KR20240003306A - 배터리 모듈 - Google Patents

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KR20240003306A
KR20240003306A KR1020220080603A KR20220080603A KR20240003306A KR 20240003306 A KR20240003306 A KR 20240003306A KR 1020220080603 A KR1020220080603 A KR 1020220080603A KR 20220080603 A KR20220080603 A KR 20220080603A KR 20240003306 A KR20240003306 A KR 20240003306A
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battery
coupled
connector
unit
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KR1020220080603A
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신동진
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에스케이온 주식회사
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Abstract

배터리 모듈이 개시된다. 본 발명의 배터리 모듈은, 복수의 배터리 셀을 구비하는 배터리 셀 어셈블리; 상기 배터리 셀 어셈블리를 수용하고, 상기 배터리 셀 어셈블리의 위에 위치하는 탑 플레이트를 구비하는, 케이스 어셈블리; 상기 배터리 셀 어셈블리와 상기 케이스 어셈블리의 사이에 위치하고, 상기 배터리 셀 어셈블리를 전기적으로 연결하는 버스바 유닛; 상기 버스바 유닛으로부터 전기적 신호를 수신하는 센싱 바디를 구비하는, 배터리 센싱 유닛; 그리고 상기 센싱 바디에 결합된 제1 커플링 파트와, 상기 버스바 유닛에 결합된 제2 커플링 파트를 구비하는, 커플링 유닛을 포함하고, 상기 제1 커플링 파트와 상기 제2 커플링 파트는, 서로 분리된 상태에서 서로 결합 가능하고, 서로 결합된 상태에서 서로 분리 가능할 수 있다.

Description

배터리 모듈{BATTERY MODULE}
본 발명은 배터리 모듈에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 배터리 셀의 정보를 획득하는 센싱 모듈과 버스바를 커넥터로 연결하는 배터리 모듈에 관한 것이다.
기존 배터리 모듈에서 배터리 셀의 정보를 획득하는 센싱 모듈은 버스바에 용접을 통해 연결된다. 예를 들어, 금속으로 형성된 센싱 탭의 일단이 버스바에 용접 결합되고 타단이 센싱 모듈에 용접 결합되어, 버스바를 통해 배터리 셀의 정보가 센싱 모듈에 전달될 수 있다. 센싱 모듈은, 예를 들어, FPC(Flexible Printed Circuit)를 포함할 수 있다.
그런데 센싱 모듈이 단락 되거나 제 기능을 수행하지 못하는 경우, 센싱 모듈이 용접 결합되어 있어서, 배터리 모듈 전체를 교체해야 하는 경우가 있다. 즉 배터리 모듈의 센싱 모듈을 교체하면 배터리 모듈이 정상적으로 작동되는 경우에도, 배터리 모듈 전체를 교체해야 할 수 있다.
이를 해결하기 위하여 센싱 모듈과 버스바의 결합 관계를 종전과 다르게 구성할 필요가 있다.
KR 10-2020-0080074 A
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 배터리 셀의 정보를 획득하는 센싱 모듈의 교체가 용이한 배터리 모듈을 제공하는 것을 다른(another) 목적으로 한다.
본 발명은 센싱 모듈과 버스바 유닛의 결합 및 분리가 용이한 배터리 모듈을 제공하는 것을 다른(another) 목적으로 한다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 복수의 배터리 셀을 구비하는 배터리 셀 어셈블리; 상기 배터리 셀 어셈블리를 수용하고, 상기 배터리 셀 어셈블리의 위에 위치하는 탑 플레이트를 구비하는, 케이스 어셈블리; 상기 배터리 셀 어셈블리와 상기 케이스 어셈블리의 사이에 위치하고, 상기 배터리 셀 어셈블리를 전기적으로 연결하는 버스바 유닛; 상기 버스바 유닛으로부터 전기적 신호를 수신하는 센싱 바디를 구비하는, 배터리 센싱 유닛; 그리고 상기 센싱 바디에 결합된 제1 커플링 파트와, 상기 버스바 유닛에 결합된 제2 커플링 파트를 구비하는, 커플링 유닛을 포함하고, 상기 제1 커플링 파트와 상기 제2 커플링 파트는, 서로 분리된 상태에서 서로 결합 가능하고, 서로 결합된 상태에서 서로 분리 가능한, 배터리 모듈이 제공될 수 있다.
