KR20240012196A - 배터리 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배터리 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인접한 배터리 셀을 서브모듈로 구성하여 개별적으로 조립함에 따라 조립성이 향상되는 배터리 모듈에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈은, 제1 브라켓과 제2 브라켓 사이에서 일방향으로 배열되는 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈에 있어서, 복수의 배터리 셀 중 서로 인접한 배터리 셀 각각의 전극 리드에 고정되어 전기적으로 연결하며 서브모듈을 형성하는 복수의 연결 버스바, 제1 브라켓과 제2 브라켓 중 적어도 하나에 구비되어 복수의 서브모듈 중 서로 인접한 서브모듈을 전기적으로 연결하는 복수의 메인 버스바를 포함하며, 메인 버스바는 연결 버스바와 메인 버스바를 통과하여 고정부재에 체결되는 고정볼트를 구비하여 복수의 연결 버스바와 서로 밀착된 상태로 고정될 수 있다.

Description

배터리 모듈 {Battery module}

본 발명은 배터리 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인접한 배터리 셀을 서브모듈로 구성하여 개별적으로 조립함에 따라 조립성이 향상되는 배터리 모듈에 관한 것이다.

충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 이차전지는 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV) 등의 동력원으로서도 주목받고 있다.

소형 모바일 기기들에는 디바이스 1 대당 하나 또는 두서너 개의 배터리 셀들이 사용됨에 반하여, 자동차 등과 같은 중대형 디바이스에는 고출력 대용량의 필요성으로 인해, 다수의 배터리 셀을 전기적으로 연결한 중대형 배터리 모듈이 사용되며, 이러한 배터리 모듈을 다수 연결하여 구현된 배터리 팩이 이용되기도 한다.

중대형 배터리 모듈이 소정의 장치 내지 디바이스에서 요구되는 출력 및 용량을 제공하기 위해서는, 다수의 배터리 셀들을 직렬, 병렬, 또는 직렬과 병렬이 혼합된 방식으로 전기적으로 연결하여야 하고 외력에 대해 안정적인 구조를 유지할 수 있어야 한다.

예컨대, 배터리 모듈 내의 배터리 셀들은 전극 리드가 금속 플레이트 형태로 제공되는 다수의 버스 바에 용접되어 직렬, 병렬, 또는 직렬과 병렬이 혼합된 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고 중대형 배터리 모듈은, 일부 배터리 셀들이 과전압, 과전류 또는 과발열되는 경우, 이를 센싱하여 제어하기 위한 센싱 수단을 더 포함할 수 있다.

이러한 중대형 배터리 모듈은, 가능하면 작은 크기와 중량으로 제조되는 것이 바람직하므로, 높은 집적도로 적층될 수 있고, 용량 대비 중량이 작은 각형 전지, 파우치형 전지 등이 중대형 배터리 모듈에 적용되는 배터리 셀로서 주로 사용되고 있다.

최근 에너지 밀도 대비 컴팩트한 중대형 배터리 모듈의 일예로, 모노 프레임 타입 배터리 모듈이 각광받고 있다. 모노 프레임 타입 배터리 모듈은 배터리 셀들을 적층시켜 구성한 셀 적층체에 버스바와 센싱 수단을 장착한 다음, 이들을 일체로 사각 관 형상으로 제공되는 모노 프레임에 수납하는 방식으로 제조된 배터리 모듈이다. 이러한 모노 프레임 타입 배터리 모듈에는 적층이 매우 용이한 파우치형 배터리 셀이 주로 사용되고 있다.

그런데, 배터리 셀들을 적층시켜 구성한 셀 적층체에 버스바를 장착할 때 버스바를 장착한 후 용접하여 고정하는 과정에서, 배터리 셀을 적층시 각각의 위치가 틀어질 수 있고 복수의 배터리 셀에 버스바를 장착하는 데 어려움이 있으며, 복수의 배터리 셀을 버스바에 한번에 용접하기 위한 고정 지그가 필요하고, 적층된 복수의 배터리 셀을 한번에 관리해야 하는 공정이 많아서 공정 난이도가 높아지는 문제점이 있었다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 인접한 배터리 셀을 서브모듈로 구성하여 하부 브라켓에 개별적으로 적층하며 조립함에 따라 조립공정의 난이도가 쉬워지며 조립 정확성이 향상되고, 종래에 복수의 배터리 셀을 한번에 용접하기 위한 고정 지그가 필요하지 않는 배터리 모듈을 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈은 제1 브라켓과 제2 브라켓 사이에서 일방향으로 배열되는 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈에 있어서, 상기 복수의 배터리 셀 중 서로 인접한 배터리 셀 각각의 전극 리드에 고정되어 전기적으로 연결하며 서브모듈을 형성하는 복수의 연결 버스바, 상기 제1 브라켓과 제2 브라켓 중 적어도 하나에 구비되어 상기 복수의 서브모듈 중 서로 인접한 서브모듈을 전기적으로 연결하는 복수의 메인 버스바를 포함하며, 상기 메인 버스바는 상기 연결 버스바와 메인 버스바를 통과하여 고정부재에 체결되는 고정볼트를 구비하여 상기 복수의 연결 버스바와 서로 밀착된 상태로 고정될 수 있다.

여기서, 상기 연결 버스바는, 상기 전극 리드에 밀착 고정되는 한쌍의 고정판과 상기 한쌍의 고정판 사이를 연결하며 상기 메인 버스바에 밀착되는 연결판으로 구성될 수 있다.

또한, 상기 메인 버스바는 상기 제1 브라켓 또는 제2 브라켓 중 적어도 하나에 인서트 사출되되 일부분이 노출되도록 사출되어 구비되며, 상기 연결판은 단부가 연장되어 형성되어 상기 메인 버스바의 노출된 일부분에 밀착되는 연장부를 구비할 수 있다.

