KR20200097510A - 배터리 모듈 및 이의 제조방법 - Google Patents

배터리 모듈 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20200097510A
KR20200097510A KR1020190014974A KR20190014974A KR20200097510A KR 20200097510 A KR20200097510 A KR 20200097510A KR 1020190014974 A KR1020190014974 A KR 1020190014974A KR 20190014974 A KR20190014974 A KR 20190014974A KR 20200097510 A KR20200097510 A KR 20200097510A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
bus bar
battery
assembly
electrode tab
electrode tabs
Prior art date
Application number
KR1020190014974A
Other languages
English (en)
Inventor
이승훈
이태구
김관용
김상연
Original Assignee
에스케이이노베이션 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에스케이이노베이션 주식회사 filed Critical 에스케이이노베이션 주식회사
Priority to KR1020190014974A priority Critical patent/KR20200097510A/ko
Priority to US16/785,115 priority patent/US11901530B2/en
Priority to EP20156249.3A priority patent/EP3694023A1/en
Priority to CN202310824623.XA priority patent/CN116722319A/zh
Priority to CN202020158308.XU priority patent/CN212392315U/zh
Priority to CN202010084650.4A priority patent/CN111554840B/zh
Publication of KR20200097510A publication Critical patent/KR20200097510A/ko
Priority to US18/406,818 priority patent/US20240145808A1/en

Links

Images

Classifications

    • H01M2/206—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0404—Machines for assembling batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • H01M2/1072—
    • H01M2/30—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/211—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/258—Modular batteries; Casings provided with means for assembling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/271—Lids or covers for the racks or secondary casings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/503—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the shape of the interconnectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/507—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing comprising an arrangement of two or more busbars within a container structure, e.g. busbar modules
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/514—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/528—Fixed electrical connections, i.e. not intended for disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/514—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells
    • H01M50/516—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells by welding, soldering or brazing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/536—Electrode connections inside a battery casing characterised by the method of fixing the leads to the electrodes, e.g. by welding
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

본 발명은 각각이 전극 탭을 포함하는 복수 개의 배터리 셀이 상호 적층되어 형성된 배터리 적층체; 및 상기 배터리 적층체의 상기 전극 탭이 인출된 측부에 위치되어 상기 복수 개의 전극 탭을 통해 상기 복수 개의 배터리 셀 상호 간을 전기적으로 연결하는 버스바 조립체;를 포함하고, 상기 버스바 조립체는 각각이 상기 복수 개의 전극 탭 각각을 수용 가능한 복수 개의 개구부를 포함하며, 상기 복수 개의 개구부 각각은 상기 전극 탭이 인출되는 방향에 수직한 방향에서 상기 전극 탭이 삽입 가능하도록 일측이 개방된 삽입부;를 포함하는, 배터리 모듈에 관한 것이다.

