KR101199217B1 - 배터리 모듈 - Google Patents

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KR101199217B1 KR1020100112073A KR20100112073A KR101199217B1 KR 101199217 B1 KR101199217 B1 KR 101199217B1 KR 1020100112073 A KR1020100112073 A KR 1020100112073A KR 20100112073 A KR20100112073 A KR 20100112073A KR 101199217 B1 KR101199217 B1 KR 101199217B1
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Abstract

본 발명은 쌍을 이루어 마주보게 배치되는 제1 및 제2 엔드 플레이트; 상기 제1 및 제2 엔드 플레이트 사이에서 일방향으로 배열된 복수개의 배터리 셀; 상기 제1 및 제2 엔드 플레이트를 연결하는 브라켓; 및 상기 복수개의 배터리 셀의 일측을 덮는 디개싱 커버;를 포함하고, 상기 제1 및 제2 엔드 플레이트의 적어도 어느 하나에는 돌출부가 구비되고, 상기 디개싱 커버에는 상기 돌출부를 수용하는 수용부가 구비되는 배터리 모듈을 제공할 수 있다.

Description

배터리 모듈 {BATTERY MODULE}
본 발명은 복수개의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈에 관한 것이다.
통상적으로 배터리 셀은 모바일 기기, 전기 자동차, 하이브리드 자동차, 전기 등의 에너지원으로 사용되며, 적용되는 외부기기의 종류에 따라 다양하게 그 형태를 변화시켜 사용된다.
휴대폰과 같은 소형 모바일 기기는 단일 전지의 출력과 용량으로 소정시간 동안 작동이 가능하지만, 전력소모가 많은 전기 자동차, 하이브리드 자동차와 같이 장시간 구동, 고전력 구동이 필요한 경우에는 출력 및 용량의 문제로 복수개의 배터리 셀로 구성되는 배터리 모듈이 선호되며, 배터리 모듈은 내장된 배터리 셀의 개수에 따라 출력전압이나 출력전류를 높일 수 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 부품을 생략하여 생산 효율이 증가된 배터리 모듈을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 복수개의 배터리 셀을 견고하게 고정시킬 수 있는 배터리 모듈을 제공하기 위한 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 배터리 모듈에 관한 것으로, 상기 배터리 모듈은 쌍을 이루어 마주보게 배치되는 제1 및 제2 엔드 플레이트; 상기 제1 및 제2 엔드 플레이트 사이에서 일방향으로 배열된 복수개의 배터리 셀; 및 상기 복수개의 배터리 셀의 일측을 덮는 디개싱 커버;를 포함하고, 상기 제1 및 제2 엔드 플레이트의 적어도 어느 하나에는 돌출부가 구비되고, 상기 디개싱 커버에는 상기 돌출부를 수용하는 수용부가 구비된다. 상기 배터리 모듈은 상기 제1 및 제2 엔드 플레이트를 연결하는 연결 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 돌출부는 제1 또는 제2 엔드 플레이트에서 상기 디개싱 커버와 접하는 부위에 구비될 수 있다.
상기 수용부는 이중벽이며, 상기 돌출부는 상기 이중벽 사이에 수용되어 체결될 수 있다. 또한, 상기 돌출부는 상기 수용부의 이중벽에 의하여 형성되는 공간에 대응하는 형태로 구비될 수 있다.
상기 돌출부의 적어도 어느 일면에는 요철을 더 포함할 수 있다. 상기 요철은 돌출부의 바깥면에 구비되고, 상기 수용부는 상기 돌출부의 바깥면과 대면하는 면에 요철을 더 포함하는 배터리 모듈.
상기 돌출부와 수용부 사이에는 접착 부재를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 접착 부재는 양면 테이프일 수 있다.
상기 돌출부와 상기 돌출부에 대응하는 수용부에는 체결부를 포함할 수 있다. 상기 체결부는 홈-돌기 결합 또는 후크 결합을 포함할 수 있다.
상기 디개싱 커버는 상기 배터리 셀과 접촉하여 기체 유로를 형성하고, 상기 디개싱 커버의 일측에는 상기 기체 유로와 연결되는 배출구를 더 포함할 수 있다.
상기 배출구는 디개싱 커버의 일측에서 돌출되어 좌측 및 우측으로 통공을 갖는 T자형일 수 있다. 또한, 상기 돌출부는 상기 배출구에 대응하는 부분에 개구부를 구비할 수 있다. 상기 개구부는 상부가 개구된 U자형일 수 있다.
