(57)【要約】  本発明は、製造コストを節減し、製造効率を向上させることができるバッテリーモジュールを開示する。前記のような目的を達成するための本発明によるバッテリーモジュールは、複数の二次電池を備えたセルアセンブリーと、印刷回路が備えられ、前記印刷回路と電気的に接続するように接続導体が内部及び外周部にコーティングされた接続部が形成された印刷回路基板を備えるバッテリー管理ユニットと、プレート形状を有し、前記複数の二次電池を相互電気的に接続するように構成された連結部、及び前記連結部の一側端から長く延びたストリップ形態であり、長手方向の端部が少なくとも二回以上折り曲げられた折り曲げ構造を有し、前記折り曲げ構造の少なくとも一部が前記接続部の内部に弾性接触しているセンシング部を備えたバスバープレートと、を含む。
2020537306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の二次電池を備えるセルアセンブリーと、
印刷回路を有する印刷回路基板を備えるバッテリー管理ユニットであって、前記印刷回路基板が接続部を有し、前記接続部の内部及び外周部には、前記印刷回路と電気的に接続するように接続導体がコーティングされる、バッテリー管理ユニットと、
プレート形状を有するバスバープレートであって、前記複数の二次電池を相互に電気的に接続するように構成された連結部と、前記連結部の一側端から長く延びたストリップ形態であるセンシング部であって、長手方向の端部が少なくとも二回以上折り曲げられた折り曲げ構造を有し、前記折り曲げ構造の少なくとも一部が前記接続部の内部に弾性接触しているセンシング部と、を備えたバスバープレートと、
を含むことを特徴とするバッテリーモジュール。
【請求項２】
前記接続部は、前記印刷回路基板の一部が内部方向に凹むように形成された接続溝を有する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】
前記接続溝は、前記接続溝の内部の幅の大きさが下端部から上方へ進むにつれて漸進的に減少するテーパー構造を有し、
前記センシング部の折り曲げ構造の少なくとも一部が前記接続部の下端部から上方へ挿入されて接続されている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】
前記接続溝には、前記センシング部の折り曲げ構造の少なくとも一部が上部にかかるように水平方向へ延びた係止突起が形成されている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５】
前記接続部は、前記印刷回路基板の一部が穿孔されるように形成された接続孔を有する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６】
前記印刷回路基板には、前記センシング部の延びた長手方向の末端部を支持するように、外側方向へ突出して延びた支持片が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のバッテリーモジュール。
【請求項７】
前記センシング部の折り曲げ構造の内側には、前記センシング部の折り曲げ構造を外側方向へ支持するように構成された弾性部材が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のバッテリーモジュール。
【請求項８】
前記バッテリーモジュールは、前記セルアセンブリーを収容する内部空間が形成されたモジュールハウジングをさらに含み、
前記モジュールハウジングの外側面には、前記連結部から延びたセンシング部の一部が挿入されて固定されるように内部方向へ凹んだ凹溝が形成されていることを特徴とする請求項１〜７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】
前記モジュールハウジングの上部には、前記印刷回路基板が載置され、
前記センシング部は、
前記モジュールハウジングの外側面に形成された凹溝に挿入される固定パーツと、
前記固定パーツの長手方向へ延びた端部から上方へ折り曲げられて外側方向へ突出した直立パーツと、
前記直立パーツの長手方向へ延びた端部と接続された接続パーツであって、内側方向、または外側方向、もしくは内側方向及び外側方向へ少なくとも二回以上折り曲げられた折り曲げ構造を有し、前記折り曲げ構造の最上部で前記接続部に加圧接触する接続パーツと、
を含むことを特徴とする請求項８に記載のバッテリーモジュール。
【請求項１０】
前記モジュールハウジングには、前記直立パーツを外側方向へ支持するように上方へ突出した支持リブが形成されている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】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載のバッテリーモジュールを少なくとも一つ以上含む、バッテリーパック。
【請求項１２】
請求項１１に記載のバッテリーパックを含む、電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バスバープレートを含むバッテリーモジュールに関し、より詳しくは、製造コストを節減し、製造効率性を向上させることができるバッテリーモジュールの製造方法に関する。
【０００２】
