KR20120135986A - Battery module of improved productability - Google Patents

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KR20120135986A
KR20120135986A KR1020110054927A KR20110054927A KR20120135986A KR 20120135986 A KR20120135986 A KR 20120135986A KR 1020110054927 A KR1020110054927 A KR 1020110054927A KR 20110054927 A KR20110054927 A KR 20110054927A KR 20120135986 A KR20120135986 A KR 20120135986A
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최준석
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김성태
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주식회사 엘지화학
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  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

PURPOSE: A battery module is provided to be electrically and mechanically connected, thereby capable of remarkably improving processability and maximizing manufacturing cost by reducing the number of components. CONSTITUTION: A battery module(300) is mounted on a module case in state many battery cells(10), which has electrode terminals on one side or both sides, are laminated to be adjacent to each other. An installation element(200), which forms an electric connection when the electrode terminals are insert-mounted into a module case corresponding with the electrode terminals of the battery cell, is placed. A positive electrode and negative electrode terminals are formed in the both ends of the battery cell respectively.

Description

제조공정성이 향상된 전지모듈 {Battery Module of Improved Productability}Battery Module of Improved Productability

본 발명은 제조공정성이 향상된 전지모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 전극단자들이 일측 또는 양측에 형성되어 있는 다수의 전지셀들이 측면방향으로 상호 인접하도록 적층된 상태에서 모듈 케이스에 장착되어 있으며, 상기 전지셀들의 전극단자들에 대응하는 모듈 케이스 내부에는 상기 전극단자들이 삽입 장착될 때 전기적 연결이 이루어지는 접속용 장착부재가 위치하는 구조의 전지모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module with improved manufacturing processability, and more particularly, a plurality of battery cells having electrode terminals formed on one or both sides thereof are mounted in a module case in a state in which the battery cells are stacked adjacent to each other in a lateral direction. The present invention relates to a battery module having a structure in which a connection mounting member in which electrical connection is made when the electrode terminals are inserted and mounted is located in a module case corresponding to the electrode terminals of the battery cells.

최근, 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 이차전지는 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV) 등의 동력원으로서도 주목받고 있다.BACKGROUND ART [0002] In recent years, rechargeable secondary batteries have been widely used as energy sources for wireless mobile devices. Secondary batteries are also attracting attention as a power source for electric vehicles (EVs) and hybrid electric vehicles (HEVs), which are proposed as a way to solve air pollution in conventional gasoline and diesel vehicles that use fossil fuels. .

소형 모바일 기기들에는 디바이스 1 대당 하나 또는 두서너 개의 전지셀들이 사용됨에 반하여, 자동차 등과 같은 중대형 디바이스에는 고출력 대용량의 필요성으로 인해, 다수의 전지셀을 전기적으로 연결한 중대형 전지모듈이 사용된다.In a small mobile device, one or two or more battery cells are used per device, while a middle- or large-sized battery module such as an automobile is used as a middle- or large-sized battery module in which a plurality of battery cells are electrically connected due to the necessity of a large-

중대형 전지모듈은 가능하면 작은 크기와 중량으로 제조되는 것이 바람직하므로, 높은 집적도로 충적될 수 있고 용량 대비 중량이 작은 각형 전지, 파우치형 전지 등이 중대형 전지모듈의 전지셀로서 주로 사용되고 있다. 특히, 알루미늄 라미네이트 시트 등을 외장부재로 사용하는 파우치형 전지는 중량이 작고 제조비용이 낮다는 등의 잇점으로 인해 최근 많은 관심을 모으고 있다. Since the medium-large battery module is preferably manufactured in a small size and weight, the rectangular battery, the pouch-type battery, etc., which can be charged with high integration and have a small weight to capacity, are mainly used as battery cells of the medium-large battery module. In particular, a pouch-type battery using an aluminum laminate sheet or the like as an exterior member has attracted much attention in recent years due to the advantages of low weight and low manufacturing cost.

