KR20210069424A

KR20210069424A - Battery module and battery pack including the same

Info

Publication number: KR20210069424A
Application number: KR1020190159236A
Authority: KR
Inventors: 김혜진; 최현철; 최영호
Original assignee: 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority date: 2019-12-03
Filing date: 2019-12-03
Publication date: 2021-06-11

Abstract

The present invention relates to a battery module including a connector and a battery pack including the same. The battery module includes: a battery cell stack where battery cells are stacked; a frame accommodating the battery cell stack; first and second end plates respectively covering the front and back surfaces of the battery cell stack; first and second bus bar frames respectively formed between the battery cell stack and the first and second end plates and covering the battery cell stack; a flexible circuit board unit connecting the first and second bus bar frames; a connector formed in the upper end portions of the first and second end plates; and a connector joint connecting the connector and the flexible circuit board unit. The connector joint includes: a first cable connected to the connector; a second cable connected to the flexible circuit board unit; and a connecting portion connecting the first and second cables. The first and second cables are attached and detached in the connecting portion.

Description

A battery module and a battery pack including the same {BATTERY MODULE AND BATTERY PACK INCLUDING THE SAME}

본 발명은 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 커넥터를 포함하는 전지 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module and a battery pack including the same, and more particularly, to a battery module including a connector.

이차 전지는 모바일 기기 및 전기 자동차 등의 다양한 제품군에서 에너지원으로 많은 관심을 받고 있다. 이러한 이차 전지는 화석 연료를 사용하는 기존 제품의 사용을 대체할 수 있는 유력한 에너지 자원으로서, 에너지 사용에 따른 부산물이 발생하지 않아 친환경 에너지원으로서 각광받고 있다.Secondary batteries are receiving a lot of attention as an energy source in various product groups such as mobile devices and electric vehicles. Such a secondary battery is a powerful energy resource that can replace the use of conventional products using fossil fuels, and is in the spotlight as an eco-friendly energy source because no by-products are generated due to energy use.

최근 이차 전지의 에너지 저장원으로서의 활용을 비롯하여 대용량 이차 전지 구조에 대한 필요성이 높아지면서, 다수의 이차 전지가 직렬/병렬로 연결된 전지 모듈을 집합시킨 멀티 모듈 구조의 전지팩에 대한 수요가 증가하고 있다.Recently, as the need for a high-capacity secondary battery structure, including the use of secondary batteries as an energy storage source, increases, the demand for a battery pack having a multi-module structure in which a plurality of secondary batteries are assembled in series/parallel connected battery pack is increasing. .

한편, 복수개의 전지셀을 직렬/병렬로 연결하여 전지팩을 구성하는 경우, 적어도 하나의 전지셀로 이루어지는 전지 모듈을 구성하고, 이러한 적어도 하나의 전지 모듈을 이용하여 기타 구성 요소를 추가하여 전지팩을 구성하는 방법이 일반적이다.On the other hand, when configuring a battery pack by connecting a plurality of battery cells in series/parallel, a battery module including at least one battery cell is configured, and other components are added using the at least one battery module to form a battery pack. The general way to configure

이러한 전지 모듈은 복수의 전지셀이 적층되어 있는 전지셀 적층체, 전지셀 적층체를 수용하는 프레임, 전지셀 적층체의 전후면을 각각 커버하는 엔드 플레이트, 전지셀 적층체와 엔드 플레이트 사이에 형성되어 전지셀 적층체를 커버하는 버스바 프레임 및 버스바 프레임을 연결하는 연성회로기판을 포함하여 구성된다.Such a battery module is formed between a battery cell stack in which a plurality of battery cells are stacked, a frame accommodating the battery cell stack, an end plate covering the front and rear surfaces of the battery cell stack, respectively, and the battery cell stack and the end plate. It is configured to include a bus bar frame that covers the battery cell stack and a flexible circuit board that connects the bus bar frame.

