KR20200072406A - 전지 모듈 - Google Patents

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KR20200072406A
KR20200072406A KR1020190160026A KR20190160026A KR20200072406A KR 20200072406 A KR20200072406 A KR 20200072406A KR 1020190160026 A KR1020190160026 A KR 1020190160026A KR 20190160026 A KR20190160026 A KR 20190160026A KR 20200072406 A KR20200072406 A KR 20200072406A
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미카엘 에르하르트
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈은, 복수의 정렬된 전지 셀과, 복수의 버스바 및 셀 감시 회로를 수용하도록 구성되며, 상기 셀 감시 회로와 데이터 통신을 이루도록 구성된 커넥터를 포함하는 셀 감시 회로 캐리어를 포함한다. 상기 복수의 전지 셀 각각은 셀 케이스, 상기 셀 케이스 상에 배치된 캡 조립체, 양극 단자 및 음극 단자를 포함하고, 상기 복수의 버스바는 상기 각 전지 셀의 캡 조립체 위에 배치되고, 각 버스바는 적어도 2개의 전지 셀을 전기적으로 연결하며, 상기 셀 감시 회로 캐리어는 상기 셀 감시 회로를 상기 복수의 전지 셀 중 하나의 전지 셀의 음극 단자와 다른 전지 셀의 적어도 일부의 전지 케이스에 전기적으로 연결한다.

Description

전지 모듈{Battery module}
본 발명의 실시예의 측면은 전지 모듈에 관한 것이다.
이차 전지는 반복적으로 충전되고 방전될 수 있다는 점에서 화학 에너지를 전기 에너지로만 전환할 수 있는 일차 전지와 다르다. 저용량 이차 전지는 휴대 전화, 노트북, 컴퓨터 및 캠코더와 같은 소형 전자 기기의 전원 공급용으로 사용되며, 고용량 이차 전지는 하이브리드(hybrid) 차량 등과 같은 전원 공급용으로 사용된다.
일반적으로, 이차 전지는 양극과 음극, 그리고 양극과 음극 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전극 조립체, 전극 조립체를 수용하는 케이스, 및 전극 조립체에 전기적으로 연결된 전극 단자를 포함한다. 전해액은 양극, 음극, 및 전해액의 전기화학 반응을 통하여 전지의 충전과 방전을 가능하게 하기 위하여 케이스 내에 주입된다. 케이스의 형상은 전지의 사용 목적에 적합하도록 예를 들어, 원통형 또는 사각형 등으로 제작될 수 있다.
이차 전지는 고 에너지 밀도를 제공하기 위하여(예: 하이브리드 차량의 모터 구동용) 직렬 및/또는 병렬로 연결된 다수의 단위 전지 셀로 형성되는 전지 모듈로서 사용될 수 있다. 즉, 전지 모듈은 필요한 전력량에 부합하고, 예컨대, 전기 차량의 고출력 이차 전지를 구현하기 위하여, 다수의 단위 전지의 전극 단자를 서로 연결하여 형성된다.
전지 모듈은 블록형(block) 구조 또는 모듈형(module) 구조로 구성될 수 있다. 블록형 구조에서는, 각 전지 셀은 공통된 집전체 구조와 공통된 전지 관리 시스템에 연결된다. 모듈형 구조에서는, 서브모듈이 다수의 전지 셀을 연결하여 형성되고, 전지 모듈은 다수의 서브모듈을 연결하여 형성된다. 전지 관리 기능은 모듈 또는 서브모듈 레벨에서 적어도 부분적으로 실현될 수 있는 바, 이에 따라 호환성이 개선될 수 있다. 전지 시스템을 구성하기 위해, 적어도 하나 이상의 전지 모듈은 열 관리 시스템을 갖추며, 기계적 및 전기적으로 통합되고, 적어도 하나 이상의 전기 소비 장치와 연결되도록 구성된다.
전지 시스템의 열적 제어를 위해, 열 관리 시스템은 전지 모듈의 이차 전지로부터 발생된 열을 효율적으로 발열, 방출, 및/또는 소산시킴으로써 적어도 하나의 전지 모듈을 안전하게 사용할 수 있도록 하는 것이 요구된다. 전지에서 발생된 열이 충분히 발열, 방출, 및/또는 소산되지 않으면, 전지 셀 간의 온도 편차가 발생하여 하나 이상의 전지 모듈은 원하는 양의 전력을 생성할 수 없게 된다. 또한, 이차 전지의 내부 온도가 상승하게 되면 내부 이상 반응으로 이어질 수 있으며, 이에 따라 이차 전지의 충/방전 성능이 악화되며 이차 전지의 수명도 단축될 수 있다. 따라서, 셀에서 발생하는 열을 효율적으로 발열, 방출, 및/또는 소산시키기 위한 냉각 장치가 필요하다.
전지 시스템과 연결된 각종 전기 소비 장치의 다양한 전력 수요를 역동적으로 충족시키기 위해 전원 출력 및 충전에 대한 정적 제어 방법만으로 충분하지 않다. 따라서, 전지 시스템과 전기 소비 장치의 컨트롤러 사이에 지속적인 정보 전달이 이루어지도록 구현할 필요가 있다. 이들 정보에는 전지 시스템의 실제 충전 상태(SoC), 잠재 전기적 성능, 충전능력, 및 내부 저항은 물론, 실제 또는 예측된 전력 수요 및 소비체의 잉여분과 같은 중요한 정보를 포함한다. 전지 시스템은 이러한 정보의 진행을 위해 전지 관리 시스템(BMS)을 포함한다.
BMS는 일반적으로 전지 시스템의 각각의 전지 모듈뿐만 아니라 하나 이상의 전기 소비 장치의 컨트롤러에 결합(연결)된다. 데이지 체인(daisy chain) 셋업은 단일 BMS에 의해 복수의 전지 모듈을 제어하는데 사용될 수 있다. 이러한 설정에서, BMS는 복수의 전지 모듈과 직렬로 통신하기 위해 연결될 수 있다(예를 들어, 정보를 수신 및/또는 처리하기 위해 연결됨). 예를 들어, BMS는 각각의 전지 모듈의 복수의 셀 감시 회로(Cell Supervision Circuit, CSC)에 직렬로 연결될 수 있다. 여기서, BMS는 각각의 CSC뿐만 아니라 외부 소비 장치 또는 이에 연결된 제어 유닛(예: 차량 보드 네트)으로부터 정보를 수신하고 처리하도록 구성 될 수 있다. 또한, 각각의 CSC는 개별 전지 모듈의 전압 및/또는 온도를 검출하고 검출된 전압 및/또는 온도를 BMS에 전달하도록 구성 될 수 있다. CSC는 전지 모듈 내에서 셀 밸런싱을 위해 추가로 구성될 수 있다.
