KR101883915B1 - 지지부재를 포함하는 배터리 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 서로 대향하여 구비되는 제1 및 제2 플레이트; 상기 제1 및 제2 플레이트의 상부 및 하부를 각각 연결하는 제1 및 제2 프레임; 및 단자부를 갖는 제1 면과 상기 제1 면에 대향하여 구비되는 제2 면 및 상기 제1 및 제2 면을 연결하는 한쌍의 넓은 면인 제3 면으로 이루어지는 복수개의 배터리 셀;을 포함하고, 상기 제1 프레임은 제2 프레임과 연결되되 상기 제2 프레임에 대응하는 형태로 구비되는 면을 포함하고, 상기 배터리 셀은 상기 배터리 셀의 제1 면이 제1 플레이트에 대면하고 제3 면이 제2 프레임을 향하도록 상기 제2 프레임 상에서 일방향으로 적층되는 배터리 모듈에 관한 것이다.

Description

지지부재를 포함하는 배터리 모듈 {Battery module having support member}
본 발명은 배터리 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수개의 배터리 셀을 포함하여 신규한 구조로 이루어진 배터리 모듈에 관한 것이다.
최근 들어 고에너지 밀도의 비수전해액을 이용한 고출력 배터리 모듈이 개발되고 있으며, 상기한 고출력 배터리 모듈은 고전력을 필요로 하는 기기 예컨대, 전기 자동차 등의 모터 구동에 사용될 수 있도록 복수개의 배터리 셀을 직렬로 연결하여 대용량의 배터리 모듈을 구성한다.
배터리 모듈을 채용하는 기기들의 외관이 다양해 지면서, 이에 대응하여 상기 배터리 모듈의 형태도 다양할 것이 요구되며, 특히 경량화 소형화된 배터리 모듈의 수요가 증가하고 있다. 또한, 배터리 모듈은 기본적으로 안전성이 전제되어야 하므로, 이를 모두 충족시킬 수 있도록 배터리 모듈의 구조에 대하여 다방면으로 연구가 진행되고 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 일본 공개특허공보 제2001-035450호(2001.02.09)에 개시되어 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 신규한 구조로 이루어진 배터리 모듈을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 소형화 경량화된 배터리 모듈을 제공하기 위함이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 서로 대향하여 구비되는 제1 및 제2 플레이트; 상기 제1 및 제2 플레이트의 상부 및 하부를 각각 연결하도록 구비되는 제1 및 제2 프레임; 및 단자부를 갖는 제1 면과 상기 제1 면에 대향하여 구비되는 제2 면 및 상기 제1 및 제2 면을 연결하는 한쌍의 넓은 면인 제3 면으로 이루어지는 복수개의 배터리 셀;을 포함하고, 상기 제1 프레임은 제2 프레임과 연결되되 상기 제2 프레임에 대응하는 형태로 구비되는 면을 포함하고, 상기 배터리 셀은 상기 배터리 셀의 제1 면이 제1 플레이트에 대면하고 제3 면이 제2 프레임을 향하도록 상기 제2 프레임 상에서 일방향으로 적층될 수 있다.
상기 배터리 셀은 복수개가 적층되어 셀어레이를 형성하고, 상기 셀어레이는 하나 이상으로 이루어지되, 이웃하는 셀어레이가 서로 나란하도록 정렬될 수 있다.
또한, 상기 이웃하는 셀어레이는 서로 대응하는 높이로 구비될 수 있다.
이때, 상기 이웃하는 셀어레이 사이에는 지지부재가 구비되고, 상기 지지부재는 제1 프레임 및 제2 프레임에 접하도록 구비될 수 있다.
상기 지지부재는 상기 제1 프레임 및 제2 프레임과 접하는 부분에 각각 제1 및 제2 체결부를 포함하고, 상기 제1 프레임과 제2 프레임에는 상기 제1 및 제2 체결부에 대응하도록 제3 및 제4 체결부가 구비되어 별도의 체결부재에 의하여 체결될 수 있다.
상기 제1 플레이트는 상기 단자부의 적어도 일부에 대응하도록 구비되는 하나 이상의 단자부통공을 포함할 수 있다.