이러한 상기 연결 버스바와 메인 버스바 중 어느 하나에는 체결홀이 형성되고 그 후방면에 상기 고정부재가 고정되어 상기 고정볼트가 가체결되며 그 전방면에 삽입슬릿이 형성된 나머지 하나가 밀착될 수 있다. 이때, 상기 삽입슬릿은 나머지 하나의 단부에서 일정 길이 함몰되게 형성되어 상기 고정볼트가 삽입되도록 형성될 수 있다.

그리고, 상기 메인 버스바는, 상기 연결 버스바 측으로 돌출되게 형성되어 상기 연결판의 후방면에 밀착되는 삽입부를 구비할 수 있다.

또한, 상기 메인 버스바는, 상기 연결 버스바 측으로 돌출되게 형성되어 상기 고정판의 사이로 삽입되는 한쌍으로 구비되며 상기 고정판의 서로 마주보는 양쪽면을 탄성 지지하는 탄성 레그를 구비할 수 있다.

이러한 상기 탄성 레그는, 각각 상기 고정판의 서로 마주보는 양쪽면을 향해 볼록하게 벤딩되는 형상으로 형성되어 상기 연결 버스바를 탄성 지지하는 탄성지지부를 구비할 수 있다.

또한, 상기 배터리 모듈은 상기 제1 브라켓과 제2 브라켓 중 적어도 하나에 구비되어 상기 복수의 서브모듈 중 일방향의 양끝에 배열된 서브모듈에 고정되며 전기적으로 연결되고, 상기 제1 브라켓과 제2 브라켓 중 적어도 하나에서 외부로 노출되는 극노출부를 구비하는 보조 버스바를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 제1 브라켓과 제2 브라켓 중 적어도 하나는, 상기 일방향 양끝에 배열된 서브모듈의 연결 버스바가 각각 삽입되며 안착되도록 함몰되게 형성되는 지지홈을 구비할 수 있다.

뿐만 아니라, 상기 제1 브라켓과 제2 브라켓 중 적어도 하나는, 상기 복수의 서브모듈과 대응되는 위치에서 상기 서브모듈 측으로 돌출되어 형성되며 돌출된 단부로 갈수록 폭이 좁아지도록 형성되어 각각이 상기 인접한 배터리 셀 사이로 삽입되는 가이드 리브를 구비할 수 있다.

또한, 상기 제1 브라켓과 제2 브라켓은 복수의 서브모듈의 상부와 하부를 감싸도록 형성되며, 내측에서 상기 복수의 서브모듈 사이로 돌출되어 형성된 복수의 칸막이를 구비할 수 있다.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 배터리 모듈에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

인접한 배터리 셀을 서브모듈로 구성하여 하부 브라켓에 개별적으로 적층하며 조립함에 따라, 조립공정의 난이도가 쉬워지며 조립 정확성이 향상되어 조립시 발생하던 불량 문제와 품질 저하 문제를 해결할 수 있고, 종래에 복수의 배터리 셀을 한번에 용접하기 위한 고정 지그가 필요하지 않아서 비용을 절약할 수 있는 효과가 있다.

또한, 인접한 배터리 셀이 유닛화되어 하부 브라켓에 볼트를 통해 조립됨에 따라 개별적으로 결합하거나 분리할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈에 포함되는 연결 버스바로 고정된 인접한 배터리 셀이 도시된 사시도.
도 3은 도 2의 A 부분에 대한 확대사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈에 포함되는 하부 브라켓의 사시도.
도 5는 도 1의 B-B'에 대한 단면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈의 정면도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈의 배면도.
도 8은 도 1의 C-C'에 대한 단면도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈의 메인 버스바, 고정부재, 고정볼트가 도시된 사시도.
도 10은 도 8의 E 부분에 대한 확대단면도.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈의 메인 버스바에 연결 버스바가 고정되는 과정을 보여주는 부분 사시도.
도 12는 도 6의 D-D'에 대한 단면도.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈에 포함되는 지지홈을 보여주는 부분 사시도.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈의에 포함되는 보조 버스바를 보여주는 부분 확대사시도.
도 15는 도 6의 F-F'에 대한 단면도.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈에 포함되는 상부 브라켓이 조립되는 과정을 보여주는 사시도.
도 17은 도 8의 G 부분에 대한 확대단면도.
도 18은 본 발명에 따른 배터리 모듈의 메인 버스바의 다른 실시예들을 도시한 사시도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 또한 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 차량용 램프를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대하여 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈에 포함되는 연결 버스바로 고정된 인접한 배터리 셀이 도시된 사시도이고, 도 3은 도 2의 A 부분에 대한 확대사시도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈에 포함되는 하부 브라켓의 사시도이고, 도 5는 도 1의 B-B'에 대한 단면도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈의 정면도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈의 배면도이며, 도 8은 도 1의 C-C'에 대한 단면도이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈의 메인 버스바, 고정너트, 고정볼트가 도시된 사시도이며, 도 10은 도 8의 E 부분에 대한 확대단면도이고, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈의 메인 버스바에 연결 버스바가 고정되는 과정을 보여주는 부분 사시도이며, 도 12는 도 6의 D-D'에 대한 단면도이고, 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈에 포함되는 지지홈을 보여주는 부분 사시도이며, 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈의에 포함되는 보조 버스바를 보여주는 부분 확대사시도이고, 도 15는 도 6의 F-F'에 대한 단면도이며, 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈에 포함되는 상부 브라켓이 조립되는 과정을 보여주는 사시도이고, 도 17은 도 8의 G 부분에 대한 확대단면도이며, 도 18은 본 발명에 따른 배터리 모듈의 메인 버스바의 다른 실시예들을 도시한 사시도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 배터리 모듈(1)은 제1 브라켓(100)과 제2 브라켓(200) 사이에서 일방향으로 배열되는 복수의 배터리 셀(10)을 포함하는 배터리 모듈(1)에 있어서, 복수의 배터리 셀(10) 중 서로 인접한 배터리 셀(10) 각각의 전극 리드(11)에 고정되어 전기적으로 연결하며 서브모듈을 형성하는 복수의 연결 버스바(300), 제1 브라켓(100)과 제2 브라켓(200) 중 적어도 하나에 구비되어 상기 복수의 서브모듈 중 서로 인접한 서브모듈을 전기적으로 연결하는 복수의 메인 버스바(400)를 포함하며, 메인 버스바(400)는 연결 버스바(300)와 메인 버스바(400)를 통과하여 고정부재(401)에 체결되는 고정볼트(402)를 구비하여 복수의 연결 버스바(300)와 서로 밀착된 상태로 고정될 수 있다.