Description

배터리 모듈 및 이의 제조방법{Battery Module and Its Manufacturing Method}
본 발명의 일 실시예는 배터리 모듈 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
충전 및 방전이 가능한 이차 전지는 디지털 카메라, 셀룰라 폰, 노트북, 하이브리드 자동차 등 첨단 분야의 개발로 활발한 연구가 진행중이다. 이차 전지로는 니켈-카드뮴 전지, 니켈-메탈 하이드라이드 전지, 니켈-수소 전지, 리튬 이차 전지를 들 수 있다. 이중에서, 리튬 이차 전지는 작동 전압이 3.6V 이상으로 휴대용 전자기기의 전원으로 사용되거나, 또는 다수개를 직렬 연결하여 고출력의 하이브리드 자동차에 사용되는데, 니켈-카드뮴 배터리나, 니켈-메탈 하이드라이드 배터리에 비하여 작동 전압이 3배가 높고, 단위 중량당 에너지 밀도의 특성도 우수하여 급속도로 사용되고 있는 추세이다.
위와 같이, 상기 이차 전지 다수개를 직렬 연결하여 고출력의 하이브리드 자동차나 전기자동차에 사용하는 경우, 커버 또는 케이스 등의 부재를 이용하여 복수 개의 이차 전지를 고정하고, 이를 버스바 등의 연결부재를 이용하여 복수 개의 이차 전지 상호 간을 전기적으로 연결함으로써 하나의 배터리 모듈 형태로 이용할 수 있다.
하지만, 하기의 한국공개특허공보 제10-2018-0074592호의 경우, 버스바에 형성된 홀에 전극 탭이 삽입되기 위해서는 버스바가 전극 탭이 인출되는 방향을 따라 배터리 셀 측으로 이동되었다. 다만, 복수 개의 배터리 셀 각각에서 인출된 전극 탭 간의 배치 간격에 공차가 발생하는 경우, 버스바에 형성된 복수 개의 홀 각각에 전극 탭 각각이 대응 삽입되는 것이 용이하지 않았고, 제조 간 비용 및 시간이 증대되는 문제가 존재하였다.
또한, 종래의 경우 모듈 하우징 내에 이차 전지 복수 개를 세로 방향으로 적층하여 수납하는 방식이 주로 이용되었다. 이 때, 모듈 하우징을 형성하기 위해 복수 개의 외관 케이스 부재를 필요로 하였으며, 여러 개의 케이스 부재 상호 간을 연결하기 위해 용접 공정이 주로 이용되었다. 하지만, 상술한 용접 등의 제조 과정 간 공정상의 제조 비용 및 용접 품질관리에 대한 부담이 증가될 수 밖에 없었고, 용접 등의 접합 상태에 따라 배터리 모듈 제품 간 품질 수준 편차가 발생할 수 밖에 없는 문제가 존재하였다.
한국공개특허공보 제10-2018-0074592호 (2018.07.03)
본 발명의 실시예들은 복수 개의 전극 탭 각각이 버스바 조립체에 형성된 복수 개의 개구부 각각에 용이하게 정위치될 수 있는 배터리 모듈 및 이의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은 복수 개의 전극 탭과 버스바 조립체 간의 조립성을 향상시킬 수 있는 배터리 모듈 및 이의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은 균일한 간격으로 배열되지 않은 전극 탭의 경우에도 버스바 조립체의 개구부 상에 용이하게 삽입시킬 수 있는 배터리 모듈 및 이의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은 개구부의 길이 방향 일측에 형성되어 전극 탭 삽입을 위한 삽입부를 포함함과 동시에 버스바의 구조적 강성을 유지할 수 있는 배터리 모듈 및 이의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은 외부에 진동이나 충격이 발생하는 경우에도 구조적 강성이 유지될 수 있는 배터리 모듈 및 이의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 각각이 전극 탭을 포함하는 복수 개의 배터리 셀이 상호 적층되어 형성된 배터리 적층체; 및 상기 배터리 적층체의 상기 전극 탭이 인출된 측부에 위치되어 상기 복수 개의 전극 탭을 통해 상기 복수 개의 배터리 셀 상호 간을 전기적으로 연결하는 버스바 조립체;를 포함하고, 상기 버스바 조립체는 각각이 상기 복수 개의 전극 탭 각각을 수용하는 복수 개의 개구부를 포함하며, 상기 복수 개의 개구부 각각은 상기 전극 탭이 인출되는 방향에 수직한 방향에서 상기 전극 탭이 삽입 가능하도록 일측이 개방된 삽입부를 포함하는, 배터리 모듈을 제공할 수 있다.
상기 복수 개의 전극 탭 각각은, 상기 버스바 조립체가 상기 전극 탭이 인출되는 방향에 수직한 방향으로 슬라이드 배치됨으로써 상기 복수 개의 개구부 각각 내에 삽입 위치될 수 있다.
상기 버스바 조립체는 각각이 적어도 하나의 버스바 홀을 포함하는 적어도 하나의 버스바; 및 상기 적어도 하나의 버스바 상호 간을 이격 지지하는 버스바 지지체;를 포함하고, 상기 버스바 지지체는 각각이 상기 적어도 하나의 버스바 홀 각각과 상기 전극 탭이 인출되는 방향을 따라 나란하게 위치되도록 형성된 적어도 하나의 지지홈을 포함하고, 상기 적어도 하나의 버스바 홀 및 상기 적어도 하나의 지지홈은 상기 전극 탭이 인출되는 방향에 수직한 방향으로 소정 길이를 갖도록 형성될 수 있다.
상기 삽입부는, 상기 적어도 하나의 지지홈 각각에서 상기 지지홈의 길이 방향 일단에 형성될 수 있다.
상기 적어도 하나의 버스바 각각은, 상기 버스바 홀의 길이 방향 일측이 상기 전극 탭이 인출되는 방향 측으로 돌출된 볼록부를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 버스바 각각에서 상기 적어도 하나의 버스바 홀 각각의 길이 방향 양단은 막히도록 형성될 수 있다.
상기 삽입부는, 상기 전극 탭의 진입을 유도하도록 상기 전극 탭이 진입되는 측 말단에서 상기 지지홈 내측으로 이동할수록 폭이 좁아지게 형성될 수 있다.
상기 배터리 적층체의 상기 배터리 셀 적층 방향에 나란한 상측에 배치된 상부 조립체를 더 포함하고, 상기 버스바 조립체는 상기 상부 조립체와 상호 수직한 방향으로 일체로 형성될 수 있다.
상기 버스바 조립체는 상기 냉각 플레이트와 상호 결속될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면 각각이 전극 탭을 포함하는 복수 개의 배터리 셀이 상호 적층되어 배터리 적층체가 형성되고, 상기 배터리 적층체의 상기 전극 탭이 인출된 측부에 배치되고 각각이 상기 복수 개의 전극 탭 각각을 수용 가능한 복수 개의 개구부를 포함하는 버스바 조립체가 배치되고, 상기 버스바 조립체는 상기 전극 탭이 인출되는 방향에 수직한 방향에서 슬라이드 배치되는, 배터리 모듈 제조방법을 제공할 수 있다.
상기 복수 개의 전극 탭 각각은, 상기 복수 개의 개구부 각각의 상기 전극 탭이 인출되는 방향에 수직한 방향 일단에서 외부로 개방 형성된 삽입부를 통해 상기 복수 개의 개구부 각각 내에 슬라이드 삽입될 수 있다.
상기 버스바 조립체는, 상기 배터리 적층체의 상기 배터리 셀 적층 방향에 나란한 상측에 배치되는 상부 조립체와 상호 수직한 방향으로 일체로 형성되고, 상기 상부 조립체가 상기 배터리 적층체의 상측에 배치되는 과정에서 상기 배터리 적층체의 상기 전극 탭이 인출된 측부에 슬라이드 배치될 수 있다.
상기 버스바 조립체 상에는 각각이 상기 복수 개의 전극 탭 각각을 수용하는 복수 개의 개구부가 형성되며, 상기 복수개의 전극 탭 각각은, 상기 버스바 조립체가 슬라이드 배치됨에 따라 상기 복수 개의 개구부 각각의 일단에서 외부로 개방되게 형성된 삽입부를 통해 상기 복수 개의 개구부 내측으로 슬라이드 삽입될 수 있다.
