KR20140140795A - 배터리 모듈 - Google Patents

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battery
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Abstract

본 발명은 내충격성을 향상시킬 수 있는 배터리 모듈에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 일 방향으로 정렬된 복수개의 배터리 셀; 상기 배터리 셀의 측면에 배치되는 한 쌍의 사이드 플레이트; 및 상기 복수개의 배터리 셀 사이에 개재되는 배리어를 포함하되, 상기 배리어의 측면에는 적어도 하나의 제1 고정부가 형성되며, 상기 사이드 플레이트에는 상기 제1 고정부와 결합하는 적어도 하나의 제2 고정부가 형성되는 배터리 모듈이 제공된다.

Description

배터리 모듈{Battery module}
본 발명은 내충격성을 향상시킬 수 있는 배터리 모듈에 관한 것이다.
최근 들어 고에너지 밀도의 비수전해액을 이용한 고출력 배터리 모듈이 개발되고 있으며, 상기한 고출력 배터리 모듈은 대전력을 필요로 하는 기기 예컨대, 전기 자동차 등의 모터 구동에 사용될 수 있도록 복수개의 배터리 셀을 직렬로 연결하여 대용량의 배터리 모듈을 구성한다.
이러한, 배터리 모듈은 출력전압, 전류를 고려하여 복수개의 배터리 셀을 포함하고 있다. 어느 방향에서 가해지는 충격인지에 상관 없이 배터리 모듈을 이루는 배터리 셀들이 견고하게 고정될 수 있도록 내충격성을 향상시킨 배터리 모듈이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 어느 방향에서 외부 충격, 진동 등에 대하여 배터리 모듈을 이루는 배터리 셀들이 견고하게 고정될 수 있도록 내충격성을 향상시킨 배터리 모듈을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 일 방향으로 정렬된 복수개의 배터리 셀; 상기 배터리 셀의 측면에 배치되는 한 쌍의 사이드 플레이트; 및 상기 복수개의 배터리 셀 사이에 개재되는 배리어;를 포함하되, 상기 배리어의 측면에는 적어도 하나의 제1 고정부가 형성되며, 상기 사이드 플레이트에는 상기 제1 고정부와 결합하는 적어도 하나의 제2 고정부가 형성되는 배터리 모듈이 제공된다.
또한, 상기 제1 고정부는 상기 사이드 플레이트 방향으로 볼록한 형상을 가질 수 있다.
상기 제2 고정부는 상기 배리어의 측면 방향으로 오목한 형상을 가지며, 상기 제1 고정부는 상기 제2 고정부의 오목한 형상에 수용될 수 있다.
또한, 상기 제1 고정부는 "ㄷ"자 형상을 가질 수 있다.
상기 사이드 플레이트에는 상기 제2 고정부가 소정의 폭을 가지도록 상기 제2 고정부의 상부 및 하부에 개구부가 형성되고, 상기 제2 고정부는 상기 "ㄷ"자 형상의 제1 고정부에 수용되어 고정될 수 있다.
상기 제1 고정부는 상기 배리어와 직교하도록 상기 배리어의 일면 및 타면 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다.
상기 제1 고정부는 상기 돌출되어 형성되는 부분 중 상기 배터리 셀과 대면하는 부분에 상기 배터리 셀을 지지하는 지지부를 더 형성할 수 있다.
상기 제2 고정부는 상기 사이드 플레이트의 길이 방향을 따라 형성될 수 있다.
상기 배터리 셀의 하부와 대면하는 바텀 플레이트를 더 포함하되, 상기 배리어의 하면에는 적어도 하나의 제3 고정부가 형성되며, 상기 바텀 플레이트에는 상기 제3 고정부와 고정되는 적어도 하나의 제4 고정부가 형성될 수 있다.
상기 제3 고정부는 상기 바텀 플레이트 방향으로 볼록한 형상을 가지며, 상기 제4 고정부는 상기 배리어의 하면 방향으로 오목한 형상을 가지되, 상기 제3 고정부는 상기 제4 고정부에 수용될 수 있다.
