KR20180069211A - Battery module - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전극탭과 센싱단자의 결합시 품질 불량을 최소화하기 위한 배터리 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module for minimizing quality defects when combining an electrode tab and a sensing terminal.
최근에는 환경문제, 고유가 등의 원인으로 환경 차량에 대한 관심이 높아지고 있으며, 전기 에너지를 이용하여 차량이 주행되도록 하는 전기 차량 및 하이브리드 차량이 다양하게 개발되고 있다.In recent years, interest in environment vehicles has been increasing due to environmental problems, high oil prices, and the like, and electric vehicles and hybrid vehicles that allow vehicles to travel using electric energy have been developed variously.
이러한 전기 차량 및 하이브리드 차량에 적용되는 배터리 모듈은 하나의 배터리 셀을 파우치에 수용하는 파우치 형의 배터리 셀 유닛이 많이 이용되고 있다. 여기서, 배터리 셀 유닛들은 하나의 배터리 팩 케이스 내부에 다수개가 적층되어 수용되며, 요구되는 전력크기에 따라 배터리 셀 유닛의 개수가 결정된다.A pouch-type battery cell unit that accommodates one battery cell in a pouch is often used as a battery module applied to such an electric vehicle and a hybrid vehicle. Here, the battery cell units are stacked and accommodated in a single battery pack case, and the number of battery cell units is determined according to the required power size.
한편, 다수개의 배터리 셀의 전극탭이 구비되고 각 배터리 셀에 구비된 전극탭이 전기적으로 직렬 또는 병렬 연결되어 전기 에너지가 출력되도록 구성된다. 이러한 전극탭을 전기적으로 연결하기 위한 수단으로 터미널이 구비될 수 있다.Meanwhile, an electrode tab of a plurality of battery cells is provided, and electrode tabs provided in each battery cell are electrically connected in series or parallel to output electric energy. A terminal may be provided as a means for electrically connecting these electrode tabs.
특히, 배터리 모듈의 경우 배터리 셀에서 발생되는 전압량을 측정하기 위한 전압 측정용 센싱단자가 전극탭에 연결된다. 이러한 전압 측정용 센싱단자와 배터리 셀의 전극탭은 상호 접한 상태에서 용접되어 고정되는데, 전압 측정용 센싱단자와 전극탭이 접한 상태에서 용접시 용접이 제대로 되지 않아 품질 불량의 문제가 발생될 수 있다.In particular, in the case of a battery module, a sensing terminal for voltage measurement for measuring the amount of voltage generated in the battery cell is connected to the electrode tab. The sensing terminal for voltage measurement and the electrode tab of the battery cell are welded and fixed while being in contact with each other. However, in the state where the sensing terminal for voltage measurement and the electrode tab are in contact with each other, .
즉, + 전극탭, - 전극탭, 전압 측정용 센상단자가 접한 상태의 경우 그 두께가 커짐에 따라 + 전극탭, - 전극탭, 전압 측정용 센상단자를 용접할 경우 용접이 + 전극탭, - 전극탭, 전압 측정용 센상단자가 일체로 결합되지 못하는 문제가 발생된다.In the case of + electrode tab, - electrode tab, and electrode tip for voltage measurement, when the electrode is touched, the + electrode tab and the electrode tip for voltage measurement are welded. The electrode tab, and the voltage supporter for voltage measurement can not be integrally combined.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.It should be understood that the foregoing description of the background art is merely for the purpose of promoting an understanding of the background of the present invention and is not to be construed as an admission that the prior art is known to those skilled in the art.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 전극탭과 전압 측정용 센싱단자의 용접시 발생되는 품질 불량의 문제를 해소하기 위한 배터리 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a battery module for solving the problem of quality defects caused when welding an electrode tab and a sensing terminal for voltage measurement.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 모듈은 음극탭과 양극탭이 연장된 복수개의 배터리 셀이 구성되고, 서로 다른 배터리 셀에서 연장된 음극택과 양극탭이 전기적으로 연결되는 배터리 모듈에 있어서, 서로 다른 배터리 셀의 음극탭과 양극탭에 전기적으로 연결되어 전압 정보를 취득하는 전압센싱단자가 구비되고 전압센싱단자는 음극탭 또는 양극탭 중 어느 하나에 고정된 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a battery module including a battery module including a plurality of battery cells extending from a negative electrode tab and a positive electrode tab, The voltage sensing terminals are electrically connected to the negative and negative electrode tabs of the different battery cells to obtain voltage information, and the voltage sensing terminals are fixed to either the negative electrode tab or the positive electrode tab.