도 1에 예시적으로 도시된 바와 같이, 관련 기술에 따른 전지 모듈(5)은 함께 적층된 복수의 각형 전지 셀(10)을 포함한다. 각각의 전지 셀(10)은 한 쌍의 대향하는 넓은 면(15)과 한 쌍의 대향하는 좁은 면(16)을 갖는 실질적으로 직사각형 단면을 갖는 셀 케이스(13)를 포함할 수 있다. 또한, 각 전지 셀(10)은 셀 케이스(13)를 덮는 캡 조립체(14)를 가지며, 캡 조립체(14)는 한 쌍의 대향하는 넓은 측면 및 이 넓은 측면에 수직한 한 쌍의 대향하는 좁은 측면을 갖는 직사각형 형상을 갖는다. 전지 모듈(5)에서, 전지 셀(10)은 인접하는 전지 셀(10)의 넓은 면(15)이 서로 마주 보도록 정렬된다.
각각의 전지 셀(10)은 캡 조립체(14)의 제1 좁은 측면 근처에 배치된 양극 셀 단자(11) 및 캡 조립체(14)의 반대쪽 제2 좁은 측면 근처에 배치된 음극 셀 단자(12)를 포함한다. 도 1은 1p8s 구성, 즉 전지 모듈(5)은 직렬로 연결된 8 개의 전지 셀(10)을 갖고 병렬로 연결된 전지 셀(10)을 갖지 않는다. 전지 모듈(5)에서, 인접하는 전지 셀(10) 중 하나의 단자는 반대 극성이고 각각의 버스바(17)를 통해 서로 연결된다. 그러나, XpYs 구성을 갖는 전지 모듈에서, X 전지 셀(10)은 전지 모듈 내에서 병렬로 연결되고, X 병렬 연결된 전지 셀(10)의 Y 그룹은 각각의 버스바(17)를 통해 서로 직렬로 연결되며, 인접한 전지 셀 그룹의 단자는 반대 극성이다. 전지 모듈(5)의 전류 경로를 따라 서로 대응하는 버스바(17)는 일반적으로 전지 모듈(5)의 다른 측면(예를 들어, 대향하는 좁은 측면(16) 근처)에 배치된다.
도 1에 도시된 전지 모듈(5)은 셀 감시 회로 캐리어(Cell supervision circuit carrier, CSCC, 18)를 포함한다. CSCC(18)는 예를 들어 CSC(31)를 수용하도록 구성된 기판 또는 CSC(31)를 포함하거나 구성하는 기판일 수 있다. CSCC(18)는 또한 CSC(31)와 데이터 통신을 이루도록 구성된 커넥터(20)를 포함한다. CSC(31)는 복수의 전지 셀(10)로부터 셀 전압 및/또는 온도를 수신할 수 있다. 따라서, CSCC(30)를 통해 CSC(31)와 복수의 전지 셀(10) 사이에 전기 및 /또는 열 연결이 이루어질 수 있다. 이러한 연결은 와이어 또는 용접 연결에 의해 이루어질 수 있으며, 용접 연결이 보다 안정적이고 양호한 신호 전송을 제공한다. CSCC(18)는 버스바(17) 또는 전지 모듈(5)의 셀 단자(11, 12)와 중첩하여 용접 연결부(또는 용접 패드)(19)를 통해 전지 셀(10)의 셀 전압을 수신 할 수 있다. 따라서, CSCC(18)는 전지 모듈(5)의 폭방향으로, 적어도 전지 모듈(5)의 전류 경로를 따라 서로 대응하는 버스바(17) 사이의 거리에 걸칠 수 있다. 예를 들어, CSCC(18)는 거의 전지 셀(10)의 전체 폭에 다다르는 전지 셀(10)의 단자들(11,12) 사이의 거리에 걸칠 수 있다.
이처럼 전지 모듈(5)의 복수의 셀 단자(11, 12) 또는 버스바(17)에 연결된 관련 기술에 따른 CSCC(18)는, 전지 모듈(5)의 전체 길이 및 거의 전체 폭을 따라 연장될 수 있는 바, 이에 재료를 많이 소비하게 된다. CSCC(18)가 이후 단계에서 추가로 성형 되더라도, CSCC를 위해 사용되는 기판 재료의 양은 최초 패널 크기에 의존한다.
따라서, 본 발명의 목적은 종래 기술의 단점 중 적어도 일부를 극복하거나 감소시키며, 원자재의 재료(또는 크기)가 감소된 셀 감시 회로 캐리어를 갖는 전지 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈은 복수의 정렬된 전지 셀을 포함한다. 복수의 전지 셀은 전지 모듈의 길이 방향으로 적층될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전지 모듈은 복수의 적층된 각형 전지 셀을 포함한다. 각각의 전지 셀은 셀 케이스 및 셀 케이스 상에 결합(예: 폐쇄 또는 밀봉)된 캡 조립체를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전지 셀은 전극 조립체, 음극 셀 단자 및 양극 셀 단자를 포함한다. 일 실시예에 따르면, 전지 셀의 양극 셀 단자는 전지 모듈의 각 전지 셀의 셀 케이스에 의해 구성되거나 적어도 셀 케이스에 연결될 수 있다.
전지 모듈은 전지 셀의 캡 조립체의 상부(예: 캡 조립체의 위)에 있는 복수의 버스바를 더욱 포함한다. 각각의 버스바는 적어도 2개의 전지 셀의 셀 단자를 서로 전기적으로 연결하도록 구성될 수 있다. 그러나, 하나의 버스바를 통해 서로 연결된 전지 셀의 수는 전지 모듈 내에서 서로 병렬로 연결된 전지 셀의 수에 의존 할 수 있다. 이화 함께 복수의 버스바는 전지 모듈의 전류를 예를 들어 외부 소비자(또는 소비 장치)게 운송(또는 전송)하도록 구성될 수 있다.
전지 모듈은 셀 감시 회로 캐리어(CSCC)를 더 포함하며, 이는 셀 감시 회로(CSC)를 호스트(host)(예를 들어, 수용)하거나 호스트하도록 구성될 수 있다. CSC는 전지 모듈의 적어도 하나의 전지 셀의 전압 및/또는 온도에 대응하는 신호를 수신하도록 구성된 마이크로 프로세서, ASIC, 또는 임의의 적절한(통합) 회로를 지칭하거나 포함할 수 있다. CSC는 수신된 신호를 처리, 분석 및/또는 저장하도록 더욱 구성될 수 있다. CSC는 수신된 신호와 관련된 신호를 다른 CSC 및/또는 전지 관리 시스템(BMS)으로 전송하도록 더욱 구성될 수 있다. CSC는 전지 모듈 또는 전지 모듈의 적어도 하나의 전지 셀에 대해, 적어도 하나의 제어 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 제어 기능은 셀 전압, 셀 전류, 셀 저항 및/또는 셀 용량과 관련된 측정 또는 결정을 포함할 수 있다. 제어 기능은 전지 모듈의 전지 셀의 셀 전압 또는 셀 전류의 능동 또는 수동 밸런싱을 더욱 포함할 수 있다.
