KR20200020565A - Battery module including battery management system with improved assembly structure - Google Patents

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KR20200020565A
KR20200020565A KR1020180127453A KR20180127453A KR20200020565A KR 20200020565 A KR20200020565 A KR 20200020565A KR 1020180127453 A KR1020180127453 A KR 1020180127453A KR 20180127453 A KR20180127453 A KR 20180127453A KR 20200020565 A KR20200020565 A KR 20200020565A
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김명준
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(주)엠텍정보기술
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Abstract

According to the present invention, a plurality of battery modules are connected in parallel to construct a single battery assembly. The battery module comprises: a battery cell which includes an anode terminal and a cathode terminal, and supplies charged power; an upper cell holder member which accommodates the plurality of battery cells and is arranged on an upper portion of the battery cells; a lower cell holder member which accommodates the plurality of battery cells and is arranged on a lower portion of the battery cells; an electrode connection member connecting electrodes of the battery cells; and a busbar member to electrically connect adjacent sample holder members to each other. According to the present invention, a plurality of battery cells can be coupled in a plurality of rows by simple work. Also, coupling between battery cells can be prevented from being easily damaged by an external force. Also, battery cells can be coupled by using two holders with the same shape to reduce mold costs for manufacturing the holders.

Description

조립 구조가 개선된 배터리관리시스템을 포함한 배터리모듈{BATTERY MODULE INCLUDING BATTERY MANAGEMENT SYSTEM WITH IMPROVED ASSEMBLY STRUCTURE}Battery module including battery management system with improved assembly structure {BATTERY MODULE INCLUDING BATTERY MANAGEMENT SYSTEM WITH IMPROVED ASSEMBLY STRUCTURE}

본 발명은 배터리모듈에 관한 발명으로서, 조립 구조가 개선된 배터리관리시스템을 포함하는 배터리모듈에 관한 발명이다.The present invention relates to a battery module, the invention relates to a battery module including a battery management system with improved assembly structure.

에너지 저장장치로서의 배터리모듈은 복수 개의 배터리 셀들을 직렬 또는 병렬로 연결하여 구성되며, 휴대 가능한 특성으로 인해 전기자전거, 전기스쿠터, 야외의 LED 조명, 휴대폰 충전, 노트북 충전 및 각종의 다양한 생활가전 장치들에 대한 전력 공급 장치로써 이용된다.A battery module as an energy storage device is configured by connecting a plurality of battery cells in series or in parallel, and because of its portable characteristics, electric bicycles, electric scooters, outdoor LED lights, mobile phone charging, laptop charging, and various other home appliances It is used as a power supply for.

상기 에너지 저장장치로서의 배터리모듈에 포함되는 배터리로서는 최근 리튬 배터리가 주로 이용되는데, 상기 리튬 배터리는 액체 전해질을 이용하는 리튬 이온 배터리와 고체 폴리머를 이용하는 리튬 폴리머 배터리가 있다.Recently, a lithium battery is mainly used as a battery included in the battery module as the energy storage device. The lithium battery includes a lithium ion battery using a liquid electrolyte and a lithium polymer battery using a solid polymer.

상기 배터리모듈은 리튬이온 배터리를 복수 개 직렬 또는 병렬로 연결하여 모듈로 구성되어 이용된다. 상기 배터리모듈은 배터리 셀(cell)과 배터리관리시스템(BMS;Battery Management System)을 포함하는 피시비 기판이 결합되는 구조로 구성된다.The battery module is used by being configured as a module by connecting a plurality of lithium ion batteries in series or in parallel. The battery module has a structure in which a PCB includes a battery cell and a battery management system (BMS).

여기서, 상기 배터리 셀은 양극시트와 음극시트로 이루어지는 전극적층유닛이 금속 케이싱 내에 수용된 형태이고, 상기 케이싱의 외면에는 양극단자와 음극단자가 마련된다. 또한, 상기 보호회로모듈은 배터리의 폭발 및 과충전 위험을 방지하기 위한 것으로 배터리 셀의 외측에 장착된다.Here, the battery cell has a form in which an electrode laminated unit consisting of a positive electrode sheet and a negative electrode sheet is accommodated in a metal casing, and an anode terminal and a cathode terminal are provided on an outer surface of the casing. In addition, the protection circuit module is installed outside the battery cell to prevent the risk of explosion and overcharge of the battery.

상기와 같은 배터리모듈은 배터리 셀로부터 발생되는 열을 원활히 외부로 배출시킬 수 있어야 하며, 상기 배터리 셀에 가해지는 충격에 의해 용이하게 파손되지 않도록 구성되어야 한다.Such a battery module should be able to smoothly discharge the heat generated from the battery cell to the outside, it should be configured so as not to be easily damaged by the impact applied to the battery cell.