本出願は、２０１８年８月２１日出願の韓国特許出願第１０−２０１８−００９７５８６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、すべて本出願に組み込まれる。
【背景技術】
【０００３】
最近、ノートブックＰＣ、ビデオカメラ、スマートフォーンなどのような携帯用電子製品の需要が急増し、電気自動車、エネルギー貯蔵用蓄電池、ロボット、衛星などの開発が本格化するにつれ、反復的な充放電が可能な高性能の二次電池についての研究が盛んでいる。
【０００４】
現在、商用化した二次電池としては、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があり、このうち、リチウム二次電池は、ニッケル系の二次電池に比べてメモリー効果がほとんど起こらず、充放電が自由で、自己放電率が非常に低くてエネルギー密度が高いなどの長所から脚光を浴びている。
【０００５】
このようなリチウム二次電池は、主にリチウム系酸化物及び炭素材をそれぞれ正極活物質及び負極活物質として用いる。リチウム二次電池は、このような正極活物質及び負極活物質がそれぞれ塗布された正極板及び負極板がセパレータを介して配置された電極組立体と、電極組立体を電解液とともに封止収納する外装材と、を備える。
【０００６】
このような二次電池の使用において、二次電池の温度、電流及び電圧などを確認することは、安全事故発生の防止及び二次電池の寿命向上などの面で非常に重要である。
【０００７】
即ち、電子機器の性能がますます向上して行くにつれ、一回に高出力の電力を供給する二次電池の性能も向上している。特に、このような高出力電子機器に使われる二次電池の場合、発熱量が非常に大きいことから、温度上昇に適切に対処できない場合、発火／爆発などの事故を誘発し得る。
【０００８】
このために、電子機器に適用されるバッテリー管理ユニットは、複数の二次電池の温度測定のために使われる温度素子としてＮＴＣ素子（ｎｅｇａｔｉｖｅ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｄｅｖｉｃｅ）、ＰＴＣ素子（ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｄｅｖｉｃｅ）などを備え得る。
【０００９】
また、従来技術のバッテリーモジュールは、複数の二次電池を電気的に直列接続するか、または並列接続するように電気伝導性のバスバープレートを備えていた。さらに、このようなバスバープレートは、バッテリー管理ユニットと電気的に接続し、複数の二次電池の充放電を制御するか、または外部入出力端子を介して複数の二次電池の電力を外部電子デバイスへ伝達するように構成されることが一般的であった。
【００１０】
この際、バスバープレートには、印刷回路と電気的に接続するように印刷回路基板に形成された接続部に複数の二次電池の電力を伝達できるようにセンシング部が形成され得る。このようなセンシング部を印刷回路基板の接続部に電気的に接続するためには、はんだ付け工程が必須であった。
【００１１】
しかし、このようなはんだ付け工程は、工程がややこしくて複数のバスバープレートの各々を印刷回路基板にはんだ付けするのに多くの時間と費用がかかるという問題があった。これによって、バッテリーモジュールの製造コストの上昇が不可避であった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、詳しくは、製造コストを節減し、製造効率を高めることができるバッテリーモジュールを提供することを目的とする。
【００１３】
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】
【００１４】
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、
複数の二次電池を備えるセルアセンブリーと、
印刷回路を有する印刷回路基板を備えるバッテリー管理ユニットであって、前記印刷回路基板が接続部を有し、前記接続部の内部及び外周部には、前記印刷回路と電気的に接続するように接続導体がコーティングされる、バッテリー管理ユニットと、
プレート形状を有するバスバープレートであって、前記複数の二次電池を相互に電気的に接続するように構成された連結部と、前記連結部の一側端から長く延びたストリップ形態であるセンシング部であって、長手方向の端部が少なくとも二回以上折り曲げられた折り曲げ構造を有し、前記折り曲げ構造の少なくとも一部が前記接続部の内部に弾性接触しているセンシング部と、を備えたバスバープレートと、を含み得る。
【００１５】
また、前記接続部には、前記印刷回路基板の一部が内部方向に凹むように形成された接続溝を有し得る。
【００１６】
さらに、前記接続溝は、前記接続溝の内部の幅の大きさが下端部から上方へ進むにつれて漸進的に減少するテーパー構造を有し得る。
【００１７】
そして、前記センシング部の折り曲げ構造の少なくとも一部が前記接続部の下端部から上方へ挿入されて接続され得る。
【００１８】
また、前記接続溝には、前記センシング部の折り曲げ構造の少なくとも一部が上部にかかるように水平方向へ延びた係止突起が形成され得る。
【００１９】
前記接続部は、前記印刷回路基板の一部が穿孔されるように形成された接続孔を有し得る。
【００２０】
前記印刷回路基板には、前記センシング部の延びた長手方向の末端部を支持するように、外側方向へ突出して延びた支持片が形成され得る。
【００２１】
