WO2022173200A2 - 배터리 모듈, 배터리 팩, 및 자동차 - Google Patents

배터리 모듈, 배터리 팩, 및 자동차 Download PDF

Info

Publication number
WO2022173200A2
WO2022173200A2 PCT/KR2022/001941 KR2022001941W WO2022173200A2 WO 2022173200 A2 WO2022173200 A2 WO 2022173200A2 KR 2022001941 W KR2022001941 W KR 2022001941W WO 2022173200 A2 WO2022173200 A2 WO 2022173200A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bus bar
battery module
jig
electrode lead
lead
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/001941
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2022173200A3 (ko
Inventor
김태근
안혁
황성택
Original Assignee
주식회사 엘지에너지솔루션
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
Application filed by 주식회사 엘지에너지솔루션 filed Critical 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority to US18/022,397 priority Critical patent/US20230327294A1/en
Priority to CN202280006284.8A priority patent/CN116250148A/zh
Priority to EP22752960.9A priority patent/EP4187704A4/en
Priority to JP2022580221A priority patent/JP7447318B2/ja
Publication of WO2022173200A2 publication Critical patent/WO2022173200A2/ko
Publication of WO2022173200A3 publication Critical patent/WO2022173200A3/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
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B23K37/0426—Fixtures for other work
    • B23K37/0435—Clamps
    • B23K37/0443—Jigs
    • 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
    • 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
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular 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
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • 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
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/503—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the shape of the interconnectors
    • 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
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/507—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing comprising an arrangement of two or more busbars within a container structure, e.g. busbar modules
    • 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
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/514—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells
    • H01M50/516—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells by welding, soldering or brazing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices
    • B23K2101/38—Conductors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • 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 invention relates to a battery module, a battery pack, and an automobile, and more particularly, to a battery module having improved reliability and reduced manufacturing cost of a weld joint between an electrode lead and a busbar, and a battery pack and automobile including the same.
  • lithium secondary batteries mainly use a lithium-based oxide and a carbon material as a positive electrode active material and a negative electrode active material, respectively.
  • a lithium secondary battery includes an electrode assembly in which a positive electrode plate and a negative electrode plate to which a positive electrode active material and a negative electrode active material are applied, respectively, are disposed with a separator interposed therebetween, and an exterior material for sealing and housing the electrode assembly together with an electrolyte, that is, a battery case.
  • the lithium secondary battery may be classified into a can-type secondary battery in which the electrode assembly is embedded in a metal can and a pouch-type secondary battery in which the electrode assembly is embedded in a pouch of an aluminum laminate sheet.
  • a bus bar is applied for electrical connection between stacked battery cells, and a plurality of electrode leads drawn from each of the plurality of battery cells are bent and placed on the bus bar, and then welding is performed. .
  • the electrode lead in a state where the bent electrode lead is placed on the bus bar, the electrode lead is pressed toward the bus bar by using a welding jig so that the electrode lead is in close contact with the bus bar, and then on the electrode lead. Welding was performed by emitting a laser.
  • the present invention has been devised to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a battery module having improved welding reliability and reduced manufacturing cost of a junction between an electrode lead and a bus bar, and a battery pack and a vehicle including the same .
  • the battery module according to the present invention for achieving the above object,
  • bus bar having a lead bonding unit configured to be bonded to the electrode leads provided in each of the plurality of battery cells
  • bus bar frame provided with a jig support configured to support a welding jig configured to press the electrode lead in a direction opposite to a pressing direction of the welding jig. .
  • It may further include a jig extension configured to support the welding jig in a direction opposite to the pressing direction of the welding jig.
  • a frame insertion unit having a space inserted therein so that the jig support unit is inserted may be provided.
  • a portion may protrude outward, and a through slit configured to pass through an end of the electrode lead may be formed in the protruding portion.
  • a portion may protrude outward, and an insertion groove configured to insert an end of the electrode lead into the protruding portion may be formed.
  • the jig support part may be configured to be in contact with the electrode lead.
  • a portion may protrude outward, and a fixing slit configured to pass an end of the electrode lead through the protruding portion may be formed.
  • a portion may protrude outward, and a fixing groove configured to insert an end of the electrode lead into the protruding portion may be formed.
  • the battery pack according to the present invention for achieving the above object includes at least one or more of the battery modules.
  • the vehicle according to the present invention for achieving the above object includes at least one or more of the battery module.
  • the battery module of the present invention includes a bus bar frame having an insertion space configured to insert at least a portion of the bus bar and having a jig support configured to support a welding jig, whereby the electrode leads are It is possible to stably maintain a state in close contact with the lead joint of the bus bar. That is, the bus bar frame can not only stably limit the movement of the bus bar by accommodating a part of the bus bar, but also effectively block the pressing force of the welding jig by the jig support part. It is possible to prevent the bus bar from being moved or deformed. Accordingly, the bonding reliability between the electrode lead and the bus bar can be effectively improved.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a battery module according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view schematically illustrating the battery module and the welding jig of FIG. 1 .
  • FIG. 3 is an exploded perspective view schematically illustrating the configurations of a battery module according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is a rear perspective view schematically illustrating a state of a bus bar of a battery module according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 5 is a partial horizontal cross-sectional view schematically illustrating a state cut along the line C-C' of the battery module of FIG. 1 .
  • FIG. 6 is a perspective view schematically illustrating a state of a bus bar of a battery module according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a partial horizontal cross-sectional view schematically illustrating a cut state of a battery module according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a partial horizontal cross-sectional view schematically illustrating a cut state of a battery module according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view schematically illustrating a bus bar and a bus bar frame of a battery module according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a horizontal cross-sectional view schematically showing a cut state of a battery module according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a partial perspective view schematically illustrating a bus bar and a bus bar frame of a battery module according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a partial horizontal cross-sectional view schematically illustrating a cut state of a battery module according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a partial horizontal cross-sectional view schematically illustrating a cut state of a battery module according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a side view schematically showing a state of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a battery module according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view schematically illustrating the battery module and the welding jig of FIG. 1 .
  • 3 is an exploded perspective view schematically illustrating the configurations of a battery module according to Embodiment 1 of the present invention.
  • 4 is a rear perspective view schematically illustrating a state of a bus bar of a battery module according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 5 is a partial horizontal cross-sectional view schematically showing a state cut along the line C-C' of the battery module of FIG. 1 .
  • each of the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction shown in FIG. 1 means a rightward direction, a rearward direction, and an upward direction.
  • the battery module 100 includes a bus bar frame including a plurality of battery cells 110 , a bus bar 120 , and a jig support part 131 . (130).
  • the plurality of battery cells 110 may be configured to be arranged in a left-right direction (X-axis direction).
  • the battery cell 110 may be a pouch-type battery cell 110 having an electrode assembly (not shown), an electrolyte (not shown), and a pouch 116 accommodating them therein.
  • the outer periphery of the pouch 116 may be sealed through a heat sealing method.
  • a cartridge 140 may be interposed between the plurality of battery cells 110 .
  • the cartridge 140 may be configured such that the plurality of battery cells 110 are evenly arranged.
  • the cartridge 140 may be configured to accommodate a portion of the battery cell 110 therein.
  • the cartridge 140 may be made of an electrically insulating plastic material.
  • each of the plurality of battery cells 110 may include an electrode lead 111 .
  • the electrode lead 111 may be an aluminum alloy or a copper alloy.
  • the battery cell 110 may include a positive electrode lead 111a and a negative electrode lead 111b at both ends in the front and rear directions, respectively.
  • the electrode lead 111 may have a shape protruding from the pouch 116 in the front-rear direction.
  • the electrode lead 111 may have a shape bent in the left and right directions using, for example, a bending jig.
  • the positive lead 111a may have a shape bent in the right direction.
  • the negative lead 111b may have a shape bent in the left direction.
  • the battery cell 110 is not necessarily limited to the pouch-type battery cell 110, and various types of battery cells 110 known at the time of filing of the present invention may be employed.
  • the battery module 100 may further include at least one bus bar 120 configured to electrically interconnect the plurality of battery cells 110 .
  • the bus bar 120 may include a conductive metal.
  • the conductive metal may be, for example, copper, aluminum, nickel, or the like.
  • the bus bar 120 may be electrically connected to the module terminal 150 .
  • an end of the bus bar 120 located at the rightmost side may be electrically connected to the module terminal 150 .
  • a lead through hole H1 configured to pass through the electrode lead 111 may be formed.
  • the electrode lead 111 may protrude to the outside through the lead through hole H1 .
  • the protruding end of the electrode lead 111 may be bent in the left or right direction to contact the outer surface of the bus bar 120 .
  • the bus bar 120 may be electrically connected to the positive lead 111a and the negative lead 111b.
  • the bus bar 120 may include a lead bonding unit 121 configured to be bonded to the electrode leads 111 provided in each of the plurality of battery cells 110 .
  • the electrode lead 111 may be welded to the outer surface of the lead bonding part 121 .
  • the welding method is not limited to a specific method, and laser welding or ultrasonic welding may be used.
  • the electrode lead 111 in a state in which the electrode lead 111 is pressed toward the bus bar 120 by the pressing part 11 of the welding jig 10 , the electrode lead 111 is and the lead joint portion 121 of the bus bar 120 may be laser welded through the laser irradiated from the laser welding apparatus 20 .
  • bus bar frame 130 may be configured to mount at least one or more of the bus bars 120 on an outer surface.
  • a lead insertion hole H2 communicating with the lead through hole H1 of the bus bar 120 may be formed.
  • the lead insertion hole H2 may be configured such that the electrode lead 111 of the battery cell 110 passes therethrough.
  • an insertion space N configured to insert at least a portion 125 of the bus bar 120 may be formed.
  • the rear end 125 of the lead joint 121 of the bus bar 120 may be inserted into the insertion space N formed in the bus bar frame 130 .
  • the coupling structure between the bus bar 120 and the bus bar frame 130 may restrict movement in the left and right directions while the bus bar 120 is mounted on the bus bar frame 130 . That is, a portion of the bus bar 120 is inserted into the insertion space N, so that the bus bar 120 can be stably fixed on the bus bar frame 130 .
  • the bus bar frame 130 may include a jig support 131 .
  • the jig support part 131 may be a portion that protrudes more in an outward direction (Y-axis direction) than the rest of the bus bar frame 130 .
  • the jig support 131 may be configured to support the welding jig 10 in a direction opposite to the pressing direction of the welding jig 10 .
  • the welding jig 10 may fix the electrode lead 111 to be in close contact with the bus bar 120 .