상기 제4 고정부는 상기 바텀 플레이트의 길이 방향을 따라 형성될 수 있다.
상기 배리어는 상기 배터리 셀에 대응하는 형태로 구비될 수 있다.
상기 배리어는 하나 이상의 돌출부를 포함할 수 있다.
상기 돌출부는 단면이 원형 또는 사각형으로 구비될 수 있다.
또한, 상기 유동 고정부는 상기 배리어의 상면에 상기 배리어와 직교하도록 상기 배리어의 일면 및 타면 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다.
상기 유동 고정부에는 상기 배터리 셀에 구비되는 벤트가 노출되도록 하는 절개부가 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 내충격성을 향상시킬 수 있는 배터리 모듈을 제공할 수 있다.
또한, 배터리 셀들 사이에 배치되는 배리어와 하우징을 구성하는 플레이트가 서로 고정됨으로써, 어느 방향에서 가해지는 충격인지에 상관없이 배터리 모듈을 이루는 배터리 셀들을 견고하게 고정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 개략적으로 나타낸 사시도.
도 2는 도 1의 분해 사시도.
도 3a는 도 2에 도시된 사이드 플레이트의 일부 및 배리어를 도시한 사시도
도 3b는 도 3a의 A-A'선을 절개한 상태의 단면도
도 3c는 도 3b의 A 영역을 확대하여 본 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사이드 플레이트의 일부 및 배리어를 도시한 사시도.
도 4b는 도 4a의 A-A'선을 절개한 상태의 단면도.
도 4c는 도 4b의 A 영역을 확대하여 본 단면도.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 바텀 플레이트의 일부 및 배리어를 도시한 사시도.
도 5b는 도 5a의 A-A'선을 절개한 상태의 단면도.
도 5c는 도 5b의 A 영역을 확대하여 본 단면도.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 본 발명과 관계없는 부분은 본 발명의 설명을 명확하게 하기 위하여 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
이하, 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(100)은 일 방향으로 정렬되고 각각 전극 단자(11, 12)를 구비한 복수개의 배터리 셀(10)을 포함하는데, 상기 배터리 셀(10)은 이웃하는 배터리 셀(10)의 넓은 면이 서로 대면하도록 정렬된다.
배터리 모듈(100)을 구성하는 배터리 셀(10)은 전지 케이스에 양극판 및 음극판과, 이들 극판들 사이에 개재된 세퍼레이터로 이루어진 전극 조립체와 전해액을 수용시킨 후, 캡 플레이트(14)를 이용하여 상기 전극 조립체를 수용한 전지 케이스를 밀폐시킴으로써 제작될 수 있다. 상기 캡 플레이트(14)에는 양극판과 연결되는 양극 단자(11), 음극판과 연결되는 음극 단자(12)인 전극 단자들이 외부로 돌출된 형태로 구비될 수 있다. 양극판 및 음극판은 전해액과 반응하여 전기 화학 에너지를 발생시킬 수 있는데, 이때 발생한 에너지는 양극 단자(11) 및 음극 단자(12)를 통하여 외부로 전달된다. 또한, 양극 단자(11) 및 음극 단자(12)의 사이에는 벤트(13)가 구비되어 기체를 방출하는 통로의 역할을 한다.
본 실시예에서 상기 배터리 셀(10)은 리튬 이온 이차 전지로서 각형인 것을 일 예로 하여 설명한다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 본 발명은 리튬 폴리머 전지 또는 원통형 전지 등 다양한 형태의 전지를 적용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하우징(120)은 복수의 배터리 셀(10) 중 최외각의 배터리 셀(10)의 외측에 배치된 한 쌍의 엔드 플레이트(130), 배터리 셀(10)의 측면에 배치되는 한 쌍의 사이드 플레이트(140), 배터리 셀(10)의 하부와 대면하는 바텀 플레이트(150)로 구성된다.