상기 단자부는 음극단자 및 양극단자를 포함하고, 상기 단자부통공을 통하여 노출되는 음극단자 및 양극단자는 버스바를 통하여 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1 프레임은 제2 프레임에 대응하는 형태로 구비되는 베이스부와 상기 베이스부의 일단 및 타단에서 연장되는 제1 및 제2 사이드부를 포함할 수 있다.
상기 제1 프레임과 제2 프레임의 표면에는 각각 하나 이상의 줄무늬 형태로 구비되는 돌출부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 사이드부의 끝단에는 외측으로 절곡된 제1 및 제2 절곡부를 더 포함하고, 상기 제1 및 제2 절곡부는 각각 제2 프레임의 일단 및 타단과 연결될 수 있다. 상기 제1 및 제2 사이드부는 상기 베이스부의 일단 및 타단에서 연장되는 하나 이상의 브리지 (bridge)를 포함하고, 상기 브리지는 서로 이격되어 구비될 수 있다.
상기 제1 및 제2 사이드부는 개구부를 포함하는 판상형으로 구비될 수 있다.
또한, 상기 개구부는 상기 제1 및 제2 사이드부의 길이방향으로 이격되어 구비되는 하나 이상의 홀을 포함할 수 있다.
상기 배터리 모듈은 적층된 배터리 셀 사이에 개재되는 배리어를 포함하고, 상기 개구부는 상기 배리어에 대응하도록 구비될 수 있다.
상기 제1 프레임은 ㄷ자형 단면을 포함할 수 있다.
이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 신규한 구조로 이루어진 배터리 모듈을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 소형화 경량화된 배터리 모듈을 제공할 수 있다.
도 1a은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 배터리 모듈의 사시도.
도 1b는 도 1a의 분해사시도.
도 2는 본 실시예에 따른 셀어레이의 사시도.
도 3은 본 실시예에 따른 배터리 모듈의 측면도.
도 4a는 본 실시예에 따른 제1 프레임 및 제2 프레임의 사시도.
도 4b는 본 실시예에 따른 배터리 모듈의 정면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 프레임 및 제2 프레임의 사시도.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1 프레임 및 제2 프레임의 사시도.
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 1a은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 배터리 모듈의 사시도이고, 도 1b는 도 1a의 분해사시도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 모듈 (100)은 서로 대향하여 구비되는 제1 및 제2 플레이트 (110, 120); 상기 제1 및 제2 플레이트 (110, 120)의 상부 및 하부를 각각 연결하는 제1 및 제2 프레임 (130, 140); 및 단자부 (12, 13)를 갖는 제1 면 (11)과 상기 제1 면 (11)에 대향하여 구비되는 제2 면 (14) 및 상기 제1 및 제2 면 (11, 14)을 연결하는 한쌍의 넓은 면인 제3 면 (15)으로 이루어지는 복수개의 배터리 셀 (10);을 포함하고, 상기 제1 프레임 (130)은 제2 프레임 (140)과 연결되되 상기 제2 프레임 (140)에 대응하는 형태로 구비되는 면을 포함하고, 상기 배터리 셀 (10)은 상기 배터리 셀 (10)의 제1 면 (11)이 제1 플레이트 (110)에 대면하고 제3 면 (15)이 제2 프레임 (140)을 향하도록 상기 제2 프레임 (140) 상에서 일방향으로 적층된다.
도 2는 본 실시예에 따른 셀어레이의 사시도이다.
도 1b 및 도 2를 참조하면, 셀어레이 (A, B)는 복수개의 배터리 셀 (10)이 제2 프레임 (140) 상에서 일방향으로 적층되어 이루어질 수 있다.
