WO2024263012A1 - 버스바 조립체 및 이를 포함하는 전지 팩 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a busbar assembly and a battery pack including the same, and more specifically, to a busbar assembly having improved insulation stability and a battery pack including the same.
  • rechargeable secondary batteries are being used as a power source for electric vehicles (EVs), hybrid electric vehicles (HEVs), and plug-in hybrid electric vehicles (P-HEVs) as a solution to air pollution caused by existing gasoline vehicles that use fossil fuels, and thus the need for the development of secondary batteries is increasing.
  • EVs electric vehicles
  • HEVs hybrid electric vehicles
  • P-HEVs plug-in hybrid electric vehicles
  • lithium secondary batteries are receiving attention due to their advantages such as the fact that they have almost no memory effect compared to nickel-based secondary batteries, are free to charge and discharge, have a very low self-discharge rate, and have high energy density.
  • the lithium secondary battery mainly use lithium oxide and carbon material as positive electrode active materials and negative electrode active materials, respectively.
  • the lithium secondary battery comprises an electrode assembly in which positive and negative electrode plates, each of which is coated with the positive and negative electrode active materials, are arranged with a separator between them, and a battery case that seals and stores the electrode assembly together with an electrolyte.
  • lithium secondary batteries can be classified into can-type secondary batteries in which the electrode assembly is built into a metal can and pouch-type secondary batteries in which the electrode assembly is built into a pouch of an aluminum laminate sheet, depending on the shape of the outer packaging material.
  • a battery module in which a plurality of battery cells are electrically connected is used.
  • a plurality of battery cells are connected to each other in series or in parallel to form a battery cell stack, thereby improving capacity and output.
  • one or more battery modules can be mounted together with various control and protection systems such as a BDU (Battery Disconnect Unit), a BMS (Battery Management System), and a cooling system to form a battery pack.
  • BDU Battery Disconnect Unit
  • BMS Battery Management System
  • a battery pack composed of multiple battery modules can rapidly and severely increase in temperature due to the heat generated from multiple battery cells being combined in a narrow space.
  • battery modules composed of multiple battery cells and battery packs equipped with such battery modules can obtain high output, but if the heat dissipation of the battery cells is not properly performed or if a thermal runaway phenomenon occurs in the battery cells, there is a high possibility that continuous ignition or subsequent explosion will occur.
  • a bus bar is provided that connects to the battery module.
  • Figure 1 is an exploded perspective view and a combined perspective view of a conventional busbar assembly.
  • a conventional busbar assembly (10) includes a busbar (20), a covering (20C) covering the busbar (20), a cap (CP), and a tape (AL) for fixing the cap (CP).
  • the busbar (20) is a metal member in the shape of a bar extending along the longitudinal direction.
  • a through hole (HH) for connection with a terminal busbar of a battery module may be formed at both ends of the busbar (20).
  • This busbar (20) is a component that is in charge of an HV (High voltage) connection in a battery pack.
  • the HV connection means a connection that serves as a power source for supplying electric power
  • the busbar (20) is a component that guides an electrical connection of the battery module, and generally includes a metal material having excellent electrical conductivity.
  • the busbar (20) may include a copper (Cu) material.
  • the covering (20C) can wrap around the bus bar (20).
  • the covering (20C) can include an electrically insulating material, for example, a material such as silicone or epoxy. Since the covering (20C) wraps around the bus bar (20) through which a high current flows, the bus bar (20) is prevented from coming into contact with other electrical components or conductive members other than the terminal bus bar of the battery module, thereby preventing a short circuit from occurring.
  • a fastening member is inserted into the through hole (HH) of the bus bar (20) so that the bus bar (20) can be connected to the terminal bus bar of the battery module.
  • a cap (CP) is attached to both ends of the bus bar (20) for insulation.
  • the cap (CP) may be, for example, a rubber cap.
  • the cap (CP) may be attached to the covering (20C) using a tape (AL).
  • the temperature of the flame is very high at about 1000°C, so the covering (20C) covering the bus bar (20) may melt, or the cap (CP) and tape (AL) may melt, exposing the bus bar (20). If the exposed bus bar (20) comes into contact with another conductive member and a short circuit occurs, the internal flame may spread further and may spread to the outside of the battery pack. Ultimately, this may lead to an explosion of the battery pack or a vehicle equipped with the battery pack.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a busbar assembly that can maintain electrical insulation without melting even when a flame occurs inside a battery pack, and a battery pack including the same.
  • the busbar assembly of the present invention comprises: a busbar including a body portion and an end portion extending from both ends of the body portion and having a through hole defined therein; an insulating layer surrounding the body portion and having a groove having a sunken shape formed therein; and a cap inserted into the groove and surrounding the end portion, wherein the insulating layer has greater elasticity than the cap.
  • the insulating layer may include a first portion that surrounds the body portion and a second portion that extends from the first portion and surrounds a portion of the end portion and is covered by the cap.
  • the above grooves may be provided in two numbers on the upper surface of the first portion and formed adjacent to the second portion.
  • the cap may include a fastening portion at least partially protruding toward the body portion and inserted into the groove.
  • the groove is formed along a periphery of the second portion, and the groove can be adjacent to the first portion.
  • the cap may be inserted into the groove, at least partially, while covering the second portion.
  • the above first part can surround the outer circumference of the bus bar.
  • the above second portion can surround the upper surface and side surface of the bus bar.
  • the above cap can cover at least a portion of the lower surface of the bus bar.
  • the above insulating layer may include silicon that is ceramicized at high temperatures.
  • the cap may comprise a refractory plastic.
  • the battery pack of the present invention comprises at least one busbar assembly; battery modules; a BDU (battery disconnect unit) module for controlling electrical connection of the battery modules; and a BMS (battery management system) module for monitoring and controlling operation of the battery modules, wherein the at least one busbar assembly electrically connects at least one of the battery modules, between the battery module and the BDU module, between the battery module and the BMS module, and between the BDU module and the BMS module.
  • the busbar assembly of the present invention can improve insulation and fire resistance by allowing the busbar covering and cap to maintain their shapes even when exposed to flame.
  • Figure 1 is an exploded perspective view and a combined perspective view of a conventional busbar assembly.
  • Figure 2 is a plan view of a battery pack of one embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view of one of the battery modules included in the battery pack of FIG. 2.
  • FIG 4 is a partial perspective view showing the battery module of Figure 3 with the module frame and end plate removed.
  • Figure 5 is a perspective view of a bus bar of one embodiment.
  • Figure 6 is a plan view of a busbar provided with an insulating layer according to one embodiment.
  • Figure 7 is a plan view of a busbar assembly of one embodiment.
  • Figure 8 is a side view of a busbar assembly of one embodiment.
  • Figure 9 is a cross-sectional view of a busbar assembly of one embodiment.
  • Figure 10 is a cross-sectional view of a busbar assembly of one embodiment.
  • Figure 11 is a cross-sectional view of a busbar assembly of one embodiment.
  • Figure 12 is a cross-sectional view of a busbar assembly of one embodiment.
  • Figure 13 is a plan view of a busbar assembly of one embodiment.
  • Figure 14 is a plan view of a busbar assembly of one embodiment.
  • Figure 15 is a plan view of a busbar assembly of one embodiment.
  • Figure 16 is a side view of a busbar assembly of one embodiment.
  • Figure 17 is a rear view of a busbar assembly of one embodiment.
  • a part such as a layer, film, region, or plate is said to be “over” or “on” another part, this includes not only cases where it is “directly over” the other part, but also cases where there is another part in between.
  • a part is said to be “directly over” another part, it means that there is no other part in between.
  • it is said to be “over” or “on” a reference part, it means that it is located above or below the reference part, and does not necessarily mean that it is located “over” or “on” in the opposite direction of gravity.
  • first direction (DR1), the second direction (DR2), and the third direction (DR3) are used as relative concepts.
  • the first direction (DR1), the second direction (DR2), and the third direction (DR3) may be perpendicular to each other.
  • the concepts of upper and lower are described as being distinguished along the third direction (DR3).
  • the upper direction or the upper direction means the third direction (DR3).
  • the lower direction or the lower direction means the opposite direction to the third direction (DR3).
  • Thiickness” in the specification means the length measured in the third direction (DR3).
  • Figure 2 is a plan view of a battery pack of one embodiment.
  • a plurality of battery modules (1200) can be accommodated in a pack frame (1100), and electrical connections between the battery modules (1200) or electrical connections between the battery modules (1200) and the BDU module (1300) can be made by the busbar assembly (100). That is, the busbar assembly (100) according to the present embodiment can be in charge of HV (High voltage) connections.
  • the HV connection is a connection that serves as a power source for supplying power that requires high voltage, and means a connection between battery cells or a connection between battery modules.
  • the LV connecting member (100') can be responsible for the electrical connection between the battery module (1200) and the BMS module (1400).
