KR20180125796A - Battery module, battery pack including the same, and vehicle including the same - Google Patents

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Abstract

A battery module according to the present invention comprises: a first contact part protruding forward from a first bus bar electrically connected to a first electrode lead of a first battery cell, and formed in a plate shape; a second contact part protruding forward from a second bus bar electrically connected to a second electrode lead of the second battery cell and formed in a plate shape, wherein the first contact part is in contact with or separated from the first contact part; a clamp for gripping the first contact part; a clamp moving part coupled with the clamp, and moving the clamp by using elastic force so that the first contact part is separated from the second contact part; a safety pin for supporting the clamp and the clamp moving part to maintain the first contact part in contact with the second contact part, and limiting the movement of the clamp; and a safety pin removing part for separating the safety pin from the clamp and the clamp moving part by using expansion force due to an increase in the volume of the first battery cell to move the clamp through the clamp moving part.

Description

배터리 모듈과 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차{Battery module, battery pack including the same, and vehicle including the same}[0001] The present invention relates to a battery module, a battery pack including the same,

본 발명은 배터리 모듈과 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배터리 모듈의 과충전을 방지하여 안정도가 향상된 배터리 모듈과 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery module, a battery pack and an automobile including the battery module, and more particularly, to a battery module having improved stability by preventing overcharging of the battery module, and a battery pack and an automobile including the battery module.

근래에 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.2. Description of the Related Art In recent years, demand for portable electronic products such as notebook computers, video cameras, and portable telephones has rapidly increased, and electric vehicles, storage batteries for energy storage, robots, and satellites have been developed in earnest. Are being studied actively.

현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다. The secondary rechargeable batteries are nickel-cadmium batteries, nickel-hydrogen batteries, nickel-zinc batteries, and lithium secondary batteries. Among them, lithium secondary batteries have almost no memory effect compared to nickel- It is very popular because of its low self-discharge rate and high energy density.

이러한 리튬 이차 전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차 전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재, 즉 전지 케이스를 구비한다.These lithium secondary batteries mainly use a lithium-based oxide and a carbonaceous material as a cathode active material and an anode active material, respectively. The lithium secondary battery includes an electrode assembly in which a positive electrode plate and a negative electrode plate each coated with such a positive electrode active material and a negative electrode active material are disposed with a separator interposed therebetween, and an outer casing, that is, a battery case, for sealingly storing the electrode assembly together with the electrolyte solution.

일반적으로 리튬 이차 전지는 외장재의 형상에 따라, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차 전지와 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 이차 전지로 분류될 수 있다. Generally, a lithium secondary battery can be classified into a can type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a metal can, and a pouch type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a pouch of an aluminum laminate sheet, depending on the shape of the casing.

최근에는 휴대형 전자기기와 같은 소형 장치뿐 아니라, 자동차나 전력저장장치와 같은 중대형 장치에도 이차 전지가 널리 이용되고 있다. 특히, 탄소 에너지가 점차 고갈되고 환경에 대한 관심이 높아지면서, 미국, 유럽, 일본, 한국을 비롯하여 전 세계적으로 하이브리드 자동차와 전기 자동차에 세간의 이목이 집중되고 있다. 이러한 하이브리드 자동차나 전기 자동차에 있어서 가장 핵심적 부품은 차량 모터로 구동력을 부여하는 배터리 팩이다. 하이브리드 자동차나 전기 자동차는 배터리 팩의 충방전을 통해 차량의 구동력을 얻을 수 있기 때문에, 엔진만을 이용하는 자동차에 비해 연비가 뛰어나고 공해 물질을 배출하지 않거나 감소시킬 수 있다는 점에서 사용자들이 점차 크게 늘어나고 있는 실정이다. 그리고, 이러한 하이브리드 자동차나 전기 자동차의 배터리 팩에는 다수의 이차 전지가 포함되며, 이러한 다수의 이차 전지들은 서로 직렬 및 병렬로 연결됨으로써 용량 및 출력을 향상시킨다.In recent years, secondary batteries are widely used not only in small-sized devices such as portable electronic devices, but also in medium to large-sized devices such as automobiles and electric power storage devices. Particularly, as carbon energy is getting depleted and the interest in the environment is increasing, attention is focused on hybrid cars and electric cars worldwide, including the US, Europe, Japan, and Korea. The most important components in such hybrid vehicles and electric vehicles are battery packs that give drive power to vehicle motors. Since hybrid vehicles and electric vehicles can obtain the driving force of the vehicle through charging and discharging of the battery pack, the fuel efficiency is higher than that of the vehicle using only the engine, and the users are increasingly increasing in terms of not discharging or reducing pollutants. to be. The battery pack of the hybrid vehicle or the electric vehicle includes a plurality of secondary batteries, and the plurality of secondary batteries are connected in series and in parallel to improve capacity and output.

이러한 이차 전지는 우수한 전기적 특성을 가지고 있지만, 과충전, 과방전, 고온 노출, 전기적 단락 등 비정상적인 작동 상태에서 전지의 구성요소들인 활물질, 전해질 등의 분해반응이 유발되어 열과 가스가 발생하고, 이로 인해 이차 전지가 팽창하는, 이른바 스웰링 현상이 일어나는 문제점이 있다. 스웰링 현상은 이러한 분해반응을 가속화시켜 열폭주 현상에 의한 이차 전지의 폭발 및 발화를 초래하기도 한다.Such a secondary battery has excellent electrical characteristics, but decomposition reaction of active materials and electrolytes, which are constituent elements of the battery, is induced in an abnormal operation state such as overcharge, over discharge, high temperature exposure, electric short, There is a problem that the so-called swelling phenomenon occurs in which the battery expands. The swelling phenomenon accelerates such a decomposition reaction, thereby causing explosion and ignition of the secondary battery due to thermal runaway phenomenon.

따라서, 이차 전지에는 과충전, 과방전, 과전류 시 전류를 차단하는 보호회로, 온도 상승 시 저항이 크게 증가하여 전류를 차단하는 PTC 소자(Positive Temperature Coefficient Element), 가스 발생에 따른 압력 상승 시 전류를 차단하거나 가스를 배기하는 안전벤트 등의 안전 시스템이 구비되어 있다.Accordingly, the secondary battery is provided with a protection circuit that cuts off current during overcharging, overdischarge, and overcurrent, a PTC element (PTC element) that cuts off the current due to a large increase in resistance when the temperature rises, Or a safety vent for venting gas.

특히, 종래에는 스웰링 현상이 발생하더라도 전지팩의 안전성을 보장하기 위하여, 이차 전지들의 부피가 팽창하면 물리적 변화에 의해 단전되는 전기적 연결부재에 대한 연구가 이루어진 바 있다.Particularly, in order to ensure the safety of the battery pack even when a swelling phenomenon occurs, research has been conducted on an electrical connecting member that is cut off by physical change when the volume of the secondary battery expands.

다만, 이러한 전기적 연결부재를 사용하더라도 이차 전지들이 일정 부피 이상으로 팽창 시 단전을 확실하게 담보하기 어렵다는 문제점 있다.However, even if such an electrical connecting member is used, there is a problem that it is difficult to surely secure the secondary battery when it expands to a certain volume or more.

또한, 이차 전지는 비정상적인 작동상태가 아닌 정상적인 작동 상태일 때에도 일정한 팽창과 수축을 반복하는 바, 정상적인 범위 내에서 팽창 시에도 단전될 수 있어 작동 신뢰성에 문제점이 있다.In addition, since the secondary battery repeatedly expands and contracts even when it is in an abnormal operating state and not in an abnormal operating state, it can be disconnected even when it expands within a normal range, which causes a problem in operational reliability.

