KR102791126B1

KR102791126B1 - 길이 조절이 가능한 인터-버스바

Info

Publication number: KR102791126B1
Application number: KR1020190108862A
Authority: KR
Inventors: 차재혁; 황성택
Original assignee: 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority date: 2019-09-03
Filing date: 2019-09-03
Publication date: 2025-04-02
Anticipated expiration: 2039-09-03
Also published as: JP7160415B2; KR20210027857A; US20220158309A1; EP3982487A4; WO2021045395A1; US12183953B2; JP2022532817A; CN113767518A; EP3982487A1

Abstract

본 발명에 따른 인터 버스바는, 일단부에 홀을 구비한 제1 본체 구간과, 상기 제1 본체 구간의 타단부에서 소정의 길이로 연장되는 제1 길이 조절구간를 구비하는 제1 버스바; 및 일단부에 홀을 구비한 제2 본체 구간과, 상기 제2 본체 구간의 타단부에서 소정의 길이로 연장되는 제2 길이 조절구간를 구비하고, 상기 제1 버스바와 결합 또는 결합해제되게 마련되는 제2 버스바를 포함하고, 상기 제1 길이 조절구간과 상기 제2 길이 조절구간은 서로 적어도 일부분이 중첩배치되는 연결부를 형성하되 상기 연결부의 길이가 변경될 수 있게 상대 위치를 달리하여 서로 탈부착 가능하게 마련될 수 있다.

Description

길이 조절이 가능한 인터-버스바{Length-adjustable inter-busbar}

본 발명은 인터-버스바에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 설치할 장소에 따라 길이를 쉽게 조절할 수 있는 인터 버스바에 관한 것이다.

현재 상용화된 이차전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.

최근에는 휴대형 전자기기와 같은 소형 장치뿐 아니라, 자동차나 전력저장장치(ESS)와 같은 중대형 장치에도 이차 전지가 널리 이용되고 있다. 이러한 중대형 장치에 이용되는 경우, 용량 및 출력을 높이기 위해 많은 수의 이차 전지가 전기적으로 접속되어 배터리 모듈이나 배터리 팩을 구성한다.

상기 배터리 모듈이나 배터리 팩의 대전류 통전을 위한 전기적 연결 수단으로서 버스바가 널리 사용되고 있다. 상기 버스바는 통상적으로 구리 또는 알루미늄 재질로서 일정한 폭과 두께 및 길이를 갖는 강성 플레이트 형태로 제작되고 있다. 이러한 버스바는 전기 전도율이 우수해 에너지 손실이 적고 일반 케이블보다 대전류 통전용으로서 더 안전하다.

한편, 상기 버스바 중 배터리 모듈들 간의 연결을 위해 사용되는 버스바를 인터-버스바라고 지칭한다. 이를테면, 도 1에 도시한 바와 같이, 이웃한 2개의 배터리 모듈(10,20)은 인터-버스바(30)를 매개로 직렬 연결될 수 있다. 다시 말하면, 어느 하나의 배터리 모듈(10)의 양극 터미널과 다른 하나의 배터리 모듈(20)의 음극 터미널은 인터-버스바(30)를 매개로 통전될 수 있다. 이와 같은 패턴으로 복수 개의 배터리 모듈들이 직렬적으로 연결되어 고출력의 배터리 팩을 구성하게 된다.

그런데 배터리 팩은 모델별로 내부 구성물 또는 내부 완충재 등의 차이가 있어 배터리 모듈들 간의 거리가 약간씩 다를 수 있어 현재 인터-버스바는 배터리 팩 모델별로 길이가 다르게 제작되고 있다. 예컨대, 배터리 모듈들 간의 거리가 5mm만 달라지더라도 인터-버스바를 신규 제작하고 있는 실정이다.

이에 배터리 팩 모델별로 배터리 모듈들 간의 거리가 달라지더라도 배터리 모듈들을 연결할 수 있는 길이 조절이 가능한 인터-버스바에 관한 개발이 요청되고 있다.