  • the welding jig 10 may be configured to press the outer surface (front) of the electrode lead 111 in a rearward direction.
  • the welding jig 10 fixes the electrode lead 111 located at the rear of the battery module 100 on the bus bar 120 , the welding jig 10 is the electrode lead 111 .
  • the outer surface can be pressed forward.
  • the welding jig 10 includes two pressing parts 11 for pressing the electrode lead 111 toward the bus bar 120 or the bus bar frame 130 as shown in FIG. 2 . can do.
  • the pressing part 11 may have a flat outer surface parallel to the electrode lead 111 .
  • the two pressing parts 11 may be positioned to be spaced apart from each other in the left and right directions based on the lead joint part of the bus bar.
  • an insertion space N configured to insert at least a portion of the bus bar 120 is formed and a jig support part 131 configured to support the welding jig 10 .
  • the bus bar frame 130 can not only stably limit the movement of the bus bar 120 by accommodating a portion of the bus bar 120 , but also the welding jig 10 by the jig support 131 . It is possible to prevent the movement or deformation of the bus bar 120 by the pressing force of the welding jig 10, which can effectively block the pressing force of the bar. Accordingly, the bonding reliability between the electrode lead 111 and the bus bar 120 may be effectively increased.
  • the bus bar 120 may further include a jig extension 122 .
  • the jig extension 122 may be configured to support the welding jig 10 in a direction opposite to the pressing direction of the welding jig 10 .
  • the jig extension portion 122 may be a portion extending to both sides in the left and right directions with respect to the lead joint portion 121 . That is, the jig extension part 122 may be configured to support the welding jig 10 together with the jig support part 131 of the bus bar frame 130 in a direction opposite to the pressing direction.
  • the present invention is provided with the jig extension 122 configured to support the welding jig 10 together with the jig support 131 of the bus bar frame 130 .
  • the bus bar 120 By including the bus bar 120 , compared to that configured to support the welding jig 10 only by the bus bar 120 in the prior art, the force to block the welding jig 10 can be exerted more greatly.
  • the welding jig 10 can be supported more stably.
  • the mechanical rigidity of a portion of the bus bar 120 supporting the welding jig 10 is relatively high.
  • the thickness of the jig extension 122 of the bus bar 120 may be formed thinner.
  • a thickness of the jig extension part 122 of the bus bar 120 may be smaller than a thickness of the lead bonding part 121 .
  • the jig support 131 of the bus bar frame 130 and the jig extension 122 of the bus bar 120 can block the welding jig 10 together, making it more stable
  • the welding jig 10 may be supported. Accordingly, the electrode lead 111 can be stably fixed on the bus bar 120 , thereby effectively increasing the weldability between the electrode lead 111 and the bus bar 120 .
  • the bus bar 120 may include a frame insertion part 132 in which a space inserted so that the jig support part 131 is inserted.
  • the jig support part 131 of the bus bar frame 130 may be positioned to face the rear surface of the jig extension part 122 of the bus bar 120 .
  • a recessed space configured to insert the jig support 131 may be formed in the jig extension 122 formed on each of both sides of the bus bar 120 .
  • the bus bar 120 is provided with a frame insertion part 132 having a space formed therein so that the jig support part 131 is inserted into the bus bar 120 .
  • the coupling area between the bus bar frame 130 and the bus bar frame 130 can be effectively increased, thereby maintaining a stable coupling state between the bus bar 120 and the bus bar frame 130 .
  • FIG. 6 is a perspective view schematically illustrating a state of a bus bar of a battery module according to a second embodiment of the present invention.
  • Figure 7 is a partial horizontal cross-sectional view schematically showing a cut state of the battery module according to the second embodiment of the present invention.
  • the battery module 100 according to the second embodiment of the present invention may have a different shape of the bus bar 120 when compared to the battery module 100 according to the first embodiment. Since the other components are the same as those of the battery module 100 of the first embodiment, it will not be described in more detail.
  • a portion 120a may protrude outward.
  • a portion 120a of the bus bar 120 relatively far from the lead through hole H1 may protrude outward. That is, a portion of the bus bar 120 where the end portion 111t of the electrode lead 111 is to be positioned may protrude outward.
  • both ends of the bus bar 120 may have a shape in which both ends protrude forward with respect to the lead through hole H1 .
  • a through slit L1 configured to pass through the end 111t of the electrode lead 111 may be formed in the portion 120a protruding in the outward direction. For example, as shown in FIG.
  • the electrode lead 111 passing through the lead through hole H1 of the bus bar 120 is bent to contact the lead joint portion 121 of the bus bar 120 ,
  • the bent end 111t of the electrode lead 111 may penetrate through the through slit L1 of the bus bar 120 .
  • the electrode lead 111 may be fixed with an end 111t inserted into the through slit L1 of the bus bar 120 .
  • the electrode lead 111 is formed by forming a through slit L1 into which the end 111t of the electrode lead 111 is inserted in the bus bar 120 . may be stably fixed on the bus bar 120 in a state of being in close contact with the lead joint portion 121 . Accordingly, the present invention can effectively increase the weldability between the electrode lead 111 and the bus bar 120 .
  • FIG. 8 is a partial horizontal cross-sectional view schematically illustrating a cut state of a battery module according to a third embodiment of the present invention.
  • the battery module 100 according to the third embodiment of the present invention may have a different shape of the bus bar 120 when compared with the battery module 100 of the second embodiment of FIG. 7 . That is, in the bus bar 120 of FIG. 8 , the insertion groove P1 may be formed instead of the through slit L1 .
  • the remaining components of the battery module 100 of FIG. 8 are the same as those of the battery module 100 of FIG. 7 .
  • a portion 120a of the bus bar 120 may protrude outward.
  • a portion 120a of the bus bar 120 relatively far from the lead through hole H1 may protrude outward. That is, in the bus bar 120 , a portion at which an end of the electrode lead 111 is to be positioned may further protrude outward. Both end portions of the bus bar 120 with respect to the lead through hole H1 may protrude forward.
  • An insertion groove P1 having a recessed shape so that an end of the electrode lead 111 may be inserted may be formed in the portion 120a protruding in the outward direction. For example, as shown in FIG.
  • the electrode lead 111 passing through the lead through hole H1 of the bus bar 120 is bent to contact the lead joint portion 121 of the bus bar 120 , An end of the bent electrode lead 111 may be inserted into the insertion groove P1 of the bus bar 120 .
  • the electrode lead 111 may be fixed with an end inserted into the insertion groove P1 of the bus bar 120 .
  • the present invention by forming an insertion groove P1 in the bus bar 120 into which the end of the electrode lead 111 is inserted, the electrode lead 111 is the lead It can be stably fixed on the bus bar 120 in a state in close contact with the junction part 121 . Accordingly, the present invention can effectively increase the weldability between the electrode lead 111 and the bus bar 120 .
  • FIG. 9 is a perspective view schematically illustrating a bus bar and a bus bar frame of a battery module according to a fourth embodiment of the present invention.
  • Figure 10 is a horizontal cross-sectional view schematically showing a cut state of the battery module according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the jig support 131 of the bus bar frame 130 may be configured to directly contact the electrode lead 111 .
  • the jig extension 121 of the bus bar 120 is configured to be in contact with the electrode lead 111, whereas in the fourth embodiment of the present invention, the jig extension 121 is in contact with the electrode lead 111 .
  • the configuration for supporting the welding jig 10 on the bus bar 120 that is, the above-described support extension part ( 131 in FIG. 5 ) may not be formed.
  • the jig support 131 of the bus bar frame 130 may be configured to block the welding jig 10 in a direction opposite to the pressing force of the welding jig 10 and to support the welding jig 10 . have.
  • the jig support part 131 of the bus bar frame 130 protrudes outward (forward) to be parallel to the outer surface of the lead joint part 121 of the bus bar 120 .
  • the jig support part 131 of the bus bar frame 130 may be configured to be inserted into a recessed space formed by recessing both ends of the bus bar 120 .
  • the electrode lead 111 passing through the lead through hole H1 of the bus bar 120 is directly on the jig support part 131 of the bus bar frame 130 .
  • the bent end of the electrode lead 111 that is bent to be in contact may be positioned on the jig support 131 of the bus bar frame 130 .
  • the electrode lead 111 may be pressed by the welding jig 10 to be fixed on the jig support 131 of the bus bar frame 130 .
  • the jig support part 131 is configured to be in contact with the electrode lead 111 , so that a portion of the bus bar 120 supports the welding jig 10 . There is no need to do this, so you can omit this part. Accordingly, the battery module 100 of the present invention can effectively reduce the size of the bus bar 120 , thereby providing a lighter battery module 100 , and effectively reducing the manufacturing cost of the battery module 100 . can
  • FIG 11 is a partial perspective view schematically illustrating a bus bar and a bus bar frame of a battery module according to a fifth embodiment of the present invention.
  • Figure 12 is a partial horizontal cross-sectional view schematically showing a cut state of the battery module according to the fifth embodiment of the present invention.
  • a portion of the jig support 131 may protrude outward.
  • a portion 131a relatively far from the lead through hole H1 of the bus bar 120 may protrude outward. That is, in the jig support part 131 , a portion at which an end of the electrode lead 111 is to be positioned may further protrude outward.
  • a portion 131a may protrude forward.
  • a fixing slit L2 configured to pass through an end of the electrode lead 111 may be formed in the portion 131a protruding in the outward direction.
  • the electrode lead 111 passing through the lead through hole H1 of the bus bar 120 is bent to contact the lead joint portion 121 of the bus bar 120 ,
  • the bent end of the electrode lead 111 may be inserted into the fixing slit L2 of the jig support 131 .
  • the electrode lead 111 may be fixed with an end inserted into the fixing slit L2 of the bus bar frame 130 .
  • the present invention by forming a fixing slit L2 through which the end of the electrode lead 111 passes in the jig support 131 of the bus bar frame 130, The electrode lead 111 may be stably fixed on the bus bar 120 in a state in which the electrode lead 111 is in close contact with the lead joint portion 121 . Accordingly, the present invention can effectively increase the weldability between the electrode lead 111 and the bus bar 120 .
  • FIG. 13 is a partial horizontal cross-sectional view schematically illustrating a cut state of a battery module according to a sixth embodiment of the present invention.
  • the shape of the jig support part 131 of the bus bar frame 130 may be different. have. That is, in the bus bar 120 of FIG. 13 , the fixing groove P2 may be formed instead of the fixing slit (L2 of FIG. 12 ). The remaining components of the battery module 100 of FIG. 13 are the same as those of the battery module 100 of FIG. 13 .
  • a portion 131a of the jig support 131 may protrude outward.
  • a portion 131a relatively far from the lead through hole H1 of the bus bar 120 may protrude outward. That is, in the jig support part 131 , a portion at which an end of the electrode lead 111 is to be positioned may further protrude outward.
  • a portion 131a may protrude forward.
  • a fixing groove P2 configured to insert an end of the electrode lead 111 may be formed in the portion protruding in the outward direction.
  • the electrode lead 111 passing through the lead through hole H1 of the bus bar 120 is bent to contact the lead joint portion 121 of the bus bar 120 , An end of the bent electrode lead 111 may be inserted into the fixing groove P2 of the jig support 131 .
  • the electrode lead 111 may be fixed with an end inserted into the fixing groove P2 of the bus bar frame 130 .
  • the present invention by forming a fixing groove P2 in which the end of the electrode lead 111 is inserted in the jig support portion 131 of the bus bar frame 130, The electrode lead 111 may be stably fixed on the bus bar 120 in a state in which the electrode lead 111 is in close contact with the lead joint portion 121 . Accordingly, the present invention can effectively increase the weldability between the electrode lead 111 and the bus bar 120 .
  • the battery pack (not shown) according to an embodiment of the present invention, various devices (not shown) for controlling the charging and discharging of the battery module 100, for example, a BMS module (Battery Management System Module), a current sensor , fuses, etc. may be further included.
  • BMS module Battery Management System Module
  • current sensor current sensor
  • fuses fuses
  • FIG. 14 is a side view schematically showing a state of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • the battery module 100 may be included in a vehicle 200 such as an electric vehicle or a hybrid vehicle. That is, the vehicle 200 according to an embodiment of the present invention may mount the battery module 100 in a vehicle body.
  • battery module 110 battery cell
  • 111, 111a, 111b electrode lead, positive lead, negative lead
  • bus bar 130 bus bar frame
  • H1 Lead through hole
  • H2 Lead insertion hole