또한, 복수 개의 배터리모듈들을 연결하여 모듈화할 경우에 용이하게 결합 및 결합해제 될 수 있으며, 배터리모듈의 전체 용량을 조절할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.In addition, when a plurality of battery modules are connected and modularized, they may be easily coupled and released, and may be configured to adjust the overall capacity of the battery module.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 단순한 구조를 가지며 또한 단순한 작업에 의해서도 복수 개의 배터리셀들을 복수의 열로 결합이 가능하도록 구성되는 멀티셀 홀더를 포함하는 배터리 모듈을 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to provide a battery module including a multi-cell holder having a simple structure and configured to combine a plurality of battery cells in a plurality of rows by a simple operation.

또한, 배터리셀들 간의 결합이 외력에 의해 용이하게 파손되지 않도록 구성되는 배터리 모듈을 제공할 수 있다.In addition, it is possible to provide a battery module configured such that the coupling between the battery cells is not easily broken by an external force.

또한, 두개의 동일한 형상의 홀더를 이용하여 배터리셀들을 결합할 수 있도록 구성됨으로써, 홀더 제조를 위한 금형 비용을 감소시키도록 구성되는 배터리 모듈을 제공할 수 있다.In addition, it is possible to provide a battery module configured to reduce the mold cost for manufacturing the holder by being configured to combine the battery cells using two identically shaped holders.

또한, 배터리 모듈을 병렬 연결하여 다양한 용량을 가진 배터리 어셈블리를 구현할 수 있는 배터리 모듈을 제공할 수 있다.In addition, it is possible to provide a battery module that can implement a battery assembly having various capacities by connecting the battery modules in parallel.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 배터리모듈이 병렬 연결되어 하나의 배터리어셈블리를 구성하고, 상기 배터리모듈은, 양극단자와 음극단자를 포함하며, 충전된 전원을 공급하는 배터리셀, 상기 배터리셀을 복수 개 수용하면서 상기 배터리셀의 상부에 배치되는 상부셀홀더부재, 상기 배터리셀을 복수 개 수용하면서 상기 배터리셀의 하부에 배치되는 하부셀홀더 부재, 상기 배터리셀들의 전극을 연결하는 전극연결부재 및 인접하는 셀홀더부재들을 상호 전기적으로 연결시키기 위한 버스바부재를 포함하는 조립 구조가 개선된 배터리관리시스템을 포함한 배터리팩을 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a plurality of battery modules are connected in parallel to form a battery assembly, wherein the battery module includes a positive terminal and a negative terminal, a battery cell for supplying charged power, the battery An upper cell holder member disposed above the battery cell while accommodating a plurality of cells, a lower cell holder member disposed below the battery cell while accommodating a plurality of battery cells, and an electrode connection connecting the electrodes of the battery cells. It is possible to provide a battery pack including an improved battery management system including an assembly structure including a bus bar member for electrically connecting the member and adjacent cell holder members to each other.

또한, 상기 상부셀홀더부재와 하부셀홀더부재는 동일한 형상으로 형성되며, 상기 상부셀홀더부재와 하부셀홀더부재에는 슬라이딩끼움돌기가 형성된다.In addition, the upper cell holder member and the lower cell holder member are formed in the same shape, the upper cell holder member and the lower cell holder member is formed with a sliding fitting projection.

또한, 상기 상부셀홀더부재와 하부셀홀더부재에는 상기 전극연결 부재의 이탈을 방지하기 위한 이탈방지돌기부가 형성된다.In addition, the upper cell holder member and the lower cell holder member is provided with a separation preventing projection for preventing the separation of the electrode connecting member.

또한, 상기 상부셀홀더부재와 하부셀홀더부재에는 상호간의 위치를 고정하기 위한 홀더고정돌기부가 형성된다.In addition, the upper cell holder member and the lower cell holder member is formed with a holder fixing projection for fixing the position between each other.

또한, 상기 상부셀홀더부재와 하부셀홀더부재에는 상기 슬라이딩끼움돌기의 삽입을 위한 슬라이딩삽입홈이 형성된다.In addition, the upper cell holder member and the lower cell holder member is formed with a sliding insertion groove for inserting the sliding fitting protrusion.

또한, 상기 배터리셀은 리튬-이온 배터리셀로 마련된다.In addition, the battery cell is provided as a lithium-ion battery cell.

또한, 상기 상부셀홀더부재 및 하부셀홀더부재는 합성수지 재질로 형성된다.In addition, the upper cell holder member and the lower cell holder member is formed of a synthetic resin material.

또한, 상기 전극연결부재는 니켈 또는 니켈합금으로 구성된다.In addition, the electrode connecting member is composed of nickel or nickel alloy.

