KR102070370B1 - 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 배터리 모듈은, 적어도 하나의 배터리 셀 및 적어도 하나의 배터리 셀을 내부에 수용하며, 내부에서 적어도 하나의 배터리 셀과 스냅 핏 결합되는 적어도 하나의 셀 카트리지를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, a battery module includes at least one battery cell and at least one battery cell therein, and includes at least one cell cartridge snap fit-coupled with at least one battery cell therein. It features.
Description
본 발명은 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module, a battery pack including such a battery module, and an automobile including such a 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 energy characteristics such as high energy density according to a 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. These secondary batteries are attracting attention as a new energy source for improving eco-friendliness and energy efficiency in that the primary advantages of dramatically reducing the use of fossil fuels are not only generated, but also no by-products are generated due to the use of energy.
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 모듈에서는 배터리 셀들의 적층을 가이드 함과 아울러 배터리 셀들의 유동을 방지할 수 있게 적어도 하나의 배터리 셀이 내부에 장착되는 적어도 하나의 셀 카트리지가 구비된다. 구체적으로, 배터리 셀은 셀 카트리지에 장착 시, 셀 카트리지 내부에 끼워지면서 셀 카트리지 내부에 수용된다. 이러한 셀 카트리지는 일반적으로 상호 적층될 수 있게 복수 개로 구비되어, 복수 개의 배터리 셀들의 적층을 가이드 하게 된다.Here, the conventional battery module is provided with at least one cell cartridge in which at least one battery cell is mounted therein to guide the stacking of the battery cells and to prevent the flow of the battery cells. Specifically, when the battery cell is mounted in the cell cartridge, the battery cell is accommodated inside the cell cartridge while being inserted into the cell cartridge. Such a cell cartridge is generally provided in plurality so as to be stacked on each other, to guide the stacking of a plurality of battery cells.
그러나, 종래 배터리 모듈에서는, 배터리 셀이 셀 카트리지 내부에서 어긋나게 끼워지거나 또는 제품 공차에 따라 셀 카트리지 내부에 장착 후 셀 카트리지 내에서 유동이 발생될 수 있는 문제가 있다.However, in the conventional battery module, there is a problem that the battery cells may be displaced in the cell cartridge or flow may occur in the cell cartridge after being mounted in the cell cartridge according to product tolerances.
그러므로, 배터리 셀의 셀 카트리지 장착 시, 배터리 셀을 셀 카트리지에 안정적으로 고정할 수 있는 방안의 모색이 요청된다.Therefore, when mounting a cell cartridge of the battery cell, a search for a method of stably fixing the battery cell to the cell cartridge is required.
따라서, 본 발명의 목적은 배터리 셀의 셀 카트리지 장착 시, 배터리 셀을 셀 카트리지에 안정적으로 고정할 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차를 제공하기 위한 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a battery module capable of stably fixing a battery cell to a cell cartridge when the cell cartridge of the battery cell is mounted, a battery pack including the battery module, and a vehicle including the battery pack. will be.
상기 목적을 해결하기 위해, 본 발명은, 배터리 모듈로서, 적어도 하나의 배터리 셀; 및 상기 적어도 하나의 배터리 셀을 내부에 수용하며, 상기 내부에서 상기 적어도 하나의 배터리 셀과 스냅 핏 결합되는 적어도 하나의 셀 카트리지;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈을 제공한다.In order to solve the above object, the present invention, a battery module, at least one battery cell; And at least one cell cartridge accommodating the at least one battery cell therein and snap-fit-coupled to the at least one battery cell therein.
상기 적어도 하나의 배터리 셀은, 상기 스냅 핏 결합을 위한 셀 스냅 결합부;를 포함하며, 상기 적어도 하나의 셀 카트리지는, 상기 적어도 하나의 셀 카트리지의 내부에 마련되며, 상기 셀 스냅 결합부와 스냅 핏 결합되는 카트리지 스냅 결합부;를 포함할 수 있다.The at least one battery cell includes a cell snap coupling portion for the snap fit coupling, wherein the at least one cell cartridge is provided inside the at least one cell cartridge and snaps with the cell snap coupling portion. It may include a; cartridge snap coupling portion to be fit.
상기 적어도 하나의 배터리 셀은, 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 수용하며 상기 셀 카트리지의 내벽에 접촉 지지되는 케이스 바디와 상기 케이스 바디로부터 돌출되며 상기 셀 카트리지의 내벽으로부터 소정 거리 이격되는 케이스 실링부를 구비하는 전지 케이스; 및 상기 전지 케이스 밖으로 돌출되며, 상기 전극 조립체와 연결되는 전극 리드;를 포함하며, 상기 셀 스냅 결합부는, 상기 케이스 실링부에 마련될 수 있다.The at least one battery cell includes an electrode assembly; A battery case accommodating the electrode assembly and having a case body which is in contact with and supported on an inner wall of the cell cartridge and a case sealing part which protrudes from the case body and is spaced a predetermined distance from an inner wall of the cell cartridge; And an electrode lead protruding out of the battery case and connected to the electrode assembly, wherein the cell snap coupling part may be provided in the case sealing part.
상기 카트리지 스냅 결합부는, 상기 케이스 실링부를 마주 보는 상기 셀 카트리지의 내벽에 구비될 수 있다.The cartridge snap coupling portion may be provided on an inner wall of the cell cartridge facing the case sealing portion.
상기 셀 스냅 결합부는, 상기 케이스 실링부에 관통 장착될 수 있다.The cell snap coupling part may be penetrated through the case sealing part.
상기 셀 스냅 결합부는 복수 개로 구비되며, 상기 복수 개의 셀 스냅 결합부는 상기 케이스 바디를 사이에 두고 대향 배치될 수 있다.The cell snap coupling portion may be provided in plurality, and the plurality of cell snap coupling portions may be disposed to face each other with the case body interposed therebetween.
상기 카트리지 스냅 결합부는, 상기 복수 개의 셀 스냅 결합부와 대응되게 복수 개로 구비될 수 있다.The cartridge snap coupling portion may be provided in plurality in correspondence with the plurality of cell snap coupling portions.
상기 셀 스냅 결합부는, 상기 전극 리드를 사이에 두고 대향 배치되는 상기 케이스 실링부의 양측부에 마련될 수 있다.The cell snap coupling part may be provided at both sides of the case sealing part disposed to face each other with the electrode lead interposed therebetween.
상기 셀 스냅 결합부는, 상기 셀 카트리지의 내벽을 향해 돌출되며, 탄성 변형 가능한 스냅 돌기;를 포함하며, 상기 카트리지 스냅 결합부는, 상기 스냅 돌기가 끼워지는 스냅 홈;을 포함할 수 있다.The cell snap coupling portion may protrude toward an inner wall of the cell cartridge, and may include an elastically deformable snap protrusion, and the cartridge snap coupling portion may include a snap groove into which the snap protrusion is inserted.
상기 카트리지 스냅 결합부는, 상기 케이스 실링부를 향해 돌출되며, 탄성 변형 가능한 스냅 돌기;를 포함하며, 상기 셀 스냅 결합부는, 상기 스냅 돌기가 끼워지는 스냅 홈;을 포함할 수 있다.The cartridge snap coupling portion may protrude toward the case sealing portion and may be elastically deformable snap protrusion, and the cell snap coupling portion may include a snap groove into which the snap protrusion is inserted.
상기 배터리 셀은 복수 개로 구비되며, 상기 셀 카트리지는 상기 복수 개의 배터리 셀들의 적층을 가이드 할 수 있게 복수 개로 구비되어 상호 적층되며, 각각의 셀 카트리지는, 상기 내부의 적어도 일측에서 상기 적어도 하나의 배터리 셀과 스냅 핏 결합될 수 있다.The battery cells may be provided in plural, and the cell cartridges may be provided in plural to be stacked to guide the stacking of the plurality of battery cells, and the cell cartridges may be stacked on at least one side of the at least one battery. Can be snap fit with the cell.
상기 스냅 핏 결합은, 상기 복수 개의 셀 카트리지의 적층 방향과 나란한 방향에서 이루어질 수 있다.The snap fit coupling may be performed in a direction parallel to a stacking direction of the plurality of cell cartridges.
그리고, 본 발명은, 배터리 팩으로서, 전술한 실시예들에 따른 적어도 하나의 배터리 모듈; 및 상기 적어도 하나의 배터리 모듈을 패키징하는 팩 케이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩을 제공한다.In addition, the present invention is a battery pack, at least one battery module according to the embodiments described above; It provides a battery pack comprising a; and a pack case for packaging the at least one battery module.
아울러, 본 발명은, 자동차로서, 전술한 실시예에 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 above-described embodiment.
이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 배터리 셀의 셀 카트리지 장착 시, 배터리 셀을 셀 카트리지에 안정적으로 고정할 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차를 제공할 수 있다.According to various embodiments as described above, when the cell cartridge of the battery cell is mounted, a battery module that can stably secure the battery cell to the cell cartridge, a battery pack including such a battery module and a vehicle including such a battery pack Can provide.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 배터리 모듈의 배터리 셀의 평면도이다.
도 3은 도 1의 배터리 모듈의 A 부분의 확대도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이다.The following drawings attached to this specification are illustrative of the preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the invention to serve as a further understanding of the technical spirit of the present invention, the present invention described in such drawings It should not be construed as limited to.
1 is a view for explaining a battery module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a battery cell of the battery module of FIG. 1.
3 is an enlarged view of a portion A of the battery module of FIG. 1.
4 is a view for explaining a battery module according to another embodiment of the present invention.
5 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 모듈을 설명하기 위한 도면이며, 도 2는 도 1의 배터리 모듈의 배터리 셀의 평면도이며, 도 3은 도 1의 배터리 모듈의 A 부분의 확대도이다.1 is a view for explaining a battery module according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a plan view of a battery cell of the battery module of Figure 1, Figure 3 is an enlarged view of a portion A of the battery module of Figure 1 .
도 1 내지 도 3을 참조하면, 배터리 모듈(10)은, 배터리 셀(100), 셀 카트리지(200) 및 냉각 핀(300)을 포함할 수 있다.1 to 3, the
상기 배터리 셀(100)은 복수 개로 구비될 수 있고, 서로 적층될 수 있게 후술하는 셀 카트리지(200)에 장착될 수 있다. 이때, 복수 개의 배터리 셀들(100)은 하나의 셀 카트리지(200)에 적어도 하나 이상으로 수용될 수 있다.The
이러한 상기 배터리 셀(100)은, 전극 조립체(110), 전지 케이스(120), 전극 리드(130), 절연 테이프(140) 및 셀 스냅 결합부(150)를 포함할 수 있다.The
상기 전극 조립체(110)는 양극판, 음극판 및 세퍼레이터 등으로 구성될 수 있다. 상기 전극 조립체(110)에 대해서는 잘 알려져 있으므로, 이하, 자세한 설명을 생략한다.The
상기 전지 케이스(120)는 상기 전극 조립체(110)를 패키징하기 위한 것으로서, 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어질 수 있다. 이러한 상기 전지 케이스(120)는, 케이스 바디(122) 및 케이스 실링부(126)를 포함할 수 있다.The
상기 케이스 바디(122)는 상기 전극 조립체(110)를 수용하며, 상기 셀 카트리지(200)에 장착 시, 상기 셀 카트리지(200) 내부에 끼워질 수 있다. 이에 따라, 상기 케이스 바디(122)의 테두리는 상기 셀 카트리지(200)의 내벽(202)에 접촉 지지될 수 있다.The
상기 케이스 실링부(126)는 상기 전극 조립체(110)를 수용하는 상기 케이스 바디(122) 내부를 밀봉할 수 있게 상기 케이스 바디(122)로부터 돌출되어 열융착될 수 있다.The
상기 케이스 실링부(126)는 상기 셀 카트리지(200) 내부에 장착 시, 상기 셀 카트리지(200) 내부에 마련되는 소정 공간 내에 배치될 수 있으며, 상기 소정 공간을 형성하는 셀 카트리지(200)의 내벽(205)으로부터 소정 거리 이격 배치될 수 있다.When the
이러한 상기 케이스 실링부(126)에는 상기 배터리 셀(100)과 상기 셀 카트리지(200)의 스냅 핏 결합을 위한 후술하는 셀 스냅 결합부(150)가 장착될 수 있다. 이를 위해, 상기 케이스 실링부(126)에는 상기 셀 스냅 결합부(150)가 관통되는 관통 홀(128)이 형성될 수 있다. 이러한 상기 관통 홀(128)은 후술하는 상기 셀 스냅 결합부(150)의 개수에 대응되게 구비될 수 있다.The
상기 전극 리드(130)는 상기 전극 조립체(110)와 전기적으로 연결되며, 한 쌍으로 구비될 수 있다. 상기 한 쌍의 전극 리드들(130)은 각각 양극 리드 및 음극 리드로 이루어질 수 있으며, 상기 케이스 실링부(126) 밖으로 돌출될 수 있다. 이러한 상기 한 쌍의 전극 리드들(130)은 상기 전지 케이스(120)의 길이 방향(Z축 방향)에서 상기 케이스 실링부(126)의 양단부로부터 각각 돌출될 수 있다.The electrode leads 130 may be electrically connected to the
상기 절연 테이프(140)는 상기 전극 리드(130)의 개수에 대응되게 구비될 수 있으며, 상기 전지 케이스(120)와 상기 전극 리드(130) 사이에서의 단락 발생을 방지하고 상기 케이스 실링부(126)의 밀봉력을 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 절연 테이프(140)는 상기 전극 리드(130)와 같이 한 쌍으로 구비될 수 있으며, 상기 전지 케이스(120)의 길이 방향(Z축 방향)에서 상기 케이스 실링부(126)와 상기 전극 리드(130) 사이에 배치될 수 있다.The
상기 한 쌍의 절연 테이프들(140)은 절연성 및 열 융착성을 갖는 필름으로 이루어질 수 있다. 예로써, 상기 한 쌍의 절연 테이프들(140)은 폴리이미드(PI: PolyImide), 폴리프로필렌(PP: PolyProphylene), 폴리에틸렌(PE: PolyEthylene) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET: PolyEthylene Terephthalate) 등으로부터 선택된 어느 하나 이상의 물질 층(단일 막 또는 다중 막)으로 이루어질 수 있다.The pair of insulating
상기 셀 스냅 결합부(150)는 후술하는 상기 셀 카트리지(200)와의 스냅 핏 결합을 위한 것으로서, 상기 전지 케이스(120)의 케이스 실링부(126)에 마련될 수 있다. 구체적으로, 상기 셀 스냅 결합부(150)는 각각의 전극 리드(130)를 사이에 두고 대향 배치되는 상기 케이스 실링부(126)의 양측부에 마련될 수 있다.The cell
아울러, 상기 셀 스냅 결합부(150)는 결합력 향상을 위해 복수 개로 마련될 수 있으며, 상기 복수 개의 셀 스냅 결합부들(150)은 상기 케이스 실링부(126)의 양측부를 따라 서로 소정 거리 이격 배치될 수 있다. 여기서, 상기 복수 개의 셀 스냅 결합부들(150)은 상기 케이스 바디(122)를 사이에 두고 대향 배치될 수 있다.In addition, the cell
상기 복수 개의 셀 스냅 결합부들(150)은, 각각, 상기 스냅 핏 결합을 위해 상기 케이스 실링부(126)의 상기 관통 홀(128)에 관통 장착될 수 있다. 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 셀 스냅 결합부(150)는 상기 케이스 실링부(126)와 일체로 형성되는 것도 가능할 수 있다.The plurality of cell
이러한 상기 셀 스냅 결합부(150)는 상기 셀 카트리지(200) 내부의 소정 공간에서 후술하는 상기 셀 카트리지(200)에 구비되는 카트리지 스냅 결합부(250)와 스냅 핏 결합될 수 있다. 이를 위해, 상기 셀 스냅 결합부(150)는 상기 셀 카트리지(200)의 내벽(205)을 향해 돌출되며, 탄성 변형 가능한 스냅 돌기(150)로 이루어질 수 있다.The cell
상기 셀 카트리지(200)는 상기 적어도 하나의 배터리 셀(100)을 홀딩하여 그 유동을 방지하고, 상호 적층 가능하도록 구성되어 상기 적어도 하나의 배터리 셀(100)의 조립을 가이드 할 수 있다. 아울러, 상기 셀 카트리지(200)는 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)의 적층을 가이드 할 수 있게 복수 개로 구비되어 상호 적층될 수 있다.The
상기 복수 개의 셀 카트리지(200)에는, 각각, 상기 적어도 하나의 배터리 셀(100)을 내부에 수용할 수 있게 상기 적어도 하나의 배터리 셀(100)이 내부에 끼워질 수 있다.The at least one
아울러, 상기 복수 개의 셀 카트리지들(200)은, 각각, 상기 적어도 하나의 배터리 셀(100)을 안정적으로 고정할 수 있게 상기 내부의 적어도 일측에서 상기 적어도 하나의 배터리 셀(100)과 스냅 핏 결합될 수 있다. 이때, 상기 스냅 핏 결합은 상기 복수 개의 셀 카트리지(200)의 적층 방향(X축 방향)과 나란한 방향에서 이루어질 수 있다.In addition, each of the plurality of
각각의 셀 카트리지(200)는 상기 스냅 핏 결합을 위한 카트리지 스냅 결합부(250)를 포함할 수 있다.Each
상기 카트리지 스냅 결합부(250)는 상기 적어도 하나의 셀 카트리지(200)의 상기 케이스 실링부(126)를 수용하기 위한 상기 소정 공간을 형성하는 상기 셀 카트리지(200)의 내부에 마련될 수 있다. 구체적으로, 상기 카트리지 스냅 결합부(250)는 상기 케이스 실링부(126)를 마주 보는 상기 셀 카트리지(200)의 내벽(205)에 구비될 수 있다.The cartridge
이러한 상기 카트리지 스냅 결합부(250)는 상기 복수 개의 셀 스냅 결합부(150)와 각각 스냅 핏 결합될 수 있게 상기 복수 개의 셀 스냅 결합부(150)와 대응되게 복수 개로 구비될 수 있다.The cartridge
각각의 카트리지 스냅 결합부(250)는 상기 스냅 돌기(150)로 이루어지는 상기 셀 스냅 결합부(150)를 끼울 수 있는 스냅 홈(250)으로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 상기 복수 개의 셀 스냅 결합부(150)는, 각각, 상기 카트리지 스냅 결합부(250)에 스냅 핏 결합될 수 있다.Each cartridge
이에 따라, 상기 배터리 셀(100)은 상기 셀 카트리지(200)에 장착될 때, 상기 셀 카트리지(200) 내부에 끼워짐과 아울러 상기 셀 스냅 결합부(150)와 상기 카트리지 스냅 결합부(250)의 스냅 핏 결합을 통해 장착될 수 있다. 여기서, 상기 스냅 핏 결합은 상기 배터리 셀(100)의 상기 전지 케이스(120)에 장력을 적용하여 상기 셀 카트리지(200) 내에서 상기 배터리 셀(100)의 움직임을 효과적으로 제한할 수 있다.Accordingly, when the
상기 냉각 핀(300)은 알루미늄과 같은 열 전도성 재질로 이루어질 수 있으며, 상기 배터리 셀(100)과 열교환을 가능할 수 있게 각각의 셀 카트리지(200)에 구비될 수 있다. 각각의 셀 카트리지(200)에 구비되는 상기 냉각 핀(300)은 상기 셀 카트리지(200)에 삽입된 형태로 구비되거나 또는 인서트 몰딩되어 구비될 수 있다.The cooling
이처럼, 본 실시예에 따른 상기 배터리 모듈(10)에서는, 상기 배터리 셀(100)의 상기 셀 카트리지(200) 장착 시, 상기 배터리 셀(100)이 상기 셀 카트리지(200) 내부에서 어긋나게 끼워지더라도 상기 스냅 핏 결합을 통해 상기 셀 카트리지(200) 내부에서 상기 배터리 셀(100)을 안정적으로 고정할 수 있다.As such, in the
또한, 본 실시예에 따른 상기 배터리 모듈(10)에서는, 상기 스냅 핏 결합을 통해 제품 공차에 따라 상기 셀 카트리지(200) 내부에서 발생할 수 있는 상기 배터리 셀(100)의 유동 또한 효과적으로 방지할 수 있다.In addition, in the
따라서, 본 실시예에 따른 상기 배터리 모듈(10)은 상기 배터리 셀(100)을 상기 셀 카트리지(200)에 안정적으로 고정할 수 있다.Therefore, the
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining a battery module according to another embodiment of the present invention.
본 실시예에 따른 배터리 모듈(20)은 앞선 실시예에서의 배터리 모듈(10)과 실질적으로 동일하거나 또는 유사하므로, 동일하거나 유사한 구성들에 대해서는 반복적으로 설명하지 않고 차이점을 중심으로 설명한다.Since the
도 4를 참조하면, 상기 배터리 모듈(20)은, 상기 냉각 핀(300), 배터리 셀(400) 및 셀 카트리지(500)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the
상기 냉각 핀(300)은 앞선 실시예와 동일하므로, 이하, 자세한 설명을 생략한다.Since the cooling
상기 배터리 셀(400)은 전극 조립체(410), 전지 케이스(420) 및 셀 스냅 결합부(450)를 포함할 수 있다.The
상기 전극 조립체(410)는 앞선 실시예의 전극 조립체(110)와 동일하므로, 이하, 자세한 설명을 생략한다.Since the
상기 전지 케이스(420)는 케이스 바디(422) 및 케이스 실링부(426)을 포함할 수 있다.The battery case 420 may include a case body 422 and a
상기 케이스 바디(422)는 상기 전극 조립체(410)를 수용하며, 상기 배터리 셀(400)의 상기 셀 카트리지(500) 장착 시, 상기 셀 카트리지(500)의 내벽(502)에 끼워질 수 있다. 상기 케이스 실링부(426)에는 상기 셀 스냅 결합부(450)가 구비될 수 있다.The case body 422 accommodates the
상기 셀 스냅 결합부(450)는 상기 셀 카트리지(500)와의 스냅 핏 결합을 위한 것으로서, 상기 케이스 실링부(426)에 마련될 수 있다. 여기서, 상기 셀 스냅 결합부(450)는 앞선 실시예와 달리 후술하는 상기 셀 카트리지(500)의 카트리지 스냅 결합부(550)를 끼울 수 있는 스냅 홈(450)으로 이루어질 수 있다.The cell
상기 셀 카트리지(500)는 카트리지 스냅 결합부(550)를 포함할 수 있다.The
상기 카트리지 스냅 결합부(550)는 상기 셀 스냅 결합부(450)와의 스냅 핏 결합을 위한 것으로서, 상기 셀 카트리지(500)의 내벽(505)에 구비되고, 상기 케이스 실링부(426)를 향해 돌출되며, 탄성 변형 가능한 스냅 돌기(550)로 이루어질 수 있다.The cartridge
이러한 상기 카트리지 스냅 결합부(550)는 상기 셀 스냅 결합부(450)에 끼워질 수 있다. 즉, 본 실시예에서는 앞선 실시예와 반대로 상기 셀 스냅 결합부(450)가 스냅 홈이고, 상기 카트리지 스냅 결합부(550)가 상기 스냅 홈에 끼워지는 스냅 돌기로 이루어질 수 있다. 이처럼, 상기 스냅 핏 결합을 위한 스냅 돌기 및 스냅 홈 구조는 설계에 따라 상기 배터리 셀과 셀 카트리지 사이에서 다양하게 이루어질 수 있다.The cartridge
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining a battery pack according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 배터리 팩(1)은, 앞선 실시예에 따른 적어도 하나의 배터리 모듈(10(20)) 및 상기 적어도 하나의 배터리 모듈(10(20))을 패키징하는 팩 케이스(50)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the battery pack 1 packs at least one battery module 10 (20) and the at least one battery module 10 (20) according to the previous embodiment. It may include.
이러한 상기 배터리 팩(1)은 자동차의 연료원으로써, 자동차에 구비될 수 있다. 예로써, 상기 배터리 팩(1)은 전기 자동차, 하이브리드 자동차 및 기타 배터리 팩(1)을 연료원으로써 이용할 수 있는 기타 다른 방식으로 자동차에 구비될 수 있다. 또한, 상기 배터리 팩(1)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 1 may be provided in a vehicle as a fuel source of the vehicle. By way of example, the battery pack 1 may be provided in an automobile in other ways in which electric vehicles, hybrid vehicles and other battery packs 1 may be used as fuel sources. In addition, the battery pack 1 may also be provided in other devices, devices, and facilities, such as an energy storage system using a secondary battery, in addition to the automobile.
이처럼, 본 실시예에 따른 상기 배터리 팩(1)과 상기 자동차와 같은 상기 배터리 팩(1)을 구비하는 장치나 기구 및 설비는 전술한 상기 배터리 모듈(10(20))을 포함하는 바, 전술한 배터리 모듈(10(20))로 인한 장점을 모두 갖는 배터리 팩(1) 및 자동차를 구현할 수 있다.As such, the apparatus, apparatus, and facility having the battery pack 1 and the battery pack 1 such as the vehicle according to the present embodiment include the battery module 10 (20) described above. The battery pack 1 and the vehicle having all the advantages due to one battery module 10 (20) may 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 invention, the 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.
1: 배터리 팩 10: 배터리 모듈
100: 배터리 셀 110: 전극 조립체
120: 전지 케이스 122: 케이스 바디
126: 케이스 실링부 128: 관통 홀
130: 전극 리드 140: 절연 테이프
150: 셀 스냅 결합부 200: 셀 카트리지
250: 카트리지 스냅 결합부 300: 냉각 핀1: battery pack 10: battery module
100: battery cell 110: electrode assembly
120: battery case 122: case body
126: case sealing portion 128: through hole
130: electrode lead 140: insulating tape
150: cell snap coupling portion 200: cell cartridge
250: cartridge snap coupling portion 300: cooling fin
Claims (14)
상기 적어도 하나의 배터리 셀을 내부에 수용하며, 상기 내부에서 상기 적어도 하나의 배터리 셀과 스냅 핏 결합되는 적어도 하나의 셀 카트리지;를 포함하며,
상기 적어도 하나의 배터리 셀은,
상기 스냅 핏 결합을 위한 셀 스냅 결합부;를 포함하며,
상기 적어도 하나의 셀 카트리지는,
상기 적어도 하나의 셀 카트리지의 내부에 마련되며, 상기 셀 스냅 결합부와 스냅 핏 결합되는 카트리지 스냅 결합부;를 포함하며,
상기 적어도 하나의 배터리 셀은,
전극 조립체;
상기 전극 조립체를 수용하며 상기 셀 카트리지의 내벽에 접촉 지지되는 케이스 바디와 상기 케이스 바디로부터 돌출되며 상기 셀 카트리지의 내벽으로부터 소정 거리 이격되는 케이스 실링부를 구비하는 전지 케이스; 및
상기 전지 케이스 밖으로 돌출되며, 상기 전극 조립체와 연결되는 전극 리드;를 포함하며,
상기 셀 스냅 결합부는,
상기 케이스 실링부에 마련되며,
상기 카트리지 스냅 결합부는,
상기 케이스 실링부를 마주 보는 상기 셀 카트리지의 내벽에 구비되며,
상기 셀 스냅 결합부와 상기 카트리지 스냅 결합부는,
스냅 돌기와 스냅 홈 중 적어도 어느 하나를 구비하며,
상기 셀 스냅 결합부가 스냅 돌기를 구비하면, 상기 카트리지 스냅 결합부가 스냅 홈을 구비하며,
상기 셀 스냅 결합부가 스냅 홈을 구비하면, 상기 카트리지 스냅 결합부가 스냅 돌기를 구비하며,
상기 스냅 돌기는,
일단부가 후크 형상으로 구비되어 상기 스냅 홈에 걸림 장착됨으로서, 상기 스냅 핏 결합을 구현하며, 상기 스냅 핏 결합을 통해, 상기 배터리 셀의 상기 전지 케이스에 장력을 적용하여 상기 셀 카트리지 내에서 상기 배터리 셀의 움직임을 제한하며,
상기 배터리 셀은 복수 개로 구비되며,
상기 셀 카트리지는 상기 복수 개의 배터리 셀들의 적층을 가이드 할 수 있게 복수 개로 구비되어 상호 적층되며,
각각의 셀 카트리지는,
내부의 적어도 일측에서 상기 적어도 하나의 배터리 셀과 스냅 핏 결합되며,
상기 스냅 핏 결합은,
상기 복수 개의 셀 카트리지의 적층 방향과 나란한 방향에서 이루어지며,
각각의 셀 카트리지에는,
상기 배터리 셀과 열교환을 가능할 수 있게 상기 셀 카트리지에 삽입되거나 또는 인서트 몰딩되는 냉각 핀이 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.At least one battery cell; And
At least one cell cartridge accommodating the at least one battery cell therein and snap-fitting the at least one battery cell therein;
The at least one battery cell,
Includes; cell snap coupling portion for the snap fit coupling,
The at least one cell cartridge,
And a cartridge snap coupling portion provided inside the at least one cell cartridge and snap-fitting the cell snap coupling portion.
The at least one battery cell,
An electrode assembly;
A battery case accommodating the electrode assembly and having a case body which is in contact with and supported by an inner wall of the cell cartridge and a case sealing part which protrudes from the case body and is spaced apart from the inner wall of the cell cartridge by a predetermined distance; And
And an electrode lead protruding out of the battery case and connected to the electrode assembly.
The cell snap coupling portion,
It is provided in the case sealing portion,
The cartridge snap coupling portion,
It is provided on the inner wall of the cell cartridge facing the case sealing portion,
The cell snap coupling portion and the cartridge snap coupling portion,
At least one of a snap protrusion and a snap groove,
When the cell snap coupling portion has a snap protrusion, the cartridge snap coupling portion has a snap groove,
When the cell snap coupling portion has a snap groove, the cartridge snap coupling portion has a snap protrusion,
The snap projection is
One end portion is provided in a hook shape and is mounted on the snap groove, thereby implementing the snap fit coupling, and applying the tension to the battery case of the battery cell through the snap fit coupling, thereby allowing the battery cell in the cell cartridge. Limits the movement of
The battery cell is provided in plurality,
The cell cartridges are provided in plurality so as to guide the stacking of the plurality of battery cells to be stacked on each other,
Each cell cartridge,
A snap fit coupled to the at least one battery cell at least on one side of the interior,
The snap fit coupling is,
It is made in a direction parallel to the stacking direction of the plurality of cell cartridges,
In each cell cartridge,
And a cooling fin inserted into the cell cartridge or insert molded to enable heat exchange with the battery cell.
상기 셀 스냅 결합부는,
상기 케이스 실링부에 관통 장착되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method of claim 1,
The cell snap coupling portion,
The battery module, characterized in that mounted through the case sealing portion.
상기 셀 스냅 결합부는 복수 개로 구비되며,
상기 복수 개의 셀 스냅 결합부는 상기 케이스 바디를 사이에 두고 대향 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method of claim 1,
The cell snap coupling portion is provided in plurality,
And the plurality of cell snap coupling parts are disposed to face each other with the case body interposed therebetween.
상기 카트리지 스냅 결합부는,
상기 복수 개의 셀 스냅 결합부와 대응되게 복수 개로 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method of claim 6,
The cartridge snap coupling portion,
A battery module, characterized in that provided in plurality in correspondence with the plurality of cell snap coupling portion.
상기 셀 스냅 결합부는,
상기 전극 리드를 사이에 두고 대향 배치되는 상기 케이스 실링부의 양측부에 마련되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method of claim 1,
The cell snap coupling portion,
The battery module, characterized in that provided on both sides of the case sealing portion disposed opposite the electrode lead.
상기 셀 스냅 결합부는,
상기 셀 카트리지의 내벽을 향해 돌출되며, 탄성 변형 가능한 상기 스냅 돌기;를 포함하며,
상기 카트리지 스냅 결합부는,
상기 스냅 돌기가 끼워지는 상기 스냅 홈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method of claim 1,
The cell snap coupling portion,
And a snap protrusion protruding toward an inner wall of the cell cartridge and being elastically deformable.
The cartridge snap coupling portion,
And the snap groove into which the snap protrusion is fitted.
상기 카트리지 스냅 결합부는,
상기 케이스 실링부를 향해 돌출되며, 탄성 변형 가능한 상기 스냅 돌기;를 포함하며,
상기 셀 스냅 결합부는,
상기 스냅 돌기가 끼워지는 상기 스냅 홈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method of claim 1,
The cartridge snap coupling portion,
And a snap protrusion protruding toward the case sealing portion and elastically deformable.
The cell snap coupling portion,
And the snap groove into which the snap protrusion is fitted.
상기 적어도 하나의 배터리 모듈을 패키징하는 팩 케이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.At least one battery module according to claim 1; And
And a pack case for packaging the at least one battery module.
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