WO2021112656A1 - 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 자동차 - Google Patents

배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 자동차 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a battery module, a battery pack comprising such a battery module, and a vehicle.
  • Secondary batteries that are easy to apply according to product groups and have electrical characteristics such as high energy density are not only portable devices, but also electric vehicles (EVs) or hybrid vehicles (HEVs) driven by an electric drive source. It is universally applied. These secondary batteries are attracting attention as a new energy source for improving eco-friendliness and energy efficiency in that not only the primary advantage of being able to dramatically reduce the use of fossil fuels, but also the fact that no by-products are generated from the use of energy.
  • EVs electric vehicles
  • HEVs hybrid vehicles
  • the types of secondary batteries currently widely used include a lithium ion battery, a lithium polymer battery, a nickel cadmium battery, a nickel hydrogen battery, a nickel zinc battery, and the like.
  • the operating voltage of the unit secondary battery cell is about 2.5V to 4.5V. Accordingly, when a higher output voltage is required, a plurality of battery cells are connected in series to form a battery pack. In addition, a plurality of battery cells may be connected in parallel to form a battery pack according to the charge/discharge capacity required for the battery pack. Accordingly, the number of battery cells included in the battery pack may be variously set according to a required output voltage or charge/discharge capacity.
  • a battery module including at least one battery cell is first configured, and other components are added using the at least one battery module.
  • a method of configuring the battery pack is common.
  • an electrode lead of a battery cell and a sensing bus bar of a bus bar assembly are closely pressed using a welding jig, and the electrode lead and the sensing bus bar are welded by laser welding or the like.
  • a problem such as misalignment between the electrode lead and the sensing bus bar may occur depending on the assembly tolerance of the bus bar assembly.
  • the welding process is performed with such misalignment occurring, there is a problem in that the risk of welding defects increases.
  • a battery module capable of preventing damage to the electrode leads during welding connection between the electrode lead of at least one battery cell and the sensing bus bar of the bus bar assembly, and preventing deterioration of welding quality even when misalignment occurs due to assembly tolerances, such as A method for providing a battery pack including a battery module and a vehicle is required.
  • an object of the present invention is to provide a battery module capable of preventing damage to an electrode lead during welding connection between an electrode lead of at least one battery cell and a sensing busbar of a busbar assembly, a battery pack including the battery module, and a vehicle is to provide
  • Another object of the present invention is to provide a battery module capable of preventing deterioration of welding quality even when misalignment occurs due to assembly tolerances during welding connection between an electrode lead of at least one battery cell and a sensing bus bar of a bus bar assembly, such a battery It is intended to provide a battery pack including a module and a vehicle.
  • another object of the present invention is to provide a battery module capable of preventing damage to an electrode lead during cell swelling of battery cells, a battery pack including the battery module, and a vehicle.
  • the present invention provides a battery module, comprising: a plurality of battery cells in which electrode leads protrude from at least one side; and a bus bar assembly for electrically connecting electrode leads of the plurality of battery cells, wherein the bus bar assembly includes: a bus bar frame covering at least one side of the plurality of battery cells; a plurality of lead slots provided in the bus bar frame and passing through the electrode leads; at least one sensing bus bar disposed between the plurality of lead slots and connected to the electrode leads; and at least one elastic guider capable of resiliently supporting the at least one sensing bus bar and disposed on left and right sides of the at least one sensing bus bar in the left and right directions of the bus bar frame.
  • module is provided.
  • the at least one sensing bus bar may be provided to be movable along a left and right direction of the bus bar frame while in elastic contact with the at least one elastic guider.
  • the at least one elastic guider may include: an upper leaf spring provided on the bus bar frame and elastically deformable in a left and right direction of the bus bar frame; and a lower leaf spring provided on the bus bar frame to be spaced apart from each other by a predetermined distance in the vertical direction of the upper leaf spring and the bus bar frame, and elastically deformable in the left and right directions of the bus bar frame.
  • the upper leaf springs may be provided as a pair, and the pair of upper leaf springs may be disposed to face each other with the at least one sensing bus bar interposed therebetween.
  • the lower leaf springs may be provided as a pair, and the pair of lower leaf springs may be disposed to face each other with the at least one sensing bus bar interposed therebetween.
  • the at least one elastic guider may be integrally formed with the bus bar frame.
  • the bus bar assembly may include a departure preventing stopper provided on the bus bar frame and preventing the at least one sensing bus bar from being separated from the front of the at least one sensing bus bar.
  • the departure prevention stopper is provided at the upper and lower sides of the at least one sensing bus bar, as long as the movement of the upper and lower ends of the at least one sensing bus bar is restricted by a predetermined distance or more when the at least one sensing bus bar moves forward
  • a pair of stopper hooks may include.
  • the present invention as a battery pack, at least one battery module according to the above-described embodiments; and a pack case for packaging the at least one battery module.
  • the present invention provides a vehicle comprising, as a vehicle, at least one battery pack according to the above-described embodiment.
  • a battery module capable of preventing damage to an electrode lead during welding connection between an electrode lead of at least one battery cell and a sensing busbar of a busbar assembly, and a battery pack including the battery module and automobiles.