또한, 상기 전극연결부재는 상기 배터리셀의 전극부분에 용접결합된다.In addition, the electrode connection member is welded to the electrode portion of the battery cell.

또한, 상기 배터리모듈은 함체에 수용되고, 함체의 적어도 일부는 용이하게 분리될 수 있게 마련된다.In addition, the battery module is accommodated in the housing, at least a portion of the housing is provided to be easily separated.

또한, 상기 함체에는 배터리셀의 방열을 위한 방열부가 마련된다.In addition, the housing is provided with a heat dissipation unit for heat dissipation of the battery cell.

또한, 상기 복수의 배터리모듈은 다양한 조합으로 가감되어 병렬 연결됨으로써 다양한 용량의 배터리 어셈블리를 구성한다.In addition, the plurality of battery modules are added or subtracted in various combinations to form battery assemblies of various capacities.

또한, 복수의 배터리모듈은 단일한 케이스 내에 수용된다.In addition, the plurality of battery modules are housed in a single case.

또한, 인접하는 배터리모듈은 케이블 또는 금속성 연결바에 의해 전기적으로 연결된다.In addition, adjacent battery modules are electrically connected by cables or metallic connecting bars.

또한, 상기 배터리모듈과 상기 케이스의 내측면은 소정 간격 이격되도록 마련된다.In addition, the inner surface of the battery module and the case is provided to be spaced apart by a predetermined interval.

본 발명에 의해, 단순한 작업에 의해서도 복수 개의 배터리셀들을 복수의 열로 결합이 가능해진다.According to the present invention, a plurality of battery cells can be combined in a plurality of rows even by a simple operation.

또한, 배터리셀들 간의 결합이 외력에 의해 용이하게 파손되지 않도록 할 수 있다.In addition, the coupling between the battery cells can be easily prevented from being broken by an external force.

또한, 두 개의 동일한 형상의 홀더를 이용하여 배터리셀들을 결합할 수 있도록 구성됨으로써, 홀더 제조를 위한 금형 비용을 감소시킬 수 있다.In addition, it is possible to combine the battery cells using two identically shaped holders, thereby reducing the mold cost for manufacturing the holder.

또한, 복수의 배터리 모듈의 다양한 조합에 의해 다양한 용량을 가진 배셈블리가 용이하게 구성될 수 있다.In addition, an assembly having various capacities may be easily configured by various combinations of a plurality of battery modules.

도 1은 본 발명에 따른 멀티셀 홀더를 포함하는 배터리팩 모듈의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 배터리셀들이 결합된 상태를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리팩과 배터리관리시스템이 결합된 상태의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리팩과 함체 케이스가 결합되는 모습을 도시한 사시도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 배터리모듈이 연결된 모습을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 배터리모듈이 케이스 내에 수용되는 모습을 도시한 도면이다.1 is an exploded perspective view of a battery pack module including a multi-cell holder according to the present invention.
2 is a perspective view illustrating a state in which a plurality of battery cells are coupled according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of a battery pack and a battery management system coupled according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view illustrating a state in which a battery pack and an enclosure case are coupled according to an embodiment of the present invention.
5 and 6 are views showing a state in which a plurality of battery modules according to an embodiment of the present invention is connected.
7 is a view showing a state in which a plurality of battery modules are accommodated in a case according to an embodiment of the present invention.

위 발명의 배경이 되는 기술란에 기재된 내용은 오직 본 발명의 기술적 사상에 대한 배경 기술의 이해를 돕기 위한 것이며, 따라서 그것은 본 발명의 기술 분야의 당업자에게 알려진 선행 기술에 해당하는 내용으로 이해될 수 없다.The contents described in the background of the technical field of the present invention are only for helping to understand the background art of the technical idea of the present invention, and thus it cannot be understood as the contents corresponding to the prior art known to those skilled in the art. .

