WO2018159928A1 - 프레임 조립체 및 이를 제조하기 위한 방법 - Google Patents

프레임 조립체 및 이를 제조하기 위한 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2018159928A1
WO2018159928A1 PCT/KR2017/013562 KR2017013562W WO2018159928A1 WO 2018159928 A1 WO2018159928 A1 WO 2018159928A1 KR 2017013562 W KR2017013562 W KR 2017013562W WO 2018159928 A1 WO2018159928 A1 WO 2018159928A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
insulating layer
frame
disposed
layer
connection circuit
Prior art date
Application number
PCT/KR2017/013562
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이천효
사광욱
Original Assignee
주식회사 유라코퍼레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020170141526A external-priority patent/KR102032999B1/ko
Application filed by 주식회사 유라코퍼레이션 filed Critical 주식회사 유라코퍼레이션
Priority to JP2019546834A priority Critical patent/JP6905071B2/ja
Priority to PL17898475T priority patent/PL3591732T3/pl
Priority to US16/489,229 priority patent/US11217850B2/en
Priority to CN201780087562.6A priority patent/CN110352513B/zh
Priority to EP17898475.3A priority patent/EP3591732B1/en
Priority to RS20210599A priority patent/RS61916B1/sr
Publication of WO2018159928A1 publication Critical patent/WO2018159928A1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/211—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/218—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material
    • H01M50/22—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks
    • H01M50/227—Organic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/284—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with incorporated circuit boards, e.g. printed circuit boards [PCB]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/569—Constructional details of current conducting connections for detecting conditions inside cells or batteries, e.g. details of voltage sensing terminals
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present disclosure relates to a frame assembly and a method for manufacturing the same.
  • the hybrid vehicle or the electric vehicle may use a secondary battery installed inside the vehicle as a power source, and is used in various fields such as general road vehicles and leisure carts.
  • a hybrid vehicle or an electric vehicle may drive a wheel by rotating an electric motor with electric power charged in a secondary battery, and after the secondary battery is discharged, the electric vehicle charges the secondary battery by external power, and the hybrid vehicle uses an internal combustion engine.
  • the secondary battery may be charged by driving or external power.
  • a number of electric vehicle manufacturers are entering the market, and the number continues to increase.
  • the secondary battery may not only be used in the form of one battery, but also a plurality of battery cells may be clustered into one battery module.
  • the plurality of battery modules are installed under the vehicle body so as to be connected in series, and generate a high voltage for driving an electric motor corresponding to the output of the internal combustion engine.
  • terminals of the respective battery cells may be connected in series or in parallel by a frame assembly.
  • a flexible printed circuit board is manufactured by manufacturing a substrate layer made of a flexible material and wrapping the substrate layer with a thin insulating layer.
  • FPCB has the advantage of being light in weight and taking up little space. Due to these characteristics, FPCB has recently adopted flexible circuit boards in various fields. However, since FPCB has a considerably thin thickness unlike a general PCB, there is a problem that the FPCB is torn or broken by an external impact, and various researches and developments for solving this problem are being conducted.
  • Embodiments according to the present disclosure provide a frame assembly in which the connecting circuit portion of the flexible circuit board is directly bonded to the busbar attached to the frame by various bonding methods (eg, laser welding, ultra sonic, resistance welding, etc.). In addition, it provides various structures for enhancing the coupling of the circuit portion and the busbar.
  • various bonding methods eg, laser welding, ultra sonic, resistance welding, etc.
  • a plurality of battery cells including an upper surface, a first side connected to one end of the upper surface, a second side connected to the other end of the upper surface
  • a frame configured to surround the;
  • a plurality of first busbars disposed on the first side of the frame;
  • a plurality of second busbars disposed on the second side of the frame;
  • a flexible circuit board disposed along an upper surface, a first side surface, and a second side surface of the frame, the flexible circuit board configured to sense the plurality of battery cells, the flexible circuit board comprising: a circuit unit disposed on the upper surface; And a first connection circuit portion extending from one end of the circuit portion and coupled to the plurality of first bus bars. And a second connection circuit part extending from the other end of the circuit part and coupled to the plurality of second bus bars.
  • one surface of the first connection circuit portion may be bonded to the plurality of first bus bars, and one surface of the second connection circuit portion may be bonded to the plurality of second bus bars.
  • the frame comprises a first frame disposed on the upper surface; A second frame disposed on the first side, rotatably coupled to one end of the first frame, and having a plurality of first busbars disposed thereon; And a third frame disposed on the second side, rotatably coupled to the other end of the first frame, and having a plurality of second busbars disposed thereon.
  • the plurality of first busbars are formed with a first seating portion configured to seat the first connecting circuit portion, and the plurality of second busbars are second seating configured to seat the second connecting circuit portion.
  • An addition can be formed.
  • conformal coating is applied to cover the first connection circuit portion and a portion of the first busbar around the first connection circuit portion, and the second connection circuit portion Is coupled to the second busbar, it can be conformally coated to cover the second connection circuit portion and a portion of the second busbar around the second connection circuit portion.
  • each of the first and second connection circuit portion, the conductive substrate layer made of a flexible material; A first insulating layer disposed on one surface of the substrate layer and having at least one first opening formed therein to expose the first surface of the substrate layer; And a second insulating layer disposed on the other surface of the substrate layer and having at least one second opening formed at a position opposite to the first opening with respect to the substrate layer to expose the second surface of the substrate layer.
  • the second surface of the first and second connection circuit portion is disposed adjacent to the bus bar, the second surface may be bonded to the bus bar by applying a bonding method to the first surface.
  • the second opening is formed to be larger in size than the first opening, and in the cross-sectional direction of the first and second circuit portions, a part of the first insulating layer is partially formed with a region formed by the second opening. Can overlap.
  • each of the first and second connection circuit portion, the first plating layer to be plated to cover at least a portion of the first surface; And a second plating layer plated to cover at least a portion of the second surface.
  • the thicknesses of the first and second plating layers may be configured to have a thickness corresponding to the thickness of the first and second insulating layers, respectively.
  • the circuit unit may further include a third insulating layer disposed on the first insulating layer and having at least one third opening formed at a position corresponding to the first opening.
  • each of the first and second connection circuit portions comprises: a third insulating layer attached to a portion of the first insulating layer and a portion of the first plating layer adjacent to the portion of the first insulating layer; And a fourth insulating layer attached to a portion of the second insulating layer and a portion of the second plating layer adjacent to the portion of the second insulating layer.
  • the third insulating layer is attached to be in close contact with the position where the first insulating layer and the first plating layer are in contact
  • the fourth insulating layer is attached to be in close contact with the position at which the second insulating layer and the second plating layer are in contact. Can be.
  • the end of the fourth insulating layer may be arranged to contact the end of the bus bar.
  • a method of manufacturing a frame assembly includes a first frame, a second frame coupled to a plurality of first busbars and rotatably coupled to one end of the first frame, and a plurality of second busbars.
  • Manufacturing a frame including a third frame coupled and rotatably coupled to the other end of the first frame;
  • a flexible circuit board comprising a circuit portion disposed in the first frame, a first connection circuit portion disposed in the second frame and extending from one end of the circuit portion, and a second connection circuit portion disposed in the third frame and extended from the other end of the circuit portion.
  • a bonding method is applied to the other surface of the first connection circuit part to bond one side of the first connection circuit part to the plurality of first busbars, and a bonding method is applied to the other side of the second connection circuit part to the other side of the second connection circuit part. Bonding to a second busbar.
  • the method may further include pressing other surfaces of the plurality of first and second connection circuit units using the jig.
  • the method may further include performing a conformal coating process to cover portions of the first and second connection circuit portions and the first and second busbars around the first and second connection circuit portions, respectively.
  • the step of manufacturing a flexible circuit board the step of manufacturing a substrate layer by cutting into a predetermined shape from a conductive material; Manufacturing a first insulating layer by cutting the insulating material into a shape having a size covering the substrate layer; Manufacturing a second insulating layer by cutting the insulating layer into a shape having a size covering the substrate layer; Forming at least one first opening in a predetermined position of the first insulating layer; Forming at least one second opening in the second insulating layer at a position opposite the first opening relative to the substrate layer; And arranging a first insulating layer on one side of the substrate layer, a second insulating layer on the other side of the substrate layer, and integrally coupling the first insulating layer, the substrate layer, and the second insulating layer.
  • a first insulating layer by cutting into a predetermined shape from a conductive material
  • Manufacturing a first insulating layer by cutting the insulating material into a shape having a size covering the substrate layer
  • the manufacturing of the flexible circuit board may include plating a conductive material on at least a portion of one surface of the substrate layer exposed through the at least one first opening to form a first plating layer and at least one second layer.
  • the method may further include plating a conductive material on at least a portion of the other surface of the substrate layer exposed through the opening to form a plating layer.
  • manufacturing the flexible circuit board may include attaching a third insulating layer to a portion of the first insulating layer and a portion of the first plating layer adjacent to the portion of the first insulating layer; And attaching a fourth insulating layer to a portion of the second insulating layer and a portion of the second plating layer adjacent to the portion of the second insulating layer.
  • connection circuit portion of the flexible circuit board is directly bonded to the busbar by various bonding methods (laser welding, ultra sonic, resistance welding, etc.), the connection process of the connection circuit portion and the busbar is simplified. Can be. In addition, the cost and cost can be reduced by reducing the type and number of parts, and the contact stability between the connection circuit and the bus bar can be improved.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a structure in which a battery module including a frame assembly according to an embodiment of the present disclosure is installed in a vehicle.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating an assembled configuration of a battery module including a frame assembly according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing an exploded configuration of a battery module including a frame assembly according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a perspective view illustrating a structure in which a frame assembly and a battery cell are coupled according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a perspective view showing the overall configuration of a flexible circuit board according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a perspective view illustrating a structure in which a connection bar and a bus bar of a flexible circuit board are bonded according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view illustrating a structure in which the connection circuit unit and the bus bar of the flexible circuit board are disassembled according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the connection circuit unit and the bus bar illustrated in FIG. 6 taken along the line I-I.
  • FIG. 9 is a perspective view illustrating a connection circuit part of the flexible circuit board according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the connection circuit unit illustrated in FIG. 9 cut in the II-II direction.
  • connection circuit unit 11 is a perspective view illustrating a structure in which a connection circuit unit and a bus bar are joined according to a third embodiment.
  • connection circuit unit 12 is a cross-sectional view illustrating a structure in which a connection circuit unit and a bus bar are joined according to a third embodiment.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a process of joining a connection circuit unit to a bus bar using a jig according to a fourth embodiment.
  • connection circuit unit 14 is a top view illustrating a configuration in which the connection circuit unit and the bus bar are conformally coated in accordance with the fourth embodiment.
  • 15 is a cross-sectional view taken along the line III-III of the conformal coating treated configuration shown in FIG.
  • connection circuit unit 16 is a cross-sectional view illustrating a configuration in which openings formed in each of the first and second insulating layers of the connection circuit unit differ in size according to the fifth embodiment.
  • 17 is a cross-sectional view illustrating a structure in which a plating layer is plated on a substrate layer of a connection circuit unit according to a sixth embodiment.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view illustrating a structure in which a third and fourth insulating layers are laminated on the first and second insulating layers of the connection circuit unit, according to the seventh embodiment.
  • FIG. 19 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a frame assembly according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 20 is a flowchart illustrating steps of manufacturing a flexible circuit board in the method of manufacturing a frame assembly shown in FIG. 19.
  • Embodiments of the present disclosure are illustrated for the purpose of describing the technical spirit of the present disclosure.
  • the scope of the present disclosure is not limited to the embodiments set forth below or the detailed description of these embodiments.
  • first”, “second”, and the like used in the present disclosure are used to distinguish a plurality of components from each other, and do not limit the order or importance of the components.
  • a component when referred to as being "connected” or “connected” to another component, the component may be directly connected to or connected to the other component, or new It is to be understood that the connection may be made or may be connected via other components.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a structure in which a battery module M including a frame assembly according to an embodiment of the present disclosure is installed in a vehicle
  • FIG. 2 is a battery module including a frame assembly according to an embodiment of the present disclosure. It is a perspective view which shows the assembled structure of (M).
  • the battery module M may be arranged in plural on the floor of the vehicle body.
  • the plurality of battery modules M representing the same output voltage may be connected to each other in series or in parallel to form a final output voltage.
  • the load can be driven to this final output voltage.
  • the driving force generated by the motor which is a kind of load, can rotate the wheel of the vehicle.
  • Control of charging / discharging of each of the plurality of battery modules M may be controlled by a controller.
  • FIG. 1 illustrates a configuration in which the battery modules M are connected in series with each other, but according to conditions such as an output voltage of each battery module M, a layout of a vehicle, a voltage required by a load, and the like, The arrangement can vary.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing an exploded configuration of a battery module M including a frame assembly 1 according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 4 is a frame assembly 1 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the battery module M includes a plurality of stacked battery cells C, a frame assembly 1 for fixing them, an insulating cover 3 covering both sides of the frame assembly 1, and a module cover 4. ), And the housing 6.
  • the battery cell C may be, for example, a secondary battery, but the present invention is not limited thereto, and any battery type C may be applied as long as the battery cell C can be charged or discharged.
  • the terminal of the battery cell C may be a tap terminal made of a conductive and deformable material.
  • the battery cell C may include a cell body C1, a (+) tab T1 formed on one side of the cell body C1, and a ( ⁇ ) tab T2 formed on the other side of the cell body C1. It may include.
  • the positive tab T1 and the negative tab T2 may be flexible tab terminals made of a conductive and flexible material.
  • the (+) and (-) tabs T1 and T2 may be made of, for example, a material containing lead or aluminum, but are not limited thereto. Any metal material that can be flexibly bent may be used. Can be applied.
  • FIG. 3 a configuration in which the tab terminals of adjacent battery cells C of the plurality of battery cells C are connected to each other is illustrated.
  • the adjacent battery cells C may be electrically connected in parallel to each other.
  • the tab terminals of adjacent battery cells C may be electrically connected to each other through a surface bonding process.
  • the module cover 4 may prevent a vehicle fire due to crushing or damage of the battery cell C in the event of an accident of the vehicle and may protect the inside of the assembly in which the frame assembly 1 is coupled with the battery cells C.
  • the housing 6 can protect the frame assembly 1 and the plurality of battery cells C from being coupled together from external impact.
  • the module cover 4 and the housing 6 may be composed of a metal material having high strength.
  • the frame assembly 1 may include a frame 10, a plurality of busbars 121, 122, 131, and 132, a flexible circuit board 20 (FPCB), and a connector 5.
  • the flexible circuit board 20 may be disposed along the length direction of the frame 10.
  • the connector 5 is a signal indicative of the state of the plurality of battery cells (C). For example, it is configured to transmit and receive signals related to voltage sensing and temperature sensing to the controller shown in FIG. 1, and may be coupled to the flexible circuit board 20.
  • the frame 10 is rotatable with respect to one end of the first frame 110, the first frame 110 disposed on the top surface of the frame 10, the first side of the frame 10 and the first frame 110.
  • the second frame 120 may be coupled to each other, and the third frame 130 disposed on the second side of the frame 10 and rotatably coupled to the other end of the first frame 110.
  • the frame 10 may be configured to surround the upper surface and both sides of the plurality of battery cells (C).
  • Frame 10 may be comprised of a non-conductive synthetic resin material.
  • the plurality of bus bars 121, 122, 131, and 132 may be made of a conductive metal material, and may include a plurality of first bus bars 121 and 122 and a plurality of second bus bars 131 and 132. Can be. A plurality of first bus bars 121 and 122 may be disposed in the second frame 120, and a plurality of second bus bars 131 and 132 may be disposed in the third frame 130. The plurality of first bus bars 121 and 122 and the plurality of second bus bars 131 and 132 may be configured to be joined to terminals of the plurality of battery cells C.
  • the plurality of battery cells C may be configured as a plurality of battery cell groups having one terminal pair by connecting the same pole terminals of adjacent N (N ⁇ 2, integer) battery cells in parallel. Can be.
  • the plurality of battery cell groups may be configured to be connected in series and / or in parallel as terminals of the plurality of battery cell groups are bonded to the plurality of bus bars 122, 124, 132, and 134. Through this structure, a plurality of battery cell groups may be connected in series and / or in parallel to form an output voltage of the battery module M.
  • two battery cells may be configured in a group of six battery cells in which two battery cells are connected in parallel (directly connecting two same pole terminals of two battery cells). .
  • three battery cell groups in which four battery cells are connected in parallel may be configured. Terminals of the plurality of battery cell groups may be connected in series by being joined to a busbar.
  • the battery cell C may have a form in which the (+) and ( ⁇ ) tabs T1 and T2 are straightened before being connected to the frame assembly 1.
  • the open tabs T1 and T2 may pass through the openings 1211 and 1221 formed in the first bus bars 121 and 122 and the openings 1311 and 1321 formed in the second bus bars 131 and 132. .
