KR20130025245A - Battery module - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A battery module is provided to block the overcurrent applied to a sensing module and a battery management system and to prevent a battery management system from being applied by overcurrent. CONSTITUTION: A battery module(1000) comprises a battery cell laminate(1100) which has a plurality of unit battery modules which are formed with an electrode terminal, are separated from each other, and are laminated on the battery cell laminate; a case which is coupled to the electrode terminal of the battery cell laminate; and a sensing block(1310) which is coupled to the part of the electrode terminal side of the case and electrically connected to the electrode terminal; and a blocking module(1320) which blocks the overcurrent of the battery cell laminate by being electrically connected to the electrode terminal through the sensing block and is detachably coupled to one side of the sensing block.

Description

전지모듈 {Battery Module}Battery Module {Battery Module}

본 발명은 전지 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전지셀 적층체에서 발생한 과전류에 의해 BMS(Battery Management System)와 센싱모듈 등이 손상되는 것을 방지하기 위한 전지 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module, and more particularly, to a battery module for preventing damage to the battery management system (BMS) and the sensing module due to overcurrent generated in the battery cell stack.

최근 유가 급등으로 인해 화석 연료를 사용하는 가솔린 차량, 디젤 차량 등을 사용하는 운전자들에게 많은 비용부담이 되고 있다. 또한, 가솔린 차량 등은 대기 오염의 주범으로 낙인되고 있으며, 환경보호를 위해 차량 2부제와 같은 제도를 통해 가솔린 차량 등의 사용을 억제하려는 움직임까지 나오고 있다.Recently, due to the surge in oil prices, it has been costly to drivers who use gasoline or diesel vehicles using fossil fuels. In addition, gasoline vehicles and the like have been stigmatized as a major cause of air pollution, and movements to suppress the use of gasoline vehicles have been made through a system such as a vehicle subtitle to protect the environment.

이러한 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 문제를 해결하기 위한 방안으로 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV) 등을 상용화해야 한다는 움직임이 최근에 나오고 있으며, 이러한 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 동력원으로서 전지모듈이 주목받고 있다.Recently, there has been a move to commercialize electric vehicles (EVs) and hybrid electric vehicles (HEVs) as a way to solve the problems of conventional gasoline and diesel vehicles. The battery module is attracting attention as a power source.

전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등은 고출력 대용량의 필요성으로 인해, 다수의 전지셀을 전기적으로 연결한 중대형 전지모듈이 사용된다.Electric vehicles, hybrid electric vehicles, etc. due to the need for a high output large capacity, a medium-large battery module is used to electrically connect a plurality of battery cells.

이러한 중대형 전지모듈은 가능하면 작은 크기와 중량으로 제조되는 것이 바람직하므로, 높은 집적도로 충적될 수 있고 용량 대비 중량이 작은 각형 전지, 파우치형 전지 등이 중대형 전지모듈의 전지셀로서 주로 사용되고 있다. 특히, 알루미늄 라미네이트 시트 등을 외장부재로 사용하는 파우치형 전지는 중량이 작고 제조비용이 낮다는 등의 이점으로 인해 최근 많은 관심을 모으고 있다.Since such a medium-large battery module is preferably manufactured in a small size and weight, a square battery, a pouch-type battery, etc., which can be charged with high integration and have a small weight to capacity, are mainly used as battery cells of a medium-large battery module. Particularly, a pouch-shaped battery using an aluminum laminate sheet or the like as an exterior member has recently attracted a great deal of attention due to its advantages such as low weight and low manufacturing cost.

또한, 전지모듈은 다수의 전지셀들이 조합된 구조체이므로 일부 전지셀들이 과전압, 과전류, 과발열 되는 경우에는 전지모듈의 안전성과 작동효율이 크게 문제되므로, 이들을 센싱하기 위한 센싱모듈이 필요하다. In addition, since a battery module is a structure in which a plurality of battery cells are combined, when some battery cells are overvoltage, overcurrent, and overheating, safety and operation efficiency of the battery module are greatly detrimental, so a sensing module for sensing them is required.

이러한 센싱모듈은 배터리 모듈 내부에 흐르는 전류/전압 등을 검출하여 BMS(Battery Management System)에 송부하고, BMS(Battery Management System)는 전지 모듈 내부에 과전류, 과전압 등이 센싱된 경우, VCM(Vehicle Control Module)에 정보를 송부하여 VCM이 전지 모듈의 전원을 ON/OFF하는 PRA(Power Pelay Assembly)를 제어하여 전지 모듈의 내부 회로를 단락시킨다. 즉, 센싱모듈 등을 이용하여 전지셀 적층체의 전류와 전압 등을 실시간 또는 일정한 간격으로 작동 상태를 확인하여 제어하고 있다.The sensing module detects a current / voltage flowing in the battery module and sends it to a battery management system (BMS). When the battery management system (BMS) senses an overcurrent and an overvoltage inside the battery module, VCM (Vehicle Control) By sending information to the module, the VCM controls the PRA (Power Pelay Assembly) to turn on / off the power of the battery module to short the internal circuit of the battery module. That is, the sensing module is used to check and control the current and voltage of the battery cell stack in real time or at regular intervals.

따라서, 전지셀 적층체에 과전압, 과전류 등이 발생하는 경우, 센싱모듈과 BMS 등에 과전류, 과전압 등이 그대로 인가되어 센싱모듈과 BMS를 손상시키는 문제점이 있었다.Therefore, when overvoltage, overcurrent, etc. occur in the battery cell stack, the overcurrent, overvoltage, etc. are applied to the sensing module and the BMS as it is, thereby damaging the sensing module and the BMS.

또한, 파손된 센싱모듈과 BMS 등을 전부 새것으로 교체해야 하는바 수리비용이 비싸다는 문제점이 있었다.In addition, there is a problem that the repair cost is expensive to replace all the damaged sensing module and BMS with a new one.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전지셀 적층체에 과전류가 발생하는 경우, 센싱모듈과 BMS 등에 인가되는 과전류를 차단하는 전지모듈을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a battery module for blocking the overcurrent applied to the sensing module and the BMS, when the overcurrent occurs in the battery cell stack.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 전지모듈은, 전극단자가 형성되는 복수의 단위전지모듈이 이격적으로 적층되어 있는 전지셀 적층체와; 상기 전지셀 적층체의 상기 전극단자 측과 결합하는 케이스와; 상기 케이스의 상기 전극단자 측과 결합하는 부분에 결합되어, 일측이 상기 전극단자와 전기적으로 연결되는 센싱블럭과; 상기 센싱블럭의 타측과 착탈 가능하게 결합되고, 상기 센싱블럭을 통해 상기 전극단자와 전기적으로 연결되어, 상기 전지셀 적층체의 과전류를 차단하는 차단모듈을 포함한다.In order to achieve the above object, a battery module according to an embodiment of the present invention, a battery cell stack in which a plurality of unit battery modules, the electrode terminal is formed are stacked apart; A case coupled to the electrode terminal side of the battery cell stack; A sensing block coupled to a portion coupled to the electrode terminal side of the case and having one side electrically connected to the electrode terminal; And a blocking module detachably coupled to the other side of the sensing block and electrically connected to the electrode terminal through the sensing block to block overcurrent of the battery cell stack.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.

본 발명의 전지 모듈에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.According to the battery module of the present invention has one or more of the following effects.

첫째,　센싱모듈과 BMS 등에 과전류가 인가되는 것을 방지하여 BMS와 센싱모듈 등의 손상을 방지하는 장점이 있다.First, there is an advantage of preventing damage to the BMS and the sensing module by preventing overcurrent is applied to the sensing module and the BMS.

둘째,　BMS 등에 과전류가 인가되는 것을 방지하는 부품의 교체를 용이하게 하여 수리시간을 단축하는 장점도 있다.Second, there is an advantage of reducing the repair time by facilitating the replacement of parts to prevent the overcurrent is applied to the BMS.

셋째, 전지셀의 과충전, 방전, 과전류와 단락 등 전지셀 적층체의 오용을 방지하여 안전성을 향상시키는 장점이 있다.Third, there is an advantage to improve the safety by preventing misuse of the battery cell stack, such as overcharge, discharge, overcurrent and short circuit of the battery cell.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지모듈의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지셀 적층체를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지모듈의 일부 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지모듈의 차단모듈과 센싱블럭의 조립과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지모듈의 일부 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지모듈의 전기적 흐름을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is an exploded perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view schematically showing a battery cell stack according to an embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view of a part of a battery module according to an embodiment of the present invention.
4 is a view schematically illustrating a process of assembling a blocking module and a sensing block of a battery module according to an embodiment of the present invention.
5 is a partial perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention.
6 is a view schematically showing the electrical flow of the battery module according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 전지모듈(1000)을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings for describing the battery module 1000 according to embodiments of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지모듈의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지셀 적층체를 개략적으로 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지모듈의 일부 분해사시도이다.1 is an exploded perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a perspective view schematically showing a battery cell stack according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an embodiment of the present invention Some exploded perspective view of a battery module according to.

도 1 내지 도 3를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지모듈(1000)은 전지셀 적층체(1100), 케이스(1200)와 센싱모듈(1300)을 포함한다.1 to 3, a battery module 1000 according to an embodiment of the present invention includes a battery cell stack 1100, a case 1200, and a sensing module 1300.

전지셀 적층체(1100)는 전극단자(1120)가 형성되는 복수의 단위전지모듈(1110)이 이격적으로 적층되어 있으며, 전극단자(1120)는 단위전지모듈(1110)의 장방향의 양측에 형성된다.The battery cell stack 1100 includes a plurality of unit battery modules 1110 on which the electrode terminals 1120 are formed, and are spaced apart from each other. Is formed.

전지셀 적층체(1100)는 4개의 단위전지모듈(1110)들로 이루어져 있으며, 각 단위전지모듈(1110) 당 2개의 전지셀들(미도시)이 내장되어 있으므로, 전체적으로 8개의 전지셀(미도시)들을 포함하고 있다. 전지셀(미도시) 상호간 및 단위전지모듈(1110) 상호간의 전극단자(1120) 결합은 직렬방식이며, 이러한 전극단자(1120)는 전극단자 연결부(1130)를 통해 전기적으로 연결되어 있다. 다만, 본 발명의 다른 실시예에서는 전지셀(미도시) 상호간 및 단위전지모듈(1110) 상호간의 전극단자(1120) 결합은 병렬방식으로 이루어질 수 있다.The battery cell stack 1100 includes four unit battery modules 1110, and two battery cells (not shown) are built in each unit battery module 1110, and thus, eight battery cells (not shown) are included. Poems). The electrode terminals 1120 of the battery cells (not shown) and the unit cell module 1110 are connected in series, and the electrode terminals 1120 are electrically connected to each other through the electrode terminal connection unit 1130. However, in another embodiment of the present invention, the electrode terminals 1120 may be coupled to each other between the battery cells (not shown) and the unit battery module 1110.

전극단자 연결부(1130)는 전지셀 적층체(1100)의 구성을 위해 단면상으로 "ㄷ"자 형태로 절곡되어 있고, 그 중 최외각에 있는 단위모듈들의 외측 전극단자는 다른 전극단자 연결부(1130)보다 조금 돌출된 상태에서 안쪽을 향해 단면상으로 "ㄱ"자 형태로 절곡되어 있다. The electrode terminal connecting portion 1130 is bent in a cross-sectional shape to form a "c" in the cross-section for the configuration of the battery cell stack 1100, the outer electrode terminals of the module modules in the outermost of the other electrode terminal connecting portion 1130 It is bent in the shape of "a" in cross section inwardly in a slightly more protruding state.

전지셀(미도시)은 니켈 금속수소(Ni-MH) 전지 또는 리튬 이온(Li-ion) 전지로 구성될 수 있다. 다만, 일반적으로는 안전한 리튬-이온(Li-ion)전지를 많이 사용한다.The battery cell (not shown) may be composed of a nickel metal hydride (Ni-MH) battery or a lithium ion (Li-ion) battery. However, in general, a reliable lithium-ion (Li-ion) battery is used.

전지셀 적층체(1100)는 단면에 케이스(1200)가 결합되어 이격적으로 적층되어진 단위전지모듈(1110)이 고정된다.The battery cell stack 1100 is fixed to the unit battery module 1110 which is stacked apart from each other by the case 1200 coupled to the cross section.

케이스(1200)는 전지셀 적층체(1100)의 전극단자(1120)측과 결합하게 된다. 또한, 케이스(1200)는 전지셀 적층체(1100)의 일측 단부와 전극단자 측의 일부를 감싸는 상부 케이스(1210)와; 일측 단부와 대향되는 타측 단부와 전극단자(1120)측 일부를 감싸면서 상부 케이스(1210)와 결합하는 하부 케이스(1220)를 포함한다. 따라서, 전지셀 적층체(1100)는 조립식 체결구조로 결합되는 상하 분리형 케이스(1200)에 수직으로 장착된다. 이에 전지셀 적층체(1100)는 직립하여 세워질 수 있다.The case 1200 is coupled to the electrode terminal 1120 side of the battery cell stack 1100. In addition, the case 1200 may include an upper case 1210 surrounding one end of the battery cell stack 1100 and a part of the electrode terminal side; It includes a lower case 1220 coupled to the upper case 1210 while surrounding the other end and the electrode terminal 1120 side portion facing the one end. Therefore, the battery cell stack 1100 is vertically mounted to the vertically detachable case 1200 coupled to the prefabricated fastening structure. The battery cell stack 1100 may be erected upright.

케이스(1200)는 전극단자(1120)측과 결합되는 부분에 슬라이딩 홈(1212)이 형성되고, 슬라이딩 홈(1212)에는 후술할 센싱블럭(1310)의 슬라이딩 돌기(1313)가 장착된다. 본 실시예에서는 상부 케이스(1210)에 슬라이딩 홈(1212)이 형성된다.In the case 1200, a sliding groove 1212 is formed at a portion coupled to the electrode terminal 1120, and the sliding protrusion 1313 of the sensing block 1310, which will be described later, is mounted on the sliding groove 1212. In the present embodiment, the sliding groove 1212 is formed in the upper case 1210.

상부 케이스(1210)에는 센싱블럭(1310)과 결합되는 부분에 돌출 형성되어, 후술할 보호커버(1500)의 일측과 결합되는 커버결합부(1211)를 구비한다. The upper case 1210 is formed to protrude in a portion coupled to the sensing block 1310 and includes a cover coupling portion 1211 coupled to one side of the protective cover 1500 to be described later.

커버결합부(1211)는 보호커버(1500)측으로 돌출된 한 쌍의 장착돌기(1211b)가 형성되고, 후술할 보호커버(1500)는 장착돌기(1211b)에 결합된다. The cover coupling part 1211 is provided with a pair of mounting protrusions 1211b protruding toward the protective cover 1500, and the protective cover 1500 to be described later is coupled to the mounting protrusions 1211b.

커버결합부(1211)는 센싱블럭(1310)이 관통하는 관통홀(1211a)이 형성된다. 관통홀은 전극단자(1120)와 전기적으로 연결되는 센싱블럭(1310)의 일측에 대응되게 형성될 수 있다. 따라서, 센싱블럭(1310)이 관통홀(1211a)을 부드럽게 관통할 수 있다.The cover coupling part 1211 has a through hole 1211a through which the sensing block 1310 penetrates. The through hole may be formed to correspond to one side of the sensing block 1310 electrically connected to the electrode terminal 1120. Accordingly, the sensing block 1310 may penetrate the through hole 1211a smoothly.

상부 케이스(1210)는 전극단자(1120)측과 결합되는 부분에 슬라이딩 홈(1212)이 길게 형성되며, 본 실시예에서는 슬라이딩 홈(1212)은 이격적으로 배치된 한 쌍으로 형성된다. The upper case 1210 has a sliding groove 1212 formed long in a portion coupled to the electrode terminal 1120 side, and in this embodiment, the sliding groove 1212 is formed as a pair of spaced apart.

하부 케이스(1220)는 전극단자(1120)측에 전극단자(1120)를 외부 입출력단자(1221)에 연결하기 위한 버스 바(1250)가 결합된다. The lower case 1220 has a bus bar 1250 coupled to the electrode terminal 1120 to connect the electrode terminal 1120 to the external input / output terminal 1221.

버스 바(1250)의 일단은 상부 케이스(1210)와 하부 케이스(1220)가 상호 결합될 때, 상부 케이스(1210)에 결합된 센싱블럭(1310)과 결합될 수 있도록 돌출된 돌기가 형성되고, 일단과 대향된 타단에는 외부 입출력단자(1221)가 삽입되는 단자홈(1251)이 형성된다.One end of the bus bar 1250 is provided with a protruding protrusion to be coupled to the sensing block 1310 coupled to the upper case 1210 when the upper case 1210 and the lower case 1220 are coupled to each other. The other end opposite to one end is formed with a terminal groove 1251 into which the external input / output terminal 1221 is inserted.

버스 바(1250)는 (+)극과 (-)극을 가지는 한 쌍의 긴 막대형으로 형성되며, 전극단자 연결부(1130)와 결합하여 전극단자(1120)와 전기적으로 연결된다.The bus bar 1250 is formed as a pair of long rods having a positive electrode and a negative electrode. The bus bar 1250 is electrically connected to the electrode terminal 1120 by being coupled to the electrode terminal connector 1130.

상부 케이스(1210)와 하부 케이스(1220)의 내부에는 전지셀 적층체(1100)가 결합되도록 하는 복수의 장착홈(1230)이 형성될 수 있다. 이격되어 적층된 각각의 단위전지모듈(1110)은 장착홈(1230)에 각각 삽입된다. 장착홈(1230)은 케이스(1200)에 대한 전지셀 적층체(1100)의 안정적인 장착을 돕고 복수의 단위전지모듈(1110)간의 충적 상태를 더욱 밀착시킨다.A plurality of mounting grooves 1230 may be formed in the upper case 1210 and the lower case 1220 to allow the battery cell stack 1100 to be coupled thereto. Each unit battery module 1110 stacked spaced apart is inserted into the mounting groove 1230, respectively. The mounting groove 1230 helps the stable mounting of the battery cell stack 1100 to the case 1200, and further closes the alluvial state between the plurality of unit battery modules 1110.

상부 케이스(1210)와 하부 케이스(1220)에는 냉매의 유동을 위한 복수의 유동홀(1240)이 형성될 수 있으며, 복수의 유동홀(1240)을 통해 유동되는 공기에 의해 전지셀 적층체(1100)의 효율적인 냉각이 이루어진다.A plurality of flow holes 1240 may be formed in the upper case 1210 and the lower case 1220, and the battery cell stack 1100 is formed by air flowing through the plurality of flow holes 1240. ) Efficient cooling is achieved.

센싱모듈(1300)은 센싱블럭(1310), 차단모듈(1320), 연결모듈(1330), 커넥터(1400)를 포함한다. 센싱모듈(1300)은 상부 케이스(1210)에 결합되며, 단위전지모듈(1110)의 현재 상태를 센싱한다. 다만, 본 발명의 다른 실시예에서 센싱모듈(1300)은 하부 케이스(1220)에 결합될 수도 있다.The sensing module 1300 includes a sensing block 1310, a blocking module 1320, a connection module 1330, and a connector 1400. The sensing module 1300 is coupled to the upper case 1210 and senses the current state of the unit battery module 1110. However, in another embodiment of the present invention, the sensing module 1300 may be coupled to the lower case 1220.

센싱모듈(1300)은 외부의 BMS(1600)(Battery Management System)와 연결될 수 있으며, BMS(1600)를 통해 전지셀 적층체(1100)를 모니터링하고, 작동을 제어할 수 있다.The sensing module 1300 may be connected to an external BMS 1600 (Battery Management System), monitor the battery cell stack 1100 and control the operation through the BMS 1600.

센싱블럭(1310)은 상부 케이스(1210)의 전극단자(1120)측과 결합되는 부분에 결합되어, 일측이 전극단자(1120)와 전기적으로 연결된다. 본 실시예에서 센싱블럭(1310)은 이격적으로 배치되는 한 쌍으로 이루어진다.The sensing block 1310 is coupled to a portion coupled to the electrode terminal 1120 side of the upper case 1210, and one side thereof is electrically connected to the electrode terminal 1120. In the present embodiment, the sensing block 1310 is composed of a pair of spaced apart.

센싱블럭(1310)은 상부 케이스(1210)의 슬라이딩 홈(1212)에 대응하는 슬라이딩 돌기(1313)가 형성되며, 슬라이딩 홈을(1212) 통해 상부 케이스(1210)에 슬라이딩 결합된다. 본 실시예에서는 슬라이딩 돌기(1313)는 한 쌍으로 이루어지며, 한 쌍이 슬라이딩 홈(1212)과 대응되게 형성된다. 한 쌍의 슬라이딩 돌기(1313)는 이격적으로 배치된다.The sensing block 1310 has a sliding protrusion 1313 corresponding to the sliding groove 1212 of the upper case 1210, and is slidingly coupled to the upper case 1210 through the sliding groove 1212. In the present embodiment, the sliding protrusions 1313 are formed in a pair, and the pair is formed to correspond to the sliding groove 1212. The pair of sliding protrusions 1313 are spaced apart.

센싱블럭(1310)은 커버결합부(1211)에 형성된 관통홀(1211a)을 관통하여, 버스 바(1250)와 결합되고, 버스 바(1250)를 통해 전극단자(1120)와 전기적으로 연결된다. The sensing block 1310 passes through the through hole 1211a formed in the cover coupling part 1211, is coupled to the bus bar 1250, and is electrically connected to the electrode terminal 1120 through the bus bar 1250.

센싱블럭(1310)은 버스 바(1250)와 결합되는 일측과 대향되는 타측에 차단모듈(1320)이 착탈 가능하게 결합되어 전극단자(1120)와 차단모듈(1320)을 전기적으로 연결한다. 자세한 사항은 도 4와 도 5를 참조하여 후술한다.The sensing block 1310 is detachably coupled to the blocking module 1320 on the other side of the sensing block 1310 that is coupled to the bus bar 1250 to electrically connect the electrode terminal 1120 and the blocking module 1320. Details will be described later with reference to FIGS. 4 and 5.

차단모듈(1320)은 센싱블럭(1310)의 타측과 착탈 가능하게 결합되고, 센싱블럭(1310)을 통해 전극단자(1120)와 전기적으로 연결되어 전지셀 적층체(1100)의 과전류를 차단한다.The blocking module 1320 is detachably coupled to the other side of the sensing block 1310 and electrically connected to the electrode terminal 1120 through the sensing block 1310 to block an overcurrent of the battery cell stack 1100.

즉, 차단모듈(1320)은 연결모듈(1330)과 센싱블럭(1310)을 전기적으로 상호 연결하며, 인가된 전류가 허용전류 이상이면 센싱블럭(1310)과 연결모듈(1330)의 전기적 연결을 차단한다. 본 실시예에서는 차단모듈(1320)은 한 쌍의 센싱블럭(1310)에 결합되기에 한 쌍으로 이루어지며 후술할 연결모듈(1330)의 양단이 각각의 차단모듈(1320)에 결합된다. 자세한 사항은 도 4와 도 5를 참조하여 후술한다.That is, the blocking module 1320 electrically connects the connection module 1330 and the sensing block 1310, and blocks the electrical connection between the sensing block 1310 and the connection module 1330 when the applied current is greater than the allowable current. do. In this embodiment, the blocking module 1320 is formed in a pair to be coupled to a pair of sensing blocks 1310, and both ends of the connection module 1330, which will be described later, are coupled to each blocking module 1320. Details will be described later with reference to FIGS. 4 and 5.

연결모듈(1330)은 일단이 차단모듈(1320)에 착탈 가능하게 결합되고, 차단모듈(1320)을 통해 전극단자(1120)와 전기적으로 연결되어, 전지셀 적층체(1100)의 전류를 센싱한다. 상술한 바와 같이 차단모듈(1320)이 한 쌍이기에 연결모듈(1330)은 양단이 차단모듈(1320)과 결합된다. One end of the connection module 1330 is detachably coupled to the blocking module 1320, and is electrically connected to the electrode terminal 1120 through the blocking module 1320 to sense the current of the battery cell stack 1100. . As described above, since the blocking module 1320 is a pair, both ends of the connection module 1330 are combined with the blocking module 1320.

연결모듈(1330)의 일단은 차단모듈(1320)측으로 구부려진 와이어형으로 형성되며, 도전성 재질로 이루어진다. 그리고 연결모듈(1330)에 과전류가 흐를 경우 손상이 발생할 수 있다. 연결모듈(1330)은 센싱된 전지셀 적층체(1100)의 정보를 BMS(1600)로 송부하는 커넥터(1400)가 일측에 연결된다.One end of the connection module 1330 is formed in a wire shape bent to the blocking module 1320 side, and is made of a conductive material. In addition, damage may occur when an overcurrent flows through the connection module 1330. The connection module 1330 is connected to one side of the connector 1400 for transmitting the information of the sensed battery cell stack 1100 to the BMS 1600.

커넥터(1400)는 연결모듈(1330)에 센싱된 전지셀 적층체(1100)의 정보를 BMS(1600)로 송부하며, 길이가 긴 막대형으로 형성되며, 연결모듈(1330)측으로 돌출된 복수의 돌출부를 형성한다.The connector 1400 sends information of the battery cell stack 1100 sensed to the connection module 1330 to the BMS 1600, is formed in a long rod shape, and protrudes toward the connection module 1330. Form a protrusion.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈의 차단모듈과 센싱블럭의 조립과정을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈의 일부 사시도이다.4 is a view schematically illustrating a process of assembling a blocking module and a sensing block of a battery module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a partial perspective view of the battery module according to an embodiment of the present invention.

도 4와 도 5를 참조하면, 센싱블럭(1310)은 상술한 바와 같이 상부 케이스(1210)의 슬라이딩 홈(1212)과 대응되는 슬라이딩 돌기(1313)가 형성되어, 상부 케이스(1210)에 밀착하여 슬라이딩 결합된다. 다만, 본 발명의 다른 실시예에서는 센싱블럭(1310)이 상부 케이스(1210)에 형성된 공간에 삽입되어 결합될 수도 있다.4 and 5, the sensing block 1310 has a sliding protrusion 1313 corresponding to the sliding groove 1212 of the upper case 1210, as described above, and is in close contact with the upper case 1210. Sliding combined. However, in another embodiment of the present invention, the sensing block 1310 may be inserted into and coupled to a space formed in the upper case 1210.

센싱블럭(1310)은 전극단자(1120)와 전기적으로 연결되는 일측과 대향되는 타측에 차단모듈(1320)이 착탈 가능하게 결합된다.The sensing block 1310 is detachably coupled to the blocking module 1320 on the other side of the sensing block 1310 opposite to one side electrically connected to the electrode terminal 1120.

차단모듈(1320)은 퓨즈(1323)를 포함한 인쇄회로기판(PCB)으로 이루어지며, 퓨즈(1323)는 1이상이 구비된다. 따라서, 전지셀 적층체(1100)에 과전류가 발생하면 퓨즈(1323)에 과전류가 인가된다. 이에 퓨즈(1323)가 과전류로 인해 발생한 열에 의해 끊어지므로 센싱블럭(1310)과 연결모듈(1330)의 전기적 연결을 차단시킨다. 즉 전지셀 적층체(1100)의 과전류를 차단시킨다. 따라서, 전지셀 적층체(1100)의 과전류에 의한 연결모듈(1330)과 BMS(1600)의 손상을 방지할 수 있다.The blocking module 1320 is formed of a printed circuit board (PCB) including a fuse 1323, and one or more fuses 1323 are provided. Therefore, when overcurrent occurs in the battery cell stack 1100, the overcurrent is applied to the fuse 1323. Accordingly, since the fuse 1323 is blown by the heat generated due to the overcurrent, the electrical connection between the sensing block 1310 and the connection module 1330 is cut off. That is, the overcurrent of the battery cell stack 1100 is blocked. Therefore, damage to the connection module 1330 and the BMS 1600 due to the overcurrent of the battery cell stack 1100 may be prevented.

차단모듈(1320)은 일방향이 긴 판형으로 형성되고, 장방향의 양측단에 중간부분에 끼움홈(1324)이 형성된다. 이에 센싱블럭(1310)은 차단모듈(1320)이 결합되는 타측에 끼움홈(1324)에 대응하는 끼움돌기(1311)가 돌출 형성된다.The blocking module 1320 is formed in a long plate shape in one direction, the fitting groove 1324 is formed in the middle portion at both ends of the long direction. In the sensing block 1310, the fitting protrusion 1311 corresponding to the fitting groove 1324 is protruded from the other side to which the blocking module 1320 is coupled.

따라서, 차단모듈(1320)은 센싱블럭(1310)에 결합되며, 결합을 강화하기 위해서 센싱블럭(1310)에는 상술한 타측에 차단모듈(1320)의 일측이 삽입되어 장착되는 삽입홈이 형성될 수도 있다.Accordingly, the blocking module 1320 is coupled to the sensing block 1310, and in order to reinforce the coupling, the sensing block 1310 may include an insertion groove in which one side of the blocking module 1320 is inserted and mounted at the other side. have.

센싱블럭(1310)은 상부 케이스(1210)와 결합하는 면과 대향되는 면에 전극단자(1120)와 전기적으로 연결하는 연결부(1312)를 구비한다. 즉, 차단모듈(1320)에 전지셀 적층체(1100)의 전류를 인가하는 연결부(1312)를 구비한다. 연결부(1312)는 일단이 후술할 차단모듈(1320)에 구비된 제1장착부(1321)에 착탈 가능하게 결합된다. 연결부(1312)는 연성소재의 전선으로 이루어져 자유롭게 구부려지는바 제1장착부(1321)에 쉽게 결합될 수 있다. The sensing block 1310 includes a connection portion 1312 electrically connected to the electrode terminal 1120 on a surface opposite to the surface coupled to the upper case 1210. That is, the blocking module 1320 is provided with a connecting portion 1312 for applying a current of the battery cell stack 1100. The connecting portion 1312 is detachably coupled to the first mounting portion 1321 provided at one end of the blocking module 1320. The connecting portion 1312 may be easily coupled to the first mounting portion 1321, which is made of a flexible material and bent freely.

차단모듈(1320)은 상부 케이스(1210)를 마주보는 면과 대향되는 면에 연결부(1312)가 착탈 가능하게 결합되는 제1장착부(1321)와 연결모듈(1330)의 일단이 착탈 가능하게 결합되는 제2장착부(1322)를 구비하며, 제1장착부(1321)와 제2장착부(1322)는 이격되어 배치된다. 또한, 제1장착부(1321)와 제2장착부(1322)의 사이에는 퓨즈(1323)가 배치된다. The blocking module 1320 is detachably coupled to one end of the first mounting part 1321 and the connection module 1330 to which the connection part 1312 is detachably coupled to a surface opposite the surface facing the upper case 1210. The second mounting part 1322 is provided, and the first mounting part 1321 and the second mounting part 1322 are spaced apart from each other. In addition, a fuse 1323 is disposed between the first mounting part 1321 and the second mounting part 1322.

연결모듈(1330)은 일단이 차단모듈(1320)의 제2장착부(1322)에 착탈 가능하게 결합되고, 차단모듈(1320)을 통해 전극단자(1120)와 전기적으로 연결되어, 전지셀 적층체(1100)의 전류를 센싱한다. 연결모듈(1330)은 양단이 한 쌍의 차단모듈(1320)에 각각 결합되기에 한 쌍의 차단모듈(1320)을 상호 전기적으로 연결한다.One end of the connection module 1330 is detachably coupled to the second mounting part 1322 of the blocking module 1320, and is electrically connected to the electrode terminal 1120 through the blocking module 1320. The current of 1100 is sensed. The connection module 1330 electrically connects the pair of blocking modules 1320 to both ends thereof because the two ends are respectively coupled to the pair of blocking modules 1320.

보호커버(1500)는 센싱블럭(1310)이 결합되는 케이스(1200) 부분에 착탈 가능하게 결합되어 센싱블럭(1310), 차단모듈(1320)과 연결모듈(1330)의 연결부분을 감싸는 구조로 형성된다. 따라서 상술한 연결부분을 외부로부터 보호한다. The protective cover 1500 is detachably coupled to a part 1200 of the case 1200 to which the sensing block 1310 is coupled to form a structure surrounding the connection part of the sensing block 1310, the blocking module 1320, and the connection module 1330. do. Therefore, the above-mentioned connection part is protected from the outside.

보호커버(1500)는 상술한 바와 같이 일측이 커버결합부(1211)에 착탈 가능하게 결합된다. 또한, 보호커버(1500)는 상술한 일측과 대향되는 타측이 케이스(1200)의 모서리부(1213)에 결합된다. 다만 본 발명의 다른 실시예에서 보호커버(1500)는 상술한 타측이 케이스(1200)의 모서리부(1213)에 회전 가능하게 결합될 수도 있다. 또한, 보호커버(1500)는 절연 소재로 이루어진다.As described above, the protective cover 1500 is detachably coupled to the cover coupling part 1211. In addition, the protective cover 1500 is coupled to the edge portion 1213 of the case 1200 is the other side opposite to the one side described above. However, in another embodiment of the present invention, the protective cover 1500 may be rotatably coupled to the edge 1212 of the case 1200 of the other side described above. In addition, the protective cover 1500 is made of an insulating material.