そして、前記センシング部の折り曲げ構造の内側には、前記センシング部の折り曲げ構造を外側方向へ支持するように構成された弾性部材が設けられ得る。
【００２２】
また、前記バッテリーモジュールは、前記セルアセンブリーを収容する内部空間が形成されたモジュールハウジングをさらに含み得る。
【００２３】
さらに、前記モジュールハウジングの外側面には、前記連結部から延びたセンシング部の一部が挿入されて固定されるように内部方向へ凹んだ凹溝が形成され得る。
【００２４】
そして、前記モジュールハウジングの上部には、前記印刷回路基板が載置され得る。
【００２５】
また、前記センシング部は、前記モジュールハウジングの外側面に形成された凹溝に挿入される固定パーツと、
前記固定パーツの長手方向へ延びた端部から上方へ折り曲げられて外側方向に突出した直立パーツと、
前記直立パーツの長手方向へ延びた端部と接続された接続パーツであって、内側方向、または外側方向、もしくは内側方向及び外側方向へ少なくとも二回以上折り曲げられた折り曲げ構造を有し、前記折り曲げ構造の最上部で前記接続部に加圧接触する接続パーツと、を含み得る。
【００２６】
さらに、前記モジュールハウジングには、前記直立パーツを外側方向へ支持するように上方へ突出した支持リブが形成され得る。
【００２７】
なお、上記の課題を達成するための本発明によるバッテリーパックは、バッテリーモジュールを少なくとも一つ以上含む。
【００２８】
さらに、上記の課題を達成するための本発明による電子デバイスは、バッテリーパックを含む。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の一の態様によれば、本発明のバッテリーモジュールは、センシング部の折り曲げ構造の少なくとも一部が接続部の内部に接触するように配置することで、センシング部の折り曲げ構造が有する弾性力を用いて、センシング部の一部が接続部にコーティングされた接続導体に弾性的に接続されるのを維持できる。これによって、本発明は、従来技術とは異なり、バスバープレートのセンシング部を印刷回路基板の接続部にはんだ付けして接続する工程を省略できるので、製造時間を短縮し、製造コストを節減することができる。
【００３０】
また、本発明の他の態様によれば、接続溝の内面の下部にテーパー構造を形成することで、センシング部の折り曲げ構造が接続溝のコーティングされた接続導体とより広い接触面を有することができる。また、センシング部の折り曲げ構造の少なくとも一部がテーパー構造で上方へ挿入されて接続することで、センシング部の折り曲げ構造とより広い面積で密着した状態を適切に維持することができる。
【００３１】
さらに、本発明の他の態様によれば、印刷回路基板の上面または下面に外側方向へ突出して延びた支持片を形成することで、センシング部が延びた方向の末端部を上下方向及び水平方向へ支持できる。これによって、センシング部が外部衝撃によって動くことを未然に防止することができ、センシング部と接続部との接続状態を安定的に維持することができる。
【００３２】
そして、本発明のさらなる他の態様によれば、接続溝にセンシング部の折り曲げ構造の少なくとも一部が上部にかかるように水平方向へ延びた係止突起を形成することで、センシング部の折り曲げ構造と接続溝に形成された接続導体との接続状態を安定的に維持することができる。
【００３３】
また、本発明の一の態様によれば、センシング部の折り曲げ構造の内側には、センシング部の折り曲げ構造を外側方向へ支持するように構成された弾性部材を備えることで、センシング部の折り曲げ構造が変形されて接続部の接続導体との接触状態が解除されることを未然に防止することができる。これによって、バッテリーモジュールの耐久性をさらに向上させることができる。
【００３４】
さらに、本発明の他の態様によれば、本発明は、モジュールハウジングには、センシング部の直立パーツを外側方向へ支持するように上方へ突出した支持リブを形成することで、センシング部の直立パーツが外部衝撃などによって変形することを未然に防止し、直立パーツが上方へ延びた形態を安定的に維持することができ、印刷回路基板の接続部とセンシング部との接続状態を安定的に維持することができる。
【００３５】
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】
【００３６】
【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分離斜視図である。
【図３】本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの一部構成である印刷回路基板の下面を概略的に示した底面図である。
【図４】図１の線Ｃ−Ｃ’に沿って見たバッテリーモジュールの概略的な部分断面図である。
【図５】本発明の他の実施例によるバッテリーモジュールを切断した様子を概略的に示した部分断面図である。
【図６】本発明のさらに他の実施例によるバッテリーモジュールを切断した様子を概略的に示した部分断面図である。
【図７】本発明のさらに他の実施例によるバッテリーモジュールを切断した様子を概略的に示した部分断面図である。
【図８】本発明のさらに他の実施例によるバッテリーモジュールを切断した様子を概略的に示した部分断面図である。
