KR102205313B1 - Battery Module Including Elastic Frame for Fixing Battery Cells - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복수의 전지셀들이 상호 인접한 상태로 배열되어 있는 전지셀 어셈블리; 전지셀 어셈블리의 양측 단부들로부터 장착되는 한 쌍의 셀 프레임들; 및 전지셀과 셀 프레임 사이의 유격을 방지하여 전지셀을 고정할 수 있도록, 셀 프레임들 사이에 장착되는 탄성 프레임;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지모듈을 제공한다.The present invention is a battery cell assembly in which a plurality of battery cells are arranged adjacent to each other; A pair of cell frames mounted from both ends of the battery cell assembly; And an elastic frame mounted between the cell frames so that the battery cell can be fixed by preventing a gap between the battery cell and the cell frame.

Description

전지셀 고정용 탄성 프레임을 포함하는 전지모듈 {Battery Module Including Elastic Frame for Fixing Battery Cells}Battery Module Including Elastic Frame for Fixing Battery Cells {Battery Module Including Elastic Frame for Fixing Battery Cells}

본 발명은 전지셀 고정용 탄성 프레임을 포함하는 전지모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module including an elastic frame for fixing the battery cell.

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, 전기자전거 등의 에너지원으로서도 주목받고 있다. 따라서, 이차전지를 사용하는 애플리케이션의 종류는 이차전지의 장점으로 인해 매우 다양화되고 있으며, 향후에는 지금보다는 많은 분야와 제품들에 이차전지가 적용될 것으로 예상된다.Recently, secondary batteries capable of charging and discharging have been widely used as an energy source for wireless mobile devices. In addition, secondary batteries are attracting attention as energy sources such as electric vehicles, hybrid electric vehicles, and electric bicycles, which have been suggested as a solution to air pollution such as 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 more fields and products than now.

이러한 이차전지는 전극과 전해액의 구성에 따라 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지, 리튬 폴리머 전지 등으로 분류되기도 하며, 그 중 전해액의 누액 가능성이 적으며, 제조가 용이한 리튬이온 폴리머 전지의 사용량이 늘어나고 있다.These secondary batteries are also classified into lithium-ion batteries, lithium-ion polymer batteries, and lithium polymer batteries, depending on the composition of electrodes and electrolytes, among which there is little possibility of electrolyte leakage, and the amount of use of lithium-ion polymer batteries that are easy to manufacture is low. Is increasing.

일반적으로, 이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다.In general, secondary batteries are cylindrical and prismatic batteries in which an electrode assembly is embedded in a cylindrical or rectangular metal can, and a pouch-type battery in which the electrode assembly is embedded in a pouch-shaped case of an aluminum laminate sheet, depending on the shape of the battery case. It is classified as

이러한 이차전지는 전지가 장착되는 디바이스에서 소요되는 용량에 따라, 다수의 이차전지를 연결하여 전지모듈 또는 전지팩으로 구성한다. These secondary batteries are configured as a battery module or battery pack by connecting a plurality of secondary batteries according to the capacity required by the device in which the battery is mounted.

도 1에는 종래의 복수의 이차전지를 전기적으로 연결하여 구성한 전지모듈의 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 전지모듈의 셀 프레임의 수평 단면도가 도시되어 있으며, 도 3에는 도 2의 'A' 부위의 확대도가 도시되어 있다.FIG. 1 is a perspective view of a battery module configured by electrically connecting a plurality of conventional secondary batteries, and FIG. 2 is a horizontal cross-sectional view of a cell frame of the battery module of FIG. 1, and FIG. An enlarged view of the A'region is shown.

도 1 내지 도3을 참조하면, 전지모듈(10)은 복수의 전지셀(11)들이 측면이 상호 인접한 상태로 배열되어 있고, 전지셀(11)들의 양단에 셀 프레임(12)들이 장착되어 있다.1 to 3, in the battery module 10, a plurality of battery cells 11 are arranged with side surfaces adjacent to each other, and cell frames 12 are mounted at both ends of the battery cells 11 .

셀 프레임(12)에는 전지셀(11)들이 장착되는 전지셀 수납부(13)들이 형성되어 있다.The cell frame 12 has battery cell accommodating portions 13 in which the battery cells 11 are mounted.

전지셀(11)들은 제조 환경에 따라 직경(R1)이 각각 미세하게 차이가 있고, 전지셀 수납부(13)의 직경(R2) 또한 전지셀(11)들의 직경(R1)과 미세한 차이가 있을 수 있으므로, 전지셀(11)과 셀 프레임(12) 사이에 유격이 발생하는 문제가 있다.The battery cells 11 have a small difference in diameter (R1), respectively, depending on the manufacturing environment, and the diameter (R2) of the battery cell accommodating part 13 may also have a small difference from the diameter (R1) of the battery cells (11). Therefore, there is a problem that a gap occurs between the battery cell 11 and the cell frame 12.

따라서, 상기의 문제점을 해결할 수 있는 전지팩이 매우 필요한 실정이다. Therefore, there is a very need for a battery pack capable of solving the above problems.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to solve the problems of the prior art and technical problems that have been requested from the past.