아래의 서술에서, 설명의 목적으로, 다양한 실시예들의 이해를 돕기 위해 많은 구체적인 세부 내용들이 제시된다. 그러나, 다양한 실시예들이 이러한 구체적인 세부 내용들 없이 또는 하나 이상의 동등한 방식으로 실시될 수 있다는 것은 명백하다. 다른 예시들에서, 잘 알려진 구조들과 장치들은 다양한 실시예들을 불필요하게 이해하기 어렵게 하는 것을 피하기 위해 블록도로 표시된다. 도면에서, 구성 요소들의 크기 또는 상대적인 크기는 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다. 또한, 동일한 참조 번호는 동일한 구성요소를 나타낸다. In the following description, for purposes of explanation, numerous specific details are set forth in order to assist in understanding the various embodiments. It may be evident, however, that various embodiments may be practiced without these specific details or in one or more equivalent ways. In other instances, well-known structures and devices are shown in block diagram form in order to avoid unnecessarily obscuring the various embodiments. In the drawings, the size or relative size of the components may be exaggerated for clarity. Like reference numerals denote like elements.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 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 a part is "connected" to another part, this includes not only "directly connected" but also "indirectly connected" with another element in between. . Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, except to exclude other components unless specifically stated otherwise.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 조립 구조가 개선된 배터리관리시스템을 포함한 배터리팩에 관하여 설명한다.Hereinafter, a battery pack including a battery management system having an improved assembly structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 멀티셀 홀더를 포함하는 배터리팩 모듈의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 배터리셀들이 결합된 상태를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리팩과 배터리관리시스템이 결합된 상태의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리팩과 함체 케이스가 결합되는 모습을 도시한 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a battery pack module including a multi-cell holder according to the present invention, Figure 2 is a perspective view showing a state in which a plurality of battery cells are coupled according to an embodiment of the present invention, Figure 3 4 is a perspective view of a battery pack and a battery management system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a perspective view illustrating a case in which a battery pack and an enclosure case are coupled according to an embodiment of the present invention.

도 1 은 본 발명에 따른 멀티셀 홀더를 포함하는 배터팩 모듈의 분해 사시도이며, 도 2는 상기 배터리팩 모듈이 결합된 상태의 사시도이며, 도 3은 배터리팩 모듈과 배터리관리시스템이 결합된 상태의 사시도이며, 도 4는 배터리팩과 함체 케이스가 결합된 상태의 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a battery pack module including a multi-cell holder according to the present invention, Figure 2 is a perspective view of the battery pack module is coupled state, Figure 3 is a battery pack module and a battery management system coupled state 4 is a perspective view of a battery pack and a housing case are coupled to each other.

본 발명에 따른 멀티셀 홀더를 포함하는 배터리팩 모듈(1)은 양극단자와 음극단자를 포함하며 충전된 전원을 공급하는 배터리셀(10)과, 상기 배터리셀(10)을 복수 개 수용하면서 상기 배터리셀(10)의 상부에 배치되는 상부셀홀더부재(20-1)와, 상기 배터리셀(10)을 복수 개 수용하면서 상기 배터리셀(10)의 하부에 배치되는 하부셀홀더 부재(20-2)와, 상기 배터리셀(10)들의 전극을 연결하는 전극연결부재(30)와, 인접하는 전극연결부재(30)들을 상호 전기적으로 연결시키기 위한 배터리 연결 부재(40,50)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The battery pack module 1 including the multi-cell holder according to the present invention includes a positive electrode terminal and a negative electrode terminal and includes a battery cell 10 for supplying charged power and a plurality of the battery cells 10. An upper cell holder member 20-1 disposed above the battery cell 10 and a lower cell holder member 20-arranged below the battery cell 10 while accommodating a plurality of battery cells 10. 2), an electrode connecting member 30 for connecting the electrodes of the battery cells 10 and battery connecting members 40 and 50 for electrically connecting adjacent electrode connecting members 30 to each other. It features.

상기 배터리셀(10)은 음극시트와 양극시트로 구성되는 전극적층유닛이 금속케이싱 내부에 수용된 형태로 마련될 수 있다.The battery cell 10 may be provided in a form in which an electrode laminated unit consisting of a negative electrode sheet and a positive electrode sheet is accommodated in a metal casing.

상기 배터리셀(10)에는 양극단자와 음극단자가 마련된다.The battery cell 10 is provided with a positive terminal and a negative terminal.

상기 배터리셀(10)은 다양한 종류로 마련될 수 있으며, 예를 들면, 니켈-카드뮴 배터리, 니켈-수소 배터리 또는 리튬이온 배터리로 마련될 수 있다.The battery cell 10 may be provided in various kinds. For example, the battery cell 10 may be provided as a nickel-cadmium battery, a nickel-hydrogen battery, or a lithium ion battery.

바람직하게는, 상기 배터리셀(10)은 다른 배터리셀과 비교시 크기에 비해 대용량 전압의 충전이 가능하고, 충전후 전원공급이 장시간 동안 지속가능하며, 하나의 배터리로 구성되어 관리가 용이한 리튬이온 배터리로 마련될 수 있다.Preferably, the battery cell 10 is capable of charging a large-capacity voltage compared to the size compared to other battery cells, and the power supply is sustainable for a long time after charging, it is composed of one battery and easy to manage lithium It may be provided as an ion battery.

상기 상하부셀홀더부재(20)는 합성수지재로 형성되어 배터리셀(10)을 수용하면서 외력으로부터 보호하기 위한 구성이다.The upper and lower cell holder members 20 are formed of a synthetic resin material to accommodate the battery cells 10 and to protect them from external forces.