본 발명은 제1 버스바의 제1 접촉부를 파지하는 클램프의 이동과 탄성력을 이용하여 제1 접촉부가 제2 버스바의 제2 접촉부로부터 이격되도록 클램프를 이동시키는 클램프 이동부의 이동을 제한하는 안전핀을 배터리 셀의 팽창으로 인한 팽창력을 이용하여 클램프와 클램프 이동부로부터 이격시킴으로써, 제1 버스바와 제2 버스바 간의 전기적 연결을 차단하여 배터리 모듈의 과충전을 방지할 수 있는 배터리 모듈과 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention relates to a safety pin for restricting movement of a clamp moving part for moving a clamp such that a first contact part is spaced apart from a second contact part of a second bus bar by utilizing a movement of a clamp for holding a first contact part of a first bus bar and an elastic force A battery module capable of preventing an overcharge of a battery module by interrupting an electrical connection between a first bus bar and a second bus bar by separating the clamp and the clamp moving part from each other using an expansion force due to expansion of the battery cell, And automobiles.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention which are not mentioned can be understood by the following description and more clearly understood by the embodiments of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the invention may be realized and attained by means of the instrumentalities and combinations particularly pointed out in the appended claims.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 배터리 모듈은 제1 배터리 셀의 제1 전극 리드와 전기적으로 연결된 제1 버스바로부터 전방을 향해 돌출되고, 플레이트 형태로 형성된 제1 접촉부, 제2 배터리 셀의 제2 전극 리드와 전기적으로 연결된 제2 버스바로부터 전방을 향해 돌출되고, 플레이트 형태로 형성되며 상기 제1 접촉부가 접촉되거나 이격되는 제2 접촉부, 상기 제1 접촉부를 파지하는 클램프, 상기 클램프와 결합되고, 상기 제1 접촉부가 상기 제2 접촉부로부터 이격되도록 탄성력을 이용하여 상기 클램프를 이동시키는 클램프 이동부, 상기 제1 접촉부가 상기 제2 접촉부와 접촉된 상태를 유지하도록 상기 클램프와 상기 클램프 이동부를 지지하여 상기 클램프의 이동을 제한하는 안전핀 및 상기 클램프 이동부를 통해 상기 클램프가 이동되도록 상기 제1 배터리 셀의 체적 증가로 인한 팽창력을 이용하여 상기 안전핀을 상기 클램프와 상기 클램프 이동부로부터 이격시키는 안전핀 제거부를 포함하는 배터리 모듈을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a battery module including a first contact portion protruding forward from a first bus bar electrically connected to a first electrode lead of a first battery cell, A second contact portion protruding forward from a second bus bar electrically connected to the second electrode lead of the first contact portion and formed in a plate shape and contacting or spacing the first contact portion, a clamp holding the first contact portion, A clamp moving part for moving the clamp using an elastic force so that the first contact part is spaced apart from the second contact part; a clamp moving part for moving the clamp by the elastic force so as to keep the first contact part in contact with the second contact part; A safety pin for restricting the movement of the clamp and a clamp for moving the clamp through the clamp moving part, And a safety pin removing unit that separates the safety pin from the clamp and the clamp moving unit using an expansion force due to an increase in volume of the first battery cell.

바람직하게, 상기 클램프는 일단에서 상부를 향해 돌출된 형태로 형성된 제1 돌출부 및 상기 제1 돌출부와 이격되어 상부를 향해 돌출된 형태로 형성된 제2 돌출부를 포함하고, 상기 제1 돌출부와 상기 제2 돌출부 사이에는 상기 제1 접촉부가 삽입되어 상기 클램프에 상기 제1 접촉부가 파지될 수 있다.Preferably, the clamp includes a first protrusion formed in a shape protruding from one end toward the upper side, and a second protrusion separated from the first protrusion and formed in a shape protruding upward, wherein the first protrusion and the second protrusion And the first contact portion is inserted between the protrusions so that the first contact portion can be held by the clamp.

바람직하게, 상기 클램프 이동부는 탄성력을 제공하는 탄성 부재, 상부와 하부가 각각 상기 탄성 부재와 상기 클램프와 결합되고, 상기 탄성 부재로부터 인가된 탄성력의 방향을 전환하여 상기 제1 접촉부가 상기 제2 접촉부로부터 이격되도록 상기 클램프를 이동시키는 탄성력 전환부를 포함할 수 있다.Preferably, the clamp moving part is an elastic member for providing an elastic force, and the upper and lower parts are respectively coupled to the elastic member and the clamp, and the direction of the elastic force applied from the elastic member is switched, And an elastic force switching unit for moving the clamp so as to be spaced apart from the elastic force switching unit.

바람직하게, 상기 클램프 이동부는 상기 제1 버스바의 전면에 결합되어 상기 탄성 부재와 상기 탄성력 전환부를 지지하고, 전후 방향으로 관통되어 내부에 상기 안전핀의 적어도 일부가 수용되는 안전핀 홀을 구비하는 제1 지지부를 더 포함할 수 있다.Preferably, the clamp moving part is coupled to a front surface of the first bus bar to support the elastic member and the elastic force switching part, and has a safety pin hole penetrating in the forward and backward direction and containing at least a part of the safety pin, And may further include a support portion.

바람직하게, 상기 안전핀은 일부가 상기 안전핀 홀의 외측으로 돌출되고, 나머지 일부가 상기 안전핀 홀의 내부에 수용되며, 상기 안전핀 홀의 외측으로 돌출된 일부가 상기 클램프 및 상기 클램프 이동부와 접촉하여 상기 탄성력에 의한 상기 클램프 및 상기 클램프 이동부의 이동을 제한할 수 있다.Preferably, a portion of the safety pin protrudes outside the safety pin hole, the remaining part of the safety pin is received in the safety pin hole, and a part of the safety pin protruding outside the safety pin hole comes into contact with the clamp and the clamp moving part, And the movement of the clamp and the clamp moving unit can be restricted.

바람직하게, 상기 안전핀 제거부는 상기 제1 버스바를 후방에서 전방으로 관통하여 일단이 상기 안전핀과 접촉하는 샤프트 및 절곡된 형태로 형성되어 일단이 상기 샤프트의 타단과 접촉하고, 타단을 통해 상기 제1 배터리 셀로부터 팽창력을 인가받으며, 상기 인가된 팽창력의 방향을 전환하여 상기 샤프트에 인가시키는 팽창력 전환부를 포함할 수 있다.Preferably, the safety pin removing part is formed in a shaft and a bent shape, one end of which is in contact with the safety pin, passing through the first bus bar from the rear to the front, one end of the shaft contacts the other end of the shaft, And an expansion force switching unit that receives the expansion force from the cell and switches the direction of the applied expansion force to apply the expansion force to the shaft.

바람직하게, 상기 안전핀 제거부는 상기 제1 버스바의 후면에 결합되어 상기 팽창력 전환부를 지지하는 제2 지지부를 더 포함할 수 있다.The safety pin removing unit may further include a second support unit coupled to a rear surface of the first bus bar to support the inflation force switching unit.

바람직하게, 상기 안전핀 제거부는 상기 제1 배터리 셀의 내측 전방에 위치하는 가스 포켓(Gas Pocket)의 체적 증가로 인한 팽창력을 이용하여 상기 안전핀을 상기 클램프와 상기 클램프 이동부로부터 이격시킬 수 있다.Preferably, the safety pin removing unit separates the safety pin from the clamp and the clamp moving unit using an expansion force due to an increase in volume of a gas pocket positioned in the inner side of the first battery cell.

본 발명에 따른 배터리 팩은 상기 배터리 모듈을 포함할 수 있다.The battery pack according to the present invention may include the battery module.

본 발명에 따른 자동차는 상기 배터리 모듈을 포함할 수 있다.The automobile according to the present invention may include the battery module.

본 발명에 따르면, 본 발명은 클램프의 이동과 클램프 이동부의 이동을 제한하는 안전핀을 배터리 셀의 팽창으로 인한 팽창력을 이용하여 클램프와 클램프 이동부로부터 이격시켜 제1 버스바와 제2 버스바 간의 전기적 연결을 차단함으로써, 배터리 모듈의 과충전을 방지하여 배터리 모듈의 안정성을 향상시킬 수 있다. According to the present invention, the safety pin for restricting the movement of the clamp and the movement of the clamp moving part is separated from the clamp and the clamp moving part by using the expansion force due to the expansion of the battery cell so that the electrical connection between the first bus bar and the second bus bar It is possible to prevent overcharging of the battery module and improve the stability of the battery module.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부분에 대한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부분에 대한 전면 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부분에 대한 후면 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부분에 대한 상부 형상을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부분에 대한 전면을 도시한 도면이다.
도 6은 제1 배터리 셀이 팽창하기 전에 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부분에 대한 상부를 도시한 도면이다.
도 7은 제1 배터리 셀이 팽창한 후 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부분에 대한 상부를 도시한 도면이다.
도 8은 제1 배터리 셀이 팽창한 후 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부분에 대한 전면을 도시한 도면이다.1 is a perspective view of a portion of a battery module according to an embodiment of the present invention.
2 is a front exploded perspective view of a portion of a battery module according to an embodiment of the present invention.
3 is a rear exploded perspective view of a portion of a battery module according to an embodiment of the present invention.
4 is a top view of a portion of a battery module according to an embodiment of the present invention.
5 is a front view of a portion of a battery module according to an embodiment of the present invention.
6 is a top view of a portion of a battery module according to an embodiment of the present invention before the first battery cell expands.
7 is a top view of a portion of a battery module according to an embodiment of the present invention after the first battery cell has expanded.
8 is a front view of a portion of a battery module according to an embodiment of the present invention after the first battery cell expands.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above and other objects, features, and advantages of the present invention will become more apparent by describing in detail exemplary embodiments thereof with reference to the attached drawings, which are not intended to limit the scope of the present invention. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to denote the same or similar elements.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부분에 대한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부분에 대한 전면 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부분에 대한 후면 분해 사시도이며,FIG. 1 is a perspective view of a part of a battery module according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a front exploded perspective view of a part of a battery module according to an embodiment of the present invention. Figure 5 is a rear exploded perspective view of a portion of a battery module according to an example,

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈은 배터리 셀(110a, 110b), 버스바(200a, 200b), 클램프(300), 클램프 이동부(400), 안전핀(500) 및 안전핀 제거부(600)를 포함할 수 있다.1 to 3, a battery module according to an embodiment of the present invention includes battery cells 110a and 110b, bus bars 200a and 200b, a clamp 300, a clamp moving part 400, a safety pin 500 and a safety pin remover 600.

