KR20170055719A - Submodule for high voltage battery - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고전압 배터리 서브모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전극탭과 전압센싱단자를 견고하게 조립하여 전극탭과 전압센싱단자 간의 접촉불량을 방지할 수 있는 고전압 배터리 서브모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a high-voltage battery sub-module, and more particularly, to a high-voltage battery sub-module capable of firmly assembling an electrode tab and a voltage sensing terminal to prevent a contact failure between an electrode tab and a voltage sensing terminal.
일반적으로, 하이브리드 전기 자동차와 연료전지 자동차 그리고 전기 자동차는 모두 전기모터에 의해 구동되는 것으로서, 전기모터에 구동전력을 제공하는 고전압 배터리가 필수적으로 장착된다.Generally, a hybrid electric vehicle, a fuel cell vehicle, and an electric vehicle are all driven by an electric motor, and a high voltage battery that supplies driving electric power to the electric motor is essentially installed.
고전압 배터리는 차량 운행 중에 충전과 방전을 반복하면서 필요한 전력을 공급하도록 구성되어 있다.The high-voltage battery is configured to supply the necessary power while repeating charging and discharging while the vehicle is running.
상기와 같은 고전압 배터리는 통상적으로 다수개의 배터리모듈로 구성된다.Such a high voltage battery typically comprises a plurality of battery modules.
그리고, 다수개의 각 배터리모듈은 다수개의 배터리 서브모듈로 구성되고, 다수개의 각 서브모듈은 다수개의 고전압 배터리 셀로 구성된다.Each of the plurality of battery modules includes a plurality of battery submodules, and each of the plurality of submodules includes a plurality of high voltage battery cells.
이렇게 다수개로 구성된 고전압 배터리 셀은 통상적으로 상부와 하부를 각각 지지하는 상부하우징 및 하부하우징에 의해 결합된다.A plurality of such high voltage battery cells are typically joined by an upper housing and a lower housing that support the upper and lower portions, respectively.
이때, 다수개의 고전압 배터리 셀은 상호 면대면으로 적층 되도록 하부하우징에 삽입되고, 고전압 배터리 셀의 상부에 상부하우징을 배치하여 조립함으로써, 배터리 서브모듈이 된다.At this time, a plurality of high-voltage battery cells are inserted into the lower housing so as to be stacked on the mutually-facing surfaces, and the upper housing is disposed on the upper portion of the high-voltage battery cells.
이러한 고전압 배터리 셀은 다양한 형태로 제조할 수 있으며, 특히 다양한 형태의 고전압 배터리 셀 중 최근 널리 사용되고 있는 파우치형(POUCHED TYPE)고전압 배터리 셀의 경우 유연성을 갖는 알루미늄 라미네이트 시트를 외장부재로 사용함으로써, 쉽게 휘어짐이 가능한 형태를 갖는다.The high-voltage battery cell can be manufactured in various forms. In particular, among the various types of high-voltage battery cells, a POUCHED TYPE high-voltage battery cell, which is widely used, is made of an aluminum laminate sheet having flexibility, And has a shape capable of warping.
이러한 파우치형 고전압 배터리 셀은 중량이 작고 제조비용이 낮다는 등의 장점으로 인해 최근 많은 관심을 모으고 있다.Such pouch type high voltage battery cells are attracting much attention due to their advantages such as small weight and low manufacturing cost.
그런데, 이러한 파우치형 고전압 배터리 셀은 쉽게 휘어질 수 있어 외부로부터 힘이 가해지면 쉽게 파손될 수 있었다.However, such a pouch type high voltage battery cell can be easily bent, and can be easily broken if an external force is applied thereto.
이로 인해, 고전압 배터리 셀 내부의 전해액이 누수되거나 가스가 분출하는 등의 위험이 있다.As a result, there is a risk that the electrolyte solution in the high-voltage battery cell leaks or gas spouts out.
그리고, 고전압 배터리 셀 모듈 및 팩은 파우치형 고전압 배터리 셀들을 적층하여 구성됨으로 고전압 배터리 셀 내부의 전해액이 누수되거나 가스 분출, 폭발이 발생한 경우 인접한 고전압 배터리 셀에도 직접적인 손상이 가해지는 문제가 있다.Also, since the high voltage battery cell module and the pack are formed by stacking the pouch type high voltage battery cells, when the electrolyte in the high voltage battery cell leaks, gas is spouted or exploded, the adjacent high voltage battery cell is directly damaged.
또한, 고전압 배터리는 다수의 고전압 배터리 셀들이 조합된 구조체이므로 일부 고전압 배터리 셀들이 과전압, 과전류, 과발열에 의해 안전성과 작동효율이 크게 문제가 될 수 있다.Also, since the high voltage battery is a structure in which a plurality of high voltage battery cells are combined, safety and operation efficiency may be a serious problem due to overvoltage, overcurrent, and overheating of some high voltage battery cells.
따라서, 이들을 검출하기 위한 수단이 필요하며 전압센서 등을 고전압 배터리 셀에 연결하여 실시간 또는 일정한 간격으로 작동 상태를 확인하여 제어하고 있다.Therefore, a means for detecting them is required, and a voltage sensor or the like is connected to a high-voltage battery cell to check and control the operating state at real time or at regular intervals.
이와 관련하여, 고전압 배터리의 활용 범위의 확대로 자동차 등의 동력원으로 사용됨에 따라, 강한 충격이나 진동이 가해지는 경우에도 상기 검출수단이 안정적인 접속 상태를 유지할 수 있도록 하는 것이 필요하다.In this connection, it is necessary to enable the detection means to maintain a stable connection state even when a strong shock or vibration is applied due to the use of the high-voltage battery as a power source for an automobile or the like due to an increase in the application range thereof.
통상적으로 고전압 배터리에서는 고전압 배터리 셀의 측면에 설치된 전극탭에 전압센서 및 PCB와 연결된 전압센싱단자를 상호 용접을 통해 접촉하였다.Generally, in a high-voltage battery, a voltage sensor and a voltage sensing terminal connected to a PCB are contacted to an electrode tab provided on the side of a high-voltage battery cell through welding.
더욱 상세하게는 다수개로 이루어진 고전압 배터리 셀 각각의 양측면으로부터 전극탭이 돌출되고, 상호 근접한 고전압 배터리 셀에 형성된 전극텝과 상호 면접촉하도록 90도로 절곡되어 한 쌍의 전극탭이 상호 겹쳐지도록 한 후, 겹쳐진 한 쌍의 전근탭을 용접하여 상호 고정하였다.More specifically, an electrode tab protrudes from both sides of each of a plurality of high-voltage battery cells and is bent at 90 degrees so as to be in contact with an electrode tab formed in a high-voltage battery cell in close proximity to each other, A pair of overlapping transfer tapes were welded and fixed to each other.
그리고, 상호 용접되어 고정된 한 쌍의 전극탭 내측면에 전압센싱단자가 배치되어 한 쌍의 전극탭과 전압센싱단자가 상호 면접촉된 상태로 용접결합을 통해 상호 고정된다.A voltage sensing terminal is disposed on an inner surface of a pair of electrode taps welded and fixed to each other, and the pair of electrode taps and the voltage sensing terminal are mutually fixed through welding.
