KR20170053429A - Battery Module improved impact resistance - Google Patents

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Abstract

According to an embodiment of the present invention, a battery module includes: a plurality of cartridge assemblies including a secondary battery and a stacking frame storing the secondary battery, and stacked and arranged in one direction; a sensing assembly installed on at least one side part, from which an electrode of the cartridge assemblies protrudes, sensing electrical properties of the secondary battery by touching an electrode lead of the secondary battery, and including a through hole vertically penetrated; and an end plate assembly made of a hard material, covering the cartridge assemblies and the sensing assembly from the top to the bottom, and including a hollow hole, which is connected to the through hole of the sensing assembly, to be integrated with the sensing assembly as one body when a bar-shaped combination member is inserted into the hollow hole and the through hole. As such, the present invention is capable of reducing the weight of a mounting part of the battery module.

Description

내충격성이 향상된 배터리 모듈{Battery Module improved impact resistance}[0001] The present invention relates to a battery module having improved impact resistance,

본 발명은 배터리 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내충격성이 우수한 마운팅 보강 구조를 구비한 배터리 모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a battery module, and more particularly, to a battery module having a mounting reinforcing structure excellent in impact resistance.

최근에 이차 전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기 차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HEV, Hybrid Electric Vehicle), 전력 저장 장치(Energy Storage System) 등에 보편적으로 응용되고 있다. 이러한 이차 전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목받고 있다. BACKGROUND ART [0002] In recent years, secondary batteries have been widely applied not only to portable devices but also to electric vehicles (EVs) or hybrid electric vehicles (HEVs) and energy storage systems (Energy Storage Systems) driven by electric driving sources. Such a secondary battery is not only a primary advantage that the use of fossil fuel can be drastically reduced, but also produces no by-products resulting from the use of energy, and thus is attracting attention as a new energy source for enhancing environmental friendliness and energy efficiency.

특히 전기 차량 등에 적용되는 배터리 팩은 고출력을 얻기 위해 복수의 단위 셀(cell)을 포함하는 다수의 배터리 모듈을 직렬 및/또는 병렬로 연결한 구조를 가지고 있다. 여기서 상기 단위 셀(cell)은 양극 및 음극 집전체, 세퍼레이터, 활물질, 전해액 등을 포함하여 구성 요소들 간의 전기 화학적 반응에 의하여 반복적인 충방전이 가능하다.In particular, a battery pack applied to an electric vehicle has a structure in which a plurality of battery modules including a plurality of unit cells are connected in series and / or in parallel to obtain high output. The unit cell includes a positive electrode and a negative electrode current collector, a separator, an active material, an electrolyte, and the like, and can be repeatedly charged and discharged by electrochemical reaction between the components.

한편, 최근 들어 유럽, 미국, 한국 등 자동차 주요 생산국에서는 탄소 배출량에 대한 규제 움직임이 가속화됨에 따라 친환경, 순수 전기 자동차에 대한 관심이 증가하고 있는 추세이다. In recent years, interest in environmentally friendly and pure electric vehicles has been increasing as regulatory movements for carbon emissions have accelerated in major automobile producers such as Europe, USA and Korea.

순수 전기 자동차(EV)는 온전히 배터리의 전기 에너지를 사용한다. 이런 이유로 고용량 배터리 팩 제품 개발이 증가하고 있으며, 최근의 고용량 배터리 팩을 구성하는 배터리 모듈은 종래의 배터리 모듈보다 크기와 중량이 증가했다. 배터리 모듈은 크기와 중량이 종래보다 증가하면서 안정적인 에너지 저장 및 운용을 위해서 구조적 안정성을 보강할 필요성이 더욱 커졌다. 특히, 배터리 모듈은 충격 및 진동을 받는 자동차 주행 환경에서 운용되기 때문에, 배터리 모듈의 구조적 안전성 보장하기 위해서는 배터리 모듈과 팩 케이스 또는 배터리 모듈의 구성품들 간 마운팅 부위의 강성을 강화시킬 필요가 있다.A pure electric vehicle (EV) uses the electric energy of a battery completely. For this reason, the development of high capacity battery pack products is increasing, and the battery modules constituting the recent high capacity battery packs have increased in size and weight compared to the conventional battery modules. Battery modules are increasingly larger in size and weight than ever before, and are increasingly required to enhance structural stability for stable energy storage and operation. Particularly, since the battery module operates in a traveling environment of a car subjected to impact and vibration, it is necessary to strengthen the rigidity of the mounting portion between the components of the battery module and the pack case or the battery module in order to ensure the structural safety of the battery module.

본 발명은 상술한 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 배터리 모듈의 구성품들 간의 마운팅 부위의 강성을 증가시켜 구조적 안정성이 향상된 배터리 모듈을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a battery module with improved structural stability by increasing the rigidity of a mounting portion between components of the battery module.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention is not limited thereto. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the invention may be realized and attained by means of the instrumentalities and combinations particularly pointed out in the appended claims.

본 발명의 일 측면에 따른 배터리 모듈은, 이차 전지와, 상기 이차 전지를 수납하는 적층용 프레임를 구비하며, 일 방향으로 적층 배열되는 다수의 카트리지 어셈블리; 상기 다수의 카트리지 어셈블리의 적어도 일 측면부에 장착되고, 상기 이차 전지의 전극 리드와 접촉하여 상기 이차 전지의 전기적 특성을 센싱하고, 상하 방향으로 관통 형성된 통과홀을 구비하는 센싱 어셈블리; 및 강성 재질로 형성되고, 상기 다수의 카트리지 어셈블리와 상기 센싱 어셈블리를 위에서 아래로 덮어씌운 형태로 구성되며, 상기 센싱 어셈블리의 통과홀과 연통하는 통공을 구비하여, 상기 통공과 상기 통과홀에 막대형 체결부재가 끼워져 상기 센싱 어셈블리와 하나의 몸체로 조립되는 엔드 플레이트 조립체를 포함할 수 있다.A battery module according to an aspect of the present invention includes: a plurality of cartridge assemblies having a secondary battery and a stacking frame for storing the secondary battery, the plurality of cartridge assemblies being stacked in one direction; A sensing assembly mounted on at least one side surface of the plurality of cartridge assemblies and sensing the electrical characteristics of the secondary battery in contact with the electrode leads of the secondary battery and having through holes formed in a vertical direction; And a sensing assembly formed of a rigid material and covering the plurality of cartridge assemblies and the sensing assembly from top to bottom and having a through hole communicating with the through hole of the sensing assembly, And an end plate assembly in which a fastening member is fitted and assembled with the sensing assembly into one body.

상기 센싱 어셈블리는, 상기 이차 전지의 전극 리드와 전기적으로 연결된 접속부재를 구비한 센싱 보드와, 상기 센싱 보드를 보호하도록 상기 센싱 보드의 외측에 장착되는 센싱 보드용 커버를 포함하며, 상기 통과홀은 상기 센싱 보드용 커버에 형성될 수 있다.The sensing assembly includes a sensing board having a connection member electrically connected to the electrode lead of the secondary battery and a cover for sensing board mounted on the outer side of the sensing board to protect the sensing board, And may be formed on the cover for the sensing board.

상기 통과홀은 상기 센싱 보드용 커버의 양쪽 가장자리 부분에 하나씩 2개가 형성되고, 상기 센싱 보드용 커버는, 상기 통과홀의 높이 방향을 따라 상호간 소정 간격을 두고 층상 배열되는 다수의 층상형 리브를 구비할 수 있다.Two through-holes are formed on both edge portions of the cover for the sensing board, and the cover for the sensing board has a plurality of layered ribs arranged in layers at predetermined intervals along the height direction of the through-hole .