상기 배터리 셀의 상부에는 벤트가 구비되고, 상기 디개싱 커버는 상기 벤트를 덮도록 구비될 수 있다.
상기 연결 부재는 브라켓일 수 있으며, 상기 브라켓은 배터리 셀의 양측면을 지지하는 사이드 브라켓과, 베터리 셀의 바닥면을 지지하는 바텀 브라켓을 포함할 수 있다.
이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 부품수가 감소되어 경량화되고, 또한 생산비가 절감된 배터리 모듈을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 외부 충격에 의해서도 배터리 셀이 유동하지 않아서 안전성이 향상된 배터리 모듈을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 배터리 모듈의 사시도.
도 2는 본 .발명의 일실시예에 의한 배터리 모듈의 분해사시도.
도 3은 도 1의 A-A에 따른 단면도.
도 4는 본 .발명의 다른 실시예에 의한 배터리 모듈의 분해사시도.
도 5는 도 4의 제1 또는 제2 엔드 플레이트와 디개싱 커버가 체결된 모습을 도시한 도면.
도 6은 본 .발명의 또 다른 실시예에 의한 배터리 모듈의 분해사시도.
도 7은 도 6의 제1 또는 제2 엔드 플레이트와 디개싱 커버가 체결된 모습을 도시한 도면.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 본 발명과 관계없는 부분은 본 발명의 설명을 명확하게 하기 위하여 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
이하, 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 바람직한 일실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 배터리 모듈의 사시도이고 도 2는 본 .발명의 일실시예에 의한 배터리 모듈의 분해사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 모듈 (100)은 쌍을 이루어 마주보게 배치되는 제1 및 제2 엔드 플레이트 (110, 120); 상기 제1 및 제2 엔드 플레이트 (110, 120) 사이에서 일방향으로 배열된 복수개의 배터리 셀 (10); 및 상기 복수개의 배터리 셀 (10)의 일측을 덮는 디개싱 커버 (150);를 포함한다. 이때, 상기 제1 및 제2 엔드 플레이트 (110, 120)에는 돌출부 (111, 121)가 구비되고, 상기 디개싱 커버 (150)에는 상기 돌출부 (111, 121)를 수용하는 수용부 (152)가 구비된다. 또한, 상기 배터리 모듈 (100)은 상기 제1 및 제2 엔드 플레이트 (110, 120)를 연결하는 연결 부재 (130, 140)를 더 포함할 수 있다.
배터리 셀 (10)은 개구부를 구비하는 전지 케이스와 상기 개구부를 밀폐하는 캡 플레이트 (14)를 포함한다. 상기 전지 케이스에는 양극판 및 음극판과, 이들 극판들 사이에 개재된 세퍼레이터로 이루어진 전극 조립체와 전해액을 수용된다. 또한, 캡 플레이트 (14)의 양끝단에는 양극판과 연결되는 양극 단자 (11)와, 음극판과 연결되는 음극 단자 (12)가 외부로 돌출된 형태로 구비된다. 양극판 및 음극판은 전해액과 반응하여 에너지를 발생하고, 이때 발생한 에너지는 양극 단자 (11) 및 음극 단자 (12)를 통하여 외부로 전달된다.
또한, 캡 플레이트 (14)의 양극 단자 (11) 및 음극 단자 (12)의 사이에는 벤트 (13)가 구비되어 있다. 벤트 (13)는 배터리 셀 (10) 내부에서 기체의 압력이 소정 이상일 경우에, 기체를 외부로 방출하는 통로의 역할을 하여, 배터리 셀 (10)이 파손되는 것을 방지한다.
본 실시예에 따른 배터리 모듈 (100)은 제1 및 제2 엔드 플레이트 (110, 120) 사이에 복수개의 배터리 셀 (10)을 포함할 수 있으며, 상기 복수개의 배터리 셀 (10)은 일방향으로 정렬되어 구비될 수 있다. 이때, 배터리 셀 (10)의 넓은 전면이 서로 대향하도록 나란하게 정렬된다. 따라서, 배터리 셀 (10)의 캡 플레이트 (14)의 중심에 구비된 벤트 (13)는 대략 일직선상으로 정렬된다. 이웃한 두 배터리 셀 (10)의 양극 단자 (11) 및 음극 단자 (12)는 니켈 등으로 형성된 버스바 (bus-bar) (미도시)를 통하여 전기적으로 연결될 수 있다.