단, 본 발명의 상세한 설명에 있어서, 설명의 편의를 위하여 특별한 언급이 없는 한 일방향을 폭방향으로 지정하여 설명하고, 도 1을 기준으로 하여 배터리 셀(10)에 전극 리드(11)가 돌출된 방향을 전방과 후방으로, 배터리 셀(10)의 제1 브라켓 측(100)은 하방으로, 그 반대측은 상방으로 지정하여 설명하기로 한다. 또한, 제1 브라켓은 하부 브라켓으로 지정하여 설명하며, 제2 브라켓은 상부 브라켓으로 지정하여 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 모듈(1)은 배터리 셀(10), 하부 브라켓(100), 상부 브라켓(200), 연결 버스바(300), 메인 버스바(400), 보조 버스바(500)를 포함할 수 있다.

배터리 셀(10)은 파우치형으로 마련될 수 있으며, 전극 조립체와 전해질, 이들을 패키징하기 위한 파우치 외장재로 구성될 수 있다.

파우치 외장재는 오목한 형태의 수납부(12)가 형성된 좌측 파우치와 우측 파우치의 2개의 파우치로 구성될 수 있고, 수납부(12)에 전극 조립체 및 전해액이 수납되며 수납부(12)의 둘레에 좌측 파우치와 우측 파우치가 밀착되며 내부 접착층이 서로 유착되어 실링되는 밀봉부(13)가 구비될 수 있다.

또한, 수납부(12)에 수납되는 전극 조립체는 전극과 분리막의 조립체로서, 하나 이상의 양극판 및 하나 이상의 음극판이 분리막을 사이에 두고 배치된 형태로 구성될 수 있으며, 전극 조립체의 양극판과 음극판에는 양극 탭과 음극 탭이 구비될 수 있고, 하나 이상의 양극 탭과 음극 탭이 각각 양극 리드(11b)와 음극 리드(11a)에 연결될 수 있다.

그리고, 전극 리드(11)를 구성하는 양극 리드(11b)와 음극 리드(11a)는 각각 일단이 양극 탭과 음극 탭에 연결되며 타단이 밀봉부(13)의 외부로 노출되며, 이와 같이 노출된 부분이 배터리 셀(10)의 양극 단자로서 기능할 수 있다.

이러한 배터리 셀(10)은 복수 개로 마련되어 폭방향으로 배열되며, 배터리 모듈(1)에 상하방향으로 세워져 전극 리드(11)가 전방과 후방으로 돌출되게 형성된 형태로 폭방향으로 적층되어 조립될 수 있다.

또한, 복수의 배터리 셀(10)은 폭방향으로 인접한 배터리 셀(10)이 서로 전기적으로 연결되며 유닛화되어 하나의 부품으로 구성될 수 있도록, 전극 리드(11) 사이에 연결 버스바(300)가 구비될 수 있다. 이처럼 인접한 배터리 셀(10)은 연결 버스바(300)를 통해 유닛화되어 서브모듈로 형성될 수 있다.

연결 버스바(300)는 인접한 두개의 배터리 셀(10)이 서브모듈로 형성되도록 인접한 배터리 셀(10)의 전극 리드(11) 사이에 구비되어 복수 개로 마련될 수 있다.

연결 버스바(300)는 상하방향으로 길게 형성되어 인접한 배터리 셀(10)의 전극 리드(11)와 각각 밀착되며 고정되어 인접한 배터리 셀(10) 사이를 전기적으로 연결한다.

이러한 연결 버스바(300)는 서로 대향되게 배치되며 인접한 배터리 셀(10)의 전극 리드(11)에 밀착 고정되는 한쌍의 고정판(310)과, 한쌍의 고정판(310) 사이를 연결하며 메인 버스바(400)에 밀착되는 연결판(320)으로 구성될 수 있다.

전극 리드(11)는 음극 리드(11a)와 양극 리드(11b)로 구성되며 상하방향으로 긴 판형상으로 형성되고, 배터리 셀(10)의 전방으로 음극 리드(11a)가 돌출되게 구비되면 배터리 셀(10)의 후방으로 양극 리드(11b)가 돌출되게 구비된다.

한쌍의 고정판(310)은 상하방향으로 긴 판형상으로 형성되되 전극 리드(11) 보다 길이가 길게 형성되며, 전극 리드(11)의 두께보다 두꺼운 두께로 형성될 수 있다.

그리고, 전극 리드(11)는 한쌍의 고정판(310)의 서로 마주보는 면의 반대측 면에 각각 밀착되며 고정될 수 있으며, 일예로, 전극 리드(11)는 한쌍의 고정판(310)에 각각 용접 등을 통해 융착되어 고정될 수 있다. 이때, 전극 리드(11)는 작업의 용이성을 위해 한쌍의 고정판(310)의 서로 마주보는 면의 반대측 면에 각각 고정되는 것이 바람직하다.

이처럼, 연결 버스바(300)는 상대적으로 얇은 두께로 형성되는 전극 리드(11)가 용접되어 고정됨에 따라 배터리 셀(10) 조립시 전극 리드(11)의 변형을 방지하며 전극 리드(11)에 강성을 제공할 수 있다.

연결판(320)은 한쌍의 고정판(310) 사이에서 한쌍의 고정판(310) 사이를 연결하는 형태라면 어떠한 형태로도 형성될 수 있으며, 고정판(310)과 수직하게 배치되는 판형상으로 형성될 수 있다.

이러한 연결 버스바(300)는 연결판(320)과 한쌍의 고정판(310)으로 구성되어 'ㄷ'형상의 단면을 가지며 상하방향으로 길게 형성될 수 있다.