상기 버스바 조립체 및 상기 배터리 적층체가 상호 연결되고, 연결된 상기 버스바 조립체 및 상기 배터리 적층체는 냉각 플레이트 상에 안착되며, 상기 버스바 조립체 및 상기 냉각 플레이트는 제1 체결부재에 의해 상호 결속될 수 있다.
상기 배터리 적층체의 상기 배터리 셀 적층 방향에 나란한 상측에 상면 커버부가 배치되고, 상기 배터리 적층체의 적층 방향 양측에 전면 커버부 및 후면 커버부가 배치되며, 상기 전면 커버부 및 상기 후면 커버부가 제2 체결부재에 의해 상기 냉각 플레이트와 상호 결속되고, 상기 전면 커버부 및 상기 후면 커버부가 상기 상면 커버부와 제3 체결부재에 의해 상호 결속될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 복수 개의 전극 탭 각각이 버스바 조립체에 형성된 복수 개의 개구부 각각에 용이하게 정위치될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 복수 개의 전극 탭과 버스바 조립체 간의 조립성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 균일한 간격으로 배열되지 않은 전극 탭의 경우에도 버스바 조립체의 개구부 상에 용이하게 삽입시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 개구부의 길이 방향 일측에 형성되어 전극 탭 삽입을 위한 삽입부를 포함함과 동시에 버스바의 구조적 강성을 유지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 외부에 진동이나 충격이 발생하는 경우에도 구조적 강성이 유지될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 버스바 조립체를 나타낸 도면
도 3의 (a)는 도 2의 A부분 배면 측 사시도이고, 도 3의 (b)는 도 2의 A부분 배면을 나타낸 도면이며, 도 3의 (c)는 도 2의 A부분 측면을 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 배터리 적층체에 상부 구조물이 안착되는 모습을 나타낸 도면
도 5의 (a)는 버스바 조립체와 전극 탭이 조립되는 모습을 도 4의 B부분 확대도로 나타낸 도면이고, 도 5의 (b)는 버스바 조립체와 전극 탭이 조립되는 모습을 측면에서 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 상호 체결된 상부 구조물 및 배터리 적층체가 냉각 하우징과 체결되는 모습을 나타낸 도면
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따라 냉각 하우징에 전면 커버부, 후면 커버부 및 상면 커버부가 체결되는 모습을 나타낸 도면
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(1)을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(1)은 각각이 전극 탭(120)을 포함하는 복수 개의 배터리 셀(110)이 상호 적층되어 형성된 배터리 적층체(10), 배터리 적층체(10)에서 전극 탭(120)이 인출된 측부에 위치된 버스바 조립체(310)를 포함할 수 있고, 상술한 배터리 적층체(10)와 버스바 조립체(310)는 상호 체결된 상태로 케이스부(20) 내에 수용될 수 있다. 상술한 배터리 적층체(10)의 복수 개의 배터리 셀(110)은 상호 적층된 상태로 복수 개의 배터리 셀(110) 모두의 일측면이 하측 또는 상측에 위치될 수 있도록 기립 배치될 수 있다.
이 때, 상술한 케이스부(20)는 배터리 적층체(10)의 배터리 셀(110) 적층 방향(d1)에 나란한 하측에 배치된 냉각 플레이트(211), 배터리 적층체(10)의 전극 탭(120)이 인출된 측부에서 냉각 플레이트(211)와 수직하게 형성되어 버스바 조립체(310)를 감싸도록 형성된 한 쌍의 측면 커버부(212), 배터리 적층체(10)에서 냉각 플레이트(211)의 반대 측(상측)을 감싸도록 위치된 상면 커버부(230), 배터리 적층체(10)의 배터리 셀(110) 적층 방향(d1) 양측을 감싸도록 위치된 전면 커버부(221) 및 후면 커버부(222)를 포함할 수 있다.
한편, 상술한 냉각 플레이트(211) 및 측면 커버부(212)는 일체로 형성되어 냉각 하우징(210)으로 형성될 수 있고, 한 쌍의 측면 커버부(212)는 냉각 플레이트(211)의 전극 탭(120)이 인출되는 방향 양단에서 수직하게 연장 형성될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 이에 한정되지 않고, 냉각 플레이트(211)와 전면 커버부(221) 및 후면 커버부(222)가 일체로 형성될 수도 있다.
또한, 본원에서는 복수 개의 배터리 셀(110) 각각은 전극 탭(120)이 양측으로 돌출된 양 방향 셀이며, 버스바 조립체(310)는 배터리 적층체(10)의 양측에 배치됨을 기준으로 서술한다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 복수 개의 배터리 셀(110) 각각은 전극 탭(120)이 일측으로만 돌출된 일 방향 셀일 수도 있고, 버스바 조립체(310)가 배터리 적층체(10)의 일측에만 위치될 수도 있다.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(1)은 배터리 적층체(10)의 배터리 셀(110) 적층 방향(d1)에 나란한 상측에서 상술한 배터리 적층체(10) 및 상면 커버부(230) 사이에 배치되는 상부 조립체(320)를 더 포함할 수 있다.
상부 조립체(320)에 대한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(1)의 버스바 조립체(310)를 나타낸 도면이고, 도 3의 (a)는 도 2의 A부분 배면 측 사시도이고, 도 3의 (b)는 도 2의 A부분 배면을 나타낸 도면이며, 도 3의 (c)는 도 2의 A부분 측면을 나타낸 도면이다.
도 2 및 3을 참조하면, 상술한 버스바 조립체(310)는 각각이 복수 개의 전극 탭(120) 각각을 수용 가능한 복수 개의 개구부(3101)를 포함하며, 복수 개의 개구부(3101)에 삽입 위치된 복수 개의 전극 탭(120)을 통해 복수 개의 배터리 셀(110) 상호 간을 전기적으로 연결할 수 있다. 또한, 버스바 조립체(310)에 형성된 복수 개의 개구부(3101) 각각은 배터리 셀(110) 적층 방향(d1)에 수직한 방향 중 전극 탭(120)이 인출되는 방향에 수직한 방향(전극 탭(120) 기립 방향(d2))에서 상기 전극 탭(120)이 슬라이드 삽입 가능하도록 일측이 개방되어 형성된 삽입부(3122)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 버스바 조립체(310)는 상호 이격 배치되고 각각이 적어도 하나의 버스바 홀(3111)을 포함하는 적어도 하나의 버스바(311) 및 적어도 하나의 버스바(311) 상호 간을 이격 지지하는 버스바 지지체(312)를 포함할 수 있다. 이 때, 상술한 버스바 지지체(312)는 플라스틱 등의 절연 재질로 형성되는 바, 적어도 하나의 버스바(311) 상호 간의 통전을 차단할 수 있다.
이 때, 상술한 적어도 하나의 버스바(311) 각각은 버스바 지지체(312)의 외측면 상에 배치되어 접촉면 중 일부가 열 융착 됨으로써 결합될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 이에 한정되지 않고, 체결돌기(미도시 됨) 및 체결홀(미도시 됨)에 의해 상호 끼움 결합되거나 나사결합 되는 등 적어도 하나의 버스바(311) 및 버스바 지지체(312)를 상호 결속시킬 수 있는 방식이면 충분하다.