상기 센싱 보드용 커버는, 상기 2개의 통과홀 사이에서, 격자상 구조를 형성하는 다수의 격자형 리브를 더 구비할 수 있다.The cover for the sensing board may further include a plurality of grid-shaped ribs that form a lattice structure between the two through-holes.

상기 층상형 리브 및 상기 격자형 리브 중 적어도 어느 하나는 상기 센싱 보드용 커버의 전면과 후면에 모두 형성될 수 있다.At least one of the layered rib and the grid-shaped rib may be formed on both the front surface and the rear surface of the cover for the sensing board.

상기 센싱 어셈블리는 상기 다수의 카트리지 어셈블리의 좌측면부와 우측면부에 장착되며, 상기 엔드 플레이트 조립체는 상기 다수의 카트리지 어셈블리를 상면부, 전면부, 및 후면부를 일체로 에워싸는 형태로 마련된 제1 엔드 플레이트와, 상기 센싱 어셈블리를 에워싸는 형태로 마련된 한 쌍의 제2 엔드 플레이트를 포함할 수 있다.The sensing assembly is mounted on a left side surface and a right side surface of the plurality of cartridge assemblies, and the end plate assembly includes a first end plate integrally formed with the upper surface portion, the front surface portion, and the rear surface portion, And a pair of second end plates provided to surround the sensing assembly.

상기 제2 엔드 플레이트는 상기 센싱 어셈블리의 통과홀 상부에 위치되는 체결용 플랜지를 구비하며, 상기 통공은 상기 체결용 플랜지에 형성될 수 있다.The second end plate has a fastening flange positioned above the through-hole of the sensing assembly, and the through-hole can be formed in the fastening flange.

상기 제1 엔드 플레이트와 상기 제2 엔드 플레이트는 상호 간 용접 또는 본딩되는 용접 부위를 구비할 수 있다.The first end plate and the second end plate may have welding portions welded or bonded to each other.

상기 막대형 체결부재는, 속이 빈 파이프 타입으로 상기 통과홀에 삽입되는 금속 재질의 부싱과, 상기 부싱을 통과하여 상기 엔드 플레이트 조립체와 상기 센싱 어셈블리를 하나의 몸체로 조립하는 장볼트를 포함할 수 있다.The bar-shaped fastening member may include a metal bushing inserted into the through-hole in a hollow pipe type and a long bolt passing through the bushing to assemble the end plate assembly and the sensing assembly into one body have.

상기 센싱 어셈블리는, 상기 다수의 카트리지 어셈블리의 일 측면부 전체를 커버하도록 착탈 결합될 수 있다.The sensing assembly may be detachable to cover the entire one side of the plurality of cartridge assemblies.

상기 다수의 카트리지 어셈블리는, 전극 리드가 양 방향으로 돌출되는 이차 전지와, 상기 이차 전지를 수납하는 카트리지들을 일렬로 세워서 적층시킨 형태로 구성될 수 있다.The plurality of cartridge assemblies may be configured such that the secondary batteries protruded in both directions and the cartridges housing the secondary batteries are stacked in a row.

상기 다수의 카트리지 어셈블리의 하부에 적어도 하나의 폴리카보네이트 재질로 마련된 절연시트와, 열 전도성 금속 재질의 냉각 플레이트가 배치될 수 있다.An insulating sheet and at least one cooling plate made of a thermally conductive metal material may be disposed on the lower portion of the plurality of cartridge assemblies, the insulating sheet being made of at least one polycarbonate material.

본 발명의 다른 양태에 의하면, 상술한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, a battery pack including the above-described battery module can be provided.

본 발명의 또 다른 양태에 의하면, 상술한 배터리 모듈을 포함하는 자동차가 제공될 수 있다.According to still another aspect of the present invention, an automobile including the battery module described above can be provided.

본 발명의 일 측면에 따르면, 배터리 모듈의 구성품들 간의 마운팅 부위의 강성이 증가하여 배터리 모듈의 내충격성이 향상될 수 있다.According to an aspect of the present invention, the rigidity of the mounting portion between the components of the battery module is increased, so that the impact resistance of the battery module can be improved.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 배터리 모듈의 마운팅 부위의 중량이 감소할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the weight of the mounting portion of the battery module can be reduced.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 하나의 체결부재로 배터리 모듈의 구성품들을 하나의 몸체로 결속시킬 수 있어 배터리 모듈의 조립 용이성과 내충격성이 향상될 수 있다.According to still another aspect of the present invention, the components of the battery module can be bound to one body by one fastening member, so that ease of assembly and impact resistance of the battery module can be improved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 사시도이다.
도 2는 도 1에서 엔드 플레이트 조립체를 분해한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2에서 센싱 어셈블리 및 베이스 플레이트를 추가로 분해한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3의 센싱 어셈블리를 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 4의 센싱 보드용 커버의 정면도이다.
도 6 및 도 7은 도 4의 센싱 보드용 커버의 전면 및 후면 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 보드, 센싱 보드용 커버 및 제2 엔드 플레이트를 분해한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 9는 도 8의 결합 사시도이다.
1 is a perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a perspective view showing a state in which the end plate assembly is disassembled in Fig. 1;
FIG. 3 is a perspective view showing a state in which the sensing assembly and the base plate are further disassembled in FIG. 2. FIG.
4 is a perspective view illustrating the sensing assembly of FIG.
5 is a front view of the cover for the sensing board of FIG.
6 and 7 are front and rear perspective views of the cover for the sensing board of FIG.
8 is a perspective view illustrating a sensing board, a cover for a sensing board, and a second end plate in an exploded state according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a perspective view of FIG. 8. FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, various equivalents It should be understood that water and variations may be present.

본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 사시도, 도 2는 도 1에서 엔드 플레이트 조립체를 분해한 상태를 나타내는 사시도, 도 3은 도 2에서 센싱 어셈블리 및 베이스 플레이트를 추가로 분해한 상태를 나타내는 사시도이다.FIG. 1 is a perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view illustrating a state in which the end plate assembly is disassembled in FIG. 1. FIG. Fig.

이들 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(100)은, 다수의 카트리지 어셈블리(110), 센싱 어셈블리(120), 그리고 이들을 도 1과 같이 위에서 아래로 덮어씌운 형태로 구성된 엔드 플레이트 조립체(130)와, 이들을 일체로 결속시키는 막대형 체결부재(140)를 포함한다. Referring to these drawings, a battery module 100 according to an embodiment of the present invention includes a plurality of cartridge assemblies 110, a sensing assembly 120, and an end Plate assembly 130, and a rod-shaped fastening member 140 that integrally binds them.

자세히 후술하겠지만 본 실시예의 배터리 모듈(100)은, 다수의 카트리지 어셈블리(110), 센싱 어셈블리(120) 그리고 엔드 플레이트 조립체(130)가 유기적으로 연결 및 체결되고, 체결 부위의 기계적 강도가 강화되어 있기 때문에 외부 충격 및 진동 환경에 대한 구조적 안정성이 증대되어 있다.As will be described in detail below, the battery module 100 of the present embodiment is configured such that the plurality of cartridge assemblies 110, the sensing assemblies 120 and the end plate assemblies 130 are organically connected and fastened, and the mechanical strength of the fastening portions is enhanced Therefore, the structural stability against external shock and vibration environments is increased.