한국 공개특허공보 제10-2015-0091791호 (2015.08.12) 삼성에스디아이 주식회사.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 배터리 모듈들 간의 거리에 관계없이 배터리 모듈들을 쉽게 연결할 수 있는 길이 조절 가능한 인터-버스바를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 청구범위에 나타난 구성과 구성의 조합에 의해 실현될 수 있다.

본 발명에 따르면, 일단부에 체결홀을 구비한 제1 본체 구간과, 상기 제1 본체 구간의 타단부에서 소정의 길이로 연장되는 제1 길이 조절구간를 구비하는 제1 버스바; 및 일단부에 체결홀을 구비한 제2 본체 구간과, 상기 제2 본체 구간의 타단부에서 소정의 길이로 연장되는 제2 길이 조절구간를 구비하고, 상기 제1 버스바와 결합 또는 결합해제되게 마련되는 제2 버스바를 포함하고, 상기 제1 길이 조절구간과 상기 제2 길이 조절구간은, 서로 적어도 일부분이 중첩배치되는 연결부를 형성하되, 상기 연결부의 길이가 변경될 수 있게 상대 위치를 달리하여 서로 탈부착 가능하게 마련되는 인터-버스바가 제공될 수 있다.

상기 제1 길이 조절구간은 상기 제1 본체 구간보다 작은 두께로 형성되고 상기 제2 길이 조절구간은 상기 제2 본체 구간보다 작은 두께로 형성되며, 상기 제1 길이 조절구간과 상기 제2 길이 조절구간의 두께의 합은 상기 제1 본체 구간 또는 상기 제2 본체 구간의 두께와 동일할 수 있다.

상기 제1 길이 조절구간과 상기 제2 길이 조절구간은 서로 대칭적 구조로 탈부착되게 마련될 수 있다.

상기 제1 길이 조절구간과 상기 제2 길이 조절구간은 각각, 길이 방향을 따라 미리 정해진 간격마다 관통 형성된 복수 개의 키홀들; 및 일측에 상기 키홀들 중 어느 하나에 억지 끼움 가능하게 돌출 형성된 끼움 버튼을 구비할 수 있다.

상기 제1 길이 조절구간은 길이 방향을 따라 미리 정해전 간격마다 나사를 삽입할 수 있게 관통 형성된 복수 개의 나사 체결공들을 구비하고, 상기 제2 길이 조절구간은 상기 나사 체결공들과 대응하는 위치에 마련되되, 표면으로부터 소정 깊이만큼 함몰되고 그 내경에 나사산이 형성되어 있는 나사 체결홈들을 구비할 수 있다.

상기 나사 체결공은, 나사 헤드가 상기 제1 길이 조절구간 속에 삽입되게 직경이 2중으로 형성될 수 있다.

상기 제1 길이 조절구간은 상기 제1 본체 구간과 동일한 두께로 형성되고, 끝단부로부터 상기 제1 본체 구간 방향으로 소정 깊이까지 함몰 형성된 삽입홈을 구비하고, 상기 제2 길이 조절구간은 상기 삽입홈의 깊이에 대응하는 길이를 가지고 상기 삽입홈에 접속 및 접속해제 가능하게 마련될 수 있다.

상기 삽입홈은 상기 제1 길이 조절구간의 폭 방향을 따라 복수 개가 형성되고, 상기 제2 길이 조절구간은 상기 삽입홈들에 각각 삽입 가능한 복수 개의 봉 형상으로 마련될 수 있다.

본 발명의 다른 양태에 의하면, 상술한 인터-버스바; 및 상기 인터-버스바를 감싸서 피복하는 절연 피복물을 포함하는 버스바 조립체가 제공될 수 있다.

상기 절연 피복물은 상기 제1 버스바의 체결홀 부분과 상기 제2 버스바의 체결홀 부분을 각각 개방 또는 차폐하도록 마련된 제1 단자커버와 제2 단자커버; 및 일단은 상기 제1 단자커버에 결합하고 타단은 상기 제2 단자커버에 결합하며 주름 구조로서 신축성을 갖는 피복부재를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태에 의하면, 상술한 인터-버스바 및 상기 인터-버스바에 의해 전기적으로 연결되는 배터리 모듈들을 포함하는 배터리 팩이 제공될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 배터리 모듈들 간의 거리에 관계없이 배터리 모듈들을 쉽게 연결할 수 있는 길이 조절 가능한 인터-버스바가 제공될 수 있다.

