WO2024258061A1 - 배터리모듈 및 이의 조립방법 - Google Patents

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sensing
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남덕호
김예은
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윤준서
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Definitions

  • the present disclosure relates to a battery module and an assembly method thereof. More specifically, it relates to a battery module joined by welding and an assembly method thereof.
  • the battery module may include a sensing terminal for measuring voltage and/or temperature of a plurality of battery cells included in the battery module.
  • the sensing terminal and bus bar which are usually formed of different metal materials, utilize wire welding for electrical connection.
  • the strength of the joint when welding metals of different materials may be relatively smaller than that of welding metals of the same material.
  • the width of the wire-shaped weld bead formed during wire welding may be relatively smaller than the length of the wire.
  • the length of the pre-weld may be increased, but considering the limited size of the sensing terminal, there is a problem in that it is difficult to increase the welding length.
  • the present disclosure aims to solve the problem of improving the welding strength between the sensing terminal and the welding portion.
  • the present disclosure aims to solve the problem of improving welding strength within a limited size of a sensing terminal portion.
  • the present disclosure aims to solve the problem of ensuring close contact between the sensing terminal and the welding portion during welding.
  • the present disclosure aims to solve the problem of reducing the flying of spatter that may occur during welding.
  • the battery module according to the present disclosure can be widely applied in green technology fields such as electric vehicles, battery charging stations, energy storage systems (ESS), and other battery-using photovoltaics and wind power.
  • the battery module according to the present disclosure can be used in eco-friendly mobility including electric vehicles and hybrid vehicles to prevent climate change by suppressing air pollution and greenhouse gas emissions.
  • a battery module includes: a plurality of battery cells stacked along one direction; a bus bar electrically connected to the plurality of battery cells stacked along the one direction; a sensing unit electrically connected to the bus bar to detect a voltage of at least one battery cell among the plurality of battery cells; and a sensing terminal unit provided between the sensing unit and the bus bar to electrically connect the bus bar and the sensing unit; wherein the sensing terminal unit includes a joining unit positioned to face at least a portion of the bus bar; and a plurality of welding regions joining the joining unit and the sensing terminal unit.
  • the battery module may form a plurality of welding beads on the outside of the joint corresponding to the plurality of welding areas.
  • a plurality of welding beads formed during welding corresponding to the plurality of welding areas may protrude outside the joint.
  • the plurality of welding beads may be positioned spaced apart from each other.
  • the above plurality of welding regions may include a plurality of transverse welding regions arranged at a preset transverse interval along the one direction; and at least one longitudinal welding region arranged at a preset longitudinal interval in at least one of the transverse welding regions along the height direction of the bus bar.
  • the size of the horizontal interval and the size of the vertical interval can be the same.
  • a plurality of horizontal welding beads may be formed on the outside of the joint portion at the horizontal interval corresponding to the plurality of horizontal welding areas, and when welding the sensing terminal portion and the bus bar, at least one vertical welding bead may be formed on the outside of the joint portion at the vertical interval corresponding to the at least one vertical welding area.
  • the plurality of welding regions can be arranged in a polygonal shape with each vertex being the center of the plurality of welding regions.
  • the plurality of welding regions may be arranged in a grid shape with the plurality of welding regions as vertices.
  • the bus bar may include a first bus bar and a second bus bar respectively provided on both sides of the battery cell
  • the sensing unit may include a first wire electrically connected to the first bus bar; and a second wire electrically connected to the second bus bar
  • the sensing terminal unit may include a first sensing terminal connected to the first bus bar by welding; and a second sensing terminal connected to the second bus bar by welding
  • the plurality of welding regions may include a plurality of first welding regions that are joined to each other when the first sensing terminal and the first bus bar are welded; and a plurality of second welding regions that are joined to each other when the second sensing terminal and the second bus bar are welded.
  • a plurality of first welding beads can be formed on the outside of the first sensing terminal corresponding to the plurality of first welding regions
  • a plurality of second welding beads can be formed on the outside of the second sensing terminal corresponding to the plurality of second welding regions.
  • the plurality of first welding regions and the plurality of second welding regions may each include a plurality of transverse welding regions arranged at a preset transverse interval along the one direction; and at least one longitudinal welding region arranged at a preset longitudinal interval in at least one of the plurality of transverse welding regions along the height direction of the bus bar.
  • a plurality of transverse welding beads may be formed at the transverse intervals corresponding to the plurality of transverse welding regions on each outer side of the first sensing terminal and the second sensing terminal
  • a plurality of longitudinal welding beads may be formed at the longitudinal intervals corresponding to the plurality of longitudinal welding regions on each outer side of the first sensing terminal and the second sensing terminal.
  • the bus bar includes a plurality of bus bar plates that electrically connect a preset number of battery cells among the plurality of battery cells by grouping them, and the plurality of bus bar plates can be arranged along the one direction.
  • the sensing terminal section may be provided in multiple units so as to correspond one-to-one to the plurality of bus bar plates.
  • the sensing unit may include a flexible printed circuit board (FPCB).
  • FPCB flexible printed circuit board
  • a method for assembling a battery module includes a bus-bar connection step of stacking the plurality of battery cells along the one direction and then connecting them to the bus-bar; a sensing unit arrangement step of arranging the sensing unit on the plurality of battery cells connected to the bus-bar; a jig arrangement step of moving a welding jig toward a joining portion positioned to face at least a portion of the bus-bar among the sensing terminal portions and bringing it into contact with the joining portion; and a welding step of welding the joining portion and the bus-bar using the welding jig.
  • the welding step may weld the joining portion and the bus-bar such that a plurality of joining areas to be joined by the welding are arranged at a preset interval.
  • the method for assembling the battery module may further include a jig separation step of separating the welding jig from the joint after the welding step is completed.
  • the method for assembling the battery module may further include, prior to the jig arrangement step, a positioning step of overlapping at least a portion of the busbar and the joint portion for welding the joint portion and the busbar.
  • the present disclosure improves the welding strength between the sensing terminal portion and the welding portion, so that it can withstand bending or twisting.
  • the present disclosure improves welding strength within a limited welding area of a sensing terminal, thereby enabling stable measurement of battery cell voltage without damage even by external vibration or impact.
  • the present disclosure can apply pressure between the sensing terminal and the welding portion during welding.
  • the present disclosure can prevent spatter from flying and prevent the welding area of the sensing terminal and the bus bar from being warped during welding.
  • Figure 1 is an example of a battery module described in the present disclosure.
  • Figure 2 is an example of a busbar assembly including a busbar and a busbar frame.
  • Fig. 3 is an example of a sensing unit according to the present disclosure.
  • Figure 4 is an example of disassembling a busbar frame, busbar, and sensing terminal.
  • Fig. 5(a) illustrates an example of a combination of a busbar frame, a busbar, and a sensing terminal.
  • Fig. 5(b) is an enlarged view of a plurality of welding beads formed on a joint during welding.
  • Figure 6 illustrates a sensing unit, a sensing terminal unit, and a welding jig.
  • Figure 7 illustrates an example of a welding jig pressurizing a joint and a bus bar for welding.
  • Figures 8(a) to 8(c) schematically illustrate the shapes of various multiple welding beads formed at a joint.
  • Figure 9 is a flow chart schematically illustrating an example of a method for assembling a battery module.
  • the battery cell described in this specification refers to a secondary battery that can be used by charging and discharging electric energy.
  • a lithium secondary battery or a lithium ion battery.
  • the main components of the battery cell may include a cathode, an anode, a separator, and an electrolyte.
  • the battery cell may further include a lead tab that is connected to the anode and the anode, respectively, for electrical connection with the outside and protrudes outside the pouch.
  • the battery module described in this specification refers to a battery assembly in which one or more battery cells are bundled together and placed in a case to protect them from external shock, heat, vibration, etc.
  • the battery assembly can be connected to a bus bar assembly housed inside through an external connection line to supply electricity to the outside or receive electricity from the outside and store it in the battery cell.
  • a battery pack is a set of battery modules assembled in a preset number for the final desired voltage or power.
  • FIG. 1 is an example of a battery module (200) described in the present disclosure.
  • the battery module (200) includes a plurality of battery cells (110) stacked along one direction (e.g., Y direction), a bus bar (151) electrically connected to the plurality of battery cells (110) stacked along the one direction, a sensing unit (191) electrically connected to the bus bar (151) to detect a voltage of at least one battery cell (110) among the plurality of battery cells (110), and a sensing terminal unit (195, see FIG. 4) provided between the sensing unit (191) and the bus bar (151) to electrically connect the bus bar (151) and the sensing unit (191).
  • the sensing terminal portion (195) includes a joining portion (196, see FIG. 5) positioned to face at least a portion of the bus bar (151) and a plurality of welding regions (180, see FIG. 4) that join the joining portion (196) and the sensing terminal portion (195).
  • the plurality of welding regions (180) are regions where the sensing terminal portion (195) and the bus bar (151) are joined by welding.
  • Specific examples of the above welding include ultrasonic welding using ultrasonic waves, or laser welding using lasers.
  • the battery cell (110) may include a main body (115) that stores or generates electric energy and lead tab portions (111, 112) that protrude outwardly from the main body and are electrically connected to the bus bar (151).
  • the lead tab portions each have a positive pole and a negative pole and may protrude in the same direction toward one side of the main body (115).
  • the battery cell (110) according to the present disclosure may include a first lead tab portion (111) and a second lead tab portion (112) in which the lead tab portions (111, 112) protrude in opposite directions.
  • the above plurality of battery cells (110) may be pouch type secondary batteries, but are not limited thereto, and may also be square or cylindrical.
  • the above plurality of battery cells (110) are stacked in one direction, and then the lead tab portions (111, 112) of each of the plurality of battery cells (110) are electrically connected to a bus bar (151) to form one cell stack (100).
  • the above main body (115) may include a positive electrode plate, a negative electrode plate, a separator, and an electrolyte.
  • the above main body (115) may include an electrode assembly (not shown).
  • the electrode assembly is a power generation device in which a separator is alternately arranged between the positive electrode plate and the negative electrode plate, and the separator is wound in a spiral shape by positioning it between the positive electrode plate and the negative electrode plate.
  • the electrode assembly may be arranged in a stacked manner in which the positive electrode plate, the separator, and the negative electrode plate are sequentially stacked.
  • the first lead tab portion (111) and the second lead tab portion (112) may be connected to the positive and negative electrodes, respectively, and may protrude for connection with the outside.
  • the first lead tab portion (111) and the second lead tab portion (112) may be provided as terminals for connection to another battery cell (110) or an external device, such as terminals electrically connected to a bus bar assembly (150), and may be provided as positive and negative tabs, respectively.
  • first lead tab portion (111) and the second lead tab portion (112) are a positive tab and a negative tab, respectively, the first lead tab portion (111) and the second lead tab portion (112) will be electrically connected to the positive plate and the negative plate, respectively.
  • the first lead tab portion (111) and the second lead tab portion (112) may protrude in a direction perpendicular to the stacking direction (Y direction) in which the plurality of battery cells (110) are stacked.
  • the first lead tab portion (111) and the second lead tab portion (112) can be formed of different materials having excellent electrical conductivity.
  • the cell stack (100) may include a bus bar (151) positioned on the outside of the first lead tab portion (111) and the second lead tab portion (112) and electrically connected to the first lead tab portion (111) and the second lead tab portion (112).
  • the cell laminate (100) may further include a bus bar frame (152, see FIG. 2) that supports the bus bar (151) and faces the bus bar (151).
  • the bus bar frame (152) is made of an insulating material and may electrically insulate between the main body (115) and the bus bar (151).
  • bus bar (151) and the bus bar frame (152) may be combined and called a bus bar assembly (150).
  • the busbar assembly (150) may be provided to electrically connect the plurality of battery cells (110) to the outside.
  • it may further include a first busbar (1511, see FIG. 2) electrically connected to each of the first lead tab portions (111) of the plurality of battery cells (110) and a first busbar frame (1521, see FIG. 2) supporting the first busbar (1511), a second busbar (1512, see FIG. 2) electrically connected to each of the second lead tab portions (112) of the plurality of battery cells (110) and a second busbar frame (1522, see FIG. 2) supporting the second busbar (1512).
  • the battery module (200) includes a sensing unit (191) provided to measure the voltage of the plurality of battery cells (110) and a sensing terminal unit (195) electrically connecting the sensing unit (191) and the bus bar (151).
  • the voltage of the plurality of battery cells (110) refers to the voltage applied to the plurality of battery cells (110) during charging and discharging.
