KR102122926B1 - Battery Sub-Pack and a Method for manufacturing the same - Google Patents

Abstract

Translated fromKorean

본 발명의 일실시예에 따른 배터리 서브팩은 엔드플레이트와 하단부재가 결합되어 배터리모듈을 적층할 경우 생기는 공차의 크기에 상관없이 배터리 서브팩을 조립할 수 있으며, 배터리안착부를 포함하고 있어 쉽게 조립할 수 있는 효과가 있다.The battery subpack according to an embodiment of the present invention can be assembled with a battery subpack regardless of the size of the tolerance caused when the battery module is stacked by combining the end plate and the bottom member, and it is easy to assemble because it includes a battery seat. It has an effect.

Description

Translated fromKorean

배터리 서브팩 및 이를 제조하는 방법{Battery Sub-Pack and a Method for manufacturing the same}Battery sub-pack and a method for manufacturing the same

본 발명은 배터리 서브팩 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 적어도 하나이상의 배터리모듈을 포함하는 배터리 서브팩과 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a battery sub-pack and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a battery sub-pack including at least one battery module and a method for manufacturing the same.

통상적으로 2차 전지는 재충전이 가능하고 대용량화가 가능한 것으로 대표적인 것으로 니켈카드뮴, 니켈수소 및 리튬이온전지 등이 있다. 이중에서 상기 리튬이온전지는 장 수명, 고용량 등 우수한 특성으로 인하여 차세대 동력원으로 주목받고 있다. 이 중에서, 리튬 2차 전지는 작동 전압이 3.6V 이상으로 휴대용 전자 기기의 전원으로 사용되거나, 또는 수개를 직렬 연결하여 고출력의 하이브리드 자동차에 사용되는데, 니켈-카드뮴 전지나, 니켈-메탈 하이드라이드 전지에 비하여 작동 전압이 3배가 높고, 단위 중량당 에너지 밀도의 특성도 우수하여 급속도로 사용이 증가되고 있는 추세이다.Typically, secondary batteries are rechargeable and large-capacity. Typical examples include nickel cadmium, nickel hydrogen, and lithium ion batteries. Among them, the lithium ion battery is attracting attention as a next-generation power source due to its excellent characteristics such as long life and high capacity. Among them, the lithium secondary battery has a working voltage of 3.6 V or higher, and is used as a power source for portable electronic devices, or is used in a high-power hybrid vehicle by connecting several in series, such as a nickel-cadmium battery or a nickel-metal hydride battery. Compared to this, the operating voltage is three times higher, and the energy density per unit weight is also excellent.

상기 리튬 2차 전지는 다양한 형태로 제조가능한데, 대표적인 형상으로는 리튬 이온 전지에 주로 사용되는 원통형(cylinder type) 및 각형(prismatic type)을 들 수 있다. 최근 들어 각광받는 리튬 폴리머 전지는 유연성을 지닌 파우치 형(pouched type)으로 제조되어서, 그 형상이 비교적 자유롭다. 또한 리튬 폴리머 전지는 안전성도 우수하고, 무게가 가벼워서 휴대용 전자 기기의 슬림화 및 경량화에 유리하다.The lithium secondary battery may be manufactured in various forms. Representative shapes include a cylindrical type and a prismatic type mainly used for lithium ion batteries. In recent years, the lithium polymer battery, which is in the spotlight, is manufactured in a pouch type having flexibility, so its shape is relatively free. In addition, the lithium polymer battery is also excellent in safety and light weight, which is advantageous for slim and lightweight portable electronic devices.

상기 파우치형으로 되는 배터리 셀은 다수 개를 적층하여 직렬 또는 병렬로 연결하는 배터리 모듈 형태로 구현될 수 있다. 상기 배터리 셀은 전지부와, 상기 전지부가 수용되는 공간을 제공하는 케이스를 포함하며, 다수 개를 병렬 또는 직렬로 연결하기 위해 케이스 외부로 노출되는 양극탭과 음극탭을 구비하고, 상기 양극탭과 음극탭은 터미널을 통해 연결된다.The pouch-shaped battery cells may be implemented in the form of a battery module in which a plurality of battery cells are stacked and connected in series or in parallel. The battery cell includes a battery part and a case providing a space for receiving the battery part, and includes a positive electrode tab and a negative electrode tab exposed to the outside of the case in order to connect a plurality of them in parallel or in series. The negative electrode tab is connected through a terminal.

상기 배터리 모듈을 복수개 적층하여 배터리 서브팩을 이용하여, 전압 또는 용량이 높은 배터리 서브모듈을 제작할 수 있으며, 상기 배터리 서브모듈을 복수개 구비한 배터리팩을 제작할 수 있다.A plurality of battery modules may be stacked to produce a battery submodule having a high voltage or capacity using a battery subpack, and a battery pack having a plurality of the battery submodules may be manufactured.

그러나, 상기 배터리 모듈을 복수개 적층시킬 경우, 일반적으로 소정의 형상으로 제작되는 배터리 케이스에 적층시키게 된다. 이때, 상기 배터리 모듈을 제작할 경우 동일한 크기로 제작이 불가능하며, 복수개 적층시킬 경우 조립오차가 점점 커지게 되어, 상기 배터리 케이스의 내부에 상기 배터리모듈이 적층되는 공간의 크기가 상기 복수개의 배터리 모듈을 적층시킨 크기와 동일하지 못해 조립이 어려운 문제점이 있었다.
However, when a plurality of the battery modules are stacked, they are generally stacked in a battery case manufactured in a predetermined shape. At this time, when manufacturing the battery module, it is impossible to manufacture it with the same size, and when stacking a plurality, the assembly error becomes larger, and the size of the space in which the battery module is stacked in the battery case is stacked with the plurality of battery modules. There was a problem that the assembly was difficult because it was not the same as the stacked size.