음극탭과 양극탭은 배터리 셀에서 연장된 후 굴곡되어 상호 접하도록 형성되고, 전압센싱단자가 음극탭 또는 양극탭 중 어느 하나에 접촉된 것을 특징으로 한다.The negative electrode tab and the positive electrode tab extend from the battery cell and are bent and contact with each other, and the voltage sensing terminal is in contact with either the negative electrode tab or the positive electrode tab.
음극탭과 양극탭은 상호 접한 상태에서 용접되어 고정되고, 전압센싱단자는 음극탭과 양극탭 중 어느 하나에 용접되어 고정된 것을 특징으로 한다.The negative electrode tab and the positive electrode tab are welded and fixed while being in contact with each other, and the voltage sensing terminal is welded and fixed to one of the negative electrode tab and the positive electrode tab.
복수개의 배터리 셀은 적층방향에 대해 일측과 타측으로 이격되도록 번갈아가며 교차 적층된 것을 특징으로 한다.The plurality of battery cells are alternately stacked in such a manner that they are alternately spaced from one side and the other side with respect to the stacking direction.
배터리 셀은 교차 적층됨에 따라 양극탭과 음극탭이 교차 배치되고 상호 접하는 부분이 용접되어 고정되며, 양극탭과 음극탭이 접하지 않는 부분에서 양극탭 또는 음극탭에 전압센싱단자가 용접되어 고정된 것을 특징으로 한다.As the battery cells are stacked in an alternating manner, the positive electrode tab and the negative electrode tab are cross-disposed and welded to each other, and the voltage sensing terminal is welded to the positive electrode tab or the negative electrode tab at a portion where the positive electrode tab and the negative electrode tab are not in contact with each other. .
배터리 셀은 셀 홀더에 의해 위치가 고정되고, 복수개의 배터리 셀에 구비되는 셀 홀더는 배터리 셀의 일측단부와 타측단부에 각기 마련되되 배터리 셀의 일측단부에 위치되는 셀 홀더의 길이와 배터리 셀의 타측단부에 위치되는 셀 홀더의 길이는 배터리 셀의 적층방향으로 어느 한쪽의 길이가 더 길고 다른 한쪽의 길이가 더 짧게 형성됨이 번갈아가며 반복되게 형성된 것을 특징으로 한다.The battery cell is fixed in position by the cell holder, and the cell holder provided in the plurality of battery cells is provided at one end and the other end of the battery cell, and the length of the cell holder located at one end of the battery cell, And the length of the cell holder located at the other end portion is alternately repeatedly formed so that the length of one of the cell holders is longer and the length of the other one of the battery holders is shorter in the stacking direction of the battery cells.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 배터리 모듈에 따르면, 배터리 셀의 전극탭을 이루는 음극탭 및 양극탭과 전압센싱단자의 용접시 음극탭, 양극탭, 전압센싱단자가 3매 용접되지 않고 각각 분할되어 2매 용접됨으로써 전극탭과 전압센싱단자의 용접시 발생되는 품질 불량의 문제가 최소화된다.According to the battery module having the above-described structure, the negative electrode tab, the positive electrode tab, and the voltage sensing terminal are not welded to each other when welding the negative electrode tab and the voltage sensing terminal of the battery cell, So that the problem of quality defects generated when the electrode tab and the voltage sensing terminal are welded is minimized.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 나타낸 도면.
도 2 내지 3은 도 1에 도시된 배터리 모듈을 설명하기 위한 도면.1 illustrates a battery module according to one embodiment of the present invention.
Figs. 2 to 3 are views for explaining the battery module shown in Fig. 1. Fig.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배터리 모듈에 대하여 살펴본다.Hereinafter, a battery module according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 나타낸 도면이고, 도 2 내지 3은 도 1에 도시된 배터리 모듈을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a view showing a battery module according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 3 are views for explaining a battery module shown in FIG. 1. FIG.