즉, 상기 셀홀더부재(20)는 상부셀홀더부재(20-1)와 하부셀홀더부재(20-2)로 구성되되, 상기 상부셀홀더부재(20-1)와 하부셀홀더부재(20-2)는 동일한 형상으로 형성된다.That is, the cell holder member 20 is composed of the upper cell holder member 20-1 and the lower cell holder member 20-2, and the upper cell holder member 20-1 and the lower cell holder member 20 -2) is formed in the same shape.

그리하여, 한쌍의 셀홀더부재들을 상하 방향으로 적층하여 내부에 상기 배터리셀(10)들을 수용하도록 구성된다.Thus, the pair of cell holder members are stacked in the vertical direction to accommodate the battery cells 10 therein.

그리하여, 도 3 에 도시된 바와 같이 상기 상부셀홀더부재(20)와 하부셀홀더부재(30)가 상하 방향으로 적층된 상태에서 전극연결부재(30)가 도시된 바와 같이 직렬로 연결되어, 스폿 용접이 되어짐으로써, 복수의 셀홀더부재들을 열방향으로 상호 결합할 수 있다.Thus, as shown in FIG. 3, the electrode connecting members 30 are connected in series as shown in the state in which the upper cell holder member 20 and the lower cell holder member 30 are stacked in the vertical direction. By welding, the plurality of cell holder members can be mutually coupled in the column direction.

이러한 상태에서, 인접하는 배터리 셀 홀더부재들에 수용되는 배터리 셀들은 상기 전극연결부재(30)의 결합에 의해 전기적으로 연결된다.In this state, the battery cells accommodated in the adjacent battery cell holder members are electrically connected by the coupling of the electrode connection member 30.

한편, 전극연결부재(30)는 상기 상부셀홀더부재(20-1) 상부와 하부셀홀더부재(20-2) 하부에 배치되어, 상기 배터리 셀(10)의 전극부분에 용접 결합된다. 상기 전극연결부재(30)는 니켈 또는 니켈 합금으로 구성될 수 있다. On the other hand, the electrode connecting member 30 is disposed above the upper cell holder member 20-1 and the lower cell holder member 20-2 and welded to the electrode portion of the battery cell 10. The electrode connection member 30 may be made of nickel or a nickel alloy.

상기 전극연결부재(30)의 상부 및 하부는 배터리연결부재(40,50)에 의해 커버될 수 있다.Upper and lower portions of the electrode connection member 30 may be covered by battery connection members 40 and 50.

도 3에 도시된 바와 같이 상기 배터리 셀의 각각의 전압을 체크 할 수 있도록 각 셀과 배터리관리시스템이 연결이 되어야 하는데, 이를 위해서 배터리연결부재(40,50)가 각각의 셀의 위치에 맞춰져서 납땜이 되어 전기적으로 연결된 구조가 된다.As shown in FIG. 3, each cell and the battery management system should be connected to check the voltage of each of the battery cells. For this purpose, the battery connection members 40 and 50 are adjusted to the positions of the respective cells. It is soldered to form an electrically connected structure.

배터리연결부재(40,50)에는 신호선이 통과할 수 있는 복수의 홀들이 형성되고, 상기 배터리연결부재(40,50)에 연결되는 신호선이 배터리셀들의 제어를 위한 제어부(미도시)(BMS: Battery Management Module)로 연결됨으로써, 상기 제어부에 의해 배터리셀(10)들이 충전, 방전되도록 제어될 수 있다.The battery connection members 40 and 50 have a plurality of holes through which signal lines can pass, and a signal line connected to the battery connection members 40 and 50 controls a controller (not shown) for controlling battery cells (BMS: By being connected to the Battery Management Module, the control unit may be controlled to charge and discharge the battery cells 10.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. In the present invention as described above has been described by the specific embodiments, such as specific components and limited embodiments and drawings, but this is provided to help a more general understanding of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments. For those skilled in the art, various modifications and variations are possible from these descriptions.

이러한 배터리 모듈(1)은 함체(100)에 수용될 수 있다. 함체(100)는 상부커버(101) 또는 측면커버(103)가 수용부(102)로부터 용이하게 분리될 수 있게 마련될 수 있다. 일례로 상부커버(10!), 측면커버(103) 및 수용부(102)는 볼트결합될 수 있다. 배터리셀(10) 등에 장애가 발생하거나 수명이 다해 교체가 필요한 경우, 사용자는 함체(100)를 용이하게 개방하여 발생한 문제점을 해결할 수 있다. The battery module 1 may be accommodated in the enclosure 100. The enclosure 100 may be provided such that the upper cover 101 or the side cover 103 can be easily separated from the receiving portion 102. For example, the upper cover 10 !, the side cover 103, and the receiving portion 102 may be bolted together. When a failure occurs in the battery cell 10 or the like, or a replacement is necessary, the user can easily solve the problem caused by easily opening the housing 100.

