KR20200075478A - Bus bar Frame Comprising Hinge Structure and Battery Pack Comprising the Same - Google Patents

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KR20200075478A
KR20200075478A KR1020180164213A KR20180164213A KR20200075478A KR 20200075478 A KR20200075478 A KR 20200075478A KR 1020180164213 A KR1020180164213 A KR 1020180164213A KR 20180164213 A KR20180164213 A KR 20180164213A KR 20200075478 A KR20200075478 A KR 20200075478A
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오종렬
이종영
이백산
성준엽
권희용
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주식회사 엘지화학
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Abstract

The present invention relates to a bus bar frame as a bus bar frame for electrical connection between a plurality of battery cells which comprises: an upper surface portion which faces one side in the long axis direction of a battery cell assembly including the battery cells; a terminal portion which is connected to each of both ends of the upper surface portion and coupled to an electrode terminal of the battery cell assembly; and a lower surface portion which is connected to the terminal portion and faces the other side in the long axis direction of the battery cell assembly. At least one of the connection between the upper surface portion and the terminal portion and the connection between the terminal portion and the lower surface portion is implemented by a hinge structure.

Description

힌지 구조를 포함하는 버스바 프레임 및 이를 포함하는 전지팩 {Bus bar Frame Comprising Hinge Structure and Battery Pack Comprising the Same}Bus bar frame including a hinge structure and a battery pack including the same {Bus bar Frame Comprising Hinge Structure and Battery Pack Comprising the Same}

본 발명은 힌지 구조를 포함하는 버스바 프레임 및 이를 포함하는 전지팩에 대한 것이다.The present invention relates to a bus bar frame including a hinge structure and a battery pack including the same.

화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량 및 디젤 차량이 주요 대기오염원으로 지적되면서, 이에 대한 방안으로서 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차에 대한 관심이 높아지고 있으며, 이에 대한 에너지원으로서 이차전지에 대한 연구 개발이 활발히 진행되고 있다.As existing gasoline and diesel vehicles using fossil fuels have been pointed out as major air pollution sources, interest in electric vehicles, hybrid electric vehicles, and plug-in hybrid electric vehicles is increasing as a measure for this, and secondary as an energy source. Research and development on batteries is actively underway.

이와 같이 대용량을 필요로 하는 디바이스에 사용되는 이차전지는 다수의 전지셀들이 배열된 구조의 전지셀 어셈블리 내지 전지모듈의 형태로 사용된다.The secondary battery used in a device requiring a large capacity is used in the form of a battery cell assembly or a battery module having a structure in which a plurality of battery cells are arranged.

상기 전지셀 어셈블리 또는 전지모듈은 디바이스의 다양한 운용 환경의 영향을 받을 수 있는 바, 물리적 손상에 따른 성능 저하 내지 안전성이 파괴되는 문제를 방지하기 위하여, 외면을 감싸는 구조의 외장 부재들을 적용하는 구조로 이용될 수 있다.The battery cell assembly or the battery module may be affected by various operating environments of the device. In order to prevent a problem of deterioration in performance or destruction of safety due to physical damage, an external member having a structure surrounding the outer surface is applied. Can be used.

상기 전지모듈은 전지셀 외측에 배치되는 프레임이나 플레이트 등이 서로 힌지 결합되게 하는 힌지 구조를 포함하고 있다. 그러나, 상기 힌지 구조 중 일체형 구조는 반복적인 개폐 동작에 의해 그 구조에 백화현상이 발생하거나 심한 경우 파손되는 등 내구성이 약한 문제가 있다. 또한, 종래 힌지 구조 중 분리형 구조는 그 결합 부위를 통해 전지셀이 노출되는 바, 절연을 위해서는 추가적으로 레진 작업 등을 해야 하는 문제점이 있다.The battery module includes a hinge structure that allows frames, plates, and the like disposed outside the battery cell to be hinged to each other. However, the integral structure of the hinge structure has a weak durability, such as whitening phenomenon or damage in severe cases due to repeated opening and closing operations. In addition, the detachable structure of the conventional hinge structure has a problem in that a battery cell is exposed through the bonding portion, and additional resin work is required for insulation.

또한, 전지모듈의 하면을 포함하여 상면 및 측면을 감싸는 구조의 버스바 프레임을 사용하는 경우, 전지모듈의 절연성을 향상시킬 수 있으나, 전지모듈에 버스바 프레임 장착시 전지모듈을 충격하여 전지모듈이 손상되는 문제가 발생한다.In addition, when using a busbar frame having a structure surrounding the top and side surfaces, including the bottom surface of the battery module, it is possible to improve the insulation of the battery module, but when the busbar frame is mounted on the battery module, the battery module is shocked. The problem of damage occurs.

