KR20220043376A - 배터리 모듈용 일체형 절연 커버 및 이를 포함한 배터리 모듈 - Google Patents

배터리 모듈용 일체형 절연 커버 및 이를 포함한 배터리 모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배터리셀들과 버스바의 측면을 한 번에 커버할 수 있고 내부에 전압 센싱와이어가 일체로 내장된 배터리 모듈용 일체형 절연 커버 및 이를 포함한 배터리 모듈에 관한 것이다.
본 발명에 따른 배터리 모듈용 일체형 절연 커버는, 서로 평행하게 적층된 복수의 배터리셀(12)들의 상부면을 덮는 상면커버부(14a)와, 상기 상면커버부(14a)의 양단에 상기 상면커버부(14a)에 일체로 연결되고, 상기 배터리셀(12)들의 측면에 결합되는 버스바 유닛(13)의 측면을 덮는 측면커버부(14b)를 포함한다.

Description

배터리 모듈용 일체형 절연 커버 및 이를 포함한 배터리 모듈{INTEGRATED TYPE INSULATION COVER FOR BATTERY MODULE AND BATTERY MODUE HAVING THE INSULATION COVER}
본 발명은 친환경 자동차에 탑재되는 배터리모듈에서 절연을 위한 절연 커버에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배터리셀들과 버스바의 측면을 한 번에 커버할 수 있고 내부에 전압 센싱와이어가 일체로 내장된 배터리 모듈용 일체형 절연 커버 및 이를 포함한 배터리 모듈에 관한 것이다.
전기자동차, 하이브리드 자동차와 같은 친환경 자동차에서 구동모터에 전력을 공급하는 배터리모듈은 여러 가지 부품을 조립하여 구성된다.
도 1에는 종래의 배터리모듈이 도시되어 있다.
하우징(111)과, 상기 하우징(111)의 내부에 탑재되는 복수의 배터리셀(112), 상기 배터리셀(112)의 단부에 장착되는 전면 버스바 유닛(113)와 후면 버스바 유닛(114)을 포함한다.
이러한 배터리모듈은 그 특성상 전기적으로 절연이 필수적으로 수반된다.
그러나, 상기 전면 버스바 유닛(113)와 상기 후면 버스바 유닛(114)는 배터리셀(112)과 분리된 상태로 제공됨으로써, 상기 전면 버스바 유닛(113)와 상기 후면 버스바 유닛(114)을 각각 조립해야 하므로, 조립이 용이하지 않았다.
또한, 상기 전압을 센싱하기 위한 전압 센싱 FPCB(Flexible　Printed　Circuit　Board, 115)을 상기 전면 버스바 유닛(113)와 상기 후면 버스바 유닛(114)의 조립전에 별도로 조립해야 하므로, 조립공정이 늘어나는 문제점이 있었다.
KR 10-2010-0109857 A (2010.10.11, 명칭 : 전압 검출부재 및 이를 포함하는 전지모듈)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 배터리셀을 절연시키는 절연 커버를 이체로 제공하면서 내부에 전압 센싱 와이어를 내장하여, 조립이 용이하도록 한 배터리 모듈용 일체형 절연 커버 및 이를 포함한 배터리 모듈을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 모듈용 일체형 절연 커버는, 서로 평행하게 적층된 복수의 배터리셀들의 상부면을 덮는 상면커버부와, 상기 상면커버부의 양단에 상기 상면커버부에 일체로 연결되고, 상기 배터리셀들의 측면에 결합되는 버스바 유닛의 측면을 덮는 측면커버부를 포함한다.
상기 상면커버부의 양단에는 각각 상기 상면커버부로부터 연장되게 연결부가 형성되고, 상기 측면커버부는 상기 연결부에 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 연결부와 상기 측면커버부가 연결되는 부위에는 상기 연결부와 상기 측면커버부 보다 두께가 얇게 형성되는 네크부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 측면커버부는 상기 네크부를 중심으로 회전하여, 상기 버스바 유닛을 커버하는 것을 특징으로 한다.
상기 연결부에 상기 연결부로부터 돌출되게 형성되어 상기 버스바 유닛의 상부면에 고정되는 상면후크부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 측면커버부에 상기 측면커버부가 상기 버스바 유닛에 고정되도록 상기 측면커버부로부터 돌출되는 측면후크부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 연결부는, 상기 상면커버부 및 상기 측면커버부 보다 폭이 좁게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 상면커버부의 저면에는 상기 배터리셀들의 전압을 센싱하는 전압 센싱 와이어가 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 연결부에 상기 전압 센싱 와이어에 연결되고 상기 버스바 유닛에 전기적으로 연결되는 전압 센싱 커넥터가 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 전압 센싱 커넥터를 상기 버스바 유닛의 상부면에 끼워 상기 상면커버부가 상기 배터리셀들에 고정되는 것을 특징으로 한다.