도 1에는 종래의 대표적인 파우치형 전지의 사시도가 모식적으로 도시되어 있다. 도 1의 파우치형 전지(10)는 두 개의 전극리드(11, 12)가 서로 대향하여 전지 본체(13)의 상단부와 하단부에 각각 돌출되어 있는 구조로 이루어져 있다. 외장부재(14)는 상하 2 단위로 이루어져 있고, 그것의 내면에 형성되어 있는 수납부에 전극조립체(도시하지 않음)를 장착한 상태로 상호 접촉 부위인 양측면(14a)과 상단부 및 하단부(14b, 14c)를 부착시킴으로써 전지(10)가 만들어진다. 외장부재(14)는 수지층/금속박층/수지층의 라미네이트 구조로 이루어져 있어서, 서로 접하는 양측면(14a)과 상단부 및 하단부(14b, 14c)에 열과 압력을 가하여 수지층을 상호 융착시킴으로써 부착시킬 수 있으며, 경우에 따라서는 접착제를 사용하여 부착할 수도 있다. 양측면(14a)은 상하 외장부재(14)의 동일한 수지층이 직접 접하므로 용융에 의해 균일한 밀봉이 가능하다. 반면에, 상단부(14b)와 하단부(14c)에는 전극리드(11, 12)가 돌출되어 있으므로 전극리드(11, 12)의 두께 및 외장부재(14) 소재와의 이질성을 고려하여 밀봉성을 높일 수 있도록 전극리드(11, 12)와의 사이에 필름상의 실링부재(16)를 개재한 상태에서 열융착시킨다.1 is a perspective view schematically showing a typical representative pouch-type battery. The pouch-type battery 10 of FIG. 1 has a structure in which two electrode leads 11 and 12 protrude from each other to protrude from an upper end and a lower end of the battery main body 13. The exterior member 14 is composed of two upper and lower units, and both side surfaces 14a and upper and lower ends 14b, which are mutually contacting portions, with an electrode assembly (not shown) mounted on an accommodating portion formed on an inner surface thereof. The battery 10 is made by attaching 14c). The exterior member 14 has a laminate structure of a resin layer / metal foil layer / resin layer, and can be attached by mutually fusion bonding the resin layer by applying heat and pressure to both side surfaces 14a and the upper and lower ends 14b and 14c which are in contact with each other. In some cases, the adhesive may be attached using an adhesive. Since both side surfaces 14a are in direct contact with the same resin layer of the upper and lower exterior members 14, uniform sealing is possible by melting. On the other hand, since the electrode leads 11 and 12 protrude from the upper end 14b and the lower end 14c, the sealing property is improved in consideration of the thickness of the electrode leads 11 and 12 and the heterogeneity with the material of the exterior member 14. Heat-sealing is carried out in the state which interposed the film-like sealing member 16 between the electrode leads 11 and 12 so that it may be made.

그러나, 외장부재(14) 자체의 기계적 강성이 우수하지 못하므로 안정한 구조의 전지모듈을 제조하기 위해서는 전지셀들(단위전지들)을 카트리지 등의 팩 케이스에 장착하여 전지모듈을 제조하고 있다. 그러나, 중대형 전지모듈이 장착되는 장치 또는 차량 등에는 일반적으로 장착공간이 한정적이므로, 카트리지와 같은 팩 케이스의 사용으로 인해 전지모듈의 크기가 커지는 경우에는 낮은 공간 활용도의 문제점이 초래된다. 또한, 전지셀의 낮은 기계적 강성은 충방전시 전지셀의 반복적인 팽창 및 수축으로 나타나고, 그로 인해 열융착 부위가 분리되는 경우도 초래된다.However, since the mechanical rigidity of the exterior member 14 itself is not excellent, in order to manufacture a battery module having a stable structure, battery cells are manufactured by mounting battery cells (unit cells) in a pack case such as a cartridge. However, since a mounting space is limited in a device or a vehicle in which a middle- or large-sized battery module is mounted, when the size of the battery module is increased due to the use of a pack case such as a cartridge, a problem of low space utilization is caused. Further, the low mechanical rigidity of the battery cell is caused by the repeated expansion and contraction of the battery cell during charging and discharging, resulting in a case where the heat-welded portion is separated.

또한, 다수의 전지셀들을 사용하여 중대형 전지모듈을 구성하거나 또는 소정 단위의 전지셀들로 이루어진 단위모듈 다수를 사용하여 중대형 전지모듈을 구성하는 경우, 이들의 기계적 체결 및 전기적 접속을 위해 일반적으로 많은 부재들이 필요하므로, 이러한 부재들을 조립하는 과정은 매우 복잡하다. 더욱이, 기계적 체결 및 전기적 접속을 위한 다수의 부재들의 결합, 용접, 솔더링 등을 위한 공간이 요구되며, 그로 인해 시스템 전체의 크기는 커지게 된다. In addition, when configuring a medium-large battery module using a plurality of battery cells, or when configuring a medium-large battery module using a plurality of unit modules consisting of a predetermined number of battery cells, there are generally many for the mechanical fastening and electrical connection thereof Since the members are needed, the process of assembling these members is very complicated. Moreover, space is required for joining, welding, soldering, etc. a plurality of members for mechanical fastening and electrical connection, thereby increasing the size of the entire system.

