KR102395232B1 - Battery module, method for preparing the same and battery pack including the same - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈은 복수의 전지 셀을 포함하는 셀 적층체; 및 상기 셀 적층체를 수용하는 모듈 프레임을 포함하고, 상기 모듈 프레임의 바닥부는, 열전도성 수지층이 형성된 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역을 포함하며, 상기 제1 영역의 열전도성 수지층 및 상기 제2 영역의 열전도성 수지층은 상기 제3 영역의 열전도성 수지층보다 두껍다.A battery module according to an embodiment of the present invention includes a cell stack including a plurality of battery cells; and a module frame accommodating the cell stack, wherein a bottom portion of the module frame includes a first region, a second region, and a third region on which a thermally conductive resin layer is formed, and the number of thermal conductivity of the first region The formation layer and the thermally conductive resin layer of the second region are thicker than the thermally conductive resin layer of the third region.

Description

전지 모듈, 그 제조 방법 및 전지 모듈을 포함하는 전지 팩{BATTERY MODULE, METHOD FOR PREPARING THE SAME AND BATTERY PACK INCLUDING THE SAME}A battery module, a manufacturing method thereof, and a battery pack including the battery module TECHNICAL FIELD

본 발명은 전지 모듈, 그 제조 방법 및 전지 모듈을 포함하는 전지 팩에 관한 것으로서, 구체적으로는 열전도성 수지의 정량 도포가 가능한 전지 모듈의 제조 방법, 상기 방법으로 제조된 전지 모듈 및 상기 전지 모듈을 포함하는 전지 팩에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module, a method for manufacturing the same, and a battery pack including the battery module, specifically, a method for manufacturing a battery module capable of quantitative application of a thermal conductive resin, a battery module manufactured by the method, and the battery module It relates to a battery pack comprising.

현대 사회에서는 휴대폰, 노트북, 캠코더, 디지털 카메라 등의 휴대형 기기의 사용이 일상화되면서, 상기와 같은 모바일 기기와 관련된 분야의 기술에 대한 개발이 활발해지고 있다. 또한, 충방전이 가능한 이차 전지는 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량 등의 대기 오염 등을 해결하기 위한 방안으로, 전기 자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(P-HEV) 등의 동력원으로 이용되고 있는바, 이차 전지에 대한 개발의 필요성이 높아지고 있다.In modern society, as the use of portable devices such as mobile phones, laptops, camcorders, and digital cameras has become commonplace, the development of technologies related to the mobile devices as described above is becoming active. In addition, a rechargeable battery capable of charging and discharging is a measure to solve air pollution such as conventional gasoline vehicles using fossil fuels, and electric vehicles (EVs), hybrid electric vehicles (HEVs), plug-in hybrid electric vehicles ( P-HEV) is being used as a power source, and the need for the development of secondary batteries is increasing.

현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충, 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.Currently commercialized secondary batteries include nickel cadmium batteries, nickel hydride batteries, nickel zinc batteries, and lithium secondary batteries. Among them, lithium secondary batteries do not have much memory effect compared to nickel-based secondary batteries, so charging and discharging are possible freely. , the self-discharge rate is very low and the energy density is high.

이러한 리튬 이차 전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차 전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재, 즉 전지 케이스를 구비한다.Such a lithium secondary battery mainly uses a lithium-based oxide and a carbon material as a positive electrode active material and a negative electrode active material, respectively. A lithium secondary battery includes an electrode assembly in which a positive electrode plate and a negative electrode plate to which the positive electrode active material and the negative electrode active material are applied, respectively, are disposed with a separator interposed therebetween, and a casing for sealing and housing the electrode assembly together with an electrolyte, that is, a battery case.

일반적으로 리튬 이차 전지는 외장재의 형상에 따라, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차 전지와 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 이차 전지로 분류될 수 있다.In general, a lithium secondary battery may be classified into a can-type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a metal can and a pouch-type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a pouch of an aluminum laminate sheet, depending on the shape of the exterior material.

소형 기기들에 이용되는 이차 전지의 경우, 2-3개의 전지 셀들이 배치되나, 자동차 등과 같은 중대형 디바이스에 이용되는 이차 전지의 경우는, 다수의 전지 셀을 전기적으로 연결한 전지 모듈(Battery module)이 이용된다. 이러한 전지 모듈은 다수의 전지 셀이 서로 직렬 또는 병렬로 연결되어 셀 적층체를 형성함으로써 용량 및 출력이 향상된다. 또한, 하나 이상의 전지 모듈은 BMS(Battery Management System), 냉각 시스템 등의 각종 제어 및 보호 시스템과 함께 장착되어 전지 팩을 형성할 수 있다.In the case of secondary batteries used in small devices, 2-3 battery cells are disposed, but in the case of secondary batteries used in mid- to large-sized devices such as automobiles, a battery module in which a plurality of battery cells are electrically connected this is used In such a battery module, a plurality of battery cells are connected in series or parallel to each other to form a cell stack, so that capacity and output are improved. In addition, one or more battery modules may be mounted together with various control and protection systems, such as a battery management system (BMS) and a cooling system, to form a battery pack.

도 1은 종래의 전지 모듈(10)에 대한 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a conventional battery module 10 .

도 1을 참고하면, 전지 모듈(10)은, 전면과 후면이 개방되어 셀 적층체(20)를 내부 공간에 수납하는 모노 프레임(30) 및 모노 프레임(30)의 전면과 후면을 덮는 엔드 플레이트(60)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , the battery module 10 has a mono frame 30 with its front and back open to accommodate the cell stack 20 in an internal space, and an end plate covering the front and back surfaces of the mono frame 30 . (60).

이러한 모노 프레임(30)의 경우, 셀 적층체(20)가 도 1에 도시한 화살표와 같이 X축 방향을 따라 모노 프레임(30)의 개방된 전면 또는 후면으로 수평 조립되는 형태이다. 다만, 모노 프레임(30)의 높이는 셀 적층제(20)의 최대 높이와 삽입 과정에서의 조립 공차(clearance) 등을 고려해 높게 설계되어야 하며, 그로 인해 불필요하게 낭비되는 공간이 발생할 수 밖에 없다. 여기서, 공차(clearance)란 끼워 맞춤 등에 의해 발생하는 틈을 말한다.In the case of the mono frame 30 , the cell stack 20 is horizontally assembled with the open front or rear surface of the mono frame 30 along the X-axis direction as shown by the arrow shown in FIG. 1 . However, the height of the mono frame 30 must be designed to be high in consideration of the maximum height of the cell stacker 20 and the assembly tolerance during the insertion process, and thus unnecessarily wasted space is inevitably generated. Here, the tolerance refers to a gap generated by fitting or the like.

한편, 셀 적층체(20)의 하부와 모노 프레임(30) 사이에, 열 전달 및 셀 적층체의 고정을 위한 열전도성 수지층을 형성할 수 있다. 일반적으로, 셀 적층체(20)를 모노 프레임(30)에 삽입한 이후에, 모노 프레임(30)에 형성된 주입구를 통해 열전도성 수지를 삽입함으로써, 열전도성 수지층을 형성한다.Meanwhile, a thermally conductive resin layer for heat transfer and fixing of the cell stack may be formed between the lower portion of the cell stack 20 and the mono frame 30 . In general, after inserting the cell stack 20 into the monoframe 30 , the thermally conductive resin layer is formed by inserting the thermally conductive resin through an injection hole formed in the monoframe 30 .

다만, 상기와 같은 주입 방법의 경우, 각 전지 모듈에서의 부품의 공차로 인해 열전도성 수지의 정량 주입이 어려워, 필요 이상의 열전도성 수지가 소비되는 단점이 있다.However, in the case of the injection method as described above, it is difficult to quantitatively inject the thermal conductive resin due to the tolerance of the components in each battery module, and there is a disadvantage in that the thermal conductive resin is consumed more than necessary.