즉, 배터리 모듈들 간의 거리가 다르더라도 상기 인터-버스바로 연결이 가능하다. 따라서 사양이 다른 배터리 팩에도 상기 인터-버스바가 호환적으로 사용될 수 있어 여러 가지 길이의 인터-버스바를 제작할 필요가 없다.

본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 종래 기술에 따른 인터-버스바의 사용예를 설명하기 위한 참고도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 인터-버스바의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 인터-버스바의 결합 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 인터-버스바의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 인터-버스바의 주요 부분 단면도이다.
도 6은 도 5에 대응하는 도면으로서, 길이를 조정한 인터-버스바의 주요 부분 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 인터-버스바의 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 인터-버스바의 단면도이다.
도 9는 도 8에 대응하는 도면으로서, 길이를 조정한 인터-버스바의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 버스바 조립체의 사시도이다.
도 11은 도 10의 버스바 조립체의 사용예를 나타내기 위한 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명의 실시형태는 통상의 기술자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이므로 도면에서의 구성요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 따라서, 각 구성요소의 크기나 비율은 실제적인 크기나 비율을 전적으로 반영하는 것은 아니다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 인터-버스바의 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 인터-버스바의 결합 사시도이다.

이들 도면을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 인터-버스바(100)는, 제1 버스바(110)와 상기 제1 버스바(110)와 결합 및 결합해체 가능한 제2 버스바(120)를 포함한다.

후술하겠으나, 본 발명에 따른 인터-버스바(100)는, 전체 길이가 제1 버스바(110)와 제2 버스바(120)의 결합 위치에 따라 다양하게 조정될 수 있어, 상대 거리가 각각 다른 배터리 모듈들을 연결하는데 호환적으로 사용될 수 있다. 또한, 동일 모델의 배터리 팩 내부에 탑재되는 배터리 모듈들이라도 조립 편차 등으로 인해 각각 상대 거리가 다를 수 있는데, 이 경우에도 본 발명에 따른 인터-버스바(100)는 배터리 모듈들 간의 상대 거리 편차에 무관하게 사용될 수 있어 매우 유용하다 할 수 있다.

이하에서, 위와 같은 특징을 갖는 본 발명의 제1 실시예에 따른 인터-버스바(100)의 구성을 자세히 설명한다.

제1 버스바(110)와 제2 버스바(120)는 예컨대 구리 또는 알루미늄 재질로 제작될 수 있으며 그 폭, 두께, 길이 같은 치수는 인터-버스바(100)의 최대 허용 전류의 크기에 따라 결정될 수 있다.

상기 제1 버스바(110)는 각각 미리 정해진 길이를 갖는 제1 본체 구간(111)과 제1 길이 조절구간(112)을 포함한다.

상기 제1 본체 구간(111)은 하나의 배터리 모듈의 터미널 단자에 접촉되는 부분으로서 일단부에 체결홀(H)을 구비한다. 상기 체결홀(H)은 제1 본체 구간(111)을 배터리 모듈의 터미널 단자(미도시)에 고정하기 위한 볼트 삽입 용도로 사용될 수 있다.

상기 제1 길이 조절구간(112)은 인터-버스바(100)의 길이를 조정하는데 사용되는 부분으로서 상기 제1 본체 구간(111)의 타단부로부터 소정 길이만큼 연장되며 상기 제1 본체 구간(111)보다 작은 두께로 형성될 수 있다. 이에 따라 상기 제1 버스바(110)는 단차가 존재하게 된다.

상기 제2 버스바(120)는, 제1 버스바(110)와 유사하게, 미리 정해진 길이를 갖는 제2 본체 구간(121)과 제2 길이 조절구간(122)을 포함한다.

제2 본체 구간(121)은 다른 하나의 배터리 모듈의 터미널 단자에 접촉되는 부분으로서 제1 본체 구간(111)과 마찬가지로 일단부에 체결홀(H) 구비한다.

제2 길이 조절구간(122)은 제2 본체 구간(121)의 타단부로부터 소정의 길이만큼 연장되며 상기 제2 본체 구간(121)보다 작은 두께로 형성될 수 있다. 따라서 제1 버스바(110)와 마찬가지로 제2 버스바(120)에도 단차가 존재하게 된다.