한편, 상술한 적어도 하나의 버스바(311) 각각에 형성된 버스바 홀(3111)은 전극 탭(120)이 삽입 위치될 수 있도록 배터리 셀(110) 적층에 의해 기립된 전극 탭(120)의 기립 방향(d2)(도면상 상하)을 따라 소정 길이의 장공 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 상술한 버스바 지지체(312)는 적어도 하나의 지지홈(3121)을 포함할 수 있고, 적어도 하나의 지지홈(3121) 각각은 적어도 하나의 버스바 홀(3111) 각각과 전극 탭(120)이 인출되는 방향을 따라 나란하게 위치될 수 있다. 이 때, 상술한 적어도 하나의 지지홈(3121)은 전극 탭(120)이 삽입 위치될 수 있도록 상술한 전극 탭(120) 기립 방향(d2)을 따라 소정 길이의 장공 형상으로 형성될 수 있다. 이 때, 지지홈(3121) 및 버스바 홀(3111)이 전극 탭(120)이 인출되는 방향을 따라 나란히 배치됨에 따라 상술한 개구부(3101)를 형성할 수 있다. 즉, 상술한 개구부(3101)는 지지홈(3121) 및 버스바 홀(3111)을 포함할 수 있다.
한편, 상술한 삽입부(3122)는 적어도 하나의 지지홈(3121) 각각에서 지지홈(3121)의 길이 방향 일단에 형성될 수 있고, 복수 개의 전극 탭(120)은 삽입부(3122)를 통해 적어도 하나의 지지홈(3121) 일측에서 지지홈(3121) 내측으로 전극 탭(120)의 기립 방향(d2)을 따라 슬라이드 삽입될 수 있다.
한편, 상술한 적어도 하나의 버스바(311) 각각은 버스바 홀(3111)의 길이 방향 일측이 전극 탭(120)이 인출되는 방향 측으로 돌출되어 형성된 볼록부(311b)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상술한 볼록부(311b)는 적어도 하나의 버스바(311) 각각의 일측(도면상 하측)이 절곡되어 형성될 수 있고, 볼록부(311b)는 버스바 지지체(312)에 결합된 버스바(311)의 평면부(311a)보다 배터리 적층체(10)의 외측으로 돌출 위치될 수 있다.
나아가, 상술한 볼록부(311b)는 전극 탭(120)에 대하여, 전극 탭(120)이 인출되는 방향 끝단보다 외측에 위치될 수 있다.
한편, 적어도 하나의 버스바(311) 각각에서 적어도 하나의 버스바 홀(3111) 각각의 길이 방향 양단은 막히도록 형성될 수 있고, 적어도 하나의 버스바(311) 각각에서 적어도 하나의 버스바 홀(3111)의 전극 탭(120)이 진입하는 측 단부는 상술한 볼록부(311b)에 형성될 수 있다. 즉, 버스바 홀(3111)은 버스바(311) 상에서 볼록부(311b) 및 평면부(311a)를 걸쳐 형성될 수 있다.
위와 같이, 버스바(311)에 형성된 버스바 홀(3111)은 양단이 닫힌 상태로 위치되는 바, 버스바(311) 각각의 구조적 강성을 유지할 수 있다.
또한, 전극 탭(120)이 전극 탭(120)의 기립 방향(d2)을 따라 상술한 개구부(3101)에 슬라이드 삽입되는 과정에서도 일단(전극 탭(120)이 삽입되는 측)이 닫힌 상태의 버스바 홀(3111)과 전극 탭(120) 간의 간섭이 없이 용이하게 체결될 수 있다.
더 구체적으로, 상술한 전극 탭(120)이 기립 방향(d2)을 따라 개구부(3101) 내에 슬라이드 삽입되는 경우, 전극 탭(120)은 버스바 지지체(312)의 지지홈(3121) 일단의 삽입홈을 통과할 수 있다. 이 때, 버스바(311)의 볼록부(311b)는 전극 탭(120)의 인출 방향 끝단보다 외측에 위치되는 바, 전극 탭(120)은 버스바 홀(3111)의 평면부(311a)와 볼록부(311b)로 연장되는 부분을 통해 버스바 홀(3111) 내에 안내될 수 있고, 볼록부(311b)와의 간섭 없이 지지홈(3121) 및 버스바 홀(3111)(개구부(3101)) 내로 슬라이드 삽입될 수 있다.
한편, 상술한 삽입부(3122)는 전극 탭(120)의 진입을 유도할 수 있도록 전극 탭(120)이 진입되는 측 말단에서 지지홈(3121) 내측으로 이동할수록 진입 폭이 좁아지게 형성될 수 있다. 즉, 삽입부(3122)는 전극 탭(120)이 최초 진입되는 말단에서 지지홈(3121) 내측으로 이동될수록 배터리 셀(110)의 적층 방향(d1) 폭이 점차 감소되게 형성될 수 있다.
이를 통해, 전극 탭(120) 상호 간이 다소 균일하지 않은 간격으로 형성된 경우에도, 삽입부(3122)를 통해 안내됨으로써 균일한 간격으로 형성된 개구부(3101) 내에 용이하게 슬라이드 삽입될 수 있다.
또한, 상술한 버스바 홀(3111)에서 전극 탭(120)이 진입되는 측 단부에는 상술한 삽입부(3122)와 같이, 전극 탭(120)이 최초 진입되는 위치(버스바(311)의 평면부(311a)에서 볼록부(311b)로 연결되는 부분)가 버스바 홀(3111) 내측으로 이동될수록 배터리 셀(110)의 적층 방향(d1) 폭이 점차 감소되게 형성될 수 있다.
이를 통해, 삽입부(3122)를 통해 지지홈(3121) 내에 진입된 전극 탭(120)이 버스바 홀(3111) 내측으로 용이하게 안내되고 진입될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(1)의 배터리 적층체(10)에 상부 구조물(30)이 안착되는 모습을 나타낸 도면이고, 도 5의 (a)는 버스바 조립체(310)와 전극 탭(120)이 조립되는 모습을 도 4의 B부분 확대도로 나타낸 도면이고, 도 5의 (b)는 버스바 조립체(310)와 전극 탭(120)이 조립되는 모습을 측면에서 나타낸 도면
도 4 및 5를 참조하면, 버스바 조립체(310)는 상술한 상부 조립체(320)와 상호 수직하게 배치된 상태에서 일체로 형성될 수 있다. 즉, 버스바 조립체(310)는 상부 조립체(320)의 전극 탭(120)이 인출되는 방향 양단에서 상부 조립체(320)에 수직하게 일체로 형성될 수 있고, 일체화된 상부 조립체(320) 및 버스바 조립체(310)는 상부 구조물(30)을 형성할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(1)은 버스바 조립체(310)가 전극 탭(120)의 기립 방향(d2)을 따라 이동됨으로써 복수 개의 개구부(3101) 내에 복수 개의 전극 탭(120)이 슬라이드 삽입될 수 있고, 삽입부(3122)를 통해 전극 탭(120)의 슬라이드 삽입이 용이해지는 바, 버스바 조립체(310) 슬라이드 간 전극 탭(120)과 간섭이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 버스바 조립체(310)의 전극 탭(120) 기립 방향(d2) 슬라이드가 가능한 바, 상부 조립체(320)와 버스바 조립체(310)는 일체로 형성될 수 있다. 이를 통해, 일체형의 버스바 조립체(310) 및 상부 조립체(320)는 배터리 적층체(10)의 일측에서 타측으로(도면상 상측에서 하측)으로 전극 탭(120)의 기립 방향(d2)을 따라 이동될 수 있다. 이 때, 버스바 조립체(310)에 형성된 복수 개의 개구부(3101) 각각 및 복수 개의 전극 탭(120) 각각은 상호 슬라이드 배치될 수 있다.
또한, 상술한 상부 조립체(320)상에는 배터리 적층체(10)의 전극 탭(120)이 인출되는 방향 양측에 위치된 한 쌍의 버스바 조립체(310)를 상호 연결하기 위한 연결부(321)가 형성될 수 있다.
