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WO2015064902A1 - 개선된 체결구조를 갖는 센싱 모듈을 구비하는 배터리 모듈 - Google Patents

개선된 체결구조를 갖는 센싱 모듈을 구비하는 배터리 모듈 Download PDF

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WO2015064902A1
WO2015064902A1 PCT/KR2014/007841 KR2014007841W WO2015064902A1 WO 2015064902 A1 WO2015064902 A1 WO 2015064902A1 KR 2014007841 W KR2014007841 W KR 2014007841W WO 2015064902 A1 WO2015064902 A1 WO 2015064902A1
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WO
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battery
terminal
module
sensing module
cell
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PCT/KR2014/007841
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English (en)
French (fr)
Inventor
강달모
최종운
문정오
성준엽
엄영섭
김기연
안선모
이강우
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Chem Ltd
Original Assignee
LG Chem Ltd
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Publication date
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Priority to US14/606,634 priority patent/US9412993B2/en
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    • 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 having a sensing module having an improved fastening structure, and more particularly, is coupled to a cartridge by a sliding method to bind a plurality of cartridges and at the same time the electrode terminal of the battery cell and the sensing module. It relates to a battery module having a sensing module to be connected to the sensing terminal.
  • Secondary batteries capable of charging and discharging have been widely used as energy sources of wireless mobile devices. Secondary batteries are also attracting attention as a power source for electric vehicles (EVs) and hybrid electric vehicles (HEVs), which are proposed as a way to solve air pollution in conventional gasoline and diesel vehicles that use fossil fuels. .
  • EVs electric vehicles
  • HEVs hybrid electric vehicles
  • Small mobile devices use one or two or four battery cells per device, whereas medium and large devices such as automobiles use medium and large battery modules that electrically connect multiple battery cells due to the need for high output capacity.
  • a battery pack implemented by connecting multiple modules may also be used.
  • medium and large battery modules are preferably manufactured in a small size and weight as possible, they can be charged with high integration, and square cells, pouch cells, etc., which have a small weight to capacity, are mainly used as battery cells to be applied to medium and large battery modules. have.
  • a pouch-type battery cell using an aluminum laminate sheet or the like as an exterior member has attracted much attention in recent years due to its advantages such as low weight, low manufacturing cost, and easy deformation.
  • a plurality of battery cells must be electrically connected in series, in parallel, or in a combination of series and parallel and stable against external force. Should be able to maintain.
  • a battery cell using a module case 3 having a support structure in which a plurality of battery cells 2 may be fixed may be fixed. It could be completed by connecting the sensing module 4 to the electrode terminal 2a of the battery cell 2 for fixing and accommodating (2) and separately sensing the voltage of each of the battery cells.
  • a module case having a complicated structure for fixing a battery cell stack is required to secure dynamic stability, and separately clips between the sensing module 3 and the battery cell 2. Since the process of electrically binding by the method or the welding method is added, there is a problem that the process is complicated and the manufacturing cost increases.
  • the assembly is excellent, but the cost of the product can be increased by adding the parts cost of the wire. .
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a battery module having a structure in which fastening and connection of a sensing module between a plurality of battery cells can be simultaneously achieved through a simple process.
  • Battery module for solving the above technical problem, a molding case having at least one battery cell having an electrode terminal and a plurality of coupling protrusions protruding outward to accommodate the battery cell A plurality of cell cartridges comprising; And a sensing module coupled to the coupling protrusion to fasten the plurality of cell cartridges, and having a voltage sensing terminal contacting the electrode terminal by the coupling.
  • the sensing module may include a plurality of first guide ribs having a shape corresponding to the coupling protrusion, and may be coupled to the cell cartridge by a sliding method.
  • the voltage sensing terminal may elastically press the electrode terminal by the coupling.
  • the sensing module may include a circuit board connected to the voltage sensing terminal.
  • the sensing module may include a connector terminal connected to the circuit board to which an external device for measuring the voltage of the battery cell is connected.
  • the battery module may include a sensing module cover coupled to the coupling protrusion and fastened to the sensing module.
