WO2013032193A2 - 전지셀 어셈블리를 비전도성 기재 부재에 연결하기 위한 전지 시스템 및 방법 - Google Patents

전지셀 어셈블리를 비전도성 기재 부재에 연결하기 위한 전지 시스템 및 방법 Download PDF

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Definitions

  • a battery system and method for connecting a battery cell assembly to a nonconductive substrate member A battery system and method for connecting a battery cell assembly to a nonconductive substrate member.
  • Battery systems use battery modules to produce power. However, when connecting a battery module to an electric bus, numerous brackets and bolts have been used, which are relatively labor intensive.
  • the inventors of the present application have recognized the need for an improved battery system to eliminate and / or reduce the above mentioned problems.
  • the present invention aims to solve the problems of the prior art as described above and the technical problems that have been requested from the past.
  • the inventors of the present application after continuing in-depth research and various experiments, have described a battery system in a non-conductive substrate member as a first battery assembly including first and second interconnect members. By detachably attaching the blades of the blades into the bus bar members, a battery system and a method for installing battery cell assemblies very simply have been developed.
  • the present invention provides a battery system according to one embodiment.
  • the battery system includes a first battery cell assembly having first and second connection members.
  • the first and second connecting members have first and second blades, respectively.
  • the battery system further includes a nonconductive substrate member having first and second grooves.
  • the battery system further includes first and second bus bar members disposed in the first and second grooves of the nonconductive substrate member, respectively.
  • the first bus bar member has a first opening configured to detachably receive the first blade.
  • the second bus bar member has a second opening configured to detachably receive the second blade.
  • the present invention provides a method for connecting a first battery cell assembly to a non-conductive base member.
  • the first battery cell assembly has first and second blades, respectively.
  • the method includes disposing a nonconductive substrate member on a surface.
  • the nonconductive substrate member has first and second grooves for retaining the first and second bus bar members.
  • the first bus bar member has a first opening and the second bus bar member has a second opening.
  • the method further includes disposing a first battery cell assembly in the nonconductive substrate member such that the first blade is detachably received in the first opening and the second blade is detachably received in the second opening. have.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a battery system according to one embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the battery system of FIG. 1 showing a plurality of battery cell assemblies and non-conductive substrate members.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a plurality of battery cell assemblies of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a side view of the battery system of FIG. 1.
  • FIG. 5 is an enlarged view of a battery cell assembly in which the battery system of FIG. 1 is used.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a portion of the battery system of FIG. 1.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a non-conductive substrate member and a plurality of bus bar members used in the battery system of FIG. 1.
  • FIG. 8 is another schematic diagram of the non-conductive substrate member and the plurality of bus bar members of FIG. 7.
  • FIG. 9 is a plan view of the non-conductive substrate member and the plurality of bus bar members of FIG. 8.
  • FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of a portion of the battery system of FIG. 1.
  • FIG. 11 is a schematic diagram of a first bus bar member and a bolt used in the battery system of FIG. 1.
  • FIG. 12 is a schematic diagram of a second bus bar member used in the battery system of FIG. 1.
  • FIG. 12 is a schematic diagram of a second bus bar member used in the battery system of FIG. 1.
  • FIG. 13 is a plan view of the second bus bar member of FIG. 12.
  • FIG. 14 is a flow chart of a method for connecting the first and second battery cell assemblies to a nonconductive substrate member as another embodiment.
  • Battery system 10 includes battery cell assemblies 22, 24, 26, 28, nonconductive substrate member 40, bus bar members 50, 52, 54, 56, 58, and bolts 70, 72. It includes a battery module 20 having a).
  • the advantage of the battery system 10 is that by simply inserting the blades of the connection members associated with the battery cell assemblies into the bus bar members, the bus bar members are detachable so that the battery cell assemblies 22, 24, 26, 28 can be detached. To the fields 50, 52, 56, and 58.
  • the battery cell assemblies 22-28 are configured in the same structure and each of them is configured to generate a voltage.
  • the battery cell assembly 22 includes frame members 90, 92, 94, 96, 98, 100, battery cells 110, 112, 114, 116, 118, 120, 122, 124, 126, and 128.
  • the frame 130, the circuit board 132, and the connecting members 150, 152, 154, 156, and 158 are included.
  • the battery cells 110-128 are lithium pouch type secondary batteries.
  • the battery cells may be other types of battery cells well known in the art.
  • the frame members 90 and 92 are configured to be coupled to each other and are configured to hold the battery cells 110 and 112.
  • Frame members 92 and 94 are configured to be coupled together and are configured to hold battery cells 114 and 116 therebetween.
  • Frame members 94 and 96 are configured to be coupled to each other, and are configured to hold battery cells 118 and 120 therebetween.