상기 제1 길이 조절구간(112)과 상기 제2 길이 조절구간(122)의 두께의 합은 상기 제1 본체 구간(111) 또는 상기 제2 본체 구간(121)의 두께와 동일한 것이 바람직하다. 이로써, 제1 버스바(110)와 제2 버스바(120)를 결합 후 인터-버스바(100)의 두께가 전반적으로 일정하게 유지되어 인터-버스바(100)의 기울어짐 내지 어느 한쪽으로의 들뜸을 방지할 수 있다.

인터-버스바(100)의 중심을 기준으로 상기 제1 본체 구간(111)과 제2 본체 구간(121)이 대칭 구조이고 상기 제1 길이 조절구간(112)과 제2 길이 조절구간(122)도 대칭 구조를 이룰 수 있다.

특히, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 제1 길이 조절구간(112)과 상기 제2 길이 조절구간(122)은 서로 적어도 일부분이 중첩배치되는 연결부(130)를 형성한다. 인터-버스바(100)는 제1 길이 조절구간(112)과 제2 길이 조절구간(122)의 상대 중첩 범위, 즉 연결부(130)의 길이를 조정해서 제1 버스바(110)와 제2 버스바(120)를 탈부착시킴으로써 그 전체 길이가 조절될 수 있다.

이를 위해, 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 길이 조절구간(112)과 제2 길이 조절구간(122)은 각각, 길이 방향을 따라 미리 정해진 간격마다 관통 형성된 복수 개의 키홀(113,123)들 및 일측에 상기 키홀(113,123)들 중 어느 하나에 억지 끼움 가능하게 돌출 형성된 끼움 버튼(124)을 구비한다.

키홀(113,123)은 직육면형 홀 형태이고 상기 끼움 버튼(124)은 상기 키홀(113,123)과 형합하게 직육면체 형상으로 마련될 수 있다. 그리고 끼움 버튼(124)은 제1 길이 조절구간(112)과 제2 길이 조절구간(122)의 끝부분에 하나씩 마련되는 것이 바람직하다.

도 3과 같이, 제1 버스바(110)와 제2 버스바(120)는 상기 제1 길이 조절구간(112)의 끼움 버튼(미도시)이 제2 길이 조절구간(122)의 키홀(123) 중 하나에 억지 끼움되고, 상기 제2 길이 조절구간(122)의 끼움 버튼(124)은 제1 길이 조절구간(112)의 키홀(113) 중 하나에 억지 끼움 됨으로써 상호 결합하여 인터-버스바(100)를 형성한다.

본 실시예는 인터-버스바(100)가 제1 길이 조절구간(112)의 끼움 버튼(미도시)과 제2 길이 조절구간(122)의 끼움 버튼(124)이 상대편 키홀(113,123)에 대칭적으로 억지 끼움 결합되게 구성되어 있다. 따라서 인터-버스바(100)는 결합 후 적어도 전후좌우(X-Y평면) 방향으로 유동하지 않고 고정될 수 있다. 또한, 직육면체 형상의 키홀(113,123)과 끼움 버튼(124) 조합 구성은 미세한 비틀림을 없애는데 유리하게 작용할 수 있다.

이러한 인터-버스바(100)는, 도시하지 않았으나, 추후 제1 본체 구간(111)과 제2 본체 구간(121)이 각각 배터리 모듈의 터미널 단자와 체결홀(H)을 통해 볼트 체결되기 때문에 상하(Z축)방향으로도 고정될 수 있다.

한편, 도 3에 도시한 인터-버스바(100)의 길이를 더 길게 조절할 필요가 있을 때는, 제1 버스바(110)와 제2 버스바(120)를 분리한 다음 제1 길이 조절구간(112)의 끼움 버튼(미도시)과 제2 길이 조절구간(122)의 끼움 버튼(124)을 각각 제2 길이 조절구간(122)의 끝에서 2번째 키홀(123)과 제1 길이 조절구간(112)의 끝에서 2번째 키홀(113)에 끼워 맞추어 넣으면 된다.