  • the battery cell C and the frame assembly 1 may be combined through the following process.
  • the second and third frames 120 and 130 of the frame assembly 1 may be covered on the battery cells C while spread outward from the battery cells C.
  • the openings 1311 and 1321 formed in the second bus bars 131 and 132 are passed through.
  • one surface of the tabs T1 and T2 is bent to contact the front surfaces of the first bus bars 121 and 122 and the second bus bars 131 and 132.
  • the bonding method is applied on the other surfaces of the tabs T1 and T2 to electrically connect the tabs T1 and T2 to the first bus bars 121 and 122 and the second bus bars 131 and 132. Let's do it.
  • the bus bars 121, 122, 131, and 132 are used as compared to the method of connecting each battery cell C in a line, the bonding process between the tab terminals may be reduced by more than half.
  • the battery cells are connected to each other in series by the bus bars, the battery capacity and the output voltage can be configured without restrictions by using the bus bars. 4 and 5, since the bus bars 121 and 122 and the flexible circuit board 20 are directly electrically connected, overvoltage and temperature sensing of the battery cell C may be sensed through the flexible circuit board 20. .
  • the insulating cover 3 may be disposed between the plurality of busbars 121, 122, 131, and 132 and the module cover 4, and may be disposed on both sides of the frame assembly 1. have.
  • the insulating cover 3 may be made of a non-conductive synthetic resin material. Therefore, it is possible to prevent a short phenomenon between the bus bars 122, 124, 132, and 134 coupled to the frame assembly 1 and the module cover 4.
  • FIG. 5 is a perspective view showing the overall configuration of the flexible circuit board 20 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the flexible printed circuit board 20 may be disposed to closely contact the first to third frames 110, 120, and 130.
  • the flexible circuit board 20 may include a substrate layer of a conductive metal material and an insulating layer of a nonconductive synthetic resin material.
  • the flexible printed circuit board 20 may have a form in which a non-conductive insulating layer surrounds the conductive substrate layer, and may be formed to have a substantially thin thickness (eg, 2 mm or less) and bend flexibly as a whole.
  • the flexible circuit board 20 may be disposed along the upper surface and both sides of the frame 10.
  • the flexible circuit board 20 extends from one end of the circuit unit 230 and the circuit unit 230 disposed in the first frame 110 to be coupled to the plurality of first bus bars 121 and 122.
  • the first connection circuit unit 210 and the second connection circuit unit 220 extending from the other end of the circuit unit 230 and coupled to the plurality of second bus bars 131 and 132 may be included.
  • the first connection circuit unit 210 may include a first a junction part 211 extending to one side and a first b junction part 212 extending to the other side.
  • the second connection circuit unit 220 may include a second a junction part 221 extending to one side and a second b junction part 222 extending to the other side.
  • the flexible circuit board 20 may include a temperature sensor unit 240 extending from the circuit unit 230 and the temperature measuring sensor is fixed.
  • the flexible circuit board 20 may include a terminal portion 250 extending from the circuit portion 230 at a position adjacent to the second connection circuit portion 220. The terminal unit 250 may be directly coupled to the connector 5 shown in FIG. 3.
  • FIG. 6 is a perspective view illustrating a structure in which a connection circuit unit and a bus bar of the flexible circuit board 20 according to the first embodiment are joined.
  • FIG. 7 is a view illustrating a connection circuit unit and a bus bar of the flexible circuit board 20 according to the first embodiment.
  • 8 is an exploded perspective view illustrating the disassembled configuration, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line II of the connecting circuit unit and the bus bar illustrated in FIG. 6. Descriptions duplicated with those described in the above embodiments will be omitted.
  • the plurality of first bus bars 121 and 122 may include a first bus bar 121 and a first bus bar 122.
  • Two openings 1211 may be formed in the firsta bus bar 121.
  • one opening 1221 may be formed in the first b bus bar 122.
  • the tap terminals of the battery cell C may pass through the openings 1211 and 1221.
  • the first connection circuit unit 210 may include a first a junction part 211 extending to one side and a first b junction part 212 extending to the other side.
  • the first a junction 211 may be bonded to the first a bus bar 121
  • the first b junction 212 may be bonded to the first b bus bar 122.
  • the first and second junctions 211 and 212 are disposed on one surface of the conductive substrate layers 2112 and 2122 and the substrate layers 2112 and 2122, respectively, which are made of a flexible material.
  • First openings 2111a and 2122a are formed so that the first surfaces 2112a and 2122a of the substrate layers 2112 and 2122 are exposed, and the other surfaces of the first insulating layers 2111 and 2121 and the substrate layers 2112 and 2122 are exposed.
  • At least one second opening 2113a and 2123b may be formed on the second insulating layer 2113 and 2123 to expose the second surfaces 2112b and 2122b of the substrate layers 2112 and 2122. have.
  • the process of bonding the first connection circuit unit 210 to the first bus bars 121 and 122 may be performed as follows. First, bonding surfaces 1212 and 1222 having second surfaces 2112b and 2122b of the first and second bonding portions 211 and 212 disposed at corners of the upper surfaces of the first and second bus bars 121 and 122, respectively. ). Next, when the welding method (laser welding, ultra sonic, resistance welding, etc.) is applied to the first surfaces 2112a and 2122a of the first and second bonding portions 211 and 212, the second surfaces 2112b and 2122b are fused. ) And the bonding surfaces 1212 and 1222 may be directly bonded and electrically connected. In one embodiment, the mating surfaces 1212, 1222 protrude from, enter inwardly, or join the first side and firstb busbars 121, 122. 1212 and 1222 may be formed in parallel with the portion adjacent to.
  • connection circuit part and the bus bar are directly connected to each other. Can improve the electrical conductivity, and the fixing stability can be improved. In addition, since there is no coupling means such as a clamp between the first connection circuit portion 210 and the busbars 121 and 122, the stability against electrical contact can be improved, the number of parts is reduced, the cost is reduced, and the process is Can be shortened.
  • connection circuit portion can be directly coupled to the busbar, and the number of applied parts and the labor cost can be reduced, and weight and cost can be reduced. This is possible.
  • FIG. 9 is a perspective view illustrating the connection circuit unit 260 of the flexible printed circuit board according to the second embodiment
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the connection circuit unit 260 illustrated in FIG. 9 in the II-II direction. Descriptions duplicated with those described in the above embodiments will be omitted.
  • the connection circuit unit 260 may include a first junction 261 extending in one direction and exposing both surfaces thereof and a second junction portion 262 extending in the other direction opposite to one direction and exposing both surfaces.
  • the connection circuit unit 260 may include a substrate layer 2611 made of a conductive material and insulating layers 2612, 2613, and 2614 made of a nonconductive material surrounding the substrate layer 2611.
  • the conductive material may comprise copper and the non-conductive material may comprise PEN or PI materials.
  • the insulating layers 2612, 2613, and 2614 are the first insulating layer 2612 attached to one surface of the substrate layer 2611 and the second insulating layer 2613 attached to the other surface of the substrate layer 2611. ) And a third substrate layer 2614 attached on the first substrate layer 2611.
  • Each of the first to third insulating layers 2612, 2613, and 2614 may be formed of a non-conductive layer 2612a, 2613a, and 2614a, and an adhesive layer 2612b, 2613b, and 2614b to adhere the same.
  • the number or arrangement of layers to be laminated may vary depending on the working process of the frame assembly or the tensile strength required for the connecting circuitry 260.
  • two insulating layers may be provided for the other surface of the substrate layer 2611.
  • the second insulating layer 2613 is disposed on the other side of the substrate layer 2611 and one surface of the substrate layer 2612 is compared with one insulating layer covering both sides of the substrate layer 2611. Since the first and third insulating layers 2612 and 2614 are disposed on one surface, the possibility of breakage of the connecting circuit unit 260 due to tension may be reduced. In addition, when an external force is applied to the connection circuit unit 260 during the transport or assembly of the frame assembly, if the insulating layer is composed of one, it may not be sustained and part of the connection circuit part 260 may be disconnected. Two insulating layers may be disposed on the surface to improve the tensile force of the connection circuit unit 260. In addition, since the cover layer surrounding the substrate layer is configured in a double in the flexible circuit board, it is possible to ensure the tensile force reliability of the circuit portion and to prevent damage.
  • the method of disposing two insulating layers on one surface of the substrate layer may be applied to the connection circuit unit 260 which is easily damaged.
  • it may be applied to the entire flexible circuit board 20 including the connection circuit unit 260 according to the characteristics of the vehicle and the production cost of the vehicle.
  • the openings formed in the insulating layers 2231a and 2231b may be formed to expose both surfaces of the substrate layer 2611 in the form shown in FIG. 10. Therefore, a structure in which the circuit portion can be directly coupled to the bus bar can be ensured, the number of applied parts can be reduced and the labor cost can be reduced, and weight and cost can be reduced.
  • FIG. 11 is a perspective view illustrating a structure in which the connection circuit unit 270 and the bus bar 125 are bonded to each other according to the third embodiment
  • FIG. 12 is a view illustrating the connection circuit unit 270 and the bus bar 125 according to the third embodiment. It is sectional drawing which showed the joined structure. Descriptions duplicated with those described in the above embodiments will be omitted.
  • connection circuit unit 270 may include a first junction part 271 extending in one direction and exposing both surfaces thereof, and a second junction part 272 extending in the other direction opposite to one direction and exposing both surfaces.
  • bus bars 125 and 126 may be provided with seating portions 1251 and 1261 configured to seat first and second junctions 271 and 272, respectively.
  • the seating portions 1251 and 1261 may be bent toward the side frame 140, and may have sizes corresponding to the first and second junctions 271 and 272.
  • the depth D 1 of the mounting portions 1251, 1261 may be configured to be greater than the thickness D 2 of the first and second junctions 271, 272.
  • the lower surface 2711 of the first bonding portion 271 may be bonded to the upper surface 1252 of the seating portion 1251, and similarly, the lower surface of the second bonding portion 272 is bonded to the upper surface of the mounting portion 1252. Can be. Therefore, in the state where the first and second joints 271 and 272 are joined to the mounting parts 1251 and 1261, damage to the first and second joints 271 and 272 may be caused in the process of transporting or assembling the frame assembly. It can reduce the situation that occurs.
  • connection circuit unit 275 is a cross-sectional view illustrating a process of bonding the connection circuit unit 275 to the bus bar 127 using the jig according to the fourth embodiment. Descriptions duplicated with those described in the above embodiments will be omitted.
  • the connection circuit unit 275 may include a substrate layer 277, a first insulating layer 276 attached to the upper surface 271 of the substrate layer 277, and a second insulating layer attached to the lower surface 2772 of the substrate layer 277. 278.
  • the portion of the substrate layer 277 to which the bonding method W is applied is removed. The phenomenon may occur, or the insulating layer may burn.
  • the upper surface 2771 of the substrate layer 277 may be pressed using jigs Z.
  • the gap G between the substrate layer 277 and the bus bar 127 disappears, the contact area between the lower surface 2772 of the substrate layer 277 and the upper surface 1271 of the bus bar 127 is lost. This can be increased.
  • the bonding method W is applied to the upper surface 2771 of the substrate layer 277 while holding the substrate layer 277 with the jig Z, the welding performance may be improved, and workability may be improved. Can be improved.
  • FIG. 14 is a top view illustrating a configuration in which the connection circuit unit 280 and the busbars 128 are bonded to each other according to the fourth embodiment
  • FIG. 15 is a conformal coating treatment shown in FIG. 14. Sectional drawing cut
  • connection circuitry 280 coupled to the busbar 128, the busbars in the area surrounding the connection circuitry 280 and the connection circuitry 280, ie the area surrounding the connection circuitry 280 ( Conformal coating to cover a portion of 128).
  • the conformal coating layer 30 may be made of a non-conductive material, and may include, for example, a material such as acrylic or urethane.
  • the conformal coating layer 30 may be applied only to a required area using a nozzle (not shown).
  • connection circuit unit 280 is seated on a seating part 1281 formed on the bus bar 128.
  • the lower surface 2811 of the substrate layer 281 of the connection circuit portion 280 and the upper surface 1282 of the bus bar 128 are bonded.
  • conformal coating is performed on the connection circuit unit 280 to form the conformal coating layer 30.
  • corrosion of the substrate layer 281 may be prevented, and the connection circuit unit 280 and the bus bar 128 may be protected.
  • the bonding strength between the connection circuit unit 280 and the bus bar 128 may be improved.
  • 16 is a cross-sectional view illustrating a configuration in which openings formed in the first and second insulating layers 292 and 293 of the connection circuit unit 290 according to the fifth embodiment have different sizes.
  • connection circuit unit 290 is disposed on one surface of the conductive substrate layer 291, the substrate layer 291 made of a flexible material and at least one first opening 2921 is formed to form the substrate layer 291. Is disposed on the exposed first insulating layer 292 and the other surface of the substrate layer 291 and at a position opposite to the first opening 2921 with respect to the substrate layer 291. At least one second opening 2941 may be formed to include a second insulating layer 293 exposing the second surface 2912 of the substrate layer 291.
  • the first insulating layer 292 may be disposed to face the bus bar, and the first insulating layer 292 may be disposed to face the outside of the bus bar.
  • the second opening 2927 may be formed to have a larger size than the first opening 2921.
  • an area of the first surface 2911 may be smaller than that of the second surface 2912. Therefore, in the cross-sectional direction of the connection circuit unit 290, a part of the first insulating layer 292 may partially overlap with the region formed by the second opening 2927. While bonding the connection circuit unit 290 to the busbar, the substrate layer 291 is bent toward the busbar, and a gap may occur between the substrate layer 291 and the first insulating layer 292 in the process. In addition, the boundary portion surrounding the first surface 2911 of the substrate layer 291 in the connection circuit unit 290 may be vulnerable to breakage. Accordingly, by making the area of the first surface 2911 exposed by the first insulating layer 292 smaller, the rigidity of the connection circuit unit 290 may be increased to prevent breakage of the connection circuit unit 290.
  • 17 is a cross-sectional view illustrating a structure in which plating layers 340 and 350 are plated on the substrate layer 320 of the connection circuit unit 300 according to the sixth embodiment.
  • the connection circuit unit 300 may include a substrate layer 320, a first insulating layer 310, and a second insulating layer 330 disposed toward the bus bar 129.
  • a first opening 310a may be formed in the first insulating layer 310 to expose the first surface 321 of the substrate layer 320.
  • a second opening 330a may be formed in the second insulating layer 330 to expose the second surface 322 of the substrate layer 320.
  • the second plating layer 350 may be plated on the second opening 330a to cover at least a portion of the second surface 322.
  • the first plating layer 340 may be plated on the first opening 310a to cover at least a portion of the first surface 321.
  • the first and second plating layers 340 and 350 may be made of a conductive material, for example, the same material as the substrate layer 320.
  • the second plating layer 350 fills an air gap existing between the substrate layer 320 and the bus bar 129. Can be.
  • the thickness of the second plating layer 350 may have a size corresponding to the thickness T 3 of the second insulating layer 330. Therefore, when the bonding method W is applied on the first plating layer 340 or the first surface 321, the second plating layer 350 is performed without proceeding to bend the substrate layer 320 using a jig. And the upper surface 1291 of the busbar 129 can be bonded.
  • connection circuit unit 400 is a cross-sectional view illustrating a structure in which the third and fourth insulating layers 440 and 450 are laminated on the first and second insulating layers 410 and 430 of the connection circuit unit 400 according to the seventh embodiment.
  • the connection circuit unit 400 is disposed on one surface of the substrate layer 420 and the substrate layer 420, and at least one first opening 410a is formed so that the first surface 421 of the substrate layer 420 is formed.
  • the exposed first insulating layer 410 and the other surface of the substrate layer 420 and at least one second opening 430a are formed to expose the second surface 422 of the substrate layer 420.
  • the second insulating layer 430 may be included.
  • the first and second plating layers 460 and 470 may be plated on at least a portion of the first surface 421 and the second surface 422 exposed through the first and second openings 410a and 430a. .
  • connection circuit unit 400 may include a third insulating layer 440 attached to a portion of the first insulating layer 410 and a portion of the first plating layer 460 adjacent to the portion of the first insulating layer 410. And a fourth insulating layer 450 attached to a portion of the second insulating layer 430 and a portion of the second plating layer 470 adjacent to the portion of the second insulating layer 430.
  • the third insulating layer 440 is attached to be in close contact with the position where the first insulating layer 410 and the first plating layer 460 are in contact, and the fourth insulating layer 450 is attached to the second insulating layer 430 and the second.
  • the plating layer 470 may be attached to be in close contact with the contact position. That is, some of the third and fourth insulating layers 440 and 450 may be configured to cover edge portions of the first and second plating layers 460 and 470. Therefore, in the cross-sectional direction of the connection circuit unit 400, a part of the third and fourth insulating layers 440 and 450 may partially overlap the regions formed by the first and second plating layers 460 and 470. .
  • An end of the fourth insulating layer 450 may be disposed to contact the end of the bus bar 150.
  • the third and fourth insulating layers 440 and 450 may serve as reinforcing materials to improve bending strength of the connection circuit unit 400, and may prevent disconnection of the substrate layer 420.
  • FIG. 19 is a flowchart illustrating a method (S1200) of manufacturing a frame assembly according to an eighth embodiment. Descriptions duplicated with those described in the above embodiments will be omitted.
  • Method of manufacturing a frame assembly (S1200), a first frame, a plurality of first busbars are coupled and rotatably coupled to one end of the first frame, and a plurality of second busbars are coupled and the first frame
  • the method may further include performing a conformal coating process (S1260) to cover portions of the first and second bus bars around each of the two connection circuit units.
  • FIG. 20 is a flowchart illustrating an operation S1220 of manufacturing a flexible circuit board in the method S1200 of manufacturing the frame assembly illustrated in FIG. 19.
  • the step of manufacturing the substrate layer by cutting into a predetermined shape from the conductive material (S1221), the first insulating layer by cutting into a shape having a size covering the substrate layer from the insulating material Manufacturing a step (S1222), cutting a shape having a size covering the substrate layer from the insulating material to prepare a second insulating layer (S1223), at least one first opening in a predetermined position of the first insulating layer Forming (S1224), forming at least one second opening in the second insulating layer at a position opposite to the first opening relative to the substrate layer (S1225), and forming the first insulating layer in the substrate layer.
  • the method may include disposing the second insulating layer on the other surface of the substrate layer and integrally coupling the first insulating layer, the substrate layer, and the second insulating layer (S1226).
  • the manufacturing of the flexible circuit board may include plating a conductive material on at least a portion of one surface of the substrate layer exposed through the at least one first opening to form a first plating layer and at least one Forming a plating layer by plating a conductive material on at least a portion of the other surface of the substrate layer exposed through the second opening (S1227), the portion of the first plating layer adjacent to the portion of the first insulating layer and the portion of the first insulating layer.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