구체적으로, 상술한 연결부(321)는 전기 신호 송수신을 위한 와이어 또는 연성회로기판(FBCB)으로 형성될 수 있고, 한 쌍의 버스바 조립체(310)로부터 측정된 전압 또는 온도 정보를 제어회로(미도시 됨) 등에 전달할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(1)은 복수 개의 배터리 셀(110)이 상호 적층됨으로써 배터리 적층체(10)가 형성되고, 배터리 적층체(10)의 전극 탭(120)이 인출된 측부에 버스바 조립체(310)가 전극 탭(120)의 기립 방향(d2)을 따라 슬라이드 배치됨으로써 형성될 수 있다.
이 때, 상술한 바와 같이, 버스바 조립체(310)는 배터리 적층체(10) 상측에 배치되는 상부 조립체(320)와 상호 직각을 이루며 일체로 형성될 수 있다. 이를 통해, 상술한 버스바 조립체(310)는 상부 조립체(320)와 함께 배터리 적층체(10)의 일측(도면상 상측)에서 전극 탭(120)의 기립 방향(d2)을 따라 이동되어 슬라이드 배치될 수 있다.
구체적으로, 버스바 조립체(310)가 배터리 적층체(10)의 일측에서 전극 탭(120) 기립 방향(d2)을 따라 슬라이드 배치되는 과정에서, 먼저 복수 개의 전극 탭(120) 각각은 버스바 지지체(312)의 지지홈(3121) 일단에 형성된 삽입홈을 통해 복수 개의 지지홈(3121) 각각의 내측으로 안내될 수 있다.
이후, 전극 탭(120)은 지지홈(3121) 내에서 슬라이드 이동됨과 동시에 버스바 홀(3111)의 평면부(311a)와 볼록부(311b)로 연장되는 부분을 통해 버스바 홀(3111) 내측으로 안내될 수 있고, 버스바(311)의 볼록부(311b)(특히, 버스바 홀(3111) 일단의 막힌 부분)와의 간섭 없이 개구부(3101)(지지홈(3121) 및 버스바 홀(3111)) 내측에 삽입 위치될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 상호 체결된 상부 구조물(30) 및 배터리 적층체(10)가 냉각 하우징(210)과 체결되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 버스바 조립체(310)의 슬라이드 안착이 완료된 경우, 버스바 조립체(310)에 형성된 복수 개의 개구부(3101) 각각에 배치된 전극 탭(120) 상에는 레이저가 조사될 수 있다. 구체적으로, 전극 탭(120)의 돌출 방향 끝단에 전극 탭(120) 기립 방향(d2)을 따라 레이저가 조사될 수 있고, 레이저 용접에 의해 전극 탭(120)이 용융됨으로써 버스바 홀(3111) 외주연와 상호 전기적으로 연결될 수 있다. 한편, 상술한 레이저는 버스바 홀(3111)의 외주상에 조사될 수도 있고, 버스바 홀(3111) 주변이 용융됨에 따라 전극 탭(120)과 용접될 수도 있다.
이후, 용접이 완료된 상부 구조물(30) 및 배터리 적층체(10)는 냉각 플레이트(211) 및 한 쌍의 측면 커버부(212)가 일체로 형성된 냉각 하우징(210)에 안착될 수 있다.
한편, 버스바 조립체(310)의 하면에는 복수 개의 제1 체결구(미도시 됨)가 형성될 수 있고, 냉각 플레이트(211)의 버스바 조립체(310)가 안착되는 위치에는 복수 개의 제2 체결구(2111)가 형성될 수 있다.
이 때, 복수 개의 제1 체결구 및 복수 개의 제2 체결구(2111)는 복수 개의 체결부재가 관통 삽입될 수 있도록 상호 동축으로 배치될 수 있고, 냉각 플레이트(211)의 수직 방향으로 체결되는 제1 체결부재(411)를 통해 냉각 플레이트(211)와 상호 체결될 수 있다. 상술한 체결부재는 리벳(rivet)이나 볼트(bolt) 등으로 형성될 수 있으나, 이는 예시적인 것으로 이에 한정되지 않는다.
위와 같이, 배터리 적층체(10)는 버스바 조립체(310)를 통해 냉각 플레이트(211)에 체결되는 바, 외부에 진동이나 충격이 발생하는 경우에도 냉각 플레이트(211) 상에 고정된 상태를 유지할 수 있고, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(1)의 구조적 강성이 유지될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따라 냉각 하우징(210)에 전면 커버부(221), 후면 커버부(222) 및 상면 커버부(230)가 체결되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 냉각 하우징(210) 및 버스바 조립체(310)가 체결된 후, 배터리 적층체(10)의 상측에는 상면 커버부(230)가 배치되고, 배터리 적층체(10)의 적층 방향(d1) 양측에는 전면 커버부(221) 및 후면 커버부(222)가 배치될 수 있다.
한편, 냉각 플레이트(211)의 전면 커버부(221) 및 후면 커버부(222)가 안착되는 위치에는 복수 개의 제3 체결구(2112)가 형성될 수 있고, 상술한 전면 커버부(221) 및 후면 커버부(222)의 하면에는 제3 체결구(2112)에 대응되는 복수 개의 제4 체결구(미도시 됨)가 형성될 수 있다.
이 때, 전면 커버부(221) 및 후면 커버부(222)가 냉각 플레이트(211)상에 배치된 후 제3 체결구(2112) 및 제4 체결구를 관통하는 제2 체결부재(412)를 통해 전면 커버부(221) 및 후면 커버부(222)와 냉각 플레이트(211) 상호 간이 결속될 수 있다.
나아가, 상술한 전면 커버부(221) 및 후면 커버부(222)의 상면에는 복수 개의 제5 체결구(2211)가 합임 형성될 수 있고, 상술한 복수 개의 제5 체결구(2211)는 상술한 상면 커버부(230)와 접촉되는 위치에 형성될 수 있다. 또한, 상면 커버부(230)의 전면 커버부(221) 및 후면 커버부(222)와 접촉되는 위치에는 전면 커버부(221) 및 후면 커버부(222) 측으로 관통 형성된 복수 개의 제6 체결구(2301)가 형성될 수 있다.
이 때, 상술한 상면 커버부(230)가 배터리 적층체(10)의 상측에 배치됨으로써 전면 커버부(221)와 후면 커버부(222)의 상측에 위치된 후, 제5 체결구(2211) 및 제6 체결구(2301)를 관통하는 제3 체결부재(413)를 통해 전면 커버부(221) 및 후면 커버부(222)와 상면 커버부(230) 상호 간이 결속될 수 있다.
즉, 상술한 바와 같이, 제2 체결부재(412) 및 제3 체결부재(413)는 배터리 셀(110)의 적층 방향(d1)에 수직한 방향에서 관통 체결되는 바, 적층된 복수 개의 배터리 셀(110)의 팽창을 더욱 억제할 수 있고, 케이스부(20)의 구조적 강성을 향상시킬 수 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1 : 배터리 모듈
10 : 배터리 적층체
110 : 배터리 셀
120 : 전극 탭
20 : 케이스부
210 : 냉각 하우징
211 : 냉각 플레이트
2111 : 제2 체결구
2112 : 제3 체결구
212 : 측면 커버부
221 : 전면 커버부
222 : 후면 커버부
2211 : 제5 체결구
230 : 상면 커버부
2301 : 제6 체결구
30 : 상부 구조물
310 : 버스바 조립체
3101 : 개구부
311 : 버스바
3111 : 버스바 홀
311a : 평면부
311b : 볼록부
312 : 버스바 지지체
3121 : 지지홈
3122 : 삽입부
320 : 상부 조립체
321 : 연결부
411 : 제1 체결부재
412 : 제2 체결부재
413 : 제3 체결부재
d1 : 배터리 셀 적층 방향
d2 : 전극 탭 기립 방향