구체적으로, 본 발명의 목적은 고용량/고출력의 전지모듈을 구성하기 위하여 복수의 전지셀들을 셀 프레임에 장착할 때 전지셀과 셀 프레임 사이에 유격이 발생하는 것을 방지할 수 있는 전지모듈을 제공하는 것이다.Specifically, it is an object of the present invention to provide a battery module capable of preventing a gap between the battery cell and the cell frame when a plurality of battery cells are mounted on a cell frame in order to construct a high capacity/high output battery module. will be.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지모듈은,The battery module according to the present invention for achieving this purpose,

복수의 전지셀들이 상호 인접한 상태로 배열되어 있는 전지셀 어셈블리; A battery cell assembly in which a plurality of battery cells are arranged adjacent to each other;

전지셀 어셈블리의 양측 단부들로부터 장착되는 한 쌍의 셀 프레임들; 및A pair of cell frames mounted from both ends of the battery cell assembly; And

전지셀과 셀 프레임 사이의 유격을 방지하여 전지셀을 고정할 수 있도록, 셀 프레임들 사이에 장착되는 탄성 프레임;An elastic frame mounted between the cell frames so that the battery cell can be fixed by preventing a gap between the battery cell and the cell frame;

을 포함하는 구조로 이루어져 있을 수 있다.It may be composed of a structure including.

따라서, 본 발명에 따른 전지모듈은 셀 프레임들 사이에 장착되는 탄성 프레임을 포함함으로써, 전지셀과 셀 프레임 사이의 유격을 방지하여 전지셀을 고정할 수 있다.Accordingly, the battery module according to the present invention includes an elastic frame mounted between the cell frames, thereby preventing a gap between the battery cell and the cell frame, thereby fixing the battery cell.

본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 전지셀은 원통형 전지셀일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the battery cell may be a cylindrical battery cell.

원통형 전지셀은 젤리-롤형의 전극조립체가 전해액과 함께 금속 캔에 내장되어 있고, 금속 캔의 상단에 캡 어셈블리를 장착하여 밀봉되어 있는 구조로 이루어져 있을 수 있다.The cylindrical battery cell may have a structure in which a jelly-roll type electrode assembly is embedded in a metal can together with an electrolyte, and a cap assembly is mounted on the top of the metal can to be sealed.

상기 젤리-롤형 전극조립체는, 각각의 금속 집전체에 전극활물질을 포함하는 합제를 코팅한 후 건조 및 프레싱한 시트 형태의 양극과 음극 사이에 분리막 시트를 위치시키고, 권취함으로써 제조할 수 있다. The jelly-roll type electrode assembly can be prepared by coating a mixture containing an electrode active material on each metal current collector, placing a separator sheet between the positive electrode and the negative electrode in the form of a dried and pressed sheet, and winding it.

본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 셀 프레임들 및 탄성 프레임 각각은, 전지셀들이 삽입되어 고정될 수 있도록, 전지셀들에 대응하는 형상의 중공 구조의 전지셀 수납부들이 형성되어 있을 수 있다.In one embodiment of the present invention, each of the cell frames and the elastic frame may have battery cell accommodating portions having a hollow structure corresponding to the battery cells so that the battery cells can be inserted and fixed. .

하나의 구체적인 예에서, 상기 탄성 프레임의 전지셀 수납부의 내면에는, 전지셀과 탄성 프레임 사이의 유격을 방지하여 전지셀을 고정할 수 있도록, 적어도 하나 이상의 탄성 돌출부가 전지셀 수납부의 내벽으로부터 돌출되어 형성되어 있을 수 있다.In one specific example, on the inner surface of the battery cell receiving portion of the elastic frame, at least one elastic protrusion from the inner wall of the battery cell receiving portion to prevent a gap between the battery cell and the elastic frame to fix the battery cell. It may be protruding.

구체적으로, 상기 탄성 돌출부는 전지셀의 길이 방향으로 형성되어 있을 수 있지만, 전지셀의 둘레 방향으로 형성되어 있을 수도 있다.Specifically, the elastic protrusion may be formed in the longitudinal direction of the battery cell, but may be formed in the circumferential direction of the battery cell.

더욱 구체적으로, 상기 탄성 돌출부는 탄성 돌출부의 중심으로 갈수록 두께가 증가하는 구조로 이루어져 있을 수 있다. 그에 따라, 상기 전지셀이 전지셀 수납부에 진입할수록 탄성 돌출부가 전지셀을 가압하여 고정하는 구조일 수 있다.More specifically, the elastic protrusion may have a structure in which the thickness increases toward the center of the elastic protrusion. Accordingly, as the battery cell enters the battery cell receiving portion, the elastic protrusion may pressurize the battery cell to fix it.