본 발명의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 제1 커플링 파트는, 상기 센싱 바디에 결합된 커넥터를 포함하고, 상기 제2 커플링 파트는, 상기 버스바 유닛에 결합된 센싱 탭을 포함하며, 상기 센싱 탭은 금속을 포함하는 소재로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른(another) 측면에 따르면, 센싱 탭은, 용접 또는 솔더링(soldering)을 통해, 상기 버스바 유닛에 결합될 수 있다.
본 발명의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 센싱 탭이 상기 커넥터에 삽입되면, 상기 센싱 탭과 상기 커넥터가 결합될 수 있다.
본 발명의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 커넥터는, 용접 또는 솔더링(soldering)을 통해, 상기 센싱 바디에 결합될 수 있다.
본 발명의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 제1 커플링 파트는, 상기 센싱 바디에서 연장된 형상의 센싱 레그; 그리고 상기 센싱 레그에 위치하며 상기 센싱 바디에 전기적으로 연결된 센싱 단자부를 포함하고, 상기 제2 커플링 파트는, 상기 버스바 유닛에 결합된 커넥터를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 센싱 단자부의 적어도 일부는 상기 커넥터에서 분리된 상태에서 외부에 노출될 수 있다.
본 발명의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 센싱 레그가 상기 커넥터에 삽입되면, 상기 센싱 단자부는 상기 커넥터에 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 커넥터는, 용접 또는 솔더링(soldering)을 통해 상기 버스바 유닛에 결합될 수 있다.
본 발명의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 제1 커플링 파트는, 상기 센싱 바디에 결합된 제1 커플러를 포함하고, 상기 제2 커플링 파트는, 상기 버스바 유닛에 결합된 제2 커플러를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 제1 커플러의 적어도 일부는, 상기 제2 커플러의 적어도 일부에 끼움 결합될 수 있다.
본 발명의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 버스바 유닛은, 상기 배터리 셀 어셈블리의 일측에 위치하며 상기 복수의 배터리 셀을 연결하는 제1 버스바 유닛; 그리고 상기 배터리 셀 어셈블리의 타측에 위치하며 상기 복수의 배터리 셀을 연결하는 제2 버스바 유닛을 포함하고, 상기 배터리 센싱 유닛은, 상기 제1 버스바 유닛에 결합되는 제1 센싱 모듈; 그리고 상기 제2 버스바 유닛에 결합되는 제2 센싱 모듈을 포함하고, 상기 제1 센싱 모듈 및 상기 제2 센싱 모듈 각각은, 상기 센싱 바디를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 배터리 센싱 유닛은, 상기 제1 센싱 모듈과 상기 제2 센싱 모듈을 전기적으로 연결하는 센싱 연결부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른(another) 측면에 따르면, 상기 배터리 센싱 유닛은, 상기 배터리 셀 어셈블리와 상기 탑 플레이트의 사이에 위치하며, 상기 센싱 연결부를 지지하는, 센싱 프레임을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 모듈의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 배터리 셀의 정보를 획득하는 센싱 모듈의 교체가 용이한 배터리 모듈이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 센싱 모듈과 버스바 유닛의 결합 및 분리가 용이한 배터리 모듈이 제공될 수 있다.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 나타낸 도면이다.
도 2는, 도 1에 도시된 배터리 모듈의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀 어셈블리를 나타낸 도면이다.
도 4는, 절연 커버와 제1 사이드 케이스가 제거된 상태에서 배터리 모듈을 바라본 모습을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4의 일부 영역을 확대한 모습을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 커넥터가 배터리 센싱 유닛에 결합된 모습을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 커넥터가 버스바 유닛에 결합된 모습을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 제1 커넥터와 제2 커넥터가 센싱 모듈과 버스바 유닛에 각각 결합된 모습을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우뿐만 아니라 막, 영역, 구성요소들 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다. 예컨대, 본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등이 전기적으로 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소 등이 직접 전기적으로 연결된 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 간접적으로 전기적 연결된 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(10)을 나타낸 도면이다. 도 2는, 도 1에 도시된 배터리 모듈(10)의 분해사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀 어셈블리(100)를 나타낸 도면이다. 본 명세서에서, 상하 방향 및 전후 방향은, 도 2를 기준으로 정의될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 배터리 모듈(10)은 배터리 셀 어셈블리(100)를 포함할 수 있다. 배터리 셀 어셈블리(100)는, 복수의 배터리 셀(110)을 포함할 수 있다. 복수의 배터리 셀(110)은, 일 방향으로 배치되거나 적층될 수 있다. 예를 들어, 복수의 배터리 셀(110)이 배치되거나 적층된 방향은, 배터리 모듈(10)의 종방향(longitudinal direction) 또는 길이 방향일 수 있다. 배터리 모듈(10)의 종방향은, 배터리 모듈(10)의 전후 방향일 수 있다.