즉, 한 쌍의 전극탭과 1개의 전압센싱단자가 용접됨으로써, 전극탭과 전압센싱단자는 3중으로 용접된다.That is, by welding a pair of electrode tabs and one voltage sensing terminal, the electrode tab and the voltage sensing terminal are welded in triplicate.
그러나, 종래에는 상호 겹쳐진 한 쌍의 전극탭과 1개의 전압센싱단자를 용접 즉, 3중으로 용접할 경우, 한 쌍의 전극탭과 1개의 전압센싱단자를 가압하는 클램프의 가압에 의해 배터리 서브모듈이 뒤로 밀리게 된다.However, conventionally, when a pair of electrode tabs and a voltage sensing terminal overlapping each other are welded, that is, in the case of triple welding, by pressing the pair of electrode tabs and the clamp for pressing one voltage sensing terminal, It is pushed back.
이로 인해, 배터리 서브모듈과 클램프 사이에 틈이 생김으로써, 전극탭과 전압센싱단자 간의 용접불량이 발생되는 문제가 있었다.As a result, there is a gap between the battery submodule and the clamp, thereby causing a problem of welding failure between the electrode tab and the voltage sensing terminal.
상기한 이유로 해방분야에서는 한 쌍의 전극탭과 1개의 전압센싱단자를 효율적으로 조립하여 상호 견고하게 고정시킬 수 있는 방안을 모색하고 있으나, 현재까지는 만족할만한 결과를 얻지 못하고 있는 실정이다.For the above reason, in the field of liberation, although a pair of electrode tabs and a voltage sensing terminal are efficiently assembled and fixed firmly to each other, a satisfactory result has not been obtained until now.
본 발명의 목적은 한 쌍의 전극탭과 1개의 전압센싱단자를 견고하게 조립하여 전극탭과 전압센싱단자 간의 접촉불량을 방지할 수 있는 고전압 배터리 서브모듈을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a high voltage battery sub module in which a pair of electrode tabs and one voltage sensing terminal are rigidly assembled to prevent contact failure between the electrode tab and the voltage sensing terminal.
본 발명의 일실시예에 의한 고전압 배터리 서브모듈은, 고전압 배터리 시스템에 설치되는 배터리 서브모듈에 있어서, 상기 고전압 배터리 시스템으로 공급할 전원을 저장하고, XY평면상 Y축 방향으로 적층되며, XY평면상 테두리면의 X축 방향 양측면 중 일면으로부터 X축 방향으로 연장된 제1전극탭과, 타면으로부터 X축 방향으로 연장된 제2전극탭이 구비된 다수개의 고전압 배터리 셀; 상기 고전압 배터리 셀의 테두리면에 밀착되도록 사각링 형상으로 형성되고, 상기 제2전극탭과 대응되는 위치에 상기 제2전극탭이 안착되는 전극탭안착부가 형성된 고정프레임; 상기 고정프레임의 하부에 배치되어 상기 고전압 배터리 셀과 결합된 상기 고정프레임이 안착되고, 상기 고전압 배터리 셀 및 상기 고정프레임의 하부와 양측면의 일부를 밀폐하는 하부하우징; 상기 하부하우징의 상부에 배치되어 상기 하부하우징에 안착된 상기 고전압배터리 셀 및 상기 고정프레임의 상부와 양측면의 나머지 일부를 밀폐하고, 상기 제1전극탭이 형성된 방향의 측면에 외부와 연통되는 다수개의 하우징관통공이 형성된 상부하우징; 및 상기 상부하우징의 내측면에서 상기 제1전극탭이 배치된 방향을 향해 형성되어 상기 제1전극탭과 접촉되고, 상기 하우징관통공과 연통되는 단자관통공이 관통된 전압센싱단자;를 포함하고, 상기 제1전극탭은, 상호 적층된 한 쌍의 상기 고전압 배터리 셀의 일면으로부터 XY평면상 X축 방향으로 연장된 제1셀연장부와, 상호 면접촉하여 겹쳐지도록 한 쌍의 상기 제1셀연장부로부터 각각 직각방향으로 절곡되어 상기 하우징관통공 및 상기 단자관통공과 연통되는 탭관통공이 관통된 한 쌍의 제1절곡부로 이루어지고, 상기 하부하우징은, 상기 하부하우징의 바닥면으로부터 상기 제1전극탭과 대응되는 위치에 ZX평면상 Z축 방향으로 연장되어 외주면에 상기 제1전극탭이 감싸지는 사각형상의 끼움부가 연장되고, 상기 끼움부에는, 상기 하우징관통공과 상기 단자관통공 및 상기 탭관통공과 연통되는 다수개의 나사홀이 형성되되, 상기 상부하우징과 상기 끼움부 사이에 상기 전압센싱단자 및 상기 제1절곡부가 배치된 상태에서 볼트부재가 상기 하우징관통공과 상기 단자관통공 및 상기 탭관통공을 관통하고 상기 나사홀에 체결되어 상기 볼트부재의 조임에 의해 상기 제1전극단자와 상기 전압센싱단자가 상호 전기적으로 연결된다.The high-voltage battery sub-module according to an embodiment of the present invention is a battery sub-module installed in a high-voltage battery system, which stores power to be supplied to the high-voltage battery system, is stacked in the Y-axis direction on the XY plane, A plurality of high voltage battery cells each having a first electrode tab extending in the X axis direction from one side of both the X axis direction side surfaces of the rim surface and a second electrode tab extending in the X axis direction from the other surface; A fixed frame formed in a square ring shape so as to be in close contact with a rim surface of the high voltage battery cell and having an electrode tab seating portion on which the second electrode tab is seated at a position corresponding to the second electrode tab; A lower housing disposed at a lower portion of the fixed frame and seated in the fixed frame coupled with the high voltage battery cell and sealing the lower and both sides of the high voltage battery cell and the fixed frame; A plurality of high voltage battery cells arranged on an upper portion of the lower housing and seated on upper and both sides of the fixed frame and seated in the lower housing, An upper housing having a housing through hole; And a voltage sensing terminal formed in an inner surface of the upper housing toward a direction in which the first electrode tab is disposed and in contact with the first electrode tab and through a terminal through hole communicating with the housing through hole, The first electrode tab may include a first cell extension extending in the X-axis direction on the XY plane from one surface of a pair of the high voltage battery cells stacked one over the other, and a pair of the first cell extensions And a pair of first bent portions which are bent in a direction perpendicular to the first electrode tabs and penetrate through the housing through holes and the through holes communicating with the terminal through holes, Extending in the Z-axis direction on the ZX plane at a position corresponding to the first electrode tab and having a rectangular shape on which the first electrode tab is wrapped is extended on the outer circumferential surface, And a plurality of screw holes communicating with the terminal through holes and the tap through holes are formed in the case where the voltage sensing terminal and the first bent portion are disposed between the upper housing and the fitting portion, And the first electrode terminal and the voltage sensing terminal are electrically connected to each other by penetrating through the through hole and the through hole and being fastened to the screw hole and fastening the bolt member.
