KR102032504B1 - Battery Module improved impact resistance - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 배터리 모듈은 이차 전지와, 상기 이차 전지를 수납하는 적층용 프레임를 구비하며, 일 방향으로 적층 배열되는 다수의 카트리지 어셈블리, 상기 다수의 카트리지 어셈블리의 전극이 돌출된 적어도 일 측면부에 장착되고, 상기 이차 전지의 전극 리드와 접촉하여 상기 이차 전지의 전기적 특성을 센싱하고, 상하 방향으로 관통 형성된 통과홀을 구비하는 센싱 어셈블리 및 강성 재질로 형성되고, 상기 다수의 카트리지 어셈블리와 상기 센싱 어셈블리를 위에서 아래로 덮어씌운 형태로 구성되며, 상기 센싱 어셈블리의 통과홀과 연통하는 통공을 구비하여, 상기 통공과 상기 통과홀에 막대형 체결부재가 끼워져 상기 센싱 어셈블리와 하나의 몸체로 조립되는 엔드 플레이트 조립체를 포함한다.A battery module according to an aspect of the present invention includes a secondary battery, a stacking frame for accommodating the secondary battery, a plurality of cartridge assemblies stacked in one direction, and at least one side portion from which electrodes of the plurality of cartridge assemblies protrude. A sensing assembly and a rigid material mounted to the electrode lead and sensing the electrical characteristics of the secondary battery in contact with the electrode lead of the secondary battery, and having a through hole formed in a vertical direction. The cover is configured to cover the assembly from top to bottom, having a through-hole communicating with the through-hole of the sensing assembly, the rod-like fastening member is fitted into the through-hole and the through-hole end is assembled into the sensing assembly and one body A plate assembly.

Description

내충격성이 향상된 배터리 모듈{Battery Module improved impact resistance}Battery module improved impact resistance

본 발명은 배터리 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내충격성이 우수한 마운팅 보강 구조를 구비한 배터리 모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a battery module, and more particularly to a battery module having a mounting reinforcing structure excellent in impact resistance.

최근에 이차 전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기 차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HEV, Hybrid Electric Vehicle), 전력 저장 장치(Energy Storage System) 등에 보편적으로 응용되고 있다. 이러한 이차 전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목받고 있다. Recently, secondary batteries have been widely applied to electric vehicles (EVs), hybrid electric vehicles (HEVs), and power storage systems (Energy Storage Systems) that are driven by electric driving sources as well as portable devices. The secondary battery is attracting attention as a new energy source for improving eco-friendliness and energy efficiency in that not only the primary advantage of significantly reducing the use of fossil fuels is generated, but also no by-products of energy use are generated.

특히 전기 차량 등에 적용되는 배터리 팩은 고출력을 얻기 위해 복수의 단위 셀(cell)을 포함하는 다수의 배터리 모듈을 직렬 및/또는 병렬로 연결한 구조를 가지고 있다. 여기서 상기 단위 셀(cell)은 양극 및 음극 집전체, 세퍼레이터, 활물질, 전해액 등을 포함하여 구성 요소들 간의 전기 화학적 반응에 의하여 반복적인 충방전이 가능하다.In particular, a battery pack applied to an electric vehicle has a structure in which a plurality of battery modules including a plurality of unit cells are connected in series and / or in parallel in order to obtain high power. Here, the unit cell may be repeatedly charged and discharged by an electrochemical reaction between components, including a positive electrode and a negative electrode current collector, a separator, an active material, an electrolyte, and the like.

한편, 최근 들어 유럽, 미국, 한국 등 자동차 주요 생산국에서는 탄소 배출량에 대한 규제 움직임이 가속화됨에 따라 친환경, 순수 전기 자동차에 대한 관심이 증가하고 있는 추세이다. On the other hand, in recent years, as the regulatory movement on carbon emissions has accelerated in major automobile producing countries such as Europe, the United States, and Korea, interest in environment-friendly and pure electric vehicles is increasing.

순수 전기 자동차(EV)는 온전히 배터리의 전기 에너지를 사용한다. 이런 이유로 고용량 배터리 팩 제품 개발이 증가하고 있으며, 최근의 고용량 배터리 팩을 구성하는 배터리 모듈은 종래의 배터리 모듈보다 크기와 중량이 증가했다. 배터리 모듈은 크기와 중량이 종래보다 증가하면서 안정적인 에너지 저장 및 운용을 위해서 구조적 안정성을 보강할 필요성이 더욱 커졌다. 특히, 배터리 모듈은 충격 및 진동을 받는 자동차 주행 환경에서 운용되기 때문에, 배터리 모듈의 구조적 안전성 보장하기 위해서는 배터리 모듈과 팩 케이스 또는 배터리 모듈의 구성품들 간 마운팅 부위의 강성을 강화시킬 필요가 있다.Pure electric vehicles (EVs) use the electrical energy of a battery entirely. For this reason, the development of high capacity battery pack products is increasing, and the battery modules constituting the recent high capacity battery packs have increased in size and weight than conventional battery modules. As battery modules increase in size and weight, there is a greater need to reinforce structural stability for stable energy storage and operation. In particular, since the battery module is operated in a vehicle driving environment subjected to shock and vibration, it is necessary to enhance the rigidity of the mounting portion between the battery module and the pack case or components of the battery module in order to ensure structural safety of the battery module.

본 발명은 상술한 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 배터리 모듈의 구성품들 간의 마운팅 부위의 강성을 증가시켜 구조적 안정성이 향상된 배터리 모듈을 제공하는 것이다. The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a battery module having improved structural stability by increasing the rigidity of a mounting portion between components of the battery module.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. Also, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.

본 발명의 일 측면에 따른 배터리 모듈은, 이차 전지와, 상기 이차 전지를 수납하는 적층용 프레임를 구비하며, 일 방향으로 적층 배열되는 다수의 카트리지 어셈블리; 상기 다수의 카트리지 어셈블리의 적어도 일 측면부에 장착되고, 상기 이차 전지의 전극 리드와 접촉하여 상기 이차 전지의 전기적 특성을 센싱하고, 상하 방향으로 관통 형성된 통과홀을 구비하는 센싱 어셈블리; 및 강성 재질로 형성되고, 상기 다수의 카트리지 어셈블리와 상기 센싱 어셈블리를 위에서 아래로 덮어씌운 형태로 구성되며, 상기 센싱 어셈블리의 통과홀과 연통하는 통공을 구비하여, 상기 통공과 상기 통과홀에 막대형 체결부재가 끼워져 상기 센싱 어셈블리와 하나의 몸체로 조립되는 엔드 플레이트 조립체를 포함할 수 있다.Battery module according to an aspect of the present invention, a secondary battery, and a plurality of cartridge assembly having a stacking frame for accommodating the secondary battery, stacked in one direction; A sensing assembly mounted to at least one side surface of the plurality of cartridge assemblies, the sensing assembly contacting an electrode lead of the secondary battery to sense electrical characteristics of the secondary battery, and having a through hole formed in a vertical direction; And a rigid material, and configured to cover the plurality of cartridge assemblies and the sensing assembly from top to bottom, and having a through hole communicating with a through hole of the sensing assembly, wherein the through hole and the through hole have a rod shape. The fastening member may include an end plate assembly assembled with the sensing assembly and one body.

상기 센싱 어셈블리는, 상기 이차 전지의 전극 리드와 전기적으로 연결된 접속부재를 구비한 센싱 보드와, 상기 센싱 보드를 보호하도록 상기 센싱 보드의 외측에 장착되는 센싱 보드용 커버를 포함하며, 상기 통과홀은 상기 센싱 보드용 커버에 형성될 수 있다.The sensing assembly includes a sensing board having a connection member electrically connected to an electrode lead of the secondary battery, and a sensing board cover mounted on an outer side of the sensing board to protect the sensing board. It may be formed on the cover for the sensing board.

상기 통과홀은 상기 센싱 보드용 커버의 양쪽 가장자리 부분에 하나씩 2개가 형성되고, 상기 센싱 보드용 커버는, 상기 통과홀의 높이 방향을 따라 상호간 소정 간격을 두고 층상 배열되는 다수의 층상형 리브를 구비할 수 있다.Two through-holes are formed at one edge of each side of the cover for the sensing board, and the cover for the sensing board may include a plurality of layered ribs arranged in layers at predetermined intervals along the height direction of the through-hole. Can be.

상기 센싱 보드용 커버는, 상기 2개의 통과홀 사이에서, 격자상 구조를 형성하는 다수의 격자형 리브를 더 구비할 수 있다.The sensing board cover may further include a plurality of lattice ribs forming a lattice structure between the two through holes.

상기 층상형 리브 및 상기 격자형 리브 중 적어도 어느 하나는 상기 센싱 보드용 커버의 전면과 후면에 모두 형성될 수 있다.At least one of the layered ribs and the lattice ribs may be formed on both the front and the rear of the cover for the sensing board.

상기 센싱 어셈블리는 상기 다수의 카트리지 어셈블리의 좌측면부와 우측면부에 장착되며, 상기 엔드 플레이트 조립체는 상기 다수의 카트리지 어셈블리를 상면부, 전면부, 및 후면부를 일체로 에워싸는 형태로 마련된 제1 엔드 플레이트와, 상기 센싱 어셈블리를 에워싸는 형태로 마련된 한 쌍의 제2 엔드 플레이트를 포함할 수 있다.The sensing assembly may be mounted to the left side and the right side of the plurality of cartridge assemblies, and the end plate assembly may include a first end plate formed to integrally surround the top, front, and rear parts of the plurality of cartridge assemblies. And, it may include a pair of second end plate provided in a form surrounding the sensing assembly.

상기 제2 엔드 플레이트는 상기 센싱 어셈블리의 통과홀 상부에 위치되는 체결용 플랜지를 구비하며, 상기 통공은 상기 체결용 플랜지에 형성될 수 있다.The second end plate may include a fastening flange positioned above the through hole of the sensing assembly, and the through hole may be formed in the fastening flange.

상기 제1 엔드 플레이트와 상기 제2 엔드 플레이트는 상호 간 용접 또는 본딩되는 용접 부위를 구비할 수 있다.The first end plate and the second end plate may have welding sites welded or bonded to each other.

상기 막대형 체결부재는, 속이 빈 파이프 타입으로 상기 통과홀에 삽입되는 금속 재질의 부싱과, 상기 부싱을 통과하여 상기 엔드 플레이트 조립체와 상기 센싱 어셈블리를 하나의 몸체로 조립하는 장볼트를 포함할 수 있다.The rod-type fastening member may include a metal bushing inserted into the through hole in a hollow pipe type, and a long bolt passing through the bushing to assemble the end plate assembly and the sensing assembly into one body. have.

상기 센싱 어셈블리는, 상기 다수의 카트리지 어셈블리의 일 측면부 전체를 커버하도록 착탈 결합될 수 있다.The sensing assembly may be detachably coupled to cover the entirety of one side portion of the plurality of cartridge assemblies.

상기 다수의 카트리지 어셈블리는, 전극 리드가 양 방향으로 돌출되는 이차 전지와, 상기 이차 전지를 수납하는 카트리지들을 일렬로 세워서 적층시킨 형태로 구성될 수 있다.The plurality of cartridge assemblies may include a secondary battery in which electrode leads protrude in both directions, and a stack of cartridges accommodating the secondary batteries in a row.

상기 다수의 카트리지 어셈블리의 하부에 적어도 하나의 폴리카보네이트 재질로 마련된 절연시트와, 열 전도성 금속 재질의 냉각 플레이트가 배치될 수 있다.An insulating sheet made of at least one polycarbonate material and a cooling plate made of a thermally conductive metal may be disposed below the plurality of cartridge assemblies.

본 발명의 다른 양태에 의하면, 상술한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, a battery pack including the battery module described above may be provided.

본 발명의 또 다른 양태에 의하면, 상술한 배터리 모듈을 포함하는 자동차가 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, an automobile including the battery module described above may be provided.

본 발명의 일 측면에 따르면, 배터리 모듈의 구성품들 간의 마운팅 부위의 강성이 증가하여 배터리 모듈의 내충격성이 향상될 수 있다.According to an aspect of the present invention, the rigidity of the mounting portion between the components of the battery module may be increased to improve the impact resistance of the battery module.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 배터리 모듈의 마운팅 부위의 중량이 감소할 수 있다.According to another aspect of the invention, the weight of the mounting portion of the battery module can be reduced.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 하나의 체결부재로 배터리 모듈의 구성품들을 하나의 몸체로 결속시킬 수 있어 배터리 모듈의 조립 용이성과 내충격성이 향상될 수 있다.According to another aspect of the present invention, the fastening member and the impact resistance of the battery module can be improved by binding the components of the battery module to one body with one fastening member.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 사시도이다.
도 2는 도 1에서 엔드 플레이트 조립체를 분해한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2에서 센싱 어셈블리 및 베이스 플레이트를 추가로 분해한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3의 센싱 어셈블리를 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 4의 센싱 보드용 커버의 정면도이다.
도 6 및 도 7은 도 4의 센싱 보드용 커버의 전면 및 후면 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 보드, 센싱 보드용 커버 및 제2 엔드 플레이트를 분해한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 9는 도 8의 결합 사시도이다.
1 is a perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view illustrating the disassembled end plate assembly of FIG. 1. FIG.
3 is a perspective view illustrating a state in which the sensing assembly and the base plate are further disassembled in FIG. 2.
4 is a perspective view illustrating the sensing assembly of FIG. 3.
5 is a front view of the sensing board cover of FIG. 4.
6 and 7 are front and rear perspective views of the sensing board cover of FIG. 4.
8 is a perspective view illustrating an exploded state of a sensing board, a sensing board cover, and a second end plate according to an embodiment of the present invention.
9 is a perspective view of the combination of FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various equivalents that may be substituted for them at the time of the present application It should be understood that there may be water and variations.

본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.In the following description of the present invention, if it is determined that detailed descriptions of related well-known configurations or functions may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 사시도, 도 2는 도 1에서 엔드 플레이트 조립체를 분해한 상태를 나타내는 사시도, 도 3은 도 2에서 센싱 어셈블리 및 베이스 플레이트를 추가로 분해한 상태를 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a perspective view showing the disassembled end plate assembly in Figure 1, Figure 3 is a further disassembled state of the sensing assembly and the base plate in Figure 2 It is a perspective view showing.

이들 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(100)은, 다수의 카트리지 어셈블리(110), 센싱 어셈블리(120), 그리고 이들을 도 1과 같이 위에서 아래로 덮어씌운 형태로 구성된 엔드 플레이트 조립체(130)와, 이들을 일체로 결속시키는 막대형 체결부재(140)를 포함한다. Referring to these drawings, the battery module 100 according to an embodiment of the present invention, the end of the plurality of cartridge assembly 110, the sensing assembly 120, and the form that covers them from top to bottom as shown in FIG. The plate assembly 130 and the rod-shaped fastening member 140 that binds them integrally.

자세히 후술하겠지만 본 실시예의 배터리 모듈(100)은, 다수의 카트리지 어셈블리(110), 센싱 어셈블리(120) 그리고 엔드 플레이트 조립체(130)가 유기적으로 연결 및 체결되고, 체결 부위의 기계적 강도가 강화되어 있기 때문에 외부 충격 및 진동 환경에 대한 구조적 안정성이 증대되어 있다.As will be described in detail below, the battery module 100 of the present embodiment has a plurality of cartridge assemblies 110, a sensing assembly 120, and an end plate assembly 130 being organically connected and fastened, and the mechanical strength of the fastening site is enhanced. Therefore, structural stability against external shock and vibration environments is increased.

배터리 모듈(100)을 형성하는 각 구성에 대해 살펴보면, 우선 카트리지 어셈블리(110)는 하나 또는 둘 이상의 이차 전지와 적층용 프레임(111)을 포함할 수 있다.Looking at each of the components forming the battery module 100, first, the cartridge assembly 110 may include one or more secondary batteries and the stacking frame 111.

상기 카트리지 어셈블리(110)에 포함되는 이차 전지는, 자세히 도시하지 않았으나, 파우치형 이차 전지일 수 있다. 이 경우, 파우치형 이차 전지는 일 방향, 이를테면, 도 2 및 도 3에 도시된 것처럼, 적층용 프레임(111)에 수납된 상태로 Y축 방향으로 적층 배열되도록 구현될 수 있다. 이때, 이차 전지의 전극 리드(L) 부분은, 도 3과 같이, 적층용 프레임(111)의 개구부를 통해 적층용 프레임(111) 밖으로 노출될 수 있다.Although not shown in detail, the secondary battery included in the cartridge assembly 110 may be a pouch type secondary battery. In this case, the pouch type secondary battery may be implemented to be stacked in one direction, for example, in the Y-axis direction while being accommodated in the stacking frame 111 as illustrated in FIGS. 2 and 3. In this case, the electrode lead L portion of the secondary battery may be exposed to the outside of the stacking frame 111 through the opening of the stacking frame 111 as shown in FIG. 3.

물론, 도면과 달리, 이차 전지가 수직 방향 등 다른 방향으로 적층될 수도 있을 것이므로 도면의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한될 수 없다.Of course, unlike the drawings, since the secondary batteries may be stacked in other directions such as the vertical direction, the scope of the present invention may not be limited to the shape of the drawings.

적층용 프레임(111)은 이차 전지를 적층하기 위한 수단으로서, 이차 전지를 홀딩함으로써 그 유동을 방지시키고, 상호간 적층 가능하도록 구성되어 이차 전지의 조립을 가이드하는 역할을 한다. 참고로 적층용 프레임(111)은 카트리지(cartridge) 등 다른 용어로 대체될 수 있다.The stacking frame 111 is a means for stacking secondary batteries. The stacking frame 111 is configured to prevent the flow by holding the secondary batteries and to be stacked on each other, thereby guiding the assembly of the secondary batteries. For reference, the stacking frame 111 may be replaced with another term such as a cartridge.

한편, 본 실시예의 적층용 프레임(111)은 중앙 부분이 비어 있는 사각의 링 형태로 제작될 수 있다. 이 경우, 적층용 프레임(111)의 네 모서리는 이차 전지의 외주부에 위치할 수 있다. 그리고 적층용 프레임(111)의 비어 있는 중앙 부분은 냉각핀(112)에 의해 커버될 수 있다. 여기서 냉각핀(112)은 알루미늄과 같은 열 전도성 재질의 플레이트 형태로 구현될 수 있다. 이러한 냉각핀(112)에 이차 전지의 셀 바디가 접촉하도록 함으로써 이차 전지와 냉각핀(112)의 열교환이 이루어지도록 할 수 있다.On the other hand, the stacking frame 111 of the present embodiment may be manufactured in the form of a square ring with an empty central portion. In this case, four corners of the stacking frame 111 may be located at an outer circumferential portion of the secondary battery. The empty center portion of the stacking frame 111 may be covered by the cooling fins 112. The cooling fin 112 may be implemented in the form of a plate of a thermally conductive material such as aluminum. By allowing the cell body of the secondary battery to contact the cooling fins 112, heat exchange between the secondary battery and the cooling fins 112 may be achieved.

카트리지 어셈블리(110)는 복수 개가 마련되고, 도 2 및 도 3에 도시된 것처럼 복수 개가 상호간 적층 배열될 수 있다. 본 실시예에서 배터리 모듈(100)은 6개의 카트리지 어셈블리(110)를 포함하고 있으나, 설계 용량에 따라 5개 이하 또는 7개 이상의 카트리지 어셈블리(110)를 포함할 수도 있다. A plurality of cartridge assemblies 110 may be provided, and a plurality of cartridge assemblies 110 may be stacked on each other as illustrated in FIGS. 2 and 3. In the present embodiment, the battery module 100 includes six cartridge assemblies 110, but may include five or less or seven or more cartridge assemblies 110, depending on the design capacity.

센싱 어셈블리(120)는 이차 전지의 전압과 같은 전기적 특성에 대한 센싱 정보를 배터리 모듈(100) 외부의 다른 디바이스(미도시)에 전송하는 역할을 한다. 예를 들어, 배터리 모듈(100)에는 BMS(Battery Management System)와 같은 장치가 연결되어, 충전이나 방전 등 배터리 모듈(100)의 동작을 제어하도록 구성될 수 있다. 이때, 센싱 어셈블리(120)는, 이러한 BMS와 연결되어, 이차 전지의 센싱된 전압 정보 등을 BMS에 제공할 수 있으며, BMS는 이러한 정보를 바탕으로 배터리 모듈(100)을 제어할 수 있다.The sensing assembly 120 transmits sensing information on electrical characteristics, such as a voltage of a secondary battery, to another device (not shown) outside the battery module 100. For example, a device such as a battery management system (BMS) may be connected to the battery module 100 to control an operation of the battery module 100 such as charging or discharging. In this case, the sensing assembly 120 may be connected to the BMS to provide the sensed voltage information of the secondary battery to the BMS, and the BMS may control the battery module 100 based on the information.

센싱 어셈블리(120)는 이차 전지의 전극 리드(L)와 전기적으로 연결되도록 다수의 카트리지 어셈블리(110)의 적어도 일 측면부에 장착될 수 있다. 예컨대, 센싱 어셈블리(120)는 이차 전지의 전극 리드(L)들이 노출되어 있는 부분에 장착될 수 있는데, 본 실시예의 배터리 모듈(100)의 경우, 양극 리드와 음극 리드가 양방향으로 돌출된 파우치형 이차 전지들로 구성되어 있기 때문에, 2개를 한 쌍으로 한 센싱 어셈블리가 다수의 카트리지 어셈블리(110)의 양쪽 측면부에 하나씩 장착되어 있다.The sensing assembly 120 may be mounted to at least one side portion of the plurality of cartridge assemblies 110 to be electrically connected to the electrode lead L of the secondary battery. For example, the sensing assembly 120 may be mounted on a portion where the electrode leads L of the secondary battery are exposed. In the case of the battery module 100 of the present embodiment, a pouch type in which a positive electrode lead and a negative electrode lead protrude in both directions is provided. Since it is composed of secondary batteries, two pairs of sensing assemblies are mounted one at each side of the plurality of cartridge assemblies 110.

여기서 각 센싱 어셈블리(120)는 다수의 카트리지 어셈블리(110)의 해당 측면부에 착탈 결합되며, 다수의 카트리지 어셈블리(110)의 측면부 전체를 커버할 수 있도록 구성된다. 이를테면, 도 2와 같이 센싱 어셈블리(120)와 다수의 카트리지 어셈블리(110)가 결합됨으로써 센싱 어셈블리(120)에 의해 다수의 카트리지 어셈블리(110) 전체가 일체로 지지될 수 있다.Here, each sensing assembly 120 is detachably coupled to corresponding side portions of the plurality of cartridge assemblies 110 and is configured to cover the entire side portions of the plurality of cartridge assemblies 110. For example, as shown in FIG. 2, the sensing assembly 120 and the plurality of cartridge assemblies 110 are coupled to each other so that the plurality of cartridge assemblies 110 may be integrally supported by the sensing assembly 120.

또한, 센싱 어셈블리(120)는 상하 방향으로 관통 형성된 통과홀(123)을 구비한다. 상기 통과홀(123)에는 막대형 체결부재(140)가 삽입되어 통과할 수 있다. 센싱 어셈블리(120)는 상기 막대형 체결부재(140)에 의해 후술할 제2 엔드 플레이트(132)와 결합될 수 있으며, 센싱 어셈블리(120)의 적어도 일 부분은 상기 제2 엔드 플레이트(132)에 의해 적어도 일 부분이 커버될 수 있다. 그리고 제2 엔드 플레이트(132)에는 후술할 제1 엔드 플레이트(131)가 용접 내지 본딩될 수 있다.In addition, the sensing assembly 120 includes a through hole 123 penetrated in the vertical direction. The rod-shaped fastening member 140 may be inserted into the passage hole 123 to pass therethrough. The sensing assembly 120 may be coupled to the second end plate 132 which will be described later by the rod-shaped fastening member 140, and at least a portion of the sensing assembly 120 may be connected to the second end plate 132. At least a portion may be covered. The first end plate 131, which will be described later, may be welded or bonded to the second end plate 132.

한편, 센싱 어셈블리(120)는 다수의 카트리지 어셈블리(110)와 전기적으로 연결되는 구성품이므로 다수의 카트리지 어셈블리(110)와 하나의 강체처럼 거동을 함께하여야 외부 충격 및 진동을 견딜 수 있다. 그렇지 않으면, 배터리 모듈(100)이 구조적, 전기적으로 손상될 수 있다. 따라서 본 실시예에서는 외부 충격의 분산 및 흡수, 그리고 제2 엔드 플레이트(132)와의 결속력을 높일 수 있는 방향으로 센싱 어셈블리(120)가 설계되어 있다. 설명의 편의상 이러한 센싱 어셈블리(120)에 대한 보다 자세한 구조적 특징은 후술하기로 한다.Meanwhile, since the sensing assembly 120 is a component electrically connected to the plurality of cartridge assemblies 110, the sensing assembly 120 may withstand the external shock and vibration only when the plurality of cartridge assemblies 110 behave like a rigid body. Otherwise, the battery module 100 may be structurally and electrically damaged. Therefore, in the present embodiment, the sensing assembly 120 is designed in a direction in which dispersion and absorption of external impact and binding force with the second end plate 132 can be enhanced. For convenience of description, more detailed structural features of the sensing assembly 120 will be described later.

도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 배터리 모듈(100)은 절연시트(160)와 냉각 플레이트(170) 및 베이스 플레이트(150)를 더 포함한다.Referring to FIG. 3, the battery module 100 according to the present embodiment further includes an insulating sheet 160, a cooling plate 170, and a base plate 150.

절연시트(160), 냉각 플레이트(170) 및 베이스 플레이트(150)는 다수의 카트리지 어셈블리(110)의 하부에 순차적으로 배치될 수 있다.The insulating sheet 160, the cooling plate 170, and the base plate 150 may be sequentially disposed below the plurality of cartridge assemblies 110.

상기 절연시트(160)는 전기 절연성과 열 전도성이 우수한 폴리카보네이트(PolyCarbonate)와 같은 재질로 이루어질 수 있다. 이러한 절연시트(160)는 배터리 모듈(100)의 절연과 함께 냉각핀(112)들로부터의 열을 냉각 플레이트(170)로 효과적으로 전달하는 역할을 한다. 그리고 냉각 플레이트(170)는 알루미늄과 같은 열 전도성 재질로 이루어져 다수의 카트리지 어셈블리(110)의 열을 흡수하는 역할을 한다.The insulating sheet 160 may be made of a material such as polycarbonate having excellent electrical insulation and thermal conductivity. The insulating sheet 160 serves to effectively transfer heat from the cooling fins 112 to the cooling plate 170 together with the insulation of the battery module 100. The cooling plate 170 is made of a thermally conductive material such as aluminum to absorb heat from the plurality of cartridge assemblies 110.

베이스 플레이트(150)는 다수의 카트리지 어셈블리(110)의 제일 하부에 배치되어 하부에서 다수의 카트리지 어셈블리(110)를 지지하는 판형 구조물이다. 베이스 플레이트(150)는 대략 넓은 면적을 가진 플레이트 형태로 구성될 수 있으며, 다수의 카트리지 어셈블리(110)를 커버할 수 있다.The base plate 150 is a plate-shaped structure disposed at the bottom of the plurality of cartridge assemblies 110 to support the plurality of cartridge assemblies 110 at the bottom thereof. The base plate 150 may be configured in the form of a plate having an approximately large area, and may cover the plurality of cartridge assemblies 110.

이러한 베이스 플레이트(150)는 다수의 카트리지 어셈블리(110)를 하부에서 지지하고 외부의 충격 등으로부터 보호하는 역할을 할 수 있다. 따라서 베이스 플레이트(150)는 강성이 확보될 수 있도록 스틸 등의 금속 재질로 제작될 수 있다. The base plate 150 may serve to support the plurality of cartridge assemblies 110 from the bottom and protect from external impact. Therefore, the base plate 150 may be made of a metal material such as steel to ensure rigidity.

엔드 플레이트 조립체(130)는 다수의 카트리지 어셈블리(110)와 센싱 어셈블리(120)를 위에서 아래로 덮어씌운 덮개 형태의 강성 구조물일 수 있다. 그리고 엔드 플레이트 조립체(130)는 상기 센싱 어셈블리(120)의 통과홀(123)에 상하로 대응되는 위치에 상기 통과홀(123)과 연통하는 통공(134)을 구비한다. 상기 통공(134)과 상기 통과홀(123)에 막대형 체결부재(140)가 끼워져 센싱 어셈블리(120)와 하나의 몸체로 조립될 수 있다. The end plate assembly 130 may be a rigid structure in the form of a cover covering the plurality of cartridge assemblies 110 and the sensing assembly 120 from top to bottom. The end plate assembly 130 includes a through hole 134 communicating with the passage hole 123 at a position corresponding to the passage hole 123 of the sensing assembly 120 up and down. Rod-shaped fastening member 140 is inserted into the through hole 134 and the through hole 123 may be assembled into the sensing assembly 120 and one body.

본 실시예에 따른 엔드 플레이트 조립체(130)는, 제1 엔드 플레이트(131) 및 한 쌍의 제2 엔드 플레이트(132)를 포함할 수 있다.The end plate assembly 130 according to the present embodiment may include a first end plate 131 and a pair of second end plates 132.

제1 엔드 플레이트(131)는, 도 2 및 도 3을 참조하면, 센싱 어셈블리(120)가 장착된 부분을 각각 좌,우측면부라 할 때, 다수의 카트리지 어셈블리(110)의 상면부, 전면부, 및 후면부를 일체로 에워싸는 형태로 마련될 수 있다. 그리고 한 쌍의 제2 엔드 플레이트(132)는 각각 해당 센싱 어셈블리(120)의 적어도 일 부분을 에워싸는 형태로 마련될 수 있다. 예컨대, 도 1과 같이, 엔드 플레이트 조립체(130)는 부분 개방 구조로 이루어짐으로써, 센싱 어셈블리(120)의 외부 커넥터(C)와 입출력 단자 터미널(T)은 엔드 플레이트 조립체(130) 외부로 노출될 수 있다. 이러한 경우, 상기 외부 커넥터(C) 및 입출력 단자 터미널(T)과 외부 디바이스(미도시)와의 연결이 보다 수월해질 수 있다. 2 and 3, when the sensing assembly 120 is mounted to the left and right sides, respectively, the first end plate 131 may include the top surface, the front surface, and the plurality of cartridge assemblies 110. And it may be provided in the form of surrounding the back portion integrally. The pair of second end plates 132 may be provided to surround at least a portion of the sensing assembly 120, respectively. For example, as shown in FIG. 1, the end plate assembly 130 has a partially open structure, such that the external connector C and the input / output terminal terminal T of the sensing assembly 120 may be exposed to the outside of the end plate assembly 130. Can be. In this case, the connection between the external connector C and the input / output terminal terminal T and an external device (not shown) may be easier.

본 실시예의 제1 엔드 플레이트(131)와 제2 엔드 플레이트(132)는 서로 용접(Weldding) 방식 내지 본딩(bonding) 방식으로 결합될 수 있다. 이를 위해 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 제1 엔드 플레이트(131)와 제2 엔드 플레이트(132)는 상호간 용접 또는 본딩될 수 있는 용접 부위(w1,w2)를 구비한다.The first end plate 131 and the second end plate 132 of the present embodiment may be coupled to each other by a welding method or a bonding method. To this end, as shown in FIGS. 2 and 3, the first end plate 131 and the second end plate 132 have welding portions w1 and w2 that may be welded or bonded to each other.

예컨대, 제2 엔드 플레이트(132)가 센싱 어셈블리(120) 조립체에 먼저 조립될 수 있다. 여기서 제2 엔드 플레이트(132)는 센싱 어셈블리(120)와 막대형 체결부재(140)에 의해 상호 결속될 수 있다. For example, the second end plate 132 may be assembled first to the sensing assembly 120 assembly. The second end plate 132 may be coupled to each other by the sensing assembly 120 and the rod-shaped fastening member 140.

그 다음, 제1 엔드 플레이트(131)를 다수의 카트리지 어셈블리(110)에 조립될 수 있다. 이때 제1 엔드 플레이트(131)의 용접 부위(w1)가 제2 엔드 플레이트(132)의 용접 부위(w2) 바깥쪽에 중첩 배치되도록 한다. 그리고 제1 엔드 플레이트(131)와 제2 엔드 플레이트(132)의 용접 부위들(w1,w2)을 모두 용접함으로써 엔드 플레이트 조립체(130)를 구현할 수 있다.The first end plate 131 may then be assembled to the plurality of cartridge assemblies 110. In this case, the welding portion w1 of the first end plate 131 is overlapped with the welding portion w2 of the second end plate 132. In addition, the end plate assembly 130 may be implemented by welding both the welding portions w1 and w2 of the first end plate 131 and the second end plate 132.

이와 같은 방식에 의하면, 제1 및 제2 엔드 플레이트(132)와 다수의 카트리지 어셈블리(110) 및 센싱 어셈블리(120) 간의 밀착력이 증대되기 때문에 구성품들 간 유격이 줄어들 수 있다. 한편, 엔드 플레이트 조립체(130)는 일체로 형성될 수도 있지만, 이 경우 제조 공정이 까다로워질 수 있으며, 조립 완성도 측면에서도 제1 및 제2 엔드 플레이트(132)를 별개로 제작한 다음 배터리 모듈(100) 조립 과정에서 이들을 용접 또는 본딩하는 것이 조립 공차를 줄이는데 유리할 수 있다. In this manner, since the adhesion between the first and second end plates 132 and the plurality of cartridge assemblies 110 and the sensing assembly 120 is increased, the clearance between the components may be reduced. Meanwhile, the end plate assembly 130 may be integrally formed, but in this case, the manufacturing process may be difficult, and the first and second end plates 132 may be separately manufactured in terms of assembly completion, and then the battery module 100 may be formed. Welding or bonding them during assembly may be advantageous to reduce assembly tolerances.

도 4는 도 3의 센싱 어셈블리를 나타내는 사시도, 도 5는 도 4의 센싱 보드용 커버의 정면도, 도 6 및 도 7은 도 4의 센싱 보드용 커버의 전면 및 후면 사시도, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 보드, 센싱 보드용 커버 및 제2 엔드 플레이트를 분해한 상태를 나타내는 사시도, 그리고 도 9는 도 8의 결합 사시도이다. Figure 4 is a perspective view of the sensing assembly of Figure 3, Figure 5 is a front view of the cover for the sensing board of Figure 4, Figures 6 and 7 is a front and rear perspective view of the cover for the sensing board of Figure 4, Figure 8 is the present invention 9 is a perspective view illustrating an exploded state of a sensing board, a sensing board cover, and a second end plate, and FIG. 9 is a perspective view of FIG. 8.

이하에서는 도 4 내지 도 9를 참조하여, 상술한 센싱 어셈블리(120)의 구조에 대해 보다 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the structure of the above-described sensing assembly 120 will be described in more detail with reference to FIGS. 4 to 9.

설명에 앞서 전술한 바와 같이, 본 실시예에서 센싱 어셈블리(120)는 2개이고 다수의 카트리지 어셈블리(110)의 양쪽 측면부에 배치되어 있다. 여기서 2개의 센싱 어셈블리(120)는, 자세히 도시하지 않았으나, 케이블과 같은 연결부재로 서로 전기적으로 연결될 수 있다.As described above, in the present embodiment, the sensing assembly 120 is two and disposed at both side portions of the plurality of cartridge assemblies 110. Here, although not shown in detail, the two sensing assemblies 120 may be electrically connected to each other by a connection member such as a cable.

그리고 도 1을 기준으로 좌측편에 위치한 센싱 어셈블리(120)에는 외부 커넥터가 구비되어 있고 우측편에 위치한 센싱 어셈블리(120)에는 입출력 단자 터미널이 구비되어 있다. 이러한 사항을 제외하고 좌,우측편의 센싱 어셈블리(120)의 구조적 특징은 거의 동일하므로 우측편의 센싱 어셈블리(120)를 기준으로 좌측편의 센싱 어셈블리(120)에 대한 설명을 대체하기로 한다.In addition, an external connector is provided on the sensing assembly 120 located on the left side with reference to FIG. 1, and an input / output terminal terminal is provided on the sensing assembly 120 located on the right side. Except for this matter, since the structural features of the left and right side sensing assemblies 120 are almost the same, the description of the left side sensing assembly 120 will be replaced based on the right side sensing assembly 120.

본 실시예의 센싱 어셈블리(120)는, 도 4 및 도 8에 도시된 바와 같이, 센싱 보드(121)와 센싱 보드용 커버(122)를 포함한다.The sensing assembly 120 according to the present embodiment includes a sensing board 121 and a cover for a sensing board 122 as shown in FIGS. 4 and 8.

센싱 보드(121)는 다수의 센싱 부재, 이를테면 이차 전지의 전극 리드(L)들과 전기적으로 접속하는 다수의 버스바와, 회로기판 및 외부 커넥터(C) 또는 입출력 단자 터미널(T) 등을 포함하는 조립체일 수 있다.The sensing board 121 includes a plurality of sensing members, for example, a plurality of bus bars electrically connected to the electrode leads L of the secondary battery, a circuit board, an external connector C, an input / output terminal terminal T, and the like. It may be an assembly.

센싱 보드(121)는 다수의 카트리지 어셈블리(110)의 일 측면부를 모두 덮을 수 있는 크기로 마련되며 다수의 카트리지 어셈블리(110)와 착탈 결합될 수 있다. 그리고 센싱 보드(121)의 안쪽 면에는 이차 전지의 전극 리드(L)들과 전기적으로 연결될 수 있는 다수의 버스바 및 회로기판이 구비될 수 있다.The sensing board 121 may be sized to cover all of one side portion of the plurality of cartridge assemblies 110 and may be detachably coupled to the plurality of cartridge assemblies 110. In addition, a plurality of bus bars and a circuit board may be provided on an inner surface of the sensing board 121 to be electrically connected to the electrode leads L of the secondary battery.

그리고 센싱 보드(121)의 바깥쪽 면의 상부에는 입출력 단자 터미널(T)을 위한 브라켓(121a)이 구비될 수 있다. 상기 브라켓(121a)은, 도 4 및 도 8에 도시된 바와 같이, 센싱 보드(121)의 바깥쪽 면에서 돌출된 형태로 마련되며, 상하 방향으로 형성된 브라켓 통공(121b)을 구비한다. 그리고 브라켓 하부에는 센싱 보드용 커버(122)가 장착될 수 있다. 이차 전지의 전극 리드(L)들은(도 3 참조) 입출력 단자 터미널을 기준으로 그 하부 영역에서 센싱 보드(121)와 직결되어 있다. 센싱 보드용 커버(122)는 이와 같이 전극 리드(L)와 직결되어 있는 센싱 보드(121)의 바깥쪽 부분에 완전히 감싸도록 장착될 수 있다.In addition, a bracket 121a for an input / output terminal T may be provided on an outer surface of the sensing board 121. As illustrated in FIGS. 4 and 8, the bracket 121a is provided to protrude from the outer surface of the sensing board 121 and has a bracket through-hole 121b formed in the vertical direction. In addition, a sensing board cover 122 may be mounted under the bracket. The electrode leads L of the secondary battery (see FIG. 3) are directly connected to the sensing board 121 in the lower region thereof based on the input / output terminal terminal. The sensing board cover 122 may be mounted to completely surround the outer portion of the sensing board 121 that is directly connected to the electrode lead L as described above.

센싱 보드용 커버(122)는 외부 충격으로부터 센싱 보드(121)를 보호하는 구성으로, 센싱 보드(121)의 바깥쪽 둘레의 적어도 일 부분을 커버하는 판형 구조물이다. 또한, 센싱 보드용 커버(122)는 센싱 보드(121)를 보호함과 동시에 막대형 체결부재(140)를 끼우고 지지할 수 있는 장소를 제공한다. The sensing board cover 122 is a plate-like structure that protects the sensing board 121 from an external impact and covers at least a portion of an outer circumference of the sensing board 121. In addition, the sensing board cover 122 protects the sensing board 121 and provides a place where the rod-shaped fastening member 140 can be inserted and supported.

센싱 보드용 커버(122)는 전기 절연성 및 내충격성이 우수한 강화 플라스틱 등으로 제작될 수 있다. 물론, 센싱 보드용 커버(122)는 절연성과 내충격성이 우수한 기타의 재질로 제작되더라도 무방하다.The sensing board cover 122 may be made of a reinforced plastic having excellent electrical insulation and impact resistance. Of course, the sensing board cover 122 may be made of other materials having excellent insulation and impact resistance.

보다 구체적으로, 본 실시예에 따른 센싱 보드용 커버(122)는, 도 4 내지 도 7을 참조하면, 통과홀(123)이 양쪽 가장자리 부분에 하나씩 2개가 형성된다. 그리고 센싱 보드용 커버(122)는 상기 2개의 통과홀(123)의 높이 방향을 따라 상호간 소정 간격을 두고 층상 배열되는 다수의 층상형 리브(124)와, 상기 2개의 통과홀(123) 사이에서 격자상 구조를 형성하는 다수의 격자형 리브(125)를 포함한다.More specifically, in the sensing board cover 122 according to the present embodiment, referring to FIGS. 4 to 7, two through-holes 123 are formed, one at each edge portion thereof. The sensing board cover 122 may include a plurality of layered ribs 124 arranged in layers at predetermined intervals along the height direction of the two through holes 123 and between the two through holes 123. A plurality of lattice ribs 125 forming a lattice structure.

상기 2개의 통과홀(123)은 센싱 보드용 커버(122)의 높이 방향으로 속이 빈 원기둥 형태로 구성될 수 있다. The two through holes 123 may be formed in a hollow cylindrical shape in the height direction of the sensing board cover 122.

상기 다수의 층상형 리브(124)는, 도 5 내지 도 7과 같이, 통과홀(123)의 원통형 외주면(126)에 결합될 수 있다. 이러한 다수의 층상형 리브(124)는 통과홀(123)을 지지하여 통과홀(123)의 변형을 억제한다. 그리고 상기 다수의 격자형 리브(125)는 센싱 보드용 커버(122)에서 가장 넓은 면적을 차지하는 부분으로 가로 리브(125a)와 세로 리브(125b)가 서로 연결되어 격자상으로 엮여 있다. 예컨대, 격자형 리브(125)는 어느 하나의 가로 리브(125a)에 작용하는 하중을 세로 리브(125b)에 의해 다른 이웃한 격자형 리브(125)에 분배함으로써 충격 및 진동을 분산시킬 수 있다. The plurality of layered ribs 124 may be coupled to the cylindrical outer circumferential surface 126 of the through hole 123, as shown in FIGS. 5 to 7. The plurality of layered ribs 124 supports the through holes 123 to suppress deformation of the through holes 123. In addition, the plurality of lattice ribs 125 occupy the largest area in the cover 122 for the sensing board, and the horizontal ribs 125a and the vertical ribs 125b are connected to each other and are woven in a grid shape. For example, the lattice ribs 125 can distribute shocks and vibrations by distributing the load acting on one of the transverse ribs 125a to the other adjacent lattice ribs 125 by the longitudinal ribs 125b.

따라서 이러한 다수의 층상형 리브(124)와 격자형 리브(125)는 속이 꽉 찬 단순 솔리드(solid) 구조에 비해 중량이 더 적게 나가면서도 충격 분산 효과 및 기계적 강성이 더 뛰어날 수 있다. 특히, 센싱 보드용 커버(122)의 사이즈(size)가 커질수록 이와 같이 층상형 리브(124) 및 격자형 리브(125) 구조를 적용하여 센싱 보드용 커버(122)를 구성할 경우 경제적일 수 있다.Accordingly, the plurality of layered ribs 124 and the lattice ribs 125 may be less weight than the solid solid structure, but more excellent in impact dispersion and mechanical stiffness. In particular, as the size of the sensing board cover 122 increases, the structure of the sensing board cover 122 may be economical by applying the layered rib 124 and the lattice rib 125 structures. have.

또한, 다수의 층상형 리브(124)와 격자형 리브(125)는 센싱 보드용 커버(122)의 전면과 후면에 모두 형성될 수 있다. 즉, 센싱 보드용 커버(122)는, 도 6 및 도 7과 같이, 벽체(127)가 플레이트 형태로 얇게 형성되고 벽체(127)의 전면과 후면에서 층상형 리브(124)와 격자형 리브(125)가 돌출된 구조를 갖는다. 그리고 센싱 보드용 커버(122)의 후면에는 온도측정 센서 장착용 소켓(128)이 더 구비될 수 있다. 온도측정 센서(미도시)는 온도측정 센서 작착용 센서에 장착가능하게 구성되고 배터리 모듈(100)의 내부까지 삽입될 수 있다. 상기 온도측정 센서에 의해 온도가 측정되면, 측정된 온도 정보는, 배터리 모듈(100) 외부의 BMS로 전달되어, 배터리 모듈(100)을 제어하는데 이용될 수 있다. In addition, the plurality of layered ribs 124 and the lattice ribs 125 may be formed on both the front and rear surfaces of the sensing board cover 122. That is, in the sensing board cover 122, as shown in FIGS. 6 and 7, the wall 127 is thinly formed in a plate shape, and the layered ribs 124 and the lattice ribs are formed at the front and rear surfaces of the wall 127. 125 has a protruding structure. In addition, a rear surface of the sensing board cover 122 may further include a socket for mounting a temperature sensor. The temperature measuring sensor (not shown) may be configured to be mounted to the temperature measuring sensor mounting sensor and may be inserted up to the inside of the battery module 100. When the temperature is measured by the temperature measuring sensor, the measured temperature information may be transferred to the BMS outside the battery module 100 and used to control the battery module 100.

이어서 도 8 내지 도 9를 참조하여, 이러한 센싱 어셈블리(120)와 제2 엔드 플레이트(132)의 결합 구성에 대해 살펴본다.Next, referring to FIGS. 8 to 9, the coupling configuration of the sensing assembly 120 and the second end plate 132 will be described.

센싱 보드용 커버(122)는 센싱 보드(121)에 아래에서 윗 방향으로 장착될 수 있다. 이때, 센싱 보드용 커버(122)의 상단면은 센싱 보드(121)의 브라켓 아랫단에 끼워질 수 있으며, 통과홀(123)과 브라켓 통공(121b)은 서로 연통된 위치에 놓일 수 있다.The sensing board cover 122 may be mounted on the sensing board 121 in a downward direction. At this time, the upper surface of the sensing board cover 122 may be fitted to the lower end of the bracket of the sensing board 121, the passage hole 123 and the bracket through-hole 121b may be placed in communication with each other.

도 8과 같이, 제2 엔드 플레이트(132)는 체결용 플랜지(133)를 구비한다. 그리고 통공(134)은 체결용 플랜지(133)에 형성된다. 제2 엔드 플레이트(132)는, 체결용 플랜지(133) 부분이 센싱 보드의 브라켓(121a) 상단을 걸쳐지도록 위에서 아랫 방향으로 센싱 어셈블리(120)에 장착될 수 있다. 이때 체결용 플랜지(133)의 통공(134)과 센싱 어셈블리(120)의 통과홀(123)의 중심이 동축선 상에 위치되도록 한다. As shown in FIG. 8, the second end plate 132 has a fastening flange 133. And the through hole 134 is formed in the fastening flange 133. The second end plate 132 may be mounted to the sensing assembly 120 in a downward direction so that a portion of the fastening flange 133 spans the upper end of the bracket 121a of the sensing board. In this case, the center of the through hole 134 of the fastening flange 133 and the through hole 123 of the sensing assembly 120 are positioned on the coaxial line.

한편, 막대형 체결부재(140)는 부싱(141)과 장볼트(142)를 포함할 수 있다. 부싱(141)은 속이 빈 파이프(pipe) 타입으로 금속 재질로 마련될 수 있으며 센싱 어셈블리의 통과홀(123)에 먼저 삽입되어 개재되도록 구성될 수 있다. 이와 같이 금속 재질의 부싱(141)을 통과홀(123)에 개재시킴으로써 이후에 장볼트(142) 체결시 유격을 방지할 수 있으며, 또한 장볼트의 허용 인장 강도, 즉 조임 강도를 높이더라도 플라스틱 재질의 센싱 보드용 커버(122)의 파손을 방지하고 마운팅 부위의 기계적 강도를 강화시킬 수 있다.On the other hand, the rod-shaped fastening member 140 may include a bushing 141 and the long bolt 142. The bushing 141 may be provided in a hollow pipe type metal material and may be inserted into and inserted into the through hole 123 of the sensing assembly. In this way, by interposing the bushing 141 of the metal material in the through-hole 123, it is possible to prevent the play when the long bolt 142 is fastened later, and also to increase the allowable tensile strength, that is, tightening strength of the long bolt plastic material It is possible to prevent the breakage of the sensing board cover 122 and to strengthen the mechanical strength of the mounting portion.

장볼트(142)는 몸체가 상기 부싱(141)에 삽입되어 통과할 수 있도록 마련되며, 그 끝단부는 통과홀(123)의 하부에서 너트와 결합되도록 구성될 수 있다. 그리고 장볼트(142)는, 체결용 플랜지(133)의 통공(134)부다 큰 헤드 부분이 체결용 플랜지(133)를 가압함으로써, 센싱 어셈블리(120)와 제2 엔드 플레이트(132) 하나의 몸체로 결속시킬 수 있다. The long bolt 142 is provided so that the body can be inserted into the bushing 141 to pass through, the end portion thereof may be configured to be coupled to the nut at the bottom of the passage hole 123. The long bolt 142 has a larger head portion than the through hole 134 of the fastening flange 133 and presses the fastening flange 133 so that one body of the sensing assembly 120 and the second end plate 132 is provided. Can be bound.

이와 같이 본 발명의 구성에 의하면, 충격 및 진동에 취약한 센싱 보드(121) 부분이 센싱 보드용 커버(122) 및 제2 엔드 플레이트(132)에 의해 견고하게 보호될 수 있다. 다시 말하면, 센싱 보드용 커버(122)는 다수의 층상형 리브(124) 및 격자형 리브(125)를 구비하여 충격을 분산시킬 수 있고, 장볼트(142)가 체결되는 통과홀(123) 부분을 견고하게 지지할 수 있다. As described above, according to the configuration of the present invention, a portion of the sensing board 121 vulnerable to shock and vibration may be firmly protected by the sensing board cover 122 and the second end plate 132. In other words, the sensing board cover 122 includes a plurality of layered ribs 124 and lattice ribs 125 to disperse the impact, and a portion of the through hole 123 to which the long bolt 142 is fastened. Can be firmly supported.

그리고 상기 통과홀(123)에 금속 재질의 부싱(141)이 더 개재된 다음, 장볼트(142)에 의해 센싱 어셈블리(120)와 제2 엔드 플레이트(132)가 일체로 결속되고, 제2 엔드 플레이트와 제1 엔드 플레이트가 일체로 용접됨으로써 배터리 모듈을 구성하는 구성품들이 유기적으로 결속되어 하나의 강체로써 거동하기 때문에 배터리 모듈(100)의 내충격성이 증대될 수 있다.In addition, a metal bushing 141 is further interposed in the through hole 123, and then the sensing assembly 120 and the second end plate 132 are integrally bound by the long bolt 142 and the second end. Since the plate and the first end plate are integrally welded, the components constituting the battery module are organically bound and behave as one rigid body, thereby increasing impact resistance of the battery module 100.

본 발명에 따른 배터리 팩은, 본 발명에 따른 배터리 모듈을 하나 이상 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 이러한 배터리 모듈 이외에, 이러한 배터리 모듈을 수납하기 위한 케이스, 배터리 모듈의 충방전을 제어하기 위한 각종 장치, 이를테면 BMS(Battery Management System), 전류 센서, 퓨즈 등이 더 포함될 수 있다.The battery pack according to the present invention may include one or more battery modules according to the present invention. In addition, the battery pack according to the present invention, in addition to such a battery module, a case for accommodating the battery module, various devices for controlling the charge and discharge of the battery module, such as BMS (Battery Management System), current sensors, fuses, etc. It may be further included.

본 발명에 따른 배터리 모듈은, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 자동차에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 배터리 모듈을 포함할 수 있다.The battery module according to the present invention can be applied to an automobile such as an electric vehicle or a hybrid vehicle. That is, the vehicle according to the present invention may include a battery module according to the present invention.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and is intended by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.

한편, 본 명세서에서 상, 하, 좌, 우, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용된 경우, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.Meanwhile, when terms indicating directions such as up, down, left, right, before, and after are used in the present specification, these terms are merely for convenience of description, and according to the position of the object or the position of the observer, etc. It will be apparent to those skilled in the art that these may vary.

100: 배터리 모듈 110: 카트리지 어셈블리
111: 적층용 프레임 112: 냉각핀
120: 센싱 어셈블리 121: 센싱 보드
122: 센싱 보드용 커버 123: 통과홀
124: 층상형 리브 125: 격자형 리브
126: 원통형 외주면 130: 엔드 플레이트 조립체
131: 제1 엔드 플레이트 132: 제2 엔드 플레이트
133: 체결용 플랜지 134: 통공
140: 막대형 체결부재 141: 부싱
142: 장볼트 150: 베이스 플레이트
160: 절연시트 170: 냉각 플레이트
L: 전극 리드
100: battery module 110: cartridge assembly
111: lamination frame 112: cooling fin
120: sensing assembly 121: sensing board
122: cover for sensing board 123: through hole
124: layered rib 125: lattice rib
126: cylindrical outer peripheral surface 130: end plate assembly
131: first end plate 132: second end plate
133: fastening flange 134: through hole
140: rod fastening member 141: bushing
142: long bolt 150: base plate
160: insulating sheet 170: cooling plate
L: electrode lead

Claims (14)

이차 전지와, 상기 이차 전지를 수납하는 적층용 프레임를 구비하며, 일 방향으로 적층 배열되는 다수의 카트리지 어셈블리;
상기 다수의 카트리지 어셈블리의 적어도 일 측면부에 장착되고 상기 이차 전지의 전극 리드와 전기적으로 연결된 접속부재를 구비한 센싱 보드와, 상기 센싱 보드를 보호하도록 상기 센싱 보드의 외측에 장착되는 센싱 보드용 커버와, 상기 센싱 보드용 커버의 양쪽 가장자리 부분에 하나씩 상하 방향으로 관통 형성되는 2개의 통과홀을 구비하는 센싱 어셈블리; 및
강성 재질로 형성되고, 상기 다수의 카트리지 어셈블리와 상기 센싱 어셈블리를 위에서 아래로 덮어씌운 형태로 구성되며, 상기 센싱 어셈블리의 통과홀과 연통하는 통공을 구비하여, 상기 통공과 상기 통과홀에 막대형 체결부재가 끼워져 상기 센싱 어셈블리와 하나의 몸체로 조립되는 엔드 플레이트 조립체를 포함하고,
상기 센싱 보드용 커버는, 상기 통과홀의 높이 방향을 따라 상호간 소정 간격을 두고 층상 배열되는 다수의 층상형 리브를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
A plurality of cartridge assemblies including a secondary battery and a stacking frame for accommodating the secondary batteries, and stacked in one direction;
A sensing board mounted on at least one side surface of the plurality of cartridge assemblies and having a connection member electrically connected to the electrode leads of the secondary battery, and a cover for a sensing board mounted outside the sensing board to protect the sensing board; And a sensing assembly having two through-holes formed at both edges of the cover for the sensing board in a vertical direction. And
Is formed of a rigid material, the plurality of cartridge assembly and the sensing assembly is configured to cover from top to bottom, and provided with a through hole communicating with the through hole of the sensing assembly, the rod-type fastening to the through hole and the through hole An end plate assembly fitted with a member and assembled into the body with the sensing assembly,
The sensing board cover may include a plurality of layered ribs arranged in layers at predetermined intervals along the height direction of the through hole.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 센싱 보드용 커버는, 상기 2개의 통과홀 사이에서, 격자상 구조를 형성하는 다수의 격자형 리브를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
The method of claim 1,
The sensing board cover further includes a plurality of lattice ribs forming a lattice structure between the two through holes.
제4항에 있어서,
상기 층상형 리브 및 상기 격자형 리브 중 적어도 어느 하나는 상기 센싱 보드용 커버의 전면과 후면에 모두 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
The method of claim 4, wherein
At least one of the layered rib and the lattice rib is a battery module, characterized in that formed on both the front and rear of the sensing board cover.
제1항에 있어서,
상기 센싱 어셈블리는 상기 다수의 카트리지 어셈블리의 좌측면부와 우측면부에 장착되며,
상기 엔드 플레이트 조립체는
상기 다수의 카트리지 어셈블리를 상면부, 전면부, 및 후면부를 일체로 에워싸는 형태로 마련된 제1 엔드 플레이트와, 상기 센싱 어셈블리를 에워싸는 형태로 마련된 한 쌍의 제2 엔드 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
The method of claim 1,
The sensing assembly is mounted to the left side and the right side of the plurality of cartridge assemblies,
The end plate assembly is
A battery comprising: a first end plate formed to surround the plurality of cartridge assemblies integrally with a top portion, a front portion, and a rear portion; and a pair of second end plates formed to surround the sensing assembly. module.
제6항에 있어서,
상기 제2 엔드 플레이트는 상기 센싱 어셈블리의 통과홀 상부에 위치되는 체결용 플랜지를 구비하며, 상기 통공은 상기 체결용 플랜지에 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
The method of claim 6,
The second end plate has a fastening flange positioned above the through hole of the sensing assembly, wherein the through hole is formed in the fastening flange, characterized in that the battery module.
제6항에 있어서,
상기 제1 엔드 플레이트와 상기 제2 엔드 플레이트는 상호 간 용접 또는 본딩되는 용접 부위를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
The method of claim 6,
And the first end plate and the second end plate have welding portions welded or bonded to each other.
제1항에 있어서,
상기 막대형 체결부재는,
속이 빈 파이프 타입으로 상기 통과홀에 삽입되는 금속 재질의 부싱과, 상기 부싱을 통과하여 상기 엔드 플레이트 조립체와 상기 센싱 어셈블리를 하나의 몸체로 조립하는 장볼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
The method of claim 1,
The rod-shaped fastening member,
The hollow battery type battery module, characterized in that it comprises a metal bushing inserted into the through hole, and a long bolt through the bushing to assemble the end plate assembly and the sensing assembly into a single body.
제1항에 있어서,
상기 센싱 어셈블리는, 상기 다수의 카트리지 어셈블리의 일 측면부 전체를 커버하도록 착탈 결합된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
The method of claim 1,
The sensing assembly is a battery module, characterized in that detachably coupled to cover the entire one side portion of the plurality of cartridge assemblies.
제1항에 있어서,
상기 다수의 카트리지 어셈블리는, 전극 리드가 양 방향으로 돌출되는 이차 전지와, 상기 이차 전지를 수납하는 카트리지들을 일렬로 세워서 적층시킨 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
The method of claim 1,
The plurality of cartridge assemblies, the battery module, characterized in that the electrode leads protruding in both directions, and the cartridges for accommodating the secondary battery arranged in a row in a stacked form.
제1항에 있어서,
상기 다수의 카트리지 어셈블리의 하부에 적어도 하나의 폴리카보네이트 재질로 마련된 절연시트와, 열 전도성 금속 재질의 냉각 플레이트가 배치된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
The method of claim 1,
Battery module, characterized in that the insulating sheet provided with at least one polycarbonate material and a cooling plate made of a thermally conductive metal material disposed below the plurality of cartridge assemblies.
제1항 및 제4항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩.A battery pack comprising the battery module according to any one of claims 1 and 4 to 12. 제1항 및 제4항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 배터리 모듈을 포함하는 자동차.An automobile comprising the battery module according to any one of claims 1 to 4.
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