이때, 연결 버스바(300)에 고정되는 인접한 배터리 셀(10)의 전극 리드(11)는 동일 극성을 가지며, 연결 버스바(300)로 연결되는 인접한 배터리 셀(10)은 병렬로 연결될 수 있다. 즉, 연결 버스바(300)는 인접한 배터리 셀(10)의 전방에 위치한 음극 리드(11a) 사이에 고정되어 전기적으로 연결하며, 그 반대편에서 인접한 양극 리드(11b) 사이에 고정되어 전기적으로 연결할 수 있다.

이와 같이 인접한 배터리 셀(10)은 전방과 후방에 연결 버스바(300)가 고정되며 유닛화되어 서브모듈로 구성될 수 있고, 각각의 서브모듈이 하부 브라켓(100)에 폭방향으로 적층되게 조립되며 배터리 모듈(1)을 구성한다. 이처럼 서브모듈이 개별적으로 조립됨에 따라 정확한 조립이 가능하고, 종래에 복수의 배터리 셀(10)이 한번에 조립되면서 위치가 틀어지는 것을 방지할 수 있다.

이러한 배터리 모듈(1)은 서브모듈이 폭방향으로 적층될 때 음극 리드(11a)가 전방에 구비되는 서브모듈과 양극 리드(11b)가 전방에 구비되는 서브모듈이 교번으로 배열되며 적층될 수 있다. 이렇게 적층된 복수의 서브모듈은 후술할 메인 버스바(400)를 통해 연결되되 폭방향의 양끝에 배치되는 서브모듈은 후술할 보조 버스바(500)를 통해 극노출부(540)를 제공할 수 있다. 그리고, 폭방향으로 적층된 복수의 서브모듈은 상부 브라켓(200)과 하부 브라켓(100) 사이에 고정되며 배터리 모듈(1)을 구성할 수 있다.

먼저, 도 4와 도 5를 참조하면, 하부 브라켓(100)은 폭방향으로 길게 형성되며 폭방향으로 적층되는 복수의 배터리 셀(10)의 전방과 후방에서 각각 하측에 배치되는 한쌍으로 이루어질 수 있다. 또한, 하부 브라켓(100)은 복수의 배터리 셀(10)의 전방과 후방에 배치되는 하부 브라켓(100)이 연결되어 단일의 구성으로 마련될 수도 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.

이러한 하부 브라켓(100)은 복수의 배터리 셀(10)의 하단과 전방 또는 후방 단부를 각각 감싸도록 형성된 하부 수직부(110)와 하부 수평부(120)로 구성될 수 있다.

그리고, 하부 브라켓(100)은 복수의 메인 버스바(400)가 인서트되며 사출되어 형성될 수 있으며, 메인 버스바(400)의 일부가 외부로 노출되도록 구비되어 각각의 연결 버스바(300)가 밀착되며 고정될 수 있다.

또한, 하부 브라켓(100)은 하부 수직부(110)와 하부 수평부(120)를 연결하는 칸막이(130)를 구비할 수 있다.

칸막이(130)는 하부 브라켓(100)에 조립되는 복수 쌍의 배터리 셀(10)의 설치 공간을 구분하기 위해 마련되며, 폭방향으로 등간격 이격되어 복수 개로 형성될 수 있다. 즉, 하부 브라켓(100)의 내측에 인접한 두개의 배터리 셀(10)의 전극 리드(11)가 반대 극성으로 배열되는 경우 그 사이에 칸막이(130)가 구비될 수 있다.

이에 따라 도 5에 도시된 바와 같이 칸막이(130) 사이에는 동일 극을 띠며 연결 버스바(300)로 병렬 연결되는 인접한 배터리 셀(10)의 밀봉부(13)가 배열될 수 있으며, 칸막이(130)는 음극 리드(11a) 측의 밀봉부(13)의 배열공간과 양극 리드(11b) 측의 밀봉부(13)의 배열공간을 분리한다.

상부 브라켓(200)은 폭방향으로 길게 형성되며 폭방향으로 적층되는 복수의 배터리 셀(10)의 전방과 후방에서 각각 상측에 배치되는 한쌍으로 이루어질 수 있다. 또한, 상부 브라켓(200)은 복수의 배터리 셀(10)의 전방과 후방에 배치되는 상부 브라켓(200)이 연결되어 단일의 구성으로 마련될 수도 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.

이러한 상부 브라켓(200)은 복수의 배터리 셀(10)의 상단과 전방 또는 후방 단부를 각각 감싸도록 형성된 상부 수직부(210)와 상부 수평부(220)로 구성될 수 있으며, 내측에 상부 수직부(210)와 상부 수평부(220)를 연결하는 칸막이(130)를 구비할 수 있다.

상부 수직부(210)는 복수의 연결 버스바(300)의 상단을 각각 지지하기 위해 복수의 가이드 리브(211)를 구비할 수 있다.

가이드 리브(211)는 상부 수직부(210)에서 복수의 연결 버스바(300)와 대응되는 위치에서 하측으로 돌출되어 형성되며 돌출된 단부로 갈수록 폭이 좁아지도록 형성될 수 있고, 각각 연결 버스바(300)로 연결된 인접한 배터리 셀(10) 사이로 삽입되어 연결 버스바(300)의 상단을 지지한다.

이에 따라 가이드 리브(211)는 돌출된 단부가 한쌍의 고정판(310) 사이로 삽입되되 양측 경사면이 고정판(310)의 상측면에 지지될 때까지 삽입될 수 있다.

그리고, 배터리 모듈(1)은 한쌍의 하부 브라켓(100)과 한쌍의 상부 브라켓(200)이 각각 복수의 연결 버스바(300)의 하단과 상단을 지지하는 상태로 고정될 수 있도록 폭방향의 양측에 한쌍의 측면 브라켓을 추가로 구비할 수 있다.

측면 브라켓은 일예로, 하부 브라켓(100)과 상부 브라켓(200)이 연결 버스바(300)의 하단과 상단을 지지하는 상태에서 하부 브라켓(100)과 상부 브라켓(200)의 양측면 각각에 조립볼트를 매개로 조립되며 고정될 수 있으며, 한쌍의 하부 브라켓(100), 한쌍의 상부 브라켓(200), 복수 쌍의 배터리 셀(10)을 완전히 고정시킬 수 있다.

