WO2015152639A1 - 배터리 모듈 어레이 - Google Patents

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WO2015152639A1
WO2015152639A1 PCT/KR2015/003265 KR2015003265W WO2015152639A1 WO 2015152639 A1 WO2015152639 A1 WO 2015152639A1 KR 2015003265 W KR2015003265 W KR 2015003265W WO 2015152639 A1 WO2015152639 A1 WO 2015152639A1
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battery module
battery
assembly
present
module array
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최종운
문정오
강달모
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주식회사 엘지화학
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Definitions

  • the present invention relates to a battery module array, and more particularly to a battery module array including a battery module that can increase the space efficiency.
  • the secondary battery having high application characteristics and high electrical density such as energy efficiency according to the product group is not only a portable device but also an electric vehicle (EV) or a hybrid vehicle (HEV) driven by an electric driving source. It is applied universally.
  • the secondary battery is attracting attention as a new energy source for improving eco-friendliness and energy efficiency in that not only the primary advantage of drastically reducing the use of fossil fuels is generated but also no by-products of energy use are generated.
  • Types of secondary batteries currently widely used include lithium ion batteries, lithium polymer batteries, nickel cadmium batteries, nickel hydrogen batteries, nickel zinc batteries, and the like.
  • the operating voltage of the unit secondary battery cell is about 2.5V to 4.2V. Therefore, when a higher output voltage is required, a plurality of secondary battery cells may be connected in series to configure a battery pack.
  • the battery pack may be configured by connecting a plurality of secondary battery cells in parallel according to charge and discharge capacity required for the battery pack. Therefore, the number of secondary battery cells included in the battery pack may be variously set according to the required output voltage or charge / discharge capacity.
  • the shape of the battery module array is determined according to the electrical connection and the mechanical connection relationship between the plurality of battery modules.
  • Korean Patent Publication No. 10-2012-0047800 discloses one of the prior art for the battery module array and the battery module.
  • the prior art simply expressed the battery module array in a box shape
  • the overall shape of the battery pack is greatly influenced by the shape of the battery module array.
  • the shape of the battery module array is greatly affected by the shape of the battery module. Therefore, there is a need for a battery module with high space utilization.
  • the present invention has been made in view of the prior art as described above, and an object thereof is to provide a battery module array including a battery module that can increase the space efficiency.
  • a battery module array including a plurality of battery modules each having two secondary battery cells, a module frame, and cooling fins; End plates positioned at both sides of the battery module assembly in which the plurality of battery modules are assembled; A tension bar in contact with an upper end of the battery module assembly and fixed to the end plate; A sensing line assembly electrically connected to an electrode lead of a battery module included in the battery module assembly; A terminal bus bar electrically connecting electrode leads of the battery module included in the battery module assembly; A front cover to prevent the front of the battery module assembly from being exposed to the outside; And a rear cover to prevent the rear of the battery module assembly from being exposed to the outside.
  • the module frame has a shape of a square frame, a slit into which the cooling fin can be inserted is formed on a lower surface, and is interposed between the two secondary battery cells.
  • the module frame has a shape of a rectangular frame, has a shape that can be coupled to the cooling fins on the side, and surrounds the outer surfaces of the two secondary battery cells.
  • the battery module array further includes an insulating sheet interposed between the battery module assembly and the end plate.
  • the material of the insulating sheet is ethylene propylene rubber (EPDM).
  • the end plate is formed with a threaded groove is formed
  • the tension bar is formed with a groove corresponding to the groove of the end plate
  • the end plate and the tension bar is , Is fixed through bolts.
  • the sensing line assembly includes a connector that can be connected to an external device.
  • the front cover includes an electrode terminal electrically connected to the terminal busbar.
  • the electrode terminal is exposed to an outer surface of the front cover.
  • the battery module array according to the present invention includes a battery module array; And a battery protection circuit including a battery protection circuit.
  • the battery pack according to the present invention includes a battery pack; And a load supplied with power from the battery pack.
  • the load may be an electric drive means or a portable device.
  • a high space utilization rate can be obtained by constructing a battery module array using a two cell battery module.
  • a battery module array having various sizes and various charge / discharge capacities may be manufactured through a standardized two cell battery module.
  • the use of one centrally located frame does not require much manufacturing costs.
  • the module frame is not coupled to the cooling fins by the injection method, tolerances that may occur in manufacturing can be reduced. Therefore, according to another aspect of the present invention, it is possible to reduce the non-contact area with the secondary battery cell that the cooling fins may be caused by bending.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing the configuration of a battery module array according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a combined perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a reference diagram for explaining a coupling relationship between a plurality of battery modules and two end plates.
  • FIG. 5 is a reference diagram illustrating a coupling relationship between a tension bar and a battery module assembly according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a reference diagram for explaining a coupling relationship between a sensing line assembly and a battery module assembly according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a reference view for explaining a coupling relationship between the front cover, the rear cover and the battery module assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a combined perspective view of a battery module array according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view illustrating a configuration of a battery module array according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a perspective view of a combination of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a reference diagram for explaining a coupling relationship between a plurality of battery modules and two end plates.
  • FIG. 13 is a reference diagram for explaining a coupling relationship between a tension bar and a battery module assembly according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a reference diagram illustrating a coupling relationship between a sensing line assembly and a battery module assembly according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a reference diagram for explaining a coupling relationship between a front cover, a rear cover, and a battery module assembly according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a perspective view of a battery module array according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing the configuration of a battery module array according to an embodiment of the present invention.
  • a battery module array 100 includes a plurality of battery modules 10, two end plates 21, two tension bars 30, and a sensing line assembly 50. ), A terminal busbar 40, a front cover 61 and a rear cover 62.
  • a battery module array according to an embodiment of the present invention will be described according to the assembly process of the battery module array.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • the battery module 10 according to an embodiment of the present invention includes two secondary battery cells 11, the module frame 12 and the cooling fin 13, respectively.
  • each secondary battery cell 11 may be composed of a lithium ion battery, a lithium polymer battery, a nickel cadmium battery, a nickel hydride battery, a nickel zinc battery, and the like, which can be recharged and require a charge or discharge voltage.
  • the secondary battery cell 11 may be a lithium polymer battery.
  • the secondary battery cell 11 may be classified into a pouch type, a cylindrical shape, a square shape, and the like according to the type of exterior material.
  • the secondary battery cell 11 may be a pouch type secondary battery cell.
  • the module frame 12 has a rectangular frame shape in which the secondary battery cells 11 can be fixed to both sides.
  • the top surface 12 (a) and the bottom surface 12 (b) of the module frame 12 may be formed by the top surface of the battery module array and the battery module array that are exposed to the outside when the battery module array is configured. Since the bottom surface, it may have a flat shape.
  • the module frame 12 may have a shape that can be fixed by engaging with another adjacent battery module frame.
  • a slit is formed on the bottom surface 12 (b) of the module frame 12 so that the cooling fin 13 may be inserted.