배터리 모듈(100)을 형성하는 각 구성에 대해 살펴보면, 우선 카트리지 어셈블리(110)는 하나 또는 둘 이상의 이차 전지와 적층용 프레임(111)을 포함할 수 있다.Referring to each constitution of the battery module 100, the cartridge assembly 110 may include one or more secondary batteries and a stacking frame 111.

상기 카트리지 어셈블리(110)에 포함되는 이차 전지는, 자세히 도시하지 않았으나, 파우치형 이차 전지일 수 있다. 이 경우, 파우치형 이차 전지는 일 방향, 이를테면, 도 2 및 도 3에 도시된 것처럼, 적층용 프레임(111)에 수납된 상태로 Y축 방향으로 적층 배열되도록 구현될 수 있다. 이때, 이차 전지의 전극 리드(L) 부분은, 도 3과 같이, 적층용 프레임(111)의 개구부를 통해 적층용 프레임(111) 밖으로 노출될 수 있다.The secondary battery included in the cartridge assembly 110 may be a pouch type secondary battery although not shown in detail. In this case, the pouch-type secondary batteries may be stacked in the Y-axis direction in a state of being housed in the stacking frame 111 in one direction, for example, as shown in FIG. 2 and FIG. At this time, the electrode lead (L) portion of the secondary battery can be exposed to the outside of the stacking frame 111 through the opening of the stacking frame 111, as shown in Fig.

물론, 도면과 달리, 이차 전지가 수직 방향 등 다른 방향으로 적층될 수도 있을 것이므로 도면의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한될 수 없다.Of course, unlike the drawing, the secondary battery can be stacked in a different direction such as the vertical direction, so that the scope of the present invention can not be limited to the shape of the drawing.

적층용 프레임(111)은 이차 전지를 적층하기 위한 수단으로서, 이차 전지를 홀딩함으로써 그 유동을 방지시키고, 상호간 적층 가능하도록 구성되어 이차 전지의 조립을 가이드하는 역할을 한다. 참고로 적층용 프레임(111)은 카트리지(cartridge) 등 다른 용어로 대체될 수 있다.The stacking frame 111 serves as a means for stacking the secondary cells, and prevents the flow of the secondary cells by holding the secondary cells. The stacking frame 111 serves to guide assembly of the secondary cells. For reference, the stacking frame 111 may be replaced with another term such as a cartridge.

한편, 본 실시예의 적층용 프레임(111)은 중앙 부분이 비어 있는 사각의 링 형태로 제작될 수 있다. 이 경우, 적층용 프레임(111)의 네 모서리는 이차 전지의 외주부에 위치할 수 있다. 그리고 적층용 프레임(111)의 비어 있는 중앙 부분은 냉각핀(112)에 의해 커버될 수 있다. 여기서 냉각핀(112)은 알루미늄과 같은 열 전도성 재질의 플레이트 형태로 구현될 수 있다. 이러한 냉각핀(112)에 이차 전지의 셀 바디가 접촉하도록 함으로써 이차 전지와 냉각핀(112)의 열교환이 이루어지도록 할 수 있다.Meanwhile, the stacking frame 111 of the present embodiment can be manufactured in the form of a rectangular ring having a hollow central portion. In this case, four corners of the stacking frame 111 may be located on the outer peripheral portion of the secondary battery. And the empty central portion of the stacking frame 111 can be covered by the cooling fin 112. [ Here, the cooling fin 112 may be implemented as a plate of a thermally conductive material such as aluminum. The cell body of the secondary battery is brought into contact with the cooling fin 112, so that the heat exchange between the secondary battery and the cooling fin 112 can be performed.

카트리지 어셈블리(110)는 복수 개가 마련되고, 도 2 및 도 3에 도시된 것처럼 복수 개가 상호간 적층 배열될 수 있다. 본 실시예에서 배터리 모듈(100)은 6개의 카트리지 어셈블리(110)를 포함하고 있으나, 설계 용량에 따라 5개 이하 또는 7개 이상의 카트리지 어셈블리(110)를 포함할 수도 있다. A plurality of cartridge assemblies 110 are provided, and a plurality of cartridge assemblies 110 may be stacked on each other as shown in FIGS. In this embodiment, the battery module 100 includes six cartridge assemblies 110, but may include five or less or seven or more cartridge assemblies 110 depending on the design capacity.

센싱 어셈블리(120)는 이차 전지의 전압과 같은 전기적 특성에 대한 센싱 정보를 배터리 모듈(100) 외부의 다른 디바이스(미도시)에 전송하는 역할을 한다. 예를 들어, 배터리 모듈(100)에는 BMS(Battery Management System)와 같은 장치가 연결되어, 충전이나 방전 등 배터리 모듈(100)의 동작을 제어하도록 구성될 수 있다. 이때, 센싱 어셈블리(120)는, 이러한 BMS와 연결되어, 이차 전지의 센싱된 전압 정보 등을 BMS에 제공할 수 있으며, BMS는 이러한 정보를 바탕으로 배터리 모듈(100)을 제어할 수 있다.The sensing assembly 120 transmits sensing information about an electrical characteristic such as a voltage of the secondary battery to another device (not shown) outside the battery module 100. For example, a device such as a battery management system (BMS) may be connected to the battery module 100 to control operation of the battery module 100, such as charging or discharging. At this time, the sensing assembly 120 may be connected to the BMS to provide sensed voltage information of the secondary battery to the BMS, and the BMS can control the battery module 100 based on such information.

센싱 어셈블리(120)는 이차 전지의 전극 리드(L)와 전기적으로 연결되도록 다수의 카트리지 어셈블리(110)의 적어도 일 측면부에 장착될 수 있다. 예컨대, 센싱 어셈블리(120)는 이차 전지의 전극 리드(L)들이 노출되어 있는 부분에 장착될 수 있는데, 본 실시예의 배터리 모듈(100)의 경우, 양극 리드와 음극 리드가 양방향으로 돌출된 파우치형 이차 전지들로 구성되어 있기 때문에, 2개를 한 쌍으로 한 센싱 어셈블리가 다수의 카트리지 어셈블리(110)의 양쪽 측면부에 하나씩 장착되어 있다.The sensing assembly 120 may be mounted on at least one side of the plurality of cartridge assemblies 110 to be electrically connected to the electrode leads L of the secondary battery. For example, the sensing assembly 120 may be mounted on a portion of the secondary battery where the electrode leads L are exposed. In the case of the battery module 100 of the present embodiment, the positive electrode lead and the negative electrode lead are pouch- A pair of sensing assemblies are mounted on both side portions of the plurality of cartridge assemblies 110, one by one.

여기서 각 센싱 어셈블리(120)는 다수의 카트리지 어셈블리(110)의 해당 측면부에 착탈 결합되며, 다수의 카트리지 어셈블리(110)의 측면부 전체를 커버할 수 있도록 구성된다. 이를테면, 도 2와 같이 센싱 어셈블리(120)와 다수의 카트리지 어셈블리(110)가 결합됨으로써 센싱 어셈블리(120)에 의해 다수의 카트리지 어셈블리(110) 전체가 일체로 지지될 수 있다.Here, each sensing assembly 120 is detachably coupled to a corresponding side portion of the plurality of cartridge assemblies 110, and is configured to cover the entire side surfaces of the plurality of cartridge assemblies 110. For example, as shown in FIG. 2, a plurality of cartridge assemblies 110 may be integrally supported by the sensing assembly 120 by combining the sensing assembly 120 and the plurality of cartridge assemblies 110.