또한, 차량 등과 같이 진동, 충격 등의 지속적인 외력이 가해지는 디바이스의 경우, 전기적 접속부위에서의 접촉저항 증가 등은 불안전한 출력, 단락 유발 등의 문제점을 초래할 수 있다. In addition, in the case of a device to which a constant external force such as vibration or shock is applied, such as a vehicle, an increase in contact resistance at an electrical connection portion may cause problems such as unstable output and short circuit.

따라서, 보다 콤팩트하고 생산성 및 안전성이 우수한 전지모듈에 대한 필요성이 높은 실정이다.Therefore, there is a high need for a battery module that is more compact and has excellent productivity and safety.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-described problems of the prior art and the technical problems required from the past.

본 발명의 목적은 전지셀의 낮은 기계적 강성을 효과적으로 보강하면서 전극단자들이 삽입 장착될 때 전기적 연결이 이루어지는 접속용 장착부재를 포함하는 전지모듈을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a battery module including a connection mounting member for making electrical connection when electrode terminals are inserted and mounted while effectively reinforcing the low mechanical rigidity of the battery cell.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지모듈은, 전극단자들이 일측 또는 양측에 형성되어 있는 다수의 전지셀들이 측면방향으로 상호 인접하도록 적층된 상태에서 모듈 케이스에 장착되어 있으며, 상기 전지셀들의 전극단자들에 대응하는 모듈 케이스 내부에는 상기 전극단자들이 삽입 장착될 때 전기적 연결이 이루어지는 접속용 장착부재가 위치하고 있는 것으로 구성되어 있다.The battery module according to the present invention for achieving the above object is mounted to the module case in a state in which the electrode terminals are stacked so that a plurality of battery cells formed on one side or both sides adjacent to each other in the lateral direction, In the module case corresponding to the electrode terminals, the connection mounting member is formed in which electrical connection is made when the electrode terminals are inserted and mounted.

종래의 전지모듈은 전지셀들의 전극단자들을 전기적으로 연결한 상태에서 모듈 케이스에 장착하거나, 또는 모듈 케이스에 전지셀들을 장착한 상태에서 전극단자들을 용접 또는 기계적 체결 방식으로 연결하는 방식이 사용되었다. 또한, 이러한 전기적 연결부위에 전압 검출을 위한 부재를 접속시키는 방식으로 전지모듈을 조립하였다. 따라서, 전지모듈의 조립 공정이 매우 번잡하고 이를 위한 다수의 전기접속용 장치, 부재 등이 요구되었다.In the conventional battery module, the electrode terminals of the battery cells are mounted on the module case in an electrically connected state, or the electrode terminals are connected by welding or mechanical fastening while the battery cells are mounted in the module case. In addition, the battery module was assembled in such a manner that a member for voltage detection was connected to the electrical connection portion. Therefore, the assembly process of the battery module is very complicated and a number of electrical connection devices, members and the like have been required.

이에 반해, 본 발명에 따른 전지모듈은 모듈 케이스 내부에 형성된 접속용 장착부재에 대한 전극단자들의 삽입만으로 전기적 연결 및 기계적 체결을 이루므로, 제조공정 및 부품 수를 크게 줄임으로써 궁극적으로 전지모듈의 제조 비용을 절감할 수 있다. On the contrary, the battery module according to the present invention achieves electrical connection and mechanical fastening only by inserting electrode terminals into the connection mounting member formed inside the module case, thereby ultimately reducing the manufacturing process and the number of parts, thereby ultimately manufacturing the battery module. You can save money.

상기 전지셀은 전지모듈의 구성시 전기적 연결을 용이하게 할 수 있도록 양극과 음극 단자가 전지셀의 양측 단부들에 각각 형성되어 있거나 일측 단부에 함께 형성되어 있는 구조일 수 있다.The battery cell may have a structure in which a positive electrode and a negative electrode terminal are formed at both ends of the battery cell or formed at one end thereof to facilitate electrical connection when the battery module is configured.

또한, 상기 전지셀은 바람직하게는 판상형 전지셀로서, 전지셀의 전극 단자가 금속 판재로 이루어진 구조일 수 있다.In addition, the battery cell is preferably a plate-shaped battery cell, the electrode terminal of the battery cell may be a structure consisting of a metal plate material.