  • the center of the module frame 12 has an open shape (square frame shape) so that the cooling fin 13 is in contact with the secondary battery cell 11.
  • the battery module 10 described above may be referred to as a 'central frame type two cell battery module'.
  • the material of the module frame 12 may be a polymer material.
  • the material of the module frame 12 may be PA66.
  • the cooling fin 13 serves to release heat of the secondary battery cell 11 according to an indirect cooling method.
  • 2 shows the 'L' shaped cooling fins, 'T' shaped, 'I' shaped may be used.
  • the cooling fin 13 may be made of metal.
  • the material of the cooling fin 13 may be aluminum.
  • FIG 3 is a combined perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 the coupling relationship between the components shown in FIG. 2 may be understood.
  • the battery module 10 may be classified into two types. One is a parallel type module (P-type) in which electrode leads of the same polarity formed in the two secondary battery cells 11 are exposed in the same direction. The other is a series type module (S-type) in which electrode leads of the same polarity formed in the two secondary battery cells 11 are exposed in different directions.
  • the battery module 10 shown in FIG. 2 is a parallel type module (P-type)
  • the battery module 10 shown in FIG. 3 is a series type module (S-type).
  • the battery module array 100 may include only one type of the parallel type module and the series type module or may include a parallel type module and the series type module together.
  • the battery module array 100 includes a plurality of battery modules 10.
  • the present invention is not limited by the number of the battery modules 10.
  • FIG. 4 is a reference diagram for explaining a coupling relationship between a plurality of battery modules and two end plates.
  • a plurality of battery modules 10 are collected.
  • a collection of a plurality of battery modules 10 may be referred to as a battery module assembly 20.
  • the two end plates 21 are located on both sides of this battery module assembly 20.
  • the battery module array may further include an insulating sheet 22 interposed between the battery module assembly 20 and the end plate 21.
  • Two insulating sheets 22 may be provided, and may be interposed one by one between the battery module assembly 20 and the two end plates 21.
  • the material of the insulating sheet 21 may be a polymer material.
  • the material of the insulating sheet 21 is ethylene propylene rubber (EPDM).
  • FIG. 5 is a reference diagram illustrating a coupling relationship between a tension bar and a battery module assembly according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the two tension bars 30 have a 'c' shape.
  • the two tension bars 30 are in contact with the upper end of the battery module assembly 20 and are fixed to the end plate 21.
  • the tension bar 30 may provide a support force in a left and right direction, which is a direction perpendicular to the front and rear directions, and may provide a support force in a lower direction on an upper portion thereof.
  • the battery module assembly 20 may maintain a firmly coupled state.
  • the end plate 21 is formed with a groove formed with a screw thread.
  • the tension bar 30 has a groove formed at a position corresponding to the groove of the end plate 21.
  • the end plate 21 and the tension bar 30 are fixed through the bolt 31.
  • the tension bar 30 serves to firmly fix the structure of the battery module assembly 20.
  • the terminal busbar 40 mediates an electrical connection between the electrode terminal 63 and the battery module assembly, which will be described later.
  • the battery modules 10 included in the battery module assembly 20 may be electrically connected to each other through electrode leads.
  • FIG. 6 is a reference diagram for explaining a coupling relationship between a sensing line assembly and a battery module assembly according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the sensing line assembly 50 is electrically connected to electrode leads of all battery modules 10 included in the battery module assembly 20.
  • the sensing line assembly 50 may include a connector 51 that can be connected to an external measuring device.
  • the sensing line assembly 50 is a component for electrical connection with a voltage measuring device for measuring the voltage of each battery module 10 included in the battery module assembly 20.
  • the voltage measuring device may be connected through the connector 51, and the voltage measuring device may be a battery management system that controls charging and discharging of the battery module array 100 according to the present invention.
  • FIG. 7 is a reference view for explaining a coupling relationship between the front cover, the rear cover and the battery module assembly according to an embodiment of the present invention.
  • the front cover 61 serves to prevent the front of the battery module assembly 20 from being exposed to the outside. That is, the front cover 61 is disposed in front of the battery module assembly 20 so as to cover the front of the battery module assembly 20.
  • the rear cover 62 serves to prevent the rear of the battery module assembly 20 from being exposed to the outside. That is, the rear cover 62 is disposed at the rear of the battery module assembly 20 so that the rear of the battery module assembly 20 can cover the rear cover 62.
  • the front cover 61 includes an electrode terminal 63 electrically connected to the terminal busbar 40.
  • the electrode terminal 63 is exposed to the outer surface of the front cover 61.
  • the electrode terminal 63 is a terminal connected to an external device for charging and discharging the battery module array 100. Charge current and discharge current flow through the electrode terminal 63.
  • FIG. 8 is a combined perspective view of a battery module array according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view illustrating a configuration of a battery module array according to another embodiment of the present invention.
  • a battery module array 100 includes a plurality of battery modules 10, two end plates 21, two tension bars 30, and a sensing line assembly 50. ), A terminal busbar 40, a front cover 61 and a rear cover 62.
  • a battery module array according to another embodiment of the present invention will be described according to the assembly process of the battery module array.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • the battery module 10 includes two secondary battery cells 11, two module frames 12, and two cooling fins 13.
  • the type of the secondary battery cell 11 is not particularly limited.
  • the two module frames 12 have a shape in which the two cooling fins 13 can be coupled to each other.
  • the two module frames 12 are interposed on the outer surfaces of the two secondary battery cells 11.
  • the top surface 12 (a) and the bottom surface 12 (b) of the two module frames 12 are then exposed to the outside when configuring the battery module array, and the top surface of the battery module array and the battery module array. Since the bottom surface, it may have a flat shape.
  • the two module frames 12 may have a shape that can be fixed by engaging with other adjacent battery module frames.
  • the centers of the two module frames 12 have an open shape (square frame shape) so that the cooling fins 13 may contact the secondary battery cells 11.
  • the above-described battery module 10 may be referred to as a 'case cell type two cell battery module'.
  • the material of the module frame 12 may be a polymer material.
  • the material of the module frame 12 is PA66.
  • the cooling fin 13 serves to release heat of the secondary battery cell 11 according to an indirect cooling method.
  • 10 shows an 'L' shaped cooling fin, 'T' shaped, 'I' shaped may be used.
  • the cooling fin 13 may be made of metal.
  • the material of the cooling fin 13 may be aluminum.
  • FIG. 11 is a perspective view of a combination of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 the coupling relationship between the components illustrated in FIG. 10 may be understood.
  • FIG. 12 is a reference diagram for explaining a coupling relationship between a plurality of battery modules and two end plates.
  • FIG. 12 it can be seen that a battery module assembly in which a plurality of battery modules 10 are collected is shown.
  • the two end plates 21 are located at both sides of the battery module assembly 20.
  • the battery module array may further include an insulating sheet 22 interposed between the battery module assembly 20 and the end plate 21.
  • Two insulating sheets 22 may be provided, and may be interposed one by one between the battery module assembly 20 and the two end plates 21.