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

전극 리드와 버스바 간의 접합부의 용접 신뢰성을 높이고 제조 비용이 감소한 배터리 모듈을 개시한다. 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 각각이 전극 리드가 구비된 복수의 전지셀, 복수의 전지셀 각각에 구비된 전극 리드와 접합되도록 구성된 리드 접합부를 구비한 버스바 및 버스바의 적어도 일부분이 삽입되도록 구성된 삽입 공간이 형성되고, 전극 리드를 가압하도록 구성된 용접 지그를 용접 지그의 가압 방향의 반대 방향으로 지지하도록 구성된 지그 지지부가 구비된 버스바 프레임을 포함한다.

Description

배터리 모듈, 배터리 팩, 및 자동차
본 발명은 배터리 모듈, 배터리 팩, 및 자동차에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전극 리드와 버스바 간의 용접 접합부의 신뢰성을 높이고 제조 비용이 감소한 배터리 모듈, 및 그것을 포함한 배터리 팩 및 자동차에 관한 것이다.
본 출원은 2021년 02월 10일 자로 출원된 한국 특허출원번호 제 10-2021-0019348호에 대한 우선권주장출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
근래에 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
현재 상용화된 이차전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차전지는 니켈 계열의 이차전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
이러한 리튬 이차전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 또한, 이러한 리튬 이차전지는, 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 이러한 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재, 즉 전지 케이스를 구비한다.
그리고, 리튬 이차전지는 외장재의 형상에 따라, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차전지와 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 이차전지로 분류될 수 있다.
한편, 종래의 배터리 모듈의 경우, 적층된 배터리 셀들 상호 간의 전기적 연결을 위해 버스바를 적용하되, 복수의 전지셀 각각에서 인출된 복수의 전극 리드들을 절곡 시켜 버스바 상에 위치시킨 후 용접을 수행하였다.
이와 같이, 배터리 모듈을 제조하는 경우, 절곡된 전극 리드를 버스바 상에 위치시킨 상태에서 용접 지그를 이용하여 전극 리드를 버스바를 향해 가압하여 전극 리드가 버스바에 밀착되도록 한 후, 전극 리드 상에 레이저를 출사 시켜 용접을 수행하였다.
또한, 종래기술에서는 오직 버스바에 의해서만 용접 지그를 지지하도록 구성되었고, 버스바가 버스바 프레임 상에 안정적으로 고정되지 않은 경우가 있었다. 이에 따라, 종래기술의 버스바는 용접 지그를 지지하는 과정 중, 용접 지그의 가압력에 의해 버스바가 움직이거나, 버스바의 위치가 틀어짐이 발생하기 쉬웠고, 이러한 이유로, 전극 리드와 버스바 간의 밀착 상태가 유지되지 않아, 전극 리드와 버스바 간의 용접 신뢰성이 떨어지는 문제가 발생되었다.
더욱이, 용접 지그의 가압력을 지탱하기 위해 버스바가 소정 이상의 기계적 강성을 갖도록 소정 두께를 갖출 필요가 있었다. 이러한 이유로 인해, 종래기술에서는 버스바의 두께를 줄이는데 커다란 한계가 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 전극 리드와 버스바 간의 접합부의 용접 신뢰성을 높이고 제조 비용이 감소한 배터리 모듈, 및 그것을 포함한 배터리 팩 및 자동차를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 모듈은,
각각이 전극 리드가 구비된 복수의 전지셀;
상기 복수의 전지셀 각각에 구비된 상기 전극 리드와 접합되도록 구성된 리드 접합부를 구비한 버스바; 및
상기 버스바의 적어도 일부분이 삽입되도록 구성된 삽입 공간이 형성되고, 상기 전극 리드를 가압하도록 구성된 용접 지그를 상기 용접 지그의 가압 방향의 반대 방향으로 지지하도록 구성된 지그 지지부가 구비된 버스바 프레임을 포함한다.
또한, 상기 버스바는,
상기 용접 지그의 가압 방향의 반대 방향으로 상기 용접 지그를 지지하도록 구성된 지그 연장부를 더 구비할 수 있다.
나아가, 상기 버스바는,
상기 지그 지지부가 삽입되도록 내입된 공간이 형성된 프레임 삽입부가 구비될 수 있다.
더욱이, 상기 버스바는,
일부분이 외부 방향으로 돌출되고, 돌출된 일부분에 상기 전극 리드의 단부가 관통되도록 구성된 관통 슬릿이 형성될 수 있다.
그리고, 상기 버스바는,
일부분이 외부 방향으로 돌출되고, 돌출된 일부분에 상기 전극 리드의 단부가 삽입되도록 구성된 삽입홈이 형성될 수 있다.
더욱이, 상기 지그 지지부는 상기 전극 리드와 접촉되도록 구성될 수 있다.
그리고, 상기 지그 지지부는,
일부분이 외부 방향으로 돌출되고, 돌출된 일부분에 상기 전극 리드의 단부가 관통되도록 구성된 고정 슬릿이 형성될 수 있다.
또한, 상기 지그 지지부는,
일부분이 외부 방향으로 돌출되고, 돌출된 일부분에 상기 전극 리드의 단부가 삽입되도록 구성된 고정홈이 형성될 수 있다.
더욱이, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩은, 상기 배터리 모듈을 적어도 하나 이상 포함한다.
그리고, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차는, 상기 배터리 모듈을 적어도 하나 이상 포함한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 본 발명의 배터리 모듈은, 버스바의 적어도 일부분이 삽입되도록 구성된 삽입 공간이 형성되고 용접 지그를 지지하도록 구성된 지그 지지부를 구비한 버스바 프레임을 포함함으로써, 전극 리드가 버스바의 리드 접합부 상에 밀착된 상태를 안정적으로 유지할 수 있다. 즉, 버스바 프레임은, 버스바의 일부분을 수용하는 것으로 안정적으로 버스바를 움직임을 제한할 수 있을 뿐만 아니라, 지그 지지부에 의해 용접 지그의 가압력을 효과적으로 저지할 수 있는 바, 용접 지그의 가압력에 의해 버스바가 움직임이 발생되거나, 변형되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 전극 리드와 버스바 간의 접합 신뢰성을 효과적으로 높일 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 안 된다.
도 1은, 본 발명의 실시예1에 따른 배터리 모듈을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는, 도 1의 배터리 모듈과 용접 지그의 모습을 개략적으로 나타내는 사시도다.
도 3은, 본 발명의 실시예1에 따른 배터리 모듈의 구성들을 개략적으로 나타내는 분리 사시도이다.
도 4는, 본 발명의 실시예1에 따른 배터리 모듈의 버스바의 모습을 개략적으로 나타내는 후방 사시도이다.
도 5는, 도 1의 배터리 모듈의 C-C' 선을 따라 절단된 모습을 개략적으로 나타내는 부분 수평 단면도이다.
도 6은, 본 발명의 실시예2에 따른 배터리 모듈의 버스바의 모습을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 7은, 본 발명의 실시예2에 따른 배터리 모듈의 절단된 모습을 개략적으로 나타내는 부분 수평 단면도이다.
도 8은, 본 발명의 실시예3에 따른 배터리 모듈의 절단된 모습을 개략적으로 나타내는 부분 수평 단면도이다.
도 9는, 본 발명의 실시예4에 따른 배터리 모듈의 버스바 및 버스바 프레임의 모습을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 10은, 본 발명의 실시예4에 따른 배터리 모듈의 절단된 모습을 개략적으로 나타내는 수평 단면도이다.
도 11은, 본 발명의 실시예5에 따른 배터리 모듈의 버스바 및 버스바 프레임의 모습을 개략적으로 나타내는 부분 사시도이다.
도 12는, 본 발명의 실시예5에 따른 배터리 모듈의 절단된 모습을 개략적으로 나타내는 부분 수평 단면도이다.
도 13은, 본 발명의 실시예6에 따른 배터리 모듈의 절단된 모습을 개략적으로 나타내는 부분 수평 단면도이다.
도 14는, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 모습을 개략적으로 나타낸 측면도이다.