도 6 내지 도 8을 참조하여, 메인 버스바(400)와 보조 버스바(500)와 함께 복수 쌍의 배터리 셀(10)의 전기적 연결구조에 대해 구체적으로 설명한다.

메인 버스바(400)는 폭방향으로 인접한 2개의 연결 버스바(300)를 전기적으로 연결하면서 복수의 연결 버스바(300)를 하부 브라켓(100)에 고정시키기 위해 마련된다.

이러한 메인 버스바(400)는 일예로 하부 브라켓(100)의 사출시 인서트되어 함께 사출되어 일체로 구비될 수 있으며, 메인 버스바(400)의 일부가 하부 브라켓(100)에서 외부로 노출되도록 인서트 사출되어 노출된 부분이 연결 버스바(300)와 밀착되며 고정될 수 있다.

또한, 메인 버스바(400)는 폭방향으로 긴 판형상의 메인 버스바 몸체를 포함하여 인접한 2개의 연결 버스바(300)와 고정될 수 있으며, 연결 버스바(300)와 메인 버스바 몸체를 통과하여 고정부재(401)에 체결되는 고정볼트(402)가 구비되어 서로 밀착된 상태로 고정될 수 있다. 이때, 연결 버스바(300)는 고정볼트(402)가 고정부재(401)에 조임 체결되면서 하부 브라켓(100)에서 노출된 메인 버스바 몸체의 전방면 또는 후방면에 밀착될 수 있다.

한편, 메인 버스바(400)는 폭방향으로 인접한 2개의 연결 버스바(300)와 고정되며 복수 쌍의 배터리 셀(10)을 직렬로 연결하기 위해 마련되는 것으로, 전방의 하부 브라켓(100)에 인서트되는 위치와 후방의 하부 브라켓(100)에 인서트 되는 위치가 엇갈리도록 마련될 수 있다.

즉, 배터리 모듈(1)의 전방을 보여주는 도 6을 참조하면, 메인 버스바(400)는 폭방향 양끝에 배열된 연결 버스바(300)를 제외하고 폭방향으로 인접한 2개의 연결 버스바(300)에 각각 고정된다. 그리고, 배터리 모듈(1)의 후방을 보여주는 도 7을 참조하면, 메인 버스바(400)는 폭방향 양끝에 배열된 연결 버스바(300)를 제외하지 않고 폭방향으로 인접한 2개의 연결 버스바(300)에 각각 고정된다.

이에 따라 폭방향 일측의 첫번째에 배열되는 서브모듈은 후방의 메인 버스바(400)를 통해 폭방향 일측에서 두번째에 배열되는 서브모듈과 연결되고, 폭방향 일측에서 두번째에 배열되는 서브모듈은 전방의 메인 버스바(400)를 통해 폭방향 일측에서 세번째에 배열되는 서브모듈과 연결되며 직렬로 연결될 수 있다. 일예로, 도면에 도시된 바와 같이 12개의 서브모듈로 구성된 배터리 모듈(1)은 12s2p의 구성을 갖는다.

그리고, 폭방향 양끝에 배열되어 메인 버스바(400)와 고정되지 않은 연결 버스바(300)는 후술할 보조 버스바(500)와 연결되어 극 노출부를 통해 외부와 연결될 수 있다.

또한, 하부 브라켓(100)은 복수의 메인 버스바(400)가 인서트 되며 일부가 노출되도록 제1 돌출부(111)와 제2 돌출부(112)가 형성될 수 있다.

제1 돌출부(111)는 하부 수직부(110)의 메인 버스바(400) 사이에서 상측으로 돌출되어 형성되며 메인 버스바(400)의 양단이 내장되도록 구비될 수 있다.

제2 돌출부(112)는 하부 수직부(110)에서 상측으로 돌출되게 형성되되 메인 버스바(400)의 연결 버스바(300)와 연결되는 두 부분의 사이로 돌출되게 형성되며, 제1 돌출부(111)의 돌출 높이보다 낮은 높이로 돌출되어 형성될 수 있다.

이에 따라, 연결 버스바(300)는 제1 돌출부(111)와 제2 돌출부(112) 사이로 노출되는 메인 버스바 몸체에 각각 밀착되며 고정될 수 있다.

아래에서는, 도 9 내지 도 12를 참조하여 연결 버스바(300)와 메인 버스바(400)의 고정구조에 대해 설명한다.

연결 버스바(300)와 메인 버스바(400)는 고정부재(401)에 체결되는 고정볼트(402)를 매개로 밀착되게 고정될 수 있으며, 둘중 어느 하나에는 체결홀(440)이 형성되며 그 후방면에 고정부재(401)가 고정되어 고정볼트(402)가 가체결되고, 나머지 하나에는 단부에서 일정 길이 함몰되게 형성되어 고정볼트(402)가 삽입되는 삽입슬릿(321)이 형성될 수 있다.

먼저, 연결 버스바(300)의 연결판(320)에 체결홀(440)이 형성되고 그 후방면에 고정부재(401)가 고정되는 경우, 고정부재(401)에 가체결된 고정볼트(402)의 머리부와 연결판(320) 사이로 메인 버스바(400)가 위치되며 삽입슬릿(321)의 개구부로 고정볼트(402)의 몸통부가 삽입될 수 있다. 고정볼트(402)의 몸통부가 삽입슬릿(321)의 안쪽에 안착되면 고정볼트(402)를 고정부재(401)에 체결함에 따라 연결판(320)의 전방면과 메인 버스바(400)의 후방면이 밀착되면서 연결 버스바(300)와 메인 버스바(400)가 고정될 수 있다.