  • the material of the insulating sheet 21 may be a polymer material.
  • the material of the insulating sheet 21 is ethylene propylene rubber (EPDM).
  • FIG. 13 is a reference diagram for explaining a coupling relationship between a tension bar and a battery module assembly according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the two tension bars 30 have a 'c' shape.
  • the two tension bars 30 are in contact with the upper end of the battery module assembly 20 and are fixed to the end plate 21.
  • the tension bar 30 may provide a support force in a left and right direction, which is a direction perpendicular to the front and rear directions, and may provide a support force in a lower direction on an upper portion thereof.
  • the battery module assembly 20 may maintain a firmly coupled state.
  • the end plate 21 is formed with a groove formed with a screw thread.
  • the tension bar 30 has a groove formed at a position corresponding to the groove of the end plate 21.
  • the end plate 21 and the tension bar 30 are fixed through the bolt 31.
  • the tension bar 30 serves to firmly fix the structure of the battery module assembly 20.
  • the terminal busbar 40 mediates an electrical connection between the electrode terminal 63 and the battery module assembly, which will be described later.
  • the battery modules 10 included in the battery module assembly 20 may be electrically connected to each other through electrode leads.
  • FIG. 14 is a reference diagram illustrating a coupling relationship between a sensing line assembly and a battery module assembly according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the sensing line assembly 50 is electrically connected to electrode leads of all battery modules 10 included in the battery module assembly 20.
  • the sensing line assembly 50 may include a connector 51 that may be connected to an external measuring device.
  • the sensing line assembly 50 is a component for electrical connection with a voltage measuring device for measuring the voltage of each battery module 10 included in the battery module assembly 20.
  • the voltage measuring device may be connected through the connector 51, and the voltage measuring device may be a battery management system that controls charging and discharging of the battery module array 100 according to the present invention.
  • FIG. 15 is a reference diagram for explaining a coupling relationship between a front cover, a rear cover, and a battery module assembly according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the front cover 61 serves to prevent the front of the battery module assembly 20 from being exposed to the outside. That is, the front cover 61 is disposed in front of the battery module assembly 20 so as to cover the front of the battery module assembly 20.
  • the rear cover 62 serves to prevent the rear of the battery module assembly 20 from being exposed to the outside. That is, the rear cover 62 is disposed at the rear of the battery module assembly 20 so that the rear of the battery module assembly 20 can cover the rear cover 62.
  • the front cover 61 includes an electrode terminal 63 electrically connected to the terminal busbar 40.
  • the electrode terminal 63 is exposed to the outer surface of the front cover 61.
  • the electrode terminal 63 is a terminal connected to an external device for charging and discharging the battery module array 100. Charge current and discharge current flow through the electrode terminal 63.
  • FIG. 16 is a perspective view of a battery module array according to another embodiment of the present invention.
  • the battery module array 100 may be a component of a battery pack (not shown) including the battery module array 100 and a battery protection circuit (not shown).
  • the battery pack according to the present invention may be a component of a battery driving system including a battery pack and a load supplied with power from the battery pack.
  • the battery driving system include an electric vehicle (EV), a hybrid vehicle (HEV), an electric bicycle (E-Bike), a power tool, a power storage device, an energy storage system, an uninterruptible power supply, a UPS, A portable computer, a portable telephone, a portable audio device, a portable video device, and the like
  • the load may include various circuit components that supply power supplied by a motor or a battery pack that provides rotational power by the power supplied by the battery pack. It may be a power conversion circuit for converting the power required.
  • a high space utilization rate can be obtained by constructing a battery module array using a two cell battery module.
  • a battery module array having various sizes and various charge / discharge capacities can be manufactured through a standardized two-cell battery module.
  • the production cost is not very high due to the use of one centrally located frame.
  • since the module frame is not coupled to the cooling fins by the injection method tolerances that may occur in manufacturing can be reduced. Therefore, according to another aspect of the present invention, it is possible to reduce the non-contact area with the secondary battery cell that may occur due to the cooling fins warp.

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Abstract

본 발명은 공간 효율성을 높일 수 있는 배터리 모듈을 포함하는 배터리 모듈 어레이를 개시한다. 본 발명에 따른 배터리 모듈 어레이는, 각각 2개의 이차전지 셀, 모듈 프레임 및 냉각핀을 가진 다수의 배터리 모듈을 포함한다. 본 발명에 따른 배터리 모듈을 사용하여 배터리 모듈 어레이를 구성할 경우, 공간 활용률을 향상시킬 수 있다.

Description

배터리 모듈 어레이
본 발명은 배터리 모듈 어레이에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공간 효율성을 높일 수 있는 배터리 모듈을 포함하는 배터리 모듈 어레이에 관한 것이다.
본 출원은 2014년 04월 03일 자로 출원된 한국 특허출원 번호 제10-2014-0039962호 및 2014년 04월 03일 자로 출원된 한국 특허출원 번호 제10-2014-0039963호에 대한 우선권주장출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
제품 군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HEV, Hybrid Electric Vehicle) 등에 보편적으로 응용되고 있다. 이러한 이차전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목 받고 있다.
현재 널리 사용되는 이차전지의 종류에는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드늄 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등이 있다. 이러한 단위 이차전지 셀의 작동 전압은 약 2.5V~4.2V이다. 따라서, 이보다 더 높은 출력 전압이 요구될 경우, 다수의 이차전지 셀을 직렬로 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 또한, 배터리 팩에 요구되는 충방전 용량에 따라 다수의 이차전지 셀을 병렬 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 따라서, 상기 배터리 팩에 포함되는 이차전지 셀의 개수는 요구되는 출력 전압 또는 충방전 용량에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
한편 다수의 이차전지 셀을 직렬/병렬로 연결하여 배터리 팩을 구성할 경우, 2 이상의 이차전지 셀이 모여 배터리 모듈을 구성하고, 다수의 배터리 모듈이 모여 배터리 모듈 어레이를 구성하고, 상기 배터리 모듈 어레이에 기타 구성요소가 추가되어 배터리 팩을 구성하는 방법이 일반적이다. 이때, 배터리 모듈 어레이의 형상은 다수의 배터리 모듈 사이에 전기적 연결 및 기계적 연결 관계에 따라 결정된다.