  • the frame members 96 and 98 are configured to be coupled to each other, and are configured to hold the battery cells 122 and 124 therebetween.
  • the frame members 98, 100 are configured to be coupled together, and are configured to hold the battery cells 126, 128 therebetween.
  • the mounting frame 130 is configured to hold the circuit board 132.
  • the mounting member 130 is disposed on the top region of the battery cell assemblies 22-28.
  • the circuit board 132 is configured to hold the connection members 150, 152, 154, 156, 158.
  • the connection members 150-158 are electrically connected to cell tabs extending from the battery cells 110-128 so that the battery cells 110-128 are electrically connected in series.
  • the battery cell assembly 22 has battery cells 110-128 electrically connected in series using the connecting members 150 and 152.
  • the connecting members 150 and 152 have substantially the same structure.
  • the connection member 150 includes a main body 170 having a 'U' shape and a blade 172 extending from an end portion of the main body 170 having a 'U' shape.
  • the blade 172 is configured to detachably receive in the opening 324 of the bus bar member 50.
  • the connection member 152 includes a 'U' shaped main body 180 and a blade 182 extending from an end portion of the 'U' shaped main body 180.
  • the blade 182 is configured to be detachably received in the opening 346 of the bus bar member 52.
  • the battery cell assembly 22 generates a positive voltage between the blade 172 and the blade 182.
  • the battery cell assembly 24 has battery cells electrically connected in series using the connection members 200 and 210.
  • the connecting member 200 has a blade 202, and the connecting member 210 has a blade 212.
  • the blade 202 is configured to be detachably received in the opening 348 of the bus bar member 52.
  • the blade 212 is configured to be detachably received in the opening 356 of the bus bar member 54.
  • the battery cell assembly 24 generates a positive voltage between the blade 202 and the blade 212.
  • the battery cell assembly 26 has battery cells electrically connected in series using the connecting members 220 and 230.
  • the connection member 220 has a blade 222, and the connection member 230 has a blade 232.
  • the blade 220 is configured to be detachably received in the opening 358 of the bus bar member 54.
  • the blade 222 is configured to be detachably received in the opening 366 of the bus bar member 56.
  • the battery cell assembly 26 generates a positive voltage between the blade 222 and the blade 232.
  • the battery cell assembly 28 has battery cells electrically connected in series using the connecting members 240 and 250.
  • the connection member 240 has a blade 242, and the connection member 250 has a blade 252.
  • the blade 242 is configured to be detachably received in the opening 368 of the bus bar member 56.
  • the blade 252 is configured to be detachably received in the opening 370 of the bus bar member 58.
  • the battery cell assembly 28 generates a positive voltage between the blade 242 and the blade 252.
  • the non-conductive substrate member 40 is configured to be detachably connected and electrically connected to the battery cell assemblies 22, 24, 26, and 28.
  • the nonconductive substrate member 40 includes sidewalls 280, 282, 284, and 286, and is a rectangular ring-shaped nonconductive substrate member that sets the central opening portion 290.
  • Sidewall 280 includes grooves 300, 302, 304, 306, 308 that are configured to receive bus bar members 50, 52, 54, 56, 58, respectively.
  • bus bar members 50-58 are each press fit into grooves 300-308.
  • the nonconductive substrate member 40 is made of plastic.
  • member 40 may be comprised of other nonconductive materials that are well known in the art.
  • the bus bar member 50 includes a main body 320 and an extension 322 extending from the main body 320.
  • the main body 320 includes an opening 324
  • the extension 322 includes an opening 326.
  • the opening 324 is configured such that the blade 172 is detachably received.
  • Bolt 70 extends through opening in sidewall 280 and opening 326 in extension 322.
  • the bolt 70 is provided for electrically connecting the bus bar member 52 to an external load.
  • the bus bar member 50 is made of copper.
  • the bus bar member 50 may be made of other conductive materials that are well known in the art.
  • the bus bar member 52 includes body parts 340 and 342 and a connection part 344 coupled between the body parts 340 and 342.
  • the body portion 340 includes an opening 346
  • the body portion 342 includes an opening 348.
  • the opening 346 is configured such that the blade 182 is detachably received.
  • the opening 348 is configured such that the blade 202 is detachably received.
  • the bus bar member 50 is made of copper.
  • the bus bar member 52 may of course be composed of other conductive materials that are well known in the art.
  • the bus bar member 54 includes body portions 350 and 352 and an intermediate portion 354 coupled with the body portions 350 and 352.
  • the body portion 350 includes an opening 356, and the body portion 352 includes an opening 358.
  • the opening 356 is configured such that the blade 212 is detachably received.
  • the opening 358 is configured such that the blade 222 is detachably received.
  • the bus bar member 54 is made of copper.
  • the bus bar member 54 may of course be composed of other conductive materials that are well known in the art.