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 안 되며, 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 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은, 본 발명의 실시예1에 따른 배터리 모듈을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 2는, 도 1의 배터리 모듈과 용접 지그의 모습을 개략적으로 나타내는 사시도다. 도 3은, 본 발명의 실시예1에 따른 배터리 모듈의 구성들을 개략적으로 나타내는 분리 사시도이다. 도 4는, 본 발명의 실시예1에 따른 배터리 모듈의 버스바의 모습을 개략적으로 나타내는 후방 사시도이다. 그리고, 도 5는, 도 1의 배터리 모듈의 C-C' 선을 따라 절단된 모습을 개략적으로 나타내는 부분 수평 단면도이다. 참고로, 도 1에 나타낸 X축 방향, Y축 방향, 및 Z축 방향 각각은, 우측 방향, 후 방향, 및 상 방향을 의미한다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예1에 따른 배터리 모듈(100)은, 복수의 전지셀(110), 버스바(120), 및 지그 지지부(131)가 구비된 버스바 프레임(130)을 포함한다.
구체적으로, 상기 복수의 전지셀(110)은 좌우 방향(X축 방향)으로 배열되도록 구성될 수 있다. 상기 전지셀(110)은 전극조립체(보이지 않음), 전해액(보이지 않음), 및 이들을 내부에 수용한 파우치(116)를 구비한 파우치형 전지셀(110)일 수 있다. 상기 파우치(116)의 외주부는 열융착 방법을 통해 밀봉되어 있을 수 있다. 상기 복수의 전지셀(110) 사이에는 카트리지(140)가 개재될 수 있다. 상기 카트리지(140)는 상기 복수의 전지셀(110)이 고르게 배열되도록 구성될 수 있다. 상기 카트리지(140)는, 내부에 상기 전지셀(110)의 일부분을 수용하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 카트리지(140)는 전기 절연성의 플라스틱 재질을 구비할 수 있다.
또한, 상기 복수의 전지셀(110) 각각은, 전극 리드(111)가 구비될 수 있다. 상기 전극 리드(111)는 알루미늄 합금 또는 구리 합금일 수 있다. 예를 들면, 상기 전지셀(110)은, 전후 방향의 양 단부 각각에 양극 리드(111a) 및 음극 리드(111b)가 구비될 수 있다. 상기 전극 리드(111)는, 상기 파우치(116)에서 전후 방향으로 돌출된 형태를 가질 수 있다. 상기 전극 리드(111)는, 예를 들면, 절곡 지그 등을 통해 좌우 방향으로 절곡된 형태를 가질 수 있다. 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 양극 리드(111a)는, 우 방향으로 절곡된 형태를 가질 수 있다. 상기 음극 리드(111b)는, 좌 방향으로 절곡된 형태를 가질 수 있다.
그러나, 상기 전지셀(110)이 반드시 파우치형 전지셀(110)로만 한정되는 것은 아니고, 본원발명의 출원 시점에 공지된 다양한 종류의 전지셀(110)도 채용될 수 있다.
또한, 상기 배터리 모듈(100)은 상기 복수의 전지셀(110)을 전기적으로 상호 연결하도록 구성된 적어도 하나 이상의 버스바(120)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 버스바(120)는 전도성 금속을 구비할 수 있다. 상기 전도성 금속은, 예를 들면, 구리, 알루미늄, 니켈 등일 수 있다. 상기 버스바(120)는, 모듈 단자(150)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이, 가장 최우측에 위치한 버스바(120)는 단부가 상기 모듈 단자(150)와 전기적으로 연결될 수 있다.
더욱이, 상기 버스바(120)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 전극 리드(111)가 관통되도록 구성된 리드 관통구(H1)가 형성될 수 있다. 상기 전극 리드(111)는 상기 리드 관통구(H1)를 통해 외부로 돌출될 수 있다. 상기 전극 리드(111)의 돌출된 단부는 좌 방향 또는 우 방향으로 절곡되어 상기 버스바(120)의 외측면에 접촉될 수 있다. 이러한 구조적 특징으로, 상기 버스바(120)는, 양극 리드(111a)와 음극 리드(111b)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 버스바(120)는 상기 복수의 전지셀(110) 각각에 구비된 상기 전극 리드(111)와 접합되도록 구성된 리드 접합부(121)를 구비할 수 있다. 예를 들면, 상기 전극 리드(111)는, 상기 리드 접합부(121)의 외측면에 용접될 수 있다. 이때, 용접 방식은, 특정 방식으로 한정되는 것은 아니고, 레이저 용접 또는 초음파 용접이 사용할 수 있다. 예를 들면, 도 5에서 도시된 바와 같이, 상기 전극 리드(111)가 상기 용접 지그(10)의 가압부(11)에 상기 버스바(120)를 향해 가압된 상태에서 상기 전극 리드(111)와 상기 버스바(120)의 리드 접합부(121)는 레이저 용접 장치(20)에서 조사된 레이저를 통해 레이저 용접될 수 있다.
또한, 상기 버스바 프레임(130)은, 적어도 하나 이상의 상기 버스바(120)를 외측면에 탑재하도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 버스바 프레임(130)은, 상기 버스바(120)의 리드 관통구(H1)와 연통되는 리드 삽입구(H2)가 형성될 수 있다. 상기 리드 삽입구(H2)는 상기 전지셀(110)의 전극 리드(111)가 관통되도록 구성될 수 있다.
그리고, 상기 버스바 프레임(130)은, 상기 버스바(120)의 적어도 일부분(125)이 삽입되도록 구성된 삽입 공간(N)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 5에서와 같이, 상기 버스바(120)의 리드 접합부(121)의 후단부(125)는, 상기 버스바 프레임(130)에 형성된 삽입 공간(N)에 삽입될 수 있다. 이러한 버스바(120)와 상기 버스바 프레임(130) 간의 결합 구조는 상기 버스바(120)가 상기 버스바 프레임(130) 탑재된 상태에서 좌우 방향으로 움직임을 제한할 수 있다. 즉, 상기 버스바(120)는 상기 삽입 공간(N)에 일부분이 삽입됨으로써, 상기 버스바(120)가 상기 버스바 프레임(130) 상에 안정적으로 고정될 수 있다.
나아가, 상기 버스바 프레임(130)은, 지그 지지부(131)가 구비될 수 있다. 상기 지그 지지부(131)는, 상기 버스바 프레임(130)의 나머지 부분 보다 외측 방향(Y축 방향)으로 더 돌출된 부분일 수 있다. 상기 지그 지지부(131)는, 용접 지그(10)를 상기 용접 지그(10)의 가압 방향의 반대 방향으로 지지하도록 구성될 수 있다. 상기 용접 지그(10)는 상기 전극 리드(111)를 상기 버스바(120) 상에 밀착되도록 고정시킬 수 있다. 상기 용접 지그(10)는, 상기 전극 리드(111)의 외측면(전면)을 후 방향으로 가압하도록 구성될 수 있다. 물론, 상기 용접 지그(10)가 상기 배터리 모듈(100)의 후방에 위치한 전극 리드(111)를 버스바(120) 상에 고정시킬 경우, 상기 용접 지그(10)가 상기 전극 리드(111)의 외측면을 전방으로 가압할 수 있다.
여기서, 상기 용접 지그(10)는, 도 2에서와 같이, 상기 전극 리드(111)를 상기 버스바(120) 또는 상기 버스바 프레임(130)을 향해 가압하는 2개의 가압부(11)를 구비할 수 있다. 상기 가압부(11)는, 상기 전극 리드(111)와 평행한 평평한 외면을 가질 수 있다. 상기 2개의 가압부(11)는 상기 버스바의 상기 리드 접합부를 기준으로 좌우 방향으로 이격되어 위치할 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명은, 상기 버스바(120)의 적어도 일부분이 삽입되도록 구성된 삽입 공간(N)이 형성되고 상기 용접 지그(10)를 지지하도록 구성된 지그 지지부(131)를 구비한 버스바 프레임(130)을 포함함으로써, 상기 전극 리드(111)가 상기 버스바(120)의 상기 리드 접합부(121) 상에 밀착된 상태를 안정적으로 유지할 수 있다. 즉, 버스바 프레임(130)은, 버스바(120)의 일부분을 수용하는 것으로 안정적으로 버스바(120)를 움직임을 제한할 수 있을 뿐만 아니라, 지그 지지부(131)에 의해 용접 지그(10)의 가압력을 효과적으로 저지할 수 있는 바, 용접 지그(10)의 가압력에 의해 버스바(120)가 움직임이 발생되거나, 변형되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 전극 리드(111)와 버스바(120) 간의 접합 신뢰성을 효과적으로 높일 수 있다.