전지모듈(1000)은 전기자동차 또는 하이브리드 자동차의 전원으로 사용된다. 다만, 본 발명의 다른 실시예에서는 전기 자전거, 전기 휠체어 등에 사용될 수도 있다.The battery module 1000 is used as a power source for an electric vehicle or a hybrid vehicle. However, in another embodiment of the present invention, it may be used for an electric bicycle, an electric wheelchair, and the like.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 전지모듈(1000)의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the battery module 1000 according to the present invention configured as described above are as follows.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지모듈의 전기적 흐름을 개략적으로 나타낸 도면이다.6 is a view schematically showing the electrical flow of the battery module according to an embodiment of the present invention.

도 6를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지모듈(1000)은 전지셀 적층체(1100)에서 전류에 대한 정보는 센싱블럭(1310), 차단모듈(1320), 연결모듈(1330)과 커넥터(1400)를 포함하는 센싱모듈(1300)를 통해 BMS(1600)로 송부된다.Referring to FIG. 6, in the battery module 1000 according to an embodiment of the present invention, information on current in the battery cell stack 1100 may include a sensing block 1310, a blocking module 1320, and a connection module 1330. It is sent to the BMS 1600 through the sensing module 1300 including a connector 1400.

센싱블럭(1310)은 전지셀 적층체(1100)와 전기적으로 접속되기에, 전지셀 적층체(1100)의 전류가 인가되고, 이를 차단모듈(1320)에 인가한다.Since the sensing block 1310 is electrically connected to the battery cell stack 1100, a current of the battery cell stack 1100 is applied, and the sensing block 1310 is applied to the blocking module 1320.

차단모듈(1320)은 센싱블럭(1310)을 통해 전극단자(1120)와 전기적으로 연결되며, 전지셀 적층체(1100)의 전류를 연결모듈(1330)에 인가한다. The blocking module 1320 is electrically connected to the electrode terminal 1120 through the sensing block 1310 and applies a current of the battery cell stack 1100 to the connection module 1330.

연결모듈(1330)은 차단모듈(1320)을 통해 전극단자(1120)와 전기적으로 연결되고, 일측에 커넥터(1400)가 연결된다.The connection module 1330 is electrically connected to the electrode terminal 1120 through the blocking module 1320, and the connector 1400 is connected to one side thereof.

커넥터(1400)는 연결모듈(1330)에 인가된 전류에 대한 정보와 전지셀 적층체(1100)와 연결된 열센서(1610)로부터 받은 정보를 BMS(1600)로 송부하며, BMS(1600)는 커넥터(1400)로부터 전송받은 정보를 모니터링하여, 전지모듈(1000)을 제어한다.The connector 1400 sends information on the current applied to the connection module 1330 and information received from the thermal sensor 1610 connected to the battery cell stack 1100 to the BMS 1600, and the BMS 1600 is a connector By monitoring the information received from the (1400), and controls the battery module (1000).

다만, BMS(1600)의 오작동, 전지셀 적층체(1100)에 강한 충격 등이 가해져 전지셀 적층체(1100)에 과전류가 발생하는 경우, 차단모듈(1320)에는 전지셀 적층체(1100)의 과전류가 인가된다. 이때 차단모듈(1320)내의 퓨즈(1323)는 과전류에 의해 발생한 열에 의해 끊어져 센싱블럭(1310)과 연결모듈(1330)의 전기적 연결을 차단한다. 따라서, 연결모듈(1330)에 과전류의 인가를 방지하여, BMS(1600)와 연결모듈(1330) 등의 손상을 방지한다.However, when an overcurrent occurs in the battery cell stack 1100 due to a malfunction of the BMS 1600, a strong impact on the battery cell stack 1100, or the like, the blocking module 1320 may include the battery cell stack 1100. Overcurrent is applied. In this case, the fuse 1323 in the blocking module 1320 is blown by the heat generated by the overcurrent to cut off the electrical connection between the sensing block 1310 and the connection module 1330. Therefore, the application of overcurrent to the connection module 1330 is prevented, thereby preventing damage to the BMS 1600 and the connection module 1330.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.Although the above has been illustrated and described with respect to preferred embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, but in the art to which the invention pertains without departing from the spirit of the invention as claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention.

1000: 전지모듈 1100: 전지셀 적층체
1110: 단위전지모듈 1120: 전극단자
1200: 케이스 1210: 상부 케이스
1211: 커버결합부 1212: 슬라이딩 홈
1220: 하부 케이스 1230: 장착홈
1310: 센싱블럭 1311: 끼움돌기
1312: 연결부 1313: 슬라이딩 돌기
1320: 차단모듈 1321: 제1장착부
1322: 제2장착부 1323: 퓨즈
1324: 끼움홈 1330: 연결모듈
1400: 커넥터 1500: 보호커버
1600: BMS 1000: battery module 1100: battery cell stack
1110: unit cell module 1120: electrode terminal
1200: case 1210: upper case
1211: cover coupling portion 1212: sliding groove
1220: lower case 1230: mounting groove
1310: sensing block 1311: fitting
1312: connection 1313: sliding projection
1320: blocking module 1321: first mounting portion
1322: second mounting portion 1323: fuse
1324: fitting groove 1330: connection module
1400: connector 1500: protective cover
1600: BMS

Claims (13)