반대로, 메인 버스바(400)에 체결홀(440)이 형성되고 그 후방면에 고정부재(401)가 고정되는 경우, 고정부재(401)에 가체결된 고정볼트(402)의 머리부와 메인 버스바(400) 사이로 연결 버스바(300)의 연결판(320)이 위치되며 삽입슬릿(321)의 개구부로 고정볼트(402)의 몸통부가 삽입될 수 있다. 그리고, 고정볼트(402)의 몸통부가 삽입슬릿(321)의 안쪽에 안착되면 고정볼트(402)를 고정부재(401)에 체결함에 따라 연결판(320)의 후방면과 메인 버스바(400)의 전방면이 밀착되면서 연결 버스바(300)와 메인 버스바(400)가 고정될 수 있다.

아래에서는 설명의 편의를 위해 도면에 도시된 바와 같이 연결 버스바(300)에 삽입슬릿(321)이 형성되고 메인 버스바(400)에 체결홀(440)이 형성되며 고정부재(401)가 고정되는 것으로 설명하나, 이에 한정하는 것은 아니다.

메인 버스바(400)는 폭방향으로 이격된 2개의 체결홀(440)이 형성되고, 그 후방면에 고정부재(401)가 고정될 수 있다.

고정부재(401)는 일예로 너트일 수 있으며, 고정볼트(402)가 체결되는 나사부의 중심이 체결홀(440)의 중심과 일치하도록 메인 버스바(400)의 후방면에 고정되어 고정볼트(402)가 나사 체결될 때 메인 버스바(400)에 고정된 상태를 유지하도록 구비될 수 있으며, 일예로, 용접 등의 열융착을 통해 고정되거나 압입되어 고정될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.

그리고, 고정볼트(402)는 체결홀(440)을 관통하거나 체결홀(440)에도 체결되면서 고정부재(401)에 체결될 수 있으며, 조립의 편의성을 위해 하부 브라켓(100)에 연결 버스바(300)가 조립되기 전에는 고정부재(401)에 일부만 체결되는 가체결 상태로 마련되어 머리부와 메인 버스바(400) 사이에 공간을 확보한다.

삽입슬릿(321)은 연결 버스바(300)의 연결판(320)의 하단에서 함몰되어 형성되어 하측으로 개구되게 형성되어 내측으로 고정볼트(402)의 몸통부가 삽입될 수 있다.

이러한 삽입슬릿(321)은 일예로 연결판(320)의 단부에서 'U' 형상으로 함몰되어 형성되거나 반원 형상으로 함몰되어 형성될 수 있고, 연결판(320)의 상단과 하단에 모두 형성될 수 있으며 상하방향을 고려하지 않으면서 조립이 가능하다.

그리고, 연결판(320)의 상단에 형성된 삽입슬릿(321)은 후술할 보조 버스바(500)와 고정되기 위해 고정볼트(402)가 삽입될 수 있다.

또한, 연결 버스바(300)는 메인 버스바(400)에 안정적으로 안착되며 메인 버스바(400)와의 접촉 면적을 확보하기 위해 연결판(320)의 하단이 하측으로 연장되며 돌출되어 형성되는 연장부(322)를 구비할 수 있다. 즉, 연장부(322)는 고정볼트(402)의 몸통부가 삽입슬릿(321)으로 삽입되며 연결 버스바(300)가 메인 버스바(400)에 안착될 때 메인 버스바(400)의 전방면에 걸리며 지지될 수 있어서 서브모듈을 조립할 때 안정감을 제공할 수 있다.

또한, 도 9와 도 10을 참조하면, 메인 버스바(400)는 삽입부(420)와 탄성 레그(430)를 더 구비할 수 있다.

삽입부(420)는 연결 버스바(300)가 안착되는 위치에서 상측으로 돌출되게 형성될 수 있으며 연결판(320)의 후방면에 밀착되어 연결 버스바(300)를 지지한다. 그리고, 삽입홀은 연결 버스바(300) 몸체와 삽입부(420)에 형성될 수 있다.

탄성 레그(430)는 삽입부(420)의 상단에서 상측으로 돌출되게 형성되어 고정판(310)의 사이로 삽입될 수 있고, 폭방향으로 이격되는 한쌍으로 마련되어 고정판(310)의 서로 마주보는 양쪽면을 탄성 지지한다.

이러한 탄성 레그(430)는 메인 버스바(400)에서 상측으로 돌출되게 형성되되 각각 고정판(310)의 서로 마주보는 양쪽면을 향해 볼록하게 벤딩되는 형상으로 형성되어 연결 버스바(300)를 탄성 지지하는 탄성지지부(431)를 구비할 수 있다.

이에 따라 연결 버스바(300)가 메인 버스바(400)에 안착되며 삽입부(420)와 한쌍의 탄성 레그(430)가 한쌍의 고정판(310) 사이로 삽입되면, 탄성지지부(431)가 변형되며 한쌍의 고정판(310)에 밀착되어 메인 버스바(400)와 연결 버스바(300)의 접촉 면적을 확보할 수 있으면서 연결 버스바(300)가 안정적으로 조립될 수 있다.

도 11은 하부 브라켓(100)에 복수 쌍의 배터리 셀(10)을 조립하는 과정을 보여주는 도면으로, 폭방향의 일측에서 두번째에 배열되는 연결 버스바(300)를 조립한 상태이며 세번째에 배열되는 연결 버스바(300)를 조립하기 전의 상태를 보여준다.

폭방향의 일측에서 두번째에 배열되는 연결 버스바(300)는 고정볼트(402)와 고정부재(401)의 조임 체결로 고정된 상태이며, 폭방향의 일측에서 세번째에 배열되는 연결 버스바(300)는 고정부재(401)에 가체결된 고정볼트(402)의 머리부와 메인 버스바(400) 사이로 연결판(320)을 배치시킨 후 하측으로 이동시켜, 삽입부(420)와 탄성 레그(430)가 한쌍의 고정판(310) 사이로 삽입되며 고정볼트(402)가 삽입슬릿(321)에 끼워질 수 있다. 이때, 서브모듈의 전방과 후방에 구비된 연결 버스바(300)가 전방과 후방의 메인 버스바(400)에 각각 안착된 후 고정됨에 따라 안정적으로 조립될 수 있다.