한국공개특허 10-2011-0081023Korean Patent Publication 10-2011-0081023

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 배터리모듈을 적층할 경우 생기는 공차의 크기에 상관없이 배터리 모듈을 조립할 수 있으며, 쉽게 조립할 수 있는 배터리 서브팩 및 이를 제조하는 방법을 제공함 에 있다.
Therefore, the present invention has been devised to solve the problems of the prior art as described above, and the object of the present invention is to assemble the battery module regardless of the size of the tolerance that occurs when stacking the battery modules, and can be easily assembled. It is to provide a battery sub-pack and a method for manufacturing the same.

본 발명의 일실시예에 따른 배터리 서브팩은 적어도 하나 이상의 배터리셀이 내장된 단위모듈이 직렬 및/또는 병렬로 연결되어 적층되어 있는 복수개 배터리모듈을 포함하는 배터리 서브팩에 있어서, 상기 복수개 적층된 배터리모듈의 적층방향과 수직인 양측면에 각각 배치되는 제1 및 제2 엔드플레이트, 상기 복수개 적층된 배터리모듈의 적층방향과 평행한 상부모서리에 각각 위치하는 제1 및 제2 상단부재 및 상기 배터리모듈의 하부 및 상기 제1 및 제2 엔드플레이트의 사이에 위치하고, 상기 제1 및 제2 엔드플레이드에 양단부가 결합되는 적어도 하나 이상의 하단부재를 포함한다.A battery subpack according to an embodiment of the present invention includes a battery subpack including a plurality of battery modules in which unit modules having at least one battery cell embedded therein connected in series and/or parallel are stacked, wherein the plurality of battery subpacks are stacked. First and second end plates disposed on both sides perpendicular to the stacking direction of the battery module, first and second upper members and the battery modules respectively located at upper edges parallel to the stacking direction of the plurality of stacked battery modules, respectively. And at least one lower end member positioned between the lower portion and the first and second end plates and coupled to both ends of the first and second end plates.

또한, 상기 하단부재는 상기 복수개의 배터리모듈을 적층된 길이보다 길이가 짧은 것을 특징으로 한다.In addition, the lower member is characterized in that the plurality of battery modules are shorter than the stacked length.

또한, 상기 배터리 서브팩은 상기 배터리 모듈의 상부에 결합되는 덕트를 더 포함하고, 상기 배터리 모듈은 상하방향으로 천공되는 복수개의 냉각홀이 형성된다.In addition, the battery sub-pack further includes a duct coupled to the upper portion of the battery module, the battery module is formed with a plurality of cooling holes that are perforated in the vertical direction.

또한, 상기 배터리 서브팩은 상기 배터리모듈의 전극단자 또는 PCB에 연결되는 하네스를 포함한다.In addition, the battery sub-pack includes a harness connected to the electrode terminal or the PCB of the battery module.

또한 ,상기 하단부재는 측면에 상기 배터리모듈이 안착하기 위한 배터리안착부가 위치된다.In addition, the lower member has a battery seating portion for seating the battery module on the side.

또한, 상기 하단부재는 상기 복수개의 배터리셀의 적층방향과 평행한 바 형상으로 제작된다.In addition, the lower member is manufactured in a bar shape parallel to the stacking direction of the plurality of battery cells.

또한, 상기 제1 엔드플레이트 및 제2 엔드플레이트는 적어도 하나 이상의 측면이 절곡되어 연장되는 절곡부를 포함한다.In addition, the first end plate and the second end plate include a bent portion in which at least one side is extended by bending.

또한, 상기 하단부재는 상기 제1 엔드플레이트와 상기 제2 엔드플레이트의 사이에 위치하여, 상기 제1 엔드플레이트와 상기 제2 엔드플레이트에 형성되는 결합홀에 결합부재가 삽입되어 상기 하단부재에 결합된다.In addition, the lower member is located between the first end plate and the second end plate, a coupling member is inserted into a coupling hole formed in the first end plate and the second end plate to be coupled to the lower member do.