적층된 복수의 배터리 셀을 고정시키기 위한 프레임 조립체가 제공된다. 프레임 조립체는, 상면, 상면의 일 단에 연결된 제1 측면, 상면의 타 단에 연결된 제2 측면을 포함하여 복수의 배터리 셀을 감싸도록 구성된 프레임, 프레임의 제1 측면에 배치된 복수의 제1 버스바, 프레임의 제2 측면에 배치된 복수의 제2 버스바, 및 프레임의 상면, 제1 측면 및 제2 측면을 따라 배치되어 복수의 배터리 셀을 센싱하도록 구성된 연성회로기판을 포함하고, 연성 회로기판은, 상면에 배치되는 회로부, 및 회로부의 일 단으로부터 연장되어 복수의 제1 버스바에 결합되는 제1 연결 회로부, 및 회로부의 타 단으로부터 연장되어 복수의 제2 버스바에 결합되는 제2 연결 회로부를 포함할 수 있다.

Description

프레임 조립체 및 이를 제조하기 위한 방법
본 개시는 프레임 조립체 및 이를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
하이브리드 자동차 또는 전기자동차는 자동차 내부에 설치된 이차 전지를 전력원으로서 사용할 수 있고, 일반 도로용 자동차, 레저용 카트 등 다양한 분야에서 사용되고 있다. 이러한 하이브리드 자동차 또는 전기자동차는 이차전지에 충전된 전력으로 전기 모터를 회전시켜 휠을 구동할 수 있고, 이차전지가 방전된 후에 전기자동차는 외부 전력에 의하여 이차 전지를 충전하고 하이브리드 자동차는 내연 기관의 구동 또는 외부 전력에 의하여 이차 전지를 충전할 수 있다. 또한, 다수의 전기자동차 제조 업체가 시장에 새롭게 진입하고 있으며 그 숫자가 지속적으로 증가하고 있다.
이차전지는 하나의 배터리 형태로 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 복수의 배터리 셀들이 하나의 배터리 모듈로 클러스터링(clustering)되어 사용될 수 있다. 이러한 복수의 배터리 모듈은 직렬로 연결되도록 자동차의 차체 하부에 설치되고, 내연기관의 출력에 상당하는 전기 모터를 구동시키기 위한 고전압을 생성한다. 또한, 복수의 배터리 셀들이 클러스터링될 때, 각각의 배터리 셀들의 단자들은 프레임 조립체에 의하여 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다.
연성회로기판(FPCB, flexible printed circuit board)은, 유연한 재료로 구성된 기판층을 제조하고 이러한 기판층을 얇은 절연층으로 감싸는 것에 의하여 제조된다. FPCB는 무게가 가볍고, 공간을 적게 차지하는 장점이 있으며, 이러한 특성 때문에, 최근 다양한 분야에 연성회로기판을 채용하고 있다. 그러나, FPCB는 일반 PCB와 달리 상당히 얇은 두께를 가지므로, 외부 충격에 의하여 잘 찢어지거나 파손되는 문제점이 있으며, 이를 해결하기 위한 다양한 연구 개발이 진행되고 있다.
본 개시에 따른 실시예들은, 연성회로기판의 연결 회로부가 다양한 접합 공법(예, 레이저 웰딩, 울트라 소닉, 저항용접 등)에 의하여 프레임에 부착된 버스바에 직접적으로 접합되는 프레임 조립체를 제공한다. 또한, 회로부와 버스바의 결합성을 강화하기 위한 다양한 구조를 제공한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 적층된 복수의 배터리 셀을 고정시키기 위한 프레임 조립체에서, 상면, 상면의 일 단에 연결된 제1 측면, 상면의 타 단에 연결된 제2 측면을 포함하여 복수의 배터리 셀을 감싸도록 구성된 프레임; 프레임의 제1 측면에 배치된 복수의 제1 버스바; 프레임의 제2 측면에 배치된 복수의 제2 버스바; 및 상기 프레임의 상면, 제1 측면 및 제2 측면을 따라 배치되어 상기 복수의 배터리 셀을 센싱하도록 구성된 연성회로기판을 포함하고, 연성 회로기판은, 상면에 배치되는 회로부; 및 회로부의 일 단으로부터 연장되어 복수의 제1 버스바에 결합되는 제1 연결 회로부; 및 회로부의 타 단으로부터 연장되어 복수의 제2 버스바에 결합되는 제2 연결 회로부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 연결 회로부의 일 면은 복수의 제1 버스바에 접합되고, 제2 연결 회로부는 일 면은 복수의 제2 버스바에 접합될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프레임은 상면에 배치되는 제1 프레임; 제1 측면에 배치되고, 제1 프레임의 일 단에 대해 회동가능하게 결합되고, 복수의 제1 버스바가 배치되는 제2 프레임; 및 제2 측면에 배치되고, 제1 프레임의 타 단에 대해 회동가능하게 결합되고, 복수의 제2 버스바가 배치되는 제3 프레임을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 복수의 제1 버스바는, 제1 연결 회로부를 안착시키도록 구성된 제1 안착부가 형성되고, 복수의 제2 버스바는, 제2 연결 회로부를 안착시키도록 구성된 제2 안착부가 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 연결 회로부가 제1 버스바에 결합된 상태에서, 제1 연결 회로부 및 제1 연결 회로부 주변의 제1 버스바의 일부를 커버하도록 컨포멀 코팅 처리되고, 제2 연결 회로부가 제2 버스바에 결합된 상태에서, 제2 연결 회로부 및 제2 연결 회로부 주변의 제2 버스바의 일부를 커버하도록 컨포멀 코팅 처리될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 및 제2 연결 회로부 각각은, 유연한 재질로 구성된 도전성 기판층; 기판층의 일 면 상에 배치되고, 적어도 하나의 제1 개구가 형성되어 기판층의 제1 면이 노출된 제1 절연층; 및 기판층의 타 면 상에 배치되고, 기판층을 기준으로 제1 개구의 반대측 위치에서 적어도 하나의 제2 개구가 형성되어 기판층의 제2 면이 노출된 제2 절연층을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 및 제2 연결 회로부의 제2 면은 버스바에 인접하도록 배치되고, 제2 면은 제1 면에 접합 공법을 적용하는 것에 의하여 버스바에 접합될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제2 개구는 제1 개구에 비하여 크기가 크도록 형성되고, 제1 및 제2 회로부의 단면 방향에서, 제1 절연층의 일부는 제2 개구가 형성하는 영역과 부분적으로 겹칠 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 및 제2 연결 회로부 각각은, 제1 면의 적어도 일부를 덮도록 도금되는 제1 도금층; 및 제2 면의 적어도 일부를 덮도록 도금되는 제2 도금층을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 및 제2 도금층의 두께는 각각 제1 및 제2 절연층의 두께와 대응하는 크기의 두께를 갖도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 회로부는, 제1 절연층 상에 배치되고, 제1 개구와 대응하는 위치에 적어도 하나의 제3 개구가 형성되는 제3 절연층을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 및 제2 연결 회로부 각각은, 제1 절연층의 부분 및 제1 절연층의 부분에 인접한 제1 도금층의 부분에 부착되는 제3 절연층; 및 제2 절연층의 부분 및 제2 절연층의 부분에 인접한 제2 도금층의 부분에 부착되는 제4 절연층을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제3 절연층은 제1 절연층과 제1 도금층이 접촉하는 위치에 밀착하도록 부착되고, 제4 절연층은 제2 절연층과 제2 도금층이 접촉하는 위치에 밀착하도록 부착될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제4 절연층의 단부는 버스바의 단부와 접촉하도록 배치될 수 있다.
본 개시의 다른 실시예에 따른 프레임 조립체의 제조 방법은, 제1 프레임, 복수의 제1 버스바가 결합되고 제1 프레임의 일 단에 회동 가능하게 결합되는 제2 프레임, 및 복수의 제2 버스바가 결합되고 제1 프레임의 타 단에 회동 가능하게 결합되는 제3 프레임을 포함하는 프레임을 제조하는 단계; 제1 프레임에 배치되는 회로부, 제2 프레임에 배치되고 회로부의 일 단으로부터 연장된 제1 연결 회로부, 제3 프레임에 배치되고 회로부의 타 단으로부터 연장된 제2 연결 회로부를 포함하는 연성회로기판을 제조하는 단계; 제1 연결 회로부의 일 면을 복수의 제1 버스바 상에 배치시키고 제2 연결 회로부의 일 면을 복수의 제2 버스바 상에 배치시키는 단계; 제1 연결 회로부의 타 면에 접합 공법을 가하여 제1 연결 회로부의 일 면을 복수의 제1 버스바에 접합시키고 제2 연결 회로부의 타 면에 접합 공법을 가하여 제2 연결 회로부의 일 면을 복수의 제2 버스바에 접합시키는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 지그를 이용하여 복수의 제1 및 제2 연결 회로부의 타 면을 가압하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 및 제2 연결 회로부 및 제1 및 제2 연결 회로부 각각의 주변의 제1 및 제2 버스바의 일부를 커버하도록 컨포멀 코팅 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 연성회로기판을 제조하는 단계는, 도전성 재료로부터 미리 정해진 형상으로 절단하여 기판층을 제조하는 단계; 절연성 재료로부터 기판층을 커버하는 크기를 갖는 형상으로 절단하여 제1 절연층을 제조하는 단계; 절연성 재료로부터 기판층을 커버하는 크기를 갖는 형상으로 절단하여 제2 절연층을 제조하는 단계; 제1 절연층의 미리 정해진 위치에 적어도 하나의 제1 개구를 형성하는 단계; 기판층을 기준으로 제1 개구의 반대측 위치에서, 제2 절연층에 적어도 하나의 제2 개구를 형성하는 단계; 및 제1 절연층을 기판층의 일 면 상에 배치하고 제2 절연층을 기판층의 타 면 상에 배치하고 제1 절연층, 기판층, 제2 절연층을 일체로 결합시키는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 연성회로기판을 제조하는 단계는, 적어도 하나의 제1 개구를 통해 노출된 기판층의 일 면의 적어도 일부에 도전성 재료를 도금하여 제1 도금층을 형성하고 적어도 하나의 제2 개구를 통해 노출된 기판층의 타 면의 적어도 일부에 도전성 재료를 도금하여 도금층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 연성회로기판을 제조하는 단계는, 제1 절연층의 부분 및 제1 절연층의 부분에 인접한 제1 도금층의 부분에 제3 절연층을 부착하는 단계; 및 제2 절연층의 부분 및 제2 절연층의 부분에 인접한 제2 도금층의 부분에 제4 절연층을 부착하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 따르면, 연성회로기판의 연결 회로부가 버스바에 다양한 접합 공법(레이저 웰딩, 울트라 소닉, 저항용접 등)에 의하여 직접적으로 접합되므로, 연결 회로부와 버스바의 접합 공정을 단순화시킬 수 있다. 또한, 부품 종류 및 개수가 축소되어 원가가 절감될 수 있고, 연결 회로부와 버스바 사이의 접촉 안정성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 프레임 조립체를 포함하는 배터리 모듈이 차량에 설치되는 구조를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 프레임 조립체를 포함하는 배터리 모듈의 조립된 구성을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 프레임 조립체를 포함하는 배터리 모듈의 분해된 구성을 나타낸 분해 사시도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 프레임 조립체와 배터리 셀이 결합된 구성을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 연성회로기판의 전체 구성을 나타낸 사시도이다.
도 6은 제1 실시예에 따라 연성회로기판의 연결 회로부와 버스바가 접합된 구성을 나타낸 사시도이다.
도 7은 제1 실시예에 따라 연성회로기판의 연결 회로부와 버스바가 분해된 구성을 나타낸 분해 사시도이다.