한편, 함체(100)에는 방열부가 마련되어 배터리셀(10)로부터 발생된 열을 외부로 발산시킬 수 있다. On the other hand, the enclosure 100 may be provided with a heat dissipation unit may dissipate heat generated from the battery cell 10 to the outside.

도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 배터리모듈이 연결된 모습을 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 배터리모듈이 케이스 내에 수용되는 모습을 도시한 도면이다.5 and 6 are views illustrating a state in which a plurality of battery modules are connected according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 illustrates a state in which a plurality of battery modules are accommodated in a case according to an embodiment of the present invention. One drawing.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 복수의 배터리셀(10)을 포함하는 배터리모듈(1)은 복수 개가 병렬 연결되어 보다 큰 용량을 가진 배터리 어셈블리(100P)로 구성될 수 있다. 5 to 7, a battery module 1 including a plurality of battery cells 10 may be configured as a battery assembly 100P having a larger capacity by connecting a plurality of batteries in parallel.

일례로, 제1배터리모듈(100a)의 측방에는 제2배터리모듈(100b)이 위치되고, 제1배터리모듈(100a)의 상부 또는 하부에는 제3배터리모듈(100c)이 위치될 수 있다. 인접하는 배터리모듈들은 케이블(C) 또는 금속성 연결바(B)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 연결바(B)는 복수의 배터리모듈에서 함체(100)에서 방열부가 위치된 일면을 서로 연결할 수 있다.For example, the second battery module 100b may be positioned on the side of the first battery module 100a, and the third battery module 100c may be positioned on the upper or lower portion of the first battery module 100a. Adjacent battery modules may be electrically connected by a cable (C) or a metallic connecting bar (B). The connection bar B may connect one surface of the heat dissipation unit in the enclosure 100 in the plurality of battery modules to each other.

복수의 배터리셀(10)을 포함하는 배터리어셈블리(100P)는 케이스(200) 내에 수용될 수 있다. 케이스(200)의 상부케이스(201)와 하부케이스(202)는 배터리모듈(1)의 고장, 장애가 발생한 경우와 같이 필요한 경우 용이하게 분리되도록 결합될 수 있다. 케이스(200)에도 또한 방열부가 마련되고, 충전을 위한 단자 및 배터리어셈블리의 관리를 위해 외부 장치와 연결되는 단자 등이 마련될 수 있다.The battery assembly 100P including the plurality of battery cells 10 may be accommodated in the case 200. The upper case 201 and the lower case 202 of the case 200 may be combined to be easily separated when necessary, such as when the battery module 1 is broken or failed. The case 200 may also be provided with a heat dissipation unit, a terminal for charging and a terminal connected to an external device for managing the battery assembly.

한편, 배터리모듈들이 연결바(B)에 의해 연결된 경우, 연결바(B)에 의해 배터리모듈들과 케이스(200)의 내측면이 소정 간격 이격되도록 마련될 수 있다. 따라서 배터리모듈들로부터 발생되는 열이 용이하게 발산될 수 있다.On the other hand, when the battery modules are connected by the connection bar (B), the inner surface of the battery modules and the case 200 by the connection bar (B) may be provided to be spaced apart by a predetermined interval. Therefore, heat generated from the battery modules can be easily dissipated.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면 복수의 배터리셀이 연결되어 하나의 배터리 모듈을 형성하고, 복수의 배터리 모듈이 모여 하나의 고용량의 배터리 어셈블리를 형성하므로, 사용자의 필요에 따라 적절한 수의 배터리 어셈블리를 적절하게 배치시켜 원하는 용량의 배터리 어셈블리를 구성할 수 있다. 또한, 사용자는 필요에 따라 케이스를 개방하여 배터리어셈블리를 가감시키거나 교체 또는 수리할 수 있다.As such, according to an embodiment of the present invention, a plurality of battery cells are connected to form one battery module, and the plurality of battery modules are gathered to form one high capacity battery assembly. Proper placement of the battery assembly can result in a battery assembly of desired capacity. In addition, the user can open the case as necessary to add or subtract, replace or repair the battery assembly.

일례로, 하나의 배터리모듈은 1kW의 용량을 갖도록 구성되고, 배터리모듈이 좌우 방향으로 6개씩 두 세트가 상하 방향으로 위치되어 총 12개가 배치됨으로써 12kW의 용량을 가진 배터리어셈블리가 구현될 수 있다. 사용자는 이러한 배터리어셈블리가 수용되는 공간의 크기 및 형상에 맞게 적절한 수의 배터리어셈블리를 연결하여 사용하거나 개별적으로 사용할 수 있다.For example, one battery module is configured to have a capacity of 1 kW, and a battery module having a capacity of 12 kW may be implemented by arranging a total of 12 battery modules having two sets of six in each of the left and right directions. The user can connect or use an appropriate number of battery assemblies individually or in accordance with the size and shape of the space in which the battery assemblies are accommodated.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and all of the equivalents and equivalents of the claims, as well as the appended claims, will belong to the scope of the present invention. .