  • the electrical connection here is an LV (Low voltage) connection, which means a sensing connection for detecting and controlling the voltage and temperature of the battery module (1200).
  • sensors, etc. inside the battery module (1200) are arranged, and real-time temperature information or voltage information of the battery module (1200) is transmitted to the BMS module (1400) through the LV connecting member (100').
  • the real-time operating status of the battery module (1200) can be monitored and controlled through the BMS module (1400).
  • an HV current sensor is integrated into the BMS module (1400).
  • the busbar assembly according to the present embodiment can be responsible for electrical connection between the battery module (1200) and the BMS module (1400) or between the BDU module (1300) and the BMS module (1400).
  • the battery module (1200) described below is an exemplary structure of a battery module including a plurality of battery cells (11), and various forms of battery modules including a plurality of battery cells may be applied.
  • FIG. 3 is a perspective view showing one of the battery modules included in the battery pack of FIG. 2.
  • FIG 4 is a partial perspective view showing the battery module of Figure 3 with the module frame and end plate removed.
  • the battery module (1200) may include a battery cell stack (11A) in which a plurality of battery cells (11) are stacked.
  • the battery cell stack (11A) is illustrated in FIG. 4. This battery cell stack (11A) may be accommodated in a module frame (30) and an end plate (40).
  • the battery cell (11) may be a pouch-type battery cell.
  • the pouch-type battery cell may be formed by housing an electrode assembly in a pouch case of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer, and then fusing the outer periphery of the pouch case.
  • the battery cell (11) may be formed in a rectangular sheet structure.
  • An electrode lead (11L) connected to the electrode assembly protrudes to the outside of the pouch case, and the electrode leads (11L) of each battery cell (11) may be electrically connected to each other via a lead bus bar (21). Meanwhile, at least one electrode lead (11L) may be connected to a terminal bus bar (22).
  • a portion of the terminal bus bar (22) may be exposed to the outside of the battery module (1200), as illustrated in FIG. 3.
  • Both the lead bus bar (21) and the terminal bus bar (22) may include a metal material having excellent electrical conductivity.
  • the busbar assembly (100) is electrically connected to the terminal busbar (22), so that the HV connection described above can be made. That is, the battery module (1200) can be electrically connected to another battery module (1200), a BDU module (1300), or a BMS module (1400) via the busbar assembly (100) connected to the terminal busbar (22).
  • busbar assembly according to one embodiment will be described with reference to FIGS. 5 to 12.
  • Figure 5 is a perspective view of a bus bar of one embodiment.
  • the busbar (200) guides electrical connection within the battery pack (1000, see FIG. 2).
  • the busbar (200) is configured to guide electrical connection, i.e., HV connection, of the battery module (1200, see FIG. 2), and may include a metal material having excellent electrical conductivity.
  • the busbar (200) may include a copper (Cu) material.
  • the body portion (210) may have a rod shape extending in one direction. In FIG. 2, as an example, the busbar (200) is illustrated as having a rod shape extending in a first direction (DR1).
  • the busbar (200) of one embodiment includes a body portion (210) and an end portion (220).
  • the body portion (210) may correspond to the center of the busbar (200).
  • the end portion (220) extends from both ends of the body portion (210).
  • the end portion (220) may extend in a first direction (DR1) and an opposite direction to the first direction (DR1) from both ends of the body portion (210).
  • DR1 first direction
  • DR1 first direction
  • a through hole (HH) is defined in the end portion (220).
  • a fastening member is inserted into the through hole (HH) to connect the bus bar (200) to an external electrical device.
  • a bolt can be inserted into the through hole (HH) of the end portion (220) to connect the bus bar (200) and the terminal bus bar (22, see FIG. 3) of the battery module (1200, see FIG. 3).
  • Figure 6 is a perspective view of a busbar provided with an insulating layer according to one embodiment.
  • the insulating layer (300) is provided to surround the body portion (210, see FIG. 5) of the bus bar (200). That is, the insulating layer (300) is provided to insulate the body portion (210, see FIG. 5). At this time, at least a portion of the end portion (220) is exposed from the insulating layer (300) and can be electrically connected to the terminal bus bar (22, see FIG. 3) of the battery module (1200, see FIG. 3).
  • the insulating layer (300) may include refractory silicone.
  • the insulating layer (300) may be formed by molding refractory silicone on the outer surface of the body portion (210, FIG. 5) of the bus bar (200).
  • refractory silicone can be ceramified at high temperatures. Therefore, the refractory silicone may be ceramified without burning when exposed to flame, thereby maintaining insulation properties for the bus bar (200).
  • the refractory silicone may be ceramized at a temperature of 500 degrees Celsius or higher and 1,700 degrees Celsius or lower.
  • the temperature range at which the refractory silicone is ceramized is not limited thereto.
  • the refractory silicone may include a silicone polymer and silica.
  • the applied silicone polymer may be a polysiloxane series compound having a vinyl group as a functional group, and may serve as a base material of the refractory silicone material.
  • the applied silica may be fumed silica as a reinforcing filler included in the silicone polymer.
  • a high-purity silicon chloride (SiCl 4 ) compound may be manufactured by reacting metal silicon as a main raw material with hydrochloric acid and a purification process. Fumed silica may be obtained by reacting this with hydrogen and oxygen in a high-temperature flame.
  • the refractory silicone may include platinum (Pt) as a catalyst.
  • An insulating layer (300) of one embodiment including refractory silicon can maintain electrical insulation properties by being ceramicized rather than burning or melting away even when exposed to flame or placed in a high-temperature environment.
  • the insulating layer (300) can insulate the body part (210, see FIG. 5) of the busbar (200) even in flames or at high temperatures, thereby preventing the busbar (200) from coming into contact with other electrical components or conductive members and causing a short circuit.
  • a cap (400, see FIG. 7) described later is connected to the insulating layer (300).
  • the insulating layer (300) may be extended to cover a portion of the end portion (220). At this time, both ends of the insulating layer (300) are extended to a predetermined length within a range that does not cover the through hole (HH) of the end portion (220).
  • the insulating layer (300) may include a first portion (310) that wraps around the body portion (210, see FIG. 5) of the bus bar (200) and a second portion (320) that wraps around a portion of the end portion (200).
  • the first part (310) can surround the outer surface of the body part (210) of the bus bar (200).
  • the second part (320) is a part that extends from both ends of the first part (310) and is covered by a cap (400) described later.
  • the second part (320) can surround the upper surface and side surface of the end part (220) of the bus bar (200). That is, the second part (320) may not be arranged on the lower surface of the end part (220). This is because the cap (400) described later is fitted to the end part (220) on a plane and wraps around the upper surface and side surface of the end part (220).
  • the second part (320) extends in opposite directions from both ends of the first part (310). Specifically, the second part (320) is provided to extend in the first direction (DR1) from one end of the first part (310) and in the opposite direction of the first direction (DR1) from the other end of the first part (310). The second part (320) extends from the first part (310) to an extent that it does not cover the through hole (HH) of the end (220).
  • the insulating layer (300) can secure an insulating distance by including the second part (320).
  • the cap (400, see FIG. 7) described below can surround the second part (320) to prevent the bus bar (200) from being exposed to the outside.
  • a groove (GV) having a sunken shape is formed in the insulating layer (300).
  • the groove (GV) may be formed on the upper surface of the first portion (310) and provided adjacent to the second portion (320).
  • the grooves (GV) may be provided in two pieces, and may be provided at each end of the first portion (310). Since the groove (GV) has a sunken shape, an external fastening part may be inserted into the groove (GV).
  • a cap (400, see FIG. 7) described below may include a fastening part inserted into the groove (GV).
  • Figure 7 is a plan view of a busbar assembly of one embodiment.
  • a cap (400) is provided at one end (220, see FIG. 6) of a bus bar (200), and the other end (220) is illustrated as not having a cap (400).
  • the bus bar assembly (100) of the present invention includes caps (400) provided at both ends (220) of the bus bar (200), as illustrated in FIG. 13.
  • a busbar assembly (100) of one embodiment includes a busbar (200), an insulating layer (300), and a cap (400).
  • the insulating layer (300) insulates a body portion (210) of the busbar (200), and the cap (400) insulates an end portion (220) of the busbar (200).
  • the insulating layer (300) and the cap (400) are connected to each other, and specifically, the cap (400) is joined to the insulating layer (300) while surrounding a second portion (320) of the insulating layer (300). Accordingly, the busbar (200) can be prevented from being exposed between the cap (400) and the insulating layer (300), and an insulating distance can be secured.
  • the cap (400) can be stably fixed to the insulating layer (300) without shaking left and right.
  • the cap (400) may include a refractory plastic. Accordingly, the cap (400) may be harder and less elastic than the insulating layer (300) including refractory silicon.
  • the cap (400) can be fixed to the insulating layer (300) without a separate cap fixing tape.