또한, 상기 버스바(120)는, 지그 연장부(122)를 더 구비할 수 있다. 상기 지그 연장부(122)는, 상기 용접 지그(10)의 가압 방향의 반대 방향으로 상기 용접 지그(10)를 지지하도록 구성될 수 있다. 상기 지그 연장부(122)는, 상기 리드 접합부(121)를 중심으로 좌우 방향이 양측으로 연장된 부분일 수 있다. 즉, 상기 지그 연장부(122)는, 상기 버스바 프레임(130)의 지그 지지부(131)와 함께 상기 용접 지그(10)를 상기 가압 방향의 반대 방향으로 지지하도록 구성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명은, 상기 버스바 프레임(130)의 상기 지그 지지부(131)와 함께 상기 용접 지그(10)를 지지하도록 구성된 상기 지그 연장부(122)를 구비한 버스바(120)를 포함함으로써, 종래기술에서는 오직 버스바(120)에 의해서만 상기 용접 지그(10)를 지지하도록 구성된 것과 비교할 경우, 상기 용접 지그(10)를 저지하는 힘을 더욱 크게 발휘할 수 있어 상기 용접 지그(10)를 더욱 안정적으로 지지할 수 있다. 나아가, 상기 버스바 프레임(130)의 지그 지지부(131)가 상기 용접 지그(10)를 지지하고 있으므로, 상기 버스바(120)의 상기 용접 지그(10)를 지지하는 일 부분의 기계적 강성이 상대적으로 적더라도 안정적으로 상기 용접 지그(10)를 저지할 수 있다. 이에 따라, 상기 버스바(120)의 지그 연장부(122)의 두께를 보다 얇게 형성시킬 있다. 예를 들어, 상기 버스바(120)의 지그 연장부(122)의 두께는, 상기 리드 접합부(121)의 두께보다 더 작을 수 있다. 궁극적으로, 본 발명의 배터리 모듈(100)은, 버스바(120)의 크기를 효과적으로 줄일 수 있어, 보다 가벼운 배터리 모듈(100)을 제공할 수 있으며, 배터리 모듈(100)의 제조 비용을 효과적으로 줄일 수 있다.
더욱이, 본 발명은, 상기 버스바 프레임(130)의 지그 지지부(131)와 상기 버스바(120)의 지그 연장부(122)가 함께 상기 용접 지그(10)를 저지할 수 있어, 보다 안정적으로 상기 용접 지그(10)를 지지할 수 있다. 이에 따라, 상기 전극 리드(111)가 상기 버스바(120) 상에 안정적으로 고정될 수 있어, 상기 전극 리드(111)와 상기 버스바(120) 간의 용접성을 효과적으로 증대 시킬 수 있다.
그리고, 상기 버스바(120)는, 상기 지그 지지부(131)가 삽입되도록 내입된 공간이 형성된 프레임 삽입부(132)가 구비될 수 있다. 예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 버스바 프레임(130)의 상기 지그 지지부(131)는 상기 버스바(120)의 지그 연장부(122)의 후면에 대면하도록 위치될 수 있다. 상기 버스바(120)의 양측 각각에 형성된 지그 연장부(122)에는 상기 지그 지지부(131)가 삽입되도록 구성된 내입된 공간이 형성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명은, 상기 버스바(120)에 상기 지그 지지부(131)가 삽입되도록 내입된 공간이 형성된 프레임 삽입부(132)를 구비 시킴으로써, 상기 버스바(120)와 상기 버스바 프레임(130) 사이의 결합 면적으로 효과적으로 늘릴 수 있어, 버스바(120)와 상기 버스바 프레임(130) 간의 안정적인 결합 상태를 유지할 수 있다. 더욱이, 본 발명은, 상기 버스바 프레임(130)의 지그 지지부(131)와 상기 버스바(120)의 지그 연장부(122)가 서로 적층된 상태에서 상기 용접 지그(10)를 저지할 수 있어, 보다 안정적으로 상기 용접 지그(10)를 지지할 수 있다. 이에 따라, 상기 전극 리드(111)가 상기 버스바(120) 상에 안정적으로 고정될 수 있어, 상기 전극 리드(111)와 상기 버스바(120) 간의 용접성을 효과적으로 증대 시킬 수 있다.
도 6은, 본 발명의 실시예2에 따른 배터리 모듈의 버스바의 모습을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 그리고, 도 7은, 본 발명의 실시예2에 따른 배터리 모듈의 절단된 모습을 개략적으로 나타내는 부분 수평 단면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예2에 따른 배터리 모듈(100)은, 실시예1의 배터리 모듈(100)과 비교할 경우, 버스바(120)의 형상이 다를 수 있다. 그외 나머지 구성들은, 실시예1의 배터리 모듈(100)과 동일하므로, 이에 대해 더 구체적으로 설명하지 않는다.
도 6의 버스바(120)는, 일부분(120a)이 외부 방향으로 돌출될 수 있다. 예를 들면, 상기 버스바(120)는, 상기 리드 관통구(H1)로부터 상대적으로 먼 일부분(120a)이 외부 방향으로 돌출될 수 있다. 즉, 상기 버스바(120)는 상기 전극 리드(111)의 단부(111t)가 위치할 부분이 외부 방향으로 돌출될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 버스바(120)의 리드 관통구(H1)를 중심으로 양측 단부가 전방으로 돌출된 형태를 가질 수 있다. 상기 외부 방향으로 돌출된 일부분(120a)에는 상기 전극 리드(111)의 단부(111t)가 관통되도록 구성된 관통 슬릿(L1)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 7에서와 같이, 상기 버스바(120)의 리드 관통구(H1)를 관통한 전극 리드(111)는 상기 버스바(120)의 리드 접합부(121)와 접촉하도록 절곡되고, 절곡된 전극 리드(111)의 단부(111t)가 상기 버스바(120)의 관통 슬릿(L1)에 관통될 수 있다. 상기 전극 리드(111)는 단부(111t)가 상기 버스바(120)의 관통 슬릿(L1)에 삽입된 상태로 고정될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명은, 상기 버스바(120)에 상기 전극 리드(111)의 단부(111t)가 삽입되는 관통 슬릿(L1)을 형성시킴으로써, 상기 전극 리드(111)가 상기 리드 접합부(121)와 밀착된 상태로 상기 버스바(120) 상에 안정적으로 고정될 수 있다. 이에 따라, 본 발명은, 상기 전극 리드(111)와 상기 버스바(120) 간의 용접성을 효과적으로 증대 시킬 수 있다.
도 8은, 본 발명의 실시예3에 따른 배터리 모듈의 절단된 모습을 개략적으로 나타내는 부분 수평 단면도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예3에 따른 배터리 모듈(100)은, 도 7의 실시예2의 배터리 모듈(100)과 비교할 경우, 버스바(120)의 형상이 다를 수 있다. 즉, 상기 도 8의 버스바(120)는, 관통 슬릿(L1) 대신 삽입홈(P1)이 형성될 수 있다. 도 8의 배터리 모듈(100)의 나머지 구성들은, 도 7의 배터리 모듈(100)의 구성들과 동일하다.
구체적으로, 상기 버스바(120)는, 일부분(120a)이 외부 방향으로 돌출될 수 있다. 예를 들면, 상기 버스바(120)는, 상기 리드 관통구(H1)로부터 상대적으로 먼 일부분(120a)이 외부 방향으로 돌출될 수 있다. 즉, 상기 버스바(120)는 상기 전극 리드(111)의 단부가 위치할 부분이 외부 방향으로 더 돌출될 수 있다. 상기 버스바(120)의 리드 관통구(H1)를 중심으로 양측 단부가 전방으로 돌출된 형태를 가질 수 있다. 상기 외부 방향으로 돌출된 일부분(120a)에는 상기 전극 리드(111)의 단부가 삽입되도록 내입된 형태의 삽입홈(P1)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 8에서와 같이, 상기 버스바(120)의 리드 관통구(H1)를 관통한 전극 리드(111)는 상기 버스바(120)의 리드 접합부(121)와 접촉하도록 절곡되고, 절곡된 전극 리드(111)의 단부가 상기 버스바(120)의 삽입홈(P1)에 삽입될 수 있다. 상기 전극 리드(111)는 단부가 상기 버스바(120)의 삽입홈(P1)에 삽입된 상태로 고정될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명은, 상기 버스바(120)에 상기 전극 리드(111)의 단부가 삽입되는 삽입홈(P1)을 형성시킴으로써, 상기 전극 리드(111)가 상기 리드 접합부(121)와 밀착된 상태로 상기 버스바(120) 상에 안정적으로 고정될 수 있다. 이에 따라, 본 발명은, 상기 전극 리드(111)와 상기 버스바(120) 간의 용접성을 효과적으로 증대 시킬 수 있다.