복수개의 배터리 셀(10)은 한 쌍의 엔드 플레이트(130)와 한 쌍의 사이드 플레이트(140)에 의하여 구획된 공간 속에 일 방향으로 정렬되어 구비될 수 있다. 이때, 상기 배터리 셀(10)은 복수개가 넓은 전면이 서로 대향하도록 나란하게 정렬되므로, 이웃한 두 배터리 셀(10)의 양극 단자(11) 및 음극 단자(12)는 버스바(15)를 통하여 전기적으로 연결될 수 있다. 버스바(15)에는 양극 단자(11) 및 음극 단자(12)가 관통할 수 있도록 하는 홀이 구비되어 있고, 상기 단자들이 관통하여 연결된 버스바(15)는 너트(16) 등의 부재에 의하여 고정될 수 있다. 상기 버스바(15)의 형상 등은 양극 단자(11) 및 음극 단자(12)의 설계에 의하여 자유롭게 변형이 가능하다.
엔드 플레이트(130)는 각각 최외각의 배터리 셀(10)과 면 접촉하도록 배치되어, 복수개의 배터리 셀(10)을 내측으로 가압할 수 있다. 엔드 플레이트(130)는 사이드 플레이트(140)와 연결되는데, 복수의 엔드 플레이트(130) 중 어느 하나의 엔드 플레이트(130)는 사이드 플레이트(140)의 일단에 체결되고, 다른 하나의 엔드 플레이트(130)는 상기 사이드 플레이트(140)의 타단에 체결된다. 이때, 엔드 플레이트(130)와 사이드 플레이트(140)는 레이저 용접을 통하여 체결될 수 있다. 또는 도 1 내지 도 2에는 도시되어 있지는 않지만, 엔드 플레이트(130)와 사이드 플레이트(140)가 접촉하는 부분에 형성되는 체결공이 볼트-너트 또는 스터드와 같은 체결부재에 의하여 체결될 수 있다.
또한, 상기 사이드 플레이트(140)는 엔드 플레이트(130)와 체결되어, 복수개의 배터리 셀(10)이 정렬될 수 있는 공간을 제공하고, 동시에 상기 배터리 셀(10)의 양 측면을 지지할 수 있다. 도 2를 참조하면, 본 실시예에서는 상기 배터리 셀(10)의 양 측면을 지지하며 냉매 유로용의 개구부(O)가 형성된 형태로 도시되어 있으나, 상기 사이드 플레이트(140)의 형상 등은 배터리 모듈(100)의 설계에 의하여 자유롭게 변형이 가능하다.
바텀 플레이트(150)는 엔드 플레이트(130)와 체결되는 적어도 하나의 바텀 플레이트 체결부(151)를 구비되며, 엔드 플레이트(130)에는 바텀 플레이트 체결부(151)와 체결되는 엔드 플레이트 체결부(131)가 구비된다. 상기 바텀 플레이트 체결부(151)와 엔드 플레이트 체결부(131)는 레이저 용접 등을 통해 체결될 수 있다. 또는, 바텀 플레이트 체결부(151)에 형성된 바텀 플레이트 체결공(152)및 엔드 플레이트 체결부(131)에 형성된 엔드 플레이트 체결공(132)이 볼트-너트 또는 스터드와 같은 체결부재에 의하여 체결될 수 있다
배터리 셀(10)과 배터리 셀(10) 사이에는 배리어(110)가 개재된다. 상기 배리어(110)에는 돌출부가 구비되어, 이웃하는 복수개의 배터리 셀(10)을 이격시키고, 상기 배터리 셀(10) 사이의 공간을 형성시켜 배터리 셀(10)을 냉각시키는 냉매의 이동 통로를 제공할 수 있다.
또한, 상기 배리어(110)는 배터리 셀(10) 및 사이드 플레이트(140)를 고정하여 지면에 수직인 z-축 방향으로 가해지는 충격에 의한 유동을 방지하도록 한다.