상기 탄성 돌출부의 중심에서의 두께는 전지셀의 직경의 0.1% 내지 5%의 크기로 이루어져 있을 수 있다. 상기 탄성 돌출부의 두께가 전지셀의 직경의 0.1 % 미만일 경우에는, 탄성 돌출부가 전지셀을 가압하는 힘이 약하여 전지셀이 고정되지 않을 수 있다. 반면에, 상기 탄성 돌출부의 두께가 전지셀의 직경의 5 % 를 초과하는 경우에는, 탄성 돌출부의 두께에 의해 전지셀을 전지셀 수납부에 삽입하는 과정에 어려움이 있을 수 있다.The thickness at the center of the elastic protrusion may be 0.1% to 5% of the diameter of the battery cell. When the thickness of the elastic protrusion is less than 0.1% of the diameter of the battery cell, the force of the elastic protrusion pressing the battery cell is weak, so that the battery cell may not be fixed. On the other hand, when the thickness of the elastic protrusion exceeds 5% of the diameter of the battery cell, it may be difficult to insert the battery cell into the battery cell receiving unit due to the thickness of the elastic protrusion.

본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 탄성 프레임의 외주변의 크기는 셀 프레임의 외주변보다 상대적으로 큰 구조로 이루어져 있을 수 있다.In one embodiment of the present invention, the size of the outer periphery of the elastic frame may be of a relatively larger structure than the outer periphery of the cell frame.

하나의 구체적인 예에서, 상기 탄성 프레임의 외주변 격벽에는 셀 프레임들의 외주변 격벽이 삽입되어 결합되는 셀 프레임 삽입부가 상부 및 하부에 각각 형성되어 있을 수 있다.In one specific example, the cell frame insertion portions to which the outer peripheral partition walls of the cell frames are inserted and coupled to the outer peripheral partition walls of the elastic frame may be formed at upper and lower portions, respectively.

또한, 상기 탄성 프레임에서 양 측면에 위치하는 외주변 격벽들의 외면에는, 상기 셀 프레임과의 추가적인 체결을 위해, 하나 이상의 제 1 체결부가 외향 돌출된 구조로 형성되어 있고;In addition, on the outer surfaces of the outer peripheral partition walls located on both sides of the elastic frame, one or more first fastening portions are formed to protrude outward for additional fastening with the cell frame;

상기 셀 프레임에서 양 측면에 위치하는 외주변 격벽들의 외면에는, 상기 제 1 체결부에 대응하는 위치에 제 2 체결부가 외향 돌출된 구조로 형성되어 있으며;On the outer surfaces of the outer periphery partition walls located on both sides of the cell frame, a second fastening part is formed to protrude outward at a position corresponding to the first fastening part;

상기 제 2 체결부가 제 1 체결부의 내측으로 장착되는 구조로 이루어져 있을 수 있다.The second fastening part may have a structure mounted inside the first fastening part.

본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 셀 프레임들 및 탄성 프레임 각각의 전지셀 수납부들 사이에는 냉매가 유동할 수 있는 하나 이상의 관통로가 형성되어 있을 수 있다.In one embodiment of the present invention, one or more through passages through which refrigerant can flow may be formed between the battery cell receiving portions of the cell frames and the elastic frames.

구체적으로, 상기 탄성 프레임의 관통로에는, 셀 프레임들의 관통로에 단부가 삽입되어 장착되는 관통부가 외형 돌출되어 형성되어 있을 수 있다. 따라서, 상기 관통부가 셀 프레임들의 관통로에 삽입되어 셀 프레임과 탄성 프레임 사이의 결합을 공고히 할 수 있다.Specifically, in the through-path of the elastic frame, a through-hole through which an end is inserted and mounted in the through-path of the cell frames may be formed to protrude outward. Accordingly, the through part may be inserted into the through passages of the cell frames to solidify the coupling between the cell frame and the elastic frame.

본 발명의 하나의 실시예에서 상기 탄성 프레임은 고무로 이루어져 있을 수 있지만, 탄성력을 갖는 소재라면 이에 한정되지 않는다.In one embodiment of the present invention, the elastic frame may be made of rubber, but it is not limited thereto if it is a material having elasticity.

하나의 구체적인 예에서, 상기 전지셀은 그것의 종류가 특별히 한정되는 것은 아니지만, 구체적인 예로서, 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지일 수 있다.In one specific example, the type of the battery cell is not particularly limited, but as a specific example, a lithium secondary battery such as a lithium ion battery or a lithium ion polymer battery having advantages such as high energy density, discharge voltage, and output stability. It can be a battery.

일반적으로, 리튬 이차전지는 양극, 음극, 분리막, 및 리튬염 함유 비수 전해액으로 구성되어 있다. In general, a lithium secondary battery is composed of a positive electrode, a negative electrode, a separator, and a non-aqueous electrolyte containing a lithium salt.

상기 양극은, 예를 들어, 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조되며, 필요에 따라서는, 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다.The positive electrode is prepared, for example, by coating a mixture of a positive electrode active material, a conductive material, and a binder on a positive electrode current collector, followed by drying, and if necessary, a filler may be further added to the mixture.