【図９】本発明のさらに他の実施例によるバッテリーモジュールを切断した様子を概略的に示した部分断面図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施例によるバッテリーモジュールの一部を拡大して概略的に示した部分斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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る。そして、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分離斜視図である。
【００４０】
図１及び図２を参照すれば、本発明のバッテリーモジュール２００は、セルアセンブリー２１０、バッテリー管理ユニット２２０及びバスバープレート２３０を含み得る。
【００４１】
ここで、前記セルアセンブリー２１０は、複数の二次電池１００を備え得る。具体的に、前記二次電池１００は、円筒状電池セルであり得る。以下、二次電池を「円筒状電池セル」と称する。また、前記円筒状電池セル１００は、円筒状電池缶１２０及び前記電池缶１２０の内部に収容された電極組立体（図示せず）を含み得る。
【００４２】
ここで、前記電池缶１２０は、電気伝導性の高い材質からなる。例えば、前記電池缶１２０は、アルミニウム、スチールまたは銅素材を含み得る。また、前記電池缶１２０の水平方向の両端部の各々に電極端子１１１Ａ、１１１Ｂが形成され得る。
【００４３】
具体的に、前記電極端子１１１は、電気的極性が相異なる第１電極端子１１１Ａ及び第２電極端子１１１Ｂを含み得る。また、Ｆ方向（図１に図示）から見たとき、前記電池缶１２０の水平方向の一端部（前端部）には、第１電極端子１１１Ａが形成され、水平方向の他端部（後端部）には、第２電極端子１１１Ｂが形成され得る。
【００４４】
ここで、前、後、左、右、上、下のように方向を示す用語は、観測者の位置や対象の置かれた形態によって変わり得る。但し、本明細書においては、説明の便宜のために、Ｆ方向から見たときを基準にして、前、後、左、右、上、下などの方向を区分して示す。
【００４５】
さらに、前記電極組立体は、正極と負極との間に分離膜を挟んだ状態でゼリーロール型に巻き取られた構造で形成され得る。前記正極（図示せず）には、正極タブが付着され、電池缶１２０の前端の第１正極端子１１１Ａに接続し得る。さらに、前記負極（図示せず）には、負極タブ（図示せず）が付着され、電池缶１２０の後端の第２負極端子１１１Ｂに接続し得る。
【００４６】
例えば、図２に示したように、バッテリーモジュール２００は、一方向へ配列された１２個の円筒状電池セル１００を備え得る。また、前記１２個の円筒状電池セル１００の第１電極端子１１１Ａは、相異なる極性の第２電極端子１１１Ｂと相互隣接するように配置され得る。
【００４７】
しかし、本発明による二次電池１００は、前述した円筒状電池セル１００のみに限定されず、本願の出願時点における公知の多様な形態の二次電池を採用することができる。
【００４８】
図３は、 本発明によるバッテリーモジュールの一部構成である印刷回路基板の下面を概略的に示した底面図である。そして、図４は、図１の線Ｃ−Ｃ’に沿って見たバッテリーモジュールを概略的に示した部分断面図である。
【００４９】
図２と共に、図３及び図４を参照すれば、前記バッテリー管理ユニット２２０は、印刷回路基板２１２を備え得る。さらに、前記印刷回路基板２１２は、セルアセンブリー２１０の充電または放電状態に応じてスイッチ素子（図示せず）をオン／オフ制御してバッテリーの充電及び放電を制御するように構成され得る。
【００５０】
そして、前記印刷回路基板２１２の内部には、複数の絶縁層（図示せず）及び前記複数の絶縁層の間に介在された複数の導電物質層（図示せず）を含み得る。また、前記印刷回路基板２１２の内部には、導電性物質層からなる印刷回路２１２ａが備えられ得る。
【００５１】
また、前記印刷回路基板２１２には、前記印刷回路２１２ａと電気的に接続するように構成された接続部２１３が形成され得る。さらに、前記接続部２１３には、前記印刷回路基板２１２の外面の一部が内部方向へ凹んだ接続溝２１３ｈ１が形成され得る。さらに、前記接続溝２１３ｈ１は、前記印刷回路基板２１２の絶縁層２１２ｂの一部が内部方向へ凹んで形成され得る。そして、前記接続溝２１３ｈ１は、前記印刷回路２１２ａの一部が絶縁層２１２ｂの外部に露出できるように内部方向へ凹んで形成され得る。
【００５２】
さらに、前記接続溝２１３ｈ１は、前記印刷回路２１２ａと電気的に接続するように接続導体２１３ｃ１が内部及び外周部にコーティングされ得る。この際、前記接続導体２１３ｃ１は、電気伝導性に優れた、銀、金、銅、アルミニウムからなる群より選択された少なくとも一つ以上を含み得る。
【００５３】
そして、前記バッテリー管理ユニット２２０は、外部装置から電力を受けるか、または電力を供給するように構成された外部入出力端子２２２（図１）を備え得る。前記外部入出力端子２２２は、電気伝導性に優れた、銀、金、銅、アルミニウムからなる群より選択された少なくとも一つ以上を含み得る。前記外部入出力端子２２２は、クリップ型接続端子を備え得る。
【００５４】
また、図２と共に図３及び図４を参照すれば、前記バスバープレート２３０は、前記複数の円筒状電池セル１００の電極端子１１１に接触し、前記複数の円筒状電池セル１００を相互電気的に接続するように構成され得る。
【００５５】
