질 수 있다.
상기 복수 개의 제2 배터리 셀들(210), 또한, 상기 복수 개의 제1 배터리 셀들(210)과 같이 서로 병렬 연결될 수 있게 상호 적층될 수 있다. 이러한 상기 병렬 연결을 위해 상기 복수 개의 제2 배터리 셀들(210), 또한, 상기 적층 시 동일 극성의 전극 리드들(215, 216)이 나란히 배치될 수 있다. 여기서, 상기 복수 개의 전극 리드들(215, 216)은 상기 제1 배터리 셀 어셈블리(100)의 상기 전극 리드들(115, 116)의 극성과 반대 방향으로 나란히 배치될 수 있다.
본 실시예에서는 상기 복수 개의 제2 배터리 셀들(210)의 음극 리드들(215)이 상기 제2 배터리 셀 어셈블리(200)의 좌측 방향(-Y축 방향)에 배치되고, 상기 복수 개의 제2 배터리 셀들(210)의 양극 리드들(216)이 상기 제2 배터리 셀 어셈블리(200)의 우측 방향(+Y축 방향)에 배치될 수 있다.
상기 제1 버스바(300)는 상기 제1 배터리 셀 어셈블리(100)의 일측, 구체적으로, 상기 제1 배터리 셀 어셈블리(100)의 좌측 방향(-Y축 방향)에 구비되며, 상기 제1 배터리 셀 어셈블리(100)의 일측, 구체적으로, 상기 제1 배터리 셀 어셈블리(100)의 좌측 방향(-Y축 방향)에 구비되는 동일 극성의 전극 리드들(115), 구체적으로, 상기 제1 배터리 셀 어셈블리(100)의 상기 양극 리드들(115)을 전기적으로 연결할 수 있다.
상기 제2 버스바(400)는 상기 제2 배터리 셀 어셈블리(200)의 일측, 구체적으로, 상기 제2 배터리 셀 어셈블리(200)의 좌측 방향(-Y축 방향)에 구비되며, 상기 제2 배터리 셀 어셈블리(200)의 일측, 구체적으로, 상기 제2 배터리 셀 어셈블리(200)의 좌측 방향(-Y축 방향)에 구비되는 동일 극성의 전극 리드들(215), 구체적으로, 상기 제2 배터리 셀 어셈블리(200)의 상기 음극 리드들(215)을 전기적으로 연결할 수 있다.
상기 제3 버스바(500)는 상기 제1 배터리 셀 어셈블리(100) 및 상기 제2 배터리 셀 어셈블리(200)의 타측, 구체적으로, 상기 제1 배터리 셀 어셈블리(100) 및 상기 제2 배터리 셀 어셈블리(200)의 우측 방향(+Y축 방향)에 구비될 수 있다.
상기 제3 버스바(500)는 상기 제1 배터리 셀들(110) 및 상기 제2 배터리 셀들(210)의 타측에 구비되는 각각의 동일 극성의 전극 리드들(116, 216), 구체적으로, 상기 제1 배터리 셀들(110)의 음극 리드들(116) 및 상기 제2 배터리 셀들(210)의 양극 리드들(216)을 전기적으로 연결할 수 있다.
그리고, 상기 제3 버스바(500)는 상기 제1 배터리 셀 어셈블리(100)와 상기 제2 배터리 셀 어셈블리(200)를 직렬 연결할 수 있다. 즉, 본 실시예에서 상기 제3 버스바(500)는 상기 제1 배터리 셀 어셈블리(100) 및 상기 제2 배터리 셀 어셈블리(200) 각각을 병렬 연결함과 아울러 상기 제1 배터리 셀 어셈블리(100)와 상기 제2 배터리 셀 어셈블리(200)을 서로 직렬 연결할 수 있다.
이러한 연결을 위한 상기 제3 버스바(500)는 하나의 단일 부재로 구비될 수 있으며, 대략 U자 형상으로 이루어질 수 있다. 즉, 본 실시예에서는 상기 하나의 제3 버스바(500)을 통해 상기 배터리 모듈(10)의 우측 방향(+Y축 방향)에서 상기 제1 배터리 셀 어셈블리(100) 및 상기 제2 배터리 셀 어셈블리(200)를 각각 병렬 연결시킴과 아울러 상기 제1 배터리 셀 어셈블리(100)와 상기 제2 배터리 셀 어셈블리(200)를 서로 직렬 연결시킬 수 있다.