상기 배터리 셀(110a, 110b)은 복수 개로 구비될 수 있으며, 각 배터리 셀(110a, 110b)은 좌우 방향으로 나란하게 적층될 수 있다. The plurality of battery cells 110a and 110b may be provided, and the battery cells 110a and 110b may be stacked in a lateral direction.

배터리 셀(110a, 110b)의 종류는 특별히 한정되지 않으며 다양한 이차 전지가 본 발명에 따른 배터리 모듈에 채용될 수 있다. 예를 들어, 상기 배터리 셀(110a, 110b)은, 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등으로 구성될 수 있다. 특히, 상기 배터리 셀(110a, 110b)은 리튬 이차 전지일 수 있다. The types of the battery cells 110a and 110b are not particularly limited and various secondary batteries may be employed in the battery module according to the present invention. For example, the battery cells 110a and 110b may be a lithium ion battery, a lithium polymer battery, a nickel cadmium battery, a nickel hydride battery, a nickel zinc battery, or the like. In particular, the battery cells 110a and 110b may be lithium secondary batteries.

한편, 배터리 셀(110a, 110b)은 외장재의 종류에 따라 파우치형, 원통형, 각형 등으로 분류될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 배터리 모듈의 배터리 셀(110a, 110b)은 파우치형 이차전지일 수 있다.Meanwhile, the battery cells 110a and 110b may be classified into a pouch type, a cylindrical type, a prism type, or the like depending on the type of the casing. In particular, the battery cells 110a and 110b of the battery module according to the present invention may be a pouch type secondary battery.

배터리 셀(110a, 110b)이 파우치형 이차 전지로 구현된 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 각 배터리 셀(110a, 110b)은 넓은 면이 서로 좌측과 우측에 위치하여, 각 배터리 셀(110a, 110b) 간 넓은 면이 서로 대면되도록 구성될 수 있다. 또한, 이 경우, 각 배터리 셀(110a, 110b)은 전방을 향해 돌출되다 절곡된 형태로 형성되는 전극 리드(120a, 120b)를 구비할 수 있다.When the battery cells 110a and 110b are implemented as pouch type secondary batteries, as shown in FIG. 1, the battery cells 110a and 110b are positioned on the left and right sides of the battery cells 110a and 110b, , 110b) facing each other. In this case, each of the battery cells 110a and 110b may include electrode leads 120a and 120b formed in a bent shape protruding forward.

전극 리드(120a, 120b)는 양극리드와 음극리드로 구성될 수 있으며, 양극리드는 전극 조립체의 양극판에 연결되고, 음극리드는 전극 조립체의 음극판에 연결될 수 있다. The electrode leads 120a and 120b may be composed of a positive electrode lead and a negative electrode lead, the positive electrode lead may be connected to the positive electrode plate of the electrode assembly, and the negative electrode lead may be connected to the negative electrode plate of the electrode assembly.

한편, 본 발명에 따른 배터리 셀(110a, 110b)은 인접한 2개씩 같은 극성의 전극 리드(120a, 120b)가 같은 방향을 향하도록 배치될 수 있다.Meanwhile, the battery cells 110a and 110b according to the present invention may be disposed so that two adjacent electrode leads 120a and 120b of the same polarity are oriented in the same direction.

보다 구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 최좌측으로부터 첫번째와 두번째에 위치하는 제1 배터리 셀(110a)은 양극인 제1 전극 리드(120a)가 전방을 향하도록 배치될 수 있고, 중간 즉, 최좌측으로부터 세번째와 네번째에 위치하는 제2 배터리 셀(110b)은 음극인 제2 전극 리드(120b)가 전방을 향하도록 배치될 수 있다.More specifically, as shown in FIG. 2, the first battery cell 110a located first and second from the leftmost can be arranged so that the first electrode lead 120a, which is an anode, faces forward, And the second battery cell 110b located third and fourth from the leftmost side may be disposed such that the second electrode lead 120b, which is a cathode, faces forward.

이러한 제1 전극 리드(120a)는 후술되는 제1 버스바(200a)와 각각 전기적으로 연결됨으로써, 한 쌍의 제1 배터리 셀(110a) 간에 병렬 연결을 구성할 수 있다. 또한, 제2 전극 리드(120b)는 후술되는 제2 버스바(200b)와 각각 전기적으로 연결됨으로써, 한 쌍의 제2 배터리 셀(110b) 간에 병렬 연결을 구성할 수 있다.The first electrode lead 120a may be electrically connected to a first bus bar 200a, which will be described later, so that a parallel connection between the pair of first battery cells 110a may be formed. Also, the second electrode lead 120b may be electrically connected to the second bus bar 200b, which will be described later, to form a parallel connection between the pair of second battery cells 110b.

여기서, 제1 버스바(200a)는 본 발명에 따른 버스바(200a, 200b) 중에서 제1 전극 리드(120a)와 전기적으로 연결되는 버스바일 수 있으며, 제2 버스바(200b)는 본 발명에 따른 버스바(200a, 200b) 중에서 제2 전극 리드(120b)와 전기적으로 연결되는 버스바일 수 있다.The first bus bar 200a may be a bus bar electrically connected to the first electrode lead 120a among the bus bars 200a and 200b according to the present invention and the second bus bar 200b may be a bus bar electrically connected to the first electrode lead 120a, And may be a bus bar electrically connected to the second electrode lead 120b among the bus bars 200a and 200b.

이하에서 본 발명에 따른 제1 전극 리드(120a)와 제1 버스바(200a) 간의 연결 구조와 제2 전극 리드(120b)와 제2 버스바(200b) 간의 연결 구조에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.The connection structure between the first electrode lead 120a and the first bus bar 200a and the connection structure between the second electrode lead 120b and the second bus bar 200b according to the present invention will now be described in detail .

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부분에 대한 상부 형상을 도시한 도면이다.4 is a top view of a portion of a battery module according to an embodiment of the present invention.

도 4를 더 참조하면, 제1 전극 리드(120a)는 제1 배터리 셀(110a)로부터 전방을 향해 돌출되다가 제1 버스바(200a)의 전방 표면에 이르는 지점에서 배터리 모듈의 중심을 향해 직각으로 절곡됨으로써 제1 버스바(200a)에 접촉될 수 있다.4, the first electrode lead 120a protrudes forward from the first battery cell 110a and extends at a right angle to the center of the battery module at a position reaching the front surface of the first bus bar 200a And can be brought into contact with the first bus bar 200a.

또한, 제2 전극 리드(120b)는 제2 배터리 셀(110b)로부터 전방을 향해 돌출되다가 제2 버스바(200b)의 전방 표면에 이르는 지점에서 배터리 모듈의 중심을 향해 직각으로 절곡됨으로써 제2 버스바(200b)에 접촉될 수 있다.The second electrode lead 120b protrudes forward from the second battery cell 110b and is bent at a right angle toward the center of the battery module at a position reaching the front surface of the second bus bar 200b, And may be in contact with the bar 200b.

여기서, 제1 전극 리드(120a)의 절곡 방향은 배터리 모듈의 중심 즉, 우측 방향으로 동일할 수 있다. 이에 반해, 제2 전극 리드(120b)의 절곡 방향은 각각 배터리 모듈의 중심을 향하도록 우측과 좌측으로 반대 방향일 수 있다.Here, the bending direction of the first electrode lead 120a may be the same as the center of the battery module, that is, the right direction. On the other hand, the bending direction of the second electrode lead 120b may be opposite to the right and left directions, respectively, toward the center of the battery module.