상기 상부하우징의 내측면에는 상기 전압센싱단자가 인서트사출방식으로 장착되는 단자장착부가 형성된다.And a terminal mounting portion on which the voltage sensing terminal is mounted by an insert injection method is formed on an inner surface of the upper housing.
ZX평면상 상기 끼움부의 Z축 방향 길이는 ZX평면상 상기 제1전극탭의 ZX평면상 Z축 방향 길이보다 길게 연장되어 상기 끼움부의 외주면에 상기 제1전극탭이 감싸질 때, 상기 끼움부의 상부가 외부로 노출되고, 상기 상부하우징의 하면으로부터 상기 끼움부와 대응되는 위치에서 상기 끼움부의 단면적에 비하여 동일하거나 또는 크게 형성된 중공형상의 삽입부가 연장되되, 상기 삽입부가 상기 끼움부의 상부에서 상기 제1전극탭의 외부로 노출된 영역에 삽입된다.The Z-axis direction length of the fitting portion on the ZX plane is longer than the Z-axis direction length of the first electrode tab on the ZX plane so that when the first electrode tab is wrapped around the fitting portion, And a hollow insertion portion extending from the lower surface of the upper housing at a position corresponding to the fitting portion, the hollow insertion portion being formed to be equal to or larger than a cross-sectional area of the fitting portion, And is inserted into the exposed region of the electrode tab.
상기 하부하우징의 내측면에는, 다수개의 고정프레임이 상기 하부하우징에 안착될 때, 다수개의 고정프레임 간의 간격이 상호 이격되도록 상기 고정프레임의 하부를 지지하는 하부고정프레임간격유지부가 형성되고, 상기 상부하우징의 내측면에는, 상기 하부고정프레임간격유지부와 동일한 개수로 형성되고, 상기 하부하우징에 안착된 다수개의 고정프레임 간의 간격이 상호 이격되도록 상기 고정프레임의 상부를 지지하는 상부고정프레임간격유지부가 형성된다.A lower fixed frame gap holding portion for supporting a lower portion of the fixed frame is formed on an inner surface of the lower housing such that a plurality of fixed frames are spaced apart from each other when a plurality of fixed frames are seated on the lower housing, And an upper fixing frame interval holding portion for supporting the upper portion of the fixing frame such that the plurality of fixing frames seated on the lower housing are spaced apart from each other by the same number as the lower fixing frame interval holding portion on the inner surface of the housing, .
상기 제2전극탭은, 상호 적층된 한 쌍의 상기 고전압 배터리 셀의 타면으로부터 XY평면상 X축 방향으로 연장된 제2셀연장부와, 상호 면접촉 하여 겹치도록 한 쌍의 상기 제2셀연장부로부터 각각 직각방향으로 절곡된 제2절곡부로 이루어진다.Wherein the second electrode tab comprises a second cell extension extending in the X-axis direction on the XY plane from the other surface of the pair of mutually stacked high-voltage battery cells, and a pair of second cell extensions And a second bent portion bent in a direction perpendicular to the first direction.
상기 나사홀의 내주면에는 상기 볼트부재가 나사결합방식으로 체결될 수 있도록 나사산이 형성된다.A thread is formed on the inner circumferential surface of the screw hole so that the bolt member can be fastened in a threaded manner.
본 발명에 따른 고전압 배터리 서브모듈은, 볼트부재가 상부하우징과 끼움부 사이에 전압센싱단자 및 제1절곡부가 배치된 상태에서 하우징관통공과 단자관통공 및 탭관통공을 관통하고 나사홀에 나사결합방식으로 체결됨으로써, 볼트부재의 조임에 의해 한 쌍의 제1전극탭과 1개의 전압센싱단자를 효율적으로 고정시킬 수 있고, 제1전극단자와 전압센싱단자가 상호 전기적으로 견고하게 연결될 수 있는 효과가 있다.The high voltage battery sub-module according to the present invention is characterized in that the bolt member passes through the housing through hole, the terminal through hole and the tab through hole in a state where the voltage sensing terminal and the first bent portion are disposed between the upper housing and the fitting portion, The pair of first electrode tabs and one voltage sensing terminal can be efficiently fixed by tightening the bolt member and the first electrode terminal and the voltage sensing terminal can be electrically and robustly connected to each other .
또한, 전극탭안착부의 외측면에 상호 면접촉하는 한 쌍의 제2절곡부가 감싸는 형상으로 배치됨으로써, 제2전극탭이 외력에 의해 구부러지거나 파손되지 않도록 제2전극탭을 견고하게 지지할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the second electrode tab is disposed in a shape to surround a pair of second bent portions that are in mutual contact with the outer surface of the electrode tab seating portion, the second electrode tab can be firmly supported to prevent the second electrode tab from being bent or damaged by external force It is effective.
아울러, 하부하우징에 배터리 조립체가 안착될 때, 제1전극탭이 끼움부에 끼워짐으로써, 제1전극탭이 외력에 의해 구부러지거나 파손되지 않도록 제1전극탭을 견고하게 지지할 수 있는 효과가 있다.In addition, when the battery assembly is mounted on the lower housing, the first electrode tab is fitted into the fitting portion, so that the first electrode tab can be firmly supported to prevent the first electrode tab from being bent or damaged by an external force have.
그리고, 하부고정프레임간격유지부와 상부고정프레임간격유지부는 배터리 조립체가 하부하우징 및 상부하우징의 내부에 배치될 때, 다수개의 배터리 조립체 간의 간격이 상호 이격되도록 배터리 조립체를 구획 및 배터리 조립체의 하부 및 상부를 각각 지지함으로써, 하부하우징 및 상부하우징의 내부에 배치된 배터리 조립체의 상호 간격을 일정한 간격으로 유지시킬 수 있고, 외력에 의해 흔들리는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.When the battery assembly is disposed inside the lower housing and the upper housing, the lower fixture frame space retainer and the upper fixture frame space retainer may be spaced apart from each other such that the spaces between the battery assemblies are spaced apart from each other. The upper and lower housings can maintain mutual intervals of the battery assembly disposed inside the lower housing and the upper housing at a constant interval and can be prevented from being shaken by an external force.
또한, ZX평면상 끼움부의 Z축 방향 길이는 ZX평면상 제1전극탭의 ZX평면상 Z축 방향 길이보다 길게 연장됨으로써, 하부하우징과 상부하우징이 상호 결합되어 끼움부의 외주면에 제1전극탭이 감싸질 때, 삽입부가 끼움부에서 제1절곡부가 감싸고 있는 영역으로부터 외부로 노출된 상부영역에 용이하게 삽입될 수 있고, 이로 인해, 삽입부와 끼움부는 하부하우징과 상부하우징간의 조립위치를 명확하게 가이드 할 수 있는 효과가 있다.The length of the ZX-plane fitting portion on the ZX plane is longer than the Z-axis direction length of the first electrode tab on the ZX plane so that the lower housing and the upper housing are coupled to each other, The insertion portion can be easily inserted into the upper region exposed to the outside from the region enclosing the first bending portion in the fitting portion so that the insertion portion and the fitting portion can clearly identify the assembly position between the lower housing and the upper housing There is an effect that can guide.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고전압 배터리 서브모듈을 나타낸 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 고전압 배터리 서브모듈을 분해한 분해사시도.