  • the sensing module cover may include a second guide rib having a shape corresponding to the coupling protrusion, and may be coupled to the cell cartridge in a sliding manner.
  • the sensing module cover may include a support rib positioned opposite to the voltage sensing terminal with the electrode terminal interposed therebetween to support the electrode terminal.
  • the battery module may include an external terminal electrically connected to the electrode terminal.
  • the battery module may include a bus bar connecting the electrode terminal and the external terminal.
  • 1 is a view showing a conventional battery module.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a complete perspective view of the battery module shown in FIG. 2.
  • FIG. 4 is a side view illustrating a cell cartridge stack applied to the battery module illustrated in FIG. 2.
  • FIG. 5 is a front view illustrating the battery module illustrated in FIG. 2.
  • FIG. 6 is a plan view illustrating the internal structure of the battery module illustrated in FIG. 2.
  • FIG. 7 is an enlarged partial view of region A of FIG. 6.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing a battery module according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a complete perspective view of the battery module shown in FIG.
  • the battery module 100 may include a plurality of cell cartridges 10 and a pair of sensing modules 20 coupled to the cell cartridges 10. Can be.
  • the battery module 100 may further include a sensing module cover 30 coupled to the cell cartridge 10 and the sensing module 20.
  • the cell cartridge 10 includes at least one battery cell 11 having a pair of electrode terminals 11a and a molding case 12 accommodating the battery cells 11.
  • the battery cells 11 When there are a plurality of battery cells 11 accommodated in the molding case 12, the battery cells 11 may be connected in series, parallel, or series by combining electrode terminals 11a provided in the battery cells 11. Parallels can be connected in a mixed way.
  • the battery cell 11 may be a pouch type battery cell including an electrode assembly and a pouch case accommodating the battery cell 11.
  • the molding case 12 accommodates at least one battery cell 11 so that the electrode terminal 11a is drawn out to the outside, and has a plurality of coupling protrusions 12a.
  • the coupling protrusion 12a may function as a holder to allow the sensing module 20 and the sensing module cover 30 to be described later to be coupled to the cell cartridge 10.
  • the coupling protrusion 12a may be provided at both sides in the direction in which the electrode terminal 11a is drawn out, that is, in the longitudinal direction of the molding case 12 (see FIGS. 2 and 4).
  • the sensing module 20 is coupled to the cell cartridge 10 to be coupled to the plurality of cell cartridges 10 and connected to the electrode terminal 11a to measure the voltage of each battery cell 11 individually.
  • a plurality of first guide ribs 20a, a voltage sensing terminal 21, a circuit board 22 (see FIG. 7), and a connector terminal 23 may be provided.
  • the first guide rib 20a is provided on the inner side of the sensing module 20, and the coupling protrusion 12a may be coupled to the cell cartridge 10 by a sliding method. It has a shape corresponding to.
  • the voltage sensing terminal 21 is in contact with the electrode terminal 11a when the cell cartridge 10 and the sensing module 20 are coupled, and the electrode terminal when the sensing module 20 is coupled to the cell cartridge 10.
  • the electrode terminal 11a can be contacted by elastically pressing the 11a.
  • the circuit board 22 has an internal circuit configured to allow the plurality of electrode terminals 11a to be independently connected to the connector terminal 23.
  • the circuit board 22 may have a printed circuit board in which a pattern of the internal circuit is printed. Can be implemented.
  • the connector terminal 23 corresponds to a measuring device for measuring the voltage of each of the battery cells 11, that is, a terminal to which an external device is connected.
  • the sensing module cover 30 is coupled to the cell cartridge 10 and the sensing module 20, and may include a plurality of second guide ribs 30a and support ribs 30b.
  • the second guide rib 30a is provided on the inner side surface of the sensing module cover 30, so that the sensing module cover 30 may be coupled to the cell cartridge 10 by a sliding method or the like. It has a shape corresponding to 12a).
  • the support rib 30b may be positioned opposite to the voltage sensing terminal 21 with the electrode terminal 11a interposed therebetween to support the electrode terminal 11a. That is, the support rib 30b may serve to support the electrode terminal 21 so that the voltage sensing terminal 21 elastically pressurizes the electrode terminal 11a.