복수의 배터리 셀(110) 각각은, 배터리 셀 바디(111)를 포함할 수 있다. 배터리 셀 바디(111)는, 일단에서 연장되어 타단으로 이어질 수 있다. 배터리 셀 바디(111)의 일단은, 배터리 셀 바디(111)의 “제1 단”이라 칭할 수 있다. 배터리 셀 바디(111)의 타단은, 배터리 셀 바디(111)의 “제2 단”이라 칭할 수 있다.
예를 들어, 배터리 셀 바디(111)는, 배터리 모듈(10)의 폭 방향 또는 횡방향으로 연장된 형상을 형성할 수 있다. 달리 말하면, 배터리 셀 바디(111)의 종방향 또는 길이 방향은, 배터리 모듈(10)의 폭 방향 또는 횡방향일 수 있다.
복수의 배터리 셀(110) 각각은, 전극 리드 탭(115)을 포함할 수 있다. 전극 리드 탭(115)은, 배터리 셀 바디(111)에서 연장된 형상을 형성할 수 있다. 예를 들어, 전극 리드 탭(115)은, 배터리 셀 바디(111)에서 돌출된 형상을 형성할 수 있다. 예를 들어, 전극 리드 탭(115)은, 배터리 셀 바디(111)의 제1 단에서 돌출된 제1 전극 리드 탭(117)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전극 리드 탭(115)은, 배터리 셀 바디(111)의 제2 단에서 돌출된 제2 전극 리드 탭(118)을 포함할 수 있다.
배터리 셀 어셈블리(100)는 열 차단 패드(120)를 포함할 수 있다. 열 차단 패드(120)는, 복수의 배터리 셀(110)의 사이에 배치될 수 있다. 열 차단 패드(120)는, 복수의 배터리 셀(110) 중 일 배터리 셀(110)에서 열폭주가 발생할 경우, 열폭주가 발생된 배터리 셀(110)로부터 열(heat) 또는 화염이 주변 배터리 셀(110)로 이동하는 것을 억제할 수 있다. 열 차단 패드(120)는, 내열성 소재를 포함할 수 있다.
배터리 모듈(10)은, 케이스 어셈블리(200)를 포함할 수 있다. 케이스 어셈블리(200)는, 제1 케이스(210)를 포함할 수 있다. 제1 케이스(210)는, 배터리 셀 어셈블리(100)를 수용할 수 있다.
제1 케이스(210)는, 바텀 케이스(211)를 포함할 수 있다. 바텀 케이스(211)는, 케이스 어셈블리(200)의 바닥을 형성할 수 있다. 바텀 케이스(211)는 배터리 셀 어셈블리(100)의 아래에 위치할 수 있다. 달리 말하면, 배터리 셀 어셈블리(100)는 바텀 케이스(211)에 적재될 수 있다.
바텀 케이스(211)는 4개의 변(edge)을 포함할 수 있다. 바텀 케이스(211)의 4개의 변은, 바텀 케이스(211)의 둘레를 형성할 수 있다. 바텀 케이스(211)의 2개의 연결 변(connection edge)은, 바텀 케이스(211)의 4개 변 중에서 배터리 모듈(10)의 종방향 또는 횡방향을 따라 연장된 2개의 변일 수 있다.
바텀 케이스(211)의 “제1 연결 변”은, 바텀 케이스(211)의 2개 연결 변 중에서 배터리 셀 바디(111)의 제1 단에 인접한 연결 변일 수 있다. 바텀 케이스(211)의 “제2 연결 변”은, 바텀 케이스(211)의 2개 연결 변 중에서 배터리 셀 바디(111)의 제2 단에 인접할 연결 변일 수 있다. 바텀 케이스(211)의 제1 연결 변과 제2 연결 변은, 서로 마주하거나 나란할 수 있다.
제1 케이스(210)는, 사이드 케이스(215)를 포함할 수 있다. 사이드 케이스(215)는, 바텀 케이스(211)로부터 위로 연장되어 형성될 수 있다. 사이드 케이스(215)는 바텀 케이스(211)와 일체로 형성될 수 있다.
사이드 케이스(215)는, 복수로 제공될 수 있다. 예를 들어, 사이드 케이스(215)는, 바텀 케이스(211)의 제1 연결 변에서 위로 연장되어 형성된 제1 사이드 케이스(217)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사이드 케이스(215)는, 바텀 케이스(211)의 제2 연결 변에서 위로 연장되어 형성된 제2 사이드 케이스(218)를 포함할 수 있다. 제2 사이드 케이스(218)는 제1 사이드 케이스(217)를 마주할 수 있다. 제1 사이드 케이스(217)에서 제2 사이드 케이스(218)를 향하는 방향은, 배터리 모듈(10)의 횡방향과 나란할 수 있다.