상기 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1+xMn2-xO4 (여기서, x 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiFe3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1-xMxO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2-xMxO2 (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li2Mn3MO8 (여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.The positive electrode active material may be a layered compound such as lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ) or lithium nickel oxide (LiNiO 2 ), or a compound substituted with one or more transition metals; Lithium manganese oxides such as formula Li 1+x Mn 2-x O 4 (wherein x is 0 to 0.33), LiMnO 3 , LiMn 2 O 3 , and LiMnO 2 ; Lithium copper oxide (Li 2 CuO 2 ); Vanadium oxides such as LiV 3 O 8 , LiFe 3 O 4 , V 2 O 5 , and Cu 2 V 2 O 7 ; Ni site-type lithium nickel oxide represented by the formula LiNi 1-x M x O 2 (where M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B or Ga, and x = 0.01 to 0.3); Formula LiMn 2-x M x O 2 (where M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn or Ta, and x = 0.01 to 0.1) or Li 2 Mn 3 MO 8 (where M = Fe, Co, A lithium manganese composite oxide represented by Ni, Cu, or Zn); LiMn 2 O 4 in which part of Li in the formula is substituted with alkaline earth metal ions; Disulfide compounds; Fe 2 (MoO 4 ) 3 and the like may be mentioned, but the present invention is not limited thereto.

상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.The conductive material is typically added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the mixture including the positive electrode active material. Such a conductive material is not particularly limited as long as it has conductivity without causing a chemical change in the battery, and examples thereof include graphite such as natural graphite or artificial graphite; Carbon blacks such as carbon black, acetylene black, Ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and thermal black; Conductive fibers such as carbon fibers and metal fibers; Metal powders such as carbon fluoride, aluminum, and nickel powder; Conductive whiskey such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives may be used.

상기 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.The binder is a component that aids in bonding of an active material and a conductive material and bonding to a current collector, and is typically added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the mixture including the positive electrode active material. Examples of such a binder include polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene , Polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butylene rubber, fluorine rubber, and various copolymers.

상기 충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.The filler is selectively used as a component that suppresses the expansion of the positive electrode, and is not particularly limited as long as it is a fibrous material without causing chemical changes to the battery, and examples thereof include olefin-based polymers such as polyethylene and polypropylene; Fibrous materials such as glass fiber and carbon fiber are used.

상기 음극은 음극 집전체 상에 음극 활물질을 도포, 건조하여 제작되며, 필요에 따라, 앞서 설명한 바와 같은 성분들이 선택적으로 더 포함될 수도 있다.The negative electrode is manufactured by coating and drying a negative electrode active material on a negative electrode current collector, and if necessary, components as described above may be optionally further included.

상기 음극 활물질로는, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1-xMe'yOz (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, and Bi2O5 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수 있다.Examples of the negative active material include carbon such as non-graphitized carbon and graphite-based carbon; Li x Fe 2 O 3 (0≤x≤1), Li x WO 2 (0≤x≤1), Sn x Me 1-x Me' y O z (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me' : Al, B, P, Si, elements of groups 1, 2 and 3 of the periodic table, halogen, metal complex oxides such as 0<x≦1;1≦y≦3;1≦z≦8); Lithium metal; Lithium alloy; Silicon-based alloys; Tin-based alloys; SnO, SnO 2 , PbO, PbO 2 , Pb 2 O 3 , Pb 3 O 4 , Sb 2 O 3 , Sb 2 O 4 , Sb 2 O 5 , GeO, GeO 2 , Bi 2 O 3 , Bi 2 O 4 , and metal oxides such as Bi 2 O 5 ; Conductive polymers such as polyacetylene; Li-Co-Ni-based materials and the like can be used.

상기 분리막 및 분리필름은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 130 ㎛이다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.The separator and the separation film are interposed between the anode and the cathode, and an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength is used. The pore diameter of the separator is generally 0.01 to 10 μm, and the thickness is generally 5 to 130 μm. Examples of such separation membranes include olefin-based polymers such as polypropylene having chemical resistance and hydrophobicity; Sheets or non-woven fabrics made of glass fiber or polyethylene are used. When a solid electrolyte such as a polymer is used as the electrolyte, the solid electrolyte may also serve as a separator.

또한, 하나의 구체적인 예에서, 전지의 안전성의 향상을 위하여, 상기 분리막 및/또는 분리필름은 유/무기 복합 다공성의 SRS(Safety-Reinforcing Separators) 분리막일 수 있다.In addition, in one specific example, in order to improve the safety of the battery, the separator and/or the separation film may be an organic/inorganic composite porous SRS (Safety-Reinforcing Separators) separator.

상기 SRS 분리막은 폴리올레핀 계열 분리막 기재상에 무기물 입자와 바인더 고분자를 활성층 성분으로 사용하여 제조되며, 이때 분리막 기재 자체에 포함된 기공 구조와 더불어 활성층 성분인 무기물 입자들간의 빈 공간(interstitial volume)에 의해 형성된 균일한 기공 구조를 갖는다.The SRS separator is manufactured by using inorganic particles and a binder polymer as active layer components on a polyolefin-based separator substrate, and at this time, the pore structure included in the separator substrate itself and the interstitial volume between inorganic particles as the active layer component It has a uniform pore structure formed.