본 실시예에서는 상기 배터리 셀 (10)은 리튬 이온 이차 전지로서 각형인 것을 예로서 설명한다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 본 발명은 리튬 폴리머 전지 또는 원통형 전지 등 다양한 형태의 전지를 적용할 수 있다.
배터리 모듈 (100)은 서로 공간적으로 이격되어 구비되는 한쌍의 제1 및 제2 엔드 플레이트 (110, 120)와, 상기 제1 및 제2 엔드 플레이트 (110, 120)를 연결하는 연결 부재로, 예컨대 브라켓 (braket) (130, 140)을 포함할 수 있다. 상기 브라켓 (130, 140)의 일단은 제1 엔드 플레이트 (110)에 체결되고, 상기 브라켓 (130, 140)의 타단은 제2 엔드 플레이트 (120)에 체결된다. 이때, 상기 제1 및 제2 엔드 플레이트 (110, 120)와 상기 브라켓 (130, 140)은 볼트-너트 등에 의하여 체결될 수 있다.
상기 브라켓 (130, 140)은 배터리 셀 (10)의 양측면을 지지하는 사이드 브라켓일 수 있고, 또한, 베터리 셀 (10)의 바닥면을 지지하는 바텀 브라켓을 더 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 엔드 플레이트 (110, 120) 사이에는 복수개의 배터리 셀 (10)이 정렬되어 배치되고, 상기 사이드 브라켓 (130)과 바텀 브라켓 (140)에 의하여 구획된 공간에서 상기 배터리 셀 (10)은 고정되어 외부 충격에 의하여 쉽게 유동하지 않는다. 본 실시예에서는 상기 브라켓 (130, 140)을 각각 사이드 브라켓 (130)과 바텀 브라켓 (140)이라 한다.
제1 및 제2 엔드 플레이트 (110, 120)는 각각 최외각의 배터리 셀 (10)의 넓은 면과 면접촉하도록 배치되어, 복수개의 배터리 셀 (10)을 내측으로 가압한다. 이때, 상기 복수개의 배터리 셀 (10)은 양극 단자 (11) 및 음극 단자 (12)가 서로 교대로 정렬되어, 직렬로 연결될 수 있다. 또한, 상기 배터리 셀 (10)의 연결 구조 및 개수는 배터리 모듈 (100)의 설계에 따라 다양하게 변형될 수 있다.
도 2를 참조하면, 제1 및 제2 엔드 플레이트 (110, 120)에는 각각 돌출부 (111, 121)가 구비될 수 있다. 상기 돌출부 (111, 121)는 제1 및 제2 엔드 플레이트 (110, 120)의 상부 가장자리에서 연장되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 돌출부 (111, 121)는 제1 및 제2 엔드 플레이트 (110, 120)에서 디개싱 커버 (151)와 접하는 부위에 구비될 수 있다.
디개싱 커버 (150)는 일측이 개구된 육각형의 형태로, 내부가 비어있는 육면체일 수 있다. 디개싱 커버 (150)는 상기 디개싱 커버 (150)의 개구부측이 복수개의 배터리 셀 (10)을 향하도록 캡 플레이트 (14) 상에 안착되는데, 이때 상기 캡 플레이트 (14)에 구비된 벤트 (13)를 포함하도록 하여 캡 플레이트 (14)의 적어도 어느 일부를 덮는다. 예컨대, 각각의 배터리 셀 (10)의 상부에 동일한 위치에 구비되는 벤트 (13)는 배터리 셀 (10)이 정렬됨에 따라 복수개가 일방향으로 정렬되고, 상기 디개싱 커버 (150)는 상기 복수개의 벤트 (13)를 포함하도록 상기 배터리 셀 (10)의 상부를 덮는다. 이때, 상기 디개싱 커버 (150)는 밴트 (13)를 덮으면 족하므로, 상기 디개싱 커버 (150)가 상기 배터리 셀 (10)의 캡 플레이트 (14)를 덮는 면적은 다양할 수 있다.