Claims (15)

  1. 각각이 전극 탭을 포함하는 복수 개의 배터리 셀이 상호 적층되어 형성된 배터리 적층체; 및
    상기 배터리 적층체의 상기 전극 탭이 인출된 측부에 위치되어 상기 복수 개의 전극 탭을 통해 상기 복수 개의 배터리 셀 상호 간을 전기적으로 연결하는 버스바 조립체;를 포함하고,
    상기 버스바 조립체는 각각이 상기 복수 개의 전극 탭 각각을 수용하는 복수 개의 개구부를 포함하며,
    상기 복수 개의 개구부 각각은 상기 전극 탭이 인출되는 방향에 수직한 방향에서 상기 전극 탭이 삽입 가능하도록 일측이 개방된 삽입부를 포함하는, 배터리 모듈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수 개의 전극 탭 각각은,
    상기 버스바 조립체가 상기 전극 탭이 인출되는 방향에 수직한 방향으로 슬라이드 배치됨으로써 상기 복수 개의 개구부 각각 내에 삽입 위치된, 배터리 모듈.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 버스바 조립체는 각각이 적어도 하나의 버스바 홀을 포함하는 적어도 하나의 버스바; 및 상기 적어도 하나의 버스바 상호 간을 이격 지지하는 버스바 지지체;를 포함하고,
    상기 버스바 지지체는 각각이 상기 적어도 하나의 버스바 홀 각각과 상기 전극 탭이 인출되는 방향을 따라 나란하게 위치되도록 형성된 적어도 하나의 지지홈을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 버스바 홀 및 상기 적어도 하나의 지지홈은 상기 전극 탭이 인출되는 방향에 수직한 방향으로 소정 길이를 갖도록 형성된, 배터리 모듈.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 삽입부는,
    상기 적어도 하나의 지지홈 각각에서 상기 지지홈의 길이 방향 일단에 형성된, 배터리 모듈.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 적어도 하나의 버스바 각각은,
    상기 버스바 홀의 길이 방향 일측이 상기 전극 탭이 인출되는 방향 측으로 돌출된 볼록부를 포함하는, 배터리 모듈.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 적어도 하나의 버스바 각각에서 상기 적어도 하나의 버스바 홀 각각의 길이 방향 양단은 막히도록 형성된, 배터리 모듈.
  7. 청구항 3에 있어서,
    상기 삽입부는,
    상기 전극 탭의 진입을 유도하도록 상기 전극 탭이 진입되는 측 말단에서 상기 지지홈 내측으로 이동할수록 폭이 좁아지게 형성된, 배터리 모듈.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 배터리 적층체의 상기 배터리 셀 적층 방향에 나란한 상측에 배치된 상부 조립체를 더 포함하고,
    상기 버스바 조립체는 상기 상부 조립체와 상호 수직한 방향으로 일체로 형성된, 배터리 모듈.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 버스바 조립체는 상기 냉각 플레이트와 상호 결속된, 배터리 모듈.
  10. 각각이 전극 탭을 포함하는 복수 개의 배터리 셀이 상호 적층되어 배터리 적층체가 형성되고,
    상기 배터리 적층체의 상기 전극 탭이 인출된 측부에 배치되고 각각이 상기 복수 개의 전극 탭 각각을 수용 가능한 복수 개의 개구부를 포함하는 버스바 조립체가 배치되고,
    상기 버스바 조립체는 상기 전극 탭이 인출되는 방향에 수직한 방향에서 슬라이드 배치되는, 배터리 모듈 제조방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 복수 개의 전극 탭 각각은,
    상기 복수 개의 개구부 각각의 상기 전극 탭이 인출되는 방향에 수직한 방향 일단에서 외부로 개방 형성된 삽입부를 통해 상기 복수 개의 개구부 각각 내에 슬라이드 삽입되는, 배터리 모듈 제조방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 버스바 조립체는,
    상기 배터리 적층체의 상기 배터리 셀 적층 방향에 나란한 상측에 배치되는 상부 조립체와 상호 수직한 방향으로 일체로 형성되고,
    상기 상부 조립체가 상기 배터리 적층체의 상측에 배치되는 과정에서 상기 배터리 적층체의 상기 전극 탭이 인출된 측부에 슬라이드 배치되는, 배터리 모듈 제조방법.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 버스바 조립체 상에는 각각이 상기 복수 개의 전극 탭 각각을 수용하는 복수 개의 개구부가 형성되며,
    상기 복수개의 전극 탭 각각은,
    상기 버스바 조립체가 슬라이드 배치됨에 따라 상기 복수 개의 개구부 각각의 일단에서 외부로 개방되게 형성된 삽입부를 통해 상기 복수 개의 개구부 내측으로 슬라이드 삽입되는, 배터리 모듈 제조방법.
  14. 청구항 10에 있어서,
    상기 버스바 조립체 및 상기 배터리 적층체가 상호 연결되고,
    연결된 상기 버스바 조립체 및 상기 배터리 적층체는 냉각 플레이트 상에 안착되며,
    상기 버스바 조립체 및 상기 냉각 플레이트는 제1 체결부재에 의해 상호 결속되는, 배터리 모듈 제조방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 배터리 적층체의 상기 배터리 셀 적층 방향에 나란한 상측에 상면 커버부가 배치되고,
    상기 배터리 적층체의 적층 방향 양측에 전면 커버부 및 후면 커버부가 배치되며,
    상기 전면 커버부 및 상기 후면 커버부가 제2 체결부재에 의해 상기 냉각 플레이트와 상호 결속되고, 상기 전면 커버부 및 상기 후면 커버부가 상기 상면 커버부와 제3 체결부재에 의해 상호 결속되는, 배터리 모듈 제조방법.