도 3은 도 2에 도시된 고전압 배터리 서브모듈의 고전압 배터리 셀을 분해한 분해사시도.
도 4는 도 2에 도시된 고전압 배터리 셀 및 전극탭의 평면을 나타낸 평면도.
도 5는 도 2에 도시된 상부하우징의 저면을 나타낸 저면사시도.
도 6은 도 2에 도시된 B-B'를 따라 절단한 단면도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 고전압 배터리 서브모듈의 결합순서를 나타낸 순서도.1 is a perspective view of a high-voltage battery sub-module according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is an exploded perspective view of the high-voltage battery sub-module shown in FIG. 1; FIG.
3 is an exploded perspective view of a high-voltage battery cell of the high-voltage battery sub-module shown in FIG. 2; FIG.
4 is a plan view of the high voltage battery cell and electrode tab shown in FIG. 2; FIG.
5 is a bottom perspective view showing the bottom of the upper housing shown in Fig.
6 is a cross-sectional view taken along line B-B 'shown in FIG. 2;
FIG. 7 is a flowchart illustrating a procedure for assembling a high-voltage battery sub-module according to an embodiment of the present invention; FIG.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. And is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined by the claims. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. It is noted that " comprises, " or "comprising," as used herein, means the presence or absence of one or more other components, steps, operations, and / Do not exclude the addition.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 고전압 배터리 서브모듈를 설명함에 있어서, 본 실시예의 이해를 돕기 위해 고전압 배터리 서브모듈은 수평방향으로 적층되는 것으로 설명한다.In order to facilitate understanding of the present invention, the high-voltage battery sub-module according to an embodiment of the present invention will be described as being stacked in the horizontal direction.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고전압 배터리 서브모듈을 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 고전압 배터리 서브모듈을 분해한 분해사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 고전압 배터리 서브모듈의 고전압 배터리 셀을 분해한 분해사시도이고, 도 4는 도 2에 도시된 고전압 배터리 셀 및 전극탭의 평면을 나타낸 평면도이고, 도 5는 도 2에 도시된 상부하우징의 저면을 나타낸 저면사시도이고, 도 6은 도 2에 도시된 B-B'를 따라 절단한 단면도이다.FIG. 1 is a perspective view illustrating a high-voltage battery sub-module according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an exploded perspective view of the high- FIG. 4 is a plan view showing a plan view of the high voltage battery cell and the electrode tab shown in FIG. 2, FIG. 5 is a bottom perspective view showing a bottom surface of the upper housing shown in FIG. 2 And FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line B-B 'shown in FIG.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 고전압 배터리용 서브모듈은 고전압 배터리 셀(100)과 고정프레임(200)과 하부하우징(300)과 상부하우징(400)과 전압센싱단자(500)를 포함한다.1 to 6, a submodule for a high-voltage battery according to the present embodiment includes a high-
고전압 배터리 셀(100)은 고전압 배터리 시스템으로 공급할 전원을 저장하며, 도 2에 도시된 바와 같이 다수개가 XY평면상 Y축 방향으로 적층된다.The high-
고전압 배터리 셀(100)은 다수개가 모여 배터리 서브모듈을 이루는 것으로서, 다양한 형상으로 제조될 수 있는 바, 본 발명의 실시예에서는 파우치형으로 형성됨이 바람직하다.A plurality of high
파우치형은 그 형상을 비교적 자유롭게 형성할 수 있고 그 무게가 가벼워서 다수의 고전압 배터리 셀(100)을 구성해야 하는 차량용 배터리에 주로 사용된다.The pouch type is mainly used for a battery for a vehicle in which a shape of the pouch type can relatively freely be formed and the weight thereof is light and a large number of high
고전압 배터리 셀(100)은 파우치형으로 형성됨으로써, 배터리 서브모듈의 중량을 감소시킬 수 있다.The high-
이러한 고전압 배터리 셀(100)은 양측 끝단에 양극단자와 음극단자로 이루어진 전극탭이 형성된다.In this high-
전극탭은 음극단자 및 양극단자로 이루어진 것으로서, 도 3에 도시된 바와 같이 고전압 배터리 셀(100)의 테두리면 양측면으로부터 XY평면상 Y축 방향으로 연장된다.The electrode tab is made of a negative electrode terminal and a positive electrode terminal and extends in the Y-axis direction on the XY plane from both sides of the rim surface of the high-
이러한 전극탭은 제1전극탭(110)과, 제2전극탭(120)으로 구비된다.These electrode tabs are provided as a
제1전극탭(110)은 고전압 배터리 셀(100)의 테두리의 측면 중 어느 한 쪽 방향의 측면으로부터 도 3에 도시된 바와 같이 XY평면상 X축 방향으로 연장된다.The
