KR20170010974A - 와이어 고정 리브들을 구비하고 있는 전지모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 와이어 고정 리브들을 구비하고 있는 전지모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 전지셀들의 측면이 인접한 상태로 적층 배열되어 있고 일측 단부에 단차부를 형성하고 있는 전지셀 적층체; 상기 전지셀 적층체의 양측 전극단자들을 감싸면서 상호 결합하는 구조의 제 1 모듈 커버 및 제 2 모듈 커버; 상기 전지셀들의 전극단자들을 전기적으로 연결하는 단자 플레이트들; 상기 전지셀 적층체의 단차부에 장착되어 전지모듈의 작동을 제어하는 BMS(Battery management System); 및 상기 전지셀 적층체 상에 정렬된 상태로, 단자 플레이트의 일부에 형성되어 있는 전압 센싱 단자들에 일단이 연결되어 있고, 타단이 BMS에 연결되어 있는 전압 센싱 와이어들; 을 포함하는 전지모듈을 제공한다.

Description

와이어 고정 리브들을 구비하고 있는 전지모듈 {Battery Module Comprising Wire-Fixing Ribs}
본 발명은 와이어 고정 리브들을 구비하고 있는 전지모듈에 관한 것이다.
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, 하이브리드 전기자동차 등의 에너지원으로서도 주목받고 있다. 따라서, 이차전지를 사용하는 애플리케이션의 종류는 이차전지의 장점으로 인해 매우 다양화되고 있으며, 향후에는 지금보다는 많은 분야와 제품들에 이차전지가 적용될 것으로 예상된다.
이러한 이차전지는 전극과 전해액의 구성에 따라 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지, 리튬 폴리머 전지 등으로 분류되기도 하며, 그 중 전해액의 누액 가능성이 적으며, 제조가 용이한 리튬이온 폴리머 전지의 사용량이 늘어나고 있다.
일반적으로, 이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다.
이러한 이차전지는 각종 모바일 기기는 물론 다양한 전자제품의 에너지원으로 널리 사용되고 있지만, 각종 가연성 물질들이 내장되어 있어서, 과충전, 과전류, 기타 물리적 외부 충격 등에 의해 발열, 폭발 등의 위험성이 있다.
과충전, 과방전, 과전류시 전류를 차단하는 보호회로, 온도 상승시 저항이 크게 증가하여 전류를 차단하는 PTC 소자(Positive Temperature Coefficient Element), 가스 발생에 따른 압력 상승시 전류를 차단하거나 가스를 배기하는 안전벤트 등의 안전 시스템이 구비되어 있고, 다수의 전지모듈들이 조합된 구조로 이루어진 멀티-셀 구조의 중대형 전지팩에는 과방전, 과충전, 과전류 등으로부터 전지셀을 보호하기 위한 퓨즈, 바이메탈, BMS (Battery Management System) 등의 안전 시스템이 구비되어 있다.
상기와 같은 안전 시스템에서는 전지셀들 또는 단위모듈들의 전압을 검출하기 위해 와이어들이 전압 센싱 단자들과 안전 시스템에 연결되어 있다.
도 1에는 종래의 전압 센싱 와이어를 고정하기 위해 접착제를 사용하는 전지모듈의 모식도가 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 전지모듈(10) 상면 외주에 전압 감지를 위한 전압 센싱 단자들(30)이 형성되어 있다. 전압 센싱 단자들(30)에 와이어들(50)이 각각 연결되어 있고, 중앙에서 일측으로 연장되어 있는 와이어들(50)을 고정하기 위해 접착제(60)가 도포되어 있다.
이와 같은 구조에서는 각각의 전압 센싱 단자와 와이어들을 솔더링하고, 와이어들을 고정하기 위해 접착제를 도포하거나 접착 테이프로 고정하고 있는 실정이다.
이와 같이, 접착제나 테이프를 사용하여 와이어들을 정리하는 경우에 외관의 미려함이 현저히 저하되어 제품을 구매하여 사용하는 구매자의 신뢰도 및 만족도가 저하된다.
