KR101782984B1 - Battery Module Comprising Battery Cells or Unit Modules Having Multi- Directional Connection Structure - Google Patents
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Abstract
본 발명은 둘 이상의 전지셀들 또는 단위모듈들을 포함하고 있는 전지모듈로서, 상기 전지셀 또는 단위모듈은 일측 단부에 각각 둘 이상의 양극 및 음극 단자들이 형성되어 있고, 상기 전지셀들 또는 단위모듈들은, 전극 단자들이 동일한 방향을 향하도록 적층 또는 측면 배열되어 있는 상태에서, 직렬 또는 병렬 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈 을 제공한다.The present invention is a battery module including at least two battery cells or unit modules, wherein the battery cells or the unit modules each have at least two positive and negative terminals formed at one end thereof, Wherein the battery module is connected in series or parallel in a state where the electrode terminals are laminated or side-arranged so as to face the same direction.
Description
본 발명은 다방향성 연결구조를 가진 전지셀들 또는 단위모듈들을 포함하는 전지모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module including battery cells or unit modules having a multi-directional connection structure.
최근, 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 이차전지는 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 에너지원으로서도 주목받고 있다. 따라서, 이차전지를 사용하는 어플리케이션의 종류는 이차전지의 장점으로 인해 매우 다양화되어 가고 있으며, 향후에는 지금보다는 많은 분야와 제품들에 이차전지가 적용될 것으로 예상된다. BACKGROUND ART [0002] In recent years, rechargeable secondary batteries have been widely used as energy sources for wireless mobile devices. The secondary battery is also attracting attention as an energy source for electric vehicles and hybrid electric vehicles, which are proposed to solve air pollution of existing gasoline vehicles and diesel vehicles using fossil fuels. Accordingly, the types of applications using secondary batteries are diversifying due to the advantages of secondary batteries, and it is expected that secondary batteries will be applied to many fields and products in the future.
이와 같이 이차전지의 적용 분야와 제품들이 다양화됨에 따라, 전지의 종류 또한 그에 알맞은 출력과 용량을 제공할 수 있도록 다양화되고 있다. 더불어, 당해 분야 및 제품들에 적용되는 전지들은 다양한 형상 및 소형 경량화가 강력히 요구되고 있다.As the application fields and products of the secondary battery are diversified, the type of the battery is also diversified to provide an appropriate output and capacity. In addition, there is a strong demand for various shapes and miniaturization and weight reduction of cells applied to the field and products.
휴대폰, PDA, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터 등과 같은 소형 모바일 기기들에는 해당 제품들의 소형 경박화 경향에 따라 그에 상응하도록 디바이스 1 대당 하나 또는 두서너 개의 소형 경량의 전지셀들이 사용되고 있다. 반면에, 전기자전거, 전기오토바이, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등과 같은 중대형 디바이스들에는 고출력 대용량의 필요성으로 인해, 다수의 전지셀들을 전기적으로 연결한 중대형 전지모듈 또는 중대형 전지팩이 요구되고 있다. For small mobile devices such as mobile phones, PDAs, digital cameras, notebook computers, etc., one or a few small and lightweight battery cells are used per device corresponding to the tendency to miniaturize the products. On the other hand, middle- or large-sized devices, such as electric bicycles, electric motorcycles, electric vehicles, hybrid electric vehicles, etc., are required to have large-capacity large-capacity batteries.
전지모듈의 크기와 중량은 그것을 장착하는 중대형 디바이스 등의 수용 공간 및 출력 등에 직접적인 관련성이 있으므로, 제조업체들은 가능한 한 경량이면서 다양한 형상의 전지모듈을 제조하려고 노력하고 있다.
다만, 종래의 전지모듈은 그것을 이루고 있는 단위모듈들을 별도의 연결부재를 사용하여 전기적으로 연결함으로써, 부품의 개수가 늘어나고, 전지의 연결 구성, 출력 및 용량의 자유도를 떨어뜨려 디바이스들의 다양한 수용 공간에 수용되기 어려운 문제점들이 있었다.Since the size and weight of the battery module are directly related to the accommodation space and output of the mid- to large-sized device in which the battery module is mounted, manufacturers are trying to manufacture battery modules of various shapes and shapes as light as possible.