도 8은 도 6에 도시된 연결 회로부 및 버스바를 I-I선에 따라 절단한 단면도이다.
도 9는 제2 실시예에 따른 연성회로기판의 연결 회로부를 나타낸 사시도이다.
도 10은 도 9에 도시된 연결 회로부를 II-II 방향으로 절단한 단면도이다.
도 11은 제3 실시예에 따라 연결 회로부와 버스바가 접합된 구성을 나타낸 사시도이다.
도 12는 제3 실시예에 따라 연결 회로부와 버스바가 접합된 구성을 나타낸 단면도이다.
도 13은 제4 실시예에 따라 지그를 이용하여 연결 회로부를 버스바에 접합하는 과정을 나타낸 단면도이다.
도 14는 제4 실시예에 따라 연결 회로부와 버스바가 접합된 상태에서 컨포멀 코팅 처리된 구성을 나타낸 상면도이다.
도 15는 도 14에 도시된 컨포멀 코팅 처리된 구성을 III-III 선에 따라 절단한 단면도이다.
도 16은 제5 실시예에 따라 연결 회로부의 제1 및 제2 절연층 각각에 형성된 개구의 크기가 다른 구성을 나타낸 단면도이다.
도 17은 제6 실시예에 따라 연결 회로부의 기판층에 도금층이 도금된 구성을 나타낸 단면도이다.
도 18은 제7 실시예에 따라 연결 회로부의 제1 및 제2 절연층 각각에 제3 및 제4 절연층을 적층한 구성을 나타낸 단면도이다.
도 19는 본 개시의 다른 실시예에 따른 프레임 조립체의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 20은 도 19에 도시된 프레임 조립체의 제조 방법에서 연성회로기판을 제조하는 단계를 나타낸 순서도이다.
본 개시의 실시예들은 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이다. 본 개시에 따른 권리범위가 이하에 제시되는 실시예들이나 이들 실시예들에 대한 구체적 설명으로 한정되는 것은 아니다.
본 개시에 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 본 개시에 사용되는 모든 용어들은 본 개시를 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며 본 개시에 따른 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.
본 개시에서 사용되는 "포함하는", "구비하는", "갖는" 등과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.
본 개시에서 기술된 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.
본 개시에서 사용되는 "제1", "제2" 등의 표현들은 복수의 구성요소들을 상호 구분하기 위해 사용되며, 해당 구성요소들의 순서 또는 중요도를 한정하는 것은 아니다.
본 개시에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 경우, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수 있거나 접속될 수 있는 것으로, 또는 새로운 다른 구성요소를 매개로 하여 연결될 수 있거나 접속될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 개시의 실시예들을 설명한다. 첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조부호가 부여되어 있다. 또한, 이하의 실시예들의 설명에 있어서, 동일하거나 대응하는 구성요소를 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 그러나, 구성요소에 관한 기술이 생략되어도, 그러한 구성요소가 어떤 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 프레임 조립체를 포함하는 배터리 모듈(M)이 차량에 설치되는 구조를 나타낸 개략도이고, 도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 프레임 조립체를 포함하는 배터리 모듈(M)의 조립된 구성을 나타낸 사시도이다.
배터리 모듈(M)은 차량의 차체 바닥에 복수 개로 배열될 수 있다. 동일한 출력 전압을 나타내는 복수 개의 배터리 모듈(M)들은 서로 직렬 또는 병렬로 연결되어서 최종 출력 전압을 형성할 수 있다. 이러한 최종 출력 전압으로 부하(load)를 구동할 수 있다. 예를 들어, 부하의 한 종류인 모터에서 발생하는 구동력은 차량의 휠을 회전시킬 수 있다. 복수 개의 배터리 모듈(M)들 각각의 충전/방전에 대한 제어는 제어기(controller)에 의하여 제어될 수 있다.
도 1에는 배터리 모듈(M)들은 서로 직렬로 연결된 구성이 도시되어 있으나, 각 배터리 모듈(M)의 출력 전압, 차량의 레이아웃, 부하가 요구하는 전압 등의 조건에 따라, 배터리 모듈(M)의 배열이 달라질 수 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 프레임 조립체(1)를 포함하는 배터리 모듈(M)의 분해된 구성을 나타낸 분해 사시도이고, 도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 프레임 조립체(1)와 배터리 셀(C)이 결합된 구성을 나타낸 사시도이다.
배터리 모듈(M)은, 적층된 복수의 배터리 셀(C, battery cell), 이들을 고정시키기 위한 프레임 조립체(1), 프레임 조립체(1)의 양 측면을 덮는 절연 커버(3), 모듈 커버(4), 및 하우징(6)을 포함할 수 있다. 배터리 셀(C)은 예를 들어 이차 전지가 될 수 있으나, 이에 한정된 것은 아니고, 충전 또는 방전이 가능한 전지 형태면 어떤 것이든 적용될 수 있다.
배터리 셀(C)의 단자는 도전성이고 변형 가능한 재료로 구성된 탭 단자(tap terminal)일 수 있다. 배터리 셀(C)은, 셀 바디(C1), 셀 바디(C1)의 일 측에 형성된 (+) 탭(T1), 및 셀 바디(C1)의 타 측에 형성된 (-) 탭(T2)을 포함할 수 있다. (+) 탭(T1) 및 (-) 탭(T2)은 도전성이고 유연한 재질로 변형 가능한(flexible) 탭 단자일 수 있다. (+) 및 (-) 탭(T1, T2)은, 예를 들어 납 또는 알루미늄을 포함하는 재료로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 유연하게 구부러질 수 있는 금속 재료이면 종류에 관계없이 적용될 수 있다.
도 3를 참고하면, 복수의 배터리 셀(C) 중 서로 인접한 배터리 셀(C)의 탭 단자가 연결되어 있는 구성이 도시되어 있다. 예를 들어, 동일 극성을 갖는 탭 단자끼리 연결되는 경우, 상기 인접한 배터리 셀(C)들은 서로 전기적으로 병렬 연결될 수 있다. 또한, 인접한 배터리 셀(C)의 탭 단자는 면 접합 공정을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
모듈 커버(4)는 차량의 사고 발생시 배터리 셀(C)의 찌그러짐 또는 파손에 의한 차량 화재를 방지하고 프레임 조립체(1)가 배터리 셀(C)들과 결합된 조립체 내부를 보호할 수 있다. 또한, 하우징(6)은 외부 충격으로부터 프레임 조립체(1) 및 복수의 배터리 셀(C)들의 결합 상태를 보호할 수 있다. 예를 들어, 모듈 커버(4) 및 하우징(6)은 고강도를 갖는 금속 재료로 구성될 수 있다.
프레임 조립체(1)는 프레임(10), 복수의 버스바(121, 122, 131, 132), 연성회로기판(20, FPCB) 및 커넥터(5)를 포함할 수 있다. 연성회로기판(20)은 프레임(10)의 길이 방향을 따라 배치될 수 있다. 커넥터(5)는 복수의 배터리 셀(C)의 상태를 나타내는 신호. 예를 들어, 전압 센싱 및 온도 센싱과 관련된 신호를 도 1에 도시된 제어기로 송수신하도록 구성되며, 연성회로기판(20)에 결합될 수 있다.
일 실시예에서, 프레임(10)은 프레임(10)의 상면에 배치되는 제1 프레임(110), 프레임(10)의 제1 측면에 배치되고 제1 프레임(110)의 일 단에 대해 회동가능하게 결합되는 제2 프레임(120), 및 프레임(10)의 제2 측면에 배치되고 제1 프레임(110)의 타 단에 대해 회동가능하게 결합되는 제3 프레임(130)을 포함할 수 있다. 또한, 프레임(10)은 복수의 배터리 셀(C)의 상면 및 양 측면을 감싸도록 구성될 수 있다. 프레임(10)은 비전도성의 합성수지 재료로 구성될 수 있다.
복수의 버스바(121, 122, 131, 132)는 전도성의 금속 재료로 구성될 수 있고, 복수의 제1 버스바(121, 122) 및 복수의 제2 버스바(131, 132)를 포함할 수 있다. 제2 프레임(120)에는 복수의 제1 버스바(121, 122)가 배치되고, 제3 프레임(130) 복수의 제2 버스바(131, 132)가 배치될 수 있다. 복수의 제1 버스바(121, 122) 및 복수의 제2 버스바(131, 132)는 복수의 배터리 셀(C)의 단자와 접합되도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 복수의 배터리 셀(C)은 인접한 N개(N≥2, 정수)의 배터리 셀의 동일 극 단자끼리 병렬로 연결되어 하나의 단자 쌍을 갖는 복수의 배터리 셀 그룹으로 구성될 수 있다. 또한, 복수의 배터리 셀 그룹은, 복수의 배터리 셀 그룹의 단자가 복수의 버스바(122, 124, 132, 134)에 접합됨에 따라 직렬 및/또는 병렬 연결되도록 구성될 수 있다. 이와 같은 구조를 통해, 복수의 배터리 셀 그룹이 직렬 및/또는 병렬 연결되어 배터리 모듈(M)의 출력 전압을 형성할 수 있다.
예를 들어, 12개의 배터리 셀을 적층한 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 배터리 셀 2개를 병렬로 연결(배터리 셀 2개의 동일 극 단자를 직접 연결)한 배터리 셀 그룹 6개로 구성할 수 있다. 이와 달리, 배터리 셀 4개를 병렬로 연결한 배터리 셀 그룹 3개로 구성할 수도 있다. 복수의 배터리 셀 그룹의 단자는 버스바에 접합됨으로써 직렬 연결될 수 있다.
배터리 셀(C)은 프레임 조립체(1)와 연결되기 전 상태에서는, (+) 및 (-) 탭(T1, T2)이 곧게 펴져있는 형태를 가질 수 있다. 이러한 펴져있는 탭들(T1, T2)은 제1 버스바(121, 122)에 형성된 개구(1211, 1221) 및 제2 버스바(131, 132)에 형성된 개구(1311, 1321)을 통과할 수 있다.
배터리 셀(C)과 프레임 조립체(1)는 아래와 같은 과정을 통해 결합될 수 있다. 프레임 조립체(1)의 제2 및 제3 프레임(120, 130)은 배터리 셀(C)의 바깥쪽으로 벌어지면서 배터리 셀(C) 위에 씌워질 수 있다. 다음으로, 벌어진 제2 및 제3 프레임(120, 130)을 다시 오무리면서 배터리 셀(C)의 탭들(T1, T2)을 제1 버스바(121, 122)에 형성된 개구(1211, 1221) 및 제2 버스바(131, 132)에 형성된 개구(1311, 1321)를 통과시킨다. 다음으로, 탭들(T1, T2)의 일 면이 제1 버스바(121, 122) 및 제2 버스바(131, 132)의 전면과 접하도록 구부린다. 다음으로, 탭들(T1, T2)의 타면 상에 접합 공법을 적용하여, 탭들(T1, T2)과 제1 버스바(121, 122) 및 제2 버스바(131, 132)를 전기적으로 접합 연결시킨다.
위와 같은 방식은, 각각의 배터리 셀(C)을 일렬로 연결하는 방식에 비하여, 버스바(121, 122, 131, 132)를 이용하므로 탭 단자 사이의 접합 공정을 절반 이상으로 감소시킬 수 있다. 또한, 버스바에 의하여 배터리 셀 그룹이 서로 직렬로 연결되므로, 버스바를 사용하여 차량의 종류에 따라 전지 용량 및 출력 전압을 제약없이 구성 가능하다. 도 4 및 5를 참고하면, 버스바(121, 122)와 연성회로기판(20)이 직접 전기적으로 연결되므로, 연성회로기판(20)을 통해 배터리 셀(C)의 과전압 및 온도 센싱이 가능하다.
도 3을 참고하면, 절연 커버(3)는 복수의 버스바(121, 122, 131, 132)와 모듈 커버(4) 사이에 배치될 수 있고, 프레임 조립체(1)의 양 측에 배치될 수 있다. 또한, 절연 커버(3)는 비전도성의 합성수지 재질로 구성될 수 있다. 따라서, 프레임 조립체(1)에 결합된 버스바(122, 124, 132, 134)와 모듈 커버(4) 사이의 쇼트 현상을 방지할 수 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 연성회로기판(20)의 전체 구성을 나타낸 사시도이다.