  • the bus bar member 56 includes body portions 360 and 362 and an intermediate portion 364 coupled with the body portions 360 and 362.
  • Body portion 360 includes opening 366
  • body portion 362 includes opening 368.
  • the opening 366 is configured such that the blade 232 is detachably received.
  • the opening 368 is configured such that the blade 242 is detachably received.
  • the bus bar member 56 is made of copper.
  • the bus bar member 56 may be made of other conductive materials that are well known in the art.
  • the bus bar member 58 includes a main body 370 and an extension 372 extending from the main body 370.
  • the main body 370 includes an opening 374
  • the extension 372 includes an opening 376.
  • the opening 374 is configured such that the blade 252 is detachably received.
  • the bolt 72 extends through the opening of the sidewall 280 and the opening 376 of the extension 372.
  • Bolts 72 are provided to electrically connect bus bar member 58 to the external rod.
  • the bus bar member 58 is made of copper.
  • the bus bar member 58 may of course be comprised of other conductive materials that are well known in the art.
  • step 400 a battery cell assembly 22 having connection members 150, 152 is provided.
  • the connecting members 150, 152 have blades 172, 182, respectively.
  • a battery cell assembly 24 having connection members 200, 210 is provided.
  • the connecting members 200, 210 have blades 202, 212, respectively.
  • a nonconductive substrate member 40 is provided having grooves 300, 302, 304 having bus bar members 50, 52, 54, respectively.
  • the bus bar member 50 has an opening 324.
  • Bus bar member 52 has openings 346 and 348.
  • the bus bar member 54 has openings 356 and 358.
  • step 406 the nonconductive substrate member 40 is disposed on the surface 410 (see FIG. 1).
  • step 408 the blade 172 is detachably received in the opening 324 of the bus bar member 50, and the blade 182 is detachably received in the opening 346 of the bus bar member 52.
  • Non-conductive so that the blade 202 is detachably received in the opening 348 of the bus bar member 52 and the blade 212 is detachably received in the opening 356 of the bus bar member 54.
  • the battery cell assemblies 24 and 24 are disposed in the member 40.
  • Battery systems and methods for connecting battery cell assemblies to nonconductive substrate members provide substantial advantages over other battery systems and methods.
  • the battery system and method provide a technical effect of detachably coupling the blades of the battery system into the bus bar members in the non-conductive substrate member, thereby enabling a very simple installation of the battery cell assemblies.

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Abstract

본 발명은 전지 시스템을 제공한다. 전지 시스템은 제 1 및 제 2 연결부재들을 가진 제 1 전지셀 어셈블리를 포함하고 있다. 제 1 및 제 2 연결 부재들은 제 1 및 제 2 블레이들을 각각 가지고 있다. 전지 시스템은 제 1 및 제 2 그루브들을 가진 비전도성 기재 부재를 더 포함하고 있다. 전지 시스템은 제 1 및 제 2 그루브들에 각각 배치되는 제 1 및 제 2 버스 바 부재들을 더 포함하고 있다. 제 1 버스 바 부재는 제 1 블레이드가 탈리 가능하게 수납되도록 배치되는 제 1 개구를 가지고 있다. 제 2 버스 바 부재는 제 2 블레이드가 탈리 가능하게 수납되도록 배치되는 제 2 개구를 가지고 있다.

Description

전지셀 어셈블리를 비전도성 기재 부재에 연결하기 위한 전지 시스템 및 방법
전지셀 어셈블리를 비전도성 기재 부재에 연결하기 위한 전지 시스템 및 방법에 관한 것이다.
전지 시스템들은 전력을 생산하기 위해 전지모듈을 사용한다. 그러나, 전기 버스(bus)에 전지모듈을 연결할 때, 수많은 브라켓들(brackets)과 볼트들(bolts)이 사용되어 왔고, 이는 상대적으로 노동 집약적이다.
이에 따라, 본 출원의 발명자는 상기 언급된 문제점들 제거 및/또는 줄이기 위한 향상된 전지 시스템의 필요성을 인지하였다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험들을 계속한 끝에, 제 1 및 제 2 상호 연결 부재들(interconnect members)을 포함하는 제 1 전지셀 어셈블리(battery assembly)로서, 비전도성 기재 부재에서 전지 시스템의 블레이드를 버스 바 부재들 내로 탈리 가능하게 결합시킴으로써, 전지셀 어셈블리들을 매우 간단하게 설치할 수 있는 전지 시스템 및 방법을 개발하였다.