본 발명은 배터리 셀(10)의 전극탭과 전압센싱단자(20)를 결합함에 있어서, 결합시 발생되는 품질문제를 해소하기 위한 것이다.The present invention is intended to solve the problem of quality occurring when the electrode tab of the battery cell (10) and the voltage sensing terminal (20) are coupled.
이에 따라, 본 발명에서 배터리 모듈을 구성함에 있어서, 배터리 셀(10)이 적층되는 케이스(1), 케이스(1)를 밀폐하며 배터리 셀(10)의 전극탭이 삽입되는 단자 홀이 형성된 캡 플레이트 외의 버스바 및 각종 전기적 연결수단에 관해서는 구체적으로 설명하지 않는다. 또한, 본 발명의 도면에서도 배터리 셀(10)의 전극탭 및 전압센싱단자(20)의 연결 관계와, 배터리 셀(10)의 위치에 대해서만 도식하였다.Accordingly, in the battery module of the present invention, the
본 발명에 따른 배터리 모듈은 도 1에 도시된 바와 같이, 음극탭(12)과 양극탭(14)이 연장된 복수개의 배터리 셀(10)이 구성되고, 서로 다른 배터리 셀(10)에서 연장된 음극택(12)과 양극탭(14)이 전기적으로 연결되는 배터리 모듈에 있어서, 서로 다른 배터리 셀(10)의 음극탭(12)과 양극탭(14)에 전기적으로 연결되어 전압 정보를 취득하는 전압센싱단자(20)가 구비되고 전압센싱단자(20)는 음극탭(12) 또는 양극탭(14) 중 어느 하나에 고정된다.1, a battery module according to the present invention includes a plurality of
여기서, 음극탭(12)과 양극탭(14)은 배터리 셀(10)에서 연장된 후 굴곡되어 상호 접하도록 형성되고, 전압센싱단자(20)가 음극탭(12) 또는 양극탭(14) 중 어느 하나에 접촉될 수 있다.The
이와 같이, 복수개의 배터리 셀(10)에는 각각 음극탭(12)과 양극탭(14)이 구성되는데, 도 1에서 볼 수 있듯이, 서로 다른 배터리 셀(10)에서 연장된 음극탭(12)과 양극탭(14)은 굴곡된 형상을 가짐에 따라 상호 접하여 전기적으로 연결된다. 이렇게, 상호 접합되는 음극탭(12)과 양극탭(14)에는 음극탭(12)과 양극탭(14)이 연결됨에 따라 발생되는 전압 정보를 취득하는 전압센싱단자(20)가 결합된다.As shown in FIG. 1, the
특히, 음극탭(12)과 양극탭(14)은 상호 접한 상태에서 용접되어 고정되고, 전압센싱단자(20)는 음극탭(12)과 양극탭(14) 중 어느 하나에 용접되어 고정될 수 있다. 종래의 경우 음극탭(12), 양극탭(14), 전압센싱단자(20)의 결합을 위해 음극탭(12), 양극탭(14), 전압센싱단자(20)을 적층시킨 상태에서 용접을 수행하였다. 그러나 음극탭(12), 양극탭(14), 전압센싱단자(20)가 적층됨에 따른 3매 용접의 경우 용접이 제대로 이루어지지 않아 품질문제가 발생될 수 있다.Particularly, the
이에, 본 발명에서는 음극탭(12)과 양극탭(14)을 일차적으로 2매 용접하고 전압센싱단자(20)는 음극탭(12)과 양극탭(14) 중 어느 하나에 결합되도록 하여 2매 용접을 수행한다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 음극탭(12)과 양극탭(14)이 접합된 부분을 통해 용접되어 상호 고정되고, 음극탭(12)과 양극탭(14)이 접하되지 않은 부분에서 전압센싱단자(20)가 용접되어 고정되는 것이다. 이로 인해, 음극탭(12)과 양극탭(14)이 2매 용접됨에 따라 용접시 발생되는 품질문제를 개선함과 동시에 음극탭(12)과 양극탭(14) 중 어느 하나에 전압센싱단자(20)가 2매 용접됨으로써 전기적으로 연결되도록 함은 물론 품질문제가 개선된다.Thus, in the present invention, the
이를 위해, 본 발명에서 복수개의 배터리 셀(10)은 적층방향에 대해 일측과 타측으로 이격되도록 번갈아가며 교차 적층될 수 있다.To this end, in the present invention, a plurality of