상기 버스바(200a, 200b)는 상하 방향으로 길이가 긴 플레이트 형상으로 형성되며 전극 리드(120a, 120b)가 전방 표면에 용접됨으로써 전극 리드(120a, 120b)와 전기적으로 연결될 수 있다.The bus bars 200a and 200b are formed in a vertically long plate shape and the electrode leads 120a and 120b are welded to the front surface to be electrically connected to the electrode leads 120a and 120b.

이러한 버스바(200a, 200b)는 배터리 셀(110a, 110b)의 전압을 센싱하는 센싱 모듈이 실장된 인쇄 회로 기판(PCB)과 전기적으로 연결되고, PCB는 버스바(200a, 200b)에 의해 센싱된 전압을 인쇄회로 및 출력핀을 경유하여 외부의 다른 구성 요소, 이를테면 BMS와 같은 보호 장치에 전달할 수 있다.The bus bars 200a and 200b are electrically connected to a printed circuit board (PCB) on which a sensing module for sensing the voltage of the battery cells 110a and 110b is mounted, and the PCB is sensed by bus bars 200a and 200b The voltage across the printed circuit and the output pin to other external components, such as a protection device such as a BMS.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 버스바(200a, 200b)는 제1 전극 리드(120a)와 전기적으로 연결되는 제1 버스바(200a)와 제2 전극 리드(120b)와 전기적으로 연결되는 제2 버스바(200b)로 구성될 수 있다.As described above, the bus bars 200a and 200b according to the present invention include a first bus bar 200a electrically connected to the first electrode lead 120a and a second bus bar 200b electrically connected to the second electrode lead 120b. 2 bus bar 200b.

제1 버스바(200a)는 제1 전극 리드(120a)와 전기적으로 연결될 뿐만 아니라, 후술되는 클램프 이동부(400)의 제1 지지부(430)와 전면에서 결합될 수 있다.The first bus bar 200a is electrically connected to the first electrode lead 120a and may be coupled to the first support part 430 of the clamp moving part 400 to be described later.

이를 위하여, 제1 버스바(200a)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 지지부(430)의 후면에 돌출되어 형성된 결합 돌기(432)가 삽입되는 결합 홀(210a)이 관통되어 형성될 수 있다.3, the first bus bar 200a may include a coupling hole 210a through which a coupling protrusion 432 protruding from the rear surface of the first support portion 430 is inserted, have.

즉, 제1 버스바(200a)에 형성된 결합 홀(210a)에 제1 지지부(430)의 결합 돌기(432)가 삽입되어 제1 지지부(430)를 지지하고, 제1 지지부(430)에 지지된 구성 요소들을 함께 지지할 수 있다.That is, the coupling protrusion 432 of the first support portion 430 is inserted into the coupling hole 210a formed in the first bus bar 200a to support the first support portion 430 and the first support portion 430 Can be supported together.

한편, 제1 버스바(200a)에는 후술되는 안전핀 제거부(600)의 샤프트(610)가 관통되어 전후로 이동되는 샤프트 홀(220a)이 형성될 수 있다.Meanwhile, the first bus bar 200a may be formed with a shaft hole 220a through which the shaft 610 of the safety pin remover 600 described later penetrates to move back and forth.

보다 구체적으로, 제1 버스바(200a)는 샤프트(610)의 단면 형상에 대응되는 형상의 샤프트 홀(220a)이 관통되어 형성되고, 이러한, 샤프트 홀(220a)에는 샤프트(610)가 삽입된 상태에서 제1 배터리 셀(110a)의 팽창에 의한 팽창력에 의해 전후로 이동될 수 있다.More specifically, the first bus bar 200a is formed with a shaft hole 220a having a shape corresponding to the sectional shape of the shaft 610, and the shaft 620 is inserted into the shaft hole 220a. The first battery cell 110a can be moved back and forth by an expansion force due to the expansion of the first battery cell 110a.

한편, 제1 버스바(200a)는 전방을 향해 돌출되고, 플레이트 형태로 형성된 제1 접촉부(230a)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the first bus bar 200a may include a first contact portion 230a protruding forward and formed in a plate shape.

보다 구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 접촉부(230a)는 하부가 제1 버스바(200a)의 일단으로부터 전방을 향해 돌출되고 상부가 우측을 향해 기울어진 형태로 형성된 제1 좌측 접촉부(231a)와 제1 좌측 접촉부(231a)의 상부와 연결되어 상하 방향으로 길게 연장된 제1 우측 접촉부(232a)로 구성될 수 있다.More specifically, as shown in FIG. 2, the first contact portion 230a includes a first contact portion 230a protruding forward from one end of the first bus bar 200a and having an upper portion tilted toward the right, And a first right contact portion 232a connected to an upper portion of the first left contact portion 231a and extended in the vertical direction.

즉, 제1 전극 리드(120a)는 제1 버스바(200a)의 전방 표면에 용접되어 전기적으로 연결되고, 제1 버스바(200a)의 하부에서 전방으로 돌출된 제1 좌측 접촉부(231a)와 제1 버스바(200a)를 상부에서 상하 방향으로 연장된 제1 우측 접촉부(232a)와 전기적으로 연결될 수 있다.That is, the first electrode lead 120a is welded to the front surface of the first bus bar 200a and electrically connected to the first electrode lead 120a. The first electrode lead 120a has a first left contact portion 231a projecting forward from a lower portion of the first bus bar 200a The first bus bar 200a may be electrically connected to the first right contact portion 232a extending from the upper portion in the vertical direction.

이를 위하여, 제1 전극 리드(120a), 제1 버스바(200a), 제1 좌측 접촉부(231a) 및 제1 좌측 접촉부(231a)는 전도성 재질로 구성될 수 있다. For this, the first electrode lead 120a, the first bus bar 200a, the first left contact portion 231a, and the first left contact portion 231a may be formed of a conductive material.

한편, 제1 우측 접촉부(232a)는 제2 버스바(200b)를 대향하는 표면에 제2 버스바(200b)를 향해 돌출된 제1 접촉 단자(233a)를 구비할 수 있다. Meanwhile, the first right contact portion 232a may have a first contact terminal 233a protruding toward the second bus bar 200b on a surface facing the second bus bar 200b.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부분에 대한 전면을 도시한 도면이다.5 is a front view of a portion of a battery module according to an embodiment of the present invention.

도 5를 더 참조하면, 상술한 바와 같이, 제1 우측 접촉부(232a)는 제2 버스바(200b)를 대향하는 표면에 제1 접촉 단자(233a)가 돌출되어 형성되고, 제1 접촉 단자(233a)는 후술되는 제2 버스바(200b)의 제2 접촉부(210b)에 형성된 제2 접촉 단자(220b)와 접촉할 수 있다.5, as described above, the first right contact portion 232a is formed by protruding a first contact terminal 233a on the surface facing the second bus bar 200b, and the first contact terminal 233a may contact the second contact terminal 220b formed on the second contact portion 210b of the second bus bar 200b to be described later.

이때, 제1 접촉 단자(233a)와 제2 접촉 단자(220b)의 접촉 여부에 따라 제1 배터리 셀(110a)과 제2 배터리 셀(110b) 각각에 연결된 제1 버스바(200a)와 제2 버스바(200b)가 전기적으로 연결되거나 차단될 수 있다.At this time, depending on whether the first contact terminal 233a and the second contact terminal 220b are in contact with each other, the first bus bar 200a and the second bus bar 200a connected to the first battery cell 110a and the second battery cell 110b, respectively, The bus bar 200b can be electrically connected or disconnected.

이러한, 제1 접촉 단자(233a)와 제2 접촉 단자(220b)가 접촉되거나 이격되는 구성에 대해서는 후술하여 설명하도록 한다.The structure in which the first contact terminal 233a and the second contact terminal 220b are in contact with or spaced from each other will be described later.

한편, 제2 버스바(200b)는 전방을 향해 돌출되고, 플레이트 형태로 형성된 제2 접촉부(210b)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the second bus bar 200b may include a second contact portion 210b protruding forward and formed in a plate shape.

보다 구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 접촉부(210b)는 하부가 제2 버스바(200b)의 타단으로부터 전방을 향해 돌출되고 상부가 상하 방향으로 연장된 형태로 형성될 수 있다.More specifically, as shown in FIG. 5, the second contact portion 210b may be formed such that the lower portion protrudes forward from the other end of the second bus bar 200b, and the upper portion extends upward and downward.