이러한 유/무기 복합 다공성 분리막을 사용하는 경우 통상적인 분리막을 사용한 경우에 비하여 화성 공정(Formation)시의 스웰링(swelling)에 따른 전지 두께의 증가를 억제할 수 있다는 장점이 있고, 바인더 고분자 성분으로 액체 전해액 함침시 겔화 가능한 고분자를 사용하는 경우 전해질로도 동시에 사용될 수 있다. In the case of using such an organic/inorganic composite porous separator, compared to the case of using a conventional separator, there is an advantage in that it is possible to suppress an increase in the thickness of the battery due to swelling during the formation process. When a polymer that can be gelled when impregnated with a liquid electrolyte is used, it can be used as an electrolyte at the same time.

또한, 상기 유/무기 복합 다공성 분리막은 분리막 내 활성층 성분인 무기물 입자와 바인더 고분자의 함량 조절에 의해 우수한 접착력 특성을 나타낼 수 있으므로, 전지 조립 공정이 용이하게 이루어질 수 있다는 특징이 있다.In addition, since the organic/inorganic composite porous separator can exhibit excellent adhesion characteristics by controlling the content of inorganic particles and binder polymers as active layer components in the separator, the battery assembly process can be easily performed.

상기 무기물 입자는 전기화학적으로 안정하기만 하면 특별히 제한되지 않는다. 즉, 본 발명에서 사용할 수 있는 무기물 입자는 적용되는 전지의 작동 전압 범위(예컨대, Li/Li+ 기준으로 0~5V)에서 산화 및/또는 환원 반응이 일어나지 않는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 특히, 이온 전달 능력이 있는 무기물 입자를 사용하는경우, 전기 화학 소자 내의 이온 전도도를 높여 성능 향상을 도모할 수 있으므로, 가능한 이온 전도도가 높은 것이 바람직하다. 또한, 상기 무기물 입자가 높은 밀도를 갖는 경우, 코팅시 분산시키는데 어려움이 있을 뿐만 아니라 전지 제조시 무게 증가의 문제점도 있으므로, 가능한 밀도가 작은 것이 바람직하다. 또한, 유전율이 높은 무기물인 경우, 액체 전해질 내 전해질 염, 예컨대 리튬염의 해리도 증가에 기여하여 전해액의 이온 전도도를 향상시킬 수 있다.The inorganic particles are not particularly limited as long as they are electrochemically stable. That is, the inorganic particles that can be used in the present invention are not particularly limited as long as the oxidation and/or reduction reaction does not occur in the operating voltage range (eg, 0 to 5V based on Li/Li+) of the applied battery. Particularly, in the case of using inorganic particles having ion transfer capability, it is possible to improve the performance by increasing the ionic conductivity in the electrochemical device, so it is preferable that the ion conductivity is as high as possible. In addition, when the inorganic particles have a high density, it is difficult to disperse during coating, as well as a problem of weight increase during battery manufacturing, so it is preferable that the density is as small as possible. In addition, in the case of an inorganic material having a high dielectric constant, the ionic conductivity of the electrolyte may be improved by contributing to an increase in the degree of dissociation of an electrolyte salt, such as a lithium salt, in a liquid electrolyte.

리튬염 함유 비수 전해액은, 극성 유기 전해액과 리튬염으로 이루어져 있다. 전해액으로는 비수계 액상 전해액, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용된다. The lithium salt-containing non-aqueous electrolyte is composed of a polar organic electrolyte and a lithium salt. As the electrolyte, a non-aqueous liquid electrolyte, an organic solid electrolyte, an inorganic solid electrolyte, or the like is used.

상기 비수계 액상 전해액으로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.As the non-aqueous liquid electrolyte, for example, N-methyl-2-pyrrolidinone, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, gamma -Butyl lactone, 1,2-dimethoxy ethane, tetrahydroxy franc (franc), 2-methyl tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, 1,3-dioxolone, formamide, dimethylformamide, dioxolone , Acetonitrile, nitromethane, methyl formate, methyl acetate, phosphoric acid tryster, trimethoxymethane, dioxolone derivative, sulfolane, methyl sulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, propylene carbo Aprotic organic solvents such as nate derivatives, tetrahydrofuran derivatives, ethers, methyl pyropionate and ethyl propionate may be used.

상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합체 등이 사용될 수 있다.As the organic solid electrolyte, for example, a polyethylene derivative, a polyethylene oxide derivative, a polypropylene oxide derivative, a phosphate ester polymer, a poly agitation lysine, a polyester sulfide, a polyvinyl alcohol, a polyvinylidene fluoride, A polymer or the like containing an ionic dissociating group may be used.

상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH, Li3PO4-Li2S-SiS2 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다.As the inorganic solid electrolyte, for example, Li 3 N, LiI, Li 5 NI 2 , Li 3 N-LiI-LiOH, LiSiO 4 , LiSiO 4 -LiI-LiOH, Li 2 SiS 3 , Li 4 SiO 4 , Nitrides, halides, and sulfates of Li such as Li 4 SiO 4 -LiI-LiOH and Li 3 PO 4 -Li 2 S-SiS 2 may be used.

