KR20170082248A - Battery Module with Improved Joint Structure between Battery Cell and Battery Management Unit - Google Patents

Battery Module with Improved Joint Structure between Battery Cell and Battery Management Unit Download PDF

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KR20170082248A
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주식회사 엘지화학
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Abstract

본 발명은 한 쌍의 전극단자들을 포함하는 하나 이상의 전지셀, 및 상기 전지셀에 전기적으로 접속되어 전지셀의 작동을 제어하는 배터리 관리 유닛(BMU; Battery Management Unit)을 포함하며; 상기 BMU는 전지셀의 전극단자가 일면에 밀착된 상태로 접합되는 복수의 접속단들을 포함하고 있고; 상기 전지셀의 전극단자에서, 평면상으로 BMU의 접속단에 대한 접합 경계를 이루는 변들의 전체 접합 길이가 평면상으로 사각형의 전극단자 구조보다 상대적으로 길도록, 상기 전극단자의 변들 중의 적어도 하나는 곡선 부위를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈을 제공한다.The present invention includes at least one battery cell including a pair of electrode terminals, and a battery management unit (BMU) electrically connected to the battery cell to control operation of the battery cell; The BMU includes a plurality of connection terminals to which the electrode terminals of the battery cell are bonded in a state of being closely attached to one surface; At least one of the sides of the electrode terminal is formed such that the total junction length of the sides forming the junction boundary with respect to the connection end of the BMU in the planar shape is relatively longer than the rectangular electrode terminal structure in the plan view, Wherein the battery module includes a curved portion.

Description

전지셀과 배터리 관리 유닛 사이에 향상된 접합 구조를 가진 전지모듈 {Battery Module with Improved Joint Structure between Battery Cell and Battery Management Unit}2. Description of the Related Art [0002] A battery module having an improved junction structure between a battery cell and a battery management unit (Battery Module with Improved Joint Structure between Battery Cell and Battery Management Unit)

본 발명은 전지셀과 배터리 관리 유닛 사이에 향상된 접합 구조를 가진 전지모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module having an improved junction structure between a battery cell and a battery management unit.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요의 증가로, 이차전지의 수요 또한 급격히 증가하고 있으며, 그 중에서도 에너지 밀도와 작동전압이 높고 보존과 수명 특성이 우수한 리튬 이차전지셀은 각종 모바일 기기는 물론 다양한 전자제품의 에너지원으로 널리 사용되고 있다.Due to the development of technology and demand for mobile devices, the demand for secondary batteries is also rapidly increasing. Among them, lithium rechargeable battery cells having high energy density, high operating voltage and excellent preservation and lifetime characteristics, Is widely used as an energy source.

그러나, 리튬 이차전지셀에는 각종 가연성 물질들이 내장되어 있으므로, 과충전, 과전류, 기타 물리적 외부 충격 등에 의해 발열, 폭발 등의 위험성이 높다. However, since the lithium secondary battery cell contains various combustible materials, there is a high risk of heat generation and explosion due to overcharging, overcurrent, and other physical external impacts.

이러한 이유로, 리튬 이차전지셀은 그것의 작동과 충전을 안정적으로 제어할 수 있는 별도의 시스템이 전지셀에 전기적으로 접속된 구조로 이용될 수 있으며, 이와 같이 하나 이상의 전지셀과 시스템이 디바이스에 알맞게 패키징(packaging)된 것을 넓은 의미에서 전지모듈이라 지칭하기도 한다.For this reason, the lithium secondary battery cell can be used in a structure in which a separate system capable of stably controlling its operation and charging is electrically connected to the battery cell, so that one or more battery cells and the system are suitable for the device The packaging may also be referred to as a battery module in a broad sense.

전지모듈에서 시스템은 전지셀 각각의 구동이나 제어 또는 모니터링을 위한 각종 제어 회로를 포함할 수 있으며, 이러한 제어 회로들의 집합체를 넓은 의미에서 배터리 관리 유닛(BMU, Battery Management Unit)이라 칭하기도 하며, 이 BMU는 전지셀의 충방전 시, 안정적인 전류 흐름을 관리하는 역할 또한 수행할 수 있다.In the battery module, the system may include various control circuits for driving or controlling or monitoring each of the battery cells. Such a collection of control circuits may be referred to as a battery management unit (BMU) in a broad sense, The BMU can also perform a role of managing a stable current flow during charging and discharging of the battery cell.