즉, 제2 전극 리드(120b)는 제2 버스바(200b)의 전방 표면에 용접될 수 있으며, 이에 따라, 제2 전극 리드(120b)와 제2 버스바(200b)는 전기적으로 연결될 수 있다.That is, the second electrode lead 120b may be welded to the front surface of the second bus bar 200b, so that the second electrode lead 120b and the second bus bar 200b may be electrically connected .

이를 위하여, 제2 전극 리드(120b) 및 제2 버스바(200b)는 전도성 재질로 구성될 수 있다. For this, the second electrode lead 120b and the second bus bar 200b may be formed of a conductive material.

한편, 제2 접촉부(210b)는 제1 버스바(200a)를 대향하는 표면에 제1 버스바(200a)를 향해 돌출된 제2 접촉 단자(220b)가 형성될 수 있다. 즉, 제2 접촉 단자(220b)는 상술된 제1 접촉 단자(233a)를 향해 돌출되어 형성될 수 있다.On the other hand, the second contact portion 210b may have a second contact terminal 220b protruding toward the first bus bar 200a on the surface facing the first bus bar 200a. That is, the second contact terminal 220b may protrude toward the first contact terminal 233a.

이러한 제2 접촉부(210b)와 제2 접촉부(210b)에 형성된 제2 접촉 단자(220b)는 고정된 상태에서 제1 접촉부(230a)의 제1 우측 접촉부(232a)가 이동됨으로써, 제1 접촉 단자(233a)가 제2 접촉 단자(220b)에 접촉되어 전기적으로 연결되거나 이격되어 전기적으로 단선될 수 있다.The first contact portion 232a of the first contact portion 230a is moved while the second contact portion 220b formed on the second contact portion 210b and the second contact portion 210b is fixed, The second contact terminals 233a may be electrically connected to the second contact terminals 220b and electrically disconnected.

상기 클램프(300)는 제1 접촉부(230a)를 파지할 수 있다. 보다 구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 클램프(300)는 제1 접촉부(230a)의 구성 중에서 제1 우측 접촉부(232a)의 하단을 파지하여 외부로부터 인가되는 힘에 따라 파지한 제1 우측 접촉부(232a)를 이동시킬 수 있다.The clamp 300 can grip the first contact portion 230a. 5, the clamp 300 is configured to grip the lower end of the first right contact portion 232a in the configuration of the first contact portion 230a, and to hold the lower right end of the first right contact portion 232a, The contact portion 232a can be moved.

즉, 클램프(300)는 외부로부터 인가되는 힘에 따라 파지한 제1 우측 접촉부(232a)를 이동시키고, 이에 따라, 제1 우측 접촉부(232a)에 결합된 제1 접촉 단자(233a)와 제1 좌측 접촉부(231a) 또한 함께 이동될 수 있다.That is, the clamp 300 moves the first right contact portion 232a gripped according to a force applied from the outside, and accordingly, the first contact terminal 233a coupled to the first right contact portion 232a and the first contact terminal 233b The left contact portion 231a can also be moved together.

이를 위하여, 클램프(300)는 일단에서 상부를 향해 돌출된 형태로 형성된 제1 돌출부(310)와 제1 돌출부(310)와 이격되어 상부를 향해 돌출된 형태로 형성된 제2 돌출부(320)를 포함할 수 있다.The clamp 300 includes a first protrusion 310 formed to protrude upward from one end and a second protrusion 320 formed to protrude upward from the first protrusion 310 can do.

이때, 제1 돌출부(310)와 제2 돌출부(320) 사이에는 상기 제1 접촉부(230a)의 제1 우측 접촉부(232a) 하단이 삽입되어 클램프(300)에 제1 접촉부(230a)가 파지될 수 있다.The lower end of the first right contact portion 232a of the first contact portion 230a is inserted between the first protrusion 310 and the second protrusion 320 so that the first contact portion 230a is gripped by the clamp 300 .

한편, 클램프(300)의 타단은 후술되는 클램프 이동부(400)의 탄성력 전환부(420)의 하부와 핀 결합될 수 있다. 여기서, 핀 결합은 결합하는 두 구성의 결합 부위 중심에 각각 관통되는 핀 홀이 형성되고, 각각의 핀 홀에 핀이 삽입되어 두 구성이 결합되는 결합 방식일 수 있다. 이때, 핀 결합된 두 구성은 핀을 중심으로 외부로터 인가되는 힘에 따라 회전될 수 있다.Meanwhile, the other end of the clamp 300 may be connected to the lower portion of the elastic force switching portion 420 of the clamp moving portion 400, which will be described later. Here, the pin coupling may be a coupling type in which a pin hole is formed through the centers of coupling parts of the two structures to be coupled, and a pin is inserted into each pin hole to couple the two structures. At this time, the two pin-coupled structures can be rotated according to the force applied to the outer rotor around the pin.

상기 클램프 이동부(400)는 상기 클램프(300)와 결합되어 제1 접촉부(230a)의 제1 접촉 단자(233a)가 제2 접촉부(210b)의 제2 접촉 단자(220b)로부터 이격되도록 탄성력을 이용하여 클램프(300)를 이동시킬 수 있다.The clamp moving part 400 is engaged with the clamp 300 so that the first contact terminal 233a of the first contact part 230a is elastically moved to be separated from the second contact terminal 220b of the second contact part 210b So that the clamp 300 can be moved.

이를 위하여, 클램프 이동부(400)는 탄성 부재(410), 탄성력 전환부(420) 및 제1 지지부(430)를 포함할 수 있다.For this purpose, the clamp moving part 400 may include an elastic member 410, an elasticity switching part 420, and a first supporting part 430.

보다 구체적으로, 탄성 부재(410)는 일단이 탄성력 전환부(420)의 상부에 지지되고, 타단과 중심이 제1 지지부(430)에 고정되어 탄성력 전환부(420)에 탄성력을 제공할 수 있다.More specifically, one end of the elastic member 410 is supported on the upper portion of the elastic force switching portion 420, and the other end and center of the elastic member 410 are fixed to the first support portion 430 to provide an elastic force to the elastic force switching portion 420 .

도 5에 도시된 바와 같이, 탄성 부재(410)는 타단이 제1 지지부(430)의 지지 홈(431)에 삽입되어 고정되고, 중심이 제1 지지부(430)의 돌기(432)에 삽입되어 고정되며. 일단이 탄성력 전환부(420)의 상부에 지지되어 a 방향으로 가압됨으로써, 탄성력 전환부(420)의 상부에 탄성력(F1)을 인가시킬 수 있다.5, the other end of the elastic member 410 is inserted and fixed into the support groove 431 of the first support portion 430 and the center thereof is inserted into the projection 432 of the first support portion 430 It is fixed. The elastic force F1 can be applied to the upper portion of the elastic force switching portion 420 by being supported on the upper portion of the elastic force switching portion 420 and pressed in the direction a.

여기서, 탄성 부재(410)는 토션(Tortion) 스프링일 수 있다.Here, the elastic member 410 may be a torsion spring.

탄성력 전환부(420)는 상부와 하부가 각각 탄성 부재(410)와 클램프(300)와 결합되고, 탄성 부재(410)로부터 인가된 탄성력의 방향을 전환하여 제1 접촉부(230a)의 제1 접촉 단자(233a)가 제2 접촉부(210b)의 제2 접촉 단자(220b)로부터 이격되도록 클램프(300)를 이동시킬 수 있다.The elastic force switching unit 420 is coupled to the elastic member 410 and the clamp 300 so that the upper and lower ends of the elastic force member 410 are connected to the elastic member 410. The elastic force switching unit 420 switches the direction of the elastic force applied from the elastic member 410, The clamp 300 can be moved so that the terminal 233a is spaced apart from the second contact terminal 220b of the second contact portion 210b.

보다 구체적으로, 탄성력 전환부(420)는 중심에 제1 지지부(430)의 돌출 핀(433)과 핀 결합되어 탄성 부재(410)로부터 상부에 인가되는 탄성력을 b 방향으로 전환함으로써, 하부에 결합된 클램프(300)를 b 방향으로 이동시킬 수 있다.More specifically, the elastic force switching unit 420 is engaged with the projecting pin 433 of the first supporting unit 430 at the center thereof to switch the elastic force applied to the upper portion from the elastic member 410 in the direction b, The clamp 300 can be moved in the direction b.