예컨대, 상기 키홀(113,123) 간의 간격을 5mm로 설정하면 인터-버스바(100)는 5mm 단위로 길이 조절이 가능하다. 물론, 키홀(113,123) 간의 간격을 5mm보다 작거나 더 크게 설정해서 5mm 단위보다 더 작거나 더 크게 인터-버스바의 길이를 조절해도 좋다.

이어서 본 발명의 제2 실시예에 따른 인터-버스바(100A)를 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 인터-버스바(100A)의 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 인터-버스바(100A)의 주요 부분 단면도이며, 도 6은 도 5에 대응하는 도면으로서, 길이를 조정한 인터-버스바(100A)의 주요 부분 단면도이다.

상기 도면들을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 인터-버스바(100A)를 설명하기로 한다. 동일한 부재번호는 동일한 부재를 나타내며, 동일한 부재에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하고 전술한 실시예와의 차이점을 위주로 설명하기로 한다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 제1 길이 조절구간(112)은 길이 방향을 따라 미리 정해전 간격마다 나사(116)를 삽입할 수 있게 관통 형성된 복수 개의 나사 체결공(115)들을 구비하고, 제2 길이 조절구간(122)은 상기 나사 체결공(115)들과 대응하는 위치에 마련되되, 표면으로부터 소정 깊이만큼 함몰되고 그 내경에 나사산이 형성되어 있는 나사 체결홈(125)들을 구비한다.

도 5에 도시한 바와 같이, 제1 길이 조절구간(112)의 나사 체결공(115)과 제2 길이 조절구간(122)의 나사 체결홈(125)을 상하로 일치시킨 곳 중 적어도 한 곳에 나사(116)를 조임으로써 제1 버스바(110)와 제2 버스바(120)를 견고하게 결합시킬 수 있다. 이때, 본 실시예는 2개의 나사(116)를 사용하였으나 1개 또는 3개 이상의 나사(116)를 사용해도 좋다.

전술한 제1 실시예에 따른 인터-버스바(100)는 키홀(113,123)과 끼움 버튼(124)의 억지 끼움 방식에 의해 연결부(130)가 유지되기 때문에 상하(Z축) 방향 고정성이 다소 약하다. 반면, 제2 실시예에 따른 인터-버스바(100A)는 위와 같이 나사 체결 방식에 의해 연결부(130)가 유지되게 구성되어 있기 때문에 결합 후 제1 버스바(110)와 제2 버스바(120)의 상,하,좌,우,전,후 방향으로의 움직임이 제1 실시예 보다 더 확실히 저지될 수 있다.

제2 실시예에 따른 상기 나사 체결공(115)은 나사 헤드(116a)가 상기 제1 길이 조절구간(112) 속에 완전히 삽입될 수 있게 직경이 2중으로 형성될 수 있다. 이를테면, 도 5의 확대 표시한 영역과 같이, 나사 체결공(115)은 나사 헤드(116a)를 수용하는 직경이 큰 부분과 스크류(116b) 부분을 수용하는 직경이 작은 부분으로 2가지 직경을 갖도록 형성될 수 있다.

이 같이 나사 체결공(115)을 마련함으로써 나사의 스크류(116b)의 끝단을 나사 체결홈(125)에 완전히 조여 넣었을 때 나사 헤드(116a)가 제1 길이 조절구간(112)의 표면 위로 돌출되지 않도록 할 수 있다. 이 경우, 제1 실시예의 인터-버스바(100) 처럼 양면에 돌출된 부분이 없어, 예컨대 절연성 확보를 위해 인터-버스바(100A)를 절연 튜브(미도시) 또는 기타 절연 부재 속에 삽입할 때 상대물의 찢김 등의 손상을 방지할 수 있다.

그리고 도 5에 도시한 인터-버스바(100A)의 길이를 더 길게 조절할 필요가 있는 때는, 전술한 제1 실시예와 유사하게 먼저 나사(116)를 풀어 제1 버스바(110)와 제2 버스바(120)를 분리한다. 그 다음, 도 6과 같이, 제1 길이 조절구간(112)과 제2 길이 조절구간(122)의 상대 위치를 조정해서 나사 체결공(115)과 나사 체결홈(125)을 다시 맞추고 나사(116)를 조여 넣으면 된다.