한편, 배터리 모듈용 일체형 절연 커버를 포함한 배터리 모듈은, 하우징과, 상기 하우징의 내부에 서로 평행하게 적층되는 복수의 배터리셀과, 상기 복수의 상기 배터리셀들의 측면에 결합되는 버스바 유닛과, 상기 배터리셀들의 상부면과 상기 버스바 유닛의 측면을 동시에 커버하는 상기 절연 커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 배터리 모듈용 일체형 절연 커버 및 이를 포함한 배터리 모듈에 따르면, 배터리셀의 상부면과 양측면을 커버하여 절연시키는 절연 커버가 일체로 형성됨으로써, 조립성이 향상된다.
또한, 상기 절연 커버의 내부에 전압 센싱 와이어가 내장되어 있어서, 별도로 상기 전압 센싱 와이어를 조립하지 않고, 상기 절연 커버의 조립시 함께 조립할 수 있다.
이와 같이, 조립성이 향상됨으로써, 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 배터리모듈의 분해사시도.
도 2는 본 발명에 따른 배터리 모듈용 일체형 절연 커버가 적용된 배터리모듈의 분해사시도.
도 3은 본 발명에 따른 배터리 모듈용 일체형 절연 커버를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 배터리 모듈용 일체형 절연 커버를 도시한 저면 사시도.
도 5는 도 4의 A부분의 확대도.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 배터리 모듈용 일체형 절연 커버를 조립하는 과정을 도시한 개략도.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 배터리 모듈용 일체형 절연 커버에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 배터리 모듈용 일체형 절연 커버는, 서로 평행하게 적층된 복수의 배터리셀(12)들의 상부면을 덮는 상면커버부(14a)와, 상기 상면커버부(14a)의 양단에 상기 상면커버부(14a)에 일체로 연결되고, 상기 배터리셀(12)들의 측면에 결합되는 버스바 유닛(13)의 측면을 덮는 측면커버부(14b)를 포함한다.
본 발명에 따른 일체형 절연 커버(14)를 포함한 배터리모듈(10)은, 하우징(11)과, 상기 하우징(11)의 내부에 서로 평행하게 적층되는 복수의 배터리셀(12)과, 상기 복수의 상기 배터리셀(12)들의 측면에 결합되는 버스바 유닛(13)과, 상기 배터리셀(12)들의 상부면과 상기 버스바 유닛(13)의 측면을 동시에 커버하는 절연 커버(14)를 포함한다.
하우징(11)은 배터리모듈(10)의 외형을 형성하고, 그 내부에 후술되는 구성요소가 장착되도록 한다.
배터리셀(12)은 복수로 마련된다. 상기 배터리셀(12)들은 서로 평행하게 배치되어 적층된다.
버스바 유닛(13)은 복수의 상기 배터리셀(12)들의 측면에 결합되어, 상기 배터리셀(12)들을 서로 전기적으로 연결시킨다. 상기 버스바 유닛(13)은 각 배터리셀(12)의 단부의 리드와 전기적으로 연결됨으로써, 상기 배터리셀(12)들을 서로 전기적으로 연결시킬 수 있다. 또한, 상기 버스바 유닛(13)은 상기 배터리셀(12)들이 배터리모듈(10)로 조립된 상태에서 외부로 전력을 출력하거나, 외부로부터 전력을 입력받는데 사용될 수도 있다.
절연 커버(14)는 상기 버스바 유닛(13)가 결합된 상기 배터리셀(12)들의 외부를 커버한다. 상기 절연 커버(14)는 상기 배터리셀(12)들의 상부면과, 상기 버스바 유닛(13)이 위치한 측면을 커버한다.
특히, 본 발명의 절연 커버(14)는 서로 평행하게 적층된 복수의 배터리셀(12)들의 상부면을 덮는 상면커버부(14a)와, 상기 버스바 유닛(13)의 외측을 덮는 측면커버부(14b)가 일체로 형성된다.
상면커버부(14a)는 일정 면적으로 형성되어, 서로 평행하게 적층된 상기 배터리셀(12)들의 상부면을 덮는다.
상기 상면커버부(14a)의 양단에는 각각 상기 상면커버부(14a)로부터 연장되게 연결부(14c)가 형성된다. 상기 연결부(14c)를 통하여 상기 상면커버부(14a)와 측면커버부(14b)가 연결된다.