일반적으로 전지모듈은 전지셀의 전극단자와 BMU 사이에서 복수의 와이어(wire)나 접속 플레이트 등의 연결 부재들이 결합된 구조로 전지셀과 BMU가 접속된 구조로 이루어져 있다.2. Description of the Related Art [0002] Generally, a battery module has a structure in which a battery cell and a BMU are connected with a structure in which a plurality of wires or connection plates are coupled between an electrode terminal of a battery cell and a BMU.

이러한 구조의 전지모듈은 연결 부재들에 의해 BMU와 전지셀에 대한 배열 구조가 다양하게 구성될 수 있는 반면에 전지셀의 전류가 연결 부재를 경유하는 형태로 BMU로 통전되기 때문에, 연결 부재에서의 저항으로 인한 전류 손실이 존재할 수 있다.Since the battery module having such a structure can be configured in various arrangements for the BMU and the battery cell by the connecting members, the current of the battery cell is energized to the BMU in the form of passing through the connecting member, There may be current loss due to resistance.

따라서, 전류 손실을 최소화하여 모바일 기기에 강력하게 요구되는 고출력 특성을 만족시키기 위해서는 BMU 상에 전지셀의 전극단자를 용접 또는 솔더링 등의 접합 방식으로 직접적으로 연결하는 구조가 이상적이지만 하기와 같은 이유로 인하여 소망하는 성능의 전지모듈로 구현되기 어렵다.Therefore, in order to satisfy the high output characteristics strongly required for the mobile device by minimizing the current loss, it is ideal to directly connect the electrode terminals of the battery cells on the BMU by welding or soldering. However, It is difficult to realize a battery module having a desired performance.

첫째, 솔더링의 경우, 전극단자에서의 열 발산이 상당히 크기 때문에, 발산되는 열에 의해 전지셀의 내부가 열화되면서 전극과 전해액간 부 반응(side reaction)이 유발될 수 있으며, 그에 반해 접합을 위한 전극 단자 부위로는 열이 집중되지 않아, 납 등의 솔더링 페이스트에 대한 접합 품질이 낮은 단점이 있다. 즉, 솔더링으로 인한 열이 접합을 위한 전극단자 부위에 집중되는 것이 아니라 전지셀 내부로 발산됨으로써, 접합 품질은 전반적으로 낮으면서도 전지셀의 성능은 저하될 수 있는 것이다. First, in the case of soldering, since the heat dissipation at the electrode terminal is considerably large, the inside of the battery cell is deteriorated due to the heat radiated, and a side reaction between the electrode and the electrolyte may be induced. On the other hand, There is a disadvantage in that the heat is not concentrated on the terminal portion and the bonding quality to the soldering paste such as lead is low. That is, the heat due to soldering is not concentrated on the electrode terminal portion for bonding but is diverted into the battery cell, so that the quality of the battery cell may be deteriorated while the bonding quality is low as a whole.

둘째, 일반적으로 전극단자는 알루미늄이나 구리와 같은 전기전도성 소재로 이루어져 있으나, 순수한 알루미늄이나 구리 금속은 용융 접합 이후의 기계적 강성이 상당히 낮아 소망하는 접합 구조를 달성하기 어렵다. 이러한 이유로 니켈 플레이트 등의 용접 첨가물을 접합 계면에 장착한 후 용접시키는 방법이 요구되나 이러한 접합 구조는 니켈 플레이트로 인한 접촉 저항 증가를 유발하므로 고출력의 전지모듈을 구현하기 어렵다.Second, the electrode terminal is generally made of an electrically conductive material such as aluminum or copper, but pure aluminum or copper metal has a considerably low mechanical rigidity after fusion bonding, so that it is difficult to achieve a desired bonding structure. For this reason, there is a demand for a welding method in which a welding additive such as a nickel plate is mounted on a bonding interface before welding. However, such a bonding structure causes an increase in contact resistance due to a nickel plate.