한편, 대한민국 특허공개공보 10-2012-0047800에는 배터리 모듈 어레이 및 배터리 모듈에 대한 종래 기술 중 하나가 개시되어 있다. 상기 종래 기술은 배터리 모듈 어레이를 단순히 박스 형상으로 표현 하였으나, 배터리 팩의 전체 형상은 배터리 모듈 어레이의 형상에 의해 영향을 많이 받는다. 또한, 배터리 모듈 어레이의 형상은 배터리 모듈의 형상에 의해 영향을 많이 받는다. 따라서, 높은 공간 활용성을 가진 배터리 모듈이 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 인식하여 안출된 것으로서, 공간 효율성을 높일 수 있는 배터리 모듈을 포함하는 배터리 모듈 어레이를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 모듈 어레이는 각각 2개의 이차전지 셀, 모듈 프레임 및 냉각핀을 가진 다수의 배터리 모듈; 상기 다수의 배터리 모듈이 집합된 배터리 모듈 어셈블리의 양 측면에 위치하는 엔드 플레이트; 상기 배터리 모듈 어셈블리의 상단부와 접하고, 상기 엔드 플레이트에 고정되는 'ㄷ'형상의 텐션 바; 상기 배터리 모듈 어셈블리에 포함된 배터리 모듈의 전극 리드에 전기적으로 연결된 센싱 라인 어셈블리; 상기 배터리 모듈 어셈블리에 포함된 배터리 모듈의 전극 리드를 상호 전기적으로 연결시키는 터미널 버스바; 상기 배터리 모듈 어셈블리의 전방이 외부에 노출되지 않도록 하는 전방 커버; 및 상기 배터리 모듈 어셈블리의 후방이 외부에 노출되지 않도록 하는 후방 커버;를 포함하는 배터리 모듈 어레이를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 모듈 프레임은, 사각 프레임의 형상을 가지며, 하단면에 상기 냉각핀이 삽입될 수 있는 슬릿이 형성되어 있으며, 상기 2개의 이차전지 셀 사이에 개재된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 모듈 프레임은, 사각 프레임의 형상을 가지며, 측면에 상기 냉각핀이 결합될 수 있는 형상을 가지고 있으며, 상기 2개의 이차전지 셀의 외부면을 둘러싼다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 배터리 모듈 어레이는, 상기 배터리 모듈 어셈블리와 상기 엔드 플레이트 사이에 개재된 절연 시트를 더 포함한다. 바람직하게는, 상기 절연 시트의 재질은 에틸렌프로필렌고무(EPDM)이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 엔드 플레이트에는 나사선이 형성된 홈이 형성되어 있고, 상기 텐션 바는 상기 엔드 플레이트의 홈에 대응하는 위치에 홈이 형성되어 있으며, 상기 엔드 플레이트 및 상기 텐션 바는, 볼트를 통해 고정된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 센싱 라인 어셈블리는 외부 기기와 연결될 수 있는 커넥터;를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전방 커버는 상기 터미널 버스바와 전기적으로 연결된 전극 단자;를 포함한다. 그리고 상기 전극 단자는 상기 전방 커버의 외부면에 노출된다.
본 발명에 따른 배터리 모듈 어레이는 배터리 모듈 어레이; 및 배터리 보호 회로를 포함하는 배터리 팩의 일 구성요소가 될 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 팩은 배터리 팩; 및 상기 배터리 팩으로부터 전력을 공급 받는 부하;를 포함하는 배터리 구동 시스템의 일 구성요소가 될 수 있다. 이때, 상기 부하는 전기 구동 수단 또는 휴대용 기기일 수 있다.
본 발명에 따르면, 2 셀 배터리 모듈을 사용하여 배터리 모듈 어레이를 구성함으로써 높은 공간 활용률을 얻을 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 표준화된 2 셀 배터리 모듈을 통해서 다양한 사이즈 및 다양한 충방전 용량을 가진 배터리 모듈 어레이를 제작할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 중앙에 위치한 하나의 프레임의 사용으로 인해 제작 비용이 많이 요구되지 않는다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 모듈 프레임이 사출 방식에 의해 냉각핀과 결합하지 않기 때문에, 제조상 발생할 수 있는 공차를 줄일 수 있다. 따라서, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 냉각핀이 휨으로 인해 발생할 수 있는 이차전지 셀과의 미 접촉면적을 줄일 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 배터리 모듈을 상호 결합시키기 위해 별도의 볼트 또는 너트 홈을 형성할 필요가 없어서, 배터리 모듈 어레이의 제조가 용이하게 이루어질 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈 어레이의 구성을 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 결합 사시도이다.
도 4는 다수의 배터리 모듈 및 2개의 엔드 플레이트에 대한 결합관계를 설명하기 위한 참고도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 텐션 바와 배터리 모듈 어셈블리의 결합관계를 설명하기 위한 참고도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 라인 어셈블리와 배터리 모듈 어셈블리의 결합관계를 설명하기 위한 참고도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전방 커버, 후방 커버 및 배터리 모듈 어셈블리의 결합관계를 설명하기 위한 참고도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈 어레이의 결합 사시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈 어레이의 구성을 도시한 분해 사시도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 분해 사시도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 결합 사시도이다.
도 12는 다수의 배터리 모듈 및 2개의 엔드 플레이트에 대한 결합관계를 설명하기 위한 참고도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 텐션 바와 배터리 모듈 어셈블리의 결합관계를 설명하기 위한 참고도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 센싱 라인 어셈블리와 배터리 모듈 어셈블리의 결합관계를 설명하기 위한 참고도이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전방 커버, 후방 커버 및 배터리 모듈 어셈블리의 결합관계를 설명하기 위한 참고도이다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈 어레이의 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈 어레이의 구성을 도시한 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈 어레이(100)는 다수의 배터리 모듈(10), 2 개의 엔드 플레이트(21), 2 개의 텐션 바(30), 센싱 라인 어셈블리(50), 터미널 버스바(40), 전방 커버(61) 및 후방 커버(62)를 포함한다. 이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈 어레이는, 상기 배터리 모듈 어레이의 조립 과정에 따라 설명될 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 분해 사시도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(10)은 각각 2개의 이차전지 셀(11), 모듈 프레임(12) 및 냉각핀(13)을 포함한다.
여기서, 상기 이차전지 셀(11)의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 각각의 이차전지 셀(11)은 재충전이 가능하고 충전 또는 방전 전압을 고려해야 하는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드늄 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등으로 구성할 수 있다. 바람직하게, 상기 이차전지 셀(11)은 리튬 폴리머 전지가 사용될 수 있다. 또한, 상기 이차전지 셀(11)은 외장재의 종류에 따라 파우치형, 원통형, 각형 등으로 분류될 수 있다. 바람직하게는, 상기 이차전지 셀(11)은 파우치형 이차전지 셀이 사용될 수 있다.
상기 모듈 프레임(12)은 양 측면에 상기 이차전지 셀(11)이 고정될 수 있는 사각 프레임 형상을 가진다. 또한, 상기 모듈 프레임(12)의 상단면(12(a)) 및 하단면(12(b))은 이후 배터리 모듈 어레이를 구성할 때 외부로 노출되는 배터리 모듈 어레이의 상단면 및 배터리 모듈 어레이의 하단면이 되므로, 평평한 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 모듈 프레임(12)은 인접한 다른 배터리 모듈 프레임과 서로 맞물려서 고정될 수 있는 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 모듈 프레임(12)의 하단면(12(b))에는 냉각핀(13)이 삽입될 수 있도록 슬릿(slit)이 형성된다. 또한, 상기 모듈 프레임(12)의 중심은 상기 냉각핀(13)이 상기 이차전지 셀(11)과 접할 수 있도록 개방된 형상(사각 프레임 형상)을 가진다. 상술한 상기 배터리 모듈(10)은 '중앙 프레임 타입의 2 셀 배터리 모듈'이라고 명명될 수 있다.