도 3 및 4를 참고하면, 연성회로기판(20)은 제1 내지 제3 프레임(110, 120, 130)을 따라 밀착하도록 배치될 수 있다. 연성회로기판(20)은 도전성 금속 재료의 기판층 및 비도전성 합성수지 재료의 절연층을 포함할 수 있다. 연성회로기판(20)은 전도성 기판층을 비전도성의 절연층이 감싸는 형태가 될 수 있고, 실질적으로 얇은 두께(예를 들어, 2mm 이하)로 형성되어 전체적으로 유연하게 휘어질 수 있다.
도 3 및 4를 참고하면, 연성회로기판(20)은 프레임(10)의 상면 및 양 측면을 따라 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 연성회로기판(20)은 제1 프레임(110)에 배치되는 회로부(230), 회로부(230)의 일 단으로부터 연장되어 복수의 제1 버스바(121, 122)에 결합되는 제1 연결 회로부(210), 및 회로부(230)의 타 단으로부터 연장되어 복수의 제2 버스바(131, 132)에 결합되는 제2 연결 회로부(220)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 연결 회로부(210)는, 일 측으로 연장된 제1a 접합부(211) 및 타 측으로 연장된 제1b 접합부(212)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 연결 회로부(220)는, 일 측으로 연장된 제2a 접합부(221) 및 타 측으로 연장된 제2b 접합부(222)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 연성회로기판(20)은 회로부(230)로부터 연장되고 온도측정센서가 고정되는 온도센서부(240)를 포함할 수 있다. 또한, 연성회로기판(20)은 제2 연결 회로부(220)와 인접한 위치에서 회로부(230)로부터 연장된 단자부(250)를 포함할 수 있다. 단자부(250)는 도 3에 도시된 커넥터(5)가 직접 결합될 수 있다.
도 6은 제1 실시예에 따른 연성회로기판(20)의 연결 회로부와 버스바가 접합된 구성을 나타낸 사시도이고, 도 7은 제1 실시예에 따른 연성회로기판(20)의 연결 회로부와 버스바가 분해된 구성을 나타낸 분해 사시도이며, 도 8은 도 6에 도시된 연결 회로부 및 버스바를 I-I선에 따라 절단한 단면도이다. 상술한 실시예에서 설명된 내용과 중복된 설명은 생략한다.
도 5 및 6을 참고하면, 복수의 제1 버스바(121, 122)는 제1a 버스바(121) 및 제1b 버스바(122)를 포함할 수 있다. 제1a 버스바(121)에는 두 개의 개구(1211)가 형성될 수 있다. 또한, 제1b 버스바(122)에는 하나의 개구(1221)가 형성될 수 있다. 이러한 개구(1211, 1221)로는 배터리 셀(C)의 탭 단자가 관통될 수 있다.
제1 연결 회로부(210)는, 일 측으로 연장된 제1a 접합부(211) 및 타 측으로 연장된 제1b 접합부(212)를 포함할 수 있다. 제1a 접합부(211)는 제1a 버스바(121)에 접합되고, 제1b 접합부(212)는 제1b 버스바(122)에 접합될 수 있다. 도 8을 참고하면, 제1a 및 제1b 접합부(211, 212)는 각각, 유연한 재질로 구성된 도전성 기판층(2112, 2122), 기판층(2112, 2122)의 일 면 상에 배치되고 적어도 하나의 제1 개구(2111a, 2122a)가 형성되어 기판층(2112, 2122)의 제1 면(2112a, 2122a)이 노출된 제1 절연층(2111, 2121) 및 기판층(2112, 2122)의 타 면 상에 배치되고 적어도 하나의 제2 개구(2113a, 2123b)가 형성되어 기판층(2112, 2122)의 제2 면(2112b, 2122b)이 노출된 제2 절연층(2113, 2123)을 포함할 수 있다.
제1 연결 회로부(210)를 제1 버스바(121, 122)에 접합하는 공정은 아래와 같이 진행될 수 있다. 먼저, 제1a 및 제1b 접합부(211, 212)의 제2 면(2112b, 2122b)을 각각의 제1a 및 제2a 버스바(121, 122)의 상면의 코너에 배치된 접합면(1212, 1222)에 접촉시킨다. 다음으로, 제1a 및 제1b 접합부(211, 212)의 제1 면(2112a, 2122a)에 접합 공법(레이저 웰딩, 울트라 소닉, 저항용접 등)을 적용하여 융착시키면, 제2 면(2112b, 2122b)과 접합면(1212, 1222)이 직접적으로 접합되어 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 접합면(1212, 1222)은 제1a 및 제1b 버스바(121, 122)로부터 돌출되거나, 내측으로 들어가거나, 제1a 및 제1b 버스바(121, 122)의 접합면(1212, 1222)과 인접한 부분과 평행하게 형성될 수 있다.
상술한 방식은, 제1a 및 제1b 접합부(211,212)와 제1a 및 제1b 버스바(121, 122)가 상술한 접합 공법 중 하나 이상을 이용하여 직접 전기적으로 연결되므로, 연결 회로부와 버스바 사이의 전기 전도도를 향상시킬 수 있고, 고정 안정성이 향상될 수 있다. 또한, 제1 연결 회로부(210)와 버스바(121, 122) 사이에 클램프와 같은 결합 수단이 없으므로 전기 접촉에 대한 안정성이 향상될 수 있고, 부품 가지 수가 축소되어 원가가 절감되고, 공정과정이 단축될 수 있다. 또한, 기판층(2112, 2122)의 양 면이 노출되므로, 연결 회로부가 버스바에 직접적으로 결합될 수 있는 구조가 확보될 수 있고, 적용 부품 수량 감소 및 작업 공수 절감이 가능하고, 중량 및 원가 절감이 가능하다.
도 6 내지 8을 참고하면, 제1 연결 회로부(210)와 제1 버스바(121, 122)의 결합 과정에 대하여 설명하였으나, 상술한 접합 공정과 동일한 접합 공정이 제2 연결 회로부(220)와 제2 버스바(131, 132)의 접합 공정에 대해서도 적용될 수 있다. 따라서, 이와 관련된 중복된 설명에 대해서는 생략한다.
도 9는 제2 실시예에 따른 연성회로기판의 연결 회로부(260)를 나타낸 사시도이고, 도 10은 도 9에 도시된 연결 회로부(260)를 II-II 방향으로 절단한 단면도이다. 상술한 실시예에서 설명된 내용과 중복된 설명은 생략한다.
연결 회로부(260)는 일 방향으로 연장되어 양 면이 노출된 제1 접합부(261) 및 일 방향의 반대측 타 방향으로 연장되어 양 면이 노출된 제2 접합부(262)를 포함할 수 있다. 연결 회로부(260)는 도전성 재료로 구성된 기판층(2611) 및 기판층(2611)을 감싸는 비도전성 재료로 구성된 절연층(2612, 2613, 2614)을 포함할 수 있다. 또한, 도전성 재료는 구리를 포함할 수 있고, 비도전성 재료는 PEN 또는 PI 재료를 포함할 수 있다.
일 실시예에서 절연층(2612, 2613, 2614)은 기판층(2611)의 일 면에 부착되는 제1 절연층(2612), 기판층(2611)의 타 면에 부착되는 제2 절연층(2613), 및 제1 기판층(2611) 상에 부착되는 제3 기판층(2614)을 포함할 수 있다. 각각의 제1 내지 제3 절연층(2612, 2613, 2614)은 비도전층(2612a, 2613a, 2614a) 및 이를 접착하기 위한 접착층(2612b, 2613b, 2614b)으로 구성될 수 있다.
다른 실시예에서, 프레임 조립체의 작업 공정 또는 연결 회로부(260)에 대하여 요구되는 인장 강도에 따라 적층되는 층의 개수 또는 배치가 달라질 수 있다. 예를 들어, 기판층(2611)의 타 면에 대해서도 2개의 절연층이 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 기판층(2611)의 양 면을 각각 한 개의 절연층이 감싸는 것에 비하여, 기판층(2611)의 타 면에 제2 절연층(2613)이 배치되고 기판층(2612)의 일 면에 제1 및 제3 절연층(2612, 2614)이 배치되므로, 연결 회로부(260)의 인장에 대한 파손가능성을 감소시킬 수 있다. 또한, 프레임 조립체의 이송 또는 조립 과정에서 연결 회로부(260)에 외력이 가해지는 경우, 절연층이 한 개로 구성되는 경우 이를 버티지 못하고 일부가 단절될 가능성이 있으므로, 위와 같이 연결 회로부(260)의 일 면에 두 개의 절연층을 배치시켜 연결 회로부(260)의 인장력을 향상시킬 수 있다. 또한, 연성회로기판에서 기판층을 감싸는 커버 층을 이중으로 구성하므로, 회로 부분의 인장력 신뢰성을 확보하고 파손을 방지할 수 있다.
상술한 실시예와 같이 기판층의 일 면에 두 개의 절연층을 배치시키는 방식은 파손되기 쉬운 연결 회로부(260)에 적용될 수 있다. 또한, 차량의 특성 및 차량제작원가 상황에 따라 연결 회로부(260)를 비롯한 연성회로기판(20) 전체에도 적용될 수 있다. 절연층(2231a, 2231b)에 형성된 개구는, 도 10에 도시된 형태로 기판층(2611)의 양 면을 노출시킬 수 있도록 형성될 수 있다. 따라서, 회로부가 버스바에 직접적으로 결합될 수 있는 구조가 확보될 수 있고, 적용 부품 수량 감소 및 작업 공수 절감이 가능하고, 중량 및 원가 절감이 가능하다.
도 11은 제3 실시예에 따른 연결 회로부(270)와 버스바(125)가 접합된 구성을 나타낸 사시도이고, 도 12는 제3 실시예에 따른 연결 회로부(270)와 버스바(125)가 접합된 구성을 나타낸 단면도이다. 상술한 실시예에서 설명된 내용과 중복된 설명은 생략한다.
연결 회로부(270)는 일 방향으로 연장되어 양 면이 노출된 제1 접합부(271) 및 일 방향의 반대측 타 방향으로 연장되어 양 면이 노출된 제2 접합부(272)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 버스바(125, 126)에는 제1 및 제2 접합부(271, 272)를 각각 안착시키도록 구성된 안착부(1251, 1261)가 형성될 수 있다. 안착부(1251, 1261)는 측부 프레임(140)을 향하여 구부러진 형상을 가질 수 있고, 제1 및 제2 접합부(271, 272)에 대응하는 크기를 가질 수 있다.
일 실시예에서, 안착부(1251, 1261)의 깊이(D1)는 제1 및 제2 접합부(271, 272)의 두께(D2) 보다 크도록 구성될 수 있다. 또한, 제1 접합부(271)의 하면(2711)은 안착부(1251)의 상면(1252)에 접합될 수 있고, 이와 마찬가지로 제2 접합부(272)의 하면은 안착부(1252)의 상면에 접합될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 접합부(271, 272)가 안착부(1251, 1261)에 접합된 상태에서는, 프레임 조립체를 이송 또는 조립하는 과정에서 제1 및 제2 접합부(271, 272)에 손상이 발생하는 상황을 감소시킬 수 있다.
상술한 실시예에 따르면, 버스바에 회로부가 안착될 수 있는 포지셔닝 구조를 형성하여, 작업자의 육안으로 접합 위치를 식별하게 할 수 있으므로 작업성 향상시킬 수 있고, 회로부를 요구되는 위치에 정위치 시킴으로 품질을 향상시킬 수 있다.
도 13은 제4 실시예에 따른 지그를 이용하여 연결 회로부(275)를 버스바(127)에 접합하는 과정을 나타낸 단면도이다. 상술한 실시예에서 설명된 내용과 중복된 설명은 생략한다.
연결 회로부(275)는 기판층(277), 기판층(277)의 상면(2771)에 부착되는 제1 절연층(276) 및 기판층(277)의 하면(2772)에 부착되는 제2 절연층(278)을 포함할 수 있다. 연결 회로부(275)를 버스바(127) 상에 안착시킨 상태에서, 기판층(277)의 하면(2772)과 버스바(127)의 상면(1271) 사이에는 제2 절연층(278)의 두께와 대응하는 크기의 갭(G), 즉 에어 갭이 존재할 수 있다. 따라서, 이러한 갭(G)이 존재한 상태에서 접합 공법(welding, W)을 기판층(277)의 상면(2771)에 진행하는 경우, 요구되는 수준의 접합 품질을 달성하지 못하는 상황이 발생할 수 있다. 또한, 기판층(277)의 하면(2772)에 버스바(127)의 상면(1271)과 접촉하지 못하는 부분이 존재하는 경우, 접합 공법(W)이 가해지는 기판층(277)의 부분이 그을리는 현상이 발생하거나, 절연층이 연소되는 현상이 발생할 수 있다.
일 실시예에서, 연결 회로부(270)를 버스바(127) 상에 접촉시킨 후, 지그(jig, Z)를 이용하여 기판층(277)의 상면(2771)을 가압할 수 있다. 이 상태에서, 기판층(277)과 버스바(127) 사이의 갭(G)이 사라지게 되므로, 기판층(277)의 하면(2772)과 버스바(127)의 상면(1271) 사이의 접촉 면적이 증가될 수 있다. 또한, 지그(Z)로 기판층(277)을 누르고 있는 상태에서, 기판층(277)의 상면(2771)에 접합 공법(W)을 적용하는 경우, 웰딩 성능이 향상될 수 있으며, 작업성이 향상될 수 있다.