본 발명은 하나의 실시예에 따른 전지 시스템을 제공한다. 상기 전지 시스템은 제 1 및 제 2 연결 부재들을 가진 제 1 전지셀 어셈블리를 포함하고 있다. 상기 제 1 및 제 2 연결 부재들은 제 1 및 제 2 블레이드들을 각각 가지고 있다. 상기 전지 시스템은 제 1 및 제 2 그루부들을 가진 비전도성 기재 부재를 더 포함하고 있다. 상기 전지 시스템은 비전도성 기재 부재의 제 1 및 제 2 그루브들에 배치된 제 1 및 제 2 버스 바 부재들을 각각 더 포함하고 있다. 상기 제 1 버스 바 부재는 제 1 블레이드를 탈리 가능하게 수용하도록 구성되어 있는 제 1 개구를 가지고 있다. 상기 제 2 버스 바 부재는 제 2 블레이드를 탈리 가능하게 수용하도록 구성되어 있는 제 2 개구를 가지고 있다.
본 발명은 또 다른 실시예로서 제 1 전지셀 어셈블리를 부전도 기재 부재에 연결하기 위한 방법을 제공한다. 상기 제 1 전지셀 어셈블리는 제 1 및 제 2 블레이드들을 각각 가지고 있다. 상기 방법은 비전도성 기재 부재를 표면에 배치하는 단계를 포함하고 있다. 상기 비전도성 기재 부재는 제 1 및 제 2 버스 바 부재들을 보유하는 제 1 및 제 2 그루브들을 가지고 있다. 상기 제 1 버스 바 부재는 제 1 개구를 가지고 있고, 제 2 버스 바 부재는 제 2 개구를 가지고 있다. 상기 방법은 제 1 블레이드가 제 1 개구에 탈리 가능하게 수납되고 제 2 블레이드가 제 2 개구에 탈리 가능하게 수납되도록, 비전도성 기재 부재에 제 1 전지셀 어셈블리를 배치하는 단계를 추가로 더 포함하고 있다.
도 1은 하나의 실시예에 따른 전지 시스템의 모식도이다.
도 2는 다수 개의 전지셀 어셈블리들과 비전도성 기재 부재들을 나타내는 도 1의 전지 시스템의 확대도이다.
도 3은 도 1의 다수 개의 전지셀 어셈블리들의 모식도이다.
도 4는 도 1의 전지 시스템의 측면도이다.
도 5는 도 1의 전지 시스템이 사용된 전지셀 어셈블리의 확대도이다.
도 6은 도 1의 전지 시스템의 일부의 단면도이다.
도 7은 도 1의 전지 시스템에 사용된 비전도성 기재 부재 및 다수 개의 버스 바 부재들의 모식도이다.
도 8은 도 7의 비전도성 기재 부재 및 다수 개의 버스 바 부재들의 또 다른 모식도이다.
도 9는 도 8의 비전도성 기재 부재 및 다수 개의 버스 바 부재들의 평면도이다.
도 10은 도 1의 전지 시스템 일부의 확대 단면도이다.
도 11은 도 1의 전지 시스템에 사용된 제 1 버스 바 부재 및 볼트의 모식도이다.
도 12는 도 1의 전지 시스템에 사용된 제 2 버스 바 부재의 모식도이다.
도 13은 도 12의 제 2 버스 바 부재의 평면도이다.
도 14는 또 다른 실시예로서, 제 1 및 제 2 전지셀 어셈블리를 비전도성 기재 부재에 연결하기 위한 방법의 흐름도이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 1, 2 및 7을 참조하면, 하나의 실시예에 따른 전지 시스템(10)이 도시되어 있다. 전지 시스템(10)은 전지셀 어셈블리들(22, 24, 26, 28), 비전도성 기재 부재(40), 버스 바 부재들(50, 52, 54, 56, 58) 및 볼트들(70, 72)을 가진 전지모듈(20)을 포함하고 있다. 전지 시스템(10)의 장점은, 전지셀 어셈블리들과 관련된 연결 부재들의 블레이드들을 상기 버스 바 부재들에 간단히 삽입함으로써, 전지셀 어셈블리들(22, 24, 26, 28)이 탈리 가능하게 버스 바 부재들(50, 52, 56, 58)에 연결된다는 점이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 전지셀 어셈블리들(22-28)은 동일한 구조로 구성되어 있고 이들 각각은 전압을 발생시키도록 구성되어 있다. 가소화를 목적으로, 전지셀 어셈블리(22)의 자세한 구조에 대한 구성 만을 이하에서 설명하기로 한다. 전지셀 어셈블리(22)는 프레임 부재들(90, 92, 94, 96, 98, 100), 전지셀들(110, 112, 114, 116, 118, 120, 122, 124, 126, 128), 마운팅 프레임(130), 회로기판(132) 및 연결 부재들(150, 152, 154, 156, 158)을 포함하고 있다. 하나의 예로서, 전지셀들(110-128)은 리튬 파우치형 이차전지들이다. 다른 실시예로서, 전지셀들은 당해 분야에 잘 알려져 있는 다른 형태의 전지셀일 수 있음은 물론이다.