또한, 센싱 어셈블리(120)는 상하 방향으로 관통 형성된 통과홀(123)을 구비한다. 상기 통과홀(123)에는 막대형 체결부재(140)가 삽입되어 통과할 수 있다. 센싱 어셈블리(120)는 상기 막대형 체결부재(140)에 의해 후술할 제2 엔드 플레이트(132)와 결합될 수 있으며, 센싱 어셈블리(120)의 적어도 일 부분은 상기 제2 엔드 플레이트(132)에 의해 적어도 일 부분이 커버될 수 있다. 그리고 제2 엔드 플레이트(132)에는 후술할 제1 엔드 플레이트(131)가 용접 내지 본딩될 수 있다.In addition, the sensing assembly 120 has a through hole 123 penetrating in the vertical direction. The rod-shaped fastening member 140 may be inserted into the through-hole 123 to pass therethrough. The sensing assembly 120 may be coupled to the second end plate 132 to be described later by the bar-shaped coupling member 140 and at least a portion of the sensing assembly 120 may be coupled to the second end plate 132 At least a portion thereof can be covered. The first end plate 131, which will be described later, may be welded or bonded to the second end plate 132.

한편, 센싱 어셈블리(120)는 다수의 카트리지 어셈블리(110)와 전기적으로 연결되는 구성품이므로 다수의 카트리지 어셈블리(110)와 하나의 강체처럼 거동을 함께하여야 외부 충격 및 진동을 견딜 수 있다. 그렇지 않으면, 배터리 모듈(100)이 구조적, 전기적으로 손상될 수 있다. 따라서 본 실시예에서는 외부 충격의 분산 및 흡수, 그리고 제2 엔드 플레이트(132)와의 결속력을 높일 수 있는 방향으로 센싱 어셈블리(120)가 설계되어 있다. 설명의 편의상 이러한 센싱 어셈블리(120)에 대한 보다 자세한 구조적 특징은 후술하기로 한다.Since the sensing assembly 120 is a component electrically connected to the plurality of cartridge assemblies 110, the sensing assembly 120 must behave like a rigid body with a plurality of the cartridge assemblies 110 to withstand external shocks and vibrations. Otherwise, the battery module 100 may be damaged structurally and electrically. Therefore, in this embodiment, the sensing assembly 120 is designed in such a direction as to be able to disperse and absorb external impacts and increase the binding force with the second end plate 132. More detailed structural features of this sensing assembly 120 will be described later for convenience of explanation.

도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 배터리 모듈(100)은 절연시트(160)와 냉각 플레이트(170) 및 베이스 플레이트(150)를 더 포함한다.Referring to FIG. 3, the battery module 100 according to the present embodiment further includes an insulation sheet 160, a cooling plate 170, and a base plate 150.

절연시트(160), 냉각 플레이트(170) 및 베이스 플레이트(150)는 다수의 카트리지 어셈블리(110)의 하부에 순차적으로 배치될 수 있다.The insulating sheet 160, the cooling plate 170, and the base plate 150 may be sequentially disposed below the plurality of cartridge assemblies 110.

상기 절연시트(160)는 전기 절연성과 열 전도성이 우수한 폴리카보네이트(PolyCarbonate)와 같은 재질로 이루어질 수 있다. 이러한 절연시트(160)는 배터리 모듈(100)의 절연과 함께 냉각핀(112)들로부터의 열을 냉각 플레이트(170)로 효과적으로 전달하는 역할을 한다. 그리고 냉각 플레이트(170)는 알루미늄과 같은 열 전도성 재질로 이루어져 다수의 카트리지 어셈블리(110)의 열을 흡수하는 역할을 한다.The insulating sheet 160 may be made of a material such as polycarbonate having excellent electrical insulation and thermal conductivity. This insulating sheet 160 serves to effectively transfer the heat from the cooling fins 112 to the cooling plate 170 together with the insulation of the battery module 100. The cooling plate 170 is made of a thermally conductive material such as aluminum to absorb the heat of the plurality of cartridge assemblies 110.

베이스 플레이트(150)는 다수의 카트리지 어셈블리(110)의 제일 하부에 배치되어 하부에서 다수의 카트리지 어셈블리(110)를 지지하는 판형 구조물이다. 베이스 플레이트(150)는 대략 넓은 면적을 가진 플레이트 형태로 구성될 수 있으며, 다수의 카트리지 어셈블리(110)를 커버할 수 있다.The base plate 150 is a plate-shaped structure disposed at the bottom of the plurality of cartridge assemblies 110 to support the plurality of cartridge assemblies 110 at the bottom. The base plate 150 may be in the form of a plate having a substantially large area and may cover a plurality of cartridge assemblies 110.

이러한 베이스 플레이트(150)는 다수의 카트리지 어셈블리(110)를 하부에서 지지하고 외부의 충격 등으로부터 보호하는 역할을 할 수 있다. 따라서 베이스 플레이트(150)는 강성이 확보될 수 있도록 스틸 등의 금속 재질로 제작될 수 있다. The base plate 150 may support a plurality of cartridge assemblies 110 from below and protect the cartridge assemblies 110 from external impacts. Therefore, the base plate 150 may be made of a metal such as steel to ensure rigidity.

엔드 플레이트 조립체(130)는 다수의 카트리지 어셈블리(110)와 센싱 어셈블리(120)를 위에서 아래로 덮어씌운 덮개 형태의 강성 구조물일 수 있다. 그리고 엔드 플레이트 조립체(130)는 상기 센싱 어셈블리(120)의 통과홀(123)에 상하로 대응되는 위치에 상기 통과홀(123)과 연통하는 통공(134)을 구비한다. 상기 통공(134)과 상기 통과홀(123)에 막대형 체결부재(140)가 끼워져 센싱 어셈블리(120)와 하나의 몸체로 조립될 수 있다. The endplate assembly 130 may be a rigid structure in the form of a lid in which the plurality of cartridge assemblies 110 and sensing assembly 120 are overlaid over. The end plate assembly 130 includes a through hole 134 communicating with the through hole 123 at a position vertically corresponding to the through hole 123 of the sensing assembly 120. The rod-like fastening member 140 may be inserted into the through-hole 134 and the through-hole 123 to be assembled with the sensing assembly 120 into a single body.

본 실시예에 따른 엔드 플레이트 조립체(130)는, 제1 엔드 플레이트(131) 및 한 쌍의 제2 엔드 플레이트(132)를 포함할 수 있다.The end plate assembly 130 according to the present embodiment may include a first end plate 131 and a pair of second end plates 132.

제1 엔드 플레이트(131)는, 도 2 및 도 3을 참조하면, 센싱 어셈블리(120)가 장착된 부분을 각각 좌,우측면부라 할 때, 다수의 카트리지 어셈블리(110)의 상면부, 전면부, 및 후면부를 일체로 에워싸는 형태로 마련될 수 있다. 그리고 한 쌍의 제2 엔드 플레이트(132)는 각각 해당 센싱 어셈블리(120)의 적어도 일 부분을 에워싸는 형태로 마련될 수 있다. 예컨대, 도 1과 같이, 엔드 플레이트 조립체(130)는 부분 개방 구조로 이루어짐으로써, 센싱 어셈블리(120)의 외부 커넥터(C)와 입출력 단자 터미널(T)은 엔드 플레이트 조립체(130) 외부로 노출될 수 있다. 이러한 경우, 상기 외부 커넥터(C) 및 입출력 단자 터미널(T)과 외부 디바이스(미도시)와의 연결이 보다 수월해질 수 있다. Referring to FIGS. 2 and 3, the first end plate 131 includes a front surface portion, a front surface portion, a front surface portion, and a rear surface portion of the plurality of cartridge assemblies 110 when the sensing assembly 120 is mounted, And a rear surface integrally enclosed. And a pair of second end plates 132 may be provided to surround at least a portion of the corresponding sensing assembly 120, respectively. 1, the end plate assembly 130 has a partially open structure so that the external connector C and the input / output terminal T of the sensing assembly 120 are exposed to the outside of the end plate assembly 130 . In this case, the connection between the external connector C and the input / output terminal T and the external device (not shown) can be facilitated.