이러한 제1전극탭(110)은 고전압 배터리 셀(100)의 측면으로부터 XY평면상 X축 방향으로 연장된 제1셀연장부(111)와, 제1셀연장부(111)로부터 XY평면상 Y축 방향으로 절곡된 제1절곡부(112)로 구비된다.The
즉, 제1전극탭(110)은 단면형상이 직각형상으로 형성된다.That is, the
한편, 상호 면접촉되도록 적층된 다수개의 고전압 배터리 셀(100) 중 최외곽에 배치된 고전압 배터리 셀(100), 즉 배터리 서브모듈의 일단방향과 타단방향 최외곽에 배치된 고전압 배터리 셀(100)에 형성된 제1전극탭(110)은 제1절곡부(112)가 제1셀연장부(111)로부터 직각방향으로 절곡된다.The high-
그리고, 첫 번째 고전압 배터리 셀(100)에 면접촉하는 고전압 배터리 셀(100), 즉 두 번째 고전압 배터리 셀(100)에 형성된 제1전극탭(110)의 제1절곡부(112)는 제1셀연장부(111)로부터 직각방향으로 절곡된다.The
따라서, 첫 번째 고전압 배터리 셀(100)에 형성된 제1절곡부(112)와 두 번째 고전압 배터리 셀(100)에 형성된 제1절곡부(112)가 상호 겹쳐진다.Accordingly, the
이로 인해, 첫 번째 고전압 배터리 셀(100)에 형성된 제1절곡부(112)와 두 번째 고전압 배터리 셀(100)에 형성된 제1절곡부(112)는 상호 면접촉하여 전기적으로 연결된다.Thus, the
이러한 형태로 배터리 서브모듈의 일단방향에서부터 홀수 번째 고전압 배터리 셀(100)과, 그 고전압 배터리 셀(100)에서 근접하게 배치된 짝수 번째 고전압 배터리 셀(100)은 상호 면접촉하여 반복적으로 적층되고, 제1절곡부(112)들은 상호 면접촉하여 전기적으로 연결된다.In this manner, the odd-numbered high-
한편, 제1절곡부(112)에는 다수개의 탭관통공(113)이 관통된다.A plurality of tab through
탭관통공(113)은 면접촉하여 상호 겹쳐진 한 쌍의 제1절곡부(112)에 관통되어 제1전극탭(110)과 전압센싱단자(500)와 하부하우징(300) 및 상부하우징(400)을 상호 고정하는 볼트부재(600)가 관통된다.The tab through
제2전극탭(120)은 고전압 배터리 셀(100)의 테두리의 측면 중 제1전극탭(110)이 형성된 측면의 반대방향 측면으로부터 도 3에 도시된 바와 같이 XY평면상 X축 방향으로 연장된다.The
이러한 제2전극탭(120)은 고전압 배터리 셀(100)의 측면으로부터 XY평면상 X축 방향으로 연장된 제2셀연장부(121)와, 제2셀연장부(121)로부터 XY평면상 Y축 방향으로 절곡된 제2절곡부(122)가 형성된다.The
즉, 제2전극탭(120)은 상기 제1전극탭(110)과 같이 단면형상이 직각형상으로 형성된다.That is, the
한편, 상호 면접촉되도록 적층된 다수개의 고전압 배터리 셀(100) 중 최외곽에 배치된 고전압 배터리 셀(100), 즉 배터리 서브모듈의 일단방향과 타단방향 최외곽에 배치된 고전압 배터리 셀(100)에 형성된 제2전극탭(120)은 단면형상이 수평방향으로 연장된 직선형상으로 형성된다.The high-
직선형상으로 형성된 제2전극탭(120)은 버스바와 전기적으로 연결된다.The
단면형상이 직각형상으로 형성된 제2전극탭(120)은 일단방향 최외곽의 고전압 배터리 셀(100)과 면접촉하는 고전압 배터리 셀(100), 즉 두 번째 고전압 배터리 셀(100)에 형성된다.The
두 번째 고전압 배터리 셀(100)에 형성된 제2전극탭(120)은 제2절곡부(122)가 제2셀연장부(121)로부터 직각방향으로 절곡된다.The
그리고, 두 번째 고전압 배터리 셀(100)에서 첫 번째 고전압 배터리 셀(100) 배치된 반대방향의 면에 면접촉하는 고전압 배터리 셀(100), 즉 세 번째 고전압 배터리 셀(100)에 형성된 제2전극탭(120)의 제2절곡부(122)는 제2셀연장부(121)로부터 직각방향으로 절곡된다.The high
따라서, 두 번째 고전압 배터리 셀(100)에 형성된 제2절곡부(122)와 세 번째 고전압 배터리 셀(100)에 형성된 제2절곡부(122)가 상호 겹쳐진다.Accordingly, the
이로 인해, 두 번째 고전압 배터리 셀(100)에 형성된 제2절곡부(122)와 세 번째 고전압 배터리 셀(100)에 형성된 제2절곡부(122)는 상호 면접촉하여 전기적으로 연결된다.As a result, the
이러한 형태로 배터리 서브모듈의 일단방향에서부터 짝수 번째 고전압 배터리 셀(100)과, 그 고전압 배터리 셀(100)에서 근접하게 배치된 홀수 번째 고전압 배터리 셀(100)은 상호 면접촉하여 반복적으로 적층되고, 제2절곡부(122)들은 상호 면접촉하여 전기적으로 연결된다.In this manner, the even-numbered high-
이로 인해, 제1전극탭(110)과 제2전극탭(120)은 도 4에 도시된 바와 같이 XY평면상 지그재그 형상으로 상호 연결되어 적층된다.Accordingly, the
고정프레임(200)은 플라스틱과 같은 절연재질로 형성된 것으로서, 다수개로 이루어진 고전압 배터리 셀(100) 간의 전기적인 연결을 상호 절연시킬 수 있고, 소재의 특성상 경량화와 내구성을 향상시킬 수 있다.The fixed
고정프레임(200)은 고전압 배터리 셀(100)과 면접촉되고, 면접촉된 고전압 배터리 셀(100)의 일면 및 타면이 외부에 노출되도록 사각의 링 형상으로 형성된다.The fixed
고정프레임(200)은 사각의 링 형상으로 형성되어 인접되어 있는 고전압 배터리 셀(100)의 표면이 외부로 노출됨으로써, 고전압 배터리 셀(100)을 냉각시키기 위한 냉각모듈에 직접 노출된다.The
따라서, 고정프레임(200)은 고전압 배터리 셀(100)을 냉각모듈에 직접 노출시킴으로써, 고전압 배터리 셀(100)로부터 발생된 열이 종래기술에 비해 더욱 효율적으로 냉각될 수 있다.Thus, by directly exposing the high
고정프레임(200)은 다수개로 구비되어 짝수 번째 고전압 배터리 셀(100)과 홀수 번째 고전압 배터리 셀(100) 사이에 각각 삽입된다.A plurality of fixed
이러한 고정프레임(200)은 전극탭안착부(210)를 포함한다.The fixed
전극탭안착부(210)는 제2전극탭(120)이 안착되어 제2절곡부(122)가 외부로 노출되도록 한다.The electrode
이러한 전극탭안착부(210)의 외측면에는 상호 면접촉하는 한 쌍의 제2절곡부(122)가 감싸는 형상으로 배치된다.The outer surface of the electrode
따라서, 전극탭안착부(210)는 제2전극탭(120)이 외력에 의해 구부러지거나 파손되지 않도록 제2전극탭(120)을 견고하게 지지할 수 있다.Therefore, the electrode
하부하우징(300)은 상부가 개방되고 내부에 수용공간이 형성되어 고정프레임(200)의 하부에 배치된다.The
따라서, 하부하우징(300)의 수용공간에는 고전압 배터리 셀(100)과 결합된 고정프레임(200)(이하에서는 '배터리 조립체(700)'라 함)이 안착되고, 배터리 조립체(700)의 하부와 양측면의 일부를 밀폐한다.The
이로 인해, 하부하우징(300)은 배터리 조립체(700)의 하부를 외력으로부터 용이하게 보호할 수 있다.Thus, the
이러한 하부하우징(300)은 끼움부(310)와 하부고정프레임간격유지부(320)가 형성된다.The
끼움부(310)는 하부하우징(300)의 바닥면으로부터 제1전극탭(110)과 대응되는 위치에 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이 ZX평면상 Z축 방향으로 연장된다.The
