KR102598260B1

KR102598260B1 - 전지모듈

Info

Publication number: KR102598260B1
Application number: KR1020180067516A
Authority: KR
Inventors: 권민형; 박용진; 허태원
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2018-06-12
Filing date: 2018-06-12
Publication date: 2023-11-02
Anticipated expiration: 2038-06-12
Also published as: CN110600665B; HUE063453T2; EP3582292B1; PL3582292T3; EP3582292A1; KR20190140696A; CN110600665A; US20190379023A1; US11196127B2

Abstract

본 발명에서는 전지모듈이 소개되며, 본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈은은 케이스 및 상기 케이스로부터 돌출된 전극단자를 포함하는 복수의 단위전지 및 상기 복수의 단위전지 중 어느 한 쌍의 단위전지를 전기적으로 연결하는 버스바를 포함하고, 상기 버스바는 상기 한 쌍의 단위전지의 각 전극단자 사이에 삽입되는 단자결합부 및 상기 한 쌍의 단위전지의 각 케이스 사이에 삽입되는 케이스결합부를 포함한다.

Description

전지모듈{BATTERY MODULE}

본 발명은 전지모듈에 관한 것으로서, 전극단자를 포함하는 복수의 이차 단위전지를 버스바로 연결하는 전지모듈에 관한 것이다.

이차 전지(rechargeable battery)는 일차 전지와 달리 충전 및 방전을 반복적으로 수행하는 전지이다. 소용량의 이차 전지는 휴대폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같이 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 대용량 이차 전지는 하이브리드 자동차 및 전기 자동차의 모터 구동용 전원으로 사용될 수 있다.

이차 전지는 소형 전자기기에서와 같이 단일 셀로 사용되거나, 모터 구동용에서와 같이 복수의 단위전지들을 전기적으로 연결한 모듈 상태로 사용될 수 있다. 이차전지를 단위전지로 하여 상기 단위전지가 복수개 구비되는 전지모듈은 복수의 단위전지를 서로 전기적으로 연결하는 버스바(bus bar)를 포함한다.

버스바는 상기 단위전지의 전극단자에 결합될 수 있으며, 다양한 결합방식을 가질 수 있다. 단위전지와 버스바의 결합방식 등에 따라 상기 버스바에서의 저항 등이 상이해질 수 있다.

한편, 단위전지에서 스웰링이 일어나면 복수의 단위전지에 각각 마련된 전극단자간의 이격거리가 변화할 수 있는데, 버스바가 상기 복수의 단위전지에 각각 마련된 전극단자에 결합되는 경우 상기 이격거리 변화에 따라 버스바에 장력 등이 형성되어 파손을 일으킬 수 있어, 이를 효과적으로 대처하는 것은 중요하다.

본 발명은 버스바의 결합을 위한 추가적인 구성을 최소화하면서 버스바의 안정적인 결합을 구현하고, 단위전지의 스웰링에 효과적으로 대응할 수 있는 전지모듈을 제공하고자 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈은 케이스 및 상기 케이스로부터 돌출된 전극단자를 포함하는 복수의 단위전지 및 상기 복수의 단위전지 중 어느 한 쌍의 단위전지를 전기적으로 연결하는 버스바를 포함하고, 상기 버스바는 상기 한 쌍의 단위전지의 각 전극단자 사이에 삽입되는 단자결합부 및 상기 한 쌍의 단위전지의 각 케이스 사이에 삽입되는 케이스결합부를 포함한다.

상기 전극단자 및 케이스는 서로 동일한 극성을 가질 수 있다.

상기 복수의 단위전지는 상기 케이스의 폭방향을 따라 배열되고, 상기 단자결합부는 상기 복수의 단위전지의 배열방향을 따라 연장되고, 양단부가 각각 상기 한 쌍의 단위전지의 각 전극단자에 접촉되며, 상기 케이스결합부는 상기 단자결합부로부터 연장되고, 양측면이 각각 상기 한 쌍의 단위전지의 각 케이스에 접촉될 수 있다.

상기 전극단자는 상기 단자결합부를 마주하는 일면에 상기 단자결합부가 삽입 결합되는 삽입홈이 형성되고, 상기 삽입홈은 상기 케이스의 길이방향측 일면이 개방되며, 상기 단자결합부는 상기 케이스의 길이방향을 따라 슬라이딩되어 상기 삽입홈에 삽입될 수 있다.

상기 케이스는 상기 케이스결합부를 마주보는 일면에 상기 케이스결합부가 삽입되는 단차홈이 형성될 수 있다.

상기 케이스결합부는 상기 한 쌍의 단위전지의 이격거리 변화를 흡수하기 위한 내부공간이 형성될 수 있다.

상기 버스바는 전도성의 단일부재가 절곡되어 상기 단자결합부 및 케이스결합부가 형성되고, 상기 케이스의 길이방향을 따라 양측면이 개방될 수 있다.

상기 케이스결합부는 상기 단자결합부로부터 연장되고, 상기 내부공간이 외부로 노출되도록 단부가 개방될 수 있다.

상기 케이스결합부의 내부공간에 탄성을 가지는 절연부재가 마련될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 버스바의 결합을 위한 추가적인 구성을 최소화하면서 버스바의 안정적인 결합을 구현할 수 있고, 단위전지의 스웰링에 효과적으로 대응할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈에서 한 쌍의 단위전지 및 버스바의 단면을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈에 구비되는 버스바의 사시도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본 명세서에서, 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

또한 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로써, 본 발명을 한정하려는 의도로 사용되는 것이 아니다.

또한 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.

또한 본 명세서에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품, 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것일 뿐, 하나 또는 그 이상의 다른 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

또한 본 명세서에서, '및/또는' 이라는 용어는 복수의 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. 본 명세서에서, 'A 또는 B'는, 'A', 'B', 또는 'A와 B 모두'를 포함할 수 있다.

도 1에는 본 발명의 일실시예에 따라 복수의 단위전지(100)가 버스바(200)를 통해 연결된 전지모듈이 도시되어 있으며, 도 2에는 본 발명의 일실시예에 따라 한 쌍의 단위전지(100)를 서로 전기적으로 연결하는 버스바(200)의 단면도가 도시되어 있다.

도 1 내지 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈은 케이스(120) 및 상기 케이스(120)로부터 돌출된 전극단자(150)를 포함하는 복수의 단위전지(100) 및 상기 복수의 단위전지(100) 중 어느 한 쌍의 단위전지(100)를 전기적으로 연결하는 버스바(200)를 포함한다.

또한, 상기 버스바(200)는 상기 한 쌍의 단위전지(100)의 각 전극단자(150) 사이에 삽입되는 단자결합부(220) 및 상기 한 쌍의 단위전지(100)의 각 케이스(120) 사이에 삽입되는 케이스결합부(240)를 포함한다.

본 발명의 단위전지(100)는 다양한 종류일 수 있으나, 바람직하게는 충방전이 가능한 이차전지일 수 있다. 단위전지(100)는 케이스(120)를 포함하며, 상기 케이스(120)의 내부에는 음극, 양극 및 세퍼레이터로 구성되는 전극조립체(110)가 수용될 수 있다.

상기 전극조립체(110)는 권취형 또는 적층형 등으로 마련될 수 있으며, 케이스(120)의 형상은 필요에 따라 다양할 수 있다. 케이스(120)의 일면은 전극조립체(110)의 수용을 위해 개방된 형태일 수 있고, 상기 개방된 일면에는 캡플레이트가 결합될 수 있다.

한편, 단위전지(100)는 케이스(120)로부터 돌출된 전극단자(150)를 포함하며, 상기 전극단자(150)는 캡플레이트에 설치되는 등 필요에 따라 다양한 위치로 마련될 수 있다. 전극단자(150)는 각 단위전지(100)마다 한 쌍으로 마련될 수 있고, 상기 한 쌍의 전극단자(150)는 각각 상기 전극조립체(110)의 양극 및 음극에 전기적으로 연결될 수 있다.

한편, 버스바(200)는 복수의 단위전지(100) 중 어느 한 쌍의 단위전지(100)를 서로 전기적으로 연결한다. 상기 한 쌍의 단위전지(100)는 서로 이웃하도록 배치되고, 버스바(200)는 상기 한 쌍의 단위전지(100)에 각각 마련된 전극단자(150)를 서로 전기적으로 연결하도록 마련될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈에서 복수의 단위전지(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 케이스(120)의 폭방향(X)을 따라 배열될 수 있으나, 필요에 따라 배열방향은 다양할 수 있다.

버스바(200)는 이웃하는 한 쌍의 단위전지(100) 사이에 삽입된다. 도 2에는 상기 한 쌍의 단위전지(100) 및 그 사이에 삽입된 버스바(200)의 단면이 도시되어 있다.

버스바(200)는 상기 한 쌍의 단위전지(100)에 각각 마련된 전극단자(150)의 사이에 삽입되는 단자결합부(220)를 가지며, 상기 한 쌍의 단위전지(100)에 각각 마련된 케이스(120)의 사이에 삽입되는 케이스결합부(240)를 가진다.

버스바(200)는 단위전지(100)간의 전기적 연결을 위해 바람직하게는 단위전지(100)의 전극단자(150)와 물리적으로 결합 또는 전기적으로 연결되고, 전도성의 물질로 마련될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 버스바(200)의 단자결합부(220)는 서로 다른 단위전지(100)에 마련된 전극단자(150)들 사이에 삽입되어 상기 전극단자(150)들과 접하도록 마련될 수 있다. 단자결합부(220)에 의해 이웃하는 상기 한 쌍의 단위전지(100)는 서로간의 전극단자(150)가 전기적으로 연결될 수 있다.

단자결합부(220)는 상기 전극단자(150)들이 서로 바라보는 일면에 각각 접촉되도록 마련될 수 있는데, 이에 따라 단자결합부(220)가 전극단자(150)의 외측으로 돌출되지 않고 그 부피를 최소화하면서 효과적인 전기적 연결상태를 구현할 수 있다.

단자결합부(220)는 전극단자(150)와 접촉되는 부위의 형상이 상기 전극단자(150)의 형상에 따라 다양하게 변할 수 있다. 도 1 내지 2에는 본 발명의 일실시예에 따라 사각형의 단면을 가지며 케이스(120)의 폭방향(X)에 따른 양단부가 각각 전극단자(150)에 접촉되는 형태의 버스바(200)가 도시되어 있다.

한편, 케이스결합부(240)는 단자결합부(220)와 결합되거나 일체로 마련될 수 있으며, 상기 이웃하는 한 쌍의 단위전지(100)의 각 케이스(120) 사이로 삽입될 수 있다. 케이스결합부(240)에서 케이스(120)의 폭방향(X)에 따른 양측면은 각각 상기 케이스(120)에 접촉 및 지지될 수 있다.

도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈에서 단위전지(100)는 상면에 상기 전극단자(150)가 마련될 수 있고, 단자결합부(220)는 케이스(120)의 폭방향(X)과 나란한 길이방향을 가질 수 있다.

케이스결합부(240)는 상기 단자결합부(220)에서 하방으로 돌출된 형태로 마련될 수 있으며, 다양한 형상일 수 있으나 도 2에 도시된 바와 같이 사각단면 형상을 가지는 사각기둥 형상일 수 있다.

버스바(200)는 케이스결합부(240)에 의해 한 쌍의 단위전지(100) 사이에서 구조적으로 안정적인 결합을 이룰 수 있다. 또한, 케이스결합부(240)는 내부공간(205)이 형성되거나 탄성을 가지도록 마련되어 전지모듈의 외부로부터 전달되는 충격 등을 흡수하도록 마련될 수도 있으며, 나아가 각 단위전지(100)에서 발생되는 스웰링에 따른 두께변화를 흡수하도록 마련될 수도 있다.

또한, 상기 케이스(120)는 전극조립체(110)의 양극 또는 음극과 전기적으로 연결될 수 있는데, 케이스결합부(240)는 단자결합부(220)와 함께 전도성 물질로 마련되고 이웃하는 단위전지(100)의 각 케이스(120)에 접촉되어 상기 이웃하는 단위전지(100)를 전기적으로 연결하도록 마련될 수 있고, 이에 따라 단자결합부(220)와 함께 전기적 연결면적을 증가시킬 수 있다.

나아가, 단자결합부(220) 및 케이스결합부(240)를 가지는 버스바(200)는 이웃하는 단위전지(100) 사이에 삽입되어 상기 이웃하는 단위전지(100)에 함께 접촉되어 전기적 연결을 형성하는 바, 버스바(200)의 결합에 추가적인 결합부재가 요구되지 않는다.

따라서, 구성을 단순화할 수 있고, 나아가 볼트 등의 결합부재가 추가되어 버스바(200)와 단위전지(100)의 전기적 연결에 저항이 증가되는 것을 최소화하여 전기적 연결성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈에서 각 단위전지(100)는 상기 전극단자(150) 및 케이스(120)가 서로 동일한 극성을 가질 수 있다. 즉, 버스바(200)가 결합되는 전극단자(150)와 케이스(120)가 전극조립체(110)에서 양극 및 음극 중 어느 하나에 함께 전기적으로 연결될 수 있다.

버스바(200)는 단자결합부(220) 및 케이스결합부(240)가 단위전지(100)의 전극단자(150) 및 케이스(120)가 밀착되어 전기적으로 연결되는 구조이므로, 단위전지(100)와 접촉되는 면적을 효과적으로 증가시켜 저항을 낮추고 전기적 연결성능을 효과적으로 향상시킬 수 있다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈에서 상기 복수의 단위전지(100)는 상기 케이스(120)의 폭방향(X)을 따라 배열되고, 상기 단자결합부(220)는 상기 복수의 단위전지(100)의 배열방향을 따라 연장되고, 양단부가 각각 상기 한 쌍의 단위전지(100)의 각 전극단자(150)에 접촉되며, 상기 케이스결합부(240)는 상기 단자결합부(220)로부터 연장되고, 양측면이 각각 상기 한 쌍의 단위전지(100)의 각 케이스(120)에 접촉될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따라 단자결합부(220)는 도 2에 도시된 것처럼 단위전지(100)의 배열방향, 즉 케이스(120)의 폭방향(X)을 따라 연장된 형상으로 마련될 수 있다. 단자결합부(220)에서 상기 케이스(120)의 폭방향(X)에 따른 양단부는 각각 마주보는 전극단자(150)에 접촉되어 전기적으로 연결된다.

케이스결합부(240)는 바람직하게는 단자결합부(220)의 하방으로 연장될 수 있고, 케이스(120)의 폭방향(X)에 따른 양측면이 각각 마주보는 케이스(120)에 접촉될 수 있다.

위와 같은 형상의 단자결합부(220) 및 케이스결합부(240)를 가지는 버스바(200)가 한 쌍의 단위전지(100) 사이에 삽입된 모습이 도 2에 도시되어 있다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈에서 전극단자(150)는 상기 단자결합부(220)를 마주하는 일면에 상기 단자결합부(220)가 삽입 결합되는 삽입홈(155)이 형성되고, 상기 삽입홈(155)은 상기 케이스(120)의 길이방향(Y)측 일면이 개방되며, 상기 단자결합부(220)는 상기 케이스(120)의 길이방향(Y)을 따라 슬라이딩되어 상기 삽입홈(155)에 삽입될 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 일실시예에서 전극단자(150)는 단자결합부(220)를 마주하는 일면에 삽입홈(155)이 형성될 수 있고, 상기 삽입홈(155)은 케이스(120)의 폭방향(X)을 따라 만입된 형태이며 케이스(120)의 길이방향(Y)에 따른 일측면이 개방될 수 있다.

상기 개방된 일측면은 케이스(120)의 중앙을 바라보는 일면 또는 그 반대면이 될 수 있으며, 양측면이 모두 개방될 수도 있다.

버스바(200)는 케이스(120)의 길이방향(Y)을 따라 한 쌍의 이웃하는 단위전지(100) 사이로 슬라이딩되어 삽입될 수 있다. 버스바(200)의 두께는 상기 삽입홈(155)의 두께가 대응되도록 마련될 수 있고, 버스바(200)는 양단부가 각각 마주하는 전극단자(150)의 삽입홈(155)에 삽입 및 접촉되어 전기적 연결을 이룬다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈에서 상기 케이스(120)는 상기 케이스결합부(240)를 마주보는 일면에 상기 케이스결합부(240)가 삽입되는 단차홈(125)이 형성될 수 있다.

케이스(120)는 버스바(200)의 케이스결합부(240)를 바라보는 일면에 단차홈(125)이 형성될 수 있고, 상기 단차홈(125)은 케이스(120)의 폭방향(X)을 따라 만입되며 케이스(120)의 길이방향(Y)에 따른 일측면이 개방될 수 있다.

단차홈(125)은 일측면이 개방되어 단위전지(100) 외측으로 노출되며, 상기 케이스결합부(240)는 상기 단자결합부(220)와 함께 케이스(120)의 길이방향(Y)을 따라 이웃하는 단위전지(100)의 각 케이스(120) 사이로 슬라이딩되어 삽입될 수 있다.

즉, 삽입홈(155) 및 단차홈(125)은 케이스(120)의 길이방향(Y)에 따른 외측면이 개방되고, 상기 버스바(200)는 케이스(120)의 길이방향(Y)을 따라 슬라이딩되어 단차결합부가 삽입홈(155)에 삽입됨과 동시에 케이스결합부(240)가 단차홈(125)에 삽입 및 안착된다.

상기 삽입홈(155)과 더불어 단차홈(125)이 형성됨에 따라, 상기 버스바(200)는 이웃하는 단위전지(100) 사이에서 안정적으로 삽입 및 접촉상태를 유지할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈에서 버스바(200)의 사시도를 나타낸 도면이다. 본 발명의 일실시예에서, 상기 케이스결합부(240)는 상기 한 쌍의 단위전지(100)의 이격거리 변화를 흡수하기 위한 내부공간(205)이 형성될 수 있다.

도 2 및 3에는 본 발명의 일실시예에 따라 내부공간(205)이 형성된 케이스결합부(240)가 도시되어 있다. 본 발명의 일실시예는 도 2 및 3에 도시된 것처럼 단차결합부와 케이스결합부(240) 내부에 공통되는 하나의 내부공간(205)이 형성될 수 있다.

이웃하는 단위전지(100)의 각 케이스(120)에 면접하도록 삽입되는 케이스결합부(240)는 내부공간(205)을 형성되어 단위전지(100)의 스웰링에 따른 두께변화 또는 외부충격을 흡수하도록 마련될 수 있다.

전지모듈의 운용상황에서는 다양한 이유로 단위전지(100)의 스웰링 현상이 발생될 수 있다. 단위전지(100)의 내압 상승으로 케이스(120)의 부피가 팽창하는 스웰링 상황에서는 단위전지(100)의 두께 변화가 발생할 수 있다.

본 발명의 일실시예에서 단위전지(100)의 스웰링 발생 시, 스웰링에 의해 팽창하는 단위전지(100)에 결합된 버스바(200)의 케이스결합부(240)는 내부공간(205)이 형성됨으로써 케이스(120)의 두께 증가량만큼 압축되어 두께가 감소될 수 있다.

즉, 본 발명의 일실시예에서 케이스결합부(240)는 내부공간(205)이 형성되어 외부압력에 따라 두께가 변화할 수 있도록 마련되어 단위전지(100)의 스웰링에 효과적으로 대응할 수 있도록 마련되고, 나아가 외부충격을 흡수하는 완충공간을 제공할 수 있게 된다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈의 버스바(200)는 전도성의 단일부재가 절곡되어 상기 단자결합부(220) 및 케이스결합부(240)가 형성되고, 상기 케이스(120)의 길이방향(X)을 따라 양측면이 개방될 수 있다.

버스바(200)는 금속 소재의 판상부재를 수회 절곡하여 마련될 수 있다. 즉, 버스바(200)는 단자결합부(220) 및 케이스결합부(240)가 일체로 구성되며 전도성의 단일부재를 수회 절곡하여 클립형으로 마련될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따라 단일부재를 절곡하여 마련되는 버스바(200)는 내부공간(205)이 형성되는 중공형태로 마련될 수 있으며, 케이스(120)의 길이방향(Y)을 따라 양측면이 개방된 형태로 마련될 수 있다.

버스바(200)는 단일부재를 절곡하고 내부공간(205)을 가지도록 마련됨으로써, 단위전지(100)의 스웰링 발생 시 두께변화를 허용하고 탄성적으로 압축 및 복원되는 데에 유리하다. 나아가, 버스바(200)는 케이스(120)의 길이방향(Y)을 따라 양측면이 개방된 형상이므로, 외부압력에 따른 압축과 복원이 용이하게 이루어질 수 있다.

한편, 도 2 내지 도 3과 같이 본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈에서 상기 케이스결합부(240)는 상기 단자결합부(220)로부터 연장되고, 상기 내부공간(205)이 외부로 노출되도록 단부(245)가 개방될 수 있다.

도 2 내지 3에 도시된 버스바(200)는 단자결합부(220)의 하방으로 케이스결합부(240)가 돌출되어 형성되고, 케이스결합부(240)는 단부(245)가 개방된 형상을 가진다. 케이스결합부(240)의 내부공간(205)이 개방된 단부(245)에서 외부로 노출되는 케이스결합부(240)는 케이스(120)가 접촉되는 양측면의 하단부가 자유단을 형성한다.

따라서, 단위전지(100)의 스웰링 발생 등에 따라 케이스(120)의 폭방향(X)으로 압축되는 케이스결합부(240)는 양측면의 하단부가 자유단을 형성함으로써 압축에 의한 변위 형성이 용이하게 되고, 이에 따라 단위전지(100)의 스웰링 등에 따른 두께 변화가 효과적으로 이루어진다.

한편, 도 2 내지 도 3에 도시된 버스바(200)에는 상기 케이스결합부(240)의 내부공간(205)에 탄성을 가지는 절연부재(250)가 마련되어 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 케이스결합부(240)는 내부에 탄성을 지닌 절연부재(250)가 마련됨으로써, 스웰링 발생에 따라 단위전지(100)간의 이격거리가 감소된 이후, 다시 정상상태로 복귀하는 경우에도 상기 절연부재(250)의 탄성에 의해 상기 케이스결합부(240)의 양측면이 단위전지(100)의 케이스(120)에 안정적으로 밀착상태를 유지할 수 있다.

상기 절연부재(250)는 다양한 소재로 마련될 수 있으며, 상기 케이스결합부(240)의 내부공간(205)에서 케이스결합부(240)의 내측면에 밀착되어 지지되도록 마련된다. 절연부재(250)의 형상은 케이스결합부(240)의 내부공간(205)이 이루는 형상 또는 필요에 따라서 다양하게 결정될 수 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

100 : 단위전지 110 : 전극조립체
120 : 케이스 125 : 단차홈
150 : 전극단자 155 : 삽입홈
200 : 버스바 205 : 내부공간
220 : 단자결합부 240 : 케이스결합부
250 : 절연부재

Claims

케이스 및 상기 케이스로부터 돌출된 전극단자를 포함하는 복수의 단위전지; 및
상기 복수의 단위전지 중 어느 한 쌍의 단위전지를 전기적으로 연결하는 버스바;를 포함하고,
상기 버스바는,
상기 한 쌍의 단위전지의 각 전극단자 사이에 삽입되는 단자결합부; 및
상기 한 쌍의 단위전지의 각 케이스 사이에 삽입되는 케이스결합부;를 포함하며,
상기 케이스결합부의 내부공간에 탄성을 가지는 절연부재가 마련되는 전지모듈.
제1항에 있어서,
상기 전극단자 및 케이스는 서로 동일한 극성을 가지는 전지모듈.
제1항에 있어서,
상기 복수의 단위전지는 상기 케이스의 폭방향을 따라 배열되고,
상기 단자결합부는 상기 복수의 단위전지의 배열방향을 따라 연장되고, 양단부가 각각 상기 한 쌍의 단위전지의 각 전극단자에 접촉되며,
상기 케이스결합부는 상기 단자결합부로부터 연장되고, 양측면이 각각 상기 한 쌍의 단위전지의 각 케이스에 접촉되는 전지모듈.
제3항에 있어서,
상기 전극단자는 상기 단자결합부를 마주하는 일면에 상기 단자결합부가 삽입 결합되는 삽입홈이 형성되고,
상기 삽입홈은 상기 케이스의 길이방향측 일면이 개방되며,
상기 단자결합부는 상기 케이스의 길이방향을 따라 슬라이딩되어 상기 삽입홈에 삽입되는 전지모듈.
제4항에 있어서,
상기 케이스는 상기 케이스결합부를 마주보는 일면에 상기 케이스결합부가 삽입되는 단차홈이 형성되는 전지모듈.
제2항에 있어서,
상기 케이스결합부는 상기 한 쌍의 단위전지의 이격거리 변화를 흡수하기 위한 내부공간이 형성되는 전지모듈.
제6항에 있어서,
상기 버스바는 전도성의 단일부재가 절곡되어 상기 단자결합부 및 케이스결합부가 형성되고, 상기 케이스의 길이방향을 따라 양측면이 개방되는 전지모듈.
제7항에 있어서,
상기 케이스결합부는 상기 단자결합부로부터 연장되고, 상기 내부공간이 외부로 노출되도록 단부가 개방되는 전지모듈.
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