따라서, 전지셀과 BMU가 직접적으로 연결되어 고출력의 구현이 가능하면서도, 이들이 공고히 접합될 수 있는 기술의 필요성이 높은 실정이다.Therefore, there is a high need for a technology that allows the battery cells and the BMU to be directly connected to each other and realize a high output power, but they can be firmly bonded.

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-mentioned problems of the prior art and the technical problems required from the past.

구체적으로, 본 발명의 목적은, 전지셀의 전극단자와 BMU의 접속단이 서로 직접적으로 연결되어 있어 상대적으로 고출력의 발현이 가능하면서도, 이들이 상호 공고히 접합된 구조의 전지모듈을 제공하는 것이다.Specifically, an object of the present invention is to provide a battery module having a structure in which electrode terminals of a battery cell and connection ends of a BMU are directly connected to each other so that a relatively high output can be achieved, and they are mutually stuck.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지모듈은, According to an aspect of the present invention,

한 쌍의 전극단자들을 포함하는 하나 이상의 전지셀, 및 상기 전지셀에 전기적으로 접속되어 전지셀의 작동을 제어하는 배터리 관리 유닛(BMU; Battery Management Unit)을 포함하며;At least one battery cell including a pair of electrode terminals, and a battery management unit (BMU) electrically connected to the battery cell to control operation of the battery cell;

상기 BMU는 전지셀의 전극단자가 일면에 밀착된 상태로 접합되는 복수의 접속단들을 포함하고 있고;The BMU includes a plurality of connection terminals to which the electrode terminals of the battery cell are bonded in a state of being closely attached to one surface;

상기 전지셀의 전극단자에서, 평면상으로 BMU의 접속단에 대한 접합 경계를 이루는 변들의 전체 접합 길이가 평면상으로 사각형의 전극단자 구조보다 상대적으로 길도록, 상기 전극단자의 변들 중의 적어도 하나는 곡선 부위를 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.At least one of the sides of the electrode terminal is formed such that the total junction length of the sides forming the junction boundary with respect to the connection end of the BMU in the planar shape is relatively longer than the rectangular electrode terminal structure in the plan view, And a curved portion.

이처럼, 본 발명에 따른 전지모듈은 와이어(wire) 또는 접속 플레이트 등과 같은 간접 연결 부재를 통한 전지셀과 BMU간 간접 접속 구조 대신에, 전지셀과 BMU가 접속단과 전극단자가 접합되어 있는 직접 접속 구조를 포함하는 바, 전지셀로부터 BMU로의 전류 손실이 최소화된 구조로 이루어져 있다.In this way, the battery module according to the present invention can have a direct connection structure in which the battery cell and the BMU are connected to the connection terminal and the electrode terminal in place of the indirect connection structure between the battery cell and the BMU via an indirect connection member such as a wire or a connection plate And has a structure in which the current loss from the battery cell to the BMU is minimized.

뿐만 아니라, 본 발명은 상기 곡선 부위를 포함하는 전극단자의 구조에 기반하여 종래에는 구현하기 어려웠던 전지셀과 BMU의 안정적인 직접 접속 구조가 달성된 전지모듈을 제공하며, 이에 대해서는 본 발명에 따른 비제한적인 예들을 통해 보다 상세하게 설명한다.In addition, the present invention provides a battery module in which a stable direct connection structure of a battery cell and a BMU, which was difficult to implement conventionally based on the structure of the electrode terminal including the curved portion, is achieved, Examples will be described in more detail.

하나의 구체적인 예에서, 상기 전지모듈은 BMU의 접속단에 전극단자가 스팟 용접(spot welding) 또는 솔더링(soldering)으로 직접 접합되어 전기적 및 물리적으로 연결되어 있는 상태이고,In one specific example, the battery module is in a state in which the electrode terminals are electrically connected to the connection ends of the BMU by spot welding or soldering and are electrically and physically connected,

상기 전극단자는 접속단과 대면하는 일면이 접속단에 접합된 상태에서, 상기 변들이 접속단에 대한 접합 경계를 이루고 있는 구조일 수 있다.The electrode terminal may have a structure in which the sides form a bonding boundary with respect to the connection end, with one side facing the connection end bonded to the connection end.