배터리 셀 (10)은 제2 면 (14)과 상기 제2 면 (14)과 연결되는 한쌍의 넓은 면인 제3 면 (15)을 포함하는 전지 케이스에 전극 조립체와 전해액을 수납시킨 다음, 상기 전지 케이스를 제1 면 (11)으로 밀폐하여 제조될 수 있다. 예컨대, 상기 제1 면 (11)은 상기 전지케이스의 제2 면 (14)에 대향하는 면으로, 캡조립체 등을 포함할 수 있다. 제1 면 (11)에는 단자부 (12, 13)가 구비될 수 있으며, 상기 단자부 (12, 13)는 상기 제1 면 (11)의 양끝단에 구비되는 양극단자 (12) 및 음극단자 (13)를 포함할 수 있다. 상기 전극 조립체는 양극단자 (12) 및 음극단자 (13)와 연결되고, 배터리 셀 (10) 내부에서 발생하는 전기 화학적인 에너지는 상기 양극단자 (12) 및 음극단자 (13)를 통하여 외부에 전달될 수 있다.
상기 배터리 셀 (10)은 복수개가 적층되어 셀어레이 (A, B)를 형성하고, 상기 셀어레이 (A, B)는 하나 이상으로 이루어지되, 이웃하는 셀어레이 (A, B)가 서로 나란하도록 정렬될 수 있다. 또한, 상기 이웃하는 셀어레이 (A, B) 사이에는 지지부재 (150)가 구비되고, 상기 지지부재 (150)는 제1 프레임 (130) 및 제2 프레임 (140)에 접하도록 구비될 수 있다.
복수개의 배터리 셀 (10)은 상기 배터리 셀 (10)의 제3 면 (150)이 서로 대향하도록 적층된 배터리 셀 묶음인 셀어레이 (A, B)로 형성될 수 있다. 또한, 상기 적층된 배터리 셀 (10) 사이에는 배터리 셀 (10) 사이를 이격시키는 배리어 (160)가 개재될 수 있으며, 상기 배리어 (160)에 의하여 배터리 셀 (10)의 제3 면 (15)이 서로 접촉하지 않도록 구비될 수 있다. 또한, 상기 배리어 (160)는 적층된 배터리 셀 (10) 사이에 공간을 제공하여, 열교환매체의 통로로 작용할 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 이웃하는 셀어레이 (A, B)는 서로 대응하는 높이 (h1, h2)로 구비될 수 있다. 복수개의 배터리 셀 (10)은 유사한 형상으로 제조될 수 있으며, 또한 상기 배터리 셀 (10)에 개재되는 배리어 (160)도 규격화되어 제조될 수 있다. 본 실시예에 따른 셀어레이 (A, B)는 각각 5개의 배터리 셀이 적층되어 구비되는 제1 및 제2 셀어레이 (A, B)를 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 셀어레이 (A, B)는 서로 대응하는 높이 (h1, h2)를 갖도록 구비될 수 있다.
제1 및 제2 셀어레이 (A, B) 사이에는 지지부재 (150)가 구비될 수 있다. 예컨대, 상기 지지부재 (150)는 플라스틱 등의 비전도성 재료로 형성될 수 있고, 상기 제1 및 제2 셀어레이 (A, B) 사이에 개재되어 상기 셀어레이들 (A, B) 사이의 단락을 예방할 수 있다. 또한, 지지부재 (150)는 제1 프레임 (130) 및 제2 프레임 (140)에 접하도록 구비되어, 제1 프레임 (130)을 지지하여 제1 프레임 (130)의 처짐현상을 예방할 수 있다.
상기 지지부재 (150)는 상기 제1 프레임 (130) 및 제2 프레임 (140)과 접하는 부분에 각각 제1 및 제2 체결부 (151, 152)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 프레임 (130)과 제2 프레임 (140)에는 상기 제1 및 제2 체결부 (151, 152)에 대응하도록 제3 및 제4 체결부 (137, 147)가 구비될 수 있다.
상기 제1 및 제2 체결부 (151, 152)는 각각 제3 및 제4 체결부 (137, 147)와 서로 연결되어 하나의 통로를 형성하여 별도의 체결부재 (20)에 의하여 체결될 수 있다. 예컨대, 상기 체결부재 (20)는 볼트 또는 스터드 등을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 체결부 (151, 152)와 제3 및 제4 체결부 (137, 147)는 체결부재 (20)에 의하여 체결되어, 상기 지지부재 (150)는 제1 프레임 (130) 및 제2 프레임 (140)에 견고하게 고정될 수 있다. 따라서, 상기 지지부재 (150)는 제1 프레임 (130) 및 제2 프레임 (140)의 이격공간을 유지하고, 배터리 모듈 (100)의 형상을 유지할 수 있으므로, 배터리 모듈 (100)의 사용수명 및 안전성을 향상시킬 수 있다.