끼움부(310)는 단면형상이 사각형상으로 형성된 것으로서, 제1절곡부(112)에 의해 감싸지도록, 하부하우징(300)의 바닥면으로부터 제1전극탭(110)과 대응되는 위치에 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이 ZX평면상 Z축 방향으로 형성된다.The
끼움부(310)는 제1전극탭(110)과 대응되는 위치에 형성됨으로써, 제1전극탭(110)과 동일한 개수로 이루어진다.The
따라서, 끼움부(310)는 하부하우징(300)에 배터리 조립체(700)가 안착될 때, 제1전극탭(110)이 끼워짐으로써, 제1전극탭(110)이 외력에 의해 구부러지거나 파손되지 않도록 제1전극탭(110)을 견고하게 지지할 수 있다.Therefore, when the
한편, 끼움부(310)는 ZX평면상 Z축 방향의 길이는 ZX평면상 제1전극탭(110)의 X축 방향의 길이보다 길기 연장된다.On the other hand, the length of the
이로 인해, 끼움부(310)는 외주면에 제1전극탭(110)이 감싸질 때, 끼움부(310)의 상부가 외부로 노출된다.Therefore, when the
한편, 끼움부(310)에는 나사홀(311)이 형성된다.On the other hand, a
나사홀(311)은 내주면에 나사산이 형성된 것으로서, 탭관통공(113)과 대응되는 위치에 동일한 개수로 형성되어 탭관통공(113)을 관통한 볼트부재(600)가 체결된다.The threaded
하부고정프레임간격유지부(320)는 하부하우징(300)의 바닥면과 내측면을 따라 다수개가 돌출된 격벽으로서, 배터리 조립체(700)가 하부하우징(300)에 안착될 때, 다수개의 배터리 조립체(700) 간의 간격이 상호 이격되도록 배터리 조립체(700)를 구획 및 배터리 조립체(700)의 하부를 지지한다.The lower fixing frame
이로 인해, 하부고정프레임간격유지부(320)는 하부하우징(300)의 바닥면에 안착된 배터리 조립체(700)의 상호 간격을 일정한 간격으로 유지시킬 수 있고, 배터리 조립체(700)가 외력에 의해 흔들리는 것을 방지할 수 있다.Accordingly, the lower fixed frame
상부하우징(400)은 하부하우징(300)의 상부에 배치되어 하부하우징(300)과 결합되는 것으로서, 하부가 개방되고, 내부에 수용공간이 형성된다.The
상부하우징(400)은 하부하우징(300)의 상부에 배치되어 하부하우징(300)에 안착된 배터리 조립체(700)의 상부와 양측면의 나머지 일부를 밀폐한다.The
이로 인해, 상부하우징(400)은 배터리 조립체(700)의 상부를 외력으로부터 용이하게 보호할 수 있다.As a result, the
이러한 상부하우징(400)은 삽입부(410)와 단자장착부(420)와 상부고정프레임간격유지부(430)를 포함한다.The
삽입부(410)는 상부하우징(400)의 하면으로부터 끼움부(310)와 대응되는 위치에서 하방향으로 연장된다.The
삽입부(410)는 끼움부(310)의 단면적에 비하여 동일하거나 또는 크게 형성된 중공형상으로 형성된다. The
따라서, 삽입부(410)는 상부하우징(400)과 하부하우징(300)이 상호 결합될 때, 하부하우징(300)의 끼움부(310)에서 제1절곡부(112)가 감싸고 있는 영역으로부터 외부로 노출된 상부영역에 상부하우징(400)의 삽입부(410)가 용이하게 삽입될 수 있다.Therefore, when the
이로 인해, 삽입부(410)와 끼움부(310)는 하부하우징(300)과 상부하우징(400)간의 조립위치를 명확하게 가이드 할 수 있다.Therefore, the
단자장착부(420)는 상부하우징(400)의 내측면에서 제1전극탭(110)과 동일한 개수로 제1전극탭(110)과 대응되는 위치에 형성된다.The
이러한 단자장착부(420)에는 전압센싱단자(500)가 제1전극탭(110)에 면접촉될 수 있도록 인서트사출방식으로 장착된다.The
상부고정프레임간격유지부(430)는 상부하우징(400)의 내측면을 따라 다수개가 돌출된 격벽으로서, 하부고정프레임간격유지부(320)와 동일한 개수로 형성된다.The upper fixing frame
상부고정프레임간격유지부(430)는 배터리 조립체(700)가 하부하우징(300)에 안착될 때, 다수개의 배터리 조립체(700) 간의 간격이 상호 이격되도록 배터리 조립체(700)를 구획 및 배터리 조립체(700)의 상부를 지지한다.The upper fixing frame
이로 인해, 상부고정프레임간격유지부(430)는 하부하우징(300)에 안착된 배터리 조립체(700)의 상호 간격을 일정한 간격으로 유지시킬 수 있고, 배터리 조립체(700)가 외력에 의해 흔들리는 것을 방지할 수 있다.Therefore, the upper fixed frame
한편, 상부하우징(400)에는 하우징관통공(440)이 형성된다.Meanwhile, a housing through
하우징관통공(440)은 상부하우징(400)에서 제1전극탭(110)이 형성된 방향의 측면에 외부와 연통되는 것으로서, 탭관통공(113) 및 나사홀(311)과 대응되는 위치에 동일한 개수로 형성된다.The housing through
하우징관통공(440)에는 볼트부재(600)가 관통하고, 하우징관통공(440)을 관통한 볼트부재(600)가 탭관통공(113)과 나사홀(311)를 관통한다.A
전압센싱단자(500)는 도전체의 바 형상으로 형성되어 단자장착부(420)에 장착된 것으로서, 고전압 배터리 셀(100)의 전압을 센싱한다.The
전압센싱단자(500)는 상부하우징(400)의 내측면에서 제1전극탭(110)이 배치된 방향을 향해 형성되어 한 쌍의 제1전극탭(110) 외측면에과 전기적으로 접촉된다.The
따라서, 전압센싱단자(500)는 고전압 배터리 셀(100)의 잔여용량, 충전 필요성을 판단하는 BMS(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)와 전기적으로 연결되어 고전압 배터리 셀(100)로부터 센싱된 전압을 BMS로 전달한다.Accordingly, the
한편, 전압센상단자(500)에는 단자관통공(510)이 형성된다.Meanwhile, a terminal through
단자관통공(510)은 탭관통공(113) 및 하우징관통공(440)과 대응되는 위치에 동일한 개수로 형성되어 하우징관통공(440)을 관통한 볼트부재(600)가 관통된다.The terminal through
이로 인해, 볼트부재(600)는 상부하우징(400)과 끼움부(310) 사이에 전압센싱단자(500) 및 제1절곡부(112)가 배치된 상태에서 하우징관통공(440)과 단자관통공(510) 및 탭관통공(113)을 관통하고 나사홀(311)에 나사결합방식으로 체결된다.The
즉, 볼트부재(600)의 조임에 의해 한 쌍의 제1전극탭(110)과 1개의 전압센싱단자(500)를 효율적으로 고정시킬 수 있고, 제1전극탭(110)과 전압센싱단자(500)가 상호 전기적으로 견고하게 연결될 수 있다.That is, by tightening the
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 고전압 배터리 서브모듈의 조립순서에 대해 설명한다.Hereinafter, the assembling procedure of the high voltage battery sub-module according to the embodiment of the present invention will be described.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 고전압 배터리 서브모듈의 결합순서를 나타낸 순서도이다.FIG. 7 is a flowchart illustrating an assembling procedure of a high-voltage battery sub-module according to an embodiment of the present invention.