KR1020190014974A 2019-02-08 2019-02-08 배터리 모듈 및 이의 제조방법 KR20200097510A (ko)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190014974A KR20200097510A (ko) 2019-02-08 2019-02-08 배터리 모듈 및 이의 제조방법
US16/785,115 US11901530B2 (en) 2019-02-08 2020-02-07 Battery module including bus bar assembly sidely disposed on electrode tabs of battery cells and manufacturing method thereof
EP20156249.3A EP3694023A1 (en) 2019-02-08 2020-02-07 Battery module and manufacturing method thereof
CN202310824623.XA CN116722319A (zh) 2019-02-08 2020-02-10 电池模块及其制造方法
CN202020158308.XU CN212392315U (zh) 2019-02-08 2020-02-10 电池模块
CN202010084650.4A CN111554840B (zh) 2019-02-08 2020-02-10 电池模块及其制造方法
US18/406,818 US20240145808A1 (en) 2019-02-08 2024-01-08 Battery module including bus bar assembly slidely disposed on electrode tabs of battery cells and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190014974A KR20200097510A (ko) 2019-02-08 2019-02-08 배터리 모듈 및 이의 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200097510A true KR20200097510A (ko) 2020-08-19

Family

ID=69528656

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190014974A KR20200097510A (ko) 2019-02-08 2019-02-08 배터리 모듈 및 이의 제조방법

Country Status (4)