케이스 어셈블리(200)는 제2 케이스(220)를 포함할 수 있다. 제2 케이스(220)는, 탑 케이스(221)를 포함할 수 있다. 탑 케이스(221)는 금속(metal)을 포함하는 소재로 형성될 수 있다. 탑 케이스(221)는, “상단 커버”라 칭할 수 있다.
탑 케이스(221)는 4개의 변(edge)을 포함할 수 있다. 탑 케이스(221)의 4개의 변은, 탑 케이스(221)의 둘레를 형성할 수 있다. 탑 케이스(221)의 2개의 연결 변(connection edge)은, 탑 케이스(221)의 4개 변 중에서 배터리 모듈(10)의 종방향 또는 횡방향을 따라 연장된 2개의 변일 수 있다.
탑 케이스(221)의 “제1 연결 변”은, 탑 케이스(221)의 2개 연결 변 중에서 배터리 셀 바디(111)의 제1 단에 인접한 연결 변일 수 있다. 탑 케이스(221)의 “제2 연결 변”은, 탑 케이스(221)의 2개 연결 변 중에서 배터리 셀 바디(111)의 제2 단에 인접할 연결 변일 수 있다. 제1 연결 변과 제2 연결 변은, 서로 마주하거나 나란할 수 있다.
제2 케이스(220)는 윙 케이스(227, 228)를 포함할 수 있다. 윙 케이스(227, 228)는, 탑 케이스(221)와 일체로 형성될 수 있다. 윙 케이스(227, 228)는, 탑 케이스(221)의 변에서 아래로 연장되어 형성될 수 있다.
예를 들어, 윙 케이스(227, 228)는, 탑 케이스(221)의 제1 연결 변에서 아래로 연장되어 형성된 제1 윙 케이스(227)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 윙 케이스(227, 228)는, 탑 케이스(221)의 제2 연결 변에서 아래로 연장되어 형성된 제2 윙 케이스(228)를 포함할 수 있다.
윙 케이스(227, 228)는, 사이드 케이스(215)에 결합되거나 체결될 수 있다. 예를 들어, 제1 윙 케이스(227)는, 제1 사이드 케이스(217)에 결합되거나 체결될 수 있다. 예를 들어, 제2 윙 케이스(228)는, 제2 사이드 케이스(218)에 결합되거나 체결될 수 있다.
케이스 어셈블리(200)는 전후 케이스(230)를 포함할 수 있다. 전후 케이스(230)는, 전면 케이스(231)를 포함할 수 있다. 전면 케이스(231)는, 배터리 셀 어셈블리(100)를 마주할 수 있다. 전면 케이스(231)는, 배터리 셀 어셈블리(100)의 앞에 위치할 수 있다.
전면 케이스(231)는, 제1 사이드 케이스(217)의 전단에 연결되거나 결합될 수 있다. 전면 케이스(231)는, 제2 사이드 케이스(218)의 전단에 연결되거나 결합될 수 있다. 전면 케이스(231)는, 바텀 케이스(217)의 전단에 연결되거나 결합될 수 있다.
케이스 어셈블리(200)는 절연 커버(250)를 포함할 수 있다. 절연 커버(250)는, 배터리 셀 어셈블리(100)와 사이드 케이스(215)의 사이에 배치될 수 있다. 절연 커버(250)는 절연 소재를 포함할 수 있다.
배터리 모듈(10)은 버스바 유닛(300)을 포함할 수 있다. 버스바 유닛(300)은, 배터리 셀 어셈블리(100)에 전기적으로 연결될 수 있다. 버스바 유닛(300)은, 배터리 셀 어셈블리(100)와 케이스 어셈블리(200)의 사이에 배치될 수 있다. 버스바 유닛(300)은 복수의 배터리 셀(110)을 전기적으로 연결할 수 있다. 버스바 유닛(300)은 복수로 제공될 수 있다.
예를 들어, 버스바 유닛(300)은, 제1 사이드 케이스(217)와 배터리 셀 어셈블리(100)의 사이에 배치되는 제1 버스바 유닛(310)을 포함할 수 있다. 제1 버스바 유닛(310)은, 복수의 배터리 셀(110)의 제1 전극 리드 탭(117)을 전기적으로 연결할 수 있다.