이러한 구조에서 상기 접속단은 전극단자의 면적 대비 110% 내지 200%의 면적으로 이루어질 수 있으며, 접속단과 전극단자가 서로 대면한 상태에서는 평면상으로 접속단의 일부가 전극단자의 변들을 기준으로 외측으로 노출될 수 있다. In this structure, the connection terminal may have an area of 110% to 200% of the area of the electrode terminal. In a state where the connection terminal and the electrode terminal face each other, Lt; / RTI >

이와 같이 노출된 접속단은 용접 시, 전극단자의 변들과 추가로 접합될 수 있으며, 솔더링의 경우에는 모재인 납 페이스트가 전극단자와 접속단의 사이 및/또는 전극단자의 변들과 상기 변들에 인접한 접속단 상에 배치된 상태에서 접합될 수 있다.The exposed connection end can be further bonded to the sides of the electrode terminal at the time of welding, and in the case of soldering, the lead paste, which is the base material, is bonded between the electrode terminal and the connection end and / And can be joined in the state of being disposed on the connection end.

상기 접속단의 면적이 상기 범위의 최소값 미만의 구조에서는 전극단자의 변들에 대한 접합이 용이하지 않고, 상기 범위의 최대값을 초과하는 경우에는 외측으로 노출되는 접속단의 면적이 증가되므로, 안전성 측면에서 바람직하지 않다.In the structure in which the area of the connection end is smaller than the minimum value of the above range, joining to the sides of the electrode terminal is not easy and when the maximum value is exceeded, the area of the connection end exposed to the outside increases, Lt; / RTI >

여기서, 용접이나 솔더링 이전에 전극단자와 접속단의 일면이 서로 밀착되어 있을 때, 상기 전극단자의 일면으로부터 연장되어 있으나 접속단에는 밀착되어 있지 않은 전극단자의 단부 부위를 전극단자의 변들이라 정의할 수 있다.Here, the end portions of the electrode terminals, which extend from one surface of the electrode terminal but are not in close contact with the connection end, are defined as the sides of the electrode terminal when one surface of the electrode terminal and the connection end are in close contact with each other before welding or soldering .

다시 말해서, 전극단자의 변들은 전극단자의 일면을 기준으로, 접속단에 대한 밀착이 종료되는 단부 부위를 의미한다. 또한, 이를 평면적으로 해석할 때에는, 상기 변들은 전극단자의 형태를 형성하는 선들(lines)로 이해할 수 있다.In other words, the sides of the electrode terminals refer to the end portions where adhesion to the connection ends is terminated with reference to one surface of the electrode terminal. Further, when planarly analyzing this, it is understood that the sides are lines forming the shape of the electrode terminal.

이와 같은 전극단자의 변들(또는 '단부 부위')은, 용접이나 솔더링 시, 이들에 인접한 접속단에 용융 접합 또는 납땜될 수 있으며 접속단에 대한 접합 경계를 제공할 수 있다. The sides (or ' end portions ') of such electrode terminals may be fused or soldered to the adjacent connection ends during welding or soldering, and may provide a bonding boundary to the connection end.

따라서, 전극단자가 접속단에 대한 공고한 접합 상태를 유지하기 위해서는 상기 변들의 길이, 상세하게는 접합 경계의 길이가 긴 것이 유리함에 주목해야 한다. Therefore, it is advantageous that the length of the sides, in particular, the length of the junction boundary is long, in order for the electrode terminal to maintain the bonded state with respect to the connection terminal.