  • a battery module capable of preventing deterioration of welding quality even if misalignment occurs due to assembly tolerances, etc., during welding connection between an electrode lead of at least one battery cell and a sensing bus bar of a bus bar assembly , it is possible to provide a battery pack and a vehicle including such a battery module.
  • a battery module capable of preventing damage to an electrode lead during cell swelling of battery cells, a battery pack including the battery module, and a vehicle.
  • FIG. 1 is a view for explaining a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view for explaining a main part of the battery module of FIG. 1 .
  • FIG. 3 is a view for explaining a busbar frame excluding the sensing busbar of the busbar assembly of FIG. 2 .
  • 4 and 5 are diagrams for explaining the left and right flow of the sensing bus bar through the elastic guider of the battery module of FIG. 1 .
  • FIG. 6 is a view for explaining a battery pack according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view for explaining a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a view for explaining a battery module according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a view for explaining a main part of the battery module of FIG. 1
  • FIG. 3 is a sensing bus bar of the bus bar assembly of FIG. It is a view for explaining the bus bar frame except for
  • FIGS. 4 and 5 are views for explaining the left and right flow of the sensing bus bar through the elastic guider of the battery module of FIG. 1 .
  • the battery module 10 may include a battery cell 100 and a bus bar assembly 200 .
  • the battery cell 100 is a secondary battery, and may be provided as a pouch-type secondary battery, a prismatic secondary battery, or a cylindrical secondary battery.
  • the battery cell 100 will be described by limiting it to a pouch-type secondary battery.
  • the battery cell 100 may be provided in plurality.
  • the plurality of battery cells 100 are stacked to be electrically connected to each other, and the electrode leads 150 may protrude from at least one side, respectively.
  • the bus bar assembly 200 is for electrically connecting the electrode leads 150 of the plurality of battery cells 100 , and may be disposed on one side of the plurality of battery cells 100 .
  • the bus bar assembly 200 may include a bus bar frame 210 , a lead slot 220 , a sensing bus bar 230 , an elastic guider 240 , and a departure prevention stopper 250 .
  • the bus bar frame 210 may cover at least one side of the plurality of battery cells 100 .
  • the bus bar frame 210 may have a size and shape capable of covering at least one side of the plurality of battery cells 100 .
  • the lead slot 220 is provided in the bus bar frame 210 and may allow the electrode leads 100 of the plurality of battery cells 100 to pass therethrough.
  • the lead slot 220 may be provided in plurality.
  • the sensing bus bar 230 may be disposed between the plurality of lead slots 220 and may be connected to the electrode leads 150 of the battery cells 100 . At least one of the sensing bus bars 230 may be provided in plurality. Hereinafter, in the present embodiment, the description is limited to a case in which the sensing bus bar 230 is provided in plurality.
  • the plurality of sensing bus bars 230 may be interconnected with the electrode leads 150 of the plurality of battery cells 100 passing through the lead slots 220 by welding through laser welding or the like.
  • the electrode leads 150 may be welded to the sensing bus bar 230 in a non-bending manner.
  • the plurality of sensing bus bars 230 may be provided to be movable along the left and right directions of the bus bar frame 210 while in elastic contact with an elastic guider 240 to be described later.
  • At least one guide groove 235 may be provided in the plurality of sensing bus bars 230 .
  • the at least one guide groove 235 may be inserted into a device such as a mounting jig during the assembly process of the sensing bus bar 230 to guide the mounting of the sensing bus bar 230 .
  • the at least one guide groove 235 may be provided in plurality.
  • the plurality of guide grooves 235 may be disposed to be spaced apart from each other by a predetermined distance along the longitudinal direction of the sensing bus bar 230 .
  • the elastic guider 240 is capable of elastically supporting the sensing bus bar 230 , and may be disposed on both left and right sides of the at least one sensing bus bar 230 in the left and right directions of the bus bar frame 210 . can
  • the elastic guider 240 may be provided in plurality.
  • the plurality of elastic guiders 240 may be integrally formed with the bus bar frame 210 .
  • the plurality of elastic guiders 240 may include an upper plate spring 242 and a lower plate spring 244 .
  • the upper leaf spring 242 may be provided on the bus bar frame 210 and elastically deformable in the left and right directions of the bus bar frame 210 .
  • the upper leaf spring 242 may be provided as a pair.
  • the pair of upper leaf springs 242 may be disposed to face each other with the at least one sensing bus bar 230 interposed therebetween.
  • the lower leaf spring 244 is provided on the bus bar frame 210 to be spaced apart from each other by a predetermined distance in the vertical direction between the upper leaf spring 242 and the bus bar frame 210 , and the bus bar frame 210 . It may be provided so as to be elastically deformable in the left and right directions.
  • the lower leaf spring 244 may be provided as a pair.
  • the pair of lower leaf springs 244 may be disposed to face each other with the at least one sensing bus bar 230 interposed therebetween.
  • the departure prevention stopper 250 is provided on the bus bar frame 210 , and when the sensing bus bar 230 moves forward and backward in front of the sensing bus bar 230 , It can prevent forward deviation.