통상, 배터리 셀 (10)은 충방전의 횟수가 증가할수록 열화되며, 그 내부에서는 전극 조립체와 전해액과의 부반응으로 기체가 발생할 수 있다. 상기 기체가 외부로 방출시킴으로써 배터리 셀 (10)이 파손을 방지하도록, 각각의 배터리 셀 (10)에는 벤트 (13)가 구비되어 있다. 상기 디개싱 커버 (150)는 캡 플레이트 (14)와 밀접하게 접촉하도록 구비될 수 있으며, 벤트 (13)를 통하여 방출되는 기체는 캡 플레이트 (140)와 디개싱 커버 (150) 사이에서 기체 유로를 형성할 수 있다. 또한, 상기 캡 플레이트 (14)와 디개싱 커버 (150) 사이에는 밀착성을 향상시키기 위하여 가스켓 (미도시) 등을 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 배터리 셀 (10)의 내부에서 발생하는 기체는 벤트 (130)를 통하여 배터리 셀 (10)의 외부로 배출되며, 배출되는 기체는 디개싱 커버 (150)와 배터리 셀 (10)의 상부, 즉 캡 플레이트 (14)에 의하여 구획되는 공간 내에 포집될 수 있다.
상기 디개싱 커버 (150)의 적어도 어느 일측에는 기체 유로와 연결되어 외부로 기체를 배출하는 배출구 (151)를 더 포함할 수 있다. 디개싱 커버 (150)의 내부에 포집된 기체는 디개싱 커버 (150)에 구비되는 배출구 (151)와 연결되어 기체 유로를 형성할 수 있고, 이와 같이 형성된 기체 유로에 의하여 배터리 셀 (10)에서 방출된 기체를 효과적으로 배출시킬 수 있다.
또한, 상기 배출구 (151)는 디개싱 커버 (150)의 일측에서 돌출되어 좌측 및 우측으로 통공을 갖는 T자형일 수 있다. 따라서, 상기 배출구 (151)를 통하여 방출되는 기체는 좌측 및 우측을 향하는 통공을 통하여 제1 엔드 플레이트 (110)에 나란하도록 디개싱 커버 (150)의 외부로 배출될 수 있다. 즉, 배터리 모듈 (100)을 통하여 방출되는 기체는 상기 디개싱 커버 (150)의 내부에서 형성된 기체 유로에 대하여 수직하도록 좌측 및 우측의 양방향으로 나누어져서 배출될 수 있으므로, 기체의 유량이 분할되어 배터리 모듈 (100)의 외부로 배출된다.
통상, 배터리 모듈 (100)은 고전력으로 사용하기 위하여 복수개의 배터리 모듈 (100)을 전기적으로 연결하여 하나의 세트로 사용할 수 있다. 상기 세트에서 복수개의 배터리 모듈 (100)은, 예컨대 이웃하는 배터리 모듈 (100)의 엔드 플레이트들끼리 서로 대면하도록 정렬되어 결합될 수 있다. 이때, 상기 배터리 모듈 (100)의 부피를 최소화하기 위하여, 이웃하는 배터리 모듈 (100) 사이의 공간이 최소가 되도록 한다. 본 발명에서는 기체 배출구 (151)를 좌측 및 우측에 통공을 갖는 T자형으로 구비시킴으로써, 상기 기체 배출구 (151)를 통하여 기체는 이웃하는 배터리 모듈 (100)에 영향을 미치지 않는다. 또한, 도면에서는 상기 배출구 (151)를 디개싱 커버 (150)의 일측에만 도시하였으나, 상기 배출구 (151)는 그 반대측에도 구비될 수 있고, 이는 배터리 모듈 (100)의 설계에 따라 적절하게 변형이 가능하다.
상기 디개싱 커버 (150)의 마주보는 단측부는 각각 제1 및 제2 엔드 플레이트 (110, 120)에 접하도록 구비될 수 있다. 즉, 상기 제1 및 제2 엔드 플레이트 (110, 120)에 구비되는 돌출부 (111, 121)는 상기 디개싱 커버 (150)의 내측으로 삽입되어, 디개싱 커버 (150)와 면접촉할 수 있다. 따라서, 배출구 (151)를 통하여 기체가 외부로 배출되기 위해서는 상기 돌출부 (111, 121)에는, 상기 배출구 (151)에 대응하는 부분에 개구부 (112, 122)를 구비하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 돌출부 (111, 121)에 구비되는 개구부 (112, 122)는 상부가 개구된 U자형일 수 있다. 도면에서는 상기 제1 및 제2 엔드 플레이트 (110, 120)에 구비되는 돌출부 (111, 121)의 형태를 동일하게 도시하였으나, 이는 상이하게 구비될 수 있다. 또한, 각각의 돌출부 (111, 121)에 구비되는 개구부 (112, 122)는 배출구 (151)에 대응하여 구비되어, 기체의 유로를 차단하지 않으면 족하므로, 그 형상도 다양하게 변형이 가능하다.