이와 관련하여, 특허문헌 1은 배터리셀유닛의 일측면에 배치되는 상부플레이트와 배터리셀유닛의 다른 측면에 배치되는 버스바프레임이 힌지 구조에 의해 서로 결합되는 배터리셀 모듈의 힌지 구조를 개시하고 있다.In this regard, Patent Document 1 discloses a hinge structure of a battery cell module in which an upper plate disposed on one side of the battery cell unit and a bus bar frame disposed on the other side of the battery cell unit are coupled to each other by a hinge structure. .

상기 특허문헌 1은 배터리셀유닛의 외면 가운데 2개의 측면에 각각 위치하는 상부플레이트와 버스바프레임을 고정하기 위하여 1개의 힌지 구조를 사용하고 있다.The patent document 1 uses one hinge structure to fix the upper plate and the bus bar frame located on two sides of the outer surface of the battery cell unit, respectively.

특허문헌 2는 전지셀 어셈블리의 외면들 중에서 각각 적어도 1개의 외면을 감싸며, 가역적 결합 방식의 힌지 구조로 상호 결합되어 있는 제1외장 부재 및 제2외장 부재를 포함하는 전지모듈을 개시하고 있다. 그러나, 특허문헌 2는 전지셀 어셈블리의 전극단자가 위치하는 외면과 연결되는 상면 및 하면을 모두 감싸는 형태의 버스바 프레임을 사용시 전지셀 어셈블리가 손상되는 것을 방지할 수 있는 구조를 개시하지 못하고 있다.Patent document 2 discloses a battery module including a first exterior member and a second exterior member that are respectively coupled to a hinge structure of a reversible coupling method, each surrounding at least one of the exterior surfaces of the battery cell assembly. However, Patent Document 2 does not disclose a structure capable of preventing damage to the battery cell assembly when using a busbar frame in a form that covers both the upper and lower surfaces connected to the outer surface on which the electrode terminals of the battery cell assembly are located.

이와 같이, 전지셀 어셈블리를 장축 방향으로 감싸는 구조의 버스바 프레임으로서, 전지셀 어셈블리 전극단자와 결합되는 부분을 포함하면서, 전지셀 어셈블리에 장착시 전지셀 어셈블리가 손상되는 것을 방지할 수 있는 구조를 포함하는 버스바 프레임에 대한 필요성이 높은 실정이다.As described above, as a bus bar frame having a structure surrounding the battery cell assembly in a long axis direction, a structure capable of preventing damage to the battery cell assembly when mounted to the battery cell assembly, including a portion coupled to the battery cell assembly electrode terminals. There is a high need for an inclusive busbar frame.

한국 공개특허공보 제2018-0078777호 (2018.07.10)Korea Patent Publication No. 2018-0078777 (2018.07.10) 한국 공개특허공보 제2017-0141402호 (2017.12.26)Korean Patent Publication No. 2017-0141402 (December 26, 2017)

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 전지셀들 간의 전기적인 연결이 가능하고, 전지팩 케이스에 대한 절연성을 확보할 수 있으면서, 전지셀 어셈블리의 외면에 안정적으로 장착할 수 있는 구조로 이루어진 버스바 프레임 및 이를 포함하는 전지팩을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, it is possible to electrically connect between the battery cells, while ensuring the insulation to the battery pack case, a structure that can be stably mounted on the outer surface of the battery cell assembly An object of the present invention is to provide a bus bar frame and a battery pack including the busbar frame.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 일 실시예는,One embodiment according to the present invention for achieving this object,

복수의 전지셀들 간의 전기적인 연결을 위한 버스바 프레임으로서, 상기 전지셀들을 포함하는 전지셀 어셈블리의 장축 방향 일측면과 대면하는 상면부, 상기 상면부의 양측 끝단과 각각 연결되며 전지셀 어셈블리의 전극단자와 결합하는 단자부, 및 상기 단자부와 연결되며 상기 전지셀 어셈블리의 장축 방향 타측면과 대면하는 하면부를 포함하고, 상기 상면부와 단자부는 제1힌지를 이용하여 회전 가능하게 연결되고, 상기 단자부와 하면부는 제2힌지를 이용하여 회전 가능하게 연결될 수 있다.As a bus bar frame for electrical connection between a plurality of battery cells, the upper surface portion facing one side in the long axis direction of the battery cell assembly including the battery cells, and connected to both ends of the upper surface portion, respectively, electrodes of the battery cell assembly And a terminal portion coupled to the terminal, and a lower surface portion connected to the terminal portion and facing the other side in the long axis direction of the battery cell assembly, wherein the upper surface portion and the terminal portion are rotatably connected using a first hinge, and the terminal portion The lower surface portion may be rotatably connected using a second hinge.

상기 제1힌지는 90도 내지 180도의 범위에서 회전 가능하고, 상기 제2힌지는 90도 내지 270도의 범위에서 회전 가능하도록 구성될 수 있다.The first hinge may be rotatable in a range of 90 degrees to 180 degrees, and the second hinge may be rotatable in a range of 90 degrees to 270 degrees.

상기 버스바 프레임에서 전극단자 결합부를 제외한 부분은 절연 물질로 이루어질 수 있다.A portion of the bus bar frame excluding the electrode terminal coupling portion may be made of an insulating material.

상기 상면부에는 전지셀을 제어하기 위한 신호를 송수신할 수 있는 회로기판이 안착되기 위한 홈이 형성될 수 있다.A groove for seating a circuit board capable of transmitting and receiving signals for controlling a battery cell may be formed on the upper surface portion.

상기 단자부에는, 상기 상면부와 단자부가 이루는 각도가 90도 보다 작아지지 않도록 제1걸림턱이 형성될 수 있다.A first locking jaw may be formed in the terminal portion so that an angle formed between the upper surface portion and the terminal portion is not less than 90 degrees.

상기 하면부에는, 상기 단자부와 하면부가 이루는 각도가 90도 보다 작아지지 않도록 제2걸림턱이 형성될 수 있다.A second locking jaw may be formed on the lower surface portion so that an angle formed between the terminal portion and the lower surface portion is not less than 90 degrees.

상기 단자부와 하면부가 이루는 각도가 270도 보다 커지지 않도록 상기 하면부의 회전을 제한하는 구조를 포함할 수 있다.It may include a structure to limit the rotation of the lower portion so that the angle formed between the terminal portion and the lower portion is not greater than 270 degrees.

상기 하면부는 상기 단자부와 연결된 상태로 연장되어 상기 전지셀 어셈블리의 장축 방향 타측면의 양측 끝단부를 감싸는 크기로 이루어진다.The lower surface portion is extended to be connected to the terminal portion and has a size surrounding both end portions of the other side in the long axis direction of the battery cell assembly.

본 발명은 또한, 상기 버스바 프레임을 포함하는 전지팩, 및 상기 전지팩을 포함하는 디바이스를 제공한다.The present invention also provides a battery pack including the bus bar frame and a device including the battery pack.

상기 디바이스는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 전력저장시스템 또는 전기자전거일 수 있다.The device may be an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a power storage system or an electric bicycle.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 버스바 프레임은 전지셀 어셈블리의 외면을 감싸는 각 부분들의 연결을 위해 힌지 구조를 사용하기 때문에, 버스바 프레임의 각 부분을 회전함으로써 개방 상태 및 폐쇄 상태로 변형이 가능한 바, 전지셀 어셈블리에 대한 용이한 장착이 가능하다.As described above, since the busbar frame according to the present invention uses a hinge structure for connection of parts surrounding the outer surface of the battery cell assembly, it is transformed into an open state and a closed state by rotating each part of the busbar frame. As this is possible, it is possible to easily mount the battery cell assembly.

또한, 힌지 구조에 의해 개방된 형태로 장착이 가능한 바, 전지셀 어셈블리의 엣지(edge) 부분에 버스바 프레임이 충돌하는 것을 방지할 수 있다.In addition, since it can be mounted in an open form by a hinge structure, it is possible to prevent the busbar frame from colliding with an edge portion of the battery cell assembly.

또한, 버스바 프레임에서 전기적인 연결이 필요한 부분 이외의 부분이 절연 소재로 이루어지는 바, 전지모듈의 절연성을 확보할 수 있다.In addition, since portions other than those requiring electrical connection in the busbar frame are made of an insulating material, insulation of the battery module can be secured.

도 1은 본 발명에 따른 전지팩의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 버스바 프레임의 사시도이다.
도 3은 제1힌지의 부분 확대도이다.
도 4는 제2힌지의 부분 확대도이다.1 is an exploded perspective view of a battery pack according to the present invention.
2 is a perspective view of a bus bar frame according to the present invention.
3 is a partially enlarged view of the first hinge.
4 is a partially enlarged view of the second hinge.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments in which a person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains may easily implement the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in the detailed description of the operating principle for the preferred embodiment of the present invention, when it is determined that a detailed description of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, the same reference numerals are used for parts having similar functions and functions throughout the drawings. Throughout the specification, when a part is connected to another part, this includes not only the case of being directly connected, but also the case of being connected indirectly with another element in between. In addition, the inclusion of any component does not exclude other components unless specifically stated otherwise, means that other components may be further included.

본 발명을 도면에 따라 상세한 실시예와 같이 설명한다. The present invention will be described as detailed examples according to the drawings.