상기 모듈 프레임(12)의 재질은 고분자 물질이 될 수 있다. 바람직하게는, 상기 모듈 프레임(12)의 재질은 PA66일 수 있다.
상기 냉각핀(13)은 간접 냉각 방식에 따라 이차전지 셀(11)의 열을 방출하는 역할을 한다. 도 2에는 'L '자형 냉각핀을 도시하였지만, 'T'자형, 'Ⅰ'자형이 사용될 수도 있다. 상기 냉각핀(13)의 재질은 금속이 될 수 있다. 바람직하게는, 상기 냉각핀(13)의 재질은 알루미늄일 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 결합 사시도이다.
도 3을 참조하면, 도 2에 도시된 구성들의 결합관계를 이해할 수 있다.
상기 배터리 모듈(10)은 2가지 타입으로 구분될 수 있다. 하나는, 2개의 이차전지 셀(11)에 형성된 동일한 극성의 전극 리드가 같은 방향으로 노출된 병렬 타입 모듈(P-type)이다. 그리고, 다른 하나는 2개의 이차전지 셀(11)에 형성된 동일한 극성의 전극 리드가 서로 다른 방향으로 노출된 직렬 타입 모듈(S-type)이다. 도 2에 도시된 배터리 모듈(10)은 병렬 타입 모듈(P-type)이고, 도 3에 도시된 배터리 모듈(10)은 직렬 타입 모듈(S-type)이다.
상기 배터리 모듈 어레이(100)는 상기 병렬 타입 모듈, 상기 직렬 타입 모듈 중 어느 하나의 종류만 포함하거나 병렬 타입 모듈 및 상기 직렬 타입 모듈을 함께 포함할 수 있다. 또한, 상기 배터리 모듈 어레이(100)는 다수의 배터리 모듈(10)을 포함한다. 그러나 본 발명이 상기 배터리 모듈(10)의 개수에 의해 제한되는 것은 아니다.
도 4는 다수의 배터리 모듈 및 2개의 엔드 플레이트에 대한 결합관계를 설명하기 위한 참고도이다.
도 4를 참조하면, 다수의 배터리 모듈(10)이 집합된 것을 확인할 수 있다. 이와 같이 다수의 배터리 모듈(10)이 집합된 집합체는 배터리 모듈 어셈블리(20)라고 명명될 수 있다. 상기 2개의 엔드 플레이트(21)는 이러한 배터리 모듈 어셈블리(20)의 양 측면에 위치한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 배터리 모듈 어레이는, 상기 배터리 모듈 어셈블리(20)와 상기 엔드 플레이트(21) 사이에 개재된 절연 시트(22)를 더 포함할 수 있다. 상기 절연 시트(22)는 2개가 구비되어, 배터리 모듈 어셈블리(20)와 2개의 엔드 플레이트(21) 사이에 각각 하나씩 개재될 수 있다. 상기 절연 시트(21)의 재질은 고분자 물질이 될 수 있다. 바람직하게, 상기 절연 시트(21)의 재질은 에틸렌프로필렌고무(EPDM)이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 텐션 바와 배터리 모듈 어셈블리의 결합관계를 설명하기 위한 참고도이다.
도 5를 참조하면, 상기 2개의 텐션 바(30)는 'ㄷ'형상을 가진다. 그리고, 상기 2개의 텐션 바(30)는 상기 배터리 모듈 어셈블리(20)의 상단부와 접하고, 상기 엔드 플레이트(21)에 고정된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 텐션 바(30)는 전후 방향과 수직한 방향인 좌우 방향으로의 지지력을 제공할 수 있으며, 상부에 하부방향으로의 지지력을 제공할 수 있다. 텐션 바(30)를 통해 배터리 모듈 어셈블리(20)에 좌우 방향의 지지력을 제공함으로써, 배터리 모듈 어셈블리(20)는 견고한 결합상태를 유지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 엔드 플레이트(21)에는 나사선이 형성된 홈이 형성되어 있다. 그리고, 상기 텐션 바(30)는 상기 엔드 플레이트(21)의 홈에 대응하는 위치에 홈이 형성되어 있다. 그리고, 상기 엔드 플레이트(21) 및 상기 텐션 바(30)는 볼트(31)를 통해 고정된다. 상기 텐션 바(30)는 배터리 모듈 어셈블리(20)의 구조를 견고하게 고정시키는 역할을 한다.
상기 터미널 버스바(40)는 후술할 전극 단자(63)와 배터리 모듈 어셈블리 사이의 전기적 연결을 매개한다. 이때, 상기 배터리 모듈 어셈블리(20)에 포함된 배터리 모듈(10)은 전극 리드를 통해 상호 전기적으로 연결될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 라인 어셈블리와 배터리 모듈 어셈블리의 결합관계를 설명하기 위한 참고도이다.
도 6을 참조하면, 상기 센싱 라인 어셈블리(50)는 상기 배터리 모듈 어셈블리(20)에 포함된 모든 배터리 모듈(10)의 전극 리드에 전기적으로 연결된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 센싱 라인 어셈블리(50)는 외부 측정 장치와 연결될 수 있는 커넥터(51)를 포함할 수 있다.
상기 센싱 라인 어셈블리(50)는 상기 배터리 모듈 어셈블리(20)에 포함된 각 배터리 모듈(10)의 전압을 측정하기 위한 전압 측정 장치와 전기적 연결을 위한 구성요소이다. 상기 전압 측정 장치는 상기 커넥터(51)를 통해 연결될 수 있으며, 상기 전압 측정 장치는 본 발명에 따른 배터리 모듈 어레이(100)의 충전 및 방전을 제어하는 배터리 관리 시스템이 될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전방 커버, 후방 커버 및 배터리 모듈 어셈블리의 결합관계를 설명하기 위한 참고도이다.
도 7을 참조하면, 상기 전방 커버(61)는 상기 배터리 모듈 어셈블리(20)의 전방이 외부에 노출되지 않도록 하는 역할을 한다. 즉, 상기 전방 커버(61)는 상기 배터리 모듈 어셈블리(20)의 전방을 커버할 수 있도록 상기 배터리 모듈 어셈블리(20)의 전방에 배치 결합된다. 이와 유사하게 상기 후방 커버(62)는 상기 배터리 모듈 어셈블리(20)의 후방이 외부에 노출되지 않도록 하는 역할을 한다. 즉, 상기 후방 커버(62)는 상기 배터리 모듈 어셈블리(20)의 후방이 커버할 수 있도록 상기 배터리 모듈 어셈블리(20)의 후방에 배치 결합된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전방 커버(61)는 상기 터미널 버스바(40)와 전기적으로 연결된 전극 단자(63)를 포함한다. 그리고, 상기 전극 단자(63)는 상기 전방 커버(61)의 외부면에 노출된다. 상기 전극 단자(63)는 배터리 모듈 어레이(100)의 충전 및 방전을 위해 외부 기기와 연결되는 단자이다. 상기 전극 단자(63)를 통해 충전 전류 및 방전 전류가 흐르게 된다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈 어레이의 결합 사시도이다.