CSCC는 CSC에 연결되거나 그 상에 또는 그 내부에 CSC를 수용하도록 구성된 기판일 수 있다. 예를 들어, 기판은 CSC를 위해 적합한 칩 소켓, 랜딩 패드 또는 와이어 프레임을 제공할 수 있다. CSCC는 CSC와 데이터 통신을 이루도록 구성된 커넥터를 더욱 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, CSC가 CSCC 상에 또는 CSCC 내부에 수용되고, 커넥터는 CSCC 상에 또는 CSCC 내부에 수용된 CSC와 다른 CSC 및/또는 BMS 또는 외부 제어 유닛(예: 외부 소비 장치의 제어 유닛) 사이에 데이터 통신을 이룰 수 있다. 다른 실시예에 따르면, CSC는 커넥터 자체를 통해 CSCC에 연결될 수 있다. 예를 들어, CSC는 CSCC 상에 또는 CSCC 내부에 있지 않고 CSCC 기판의 외부에 있으면서 CSCC에 데이터 연결될 수 있고, 일부 실시예들에서는, 커넥터를 통해 CSCC에 전력 연결될 수도 있다. CSC는 커넥터 또는 다른 신호 포트를 통해 다른 CSC 및/또는 BMS와 통신하도록 더욱 구성될 수 있다.
전지 시스템의 각 전지 모듈은 CSCC를 포함할 수 있고 BMS와 데이지 체인 통신을 위해 구성될 수 있다. 예를 들어, CSC는 커넥터를 통해 또는 CSC를 서로 연결하고 그리고/또는 BMS에 연결하는 다른 신호 포트를 통해 디지털 및/또는 유사한 신호(예: 차동 신호)를 송수신하도록 구성될 수 있다. 신호는 교류에서 변조될 수 있다. 이러한 유형의 통신은 개별 전지 모듈의 전압 레벨에 덜 의존하기 때문에 오류가 덜 발생하므로, 안정한 통신이 불균형 전지 모듈 사이에 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, CSCC는 CSC를 하나의 전지 셀의 음극 셀 단자에 전기적으로 연결하도록 구성될 수 있다. 이 하나의 전지 셀은 전지 모듈의 복수의 전지 셀 중 하나일 수 있거나 다른 전지 모듈의 하나의 전지 셀일 수 있다 (예: 동일한 전지 시스템에 있어 다른 전지 모듈의 하나의 전지 셀). 후자의 실시예는 전지 시스템과 관련하여 아래에서 더욱 상세히 설명된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 CSCC는, CSC를 복수의 전지 셀의 나머지 전지 셀 중 적어도 일부의 셀 케이스에 전기적으로 연결하도록 더욱 구성될 수 있다. 여기서 CSC는 CSCC 및 CSCC의 커넥터를 통해 연결된 각 전지 셀의 전압에 대응하는 신호를 수신할 수 있다. CSCC는 복수의 전지 셀 중 하나의 전지 셀의 음극 셀 단자 및 나머지 전지 셀 중 적어도 일부의 전지 셀의 셀 케이스에 전기적으로 연결될 수 있다. CSC가 CSCC를 통해 이들 전지 셀의 단자 또는 이들 단자에 연결된 버스바 대신 전지 셀의 대부분의 셀 케이스에 연결될 때, CSCC의 면적(예: 표면적)이 크게 줄어들 수 있다.
전지 모듈의 실시예에 따르면, 복수의 정렬된 전지 셀은 복수의 전지 셀 서브 세트를 포함할 수 있다. 전지 셀의 각각의 서브 세트는 서로 병렬로 연결된 전지 셀을 포함할 수 있고, 전지 셀의 서브 세트는 전지 모듈 내에서 서로 직렬로 연결될 수 있다. 이 실시예에서, CSCC는 CSC를 적어도 하나의 전지 셀의 음극 셀 단자에, 그리고 일부 실시예에서는, 전지 셀의 하나의 서브 세트의 각 전지 셀에 전기적으로 연결하도록 구성될 수 있다. CSCC는 CSC를 적어도 하나의 전지 셀의 셀 케이스에, 일부 실시예에서는 전지 셀의 나머지 서브 세트 중 적어도 일부의 각각의 전지 셀에 전기적으로 연결하도록 더욱 구성될 수 있다. 이 실시예에서, CSC는 CSCC를 통해 이에 연결된 각각의 전지 서브 세트의 전압에 대응하는 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, CSCC는 각각의 전지 셀 서브 세트 중 적어도 하나의 전지 셀의 셀 케이스에 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 CSC는 전지 모듈의 각 전지 서브 세트의 전압에 대응하는 신호를 수신할 수 있다. CSCC는 CSC를 나머지 전지 셀의 각각의 셀 케이스에 연결하도록 구성될 수 있다. 이에 CSC는 전지 모듈의 각 전지 셀의 전압(예: 각 전지 서브 세트의 각 전지 셀)에 대응하는 신호를 수신할 수 있다.
일 실시예에서, CSCC가 전술한 바와 같이 전지 모듈의 전지 셀에 전기적으로 연결될 때, 복수의 용접 패드가 CSCC의 아래에 있을 수 있다. 용접 패드는 CSCC의 아래(예를 들어, 하부 표면)에 구성될 수 있고 CSCC와 전지 셀 단자, 버스바 또는 셀 케이스 사이의 연결(예를 들어, 전기 연결, 기계적 연결 및/또는 용접 연결)을 용이하게 하도록 더욱 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 용접 패드는 CSCC를 전지 모듈의 전지 셀 단자, 버스바 또는 셀 케이스에 전기적으로 및/또는 기계적으로 연결하는 프로세스 동안(예를 들어, 용접에 의해) CSCC의 아래에 형성될 수 있다. 용접 패드는 CSCC와 전지 셀 단자, 버스바 또는 셀 케이스 각각의 사이 연결(예를 들어, 전기 연결, 기계적 연결 및/또는 용접 연결)을 용이하게 하도록 구성될 수 있거나, 또는 레이저 용접 또는 초음파 용접 공정 동안 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 용접 패드는 땜납 연결 또는 심지어 와이어 연결을 용이하게 하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 제 1 용접 패드는 전지 모듈의 일 전지 셀(예를 들어, 전지 모듈의 최 외곽 전지 셀)의 음극 단자에 연결될 수 있고, 나머지 용접 패드는 전지 모듈의 나머지 전지 셀의 셀 케이스에 개별적으로 연결될 수 있다. 더욱이, 각각의 용접 패드는 이와 연결된 전지 셀의 셀 전압을 탭핑(예: 모니터링)하도록 구성될 수 있다(예를 들어, 전지 셀의 단자 또는 케이스에 오믹 연결을 제공).
일 실시예에서, CSCC는 그 상측(예를 들어, 상부면)에 CSC를 수용하도록 구성 될 수 있다. 예를 들어, CSC는 CSCC의 상측(예를 들어, 상부면)에 있을 수 있다(예를 들어, CSC는 CSCC의 상부면에 표면 장착될 수 있다). 다른 실시예에서, CSCC에 장착된 CSC는 전술한 바와 같이 각각의 용접 패드에 전기적으로 연결될 수 있다. 각각의 용접 패드는 전지 모듈의 전지 셀에 오믹 연결을 제공하기 때문에, CSC는 이들 셀 각각에 전기적으로 연결될 수 있다. CSC와 용접 패드 사이의 전기적 연결은 적어도 부분적으로 전도성 라인(예를 들어, CSCC의 표면 위 및/또는 표면에 따른 평면 전도성 구조)에 의해 제공될 수 있다. 전도성 라인은 표면 금속부, 전도성 잉크 등으로 형성될 수 있다. CSC와 용접 패드 사이의 전기적 연결은 적어도 부분적으로 CSCC의 상측에서 하측으로 CSCC의 재료를 통해 연장되는 비아홀(예를 들어, 관통홀)에 제공 될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 온도 센서는 CSCC의 상측에 있을 수 있고 CSCC의 하측에 있는 용접 패드 중 적어도 하나와 중복될 수 있다. 적어도 하나의 용접 패드는 이와 연결된 전지 셀(예를 들어, 전지 셀의 단자 또는 케이스)과 온도 센서 사이에 양호한 열적 연결을 제공하는 반면, 용접 패드와 온도 센서 사이의 CSCC는 용접 패드와 온도 센서 사이의 전기적 절연을 제공한다. 온도 센서는 서미스터 기반 온도 센서(예를 들어, NTC 센서)일 수 있다. 이러한 센서는 2 개의 전도성 패드(예를 들어, 구리 금속부)를 서로 연결하는 온도 의존형 저항을 포함 할 수 있으며, 여기서 각 전도성 패드는 프로브 신호를 수신하기 위해 측정 회로에 추가로 연결될 수 있다. 전도성 패드는 대응하는 용접 패드의 투영 영역에 있을 수 있다. 예를 들어, 투영 영역은 결합된 전도성 패드의 치수와 실질적으로 동일한 치수를 갖는 금속부일 수 있고 CSCC의 아래에 있을 수 있다. CSCC의 상측 및 하측에 중복된 전도성 패드는 전지 셀로부터 온도 센서로의 열적 연결을 증가시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 버스바들 중 하나는 CSCC와 겹치는 돌출부를 포함할 수 있고, 나머지 버스바는 가령, 오프셋되는 것으로 CSCC와 겹치지 않을 수 있다. 이 나머지 버스바는 전기 전도성 물질(예: 알루미늄)을 포함할 수 있고 실질적으로 균일한 폭 및 높이를 갖는 스트립형 형상을 가질 수 있다. 하나의 버스바는 나머지 버스바와 유사한 구성을 가질 수 있지만, 2개의 연결된 셀 단자 사이에서 버스바의 연장 방향과 다른 방향(예: 실질적으로 수직한 방향)으로 연장되는 돌출부를 포함할 수 있다. 이 돌출부는 다른 버스바 형상(예를 들어, 곡선형의 버스바 형상)과 조합될 수도 있다. 즉, 버스바의 형상은 예를 들어, 제한된 설치 공간을 고려하여 상이한 전지 설계에 따라 적절히 변경 될 수 있다. 가령, 버스바는 벨트, 밴드, 리본, 리브 또는 레일과 같이 직선형, 절곡형이나 임의로 만곡된 형상을 가질 수 있다. 이 실시예는 셀 케이스에 용이하게 연결하기 위해 나머지 버스바 옆에 스트립형 CSCC의 사용 및 배치를 허용하며, 여기서 하나의 용접 패드는 CSCC와 전지 모듈의 하나의 전지 셀(예: 최 외곽 전지 셀)의 전기 단자 사이의 전기적 연결을 제공하기 위해 CSCC를 버스바의 돌출부에 연결한다. 돌출부를 갖는 버스바는 전지 모듈의 최 외곽 전지 셀에 연결된 전지 모듈의 최 외곽 버스바일 수 있다.
CSCC는 가요성 회로 보드(FCB)일 수 있다. 예를 들어, FCB는 예를 들어 폴리이미드, 폴리에텔에텔 케톤(PEEK) 또는 투명 전도성 폴리에스테르 필름과 같은 가요성 인쇄 회로용으로 일반적으로 사용되는 가요성 기판일 수 있다(또는 포함할 수 있다).
전술한 바와 같은 임의의 전도성 표면 구조(예를 들어, 용접 패드 또는 전도성 라인)는 기판 상에 인쇄(예를 들어, 스크린 인쇄)될 수 있다.
일 실시예에서, CSCC는 전술한 바와 같이 FCB를 포함 할 수 있고, FCB는 제1 측면 에지와 이 제1 측면 에지에 대향한 제2 측면 에지를 포함할 수 있다. 예를 들어, FCB는 이 FCB가 장착되는 전지 모듈의 형상(실질적으로 직사각형)의 치수에 적합할 수 있는 형상(실질적으로 직사각형)을 가질 수 있다. 커넥터는 FCB의 제1 측면 에지에 있을 수 있다.