However, in the conventional battery module, the unit modules constituting the conventional battery module are electrically connected to each other using a separate connecting member, thereby increasing the number of parts, reducing the degree of freedom of connection configuration, output and capacity of the battery, There were problems that were difficult to accept.
따라서, 상기의 문제점들을 해결하면서, 디바이스가 필요로 하는 출력과 용량을 자유로이 구성할 수 있고, 다양한 수용 공간에 수용될 수 있는 전지모듈에 대한 필요성이 매우 높은 실정이다.Accordingly, there is a great need for a battery module capable of freely configuring an output and a capacity required by a device while being able to be accommodated in various accommodation spaces while solving the above problems.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art and the technical problems required from the past.
구체적으로, 본 발명의 목적은, 전지셀들 또는 단위모듈들을 별도의 연결부재 없이 전기적으로 연결함으로써, 제조 공정을 단순화하고, 전지 구성 변경 및 용량의 자유도를 향상시키며, 다양한 수용 공간에 수용될 수 있는 전지모듈을 제공하는 것이다. Specifically, an object of the present invention is to provide a battery module that can simplify a manufacturing process, improve battery configuration, increase the degree of freedom of capacity, and can be accommodated in various accommodating spaces by electrically connecting battery cells or unit modules without a separate connecting member And a battery module.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지모듈은,According to an aspect of the present invention,
둘 이상의 전지셀들 또는 단위모듈들을 포함하고 있는 전지모듈로서, A battery module comprising at least two battery cells or unit modules,
상기 전지셀 또는 단위모듈은 일측 단부에 각각 둘 이상의 양극 및 음극 단자들이 형성되어 있고, Wherein at least one positive electrode and a negative electrode terminal are formed on one end of the battery cell or the unit module,
상기 전지셀들 또는 단위모듈들은, 전극 단자들이 동일한 방향을 향하도록 적층 또는 측면 배열되어 있는 상태에서, 직렬 또는 병렬 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 구조로 구성될 수 있다. The battery cells or the unit modules may be connected in series or parallel in a state in which the electrode terminals are stacked or side-arranged so as to face the same direction.
즉, 본 발명에 따른 전지모듈은 전극 단자들이 별도의 연결부재를 사용하지 않고 직접 연결되어 있는 구조를 포함하고 있으므로, 연결부재의 제조 및 조립에 대한 비용을 절감하고, 전지모듈 제조 공정을 간소화 할 수 있는 효과를 제공한다. That is, since the battery module according to the present invention includes a structure in which the electrode terminals are directly connected without using a separate connection member, it is possible to reduce the manufacturing cost of the connection member and simplify the manufacturing process of the battery module Provides a possible effect.
상기 전극 단자의 직접 연결 구조에 대한 예로, 상기 전지셀들 또는 단위모듈들은 전극 단자들이 절곡된 상태로 상호 직접 연결되어 있는 구조로 이루어질 수 있다. 즉, 인접한 전지셀들 또는 단위모듈들의 전극 단자 방향으로 전극 단자가 절곡되어 상호 접속되는 구조로 형성될 수 있다. As an example of the direct connection structure of the electrode terminals, the battery cells or the unit modules may have a structure in which electrode terminals are directly connected to each other in a bent state. That is, the electrode terminals may be bent and connected to each other in the direction of the electrode terminals of adjacent battery cells or unit modules.
이러한 구조에서, 상기 전극 단자들이 상호 직접 연결됨으로써, 연결 부위의 저항이 감소시킬 수 있어, 본 발명에 따른 전지모듈은 높은 전류를 요구하는 디바이스에 사용될 수 있다.In this structure, since the electrode terminals are directly connected to each other, the resistance of the connection portion can be reduced, and the battery module according to the present invention can be used in a device requiring a high current.
본 발명에 따른 단위 모듈은 둘 이상의 전지셀들이 전기적으로 연결된 상태로 셀 케이스에 내장되어 있는 구조로 이루어 질 수 있다. The unit module according to the present invention may have a structure in which two or more battery cells are embedded in a cell case in an electrically connected state.
상기 전지셀은 한정된 공간에서 높은 적층률을 제공할 수 있는 판상형 구조의 전지셀일 수 있으며, 예를 들어, 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 전지케이스에 전극조립체가 내장되어 있는 구조의 파우치형 전지셀일 수 있다.The battery cell may be a battery cell having a plate-like structure capable of providing a high deposition rate in a limited space. For example, a pouch type battery having a structure in which an electrode assembly is embedded in a battery case of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer It may be a battery cell.
구체적으로는, 전지셀은 양극/분리막/음극 구조의 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스의 내부에 밀봉되어 있는 파우치형 전지셀로서, 전체적으로 폭 대비 두께가 얇은 대략 직육면체 구조인 판상형으로 이루어질 수 있다. 이러한 파우치형 전지셀은 파우치형의 전지케이스를 포함하는 구조일 수 있으며, 상기 전지케이스는 내구성이 우수한 고분자 수지로 이루어진 외부 피복층; 수분, 공기 등에 대해 차단성을 발휘하는 금속 소재로 이루어진 차단층; 및 열융착될 수 있는 고분자 수지로 이루어진 내부 실란트층이 순차적으로 적층되어 있는 라미네이트 시트 구조로 구성될 수 있다. Specifically, the battery cell is a pouch-shaped battery cell in which an electrode assembly having a positive electrode / separator / negative electrode structure is sealed inside a battery case together with an electrolyte, and the battery cell may be a plate-shaped battery cell having a substantially rectangular parallelepiped structure. The pouch-shaped battery cell may include a pouch-shaped battery case, and the battery case may include an outer coating layer made of a polymer resin having excellent durability; A barrier layer made of a metal material exhibiting barrier properties against moisture, air, and the like; And an inner sealant layer composed of a polymer resin that can be heat-sealed.
상기 파우치형 전지셀에서 케이스는 다양한 구조로 이루어질 수 있는 바, 예를 들어, 2 단위의 부재로서 상부 및/또는 하부 내면에 형성되어 있는 수납부에 전극조립체를 수납한 후 상하부 접촉부위를 밀봉하는 구조 등을 들 수 있다. 상기와 같은 구조의 파우치형 전지셀은 본 출원인의 PCT 국제출원 제PCT/KR2004/003312호에 개시되어 있으며, 상기 출원은 참조로서 본 발명의 내용에 합체된다.The case of the pouch-shaped battery cell may have a variety of structures. For example, the case may be a two-unit member, which houses the electrode assembly in a housing portion formed on the top and / or bottom inner surface, Structure and the like. A pouch-shaped battery cell having such a structure is disclosed in PCT International Application No. PCT / KR2004 / 003312 of the present applicant, which application is incorporated herein by reference.
상기 전극조립체는 충방전이 가능할 수 있도록 양극과 음극이 구성되어 있으며, 예를 들어, 양극과 음극이 분리막을 사이에 두고 적층된 구조로서, 젤리-롤 방식, 스택형 방식, 또는 스택/폴딩형 방식으로 이루어질 수 있다. 상기 전극조립체의 양극과 음극은 그것의 전극 탭이 직접 전지의 외부로 돌출된 형태이거나, 또는 상기 전극 탭이 별도의 리드에 접속되어 전지의 외부로 돌출된 형태일 수 있다. 이러한 전극 탭 또는 전극 리드의 전극단자는, 예를 들어, 양극단자 및 음극단자가 모두 전지셀의 일측에 돌출되어 있거나, 또는 양극단자가 전지셀의 일측에 돌출되어 있고 음극단자가 그 대향측에 돌출되어 있는 형태로 이루어질 수 있다. For example, the electrode assembly may have a structure in which an anode and a cathode are stacked with a separator interposed therebetween. The electrode assembly may be a jelly-roll type, a stack type, or a stack / folding type . ≪ / RTI > The positive electrode and the negative electrode of the electrode assembly may have a shape in which the electrode tab protrudes directly out of the battery, or the electrode tab may be connected to a separate lead to protrude to the outside of the battery. The electrode tabs of the electrode tabs or the electrode leads may be formed such that both the positive electrode terminal and the negative electrode terminal protrude from one side of the battery cell or the positive electrode terminal protrudes to one side of the battery cell and the negative electrode terminal protrudes to the opposite side And the like.
상기 전지셀은 전지모듈 및 전지팩의 구성시 고전압 및 고전류를 제공할 수 있는 이차전지이면 특별한 제한은 없으나, 바람직하게는 체적당 에너지 저장량이 큰 리튬 이차전지일 수 있다.The battery cell is not particularly limited as long as it is a secondary battery capable of providing high voltage and high current when the battery module and the battery pack are constructed, but may be a lithium secondary battery having a large energy storage amount per unit volume.
하나의 구체적인 예에서, 상기 전지셀 또는 단위모듈은 일측 단부에 2개의 양극 단자들과 2개의 음극 단자들을 포함할 수 있고, 각형인 구조일 수 있다. 구체적으로, 상기 전지셀 또는 단위모듈은 평면상으로 직사각형 형상으로 이루어질 수 있으며, 상기 직사각형 형상의 4개의 모서리 부위에 각각 전극단자들이 위치하는 구조일 수 있다. 이 때, 상기 직사각형의 중심을 기준으로 대각선의 모서리들에 동일한 전극의 단자들이 위치할 수 있다.In one specific example, the battery cell or the unit module may include two positive electrode terminals and two negative electrode terminals at one end, and may be a prismatic structure. Specifically, the battery cell or the unit module may have a rectangular shape in a plan view, and electrode terminals may be positioned at four corners of the rectangular shape. At this time, terminals of the same electrode may be positioned at diagonal corners with respect to the center of the rectangle.
상기 전지셀들 또는 단위모듈들은, 모서리 부위에서 서로 다른 전극의 단자들이 인접하는 구조로 배열되어 있는 상태에서, 상호 직렬 연결될 수 있다.The battery cells or the unit modules may be connected in series in a state in which terminals of different electrodes are arranged adjacent to each other in a corner portion.
또한, 상기 전지셀들 또는 단위모듈들은, 모서리 부위에서 서로 동일한 전극의 단자들이 인접하는 구조로 배열되어 있는 상태에서, 상호 병렬될 수 있다.In addition, the battery cells or the unit modules may be arranged in parallel with each other in a state where terminals of the same electrode are arranged adjacent to each other at corner portions.
이 때, 상기 전지셀들 또는 단위모듈들의 배열은 둘 이상의 행과 둘 이상의 종을 포함할 수 있다. At this time, the array of battery cells or unit modules may include two or more rows and two or more species.
한편, 상기 전지모듈은 높이가 다른 상기 전지셀들 또는 단위모듈이 둘 이상의 행과 둘 이상의 종을 포함하여 직렬 또는 병렬 연결된 구조를 포함하는 구조로 이루어질 수 있다. 즉, 각 행에 배열된 상기 전지셀들 또는 단위모듈들은 다른 행에 배열된 전지셀들 또는 단위모듈들에 비해서 소정의 높이 차이가 있게 구성될 수 있다. 마찬가지로, 각 열에 배열된 상기 전지셀들 또는 단위모듈들은 다른 열에 배열된 전지셀들 또는 단위모듈들에 비해서 소정의 높이 차이가 있게 구성될 수 있다. 그리고, 상기 전지셀들 또는 단위모듈들의 전극단자들이 형성되어 있는 일측 단면들은 동일 평면상에 형성되어 있어 전극단자들이 절곡된 상태로 상호 직접 연결될 수 있다. Meanwhile, the battery module may have a structure in which the battery cells or unit modules having different heights include two or more rows and two or more species and connected in series or parallel. That is, the battery cells or the unit modules arranged in each row may have a predetermined height difference as compared with the battery cells or the unit modules arranged in different rows. Similarly, the battery cells or unit modules arranged in each column may be configured to have a predetermined height difference as compared to battery cells or unit modules arranged in different columns. One end surface of the battery cells or the unit modules, on which the electrode terminals are formed, are formed on the same plane so that the electrode terminals can be directly connected to each other in a bent state.