도 3a는 도 2에 도시된 사이드 플레이트의 일부 및 배리어를 도시한 사시도, 도 3b는 도 3a의 A-A'선을 절개한 상태의 단면도, 도 3c는 도 3b의 A 영역을 확대하여 본 단면도이다.
도 3a 내지 도 3b를 참조하면, 복수개의 배터리 셀(10) 사이에 개재되는 배리어(110)는 배터리 셀(10)에 대응하는 형태로 구비될 수 있다.
배리어(110)의 측면에는 적어도 하나의 제1 고정부(115)가 형성되며, 사이드 플레이트(140)에는 제1 고정부(115)에 고정되는 적어도 하나의 제2 고정부(145)가 형성될 수 있다.
배리어(110)의 측면에 형성된 제1 고정부(115)는 사이드 플레이트(140) 방향으로 볼록한 형상을 가지며, 사이드 플레이트(140)에 형성된 제2 고정부(145)는 배리어(110)의 측면 방향으로 오목한 형상을 가진다. 이때, 제1 고정부(115)는 도 3c에 도시된 바와 같이 제2 고정부(145)의 오목한 형상에 수용된다. 따라서, 제1 고정부(115)가 제2 고정부(155)에 수용됨에 따라, 배리어(110)가 상하 방향으로 유동되는 것이 방지된다.
제1 고정부(115)는 배리어(110)와 직교하도록 배리어의 일면 및 타면 중 적어도 어느 하나의 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다. 상기 돌출되어 형성된 부분은 배터리 셀(10)의 측면과 대면하며, 배터리 셀(10)을 측면 방향으로 유동할 수 없도록 고정한다.
상기 제1 고정부(115)는 상기 돌출되어 형성되는 부분 중 배터리 셀(10)과 대면하는 부분에 상기 배터리 셀을 지지하는 지지부(115a)를 더 포함할 수 있다.
사이드 플레이트(140)에 형성되는 제2 고정부(145)는 사이드 플레이트(140)의 길이 방향을 따라 길게 형성되어, 복수의 배리어(110)에 각각 형성되는 제1 고정부(115)를 고정할 수 있도록 한다.
사이드 플레이트(140)에는 제2 고정부(145)의 상부 또는 하부 중 적어도 하나에 냉매 유로용의 개구부(O)가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 배리어(110)는 배터리 셀(10)의 적어도 일부를 고정하는 유동 고정부(117)를 포함할 수 있다.
유동 고정부(117)는 배리어(110)의 상면에 배리어와 직교하도록 배리어의 일면 및 타면 방향으로 돌출되어 형성된다. 돌출되어 형성된 부분은 배터리 셀(10)의 상면과 대면하며, 배터리 셀(10)을 상면 방향으로 유동할 수 없도록 고정한다.
상기 유동 고정부(117)에는 배터리 셀(10)에 구비되는 벤트(13)가 노출되도록 하는 절개부(117a)가 형성될 수 있다.
상기에서 살펴본 바와 같이 배리어(110)의 제1 고정부(115)가 사이드 플레이트(140)의 제2 고정부(145)에 수용됨으로써, 배리어(110)는 상하 방향으로 움직일 수 없도록 고정된다. 따라서, 지면에 수직인 z-축 방향으로 가해지는 충격에 의하여 쉽게 유동하지 않는다. 따라서, 이와 같은 배리어(110)를 포함하는 배터리 모듈은 배터리 모듈에 가해지는 높이 방향의 충격, 진동 및 비틀림에 대해 높은 강성을 가질 수 있다.
배리어(110)에 적어도 하나 이상 형성되는 돌출부(111)는 배리어(110)의 제1 및 제2 면의 적어도 어느 일측에 구비될 수 있으며, 바람직하게는 배리어(110)와 배터리 셀(10)이 서로 접하는 면에 구비된다. 이때, 돌출부(111)는 단면이 원형 또는 사각형으로 구비될 수 있으며, 돌출부(111)의 개수 및 형성되는 위치는 배터리 모듈의 설계에 따라 다양하게 변형될 수 있다.
배리어(110)는 이웃하는 배터리 셀(10) 사이에 개재되어 배터리 셀(10)들을 서로 이격시킬 수 있다. 따라서, 돌출부(111)에 의하여 배리어(110)와 배터리 셀(10) 사이에는 빈 공간이 구비될 수 있으며, 이와 같은 공간은 배터리 셀(10)에서 발생하는 열이 누적되지 않도록, 열을 방출하는 통로의 역할을 하거나, 또는 배터리 셀(10)을 냉각시키기 위한 냉각 매체의 통로가 될 수 있다.
또한, 배리어(110)는 배터리 셀(10)의 충방전 과정에서 발생하는 배터리 셀(10)의 스웰링(swelling)을 제어하기 위하여 배터리 셀(10)을 일정 압력 이상으로 가압해주는 역할을 할 수 있다.
이하에서, 도 4a 내지 도 5c를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 대하여 설명한다. 후술할 내용을 제외하고는, 도 3a 내지 도 3c에서 설명한 실시예에 기재된 내용과 동일하므로 이에 대한 자세한 내용은 생략한다.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사이드 플레이트의 일부 및 배리어를 도시한 사시도, 도 4b는 도 4a의 A-A'선을 절개한 상태의 단면도, 도 4c는 도 4b의 A 영역을 확대하여 본 단면도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈은 일 방향으로 정렬된 복수개의 배터리 셀(10), 상기 복수개의 배터리 셀(10) 사이에 게재되는 배리어(210) 및 상기 배터리 셀(10)과 배리어(210)를 수용하는 하우징을 포함한다. 하우징은 한 쌍의 엔드 플레이트, 한 쌍의 사이드 플레이트(240) 및 바텀 플레이트(250)로 구성된다. 상기 배리어(210)는 적어도 하나의 제1 고정부(215)를 포함하며, 제1 고정부(215)와 대응하는 위치의 사이드 플레이트(240)에는 적어도 하나의 제2 고정부(245)가 구비된다.
제1 고정부(215)는 배리어(210)의 측면에 형성되며, "ㄷ"자 형상을 가질 수 있다. 사이드 플레이트(240)는 제2 고정부(245)가 소정의 폭을 가지도록 제2 고정부(245)의 상부 및 하부에 개구부(O)가 형성된다. 제2 고정부(245)는 도 4c에 도시된 바와 같이 제1 고정부(215)의 "ㄷ"자 형상에 수용되어 고정된다. 따라서, 배리어(210)가 상하 방향으로 유동되는 것이 방지되며, 이와 같은 배리어(210)를 포함하는 배터리 모듈은 배터리 모듈에 가해지는 높이 방향의 충격, 진동 및 비틀림에 대해 높은 강성을 가질 수 있다.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 바텀 플레이트의 일부 및 배리어를 도시한 사시도, 도 5b는 도 5a의 A-A'선을 절개한 상태의 단면도, 도 5c는 도 5b의 A 영역을 확대하여 본 단면도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈은 일 방향으로 정렬된 복수개의 배터리 셀(10), 상기 복수개의 배터리 셀(10) 사이에 게재되는 배리어(310) 및 상기 배터리 셀(10)과 배리어(310)를 수용하는 하우징을 포함한다. 하우징은 한 쌍의 엔드 플레이트, 한 쌍의 사이드 플레이트(340) 및 바텀 플레이트(350)로 구성된다. 상기 배리어(310)는 적어도 하나의 제1 고정부(315) 및 제3 고정부(319)를 포함하며, 제1 고정부(315)와 대응하는 위치의 사이드 플레이트(340)에는 적어도 하나의 제2 고정부(345)가 구비되며, 제3 고정부(319)와 대응하는 위치의 바텀 플레이트(350)에는 적어도 하나의 제4 고정부(359)가 구비된다.
도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 배리어(310)의 하면에 형성된 제3 고정부(319)는 바텀 플레이트(350) 방향으로 볼록한 형상을 가지며, 바텀 플레이트(350)에 형성된 제4 고정부(359)는 배리어(310)의 하면 방향으로 오목한 형상을 가진다.
이때, 제3 고정부(319)는 제4 고정부(359)의 오목한 형상에 수용된다. 제3 고정부(319)가 제4 고정부(359)에 수용됨에 따라, 배리어(310)의 폭 방향으로 배리어(310)가 유동되는 것이 방지된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 바텀 플레이트(350)에 형성되는 제4 고정부(359)는 바텀 플레이트(350)의 길이 방향을 따라 길게 형성되어, 복수의 배리어(310)에 각각 형성되는 제4 고정부(359)를 고정할 수 있도록 한다.
상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 실시예들에 따르면, 배터리 셀(10)들 사이에 배치되는 배리어(110, 210, 310)와 사이드 플레이트(140, 240,340) 또는 바텀 플레이트(350)가 서로 고정됨으로써, 어느 방향에서 가해지는 충격인지에 상관없이 배터리 모듈을 이루는 배터리 셀(10)들이 견고하게 고정될 수 있다. 즉, 배터리 모듈의 내충격성을 향상시킬 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 배터리 모듈 10: 배터리 셀
13: 벤트 110, 210,310: 배리어
111: 돌출부 115, 215, 315: 제1 고정부
115a: 지지부
145, 245, 345: 제2 고정부 117: 유동 고정부
117a: 절개부 319: 제3 고정부
359: 제4 고정부
120: 하우징
130: 엔드 플레이트 140,240,340: 사이드 플레이트
150,350: 바텀 플레이트

Claims (17)

  1. 일 방향으로 정렬된 복수개의 배터리 셀;
    상기 배터리 셀의 측면에 배치되는 한 쌍의 사이드 플레이트; 및
    상기 복수개의 배터리 셀 사이에 개재되는 배리어를 포함하되,
    상기 배리어의 측면에는 적어도 하나의 제1 고정부가 형성되며, 상기 사이드 플레이트에는 상기 제1 고정부와 결합하는 적어도 하나의 제2 고정부가 형성되는 배터리 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 고정부는 상기 사이드 플레이트 방향으로 볼록한 형상을 가지는 배터리 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 고정부는 상기 배리어의 측면 방향으로 오목한 형상을 가지며, 상기 제1 고정부는 상기 제2 고정부의 오목한 형상에 수용되는 배터리 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 고정부는 "ㄷ"자 형상을 가지는 배터리 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 사이드 플레이트에는 상기 제2 고정부가 소정의 폭을 가지도록 상기 제2 고정부의 상부 및 하부에 개구부가 형성되고, 상기 제2 고정부는 상기 "ㄷ"자 형상의 제1 고정부에 수용되어 고정되는 배터리 모듈.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 고정부는 상기 배리어와 직교하도록 상기 배리어의 일면 및 타면 방향으로 돌출되어 형성되는 배터리 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 고정부는 상기 돌출되어 형성되는 부분 중 상기 배터리 셀과 대면하는 부분에 상기 배터리 셀을 지지하는 지지부를 더 포함하는 배터리 모듈.