전극단자가 형성되는 복수의 단위전지모듈이 이격적으로 적층되어 있는 전지셀 적층체와;
상기 전지셀 적층체의 상기 전극단자 측과 결합하는 케이스와;
상기 케이스의 상기 전극단자 측과 결합하는 부분에 결합되어, 일측이 상기 전극단자와 전기적으로 연결되는 센싱블럭과;
상기 센싱블럭의 타측과 착탈 가능하게 결합되고, 상기 센싱블럭을 통해 상기 전극단자와 전기적으로 연결되어, 상기 전지셀 적층체의 과전류를 차단하는 차단모듈을 포함하는 전지모듈 A battery cell stack in which a plurality of unit battery modules in which electrode terminals are formed are stacked separately;
A case coupled to the electrode terminal side of the battery cell stack;
A sensing block coupled to a portion coupled to the electrode terminal side of the case and having one side electrically connected to the electrode terminal;
A battery module including a blocking module detachably coupled to the other side of the sensing block and electrically connected to the electrode terminal through the sensing block to block an overcurrent of the battery cell stack; 제1항에 있어서,
상기 차단모듈은 퓨즈를 포함한 인쇄회로기판(PCB)으로 이루어지는 전지모듈.The method of claim 1,
The blocking module is a battery module consisting of a printed circuit board (PCB) including a fuse. 제2항에 있어서,
상기 차단모듈은 장방향의 양측단에 끼움홈이 형성되고,
상기 센싱블럭은 상기 끼움홈에 대응하는 끼움돌기가 돌출 형성되는 전지모듈.The method of claim 2,
The blocking module is fitted with grooves at both ends of the long direction,
The sensing block is a battery module in which the fitting protrusion corresponding to the fitting groove is formed. 제1항에 있어서,
상기 케이스는 상기 전극단자 측과 결합되는 부분에는 슬라이딩 홈이 형성되고,
상기 센싱블럭은 상기 슬라이딩 홈에 대응하는 슬라이딩 돌기가 형성되는 전지모듈.The method of claim 1,
The case has a sliding groove is formed in the portion coupled to the electrode terminal side,
The sensing block is a battery module is formed with a sliding protrusion corresponding to the sliding groove. 제1항에 있어서,
상기 센싱블럭은 상기 케이스와 결합하는 면과 대향되는 면에 상기 전극단자와 전기적으로 연결하는 연결부를 구비하고,
상기 차단모듈은 상기 케이스를 마주보는 면과 대향되는 면에 상기 연결부가 착탈 가능하게 결합되는 제1장착부를 구비하는 전지모듈.The method of claim 1,
The sensing block has a connecting portion electrically connected to the electrode terminal on a surface opposite to the surface to be coupled to the case,
The blocking module is a battery module having a first mounting portion detachably coupled to the connection portion on the surface facing the case facing the case. 제5항에 있어서,
상기 연결부는 연성소재의 전선으로 이루어지는 전지모듈.The method of claim 5,
The connecting portion is a battery module made of a flexible material of the wire. 제1항에 있어서,
일단이 상기 차단모듈에 착탈 가능하게 결합되고, 상기 차단모듈을 통해 상기 전극단자와 전기적으로 연결되는 연결모듈을 더 포함하는 전지모듈.The method of claim 1,
One end is detachably coupled to the blocking module, the battery module further comprises a connection module electrically connected to the electrode terminal through the blocking module. 제7항에 있어서,
상기 차단모듈은 상기 케이스를 마주보는 면과 대향되는 면에 상기 연결모듈이 착탈 가능하게 결합되는 제2장착부를 구비하는 전지모듈.The method of claim 7, wherein
The blocking module has a battery module having a second mounting portion detachably coupled to the connection module on the surface facing the case facing the case. 제7항에 있어서,
상기 센싱블럭이 결합되는 케이스 부분에 착탈 가능하게 결합되어, 상기 센싱블럭, 차단모듈과 연결모듈의 연결부분을 감싸는 구조로 형성되는 보호커버를 더 포함하는 전지모듈.
The method of claim 7, wherein
Removably coupled to the case portion to which the sensing block is coupled, the battery module further comprises a protective cover formed in a structure surrounding the connecting portion of the sensing block, the blocking module and the connection module.
제9항에 있어서,
상기 케이스는 상기 센싱블럭과 결합되는 부분에 돌출 형성되어, 상기 보호커버의 일측과 결합되는 커버결합부를 구비하는 전지모듈.10. The method of claim 9,
The case is protruding and formed in a portion coupled to the sensing block, the battery module having a cover coupling portion coupled to one side of the protective cover. 제10항에 있어서,
상기 커버결합부는 상기 센싱블럭이 관통하는 관통홀이 형성되는 전지모듈.The method of claim 10,
The cover coupling part is a battery module is formed through holes through which the sensing block passes. 제1항에 있어서,
케이스는
상기 전지셀 적층체의 일측 단부와 상기 전극단자 측의 일부와 결합하는 상부 케이스와;
상기 일측 단부와 대향되는 타측 단부와 상기 전극단자 측의 일부와 결합하면서 상기 상부 케이스와 결합하는 하부 케이스를 포함하는 전지모듈.The method of claim 1,
The case
An upper case coupled to one end of the battery cell stack and a portion of the electrode terminal side;
A battery module comprising a lower case coupled to the upper case while being coupled to the other end and the part of the electrode terminal side facing the one end. 제1항에 있어서,
상기 전지 모듈은 전기자동차 또는 하이브리드 자동차의 전원으로 사용되는 전지모듈.
The method of claim 1,
The battery module is a battery module used as a power source for an electric vehicle or a hybrid vehicle.
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