(57)【要約】  本発明は、二次電池の電極リードとバスバーとの間の電気的連結の信頼性を向上できるバッテリーモジュールを開示する。具体的に、前記バッテリーモジュールは、複数のパウチ型二次電池と、前記複数の二次電池の第１電極リード及び第２電極リードのうち少なくとも２つと接触するバスバーとを含み、前記バスバーは、少なくとも１つの二次電池の第１電極リード及び第２電極リードのうち少なくとも２つと接触して連結された少なくとも２つの金属プレートと、前記金属プレートと結合された本体フレームとを含み、前記金属プレートのうち少なくとも１つは、本体フレームと異なる種類の金属材質を備える。
2020503660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極リード及び第２電極リードを備え、少なくとも一方向に積層されて配列された複数のパウチ型二次電池と、
電気伝導性材質で構成され、前記複数の二次電池の前記第１電極リード及び第２電極リードのうち少なくとも２つと接触して二次電池同士の間を電気的に連結するバスバーと
を含むバッテリーモジュールであって、
前記バスバーは、少なくとも２つの二次電池の前記第１電極リード及び前記第２電極リードのうち少なくとも２つと接触して連結された少なくとも２つの金属プレートと、前記金属プレートの少なくとも一部が外部に露出するように前記金属プレートと結合された本体フレームとを含み、
前記金属プレートのうち少なくとも１つは、前記本体フレームと異なる種類の金属材質を備えることを特徴とするバッテリーモジュール。
【請求項２】
前記金属プレートは、少なくとも１つの二次電池の前記第１電極リードと接触して連結されている第１金属プレートと、少なくとも１つの二次電池の前記第２電極リードと接触して連結されている第２金属プレートとを含むことを特徴とする、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
【請求項３】
前記第１金属プレートは、前記第１金属プレートに接触して連結される前記二次電池の前記第１電極リードと同じ素材で構成され、
前記第２金属プレートは、前記第２金属プレートに接触して連結される前記二次電池の前記第２電極リードと同じ素材で構成されたことを特徴とする、請求項２に記載のバッテリーモジュール。
【請求項４】
前記第１金属プレート、前記第２金属プレート、または前記本体フレームは、ニッケル、銅、アルミニウム、鉛、またはスズを含むことを特徴とする、請求項２又は３に記載のバッテリーモジュール。
【請求項５】
前記本体フレームの前面には、前記第１金属プレートまたは前記第２金属プレートと対応する大きさで凹んだ載置部が形成されていることを特徴とする、請求項２から４のうちのいずれか一項に記載のバッテリーモジュール。
【請求項６】
前記第１金属プレートまたは前記第２金属プレートの外部に露出した前面は、前記本体フレームの外部に露出した前面を基準に後方に凹んで位置していることを特徴とする、請求項５に記載のバッテリーモジュール。
【請求項７】
前記第１金属プレート及び前記第２金属プレートの前面の一部、後面及び側面の少なくとも一部が前記本体フレームの前記載置部と接していることを特徴とする、請求項５又は６に記載のバッテリーモジュール。
【請求項８】
前記第１金属プレート及び前記第２金属プレートは、上下方向に長くなるように立てられた板状のものであり、
前記第１金属プレート及び前記第２金属プレートは、前記第１金属プレート及び前記第２金属プレートのそれぞれの上端部、下端部及び側端部のうち少なくとも１つの前面、後面及び側面を覆うように前記載置部に挿入されていることを特徴とする、請求項５から７のうちのいずれか一項に記載のバッテリーモジュール。
【請求項９】
前記第１金属プレート及び前記第２金属プレートは、外形が塑性加工で形成され、
前記本体フレームは、前記載置部と前記第１金属プレート及び前記第２金属プレートとが相互密着するように鋳造されたことを特徴とする、請求項５から８のうちのいずれか一項に記載のバッテリーモジュール。
【請求項１０】
前記第１金属プレートのうち前記本体フレームの前記載置部と密着した部分は、前記第１金属プレートの金属と前記本体フレームの金属とが混合した形態で前記本体フレームと溶融接合された形態で構成され、
前記第２金属プレートのうち前記本体フレームの前記載置部と密着した部分は、前記第２金属プレートの金属と前記本体フレームの金属とが混合した形態で前記本体フレームと溶融接合された形態で構成されたことを特徴とする、請求項９に記載のバッテリーモジュール。
【請求項１１】
前記本体フレームには、前記第１電極リード及び前記第２電極リードのそれぞれが貫通挿入されている複数の貫通口が形成されていることを特徴とする、請求項１から１０のうちのいずれか一項に記載のバッテリーモジュール。
【請求項１２】
前記貫通口は、前記第１金属プレート及び前記第２金属プレートのそれぞれの一側と接するように形成されたことを特徴とする、請求項２から１０のうちのいずれか一項を引用する請求項１１に記載のバッテリーモジュール。
【請求項１３】
前記本体フレームの後面には、前記本体フレームの前方に凹んだ少なくとも１つの湾入部が形成されたことを特徴とする、請求項１から１２のうちのいずれか一項に記載のバッテリーモジュール。
【請求項１４】
バスバーを製造する方法であって、
（ａ）プレスによって外形を塑性加工した第１金属プレート及び第２金属プレートを用意する過程と、
（ｂ）前記第１金属プレート及び前記第２金属プレートを金型の内部に取り付けて固定する過程と、
（ｃ）前記第１金属プレート及び前記第２金属プレートの少なくとも一部と結合されるように金型に溶融金属を注入し、前記溶融金属を固化して本体フレームを鋳造形成する過程と
を含み、
前記第１金属プレート及び前記第２金属プレートのうち少なくとも１つは、前記本体フレームと異なる種類の金属材質を備えることを特徴とする製造方法。
【請求項１５】
請求項１から１３のうちのいずれか一項に記載のバッテリーモジュールを含むバッテリーパック。
【請求項１６】
請求項１５に記載のバッテリーパックを含む自動車。
【請求項１７】
複数の二次電池の第１電極リード及び第２電極リードのうち少なくとも２つと接触して二次電池同士の間を電気的に連結するバスバーであって、
少なくとも１つの二次電池の第１電極リード及び第２電極リードのうち少なくとも２つと接触して連結された少なくとも２つの金属プレートと、
前記金属プレートの少なくとも一部が外部に露出するように前記金属プレートと結合された本体フレームと
を含み、
前記金属プレートのうち少なくとも１つは、本体フレームと異なる種類の金属材質を備えることを特徴とするバスバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つ以上の二次電池を収容するバッテリーモジュールに関し、より詳しくは、二次電池の電極リードとバスバーとの間の連結部分に対する電気的連結の信頼性が向上したバッテリーモジュール、それを含むバッテリーパック及び自動車に関する。
【０００２】
本出願は、２０１７年５月２９日出願の韓国特許出願第１０−２０１７−００６６１９１号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に援用される。
【背景技術】
【０００３】
現在、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池、リチウム二次電池などの二次電池が常用化しているが、中でもリチウム二次電池はニッケル系列の二次電池に比べてメモリ効果が殆ど起きず充放電が自在であり、自己放電率が非常に低くてエネルギー密度が高いという長所から脚光を浴びている。