그리고, 메인 버스바(400)에 연결 버스바(300)가 안착되면 고정볼트(402)를 고정부재(401)에 조임 체결하며 연결 버스바(300)를 메인 버스바(400)에 밀착시키며 고정할 수 있다.

그리고, 도 12는 연결 버스바(300)와 메인 버스바(400)가 고정볼트(402)와 고정부재(401)로 고정된 상태를 보여주는 도면으로, 고정볼트(402)가 메인 버스바(400)의 후방면에 고정된 고정부재(401)에 체결되면서 연결 버스바(300)를 지지함에 따라 연결 버스바(300)와 메인 버스바(400)가 밀착되며 고정된다.

이때, 삽입부(420)와 한쌍의 레그는 연결판(320)에 밀착될 수 있으며, 탄성지지부(431)가 고정판(310)의 마주보는 면에 밀착되어 메인 버스바(400)와 연결 버스바(300)가 전기적으로 연결될 수 있다.

한편, 도 13 내지 도 17을 참조하면, 전방에 배열되는 연결 버스바(300) 중 양끝에 배열된 연결 버스바(300)는 메인 버스바(400)와 고정되지 않으며 후술할 보조 버스바(500)와 연결되어 극 노출부를 통해 외부와 연결될 수 있다.

폭방향 양끝에 배열된 서브모듈은 후방에 고정되는 연결 버스바(300)가 메인 버스바(400)에 연결되고, 전방에 고정되는 연결 버스바(300)가 하부 브라켓(100)에 형성된 지지홈(114)에 삽입되며 하부 브라켓(100)에 안착될 수 있다.

하부 브라켓(100)은 폭방향 양끝에 연결 버스바(300)가 배열되는 위치에서 상측으로 돌출되어 형성되는 지지부(113)를 구비할 수 있고, 지지부(113)의 상측면에서 함몰되며 연결판(320)의 연장부(322)가 각각 삽입되며 안착되는 지지홈(114)이 형성될 수 있다.

그리고, 전방에 배열되는 연결 버스바(300) 중 폭방향 양끝에 배열된 연결 버스바(300)는 상단이 보조 버스바(500)와 연결될 수 있다.

보조 버스바(500)는 전방의 상부 브라켓(200)에 인서트 사출되어 구비될 수 있으며 일측이 연결 버스바(300)와 고정되며 타측이 외부로 노출되며 외부 단자가 연결되는 극노출부(540)를 제공할 수 있다.

이러한 보조 버스바(500)는 판 형상의 보조 버스바 몸체(510)와, 보조 버스바 몸체(510)에서 하측으로 돌출되어 형성되며 한쌍의 고정판(310) 사이로 삽입되는 보조 삽입부(520)를 구비할 수 있다. 이때, 보조 버스바 몸체(510)와 보조 삽입부(520)는 단차지게 형성되며 그 사이에 누름턱(521)을 구비하여 보조 버스바(500)가 한쌍의 고정판(310)의 상측면에 안착될 수 있다.

그리고, 보조 삽입부(520)에는 고정볼트(402)가 관통하거나 체결되는 보조 체결홀(530)이 형성될 수 있으며, 보조 삽입부(520)의 후방면에는 고정부재(401)가 고정될 수 있다.

또한, 보조 버스바(500)는 보조 버스바 몸체(510)의 상단부에 연결되며 전방으로 돌출되게 형성되어 상부 브라켓(200)의 외부로 노출되는 극노출부(540)를 구비할 수 있다.

이처럼 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈(1)은 각각 연결 버스바(300)로 고정된 복수 쌍의 배터리 셀(10), 메인 버스바(400)를 구비하는 하부 브라켓(100), 보조 버스바(500)를 구비하는 상부 브라켓(200)으로 구성되어 안정적으로 조립될 수 있고 조립공정의 난이도가 쉬워질 수 있다.

배터리 모듈(1)의 조립과정에 대해 설명하면, 먼저, 복수의 배터리 셀(10)은 각각 전방과 후방의 전극 리드(11)를 연결 버스바(300)에 고정하여 유닛화된 복수 쌍의 배터리 셀(10)로 구성한다.

그 다음, 복수 쌍의 배터리 셀(10)은 하부 브라켓(100)의 폭방향 일측에서부터 개별적으로 조립할 수 있다. 즉, 연결 버스바(300)를 하부 브라켓(100)에 조립하며 폭방향 양끝에 배열되는 연결 버스바(300)는 하부 브라켓(100)의 지지홈(114)에 안착시키고, 이를 제외한 나머지 연결 버스바(300)는 하부 브라켓(100)에 인서트 되어 구비되는 메인 버스바(400)에 고정볼트(402)를 매개로 밀착시키며 고정한다.

이렇게 하부 브라켓(100)에 복수 쌍의 배터리 셀(10)이 안착되거나 고정된 상태에서 상부 브라켓(200)을 조립한다.

상부 브라켓(200)은 폭방향 양끝의 연결 버스바(300)에 삽입되어 고정되는 보조 버스바(500)를 구비하며, 이를 제외한 나머지 연결 버스바(300)의 한쌍의 고정판(310) 사이로 삽입되는 복수의 가이드 리브(211)를 구비한다.

이에 따라 상부 브라켓(200)의 복수의 가이드 리브(211)를 각각의 고정판(310) 사이로 삽입하며 삽입이 완료되면 보조 버스바(500)를 폭방향 양측의 연결 버스바(300)에 고정하여 조립을 완료할 수 있다.

추가로, 도면에는 도시하지 않았으나 배터리 모듈(1)의 양측에 한쌍의 측면 브라켓을 추가로 구비할 수 있으며, 측면 브라켓이 하부 브라켓(100)과 상부 브라켓(200)이 연결 버스바(300)의 하단과 상단을 지지하는 상태에서 하부 브라켓(100)과 상부 브라켓(200)의 양측면 각각에 조립되며 고정될 수 있다.

한편, 메인 버스바(400)는 메인 버스바 몸체로만 구성되거나 메인 버스바 몸체와 삽입부(420)로 구성될 수 있다.