예를 들어, 버스바 유닛(300)은, 제2 사이드 케이스(218)와 배터리 셀 어셈블리(100)의 사이에 배치되는 제2 버스바 유닛(320)을 포함할 수 있다. 제2 버스바 유닛(320)은, 복수의 배터리 셀(110)의 제2 전극 리드 탭(118)을 전기적으로 연결할 수 있다.
배터리 모듈(10)은 배터리 센싱 유닛(400)을 포함할 수 있다. 배터리 센싱 유닛(400)은 센싱 프레임(410)을 포함할 수 있다. 센싱 프레임(410)은 제1 버스바 유닛(310)과 제2 버스바 유닛(320)을 연결할 수 있다. 센싱 프레임(410)은, 배터리 셀 어셈블리(100)와 탑 케이스(211)의 사이에 위치할 수 있다. 센싱 프레임(410)은, 플레이트(plate) 또는 보드(board)의 형상을 형성할 수 있다.
도 4는, 절연 커버(250, 도 2 참조)와 제1 사이드 케이스(217, 도 2 참조)가 제거된 상태에서 배터리 모듈(10, 도 1 참조)를 바라본 모습을 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 배터리 센싱 유닛(400)은 버스바 유닛(300)에 전기적으로 연결되는 센싱 모듈(420)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱 모듈(420)은 버스바 유닛(300)을 통해 배터리 셀(110)의 정보를 획득할 수 있다. 배터리 셀(110)의 정보는, 배터리 셀(110)의 전압, 전류, 충전 상태 중에서 적어도 하나에 관한 정보를 포함할 수 있다.
센싱 모듈(420)은 복수로 제공될 수 있다. 예를 들어, 센싱 모듈(420)은, 제1 버스바 유닛(310)에 연결되는 “제1 센싱 모듈”을 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱 모듈(420)은, 제2 버스바 유닛(310)에 연결되는 “제2 센싱 모듈”을 포함할 수 있다.
배터리 센싱 유닛(400)은 센싱 연결부(430)를 포함할 수 있다. 센싱 연결부(430)는, 센싱 프레임(410)에 의해 지지될 수 있다. 예를 들어, 센싱 연결부(430)는, 센싱 프레임(410)의 상면(upper surface)에 위치할 수 있다.
센싱 연결부(430)는, 센싱 모듈(420)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 센싱 연결부(430)는, 제1 센싱 모듈과 제2 센싱 모듈을 연결할 수 있다. 예를 들어, 센싱 연결부(430)의 일단은 제1 센싱 모듈에 연결되고, 센싱 연결부(430)의 타단은 제2 센싱 모듈에 연결될 수 있다. 제1 센싱 모듈이 획득한 정보는, 센싱 연결부(430)를 통해 제2 센싱 모듈에 전달될 수 있다. 또는 제2 센싱 모듈이 획득한 정보는, 센싱 연결부(430)를 통해 제1 센싱 모듈에 전달될 수 있다.
배터리 모듈(10)은 커넥팅 유닛(500)을 포함할 수 있다. 커넥팅 유닛(500)은, 배터리 센싱 유닛(400)과 버스바 유닛(300)을 연결할 수 있다. 커넥팅 유닛(500)은 센싱 탭(510)을 포함할 수 있다.
도 5는 도 4의 일부 영역을 확대한 모습을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 센싱 탭(510)은, 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱 탭(510)의 일단부는 버스바 유닛(300)에 용접 결합되고, 센싱 탭(510)의 타단부는 센싱 모듈(420)에 용접 결합될 수 있다.
센싱 탭(510)은, 전기적 신호 또는 정보를 전달하는 통로일 수 있다. 예를 들어, 배터리 셀(110, 도 3 참조)에 관한 정보 또는 전기적 신호가 버스바 유닛(300)에 전달되면, 상기 정보 또는 전기적 신호는 센싱 탭(510)을 통해 센싱 모듈(420)에 전달될 수 있다. 상기 정보는 전기적 신호로 표현될 수 있다.
센싱 탭(510)이 버스바 유닛(300)과 센싱 모듈(420)에 각각 용접 결합되는 경우, 센싱 모듈(420)을 교체하기 어려울 수 있다. 따라서 센싱 모듈(420)의 교체가 용이하도록, 커넥팅 유닛(500)과 센싱 모듈(420)의 결합 관계 또는 커넥팅 유닛(500)과 버스바 유닛(300)의 결합 관계를 변경할 필요가 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 커넥터(520)가 배터리 센싱 유닛(400)에 결합된 모습을 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 커넥팅 유닛(500)은 커넥터(520)를 포함할 수 있다. 커넥터(520)는 배터리 센싱 유닛(400)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 커넥터(520)의 일단부는 센싱 모듈(420)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 커넥터(520)는, 용접 또는 솔더링(soldering)을 통해, 센싱 모듈(420)에 결합될 수 있다. 도 6에서, 커넥터(520)는 “제1 커넥팅 파트”라 칭할 수 있다. 제1 커넥팅 파트는, 커넥팅 유닛(500) 중에서 센싱 바디(421, 도 7 및 도 8 참조)에 결합되는 부분을 의미할 수 있다.