【０００４】
このようなリチウム二次電池は、主にリチウム系酸化物と炭素材をそれぞれ正極活物質と負極活物質として使用する。リチウム二次電池は、このような正極活物質と負極活物質がそれぞれ塗布された正極板と負極板がセパレータを介在して配置された電極組立体、及び電極組立体を電解液とともに密封収納する外装材、すなわち電池パウチ外装材を備える。
【０００５】
一般にリチウム二次電池は、外装材の形状によって、電極組立体が金属缶に収納されている缶型二次電池と、電極組立体がアルミニウムラミネートシートのパウチに収納されているパウチ型二次電池とに分けられる。
【０００６】
最近は、携帯型電子機器のような小型装置だけでなく、自動車や電力貯蔵装置のような中大型装置にも二次電池が広く適用されている。このように中大型装置に適用される場合、容量及び出力を高めるために多数の二次電池が電気的に連結される。特に、中大型装置には、積層が容易であるという長所から、パウチ型二次電池が多く用いられる。
【０００７】
バッテリーモジュールの内部で二次電池を電気的に連結するためには、電極リードを相互連結し、連結状態を維持するために連結部分を溶接する。さらに、バッテリーモジュールは、二次電池同士の並列及び／または直列の電気的連結を有するが、そのために電極リードの一端部は二次電池同士の電気的連結のためのバスバーに溶接などの方式で接触固定され得る。
【０００８】
このような構成において、断線を最大限に避けるためには、電極リードとバスバーとの間の連結部分に電気的連結の信頼性を確保する必要がある。しかし、二次電池の電極リードの金属と、該電極リードと連結接触されるバスバー部分の金属とが異なる素材である場合、異種溶接区間が存在して溶接性能が低下する問題がある。特に、電気自動車などのような中大型装置に適用されるバッテリーモジュールの場合、高出力特性が求められるため、電極リード及び／またはバスバー部分が高温になり易い。このとき、電極リードとバスバー部分の温度が適正水準を超えれば、電極リードとバスバーとの間の溶接力が弱くなるか又はこれら構成要素が変形して、これらの間の電気的連結が切れる危険性がより高くなる。
【０００９】
また、従来のバッテリーパックに使われたバスバーは、プレス工法を用いて製作する場合はバスバーの複雑な形状を具現し難く、多様な機能を有するバスバーを具現するのに限界があり、さらに、バスバーの重量を最適化するための軽量化作業が不可能である。
【００１０】
また、バスバーを鋳造工法で製作する場合は、バスバーの内部に気孔が発生し易くて、電極リードとバスバーとを連結するためのレーザー溶接工程の際にバスバーの内部気孔による破裂や破断が生じるため、レーザー溶接を適用し難いという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、二次電池の電極リードとバスバーとの連結部分の結合性及び電気的連結の信頼性を安定的に確保できるバスバーを備えたバッテリーモジュール、それを含むバッテリーパック及び自動車を提供することを目的とする。
【００１２】
本発明の他の目的及び長所は、下記する説明によって理解でき、本発明の実施例によってより明らかに分かるであろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示される手段及びその組合せによって実現することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を達成するため、本発明によるバッテリーモジュールは、第１電極リード及び第２電極リードを備え、少なくとも一方向に積層されて配列された複数のパウチ型二次電池と、電気伝導性材質で構成され、前記複数の二次電池の第１電極リード及び第２電極リードのうち少なくとも２つと接触して二次電池同士の間を電気的に連結するバスバーとを含む。
【００１４】
ここで、前記バスバーは、少なくとも２つの二次電池の第１電極リード及び第２電極リードのうち少なくとも２つと接触して連結された少なくとも２つの金属プレートと、前記金属プレートの少なくとも一部が外部に露出するように前記金属プレートと結合された本体フレームとを含む。
【００１５】
また、前記金属プレートのうち少なくとも１つは、前記本体フレームと異なる種類の金属材質を備えることができる。
【００１６】
さらに、前記金属プレートは、少なくとも１つの二次電池の第１電極リードと接触して連結されている第１金属プレートと、少なくとも１つの二次電池の第２電極リードと接触して連結されている第２金属プレートとを含むことができる。
【００１７】
そして、前記第１金属プレートは、前記第１金属プレートに接触して連結される二次電池の前記第１電極リードと同じ素材で構成でき、前記第２金属プレートは、前記第２金属プレートに接触して連結される二次電池の前記第２電極リードと同じ素材で構成できる。
【００１８】
また、前記第１金属プレート、前記第２金属プレート、または前記本体フレームは、ニッケル、銅、アルミニウム、鉛、またはスズを含むことができる。
【００１９】
さらに、前記本体フレームの前面には、前記第１金属プレートまたは前記第２金属プレートと対応する大きさで凹んだ載置部が形成され得る。
【００２０】
そして、前記第１金属プレートまたは前記第２金属プレートの外部に露出した前面は、前記本体フレームの外部に露出した前面を基準に後方に凹んで位置し得る。
【００２１】
また、前記第１金属プレートまたは前記第２金属プレートは、前記第１金属プレート及び前記第２金属プレートの前面の一部、後面及び側面の少なくとも一部が前記本体フレームの載置部と接するように構成され得る。
【００２２】
さらに、前記第１金属プレート及び前記第２金属プレートは、上下方向に長くなるように立てられた板状のものであり、また、前記第１金属プレート及び前記第２金属プレートは、前記第１金属プレート及び前記第２金属プレートのそれぞれの上端部、下端部及び側端部のうち少なくとも１つの前面、後面及び側面を覆うように載置部に挿入され得る。
【００２３】
そして、前記第１金属プレート及び前記第２金属プレートは、外形がプレスによって塑性加工で形成され、前記本体フレームは、前記載置部と前記第１金属プレート及び前記第２金属プレートとが相互密着するように鋳造され得る。
【００２４】
また、前記第１金属プレートのうち前記本体フレームの載置部と密着した部分は、前記第１金属プレートの金属と前記本体フレームの金属とが混合した形態で前記本体フレームと溶融接合された形態で構成され、前記第２金属プレートのうち前記本体フレームの載置部と密着した部分は、前記第２金属プレートの金属と前記本体フレームの金属とが混合した形態で前記本体フレームと溶融接合された形態で構成され得る。
【００２５】
一方、前記本体フレームには、前記第１電極リード及び前記第２電極リードのそれぞれが貫通挿入されている複数の貫通口が形成され得る。
【００２６】
さらに、前記貫通口は、前記第１金属プレート及び前記第２金属プレートのそれぞれの一側と接するように形成され得る。
【００２７】
また、前記本体フレームの後面には、前記本体フレームの前方に凹んだ少なくとも１つの湾入部が形成され得る。
【００２８】
また、上記の課題を達成するため、本発明によるバスバーを製造する方法は、（ａ）プレスによって外形を塑性加工した第１金属プレート及び第２金属プレートを用意する過程と、（ｂ）前記第１金属プレート及び前記第２金属プレートを金型の内部に取り付けて固定する過程と、（ｃ）前記第１金属プレート及び前記第２金属プレートの少なくとも一部と結合されるように金型に溶融金属を注入し、前記溶融金属を固化して本体フレームを鋳造形成する過程とを含む。