도 3은 본 실시예에 따른 배터리 모듈의 측면도이다.
도 1b 및 도 3을 참조하면, 상기 제1 플레이트 (110)는 상기 단자부 (12, 13)의 적어도 일부에 대응하도록 구비되는 하나 이상의 단자부통공 (111)을 포함할 수 있다.
배터리 모듈 (100)은 서로 대향하여 구비되는 제1 및 제2 플레이트 (110, 120)와, 상기 제1 및 제2 플레이트 (110, 120) 사이에서 구비된 복수개의 배터리 셀 (10)을 포함하되, 상기 배터리 셀 (10)은 상기 제1 면 (11)이 제1 플레이트 (110)에 대향하도록 적층된다. 상기 제1 면 (11)에는 단자부 (12, 13)가 구비되어 있는데, 상기 단자부 (12, 13)는 음극단자 (12) 및 양극단자 (13)를 포함하고, 상기 단자부통공 (111)을 통하여 노출되는 음극단자 (12) 및 양극단자 (13)는 버스바 (30)를 통하여 전기적으로 연결될 수 있다.
도 4a는 본 실시예에 따른 제1 프레임 및 제2 프레임의 사시도이고, 도 4b는 본 실시예에 따른 배터리 모듈의 정면도이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 제2 프레임 (140)은 바닥면에 나란하도록 구비되고, 제1 프레임 (130)은 상기 제2 프레임 (140) 상에 일방향으로 적층된 복수개의 배터리 셀 (10)을 감싸도록 구비될 수 있다. 또한, 제1 프레임 (130)은 ㄷ자형 단면을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 제1 프레임 (130)은 상기 배터리 셀 (10)의 제3 면 (15)과 대면하는 베이스부 (131)와 상기 베이스부 (131)의 일단 및 타단에서 연장되는 제1 및 제2 사이드부 (132, 133)로 이루어져, ㄷ자형으로 구비될 수 있다. 상기 베이스부 (131)는 제2 프레임 (140)에 대응하는 형태로 구비되어, 상기 제2 프레임 (140)에 대향하고, 상기 제1 및 제2 사이드부 (132, 133)는 제2 프레임 (140)에 연결되어 적층된 복수개의 배터리 셀 (10)을 견고하게 고정할 수 있다.
상기 제1 및 제2 사이드부 (132, 133)는 개구부 (134)를 포함하는 판상형으로 구비될 수 있다. 상기 개구부 (134)는 상기 제1 및 제2 사이드부 (132, 133)의 길이방향으로 이격되어 구비되는 하나 이상의 홀을 포함할 수 있다. 본 실시예에 따른 배터리 모듈 (100)은 적층된 배터리 셀 (10) 사이에 개재되는 배리어 (160)를 포함하고, 상기 개구부 (134)는 상기 배리어 (160)에 대응하도록 구비될 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 사이드부 (132, 133)의 끝단에는 외측으로 절곡된 제1 및 제2 절곡부 (132a, 133a)를 더 포함할 수 있는데, 상기 제1 및 제2 절곡부 (132a, 133a)는 각각 상기 제2 프레임 (140)의 일단 및 타단 (140a, 140b)과 연결될 수 있다. 예컨대, 상기 제1 및 제2 절곡부 (132a, 133a)와, 제2 프레임 (140)의 일단 및 타단 (140a, 140b)에는 서로 대응하는 위치에 하나 이상의 홀이 구비되될 수 있다. 예켠대, 상기 체결부재는 볼트 등을 포함하고, 상기 체결부재는 상기 홀을 관통하여 제1 및 제2 절곡부 (132a, 133a)와 제2 프레임 (140)의 일단 및 타단 (140a, 140b)을 체결시킬 수 있다.