  • the cap (400) is tightly fitted into the groove (GV) of the insulating layer (300)
  • the relatively elastic insulating layer (300) is compressed, thereby inserting the cap (400) into the groove (GV), and the cap (400) can be fixed into the groove (GV) by the elasticity of the insulating layer (300).
  • the conventional tape (AL, see FIG. 1) for fixing the cap (400) to the insulating layer (300) can be omitted.
  • the cap (400) may exhibit excellent fire resistance by including a refractory plastic.
  • the refractory plastic may block the flame without causing a hole or drip for a certain period of time when exposed to flame.
  • the refractory plastic may protect the internal structure by forming a carbonized layer in the flame.
  • the refractory plastic may include at least one of a PPO (Polyphenylene Oxide)-based material, a PA (Polyamide)-based material, and a PBT (Polybutylene Terephthalate)-based material.
  • the busbar assembly (100) of one embodiment can have a simpler structure than conventional ones while improving insulation and fire resistance.
  • Figure 8 is a side view of a busbar assembly of one embodiment.
  • the cap (400) of one embodiment may include a body (410) and a fastening portion (420) extended from the body (410).
  • the fastening portion (420) extends from the end (220) of the bus bar (200) toward the body portion (210) and is inserted into a groove (GV) formed in the insulating layer (300).
  • the groove (GV) is formed within a protrusion (330) extending upward from the upper surface of the first portion (310) of the insulating layer (300), thereby ensuring a sufficient depth.
  • the depth of the groove (GV) may not be sufficiently ensured by the body portion (210) arranged inside the insulating layer (300).
  • the fastening portion (420) of the cap (400) when the fastening portion (420) of the cap (400) is tightly fitted into the groove (GV), the fastening portion (420) can be inserted into and fixed in the groove (GV) due to the strong elasticity of the groove (GV). Accordingly, the cap (400) can be stably connected to the insulating layer (300) without shaking left and right.
  • the cap (400) may include a fixing member (430) extending downward from the main body (410).
  • the fixing member (430) may cover at least a portion of the lower surface of the bus bar (200).
  • the fixing member (430) may cover at least a portion of the lower surface of the end (220) of the bus bar (200).
  • the cap (400) may be stably fixed to the bus bar (200) without shaking up and down, including the fixing member (430).
  • the insulating layer (300) may be provided by injection molding the first part (310), the second part (320), and the protrusion (330) into an integral shape.
  • FIGS. 9 to 12 are cross-sectional views of a busbar assembly of one embodiment.
  • Figure 9 is a cross-sectional view corresponding to the cutting line A-A’ shown in Figure 7.
  • the main body (410) of the cap (400) surrounds and insulates the upper surface and side surface of the end portion (220) of the bus bar (200).
  • a space (SP) exists between the main body (410) and the end portion (220).
  • the space (SP) is for accommodating an external fastening member (e.g., a bolt) inserted into a through hole (HH, see FIG. 7).
  • a fixed portion (430) extending downward from the main body (410) covers the lower surface of the end portion (220) of the bus bar (200).
  • the fixed portion (430) may be formed at one end and the other end of the end portion (220) in the first direction (DR1).
  • the cap (400) can be fixed to the bus bar (200) without shaking up and down by the fixed portion (430).
  • Figure 10 is a cross-sectional view corresponding to the cutting line B-B’ shown in Figure 7.
  • a fixing member (430) is not arranged at the lower portion of the end portion (220) corresponding to the cutting line B-B’. That is, only the main body (410) surrounds and insulates the upper surface and side surface of the end portion (220). At this time, a space (SP) exists between the main body (410) and the end portion (220). Although not illustrated, the space (SP) is for accommodating an external fastening member (e.g., a bolt) inserted into a through hole (HH, see FIG. 7).
  • an external fastening member e.g., a bolt
  • Figure 11 is a cross-sectional view corresponding to the cutting line C-C’ shown in Figure 7.
  • a second part (320) of an insulating layer (300) is placed on an end (220) of a bus bar (200), and a main body (410) of a cap (400) is placed on the second part (320).
  • the second part (320) surrounds and insulates the side and upper surface of the end portion (220).
  • the main body (410) can surround the second part (320) without a separate space.
  • the insulating layer (300) can secure an insulating distance by including the second part (320) overlapping the end portion (220).
  • Figure 12 is a cross-sectional view corresponding to the cutting line D-D’ shown in Figure 7.
  • the first part (310) of the insulating layer (300) can surround the outer surface of the body part (210) of the bus bar (200).
  • the first part (310) can insulate all of the upper surface, side surface, and lower surface of the body part (210).
  • a protrusion (330) having a groove (GV) formed therein is positioned on the first part (310).
  • the fastening part (420) of the cap (400) can be fastened to the groove (GV).
  • Figure 13 is a plan view of a busbar assembly of one embodiment.
  • the busbar assembly (100) includes a busbar (200), an insulating layer (300), and a cap (400).
  • the cap (400) may include two caps (400a, 400b) provided at both ends of the busbar assembly (100).
  • the two caps (400a, 400b) may have a shape that is symmetrical with respect to the center of the busbar assembly (100).
  • the fastening portion (420) of the cap (400) is fitted into the groove (GV) of the relatively elastic insulating layer (300) so as to be stably fixed to the insulating layer (300) without shaking left and right.
  • the fixing portion (430) of the cap (400) is arranged on the lower surface of the end (220) of the busbar (200) so as to be stably fixed to the busbar (200) without shaking up and down.
  • Figure 14 is a plan view of a busbar assembly of one embodiment.
  • the busbar assembly (100) includes a busbar (200), an insulating layer (300), and a cap (400), and may further include a glass fiber layer (500).
  • the glass fiber layer (500) may be provided to surround the insulating layer (300, see FIG. 13).
  • the glass fiber layer (500) may physically protect an internal structure.
  • the glass fiber layer (500) may prevent the insulating layer (300, see FIG. 13) from being directly exposed to an external flame.
  • the glass fiber layer (500) may provide structural rigidity to the busbar assembly (100) to improve insulation performance.
  • the electrical insulation of the insulation layer (300, see FIG. 13) may be maintained, but the strength of the insulation layer (300, see FIG. 13) may be weakened and the insulation layer may be broken by an external force.
  • the glass fiber layer (500) may be provided to wrap the insulation layer (300, see FIG. 13) to prevent the insulation layer (300, see FIG. 13) from being broken by an external force.
  • the glass fiber layer (500) may be provided in the form of a glass fiber tape and formed by winding it multiple times on the insulating layer (300, see FIG. 13).
  • busbar assembly (100) of the present invention is not limited to the above-described content.
  • Figure 15 is a plan view of a busbar assembly of one embodiment.
  • a busbar assembly (100-a) of one embodiment may include a busbar (200), an insulating layer (300-a), and a cap (400-a).
  • the cap (400-a) is provided only at one end (220) of the busbar (200), and the other end (220) is exposed without the cap (400-a).
  • the cap (400-a) may be provided at each of the two ends (220).
  • An insulating layer (300-a) may be provided on the outer surface of the bus bar (200).
  • the insulating layer (300-a) may include a first portion (310) that wraps around the body portion (210, see FIG. 5) of the bus bar (200) and a second portion (320-a) that wraps around a portion of the end portion (200).
  • the insulating layer (300-a) may be provided by injection molding so that the first portion (310) and the second portion (320-a) have an integral shape.
  • a groove (GV-a) having a sunken shape is formed in the insulating layer (300-a).
  • the groove (GV-a) is formed along the periphery of the second portion (320-a) and may be formed adjacent to the first portion (310).
  • the cap (400-a) When the cap (400-a) is provided at the end (220), it may cover the second portion (320-a) and at least a portion thereof may be inserted into the groove (GV-a) of the second portion (320-a). Accordingly, the cap (400-a) may be prevented from being peeled off in the direction of the end (220).
  • the grooves (GV-a) may be provided in two and formed in each of the two second portions (320-a).
  • Figure 16 is a side view of a busbar assembly of one embodiment.
  • the first part (310) may surround the outer surface of the body part (210) of the bus bar (200).
  • the second part (320-a) is a part that extends from both ends of the first part (310) and is covered by the cap (400-a).
  • the second part (320-a) may surround the upper surface and the side surface of the end part (220) of the bus bar (200). That is, the second part (320-a) may not be arranged on the lower surface of the end part (220). This is because the cap (400-a) wraps around the upper surface and the side surface of the end part (220) while being fitted to the end part (220) on a plane.
  • the cap (400-a) of one embodiment may include a main body (410) and a fixing portion (430) extending from the lower main body (410).
  • the cap (400-a) of one embodiment does not include a fastening portion (420). This is because the cap (400-a) can be stably connected to the insulating layer (300-a) even without the fastening portion (420) described above, as the cap (400-a) is inserted into the groove (GV-a) formed along the periphery of the second portion (320-a).
  • the fixed part (430) can extend downward from the main body (410) and cover at least a portion of the lower surface of the end (220) of the bus bar (200).
  • the cap (400-a) can be stably fixed to the bus bar (200) without shaking up and down, including the fixed part (430).
  • Figure 17 is a rear view of a busbar assembly of one embodiment.
  • the fixing portion (430) of the cap (400-a) may be provided along at least a portion of the perimeter of the end portion (220). Even if the cap (400-a) does not include the fastening portion (420, see FIG. 7), sufficient fixing force can be secured because the fixing portion (430) is arranged along the perimeter of the bus bar (200).
  • the busbar assembly of the present invention can connect a cap to an insulating layer by the elasticity of the insulating layer by inserting a relatively rigid cap into a relatively elastic insulating layer. Accordingly, a tape conventionally used to secure the cap can be omitted, and a busbar assembly having a simpler structure and improved insulation and fire resistance can be provided.
  • One or more battery modules according to the above-described embodiment can be mounted together with various control and protection systems such as a BMS (Battery Management System), a BDU (Battery Disconnect Unit), and a cooling system to form a battery pack.
  • BMS Battery Management System
  • BDU Battery Disconnect Unit
  • cooling system to form a battery pack.
  • the above battery module or battery pack can be applied to various devices. Specifically, it can be applied to means of transportation such as electric bicycles, electric cars, hybrids, or ESS (Energy Storage Systems), but is not limited thereto and can be applied to various devices that can use secondary batteries.
  • means of transportation such as electric bicycles, electric cars, hybrids, or ESS (Energy Storage Systems)
  • ESS Electronicgy Storage Systems

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 버스바 조립체는, 바디부 및 바디부의 양 단에서 연장되고 관통홀이 정의된 단부를 포함하는 버스바, 바디부를 둘러싸고 함몰된 형상의 그루브가 형성된 절연층, 및 그루브에 삽입되고, 단부를 감싸는 캡을 포함하고, 절연층은 캡에 비해 탄성이 강하다.

Description

버스바 조립체 및 이를 포함하는 전지 팩
관련 출원(들)과의 상호 인용
본 출원은 2023년 06월 21일자 한국 특허 출원 제10-2023-0079552호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 버스바 조립체 및 이를 포함하는 전지 팩에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 절연 안정성이 향상된 버스바 조립체 및 이를 포함하는 전지 팩에 관한 것이다.
현대 사회에서는 휴대폰, 노트북, 캠코더, 디지털 카메라 등의 휴대형 기기의 사용이 일상화되면서, 상기와 같은 모바일 기기와 관련된 분야의 기술에 대한 개발이 활발해지고 있다. 또한, 충방전이 가능한 이차 전지는 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량 등의 대기 오염 등을 해결하기 위한 방안으로, 전기 자동차(EV), 하이브리드 전기 자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기 자동차(P-HEV) 등의 동력원으로 이용되고 있는 바, 이차 전지에 대한 개발의 필요성이 높아지고 있다.
현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충, 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
이러한 리튬 이차 전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차 전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체 및 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 전지 케이스를 구비한다.
일반적으로 리튬 이차 전지는 외장재의 형상에 따라, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차 전지와 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 이차 전지로 분류될 수 있다.
소형 기기들에 이용되는 이차 전지의 경우, 2-3개의 전지셀들이 배치되나, 자동차 등과 같은 중대형 디바이스에 이용되는 이차 전지의 경우는, 다수의 전지셀을 전기적으로 연결한 전지 모듈(Battery module)이 이용된다. 이러한 전지 모듈은 다수의 전지셀이 서로 직렬 또는 병렬로 연결되어 전지셀 적층체를 형성함으로써 용량 및 출력이 향상된다. 또한, 하나 이상의 전지 모듈은 BDU(Battery Disconnect Unit), BMS(Battery Management System), 냉각 시스템 등의 각종 제어 및 보호 시스템과 함께 장착되어 전지 팩을 형성할 수 있다.
다수의 전지 모듈들이 모인 전지 팩은, 다수의 전지셀로부터 나오는 열이 좁은 공간에서 합산되어 온도가 빠르고 심하게 올라갈 수 있다. 다시 말해서, 다수의 전지셀이 적층된 전지 모듈들과 이러한 전지 모듈들이 장착된 전지 팩의 경우, 높은 출력을 얻을 수 있지만, 전지셀의 방열이 제대로 이루어지지 않거나 전지셀들의 열폭주(thermal runaway) 현상이 발생할 경우 연속적인 발화나 이에 따른 폭발이 발생할 가능성이 높다.
한편, 전지 팩 내부에는 전지 모듈과 연결되는 버스바가 구비된다.
도 1은 종래의 버스바 조립체의 분해 사시도 및 결합 사시도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 버스바 조립체(10)는 버스바(20), 버스바(20)를 감싸는 피복(20C), 캡(CP), 및 캡(CP)의 고정을 위한 테이프(AL)을 포함한다. 버스바(20)는 길이 방향을 따라 연장되는 막대 형상의 금속 부재이다. 버스바(20)의 양 단부에는 전지 모듈의 터미널 버스바와의 연결을 위한 관통홀(HH)이 형성될 수 있다. 이러한 버스바(20)는, 전지 팩에서 HV(High voltage) 연결을 담당하는 구성이다. HV 연결은 전력을 공급하기 위한 전원 역할의 연결을 의미하며, 버스바(20)는 전지 모듈의 전기적 연결을 안내하는 구성으로, 전기 전도성이 우수한 금속 소재를 포함하는 것이 일반적이다. 일례로, 버스바(20)는 구리(Cu) 소재를 포함할 수 있다.
피복(20C)은 버스바(20)를 감쌀 수 있다. 피복(20C)은 전기적 절연인 소재를 포함할 수 있으며, 일례로, 실리콘 또는 에폭시와 같은 소재를 포함할 수 있다. 고전류가 흐르는 버스바(20)를 피복(20C)이 감싸기 때문에, 버스바(20)가 전지 모듈의 터미널 버스바 외에 다른 전장품이나 도전성 부재와 접촉하여 쇼트가 발생하는 것이 차단된다.
버스바(20)의 관통홀(HH)에는 체결 부재가 삽입되어, 버스바(20)를 전지 모듈의 터미널 버스바와 연결할 수 있다. 절연을 위하여 버스바(20)의 양 단에는 캡(CP)이 부착된다. 캡(CP)은 예를 들어 러버캡일 수 있다. 캡(CP)은 테이프(AL)를 이용하여 피복(20C)에 부착될 수 있다.
그런데 전지 팩 내부에서 화염 발생 시, 화염은 온도가 약 1000℃로 매우 높기 때문에 버스바(20)를 감싸는 피복(20C)이 녹거나, 캡(CP)과 테이프(AL)가 녹으면서 버스바(20)가 노출될 수 있다. 노출된 버스바(20)가 다른 도전성 부재와 접촉하여 쇼트가 발생할 경우, 내부 화염이 더욱 확산되고, 전지 팩 외부에까지 이러한 화염이 전파될 수 있다. 종국적으로 이는 전지 팩이나 전지 팩이 장착된 차량의 폭발로 이어질 수 있다.
이에, 전지 팩 내부에서 화염이 발생하여도, 전기적 절연성을 유지할 수 있는 버스바 조립체에 대한 기술 개발이 요구되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전지 팩 내부에서 화염이 발생하여도, 녹지 않고 전기적 절연성을 유지할 수 있는 버스바 조립체 및 이를 포함하는 전지 팩을 제공하는 것이다.
그러나, 본 발명의 실시예들이 해결하고자 하는 과제는 상술한 과제에 한정되지 않고 본 발명에 포함된 기술적 사상의 범위에서 다양하게 확장될 수 있다.
본 발명의 버스바 조립체는 바디부 및 상기 바디부의 양 단에서 연장되고 관통홀이 정의된 단부를 포함하는 버스바; 상기 바디부를 둘러싸고, 함몰된 형상의 그루브가 형성된 절연층; 및 상기 그루브에 삽입되고, 상기 단부를 감싸는 캡을 포함하고, 상기 절연층은 상기 캡에 비해 탄성이 강하다.
상기 절연층은 상기 바디부를 감싸는 제1 부분 및 상기 제1 부분에서 연장되어 상기 단부의 일부를 감싸고, 상기 캡에 의해 커버되는 제2 부분을 포함할 수 있다.
상기 그루브는 상기 제1 부분의 상면에 2개 제공되고, 상기 제2 부분에 인접하게 형성될 수 있다.
상기 캡은 적어도 일부가 상기 바디부 방향으로 돌출되어 상기 그루브에 삽입되는 체결부를 포함할 수 있다.
상기 그루브는 상기 제2 부분의 둘레를 따라 형성되고, 상기 그루브는 상기 제1 부분에 인접할 수 있다.
상기 캡은 상기 그루브에 상기 캡은 상기 제2 부분을 덮으면서, 적어도 일부가 상기 그루브에 삽입될 수 있다.
상기 제1 부분은 상기 버스바의 외주면을 둘러쌀 수 있다.
상기 제2 부분은 상기 버스바의 상면 및 측면을 둘러쌀 수 있다.
상기 캡은 상기 버스바의 하면의 적어도 일부를 덮을 수 있다.
상기 절연층을 감싸는 유리 섬유층을 더 포함할 수 있다.
상기 절연층은 고온에서 세라믹화되는 실리콘을 포함할 수 있다.
상기 캡은 내화 플라스틱을 포함할 수 있다.
본 발명의 전지 팩은 적어도 하나의 버스바 조립체; 전지 모듈들; 상기 전지 모듈들의 전기적 연결을 제어하기 위한 BDU(battery disconnect unit) 모듈; 및 상기 전지 모듈의 작동을 모니터링 및 제어하는 BMS(Battery Management System) 모듈을 포함하고, 상기 적어도 하나의 버스바 조립체는, 상기 전지 모듈들 사이, 상기 전지 모듈과 상기 BDU 모듈 사이, 상기 전지 모듈과 상기 BMS 모듈 사이 및 상기 BDU 모듈과 상기 BMS 모듈 사이 중 적어도 하나를 전기적으로 연결한다.
본 발명의 버스바 조립체는 화염 시에도 버스바의 피복과 캡이 형상을 유지하여, 절연성 및 내화성이 향상될 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 버스바 조립체의 분해 사시도 및 결합 사시도이다.
도 2는 일 실시예의 전지 팩의 평면도이다.
도 3은 도 2의 전지 팩에 포함된 전지 모듈들 중 하나의 사시도이다.
도 4는 도 3의 전지 모듈에 대해 모듈 프레임과 엔드 플레이트를 제거한 모습을 나타낸 부분 사시도이다.
도 5는 일 실시예의 버스바의 사시도이다.
도 6은 일 실시예의 절연층이 제공된 버스바의 평면도이다.
도 7은 일 실시예의 버스바 조립체의 평면도이다.
도 8은 일 실시예의 버스바 조립체의 측면도이다.
도 9는 일 실시예의 버스바 조립체의 단면도이다.
도 10은 일 실시예의 버스바 조립체의 단면도이다.
도 11은 일 실시예의 버스바 조립체의 단면도이다.
도 12는 일 실시예의 버스바 조립체의 단면도이다.
도 13은 일 실시예의 버스바 조립체의 평면도이다.
도 14는 일 실시예의 버스바 조립체의 평면도이다.
도 15는 일 실시예의 버스바 조립체의 평면도이다.
도 16은 일 실시예의 버스바 조립체의 측면도이다.
도 17은 일 실시예의 버스바 조립체의 배면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타냈다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 “상에” 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 “상에” 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향을 향하여 “위에” 또는 “상에” 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
또한, 명세서 전체에서 제1 방향(DR1), 제2 방향(DR2), 및 제3 방향(DR3)은 상대적인 개념으로 사용되었다. 제1 방향(DR1), 제2 방향(DR2), 및 제3 방향(DR3)은 서로 수직 교차할 수 있다. 명세서 전체에서, 상, 하 개념은 제3 방향(DR3)을 따라서 구분되는 것으로 설명하였다. 구체적으로, 위 방향 또는 상측 방향은 제3 방향(DR3)을 의미한다. 아래 방향 또는 하측 방향은 제3 방향(DR3)의 반대 방향을 의미한다. 명세서 내 “두께”는 제3 방향(DR3)에서 측정한 길이를 의미한다.
도 2는 일 실시예의 전지 팩의 평면도이다.
도 2을 참조하면, 일 실시예에 따른 전지 팩(1000)은 버스바 조립체(100), 팩 프레임(1100), 전지 모듈(1200)들, 전지 모듈(1200)의 전기적 연결을 제어하기 위한 BDU(battery disconnect unit) 모듈(1300), 및 전지 모듈(1200)의 작동을 모니터링 및 제어하는 BMS(battery Management System) 모듈(1400)을 포함한다. 본 실시예에 따른 적어도 하나의 버스바 조립체(100)는 전지 모듈(1200)들 사이, 전지 모듈(1200)과 BDU 모듈(1300) 사이, 전지 모듈(1200)과 BMS 모듈(1400) 사이 및 BDU 모듈(1300)과 BMS 모듈(1400) 사이 중 적어도 하나를 전기적으로 연결한다. 구체적으로, 복수의 전지 모듈(1200)들이 팩 프레임(1100)에 수납될 수 있고, 전지 모듈(1200) 사이의 전기적 연결이나 전지 모듈(1200)과 BDU 모듈(1300) 사이의 전기적 연결이 버스바 조립체(100)에 의해 이루어질 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 버스바 조립체(100)는 HV(High voltage) 연결을 담당할 수 있다. 여기서 HV 연결은 고전압이 요구되는 전력을 공급하기 위한 전원 역할의 연결로써, 전지셀 간의 연결이나 전지 모듈 간의 연결을 의미한다.
한편, BDU 모듈(1300)은 전지 모듈(1200)의 전기적 연결을 제어하기 위한 부재로써, 전력변환장치와 전지 모듈(1200) 사이에서 전원을 차단할 수 있다. BDU 모듈(1300)은 전류가 설정범위를 넘는 조건이 발생하면 전지 팩(1000)의 전원을 차단하여 전지 팩(1000)의 안전성을 확보할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 LV 연결 부재(100’)는 전지 모듈(1200)과 BMS 모듈(1400) 사이의 전기적 연결을 담당할 수 있다. 여기서의 전기적 연결은, LV(Low voltage) 연결로, 전지 모듈(1200)의 전압 및 온도를 감지하고 제어하기 위한 센싱 연결을 의미한다. 구체적으로, 전지 모듈(1200) 내부의 센서 등이 배치되고, 전지 모듈(1200)의 실시간 온도 정보나 전압 정보가 LV 연결 부재(100’)를 통해 BMS 모듈(1400)로 전달된다. BMS 모듈(1400)을 통해 전지 모듈(1200)의 실시간 작동 상태를 모니터링 및 제어할 수 있다. 구체적으로 도시하지 않았지만, HV 전류 센서가 BMS 모듈(1400)에 통합되는 경우가 있다. 이 경우, 본 실시예에 따른 버스바 조립체는 전지 모듈(1200)과 BMS 모듈(1400) 사이 또는 BDU 모듈(1300)과 BMS 모듈(1400) 사이의 전기적 연결을 담당할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참고하여, 본 실시예에 따른 전지 모듈(1200)에 대해 설명한다. 다만, 아래에서 설명하는 전지 모듈(1200)은 복수의 전지셀(11)을 포함하는 전지 모듈의 하나의 예시적인 구조이며, 복수의 전지셀을 포함하는 다양한 형태의 전지 모듈이 적용될 수 있다.
도 3는 도 2의 전지 팩에 포함된 전지 모듈들 중 하나를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3의 전지 모듈에 대해 모듈 프레임과 엔드 플레이트를 제거한 모습을 나타낸 부분 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참고하면, 본 실시예에 따른 전지 모듈(1200)은, 복수의 전지셀(11)이 적층된 전지셀 적층체(11A)를 포함할 수 있다. 전지셀 적층체(11A)는 도 4에 도시되어 있다. 이러한 전지셀 적층체(11A)는 모듈 프레임(30)과 엔드 플레이트(40)에 수납될 수 있다.
전지셀(11)은 파우치형 전지셀일 수 있다. 이러한 파우치형 전지셀은, 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 파우치 케이스에 전극 조립체를 수납한 뒤, 상기 파우치 케이스의 외주부를 융착하여 형성될 수 있다. 이러한 전지셀(11)은 장방형 시트 구조로 형성될 수 있다. 상기 전극 조립체와 연결된 전극 리드(11L)는 상기 파우치 케이스의 외부로 돌출되는데, 각 전지셀(11)의 전극 리드(11L)들은 리드 버스바(21)를 매개로 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 한편, 적어도 하나의 전극 리드(11L)는 터미널 버스바(22)에 연결될 수 있다. 터미널 버스바(22)의 일부분은 도 3에 도시된 것처럼 전지 모듈(1200)의 외부로 노출될 수 있다. 리드 버스바(21)와 터미널 버스바(22)는 모두 전기 전도성이 우수한 금속 소재를 포함할 수 있다.
이러한 터미널 버스바(22)에 본 실시예에 따른 버스바 조립체(100)가 전기적으로 접속되어, 상술한 HV 연결이 이루어질 수 있다. 즉 전지 모듈(1200)은 터미널 버스바(22)에 연결되는 버스바 조립체(100)를 매개로 다른 전지 모듈(1200), BDU 모듈(1300) 또는 BMS 모듈(1400)에 전기적으로 연결될 수 있다.
이하에서는 도 5 내지 도 12를 참고하여 일 실시예에 따른 버스바 조립체에 대해 설명한다.
도 5는 일 실시예의 버스바의 사시도이다.
도 5를 참조하면, 버스바(200)는 전지 팩(1000, 도 2 참조) 내에서의 전기적 연결을 안내한다. 버스바(200)는 전지 모듈(1200, 도 2 참조)의 전기적 연결, 즉 HV 연결을 안내하기 위한 구성이며, 전기 전도성이 우수한 금속 소재를 포함할 수 있다. 일례로, 버스바(200)는 구리(Cu) 소재를 포함할 수 있다. 바디부(210)는 일 방향으로 연장된 막대 형상을 가질 수 있다. 도 2에서는, 일 예로 버스바(200)가 제1 방향(DR1)으로 연장된 막대 형상을 갖는 것으로 도시하였다.
일 실시예의 버스바(200)는 바디부(210) 및 단부(220)를 포함한다. 바디부(210)는 버스바(200)의 중심부에 해당하는 것일 수 있다. 단부(220)는 바디부(210)의 양 단에서 연장된다. 예를 들어, 단부(220)는 바디부(210)의 양 단에서 제1 방향(DR1)과 제1 방향(DR1)의 반대 방향으로 연장되는 것일 수 있다. 본 명세서에서는 편의를 위하여 버스바(200)가 바디부(210) 및 단부(220)를 포함하는 것으로 설명하였으나, 바디부(210) 및 단부(220)는 일체의 형상을 갖는다.
단부(220)에는 관통홀(HH)이 정의된다. 관통홀(HH)에는 체결 부재가 삽입되어, 버스바(200)를 외부의 전기장치와 연결할 수 있다. 예를 들어, 단부(220)의 관통홀(HH)에는 볼트가 삽입되어, 버스바(200) 및 전지 모듈(1200, 도 3 참조)의 터미널 버스바(22, 도 3 참조)를 연결시킬 수 있다
도 6은 일 실시예의 절연층이 제공된 버스바의 사시도이다.
도 6을 참조하면, 절연층(300)은 버스바(200)의 바디부(210, 도 5 참조)를 둘러싸도록 제공된다. 즉 절연층(300)은, 바디부(210, 도 5 참조)를 절연하기 위해 제공된다. 이때 단부(220)의 적어도 일부는 절연층(300)으로부터 노출되어, 전지 모듈(1200, 도 3 참조)의 터미널 버스바(22, 도 3 참조)와 전기적으로 연결될 수 있다.
절연층(300)은 내화 실리콘을 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 버스바(200)의 바디부(210, 도 5)의 외주면에 내화 실리콘을 몰딩함으로써, 절연층(300)이 형성될 수 있다. 내화 실리콘은 화염에 노출되거나 고열에서 타는 일반적인 실리콘 소재와 달리, 고열에서 세라믹화(Ceramifying)될 수 있다. 따라서, 내화 실리콘은 화염에 노출될 경우 타지 않고 세라믹화되어 버스바(200)에 대한 절연성을 유지할 수 있다. 예를 들어, 내화 실리콘은 섭씨 500도 이상 섭씨 1700도 이하에서 세라믹화될 수 있다. 다만 내화 실리콘이 세라믹화되는 온도 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
내화 실리콘은 실리콘 폴리머 및 실리카를 포함할 수 있다. 예를 들어, 적용되는 실리콘 폴리머는, 작용기(functional group)로써 비닐기(vinyl group)를 갖는 폴리실록세인(polysiloxane) 계열 화합물일 수 있고, 내화 실리콘 소재의 기재 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 적용되는 실리카는, 실리콘 폴리머에 포함되는 보강제(reinforcing filler)로써, 흄드 실리카(fumed silica)일 수 있다. 금속 규소를 주원료로 하여 염산과의 반응 및 정제과정을 통해 고순도 염화규소(SiCl4) 화합물을 제조할 수 있고. 이를 고온의 불꽃에서 수소 및 산소와 반응시켜 흄드 실리카를 얻을 수 있다. 또한, 내화 실리콘은 촉매로써 백금(Pt)을 포함할 수 있다.
내화 실리콘이 화염이나 고열에 노출되면, 실리콘 폴리머의 분해(decomposition)와 함께 실리카(SiO2)의 가교(cross-linked)가 이루어져 세라믹 물질이 형성된다. 내화 실리콘을 포함하는 일 실시예의 절연층(300)은, 화염에 노출되거나 고열 환경에 놓이더라도, 타거나 녹아 없어지는 것이 아니라 세라믹화(Ceramifying)되어 전기적 절연성을 유지할 수 있다.
따라서, 절연층(300)은 화염이나 고온에서도 버스바(200)의 바디부(210, 도 5 참조)를 절연하여, 버스바(200)가 다른 전장품이나 도전성 부재와 접촉하여 쇼트가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
절연층(300)에는 후술하는 캡(400, 도 7 참조)이 연결된다. 절연층(300)과 캡(400, 도 7 참조)이 연결되는 지점에서 버스바(200)가 노출되는 것을 방지하기 위해, 절연층(300)은 단부(220)의 일부를 덮도록 연장될 수 있다. 이때 절연층(300)의 양 단은 단부(220)의 관통홀(HH)을 덮지 않는 범위에서 소정의 길이로 연장된다.
절연층(300)은 버스바(200)의 바디부(210, 도 5 참조)를 감싸는 제1 부분(310) 및 단부(200)의 일부를 감싸는 제2 부분(320)을 포함할 수 있다.
제1 부분(310)은 버스바(200)의 바디부(210)의 외주면을 둘러쌀 수 있다. 제2 부분(320)은 제1 부분(310)의 양 단에서 연장되고, 후술하는 캡(400)에 의해 커버되는 부분이다. 제2 부분(320)은 버스바(200)의 단부(220)의 상면 및 측면을 둘러쌀 수 있다. 즉, 단부(220)의 하면에는 제2 부분(320)이 배치되지 않을 수도 있다. 이는 후술하는 캡(400)이 평면 상에서 단부(220)에 끼워지면서, 단부(220)의 상면 및 측면을 중심으로 감싸기 때문이다.
제2 부분(320)은 제1 부분(310)의 양 단에서 서로 반대 방향으로 연장된다. 구체적으로, 제2 부분(320)은 제1 부분(310)의 일단에서 제1 방향(DR1)의 방향으로 연장되고, 제1 부분(310)의 타단에서 제1 방향(DR1)의 반대 방향으로 연장되어 제공된다. 제2 부분(320)은 단부(220)의 관통홀(HH)을 덮지 않을 정도로 제1 부분(310)에서 연장된다.
절연층(300)은 제2 부분(320)을 포함하여, 절연 거리를 확보할 수 있다. 또한, 후술하는 캡(400, 도 7 참조)이 제2 부분(320)을 둘러싸면서, 버스바(200)가 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있다.
절연층(300)에는 함몰된 형상의 그루브(GV)가 형성된다. 일 실시예에서, 그루브(GV)는 제1 부분(310)의 상면에 형성되고, 제2 부분(320)에 인접하게 제공될 수 있다. 그루브(GV)는 2개로 제공되어, 제1 부분(310)의 양 단에 각각 제공될 수 있다. 그루브(GV)가 함몰된 형상을 가짐으로써, 외부의 체결부가 그루브(GV) 내에 삽입될 수 있다. 구체적으로, 후술하는 캡(400, 도 7 참조)이 그루브(GV)에 삽입되는 체결부를 포함할 수 있다.
도 7은 일 실시예의 버스바 조립체의 평면도이다.
이하 도 7 내지 도 12의 도면에서는, 설명의 편의를 위하여 버스바(200)의 일 단부(220, 도 6 참조)에 캡(400)이 제공되고, 다른 단부(220)는 캡(400)이 제공되지 않은 형상으로 도시하였다. 그러나 이는 설명을 위한 것이며, 본 발명의 버스바 조립체(100)는 도 13에 도시된 것과 같이, 버스바(200)의 양 단부(220)에 제공된 캡(400)을 포함한다.
도 7을 참조하면, 일 실시예의 버스바 조립체(100)는 버스바(200), 절연층(300) 및 캡(400)을 포함한다. 절연층(300)은 버스바(200)의 바디부(210)를 절연하고, 캡(400)은 버스바(200)의 단부(220)를 절연한다. 절연층(300)과 캡(400)은 서로 연결되는데, 구체적으로 캡(400)은 절연층(300)의 제2 부분(320)을 둘러싸면서 절연층(300)에 결합된다. 이에 따라, 캡(400)과 절연층(300) 사이에서 버스바(200)가 노출되는 것을 방지할 수 있고, 절연 거리를 확보할 수 있다.
또한, 캡(400)의 일부가 절연층(300)의 그루브(GV)에 삽입되면서, 캡(400)은 좌우로 흔들리지 않고 절연층(300)에 안정적으로 고정될 수 있다.
캡(400)은 내화 플라스틱을 포함할 수 있다. 이에 따라, 캡(400)은 내화 실리콘을 포함하는 절연층(300)에 비해 경질이며, 탄성이 약할 수 있다.
본 발명에서는 절연층(300)이 캡(400)보다 강한 탄성을 가짐으로써, 별도의 캡 고정용 테이프 없이 캡(400)이 절연층(300)에 고정될 수 있다. 절연층(300)의 그루브(GV)에 캡(400)을 타이트하게 끼울 경우, 상대적으로 탄성이 강한 절연층(300)이 압축되면서 캡(400)이 그루브(GV) 내에 삽입되고, 절연층(300)의 탄성력에 의해서 캡(400)이 그루브(GV) 내에 고정될 수 있다. 이에 따라, 캡(400)을 절연층(300)을 고정시키기 위한 종래의 테이프(AL, 도 1 참조)는 생략될 수 있다.
또한, 캡(400)은 내화 플라스틱을 포함하여, 우수한 내화성을 나타낼 수 있다. 내화 플라스틱은 화염에 노출 시 일정 시간동안 hole이나 drip이 발생하지 않고 화염을 차단하는 역할을 할 수 있다. 구체적으로, 내화 플라스틱은 화염 속에서 탄화층(carbonized layer)을 형성함으로써, 내부의 구조물을 보호할 수 있다. 내화 플라스틱은 PPO(Polyphenylene Oxide)계 물질, PA(Polyamide)계 물질, 및 PBT(Polybutylene Terephthalate)계 물질 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.
이에 따라, 일 실시예의 버스바 조립체(100)는 종래보다 간단한 구조를 가지면서 절연성 및 내화성이 향상될 수 있다.
도 8을 참조하여, 절연층(300)과 캡(400)의 세부적인 구조에 대해 설명한다.
도 8은 일 실시예의 버스바 조립체의 측면도이다.
도 8을 참조하면, 일 실시예의 캡(400)은 본체(410) 및 본체(410)에서 연장된 체결부(420)를 포함할 수 있다. 체결부(420)는 버스바(200)의 단부(220)에서 바디부(210) 방향으로 연장되어, 절연층(300)에 형성된 그루브(GV)에 삽입된다. 이때 그루브(GV)는 절연층(300)의 제1 부분(310)의 상면에서 상측으로 연장된 돌출부(330) 내에 형성됨으로써, 충분한 깊이를 확보할 수 있다. 만약 돌출부(330) 없이 절연층(300)의 제1 부분(310)의 상면에 직접적으로 그루브(GV)가 형성될 경우, 절연층(300)의 내부에 배치된 바디부(210)에 의해 그루브(GV)의 깊이가 충분히 확보되지 않을 수 있다.
전술한 것과 같이, 캡(400)의 체결부(420)가 그루브(GV)에 타이트하게 끼워질 때, 그루브(GV)의 강한 탄성에 의해서 체결부(420)가 그루브(GV)에 삽입되고 고정될 수 있다. 이에 따라, 캡(400)은 좌우로 흔들리지 않고 절연층(300)에 안정적으로 연결될 수 있다.
또한, 캡(400)은 본체(410)에서 아래 방향으로 연장된 고정부(430)를 포함할 수 있다. 고정부(430)는 버스바(200)의 하면의 적어도 일부를 덮는 것일 수 있다. 구체적으로, 고정부(430)는 버스바(200) 단부(220)의 하면의 적어도 일부를 덮을 수 있다. 캡(400)은 고정부(430)를 포함하여, 상하로 흔들리지 않고 버스바(200)에 안정적으로 고정될 수 있다.
한편, 절연층(300)은 제1 부분(310), 제2 부분(320), 및 돌출부(330)가 일체의 형상으로 사출되어 제공되는 것일 수 있다.
이하, 도 9 내지 도 12의 단면도를 참조하며, 일 실시예의 버스바 조립체(100)에 대해 설명한다. 도 9 내지 도 12 각각은 일 실시예의 버스바 조립체의 단면도이다.
도 9는 도 7에 도시된 절단선 A-A’에 대응하는 단면도이다.
도 7 및 도 9를 참조하면, 캡(400)의 본체(410)는 버스바(200)의 단부(220)의 상면 및 측면을 둘러싸며 절연한다. 이때 본체(410)와 단부(220) 사이에는 공간(SP)이 존재한다. 도시하지는 않았으나, 공간(SP)은 관통홀(HH, 도 7 참조)에 삽입되는 외부 체결 부재(예: 볼트)를 수용하기 위한 것이다.
본체(410)에서 아래 방향으로 연장된 고정부(430)는 버스바(200)의 단부(220)의 하면을 덮는다. 고정부(430)는 제1 방향(DR1) 상에서, 단부(220)의 일단 및 타단에 형성되는 것일 수 있다. 고정부(430)에 의해서 캡(400)이 상하로 흔들리지 않고 버스바(200)에 고정될 수 있다.
도 10은 도 7에 도시된 절단선 B-B’에 대응하는 단면도이다.
도 7 및 도 10을 참조하면, 절단선 B-B’에 대응하는 단부(220)의 하부에는 고정부(430)가 배치되지 않는다. 즉, 본체(410)만이 단부(220)의 상면 및 측면을 둘러싸며 절연한다. 이때 본체(410)와 단부(220) 사이에는 공간(SP)이 존재한다. 도시하지는 않았으나, 공간(SP)은 관통홀(HH, 도 7 참조)에 삽입되는 외부 체결 부재(예: 볼트)를 수용하기 위한 것이다.
도 11은 도 7에 도시된 절단선 C-C’에 대응하는 단면도이다.
도 7 및 도 11을 참조하면, 버스바(200)의 단부(220) 상에 절연층(300)의 제2 부분(320)이 배치되고, 제2 부분(320) 상에 캡(400)의 본체(410)가 배치된다.
제2 부분(320)은 단부(220)의 측면 및 상면을 둘러싸고 절연한다. 본체(410)는 별도의 이격 공간 없이 제2 부분(320)을 둘러쌀 수 있다. 절연층(300)은 단부(220)에 중첩하는 제2 부분(320)을 포함하여, 절연 거리를 확보할 수 있다.
도 12는 도 7에 도시된 절단선 D-D’에 대응하는 단면도이다.
도 7 및 도 12를 참조하면, 절연층(300)의 제1 부분(310)은 버스바(200)의 바디부(210)는 외주면을 둘러쌀 수 있다. 제1 부분(310은 바디부(210)의 상면, 측면, 하면을 모두 절연할 수 있다. 제1 부분(310) 상에는 내부에 그루브(GV)가 형성된 돌출부(330)가 위치한다. 캡(400)의 체결부(420)가 그루브(GV)에 체결될 수 있다.
도 13은 일 실시예의 버스바 조립체의 평면도이다.
도 13을 참조하면, 버스바 조립체(100)는 버스바(200), 절연층(300), 및 캡(400)을 포함한다. 캡(400)은 버스바 조립체(100)의 양 단에 제공된 2개의 캡(400a, 400b)을 포함할 수 있다. 2개의 캡(400a, 400b)은 버스바 조립체(100)의 중심을 기준으로 대칭되는 형상을 가질 수 있다.
전술한 도 7 내지 도 13을 참조하면, 일 실시예의 버스바 조립체(100)에서, 캡(400)의 체결부(420)는 상대적으로 탄성이 강한 절연층(300)의 그루브(GV)에 끼워지면서, 좌우로 흔들리지 않고 절연층(300)에 안정적으로 고정될 수 있다. 또한, 캡(400)의 고정부(430)는 버스바(200)의 단부(220)의 하면에 배치되어 버스바(200)에 상하로 흔들리지 않고 안정적으로 고정될 수 있다.
도 14는 일 실시예의 버스바 조립체의 평면도이다.
도 14를 참조하면, 버스바 조립체(100)는 버스바(200), 절연층(300), 및 캡(400)을 포함하고, 유리 섬유층(500)을 더 포함할 수 있다. 유리 섬유층(500)은 절연층(300, 도 13 참조)을 감싸도록 제공될 수 있다. 유리 섬유층(500)은 내부 구조물을 물리적으로 보호하는 것일 수 있다. 예를 들어, 유리 섬유층(500)은 절연층(300, 도 13 참조)이 외부 화염에 직접 노출되지 않도록 막아줄 수 있다.
또한 유리 섬유층(500)은 버스바 조립체(100)에 구조적 강성을 부여하여 절연 성능을 향상시키는 것일 수 있다. 화염이나 고열의 환경에서, 절연층(300, 도 13 참조)이 세라믹화 될 경우, 절연층(300, 도 13 참조)의 전기적 절연성은 유지할 수 있으나, (300, 도 13 참조)은 강도가 약해지면서 외력에 의해 부서질 수 있다. 유리 섬유층(500)은 절연층(300, 도 13 참조)을 감싸도록 제공되어, 외력에 의해 절연층(300, 도 13 참조)이 부서지는 것을 방지할 수 있다.
일 실시예에서 유리 섬유층(500)은 유리 섬유 테이프 형태로 제공되어, 절연층(300, 도 13 참조) 상에 복수 회 감기는 방식으로 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 버스바 조립체(100)의 실시예가 전술한 내용에 제한되는 것은 아니다.
도 15는 일 실시예의 버스바 조립체의 평면도이다.
도 15를 참조하면, 일 실시예의 버스바 조립체(100-a)는 버스바(200), 절연층(300-a), 및 캡(400-a)을 포함할 수 있다. 설명의 편의를 위하여 버스바(200)의 일 단부(220)에만 캡(400-a)이 제공되고, 다른 단부(220)에는 캡(400-a)이 제공되지 않은 채 노출된 것으로 도시하였다. 그러나 이는 설명을 위한 것이며, 본 발명의 버스바 조립체(100-a)에서, 캡(400-a)은 양 단부(220)에 각각 제공될 수 있다.
버스바(200)의 외주면에는 절연층(300-a)이 제공될 수 있다.
절연층(300-a)은 버스바(200)의 바디부(210, 도 5 참조)를 감싸는 제1 부분(310) 및 단부(200)의 일부를 감싸는 제2 부분(320-a)을 포함할 수 있다. 절연층(300-a)은 제1 부분(310) 및 제2 부분(320-a)이 일체의 형상을 갖도록 사출되어 제공되는 것일 수 있다.
절연층(300-a)에는 함몰된 형상의 그루브(GV-a)가 형성된다. 일 실시예에서, 그루브(GV-a)는 제2 부분(320-a)의 둘레를 따라서 형성되고, 제1 부분(310)에 인접하게 형성될 수 있다. 캡(400-a)은 단부(220)에 제공될 때, 제2 부분(320-a)을 덮으면서, 적어도 일부가 제2 부분(320-a)의 그루브(GV-a)에 삽입될 수 있다. 이에 따라, 캡(400-a)이 단부(220) 방향으로 벗겨지는 것을 방지할 수 있다. 그루브(GV-a)는 2개로 제공되어, 2개의 제2 부분(320-a)에 각각 형성될 수 있다.
도 16은 일 실시예의 버스바 조립체의 측면도이다.
도 16을 참조하면, 제1 부분(310)은 버스바(200)의 바디부(210)의 외주면을 둘러쌀 수 있다. 제2 부분(320-a)은 제1 부분(310)의 양 단에서 연장되고, 캡(400-a)에 의해 커버되는 부분이다. 제2 부분(320-a)은 버스바(200)의 단부(220)의 상면 및 측면을 둘러쌀 수 있다. 즉, 단부(220)의 하면에는 제2 부분(320-a)이 배치되지 않을 수도 있다. 이는 캡(400-a)이 평면 상에서 단부(220)에 끼워지면서, 단부(220)의 상면 및 측면을 중심으로 감싸기 때문이다.
일 실시예의 캡(400-a)은 본체(410) 및 하단 본체(410)에서 연장된 고정부(430)를 포함할 수 있다. 도 7에서 전술한 캡(400)에 비해서, 일 실시예의 캡(400-a)은 체결부(420)를 포함하지 않는다. 캡(400-a)이 제2 부분(320-a)의 둘레를 따라 형성된 그루브(GV-a)에 삽입됨에 따라, 전술한 체결부(420)를 포함하지 않더라도 캡(400-a)이 절연층(300-a)에 안정적으로 연결될 수 있기 때문이다.
고정부(430)는 본체(410)에서 아래 방향으로 연장되어, 버스바(200)의 단부(220)의 하면의 적어도 일부를 덮을 수 있다. 캡(400-a)은 고정부(430)를 포함하여, 상하로 흔들리지 않고 버스바(200)에 안정적으로 고정될 수 있다.
도 17은 일 실시예의 버스바 조립체의 배면도이다.
도 16 및 도 17을 함께 참조하면, 캡(400-a)의 고정부(430)는 단부(220)의 둘레의 적어도 일부를 따라 제공될 수 있다. 캡(400-a)은 체결부(420, 도 7 참조)를 포함하지 않더라도, 고정부(430)가 버스바(200)의 둘레를 따라 배치되기 때문에, 충분한 고정력을 확보할 수 있다.
본 발명의 버스바 조립체는 상대적으로 탄성이 강한 절연층에 상대적으로 강성인 캡을 삽입함으로써, 절연층의 탄성력에 의해 캡을 절연층에 결합시킬 수 있다. 이에 따라, 종래에 캡의 고정을 위해 사용된 테이프가 생략될 수 있고, 보다 간단한 구조를 가지면서 절연성 및 내화성이 향상된 버스바 조립체를 제공할 수 있다.
본 실시예에서 전, 후, 좌, 우, 상, 하와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있다.
앞에서 설명한 본 실시예에 따른 하나 또는 그 이상의 전지 모듈은, BMS(Battery Management System), BDU(Battery Disconnect Unit), 냉각 시스템 등의 각종 제어 및 보호 시스템과 함께 장착되어 전지 팩을 형성할 수 있다.
상기 전지 모듈이나 전지 팩은 다양한 디바이스에 적용될 수 있다. 구체적으로는, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 등의 운송 수단이나 ESS(Energy Storage System)에 적용될 수 있으나 이에 제한되지 않고 이차 전지를 사용할 수 있는 다양한 디바이스에 적용 가능하다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.
[부호의 설명]
100, 100-a: 버스바 조립체
200: 버스바
210: 바디부
220: 단부
300, 300-a: 절연층
310: 제1 부분
320, 320-a: 제2 부분
330: 제3 부분
400, 400-a: 캡
410: 본체
420: 체결부
430: 고정부
500: 유리 섬유층
1000: 전지 팩
1100: 팩 프레임
1200: 전지 모듈
1300: BDU 모듈
1400: BMS 모듈

Claims (13)

  1. 바디부 및 상기 바디부의 양 단에서 연장되고 관통홀이 정의된 단부를 포함하는 버스바;
    상기 바디부를 둘러싸고, 함몰된 형상의 그루브가 형성된 절연층; 및
    상기 그루브에 삽입되고, 상기 단부를 감싸는 캡을 포함하고,
    상기 절연층은 상기 캡에 비해 탄성이 강한 버스바 조립체.
  2. 제1항에서,
    상기 절연층은 상기 바디부를 감싸는 제1 부분 및 상기 제1 부분에서 연장되어 상기 단부의 일부를 감싸고, 상기 캡에 의해 커버되는 제2 부분을 포함하는 버스바 조립체.
  3. 제2항에서,
    상기 그루브는 상기 제1 부분의 상면에 2개 제공되고, 상기 제2 부분에 인접하게 형성된 버스바 조립체.
  4. 제3항에서,
    상기 캡은 적어도 일부가 상기 바디부 방향으로 돌출되어 상기 그루브에 삽입되는 체결부를 포함하는 버스바 조립체.
  5. 제2항에서,
    상기 그루브는 상기 제2 부분의 둘레를 따라 형성되고,
    상기 그루브는 상기 제1 부분에 인접한 버스바 조립체.
  6. 제5항에서,
    상기 캡은 상기 제2 부분을 덮으면서, 적어도 일부가 상기 그루브에 삽입되는 버스바 조립체.
  7. 제1항에서,
    상기 제1 부분은 상기 버스바의 외주면을 둘러싸는 버스바 조립체.
  8. 제1항에서,
    상기 제2 부분은 상기 버스바의 상면 및 측면을 둘러싸는 버스바 조립체.
  9. 제1항에서,
    상기 캡은 상기 버스바의 하면의 적어도 일부를 덮는 버스바 조립체.
  10. 제1항에서,
    상기 절연층을 감싸는 유리 섬유층을 더 포함하는 버스바 조립체.
  11. 제1항에서,
    상기 절연층은 고온에서 세라믹화되는 실리콘을 포함하는 버스바 조립체.
  12. 제1항에서,
    상기 캡은 내화 플라스틱을 포함하는 버스바 조립체.
  13. 제1항에 따른 적어도 하나의 버스바 조립체;
    전지 모듈들;
    상기 전지 모듈들의 전기적 연결을 제어하기 위한 BDU(battery disconnect unit) 모듈; 및
    상기 전지 모듈의 작동을 모니터링 및 제어하는 BMS(Battery Management System) 모듈을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 버스바 조립체는, 상기 전지 모듈들 사이, 상기 전지 모듈과 상기 BDU 모듈 사이, 상기 전지 모듈과 상기 BMS 모듈 사이 및 상기 BDU 모듈과 상기 BMS 모듈 사이 중 적어도 하나를 전기적으로 연결하는 전지 팩.
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