  • the sensing unit (191) and the sensing terminal unit (195) can measure the total voltage of the plurality of battery cells (110), the individual voltage of each of the plurality of battery cells (110), or the voltage of some grouped battery cells (110) of the plurality of battery cells (110).
  • the sensing unit (191) will be electrically connected to at least one battery cell (110).
  • the sensing unit (191) and the sensing terminal unit (195) can also measure the temperature of the plurality of battery cells (110).
  • sensing unit (191) and the sensing terminal unit (195) may be referred to as a sensing unit (190).
  • the bus bar (151) may include a first bus bar (1511) and a second bus bar (1512) that correspond to lead tab portions protruding from both sides of the main body (115) and extend in one direction (Y direction) in which the plurality of battery cells are stacked from each side of the main body (115).
  • the sensing unit (191) can electrically interconnect the first bus bar (1511) and the second bus bar (1512), and the sensing terminal unit (195) can include a first sensing terminal (1951, see FIG. 4) connecting the first bus bar (1511) and the sensing unit (191) and a second sensing terminal (not shown) connecting the second bus bar (1512) and the sensing unit (191).
  • the second sensing terminal is the same as the first sensing terminal (1951) except for the connection position, and therefore is omitted.
  • the above sensing unit (191) may further include an external connection terminal (193) for connection with an external control unit, such as a BMS (Battery Management System).
  • an external control unit such as a BMS (Battery Management System).
  • the sensing unit (191) may include a flexible PCB (FPCB) formed of a flexible material for efficient use of a narrow space. Accordingly, the sensing unit (191) may be positioned on the upper portion of the cell stack (100), and the battery module (200) may include a plate-shaped support unit (194) to support the sensing unit (191).
  • FPCB flexible PCB
  • the above support member (194) is located between the sensing member (191) and the cell stack (100), and can be connected to the bus bar frame (152).
  • the support member (194) can disperse external force applied to the sensing member (191) using the bus bar frame (152).
  • the support member (194) connects the first bus bar frame (1521) and the second bus bar frame (1522) and may be located on the upper side of the cell laminate (100).
  • the battery module (200) may further include a module case (not shown) that accommodates the cell stack (100).
  • the module case may protect the cell stack (100) and expose terminal portions (1913, 1914, see FIG. 2) for electrically connecting the cell stack (100) to the outside to the outside of the module case.
  • Figure 2 is an example of a busbar assembly (150) including a busbar (151) and a busbar frame (152).
  • the above bus bar assembly (150) may be provided for electrical connection between a plurality of battery cells (110) and the outside.
  • the above busbar assembly (150) may include a first busbar (1511) and a second busbar (1512) that extend along the direction in which the plurality of battery cells (110) are stacked and are electrically connected to the first lead tab portion (111) or the second lead tab portion (112) of each of the plurality of battery cells (110) located on both sides of the plurality of battery cells (110), a first busbar frame (1521) that supports the first busbar (1511), and a second busbar frame (1522) that supports the second busbar (1512).
  • the plurality of battery cells (110) will be connected in series or in parallel. Accordingly, the positions of the first lead tab portion (111) and the second lead tab portion (112) of each of the plurality of battery cells (110) in the cell stack (100) may not all be positioned in the same direction.
  • the positions of the first lead tab portion (111) and the second lead tab portion (112) in some battery cells (110) may be arranged opposite to the positions of the remaining battery cells (110).
  • the direction in which the external connection terminal (193) is located is set as the front (F) and the opposite side as the rear (R).
  • the above busbar assembly (150) may include a busbar (151) extending along the direction in which the plurality of battery cells (110) are stacked to electrically connect the plurality of battery cells (110) to the outside, and a busbar frame (152) that is provided to face the busbar (151) and supports the busbar (151).
  • the busbar assembly (150) includes a first busbar (1511) and a second busbar (1512) extending along the stacked direction of the plurality of battery cells (110) on both sides of the plurality of battery cells (110) to be connected to one of the first lead tab portions (111) or the second lead tab portions (112) positioned on both sides of the plurality of battery cells (110), a first busbar frame (1521) extending along the stacked direction of the plurality of battery cells (110) and positioned to face the first busbar (1511) and supporting the first busbar (1511), and a second busbar frame (1521) extending along the stacked direction of the plurality of battery cells (110) and positioned to face the second busbar (1512) and supporting the second busbar (1512). It may include a second busbar frame (1522).
  • the first bus bar frame (1521) may include a first insertion hole (not shown) extending along the height direction of the battery module (200) so that one of the first lead tab portion (111) or the second lead tab portion (112) may be inserted. After one of the first lead tab portions (111) or the second lead tab portion (112) is inserted, it will be electrically connected to the first bus bar (1511) through the first insertion hole.
  • the above first bus bar frame (1521) may be formed of an insulating material. This is to electrically insulate between the main body (115) and the first bus bar (1511).
  • the above first bus bar (1511) is electrically connected to one of the first lead tab portions (111) or the second lead tab portions (112), and may include a plurality of first bus bar plates (1511a) provided in parallel with the first bus bar frame (1521).
  • the plurality of first bus bar plates (1511a) may be arranged along the direction in which the plurality of battery cells (110) are stacked to form the first bus bar (1511).
  • Each of the plurality of first bus bar plates (1511a) may have a plate shape.
  • Any one of the plurality of first bus bar plates (1511a) may include a first through hole (1513) penetrating the one first bus bar plate (1511a).
  • One of the first lead tab portion (111) or the second lead tab portion (112) may be inserted into the first through hole (1513) to be electrically connected to the first bus bar (1511).
  • each of the plurality of first bus bar plates (1511a) may have an electrically different polarity.
  • the second bus bar frame (1522) may include a second insertion hole (not shown) extending along the height direction of the battery module (200) so that the other lead tab portion of the first lead tab portion (111) or the second lead tab portion (112) may be inserted. After the other lead tab portion of the first lead tab portion (111) or the second lead tab portion (112) is inserted, it will be electrically connected to the second bus bar (1512) through the second insertion hole.
  • the second bus bar frame (1522) may be formed of an insulating material. This is to electrically insulate between the main body (115) and the second bus bar (1512).
  • the second bus bar (1512) is electrically connected to one of the first lead tab portion (111) or the second lead tab portion (112), and may include a plurality of second bus bar plates (1521a) arranged in parallel with the second bus bar frame (1522).
  • the plurality of second bus bar plates (1521a) may be arranged along the direction in which the plurality of battery cells (110) are stacked to form the second bus bar (1512).
  • Each of the plurality of second bus bar plates (1521a) may have a plate shape.
  • Any one of the second bus-bar plates (1511a) among the plurality of second bus-bar plates (1521a) may include a second through-hole (1514) penetrating the second bus-bar plate (1521a).
  • One of the first lead tab portion (111) or the second lead tab portion (112) will be inserted into the second through-hole (1514) to be electrically connected to the second bus-bar (1512).
  • the first bus bar (1511) and the second bus bar (1512), the first bus bar plate (1511a) and the second bus bar plate (1521a), and the first bus bar frame (1521) and the first bus bar frame (1521) may be positioned in opposite directions with the main body (115) interposed therebetween.
  • each of the plurality of second bus bar plates (1521a) may have an electrically different polarity.
  • the first busbar frame (1521) is a polymer material having electrical insulation properties and the first busbar (1511) is a metal material having excellent electrical conductivity
  • the first busbar frame (1521) and the first busbar (1511) can be joined by a method called thermal bonding.
  • the first busbar (1511) can be inserted in advance and joined during the injection molding of the first busbar plate (1511a).
  • the present invention is not limited thereto, and the joining method of the first busbar frame (1521) and the first busbar (1511) can also use a different method.
  • the second busbar frame (1522) is a polymer material having electrical insulation properties and the second busbar (1512) is a metal material having excellent electrical conductivity
  • the second busbar frame (1522) and the second busbar (1512) may be joined by a method called thermal bonding.
  • the second busbar (1512) may be inserted in advance and joined during the injection molding of the second busbar plate (1521a).
  • the present invention is not limited thereto, and the joining method of the second busbar frame (1522) and the second busbar (1512) may use a different method.
  • the busbar assembly (150) may further include a first terminal portion (1931) that electrically connects the first busbar (1511) to the outside and a second terminal portion (1932) that electrically connects the second busbar (1512) to the outside for electrical connection with the outside.
  • Figure 3 is an example of a sensing unit (191) according to the present disclosure.
  • the sensing unit (191) may include a first wire (1911) and a second wire (1912) extending along the direction in which the plurality of battery cells (110) are stacked.
  • the material of the first wire (1911) and the second wire (1912) may have flexibility. This is to efficiently utilize the compact space inside the module case (not shown). That is, the first wire (1911) and the second wire (1912) may be bent as needed to correspond to the shape of the compact space.
  • the first wire (1911) and the second wire (1912) may be connected to an external connection terminal (193) located at the front of the battery module (200).
  • the sensing unit (191) may include a connector (1915) for connecting the first wire (1911) and the second wire (1912) to the external connection terminal (193).
  • the first wire (1911) may include a first connection portion (1913) for electrically connecting with the sensing terminal portion (195) (specifically, a first sensing terminal (1951)).
  • the second wire (1912) may include a second connection portion (1914) for electrically connecting with the sensing terminal portion (195) (specifically, a second sensing terminal (not shown)).
  • FIG. 3 illustrates an example of an area (A1, B1, C1, D1) in which the first connecting portion, which is provided in the same number as the plurality of sensing terminal portions (195) on the first wire (1911) in order to be connected one-to-one to each of the plurality of sensing terminal portions (195), is located.
  • FIG. 3 illustrates an example of an area (A2, B2, C2 D2) in which the second connecting portion, which is provided in the same number as the plurality of sensing terminal portions (195) on the second wire (1912) in order to be connected one-to-one to each of the plurality of sensing terminal portions (195), is located.
  • the shapes of the first wire (1911) and the second wire (1912) may be asymmetrical to each other. This is because the positions of the first sensing terminal (1951) connected to the first bus bar (1511) and the second sensing terminal connected to the second bus bar (1512) may be different from each other.
  • the number of the plurality of first sensing terminals (1951) will be the same as the number of the plurality of first connecting portions (1913).
  • the number of the plurality of second sensing terminals will be the same as the number of the plurality of second connecting portions (1914).
  • the number of the first sensing terminals (1951) may be the same as the number of the plurality of first bus bar plates (1511a).
  • One first sensing terminal (1951) may correspond one-to-one to one first bus bar plate (1511a). This is because some of the battery cells (110) coupled to one first bus bar plate (1511a) among the plurality of battery cells (110) are arranged in the same manner.
  • the number of the second sensing terminals may be the same as the number of the plurality of second bus bar plates (1521a).
  • FIG. 4 is an example of disassembling the busbar frame (152), the busbar (151), and the sensing terminal portion (195). Specifically, it is an example of disassembling the busbar frame (152), one first busbar plate (1511a) among the plurality of first busbar plates (1511a), and one first sensing terminal (1951) among the plurality of first sensing terminals (1951). Unless otherwise specified, the remaining first busbar plates (1511a), the remaining first sensing terminals (1951), the plurality of second busbar plates (1521a), and the plurality of second sensing terminals will be connected in the same manner, and therefore, a repeated description thereof will be omitted.
  • the first busbar frame (1521) may further include a coupling protrusion (1527) protruding toward the first busbar (1511).
  • a coupling protrusion (1527) protruding toward the first busbar (1511).
  • the first busbar plate (1511a) forming a part of the first busbar (1511) may include a through hole (not shown) penetrating the first busbar plate (1511a) at a position corresponding to the coupling protrusion (1527). After the coupling protrusion (1527) is inserted into the through hole, the first busbar plate (1511a) and the first busbar frame (1521) will be fixed to each other by heat fusion.
  • the battery module (200) includes a sensing unit (190) that electrically connects the sensing unit (191) and the bus bar (151) to measure the voltage applied to the plurality of battery cells (110).
  • the battery module (200) may include a first sensing terminal (1951) that electrically connects the first connection portion (1913) and the first bus bar plate (1511a).
  • the above first sensing terminal (1951) may be formed of a conductive material. And the first bus bar plate (1511a) and the first connection portion (1913) provided on the first wire (1911) may be electrically connected. Accordingly, the sensing portion (191) may detect the voltage of the plurality of battery cells (110). Specifically, the number of the first sensing terminals (1951) may be the same as the number of the plurality of first bus bar plates (1511a).
  • the sensing terminal part (195) or the first sensing terminal (1951) can be connected to the first bus bar plate (1511a) through welding.
  • welding can be performed by simple spot welding or line welding.
  • the direction of the conventional line welding may be parallel to the height direction of the battery module (200).
