KR20180106067A - Battery pack having a simplfied cell assembly packaging structure - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 간략화된 셀조립체의 패키징 구조를 구비한 전지팩에 관한 것이다. The present invention relates to a battery pack having a simplified cell assembly packaging structure.
최근, 충방전이 가능한 리튬이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 화석 연료를 사용하던 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차(HEV) 등의 동력원으로도 주목받고 있다.In recent years, lithium secondary batteries, which can be charged and discharged, have been widely used as energy sources for wireless mobile devices. In addition, it is attracting attention as a power source for electric vehicles and hybrid electric vehicles (HEV), which are proposed to solve air pollution such as gasoline vehicles and diesel vehicles that used fossil fuels.
자동차 등과 같은 중대형 디바이스들은 고출력 대용량의 필요성으로 인해, 다수의 전지 셀을 전기적으로 연결한 중대형 전지 시스템이 사용된다. 중대형 전지 시스템은 점차적으로 요구되는 출력량 또는 에너지 밀도가 높아짐에 따라 중대형 이차 전지에 포함되는 단위 모듈의 수가 점차 증가하게 될 것이다. BACKGROUND ART [0002] Medium- to large-sized devices such as automobiles use a middle- or large-sized battery system in which a plurality of battery cells are electrically connected to each other due to the necessity of a high output large capacity. As the medium or large-sized battery system gradually increases the required output amount or energy density, the number of unit modules included in the middle- or large-sized secondary battery will gradually increase.
이와 같은 중대형 전지 시스템에 단위전지로서 많이 사용되는 파우치형 리튬이온 폴리머 이차전지는 소형 디바이스에 사용되는 동일 계열의 전지에 비해 상대적으로 큰 크기를 가지고 있다.The pouch-type lithium ion polymer secondary battery, which is often used as a unit cell in such a middle- or large-sized battery system, has a relatively large size as compared with the same-type battery used in a small-sized device.
또한, 전기 자동차, plug-in 및 hybrid 자동차 등의 전원으로 사용되는 중대형의 리튬 이차전지의 팩 설계 시, 기존 배터리와 같이 높은 출력만을 요구하는 것이 아니라, 높은 에너지 또한 요구된다. 때문에 갈수록 중대형의 배터리는 고용량 고출력화 되어야 한다. 이를 위해서 한정된 공간에 큰 용량의 전지가 탑재되어야 하기 때문에 셀이 커지거나, 많은 수의 단위 셀들을 하나의 리튬이차전지 내에 패키징하여야 한다.Also, when designing a pack of a medium-sized lithium secondary battery used as a power source for an electric vehicle, a plug-in, and a hybrid automobile, a high energy is required in addition to requiring a high output like a conventional battery. As a result, the capacity of medium and large batteries should become higher and higher. In order to achieve this, a large capacity battery must be mounted in a limited space, so that a large number of cells or a large number of unit cells must be packaged in one lithium secondary battery.
이상과 같이 하나의 배터리에 포함되는 단위셀의 수가 늘어나거나 셀의 크기가 매우 커지게 된다. 이 경우 그 패키징 공정이 복잡해지는 것은 물론 패키징의 두께 등도 늘어난다. 결과적으로 제조 공정상의 어려움과 성능감소 및 효율적 공간을 사용하지 못할 우려가 있다.As described above, the number of unit cells included in one battery increases or the cell size becomes very large. In this case, the packaging process becomes complicated and the thickness of the packaging increases. As a result, difficulties in the manufacturing process, reduction in performance, and an inefficient space may not be used.
따라서, 종래에는 대용량 셀을 만들기 위한 패키징 방법 및 많은 수의 단위셀을 포함하여야 하는 배터리를 제조하는데 있어서, 간편하면서도 효율적인 리튬이차전지의 연결방식 즉, 패키징 방식 연구에 대한 필요성이 높아지고 있는 것이 현실이다.Therefore, in the conventional method of manufacturing a large capacity cell and a battery having a large number of unit cells, there is a need for a simple and efficient method of connecting a rechargeable lithium battery, that is, a packaging method .
한편, 최근에는 단위 전지를 이루는 단위셀등의 충전용량이 높아지는 고성능 전지등이 개발되고 있어 전지팩등이 소형화되고 있는 추세이다. 즉, 골프카나 실내 전기차등 소형 전기자동차나 하이브리드카와 같은 중소형 승용차에서는 시동용 전원을 얻기 위한 소형의 시동용 전지팩을 필요로 한다. On the other hand, in recent years, a high performance battery having a higher charging capacity such as a unit cell constituting a unit cell has been developed, and battery packs and the like are becoming smaller. That is, small-sized passenger cars such as golf cars, indoor electric vehicles, and miniature electric vehicles such as hybrid cars require a small starting battery pack for obtaining a starting power source.
따라서, 위와 같이 소형 전기차의 소형 전지팩 또는 승용차의 시동용 배터리는 한정된 공간에 설치되어야 하기에 소형화되어야 하기에 한정된 케이스 내부 공간을 보다 효율적으로 활용하기 위하여 전지셀들간의 결합과, 부스바 및 회로기판의 연결 구조등을 간략화시킬 수 있는 패키징 기술이 보다 중요시되고 있다. Therefore, the small battery pack of the small electric vehicle or the starting battery of the passenger car must be installed in a limited space. Therefore, in order to more efficiently utilize the case internal space limited to be miniaturized, A packaging technique that can simplify the connection structure of the substrate and the like is becoming more important.