도 14는 제4 실시예에 따른 연결 회로부(280)와 버스바(128)가 접합된 상태에서 컨포멀 코팅 처리된 구성을 나타낸 상면도이고, 도 15는 도 14에 도시된 컨포멀 코팅 처리된 구성을 III-III 선에 따라 절단한 단면도이다.
일 실시예에서, 연결 회로부(280)가 버스바(128)에 결합된 상태에서, 연결 회로부(280) 및 연결 회로부(280) 주변 영역, 즉 연결 회로부(280)를 둘러싸는 영역의 버스바(128)의 일부를 커버하도록 컨포멀 코팅 처리될 수 있다. 컨포멀 코팅층(30)은 비전도성 재료로 구성될 수 있고, 예를 들어, 아크릴, 우레탄 등의 재료를 포함할 수 있다. 또한, 컨포멀 코팅층(30)은 노즐(미도시)을 이용하여 요구되는 영역에만 도포될 수 있다.
도 15를 참고하면, 먼저, 연결 회로부(280)를 버스바(128)에 형성된 안착부(1281)에 안착시킨다. 다음으로, 연결 회로부(280)의 기판층(281)의 하면(2811)과 버스바(128)의 상면(1282)을 접합시킨다. 이후, 연결 회로부(280) 상에 컨포멀 코팅을 진행하여 컨포멀 코팅층(30)을 형성한다. 이와 같이, 연결 회로부(280) 상에 컨포멀 코팅층(30)이 형성된 경우, 기판층(281)의 부식을 방지할 수 있고, 연결 회로부(280)와 버스바(128)를 보호할 수 있다. 또한, 연결 회로부(280)와 버스바(128)의 접합 강도가 향상될 수 있다.
도 16은 제5 실시예에 따른 연결 회로부(290)의 제1 및 제2 절연층(292, 293) 각각에 형성된 개구의 크기가 다른 구성을 나타낸 단면도이다.
일 실시예에서, 연결 회로부(290)는 유연한 재질로 구성된 도전성 기판층(291), 기판층(291)의 일 면 상에 배치되고 적어도 하나의 제1 개구(2921)가 형성되어 기판층(291)의 제1 면(2911)이 노출된 제1 절연층(292), 및 기판층(291)의 타 면 상에 배치되고 기판층(291)을 기준으로 제1 개구(2921)의 반대측 위치에서 적어도 하나의 제2 개구(2941)가 형성되어 기판층(291)의 제2 면(2912)이 노출된 제2 절연층(293)을 포함할 수 있다. 제1 절연층(292)은 버스바를 향하도록 배치될 수 있고, 제1 절연층(292)은 버스바의 외측을 향하도록 배치될 수 있다.
제2 개구(2931)는 제1 개구(2921)에 비하여 크기가 크도록 형성될 수 있다. 또한, 제1 면(2911)의 면적은 제2 면(2912)의 면적보다 작게 형성될 수 있다. 따라서, 연결 회로부(290)의 단면 방향에서, 제1 절연층(292)의 일부는 제2 개구(2931)가 형성하는 영역과 부분적으로 겹치게 될 수 있다. 연결 회로부(290)를 버스바에 접합하는 동안, 기판층(291)은 버스바를 향하여 구부러지게 되며, 이 과정에서 기판층(291)과 제1 절연층(292) 사이에 벌어짐이 발생할 수 있다. 또한, 연결 회로부(290)에서 기판층(291)의 제1 면(2911)을 둘러싸는 경계선 부분은 파손에 취약할 수 있다. 따라서, 제1 절연층(292)에 의하여 노출되는 제1 면(2911)의 면적을 더 작게 함으로써, 연결 회로부(290)의 강성을 증가시켜 연결 회로부(290)의 파손을 방지할 수 있다.
도 17은 제6 실시예에 따른 연결 회로부(300)의 기판층(320)에 도금층(340, 350)이 도금된 구성을 나타낸 단면도이다.
연결 회로부(300)는 기판층(320), 제1 절연층(310), 및 버스바(129)를 향하여 배치되는 제2 절연층(330)을 포함할 수 있다. 제1 절연층(310)에는 기판층(320)의 제1 면(321)을 노출시키기 위하여 제1 개구(310a)가 형성될 수 있다. 제2 절연층(330)에는 기판층(320)의 제2 면(322)을 노출시키기 위하여 제2 개구(330a)가 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 개구(330a)에는 제2 면(322)의 적어도 일부를 덮도록 제2 도금층(350)이 도금될 수 있다. 또한, 제1 개구(310a)에는 제1 면(321)의 적어도 일부를 덮도록 제1 도금층(340)이 도금될 수 있다. 제1 및 제2 도금층(340, 350)은 도전성 재료로 구성될 수 있고, 예를 들어, 기판층(320)과 동일한 재료로 구성될 수 있다.
연결 회로부(290)가 버스바(129) 상에 접촉하도록 배치된 상황에서, 제2 도금층(350)은 기판층(320)과 버스바(129) 사이에 존재하는 에어 갭(air gap)을 메울 수 있다. 또한, 제2 도금층(350)의 두께는 제2 절연층(330)의 두께(T3)와 대응하는 크기를 가질 수 있다. 따라서, 제1 도금층(340) 또는 제1 면(321) 상에 접합 공법(W)이 적용되는 경우, 지그를 사용하여 기판층(320)을 구부리는 공정을 진행하지 않고도 제2 도금층(350)과 버스바(129)의 상면(1291)을 접합시킬 수 있다.
도 18은 제7 실시예에 따른 연결 회로부(400)의 제1 및 제2 절연층(410, 430) 각각에 제3 및 제4 절연층(440, 450)을 적층한 구성을 나타낸 단면도이다.
연결 회로부(400)는, 기판층(420), 기판층(420)의 일 면 상에 배치되고 적어도 하나의 제1 개구(410a)가 형성되어 기판층(420)의 제1 면(421)이 노출된 제1 절연층(410), 및 기판층(420)의 타 면 상에 배치되고 적어도 하나의 제2 개구(430a)가 형성되어 기판층(420)의 제2 면(422)이 노출된 제2 절연층(430)을 포함할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 개구(410a, 430a)를 통해 노출된 제1 면(421) 및 제2 면(422) 상의 적어도 일부에는 제1 및 제2 도금층(460, 470)이 도금될 수 있다.
일 실시예에서, 연결 회로부(400)는, 제1 절연층(410)의 부분 및 제1 절연층(410)의 부분에 인접한 제1 도금층(460)의 부분에 부착되는 제3 절연층(440), 및 제2 절연층(430)의 부분 및 제2 절연층(430)의 부분에 인접한 제2 도금층(470)의 부분에 부착되는 제4 절연층(450)을 더 포함할 수 있다.
제3 절연층(440)은 제1 절연층(410)과 제1 도금층(460)이 접촉하는 위치에 밀착하도록 부착되고, 제4 절연층(450)은 제2 절연층(430)과 제2 도금층(470)이 접촉하는 위치에 밀착하도록 부착될 수 있다. 즉, 제3 및 제4 절연층(440, 450)의 일부는 제1 및 제2 도금층(460, 470)의 가장자리 부분을 덮도록 구성될 수 있다. 따라서, 연결 회로부(400)의 단면 방향에서, 제3 및 제4 절연층(440, 450))의 일부는 제1 및 제2 도금층(460, 470)이 형성하는 영역과 부분적으로 겹치게 될 수 있다.
제4 절연층(450)의 단부는 버스바(150)의 단부와 접촉하도록 배치될 수 있다. 제2 도금층(470)이 버스바(150)에 접합되는 과정에서, 제1 도금층(460)과 제1 절연층(410) 사이 및 제2 도금층(470)과 제2 절연층(430) 사이에 크랙(crack)이 발생할 수 있으며, 제3 및 제4 절연층(440, 450)이 제1 및 제2 도금층(460, 470)의 일부를 덮도록 구성되기 때문에 이러한 크랙 현상의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 제3 및 제4 절연층(440, 450)은 연결 회로부(400)의 굽힘 강도를 향상시키는 보강재 역할을 할 수 있고, 기판층(420)의 단선을 방지할 수 있다.
도 19는 제8 실시예에 따른 프레임 조립체의 제조 방법(S1200)을 나타낸 순서도이다. 상술한 실시예에서 설명한 내용과 중복된 설명은 생략한다.
프레임 조립체의 제조 방법(S1200)은, 제1 프레임, 복수의 제1 버스바가 결합되고 제1 프레임의 일 단에 회동 가능하게 결합되는 제2 프레임, 및 복수의 제2 버스바가 결합되고 제1 프레임의 타 단에 회동 가능하게 결합되는 제3 프레임을 포함하는 프레임을 제조하는 단계(S1210), 제1 프레임에 배치되는 회로부, 제2 프레임에 배치되고 회로부의 일 단으로부터 연장된 제1 연결 회로부, 제3 프레임에 배치되고 회로부의 타 단으로부터 연장된 제2 연결 회로부를 포함하는 연성회로기판을 제조하는 단계(S1220), 제1 연결 회로부의 일 면을 복수의 제1 버스바 상에 배치시키고 제2 연결 회로부의 일 면을 복수의 제2 버스바 상에 배치시키는 단계(S1230), 제1 연결 회로부의 타 면에 접합 공법을 가하여 제1 연결 회로부의 일 면을 복수의 제1 버스바에 접합시키고 제2 연결 회로부의 타 면에 접합 공법을 가하여 제2 연결 회로부의 일 면을 복수의 제2 버스바에 접합시키는 단계(S1250)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 조립체의 제조 방법(S1200)은, 지그를 이용하여 복수의 제1 및 제2 연결 회로부의 타 면을 가압하는 단계(S1240) 및 제1 및 제2 연결 회로부 및 제1 및 제2 연결 회로부 각각의 주변의 제1 및 제2 버스바의 일부를 커버하도록 컨포멀 코팅 처리하는 단계(S1260)를 더 포함할 수 있다.
도 20은 도 19에 도시된 프레임 조립체의 제조 방법(S1200)에서 연성회로기판을 제조하는 단계(S1220)를 나타낸 순서도이다.
연성회로기판을 제조하는 단계(S1220)는, 도전성 재료로부터 미리 정해진 형상으로 절단하여 기판층을 제조하는 단계(S1221), 절연성 재료로부터 기판층을 커버하는 크기를 갖는 형상으로 절단하여 제1 절연층을 제조하는 단계(S1222), 절연성 재료로부터 기판층을 커버하는 크기를 갖는 형상으로 절단하여 제2 절연층을 제조하는 단계(S1223), 제1 절연층의 미리 정해진 위치에 적어도 하나의 제1 개구를 형성하는 단계(S1224), 기판층을 기준으로 제1 개구의 반대측 위치에서, 제2 절연층에 적어도 하나의 제2 개구를 형성하는 단계(S1225), 및 제1 절연층을 기판층의 일 면 상에 배치하고 제2 절연층을 기판층의 타 면 상에 배치하고 제1 절연층, 기판층, 제2 절연층을 일체로 결합시키는 단계(S1226)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 연성회로기판을 제조하는 단계(S1220)는, 적어도 하나의 제1 개구를 통해 노출된 기판층의 일 면의 적어도 일부에 도전성 재료를 도금하여 제1 도금층을 형성하고 적어도 하나의 제2 개구를 통해 노출된 기판층의 타 면의 적어도 일부에 도전성 재료를 도금하여 도금층을 형성하는 단계(S1227), 제1 절연층의 부분 및 제1 절연층의 부분에 인접한 제1 도금층의 부분에 제3 절연층을 부착하는 단계(S1228), 및 제2 절연층의 부분 및 제2 절연층의 부분에 인접한 제2 도금층의 부분에 제4 절연층을 부착하는 단계(S1229)를 포함할 수 있다.
도 19 및 도 20에 도시된 흐름도에서 프로세스 단계들, 방법 단계들, 알고리즘들 등이 순차적인 순서로 설명되었지만, 그러한 프로세스들, 방법들 및 알고리즘들은 임의의 적합한 순서로 작동하도록 구성될 수 있다. 다시 말하면, 본 개시의 다양한 실시예들에서 설명되는 프로세스들, 방법들 및 알고리즘들의 단계들이 본 개시에서 기술된 순서로 수행될 필요는 없다. 또한, 일부 단계들이 비동시적으로 수행되는 것으로서 설명되더라도, 다른 실시예에서는 이러한 일부 단계들이 동시에 수행될 수 있다. 또한, 도면에서의 묘사에 의한 프로세스의 예시는 예시된 프로세스가 그에 대한 다른 변화들 및 수정들을 제외하는 것을 의미하지 않으며, 예시된 프로세스 또는 그의 단계들 중 임의의 것이 본 개시의 다양한 실시예들 중 하나 이상에 필수적임을 의미하지 않으며, 예시된 프로세스가 바람직하다는 것을 의미하지 않는다.
이상 일부 실시예들과 첨부된 도면에 도시된 예에 의해 본 개시의 기술적 사상이 설명되었지만, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이해할 수 있는 본 개시의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 점을 알아야 할 것이다. 또한, 그러한 치환, 변형 및 변경은 첨부된 청구범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다.

Claims (20)

  1. 적층된 복수의 배터리 셀을 고정시키기 위한 프레임 조립체에서,
    상면, 상기 상면의 일 단에 연결된 제1 측면, 상기 상면의 타 단에 연결된 제2 측면을 포함하여 상기 복수의 배터리 셀을 감싸도록 구성된 프레임;
    상기 프레임의 제1 측면에 배치된 복수의 제1 버스바;
    상기 프레임의 제2 측면에 배치된 복수의 제2 버스바; 및
    상기 프레임의 상면, 제1 측면 및 제2 측면을 따라 배치되어 상기 복수의 배터리 셀을 센싱하도록 구성된 연성회로기판을 포함하고,
    상기 연성회로기판은,
    상기 상면에 배치되는 회로부;
    상기 회로부의 일 단으로부터 연장되어 상기 복수의 제1 버스바에 결합되는 제1 연결 회로부; 및
    상기 회로부의 타 단으로부터 연장되어 상기 복수의 제2 버스바에 결합되는 제2 연결 회로부를 포함하는, 프레임 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연결 회로부의 일 면은 상기 복수의 제1 버스바에 접합되고,
    상기 제2 연결 회로부의 일 면은 상기 복수의 제2 버스바에 접합되는, 프레임 조립체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프레임은
    상기 상면에 배치되는 제1 프레임;
    상기 제1 측면에 배치되고, 상기 제1 프레임의 일 단에 대해 회동가능하게 결합되고, 상기 복수의 제1 버스바가 배치되는 제2 프레임; 및
    상기 제2 측면에 배치되고, 상기 제1 프레임의 타 단에 대해 회동가능하게 결합되고, 상기 복수의 제2 버스바가 배치되는 제3 프레임을 포함하는, 프레임 조립체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1 버스바는, 상기 제1 연결 회로부를 안착시키도록 구성된 제1 안착부가 형성되고,
    상기 복수의 제2 버스바는, 상기 제2 연결 회로부를 안착시키도록 구성된 제2 안착부가 형성되는, 프레임 조립체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연결 회로부가 상기 제1 버스바에 결합된 상태에서, 상기 제1 연결 회로부 및 상기 제1 연결 회로부의 주변의 상기 제1 버스바의 일부를 커버하도록 컨포멀 코팅 처리되고,
    상기 제2 연결 회로부가 상기 제2 버스바에 결합된 상태에서, 상기 제2 연결 회로부 및 상기 제2 연결 회로부의 주변의 상기 제2 버스바의 일부를 커버하도록 컨포멀 코팅 처리되는, 프레임 조립체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 연결 회로부 각각은,
    유연한 재질로 구성된 도전성 기판층;
    상기 기판층의 일 면 상에 배치되고, 적어도 하나의 제1 개구가 형성되어 상기 기판층의 제1 면이 노출된 제1 절연층; 및
    상기 기판층의 타 면 상에 배치되고, 상기 기판층을 기준으로 상기 제1 개구의 반대측 위치에서 적어도 하나의 제2 개구가 형성되어 상기 기판층의 제2 면이 노출된 제2 절연층을 포함하는, 프레임 조립체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 연결 회로부의 제2 면은 상기 버스바에 인접하도록 배치되고,
    상기 제2 면은 상기 제1 면에 접합 공법을 적용하는 것에 의하여 상기 버스바에 접합되는, 프레임 조립체.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제2 개구는 상기 적어도 하나의 제1 개구에 비하여 크기가 크도록 형성되고
    상기 회로부의 단면 방향에서, 상기 제1 절연층의 일부는 상기 적어도 하나의 제2 개구가 형성하는 영역과 부분적으로 겹치는, 프레임 조립체.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 연결 회로부 각각은,
    상기 제1 면의 적어도 일부를 덮도록 도금되는 제1 도금층; 및
    상기 제2 면의 적어도 일부를 덮도록 도금되는 제2 도금층을 포함하는, 프레임 조립체.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 도금층의 두께는 각각 상기 제1 및 제2 절연층의 두께와 대응하는 크기의 두께를 갖도록 구성된, 프레임 조립체.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 회로부는,
    상기 제1 절연층 상에 배치되고, 상기 적어도 하나의 제1 개구와 대응하는 위치에 적어도 하나의 제3 개구가 형성되는 제3 절연층을 더 포함하는 프레임 조립체.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 연결 회로부 각각은,
    상기 제1 절연층의 부분 및 상기 제1 절연층의 부분에 인접한 상기 제1 도금층의 부분에 부착되는 제3 절연층; 및
    상기 제2 절연층의 부분 및 상기 제2 절연층의 부분에 인접한 상기 제2 도금층의 부분에 부착되는 제4 절연층을 더 포함하는, 프레임 조립체.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제3 절연층은 상기 제1 절연층과 상기 제1 도금층이 접촉하는 위치에 밀착하도록 부착되고,
    상기 제4 절연층은 상기 제2 절연층과 상기 제2 도금층이 접촉하는 위치에 밀착하도록 부착되는, 프레임 조립체.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제4 절연층의 단부는 상기 버스바의 단부와 접촉하도록 배치되는 프레임 조립체.
  15. 제1 프레임, 복수의 제1 버스바가 결합되고 상기 제1 프레임의 일 단에 회동 가능하게 결합되는 제2 프레임, 및 복수의 제2 버스바가 결합되고 상기 제1 프레임의 타 단에 회동 가능하게 결합되는 제3 프레임을 포함하는 프레임을 제조하는 단계;
    상기 제1 프레임에 배치되는 회로부, 상기 제2 프레임에 배치되고 상기 회로부의 일 단으로부터 연장된 제1 연결 회로부, 상기 제3 프레임에 배치되고 상기 회로부의 타 단으로부터 연장된 제2 연결 회로부를 포함하는 연성회로기판을 제조하는 단계;
    상기 제1 연결 회로부의 일 면을 상기 복수의 제1 버스바 상에 배치시키고 상기 제2 연결 회로부의 일 면을 상기 복수의 제2 버스바 상에 배치시키는 단계; 및
    상기 제1 연결 회로부의 타 면에 접합 공법을 가하여 상기 제1 연결 회로부의 일 면을 상기 복수의 제1 버스바에 접합시키고 상기 제2 연결 회로부의 타 면에 접합 공법을 가하여 상기 제2 연결 회로부의 일 면을 상기 복수의 제2 버스바에 접합시키는 단계를 포함하는 프레임 조립체의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    지그를 이용하여 상기 제1 및 제2 연결 회로부의 타 면을 가압하는 단계를 더 포함하는, 프레임 조립체의 제조 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 연결 회로부 및 상기 제1 및 제2 연결 회로부 각각의 주변의 상기 제1 및 제2 버스바의 일부를 커버하도록 컨포멀 코팅 처리하는 단계를 더 포함하는, 프레임 조립체의 제조 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 연성회로기판을 제조하는 단계는,
    도전성 재료로부터 미리 정해진 형상으로 절단하여 기판층을 제조하는 단계;
    절연성 재료로부터 상기 기판층을 커버하는 크기를 갖는 형상으로 절단하여 제1 절연층을 제조하는 단계;
    절연성 재료로부터 상기 기판층을 커버하는 크기를 갖는 형상으로 절단하여 제2 절연층을 제조하는 단계;
    상기 제1 절연층의 미리 정해진 위치에 적어도 하나의 제1 개구를 형성하는 단계;
    상기 기판층을 기준으로 상기 적어도 하나의 제1 개구의 반대측 위치에서, 상기 제2 절연층에 적어도 하나의 제2 개구를 형성하는 단계; 및
    상기 제1 절연층을 상기 기판층의 일 면 상에 배치하고 상기 제2 절연층을 상기 기판층의 타 면 상에 배치하고 상기 제1 절연층, 상기 기판층 및 상기 제2 절연층을 일체로 결합시키는 단계를 포함하는, 프레임 조립체의 제조 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 연성회로기판을 제조하는 단계는,
    상기 적어도 하나의 제1 개구를 통해 노출된 상기 기판층의 일 면의 적어도 일부에 도전성 재료를 도금하여 제1 도금층을 형성하고 상기 적어도 하나의 제2 개구를 통해 노출된 상기 기판층의 타 면의 적어도 일부에 도전성 재료를 도금하여 제2 도금층을 형성하는 단계를 더 포함하는, 프레임 조립체의 제조 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 연성회로기판을 제조하는 단계는,
    상기 제1 절연층의 부분 및 상기 제1 절연층의 부분에 인접한 상기 제1 도금층의 부분에 제3 절연층을 부착하는 단계; 및
    상기 제2 절연층의 부분 및 상기 제2 절연층의 부분에 인접한 상기 제2 도금층의 부분에 제4 절연층을 부착하는 단계를 더 포함하는, 프레임 조립체의 제조 방법.
PCT/KR2017/013562 2017-02-28 2017-11-24 프레임 조립체 및 이를 제조하기 위한 방법 WO2018159928A1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019546834A JP6905071B2 (ja) 2017-02-28 2017-11-24 フレーム組立体及びこれを製造するための方法
PL17898475T PL3591732T3 (pl) 2017-02-28 2017-11-24 Zespół ramy i sposób jej wytwarzania
US16/489,229 US11217850B2 (en) 2017-02-28 2017-11-24 Frame assembly and method for manufacturing same
CN201780087562.6A CN110352513B (zh) 2017-02-28 2017-11-24 支架组件及其制备方法
EP17898475.3A EP3591732B1 (en) 2017-02-28 2017-11-24 Frame assembly and method for manufacturing same
RS20210599A RS61916B1 (sr) 2017-02-28 2017-11-24 Sklop okvira i postupak za proizvodnju istog