커넥팅 유닛(500)은 센싱 탭(510)을 포함할 수 있다. 센싱 탭(510)은, 버스바 유닛(300)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 센싱 탭(510)의 일단부는, 용접 또는 솔더링(soldering)을 통해, 버스바 유닛(300)에 결합될 수 있다. 도 6에서, 센싱 탭(510)은, “제2 커넥팅 파트”라 칭할 수 있다. 제2 커넥팅 파트는, 커넥팅 유닛(500) 중에서 버스바 유닛(300)에 결합되는 부분을 의미할 수 있다.
센싱 탭(510)과 커넥터(520)는 결합될 수 있다. 예를 들어, 센싱 탭(510)의 타단부는, 커넥터(520)의 타단부에 결합될 수 있다. 예를 들어, 센싱 탭(510)의 타단부는, 커넥터(520)의 타단부에 삽입되어 결합될 수 있다. 서로 결합된 센싱 탭(510)과 커넥터(520)는, 서로 분리될 수 있다. 센싱 탭(510)과 커넥터(520)가 서로 분리되면, 센싱 모듈(420)은 용이하게 교체될 수 있다.
센싱 탭(510)과 커넥터(520)는, 전기적 신호 또는 정보를 전달하는 통로일 수 있다. 예를 들어, 배터리 셀(110, 도 3 참조)에 관한 정보 또는 전기적 신호가 버스바 유닛(300)에 전달되면, 상기 정보 또는 전기적 신호는 센싱 탭(510)과 커넥터(520)를 순차적으로 경유하여, 센싱 모듈(420)에 전달될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 커넥터(520)가 버스바 유닛(300)에 결합된 모습을 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 커넥터(520)는 버스바 유닛(300)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 커넥터(520)의 일단부는 버스바 유닛(300)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 커넥터(520)는, 용접 또는 솔더링(soldering)을 통해, 버스바 유닛(300)에 결합될 수 있다. 도 7에서 커넥터(520)는 “제2 커넥팅 파트”라 칭할 수 있다. 제2 커넥팅 파트는, 커넥팅 유닛(500) 중에서 버스바 유닛(300)에 결합되는 부분을 의미할 수 있다.
센싱 모듈(420)은 센싱 바디(421)를 포함할 수 있다. 센싱 바디(421)는, 센싱 모듈(420)의 전체적인 형상을 형성할 수 있다. 센싱 바디(421)는, 전기적 신호 또는/및 정보를 수신하여 외부 디바이스로 전달할 수 있다. 센싱 바디(421)는, 센싱 프레임(410, 도 2 참조)에 연결되거나, 센싱 프레임(410, 도 2 참조)에 의해 지지될 수 있다.
센싱 모듈(420)은, 센싱 레그(422)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱 레그(422)는, 센싱 바디(421)에 연결되거나 결합될 수 있다. 예를 들어, 센싱 레그(422)의 일단부는 센싱 바디(421)에 연결되거나 결합될 수 있다.
예를 들어, 센싱 레그(422)는, 센싱 바디(421)에서 연장되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 센싱 레그(422)는, 센싱 바디(421)에서 돌출되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 센싱 레그(422)의 타단부는, 센싱 바디(421)에서 돌출될 수 있다.
센싱 모듈(420)은, 센싱 단자부(423)를 포함할 수 있다. 센싱 단자부(423)는, 센싱 레그(422)에 위치할 수 있다. 센싱 단자부(423)의 적어도 일부는, 커넥터(520)에서 분리된 상태에서, 외부로 노출될 수 있다. 센싱 단자부(423)는, 센싱 바디(421)에 전기적으로 연결될 수 있다.
센싱 모듈(420)은, 커넥터(520)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 센싱 레그(422)는, 커넥터(520)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 센싱 레그(422)의 적어도 일부는, 커넥터(520)에 삽입되어 커넥터(520)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 센싱 레그(422)의 타단부는, 커넥터(520)에 삽입되어 커넥터(520)에 결합될 수 있다.