하지만, 종래에는 위와 같은 시장의 요구에 적합한 패키징 기술이 제안된 예가 아직 없어 개발이 시급한 실정이다. However, conventionally, there is no example in which a packaging technique suitable for the above-mentioned market demand is proposed, and development is urgent.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 전지셀들의 패키징 구조를 단순화하여 전지팩의 하우징을 소형화할 수 있는 간략화된 셀조립체의 패키징 구조를 구비한 전지팩을 제공함에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a battery pack having a simplified cell assembly packaging structure capable of downsizing a housing of a battery pack by simplifying a packaging structure of the battery cells. .
또한, 본 발명의 다른 목적은 셀조립체의 조립과 회로기판과의 연결등 조립과정이 간단하고, 시간이 절약될 수 있는 간략화된 셀조립체의 패키징 구조를 구비한 전지팩을 제공함에 있다. It is another object of the present invention to provide a battery pack having a simplified cell assembly packaging structure that can be assembled in a simple manner, such as assembling a cell assembly and a circuit board, and saving time.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함한다. The present invention includes the following embodiments in order to achieve the above object.
본 발명에 따른 간략화된 셀조립체의 패키징 구조를 구비한 전지팩의 바람직한 실시예는 복 수개의 전지셀들 상호간에 통전되도록 적층되는 셀조립체와, 셀조립체의 상면에 적층되는 고정판넬과, 고정판넬 및 셀조립체를 연통하여 고정판넬 및 셀조립체를 고정시키는 고정핀과, 고정판넬의 상측에서 적층되고, 전지셀들의 셀밸런싱 및 이상 전압을 감지하는 전장부품이 실장되는 회로기판과, 전지셀과 전지셀, 양쪽의 최외각측 전지셀들과 회로기판 사이를 전기적으로 통전 가능하게 연결하는 복 수개의 부스바를 포함하는 간략화된 셀조립체의 패키징 구조를 구비한 전지팩을 제공할 수 있다. A preferred embodiment of the battery pack having the simplified cell assembly packaging structure according to the present invention comprises a cell assembly stacked so that a plurality of battery cells are electrically connected to each other, a fixed panel stacked on the upper surface of the cell assembly, A circuit board on which a battery pack and an electric component for sensing an abnormal voltage are mounted, the battery pack comprising: a fixing pin for fixing the fixed panel and the cell assembly through the cell assembly; A battery pack having a simplified cell assembly packaging structure including a cell, and a plurality of bus bars that electrically connect between the outermost battery cells on both sides and the circuit board in an electrically conductive manner.
그러므로, 본 발명은 고정핀 및 고정판넬을 통하여 별도의 내부 케이스를 구비하지 않더라도 복 수개의 전지셀들을 간단하게 조립할 수 있어 조립의 용이성의 향상과 이를 통한 작업시간을 단축시킬 수있는 효과를 얻는다. Therefore, the present invention can easily assemble a plurality of battery cells even if a separate inner case is not provided through the fixing pin and the fixing panel, thereby improving the ease of assembling and shortening the working time.
또한, 본 발명은 고정판과 회로기판을 전지셀들과 이격되도록 고정함에 따라 절연 및 방열이 모두 가능한 효과를 얻을 수 있어 절연 및 방열을 위한 추가 구성을 구비할 필요가 없어 제조 비용을 절감시킬 수 있다. Further, since the fixing plate and the circuit board are fixed so as to be spaced apart from the battery cells, the effect of insulation and heat dissipation can be obtained, and it is not necessary to provide an additional structure for insulation and heat radiation, .
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 간략화된 셀조립체의 패키징 구조를 구비한 전지팩을 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 분해 사시도이다.
도 4는 고정판넬을 도시한 사시도이다.
도 5는 전지셀의 분해 사시도이다.
도 6은 전지팩의 측면도이다.
도 7은 전지셀들의 적층구조를 도시한 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명에서 부스바 조립부재를 도시한 사시도이다.
도 9는 부스바 조립부재의 분해 사시도이다. 1 and 2 are perspective views illustrating a battery pack having a simplified cell assembly packaging structure according to the present invention.
FIG. 3 is an exploded perspective view of FIG. 2. FIG.
4 is a perspective view showing a fixing panel.
5 is an exploded perspective view of the battery cell.
6 is a side view of the battery pack.
7 is an exploded perspective view showing a laminated structure of battery cells.
8 is a perspective view showing a booth bar assembly member in the present invention.
9 is an exploded perspective view of the bus bar assembly member.
이하에서는 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 구현예 및 실시예를 들어 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments and examples of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.
그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예 및 실시예에 한정되지 않으며, 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments and examples described herein, and the terms and words used in the specification and claims are not to be construed in a conventional or dictionary sense, It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.