도 1은 종래 커넥터를 구비한 전지 모듈을 나타낸 도면이다. 도 2는 도 1의 A 부분을 확대한 도면으로, 종래 엔드 플레이트에 고정되어 있는 커넥터를 구비한 전지 모듈을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a battery module having a conventional connector. 2 is an enlarged view of part A of FIG. 1 , and is a view showing a battery module having a connector fixed to a conventional end plate.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래에는 전지셀 적층체의 상하좌우면을 커버하는 프레임(10), 전지셀 적층체의 전후면을 커버하는 엔드 플레이트(40) 및 엔드 플레이트(40)의 상단에 형성되어 전지셀의 전압, 온도 등을 센싱하기 위한 커넥터(60)를 포함한다. 이때 종래 커넥터(60)는 엔드 플레이트의 상단부에 열융착부(61)를 통해 접합 고정되어 전지 모듈에 장착되었는바, 이렇게 커넥터와 전지 모듈이 일체형으로 구성될 경우, 커넥터의 손상시 전지 모듈 전체를 폐기해야 하는 문제점이 있었다.1 and 2 , in the related art, a frame 10 covering the upper, lower, left and right surfaces of the battery cell stack, the end plate 40 covering the front and rear surfaces of the battery cell stack, and the upper end of the end plate 40 . It is formed in and includes a connector 60 for sensing the voltage, temperature, etc. of the battery cell. At this time, the conventional connector 60 is bonded and fixed to the upper end of the end plate through the heat fusion portion 61 and mounted on the battery module. In this way, when the connector and the battery module are integrally configured, the entire battery module is damaged when the connector is damaged. There was a problem that had to be discarded.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 커넥터를 교체할 수 있는 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a battery module capable of replacing a connector and a battery pack including the same.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈 및 이를포함하는 전지팩은, 복수의 전지셀이 적층되어 있는 전지셀 적층체; 상기 전지셀 적층체를 수용하는 프레임; 상기 전지셀 적층체의 전후면을 각각 커버하는 제1,2 엔드 플레이트; 상기 전지셀 적층체와 상기 제1,2 엔드 플레이트 사이에 각각 형성되어 상기 전지셀 적층체를 커버하는 제1,2 버스바 프레임; 상기 제1,2 버스바 프레임을 연결하는 연성회로기판부; 상기 제1,2 엔드 플레이트의 상단부에 형성된 커넥터; 및 상기 커넥터와 상기 연성회로기판부를 연결하는 커넥터 연결부를 포함하고, 상기 커넥터 연결부는, 상기 커넥터와 연결된 제1 케이블; 상기 연성회로기판부와 연결된 제2 케이블; 및 상기 제1 케이블과 상기 제2 케이블을 연결하는 접속부를 포함하고, 상기 제1 케이블과 상기 제2 케이블은 상기 접속부에서 탈부착된다.A battery module and a battery pack including the same according to an embodiment of the present invention for realizing the above object include: a battery cell stack in which a plurality of battery cells are stacked; a frame for accommodating the battery cell stack; first and second end plates respectively covering front and rear surfaces of the battery cell stack; first and second bus bar frames respectively formed between the battery cell stack and the first and second end plates to cover the battery cell stack; a flexible circuit board unit connecting the first and second bus bar frames; a connector formed on upper ends of the first and second end plates; and a connector connecting unit connecting the connector and the flexible circuit board, wherein the connector connecting unit includes: a first cable connected to the connector; a second cable connected to the flexible circuit board unit; and a connection part for connecting the first cable and the second cable, wherein the first cable and the second cable are detachable from the connection part.

상기 제1,2 엔드 플레이트는, 엔드 플레이트 본체, 상기 엔드 플레이트 본체의 상단에서 상기 프레임과 결합되는 엔드 플레이트 상단부를 포함하고, 상기 엔드 플레이트 상단부에는 엔드 플레이트 개구부가 형성되며, 상기 제2 케이블은 상기 엔드 플레이트 개구부를 통과하여 상기 연성회로기판부와 연결될 수 있다.The first and second end plates include an end plate body, an end plate upper end coupled to the frame at an upper end of the end plate body, an end plate opening is formed at the end plate upper end, and the second cable is connected to the It may be connected to the flexible printed circuit board part through the end plate opening.

상기 제1,2 케이블은 벤딩되어 상기 연성회로기판부와 상기 커넥터를 연결할 수 있다.The first and second cables may be bent to connect the flexible circuit board unit and the connector.

상기 제1 케이블은 수직 방향으로 벤딩되고, 상기 제2 케이블은 수평방향으로 벤딩될 수 있다.The first cable may be bent in a vertical direction, and the second cable may be bent in a horizontal direction.

상기 제1,2 케이블은 와이어 하네스로 형성될 수 있다.The first and second cables may be formed of a wire harness.

상기 제1,2 케이블은 연성회로기판으로 형성될 수 있다.The first and second cables may be formed of a flexible circuit board.

상기 커넥터의 하단에는 제1 체결부가 형성되고, 상기 제1,2 버스바 프레임에 형성된 커넥터 베이스에는 제2 체결부가 형성되며, 상기 제1 체결부와 상기 제2 체결부는 서로 결합하여 상기 커넥터를 상기 버스바 프레임에 고정시킬 수 있다.A first fastening part is formed at a lower end of the connector, a second fastening part is formed on a connector base formed on the first and second bus bar frames, and the first fastening part and the second fastening part are coupled to each other to secure the connector. It can be fixed to the busbar frame.