이러한 배열에 의해서, 전지 연결 구조 및 용량의 자유도를 향상시키며, 다양한 수용 공간에 수용될 수 있는 전지모듈을 구성할 수 있다. With this arrangement, the degree of freedom of the battery connection structure and the capacity can be improved, and a battery module that can be accommodated in various accommodating spaces can be constructed.
또한, 상기 직렬 또는 병렬 연결에 사용되지 않은 단자들은 전압 검출을 위한 BMS(Battery Management System)와 같은 제어부에 전기적으로 연결될 수 있다. 구체적으로, 상기 직렬 또는 병렬 연결에 사용되지 않은 단자들은 PCB(Printed Circuit Board)에 접속될 수 있고, 상기 PCB가 제어부에 전기적으로 연결될 수 있다. 이렇게 함으로써, 전압 검출을 위한 제어부 및 PCB의 설치 위치를 자유롭게 선택할 수 있다.In addition, the terminals not used for the serial or parallel connection may be electrically connected to a control unit such as a battery management system (BMS) for voltage detection. Specifically, the terminals not used for the serial or parallel connection may be connected to a PCB (Printed Circuit Board), and the PCB may be electrically connected to the control unit. By doing so, it is possible to freely select the mounting position of the control unit and the PCB for voltage detection.
본 발명은 또한, 상기 전지모듈을 전원으로 포함하는 디바이스를 제공하고, 상기 디바이스는 구체적으로, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차 또는 전력저장 장치일 수 있다.The present invention also provides a device comprising the battery module as a power source, the device being specifically an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle or a power storage device.
이러한 디바이스의 구조 및 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명을 생략한다.The structure and manufacturing method of such a device are well known in the art, so a detailed description thereof will be omitted herein.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 일측 단부에 각각 둘 이상의 양극 및 음극 단자들이 형성된 전지셀들 또는 단위모듈들을 별도의 연결부재 없이 상호 직접 연결하여 배열함으로써, 전지 연결 구성 및 출력과 용량의 자유도를 향상 시킬 수 있으며, 다양한 수용 공간에 수용될 수 있는 전지모듈을 구성할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the battery cells or the unit modules each having at least two positive and negative terminals formed at one end thereof are directly connected to each other without a separate connection member, It is possible to construct a battery module that can be accommodated in various accommodating spaces.
또한, 종래의 전지모듈과 비교하여 부품의 개수를 줄이고, 간단한 공정으로 제조 가능하므로 제조비용을 절감할 수 있을 뿐 만 아니라, 더욱 안정적인 구조의 전지모듈을 제조할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the number of parts can be reduced compared to a conventional battery module, the battery module can be manufactured by a simple process, and manufacturing cost can be reduced, and a battery module with a more stable structure can be manufactured.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀의 모식도이다;
도 2는 도 1의 전지셀 다수개가 병렬로 연결된 전지모듈에 관한 모식도이다;
도 3은 도 1의 전지셀 다수개가 행 방향 및 종 방향으로 병렬 연결되어 있는 전지모듈들을 위에서 바라본 평면 모식도들이다;
도 4는 도 1의 전지셀 다수개가 행 방향 및 종 방향으로 직렬 연결되어 있는 전지모듈들에 관한 평면 모식도들이다;
도 5는 도 1의 전지셀 다수개가 둘 이상의 행 방향 과 둘 이상의 종 방향을 포함하여 병렬 연결되어 있는 전지모듈에 관한 평면 모식도이다;
도 6은 도 1의 전지셀 다수개가 둘 이상의 행 방향 과 둘 이상의 종 방향을 포함하여 직렬 연결되어 있는 전지모듈에 관한 평면 모식도이다;
도 7은 높이가 다른 전지셀 다수개가 둘 이상의 행 방향과 둘 이상의 종 방향을 포함하여 직렬 또는 병렬 연결되는 전지모듈에 관한 모식도이다. 1 is a schematic view of a battery cell according to one embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a schematic view of a battery module in which a plurality of battery cells of FIG. 1 are connected in parallel; FIG.
