KR102517098B1 - Battery module - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈은, 복수의 전극판 및 복수의 전극판으로부터 인출되는 복수의 전극 탭을 포함하는 전극 조립체와, 전극 조립체를 내부에 수용하는 파우치와, 복수의 전극 탭과 연결되며 파우치의 연장부로부터 외부로 인출되는 전극 리드를 각각 포함하며 순차적으로 적층된 복수의 배터리 셀을 포함하며, 서로 인접하는 복수의 배터리 셀의 복수의 연장부 사이의 간격을 확보하도록, 복수의 연장부 중 적어도 어느 하나는 복수의 연장부가 서로 이격되는 방향으로 소정의 각도로 절곡되는 절곡부를 구비할 수 있다.A battery module according to an embodiment of the present invention is connected to an electrode assembly including a plurality of electrode plates and a plurality of electrode tabs drawn out from the plurality of electrode plates, a pouch accommodating the electrode assembly therein, and a plurality of electrode tabs. and includes electrode leads drawn out from the extension of the pouch, and includes a plurality of battery cells sequentially stacked, and a plurality of extensions to secure a gap between the plurality of extensions of the plurality of battery cells adjacent to each other. At least one of the parts may include a bent part that is bent at a predetermined angle in a direction in which the plurality of extension parts are spaced apart from each other.

Description

배터리 모듈{BATTERY MODULE}Battery module {BATTERY MODULE}

본 발명은 배터리 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module.

최근, 노트북, 스마트 폰, 태블릿 컴퓨터와 같은 휴대용 전자 기기의 수요가 증대됨에 따라, 반복적으로 충방전이 가능한 고성능 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.Recently, as the demand for portable electronic devices such as laptop computers, smart phones, and tablet computers increases, research on high-performance secondary batteries capable of repeatedly charging and discharging has been actively conducted.

또한, 휴대용 전자 기기와 같은 소형 장치뿐 아니라, 자동차, 로봇, 위성과 같은 중대형 장치에도 이차 전지가 널리 이용되고 있다. 특히, 화석 연료의 고갈 및 환경 오염에 대한 관심이 높아지면서, 하이브리드 자동차와 전기 자동차에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이러한 하이브리드 자동차나 전기 자동차에 있어서의 가장 핵심적 부품은 모터로 전력을 공급하는 배터리 팩이다.In addition, secondary batteries are widely used not only for small devices such as portable electronic devices, but also for medium and large devices such as automobiles, robots, and satellites. In particular, as interest in depletion of fossil fuels and environmental pollution increases, research on hybrid vehicles and electric vehicles is being actively conducted. The most essential part of such a hybrid vehicle or electric vehicle is a battery pack that supplies power to a motor.

하이브리드 자동차나 전기 자동차의 경우, 배터리 팩으로부터 구동력을 얻을 수 있기 때문에, 내연 기관 만을 사용하는 자동차에 비해 연비가 뛰어나고 공해 물질을 배출하지 않거나 감소시킬 수 있다는 이점을 갖는다In the case of a hybrid vehicle or an electric vehicle, since driving power can be obtained from a battery pack, compared to a vehicle using only an internal combustion engine, it has excellent fuel efficiency and has the advantage of not emitting or reducing pollutants.

하이브리드 자동차나 전기 자동차에 사용되는 배터리 팩은 다수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈을 포함하며, 다수의 배터리 셀들이 서로 직렬 및/또는 병렬로 연결됨에 따라, 배터리 모듈의 용량 및 출력이 증대된다.A battery pack used in a hybrid vehicle or an electric vehicle includes a battery module including a plurality of battery cells, and as the plurality of battery cells are connected in series and/or parallel to each other, the capacity and output of the battery module increase.

최근, 파우치형 배터리 셀을 구비한 배터리 모듈에 대한 관심이 증대되고 있다. 파우치형 배터리 셀은 알루미늄 라미네이트 시트 등을 외장재로 사용하기 때문에 중량이 작고 제조 비용이 적으며 변형이 용이하다는 등의 이점이 있다.Recently, interest in a battery module having a pouch type battery cell is increasing. Since the pouch-type battery cell uses an aluminum laminate sheet or the like as an exterior material, it has advantages such as light weight, low manufacturing cost, and easy deformation.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 배터리 모듈은, 파우치형 배터리 셀(100)을 포함한다. 배터리 셀(100)은, 전극 조립체(110)와, 전극 리드(120)와, 파우치(130)를 포함한다.As shown in FIGS. 1 to 3 , the battery module according to the prior art includes a pouch type battery cell 100 . The battery cell 100 includes an electrode assembly 110 , an electrode lead 120 , and a pouch 130 .

이하, 설명의 편의를 위해, 배터리 셀(100)의 길이 방향을 X축 방향이라 정의하고, 배터리 셀(100)의 폭 방향을 Y축 방향이라 정의하며, 배터리 셀(100)의 두께 방향을 Z축 방향이라 정의한다.Hereinafter, for convenience of description, the length direction of the battery cell 100 is defined as the X-axis direction, the width direction of the battery cell 100 is defined as the Y-axis direction, and the thickness direction of the battery cell 100 is defined as the Z-axis direction. defined as the axial direction.

전극 조립체(110)는 복수의 전극판과 복수의 전극판 사이에 개재되는 복수의 분리막(세퍼레이터)을 포함한다. 복수의 전극판은 하나 이상의 양극판 및 하나 이상의 음극판을 포함한다. 전극 조립체(110)의 각 전극판에는 전극 탭(140)이 구비된다. 전극 탭(140)은 전극판으로부터 외부로 돌출되는 형태로 구성된다.The electrode assembly 110 includes a plurality of electrode plates and a plurality of separators interposed between the plurality of electrode plates. The plurality of electrode plates include one or more positive electrode plates and one or more negative electrode plates. An electrode tab 140 is provided on each electrode plate of the electrode assembly 110 . The electrode tab 140 is configured to protrude outward from the electrode plate.