이하에서는 본 발명에 따른 간략화된 셀조립체의 패키징 구조를 구비한 전지팩의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of a battery pack having a simplified cell assembly packaging structure according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 간략화된 셀조립체의 패키징 구조를 구비한 전지팩을 도시한 사시도, 도 3은 도 2의 분해 사시도이다. FIGS. 1 and 2 are perspective views showing a battery pack having a simplified cell assembly packaging structure according to the present invention, and FIG. 3 is an exploded perspective view of FIG.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명은 극주 및 손잡이(11)가 형성되는 커버(10)에 의해 밀폐되는 하우징(20)의 내부에 수용되는 셀조립체를 포함한다. 셀조립체는 전지모듈(100)과, 전지모듈(100)을 가압하는 고정판넬(300)과, 전지모듈(100)의 전원을 통전하는 적어도 하나의 부스바(500)와, 고정판넬(300)에서 이중으로 적층되는 회로기판(200)과, 전지모듈(100)을 연통하여 고정시키는 제1고정핀(400)과, 회로기판(200)을 고정시키는 제2고정핀(600)을 포함한다. 1 to 3, the present invention includes a cell assembly accommodated inside a housing 20 that is sealed by a cover 10 on which a
전지모듈(100)은 복 수개의 전지셀(110)들이 제1고정핀(400)들에 의해 고정된다. 여기서, 전지모듈(100)은, 도 5 내지 도 7을 참조하면, 전원을 출력하는 베어셀(113, 123, 133)과, 베어셀을 수납하도록 상호 체결되는 제1케이스(111, 121, 131)와 제2케이스(112, 122, 132)로서 이루어진 복 수개의 전지셀(110, 120, 130)를 구비한다. In the
베어셀(113, 123, 133)은 본체(113b)에서 상호 반대방향으로 돌출되어 서로 다른 극성의 전원을 출력하는 전지탭(113a, 123a, 133a)을 구비하고, 각각의 전지탭(113a, 123a, 133a)은 제1케이스(111, 121, 131)와 제2케이스(112, 122, 132)가 상호 체결될 시에 외측으로 돌출되도록 형성된다. The
고정판넬(300)은 전지모듈(100)의 상면에서 연통되는 제1고정핀(400)과의 연계로 전지모듈(100)을 고정시킨다. 바람직하게로 고정판넬(300)은 절연가능한 강화 플라스틱 수지로서 형성될 수 있다. 또는 고정판넬(300)은 전자파의 차폐를 위한 별도의 차폐금속판이 추가로 적층될 수 있다. The
회로기판(200)은 전지모듈(100)의 상면에서 이중으로 적층되는 기판으로서 BMS등의 전장부품이 실장되는 메인기판(210)과, 메인기판(210)을 지지하는 지지기판(220)을 포함할 수 있다. The
메인기판(210)과 지지기판(220)은 절연 및 열의 전도를 방지하기 위하여 상호간에 이격된 상태에서 연통된 제2고정핀에 의해 고정판넬(300)에 고정된다. The
부스바(500)는 전지모듈(100)들의 제1전원을 통전시키도록 연결되는 제1부스바(510)와, 타측에서 제2전원을 통전시키는 제2부스바(520)와, 전지셀(110) 사이에 통전되도록 연결되는 복 수개의 제3부스바(530)를 포함한다. The
제1부스바(510)와 제2부스바(520)는 적층된 전지셀(110)들중 최외측에 위치된 전지셀(110)의 전지탭(113a, 123a, 133a)과 회로기판(200) 사이에 연결된다. 예를 들면, 제1부스바(510)는 최하측에 위치된 전지셀(110)에 연결되고, 제2부스바(520)는 반대쪽의 전지셀(110)에 연결되고, 제3부스바(530)는 최외각측의 전지셀(110)들 사이에 적층된 전지셀(110)들을 상호간에 통전되도록 연결한다. The
여기서, 본 발명은 제1부스바(510) 또는 제2부스바(520)가 분할되고, 분할된 부스바(500)를 연결시키는 부스바 조립부재(도 8 및 도 9 참조)를 더 포함할 수 있다. 이와 같은 부스바 조립부재는 후술한다. Here, the present invention further includes a bus bar assembly member (see FIGS. 8 and 9) for connecting the
이와 같은 본 발명의 구성중, 고정판넬(300)의 세부구성은 도 4, 전지모듈(100)의 세부구성은 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명한다. 4 and the detailed structure of the
도 4는 본 발명의 고정판넬(300)을 도시한 사시도이다.4 is a perspective view showing the
도 4를 참조하면, 고정판넬(300)은 편평한 판재로 이루어진 고정판(310)과, 고정판(310)의 중심부에 개구 형성된 방열구(320)와, 고정판(310)에서 하향 절곡되어 전지모듈(100)중에서 최외각측의 전지셀(110) 외면에 밀착되는 지지단(330)을 포함한다. 4, the
고정판(310)은 편평한 판형상으로 이루어져 회로기판(200)을 연통하는 제2고정핀(600)이 체결되는 복 수개의 제1체결공(311)이 형성된다. The
지지단(330)은 고정판(310)의 외측으로 연장 및 하향 절곡되어 전지모듈(100)의 상면에 밀착되어 고정판(310)을 전지모듈(100)의 외면과 이격되도록 지지한다. 여기서, 지지단(330)은 제1고정핀(400)이 연통되는 제2체결공(331)이 형성된다. The supporting
방열구(320)는 고정판(310)의 중심부에서 소정의 형상으로 개구되어, 전지모듈(100)에서 발열된 열을 방열시킨다. The