具体的に、前記バスバープレート２３０は、プレート形状を有し得る。また、前記バスバープレート２３０は、電気伝導性の金属素材を含み得る。さらに、前記バスバープレート２３０は、連結部２３２及びセンシング部２３４を備え得る。そして、前記連結部２３２は、前記複数の二次電池１００を相互に電気的に接続するように構成され得る。
【００５６】
さらに、前記連結部２３２は、一つの円筒状電池セル１００の第１電極端子１１１Ａと他の一つの円筒状電池セル１００の第２電極端子１１１Ｂとが電気的に接続するように、一方が一つの円筒状電池セル１００の第１電極端子１１１Ａに接触し、他方が他の一つの円筒状電池セル１００の第２電極端子１１１Ｂに接触し得る。
【００５７】
例えば、図２に示したように、前記連結部２３２は、上下方向及び／または左右方向へ延びた形態を有し得る。より具体的に、前記バスバープレート２３０のいずれか一つ２３０ｂは、連結部２３２が四角で延びたストリップ形態を有し得る。そして、６個のバスバープレート２３０のいずれか一つ２３０ｃは、連結部２３２が上下方向へ延びたプレート形状を有し得る。
【００５８】
さらに、４個のバスバープレート２３０ａの連結部２３２は、上下方向へ延びた部分及び左右方向へ延びた部分を有し得る。また、６個のバスバープレート２３０は、前記複数の円筒状電池セル１００の正極端子１１１Ａ及び負極端子１１１Ｂと電気的に接続し得る。
【００５９】
さらに、前記バスバープレート２３０のセンシング部２３４は、外部電子機器（図示せず）に電力を伝達するか、または前記円筒状電池セル１００の電圧センシングのために、前記電極端子１１１と接触した連結部２３２の一端から延びて形成され得る。即ち、このようなセンシング部２３４は、外部に電力を伝達できるように外部入出力端子２２２が形成された前記印刷回路基板２１２の接続部２１３と接続し得る。
【００６０】
具体的に、前記センシング部２３４は、前記連結部２３２の一端から長く延びたストリップ形態であり得る。また、前記センシング部２３４は、長く延びた長手方向の端部が少なくとも二回以上折り曲げられた折り曲げ構造２３４ｓを有し得る。例えば、図２に示したように、前記センシング部２３４は、長く延びた長手方向の端部は、外側方向へ二回折り曲げられて内側方向へ二回折り曲げられた折り曲げ構造２３４ｓを有し得る。
【００６１】
さらに、前記センシング部２３４は、前記折り曲げ構造２３４ｓの少なくとも一部が前記接続部２１３の内部に弾性接触するように位置し得る。この際、前記折り曲げ構造２３４ｓは、前記接続部２１３の接続溝２１３ｈ１にコーティングされた接続導体２１３ｃ１と電気的に接続するように位置し得る。
【００６２】
例えば、図４に示したように、前記センシング部２３４の折り曲げ構造２３４ｓの上部は、前記接続溝２１３ｈ１に挟まれた形態で位置し得る。この際、前記センシング部２３４の折り曲げ構造２３４ｓは、上方へ尖った形状を有するように折り曲げられた形態を有し得る。
【００６３】
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記センシング部２３４の前記折り曲げ構造２３４ｓの少なくとも一部が前記接続部２１３の内部に接触するように配置することで、前記センシング部２３４の折り曲げ構造２３４ｓが有する弾性力を用いて、前記センシング部２３４の一部が前記接続部２１３にコーティングされた接続導体２１３ｃ１に弾性的に接続されるのを維持できる。これによって、本発明は、従来技術と異なり、前記バスバープレート２３０のセンシング部２３４を前記印刷回路基板２１２の接続部２１３にはんだ付けして接合連結する工程を省略してもよいので、製造時間を短縮し、製造コストを節減することができる。
【００６４】
図５は、本発明の他の実施例によるバッテリーモジュールの切断した様子を概略的に示した部分断面図である。
【００６５】
図５を参照すれば、図５の印刷回路基板２１２は、図４の印刷回路基板と異なり、前記接続部２１３の接続溝２１３ｈ２の内部にテーパー構造２１３ｔ１が形成され得る。具体的に、前記テーパー構造２１３ｔ１は、前記接続溝２１３ｈ２の内部幅の大きさが下端部から上方へ進むにつれて漸進的に減少する形態であり得る。また、前記センシング部２３４の折り曲げ構造２３４ｓの少なくとも一部が前記接続部２１３の下端部から上方へ挿入されて接続し得る。
【００６６】
例えば、図５を参照すれば、前記接続溝２１３ｈ２の内面の下部には、テーパー構造２１３ｔ１が形成され得る。この際、前記テーパー構造２１３ｔ１は、前記接続溝２１３ｈ２の内部幅の大きさが下端部から上方へ進むほど漸進的に減少する形態であり得る。さらに、前記テーパー構造２１３ｔ１の内面には、印刷回路２１２ａと接続した接続導体２１３ｃ１がコーティングされ得る。そして、前記センシング部２３４の折り曲げ構造２３４ｓの上部が前記テーパー構造２１３ｔ１の内面に接触するように位置し得る。
【００６７】
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記接続溝２１３ｈ２の内面の下部には、テーパー構造２１３ｔ１を形成することで、前記センシング部２３４の折り曲げ構造２３４ｓが前記接続溝２１３ｈ２のコーティングされた接続導体２１３ｃ１とより広い接触面を有することができる。また、前記センシング部２３４の折り曲げ構造２３４ｓは、前記折り曲げ構造２３４ｓの少なくとも一部と対応する形状を有する前記テーパー構造２１３ｔ１に挿入されて接続することで、前記センシング部２３４の折り曲げ構造２３４ｓと密着した形態を適切に維持することができる。
