WO2021167249A1 - 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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문정오
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

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 object of the present invention is to provide a battery module capable of preventing a short circuit of a sensing bus bar when condensation occurs inside the battery module, a battery pack including the battery module, and a vehicle.
  • the present invention as a battery module, a plurality of battery cells; a module case accommodating the plurality of battery cells; and a bus bar assembly provided in the module case and electrically connected to electrode leads of the plurality of battery cells, wherein the bus bar assembly includes a bus bar frame disposed on at least one side of the plurality of battery cells.
  • a plurality of lead slots provided in the bus bar frame and penetrating the electrode leads of the plurality of battery cells; a plurality of sensing bus bars disposed opposite to the plurality of lead slots and connected to electrode leads of the plurality of battery cells; and a plurality of short circuit preventing units covering at least one end of the plurality of sensing bus bars and surrounding the at least one end of the plurality of sensing bus bars.
  • the plurality of short circuit preventing units may be provided on the bus bar frame to cover lower ends of the plurality of sensing bus bars.
  • the plurality of short circuit preventing units may have a predetermined accommodation space capable of accommodating the lower end of each sensing bus bar.
  • the plurality of sensing bus bars may be inserted into the plurality of short circuit preventing units while sliding from the upper end to the lower end of the bus bar frame.
  • the plurality of short circuit preventing units may be integrally formed with the bus bar frame.
  • the plurality of short circuit preventing units may be provided between a lower end of the bus bar frame and the plurality of lead slots.
  • the plurality of short circuit preventing units may include an insulating material.
  • the plurality of short circuit preventing units may be made of a rubber material.
  • 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 a short circuit of a sensing bus bar when condensation occurs inside the battery module, 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 an exploded perspective view of the battery module of FIG. 1 ;
  • FIG. 3 is a view for explaining a busbar assembly of the battery module of FIG. 1 .
  • 4 and 5 are views for explaining a main part of the bus bar assembly of FIG. 3 .
  • 6 and 7 are diagrams for explaining prevention of short circuit of the sensing bus bar when dew condensation occurs in the battery module of FIG. 1 .
  • FIG. 8 is a view for explaining a battery pack according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 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 an exploded perspective view of the battery module of FIG. 1
  • FIG. 3 is a view for explaining a busbar assembly of the battery module of FIG. 1 4 and 5 are views for explaining the main part of the bus bar assembly of FIG. 3 .
  • the battery module 10 may include a battery cell 100 , a module case 200 , an insulating cover 300 , and a bus bar assembly 500 .
  • the battery cell 100 is a secondary battery, and may be a pouch-type secondary battery, a prismatic secondary battery, or a cylindrical secondary battery. Hereinafter, in the present embodiment, the battery cell 100 is limited to a pouch-type secondary battery.
  • the battery cells 100 may be provided in plurality and may be electrically connected to each other. Each of the plurality of battery cells 100 may include a pair of electrode leads 150 .
  • the pair of electrode leads 150 may be provided at both ends of the battery cell 100 .
  • the pair of electrode leads 150 may be electrically connected to each other through a bus bar assembly 300 to be described later.
  • the module case 200 may accommodate the plurality of battery cells 100 . To this end, an accommodation space for accommodating the plurality of battery cells 100 may be provided in the module case 200 .
  • the module case 200 may include a base plate 210 , an end plate 230 , a top plate 250 , and a side plate 270 .
  • the base plate 210 may form a bottom of the module case 200 and support the plurality of battery cells 100 . To this end, the base plate 210 may have an area capable of supporting the lower portions of the plurality of battery cells 100 .
  • the end plate 230 forms the front and rear of the module case 200, and may be provided as a pair.
  • the end plate 230 may be coupled to the base plate 210 .
  • the top plate 250 may form an upper portion of the module case 200 and cover upper sides of the plurality of battery cells 100 .
  • the top plate 250 may be coupled to at least one of the pair of end plates 230 and a pair of side plates 270 to be described later.
  • the side plate 270 forms both sides of the module case 200 and may be provided as a pair.
  • the side plate 270 may be coupled to the base plate 210 , the pair of end plates 230 , and the top plate 250 .