상기 연결부(14c)는 상기 상면커버부(14a)의 폭보다 작게 형성된다.
측면커버부(14b)는 상기 연결부(14c)에 연결되는 형태로 형성된다. 상기 측면커버부(14b)가 상기 연결부(14c)에 연결되어 일체로 형성됨으로써, 상기 상면커버부(14a)와 상기 측면커버부(14b)가 일체로 형성된다.
상기 측면커버부(14b)는 상기 연결부(14c)로부터 접혀, 상기 버스바 유닛(13)의 측면을 덮도록 한다.
네크부(14d)는 상기 측면커버부(14b)는 상기 상면커버부(14a)의 양단으로부터 용이하게 접히도록 하기 위해 형성된다.
상기 네크부(14d)는 상기 연결부(14c)와 상기 측면커버부(14b)가 연결되는 부위에 형성되고, 상기 연결부(14c) 및 상기 측면커버부(14b)의 두께보다 얇게 형성된다. 상기 네크부(14d)의 두께가 상기 연결부(14c)와 상기 측면커버부(14b) 보다 얇기 때문에 상기 측면커버부(14b)가 상기 네크부(14d)를 중심으로 회전하여 상기 상면커버부(14a)에 대하여 용이하게 접힐 수 있다.
상기 네크부(14d)를 중심으로 접힌 상기 측면커버부(14b)는 상기 버스바 유닛(13)의 측면을 커버한다.
한편, 절연 커버(14)가 상기 버스바 유닛(13)에 견고히 체결될 수 있도록 상면후크부(14e)와 측면후크부(14f)를 포함한다.
상면후크부(14e)는 상기 연결부(14c)의 저면으로부터 하방으로 돌출되도록 형성된다. 상기 상면후크부(14e)는 후크형상으로 형성되어 있어서, 상기 버스바 유닛(13)의 상부면에 체결되어, 상기 상면커버부(14a)가 분리되지 않도록 한다.
측면후크부(14f)는 상기 측면커버부(14b)의 하단에 형성된다. 상기 측면후크부(14f)는 상기 측면커버부(14b)가 상기 연결부(14c)에 대하여 접히면, 상기 버스바 유닛(13)의 측면에 체결됨으로써, 상기 측면후크부(14f)가 상기 버스바 유닛(13)으로부터 분리되지 않도록 한다.
본 발명에 따른 절연 커버(14)에는 상기 배터리셀(12)들의 전압을 센싱하게 위한 전압 센싱 와이어(15)가 일체로 구비된다.
전압 센싱 와이어(15)는 상기 상면커버부(14a)의 저면에 상기 상면커버부(14a)의 길이방향을 따라 설치된다.
전압 센싱 커넥터(16)는 상기 연결부(14c)의 저면에 설치되고, 상기 전압 센싱 와이어(15)의 단부와 연결된다. 상기 전압 센싱 커넥터(16)는 상기 절연 커버(14)를 상기 버스바 유닛(13)에 결합시킬 때, 상기 버스바 유닛(13)에 전기적으로 연결된다.
상기 절연 커버(14)에 상기 전압 센싱 와이어(15)와 상기 전압 센싱 와이어(15)를 상기 버스바 유닛(13)에 전기적으로 연결해주는 전압 센싱 커넥터(16)가 일체로 구비되어 있으므로, 상기 절연 커버(14)를 조립하는 것만으로도, 별도로 공정없이 상기 전압 센싱 와이어(15)를 설치할 수 있다.
도 6a 및 도 6b에는 상기 절연 커버(14)를 상기 배터리모듈(10)에 조립하는 과정이 도시되어 있다.
상기 배터리셀(12)들의 양단에 각각 상기 버스바 유닛(13)이 결합된 상태에서, 상기 절연 커버(14)를 그 상부에 위치시킨다.
이후, 도 6a에 도시된 바와 같이, 상기 절연 커버(14)를 내장된 상기 전압 센싱 커넥터(16)를 상기 버스바 유닛(13)에 1차로 체결시킨다.
이때, 상기 상면후크부(14e)도 상기 버스바 유닛(13)의 상부면에 체결시킨다.
상기 전압 센싱 커넥터(16)와 상기 상면후크부(14e)가 상기 연결부(14c)에 함께 형성되어 있어서, 상기 절연 커버(14)를 상기 버스바 유닛(13)에 결합된 상기 배터리셀(12)들의 상방에서 하방으로 눌러 조립하면, 상기 절연 커버(14)가 상기 버스바 유닛(13)에 체결된다.
상기 절연 커버(14)가 1차로 체결된 상태에서, 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 측면커버부(14b)를 접어 상기 측면후크부(14f)가 상기 버스바 유닛(13)의 측면에 체결되도록 함으로써, 상기 절연 커버(14)의 체결이 완료된다.
이후, 하우징(11)의 내부에 상기 절연 커버(14)까지 조립된 배터리셀(12)들을 패키징시킴으로써, 배터리모듈(10)의 조립이 완료된다.
10 : 배터리 모듈 11 : 하우징
12 : 배터리셀 13 : 버스바 유닛
14 : 절연 커버 14a : 상면커버부
14b : 측면커버부 14c : 연결부
14d : 네크부 14e : 상면후크부
14f : 측면후크부 15 : 전압 센싱 와이어
16 : 전압 센싱 커넥터 110 : 배터리 모듈
111 : 하우징 112 : 배터리셀
113 : 전면 버스바 유닛 114 : 후면 버스바 유닛
115 : 전압 센싱 FPCB