또한, 용접이나 솔더링 시, 상기 전극단자의 변들에는 열이 집중될 수 있으며, 이는 피접합체의 단면적이 작을수록 저항과 발열량이 높은 점에 기인한다. 즉, 접속단에 대면하는 전극단자의 일면 대비 상기 변과 인접한 면의 면적이 상대적으로 작기 때문에, 용접과 솔더링 시 전극단자가 수용하는 총 열량 중, 일부는 변들에 집중되는 것이다.Also, heat may be concentrated at the sides of the electrode terminal during welding or soldering, which is caused by the fact that the smaller the cross-sectional area of the bonded body, the higher the resistance and the calorific value. That is, since the area of the surface adjacent to the side of the electrode terminal facing the connection end is relatively small, a part of the total amount of heat received by the electrode terminal during welding and soldering is concentrated on the sides.

이러한 이유로, 상기 변들에서는 열의 발산이 지연될 수 있으며, 용접이나 솔더링 시, 전극단자에서 전지셀 내부로의 열 발산 정도를 감소시키기 위해서는 상기 변들의 총 길이가 긴 것이 유리하다.For this reason, the divergence of heat may be delayed on the sides, and it is advantageous that the total length of the sides is long in order to reduce the degree of heat dissipation from the electrode terminal to the inside of the battery cell during welding or soldering.

이에 본 발명에서는 BMU의 접속단 상에서, 전극단자의 접합 경계의 총 길이가 상대적으로 길어질 수 있도록 전극단자의 변들 중 적어도 하나는 곡선 부위를 포함하는 것을 특징으로 하며, 이는 가상의 두 점을 연결하는 선들 중, 직선보다 곡선이 상대적으로 긴 길이를 가지는 점에 기인한다.According to the present invention, at least one of the sides of the electrode terminal includes a curved portion so that the total length of the bonding boundary of the electrode terminal can be relatively long on the connecting end of the BMU, Among the lines, the curve is caused by the point having a relatively longer length than the straight line.

이처럼, 본 발명의 전극단자는 일반적인 사각형 구조의 전극단자 보다 변들의 총 길이가 상대적으로 길기 때문에, 상기 변들로부터 유래되는 접합 경계의 총 길이가 상대적으로 증가한 구조이며, 이러한 구조적 특징에 기반하여 전극단자가 접속단에 대한 공고한 접합 상태를 유지할 수 있음을 이해해야 한다.Since the total length of the electrode terminals of the electrode terminal of the present invention is longer than that of the electrode terminal of the general square structure, the total length of the junction boundary derived from the sides is relatively increased. Lt; RTI ID = 0.0 > termination < / RTI >

이러한 구조는 또한, 앞서 설명한 전지셀 내부로의 열 발산 정도를 상대적으로 감소시킬 수 있으므로, 본 발명은 종래에는 구현하기 어려웠던 전지셀과 BMU의 직접 접속 구조를 포함하는 전지모듈을 제공할 수 있다.This structure can also reduce the degree of heat dissipation to the inside of the battery cell described above. Therefore, the present invention can provide a battery module including a direct connection structure of a battery cell and a BMU, which has been difficult to implement in the past.

본 발명에서 상기 전극단자의 변들은 직선으로 이루어진 복수의 외주변들을 포함하고;In the present invention, the sides of the electrode terminal include a plurality of outer peripheries formed in a straight line;

상기 외주변들의 사이에 연결되어 있는 하나 이상의 곡선으로 이루어진 적어도 하나의 제 1 변과, 상기 외주변들에 연결되지 않은 상태로 전극단자 상에 관통구를 독립적으로 형성하는 제 2 변에서 선택되는 하나 이상의 변들을 추가로 포함할 수 있다.At least one first side made of one or more curved lines connected between the outer periphery and a second side selected independently from a second side independently forming a through hole on the electrode terminal without being connected to the outer periphery, And may further include the above-mentioned sides.

여기서, 상기 복수의 제 1 변들의 곡선 부위는 원 또는 타원의 호 형상일 수 있다. Here, the curved portion of the plurality of first sides may be a circular or elliptic arc shape.