배터리 셀 (10)은 복수회의 충방전 과정에서 열을 발생할 수 있으며, 열은 배터리 셀 (10)의 열화를 촉진할 뿐 아니라, 안전성에 문제를 일을 킬 수 있다. 따라서, 배터리 셀 (10)을 냉각시키기 위하여 열교환매체를 이용하는데, 상기 열교환매체를 효율적으로 사용하기 위하여 배리어 (160)에 의하여 이웃하는 배터리 셀 (10) 사이에 공간을 제공할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 사이드부 (132, 133)에 구비되는 개구부 (134)는 배리어 (160)에 대응하도록 구비됨으로써, 열교환매체의 열교환효율을 향상시킬 수 있다. 열교환매체는 제1 사이드부 (132)의 개구부 (134)를 통하여 배터리 모듈 (100)의 내부로 공급될 수 있는데, 이때 개구부 (134)가 배리어 (160)에 대응하도록 구비됨으로써, 상기 열교환매체는 배터리 셀 (10) 사이를 효율적으로 통과하고, 제2 사이드부 (133)의 개구부 (134)를 통하여 배출될 수 있다.
이하에서, 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 대하여 설명한다. 후술할 내용을 제외하고는, 도 1 내지 도 4b에서 설명한 실시예에 기재된 내용과 유사하므로 이에 대한 자세한 내용은 설명한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 프레임 및 제2 프레임의 사시도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 배터리 모듈은 복수개의 배터리 셀을 지지하는 제2 프레임 (240)과, 상기 제2 프레임 (240) 상에 일방향으로 적층된 배터리 셀을 감싸도록 구비되는 제1 프레임 (230)을 포함할 수 있다. 상기 제1 프레임 (231)과 제2 프레임 (240)의 표면에는 줄무늬 형태로 구비되는 하나 이상의 돌출부 (235, 245)를 더 포함할 수 있다.
상기 돌출부 (235, 245)는 평평한 제1 프레임 (231) 및 제2 프레임 (240)에 비딩 (beading)을 넣는 가공에 의하여 구비될 수 있다. 상기 돌출부 (235, 245)는 제1 프레임 (231) 및 제2 프레임 (240)의 무게 또는 부피를 증가시키지 않고, 강도를 향상시킬 수 있으므로, 소형화 경량화된 배터리 모듈의 안전성을 향상시킬 수 있다. 본 실시예에서는 복수개의 나란한 직선형태로 구비되어 있으나, 이는 배터리 모듈의 설계에 따라 다양하게 변화될 수 있다.
도 6는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1 프레임 및 제2 프레임의 사시도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 배터리 모듈은 제2 프레임 (340)과, 상기 배터리 셀을 상부에서 감싸도록 구비되는 제1 프레임 (330)을 포함할 수 있다. 상기 제1 프레임 (330)은 제2 프레임 (340)에 대응하는 형태로 구비되는 베이스부 (331)와 상기 베이스부 (331)의 일단 및 타단에서 연장되는 제1 및 제2 사이드부 (132, 133)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 사이드부 (332, 333)는 상기 베이스부 (331의 일단 및 타단에서 연장되는 하나 이상의 브리지 (bridge) (332a, 332b, 333a, 333b)를 포함하고, 상기 브리지 (332a, 332b, 333a, 333b)는 서로 이격되어 구비될 수 있다.
본 실시예에 따른 제1 및 제2 사이드부 (332, 333)는 각각 제1 및 제2 브리지 (332a, 332b, 333a, 333b)를 포함할 수 있다, 상기 제1 또는 제2 브리지 (332a, 332b, 333a, 333b)는 서로 이격되어 구비되는 두개의 막대형으로, 상기 베이스부 (331)의 일단 또는 타단에서 양 가장자리에서 연장되어 구비될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 사이드부 (332, 333)는 별도의 가공없이 제2 프레임 (340)과 연결됨으로써 열교환매체의 유입 또는 유출을 위한 통로를 제공할 수 있다. 상기 열교환매체의 통로는 유체흐름을 가로막는 부분이 최소화된 상태이므로 열교환효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
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: 제1 면
12, 13: 단자부 20: 체결부재
30: 버스바 100: 배터리 모듈
110: 제1 플레이트 120: 제2 플레이트
130, 230, 330: 제1 프레임 140, 240, 340: 제2 프레임

Claims (15)

  1. 서로 대향하여 구비되는 제1 및 제2 플레이트;
    상기 제1 및 제2 플레이트의 상부 및 하부를 각각 연결하는 제1 및 제2 프레임; 및
    단자부를 갖는 제1 면과 상기 제1 면에 대향하여 구비되는 제2 면 및 상기 제1 및 제2 면을 연결하는 한쌍의 넓은 면인 제3 면으로 이루어지는 복수개의 배터리 셀;을 포함하고,
    상기 제1 프레임은 제2 프레임과 연결되되 상기 제2 프레임에 대응하는 형태로 구비되는 면을 포함하고, 상기 배터리 셀은 상기 배터리 셀의 제1 면이 제1 플레이트에 대면하고 제3 면이 제2 프레임을 향하도록 상기 제2 프레임 상에서 일방향으로 적층되며,
    상기 배터리 셀은 복수개가 적층되어 셀어레이를 형성하고, 상기 셀어레이는 둘 이상으로 이루어지되, 이웃하는 셀어레이 사이에는 제1 프레임 및 제2 프레임에 접하도록 일체로 연장되는 절연성의 지지부재가 구비되고, 각 셀어레이의 적층된 배터리 셀 사이에는 배리어가 개재되어, 동일한 셀어레이에 속하는 서로 이웃하는 배터리 셀 및 서로 다른 셀어레이에 속하는 서로 이웃하는 배터리 셀은, 서로 직접 마주하지 않고,
    각각의 배터리 셀은, 제1 플레이트의 단자부통공에 배치되는 버스바를 통하여 이웃하는 배터리 셀과 전기적으로 연결되는 배터리 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이웃하는 셀어레이는 서로 나란하도록 정렬되는 배터리 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이웃하는 셀어레이는 서로 대응하는 높이로 구비되는 배터리 모듈.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 지지부재는 상기 제1 프레임 및 제2 프레임과 접하는 부분에 각각 제1 및 제2 체결부를 포함하고, 상기 제1 프레임과 제2 프레임에는 상기 제1 및 제2 체결부에 대응하도록 제3 및 제4 체결부가 구비되어 별도의 체결부재에 의하여 체결되는 배터리 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 단자부통공은, 상기 단자부에 대응하도록 구비되는 배터리 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 단자부는 음극단자 및 양극단자를 포함하고,
    상기 음극단자 및 양극단자는 상기 단자부통공을 통하여 노출되어 상기 버스바에 의해 전기적으로 연결되는 배터리 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 프레임은 제2 프레임에 대응하는 형태로 구비되는 베이스부와 상기 베이스부의 일단 및 타단에서 연장되는 제1 및 제2 사이드부를 포함하는 배터리 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 프레임 또는 제2 프레임의 표면에는 줄무늬 형태로 구비되는 하나 이상의 돌출부를 더 포함하는 배터리 모듈.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 사이드부의 끝단에는 외측으로 절곡된 제1 및 제2 절곡부를 더 포함하고, 상기 제1 및 제2 절곡부는 각각 제2 프레임의 일단 및 타단과 연결되는 배터리 모듈.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 사이드부는 상기 베이스부의 일단 및 타단에서 연장되는 하나 이상의 브리지 (bridge)를 포함하고, 상기 브리지는 서로 이격되어 구비되는 배터리 모듈.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 사이드부는 개구부를 포함하는 판상형으로 구비되는 배터리 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 개구부는 상기 제1 및 제2 사이드부의 길이방향으로 이격되어 구비되는 하나 이상의 홀을 포함하는 배터리 모듈.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 개구부는 상기 배리어에 대응하도록 구비되는 배터리 모듈.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제1 프레임은 ㄷ자형 단면을 포함하는 배터리 모듈.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10770762B2 (en) 2014-05-09 2020-09-08 Lg Chem, Ltd. Battery module and method of assembling the battery module
US10084218B2 (en) * 2014-05-09 2018-09-25 Lg Chem, Ltd. Battery pack and method of assembling the battery pack
US9960465B2 (en) 2015-07-30 2018-05-01 Lg Chem, Ltd. Battery pack
JP6619665B2 (ja) * 2016-02-12 2019-12-11 本田技研工業株式会社 外部給電機
KR102065098B1 (ko) * 2016-08-12 2020-01-10 주식회사 엘지화학 프레임의 구조가 개선된 배터리 모듈 및 이를 위한 프레임 어셈블리