【００６８】
図６は、本発明のさらに他の実施例によるバッテリーモジュールを切断した様子を概略的に示した部分断面図である。
【００６９】
図６を参照すれば、本発明の印刷回路基板２１２の接続部２１３には、印刷回路基板２１２の一部が穿孔された接続孔２１３ｈ３が形成され得る。即ち、図４の接続孔２１３ｈ１が備えられた印刷回路基板と異なり、図６の印刷回路基板２１２の一部には、印刷回路基板２１２の上部面から下部面まで穿孔された接続孔２１３ｈ３が形成され得る。また、前記印刷回路２１２ａと電気的に接続するように接続導体２１３ｃ１が内部及び外周部にコーティングされ得る。この際、前記接続導体２１３ｃ１は、電気伝導性に優れた銀、金、銅、アルミニウムからなる群より選択された少なくとも一つ以上を含み得る。
【００７０】
したがって、前記印刷回路基板２１２の接続部２１３の接続孔２１３ｈ３は、前記バスバープレート２３０のセンシング部２３４が上部から下方へ挿入されて接続できる。また、同様に、前記印刷回路基板２１２の接続孔２１３ｈ３は、前記バスバープレート２３０のセンシング部２３４が下部から上方へ挿入されて接続できる。これによって、前記印刷回路基板２１２は、前記バスバープレート２３０のセンシング部２３４の位置を多様化することができ、多様な形態のバッテリーモジュール２００の具現が可能である。
【００７１】
図７は、本発明のさらに他の実施例によるバッテリーモジュールを切断した様子を概略的に示した部分断面図である。
【００７２】
図７を参照すれば、図４の印刷回路基板と異なり、図７の印刷回路基板２１２には、上面または下面に外側方向へ突出し延びた支持片２１２ｗが形成され得る。具体的に、前記支持片２１２ｗは、前記センシング部２３４が延びた長手方向の末端部を支持するように外側方向へ突出して形成され得る。
【００７３】
より具体的に、前記支持片２１２ｗは、前記印刷回路基板２１２の下面から下方へ延びた本体部２１２ｗ１と、前記本体部２１２ｗ１から水平方向へ延びた受け部２１２ｗ２と、を備え得る。ここで、前記本体部２１２ｗ１は、 センシング部２３４が延びた長手方向の末端部を水平方向へ支持するように構成され得る。そして、前記受け部２１２ｗ２は、前記センシング部２３４の末端部を上方へ支持するように構成され得る。
【００７４】
例えば、図７に示したように、前記印刷回路基板２１２の下面には、全体的に「Ｌ」字形の支持片２１２ｗが形成され得る。さらに、前記支持片２１２ｗは、前記印刷回路基板２１２の下面から下方へ延びた本体部２１２ｗ１と、前記本体部から水平方向へ延びた受け部２１２ｗ２と、を備え得る。
【００７５】
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記印刷回路基板２１２の上面または下面から外側方向へ突出して延びた支持片２１２ｗを備えることで、前記センシング部２３４が延びた長手方向の末端部を上下方向（図２のｚ方向）  及び水平方向（図２のｙ方向）に支持できる。これによって、前記センシング部２３４が外部衝撃によって動くことを未然に防止することができ、前記センシング部２３４と前記接続部２１３との接続状態を安定的に維持することができる。
【００７６】
図８は、本発明のさらに他の実施例によるバッテリーモジュールを概略的に示した部分断面図である。
【００７７】
図８を参照すれば、図８の印刷回路基板２１２は、図４の印刷回路基板と異なり、接続溝２１３ｈ１に水平方向（図２のｘ方向）へ延びて形成された係止突起２１２ｐが備えられ得る。具体的に、前記係止突起２１２ｐは、前記センシング部２３４の折り曲げ構造２３４ｓの少なくとも一部が上部にかかるように位置し得る。
【００７８】
例えば、図８に示したように、前記センシング部２３４の折り曲げ構造２３４ｓは、外側方向（前方）へ一回折り曲げられ、内側方向（後方）へ二回折り曲げられて形成され得る。また、前記印刷回路基板２１２は、前記接続溝２１３ｈ１の周辺部の下面から下方へ突出した基台２１２ｐ２が形成され得る。さらに、前記印刷回路基板２１２は、前記基台２１２ｐ２から水平方向（図２の  ｘ方向）へ長く延びた係止突起２１２ｐが備えられ得る。そして、前記センシング部２３４の折り曲げ構造２３４ｓの最上部の折り曲げ部位が前記係止突起２１２ｐの上にかかるように位置し得る。
【００７９】
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記接続溝２１３ｈ１に前記センシング部２３４の折り曲げ構造２３４ｓの少なくとも一部が上部にかかるように水平方向へ延びた係止突起２１２ｐを形成することで、前記センシング部２３４の折り曲げ構造２３４ｓと前記接続溝２１３ｈ１に形成された接続導体２１３ｃ１との接続状態を安定的に維持することができる。
【００８０】
図９は、本発明のさらに他の実施例によるバッテリーモジュールを切断した様子を概略的に示した部分断面図である。
【００８１】
図９を参照すれば、図９の印刷回路基板２１２は、図４の印刷回路基板と異なり、前記センシング部２３４の折り曲げ構造２３４ｓの内側には、弾性部材２６０が備えられ得る。具体的に、前記弾性部材２６０は、前記センシング部２３４の折り曲げ構造２３４ｓを外側方向へ支持するように所定の大きさを有し得る。そして、前記弾性部材２６０は、例えば、軽量素材であり、耐燃性を有するスポンジまたは難燃性発泡スチロールであり得る。または、前記弾性部材２６０は、プラスチック骨格からなる球形状を有し得る。