이어서 본 발명의 제3 실시예에 따른 인터-버스바(100B)를 설명하기로 한다.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 인터-버스바(100B)의 분해 사시도이고, 도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 인터-버스바(100B)의 단면도이며, 도 9는 도 8에 대응하는 도면으로서, 길이를 조정한 인터-버스바(100B)의 단면도이다.

동일한 부재번호는 동일한 부재를 나타내며, 동일한 부재에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하고 전술한 제1 및 제2 실시예와의 차이점을 위주로 설명하기로 한다.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 제1 길이 조절구간(112)은 제1 본체 구간(111)과 동일한 두께로 형성되고, 끝단부로부터 상기 제1 본체 구간(111) 방향으로 소정 깊이까지 함몰 형성된 삽입홈(117)을 구비하고, 제2 길이 조절구간(126)은 상기 삽입홈(117)의 깊이에 대응하는 길이를 가지고 상기 삽입홈(117)에 접속 및 접속해제 가능하게 마련될 수 있다.

전술한 제1 실시예는 키홀(113,123)의 간격, 제2 실시예는 나사 체결공(115) 또는 나사 체결홈(125)의 간격 단위로 인터-버스바(100)의 길이가 조절 가능한 단점이 있다. 그러나 제3 실시예에 따른 인터-버스바(100B)는 제1 길이 조절구간(112)의 삽입홈(117)에 제2 길이 조절구간(126)을 길이(±X) 방향을 따라 연속적으로 넣거나 빼는 방식으로 구성되어 있어 제1 및 제2 실시예에 비해 보다 더 세밀한 길이 조절이 가능한 장점을 갖는다.

보다 구체적으로, 상기 삽입홈(117)은 제1 길이 조절구간(112)의 폭 방향을 따라 복수 개 마련될 수 있다. 물론, 인터-버스바(100)의 두께에 따라서는 상기 삽입홈(117)을 2개 층 이상으로 마련할 수도 있을 것이다. 이러한 삽입홈(117)들에 대응하도록 제2 길이 조절구간(126)은 상기 삽입홈(117)들과 일대일 대응하는 개수의 봉 형상으로 구현될 수 있다.

본 실시예는 삽입홈(117)이 3개이고 제2 길이 조절구간(126)을 형성하는 봉이 3개이나, 본 실시예와 달리, 삽입홈(117)과 봉은 2개 또는 4개 이상이어도 좋다.

이와 같은, 복수 개의 삽입홈(117)들 및 복수 개의 봉 형상의 제2 길이 조절구간(126) 구성에 조합에 의하면, 전술한 제1 및 제2 실시예에 비해 세밀한 길이 조절이 가능할 뿐만 아니라 연결부(130)의 구조적 안정성이 더 향상될 수 있다.

또한, 전술한 제1 및 제2 실시예는 인터-버스바(100,100A)의 길이 조절을 하려면 매번 제1 버스바(110)와 제2 버스바(120)의 상대 위치를 변경하고 키홀(113,123)과 끼움 버튼(124) 또는 나사(116)의 체결 및 체결 해제를 반복해야 하는 번거로움 내지 불편함이 있다 하겠으나, 제3 실시예의 인터-버스바(100B)의 경우 봉 형상의 제2 길이 조절구간(126)을 제1 길이 조절구간(112)의 삽입홈(117) 속에 끼워 넣거나 빼는 방식이므로 길이 조절이 매우 간편하다 할 수 있다.

특히, 제1 및 제2 실시예의 인터-버스바(100,100A)는 길이 조절을 마친 후 2개의 배터리 모듈의 터미널 단자에 장착하는 것이나, 제3 실시예의 인터-버스바(100B)는 길이 조절하지 않고 일단부를 어느 하나의 배터리 모듈의 터미널 단자에 장착하고 필요에 따라 길이를 더 길게 하여 타단부를 다른 하나의 배터리 모듈의 터미널 단자에 장착해도 되는 설치상의 장점도 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 인터-버스바(100,100A,100B)는 길이 조절이 가능하게 구성됨으로써 배터리 모듈들 간의 거리가 일정하지 않은 곳에서도 배터리 모듈들을 쉽게 연결할 수 있다. 이와 같이 인터-버스바(100,100A,100B)의 길이가 조절됨으로써 사양이 다른 여러 배터리 팩 모델이 하나의 인터-버스바(100,100A,100B)들이 호환적으로 사용될 수 있고 이에 따라 배터리 팩의 조립 편의성, 경제성이 제고될 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 버스바 조립체의 사시도이고, 도 11은 도 10의 버스바 조립체(200)의 사용예를 설명하기 위한 사시도이다.

이어서, 상기 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 버스바 조립체(200)에 관해 설명하기로 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 버스바 조립체(200)는, 상술한 인터-버스바(100) 및 상기 인터-버스바(100)를 감싸서 피복하는 절연 피복물(210,220,230)을 포함한다.

상기 절연 피복물은, 제1 버스바(110)의 체결홀(H) 부분과 제2 버스바(120)의 체결홀(H) 부분을 각각 개방 또는 차폐하도록 마련된 제1 단자커버(210)와 제2 단자커버(220) 및 일단은 상기 제1 단자커버(210)에 결합하고 타단은 상기 제2 단자커버(220)에 결합하며 주름 구조로서 신축성을 갖는 피복부재(230)를 포함할 수 있다.

상기 제1 단자커버(210)와 제2 단자커버(220)는 플라스틱 사출물일 수 있고, 상기 피복부재(230)는 신축성을 갖는 실리콘 내지 고무재질일 수 있다.

제1 단자커버(210)와 제2 단자커버(220)는 동일 형상일 수 있고, 각각 제1 버스바(110)의 일단부와 제2 버스바(120)의 일단부를 보호하는 커버본체(211)와, 볼트 체결을 용이하게 하기 위해 커버본체(211)의 상부를 개폐할 수 있게 마련된 커버상판(212)을 포함할 수 있다.

피복부재(230)는 상술한 길이 조정 가능한 인터-버스바(100,100A,100B)에 대응해서 주름 구조로서 신축성을 갖도록 마련될 수 있다. 즉, 상기 피복부재(230)는 인터-버스바(100,100A,100B)의 길이에 맞게 적절히 그 길이를 신축시킬 수 있게 되어 있어, 다양한 길이의 인터-버스바를 피복할 수 있다. 따라서 인터-버스바(100,100A,100B)의 길이가 변경될 때마다 절연물을 새로 제작해야 하는 번거로움 및 추가 비용 발생을 없앨 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 배터리 팩은 상술한 인터-버스바(100,100A,100B) 및 상기 인터-버스바(100,100A,100B)에 의해 전기적으로 연결되는 배터리 모듈들을 포함할 수 있다.

상기 배터리 팩은 각 배터리 모듈들의 충방전을 제어하기 위한 각종 장치, 이를테면 BMS, 전류 센서, 퓨즈 등을 더 포함할 수 있다.

상기 배터리 팩은 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 자동차에 적용될 수 있다. 물론, 상기 배터리 팩은 전력 저장장치 또는 기타 IT 제품군 등에 적용될 수도 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

한편, 본 명세서에서는. 상, 하, 좌, 우 등과 같이 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 관측자의 보는 위치나 대상의 놓여져 있는 위치 등에 따라 다르게 표현될 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.

100: 인터-버스바 110: 제1 버스바
111: 제1 본체 구간 112: 제1 길이 조절구간
113(123): 키홀 115: 나사 체결공
116: 나사 117: 삽입홈
120: 제2 버스바 121: 제2 본체 구간
122(126): 제2 길이 조절구간 124: 끼움 버튼
125: 나사 체결홈 130: 연결부
200: 버스바 조립체 210: 제1 단자커버
220: 제2 단자커버 230: 피복부재