상기 리튬염은 상기 비수계 전해질에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.The lithium salt is a material that is easily soluble in the non-aqueous electrolyte, for example, LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4 , LiBF 4 , LiB 10 Cl 10 , LiPF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 2 , LiAsF 6, LiSbF 6, LiAlCl 4, CH 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2) 2 NLi, chloroborane lithium, lower aliphatic carboxylic acid lithium, lithium tetraphenyl borate and imide have.

또한, 비수계 전해액에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있다.In addition, non-aqueous electrolytes include pyridine, triethylphosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylene diamine, n-glyme, and hexaphosphate triamide for the purpose of improving charge/discharge properties and flame retardancy. , Nitrobenzene derivative, sulfur, quinone imine dye, N-substituted oxazolidinone, N,N-substituted imidazolidine, ethylene glycol dialkyl ether, ammonium salt, pyrrole, 2-methoxy ethanol, aluminum trichloride, etc. May be. In some cases, in order to impart non-flammability, a halogen-containing solvent such as carbon tetrachloride or ethylene trifluoride may be further included, and carbon dioxide gas may be further included in order to improve high-temperature storage characteristics.

본 발명은 또한 상기 전지모듈을 포함하는 전지팩을 제공한다.The present invention also provides a battery pack including the battery module.

본 발명은 또한 상기 전지모듈을 포함하는 전지팩을 제공한다.The present invention also provides a battery pack including the battery module.

본 발명은 또한 상기 전지팩을 전원으로 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 디바이스를 제공한다.The present invention also provides a device comprising the battery pack as a power source.

상기 디바이스는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장장치로부터 선택되는 것일 수 있다.The device may be selected from an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, and a power storage device.

이들 디바이스의 구조 및 그것의 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.Since the structure of these devices and a method of manufacturing them are known in the art, detailed descriptions thereof will be omitted in the present specification.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지모듈은 셀 프레임들 사이에 장착되는 탄성 프레임을 포함함으로써, 전지셀과 셀 프레임 사이의 유격을 방지하여 전지셀을 고정할 수 있다.As described above, the battery module according to the present invention includes an elastic frame mounted between the cell frames, thereby preventing a gap between the battery cell and the cell frame, thereby fixing the battery cell.

도 1은 종래의 복수의 이차전지를 전기적으로 연결하여 구성한 전지모듈의 사시도이다;
도 2는 도 1의 전지모듈의 셀 프레임의 수평 단면도이다;
도 3은 도 2의 'A' 부위의 확대도이다;
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지모듈의 사시도이다;
도 5는 도 4의 전지모듈의 분해도이다;
도 6은 도 4의 전지셀 수납부의 확대도이다;
도 7은 도 4의 셀 프레임 및 탄성 프레임이 결합된 상태의 수직 단면도이다.
1 is a perspective view of a battery module configured by electrically connecting a plurality of conventional secondary batteries;
2 is a horizontal cross-sectional view of a cell frame of the battery module of FIG. 1;
3 is an enlarged view of portion'A' of FIG. 2;
4 is a perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention;
Figure 5 is an exploded view of the battery module of Figure 4;
6 is an enlarged view of the battery cell accommodating part of FIG. 4;
7 is a vertical cross-sectional view of a state in which the cell frame and the elastic frame of FIG. 4 are combined.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, it will be described with reference to the drawings according to an embodiment of the present invention, but this is for an easier understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

도 4에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지모듈의 사시도가 도시되어 있고, 도 5에는 도 4의 전지모듈의 분해도가 도시되어 있으며, 도 6에는 도 4의 전지셀 수납부의 확대도가 도시되어 있고, 도 7에는 도 4의 셀 프레임 및 탄성 프레임이 결합된 상태의 수직 단면도가 도시되어 있다.FIG. 4 is a perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is an exploded view of the battery module of FIG. 4, and FIG. 6 is an enlarged view of the battery cell receiving part of FIG. 4. 7 is a vertical cross-sectional view of the cell frame and the elastic frame of FIG. 4 in a combined state.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 전지모듈(100)은 전지셀 어셈블리(110), 셀 프레임(120)들 및 탄성 프레임(130)을 포함하고 있다.4 to 7, the battery module 100 includes a battery cell assembly 110, cell frames 120 and elastic frames 130.

전지셀 어셈블리(110)는 복수의 원통형 전지셀(101)들이 측면이 상호 인접한 상태로 배열되어 있는 구조로 이루어져 있다.The battery cell assembly 110 has a structure in which a plurality of cylindrical battery cells 101 are arranged with side surfaces adjacent to each other.

셀 프레임(120)들은 전지셀 어셈블리(110)의 양측 단부들로부터 장착되고, 셀 프레임(120)들 사이에는 탄성 프레임(130)이 장착되어 있다.The cell frames 120 are mounted from both ends of the battery cell assembly 110, and an elastic frame 130 is mounted between the cell frames 120.

셀 프레임(120)들 및 탄성 프레임(130)에는 전지셀(101)들이 삽입되어 고정될 수 있도록, 전지셀(101)들에 대응하는 형상의 중공 구조의 전지셀 수납부(121)들이 형성되어 있다.In the cell frames 120 and the elastic frame 130, the battery cell receiving portions 121 having a hollow structure corresponding to the battery cells 101 are formed so that the battery cells 101 can be inserted and fixed. have.