  • the departure prevention stopper 250 is provided on the upper and lower sides of the at least one sensing bus bar 230 , and when the at least one sensing bus bar 230 moves forward, the at least one sensing bus bar 230 is moved at a predetermined distance or more.
  • a pair of stopper hooks 250 limiting movement of the upper and lower ends of the bar 230 may be included.
  • the electrode leads 150 of the battery cells 100 due to an assembly tolerance, etc. ) and the sensing bus bar 230 of the bus bar assembly 200 may cause a problem such as misalignment.
  • problems such as misalignment may occur frequently in the left and right directions of the electrode leads 150 of the battery cells 100 and the sensing bus bar 230 of the bus bar assembly 200 .
  • the sensing bus bar 230 is guided through the elastic guider 240 even after being seated on the bus bar frame 210 and can flow in the left and right directions, the operator or the like corrects the misalignment state. Thereafter, the electrode leads 150 and the sensing bus bar 230 may be fixed by welding or the like.
  • the welding process is performed after moving the sensing bus bar 230 capable of moving left and right to the correct position. In this way, it is possible to prevent a welding defect problem due to misalignment in advance.
  • the elastic guider 240 can elastically support the sensing bus bar 230 moving in the left and right direction when correcting the misalignment state, electrodes that may be generated when the sensing bus bar 230 is positioned The risk of damage to the lead 150 can be significantly reduced.
  • the battery cells 100 may expand in the thickness direction according to an abnormal situation such as overheating of the battery cells 100 . That is, the battery cells 100 may expand in the left and right directions according to the cell swelling.
  • the sensing bus bar 230 and the sensing bus bar 230 are welded to the electrode leads through the elastic guider 240 .
  • the end of 150 can be elastically moved in the left and right direction.
  • the battery cells 100 tend to expand according to cell swelling.
  • the length of the electrode leads 150 may be compensated.
  • the battery module 10 minimizes the tensile stress applied to the electrode leads 150 side when the battery cells 100 swell, and the electrode according to the tensile stress Damage to the leads 150 can be effectively prevented.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a battery pack according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • the battery pack 1 may include at least one battery module 10 according to the previous embodiment and a pack case 50 for packaging the at least one battery module 10 .
  • the battery pack 1 may be provided in the vehicle V as a fuel source for the vehicle.
  • the battery pack 1 may be provided in the vehicle V in an electric vehicle, a hybrid vehicle, and other ways in which the battery pack 1 may be used as a fuel source.
  • the battery pack 1 may be provided in other devices, devices, and facilities, such as an energy storage system using a secondary battery, in addition to the vehicle V.
  • the device, apparatus, and equipment including the battery pack 1 and the battery pack 1 such as the vehicle according to the present embodiment include the battery module 10 described above, and the battery module described above.
  • the battery pack 1 having all the advantages due to (10) and the device, apparatus, and equipment such as a vehicle having such a battery pack 1 can be implemented.
  • damage to the electrode lead 150 is prevented when the electrode lead 150 of the at least one battery cell 100 is connected to the sensing bus bar 230 of the bus bar assembly 200 by welding. It is possible to provide a battery module 10 that can be prevented, a battery pack 1 including the battery module 10, and a vehicle V.
  • the electrode lead 150 of the at least one battery cell 100 is connected to the sensing bus bar 230 of the bus bar assembly 200 by welding, misalignment may occur due to assembly tolerance. Even if it occurs, it is possible to provide a battery module 10 capable of preventing deterioration of welding quality, a battery pack 1 including the battery module 10 and a vehicle V.
  • the battery module 10 capable of preventing damage to the electrode lead 150 during cell swelling of the battery cells 100 , and a battery including the battery module 10 .
  • a pack (1) and a vehicle (V) can be provided.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈은, 복수 개의 배터리 셀 및 배터리 셀의 전극 리드들을 전기적으로 연결하기 위한 버스바 어셈블리를 포함하며, 버스바 어셈블리는, 배터리 셀의 일측을 커버하는 버스바 프레임, 전극 리드들을 통과시키는 복수 개의 리드 슬롯, 전극 리드들과 연결되는 센싱 버스바 및 센싱 버스바를 탄성적으로 지지 가능하며, 버스바 프레임의 좌우 방향에서 센싱 버스바의 좌우 양측에 배치되는 탄성 가이더를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 자동차
본 발명은 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 자동차에 관한 것이다.
본 출원은 2019년 12월 06일 자로 출원된 한국 특허출원번호 제10-2019-0161962호에 대한 우선권주장출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
제품 군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차 전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HEV, Hybrid Electric Vehicle) 등에 보편적으로 응용되고 있다. 이러한 이차 전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목 받고 있다.
현재 널리 사용되는 이차 전지의 종류에는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등이 있다. 이러한 단위 이차 전지 셀, 즉, 단위 배터리 셀의 작동 전압은 약 2.5V ~ 4.5V이다. 따라서, 이보다 더 높은 출력 전압이 요구될 경우, 복수 개의 배터리 셀을 직렬로 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 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.