따라서, 고정판넬(300)은 전지모듈(100)의 상면에서 적층된 상태에서 연통된 제1고정핀(400)에 의해 전지모듈(100)을 가압 및 고정시킨다. 이때 고정판넬(300)은 상측에서 순차적으로 적층되는 기판(210, 220)들과 전지모듈(100)간을 절연시키고, 전지모듈(100)의 열을 방열시키는 역할을 수행한다. Therefore, the fixing
도 5는 전지셀의 분해 사시도, 도 6은 전지팩의 측면도, 도 7은 전지셀들의 적층구조를 도시한 분해 사시도이다. Fig. 5 is an exploded perspective view of the battery cell, Fig. 6 is a side view of the battery pack, and Fig. 7 is an exploded perspective view showing the laminated structure of the battery cells.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에서 전지모듈(100)은 다 수개의 전지셀(110, 120, 130)들이 적층되며, 제3부스바(530)에 의해 전지셀(110, 120, 130)들간에 통전 가능하게 연결된다. 4 to 6, the
전지셀(110, 120, 130)은 베어셀(113, 123, 133)과, 베어셀(113, 123, 133)을 내측에 수용한 상태에서 상호 체결되는 제1케이스(111, 121, 131)와 제2케이스(112, 122, 132)를 포함한다. The
베어셀(113, 123, 133)은 본체(113b)의 양과 음의 전원을 출력하는 전지탭(113a, 123a, 133a)들이 상호 반대방향으로 돌출되고, 본체(113b)의 단부에 연장되는 걸림단(113c)을 포함한다. The
제1케이스(111, 121, 131)와 제2케이스(112, 122, 132)는 베어셀(113, 123, 133)의 본체(113b)가 양면이 노출되도록 개구된 개구창(도면번호 표시되지 않음)과, 개구창(도면번호 표시되지 않음)을 중심으로 가로 및 세로방향으로 연장되어 프레임구조를 이루는 제1가로바(111a, 112a)와 제2가로바(111c, 112c), 제1가로바(111a, 112a)에서 내향된 홈으로 형성되는 방열홈(111e, 112e)과, 제1가로바(111a, 112a)와 제2가로바(111c, 112c)가 만나는 지점에서 접촉면적으로 확장시키도록 연장되는 결합단(111f, 112f, 121f, 131f)과, 결합단(111f, 112f, 121f, 131f)에서 제1고정핀(400)이 연통되는 고정공(111g, 112g, 121g, 131g)과, 베어셀(113, 123, 133)의 단부에 형성되는 걸림단(113c)을 지지하는 지지홈(112i)을 포함한다. The
여기서, 제1케이스(111, 121, 131)와 제2케이스(112, 122, 132)는 상호 대칭구조를 갖도록 형성되어 베어셀(113, 123, 133)을 수납한다. 예를 들면, 제1케이스(111, 121, 131)의 제1면(A)은 제2케이스(112, 122, 132)의 제2면(B)과 동일한 구조가 형성되고, 제1케이스(111, 121, 131)의 제2면(B)은 제2케이스(112, 122, 132)의 제1면(A)과 동일한 구조가 형성된다. The
보다 구체적으로 설명하자면, 방열홈(111e, 112e, 121e, 122e, 131e, 132e)은 가로 및 세로방향으로 연장되는 프레임 구조중에서, 상호 대향되는 제1가로바(111a, 112a)와 제2가로바(111c, 112c)에서 각각 음각된 홈으로 형성된다. 여기서, 제1케이스(111, 121, 131)의 방열홈(111e, 121e, 131e)은 제1면(A)에 형성되고, 제2케이스(112, 122, 132)의 방열홈(112e, 122e, 132e)은 제2면(B)에 형성된다. More specifically, the
그러므로, 예를 들면, 제2전지셀(120)의 제1케이스(121)에 형성된 방열홈(121e)은 상측에 적층된 제1전지셀(110)의 제2케이스(112)의 제2면(B)에 형성된 방열홈(112e)과 연계되어 방열구(124)를 형성하고, 제2전지셀(120)의 제2케이스( 122)에 형성된 방열홈(122e)은 하측에 적층된 제3전지셀(130)의 제1케이스(131)의 방열홈(131e)과 연계되어 방열구(134)를 각각 형성한다. Therefore, for example, the
결합단(111f, 112f, 121f, 131f)은 제1가로바(111a, 112a, 121a, 131a)와 제2가로바(111c, 112c, 121c, 131c)가 만나는 모서리지점에서 외측으로 연장되어 접착면적이 확장되고, 제1고정핀이 연통되는 고정공(111f, 112f, 121f, 131f)이 형성된다. 여기서, 결합단(111f, 112f, 121f, 131f)의 일면은 세로바(111b, 111d, 112b, 112d)와 평행한 평면으로 형성되고, 반대면은 세로바(111b, 111d, 112b, 112d)에 비하여 돌출되도록 형성된다. 즉, 결합단(111f, 112f, 112f, 121f, 131f)은 일면에서 세로바(111b, 111d)들과 평면으로 이루어지나, 반대면에서 세로바(112b, 112d)들에 비하여 돌출되도록 형성된다. The coupling ends 111f, 112f, 121f and 131f extend outward from the corner points where the first
여기서, 결합단(111f, 112f, 121f, 131f)의 일면은 제1케이스(111, 121, 131)의 제1면(A)과, 제2케이스(112, 122, 132)의 제2면(B)에 해당되고, 결합단(111f, 112f, 121f, 131f)의 반대면은 제1케이스(111, 121, 131)의 제2면(B)과 제2케이스(112, 122, 132)의 제1면(A)에 해당된다. One side of the coupling ends 111f, 112f, 121f and 131f is connected to the first side A of the
