KR102205310B1 - Battery Pack Comprising Spacer Being Disposed Between Battery Modules - Google Patents

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Abstract

둘 이상의 전지모듈들이 포함되어 있는 전지팩으로서, 복수의 전지셀들 또는 단위모듈들이 모듈 케이스에 각각 내장되어 있는 구조의 전지모듈들이, 전기적으로 상호 연결된 상태에서, 측면 방향으로 상호 접하도록 배열되어 있는 구조의 전지모듈 어셈블리; 상기 전지모듈 어셈블리의 최외측에 위치한 전지모듈들의 측면을 감싸는 측면 지지부재들; 및 상기 측면 지지부재와 최외측 전지모듈의 사이에 개재되어 있는 스페이서;를 포함하고 있고, 상기 스페이서에서 최외측 전지모듈에 대면하는 부위의 적어도 일부 부위에는 전지모듈의 스웰링으로 인한 국부적인 응력 집중을 완화시킬 수 있는 스웰링 댐핑부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩에 관한 것이다.As a battery pack containing two or more battery modules, the battery modules having a structure in which a plurality of battery cells or unit modules are respectively embedded in a module case are arranged so as to be in contact with each other in a lateral direction while electrically connected to each other. Structure of a battery module assembly; Side support members surrounding side surfaces of the battery modules located on the outermost side of the battery module assembly; And a spacer interposed between the side support member and the outermost battery module, wherein the spacer concentrates local stress due to swelling of the battery module in at least a portion of the portion facing the outermost battery module. It relates to a battery pack, characterized in that the swelling damping portion is formed that can alleviate.

Description

전지모듈 사이에 개재되어 있는 스페이서를 포함하는 전지팩 {Battery Pack Comprising Spacer Being Disposed Between Battery Modules}Battery Pack Comprising Spacer Being Disposed Between Battery Modules {Battery Pack Comprising Spacer Being Disposed Between Battery Modules}

본 발명은 전지모듈 사이에 개재되어 있는 스페이서에 의해 구조의 안정성이 향상된 전지팩에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack with improved structural stability by spacers interposed between battery modules.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 방전 전압의 리튬 이차전지에 대해 많은 연구가 행해져 왔으며, 또한, 상용화되어 널리 사용되고 있다.As the technology development and demand for mobile devices increases, the demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing, and among such secondary batteries, a lot of research has been conducted on lithium secondary batteries with high energy density and discharge voltage, and also commercialization. And is widely used.

이차전지는 휴대폰, 디지털 카메라, PDA, PMP, 노트북 등의 모바일, 와이어리스 전자기기 뿐만 아니라 전지자전거(E-bike), 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV) 등의 동력장치에 대한 에너지원으로도 많은 관심을 모으고 있다.The secondary battery is an energy source for mobile and wireless electronic devices such as mobile phones, digital cameras, PDAs, PMPs, notebooks, etc., as well as power devices such as e-bikes, electric vehicles (EVs), and hybrid electric vehicles (HEVs). It is also attracting a lot of attention.

휴대폰, 카메라 등의 소형 디바이스에는 하나의 전지셀이 팩킹되어 있는 소형 전지팩이 사용됨에 반하여, 노트북, 전기자동차 등의 중대형 디바이스에는 둘 또는 그 이상의 전지셀들을 병렬 및/또는 직렬로 연결한 전지팩이 팩킹되어 있는 중형 또는 대형 전지팩이 사용되고 있다.A small battery pack packed with one battery cell is used for small devices such as mobile phones and cameras, whereas a battery pack in which two or more battery cells are connected in parallel and/or series for mid- to large-sized devices such as laptops and electric vehicles. A medium-sized or large-sized battery pack is used.

앞서 설명한 바와 같이, 리튬 이차전지는 우수한 전기적 특성을 가지고 있음에 반하여 안전성이 낮은 문제점을 가지고 있다. 예를 들어, 리튬 이차전지는 과충전, 과방전, 고온에의 노출, 전기적 단락 등 비정상적인 작동 상태에서 전지 구성요소들인 활물질, 전해질 등의 분해 반응이 유발되어 열과 가스가 발생하고 이로 인해 초래된 고온 고압의 조건은 상기 분해반응을 더욱 촉진하여 급기야 발화 또는 폭발을 초래하기도 한다.As described above, the lithium secondary battery has a problem of low safety while having excellent electrical characteristics. For example, lithium secondary batteries generate heat and gas due to decomposition reactions of the battery components, such as active materials and electrolytes, in abnormal operating conditions such as overcharging, overdischarging, exposure to high temperatures, and electrical short circuits, resulting in high temperature and high pressure. The condition of may further accelerate the decomposition reaction and eventually cause ignition or explosion.

이러한 리튬 이차전지의 안전성 문제는 중대형 전지팩에서 더욱 심각하다. 중대형 전지팩에서는 복수의 전지셀들이 사용됨으로 인해 일부 전지셀에서의 작동 이상은 다른 전지셀들로 연쇄반응을 유발할 수 있고, 그로 인한 발화 및 폭발은 자칫 대형 사고를 초래할 수 있기 때문이다. 따라서, 중대형 전지팩에는 과방전, 과충전, 과전류 등으로부터 전지셀을 보호하기 위한 퓨즈, 바이메탈, BMS(Battery Management System) 등의 안전 시스템이 구비되어 있다.The safety problem of these lithium secondary batteries is more serious in medium and large battery packs. Because a plurality of battery cells are used in a medium- to large-sized battery pack, an abnormal operation in some battery cells may cause a chain reaction to other battery cells, and ignition and explosion may cause a large accident. Accordingly, a medium- to large-sized battery pack is provided with a safety system such as a fuse, bimetal, and BMS (Battery Management System) for protecting battery cells from overdischarge, overcharge, and overcurrent.

그러나, 리튬 이차전지는 계속적인 사용, 즉, 계속적인 충방전 과정에서 발전소자, 전기적 연결부재 등이 서서히 열화되는 바, 예를 들어, 발전소자의 열화는 전극재료, 전해질 등의 분해에 의해 가스 발생을 유발하며, 그로 인해 전지셀은 서서히 팽창하게 된다. 또한, 중대형 전지팩은 일반적으로 복수의 전지셀들이 케이스 내에 고정된 상태로 장착된 구조로 이루어져 있으므로, 각각의 팽창된 전지셀들은 한정된 케이스 내에서 더욱 가압되고, 비정상적인 작동 조건 하에서 발화 및 폭발의 위험성이 크게 높아진다.However, lithium secondary batteries are deteriorated gradually during continuous use, that is, in the process of continuous charging and discharging.For example, deterioration of the power plant is caused by decomposition of electrode materials, electrolytes, etc. This causes the battery cell to expand gradually. In addition, medium and large-sized battery packs generally consist of a structure in which a plurality of battery cells are mounted in a fixed state in a case, so that each expanded battery cell is more pressurized in a limited case, and there is a risk of ignition and explosion under abnormal operating conditions. This greatly increases.

이러한 문제를 해결하고자 본 출원인은 한국 특허출원 공개 제 2010-0000764 호의 기술을 제안하기도 하였으나, 상기 문헌 상에 개시된 측면 지지부재의 내측에 장착되는 부재는 발포성 수지로 이루어져 있어 변형이 쉽고, 외부 충격을 흡수하지 못해 전지모듈의 안정적인 장착 상태를 유지함에 어려움이 있었다.In order to solve this problem, the applicant of the present invention also proposed the technique of Korean Patent Application Publication No. 2010-0000764, but the member mounted on the inside of the side support member disclosed in the document is made of a foamable resin, so it is easy to deform and prevent external impact. There was a difficulty in maintaining the stable mounting state of the battery module because it could not be absorbed.

따라서, 전지모듈의 안정적인 장착 상태를 유지하고, 팽창되는 전지셀들로 인한 전지셀들의 폭발 위험성이 낮은 전지팩에 대한 필요성이 높은 실정이다.Accordingly, there is a high need for a battery pack that maintains a stable mounting state of the battery module and has a low risk of explosion of battery cells due to expansion of battery cells.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to solve the problems of the prior art and technical problems that have been requested from the past.

구체적으로 본 발명의 목적은, 전지모듈과 측면 지지부재 사이에 개재된 스페이서를 통해 외부적 요인으로 인해 전지팩의 안전성 내지 내구성에 미칠 수 있는 영향을 최소화함과 동시에, 내부적으로는 스페이서에 형성된 스웰링 댐핑부를 통해 전지모듈이 팽창되는 과정에서 특정 부위에 응력이 집중됨에 따라 유발되는 전지모듈의 발화 및 폭발을 사전에 방지할 수 있는 전지팩을 제공하는 것이다.Specifically, the object of the present invention is to minimize the impact that may have on the safety or durability of the battery pack due to external factors through a spacer interposed between the battery module and the side support member, and at the same time, internally, a swell formed in the spacer It is to provide a battery pack capable of preventing in advance ignition and explosion of the battery module caused by the concentration of stress in a specific area during the expansion of the battery module through the ring damping part.

이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 전지팩은,To achieve this object, the battery pack according to the present invention,

둘 이상의 전지모듈들이 포함되어 있는 전지팩으로서,As a battery pack containing two or more battery modules,

복수의 전지셀들 또는 단위모듈들이 모듈 케이스에 각각 내장되어 있는 구조의 전지모듈들이, 전기적으로 상호 연결된 상태에서, 측면 방향으로 상호 접하도록 배열되어 있는 구조의 전지모듈 어셈블리;A battery module assembly having a structure in which battery modules having a structure in which a plurality of battery cells or unit modules are respectively embedded in a module case are arranged so as to be in contact with each other in a lateral direction while electrically connected to each other;

상기 전지모듈 어셈블리의 최외측에 위치한 전지모듈들의 측면을 감싸는 측면 지지부재들; 및Side support members surrounding side surfaces of the battery modules located on the outermost side of the battery module assembly; And

상기 측면 지지부재와 최외측 전지모듈의 사이에 개재되어 있는 스페이서;A spacer interposed between the side support member and the outermost battery module;

를 포함하고 있고,Contains,

상기 스페이서에서 최외측 전지모듈에 대면하는 부위의 적어도 일부 부위에는 전지모듈의 스웰링으로 인한 국부적인 응력 집중을 완화시킬 수 있는 스웰링 댐핑부가 형성되어 있는 구조로 이루어져 있다.At least a portion of a portion of the spacer facing the outermost battery module has a structure in which a swelling damping portion capable of easing local stress concentration due to swelling of the battery module is formed.

즉, 본 발명에 따른 전지팩은 측면 지지부재와 최외측 전지모듈 사이에 스페이서가 개재되어 있어 외력이 인가되더라도 전지모듈이 흔들리는 현상을 막을 수 있고, 이러한 외력이 반복적으로 작용함에 따른 전지모듈의 열화 현상에 의한 수명 감소를 방지할 수 있는 장점이 있다.That is, the battery pack according to the present invention has a spacer interposed between the side support member and the outermost battery module to prevent the battery module from shaking even when an external force is applied, and deterioration of the battery module due to the repeated action of such external force There is an advantage of preventing a reduction in lifespan due to phenomenon.

앞서 설명한 전지팩과 외부적인 요인과의 관계에서 달성하는 장점 뿐만 아니라, 내부적으로는, 스페이서가 최외측 전지모듈에 대면하는 부위 상에 스웰링 댐핑부를 형성하여 반복적인 충방전 과정에서 팽창하게 되는 전지모듈로 인해 대면하고 있는 측면 부위에 응력이 집중됨에 따라 발생할 수 있는 구조의 피로(fatigue) 현상을 완화할 수 있다.In addition to the advantages achieved in the relationship between the battery pack and external factors described above, internally, a battery that expands during repetitive charging and discharging processes by forming a swelling damping part on the area where the spacer faces the outermost battery module. Due to the module, it is possible to alleviate structural fatigue that may occur due to the concentration of stress on the facing side.

하나의 구체적인 예에서, 상기 전지셀들 또는 단위모듈들이 프레임 부재의 카트리지에 탑재된 상태에서 인접 배열된 카트리지들과의 결합에 의해 전지모듈을 형성하고 있고, 상기 카트리지는 측면부가 스페이서와 대면하도록 배열되어 있는 구조로 이루어질 수 있다.In one specific example, a battery module is formed by combining the battery cells or unit modules with cartridges arranged adjacent to each other while the battery cells or unit modules are mounted on the cartridge of the frame member, and the cartridge is arranged so that the side surface faces the spacer. It can be made in a structure that is.

구체적으로, 상기 프레임 부재에 대응되는 위치에는 스페이서의 외주변이 위치하고 있고, 내측 중앙 부위에 대응되는 위치에는 스페이서의 스웰링 댐핑부가 형성되어 있는 구조로 이루어질 수 있다.Specifically, the outer periphery of the spacer is positioned at a position corresponding to the frame member, and the swelling damping portion of the spacer is formed at a position corresponding to the inner central portion.

경우에 따라서는, 상기 스페이서의 외주변은 대면하는 카트리지의 외주변을 감싸도록 연장되어 있는 구조로 이루어질 수 있다.In some cases, the outer periphery of the spacer may have a structure extending to surround the outer periphery of the facing cartridge.

일반적으로, 전지셀 또는 단위모듈은 외주변이 프레임 부재에 의해 고정된 상태로 카트리지에 탑재되므로 스웰링에 의한 전지모듈의 팽창 현상은 내측의 중앙 부위를 중심으로 발생하게 된다.In general, since the battery cell or the unit module is mounted on the cartridge with the outer periphery fixed by the frame member, the expansion of the battery module due to swelling occurs around the inner central portion.

이러한 구조적인 특성을 고려할 때, 카트리지의 측면부, 즉, 프레임 부재에 대면하는 위치에 배열된 스페이서의 외주변을 통해 외력으로부터 전지모듈 어셈블리의 안전성 또는 내구성을 확보하고, 내측 중앙 부위에 형성된 스웰링 댐핑부를 통해 응력 집중에 따른 내부 구조물의 피로 현상을 완화할 수 있다.In consideration of these structural characteristics, the safety or durability of the battery module assembly is secured from external force through the outer periphery of the spacer arranged at the side of the cartridge, that is, the position facing the frame member, and the swelling damping formed in the inner central part It is possible to alleviate the fatigue phenomenon of the internal structure due to the concentration of stress through the part.

한편, 중대형 전지팩은 일반적으로 복수의 전지셀들이 케이스 내에 고정된 상태로 장착된 구조로 이루어져 있으므로, 각각의 팽창된 전지셀들은 한정된 케이스 내에서 더욱 가압되는 문제가 존재한다.Meanwhile, since a medium- to large-sized battery pack has a structure in which a plurality of battery cells are mounted in a fixed state in a case, there is a problem that each of the expanded battery cells is further pressed in a limited case.

이러한 문제를 해결하고자, 하나의 구체적인 예에서, 상기 스웰링 댐핑부는 전지모듈 어셈블리의 최외측 전지모듈과 대면하도록 스페이서의 일 측면에만 형성되어 있고, 상기 스웰링 댐핑부는 스페이서의 일 측면과 최외측 전지모듈의 계면으로부터 측면 지지부재를 향하는 방향, 예를 들어, 전지모듈이 부풀어 오르는 방향으로 내향 만입된 구조로 이루어질 수 있다.To solve this problem, in one specific example, the swelling damping part is formed only on one side of the spacer to face the outermost battery module of the battery module assembly, and the swelling damping part is formed on one side of the spacer and the outermost battery. It may have a structure in which the battery module is depressed inward from the interface of the module toward the side support member, for example, in a direction in which the battery module swells.

예를 들어, 상기 내향 만입된 스웰링 댐핑부의 내부 구조는, 전지모듈의 스웰링으로 인한 응력 집중을 완화할 수 있도록 전지모듈의 팽창 부위에 대응하는 형상으로 이루어질 수 있고, 고용량의 전지팩 제조를 위해 내부에 포함된 전지셀 또는 단위모듈의 개수가 늘어날 경우를 고려하여 상기 스웰링 댐핑부의 만입된 깊이는 1 mm 내지 10 mm의 크기로 이루어질 수 있다.For example, the internal structure of the swelling damping unit recessed inward may be formed in a shape corresponding to the expansion portion of the battery module so as to relieve stress concentration due to swelling of the battery module, and manufacture of a high-capacity battery pack In consideration of an increase in the number of battery cells or unit modules included therein, the indentation depth of the swelling damping part may be 1 mm to 10 mm.

경우에 따라서는, 전지모듈의 종류 또는 형상에 따라 스웰링 부위의 부피가 변화할 수 있음을 고려하여, 평면 상으로 상기 스웰링 댐핑부와 최외측 전지모듈 간의 계면과 동일한 평면에 위치하고 있는 스웰링 댐핑부의 수직 단면적의 크기는, 스페이서의 표면적의 넓이를 기준으로 50% 내지 80%의 크기를 가지는 구조로 이루어질 수 있다.In some cases, considering that the volume of the swelling portion may change depending on the type or shape of the battery module, a swelling located in the same plane as the interface between the swelling damping unit and the outermost battery module on a plane. The size of the vertical cross-sectional area of the damping part may be of a structure having a size of 50% to 80% based on the area of the surface area of the spacer.

다만, 전지모듈을 구성하고 있는 전지셀 또는 단위모듈의 구조에 따라 스웰링에 의해 팽창되는 부위의 부피, 수직 단면적, 부풀어 오르는 높이가 상이해질 수 있는 바, 스웰링 댐핑부의 수직 단면적의 넓이 또는 만입된 깊이는 상기와 같은 수치만으로 제한되는 것은 아니다.However, depending on the structure of the battery cell or unit module constituting the battery module, the volume, vertical cross-sectional area, and swelling height of the area expanded by swelling may be different, and the width or indentation of the vertical cross-sectional area of the swelling damping part The resulting depth is not limited to the above values.

또한, 전지모듈의 스웰링으로 인한 팽창 부위는, 전지모듈의 외주변으로부터 중심부에 이르기까지 팽창 정도가 점점 증가하게 되며, 전지모듈이 장방형의 구조로 이루어진 점을 고려할 때, 상기 내향 만입된 스웰링 댐핑부의 내부는 수직 단면상으로 장방형의 구조로 이루어져 있고, 네 모서리는 곡률을 가지도록 둥글게 형성되어 있으며, 내향 만입된 깊이 방향으로 갈수록 수직 단면적의 크기가 감소하는 구조일 수 있다.In addition, the expansion portion due to swelling of the battery module gradually increases from the outer periphery of the battery module to the center, and considering that the battery module has a rectangular structure, the inwardly indented swelling The inside of the damping part has a rectangular structure in a vertical cross-section, four corners are formed to have a curvature, and the size of the vertical cross-sectional area decreases toward the depth direction that is indented inward.

상기 측면 지지부재는 금속 플레이트로 이루어져 있을 수 있다.The side support member may be made of a metal plate.

상기 스페이서는 전지팩 외부에서 가해진 충격을 완화할 수 있도록 탄성 변형될 수 있는 고분자 수지 또는 수지 복합체로 이루어진 구조일 수 있다.The spacer may have a structure made of a polymer resin or a resin composite that can be elastically deformed to alleviate an impact applied from the outside of the battery pack.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지팩은 전지팩의 외부적인 요인과 관련하여, 측면 지지부재와 최외측 전지모듈 사이에 개재된 스페이서를 통해 외부 충격을 흡수함으로써 전지모듈의 안정적인 장착 구조를 유지할 수 있으며, 내부적으로는, 스페이서의 일측면에 형성된 스웰링 댐핑부를 통해 전지모듈의 스웰링 현상으로 인해 특정 부위에 응력이 집중되는 현상을 완화할 수 있는 장점이 있다.As described above, in relation to external factors of the battery pack, the battery pack according to the present invention absorbs external shock through a spacer interposed between the side support member and the outermost battery module, thereby providing a stable mounting structure of the battery module. It can be maintained, and internally, there is an advantage of being able to alleviate a phenomenon in which stress is concentrated in a specific region due to the swelling phenomenon of the battery module through the swelling damping portion formed on one side of the spacer.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지팩의 모식도이다;
도 2는 도 1의 전지팩에 포함된 전지모듈 어셈블리의 최외측에 위치한 전지모듈을 부분적으로 확대한 확대도이다;
도 3은 최외측 전지모듈과 측면 지지부재 사이에 스페이서가 개재되어 있는 구조의 모식도이다; 및
도 4는 도 3의 스페이서에 형성된 스웰링 댐핑부의 내측을 향해 스웰링에 의해 부풀어 오른 최외측 전지모듈의 일 부위에 대한 모식도이다.1 is a schematic diagram of a battery pack according to an embodiment of the present invention;
2 is a partially enlarged view of a battery module located on the outermost side of the battery module assembly included in the battery pack of FIG. 1;
3 is a schematic diagram of a structure in which a spacer is interposed between an outermost battery module and a side support member; And
4 is a schematic diagram of a portion of the outermost battery module swelled by swelling toward the inside of the swelling damping portion formed in the spacer of FIG. 3.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, it will be described with reference to the drawings according to an embodiment of the present invention, but this is for an easier understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

도 1에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지팩의 모식도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 전지팩에 포함된 전지모듈 어셈블리의 최외측에 위치한 전지모듈을 부분적으로 확대한 확대도가 도시되어 있으며, 도 3에는 최외측 전지모듈과 측면 지지부재 사이에 스페이서가 개재되어 있는 모식도이다.1 is a schematic diagram of a battery pack according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partially enlarged view of a battery module located at the outermost side of the battery module assembly included in the battery pack of FIG. 1 3 is a schematic diagram in which a spacer is interposed between the outermost battery module and the side support member.

도 1 내지 도 3을 함께 참조하면, 전지팩(200)은 그 내부에 복수의 전지모듈들(100a, 100b, 100c, 100d)을 포함하고 있는 전지모듈 어셈블리(100), 상면에 전지모듈 어셈블리(100)가 탑재되어 있는 베이스 플레이트(110), 전지모듈 어셈블리(100)의 최외측을 감싸고 있는 측면 지지부재(120) 및 측면 지지부재(120)와 최외측에 위치한 전지모듈들(100a, 100d) 사이에 개재되어 있는 스페이서(130)를 포함하고 있다.1 to 3 together, the battery pack 200 includes a battery module assembly 100 including a plurality of battery modules 100a, 100b, 100c, 100d therein, and a battery module assembly ( The base plate 110 on which the 100) is mounted, the side support member 120 and the side support member 120 surrounding the outermost side of the battery module assembly 100 and the battery modules 100a and 100d located at the outermost side It includes a spacer 130 interposed therebetween.

도 3을 참조하면, 최외측 전지모듈(100a)과 대면하는 스페이서(130)의 일 측면에 형성된 스웰링 댐핑부(131)는 측면 지지부재(120) 측으로 내향 만입된 구조를 이루고 있다.Referring to FIG. 3, the swelling damping part 131 formed on one side of the spacer 130 facing the outermost battery module 100a has a structure inwardly recessed toward the side support member 120.

도 4에는 도 3의 스웰링 댐핑부의 내측을 향해 전지모듈의 일 부위가 스웰링에 의해 부풀어 오른 모습이 모식적으로 도시되어 있다.FIG. 4 schematically shows a state in which a part of the battery module is swollen by swelling toward the inside of the swelling damping part of FIG. 3.

반복적인 충방전 과정에서 발생한 가스로 인하여 전지모듈들(100a, 100b)은 화살표 방향으로 점차 팽창하게 되며, 최외측 전지모듈(100a)의 팽창된 일 부위는 스웰링 댐핑부(131)의 내측으로 삽입되는 형태를 이루게 된다.Due to the gas generated in the repetitive charging and discharging process, the battery modules 100a and 100b gradually expand in the direction of the arrow, and an expanded part of the outermost battery module 100a is toward the inside of the swelling damping part 131. It is in the form of being inserted.

이러한 형태의 스웰링 댐핑부(131)가 없는 종래의 전지팩을 고려하면, 전지모듈의 스웰링 부위와 스페이서가 상호 밀착된 상태에서 반복적으로 가압되고, 이러한 현상이 반복되는 경우, 발화 및 폭발의 위험성이 높아지는 문제가 존재한다.Considering the conventional battery pack without the swelling damping part 131 of this type, the swelling part of the battery module and the spacer are repeatedly pressed in a state in which they are in close contact with each other, and if this phenomenon is repeated, ignition and explosion There is a problem that increases the risk.

따라서, 본 발명에 따른 전지팩은 스페이서(130)의 일 측면에 형성된 스웰링 댐핑부(131)를 통해 이러한 위험 요소를 미연에 방지할 수 있다.Accordingly, the battery pack according to the present invention can prevent such risk factors in advance through the swelling damping part 131 formed on one side of the spacer 130.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 수행하는 것이 가능할 것이다.Those of ordinary skill in the field to which the present invention belongs will be able to perform various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above contents.

Claims (12)

둘 이상의 전지모듈들이 포함되어 있는 전지팩으로서,
복수의 전지셀들 또는 단위모듈들이 모듈 케이스에 각각 내장되어 있는 구조의 전지모듈들이, 전기적으로 상호 연결된 상태에서, 측면 방향으로 상호 접하도록 배열되어 있는 구조의 전지모듈 어셈블리;
상기 전지모듈 어셈블리의 최외측에 위치한 전지모듈들의 측면을 감싸는 측면 지지부재들; 및
상기 측면 지지부재와 최외측 전지모듈의 사이에 개재되어 있는 스페이서;
를 포함하고 있고,
상기 전지모듈 어셈블리는,
상기 전지셀들 또는 단위모듈들이 프레임 부재의 카트리지에 탑재된 상태에서 인접 배열된 카트리지들과의 결합에 의해 전지모듈을 형성하고,
상기 카트리지 중 최외측 카트리지는 측면부가 상기 스페이서와 대면하도록 배열되며,
상기 스페이서는,
최외측 전지모듈에 대면하는 부위의 적어도 일부 부위에 전지모듈의 스웰링으로 인한 국부적인 응력집중을 완화시킬수 있도록 형성된 스웰링 댐핑부를 포함하며,
상기 프레임 부재에 대응되는 위치에 스페이서의 외주변이 형성되며,
상기 외주변의 내측 중앙 부위에 대응되는 위치에 스웰링 댐핑부가 형성되고,
상기 스페이서의 스웰링 댐핑부는,
상기 스페이서의 일 측면과 최외측 전지모듈의 계면으로부터 측면 지지부재를 향하는 방향으로 내향 만입된 구조로 이루어져 있으며,
상기 내향 만입된 스웰링 댐핑부의 내부 구조는,
전지모듈의 스웰링으로 인한 응력 집중을 완화할 수 있도록 전지모듈의 팽창 부위에 대응하는 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지팩. As a battery pack containing two or more battery modules,
A battery module assembly having a structure in which battery modules having a structure in which a plurality of battery cells or unit modules are respectively embedded in a module case are arranged so as to be in contact with each other in a lateral direction while electrically connected to each other;
Side support members surrounding side surfaces of the battery modules located on the outermost side of the battery module assembly; And
A spacer interposed between the side support member and the outermost battery module;
Contains,
The battery module assembly,
In a state in which the battery cells or unit modules are mounted on a cartridge of a frame member, a battery module is formed by combining with adjacent cartridges,
Of the cartridges, the outermost cartridge is arranged so that the side portion faces the spacer,
The spacer,
It includes a swelling damping part formed to alleviate local stress concentration due to swelling of the battery module in at least a part of the area facing the outermost battery module,
The outer periphery of the spacer is formed at a position corresponding to the frame member,
A swelling damping part is formed at a position corresponding to the inner central part of the outer periphery
The swelling damping part of the spacer,
It has a structure that is recessed inward from the interface between one side of the spacer and the outermost battery module toward the side support member,
The internal structure of the inwardly indented swelling damping unit,
A battery pack, characterized in that it has a shape corresponding to the expansion portion of the battery module so as to relieve stress concentration due to swelling of the battery module. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 스페이서의 외주변은 대면하는 카트리지의 외주변을 감싸도록 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 1, wherein an outer periphery of the spacer extends to surround an outer periphery of a facing cartridge. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 스웰링 댐핑부는 전지모듈 어셈블리의 최외측 전지모듈과 대면하도록 스페이서의 일 측면에만 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 1, wherein the swelling damping part is formed only on one side of the spacer so as to face the outermost battery module of the battery module assembly. 삭제delete 제 5 항에 있어서, 평면 상으로 상기 스웰링 댐핑부와 최외측 전지모듈 간의 계면과 동일한 평면에 위치하고 있는 스웰링 댐핑부의 수직 단면적의 크기는 스페이서의 표면적의 넓이를 기준으로 50% 내지 80%의 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 전지팩.The method of claim 5, wherein the size of the vertical cross-sectional area of the swelling damping part located in the same plane as the interface between the swelling damping part and the outermost battery module in a plane is 50% to 80% based on the area of the surface area of the spacer. A battery pack, characterized in that it has a size. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 스웰링 댐핑부의 만입된 깊이는 1 mm 내지 10 mm의 크기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 1, wherein the swelling damping part has a depth of 1 mm to 10 mm. 제 5 항에 있어서, 상기 내향 만입된 스웰링 댐핑부의 내부는 수직 단면상으로 장방형의 구조로 이루어져 있고, 네 모서리는 곡률을 가지도록 둥글게 형성되어 있으며, 내향 만입된 깊이 방향으로 갈수록 수직 단면적의 크기가 감소하는 구조인 것을 특징으로 하는 전지팩.The method of claim 5, wherein the inwardly indented swelling damping portion has a rectangular structure in a vertical cross-section, and four corners are rounded to have curvature, and the size of the vertical cross-sectional area increases toward the inwardly indented depth direction. A battery pack, characterized in that the structure is reduced. 제 1 항에 있어서, 상기 측면 지지부재는 금속 플레이트로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 1, wherein the side support member is made of a metal plate. 제 1 항에 있어서, 상기 스페이서는 고분자 수지 또는 수지 복합체로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 1, wherein the spacer is made of a polymer resin or a resin composite.
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