도 5를 참조하면, 프레임 부재들(90, 92)는 상호 결합되는 구조로 구성되어 있고, 전지셀들(110, 112)를 보유하도록 구성되어 있다. 프레임 부재들(92, 94)은 상호 결합되도록 구성되어 있고, 이들 사이에 전지셀들(114, 116)을 보유하도록 구성되어 있다. 프레임 부재들(94, 96)은 상호 결합되도록 구성되어 있고, 이들 사이에 전지셀들(118, 120)을 보유하도록 구성되어 있다. 또한, 프레임 부재들(96, 98)은 상호 결합되도록 구성되어 있고, 이들 사이에 전지셀들(122, 124)을 보유하도록 구성되어 있다. 최종적으로, 프레임 부재들(98, 100)은 상호 결합되도록 구성되어 있고, 이들 사이에 전지셀들(126, 128)을 보유하도록 구성되어 있다.
마운팅 프레임(130)은 회로기판(132)을 보유하도록 구성되어 있다. 마운팅 부재(130)는 전지셀 어셈블리들(22-28)의 상단 영역 상에 배치된다.
회로 기판(132)는 연결 부재들(150, 152, 154, 156, 158)을 보유하도록 구성되어 있다. 연결 부재들(150-158)은 전지셀들(110-128)이 전기적으로 직렬 연결되도록 전지셀들(110-128)로부터 연장된 셀 탭들(cell tabs)에 전기적으로 연결된다.
도 2, 5 및 도 9를 참조하면, 전지셀 어셈블리(22)는 연결부재들(150, 152)를 사용해 전기적으로 직렬 연결되어 있는 전지셀들(110-128)을 가지고 있다. 연결 부재들(150, 152)은 실질적으로 동일한 구조를 가지고 있다. 연결 부재(150)는 'U'자 형상의 본체부(170)와 'U'자 형상의 본체부(170)의 단부로부터 연장된 블레이드(172)를 포함하고 있다. 블레이드(172)는 버스 바 부재(50)의 개구(324) 내에 탈리 가능하게 수용하도록 구성되어 있다. 연결 부재(152)는 'U'자 형상의 본체부(180)와 'U'자 형상의 본체부(180)의 단부로부터 연장된 블레이드(182)를 포함하고 있다. 블레이드(182)는 버스 바 부재(52)의 개구(346) 내에 탈리 가능하게 수용되도록 구성되어 있다. 전지셀 어셈블리(22)는 블레이드(172)와 블레이드(182) 사이에서 양 전압(positive voltage)을 발생시킨다.
도 2 및 도 9를 참조하면, 전지셀 어셈블리(24)는 연결부재들(200, 210)을 사용하여 전기적으로 직렬 연결되어 있는 전지셀들을 가지고 있다. 연결부재(200)는 블레이드(202)를 가지고 있고, 연결부재(210)는 블레이드(212)를 가지고 있다. 블레이드(202)는 버스 바 부재(52)의 개구(348) 내에 탈리 가능하게 수용되도록 구성되어 있다. 블레이드(212)는 버스 바 부재(54)의 개구(356) 내에 탈리 가능하게 수용되도록 구성되어 있다. 전지셀 어셈블리(24)는 블레이드(202)와 블레이드(212) 사이에서 양 전압을 발생시킨다.
전지셀 어셈블리(26)은 연결 부재들(220, 230)을 사용하여 전기적 직렬 연결되는 전지셀들을 가지고 있다. 연결부재(220)는 블레이드(222)를 가지고 있고, 연결부재(230)는 블레이드(232)를 가지고 있다. 블레이드(220)은 버스 바 부재(54)의 개구(358) 내에서 탈리 가능하게 수납되도록 구성되어 있다. 블레이드(222)는 버스 바 부재(56)의 개구(366) 내에서 탈리 가능하게 수납되도록 구성되어 있다. 전지셀 어셈블리(26)은 블레이드(222)와 블레이드(232) 사이에서 양 전압을 발생시킨다.