FCB 및/또는 CSCC는 인접한 용접 패드 사이에 적어도 하나의 곡선부를 포함 할 수 있다. 예를 들어, FCB는 완전히 스트립 형상이 아닐 수 있지만 두 용접 패드 사이의 공간 방향으로 곡률진 부위를 포함할 수 있다. 따라서, FCB는 용접 패드와 용접 패드의 사이에서 용접 패드를 연결하지 않을 수 있고, 이 사이에 FCB의 재료 여유부(또는 이완부)가 있을 수 있게 한다. 이 재료 여유부(또는 이완부)는 FCB가 셀 스웰링 또는 전지 모듈에서 전지 셀의 다른 공간 변위를 보상할 수 있도록 한다. 따라서, FCB 및/또는 CSCC의 미세 보정(예를 들어, 변형)에 의해, 전지 모듈은 셀 스웰링 또는 전지 셀의 공간 변위가 있는 경우에도 CSC와 전지 셀 사이에 충분한 전기 접촉을 허용할 수 있다. 예를 들어, 2 개의 용접 패드 사이에서 FCB의 곡선부는 전지 모듈의 높이 방향으로 볼록지게 곡률질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 복수의 전지 모듈을 포함할 수 있는 전지 시스템에 관한 것으로, 전지 모듈은 BMS 및/또는 다른 전지 모듈과 통신하도록 구성된다. 전지 시스템은 동일한 방식으로 적층된 동일한 수의 전지 셀을 각각 포함하는 복수의 동일한 전지 모듈을 포함할 수 있다. 전지 시스템은 복수의 동일한 CSCC를 포함할 수 있으며, 각각은 대응하는 전지 모듈의 크기 및 형상에 적합하게 구성된다. 각각의 CSCC는 제1 측면 에지 및 제1 측면 에지와 대향한 제2 측면 에지를 갖는 실질적으로 직사각형 형상을 갖는 FCB를 포함할 수 있다. 또한, 각각의 FCB는 그 측면 에지에 배열된 커넥터를 포함할 수 있다. 이에 따라 시스템 구성 요소의 상호 호환성(예: BMS가 있는 데이지 체인 설정)이 증가할 수 있는 반면, 예비 부품 수는 줄어들 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전지 시스템은 복수의 정렬된 전지 셀을 각각 포함하는 복수의 전지 모듈(예를 들어, 적어도 하나의 제1 전지 모듈 및 적어도 하나의 제2 전지 모듈)을 포함할 수 있다. 또한, 각각의 전지 셀은 셀 케이스, 셀 케이스 상에 배치된 캡 조립체, 음극 셀 단자 및 양극 셀 단자를 포함할 수 있고, 전지 모듈은 캡 조립체의 상측에 배치된 복수의 버스바를 포함할 수 있다. 또한, 각각의 버스바는 적어도 2 개의 전지 셀의 셀 단자를 서로 전기적으로 연결하도록 구성될 수 있다. 각각의 전지 모듈은, CSC를 수용하고 CSC와 데이터 통신을 설정하도록 구성된 커넥터를 포함하는 CSCC를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 제1 전지 모듈의 CSCC는 CSC를 제2 전지 모듈의 하나의 전지 셀의 음극 셀 단자 및 제1 전지 모듈의 나머지 전지 셀 중 적어도 일부의 셀 케이스에 전기적으로 연결하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 전지 모듈의 CSC의 하나의 단자 전압은 또한 제2 전지 모듈의 단자 또는 버스바로부터 탭핑될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 전지 모듈에 CSCC를 조립하는 방법에 관한 것이다. 예를 들어, CSCC는 CSC를 수용하도록 구성될 수 있고 CSC와 데이터 통신을 설정하도록 구성된 커넥터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 위에서 보다 상세히 설명된 바와 같이, 전지 모듈은 복수의 정렬된 전지 셀을 포함 할 수 있고, 각각의 전지 셀은 셀 케이스, 셀 케이스 상에 배치된 캡 조립체, 음극 셀 단자 및 양극 셀 단자를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈에 CSCC를 조립하는 방법은, 적어도 진공 공구를 통해 CSCC에 저압(예: 진공)을 공급하는 것으로 진공 공구 아래에 CSCC를 고정(예를 들어, 흡착)하는 단계와, 진공 공구를 통해 전지 모듈 위에 CSCC를 위치시키는 단계와, 그리고 복수의 전지 셀 중 하나의 전지 셀의 음극 단자 및 다른 전지 셀 중 적어도 일부 셀의 셀 케이스에 CSCC를 전기적으로 연결하는 단계를 포함한다. 진공 공구의 밑면은 CSCC에 따라 크기가 정해질 수 있고, CSCC를 고정하고 들어 올리기 위한 저압을 제공하기 위해 적어도 하나의 흡입 개구(예를 들어, 흡입홀)가 진공 공구의 밑면에 있을 수 있다.
진공 공구는, 진공 공구의 상측으로부터 진공 공구의 하측(예를 들어, 하부면)으로 연장되는 복수의 용접 개구(예를 들어, 용접 관통홀)를 포함할 수 있다. 따라서, CSCC를 전지 셀 단자 및/또는 셀 케이스에 연결하기 위한 장치 (예를 들어, 용접 장치)가 진공 공구를 통해 안내될 수 있고, 이로 인해 연결 작업(예를 들어, 용접 프로세스)이 용이해질 수 있다. 진공 공구의 하측은 인접한 용접 개구들 사이에 배치된 적어도 하나의 곡선부(예: 전지 모듈의 높이 방향으로, 예를 들어, 진공 공구의 상측을 향한 방향으로 곡률을 갖는 곡선부)를 가질 수 있다. 이 곡선부는 인접한 용접 패드 사이에 곡선부가 있는 복수의 용접 패드를 통해 전지 모듈에 CSCC를 고정하는 것을 허용한다. 따라서, 이 실시예는 셀 스웰링을 보상 (또는 수용)할 수 있는 전지 모듈을 허용한다. 따라서, CSCC는 전지 셀 중 최 외곽의 전지 셀의 음극 단자 및 전지 모듈의 나머지 전지 셀의 셀 케이스에 용접 연결될 수 있고, CSCC의 적어도 하나의 곡부는 인접한 용접 패드 사이에 있다.
본 발명의 다른 실시예는 전술한 전지 모듈, 복수의 전지 모듈 및/또는 전지 시스템을 포함하는 전기 자동차에 관한 것이다.
본 발명의 실시예의 다른 측면은 첨부된 도면 및 다음의 설명에서 개시된다.
본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈은, 원자재의 재료(또는 크기)가 감소된 셀 감시 회로 캐리어를 제공하여 전지 모듈의 제조비를 절감할 수 있다.
첨부된 도면을 참조하여 예시적인 실시예를 상세하게 설명함으로써 통상의 기술자에게 특징이 명백해질 것이다.
도 1은 관련 기술에 따른 전지 모듈의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지 모듈의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈에 장착된 온도 센서를 설명하기 위해 도시한 평면도이다.
도 6A는 본 발명의 실시예에 따른 방법 중 작업 공구(mounting tool)에 고정된 CSCC를 설명하기 위해 도시한 측면도이다.
도 6B는 도 6A에 도시된 작업 공구에 고정된 셀 감시 회로 캐리어를 설명하기 위해 도시한 측면도이다.