이러한 전지셀은 전지모듈의 구성을 위해 적층되었을 때 전체 크기를 최소화할 수 있도록 얇은 두께와 상대적으로 넓은 폭 및 길이를 가진 이차전지일 수 있다. 그러한 바람직한 예로는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 전지케이스에 전극조립체가 내장되어 있는 구조의 이차전지를 들 수 있으며, 구체적으로, 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 전극조립체가 내장되어 있는 구조일 수 있다. 이러한 구조의 이차전지를 파우치형 전지셀로 칭하기도 한다.Such a battery cell may be a secondary battery having a thin thickness and a relatively wide width and length to minimize the overall size when stacked for the configuration of the battery module. Such a preferable example may be a secondary battery having a structure in which an electrode assembly is built in a battery case of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer, and specifically, a structure in which the electrode assembly is embedded in a pouch type case of an aluminum laminate sheet. Can be. The secondary battery having such a structure may also be referred to as a pouch-shaped battery cell.

하나의 바람직한 예에서, 상기 전지셀들은 둘 또는 그 이상의 개수로 단위모듈을 형성하면서 전기적으로 연결되어 있고, 둘 이상의 단위모듈들이 전지모듈에 장착되어 있는 구조일 수 있다. 이러한 단위모듈은 바람직하게는 직렬 연결된 두 개의 전지셀들로 이루어질 수 있지만, 그것만으로 한정되는 것은 아니다.In one preferred example, the battery cells are electrically connected while forming a unit module in the number of two or more, and may have a structure in which two or more unit modules are mounted to the battery module. This unit module may be preferably composed of two battery cells connected in series, but is not limited thereto.

상기 구조에서, 단위모듈은 바람직하게는 둘 또는 그 이상의 전지셀들이 전극단자가 외부로 노출된 상태로 셀 커버부재에 의해 감싸여 있는 구조일 수 있다. 따라서, 셀 커버부재는 기계적 강성이 낮은 전지셀을 보호하면서 충방전시의 반복적인 팽창 및 수축의 변화를 억제하여 전지셀의 실링부위가 분리되는 것을 방지하여 준다. 이러한 셀 커버부재는 상기와 같은 효과를 달성할 수 있는 소재라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 바람직하게는 충분한 기계적 강성과 높은 열전도성을 발휘할 수 있는 금속 소재일 수 있다.In the above structure, the unit module may be a structure in which two or more battery cells are surrounded by a cell cover member in a state in which electrode terminals are exposed to the outside. Accordingly, the cell cover member prevents the sealing portion of the battery cell from being separated by suppressing the repeated expansion and contraction change during charging and discharging while protecting the battery cell with low mechanical rigidity. The cell cover member is not particularly limited as long as it is a material that can achieve the above effects, and preferably, may be a metal material that can exhibit sufficient mechanical rigidity and high thermal conductivity.

상기 단위모듈 내의 전지셀들은 직렬 및/병렬 방식으로 연결될 수 있으며, 바람직하게는 직렬 연결되어 있는 것을 수 있다. The battery cells in the unit module may be connected in series and / parallel manner, preferably may be connected in series.

하나의 바람직한 예에서, 상기 모듈 케이스는 전지셀들의 일측 단부를 감싸는 제 1 케이스와 타측 단부를 감싸는 제 2 케이스로 이루어져 있으며, 상기 제 1 케이스와 제 2 케이스가 상호 결합되어 전지셀들을 고정하는 구조로 이루어질 수 있다.In one preferred example, the module case is composed of a first case surrounding one end of the battery cells and a second case surrounding the other end, the first case and the second case is coupled to each other structure to secure the battery cells It may be made of.

바람직하게는, 이러한 제 1 케이스 및/또는 제 2 케이스에 접속용 장착부재가 위치하는 구조일 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 모듈 케이스 상에 접속용 장착부재가 위치함으로써, 모듈 케이스에 전지셀 또는 단위모듈들을 장착하는 과정에서 전지셀의 전극단자가 접속용 장착부재에 삽입 장착되어 기계적 체결이 이루어지면서 전기적 접속을 달성할 수 있다.Preferably, it may be a structure in which the mounting member for connection is located in the first case and / or the second case. As described above, the connection mounting member is positioned on the module case, so that the electrode terminal of the battery cell is inserted and mounted in the connection mounting member in the process of mounting the battery cell or the unit modules in the module case, thereby making electrical fastening. The connection can be achieved.

상기 접속용 장착부재는 바람직하게는 둘 또는 그 이상의 개수로 모듈 케이스 내부에 장착되어 있고, 접속용 장착부재들 사이에는 절연성 격벽이 위치하는 구조일 수 있다. 이러한 절연성 격벽은 상기 접속용 장착부재를 지지하는 역할을 하며, 특히, 둘 이상의 단위모듈들이 하나의 단위체로서 장착되는 접속용 장착부재의 적층 상태를 안정적으로 유지할 수 있도록 도와 준다. The connection mounting member may be mounted inside the module case in a number of two or more, and an insulating partition wall may be disposed between the connection mounting members. The insulating partition wall serves to support the connection mounting member, and in particular, helps to stably maintain the stacked state of the connection mounting member in which two or more unit modules are mounted as one unit.

하나의 예에서, 상기 절연성 격벽은 모듈 케이스 내면으로부터 돌출된 형태로 형성되어 있어서, 상기 돌출된 형상에 의해 단위모듈의 전지셀들이 상호 이격된 상태를 유지할 수 있다. In one example, the insulating partition wall is formed to protrude from the inner surface of the module case, it is possible to maintain the battery cells of the unit module spaced apart from each other by the protruding shape.

하나의 구체적인 예에서, 상기 전극단자들은 접속용 장착부재에 수직방향으로 슬라이딩 삽입되어 장착되는 구조일 수 있다. 이와 같이, 슬라이딩 삽입만으로도 전극단자들이 전기적으로 연결되므로 제조 공정성을 크게 향상시킬 수 있다.In one specific example, the electrode terminals may have a structure in which the electrode terminals are slidably inserted into the connection mounting member in a vertical direction. As such, since the electrode terminals are electrically connected only by sliding insertion, manufacturing processability may be greatly improved.

상기 구조에서, 접속용 장착부재에는 전지셀의 전극단자가 삽입되기 위한 슬릿이 형성되어 있어서, 전극단자들을 원위치에 용이하게 고정시킬 수 있고, 전극단자 연결부위가 파괴되거나 단락의 위험성을 미연에 방지할 수 있다.In the above structure, the connection mounting member is formed with a slit for inserting the electrode terminal of the battery cell, it is possible to easily fix the electrode terminal in place, and to prevent the risk of breakage or short circuit of the electrode terminal connection portion can do.

상기 접속용 장착부재는 전지셀의 전극단자가 안정적으로 삽입 고정되어 전기적 연결을 이룰 수 있는 소재라면 그것의 종류가 특별히 한정되지 않으며, 바람직하게는 외부의 충격으로부터 전극단자들을 보호하고 외부의 충격을 흡수할 수 있는 탄력적인 소재일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 도전성 고무일 수 있다.The connection mounting member is not particularly limited as long as the electrode terminal of the battery cell is stably inserted and fixed to form an electrical connection, and preferably, protects the electrode terminals from external shocks and prevents external shocks. It may be an elastic material which can absorb, and more preferably, it may be a conductive rubber.

상기 도전성 고무의 종류는 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 매트릭스로서 고무와 필러로서 금속 분말을 포함하는 소재일 수 있다. 따라서, 별도의 접속부재 없이도 전극단자의 전기적 연결 및 모듈 케이스에 대한 기계적 체결이 가능하므로 매우 바람직하다.The kind of the conductive rubber is not particularly limited, and may be, for example, a material including rubber as a matrix and metal powder as a filler. Therefore, the electrical connection of the electrode terminal and mechanical fastening to the module case is possible without a separate connection member is very desirable.

한편, 상기 접속용 장착부재에 전극단자를 더욱 견고히 고정시키는 형태가 다양하게 적용될 수 있으며, 더욱 효율적인 장착을 위해, 상기 접속용 장착부재 슬릿의 양측 부위에는, 상기 슬릿에 삽입된 전극단자와 접속용 장착부재를 상호 압착시키기 위한 가압부재가 추가로 장착되어 구조일 수 있다. 이러한 슬릿 및 가압부재의 조합에 의해 전지셀들의 유동 억제를 극대화 할 수 있다.On the other hand, the shape of fixing the electrode terminal more firmly to the connection mounting member can be applied in various ways, for more efficient mounting, the electrode terminal inserted into the slit and the connection for both sides of the connection mounting member slit The pressing member for pressing the mounting member to each other may be further mounted structure. By the combination of the slit and the pressing member it is possible to maximize the flow suppression of the battery cells.

상기 구조에서, 가압부재는 전극단자의 양측을 압박할 수 있는 구조라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 바(bar) 형태의 부재일 수 있다. In the above structure, the pressing member is not particularly limited as long as it is a structure capable of pressing both sides of the electrode terminal, for example, may be a bar-shaped member.

본 발명은 또한 상기 전지모듈을 단위체로 둘 이상 포함하는 전지팩을 제공한다.The present invention also provides a battery pack including two or more of the battery module as a unit.

또한, 본 발명은 상기 전지팩을 전원으로 포함하는 하는 차량을 제공하다.In addition, the present invention provides a vehicle including the battery pack as a power source.

소망하는 출력 및 용량에 따라 장착 효율성, 구조적 안정성을 등을 고려할 때, 본 발명에 따른 전지팩은 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 또는 플러그-인 하이브리드 전기자동차 등에 바람직하게 사용될 수 있으며, 사용 과정에서 일부 전지셀 또는 단위모듈의 교체가 요구되는 전력저장 장치에도 바람직하게 사용될 수 있다.In consideration of mounting efficiency, structural stability, etc. according to the desired power and capacity, the battery pack according to the present invention can be preferably used in electric vehicles, hybrid electric vehicles, or plug-in hybrid electric vehicles. It can also be preferably used in a power storage device that requires replacement of the battery cell or unit module.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지모듈은 전지셀 또는 단위모듈을 모듈 케이스에 장착하는 과정에서 접속용 장착부재에 전극단자가 삽입 장착되어 전기적 연결 및 기계적 체결을 이룰 수 있으므로, 제조공정성을 크게 향상시키고 부품 감소에 따른 비용 절감을 극대화할 수 있는 효과가 있다. As described above, in the battery module according to the present invention, the electrode terminal is inserted into the connection mounting member in the process of mounting the battery cell or the unit module to the module case, thereby making electrical connection and mechanical fastening. There is an effect that can greatly improve and maximize the cost savings due to the reduction of parts.

도 1은 종래의 파우치형 이차전지의 일반적인 구조에 대한 분해 사시도이다;
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 단위모듈의 사시도이다;
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지모듈의 사시도이다.
도 4는 도 3의 전지모듈의 제 1 케이스의 부분 확대도이다;
도 5는 도 3의 접속용 장착부재의 부분 확대도이다.1 is an exploded perspective view of a general structure of a conventional pouch type secondary battery;
2 is a perspective view of a unit module according to an embodiment of the present invention;
3 is a perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention.
4 is a partially enlarged view of a first case of the battery module of FIG. 3;
FIG. 5 is a partially enlarged view of the connection mounting member of FIG. 3. FIG.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings according to the embodiments of the present invention, but the scope of the present invention is not limited thereto.

도 2에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 단위모듈의 사시도가 모식적으로 도시되어 있다.2 is a perspective view schematically showing a unit module according to an embodiment of the present invention.

도 2를 도 1과 함께 참조하면, 전지셀(10) 두 개로 형성된 단위모듈(50)은 두 개의 전지셀들(10)이 전극단자(11)가 외부로 노출된 상태로 셀 커버부재(20)에 의해 감싸여 있다.Referring to FIG. 2 together with FIG. 1, the unit module 50 formed of two battery cells 10 may include a cell cover member 20 in which two battery cells 10 are exposed to the outside of the electrode terminal 11. Surrounded by)

단위모듈(50) 내에 장착된 전지셀들(10)은 금속 판재의 전극단자들(11)이 전지셀의 양측에 각각 형성되어 있는 판상형 전지셀들(10)로서, 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 파우치형 전지케이스에 전극조립체가 내장되어 있는 구조로 이루어져 있다.The battery cells 10 mounted in the unit module 50 are plate-shaped battery cells 10 in which electrode terminals 11 of a metal plate are formed on both sides of the battery cell, and include a resin layer and a metal layer. It consists of a structure in which the electrode assembly is built in the pouch type battery case of the laminate sheet.

도 3에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지모듈의 사시도가 도시되어 있고, 도 4에는 도 3의 전지모듈의 제 1 케이스의 부분 확대도가 모식적으로 도시되어 있다. 3 is a perspective view of a battery module according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a partially enlarged view of a first case of the battery module of FIG. 3.

이들 도면을 도 2와 함께 참조하면, 전지모듈(300)은 둘 이상의 단위모듈들(50)이 모듈 케이스(100)에 장착되어 있으며, 단위모듈(50)의 전극단자들(11)에 대응하는 모듈 케이스(100) 내부에는 전극단자들(11)이 삽입 장착될 때 전기적 연결이 이루어지는 접속용 장착부재(200)가 위치하고 있다.Referring to these drawings together with FIG. 2, the battery module 300 has two or more unit modules 50 mounted on the module case 100, and corresponds to the electrode terminals 11 of the unit module 50. In the module case 100, a connection mounting member 200 in which electrical connection is made when the electrode terminals 11 are inserted and mounted is located.

모듈 케이스(100)는 단위모듈들(50)의 일측 단부를 감싸는 제 1 케이스인 하부 케이스(110)와 타측 단부를 감싸는 제 2 케이스인 상부 케이스(도시하지 않음)로 이루어져 있으며, 이러한 상부 케이스와 하부 케이스가 상호 결합되어 단위모듈들(50)을 고정한다.The module case 100 includes a lower case 110, which is a first case surrounding one end of the unit modules 50, and an upper case (not shown), which is a second case surrounding the other end. The lower case is coupled to each other to fix the unit modules 50.