도 8을 참조하면, 도 1 내지 도 7을 통해 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈 어레이(100)가 완성된 모습을 확인할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈 어레이의 구성을 도시한 분해 사시도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈 어레이(100)는 다수의 배터리 모듈(10), 2개의 엔드 플레이트(21), 2개의 텐션 바(30), 센싱 라인 어셈블리(50), 터미널 버스바(40), 전방 커버(61) 및 후방 커버(62)를 포함한다. 이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈 어레이는, 상기 배터리 모듈 어레이의 조립 과정에 따라 설명될 것이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 분해 사시도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈(10)은 각각 2개의 이차전지 셀(11), 2개의 모듈 프레임(12) 및 2개의 냉각핀(13)을 포함한다.
여기서, 상기 이차전지 셀(11)의 종류는 특별히 한정되지 않는다는 점은 전술할 바와 같다.
상기 2개의 모듈 프레임(12)은 측면에 상기 2개의 냉각핀(13)이 각각 결합될 수 있는 형상을 가진다. 또한, 상기 2개의 모듈 프레임(12)은 상기 2개의 이차전지 셀(11) 외부면에 개재된다. 상기 2개의 모듈 프레임(12)의 상단면(12(a)) 및 하단면(12(b))은 이후 배터리 모듈 어레이를 구성할 때 외부로 노출되는 배터리 모듈 어레이의 상단면 및 배터리 모듈 어레이의 하단면이 되므로, 평평한 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 2개의 모듈 프레임(12)은 인접한 다른 배터리 모듈 프레임과 서로 맞물려서 고정될 수 있는 형상을 가질 수 있다. 상기 2개의 모듈 프레임(12)의 중심은 상기 냉각핀(13)이 상기 이차전지 셀(11)과 접할 수 있도록 개방된 형상(사각 프레임 형상)을 가진다. 상술한 배터리 모듈(10)은 '케이스 프레임 타입의 2 셀 배터리 모듈'이라고 명명될 수 있다.
상기 모듈 프레임(12)의 재질은 고분자 물질이 될 수 있고, 바람직하게, 상기 모듈 프레임(12)의 재질은 PA66이다.
상기 냉각핀(13)은 간접 냉각 방식에 따라 이차전지 셀(11)의 열을 방출하는 역할을 한다. 도 10에는 'L '자형 냉각핀을 도시하였지만, 'T'자형, 'Ⅰ'자형이 사용될 수도 있다. 상기 냉각핀(13)의 재질은 금속이 될 수 있다. 바람직하게, 상기 냉각핀(13)의 재질은 알루미늄일 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 결합 사시도이다.
도 11을 참조하면, 도 10에 도시된 구성들의 결합관계를 이해할 수 있다.
도 12는 다수의 배터리 모듈 및 2개의 엔드 플레이트에 대한 결합관계를 설명하기 위한 참고도이다.
도 12를 참조하면, 다수의 배터리 모듈(10)이 집합된 배터리 모듈 어셈블리가 도시되어 있는 것을 확인할 수 있다. 상기 2개의 엔드 플레이트(21)는 상기 배터리 모듈 어셈블리(20)의 양 측면에 위치한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 배터리 모듈 어레이는, 상기 배터리 모듈 어셈블리(20)와 상기 엔드 플레이트(21) 사이에 개재된 절연 시트(22)를 더 포함할 수 있다. 상기 절연 시트(22)는 2개가 구비되어, 배터리 모듈 어셈블리(20)와 2개의 엔드 플레이트(21) 사이에 각각 하나씩 개재될 수 있다. 상기 절연 시트(21)의 재질은 고분자 물질이 될 수 있다. 바람직하게, 상기 절연 시트(21)의 재질은 에틸렌프로필렌고무(EPDM)이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 텐션 바와 배터리 모듈 어셈블리의 결합관계를 설명하기 위한 참고도이다.
도 13을 참조하면, 상기 2개의 텐션 바(30)는 'ㄷ'형상을 가진다. 그리고, 상기 2개의 텐션 바(30)는 상기 배터리 모듈 어셈블리(20)의 상단부와 접하고, 상기 엔드 플레이트(21)에 고정된다. 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 텐션 바(30)는 전후 방향과 수직한 방향인 좌우 방향으로의 지지력을 제공할 수 있으며, 상부에 하부방향으로의 지지력을 제공할 수 있다. 텐션 바(30)를 통해 배터리 모듈 어셈블리(20)에 좌우 방향의 지지력을 제공함으로써, 배터리 모듈 어셈블리(20)는 견고한 결합상태를 유지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 엔드 플레이트(21)에는 나사선이 형성된 홈이 형성되어 있다. 그리고, 상기 텐션 바(30)는 상기 엔드 플레이트(21)의 홈에 대응하는 위치에 홈이 형성되어 있다. 그리고, 상기 엔드 플레이트(21) 및 상기 텐션 바(30)는 볼트(31)를 통해 고정된다. 상기 텐션 바(30)는 배터리 모듈 어셈블리(20)의 구조를 견고하게 고정시키는 역할을 한다.
상기 터미널 버스바(40)는 후술할 전극 단자(63)와 배터리 모듈 어셈블리 사이의 전기적 연결을 매개한다. 이때, 상기 배터리 모듈 어셈블리(20)에 포함된 배터리 모듈(10)은 전극 리드를 통해 상호 전기적으로 연결될 수 있다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 센싱 라인 어셈블리와 배터리 모듈 어셈블리의 결합관계를 설명하기 위한 참고도이다.
도 14를 참조하면, 상기 센싱 라인 어셈블리(50)는 상기 배터리 모듈 어셈블리(20)에 포함된 모든 배터리 모듈(10)의 전극 리드에 전기적으로 연결된다.
여기서, 상기 센싱 라인 어셈블리(50)는 외부 측정 장치와 연결될 수 있는 커넥터(51)를 포함할 수 있다.
상기 센싱 라인 어셈블리(50)는 상기 배터리 모듈 어셈블리(20)에 포함된 각 배터리 모듈(10)의 전압을 측정하기 위한 전압 측정 장치와 전기적 연결을 위한 구성요소이다. 상기 전압 측정 장치는 상기 커넥터(51)를 통해 연결될 수 있으며, 상기 전압 측정 장치는 본 발명에 따른 배터리 모듈 어레이(100)의 충전 및 방전을 제어하는 배터리 관리 시스템이 될 수 있다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전방 커버, 후방 커버 및 배터리 모듈 어셈블리의 결합관계를 설명하기 위한 참고도이다.