일반적으로 배터리 셀(10)의 경우 동일 사양의 셀이 적용됨에 따라 양극탭(14)과 음극탭(12)의 위치가 동일하게 배치된다. 물론, 배터리 셀(10)의 형상을 변경하여 음극탭(12), 양극탭(14), 전압센싱단자(20)의 3매 용접을 회피할 수 있으나, 이 경우 배터리 셀(10)을 새로 구성해야 함에 따라 제작비용이 상승되는 문제가 있다.In general, in the case of the
따라서, 본 발명에서는 동일 사양의 배터리 셀(10)을 가지고 배터리 셀(10)의 설치 위치를 상이하게 하여, 음극탭(12)과 양극탭(14)의 위치가 달라지도록 함으로써 음극탭(12), 양극탭(14), 전압센싱단자(20)의 용접 위치를 분할한다.Therefore, in the present invention, the position of the
이를 위해, 도 3에 도시된 바와 같이, 다수의 배터리 셀(10)은 일측에 치우치게 배치된 배터리 셀(10)과 이 배터리 셀(10)보다 상대적으로 타측에 치우치게 배치된 배터리 셀(10)이 반복되어 교차 배치되도록 한다. 이렇게, 다수의 배터리 셀(10)은 일측과 타측에 대해 반복되어 교차되게 배치됨으로써 순차적으로 적층되는 배터리 셀(10)의 음극탭(12)과 양극탭(14)의 일부는 상호 접하는 부분과 접하지 않는 부분이 발생된다.3, a plurality of
이러한 배터리 셀(10)의 교차 적층을 통해, 양극탭(14)과 음극탭(12)이 교차 배치되고 상호 접하는 부분으로 용접되어 고정되며, 양극탭(14)과 음극탭(12)이 접하지 않는 부분에서 양극탭(14) 또는 음극탭(12)에 전압센싱단자(20)가 용접되어 고정될 수 있다. 이와 같이, 음극탭(12), 양극탭(14), 전압센싱단자(20)의 고정시 음극탭(12)과 양극탭(14)이 접하는 부분이 용접되고 음극탭(12)과 양극탭(14)이 접하지 않는 부분에서 어느 하나의 전극탭에 전압센싱단자(20)가 용접됨으로써 3매 용접을 회피하여 안정적인 2매 용접을 할 수 있다.The
한편, 배터리 셀(10)은 셀 홀더(30)에 의해 위치가 고정되고, 복수개의 배터리 셀(10)에 구비되는 셀 홀더(30)는 배터리 셀(10)의 일측단부와 타측단부에 각기 마련되되 배터리 셀(10)의 일측단부에 위치되는 셀 홀더(30)의 길이와 배터리 셀(10)의 타측단부에 위치되는 셀 홀더(30)의 길이는 배터리 셀(10)의 적층방향으로 어느 한쪽의 길이가 더 길고 다른 한쪽의 길이가 더 짧게 형성됨이 번갈아가며 반복되게 형성될 수 있다.The
셀 홀더(30)는 배터리 케이스 내부에 마련되는 것으로, 셀 홀더(30)에 의해 배터리 셀(10)의 위치가 고정되고 셀 홀더(30)는 배터리 셀(10)의 일측단부와 타측단부에서 배터리 셀(10)을 감싸 고정한다.The
특히, 본 발명의 경우 배터리 셀(10)의 위치가 적층방향에 대해 일측과 타측으로 번갈아가며 교차 적층되기 때문에, 배터리 셀(10)의 위치를 고정하는 셀 홀더(30)의 형상을 변형하는 것이다. 즉, 어느 하나의 배터리 셀(10)의 일측단부에 위치되는 셀 홀더(30)의 길이는 배터리 셀(10)의 타측단부에 위치되는 셀 홀더(30)의 길이보다 짧게 형성하고, 이에 인접한 다른 하나의 배터리 셀(10)의 일측단부에 위치되는 셀 홀더(30)의 길이는 배터리 셀(10)의 타측단부에 위치되는 셀 홀더(30)의 길이보다 길게 형성함으로써 배터리 셀(10)의 설치 위치가 일측과 타측 방향으로 교차되게 배치되도록 할 수 있다.Particularly, in the present invention, the shape of the
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 배터리 모듈에 따르면, 배터리 셀(10)의 전극탭을 이루는 음극탭(12) 및 양극탭(14)과 전압센싱단자(20)의 용접시 음극탭(12), 양극탭(14), 전압센싱단자(20)가 3매 용접되지 않고 각각 분할하여 2매 용접되도록 함으로써 전극탭과 전압센싱단자(20)의 용접시 발생되는 품질 불량의 문제가 최소화된다.According to the battery module constructed as described above, when the
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims It will be apparent to those of ordinary skill in the art.