본 발명의 일실시예에 따른 배터리 서브팩을 조립방법은 제1 엔드플레이트에 하단부재를 결합하는 제1 결합단계, 상기 제1 결합단계에서 결합된 상기 제1 엔드플레이트와 상기 하단부재에 복수개의 배터리모듈을 안착하는 배터리모듈 안착단계, 상기 하단부재에 제2 엔드플레이트를 결합하는 제2 결합단계, 상기 복수개의 적층된 배터리모듈의 적층방향과 평행한 상부 모서리에 각각 제1 및 제2 상단부재를 결합하는 제3 결합단계, 상기 복수개 적층된 배터리모듈의 상부에 덕트를 결합하는 덕트 결합단계 및 상기 복수개 적층된 배터리 모듈에 하네스를 결합하는 하네스 결합단계를 포함한다.
또한, 적어도 하나 이상의 배터리셀이 내장된 단위모듈이 직렬 및/또는 병렬로 연결되어 적층되어 있는 복수개 배터리모듈을 포함하는 배터리 서브팩에 있어서, 상기 복수개 적층된 배터리모듈의 적층방향과 수직인 양측면에 각각 배치되는 제1 및 제2 엔드플레이트; 상기 복수개 적층된 배터리모듈의 적층방향과 평행한 상부모서리에 각각 위치하는 제1 및 제2 상단부재; 및 상기 배터리모듈의 하부 및 상기 제1 및 제2 엔드플레이트의 사이에 위치되며, 적층된 상기 배터리모듈의 길이보다 짧은 길이를 가지는 하단부재; 를 포함하고, 상기 하단부재는 상기 제1 엔드플레이트와 상기 제2 엔드플레이트의 사이에 위치하며, 상기 하단부재의 양측이 결합부재를 통해 각각 상기 제1 엔드플레이트와 제2 엔드플레이트에 고정 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 적어도 하나 이상의 배터리셀이 내장된 단위모듈이 직렬 및/또는 병렬로 연결되어 적층되어 있는 복수개 배터리모듈을 포함하는 배터리 서브팩에 있어서, 상기 복수개 적층된 배터리모듈의 적층방향과 수직인 양측면에 각각 배치되는 제1 및 제2 엔드플레이트; 상기 복수개 적층된 배터리모듈의 적층방향과 평행한 상부모서리에 각각 위치하는 제1 및 제2 상단부재; 및 상기 배터리모듈의 하부에 위치하고, 상기 제1 및 제2 엔드플레이트의 사이에 위치하여 결합부재를 통해 각각 상기 제1 엔드플레이트와 제2 엔드플레이트에 고정 결합되는 하단부재;를 포함하되, 상기 하단부재의 길이가 적층된 배터리모듈의 전체 길이 보다 짧은 길이를 갖도록 형성되어, 결합부재를 통해 제1 엔드플레이트와 제2 엔드플레이트를 상기 하단부재에 결합할 때 제1 엔드플레이트와 제2 엔드플레이트 사이의 간격을 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.Method for assembling a battery subpack according to an embodiment of the present invention is a first coupling step of coupling the lower member to the first end plate, a plurality of the first end plate and the lower member combined in the first coupling step Battery module seating step of seating a battery module, a second joining step of joining a second end plate to the bottom member, first and second top members respectively at upper edges parallel to the stacking direction of the plurality of stacked battery modules And a third coupling step of coupling, a duct coupling step of coupling a duct to an upper portion of the plurality of stacked battery modules, and a harness coupling step of coupling a harness to the plurality of stacked battery modules.
In addition, in a battery subpack including a plurality of battery modules in which at least one or more battery cells are built in and connected in series and/or in parallel, they are stacked on both sides perpendicular to the stacking direction of the plurality of battery modules. First and second end plates disposed respectively; First and second upper members positioned at upper edges parallel to the stacking direction of the plurality of stacked battery modules, respectively; And a lower member positioned between the lower portion of the battery module and the first and second end plates, and having a length shorter than that of the stacked battery modules. Including, the lower member is located between the first end plate and the second end plate, and both sides of the lower member are fixedly coupled to the first end plate and the second end plate through a coupling member, respectively. It is characterized by.
In addition, in a battery subpack including a plurality of battery modules in which at least one or more battery cells are built in and connected in series and/or in parallel, they are stacked on both sides perpendicular to the stacking direction of the plurality of battery modules. First and second end plates disposed respectively; First and second upper members positioned at upper edges parallel to the stacking direction of the plurality of stacked battery modules, respectively; And a bottom member positioned at a lower portion of the battery module and positioned between the first and second end plates to be fixedly coupled to the first end plate and the second end plate through a coupling member, respectively. When the length of the member is formed to have a length shorter than the entire length of the stacked battery module, when the first end plate and the second end plate are coupled to the lower member through the coupling member, between the first end plate and the second end plate It is characterized by being able to adjust the interval.

본 발명에 의하면, 엔드플레이트와 하단부재가 결합되어 배터리모듈을 적층할 경우 생기는 공차의 크기에 상관없이 배터리 서브팩을 조립할 수 있으며, 배터리안착부를 포함하여 쉽게 조립할 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, it is possible to assemble the battery subpack regardless of the size of the tolerance generated when the end plate and the lower member are combined to stack the battery modules, and there is an effect that can be easily assembled including the battery seat.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 서브팩의 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 서브팩의 분해도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 모듈의 사시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 엔드플레이트의 사시도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 하부부재의 사시도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 서브팩의 부분 단면도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 서브팩의 부분 단면도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 서브팩 조립방법의 순서도.1 is a perspective view of a battery subpack according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded view of a battery subpack according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view of an end plate according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view of a lower member according to an embodiment of the present invention.
6 is a partial cross-sectional view of a battery subpack according to an embodiment of the present invention.
7 is a partial cross-sectional view of a battery subpack according to an embodiment of the present invention.
8 is a flow chart of a method for assembling a battery subpack according to an embodiment of the present invention.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일실시예에 의한 배터리 서브팩 및 이를 포함하는 배터리팩을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
Hereinafter, a battery subpack according to an embodiment of the present invention having the above-described configuration and a battery pack including the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 7을 이용하여 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 서브팩(100)의 구성과 형태에 대해서 상세히 설명한다.The configuration and form of the battery subpack 100 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 7.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 서브팩(100) 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 서브팩(100) 분해도이다.1 is a perspective view of a battery subpack 100 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exploded view of a battery subpack 100 according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일실시예에 따른 배터리 서브팩(100)은 복수개의 배터리모듈(110), 제1 엔드플레이트(120), 제2 엔드플레이트(130), 제1 상단부재(140), 제2 상단부재(150), 및 적어도 하나 이상의 하단부재(160)를 포함한다.The battery subpack 100 according to an embodiment of the present invention includes a plurality ofbattery modules 110, afirst end plate 120, asecond end plate 130, a firstupper member 140, and a second upper end. It includes amember 150, and at least onelower member 160.