도 7에서, 센싱 레그(422)와 센싱 단자부(423)는, “제1 커넥팅 파트”라 칭할 수 있다. 제1 커넥팅 파트는, 센싱 바디(421)에 결합된 상태에서 제2 커넥팅 파트에 결합 가능한 구성요소를 의미할 수 있다. 이와 같은 맥락에서, 센싱 레그(422)와 센싱 단자부(423)는, 커넥팅 유닛(500)에 포함된 것으로 이해될 수 있다.
센싱 레그(422)가 커넥터(520)에 결합되면, 센싱 단자부(423)가 커넥터(520)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 배터리 셀(110, 도 3 참조)에 관한 정보 또는 전기적 신호가 버스바 유닛(300)에 전달되면, 상기 정보 또는 전기적 신호는 커넥터(520)와 센싱 단자부(423)를 순차적으로 경유하여, 센싱 바디(421)에 전달될 수 있다.
서로 결합된 센싱 레그(422)와 커넥터(520)는, 서로 분리될 수 있다. 센싱 레그(422)와 커넥터(520)가 서로 분리되면, 센싱 모듈(420)은 용이하게 교체될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 제1 커넥터(521)와 제2 커넥터(522)가 센싱 모듈(420)과 버스바 유닛(300)에 각각 결합된 모습을 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 커넥터(520)는 제1 커넥터(521)와 제2 커넥터(522)를 포함할 수 있다. 제1 커넥터(521)는, 센싱 모듈(420)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 커넥터(521)의 일단부는, 센싱 바디(421)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 커넥터(521)는, 용접 또는 솔더링(soldering)을 통해, 센싱 모듈(420)에 결합될 수 있다.
도 8에서 제1 커넥터(521)는 “제1 커넥팅 파트”라 칭할 수 있다. 제1 커넥팅 파트는, 커넥팅 유닛(500) 중에서 센싱 바디(421)에 결합된 부분을 의미할 수 있다.
제2 커넥터(522)는, 버스바 유닛(300)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 제2 커넥터(522)의 일단부는, 버스바 유닛(300)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 제2 커넥터(521)는, 용접 또는 솔더링(soldering)을 통해, 버스바 유닛(300)에 결합될 수 있다.
도 8에서 제2 커넥터(522)는 “제2 커넥팅 파트”라 칭할 수 있다. 제2 커넥팅 파트는, 커넥팅 유닛(500) 중에서 버스바 유닛(300)에 결합된 부분을 의미할 수 있다.
제1 커넥터(521)와 제2 커넥터(522)는, 서로 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 커넥터(521)의 타단부는, 제2 커넥터(522)의 타단부에 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 커넥터(521)의 타단부의 적어도 일부는, 제2 커넥터(522)의 타단부의 적어도 일부에 끼움 결합될 수 있다.
제1 커넥터(521)와 제2 커넥터(522)가 서로 결합되면, 제1 커넥터(521)와 제2 커넥터(522)는 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 배터리 셀(110, 도 3 참조)에 관한 정보 또는 전기적 신호가 버스바 유닛(300)에 전달되면, 상기 정보 또는 전기적 신호는 제2 커넥터(522)와 제1 커넥터(521)를 순차적으로 경유하여, 센싱 모듈(420)에 전달될 수 있다.
서로 결합된 제1 커넥터(521)와 제2 커넥터(522)는, 서로 분리될 수 있다. 제1 커넥터(521)와 제2 커넥터(522)가 서로 분리되면, 센싱 모듈(420)은 용이하게 교체될 수 있다.
도 6 내지 도 8에서, 설명의 편의를 위하여, 버스바 유닛(300)의 일부가 표시되지 않을 수 있다. 예를 들어, 도 6 내지 도 8에서 표시된 버스바 유닛(300)은, 버스바 유닛(300)에 포함된 버스바(bus-bar)일 수 있다. 도 7 내지 도 8에서, 설명의 편의를 위하여, 제1 커플링 파트와 제2 커플링 파트가 서로 분리된 것으로 표시될 수 있다.
도 4 내지 도 8을 참조하면, 예를 들어 센싱 모듈(420)의 적어도 일부는, 버스바 유닛(300)과 사이드 케이스(215, 도 2 참조)의 사이에 위치할 수 있다. 예를 들어, 센싱 모듈(420)의 적어도 일부는, 버스바 유닛(300)과 절연 커버(250)의 사이에 위치할 수 있다. 예를 들어, 센싱 모듈(420)의 적어도 일부는, 버스바 유닛(300)에 의해 지지될 수 있다.