탄성 프레임(130)의 전지셀 수납부(121)의 내면에는, 전지셀(101)과 탄성 프레임(130) 사이의 유격을 방지하여 전지셀(101)을 고정할 수 있도록, 4개의 탄성 돌출부(131)가 전지셀 수납부(121)의 내벽으로부터 돌출되어 형성되어 있다.On the inner surface of the battery cell accommodating portion 121 of the elastic frame 130, four elastic protrusions (4 elastic protrusions) to prevent the gap between the battery cell 101 and the elastic frame 130 to fix the battery cell 101 ( 131 is formed to protrude from the inner wall of the battery cell accommodating part 121.

탄성 돌출부(131)는 전지셀(101)의 길이 방향으로 형성되어 있고, 탄성 돌출부(131)의 중심으로 갈수록 두께가 증가하는 구조로 이루어져 있다.The elastic protrusion 131 is formed in the longitudinal direction of the battery cell 101 and has a structure in which the thickness increases toward the center of the elastic protrusion 131.

탄성 돌출부(131)의 중심에서의 두께는 전지셀(101)의 직경(R3)의 1%의 크기로 이루어져 있다.The thickness at the center of the elastic protrusion 131 is 1% of the diameter R3 of the battery cell 101.

탄성 프레임(130)의 외주변의 크기는 셀 프레임(120)의 외주변보다 상대적으로 큰 구조로 이루어져 있고, 탄성 프레임(130)의 외주변 격벽에는 셀 프레임(120)들의 외주변 격벽이 삽입되어 결합되는 셀 프레임 삽입부(132)가 상부 및 하부에 각각 형성되어 있다.The size of the outer periphery of the elastic frame 130 is made of a structure relatively larger than the outer periphery of the cell frame 120, and the outer periphery partition walls of the cell frames 120 are inserted into the outer periphery partition walls of the elastic frame 130 Cell frame insertion portions 132 to be coupled are formed at the upper and lower portions, respectively.

또한, 탄성 프레임(130)에서 양 측면에 위치하는 외주변 격벽들의 외면에는, 상기 셀 프레임(120)과의 추가적인 체결을 위해, 하나 이상의 제 1 체결부(133)가 외향 돌출된 구조로 형성되어 있고, 셀 프레임(120)에서 양 측면에 위치하는 외주변 격벽들의 외면에는, 상기 제 1 체결부(133)에 대응하는 위치에 제 2 체결부(123)가 외향 돌출된 구조로 형성되어 있으며, 제 2 체결부(123)가 제 1 체결부(133)의 내측으로 장착되는 구조로 이루어져 있다.In addition, on the outer surface of the outer peripheral partition walls located on both sides of the elastic frame 130, for additional fastening with the cell frame 120, at least one first fastening portion 133 is formed in a structure protruding outward. In the cell frame 120, on the outer surfaces of the outer periphery partition walls located on both sides of the cell frame 120, the second fastening part 123 is formed in a structure that protrudes outward at a position corresponding to the first fastening part 133, The second fastening part 123 is mounted to the inside of the first fastening part 133.

셀 프레임(120)들 및 탄성 프레임(130) 각각의 전지셀 수납부(121)들 사이에는 냉매가 유동할 수 있는 관통로(124, 134)들이 형성되어 있고, 탄성 프레임(130)의 관통로(134)에는, 셀 프레임(120)들의 관통로(124)에 단부가 삽입되어 장착되는 관통부(135)가 외형 돌출되어 형성되어 있다.Between the cell frames 120 and the elastic frame 130, each of the battery cell receiving portions 121 are formed through passages 124, 134 through which the refrigerant can flow, and the through passages of the elastic frame 130 In 134, a through portion 135, through which an end portion is inserted and mounted, in the through passage 124 of the cell frames 120 is formed to protrude outwardly.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Those of ordinary skill in the field to which the present invention belongs will be able to make various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above contents.

Claims (14)