  • the insulating cover 300 may be disposed between the pair of end plates 230 and a bus bar assembly 500 to be described later. In addition to the insulating function, the insulating cover 300 may also serve to buffer the shock of the plurality of battery cells 100 from external shocks.
  • the bus bar assembly 500 is provided in the module case 200 and may be electrically connected to the electrode leads 150 of the plurality of battery cells 100 .
  • the bus bar assembly 500 may sense voltages of the plurality of battery cells 100 .
  • the bus bar assembly 500 may include a bus bar frame 510 , a lead slot 530 , a sensing bus bar 550 , and a short circuit preventing unit 570 .
  • the bus bar frame 510 may be disposed on at least one side of the plurality of battery cells 100 . Specifically, the bus bar frame 510 may be disposed on at least one of the front and rear sides of the plurality of battery cells 100 .
  • the lead slots 530 are provided in the bus bar frame 510 and may be provided in plurality.
  • the plurality of lead slots 530 may penetrate the electrode leads 150 of the plurality of battery cells 100 along the front and rear directions of the bus bar frame 510 .
  • the sensing bus bar 550 may be provided in plurality.
  • the plurality of sensing bus bars 550 are disposed opposite to the plurality of lead slots 530 , and electrode leads 150 of the plurality of battery cells 100 passing through the plurality of lead slots 530 . can be connected with
  • the short circuit prevention part 570 may be provided in plurality.
  • the plurality of short circuit preventing units 570 may cover at least one end of the plurality of sensing bus bars 550 and surround the at least one end of the plurality of sensing bus bars 550 .
  • the plurality of short circuit preventing units 570 may be provided on the bus bar frame 510 to cover the lower ends of the plurality of sensing bus bars 550 .
  • the plurality of short circuit preventing units 570 may have a predetermined accommodating space capable of accommodating the lower end of each sensing bus bar 550 .
  • the plurality of sensing bus bars 550 may be inserted into the plurality of short circuit preventing units 570 while sliding from the top to the bottom of the bus bar frame 510 .
  • the plurality of short circuit preventing units 570 may be integrally formed with the bus bar frame 510 .
  • the plurality of short circuit preventing units 570 may be provided between the lower end of the bus bar frame 510 and the plurality of lead slots 530 .
  • the plurality of short-circuit prevention units 570 are insulated to prevent short-circuiting of the plurality of sensing bus bars 550 when a predetermined amount of condensed water due to condensation inside the module case 200 is filled. material may be included.
  • the plurality of short circuit preventing units 570 may be made of a rubber material. Meanwhile, the plurality of short circuit preventing units 570 may be coated with insulation to surround the lower end of each sensing bus bar 550 .
  • 6 and 7 are diagrams for explaining prevention of short circuit of the sensing bus bar when dew condensation occurs in the battery module of FIG. 1 .
  • the short circuit preventing part 570 is made of an insulating material and surrounds the lower end of the sensing bus bar 550 , the sensing bus bar 550 is short-circuited by the condensed water W. can be effectively prevented, and the risk of a short circuit between the electrode leads 150 can also be effectively reduced.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a battery pack according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 9 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.
  • the battery module 10 capable of preventing a short circuit of the sensing bus bar 550 when condensation occurs inside the battery module 10 , and a battery pack including the battery module 10 .
  • (1) and automobiles (V) can be provided.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈은, 배터리 셀들, 배터리 셀들을 수용하는 모듈 케이스 및 배터리 셀들의 전극 리드들과 전기적으로 연결되는 버스바 어셈블리를 포함하며, 버스바 어셈블리는, 배터리 셀들의 적어도 일측에 배치되는 버스바 프레임, 배터리 셀들의 전극 리드들을 관통시키는 리드 슬롯, 배터리 셀들의 전극 리드들과 연결되는 센싱 버스바 및 센싱 버스바의 적어도 일단부에 장착되며, 센싱 버스바의 적어도 일단부를 둘러싸는 단락 방지 부재를 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 2020년 02월 17일 자로 출원된 한국 특허출원번호 제10-2020-0019307호에 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, 온도 변화 등 환경 변화에 노출될 경우, 배터리 모듈 내부에 결로 현상이 발생할 수 있다. 이러한 결로 현상에 의해 응결된 물은 배터리 모듈 내부에 소정 높이로 채워질 수 있다. 그리고, 이러한 결로 현상에 따른 응결된 물로 인해 배터리 모듈 내부의 센싱 버스바들 간에 단락이 발생할 위험이 있다.