도 3은 도 1의 A-A에 따른 단면도로, 디개싱 커버 (150)에 구비된 수용부 (152)에 돌출부 (121)가 수용된 단면을 도시하였다. 도 3에서는 제1 엔드 플레이트 (110)에 대하여 도시하였으나, 이는 제2 엔드 플레이트 (120)에서도 동일하게 적용된다.
도2 및 도 3을 참조하면, 상기 디개싱 커버 (150)는 수용부 (152)를 포함할 수 있고, 상기 수용부 (152)는 전술한 제1 및 제2 엔드 플레이트 (110, 120)에 구비되는 돌출부 (111, 121)를 수용하여 디개싱 커버 (150)와 제1 및 제2 엔드 플레이트 (110, 120)를 체결시킨다.
수용부 (152)는 제1 및 제2 엔드 플레이트 (110, 120)와 디개싱 커버 (150)가 접하는 부위에 구비될 수 있다. 상기 수용부 (152)는 그 내부에 격벽을 추가로 구비하여, 이중벽의 형태로 구비될 수 있으며, 상기 이중벽 내부에 구획된 공간으로 제1 및 제2 엔드 플레이트 (110, 120)의 돌출부 (111, 121)가 수용되어 체결된다. 이때, 상기 돌출부 (111, 121)는 상기 이중벽에 의하여 구획된 공간에 대응하는 형태로 구비될 수 있다. 또한, 상기 이중벽으로 구비되는 수용부 (152)에는 상기 배출구 (151)와 연장되는 홀 (153)이 형성될 수 있다. 디개싱 커버 (150) 내부의 기체 유로는 상기 수용부 (152) 측의 홀 (153)과, 돌출부 (111, 121)에 구비되는 개구부 (112, 122)를 통하여 연장된다.
통상, 충방전 횟수가 증가할수록 배터리 셀 (10)이 열화되어 내부에서 기체가 발생할 수 있다. 이와 같이 발생된 기체가 소정 이상일 경우에는, 배터리 셀 (10)의 내부 압력이 증가한다. 따라서, 배터리 셀 (10)의 부피가 증가하게 된다. 이때, 상기 배터리 셀 (10)의 넓은 면이 팽창하여, 제1 및 제2 엔드 플레이트 (110, 120)을 외측으로 밀어내는 힘으로 작용할 수 있다. 이러한 힘을 스웰링 포스라 하고 도 3에서는 F2로 나타내었다.
본 발명에서는 제1 및 제2 엔드 플레이트 (110, 120)에는 돌출부 (111, 121)가 구비되고, 상기 돌출부 (111, 121)는 디개싱 커버 (150)의 수용부 (152)에 삽입된다. 이때, 제1 및 제2 엔드 플레이트 (110, 120)를 외부로 밀어내는 힘인 스웰링 포스 (F2)에 의하여, 상기 돌출부 (111,121)의 바깥쪽면은 수용부 (152)와 접하는 면 사이에서 마찰력이 발생한다. 이러한 마찰력은 배터리 셀 (10)의 부피가 증가될수록, 즉 스웰링 포스 (F2)가 증가될수록 커지게 된다.
또한, 벤트 (13)를 통하는 기체는 상부측으로 발생하여, 이와 같은 기체 분출압 (F1)은 디개싱 커버 (150)를 상부로 밀어내는 힘으로 작용한다. 반면, 본 발명에 의한 배터리 모듈 (100)은 상기 기체 분출압 (F1)을 전술한 마찰력에 의하여 상쇄할 수 있으므로, 상기 디개싱 커버 (150)가 외측으로 분리되지 않는다. 즉, 배터리 셀 (10)의 내부에서 발생하는 기체 분출압 (F1)은 디개싱 커버 (150)를 상부측으로 밀어내는 방향으로 작용하나, 상기 스웰링 포스 (F2)에 의하여, 디개싱 커버 (150)의 수용부 (152)와 제1 및 제2 엔드 플레이트 (110, 120)의 돌출부 (111, 121) 사이의 마찰력을 증대시킬 수 있다. 따라서, 디개싱 커버 (150)와 제1 및 제2 엔드 플레이트 (110, 120)와의 체결력이 증대되어, 상기 디개싱 커버 (150)는 쉽게 분리되지 않는다. 또한, 상기 돌출부 (111, 121)와 수용부 (152) 사이의 마찰력을 증대시키기 위하여, 돌출부 (111, 121)는 수용부 (152)에 밀접하게 접하도록 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같이, 본 발명에 따른 배터리 모듈 (100)는 스웰링 포스 (F2)와 기체 분출압 (F1)을 이용하여 디개싱 커버 (150)를 제1 및 제2 엔드 플레이트 (110, 120)에 견고하게 고정시킬 수 있으므로, 볼트-너트 또는 리벳 등의 별도의 부재를 필요로 하지 않는다. 따라서, 상기 볼트-너트 작업 등에 따른 제조 단계를 생략할 수 있으므로, 생산비를 감소시키고, 배터리 모듈 (100)의 볼트-너트 등에 의한 무게가 감소되어, 배터리 모듈 (100)를 경량화시킬 수 있다.