【００２９】
さらに、前記第１金属プレート及び前記第２金属プレートのうち少なくとも１つは、前記本体フレームと異なる種類の金属材質を備えることができる。
【００３０】
また、上記の課題を達成するため、本発明によるバッテリーパックは、本発明によるバッテリーモジュールを含む。
【００３１】
また、上記の課題を達成するため、本発明による自動車は、本発明によるバッテリーパックを含む。
【００３２】
また、上記の課題を達成するため、本発明によるバスバーは、二次電池の第１電極リード及び第２電極リードのうち少なくとも２つと接触して二次電池同士の間を電気的に連結する。
【００３３】
さらに、前記バスバーは、少なくとも２つの二次電池の第１電極リード及び第２電極リードのうち少なくとも２つと接触して連結された少なくとも２つの金属プレートと、前記金属プレートの少なくとも一部が外部に露出するように前記金属プレートと結合された本体フレームとを含むことができる。
【００３４】
そして、前記金属プレートのうち少なくとも１つは、前記本体フレームと異なる種類の金属材質を備えることができる。
【００３５】
詳しくは、前記金属プレートは、少なくとも１つの二次電池の第１電極リードと接触して連結されている第１金属プレートと、少なくとも１つの二次電池の第２電極リードと接触して連結されている第２金属プレートとを含むことができる。
【００３６】
また、前記第１金属プレートは、第１金属プレートに接触して連結される二次電池の前記第１電極リードと同じ素材で構成でき、前記第２金属プレートは、第２金属プレーに接触して連結される二次電池の前記第２電極リードと同じ素材で構成できる。
【００３７】
さらに、前記第１金属プレート及び前記第２金属プレートのうち少なくとも１つは、本体フレームと異なる種類の金属材質を備えることができる。
【００３８】
また、上記の課題を達成するため、本発明によるバッテリーパック用バスバーは、バッテリーモジュールの第１外部入出力端子及び第２外部入出力端子のうち少なくとも２つと接触してバッテリーモジュール同士の間を電気的に連結するバスバーであって、少なくとも１つのバッテリーモジュールの第１外部入出力端子と接触して連結されている第１金属プレートと、少なくとも１つのバッテリーモジュールの第２外部入出力端子と接触して連結されている第２金属プレートと、前記第１金属プレートの少なくとも一部及び前記第２金属プレートの少なくとも一部が外部に露出するように前記第１金属プレート及び前記第２金属プレートと結合された本体フレームとを含む。
【００３９】
また、前記第１金属プレート及び前記第２金属プレートのうち少なくとも１つは、本体フレームと異なる種類の金属材質を備えることができる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明の一態様によれば、バスバーの金属プレートのうち少なくとも１つは、本体フレームと異なる種類の金属材質を備えることで、前記本体フレームと異なる種類の金属材質で構成された電極リードとの同種金属結合が可能であるため、異種金属間の結合によって結合信頼度及び結合力が低下することを予め防止することができる。
【００４１】
したがって、本発明のこのような態様によれば、バスバーと電極リードとの間の結合力が低下し、電極リードとバスバーとの間の連結が切れることで、バッテリーモジュールが充放電できないか、出力又は容量が低下することを防止することができる。
【００４２】
また、本発明の一態様によれば、金属プレートと電極リードとの間の接触連結時にレーザー溶接方式を適用し易く、溶接作業の効率を向上させることができる。
【００４３】
また、本発明の一態様によれば、多様な形状でバスバーを製造でき、バッテリーモジュールに設けられたバスバーが外部物体と干渉することを防止でき、構成の空間活用を高めてコンパクトなバッテリーモジュールを製造することができる。
【００４４】
本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施例を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの構成を概略的に示した斜視図である。
【図２】本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの構成を概略的に示した平面図である。
【図３】図１のバッテリーモジュールのＣ領域を拡大して示した拡大斜視図である。
【図４】図１のバッテリーモジュールの一部構成であるバスバーの構成を分離して示した分離斜視図である。
【図５】図４のバスバーの一形態を示した正面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ’線に沿った断面の一形態を示した断面図である。
【図７】本発明の他の実施例によるバスバーの構成を概略的に示した正面図である。
【図８】図７のＢ−Ｂ’線に沿った断面の一形態を示した断面図である。
【図９】図４のバスバーの後面構成の一実施例を示した後面図である。
【図１０】本発明の他の実施例によるバッテリーモジュールの構成を概略的に示した斜視図である。
【図１１】本発明の他の実施例によるバッテリーモジュールの構成を概略的に示した平面図である。
【図１２】図１０のバッテリーモジュールのＤ領域を拡大して示した拡大斜視図である。
【図１３】図１０のバッテリーモジュールの一部構成であるさらに他の形態のバスバーの構成を分離して示した分離斜視図である。
【図１４】本発明の一実施例によるバッテリーモジュールのバスバーを製造する方法の一例を概略的に示した正断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。
【００４７】
したがって、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
【００４８】
図１は本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの構成を概略的に示した斜視図であり、図２は本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの構成を概略的に示した平面図であり、図３は図１のバッテリーモジュールのＣ領域を拡大して示した拡大斜視図である。
【００４９】
図１〜図３を参照すれば、本発明によるバッテリーモジュール３００は、複数の二次電池１００及びバスバー２００を含むことができる。
【００５０】
ここで、二次電池１００は、パウチ型二次電池１００であり得る。特に、このようなパウチ型二次電池１００は、電極組立体、電解液及びパウチを備えることができる。
【００５１】
ここで、前記パウチは、凹んだ形状の収納部が形成されている左側パウチと右側パウチの２つのパウチで構成され得る。そして、それぞれのパウチは、外部絶縁層、金属層及び内部接着層を備え、パウチの周縁部には内部接着層が互いに融着してシーリング部が形成され得る。また、前記収納部に電極組立体及び電解液が収納される。
【００５２】
そして、前記電極組立体は、電極と分離膜との組立体であって、１つ以上の正極板と１つ以上の負極板とが分離膜を介在して配置された形態で構成される。また、前記電極組立体の第１電極板には第１電極タブが備えられ、１つ以上の第１電極タブが第１電極リード１１１と連結される。ここで、前記第１電極リード１１１は、一端が前記第１電極タブに連結され、他端がパウチの外部に露出する。このように露出した部分が二次電池の電極端子、例えば、二次電池１００の正極端子として機能できる。