본 실시예의 제1 엔드 플레이트(131)와 제2 엔드 플레이트(132)는 서로 용접(Weldding) 방식 내지 본딩(bonding) 방식으로 결합될 수 있다. 이를 위해 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 제1 엔드 플레이트(131)와 제2 엔드 플레이트(132)는 상호간 용접 또는 본딩될 수 있는 용접 부위(w1,w2)를 구비한다.The first end plate 131 and the second end plate 132 of the present embodiment may be coupled to each other by a welding method or a bonding method. 2 and 3, the first end plate 131 and the second end plate 132 have welding portions w1 and w2 that can be welded or bonded to each other.

예컨대, 제2 엔드 플레이트(132)가 센싱 어셈블리(120) 조립체에 먼저 조립될 수 있다. 여기서 제2 엔드 플레이트(132)는 센싱 어셈블리(120)와 막대형 체결부재(140)에 의해 상호 결속될 수 있다. For example, the second endplate 132 may be first assembled to the sensing assembly 120 assembly. Here, the second end plate 132 may be bound to each other by the sensing assembly 120 and the rod-shaped fastening member 140.

그 다음, 제1 엔드 플레이트(131)를 다수의 카트리지 어셈블리(110)에 조립될 수 있다. 이때 제1 엔드 플레이트(131)의 용접 부위(w1)가 제2 엔드 플레이트(132)의 용접 부위(w2) 바깥쪽에 중첩 배치되도록 한다. 그리고 제1 엔드 플레이트(131)와 제2 엔드 플레이트(132)의 용접 부위들(w1,w2)을 모두 용접함으로써 엔드 플레이트 조립체(130)를 구현할 수 있다.Then, the first end plate 131 can be assembled to the plurality of cartridge assemblies 110. At this time, the welded portion w1 of the first end plate 131 is superimposed on the welded portion w2 of the second end plate 132. The end plate assembly 130 can be realized by welding the welded portions w1 and w2 of the first end plate 131 and the second end plate 132 together.

이와 같은 방식에 의하면, 제1 및 제2 엔드 플레이트(132)와 다수의 카트리지 어셈블리(110) 및 센싱 어셈블리(120) 간의 밀착력이 증대되기 때문에 구성품들 간 유격이 줄어들 수 있다. 한편, 엔드 플레이트 조립체(130)는 일체로 형성될 수도 있지만, 이 경우 제조 공정이 까다로워질 수 있으며, 조립 완성도 측면에서도 제1 및 제2 엔드 플레이트(132)를 별개로 제작한 다음 배터리 모듈(100) 조립 과정에서 이들을 용접 또는 본딩하는 것이 조립 공차를 줄이는데 유리할 수 있다. According to this method, since the adhesion between the first and second end plates 132 and the plurality of cartridge assemblies 110 and the sensing assembly 120 is increased, the clearance between the components can be reduced. The end plate assembly 130 may be integrally formed. In this case, however, the manufacturing process can be complicated. Also, in terms of assembling completion, the first and second end plates 132 are separately manufactured, ) Welding or bonding them during assembly may be beneficial in reducing assembly tolerances.

도 4는 도 3의 센싱 어셈블리를 나타내는 사시도, 도 5는 도 4의 센싱 보드용 커버의 정면도, 도 6 및 도 7은 도 4의 센싱 보드용 커버의 전면 및 후면 사시도, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 보드, 센싱 보드용 커버 및 제2 엔드 플레이트를 분해한 상태를 나타내는 사시도, 그리고 도 9는 도 8의 결합 사시도이다. Fig. 4 is a perspective view showing the sensing assembly of Fig. 3, Fig. 5 is a front view of the cover for the sensing board of Fig. 4, Figs. 6 and 7 are front and rear perspective views of the cover for the sensing board of Fig. FIG. 9 is a perspective view of the sensing board, the cover for sensing board, and the second end plate according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 도 4 내지 도 9를 참조하여, 상술한 센싱 어셈블리(120)의 구조에 대해 보다 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the structure of the sensing assembly 120 will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 9. FIG.

설명에 앞서 전술한 바와 같이, 본 실시예에서 센싱 어셈블리(120)는 2개이고 다수의 카트리지 어셈블리(110)의 양쪽 측면부에 배치되어 있다. 여기서 2개의 센싱 어셈블리(120)는, 자세히 도시하지 않았으나, 케이블과 같은 연결부재로 서로 전기적으로 연결될 수 있다.As described above, in the present embodiment, two sensing assemblies 120 are disposed on both side portions of the plurality of cartridge assemblies 110, as described above. Here, the two sensing assemblies 120 may be electrically connected to each other by a connecting member such as a cable, though not shown in detail.

그리고 도 1을 기준으로 좌측편에 위치한 센싱 어셈블리(120)에는 외부 커넥터가 구비되어 있고 우측편에 위치한 센싱 어셈블리(120)에는 입출력 단자 터미널이 구비되어 있다. 이러한 사항을 제외하고 좌,우측편의 센싱 어셈블리(120)의 구조적 특징은 거의 동일하므로 우측편의 센싱 어셈블리(120)를 기준으로 좌측편의 센싱 어셈블리(120)에 대한 설명을 대체하기로 한다.1, the sensing assembly 120 located on the left side has an external connector and the sensing assembly 120 located on the right side has an input / output terminal. Aside from these points, the structural features of the left and right side sensing assemblies 120 are almost the same, so the description of the left side sensing assembly 120 will be replaced with respect to the right side sensing assembly 120.

본 실시예의 센싱 어셈블리(120)는, 도 4 및 도 8에 도시된 바와 같이, 센싱 보드(121)와 센싱 보드용 커버(122)를 포함한다.The sensing assembly 120 of the present embodiment includes a sensing board 121 and a cover 122 for a sensing board, as shown in FIGS.

센싱 보드(121)는 다수의 센싱 부재, 이를테면 이차 전지의 전극 리드(L)들과 전기적으로 접속하는 다수의 버스바와, 회로기판 및 외부 커넥터(C) 또는 입출력 단자 터미널(T) 등을 포함하는 조립체일 수 있다.The sensing board 121 includes a plurality of sensing members such as a plurality of bus bars that are electrically connected to the electrode leads L of the secondary battery, a circuit board, an external connector C, an input / output terminal T, Assembly.

센싱 보드(121)는 다수의 카트리지 어셈블리(110)의 일 측면부를 모두 덮을 수 있는 크기로 마련되며 다수의 카트리지 어셈블리(110)와 착탈 결합될 수 있다. 그리고 센싱 보드(121)의 안쪽 면에는 이차 전지의 전극 리드(L)들과 전기적으로 연결될 수 있는 다수의 버스바 및 회로기판이 구비될 수 있다.The sensing board 121 is sized to cover all the sides of the plurality of cartridge assemblies 110 and can be detachably coupled to the plurality of cartridge assemblies 110. A plurality of bus bars and circuit boards, which can be electrically connected to the electrode leads L of the secondary battery, may be provided on the inner surface of the sensing board 121.

