WO2026005367A1 - 배터리 모듈용 버스바 접합판 및 이를 포함하는 배터리 모듈 - Google Patents

배터리 모듈용 버스바 접합판 및 이를 포함하는 배터리 모듈

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WO2026005367A1
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WO
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busbar
battery module
joint
battery
bus bar
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PCT/KR2025/008322
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English (en)
French (fr)
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신종홍
박원경
김건량
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LG Energy Solution Ltd
Original Assignee
LG Energy Solution Ltd
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    • 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, and more particularly, to a busbar joint plate having a bending structure and a battery module in which FPCB damage is prevented through the busbar joint plate.
  • Secondary batteries unlike primary batteries that cannot be recharged, are batteries that can be charged and discharged. They are used not only in portable devices but also in electric vehicles (EVs) and hybrid electric vehicles (HEVs) that are driven by electrical power sources.
  • EVs electric vehicles
  • HEVs hybrid electric vehicles
  • secondary batteries include lithium-ion batteries, lithium polymer batteries, nickel-cadmium batteries, nickel-metal hydride batteries, and nickel-zinc batteries.
  • the operating voltage of these unit secondary battery cells i.e., unit battery cells, is approximately 2.5 V to 4.6 V. Therefore, when a higher output voltage is required, multiple battery cells are connected in series to form a battery pack. Furthermore, depending on the charge/discharge capacity required for the battery pack, multiple battery cells are connected in parallel to form a battery pack. Therefore, the number of battery cells included in the battery pack can be set in various ways depending on the required output voltage or charge/discharge capacity.
  • the battery module refers to a component in which multiple battery cells are connected in series or parallel
  • the battery pack may refer to a component in which multiple battery modules are connected in series or parallel to increase capacity and output.
  • the present invention is intended to solve the problems described above, and provides a bending structure busbar joint plate for connecting a circuit portion of a FPCB (Flexible Printed Circuit Board) of a busbar frame component and a busbar, and a battery module capable of preventing damage to the FPCB through the busbar joint plate.
  • FPCB Flexible Printed Circuit Board
  • a busbar joint plate for a battery module is characterized in that it comprises a busbar joint plate for a battery module that is coupled to a circuit board and a busbar for electrical connection of a plurality of battery cells in a battery module including a plurality of battery cells, the busbar joint plate comprising: a busbar joint portion coupled to the busbar; a board joint portion connected to the circuit board; and a connection portion between the busbar joint portion and the board joint portion.
  • bus bar joint the bus bar joint, the substrate joint, and the connecting portion may be formed integrally.
  • busbar joint plate is formed in steps.
  • bus bar joint is positioned on the outside of the battery module relative to the substrate joint.
  • one end of the connecting portion is bent at the bus bar joint and extends inwardly of the battery module.
  • one end of the substrate joint is bent at the connecting portion and extends in the width direction of the battery module.
  • busbar joint plate is made of the same material as the busbar.
  • the above bus bar joint may be formed in a square shape.
  • the above substrate joint may have a rolled end.
  • a battery module is characterized by including: a battery cell stack in which a plurality of battery cells are stacked; a module case for accommodating the battery cell stack; and a bus bar for electrically connecting the battery cells; a bus bar frame in which at least one bus bar is arranged on one side of the battery cell stack; and a circuit board arranged on the bus bar frame; and a bus bar joint plate coupled to the bus bar for electrically connecting the bus bar and the circuit board.
  • the circuit board on the above busbar frame may be formed of a flat plate.
  • a busbar joint plate and a battery module can prevent damage to the FPCB through a busbar joint plate having a bending structure.
  • FIG. 1 is a perspective view of a battery module according to one embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is an exploded perspective view of a battery module according to one embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a perspective view of a battery cell in one embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a perspective view of a terminal bus bar in one embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view of an insulating cover and an end plate in one embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a front view of a busbar frame in one embodiment of the present invention.
  • Figure 7 is a perspective view of a busbar frame in one embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a drawing showing a busbar joint plate in one embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a drawing of a busbar joint plate arranged on a busbar frame in an embodiment of the present invention, viewed from above.
  • Fig. 10 is a drawing showing an example in which a busbar joint plate according to the second embodiment is arranged horizontally.
  • Fig. 11 is a drawing showing an example in which a busbar joint plate according to the second embodiment is arranged vertically.
  • Fig. 12 is a perspective view of a busbar joint plate according to the third embodiment.
  • Figure 13 is a drawing of a busbar joint plate placed on a busbar frame in the third embodiment, viewed from above.
  • FIG. 14 is a drawing illustrating a battery pack in one embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a drawing illustrating a vehicle equipped with a battery pack according to one embodiment of the present invention.
  • a battery module (1000) according to one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
  • FIG. 1 is a perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a perspective view of a battery cell according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a perspective view of a terminal bus bar according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a perspective view of an insulating cover and an end plate according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a front view of a bus bar frame according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a perspective view of a bus bar frame according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a drawing illustrating a bus bar joint plate according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a drawing viewed from above of a bus bar joint plate arranged on a bus bar frame according to an embodiment of the present invention.
  • a battery module (1000) may include a battery cell stack (100) in which a plurality of battery cells (110) are stacked, a module case (200) that accommodates the battery cell stack (100), a bus bar frame (300) positioned on one side and/or the other side of the battery cell stack (100), an insulating cover (500) positioned on the outside of the bus bar frame (300), and an end plate (400) positioned on the outside of the insulating cover (500).
  • the above battery cell stack (100) may be formed by stacking a plurality of battery cells (110) along one direction, and the plurality of battery cells (110) may be electrically connected.
  • the direction in which the plurality of battery cells (110) are stacked may be the X-axis direction (or -X-axis direction) in FIG. 2.
  • the direction from the front to the rear of the battery cell stack (100), or the opposite direction may be defined as the longitudinal direction of the battery cell stack (100), and may be the Y-axis direction in the drawing.
  • the direction from the upper surface to the lower surface of the battery cell stack (100), or the opposite direction may be defined as the width direction of the battery cell stack (100), and may be the Z-axis direction in the drawing.
  • the battery cell (110) may be provided as a pouch-shaped battery cell, and the number of pouch-shaped battery cells stacked per unit area may be maximized.
  • the battery cell (110) does not necessarily have to be provided as a pouch-shaped battery cell, and may be provided in a square, cylindrical, or other various shapes.
  • a battery cell (110) provided in a pouch type may include an electrode assembly and a cell case (115) that accommodates the electrode assembly (see FIG. 3).
  • the cell case (115) of the battery cell (110) may be a pouch-type cell case (115) for accommodating the electrode assembly.
  • the cell case (115) includes a lower case and an upper case covering the lower case, and the upper and lower cases may be formed integrally.
  • the connecting portions of the upper and lower cases may be formed in a structure in which they are bent and folded.
  • the upper case may completely cover the lower case, and a sealing portion (114) may be formed at the periphery.
  • the outer covering layer is located on the outside of the cell case (115) based on the metal layer, and this outer covering layer can use a heat-resistant polymer with excellent tensile strength, moisture permeability, and air permeability to protect the electrode assembly while ensuring heat resistance and chemical resistance.
  • a heat-resistant polymer with excellent tensile strength, moisture permeability, and air permeability to protect the electrode assembly while ensuring heat resistance and chemical resistance.
  • nylon or polyethylene terephthalate can be used.
  • a receiving groove (116) can be formed in each of the upper and lower cases, and an electrode assembly can be accommodated in the receiving groove (116) of the upper and lower cases.
  • the electrode assembly housed in the cell case (115) may be one of a group consisting of a jelly-roll type electrode assembly having a structure in which a separator is interposed between long sheet-shaped positive and negative electrodes and then rolled up, a stack type electrode assembly having unit cells having a structure in which rectangular positive and negative electrodes are stacked with a separator interposed between them, a stack-folding type electrode assembly in which the unit cells are rolled up by a long separator film, and a lamination-stack type electrode assembly in which the unit cells are stacked with a separator interposed between them and attached to each other.
  • one electrode lead (111, 112) may be a positive lead connected to the positive tab, and the other electrode lead (111, 112) may be a negative lead connected to the negative tab.
  • the positive electrode lead (111) may be made of aluminum (Al)
  • the negative electrode lead (112) may be made of copper (Cu).
  • the two electrode leads (111, 112) are shown as being arranged on each side of the electrode assembly, but may be arranged on only one side of the electrode assembly depending on the arrangement of the electrode tabs.
  • the structure of the module case (200) may vary, and for example, the structure of the module case (200) may be a mono-frame structure.
  • the mono-frame may be in the form of a metal plate having an upper surface, a lower surface, and both side surfaces that are integrated.
  • the mono-frame may be manufactured by extrusion molding.
  • the structure of the module case (200) may be a structure in which a U-shaped frame and an upper plate (upper surface (201)) are combined.