도 9는, 본 발명의 실시예4에 따른 배터리 모듈의 버스바 및 버스바 프레임의 모습을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 그리고, 도 10은, 본 발명의 실시예4에 따른 배터리 모듈의 절단된 모습을 개략적으로 나타내는 수평 단면도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예4에 따른 배터리 모듈은, 상기 버스바 프레임(130)의 상기 지그 지지부(131)가 상기 전극 리드(111)와 직접적으로 접촉되도록 구성될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예1에 따른 배터리 모듈(100)은, 버스바(120)의 지그 연장부(121)가 상기 전극 리드(111)와 접촉되도록 구성된 반면에, 본 발명의 실시예4에 따른 배터리 모듈(100)은, 버스바(120)에 상기 용접 지그(10)를 지지하는 구성, 즉 앞서 서술한 지지 연장부(도 5의 131)가 형성되지 않을 수 있다. 대신, 상기 버스바 프레임(130)의 지그 지지부(131)가 상기 용접 지그(10)의 가압력에 반대되는 방향으로 상기 용접 지그(10)를 저지하고 상기 용접 지그(10)를 지지하도록 구성될 수 있다.
예를 들면, 도 9에서와 같이, 상기 버스바 프레임(130)의 지그 지지부(131)는, 상기 버스바(120)의 리드 접합부(121)의 외면과 평행하도록 외부 방향(전방)으로 돌출된 형태를 가질 수 있다. 또한, 상기 버스바 프레임(130)의 지그 지지부(131)는, 상기 버스바(120)의 양측단부 각각이 내입되어 형성된 내입된 공간에 삽입되도록 구성될 수 있다.
예를 들면, 도 10에서와 같이, 상기 버스바(120)의 리드 관통구(H1)를 관통한 전극 리드(111)는 상기 버스바 프레임(130)의 상기 지그 지지부(131) 상에 직접적으로 접촉되도록 절곡되고, 절곡된 전극 리드(111)의 단부가 상기 버스바 프레임(130)의 상기 지그 지지부(131) 상에 위치될 수 있다. 또한, 상기 전극 리드(111)는 상기 용접 지그(10)에 의해 가압되어 상기 버스바 프레임(130)의 상기 지그 지지부(131) 상에 고정될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명은, 상기 지그 지지부(131)가 상기 전극 리드(111)와 접촉되도록 구성됨으로써, 상기 버스바(120)의 일부분이 상기 용접 지그(10)를 지지할 필요가 없어, 이러한 부분을 생략할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 배터리 모듈(100)은, 버스바(120)의 크기를 효과적으로 줄일 수 있어, 보다 가벼운 배터리 모듈(100)을 제공할 수 있으며, 배터리 모듈(100)의 제조 비용을 효과적으로 줄일 수 있다.
도 11은, 본 발명의 실시예5에 따른 배터리 모듈의 버스바 및 버스바 프레임의 모습을 개략적으로 나타내는 부분 사시도이다. 그리고, 도 12는, 본 발명의 실시예5에 따른 배터리 모듈의 절단된 모습을 개략적으로 나타내는 부분 수평 단면도이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 상기 지그 지지부(131)는, 일부분이 외부 방향으로 돌출될 수 있다. 예를 들면, 상기 지그 지지부(131)는, 상기 버스바(120)의 상기 리드 관통구(H1)로부터 상대적으로 먼 일부분(131a)이 외부 방향으로 돌출될 수 있다. 즉, 상기 지그 지지부(131)는 상기 전극 리드(111)의 단부가 위치할 부분이 외부 방향으로 더 돌출될 수 있다. 상기 버스바(120)의 리드 관통구(H1)를 기준으로 상기 버스바 프레임(130)의 양측에 형성된 지그 지지부(131)에는, 일부분(131a)이 전방으로 돌출된 형태를 가질 수 있다. 상기 외부 방향으로 돌출된 일부분(131a)에는 상기 전극 리드(111)의 단부가 관통되도록 구성된 고정 슬릿(L2)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 12에서와 같이, 상기 버스바(120)의 리드 관통구(H1)를 관통한 전극 리드(111)는 상기 버스바(120)의 리드 접합부(121)와 접촉하도록 절곡되고, 절곡된 전극 리드(111)의 단부가 상기 지그 지지부(131)의 고정 슬릿(L2)에 삽입될 수 있다. 상기 전극 리드(111)는 단부가 상기 버스바 프레임(130)의 상기 고정 슬릿(L2)에 삽입된 상태로 고정될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명은, 상기 버스바 프레임(130)의 상기 지그 지지부(131)에 상기 전극 리드(111)의 단부가 관통되는 고정 슬릿(L2)을 형성시킴으로써, 상기 전극 리드(111)가 상기 리드 접합부(121)와 밀착된 상태로 상기 버스바(120) 상에 안정적으로 고정될 수 있다. 이에 따라, 본 발명은, 상기 전극 리드(111)와 상기 버스바(120) 간의 용접성을 효과적으로 증대 시킬 수 있다.
도 13은, 본 발명의 실시예6에 따른 배터리 모듈의 절단된 모습을 개략적으로 나타내는 부분 수평 단면도이다.
여기서, 본 발명의 실시예6에 따른 배터리 모듈(100)은, 도 12의 실시예5의 배터리 모듈(100)과 비교할 경우, 버스바 프레임(130)의 지그 지지부(131)의 형상이 다를 수 있다. 즉, 상기 도 13의 버스바(120)는, 고정 슬릿(도 12의 L2) 대신 고정홈(P2)이 형성될 수 있다. 도 13의 배터리 모듈(100)의 나머지 구성들은, 도 13의 배터리 모듈(100)의 구성들과 동일하다.
도 13을 참조하면, 상기 지그 지지부(131)는, 일부분(131a)이 외부 방향으로 돌출될 수 있다. 예를 들면, 상기 지그 지지부(131)는, 상기 버스바(120)의 상기 리드 관통구(H1)로부터 상대적으로 먼 일부분(131a)이 외부 방향으로 돌출될 수 있다. 즉, 상기 지그 지지부(131)는 상기 전극 리드(111)의 단부가 위치할 부분이 외부 방향으로 더 돌출될 수 있다. 상기 버스바(120)의 리드 관통구(H1)를 기준으로 상기 버스바 프레임(130)의 양측에 형성된 지그 지지부(131)에는, 일부분(131a)이 전방으로 돌출된 형태를 가질 수 있다. 상기 외부 방향으로 돌출된 일부분에는 상기 전극 리드(111)의 단부가 삽입되도록 구성된 고정홈(P2)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 13에서와 같이, 상기 버스바(120)의 리드 관통구(H1)를 관통한 전극 리드(111)는 상기 버스바(120)의 리드 접합부(121)와 접촉하도록 절곡되고, 절곡된 전극 리드(111)의 단부가 상기 지그 지지부(131)의 고정홈(P2)에 삽입될 수 있다. 상기 전극 리드(111)는 단부가 상기 버스바 프레임(130)의 상기 고정홈(P2)에 삽입된 상태로 고정될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명은, 상기 버스바 프레임(130)의 상기 지그 지지부(131)에 상기 전극 리드(111)의 단부가 삽입되는 고정홈(P2)을 형성시킴으로써, 상기 전극 리드(111)가 상기 리드 접합부(121)와 밀착된 상태로 상기 버스바(120) 상에 안정적으로 고정될 수 있다. 이에 따라, 본 발명은, 상기 전극 리드(111)와 상기 버스바(120) 간의 용접성을 효과적으로 증대 시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예 따른 배터리 팩(도시하지 않음)은, 상기 배터리 모듈(100)의 충방전을 제어하기 위한 각종 장치(미도시), 예컨대 BMS 모듈(Battery Management System Module), 전류 센서, 퓨즈 등이 더 포함될 수 있다.
도 14는, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 모습을 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(100)은 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 자동차(200)에 포함될 수도 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차(200)는 차체 내에 상기 배터리 모듈(100)을 탑재할 수 있다.
한편, 본 명세서에서는 상, 하, 좌, 우, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.
이상과 같이, 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.
[부호의 설명]
100: 배터리 모듈 110: 전지셀
111, 111a, 111b: 전극 리드, 양극 리드, 음극 리드
120: 버스바 130: 버스바 프레임
H1: 리드 관통구 H2: 리드 삽입구
121: 리드 접합부 131: 지그 지지부
122: 지그 연장부 132: 프레임 삽입부
L1: 관통 슬릿 P1: 삽입홈
L2: 고정 슬릿 P2: 고정홈
10: 용접 지그
200: 자동차