모듈 케이스(100) 내부에는 4개의 접속용 장착부재(200)가 위치하고 있고, 접속용 장착부재들(200) 사이에는 절연성 격벽(130)이 위치한다.Four connection mounting members 200 are located in the module case 100, and insulating partitions 130 are positioned between the connection mounting members 200.

절연성 격벽(130)은 모듈 케이스(100) 내면으로부터 돌출된 형태로 형성되어 있어서, 단위모듈(50)의 전지셀들(10)이 상호 이격된 상태를 유지한다. The insulating partition wall 130 is formed to protrude from the inner surface of the module case 100 to maintain the battery cells 10 of the unit module 50 spaced apart from each other.

도 5에는 도 3의 접속용 장착부재의 부분 확대도가 모식적으로 도시되어 있다. FIG. 5 is a partially enlarged view schematically showing the connection mounting member of FIG. 3.

도 5를 도 1 내지 도 4와 함께 참조하면, 접속용 장착부재(200)는 전지셀의 전극단자(10)가 삽입되기 위한 슬릿(210)이 형성되어 있어서, 전극단자들(10)은 접속용 장착부재(200)에 수직방향으로 슬라이딩 삽입되어 장착된다. Referring to FIG. 5 together with FIGS. 1 to 4, the connection mounting member 200 has a slit 210 for inserting the electrode terminal 10 of the battery cell, so that the electrode terminal 10 is connected. It is mounted by slidingly inserted into the mounting member 200 in the vertical direction.

이러한 접속용 장착부재(200)는 도전성 고무로 이루어져 있으며, 매트릭스로서 고무와 필러로서 금속 분말을 포함하는 소재로 이루어져 있다.The connection mounting member 200 is made of conductive rubber, and is made of a material including rubber as a matrix and metal powder as a filler.

또한, 접속용 장착부재(200) 슬릿(210)의 양측 부위에는, 슬릿(210)에 삽입된 전극단자(10)와 접속용 장착부재(200)를 상호 압착시키기 위한 바(bar) 형태의 가압부재(220)가 장착되어 있다.In addition, a pressure in the form of a bar for pressing the electrode terminal 10 inserted into the slit 210 and the connecting mounting member 200 to each other on both sides of the slit 210 for the connecting mounting member 200. The member 220 is mounted.

따라서, 전지모듈(300)의 전기적 연결을 위해서 별도의 결합 부재 내지 가공 공정을 거칠 필요 없이, 전지셀들을 모듈 케이스(100)에 장착하는 과정에서 전지셀들의 전극단자들(10)이 접속용 장착부재(200)의 슬릿(210)에 삽입 장착되는 과정에서 전기적 연결 및 견고한 기계적 결합이 가능하며, 그러한 간편한 결합 방식은 양산 공정에의 적용에 특히 바람직하다.
Therefore, the electrode terminals 10 of the battery cells are mounted for connection in the process of mounting the battery cells to the module case 100 without the need for a separate coupling member or processing process for electrical connection of the battery module 300. Electrical connection and robust mechanical coupling are possible in the process of being inserted into the slit 210 of the member 200, such a simple coupling method is particularly preferable for the application to the mass production process.

이상 본 발명의 실시예에 따른 전지모듈의 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Although described above with reference to the drawings of the battery module according to an embodiment of the present invention, those skilled in the art to which the present invention pertains to various applications and modifications can be made within the scope of the present invention based on the above contents. will be.

Claims (21)

전극단자들이 일측 또는 양측에 형성되어 있는 다수의 전지셀들이 측면방향으로 상호 인접하도록 적층된 상태에서 모듈 케이스에 장착되어 있으며, 상기 전지셀들의 전극단자들에 대응하는 모듈 케이스 내부에는 상기 전극단자들이 삽입 장착될 때 전기적 연결이 이루어지는 접속용 장착부재가 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The electrode terminals are mounted in a module case with a plurality of battery cells formed on one side or both sides stacked adjacent to each other in the lateral direction, and the electrode terminals are provided inside the module case corresponding to the electrode terminals of the battery cells. Battery module, characterized in that the mounting member for the connection is made when the electrical connection is made. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀은 양극과 음극 단자가 전지셀의 양측 단부들에 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈. The battery module according to claim 1, wherein the battery cell has positive and negative terminals formed at both ends of the battery cell, respectively. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀은 판상형 전지셀이고, 전지셀의 전극 단자는 금속 판재로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지모듈. The battery module according to claim 1, wherein the battery cell is a plate-shaped battery cell, and an electrode terminal of the battery cell is made of a metal plate. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀은 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 파우치형 전지케이스에 전극조립체가 내장되어 있는 구조로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈. The battery module according to claim 1, wherein the battery cell has a structure in which an electrode assembly is built in a pouch type battery case of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀들은 둘 또는 그 이상의 개수로 단위모듈을 형성하면서 전기적으로 연결되어 있고, 둘 이상의 단위모듈들이 전지모듈에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈. The battery module of claim 1, wherein the battery cells are electrically connected to each other by forming unit modules in two or more numbers, and two or more unit modules are mounted in the battery module. 제 5 항에 있어서, 상기 단위모듈은 둘 또는 그 이상의 전지셀들이 전극단자가 외부로 노출된 상태로 셀 커버부재에 의해 감싸여 있는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지모듈. The battery module according to claim 5, wherein the unit module has a structure in which two or more battery cells are surrounded by a cell cover member in a state in which electrode terminals are exposed to the outside. 제 5 항에 있어서, 상기 단위모듈 내의 전지셀들은 직렬 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 5, wherein the battery cells in the unit module are connected in series. 제 1 항에 있어서, 상기 모듈 케이스는 전지셀들의 일측 단부를 감싸는 제 1 케이스와 타측 단부를 감싸는 제 2 케이스로 이루어져 있으며, 상기 제 1 케이스와 제 2 케이스가 상호 결합되어 전지셀들을 고정하는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The method of claim 1, wherein the module case comprises a first case surrounding one end of the battery cells and a second case surrounding the other end, and the first case and the second case are coupled to each other to fix the battery cells. Battery module characterized in that. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 케이스 및/또는 제 2 케이스에 접속용 장착부재가 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 8, wherein a connection mounting member is located in the first case and / or the second case. 제 1 항에 있어서, 상기 접속용 장착부재는 둘 또는 그 이상의 개수로 모듈 케이스 내부에 장착되어 있고, 접속용 장착부재들 사이에는 절연성 격벽이 위치하는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 1, wherein the connection mounting member is mounted inside the module case in two or more numbers, and an insulating partition wall is positioned between the connection mounting members. 제 1 항에 있어서, 상기 절연성 격벽은 모듈 케이스 내면으로부터 돌출된 형태로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 1, wherein the insulating partition wall is formed to protrude from an inner surface of the module case. 제 1 항에 있어서, 상기 전극단자들은 접속용 장착부재에 수직방향으로 슬라이딩 삽입되어 장착되는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 1, wherein the electrode terminals are mounted by slidingly inserted into the connection mounting member in a vertical direction. 제 1 항에 있어서, 상기 접속용 장착부재는 전지셀의 전극단자가 삽입되기 위한 슬릿이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 1, wherein the connection mounting member has a slit for inserting an electrode terminal of the battery cell. 제 1 항에 있어서, 상기 접속용 장착부재는 탄력적인 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 1, wherein the connection mounting member is made of an elastic material. 제 1 항에 있어서, 상기 접속용 장착부재는 도전성 고무로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 1, wherein the connection mounting member is made of a conductive rubber. 제 15 항에 있어서, 상기 도전성 고무는 매트릭스로서 고무와 필러로서 금속 분말을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 15, wherein the conductive rubber contains rubber as a matrix and metal powder as a filler. 제 13 항에 있어서, 상기 접속용 장착부재 슬릿의 양측 부위에는, 상기 슬릿에 삽입된 전극단자와 접속용 장착부재를 상호 압착시키기 위한 가압부재가 추가로 장착되는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 13, further comprising a pressing member for pressing the electrode terminal inserted into the slit and the connecting mounting member to both side portions of the connecting mounting member slit. 제 17 항에 있어서, 상기 가압부재는 바(bar) 형태의 부재인 것을 특징으로 하는 전지모듈.18. The battery module of claim 17, wherein the pressing member is a bar shaped member. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 하나에 따른 전지모듈을 단위체로 둘 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.A battery pack comprising two or more battery modules according to any one of claims 1 to 18 as a unit. 제 19 항에 따른 전지팩을 전원으로 포함하는 것을 특징으로 하는 차량. A vehicle comprising the battery pack according to claim 19 as a power source. 제 20 항에 있어서, 상기 차량은 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 또는 플러그-인 하이브리드 전기자동차인 것을 특징으로 하는 차량.21. The vehicle according to claim 20, wherein the vehicle is an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, or a plug-in hybrid electric vehicle.
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