  • the sensing module cover 30 may further include a groove or a protrusion or the like for coupling with the sensing module 20.
  • FIG. 4 is a side view illustrating a cell cartridge stack applied to the battery module illustrated in FIG. 2.
  • the cell cartridge stack may be implemented by interconnecting electrode terminals 11a provided in the plurality of battery cells 11 (see FIG. 2).
  • the battery cells 11 may be connected to each other in series, in parallel, or in a mixed manner in series and parallel.
  • a plurality of battery cells 11 may be connected in series.
  • the connected structure is shown.
  • the present invention is not limited to this exemplary connection structure.
  • FIG. 5 is a front view illustrating the battery module illustrated in FIG. 2.
  • the battery module 100 may further include a pair of external terminals 40 and a bus bar 50.
  • the external terminal 40 serves as an electrical connection path between the battery cell 11 and an external device that operates by receiving power from the battery cell 11, and includes an electrode terminal ( It is electrically connected to 11a) and protrudes out of the battery module 100.
  • the bus bar 50 connects the electrode terminal 11a of the battery cell 11 and the external terminal 40.
  • the battery module 100 includes an external terminal 40 and a bus bar 50 to have a structure in which an external device can be electrically connected to the plurality of battery cells 11.
  • FIG. 6 is a plan view illustrating the internal structure of the battery module illustrated in FIG. 2, and FIG. 7 is an enlarged partial view of region A of FIG. 6.
  • the voltage sensing terminal 20a has at least one bent portion, and the battery cell 11 and the circuit board (B) by elastically pressing the electrode terminal 11a supported by the support rib 30b. 22) Electrically connect between them.
  • the contact due to the elastic pressing is performed when the sensing module 20 is bound to the cell cartridge 10.
  • the battery module 100 has a structure capable of binding a plurality of cell cartridges 10 at once by coupling the sensing module 20 to the cell cartridges 10. .
  • the battery module 100 has a structure such that the coupling between the voltage sensing terminal 21 and the electrode terminal 11a is simultaneously performed through such a combination, and the sensing terminal 21 even when the battery module is impacted from the outside. And the coupling between the electrode terminal 11a can be stably maintained.
  • the structure of the battery module 100 according to an embodiment of the present invention not only can the efficiency of the battery module manufacturing process be improved, but also the quality of the product can be improved.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈은, 전극 단자를 구비하는 적어도 하나의 배터리 셀 및 상기 배터리 셀을 수용하며 외측으로 돌출된 복수의 결합 돌기를 구비하는 몰딩 케이스를 포함하는 복수의 셀 카트리지; 및 상기 복수의 셀 카트리지가 체결되도록 상기 결합 돌기에 결합되며, 상기 결합에 의해 상기 전극 단자와 접촉되는 전압 센싱 단자를 구비하는 센싱 모듈을 포함한다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 다수의 배터리 셀 사이의 체결 구조를 간소화하고, 배터리 셀의 전압을 센싱하기 위해 설치되는 센싱 모듈과 배터리 셀 간의 접속 구조를 간소화 함으로써 배터리 모듈의 제작에 소요되는 비용과 시간을 절감할 수 있다.

Description

개선된 체결구조를 갖는 센싱 모듈을 구비하는 배터리 모듈
본 발명은 개선된 체결구조를 갖는 센싱 모듈을 구비하는 배터리 모듈에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는, 슬라이딩 방식에 의해 카트리지에 결합됨으로써 복수의 카트리지를 결속시킴과 동시에 배터리 셀의 전극 단자와 센싱 모듈의 센싱 단자가 접속되도록 하는 센싱 모듈을 구비하는 배터리 모듈에 관한 것이다.
본 출원은 2013년 10월 29일자로 출원된 한국 특허출원 번호 제10-2013-0129589호에 대한 우선권주장출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
최근, 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 이차전지는 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV) 등의 동력원으로서도 주목받고 있다.