이때, 제1 배터리 셀(110a)이 팽창되지 않는 경우, 후술되는 안전핀(500)이 탄성력 전환부(420)의 하부와 클램프(300)의 좌측에 걸려짐으로써 탄성력 전환부(420)는 클램프(300)를 b 방향으로 이동시킬 수 없다.In this case, when the first battery cell 110a is not inflated, the safety pin 500 to be described later is hooked to the lower portion of the elastic force switching portion 420 and the left side of the clamp 300, 300) can not be moved in the direction b.

이러한, 안전핀(500)에 대한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.The safety pin 500 will be described in detail later.

제1 지지부(430)는 제1 버스바(200a)의 전면에 결합되어 탄성 부재(410)와 탄성력 전환부(420)를 지지할 수 있다.The first support part 430 is coupled to the front surface of the first bus bar 200a to support the elastic member 410 and the elasticity switching part 420. [

보다 구체적으로, 제1 지지부(430)는 도 3에 도시된 바와 같이, 후면에 돌출된 형태로 결합 돌기(432)를 구비하고, 이러한 결합 돌기(432)가 제1 버스바(200a)에 관통되어 형성된 결합 홀(210a)에 삽입됨으로써, 제1 지지부(430)는 제1 버스바(200a)의 전면에 결합될 수 있다.3, the first support portion 430 includes an engagement protrusion 432 protruding from the rear surface of the first support portion 430. The engagement protrusion 432 penetrates the first bus bar 200a The first support part 430 can be coupled to the front surface of the first bus bar 200a.

또한, 제1 지지부(430)는 도 5에 도시된 바와 같이, 탄성 부재(410)의 타단 위치에 대응하는 위치에 만입 형성된 지지 홈(431)이 형성되고, 탄성 부재(410)의 중심 위치에 대응하는 위치에 전면을 향해 돌출 형성된 돌기(432)가 형성될 수 있다.5, the first support portion 430 is formed with a support groove 431 formed at a position corresponding to the other end position of the elastic member 410, A protrusion 432 protruding toward the front surface may be formed at a corresponding position.

이러한, 지지 홈(431)에는 탄성 부재(410)의 타단이 삽입되고, 돌기(432)에는 탄성 부재(410)의 중심이 삽입되어 제1 지지부(430)에 탄성 부재(410)가 고정될 수 있다.The other end of the elastic member 410 is inserted into the support groove 431 and the center of the elastic member 410 is inserted into the projection 432 to fix the elastic member 410 to the first support portion 430 have.

한편, 제1 지지부(430)에는 전후 방향으로 관통되어 내부에 안전핀(500)의 적어도 일부가 수용되는 안전핀 홀(434, 도 3 참조)을 구비할 수 있다.The first support part 430 may include a safety pin hole 434 (see FIG. 3) that penetrates the first support part 430 in the front-rear direction and accommodates at least a part of the safety pin 500 therein.

보다 구체적으로, 안전핀 홀(434)은 안전핀(500)의 직육면체 형상에 대응하는 형상으로 클램프 이동부(400)를 관통하여 형성되고, 제1 배터리 셀(110a)이 팽창하기 전에는 안전핀 홀(434) 내에 안전핀(500)의 적어도 일부가 수용되고, 나머지 일부의 안전핀(500)은 안전핀 홀(434)의 외부로 돌출될 수 있다.More specifically, the safety pin hole 434 is formed through the clamp moving part 400 in a shape corresponding to the rectangular parallelepiped shape of the safety pin 500, and the safety pin hole 434 is formed before the first battery cell 110a expands. At least a part of the safety pin 500 may be received in the safety pin hole 434 and the remaining part of the safety pin 500 may protrude outside the safety pin hole 434. [

이때, 돌출된 안전핀(500)은 도 5에 도시된 바와 같이, 클램프(300)와 클램프 이동부(400)의 탄성력 전환부(420) 하부가 b 방향으로 이동하는 것을 차단할 수 있다.5, the protruding safety pin 500 may block the lower portion of the elastic force switching portion 420 of the clamp 300 and the clamp moving portion 400 from moving in the direction b.

안전핀(500)은 상술한 바와 같이, 제1 접촉부(230a)의 제1 접촉 단자(233a)가 제2 접촉부(210b)의 제2 접촉 단자(220b)와 접촉된 상태를 유지하도록 클램프(300)와 클램프 이동부(400)의 탄성력 전환부(420) 하부를 지지하여 클램프(300)의 이동을 제한할 수 있다.The safety pin 500 is connected to the clamp 300 so that the first contact terminal 233a of the first contact portion 230a is kept in contact with the second contact terminal 220b of the second contact portion 210b, And the lower portion of the elastic force switching portion 420 of the clamp moving portion 400 to limit the movement of the clamp 300.

이하에서는 제1 배터리 셀(110a)이 팽창하는 경우, 상술된 안전핀(500)을 클램프(300)와 클램프 이동부(400)의 탄성력 전환부(420)로부터 이격시키는 안전핀 제거부(600)에 대해 설명하도록 한다.The safety pin removing unit 600 separates the safety pin 500 from the elastic force switching unit 420 of the clamp 300 and the clamp moving unit 400 when the first battery cell 110a is inflated. Explain it.

도 6은 제1 배터리 셀이 팽창하기 전에 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부분에 대한 상부를 도시한 도면이고, 도 7은 제1 배터리 셀이 팽창한 후 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부분에 대한 상부를 도시한 도면이며, 도 8은 제1 배터리 셀이 팽창한 후 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부분에 대한 전면을 도시한 도면이다.FIG. 6 is a top view of a portion of a battery module according to an embodiment of the present invention before the first battery cell expands, and FIG. 7 illustrates a top view of a portion of the battery module after expansion of the first battery cell according to an embodiment of the present invention FIG. 8 is a front view of a portion of a battery module according to an embodiment of the present invention after the first battery cell expands; FIG.

도 6 내지 도 8을 더 참조하면, 안전핀 제거부(600)는 클램프 이동부(400)의 탄성력 전환부(420)를 통해 클램프(300)가 b 방향으로 이동되도록 제1 배터리 셀(110a)의 체적 증가로 인한 팽창력을 이용하여 안전핀(500)을 클램프(300)와 클램프 이동부(400)로부터 이격시킬 수 있다.6 through 8, the safety pin removing unit 600 is configured to move the clamp 300 in the b direction through the elastic force switching unit 420 of the clamp moving unit 400, The safety pin 500 can be separated from the clamp 300 and the clamp moving part 400 by using the expansion force due to the volume increase.

이를 위하여, 안전핀 제거부(600)는 샤프트(610), 팽창력 전환부(620), 제2 지지부(630)를 포함할 수 있다.For this purpose, the safety pin removal unit 600 may include a shaft 610, an expansion force switching unit 620, and a second support unit 630.

샤프트(610)는 제1 버스바(200a)를 후방에서 전방으로 관통하여 일단이 안전핀(500)과 접촉하고 타단은 팽창력 전환부(620)의 일단과 접촉할 수 있다.The shaft 610 penetrates the first bus bar 200a forward from the rear and one end thereof contacts the safety pin 500 and the other end contacts the one end of the expansion force switching unit 620. [

이때, 샤프트(610)는 제1 배터리 셀(110a)이 정상인 경우와 제1 배터리 셀(110a)이 비정상으로 팽창된 경우의 체적 차이만큼 안전핀(500)을 안전핀 홀(434) 외부로 밀어낼 수 있다.At this time, the shaft 610 can push the safety pin 500 to the outside of the safety pin hole 434 by a volume difference in the case where the first battery cell 110a is normal and the first battery cell 110a is abnormally expanded have.

즉, 샤프트(610)는 제1 배터리 셀(110a)이 정상인 경우, 안전핀(500)의 일부만이 안전핀 홀(434) 외부로 돌출되도록 안전핀(500)을 안전핀 홀(434) 내부에 위치시킴으로써, 클램프(300)와 클램프 이동부(400)의 탄성력 전환부(420)가 b 방향으로 이동하는 것을 제한할 수 있다.That is, when the first battery cell 110a is normal, the shaft 610 places the safety pin 500 in the safety pin hole 434 so that only a part of the safety pin 500 protrudes outside the safety pin hole 434, The elastic force switching unit 420 of the clamp moving unit 300 and the clamp moving unit 400 can be prevented from moving in the direction b.