Claims

서로 인접한 2개의 배터리 모듈들을 전기적으로 연결하는데 사용되는 인터 버스바로서,
일단부에 홀을 구비한 제1 본체 구간과, 상기 제1 본체 구간의 타단부에서 소정의 길이로 연장되고 상기 제1 본체 구간과 일체인 제1 길이 조절구간를 구비하는 전기 전도성 소재로 이루어진 제1 버스바; 및
일단부에 홀을 구비한 제2 본체 구간과, 상기 제2 본체 구간의 타단부에서 소정의 길이로 연장되고 상기 제2 본체 구간과 일체인 제2 길이 조절구간를 구비하고, 상기 제1 버스바와 결합 또는 결합해제되게 마련되며 전기 전도성 소재로 이루어진 제2 버스바를 포함하고,
상기 제1 길이 조절구간과 상기 제2 길이 조절구간은,
서로 적어도 일부분이 직접 접촉하도록 중첩배치되는 연결부를 형성하되, 상기 연결부의 길이가 변경될 수 있게 상대 위치를 달리하여 서로 탈부착 가능하게 마련되는 것을 특징으로 하는 인터-버스바.
제1항에 있어서,
상기 제1 길이 조절구간은 상기 제1 본체 구간보다 작은 두께로 형성되고 상기 제2 길이 조절구간은 상기 제2 본체 구간보다 작은 두께로 형성되며,
상기 제1 길이 조절구간과 상기 제2 길이 조절구간의 두께의 합은 상기 제1 본체 구간 또는 상기 제2 본체 구간의 두께와 동일한 것을 특징으로 하는 인터-버스바.
제1항에 있어서,
상기 제1 길이 조절구간과 상기 제2 길이 조절구간은 서로 대칭적 구조로 탈부착되게 마련되는 것을 특징으로 하는 인터-버스바.
제1항에 있어서,
상기 제1 길이 조절구간과 상기 제2 길이 조절구간은 각각,
길이 방향을 따라 미리 정해진 간격마다 관통 형성된 복수 개의 키홀들; 및
일측에 상기 키홀들 중 어느 하나에 억지 끼움 가능하게 돌출 형성된 끼움 버튼을 구비하는 것을 특징으로 하는 인터-버스바.
제1항에 있어서,
상기 제1 길이 조절구간은 길이 방향을 따라 미리 정해전 간격마다 나사를 삽입할 수 있게 관통 형성된 복수 개의 나사 체결공들을 구비하고,
상기 제2 길이 조절구간은 상기 나사 체결공들과 대응하는 위치에 마련되되, 표면으로부터 소정 깊이만큼 함몰되고 그 내경에 나사산이 형성되어 있는 나사 체결홈들을 구비하는 것을 특징으로 하는 인터-버스바.
제5항에 있어서,
상기 나사 체결공은, 나사 헤드가 상기 제1 길이 조절구간 속에 삽입되게 직경이 2중으로 형성된 것을 특징으로 하는 인터-버스바.
제1항에 있어서,
상기 제1 길이 조절구간은 상기 제1 본체 구간과 동일한 두께로 형성되고, 끝단부로부터 상기 제1 본체 구간 방향으로 소정 깊이까지 함몰 형성된 삽입홈을 구비하고,
상기 제2 길이 조절구간은 상기 삽입홈의 깊이에 대응하는 길이를 가지고 상기 삽입홈에 접속 및 접속해제 가능하게 마련되는 것을 특징으로 하는 인터-버스바.
제7항에 있어서,
상기 삽입홈은 상기 제1 길이 조절구간의 폭 방향을 따라 복수 개가 형성되고,
상기 제2 길이 조절구간은 상기 삽입홈들에 각각 삽입 가능한 복수 개의 봉 형상으로 마련되는 것을 특징으로 하는 인터-버스바.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 인터-버스바; 및
상기 인터-버스바를 감싸서 피복하는 절연 피복물을 포함하는 것을 특징으로 하는 버스바 조립체.
제9항에 있어서,
상기 절연 피복물은
상기 제1 버스바의 체결홀 부분과 상기 제2 버스바의 체결홀 부분을 각각 개방 또는 차폐하도록 마련된 제1 단자커버와 제2 단자커버; 및
일단은 상기 제1 단자커버에 결합하고 타단은 상기 제2 단자커버에 결합하며 주름 구조로서 신축성을 갖는 피복부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 버스바 조립체.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 인터-버스바; 및
상기 인터-버스바에 의해 전기적으로 연결되는 배터리 모듈들을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.