그러므로, 배터리 모듈 내부의 결로 발생 시, 센싱 버스바의 단락을 방지할 수 있는 방안의 모색이 요청된다.
따라서, 본 발명의 목적은, 배터리 모듈 내부의 결로 발생 시 센싱 버스바의 단락을 방지할 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 자동차를 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 해결하기 위해, 본 발명은, 배터리 모듈로서, 복수 개의 배터리 셀들; 상기 복수 개의 배터리 셀들을 수용하는 모듈 케이스; 및 상기 모듈 케이스 내에 구비되며, 상기 복수 개의 배터리 셀들의 전극 리드들과 전기적으로 연결되는 버스바 어셈블리;를 포함하며, 상기 버스바 어셈블리는, 상기 복수 개의 배터리 셀들의 적어도 일측에 배치되는 버스바 프레임; 상기 버스바 프레임에 구비되며, 상기 복수 개의 배터리 셀들의 전극 리드들을 관통시키는 복수 개의 리드 슬롯; 상기 복수 개의 리드 슬롯에 대향 배치되며, 상기 복수 개의 배터리 셀들의 전극 리드들과 연결되는 복수 개의 센싱 버스바; 및 상기 복수 개의 센싱 버스바의 적어도 일단부를 커버하며, 상기 복수 개의 센싱 버스바의 상기 적어도 일단부를 둘러싸는 복수 개의 단락 방지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈을 제공한다.
상기 복수 개의 단락 방지부는, 상기 복수 개의 센싱 버스바 하단부를 커버할 수 있게 상기 버스바 프레임에 구비될 수 있다.
상기 복수 개의 단락 방지부는, 각각의 센싱 버스바의 하단부를 수용할 수 있는 소정의 수용 공간을 구비할 수 있다.
상기 복수 개의 센싱 버스바는, 상기 버스바 프레임의 상단에서 하단으로 슬라이딩되면서 상기 복수 개의 단락 방지부 내부에 삽입될 수 있다.
상기 복수 개의 단락 방지부는, 상기 버스바 프레임에 일체로 형성될 수 있다.
상기 복수 개의 단락 방지부는, 상기 버스바 프레임의 하단부와 상기 복수 개의 리드 슬롯 사이에 구비될 수 있다.
상기 복수 개의 단락 방지부는, 절연 재질을 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 단락 방지부는, 러버 재질로 마련될 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, 배터리 모듈 내부의 결로 발생 시 센싱 버스바의 단락을 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 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 배터리 모듈의 버스바 어셈블리를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5는 도 3의 버스바 어셈블리의 주요부를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7은 도 1의 배터리 모듈의 결로 발생 시 센싱 버스바의 단락 방지를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 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 분해 사시도이며, 도 3은 도 1의 배터리 모듈의 버스바 어셈블리를 설명하기 위한 도면이며, 도 4 및 도 5는 도 3의 버스바 어셈블리의 주요부를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 배터리 모듈(10)은, 배터리 셀(100), 모듈 케이스(200), 절연 커버(300) 및 버스바 어셈블리(500)를 포함할 수 있다.
상기 배터리 셀(100)은, 이차 전지로서, 파우치형 이차 전지, 각형 이차 전지, 또는 원통형 이차 전지일 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 상기 배터리 셀(100)이 파우치형 이차 전지인 것으로 한정하여 설명한다.
상기 배터리 셀(100)은, 복수 개로 구비되어 상호 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)은, 각각, 한 쌍의 전극 리드(150)를 포함할 수 있다.
상기 한 쌍의 전극 리드(150)는, 상기 배터리 셀(100)의 양단에 구비될 수 있다. 이러한 상기 한 쌍의 전극 리드(150)는, 후술하는 버스바 어셈블리(300)를 통해 상호 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 모듈 케이스(200)는, 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)을 수용할 수 있다. 이를 위해, 상기 모듈 케이스(200)에는 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)을 수용하기 위한 수용 공간이 마련될 수 있다.