반대로, 샤프트(610)는 제1 배터리 셀(110a)이 비정상적으로 팽창된 경우, 팽창력 전환부(620)로부터 타단에 힘을 안전핀(500)을 안전핀 홀(434) 외부로 밀어냄으로써, 안전핀(500)을 클램프(300)와 클램프 이동부(400)의 탄성력 전환부(420)로부터 이격시켜 클램프(300)와 클램프 이동부(400)의 탄성력 전환부(420)가 b 방향으로 이동될 수 있다.Conversely, when the first battery cell 110a is abnormally inflated, the shaft 610 pushes the force from the inflation force switching unit 620 to the other end to push the safety pin 500 out of the safety pin hole 434, The elastic force switching unit 420 of the clamp 300 and the clamp moving unit 400 can be moved in the direction b by separating the clamp 300 from the elastic force switching unit 420 of the clamp moving unit 400.

여기서, 샤프트(610)의 타단에 인가되는 힘은 제1 배터리 셀(110a)이 비정상적으로 팽창하여 발생하는 팽창력이 팽창력 전환부(620)에 인가되는 경우, 팽창력 전환부(620)가 방향을 전환한 팽창력일 수 있다.Here, the force applied to the other end of the shaft 610 is such that when the inflation force generated by the abnormal expansion of the first battery cell 110a is applied to the inflation force switching unit 620, the inflation force switching unit 620 switches the direction It may be a swelling force.

보다 구체적으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 팽창력 전환부(620)는 절곡된 형태로 형성되어 일단이 샤프트(610)의 타단과 접촉하고, 타단을 통해 상기 제1 배터리 셀(110a)로부터 팽창력을 인가받으며, 인가된 팽창력의 방향을 전환하여 상기 샤프트(610)에 인가시킬 수 있다.6, the expansion force switching unit 620 is formed in a bent shape so that one end thereof contacts the other end of the shaft 610, and the expansion force from the first battery cell 110a through the other end And may be applied to the shaft 610 by switching the direction of the applied inflation force.

즉, 팽창력 전환부(620)의 일단에는 팽창한 제1 배터리 셀(110a)로부터 c 방향으로 팽창력이 인가되고, 팽창력 전환부(620)는 인가된 팽창력의 방향을 d 방향으로 전환하여 샤프트(610)의 타단에 인가시킬 수 있다.In other words, an inflation force is applied to the one end of the inflation force switching unit 620 from the expanded first battery cell 110a in the direction c, and the inflation force switching unit 620 switches the direction of the applied inflation force in the direction d, To the other end of the substrate.

이를 위하여, 팽창력 전환부(620)의 중심은 제2 지지부(630)와 핀 결합될 수 있으며, 핀 결합 지점을 중심으로 회전함으로써, 상술된 팽창력의 방향을 전환할 수 있다.For this, the center of the inflation force switching portion 620 may be pin-coupled with the second support portion 630, and by rotating about the pin-coupling point, the direction of the above-described inflation force can be switched.

제2 지지부(630)는 제1 버스바(200a)의 후면에 결합되어 팽창력 전환부(620)를 지지할 수 있다.The second support portion 630 may be coupled to the rear surface of the first bus bar 200a to support the inflation force switching portion 620. [

보다 구체적으로, 제2 지지부(630)는 전면과 후면을 구성하는 2개의 지지 플레이트로 구성되고, 2개의 지지 플레이트 중심에는 지지 핀이 2개의 지지 플레이트로부터 수직한 방향으로 결합될 수 있다.More specifically, the second support portion 630 is composed of two support plates constituting the front and rear surfaces, and the support pins can be coupled to the center of the two support plates in the vertical direction from the two support plates.

이때, 제2 지지부(630)의 지지 핀이 팽창력 전환부(620) 중심을 관통하여 형성된 홀에 삽입되어 핀 결합을 형성할 수 있다.At this time, the support pin of the second support portion 630 may be inserted into the hole formed through the center of the expansion force switching portion 620 to form the pin coupling.

이러한 본 발명의 구성에 따르면, 제1 배터리 셀(110a)에 비정상적인 팽창이 발생하는 경우, 제1 배터리 셀(110a)은 팽창력 전환부(620)를 향해 팽창력을 인가시키고, 팽창력 전환부(620)는 팽창력의 방향을 전환하여 샤프트(610)에 인가시킴으로써, 샤프트(610)에 접촉된 안전핀(500)을 안전핀 홀(434) 외부로 돌출시킬 수 있다.When the first battery cell 110a is abnormally expanded, the first battery cell 110a applies the inflation force toward the inflation force switching unit 620, and when the inflation force switching unit 620 receives the inflation force, The safety pin 500 in contact with the shaft 610 can be protruded outside the safety pin hole 434 by switching the direction of the inflation force and applying it to the shaft 610. [

이에 따라, 도 8에 도시된 바와 같이, 안전핀 홀(434)에서 완전이 돌출된 안전핀(500)은 제1 지지부(430)의 하부로 추락하여 클램프(300)와 클램프 이동부(400)의 탄성력 전환부(420)로부터 이격될 수 있다.8, the safety pin 500 protruding completely from the safety pin hole 434 falls down to the lower portion of the first support portion 430 and the elastic force of the clamp 300 and the clamp moving portion 400 And may be spaced apart from the switching portion 420.

이후, 안전핀(500)에 의해 이동이 제한되었던 클램프(300)는 클램프 이동부(400)의 탄성력 전환부(420)로부터 방향이 전환된 탄성력을 인가받아 제2 버스바(200b)로부터 멀어지는 방향으로 이동할 수 있다.The clamp 300 whose movement has been restricted by the safety pin 500 is then moved in the direction away from the second bus bar 200b by receiving the resilient force which is changed in direction from the elastic force switching unit 420 of the clamp moving unit 400 Can be moved.

이를 통해, 클램프(300)에 파지된 제1 접촉부(230a)의 제1 우측 접촉부(232a) 또한 제2 버스바(200b)로부터 멀어지는 방향으로 이동함으로써, 제1 접촉부(230a)의 제1 접촉 단자(233a)와 제2 접촉부(210b)의 제2 접촉 단자(220b)가 이격되어 제1 버스바(200a)와 제2 버스바(200b) 간의 전기적 연결이 차단될 수 있다.The first right contact portion 232a of the first contact portion 230a gripped by the clamp 300 is also moved in a direction away from the second bus bar 200b so that the first contact portion 230a of the first contact portion 230a, The second contact terminal 220b of the second contact portion 210b may be separated from the first contact portion 233a and the electrical connection between the first bus bar 200a and the second bus bar 200b may be disconnected.

정리하면, 제1 배터리 셀(110a)의 비정상적인 팽창으로 인한 팽창력이 안전핀 제거부(600)를 통해 안전핀(500)을 클램프(300)로부터 이격시키고, 안전핀(500) 이동부로부터 인가되는 탄성력이 안전핀(500)으로부터 이동이 제한된 클램프(300)에 인가되어 클램프(300)가 제2 버스바(200b)로부터 멀이지는 방향으로 이동함으로써, 제1 버스바(200a)와 제2 버스바(200b) 간의 전기적 연결이 차단될 수 있다. In summary, an expansion force due to the abnormal expansion of the first battery cell 110a separates the safety pin 500 from the clamp 300 through the safety pin removing unit 600, and the elastic force applied from the safety pin 500 moving unit The first bus bar 200a and the second bus bar 200b are moved in the direction in which the clamp 300 is moved away from the second bus bar 200b, The electrical connection between them can be cut off.

이러한 본 발명에 따른 배터리 모듈은 배터리 셀의 비정상적인 팽창시 정확하게 버스바 간의 전기적 연결을 차단함으로써, 배터리 모듈의 과충전을 방지하여 배터리 모듈의 안정성을 향상시킬 수 있다.The battery module according to the present invention can prevent the overcharge of the battery module by preventing the electrical connection between the bus bars accurately when the battery cell abnormally expands, thereby improving the stability of the battery module.

또한, 배터리 셀이 비정상적인 작동 상태가 아닌 정상적인 작동 상태일 때에도 일정한 팽창과 수축을 반복하는 현상에 대응하여 비정상적인 작동 상태에 따른 배터리 셀의 팽창 정도에만 버스바 간의 전기적 연결을 차단함으로써 배터리 셀이 정상적인 범위 내에서 팽창 시에도 단전되는 현상을 방지할 수 있다.Also, in response to the phenomenon of repeated expansion and contraction even when the battery cell is in an abnormal operating state and not in an abnormal operating state, electrical connection between the bus bars is blocked only by the degree of expansion of the battery cell due to abnormal operating conditions, It is possible to prevent the phenomenon of disconnection even when swollen in the inside.