  • the length of the line welding is relatively longer than the width of the line welding, it can withstand external forces such as tensile force or shear force well, but has a weak problem with twisting or bending.
  • the battery module (200) may include a plurality of welding areas (180) that connect the sensing terminal portion (195) to the bus bar (151).
  • FIG. 4 illustrates an imaginary circular shape on the first sensing terminal (1951) and the first bus bar plate (1511a). That is, the plurality of welding areas (180) refer to areas where the first sensing terminal (1951) and the first bus bar plate (1511a) are connected by welding.
  • the battery module (200) may include a plurality of welding areas (180) for joining the first bus bar plate (1511a) and the first sensing terminal (1951). Specifically, spot welding is used, but the plurality of welding areas (180) may be arranged in a grid shape or polygonal shape by contact welding.
  • the plurality of welding regions (180) may include a plurality of transverse welding regions (181) arranged at a preset transverse interval along one direction in which the plurality of battery cells (110) are stacked, and at least one longitudinal welding region (182) arranged at a preset longitudinal interval in at least one of the transverse welding regions (181) along the height direction of the bus bar.
  • the plurality of welding areas (180) may be arranged in three rows and three columns (3 ⁇ 3) and may be areas welded by spot welding.
  • Fig. 4 illustrates an example in which the horizontal welding areas (181) are provided with three and the vertical welding areas (182) are also provided with three, but this may be modified in various ways.
  • the above-described plurality of welding areas (180) can be variously modified, such as 4 rows and 2 columns, or 2 rows and 5 columns.
  • the above-described plurality of welding areas (180) can also be arranged in a polygonal shape, such as a triangle, pentagon, or star, which cannot be expressed in rows and columns.
  • the plurality of welding regions (180) may be arranged in a polygonal shape with each vertex being the center of the plurality of welding regions (180).
  • the plurality of welding regions (180) may be arranged in a grid shape with the plurality of welding regions (180) as vertices.
  • the size of the above horizontal spacing and the size of the above vertical spacing can be the same. This is to better withstand external force applied in any direction.
  • Fig. 5(a) illustrates an example of a combination of the busbar frame (152), the busbar (151), and the sensing terminal portion (195).
  • the sensing terminal portion (195) can be electrically connected to the sensing portion (191) and the busbar (151).
  • FIG. 5(a) illustrates an example of the first busbar frame (1521), the first busbar plate (1511a), and the first sensing terminal (1951).
  • the first sensing terminal (1951) can be electrically connected to the first wire (1911) and the first busbar plate (1511a).
  • At least a part of the sensing terminal portion (195) may be positioned to overlap with the bus bar (151), and at least another part of the sensing terminal portion (195) may be positioned to overlap with the sensing portion (191).
  • at least a part of the first sensing terminal (1951) may be positioned to overlap with the first bus bar plate (1511a), and another part of the first sensing terminal (1951) may be positioned to overlap with the first wire (1911).
  • At least a portion of the sensing terminal portion (195) may include a coupling portion (196) positioned to face the bus bar (151) and coupled with the bus bar (151).
  • at least a portion of the first sensing terminal (1951) may include a coupling portion (196) positioned to face the first bus bar plate (1511a) and coupled with the first bus bar plate (1511a).
  • the joining portion (196) may be joined to the first busbar plate (1511a) by welding the plurality of welding areas (180). That is, the joining portion (196) and the first busbar plate (1511a) may be joined to each other by spot welding the plurality of welding areas (180). Therefore, at this time, a plurality of welding beads (170) may be formed on the outside of the joining portion (196) by welding the plurality of welding areas (180).
  • the positions of the above-described plurality of welding beads (170) will be formed at positions corresponding to the above-described plurality of welding areas (180).
  • the above-described plurality of welding beads (170) may be arranged in a polygonal or rectangular shape, spaced apart from each other, like the above-described plurality of welding areas (180).
  • the above plurality of welding beads (170) may be circular in shape. If the above plurality of welding areas (180) are areas located between the joining portion (196) and the first bus bar plate (1511a), the above plurality of welding beads (170) will be formed to be exposed to the outside of the joining portion (196).
  • Fig. 5(b) is an enlarged view of a plurality of welding beads (170) formed on the joint (196) during welding.
  • the positions and spacing of the plurality of welding areas (180) can also be inferred through this.
  • the battery module (200) may include a plurality of welding areas (180) for joining the first bus bar plate (1511a) and the first sensing terminal (1951). Specifically, spot welding is used, but the plurality of welding areas (180) may be arranged in a grid shape or polygonal shape by contact welding.
  • the plurality of welding beads (170) may include a plurality of transverse welding beads (171) arranged at a preset transverse interval (L1) along one direction in which the plurality of battery cells (110) are stacked, and at least one longitudinal welding bead (172) arranged at a preset longitudinal interval (L2) from at least one transverse welding bead (171) of the plurality of transverse welding beads (171) along the height direction of the bus bar.
  • the plurality of welding beads (170) are arranged in three rows and three columns (3 ⁇ 3), and such an arrangement can be formed by spot welding.
  • Fig. 4 illustrates an example in which the transverse welding beads (171) are provided in three pieces and the longitudinal welding beads (172) are also provided in three pieces, but this can be modified in various ways. That is, depending on how the plurality of welding areas (180) are arranged, the arrangement of the corresponding plurality of welding beads (170) will also vary.
  • the plurality of welding beads (170) can be variously modified, such as 4 rows and 2 columns, or 2 rows and 5 columns.
  • the plurality of welding beads (170) can also be arranged in a polygonal shape, such as a triangle, pentagon, or star, which cannot be expressed in rows and columns.
  • the plurality of welding beads (170) may be arranged in a polygonal shape with each vertex being the center of the plurality of welding beads (170).
  • the plurality of welding beads (170) may be arranged in a grid shape with the plurality of welding beads (170) as vertices.
  • the size of the transverse spacing (L1) and the size of the longitudinal spacing (L2) of the plurality of welding beads (170) may be the same.
  • Fig. 6 illustrates the sensing unit (191), the sensing terminal unit (195), and the welding jig (130). Specifically, at least a part of the first bus bar plate (1511a) and the first sensing terminal (1951), for example, the coupling unit (196), may be electrically connected to each other. In addition, another part of the first wire (1911) and the first sensing terminal (1951) may be connected to the first wire (1911).
  • the battery module (200) may include a plurality of welding areas (180) in which the busbar (151) and the sensing terminal portion (195) or the first busbar plate (1511a) and the first sensing terminal (1951) are joined by welding.
  • the plurality of welding areas (180) will be located on a surface of the joining portion (196) facing the first busbar plate (1511a).
  • the joining portion (196) may include a plurality of welding beads (170) formed during welding corresponding to the arrangement of the plurality of welding areas (180) on the outside of the joining portion (196).
  • the bus bar (151) and the joint (196) need to be in close contact before and during welding. In addition, it is also necessary to prevent spatter generated during welding from flying. To this end, the battery module (200) can be pressurized by a welding jig when welding the joint (196) and the bus bar (151).
  • the above welding jig (130) may include a welding body (133) that presses the sensing terminal portion (195) to bring the sensing terminal portion (195) into close contact with the bus bar (151) during welding, a welding through hole (131) that penetrates the welding body (133), and a jig fastening hole (132) for fixing the welding body (133).
  • FIG. 7 illustrates an example in which the welding jig (130) pressurizes the joint portion (196) and the bus bar (151) for welding. Specifically, FIG. 7 illustrates an example in which the welding jig (130) pressurizes the joint portion (196) of the first sensing terminal (1951) and the first bus bar plate (1511a) before separating the welding jig (130) after welding.
  • the welding jig (130) can be pressed so that the joining portion (196) and the first busbar plate (1511a) are in close contact.
  • a worker can access multiple welding areas (180) through the welding through-hole (131) to weld the joining portion (196) and the first busbar plate (1511a).
  • the plurality of welding beads (170) will be formed corresponding to the positions of the plurality of welding areas (180). By checking the shape and number of the plurality of welding beads (170), it will be possible to check whether welding has been performed properly.
  • Figures 8(a) to 8(c) schematically illustrate the shapes of a plurality of welding beads (170) formed at the joint (196).
  • the positions of a plurality of welding areas (180) corresponding thereto can also be indirectly identified through these.
  • Fig. 8(a) illustrates an example in which multiple welding beads (170) are formed and arranged in 4 rows and 2 columns. This is because multiple welding areas (180) are arranged in the same shape.
  • Fig. 8(b) illustrates an example in which multiple welding beads (170) are formed and arranged in a + shape. This is because multiple welding areas (180) are arranged in the same + shape.
  • Fig. 8(c) illustrates an example in which multiple welding beads (170) are formed and arranged in a triangular shape. This is because multiple welding areas (180) are arranged in a triangular shape.
  • the arrangement shape of the plurality of welding beads (170) may vary depending on the arrangement shape of the plurality of welding areas (180).
  • Figure 9 is a flow chart schematically illustrating an example of a method for assembling a battery module (200).
  • the method for assembling a battery module (200) includes a busbar connection step (S100) of stacking the plurality of battery cells (110) along the one direction and connecting them to the busbar (151); a sensing unit arrangement step (S200) of arranging the sensing unit (191) on the plurality of battery cells (110) coupled with the busbar (151); a jig arrangement step (S500) of bringing the welding jig (130) into contact with the coupling portion (196) to pressurize the coupling portion (196) and the busbar (151), and a welding step (S700) of welding the plurality of welding areas through a welding through-hole (131) penetrating the welding jig (130).
  • the above busbar connection step (S100) refers to a step of electrically connecting the plurality of battery cells (110) and the busbar (151) after stacking the plurality of battery cells (110) along the above one direction.
  • the plurality of battery cells (110) will be connected in series or in parallel through the busbar (151).
  • the assembly method according to the present disclosure may proceed to the sensing unit arrangement step (S200) after the bus bar connection step (S100).
  • the sensing unit (191) may be arranged on one surface of the plurality of battery cells (110).
  • the sensing unit (191) may be located on the upper portion of the plurality of battery cells (110).
  • the welding jig (130) can be moved toward the joining portion (196).
  • the joining portion (196) and the first bus bar plate (1511a) are in contact
  • the welding jig (130) can press the joining portion (196) and the first bus bar plate (1511a).
  • the method for assembling the battery module (200) may further include a positioning step (S300) of overlapping a part of the sensing terminal portion (195) and the bus bar (151), specifically, the first sensing terminal (1951) and the first bus bar plate (1511a), prior to the jig arrangement step (S500).
  • a part of the coupling portion (196) may overlap the bus bar (151) or the first bus bar plate (1511a).
  • the method of assembling the battery module (200) can form a plurality of welding beads on the outside of the joining portion (196) by welding a plurality of welding areas (180) among the overlapping portions of the joining portion (196) and the first bus bar plate (1511a).
  • the above-described plurality of welding areas (180) can be arranged at preset intervals as described above. Accordingly, after the welding step (S700), the above-described plurality of welding beads (170) can be positioned corresponding to the above-described plurality of welding areas (180) and exposed to the outside.
  • the plurality of welding areas (180) may be arranged at the interval along the direction in which the plurality of battery cells (110) are stacked or along the height direction of the bus bar (151).
  • the method for assembling the battery module (200) may further include a jig separation step (S900) of separating the welding jig (130) from the joining part (196) or the cell laminate (100) after the welding step (S700). This is because the welding jig (130) is an auxiliary device for welding.
  • the welding jig (130) can reduce the scattering of spatter during welding.
  • the portion where the joining portion (196) and the first bus bar plate (1511a) overlap can be more effectively pressurized.

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Abstract

본 개시는 일 방향을 따라 적층된 복수 개의 배터리셀, 상기 일 방향을 따라 적층된 상기 복수 개의 배터리셀과 전기적으로 연결되는 버스바, 상기 복수 개의 배터리셀의 전압을 감지하기 위해 상기 버스바와 전기적으로 연결되는 센싱부, 및 상기 센싱부와 상기 버스바의 사이에 구비되어 상기 버스바와 상기 센싱부를 전기적으로 연결시키는 센싱단자부를 포함하고, 상기 센싱단자부는 상기 버스바의 적어도 일부를 마주보도록 위치하는 결합부; 및 상기 센싱단자부와 상기 버스바의 용접시 상기 결합부와 상기 센싱단자부를 결합시키는 복수 개의 용접영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리모듈 및 이의 조립방법에 관한 것이다.

Description

배터리모듈 및 이의 조립방법
본 개시(Disclosure)는 배터리모듈 및 이의 조립방법에 관한 것이다. 보다 상세히는 용접에 의해 결합되는 배터리모듈 및 이의 조립방법에 관한 것이다.
배터리모듈은 상기 배터리모듈에 포함되는 복수 개의 배터리셀의 전압 및/또는 온도를 측정하기 위한 센싱단자부를 포함할 수 있다.
통상적으로 서로 다른 금속재질로 형성되는 센싱단자부와 버스바는 전기적 연결을 위해 선용접을 활용하였다. 하지만, 서로 다른 재질의 금속의 용접은 그 접합부의 강도가 동일한 재질의 용접과 상대적으로 작을 수 있다. 또한, 선용접시 형성되는 선 모양의 용접비드의 폭의 크기는 선 모양의 길이 대비 그 크기가 상대적으로 작을 것이다. 이로 인해, 단순한 인장력(Tension) 또는 전단력(Shear Force)뿐만 아니라, 굽힘(Bending)이나 뒤틀림(Torsion 또는 Twist)이 작용하는 상황에서는 용접부분에 응력이 집중되는 형상이 발생할 수 있다. 이로 인해 센싱단자부 또는 버스바가 파손될 수 있는 문제점이 있다.
한편, 용접강도를 개선하기 위해서는 선용접의 길이를 증가시키도 되나, 센싱단자부의 크기가 제한적인 것을 고려하면, 용접길이를 증가시키기 어려운 문제점이 있다.
첫째, 본 개시는 센싱단자부와 용접부 사이의 용접강도를 향상시키는 것을 해결과제로 한다.
둘째, 본 개시는 센싱단자부의 제한된 크기 내에서 용접강도를 향상시키는 것을 해결과제로 한다.
셋째, 본 개시는 용접시 센싱단자부와 용접부 사이를 밀착시키는 것을 해결과제로 한다.
넷째, 본 개시는 용접시 발생할 수 있는 스패터(Spatter)의 비산을 줄이는 것을 해결과제로 한다.
한편, 본 개시에 따른 배터리모듈은 전기자동차(Electric Vehicle), 배터리 충전소(Battery Charging Station), 에너지저장장치(Energy Storage System, ESS) 및, 그 외 배터리를 이용하는 태양광발전(Photovoltaics), 풍력발전(Wind Power) 등 녹색기술(Green Technology) 분야에서 널리 적용될 수 있다. 또한, 본 개시에 따른 배터리모듈은 대기오염 및 온실가스 방출을 억제하여 기후변화를 방지하기 위한 전기자동차 및 하이브리드(Hybrid) 자동차를 포함하는 친환경(eco-friendly) 모빌리티(Mobility) 등에 사용될 수 있다.
본 개시에 따른 배터리모듈은 일 방향을 따라 적층된 복수 개의 배터리셀; 상기 일 방향을 따라 적층된 상기 복수 개의 배터리셀과 전기적으로 연결되는 버스바; 상기 복수 개의 배터리셀 중 적어도 하나의 배터리셀의 전압을 감지하기 위해 상기 버스바와 전기적으로 연결되는 센싱부; 및 상기 센싱부와 상기 버스바의 사이에 구비되어 상기 버스바와 상기 센싱부를 전기적으로 연결시키는 센싱단자부; 를 포함하고, 상기 센싱단자부는 상기 버스바의 적어도 일부를 마주보도록 위치하는 결합부; 및 상기 결합부와 상기 센싱단자부를 결합시키는 복수 개의 용접영역;을 포함한다.
또한, 상기 배터리모듈은 상기 결합부와 상기 버스바의 용접시 상기 복수 개의 용접영역에 대응되어 상기 결합부의 외측으로 복수 개의 용접비드가 형성될 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 용접영역에 대응되어 용접시 형성되는 복수 개의 용접비드가 상기 결합부의 외측으로 돌출될 수 있다.
한편, 상기 복수 개의 용접비드는 서로 이격되어 위치하는 위치할 수 있다.
상기 복수 개의 용접영역은 상기 일 방향을 따라 기 설정된 횡간격으로 배열되는 복수 개의 횡용접영역; 및 상기 버스바의 높이방향을 따라 상기 복수 개의 횡용접영역 중 적어도 어느 하나의 횡용접영역에서 기 설정된 종간격으로 배열되는 적어도 하나의 종용접영역;을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 횡간격의 크기와 상기 종간격의 크기는 동일할 수 있다.
한편, 상기 센싱단자부와 상기 버스바의 용접시, 상기 복수 개의 횡용접영역에 대응되어, 상기 횡간격으로 상기 결합부의 외측에 복수 개의 횡용접비드가 형성되고, 상기 센싱단자부와 상기 버스바의 용접시, 상기 적어도 하나의 종용접영역에 대응되어 상기 종간격으로 상기 결합부의 외측에 적어도 하나의 종용접비드가 형성될 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 용접영역은 상기 복수 개의 용접영역의 중심을 각 꼭지점으로 하는 다각형 형태로 배열될 수 있다.
또는, 상기 복수 개의 용접영역은 상기 복수 개의 용접영역을 꼭지점으로 하는 격자 형태로 배열될 수 있다.
한편, 상기 버스바는 상기 배터리셀의 양측으로 각각 구비되는 제1버스바 및 제2버스바를 포함하고, 상기 센싱부는 상기 제1버스바와 전기적으로 연결되는 제1와이어; 및 상기 제2버스바와 전기적으로 연결되는 제2와이어;를 포함하고, 상기 센싱단자부는 상기 제1버스바와 용접에 의해 연결되는 제1센싱터미날; 및 상기 제2버스바와 용접에 의해 연결되는 제2센싱터미날;을 포함하고, 상기 복수 개의 용접영역은 상기 제1센싱터미날과 상기 제1버스바의 용접시 서로 접합되는 복수 개의 제1용접영역; 및 상기 제2센싱터미날과 상기 제2버스바의 용접시 서로 접합되는 복수 개의 제2용접영역;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1센싱터미날과 상기 제1버스바의 용접시, 상기 복수 개의 제1용접영역에 대응되어 상기 제1센싱터미날의 외측으로 복수 개의 제1용접비드를 형성하고, 상기 제2센싱터미날과 상기 제2버스바의 용접시, 상기 복수 개의 제2용접영역에 대응되어 상기 제2센싱터미날의 외측으로 복수 개의 제2용접비드를 형성할 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 제1용접영역 및 상기 복수 개의 제2용접영역은 각각 상기 일 방향을 따라 기 설정된 횡간격으로 배열되는 복수 개의 횡용접영역; 및 상기 버스바의 높이방향을 따라 상기 복수 개의 횡용접영역 중 적어도 어느 하나의 횡용접영역에서 기 설정된 종간격으로 배열되는 적어도 하나의 종용접영역;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1센싱터미날과 상기 제2센싱터미날 각각은 상기 제1센싱터미날과 상기 제1버스바의 용접시 또는 상기 제2센싱터미날과 상기 제2버스바의 용접시, 상기 제1센싱터미날 및 상기 제2센싱터미날의 각 외측에 상기 복수 개의 횡용접영역에 대응되어 상기 횡간격으로 복수 개의 횡용접비드가 형성되고, 상기 제1센싱터미날과 상기 제1버스바의 용접시 또는 상기 제2센싱터미날과 상기 제2버스바의 용접시, 상기 제1센싱터미날 및 상기 제2센싱터미날의 각 외측에 상기 복수 개의 종용접영역에 대응되어 상기 종간격으로 복수 개의 종용접비드가 형성될 수 있다.
한편, 상기 버스바는 상기 복수 개의 배터리셀 중 기 설정된 개수만큼 배터리셀을 그룹화하여 전기적으로 연결시키는 복수 개의 버스바플레이트;를 포함하고, 상기 복수 개의 버스바플레이트는 상기 일 방향을 따라 배열될 수 있다.
그리고, 상기 센싱단자부는 상기 복수 개의 버스바플레이트에 일대일로 대응되도록 복수 개로 구비될 수 있다.
한편, 상기 센싱부는 연셩회로기판(FPCB)을 포함할 수 있다.
한편, 본 개시에 따른 배터리모듈의 조립방법은 상기 복수 개의 배터리셀을 상기 일 방향을 따라 적층 시킨 후 상기 버스바와 연결시키는 버스바연결단계; 상기 버스바와 결합된 상기 복수 개의 배터리셀에 상기 센싱부를 배치하는 센싱부배치단계; 상기 센싱단자부 중 상기 버스바의 적어도 일부를 마주보도록 위치하는 결합부를 향해 용접지그를 이동시켜 상기 결합부에 접촉시키는 지그배열단계; 및 상기 용접지그를 이용하여 상기 결합부와 상기 버스바를 용접시키는 용접단계;를 포함한다. 그리고, 상기 용접단계는 상기 용접에 의해 접합되는 복수 개의 접합영역이 기 설정된 간격으로 배열되도록 상기 결합부와 상기 버스바를 용접할 수 있다.
또한, 상기 배터리모듈의 조립방법은 상기 용접단계가 완료 후, 상기 용접지그를 상기 결합부에서 분리시키는 지그분리단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 배터리모듈의 조립방법은 상기 지그배열단계에 앞서, 상기 결합부와 상기 버스바의 용접을 위해 상기 버스바의 적어도 일부와 상기 결합부를 중첩시키는 포지셔닝 단계;를 더 포함할 수 있다.
첫째, 본 개시는 센싱단자부와 용접부 사이의 용접강도를 향상시켜, 굽힙이나 뒤틀림에도 견딜 수 있다.
둘째, 본 개시는 센싱단자부의 제한된 용접영역안에서 용접강도를 향상시켜, 외부 진동이나 충격에도 파손되지 않아 안정적으로 배터리셀 전압을 측정할 수 있다.
셋째, 본 개시는 용접시 센싱단자부와 용접부 사이를 가압할 수 있다.
넷째, 본 개시는 스패터의 비산을 방지하고, 용접시 센싱단자부와 버스바의 용접부위가 틀어지는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 개시에서 설명하는 배터리모듈의 일례이다.
도 2는 버스바 및 버스바프레임을 포함하는 버스바조립체의 일례이다.
도 3은 본 개시에 따른 센싱부의 일례이다.
도 4는 버스바프레임, 버스바, 및 센싱단자부를 분해한 일례이다.
도 5(a)는 버스바프레임, 버스바, 및 센싱단자부의 결합된 일례를 도시한 것이다. 도 5(b)는 용접시 결합부상에 형성되는 복수 개의 용접비드를 확대한 것이다.
도 6은 센싱부, 센싱단자부 및 용접지그를 도시한 것이다.
도 7은 용접을 위해 용접지그가 결합부 및 버스바를 가압하는 일례를 도시한 것이다.
도 8(a)내지 도 8(c)는 결합부에 형성되는 다양한 복수 개의 용접비드의 형상을 개략적으로 도시한 것이다.
도 9는 배터리모듈의 조립방법의 일례를 개략적으로 도시한 플로우차트(Flow Chart)이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 개시의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 이하에 기술될 장치의 구성이나 제어방법은 본 개시의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐 본 개시의 권리범위를 한정하기 위함은 아니며, 명세서 전반에 걸쳐서 동일하게 사용된 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 명세서에서 설명하는 배터리셀(Battery Cell)은 전기에너지를 충전, 방전해 사용할 수 있는 이차전지를 뜻한다. 일례로 리튬 이차전지, 또는 리튬이온 배터리를 뜻할 수 있다. 다른 일례로 전고체 배터리를 뜻할 수도 있다. 리튬 이차전지를 일례로 설명하면, 상기 배터리셀의 주요 구성은 양극(Cathode), 음극(Anode), 분리막(Separator), 및 전해질(Electrolyte)을 포함할 수 있다. 상기 배터리셀은 외부와의 전기적 연결을 위해 상기 양극 및 상기 음극과 각각 연결되며 상기 파우치의 외부로 돌출되는 리드탭(Lead-Tab)을 더 포함할 수 있다.
한편, 본 명세서에서 설명하는 배터리모듈(Battery Module)은 상기 배터리셀을 외부 충격과 열, 진동 등으로 보호하기 위해 하나 이상의 개수로 묶은 후 케이스에 넣은 배터리조립체를 뜻한다. 상기 배터리조립체는 외부연결선을 통해 내부에 수용된 버스바조립체와 연결되어 외부에 전기를 공급하거나 외부에서 전기를 공급받아 상기 배터리셀에 저장할 수 있다.
그리고, 배터리팩(Battery Pack)은 최종적으로 원하는 전압 또는 전력을 위해 상기 배터리모듈이 기 설정된 개수만큼 모인 하나의 집합체(Set)를 뜻한다.