상기 모듈 케이스(200)는, 베이스 플레이트(210), 엔드 플레이트(230), 탑 플레이트(250) 및 사이드 플레이트(270)를 포함할 수 있다.
상기 베이스 플레이트(210)는, 상기 모듈 케이스(200)의 저부를 형성하며, 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)을 지지할 수 있다. 이를 위해, 상기 베이스 플레이트(210)는 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)의 하부를 지지할 수 있는 면적을 가질 수 있다.
상기 엔드 플레이트(230)는, 상기 모듈 케이스(200)의 전방 및 후방을 형성하며, 한 쌍으로 구비될 수 있다. 이러한 상기 엔드 플레이트(230)는 상기 베이스 플레이트(210)와 결합될 수 있다.
상기 탑 플레이트(250)는, 상기 모듈 케이스(200)의 상부를 형성하며, 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)의 상측을 커버할 수 있다. 이러한 상기 탑 플레이트(250)는 상기 한 쌍의 엔드 플레이트(230) 및 후술하는 한 쌍의 사이드 플레이트(270) 중 적어도 하나와 결합될 수 있다.
상기 사이드 플레이트(270)는, 상기 모듈 케이스(200)의 양측을 형성하며, 한 쌍으로 구비될 수 있다. 이러한 상기 사이드 플레이트(270)는, 상기 베이스 플레이트(210), 상기 한 쌍의 엔드 플레이트(230) 및 상기 탑 플레이트(250)와 결합될 수 있다.
상기 절연 커버(300)는, 상기 한 쌍의 엔드 플레이트(230) 및 후술하는 버스바 어셈블리(500) 사이에 배치될 수 있다. 이러한 상기 절연 커버(300)는, 절연 기능 이외에도 외부 충격 등으로부터 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)의 충격 등을 완충시키는 역할도 수행할 수 있다.
상기 버스바 어셈블리(500)는, 상기 모듈 케이스(200) 내에 구비되며, 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)의 전극 리드들(150)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 상기 버스바 어셈블리(500)는, 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)의 전압을 센싱할 수 있다.
상기 버스바 어셈블리(500)는, 버스바 프레임(510), 리드 슬롯(530), 센싱 버스바(550) 및 단락 방지부(570)를 포함할 수 있다.
상기 버스바 프레임(510)은, 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)의 적어도 일측에 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 버스바 프레임(510)은, 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)의 전방 및 후방 중 적어도 일방에 배치될 수 있다.
상기 리드 슬롯(530)은, 상기 버스바 프레임(510)에 구비되며, 복수 개로 마련될 수 있다. 상기 복수 개의 리드 슬롯들(530)은, 상기 버스바 프레임(510)의 전후 방향을 따라 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)의 전극 리드들(150)을 관통시킬 수 있다.
상기 센싱 버스바(550)는, 복수 개로 구비될 수 있다. 상기 복수 개의 센싱 버스바(550)는, 상기 복수 개의 리드 슬롯(530)에 대향 배치되며, 상기 복수 개의 리드 슬롯(530)을 관통한 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)의 전극 리드들(150)과 연결될 수 있다.
상기 단락 방지부(570)는, 복수 개로 구비될 수 있다. 상기 복수 개의 단락 방지부(570)는, 상기 복수 개의 센싱 버스바(550)의 적어도 일단부를 커버하며, 상기 복수 개의 센싱 버스바(550)의 상기 적어도 일단부를 둘러쌀 수 있다.
구체적으로, 상기 복수 개의 단락 방지부(570)는, 상기 복수 개의 센싱 버스바(550) 하단부를 커버할 수 있게 상기 버스바 프레임(510)에 구비될 수 있다. 이러한 상기 복수 개의 단락 방지부(570)는, 각각의 센싱 버스바(550)의 하단부를 수용할 수 있는 소정의 수용 공간을 구비할 수 있다. 여기서, 상기 복수 개의 센싱 버스바(550)는, 상기 버스바 프레임(510)의 상단에서 하단으로 슬라이딩되면서 상기 복수 개의 단락 방지부(570) 내부에 삽입될 수 있다.