  • the structure of the module case (200) may be formed by combining an upper plate on the upper side of a U-shaped frame, which is a metal plate having a lower surface and both side surfaces that are combined or integrated, and each frame or plate may be manufactured by press molding.
  • the structure of the module case (200) may be provided as an L-shaped frame structure in addition to a mono-frame or a U-shaped frame, and may be provided as various structures not described in the above-described examples.
  • the structure of the module case (200) may be provided in an open form along the longitudinal direction of the battery cell stack (100).
  • the front and rear sides of the battery cell stack (100) may not be covered by the module case (200).
  • the electrode leads (111, 112) of the battery cells (110) may not be covered by the module case (200).
  • the front and rear sides of the battery cell stack (100) may be covered by a bus bar frame (300), an end plate (400), or bus bars (310, 320) to be described later, and through this, the front and rear sides of the battery cell stack (100) may be protected from external physical impacts, etc.
  • a compression pad (150) may be positioned between one side of the inner surface of the battery cell stack (100) and the module case (200).
  • a thermally conductive resin may be injected between the inner surface of the battery cell stack (100) and the module case (200), and a thermally conductive resin layer (not shown) may be formed between one of the inner surfaces of the battery cell stack (100) and the module case (200) by the injected thermally conductive resin.
  • the thermally conductive resin layer may be positioned on the Z-axis of the battery cell stack (100), and the thermally conductive resin layer may be formed between the battery cell stack (100) and the bottom surface positioned on the -Z-axis of the module case (200).
  • the above busbar frame (300) is positioned on one side of the battery cell stack (100), and can cover one side of the battery cell stack (100) and simultaneously guide the connection between the battery cell stack (100) and an external device.
  • the busbar frame (300) can be positioned on the front or rear side of the battery cell stack (100) as illustrated, and can also be positioned on the upper side, lower side, or side.
  • At least one of a busbar (310, 320) and a module connector can be mounted on the busbar frame (300). As illustrated in FIG. 2, one side of the busbar frame (300) can be connected to one side or the other side of the battery cell stack (100), and the other side of the busbar frame (300) can be connected to the busbar (310, 320).
  • the busbar frame (300) may be made of an electrically insulating material or may include an insulating material.
  • the busbar frame (300) may limit contact between the busbars (310, 320) and other parts of the battery cells (110) other than the parts where the busbars are connected to the electrode leads (111, 112), and may prevent electrical short circuits from occurring.
  • FIG. 6 is a drawing illustrating a busbar frame (300) according to an embodiment of the present invention.
  • a busbar (310, 320) may be mounted on one surface of the busbar frame (300), and the busbar (310, 320) may be for electrically connecting the battery cell stack (100) or the battery cells (110) and an external device circuit.
  • a plurality of busbars (310, 320) may be arranged, and are positioned between the battery cell stack (100) or the busbar frame (300) and the end plate (400), thereby protecting the battery from external impacts, etc., and minimizing the deterioration of durability due to external moisture, etc.
  • the busbar (310, 320) can be electrically connected to the battery cell stack (100) through the electrode leads (111, 112) of the battery cell (110).
  • the bus bar (310) may be for electrically connecting battery cells, and electrode leads (111, 112) of the battery cells (110) may be connected to both sides of the bus bar (310), and the electrode lead (111) connected to one side of the bus bar (310, 320) may be a positive lead, and the electrode lead (112) connected to the other side of the bus bar (310, 320) may be a negative lead.
  • a busbar weld plate (330) can be joined to the busbars (310, 320).
  • the busbar weld plate (330) can be connected to a circuit board (FPCB (Flexible Printed Circuit Board)) (340) of a sensing unit (sensing plate) (350).
  • FPCB Flexible Printed Circuit Board
  • the sensing unit (350) is connected to the busbar (310, 320) through the busbar joint plate (330) coupled to the busbar (310, 320) and can sense the voltage of the battery cell (110), etc.
  • the circuit board (FPCB) (340) of the sensing unit (350) can be placed on the busbar frame (300), and the circuit board (340) can be formed in a flat shape on the busbar frame (300).
  • the busbar joint plate (330) may be formed in a stepped shape as illustrated in FIG. 8.
  • the busbar joint plate (330) may include a busbar joint portion (331), a connection portion (332), and a substrate joint portion (333), and overall, the busbar joint plate (330) may extend in the width direction (X-axis direction or -X-axis direction) of the battery module (1000) in the form of a thin plate.
  • the busbar joint plate (330) may extend in a direction orthogonal to the longitudinal direction (Z-axis direction) of the busbars (310, 320).
  • the busbar joint (331) is a portion that is joined to the busbar (310, 320) from the busbar joint plate (330), and may extend in the width direction (X-axis direction or -X-axis direction) of the battery module (1000), and may be joined to the busbar (310, 320) by welding or the like from the upper portion of the busbar (310, 320).
  • An electrode lead (111, 112) of a battery cell (110) may be joined to one surface (front surface) of the busbar (310, 320), and a busbar joint (331) may be joined to a portion of the busbar (310, 320) to which the electrode leads (111, 112) are joined, where the electrode leads (111, 112) are not connected.
  • the busbar joint (331) may extend from the upper left to the right of the busbar (310, 320).
  • the connecting portion (332) connects the busbar connecting portion (331) and the substrate connecting portion (333) to each other.
  • the connecting portion (332) may be bent at one end at the busbar connecting portion (331) and may extend inwardly (in the direction of the battery cell (110)) (Y-axis direction or -Y-axis direction) of the battery module (1000). One end of the connecting portion (332) may be bent at about 90 degrees at the busbar connecting portion (331). As shown in FIG. 7 and FIG. 9, the connecting portion (332) may be bent at the right end of the busbar connecting portion (331) and may be arranged on the side of the busbar (310, 320).
  • the substrate joint (333) is a portion that connects the busbar joint plate (330) to the circuit board (FPCB) (340), and one end of the substrate joint (333) can be bent at the connection portion (332) to extend in the width direction (X-axis direction or -X-axis direction) of the battery module (1000) or in the direction of the adjacent busbar (310, 320).
  • the busbar joint plate (330) may be formed integrally or in a stepped form.
  • the busbar joint plate (330) may be formed of a metal material such as aluminum or copper.
  • the busbar joint plate (330) may be formed of the same material as the busbars (310, 320). That is, if the busbars (310, 320) are formed of aluminum, the busbar joint plate (330) may also be formed of aluminum, and if the busbars (310, 320) are formed of copper, the busbar joint plate (330) may also be formed of copper.
  • busbar joint plate (330) when the busbar joint plate (330) is made of the same material as the busbar (310, 320), it can be joined by welding and weldability can be improved.
  • the bus bars (310, 320) may not be arranged on a plane for the circuit board (FPCB) (340).
  • the bus bars (310, 320) may be arranged to protrude further in the longitudinal direction (Y-axis direction or -Y-axis direction) of the battery module than the circuit board (FPCB) (340).
  • a step section or a bent section may occur in the circuit board (FPCB) (340), and there is a possibility that cracks may occur in the step section or the bent section of the circuit board (FPCB) (340) during the assembly process, or the battery module (1000) may be damaged by impact while driving a vehicle equipped with the circuit board (FPCB) (340).
  • the circuit board (FPCB) (340) can be configured as a flat plate without a bend section (step configuration) or by minimizing the bend section, thereby reducing the possibility of a short circuit within the circuit board (FPCB) (340).
  • Battery cells (110) constituting the battery cell stack (100) can be connected in series or parallel by bus bars (310, 320).
  • FIGS. 10 and 11 are drawings illustrating a busbar joint plate (330) according to the second embodiment of the present invention.
  • busbar joint portion (331) of the busbar joint plate (330) is formed in a square shape.
  • the busbar joint plate (330) of the second embodiment may also include a busbar joint portion (331), a connection portion (332), and a substrate joint portion (333).
  • the busbar joint (331) of the busbar joint plate (330) is formed in a square shape, so that the direction of the busbar joint plate (330) can be changed from horizontal to vertical.
  • Fig. 10 illustrates an example in which a busbar joint plate (330) is arranged in the width direction (X-axis direction) of a busbar frame (300), and Fig. 11 illustrates an example in which a busbar joint plate (330) is arranged in the height direction (Z-axis direction) of a busbar frame (300).
  • the connecting portion (332) of the busbar joint plate (330) is formed in a form that covers the side surfaces of the busbars (310, 320), and in Fig. 11, the connecting portion (332) of the busbar joint plate (330) may be formed in a form that covers the upper surfaces of the busbars (310, 320).
  • the direction of the busbar joint plate (330) can be changed horizontally or vertically depending on the arrangement of the busbar (310, 320), busbar frame (300), and circuit board (340).
  • FIG. 12 and FIG. 13 are drawings illustrating a busbar joint plate (330) according to the third embodiment of the present invention.
  • a difference between the busbar joint plate (330) according to the third embodiment and the previous embodiment is that in the third embodiment, the end of the substrate joint portion (333) of the busbar joint plate (330) can be bent toward the connection portion (332) and can be formed in a rolled form toward the connection portion (332).