전극 리드(120)의 단부(연결부)는 전극 탭(140)을 통해 전극 조립체(110)와 연결되며, 전극 조립체(110)와 연결되는 연결부의 반대쪽 단부는 파우치(130)의 외부로 노출된다. 전극 리드(120)는 배터리 모듈의 전극 단자로서의 역할을 한다. 전극 리드(120)는 양극 리드(121) 및 음극 리드(122)를 포함한다. 전극 리드(121, 122)는 전극 탭(140)을 통하여 전극 조립체(110)와 전기적으로 연결된다. 전극 리드(121, 122)는 전극 탭(140)의 연결부에 용접되는 것에 의해 전극 탭(140)과 연결된다.The end (connection part) of the electrode lead 120 is connected to the electrode assembly 110 through the electrode tab 140, and the opposite end of the connection part connected to the electrode assembly 110 is exposed to the outside of the pouch 130. The electrode lead 120 serves as an electrode terminal of the battery module. The electrode lead 120 includes an anode lead 121 and a cathode lead 122 . The electrode leads 121 and 122 are electrically connected to the electrode assembly 110 through the electrode tab 140 . The electrode leads 121 and 122 are connected to the electrode tab 140 by being welded to the connecting portion of the electrode tab 140 .

복수의 전극판, 즉, 양극판 및 음극판은 각각 전극 탭(140)을 구비한다. 전극 탭(140)은, 양극 리드(121)와 연결되는 양극 탭(141)과, 음극 리드(122)와 연결되는 음극 탭(142)을 포함한다. 하나의 양극 리드(121)에는 복수의 양극 탭(141)이 연결되며, 하나의 음극 리드(122)에는 복수의 음극 탭(142)이 연결된다.Each of the plurality of electrode plates, that is, the positive electrode plate and the negative electrode plate, includes an electrode tab 140 . The electrode tab 140 includes a positive tab 141 connected to the positive lead 121 and a negative tab 142 connected to the negative lead 122 . A plurality of positive tabs 141 are connected to one positive lead 121 , and a plurality of negative tabs 142 are connected to one negative lead 122 .

파우치(130)는 그 내부에 전극 조립체(110)와 전해액을 수용하는 수용 공간을 갖는다. 파우치(130)는 제1 파우치 부재(131) 및 제2 파우치 부재(132)를 포함한다. 제1 파우치 부재(131) 및 제2 파우치 부재(132) 중 어느 하나에는 오목한 수용홈(133)이 형성된다.The pouch 130 has an accommodation space accommodating the electrode assembly 110 and the electrolyte therein. The pouch 130 includes a first pouch member 131 and a second pouch member 132 . A concave receiving groove 133 is formed in either one of the first pouch member 131 and the second pouch member 132 .

제1 파우치 부재(131) 및 제2 파우치 부재(132)는 서로 결합되어 수용 공간을 형성한다. 제1 파우치 부재(131) 및 제2 파우치 부재(132)의 테두리가 열 융착 등에 의해 실링되는 것에 의해 수용 공간이 밀폐된다.The first pouch member 131 and the second pouch member 132 are coupled to each other to form an accommodation space. The accommodation space is sealed by sealing the edges of the first pouch member 131 and the second pouch member 132 by thermal fusion or the like.

파우치(130)는 수용 공간이 형성되는 부분으로부터 연장되는 연장부(135)를 구비하며, 연장부(135)로부터 전극 리드(120)가 외부로 인출된다.The pouch 130 has an extension 135 extending from a portion where the accommodation space is formed, and the electrode lead 120 is drawn out from the extension 135 .

도 3에 도시된 바와 같이, 배터리 모듈 내에는 복수의 배터리 셀(100)이 Z축 방향으로 적층된다. 복수의 배터리 셀(100)이 적층된 구조에서, 서로 인접하는 복수의 배터리 셀(100)이 상이한 극성의 복수의 전극 리드(120)에 연결되는 경우, 복수의 전극 리드(120) 사이의 간격이 충분히 확보되지 않으면, 복수의 전극 리드(120) 사이의 전기적 접촉으로 인해 단락이 발생할 수 있다(도 3의 A 부분 참조). 이러한 복수의 전극 리드(120) 사이의 전기적 접촉으로 인한 단락으로 인해 배터리 모듈의 과열, 폭발, 파열 등의 사고가 발생할 우려가 있다.As shown in FIG. 3 , a plurality of battery cells 100 are stacked in the Z-axis direction in the battery module. In a structure in which a plurality of battery cells 100 are stacked, when a plurality of battery cells 100 adjacent to each other are connected to a plurality of electrode leads 120 having different polarities, the distance between the plurality of electrode leads 120 is If not sufficiently secured, a short circuit may occur due to electrical contact between the plurality of electrode leads 120 (refer to part A in FIG. 3 ). Accidents such as overheating, explosion, and rupture of the battery module may occur due to a short circuit caused by electrical contact between the plurality of electrode leads 120 .

따라서, 종래 기술에서는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 전극 리드 사이의 접촉으로 인한 단락을 방지하기 위해, 복수의 전극 리드(120) 사이의 접촉이 우려되는 부분에 절연 테이프(139)를 부착하고 있다.Therefore, in the prior art, as shown in FIGS. 1 and 2 , in order to prevent a short circuit due to contact between a plurality of electrode leads, an insulating tape ( 139) is attached.

그러나, 절연 테이프(139)를 부착하는 과정이 추가적으로 요구됨에 따라, 배터리 모듈을 제조하는 공정이 복잡해지는 문제가 있다. 또한, 전극 리드(120)에 절연 테이프(139)를 부착하기 위해, 전극 리드(120)의 위치 또는 자세를 조절하는 과정이 요구되며, 전극 리드(120)의 위치 또는 자세를 조절하는 과정에서 전극 리드(120)가 손상될 수 있는 문제가 있다.However, as the process of attaching the insulating tape 139 is additionally required, there is a problem in that the process of manufacturing the battery module becomes complicated. In addition, in order to attach the insulating tape 139 to the electrode lead 120, a process of adjusting the position or posture of the electrode lead 120 is required, and in the process of adjusting the position or posture of the electrode lead 120, the electrode There is a problem that the lead 120 may be damaged.

대한민국 공개특허 제10-2017-0019044호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2017-0019044

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 서로 다른 극성의 전극 리드 사이의 전기적 접촉 및 전기적 접촉으로 인한 단락을 방지할 수 있는 배터리 모듈을 제공하는 데에 있다.The present invention is to solve the problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a battery module capable of preventing short circuit due to electrical contact and electrical contact between electrode leads of different polarities.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈은, 복수의 전극판 및 복수의 전극판으로부터 인출되는 복수의 전극 탭을 포함하는 전극 조립체와, 전극 조립체를 내부에 수용하는 파우치와, 복수의 전극 탭과 연결되며 파우치의 연장부로부터 외부로 인출되는 전극 리드를 각각 포함하며 순차적으로 적층된 복수의 배터리 셀을 포함하며, 서로 인접하는 복수의 배터리 셀의 복수의 연장부 사이의 간격을 확보하도록, 복수의 연장부 중 적어도 어느 하나는 복수의 연장부가 서로 이격되는 방향으로 소정의 각도로 절곡되는 절곡부를 구비하며, 상기 전극 리드 각각 사이에는 절연을 위한 별도의 구조물이 없을 수 있다.A battery module according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is an electrode assembly including a plurality of electrode plates and a plurality of electrode tabs drawn out from the plurality of electrode plates, a pouch accommodating the electrode assembly therein, and , a plurality of battery cells connected to a plurality of electrode tabs and each including an electrode lead drawn out from an extension of the pouch and sequentially stacked, a gap between a plurality of extensions of a plurality of battery cells adjacent to each other In order to secure, at least one of the plurality of extensions has a bent portion bent at a predetermined angle in a direction in which the plurality of extensions are spaced apart from each other, and there may be no separate structure for insulation between the electrode leads.

연장부는 연장부의 연장 방향에 수직인 제1 방향으로 절곡된 다음 제1 방향에 반대되는 제2 방향으로 절곡될 수 있다.The extension part may be bent in a first direction perpendicular to the extension direction of the extension part and then bent in a second direction opposite to the first direction.

복수의 배터리 셀의 복수의 연장부는 연장부의 연장 방향으로 소정 간격 이격되는 복수의 위치에서 각각 절곡될 수 있다.The plurality of extension parts of the plurality of battery cells may be bent at a plurality of locations spaced apart by a predetermined interval in an extension direction of the extension part.

복수의 배터리 셀의 복수의 연장부는 연장부의 연장 방향으로 소정 간격 이격되는 복수의 위치에서 복수의 배터리 셀이 적층된 순서로 순차적으로 절곡될 수 있다.The plurality of extension parts of the plurality of battery cells may be sequentially bent in the order in which the plurality of battery cells are stacked at a plurality of positions spaced apart at predetermined intervals in an extension direction of the extension parts.

복수의 위치 중 서로 인접하는 두 위치를 제1 위치 및 제2 위치라 할 때, 복수의 배터리 셀 중 어느 하나의 연장부는 제1 위치에서 연장부의 연장 방향에 수직인 제1 방향으로 절곡된 다음, 제1 위치 및 제2 위치 사이에서 제1 방향에 반대되는 제2 방향으로 절곡될 수 있다.When two positions adjacent to each other among a plurality of positions are referred to as a first position and a second position, an extension of any one of the plurality of battery cells is bent in a first direction perpendicular to the extension direction of the extension at the first position, It may be bent in a second direction opposite to the first direction between the first position and the second position.

연장부의 절곡부는 복수의 전극 탭과 연결되는 전극 리드의 연결부 및 전극 조립체 사이에 위치될 수 있다.The bent portion of the extension portion may be positioned between the connection portion of the electrode lead connected to the plurality of electrode tabs and the electrode assembly.

전극 리드의 연결부 및 전극 조립체 사이에는 소성 변형 가능한 재료로 이루어진 연결 부재가 배치될 수 있다.A connecting member made of a plastically deformable material may be disposed between the connecting portion of the electrode lead and the electrode assembly.

전극 조립체의 복수의 전극 탭과 전극 리드는 연결 부재를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.A plurality of electrode tabs of the electrode assembly and electrode leads may be electrically connected through a connecting member.

본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈에 따르면, 배터리 셀의 파우치의 연장부가 소정의 각도 및 형상으로 절곡됨에 따라, 서로 인접하는 복수의 배터리 셀의 상이한 극성의 전극 리드가 서로 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 복수의 전극 리드의 접촉으로 인한 단락을 방지할 수 있고, 단락으로 인해 발생될 수 있는 배터리 모듈의 과열, 폭발, 파열 등의 사고를 방지할 수 있다. 또한, 복수의 전극 리드 사이의 접촉이 우려되는 부분에 절연 테이프를 부착할 필요가 없으므로, 절연 테이프를 부착하는 공정으로 인해 발생하였던 문제를 해결할 수 있다.According to the battery module according to an embodiment of the present invention, as the extension of the pouch of the battery cell is bent at a predetermined angle and shape, electrode leads of different polarities of a plurality of battery cells adjacent to each other may be prevented from contacting each other. there is. Therefore, it is possible to prevent a short circuit due to contact of a plurality of electrode leads, and accidents such as overheating, explosion, and rupture of the battery module that may occur due to the short circuit can be prevented. In addition, since there is no need to attach an insulating tape to a portion where contact between a plurality of electrode leads is concerned, problems caused by the process of attaching the insulating tape can be solved.

도 1은 종래 기술에 따른 배터리 모듈의 배터리 셀이 개략적으로 도시된 사시도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 배터리 모듈의 배터리 셀이 개략적으로 도시된 분해 사시도이다.
도 3은 종래 기술에 따른 배터리 모듈의 복수의 배터리 셀이 적층된 상태가 개략적으로 도시된 측면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 모듈의 배터리 셀이 개략적으로 도시된 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 모듈의 복수의 배터리 셀이 적층된 상태에서 파우치의 연장부가 절곡된 일 예가 개략적으로 도시된 측면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 모듈의 복수의 배터리 셀이 적층된 상태에서 파우치의 연장부가 절곡된 다른 예가 개략적으로 도시된 측면도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 모듈의 복수의 배터리 셀이 적층된 상태에서 파우치의 연장부가 절곡된 또 다른 예가 개략적으로 도시된 측면도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 모듈의 복수의 배터리 셀이 적층된 상태에서 파우치의 연장부가 절곡된 또 다른 예가 개략적으로 도시된 측면도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 모듈의 배터리 셀이 개략적으로 도시된 단면도이다.1 is a schematic perspective view of a battery cell of a battery module according to the prior art.
2 is an exploded perspective view schematically showing a battery cell of a battery module according to the prior art.
3 is a side view schematically illustrating a state in which a plurality of battery cells of a battery module according to the related art are stacked.
4 is a schematic cross-sectional view of a battery cell of a battery module according to a first embodiment of the present invention.
5 is a side view schematically illustrating an example in which an extension portion of a pouch is bent in a state in which a plurality of battery cells of a battery module according to the first embodiment of the present invention are stacked.
6 is a side view schematically illustrating another example in which an extension of a pouch is bent in a state in which a plurality of battery cells of a battery module according to the first embodiment of the present invention are stacked.
7 is a side view schematically illustrating another example in which an extension of a pouch is bent in a state in which a plurality of battery cells of a battery module according to the first embodiment of the present invention are stacked.
8 is a side view schematically illustrating another example in which an extension of a pouch is bent in a state in which a plurality of battery cells of a battery module according to the first embodiment of the present invention are stacked.
9 is a schematic cross-sectional view of a battery cell of a battery module according to a second embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈에 대하여 설명한다.Hereinafter, a battery module according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 4 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 모듈은, 파우치형 배터리 셀(200)을 포함할 수 있다. 배터리 셀(200)은, 전극 조립체(210)와, 전극 리드(220)와, 파우치(230)를 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 4 to 8 , the battery module according to the first embodiment of the present invention may include a pouch type battery cell 200 . The battery cell 200 may include an electrode assembly 210 , an electrode lead 220 , and a pouch 230 .

이하, 설명의 편의를 위해, 배터리 셀(200)의 길이 방향을 X축 방향이라 정의하고, 배터리 셀(200)의 폭 방향을 Y축 방향이라 정의하며, 배터리 셀(200)의 두께 방향을 Z축 방향이라 정의한다.Hereinafter, for convenience of explanation, the length direction of the battery cell 200 is defined as the X-axis direction, the width direction of the battery cell 200 is defined as the Y-axis direction, and the thickness direction of the battery cell 200 is defined as the Z-axis direction. defined as the axial direction.

전극 조립체(210)는 복수의 전극판과 복수의 전극판 사이에 개재되는 복수의 분리막(세퍼레이터)을 포함한다. 복수의 전극판은 하나 이상의 양극판 및 하나 이상의 음극판을 포함할 수 있다. 전극 조립체(210)의 각 전극판에는 전극 탭(240)이 구비될 수 있다. 전극 탭(240)은 전극판으로부터 외부로 돌출되는 형태로 구성될 수 있다.The electrode assembly 210 includes a plurality of electrode plates and a plurality of separators interposed between the plurality of electrode plates. The plurality of electrode plates may include one or more positive electrode plates and one or more negative electrode plates. An electrode tab 240 may be provided on each electrode plate of the electrode assembly 210 . The electrode tab 240 may be configured to protrude outward from the electrode plate.

전극 리드(220)의 단부(연결부)는 전극 탭(240)을 통해 전극 조립체(210)와 연결되며, 전극 조립체(210)와 연결되는 연결부의 반대쪽 단부는 파우치(230)의 외부로 노출된다. 전극 리드(220)는 배터리 모듈의 전극 단자로서의 역할을 할 수 있다. 전극 리드(220)는 양극 리드(221) 및 음극 리드(222)를 포함할 수 있다. 전극 리드(221, 222)는 전극 탭(240)을 통하여 전극 조립체(210)와 전기적으로 연결될 수 있다. 전극 리드(221, 222)는 전극 탭(240)의 연결부에 용접되는 것에 의해 전극 탭(240)과 연결될 수 있다.The end (connection part) of the electrode lead 220 is connected to the electrode assembly 210 through the electrode tab 240, and the opposite end of the connection part connected to the electrode assembly 210 is exposed to the outside of the pouch 230. The electrode lead 220 may serve as an electrode terminal of a battery module. The electrode lead 220 may include an anode lead 221 and a cathode lead 222 . The electrode leads 221 and 222 may be electrically connected to the electrode assembly 210 through the electrode tab 240 . The electrode leads 221 and 222 may be connected to the electrode tab 240 by being welded to the connecting portion of the electrode tab 240 .

파우치(230)는 그 내부에 전극 조립체(210)와 전해액을 수용하는 수용 공간을 갖는다. 파우치(230)는 제1 파우치 부재(231) 및 제2 파우치 부재(232)를 포함할 수 있다.The pouch 230 has an accommodation space accommodating the electrode assembly 210 and the electrolyte therein. The pouch 230 may include a first pouch member 231 and a second pouch member 232 .

제1 파우치 부재(231) 및 제2 파우치 부재(232)는 서로 결합되어 수용 공간을 형성할 수 있다. 제1 파우치 부재 (231) 및 제2 파우치 부재(232)의 테두리가 열 융착 등에 의해 실링되는 것에 의해 수용 공간이 밀폐될 수 있다.The first pouch member 231 and the second pouch member 232 may be coupled to each other to form an accommodation space. The accommodation space may be sealed by sealing the edges of the first pouch member 231 and the second pouch member 232 by thermal fusion.

파우치(230)는 수용 공간이 형성되는 부분으로부터 연장되는 연장부(235)를 구비하며, 연장부(235)로부터 전극 리드(220)가 외부로 인출될 수 있다.The pouch 230 has an extension 235 extending from a portion where the accommodation space is formed, and the electrode lead 220 can be drawn out from the extension 235 .

본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 모듈은, 복수의 배터리 셀(200)이 적층된 형태로 구성될 수 있다.The battery module according to the first embodiment of the present invention may be configured in a form in which a plurality of battery cells 200 are stacked.

순차적으로 적층되는 복수의 배터리 셀(200) 중 일부는 동일한 극성을 갖는 전극 리드(220)에 연결될 수 있고 상이한 극성을 갖는 전극 리드(220)에 연결될 수 있다.Some of the plurality of battery cells 200 sequentially stacked may be connected to electrode leads 220 having the same polarity and may be connected to electrode leads 220 having different polarities.

특히, 서로 인접하는 복수의 배터리 셀(200)이 상이한 극성의 복수의 전극 리드(220)에 연결되는 경우, 복수의 전극 리드(220) 사이의 간격이 충분히 확보되지 않으면, 복수의 전극 리드(220) 사이의 전기적 접촉으로 인해 단락이 발생할 수 있다.In particular, when a plurality of battery cells 200 adjacent to each other are connected to a plurality of electrode leads 220 having different polarities, if a sufficient distance between the plurality of electrode leads 220 is not secured, the plurality of electrode leads 220 ) may cause a short circuit due to electrical contact between them.

따라서, 복수의 배터리 셀(200) 중 서로 인접하는 복수의 배터리 셀(200)의 복수의 전극 리드(220)가 서로 접촉하는 것을 방지하기 위해, 연장부(235)가 복수의 배터리 셀(200)이 적층되는 방향(Z축 방향)에 대해 소정의 각도로 절곡될 수 있다. 따라서, 연장부(235)는 절곡부(C)를 구비할 수 있다.Therefore, in order to prevent the plurality of electrode leads 220 of the plurality of battery cells 200 adjacent to each other among the plurality of battery cells 200 from contacting each other, the extension part 235 is provided on the plurality of battery cells 200 It may be bent at a predetermined angle with respect to the stacking direction (Z-axis direction). Thus, the extension part 235 may have a bent part (C).

연장부(235)가 복수의 배터리 셀(200)이 적층되는 방향(Z축 방향)에 대해 소정의 각도로 절곡됨에 따라, 서로 인접하게 배치되는 복수의 배터리 셀(200)의 복수의 연장부(235) 사이에서 충분한 간격을 확보될 수 있으며, 이에 따라, 복수의 연장부(235)로부터 연장되는 복수의 전극 리드(220) 사이에서 충분한 간격을 확보할 수 있다. 따라서, 복수의 전극 리드(220)가 서로 접촉하는 것을 방지할 수 있다.As the extension part 235 is bent at a predetermined angle with respect to the direction (Z-axis direction) in which the plurality of battery cells 200 are stacked, the plurality of extension parts of the plurality of battery cells 200 disposed adjacent to each other ( 235, a sufficient gap can be secured, and thus, a sufficient gap can be secured between the plurality of electrode leads 220 extending from the plurality of extension parts 235. Therefore, it is possible to prevent the plurality of electrode leads 220 from contacting each other.

도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 연장부(235)는 복수 회 절곡될 수 있다. 즉, 연장부(235)는 복수의 절곡부(C)를 구비할 수 있다. 연장부(235)는 일단 연장부(235)의 연장 방향(X축 방향)에 수직인 제1 방향(-Z축 방향)으로 절곡된 다음 제1 방향과 반대되는 제2 방향(+Z축 방향)으로 절곡되며, 이에 따라, 연장부(235)가 인접하는 연장부(235)로부터 소정의 간격으로 이격되어 평행하게 연장될 수 있다.As shown in FIGS. 5 to 8 , the extension 235 may be bent multiple times. That is, the extension part 235 may have a plurality of bent parts C. The extension part 235 is once bent in a first direction (-Z-axis direction) perpendicular to the extension direction (X-axis direction) of the extension part 235, and then in a second direction (+Z-axis direction) opposite to the first direction. ), and thus, the extension part 235 may be spaced apart from the adjacent extension part 235 at a predetermined interval and extend in parallel.

도 5에 도시된 바와 같이, 서로 인접하는 복수의 배터리 셀(200)의 복수의 연장부(235) 중 일부만이 복수의 연장부(235)가 서로 이격되는 방향으로 절곡될 수 있다. 다른 예로서, 서로 인접하는 연장부(235) 사이에서 보다 충분한 간격을 확보하기 위해, 도 6에 도시된 바와 같이, 서로 인접하는 복수의 연장부(235)가 모두 서로 이격되는 방향으로 절곡될 수 있다.As shown in FIG. 5 , only some of the plurality of extension parts 235 of the plurality of battery cells 200 adjacent to each other may be bent in a direction in which the plurality of extension parts 235 are spaced apart from each other. As another example, in order to secure a more sufficient distance between the extension parts 235 adjacent to each other, as shown in FIG. 6, the plurality of extension parts 235 adjacent to each other may all be bent in a direction spaced apart from each other. there is.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 복수의 배터리 셀(200)이 연장부(235)의 연장 방향(X축 방향)에 수직인 방향(Z축 방향)으로 적층된 상태에서, 복수의 배터리 셀(200)의 복수의 연장부(235)는 연장부(235)의 연장 방향(X축 방향)으로 소정 간격으로 이격되는 복수의 위치(C1, C2, C3)에서 절곡될 수 있다. 즉, 복수의 연장부(235) 각각의 절곡부(C)는 연장부(235)의 연장 방향(X축 방향)으로 소정 간격으로 이격된 복수의 위치(C1, C2, C3)에 각각 위치될 수 있다.As shown in FIGS. 7 and 8 , in a state in which the plurality of battery cells 200 are stacked in a direction (Z-axis direction) perpendicular to the extension direction (X-axis direction) of the extension part 235, a plurality of batteries The plurality of extension portions 235 of the cell 200 may be bent at a plurality of locations C1 , C2 , and C3 spaced at predetermined intervals in the extension direction (X-axis direction) of the extension portion 235 . That is, each of the bent parts C of the plurality of extension parts 235 may be located at a plurality of positions C1, C2, and C3 spaced at predetermined intervals in the extension direction (X-axis direction) of the extension part 235. can

이때, 복수의 연장부(235) 중 적어도 일부는 복수의 위치(C1, C2, C3)에서 서로 동일한 방향으로 절곡되거나 서로 상이한 방향으로 절곡될 수 있다.At this time, at least some of the plurality of extension parts 235 may be bent in the same direction or in different directions at the plurality of locations C1 , C2 , and C3 .

한편, 복수의 배터리 셀(200)의 복수의 연장부(235)는 연장부(235)의 연장 방향(X축 방향)으로 복수의 배터리 셀(200)이 적층된 순서로 순차적으로 절곡될 수 있다. 즉, 순차적으로 적층된 복수의 배터리 셀(200)의 복수의 연장부(235) 각각의 절곡부(C)는 연장부(235)의 연장 방향(X축 방향)으로 소정 간격으로 이격되며 순차적으로 위치되는 복수의 위치(C1, C2, C3)에 각각 순차적으로 위치될 수 있다.Meanwhile, the plurality of extension parts 235 of the plurality of battery cells 200 may be sequentially bent in the order in which the plurality of battery cells 200 are stacked in the extension direction (X-axis direction) of the extension parts 235. . That is, each of the bent portions C of the plurality of extension portions 235 of the plurality of battery cells 200 sequentially stacked are spaced apart at predetermined intervals in the extension direction (X-axis direction) of the extension portion 235 and sequentially Each of the plurality of locations (C1, C2, C3) to be located may be sequentially located.

또한, 연장부(235)의 연장 방향(X축 방향)으로 소정 간격으로 이격되며 순차적으로 위치되는 복수의 위치(C1, C2, C3)를 각각 제1 위치(C1), 제2 위치(C2), 제3 위치(C3)라 할 때, 복수의 배터리 셀(200) 중 어느 하나의 연장부(235)는 제1 위치(C1)에서 제1 방향으로 절곡된 다음 제1 위치(C1) 및 제2 위치(C2) 사이에서 제1 방향에 반대되는 제2 방향으로 절곡될 수 있다.In addition, a plurality of positions C1, C2, and C3 that are spaced apart at predetermined intervals in the extension direction (X-axis direction) of the extension part 235 and are sequentially located are defined as the first position C1 and the second position C2, respectively. , When it is assumed that the third position (C3), the extension part 235 of any one of the plurality of battery cells 200 is bent in the first direction at the first position (C1), and then the first position (C1) and the second position (C1). It may be bent in a second direction opposite to the first direction between two positions C2.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 연장부(235)가 절곡되는 형상과 대응하는 형상을 갖는 가압면을 갖는 한 쌍의 금형(281, 282)이 연장부(235)의 양측을 가압하는 것에 의해 연장부(235)에 복수의 절곡부(C)가 동시에 형성될 수 있다.On the other hand, as shown in FIG. 4, a pair of molds 281 and 282 having a pressing surface having a shape corresponding to the shape in which the extension 235 is bent presses both sides of the extension 235. A plurality of bent parts C may be simultaneously formed in the extension part 235 by the.

절곡부(C)에서 연장부(235) 및 전극 리드(220)가 서로 결합될 수 있다. 예를 들면, 연장부(235)의 내부에 전극 리드(220)가 삽입될 수 있다. 전극 리드(220)는 구리와 같은 금속으로 이루어 질 수 있으며, 이에 따라, 한 쌍의 금형(281, 282)에 의해 연장부(235) 및 전극 리드(220)가 가압된 이후에는, 전극 리드(220)가 소성 변형됨에 따라, 연장부(235) 및 전극 리드(220)의 절곡된 형상이 유지될 수 있다.The extension part 235 and the electrode lead 220 may be coupled to each other at the bent part C. For example, the electrode lead 220 may be inserted into the extension part 235 . The electrode lead 220 may be made of a metal such as copper. Accordingly, after the extension part 235 and the electrode lead 220 are pressed by the pair of molds 281 and 282, the electrode lead ( 220 is plastically deformed, the bent shapes of the extension part 235 and the electrode lead 220 may be maintained.

상기한 바와 같은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 모듈에 따르면, 배터리 셀(200)의 파우치(230)의 연장부(235)가 소정의 각도 및 형상으로 절곡됨에 따라, 서로 인접하는 복수의 배터리 셀(200)의 상이한 극성의 전극 리드(220)가 서로 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 복수의 전극 리드(220)의 접촉으로 인한 단락을 방지할 수 있고, 단락으로 인해 발생될 수 있는 배터리 모듈의 과열, 폭발, 파열 등의 사고를 방지할 수 있다. 또한, 복수의 전극 리드(220) 사이의 접촉이 우려되는 부분에 절연 테이프를 부착할 필요가 없으므로, 절연 테이프를 부착하는 공정으로 인해 발생하였던 문제를 해결할 수 있다.According to the battery module according to the first embodiment of the present invention as described above, as the extension portion 235 of the pouch 230 of the battery cell 200 is bent at a predetermined angle and shape, a plurality of cells adjacent to each other are bent. It is possible to prevent electrode leads 220 of different polarities of the battery cell 200 from contacting each other. Therefore, it is possible to prevent a short circuit due to the contact of the plurality of electrode leads 220, and accidents such as overheating, explosion, and rupture of the battery module that may occur due to the short circuit can be prevented. In addition, since there is no need to attach an insulating tape to a portion where contact between the plurality of electrode leads 220 is concerned, problems caused by the process of attaching the insulating tape can be solved.

이하, 도 9를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 모듈에 대하여 설명한다.Hereinafter, a battery module according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 9 .

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 모듈은, 파우치형 배터리 셀(300)을 포함한다. 배터리 셀(300)은, 전극 조립체(310)와, 전극 리드(320)와, 파우치(330)와, 파우치(330)의 연장부(335)의 내부에 배치되며 소성 변형 가능한 연결 부재(360)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 9 , the battery module according to the second embodiment of the present invention includes a pouch type battery cell 300 . The battery cell 300 includes an electrode assembly 310, an electrode lead 320, a pouch 330, and a connecting member 360 that is disposed inside the extension part 335 of the pouch 330 and is plastically deformable. can include

전극 리드(320)는 연장부(335)의 전체에 걸쳐 연장되지 않고 연장부(335) 단부의 일부에만 연결/결합될 수 있다. 이와 같은 경우, 절곡부(C)는 전극 조립체(310)와 전극 리드(320)의 단부에 구비된 연결부 사이에 위치될 수 있다. 즉, 절곡부(C)가 위치되는 연장부(335)의 내부에는 전극 리드(320)가 배치되지 않고 연결 부재(360)가 배치될 수 있다.The electrode lead 320 may be connected/coupled only to a portion of an end of the extension portion 335 without extending throughout the extension portion 335 . In this case, the bent portion C may be located between the electrode assembly 310 and the connection portion provided at the end of the electrode lead 320 . That is, the electrode lead 320 may not be disposed inside the extension portion 335 where the bent portion C is located, but the connecting member 360 may be disposed.

도시되지는 않았지만, 전극 조립체(310)로부터 인출된 전극 탭(340)은 연장부(335)를 통하여 연장된 후 전극 리드(320)의 단부에 구비된 연결부에 연결될 수 있다. 연장부(335)의 절곡부(C)는 전극 리드(320)의 연결부와 전극 조립체(310) 사이에 위치될 수 있다. 이와 같은 경우, 연결 부재(360)는 전극 탭(340) 및/또는 전극 리드(320)와의 전기적 연결 없이 연장부(335)의 형상을 유지하는 역할만을 할 수 있다. 이때, 연결 부재(360)는 부도체로 이루어질 수 있다.Although not shown, the electrode tab 340 drawn out from the electrode assembly 310 may extend through the extension part 335 and then be connected to a connection part provided at an end of the electrode lead 320 . The bent portion C of the extension portion 335 may be positioned between the connection portion of the electrode lead 320 and the electrode assembly 310 . In this case, the connecting member 360 may only serve to maintain the shape of the extension portion 335 without being electrically connected to the electrode tab 340 and/or the electrode lead 320 . In this case, the connection member 360 may be made of non-conductor.

다른 예로서, 도 9에 도시된 바와 같이, 연결 부재(360)는 도체로 이루어질 수 있으며, 전극 조립체(310)로부터 인출된 전극 탭(340)은 연결 부재(360)을 통해 전극 리드(320)의 연결부에 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 연장부(335)의 절곡부(C)는 전극 리드(320)의 연결부와 전극 조립체(310) 사이에 위치될 수 있다. 연장부(335)의 절곡부(C)는 연결 부재(360)이 배치된 부분에 위치될 수 있다.As another example, as shown in FIG. 9 , the connecting member 360 may be made of a conductor, and the electrode tab 340 drawn out from the electrode assembly 310 connects to the electrode lead 320 through the connecting member 360. It can be electrically connected to the connection part of. Accordingly, the bent portion C of the extension portion 335 may be positioned between the connection portion of the electrode lead 320 and the electrode assembly 310 . The bent portion C of the extension portion 335 may be located at a portion where the connecting member 360 is disposed.

도 9에 도시된 바와 같이, 연장부(335)가 절곡되는 형상과 대응하는 형상을 갖는 가압면을 갖는 한 쌍의 금형(381, 382)이 연장부(335)를 가압하는 것에 의해 연장부(335)에 복수의 절곡부(C)가 동시에 형성될 수 있다.As shown in FIG. 9, a pair of molds 381 and 382 having a pressing surface having a shape corresponding to a shape in which the extension 335 is bent presses the extension 335, thereby extending the extension ( 335), a plurality of bent portions C may be formed at the same time.

절곡부(C)에는 소성 변형 가능한 재료로 이루어지는 연결 부재(360)가 배치되므로, 한 쌍의 금형(381, 382)에 의해 연장부(335) 및 연결 부재(360)가 가압된 이후에는, 연결 부재(360)가 소성 변형됨에 따라, 연장부(335) 및 연결 부재(360)의 절곡된 형상이 유지될 수 있다.Since the connecting member 360 made of a plastically deformable material is disposed in the bent portion C, after the extension portion 335 and the connecting member 360 are pressed by the pair of molds 381 and 382, the connection As the member 360 is plastically deformed, the bent shapes of the extension part 335 and the connection member 360 may be maintained.

상기한 바와 같은 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 모듈에 따르면, 파우치(330)의 연장부(335)의 내부에 소성 변형 가능한 재료로 이루어진 연결 부재(360)가 구비되므로, 연장부(335) 또는 전극 리드(320)가 소성 변형이 가능하지 않은 재료로 이루어지는 경우에도, 연장부(335)의 절곡된 형상이 유지될 수 있다. 예를 들면, 전극 리드(320)가 가요성 도체로 이루어지는 경우에도, 연장부(335)의 절곡된 형상이 연결 부재(360)에 의해 유지될 수 있다.According to the battery module according to the second embodiment of the present invention as described above, since the connection member 360 made of a plastically deformable material is provided inside the extension part 335 of the pouch 330, the extension part 335 ) or even when the electrode lead 320 is made of a material that is not plastically deformable, the bent shape of the extension part 335 can be maintained. For example, even when the electrode lead 320 is made of a flexible conductor, the bent shape of the extension part 335 can be maintained by the connecting member 360 .

본 발명의 바람직한 실시예가 예시적으로 설명되었으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경될 수 있다.Preferred embodiments of the present invention have been described as examples, but the scope of the present invention is not limited to such specific embodiments, and may be appropriately changed within the scope described in the claims.

100, 200, 300: 배터리 셀
110, 210, 310: 전극 조립체
120, 220, 320: 전극 리드
130, 230, 330: 파우치
140, 240, 340: 전극 탭100, 200, 300: battery cells
110, 210, 310: electrode assembly
120, 220, 320: electrode lead
130, 230, 330: pouch
140, 240, 340: electrode tab

Claims (8)

복수의 전극판 및 상기 복수의 전극판으로부터 인출되는 복수의 전극 탭을 포함하는 전극 조립체와, 상기 전극 조립체를 내부에 수용하는 파우치와, 상기 복수의 전극 탭과 연결되며 상기 파우치의 연장부로부터 외부로 인출되는 전극 리드를 각각 포함하며 순차적으로 적층된 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈에 있어서,
서로 인접하는 복수의 배터리 셀의 복수의 연장부 사이의 간격을 확보하도록, 상기 복수의 연장부 중 적어도 어느 하나는 상기 복수의 연장부가 서로 이격되는 방향으로 소정의 각도로 절곡되는 절곡부를 구비하며,
상기 전극 리드 각각 사이에는 절연을 위한 별도의 구조물이 없는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.An electrode assembly including a plurality of electrode plates and a plurality of electrode tabs drawn out from the plurality of electrode plates, a pouch accommodating the electrode assembly therein, and a pouch connected to the plurality of electrode tabs and extending from an extension of the pouch. In a battery module including a plurality of sequentially stacked battery cells each including an electrode lead drawn out to,
At least one of the plurality of extensions includes a bending portion bent at a predetermined angle in a direction in which the plurality of extensions are spaced apart from each other to secure a gap between the plurality of extensions of the plurality of battery cells adjacent to each other,
Battery module, characterized in that there is no separate structure for insulation between each of the electrode leads. 청구항 1에 있어서,
상기 연장부는 상기 연장부의 연장 방향에 수직인 제1 방향으로 절곡된 다음 상기 제1 방향에 반대되는 제2 방향으로 절곡되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method of claim 1,
The battery module, characterized in that the extension part is bent in a first direction perpendicular to the extension direction of the extension part and then bent in a second direction opposite to the first direction. 청구항 1에 있어서,
상기 복수의 배터리 셀의 상기 복수의 연장부는 상기 연장부의 연장 방향으로 소정 간격 이격되는 복수의 위치에서 각각 절곡되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method of claim 1,
The plurality of extension parts of the plurality of battery cells are each bent at a plurality of positions spaced apart by a predetermined interval in an extension direction of the extension parts. 청구항 1에 있어서,
상기 복수의 배터리 셀의 상기 복수의 연장부는 상기 연장부의 연장 방향으로 소정 간격 이격되는 복수의 위치에서 상기 복수의 배터리 셀이 적층된 순서로 순차적으로 절곡되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method of claim 1,
The plurality of extension parts of the plurality of battery cells are sequentially bent in the order in which the plurality of battery cells are stacked at a plurality of positions spaced apart by a predetermined interval in an extension direction of the extension parts. 청구항 3 또는 4에 있어서,
상기 복수의 위치 중 서로 인접하는 두 위치를 제1 위치 및 제2 위치라 할 때, 상기 복수의 배터리 셀 중 어느 하나의 연장부는 상기 제1 위치에서 상기 연장부의 연장 방향에 수직인 제1 방향으로 절곡된 다음, 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치 사이에서 상기 제1 방향에 반대되는 제2 방향으로 절곡되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.According to claim 3 or 4,
When two positions adjacent to each other among the plurality of positions are referred to as a first position and a second position, an extension of any one of the plurality of battery cells extends from the first position in a first direction perpendicular to the extension direction of the extension part. After being bent, the battery module characterized in that it is bent in a second direction opposite to the first direction between the first position and the second position. 청구항 1에 있어서,
상기 연장부의 절곡부는 상기 복수의 전극 탭과 연결되는 상기 전극 리드의 연결부 및 상기 전극 조립체 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method of claim 1,
The battery module, characterized in that the bent portion of the extension is located between the connection portion of the electrode lead connected to the plurality of electrode tabs and the electrode assembly. 청구항 6에 있어서,
상기 전극 리드의 연결부 및 상기 전극 조립체 사이에는 소성 변형 가능한 재료로 이루어진 연결 부재가 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method of claim 6,
A battery module, characterized in that a connecting member made of a plastically deformable material is disposed between the connecting portion of the electrode lead and the electrode assembly. 청구항 7에 있어서,
상기 전극 조립체의 복수의 전극 탭과 상기 전극 리드는 상기 연결 부재를 통해 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method of claim 7,
The battery module, characterized in that the plurality of electrode tabs of the electrode assembly and the electrode lead are electrically connected through the connecting member.
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