Claims (11)

  1. 서로 평행하게 적층된 복수의 배터리셀들의 상부면을 덮는 상면커버부와,
    상기 상면커버부의 양단에 상기 상면커버부에 일체로 연결되고, 상기 배터리셀들의 측면에 결합되는 버스바 유닛의 측면을 덮는 측면커버부를 포함하는 배터리 모듈용 일체형 절연 커버.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상면커버부의 양단에는 각각 상기 상면커버부로부터 연장되게 연결부가 형성되고, 상기 측면커버부는 상기 연결부에 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈용 일체형 절연 커버.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 연결부와 상기 측면커버부가 연결되는 부위에는 상기 연결부와 상기 측면커버부 보다 두께가 얇게 형성되는 네크부가 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈용 일체형 절연 커버.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 측면커버부는 상기 네크부를 중심으로 회전하여, 상기 버스바 유닛을 커버하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈용 일체형 절연 커버.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 연결부에 상기 연결부로부터 돌출되게 형성되어 상기 버스바 유닛의 상부면에 고정되는 상면후크부가 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈용 일체형 절연 커버.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 측면커버부에 상기 측면커버부가 상기 버스바 유닛에 고정되도록 상기 측면커버부로부터 돌출되는 측면후크부가 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈용 일체형 절연 커버.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 연결부는, 상기 상면커버부 및 상기 측면커버부 보다 폭이 좁게 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈용 일체형 절연 커버.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 상면커버부의 저면에는 상기 배터리셀들의 전압을 센싱하는 전압 센싱 와이어가 설치되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈용 일체형 절연 커버.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 연결부에 상기 전압 센싱 와이어에 연결되고 상기 버스바 유닛에 전기적으로 연결되는 전압 센싱 커넥터가 설치되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈용 일체형 절연 커버.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전압 센싱 커넥터를 상기 버스바 유닛의 상부면에 끼워 상기 상면커버부가 상기 배터리셀들에 고정되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈용 일체형 절연 커버.
  11. 하우징과,
    상기 하우징의 내부에 서로 평행하게 적층되는 복수의 배터리셀과,
    상기 복수의 상기 배터리셀들의 측면에 결합되는 버스바 유닛과,
    상기 배터리셀들의 상부면과 상기 버스바 유닛의 측면을 동시에 커버하는 청구항 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 절연 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈용 일체형 절연 커버를 포함한 배터리 모듈.


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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100109857A (ko) 2009-04-01 2010-10-11 주식회사 엘지화학 전압 검출부재 및 이를 포함하는 전지모듈

Patent Citations (1)

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KR20100109857A (ko) 2009-04-01 2010-10-11 주식회사 엘지화학 전압 검출부재 및 이를 포함하는 전지모듈

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