10: 배터리셀 20: 셀홀더부재
30: 전극연결부재 40: 상부 배터리 연결 부재
50: 하부 배터리 연결 부재 60: 배터리관리시스템
100 : 배터리팩 함체 200: 케이스10: battery cell 20: cell holder member
30: electrode connection member 40: upper battery connection member
50: lower battery connection member 60: battery management system
100: battery pack enclosure 200: case

Claims (15)

복수의 배터리모듈이 병렬 연결되어 하나의 배터리어셈블리를 구성하고,
상기 배터리모듈은, 양극단자와 음극단자를 포함하며, 충전된 전원을 공급하는 배터리셀;
상기 배터리셀을 복수 개 수용하면서 상기 배터리셀의 상부에 배치되는 상부셀홀더부재;
상기 배터리셀을 복수 개 수용하면서 상기 배터리셀의 하부에 배치되는 하부셀홀더 부재;
상기 배터리셀들의 전극을 연결하는 전극연결부재; 및
인접하는 셀홀더부재들을 상호 전기적으로 연결시키기 위한 버스바부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 조립 구조가 개선된 배터리관리시스템을 포함한 배터리모듈.A plurality of battery modules are connected in parallel to form a battery assembly,
The battery module includes a positive electrode terminal and a negative electrode terminal, the battery cell for supplying a charged power;
An upper cell holder member disposed above the battery cell while accommodating a plurality of the battery cells;
A lower cell holder member disposed below the battery cell while accommodating a plurality of battery cells;
An electrode connecting member connecting the electrodes of the battery cells; And
And a bus bar member for electrically connecting adjacent cell holder members to each other. 제 1항에 있어서,
상기 상부셀홀더부재와 하부셀홀더부재는 동일한 형상으로 형성되며, 상기 상부셀홀더부재와 하부셀홀더부재에는 슬라이딩끼움돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 조립 구조가 개선된 배터리관리시스템을 포함한 배터리모듈.The method of claim 1,
The upper cell holder member and the lower cell holder member are formed in the same shape, the upper cell holder member and the lower cell holder member is a battery module including a battery management system with improved assembly structure, characterized in that the sliding fitting projection is formed . 제1항에 있어서,
상기 상부셀홀더부재와 하부셀홀더부재에는 상기 전극연결 부재의 이탈을 방지하기 위한 이탈방지돌기부가 형성되는 것을 특징으로 하는 조립 구조가 개선된 배터리관리시스템을 포함한 배터리모듈.The method of claim 1,
Battery module including an improved battery management system, characterized in that the upper cell holder member and the lower cell holder member is provided with a separation preventing projection for preventing the separation of the electrode connection member. 제1항에 있어서,
상기 상부셀홀더부재와 하부셀홀더부재에는 상호간의 위치를 고정하기 위한 홀더고정돌기부가 형성되는 것을 특징으로 하는 조립 구조가 개선된 배터리관리시스템을 포함한 배터리모듈.The method of claim 1,
The battery module including the battery management system with improved assembly structure, characterized in that the upper cell holder member and the lower cell holder member is formed with a holder fixing protrusion for fixing the position between each other. 제1항에 있어서,
상기 상부셀홀더부재와 하부셀홀더부재에는 상기 슬라이딩끼움돌기의 삽입을 위한 슬라이딩삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 조립 구조가 개선된 배터리관리시스템을 포함한 배터리모듈.The method of claim 1,
Battery module including an improved battery management system, characterized in that the upper cell holder member and the lower cell holder member is formed with a sliding insertion groove for inserting the sliding fitting projection. 제1항에 있어서,
상기 배터리셀은 리튬-이온 배터리셀로 마련되는 것을 특징으로 하는 조립 구조가 개선된 배터리관리시스템을 포함한 배터리모듈.The method of claim 1,
The battery cell comprises a battery management system with improved assembly structure, characterized in that the lithium-ion battery cell is provided. 제1항에 있어서,
상기 상부셀홀더부재 및 하부셀홀더부재는 합성수지 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는조립 구조가 개선된 배터리관리시스템을 포함한 배터리모듈.The method of claim 1,
The battery module including an improved battery management system, characterized in that the upper cell holder member and the lower cell holder member is formed of a synthetic resin material. 제1항에 있어서,
상기 전극연결부재는 니켈 또는 니켈합금으로 구성되는 것을 특징으로 하는 조립 구조가 개선된 배터리관리시스템을 포함한 배터리모듈.The method of claim 1,
The electrode connection member is a battery module including a battery management system with improved assembly structure, characterized in that consisting of nickel or nickel alloy. 제8항에 있어서,