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20170026828 2017-02-28
KR10-2017-0026828 2017-02-28
KR1020170141526A KR102032999B1 (ko) 2017-02-28 2017-10-27 프레임 조립체 및 이를 제조하기 위한 방법
KR10-2017-0141526 2017-10-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018159928A1 true WO2018159928A1 (ko) 2018-09-07

Family

ID=63370475

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2017/013562 WO2018159928A1 (ko) 2017-02-28 2017-11-24 프레임 조립체 및 이를 제조하기 위한 방법

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2018159928A1 (ko)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111029516A (zh) * 2018-10-10 2020-04-17 株式会社Lg化学 具有空间节省结构的icb组件的电池模块和电池组
CN111554842A (zh) * 2019-02-08 2020-08-18 Sk新技术株式会社 电池模块
CN111971848A (zh) * 2018-12-26 2020-11-20 株式会社Lg化学 构造为允许精确温度感测的电池模块以及包括其的电池组和车辆
EP3770994A1 (en) * 2019-07-23 2021-01-27 SK Innovation Co., Ltd. Sensing assembly, manufacturing method for thereof and battery module comprising the same
CN112673512A (zh) * 2019-05-15 2021-04-16 株式会社Lg化学 具有能够快速预热的结构的电池模块、包括该电池模块的电池组以及包括该电池模块的车辆
US20210273267A1 (en) * 2019-06-18 2021-09-02 Lg Chem, Ltd. Battery Module and Battery Pack Including the Same
JP2021531614A (ja) * 2019-06-11 2021-11-18 エルジー・ケム・リミテッド 電池モジュールおよびその製造方法
EP3968433A1 (en) * 2020-09-15 2022-03-16 SK Innovation Co., Ltd. Sensing assembly and battery module
GB2598955A (en) * 2020-09-22 2022-03-23 Cummins Inc Pouch cell unit
CN114270595A (zh) * 2020-06-17 2022-04-01 株式会社Lg新能源 使用非焊接式结构作为汇流条与电压感测构件的连接结构的电池模块
EP3940868A4 (en) * 2019-10-10 2022-06-15 LG Energy Solution, Ltd. BATTERY MODULE AND BATTERY PACK COMPRISING THEM
JP2022538798A (ja) * 2019-12-05 2022-09-06 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 電池モジュールおよびこれを含む電池パック
CN117013210A (zh) * 2023-10-07 2023-11-07 江苏华友能源科技有限公司 一种温感与电感集成式汇流排以及电池包内温度采集方法
WO2024114011A1 (zh) * 2022-12-02 2024-06-06 湖北亿纬动力有限公司 电池信息采集组件及电池模组

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110057470A (ko) * 2009-11-24 2011-06-01 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 및 그 제조 방법
KR20120003432A (ko) * 2009-03-31 2012-01-10 산요덴키가부시키가이샤 전지 모듈, 배터리 시스템 및 전동 차량
KR20130008136A (ko) * 2011-07-12 2013-01-22 에스케이이노베이션 주식회사 배터리 케이스
KR20130025245A (ko) * 2011-09-01 2013-03-11 (주)브이이엔에스 전지모듈
KR20140095660A (ko) * 2013-01-24 2014-08-04 엘지전자 주식회사 배터리 셀 케이스 및 이를 포함하는 배터리팩

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120003432A (ko) * 2009-03-31 2012-01-10 산요덴키가부시키가이샤 전지 모듈, 배터리 시스템 및 전동 차량
KR20110057470A (ko) * 2009-11-24 2011-06-01 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 및 그 제조 방법
KR20130008136A (ko) * 2011-07-12 2013-01-22 에스케이이노베이션 주식회사 배터리 케이스
KR20130025245A (ko) * 2011-09-01 2013-03-11 (주)브이이엔에스 전지모듈
KR20140095660A (ko) * 2013-01-24 2014-08-04 엘지전자 주식회사 배터리 셀 케이스 및 이를 포함하는 배터리팩

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111029516A (zh) * 2018-10-10 2020-04-17 株式会社Lg化学 具有空间节省结构的icb组件的电池模块和电池组
CN111971848A (zh) * 2018-12-26 2020-11-20 株式会社Lg化学 构造为允许精确温度感测的电池模块以及包括其的电池组和车辆
CN111554842A (zh) * 2019-02-08 2020-08-18 Sk新技术株式会社 电池模块
CN111554842B (zh) * 2019-02-08 2024-01-26 Sk新能源株式会社 电池模块
US11848432B2 (en) 2019-02-08 2023-12-19 Sk On Co., Ltd. Battery module
CN112673512A (zh) * 2019-05-15 2021-04-16 株式会社Lg化学 具有能够快速预热的结构的电池模块、包括该电池模块的电池组以及包括该电池模块的车辆
JP2021531614A (ja) * 2019-06-11 2021-11-18 エルジー・ケム・リミテッド 電池モジュールおよびその製造方法
JP7123472B2 (ja) 2019-06-11 2022-08-23 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 電池モジュールおよびその製造方法
US20210273267A1 (en) * 2019-06-18 2021-09-02 Lg Chem, Ltd. Battery Module and Battery Pack Including the Same
EP3770994A1 (en) * 2019-07-23 2021-01-27 SK Innovation Co., Ltd. Sensing assembly, manufacturing method for thereof and battery module comprising the same
EP3940868A4 (en) * 2019-10-10 2022-06-15 LG Energy Solution, Ltd. BATTERY MODULE AND BATTERY PACK COMPRISING THEM
JP2022538798A (ja) * 2019-12-05 2022-09-06 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 電池モジュールおよびこれを含む電池パック
JP7325889B2 (ja) 2019-12-05 2023-08-15 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 電池モジュールおよびこれを含む電池パック
CN114270595A (zh) * 2020-06-17 2022-04-01 株式会社Lg新能源 使用非焊接式结构作为汇流条与电压感测构件的连接结构的电池模块
CN114270595B (zh) * 2020-06-17 2024-04-05 株式会社Lg新能源 使用非焊接式结构作为汇流条与电压感测构件的连接结构的电池模块
EP3968433A1 (en) * 2020-09-15 2022-03-16 SK Innovation Co., Ltd. Sensing assembly and battery module
GB2598955A (en) * 2020-09-22 2022-03-23 Cummins Inc Pouch cell unit
WO2024114011A1 (zh) * 2022-12-02 2024-06-06 湖北亿纬动力有限公司 电池信息采集组件及电池模组
CN117013210A (zh) * 2023-10-07 2023-11-07 江苏华友能源科技有限公司 一种温感与电感集成式汇流排以及电池包内温度采集方法
CN117013210B (zh) * 2023-10-07 2023-12-08 江苏华友能源科技有限公司 一种温感与电感集成式汇流排以及电池包内温度采集方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018159928A1 (ko) 프레임 조립체 및 이를 제조하기 위한 방법
KR102032999B1 (ko) 프레임 조립체 및 이를 제조하기 위한 방법
WO2018124494A2 (ko) 버스바 어셈블리 및 프레임 조립체
WO2019203426A1 (ko) 버스바를 구비한 배터리 모듈 및 배터리 팩
WO2019117464A1 (ko) 배터리 팩
WO2017014472A1 (ko) 전극 리드 연결 구조물, 전극 리드 연결 구조물을 포함하는 전지 모듈과 이를 포함하는 전지 팩
WO2013122405A1 (ko) 전지셀 상호연결 및 전압 센싱 어셈블리와, 어셈블리의 제조 방법
WO2019045368A1 (ko) 배터리 모듈 및 그 제조 방법
WO2019078553A1 (ko) 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
WO2018186604A1 (ko) 배터리 팩
WO2020055035A1 (ko) Icb 조립체, 이를 포함한 배터리 모듈 및 그 제조 방법
WO2019045369A1 (ko) 방수 기능의 배터리 팩 및 이의 제조 방법
WO2017030356A1 (ko) 이질 금속 연결장치 및 이의 제조 방법
WO2017213384A1 (ko) 센싱 와이어 하네스의 접속 구조가 개선된 배터리 모듈 및 그 조립방법
WO2012121505A2 (ko) 안정적인 측정 수단을 구비한 전지팩
WO2020055038A1 (ko) Icb 조립체, 이를 포함한 배터리 모듈 및 그 제조 방법
WO2022019550A1 (ko) 전극 리드와 전압 센싱부재 간의 연결을 단순화한 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
WO2021206426A1 (ko) 모듈 버스바를 포함하는 배터리 모듈, 및 그것을 포함한 배터리 팩, 및 전자 디바이스
WO2020055037A1 (ko) Icb 조립체, 이를 포함한 배터리 모듈 및 그 제조 방법
WO2020101073A1 (ko) 배터리 모듈
WO2024071596A1 (ko) 배터리 모듈 및 배터리 팩
WO2022182136A1 (ko) 전지 모듈 및 이의 제조 방법
WO2024054058A1 (ko) 클래드 부재가 부착된 버스바
WO2024043586A1 (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
WO2023080600A1 (en) Battery pack with mesh type busbar connection structure

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17898475

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019546834

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017898475

Country of ref document: EP

Effective date: 20190930