앞에서 설명된 본 발명의 어떤 실시예 또는 다른 실시예들은 서로 배타적이거나 구별되는 것은 아니다. 앞서 설명된 본 발명의 어떤 실시예들 또는 다른 실시예들은 각각의 구성 또는 기능이 병용되거나 조합될 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
10: 배터리 모듈 100: 배터리 셀 어셈블리
200: 케이스 어셈블리 300: 버스바 유닛
400: 배터리 센싱 유닛 500: 커넥팅 유닛

Claims (14)

  1. 복수의 배터리 셀을 구비하는 배터리 셀 어셈블리;
    상기 배터리 셀 어셈블리를 수용하고, 상기 배터리 셀 어셈블리의 위에 위치하는 탑 플레이트를 구비하는, 케이스 어셈블리;
    상기 배터리 셀 어셈블리와 상기 케이스 어셈블리의 사이에 위치하고, 상기 배터리 셀 어셈블리를 전기적으로 연결하는 버스바 유닛;
    상기 버스바 유닛으로부터 전기적 신호를 수신하는 센싱 바디를 구비하는, 배터리 센싱 유닛; 그리고
    상기 센싱 바디에 결합된 제1 커플링 파트와, 상기 버스바 유닛에 결합된 제2 커플링 파트를 구비하는, 커플링 유닛을 포함하고,
    상기 제1 커플링 파트와 상기 제2 커플링 파트는,
    서로 분리된 상태에서 서로 결합 가능하고, 서로 결합된 상태에서 서로 분리 가능한,
    배터리 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 커플링 파트는,
    상기 센싱 바디에 결합된 커넥터를 포함하고,
    상기 제2 커플링 파트는,
    상기 버스바 유닛에 결합된 센싱 탭을 포함하며,
    상기 센싱 탭은 금속을 포함하는 소재로 형성되는,
    배터리 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    센싱 탭은,
    용접 또는 솔더링(soldering)을 통해, 상기 버스바 유닛에 결합된,
    배터리 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 센싱 탭이 상기 커넥터에 삽입되면, 상기 센싱 탭과 상기 커넥터가 결합되는,
    배터리 모듈.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 커넥터는,
    용접 또는 솔더링(soldering)을 통해, 상기 센싱 바디에 결합되는,
    배터리 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 커플링 파트는,
    상기 센싱 바디에서 연장된 형상의 센싱 레그; 그리고
    상기 센싱 레그에 위치하며 상기 센싱 바디에 전기적으로 연결된 센싱 단자부를 포함하고,
    상기 제2 커플링 파트는,
    상기 버스바 유닛에 결합된 커넥터를 포함하는,
    배터리 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 센싱 단자부의 적어도 일부는,
    상기 커넥터에서 분리된 상태에서, 외부에 노출되는,
    배터리 모듈.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 센싱 레그가 상기 커넥터에 삽입되면, 상기 센싱 단자부는 상기 커넥터에 전기적으로 연결되는,
    배터리 모듈.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 커넥터는,
    용접 또는 솔더링(soldering)을 통해 상기 버스바 유닛에 결합되는,
    배터리 모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 커플링 파트는,
    상기 센싱 바디에 결합된 제1 커플러를 포함하고,
    상기 제2 커플링 파트는,
    상기 버스바 유닛에 결합된 제2 커플러를 포함하는,
    배터리 모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 커플러의 적어도 일부는,
    상기 제2 커플러의 적어도 일부에 끼움 결합되는,
    배터리 모듈.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 버스바 유닛은,
    상기 배터리 셀 어셈블리의 일측에 위치하며 상기 복수의 배터리 셀을 연결하는 제1 버스바 유닛; 그리고
    상기 배터리 셀 어셈블리의 타측에 위치하며 상기 복수의 배터리 셀을 연결하는 제2 버스바 유닛을 포함하고,
    상기 배터리 센싱 유닛은,
    상기 제1 버스바 유닛에 결합되는 제1 센싱 모듈; 그리고
    상기 제2 버스바 유닛에 결합되는 제2 센싱 모듈을 포함하고,
    상기 제1 센싱 모듈 및 상기 제2 센싱 모듈 각각은,
    상기 센싱 바디를 포함하는,
    배터리 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 배터리 센싱 유닛은,
    상기 제1 센싱 모듈과 상기 제2 센싱 모듈을 전기적으로 연결하는 센싱 연결부를 포함하는,
    배터리 모듈.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 배터리 센싱 유닛은,
    상기 배터리 셀 어셈블리와 상기 탑 플레이트의 사이에 위치하며, 상기 센싱 연결부를 지지하는, 센싱 프레임을 포함하는,
    배터리 모듈.
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