그리고 센싱 보드(121)의 바깥쪽 면의 상부에는 입출력 단자 터미널(T)을 위한 브라켓(121a)이 구비될 수 있다. 상기 브라켓(121a)은, 도 4 및 도 8에 도시된 바와 같이, 센싱 보드(121)의 바깥쪽 면에서 돌출된 형태로 마련되며, 상하 방향으로 형성된 브라켓 통공(121b)을 구비한다. 그리고 브라켓 하부에는 센싱 보드용 커버(122)가 장착될 수 있다. 이차 전지의 전극 리드(L)들은(도 3 참조) 입출력 단자 터미널을 기준으로 그 하부 영역에서 센싱 보드(121)와 직결되어 있다. 센싱 보드용 커버(122)는 이와 같이 전극 리드(L)와 직결되어 있는 센싱 보드(121)의 바깥쪽 부분에 완전히 감싸도록 장착될 수 있다.And a bracket 121a for the input / output terminal T may be provided on the outer surface of the sensing board 121. [ 4 and 8, the bracket 121a is protruded from the outer surface of the sensing board 121 and has a bracket hole 121b formed in a vertical direction. And a cover 122 for the sensing board may be mounted on the lower portion of the bracket. The electrode leads L of the secondary battery (see FIG. 3) are directly connected to the sensing board 121 in the lower area with reference to the input / output terminal terminal. The sensing board cover 122 may be mounted so as to completely surround the sensing board 121, which is directly connected to the electrode lead L,

센싱 보드용 커버(122)는 외부 충격으로부터 센싱 보드(121)를 보호하는 구성으로, 센싱 보드(121)의 바깥쪽 둘레의 적어도 일 부분을 커버하는 판형 구조물이다. 또한, 센싱 보드용 커버(122)는 센싱 보드(121)를 보호함과 동시에 막대형 체결부재(140)를 끼우고 지지할 수 있는 장소를 제공한다. The sensing board cover 122 is a plate-like structure that protects the sensing board 121 from an external impact and covers at least a part of the outer periphery of the sensing board 121. In addition, the sensing board cover 122 protects the sensing board 121 and provides a place where the rod-shaped fastening member 140 can be inserted and supported.

센싱 보드용 커버(122)는 전기 절연성 및 내충격성이 우수한 강화 플라스틱 등으로 제작될 수 있다. 물론, 센싱 보드용 커버(122)는 절연성과 내충격성이 우수한 기타의 재질로 제작되더라도 무방하다.The sensing board cover 122 may be made of reinforced plastic having excellent electrical insulation and impact resistance. Of course, the sensing board cover 122 may be made of other materials having excellent insulation and impact resistance.

보다 구체적으로, 본 실시예에 따른 센싱 보드용 커버(122)는, 도 4 내지 도 7을 참조하면, 통과홀(123)이 양쪽 가장자리 부분에 하나씩 2개가 형성된다. 그리고 센싱 보드용 커버(122)는 상기 2개의 통과홀(123)의 높이 방향을 따라 상호간 소정 간격을 두고 층상 배열되는 다수의 층상형 리브(124)와, 상기 2개의 통과홀(123) 사이에서 격자상 구조를 형성하는 다수의 격자형 리브(125)를 포함한다.More specifically, referring to FIGS. 4 to 7, the sensing board cover 122 according to the present embodiment includes two through holes 123, one on each of the two edge portions. The sensing board cover 122 includes a plurality of layered ribs 124 arranged in a layered manner at predetermined intervals along the height direction of the two through holes 123 and a plurality of layered ribs 124 arranged between the two through holes 123 And a plurality of grid-shaped ribs 125 that form a lattice structure.

상기 2개의 통과홀(123)은 센싱 보드용 커버(122)의 높이 방향으로 속이 빈 원기둥 형태로 구성될 수 있다. The two through holes 123 may be formed in a cylindrical shape hollow in the height direction of the sensing board cover 122.

상기 다수의 층상형 리브(124)는, 도 5 내지 도 7과 같이, 통과홀(123)의 원통형 외주면(126)에 결합될 수 있다. 이러한 다수의 층상형 리브(124)는 통과홀(123)을 지지하여 통과홀(123)의 변형을 억제한다. 그리고 상기 다수의 격자형 리브(125)는 센싱 보드용 커버(122)에서 가장 넓은 면적을 차지하는 부분으로 가로 리브(125a)와 세로 리브(125b)가 서로 연결되어 격자상으로 엮여 있다. 예컨대, 격자형 리브(125)는 어느 하나의 가로 리브(125a)에 작용하는 하중을 세로 리브(125b)에 의해 다른 이웃한 격자형 리브(125)에 분배함으로써 충격 및 진동을 분산시킬 수 있다. The plurality of layered ribs 124 may be coupled to the cylindrical outer circumferential surface 126 of the through hole 123 as shown in FIGS. The plurality of layered ribs 124 support the through-holes 123 to suppress deformation of the through-holes 123. The plurality of grid-shaped ribs 125 occupy the largest area in the sensing board cover 122, and the lateral ribs 125a and the longitudinal ribs 125b are connected to each other and are lattice-woven. For example, the grid-shaped ribs 125 can distribute impacts and vibrations by distributing the load acting on one of the lateral ribs 125a to the neighboring grid-shaped ribs 125 by the longitudinal ribs 125b.

따라서 이러한 다수의 층상형 리브(124)와 격자형 리브(125)는 속이 꽉 찬 단순 솔리드(solid) 구조에 비해 중량이 더 적게 나가면서도 충격 분산 효과 및 기계적 강성이 더 뛰어날 수 있다. 특히, 센싱 보드용 커버(122)의 사이즈(size)가 커질수록 이와 같이 층상형 리브(124) 및 격자형 리브(125) 구조를 적용하여 센싱 보드용 커버(122)를 구성할 경우 경제적일 수 있다.Thus, many of these layered ribs 124 and lattice ribs 125 may be less weight less than a simple solid structure and may have better impact dispersion and mechanical stiffness. Particularly, as the size (size) of the sensing board cover 122 increases, it is economically feasible to construct the sensing board cover 122 by applying the layered ribs 124 and the grid-shaped ribs 125 have.

또한, 다수의 층상형 리브(124)와 격자형 리브(125)는 센싱 보드용 커버(122)의 전면과 후면에 모두 형성될 수 있다. 즉, 센싱 보드용 커버(122)는, 도 6 및 도 7과 같이, 벽체(127)가 플레이트 형태로 얇게 형성되고 벽체(127)의 전면과 후면에서 층상형 리브(124)와 격자형 리브(125)가 돌출된 구조를 갖는다. 그리고 센싱 보드용 커버(122)의 후면에는 온도측정 센서 장착용 소켓(128)이 더 구비될 수 있다. 온도측정 센서(미도시)는 온도측정 센서 작착용 센서에 장착가능하게 구성되고 배터리 모듈(100)의 내부까지 삽입될 수 있다. 상기 온도측정 센서에 의해 온도가 측정되면, 측정된 온도 정보는, 배터리 모듈(100) 외부의 BMS로 전달되어, 배터리 모듈(100)을 제어하는데 이용될 수 있다. In addition, a plurality of layered ribs 124 and a grid-shaped rib 125 may be formed on both the front and back surfaces of the cover 122 for the sensing board. 6 and 7, the wall 127 is thinly formed in the form of a plate and the layered ribs 124 and the lattice-shaped ribs 124 are formed on the front and back surfaces of the wall body 127 125 are protruded. Further, a socket 128 for mounting a temperature measurement sensor may be further provided on the rear surface of the sensing board cover 122. A temperature measurement sensor (not shown) is configured to be mountable to the temperature measurement sensor operation wear sensor and can be inserted into the battery module 100. When the temperature is measured by the temperature measuring sensor, the measured temperature information may be transmitted to the BMS outside the battery module 100 and used to control the battery module 100.

이어서 도 8 내지 도 9를 참조하여, 이러한 센싱 어셈블리(120)와 제2 엔드 플레이트(132)의 결합 구성에 대해 살펴본다.Next, with reference to FIGS. 8 to 9, a description will be made of a combined structure of the sensing assembly 120 and the second end plate 132. FIG.

센싱 보드용 커버(122)는 센싱 보드(121)에 아래에서 윗 방향으로 장착될 수 있다. 이때, 센싱 보드용 커버(122)의 상단면은 센싱 보드(121)의 브라켓 아랫단에 끼워질 수 있으며, 통과홀(123)과 브라켓 통공(121b)은 서로 연통된 위치에 놓일 수 있다.The sensing board cover 122 may be mounted on the sensing board 121 from below to above. At this time, the upper surface of the sensing board cover 122 can be fitted to the lower bracket of the sensing board 121, and the through hole 123 and the bracket hole 121b can be in a communicated position.

도 8과 같이, 제2 엔드 플레이트(132)는 체결용 플랜지(133)를 구비한다. 그리고 통공(134)은 체결용 플랜지(133)에 형성된다. 제2 엔드 플레이트(132)는, 체결용 플랜지(133) 부분이 센싱 보드의 브라켓(121a) 상단을 걸쳐지도록 위에서 아랫 방향으로 센싱 어셈블리(120)에 장착될 수 있다. 이때 체결용 플랜지(133)의 통공(134)과 센싱 어셈블리(120)의 통과홀(123)의 중심이 동축선 상에 위치되도록 한다. As shown in Fig. 8, the second end plate 132 has a fastening flange 133. The through hole 134 is formed in the fastening flange 133. The second end plate 132 can be mounted to the sensing assembly 120 from the top to the bottom so that the portion of the fastening flange 133 covers the upper end of the bracket 121a of the sensing board. At this time, the center of the through hole 134 of the fastening flange 133 and the through hole 123 of the sensing assembly 120 are positioned on the coaxial line.

한편, 막대형 체결부재(140)는 부싱(141)과 장볼트(142)를 포함할 수 있다. 부싱(141)은 속이 빈 파이프(pipe) 타입으로 금속 재질로 마련될 수 있으며 센싱 어셈블리의 통과홀(123)에 먼저 삽입되어 개재되도록 구성될 수 있다. 이와 같이 금속 재질의 부싱(141)을 통과홀(123)에 개재시킴으로써 이후에 장볼트(142) 체결시 유격을 방지할 수 있으며, 또한 장볼트의 허용 인장 강도, 즉 조임 강도를 높이더라도 플라스틱 재질의 센싱 보드용 커버(122)의 파손을 방지하고 마운팅 부위의 기계적 강도를 강화시킬 수 있다.On the other hand, the rod-shaped fastening member 140 may include a bushing 141 and a long bolt 142. The bushing 141 may be a hollow pipe type metal and may be configured to be inserted into the through hole 123 of the sensing assembly. By interposing the metal bushing 141 in the through hole 123, it is possible to prevent the clearance at the time of fastening the long bolt 142. Further, even if the allowable tensile strength of the long bolt, that is, the tightening strength is increased, It is possible to prevent the cover 122 for the sensing board from being damaged and to enhance the mechanical strength of the mounting portion.

장볼트(142)는 몸체가 상기 부싱(141)에 삽입되어 통과할 수 있도록 마련되며, 그 끝단부는 통과홀(123)의 하부에서 너트와 결합되도록 구성될 수 있다. 그리고 장볼트(142)는, 체결용 플랜지(133)의 통공(134)부다 큰 헤드 부분이 체결용 플랜지(133)를 가압함으로써, 센싱 어셈블리(120)와 제2 엔드 플레이트(132) 하나의 몸체로 결속시킬 수 있다. The long bolt 142 may be configured to allow the body to be inserted into the bushing 141 to pass therethrough and the end of the long bolt 142 may be coupled to the nut at the lower portion of the through hole 123. The long bolt 142 is formed so that a large head portion of the fastening flange 133 of the fastening flange 133 presses the fastening flange 133 and the fastening flange 133 pushes the fastening flange 133 so that the sensing assembly 120 and the second end plate 132, .

이와 같이 본 발명의 구성에 의하면, 충격 및 진동에 취약한 센싱 보드(121) 부분이 센싱 보드용 커버(122) 및 제2 엔드 플레이트(132)에 의해 견고하게 보호될 수 있다. 다시 말하면, 센싱 보드용 커버(122)는 다수의 층상형 리브(124) 및 격자형 리브(125)를 구비하여 충격을 분산시킬 수 있고, 장볼트(142)가 체결되는 통과홀(123) 부분을 견고하게 지지할 수 있다. As described above, according to the present invention, the sensing board 121, which is susceptible to impact and vibration, can be securely protected by the sensing board cover 122 and the second end plate 132. In other words, the cover 122 for the sensing board is provided with a plurality of layered ribs 124 and a lattice-shaped rib 125 to disperse the impact, and a portion of the passage hole 123 to which the long bolt 142 is fastened Can be firmly supported.

그리고 상기 통과홀(123)에 금속 재질의 부싱(141)이 더 개재된 다음, 장볼트(142)에 의해 센싱 어셈블리(120)와 제2 엔드 플레이트(132)가 일체로 결속되고, 제2 엔드 플레이트와 제1 엔드 플레이트가 일체로 용접됨으로써 배터리 모듈을 구성하는 구성품들이 유기적으로 결속되어 하나의 강체로써 거동하기 때문에 배터리 모듈(100)의 내충격성이 증대될 수 있다.A metal bushing 141 is further inserted into the through hole 123 and then the sensing assembly 120 and the second end plate 132 are integrally coupled to each other by the long bolt 142, Since the plate and the first end plate are integrally welded, the components constituting the battery module are organically bound and behave as one rigid body, so that the impact resistance of the battery module 100 can be increased.

본 발명에 따른 배터리 팩은, 본 발명에 따른 배터리 모듈을 하나 이상 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 이러한 배터리 모듈 이외에, 이러한 배터리 모듈을 수납하기 위한 케이스, 배터리 모듈의 충방전을 제어하기 위한 각종 장치, 이를테면 BMS(Battery Management System), 전류 센서, 퓨즈 등이 더 포함될 수 있다.The battery pack according to the present invention may include at least one battery module according to the present invention. In addition, the battery pack according to the present invention may include a case for accommodating such a battery module, various devices for controlling charge and discharge of the battery module, such as a battery management system (BMS), a current sensor, a fuse, . ≪ / RTI >

본 발명에 따른 배터리 모듈은, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 자동차에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 배터리 모듈을 포함할 수 있다.The battery module according to the present invention can be applied to an automobile such as an electric car or a hybrid car. That is, the automobile according to the present invention may include a battery module according to the present invention.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the appended claims.

한편, 본 명세서에서 상, 하, 좌, 우, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용된 경우, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.In the present specification, when terms such as upward, downward, leftward, rightward, forward, and backward are used, these terms are for convenience of explanation only and are not limited to the position of the object to be viewed or the position of the observer It is apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited thereto.