이하, 실시예를 참조하여 상세하게 설명되며, 그 예는 첨부 도면에 도시되어 있다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그 구현 방법에 대하여 설명한다. 도면에서 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하고 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 도면에서, 구성요소의 상대적인 크기, 층 및 영역은 명확성을 위해 과장될 수 있다. 그러나, 본 발명은 다양한 형태로 구체화될 수 있으며, 도시된 실시예로만 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시가 철저하고 완전하게 될 수 있도록 예로서 제공되며, 당업자에게 본 발명의 양상 및 특징을 충분히 전달할 것이다. 따라서, 본 발명의 양상들 및 특징들의 완전한 이해를 위해 당업자에게 불필요한 프로세스들, 요소들, 및 기술들은 설명되지 않을 수 있다. 본 명세서에 사용된 용어 "및(그리고)/또는"은 관련된 열거 항목 중 하나 이상의 임의 및 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명할 때 "할 수 있는"의 사용은 "본 발명의 하나 이상의 실시예"를 의미한다. 본 발명의 실시예에 대한 다음의 설명에서, 단수형의 용어는 문맥상 달리 명시하지 않는 한 복수형을 포함할 수 있다. 적어도 하나"와 같은 표현은 구성요소 목록 앞에 있을 때, 전체 구성요소 목록을 수식하고 목록의 개별 요소를 수식하지 않는다.
비록 "제1" 및 "제2", 등의 용어는 다양한 구성요소를 설명하기 위해 사용되지만, 이들 구성요소는 이들 용어에 의해 제한되지 않아야 한다는 것이 이해될 것이다. 이 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위해서만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "실질적으로", "약" 및 이와 유사한 용어는 정도가 아닌 근사치로 사용되며, 통상의 기술자에 의해 인식될 측정된 또는 계산된 값의 내재적 편차를 설명하고자 하는 것이다. 또한, "실질적으로"라는 용어가 수치를 사용하여 표현될 수 있는 특징과 조합하여 사용되는 경우, "실질적으로"라는 용어는 값을 중심으로 한 값의 ±5 %의 범위를 나타낸다.
도 1에 도시된 바와 같은 관련 기술에 따른 전지 시스템이 본 명세서의 도입 부분에서 이미 설명되었다. 이미 언급된 바와 같이, 관련 기술에 따르면, CSCC(18)는 적어도 제조 초기와 같은 상태로 전지 모듈(5)의 양 측을 따라 버스바(17)와 중첩되도록 인접한 버스바(17) 사이의 거리보다 큰 폭 방향으로 연장된다. 따라서, CSCC 기판을 제조하기 위한 재료 비용이 높다.
도 2는 일 실시예에 따른 전지 모듈(50)을 개략적으로 도시한 평면도이다. 이 실시예의 전지 모듈(50)은 직렬로 연결된 복수의 전지 셀(10)을 포함한 8s1p 구성을 갖는다. 도 2에 도시된 전지 모듈(50)은 도 1에 도시된 전지 모듈(5)과 유사할 수 있고, 전지 모듈(50)의 버스바(17)의 구성은 관련 기술의 전지 모듈(5)의 버스바(17)의 구성과 유사할 수 있다. 그러나, 최 외곽 전지 셀(10.1)의 음극 셀 단자(12)에 전기적으로 연결된 버스바(17.1)는 관련 기술의 전지 모듈(5)의 대응 버스바(5)와 다를 수 있다. 예를 들어, 전지 모듈(50)의 버스바(17.1)는 이 버스바(17.1)로부터 인접한 전지 셀(10)의 셀 단자(11, 12) 사이의 방향에 실질적으로 직교하는 방향으로 연장되는 돌출부를 포함한다. 예를 들어, 버스바(17.1)의 돌출부는 대응하는 전지 셀(10)의 길이에 평행한 방향으로 연장될 수 있다.
버스바(17.1)의 형상은 최 외곽 전지 셀(10)의 음극 셀 단자(12)에 전기적으로 연결될 수 있고, 셀 감시 회로 캐리어(cell supervision circuit carrier, CSCC, 30)의 아래에 있는 제1 용접 패드(34)를 통해 CSCC(30)에 전기적으로 연결될 수 있는 형상으로 이루어진다. CSCC(30)는 각각의 용접 패드(33)를 통해 전지 모듈(50)의 나머지 전지 셀(10) 각각의 셀 케이스(13)에 연결될 수 있다. 따라서, 최 외곽 전지 셀(10.1)의 음극 셀 단자(12)의 접지 전위 전압에 대한 각 전지의 전압(예를 들어, 양 전압) 신호가 CSCC(30)상의 셀 감시 회로 (cell supervision circuit, CSC, 31)에 제공 될 수 있다. CSCC(30)는 박막 스트립의 가요성 회로 보드(FCB)일 수 있으며 전지 모듈(50)의 양쪽에 있는 버스바(17)와 겹치지 않을 수 있다. FCB는 정렬된 전지 셀(10)의 캡 조립체(14) 위에 버스바(17) 옆으로(예를 들어, 오프셋) 배치될 수 있다. 따라서, CSCC (30)는 관련 기술의 CSCC(18)와 비교할 때 원자재의 FCB의 초기 상태부터도 표면적이 대폭 감소된다. 또한, CSC(31)와 다른 CSC(31) 또는 CSC(31)와 전지 관리 시스템(BMS) 사이의 연결이 CSCC(30)상의 커넥터(32)를 통해 제공될 수 있다.