도 1은 본 발명에 따른 전지팩의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 버스바 프레임의 사시도이며, 도 3은 제1힌지의 부분 확대도이고, 도 4는 제2힌지의 부분 확대도이다.1 is an exploded perspective view of a battery pack according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a bus bar frame according to the present invention, FIG. 3 is a partially enlarged view of a first hinge, and FIG. 4 is a partially enlarged view of a second hinge to be.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 전지팩은 복수의 전지셀들을 포함하는 전지셀 어셈블리(120), 전지셀 어셈블리(120)를 감싸는 구조의 버스바 프레임(130), 버스바 프레임(130)이 장착된 상태의 전지셀 어셈블리(120)를 삽입하는 모노프레임(110) 및 모노프레임(110)의 개방 끝단에 결합하는 엔드 플레이트(141, 142)로 구성될 수 있다.1 to 4, the battery pack includes a battery cell assembly 120 including a plurality of battery cells, a busbar frame 130 having a structure surrounding the battery cell assembly 120, and a busbar frame 130. It may be composed of a monoframe 110 for inserting the battery cell assembly 120 in the mounted state and end plates 141 and 142 coupled to the open ends of the monoframe 110.

버스바 프레임(130)의 상면에는 홈이 형성되어 있는 바, 상기 홈에는 온도 센서 등 전지셀을 제어하기 위한 신호를 송수신할 수 있는 회로기판이 안착될 수 있다.A groove is formed on the upper surface of the bus bar frame 130, and a circuit board capable of transmitting and receiving signals for controlling a battery cell such as a temperature sensor may be mounted on the groove.

전지셀 어셈블리(120)는 복수개의 전지셀들이 적층되어 형성되며, 일반적으로 파우치형 전지셀의 장방형 평면이 서로 인접하게 밀착배열 되도록 적층된다.The battery cell assembly 120 is formed by stacking a plurality of battery cells, and is generally stacked such that the rectangular planes of the pouch-shaped battery cells are closely arranged adjacent to each other.

도 1의 전지셀 어셈블리(120)는 6개의 파우치형 전지셀이 병렬 연결 또는 직렬 연결된 구조를 도시하고 있으나, 전지셀 어셈블리를 구성하는 전지셀의 개수는 이에 한정되지 않는다. 또한, 전지셀 어셈블리(120)와 같은 구조를 2 이상 포함할 수 있다.The battery cell assembly 120 of FIG. 1 illustrates a structure in which six pouch-type battery cells are connected in parallel or in series, but the number of battery cells constituting the battery cell assembly is not limited thereto. In addition, two or more structures such as the battery cell assembly 120 may be included.

상기 전지셀들은 버스바 프레임(130)에 의해 서로 전기적으로 연결된다.The battery cells are electrically connected to each other by a bus bar frame 130.

버스바 프레임(130)은 전지셀 어셈블리(120)의 외면에 배치되는 바, 도면 상 전지셀 어셈블리(120)의 상면, 측면 및 하면의 양측 끝단을 감싸는 구조로 이루어진다.The bus bar frame 130 is disposed on the outer surface of the battery cell assembly 120, and consists of a structure surrounding both ends of the top, side, and bottom surfaces of the battery cell assembly 120 in the drawing.

버스바 프레임(130)은 전지셀 어셈블리(120)의 장축 방향(A) 일측면과 대면하는 상면부(131), 상면부(131)의 양측 끝단과 각각 연결되며 전지셀 어셈블리의 전극단자(121)와 결합하는 단자부(132) 및 단자부(132)와 연결되며 전지셀 어셈블리(120)의 장축 방향 타측면과 대면하는 하면부(133)를 포함한다.The bus bar frame 130 is connected to both ends of the upper surface portion 131 and the upper surface portion 131 facing one side of the long axis direction A of the battery cell assembly 120, and the electrode terminals 121 of the battery cell assembly It is connected to the terminal portion 132 and the terminal portion 132 coupled to and includes a bottom surface portion 133 facing the other side in the long axis direction of the battery cell assembly 120.

도 3에 도시된 바와 같이, 상면부(131)와 단자부(132)는 제1힌지(151)를 이용하여 회전 가능하게 연결된다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 단자부(132)와 하면부(133)는 제2힌지(152)를 이용하여 회전 가능하게 연결된다.As illustrated in FIG. 3, the upper surface portion 131 and the terminal portion 132 are rotatably connected using the first hinge 151. In addition, as illustrated in FIG. 4, the terminal unit 132 and the lower surface unit 133 are rotatably connected using a second hinge 152.