도 1은 본 개시에서 설명하는 배터리모듈(200)의 일례이다. 상기 배터리모듈(200)은 일 방향(예컨대, Y방향)을 따라 적층된 복수 개의 배터리셀(110), 상기 일 방향을 따라 적층된 상기 복수 개의 배터리셀(110)과 전기적으로 연결되는 버스바(151) 및 상기 복수 개의 배터리셀(110) 중 적어도 하나의 배터리셀(110)의 전압을 감지하기 위해 상기 버스바(151)와 전기적으로 연결되는 센싱부(191) 및 상기 센싱부(191)와 상기 버스바(151)의 사이에 구비되어 상기 버스바(151)와 상기 센싱부(191)를 전기적으로 연결시키는 센싱단자부(195, 도 4참조)를 포함한다.
상기 센싱단자부(195)는 상기 버스바(151)의 적어도 일부를 마주보도록 위치하는 결합부(196, 도 5참조) 및 상기 결합부(196)와 상기 센싱단자부(195)를 결합시키는 복수 개의 용접영역(180, 도 4참조)을 포함한다. 상기 복수 개의 용접영역(180)은 상기 센싱단자부(195)와 상기 버스바(151)의 용접에 의해 결합되는 영역이다.
상기 용접의 구체적인 일례로 초음파를 이용하는 초음파 용접, 또는 레이저를 이용하는 레이저 용접을 들 수 있다.
상기 배터리셀(110)은 전기에너지를 저장하거나 발생시키는 본체부(115) 및 상기 본체부에서 외부로 돌출도어 상기 버스바(151)와 전기적으로 연결되는 리드탭부(111, 112)를 포함할 수 있다. 상기 리드탭부는 각각 양극과 음극을 가지는데 상기 본체부(115)의 일측으로 동일한 방향으로 돌출될 수도 있다. 도 1을 참조하면, 본 개시에 따른 상기 배터리셀(110)은 상기 리드탭부(111, 112)가 반대방향으로 돌출된 제1리드탭부(111) 및 제2리드탭부(112)를 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 배터리셀(110)은 파우치형(Pouch Type)의 이차전지일 수 있으나 이에 한정되지 않고, 각형 또는 원통형일 수도 있다.
상기 복수 개의 배터리셀(110)은 일 방향으로 적층된 후, 상기 복수 개의 배터리셀(110) 각각의 리드탭부(111, 112)가 버스바(151)와 전기적으로 연결되어 하나의 셀적층체(100)를 형성할 수 있다.
상기 본체부(115)는 양극판, 음극판, 분리막 및 전해액을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 본체부(115)는 전극조립체(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 전극조립체는 양극판과 음극판 사이에 분리막를 교대로 배치하는데, 양극판과 음극판 사이에 분리막을 위치시켜 나선 형태로 와인딩(winding)되어 있는 발전소자이다.
또한, 상기 전극 조립체는 양극판과 세퍼레이터 및 음극판을 순차적으로 스태킹(stacking)되게 적층배열될 수도 있다.
상기 제1리드탭부(111) 및 상기 제2리드탭부(112)는 각각 상기 양극 및 상기 음극과 연결되어 외부와의 연결을 위해 돌출 될 수 있다. 상기 제1리드탭부(111) 및 상기 제2리드탭부(112)는 다른 배터리셀(110)이나 외부 기기와 연결되기 위한 단자, 예컨대 버스바조립체(150)와 전기적으로 연결되는 단자,로써 각각 양극 탭과 음극 탭으로 구비될 수 있다.
만약, 상기 제1리드탭부(111)부와 상기 제2리드탭부(112)가 각각 양극 탭과 음극 탭이라면, 상기 제1리드탭부(111)와 상기 제2리드탭부(112)는 각각 양극판 및 음극판과 전기적으로 연결될 것이다. 상기 제1리드탭부(111) 및 상기 제2리드탭부(112)는 상기 복수 개의 배터리셀(110)이 적층되는 적층방향(Y방향)에 수직인 방향으로 돌출될 수 있다.
상기 제1리드탭부(111) 및 상기 제2리드탭부(112) 전기전도성이 우수한 서로 다른 재질로 형성될 수 있다.
한편, 상기 셀적층체(100)는 상기 제1리드탭부(111) 및 상기 제2리드탭부(112)의 외측에 위치하여 상기 제1리드탭부(111) 및 상기 제2리드탭부(112)와 전기적으로 연결되는 버스바(151)를 포함할 수 있다.
추가적으로 상기 셀적층체(100)는 상기 버스바(151)를 지지하며 상기 버스바(151)를 마주보는 버스바프레임(152, 도 2참조)을 더 포함할 수 있다. 상기 버스바프레임(152)는 절연성 재질로 구비되어 상기 본체부(115)와 상기 버스바(151) 사이를 전기적으로 절연시킬 수 있다.
한편, 상기 버스바(151) 및 상기 버스바프레임(152)를 합하여 버스바조립체(150)라 칭할 수 도 있다.
즉, 상기 버스바조립체(150)는 상기 복수 개의 배터리셀(110)을 전기적으로 외부와 연결시키기 위해 구비될 수 있다. 예컨대, 상기 복수 개의 배터리셀(110)의 각 제1리드탭부(111)와 전기적으로 연결되는 제1버스바(1511, 도 2참조) 및 상기 제1버스바(1511)를 지지하는 제1버스바프레임(1521, 도 2참조), 상기 복수 개의 배터리셀(110)의 각 제2리드탭부(112)와 전기적으로 연결되는 제2버스바(1512, 도 2참조) 및 상기 제2버스바(1512)를 지지하는 제2버스바프레임(1522, 도 2참조)을 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 배터리모듈(200)은 상기 복수 개의 배터리셀(110)의 전압을 측정하기 위해 구비되는 센싱부(191) 및 상기 센싱부(191)와 상기 버스바(151)를 전기적으로 연결시키는 센싱단자부(195)를 포함한다. 상기 복수 개의 배터리셀(110)의 전압이란, 상기 복수 개의 배터리셀(110)에 충방전시 인가되는 전압을 뜻한다.
상기 센싱부(191) 및 상기 센싱단자부(195)는 상기 복수 개의 배터리셀(110)의 전체전압, 상기 복수 개의 배터리셀(110) 중 각각의 개별전압 또는 상기 복수 개의 배터리셀(110)중 일부 그룹화된 배터리셀(110)의 전압을 측정할 수 있다.
따라서, 상기 센싱부(191)는 적어도 하나의 배터리셀(110)과 전기적으로 연결될 것이다.
추가로, 상기 센싱부(191) 및 상기 센싱단자부(195)는 상기 복수 개의 배터리셀(110)의 온도도 측정할 수 있다.
한편, 상기 센싱부(191) 및 상기 센싱단자부(195)를 포함하여 센싱부(190)라 칭할 수 있다.
전술한 바와 같이 상기 버스바(151)는 상기 본체부(115)의 양측으로 돌출되는 리드탭부에 대응되어, 상기 본체부(115)의 양측에서 각각 상기 복수 개의 배터리셀이 적층되는 일 방향(Y방향)으로 연장되는 제1버스바(1511) 및 제2버스바(1512)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 센싱부(191)는 상기 제1버스바(1511) 및 상기 제2버스바(1512)를 전기적으로 상호 연결할 수 있고, 상기 센싱단자부(195)는 상기 제1버스바(1511) 및 상기 센싱부(191)를 연결하는 제1센싱터미날(1951, 도 4참조) 및 상기 제2버스바(1512) 및 상기 센싱부(191)를 연결하는 제2센싱터미날(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제2센싱터미날은 연결위치만 다를 뿐, 상기 제1센싱터미날(1951)과 동일하므로 생략하였다.
상기 센싱부(191)는 외부의 제어부, 예컨대 BMS(Battery Management System),와의 연결을 위한 외부연결단자(193)를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 센싱부(191)는 협소한 공간을 효율적으로 활용하기 위한 유연한 재질로 형성되는 연성회로기판(Flexible PCB, FPCB)을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 센싱부(191)는 상기 셀적층체(100)의 상부에 위치할 수 있는데, 상기 센싱부(191)를 지지하기 위해 상기 배터리모듈(200)은 플레이트 형상의 지지부(194)를 포함할 수 있다.
상기 지지부(194)는 상기 센싱부(191) 및 상기 셀적층체(100)의 사이에 위치하며, 상기 버스바프레임(152)과 연결될 수 있다. 상기 지지부(194)는 상기 센싱부(191)에 가해지는 외력을 상기 버스바프레임(152)을 이용하여 분산시킬 수 있다.
도 1을 참조하면, 상기 지지부(194)는 상기 제1버스바프레임(1521) 및 상기 제2버스바프레임(1522)을 연결하며 상기 셀적층체(100)의 상측에 위치할 수 있다.
한편, 상기 배터리모듈(200)은 상기 셀적층체(100)를 수용하는 모듈케이스(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 모듈케이스는 상기 셀적층체(100)를 보호하고, 상기 셀적층체(100)를 외부와 전기적으로 연결하기 위한 단자부(1913, 1914, 도 2참조)를 상기 모듈케이스의 외부로 노출시킬 수 있다.
도 2는 버스바(151) 및 버스바프레임(152)을 포함하는 버스바조립체(150)의 일례이다.
상기 버스바조립체(150)는 복수 개의 배터리셀(110)과 외부 사이의 전기적 연결을 위해 구비될 수 있다.
상기 버스바조립체(150)는 상기 복수 개의 배터리셀(110)이 적층된 방향을 따라 연장되며, 상기 복수 개의 배터리셀(110)의 양측에 위치하여 상기 복수 개의 배터리셀(110) 각각의 제1리드탭부(111) 또는 제2리드탭부(112)와 전기적으로 연결되는 제1버스바(1511),및 제2버스바(1512), 상기 제1버스바(1511)를 지지하는 제1버스바프레임(1521),및 상기 제2버스바(1512)를 지지하는 제2버스바프레임(1522)을 포함할 수 있다.
하나의 배터리모듈(200)에서 기 설정된 목표전압을 발생시킬 수 있도록 상기 복수 개의 배터리셀(110)은 직렬 또는 병렬로 연결될 것이다. 따라서, 상기 셀적층체(100)에서 상기 복수 개의 배터리셀(110) 각각의 상기 제1리드탭부(111) 및 상기 제2리드탭부(112)의 위치는 모두 동일한 방향으로 위치하지 않을 수도 있을 것이다.
예컨대, 상기 제1리드탭부(111)가 양극이고, 상기 제2리드탭부(112)가 음극을 가진다면, 일부 배터리셀(110)에서 상기 제1리드탭부(111) 및 상기 제2리드탭부(112)의 위치는 나머지 배터리셀(110)의 위치와 반대로 배치될 수도 있을 것이다.
도 2를 참조하면, 본 개시에서는 편의상 상기 외부연결단자(193)가 위치한 방향을 전방(F), 반대 쪽을 후방(R)으로 설정하였다.
상기 버스바조립체(150)는 상기 복수 개의 배터리셀(110)과 외부를 전기적으로 연결하기 위해 상기 복수 개의 배터리셀(110)이 적층되는 방향을 따라 연장되는 버스바(151) 및 상기 버스바(151)를 마주보도록 구비되어 상기 버스바(151)를 지지하는 버스바프레임(152)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 도 1및 도 2를 참조하면, 상기 버스바조립체(150)는 상기 복수 개의 배터리셀(110)의 양측으로 위치하는 제1리드탭부(111) 또는 제2리드탭부(112) 중 어느 하나의 리드탭부와 연결되기 위해, 상기 복수 개의 배터리셀(110)의 양측에서 상기 복수 개의 배터리셀(110)의 적층된 방향을 따라 연장되는 제1버스바(1511) 및 제2버스바(1512), 상기 복수 개의 배터리셀(110)의 적층된 방향을 따라 연장되어, 상기 제1버스바(1511)를 마주보도록 위치하여 상기 제1버스바(1511)를 지지하는 제1버스바프레임(1521), 및 상기 복수 개의 배터리셀(110)의 적층된 방향을 따라 연장되어, 상기 제2버스바(1512)를 마주보도록 위치하여 상기 제2버스바(1512)를 지지하는 제2버스바프레임(1522)을 포함할 수 있다.
상기 제1버스바프레임(1521)은 상기 제1리드탭부(111) 또는 상기 제2리드탭부(112) 중 어느 하나의 리드탭부가 삽입되도록 상기 배터리모듈(200)의 높이방향을 따라 연장되는 제1삽입홀(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제1리드탭부(111) 또는 상기 제2리드탭부(112) 중 어느 하나의 리드탭부가 삽입된 후 상기 제1삽입홀을 통해 상기 제1버스바(1511)와 전기적으로 연결될 것이다.
상기 제1버스바프레임(1521)은 절연성재질로 형성될 수 있다. 이는 상기 본체부(115)와 상기 제1버스바(1511)의 사이를 전기적으로 절연시키기 위함이다.
상기 제1버스바(1511)는 상기 제1리드탭부(111) 또는 상기 제2리드탭부(112) 중 어느 하나의 리드탭부와 전기적으로 연결되며, 상기 제1버스바프레임(1521)과 나란하게 구비되는 복수 개의 제1버스바플레이트(1511a)를 포함할 수 있다.
즉, 상기 복수 개의 제1버스바플레이트(1511a)가 상기 복수 개의 배터리셀(110)이 적층된 방향을 따라 배치되어 상기 제1버스바(1511)를 형성할 수 있다. 상기 복수 개의 제1버스바플레이트(1511a)는 각각 판(plate) 형상일 수 있다.
상기 복수 개의 제1버스바플레이트(1511a) 중 임의의 하나의 제1버스바플레이트(1511a)는 상기 하나의 제1버스바플레이트(1511a)를 관통하는 제1관통홀(1513)을 포함할 수 있다. 상기 제1관통홀(1513)에 상기 제1리드탭부(111) 또는 상기 제2리드탭부(112) 중 어느 하나의 리드탭부가 삽입되어 상기 제1버스바(1511)와 전기적으로 연결될 것이다.
전술한 바와 같이, 상기 복수 개의 배터리셀(110)을 직렬 또는 병렬로 연결하기 위해 상기 제1리드탭부(111) 및 상기 제2리드탭부(112)의 배치가 달라질 수 있다. 이에 따라, 상기 복수 개의 제1버스바플레이트(1511a) 각각은 전기적으로 다른 극성을 가질 수도 있다.
상기 제2버스바프레임(1522)은 상기 제1리드탭부(111) 또는 상기 제2리드탭부(112) 중 다른 하나의 리드탭부가 삽입되도록 상기 배터리모듈(200)의 높이방향을 따라 연장되는 제2삽입홀(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제1리드탭부(111) 또는 상기 제2리드탭부(112) 중 다른 하나의 리드탭부가 삽입된 후 상기 제2삽입홀을 통해 상기 제2버스바(1512)와 전기적으로 연결될 것이다.
마찬가지로, 상기 제2버스바프레임(1522)은 절연성재질로 형성될 수 있다. 이는 상기 본체부(115)와 상기 제2버스바(1512)의 사이를 전기적으로 절연시키기 위함이다.
상기 제2버스바(1512)는 상기 제1리드탭부(111) 또는 상기 제2리드탭부(112) 중 다른 하나의 리드탭부와 전기적으로 연결되며, 상기 제2버스바프레임(1522)과 나란하게 구비되는 복수 개의 제2버스바플레이트(1521a)를 포함할 수 있다.
즉, 상기 복수 개의 제2버스바플레이트(1521a)가 상기 복수 개의 배터리셀(110)이 적층된 방향을 따라 배치되어 상기 제2버스바(1512)를 형성할 수 있다. 상기 복수 개의 제2버스바플레이트(1521a)는 각각 판(plate) 형상일 수 있다.
상기 복수 개의 제2버스바플레이트(1521a) 중 임의의 하나의 2버스바플레이트(1511a)는 상기 하나의 제2버스바플레이트(1521a)를 관통하는 제2관통홀(1514)을 포함할 수 있다. 상기 제2관통홀(1514)에 상기 제1리드탭부(111) 또는 상기 제2리드탭부(112) 중 다른 하나의 리드탭부가 삽입되어 상기 제2버스바(1512)와 전기적으로 연결될 것이다.
상기 제1버스바(1511) 및 상기 제2버스바(1512), 상기 제1버스바플레이트(1511a) 및 상기 제2버스바플레이트(1521a), 그리고 상기 제1버스바프레임(1521) 및 상기 제1버스바프레임(1521)은 각기 상기 본체부(115)를 사이에 두고 서로 반대방향에 위치할 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 복수 개의 배터리셀(110)을 직렬 또는 병렬로 연결하기 위해 상기 제1리드탭부(111) 및 상기 제2리드탭부(112)의 배치가 달라질 수 있다. 이에 따라, 상기 복수 개의 제2버스바플레이트(1521a) 각각은 전기적으로 다른 극성을 가질 수도 있다.
상기 제1버스바프레임(1521)의 재질이 전기적 절연성을 가진 폴리머재질이고, 상기 제1버스바(1511)는 전기전도성이 우수한 금속재질임을 감안하면, 상기 제1버스바프레임(1521) 및 상기 제1버스바(1511)는 열융착(Thermal Bond)이라는 방식으로 결합될 수 있다. 이와 달리, 상기 제1버스바플레이트(1511a)의 사출시 상기 제1버스바(1511)가 미리 인서트(Insert)되어 결합될 수도 있다. 하지만, 이에 한정되지 않고, 상기 제1버스바프레임(1521) 및 상기 제1버스바(1511)의 결합방식은 다른 방식을 이용할 수도 있다.
마찬가지로, 상기 제2버스바프레임(1522)의 재질이 전기적 절연성을 가진 폴리머재질이고, 상기 제2버스바(1512)는 전기전도성이 우수한 금속재질임을 감안하면, 상기 제2버스바프레임(1522) 및 상기 제2버스바(1512)는 열융착(Thermal Bond)이라는 방식으로 결합될 수 있다. 이와 달리, 상기 제2버스바플레이트(1521a)의 사출시 상기 제2버스바(1512)가 미리 인서트되어 결합될 수도 있다. 하지만, 이에 한정되지 않고, 상기 제2버스바프레임(1522) 및 상기 제2버스바(1512)의 결합방식은 다른 방식을 이용할 수도 있다.
한편, 상기 버스바조립체(150)는 외부와의 전기적연결을 위해 상기 제1버스바(1511)와 외부를 전기적으로 연결하는 제1단자부(1931) 및 상기 제2버스바(1512)와 외부를 전기적으로 연결하는 제2단자부(1932)를 더 포함할 수 있다.
도 3은 본 개시에 따른 센싱부(191)의 일례이다.
구체적으로 상기 센싱부(191)는 상기 복수 개의 배터리셀(110)이 적층된 방향을 따라 연장되는 제1와이어(1911) 및 제2와이어(1912)를 포함할 수 있다. 상기 제1와이어(1911) 및 상기 제2와이어(1912)의 재질은 유연성(Flexibility)을 구비할 수 있다. 이는 모듈케이스(미도시) 내부의 컴팩트한 공간을 효율적으로 활용하기 위함이다. 즉, 컴팩트한 공간의 형상에 대응되어 상기 제1와이어(1911) 및 상기 제2와이어(1912)는 필요에 따라 구부려 질 수 있다.
상기 제1와이어(1911) 및 상기 제2와이어(1912)는 상기 배터리모듈(200)의 전방에 위치하는 외부연결단자(193)와 연결될 수 있다. 이를 위해 상기 센싱부(191)는 상기 제1와이어(1911) 및 상기 제2와이어(1912)를 상기 외부연결단자(193)에 연결하기 위한 커넥터(1915)를 포함할 수 있다.
상기 제1와이어(1911)는 상기 센싱단자부(195)(구체적으로 제1센싱터미날(1951))와 전기적으로 연결되기 위한 제1연결부(1913)를 포함할 수 있다. 마찬가지로, 제2와이어(1912)는 상기 센싱단자부(195)(구체적으로 제2센싱터미날(미도시))와 전기적으로 연결되기 위한 제2연결부(1914)를 포함할 수 있다.
상기 제1연결부(1913) 및 상기 제2연결부(1914)는 각각 복수 개로 구비될 수 있다. 도 3은 복수 개의 센싱단자부(195) 각각에 일대일로 연결되기 위해 상기 제1와이어(1911)에 상기 복수 개의 센싱단자부(195)와 동일한 개수로 구비되는 상기 제1연결부가 위치하는 영역(A1, B1, C1, D1)의 일례를 도시하고 있다. 또한, 3은 복수 개의 센싱단자부(195) 각각에 일대일로 연결되기 위해 상기 제2와이어(1912)에 상기 복수 개의 센싱단자부(195)와 동일한 개수로 구비되는 상기 제2연결부가 위치하는 영역(A2, B2, C2 D2)의 일례를 도시하고 있다.
한편, 상기 제1와이어(1911) 및 상기 제2와이어(1912)의 형상은 서로 비대칭적 형상일 수 있다. 이는 상기 제1버스바(1511)와 연결되는 제1센싱터미날(1951) 및 상기 제2버스바(1512)와 연결되는 제2센싱터미날의 위치가 서로 다를 수 있기 때문이다.
한편, 상기 복수 개의 제1센싱터미날(1951)의 개수는 상기 복수 개의 제1연결부(1913)의 개수와 동일할 것이다. 상기 복수 개의 제2센싱터미날의 개수는 상기 복수 개의 제2연결부(1914)의 개수와 동일할 것이다.
또한, 상기 제1센싱터미날(1951)의 개수는 상기 복수 개의 제1버스바플레이트(1511a)의 개수와 동일할 수 있다. 하나의 제1센싱터미날(1951)은 하나의 제1버스바플레이트(1511a)에 일대일로 대응될 수 있다. 이는 상기 복수 개의 배터리셀(110) 중 하나의 제1버스바플레이트(1511a)에 결합되는 일부 배터리셀(110)은 동일하게 배치되기 때문이다. 마찬가지로, 상기 제2센싱터미날의 개수는 상기 복수 개의 제2버스바플레이트(1521a)의 개수와 동일할 수 있다.
도 4는 상기 버스바프레임(152), 상기 버스바(151), 및 상기 센싱단자부(195)를 분해한 일례이다. 구체적으로 상기 버스바프레임(152), 상기 복수 개의 제1버스바플레이트(1511a)중 어느 하나의 제1버스바플레이트(1511a) 및 상기 복수 개의 제1센싱터미날(1951) 중 어느 하나의 제1센싱터미날(1951)을 분해한 일례이다. 특별한 언급이 없는 한 나머지 제1버스바플레이트(1511a), 나머지 제1센싱터미날(1951), 상기 복수 개의 제2버스바플레이트(1521a) 및 상기 복수 개의 제2센싱터미날도 마찬가지로 연결될 것이므로 동일한 반복되는 설명은 생략하였다.
도 4를 참조하면, 상기 제1버스바프레임(1521)은 상기 제1버스바(1511)를 향해 돌출된 결합돌기(1527)를 더 포함할 수 있다. 상기 제1버스바(1511)가 상기 제1버스바프레임(1521)과 접촉 후 상기 결합돌기(1527)를 열융착시킴으로써 상기 제1버스바(1511) 및 상기 제1버스바프레임(1521)이 서로 고정될 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 제1버스바(1511)의 일부를 형성하는 제1버스바플레이트(1511a)는 상기 결합돌기(1527)에 대응되는 위치에 상기 제1버스바플레이트(1511a)를 관통하는 관통홀(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 결합돌기(1527)가 상기 관통홀에 삽입된 후, 열융착되어 상기 제1버스바플레이트(1511a) 및 상기 제1버스바프레임(1521)이 서로 고정될 것이다.
한편, 상기 배터리모듈(200)은 상기 센싱부(191)와 상기 버스바(151)를 전기적으로 연결하여, 상기 복수 개의 배터리셀(110)에 인가되는 전압을 측정하는 센싱부(190)를 포함한다.
도 4를 참조하면, 구체적으로, 상기 배터리모듈(200)은 상기 제1연결부(1913)와 상기 제1버스바플레이트(1511a)를 전기적으로 연결하는 제1센싱터미날(1951)을 포함할 수 있다.
상기 제1센싱터미날(1951)은 전도성재질로 형성될 수 있다. 그리고 상기 제1버스바플레이트(1511a)와 상기 제1와이어(1911)에 구비되는 상기 제1연결부(1913)를 전기적으로 연결시킬 수 있다. 따라서, 상기 센싱부(191)는 상기 복수 개의 배터리셀(110)의 전압을 감지할 수 있다. 구체적으로, 복수 개의 제1버스바플레이트(1511a)의 개수와 동일하게 상기 제1센싱터미날(1951)도 복수 개로 구비될 수 있을 것이다.
한편, 상기 센싱단자부(195) 또는 제1센싱터미날(1951)는 상기 제1버스바플레이트(1511a)와 용접을 통해 서로 결합될 수 있다. 통상적으로 용접은 단순한 점용접 또는 선용접 방식에 의해 이루어질 수 있다.
통상적인 선용접의 방향은 상기 배터리모듈(200)의 높이방향과 나란할 수 있다. 특히, 상기 선용접의 길이는 상기 선용접의 폭보다 상대적으로 길게 되므로 인장력 또는 전단력과 같은 외력은 잘 견딜 수 있는 반면, 뒤틀림 이니 벤딩에는 약한 문제점이 있다.
이를 해결하기 위해 본 개시에 따른 배터리모듈(200)은 상기 센싱단자부(195)는 상기 버스바(151)를 결합시키는 복수 개의 용접영역(180)을 포함할 수 있다. 상기 복수 개의 용접영역(180)을 표시하기 위해, 도 4는 상기 제1센싱터미날(1951)과 상기 제1버스바플레이트(1511a) 상에 가상의 원형의 형상으로 도시하고 있다. 즉, 상기 복수 개의 용접영역(180)이란 상기 제1센싱터미날(1951) 및 상기 제1버스바플레이트(1511a)가 용접에 의해 결합되는 영역을 뜻한다.
도 4를 참조하면, 상기 배터리모듈(200)은 상기 제1버스바플레이트(1511a)와 상기 제1센싱터미날(1951)을 결합시키기 위한 복수 개의 용접영역(180)을 포함할 수 있다. 구체적으로 점용접을 이용하나, 접용접에 의해 복수 개의 용접영역(180)이 격자형태 또는 다각형형태로 배열될 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 복수 개의 용접영역(180)은 상기 복수 개의 배터리셀(110)이 적층되는 방향인 일 방향을 따라 기 설정된 횡간격으로 배열되는 복수 개의 횡용접영역(181), 및 상기 버스바의 높이방향을 따라 상기 복수 개의 횡용접영역(181) 중 적어도 어느 하나의 횡용접영역(181)에서 기 설정된 종간격으로 배열되는 적어도 하나의 종용접영역(182)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 도 4를 참조하면, 상기 복수 개의 용접영역(180)은 3행 3열 (3×3)으로 배열되어 점용접에 의해 용접되는 영역일 수 있다. 도 4는 상기 횡용접영역(181)이 3개, 상기 종용접영역(182)도 3개로 구비된 일례를 도시하고 있으나, 이는 다양하게 변형될 수 있다.
상기 횡용접영역(181)과 상기 종용접영역(182)이 적어도 하나 이상이면 충분하므로, 상기 복수 개의 용접영역(180)은 4행 2열, 2행 5열과 같이 다양하게 변형될 수 있다. 또한, 이와 달리 상기 복수 개의 용접영역(180)은 행과 열로 표시할 수 없는 삼각형, 오각형, 별모양과 같은 다각형의 형태로도 배열될 수 있을 것이다.
즉, 상기 복수 개의 용접영역(180)은 상기 복수 개의 용접영역(180)의 중심을 각 꼭지점으로 하는 다각형 형태로도 배열될 수 있다. 또는, 상기 복수 개의 용접영역(180)은 상기 복수 개의 용접영역(180)을 꼭지점으로 하는 격자 형태로 배열될 수도 있다.
상기 횡간격의 크기와 상기 종간격의 크기는 동일할 수 있다. 임의의 방향으로 인가되는 외력에 보다 잘 견디게 하기 위함이다.
도 5(a)는 상기 버스바프레임(152), 상기 버스바(151), 및 상기 센싱단자부(195)의 결합된 일례를 도시한 것이다. 상기 센싱단자부(195)는 상기 센싱부(191) 및 상기 버스바(151)와 전기적으로 연결될 수 있다.
구체적으로 도 5(a)는 상기 제1버스바프레임(1521), 상기 제1버스바플레이트(1511a), 및 상기 제1센싱터미날(1951)의 일례를 도시한 것이다. 상기 제1센싱터미날(1951)은 상기 제1와이어(1911) 및 상기 제1버스바플레이트(1511a)와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 센싱단자부(195)의 적어도 일부는 상기 버스바(151)와 중첩되도록 위치하고, 상기 센싱단자부(195)의 적어도 다른 일부는 상기 센싱부(191)와 중첩되도도록 위치할 것이다. 구체적으로, 상기 제1센싱터미날(1951)의 적어도 일부는 상기 제1버스바플레이트(1511a)와 중첩되고, 상기 제1센싱터미날(1951)의 다른 일부는 상기 제1와이어(1911)와 중첩되도록 위치할 수 있다.
상기 센싱단자부(195)의 적어도 일부는 상기 버스바(151)를 마주보도록 위치하여 상기 버스바(151)와 결합되는 결합부(196)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1센싱터미날(1951)의 적어도 일부는 상기 제1버스바플레이트(1511a)를 마주보도록 위치하여 상기 제1버스바플레이트(1511a)와 결합되는 결합부(196)를 포함할 수 있다.
상기 결합부(196)를 상기 제1버스바플레이트(1511a)와 접촉시킨 후, 상기 복수 개의 용접영역(180)을 용접시켜 상기 결합부(196)를 상기 제1버스바플레이트(1511a)에 결합시킬 수 있을 것이다. 즉, 상기 결합부(196)와 상기 제1버스바플레이트(1511a)는 상기 복수 개의 용접영역(180)을 점용접시킴으로써 서로 결합될 수 있다. 따라서, 이 때, 상기 결합부(196)의 외측으로 상기 복수 개의 용접영역(180)의 용접에 따른 복수 개의 용접비드(170)가 형성될 수 있다.
상기 복수 개의 용접비드(170)는 용접시 사용되는 용접재의 용융 또는 모재의 용융에 의한 것이므로 상기 복수 개의 용접비드(170)의 위치는 상기 복수 개의 용접영역(180)에 대응되는 위치에 형성될 것이다. 상기 복수 개의 용접비드(170)는 상기 복수 개의 용접영역(180)과 마찬가지로 서로 이격되어 다각형 또는 경자 형태로 배열될 수 있을 것이다.
상기 복수 개의 용접비드(170)는 원형형상일 수 있다. 상기 복수 개의 용접영역(180)이 상기 결합부(196) 및 상기 제1버스바플레이트(1511a)의 사이에 위치하는 영역이라면, 상기 복수 개의 용접비드(170)는 상기 결합부(196)의 외측으로 노출되도록 형성될 것이다.
도 5(b)는 용접시 상기 결합부(196) 상에 형성되는 복수 개의 용접비드(170)를 확대한 것이다. 물론 이를 통해 상기 복수 개의 용접영역(180)의 위치 및 간격도 유추할 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 배터리모듈(200)은 상기 제1버스바플레이트(1511a)와 상기 제1센싱터미날(1951)을 결합시키기 위한 복수 개의 용접영역(180)을 포함할 수 있다. 구체적으로 점용접을 이용하나, 접용접에 의해 복수 개의 용접영역(180)이 격자형태 또는 다각형형태로 배열될 수 있다.
도 5(b)를 참조하면, 상기 복수 개의 용접비드(170)은 상기 복수 개의 배터리셀(110)이 적층되는 방향인 일 방향을 따라 기 설정된 횡간격(L1)으로 배열되는 복수 개의 횡용접비드(171), 및 상기 버스바의 높이방향을 따라 상기 복수 개의 횡용접비드(171) 중 적어도 어느 하나의 횡용접비드(171)에서 기 설정된 종간격(L2)으로 배열되는 적어도 하나의 종용접비드(172)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 도 5(b)를 참조하면, 상기 복수 개의 용접비드(170)은 3행 3열 (3×3)으로 배열되며 이와 같은 배열은 점용접에 의해 형성될 수 있다. 도 4는 상기 횡용접비드(171)이 3개, 상기 종용접비드(172)도 3개로 구비된 일례를 도시하고 있으나, 이는 다양하게 변형될 수 있다. 즉, 상기 복수 개의 용접영역(180)이 어떻게 배열되느냐에 따라 이에 대응되는 상기 복수 개의 용접비드(170)도 그 배열이 달라질 것이다.
상기 횡용접비드(171)과 상기 종용접비드(172)이 적어도 하나 이상이면 충분하므로, 상기 복수 개의 용접비드(170)은 4행 2열, 2행 5열과 같이 다양하게 변형될 수 있다. 또한, 이와 달리 상기 복수 개의 용접비드(170)은 행과 열로 표시할 수 없는 삼각형, 오각형, 별모양과 같은 다각형의 형태로도 배열될 수 있을 것이다.
즉, 상기 복수 개의 용접비드(170)은 상기 복수 개의 용접비드(170)의 중심을 각 꼭지점으로 하는 다각형 형태로도 배열될 수 있다. 또는, 상기 복수 개의 용접비드(170)은 상기 복수 개의 용접비드(170)을 꼭지점으로 하는 격자 형태로 배열될 수도 있다.
상기 복수 개의 용접영역(180)과 마찬가지로 상기 복수 개의 용접비드(170)의 횡간격(L1)의 크기와 상기 종간격(L2)의 크기는 동일할 수 있다.
도 6은 상기 센싱부(191), 상기 센싱단자부(195), 및 용접지그(130)를 도시한 것이다. 구체적으로 상기 제1버스바플레이트(1511a) 및 상기 제1센싱터미날(1951)의 적어도 일부, 예컨대, 결합부(196), 가 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 상기 제1와이어(1911) 및 상기 제1센싱터미날(1951)이 다른 일부가 상기 제1와이어(1911)와 연결될 수 있다.
특히, 상기 배터리모듈(200)은 상기 버스바(151) 및 상기 센싱단자부(195) 또는 상기 제1버스바플레이트(1511a) 및 상기 제1센싱터미날(1951)은 용접에 의해 결합되는 복수 개의 용접영역(180)을 포함할 수 있다. 상기 복수 개의 용접영역(180)은 상기 결합부(196)에서 상기 제1버스바플레이트(1511a)를 바라보는 면에 위치할 것이다. 또한, 상기 결합부(196)는 상기 결합부(196)의 외측으로 상기 복수 개의 용접영역(180)의 배열에 대응되어 용접시 형성되는 복수 개의 용접비드(170)를 포함할 수 있다.
일반적으로, 용접을 위해서는 상기 버스바(151) 및 상기 결합부(196)가 용접 전 그리고 용접중 밀착될 필요가 있다. 또한, 용접시 발생하는 스패터(Spatter)가 비산되는 것을 막을 필요도 있다. 이를 위해, 상기 배터리모듈(200)은 상기 결합부(196)와 상기 버스바(151)의 용접시, 용접지그에 의해 가압될 수 있다.
상기 용접지그(130)는 용접시 상기 센싱단자부(195)를 상기 버스바(151)에 밀착시키기 위해 상기 센싱단자부(195)를 가압하는 용접바디(133), 상기 용접바디(133)를 관통하는 용접관통홀(131) 및 상기 용접바디(133)를 고정시키기 위한 지그체결홀(132)을 포함할 수 있다.
상기 용접관통홀(131)을 통해 상기 결합부(196) 중 상기 복수 개의 용접영역(180)에 대응되는 부분이 노출되기 때문에, 작업자는 상기 용접관통홀(131)을 통해 상기 결합부(196)와 상기 버스바(151), 또는 상기 결합부(196)와 상기 제1버스바플레이트(1511a)를 용접시킬 수 있다.
도 7은 용접을 위해 상기 용접지그(130)가 상기 결합부(196) 및 상기 버스바(151)를 가압하는 일례를 도시한 것이다. 구체적으로, 도 7은 용접 후 상기 용접지그(130)를 분리하기 전 상기 제1센싱터미날(1951)의 상기 결합부(196) 및 상기 제1버스바플레이트(1511a)를 상기 용접지그(130)가 가압하는 일례이다.
용접을 위해 상기 용접지그(130)는 상기 결합부(196)와 상기 제1버스바플레이트(1511a)가 밀착되도록 가압할 수 있다. 작업자는 상기 용접관통홀(131)을 통해 복수 개의 용접영역(180)에 접근하여 상기 결합부(196) 및 상기 제1버스바플레이트(1511a)를 용접시킬 수 있다.
상기 복수 개의 용접영역(180)의 위치에 대응되어 상기 복수 개의 용접비드(170)가 형성될 것이다. 상기 복수 개의 용접비드(170)의 형상 및 개수를 확인함으로써, 용접이 잘 이루어졌는지 확인할 수 있을 것이다.
도 8(a)내지 도 8(c)는 상기 결합부(196)에 형성되는 다양한 복수 개의 용접비드(170)의 형상을 개략적으로 도시한 것이다. 또한, 이를 통해 간접적으로 이에 대응되는 복수 개의 용접영역(180)의 위치도 알 수 있을 것이다.
도 8(a)는 복수 개의 용접비드(170)가 4행 2열로 형성되어 배치되는 일례를 도시한 것이다. 이는 복수 개의 용접영역(180)이 동일한 형태로 배치되기 때문이다. 도 8(b)는 복수 개의 용접비드(170)가 + 형상으로 형성되어 배치되는 일례를 도시한 것이다. 이는 복수 개의 용접영역(180)이 동일한 + 형태로 배치되기 때문이다. 도 8(c)는 복수 개의 용접비드(170)가 삼각형 형태로 형성되어 배치되는 일례를 도시한 것이다. 이는 복수 개의 용접영역(180)이 삼각형 형태로 배치되기 때문이다.
따라서, 상기 복수 개의 용접비드(170)의 배치 형상은 기 복수 개의 용접영역(180)의 배치 형상에 따라 달라질 수 있다.
도 9는 배터리모듈(200)의 조립방법의 일례를 개략적으로 도시한 플로우차트이다.
본 개시에 따른 배터리모듈(200)의 조립방법은 상기 복수 개의 배터리셀(110)을 상기 일 방향을 따라 적층 시킨 후 상기 버스바(151)와 연결시키는 버스바연결단계(S100); 상기 버스바(151)와 결합된 상기 복수 개의 배터리셀(110)에 상기 센싱부(191)를 배치하는 센싱부배치단계(S200); 상기 용접지그(130)를 상기 결합부(196)에 접촉시켜, 상기 결합부(196)와 상기 버스바(151)를 가압하는 지그배열단계(S500), 및 상기 용접지그(130)를 관통하는 용접관통홀(131)을 통해 상기 복수 개의 용접영역을 용접하는 용접단계(S700)를 포함한다.
상기 버스바연결단계(S100)는 상기 일 방향을 따라 상기 복수 개의 배터리셀(110)을 적층 시킨 후, 상기 복수 개의 배터리셀(110)과 상기 버스바(151)를 전기적으로 연결시키는 단계를 뜻한다. 상기 버스바연결단계(S100)에서 상기 복수 개의 배터리셀(110)을 상기 버스바(151)를 통해 직렬 또는 병렬로 연결시키게 될 것이다.
본 개시에 따른 조립방법은 상기 버스바연결단계(S100) 이후, 상기 센싱부배치단계(S200)로 진행될 수 있다. 상기 센싱부배치단계(S200)에서 상시 센싱부(191)가 상기 복수 개의 배터리셀(110)의 일면에 배치될 수 있다. 바람직하게, 상기 센싱부(191)는 상기 복수 개의 배터리셀(110)의 상부에 위치할 수 있다.
상기 지그배열단계(S500)에서는 상기 용접지그(130)를 상기 결합부(196)를 향해 이동시킬 수 있다. 상기 결합부(196)와 상기 제1버스바플레이트(1511a)가 접촉한 상태에서, 상기 용접지그(130)가 상기 결합부(196)에 접촉후, 상기 용접지그(130)는 상기 결합부(196) 및 상기 제1버스바플레이트(1511a)를 가압할 수 있을 것이다.
따라서, 상기 배터리모듈(200)의 조립방법은 상기 지그배열단계(S500)에 앞서, 상기 센싱단자부(195)의 일부와 상기 버스바(151), 구체적으로 상기 제1센싱터미날(1951)과 상기 제1버스바플레이트(1511a),를 중첩시키는 포지셔닝단계(S300)를 더 포함할 수 있다. 상기 포지셔닝단계(S300)를 통해, 상기 결합부(196)의 일부는 상기 버스바(151) 또는 상기 제1버스바플레이트(1511a)를 중첩시킬 수 있다.
상기 용접단계(S700)을 통해, 상기 배터리모듈(200)의 조립방법은 상기 결합부(196)와 상기 제1버스바플레이트(1511a)의 중첩된 부분 중 복수 개의 용접영역(180)을 용접하여 상기 결합부(196)의 외측으로 복수 개의 용접비드를 형성시킬 수 있다.
상기 복수 개의 용접영역(180)은 전술한 바와 같이 기 설정된 간격으로 배열될 수 있다. 따라서, 상기 용접단계(S700)이후, 상기 복수 개의 용접비드(170)가 상기 복수 개의 용접영역(180)에 대응되게 위치하여 외측으로 노출될 수 있을 것이다.
바람직하게, 상기 복수 개의 용접영역(180)은 상기 복수 개의 배터리셀(110)이 적층된 방향 또는 상기 버스바(151)의 높이방향을 따라 상기 간격으로 배열될 수 있다.
이후, 상기 배터리모듈(200)의 조립방법은 상기 용접단계(S700)이후 상기 용접지그(130)를 상기 결합부(196) 또는 상기 셀적층체(100)에서 분리시키는 지그분리단계(S900)를 더 포함할 수 있다. 상기 용접지그(130)는 용접을 위한 하나의 보조장치이기 때문이다.
상기 용접관통홀(131)의 내부에서 상기 결합부(196)와 상기 제1버스바플레이트(1511a)의 용접이 수행되므로, 상기 용접지그(130)는 용접시 스패터의 비산을 감소시킬 수 있을 것이다. 또한, 상기 결합부(196)와 상기 제1버스바플레이트(1511a)가 중첩되는 부분을 보다 효과적으로 가압할 수 있을 것이다.
본 개시는 다양한 형태로 변형되어 실시될 수 있을 것인바 상술한 실시예에 그 권리범위가 한정되지 않는다. 따라서, 변형된 실시예가 본 개시의 특허청구범위의 구성요소를 포함하고 있다면 본 개시의 권리범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 일 방향을 따라 적층된 복수 개의 배터리셀;
    상기 일 방향을 따라 적층된 상기 복수 개의 배터리셀과 전기적으로 연결되는 버스바;
    상기 복수 개의 배터리셀 중 적어도 하나의 배터리셀의 전압을 감지하기 위해 상기 버스바와 전기적으로 연결되는 센싱부; 및
    상기 센싱부와 상기 버스바의 사이에 구비되어 상기 버스바와 상기 센싱부를 전기적으로 연결시키는 센싱단자부; 를 포함하고,
    상기 센싱단자부는
    상기 버스바의 적어도 일부를 마주보도록 위치하는 결합부; 및
    상기 결합부와 상기 센싱단자부를 결합시키는 복수 개의 용접영역;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 결합부와 상기 버스바의 용접시,
    상기 복수 개의 용접영역에 대응되어 상기 결합부의 외측으로 복수 개의 용접비드가 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 용접영역에 대응되어 용접시 형성되는 복수 개의 용접비드가 상기 결합부의 외측으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  4. 제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수 개의 용접비드는 서로 이격되어 위치하는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 용접영역은
    상기 일 방향을 따라 기 설정된 횡간격으로 배열되는 복수 개의 횡용접영역; 및
    상기 버스바의 높이방향을 따라 상기 복수 개의 횡용접영역 중 적어도 어느 하나의 횡용접영역에서 기 설정된 종간격으로 배열되는 적어도 하나의 종용접영역;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 횡간격의 크기와 상기 종간격의 크기는 동일한 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 센싱단자부와 상기 버스바의 용접시, 상기 복수 개의 횡용접영역에 대응되어, 상기 횡간격으로 상기 결합부의 외측에 복수 개의 횡용접비드가 형성되고,
    상기 센싱단자부와 상기 버스바의 용접시, 상기 적어도 하나의 종용접영역에 대응되어 상기 종간격으로 상기 결합부의 외측에 적어도 하나의 종용접비드가 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 용접영역은
    상기 복수 개의 용접영역의 중심을 각 꼭지점으로 하는 다각형 형태로 배열되는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 용접영역은
    상기 복수 개의 용접영역을 꼭지점으로 하는 격자 형태로 배열되는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 버스바는
    상기 배터리셀의 양측으로 각각 구비되는 제1버스바 및 제2버스바를 포함하고,
    상기 센싱부는
    상기 제1버스바와 전기적으로 연결되는 제1와이어; 및
    상기 제2버스바와 전기적으로 연결되는 제2와이어;를 포함하고,
    상기 센싱단자부는
    상기 제1버스바와 용접에 의해 연결되는 제1센싱터미날; 및
    상기 제2버스바와 용접에 의해 연결되는 제2센싱터미날;을 포함하고,
    상기 복수 개의 용접영역은
    상기 제1센싱터미날과 상기 제1버스바의 용접시 서로 접합되는 복수 개의 제1용접영역; 및
    상기 제2센싱터미날과 상기 제2버스바의 용접시 서로 접합되는 복수 개의 제2용접영역;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1센싱터미날과 상기 제1버스바의 용접시, 상기 복수 개의 제1용접영역에 대응되어 상기 제1센싱터미날의 외측으로 복수 개의 제1용접비드를 형성하고,
    상기 제2센싱터미날과 상기 제2버스바의 용접시, 상기 복수 개의 제2용접영역에 대응되어 상기 제2센싱터미날의 외측으로 복수 개의 제2용접비드를 형성하는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 복수 개의 제1용접영역 및 상기 복수 개의 제2용접영역은 각각
    상기 일 방향을 따라 기 설정된 횡간격으로 배열되는 복수 개의 횡용접영역; 및
    상기 버스바의 높이방향을 따라 상기 복수 개의 횡용접영역 중 적어도 어느 하나의 횡용접영역에서 기 설정된 종간격으로 배열되는 적어도 하나의 종용접영역;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1센싱터미날과 상기 제2센싱터미날 각각은
    상기 제1센싱터미날과 상기 제1버스바의 용접시 또는 상기 제2센싱터미날과 상기 제2버스바의 용접시, 상기 제1센싱터미날 및 상기 제2센싱터미날의 각 외측에 상기 복수 개의 횡용접영역에 대응되어 상기 횡간격으로 복수 개의 횡용접비드가 형성되고,
    상기 제1센싱터미날과 상기 제1버스바의 용접시 또는 상기 제2센싱터미날과 상기 제2버스바의 용접시, 상기 제1센싱터미날 및 상기 제2센싱터미날의 각 외측에 상기 복수 개의 종용접영역에 대응되어 상기 종간격으로 복수 개의 종용접비드가 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 버스바는
    상기 복수 개의 배터리셀 중 기 설정된 개수만큼 배터리셀을 그룹화하여 전기적으로 연결시키는 복수 개의 버스바플레이트;를 포함하고,
    상기 복수 개의 버스바플레이트는
    상기 일 방향을 따라 배열되는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 센싱단자부는
    상기 복수 개의 버스바플레이트에 일대일로 대응되도록 복수 개로 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 결합부 및 상기 버스바는 용접 시 용접지그에 의해 가압되는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 센싱부는
    연성회로기판(FPCB)을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리모듈.
  18. 일 방향을 따라 적층된 복수 개의 배터리셀; 상기 일 방향을 따라 적층된 상기 복수 개의 배터리셀과 전기적으로 연결되는 버스바; 상기 복수 개의 배터리셀 중 적어도 하나의 배터리셀의 전압을 감지하기 위해 상기 버스바와 전기적으로 연결되는 센싱부; 및 상기 센싱부와 상기 버스바의 사이에 구비되어 상기 버스바와 상기 센싱부를 전기적으로 연결시키는 센싱단자부;를 포함하는 배터리모듈의 조립방법에 있어서,
    상기 복수 개의 배터리셀을 상기 일 방향을 따라 적층 시킨 후 상기 버스바와 연결시키는 버스바연결단계;
    상기 버스바와 결합된 상기 복수 개의 배터리셀에 상기 센싱부를 배치하는 센싱부배치단계;
    상기 센싱단자부 중 상기 버스바의 적어도 일부를 마주보도록 위치하는 결합부를 향해 용접지그를 이동시켜 상기 결합부에 접촉시키는 지그배열단계; 및
    상기 용접지그를 이용하여 상기 결합부와 상기 버스바를 용접시키는 용접단계;를 포함하고,
    상기 용접단계는
    상기 용접에 의해 접합되는 복수 개의 접합영역이 기 설정된 간격으로 배열되도록 상기 결합부와 상기 버스바를 용접하는 것을 특징으로 하는 배터리모듈의 조립방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 용접단계가 완료 후, 상기 용접지그를 상기 결합부에서 분리시키는 지그분리단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리모듈의 조립방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 지그배열단계에 앞서, 상기 결합부와 상기 버스바의 용접을 위해 상기 버스바의 적어도 일부와 상기 결합부를 중첩시키는 포지셔닝 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리모듈의 조립방법.
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