CSCC(30)는 전지 모듈의 길이 방향을 따라(예를 들어, 전지 셀의 적층 방향으로 전지 모듈의 전체 길이를 따라) 연장될 수 있다. CSCC(30)는 인접한 버스바(17), 가령 전지 모듈의 전류 경로를 따라 서로 대응하는 인접한 버스바(17) 사이의 거리(D1)(예를 들어, 전지 모듈의 적층 방향에 실질적으로 수직인 전지 모듈의 폭 방향의 공간 확장)보다 작은 폭(W)을 가질 수 있다. 예를 들어, CSCC(30)는 전지 셀(10)의 단자들(11, 12) 사이의 거리(D2)보다 작은 폭(W)을 가질 수 있다. 대부분의 전지 셀의 단자들 사이의 거리가 전지 셀 폭보다 상당히 작기 때문에, CSCC(30)는 대부분의 전지에 대해 전지 셀 폭보다 상당히 작은 폭을 가질 수 있다. 이에 따라 본 발명의 실시예의 CSCC(30)를 사용하면 자재 비용을 줄일 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 전지 모듈은, 위에서 설명한 구성으로 제한되지는 않는다. 전지 모듈의 다른 실시예에 따르면, 복수의 정렬된 전지 셀은 복수의 전지 셀 서브 세트를 포함할 수 있다. 전지 셀의 각각의 서브 세트는 서로 병렬로 연결된 전지 셀을 포함할 수 있고, 이 전지 셀의 서브 세트는 전지 모듈 내에서 서로 직렬로 연결될 수 있다. 여기서 CSC에 전기적으로 연결된 전지 셀의 하나는 서브 세트의 하나일 수 있으며, CSCC는 다른 서브 세트의 적어도 일부 중 적어도 하나의 전지 셀의 케이스에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 3은 다른 실시예에 따른 전지 모듈(50)을 개략적으로 도시한 평면도이다. 도 2에 도시된 전지 모듈(50)과 도 3에 도시된 전지 모듈(50)의 차이점이 이하 주로 설명되며, 일부 동일하거나 실질적으로 유사한 특징의 설명은 생략될 수 있다. 도 3에 도시된 전지 모듈(50)에서 CSC(31)는 CSCC(30) 상에 배치되지 않고 오히려 커넥터(32)를 통해 CSCC(30)에 연결된다. 예를 들어, CSC(31)는 CSCC (30)와 분리되어 커넥터(32)를 통해 CSCC(30)에 데이터 연결될 수 있고, 일부 실시예에서는 전원 연결 역시 될 수 있다. CSC(31)는 커넥터(32)를 포함하는 CSCC(30)를 통해 전지 모듈(50)의 전지 셀(10)에 연결된다. 도 3에 도시된 실시예에 따라, 커넥터(32)의 기능은 도 2에 도시된 실시예의 커넥터(32)의 기능과 다를 수 있다. 그러나, 도 3에 도시된 실시예에서, 커넥터(32)는 CSC(31)를 다른 CSC(31) 또는 BMS(예: 데이지 체인(daisy chain)을 통해)에 연결할 수 있다. 또한, CSC(31)는 이러한 연결을 위해 추가 신호 포트를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 전지 모듈(50)의 개략적인 측면도가 도 4에 도시되어 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, CSCC(30)는 CSCC(30)의 아래에 있는 각각의 용접 패드(33, 34)를 통해 각각의 전지 셀(10)에 연결될 수 있다. CSCC(30)의 일단은 CSC(31)에 연결되도록(도 2 참조), BMS 또는 다른 전지 모듈의 CSC에 연결되도록 커넥터(32)에 닿을 수 있다(또는 연결될 수 있다). 도 4에 도시된 바와 같이, CSCC(30)는 복수의 곡선 섹션(35)을 포함할 수 있으며, 각각의 곡선 섹션(35)은 인접한 용접 패드(33, 34) 사이에 위치할 수 있다. 여기서 각 곡선 섹션(35)은 도 4에 도시된 z-축 화살표 방향(또는 양의 방향) 즉, 전지 모듈(50)의 높이 방향으로 볼록진 형태를 가질 수 있다. 따라서, CSCC(30)의 재료 여유부(또는 이완부)는 인접한 용접 패드(33, 34) 사이에 배치된다. 이에 CSCC(30)는 전지 셀(10)의 임의의 스웰링을 보상(또는 수용)할 수 있으며 따라서, 전지 모듈(50)의 장기 안정성을 향상시킬 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 전지 모듈(50)에 장착된 온도 센서(40)를 설명하기 위해 도시한 개략 평면도이다. 온도 센서(40)(예를 들어, NTC 서미스터)는 전지 모듈(50)의 전지 셀(10)의 캡 조립체(14) 위에 있는 CSCC (30)의 상측(예를 들어, 상부면)에 장착될 수 있다. 온도 센서(40)가 NTC 서미스터인 경우, 온도 센서(40)는 NTC 서미스터에 프로브 전압을 함께 제공하는 제1 전도성 패드(42) 및 제2 전도성 패드(44)에 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 전도성 패드(42, 44)는 각각 CSCC(30)의 상부면 상에 형성된 제1 및 제2 전도성 라인(41, 43)을 통해 전압원에 연결될 수 있다. CSCC(30)의 하측(예를 들어, 하부면 또는 바닥면)에, CSCC(30)를 전지 셀(10)의 캡 조립체(14)에 연결하기 위해 배열된, 전술한 바와 같은 2 개의 용접 패드(33)가 배치된다. 전도성 라인(38)과 연결된 바닥 금속부(37)가 용접 패드(33) 주위로 CSCC(30)의 하측에 형성된다. 바닥 금속부(37)는 제1 및 제2 전도성 패드(42, 44)의 조합과 동일하거나 실질적으로 동일한 치수를 가질 수 있다(예를 들어, 바닥 금속부(37)는 제1 및 제2 전도성 패드(42, 44) 모두와 중첩될 수 있다). 따라서, 전지 셀(10)의 캡 조립체(14)와 온도 센서(40) 사이에 개선된 열적 연결이 제공될 수 있고, 나아가 온도 센서(40)를 통한 온도 측정이 개선될 수 있다. 일 실시예에 따른 전지 모듈(50)은 하나 이상의 상기한 온도 센서(40)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, CSCC(30)를 전지 모듈(50)에 조립하는 방법을 설명하기 위한 도면이 도 6A 및 도 6B에 도시되어 있다. 도 6A 및 도 6B 각각은, 진공 공구(60)에 고정된 CSCC(30)을 개략적으로 도시한 측면도 및 평면도이다. 진공 공구(60)는 복수의 흡입 개구(예를 들어, 흡입 홀)(65)를 포함한다. 각 흡입 개구(65)는 작업 공구(60)의 하측(62)에 CSCC(30)를 고정시키기 위해 CSCC(30)의 상측에 저압(예를 들어, 진공)을 제공하도록 구성된다. 진공 공구(60)의 하측(62)은 전지 모듈의 z-축 양의 "??*(예: 작업 공구(60)의 상측(61)을 향하는 방향)으로 볼록진 복수의 곡선부(64)를 포함한다. 이에 따라, 흡입 개구(65)를 통해 진공 공구(60)의 하측(62)으로 가요성 CSCC(30)를 흡입하게 되는 바, 이에 CSCC(30) 내에 곡선 섹션(35)이 형성된다.