상기 제1,2 체결부는 슬라이드 레일로 형성되고, 상기 제1 체결부와 상기 제2 체결부는 슬라이딩 결합할 수 있다.The first and second coupling parts may be formed as slide rails, and the first coupling part and the second coupling part may be slidably coupled.

상기 제1 체결부에는 후크가 형성되고, 상기 제2 체결부에는 걸림 돌기가 형성되며, 상기 슬라이딩 후 상기 후크는 상기 걸림 돌기에 걸림 결합할 수 있다.A hook may be formed on the first fastening portion, and a locking protrusion may be formed on the second fastening portion, and after sliding, the hook may be engaged with the locking protrusion.

본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩은, 커넥터의 손상시 커넥터만 별도로 교체가 가능하도록 하여 전지 모듈의 재사용이 가능한 효과를 제공한다.The battery module and the battery pack including the same according to an embodiment of the present invention provide the effect that the battery module can be reused by allowing only the connector to be separately replaced when the connector is damaged.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 종래 커넥터를 구비한 전지 모듈을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 A 부분을 확대한 도면으로, 종래 엔드 플레이트에 고정되어 있는 커넥터를 구비한 전지 모듈을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터가 형성된 전지 모듈을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 전지 모듈이 조립된 모습을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4의 B부분을 확대한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터가 분리되는 모습을 나타낸 모식도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터의 모습을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터를 하측에서 본 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터 베이스를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터가 커넥터 베이스에 삽입되는 모습을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a battery module having a conventional connector.
FIG. 2 is an enlarged view of part A of FIG. 1 , and is a view showing a battery module having a connector fixed to a conventional end plate.
3 is a view showing a battery module having a connector according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a state in which the battery module of FIG. 3 is assembled.
FIG. 5 is an enlarged view of part B of FIG. 4 .
6 is a schematic diagram illustrating a state in which a connector is separated according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing a state of a connector according to an embodiment of the present invention.
8 is a view from the bottom of the connector according to an embodiment of the present invention.
9 is a view showing a connector base according to an embodiment of the present invention.
10 is a diagram illustrating a state in which a connector according to an embodiment of the present invention is inserted into a connector base.

이하에서 설명되는 실시 예는 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.It should be understood that the embodiments described below are illustratively shown in order to help the understanding of the invention, and the present invention may be implemented with various modifications different from the embodiments described herein. However, in the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or component may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description and detailed illustration thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are not drawn to scale in order to help understanding of the invention, but dimensions of some components may be exaggerated.

본 출원에서 사용되는 제1, 제2 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The first and second terms used in the present application may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

또한, 본 출원에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 권리범위를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다", "이루어진다" 또는 "구성되다" 등의 용어는 명세서상 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In addition, the terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the scope of rights. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as "comprises", "consists of" or "consisting of" are intended to designate that a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described in the specification is present, one or It should be understood that this does not preclude the possibility of addition or existence of further other features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하, 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 탈착 가능한 커넥터를 구비한 전지 모듈에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, a battery module having a detachable connector according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 6 .

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터가 형성된 전지 모듈을 나타낸 도면이다. 도 4는 도 3의 전지 모듈이 조립된 모습을 나타낸 도면이다. 도 5는 도 4의 B부분을 확대한 도면이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터가 분리되는 모습을 나타낸 모식도이다.3 is a view showing a battery module having a connector according to an embodiment of the present invention. 4 is a view showing a state in which the battery module of FIG. 3 is assembled. FIG. 5 is an enlarged view of part B of FIG. 4 . 6 is a schematic diagram illustrating a state in which a connector is separated according to an embodiment of the present invention.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈은, 복수의 전지셀(110)이 적층되어 있는 전지셀 적층체(100), 전지셀 적층체(100)를 수용하는 프레임(200), 전지셀 적층체(100)의 전후면을 각각 커버하는 제1,2 엔드 플레이트(401, 402), 전지셀 적층체(100)와 제1,2 엔드 플레이트(401, 402) 사이에 각각 형성되어 전지셀 적층체(100)를 커버하는 제1,2 버스바 프레임(301, 302), 제1,2 버스바 프레임(301, 302)을 연결하는 연성회로기판부(500), 제1,2 엔드 플레이트(401, 402)의 상단부에 형성된 커넥터(600) 및 커넥터(600)와 연성회로기판부(500)를 연결하는 커넥터 연결부(700)를 포함하고, 커넥터 연결부(700)는, 커넥터(600)와 연결된 제1 케이블(710), 연성회로기판부(500)와 연결된 제2 케이블(720) 및 제1 케이블과 제2 케이블을 연결하는 접속부(730)를 포함하고, 제1 케이블(710)과 제2 케이블(720)은 접속부(730)에서 탈부착된다.3 to 6 , the battery module according to an embodiment of the present invention includes a battery cell stack 100 in which a plurality of battery cells 110 are stacked, a battery cell stack 100 accommodating the battery cell stack 100 . Frame 200, first and second end plates 401 and 402 respectively covering the front and rear surfaces of the battery cell stack 100, the battery cell stack 100 and the first and second end plates 401 and 402 The first and second bus bar frames 301 and 302 respectively formed therebetween to cover the battery cell stack 100 , and the flexible circuit board unit 500 for connecting the first and second bus bar frames 301 and 302 . , a connector 600 formed on the upper end of the first and second end plates 401 and 402 and a connector connection part 700 for connecting the connector 600 and the flexible circuit board part 500, and a connector connection part 700 includes a first cable 710 connected to the connector 600, a second cable 720 connected to the flexible circuit board unit 500, and a connection unit 730 connecting the first cable and the second cable, The first cable 710 and the second cable 720 are detachable from the connection unit 730 .