복수의 전지셀들이 상호 인접한 상태로 배열되어 있는 전지셀 어셈블리;
전지셀 어셈블리의 양측 단부들로부터 장착되며, 전지셀들이 삽입되어 고정될 수 있도록 전지셀들에 대응하는 형상의 중공 구조를 가지는 전지셀 수납부들이 형성되어 있는 한 쌍의 셀 프레임들; 및
상기 한 쌍의 셀 프레임들 사이에 장착되며, 전지셀들이 삽입되어 고정될 수 있도록 전지셀들에 대응하는 형상의 중공 구조를 가지는 전지셀 수납부들이 형성되어 있고, 상기 전지셀 수납부의 내면에는 전지셀의 길이 방향으로 그 내벽으로부터 돌출 형성되어 상기 삽입되는 전지셀을 고정하는 탄성 재질의 탄성 돌출부; 를 동서남북 방향으로 4개를 구비하여, 상기 전지셀과 셀 프레임 사이의 유격을 방지하여 상기 셀 프레임에 전지셀을 안정적으로 고정하는 탄성 프레임;
을 포함하여 구성되며,
상기 탄성 돌출부는, 탄성 돌출부의 중심으로 갈수록 두께가 증가하는 구조로 이루어져, 상기 전지셀이 전지셀 수납부에 진입할수록 상기 전지셀을 가압하여상기 전지셀을 셀 프레임 및 탄성 프레임에 안정적으로 고정하는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
A battery cell assembly in which a plurality of battery cells are arranged adjacent to each other;
A pair of cell frames mounted from both ends of the battery cell assembly and having battery cell accommodating portions having a hollow structure corresponding to the battery cells so that the battery cells can be inserted and fixed; And
The battery cell storage portions are mounted between the pair of cell frames and have a hollow structure having a shape corresponding to the battery cells so that the battery cells can be inserted and fixed. An elastic protrusion made of an elastic material protruding from an inner wall thereof in a longitudinal direction of the battery cell to fix the inserted battery cell; An elastic frame provided with four in the east-west, north-south direction, to prevent a gap between the battery cell and the cell frame to stably fix the battery cell to the cell frame;
Consists of including,
The elastic protrusion has a structure in which the thickness increases toward the center of the elastic protrusion. As the battery cell enters the battery cell receiving unit, the battery cell is pressed to stably fix the battery cell to the cell frame and the elastic frame. A battery module, characterized in that.
제 1 항에 있어서, 상기 전지셀은 원통형 전지셀인 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 1, wherein the battery cell is a cylindrical battery cell. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 탄성 돌출부의 중심에서의 두께는 전지셀의 직경의 0.1% 내지 5%의 크기로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 1, wherein the thickness at the center of the elastic protrusion is 0.1% to 5% of the diameter of the battery cell. 제 1 항에 있어서, 상기 탄성 프레임의 외주변의 크기는 셀 프레임의 외주변보다 상대적으로 큰 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 1, wherein the size of the outer periphery of the elastic frame is relatively larger than the outer periphery of the cell frame. 제 8 항에 있어서, 상기 탄성 프레임의 외주변 격벽에는 셀 프레임들의 외주변 격벽이 삽입되어 결합되는 셀 프레임 삽입부가 상부 및 하부에 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 8, wherein a cell frame insertion portion is formed on an outer periphery of the elastic frame by inserting and connecting the outer periphery of the cell frames to each other. 제 1 항에 있어서,
상기 탄성 프레임에서 양 측면에 위치하는 외주변 격벽들의 외면에는, 상기 셀 프레임과의 추가적인 체결을 위해, 하나 이상의 제 1 체결부가 외향 돌출된 구조로 형성되어 있고;
상기 셀 프레임에서 양 측면에 위치하는 외주변 격벽들의 외면에는, 상기 제 1 체결부에 대응하는 위치에 제 2 체결부가 외향 돌출된 구조로 형성되어 있으며;
상기 제 2 체결부가 제 1 체결부의 내측으로 장착되는 구조로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
The method of claim 1,
On the outer surfaces of the outer peripheral partition walls located on both sides of the elastic frame, at least one first fastening portion is formed to protrude outward for additional fastening with the cell frame;
On the outer surfaces of the outer periphery partition walls located on both sides of the cell frame, a second fastening part is formed to protrude outward at a position corresponding to the first fastening part;
Battery module, characterized in that consisting of a structure in which the second fastening part is mounted inside the first fastening part.
제 1 항에 있어서, 상기 셀 프레임들 및 탄성 프레임 각각의 전지셀 수납부들 사이에는 냉매가 유동할 수 있는 하나 이상의 관통로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 1, wherein at least one through passage through which the refrigerant flows is formed between the battery cell receiving portions of each of the cell frames and the elastic frame. 제 11 항에 있어서, 상기 탄성 프레임의 관통로에는, 셀 프레임들의 관통로에 단부가 삽입되어 장착되는 관통부가 외형 돌출되어 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 11, wherein the through-path of the elastic frame is formed with a through-part protruding outwardly into the through-path of the cell frames. 제 1 항에 있어서, 상기 탄성 프레임은 고무로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 1, wherein the elastic frame is made of rubber. 제 1 항, 제2항, 제7항 내지 제 13 항에 중 어느 하나에 따른 전지모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩. A battery pack comprising a battery module according to any one of claims 1, 2, and 7 to 13.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019211359A1 (en) * 2018-11-30 2020-06-04 Robert Bosch Gmbh Battery cell holder and battery system
US20210344064A1 (en) * 2020-04-30 2021-11-04 Electric Era Technologies Inc. Battery Module
KR20220066461A (en) * 2020-11-16 2022-05-24 주식회사 엘지에너지솔루션 Cell Module Having Guide Frame and Its Manufacturing Method

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013021573A1 (en) * 2011-08-10 2013-02-14 パナソニック株式会社 Battery block and battery module comprising same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140090459A (en) * 2013-01-09 2014-07-17 삼성에스디아이 주식회사 Rechargeable battery pack
KR20150048501A (en) * 2013-10-28 2015-05-07 삼성에스디아이 주식회사 Battery Pack

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2013021573A1 (en) * 2011-08-10 2013-02-14 パナソニック株式会社 Battery block and battery module comprising same

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