전지셀 어셈블리(28)은 연결부재들(240, 250)을 사용하여 전기적으로 직렬 연결되어 있는 전지셀들을 가지고 있다. 연결부재(240)는 블레이드(242)를 가지고 있고, 연결부재(250)는 블레이드(252)를 가지고 있다. 블레이드(242)는 버스 바 부재(56)의 개구(368) 내에 탈리 가능하게 수용되도록 구성되어 있다. 블레이드(252)는 버스 바 부재(58)의 개구(370) 내에 탈리 가능하게 수용되도록 구성되어 있다. 전지셀 어셈블리(28)는 블레이드(242)와 블레이드(252) 사이에서 양 전압을 발생시킨다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 비전도성 기재 부재(40)은 탈리 가능하게 연결되도록 구성되어 있고 전지셀 어셈블리들(22, 24,26, 28)에 전기적으로 연결되어 있다. 하나의 예로서, 비전도성 기재 부재(40)는 측벽들(280, 282, 284, 286)을 포함하고 있고, 중앙 개구 부위(290)를 설정하는 직사각형 링 형상의 비전도성 기재 부재이다. 측벽(280)은 버스 바 부재들(50, 52, 54, 56, 58)을 각각 수용하도록 구성되어 있는 그루브들(300, 302, 304, 306, 308)을 포함하고 있다. 하나의 예로서, 버스 바 부재들(50-58)은 그루브들(300-308) 안으로 각각 압착(press fit)된다. 하나의 예로서, 비전도성 기재 부재(40)는 플라스틱으로 이루어져 있다. 또 다른 예로서, 부재(40)는 당해 분야에 잘 알려져 있는 다른 비전도성 물질로 구성될 수 있음은 물론이다.
도 2, 7 및 도 9를 참조하면, 버스 바 부재(50)는 본체부(320)와 본체부(320)으로부터 연장된 연장부(322)를 포함하고 있다. 본체부(320)는 개구(324)를 포함하고 있고, 연장부(322)는 개구(326)을 포함하고 있다. 개구(324)는 블레이드(172)가 탈리 가능하게 수납되도록 구성되어 있다. 볼트(70)는 측벽(280)의 개구와 연장부(322)의 개구(326)를 통해 연장된다. 볼트(70)는 버스 바 부재(52)를 외부 로드(external load)에 전기적으로 연결시키기 위해 제공된다. 하나의 예로서, 버스 바 부재(50)는 구리로 이루어져 있다. 그러나, 또 다른 예로서, 버스 바 부재(50)는 당해 분야에 잘 알려져 있는 다른 전도성 물질로 구성될 수 있음은 물론이다.
도 2, 9, 10, 12 및 도 13을 참조하면, 버스 바 부재(52)는 본체부들(340, 342)와 본체부들(340, 342) 사이에 결합되는 연결부(344)를 포함하고 있다. 본체부(340)는 개구(346)를 포함하고 있고, 본체부(342)는 개구(348)를 포함하고 있다. 개구(346)는 블레이드(182)가 탈리 가능하게 수납되도록 구성되어 있다. 개구(348)는 블레이드(202)가 탈리 가능하게 수납되도록 구성되어 있다. 하나의 예로서, 버스 바 부재(50)는 구리로 이루어져 있다. 그러나, 또 다른 예로서, 버스 바 부재(52)은 당해 분야에 잘 알려져 있는 다른 전도성 물질로 구성될 수 있음은 물론이다.
버스 바 부재(54)는 본체부들(350, 352)와 본체부들(350, 352)와 결합되는 중간부(354)를 포함하고 있다. 본체부(350)는 개구(356)를 포함하고, 본체부(352)는 개구(358)를 포함하고 있다. 개구(356)는 블레이드(212)가 탈리 가능하게 수납되도록 구성되어 있다. 개구(358)는 블레이드(222)가 탈리 가능하게 수납되도록 구성되어 있다. 하나의 예로서, 버스 바 부재(54)는 구리로 이루어져 있다. 그러나, 또 다른 예로서, 버스 바 부재(54)는 당해 분야에 잘 알려져 있는 다른 전도성 물질로 구성될 수 있음은 물론이다.
버스 바 부재(56)는 본체부들(360, 362) 및 본체부들(360, 362)와 결합되는 중간부(364)를 포함하고 있다. 본체부(360)는 개구(366)를 포함하고, 본체부(362)는 개구(368)를 포함하고 있다. 개구(366)는 블레이드(232)가 탈리 가능하게 수납되도록 구성되어 있다. 개구(368)는 블레이드(242)가 탈리 가능하게 수납되도록 구성되어 있다. 하나의 예로서, 버스 바 부재(56)는 구리로 이루어져 있다. 그러나, 또 다른 예로서, 버스 바 부재(56)는 당해 분야에 잘 알려져 있는 다른 전도성 물질로 구성될 수 있음은 물론이다.
도 2, 7, 9 및 도 11을 참조하면, 버스 바 부재(58)은 본체부(370)와 본체부(370)으로부터 연장된 연장부(372)를 포함하고 있다. 본체부(370)는 개구(374)와, 연장부(372)는 개구(376)을 포함하고 있다. 개구(374)는 블레이드(252)가 탈리 가능하게 수납되도록 구성되어 있다. 볼트(72)는 측벽(280)의 개구와 연장부(372)의 개구(376)를 통해 연장된다. 볼트(72)는 버스 바 부재(58)를 외부 로드에 전기적으로 연결시키기 위해 제공된다. 하나의 예로서, 버스 바 부재(58)는 구리로 이루어져 있다. 그러나, 또 다른 예로서, 버스 바 부재(58)은 당해 분야에 잘 알려져 있는 다른 전도성 물질로 구성될 수 있음은 물론이다.