상기 복수 개의 단락 방지부(570)는, 상기 버스바 프레임(510)에 일체로 형성될 수 있다. 이러한 상기 복수 개의 단락 방지부(570)는, 상기 버스바 프레임(510)의 하단부와 상기 복수 개의 리드 슬롯(530) 사이에 구비될 수 있다.
상기 복수 개의 단락 방지부(570)는, 상기 모듈 케이스(200) 내부의 결로 현상에 따른 소정의 응결된 물이 채워질 경우, 상기 복수 개의 센싱 버스바(550)의 단락을 방지할 수 있게, 절연 재질을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 복수 개의 단락 방지부(570)는, 러버 재질로 마련될 수 있다. 한편, 상기 복수 개의 단락 방지부(570)는, 각각의 센싱 버스바(550)의 하단부를 둘러싸도록 절연 코팅되는 것도 가능할 수 있다.
이하에서는, 이러한 본 실시예에 따른 상기 단락 방지부(570)를 통한 결로 발생 시 센싱 버스바(550)의 단락 방지 매커니즘에 대해 보다 더 구체적으로 살펴 본다.
도 6 및 도 7은 도 1의 배터리 모듈의 결로 발생 시 센싱 버스바의 단락 방지를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 배터리 모듈(10)의 경우, 온도 변화 등 환경 변화에 노출될 경우, 상기 배터리 모듈(10) 내부에 결로 현상이 발생할 수 있다. 이러한 결로 현상에 의해 내부 수증기가 차오르면서 응결된 물(W)이 상기 배터리 모듈(10)의 상기 모듈 케이스(200) 내부에 소정 높이로 채워질 수 있다.
이때, 본 실시예에 따른 상기 단락 방지부(570)는 절연 재질로서, 상기 센싱 버스바(550)의 하단부를 감싸기 때문에, 이러한 응결된 물(W)에 의한 상기 센싱 버스바(550)의 단락을 효과적으로 방지할 수 있으며, 전극 리드(150)간의 단락 위험 또한 효과적으로 줄일 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차를 설명하기 위한 도면이다.
도 8 및 도 9를 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, 배터리 모듈(10) 내부의 결로 발생 시 센싱 버스바(550)의 단락을 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,
    복수 개의 배터리 셀들;
    상기 복수 개의 배터리 셀들을 수용하는 모듈 케이스; 및
    상기 모듈 케이스 내에 구비되며, 상기 복수 개의 배터리 셀들의 전극 리드들과 전기적으로 연결되는 버스바 어셈블리;를 포함하며,
    상기 버스바 어셈블리는,
    상기 복수 개의 배터리 셀들의 적어도 일측에 배치되는 버스바 프레임;
    상기 버스바 프레임에 구비되며, 상기 복수 개의 배터리 셀들의 전극 리드들을 관통시키는 복수 개의 리드 슬롯;
    상기 복수 개의 리드 슬롯에 대향 배치되며, 상기 복수 개의 배터리 셀들의 전극 리드들과 연결되는 복수 개의 센싱 버스바; 및
    상기 복수 개의 센싱 버스바의 적어도 일단부를 커버하며, 상기 복수 개의 센싱 버스바의 상기 적어도 일단부를 둘러싸는 복수 개의 단락 방지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 단락 방지부는,
    상기 복수 개의 센싱 버스바 하단부를 커버할 수 있게 상기 버스바 프레임에 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수 개의 단락 방지부는,
    각각의 센싱 버스바의 하단부를 수용할 수 있는 소정의 수용 공간을 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수 개의 센싱 버스바는,
    상기 버스바 프레임의 상단에서 하단으로 슬라이딩되면서 상기 복수 개의 단락 방지부 내부에 삽입되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 복수 개의 단락 방지부는,
    상기 버스바 프레임에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 복수 개의 단락 방지부는,
    상기 버스바 프레임의 하단부와 상기 복수 개의 리드 슬롯 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 단락 방지부는,
    절연 재질을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수 개의 단락 방지부는,
    러버 재질로 마련되는 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.
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