FIG. 3 is a plan view schematically showing battery modules in which a plurality of battery cells of FIG. 1 are connected in parallel in the row direction and the longitudinal direction;
4 is a plan schematic diagram of battery modules in which a plurality of battery cells of FIG. 1 are connected in series in a row direction and a longitudinal direction;
5 is a schematic plan view of a battery module in which a plurality of battery cells in Fig. 1 are connected in parallel including two or more row directions and two or more longitudinal directions;
FIG. 6 is a schematic plan view of a battery module in which a plurality of battery cells of FIG. 1 are connected in series including two or more row directions and two or more longitudinal directions;
7 is a schematic view of a battery module in which a plurality of battery cells having different heights are connected in series or in parallel including two or more row directions and two or more longitudinal directions.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings according to the embodiments of the present invention, but the scope of the present invention is not limited thereto.
도 1에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀의 모식도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 전지셀 다수개가 병렬로 연결된 전지모듈에 관한 모식도가 도시되어 있다.FIG. 1 is a schematic view of a battery cell according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram of a battery module in which a plurality of battery cells of FIG. 1 are connected in parallel.
먼저 도 1을 참조하면, 전지셀(100a)의 형상은 대략 직육면체의 각형으로 이루어져 있으며, 전지셀(100a)의 일측 단부에는 2개의 양극 단자들(102, 104)과 2개의 음극 단자들(101, 103)이 각각 형성되어 있다. 양극 단자들(102, 104)과 2개의 음극 단자들(101, 103)이 위치하는 전지셀(100)의 일측 단부는 평면상으로 직사각형이고, 4개의 모서리 부위에 각각에 단자들(101, 102, 103, 104)이 위치한다. 이러한 직사각형의 중심을 기준으로 대각선의 모서리들에 동일한 전극의 단자들이 위치한다. Referring to FIG. 1, a
또한, 전지셀(100b)의 형상은 대략 직육면체의 각형으로 이루어져 있으며, 전지셀(100b)의 일측 단부에는 2개의 양극 단자들(111, 113)과 2개의 음극 단자들(112, 114)이 각각 형성되어 있다. 2개의 양극 단자들(111, 113)과 2개의 음극 단자들(112, 114)이 위치하는 전지셀(100b)의 일측 단부는 평면상으로 직사각형이고, 4개의 모서리 부위에 각각에 단자들(111, 112, 113, 114)이 위치한다. 이러한 직사각형의 중심을 기준으로 대각선의 모서리들에 동일한 전극의 단자들이 위치한다.The
도 2를 참조하면, 세 개의 전지셀들(100a, 100b, 100a)은, 모서리에서 서로 동일한 양극 단자들(102, 104, 111, 114)과 음극 단자들(101, 103, 112, 113)이 인접하는 구조로 배열되어 있는 상태에서, 상호 병렬 연결되어 전지모듈(200)을 구성하고 있다. 이러한 전지셀들(100a, 100b, 100a)은 전극단자들(101, 102, 103, 104, 111, 112, 113, 114) 중 일부가 절곡된 상태로 상호 직접 연결되어 있다. Referring to FIG. 2, the three
또한, 전지셀들은, 모서리에서 서로 다른 전극의 단자들이 인접하는 구조로 배열되어 있는 상태에서, 상호 직렬 연결된다(도시 하지 않음). 이러한 전지셀들은 전극단자들이 절곡된 상태로 상호 직접 연결된다(도시 하지 않음).In addition, the battery cells are connected in series (not shown) in a state in which terminals of different electrodes at the corners are arranged in an adjacent structure. These battery cells are directly connected to each other with their electrode terminals bent (not shown).