또한 진공 공구(60)는 진공 공구(60)의 상측(61)으로부터 하측(62)으로 연장되는 복수의 용접 개구(예를 들어, 용접 관통홀)(63)를 갖는다. 따라서, 용접 조립체(미도시)는 진공 공구(60) 아래에 배치된 CSCC(30)를 각각의 용접 패드(33)를 통해 전지 셀(10)에 연결하기 위해서 용접 개구(63)를 통해 안내될 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
5: 전지 모듈 (관련 기술) 10: 전지 셀
10.1: 최 외곽 전지 셀 11: 양극 단자
12: 음극 단자 13: 셀 케이스
14: 캡 조립체 15: 넓은 면
16: 좁은 면 17: 버스바
17.1: 돌출부를 갖는 버스바 18: 셀 감시 회로 캐리어 (관련 기술)
19: 용접 패드 (관련 기술) 20: 커넥터 (관련 기술)
30: 셀 감시 회로 캐리어 (CSCC) 31: 셀 감시 회로 (CSC)
32: 커넥터 33: 용접 패드
34: 제1 용접 패드 35: 곡선 섹션
37: 바닥 금속부 38: 전도성 라인
40: 온도 센서 41: 제1 전도성 라인
42: 제1 전도성 패드 43: 제2 전도성 라인
44: 제2 전도성 패드 50: 전지 모듈
60: 진공 공구 61: 상측
62: 하측 63: 용접 개구
64: 곡선부 65: 흡입 개구

Claims (16)

  1. 복수의 정렬된 전지 셀;
    복수의 버스바; 및
    셀 감시 회로를 수용하도록 구성되며, 상기 셀 감시 회로와 데이터 통신을 이루도록 구성된 커넥터를 포함하는 셀 감시 회로 캐리어
    를 포함하고,
    상기 복수의 전지 셀 각각은 셀 케이스, 상기 셀 케이스 상에 배치된 캡 조립체, 양극 단자 및 음극 단자를 포함하고,
    상기 복수의 버스바는 상기 각 전지 셀의 캡 조립체 위에 배치되고, 각 버스바는 적어도 2개의 전지 셀을 전기적으로 연결하며,
    상기 셀 감시 회로 캐리어는 상기 셀 감시 회로를 상기 복수의 전지 셀 중 하나의 전지 셀의 음극 단자와 다른 전지 셀의 적어도 일부의 전지 케이스에 전기적으로 연결하는, 전지 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 정렬된 전지 셀은 서로 병렬로 연결된 전지 셀을 갖는 복수의 서브 세트를 포함하고, 상기 복수의 서브 세트는 서로 직렬로 연결되며,
    상기 셀 감시 회로에 전기적으로 연결된 상기 전지 셀 중 하나는 상기 전지 셀의 서브 세트 중 하나에 있고,
    상기 셀 감시 회로 캐리어는 상기 전지 셀의 다른 서브 세트의 적어도 일부 중 적어도 하나의 전지 셀의 셀 케이스에 전기적으로 연결한, 전지 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 셀 감시 회로 캐리어는, 상기 셀 감시 회로를 나머지 전지 셀의 각 셀 케이스에 연결하도록 구성된, 전지 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 셀 감시 회로 캐리어의 아래에 배치된 복수의 용접 패드를 더욱 포함하고,
    상기 복수의 용접 패드 중, 제1 용접 패드가 상기 전지 셀의 최 외곽 전지 셀의 음극 단자에 연결되고, 다른 용접 패드는 다른 전지 셀의 셀 케이스에 각기 연결된, 전지 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 셀 감시 회로는 상기 셀 감시 회로의 상측에 배치되고 상기 복수의 용접 패드에 전기적으로 연결된, 전지 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 셀 감시 회로와 상기 복수의 용접 패드 사이의 전기적 연결은 적어도 부분적으로 전도성 라인 및/또는 비아 홀을 통해 제공된, 전지 모듈.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 셀 감시 회로 캐리어의 상측에 배치되고 상기 복수의 용접 패드 중 적어도 하나 또는 상기 복수의 용접 패드 중 적어도 하나의 주위에 배치된 금속부와 중복되는 온도 센서를 더욱 포함하는 전지 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 양극 단자는 상기 셀 케이스이거나 상기 셀 케이스에 연결된, 전지 모듈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 버스바들 중 하나는 상기 셀 감시 회로 캐리어와 중복되는 돌출부를 포함하고, 다른 버스바는 상기 셀 감시 회로 캐리어의 바로 옆에 있는, 전지 모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 셀 감시 회로 캐리어는 상기 전지 모듈의 길이 방향을 따라 연장되고 이웃한 버스바 사이의 거리 및/또는 전지 셀 중 하나의 전지 셀의 양극 단자와 음극 단자 사이의 거리보다 작은 폭을 가요성 회로 보드를 포함하는, 전지 모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 셀 감시 회로 캐리어의 아래에 배치된 복수의 용접 패드를 더욱 포함하고,
    상기 가요성 회로 보드는 이웃한 용접 패드 사이에 배치된 곡선 섹션을 포함하는 전지 모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 곡션 섹션은 상기 전지 모듈의 높이 방향으로 볼록진, 전지 모듈.
  13. 셀 케이스, 상기 셀 케이스 상에 배치된 캡 조립체, 양극 단자 및 음극 단자를 포함하는 전지 셀이 복수로 정렬된 전지 모듈에, 셀 감시 회로를 수용하도록 구성되고 상기 셀 감시 회로와 데이터 통신을 이루도록 구성된 커넥터를 포함하는 셀 감시 회로 캐리어를 조립하는 방법으로서,
    진공 공구를 통해 상기 셀 감시 회로 캐리어로 진공을 공급하는 것으로 상기 진공 공구의 하측에 상기 셀 감시 회로 캐리어를 고정하고,
    상기 진공 공구를 통해 상기 전지 모듈 위에 상기 셀 감시 회로 캐리어를 위치시키고, 그리고
    상기 복수의 전지 셀 중 하나의 전지 셀의 음극 단자 및 다른 전지 셀 중 적어도 일부 셀의 셀 케이스에 상기 셀 감시 회로 캐리어를 전기적으로 연결하는 것
    을 포함하는 전지 모듈에 셀 감시 회로 캐리어를 조립하는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 진공 공구는 상기 진공 공구의 상측으로부터 하측으로 연장된 복수의 용접 개구를 포함하는, 전지 모듈에 셀 감시 회로 캐리어를 조립하는 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 진공 공구의 하측은, 상기 복수의 용접 개구 중 이웃하는 용접 개구 사이에 배치된 곡선부를 포함하는, 전지 모듈에 셀 감시 회로 캐리어를 조립하는 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 셀 감시 회로 캐리어는 상기 복수의 전지 셀 중 최 외곽 전지 셀의 음극 단자와 다른 전지의 셀 케이스에 용접되고,
    상기 셀 감시 회로 캐리어는 상기 셀 감시 회로 캐리어의 아래에 있는 인접한 용접 패드 사이에 배치된 곡션 섹션을 포함하는, 전지 모듈에 셀 감시 회로 캐리어를 조립하는 방법.
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