본 발명의 실시예들은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 내부 공간을 더 효율적으로 활용할 수 있고, 열전도성 수지를 정량 주입할 수 있는 전지 모듈의 제조 방법, 상기 방법으로 제조된 전지 모듈 및 상기 전지 모듈을 포함하는 전지 팩을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Embodiments of the present invention are to solve the above problems of the previously proposed methods, the internal space can be used more efficiently, and a method for manufacturing a battery module capable of quantitatively injecting a thermal conductive resin, the method An object of the present invention is to provide a manufactured battery module and a battery pack including the battery module.

다만, 본 발명의 실시예들이 해결하고자 하는 과제는 상술한 과제에 한정되지 않고 본 발명에 포함된 기술적 사상의 범위에서 다양하게 확장될 수 있다.However, the problems to be solved by the embodiments of the present invention are not limited to the above problems and may be variously expanded within the scope of the technical idea included in the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈은 복수의 전지 셀을 포함하는 셀 적층체; 및 상기 셀 적층체를 수용하는 모듈 프레임을 포함하고, 상기 모듈 프레임의 바닥부는, 열전도성 수지층이 형성된 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역을 포함하며, 상기 제1 영역의 열전도성 수지층 및 상기 제2 영역의 열전도성 수지층은 상기 제3 영역의 열전도성 수지층보다 두껍다.A battery module according to an embodiment of the present invention includes a cell stack including a plurality of battery cells; and a module frame accommodating the cell stack, wherein a bottom portion of the module frame includes a first region, a second region, and a third region on which a thermally conductive resin layer is formed, and the number of thermal conductivity of the first region The formation layer and the thermally conductive resin layer of the second region are thicker than the thermally conductive resin layer of the third region.

상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 상기 모듈 프레임의 상기 바닥부에서 서로 이격된 양 단부에 위치하고, 상기 제3 영역은 서로 이격된 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이에 위치할 수 있다.The first region and the second region may be positioned at opposite ends spaced apart from each other in the bottom portion of the module frame, and the third region may be positioned between the first region and the second region spaced apart from each other.

상기 제3 영역의 열전도성 수지층은, 상기 제1 영역의 열전도성 수지층과 인접한 제1 열전도성 수지층 및 상기 제2 영역의 열전도성 수지층과 인접한 제2 열전도성 수지층을 포함할 수 있고, 상기 제3 영역은, 상기 제1 열전도성 수지층과 상기 제2 열전도성 수지층 사이에 위치한 열전도성 수지 미도포부를 포함할 수 있다.The thermally conductive resin layer of the third region may include a first thermally conductive resin layer adjacent to the thermally conductive resin layer of the first region and a second thermally conductive resin layer adjacent to the thermally conductive resin layer of the second region and the third region may include a non-coated portion of the thermally conductive resin positioned between the first thermally conductive resin layer and the second thermally conductive resin layer.

상기 전지 모듈은 상기 열전도성 수지 미도포부를 덮는 절연 필름을 더 포함할 수 있다.The battery module may further include an insulating film covering the non-coated portion of the thermally conductive resin.

상기 전지 모듈은 상기 제1 열전도성 수지층 및 상기 제2 열전도성 수지층 중 적어도 하나와 상기 바닥부 사이에 위치한 절연 필름을 더 포함할 수 있다.The battery module may further include an insulating film positioned between the bottom and at least one of the first thermally conductive resin layer and the second thermally conductive resin layer.

상기 전지 모듈은 상기 제1 열전도성 수지층 및 상기 제2 열전도성 수지층 사이에 위치한 절연 필름을 더 포함할 수 있다.The battery module may further include an insulating film positioned between the first thermally conductive resin layer and the second thermally conductive resin layer.

상기 모듈 프레임의 전면과 후면이 각각 개방되고, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역은, 상기 전면 및 상기 후면과 각각 인접한 상기 바닥부의 양 단부에 각각 위치할 수 있다.A front surface and a rear surface of the module frame may be opened, respectively, and the first area and the second area may be respectively located at both ends of the bottom part adjacent to the front surface and the rear surface, respectively.

상기 복수의 전지 셀의 전극 리드는, 상기 전면 및 상기 후면을 향해 돌출될 수 있다.The electrode leads of the plurality of battery cells may protrude toward the front surface and the rear surface.

상기 제3 영역의 열전도성 수지층과 상기 바닥부 사이에 위치하는 절연 필름을 더 포함할 수 있다.An insulating film positioned between the thermal conductive resin layer of the third region and the bottom portion may be further included.

상기 복수의 전지 셀의 적층 방향은 상기 모듈 프레임의 상기 바닥부와 평행하고, 상기 복수의 전지 셀 각각이 상기 열전도성 수지층과 접촉할 수 있다.A stacking direction of the plurality of battery cells may be parallel to the bottom portion of the module frame, and each of the plurality of battery cells may be in contact with the thermal conductive resin layer.

상기 모듈 프레임은 상부가 개방된 U자형일 수 있고, 상기 전지 모듈은 상기 모듈 프레임의 상기 상부에서 상기 셀 적층체를 덮는 상부 플레이트를 더 포함할 수 있다.The module frame may have an open U-shaped upper portion, and the battery module may further include an upper plate covering the cell stack in the upper portion of the module frame.

상기 모듈 프레임은 상기 바닥부의 마주보는 양 측면에서 상부 방향으로 연장된 2개의 측면부를 더 포함하고, 상기 2개의 측면부 사이의 거리는 상기 상부 플레이트의 폭과 동일할 수 있다.The module frame may further include two side portions extending upward from opposite side surfaces of the bottom portion, and a distance between the two side portions may be equal to a width of the upper plate.

본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈의 제조 방법은 상부가 개방된 모듈 프레임의 바닥부에 열전도성 수지를 도포하여 열전도성 수지 도포층을 형성하는 단계; 복수의 전지 셀을 포함하는 셀 적층체가, 상부가 개방된 상기 모듈 프레임의 바닥부를 향해 수직하게 이동하는 단계; 상기 셀 적층체가 상기 열전도성 수지 도포층을 압축하면서 열전도성 수지층을 형성하는 단계; 및 상기 개방된 모듈 프레임의 상부에서 상기 셀 적층체를 덮도록 상부 플레이트를 장착하는 단계를 포함하고, 상기 모듈 프레임의 바닥부는 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역을 포함하며, 상기 열전도성 수지 도포층을 형성하는 단계에서 상기 열전도성 수지가 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에 도포되고, 상기 열전도성 수지층을 형성하는 단계에서 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에 도포된 상기 열전도성 수지가 상기 제3 영역으로 이동한다.A method of manufacturing a battery module according to an embodiment of the present invention includes the steps of forming a thermally conductive resin coating layer by applying a thermally conductive resin to the bottom of a module frame with an open top; vertically moving a cell stack including a plurality of battery cells toward a bottom of the module frame with an open top; forming a thermally conductive resin layer while the cell laminate compresses the thermally conductive resin coating layer; and mounting an upper plate so as to cover the cell stack on an upper portion of the open module frame, wherein a bottom portion of the module frame includes a first region, a second region and a third region, and the thermal conductivity In the step of forming the resin coating layer, the thermal conductive resin is applied to the first region and the second region, and in the step of forming the thermal conductive resin layer, the thermoelectric resin applied to the first region and the second region The porcelain resin moves to the third region.

상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 상기 모듈 프레임의 상기 바닥부에서 서로 이격된 양 단부에 위치하고, 상기 제3 영역은 서로 이격된 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이에 위치할 수 있다.The first region and the second region may be positioned at opposite ends spaced apart from each other in the bottom portion of the module frame, and the third region may be positioned between the first region and the second region spaced apart from each other.