도 2 및 도 9를 참조하여, 이하에서는 이해를 돕기 위해 전지 시스템(10)을 통해 흐르는 전류의 흐름을 간단히 설명하기로 한다. 전류는 전지셀 어셈블리(22)를 통해 블레이드(172)로부터 블레이드(182)로 흐른다. 블레이드(182)로부터, 전류는 전지셀 어셈블리(24)를 통해 블레이드(212)로 흐른다. 블레이드(212)로부터, 전류는 버스 바 부재(54)를 통해 블레이드(222)로 흐른다. 블레이드(222)로부터, 전류는 전지셀 어셈블리(26)을 통해 블레이드(232)로 흐른다. 블레이드(232)로부터, 전류는 버스 바 부재(56)를 통해 블레이드(242)로 흐른다. 블레이드(242)로부터, 전류는 전지셀 어셈블리(28)를 통해 블레이드(252)로 흐른다. 블레이드(252)로부터, 전류는 버스 바 부재(58)를 통해 흐른다.
도 2, 7, 8, 9 및 도 14를 참조하여, 이하에서는 또 다른 실시예로서 전지셀 어셈블리들(22, 24)를 비전도성 기재 부재(40)에 연결하기 위한 방법의 흐름도를 설명하기로 한다. 간소화를 위하여, 전지셀 어셈블리들(22, 24) 만을 하기 방법에서 설명하기로 한다. 그러나, 이는 추가적인 전지셀 어셈블리들을 비전도성 부재(40)에 전기적으로 연결하기 위한 다양한 방법으로 이해되어야 할 것이다.
단계(400)에서, 연결 부재들(150, 152)를 가진 전지셀 어셈블리(22)를 제공한다. 연결 부재들(150, 152)는 블레이드들(172, 182)를 각각 가지고 있다.
단계(402)에서, 연결 부재들(200, 210)를 가진 전지셀 어셈블리(24)를 제공한다. 연결 부재들(200, 210)는 블레이드들(202, 212)를 각각 가지고 있다.
단계(404)에서, 버스 바 부재들(50, 52, 54)를 각각 보유한 그루브들(300, 302, 304)를 가진 비전도성 기재 부재(40)를 제공한다. 버스 바 부재(50)는 개구(324)를 가지고 있다. 버스 바 부재(52)는 개구들(346, 348)을 가지고 있다. 버스 바 부재(54)는 개구들(356, 358)을 가지고 있다.
단계(406)에서, 표면(410)에 비전도성 기재 부재(40)를 배치한다(도 1 참조).
단계(408)에서, 블레이드(172)가 버스 바 부재(50)의 개구(324)에 탈리 가능하게 수납되고, 블레이드(182)가 버스 바 부재(52)의 개구(346)에 탈리 가능하게 수납되고, 블레이드(202)가 버스 바 부재(52)의 개구(348)에 탈리 가능하게 수납되고, 블레이드(212)가 버스 바 부재(54)의 개구(356)에 탈리 가능하게 수납되도록, 비전도성 부재(40)에 전지셀 어셈블리들(24, 24)을 배치한다.
본 발명에서 오직 제한된 수의 실시예와 관련하여 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예로만 한정되어 해석되어서는 안될 것이다. 뿐만 아니라, 본 발명은 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 한도에서 다른 다양한 수의 병합, 변형, 교환 또는 균등 치환으로 보정될 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다. 게다가, 청구된 발명의 다양한 실시예들이 설명되었으나, 본 발명은 단지 몇 가지의 설명된 실시예를 포함하여 다양한 측면으로 이해되어야 할 것이다. 따라서, 청구된 본 발명은 상기의 설명만으로 한정되는 것은 아니다.
전지셀 어셈블리들을 비전도성 기재 부재에 연결하기 위한 전지 시스템과 방법은 다른 전지 시스템과 방법에 비해 실질적인 잇점을 제공한다. 특히, 전지 시스템 및 방법은, 비전도성 기재 부재에서 전지 시스템의 블레이드들을 버스 바 부재들 내로 탈리 가능하게 결합시켜, 전지셀 어셈블리들의 매우 간단한 설치를 가능하게 하는 기술적인 효과를 제공한다.

Claims (11)

  1. 제 1 및 제 2 상호 연결 부재들(interconnect members)을 포함하는 제 1 전지셀 어셈블리(battery assembly)로서, 상기 제 1 및 제 2 상호 연결 부재들이 제 1 및 제 2 블레이드들(blades)를 각각 가지고 있는 제 1 전지셀 어셈블리(battery cell assembly);
    제 1 및 제 2 그루브들(grooves)을 포함하는 비전도성 기재 부재(non-conductive base member);
    상기 비전도성 기재 부재의 제 1 및 제 2 그루브들에 각각 배치되어 있는 제 1 및 제 2 버스 바 부재들(bus bar members)로서, 상기 제 1 버스 바 부재는 제 1 블레이드를 탈리 가능하게(removably) 수용하도록 구성되어 있는 제 1 개구(aperture)를 포함하고, 상기 제 2 버스 바 부재는 제 2 블레이드를 탈리 가능하게 수용하도록 구성되어 있는 제 2 개구를 포함하고 있는 제 1 및 제 2 버스 바 부재들;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 전지셀 어셈블리는, 전류가 제 1 블레이드로부터 제 2 블레이드로 제 1 전지셀 어셈블리를 통해 흐른 후에 제 2 버스 바 부재를 통해 흐르도록, 제 1 및 제 2 블레이드들 사이에 전압을 발생시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 버스 바 부재들은 소정의 거리만큼 서로 떨어져 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 버스 바 부재는 제 3 개구를 더 포함하고 있고, 상기 전지 시스템은,
    제 3 및 제 4 상호 연결 부재들을 포함하는 제 2 전지셀 어셈블리로서, 상기 제 3 및 제 4 상호 연결 부재들이 제 3 및 제 4 블레이드들을 각각 가지고 있는 제 2 전지셀 어셈블리; 및
    비전도성 기재 부재의 제 3 그루브에 배치되어 있는 제 3 버스 바 부재로서, 상기 제 3 버스 바 부재는 제 4 블레이드를 탈리 가능하게 수용하도록 구성되어 있는 제 4 개구를 포함하고 있는 제 3 버스 바 부재;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 비전도성 기재 부재는 중앙 개구 부위(central open region)를 설정하는 직사각형 링 형상의 기재 부재인 것을 특징으로 하는 전지 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 버스 바 부재들은 직사각형 링 형상의 기재 부재의 측벽들(walls) 중의 하나를 따라 연장되어 있는 세로 축(longitudinal axis)을 따라 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 비전도성 기재 부재는 플라스틱으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 버스 바 부재는 본체부(body portion), 연장부(extension portion) 및 기둥(post)를 더 포함하고 있고, 상기 연장부는 본체부로부터 연장되어 있고 그것을 통해 연장되어 있는 개구를 가지고 있으며, 상기 기둥은 비전도성 기재 부재의 개구 및 제 1 버스 바 부재의 본체부의 개구를 통해 연장되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 버스 바 부재는 제 1 및 제 2 본체부들과 상기 제 1 및 제 2 본체부들에 결합되어 있는 중간부(intermediate portion)를 더 포함하고 있고, 상기 제 1 본체부는 제 2 개구를 가지고 있으며, 상기 제 2 본체부는 제 3 개구를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 전지 시스템.
  10. 제 1 및 제 2 블레이드들을 각각 가지고 있는 제 1 및 제 2 상호 연결 부재들을 가진 제 1 전지셀 어셈블리를 비전도성 기재 부재에 연결하기 위한 방법으로서,
    비전도성 기재 부재를 표면에 배치하는 단계로서, 상기 비전도성 기재 부재는 제 1 및 제 2 버스 바 부재들을 각각 보유하는 제 1 및 제 2 그루브들을 가지고 있으며, 제 1 버스 바 부재가 제 1 개구를 가지고 있고, 제 2 버스 바 부재가 제 2 개구를 가지고 있는 단계;
    제 1 블레이드가 제 1 개구에 탈리 가능하게 수납되고 제 2 블레이드가 제 2 개구에 탈리 가능하게 수납되도록, 비전도성 기재 부재에 제 1 전지셀 어셈블리를 배치하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제 2 버스 바 부재는 제 3 개구를 더 포함하고 있으며, 제 3 버스 바 부재는 제 4 개구를 포함하고 비전도성 기재 부재의 제 3 홈 내에 배치되어 있으며, 제 2 전지셀 어셈블리는 제 3 및 제 4 상호 연결 부재들을 포함하고 있고, 상기 제 3 및 제 4 상호 연결 부재들은 제 3 및 제 4 블레이드들을 각각 포함하고 있으며,
    제 3 블레이드가 제 2 버스 바 부재의 제 3 개구에 탈리 가능하게 수납되고 제 4 블레이드가 제 3 버스 바 부재의 제 4 개구에 탈리 가능하게 수납되도록, 비전도성 기재 부재에 제 2 전지셀 어셈블리를 배치하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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