고정프레임(200)의 내부에 한 쌍의 고전압 배터리 셀(100)이 안착되어 배터리 조립체(700)가 형성(S710)된다.A pair of high-
한편, 고정프레임(200)의 양측면 중 어느 한 쪽 면에는 전극탭안착부(210)가 형성되고, 고전압 배터리 셀(100)에는 그 테두리면 중 전극탭안착부(210)와 대응되는 위치에 수평방향으로 제2전극탭(120)이 구비되어 있다.The high
그리고, 제2전극탭(120)은 전극탭안착부(210)에 안착된다.The
이어서, 고전압 배터리 셀(100) 및 고정프레임(200)이 상호 결합되어 형성된 배터리 조립체(700)를 다수개로 마련하여 하부하우징(300)에 안착(S720)시킨다.Next, a plurality of
이때, 한 쌍의 제1절곡부(112)가 하부하우징(300)으로부터 ZX평면상 Z축 방향으로 연장된 끼움부(310)에 끼워진다.At this time, a pair of first
그리고, 하부하우징(300)에 안착된 배터리 조립체(700)의 상부에 하부하우징(300)과 결합되는 상부하우징(400)이 배치(S730)된다.An
한편, 하부하우징(300)에서 제1전극탭(110)이 배치된 방향에 하우징관통공(440)이 형성되고, 전압센싱단자(500)에 단자관통공(510)이 형성되며, 한 쌍의 제1절곡부(112)에 탭관통공(113)이 형성되어 볼트부재(600)가 관통된다.A housing through
그리고, 하우징관통공(440)과 단자관통공(510)과 탭관통공(113)을 관통한 볼트부재(600)는 끼움부(310)에 형성된 나사홀(311)에 나사결합방식으로 체결(S740)된다.The
따라서, 볼트부재(600)의 조임에 의해 하부하우징(300)과 전압센싱단자(500)와 제1전극탭(110)과 상부하우징(400)이 상호 견고하게 결합되고, 전압센싱단과 제1전극탭(110)이 상호 전기적으로 용이하게 연결될 수 있다.Accordingly, the
이상 상술한 바와 같이 본 발명에 의한 고전압 배터리 서브모듈은, 볼트부재(600)가 상부하우징(400)과 끼움부(310) 사이에 전압센싱단자(500) 및 제1절곡부(112)가 배치된 상태에서 하우징관통공(440)과 단자관통공(510) 및 탭관통공(113)을 관통하고 나사홀(311)에 나사결합방식으로 체결됨으로써, 볼트부재(600)의 조임에 의해 한 쌍의 제1전극탭(110)과 1개의 전압센싱단자(500)를 효율적으로 고정시킬 수 있고, 제1전극탭(110)과 전압센싱단자(500)가 상호 전기적으로 견고하게 연결될 수 있다.As described above, in the high voltage battery sub-module according to the present invention, the
또한, 전극탭안착부(210)는 외측면에 상호 면접촉하는 한 쌍의 제2절곡부(122)가 감싸는 형상으로 배치됨으로써, 제2전극탭(120)이 외력에 의해 구부러지거나 파손되지 않도록 제2전극탭(120)을 견고하게 지지할 수 있다.The electrode
아울러, 하부하우징(300)에 배터리 조립체(700)가 안착될 때, 제1전극탭(110)이 끼움부(310)에 끼워짐으로써, 제1전극탭(110)이 외력에 의해 구부러지거나 파손되지 않도록 제1전극탭(110)을 견고하게 지지할 수 있다.In addition, when the
그리고, 하부고정프레임간격유지부(320)와 상부고정프레임간격유지부(430)는 배터리 조립체(700)가 하부하우징(300) 및 상부하우징(400)의 내부에 배치될 때, 다수개의 배터리 조립체(700) 간의 간격이 상호 이격되도록 배터리 조립체(700)를 구획 및 배터리 조립체(700)의 하부 및 상부를 각각 지지함으로써, 하부하우징(300) 및 상부하우징(400)의 내부에 배치된 배터리 조립체(700)의 상호 간격을 일정한 간격으로 유지시킬 수 있고, 외력에 의해 흔들리는 것을 방지할 수 있다.When the
또한, ZX평면상 끼움부(310)의 Z축 방향 길이는 ZX평면상 제1전극탭(110)의 ZX평면상 Z축 방향 길이보다 길게 연장됨으로써, 하부하우징(300)과 상부하우징(400)이 상호 결합되어 끼움부(310)의 외주면에 제1전극탭(110)이 감싸질 때, 삽입부(410)가 끼움부(310)에서 제1절곡부(112)가 감싸고 있는 영역으로부터 외부로 노출된 상부영역에 용이하게 삽입될 수 있고, 이로 인해, 삽입부(410)와 끼움부(310)는 하부하우징(300)과 상부하우징(400)간의 조립위치를 명확하게 가이드 할 수 있다.The length of the ZX
본 발명은 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술사상이 허용되는 범위내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made within the scope of the technical idea of the present invention.
100: 고전압 배터리 셀
110: 제1전극탭
111: 제1셀연장부
112: 제1절곡부
113: 탭관통공
120: 제2전극탭
121: 제2셀연장부
122: 제2절곡부
200: 고정프레임
210: 전극탭안착부
300: 하부하우징
310: 끼움부
311: 나사홀
320: 하부고정프레임간격유지부
400: 상부하우징
410: 삽입부
420: 단자장착부
430: 상부고정프레임간격유지부
440: 하우징관통공
500: 전압센싱단자
510: 단자관통공
600: 볼트부재
700: 배터리 조립체100: high voltage battery cell 110: first electrode tab
111: first cell extension part 112: first bent part
113: tab through hole 120: second electrode tab
121: second cell extension part 122: second bent part
200: stationary frame 210: electrode tab seat part
300: lower housing 310:
311: screw hole 320: lower fixing frame interval holding portion
400: upper housing 410:
420: terminal mounting portion 430: upper fixing frame interval holding portion
440: Housing through hole 500: Voltage sensing terminal
510: terminal through hole 600: bolt member
700: battery assembly
Claims (6)
상기 고전압 배터리 시스템으로 공급할 전원을 저장하고, XY평면상 Y축 방향으로 적층되며, XY평면상 테두리면의 X축 방향 양측면 중 일면으로부터 X축 방향으로 연장된 제1전극탭과, 타면으로부터 X축 방향으로 연장된 제2전극탭이 구비된 다수개의 고전압 배터리 셀;
상기 고전압 배터리 셀의 테두리면에 밀착되도록 사각링 형상으로 형성되고, 상기 제2전극탭과 대응되는 위치에 상기 제2전극탭이 안착되는 전극탭안착부가 형성된 고정프레임;
상기 고정프레임의 하부에 배치되어 상기 고전압 배터리 셀과 결합된 상기 고정프레임이 안착되고, 상기 고전압 배터리 셀 및 상기 고정프레임의 하부와 양측면의 일부를 밀폐하는 하부하우징;
상기 하부하우징의 상부에 배치되어 상기 하부하우징에 안착된 상기 고전압배터리 셀 및 상기 고정프레임의 상부와 양측면의 나머지 일부를 밀폐하고, 상기 제1전극탭이 형성된 방향의 측면에 외부와 연통되는 다수개의 하우징관통공이 형성된 상부하우징; 및
상기 상부하우징의 내측면에서 상기 제1전극탭이 배치된 방향을 향해 형성되어 상기 제1전극탭과 접촉되고, 상기 하우징관통공과 연통되는 단자관통공이 관통된 전압센싱단자;를 포함하고,
상기 제1전극탭은,
상호 적층된 한 쌍의 상기 고전압 배터리 셀의 일면으로부터 XY평면상 X축 방향으로 연장된 제1셀연장부와, 상호 면접촉하여 겹쳐지도록 한 쌍의 상기 제1셀연장부로부터 각각 직각방향으로 절곡되어 상기 하우징관통공 및 상기 단자관통공과 연통되는 탭관통공이 관통된 한 쌍의 제1절곡부로 이루어지고,
상기 하부하우징은,
상기 하부하우징의 바닥면으로부터 상기 제1전극탭과 대응되는 위치에 ZX평면상 Z축 방향으로 연장되어 외주면에 상기 제1전극탭이 감싸지는 사각형상의 끼움부가 연장되고,
상기 끼움부에는,
상기 하우징관통공과 상기 단자관통공 및 상기 탭관통공과 연통되는 다수개의 나사홀이 형성되되,
상기 상부하우징과 상기 끼움부 사이에 상기 전압센싱단자 및 상기 제1절곡부가 배치된 상태에서 볼트부재가 상기 하우징관통공과 상기 단자관통공 및 상기 탭관통공을 관통하고 상기 나사홀에 체결되어 상기 볼트부재의 조임에 의해 상기 제1전극단자와 상기 전압센싱단자가 상호 전기적으로 연결되는 것
인 고전압 배터리 서브모듈.