상기 전극연결부재는 상기 배터리셀의 전극부분에 용접결합되는 것을 특징으로 하는 조립 구조가 개선된 배터리관리시스템을 포함한 배터리모듈.The method of claim 8,
The electrode connection member is a battery module including an improved battery management system, characterized in that the assembly is welded to the electrode portion of the battery cell. 제1항에 있어서,
상기 배터리모듈은 함체에 수용되고, 함체의 적어도 일부는 용이하게 분리될 수 있게 마련되는 조립 구조가 개선된 배터리관리시스템을 포함한 배터리모듈.The method of claim 1,
The battery module is accommodated in the housing, at least a portion of the battery module including a battery management system with improved assembly structure is provided to be easily separated. 제10항에 있어서,
상기 함체에는 배터리셀의 방열을 위한 방열부가 마련되는 것을 특징으로 하는 조립 구조가 개선된 배터리관리시스템을 포함한 배터리모듈.The method of claim 10,
The enclosure includes a battery module including an improved battery management system, characterized in that the heat dissipation unit for the heat dissipation of the battery cell is provided. 제1항에 있어서,
상기 복수의 배터리모듈은 다양한 조합으로 가감되어 병렬 연결됨으로써 다양한 용량의 배터리 어셈블리를 구성할 수 있는 것을 특징으로 하는 조립 구조가 개선된 배터리관리시스템을 포함한 배터리모듈.The method of claim 1,
The plurality of battery modules are added to or subtracted in various combinations in parallel to the battery module including a battery management system with improved assembly structure, characterized in that to configure a battery assembly of various capacities. 제1항에 있어서,
상기 복수의 배터리모듈은 다양한 조합으로 가감되어 병렬 연결됨으로써 다양한 용량의 배터리 어셈블리를 구성할 수 있는 것을 특징으로 하는 조립 구조가 개선된 배터리관리시스템을 포함한 배터리모듈.The method of claim 1,
The plurality of battery modules are added to or subtracted in various combinations in parallel to the battery module including a battery management system with improved assembly structure, characterized in that to configure a battery assembly of various capacities. 제12항에 있어서,
인접하는 배터리모듈은 케이블 또는 금속성 연결바에 의해 전기적으로 연결되는 조립 구조가 개선된 배터리관리시스템을 포함한 배터리모듈.The method of claim 12,
Adjacent battery module is a battery module including a battery management system with improved assembly structure that is electrically connected by a cable or metallic connecting bar. 제13항에 있어서,
상기 배터리모듈과 상기 케이스의 내측면은 소정 간격 이격되도록 마련되는 조립 구조가 개선된 배터리관리시스템을 포함한 배터리모듈.The method of claim 13,
The battery module and the battery module including a battery management system with improved assembly structure is provided so that the inner surface of the case is spaced apart a predetermined interval.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210144328A (en) * 2020-05-22 2021-11-30 주식회사 윌링스 Battery pack with easy monitoring of accury of capacty information on battery shell
FR3112900A1 (en) * 2020-07-27 2022-01-28 Limatech Serial modular block (B l M o S e )
EP3960602A1 (en) * 2020-08-27 2022-03-02 Canyon Bicycles GmbH Battery unit and bicycle frame
WO2022081375A1 (en) * 2020-10-12 2022-04-21 Covestro Llc A modular battery pack
KR20230011107A (en) * 2021-07-13 2023-01-20 (주)코미트 Series-parallel lithium-ion battery packs with a surface-mounted electrode bonding plate with circular nickel terminals
KR102562202B1 (en) * 2023-03-03 2023-07-31 연제혁 Battery pack for smart mobility

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210144328A (en) * 2020-05-22 2021-11-30 주식회사 윌링스 Battery pack with easy monitoring of accury of capacty information on battery shell
FR3112900A1 (en) * 2020-07-27 2022-01-28 Limatech Serial modular block (B l M o S e )
WO2022023200A1 (en) * 2020-07-27 2022-02-03 Limatech Modular series-connected battery pack (blmose)
EP3960602A1 (en) * 2020-08-27 2022-03-02 Canyon Bicycles GmbH Battery unit and bicycle frame
WO2022081375A1 (en) * 2020-10-12 2022-04-21 Covestro Llc A modular battery pack
KR20230011107A (en) * 2021-07-13 2023-01-20 (주)코미트 Series-parallel lithium-ion battery packs with a surface-mounted electrode bonding plate with circular nickel terminals
KR102562202B1 (en) * 2023-03-03 2023-07-31 연제혁 Battery pack for smart mobility

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