돌출부 (111, 121)의 바깥면과 접하는 수용부 (152) 사이에는 접착 부재를 더 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 접착 부재는 양면 테이프일 수 있으며, 이와 같은 접착 부재에 의하여 상기 돌출부 (111, 121)와 수용부 (152) 사이의 결합력이 증대되고, 상기 디개싱 커버 (150)는 더 견고하게 제1 및 제2 엔드 플레이트 (110, 120)에 체결될 수 있다.
이하의 실시예에서는 후술한 내용을 제외하고는 도 1 내지 도 3에 도시한 내용과 유사하므로, 이에 관한 자세한 내용은 생략한다.
도 4 및 도 5을 참조하여, 본 발명의 바람직한 다른 실시예를 설명한다.
도 4는 본 .발명의 다른 실시예에 의한 배터리 모듈 (200)의 분해사시도이고, 도 5는 도 4의 제1 또는 제2 엔드 플레이트 (210, 220)와 디개싱 커버 (250)가 체결된 모습을 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 배터리 모듈 (200)은 쌍을 이루어 마주보게 배치되는 제1 및 제2 엔드 플레이트 (210, 220); 상기 제1 및 제2 엔드 플레이트 (210, 220) 사이에서 일방향으로 배열된 복수개의 배터리 셀 (10); 상기 제1 및 제2 엔드 플레이트 (210, 220)를 연결하는 사이드 브라켓 (230)과 바텀 브라켓 (240); 및 상기 복수개의 배터리 셀 (10)의 일측을 덮는 디개싱 커버 (250);를 포함한다. 이때, 상기 제1 및 제2 엔드 플레이트 (210, 220)에는 돌출부 (211, 221)가 구비되고, 상기 디개싱 커버 (250)에는 상기 돌출부 (211, 221)를 수용하는 수용부 (252)가 구비된다. 상기 수용부 (252)에는 홀 (253)이 구비되어, 배출구 (251) 및 돌출부 (211, 221)에 구비되는 개구부 (212, 222)와 연결되고, 이는 기체를 방출하는 통로가 된다.
또한, 상기 돌출부 (211, 221)의 적어도 어느 일면에는 요철이 형성될 수 있다. 상기 요철은 돌출부 (211, 221)와 수용부 (252) 사이의 마찰력을 최대화하기 위하여, 스웰링 포스 (F2)가 가해지는 방향에 대항하여 구비되는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 요철은 돌출부 (211, 221)의 바깥면에 구비될 수 있다. 또한, 상기 마찰력을 증대시키기 위하여, 수용부 (252)에도 돌출부 (211, 221)의 바깥면과 대면하는 면에 요철를 더 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 돌출부 (211, 221)에 형성된 요철에 의하여, 돌출부 (211, 221)의 바깥면은 표면이 거칠어 진다. 따라서, 상기 수용부 (252)에 삽입된 돌출부 (211, 221)와 수용부 (252) 사이는 돌출부 (211, 221)에 구비되는 요철에 의하여 마찰력을 증대시킬 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하여, 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예를 설명한다.