이러한 상기 제3 버스바(500)는, 제1 배터리 셀 연결부(510), 제2 배터리 셀 연결부(520) 및 직렬 연결부(550)를 포함할 수 있다.
상기 제1 배터리 셀 연결부(510)는 상기 제1 배터리 셀들(110)을 병렬 연결시킬 수 있게 상기 제1 배터리 셀들(110)의 타측, 구체적으로, 상기 제1 배터리 셀들(110)의 우측 방향(+Y축 방향)에 구비되는 동일 극성의 전극 리드들(116), 구체적으로, 상기 제1 배터리 셀들(110)의 음극 리드들(116)을 전기적으로 연결할 수 있다.
상기 제2 배터리 셀 연결부(520)는 상기 배터리 모듈(10)의 후방(-X축 방향)으로 상기 제1 배터리 셀 연결부(510)와 소정 거리 이격되며, 상기 제2 배터리 셀들(210)을 병렬 연결시킬 수 있게 상기 제2 배터리 셀들(210)의 타측, 구체적으로, 상기 제2 배터리 셀들(210)의 우측 방형(+Y축 방향)에 구비되는 동일 극성의 전극 리드들(216), 구체적으로, 상기 제2 배터리 셀들(210)의 양극 리드들(216)을 전기적으로 연결할 수 있다.
상기 직렬 연결부(550)는 상기 제1 배터리 셀 연결부(510)와 상기 제2 배터리 셀 연결부(520)를 연결하며, 상기 제1 배터리 셀 어셈블리(100)와 상기 제2 배터리 셀 어셈블리(200)를 서로 직렬 연결시킬 수 있다. 여기서, 상기 제1 배터리 셀 어셈블리(100)와 상기 제2 배터리 셀 어셈블리(200)는 상기 직렬 연결부(550)를 사이에 두고 서로 대칭적으로 배치될 수 있다. 또한, 상기 제1 배터리 셀 연결부(510)와 상기 제2 배터리 셀 연결부(520), 또한, 상기 직렬 연결부(550)를 사이에 두고 서로 대칭적으로 배치될 수 있다.
상기 한 쌍의 터미널 단자(600)는, 외부 전원과의 전기적 연결을 위한 것으로서, 상기 배터리 모듈(10)의 일측, 구체적으로, 상기 배터리 모듈(10)의 좌측 방향(-Y축 방향)에 구비되며, 각각, 상기 제1 버스바(300) 및 상기 제2 버스바(400)에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 복수 개의 측정 버스바들(700, 800, 900)은, 상기 배터리 모듈(10)의 안정성 및 작동 효율 등을 점검 등을 위해 상기 배터리 모듈(10)의 전압 및 저항 등을 측정하기 위한 것으로서, 상기 제1 내지 제3 버스바(300, 400, 500)에 각각 구비될 수 있다.
이러한 상기 복수 개의 측정 버스바들(700, 800, 900)은, 제1 측정 버스바(700), 제2 측정 버스바(800) 및 제3 측정 버스바(900)로 이루어질 수 있다.
상기 제1 측정 버스바(700)는 상기 제1 버스바(300)에 구비될 수 있다. 이러한 상기 제1 측정 버스바(700)는 상기 제1 버스바(300)에 직접적으로 부착될 수 있다.
상기 제1 측정 버스바(700)는 측정장치 연결부(750)를 포함할 수 있다. 상기 측정장치 연결부(750)는 상기 전압 및 저항 측정을 위한 측정장치와의 연결을 위한 것으로서, 상기 제1 측정 버스바(700)로부터 돌출될 수 있다.
상기 제2 측정 버스바(800)는 상기 제2 버스바(400)에 구비될 수 있다. 이러한 상기 제2 측정 버스바(800)는 상기 제2 버스바(400)에 직접적으로 부착될 수 있다.
상기 제2 측정 버스바(800), 또한, 측정장치 연결부(850)를 포함할 수 있다. 상기 측정장치 연결부(850)는 상기 전압 및 저항 측정을 위한 측정장치와의 연결을 위한 것으로서, 상기 제2 측정 버스바(800)로부터 돌출될 수 있다.
상기 제3 측정 버스바(900)는 상기 제3 버스바(500)에 구비될 수 있다. 이러한 상기 제3 측정 버스바(900)는 상기 제3 버스바(500)에 직접적으로 부착될 수 있다.
상기 제3 측정 버스바(900)는 상기 제3 버스바(500)의 정 가운데에 구비될 수 있게 상기 제3 버스바(500)의 상기 직렬 연결부(550)에 직접적으로 부착될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 배터리 셀 어셈블리(100)와 상기 제2 배터리 셀 어셈블리(200)는 상기 제3 측정 버스바(900)를 사이에 두고 서로 대칭적으로 배치될 수 있다.
구체적으로, 상기 제3 측정 버스바(900)로부터 상기 제1 배터리 셀 어셈블리(100)의 단부까지의 거리(d1)와 상기 제3 측정 버스바(900)로부터 상기 제2 배터리 셀 어셈블리(200)의 단부까지의 거리(d2)는 서로 동일할 수 있다. 다시 말해, 상기 제3 측정 버스바(900)는 상기 제1 배터리 셀 어셈블리(100)와 상기 제2 배터리 셀 어셈블리(200)의 구획하는 원점(O)을 기준으로 어느 한 쪽으로 치우치지 않는 상기 제1 배터리 셀 어셈블리(100)와 상기 제2 배터리 셀 어셈블리(200) 사이의 정 가운데에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제3 측정 버스바(900)는 상기 제1 배터리 셀 어셈블리(100)와 상기 제2 배터리 셀 어셈블리(200) 사이의 전위차가 같은 지점에 배치될 수 있다.
이처럼, 본 실시예에 따른 상기 제3 측정 버스바(900)는 상기 제1 배터리 셀 어셈블리(100)와 상기 제2 배터리 셀 어셈블리(200) 사이의 전위차가 같은 지점에 배치되는 바, 상기 배터리 모듈(10)의 전압 및 저항 측정 시 제1 배터리 셀 어셈블리(100) 또는 상기 제2 배터리 셀 어셈블리(200)의 어느 한 쪽으로 치우질 경우, 치우친 쪽으로의 전기적 거리가 길어짐에 따라 발생할 수 있는 측정 오차 발생을 방지할 수 있어, 정확한 전압 및 저항 측정을 도모할 수 있다.
이러한 상기 제3 측정 버스바(900), 또한, 측정장치 연결부(950)를 포함할 수 있다. 상기 측정장치 연결부(950)는 상기 전압 및 저항 측정을 위한 측정장치와의 연결을 위한 것으로서, 상기 제3 측정 버스바(900)로부터 돌출될 수 있다.
도 5 및 도 6은 도 1의 배터리 모듈의 전압 및 저항 측정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 배터리 모듈(10)의 전압 및 저항 측정 시, 상기 측정장치는, 상기 배터리 모듈(10)의 3개의 측정 포인트들(P1, P2, P3) 중 두 개의 측정 포인트들을 연결하여 상기 배터리 모듈(10)의 전압 및 저항을 측정할 수 있다. 여기서, 상기 3개의 측정 포인트들(P1, P2, P3)은, 각각, 제1 측정 버스바(700)를 통한 제1 측정 포인트(P1), 제2 측정 버스바(800)를 통한 제2 측정 포인트(P2) 및 제3 측정 버스바(900)를 통한 제3 측정 포인트(P3)일 수 있다.
먼저, 상기 배터리 모듈(10)의 전체 전압 및 저항을 측정하고자 하는 경우, 상기 측정장치는 제1 측정 포인트(P1) 및 제2 측정 포인트(P2)를 전기적으로 연결할 수 있다. 이를 위해, 상기 측정장치는 상기 제1 측정 버스바(700) 및 상기 제2 측정 버스바(800)에 각각 연결될 수 있다. 여기서, 상기 측정장치는 상기 제1 측정 버스바(700)의 상기 측정장치 연결부(750)에 연결되고, 상기 제2 측정 버스바(800)의 상기 측정장치 연결부(850)에 각각 연결될 수 있다.
그리고, 상기 배터리 모듈(10)의 상기 병렬 연결되는 상기 제1 배터리 셀 어셈블리(100)의 전압 및 저항을 측정하고자 하는 경우, 상기 측정장치는 상기 제1 측정 포인트(P1) 및 상기 제3 측정 포인트(P3)를 전기적으로 연결할 수 있다. 이를 위해, 상기 측정장치는 상기 제1 측정 버스바(700) 및 상기 제3 측정 버스바(900)에 각각 연결될 수 있다. 여기서, 상기 측정장치는 상기 제1 측정 버스바(700)의 상기 측정장치 연결부(750)에 연결되고, 상기 제3 측정 버스바(900)의 상기 측정장치 연결부(950)에 각각 연결될 수 있다.
아울러, 상기 배터리 모듈(10)의 상기 병렬 연결되는 상기 제2 배터리 셀 어셈블리(200)의 전압 및 저항을 측정하고자 하는 경우, 상기 측정장치는 상기 제2 측정 포인트(P2) 및 상기 제3 측정 포인트(P3)를 전기적으로 연결할 수 있다. 이를 위해, 상기 측정장치는 상기 제2 측정 버스바(800) 및 상기 제3 측정 버스바(900)에 각각 연결될 수 있다. 여기서, 상기 측정장치는 상기 제2 측정 버스바(800)의 상기 측정장치 연결부(850)에 연결되고, 상기 제3 측정 버스바(900)의 상기 측정장치 연결부(950)에 각각 연결될 수 있다.
본 실시예에서 상기 제3 측정 버스바(900)는 상기 제3 버스바(500)의 정 가운데, 즉, 상기 제1 배터리 셀 어셈블리(100)와 상기 제2 배터리 셀 어셈블리(200)의 정 가운데, 다시 말해, 상기 제1 배터리 셀 어셈블리(100)와 상기 제2 배터리 셀 어셈블리(200) 사이의 전위차가 같은 지점에 구비되는 바, 상기 측정 시 측정 오차 없는 정확한 전압 및 저항 측정을 가이드할 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따른 배터리 모듈(10)은 상기 제3 측정 버스바(900)를 통해 상기 제1 배터리 셀 어셈블리(100)의 상기 전압 및 저항 측정 또는 상기 제2 배터리 셀 어셈블리(200)의 상기 전압 및 저항 측정 시, 어느 한 쪽으로 전기적 거리가 치우치지 않기 때문에, 보다 정확하게 상기 제1 배터리 셀 어셈블리(100) 및 상기 제2 배터리 셀 어셈블리(200)의 전압 및 저항을 측정할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 배터리 팩(1)은, 앞선 실시예에 따른 적어도 하나의 배터리 모듈(10) 및 상기 적어도 하나의 배터리 모듈(10)을 패키징하기 위한 팩 케이스(50)를 포함할 수 있다.
이러한 상기 배터리 팩(1)은 자동차의 연료원으로써, 자동차에 구비될 수 있다. 예로써, 상기 배터리 팩(1)은 전기 자동차, 하이브리드 자동차 및 기타 배터리 팩(1)을 연료원으로써 이용할 수 있는 기타 다른 방식으로 자동차에 구비될 수 있다.
또한, 상기 배터리 팩(1)은 상기 자동차 이외에도 이차 전지를 이용하는 전력 저장 장치(Energy Storage System) 등 기타 다른 장치나 기구 및 설비 등에도 구비되는 것도 가능할 수 있음은 물론이다.
이처럼, 본 실시예에 따른 상기 배터리 팩(1)과 상기 자동차와 같은 상기 배터리 팩(1)을 구비하는 장치나 기구 및 설비는 전술한 상기 배터리 모듈(10)을 포함하는 바, 전술한 배터리 모듈(10)로 인한 장점을 모두 갖는 배터리 팩(1) 및 상기 배터리 팩(1)을 구비하는 상기 자동차와 같은 장치나 기구 및 설비를 구현할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.
1: 배터리 팩 10: 배터리 모듈
50: 팩 케이스 100: 제1 배터리 셀 어셈블리
110: 제1 배터리 셀 115, 116: 전극 리드
200: 제2 배터리 셀 어셈블리 210: 제2 배터리 셀
215, 216: 전극 리드 300: 제1 버스바
400: 제2 버스바 500: 제3 버스바
510: 제1 배터리 셀 연결부 520: 제2 배터리 셀 연결부
550: 직렬 연결부 600: 한 쌍의 터미널 단자
700: 제1 측정 버스바 750: 측정장치 연결부
800: 제2 측정 버스바 850: 측정장치 연결부
900: 제3 측정 버스바 950: 측정장치 연결부

Claims (13)

  1. 동일 극성의 전극 리드들이 나란히 배치되며 서로 병렬 연결되는 복수 개의 제1 배터리 셀들로 이루어지는 제1 배터리 셀 어셈블리;
    상기 제1 배터리 셀 어셈블리의 전극 리드들의 극성과 반대 방향으로 전극 리드들이 나란히 배치되며 서로 병렬 연결되는 제2 배터리 셀들로 이루어지는 제2 배터리 셀 어셈블리;
    상기 제1 배터리 셀 어셈블리의 일측에 구비되며, 상기 제1 배터리 셀들의 일측에 구비되는 동일 극성의 전극 리드들을 전기적으로 연결하는 제1 버스바;
    상기 제2 배터리 셀 어셈블리의 일측에 구비되며, 상기 제2 배터리 셀들의 일측에 구비되는 동일 극성의 전극 리드들을 전기적으로 연결하는 제2 버스바;
    상기 제1 배터리 셀 어셈블리 및 상기 제2 배터리 셀 어셈블리의 타측에 구비되고, 상기 제1 배터리 셀들 및 상기 제2 배터리 셀들의 타측에 구비되는 각각의 동일 극성의 전극 리드들을 전기적으로 연결하며, 상기 제1 배터리 셀 어셈블리와 상기 제2 배터리 셀 어셈블리를 직렬 연결하는 제3 버스바; 및
    상2기 제1 배터리 셀 어셈블리와 상기 제2 배터리 셀 어셈블리의 전압 및 저항을 측정하기 위해 제1 버스바 내지 제3 버스바에 각각 구비되는 복수 개의 측정 버스바들;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 측정 버스바들은,
    상기 제1 버스바 내지 제3 버스바에 각각 직접 부착되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 측정 버스바들은,
    상기 제1 버스바에 구비되는 제1 측정 버스바;
    상기 제2 버스바에 구비되는 제2 측정 버스바; 및
    상기 제3 버스바에 구비되는 제3 측정 버스바;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제3 측정 버스바는,
    상기 제3 버스바의 정 가운데에 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 배터리 셀 어셈블리와 상기 제2 배터리 셀 어셈블리는,
    상기 제3 측정 버스바를 사이에 두고 서로 대칭적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제3 버스바는,
    상기 제1 배터리 셀들의 타측에 구비되는 동일 극성의 전극 리드들을 연결하는 제1 배터리 셀 연결부;
    상기 제1 배터리 셀 연결부와 소정 거리 이격되며, 상기 제2 배터리 셀들의 타측에 구비되는 동일 극성의 전극 리드들을 연결하는 제2 배터리 셀 연결부; 및
    상기 제1 배터리 셀 연결부와 상기 제2 배터리 셀 연결부를 연결하는 직렬 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 배터리 셀 어셈블리와 상기 제2 배터리 셀 어셈블리는,
    상기 직렬 연결부를 사이에 두고 서로 대칭적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 배터리 셀 연결부와 상기 제2 배터리 셀 연결부는,
    상기 직렬 연결부를 사이에 두고 서로 대칭적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제3 측정 버스바는,
    상기 직렬 연결부에 장착되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 제3 버스바는,
    U자 형상인 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 측정 버스바들에는, 각각,
    상기 전압 및 저항 측정을 위한 측정장치와의 연결을 위한 측정장치 연결부가 돌출되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  12. 제1항에 따른 적어도 하나의 배터리 모듈; 및
    상기 적어도 하나의 배터리 모듈을 패키징하기 위한 팩 케이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  13. 제12항에 따른 배터리 팩;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차.
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