따라서, 제1케이스(111, 121, 131)의 제1면(A)의 세로바(111b, 111d, 112b, 112d)와 결합단(111f, 112f)은 타 전지셀(110)의 결합단(111f, 112f, 121f, 131f) 및 세로바(111b, 111d, 112b, 112d)와 틈새 없이 밀착될 수 있다. The
반대로, 제1케이스(111, 121, 131)의 제2면(B)에 형성된 결합단(111f, 121f, 131f)은 제2케이스(112, 122, 132)의 제1면(A)에 형성된 결합단(112f, 122f, 132f)과 틈새 없이 밀착되나 세로바(111b, 111d, 121b, 112d, 131b, 131d)들 사이가 이격된 상태로 체결된다. 이와 같은 세로바(111b, 111d, 121b, 121d, 131b, 131d)들의 이격된 틈새는 전지탭(113a, 123a, 133a)이 인출되는 통로로 형성될 수 있다. Conversely, the coupling ends 111f, 121f, and 131f formed on the second surface B of the
지지홈(112i)은 제1케이스(111, 121, 131)의 제2면(B)과 제2케이스(112, 122, 132)의 제1면(A)의 제1가로바(111a)와 제2가로바(111c)에서 단차 형성된 홈으로서 형성되어 베어셀(113, 123, 133)의 걸림단(113c)을 지지한다. The
인출홈(112h)은 지지홈(112i)에서 결합단(111f, 112f)측으로 연장된 홈으로서 베어셀(113)의 인출을 위한 집게등의 치구가 삽입되는 공간으로 활용된다. The
부스바 조립부재(700)는 도 7과 도 8을 참조하여 설명한다. The bus
도 7은 본 발명에서 부스바 조립부재를 도시한 사시도, 도 8은 부스바 조립부재의 분해 사시도이다. FIG. 7 is a perspective view showing a booth bar assembling member in the present invention, and FIG. 8 is an exploded perspective view of a booster bar assembling member.
도 7 및 도 8을 참조하면, 부스바 조립부재(700)는 상호 분할된 부스바(500)를 연결하기 위하여 구성된다. 예를 들면, 제1부스바(510)(및/또는 제2부스바(520))는 높이가 다른 전지모듈(100)들에 범용적으로 사용할 수 있도록 상호 분할된 제1분할바(511)와 제2분할바(512)를 포함한다. Referring to FIGS. 7 and 8, the bus
부스바 조립부재(700)는 이와 같이 분할된 부스바(511, 512)들을 통전 가능하도록 상호 연결하기 위한 것을 특징으로 한다. The bus
먼저, 제1분할바(511)와 제2분할바(512)는 끝단(511a, 512a)에서 관통형성되는 제1결합공(511b, 512b)과, 제2결합공(511c, 512c)을 포함한다. The
제1결합공(511b, 512b)과 제2결합공(511c, 512c)은 직경이 상이하며, 이는 부스바 조립부재(700)를 연통하여 삽입하는 고정수단(도시되지 않음)의 직경과, 제1분할바(511)와 제2분할바(512)의 끝단의 길이에 따라 선택될 수 있다. 즉, 제1분할바(511)와 제2분할바(512)는 끝단의 길이가 서로 다를 경우에, 예를 들면, 제1분할바(511)의 제1결합공(511b), 제2분할바(512)의 제2결합공(512c)에 고정수단(도시되지 않음)이 연통되어 부스바 조립부재(700)에 고정될 수 있다. 또는 고정수단의 직경에 따라 제1결합공(511b, 512b)과 제2결합공(511c, 512c)중에서 선택될 수 있다. The diameter of the first coupling holes 511b and 512b and the diameters of the second coupling holes 511c and 512c are different from each other and the diameter of fixing means (not shown) for inserting the bus
부스바 조립부재(700)는 전도성 금속판으로서 제1분할바(511)와 제2분할바(512)에 밀착되어 양측을 통전시키는 전도판(730)과, 제1분할바(511)와 제2분할바(512) 및 전도판(730)을 내측에 수용하도록 상호 체결되는 제1조립판(710)과 제2조립판(720)을 포함한다. The bus
제1조립판(710)은 길이방향으로 연장되는 판재로서 일면에서 제1분할바(511)와 제2분할바(512)의 일면을 가압하는 제1판재(711)와, 제1판재(711)의 양측변에서 각각 돌출되는 복 수개의 가압돌기(712)와, 제1결합공(511b, 512b) 또는 제2결합공(511c, 512c)과 연통되도록 관통되는 제1판재공(713)을 포함한다. The
제1판재(711)는 길이방향으로 연장되는 판재로서 가압돌기(712)에 의해 가해지는 압력 및/또는 고정수단에 의한 압력으로 제1분할바(511)와 제2분할바(512)의 일면에 밀착된다. The
가압돌기(712)는 제1판재(711)의 양측 테두리에서 각각 돌출 및 탄성력에 의한 회전 가능하도록 형성된다. 따라서, 가압돌기(712)는 끝단이 제2조립판(720)에 밀착되면서 외측 방향으로 회전된 후 탄성력에 의해 원 위치되면서 상기 제2조립판(720)의 후면을 가압한다. The
제1판재공(713)은 제1결합공(511b, 512b) 또는 제2결합공(511c, 512c)과 연통되도록 관통형성 되며, 고정수단(도시되지 않음)이 연통삽입된다. The
제2조립판(720)은 일방향으로 연장되는 제2판재(721)와, 제2판재(721)에서 양측 테두리에서 각각 돌출되어 제1분할바(511)와 제2분할바(512)가 끼움되는 상호 이격된 한 쌍의 끼움돌기(722)와, 제1판재공(713)과 일치된 위치에서 관통형성된 제2판재공(723)을 포함한다. The
제2판재(721)는 길이방향으로 연장되어 전도판(730)의 일면에 밀착된다. 즉, 제2판재(721)는 가압돌기(712)가 배면에 체결되면서 가해지는 압력에 의해 제1판재(711) 사이에 위치되는 전도판(730) 및 제1분할바(511)와 제2분할바(512)를 가압한다. The