【００５３】
また、前記電極組立体の第２電極板には第２電極タブが備えられ、１つ以上の第２電極タブが第２電極リード１１２と連結される。そして、前記第２電極リード１１２は、一端が前記第２電極タブに連結され、他端がパウチの外部に露出する。このように露出した部分が二次電池の電極端子、例えば、二次電池１００の負極端子として機能できる。
【００５４】
このとき、二次電池１００が備えている第１電極タブ及び第２電極タブは、正極タブまたは負極タブであり得、また、第１電極リード１１１及び第２電極リード１１２は正極リードまたは負極リードであり得る。さらに、前記第１電極リード１１１と前記第２電極リード１１２とは、相異なる極性の電極リードであり得る。例えば、前記第１電極リード１１１は正極リードであり、前記第２電極リード１１２は負極リードであり得る。
【００５５】
さらに、前記正極リードと負極リードとは、二次電池１００の中心を基準に互いに逆方向に備えられ得る。例えば、図１及び図２に示されたように、各二次電池１００は第１電極リード１１１と第２電極リード１１２が前方と後方に突出するように構成され得る。したがって、本発明のこのような構成によれば、１つの二次電池１００において、正極リードと負極リードとの間の干渉がなくなって、電極リードの面積を広げることができ、電極リード同士の溶接工程及び電極リードとバスバー２００との間の溶接工程などをより容易に行うことができる。
【００５６】
また、前記第１電極リード１１１及び前記第２電極リード１１２は、板状で構成され得る。特に、第１電極リード１１１及び第２電極リード１１２は、広い面が左側と右側に向かうように立てられた状態で水平方向に突出してから、端部が左側または右側に折り曲げられ得る。特に、図３に示されたように、相互隣接した二次電池１００のそれぞれの電極リード１１２の折り曲げられた方向が相異なる場合、電極リード１１２はそれらの終端が相互対向するように構成され得る。
【００５７】
前記二次電池１００は、バッテリーモジュール３００に複数個含まれて、少なくとも一方向に積層されて配列され得る。例えば、図１及び図２に示されたように、複数のパウチ型二次電池１００が水平方向に並んで積層された形態で構成され得る。このとき、それぞれのパウチ型二次電池１００は、Ｆ方向（図１を参照）から眺めたとき、２つの広い面が左右側にそれぞれ位置し、上部と下部、前方と後方にはシーリング部が位置するように地面に略垂直に立てられる形態で配置され得る。換言すれば、それぞれの二次電池１００は、上下方向に立てられた形態で構成され得る。一方、本明細書では、特に言及しない限り、Ｆ方向から眺めたときを基準にして上下前後左右の方向とする。
【００５８】
上述したパウチ型二次電池１００の構成については、本願発明が属する技術分野の当業者にとって自明な事項であるため、より詳細な説明は省略する。そして、本発明によるバッテリーモジュール３００には、本願の出願時点で公知された多様な二次電池を採用できる。
【００５９】
一方、前記バスバー２００は、電気伝導率が比較的に高い電気伝導性材質で構成される。したがって、このような構成のバスバー２００は、複数の前記二次電池１００の第１電極リード１１１及び第２電極リード１１２のうち少なくとも２つと接触して二次電池１００同士の間を電気的に連結することができる。
【００６０】
例えば、前記バスバー２００は、同一極性の電極リード、例えば２つ以上の第１電極リード１１１と接触して二次電池１００同士の間を電気的に連結し、または、２つ以上の第２電極リード１１２と接触して二次電池１００同士の間を電気的に連結し得る。または、前記バスバー２００は、相異なる極性の電極リード、例えば１つ以上の第１電極リード１１１及び１つ以上の第２電極リード１１２と接触して二次電池１００同士の間を電気的に連結し得る。
【００６１】
さらに、前記バスバー２００は、二次電池１００の電極リードと接触して連結するための少なくとも２つの金属プレート２２１、２２２を含むことができる。より詳しくは、前記金属プレート２２１、２２２は、複数の二次電池１００の第１電極リード１１１または第２電極リード１１２のうち少なくとも２つと接触して連結できる。
【００６２】
特に、前記金属プレート２２１、２２２のうち、前記金属プレート２２１は少なくとも２つの二次電池１００の第１電極リード１１１と接触でき、前記金属プレート２２２は少なくとも２つの二次電池１００の第２電極リード１１２と接触できる。したがって、本発明のこのような構成によれば、前記バスバー２００は、金属プレートの構成を通じて複数の二次電池１００の第１電極リード１１１または第２電極リード１１２のうち少なくとも２つの同一極性の電極リードと接触し、二次電池１００同士の間を電気的に並列連結することができる。
【００６３】
また、前記バスバー２００は、前記金属プレート２２１の少なくとも一部が外部に露出するように前記金属プレートと結合された本体フレーム２１０を含むことができる。このとき、前記金属プレートの外部に露出した部分は、前面及び側面の少なくとも一部であり得る。また、前記本体フレーム２１０は電気伝導性材質で構成され得る。
【００６４】
一方、従来のバスバーは、電極リードの金属素材と異なる素材で構成される場合、電極リードとバスバーとの間で異種金属の結合が不可避であるため、バスバーと電極リードとの間の溶接結合性の信頼度が低下する問題がある。
【００６５】
このような従来技術の問題を解決するため、本発明の一実施例によるバスバー２００は、少なくとも２つの金属プレート２２１を含み、前記金属プレート２２１のうち少なくとも１つは、本体フレーム２１０と異なる種類の金属材質を備えることができる。
【００６６】
ここで、金属材質とは、単一の金属であるか、または、異なる種類の金属の特定の組合せからなる金属素材を言う。
【００６７】
より具体的に、前記金属プレート２２１のうち、いずれか１つはバスバー２００と同一種類の金属材質を備え、その他はバスバー２００と異なる種類の金属材質を備えるか、または、前記金属プレート２２１全てがバスバー２００と異なる種類の金属材質を備えることができる。したがって、本発明のこのような構成によれば、前記バスバー２００は、本体フレーム２１０と異なる種類の金属材質を備えた金属プレート２２１を含むことで、前記本体フレーム２１０と異なる種類の金属材質で構成された電極リードとの異種金属間結合を避けることができる。
【００６８】
さらに、本発明の一実施例によるバスバー２００は、前記第１金属プレート２２１及び前記第２金属プレート２２２を含むことができる。より詳しくは、前記第１金属プレート２２１は、少なくとも１つの二次電池１００の第１電極リード１１１と接触して連結でき、前記第２金属プレート２２２は、少なくとも１つの二次電池１００の第２電極リード１１２と接触して連結できる。
【００６９】
特に、前記バスバー２００は、第１金属プレート２２１及び第２金属プレート２２２を使用して二次電池１００の相異なる極性の電極リードと接触することで、二次電池１００同士の間を電気的に直列連結することができる。特に、前記第１金属プレート２２１及び前記第２金属プレート２２２は、前記第１電極リード１１１及び前記第２電極リード１１２と接触することで、相異なる極性の二次電池１００同士の間を電気的に直列連結することができる。したがって、本発明の一実施例によるバスバー２００は、第１金属プレート２２１及び第２金属プレート２２２を備えて二次電池１００同士を電気的に直列連結することができる。例えば、図３に示されたように、前記バスバー２００は、第１電極リード１１１と接触して連結されている２つの第１金属プレート２２１、及び第２電極リード１１２と接触して連結されている１つの第２金属プレート２２２を含み得る。
【００７０】
このとき、前記第１金属プレート２２１及び前記第２金属プレート２２２は、板状であり得る。したがって、前記第１金属プレート２２１及び前記第２金属プレート２２２は、板状で構成された電極リードと面接触可能であるため、接触面積を広げて接触区間の電気抵抗を効果的に低減させることができる。
【００７１】
さらに、前記第１金属プレート２２１及び前記第２金属プレート２２２は、複数の第１電極リード１１１または第２電極リード１１２の一部が相互重なった形態で接触して連結され得る。より詳しくは、前記第１電極リード１１１の一端部の一面と他の第１電極リード１１１の一端部の他面とが重なった構造を有し、前記第１電極リード１１１のいずれか１つの一面が前記第１金属プレート２２１と接触して連結され得る。
【００７２】
同様に、前記第２電極リード１１２の一端部の一面と他の第２電極リード１１２の一端部の他面とが重なった構造を有し、前記第２電極リード１１２のいずれか１つの一面が前記第２金属プレート２２２と接触して連結され得る。
【００７３】
例えば、図２及び図３に示されたように、前記第１金属プレート２２１は、２つの第１電極リード１１１の一部同士が重なった形態で第１電極リード１１１と接触して連結され得る。また、前記第２金属プレート２２２は、２つの第２電極リード１１２の一部同士が重なった形態で第２電極リード１１２と接触して連結され得る。
【００７４】
また、前記第１金属プレート２２１及び前記第２金属プレート２２２の前面の一部には、少なくとも１つの電極リードが面接触して連結され得る。さらに、前記第１金属プレート２２１及び前記第２金属プレート２２２は、電極リードと接触する面積を増やすため、前面及び側面の一部に電極リードが接触して連結され得る。
【００７５】
さらに他の実施例では、前記第１金属プレート２２１及び前記第２金属プレート２２２の前面の一部に、２つ以上の電極リードが面接触して連結され、より具体的に、前記第１金属プレート２２１及び前記第２金属プレート２２２の前面の一部に１つの電極リードが面接触して連結され、前記電極リードが面接触した部分を除いた他の部分に他の電極リードが面接触して連結され得る。
【００７６】
特に、前記第２金属プレート２２２の前面は、相互隣接した二次電池１００のそれぞれの第２電極リード１１２の折り曲げられた方向が相異なる場合、第２電極リード１１２の終端同士が対向するように位置した状態で、第２電極リード１１２と面接触して連結され得る。
【００７７】
例えば、図３に示されたように、第２電極リード１１２が２つずつ重なった形態で、全部で４つの第２電極リード１１２の終端が対向するように位置して、前記第２金属プレート２２２に面接触して連結され得る。本発明のこのような構成によれば、前記バスバー２００は、第１金属プレート２２１及び第２金属プレート２２２を備えることで、電極リードと広い面積で面接触して連結できるため、連結区間で生じ得る電気抵抗を効果的に減らすことができる。
【００７８】
図４は、図１のバッテリーモジュールの一部構成であるバスバーの構成を分離して示した分離斜視図である。
【００７９】
図４を参照すれば、前記本体フレーム２１０は、上段バー２４２、下段バー２４４及び連結部２４６を含むことができる。
【００８０】
前記上段バー２４２は、前記本体フレーム２１０が上下方向に立てられた場合、前記本体フレーム２１０の上部に位置して水平方向に長く延びたバー形態で形成され得る。
【００８１】
また、前記下段バー２４４は、前記本体フレーム２１０の下部に位置して水平方向に長く延びたバー形態で形成され得る。
【００８２】
前記連結部２４６は、前記上段バー２４２と下段バー２４４とを連結する構造であり得る。より具体的に、前記連結部２４６は、前記上段バー２４２から下方に延びて下段バー２４４と連結されたリブ形状で形成され得る。さらに、前記連結部２４６は、前記バスバー２００に含まれた第１金属プレート２２１及び第２金属プレート２２２の個数に応じて少なくとも２つが形成され得る。
【００８３】
そして、前記第１金属プレート２２１は、第１金属プレート２２１に接触して連結される二次電池１００の第１電極リード１１１と同じ素材で構成され得る。また、前記第２金属プレート２２２は、第２金属プレート２２２に接触して連結される二次電池１００の第２電極リード１１２と同じ素材で構成され得る。ここで、前記第１電極リード１１１及び第２電極リード１１２の素材は、電気伝導性に優れた金属であり得、一般に二次電池１００の電極リードに使われる金属であり得る。
【００８４】
したがって、本発明の一実施例によるバスバー２００は、第１金属プレート２２１及び第２金属プレート２２２をそれと接触して連結される電極リードと同じ素材で構成することで、溶接結合の際、バスバー２００と電極リードとが異種金属結合されることを防止でき、バスバーと電極リードとの間の結合力及び結合信頼度を向上させることができる。
【００８５】
一方、前記第１金属プレート２２１、前記第２金属プレート２２２及び前記本体フレーム２１０は、前記バスバー２００に含まれる構成要素であって、それぞれ電気伝導性を有するように金属材質を備えることができる。
【００８６】
具体的に、前記第１金属プレート２２１は、例えば、ニッケル、銅、アルミニウム、鉛及びスズからなる群より選択される１つ以上の電気伝導性素材で構成され得る。例えば、前記第１金属プレート２２１はアルミニウム素材で構成され得る。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、外にも多様な金属が第１金属プレート２２１の材料として用いられ得る。
【００８７】
また、前記第２金属プレート２２２は、例えば、ニッケル、銅、アルミニウム、鉛及びスズからなる群より選択される１つ以上の電気伝導性素材で構成され得る。例えば、前記第２金属プレート２２２は銅素材で構成され得る。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、外にも多様な金属が第２金属プレート２２２の材料として用いられ得る。
【００８８】
一般に、二次電池の正極リードと負極リードとは相異なる種類で構成されるように設定しているため、望ましくは、本発明のバスバー２００は互いに異なる種類の素材で構成された第１金属プレート２２１及び第２金属プレート２２２を含むことができる。例えば、前記第１金属プレート２２１をアルミニウム素材で構成する場合、前記第２金属プレート２２２は銅素材で構成し得る。
【００８９】
また、前記本体フレーム２１０は、ニッケル、銅、アルミニウム、鉛及びスズからなる群より選択される１つ以上の電気伝導性素材で構成され得る。例えば、前記本体フレーム２１０は銅素材で構成され得る。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、以外にも多様な金属が本体フレーム２１０の材料として用いられ得る。
【００９０】
さらに、前記本体フレーム２１０は、第１金属プレート２２１及び第２金属プレート２２２のいずれか１つと同一素材で構成され、他の１つと異なる種類の素材で構成され得る。例えば、前記本体フレーム２１０は、第２金属プレート２２２と同様に銅素材で構成され、第１金属プレート２２１はアルミニウム素材で構成され得る。
【００９１】
図５は図４のバスバーの一形態を示した正面図であり、図６は図５のＡ−Ａ’線に沿った断面の一形態を示した断面図である。
【００９２】
図４とともに図５及び図６を参照すれば、前記本体フレーム２１０の前面には第１金属プレート２２１または第２金属プレート２２２を載置するための載置部２１１が形成される。例えば、前記載置部２１１は、前記第１金属プレート２２１または前記第２金属プレート２２２の外面と密着されるように、前記第１金属プレート２２１または前記第２金属プレート２２２と対応する大きさで凹んだ構造で前記本体フレーム２１０に形成され得る。
【００９３】
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記バスバー２００は、前記第１金属プレート２２１及び前記第２金属プレート２２２を前記本体フレーム２１０の載置部２１１に安定的に載置でき、電極リードと金属プレートとの間の接触連結作業を容易に行うことができる。そして、このような構成によれば、前記第１金属プレート２２１及び前記第２金属プレート２２２が外部の衝撃によってもバスバー２００から脱離し難くなって、バスバー２００の耐久性を向上させることができる。
【００９４】
より具体的に、前記載置部２１１は、前記第１金属プレート２２１及び前記第２金属プレート２２２の後面の少なくとも一部と接している構造であり得る。例えば、図６に示されたように、前記載置部２１１は、前記本体フレーム２１０と金属プレート２２１、２２２との間の接合面積を最大化するため、前記第１金属プレート２２１または前記第２金属プレート２２２の後面全体と接し得る。
【００９５】
また、前記載置部２１１は、前記第１金属プレート２２１及び前記第２金属プレート２２２の側面の少なくとも一部と接している構造であり得る。さらに、前記載置部２１１は、前記第１金属プレート２２１及び前記第２金属プレート２２２の側面全体と接し得る。
【００９６】
例えば、図４に示されたように、前記載置部２１１は、前記第１金属プレート２２１の第２側面２３２、第３側面２３３及び第４側面２３４と接し得る。また、前記載置部２１１は、前記第２金属プレート２２２の第２側面２４２及び第４側面２４４と接し得る。
【００９７】
図７は、本発明の他の実施例によるバスバーの構成を概略的に示した正面図である。そして、図８は、図７のＢ−Ｂ’線に沿った断面の一形態を示した断面図である。ただし、図７では、説明の便宜上、金属プレートに対して本体フレームの内側に埋め込まれた部分は点線で示すことにする。
【００９８】
図７及び図８を参照すれば、本発明の他の実施例によるバスバー４００は、前記載置部４１１が前記第１金属プレート２２１及び前記第２金属プレート２２２の前面の一部と接する構造で形成され得る。
【００９９】
このとき、前記第１金属プレート２２１または前記第２金属プレート２２２が載置されるための載置部４１１が前記第１金属プレート２２１または前記第２金属プレート２２２の前面全てに接する場合、前記第１金属プレート２２１または前記第２金属プレート２２２の前面に接触して連結される電極リードと金属プレートとの間の接触連結が容易でないため、前記載置部４１１を前記第１金属プレート２２１及び前記第２金属プレート２２２の前面の一部と接する構造で形成することが望ましい。例えば、前記載置部４１１は、前記第１金属プレート２２１及び前記第２金属プレート２２２の前面の全体面積を基準に１０％〜５０％で接する構造で形成し得る。
【０１００】
特に、前記第１金属プレート２２１及び前記第２金属プレート２２２が上下方向に長くなるように立てられた板状のものである場合、前記第１金属プレート２２１及び／または前記第２金属プレート２２２は、それぞれの上端部２５１、下端部２５２及び側端部２５３のうち少なくとも１つが覆われるように載置部４１１に挿入された構造で構成され得る。
【０１０１】
例えば、図７及び図８に示されたように、前記載置部４１１は、第１金属プレート２２１の上端部２５１、下端部２５２及び側端部２５３の前面２２６、後面２２７、及び側面２２８を覆うように形成され得る。また、前記載置部４１１は、第２金属プレート２２２の上端部２４２及び下端部２４４の前面、後面及び側面を覆うように形成され得る。このような構成によるバスバー４００は、前記本体フレーム４１０の一部が前記第１金属プレート２２１または前記第２金属プレート２２２の前面、後面及び側面を覆うように構成されることで、外部衝撃などによって金属プレートがバスバーから分離することを効果的に防止することができる。
【０１０２】
しかし、本発明において、前記第１金属プレート２２１及び前記第２金属プレート２２２が前記本体フレーム２１０に取り付けられる形態は上述した形態のみに限定されず、前記第１金属プレート２２１及び前記第２金属プレート２２２が前記本体フレーム２１０に取り付けられる形態は多様に具現され得る。
【０１０３】
また、前記第１金属プレート２２１または前記第２金属プレート２２２の外部に露出した前面は、前記本体フレーム４１０の外部に露出した前面を基準にして前方に突出せず、同一平面上に位置するか、または、後方に凹んで位置し得る。
【０１０４】
例えば、図８に示されたように、前記第１金属プレート２２１の外部に露出した前面２２６は、前記本体フレーム４１０の外部に露出した前面を基準に後方に凹んで位置され得る。
【０１０５】
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記バスバー４００は、金属プレートが外部に突出して外部物体と干渉することを防止できるため、外部物体との不適切な接触を防止し、金属プレートの損傷を予防することができる。また、前記バスバー４００の前後方向の厚さを減少させ、前記バスバー４００がバッテリーモジュール３００で占める空間を減らすことができる。
【０１０６】
さらに、前記バスバー４００は、前記第１金属プレート２２１及び前記第２金属プレート２２２の露出した前面に電極リード１１１、１１２が接触して連結された場合にも、前記電極リード１１１、１１２が前記本体フレーム４１０の外部に露出した前面と平行に位置するか又は後方に凹んで位置し得る。
【０１０７】
本発明のこのような構成によれば、前記バスバー４００と結合された第１電極リード１１１または第２電極リード１１２が外部物体と干渉することを防止できる。したがって、この場合、バッテリーモジュール３００の組立てを容易にし、前記電極リード１１１、１１２と外部の不適切な伝導性物体と接触することを防止でき、さらに外部物体との衝突による電極リードの損傷を防止することができる。
【０１０８】
図５及び図６を再び参照すれば、前記第１金属プレート２２１及び前記第２金属プレート２２２は、プレスによって塑性加工される方式で形成できる。このようなプレスによる塑性加工は、鍛造プレスを用いて加工体を徐々に加圧することで、金属プレートの外形を成形する方式で行われ得る。このような加工法は、騒音や振動がなく、金属内部に気孔が生じないという長所がある。したがって、本発明のこのような構成によれば、前記第１金属プレート２２１及び前記第２金属プレート２２２を薄くて堅く形成することができる。特に、この場合、金属プレート内部に気孔が形成されず、レーザー溶接などの高温が加えられる作業時に金属プレートが破損することを予め防止することができる。
【０１０９】
また、前記本体フレーム２１０は、載置部２１１と第１金属プレート２２１または第２金属プレート２２２とが相互密着するように鋳造される方式で構成され得る。ここで鋳造は、例えば、ダイ鋳造であり得、ダイ鋳造とは金属材料を加熱して溶かした後、所望の形態の型に注入して鋳物を製造する方式である。このような鋳造で本体フレーム２１０を製造する場合、追加的な仕上げ作業なく複雑な構造を精密に形成でき、軽量化などの部品の重量を減らせる加工処理を容易に行うことができる。特に、爆発鋳造法を使う場合、金属内の気孔を減らした高品質の本体フレーム２１０を形成することができる。ただし、本発明の本体フレームが鋳造方式で製造される場合、本発明がこのような具体的な鋳造方式によって限定されることはない。
【０１１０】
そして、図６に示されたように、前記本体フレーム２１０の載置部２１１と前記第１金属プレート２２１とが直接接触した部分（接合部２２５）は、前記第１金属プレート２２１の一部金属と前記本体フレーム２１０の一部金属とが混合溶融されて相互接合された形態で構成され得る。
【０１１１】
このような溶融接合された構成（接合部２２５）は、前記第１金属プレート２２１が介在された状態で前記本体フレーム２１０が鋳造されるとき、高温加熱されて溶融された高温状態の本体フレーム２１０が前記第１金属プレート２２１に接触することで形成される。すなわち、前記第１金属プレート２２１と前記本体フレーム２１０との接合部２２５で前記第１金属プレート２２１の一部金属と前記本体フレーム２１０の一部金属とが混合された後、混合された部分が固化しながら前記第１金属プレート２２１と前記本体フレーム２１０との間の溶融接合が行われ得る。
【０１１２】
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記第１金属プレート２２１と本体フレーム２１０との金属材質の素材が相異なる場合に生じる結合力の低下を補完することで、第１金属プレート２２１と本体フレーム２１０との信頼できる結合と高い結合力を確保することができる。
【０１１３】
特に、前記第１金属プレート２２１において前記載置部２１１と密着した部分（接合部２２５）は、鋳造過程で前記本体フレーム２１０の加熱溶融された金属材料と接触しながら瞬間的に加熱溶融され、前記本体フレーム２１０と溶融接合され得る。または、第１金属プレート２２１のうち前記載置部２１１と密着した部分は、加熱機によって瞬間的に加熱溶融された状態で前記本体フレーム２１０と溶融接合され得る。ただし、本発明が必ずしもこのような加熱方式のみに限定されることはなく、外にも多様な加熱方法が溶融接合に用いられ得る。
【０１１４】
さらに、上述した前記第１金属プレート２２１の場合と同様に、前記第２金属プレート２２２のうち前記本体フレーム２１０の載置部２１１と密着した部分も、前記第２金属プレート２２２の金属と前記本体フレーム２１０の金属とが混合した形態で本体フレーム２１０と溶融接合された形態で構成され得る。
【０１１５】
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記第２金属プレート２２２と前記本体フレーム２１０との金属材質が相異なる場合に生じる結合力の低下を補完することで、前記第２金属プレート２２２と本体フレーム２１０との信頼できる結合と高い結合力を発揮することができる。
【０１１６】
また、鋳造方式で形成された本体フレーム２１０は、載置部２１１に少なくとも１つの孔が形成され得る。そして、前記第１金属プレート２２１及び前記第２金属プレート２２２には、前記孔と対応する形状の少なくとも１つの突起が形成され得る。特に、前記本体フレーム２１０の孔は、鋳造過程を通じて前記第１金属プレート２２１または前記第２金属プレート２２２の突起が挿入された状態で結合され得る。
【０１１７】
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記突起と孔との結合構造は、前記本体フレーム２１０と前記第１金属プレート２２１または前記第２金属プレート２２２との締結状態をより堅固に固定させることができる。
【０１１８】
さらに、前記突起と孔との結合構造は、前記第１金属プレート２２１及び前記第２金属プレート２２２と電極リードとの間の溶接結合作業や、前記バッテリーモジュール３００の移動または使用中に前記第１金属プレート２２１及び前記第２金属プレート２２２が動くことを防止することができる。
【０１１９】
図５及び図６を再度参照すれば、前記本体フレーム２１０には、貫通口２３０が１つ以上形成され得る。さらに、前記貫通口２３０は、前記本体フレーム２１０から前後方向に貫通した形態で構成され得る。より具体的に、前記貫通口２３０は、前記第１電極リード１１１または前記第２電極リード１１２が突出した方向の末端面と対応する形状で形成され得る。したがって、本発明のこのような構成によれば、前記貫通口２３０は、前記第１電極リード１１１または前記第２電極リード１１２を干渉なく容易に貫通挿入させ、製造効率を高めることができる。
【０１２０】
また、前記貫通口２３０は、前記第１金属プレート２２１または前記第２金属プレート２２２の一側と少なくとも近接するか又は接するように形成され得る。
【０１２１】
例えば、図５に示されたように、前記貫通口２３０は、前記第１金属プレート２２１または前記第２金属プレート２２２の一側と接して形成され得る。このとき、前記貫通口２３０は、前記第１金属プレート２２１または前記第２金属プレート２２２の一側面が貫通口２３０に露出するように構成され得る。この場合、前記第１電極リード１１１または前記第２電極リード１１２が第１金属プレート２２１及び第２金属プレート２２２に接触するための延長すべき長さをより最小化できるため、外部衝撃による電極リードの破損または断線を防止するのに有利である。
【０１２２】
図９は、図４のバスバーの後面構成の一実施例を示した後面図である。
【０１２３】
図４及び図９を参照すれば、前記本体フレーム２１０は、後面に１つ以上の湾入部２１８が形成されるように構成され得る。具体的に、前記湾入部２１８は、バッテリーモジュール３００の他の構成との干渉を避けるための形状であり得、例えば、前記湾入部２１８は前記本体フレーム２１０の一部面が前方に凹んだ段差構造で形成され得る。
【０１２４】
また、前記湾入部２１８は、上端部から下端部に長く延びた形態で形成され得る。例えば、前記本体フレーム２１０の後面には、図９に示されたように、３つの湾入部２１８が前記本体フレーム２１０の前方に凹んだ形態で形成され得る。例えば、前記バスバー２００が湾入部２１８を有することで、バッテリーモジュール３００の二次電池１００の前方に突出した構造を有する構成との干渉を避けることができる。
【０１２５】
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記バスバー２００は、湾入部２１８構造を形成させることで、バッテリーモジュール３００の軽量化を具現し内部構成の不要な体積を減らすことができ、よりコンパクトなバッテリーモジュール３００を製造することができる。
【０１２６】
図１０は、本発明の他の実施例によるバッテリーモジュールの構成を概略的に示した斜視図である。そして、図１１は、本発明の他の実施例によるバッテリーモジュールの構成を概略的に示した平面図である。ここでは、上述した実施例についての説明が同一または類似に適用される部分に対しては詳細な説明を省略し、上述した実施例との相違点を主に説明する。
【０１２７】
図１０及び図１１を参照すれば、本発明の他の実施例によるバッテリーモジュール６００は、図１のバッテリーモジュール３００に含まれたバスバー２００と異なる形態のバスバー５００を含むことができる。
【０１２８】
具体的に、前記バッテリーモジュール６００は、前記第１電極リード１１１または前記第２電極リード１１２と接触して二次電池１００同士の間を電気的に並列連結するさらに他の形態のバスバー５００を含むことができる。
【０１２９】
また、前記バッテリーモジュール６００は、前記二次電池１００の第１電極リード１１１及び第２電極リード１１２の両方に接触して二次電池１００同士の間を電気的に直列連結するバスバー２００、及び前記第１電極リード１１１または前記第２電極リード１１２と接触して二次電池１００同士の間を電気的に並列連結するさらに他の形態のバスバー５００を共に含むことができる。
【０１３０】
例えば、図１０及び図１１に示されたように、前記バッテリーモジュール６００は、前記二次電池１００の第１電極リード１１１及び第２電極リード１１２のそれぞれが前方と後方にそれぞれ突出して形成されている場合、前記バッテリーモジュール６００の前方及び後方に２つのバスバー２００及び２つのさらに他の形態のバスバー５００が形成され得る。
【０１３１】
図１２は、図１０のバッテリーモジュールのＤ領域を拡大して示した拡大斜視図である。そして、図１３は、図１０のバッテリーモジュールの一部構成であるさらに他の形態のバスバーの構成を分離して示した分離斜視図である。
【０１３２】
また、前記バスバー５００は、前記本体フレーム５１０及び少なくとも２つの金属プレート５２１を含むことができる。
【０１３３】
より具体的に、前記バスバー５００は、少なくとも２つの二次電池１００の第１電極リード１１１または第２電極リード１１２と接触して連結された少なくとも１つの第３金属プレート５２１を含むことができる。例えば、図１２に示されたように、前記バスバー５００は、２つの二次電池１００の第１電極リード１１１と接触して連結された２つの第３金属プレート５２１を含んでいる。
【０１３４】
特に、前記第３金属プレート５２１は、前記本体フレーム５１０と異なる種類の金属材質を備えることができる。したがって、本発明のこのような構成によれば、バスバー５００は、本体フレーム５１０と異なる種類の金属材質を備えた金属プレートを備えることで、本体フレーム５１０と異なる種類の金属材質で構成された電極リードと異種金属結合することを避けることができる。
【０１３５】
例えば、図１２に示されたように、前記バスバー５００は、２つの第３金属プレート５２１を含み、それぞれの前記第３金属プレート５２１には一部が互いに重なった２つの第１電極リード１１１が接触して連結され得る。したがって、本発明のこのような構成によって、前記バスバー５００は４つの二次電池１００を電気的に並列連結することができる。
【０１３６】
また、図１３に示されたように、前記本体フレーム５１０は、前面に載置部５１１が形成され得る。さらに、前記載置部５１１は、第３金属プレート５２１が載置されるように構成され得る。
【０１３７】
例えば、前記載置部５１１は、前記第３金属プレート５２１と対応する大きさで凹んだ形態で形成され得る。この場合、前記第３金属プレート５２１は外部衝撃によって容易に離脱することなく、安定的に前記本体フレーム５１０と結合できる。
【０１３８】
また、前記本体フレーム５１０には、少なくとも１つの貫通口が形成され得る。例えば、図１３に示されたように、１つの貫通口が載置部５１１の一側に形成され得る。
【０１３９】
図１４は、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールのバスバーを製造する方法の一例を概略的に示した正断面図である。
【０１４０】
図４及び図１４を参照すれば、本発明によるバスバー２００を製造する方法は、まず、（ａ）過程でプレスによって外形を塑性加工した第１金属プレート２２１及び第２金属プレート２２２を用意することができる。
【０１４１】
また、（ｂ）過程では、用意した第１金属プレート２２１及び第２金属プレート２２２を金型４００の内部に取り付けて固定することができる。
【０１４２】
また、（ｃ）過程では、前記第１金属プレート２２１及び前記第２金属プレート２２２の少なくとも一部と結合されるように、金型４００に形成された注入口４１０から溶融金属２１５を注入し、その後、注入された溶融金属２１５を冷却して固化させることで本体フレーム２１０の外形が鋳造形成される。
【０１４３】
このとき、注入された溶融金属２１５の熱が金型４００内部に取り付けられた前記第１金属プレート２２１及び前記第２金属プレート２２２の一部と接触して、前記第１金属プレート２２１及び前記第２金属プレート２２２の接触外面に熱が伝導され得る。
【０１４４】
この場合、前記第１金属プレート２２１及び前記第２金属プレート２２２のうち、注入された溶融金属２１５と接触した部分は、伝導された熱によって一部金属が溶融されながら、注入された溶融金属２１５と混合された形態で溶融接合され得る。したがって、本発明のこのような構成によって、第１金属プレート２２１及び第２金属プレート２２２を本体フレーム２１０と強い結合力で結合させることができる。
【０１４５】
最後に、（ｄ）過程では、第１金属プレート２２１及び第２金属プレート２２２と結合された状態で固化した本体フレーム２１０を金型４００から取り出して、バスバー２００の製造を仕上げる。
【０１４６】
また、本発明によるバッテリーパックは、本発明によるバッテリーモジュールを１つ以上含むことができる。さらに、本発明によるバッテリーパックは、このようなバッテリーモジュールの外に、このようなバッテリーモジュールを収納するためのパックケース、バッテリーモジュールの充放電を制御するための各種の装置、例えばＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）、電流センサ、ヒューズなどをさらに含むことができる。
【０１４７】
また、本発明によるバッテリーパックは、電気自動車やハイブリッド自動車のような自動車に適用できる。すなわち、本発明による自動車は、本発明によるバッテリーパックを含むことができる。
【０１４８】
一方、本明細書において、上、下、左、右、前、後のように方向を表す用語が使われたが、このような用語は説明の便宜上使用されたものであって、対象になる物の位置や観測者の位置などによって変わり得ることは本発明の当業者にとって自明である。
【０１４９】
以上のように、本発明を限定された実施例と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１５０】
本発明はバッテリーモジュールに関し、特に、このようなバッテリーモジュールを使用して構成したバッテリーパック、該バッテリーパックによって駆動される自動車、例えば電気自動車に関連する産業に利用可能である。
【符号の説明】
【０１５１】
１００  二次電池（パウチ型二次電池）
１１１  第１電極リード（電極リード）
１１２  第２電極リード（電極リード）
２００  バスバー
２１０  本体フレーム
２１１  載置部
２１５  溶融金属
２１８  湾入部
２２１  第１金属プレート（金属プレート）
２２２  第２金属プレート（金属プレート）
２２５  接合部
２２６  前面
２２７  後面
２２８  側面
２３０  貫通口
２３２  第２側面
２３３  第３側面
２３４  第４側面
２４６  連結部
２５１  上端部
２５２  下端部
２５３  側端部
３００  バッテリーモジュール
４１１  載置部
５００  バスバー
５１０  本体フレーム
５１１  載置部
５２１  第３金属プレート（金属プレート）
６００  バッテリーモジュール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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