A battery sub-module installed in a high-voltage battery system,
A first electrode tab extending in the X-axis direction on one side of the X-axis direction side surface of the rim surface on the XY plane, and a second electrode tab extending from the other surface in the X- A plurality of high voltage battery cells having second electrode tabs extending in a first direction;
A fixed frame formed in a square ring shape so as to be in close contact with a rim surface of the high voltage battery cell and having an electrode tab seating portion on which the second electrode tab is seated at a position corresponding to the second electrode tab;
A lower housing disposed at a lower portion of the fixed frame and seated in the fixed frame coupled with the high voltage battery cell and sealing the lower and both sides of the high voltage battery cell and the fixed frame;
A plurality of high voltage battery cells arranged on an upper portion of the lower housing and seated on upper and both sides of the fixed frame and seated in the lower housing, An upper housing having a housing through hole; And
And a voltage sensing terminal formed on an inner surface of the upper housing toward a direction in which the first electrode tab is disposed and in contact with the first electrode tab and through a terminal through hole communicating with the housing through hole,
Wherein the first electrode tab comprises:
A first cell extension extending in the X-axis direction from one surface of the pair of mutually stacked high-voltage battery cells, and a second cell extension extending in a direction perpendicular to the first cell extension from the pair of first cell extensions, And a pair of first bent portions penetrating the housing through-hole and the through-hole communicating with the terminal through-hole,
The lower housing comprises:
Extending from the bottom surface of the lower housing at a position corresponding to the first electrode tab in the Z axis direction on the ZX plane and extending in a rectangular shape on the outer circumferential surface to surround the first electrode tab,
In the fitting portion,
A plurality of screw holes communicating with the housing through hole, the terminal through hole and the tap through hole are formed,
The bolt member passing through the housing through hole, the terminal through hole, and the tap through-hole in a state where the voltage sensing terminal and the first bent portion are disposed between the upper housing and the fitting portion, And the first electrode terminal and the voltage sensing terminal are electrically connected to each other by tightening the member
In high voltage battery submodule.
상기 상부하우징의 내측면에는 상기 전압센싱단자가 인서트사출방식으로 장착되는 단자장착부가 형성된 것
인 고전압 배터리 서브모듈.
The method according to claim 1,
A terminal mounting portion on which the voltage sensing terminal is mounted by an insert injection method is formed on an inner side surface of the upper housing
In high voltage battery submodule.
ZX평면상 상기 끼움부의 Z축 방향 길이는 ZX평면상 상기 제1전극탭의 ZX평면상 Z축 방향 길이보다 길게 연장되어 상기 끼움부의 외주면에 상기 제1전극탭이 감싸질 때, 상기 끼움부의 상부가 외부로 노출되고,
상기 상부하우징의 하면으로부터 상기 끼움부와 대응되는 위치에서 상기 끼움부의 단면적에 비하여 동일하거나 또는 크게 형성된 중공형상의 삽입부가 연장되되,
상기 삽입부가 상기 끼움부의 상부에서 상기 제1전극탭의 외부로 노출된 영역에 삽입되는 것
인 고전압 배터리 서브모듈.
The method according to claim 1,
The Z-axis direction length of the fitting portion on the ZX plane is longer than the Z-axis direction length of the first electrode tab on the ZX plane so that when the first electrode tab is wrapped around the fitting portion, Is exposed to the outside,
A hollow insertion portion extending from a lower surface of the upper housing at a position corresponding to the fitting portion, the hollow insertion portion being formed to be equal to or larger than a cross-sectional area of the fitting portion,
And the insertion portion is inserted into a region exposed from the upper portion of the fitting portion to the outside of the first electrode tab
In high voltage battery submodule.
다수개의 고정프레임이 상기 하부하우징에 안착될 때, 다수개의 고정프레임 간의 간격이 상호 이격되도록 상기 고정프레임의 하부를 지지하는 하부고정프레임간격유지부가 형성되고,
상기 상부하우징의 내측면에는,
상기 하부고정프레임간격유지부와 동일한 개수로 형성되고, 상기 하부하우징에 안착된 다수개의 고정프레임 간의 간격이 상호 이격되도록 상기 고정프레임의 상부를 지지하는 상부고정프레임간격유지부가 형성된 것
인 고전압 배터리 서브모듈.
[2] The apparatus of claim 1,
When a plurality of fixed frames are seated on the lower housing, a lower fixed frame gap retaining portion for supporting a lower portion of the fixed frame is formed so that a distance between the plurality of fixed frames is mutually spaced,
On the inner surface of the upper housing,
Wherein the lower fixing frame interval holding portion is formed in the same number as the lower fixing frame interval holding portion and the upper fixing frame interval holding portion for supporting the upper portion of the fixing frame is spaced apart from each other by a distance between the plurality of fixing frames seated on the lower housing
In high voltage battery submodule.
상호 적층된 한 쌍의 상기 고전압 배터리 셀의 타면으로부터 XY평면상 X축 방향으로 연장된 제2셀연장부와, 상호 면접촉 하여 겹치도록 한 쌍의 상기 제2셀연장부로부터 각각 직각방향으로 절곡된 제2절곡부로 이루어진 것
인 고전압 배터리 서브모듈.
2. The plasma display panel of claim 1,
A second cell extension extending in the X-axis direction on the XY plane from the other surface of the pair of mutually stacked high-voltage battery cells, and a pair of second cell extensions A second bent portion
In high voltage battery submodule.
상기 나사홀의 내주면에는 상기 볼트부재가 나사결합방식으로 체결될 수 있도록 나사산이 형성된 것
인 고전압 배터리 서브모듈.The method according to claim 1,
And threaded holes are formed on the inner circumferential surface of the screw holes so that the bolt members can be fastened in a screw-
In high voltage battery submodule.
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