또한, 균일한 양의 접착제가 도포되지 않고 부정확한 위치에 도포되어 와이어가 균일하게 고정되지 않는 문제가 발생되고, 이로 인해 컨베이어 라인 작업시 이탈하는 문제도 발생된다.
더욱이, 접착제를 사용함으로써 재료비, 공정비 등의 비용이 발생되고, 제조 공정도 불규칙하여 택트 타임도 증가하게 되는 문제가 발생된다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
구체적으로, 본 발명의 목적은 이차전지를 보호하기 위해 전압 센싱 단자들과 BMS에 연결되어 있는 전압 센싱 와이어들을 고정하도록 접착제나 테이프를 사용하는 경우에 발생되는 외관 문제, 비용 증가 및 공정의 불균일 문제들을 해결하기 위한 것으로, 모듈 커버들의 상단에 전압 센싱 와이어들을 고정하는 리브들을 교번 방식으로 형성하여 와이어들을 고정하는 전지모듈을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 와이어 고정 리브들을 구비하고 있는 전지모듈은,
복수의 전지셀들의 측면이 인접한 상태로 적층 배열되어 있고 일측 단부에 단차부를 형성하고 있는 전지셀 적층체;
상기 전지셀 적층체의 양측 전극단자들을 감싸면서 상호 결합하는 구조의 제 1 모듈 커버 및 제 2 모듈 커버;
상기 전지셀들의 전극단자들을 전기적으로 연결하는 단자 플레이트들;
상기 전지셀 적층체의 단차부에 장착되어 전지모듈의 작동을 제어하는 BMS(Battery management System); 및
상기 전지셀 적층체 상에 정렬된 상태로, 단자 플레이트의 일부에 형성되어 있는 전압 센싱 단자들에 일단이 연결되어 있고, 타단이 BMS에 연결되어 있는 전압 센싱 와이어들;
을 포함하고 있는 구조로 구성되어 있다.
즉, 본 발명에 따른 와이어 고정 리브들을 구비하고 있는 전지모듈은, 접착제나 테이프를 사용하지 않고 전압 센싱 와이어들을 고정하여 외관의 미려함이 달성되고, 접착제나 테이프의 사용으로 인한 비용 증가를 방지하고, 또한 전압 센싱 와이어들을 상방으로부터 가압하여 고정시키는 간단하고 균일한 공정으로 인하여 택트 타임을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 전지셀은 원통형 전지셀일 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 전지셀 적층체는, 최하단 열에 배열된 전지셀들의 개수가, 상기 최하단 열의 상부 열에 배열된 전지셀들의 개수보다 상대적으로 많은 구조일 수 있다.
이 경우에, 상기 단차부는 전지셀 적층체의 상단 일측 단부에 위치하고, 단차부에 BMS가 장착된 상태에서 전지모듈의 구조는 육면체 형상을 가질 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 제 1 모듈 커버 및 제 2 모듈 커버는 적층 배열되어 있는 전지셀 적층체를 내부에 수납하는 구조일 수 있다.
이러한 구조에서, 상기 제 1 모듈 커버 및 제 2 모듈 커버에는 전극단자들에 대응되는 위치에 전지셀들을 전기적으로 연결하는 단자 플레이트 형상에 대응하는 구멍들이 형성될 수 있다.
이 경우에, 상기 제 1 모듈 커버 및 제 2 모듈 커버에는 전지셀들을 냉각하는 유동할 수 있는 관통로가 형성되어 있을 수 있다.
이 때, 상기 제 1 모듈 커버 및 제 2 모듈 커버는 체결부재에 의해 상호 결합되어 있는 구조일 수 있다.
또한, 상기 제 1 모듈 커버 및 제 2 모듈 커버의 외측에는 결합력을 강화하는 보강 부재들이 장착될 수 있고, 보강 부재들은 후크 구조 또는 탄성에 의해 결합력을 강화할 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 제 1 모듈 커버 및 제 2 모듈 커버의 상단에는 전압 센싱 와이어들을 고정하는 리브들이 교번 방식으로 각각 형성되어 있는 구조일 수 있다.
이 경우에, 상기 리브들은,
상기 모듈 커버의 결합 방향으로 돌출된 바(bar) 형상으로 형성되어 있어서 전압 센싱 와이어를 전지셀들 사이에 형성되는 공간들에 고정하는 제 1 리브; 및
상기 모듈 커버의 상단 면에 전압 센싱 와이어의 외경에 대응하는 홈 형상으로 형성되어 있어서 전압 센싱 와이어를 상부로부터 끼워맞춤 구조로 고정하는 제 2 리브;
를 포함하는 구조일 수 있다.
이 때, 상기 제 1 리브는 모듈 커버의 내측 단부로부터 결합 방향으로 돌출되어 있는 구조일 수 있다.
경우에 따라, 상기 제 1 리브는 전압 센싱 와이어를 전지셀들 사이의 공간에 가압한 후에 개구에 결합하는 구조일 수 있다.
다른 경우에, 상기 제 2 리브는 모듈 커버의 상단 면에서 상향 돌출된 형상으로 형성되어 있는 구조일 수 있다.
이 구조에서, 상기 제 2 리브는 모듈 커버의 상단 면으로부터 돌출된 돌기부에 하향 만입되어 있는 홈 구조를 가질 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 리브들의 길이는 전지셀 길이의 5% 내지 30% 범위를 가질 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 단자 플레이트는 전지셀들을 연결시키기 위해 구조가 서로 다른 둘 이상의 단자 플레이트들로 구성될 수 있다.
경우에 따라, 상기 단자 플레이트들은 전지셀들의 전극단자들에 접속된 상태로, 제 1 모듈 커버 및 제 2 모듈 커버들의 외면에 장착되어 있는 구조일 수 있다.
이러한 경우에, 상기 단자 플레이트들은 적어도 둘 이상의 상기 전지셀들을 직렬, 또는 직렬 및 병렬로 연결할 수 있다.
상기 단자 플레이트는,
상기 전지셀들의 전극단자에 접촉되고 장방형 형상으로 이루어져 있는 단자 연결부; 및
상기 전지셀들의 전압을 감지하기 위해 단자 플레이트의 일측으로부터 모듈 커버의 상면으로 연장되어 형성되어 있는 전압 센싱 단자;
로 이루어져 있는 구조일 수 있다.
경우에 따라, 상기 단자 연결부에서, 전지셀들의 전극단자들에 대응하는 각각의 부위에는, 단자 연결부와 전극단자들의 용접을 위한 슬릿들(slits)이 형성될 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 BMS의 상부에는 외부 충격 및 침상 부재의 관통으로부터 BMS를 보호하기 위해 탈부착 가능한 BMS 케이스가 장착될 수 있다.
본 발명은 상기 전지모듈을 포함하는 전지팩을 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 전지팩을 포함하는 디바이스를 제공한다.
상기 디바이스는 컴퓨터, 휴대폰, 웨어러블 전자기기, 무선 청소기, 파워 툴(power tool), 무인 비행체, 전기자전거, 전기자동차(Electric Vehicle: EV), 하이브리드 전기자동차 및 전력저장장치로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다.
이러한 디바이스의 구조 및 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명을 생략한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 와이어 고정 리브들을 구비하고 있는 전지모듈은, 접착제나 테이프를 사용하여 와이어들을 정리하는 경우에 비해 외관의 미려함을 향상시켜 구매자의 신뢰도 및 만족도를 향상시키는 효과를 제공한다.
또한, 접착제를 사용하지 않으므로 재료비, 공정비 등의 비용을 절감하는 효과를 제공한다.
더욱이, 와이어가 접착제를 사용함이 없이 고정되므로 컨베이어 라인 작업시에 이탈하는 문제를 방지하고, 제조 고정에서의 택트 타임도 향상시키는 효과를 제공한다.
도 1은 종래의 전압 센싱 와이어를 정리하기 위해 접착제를 사용하는 전지모듈의 모식도이다;
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 와이어 고정 리브들을 구비하고 있는 전지모듈의 모식도이다;
도 3은 도 2의 와이어 고정 리브들을 구비하고 있는 전지모듈의 모식도이다;
도 4 및 도 5는 도 2의 전지모듈에서 고정 리브들을 일부 확대한 모식도이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 2에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 와이어 고정 리브들을 구비하고 있는 전지모듈의 모식도가 도시되어 있고, 도 3에는 도 2의 와이어 고정 리브들을 구비하고 있는 전지모듈의 모식도가 도시되어 있다.
도 2 및 도 3을 함께 참조하면, 전지모듈(100)은 복수의 전지셀들(101)의 전지셀 적층체(110), 전지셀 적층체(110)를 감싸면서 상호 결합하는 제 1 모듈 커버(121) 및 제 2 모듈 커버(122), 전지셀들(101)을 연결하는 단자 플레이트들(130), 전지모듈(100)의 작동을 제어하는 BMS(140), 및 전압 센싱 단자들(131)과 BMS(140)에 연결되어 있는 전압 센싱 와이어들(150)을 포함하여 구성되어 있다.
전지셀 적층체(110)는 복수의 전지셀들(101)의 측면이 인접한 상태로 적층 배열되어 있다. 전지셀 적층체(110)는 최하단 열(110a)에 배열된 전지셀들(101)의 수가 최하단 열의 상부 열(110b)보다 많으므로 단차 형상을 이루게 된다. 전지셀 적층체의 단차부(123)는 전지셀 적층체(110)의 상단 일측 단부에 위치한다.
전지셀 적층체(110)는 제 1 모듈 커버(121) 및 제 2 모듈 커버(122) 내에 수납되는 구조이다. 전지셀 적층체(110)의 단차부(123)에 BMS(140)가 장착되고, BMS(140)의 상부에는 외부 충격 및 침상 부재의 관통으로부터 BMS(140)를 보호하기 위해 탈부착 가능한 BMS 케이스(141)가 장착되어 있다.
전지모듈(100)의 작동을 제어하기 위해 전지셀 적층체(110)의 단차부(123)에 BMS(140)가 장착되고, BMS(140)를 보호하기 위해 BMS 케이스(141)가 장착되면 전지모듈(100)은 육면체 형상을 이루게 된다.
전압 센싱 와이어들(150)은 전지셀 적층체(110) 상에 정렬된 상태로, 단자 플레이트(130)의 일부에 형성되어 있는 전압 센싱 단자들(131)에 일단이 연결되어 있고, 타단이 전지모듈(100)의 작동을 제어하는 BMS(140)에 연결되어 있다. 전압 센싱 와이어들(150)은 리브들(161, 162)에 의해 고정된다.
BMS(140)에는 전력선들(153, 154)이 연결되어 전력을 제공하고, 충전을 하는 BMS 리드선(155)이 연결되어 있고, 외부 LED 보드에 연결하여 충전 상태 등의 정보를 나타내는 LED 보드 연결선(156)이 연결되어 있다.
제 1 모듈 커버(121) 및 제 2 모듈 커버(122)는 체결부재(127)에 의해 상호 결합되어 있다. 제 1 모듈 커버(121) 및 제 2 모듈 커버(122)의 외측에는 결합력을 강화하는 보강 부재들(125)이 장착되어 있다.
제 1 모듈 커버(121) 및 제 2 모듈 커버(122)에는 전지셀 적층체(110)를 내부에 수납하여 전극단자들에 대응되는 위치에서 전지셀들(101)을 전기적으로 연결하도록 단자 플레이트(130) 형상에 대응하는 구멍들(128)이 형성되어 있다.
제 1 모듈 커버(121) 및 제 2 모듈 커버(122)에 형성되어 있는 구멍들(128)과 전지셀들(101) 사이의 공간들로 냉매가 유동하여 전지셀(101)들을 냉각한다.
단자 플레이트들(130)은 전지셀들(101)의 전극단자들에 접속된 상태로, 제 1 모듈 커버(121) 및 제 2 모듈 커버(122)의 외면에 장착되어 외부로 노출되어 있다.
단자 플레이트들(130)은 전지셀들(101)을 연결시키기 위해 구조가 서로 다른 둘 이상의 단자 플레이트들(130)로 구성되어 있고, 전지셀들(101)의 전극단자들을 전기적으로 연결한다. 단자 플레이트들(130)은 2개의 전지셀들(101) 또는 4개의 전지셀들(101)을 직렬, 또는 직렬 및 병렬로 연결한다.
단자 플레이트(130)는 단자 연결부(132) 및 전압 센싱 단자(131)로 구성되어 있다.
단자 연결부(132)는 전지셀들(101)을 전기적으로 연결하기 위해 전극단자들에 접촉하고, 전압 센싱 단자(131)는 전지셀들(101)의 전압을 감지하기 위해 단자 플레이트(130)의 일측으로부터 모듈 커버들(121, 122)의 상면으로 연장되어 있다. 전압 센싱 단자들(131)은 와이어들(150)과 솔더링에 의해 각각 접속된다.
단자 연결부(132)에서, 전지셀들(101)의 전극단자들에 대응하는 각각의 부위에는, 단자 연결부(132)와 전극단자들의 용접을 위한 슬릿들(135)이 각각 형성되어 있다.
도 4 및 도 5는 도 2의 전지모듈에서 고정 리브들을 일부 확대한 모식도가 도시되어 있다.
도 4 및 도 5를 함께 참조하면, 리브들(161, 162)은 바 형상의 제 1 리브(161) 및 끼워맞춤 구조의 제 2 리브(162)로 구성되어 있다.
리브들(161, 162)은 제 1 모듈 커버(121) 및 제 2 모듈 커버(122)의 상단에 전압 센싱 와이어들(150)을 고정하도록 교번 방식으로 각각 형성되어 있다.
제 1 리브(161)는 모듈 커버(121, 122)의 결합 방향(Y축 방향)으로 돌출된 바 형상으로 형성되어 있어서 전압 센싱 와이어(150)를 전지셀들(101) 사이에 형성되는 공간들에 고정한다. 제 1 리브(161)는 모듈 커버들(121, 122)의 내측 단부로부터 결합 방향(Y축 방향)으로 돌출되어 있다.
제 2 리브(162)는 모듈 커버들(121, 122)의 상단 면에서 상향 돌출된 형상으로 형성되어 있다. 제 2 리브(162)는 돌출된 돌기부에 하향 만입되어 있는 홈 구조를 가지고 있다.
제 2 리브(162)는 모듈 커버들(121, 122)의 상단 면에 전압 센싱 와이어(150)의 외경에 대응하는 홈 형상으로 형성되어 있어서 전압 센싱 와이어(150)를 상부로부터 끼워맞춤 구조로 고정하고 전압 센싱 단자들(131)에 연결된다.
제 1 리브(161)의 길이(L1)는 전지셀 길이(L)의 15% 이고, 제 2 리브의 길이(L2)는 전지셀 길이의 10% 이다.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (23)

  1. 복수의 전지셀들의 측면이 인접한 상태로 적층 배열되어 있고 일측 단부에 단차부를 형성하고 있는 전지셀 적층체;
    상기 전지셀 적층체의 양측 전극단자들을 감싸면서 상호 결합하는 구조의 제 1 모듈 커버 및 제 2 모듈 커버;
    상기 전지셀들의 전극단자들을 전기적으로 연결하는 단자 플레이트들;
    상기 전지셀 적층체의 단차부에 장착되어 전지모듈의 작동을 제어하는 BMS(Battery management System); 및
    상기 전지셀 적층체 상에 정렬된 상태로, 단자 플레이트의 일부에 형성되어 있는 전압 센싱 단자들에 일단이 연결되어 있고, 타단이 BMS에 연결되어 있는 전압 센싱 와이어들;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀은 원통형 전지셀인 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀 적층체는, 최하단 열에 배열된 전지셀들의 개수가, 상기 최하단 열의 상부 열에 배열된 전지셀들의 개수보다 상대적으로 많은 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 단차부는 전지셀 적층체의 상단 일측 단부에 위치하고, 단차부에 BMS가 장착된 상태에서 전지모듈의 구조는 육면체 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 모듈 커버 및 제 2 모듈 커버는 적층 배열되어 있는 전지셀 적층체를 내부에 수납하는 구조를 가진 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 모듈 커버 및 제 2 모듈 커버에는 전극단자들에 대응되는 위치에 전지셀들을 전기적으로 연결하는 단자 플레이트 형상에 대응하는 구멍들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 모듈 커버 및 제 2 모듈 커버는 체결부재에 의해 상호 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 모듈 커버 및 제 2 모듈 커버의 외측에는 결합력을 강화하는 보강 부재들이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 모듈 커버 및 제 2 모듈 커버의 상단에는 전압 센싱 와이어들을 고정하는 리브들이 교번 방식으로 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 리브들은,
    상기 모듈 커버의 결합 방향으로 돌출된 바(bar) 형상으로 형성되어 있어서 전압 센싱 와이어를 전지셀들 사이에 형성되는 공간들에 고정하는 제 1 리브; 및
    상기 모듈 커버의 상단 면에 전압 센싱 와이어의 외경에 대응하는 홈 형상으로 형성되어 있어서 전압 센싱 와이어를 상부로부터 끼워맞춤 구조로 고정하는 제 2 리브;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제 1 리브는 모듈 커버의 내측 단부로부터 결합 방향으로 돌출되어 있는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 제 1 리브는 전압 센싱 와이어를 전지셀들 사이의 공간에 가압한 후에 프레임에 형성된 개구에 결합하는 구조인 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 제 2 리브는 모듈 커버의 상단 면에서 상향 돌출된 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  14. 제 10 항에 있어서, 상기 제 2 리브는 모듈 커버의 상단 면으로부터 돌출된 돌기부에 하향 만입되어 있는 홈 구조를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  15. 제 10 항에 있어서, 상기 리브들의 길이는 전지셀 길이의 5% 내지 30% 범위를 가지는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 단자 플레이트는 전지셀들을 연결시키기 위해 구조가 서로 다른 둘 이상의 단자 플레이트들로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 단자 플레이트들은, 전지셀들의 전극단자들에 접속된 상태로, 제 1 모듈 커버 및 제 2 모듈 커버들의 외면에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 단자 플레이트들은 적어도 둘 이상의 상기 전지셀들을 직렬, 또는 직렬 및 병렬로 연결하는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 단자 플레이트는,
    상기 전지셀들의 전극단자에 접촉되고 장방형 형상으로 이루어져 있는 단자 연결부; 및
    상기 전지셀들의 전압을 감지하기 위해 단자 플레이트의 일측으로부터 모듈 커버의 상면으로 연장되어 형성되어 있는 전압 센싱 단자;
    로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 단자 연결부에서, 전지셀들의 전극단자들에 대응하는 각각의 부위에는, 단자 연결부와 전극단자들의 용접을 위한 슬릿들(slits)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  21. 제 1 항에 있어서, 상기 BMS의 상부에는 외부 충격 및 침상 부재의 관통으로부터 BMS를 보호하기 위해 탈부착 가능한 BMS 케이스가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  22. 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 하나에 따른 전지모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  23. 제 22 항에 따른 전지팩을 포함하는 것을 특징으로 디바이스.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180118920A (ko) * 2017-04-24 2018-11-01 주식회사 엘지화학 Bms 유동 방지용 댐핑부재 및 이를 포함하는 전지모듈
WO2022035055A1 (ko) * 2020-08-11 2022-02-17 주식회사 엘지에너지솔루션 조립성이 개선된 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI766984B (zh) * 2018-04-24 2022-06-11 南韓商Ｌｇ新能源股份有限公司 電池模組
KR102807685B1 (ko) * 2019-10-15 2025-05-13 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩
US12407031B2 (en) * 2019-12-20 2025-09-02 Lg Energy Solution, Ltd. Sub-pack including multiple unit modules and BMS assembly, and battery pack comprising same
CN114930618B (zh) * 2020-12-11 2024-03-29 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池、用电装置及制备电池的方法
DE102021106169A1 (de) * 2021-03-15 2022-09-15 Audi Aktiengesellschaft Unterbodenbauteil mit Sensoreinrichtung und Batterieanordnung mit einem solchen Unterbodenbauteil
GB202106414D0 (en) * 2021-05-05 2021-06-16 Aceleron Ltd Battery
EP4531166A1 (en) * 2023-09-27 2025-04-02 NXP USA, Inc. Battery system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001266825A (ja) * 2000-03-15 2001-09-28 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 組電池
JP2012169256A (ja) * 2011-01-28 2012-09-06 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk 電池接続アセンブリ
KR20120124764A (ko) * 2011-05-04 2012-11-14 에스케이이노베이션 주식회사 차량용 배터리모듈의 전압센싱 커넥터모듈
JP2013110038A (ja) * 2011-11-23 2013-06-06 Denso Corp 組電池
US20130337299A1 (en) * 2011-05-18 2013-12-19 Hitachi Vehicle Energy, Ltd. Electricity storage device

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4665277B2 (ja) * 1999-11-30 2011-04-06 ソニー株式会社 バッテリ装置
JP2006114424A (ja) * 2004-10-18 2006-04-27 Sony Corp 電池パック
CN102379058B (zh) 2009-04-01 2014-06-18 株式会社Lg化学 电压感测部件和采用该电压感测部件的电池模块
KR101146492B1 (ko) * 2010-07-01 2012-05-21 에스비리모티브 주식회사 배터리 팩
KR101186628B1 (ko) * 2011-05-04 2012-09-27 주식회사 경신 차량용 배터리모듈의 전압센싱모듈
JP5606480B2 (ja) * 2012-03-22 2014-10-15 株式会社東芝 電池及び電池の製造方法
KR101805757B1 (ko) * 2013-08-23 2017-12-07 주식회사 엘지화학 전면에 bms의 통신단자가 돌출되어 있는 전지모듈 어셈블리
KR101586668B1 (ko) * 2013-12-27 2016-01-19 주식회사 엘지화학 서브 모듈들이 내부에 장착되어 있는 전지모듈 어셈블리
KR102395480B1 (ko) * 2015-09-03 2022-05-06 삼성에스디아이 주식회사 전지 모듈

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001266825A (ja) * 2000-03-15 2001-09-28 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 組電池
JP2012169256A (ja) * 2011-01-28 2012-09-06 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk 電池接続アセンブリ
KR20120124764A (ko) * 2011-05-04 2012-11-14 에스케이이노베이션 주식회사 차량용 배터리모듈의 전압센싱 커넥터모듈
US20130337299A1 (en) * 2011-05-18 2013-12-19 Hitachi Vehicle Energy, Ltd. Electricity storage device
JP2013110038A (ja) * 2011-11-23 2013-06-06 Denso Corp 組電池

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180118920A (ko) * 2017-04-24 2018-11-01 주식회사 엘지화학 Bms 유동 방지용 댐핑부재 및 이를 포함하는 전지모듈
WO2022035055A1 (ko) * 2020-08-11 2022-02-17 주식회사 엘지에너지솔루션 조립성이 개선된 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR20220020156A (ko) * 2020-08-11 2022-02-18 주식회사 엘지에너지솔루션 조립성이 개선된 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
US12300792B2 (en) 2020-08-11 2025-05-13 Lg Energy Solution, Ltd. Battery module having improved assemblability and battery pack including the same

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