EP3514850A4 (en) * 2016-09-13 2020-09-16 Kabushiki Kaisha Toshiba STORAGE AND VEHICLE BATTERY DEVICE
US11482742B2 (en) * 2017-07-31 2022-10-25 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Battery module, battery pack, and integrated battery pack
KR102201332B1 (ko) 2017-10-24 2021-01-08 주식회사 엘지화학 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
CN109904377B (zh) * 2017-12-11 2021-12-28 宁德时代新能源科技股份有限公司 框体及电池模组
KR20210077971A (ko) * 2019-12-18 2021-06-28 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 모듈
CN111900502A (zh) * 2020-08-21 2020-11-06 阳光电源股份有限公司 储能柜
KR20220026813A (ko) * 2020-08-26 2022-03-07 주식회사 엘지에너지솔루션 대형 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR102687234B1 (ko) * 2021-10-12 2024-07-19 엘지전자 주식회사 에너지저장장치
WO2023155133A1 (zh) * 2022-02-18 2023-08-24 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池、用电设备、制备电池的方法和设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000340195A (ja) * 1999-05-31 2000-12-08 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置
JP2005222701A (ja) 2004-02-03 2005-08-18 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 組電池
JP2006244755A (ja) * 2005-03-01 2006-09-14 Nec Lamilion Energy Ltd 電気デバイス集合体

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4487096A (en) * 1983-02-23 1984-12-11 Randall Thomas B Screw type blind rivet driver adapter
EP0892450B1 (en) * 1997-03-24 2004-05-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Battery power source unit
JP2001035450A (ja) 1999-07-19 2001-02-09 Toyota Motor Corp 角型電池
KR100542238B1 (ko) * 2004-06-23 2006-01-12 삼성에스디아이 주식회사 전지 모듈
KR100919390B1 (ko) * 2006-02-13 2009-09-29 주식회사 엘지화학 수직 적층 구조의 중대형 전지모듈
KR100948002B1 (ko) * 2006-03-06 2010-03-18 주식회사 엘지화학 중대형 전지모듈
KR100805108B1 (ko) 2006-04-25 2008-02-21 삼성에스디아이 주식회사 전지 모듈
US8721010B2 (en) 2006-05-05 2014-05-13 C&C Power, Inc Equipment cabinet
EP2067194B8 (en) * 2006-09-25 2018-07-18 Lg Chem, Ltd. Cell-module cartridge and mid-large battery module including the same
JP5279226B2 (ja) * 2007-09-27 2013-09-04 株式会社東芝 組電池
JP5331450B2 (ja) 2008-11-07 2013-10-30 株式会社日立製作所 蓄電モジュール、蓄電装置、電動機駆動システムおよび車両
JP4807595B2 (ja) * 2008-12-12 2011-11-02 本田技研工業株式会社 電池保持装置
EP2731168B1 (de) 2009-10-01 2016-09-28 Diehl Stiftung & Co. KG Einrichtung zum elektrischen Zusammenschalten von Zellen eines Batteriepacks mittels Zellverbindern und Batteriepack mit solchen Zellverbindern
KR101182427B1 (ko) * 2009-12-21 2012-09-12 에스비리모티브 주식회사 배터리 팩 및 이를 구비하는 자동차
US20110165451A1 (en) 2010-01-05 2011-07-07 Myung-Chul Kim Battery pack
JP2011175743A (ja) 2010-02-23 2011-09-08 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置及びこれを備える車両
EP2450980B1 (en) 2010-11-04 2016-07-27 Samsung SDI Co., Ltd. Battery module
US20120115016A1 (en) 2010-11-04 2012-05-10 Myung-Chul Kim Battery module

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000340195A (ja) * 1999-05-31 2000-12-08 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置
JP2005222701A (ja) 2004-02-03 2005-08-18 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 組電池
JP2006244755A (ja) * 2005-03-01 2006-09-14 Nec Lamilion Energy Ltd 電気デバイス集合体

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