끼움돌기(722)는 제2판재(721)의 상측과 하측에서 각각 한 쌍이 형성된다. 한 쌍의 끼움돌기(722)는 상호 이격되며, 그 사이로 제1분할바(511)와 제2분할바(512)의 양측 단부가 밀착되도록 끼움된다. The
제2판재공(723)은 제2판재(721)의 상하측에 적어도 하나가 관통형성되며, 제1판재공(713)과, 제1결합공(511b, 512b) 또는 제2결합공(511c, 512c) 및 전도판(730)을 연통하는 고정수단(도시되지 않음)이 체결된다.At least one
이때, 전도판(730)과 제1분할바(511)와 제2분할바(512)는 별도의 고정수단(도시되지 않음)에 의해 체결되는 것이 아니라 제1판재(711)와 제2판재(721) 사이에서 가압돌기(712)의 가압력만으로 고정될 수 있다. At this time, the
또는, 전도판(730)과 제1분할바(511) 및 제2분할바(512)는 고정수단(도시되지 않음)에 의해 체결될 수도 있고, 방열을 위하여 별도의 방열공을 추가 형성함도 가능하다. Alternatively, the
전도판(730)은 제1분할바(511)의 끝단(511a)에 밀착되는 머리부(731)와, 제2분할바(512)의 끝단(512a)에 밀착되는 꼬리부(732)와, 머리부(731)와 꼬리부(732) 사이에서 연장되는 연장부(733)를 포함할 수 있다. The
머리부(731)는 일측에서 절개되어 고정수단(도시되지 않음)이 연통되는 제1홈(731a)이 형성되어 제2판재(721)의 일면과 제1분할바(511) 사이에 위치된다. 따라서 머리부(731)는 제1판재(711)와 제2판재(721)가 가압돌기(712)에 의해 가압되면서 제1분할바(511)에 밀착되고, 연통 삽입된 고정수단(도시되지 않음)에 의해 고정된다. The
꼬리부(732)는 하측에서 상향되도록 절개된 제2홈(732a)이 형성되어 제2판재(721)의 일면과 제2분할바(512) 사이에 위치된다. 따라서, 꼬리부(732)는 제1조립판(710)의 가압돌기(712)가 제2판재(721)에 체결되면, 제2분할바(512)에 밀착된다. 여기서 제2홈(732a)은 하측에서 상향 되도록 절개되어 제2결합공(511c, 512c)(512c) 및 제1판재공(713)을 통하여 삽입된 고정수단(도시되지 않음)을 연통시킨다. The
연장부(733)는 머리부(731)와 꼬리부(732) 사이에서 연결되어 제1분할바(511)와 제2분할바(512)간의 전기적 통전을 가능케 한다. The
본 발명은 상술한 실시예를 포함하며, 이하에서는 실시예로 인한 셀조립체(100)의 패키징이 용이한 작용을 설명한다. The present invention includes the above-described embodiment, and the following description explains an easy operation of packaging the
작업자는 베어셀(113, 123, 133)을 제1케이스(111, 121, 131)와 제2케이스(112, 122, 132)에 각각 수납하여 전지셀(110, 120, 130)을 조립하고, 다 수개의 전지셀(110, 120, 130)을 조립한 뒤에 적층시킨다. The operator assembles the
이때, 베어셀(113, 123, 133)은 제1케이스(111, 121, 131)의 제2면(B)과 제2케이스(112, 122, 132)의 제1면(A)에 각각 형성되는 지지홈(112i)에 걸림단(113c)이 지지되고, 전지탭(113a, 123a, 133a)이 제1케이스(111, 121, 131)의 세로바(111b, 111d, 121b, 121d)와 제2케이스(112, 122, 132)의 세로바(112b, 112d, 122b, 122d, 131b, 132d) 사이로 인출된다. At this time, the
이와 같이 조립된 전지셀(110)들은 전지탭(113a, 123a, 133a)의 극성을 고려하여 순차적으로 적층시킨다. 예를 들면, 전지탭(113a, 123a, 133a)은 양과 음의 전지탭(113a, 123a, 133a)들이 순차적으로 위치되도록 전지셀(110)들이 적층된다. The assembled
이후, 작업자는 위와 같은 전지모듈(100)의 상면에 고정판넬(300)을 위치시킨 뒤에 제1고정핀(400)을 삽입하여 전지모듈(100)을 고정시킨다. 이때 고정판넬(300)은 지지단(330)에 의해 고정판(310)이 전지모듈(100)의 상면과 이격된 상태로 고정된다. Then, the operator fixes the
그리고, 작업자는 2매로 이루어진 회로기판(200)을 고정판넬(300)의 상측에서 상호 이격되도록 순차적으로 적층시킨다. 여기서, 회로기판(200)은 전장부품이 실장되는 메인기판(210)과, 메인기판(210)을 지지하는 지지기판(220)을 포함할 수 있다. 또한, 지지기판(220)은 전자파등을 차폐시키는 차폐 금속재로 이루어지거나 또는 절연 가능한 플라스틱 수지로 제조된 절연기판으로 제조될 수 있다. Then, the worker sequentially stacks the
또한, 작업자는 제1부스바(510)를 적층된 전지모듈(100)중에서 일측 최외각에 위치된 전지셀(110)의 양(+)과 음(-)의 전지탭(113a, 123a, 133a)중 어느 하나와 메인기판(210)에 각각 연결하고, 제2부스바(520)를 반대쪽 최외각측에 위치된 전지셀(110)의 양(+)과 음(-)의 전지탭(113a, 123a, 133a)중 어느 하나와 메인기판(210)에 각각 연결시킨다. Also, the operator can connect the
또한, 작업자는 제3부스바(530)를 인접한 전지탭(113a, 123a, 133a)들 사이에 체결시킨다. 여기서 제3부스바(530)는 전지모듈(100)가 적층된 이후에 초음파 융착을 통하여 전지탭(113a, 123a, 133a)들 사이에 고정될 수 있다. Further, the operator fastens the
아울러, 본 발명은 상술한 바와 같이 부스바 조립부재(700)를 통하여 제1부스바(510) 또는 제2부스바(520)의 길이와, 전지모듈(100)의 대상 전지탭(113a, 123a, 133a)과 회로기판(200)과이 거리차가 발생될 경우에 제1분할바(511)와 제2분할바(512)를 적용하여 부스바 조립부재(700)를 통하여 상호 연결시킬 수 있다. The length of the
이와 같은 본 발명의 부스바 조립부재(700)는 부스바(500)들을 분할 형성함에 따라 최외각측 전지셀과 회로기판(200)간의 거리와 부스바(500)의 길이가 상이할지라도 서로 다른 길이를 갖는 분할바들을 연결시키거나, 전도판(730)에 의해 부족한 길이를 보상할 수 있어 작업성과 조립성 및 범용성을 향상시킬 수 있다. The booth
이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 하며, 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and equivalent arrangements may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Accordingly, it is intended that the present invention cover the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents.
10 : 커버
11 : 손잡이
20 : 하우징
100 : 전지모듈
110, 120, 130 : 전지셀
111, 121, 131 : 제1케이스
112, 122, 132 : 제2케이스
113, 123, 133 : 베어셀
113a 123a, 133a : 전지탭
113b : 본체
113c : 걸림단
111a, 111c : 가로바
111e, 112e : 방열홈
111f, 112f : 결합단
111g, 112g : 고정공
112h : 인출홈
114, 124, 134 : 방열구
200 : 회로기판
210 : 메인기판
220 : 지지기판
300 : 고정판넬
310 : 고정판
311 : 제1체결공
320 : 방열구
330 : 지지단
331 : 제2체결공
400 : 제1고정핀
500 : 부스바
510 : 제1부스바
511 : 제1분할바
512 : 제2분할바
600 : 제2고정핀
700 : 부스바 조립부재
710 : 제1조립판
720 : 제2조립판
730 : 전도판10: Cover 11: Handle
20: housing 100: battery module
110, 120, 130:
112, 122, 132:
113a 123a, 133a:
113c: Hanging ends 111a, 111c: Horizontal bar
111e, 112e:
111g, 112g: Fixing
114, 124, 134: a heat radiating portion 200: a circuit board
210: main substrate 220: support substrate
300: Fixing panel 310: Fixing plate
311: first fastening hole 320:
330: Supporting step 331: Second fastening hole
400: first fixing pin 500: bus bar
510: first bus bar 511: first split bar
512: second split bar 600: second fixing pin
700: booth bar assembly member 710: first assembly plate
720: Second assembly plate 730: Conductive plate
Claims (9)
상기 전지모듈의 상면에 적층되는 고정판넬;
상기 고정판넬 및 전지모듈을 연통하여 상기 고정판넬 및 전지모듈을 고정시키는 고정핀;
상기 고정판넬의 상측에서 적층되고, 상기 전지셀들의 셀밸런싱 및 이상 전압을 감지하는 전장부품이 실장되는 회로기판; 및
상기 전지셀과 전지셀, 양쪽의 최외각측 전지셀들과 회로기판 사이를 전기적으로 통전 가능하게 연결하는 복 수개의 부스바;를 포함하는 간략화된 셀조립체의 패키징 구조를 구비한 전지팩.
A battery module having a plurality of battery cells;
A fixing panel stacked on the upper surface of the battery module;
A fixing pin for fixing the fixing panel and the battery module through the fixing panel and the battery module;
A circuit board which is stacked on the upper side of the fixed panel and on which electrical components for sensing cell balancing and abnormal voltage of the battery cells are mounted; And
And a plurality of bus bars for electrically connecting between the battery cell and the outermost battery cells on both outermost sides of the battery cell and the circuit board, and a packaging structure of the simplified cell assembly.
상기 고정판넬에서 상하방향으로 상호 이격되는 복 수개로 형성된 것을 특징으로 하는 간략화된 셀조립체의 패키징 구조를 구비한 전지팩.
The circuit board according to claim 1, wherein the circuit board
Wherein the battery pack is formed by a plurality of spaced-apart vertical cells in the fixed panel.
상기 전지모듈와 이격된 고정판; 및
상기 고정판에서 복 수개가 외측으로 연장 및 하향 절곡되어 상기 전지모듈에 밀착되어 상기 고정판을 이격되도록 지지하는 지지단;을 포함하는 간략화된 셀조립체의 패키징 구조를 구비한 전지팩.