버스바 프레임(130)은 전지셀 어셈블리(120)의 상측 방향에서 하향이동하여 전지셀 어셈블리(120) 외면에 결합될 수 있다. 이 때, 제1힌지(151)의 회전 각도(상면부(131)와 단자부(132) 사이의 각도)는 90도 이상이고, 제2힌지(152)의 회전 각도(단자부(132)와 하면부(133) 사이의 각도)는 180도 이상인 경우 안정적인 체결이 가능한 바, 제2힌지(152)는 제1힌지(151)보다 더 큰 각도 범위에서 회전 가능하도록 구성될 수 있다.The bus bar frame 130 may be moved downward in the upper direction of the battery cell assembly 120 to be coupled to the outer surface of the battery cell assembly 120. At this time, the rotation angle of the first hinge 151 (the angle between the upper surface portion 131 and the terminal portion 132) is 90 degrees or more, and the rotation angle of the second hinge 152 (terminal portion 132 and the lower surface portion) When the angle between (133) is 180 degrees or more, a stable fastening is possible, and the second hinge 152 may be configured to be rotatable in a larger angle range than the first hinge 151.

구체적으로, 제1힌지(151)는 90도 내지 180도의 범위에서, 제2힌지(152)는 90도 내지 270도의 범위에서 회전 가능하도록 구성될 수 있다.Specifically, the first hinge 151 may be configured to be rotatable in the range of 90 degrees to 180 degrees, and the second hinge 152 may be rotated in the range of 90 degrees to 270 degrees.

상면부(131)와 단자부(132)가 이루는 각도가 90도 보다 작으면, 버스바 프레임(130)을 전지셀 어셈블리(120)에 결합하는 과정에서 단자부(132)가 전지셀 어셈블리(120)와 충돌할 수 있으므로 바람직하지 않다. 따라서, 단자부(132)에는 상면부(131)와 단자부(132)가 이루는 각도가 90도 보다 작아지지 않도록 제1걸림턱(134)이 형성될 수 있다. 제1걸림턱(134)은 상면부(131)와 단자부(132)가 이루는 각도가 90도인 상태에서 상면부(131)에 접촉되어 더 이상 회전하지 못하도록 회전을 제한하는 역할을 할 수 있다. 도 3에는 제1걸림턱(134)이 단자부(132)에 형성되는 것으로 도시하였으나, 제1걸림턱(134)은 상면부(131)의 하면에 형성되어 제1힌지(151)의 회전 각도가 90보다 작아지지 않도록 제한할 수 있다.When the angle formed by the upper surface portion 131 and the terminal portion 132 is less than 90 degrees, the terminal portion 132 is connected to the battery cell assembly 120 in the process of coupling the bus bar frame 130 to the battery cell assembly 120. It is not desirable because it can collide. Therefore, the first engaging jaw 134 may be formed in the terminal portion 132 so that the angle formed by the upper surface portion 131 and the terminal portion 132 is not less than 90 degrees. The first engaging jaw 134 may serve to limit rotation so that the angle formed between the upper surface portion 131 and the terminal portion 132 is in contact with the upper surface portion 131 in a state of 90 degrees, so that the rotation is no longer possible. In FIG. 3, although the first engaging jaw 134 is illustrated as being formed on the terminal portion 132, the first engaging jaw 134 is formed on the lower surface of the upper surface portion 131 so that the rotation angle of the first hinge 151 is It can be limited to not be less than 90.

단자부(132)는 전지셀 어셈블리(120)가 모노프레임(110)과 같은 전지팩 프레임에 수납된 상태에서 엔드 플레이트(141,142)와 대면하는 위치에 있기 때문에, 외부에서 엔드 플레이트(141,142)에 대해 수직 방향으로 압력이 인가되는 경우, 그 충격에 의해 단자부(132)가 전지셀 어셈블리(120) 방향으로 변형될 수 있다. 제1걸림턱(134)과 같은 구조가 부가되는 경우, 단자부(132)가 전지셀 어셈블리(120) 방향으로 변형되는 것이 최소화될 수 있다. 즉, 제1걸림턱(134)은 버스바 프레임(130)과 전지셀 어셈블리(120)가 원활하게 결합될 수 있도록 제1힌지(151)의 회전 각도를 제한하는 기능 외에도, 엔드 플레이트(141,142)에 대해 외부에서 인가되는 힘에 의해 전지셀 어셈블리(120)가 손상될 위험을 감소시키는 부가적인 효과가 있다.Since the terminal portion 132 is in a position facing the end plates 141 and 142 in a state where the battery cell assembly 120 is accommodated in a battery pack frame such as a monoframe 110, it is perpendicular to the end plates 141 and 142 from the outside. When pressure is applied in the direction, the terminal portion 132 may be deformed in the direction of the battery cell assembly 120 by the impact. When a structure such as the first locking jaw 134 is added, it may be minimized that the terminal portion 132 is deformed in the direction of the battery cell assembly 120. That is, in addition to the function of limiting the rotation angle of the first hinge 151 so that the bus bar frame 130 and the battery cell assembly 120 can be smoothly coupled, the first engaging jaw 134 includes end plates 141 and 142. It has the additional effect of reducing the risk of damage to the battery cell assembly 120 by an externally applied force.