  • the busbar joint plate (330) of the second embodiment can also include a busbar joint portion (331), a connection portion (332), and a substrate joint portion (333).
  • the substrate joint portion (333) of the busbar joint plate (330) may have an end portion (333a) that is bent toward the connection portion (332) or rolled toward the connection portion (332).
  • the substrate bonding portion (333) can pass through the hole (341) of the circuit board (340). That is, the substrate bonding portion (333) can pass through the hole (341) on one side of the circuit board (340) and come out on the opposite side, and the bent end (333a) or the rolled end (333a) can contact the circuit board (340) on the other side of the circuit board (340).
  • the substrate joint (333) is inserted into the hole (341) of the circuit board (340), and the end (333a) that is rolled toward the connection portion (332) comes into contact with the circuit board (340), thereby enabling the circuit board (340) to be more firmly joined and the electrical connection to be stably maintained.
  • the end (333a) of the substrate joint (333) can have improved rigidity.
  • the busbars (310, 320) may include terminal busbars (320) for electrically connecting one battery module (1000) to another battery module (1000).
  • At least a portion of the terminal bus bar (320) may be exposed to the outside of the end plate (400) to be connected to another battery module (1000), and the end plate (400) may be provided with a terminal opening (410) for this purpose.
  • the terminal bus bar (320) can have one end (second part (322)) exposed through the opening (510) of the insulating cover (500) and the terminal opening (410) of the end plate (400).
  • the terminal bus bar (320) may include a first portion (321) connected to the electrode leads (111, 112) of the battery cell (110) and a second portion (322) exposed to the outside through a terminal opening (410).
  • the terminal bus bar (320) may further include a bending portion (323) formed between the first portion (321) and the second portion (322).
  • the first part (321) can be connected to the second part (322) through the bending part (323), and one side of the first part (321) and one side of the second part (322) can be perpendicular to each other. That is, by forming a bent bending part (323) in the terminal bus bar (320), the second part (322) can protrude and be seated in the seating part (530) of the insulating cover (500), and the second part (322) can be electrically connected to the pack bus bar (not shown).
  • a joining hole (322a) is formed in the second part (322) constituting one end of the terminal bus bar (320), and the second part (322) of the terminal bus bar (320) is fixed by a fixing pin (not shown) inserted into the joining hole (322a).
  • two terminal bus bars (320) can be arranged on both sides of the bus bar frame (300).
  • one terminal bus bar (320) may be a positive (+) terminal bus bar (320), and the other may be a negative (-) terminal bus bar (320).
  • the terminal bus bar (320) on the left in FIG. 6 may be a positive (+) terminal bus bar (320) and may be made of aluminum (Al).
  • An anode electrode lead (111) made of aluminum can be joined to the terminal bus bar (320) on the left side made of aluminum, and weldability can be improved by joining the same type of metal.
  • an electrode lead (111) can be welded to a first portion (321) of a terminal bus bar (320).
  • the terminal bus bar (320) can be nickel-plated (Ni plating) and tin-plated (Sn plating).
  • a busbar joint plate (330) may be coupled to the bending portion (323) of the terminal busbar (320).
  • the sensing unit may be connected to the terminal busbar (320) through the busbar joint plate (330) coupled to the terminal busbar (320) to sense the voltage of the battery cell (110), etc.
  • the busbar joint plate (330) of the embodiments described above may also be applied to the terminal busbar (320).
  • an aluminum busbar joint plate (330) can be joined to the left terminal busbar (320) made of aluminum. Accordingly, the terminal busbar (320) of the anode made of aluminum can be welded to the same type, and weldability can be improved.
  • the terminal bus bar (320) on the right may be a negative (+) terminal bus bar (320) and may be made of copper (Cu).
  • a negative electrode lead (112) made of copper can be joined to the terminal bus bar (320) on the right side made of copper, and weldability can be improved by forming a joint of the same metal.
  • a busbar joint plate (330) can be joined to the terminal busbar (320) on the right side, and a copper busbar joint plate (330) can be welded to the negative terminal busbar (320) made of copper, thereby improving weldability.
  • the end plate (400) may be used to protect the battery cell stack (100) and electrical components connected thereto from external physical impact by covering the open surface of the module case (200).
  • the end plate (400) may be manufactured from a material having a predetermined strength, and for example, the end plate (400) may include a metal such as aluminum or a plastic material.
  • a terminal opening (410) may be formed in the end plate (400).
  • the terminal openings (410) may be positioned on each side of the end plate (400), and a portion of the insulating cover (500) and one end (second portion (322)) of the terminal bus bar (320) may be exposed through the terminal openings (410).
  • a connector opening may be located between terminal openings (410) located on both sides of the end plate (400), and a module connector may be exposed to the outside through the connector opening.
  • the end plate (400) can be combined with the module case (200) while covering the busbar frame (300) or busbar (310, 320) located on one side of the battery cell stack (100). Each corner of the end plate (400) can be combined with a corresponding corner of the module case (200) by welding, bolting, hooking, or the like.
  • the end plate (400) can be positioned on one side and the other side of the module case (200) to cover both sides of the battery cell stack (100). In this embodiment, an example in which the end plate (400) is positioned on the front and rear sides of the module case (200) is shown.
  • the insulating cover (500) may be positioned inside the end plate (400) and outside the busbar frame (300).
  • an insulating cover (500) for electrical insulation may be positioned between the end plate (400) and the busbar frame (300). That is, the busbar frame (300), the insulating cover (500), and the end plate (400) may be sequentially positioned outside the battery cell stack (100).
  • the busbar frame (300) and the insulating cover (500) may each be configured in multiples.
  • the insulating cover (500) may be made of or include an electrically insulating material and may block the busbar (310, 320) from contacting the end plate (400).
  • the insulating cover (500) may include an opening (510) and a mounting portion (530).
  • the openings (510) may be positioned on each of the upper sides of the insulating cover (500), and one end (second portion (322)) of the terminal bus bar (320) may be exposed through the openings (510).
  • a connector opening may be located between the openings (510) located on both sides of the insulating cover (500), and the module connector may be exposed to the outside through the connector opening.
  • the insulating cover (500) may be positioned on the inner surface of the end plate (400) and may be in close contact with the inner surface of the end plate (400), but this is not necessarily the case.
  • one end (the second part (322)) of the terminal bus bar (320) can be exposed through the opening (510), and the exposed one end (the second part (322)) of the terminal bus bar (320) can be seated on the mounting portion (530). Accordingly, the mounting portion (530) can be positioned adjacent to the opening (510) and can be positioned on the upper outer surface.
  • the mounting portion (530) may have a second portion (322) of the terminal bus bar (320) mounted on its upper surface, and thus the upper surface of the mounting portion (530) may form a mounting surface.
  • the mounting portion (530) may include a fixing member (531) for fixing the terminal bus bar (320).
  • the fixing member (531) can fix the second part (322) of the terminal bus bar (320) and may include a fixing hole (531a).
  • a fixing pin (not shown) can be inserted into the fixing hole (531a) above.
  • a fixing pin (not shown) inserted into a joining hole (322a) formed in a second part (322) of the terminal bus bar (320) is fixed by being coupled to the fixing hole (531a), thereby fixing the second part (322) of the terminal bus bar (320) to the insulating cover (500).
  • the second part (322) of the terminal bus bar (320) is seated on the mounting portion (530) of the insulating cover (500), and the second part (322) is seated on the fixing member (531) arranged on the mounting portion (530) and comes into contact with it.
  • a terminal cover portion (not shown) covering one end (second portion (322)) of the exposed terminal bus bar (320) can be placed on the insulating cover (500).
  • the pack bus bar is a member for connecting one battery module (1000) to another adjacent battery module (1000) or a BDU (Battery Disconnection Unit), and can be connected to an exposed end (second part (322)) of a terminal bus bar (320).
  • the pack bus bar can be connected to overlap the upper end (second part (322)) of one end of the terminal bus bar (320).
  • a fixing pin is sequentially inserted into the coupling hole of the pack bus bar and the coupling hole (322a) of the second part (322) of the terminal bus bar (320), and then the fixing pin is fixed to the fixing groove (531a) of the mounting portion (530), so that the pack bus bar can be connected to the terminal bus bar (320).
  • the second part (322) of the terminal bus bar (320) together with the pack bus bar can be fixed to the insulating cover (500) by a fixed pin.
  • one or more battery modules (1000) according to the present invention can form a battery pack (2000).
  • a battery pack (2000) according to an embodiment of the present invention can accommodate at least one battery module (1000) inside a pack case (2100), and can include various control and protection systems such as a BMS (Battery Management System) and a cooling system.
  • BMS Battery Management System
  • the pack case (2100) may include a lower housing (2110) and an upper housing (not shown) coupled to the upper side of the lower housing (2110), and a plurality of battery modules (1000) may be stored in the internal space of the lower housing (2110) and the upper housing.
  • a plurality of battery modules (1000) are accommodated inside a battery pack (2000), but a plurality of battery cells (110) may be directly arranged inside the battery pack (2000).
  • the battery module (1000) and battery pack (2000) according to the present invention, configured as described above, can be applied to various devices. Specifically, they can be applied to means of transportation such as electric bicycles, electric vehicles, and hybrid vehicles, or ESS (Energy Storage Systems), but are not limited thereto and can be applied to various devices capable of using secondary batteries.
  • means of transportation such as electric bicycles, electric vehicles, and hybrid vehicles, or ESS (Energy Storage Systems), but are not limited thereto and can be applied to various devices capable of using secondary batteries.
  • Fig. 15 is a drawing illustrating an electric vehicle (V) equipped with a battery pack (2000).
  • the wheels are driven by a motor that receives power from the battery pack (2000) so that the electric vehicle can be driven.
  • the present invention can provide a busbar joint plate having a bending structure capable of preventing FPCB damage and a battery module including the same.

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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 배터리 모듈용 버스바 접합판은 복수의 전지셀을 포함하는 배터리 모듈에서 복수의 상기 전지셀의 전기적 연결을 위한 버스바와 회로기판을 연결하기 위해 상기 버스바에 결합되는 배터리 모듈용 버스바 접합판에 있어서, 상기 버스바에 결합되는 버스바 결합부; 상기 회로기판에 연결되는 기판 결합부; 및 상기 버스바 결합부와 상기 기판 결합부 사이의 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 일실시예에 따른 버스바 접합판 및 배터리 모듈은 벤딩 구조의 버스바 접합판을 통해 해당 FPCB 파손을 방지할 수 있다.

Description

배터리 모듈용 버스바 접합판 및 이를 포함하는 배터리 모듈
본 발명은 배터리 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 벤딩 구조의 버스바 접합판 및 이러한 버스바 접합판을 통해 FPCB 파손이 방지되는 배터리 모듈에 관한 것이다.
이차전지는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리, 충·방전이 가능한 전지를 말하는 것으로서, 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle), 하이브리드 차량(HEV, Hybrid Electric Vehicle) 등에 응용되고 있다.
현재 널리 사용되는 이차전지의 종류에는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등이 있다. 이러한 단위 이차전지 셀, 즉, 단위 배터리 셀의 작동 전압은 약 2.5V ~ 4.6V이다. 따라서, 이보다 더 높은 출력 전압이 요구될 경우, 다수의 배터리 셀을 직렬로 연결하여 배터리 팩을 구성한다. 또한, 배터리 팩에 요구되는 충방전 용량에 따라 다수의 배터리 셀을 병렬 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 따라서, 상기 배터리 팩에 포함되는 배터리 셀의 개수는 요구되는 출력 전압 또는 충방전 용량에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
다수의 배터리 셀을 직렬/병렬로 연결하여 배터리 팩을 구성할 경우, 적어도 하나의 배터리 셀, 바람직하게, 다수의 배터리 셀로 이루어지는 배터리 모듈을 먼저 구성하고, 이러한 배터리 모듈을 적어도 하나 이용하고 기타 구성요소를 추가해 배터리 팩을 구성하는 방법이 일반적이다. 여기서, 배터리 모듈은 다수의 배터리 셀이 직렬 내지 병렬로 연결된 구성요소를 의미하고, 배터리 팩은 용량 및 출력 등을 높이기 위해 다수의 배터리 모듈이 직렬 내지 병렬로 연결된 구성요소를 의미할 수 있다.
배터리 모듈은 버스바(busbar)를 이용하여 다수의 셀을 전기적으로 연결하여 구성되고, 배터리 셀의 전극리드가 버스바에 연결된다.
그리고, 이러한 버스바가 모듈 내 버스바 프레임 부품의 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)의 회로부에 연결되는데, 해당 FPCB는 모듈 조립공정 또는 주행 중 충격에 의해 파손될 가능성 있다. 해당 FPCB 회로부에 크랙 발생시 배터리 구동에 심각한 문제를 초래할 수 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 버스바 프레임 부품의 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)의 회로부와 버스바를 연결하기 위한 벤딩 구조 버스바 접합판 및 이러한 버스바 접합판을 통해 해당 FPCB 파손을 방지할 수 있는 배터리 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 배터리 모듈용 버스바 접합판은 복수의 전지셀을 포함하는 배터리 모듈에서 복수의 상기 전지셀의 전기적 연결을 위한 버스바와 회로기판을 연결하기 위해 상기 버스바에 결합되는 배터리 모듈용 버스바 접합판에 있어서, 상기 버스바에 결합되는 버스바 결합부; 상기 회로기판에 연결되는 기판 결합부; 및 상기 버스바 결합부와 상기 기판 결합부 사이의 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 버스바 결합부, 상기 기판 결합부 및 상기 연결부는 일체로 형성될 수 있다.
또한, 상기 버스바 접합판은 단차지게 형성된다.
또한, 상기 버스바 결합부는 상기 기판 결합부보다 상기 배터리 모듈의 외측에 배치된다.
또한, 상기 연결부의 일단은 상기 버스바 결합부에서 절곡되어 상기 배터리 모듈의 내측방향으로 연장된다.
또한, 상기 기판 결합부의 일단은 상기 연결부에서 절곡되어 상기 배터리 모듈의 폭방향으로 연장된다.
또한, 상기 버스바 접합판은 상기 버스바와 동일한 재질로 이루어진다.
상기 버스바 결합부는 정사각형으로 이루어질 수 있다.
상기 기판 결합부는 말린(rolled) 단부를 가질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 배터리 모듈은 복수의 전지셀이 적층되는 전지셀 적층체; 상기 전지셀 적층체를 수용하기 위한 모듈 케이스; 및 상기 전지셀을 전기적으로 연결하기 위한 버스바; 상기 전지셀 적층체의 일측에서 하나 이상의 상기 버스바가 배치되는 버스바 프레임; 및 상기 버스바 프레임 상에 배치되는 회로기판; 상기 버스바와 상기 회로기판의 전기적 연결을 위해 상기 버스바에 결합되는 버스바 접합판;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 버스바 프레임 상의 상기 회로기판은 평판으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 버스바 접합판 및 배터리 모듈은 벤딩 구조의 버스바 접합판을 통해 해당 FPCB 파손을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 모듈의 사시도이며,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 모듈의 분해 사시도이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에서 전지셀의 사시도이며,
도 4는 본 발명의 일실시예에서 터미널 버스바의 사시도이고,
도 5는 본 발명의 일실시예에서 절연 커버와 엔드 플레이트의 사시도이며,
도 6은 본 발명의 일실시예에서 버스바 프레임의 정면도이고,
도 7은 본 발명의 일실시예에서 버스바 프레임의 사시도이며,
도 8은 본 발명의 일실시예에서 버스바 접합판을 도시한 도면이고,
도 9는 본 발명의 일실시예에서 버스바 프레임에 배치된 버스바 접합판을 위에서 바라본 도면이며,
도 10은 제2 실시예에 따른 버스바 접합판이 가로로 배치되는 예를 도시한 도면이고,
도 11은 제2 실시예에 따른 버스바 접합판이 세로로 배치되는 예를 도시한 도면이며,
도 12는 제3 실시예에 따른 버스바 접합판의 사시도이고,
도 13은 제3 실시예에서 버스바 프레임에 배치된 버스바 접합판을 위에서 바라본 도면이며,
도 14는 본 발명의 일실시예에서 배터리 팩을 도시한 도면이고,
도 15는 본 발명의 일실시예에서 배터리 팩이 장착된 자동차를 도시한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타낼 수 있다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 아래에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
본 발명의 일실시예에 따른 배터리 모듈(1000)을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 모듈의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 모듈의 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에서 전지셀의 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에서 터미널 버스바의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에서 절연 커버와 엔드 플레이트의 사시도이며, 도 6은 본 발명의 일실시예에서 버스바 프레임의 정면도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에서 버스바 프레임의 사시도이며, 도 8은 본 발명의 일실시예에서 버스바 접합판을 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 일실시예에서 버스바 프레임에 배치된 버스바 접합판을 위에서 바라본 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 배터리 모듈(1000)은 복수의 전지셀(110)이 적층된 전지셀 적층체(100), 전지셀 적층체(100)를 수용하는 모듈 케이스(200), 전지셀 적층체(100)의 일면 및/또는 타면 상에 위치하는 버스바 프레임(300), 버스바 프레임(300)의 외측에 배치되는 절연 커버(500), 및 절연 커버(500)의 외측에 배치되는 엔드 플레이트(400)를 포함할 수 있다.
상기 전지셀 적층체(100)는 복수의 전지셀(110)이 일 방향을 따라 적층되어 이루어질 수 있고, 복수의 전지셀(110)은 전기적으로 연결될 수 있다. 복수의 전지셀(110)이 적층되는 방향은 도 2에서 X축 방향(또는 -X축 방향)일 수 있다.
전지셀 적층체(100)의 전면으로부터 후면을 향하는 방향, 또는 그 반대 방향은 전지셀 적층체(100)의 길이 방향으로 정의될 수 있고, 도면상에서 Y축 방향일 수 있다. 또한, 전지셀 적층체(100)의 상면으로부터 하면을 향하는 방향, 또는 그 반대 방향은 전지셀 적층체(100)의 폭 방향으로 정의될 수 있고, 도면상에서 Z축 방향일 수 있다.
전지셀 적층체(100)의 길이 방향은 전지셀(110)의 길이 방향과 실질적으로 동일할 수 있다. 전지셀 적층체(100)의 전면 및 후면에는 전지셀(110)의 전극리드(111, 112)가 위치할 수 있고, 배터리 모듈(1000)의 버스바(310, 320)는 전극리드(111, 112)와의 전기적 연결을 용이하게 형성하도록 전지셀 적층체(100)의 전면 및 후면과 가까이 배치될 수 있다.
전지셀(110)은 파우치형 전지셀로 제공될 수 있고, 파우치형 전지셀은 단위 면적당 적층되는 수가 최대화될 수 있다. 그러나, 전지셀(110)은 반드시 파우치형으로 제공되어야 하는 것은 아니며, 각형, 원통형 또는 그 밖의 다양한 형태로 제공될 수도 있다.
파우치형으로 제공되는 전지셀(110)은 전극조립체 및 이 전극조립체를 수용하는 셀 케이스(115)를 포함할 수 있다(도 3 참조).
전지셀(110)의 셀 케이스(115)는 전극조립체를 수용하기 위한 것으로 파우치형 셀 케이스(115)일 수 있다. 셀 케이스(115)는 하부 케이스와, 하부 케이스를 덮는 상부 케이스를 포함하고, 상, 하부 케이스는 일체로 이루어질 수 있다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이 상, 하부 케이스의 연결부분이 절곡되어 폴딩되는 구조로 이루어질 수 있다. 그리고, 도시된 바와 같이 상부 케이스가 하부 케이스를 완전히 덮고 주변부에 실링부(114)가 형성될 수 있다.
상, 하부 케이스는 모두 내부 피복층, 금속층 및 외부 피복층을 포함하는 라미네이트 구조로 이루어질 수 있다. 내부 피복층은 금속층을 기준으로 셀 케이스(115) 내측에 위치하는 것으로, 전극조립체와 직접 접촉하므로 절연성과 내전해성을 가져야 하고, 또 외부와의 밀폐를 위하여 실링성 즉, 내부층끼리 열 접착된 실링 부위는 우수한 열접착 강도를 가지는 것이 요구된다. 금속층은 내부 피복층과 외부 피복층 사이에 위치하여 외부로부터 수분이나 각종 가스가 전지 내부로 침투하는 것을 방지하는 배리어층에 해당되고, 내부 피복층에 접하는 금속층의 바람직한 재료로는 가벼우면서도 성형성이 우수한 알루미늄(Al) 박막을 사용할 수 있다. 외부 피복층은 금속층을 기준으로 셀 케이스(115)의 외측에 위치하는 것으로, 이러한 외부 피복층은 전극조립체를 보호하면서 내열성과 내화학성을 확보할 수 있도록 인장강도, 투습방지성 및 공기투과 방지성이 우수한 내열성 폴리머를 사용할 수 있고, 일례로 나일론 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용할 수 있다.
상, 하부 케이스에는 각각 수용홈(116)이 형성될 수 있고, 상, 하부 케이스의 수용홈(116) 내에 전극조립체가 수납될 수 있다.
셀 케이스(115)에 수납되는 전극조립체는 긴 시트형의 양극 및 음극 사이에 분리막이 개재된 후 권취되는 구조로 이루어지는 젤리-롤형 전극조립체, 장방형의 양극 및 음극이 분리막을 사이에 개재한 상태로 적층되는 구조의 단위셀들로 구성되는 스택형 전극조립체, 단위셀들이 긴 분리필름에 의해 권취되는 스택-폴딩형 전극조립체, 단위셀들이 분리막을 사이에 개재한 상태로 적층되어 서로 간에 부착되는 라미네이션-스택형 전극조립체 등으로 이루어진 군에서 하나일 수 있다.
또한, 전극조립체는 두 개의 전극탭과, 이 전극탭에 각각 용접부에 의해 연결되는 두 개의 전극리드(111, 112)를 포함할 수 있다.
두 개의 전극리드(111, 112) 중 하나의 전극리드(111, 112)는 양극탭에 연결되는 양극리드일 수 있고, 나머지 하나의 전극리드(111, 112)는 음극탭에 연결되는 음극리드일 수 있다. 일례로 양극의 전극리드(111)는 알루미늄(Al)으로 이루어질 수 있고, 음극의 전극리드(112)는 구리(Cu)로 이루어질 수 있다.
전극리드(111, 112)에는 각각 리드필름(113)이 부착될 수 있다. 전극리드(111, 112)에 결합되는 리드필름(113)은 전극리드(111, 112)와 셀 케이스(115) 사이에 위치하여 전극리드(111, 112)와 셀 케이스(115) 사이에 단락이 발생되는 것을 방지하고 밀봉력을 향상시켜 전해액의 누출 등을 방지할 수 있다.
두 개의 전극리드(111, 112)는 전극조립체의 양측에 각각 배치되는 것으로 도시되었으나, 전극탭의 배치에 따라 전극조립체의 일측에만 배치될 수도 있다.
상기 모듈 케이스(200)는 전지셀 적층체(100) 및 이와 연결된 전장품을 외부의 물리적 충격으로부터 보호하기 위한 것일 수 있고, 모듈 케이스(200)는 전지셀 적층체(100) 및 이와 연결된 전장품을 모듈 케이스(200)의 내부 공간에 수용할 수 있다.
모듈 케이스(200)의 구조는 다양할 수 있고, 일례로 모듈 케이스(200)의 구조는 모노 프레임의 구조일 수 있다. 여기서, 모노 프레임은 상면, 하면 및 양 측면이 일체화된 금속 판재의 형태일 수 있다. 모노 프레임은 압출 성형으로 제조될 수 있다. 다른 예로, 모듈 케이스(200)의 구조는 U자형 프레임과 상부 플레이트(상면(201))가 결합된 구조일 수 있다. U자형 프레임과 상부 플레이트가 결합된 구조의 경우, 모듈 케이스(200)의 구조는 하면 및 양 측면이 결합된 또는 일체화된 금속 판재인 U자형 프레임의 상측에 상부 플레이트가 결합되어 형성될 수 있으며, 각 프레임 또는 플레이트는 프레스 성형으로 제조될 수 있다. 또한, 모듈 케이스(200)의 구조는 모노 프레임 또는 U자형 프레임 외에 L형 프레임의 구조로 제공될 수도 있으며, 상술한 예에서 설명하지 않은 다양한 구조로 제공될 수도 있다.
모듈 케이스(200)의 구조는 전지셀 적층체(100)의 길이 방향을 따라 개방된 형태로 제공될 수 있다. 전지셀 적층체(100)의 전면 및 후면은 모듈 케이스(200)에 의해 가려지지 않을 수 있다. 전지셀(110)의 전극리드(111, 112)는 모듈 케이스(200)에 의해 가려지지 않을 수 있다. 전지셀 적층체(100)의 전면 및 후면은 후술할 버스바 프레임(300), 엔드 플레이트(400) 또는 버스바(310, 320) 등에 의해 가려질 수 있으며, 이를 통해 전지셀 적층체(100)의 전면 및 후면은 외부의 물리적 충격 등으로부터 보호될 수 있다.
전지셀 적층체(100)와 모듈 케이스(200)의 내부면 중 일측면 사이에는 압축 패드(150)가 위치할 수 있다.
압축 패드(150)는 전지셀 적층체(100)에서 도면상 X축 방향으로 전지셀 적층체(100)의 최외곽에 있는 전지셀(110)에 대향되도록 배치될 수 있다.
또한 도시되지 않았으나, 전지셀 적층체(100)와 모듈 케이스(200)의 내부면 사이에는 열전도성 수지가 주액될 수 있으며, 주액된 열전도성 수지에 의하여 전지셀 적층체(100)와 모듈 케이스(200)의 내부면 중 일면 사이에 열전도성 수지층(미도시)이 형성될 수 있다. 이 때, 열전도성 수지층은 전지셀 적층체(100)의 Z축 상에 위치할 수 있으며, 열전도성 수지층은 전지셀 적층체(100)와 모듈 케이스(200)의 -Z축 상에 위치한 바닥면 사이에 형성될 수 있다.
상기 버스바 프레임(300)은 전지셀 적층체(100)의 일면 상에 위치하여, 전지셀 적층체(100)의 일면을 커버함과 동시에 전지셀 적층체(100)와 외부 기기와의 연결을 안내할 수 있다. 구체적으로 버스바 프레임(300)은 도시된 바와 같이 전지셀 적층체(100)의 전면 또는 후면 상에 위치할 수 있고, 상면, 하면, 또는 측면에 위치할 수도 있다. 버스바 프레임(300)에는 버스바(310, 320) 및 모듈 커넥터 중 적어도 하나가 장착될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 버스바 프레임(300)의 일면은 전지셀 적층체(100)의 일면 또는 타면과 연결되고, 버스바 프레임(300)의 타면은 버스바(310, 320)에 연결될 수 있다.
버스바 프레임(300)은 전기적으로 절연인 소재로 이루어지거나 절연 소재를 포함할 수 있다. 버스바 프레임(300)은 버스바(310, 320)가 전극리드(111, 112)와 접합된 부분 외에 전지셀(110)들의 다른 부분과 접촉하는 것을 제한할 수 있으며, 전기적 단락이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
버스바 프레임(300)은 전지셀 적층체(100)의 일측 및 타측에 각각 위치할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에서 버스바 프레임(300)을 도시한 도면이다. 버스바 프레임(300)의 일면에 버스바(310, 320)가 장착될 수 있고, 버스바(310, 320)는 전지셀 적층체(100) 또는 전지셀(110)들과 외부 기기 회로를 전기적으로 연결하기 위한 것일 수 있다. 버스바(310, 320)는 복수 개가 배치될 수 있고, 전지셀 적층체(100) 또는 버스바 프레임(300)과 엔드 플레이트(400) 사이에 위치함으로써 외부의 충격 등으로부터 보호될 수 있으며, 외부의 수분 등에 의한 내구성 저하가 최소화될 수 있다.
버스바(310, 320)는 전지셀(110)의 전극리드(111, 112)를 통해 전지셀 적층체(100)와 전기적으로 연결될 수 있다.
구체적으로 전지셀(110)의 전극리드(111, 112)는 버스바 프레임(300)에 형성된 리드 슬릿을 통과한 후 구부러져 버스바(310, 320)와 연결될 수 있다.
버스바(310)는 전지셀을 전기적으로 연결하기 위한 것일 수 있고, 버스바(310)의 양측에 전지셀(110)의 전극리드(111, 112)가 연결될 수 있고, 버스바(310, 320)의 일측에 연결되는 전극리드(111)는 양극리드일 수 있고, 버스바(310, 320)의 타측에 연결되는 전극리드(112)는 음극리드일 수 있다.
그리고, 버스바(310, 320)에는 버스바 접합판(busbar weld plate)(330)이 결합될 수 있다. 버스바 접합판(330)은 센싱부(센싱 플레이트)(350)의 회로기판(FPCB(Flexible Printed Circuit Board))(340)에 연결될 수 있다.
즉, 센싱부(350)는 버스바(310, 320)에 결합된 버스바 접합판(330)을 통해 버스바(310, 320)에 연결되어 전지셀(110)의 전압 등을 센싱할 수 있다.
본 실시예에서 센싱부(350)의 회로기판(FPCB)(340)은 버스바 프레임(300)에 배치될 수 있고, 버스바 프레임(300) 상에서 회로기판(340)은 평판 형태로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일실시예에서 버스바 접합판(330)은 도 8에 도시된 바와 같이 단차진 형태로 이루어질 수 있다.
구체적으로 버스바 접합판(330)은 버스바 결합부(331), 연결부(332), 및 기판 결합부(333)를 포함할 수 있고, 전반적으로 버스바 접합판(330)은 얇은 플레이트 형태로 배터리 모듈(1000)의 폭방향(X축 방향 또는 -X축 방향)을 따라 연장될 수 있다. 버스바 접합판(330)은 버스바(310, 320)의 길이방향(Z축 방향)에 직교하는 방향으로 연장될 수 있다.
버스바 결합부(331)는 버스바 접합판(330)에서 버스바(310, 320)와 결합되는 부분으로 배터리 모듈(1000)의 폭방향(X축 방향 또는 -X축 방향)으로 연장될 수 있고, 버스바(310, 320)의 상부에서 용접 등으로 버스바(310, 320)에 접합될 수 있다. 버스바(310, 320)의 일면(전면)에는 전지셀(110)의 전극리드(111, 112)가 결합될 수 있고, 전극리드(111, 112)가 결합되는 버스바(310, 320)의 일면에서 전극리드(111, 112)가 연결되지 않는 부분에 버스바 결합부(331)가 결합될 수 있다. 버스바 결합부(331)는 버스바(310, 320)의 상부 좌측에서 우측방향으로 연장될 수 있다.
연결부(332)는 버스바 결합부(331)와 기판 결합부(333) 사이에서 버스바 결합부(331)와 기판 결합부(333)를 서로 연결한다.
연결부(332)는 그 일단이 버스바 결합부(331)에서 절곡되어 배터리 모듈(1000)의 내측방향(전지셀(110) 방향)(Y축 방향 또는 -Y축 방향)으로 연장될 수 있다. 연결부(332)의 일단은 버스바 결합부(331)에서 약 90도로 절곡될 수 있다. 도 7, 및 도 9에서와 같이 연결부(332)는 버스바 결합부(331)의 우측단에서 절곡되어 버스바(310, 320) 측면에 배치될 수 있다.
기판 결합부(333)는 버스바 접합판(330)에서 회로기판(FPCB)(340)에 연결되는 부분으로 기판 결합부(333)의 일단이 연결부(332)에서 절곡되어 배터리 모듈(1000)의 폭방향(X축 방향 또는 -X축 방향) 또는 인접한 버스바(310, 320) 방향으로 연장될 수 있다.
버스바 접합판(330)에서 버스바 결합부(331), 연결부(332), 및 기판 결합부(333)는 일체로 형성될 수 있고, 단차진 형태로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서 버스바 접합판(330)은 알루미늄, 구리 등의 금속재질로 이루어질 수 있다. 그리고, 버스바 접합판(330)은 버스바(310, 320)와 동일한 재질로 이루어질 수 있다. 즉, 버스바(310, 320)가 알루미늄으로 이루어지면 버스바 접합판(330) 또한 알루미늄으로 이루어질 수 있고, 버스바(310, 320)가 구리로 이루어지면 버스바 접합판(330)도 구리로 이루어질 수 있다.
이와 같이 버스바 접합판(330)이 버스바(310, 320)와 동일한 재질로 이루어질 경우 용접으로 동종 접합될 수 있고 용접성이 개선될 수 있다.
배터리 모듈(1000)에서 회로기판(FPCB)(340)에 대해 버스바(310, 320)가 평면상에 배치되지 않을 수 있다.
즉, 회로기판(FPCB)(340)보다 버스바(310, 320)가 배터리 모듈의 길이방향(Y축 방향 또는 -Y축 방향)으로 더 돌출되어 배치될 수 있다. 이 경우 회로기판(FPCB)(340)에 단차 구간 또는 꺾임 구간이 발생할 수 있고 조립 공정에서 회로기판(FPCB)(340)에 단차 구간 또는 꺾임 구간에 크랙(crack)이 발생하거나 배터리 모듈(1000)이 장착된 차량 주행 중 충격에 의해 파손될 가능성이 있다.
본 실시예에서는 버스바 접합판(330)에 단차 구성 또는 벤딩 구성을 적용함으로써 회로기판(FPCB)(340)을 꺾임 구간(단차 구성)이 없는 평판으로 구성하거나 꺾임 구간을 최소화하여 회로기판(FPCB)(340) 내 단선 가능성을 감소시킬 수 있다.
버스바(310, 320)에 의해 전지셀 적층체(100)를 구성하는 전지셀(110)들이 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다.
한편, 도 10 및 도 11은 본 발명에서 제2 실시예에 따른 버스바 접합판(330)을 도시한 도면이다.
제2 실시예에 따른 버스바 접합판(330)이 전술한 제1 실시예와 다른 점은 제2 실시예에서는 버스바 접합판(330)의 버스바 결합부(331)가 정사각형으로 이루어진다는 점이다. 제2 실시예의 버스바 접합판(330) 또한 버스바 결합부(331), 연결부(332), 및 기판 결합부(333)를 포함할 수 있다.
이와 같이 제2 실시예에서 버스바 접합판(330)의 버스바 결합부(331)가 정사각형으로 이루어짐으로써 버스바 접합판(330)의 방향을 가로-세로로 전환이 가능하다는 점이다.
도 10은 버스바 접합판(330)이 버스바 프레임(300)의 폭방향(X축 방향)으로 배치된 예를 도시한 것이고, 도 11은 버스바 접합판(330)이 버스바 프레임(300)의 높이방향(Z축 방향)으로 배치된 예를 도시한 것이다. 도 10에서는 버스바 접합판(330)의 연결부(332)가 버스바(310, 320)의 측면을 덮는 형태로 이루어지고, 도 11에서는 버스바 접합판(330)의 연결부(332)가 버스바(310, 320)의 상면을 덮는 형태로 이루어질 수 있다.
제2 실시예에서는 버스바(310, 320), 버스바 프레임(300), 회로기판(340)의 배치에 따라 버스바 접합판(330)의 방향을 가로 또는 세로로 전환하여 배치할 수 있는 장점이 있다.
그 외 구성 및 효과에 대해서는 전술한 제1 실시예와 동일하여 여기서는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 12 및 도 13은 본 발명에서 제3 실시예에 따른 버스바 접합판(330)을 도시한 도면이다.
제3 실시예에 따른 버스바 접합판(330)이 이전 실시예와 다른 점은 제3 실시예에서는 버스바 접합판(330)의 기판 결합부(333)의 단부가 연결부(332) 방향으로 구부러질 수 있고, 연결부(332)방향으로 말린(rolled) 형태로 이루어질 수 있다는 점이다. 제2 실시예의 버스바 접합판(330) 또한 버스바 결합부(331), 연결부(332), 및 기판 결합부(333)를 포함할 수 있다.
제3 실시예에서 버스바 접합판(330)의 기판 결합부(333)는 연결부(332) 방향으로 구부러진 또는 연결부(332) 방향으로 말린 단부(333a)을 가질 수 있다.
도 13에 도시된 바와 같이 기판 결합부(333)는 회로기판(340)의 통공(341)을 통과할 수 있다. 즉, 기판 결합부(333)는 회로기판(340)의 일면에서 통공(341)을 통과하여 반대쪽 타면으로 나올 수 있고, 구부러진 단부(333a) 또는 말린 단부(333a)는 회로기판(340)의 타면에서 회로기판(340)에 접촉할 수 있다.
제3 실시예에서 기판 결합부(333)는 회로기판(340)의 통공(341)에 삽입되고, 연결부(332) 방향으로 말린 단부(333a)가 회로기판(340)에 접촉함으로써 회로기판(340)과 보다 견고하게 결합될 수 있고 전기적 연결이 안정적으로 유지될 수 있다. 그리고, 기판 결합부(333)에서 단부(333a)는 강성이 향상될 수 있다.
버스바(310, 320)는 하나의 배터리 모듈(1000)을 다른 배터리 모듈(1000)에 전기적으로 연결하기 위한 터미널 버스바(320)를 포함할 수 있다.
다른 배터리 모듈(1000)과 연결되기 위해서 터미널 버스바(320)의 적어도 일부는 엔드 플레이트(400)의 외부로 노출될 수 있으며, 엔드 플레이트(400)에는 이를 위한 터미널 개구부(410)가 구비될 수 있다.
터미널 버스바(320)는 그 일단부(제2부분(322))가 절연 커버(500)의 개구부(510)와 엔드 플레이트(400)의 터미널 개구부(410)를 통해 노출될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이 터미널 버스바(320)는 전지셀(110)의 전극 리드(111, 112)와 연결되는 제1 부분(321) 및 터미널 개구부(410)를 통해 외부로 노출되는 제2 부분(322)을 포함할 수 있다. 또한, 터미널 버스바(320)는 제1 부분(321)과 제2 부분(322) 사이에 형성된 벤딩부(323)를 더 포함할 수 있다.
터미널 버스바(320)에서 제1 부분(321)은 벤딩부(323)를 통해 제2 부분(322)과 연결될 수 있고, 제1 부분(321)의 일면과 제2 부분(322)의 일면은 서로 수직할 수 있다. 즉, 터미널 버스바(320)에 구부러진 벤딩부(323)를 형성하여, 제2 부분(322)이 돌출되어 절연 커버(500)의 안착부(530)에 안착되고, 제2 부분(322)이 팩 버스바(미도시)와 전기적으로 연결될 수 있다. 터미널 버스바(320)의 일단부를 구성하는 제2 부분(322)에는 결합공(322a)이 형성되고 이 결합공(322a)에 삽입되는 고정핀(미도시)에 의해 터미널 버스바(320)의 제2 부분(322)이 고정된다.
본 실시예에서 버스바 프레임(300)에는 양측에 두 개의 터미널 버스바(320)가 배치될 수 있다.
두 개의 터미널 버스바(320)에서 하나의 터미널 버스바(320)는 양극(+)의 터미널 버스바(320)일 수 있고, 다른 하나는 음극(-)의 터미널 버스바(320)일 수 있다.
본 실시예에서 도 6에서 좌측의 터미널 버스바(320)는 양극(+)의 터미널 버스바(320)일 수 있고 알루미늄(Al)으로 이루어질 수 있다.
알루미늄으로 이루어지는 좌측의 터미널 버스바(320)에는 알루미늄으로 된 양극의 전극리드(111)가 접합될 수 있고, 동종의 금속 접합으로 이루어져 용접성이 개선될 수 있다.
도 4에서 터미널 버스바(320)의 제1 부분(321)에 전극리드(111)가 용접으로 접합될 수 있다. 터미널 버스바(320)는 니켈 도금(Ni plating) 및 주석 도금(Sn plating)이 이루어질 수 있다.
또한, 터미널 버스바(320)에서 벤딩부(323)에는 버스바 접합판(330)이 결합될 수 있다. 전술한 바와 같이 센싱부는 터미널 버스바(320)에 결합된 버스바 접합판(330)을 통해 터미널 버스바(320)에 연결되어 전지셀(110)의 전압 등을 센싱할 수 있다. 터미널 버스바(320)에도 전술한 실시예들의 버스바 접합판(330)이 적용될 수 있다.
본 실시예에서 알루미늄으로 이루어지는 좌측의 터미널 버스바(320)에는 알루미늄의 버스바 접합판(330)이 결합될 수 있다. 따라서, 알루미늄으로 이루어지는 양극의 터미널 버스바(320)에 용접으로 동종 접합될 수 있고 용접성이 개선될 수 있다.
도 6에서 우측의 터미널 버스바(320)는 음극(+)의 터미널 버스바(320)일 수 있고 구리(Cu)로 이루어질 수 있다.
구리로 이루어지는 우측의 터미널 버스바(320)에는 구리로 된 음극의 전극리드(112)가 접합될 수 있고, 동종의 금속 접합으로 이루어져 용접성이 개선될 수 있다.
또한, 우측의 터미널 버스바(320)에도 버스바 접합판(330)이 결합될 수 있고, 구리로 이루어지는 음극의 터미널 버스바(320)에 구리의 버스바 접합판(330)이 용접으로 동종 접합될 수 있고 용접성이 개선될 수 있다.
상기 엔드 플레이트(400)는 모듈 케이스(200)의 개방된 면을 커버함으로써, 전지셀 적층체(100) 및 이와 연결된 전장품을 외부의 물리적 충격으로부터 보호하기 위한 것일 수 있다. 이를 위해 엔드 플레이트(400)는 소정의 강도를 가지는 물질로 제조될 수 있고, 예를 들어, 엔드 플레이트(400)는 알루미늄과 같은 금속 또는 플라스틱 소재를 포함할 수 있다.
엔드 플레이트(400)에는 터미널 개구부(410)가 형성될 수 있다. 터미널 개구부(410)는 엔드 플레이트(400)의 양측에 각각 배치될 수 있고, 터미널 개구부(410)를 통해 절연 커버(500)의 일부 및 터미널 버스바(320)의 일단부(제2 부분(322))가 노출될 수 있다.
그리고, 엔드 플레이트(400)의 양측에 위치하는 터미널 개구부(410) 사이에는 커넥터 개구부가 위치할 수 있고, 커넥터 개구부를 통해 모듈 커넥터가 외부로 노출될 수 있다.
엔드 플레이트(400)는 전지셀 적층체(100)의 일면 상에 위치하는 버스바 프레임(300) 또는 버스바(310, 320)를 덮으면서 모듈 케이스(200)와 결합될 수 있다. 엔드 플레이트(400)의 각 모서리는 모듈 케이스(200)의 대응하는 모서리와 용접, 볼트 체결, 후크 체결 등의 방법으로 결합될 수 있다.
엔드 플레이트(400)는 전지셀 적층체(100)의 양면을 덮도록 모듈 케이스(200)의 일면 및 타면에 각각 위치할 수 있다. 본 실시예에서는 모듈 케이스(200)의 전후면에 엔드 플레이트(400)가 위치하는 예를 도시하였다.
절연 커버(500)는 엔드 플레이트(400) 내측에 배치될 수 있고, 버스바 프레임(300)외측에 배치될 수 있다. 또한, 엔드 플레이트(400)와 버스바 프레임(300) 사이에 전기적 절연을 위한 절연 커버(500)가 위치할 수 있다. 즉, 전지셀 적층체(100)로부터 외측으로 버스바 프레임(300), 절연 커버(500) 및 엔드 플레이트(400)가 순차적으로 위치할 수 있다. 엔드 플레이트(400)와 마찬가지로 버스바 프레임(300) 및 절연 커버(500)는 각각 복수로 구성될 수 있다.
절연 커버(500)는 전기적 절연 소재로 이루어지거나 절연 소재를 포함할 수 있고 버스바(310, 320)가 엔드 플레이트(400)와 접촉하는 것을 차단할 수 있다.
절연 커버(500)는 개구부(510) 및 안착부(530)를 포함할 수 있다. 개구부(510)는 절연 커버(500)의 상부 양측에 각각 배치될 수 있고, 개구부(510)를 통해 터미널 버스바(320)의 일단부(제2 부분(322))가 노출될 수 있다.
그리고, 절연 커버(500)의 양측에 위치하는 개구부(510) 사이에는 커넥터 개구부가 위치할 수 있고, 커넥터 개구부를 통해 모듈 커넥터가 외부로 노출될 수 있다.
절연 커버(500)는 엔드 플레이트(400)의 내부면에 위치할 수 있으며, 엔드 플레이트(400)의 내부면에 밀착될 수 있으나, 반드시 그러한 것은 아니다.
전술한 바와 같이 개구부(510)를 통해 터미널 버스바(320)의 일단부(제2 부분(322))가 노출될 수 있고, 이 노출된 터미널 버스바(320)의 일단부(제2 부분(322))가 안착부(530)에 안착될 수 있다. 따라서, 안착부(530)는 개구부(510)에 인접하게 배치될 수 있고 상부 외측면에 배치될 수 있다.
안착부(530)는 그 상면에 터미널 버스바(320)의 제2 부분(322)이 안착될 수 있고 따라서 안착부(530)의 상면이 안착면을 형성할 수 있다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이 안착부(530)는 터미널 버스바(320)를 고정하기 위한 고정부재(531)를 포함할 수 있다.
고정부재(531)는 터미널 버스바(320)의 제2 부분(322)을 고정할 수 있고, 고정홀(531a)을 포함할 수 있다.
상기 고정홀(531a)에 고정핀(미도시)이 삽입될 수 있다. 터미널 버스바(320)의 제2 부분(322)에 형성된 결합공(322a)에 삽입되는 고정핀(미도시)이 고정홀(531a)에 결합되어 고정됨으로써 터미널 버스바(320)의 제2 부분(322)이 절연 커버(500)에 고정될 수 있다.
따라서, 터미널 버스바(320)의 제2 부분(322)이 절연 커버(500)의 안착부(530)에 안착되고 안착부(530)에 배치되는 고정부재((531)에 제2 부분(322)이 안착되어 접촉하게 된다.
그리고, 노출되는 터미널 버스바(320)의 일단부(제2부분(322))를 덮는 터미널 커버부(미도시)가 절연 커버(500)에 배치될 수 있다.
한편, 배터리 모듈(1000)간 전기적 연결은 팩 버스바(미도시)를 통해 이루어질 수 있다. 팩 버스바는 하나의 배터리 모듈(1000)을 인접한 다른 배터리 모듈(1000)이나 BDU(Battery Disconnection Unit)와 연결하기 위한 부재로써, 터미널 버스바(320)의 노출된 일단부(제2 부분(322))와 연결될 수 있다. 일례로, 팩 버스바가 터미널 버스바(320)의 일단부(제2 부분(322)의 상부에 중첩되어 연결될 수 있다.
팩 버스바의 일단이 터미널 버스바(320)의 제2 부분(322) 위에 중첩하여 배치된 후 고정핀이 팩 버스바의 결합공 및 터미널 버스바(320)에서 제2 부분(322)의 결합공(322a)에 순차 삽입된 다음 고정핀이 안착부(530)의 고정홈(531a)에 고정되어 팩 버스바를 터미널 버스바(320)에 연결할 수 있다.
그리고, 고정핀에 의해 팩 버스바와 함께 터미널 버스바(320)의 제2 부분(322)이 절연 커버(500)에 고정될 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명에 따른 하나 이상의 배터리 모듈(1000)은 배터리 팩(2000)을 형성할 수 있다. 도 14에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 팩(2000)은 팩 케이스(2100) 내부에 적어도 하나 이상의 배터리 모듈(1000)을 수용할 수 있고, BMS(Battery Management System), 냉각 시스템 등의 각종 제어 및 보호 시스템을 포함할 수 있다.
팩 케이스(2100)는 하부 하우징(2110) 및 하부 하우징(2110) 상측에 결합되는 상부 하우징(미도시)을 포함할 수 있고, 하부 하우징(2110) 및 상부 하우징의 내부 공간에 복수의 배터리 모듈(1000)이 수납될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 배터리 팩(2000) 내부에 복수의 배터리 모듈(1000)이 수용되는 예를 도시하였으나, 배터리 팩(2000) 내부에 복수의 전지셀(110)이 바로 배치될 수도 있다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 배터리 모듈(1000) 및 배터리 팩(2000)은 다양한 디바이스에 적용될 수 있다. 구체적으로 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 자동차 등의 운송 수단이나 ESS(Energy Storage System)에 적용될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 이차 전지를 사용할 수 있는 다양한 디바이스에 적용 가능하다.
도 15는 배터리 팩(2000)이 장착된 전기 자동차(V)를 도시한 도면이다. 전기 자동차(V)에서는 배터리 팩(2000)으로부터 전원을 공급받는 모터에 의해 휠이 구동되어 전기 자동차가 운행될 수 있다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
본 발명은 FPCB 파손을 방지할 수 있는 벤딩 구조의 버스바 접합판 및 이를 포함한 배터리 모듈을 제공할 수 있다.

Claims (20)

  1. 복수의 전지셀을 포함하는 배터리 모듈에서 복수의 상기 전지셀의 전기적 연결을 위한 버스바와 회로기판을 연결하기 위해 상기 버스바에 결합되는 배터리 모듈용 버스바 접합판에 있어서,
    상기 버스바 접합판은
    상기 버스바에 결합되는 버스바 결합부;
    상기 회로기판에 연결되는 기판 결합부; 및
    상기 버스바 결합부와 상기 기판 결합부 사이의 연결부;
    를 포함하는 배터리 모듈용 버스바 접합판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 버스바 결합부, 상기 기판 결합부 및 상기 연결부는 일체로 형성되는 버스바 접합판.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 버스바 접합판은 단차지게 형성되는 버스바 접합판.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 버스바 결합부는 상기 기판 결합부보다 상기 배터리 모듈의 외측에 배치되는 버스바 접합판.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 연결부의 일단은 상기 버스바 결합부에서 절곡되어 상기 배터리 모듈의 내측방향으로 연장되는 버스바 접합판.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 기판 결합부의 일단은 상기 연결부에서 절곡되어 상기 배터리 모듈의 폭방향으로 연장되는 버스바 접합판.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 버스바 접합판은 상기 버스바와 동일한 재질로 이루어지는 버스바 접합판.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 버스바 결합부는 정사각형으로 이루어지는 버스바 접합판.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 기판 결합부는 말린(rolled) 단부를 가지는 버스바 접합판.
  10. 복수의 전지셀이 적층되는 전지셀 적층체;
    상기 전지셀 적층체를 수용하기 위한 모듈 케이스; 및
    상기 전지셀을 전기적으로 연결하기 위한 버스바;
    상기 전지셀 적층체의 일측에서 하나 이상의 상기 버스바가 배치되는 버스바 프레임; 및
    상기 버스바 프레임 상에 배치되는 회로기판;
    상기 버스바와 상기 회로기판의 전기적 연결을 위해 상기 버스바에 결합되는 버스바 접합판;을 포함하는 배터리 모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 버스바 접합판은
    상기 버스바에 결합되는 버스바 결합부;
    상기 회로기판에 연결되는 기판 결합부; 및
    상기 버스바 결합부와 상기 기판 결합부 사이의 연결부;
    를 포함하는 배터리 모듈.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 버스바 결합부, 상기 기판 결합부 및 상기 연결부는 일체로 형성되는 배터리 모듈.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 버스바 접합판은 단차지게 형성되는 배터리 모듈.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 버스바 결합부는 상기 기판 결합부보다 상기 배터리 모듈의 외측에 배치되는 배터리 모듈.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 버스바 결합부는 정사각형으로 이루어지는 배터리 모듈.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 기판 결합부는 상기 연결부 방향으로 말린(rolled) 단부를 가지는 배터리 모듈.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 연결부의 일단은 상기 버스바 결합부에서 절곡되어 상기 배터리 모듈의 내측방향으로 연장되는 배터리 모듈.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 기판 결합부의 일단은 상기 연결부에서 절곡되어 상기 배터리 모듈의 폭방향으로 연장되는 배터리 모듈.
  19. 제10항에 있어서,
    상기 버스바 접합판은 상기 버스바와 동일한 재질로 이루어지는 배터리 모듈.
  20. 제10항에 있어서,
    상기 버스바 프레임 상의 상기 회로기판은 평판으로 이루어지는 배터리 모듈.
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