KR102187056B1 - Battery Module having improved energy density and simplified assembly process - Google Patents

Battery Module having improved energy density and simplified assembly process Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 측면에 따르면, 일 방향으로 적층된 복수의 파우치형 이차전지 셀들로 구성된 셀 적층체; 및 박스 형태로 전면 및 후면 중 적어도 일 측에 개방된 출입구를 구비하고 상기 셀 적층체가 내부 공간에 수납 가능하게 마련되는 모노 프레임을 포함하며, 상기 모노 프레임의 양쪽 측면 중 적어도 일 측면에 접착용 레진을 주액할 수 있는 레진 주입홀이 형성되며, 상기 셀 적층체의 적어도 일 측면부는 상기 모노 프레임 내에 접착 고정되는 배터리 모듈이 제공될 수 있다. According to an aspect of the present invention, a cell stack composed of a plurality of pouch-type secondary battery cells stacked in one direction; And a mono frame having an opening in at least one of the front and rear sides in the form of a box, and in which the cell stack is provided to be accommodated in the inner space, and adhesive resin on at least one side of both sides of the mono frame A resin injection hole capable of injecting is formed, and at least one side portion of the cell stack may be provided with a battery module that is adhesively fixed in the mono frame.

Figure R1020160174833
Figure R1020160174833

Description

에너지 밀도 향상 및 조립 공정이 간소화된 배터리 모듈{Battery Module having improved energy density and simplified assembly process}Battery Module having improved energy density and simplified assembly process}

본 발명은 배터리 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 단위 부피당 배터리 셀들의 에너지 밀도를 증가시킬 수 있고 조립 공정을 간소화시킬 수 있는 배터리 모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a battery module, and more particularly, to a battery module that can increase the energy density of battery cells per unit volume and simplify the assembly process.

이차 전지는 다양한 제품군에 적용성이 높고, 높은 에너지 밀도를 가지는 전기적 특성을 가지고 있다. 이러한 이차 전지는 휴대용 전자 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기 차량 또는 하이브리드 차량, 전력 저장 장치 등에 적용되고 있다. The secondary battery has high applicability to various product groups and has electrical characteristics with high energy density. Such secondary batteries are applied not only to portable electronic devices, but also to electric vehicles or hybrid vehicles driven by an electric drive source, and power storage devices.

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 이차전지를 직렬로 연결하여 배터리 모듈을 구성하기도 한다. 또한, 요구되는 충방전 용량에 따라 다수의 배터리 모듈을 병렬 연결하기도 한다. 즉, 전기 차량 등에 요구되는 출력 전압 또는 충방전 용량에 따라서 배터리 모듈은 배터리 셀들을 직렬/병렬로 연결하여 다양하게 설계될 수 있다.Currently, the types of secondary batteries widely used include lithium ion batteries, lithium polymer batteries, nickel cadmium batteries, nickel hydride batteries, and nickel zinc batteries. This unit secondary battery cell, that is, the operating voltage of the unit battery cell is about 2.5V ~ 4.2V. Therefore, when a higher output voltage is required, a battery module may be configured by connecting a plurality of secondary batteries in series. In addition, a plurality of battery modules may be connected in parallel according to the required charge/discharge capacity. That is, the battery module may be variously designed by connecting battery cells in series/parallel according to an output voltage or charge/discharge capacity required for an electric vehicle or the like.

특히, 전기 차량에는 적층이 용이해 에너지 밀도가 높은 장점으로 인해 파우치형 이차전지가 많이 이용된다. 파우치형 이차전지는 일반적으로 알루미늄과 폴리머 수지의 라미네이트 시트의 전지 케이스로 전극 조립체를 포장한 형태를 의미한다. 파우치형 이차전지는 기계적 강성이 크지 않기 때문에 다수의 파우치형 이차전지를 포함하여 배터리 모듈을 구성할 때, 이차전지를 외부의 충격 등으로부터 보호하고, 그 유동을 방지하고 적층이 용이하도록 하기 위한 구조물의 일종인 셀 커버 또는 적층용 프레임을 이용하는 경우가 많다. 이들 셀 커버 또는 적층용 프레임은 당해 업계에서 일반적으로 카트리지로 지칭될 수 있다. In particular, pouch-type secondary batteries are widely used in electric vehicles due to the advantage of high energy density due to easy stacking. The pouch-type secondary battery generally refers to a form in which an electrode assembly is packaged with a battery case made of a laminate sheet of aluminum and polymer resin. Pouch-type secondary batteries do not have high mechanical stiffness, so when constructing a battery module including a plurality of pouch-type secondary batteries, a structure to protect the secondary batteries from external shocks, prevent the flow and facilitate stacking In many cases, a cell cover or a frame for stacking is used. These cell covers or frames for stacking may be generally referred to in the art as cartridges.

일 예로, 종래의 카트리지는 하부 프레임과 상부 프레임을 포함하고, 하부 프레임의 상면에 2개의 이차전지를 적층시킨 다음 그 위에 상부 프레임을 얹고 상부 프레임과 하부 프레임을 결합시킬 수 있게 구성된다.For example, a conventional cartridge includes a lower frame and an upper frame, and is configured to stack two secondary batteries on the upper surface of the lower frame, and then place the upper frame on the upper frame and combine the upper frame and the lower frame.

그리고 종래의 배터리 모듈은 상기 단위 카트리지들을 상호 간 스냅-핏 방식으로 결합하여 일 방향으로 적층시켜 셀/카트리지 조립체를 형성하고, 이러한 셀/카트리지 조립체의 최상면이나 최하면에 엔드 플레이트(판형 금속 구조물)을 덧댄 다음 이들을 수납 지지하는 추가의 모듈 케이스를 포함하여 구성된다.And in the conventional battery module, the unit cartridges are combined in a snap-fit method and stacked in one direction to form a cell/cartridge assembly, and an end plate (plate-shaped metal structure) on the top or bottom of the cell/cartridge assembly It is configured to include an additional module case for receiving and supporting them after being added.

그런데 이러한 종래의 배터리 모듈은 이차전지를 제외한 다른 구성품들의 수가 많아 최근 배터리 모듈의 경량화 추세에 배치되며 단위 부피당 에너지 밀도도 낮다. 또한, 종래의 배터리 모듈은 예컨대 볼팅, 스냅핏, 용접 방식을 사용하여 구성품들을 체결하게 설계되어 있어 조립 공정이 복잡하고 제조 비용이 증가하는 문제점이 있다.However, such a conventional battery module has a large number of components other than a secondary battery, and thus is placed in the trend of reducing the weight of battery modules, and the energy density per unit volume is low. In addition, since the conventional battery module is designed to fasten components using, for example, bolting, snap fit, and welding, the assembly process is complicated and the manufacturing cost is increased.

대한민국 공개특허 제10-2016-0111217호, 2016.09.26, (주) 엘지화학Republic of Korea Patent Publication No. 10-2016-0111217, 2016.09.26, LG Chem Co., Ltd.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자, 배터리 모듈의 에너지 밀도를 향상시킬 수 있으며, 조립 공정을 간소화시킬 수 있는 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩을 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a battery module capable of improving energy density of a battery module and simplifying an assembly process, and a battery pack including the same, in order to solve the above-described problems.

다만, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the above-described problems, and other problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the invention described below.

본 발명의 일 측면에 따르면, 일 방향으로 적층된 복수의 파우치형 이차전지 셀들로 구성된 셀 적층체; 및 박스 형태로 전면 및 후면 중 적어도 일 측에 개방된 출입구를 구비하고 상기 셀 적층체가 내부 공간에 수납 가능하게 마련되는 모노 프레임을 포함하며, 상기 모노 프레임의 양쪽 측면 중 적어도 일 측면에 접착용 레진을 주액할 수 있는 레진 주입홀이 형성되며, 상기 셀 적층체의 적어도 일 측면부는 상기 모노 프레임 내에 접착 고정되는 배터리 모듈이 제공될 수 있다. According to an aspect of the present invention, a cell stack composed of a plurality of pouch-type secondary battery cells stacked in one direction; And a mono frame having an opening in at least one of the front and rear sides in the form of a box, and in which the cell stack is provided to be accommodated in the inner space, and adhesive resin on at least one side of both sides of the mono frame A resin injection hole capable of injecting is formed, and at least one side portion of the cell stack may be provided with a battery module that is adhesively fixed in the mono frame.

상기 셀 적층체의 적어도 일 측면부를 지지하며 상기 모노 프레임의 내벽에 대면하게 상기 내부 공간에 삽입 배치되어 상기 레진 주입홀과 연통하는 레진 통과홀을 구비하는 셀 가이드 프레임을 더 포함할 수 있다.The cell guide frame may further include a cell guide frame that supports at least one side portion of the cell stack and has a resin passage hole inserted into the inner space facing the inner wall of the mono frame and communicating with the resin injection hole.

상기 셀 가이드 프레임은, 상기 레진 통과홀에서 소정 간격 떨어진 위치에 형성되어 상기 접착용 레진이 상기 셀 가이드 프레임과 상기 모노 프레임의 내벽 사이 틈새에 충진되게 상기 접착용 레진의 흐름을 유도하는 레진 충진 유도홀을 더 구비할 수 있다.The cell guide frame is formed at a position spaced apart from the resin passage hole, so that the adhesive resin is filled in the gap between the cell guide frame and the inner wall of the mono frame, thereby inducing the flow of the adhesive resin. A hole may be further provided.

상기 셀 가이드 프레임은, 상기 레진 통과홀 및 상기 레진 충진 유도홀을 구비하며 상기 셀 적층체의 일 측면을 지지하는 제1 측면 플레이트와 상기 제1 측면 플레이트에 교차하게 연결되어 상기 셀 적층체의 후면을 지지하는 후면 플레이트를 포함할 수 있다.The cell guide frame includes the resin through hole and the resin filling guide hole, and is intersected with the first side plate supporting one side of the cell stack and the first side plate to be connected to the rear surface of the cell stack. It may include a back plate to support.

상기 레진 주입홀은 상기 모노 프레임의 양쪽 측면에 각각 형성되며, 상기 셀 적층체의 일 측면은 상기 제1 측면 플레이트에 접착 고정되고, 상기 셀 적층체의 타 측면은 상기 모노 프레임의 내벽에 접착 고정될 수 있다.The resin injection holes are respectively formed on both sides of the mono frame, one side of the cell stack is adhesively fixed to the first side plate, and the other side of the cell stack is adhesively fixed to the inner wall of the mono frame Can be.

상기 레진 통과홀과 상기 레진 충진 유도홀은 상기 셀 적층체가 층상 배열된 방향을 따라 복수 개가 구비되되, 상기 레진 통과홀과 상기 레진 충진 유도홀은 상호 간 교번적으로 배치될 수 있다.A plurality of the resin through holes and the resin filling induction holes may be provided along a direction in which the cell stack is arranged in layers, and the resin through holes and the resin filling induction holes may be alternately disposed therebetween.

상기 셀 가이드 프레임은, 상기 레진 통과홀 및 상기 레진 충진 유도홀을 구비하며 상기 후면 플레이트에 교차하게 연결되어 상기 셀 적층체의 타 측면을 지지하는 제2 측면 플레이트를 더 포함할 수 있다.The cell guide frame may further include a second side plate having the resin passage hole and the resin filling guide hole, and being cross-connected to the rear plate to support the other side of the cell stack.

상기 셀 가이드 프레임은 높이 방향을 따라 상호 간 소정 간격을 두고 수평 방향으로 돌출 형성된 복수의 셀 가이드 리브를 구비할 수 있다.The cell guide frame may include a plurality of cell guide ribs protruding in a horizontal direction with a predetermined interval therebetween along a height direction.

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

본 발명의 일 측면에 의하면, 파우치형 이차전지들(셀 적층체)이 별도의 수납용 부품(카트리지) 없이 모노 프레임 내부에 안정적으로 고정될 수 있는 배터리 모듈이 제공될 수 있다. 따라서 기존 대비 배터리 모듈을 구성하는 부품 수가 감소하여 제조 원가가 절감되고 배터리 모듈 내부에서 단위 부피당 이차전지 셀들이 차지하는 부피를 최대로 하여 에너지 밀도를 증대시킬 수 있다. According to an aspect of the present invention, a battery module in which pouch-type secondary batteries (cell stack) can be stably fixed inside a mono frame without a separate storage component (cartridge) may be provided. Accordingly, the number of components constituting the battery module is reduced compared to the previous one, thereby reducing manufacturing cost, and increasing the energy density by maximizing the volume occupied by secondary battery cells per unit volume inside the battery module.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 기존 대비 배터리 모듈의 조립 공정이 매우 간소화될 수 있으며, 또한, 모노 프레임 내부에서 셀 적층체의 고정력을 강화시킬 수 있다. According to another aspect of the present invention, the assembly process of the battery module can be greatly simplified compared to the conventional one, and the fixing force of the cell stack inside the mono frame can be strengthened.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 셀 가이드 프레임을 사용해 이차전지들을 보다 쉽고 안전하게 모노 프레임의 내부에 위치시킬 수 있으며, 상기 모노 프레임, 셀 가이드 프레임 및 이차전지 셀들을 일체로 접착시킴으로써 진동, 충격 등에 대한 기계적인 내구성을 충분히 확보할 수 있다.According to another aspect of the present invention, secondary batteries can be more easily and safely located inside the mono frame by using the cell guide frame, and vibration, shock, etc., by integrally bonding the mono frame, the cell guide frame and the secondary battery cells. It is possible to secure enough mechanical durability.

본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and effects that are not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the present specification and the accompanying drawings.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈 구성을 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 결합 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈 구성을 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 셀 가이드 프레임과 셀 적층체을 조립한 상태를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 3의 결합 사시도이다.
도 6은 도 5의 Ⅰ-Ⅰ'에 따른 단면도이다.
도 7은 도 6의 A 영역 확대도이다.
도 8은 도 5의 Ⅱ-Ⅱ'에 따른 단면도이다.
도 9는 도 8의 B 영역 확대도이다.
도 10은 도 5에 ICB 조립체를 추가로 장착한 상태를 도시한 사시도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 셀 가이드 프레임을 도시한 사시도이다.The following drawings attached to the present specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical idea of the present invention together with the detailed description of the present invention to be described later. It is limited only to and should not be interpreted.
1 is an exploded perspective view schematically showing the configuration of a battery module according to an embodiment of the present invention.
2 is a combined perspective view of FIG. 1.
3 is an exploded perspective view schematically showing the configuration of a battery module according to another embodiment of the present invention.
4 is a perspective view showing a state in which the cell guide frame and the cell stack of FIG. 3 are assembled.
5 is a combined perspective view of FIG. 3.
6 is a cross-sectional view taken along line I-I' of FIG. 5.
7 is an enlarged view of area A of FIG. 6.
8 is a cross-sectional view taken along line II-II' of FIG. 5.
9 is an enlarged view of area B of FIG. 8.
10 is a perspective view illustrating a state in which an ICB assembly is additionally mounted in FIG. 5.
11 is a perspective view showing a cell guide frame according to another embodiment of the present invention.

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 안 되며, 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, preferred 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 being limited to their usual or dictionary meanings, and the inventors appropriately explain the concept of terms in order to explain their own invention in the best way. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as a meaning and concept consistent with 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 present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, and thus various equivalents that can replace them at the time of application It should be understood that there may be water and variations.

본 발명의 실시형태는 통상의 기술자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이므로 도면에서의 구성요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 따라서, 각 구성요소의 크기나 비율은 실제적인 크기나 비율을 전적으로 반영하는 것은 아니다.Since the embodiments of the present invention are provided to more completely describe the present invention to a person skilled in the art, the shape and size of components in the drawings may be exaggerated, omitted, or schematically illustrated for a more clear description. Therefore, the size or ratio of each component does not entirely reflect the actual size or ratio.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(10)은, 복수의 파우치형 이차전지(110) 셀들로 구성된 셀 적층체(100)와, 상기 셀 적층체(100)를 내부 공간에 패키징하는 모노 프레임(200)을 포함한다. 자세히 후술하겠으나 본 발명에 따른 배터리 모듈(10)은 셀 적층체(100) 이외의 부품을 사용하지 않거나, 최소한의 가이드 부품만을 사용하여 셀 적층체(100)를 모노 프레임(200) 내부에 바로 삽입 후 이를 모노 프레임 내벽에 접착시킴으로써 배터리 모듈(10)의 에너지 밀도를 증가시킬 수 있게 구성된다.Referring to FIGS. 1 and 2, a battery module 10 according to an embodiment of the present invention includes a cell stack 100 composed of cells of a plurality of pouch-type secondary batteries 110, and the cell stack 100 ) And a mono frame 200 for packaging in the inner space. Although it will be described later in detail, the battery module 10 according to the present invention does not use components other than the cell stack 100 or uses only a minimum of guide parts to directly insert the cell stack 100 into the mono frame 200 Then, it is configured to increase the energy density of the battery module 10 by bonding it to the inner wall of the mono frame.

배터리 모듈(10)을 구성하는 셀 적층체(100)는, 도 1과 같이, 파우치형 이차전지(110) 셀들의 집합체일 수 있다. 파우치형 이차전지(110) 셀은 알루미늄과 폴리머 수지로 구성된 라미네이트 소재의 파우치 케이스에 양극판, 분리막 및 음극판으로 구성된 전극 조립체, 그리고 각 이차전지(110) 셀의 양극판과 음극판으로부터 연장된 다수의 양극 탭 및 음극 탭을 내장하고, 양극 탭 및 음극 탭과 각각 연결되는 양극 리드 및 음극 리드가 파우치 케이스 외부로 돌출된 형태를 갖는다. 상기 전극 리드(120)들은 이차전지(110) 셀의 전극 단자로 기능할 수 있다.The cell stack 100 constituting the battery module 10 may be an assembly of cells of the pouch-type secondary battery 110 as shown in FIG. 1. The pouch-type secondary battery 110 cell is an electrode assembly composed of a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate in a pouch case made of a laminate material composed of aluminum and polymer resin, and a plurality of positive electrode tabs extending from the positive electrode plate and the negative electrode plate of each secondary battery 110 cell. And a negative electrode tab and a positive electrode lead and a negative electrode lead connected to the positive electrode tab and the negative electrode tab, respectively, protruding outside the pouch case. The electrode leads 120 may function as electrode terminals of a cell of the secondary battery 110.

이러한 파우치형 이차전지(110) 셀들은 일면 또는 양면이 인접한 이차전지(110) 셀에 대면하도록 적층 또는 평행하게 배열되어 셀 적층체(100)를 형성한다. 한편, 본 발명에 따른 배터리 모듈(10)을 구성하는 이차전지(110) 셀이 파우치형 이차전지(110) 셀로만 한정되어야 하는 것은 아니다. 즉, 이차전지(110) 셀은 판상형으로 층상 배열하여 모노 프레임(200) 내부에 수납 가능한 형태라면 어떠한 것이라도 무방하다. The cells of the pouch-type secondary battery 110 are stacked or arranged in parallel so that one or both sides face the adjacent secondary battery 110 cells to form the cell stack 100. Meanwhile, the cells of the secondary battery 110 constituting the battery module 10 according to the present invention are not limited to the pouch-type secondary battery 110 cells. That is, the cells of the secondary battery 110 may be of any type as long as the cells of the secondary battery 110 are arranged in layers in a plate shape and accommodated in the mono frame 200.

모노 프레임(200)은 상기 셀 적층체(100)가 수용 가능한 내부 공간을 가지며, 전면 및 후면 중 적어도 일 측에 출입구(250)를 구비하여 셀 적층체(100)가 내부 공간에 수납 가능하게 마련된 박스 형태로 제공될 수 있다. 이러한 모노 프레임(200)은 셀 적층체(100)가 외부 충격 등으로부터 보호하는 역할을 할 수 있다. 따라서 모노 프레임(200)은 강성이 확보될 수 있도록 스틸 등의 금속 재질로 제작될 수 있다.The mono frame 200 has an inner space in which the cell stack 100 can be accommodated, and has an entrance 250 at at least one of the front and rear sides, so that the cell stack 100 is provided to be accommodated in the inner space. It can be provided in the form of a box. Such a mono frame 200 may serve to protect the cell stack 100 from external impacts. Therefore, the mono frame 200 may be made of a metal material such as steel to ensure rigidity.

본 실시예의 경우, 모노 프레임(200)은 도 1 내지 도 2와 같이, 전체적으로 직육면체 형상으로 내부 공간이 형성되게 상호 대향하는 상면판(210)과 하면판(220), 상면판(210)과 하면판(220)의 장변 측 모서리를 상하로 연결하는 좌측면판(230)과 우측면판(240), 그리고 상기 내부 공간의 후면을 커버하는 후면판과, 후면판과 대향하며 개방된 형태로 제공되는 출입구(250)를 포함할 수 있다. In the case of the present embodiment, the mono frame 200 is a top plate 210 and a bottom plate 220 facing each other so that an inner space is formed in a rectangular parallelepiped shape as a whole, as shown in FIGS. 1 to 2, and the top plate 210 and the bottom The left side plate 230 and the right side plate 240 connecting the long side edge of the plate 220 up and down, and the rear plate covering the rear of the inner space, and an entrance provided in an open form facing the rear plate It may include (250).

셀 적층체(100)는 상기 출입구(250)를 통해 모노 프레임(200)의 내부 공간에 삽입 배치될 수 있다. 이때, 전극 리드(120)는 출입구(250)를 향하도록 한다. 한편, 본 실시예에서 모노 프레임(200)은 전극 리드(120)가 같은 방향을 향하는 단방향 파우치형 이차전지(110) 셀을 기준으로 구성된 것으로 출입구(250)가 전면부에만 마련된 것이지만, 전극 리드(120)가 서로 반대 방향을 향하는 양방향 파우치형 이차전지(110) 셀을 기준으로 구성할 경우, 출입구(250)는 전면부와 후면부에 모두 마련될 수도 있다. The cell stack 100 may be inserted and disposed in the inner space of the mono frame 200 through the entrance 250. In this case, the electrode lead 120 faces the entrance 250. Meanwhile, in the present embodiment, the mono frame 200 is configured based on the cell of the unidirectional pouch-type secondary battery 110 in which the electrode lead 120 faces the same direction, and the entrance 250 is provided only on the front side, but the electrode lead ( When 120 is configured based on the cells of the bi-directional pouch-type secondary battery 110 facing in opposite directions, the entrance 250 may be provided on both the front and rear sides.

특히, 본 발명에 따른 모노 프레임(200)은 외부에서 내부로 레진을 주입할 수 있는 레진 주입홀(232,242)을 갖는다. 도 1 내지 도 2를 기준으로, 레진 주입홀(232,242)은 모노 프레임(200)의 양쪽 좌측면판(230)과 우측면판(240)에 형성된다. 다시 말하면, 상기 모노 프레임(200)의 양쪽 좌측면판(230)과 우측면판(240)은 셀 적층체(100)에서 층상 배열된 파우치 케이스의 장변에 해당하는 폴딩된 양쪽 사이드 부분들과 접하는 부분을 의미한다.In particular, the mono frame 200 according to the present invention has resin injection holes 232 and 242 through which resin can be injected from the outside to the inside. Referring to FIGS. 1 to 2, resin injection holes 232 and 242 are formed in the left side plate 230 and the right side plate 240 of the mono frame 200. In other words, the left side plate 230 and the right side plate 240 of the mono frame 200 have portions in contact with the folded side portions corresponding to the long sides of the pouch case arranged in layers in the cell stack 100. it means.

레진 주입홀(232,242)은 상기 모노 프레임(200)의 상기 셀 적층체(100)의 층상 배열 방향을 따라 복수 개가 구비될 수 있다. 이러한 모노 프레임(200) 구성에 의하면, 작업자가 셀 적층체(100)를 모노 프레임(200)의 내부 공간에 삽입시킨 후, 모노 프레임(200)의 좌측면판(230)과 우측면판(240)의 레진 주입홀(232,242)들을 통해 접착용 레진(L)을 모노 프레임(200) 내부에 주입할 수 있다. 예컨대, 접착용 레진(L)은 우레탄 수지, 에폭시 수지, 또는 실리콘 등일 수 있다.A plurality of resin injection holes 232 and 242 may be provided along a layered arrangement direction of the cell stack 100 of the mono frame 200. According to this configuration of the mono frame 200, after the operator inserts the cell stack 100 into the inner space of the mono frame 200, the left side plate 230 and the right side plate 240 of the mono frame 200 The adhesive resin L may be injected into the mono frame 200 through the resin injection holes 232 and 242. For example, the adhesive resin (L) may be a urethane resin, an epoxy resin, or a silicone.

상기 접착용 레진(L)은 모노 프레임(200)의 좌측면판(230) 쪽 내벽과 셀 적층체(100)의 좌측면 사이의 빈 공간과 적층된 이차전지(110) 셀들의 틈새에 충진될 수 있다. 상기 접착용 레진(L)은 모노 프레임(200)의 우측면판(240) 쪽 내벽과 셀 적층체(100)의 우측면 쪽도 모노 프레임의 우측면과 같은 형태로 충진될 수 있다. 이와 같이 모노 프레임(200) 내부에 충진된 접착용 레진이 경화되면 셀 적층체(100)가 모노 프레임(200)에 일체로 접착되어 고정될 수 있다.The adhesive resin L may be filled in an empty space between the inner wall of the left side plate 230 of the mono frame 200 and the left side of the cell stack 100 and the gap between the cells of the stacked secondary battery 110. have. The adhesive resin L may be filled in the same shape as the right side of the mono frame 200 and the inner wall of the right side plate 240 of the mono frame 200 and the right side of the cell stack 100. When the adhesive resin filled in the mono frame 200 is cured as described above, the cell stack 100 may be integrally bonded to and fixed to the mono frame 200.

이와 같이 본 실시예의 경우, 단위 파우치형 이차전지(110) 셀들을 고정하는 별도의 부품(카트리지) 없이, 파우치형 이차전지(110) 셀로 구성된 셀 적층체(100)가 모노 프레임(200) 내부에 접착 고정되기 때문에 모듈 내부에 불필요한 공간의 발생을 억제할 수 있어 배터리 모듈(10)의 에너지 밀도를 향상시킬 수 있다. 그리고 기존 대비 배터리 모듈(10)의 조립에 사용되는 부품 수를 감소시킴으로써 제조비를 낮출 수 있게 되며, 예컨대 볼트와 너트 같은 체결 수단을 사용하지 않으므로 조립 공정이 간소화될 수 있다.As described above, in the case of the present embodiment, the cell stack 100 composed of the pouch-type secondary battery 110 cells without a separate component (cartridge) for fixing the cells of the unit pouch-type secondary battery 110 is inside the mono frame 200. Since it is adhesively fixed, it is possible to suppress the occurrence of unnecessary space inside the module, thereby improving the energy density of the battery module 10. In addition, manufacturing cost can be lowered by reducing the number of parts used for assembly of the battery module 10 compared to the conventional one, and since, for example, fastening means such as bolts and nuts are not used, the assembly process can be simplified.

이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈(10)을 설명하기로 한다.Hereinafter, a battery module 10 according to another embodiment of the present invention will be described.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈 구성을 개략적으로 도시한 분해 사시도이고, 도 4는 도 3의 셀 가이드 프레임과 셀 적층체을 조립한 상태를 도시한 사시도이며, 도 5는 도 3의 결합 사시도이다.3 is an exploded perspective view schematically showing a configuration of a battery module according to another embodiment of the present invention, FIG. 4 is a perspective view showing a state in which the cell guide frame and the cell stack of FIG. 3 are assembled, and FIG. 5 is It is a combined perspective view.

도 1 및 도 2와 동일한 부재번호는 동일한 부재를 나타내며, 동일한 부재에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다.The same reference numerals as in FIGS. 1 and 2 denote the same members, and redundant descriptions of the same members will be omitted.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 모듈(10)은 셀 가이드 프레임(300)을 더 포함한다.3 to 5, the battery module 10 according to the present invention further includes a cell guide frame 300.

셀 가이드 프레임(300)은 셀 적층체(100)의 적어도 일 측면을 지지하고, 셀 적층체(100)를 모노 프레임(200) 내부에 삽입시킬 때 셀 적층체(100)가 손상되지 않게 보호하며 셀 적층체(100)의 삽입을 원활하게 하는 가이드하는 역할을 할 수 있다.The cell guide frame 300 supports at least one side of the cell stack 100, protects the cell stack 100 from being damaged when the cell stack 100 is inserted into the mono frame 200, and It may serve as a guide to facilitate insertion of the cell stack 100.

본 실시예에 따른 셀 가이드 프레임(300)은, 셀 적층체(100)의 일 측면을 지지하는 제1 측면 플레이트(310), 상기 제1 측면 플레이트(310)에 교차하게 연결되어 셀 적층체(100)의 후면을 지지하는 후면 플레이트(320)를 포함할 수 있다. 그리고 상기 제1 측면 플레이트(310)와 상기 후면 플레이트(320) 중 어느 하나의 안쪽 판면에는 파우치형 이차전지(110) 셀들의 적층을 가이드하고 그 적층 위치를 홀딩시키는 셀 가이드 리브(340)가 구비된다.The cell guide frame 300 according to the present embodiment is intersected with a first side plate 310 supporting one side of the cell stack 100 and the first side plate 310 to be cross-connected to the cell stack body ( It may include a rear plate 320 supporting the rear surface of 100). In addition, a cell guide rib 340 for guiding the stacking of cells of the pouch-type secondary battery 110 and holding the stacking position is provided on an inner surface of one of the first side plate 310 and the rear plate 320. do.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 측면 플레이트(310)와 후면 플레이트(320)로 구성된 셀 가이드 프레임(300)은 대략 알파벳 "L"자 형태를 취할 수 있다. As shown in FIGS. 3 and 4, the cell guide frame 300 composed of the first side plate 310 and the rear plate 320 may take an approximately alphabetic “L” shape.

보다 구체적으로 살펴보면, 도 3 및 도 4를 기준으로 제1 측면 플레이트(310)와 후면 플레이트(320)에 높이 방향을 따라 상호 간 소정 간격을 두고 수평 방향으로 돌출 형성된 복수의 가이드 리브(340)가 구비된다. 이러한 구성에 의해 상하로 이웃한 가이드 리브(340) 사이(도 6 참조)에 적어도 하나 이상의 파우치형 이차전지(110)들의 외주부가 끼워져 파우치형 이차전지(110)들이 지지될 수 있다.In more detail, a plurality of guide ribs 340 protruding in the horizontal direction at a predetermined distance from each other along the height direction on the first side plate 310 and the rear plate 320 based on FIGS. 3 and 4 It is equipped. With this configuration, the outer peripheries of at least one pouch-type secondary battery 110 may be inserted between the upper and lower neighboring guide ribs 340 (see FIG. 6) to support the pouch-type secondary batteries 110.

이러한 셀 가이드 프레임(300)을 셀 적층체(100)에 장착한 경우, 셀 적층체(100)에서 장변 사이드 영역은 제1 측면 플레이트(310)에 의해 지지될 수 있고, 후면 다시 말해, 전극 리드(120)들이 없는 셀 적층체(100)의 단변 사이드 영역은 후면 플레이트(320)에 의해 지지될 수 있다. 참고로 제1 측면 플레이트(310)와 후면 플레이트(320)는 셀 적층체(100)의 적어도 지지할 수 있을 정도의 사이즈면 충분하기 때문에 반드시 셀 적층체(100)의 가로 또는 세로와 같게 일치시킬 필요는 없다. 그리고 셀 가이드 프레임(300)은 제작이 비교적 용이한 플라스틱 사출물일 수 있으나, 강성 및 열전도성을 고려하여 알루미늄 등의 금속 재질로 제작될 수도 있다.When such a cell guide frame 300 is mounted on the cell stack 100, the long side side region of the cell stack 100 may be supported by the first side plate 310, in other words, the rear surface, that is, the electrode lead The short side side area of the cell stack 100 without 120 may be supported by the rear plate 320. For reference, since the first side plate 310 and the rear plate 320 have a size sufficient to support at least the cell stack 100, they must be aligned with the width or length of the cell stack 100. There is no need. Further, the cell guide frame 300 may be a plastic injection product that is relatively easy to manufacture, but may be made of a metal material such as aluminum in consideration of rigidity and thermal conductivity.

이러한 셀 가이드 프레임(300)을 사용할 경우, 전술한 실시예보다 셀 적층체(100)의 삽입이 매우 쉬워질 수 있으며, 특히 셀 적층체(100) 삽입 과정에서 라미네이트 시트 재질의 파우치 케이스가 직접 모노 프레임(200)의 내벽에 접촉하지 않기 때문에 파우치 케이스의 손상을 막을 수도 있다. 또한, "L" 자형 셀 가이드 프레임(300)은 모노 프레임(200) 내부 공간을 최소한만 차지하여 배터리 셀들의 에너지 밀도를 크게 떨어뜨리지 않으면서 파우치형 이차전지(110)들의 조립 가이드 및 효과적인 지지체 역할을 할 수 있다. When the cell guide frame 300 is used, insertion of the cell stack 100 may be much easier than in the above-described embodiment, and in particular, the pouch case made of a laminate sheet material is directly monolithic during the insertion process of the cell stack 100. Since it does not contact the inner wall of the frame 200, damage to the pouch case may be prevented. In addition, the "L"-shaped cell guide frame 300 serves as an assembly guide and effective support for the pouch-type secondary batteries 110 without significantly lowering the energy density of the battery cells by occupying a minimum space inside the mono frame 200 can do.

구체적으로 도 4와 같이, 셀 적층체(100)를 셀 가이드 프레임(300)에 장착한 다음, 예컨대 모노 프레임(200)의 출입구(250)가 상부 방향을 향하도록 모노 프레임(200)을 세운 상태에서 셀 적층체(100)와 셀 가이드 프레임(300)을 모노 프레임(200) 속에 일체로 인입시킬 수 있다. 이 경우, 셀 가이드 프레임(300)은 셀 적층체(100)를 지지하며 모노 프레임(200)의 내벽을 따라 슬라이딩될 수 있다. Specifically, as shown in FIG. 4, after mounting the cell stack 100 on the cell guide frame 300, for example, the mono frame 200 is erected so that the entrance 250 of the mono frame 200 faces upward. The cell stack 100 and the cell guide frame 300 may be integrated into the mono frame 200. In this case, the cell guide frame 300 supports the cell stack 100 and may slide along the inner wall of the mono frame 200.

이와 같이 모노 프레임(200) 내부 공간에 삽입 배치된 셀 가이드 프레임(300)은, 제1 측면 플레이트(310)와 후면 플레이트(320)가 각각 모노 프레임(200)의 좌측면판(230) 내벽과 후면판 내벽에 대면하게 된다. 그리고 셀 적층체(100)의 우측면은 모노 프레임(200)의 우측면판(240)의 내벽에 대면하게 된다.In this way, the cell guide frame 300 inserted and arranged in the inner space of the mono frame 200 includes the first side plate 310 and the rear plate 320, respectively, the inner wall and the rear side of the left side plate 230 of the mono frame 200. You face the inner wall of the plate. In addition, the right side of the cell stack 100 faces the inner wall of the right side plate 240 of the mono frame 200.

한편, 셀 가이드 프레임(300)에는 모노 프레임(200)의 레진 주입홀(232)과 연통하는 레진 통과홀(312)과, 상기 레진 통과홀(312)에서 소정 간격 떨어진 위치에 형성된 레진 충진 유도홀(314)을 더 구비된다. On the other hand, the cell guide frame 300 has a resin through hole 312 communicating with the resin injection hole 232 of the mono frame 200, and a resin filling guide hole formed at a predetermined distance from the resin through hole 312 It is further provided with 314.

본 실시예에서 레진 통과홀(312)과 레진 충진 유도홀(314)은 제1 측면 플레이트(310)에 구비된다. 상기 레진 통과홀(312)은 제1 측면 플레이트(310)가 위와 같이 모노 프레임(200) 내부에 삽입 배치된 때, 모노 프레임(200)의 좌측면판(230)에 형성되어 있는 레진 주입홀(232)과 같은 위치에 놓인다. 그리고 레진 충진 유도홀(314)은 셀 가이드 프레임(300)과 모노 프레임(200)의 내벽 사이로 접착용 레진(L)의 흐름을 유도하기 위한 홀로 셀 가이드 프레임(300)에만 구비된다. In this embodiment, the resin through hole 312 and the resin filling guide hole 314 are provided in the first side plate 310. The resin through hole 312 is a resin injection hole 232 formed in the left side plate 230 of the mono frame 200 when the first side plate 310 is inserted and disposed inside the mono frame 200 as above. ) In the same position. In addition, the resin filling guide hole 314 is provided only on the cell guide frame 300 to induce the flow of the adhesive resin L between the cell guide frame 300 and the inner wall of the mono frame 200.

도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 레진 통과홀(312)과 레진 충진 유도홀(314)은 셀 적층체(100)가 층상 배열되는 방향을 따라 제1 측면 플레이트(310)에 복수 개가 구비될 수 있으며, 상호 간 교번적으로 배치될 수 있다. 이를테면, 어느 하나의 레진 통과홀(312)을 기준으로 그 양쪽 옆으로 하나씩 레진 충진 유도홀(314)들이 배치될 수 있다. 이와 같은 구성의 셀 가이드 프레임(300)을 사용하면, 전술한 실시예와 마찬가지로 모노 프레임(200)의 레진 주입홀(232,242)에 접착용 레진(L)을 주액하여 모노 프레임(200) 내부에 레진을 충진시킬 수 있다.4 and 5, a plurality of resin through holes 312 and resin filling guide holes 314 are provided on the first side plate 310 along the direction in which the cell stack 100 is arranged in layers. Can be, and can be arranged alternately with each other. For example, resin filling induction holes 314 may be arranged one by one on both sides of the resin passage hole 312. When the cell guide frame 300 having such a configuration is used, as in the above-described embodiment, resin for adhesion (L) is injected into the resin injection holes 232 and 242 of the mono frame 200, Can be filled.

보다 구체적으로, 도 6 및 도 7을 참조하여 배터리 모듈(10)의 좌측면 내부 구조를 살펴보면, 상호 연통되어 있는 레진 주입홀(232)들과 레진 통과홀(312)들을 통해 모노 프레임(200) 외부에서 접착용 레진(L)을 주액하면 접착용 레진(L)이 제1 측면 플레이트(310)와 셀 적층체(100)의 좌측면 사이 빈 공간에 유입되고, 이렇게 유입된 접착용 레진(L)은 방사상으로 퍼져 상기 빈 공간에 충진될 수 있다. More specifically, looking at the internal structure of the left side of the battery module 10 with reference to FIGS. 6 and 7, the mono frame 200 through the resin injection holes 232 and the resin through holes 312 communicated with each other. When the adhesive resin (L) is injected from the outside, the adhesive resin (L) flows into the empty space between the first side plate 310 and the left side of the cell stack 100, and thus the introduced adhesive resin (L) ) May spread radially and fill the empty space.

그 다음, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 셀 적층체(100)와 제1 측면 플레이트(310) 사이에 충진된 접착용 레진(L)의 일부가 레진 충진 유도홀(314)들을 통해 제1 측면 플레이트(310)의 안쪽에서 바깥쪽으로 토출될 수 있다. 토출된 레진은 제1 측면 플레이트(310)와 모노 프레임(200)의 내벽 사이에 스며들어 충진될 수 있다.Then, as shown in Figs. 8 and 9, a part of the adhesive resin (L) filled between the cell stack 100 and the first side plate 310 is through the resin filling guide holes 314 It may be discharged from the inside to the outside of the first side plate 310. The discharged resin may permeate and be filled between the first side plate 310 and the inner wall of the mono frame 200.

참고로 본 실시예의 경우, 대략 제1 측면 플레이트(310)의 가운데에 상하 방향으로 3개의 레진 통과홀(312)과 상기 레진 통과홀(312) 좌우측에 각각 3개씩 레진 충진 유도홀(314)들이 분포하도록 설계하였으나, 이러한 레진 통과홀(312) 및 레진 충진 유도홀(314)의 형상 및 개수에 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니다. 즉, 레진 통과홀들(312)과 레진 충진 유도홀들(314)은 접착성 레진(L)을 효과적으로 모노 프레임(200) 내부에 충진시킬 수 있는 형태 및 위치라면 본 실시예와 다르게 얼마든지 설계 변경될 수 있을 것이다.For reference, in the case of the present embodiment, three resin through holes 312 in the vertical direction and three resin filling induction holes 314 each in the left and right sides of the resin through hole 312 are approximately in the center of the first side plate 310 Although designed to be distributed, the scope of the present invention is not limited to the shape and number of the resin through holes 312 and the resin filling guide holes 314. In other words, the resin through holes 312 and the resin filling induction holes 314 are designed as long as they are in a shape and position in which the adhesive resin (L) can be effectively filled inside the mono frame 200, unlike the present embodiment. It could be changed.

이와 같이, 셀 가이드 프레임(300)은 레진 통과홀(312)과 레진 충진 유도홀(314)을 가지고 있기 때문에 모노 프레임(200)의 좌측면판(230) 내벽과 제1 측면 플레이트(310) 사이 틈새와 제1 측면 플레이트(310)와 셀 적층체(100)의 좌측면 사이 공간에 각각 접착용 레진(L)이 스며들어 충진될 수 있다. 따라서 배터리 모듈(10)의 좌측면은 모노 프레임(200)의 좌측면판(230), 제1 측면 플레이트(310), 셀 적층체(100)의 좌측면이 일체로 접착 고정된 구조를 갖는다. In this way, since the cell guide frame 300 has the resin through hole 312 and the resin filling guide hole 314, a gap between the inner wall of the left side plate 230 and the first side plate 310 of the mono frame 200 And the first side plate 310 and the left side of the cell stack 100 may be filled with an adhesive resin (L) permeating, respectively. Therefore, the left side of the battery module 10 has a structure in which the left side plate 230 of the mono frame 200, the first side plate 310, and the left side of the cell stack 100 are integrally bonded and fixed.

한편, 다시 도 6 및 도 8을 참조하여 배터리 모듈(10)의 우측면 내부 구조를 살펴보면, 전술한 바와 같이 본 실시예의 셀 가이드 프레임(300)은 대략 알파벳 "L" 자 형이므로 셀 적층체(100)의 우측면과 모노 프레임(200)의 우측면판(240) 사이에는 아무런 구조물이 존재하지 않는다. 따라서 배터리 모듈(10)의 우측면은 모노 프레임(200)의 우측면판(240)과 셀 적층체(100)의 우측면이 일체로 접착 고정된 구조를 갖는다. On the other hand, referring to FIGS. 6 and 8 again, looking at the internal structure of the right side of the battery module 10, as described above, the cell guide frame 300 of the present embodiment is approximately an alphabetic "L" shape, so the cell stack 100 There is no structure between the right side of) and the right side plate 240 of the mono frame 200. Therefore, the right side of the battery module 10 has a structure in which the right side plate 240 of the mono frame 200 and the right side of the cell stack 100 are integrally bonded and fixed.

또한, 도 10을 참조하면, 모노 프레임(200) 내부에 접착 고정된 셀 적층체(100)는, ICB(inter connection borad) 조립체에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 ICB 조립체는 모노 프레임(200)의 출입구(250) 형상에 맞춤 제작되는 외곽 프레임과, 전극 리드(120)들과 전기적으로 연결 가능하게 내측에 마련되는 복수의 버스 바(미도시)들을 포함할 수 있다. 예컨대 외곽 프레임은 모노 프레임(200)의 출입구(250)에 둘레 방향을 따라 레이저 용접됨으로써 모노 프레임(200)에 장착될 수 있다.Further, referring to FIG. 10, the cell stack 100 adhered and fixed inside the mono frame 200 may be electrically connected to an ICB (inter connection borad) assembly. The ICB assembly includes an outer frame customized to the shape of the entrance 250 of the mono frame 200, and a plurality of bus bars (not shown) provided inside so as to be electrically connected to the electrode leads 120. I can. For example, the outer frame may be mounted on the mono frame 200 by laser welding along the circumferential direction to the entrance 250 of the mono frame 200.

이러한 본 실시예에 따른 배터리 모듈(10)은 셀 적층체(100)의 양쪽 측면부가 모두 모노 프레임(200) 내부에 균일하게 접착 고정될 수 있으므로 외부 충격, 진동에 대한 기계적 내구성이 충분히 확보될 수 있다. In the battery module 10 according to the present embodiment, both side portions of the cell stack 100 may be uniformly adhered and fixed inside the mono frame 200, so that mechanical durability against external shock and vibration may be sufficiently secured. have.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 셀 가이드 프레임(300)을 도시한 사시도이다. 11 is a perspective view showing a cell guide frame 300 according to another embodiment of the present invention.

본 실시예는 전술한 실시예와 셀 가이드 프레임(300) 구성에만 차이가 있을 뿐 나머지 구성은 동일하다. 따라서 전술한 실시예와 중복된 설명은 생략하고 차이점만 설명하기로 한다. This embodiment differs only in the configuration of the cell guide frame 300 from the above-described embodiment, but the rest of the configuration is the same. Therefore, the overlapping description from the above-described embodiment will be omitted and only differences will be described.

본 실시예에 따른 셀 가이드 프레임(300)은 제1 측면 플레이트(310), 후면 플레이트(320) 및 상기 후면 플레이트(320)에 교차하게 연결되고 상기 제1 측면 플레이트(310)와 대향하는 제2 측면 플레이트(330)를 더 포함할 수 있다.The cell guide frame 300 according to the present embodiment is connected to the first side plate 310, the rear plate 320, and the rear plate 320, and is connected to the second side plate 310. A side plate 330 may be further included.

제2 측면 플레이트(330)은 전술한 제1 측면 플레이트(310)와 마찬가지 형태로 레진 통과홀(332), 레진 충진 유도홀(334), 및 내측에 셀 가이드 리브(340)들을 갖는다. 즉, 본 실시예의 경우, 셀 가이드 프레임(300)은 대략 "ㄷ" 자 형으로 구현될 수 있다. 이러한 본 실시예의 셀 가이드 프레임(300) 구성에 의하면, 셀 적층체(100)의 좌측면, 후면, 우측면이 지지 및 홀딩된 상태로 모노 프레임(200) 내부에 셀 적층체(100)를 삽입시킬 수 있으므로 전술한 실시예의 경우보다 셀 적층체(100) 삽입 과정에서 파우치형 이차전지(110)들을 더 안전하게 보호할 수 있다. 또한, "ㄷ" 형 셀 가이드 프레임(300)은 상하 방향뿐만 아니라 좌우 방향으로도 셀 적층체(100)의 유동을 막아줌으로써 모노 프레임(200) 내부에서 셀 적층체(100)의 고정력이 더 강화될 수 있을 것이다.The second side plate 330 has a resin through hole 332, a resin filling guide hole 334, and cell guide ribs 340 inside the same shape as the first side plate 310 described above. That is, in the case of the present embodiment, the cell guide frame 300 may be implemented in an approximately "C" shape. According to the configuration of the cell guide frame 300 of this embodiment, the cell stack 100 can be inserted into the mono frame 200 while the left, rear, and right sides of the cell stack 100 are supported and held. Therefore, it is possible to more safely protect the pouch-type secondary batteries 110 during the insertion process of the cell stack 100 than in the case of the above-described embodiment. In addition, the "c"-type cell guide frame 300 prevents the flow of the cell stack 100 in the left and right directions as well as in the vertical direction, thereby further enhancing the fixing force of the cell stack 100 in the mono frame 200 Can be.

본 발명에 따른 배터리 팩은, 본 발명에 따른 배터리 모듈(10)을 하나 이상 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 이러한 배터리 모듈(10) 이외에, 이러한 배터리 모듈(10)을 수납하기 위한 팩 케이스, 배터리 모듈(10)의 충방전을 제어하기 위한 각종 장치, 이를테면 BMS, 전류 센서, 퓨즈 등이 더 포함될 수 있다.The battery pack according to the present invention may include one or more battery modules 10 according to the present invention. In addition, the battery pack according to the present invention includes, in addition to the battery module 10, a pack case for accommodating the battery module 10, various devices for controlling charge/discharge of the battery module 10, such as BMS, current A sensor, a fuse, etc. may be further included.

본 발명에 따른 배터리 팩은, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 자동차에 적용될 수 있다. The battery pack according to the present invention can be applied to a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle.

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 a limited embodiment and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention and the following by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It goes without saying that various modifications and variations are possible within the equivalent range 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.On the other hand, when terms indicating directions such as up, down, left, right, before, and after are used in the specification, these terms are for convenience of description only, depending on the location of the object or the observer. It will be apparent to those skilled in the art that may vary.

10: 배터리 모듈 100: 셀 적층체
110: 파우치형 이차전지 120: 전극 리드
200: 모노 프레임 210: 상면판
220: 하면판 230: 좌측면판
240: 우측면판 232,242: 레진 주입홀
300: 셀 가이드 프레임 310: 제1 측면 플레이트
312,332: 레진 통과홀 314,334: 레진 충진 유도홀
320: 후면 플레이트 330: 제2 측면 플레이트
340: 셀 가이드 리브 400: ICB 조립체10: battery module 100: cell stack
110: pouch type secondary battery 120: electrode lead
200: mono frame 210: top plate
220: bottom plate 230: left side plate
240: right side plate 232,242: resin injection hole
300: cell guide frame 310: first side plate
312,332: resin through hole 314,334: resin filling guide hole
320: rear plate 330: second side plate
340: cell guide rib 400: ICB assembly

Claims (9)

일 방향으로 적층된 복수의 파우치형 이차전지 셀들로 구성된 셀 적층체;
박스 형태로 전면 및 후면 중 적어도 일 측에 개방된 출입구를 구비하고 상기 셀 적층체가 내부 공간에 수납 가능하게 마련되는 모노 프레임; 및
상기 셀 적층체의 적어도 일 측면부를 지지하며 상기 모노 프레임의 내벽에 대면하게 배치되는 셀 가이드 프레임을 포함하고,
상기 모노 프레임은 상기 내부 공간으로 접착용 레진을 주액할 수 있게 양쪽 측면판 중 적어도 일 측면판에 레진 주입홀을 구비하고,
상기 셀 가이드 프레임은 상기 레진 주입홀과 같은 위치에 놓여 연통하는 레진 통과홀;과 상기 레진 통과홀에서 소정 간격 떨어진 위치에서 상기 모노 프레임의 내벽에 대향하고 상기 셀 가이드 프레임에만 형성된 레진 충진 유도홀을 구비하며,
상기 셀 적층체의 적어도 일 측면부와 상기 셀 가이드 프레임은 상기 접착용 레진에 의해 상기 모노 프레임의 내벽에 접착 고정된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈. A cell stack composed of a plurality of pouch-type secondary battery cells stacked in one direction;
A mono frame having an entrance opening at least one of the front and rear sides in the form of a box and the cell stack is provided to be accommodated in an inner space; And
A cell guide frame that supports at least one side portion of the cell stack and is disposed to face the inner wall of the mono frame,
The mono frame has a resin injection hole in at least one side plate of both side plates to inject the adhesive resin into the inner space,
The cell guide frame includes a resin passage hole disposed at the same position as the resin injection hole to communicate with the resin injection hole; and a resin filling guide hole formed only on the cell guide frame and facing the inner wall of the mono frame at a predetermined distance from the resin passage hole. Equipped,
At least one side portion of the cell stack and the cell guide frame are adhesively fixed to the inner wall of the mono frame by the adhesive resin. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 셀 가이드 프레임은,
상기 레진 통과홀 및 상기 레진 충진 유도홀을 구비하며 상기 셀 적층체의 일 측면을 지지하는 제1 측면 플레이트와 상기 제1 측면 플레이트에 교차하게 연결되어 상기 셀 적층체의 후면을 지지하는 후면 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method of claim 1,
The cell guide frame,
A first side plate having the resin through hole and the resin filling induction hole, which supports one side of the cell stack, and a rear plate that is intersected with the first side plate and supports the rear surface of the cell stack. Battery module comprising a. 제4항에 있어서,
상기 레진 주입홀은 상기 모노 프레임의 양쪽 측면판에 각각 형성되며,
상기 셀 적층체의 일 측면은 상기 제1 측면 플레이트에 접착 고정되고, 상기 셀 적층체의 타 측면은 상기 모노 프레임의 내벽에 접착 고정되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈. The method of claim 4,
The resin injection holes are respectively formed on both side plates of the mono frame,
One side of the cell stack is adhesively fixed to the first side plate, and the other side of the cell stack is adhesively fixed to an inner wall of the mono frame. 제4항에 있어서,
상기 레진 통과홀과 상기 레진 충진 유도홀은 상기 셀 적층체가 층상 배열된 방향을 따라 복수 개가 구비되되, 상기 레진 통과홀과 상기 레진 충진 유도홀은 상호 간 교번적으로 배치된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method of claim 4,
A battery module, characterized in that a plurality of the resin through holes and the resin filling guide holes are provided along a direction in which the cell stack is arranged in layers, and the resin through holes and the resin filling guide holes are alternately arranged with each other. . 제4항에 있어서,
상기 셀 가이드 프레임은,
상기 레진 통과홀 및 상기 레진 충진 유도홀을 구비하며 상기 후면 플레이트에 교차하게 연결되어 상기 셀 적층체의 타 측면을 지지하는 제2 측면 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method of claim 4,
The cell guide frame,
The battery module further comprising a second side plate having the resin through hole and the resin filling guide hole, and connected to the rear plate to be cross-connected to support the other side of the cell stack. 제1항에 있어서,
상기 셀 가이드 프레임은 높이 방향을 따라 상호 간 소정 간격을 두고 수평 방향으로 돌출 형성된 복수의 셀 가이드 리브를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method of claim 1,
The cell guide frame comprises a plurality of cell guide ribs protruding in a horizontal direction with a predetermined interval therebetween along a height direction. 제1항 및 제4항 내지 제8항 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 8.
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