도 4를 참조하면, 하면부(133)에는 제2걸림턱(135)이 형성될 수 있다. 제2걸림턱(135)은 단자부(132)와 하면부(133) 사이의 각도가 90도인 상태에서 단자부(132)에 접촉되어, 제2힌지(152)의 회전 각도가 90도 이하가 되지 않도록 구성될 수 있다. 이로 인해, 단자부(132)와 하면부(133)가 이루는 각도가 90도보다 작아짐으로써 전지셀 어셈블리(120)가 손상되는 것을 방지하고, 조립 과정에 대한 정밀도를 높일 수 있는 효과가 있다.Referring to FIG. 4, a second locking jaw 135 may be formed on the lower surface portion 133. The second locking jaw 135 is in contact with the terminal portion 132 in a state where the angle between the terminal portion 132 and the lower surface portion 133 is 90 degrees, so that the rotation angle of the second hinge 152 is not less than 90 degrees Can be configured. Therefore, the angle formed by the terminal portion 132 and the lower surface portion 133 becomes smaller than 90 degrees, thereby preventing the battery cell assembly 120 from being damaged, and improving the accuracy of the assembly process.

다만, 하면부(133)는 전지팩 프레임에 수납된 상태에서 전지팩 프레임의 하면과 대면하는 위치에 있는 바, 전지팩 프레임의 하면에서 충격이 인가되더라도 변형 가능성이 상대적으로 낮으므로, 제2걸림턱(135)은 경우에 따라 생략될 수 있다.However, since the lower surface portion 133 is in a position facing the lower surface of the battery pack frame in a state stored in the battery pack frame, even if an impact is applied from the lower surface of the battery pack frame, the possibility of deformation is relatively low, so the second jam is applied. The chin 135 may be omitted in some cases.

한편, 단자부(132)와 하면부(133)의 각도, 즉 제2힌지(152)의 회전 각도가 270도 보다 커지면 하면부(133)가 전극단자와 충돌하여 전극단자가 손상될 수 있다. 따라서, 상기 단자부(132)와 하면부(133)가 이루는 각도가 270도 보다 커지지 않도록 하면부(133)의 회전을 제한하는 회전 제한 구조가 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시한 바와 같이, 단자부(132)의 제2힌지(152) 인접부에 돌기(136)가 형성될 수 있다. 돌기(136)는 제2힌지(152)의 회전 각도가 270도인 경우 하면부(133)에 접촉되도록 구성될 수 있다.On the other hand, if the angle of the terminal portion 132 and the lower surface portion 133, that is, the rotation angle of the second hinge 152 is greater than 270 degrees, the lower surface portion 133 may collide with the electrode terminal and the electrode terminal may be damaged. Therefore, a rotation limiting structure for limiting rotation of the lower surface portion 133 may be formed so that the angle formed between the terminal portion 132 and the lower surface portion 133 is not greater than 270 degrees. For example, as illustrated in FIG. 4, a protrusion 136 may be formed in the vicinity of the second hinge 152 of the terminal portion 132. The protrusion 136 may be configured to contact the lower surface portion 133 when the rotation angle of the second hinge 152 is 270 degrees.

또는 도 4에 도시된 바와 달리, 하면부(133)의 회전을 제한하는 구조는 하면부(133)에 형성될 수 있음은 물론이다.Or, as shown in Figure 4, a structure that limits the rotation of the lower surface portion 133 may be formed on the lower surface portion 133, of course.

또한, 상면부(131)와 단자부(132)의 각도, 즉 제1힌지(151)의 회전 각도가 180도 보다 큰 경우에는, 버스바 프레임의 형태가 반전되는 형상이 되기 때문에 조립성이 낮아질 수 있으므로 바람직하지 않다. 따라서, 도시하지는 않았으나 상면부(131) 또는 단자부(132)의 제1힌지(151) 인접부에도 제1힌지(151)의 회전 각도가 180도 이상이 되지 않도록 제한하는 회전 제한 구조가 형성될 수 있다.In addition, when the angle of the upper surface portion 131 and the terminal portion 132, that is, the rotation angle of the first hinge 151 is greater than 180 degrees, the formability of the bus bar frame is inverted, so the assembling property may be lowered. Therefore, it is not preferable. Accordingly, although not shown, a rotation limiting structure may be formed to limit the rotation angle of the first hinge 151 not to be more than 180 degrees even in the vicinity of the first hinge 151 of the upper surface portion 131 or the terminal portion 132. have.