The apparatus of claim 1, wherein the fixed panel
A fixed plate spaced apart from the battery module; And
And a supporting end extending from the fixing plate to extend outwardly and downwardly from the battery module to be in close contact with the battery module to support the fixing plate so as to be spaced apart from the battery module.
서로 다른 극성의 전원을 출력하는 전지탭이 구비된 베어셀; 및
상기 베어셀을 사이에 두고 상호 체결되는 제1케이스와 제2케이스;를 구비하고,
상기 제1케이스와 제2케이스는
상기 베어셀의 본체 양면을 각각 노출시키는 개구창을 형성하도록 상호 대향된 위치에서 가로 및 세로방향으로 각각 연장되는 한 쌍의 가로바와 세로바;
서로 다른 전지셀 케이스들과 연계되어 방열구를 형성하도록 타 전지셀을 지향하는 상기 가로바의 일면에서 음각된 방열홈;
상기 방열홈이 형성된 가로바의 반대면에서 단차 형성되어 상기 베어셀의 단부를 지지하는 지지홈; 및
상기 가로바와 세로바가 연결되는 지점에서 외측으로 확장된 면적으로 형성되어 상기 고정핀이 연통되는 고정공이 형성된 결합단;을 포함하는 간략화된 셀조립체의 패키징 구조를 구비한 전지팩.
The battery module according to claim 1,
A bare cell having a battery tab for outputting power of different polarity; And
And a first case and a second case which are coupled to each other with the bare cell therebetween,
The first case and the second case
A pair of horizontal bars and a vertical bar each extending in the lateral and longitudinal directions at mutually opposite positions so as to form an opening window for exposing both sides of the body of the bare cell;
A heat radiating groove engraved on one surface of the horizontal bar for directing the other battery cells to form a heat radiating port in association with the different battery cell casings;
A support groove formed on the opposite side of the horizontal bar on which the heat dissipation groove is formed to support an end of the bare cell; And
And a connection terminal formed with an area extending outward from a point where the horizontal bar and the vertical bar are connected to each other, and a fixing hole through which the fixing pin communicates, the packaging structure comprising a simplified cell assembly packaging structure.
상기 지지홈은 상기 세로바의 반대면과 다른 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 간략화된 셀조립체의 패키징 구조를 구비한 전지팩.
The heat sink as claimed in claim 4, wherein the heat dissipating groove is parallel to one surface of the vertical bar,
Wherein the support groove has a height different from the opposite surface of the vertical bar.
상기 부스바들중 어느 하나는 분할형성되어 상기 회로기판에 연결되는 제1분할바와, 최외각측 전지셀에 연결되는 제2분할바를 구비하고,
상기 제1분할바와 제2분할바가 상호 통전되도록 연결시키는 부스바 조립부재를 더 포함하는 간략화된 셀조립체의 패키징 구조를 구비한 전지팩.
The method according to claim 1,
Wherein one of the bus bars is divided into a first partition bar connected to the circuit board and a second partition bar connected to the outermost battery cell,
And a bus bar assembly member for connecting the first and second split bars to each other so as to be energized.
전도성 금속판으로서 상기 제1분할바와 제2분할바에 밀착되어 양측을 통전시키는 전도판; 및
상기 제1분할바와 제2분할바 및 전도판을 내측에 수용하도록 상호 체결되는 제1조립판과 제2조립판;을 포함하는 간략화된 셀조립체의 패키징 구조를 구비한 전지팩.
7. The apparatus according to claim 6, wherein the bus bar assembly member
A conductive plate which is brought into close contact with the first and second split bars as a conductive metal plate to energize both sides; And
And a first assembly plate and a second assembly plate that are mutually coupled to receive the first division bar and the second division bar and the conductive plate inside.
길이방향으로 연장되는 판재로서 일면에서 상기 제1분할바와 제2분할바의 일면을 가압하는 제1판재; 및
상기 제1판재의 양측변에서 각각 돌출되어 제2조립판의 배면을 가압하는 복 수개의 가압돌기; 를 포함하는 간략화된 셀조립체의 패키징 구조를 구비한 전지팩.
8. The apparatus of claim 7, wherein the first assembly plate
A first plate that extends in the longitudinal direction and presses one surface of the first split bar and the second split bar on one surface; And
A plurality of pressing protrusions protruding from both sides of the first plate to press the back surface of the second plate; The battery pack having a packaging structure of a simplified cell assembly.
상기 제1분할바와 제2분할바의 반대면을 가압하는 제2판재; 및
상기 제2판재의 양측 테두리에서 상호 이격되어 돌출형성되어 그 사이에 상기 제1분할바 및 제2분할바를 끼움시키는 적어도 한 쌍의 끼움돌기;를 포함하는 간략화된 셀조립체의 패키징 구조를 구비한 전지팩.8. The apparatus of claim 7, wherein the second assembly plate
A second plate for pressing the opposite side of the first split bar and the second split bar; And
And at least a pair of fitting protrusions protruding from both sides of the second plate and spaced apart from each other to sandwich the first and second split bars therebetween. pack.
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---|---|---|---|
KR1020170033640A KR101926534B1 (en) | 2017-03-17 | 2017-03-17 | Battery pack having a simplfied cell assembly packaging structure |
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CN109921143A (en) * | 2019-03-15 | 2019-06-21 | 福建南平南孚电池有限公司 | A kind of rechargeable battery with improved radiator structure |
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