도 15를 참조하면, 상기 전방 커버(61)는 상기 배터리 모듈 어셈블리(20)의 전방이 외부에 노출되지 않도록 하는 역할을 한다. 즉, 상기 전방 커버(61)는 상기 배터리 모듈 어셈블리(20)의 전방을 커버할 수 있도록 상기 배터리 모듈 어셈블리(20)의 전방에 배치 결합된다. 이와 유사하게 상기 후방 커버(62)는 상기 배터리 모듈 어셈블리(20)의 후방이 외부에 노출되지 않도록 하는 역할을 한다. 즉, 상기 후방 커버(62)는 상기 배터리 모듈 어셈블리(20)의 후방이 커버할 수 있도록 상기 배터리 모듈 어셈블리(20)의 후방에 배치 결합된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전방 커버(61)는 상기 터미널 버스바(40)와 전기적으로 연결된 전극 단자(63)를 포함한다. 그리고, 상기 전극 단자(63)는 상기 전방 커버(61)의 외부면에 노출된다. 상기 전극 단자(63)는 배터리 모듈 어레이(100)의 충전 및 방전을 위해 외부 기기와 연결되는 단자이다. 상기 전극 단자(63)를 통해 충전 전류 및 방전 전류가 흐르게 된다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈 어레이의 사시도이다.
도 16을 참조하면, 도 9 내지 도 15를 통해 설명한 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈 어레이(100)가 완성된 모습을 확인할 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 모듈 어레이(100)는 배터리 모듈 어레이(100) 및 배터리 보호 회로(도면 미도시)를 포함하는 배터리 팩(도면 미도시)의 일 구성요소가 될 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 팩은 배터리 팩 및 상기 배터리 팩으로부터 전력을 공급 받는 부하를 포함하는 배터리 구동 시스템의 일 구성요소가 될 수 있다. 상기 배터리 구동 시스템의 일 예로는 전기차(EV), 하이브리드 자동차(HEV), 전기 자전거(E-Bike), 전동 공구(Power tool), 전력 저장 장치(Energy Storage System), 무정전 전원 장치(UPS), 휴대용 컴퓨터, 휴대용 전화기, 휴대용 오디오 장치, 휴대용 비디오 장치 등이 될 수 있으며, 상기 부하의 일 예로는 배터리 팩이 공급하는 전력에 의해 회전력을 제공하는 모터 또는 배터리 팩이 공급하는 전력을 각종 회로 부품이 필요로 하는 전력으로 변환하는 전력 변환 회로일 수 있다.
본 발명에 따르면, 2 셀 배터리 모듈을 사용하여 배터리 모듈 어레이를 구성함으로써 높은 공간 활용률을 얻을 수 있다. 또한, 표준화된 2 셀 배터리 모듈을 통해서 다양한 사이즈 및 다양한 충방전 용량을 가진 배터리 모듈 어레이를 제작할 수 있다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 중앙에 위치한 하나의 프레임의 사용으로 인해 제작 비용이 많이 요구되지 않는다. 본 발명의 다른 측면에 따르면, 모듈 프레임이 사출 방식에 의해 냉각핀과 결합하지 않기 때문에, 제조상 발생할 수 있는 공차를 줄일 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 냉각핀이 휨으로 인해 발생할 수 있는 이차전지 셀과의 미 접촉면적을 줄일 수 있다.
한편, 배터리 모듈을 상호간에 결합시키기 위해 별도의 볼트 또는 너트 홈을 형성할 필요가 없어서, 제작이 용이하다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (11)

  1. 각각 2개의 이차전지 셀, 모듈 프레임 및 냉각핀을 가진 다수의 배터리 모듈;
    상기 다수의 배터리 모듈이 집합된 배터리 모듈 어셈블리의 양 측면에 위치하는 엔드 플레이트;
    상기 배터리 모듈 어셈블리의 상단부와 접하고, 상기 엔드 플레이트에 고정되는 'ㄷ'형상의 텐션 바;
    상기 배터리 모듈 어셈블리에 포함된 배터리 모듈의 전극 리드에 전기적으로 연결된 센싱 라인 어셈블리;
    상기 배터리 모듈 어셈블리에 포함된 배터리 모듈의 전극 리드를 상호 전기적으로 연결시키는 터미널 버스바;
    상기 배터리 모듈 어셈블리의 전방이 외부에 노출되지 않도록 하는 전방 커버; 및
    상기 배터리 모듈 어셈블리의 후방이 외부에 노출되지 않도록 하는 후방 커버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈 어레이.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모듈 프레임은, 사각 프레임의 형상을 가지며, 하단면에 상기 냉각핀이 삽입될 수 있는 슬릿이 형성되어 있으며, 상기 2개의 이차전지 셀 사이에 개재된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈 어레이.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 모듈 프레임은, 사각 프레임의 형상을 가지며, 측면에 상기 냉각핀이 결합될 수 있는 형상을 가지고 있으며, 상기 2개의 이차전지 셀의 외부면을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈 어레이.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 모듈 어레이는, 상기 배터리 모듈 어셈블리와 상기 엔드 플레이트 사이에 개재된 절연 시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈 어레이.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 절연 시트의 재질은, 에틸렌프로필렌고무(EPDM)인 것을 특징으로 하는 배터리 모듈 어레이.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 엔드 플레이트에는 나사선이 형성된 홈이 형성되어 있고,
    상기 텐션 바는, 상기 엔드 플레이트의 홈에 대응하는 위치에 홈이 형성되어 있으며,
    상기 엔드 플레이트 및 상기 텐션 바는, 볼트를 통해 고정되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈 어레이.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 센싱 라인 어셈블리는, 외부 기기와 연결될 수 있는 커넥터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈 어레이.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전방 커버는, 상기 터미널 버스바와 전기적으로 연결된 전극 단자;를 포함하고,
    상기 전극 단자는, 상기 전방 커버의 외부면에 노출된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈 어레이.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 배터리 모듈 어레이; 및
    배터리 보호 회로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제9항에 따른 배터리 팩; 및
    상기 배터리 팩으로부터 전력을 공급 받는 부하;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 구동 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 부하는 전기 구동 수단 또는 휴대용 기기인 것을 특징으로 하는 배터리 구동 시스템.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3200256A4 (en) * 2015-12-04 2017-11-29 LG Chem, Ltd. Battery module comprising cartridge having gripping parts
EP4184633A1 (en) * 2021-11-18 2023-05-24 Huawei Digital Power Technologies Co., Ltd. Cell fixing apparatus and battery module

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150115250A (ko) * 2014-04-03 2015-10-14 주식회사 엘지화학 내부 텐션-바를 포함하는 배터리 팩
KR101807115B1 (ko) * 2014-04-03 2017-12-08 주식회사 엘지화학 언더 베이스 바를 포함하는 배터리 모듈 어레이
PL3002803T3 (pl) * 2014-04-03 2020-01-31 Lg Chem, Ltd. Układ modułów akumulatorowych
JP6575412B2 (ja) * 2016-03-28 2019-09-18 株式会社デンソー 組電池
JP6414139B2 (ja) * 2016-05-24 2018-10-31 トヨタ自動車株式会社 電池パック
KR20180036863A (ko) * 2016-09-30 2018-04-10 현대자동차주식회사 배터리 유닛