10:배터리 셀
12:음극탭
14:양극탭
20:전압센싱단자
30:셀 홀더10: Battery cell
12: Negative electrode tab
14:
20: Voltage sensing terminal
30: cell holder
Claims (6)
서로 다른 배터리 셀의 음극탭과 양극탭에 전기적으로 연결되어 전압 정보를 취득하는 전압센싱단자가 구비되고 전압센싱단자는 음극탭 또는 양극탭 중 어느 하나에 고정된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.A battery module in which a plurality of battery cells extending from a negative electrode tab and a positive electrode tab are formed and a negative electrode tab and a positive electrode tab extending from different battery cells are electrically connected,
And a voltage sensing terminal electrically connected to a negative electrode tab and a positive electrode tab of different battery cells to acquire voltage information, and the voltage sensing terminal is fixed to one of a negative electrode tab and a positive electrode tab.
음극탭과 양극탭은 배터리 셀에서 연장된 후 굴곡되어 상호 접하도록 형성되고, 전압센싱단자가 음극탭 또는 양극탭 중 어느 하나에 접촉된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the negative electrode tab and the positive electrode tab extend from the battery cell and are bent and contact with each other, and the voltage sensing terminal is in contact with either the negative electrode tab or the positive electrode tab.
음극탭과 양극탭은 상호 접한 상태에서 용접되어 고정되고, 전압센싱단자는 음극탭과 양극탭 중 어느 하나에 용접되어 고정된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method of claim 2,
Wherein the negative electrode tab and the positive electrode tab are welded and fixed while being in contact with each other, and the voltage sensing terminal is welded and fixed to one of the negative electrode tab and the positive electrode tab.
복수개의 배터리 셀은 적층방향에 대해 일측과 타측으로 이격되도록 번갈아가며 교차 적층된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of battery cells are alternately stacked so as to be spaced apart from one side and the other side with respect to the stacking direction.
배터리 셀은 교차 적층됨에 따라 양극탭과 음극탭이 교차 배치되고 상호 접하는 부분이 용접되어 고정되며, 양극탭과 음극탭이 접하지 않는 부분에서 양극탭 또는 음극탭에 전압센싱단자가 용접되어 고정된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method of claim 4,
As the battery cells are stacked in an alternating manner, the positive electrode tab and the negative electrode tab are cross-disposed and welded to each other, and the voltage sensing terminal is welded to the positive electrode tab or the negative electrode tab at a portion where the positive electrode tab and the negative electrode tab are not in contact with each other. Wherein the battery module is a battery module.
배터리 셀은 셀 홀더에 의해 위치가 고정되고,
복수개의 배터리 셀에 구비되는 셀 홀더는 배터리 셀의 일측단부와 타측단부에 각기 마련되되 배터리 셀의 일측단부에 위치되는 셀 홀더의 길이와 배터리 셀의 타측단부에 위치되는 셀 홀더의 길이는 배터리 셀의 적층방향으로 어느 한쪽의 길이가 더 길고 다른 한쪽의 길이가 더 짧게 형성됨이 번갈아가며 반복되게 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method according to claim 1,
The battery cell is fixed in position by the cell holder,
The length of the cell holder located at one end of the battery cell and the length of the cell holder located at the other end of the battery cell are determined by the length of the battery cell, Wherein a length of one side of the battery module is longer and a length of the other side of the battery module is shorter than a length of the other side of the battery module.
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