도 6은 본 .발명의 다른 실시예에 의한 배터리 모듈 (300)의 분해사시도이고, 도 7는 도 6의 제1 또는 제2 엔드 플레이트 (310, 320)와 디개싱 커버 (350)가 체결된 모습을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 배터리 모듈 (300)은 쌍을 이루어 마주보게 배치되는 제1 및 제2 엔드 플레이트 (310, 320); 상기 제1 및 제2 엔드 플레이트 (310, 320) 사이에서 일방향으로 배열된 복수개의 배터리 셀 (10); 상기 제1 및 제2 엔드 플레이트 (310, 320)를 연결하는 사이드 브라켓 (330)과 바텀 브라켓 (340); 및 상기 복수개의 배터리 셀 (10)의 일측을 덮는 디개싱 커버 (350);를 포함한다. 이때, 상기 제1 및 제2 엔드 플레이트 (310, 320)에는 돌출부 (311, 321)가 구비되고, 상기 디개싱 커버 (350)에는 상기 돌출부 (311, 321)를 수용하는 수용부 (352)가 구비된다. 상기 수용부 (352)에는 홀 (353)이 구비되어, 배출구 (351) 및 개구부 (312, 322)에 연장되어 통로를 형성한다.
또한, 상기 돌출부 (311, 321)와 상기 돌출부 (311, 321)에 대응하는 수용부 (352)에는 각각 체결부 (321a, 352a)를 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 돌출부 (311, 321) 및 수용부 (352)에 구비되는 체결부 (321a, 352a)는 홈-돌기 결합 또는 후크 결합일 수 있다. 본 실시예에서는 홈-돌기에 의한 결합으로 설명한다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 돌출부 (311, 321)에는 두개의 돌기 (321a)가 구비되어 있다. 또한, 상기 수용부 (352)에는 상기 돌기 (321a)에 대응하는 부분에 홈 (352a)이 구비된다. 따라서, 상기 돌출부 (311, 321)와 수용부 (352)를 체결시킬 경우에, 돌출부 (311, 321)에 구비된 돌기 (321a)는 수용부 (352)에 구비된 홈에 삽입된다. 따라서, 제1 및 제2 엔드 플레이트 (310, 320)와 디개싱 커버 (350)와의 결합력을 더욱 증대시킬 수 있다.
이와 같이 증대된 결합력은 상기 디개싱 커버 (350)를 제1 및 제2 엔드 플레이트 (310, 320)에 견고하게 고정시킬 수 있다. 따라서, 배터리 셀 (10)의 기체 분출압 (F1)이 증대되는 경우에도, 디개싱 커버 (350)는 제1 및 제2 엔드 플레이트 (310, 320)로부터 이탈하지 않는다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 배터리 셀
11: 양극 단자
12: 음극 단자
13: 벤트
14: 캡플레이트
100, 200, 300: 배터리 모듈
110, 210, 310: 제1 엔드 플레이트
120, 220, 320: 제2 엔드 플레이트
111, 121, 211, 221, 311, 321: 돌출부
112, 122, 212, 222, 312, 322: 개구부
130, 230, 330: 사이드 브라켓
140, 240, 340: 바텀 브라켓
150, 250, 350: 디개싱 커버
151, 251, 351: 배출구
152, 252, 352: 수용부
153, 253, 353: 홀

Claims (17)

  1. 쌍을 이루어 마주보도록 배치되는 제1 및 제2 엔드 플레이트;
    상기 제1 및 제2 엔드 플레이트 사이에서 일방향으로 배열되고 상부에 벤트를 구비하는 복수개의 배터리 셀; 및
    상기 벤트에 부합되는 부분에 구비되는 디개싱 커버;를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 엔드 플레이트의 적어도 어느 하나에는 돌출부가 구비되고, 상기 디개싱 커버에는 상기 돌출부를 수용하는 수용부가 구비되며,
    상기 수용부는 이중벽의 형태를 포함하고, 상기 돌출부는 상기 이중벽 사이에 수용되어 체결되는 배터리 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부는 제1 또는 제2 엔드 플레이트에서 상기 디개싱 커버와 접하는 부위에 구비되는 배터리 모듈.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 수용부의 이중벽에 의하여 형성되는 공간에 대응하는 형태로 구비되는 배터리 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부의 적어도 어느 일면에는 요철을 더 포함하는 배터리 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 요철은 돌출부의 바깥면에 구비되고, 상기 수용부는 상기 돌출부의 바깥면과 대면하는 면에 요철을 더 포함하는 배터리 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부와 수용부 사이에는 접착 부재를 더 포함하는 배터리 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 접착 부재는 양면 테이프인 배터리 모듈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부와 상기 돌출부에 대응하는 수용부에는 체결부를 더 포함하는 배터리 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 체결부는 홈-돌기 결합 또는 후크 결합을 포함하는 배터리 모듈.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 디개싱 커버는 상기 배터리 셀과 접촉하여 기체 유로를 형성하고, 상기 디개싱 커버의 일측에는 상기 기체 유로와 연결되는 배출구를 더 포함하는 배터리 모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 배출구는 디개싱 커버의 일측에서 돌출되어 좌측 및 우측으로 통공을 갖는 T자형인 배터리 모듈.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 배출구에 대응하는 부분에 개구부를 구비하는 배터리 모듈.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 개구부는 상부가 개구된 U자형인 배터리 모듈.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 배터리 셀의 각각에는 벤트가 구비되고, 상기 디개싱 커버는 상기 벤트를 포함하여 상기 배터리 셀의 상부를 덮도록 구비되는 배터리 모듈.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 모듈은 상기 제1 및 제2 엔드 플레이트를 연결하는 연결 부재를 더 포함하는 배터리 모듈.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 연결 부재는 복수개의 배터리 셀의 양측면을 지지하는 사이드 브라켓과 상기 베터리 셀의 바닥면을 지지하는 바텀 브라켓을 포함하는 배터리 모듈.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017030290A1 (ko) * 2015-08-19 2017-02-23 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 배터리 팩을 포함하는 자동차