100: 배터리 모듈 110: 카트리지 어셈블리
111: 적층용 프레임 112: 냉각핀
120: 센싱 어셈블리 121: 센싱 보드
122: 센싱 보드용 커버 123: 통과홀
124: 층상형 리브 125: 격자형 리브
126: 원통형 외주면 130: 엔드 플레이트 조립체
131: 제1 엔드 플레이트 132: 제2 엔드 플레이트
133: 체결용 플랜지 134: 통공
140: 막대형 체결부재 141: 부싱
142: 장볼트 150: 베이스 플레이트
160: 절연시트 170: 냉각 플레이트
L: 전극 리드
100: Battery module 110: Cartridge assembly
111: stacking frame 112: cooling pin
120: sensing assembly 121: sensing board
122: Cover for sensing board 123: Through hole
124: Layered ribs 125: Grating ribs
126: cylindrical outer peripheral surface 130: end plate assembly
131: first end plate 132: second end plate
133: fastening flange 134: through hole
140: rod-shaped fastening member 141: bushing
142: long bolt 150: base plate
160: Insulation sheet 170: Cooling plate
L: electrode lead

Claims (14)

이차 전지와, 상기 이차 전지를 수납하는 적층용 프레임를 구비하며, 일 방향으로 적층 배열되는 다수의 카트리지 어셈블리;
상기 다수의 카트리지 어셈블리의 적어도 일 측면부에 장착되고, 상기 이차 전지의 전극 리드와 접촉하여 상기 이차 전지의 전기적 특성을 센싱하고, 상하 방향으로 관통 형성된 통과홀을 구비하는 센싱 어셈블리; 및
강성 재질로 형성되고, 상기 다수의 카트리지 어셈블리와 상기 센싱 어셈블리를 위에서 아래로 덮어씌운 형태로 구성되며, 상기 센싱 어셈블리의 통과홀과 연통하는 통공을 구비하여, 상기 통공과 상기 통과홀에 막대형 체결부재가 끼워져 상기 센싱 어셈블리와 하나의 몸체로 조립되는 엔드 플레이트 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
A plurality of cartridge assemblies including a secondary battery and a stacking frame for storing the secondary battery, the cartridge assemblies being stacked in one direction;
A sensing assembly mounted on at least one side surface of the plurality of cartridge assemblies and sensing the electrical characteristics of the secondary battery in contact with the electrode leads of the secondary battery and having through holes formed in a vertical direction; And
And a plurality of cartridge assemblies and sensing assemblies formed in a rigid material and covering the sensing assemblies from top to bottom, the cartridge assembly having a through hole communicating with the through holes of the sensing assembly, And an end plate assembly having a member interposed therebetween and assembled with the sensing assembly into one body.
제1항에 있어서,
상기 센싱 어셈블리는, 상기 이차 전지의 전극 리드와 전기적으로 연결된 접속부재를 구비한 센싱 보드와, 상기 센싱 보드를 보호하도록 상기 센싱 보드의 외측에 장착되는 센싱 보드용 커버를 포함하며,
상기 통과홀은 상기 센싱 보드용 커버에 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
The method according to claim 1,
The sensing assembly includes a sensing board having a connection member electrically connected to an electrode lead of the secondary battery, and a sensing board cover mounted on the outer side of the sensing board to protect the sensing board,
And the through hole is formed in the cover for the sensing board.
제2항에 있어서,
상기 통과홀은 상기 센싱 보드용 커버의 양쪽 가장자리 부분에 하나씩 2개가 형성되고,
상기 센싱 보드용 커버는, 상기 통과홀의 높이 방향을 따라 상호간 소정 간격을 두고 층상 배열되는 다수의 층상형 리브를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
3. The method of claim 2,
Two through-holes are formed on both edges of the cover for the sensing board,
Wherein the sensing board cover has a plurality of layered ribs arranged in layers with a predetermined spacing therebetween along the height direction of the through hole.
제3항에 있어서,
상기 센싱 보드용 커버는, 상기 2개의 통과홀 사이에서, 격자상 구조를 형성하는 다수의 격자형 리브를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
The method of claim 3,
Wherein the cover for the sensing board further comprises a plurality of grid-shaped ribs which form a lattice structure between the two through-holes.
제4항에 있어서,
상기 층상형 리브 및 상기 격자형 리브 중 적어도 어느 하나는 상기 센싱 보드용 커버의 전면과 후면에 모두 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
5. The method of claim 4,
Wherein at least one of the layered rib and the grid-shaped rib is formed on both the front surface and the rear surface of the sensing board cover.
제1항에 있어서,
상기 센싱 어셈블리는 상기 다수의 카트리지 어셈블리의 좌측면부와 우측면부에 장착되며,
상기 엔드 플레이트 조립체는
상기 다수의 카트리지 어셈블리를 상면부, 전면부, 및 후면부를 일체로 에워싸는 형태로 마련된 제1 엔드 플레이트와, 상기 센싱 어셈블리를 에워싸는 형태로 마련된 한 쌍의 제2 엔드 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the sensing assembly is mounted to the left and right side portions of the plurality of cartridge assemblies,
The end plate assembly
And a pair of second end plates provided in a manner to surround the sensing assemblies so as to surround the plurality of cartridge assemblies in a manner to integrally surround the upper surface portion, the front surface portion and the rear surface portion. module.
제6항에 있어서,
상기 제2 엔드 플레이트는 상기 센싱 어셈블리의 통과홀 상부에 위치되는 체결용 플랜지를 구비하며, 상기 통공은 상기 체결용 플랜지에 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
The method according to claim 6,
Wherein the second end plate has a fastening flange positioned above the through-hole of the sensing assembly, the through-hole being formed in the fastening flange.
제6항에 있어서,
상기 제1 엔드 플레이트와 상기 제2 엔드 플레이트는 상호 간 용접 또는 본딩되는 용접 부위를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
The method according to claim 6,
Wherein the first end plate and the second end plate have welding portions welded or bonded to each other.
제1항에 있어서,
상기 막대형 체결부재는,
속이 빈 파이프 타입으로 상기 통과홀에 삽입되는 금속 재질의 부싱과, 상기 부싱을 통과하여 상기 엔드 플레이트 조립체와 상기 센싱 어셈블리를 하나의 몸체로 조립하는 장볼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
The method according to claim 1,
The bar-
A metal bushing inserted into the through hole as a hollow pipe type and an elongated bolt passing through the bushing to assemble the end plate assembly and the sensing assembly into a single body.
제1항에 있어서,
상기 센싱 어셈블리는, 상기 다수의 카트리지 어셈블리의 일 측면부 전체를 커버하도록 착탈 결합된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the sensing assembly is detachably coupled to cover the entire one side of the plurality of cartridge assemblies.
제1항에 있어서,
상기 다수의 카트리지 어셈블리는, 전극 리드가 양 방향으로 돌출되는 이차 전지와, 상기 이차 전지를 수납하는 카트리지들을 일렬로 세워서 적층시킨 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the plurality of cartridge assemblies are formed by stacking a secondary battery in which electrode leads protrude in both directions and cartridges housing the secondary batteries in a row.
제1항에 있어서,
상기 다수의 카트리지 어셈블리의 하부에 적어도 하나의 폴리카보네이트 재질로 마련된 절연시트와, 열 전도성 금속 재질의 냉각 플레이트가 배치된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein an insulating sheet made of at least one polycarbonate material and a cooling plate made of a thermally conductive metal material are disposed under the plurality of cartridge assemblies.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩.13. The battery pack according to any one of claims 1 to 12, comprising the battery module. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배터리 모듈을 포함하는 자동차.
13. The automobile according to any one of claims 1 to 12, comprising the battery module.
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