소형 모바일 기기들에는 디바이스 1 대당 하나 또는 두서너 개의 배터리 셀들이 사용됨에 반하여, 자동차 등과 같은 중대형 디바이스에는 고출력 대용량의 필요성으로 인해, 다수의 배터리 셀을 전기적으로 연결한 중대형 배터리 모듈이 사용되며, 이러한 배터리 모듈을 다수 연결하여 구현된 배터리 팩이 이용되기도 한다.
중대형 배터리 모듈은, 가능하면 작은 크기와 중량으로 제조되는 것이 바람직하므로, 높은 집적도로 충적될 수 있고, 용량 대비 중량이 작은 각형 전지, 파우치형 전지 등이 중대형 배터리 모듈에 적용되는 배터리 셀로서 주로 사용되고 있다.
특히, 알루미늄 라미네이트 시트 등을 외장부재로 사용하는 파우치형 배터리 셀은 중량이 작고 제조비용이 낮으며 형태 변형이 용이하다는 등의 잇점으로 인해 최근 많은 관심을 모으고 있다.
또한, 중대형 배터리 모듈이 소정의 장치 내지 디바이스에서 요구되는 출력 및 용량을 제공하기 위해서는, 다수의 배터리 셀들을 직렬, 병렬, 또는 직렬과 병렬이 혼합된 방식으로 전기적으로 연결하여야 하고 외력에 대해 안정적인 구조를 유지할 수 있어야 한다.
도 1을 참조하면, 종래의 배터리 모듈(1)의 경우, 이러한 구조적인 안정성을 확보하기 위해 다수의 배터리 셀(2)이 고정될 수 있는 지지 구조를 갖는 모듈 케이스(3)를 이용하여 배터리 셀(2)들을 고정 및 수용하고, 이와는 별도로 배터리 셀 각각의 전압을 센싱하기 위한 센싱 모듈(4)을 배터리 셀(2)의 전극 단자(2a)에 연결함으로써 완성될 수 있었다.
이러한 종래의 배터리 모듈(1)의 경우, 동적 안정성을 확보하기 위해 배터리 셀 적층체를 고정시키기 위한 복잡한 구조를 갖는 모듈 케이스가 요구되고, 별도로 센싱 모듈(3)과 배터리 셀(2) 사이를 클립 방식 또는 용접 방식 등에 의해 전기적으로 결속시키는 공정이 추가되므로 공정이 복잡하고 제조 단가가 상승하는 문제점이 있다.
즉, 와이어 타입의 경우 조립성은 우수하나, 외이어 부품비가 추가되어 제품 단가가 상승될 수 있으며, 용접 타입의 경우 용접비와 용접에 따른 공수가 추가될 뿐만 아니라 진동과 같은 충격에 취약한 문제점이 있다.
따라서, 이러한 문제점들을 해결할 수 있도록 간소한 공정을 통해 조립이 가능한 구조를 갖는 배터리 모듈에 대한 개발이 요구되는 실정이다.
본 발명은 상술한 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 간소한 공정을 통해 복수의 배터리 셀 사이의 체결 및 센싱 모듈의 연결이 동시에 달성될 수 있는 구조를 갖는 배터리 모듈을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
다만, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈은, 전극 단자를 구비하는 적어도 하나의 배터리 셀 및 상기 배터리 셀을 수용하며 외측으로 돌출된 복수의 결합 돌기를 구비하는 몰딩 케이스를 포함하는 복수의 셀 카트리지; 및 상기 복수의 셀 카트리지가 체결되도록 상기 결합 돌기에 결합되며, 상기 결합에 의해 상기 전극 단자와 접촉되는 전압 센싱 단자를 구비하는 센싱 모듈을 포함한다.
상기 센싱 모듈은, 상기 결합 돌기에 대응되는 형상을 갖는 복수의 제1 가이드 리브를 구비하며, 상기 셀 카트리지에 슬라이딩 방식에 의해 결합될 수 있다.
상기 전압 센싱 단자는, 상기 결합에 의해 상기 전극 단자를 탄성 가압할 수 있다.
상기 센싱 모듈은, 상기 전압 센싱 단자와 연결되는 회로기판을 구비할 수 있다.
상기 센싱 모듈은, 상기 회로기판과 연결되어 상기 배터리 셀의 전압을 측정하는 외부 디바이스가 접속되는 커넥터 단자를 구비할 수 있다.
상기 배터리 모듈은, 상기 결합 돌기에 결합되어 상기 센싱 모듈과 체결되는 센싱 모듈 커버를 포함할 수 있다.
상기 센싱 모듈 커버는, 상기 결합 돌기에 대응되는 형상을 갖는 제2 가이드 리브를 구비하며, 상기 셀 카트리지에 슬라이딩 방식으로 결합될 수 있다.
상기 센싱 모듈 커버는, 상기 전극 단자를 사이에 두고 상기 전압 센싱 단자와 반대편에 위치하여 상기 전극 단자를 지지하는 지지 리브를 구비할 수 있다.
상기 배터리 모듈은, 상기 전극 단자와 전기적으로 연결되는 외부 단자를 포함할 수 있다.
상기 배터리 모듈은, 상기 전극 단자와 상기 외부 단자 사이를 연결하는 버스 바를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 다수의 배터리 셀 사이의 체결 구조를 간소화하고, 배터리 셀의 전압을 센싱하기 위해 설치되는 센싱 모듈과 배터리 셀 간의 접속 구조를 간소화 함으로써 배터리 모듈의 제작에 소요되는 비용과 시간을 절감할 수 있다.
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 종래의 배터리 모듈을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 배터리 모듈의 완성 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 배터리 모듈에 적용되는 셀 카트리지 적층체를 나타내는 측면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 배터리 모듈을 나타내는 정면도이다.
도 6은 도 2에 도시된 배터리 모듈의 내부 구조가 나타나도록 도시된 평면도이다.
도 7은 도 6의 A 영역을 확대하여 도시한 부분 확대도이다.
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 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일부 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
먼저, 도 2 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(100)의 전체적인 구성을 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 나타내는 분해 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 배터리 모듈의 완성 사시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(100)은 복수의 셀 카트리지(10) 및 셀 카트리지(10)에 결합되는 한 쌍의 센싱 모듈(20)을 구비할 수 있다. 또한, 상기 배터리 모듈(100)은, 셀 카트리지(10) 및 센싱 모듈(20)과 결합되는 센싱 모듈 커버(30)를 더 포함할 수도 있다.
상기 셀 카트리지(10)는 한 쌍의 전극 단자(11a)를 구비하는 적어도 하나의 배터리 셀(11) 및 배터리 셀(11)을 수용하는 몰딩 케이스(12)를 포함한다.
상기 몰딩 케이스(12) 내에 수용된 배터리 셀(11)이 복수개인 경우, 배터리 셀(11) 간은 각 배터리 셀(11)에 구비된 전극 단자(11a)끼리의 결합을 통해 직렬, 병렬 또는 직렬과 병렬이 혼합된 방식으로 연결될 수 있다.
또한, 복수의 셀 카트리지(10) 중 서로 인접한 셀 카트리지(10) 사이 역시 배터리 셀(11)에 구비된 전극 단자(11a)를 통해 직렬, 병렬 또는 직렬과 병렬이 혼합된 방식으로 연결됨으로써 배터리 모듈(100)의 용량을 늘리거나, 출력 전압을 늘릴 수 있다.
한편, 상기 배터리 셀(11)로는 전극 조립체 및 이를 수용하는 파우치 케이스를 포함하는 파우치 타입 배터리 셀이 이용될 수 있다.
상기 몰딩 케이스(12)는 전극 단자(11a)가 외부로 인출되도록 적어도 하나의 배터리 셀(11)을 수용하며, 복수의 결합 돌기(12a)를 구비한다. 상기 결합 돌기(12a)는 후술할 센싱 모듈(20) 및 센싱 모듈 커버(30)가 셀 카트리지(10)에 결합될 수 있도록 홀더로서의 기능을 수행할 수 있다.
이러한 결합 돌기(12a)는 전극 단자(11a)가 인출되는 방향, 즉 몰딩 케이스(12)의 길이방향 양 측에 구비될 수 있다(도 2 및 도 4 참조).
상기 센싱 모듈(20)은, 복수의 셀 카트리지(10)가 결속되도록 셀 카트리지(10)에 결합되고 전극 단자(11a)에 연결되어 각 배터리 셀(11)의 전압을 개별적으로 측정할 수 있도록 하는 것으로서, 복수의 제1 가이드 리브(20a), 전압 센싱 단자(21), 회로기판(22, 도 7 참조) 및 커넥터 단자(23)를 구비할 수 있다.
상기 제1 가이드 리브(20a)는, 센싱 모듈(20)의 내측 면 상에 구비되는 것으로서, 센싱 모듈(20)이 셀 카트리지(10)에 슬라이딩 방식 등에 의해 결합될 수 있도록, 결합 돌기(12a)와 대응되는 형상을 갖는다.
상기 전압 센싱 단자(21)는 셀 카트리지(10)와 센싱 모듈(20)이 결합될 때 전극 단자(11a)와 접촉되는 것으로서, 센싱 모듈(20)이 셀 카트리지(10)에 결합될 때 전극 단자(11a)를 탄성 가압하는 방식으로 전극 단자(11a)와 접촉할 수 있다.
상기 회로기판(22)은 복수의 전극 단자(11a)가 독립적으로 커넥터 단자(23)에 연결될 수 있도록 구성된 내부 회로를 구비하는 것으로서, 예를 들어 이러한 내부 회로의 패턴이 인쇄된 인쇄회로기판 형태로 구현될 수 있다.
상기 커넥터 단자(23)는 배터리 셀(11) 각각의 전압을 측정하는 측정 기기, 즉 외부 디바이스가 접속되는 단자에 해당한다.
상기 센싱 모듈 커버(30)는, 셀 카트리지(10) 및 센싱 모듈(20)과 체결되는 것으로서, 복수의 제2 가이드 리브(30a) 및 지지 리브(30b)를 구비할 수 있다.
상기 제2 가이드 리브(30a)는, 센싱 모듈 커버(30)의 내측 면 상에 구비되는 것으로서, 센싱 모듈 커버(30)가 셀 카트리지(10)에 슬라이딩 방식 등에 의해 결합될 수 있도록, 결합 돌기(12a)와 대응되는 형상을 갖는다.
상기 지지 리브(30b)는, 전극 단자(11a)를 사이에 두고 전압 센싱 단자(21)와 반대편에 위치하여 전극 단자(11a)를 지지하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 상기 지지 리브(30b)는, 전압 센싱 단자(21)가 전극 단자(11a)를 탄성 가압 할 수 있도록 전극 단자(21)를 지지하는 역할을 할 수 있는 것이다.
한편, 도면에 도시되지는 않았으나, 상기 센싱 모듈 커버(30)는 센싱 모듈(20)과의 결합을 위한 홈 또는 돌기 등을 더 구비할 수도 있다.
다음은, 도 4를 참조하여, 복수의 배터리 셀 각각에 구비된 전극 단자(11a) 간의 연결 형태를 설명하기로 한다.
도 4는 도 2에 도시된 배터리 모듈에 적용되는 셀 카트리지 적층체를 나타내는 측면도이다.
도 4를 참조하면, 상기 셀 카트리지 적층체는 복수의 배터리 셀(11, 도 2 참조)에 구비된 전극 단자(11a)가 상호 연결됨으로써 구현될 수 있다.
즉, 앞서 설명한 바와 같이, 배터리 셀(11) 상호 간은 직렬, 병렬 또는 직렬과 병렬이 혼합된 방식으로 연결될 수 있는데, 본 발명의 도면에서는 예시적으로, 복수의 배터리 셀(11)이 직렬로 연결된 구조를 도시하고 있다. 그러나, 이러한 예시적인 연결구조로 본 발명이 제한되는 것이 아님은 물론이다.
다음은, 도 5를 참조하여, 배터리 모듈(100)에 구비되는 외부단자(40) 및 버스 바(50)에 대해서 설명하기로 한다.
도 5는 도 2에 도시된 배터리 모듈을 나타내는 정면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(100)은 한 쌍의 외부 단자(40) 및 버스 바(50)를 더 포함할 수 있다.