Claims (10)

  1. 전극 리드가 구비된 복수의 전지셀;
    상기 복수의 전지셀 각각에 구비된 상기 전극 리드와 접합되도록 구성된 리드 접합부를 구비한 버스바; 및
    상기 버스바의 적어도 일부분이 삽입되도록 구성된 삽입 공간이 형성되고, 상기 전극 리드를 가압하도록 구성된 용접 지그를 상기 용접 지그의 가압 방향의 반대 방향으로 지지하도록 구성된 지그 지지부가 구비된 버스바 프레임
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 버스바는,
    상기 용접 지그의 가압 방향의 반대 방향으로 상기 용접 지그를 지지하도록 구성된 지그 연장부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 버스바는,
    상기 지그 지지부가 삽입되도록 내입된 공간이 형성된 프레임 삽입부가 구비된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 버스바는,
    일부분이 외부 방향으로 돌출되고, 돌출된 일부분에 상기 전극 리드의 단부가 관통되도록 구성된 관통 슬릿이 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 버스바는,
    일부분이 외부 방향으로 돌출되고, 돌출된 일부분에 상기 전극 리드의 단부가 삽입되도록 구성된 삽입홈이 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 지그 지지부는 상기 전극 리드와 접촉되도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 지그 지지부는,
    일부분이 외부 방향으로 돌출되고, 돌출된 일부분에 상기 전극 리드의 단부가 관통되도록 구성된 고정 슬릿이 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 지그 지지부는,
    일부분이 외부 방향으로 돌출되고, 돌출된 일부분에 상기 전극 리드의 단부가 삽입되도록 구성된 고정홈이 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 배터리 모듈을 적어도 하나 이상 포함한 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 배터리 모듈을 적어도 하나 이상 포함한 것을 특징으로 하는 자동차.
PCT/KR2022/001941 2021-02-10 2022-02-08 배터리 모듈, 배터리 팩, 및 자동차 WO2022173200A2 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US18/022,397 US20230327294A1 (en) 2021-02-10 2022-02-08 Battery module, battery pack, and vehicle
CN202280006284.8A CN116250148A (zh) 2021-02-10 2022-02-08 电池模块、电池组和车辆
EP22752960.9A EP4187704A4 (en) 2021-02-10 2022-02-08 BATTERY MODULE, BATTERY PACK AND VEHICLE
JP2022580221A JP7447318B2 (ja) 2021-02-10 2022-02-08 バッテリーモジュール、バッテリーパック及び自動車