배터리 모듈(110)은 적어도 하나 이상의 배터리셀이 내장된 단위모듈이 직렬 및/또는 병렬로 연결되어 복수개 적층되어 있다. 또한, 배터리모듈(110)은 상하방향으로 적어도 하나 이상의 냉각홀(111)이 천공되어, 냉각홀(111)로 냉각유체가 유입 또는 배출되어 배터리모듈(110)을 효율적으로 냉각한다.(도 3 참조)In thebattery module 110, a plurality of unit modules in which at least one battery cell is embedded are connected in series and/or in parallel to be stacked. In addition, thebattery module 110 is at least onecooling hole 111 is drilled in the vertical direction, the cooling fluid flows into or out of thecooling hole 111 to cool thebattery module 110 efficiently. Reference)

제1 엔드플레이트(120) 및 제2 엔드플레이트(130)는 복수개 적층된 배터리모듈(110)의 적층방향과 수직인 양측부에 각각 배치된다. 또한, 제1 엔드플레이트 (120) 및 제2 엔드플레이트(130)는 적어도 하나 이상의 측면이 절곡되어 형성되는 절곡부(121,131)를 포함한다. 제1 엔드플레이트(120) 및 제2 엔드플레이트(130)은 평면일 경우 외부의 힘에 의해서 변형이 일어나기 쉽기 때문에 적어도 하나 이상의 절곡부(121,131)가 형성되어 쉽게 변형이 일어나는 것을 방지하는 것이 바람직하다. 또한, 절곡부(121,131)는 배터리모듈(110)의 반대쪽으로 절곡 형성되어, 냉각홀(111)에 냉각유체가 유입 또는 배출되는데 간섭받지 않도록 형성되는 것이 바람직하다. 절곡부(121,131)가 형성되어 배터리 서브팩(100)을 다른 곳에 고정 또는 결합할 경우 손쉽게 고정할 수 있다.(도 4 참조)Thefirst end plate 120 and thesecond end plate 130 are respectively disposed at both sides perpendicular to the stacking direction of the plurality of stackedbattery modules 110. In addition, thefirst end plate 120 and thesecond end plate 130 include bendingportions 121 and 131 formed by bending at least one side surface. Since thefirst end plate 120 and thesecond end plate 130 are easily deformed by an external force when they are flat, it is preferable to prevent at least onebent portion 121 and 131 from being easily deformed by being formed. . In addition, thebending parts 121 and 131 are preferably formed to be bent toward the opposite side of thebattery module 110, so that cooling fluid is introduced into or discharged from thecooling hole 111 so as not to be interfered with. Thebent portions 121 and 131 are formed so that the battery subpack 100 can be easily fixed when it is fixed or coupled to another place (see FIG. 4).

하단부재(160)는 배터리모듈(110)의 하부 및 상기 제1 및 제2 엔드플레이트(120,130)의 사이에 위치하고, 상기 제1 및 제2 엔드플레이트(120,130)에 양단면이 밀착되어 결합된다.Thelower member 160 is located between the lower portion of thebattery module 110 and the first andsecond end plates 120 and 130, and both end faces are tightly coupled to the first andsecond end plates 120 and 130.

이때, 하단부재(160)는 복수개의 배터리모듈(110)이 적층된 길이보다 길이가 짧은 것을 특징으로 한다. 하단부재(160)는 복수개의 배터리모듈(110)이 적층된 길이와 동일할 경우, 가장 이상적으로 조립할 수 있지만, 배터리모듈(110)을 제작하는 과정에서 생길 수 있는 오차가 있을 수 있으며, 배터리모듈(110)을 복수개 적층시키게 되면 그 오차범위는 더 크게 됩니다. 또한, 배터리모듈(110)을 복수개 적층시킨 후 적층된 길이를 측정하여, 이에 따라서, 하단부재(160)를 제작할 수 없기 때문에, 하단부재(160)의 길이는 복수개의 배터리모듈(110)이 적층된 길이 보다 짧게 제작하여, 차이가 나는 길이를 하단부재(160)와 제1 엔드플레이트(120) 또는 제2 엔드플레이트(130)를 결합하는 결합부재(200)로 오차길이를 보상하여 조립하기 용이하게 된다.(도 7 참조)At this time, thelower member 160 is characterized in that the length is shorter than the length of the plurality ofbattery modules 110 are stacked. Thelower member 160 may be most ideally assembled when the plurality ofbattery modules 110 are the same as the stacked length, but may have errors that may occur in the process of manufacturing thebattery module 110, and the battery module When multiple (110) layers are stacked, the error range becomes larger. In addition, after stacking a plurality ofbattery modules 110 and measuring the stacked length, accordingly, since thelower member 160 cannot be manufactured, the length of thelower member 160 is stacked by the plurality ofbattery modules 110. Produced shorter than the length, it is easy to assemble and compensate the error length with thecoupling member 200 that combines thelower end member 160 and thefirst end plate 120 or thesecond end plate 130. (See FIG. 7)

좀 더 상세하게는, 배터리 모듈(110)의 제작하는데 있어서, 배터리 모듈(110)의 폭이 5cm이고, 제작공차가 ㅁ0.5mm일 경우 배터리 모듈(110)을 5개 적층시킬 경우 발생하는 공차는 ㅁ2.5mm가 된다. 이때, 하단부재(160)의 길이를 25cm로 제작하는 것이 아니라, 24.75cm로 제작하게 되면, 하단부재(160)와 엔드플레이트(120,130)의 길이의 차이는 0~5mm를 되고, 결합부재(200)를 이용하여 하단부재(160)와 엔드플레이트(120,130)를 결합하게 되면 0~5mm 이격된 상태에서 조립할 수 있다.In more detail, in the manufacture of thebattery module 110, when the width of thebattery module 110 is 5 cm and the manufacturing tolerance is ㅁ0.5 mm, the tolerance that occurs when stacking 5battery modules 110 is ㅁ2.5mm. At this time, the length of thelower member 160 is not made of 25 cm, but when it is made of 24.75 cm, the difference in length between thelower member 160 and theend plates 120 and 130 is 0 to 5 mm, and thecoupling member 200 If thelower member 160 and theend plates 120 and 130 are combined using ), it can be assembled in a space of 0 to 5 mm apart.

또한, 하단부재(160)는 복수개의 배터리모듈(110)을 적층방향과 평행한 바형상으로 제작되는 것이 바람직하다.(도 5 참조) 도 2에 도시된 바와 같이 하단부재(160)는 제1 하단부재(161)와 제2 하단부재(162)를 포함할 수 있다.In addition, thelower member 160 is preferably made of a plurality ofbattery modules 110 in a bar shape parallel to the stacking direction. (See FIG. 5) As shown in Figure 2, thelower member 160 is the first Thelower member 161 and the secondlower member 162 may be included.

배터리모듈(110)은 냉각유체가 통과할 수 있도록 냉각홀(111)이 형성되어, 냉각홀(111)로 냉각유체가 원활히 이동할 수 있도록 하단부재(160)의 간섭을 받지 않도록 냉각홀(111)이 형성되지 않는 곳에 즉, 배터리모듈(110)의 하부 외측에 각각 제1 하단부재(161)과 제2 하단부재(162)가 위치하는 것이 바람직하다.Thebattery module 110 is formed with acooling hole 111 to allow the cooling fluid to pass therethrough, so that thecooling hole 111 is not affected by thelower member 160 so that the cooling fluid can smoothly move to thecooling hole 111. Where it is not formed, that is, the firstlower member 161 and the secondlower member 162 are respectively located on the lower outer side of thebattery module 110.

또한, 하단부재(160)에 배터리안착부(163)가 형성되어, 배터리모듈(110)의 모서리 부분이 배터리안착부(163)에 밀착되어 적층된다. 즉, 배터리안착부(163)는 배터리모듈(110)의 모서리 부분과 동일한 형성으로 제작된다. 이때, 배터리모듈(110)은 제1 엔드플레이트(120) 방향, 하단부재(160) 방향, 배터리안착부(163) 방향으로 밀착하여, 적층함에 따라, 배터리모듈을 손쉽게 적층할 수 있는 장점이 있다.(도 6 참조)In addition, thebattery seating portion 163 is formed on thelower member 160, and the corner portions of thebattery module 110 are stacked in close contact with thebattery seating portion 163. That is, thebattery seating portion 163 is made of the same shape as the corner portion of thebattery module 110. At this time, thebattery module 110 is in close contact with thefirst end plate 120, thelower member 160, and thebattery seating portion 163, and has the advantage of easily stacking the battery modules as they are stacked. (See Figure 6)

제1 상단부재(140) 및 제2 상단부재(150)는 복수개 적층된 배터리모듈(110)의 적층방향과 평행한 상부모서리에 각각 위치하며, 형상이 복수개 적층된 배터리모듈(110)의 적층방향과 평행한 상부모서리와 동일한 형상으로 제작되어 밀착되어 결합되는 것이 바람직하다. 이때, 각각의 배터리모듈(110)에는 상단부재결합홀이 형성되고, 제1 상단부재(140) 및 제2 상단부재(150)에는 상단부재결합홀과 대응되는 위치에 결합홀이 형성되어 결합부재(200)가 결합홀과 상단부재결합홀을 관통하여, 상기 제1 상단부재(140) 및 제2 상단부재(150)가 복수개 적층된 배터리모듈(110)에 결합된다.The firstupper member 140 and the secondupper member 150 are respectively located at upper edges parallel to the stacking direction of the plurality of stackedbattery modules 110, and the stacking direction of the plurality of stackedbattery modules 110 in shape. It is preferable that they are manufactured in the same shape as the upper corners parallel to and closely coupled to each other. At this time, the upper member coupling holes are formed in each of thebattery modules 110, and the firstupper member 140 and the secondupper member 150 are formed with coupling holes at positions corresponding to the upper member coupling holes to form the coupling member 200. ) Penetrates the coupling hole and the upper member coupling hole, and the firstupper member 140 and the secondupper member 150 are coupled to the plurality of stackedbattery modules 110.

배터리 서브팩(100)은 각각의 배터리모듈(110)의 전극단자에 연결되는 하네스(190)를 더 포함한다. 하네스(190)는 각각의 배터리모듈(110)의 전력이 외부로 공급하기 위한, 케이블역할을 한다. 또한, 하네스(190)는 배터리모듈(110)의 PCB(Printed Circuit Board)에 연결되어, 배터리모듈(110)의 전압, 전류, 온도 등의 정보를 BMS(Battery Management System)에 전송하기 위한 케이블로 사용될 수 도 있다.The battery subpack 100 further includes aharness 190 connected to an electrode terminal of eachbattery module 110. Theharness 190 serves as a cable for supplying power to eachbattery module 110 to the outside. In addition, theharness 190 is connected to a printed circuit board (PCB) of thebattery module 110, and is a cable for transmitting information such as voltage, current, and temperature of thebattery module 110 to the battery management system (BMS). It can also be used.

상술한 결합부재(200)는 볼트, 나사, 피스 등 과 같이 두 개의 물체를 결합하기 위해서, 홀을 통해서 삽입하는 결합부재(200)를 의미한다.The above-describedcoupling member 200 means acoupling member 200 that is inserted through a hole in order to join two objects, such as bolts, screws, and pieces.

본 발명의 일실시예에 따른 배터리 서브팩(100)은 덕트(170,180)를 더 포함할 수 있다.The battery subpack 100 according to an embodiment of the present invention may further includeducts 170 and 180.

덕트(170,180)는 제1 덕트(170)와 제2 덕트(180)를 포함하고, 제1 덕트(170)는 복수개의 적층된 배터리모듈(110)의 상부에 위치하여, 외부의 공기가 유입 또는 배터리모듈(110) 내의 유체가 외부로 유출될 수 있도록 형성된다. 이를 위해서, 배터리모듈(110)에 천공되는 냉각홀(111)을 완전히 덮도록 형성되며, 냉각홀(111)로 유입 또는 배출되는 냉각유체가 효율적으로 제1 덕트로 배출 또는 유입될 수 있도록 덕트 몸체는 일정각도를 가지고 형성된다. 또한, 제2 덕트(180)는 복수개의 적층된 배터리모듈(110)의 하부에 위치하여, 외부의 공기가 유입 또는 배터리모듈(110) 내의 유체가 외부로 유출될 수 있도록 형성된다. 이를 위해서, 배터리모듈(110)에 천공되는 냉각홀(111)을 완전히 덮도록 형성되며, 냉각홀(111)로 유입 또는 배출되는 냉각유체가 효율적으로 제2 덕트(180)로 배출 또는 유입될 수 있도록 덕트(170,180) 몸체는 일정각도를 가지고 형성된다.
Theducts 170 and 180 include afirst duct 170 and asecond duct 180, and thefirst duct 170 is located above the plurality of stackedbattery modules 110, so that external air flows in or out. It is formed so that the fluid in thebattery module 110 can be discharged to the outside. To this end, it is formed to completely cover thecooling hole 111 perforated in thebattery module 110, and the duct body so that the cooling fluid flowing into or out of thecooling hole 111 can be efficiently discharged or introduced into the first duct. Is formed with a certain angle. In addition, thesecond duct 180 is positioned at the bottom of the plurality of stackedbattery modules 110, and is formed so that external air may flow in or fluid in thebattery module 110 may flow out. To this end, it is formed to completely cover thecooling hole 111 perforated in thebattery module 110, and cooling fluid flowing into or out of thecooling hole 111 can be efficiently discharged or introduced into thesecond duct 180. So the duct (170,180) body is formed with a certain angle.

도 8을 이용하여, 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 서브팩의 조립단계를 상세히 설명한다.Referring to Figure 8, the assembly steps of the battery subpack according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

본 발명의 일실시예에 따른 배터리 서브팩의 조립단계는 제1 결합단계(S10), 배터리모듈 안착단계(S20), 제2 결합단계(S30), 제3 결합단계(S40), 덕트 결합단계(S50), 및 하네스 결합단계(S60)를 포함한다.The assembling step of the battery subpack according to an embodiment of the present invention includes a first joining step (S10), a battery module seating step (S20), a second joining step (S30), a third joining step (S40), and a duct joining step. (S50), and a harness coupling step (S60).

제1 결합단계(S10)는 제1 엔드플레이트(120)에 하단부재(160)를 결합하는 단계로서, 제1 엔드플레이트(120)의 전면하부에 하단부재(160)를 밀착시켜, 결합부재(200)를 이용하여 결합한다.The first coupling step (S10) is a step of coupling thelower member 160 to thefirst end plate 120, thelower member 160 is closely attached to the lower front of thefirst end plate 120, and the bonding member ( 200).

배터리모듈 안착단계(S20)는 제1 결합단계(S10)에서 결합된 제1 엔드플레이트(120)와 하단부재(160)에 배터리모듈(110)을 안착하는 단계로서, 제1 엔드플레이트(120)와 하단부재(160)가 결합되어 배터리모듈(110)을 안착할 수 있는 공간이 형성되고, 배터리모듈(110)의 하부면이 하단부재(160)의 상부면에 밀착되고, 제1 엔드플레이트(120)와 인접한 배터리모듈의 일측면이 제1 엔드플레이트(120)와 밀착되게 안착되는 것이 바람직하다. 이때, 하단부재(160)에 배터리안착부(163)가 형성되어, 배터리모듈(110)의 모서리 부분이 배터리안착부(163)에 밀착되어 적층된다. 즉, 배터리안착부(163)는 배터리모듈(110)의 모서리 부분과 동일한 형성으로 제작된다. 이때, 배터리모듈(110)은 제1 엔드플레이트(120) 방향, 하단부재(160) 방향, 배터리안착부(163) 방향으로 밀착하여, 적층함에 따라, 배터리모듈을 손쉽게 적층할 수 있는 장점이 있다.
The battery module mounting step (S20) is a step of seating thebattery module 110 on thefirst end plate 120 and thelower member 160 combined in the first coupling step (S10), thefirst end plate 120 And thelower member 160 is combined to form a space to seat thebattery module 110, the lower surface of thebattery module 110 is in close contact with the upper surface of thelower member 160, the first end plate ( 120) it is preferable that one side of the adjacent battery module is seated in close contact with thefirst end plate 120. At this time, thebattery seating portion 163 is formed on thelower member 160, and the corner portions of thebattery module 110 are stacked in close contact with thebattery seating portion 163. That is, thebattery seating portion 163 is made of the same shape as the corner portion of thebattery module 110. At this time, thebattery module 110 is in close contact with thefirst end plate 120, thelower member 160, and thebattery seating portion 163, and has the advantage of easily stacking the battery modules as they are stacked. .

제2 결합단계(S30)는 하단부재(160)에 제2 엔드플레이트(130)를 결합하는 단계로서, 제2 엔드플레이트(130)는 제1 엔드플레이트(120)가 배터리모듈(110)에 밀착되는 면과 대응되는 면에 밀착되고, 하단부재(160)에 결합부재(200)를 이용하여 결합되는 된다. 이때, 제2 엔드플레이트(130)와 하단부재(160)는 소정의 거리가 떨어진 상태로 결합되는 것이 바람직하다. 즉, 제1 엔드플레이트(120)와 제2 엔드플레이트(130)의 거리보다 하단부재(160)가 짧게 제작되어, 배터리모듈(110)를 제작할 경우 제작오차로 인해 적층시킨 배터리모듈(110)의 길이가 정규규격보다 길거나 짧아도 조립하는데 문제가 없도록 제작되는 것이 바람직하다.The second coupling step (S30) is a step of coupling thesecond end plate 130 to thelower member 160, in thesecond end plate 130, thefirst end plate 120 is in close contact with thebattery module 110 It is in close contact with the surface corresponding to the surface, and is coupled using thecoupling member 200 to thebottom member 160. At this time, it is preferable that thesecond end plate 130 and thelower member 160 are coupled with a predetermined distance apart. That is, when thelower member 160 is manufactured shorter than the distance between thefirst end plate 120 and thesecond end plate 130, when manufacturing thebattery module 110, thebattery module 110 stacked due to manufacturing errors It is preferable that the length is longer or shorter than the standard, so that there is no problem in assembling.

제3 결합단계(S40)는 복수개 적층된 배터리모듈(110)의 적층방향과 평행한 상부 모서리에 각각 제1 및 제2 상단부재(140,150)가 결합되는 단계이다.The third coupling step (S40) is a step in which the first and secondupper members 140 and 150 are coupled to upper edges parallel to the stacking direction of the plurality of stackedbattery modules 110, respectively.

덕트 결합단계(S50)는 복수개 적층된 배터리모듈(110)의 상부 또는 하부에 덕트(170,180)를 결합하는 단계이다.The duct coupling step (S50) is a step of coupling theducts 170 and 180 to the top or bottom of the plurality of stackedbattery modules 110.

하네스결합단계(S60)는 복수개 적층된 배터리모듈(110)에 하네스(190)를 결합하는 단계이다.
The harness coupling step (S60) is a step of coupling theharness 190 to the plurality of stackedbattery modules 110.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and of course, the scope of application is diverse, and anyone who has ordinary knowledge in the field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Of course, various modifications are possible.

100 : 배터리서브팩110 : 배터리 모듈
111 : 냉각홀120 : 제1 엔드플레이트
121 : 절곡부
130 : 제2 엔드플레이트131 : 절곡부
140 : 제1 상단부재150 : 제2 상단부재
160 : 하단부재161 : 제1 하단부재
162 : 제2 하단부재163 : 배터리안착부
170 : 제1 덕트180 : 제2 덕트
190 : 하네스200 : 결합부재100: battery subpack 110: battery module
111: cooling hole 120: first end plate
121: bend
130: second end plate 131: bent portion
140: first upper member 150: second upper member
160: lower member 161: first lower member
162: second lower member 163: battery seat
170: first duct 180: second duct
190: Harness 200: Coupling member

Claims (9)

Translated fromKorean

적어도 하나 이상의 배터리셀이 내장된 단위모듈이 직렬 및/또는 병렬로 연결되어 적층되어 있는 복수개 배터리모듈을 포함하는 배터리 서브팩에 있어서,
상기 복수개 적층된 배터리모듈의 적층방향과 수직인 양측면에 각각 배치되는 제1 및 제2 엔드플레이트;
상기 복수개 적층된 배터리모듈의 적층방향과 평행한 상부모서리에 각각 위치하는 제1 및 제2 상단부재; 및
상기 배터리모듈의 하부에 위치하고, 상기 제1 및 제2 엔드플레이트의 사이에 위치하여 결합부재를 통해 각각 상기 제1 엔드플레이트와 제2 엔드플레이트에 고정 결합되는 하단부재;를 포함하되,
상기 하단부재의 길이가 적층된 배터리모듈의 전체 길이 보다 짧은 길이를 갖도록 형성되어,
결합부재를 통해 제1 엔드플레이트와 제2 엔드플레이트를 상기 하단부재에 결합할 때 제1 엔드플레이트와 제2 엔드플레이트 사이의 간격을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는, 배터리 서브팩.
In the battery sub-pack including a plurality of battery modules are stacked with at least one battery cell unit module is embedded in series and / or parallel,
First and second end plates disposed on both sides perpendicular to the stacking direction of the plurality of stacked battery modules;
First and second upper members positioned at upper edges parallel to the stacking direction of the plurality of stacked battery modules, respectively; And
Included in the lower portion of the battery module, located between the first and second end plates, the lower member fixedly coupled to the first end plate and the second end plate through a coupling member, respectively.
The length of the lower member is formed to have a length shorter than the entire length of the stacked battery module,
When the first end plate and the second end plate are coupled to the lower member through the coupling member, it is possible to adjust the distance between the first end plate and the second end plate, the battery subpack.
삭제delete제 1항에 있어서,
상기 배터리 서브팩은 상기 배터리 모듈의 상부에 결합되는 덕트를 더 포함하고, 상기 배터리 모듈은 상하방향으로 천공되는 복수개의 냉각홀이 형성되는 배터리 서브팩.
According to claim 1,
The battery sub-pack further includes a duct coupled to the upper portion of the battery module, the battery module is a battery sub-pack is formed with a plurality of cooling holes perforated in the vertical direction.
제 1항에 있어서,
상기 배터리 서브팩은 상기 배터리모듈의 전극단자 또는 PCB에 연결되는 하네스를 포함하는 배터리 서브팩.
According to claim 1,
The battery subpack is a battery subpack including a harness connected to the electrode terminal or the PCB of the battery module.
제 1항에 있어서,
상기 하단부재는 측면에 상기 배터리모듈이 안착하기 위한 배터리안착부가 위치되는 배터리 서브팩.
According to claim 1,
The lower member is a battery subpack in which a battery seating portion for seating the battery module on the side.
제 1항에 있어서,
상기 하단부재는 상기 복수개의 배터리셀의 적층방향과 평행한 바 형상으로 제작되는 배터리 서브팩.
According to claim 1,
The lower member is a battery sub-pack manufactured in a bar shape parallel to the stacking direction of the plurality of battery cells.
제 1항에 있어서,
상기 제1 엔드플레이트 및 제2 엔드플레이트는 적어도 하나 이상의 측면이 배터리모듈의 반대 방향으로 절곡되는 절곡부를 포함하는 배터리 서브팩.
According to claim 1,
The first end plate and the second end plate is a battery sub-pack including at least one side portion bent in the opposite direction of the battery module.
제 1항에 있어서,
상기 제1 엔드플레이트와 상기 제2 엔드플레이트에는 결합홀이 형성되고,
상기 결합부재는 상기 제1 엔드플레이트 및 상기 제2 엔드플레이트의 결합홀을 관통한 후 마주보는 상기 하단부재와 결합되는 것을 특징으로 하는 배터리 서브팩.
According to claim 1,
A coupling hole is formed in the first end plate and the second end plate,
The coupling member is a battery sub-pack, characterized in that coupled to the lower member facing after passing through the coupling hole of the first end plate and the second end plate.
제 1항의 배터리 서브팩을 조립하는 배터리 서브팩 조립방법에 있어서,
제1 엔드플레이트에 하단부재를 결합하는 제1 결합단계;
상기 제1 결합단계에서 결합된 상기 제1 엔드플레이트와 상기 하단부재에 복수개의 배터리모듈을 안착하는 배터리모듈 안착단계;
상기 하단부재에 제2 엔드플레이트를 결합하는 제2 결합단계;
상기 복수개의 적층된 배터리모듈의 적층방향과 평행한 상부 모서리에 각각 제1 및 제2 상단부재를 결합하는 제3 결합단계;
상기 복수개 적층된 배터리모듈의 상부에 덕트를 결합하는 덕트 결합단계; 및
상기 복수개 적층된 배터리 모듈에 하네스를 결합하는 하네스 결합단계;
를 포함하는 배터리 서브팩 조립방법.In the battery sub-pack assembly method of assembling the battery sub-pack of claim 1,
A first coupling step of coupling the lower member to the first end plate;
A battery module mounting step of seating a plurality of battery modules on the first end plate and the lower member combined in the first combining step;
A second coupling step of coupling a second end plate to the lower member;
A third coupling step of coupling first and second upper members to upper edges parallel to the stacking direction of the plurality of stacked battery modules, respectively;
A duct joining step of joining a duct to an upper portion of the plurality of stacked battery modules; And
A harness coupling step of coupling a harness to the plurality of stacked battery modules;
Battery subpack assembly method comprising a.

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