Country Link
US (2) US11901530B2 (ko)
EP (1) EP3694023A1 (ko)
KR (1) KR20200097510A (ko)
CN (3) CN111554840B (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11862816B2 (en) * 2020-06-29 2024-01-02 GM Global Technology Operations LLC Battery pack with overmolded busbars providing parallel cooling paths

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180074592A (ko) 2016-12-23 2018-07-03 에스케이이노베이션 주식회사 배터리 모듈

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4829587B1 (ko) 1968-03-04 1973-09-11
JPS6115265U (ja) 1984-07-03 1986-01-29 株式会社豊田自動織機製作所 空ボビン供給装置におけるブリツジ崩壊装置
US7118827B2 (en) * 2003-08-06 2006-10-10 Delphi Technologies, Inc. Battery assembly and method of making same
JP4829587B2 (ja) 2005-10-14 2011-12-07 日本電気株式会社 電気デバイス集合体及びその製造方法
JP5070697B2 (ja) * 2005-12-19 2012-11-14 日産自動車株式会社 電池モジュール
JP2007265945A (ja) 2006-03-30 2007-10-11 Tokyo R & D Co Ltd ラミネートセル集積型バッテリ及びバッテリモジュール
KR101051483B1 (ko) * 2008-03-07 2011-07-22 주식회사 엘지화학 전지모듈의 전극단자 접속부재
KR101067625B1 (ko) * 2008-03-07 2011-09-26 주식회사 엘지화학 전극단자 접속부재 및 절연성 체결부재를 구비하는 중대형전지모듈
GB2486180B (en) 2010-12-03 2017-09-13 Intelligent Energy Ltd Connector system for a fuel cell stack
KR101944826B1 (ko) 2011-10-18 2019-04-17 에스케이이노베이션 주식회사 배터리 모듈 및 이를 포함하는 중·대형 배터리 모듈
JP6115265B2 (ja) 2013-04-03 2017-04-19 株式会社Ｇｓユアサ 電池モジュールおよび電池モジュールの製造方法
KR102379562B1 (ko) 2015-02-25 2022-03-28 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
JP6667255B2 (ja) 2015-10-22 2020-03-18 株式会社エンビジョンＡｅｓｃジャパン 組電池および組電池の製造方法
WO2017068707A1 (ja) 2015-10-22 2017-04-27 日産自動車株式会社 組電池の製造方法および製造装置
CN105514498B (zh) * 2015-12-01 2019-04-26 浙江超威创元实业有限公司 一种便于自动组装的动力电池模组及电动车
DE102016118977B4 (de) 2016-10-06 2022-01-20 Clarios Advanced Solutions Gmbh Energiespeichermodul und Verfahren zum Zusammenbau
KR102622141B1 (ko) 2016-12-12 2024-01-08 현대모비스 주식회사 고전압 배터리 서브모듈
US11088410B2 (en) 2016-12-23 2021-08-10 Sk Innovation Co., Ltd. Battery module
KR102082498B1 (ko) * 2017-04-26 2020-02-27 주식회사 엘지화학 전극 리드와 버스바의 결합 구조가 개선된 배터리 모듈 및 그 제조 방법
WO2018220197A2 (de) * 2017-06-01 2018-12-06 Johnson Controls Advanced Power Solutions Gmbh Elektrochemische zellbaugruppe, energiespeichermodul und verfahren zum zusammenbau davon

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180074592A (ko) 2016-12-23 2018-07-03 에스케이이노베이션 주식회사 배터리 모듈

Also Published As

Publication number Publication date
US11901530B2 (en) 2024-02-13
CN116722319A (zh) 2023-09-08
CN111554840A (zh) 2020-08-18
EP3694023A1 (en) 2020-08-12
CN212392315U (zh) 2021-01-22
US20240145808A1 (en) 2024-05-02
CN111554840B (zh) 2023-07-25
US20200259152A1 (en) 2020-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11189876B2 (en) Battery module having guide coupling structure and battery pack comprising same
KR102162968B1 (ko) 확장형 배터리 모듈 구조를 갖는 배터리 팩
JP4987985B2 (ja) バッテリーモジュールにおける電極接続部材
EP2645454B1 (en) Bus bar assembly having a novel structure
KR101794265B1 (ko) 보강 비드부를 포함하는 배터리 팩
US7947389B2 (en) Cartridge frame with connectors for battery pack
US20150221921A1 (en) Busbar module
KR102209769B1 (ko) 배터리 모듈
KR102317639B1 (ko) 인서트 사출된 버스바 조립체를 포함하는 전지 모듈
KR20200084450A (ko) 효율적인 조립 구조를 갖는 배터리 모듈 및 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 자동차
KR102235650B1 (ko) 이차 전지 모듈 및 이를 포함하는 이차 전지 팩
US10367180B2 (en) Battery pack
KR102392767B1 (ko) 내측 커버를 포함하는 배터리 모듈
KR102069152B1 (ko) 배터리 셀 전극탭 연결장치 및 이를 포함하는 배터리 모듈
US20240145808A1 (en) Battery module including bus bar assembly slidely disposed on electrode tabs of battery cells and manufacturing method thereof
KR20200097512A (ko) 배터리 모듈 및 이의 제조방법
JP6801108B2 (ja) バッテリーパック
US11862819B2 (en) Battery module
JP7044897B2 (ja) バッテリーモジュール、該バッテリーモジュールを含むバッテリーパック及び該バッテリーパックを含む自動車
KR102386201B1 (ko) 이차 전지 모듈 및 이를 포함하는 이차 전지 팩
KR20220021866A (ko) 배터리 모듈
EP3792992B1 (en) Battery module comprising module housing
KR102677972B1 (ko) 배터리 모듈용 엔드플레이트
KR20230097897A (ko) 로지컬 셀, 이차전지 모듈 및 이를 포함하는 이차전지 팩
KR20240072713A (ko) 상하단 분리형 버스바프레임을 포함하는 배터리 모듈 및 이를 조립하는 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal