KR102632249B1 - Bettery module - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 배터리 모듈은 배터리 셀 및 상기 배터리 셀을 내부에 수용하는 하우징을 포함하며 체결 부재에 의해 외부 구조물에 고정 체결되는 배터리 모듈로, 상기 하우징은, 상기 배터리 셀의 하부를 지지하는 하부 플레이트를 갖는 케이스 및 상기 배터리 셀의 전극 리드가 배치되는 제1 측면에 배치되며 적어도 일부가 상기 하부 플레이트 상에 안착되는 커버를 포함하고, 상기 체결 부재는 상기 커버와 상기 하부 플레이트를 함께 관통하도록 구성된다.The battery module according to the present invention is a battery module that includes a battery cell and a housing that accommodates the battery cell inside, and is fixedly fastened to an external structure by a fastening member, wherein the housing includes a lower plate that supports the lower part of the battery cell. A case having a case and a cover disposed on a first side where electrode leads of the battery cells are disposed and at least a portion of which is seated on the lower plate, wherein the fastening member is configured to penetrate both the cover and the lower plate. .

Description

배터리 모듈{BETTERY MODULE} Battery module{BETTERY MODULE}

본 발명은 이차 전지를 구비하는 배터리 모듈에 대한 것이다.The present invention relates to a battery module including a secondary battery.

이차전지는 일차전지와 달리 충전 및 방전이 가능하여 디지털 카메라, 휴대폰, 노트북, 하이브리드 자동차와 같은 다양한 분야에 적용될 수 있다. 이차전지로는 니켈-카드뮴 전지, 니켈-메탈 하이드라이드 전지, 니켈-수소 전지, 리튬 이차전지 등을 들 수 있다.Unlike primary batteries, secondary batteries can be charged and discharged, so they can be applied to various fields such as digital cameras, mobile phones, laptops, and hybrid cars. Secondary batteries include nickel-cadmium batteries, nickel-metal hydride batteries, nickel-hydrogen batteries, and lithium secondary batteries.

이러한 이차전지 중에서도 높은 에너지 밀도와 방전 전압을 가진 리튬 이차전지에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 최근 들어 리튬 이차전지는 유연성을 지닌 파우치형(pouched type)의 배터리 셀로 제조되고 있으며, 다수 개를 연결하여 모듈 형태 또는 팩의 형태로 구성하여 사용되고 있다.Among these secondary batteries, much research is being conducted on lithium secondary batteries with high energy density and discharge voltage. Recently, lithium secondary batteries have been manufactured as flexible pouch-type battery cells, and are used by connecting multiple cells to form a module or pack.

도 1은 종래 기술에 따른 배터리 모듈을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 배터리 모듈의 분해 사시도이다.Figure 1 is a perspective view schematically showing a battery module according to the prior art, and Figure 2 is an exploded perspective view of the battery module shown in Figure 1.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 배터리 모듈은 배터리 셀(1)과, 회로부(7), 그리고 배터리 셀(1)을 내부에 수용하는 하우징(3)을 포함하여 구성된다.Referring to FIGS. 1 and 2, a conventional battery module includes a battery cell 1, a circuit portion 7, and a housing 3 that accommodates the battery cell 1 therein.

하우징(3)은 배터리 셀들(1)을 둘러 싸는 케이스(4, 5)와, 배터리 셀들(1)의 전극 리드들(2)이 배치되는 측면에 결합되는 커버(6)를 포함한다.The housing 3 includes cases 4 and 5 surrounding the battery cells 1 and a cover 6 coupled to the side where the electrode leads 2 of the battery cells 1 are disposed.

이러한 종래의 배터리 모듈 하우징(3)은 케이스(4, 5)와 커버(6)가 용접을 통해서만 결합된다. 따라서 진동이 발생하거나 충격이 가해지는 경우, 케이스(4, 5)와 커버(6)가 용접된 부분이 파손되기 쉽다는 문제가 있다. In this conventional battery module housing 3, the cases 4 and 5 and the cover 6 are joined only through welding. Therefore, when vibration occurs or impact is applied, there is a problem that the welded portion of the case 4, 5 and the cover 6 is likely to be damaged.

본 발명의 목적은 외부 충격이나 진동에 강한 하우징을 구비하는 배터리 모듈을 제공하는 데에 있다. The purpose of the present invention is to provide a battery module having a housing resistant to external shock or vibration.

다만, 본 발명의 목적은 이에만 제한되는 것은 아니며, 명시적으로 언급하지 않더라도 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 이에 포함된다고 할 것이다.However, the purpose of the present invention is not limited to this, and even if not explicitly mentioned, purposes and effects that can be understood from the means or embodiments of solving the problem described below are also included.

본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈은 배터리 셀 및 상기 배터리 셀을 내부에 수용하는 하우징을 포함하며 체결 부재에 의해 외부 구조물에 고정 체결되는 배터리 모듈로, 상기 하우징은, 상기 배터리 셀의 하부를 지지하는 하부 플레이트를 갖는 케이스 및 상기 배터리 셀의 전극 리드가 배치되는 제1 측면에 배치되며 적어도 일부가 상기 하부 플레이트 상에 안착되는 커버를 포함하고, 상기 체결 부재는 상기 커버와 상기 하부 플레이트를 함께 관통하도록 구성된다.A battery module according to an embodiment of the present invention is a battery module that includes a battery cell and a housing that accommodates the battery cell inside, and is fixedly fastened to an external structure by a fastening member, wherein the housing supports the lower part of the battery cell. A case having a lower plate and a cover disposed on a first side where electrode leads of the battery cells are disposed and at least a portion of the cover is seated on the lower plate, and the fastening member penetrates both the cover and the lower plate. It is configured to do so.

본 실시예에 있어서 상기 배터리 셀은, 전극 조립체를 수용하는 수용부와 상기 수용부에서 외부로 확장되는 실링부를 포함하는 파우치형 이차전지이며, 상기 하부 플레이트는 상기 배터리 셀의 상기 수용부 하부로 돌출되는 상기 실링부를 수용하는 수용 홈을 구비할 수 있다.In this embodiment, the battery cell is a pouch-type secondary battery including an accommodating portion for accommodating an electrode assembly and a sealing portion extending outward from the accommodating portion, and the lower plate protrudes below the accommodating portion of the battery cell. It may be provided with a receiving groove for accommodating the sealing part.

본 실시예에 있어서 상기 케이스는, 상기 하부 플레이트를 포함하는 제1 플레이트와, 상기 배터리 셀의 상부에 배치되어 상기 제1 플레이트와 결합되는 제2 플레이트를 포함할 수 있다.In this embodiment, the case may include a first plate including the lower plate, and a second plate disposed on an upper portion of the battery cell and coupled to the first plate.

본 실시예에 있어서, 상기 하부 플레이트는 상기 제2 플레이트보다 길게 구성된다.In this embodiment, the lower plate is configured to be longer than the second plate.

본 실시예에 있어서 상기 제1 플레이트는, 상기 하부 플레이트에서 연장되어 상기 배터리 셀의 제2 측면에 배치되는 측면 플레이트를 더 포함할 수 있다.In this embodiment, the first plate may further include a side plate extending from the lower plate and disposed on the second side of the battery cell.

본 실시예에 있어서 상기 측면 플레이트는, 상기 커버와 접합되는 양 단부에 단차가 구비될 수 있다.In this embodiment, the side plate may be provided with steps at both ends where it is joined to the cover.

본 실시예에 있어서 상기 케이스와 상기 커버를 상호 접합하는 용접부를 더 포함할 수 있다.In this embodiment, a welding portion for joining the case and the cover to each other may be further included.

본 발명의 실시예에 따르면, 커버가 하부 플레이트 상에 안착되고, 체결 부재가 커버와 하부 플레이트를 모두 관통하여 차량의 구조물에 체결된다. 따라서 용접에 의한 접합력과 체결 부재에 의한 결합력에 의해 커버와 하부 플레이트가 결합된다. 이에 따라, 외력에 의해 커버와 케이스의 접합이 파괴되는 것을 최소화할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the cover is seated on the lower plate, and the fastening member penetrates both the cover and the lower plate and is fastened to the structure of the vehicle. Therefore, the cover and the lower plate are joined by the bonding force caused by welding and the bonding force caused by the fastening member. Accordingly, destruction of the joint between the cover and the case due to external force can be minimized.

도 1은 종래 기술에 따른 배터리 모듈을 개략적으로 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 배터리 모듈의 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈을 개략적으로 도시한 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 배터리 모듈의 분해 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 배터리 셀을 개략적으로 도시한 사시도.
도 6은 도 3의 I-I'에 따른 단면도.1 is a perspective view schematically showing a battery module according to the prior art.
Figure 2 is an exploded perspective view of the battery module shown in Figure 1.
Figure 3 is a perspective view schematically showing a battery module according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is an exploded perspective view of the battery module shown in Figure 3.
Figure 5 is a perspective view schematically showing the battery cell shown in Figure 4.
Figure 6 is a cross-sectional view taken along line II' of Figure 3.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings. However, the embodiments of the present invention may be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below.

또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면 상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다. Additionally, the embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those with average knowledge in the relevant technical field. Therefore, the shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer explanation, and elements indicated by the same symbol in the drawings are the same elements.

또한 본 발명을 설명함에 있어서 '하부', '상부', '상단', '하단' 등과 같이 방향성을 갖는 용어는 도 3에 도시된 사시도를 기준으로 하여 지칭된다. Additionally, in describing the present invention, directional terms such as 'lower', 'upper', 'top', 'bottom', etc. are referred to based on the perspective view shown in FIG. 3.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 배터리 모듈의 분해 사시도이다. 또한 도 5는 도 4에 도시된 배터리 셀을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 6은 도 3의 I-I'에 따른 단면도이다.Figure 3 is a perspective view schematically showing a battery module according to an embodiment of the present invention, and Figure 4 is an exploded perspective view of the battery module shown in Figure 3. Additionally, FIG. 5 is a perspective view schematically showing the battery cell shown in FIG. 4, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line II' of FIG. 3.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예의 배터리 모듈(100)은 대략 육면체 형상을 가지며, 복수의 배터리 셀(10), 배터리 셀들(10)을 전기적으로 연결하는 회로부(70), 그리고 복수의 배터리 셀들(10)을 외부로부터 보호하는 하우징(30)을 포함할 수 있다. 3 to 6, the battery module 100 of this embodiment has a substantially hexahedral shape and includes a plurality of battery cells 10, a circuit portion 70 that electrically connects the battery cells 10, and a plurality of It may include a housing 30 that protects the battery cells 10 from the outside.

배터리 셀(10)은 다수개가 나란하게 적층 배치되며, 도 5에 도시된 바와 같이 몸체에서 전극 리드(15)가 외부로 돌출된 구조를 가질 수 있다. 배터리 셀(10)은, 예를 들어, 파우치형(pouched type) 이차전지일 수 있다.A plurality of battery cells 10 are stacked side by side, and as shown in FIG. 5, the electrode leads 15 may have a structure in which the electrode leads 15 protrude outward from the body. The battery cell 10 may be, for example, a pouched type secondary battery.

배터리 셀(10)은 파우치(11) 내에 전극 조립체(미도시)가 수용된 형태로 구성될 수 있다. The battery cell 10 may be configured to accommodate an electrode assembly (not shown) in a pouch 11.

전극 조립체는 다수의 전극판 및 전극 탭을 구비하며 파우치(11) 내에 수납된다. 여기서, 전극판은 양극판과 음극판으로 구성되며, 전극 조립체는 이러한 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 넓은 면이 서로 마주보는 형태가 되도록 적층된 형태로 구성될 수 있다. The electrode assembly includes a plurality of electrode plates and electrode tabs and is stored in a pouch (11). Here, the electrode plate is composed of a positive electrode plate and a negative electrode plate, and the electrode assembly may be formed by stacking the positive electrode plate and the negative electrode plate so that the wide surfaces face each other with a separator in between.

양극판과 음극판은 집전체에 활물질 슬러리가 도포된 구조로서 형성되는데, 슬러리는 통상적으로 입상의 활물질, 보조도체, 바인더 및 가소제 등이 용매가 첨가된 상태에서 교반되어 형성될 수 있다.The positive and negative electrode plates are formed by applying an active material slurry to a current collector. The slurry is typically formed by stirring granular active materials, auxiliary conductors, binders, and plasticizers with a solvent added.

또한 전극 조립체는 다수의 양극판과 다수의 음극판이 상하 방향으로 적층된다. 이때, 다수의 양극판과 다수의 음극판에는 각각 전극 탭이 구비되며, 서로 동일한 극성끼리 접촉하여 동일한 전극 리드(15)에 연결될 수 있다.Additionally, the electrode assembly includes a plurality of positive electrode plates and a plurality of negative electrode plates stacked in a vertical direction. At this time, the plurality of positive electrode plates and the plurality of negative electrode plates are each provided with electrode tabs, and the same polarity can be in contact with each other and connected to the same electrode lead 15.

본 실시예에서 전극 리드(15)는 2개가 서로 반대 방향을 향하도록 배치된다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.In this embodiment, two electrode leads 15 are arranged to face opposite directions. However, it is not limited to this.

파우치(11)는 용기 형태로 형성되어 전극 조립체 및 전해액(미도시)이 수용되는 내부 공간을 제공한다. 이때, 전극 조립체의 전극 리드(15)는 일부가 파우치(11)의 외부로 노출된다. The pouch 11 is formed in the shape of a container and provides an internal space to accommodate the electrode assembly and the electrolyte (not shown). At this time, a portion of the electrode lead 15 of the electrode assembly is exposed to the outside of the pouch 11.

파우치(11)는 실링부(202)와 수용부(204)로 구분될 수 있다.The pouch 11 may be divided into a sealing portion 202 and a receiving portion 204.

수용부(204)는 용기 형태로 형성되어 사각 형상의 내부 공간을 제공한다. 수용부(204)의 내부 공간에는 전극 조립체 및 전해액이 수용된다. The receiving portion 204 is formed in the shape of a container and provides a square-shaped internal space. An electrode assembly and an electrolyte solution are accommodated in the internal space of the receiving portion 204.

실링부(202)는 용기 형태로 형성되는 수용부(204)에서 외부로 확장되는 부분으로, 수용부(204)의 외곽을 따라 배치된다. The sealing part 202 is a part that extends outward from the receiving part 204 that is formed in the shape of a container, and is arranged along the outer edge of the receiving part 204.

실링부(202) 간의 접합은 열융착 방식이 이용될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The joining between the sealing parts 202 may use a heat fusion method, but is not limited to this.

본 실시예에서 실링부(202)는 전극 리드(15)가 배치되는 제1 실링부(2021)와, 전극 리드(15)가 배치되지 않는 제2 실링부(2022)로 구분될 수 있다. In this embodiment, the sealing part 202 may be divided into a first sealing part 2021 on which the electrode lead 15 is disposed, and a second sealing part 2022 on which the electrode lead 15 is not disposed.

본 실시예에서 파우치(11)는 한 장의 외장재를 포밍(forming)하여 형성한다. 따라서, 외장재에 두 개의 수용부(204)를 포밍하여 형성한 후, 수용부들(204)이 하나의 공간을 형성하도록 외장재를 접어 파우치(11)를 완성한다. In this embodiment, the pouch 11 is formed by forming a single sheet of exterior material. Accordingly, after forming the two receiving portions 204 on the exterior material, the pouch 11 is completed by folding the exterior material so that the receiving portions 204 form one space.

본 실시예에서 수용부(204)는 사각 형상으로 형성된다. 그러나 배터리 셀(10)의 하부면에는 실링부(202)를 형성할 필요가 없으므로, 실링부(202)는 수용부(204)의 둘레를 따라 형성되되, 수용부(204)의 세 변에만 구비된다.In this embodiment, the receiving portion 204 is formed in a square shape. However, since there is no need to form the sealing part 202 on the lower surface of the battery cell 10, the sealing part 202 is formed along the circumference of the receiving part 204, but is provided only on three sides of the receiving part 204. do.

본 실시예에서 전극 리드(15)는 서로 반대 방향을 향하도록 배치되므로, 2개의 전극 리드(15)는 서로 다른 변에 형성된 실링부(202)에 배치된다. 이에 따라서, 수용부(204)의 세 변에 구비되는 2개의 실링부는 전극 리드(15)가 배치되는 2개의 제1 실링부(2021), 그리고 전극 리드(15)가 배치되지 않는 1개의 제2 실링부(2022)로 구성된다. In this embodiment, the electrode leads 15 are arranged to face opposite directions, so the two electrode leads 15 are placed on the sealing portions 202 formed on different sides. Accordingly, the two sealing parts provided on the three sides of the receiving part 204 include two first sealing parts 2021 where the electrode lead 15 is disposed, and one second sealing part 2021 where the electrode lead 15 is not disposed. It consists of a sealing part (2022).

또한 본 실시예의 배터리 셀(10)은 실링부(202)의 접합 신뢰성을 높이고 실링부(202)의 면적을 최소화하기 위해, 적어도 한 번 접힌 형태로 실링부(202)를 구성할 수 있다.In addition, the battery cell 10 of this embodiment may configure the sealing portion 202 in a folded form at least once in order to increase the bonding reliability of the sealing portion 202 and minimize the area of the sealing portion 202.

이와 같이 구성되는 배터리 셀(10)은 충전 및 방전이 가능한 니켈 금속수소(Ni-MH) 전지 또는 리튬 이온(Li-ion) 전지로서 전류를 생성한다. 또한 후술되는 하우징(30) 내에 수직으로 세워져서 좌우 방향으로 적층 배치된다.The battery cell 10 configured in this way is a nickel metal hydride (Ni-MH) battery or lithium ion (Li-ion) battery that can be charged and discharged and generates current. In addition, it is erected vertically in the housing 30, which will be described later, and is stacked in the left and right directions.

도시되어 있지 않지만, 적층 배치되는 배터리 셀들(10) 사이에는 적어도 하나의 완충 패드가 배치될 수 있다. 완충 패드는 특정 배터리 셀이 팽창하는 경우, 배터리 셀들 전체의 부피가 팽창하는 것을 억제하기 위해 구비될 수 있다. 완충 패드는 폴리우레탄 재질의 폼(foam)으로 구성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. Although not shown, at least one buffer pad may be disposed between battery cells 10 that are stacked. The buffer pad may be provided to suppress expansion of the volume of all battery cells when a specific battery cell expands. The cushioning pad may be made of polyurethane foam, but is not limited thereto.

하우징(30)은 내부에 배터리 셀들(10)을 수용하는 케이스(35)와, 배터리 셀들(10)의 전극 리드들(15)이 배치되는 측면에 배치되는 커버(60)를 포함할 수 있다. The housing 30 may include a case 35 that accommodates the battery cells 10 therein, and a cover 60 disposed on a side where the electrode leads 15 of the battery cells 10 are disposed.

케이스(35)는 배터리 셀들(10)을 감싸도록 배치되는 제1 플레이트(40)와 배터리 셀들(10)의 상부에 배치되는 제2 플레이트(50)를 포함한다. 그리고, 제1 플레이트(40)는 배터리 셀(10)의 하부에 배치되어 배터리 셀들(10)의 하부면을 지지하는 하부 플레이트(42)와, 배터리 셀들(10)의 수용부(204)가 배치된 측면(이하, 제2 측면)을 지지하는 측면 플레이트(48)를 포함할 수 있다. The case 35 includes a first plate 40 disposed to surround the battery cells 10 and a second plate 50 disposed on top of the battery cells 10 . Additionally, the first plate 40 includes a lower plate 42 disposed below the battery cells 10 to support the lower surfaces of the battery cells 10, and a receiving portion 204 of the battery cells 10. It may include a side plate 48 supporting the side surface (hereinafter referred to as the second side).

본 실시예에서는 측면 플레이트(48)와 하부 플레이트(42)는 일체로 구성된다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 독립적인 구성 요소들로 구성하는 것도 가능하다. In this embodiment, the side plate 48 and the bottom plate 42 are formed as one piece. However, it is not limited to this, and can also be composed of independent components as needed.

또한 본 실시예의 배터리 셀(10)은 한 장의 외장재를 접어 파우치(11)를 형성하므로, 제1 실링부(도 6의 2021)의 하단부에는 배터리 셀(10)의 수용부(204) 하부면보다 하부로 더 돌출되는 돌출부(2021a)가 형성될 수 있다. 이에, 하부 플레이트(42)의 안착면에는 상기한 돌출부(2021a)가 삽입 배치되는 수용 홈(44)이 구비된다. In addition, since the battery cell 10 of the present embodiment forms the pouch 11 by folding one sheet of exterior material, the lower part of the first sealing part (2021 in FIG. 6) is lower than the lower surface of the receiving part 204 of the battery cell 10. A protrusion 2021a that protrudes further may be formed. Accordingly, the seating surface of the lower plate 42 is provided with a receiving groove 44 into which the above-described protrusion 2021a is inserted.

도 6에 도시된 바와 같이, 수용 홈(44)은 제1 실링부(2021)의 돌출부(2021a)가 용이하게 삽입될 수 있는 정도의 깊이로 형성된다. As shown in FIG. 6, the receiving groove 44 is formed to a depth that allows the protrusion 2021a of the first sealing portion 2021 to be easily inserted.

이에 따라 배터리 셀(10)의 수용부(204) 하부면은 전체가 하부 플레이트(42)와 접촉할 수 있으므로, 배터리 셀(10)에서 발생하는 열을 효과적으로 하부 플레이트(42)에 전달할 수 있다.Accordingly, the entire lower surface of the receiving portion 204 of the battery cell 10 can be in contact with the lower plate 42, and thus heat generated in the battery cell 10 can be effectively transferred to the lower plate 42.

또한 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 하부 플레이트(42)는 후술되는 제2 플레이트(50)보다 길게 형성된다. 여기서, 하부 플레이트(42)나 제2 플레이트(50)의 길이는 2개의 커버(60)가 접합되는 양 단부 사이의 거리를 의미한다.Also, as shown in FIGS. 3 and 4, the lower plate 42 is formed to be longer than the second plate 50, which will be described later. Here, the length of the lower plate 42 or the second plate 50 refers to the distance between both ends where the two covers 60 are joined.

하부 플레이트(42)는 적어도 일부가 후술되는 커버(60)의 하부에 배치되며, 이에 커버(60)는 하부 플레이트(42) 상에 안착되는 형태로 배치되어 제1 플레이트(40)와 결합된다.At least a portion of the lower plate 42 is disposed below the cover 60, which will be described later, and the cover 60 is disposed in a form that is seated on the lower plate 42 and coupled to the first plate 40.

하부 플레이트(42)에는 체결 구멍(43)이 구비된다. 체결 구멍(43)은 후술되는 커버(60)의 체결 구멍(65)을 관통한 체결 부재(90)가 삽입되는 구멍이다. 따라서 하부 플레이트(42)의 체결 구멍(43)은 커버(60)의 체결 구멍(65)과 일직선 상에 위치하도록 구성되며, 커버(60)의 체결 구멍(65)과 동일한 개수로 구성된다.The lower plate 42 is provided with a fastening hole 43. The fastening hole 43 is a hole into which the fastening member 90 passing through the fastening hole 65 of the cover 60, which will be described later, is inserted. Accordingly, the fastening holes 43 of the lower plate 42 are configured to be located in a straight line with the fastening holes 65 of the cover 60, and are configured in the same number as the fastening holes 65 of the cover 60.

측면 플레이트(48)는 하부 플레이트(42)의 양 측에서 연장되어 형성되며, 좌우 방향으로 적층 배치된 배터리 셀들(10)의 제2 측면 배치되어 배터리 셀들(10)의 수용부(204)를 지지한다.The side plate 48 extends from both sides of the lower plate 42 and is disposed on the second side of the battery cells 10 stacked in the left and right directions to support the receiving portion 204 of the battery cells 10. do.

배터리 셀(10)을 견고하게 지지하기 위해, 측면 플레이트(48)는 배터리 셀(10)의 수용부(204)와 접촉하도록 구성될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 측면 플레이트(48)와 수용부(204) 사이에 방열 패드나 완충 부재 등을 개재하는 등 필요에 따라 다양한 변형이 가능하다.In order to firmly support the battery cell 10, the side plate 48 may be configured to contact the receiving portion 204 of the battery cell 10. However, it is not limited to this, and various modifications can be made as needed, such as interposing a heat dissipation pad or a buffer member between the side plate 48 and the receiving portion 204.

또한 측면 플레이트(48)는 하부 플레이트(42)와 연결되는 하부의 길이가 제2 플레이트(50)와 연결되는 상부의 길이보다 길게 형성된다. 이러한 길이의 차이로 인해, 커버(60)와 접합되는 측면 플레이트(48)의 양 단부에는 단차가 구비될 수 있다.Additionally, the length of the lower part of the side plate 48 connected to the lower plate 42 is longer than the length of the upper part connected to the second plate 50. Due to this difference in length, steps may be provided at both ends of the side plate 48 joined to the cover 60.

이와 같이 구성되는 제1 플레이트(40)는 금속과 같은 열 전도성이 높은 재질로 구성된다. 예를 들어, 제1 플레이트(40)는 알루미늄 재질로 구성될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 금속이 아니더라도 유사한 강도와 열 전도성을 갖는 재질이라면 다양한 재질이 이용될 수 있다. The first plate 40 constructed in this way is made of a material with high thermal conductivity, such as metal. For example, the first plate 40 may be made of aluminum. However, it is not limited to this, and various materials can be used as long as they have similar strength and thermal conductivity, even if they are not metal.

제2 플레이트(50)는 배터리 셀(10)의 상부에 배치되어 배터리 셀들(10)의 상부에 배치되어 제1 플레이트(40)에 결합된다. 따라서 제2 플레이트(50)는 제1 플레이트(40)의 측면 플레이트(48) 상단에 체결된다. 제2 플레이트(50)가 제1 플레이트(40)에 체결되면, 제2 플레이트(50)와 제1 플레이트(40)는 내부가 빈 관형 부재의 형상을 갖는다.The second plate 50 is disposed on top of the battery cells 10 and coupled to the first plate 40 . Accordingly, the second plate 50 is fastened to the top of the side plate 48 of the first plate 40. When the second plate 50 is fastened to the first plate 40, the second plate 50 and the first plate 40 have the shape of a tubular member with an empty interior.

제2 플레이트(50)는 제1 플레이트(40)와 마찬가지로 금속과 같은 열 전도성이 높은 재질로 구성된다. 이에, 제1 플레이트(40)와 제2 플레이트(50)는 배터리 모듈(100)의 냉각 부재로 기능할 수 있다.Like the first plate 40, the second plate 50 is made of a material with high thermal conductivity, such as metal. Accordingly, the first plate 40 and the second plate 50 may function as cooling members of the battery module 100.

예컨대, 제2 플레이트(50)는 알루미늄 재질로 구성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 금속이 아니더라도 유사한 강도와 열 전도성을 갖는 재질이라면 다양한 재질이 이용될 수 있다. For example, the second plate 50 may be made of aluminum, but the material is not limited thereto, and various materials may be used as long as they have similar strength and thermal conductivity, even if they are not metal.

제1 플레이트(40)와 제2 플레이트(50)는 용접 등의 방식으로 결합될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 슬라이딩 방식으로 결합하거나, 볼트나 나사 등의 고정 부재를 이용하여 결합하는 등 다양한 변형이 가능하다. The first plate 40 and the second plate 50 may be joined by welding or the like. However, it is not limited to this, and various modifications are possible, such as coupling in a sliding manner or coupling using fixing members such as bolts or screws.

커버(60)는 배터리 셀들(10)의 전극 리드들(15)이 배치되는 양 측면(이하, 제1 측면)에 각각 결합된다. The cover 60 is coupled to both sides (hereinafter, first sides) where the electrode leads 15 of the battery cells 10 are disposed.

커버(60)는 케이스(35)에 결합되어 제1 플레이트(40), 제2 플레이트(50)와 함께 배터리 모듈(100)의 외형을 완성한다. The cover 60 is coupled to the case 35 and completes the external appearance of the battery module 100 together with the first plate 40 and the second plate 50.

전술한 바와 같이, 본 실시예의 제2 플레이트(50)는 길이가 하부 플레이트(42)의 길이보다 짧게 구성된다. 그리고 커버(60)는 하부 플레이트(42) 상에 안착되어 제1 플레이트(40)에 결합된다. 따라서 배터리 모듈(100)의 평면을 기준으로, 커버(60)는 제2 플레이트(50)의 외부로 노출되는 하부 플레이트(42) 상에 배치된다. As described above, the length of the second plate 50 in this embodiment is shorter than that of the lower plate 42. And the cover 60 is seated on the lower plate 42 and coupled to the first plate 40. Accordingly, based on the plane of the battery module 100, the cover 60 is disposed on the lower plate 42 exposed to the outside of the second plate 50.

본 실시예에서 커버(60)는 용접부(80)와 체결 부재(90)를 통해 제1 플레이트(40) 및 제2 플레이트(50)에 결합된다. 따라서 본 실시예의 커버(60)는 금속 재질로 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 절연성 재질로 구성하고 용접이 아닌 접착제를 이용한 접합 방식을 이용하는 것도 가능하다.In this embodiment, the cover 60 is coupled to the first plate 40 and the second plate 50 through the welding portion 80 and the fastening member 90. Therefore, the cover 60 of this embodiment may be formed of a metal material. However, it is not limited to this, and if necessary, it is possible to construct it from an insulating material and use a joining method using an adhesive rather than welding.

용접부(80)는 제1 플레이트(40)와 제2 플레이트(50)의 단부가 형성하는 테두리를 따라 형성된다. 용접부(80)는 공지된 다양한 용접 방법에 의해 형성될 수 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The welded portion 80 is formed along the edge formed by the ends of the first plate 40 and the second plate 50. Since the welded portion 80 can be formed by various known welding methods, detailed description thereof will be omitted.

체결 부재(90)는 커버(60)와 제1 플레이트(40)를 함께 관통하며 커버(60)와 제1 플레이트(40)를 고정 체결한다. 이를 위해 커버는(60) 체결 구멍(65)을 구비한다.The fastening member 90 penetrates both the cover 60 and the first plate 40 and fastens the cover 60 and the first plate 40. For this purpose, the cover 60 is provided with a fastening hole 65.

체결 구멍(65)은 볼트나 나사와 같은 체결 부재(90)가 삽입되는 구멍으로, 배터리 모듈(100)을 차량의 구조물 등에 고정시키는 데에 이용된다. 즉, 체결 부재(90)는 체결 구멍(65)의 상단 입구를 통해 체결 구멍(65)에 삽입되고, 체결 부재(90)의 끝단은 커버(60)의 체결 구멍(65) 하단 입구와 하부 플레이트(42)의 체결 구멍(43)을 모두 관통하여 차량의 구조물에 체결된다.The fastening hole 65 is a hole into which a fastening member 90, such as a bolt or screw, is inserted, and is used to fasten the battery module 100 to a vehicle structure, etc. That is, the fastening member 90 is inserted into the fastening hole 65 through the upper entrance of the fastening hole 65, and the end of the fastening member 90 is connected to the lower entrance of the fastening hole 65 of the cover 60 and the lower plate. It passes through all of the fastening holes 43 of (42) and is fastened to the structure of the vehicle.

종래의 경우 커버(60)의 하부에 하부 플레이트(42)가 배치되지 않으므로, 체결 부재(90)는 커버(60)만을 관통하여 차량의 구조물에 체결되었다. 따라서 커버(60)와 케이스(35)는 용접에 의해서만 상호 결합되며, 이에 배터리 모듈(100)에 외력이 가해져 용접 부위가 파손되면 배터리 커버(60)와 케이스(35)가 쉽게 분리된다는 문제가 있다.In the conventional case, since the lower plate 42 is not disposed under the cover 60, the fastening member 90 penetrates only the cover 60 and is fastened to the structure of the vehicle. Therefore, the cover 60 and the case 35 are connected to each other only by welding, and if an external force is applied to the battery module 100 and the welded area is damaged, there is a problem that the battery cover 60 and case 35 are easily separated. .

그러나 본 실시예와 같이 커버(60)의 하부에 하부 플레이트(42)가 배치되고, 체결 부재(90)가 커버(60)와 하부 플레이트(42)를 모두 관통하여 차량의 구조물에 체결되는 경우, 용접에 의한 접합력 뿐만 아니라 체결 부재(90)에 의한 결합력에 의해 커버(60)와 하부 플레이트(42)가 결합된다. 따라서 용접 부위가 파손되더라도 커버(60)와 케이스(35)가 쉽게 분리되지 않으며, 이에 상기한 문제를 해소할 수 있다.However, when the lower plate 42 is disposed on the lower part of the cover 60 as in the present embodiment, and the fastening member 90 penetrates both the cover 60 and the lower plate 42 and is fastened to the structure of the vehicle, The cover 60 and the lower plate 42 are coupled not only by the bonding force by welding but also by the bonding force by the fastening member 90. Therefore, even if the welded portion is damaged, the cover 60 and the case 35 are not easily separated, thereby solving the above-described problem.

또한 커버(60)는 단자 구멍(62)을 구비할 수 있다. Additionally, the cover 60 may be provided with a terminal hole 62.

단자 구멍(62)은 회로부(70)의 접속 단자(72)를 외부로 노출시키기 위해 구비된다. 따라서 커버(60)가 케이스(35)에 결합되면 회로부의 접속 단자(72)는 단자 구멍(62)에 삽입되어 커버(60)의 외부로 노출된다. The terminal hole 62 is provided to expose the connection terminal 72 of the circuit unit 70 to the outside. Therefore, when the cover 60 is coupled to the case 35, the connection terminal 72 of the circuit part is inserted into the terminal hole 62 and exposed to the outside of the cover 60.

본 실시예에서 접속 단자(72)는 배터리 모듈(100)의 양 단에 분산 배치된다. 따라서 단자 구멍도 각 커버(60)에 하나씩 구비된다. 그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 2개의 접속 단자(72)를 모두 배터리 모듈(100)의 일단에 배치하는 경우, 어느 하나에 커버(60)에만 2개의 단자 구멍(62)이 구비될 수 있다.In this embodiment, the connection terminals 72 are distributedly disposed at both ends of the battery module 100. Accordingly, one terminal hole is provided in each cover 60. However, the configuration of the present invention is not limited to this. For example, when both connection terminals 72 are placed on one end of the battery module 100, only one cover 60 may be provided with two terminal holes 62.

커버(60)와 배터리 셀들(10) 사이에는 회로부(70)가 개재될 수 있다. A circuit portion 70 may be interposed between the cover 60 and the battery cells 10.

회로부(70)는 배터리 셀들(10)의 전극 리드들(15)과 연결되며, 외부와의 연결을 위한 접속 단자(72)를 구비한다. 따라서 배터리 셀들(10)은 회로부(70)를 통해 외부와 전기적으로 연결된다. The circuit unit 70 is connected to the electrode leads 15 of the battery cells 10 and has a connection terminal 72 for connection to the outside. Accordingly, the battery cells 10 are electrically connected to the outside through the circuit unit 70.

회로부(70)의 접속 단자(72)는 커버(60)에 형성된 단자 구멍(62)을 통해 외부로 노출된다. 따라서 커버(60)의 단자 구멍(62)은 접속 단자(72)의 크기와 형상에 대응하는 크기로 형성된다. The connection terminal 72 of the circuit unit 70 is exposed to the outside through the terminal hole 62 formed in the cover 60. Accordingly, the terminal hole 62 of the cover 60 is formed in a size corresponding to the size and shape of the connection terminal 72.

회로부(70)는 회로 기판(예컨대 PCB)과, 회로 기판에 실장되는 다수의 전자 소자(미도시)를 포함할 수 있으며, 필요에 따라 배터리 셀(10)의 전압을 센싱하는 기능을 수행할 수 있다. The circuit unit 70 may include a circuit board (e.g., PCB) and a number of electronic elements (not shown) mounted on the circuit board, and may perform a function of sensing the voltage of the battery cell 10 as needed. there is.

이와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 배터리 모듈(100)은, 커버(60)의 하부에 하부 플레이트(42)가 배치되고 체결 부재(90)가 커버(60)와 하부 플레이트(42)를 모두 관통하여 차량의 구조물에 체결된다. 따라서 용접에 의한 접합력과 체결 부재(90)에 의한 결합력에 의해 커버(60)와 하부 플레이트(42)가 결합된다.In the battery module 100 according to the present embodiment configured as described above, the lower plate 42 is disposed below the cover 60 and the fastening member 90 penetrates both the cover 60 and the lower plate 42. It is fastened to the structure of the vehicle. Therefore, the cover 60 and the lower plate 42 are coupled by the bonding force caused by welding and the bonding force caused by the fastening member 90.

이에 외력에 의해 커버(60)와 제1, 제2 플레이트(50)의 결합 구조가 쉽게 파손되는 것을 방지할 수 있다.Accordingly, it is possible to prevent the coupling structure of the cover 60 and the first and second plates 50 from being easily damaged by external force.

이상에서 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다. Although the 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 variations are possible without departing from the technical spirit of the present invention as set forth in the claims. This will be self-evident to those with ordinary knowledge in the field.

100: 배터리 모듈
10: 배터리 셀
30: 하우징
40: 제1 플레이트
50: 제2 플레이트
44: 수용 홈
60: 커버
70: 회로부100: Battery module
10: battery cell
30: housing
40: first plate
50: second plate
44: receiving groove
60: cover
70: circuit part

Claims (7)

배터리 셀 및 상기 배터리 셀을 내부에 수용하는 하우징을 포함하며, 체결 부재에 의해 외부 구조물에 고정 체결되는 배터리 모듈로,
상기 하우징은,
상기 배터리 셀의 하부를 지지하는 하부 플레이트를 갖는 케이스; 및
상기 배터리 셀의 전극 리드가 배치되는 제1 측면에 배치되며, 적어도 일부가 상기 하부 플레이트 상에 안착되는 커버;
를 포함하고,
상기 체결 부재는 상기 하우징의 외부 구조물에 체결 가능하도록 상기 커버와 상기 하부 플레이트를 관통하여 일부분이 외부로 노출되도록 구성되는 배터리 모듈.
A battery module that includes a battery cell and a housing that accommodates the battery cell inside, and is fixedly fastened to an external structure by a fastening member,
The housing is,
a case having a lower plate supporting the lower part of the battery cell; and
a cover disposed on a first side where electrode leads of the battery cells are disposed, and at least a portion of which is seated on the lower plate;
Including,
The fastening member is configured to penetrate the cover and the lower plate so that a portion of the fastening member is exposed to the outside so as to be fastened to an external structure of the housing.
 제1항에 있어서,
상기 배터리 셀은, 전극 조립체를 수용하는 수용부와 상기 수용부에서 외부로 확장되는 실링부를 포함하는 파우치형 이차전지이며,
상기 하부 플레이트는, 상기 배터리 셀의 상기 수용부 하부로 돌출되는 상기 실링부를 수용하는 수용 홈을 구비하는 배터리 모듈.
According to paragraph 1,
The battery cell is a pouch-type secondary battery that includes an accommodating portion for accommodating an electrode assembly and a sealing portion extending outward from the accommodating portion,
The lower plate is a battery module having an accommodating groove for accommodating the sealing part protruding below the accommodating part of the battery cell.
 제1항에 있어서, 상기 케이스는,
상기 하부 플레이트를 포함하는 제1 플레이트와, 상기 배터리 셀의 상부에 배치되어 상기 제1 플레이트와 결합되는 제2 플레이트를 포함하는 배터리 모듈.
The method of claim 1, wherein the case is:
A battery module comprising a first plate including the lower plate, and a second plate disposed on an upper portion of the battery cell and coupled to the first plate.
 제3항에 있어서,
상기 하부 플레이트는 상기 제2 플레이트보다 길게 구성되는 배터리 모듈.
According to paragraph 3,
The lower plate is configured to be longer than the second plate.
 제4항에 있어서, 상기 제1 플레이트는,
상기 하부 플레이트에서 연장되어 상기 배터리 셀의 제2 측면에 배치되는 측면 플레이트를 더 포함하는 배터리 모듈.
The method of claim 4, wherein the first plate is:
The battery module further includes a side plate extending from the lower plate and disposed on a second side of the battery cell.
 제5항에 있어서, 상기 측면 플레이트는,
상기 커버와 접합되는 양 단부에 단차가 구비되는 배터리 모듈.
The method of claim 5, wherein the side plate is:
A battery module having steps at both ends joined to the cover.
 제3항에 있어서,
상기 케이스와 상기 커버를 상호 접합하는 용접부를 더 포함하는 배터리 모듈.
According to paragraph 3,
A battery module further comprising a welding portion that joins the case and the cover to each other.
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