도 3에는 도 1의 전지셀(100a, 100b) 다수개가 행 방향 및 종 방향으로 병렬 연결되어 있는 전지모듈(300a, 300b, 300c)들에 대한 평면 모식도들이 도시되어 있다.FIG. 3 is a schematic plan view of the
도 4에는 도 1의 전지셀(100a, 100b) 다수개가 행 방향 및 종 방향으로 직렬 연결되어 있는 전지모듈(400a, 400b, 400c)에 대한 평면 모식도들이 도시되어 있다. FIG. 4 is a plan view schematically showing the
도 3 및 도 4에서, 일부 전극단자들(301, 401)은 도 2의 전지셀들 (100a, 100b)의 일부 전극단자들과 같이 절곡된 상태로 상호 직접 연결되어 있는 것을 나타낸다. 3 and 4, some of the
도 5에는 도 1의 전지셀들(100a, 100b)이 둘 이상의 행 방향 과 둘 이상의 종 방향을 포함하여 병렬 연결되어 있는 전지모듈(500)에 대한 평면 모식도가 도시되어 있다. FIG. 5 is a plan view of a
도 6에는 도 1의 전지셀들(100a, 100b)이 둘 이상의 행 방향과 둘 이상의 종 방향을 포함하여 직렬 연결되어 있는 전지모듈(600)에 대한 평면 모식도가 도시되어 있다. 이 때, 직렬 연결에 사용되지 않은 전극 단자들은 PCB(Printed Circuit Board)에 접속되어 있고, 이러한 PCB가 제어부(BMS)에 전기적으로 연결되어 있다(도시하지 않음).FIG. 6 is a plan view schematically showing a
도 7은 높이가 다른 전지셀들(710a, 710b)이 둘 이상의 행 방향과 둘 이상의 종 방향을 포함하여 직렬 또는 병렬 연결되는 전지모듈(700)에 관한 모식도이다. 7 is a schematic view of a
도 7에서, 제 1 행에 배열된 전지셀들(710a)은 제 2 행에 배열된 전지셀들(710b)에 비해서 높이(h)가 다른 구조로 구성되어 있다. 이러한 전지셀들(710a, 710b)의 전극단자들이 형성되어 있는 일측 단면들은 동일 평면상에 형성되어 있어, 도 2 내지 6에 나타난 방법으로, 전극단자들이 절곡된 상태로 상호 직접 연결된다(도시하지 않음). In Fig. 7, the
본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 가하는 것이 가능할 것이다.It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
Claims (17)
상기 단위모듈은 일측 단부에 각각 둘 이상의 양극 및 음극 단자들이 형성되어 있고,
상기 단위모듈들은, 전극 단자들이 동일한 방향을 향하도록 적층 또는 측면 배열되어 있는 상태에서, 직렬 또는 병렬 구조로 상호 직접 연결되어 있고,
상기 단위모듈은 일측 단부에 2개의 양극 단자들과 2개의 음극 단자들을 포함하고 있으며,
상기 양극 단자들과 음극 단자들이 위치하는 단위모듈의 일측 단부는 평면상으로 사각형이고, 4개의 모서리 각각에 단자들이 위치하며,
상기 단위모듈들은 전극단자들이 절곡된 상태로 상호 직접 연결되고,
상기 사각형의 중심을 기준으로 대각선의 모서리들에 동일한 전극의 단자들이 위치하며,
단위모듈들은, 모서리에서 서로 다른 전극의 단자들이 인접하는 구조로 배열되어 있는 상태에서, 상호 직렬 연결되고,
상기 직렬 연결에 사용되지 않은 단자들은 전압 검출을 위한 제어부에 전기적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.A battery module comprising at least two unit modules,
Wherein the unit module has at least two positive and negative terminals formed at one end thereof,
The unit modules are directly or indirectly connected to each other in a serial or parallel structure in a state in which the electrode terminals are stacked or side-arranged so as to face the same direction,
The unit module includes two anode terminals and two anode terminals at one end,
One end of the unit module in which the positive and negative terminals are located is rectangular in plan view, the terminals are located at each of the four corners,
Wherein the unit modules are directly connected to each other in a state where electrode terminals are bent,
Terminals of the same electrode are positioned at diagonal corners with respect to the center of the quadrangle,
The unit modules are connected in series with each other in a state where terminals of different electrodes are arranged adjacent to each other at corners,
Wherein terminals not used for the series connection are electrically connected to a control unit for voltage detection.
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