도 18을 참조하여 구체적으로 설명하면, 도 18의 (a)에 도시된 바와 같이 메인 버스바(400)는 메인 버스바 몸체와 삽입부(420)로 구성되며 그 사이에 체결홀(440)이 형성될 수 있다. 삽입부(420)는 하부 브라켓(100)의 제1 돌출부(111)와 제2 돌출부(112) 사이로 노출되도록 형성되어 한쌍의 고정판(310) 사이로 삽입되어 연결 버스바(300)와의 접촉 면적을 확보할 수 있다.

또한, 도 18의 (b)에 도시된 바와 같이 메인 버스바(400)는 폭방향으로 긴 판 형상의 메인 버스바 몸체로만 구성될 수 있으며, 2개의 체결홀(440)이 폭방향으로 이격되게 형성될 수 있다. 이때, 체결홀(440)과 체결홀(440)의 둘레는 하부 브라켓(100)에서 외부로 노출되도록 형성되며 연결 버스바(300)가 안착되어 고정될 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

이러한 형상과 구조를 갖는 본 발명의 실시예들에 의하면 하나의 유압실린더로 양측의 잠금고리에 실린더로드가 고정될 수 있도록 작동시킴에 따라 부품 수를 줄일 수 있고 유압실린더 내측의 좌우방향으로 신축 가능하게 구동하는 실린더로드의 쐐기가 직접 잠금고리에 삽입됨에 따라 작동구조가 간단하며 초기 위치설정 과정도 수월해지는 효과가 있다.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1: 배터리 모듈
10: 배터리 셀
11: 전극 리드
100: 하부 브라켓
110: 하부 수직부
111: 제1 돌출부
112: 제2 돌출부
113: 지지부
114: 지지홈
120: 하부 수평부
130: 칸막이
200: 상부 브라켓
210: 상부 수직부
211: 가이드 리브
220: 상부 수평부
300: 연결 버스바
310: 고정판
320: 연결판
321: 삽입슬릿
322: 연장부
400: 메인 버스바
401: 고정부재
402: 고정볼트
410: 메인 버스바 몸체
420: 삽입부
430: 탄성 레그
431: 탄성지지부
440: 체결홀
500: 보조 버스바
510: 보조 버스바 몸체
520: 보조 삽입부
521: 누름턱
530: 보조 체결홀
540: 극노출부

Claims (11)

1. 제1 브라켓과 제2 브라켓 사이에서 일방향으로 배열되는 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈에 있어서,
   상기 복수의 배터리 셀 중 서로 인접한 배터리 셀 각각의 전극 리드에 고정되어 전기적으로 연결하며 서브모듈을 형성하는 복수의 연결 버스바; 및
   상기 제1 브라켓과 제2 브라켓 중 적어도 하나에 구비되어 상기 복수의 서브모듈 중 서로 인접한 서브모듈을 전기적으로 연결하는 복수의 메인 버스바;를 포함하며,
   상기 메인 버스바는 상기 연결 버스바와 메인 버스바를 통과하여 고정부재에 체결되는 고정볼트를 구비하여 상기 복수의 연결 버스바와 서로 밀착된 상태로 고정되는 배터리 모듈.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 연결 버스바는, 상기 전극 리드에 밀착 고정되는 한쌍의 고정판과 상기 한쌍의 고정판 사이를 연결하며 상기 메인 버스바에 밀착되는 연결판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 메인 버스바는 상기 제1 브라켓 또는 제2 브라켓 중 적어도 하나에 인서트 사출되되 일부분이 노출되도록 사출되어 구비되며,
   상기 연결판은 단부가 연장되어 형성되어 상기 메인 버스바의 노출된 일부분에 밀착되는 연장부를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 연결 버스바와 메인 버스바 중 어느 하나에는 체결홀이 형성되고 그 후방면에 상기 고정부재가 고정되어 상기 고정볼트가 가체결되며 그 전방면에 삽입슬릿이 형성된 나머지 하나가 밀착되고,
   상기 삽입슬릿은 나머지 하나의 단부에서 일정 길이 함몰되게 형성되어 상기 고정볼트가 삽입되도록 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 메인 버스바는,
   상기 연결 버스바 측으로 돌출되게 형성되어 상기 연결판의 후방면에 밀착되는 삽입부;
   를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
6. 제 2 항에 있어서,
   상기 메인 버스바는,
   상기 연결 버스바 측으로 돌출되게 형성되어 상기 고정판의 사이로 삽입되는 한쌍으로 구비되며 상기 고정판의 서로 마주보는 양쪽면을 탄성 지지하는 탄성 레그;
   를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 탄성 레그는,
   각각 상기 고정판의 서로 마주보는 양쪽면을 향해 볼록하게 벤딩되는 형상으로 형성되어 상기 연결 버스바를 탄성 지지하는 탄성지지부;
   를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 브라켓과 제2 브라켓 중 적어도 하나에 구비되어 상기 복수의 서브모듈 중 일방향의 양끝에 배열된 서브모듈에 고정되며 전기적으로 연결되고, 상기 제1 브라켓과 제2 브라켓 중 적어도 하나에서 외부로 노출되는 극노출부를 구비하는 보조 버스바;
   를 더 포함하는 배터리 모듈.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 제1 브라켓과 제2 브라켓 중 적어도 하나는,
   상기 일방향 양끝에 배열된 서브모듈의 연결 버스바가 각각 삽입되며 안착되도록 함몰되게 형성되는 지지홈;
   을 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 브라켓과 제2 브라켓 중 적어도 하나는,
    상기 복수의 서브모듈과 대응되는 위치에서 상기 서브모듈 측으로 돌출되어 형성되며 돌출된 단부로 갈수록 폭이 좁아지도록 형성되어 각각이 상기 인접한 배터리 셀 사이로 삽입되는 가이드 리브;
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 브라켓과 제2 브라켓은 복수의 서브모듈의 상부와 하부를 감싸도록 형성되며, 내측에서 상기 복수의 서브모듈 사이로 돌출되어 형성된 복수의 칸막이를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
    

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