상기 외부 단자(40)는, 배터리 셀(11)과 이러한 배터리 셀(11)로부터 전력을 공급 받아 동작하는 외부 디바이스 사이의 전기적 연결 통로의 기능을 수행하는 것으로서, 배터리 셀(11)의 전극 단자(11a)와 전기적으로 연결되며, 배터리 모듈(100)의 외측으로 돌출된다.
상기 버스 바(50)는, 배터리 셀(11)에 구비된 전극 단자(11a)와 외부 단자(40) 사이를 연결한다.
이처럼, 상기 배터리 모듈(100)은 외부 단자(40) 및 버스 바(50)를 포함함으로써 복수의 배터리 셀(11)에 외부 디바이스가 전기적으로 연결될 수 있는 구조를 갖게 된다.
다음은, 도 6 및 도 7을 참조하여, 전극 단자(11a)와 전압 센싱 단자(21) 사이의 접촉 구조에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 6은 도 2에 도시된 배터리 모듈의 내부 구조가 나타나도록 도시된 평면도이고, 도 7은 도 6의 A 영역을 확대하여 도시한 부분 확대도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 전압 센싱 단자(20a)는 적어도 하나의 절곡부를 가지며, 지지 리브(30b)에 의해 지지되는 전극 단자(11a)를 탄성 가압함으로써 배터리 셀(11)과 회로기판(22) 사이를 전기적으로 연결시킨다.
이러한 탄성 가압에 따른 접촉은, 앞서 설명한 바와 같이, 센싱 모듈(20)이 셀 카트리지(10)에 결속될 때 이루어지는 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(100)은, 센싱 모듈(20)을 셀 카트리지(10)에 결합함으로써 다수의 셀 카트리지(10)를 한꺼번에 결속시킬 수 있는 구조를 갖는다.
또한, 상기 배터리 모듈(100)은, 이러한 결합을 통해 전압 센싱 단자(21)와 전극 단자(11a) 사이의 결합 또한 동시에 이루어지도록 하는 구조를 가질 뿐만 아니라, 외부로부터 충격을 받더라도 센싱 단자(21)와 전극 단자(11a) 사이의 결합이 안정적으로 유지될 수 있는 구조를 갖는다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(100)의 구조를 채택함으로써 배터리 모듈 제조 공정 상의 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 제품의 품질 또한 향상시킬 수 있게 된다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (10)

  1. 전극 단자를 구비하는 적어도 하나의 배터리 셀 및 상기 배터리 셀을 수용하며 외측으로 돌출된 복수의 결합 돌기를 구비하는 몰딩 케이스를 포함하는 복수의 셀 카트리지; 및
    상기 복수의 셀 카트리지가 체결되도록 상기 결합 돌기에 결합되며, 상기 결합에 의해 상기 전극 단자와 접촉되는 전압 센싱 단자를 구비하는 센싱 모듈을 포함하는 배터리 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센싱 모듈은,
    상기 결합 돌기에 대응되는 형상을 갖는 복수의 제1 가이드 리브를 구비하며,
    상기 셀 카트리지에 슬라이딩 방식에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전압 센싱 단자는,
    상기 결합에 의해 상기 전극 단자를 탄성 가압하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 센싱 모듈은,
    상기 전압 센싱 단자와 연결되는 회로기판을 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 센싱 모듈은,
    상기 회로기판과 연결되어 상기 배터리 셀의 전압을 측정하는 외부 디바이스가 접속되는 커넥터 단자를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 모듈은,
    상기 결합 돌기에 결합되어 상기 센싱 모듈과 체결되는 센싱 모듈 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 센싱 모듈 커버는,
    상기 결합 돌기에 대응되는 형상을 갖는 제2 가이드 리브를 구비하며,
    상기 셀 카트리지에 슬라이딩 방식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 센싱 모듈 커버는,
    상기 전극 단자를 사이에 두고 상기 전압 센싱 단자와 반대편에 위치하여 상기 전극 단자를 지지하는 지지 리브를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 모듈은,
    상기 전극 단자와 전기적으로 연결되는 외부 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 배터리 모듈은,
    상기 전극 단자와 상기 외부 단자 사이를 연결하는 버스 바를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
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