상기 모듈 프레임의 전면과 후면이 각각 개방되고, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역은, 상기 전면 및 상기 후면과 각각 인접한 상기 바닥부의 양 단부에 위치할 수 있다.A front surface and a rear surface of the module frame may be opened, respectively, and the first area and the second area may be located at both ends of the bottom part adjacent to the front surface and the rear surface, respectively.

상기 복수의 전지 셀의 전극 리드는, 상기 전면 및 상기 후면을 향해 돌출될 수 있다.The electrode leads of the plurality of battery cells may protrude toward the front surface and the rear surface.

상기 전지 모듈의 제조 방법은 상기 제3 영역 상에 절연 필름을 배치하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method of manufacturing the battery module may further include disposing an insulating film on the third region.

본 발명의 실시예들에 따르면, 모듈 프레임에 대한 셀 적층체의 수직 조립을 통해, 전지 모듈 내 불필요한 공간을 줄일 수 있어 내부 공간을 효율적으로 활용할 수 있다.According to embodiments of the present invention, through vertical assembly of the cell stack with respect to the module frame, unnecessary space in the battery module can be reduced, so that the internal space can be efficiently utilized.

또한, 기존의 주입 방식 대신, 열전도성 수지를 도포하여 열전도성 수지층을 형성하는 것이므로, 열전도성 수지를 필요한 만큼만 정량 도포하기 용이하다.In addition, since the thermally conductive resin layer is formed by applying the thermally conductive resin instead of the conventional injection method, it is easy to apply the thermally conductive resin in a quantitative amount only as needed.

도 1은 종래의 전지 모듈에 대한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈의 제조 방법을 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 모듈 프레임을 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 2의 셀 적층체에 포함된 하나의 전지 셀을 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 3의 절단선 B-B’를 따라 자른 단면도의 일부를 나타낸다.
도 6은 셀 적층체가 열전도성 수지 도포층을 압축한 이후를 나타내는 단면도이다.
도 7 내지 도 10은 각각 본 발명의 다른 변형 실시예들을 설명하기 위한 단면도이다.1 is an exploded perspective view of a conventional battery module.
2 is an exploded perspective view illustrating a method of manufacturing a battery module according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view illustrating the module frame of FIG. 2 .
4 is a perspective view illustrating one battery cell included in the cell stack of FIG. 2 .
FIG. 5 shows a part of a cross-sectional view taken along line B-B' of FIG. 3 .
6 is a cross-sectional view showing the cell laminate after compressing the thermally conductive resin coating layer.
7 to 10 are cross-sectional views for explaining other modified embodiments of the present invention, respectively.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, various embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. The present invention may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly explain the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar components throughout the specification.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.In addition, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily indicated for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to the illustrated bar. In order to clearly express various layers and regions in the drawings, the thicknesses are enlarged. And in the drawings, for convenience of description, the thickness of some layers and regions are exaggerated.

또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 “상에” 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 “상에” 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향을 향하여 “위에” 또는 “상에” 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.Also, when a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be “on” or “on” another part, it includes not only cases where it is “directly on” another part, but also cases where there is another part in between. . Conversely, when we say that a part is "just above" another part, we mean that there is no other part in the middle. In addition, to be "on" or "on" the reference part means to be located above or below the reference part, and to necessarily mean to be located "on" or "on" in the direction opposite to gravity not.

또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, throughout the specification, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈(100)과 그 제조 방법을 설명하기 위한 분해 사시도이며, 도 3은 도 2의 모듈 프레임(300)을 나타내는 사시도이다2 is an exploded perspective view for explaining the battery module 100 and a manufacturing method thereof according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a perspective view showing the module frame 300 of FIG. 2 .

도 2 및 도 3을 참고하면, 본 실시예의 전지 모듈(100)은, 복수의 전지 셀(210)을 포함하는 셀 적층체(200) 및 셀 적층체(200)를 수용하는 모듈 프레임(300)을 포함한다. 2 and 3 , the battery module 100 of this embodiment includes a cell stack 200 including a plurality of battery cells 210 and a module frame 300 for accommodating the cell stack 200 . includes

모듈 프레임(300)은 상부가 개방된 U자형일 수 있으며, 전지 모듈(100)은 모듈 프레임(300)의 상기 상부에서 셀 적층체(200)를 덮는 상부 플레이트(500)를 더 포함할 수 있다.The module frame 300 may have an open U-shaped upper portion, and the battery module 100 may further include an upper plate 500 covering the cell stack 200 on the upper portion of the module frame 300 . .

모듈 프레임(300)은 바닥부(310) 및 바닥부(310)의 마주보는 양 측면에서 상부 방향(Z축 방향)으로 연장된 2개의 측면부(320)를 포함하고, 전면(330)과 후면(340)이 개방된 형태일 수 있다. 이 때, 2개의 측면부(320) 사이의 거리는 상부 플레이트(500)의 폭과 동일한 것이 바람직하다.The module frame 300 includes a bottom portion 310 and two side portions 320 extending in the upper direction (Z-axis direction) from opposite sides of the bottom portion 310, and includes a front surface 330 and a rear surface ( 340) may be in an open form. At this time, the distance between the two side portions 320 is preferably equal to the width of the upper plate 500 .

셀 적층체(200)는 일정한 방향을 따라 적층된 복수의 전지 셀(210)을 포함하고, 각 전지 셀(210)의 전극 리드(211)를 연결하는 버스 바(710) 및 버스 바(710)가 장착되는 버스 바 프레임(700)을 더 포함할 수 있다. 이때, 복수의 전지 셀(210)의 적층 방향은 모듈 프레임(300)의 바닥부(310)와 평행할 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 Y축 방향과 나란할 수 있다. The cell stack 200 includes a plurality of battery cells 210 stacked in a predetermined direction, and a bus bar 710 and a bus bar 710 that connect the electrode leads 211 of each battery cell 210 to each other. It may further include a bus bar frame 700 on which is mounted. In this case, the stacking direction of the plurality of battery cells 210 may be parallel to the bottom 310 of the module frame 300 . That is, it may be parallel to the Y-axis direction shown in FIG. 2 .

이러한 셀 적층체(200)가 모듈 프레임(300)의 바닥부(310) 상에 장착되어, 복수의 전지 셀(210) 각각이 모듈 프레임(300)의 바닥부(310)에 도포된 열전도성 수지층과 접촉될 수 있다. 상기 열전도성 수지층에 대해서는 뒤에서 자세히 설명하도록 한다.The cell stack 200 is mounted on the bottom 310 of the module frame 300 , so that each of the plurality of battery cells 210 is thermally conductive water applied to the bottom 310 of the module frame 300 . It can come into contact with the strata. The thermally conductive resin layer will be described in detail later.

도 4는 도 2의 셀 적층체(200)에 포함된 하나의 전지 셀(210)을 나타내는 사시도이다. 도 2 및 도 4를 함께 참고하면, 본 실시예에 따른 전지 셀(210)은 두 개의 전극 리드(211, 212)가 서로 대향하여 전지 본체(213)의 일단부(214a)와 다른 일단부(214b)로부터 각각 돌출되어 있는 구조를 갖는다. 전지 셀(210)은, 전지 케이스(214)에 전극 조립체(미도시)를 수납한 상태로 전지 케이스(214)의 양 단부(214a, 214b)와 이들을 연결하는 양 측면(214c)을 접착함으로써 제조될 수 있다. 이러한 전지 셀(210)들을 구비한 셀 적층체(200)는, 모듈 프레임(300)에 장착되었을 때, 전극 리드(211, 212)들이 전면(330) 또는 후면(340)을 향해 돌출될 수 있다.4 is a perspective view illustrating one battery cell 210 included in the cell stack 200 of FIG. 2 . 2 and 4 together, in the battery cell 210 according to this embodiment, two electrode leads 211 and 212 are opposite to each other, so that one end 214a of the battery body 213 and the other end ( 214b) respectively protruding from the structure. The battery cell 210 is manufactured by adhering both ends 214a and 214b of the battery case 214 and both side surfaces 214c connecting them in a state in which an electrode assembly (not shown) is accommodated in the battery case 214 . can be When the cell stack 200 including the battery cells 210 is mounted on the module frame 300 , the electrode leads 211 and 212 may protrude toward the front surface 330 or the rear surface 340 . .

한편, 전지 모듈(100)은 전면(330)과 후면(340)을 덮는 엔드 플레이트(600)를 더 포함할 수 있다. 모듈 프레임(300)과 엔드 플레이트(600)는 용접 등의 방법에 의해 접합될 수 있으나, 이에 제한되지 않고 다양한 실시예가 적용될 수 있다. 구체적으로 도시하지 않았으나, 변형된 실시예로써, 모듈 프레임은 전면과 후면이 개방되지 않고 일체화된 구조를 형성하여 엔드 플레이트가 불필요한 구조일 수 있다.Meanwhile, the battery module 100 may further include an end plate 600 covering the front surface 330 and the rear surface 340 . The module frame 300 and the end plate 600 may be joined by a method such as welding, but the present invention is not limited thereto and various embodiments may be applied. Although not specifically shown, as a modified embodiment, the module frame may have a structure in which an end plate is unnecessary because the front and rear surfaces of the module frame are not opened and form an integrated structure.

도 2 및 도 3을 다시 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈(100)의 제조 방법은 상부가 개방된 모듈 프레임(300)의 바닥부(310)에 열전도성 수지를 도포하여 열전도성 수지 도포층을 형성하는 단계, 복수의 전지 셀(210)을 포함하는 셀 적층체(200)가 상부가 개방된 모듈 프레임(300)의 바닥부(310)를 향해 수직하게 이동하는 단계 및 셀 적층체(200)가 상기 열전도성 수지 도포층을 압축하면서 열전도성 수지층을 형성하는 단계를 포함한다.Referring back to FIGS. 2 and 3 , in the manufacturing method of the battery module 100 according to an embodiment of the present invention, a thermal conductive resin is applied to the bottom 310 of the module frame 300 with an open top to conduct thermoelectricity. Forming a conductive resin coating layer, the cell stack 200 including a plurality of battery cells 210 vertically moving toward the bottom 310 of the module frame 300 with an open top, and cells and forming the thermally conductive resin layer while the laminate 200 compresses the thermally conductive resin coating layer.

이 때, 셀 적층체(200)가 바닥부(310)를 향해 수직하게 이동하는 것은, 도 2에 도시한 화살표와 같이, Z축 방향의 반대방향을 따라 셀 적층체(200)가 바닥부(310) 상으로 배치되는 것을 의미한다.At this time, the vertical movement of the cell stack 200 toward the bottom 310 means that the cell stack 200 moves along the opposite direction to the Z-axis direction as shown by the arrow in FIG. 310) means to be placed on top.

모듈 프레임(300)의 바닥부(310)는 제1 영역(311), 제2 영역(312) 및 제3 영역(313)을 포함하고, 상기 열전도성 수지 도포층을 형성하는 단계에서 열전도성 수지가 제1 영역(311) 및 제2 영역(312)에 도포된다.The bottom 310 of the module frame 300 includes a first region 311 , a second region 312 , and a third region 313 , and in the step of forming the thermally conductive resin coating layer, the thermal conductive resin is applied to the first region 311 and the second region 312 .

제1 영역(311)과 제2 영역(312)은 바닥부(310)에서 서로 이격된 양 단부에 위치할 수 있다. 구체적으로는, 측면부(320)와 인접한 단부가 아닌, 개방된 전면(330) 및 후면(340)과 각각 인접한 바닥부(310)의 양 단부에 제1 영역(311)과 제2 영역(312)이 위치할 수 있다. 한편, 제3 영역(313)은 서로 이격된 제1 영역(311)과 제2 영역(312) 사이에 위치할 수 있다.The first area 311 and the second area 312 may be located at opposite ends spaced apart from each other in the bottom part 310 . Specifically, the first region 311 and the second region 312 are located at both ends of the bottom portion 310 adjacent to the open front 330 and rear 340 , respectively, rather than at the end adjacent to the side portion 320 . This can be located Meanwhile, the third area 313 may be located between the first area 311 and the second area 312 spaced apart from each other.

즉, 제1 영역(311)과 제2 영역(312)의 위치에 특별한 제한이 있는 것은 아니나, 전면(330) 및 후면(340)과 각각 인접한 바닥부(310)의 양 단부에 위치하는 것이 바람직하다. 전극 리드(211)가 다른 부분에 비해 발열량이 많아, 전극 리드(211)와 대응하는 곳에 제1 영역(311)과 제2 영역(312)이 위치하는 것이 셀 적층체(200)의 냉각에 더 효율적이기 때문이다.That is, there is no particular limitation on the positions of the first region 311 and the second region 312 , but they are preferably located at both ends of the bottom portion 310 adjacent to the front surface 330 and the rear surface 340 , respectively. Do. Since the electrode lead 211 generates a lot of heat compared to other parts, it is better for the cell stack 200 to cool that the first region 311 and the second region 312 are positioned in a place corresponding to the electrode lead 211 . Because it's efficient.

이후, 모듈 프레임(300)의 개방된 상부를 상부 플레이트(500)로 덮고, 모듈 프레임(300)의 전면(330)과 후면(340) 각각을 엔드 플레이트(600)로 덮는 단계가 이어질 수 있다.Thereafter, the steps of covering the open upper portion of the module frame 300 with the upper plate 500 and covering each of the front 330 and rear 340 of the module frame 300 with the end plate 600 may be followed.

앞서 설명한대로, 도 1의 모노 프레임(30)은, 수평 삽입에 따른 조립 공차를 고려하여 모노 프레임(30)의 높이를 여유 있게 설계할 필요가 있으나, 본 실시예에서는 셀 적층체(200)를 수직 방향을 따라서 조립할 수 있기 때문에, 측면부(320)의 높이를 더 낮게 설정하여, 더 컴팩트한 전지 모듈을 구성할 수 있다. 즉, 용량 및 출력이 우수한 전지 모듈을 제조할 수 있다.As described above, in the mono frame 30 of FIG. 1 , it is necessary to design the height of the mono frame 30 in consideration of the assembly tolerance due to horizontal insertion, but in this embodiment, the cell stack 200 is Since it can be assembled along the vertical direction, by setting the height of the side portion 320 lower, it is possible to configure a more compact battery module. That is, it is possible to manufacture a battery module having excellent capacity and output.