하나의 구체적인 예에서, 제1힌지(151)는 상면부(131)와 단자부(132)의 접선 전체 부분에 적용될 수 있고, 또는, 부분적으로 직용될 수 있다. 마찬가지로, 제2힌지(152)는 단자부(132)와 하면부(133)의 접선 전체 부분에 적용될 수 있고, 또는 부분적으로 적용될 수 있다.In one specific example, the first hinge 151 may be applied to the entire tangent portion of the upper surface portion 131 and the terminal portion 132, or may be partially used. Likewise, the second hinge 152 may be applied to the entire portion of the tangent line between the terminal portion 132 and the lower surface portion 133, or may be partially applied.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 버스바 프레임(130)과 전지셀 어셈블리(120)의 결합 과정을 예시적으로 설명한다. Hereinafter, a coupling process of the bus bar frame 130 and the battery cell assembly 120 according to an embodiment of the present invention will be described as an example.

버스바 프레임(130)을 전지셀 어셈블리(120)에 장착시, 상면부(131)와 단자부(132)가 이루는 각도가 90도 이상인 상태가 되도록 제1힌지(151)를 회전한 상태에서 상면부(131)가 전지셀 어세블리(120)의 상면에 장착되도록 위치시킨다. 이 때, 하면부(133)와 전지셀 어셈블리(120)의 충돌을 방지하기 위하여, 제2힌지(152)의 회전 각도는 180도 이상을 유지하는 것이 바람직하다.When the bus bar frame 130 is mounted on the battery cell assembly 120, the upper surface portion in a state where the first hinge 151 is rotated so that the angle formed between the upper surface portion 131 and the terminal portion 132 is 90 degrees or more. Positioned so that 131 is mounted on the top surface of the battery cell assembly 120. At this time, in order to prevent the collision between the lower surface portion 133 and the battery cell assembly 120, the rotation angle of the second hinge 152 is preferably maintained at 180 degrees or more.

상면부(131)를 전지셀 어셈블리(120)의 상면에 장착 후 제1힌지를 회전하여 단자부(132)의 전극단자 결합부와 전극단자를 연결시키고, 전지셀 어셈블리(120)의 하면과 버스바 프레임(130)의 하면부(133)가 대면하도록 제2힌지(152)를 회전한다.After mounting the upper surface portion 131 on the upper surface of the battery cell assembly 120, rotate the first hinge to connect the electrode terminal coupling portion and the electrode terminal of the terminal portion 132, and the lower surface and the bus bar of the battery cell assembly 120 The second hinge 152 is rotated so that the lower surface portion 133 of the frame 130 faces.

추가적으로, 하면부(133)가 전지셀 어셈블리(120)의 하면과 대면하도록 절곡된 상태를 유지시키기 위하여, 절곡된 상태의 하면부(133)를 연결시킬 수 있는 구조(미도시)를 포함할 수 있다.In addition, in order to maintain the bent state so that the lower surface portion 133 faces the lower surface of the battery cell assembly 120, a structure (not shown) that can connect the lower surface portion 133 in the bent state may be included. have.

상기 버스바 프레임(130)은 전지셀들의 전기적인 연결을 위한 전극단자 결합부를 포함하는 바, 상기 전극단자 결합부를 제외한 적어도 일부분은 절연 물질로 이루어질 수 있다. 이와 같이 절연 물질로 이루어진 부분을 포함하는 버스바 프레임을 사용하는 경우에는 전기적인 연결을 안정적으로 유지할 수 있으면서, 전지셀 어셈블리의 절연성도 확보할 수 있다.The bus bar frame 130 includes an electrode terminal coupling portion for electrical connection of battery cells, and at least a portion of the electrode terminal coupling portion may be made of an insulating material. When a busbar frame including a portion made of an insulating material is used as described above, electrical connection can be stably maintained and insulation of the battery cell assembly can be secured.

본 발명에 따른 전지팩은 전지셀 어셈블리(120)에 버스바 프레임(130)이 장착된 상태에서 모노프레임(110)에 장착하고, 엔드 플레이트(142)를 결합하는 과정을 통해 완성될 수 있다.The battery pack according to the present invention can be completed through a process of attaching the end plate 142 to the monoframe 110 while the busbar frame 130 is mounted on the battery cell assembly 120.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 수행하는 것이 가능할 것이다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to perform various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above.