한편, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 상술한 배터리 모듈을 하나 이상 포함한다. 이때, 배터리 팩에는 배터리 모듈 이외에, 이러한 배터리 모듈을 수납하기 위한 케이스, 배터리 모듈의 충방전을 제어하기 위한 각종 장치, 이를테면 BMS(Battery Management System), 전류 센서, 퓨즈 등이 더 포함될 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은, 배터리 모듈 마다 클램프, 클램프 이동부, 안전핀, 안전핀 제거부를 구비하여 배터리 셀의 비정상적인 팽창 시 버스바 간의 전기적 연결을 차단함으로써, 과충전 방지를 배터리 모듈마다 수행할 수 있다.Meanwhile, the battery pack according to the present invention includes at least one of the above-described battery modules. In this case, the battery pack may further include a case for accommodating the battery module, various devices for controlling charge / discharge of the battery module, such as a battery management system (BMS), a current sensor, a fuse, and the like. In particular, the battery pack according to an embodiment of the present invention includes a clamp, a clamp moving unit, a safety pin, and a safety pin removing unit for each battery module, thereby preventing electrical connection between the bus bars during abnormal expansion of the battery cell, .

본 발명에 따른 배터리 모듈은, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 자동차에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 배터리 모듈을 포함할 수 있다. The battery module according to the present invention can be applied to an automobile such as an electric car or a hybrid car. That is, the automobile according to the present invention may include a battery module according to the present invention.

전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, But the present invention is not limited thereto.

110a, 110b: 배터리 셀 200a, 200b: 버스바
300: 클램프 400: 클램프 이동부
500: 안전핀 600: 안전핀 제거부110a, 110b: battery cells 200a, 200b: bus bars
300: Clamp 400: Clamp moving part
500: Safety pin 600: Safety pin removal

Claims (10)

제1 배터리 셀의 제1 전극 리드와 전기적으로 연결된 제1 버스바로부터 전방을 향해 돌출되고, 플레이트 형태로 형성된 제1 접촉부;
제2 배터리 셀의 제2 전극 리드와 전기적으로 연결된 제2 버스바로부터 전방을 향해 돌출되고, 플레이트 형태로 형성되며 상기 제1 접촉부가 접촉되거나 이격되는 제2 접촉부;
상기 제1 접촉부를 파지하는 클램프;
상기 클램프와 결합되고, 상기 제1 접촉부가 상기 제2 접촉부로부터 이격되도록 탄성력을 이용하여 상기 클램프를 이동시키는 클램프 이동부;
상기 제1 접촉부가 상기 제2 접촉부와 접촉된 상태를 유지하도록 상기 클램프와 상기 클램프 이동부를 지지하여 상기 클램프의 이동을 제한하는 안전핀; 및
상기 클램프 이동부를 통해 상기 클램프가 이동되도록 상기 제1 배터리 셀의 체적 증가로 인한 팽창력을 이용하여 상기 안전핀을 상기 클램프와 상기 클램프 이동부로부터 이격시키는 안전핀 제거부를
포함하는 배터리 모듈.
A first contact portion protruding forward from a first bus bar electrically connected to the first electrode lead of the first battery cell and formed in a plate shape;
A second contact portion protruding forward from a second bus bar electrically connected to the second electrode lead of the second battery cell, the second contact portion being formed in a plate shape and contacting or spacing the first contact portion;
A clamp for gripping the first contact portion;
A clamp moving part coupled to the clamp and moving the clamp using an elastic force such that the first contact part is spaced apart from the second contact part;
A safety pin for supporting the clamp and the clamp moving unit to limit the movement of the clamp so that the first contact unit remains in contact with the second contact unit; And
And a safety pin removing unit for separating the safety pin from the clamp and the clamp moving unit using an expansion force due to an increase in volume of the first battery cell so that the clamp is moved through the clamp moving unit
Includes battery module.
제1항에 있어서,
상기 클램프는
일단에서 상부를 향해 돌출된 형태로 형성된 제1 돌출부; 및
상기 제1 돌출부와 이격되어 상부를 향해 돌출된 형태로 형성된 제2 돌출부를 포함하고,
상기 제1 돌출부와 상기 제2 돌출부 사이에는 상기 제1 접촉부가 삽입되어 상기 클램프에 상기 제1 접촉부가 파지되는 배터리 모듈.
The method according to claim 1,
The clamp
A first protrusion formed in a shape protruding from one end toward the top; And
And a second protrusion spaced apart from the first protrusion and protruding upwardly,
Wherein the first contact portion is inserted between the first protrusion and the second protrusion, and the first contact portion is held by the clamp.
제1항에 있어서,
상기 클램프 이동부는
탄성력을 제공하는 탄성 부재; 및
상부와 하부가 각각 상기 탄성 부재와 상기 클램프와 결합되고, 상기 탄성 부재로부터 인가된 탄성력의 방향을 전환하여 상기 제1 접촉부가 상기 제2 접촉부로부터 이격되도록 상기 클램프를 이동시키는 탄성력 전환부를
포함하는 배터리 모듈.
The method according to claim 1,
The clamp moving part
An elastic member for providing an elastic force; And
And an elastic force switching portion for moving the clamp so that the first contact portion is spaced apart from the second contact portion by switching the direction of the elastic force applied from the elastic member to the elastic member and the clamp,
Includes battery module.
제3항에 있어서,
상기 클램프 이동부는
상기 제1 버스바의 전면에 결합되어 상기 탄성 부재와 상기 탄성력 전환부를 지지하고, 전후 방향으로 관통되어 내부에 상기 안전핀의 적어도 일부가 수용되는 안전핀 홀을 구비하는 제1 지지부를
더 포함하는 배터리 모듈.
The method of claim 3,
The clamp moving part
A first support part coupled to a front surface of the first bus bar and supporting the elastic member and the elastic force switching part and having a safety pin hole penetrating in the front and back direction and accommodating at least a part of the safety pin therein;
Includes more battery modules.
제4항에 있어서,
상기 안전핀은
일부가 상기 안전핀 홀의 외측으로 돌출되고, 나머지 일부가 상기 안전핀 홀의 내부에 수용되며, 상기 안전핀 홀의 외측으로 돌출된 일부가 상기 클램프 및 상기 클램프 이동부와 접촉하여 상기 탄성력에 의한 상기 클램프 및 상기 클램프 이동부의 이동을 제한하는 배터리 모듈.
5. The method of claim 4,
The safety pin
A part protruding outside the safety pin hole and a remaining part of the safety pin hole being received in the safety pin hole and a part protruding outward of the safety pin hole comes into contact with the clamp and the clamp moving part and the clamp and the clamp moving A battery module that limits the movement of the negative.
제1항에 있어서,
상기 안전핀 제거부는
상기 제1 버스바를 후방에서 전방으로 관통하여 일단이 상기 안전핀과 접촉하는 샤프트; 및
절곡된 형태로 형성되어 일단이 상기 샤프트의 타단과 접촉하고, 타단을 통해 상기 제1 배터리 셀로부터 팽창력을 인가받으며, 상기 인가된 팽창력의 방향을 전환하여 상기 샤프트에 인가시키는 팽창력 전환부를
포함하는 배터리 모듈.
The method according to claim 1,
The safety pin removing unit
A shaft through which the first bus bar penetrates forward from a rear side and whose one end is in contact with the safety pin; And
An expansion force switching unit that is formed in a bent shape and has one end in contact with the other end of the shaft and receives an expansion force from the first battery cell through the other end and switches the direction of the applied expansion force to apply to the shaft
Includes battery module.
제6항에 있어서,
상기 안전핀 제거부는
상기 제1 버스바의 후면에 결합되어 상기 팽창력 전환부를 지지하는 제2 지지부를
더 포함하는 배터리 모듈.
The method according to claim 6,
The safety pin removing unit
And a second support portion coupled to a rear surface of the first bus bar to support the expansion-
Includes more battery modules.
제1항에 있어서,
상기 안전핀 제거부는
상기 제1 배터리 셀의 내측 전방에 위치하는 가스 포켓(Gas Pocket)의 체적 증가로 인한 팽창력을 이용하여 상기 안전핀을 상기 클램프와 상기 클램프 이동부로부터 이격시키는 배터리 모듈.
The method according to claim 1,
The safety pin removing unit
Wherein the safety pin is spaced apart from the clamp and the clamp moving part by using an expansion force due to an increase in volume of a gas pocket located in the inner side of the first battery cell.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 배터리 모듈을
포함하는 배터리 팩.
A battery module according to any one of claims 1 to 8,
Included battery pack.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 배터리 모듈을
포함하는 자동차.A battery module according to any one of claims 1 to 8,
Included cars.
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