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210019348A KR20220115390A (ko) 2021-02-10 2021-02-10 배터리 모듈, 배터리 팩, 및 자동차
KR10-2021-0019348 2021-02-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2022173200A2 true WO2022173200A2 (ko) 2022-08-18
WO2022173200A3 WO2022173200A3 (ko) 2022-10-06

Family

ID=82837797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2022/001941 WO2022173200A2 (ko) 2021-02-10 2022-02-08 배터리 모듈, 배터리 팩, 및 자동차

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230327294A1 (ko)
EP (1) EP4187704A4 (ko)
JP (1) JP7447318B2 (ko)
KR (1) KR20220115390A (ko)
CN (1) CN116250148A (ko)
WO (1) WO2022173200A2 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022132904A1 (de) 2022-12-12 2024-06-13 Lisa Dräxlmaier GmbH Schweissklammer, verfahren zum kontaktieren von batteriezellen und zellverbund

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210019348A (ko) 2019-08-12 2021-02-22 이창업 초목 제거 파쇄 장치

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6011876B2 (ja) 2013-09-13 2016-10-19 株式会社オートネットワーク技術研究所 蓄電モジュール
US9368882B2 (en) * 2013-11-15 2016-06-14 Yazaki North America, Inc. Electrical device with a busbar assembly having a frame providing access for laser welding
KR102047482B1 (ko) 2015-10-30 2019-12-02 주식회사 엘지화학 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR102209773B1 (ko) * 2017-05-29 2021-01-28 주식회사 엘지화학 배터리 모듈
KR102172519B1 (ko) * 2017-10-11 2020-10-30 주식회사 엘지화학 전극 리드 접합용 버스바 조립체 및 이를 포함하는 배터리 모듈
KR102198848B1 (ko) * 2017-11-16 2021-01-05 주식회사 엘지화학 센싱 어셈블리 및 버스바 어셈블리를 포함하는 배터리 모듈
KR102288406B1 (ko) * 2018-01-05 2021-08-09 주식회사 엘지에너지솔루션 레이저 빔 차단 블록을 구비한 레이저 용접 장치
KR102383985B1 (ko) * 2018-03-12 2022-04-06 주식회사 엘지에너지솔루션 버스바와 전극 리드 간의 결합 구조가 개선된 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
KR102255487B1 (ko) 2018-07-03 2021-07-21 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
KR102583650B1 (ko) * 2019-07-01 2023-09-26 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
WO2022035294A1 (ko) 2020-08-13 2022-02-17 주식회사 엘지에너지솔루션 개선된 전극 리드 연결 구조를 갖는 배터리 모듈, 그리고 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210019348A (ko) 2019-08-12 2021-02-22 이창업 초목 제거 파쇄 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022132904A1 (de) 2022-12-12 2024-06-13 Lisa Dräxlmaier GmbH Schweissklammer, verfahren zum kontaktieren von batteriezellen und zellverbund

Also Published As

Publication number Publication date
JP7447318B2 (ja) 2024-03-11
EP4187704A4 (en) 2024-03-27
KR20220115390A (ko) 2022-08-17
WO2022173200A3 (ko) 2022-10-06
JP2023532036A (ja) 2023-07-26
EP4187704A2 (en) 2023-05-31
CN116250148A (zh) 2023-06-09
US20230327294A1 (en) 2023-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018225920A1 (ko) 배터리 모듈
WO2015080466A1 (ko) 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
WO2019074211A1 (ko) 전극 리드 접합용 버스바 조립체 및 이를 포함하는 배터리 모듈
WO2019245214A1 (ko) 이차 전지 및 버스바를 포함한 배터리 모듈
WO2015152527A1 (ko) 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
WO2014030910A1 (ko) 전지모듈 어셈블리 및 그 제조방법
WO2019050173A1 (ko) 레이저 용접 지그 및 이를 포함하는 레이저 용접 장치
WO2018230819A1 (ko) 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
WO2018186659A1 (ko) 배터리 모듈과 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
WO2021182779A1 (ko) 버스바를 구비한 배터리 모듈, 배터리 팩, 및 자동차
WO2022149888A1 (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
WO2022019550A1 (ko) 전극 리드와 전압 센싱부재 간의 연결을 단순화한 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
WO2022005233A1 (ko) 전지 모듈, 이를 포함하는 전지팩 및 이의 제조 방법
WO2022149896A1 (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
WO2022173200A2 (ko) 배터리 모듈, 배터리 팩, 및 자동차
WO2021206426A1 (ko) 모듈 버스바를 포함하는 배터리 모듈, 및 그것을 포함한 배터리 팩, 및 전자 디바이스
WO2022019549A1 (ko) 전극 리드와 전압 센싱부재 간의 연결을 단순화한 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
WO2022080754A1 (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
WO2021071056A1 (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩
WO2022164119A1 (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
WO2022149897A1 (ko) 전지 모듈, 이를 포함하는 전지팩 및 이의 제조 방법
WO2022005234A1 (ko) 전지 모듈, 이를 포함하는 전지팩 및 이의 제조 방법
WO2022211250A1 (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
WO2022149889A1 (ko) 배터리 팩, 전력 저장 장치, 및 자동차
WO2022075584A1 (ko) 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차

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: 22752960

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022580221

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022752960

Country of ref document: EP

Effective date: 20230223

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE