KR102053965B1 - Battery module, battery pack comprising the battery module and vehicle comprising the battery pack - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 복수 개의 배터리 셀 및 복수 개의 배터리 셀의 적층을 위해 복수 개의 배터리 셀 중 적어도 하나의 배터리 셀이 안착되며 상호 결합되는 복수 개의 셀 카트리지를 포함하는 배터리 모듈에 있어서, 셀 카트리지는, 적어도 하나의 배터리 셀을 대면하는 셀 대면부 및 셀 대면부에 구비되며, 배터리 셀의 안착 시 배터리 셀과 탄성적으로 접촉되는 적어도 하나의 탄성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.A battery module comprising a plurality of battery cells and a plurality of battery cartridges in which at least one battery cell of a plurality of battery cells is seated and coupled to each other for stacking of a plurality of battery cells according to an embodiment of the present invention, The cartridge is provided with a cell facing portion and a cell facing portion facing the at least one battery cell, characterized in that it comprises at least one elastic portion elastically contact with the battery cell when the battery cell is seated.

Figure R1020150151975
Figure R1020150151975

Description

배터리 모듈, 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 배터리 팩을 포함하는 자동차{BATTERY MODULE, BATTERY PACK COMPRISING THE BATTERY MODULE AND VEHICLE COMPRISING THE BATTERY PACK}BATTERY MODULE, BATTERY PACK COMPRISING THE BATTERY MODULE AND VEHICLE COMPRISING THE BATTERY PACK}

본 발명은 배터리 모듈, 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 배터리 팩을 포함하는 자동차에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module, a battery pack including the battery module, and a vehicle including the battery pack.

제품 군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HEV, Hybrid Electric Vehicle) 등에 보편적으로 응용되고 있다. 이러한 이차전지는 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 주목 받고 있다.A secondary battery having high applicationability and high electrical density, such as electric product, according to the product group is not only a portable device but also an electric vehicle (EV) or a hybrid electric vehicle (HEV) driven by an electric driving source. It is applied universally. 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 drastically reducing the use of fossil fuels is generated but also no by-products of energy use are generated.

현재 널리 사용되는 이차전지의 종류에는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등이 있다. 이러한 단위 이차전지 셀, 즉, 단위 배터리 셀의 작동 전압은 약 2.5V ~ 4.2V이다. 따라서, 이보다 더 높은 출력 전압이 요구될 경우, 복수 개의 배터리 셀을 직렬로 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 또한, 배터리 팩에 요구되는 충방전 용량에 따라 다수의 배터리 셀을 병렬 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 따라서, 상기 배터리 팩에 포함되는 배터리 셀의 개수는 요구되는 출력 전압 또는 충방전 용량에 따라 다양하게 설정될 수 있다.Types of secondary batteries currently widely used include lithium ion batteries, lithium polymer batteries, nickel cadmium batteries, nickel hydrogen batteries, nickel zinc batteries, and the like. The operating voltage of such a unit secondary battery cell, that is, a unit battery cell is about 2.5V to 4.2V. Therefore, when a higher output voltage is required, a battery pack may be configured by connecting a plurality of battery cells in series. In addition, the battery pack may be configured by connecting a plurality of battery cells in parallel according to the charge / discharge capacity required for the battery pack. Therefore, the number of battery cells included in the battery pack may be variously set according to the required output voltage or charge / discharge capacity.

한편, 복수 개의 배터리 셀을 직렬/병렬로 연결하여 배터리 팩을 구성할 경우, 복수 개의 배터리 셀로 이루어지는 배터리 모듈을 먼저 구성하고, 이러한 복수 개의 배터리 모듈을 이용하여 기타 구성요소를 추가하여 배터리 팩을 구성하는 방법이 일반적이다.On the other hand, when a battery pack is configured by connecting a plurality of battery cells in series / parallel, a battery module including a plurality of battery cells is configured first, and the battery pack is configured by adding other components using the plurality of battery modules. How to do is common.

여기서, 종래 배터리 모듈은 배터리 셀들의 유동을 방지할 수 있게 복수 개의 배터리 셀을 고정 장착하며, 상호 결합되는 복수 개의 셀 카트리지들을 구비한다. 그리고, 각각의 셀 카트리지에는 상기 배터리 셀을 안착시킬 수 있게 상기 셀 카트리지의 테두리로부터 소정 깊이 단차지게 형성되며 상기 배터리 셀과 맞닿는 평평한 면으로 이루어지는 셀 대면부가 마련된다.Here, the conventional battery module is fixedly mounted to the plurality of battery cells to prevent the flow of the battery cells, and has a plurality of cell cartridges coupled to each other. Each cell cartridge is provided with a cell facing portion which is formed to have a predetermined depth step from an edge of the cell cartridge so as to seat the battery cell and has a flat surface contacting the battery cell.

한편, 배터리 셀의 경우, 그 설계 시 일정 부분 공차를 고려하여 설계되는 바, 셀 두께가 플러스(+) 공차이거나 또는 마이너스(-) 공차일 수 있다. 이때, 셀 두께가 플러스 공차인 경우, 즉, 배터리 셀의 두께가 셀 카트리지의 테두리로부터 셀 대면부까지의 깊이보다 두꺼운 경우에는 상기 셀 카트리지들 사이의 간격을 조절하여 플러스 두께 공차를 보상할 수 있다.On the other hand, in the case of the battery cell is designed in consideration of a certain tolerance in the design, the cell thickness may be a positive (+) tolerance or a negative (-) tolerance. In this case, when the cell thickness is a plus tolerance, that is, when the thickness of the battery cell is thicker than the depth from the edge of the cell cartridge to the cell facing portion, the plus thickness tolerance may be compensated by adjusting the gap between the cell cartridges. .

그러나, 셀 두께가 마이너스 공차인 경우, 즉, 배터리 셀의 두께가 셀 카트리지의 테두리로부터 셀 대면부까지의 깊이보다 얇은 경우에는 종래 배터리 모듈에서 마이너스 두께 공차를 보상할 수 없는 문제가 있다.However, when the cell thickness is negative tolerance, that is, when the thickness of the battery cell is thinner than the depth from the edge of the cell cartridge to the cell facing portion, there is a problem that the negative thickness tolerance cannot be compensated in the conventional battery module.

이에 따라, 종래 배터리 모듈에서는 배터리 셀 두께가 마이너스 공차인 경우, 배터리 셀이 조립된 셀 카트리지 또는 셀 카트리지들 사이에서 안정적으로 고정되지 못하여 배터리 셀의 유동이 발생되는 등 배터리 모듈의 조립 안정성이 떨어지는 문제가 있다.Accordingly, in the conventional battery module, when the battery cell thickness is a negative tolerance, the assembly stability of the battery module is deteriorated such that the battery cell is not stably fixed between the assembled cell cartridges or the cell cartridges, thereby causing the flow of the battery cells. There is.

그러므로, 배터리 셀의 셀 카트리지 장착 시, 배터리 셀의 두께 공차를 보상할 수 있는 배터리 모듈, 나아가 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차를 제공하기 위한 방안의 모색이 요청된다.Therefore, when mounting a cell cartridge of a battery cell, it is required to seek a battery module capable of compensating the thickness tolerance of the battery cell, furthermore a battery pack including such a battery module, and a method for providing a vehicle including such a battery pack. .

따라서, 본 발명의 목적은 배터리 셀의 셀 카트리지 장착 시 배터리 셀의 두께 공차를 보상할 수 있는 배터리 모듈, 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 배터리 팩을 포함하는 자동차를 제공하기 위한 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a battery including a battery module, a battery pack including the battery module, and a battery pack capable of compensating for a thickness tolerance of the battery cell when the cell cartridge is mounted in the battery cell.

상기 목적을 해결하기 위해, 본 발명은, 배터리 모듈로서, 복수 개의 배터리 셀 및 상기 복수 개의 배터리 셀의 적층을 위해 상기 복수 개의 배터리 셀 중 적어도 하나의 배터리 셀이 안착되며 상호 결합되는 복수 개의 셀 카트리지를 포함하는 배터리 모듈로서, 상기 셀 카트리지는, 상기 적어도 하나의 배터리 셀을 대면하는 셀 대면부; 및 상기 셀 대면부에 구비되며, 상기 배터리 셀의 안착 시 상기 배터리 셀과 탄성적으로 접촉되는 적어도 하나의 탄성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈을 제공한다.In order to solve the above object, the present invention is a battery module, a plurality of battery cells in which at least one battery cell of the plurality of battery cells is seated and coupled to each other for stacking of a plurality of battery cells and the plurality of battery cells. A battery module comprising: a cell cartridge comprising: a cell facing portion facing the at least one battery cell; And at least one elastic part provided in the cell facing part and elastically contacted with the battery cell when the battery cell is seated.

상기 적어도 하나의 탄성부는 상기 셀 대면부로부터 돌출되며, 상기 배터리 셀과 접촉 시 탄성적으로 변형 가능할 수 있다.The at least one elastic portion protrudes from the cell facing portion and may be elastically deformable when contacted with the battery cell.

상기 적어도 하나의 탄성부는, 상기 셀 대면부에 구비되며, 소정의 개구를 형성하는 탄성홈; 상기 탄성홈으로부터 연장되어 상기 개구에 배치되며, 상기 배터리 셀과 접촉 시 탄성적으로 변형되는 탄성 스프링;를 포함할 수 있다.The at least one elastic unit is provided in the cell facing portion, the elastic groove forming a predetermined opening; An elastic spring extending from the elastic groove and disposed in the opening and elastically deformed when the battery cell contacts the battery cell.

상기 탄성 스프링은 적어도 하나의 볼록부와 적어도 하나의 오목부가 번갈아 배치되는 구조로 형성될 수 있다.The elastic spring may have a structure in which at least one convex portion and at least one concave portion are alternately disposed.

상기 적어도 하나의 볼록부와 상기 적어도 하나의 오목부는 곡면 형상을 가질 수 있다.The at least one convex portion and the at least one concave portion may have a curved shape.

상기 탄성부는 복수 개로 구비되며, 상기 복수 개의 탄성부들은 서로 소정 거리 이격 배치될 수 있다.The elastic part may be provided in plurality, and the plurality of elastic parts may be disposed to be spaced apart from each other by a predetermined distance.

상기 복수 개의 탄성부들은 상기 셀 대면부의 중심부와 네 모서리에 구비될 수 있다.The plurality of elastic parts may be provided at the center and four corners of the cell facing part.

상기 셀 대면부에는 두 개의 배터리 셀이 안착되며, 상기 두 개의 배터리 셀들은, 각각, 상기 셀 대면부의 전면과 후면에 안착되며, 상기 적어도 하나의 탄성부는 상기 두 개의 배터리 셀들 사이에서 각각의 배터리 셀에 탄성적으로 접촉할 수 있다.Two battery cells are seated on the cell facing portion, and the two battery cells are seated on the front and rear surfaces of the cell facing portion, respectively, and the at least one elastic portion is each battery cell between the two battery cells. Contact elastically.

상기 적어도 하나의 탄성부는 상기 셀 대면부에 일체로 형성될 수 있다.The at least one elastic portion may be integrally formed with the cell facing portion.

그리고, 본 발명은, 배터리 팩으로서, 전술한 실시예들에 따른 배터리 모듈; 및 상기 배터리 모듈을 패키징하는 팩 케이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩을 제공한다.In addition, the present invention, a battery pack, a battery module according to the embodiments described above; It provides a battery pack comprising a; and a pack case for packaging the battery module.

아울러, 본 발명은, 자동차로서, 전술한 실시예들에 따른 배터리 팩;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차를 제공한다.In addition, the present invention provides a motor vehicle comprising a; battery pack according to the embodiments described above.

이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 배터리 셀의 셀 카트리지 장착 시 배터리 셀의 두께 공차를 보상할 수 있는 배터리 모듈, 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 배터리 팩을 포함하는 자동차를 제공할 수 있다.According to various embodiments as described above, it is possible to provide a battery including a battery module, a battery pack including a battery module and a battery pack capable of compensating for a thickness tolerance of the battery cell when the cell cartridge of the battery cell is mounted.

아울러, 본 실시예들에 따른 셀 카트리지에 구비되는 탄성부를 통해 배터리 모듈의 진동이나 외부 충격 등의 발생 시, 진동이나 외부 충격 등을 완충시킬 수 있다.In addition, when the vibration or external shock of the battery module is generated through the elastic part provided in the cell cartridge according to the exemplary embodiments, the vibration or external shock may be buffered.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 배터리 모듈의 셀 카트리지의 사시도이다.
도 3은 도 2의 셀 카트리지의 탄성부를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 셀 카트리지의 탄성부를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 1의 배터리 모듈의 평면도이다.
도 7은 도 4의 배터리 모듈의 A-A'부분의 단면도이다.
도 8은 도 7의 배터리 모듈의 B 부분의 확대도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이다.1 is an exploded perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a cell cartridge of the battery module of FIG. 1. FIG.
3 is a view for explaining an elastic part of the cell cartridge of FIG. 2.
4 and 5 are views for explaining an elastic part of a cell cartridge according to various embodiments of the present disclosure.
6 is a plan view of the battery module of FIG. 1.
7 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of the battery module of FIG. 4.
FIG. 8 is an enlarged view of a portion B of the battery module of FIG. 7.
9 is a view for explaining a battery pack according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해 질 것이다. 여기서 설명되는 실시예는 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 또한, 발명의 이해를 돕기 위하여, 첨부된 도면은 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.The invention will become more apparent by describing the preferred embodiments of the invention in detail with reference to the accompanying drawings. Embodiments described herein are shown by way of example in order to facilitate understanding of the invention, it should be understood that the present invention may be modified in various ways different from the embodiments described herein. In addition, in order to facilitate understanding of the invention, the accompanying drawings may not be drawn to scale, but the dimensions of some of the components may be exaggerated.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 분해 사시도이며, 도 2는 도 1의 배터리 모듈의 셀 카트리지의 사시도이며, 도 3은 도 2의 셀 카트리지의 탄성부를 설명하기 위한 도면이며, 도 4 및 도 5는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 셀 카트리지의 탄성부를 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 도 1의 배터리 모듈의 평면도이며, 도 7은 도 4의 배터리 모듈의 A-A'부분의 단면도이며, 도 8은 도 7의 배터리 모듈의 B 부분의 확대도이다.1 is an exploded perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a perspective view of a cell cartridge of the battery module of Figure 1, Figure 3 is a view for explaining the elastic portion of the cell cartridge of Figure 2, 4 and 5 are views for explaining an elastic part of a cell cartridge according to various embodiments of the present disclosure, FIG. 6 is a plan view of the battery module of FIG. 1, and FIG. 7 is A-A of the battery module of FIG. 4. Is a cross-sectional view of part ', and FIG. 8 is an enlarged view of part B of the battery module of FIG.

도 1 내지 도 8을 참조하면, 배터리 모듈(10)은, 배터리 셀(100) 및 셀 카트리지(200)를 포함할 수 있다.1 to 8, the battery module 10 may include a battery cell 100 and a cell cartridge 200.

상기 배터리 셀(100)은 파우치형 이차 전지로서, 복수 개로 구비되어 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 각각의 상기 배터리 셀(100)은 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 수용하는 전지 케이스 및 전극 리드(110)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 전극 리드(115)는 양극 리드와 음극 리드를 포함할 수 있으며, 상기 양극 리드는 상기 전극 조립체의 양극판에 연결되고, 상기 음극 리드는 상기 전극 조립체의 음극판에 연결될 수 있다.The battery cell 100 is a pouch type secondary battery, and may be provided in plurality and electrically connected to each other. Each battery cell 100 may include an electrode assembly, a battery case accommodating the electrode assembly, and an electrode lead 110. Here, the electrode lead 115 may include a positive electrode lead and a negative electrode lead, the positive electrode lead may be connected to the positive electrode plate of the electrode assembly, and the negative electrode lead may be connected to the negative electrode plate of the electrode assembly.

상기 셀 카트리지(200)는 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)의 적층을 용이하게 하기 위한 것으로서, 적어도 하나 이상 구비되어 상기 복수 개의 배터리 셀들(100) 중 적어도 하나의 배터리 셀(100)을 안착시킬 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 상기 셀 카트리지(200)가 복수 개로 구비되어 상호 결합되며, 각각의 셀 카트리지(200)가 두 개의 배터리 셀(100)을 안착시키는 것으로 한정하여 설명한다.The cell cartridge 200 is for facilitating the stacking of the plurality of battery cells 100. The cell cartridge 200 may be provided with at least one to seat at least one battery cell 100 among the plurality of battery cells 100. have. Hereinafter, in the present embodiment, a plurality of cell cartridges 200 are provided and coupled to each other, and each cell cartridge 200 is limited to seating two battery cells 100.

이러한 상기 복수 개의 셀 카트리지들(200)은 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)을 홀딩하여 그 유동을 방지하고, 상호 적층 가능하도록 구성되어 상기 배터리 셀(100)의 조립을 가이드할 수 있다.The plurality of cell cartridges 200 may be configured to hold the plurality of battery cells 100 to prevent the flow thereof and to be stacked on each other to guide assembly of the battery cells 100.

각각의 셀 카트리지(200)는, 테두리 프레임(210), 셀 대면부(230) 및 탄성부(250)를 포함할 수 있다.Each cell cartridge 200 may include an edge frame 210, a cell facing portion 230, and an elastic portion 250.

상기 테두리 프레임(210)은 상기 셀 카트리지(200)의 테두리를 형성하며, 대략 사각 형상으로 형성될 수 있다. 이러한 상기 테두리 프레임(210)은 카트리지 연결부(215)를 포함할 수 있다.The edge frame 210 forms an edge of the cell cartridge 200 and may be formed in a substantially rectangular shape. The edge frame 210 may include a cartridge connecting portion 215.

상기 카트리지 연결부(215)는 상기 복수 개의 셀 카트리지들(200)을 서로 연결하기 위한 것으로서, 상기 테두리 프레임(210)의 상측면과 양측면 각각에 구비될 수 있다. 이러한 상기 카트리지 연결부(215)를 통해 상기 셀 카트리지들(200)은 상호 전후 방향 또는 좌우 방향을 따라 서로 연결될 수 있다. 아울러, 도시되지는 않았지만 상기 카트리지 연결부(215)는 상기 배터리 모듈(10)의 양단부에 각각 구비되어 상기 복수 개의 셀 카트리지들(200)을 지지하기 위한 엔드 플레이트와 결합을 위해서도 이용될 수 있다.The cartridge connection part 215 is for connecting the plurality of cell cartridges 200 to each other, and may be provided on each of the upper side and both side surfaces of the edge frame 210. Through the cartridge connection unit 215, the cell cartridges 200 may be connected to each other along the front, rear, left, and right directions. In addition, although not shown, the cartridge connection part 215 may be provided at both ends of the battery module 10 to be used for coupling with an end plate for supporting the plurality of cell cartridges 200.

상기 셀 대면부(230)는 평평한 사각 형상으로서, 상기 테두리 프레임(210)으로부터 소정 깊이로 단차지게 형성된다. 이러한 상기 셀 대면부(230)는 적어도 하나의 배터리 셀(100)을 대면할 수 있다. 상기 셀 카트리지(200)는 이러한 상기 테두리 프레임(210)과 상기 셀 대면부(230)를 통해 소정 깊이를 갖는 수용 공간을 형성하여 상기 적어도 하나의 배터리 셀(100)을 내부에 안착시킬 수 있다.The cell facing portion 230 has a flat rectangular shape and is formed stepped to a predetermined depth from the edge frame 210. The cell facing portion 230 may face at least one battery cell 100. The cell cartridge 200 may form an accommodation space having a predetermined depth through the border frame 210 and the cell facing portion 230 to seat the at least one battery cell 100 therein.

이하, 본 실시예에서는 상기 셀 대면부(230)가 두 개의 배터리 셀(100)을 대면하며, 하나의 셀 카트리지(200)에 두 개의 배터리 셀(100)이 안착되는 것으로 한정하여 설명한다. 즉, 본 실시예에서는 상기 셀 대면부(230)의 전면(232)과 후면(234)에 각각, 배터리 셀(100)이 안착될 수 있다.Hereinafter, the cell facing part 230 faces two battery cells 100 and the two battery cells 100 are seated on one cell cartridge 200. That is, in this embodiment, the battery cell 100 may be seated on the front surface 232 and the rear surface 234 of the cell facing portion 230, respectively.

상기 탄성부(250)는 상기 셀 대면부(230)에 구비되며, 상기 배터리 셀(100)의 상기 셀 대면부(230)로의 안착 시, 상기 배터리 셀(100)과 탄성적으로 접촉할 수 있다. 즉, 상기 탄성부(250)는 상기 배터리 셀(100)의 상기 대면부(230) 안착 시 상기 대면부(230)보다 상기 배터리 셀(100)과 우선적으로 접촉할 수 있다.The elastic part 250 may be provided in the cell facing part 230 and may elastically contact the battery cell 100 when the battery cell 100 is seated on the cell facing part 230. . That is, the elastic part 250 may preferentially contact the battery cell 100 rather than the face part 230 when the face part 230 is seated on the battery cell 100.

구체적으로, 상기 탄성부(250)는 상기 대면부(230)로부터 상기 대면부(230)의 전후 방향으로 각각 돌출되게 구비될 수 있으며, 상기 두 개의 배터리 셀들(100) 사이에서 각각의 배터리 셀(100)에 탄성적으로 접촉할 수 있다.Specifically, the elastic portion 250 may be provided to protrude in the front-rear direction of the facing portion 230 from the facing portion 230, each of the battery cells (between the two battery cells (100) 100 may be elastically contacted.

이에 따라, 본 실시예에 따른 배터리 모듈(10)에서는, 상기 두 개의 배터리 셀들(100) 중 적어도 하나의 상기 배터리 셀(100)의 두께가 마이너스(-) 공차인 경우, 상기 탄성부(250)의 돌출 높이로부터 상기 배터리 셀(100)의 마이너스 공차를 보상할 수 있다. 여기서, 상기 마이너스 공차는, 상기 배터리 셀(100)의 두께(t1)가 상기 셀 카트리지(200)의 테두리 프레임(210)으로부터 단차진 상기 셀 대면부(230)까지의 높이(t2)보다 얇은 경우로서, 상기 배터리 셀(100)의 두께(t1)에서 상기 단차진 높이(t2)를 뺀 값을 의미할 수 있다. Accordingly, in the battery module 10 according to the present embodiment, when the thickness of the battery cell 100 of at least one of the two battery cells 100 is negative (−) tolerance, the elastic part 250 A negative tolerance of the battery cell 100 may be compensated for from the projecting height of the battery cell 100. Here, the negative tolerance is when the thickness t1 of the battery cell 100 is thinner than the height t2 from the edge frame 210 of the cell cartridge 200 to the stepped cell facing portion 230. As a value, it may mean a value obtained by subtracting the stepped height t2 from the thickness t1 of the battery cell 100.

상기 셀 카트리지(200)의 테두리 프레임(210)으로부터 단차진 상기 셀 대면부(230)까지의 높이(t2)는 상기 셀 카트리지(200)의 상기 배터리 셀(100)을 수용하는 상기 수용 공간의 깊이(t2)로도 이해할 수 있다. 그리고, 상기 탄성부(250)의 돌출 높이는 상기 배터리 셀(100)의 설계 시 고려되는 최대 마이너스 공차를 흡수할 수 있는 높이일 수 있다.The height t2 from the edge frame 210 of the cell cartridge 200 to the stepped cell facing portion 230 is a depth of the accommodation space that accommodates the battery cell 100 of the cell cartridge 200. It can also be understood as (t2). In addition, the protruding height of the elastic part 250 may be a height capable of absorbing the maximum negative tolerance considered in the design of the battery cell 100.

아울러, 상기 탄성부(250)는 상기 배터리 셀(100)과 접촉 시 탄성적으로 변형될 수 있다. 이러한 탄성 변형은 상기 대면부(230)의 전후 방향을 따른 변형일 수 있다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 배터리 모듈(10)에서는, 상기 배터리 셀(100)의 최대 마이너스 공차 범위 내의 다양한 마이너스 공차들을 모두 커버할 수 있다.In addition, the elastic part 250 may be elastically deformed when contacted with the battery cell 100. Such elastic deformation may be deformation along the front and rear directions of the facing portion 230. Accordingly, the battery module 10 according to the present exemplary embodiment may cover all the various negative tolerances within the maximum negative tolerance range of the battery cell 100.

이러한 상기 탄성부(250)는 상기 대면부(230)에 일체로 형성될 수 있으며, 탄성홈(252) 및 탄성 스프링(255)을 포함할 수 있다.The elastic part 250 may be integrally formed with the facing part 230, and may include an elastic groove 252 and an elastic spring 255.

상기 탄성홈(252)은 상기 셀 대면부(230)에 구비되며, 상기 셀 대면부(230)로부터 소정의 개구(253)를 형성할 수 있다. 상기 소정의 개구(253)는 대략 사각 형상의 홀로서, 후술하는 상기 탄성 스프링(255)의 전후 방향에 따른 탄성 변형을 원활히 이루어질 수 있게 가이드할 수 있다.The elastic groove 252 may be provided in the cell facing portion 230 and may form a predetermined opening 253 from the cell facing portion 230. The predetermined opening 253 may be a substantially rectangular hole to guide the elastic deformation along the front and rear directions of the elastic spring 255 to be described later.

상기 탄성 스프링(255)은 상기 탄성홈(252)의 일측으로부터 연장되어 상기 개구(253)에 배치되며, 상기 배터리 셀(100)과 접촉 시 탄성적으로 변형될 수 있다. 즉, 앞선 상기 탄성부(250)의 탄성 접촉 및 탄성 변형은 실질적으로 상기 탄성 스프링(255)을 통해 이루어질 수 있다.The elastic spring 255 extends from one side of the elastic groove 252 and is disposed in the opening 253, and may be elastically deformed when contacted with the battery cell 100. That is, the elastic contact and elastic deformation of the elastic portion 250 may be substantially made through the elastic spring 255.

이러한 상기 탄성 스프링(255)은 적어도 하나의 볼록부(256) 및 적어도 하나의 오목부(258)를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 볼록부(256) 및 삭이 적어도 하나의 오목부(258)는 서로 번갈아 배치될 수 있으며, 각각, 곡면 형상, 즉, 대략 라운드진 반원 형상을 가질 수 있다.The elastic spring 255 may include at least one convex portion 256 and at least one concave portion 258. The at least one convex portion 256 and the sac at least one concave portion 258 may be alternately disposed with each other, and may each have a curved shape, that is, a substantially rounded semi-circular shape.

이하, 본 실시예에서는 하나의 볼록부(256)와 하나의 오목부(258)가 번갈아 배치되어 상기 탄성 스프링(255)이 대략 S자 형상을 갖는 것으로 한정하여 설명한다. 이에 따라, 상기 볼록부(256)는 상기 셀 대면부(230)의 전면(232)을 마주 하는 배터리 셀(100)과 탄성 접촉하면서 탄성 변형될 수 있고, 상기 오목부(258)는 상기 셀 대면부(230)의 후면(234)과 마주 하는 배터리 셀(100)과 탄성 접촉하면서 탄성 변형될 수 있다.Hereinafter, in the present embodiment, one convex portion 256 and one concave portion 258 are alternately arranged so that the elastic spring 255 has an approximately S shape. Accordingly, the convex portion 256 may be elastically deformed while elastically contacting the battery cell 100 facing the front surface 232 of the cell facing portion 230, and the concave portion 258 may face the cell facing. The elastic deformation may be performed while elastically contacting the battery cell 100 facing the rear surface 234 of the unit 230.

이러한 구조로 마련되는 상기 탄성부(250)는 상기 배터리 셀(100)의 두께 공차 보상 효율을 보다 더 높일 수 있게 복수 개로 구비될 수 있다. 상기 복수 개의 탄성부들(250)은 서로 소정 거리 이격 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 복수 개의 탄성부들(250)은 상기 셀 대면부(230)의 중심부와 네 모서리에 각각 구비되어, 상기 배터리 셀(100) 두께 공차를 보상함과 아울러 상기 배터리 셀(100)을 안정적으로 지지할 수 있다.The elastic part 250 having such a structure may be provided in plural so as to further increase the thickness tolerance compensation efficiency of the battery cell 100. The plurality of elastic parts 250 may be spaced apart from each other by a predetermined distance. Specifically, the plurality of elastic parts 250 are provided at the center and four corners of the cell facing portion 230, respectively, to compensate for the thickness tolerance of the battery cell 100 and to stably stabilize the battery cell 100. I can support it.

또한, 상기 복수 개의 탄성부들(250)은 도 4에 도시된 바와 같이 상기 셀 대면부(236)에 매트릭스 형태로 골고루 배치되거나 또는 도 5에 도시된 바와 같이 추후 상기 배터리 셀(100)의 중심부에서 두드러질 수 있는 셀 스웰링을 고려하여 상기 셀 대면부(238)의 중심부에 중점적으로 구비되는 것도 가능할 수 있다. 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 복수 개의 탄성부들(250)은 상기 배터리 셀(100)의 두께 공차를 보상할 수 있는 최적의 배치라면 기타 다른 형태로 배치되는 것도 가능함은 물론이다.In addition, the plurality of elastic parts 250 are evenly arranged in a matrix form on the cell facing part 236 as shown in FIG. 4 or later in the center of the battery cell 100 as shown in FIG. 5. In consideration of cell swelling that may be prominent, it may be possible to be provided centrally in the cell facing portion 238. It is not limited thereto, and the plurality of elastic parts 250 may be arranged in other forms as long as the optimal arrangement to compensate for the thickness tolerance of the battery cell 100 is provided.

이처럼, 본 실시예에 따른 상기 배터리 모듈(10)에서는 상기 배터리 셀(100)의 두께(t1)가 상기 셀 카트리지(100)의 수용 공간의 깊이(t2)보다 얇은 경우, 즉, 상기 배터리 셀(100)이 마이너스 공차를 갖더라도, 상기 탄성부(250)를 통해 이러한 마이너스 공차를 효과적으로 보상할 수 있기에, 두께가 마이너스 공차인 배터리 셀(100)도 상기 셀 카트리지(200)에 유동 없이 안정적으로 고정될 수 있다.As such, in the battery module 10 according to the present embodiment, when the thickness t1 of the battery cell 100 is thinner than the depth t2 of the accommodation space of the cell cartridge 100, that is, the battery cell ( Even if 100 has a negative tolerance, it is possible to effectively compensate for such a negative tolerance through the elastic portion 250, so that the battery cell 100 having a negative tolerance of thickness is stably fixed to the cell cartridge 200 without flow. Can be.

이에 따라, 본 실시예에 따른 상기 배터리 모듈(10)에서는 상기 배터리 모듈(10) 조립 시 상기 배터리 모듈(10) 조립 안정성이 현저히 개선될 수 있다.Accordingly, in the battery module 10 according to the present embodiment, the assembly stability of the battery module 10 may be remarkably improved when the battery module 10 is assembled.

아울러, 본 실시예에 따른 상기 배터리 모듈(10)에서는 상기 배터리 셀들(100)과 탄성 접촉하는 상기 탄성부(250)가 완충 작용도 할 수 있는 바, 배터리 모듈(10)의 진동이나 외부 충격 등의 발생 시, 진동이나 외부 충격 등도 효과적으로 완충시킬 수 있다.In addition, in the battery module 10 according to the present embodiment, the elastic part 250 that is in elastic contact with the battery cells 100 may also act as a buffer, such as vibration or external impact of the battery module 10. Can be effectively absorbed even when vibration is generated.

또한, 본 실시예에 따른 상기 배터리 모듈(10)은 상기 배터리 셀들(100)의 셀 스웰링 시 이러한 셀 스웰링 또한 상기 배터리 셀들(100)과 탄성 접촉하는 상기 탄성부(250)를 통해 부가적으로 제어할 수 있다.In addition, the battery module 10 according to the present exemplary embodiment additionally through the elastic part 250 in the cell swelling of the battery cells 100 is also in elastic contact with the battery cells 100. Can be controlled by

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이다.9 is a view for explaining a battery pack according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 배터리 팩(P)은, 앞선 실시예에 따른 적어도 하나의 배터리 모듈(10) 및 상기 적어도 하나의 배터리 모듈(10)을 패키징하는 팩 케이스(50)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 9, the battery pack P may include at least one battery module 10 and a pack case 50 for packaging the at least one battery module 10 according to the previous embodiment.

이러한 상기 배터리 팩(P)은 자동차의 연료원으로써, 자동차에 구비될 수 있다. 예로써, 상기 배터리 팩(P)은 전기 자동차, 하이브리드 자동차 및 기타 배터리 팩(P)을 연료원으로써 이용할 수 있는 기타 다른 방식으로 자동차에 구비될 수 있다. 또한, 상기 배터리 팩(P)은 상기 자동차 이외에도 이차 전지를 이용하는 전력 저장 장치(Energy Storage System) 등 기타 다른 장치나 기구 및 설비 등에도 구비되는 것도 가능할 수 있음은 물론이다.The battery pack P may be provided in a vehicle as a fuel source of the vehicle. By way of example, the battery pack P may be provided in a vehicle in an electric vehicle, a hybrid vehicle and other ways in which the battery pack P may be used as a fuel source. In addition, the battery pack P may also be provided in other devices, devices, and facilities, such as an energy storage system using a secondary battery, in addition to the vehicle.

이처럼, 본 실시예에 따른 상기 배터리 팩(P)과 상기 자동차와 같은 상기 배터리 팩(P)을 구비하는 장치나 기구 및 설비는 전술한 상기 배터리 모듈(10)을 포함하는 바, 전술한 배터리 모듈(10)로 인한 장점을 모두 갖는 배터리 팩(P) 및 자동차를 구현할 수 있다.As such, the device, the apparatus, and the facility including the battery pack P and the battery pack P such as the vehicle according to the present embodiment include the battery module 10 described above. The battery pack P and the vehicle having all the advantages due to 10 can be implemented.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.While the above has been shown and described with respect to preferred embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, it is usually in the technical field to which the invention belongs without departing from the spirit of the invention claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention.

10: 배터리 모듈 100: 배터리 셀
110: 전극 리드 200: 셀 카트리지
210: 테두리 프레임 215: 카트리지 연결부
230: 셀 대면부 250: 탄성부
252: 탄성홈 253: 개구
255: 탄성 스프링 256: 볼록부
258: 오목부10: battery module 100: battery cell
110: electrode lead 200: cell cartridge
210: frame frame 215: cartridge connection
230: cell facing portion 250: elastic portion
252: elastic groove 253: opening
255: elastic spring 256: convex portion
258: recess

Claims (11)

복수 개의 배터리 셀 및 상기 복수 개의 배터리 셀의 적층을 위해 상기 복수 개의 배터리 셀 중 적어도 하나의 배터리 셀이 안착되며 상호 결합되는 복수 개의 셀 카트리지를 포함하는 배터리 모듈에 있어서,
상기 셀 카트리지는,
상기 적어도 하나의 배터리 셀을 대면하는 셀 대면부; 및
상기 셀 대면부에 구비되며, 상기 배터리 셀의 안착 시 상기 배터리 셀과 탄성적으로 접촉되는 적어도 하나의 탄성부;를 포함하며,
상기 적어도 하나의 탄성부는 상기 셀 대면부로부터 돌출되며, 상기 배터리 셀과 접촉 시 탄성적으로 변형 가능하며,
상기 적어도 하나의 탄성부는,
상기 셀 대면부에 구비되며, 소정의 개구를 형성하는 탄성홈;
상기 탄성홈으로부터 연장되어 상기 개구에 배치되며, 상기 배터리 셀과 접촉 시 탄성적으로 변형되는 탄성 스프링;를 포함하며,
상기 탄성 스프링은,
상기 대면부의 상기 탄성홈으로부터 상기 대면부의 전후 방향으로 각각 돌출되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.A battery module comprising a plurality of battery cells and a plurality of cell cartridges in which at least one battery cell of the plurality of battery cells is seated and coupled to each other for stacking of the plurality of battery cells,
The cell cartridge,
A cell facing portion facing the at least one battery cell; And
And at least one elastic part provided on the cell facing part and elastically contacting the battery cell when the battery cell is seated.
The at least one elastic portion protrudes from the cell facing portion, and is elastically deformable when in contact with the battery cell,
The at least one elastic portion,
An elastic groove provided in the cell facing portion and forming a predetermined opening;
An elastic spring extending from the elastic groove and disposed in the opening, the elastic spring being elastically deformed upon contact with the battery cell;
The elastic spring,
The battery module, characterized in that protruding in the front and rear direction of the facing portion from the elastic groove of the facing portion. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 탄성 스프링은 적어도 하나의 볼록부와 적어도 하나의 오목부가 번갈아 배치되는 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method of claim 1,
The elastic spring is a battery module, characterized in that formed with a structure in which at least one convex portion and at least one concave portion are alternately arranged. 제4항에 있어서,
상기 적어도 하나의 볼록부와 상기 적어도 하나의 오목부는 곡면 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method of claim 4, wherein
And the at least one convex portion and the at least one concave portion have a curved shape. 제1항에 있어서,
상기 탄성부는 복수 개로 구비되며,
상기 복수 개의 탄성부들은 서로 소정 거리 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method of claim 1,
The elastic portion is provided in plurality,
The battery module, characterized in that the plurality of elastic portions are disposed spaced apart from each other by a predetermined distance. 제6항에 있어서,
상기 복수 개의 탄성부들은 상기 셀 대면부의 중심부와 네 모서리에 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method of claim 6,
The plurality of elastic parts are battery modules, characterized in that provided in the center and four corners of the cell facing portion. 제1항에 있어서,
상기 셀 대면부에는 두 개의 배터리 셀이 안착되며,
상기 두 개의 배터리 셀들은, 각각, 상기 셀 대면부의 전면과 후면에 안착되며,
상기 적어도 하나의 탄성부는 상기 두 개의 배터리 셀들 사이에서 각각의 배터리 셀에 탄성적으로 접촉하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method of claim 1,
Two battery cells are seated in the cell facing portion,
The two battery cells are respectively seated on the front and rear of the cell facing portion,
And the at least one elastic part elastically contacts each battery cell between the two battery cells. 제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 탄성부는 상기 셀 대면부에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method of claim 1,
And the at least one elastic part is integrally formed with the cell facing part. 제1항에 따른 배터리 모듈; 및
상기 배터리 모듈을 패키징하는 팩 케이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.A battery module according to claim 1; And
And a pack case for packaging the battery module. 제10항에 따른 배터리 팩;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차.A battery pack comprising a; battery pack according to claim 10.
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