전지셀(110)은 이차 전지로서, 파우치형 이차 전지로 구성될 수 있다. 이러한 전지셀(110)은 복수개로 구성될 수 있으며, 복수의 전지셀(110)은 상호 전기적으로 연결될 수 있도록 상호 적층되어 전지셀 적층체(100)를 형성할 수 있다. 이러한 복수개의 전지셀은 각각 전극 조립체, 전지 케이스 및 전극 조립체로부터 돌출된 전극 리드를 포함할 수 있다.The battery cell 110 is a secondary battery and may be configured as a pouch-type secondary battery. The battery cells 110 may be configured in plurality, and the plurality of battery cells 110 may be stacked to each other to be electrically connected to each other to form the battery cell stack 100 . Each of the plurality of battery cells may include an electrode assembly, a battery case, and an electrode lead protruding from the electrode assembly.

프레임(200)은 상하좌우면으로 형성되어, 전지셀 적층체(100)의 상하좌우면을 커버하도록 형성될 수 있다. 프레임(200)을 통해 전지셀 적층체(100)를 물리적으로 보호할 수 있다.The frame 200 may be formed in upper, lower, left, and right surfaces to cover the upper, lower, left, and right surfaces of the battery cell stack 100 . It is possible to physically protect the battery cell stack 100 through the frame 200 .

버스바 프레임(300)은, 전지셀 적층체의 일측면에 형성된 제1 버스바 프레임(301), 전지셀 적층체의 타측면에 형성된 제2 버스바 프레임(302)으로 형성되어, 전지셀 적층체 양측의 전극 리드들을 각각 전기적으로 연결할 수 있다. 버스바 프레임(300)의 상단에는 커넥터 베이스(310)가 형성되어 후술할 커넥터(600)가 커넥터 베이스(310)에 안착될 수 있다.The bus bar frame 300 is formed of a first bus bar frame 301 formed on one side of the battery cell stack and a second bus bar frame 302 formed on the other side of the battery cell stack, so that the battery cell stack is stacked. The electrode leads on both sides of the body may be electrically connected to each other. A connector base 310 is formed on the upper end of the bus bar frame 300 so that a connector 600 to be described later can be seated on the connector base 310 .

엔드 플레이트(400)는 제1,2 버스바 프레임(301, 302)에 대응되도록 제1,2 엔드 플레이트(401, 402)로 형성될 수 있다. 제1,2 버스바 프레임(301, 302)는 전지셀 적층체(100)와 제1,2 엔드 플레이트(401, 402) 사이에 각각 형성되어 전지셀 적층체(100)를 커버할 수 있다.The end plate 400 may be formed of first and second end plates 401 and 402 to correspond to the first and second bus bar frames 301 and 302 . The first and second bus bar frames 301 and 302 may be respectively formed between the battery cell stack 100 and the first and second end plates 401 and 402 to cover the battery cell stack 100 .

제1,2 엔드 플레이트(401, 402)는 외부의 충격으로부터 제1,2 버스바 프레임(301, 302)에 구비된 여러 전장품을 보호하고, 동시에 제1,2 버스바 프레임(301, 302)과 외부 전원 간의 전기적 연결을 안내할 수 있다. 제1,2 엔드 플레이트(401, 402)와 제1,2 버스바 프레임(301, 302) 사이에는 절연 부재가 삽입되어, 제1,2 버스바 프레임(301, 302)과 외부와의 불필요한 전기적 연결을 차단할 수 있다.The first and second end plates 401 and 402 protect various electronic devices provided in the first and second bus bar frames 301 and 302 from external impact, and at the same time, the first and second bus bar frames 301 and 302 It can guide the electrical connection between the and an external power source. An insulating member is inserted between the first and second end plates 401 and 402 and the first and second bus bar frames 301 and 302, so that unnecessary electrical connections between the first and second bus bar frames 301 and 302 and the outside are made. You can block the connection.