한편, 복수 개의 배터리 셀을 직렬/병렬로 연결하여 배터리 팩을 구성할 경우, 적어도 하나의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈을 먼저 구성하고, 이러한 적어도 하나의 배터리 모듈을 이용하여 기타 구성요소를 추가하여 배터리 팩을 구성하는 방법이 일반적이다.
종래 배터리 모듈의 경우, 용접용 지그를 이용하여, 배터리 셀의 전극 리드와 버스바 어셈블리의 센싱 버스바를 밀착 가압하여 레이저 용접 등으로 전극 리드와 센싱 버스바를 용접하게 된다. 이러한 종래 배터리 셀의 전극 리드와 버스바 어셈블리의 센싱 버스바 용접 시, 버스바 어셈블리의 조립 공차 등에 따라, 전극 리드와 센싱 버스바 사이의 오정렬 등의 문제가 발생할 수 있다. 종래 배터리 모듈에서, 이러한 오정렬 등이 발생한 채로 용접 공정을 진행할 경우, 용접 불량이 발생할 위험이 커지는 문제가 있다.
종래 이러한 오정렬 상태를 보정하기 위해, 가압 지그 등을 통해, 전극 리드와 센싱 버스바를 가압할 경우, 종래 배터리 모듈의 경우, 일반적으로, 센싱 버스바가 버스바 어셈블리의 버스바 프레임에 고정된 채로 장착되기에, 상대적으로 유동 가능한 전극 리드 측이 집중적으로 가압되어 전극 리드의 손상이 발생하는 문제가 있다.
그러므로, 적어도 하나의 배터리 셀의 전극 리드와 버스바 어셈블리의 센싱 버스바와의 용접 연결 시 전극 리드의 손상을 방지하면서, 조립 공차 등에 따른 오정렬이 발생하더라도 용접 품질 저하를 방지할 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 자동차를 제공하기 위한 방안의 모색이 요청된다.
따라서, 본 발명의 목적은, 적어도 하나의 배터리 셀의 전극 리드와 버스바 어셈블리의 센싱 버스바와의 용접 연결 시 전극 리드의 손상을 방지할 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 자동차를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 적어도 하나의 배터리 셀의 전극 리드와 버스바 어셈블리의 센싱 버스바와의 용접 연결 시 조립 공차 등에 따른 오정렬이 발생하더라도 용접 품질 저하를 방지할 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 자동차를 제공하기 위한 것이다.
아울러, 본 발명의 또 다른 목적은, 배터리 셀들의 셀 스웰링 시 전극 리드의 손상을 방지할 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 자동차를 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 해결하기 위해, 본 발명은, 배터리 모듈로서, 적어도 일측에 전극 리드가 돌출되는 복수 개의 배터리 셀; 및 상기 복수 개의 배터리 셀의 전극 리드들을 전기적으로 연결하기 위한 버스바 어셈블리;를 포함하며, 상기 버스바 어셈블리는, 상기 복수 개의 배터리 셀의 적어도 일측을 커버하는 버스바 프레임; 상기 버스바 프레임에 구비되며, 상기 전극 리드들을 통과시키는 복수 개의 리드 슬롯; 상기 복수 개의 리드 슬롯 사이에 배치되며, 상기 전극 리드들과 연결되는 적어도 하나의 센싱 버스바; 및 상기 적어도 하나의 센싱 버스바를 탄성적으로 지지 가능하며, 상기 버스바 프레임의 좌우 방향에서 상기 적어도 하나의 센싱 버스바의 좌우 양측에 배치되는 적어도 하나의 탄성 가이더;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈을 제공한다.
상기 적어도 하나의 센싱 버스바는, 상기 적어도 하나의 탄성 가이더에 탄성 접촉하면서 상기 버스바 프레임의 좌우 방향을 따라 이동 가능하게 구비될 수 있다.
상기 적어도 하나의 탄성 가이더는, 상기 버스바 프레임에 구비되며, 상기 버스바 프레임의 좌우 방향으로 탄성 변형 가능한 상부 판 스프링; 및 상기 상부 판 스프링과 상기 버스바 프레임의 상하 방향에서 소정 거리 이격되게 상기 버스바 프레임에 구비되며, 상기 버스바 프레임의 좌우 방향으로 탄성 변형 가능한 하부 판 스프링;을 포함할 수 있다.
상기 상부 판 스프링은, 한 쌍으로 구비되며, 상기 한 쌍의 상부 판 스프링은, 상기 적어도 하나의 센싱 버스바를 사이에 두고 상호 대향 배치될 수 있다.
상기 하부 판 스프링은, 한 쌍으로 구비되며, 상기 한 쌍의 하부 판 스프링은, 상기 적어도 하나의 센싱 버스바를 사이에 두고 상호 대향 배치될 수 있다.
상기 적어도 하나의 탄성 가이더는, 상기 버스바 프레임에 일체로 형성될 수 있다.
상기 버스바 어셈블리는, 상기 버스바 프레임에 구비되며, 상기 적어도 하나의 센싱 버스바의 전방에서 상기 적어도 하나의 센싱 버스바의 전방으로의 이탈을 방지하는 이탈 방지 스토퍼;를 포함할 수 있다.
상기 이탈 방지 스토퍼는, 상기 적어도 하나의 센싱 버스바의 상하측에 구비되며, 상기 적어도 하나의 센싱 버스바의 전방 이동 시 소정 거리 이상에서 상기 적어도 하나의 센싱 버스바의 상하단의 이동을 제한하는 한 쌍의 스토퍼 후크;를 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명은, 배터리 팩으로서, 전술한 실시예들에 따른 적어도 하나의 배터리 모듈; 및 상기 적어도 하나의 배터리 모듈을 패키징하는 팩 케이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩을 제공한다.
아울러, 본 발명은, 자동차로서, 전술한 실시예에 따른 적어도 하나의 배터리 팩;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차를 제공한다.
이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 적어도 하나의 배터리 셀의 전극 리드와 버스바 어셈블리의 센싱 버스바와의 용접 연결 시 전극 리드의 손상을 방지할 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 자동차를 제공할 수 있다.
또한, 이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 적어도 하나의 배터리 셀의 전극 리드와 버스바 어셈블리의 센싱 버스바와의 용접 연결 시 조립 공차 등에 따른 오정렬이 발생하더라도 용접 품질 저하를 방지할 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 자동차를 제공할 수 있다.
아울러, 이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 배터리 셀들의 셀 스웰링 시 전극 리드의 손상을 방지할 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 자동차를 제공할 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 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 배터리 모듈의 주요부를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2의 버스바 어셈블리의 센싱 버스바를 제외한 버스바 프레임을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5는 도 1의 배터리 모듈의 탄성 가이더를 통한 센싱 버스바의 좌우 유동을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해 질 것이다. 여기서 설명되는 실시예는 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 또한, 발명의 이해를 돕기 위하여, 첨부된 도면은 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 설명하기 위한 도면이며, 도 2는 도 1의 배터리 모듈의 주요부를 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 도 2의 버스바 어셈블리의 센싱 버스바를 제외한 버스바 프레임을 설명하기 위한 도면이며, 도 4 및 도 5는 도 1의 배터리 모듈의 탄성 가이더를 통한 센싱 버스바의 좌우 유동을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 배터리 모듈(10)은, 배터리 셀(100) 및 버스바 어셈블리(200)를 포함할 수 있다.
상기 배터리 셀(100)은, 이차 전지로서, 파우치형 이차 전지, 각형 이차 전지 또는 원통형 이차 전지로 마련될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는, 상기 배터리 셀(100)이 파우치형 이차 전지로 마련되는 것으로 한정하여 설명한다.
상기 배터리 셀(100)은, 복수 개로 구비될 수 있다. 상기 복수 개의 배터리 셀(100)은, 상호 전기적으로 연결될 수 있게 적층되며, 각각, 적어도 일측에 전극 리드(150)가 돌출될 수 있다.
상기 버스바 어셈블리(200)는, 상기 복수 개의 배터리 셀(100)의 전극 리드들(150)을 전기적으로 연결하기 위한 것으로서, 상기 복수 개의 배터리 셀(100)의 일측에 배치될 수 있다.
이러한 상기 버스바 어셈블리(200)는, 버스바 프레임(210), 리드 슬롯(220), 센싱 버스바(230), 탄성 가이더(240) 및 이탈 방지 스토퍼(250)를 포함할 수 있다.
상기 버스바 프레임(210)은, 상기 복수 개의 배터리 셀(100)의 적어도 일측을 커버할 수 있다. 이를 위해, 상기 버스바 프레임(210)은, 상기 복수 개의 배터리 셀(100)의 적어도 일측을 커버할 수 있는 크기 및 형상을 가질 수 있다.
상기 리드 슬롯(220)은, 상기 버스바 프레임(210)에 구비되며, 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)의 전극 리드들(100)을 통과시킬 수 있다. 이러한 상기 리드 슬롯(220)은, 복수 개로 구비될 수 있다.
상기 센싱 버스바(230)는, 상기 복수 개의 리드 슬롯(220) 사이에 배치되며, 상기 배터리 셀들(100)의 전극 리드들(150)과 연결될 수 있다. 이러한 상기 센싱 버스바(230)는, 적어도 하나 또는 그 이상의 복수 개로 구비될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는, 상기 센싱 버스바(230)가 복수 개로 구비되는 것으로 한정하여 설명한다.
상기 복수 개의 센싱 버스바(230)는, 상기 리드 슬롯들(220)을 통과한 복수 개의 배터리 셀들(100)의 전극 리드들(150)과 레이저 용접 등을 통한 용접 결합으로 상호 연결될 수 있다. 여기서, 상기 전극 리드들(150)은, 벤딩되지 않는 논-벤딩 방식으로 상기 센싱 버스바(230)와 용접 결합될 수 있다.
상기 복수 개의 센싱 버스바(230)는, 후술하는 탄성 가이더(240)에 탄성 접촉하면서 상기 버스바 프레임(210)의 좌우 방향을 따라 이동 가능하게 구비될 수 있다.
상기 복수 개의 센싱 버스바(230)에는, 적어도 하나의 가이드 홈(235)이 구비될 수 있다.
상기 적어도 하나의 가이드 홈(235)은, 상기 센싱 버스바(230)의 조립 공정 시, 장착 지그 등의 장치에 삽입되어 상기 센싱 버스바(230)의 장착을 가이드 할 수 있다.
이러한 상기 적어도 하나의 가이드 홈(235)은, 복수 개로 구비될 수 있다. 상기 복수 개의 가이드 홈(235)은, 상기 센싱 버스바(230)의 길이 방향을 따라 상호 소정 거리 이격 배치될 수 있다.
상기 탄성 가이더(240)는, 상기 센싱 버스바(230)를 탄성적으로 지지 가능하며, 상기 버스바 프레임(210)의 좌우 방향에서 상기 적어도 하나의 센싱 버스바(230)의 좌우 양측에 배치될 수 있다.
상기 탄성 가이더(240)는, 복수 개로 구비될 수 있다. 상기 복수 개의 탄성 가이더(240)는, 상기 버스바 프레임(210)에 일체로 형성될 수 있다. 이러한 상기 복수 개의 탄성 가이더(240)는, 상부 판 스프링(242) 및 하부 판 스프링(244)을 포함할 수 있다.
상기 상부 판 스프링(242)은, 상기 버스바 프레임(210)에 구비되며, 상기 버스바 프레임(210)의 좌우 방향으로 탄성 변형 가능하게 구비될 수 있다. 이러한 상기 상부 판 스프링(242)은, 한 쌍으로 구비될 수 있다. 상기 한 쌍의 상부 판 스프링(242)는, 상기 적어도 하나의 센싱 버스바(230)를 사이에 두고 상호 대향 배치될 수 있다.
상기 하부 판 스프링(244)는, 상기 상부 판 스프링(242)과 상기 버스바 프레임(210)의 상하 방향에서 소정 거리 이격되게 상기 버스바 프레임(210)에 구비되며, 상기 버스바 프레임(210)의 좌우 방향으로 탄성 변형 가능하게 구비될 수 있다.
상기 하부 판 스프링(244)은, 한 쌍으로 구비될 수 있다. 상기 한 쌍의 하부 판 스프링(244)는, 상기 적어도 하나의 센싱 버스바(230)를 사이에 두고 상호 대향 배치될 수 있다.
상기 이탈 방지 스토퍼(250)는, 상기 버스바 프레임(210)에 구비되며, 상기 센싱 버스바(230)의 전방에서 상기 센싱 버스바(230)의 전후 이동 시, 상기 센싱 버스바(230)의 전방으로의 이탈을 방지할 수 있다.
상기 이탈 방지 스토퍼(250)는, 상기 적어도 하나의 센싱 버스바(230)의 상하측에 구비되며, 상기 적어도 하나의 센싱 버스바(230)의 전방 이동 시 소정 거리 이상에서 상기 적어도 하나의 센싱 버스바(230)의 상하단의 이동을 제한하는 한 쌍의 스토퍼 후크(250)를 포함할 수 있다.
이러한 본 실시예에 따른 상기 배터리 모듈(10)에서, 상기 배터리 셀들(100)과 상기 버스바 어셈블리(200)의 조립 공정 시, 조립 공차 등으로 상기 배터리 셀들(100)의 상기 전극 리드들(150)과 상기 버스바 어셈블리(200)의 상기 센싱 버스바(230) 사이에서 오정렬 등의 문제가 발생할 수 있다. 특히, 상기 배터리 셀들(100)의 상기 전극 리드들(150) 및 상기 버스바 어셈블리(200)의 센싱 버스바(230)의 좌우 방향에서 오정렬 등의 문제가 빈번히 발생할 수 있다.
본 실시예의 경우, 상기 센싱 버스바(230)가 상기 버스바 프레임(210)에 안착 후에도 상기 탄성 가이더(240)를 통해 가이드 되면서 좌우 방향으로 유동 가능하기에, 작업자 등은, 오정렬 상태를 보정한 이후 상기 전극 리드들(150)과 상기 센싱 버스바(230)를 용접 등으로 고정할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 상기 전극 리드(150)와 센싱 버스바(230) 사이의 오정렬 등의 문제가 발생하더라도, 좌우 유동 가능한 상기 센싱 버스바(230)를 정위치에 이동시킨 후에 용접 공정을 진행할 수 있어, 오정렬에 따른 용접 불량 문제를 사전에 방지할 수 있다.
아울러, 이러한 오정렬 상태 보정 시, 좌우 방향에서 이동하는 센싱 버스바(230)를 상기 탄성 가이더(240)가 탄성적으로 지지할 수 있기에, 센싱 버스바(230)의 위치 조정 시 발생될 수 있는 전극 리드(150)의 손상 위험을 현저히 줄일 수 있다.
더불어, 본 실시예의 경우, 배터리 모듈(10)에서, 상기 배터리 셀들(100)의 과열 등에 따른 이상 상황 등에 따라, 상기 배터리 셀들(100)이 두께 방향으로 팽창될 수 있다. 즉, 상기 배터리 셀들(100)이 셀 스웰링에 따라, 좌우 방향으로 팽창될 수 있다.
본 실시예의 경우, 이러한 상기 배터리 셀들(100)의 셀 스웰링 시, 상기 탄성 가이더(240)를 통해, 상기 센싱 버스바(230)와 상기 센싱 버스바(230)와 용접 결합된 상기 전극 리드들(150)의 단부가 좌우 방향으로 탄성적으로 이동할 수 있다.
이러한 상기 센싱 버스바(230)와 상기 센싱 버스바(230)와 용접 결합된 상기 전극 리드들(150)의 단부의 좌우 방향 이동에 따라, 상기 배터리 셀들(100)의 셀 스웰링에 따라 늘어나려는 상기 전극 리드들(150)의 길이를 보상할 수 있다.
그러므로, 본 실시예에 따른 상기 배터리 모듈(10)은, 상기 배터리 셀들(100)의 셀 스웰링 시, 상기 전극 리드들(150) 측으로 가해지는 인장 스트레스를 최소화시켜, 상기 인장 스트레스에 따른 상기 전극 리드들(150)의 손상을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 배터리 팩(1)은, 앞선 실시예에 따른 적어도 하나의 배터리 모듈(10) 및 상기 적어도 하나의 배터리 모듈(10)을 패키징하는 팩 케이스(50)를 포함할 수 있다.
이러한 상기 배터리 팩(1)은 자동차의 연료원으로써, 자동차(V)에 구비될 수 있다. 예로써, 상기 배터리 팩(1)은 전기 자동차, 하이브리드 자동차 및 기타 배터리 팩(1)을 연료원으로써 이용할 수 있는 기타 다른 방식으로 자동차(V)에 구비될 수 있다.
또한, 상기 배터리 팩(1)은 상기 자동차(V) 이외에도 이차 전지를 이용하는 전력 저장 장치(Energy Storage System) 등 기타 다른 장치나 기구 및 설비 등에도 구비되는 것도 가능할 수 있음은 물론이다.
이처럼, 본 실시예에 따른 상기 배터리 팩(1)과 상기 자동차와 같은 상기 배터리 팩(1)을 구비하는 장치나 기구 및 설비는 전술한 상기 배터리 모듈(10) 을 포함하는 바, 전술한 배터리 모듈(10)로 인한 장점을 모두 갖는 배터리 팩(1) 및 이러한 배터리 팩(1)을 구비하는 자동차 등의 장치나 기구 및 설비 등을 구현할 수 있다.
이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 적어도 하나의 배터리 셀(100)의 전극 리드(150)와 버스바 어셈블리(200)의 센싱 버스바(230)와의 용접 연결 시 전극 리드(150)의 손상을 방지할 수 있는 배터리 모듈(10), 이러한 배터리 모듈(10)을 포함하는 배터리 팩(1) 및 자동차(V)를 제공할 수 있다.
또한, 이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 적어도 하나의 배터리 셀(100)의 전극 리드(150)와 버스바 어셈블리(200)의 센싱 버스바(230)와의 용접 연결 시 조립 공차 등에 따른 오정렬이 발생하더라도 용접 품질 저하를 방지할 수 있는 배터리 모듈(10), 이러한 배터리 모듈(10)을 포함하는 배터리 팩(1) 및 자동차(V)를 제공할 수 있다.
아울러, 이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 배터리 셀들(100)의 셀 스웰링 시 전극 리드(150)의 손상을 방지할 수 있는 배터리 모듈(10), 이러한 배터리 모듈(10)을 포함하는 배터리 팩(1) 및 자동차(V)를 제공할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.

Claims (10)

  1. 배터리 모듈에 있어서,
    적어도 일측에 전극 리드가 돌출되는 복수 개의 배터리 셀; 및
    상기 복수 개의 배터리 셀의 전극 리드들을 전기적으로 연결하기 위한 버스바 어셈블리;를 포함하며,
    상기 버스바 어셈블리는,
    상기 복수 개의 배터리 셀의 적어도 일측을 커버하는 버스바 프레임;
    상기 버스바 프레임에 구비되며, 상기 전극 리드들을 통과시키는 복수 개의 리드 슬롯;
    상기 복수 개의 리드 슬롯 사이에 배치되며, 상기 전극 리드들과 연결되는 적어도 하나의 센싱 버스바; 및
    상기 적어도 하나의 센싱 버스바를 탄성적으로 지지 가능하며, 상기 버스바 프레임의 좌우 방향에서 상기 적어도 하나의 센싱 버스바의 좌우 양측에 배치되는 적어도 하나의 탄성 가이더;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 센싱 버스바는,
    상기 적어도 하나의 탄성 가이더에 탄성 접촉하면서 상기 버스바 프레임의 좌우 방향을 따라 이동 가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 탄성 가이더는,
    상기 버스바 프레임에 구비되며, 상기 버스바 프레임의 좌우 방향으로 탄성 변형 가능한 상부 판 스프링; 및
    상기 상부 판 스프링과 상기 버스바 프레임의 상하 방향에서 소정 거리 이격되게 상기 버스바 프레임에 구비되며, 상기 버스바 프레임의 좌우 방향으로 탄성 변형 가능한 하부 판 스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 상부 판 스프링은,
    한 쌍으로 구비되며,
    상기 한 쌍의 상부 판 스프링은,
    상기 적어도 하나의 센싱 버스바를 사이에 두고 상호 대향 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 하부 판 스프링은,
    한 쌍으로 구비되며,
    상기 한 쌍의 하부 판 스프링은,
    상기 적어도 하나의 센싱 버스바를 사이에 두고 상호 대향 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 탄성 가이더는,
    상기 버스바 프레임에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 버스바 어셈블리는,
    상기 버스바 프레임에 구비되며, 상기 적어도 하나의 센싱 버스바의 전방에서 상기 적어도 하나의 센싱 버스바의 전방으로의 이탈을 방지하는 이탈 방지 스토퍼;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 이탈 방지 스토퍼는,
    상기 적어도 하나의 센싱 버스바의 상하측에 구비되며, 상기 적어도 하나의 센싱 버스바의 전방 이동 시 소정 거리 이상에서 상기 적어도 하나의 센싱 버스바의 상하단의 이동을 제한하는 한 쌍의 스토퍼 후크;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  9. 제1항에 따른 적어도 하나의 배터리 모듈; 및
    상기 적어도 하나의 배터리 모듈을 패키징하는 팩 케이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제9항에 따른 적어도 하나의 배터리 팩;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차.
PCT/KR2020/095144 2019-12-06 2020-11-11 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 자동차 Ceased WO2021112656A1 (ko)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4528896A1 (en) * 2023-07-31 2025-03-26 Xiamen Ampack Technology Limited Battery module and electric device

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102786523B1 (ko) 2019-12-06 2025-03-24 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 자동차
CN113258221B (zh) * 2021-06-23 2021-09-17 武汉理工大学 硬壳锂电池极柱与连接片的冷连接方法
CN115498296B (zh) * 2022-10-24 2025-07-29 孚能科技(赣州)股份有限公司 电芯采样装置、电池包和电池系统
JP7741231B1 (ja) 2024-03-29 2025-09-17 本田技研工業株式会社 バスバーホルダ取付方法およびバスバーホルダ取付装置
JP7810744B2 (ja) * 2024-03-29 2026-02-03 本田技研工業株式会社 バスバーホルダおよびバッテリモジュール

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140093424A (ko) * 2013-01-18 2014-07-28 타이코에이엠피(유) 전지모듈
JP2014160679A (ja) * 2010-12-07 2014-09-04 Sumitomo Wiring Syst Ltd バッテリ接続具
CN105895847B (zh) * 2015-09-29 2018-05-22 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 一种极耳连接装置、动力电池模组和汽车
KR20190040402A (ko) * 2017-10-10 2019-04-18 주식회사 엘지화학 전극 리드 접합용 버스바 조립체 및 이를 포함하는 배터리 모듈
KR20190040759A (ko) * 2017-10-11 2019-04-19 주식회사 엘지화학 전극 리드 접합용 버스바 조립체 및 이를 포함하는 배터리 모듈

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003022795A (ja) 2001-07-10 2003-01-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池のセル間接続部材の接続方法
US20080076020A1 (en) 2006-09-22 2008-03-27 Wu Donald P H Electrical Connection Structure for a Core Assembly of a Secondary Lithium Battery
JP2013120653A (ja) 2011-12-06 2013-06-17 Makita Corp 端子構造
CN102593395A (zh) 2012-02-17 2012-07-18 深圳市金立通信设备有限公司 一种手机外置电池盒
JP6011876B2 (ja) * 2013-09-13 2016-10-19 株式会社オートネットワーク技術研究所 蓄電モジュール
KR102201347B1 (ko) 2017-06-15 2021-01-08 주식회사 엘지화학 배터리 모듈과 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
KR102270828B1 (ko) 2017-12-19 2021-06-29 주식회사 엘지에너지솔루션 버스바 어셈블리를 구비한 배터리 모듈
KR102383985B1 (ko) 2018-03-12 2022-04-06 주식회사 엘지에너지솔루션 버스바와 전극 리드 간의 결합 구조가 개선된 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
KR102105665B1 (ko) 2018-04-04 2020-05-29 주식회사 엘지화학 버스바를 가압하는 가압 지그 및 이를 포함하는 배터리 모듈 제조 시스템
KR102786523B1 (ko) 2019-12-06 2025-03-24 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 자동차

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014160679A (ja) * 2010-12-07 2014-09-04 Sumitomo Wiring Syst Ltd バッテリ接続具
KR20140093424A (ko) * 2013-01-18 2014-07-28 타이코에이엠피(유) 전지모듈
CN105895847B (zh) * 2015-09-29 2018-05-22 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 一种极耳连接装置、动力电池模组和汽车
KR20190040402A (ko) * 2017-10-10 2019-04-18 주식회사 엘지화학 전극 리드 접합용 버스바 조립체 및 이를 포함하는 배터리 모듈
KR20190040759A (ko) * 2017-10-11 2019-04-19 주식회사 엘지화학 전극 리드 접합용 버스바 조립체 및 이를 포함하는 배터리 모듈

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4030547A4

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4528896A1 (en) * 2023-07-31 2025-03-26 Xiamen Ampack Technology Limited Battery module and electric device

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