  8. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 고정부는 상기 사이드 플레이트의 길이 방향을 따라 형성되는 배터리 모듈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 셀의 하부와 대면하는 바텀 플레이트를 더 포함하되,
    상기 배리어의 하면에는 적어도 하나의 제3 고정부가 형성되며, 상기 바텀 플레이트에는 상기 제3 고정부와 고정되는 적어도 하나의 제4 고정부가 형성되는 배터리 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제3 고정부는 상기 바텀 플레이트 방향으로 볼록한 형상을 가지며, 상기 제4 고정부는 상기 배리어의 하면 방향으로 오목한 형상을 가지되, 상기 제3 고정부는 상기 제4 고정부에 수용되는 배터리 모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제4 고정부는 상기 바텀 플레이트의 길이 방향을 따라 형성되는 배터리 모듈.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 배리어는 상기 배터리 셀에 대응하는 형태로 구비되는 배터리 모듈.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 배리어는 하나 이상의 돌출부를 포함하는 배터리 모듈.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 돌출부는 단면이 원형 또는 사각형으로 구비되는 배터리 모듈.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 배리어는 상기 배터리 셀의 적어도 일부를 고정하는 유동 고정부를 포함하는 배터리 모듈.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 유동 고정부는 상기 배리어의 상면에 상기 배리어와 직교하도록 상기 배리어의 일면 및 타면 방향으로 돌출되어 형성되는 배터리 모듈.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 유동 고정부에는 상기 배터리 셀에 구비되는 벤트가 노출되도록 하는 절개부가 형성되는 배터리 모듈.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180034958A (ko) * 2016-09-28 2018-04-05 주식회사 엘지화학 냉각 유로를 구비한 배터리 모듈 및 그 조립방법과 프레임 어셈블리
KR20180034959A (ko) * 2016-09-28 2018-04-05 주식회사 엘지화학 냉각 유로가 개선된 배터리 모듈 및 이를 위한 프레임 어셈블리
US11302982B2 (en) 2017-12-26 2022-04-12 Lg Energy Solution, Ltd. Battery pack and method of manufacturing the same
US11431049B2 (en) 2016-01-07 2022-08-30 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module mounting tray
US20230077414A1 (en) * 2018-03-30 2023-03-16 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Battery pack case and battery pack

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9472792B2 (en) * 2014-05-21 2016-10-18 Ford Global Technologies, Llc Devices and methods for retaining battery cells of traction batteries
US10497909B2 (en) * 2014-09-05 2019-12-03 Ford Global Technologies, Llc Battery assembly with snap-in arrays
KR102067714B1 (ko) 2016-11-17 2020-01-17 주식회사 엘지화학 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR102116384B1 (ko) * 2017-01-11 2020-05-28 주식회사 엘지화학 탄성 부재를 포함하는 전지셀 활성화 트레이
CN110085781B (zh) * 2018-01-25 2022-04-05 车王电子股份有限公司 电池固定架及其侧框

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19930399A1 (de) * 1999-07-01 2001-01-11 Daimler Chrysler Ag Batteriekasten und Kraftfahrzeug
US7989104B2 (en) * 2004-10-28 2011-08-02 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module
JP5666274B2 (ja) * 2010-12-04 2015-02-12 三洋電機株式会社 組電池及びこれを備える車両
AU2011338428B2 (en) * 2010-12-07 2015-05-21 Allison Transmission, Inc. Energy storage system for hybrid electric vehicle
JP5776345B2 (ja) * 2011-06-09 2015-09-09 ソニー株式会社 バッテリモジュール、電子機器、電力システムおよび電動車両
US9660231B2 (en) * 2012-02-03 2017-05-23 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11431049B2 (en) 2016-01-07 2022-08-30 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module mounting tray
KR20180034958A (ko) * 2016-09-28 2018-04-05 주식회사 엘지화학 냉각 유로를 구비한 배터리 모듈 및 그 조립방법과 프레임 어셈블리
KR20180034959A (ko) * 2016-09-28 2018-04-05 주식회사 엘지화학 냉각 유로가 개선된 배터리 모듈 및 이를 위한 프레임 어셈블리
US11302982B2 (en) 2017-12-26 2022-04-12 Lg Energy Solution, Ltd. Battery pack and method of manufacturing the same
US20230077414A1 (en) * 2018-03-30 2023-03-16 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Battery pack case and battery pack
US11929515B2 (en) * 2018-03-30 2024-03-12 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Battery pack case and battery pack

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