엔드 플레이트(400)는 엔드 플레이트 본체(410) 및 엔드 플레이트 상단부(420)로 형성될 수 있다. 엔드 플레이트 상단부(420)에는 엔드 플레이트 개구부(421)가 형성되어 후술할 커넥터(600)가 엔드 플레이트 개구부(421) 상에 위치할 수 있다.The end plate 400 may be formed of an end plate body 410 and an end plate upper end 420 . An end plate opening 421 is formed in the upper end of the end plate 420 so that a connector 600 to be described later may be positioned on the end plate opening 421 .

연성회로기판부(500)는 제1,2 버스바 프레임(301, 302) 사이 및 전지셀 적층체(100)의 상측에 위치하여 제1,2 버스바 프레임(301, 302)의 상단부들과 결합할 수 있다. 연성회로기판부(500)가 제1,2 버스바 프레임(301, 302)과 결합하여 제1,2 버스바 프레임(301, 302)을 전기적으로 연결할 수 있다.The flexible circuit board unit 500 is positioned between the first and second bus bar frames 301 and 302 and above the battery cell stack 100 to form a structure with the upper ends of the first and second bus bar frames 301 and 302 and the first and second bus bar frames 301 and 302 . can be combined The flexible circuit board unit 500 may be coupled to the first and second bus bar frames 301 and 302 to electrically connect the first and second bus bar frames 301 and 302 .

연성회로기판부(500)의 상측에는 커버 플레이트(510)가 형성될 수 있다. 커버 플레이트(510)는 하측의 연성회로기판부(500)와 결합하여 연성회로기판부(500)의 손상을 방지하고 전지셀 적층체(100)를 물리적으로 보호할 수 있다.A cover plate 510 may be formed on the upper side of the flexible circuit board part 500 . The cover plate 510 may be combined with the flexible circuit board part 500 on the lower side to prevent damage to the flexible circuit board part 500 and physically protect the battery cell stack 100 .

커넥터(600)는 제1,2 엔드 플레이트(401, 402)의 상단부에 형성된다. 커넥터(600)를 통해 전지셀(110)의 전압, 온도 등의 정보를 센싱할 수 있다. 커넥터(600)는 커넥터 연결부(700)를 통해 연성회로기판부(500)와 탈부착 될 수 있다. 종래에는 커넥터가 엔드 플레이트에 열융착 등으로 고정 설치되었으나, 커넥터가 손상되었을 시 커넥터만 엔드 플레이트로부터 별도로 분리할 수 없어 전지 모듈 전체를 폐기해야 하는 문제가 있었다. 이에 본 발명의 일 실시예에 따르면, 커넥터 연결부(700)를 통해 커넥터(600)를 연성회로기판부(500)와 탈부착 되도록 함으로써, 커넥터(600)가 고장날 경우 커넥터 연결부(700)를 통해 커넥터(600)를 전지 모듈로부터 분리하여 커넥터(600)를 교체할 수 있도록 하여 일부 부품의 교체만으로도 전지 모듈을 재사용할 수 있는 효과를 제공한다.The connector 600 is formed at upper ends of the first and second end plates 401 and 402 . Information such as voltage and temperature of the battery cell 110 may be sensed through the connector 600 . The connector 600 may be detachably attached to the flexible circuit board part 500 through the connector connection part 700 . Conventionally, the connector is fixedly installed on the end plate by heat sealing, etc., but when the connector is damaged, only the connector cannot be separated from the end plate separately, so there is a problem that the entire battery module must be discarded. Accordingly, according to an embodiment of the present invention, by attaching and detaching the connector 600 to and from the flexible circuit board part 500 through the connector connection part 700, if the connector 600 fails, the connector (700) through the connector connection part 700. 600) is separated from the battery module so that the connector 600 can be replaced, so that the battery module can be reused only by replacing some parts.

이하, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터 연결부에 대해 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, a connector connection unit according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 5 and 6 .

도 5는 도 4의 B부분을 확대한 도면이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터가 분리되는 모습을 나타낸 모식도이다.FIG. 5 is an enlarged view of part B of FIG. 4 . 6 is a schematic diagram illustrating a state in which a connector is separated according to an embodiment of the present invention.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터 연결부(700)는, 커넥터(600)와 연결된 제1 케이블(710), 연성회로기판부(500)와 연결된 제2 케이블(720) 및 제1 케이블(710)과 제2 케이블(720)을 연결하는 접속부(730)를 포함하고, 제1 케이블(710)과 제2 케이블(720)은 접속부(730)에서 탈부착 될 수 있다.5 and 6 , the connector connection unit 700 according to an embodiment of the present invention includes a first cable 710 connected to the connector 600 and a second cable connected to the flexible circuit board unit 500 ( 720 ) and a connection unit 730 connecting the first cable 710 and the second cable 720 , and the first cable 710 and the second cable 720 may be detachably attached to the connection unit 730 . .

따라서 커넥터(600)를 전지 모듈로부터 분리해야 될 경우, 커넥터 연결부(700)에 형성된 제1 케이블(710)과 제2 케이블(720) 사이에 형성된 접속부(730)를 분리하면, 커넥터(600)는 커넥터(600)와 연결된 제1 케이블(710)과 함께 전지 모듈로부터 분리될 수 있다.Therefore, when the connector 600 needs to be separated from the battery module, when the connector 600 is separated from the connection part 730 formed between the first cable 710 and the second cable 720 formed in the connector connection part 700 , the connector 600 is It may be separated from the battery module together with the first cable 710 connected to the connector 600 .

보다 상세하게는, 제1,2 엔드 플레이트(401, 402)는, 엔드 플레이트 본체(410), 엔드 플레이트 본체(410)의 상단에서 프레임(200)과 결합되는 엔드 플레이트 상단부(420)를 포함하고, 엔드 플레이트 상단부(420)에는 엔드 플레이트 개구부(421)가 형성되며, 제2 케이블(720)은 엔드 플레이트 개구부(421)를 통과하여 연성회로기판부(500)와 연결될 수 있다.More specifically, the first and second end plates 401 and 402 include an end plate body 410 and an end plate upper end 420 coupled to the frame 200 at the upper end of the end plate body 410 and , an end plate opening 421 is formed in the upper end portion 420 of the end plate, and the second cable 720 may be connected to the flexible circuit board unit 500 through the end plate opening 421 .

연성회로기판부(500)는 프레임(200) 및 엔드 플레이트(400) 내부에 위치하고, 커넥터(600)는 엔드 플레이트(400) 상단 외부에 형성될 수 있다. 이때, 엔드 플레이트 상단부(420)에 엔드 플레이트 개구부(421)가 형성되어, 엔드 플레이트 개구부(421)를 통해 연성회로기판부(500)와 커넥터(600)가 서로 연결될 수 있다. The flexible circuit board part 500 may be positioned inside the frame 200 and the end plate 400 , and the connector 600 may be formed outside the upper end of the end plate 400 . In this case, an end plate opening 421 is formed in the upper end of the end plate 420 , and the flexible printed circuit board unit 500 and the connector 600 may be connected to each other through the end plate opening 421 .

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 케이블(710) 및 접속부(730)는 엔드 플레이트(400)의 외부에 형성되며, 연성회로기판부(500)와 연결된 제2 케이블(720)은 엔드 플레이트 개구부(421)를 통과하여 연성회로기판부(500)와 연결될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first cable 710 and the connection part 730 are formed outside the end plate 400 , and the second cable 720 connected to the flexible circuit board part 500 is the end plate. It may be connected to the flexible circuit board part 500 through the opening 421 .

도 5를 참조하면, 제1,2 케이블(710, 720)은 벤딩되어 연성회로기판부(500)와 커넥터(600)를 연결할 수 있다. 보다 상세하게는, 제1 케이블(710)은 커넥터(600)로부터 인출되어 수직 방향인 상측 방향에서 하측 방향으로 한차례 벤딩되고, 그 후 좌측방향에서 우측방향으로 벤딩되면서 접속부(730)와 연결될 수 있다. 제2 케이블(720)은 접속부(730)로부터 수평 방향인 좌우 방향으로 지그재그 형태로 벤딩되면서 연성회로기판부(500)와 연결될 수 있다.Referring to FIG. 5 , the first and second cables 710 and 720 may be bent to connect the flexible circuit board unit 500 and the connector 600 . More specifically, the first cable 710 is drawn out from the connector 600 and is bent once in a vertical direction from an upper direction to a lower direction, and then is bent from the left direction to the right direction to be connected to the connection part 730. . The second cable 720 may be connected to the flexible circuit board part 500 while being bent in a zigzag form in a horizontal direction from the connection part 730 .

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1,2 케이블(710, 720)은 와이어 하네스로 형성될 수 있다. 또한 제1,2 케이블(710, 720)은 연성회로기판으로 형성될 수도 있다.According to an embodiment of the present invention, the first and second cables 710 and 720 may be formed of a wire harness. Also, the first and second cables 710 and 720 may be formed of a flexible circuit board.

이하, 도 7 내지 도 10을 참조하며 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터 고정 구조에 대해 설명한다.Hereinafter, a connector fixing structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 to 10 .

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터의 모습을 나타낸 도면이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터를 하측에서 본 도면이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터 베이스를 나타낸 도면이다. 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터가 커넥터 베이스에 삽입되는 모습을 나타낸 도면이다.7 is a view showing a state of a connector according to an embodiment of the present invention. 8 is a view from the bottom of the connector according to an embodiment of the present invention. 9 is a view showing a connector base according to an embodiment of the present invention. 10 is a diagram illustrating a state in which a connector according to an embodiment of the present invention is inserted into a connector base.

도 7 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터(600)는, 커넥터(600)의 하단에 제1 체결부(610)가 형성되고, 제1,2 버스바 프레임(301, 302)에 형성된 커넥터 베이스(310)에는 제2 체결부(320)가 형성되며, 제1 체결부(610)와 제2 체결부(320)는 서로 결합하여 커넥터(600)를 버스바 프레임(300)에 고정시킬 수 있다.7 to 10 , in the connector 600 according to an embodiment of the present invention, a first fastening part 610 is formed at the lower end of the connector 600 , and first and second bus bar frames 301 . , 302 is formed on the connector base 310, a second fastening part 320 is formed, the first fastening part 610 and the second fastening part 320 are coupled to each other to connect the connector 600 to the bus bar frame ( 300) can be fixed.

본 발명의 일 실시예에 따르면 제1 체결부(610)와 제2 체결부(320)는 슬라이드 레일로 형성되고, 제1 체결부(610)와 제2 체결부(320)는 서로 슬라이딩되어 결합할 수 있다. 제1 체결부(610)는 서로 이격되고 평행하게 형성된 제1-1 체결부(610a), 제1-2 체결부(610b) 및 제1-3 체결부(610c)로 형성되고, 제2 체결부(320)는 서로 이격되고 평행하게 형성된 제2-1 체결부(320a) 및 제 2-2 체결부(320b)로 형성될 수 있다. 이때 제1 체결부(610)의 제1-1,2,3 체결부(610a, 610b, 610c)는 제2 체결부(320)의 제2-1,2 체결부(320a, 320b)의 사이 및 외곽 공간으로 슬라이딩 삽입될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first coupling part 610 and the second coupling part 320 are formed of a slide rail, and the first coupling part 610 and the second coupling part 320 are coupled to each other by sliding. can do. The first coupling part 610 is formed of a 1-1 coupling part 610a, a 1-2 coupling part 610b, and a 1-3 coupling part 610c, which are spaced apart and formed in parallel to each other, and the second coupling part 610c. The part 320 may be formed of a 2-1 fastening part 320a and a 2-2 fastening part 320b which are spaced apart from each other and formed in parallel. At this time, the first-1,2,3 fastening parts 610a, 610b, and 610c of the first fastening part 610 are between the 2-1, 2, and 3 fastening parts 320a and 320b of the second fastening part 320 . and slidingly inserted into the outer space.

제2-1 체결부(320a) 및 제 2-2 체결부(320b)는 서로 대향하는 방향으로 각각 돌출된 걸림 돌기(321, 322)가 형성될 수 있다. 걸림 돌기(321, 322)는 커넥터(600)의 슬라이딩 삽입 방향으로 경사진 경사면을 가질 수 있다. 이 걸림 돌기(321, 322)의 경사면은 양 방향으로 모두 제2 체결부(320)의 삽입 방향에 대하여 둔각을 이루도록 경사져 형성될 수 있다. 또한 서로 대향하는 걸림 돌기(321, 322)는 각각 중심이 서로 어긋나도록 제2 체결부(320)의 연장 방향을 따라 거리를 두고 이격될 수 있다. The 2-1 fastening part 320a and the 2-2 fastening part 320b may have locking protrusions 321 and 322 respectively protruding in opposite directions to each other. The locking protrusions 321 and 322 may have inclined surfaces inclined in the sliding insertion direction of the connector 600 . The inclined surfaces of the locking protrusions 321 and 322 may be inclined to form an obtuse angle with respect to the insertion direction of the second fastening part 320 in both directions. Also, the engaging protrusions 321 and 322 facing each other may be spaced apart from each other at a distance along the extension direction of the second fastening part 320 so that the centers thereof are shifted from each other.

제1 체결부(610) 중 중앙에 위치한 제1-2 체결부(610b)의 일측에는 후크(611)가 형성될 수 있다. 후크(611)는 일측이 돌출되어 형성되며, 제1 체결부(610)를 제2 체결부(320)에 슬라이딩 삽입시, 후크(611)가 형성된 제1-2 체결부(610b)는 제2-1 체결부(320a)와 제 2-2 체결부(320b)의 사이를 지나면서, 후크(611)가 제2 체결부(320)의 어긋나도록 형성된 두개의 걸림 돌기(321, 322)를 순차적으로 통과하여 걸림 결합됨으로써 버스바 프레임(300)과 커넥터(600)를 결합할 수 있다.A hook 611 may be formed on one side of the 1-2 first fastening part 610b located in the center of the first fastening parts 610 . The hook 611 is formed with one side protruding, and when the first coupling part 610 is slidably inserted into the second coupling part 320 , the 1-2 coupling part 610b in which the hook 611 is formed becomes the second coupling part 610b. Passing between the -1 fastening part 320a and the 2-2 fastening part 320b, the hook 611 sequentially connects the two locking protrusions 321 and 322 formed so that the second fastening part 320 is misaligned. The bus bar frame 300 and the connector 600 can be coupled by passing through and engaging with each other.

앞에서 설명한 전지 모듈은 전지팩에 포함될 수 있다. 전지팩은, 본 실시예에 따른 전지 모듈을 하나 이상 모아서 전지의 온도나 전압 등을 관리해 주는 전지 관리시스템(Battery Management System; BMS)과 냉각 장치 등을 추가하여 패킹한 구조일 수 있다.The battery module described above may be included in the battery pack. The battery pack may have a structure in which one or more battery modules according to the present embodiment are collected and a battery management system (BMS) that manages the temperature or voltage of the battery and a cooling device are added and packed.

상기 전지팩은 다양한 디바이스에 적용될 수 있다. 이러한 디바이스에는, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 자동차 등의 운송 수단에 적용될 수 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않고 전지 모듈을 사용할 수 있는 다양한 디바이스에 적용 가능하며, 이 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.The battery pack may be applied to various devices. Such a device may be applied to transportation means such as an electric bicycle, an electric vehicle, and a hybrid vehicle, but the present invention is not limited thereto and is applicable to various devices that can use a battery module, which also falls within the scope of the present invention .

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described, but the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and it is common in the technical field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Various modifications may be made by those having the knowledge of, of course, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or perspective of the present invention.

100: 전지셀 적층체
110: 전지셀
200: 프레임
300: 버스바 프레임
301: 제1 버스바 프레임
302: 제2 버스바 프레임
310: 커넥터 베이스
320: 제2 체결부
321, 322: 걸림 돌기
400: 엔드 플레이트
401: 제1 엔드 플레이트
402: 제2 엔드 플레이트
410: 엔드 플레이트 본체
420: 엔드 플레이트 상단부
421: 엔드 플레이트 개구부
500: 연성회로기판부
510: 커버 플레이트
600: 커넥터
610: 제1 체결부
611: 후크
620: 안착부
700: 커넥터 연결부
710: 제1 케이블
720: 제2 케이블
730: 접속부100: battery cell stack
110: battery cell
200: frame
300: bus bar frame
301: first bus bar frame
302: second bus bar frame
310: connector base
320: second fastening part
321, 322: stumbling block
400: end plate
401: first end plate
402: second end plate
410: end plate body
420: upper end plate
421: end plate opening
500: flexible circuit board unit
510: cover plate
600: connector
610: first fastening part
611: hook
620: seating part
700: connector connection
710: first cable
720: second cable
730: connection

Claims

a battery cell stack in which a plurality of battery cells are stacked;
a frame for accommodating the battery cell stack;
first and second end plates respectively covering front and rear surfaces of the battery cell stack;
first and second bus bar frames respectively formed between the battery cell stack and the first and second end plates to cover the battery cell stack;
a flexible circuit board unit connecting the first and second bus bar frames;
a connector formed on upper ends of the first and second end plates; and
and a connector connecting part connecting the connector and the flexible circuit board part;
The connector connection part,
a first cable connected to the connector;
a second cable connected to the flexible circuit board unit; and
and a connection unit for connecting the first cable and the second cable,
The first cable and the second cable are detachable and detachable from the connection part.

In claim 1,
The first and second end plates include an end plate body, and an end plate upper end coupled to the frame at an upper end of the end plate body,
An end plate opening is formed in the upper end of the end plate,
The second cable is connected to the flexible circuit board part through the end plate opening.

In claim 2,
The first and second cables are bent to connect the flexible circuit board part and the connector.

In claim 3,
The first cable is bent in a vertical direction, and the second cable is bent in a horizontal direction.

In claim 1,
The first and second cables are a battery module formed of a wire harness.

In claim 1,
The first and second cables are a battery module formed of a flexible circuit board.

In claim 1,
A first fastening part is formed at the lower end of the connector,
A second fastening part is formed on the connector base formed on the first and second bus bar frames,
The first coupling part and the second coupling part are coupled to each other to fix the connector to the bus bar frame.

In claim 7,
The first and second fastening parts are formed as slide rails, and the first and second fastening parts are slidingly coupled to each other.

In claim 8,
A hook is formed on the first fastening part, a locking protrusion is formed on the second fastening part, and the hook is engaged with the locking protrusion after sliding.

A battery pack comprising the battery module according to claim 1 .