KR102617138B1 (ko) * 2016-12-07 2023-12-26 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
DE102017101274A1 (de) * 2017-01-24 2018-07-26 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Batteriemodule mit einer Mehrzahl Submodule
DE102017106899A1 (de) 2017-03-30 2018-10-04 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Batteriemodul für eine Traktionsbatterie
CN107093695B (zh) * 2017-04-10 2020-09-11 上海电气集团股份有限公司 并联电池组
USD870725S1 (en) 2017-08-10 2019-12-24 Arçelik Anonim Sirketi Electronic information terminal
US10569634B2 (en) * 2017-08-18 2020-02-25 GM Global Technology Operations LLC Multi-functional cooling channel and busbar for battery cell pack
JP7067890B2 (ja) * 2017-10-03 2022-05-16 マレリ株式会社 組電池
KR102270828B1 (ko) 2017-12-19 2021-06-29 주식회사 엘지에너지솔루션 버스바 어셈블리를 구비한 배터리 모듈
DE112019005677T5 (de) * 2018-11-13 2021-08-05 Rivian Ip Holdings, Llc Reduzierung von elektromagnetischer Interferenz (EMI) bei einer Batteriemodul-Überwachungsplatine
CN109818113A (zh) * 2018-12-05 2019-05-28 宁波石墨烯创新中心有限公司 复合式低温燃料电池、锂电池电源系统
USD888046S1 (en) * 2019-01-31 2020-06-23 Getac Technology Corporation Computer
KR20200102284A (ko) * 2019-02-21 2020-08-31 주식회사 엘지화학 Ess의 안정화 시스템 및 그 방법
DE102019218014A1 (de) * 2019-11-22 2021-05-27 Volkswagen Aktiengesellschaft Batteriemodulträger
KR20210115180A (ko) * 2020-03-12 2021-09-27 주식회사 엘지에너지솔루션 에너지 밀도가 향상된 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩
KR20210115177A (ko) * 2020-03-12 2021-09-27 주식회사 엘지에너지솔루션 조립이 용이한 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩
KR20220052182A (ko) * 2020-10-20 2022-04-27 현대자동차주식회사 배터리 모듈의 제조 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011049158A (ja) * 2009-07-29 2011-03-10 Sanyo Electric Co Ltd バッテリモジュール、バッテリシステムおよび電動車両
KR20110030352A (ko) * 2009-09-15 2011-03-23 주식회사 엘지화학 온도 센서가 장착된 전지모듈 및 이를 포함하는 중대형 전지팩
KR20110059356A (ko) * 2009-11-27 2011-06-02 (주)브이이엔에스 전지 카트리지
KR20120126893A (ko) * 2011-05-13 2012-11-21 주식회사 엘지화학 전압 센싱 어셈블리 및 이를 포함하는 전지모듈
US20140087221A1 (en) * 2011-06-27 2014-03-27 Lg Chem, Ltd. Battery module and battery assembly comprising the same

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5344932B2 (ja) 2006-03-06 2013-11-20 エルジー・ケム・リミテッド 中型または大型電池モジュール
KR100948002B1 (ko) 2006-03-06 2010-03-18 주식회사 엘지화학 중대형 전지모듈
JP2009266773A (ja) * 2008-04-30 2009-11-12 Toyota Motor Corp 蓄電装置
CN102379058B (zh) * 2009-04-01 2014-06-18 株式会社Lg化学 电压感测部件和采用该电压感测部件的电池模块
JP2010287408A (ja) * 2009-06-11 2010-12-24 Sanyo Electric Co Ltd 角形電池及びこれを用いた組電池
US8399119B2 (en) 2009-08-28 2013-03-19 Lg Chem, Ltd. Battery module and method for cooling the battery module
RU2592786C2 (ru) * 2009-11-09 2016-07-27 Энердел, Инк. Расширяемый аккумуляторный модуль
CN102630357B (zh) * 2009-11-27 2014-12-24 Lg电子株式会社 电池盒
KR101230954B1 (ko) * 2010-04-08 2013-02-07 주식회사 엘지화학 신규한 구조의 센싱부재를 포함하는 전지모듈
KR101152635B1 (ko) 2010-04-08 2012-06-04 주식회사 엘지화학 전지모듈용 전압 검출 어셈블리 및 이를 포함하는 전지모듈
US9196883B2 (en) 2010-11-04 2015-11-24 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module
EP2659531B1 (en) * 2010-12-28 2016-10-05 Yazaki Corporation Power supply apparatus
JP5776345B2 (ja) * 2011-06-09 2015-09-09 ソニー株式会社 バッテリモジュール、電子機器、電力システムおよび電動車両
CN102881846B (zh) 2011-07-13 2014-12-17 北汽福田汽车股份有限公司 电池模块
KR101447062B1 (ko) 2012-01-26 2014-11-03 주식회사 엘지화학 전지모듈 및 이를 포함하는 전지팩
JP2013225457A (ja) * 2012-04-23 2013-10-31 Toyota Boshoku Corp フレキシブルプリント配線板の取付構造
JP5643468B2 (ja) 2012-05-31 2014-12-17 本田技研工業株式会社 蓄電モジュールおよび蓄電モジュールの固定構造
JP2014010984A (ja) * 2012-06-28 2014-01-20 Sanyo Electric Co Ltd バッテリシステム
PL3002803T3 (pl) * 2014-04-03 2020-01-31 Lg Chem, Ltd. Układ modułów akumulatorowych

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011049158A (ja) * 2009-07-29 2011-03-10 Sanyo Electric Co Ltd バッテリモジュール、バッテリシステムおよび電動車両
KR20110030352A (ko) * 2009-09-15 2011-03-23 주식회사 엘지화학 온도 센서가 장착된 전지모듈 및 이를 포함하는 중대형 전지팩
KR20110059356A (ko) * 2009-11-27 2011-06-02 (주)브이이엔에스 전지 카트리지
KR20120126893A (ko) * 2011-05-13 2012-11-21 주식회사 엘지화학 전압 센싱 어셈블리 및 이를 포함하는 전지모듈
US20140087221A1 (en) * 2011-06-27 2014-03-27 Lg Chem, Ltd. Battery module and battery assembly comprising the same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3002803A4 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3200256A4 (en) * 2015-12-04 2017-11-29 LG Chem, Ltd. Battery module comprising cartridge having gripping parts
US10586952B2 (en) 2015-12-04 2020-03-10 Lg Chem, Ltd. Battery module comprising cartridge having gripping part
EP4184633A1 (en) * 2021-11-18 2023-05-24 Huawei Digital Power Technologies Co., Ltd. Cell fixing apparatus and battery module

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