【００８２】
例えば、図９に示したように、前記センシング部２３４の折り曲げ構造２３４ｓは、外側方向へ一回折り曲げられ、内側方向へ二回折り曲げられて形成され得る。また、前記折り曲げ構造２３４ｓの内側には、弾性部材２６０が位置し得る。さらに、前記弾性部材２６０は、前記センシング部２３４の折り曲げ構造２３４ｓの形状を維持できるように、前記折り曲げ構造２３４ｓを外側方向へ支持できる所定の大きさを有し得る。
【００８３】
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記センシング部２３４の折り曲げ構造２３４ｓの内側には、前記センシング部２３４の折り曲げ構造２３４ｓを外側方向へ支持するように構成された弾性部材２６０を備えることで、前記センシング部２３４の折り曲げ構造２３４ｓが変形され、前記接続部２１３の接続導体２１３ｃ１との接触状態が解除されることを未然に防止することができる。これによって、バッテリーモジュール２００の耐久性をより向上させることができる。
【００８４】
図１０は、本発明のさらに他の実施例によるバッテリーモジュールの一部を拡大して概略的に示した部分斜視図である。
【００８５】
図１及び図２と共に、図１０を参照すれば、本発明のバッテリーモジュール２００は、前記セルアセンブリー２１０を収容する内部空間が形成されたモジュールハウジング２４０をさらに含み得る。
【００８６】
具体的に、前記モジュールハウジング２４０は、電気絶縁性素材を含み得る。例えば、前記モジュールハウジング２４０は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などのプラスチック材質を含み得る。また、前記モジュールハウジング２４０は、第１ケース２４１及び第２ケース２４２を含み得る。そして、前記第１ケース２４１及び第２ケース２４２には、複数の円筒状電池セル１００を収容できるように前記円筒状電池セル１００の上部または下部の外側面を囲むように複数の中空構造Ｈ１が形成され得る。
さらに、前記第１ケース２４１及び前記第２ケース２４２は、ボルト締結構造を有し得る。例えば、図２に示したように、前記第１ケース２４１及び前記第２ケース２４２には、４個のボルト２５２が挿入されるように構成された締結口Ｓ１が形成され得る。そして、前記４個のボルト２５２が前記第１ケース２４１及び第２ケース２４２の締結口Ｓ１に締結されることで、前記第１ケース２４１の後方部と第２ケース２４２の前方部とが相互結合するように構成され得る。
【００８７】
また、前記モジュールハウジング２４０の前記第１ケース２４１及び前記第２ケース２４２の外側面には、前記バスバープレート２３０の連結部２３２及び前記センシング部２３４の少なくとも一部を挿入固定できるように凹溝２４２ｈが形成され得る。
【００８８】
具体的に、前記モジュールハウジング２４０の外側面に形成された凹溝２４２ｈは、前記バスバープレート２３０の外形と対応する大きさの内面を有し得る。例えば、図２に示したように、前記第１ケース２４１の前方の外側面には、前記バスバープレート２３０の連結部２３２が挿入内蔵される凹溝２４２ｈが形成され得る。
【００８９】
また、前記第１ケース２４１の上部の外側面には、前記バスバープレート２３０のセンシング部２３４の一部が挿入固定される凹溝２４２ｈが形成され得る。同様に、前記モジュールハウジング２４０の第２ケース２４２も、前記バスバープレート２３０の連結部２３２及びセンシング部２３４の一部が挿入固定されるように後方の外側面及び上部の外側面の各々に凹溝２４２ｈが形成され得る。
【００９０】
したがって、本発明のこのような構成によれば、本発明は、前記モジュールハウジング２４０の外側面に、前記バスバープレート２３０の連結部２３２  及びセンシング部２３４の一部を挿入固定できる凹溝２４２ｈを形成することで、前記バスバープレート２３０が前記セルアセンブリー２１０との電気的接続を安定的になすだけでなく、前記バスバープレート２３０が外部物体から損傷することを防止することができる。また、前記バスバープレート２３０のセンシング部２３４が外部衝撃によって動くことを防止することができ、前記バッテリー管理ユニット２２０と前記セルアセンブリー２１０との電気的接続を安定的に維持することができる。これによって、バッテリーモジュール２００の耐久性を向上させることができる。
【００９１】
一方、図１、図２及び図４と共に図１０を参照すれば、前記モジュールハウジング２４０の上部には、前記印刷回路基板２１２が載置され得る。また、前記モジュールハウジング２４０の第２ケース２４２には、前記印刷回路基板２１２を上部に載置して固定するように、固定突起Ｐ１が形成され得る。
【００９２】
また、前記センシング部２３４は、固定パーツ２３４ａ、直立パーツ２３４ｂ及び接続パーツ２３４ｃから構成され得る。具体的に、前記固定パーツ２３４ａは、前記モジュールハウジング２４０の水平方向の外側面に形成された凹溝２４２ｈに挿入される部分であり得る。さらに、前記直立パーツ２３４ｂは、前記固定パーツ２３４ａの長手方向へ延びた端部から上方へ折り曲げられて外部に突出した部分であり得る。
【００９３】
そして、前記接続パーツ２３４ｃは、前記直立パーツ２３４ｂの長手方向へ延びた端部と接続し、内側方向、または外側方向、もしくは内側方向及び外側方向へ少なくとも二回以上折り曲げられた折り曲げ構造２３４ｓを有し得る。さらに、前記接続パーツ２３４ｃは、前記折り曲げ構造２３４ｓの最上部で前記接続部２１３に加圧接触するように位置し得る。
【００９４】
例えば、図１０に示したように、３個のバスバープレート２３０のセンシング部２３４は、前記モジュールハウジング２４０の凹溝２４２ｈに挿入固定された固定パーツ２３４ａと、前記固定パーツ２３４ａの一端部から上方へ折り曲げられて延びた直立パーツ２３４ｂと、前記接続構造の最上部で前記接続部２１３と接続した接続パーツ２３４ｃと、に分けられ得る。
【００９５】
したがって、本発明のこのような構成によれば、本発明のセンシング部２３４は、前記モジュールハウジング２４０に挿入固定される固定パーツ２３４ａと、前記印刷回路基板２１２の接続部２１３と接触するように上方へ延びた直立パーツ２３４ｂと、前記接続部２１３と接続する接続パーツ２３４ｃと、を備えることで、前記モジュールハウジング２４０の上部に載置される印刷回路基板２１２との安定的な接続状態をなすことができる。
【００９６】
一方、図１０をさらに参照すれば、前記モジュールハウジング２４０には、上方へ突出した支持リブ２４２ｒが形成され得る。具体的に、前記支持リブ２４２ｒは、前記直立パーツ２３４ｂを外側方向へ支持するように支持面を有し得る。即ち、前記センシング部２３４の直立パーツ２３４ｂの内側面を外側方向へ支持するように、前記支持リブ２４２ｒは、前記センシング部２３４の直立パーツ２３４ｂの内側面と隣接するように上方へ突出して延びて形成され得る。
【００９７】
例えば、図１０に示したように、前記モジュールハウジング２４０の上部面に形成された凹溝２４２ｈの周辺部には、上方へ突出して延びた支持リブ２４２ｒが形成され得る。この際、前記支持リブ２４２ｒは、前記センシング部２３４の直立パーツ２３４ｂの内側面の一部を外側方向へ支持し得る。
【００９８】
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記モジュールハウジング２４０には、前記直立パーツ２３４ｂを外側方向へ支持するように上方へ突出した支持リブ２４２ｒを形成することで、前記センシング部２３４の直立パーツ２３４ｂが外部衝撃などによって変形することを未然に防止し、前記直立パーツ２３４ｂが上方へ延びた形態を安定的に維持でき、前記印刷回路基板２１２の接続部２１３と前記センシング部２３４との接続状態を安定的に維持することができる。
【００９９】
また、本発明によるバッテリーパック（図示せず）は、前記バッテリーモジュール２００を少なくとも二つ以上含み得る。具体的に、前記少なくとも二つ以上のバッテリーモジュール２００は、一方向へ整列配置された構造であり得る。場合によって、前記バッテリーパックは、放熱の目的でヒートシンク（図示せず）をさらに備え得る。
【０１００】
そして、本発明による電子デバイス（図示せず）は、前記バッテリーパックを含み得る。例えば、前記バッテリーパックは、前記電子デバイスの外装ケースの内部に収容され得る。また、前記電子デバイスは、電気自転車のような移動手段であり得る。
【０１０１】
なお、本明細書において、上、下、左、右、前、後のような方向を示す用語が使用されたが、このような用語は相対的な位置を示し、説明の便宜のためのものであるだけで、対象となる事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、当業者にとって自明である。
【０１０２】
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】
【０１０３】
本発明は、バッテリーモジュールに関する。また、本発明のバッテリーモジュールが備えられたバッテリーパック、及び二次電池を電源にする電子デバイス関連産業に利用可能である。
【符号の説明】
【０１０４】
２００    バッテリーモジュール
１００    二次電池（円筒状電池セル）
２１０    セルアセンブリー
２２０    バッテリー管理ユニット
２１２    印刷回路基板
２１２ａ    印刷回路
２１３    接続部
２１３ｈ１    接続溝
２１３ｈ３    接続孔
２１３ｔ１    テーパー構造
２１３ｃ１    接続導体
２１２ｗ    支持片
２１２ｐ    係止突起
２３０    バスバープレート
２３２    連結部
２３４    センシング部
２３４ｓ    折り曲げ構造
２３４ａ    固定パーツ
２３４ｂ    直立パーツ
２３４ｃ    接続パーツ
２６０    弾性部材
２４０    モジュールハウジング
２４１    第１ケース、
２４２    第２ケース
２４２ｈ    凹溝
２４２ｒ    支持リブ
【図１】
2020537306.tif 000003
【図２】
2020537306.tif 000004
【図３】
2020537306.tif 000005
【図４】
2020537306.tif 000006
【図５】
2020537306.tif 000007
【図６】
2020537306.tif 000008
【図７】
2020537306.tif 000009
【図８】
2020537306.tif 000010
【図９】
2020537306.tif 000011
【図１０】
2020537306.tif 000012
【国際調査報告】
2020537306.tif 000013
2020537306.tif 000014
2020537306.tif 000015
2020537306.tif 000016