도 5는 도 3의 절단선 B-B’를 따라 자른 단면도의 일부를 나타낸다. 특히, 제1 영역(311) 내지 제3 영역(313) 사이의 경계를 확대하여 나타낸다. 도 5를 도 2와 함께 다시 참고하면, 앞서 설명한대로, 바닥부(310) 중 제1 영역(311)과 제2 여역(312)에 열전도성 수지를 도포하여 열전도성 수지 도포층(400)을 형성할 수 있다. 이후, 셀 적층체(200)가 수직 방향(도 2의 Z축과 반대 방향)에 따라 이동하여 열전도성 수지 도포층(400)을 압축할 수 있다. 이에 따라, 제1 영역(311)과 제2 영역(312)의 열전도성 수지 도포층(400)의 일부가 제3 영역(313)로 이동한다. 즉, 제3 영역(313)의 좌측에 위치한 제1 영역(311)의 열전도성 수지 도포층(400)은 C방향으로, 제3 영역(313)의 우측에 위치한 제2 영역(312)의 열전도성 수지 도포층(400)는 C’방향으로 이동한다.5 shows a part of a cross-sectional view taken along the cutting line B-B' of FIG. 3 . In particular, the boundary between the first region 311 to the third region 313 is enlarged. Referring back to FIG. 5 together with FIG. 2 , as described above, a thermal conductive resin coating layer 400 is formed by applying a thermal conductive resin to the first region 311 and the second region 312 of the bottom part 310 . can be formed Thereafter, the cell stack 200 may move in a vertical direction (a direction opposite to the Z-axis of FIG. 2 ) to compress the thermally conductive resin coating layer 400 . Accordingly, a portion of the thermally conductive resin coating layer 400 in the first region 311 and the second region 312 moves to the third region 313 . That is, the thermal conductive resin coating layer 400 of the first region 311 located on the left side of the third region 313 is in the C direction, and the thermoelectricity of the second region 312 located on the right side of the third region 313 is The conductive resin coating layer 400 moves in the C' direction.

앞서 설명한대로, 도 1의 모노 프레임(30)은, 셀 적층체(20)를 삽입한 후에 모노 프레임(30)의 주입구를 통해 열전도성 수지를 주입하기 때문에, 필요 이상의 열전도성 수지가 주입되는 문제가 있었다.As described above, in the mono frame 30 of FIG. 1 , since the thermal conductive resin is injected through the injection hole of the mono frame 30 after the cell stack 20 is inserted, more than necessary thermal conductive resin is injected. there was

본 실시예에서는, 열전도성 수지를 미리 도포하므로 종래와 같은 필요 이상의 과량 주입을 방지할 수 있다. 또한, 셀 적층체(200)의 압축에 의해 열전도성 수지 도포층(400)의 일부가 이동하여 채워지는 형태이므로 열전도성 수지의 정량 도포가 더 용이한 장점이 있다.In this embodiment, since the thermally conductive resin is applied in advance, it is possible to prevent excessive injection more than necessary as in the prior art. In addition, since a portion of the thermally conductive resin coating layer 400 is moved and filled by compression of the cell laminate 200 , there is an advantage that quantitative application of the thermally conductive resin is easier.

한편, 열전도성 수지 도포층(400)의 열전도성 수지는 열전도성 접착 물질을 포함할 수 있으며, 구체적으로 실리콘(Silicone) 소재, 우레탄(Urethan) 소재 및 아크릴(Acrylic) 소재 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 열전도성 수지는, 도포 시에는 액상이나 도포 후에 고화되어 셀 적층체(200)를 구성하는 하나 이상의 전지 셀(210)을 고정하는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 열전도 특성이 뛰어나 전지 셀(210)에서 발생한 열을 신속히 전지 모듈의 외부로 전달하여 전지 모듈의 과열을 방지할 수 있다.On the other hand, the thermally conductive resin of the thermally conductive resin application layer 400 may include a thermally conductive adhesive material, specifically, at least one of a silicone material, a urethane material, and an acrylic material. can The thermally conductive resin may serve to fix one or more battery cells 210 constituting the cell stack 200 by being liquid during application but solidified after application. In addition, it is possible to prevent overheating of the battery module by quickly transferring the heat generated in the battery cell 210 to the outside of the battery module because of its excellent thermal conductivity.

도 6은 셀 적층체가 열전도성 수지 도포층을 압축하여 열전도성 수지층(410a, 420a, 430a)을 형성한 이후를 나타내는 단면도이다.6 is a cross-sectional view illustrating the cell laminate after forming the thermally conductive resin layers 410a, 420a, and 430a by compressing the thermally conductive resin coating layer.

즉, 셀 적층체(미도시)의 압축에 따라, 도 5에 도시된 것처럼 제1 영역(311)과 제2 영역(312)의 열전도성 수지 도포층(400)의 일부가 제3 영역(313)로 이동하고, 도 6에 도시된 것처럼 제1 영역(311)의 열전도성 수지층(410a), 제2 영역(312)의 열전도성 수지층(420a) 및 제3 영역(313)의 열전도성 수지층(430a)을 형성한다.That is, according to the compression of the cell stack (not shown), as shown in FIG. 5 , a portion of the thermally conductive resin coating layer 400 of the first region 311 and the second region 312 is partially formed in the third region 313 . ), and as shown in FIG. 6 , the thermal conductive resin layer 410a of the first region 311, the thermal conductive resin layer 420a of the second region 312, and the thermal conductivity of the third region 313 A resin layer 430a is formed.

상기와 같이, 압축에 의한 열전도성 수지의 이동에 의해 열전도성 수지층(410a, 420a, 430a)이 형성되는 것이므로, 제1 영역(311)의 열전도성 수지층(410a) 및 제2 영역(312)의 열전도성 수지층(420a)은 제3 영역(313)의 열전도성 수지층(430a)보다 두꺼울 수 있다. 보다 상세하게는, 제1 영역(311)의 열전도성 수지층(410a)과 제2 영역(312)의 열전도성 수지층(420a)은 각각 제3 영역(313)의 열전도성 수지층(430a) 방향으로 갈수록 그 두께가 감소할 수 있다.As described above, since the thermally conductive resin layers 410a, 420a, and 430a are formed by the movement of the thermally conductive resin by compression, the thermally conductive resin layer 410a of the first region 311 and the second region 312 are ) of the thermally conductive resin layer 420a may be thicker than the thermally conductive resin layer 430a of the third region 313 . In more detail, the thermally conductive resin layer 410a of the first region 311 and the thermally conductive resin layer 420a of the second region 312 are formed of the thermally conductive resin layer 430a of the third region 313, respectively. The thickness may decrease as it goes in the direction.

여기서 열전도성 수지층(410a, 420a, 430a)의 두께는 바닥부(310)를 기준으로 바닥부(310)의 수직 방향에 대한 길이를 의미한다.Here, the thickness of the thermally conductive resin layers 410a , 420a , and 430a means the length in the vertical direction of the bottom part 310 with respect to the bottom part 310 .

즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 영역(311)의 열전도성 수지층(410a)의 최저점과 바닥부(310) 사이의 길이가 제3 영역(313)의 열전도성 수지층(430a)의 최고점과 바닥부(310) 사이의 길이보다 길 수 있다. 마찬가지로, 제2 영역(312)의 열전도성 수지층(420a)의 최저점과 바닥부(310) 사이의 길이가 제3 영역(313)의 열전도성 수지층(430a)의 최고점과 바닥부(310) 사이의 길이보다 길 수 있다.That is, according to an embodiment of the present invention, the length between the lowest point and the bottom 310 of the thermally conductive resin layer 410a of the first region 311 is the thermal conductive resin layer 430a of the third region 313 . ) may be longer than the length between the highest point and the bottom 310 . Similarly, the length between the lowest point and the bottom part 310 of the thermally conductive resin layer 420a of the second region 312 is the highest point and the bottom part 310 of the thermal conductive resin layer 430a of the third region 313 . may be longer than the length between them.

도 7 내지 도 10은 각각 본 발명의 다른 변형 실시예들을 설명하기 위한 단면도이다. 우선, 도 7은 절연 필름(440)을 더 포함하는 전지 모듈에 대한 단면도이다.7 to 10 are cross-sectional views for explaining other modified embodiments of the present invention, respectively. First, FIG. 7 is a cross-sectional view of a battery module further including an insulating film 440 .

도 7을 참고하면, 바닥부(310)와 제3 영역(313)의 열전도성 수지층(430b) 사이에, 전기적 절연을 위한 절연 필름(440)이 더 위치할 수 있다.Referring to FIG. 7 , an insulating film 440 for electrical insulation may be further positioned between the bottom 310 and the thermally conductive resin layer 430b of the third region 313 .

즉, 도 3 및 도 5에서의 제3 영역(313) 상에 절연 필름(440)을 더 배치하고, 제1 영역(311)과 제2 영역(312)에 도포된 열전도성 수지 도포층(400)이 절연 필름 위로 이동하면서 도 7에서와 같은 열전도성 수지층(410b, 420b, 430b) 및 절연 필름(440)의 구조를 형성할 수 있다.That is, the insulating film 440 is further disposed on the third region 313 in FIGS. 3 and 5 , and the thermally conductive resin coating layer 400 applied to the first region 311 and the second region 312 . ) may form the structures of the thermally conductive resin layers 410b, 420b, and 430b and the insulating film 440 as shown in FIG. 7 while moving over the insulating film.

절연 필름(440)은, 제3 영역(313)에 열전도성 수지가 완전히 도포되지 않은 부분이 생겼을 경우, 그 부분을 통해 전지 셀(미도시)과 바닥부(310) 사이로 전류가 흐르는 것을 방지하기 위한 것이며, 전기적 절연성을 띄는 얇은 막이라면 그 형태와 소재에 제한은 없다.The insulating film 440 may prevent current from flowing between the battery cell (not shown) and the bottom part 310 through the third region 313 when there is a portion where the thermal conductive resin is not completely applied. For this purpose, as long as it is a thin film with electrical insulation properties, there is no limitation on its shape and material.

다음, 도 8은 본 발명의 변형 실시예로써, 제3 영역(313)에 형성된 열전도성 수지 미도포부(431c)를 포함하는 전지 모듈을 설명하기 위한 단면도이다.Next, FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining a battery module including a non-coated portion 431c of a thermally conductive resin formed in the third region 313 as a modified embodiment of the present invention.

상술한 바 대로, 셀 적층체(미도시)의 압축에 따라, 도 5에 도시된 것처럼 제1 영역(311)과 제2 영역(312)의 열전도성 수지 도포층(400)의 일부가 제3 영역(313)로 이동한다. As described above, according to the compression of the cell stack (not shown), a portion of the thermally conductive resin coating layer 400 of the first region 311 and the second region 312 as shown in FIG. Move to area 313 .

이때, 도 8을 참조하면, 제1 영역(311)의 열전도성 수지 도포층(400, 도 5참조)의 일부가 제3 영역(313)으로 이동하여 제1 열전도성 수지층(430ca)을 형성할 수 있고, 제2 영역(312)의 열전도성 수지 도포층(400, 도 5 참조)의 일부가 제3 영역(313)으로 이동하여 제2 열전도성 수지층(430cb)을 형성할 수 있다. 다만, 제1 열전도성 수지층(430ca)과 제2 열전도성 수지층(430cb)은 서로 맞닿지 않고 이격되어 열전도성 수지 미도포부(431c)가 형성될 수 있다.At this time, referring to FIG. 8 , a portion of the thermally conductive resin coating layer 400 (refer to FIG. 5 ) of the first region 311 moves to the third region 313 to form the first thermally conductive resin layer 430ca. A portion of the thermally conductive resin coating layer 400 (refer to FIG. 5 ) of the second region 312 may move to the third region 313 to form the second thermally conductive resin layer 430cb. However, the first thermally conductive resin layer 430ca and the second thermally conductive resin layer 430cb may be spaced apart from each other to form a thermally conductive resin uncoated portion 431c.

압축에 의한 열전도성 수지의 이동에 의해 열전도성 수지층(410c, 420c, 430ca, 430cb)이 형성되는 것은 동일하나, 제1 영역(311)과 제2 영역(312)의 열전도성 수지 도포층(400, 도 5참조)에서부터 이동한 열전도성 수지가 서로 맞닿지 않아 열전도성 수지 미도포부(431c)가 마련될 수 있다.The thermally conductive resin layers 410c, 420c, 430ca, and 430cb are formed by the movement of the thermally conductive resin by compression, but in the first region 311 and the second region 312, the thermally conductive resin coating layer ( 400 (refer to FIG. 5), the thermally conductive resin moved from each other does not come into contact with each other, so that the thermally conductive resin uncoated portion 431c may be provided.

즉, 본 실시예에 따르면, 제3 영역(313)의 열전도성 수지층(430ca, 430cb)은, 제1 영역(311)의 열전도성 수지층(410c)과 인접한 제1 열전도성 수지층(430ca) 및 제2 영역(312)의 열전도성 수지층(420c)과 인접한 제2 열전도성 수지층(430cb)을 포함할 수 있다. 또한, 제3 영역(313)은 제1 열전도성 수지층(430ca)과 제2 열전도성 수지층(430cb) 사이에 위치한 열전도성 수지 미도포부(431c)를 포함할 수 있다.That is, according to the present embodiment, the thermally conductive resin layers 430ca and 430cb of the third region 313 are adjacent to the thermally conductive resin layer 410c of the first region 311 , the first thermally conductive resin layer 430ca. ) and a second thermally conductive resin layer 430cb adjacent to the thermally conductive resin layer 420c of the second region 312 . Also, the third region 313 may include a non-coated portion 431c of a thermally conductive resin positioned between the first thermally conductive resin layer 430ca and the second thermally conductive resin layer 430cb.

다음, 도 9와 도 10은 본 발명의 변형 실시예로써, 제3 영역(313)에 형성된 열전도성 수지 미도포부(431d, 431e)를 덮는 절연 필름(440d, 440e)을 설명하기 위한 단면도이다.Next, FIGS. 9 and 10 are cross-sectional views for explaining the insulating films 440d and 440e covering the non-coated portions 431d and 431e of the thermally conductive resin formed in the third region 313 as a modified embodiment of the present invention.

먼저 도 9를 참고하면, 본 발명의 변형된 일 실시예에 따른 전지 모듈은, 제1 열전도성 수지층(430da) 및 제2 열전도성 수지층(430db) 중 적어도 하나와 바닥부(310) 사이에 위치한 절연 필름(440d)을 더 포함할 수 있다. 즉, 도 9에 절연 필름(440d)이 제1 및 제2 열전도성 수지층(430da, 430db) 모두의 아래에 위치한 것만 도시되어 있으나, 제1 열전도성 수지층(430da)과 제2 열전도성 수지층(430db) 중 하나의 아래에 위치하는 것도 변형된 형태로써 가능하다.First, referring to FIG. 9 , in the battery module according to a modified embodiment of the present invention, between at least one of the first thermally conductive resin layer 430da and the second thermally conductive resin layer 430db and the bottom 310 . It may further include an insulating film 440d located on the . That is, although only the insulating film 440d is shown in FIG. 9 located under both the first and second thermally conductive resin layers 430da and 430db, the first thermally conductive resin layer 430da and the second thermally conductive resin layer 430da Positioning under one of the strata 430db is also possible in a modified form.

다음, 도 10을 참고하면, 본 발명의 변형된 일 실시예에 따른 전지 모듈은, 제1 열전도성 수지층(430ea) 및 제2 열전도성 수지층(430eb) 사이에 위치한 절연 필름(440e)을 더 포함할 수 있다. 보다 상세하게는, 제1 열전도성 수지층(430ea)의 일 단부와 절연 필름(440e)의 왼쪽 단부가 맞닿고, 제2 열전도성 수지층(430eb)의 일 단부와 절연 필름(440e)의 오른쪽 단부가 맞닿을 수 있다.Next, referring to FIG. 10 , the battery module according to a modified embodiment of the present invention includes an insulating film 440e positioned between the first thermally conductive resin layer 430ea and the second thermally conductive resin layer 430eb. may include more. In more detail, one end of the first thermally conductive resin layer 430ea and the left end of the insulating film 440e are in contact, and one end of the second thermally conductive resin layer 430eb and the right of the insulating film 440e are in contact. The ends may abut.

도 3 및 도 5에서의 제3 영역(313) 상에 절연 필름(440d, 440e)을 더 배치하고, 제1 영역(311)과 제2 영역(312)에 도포된 열전도성 수지 도포층(400)이 절연 필름 위 또는 양 옆으로 이동하면서, 도 9에서와 같은 열전도성 수지층(410d, 420d, 430da, 430db) 및 절연 필름(440d)의 구조나 도 10에서와 같은 열전도성 수지층(410e, 420e, 430ea, 430eb) 및 절연 필름(440e)의 구조를 형성할 수 있다.The insulating films 440d and 440e are further disposed on the third region 313 in FIGS. 3 and 5 , and the thermally conductive resin coating layer 400 applied to the first region 311 and the second region 312 . ) while moving on or to both sides of the insulating film, the structure of the thermally conductive resin layers 410d, 420d, 430da, 430db and the insulating film 440d as in FIG. 9 or the thermally conductive resin layer 410e as in FIG. , 420e, 430ea, 430eb) and the insulating film 440e may be formed.

구체적으로, 도 9에서 도시된 구조의 경우, 제1 영역(311)의 열전도성 수지 도포층(400, 도 5 참조)의 일부가 제3 영역(313)으로 이동하여 절연 필름(440d) 상에 제1 열전도성 수지층(430da)을 형성할 수 있고, 제2 영역(312)의 열전도성 수지 도포층(400, 도 5 참조)의 일부가 제3 영역(313)으로 이동하여 절연 필름(440d) 상에 제2 열전도성 수지층(430db)을 형성할 수 있다. 제1 열전도성 수지층(430da)과 제2 열전도성 수지층(430db)은 서로 맞닿지 않고 이격될 수 있다.Specifically, in the case of the structure shown in FIG. 9 , a portion of the thermally conductive resin coating layer 400 (refer to FIG. 5 ) of the first region 311 moves to the third region 313 and is on the insulating film 440d. A first thermally conductive resin layer 430da may be formed, and a portion of the thermally conductive resin coating layer 400 (refer to FIG. 5 ) of the second region 312 moves to the third region 313 to move the insulating film 440d ) to form a second thermally conductive resin layer 430db. The first thermally conductive resin layer 430da and the second thermally conductive resin layer 430db may be spaced apart from each other without contacting each other.

즉, 제3 영역(313)의 열전도성 수지층(430da, 430db)은, 제1 영역(311)의 열전도성 수지층(410d)과 인접한 제1 열전도성 수지층(430da) 및 제2 영역(312)의 열전도성 수지층(420d)과 인접한 제2 열전도성 수지층(430db)을 포함할 수 있다. 또한, 절연 필름(440d) 상에 서로 이격된 제1 열전도성 수지층(430da)과 제2 열전도성 수지층(430db) 중 적어도 하나가 위치할 수 있다.That is, the thermally conductive resin layers 430da and 430db of the third region 313 are adjacent to the thermally conductive resin layer 410d of the first region 311. The first thermally conductive resin layer 430da and the second region ( A second thermally conductive resin layer 430db adjacent to the thermally conductive resin layer 420d of 312 may be included. In addition, at least one of the first thermally conductive resin layer 430da and the second thermally conductive resin layer 430db spaced apart from each other may be positioned on the insulating film 440d.

이와 달리, 도 10에서 도시된 구조의 경우, 열전도성 수지 도포층(400, 도 5 참조)의 이동 정도 및 이동량 등을 계산하여, 절연 필름(440e)의 가로 폭을 상대적으로 좁게 형성할 수 있다. 이에 따라, 제1 영역(311)의 열전도성 수지 도포층(400, 도 5참조)의 일부와 제2 영역(312)의 열전도성 수지 도포층(400, 도 5 참조)의 일부가 제3 영역(313)으로 이동할 때 절연 필름(440e)의 위까지 이동하는 것이 아니라 각각 절연 필름(440e)의 왼쪽 단부와 오른쪽 단부까지 이동할 수 있다.In contrast, in the case of the structure shown in FIG. 10 , the horizontal width of the insulating film 440e may be relatively narrow by calculating the degree of movement and the amount of movement of the thermally conductive resin coating layer 400 (refer to FIG. 5 ). . Accordingly, a portion of the thermally conductive resin coating layer 400 (refer to FIG. 5) of the first region 311 and a portion of the thermally conductive resin coating layer 400 (refer to FIG. 5) of the second region 312 are formed in the third region When moving to 313 , it may move to the left end and right end of the insulating film 440e, respectively, rather than moving up to the top of the insulating film 440e.

도 9 및 도 10에 도시된 절연 필름(440d, 440e)은, 제3 영역(313)에 형성된 열전도성 수지 미도포부(431d, 431e)를 덮을 수 있다. 이러한 절연 필름(440d, 440e)에 의해 열전도성 수지 미도포부(431d, 431e)를 통해 전지 셀(미도시)과 바닥부(310) 사이로 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다. 이러한 절연 필름(440d, 440e)은, 상술한 바와 같이, 전기적 절연성을 띄는 얇은 막이라면 그 형태와 소재에 제한은 없다.The insulating films 440d and 440e shown in FIGS. 9 and 10 may cover the non-coated thermal conductive resin portions 431d and 431e formed in the third region 313 . The insulating films 440d and 440e may prevent current from flowing between the battery cell (not shown) and the bottom portion 310 through the non-coated portions 431d and 431e of the thermally conductive resin. As described above, the insulating films 440d and 440e are not limited in shape and material as long as they are thin films having electrical insulation properties.

앞에서 설명한 본 실시예에 따른 하나 또는 그 이상의 전지 모듈은, BMS(Battery Management System), 냉각 시스템 등의 각종 제어 및 보호 시스템과 함께 장착되어 전지 팩을 형성할 수 있다.One or more battery modules according to the present embodiment described above may be mounted together with various control and protection systems such as a battery management system (BMS) and a cooling system to form a battery pack.

상기 전지 모듈이나 전지 팩은 다양한 디바이스에 적용될 수 있다. 구체적으로는, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 등의 운송 수단에 적용될 수 있으나 이에 제한되지 않고 이차 전지를 사용할 수 있는 다양한 디바이스에 적용 가능하다.The battery module or battery pack may be applied to various devices. Specifically, it may be applied to transportation means such as electric bicycles, electric vehicles, hybrids, etc., but is not limited thereto, and may be applied to various devices capable of using a secondary battery.

본 실시예에서 전, 후, 좌, 우, 상, 하와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있다.In this embodiment, terms indicating directions such as front, rear, left, right, up, and down are used, but these terms are for convenience of explanation only, and may vary depending on the location of the object or the position of the observer. .

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims are also provided. is within the scope of the

100: 전지 모듈
200: 셀 적층체
300: 모듈 프레임
310: 바닥부
311: 제1 영역
312: 제2 영역
313: 제3 영역
400: 열전도성 수지 도포층100: battery module
200: cell stack
300: module frame
310: bottom
311: first area
312: second area
313: third area
400: thermally conductive resin coating layer

Claims (18)

복수의 전지 셀을 포함하는 셀 적층체; 및
상기 셀 적층체를 수용하는 모듈 프레임을 포함하고,
상기 모듈 프레임의 바닥부는, 열전도성 수지층이 형성된 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역을 포함하며,
상기 제1 영역의 열전도성 수지층 및 상기 제2 영역의 열전도성 수지층은 상기 제3 영역의 열전도성 수지층보다 두꺼운 전지 모듈.a cell stack including a plurality of battery cells; and
Comprising a module frame for accommodating the cell stack,
The bottom portion of the module frame includes a first region, a second region and a third region on which the thermally conductive resin layer is formed,
The thermally conductive resin layer of the first region and the thermally conductive resin layer of the second region are thicker than the thermally conductive resin layer of the third region. 제1항에서,
상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 상기 모듈 프레임의 상기 바닥부에서 서로 이격된 양 단부에 위치하고,
상기 제3 영역은 서로 이격된 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이에 위치하는 전지 모듈.In claim 1,
The first region and the second region are located at both ends spaced apart from each other in the bottom of the module frame,
The third region is a battery module positioned between the first region and the second region spaced apart from each other. 제2항에서,
상기 제3 영역의 열전도성 수지층은, 상기 제1 영역의 열전도성 수지층과 인접한 제1 열전도성 수지층 및 상기 제2 영역의 열전도성 수지층과 인접한 제2 열전도성 수지층을 포함하고,
상기 제3 영역은, 상기 제1 열전도성 수지층과 상기 제2 열전도성 수지층 사이에 위치한 열전도성 수지 미도포부를 포함하는 전지 모듈.In claim 2,
The thermally conductive resin layer of the third region includes a first thermally conductive resin layer adjacent to the thermally conductive resin layer of the first region and a second thermally conductive resin layer adjacent to the thermally conductive resin layer of the second region,
The third region may include a non-coated portion of the thermally conductive resin positioned between the first thermally conductive resin layer and the second thermally conductive resin layer. 제3항에서,
상기 열전도성 수지 미도포부를 덮는 절연 필름을 더 포함하는 전지 모듈.In claim 3,
The battery module further comprising an insulating film covering the non-coated portion of the thermally conductive resin. 제3항에서,
상기 제1 열전도성 수지층 및 상기 제2 열전도성 수지층 중 적어도 하나와 상기 바닥부 사이에 위치한 절연 필름을 더 포함하는 전지 모듈.In claim 3,
The battery module further comprising an insulating film positioned between the bottom and at least one of the first thermally conductive resin layer and the second thermally conductive resin layer. 제3항에서,
상기 제1 열전도성 수지층 및 상기 제2 열전도성 수지층 사이에 위치한 절연 필름을 더 포함하는 전지 모듈.In claim 3,
The battery module further comprising an insulating film positioned between the first thermally conductive resin layer and the second thermally conductive resin layer. 제1항에서,
상기 모듈 프레임의 전면과 후면이 각각 개방되고,
상기 제1 영역과 상기 제2 영역은, 상기 전면 및 상기 후면과 각각 인접한 상기 바닥부의 양 단부에 위치하는 전지 모듈.In claim 1,
The front and rear surfaces of the module frame are opened, respectively,
The first region and the second region are located at both ends of the bottom portion adjacent to the front and rear surfaces, respectively. 제7항에서,
상기 복수의 전지 셀의 전극 리드는, 상기 전면 및 상기 후면을 향해 돌출된 전지 모듈.In claim 7,
The electrode leads of the plurality of battery cells protrude toward the front and rear surfaces of the battery module. 제1항에서,
상기 제3 영역의 열전도성 수지층과 상기 바닥부 사이에 위치하는 절연 필름을 더 포함하는 전지 모듈.In claim 1,
The battery module further comprising an insulating film positioned between the bottom portion and the thermally conductive resin layer of the third region. 제1항에서,
상기 복수의 전지 셀의 적층 방향은 상기 모듈 프레임의 상기 바닥부와 평행하고,
상기 복수의 전지 셀 각각이 상기 열전도성 수지층과 접촉하는 전지 모듈.In claim 1,
The stacking direction of the plurality of battery cells is parallel to the bottom of the module frame,
A battery module in which each of the plurality of battery cells is in contact with the thermally conductive resin layer. 제1항에서,
상기 모듈 프레임은 상부가 개방된 U자형이며,
상기 모듈 프레임의 상기 상부에서 상기 셀 적층체를 덮는 상부 플레이트를 더 포함하는 전지 모듈.In claim 1,
The module frame is U-shaped with an open top,
The battery module further comprising an upper plate covering the cell stack in the upper portion of the module frame. 제11항에서,
상기 모듈 프레임은 상기 바닥부의 마주보는 양 측면에서 상부 방향으로 연장된 2개의 측면부를 더 포함하고,
상기 2개의 측면부 사이의 거리는 상기 상부 플레이트의 폭과 동일한 전지 모듈.In claim 11,
The module frame further includes two side portions extending upward from opposite sides of the bottom portion,
The distance between the two side parts is the same as the width of the upper plate battery module. 제1항에 따른 전지 모듈을 하나 이상 포함하는 전지 팩.A battery pack comprising at least one battery module according to claim 1 . 상부가 개방된 모듈 프레임의 바닥부에 열전도성 수지를 도포하여 열전도성 수지 도포층을 형성하는 단계;
복수의 전지 셀을 포함하는 셀 적층체가, 상부가 개방된 상기 모듈 프레임의 바닥부를 향해 수직하게 이동하는 단계;
상기 셀 적층체가 상기 열전도성 수지 도포층을 압축하면서 열전도성 수지층을 형성하는 단계; 및
상기 개방된 모듈 프레임의 상부에서 상기 셀 적층체를 덮도록 상부 플레이트를 장착하는 단계를 포함하고,
상기 모듈 프레임의 바닥부는 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역을 포함하며,
상기 열전도성 수지 도포층을 형성하는 단계에서 상기 열전도성 수지가 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에 도포되고,
상기 열전도성 수지층을 형성하는 단계에서 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에 도포된 상기 열전도성 수지가 상기 제3 영역으로 이동하는 전지 모듈의 제조 방법.forming a thermally conductive resin coating layer by applying a thermally conductive resin to the bottom of the module frame with an open top;
vertically moving a cell stack including a plurality of battery cells toward a bottom of the module frame with an open top;
forming a thermally conductive resin layer while the cell laminate compresses the thermally conductive resin coating layer; and
Mounting an upper plate to cover the cell stack on the upper part of the open module frame,
The bottom portion of the module frame includes a first area, a second area and a third area,
In the step of forming the thermally conductive resin coating layer, the thermally conductive resin is applied to the first region and the second region;
In the forming of the thermally conductive resin layer, the thermally conductive resin applied to the first region and the second region moves to the third region. 제14항에서,
상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 상기 모듈 프레임의 상기 바닥부에서 서로 이격된 양 단부에 위치하고,
상기 제3 영역은 서로 이격된 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이에 위치하는 전지 모듈의 제조 방법.15. In claim 14,
The first region and the second region are located at both ends spaced apart from each other in the bottom of the module frame,
The third region is a method of manufacturing a battery module positioned between the first region and the second region spaced apart from each other. 제15항에서,
상기 모듈 프레임의 전면과 후면이 각각 개방되고,
상기 제1 영역과 상기 제2 영역은, 상기 전면 및 상기 후면과 각각 인접한 상기 바닥부의 양 단부에 위치하는 전지 모듈의 제조 방법.In claim 15,
The front and rear surfaces of the module frame are opened, respectively,
The first region and the second region are located at both ends of the bottom portion adjacent to the front surface and the rear surface, respectively. 제16항에서,
상기 복수의 전지 셀의 전극 리드는, 상기 전면 및 상기 후면을 향해 돌출된 전지 모듈의 제조 방법.17. In claim 16,
The electrode leads of the plurality of battery cells protrude toward the front and rear surfaces of the battery module. 제14항에서,
상기 제3 영역 상에 절연 필름을 배치하는 단계를 더 포함하는 전지 모듈의 제조 방법.
15. In claim 14,
The method of manufacturing a battery module further comprising the step of disposing an insulating film on the third region.
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