WO2024122954A1 (ko) * 2022-12-06 2024-06-13 주식회사 엘지에너지솔루션 커버 일체형 벤팅덕트를 구비하는 배터리 팩

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8771864B2 (en) * 2011-02-23 2014-07-08 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module
USD756912S1 (en) * 2013-02-04 2016-05-24 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Redox flow battery cell stack
DE102014213936A1 (de) 2014-07-17 2016-02-11 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Erhöhung der Sicherheit beim Gebrauch von Batteriesystemen
DE102015210035A1 (de) * 2015-06-01 2016-12-01 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Verbinden von Batteriezellen sowie Batteriepack, Batteriemodul und Fahrzeug
CN106684287A (zh) * 2016-12-20 2017-05-17 常州普莱德新能源电池科技有限公司 电池模组
US10631429B2 (en) * 2018-07-13 2020-04-21 Ford Global Technologies, Llc Vehicle power module assembly
DE102019200156A1 (de) * 2019-01-09 2020-07-09 Robert Bosch Gmbh Batteriesystem
US20220231381A1 (en) * 2021-01-20 2022-07-21 Damon Motors Inc. Structural busbar for battery

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008053019A (ja) * 2006-08-24 2008-03-06 Toyota Motor Corp 蓄電モジュール
JP2010086773A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Toshiba Corp 電池モジュール

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4207387A (en) * 1978-08-21 1980-06-10 The Richardson Company Container for a remotely-vented battery
JP4370027B2 (ja) * 1999-10-08 2009-11-25 パナソニック株式会社 組電池
SE519958C2 (sv) * 2001-09-20 2003-04-29 Nilar Europ Ab Ett bipolärt batteri och en biplåtsammansättning
BRPI0507558B8 (pt) * 2004-02-13 2023-01-10 Lg Chemical Ltd Pacote de bateria
US8003242B2 (en) * 2004-03-19 2011-08-23 Yardney Technical Products, Inc. Liquid retaining pressure relief valve for battery cells
US20080280198A1 (en) * 2007-05-07 2008-11-13 Ajith Kuttannair Kumar Battery mechanical packaging
KR100914115B1 (ko) * 2007-09-10 2009-08-27 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
US8092936B2 (en) * 2007-12-25 2012-01-10 Byd Co. Ltd. Electrochemical cell having a coiled core
US20100055560A1 (en) * 2008-08-29 2010-03-04 Youngcheol Jang Secondary battery

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008053019A (ja) * 2006-08-24 2008-03-06 Toyota Motor Corp 蓄電モジュール
JP2010086773A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Toshiba Corp 電池モジュール

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017030290A1 (ko) * 2015-08-19 2017-02-23 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 배터리 팩을 포함하는 자동차
KR20170022119A (ko) * 2015-08-19 2017-03-02 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 배터리 팩을 포함하는 자동차
KR101979888B1 (ko) 2015-08-19 2019-05-17 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 배터리 팩을 포함하는 자동차
US10497911B2 (en) 2015-08-19 2019-12-03 Lg Chem, Ltd. Battery module, battery pack including battery module, and automobile including battery pack
WO2024122954A1 (ko) * 2022-12-06 2024-06-13 주식회사 엘지에너지솔루션 커버 일체형 벤팅덕트를 구비하는 배터리 팩

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