100: 전지팩
110: 모노프레임
120: 전지셀 어셈블리
121: 전극단자
130: 버스바 프레임
131: 상면부
132: 단자부
133: 하면부
134: 제1걸림턱
135: 제2걸림턱
136: 돌기
141, 142: 엔드 플레이트
151: 제1힌지
152: 제2힌지
A: 장축 방향100: battery pack
110: monoframe
120: battery cell assembly
121: electrode terminal
130: busbar frame
131: upper surface
132: terminal portion
133: lower part
134: 1st jaw
135: second jammed jaw
136: projection
141, 142: end plate
151: first hinge
152: second hinge
A: Long axis direction

Claims (10)

복수의 전지셀들 간의 전기적인 연결을 위한 버스바 프레임으로서,
상기 전지셀들을 포함하는 전지셀 어셈블리의 장축 방향 일측면과 대면하는 상면부;
상기 상면부의 양측 끝단과 각각 연결되며 전지셀 어셈블리의 전극단자와 결합하는 단자부; 및
상기 단자부와 연결되며 상기 전지셀 어셈블리의 장축 방향 타측면과 대면하는 하면부;
를 포함하고,
상기 상면부와 단자부는 제1힌지를 이용하여 회전 가능하게 연결되고, 상기 단자부와 하면부는 제2힌지를 이용하여 회전 가능하게 연결되는 버스바 프레임.A bus bar frame for electrical connection between a plurality of battery cells,
An upper surface portion facing one side in a long axis direction of the battery cell assembly including the battery cells;
A terminal unit connected to both ends of the upper surface portion and coupled to an electrode terminal of the battery cell assembly; And
A lower surface portion connected to the terminal portion and facing the other side in the long axis direction of the battery cell assembly;
Including,
The upper surface and the terminal portion are rotatably connected using a first hinge, and the terminal portion and a lower portion are rotatably connected using a second hinge. 제 1 항에 있어서,
상기 제1힌지는 90도 내지 180도의 범위에서 회전 가능하고, 상기 제2힌지는 90도 내지 270도의 범위에서 회전 가능하도록 구성되는 버스바 프레임.According to claim 1,
The first hinge is rotatable in a range of 90 degrees to 180 degrees, and the second hinge is a bus bar frame configured to be rotatable in a range of 90 degrees to 270 degrees. 제 1 항에 있어서,
상기 버스바 프레임에서 전극단자 결합부를 제외한 부분은 절연 물질로 이루어진 버스바 프레임.According to claim 1,
A portion of the bus bar frame excluding the electrode terminal coupling portion is a bus bar frame made of an insulating material. 제 1 항에 있어서,
상기 상면부에는 전지셀을 제어하기 위한 신호를 송수신할 수 있는 회로기판이 안착되기 위한 홈이 형성되어 있는 버스바 프레임.According to claim 1,
A bus bar frame having a groove on which a circuit board capable of transmitting and receiving signals for controlling a battery cell is seated is formed on the upper surface portion. 제 1 항에 있어서,
상기 단자부에는, 상기 상면부와 단자부가 이루는 각도가 90도 보다 작아지지 않도록 제1걸림턱이 형성되어 있는 버스바 프레임.According to claim 1,
A bus bar frame in which the first engaging jaw is formed in the terminal portion so that an angle formed between the upper surface portion and the terminal portion does not become smaller than 90 degrees. 제 1 항에 있어서,
상기 하면부에는, 상기 단자부와 하면부가 이루는 각도가 90도 보다 작아지지 않도록 제2걸림턱이 형성되어 있는 버스바 프레임.According to claim 1,
In the lower surface portion, a bus bar frame in which a second engaging jaw is formed so that an angle formed between the terminal portion and the lower surface portion is not less than 90 degrees. 제 1 항에 있어서,
상기 단자부와 하면부가 이루는 각도가 270도 보다 커지지 않도록 상기 하면부의 회전을 제한하는 구조를 포함하는 버스바 프레임.According to claim 1,
A bus bar frame including a structure for limiting rotation of the lower surface portion so that an angle formed between the terminal portion and the lower surface portion is not greater than 270 degrees. 제 1 항에 있어서,
상기 하면부는 상기 단자부와 연결된 상태로 연장되어 상기 전지셀 어셈블리의 장축 방향 타측면의 양측 끝단부를 감싸는 크기로 이루어진 버스바 프레임. According to claim 1,
The lower portion is connected to the terminal portion and extends in a state in which the bus bar frame is configured to surround both ends of the other side in the long axis direction of the battery cell assembly. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 버스바 프레임을 포함하는 전지팩.A battery pack comprising a busbar frame according to claim 1. 제 9 항에 따른 전지팩을 포함하는 디바이스로서,
상기 디바이스는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 전력저장시스템 또는 전기자전거인 디바이스.A device comprising the battery pack according to claim 9,
The device is an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a power storage system or an electric bicycle device.
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