이 중, 타원의 호는 그것의 장축이 전극단자의 돌출 방향에 대해 수직 방향인 상태로 제 1 변을 이룰 수 있다. 이러한 구조는 타원의 호에서 상대적으로 긴 길이의 장축이 전극단자 돌출 방향을 수직으로 가로지르는 형태로, 보다 넓은 범위에서 열이 집중되도록 하기 위함이다.Of these, the arc of the ellipse can form the first side with its long axis being perpendicular to the projecting direction of the electrode terminal. This structure is for the purpose of concentrating the heat in a wider range in the form of a shape in which the long axis having a relatively long length perpendicularly intersects the electrode terminal projecting direction in the arc of the ellipse.

하나의 구체적인 예에서, 상기 전극단자는, 제 1 변의 길이에서 외주변들 사이의 직선 길이를 차감한 길이만큼, 접속단에 대한 접합 경계를 추가적으로 제공할 수 있다. In one specific example, the electrode terminal may additionally provide a junction boundary to the connection end by a length obtained by subtracting the straight line length between the outer periphery at the length of the first side.

즉, 직선 대비 상대적으로 긴 길이의 곡선으로 이루어진 제 1 변은 상대적으로 긴 길이의 접합 경계를 제공하며, 결과적으로 접속단에 대한 전극단자의 접합 강도를 향상시킬 수 있다.That is, the first side made of a curve having a relatively long length with respect to the straight line provides a junction boundary having a relatively long length, and consequently, the bonding strength of the electrode terminal to the connection end can be improved.

특히, 평면상의 해석으로는 제 1 변은 곡선이지만, 입체적 해석에서는 제 1 변 부위가 전극단자의 단부 면에 대응할 수 있으며 이러한 단부 면은 곡면일 수 있다. 따라서, 면의 개념에서는 전극단자의 제 1 변 부위가 면적이 평면 대비 상대적으로 넓은 곡면이므로 상기한 구조에서는 전극단자의 제 1 변 부위에서 접속단에 대한 접합 면적 역시 평면과 비교하여 증가된 구조로 이해할 수 있다.Particularly, in the planar analysis, the first side is a curve, but in the three-dimensional analysis, the first side portion may correspond to the end surface of the electrode terminal, and such end surface may be a curved surface. Accordingly, in the concept of the surface, since the first side portion of the electrode terminal is a curved surface having a relatively large area compared to the plane, the junction area from the first side portion of the electrode terminal to the connection end is also increased I can understand.

뿐만 아니라, 접속단에 대면하는 전극단자의 일면 대비 상기 제 1 변과 인접한 단부 면의 면적이 상대적으로 작기 때문에, 용접과 솔더링 시 전극단자가 수용하는 총 열량 중 일부는 제 1 변에 집중될 수 있으며, 직선 대비 길어진 길이에 대응하여 제 1 변 부위에서의 열 수용량과 접합을 위한 용융 정도가 증가하면서 전지셀 내부로의 소망하지 않는 열 발산이 상대적으로 완화될 수 있다.In addition, since the area of the end surface adjacent to the first side relative to one surface of the electrode terminal facing the connection end is relatively small, a part of the total heat amount accommodated by the electrode terminal during welding and soldering can be concentrated on the first side And the heat capacity at the first side portion and the degree of melting for bonding are increased corresponding to a length longer than the straight line, so that undesired heat dissipation into the battery cell can be relatively relieved.

또 다른 구체적인 예에서, 상기 전극단자는, 제 2 변을 형성하는 관통구의 내면 길이만큼, 접속단에 대한 접합 경계를 추가적으로 제공할 수 있다.In another specific example, the electrode terminal may additionally provide a junction boundary to the connection end by an inner surface length of the through-hole forming the second side.

이러한 구조는 전극단자 상에 천공된 관통구 부위에 접합 경계가 형성될 수 있으므로, 접속단에 대한 전극단자의 접합 강도가 향상될 수 있다.Such a structure can form a junction boundary at a portion of the through-hole perforated on the electrode terminal, so that the bonding strength of the electrode terminal to the connection terminal can be improved.

뿐만 아니라, 접속단에 대면하는 전극단자의 일면 대비 상기 제 2 변과 인접한 단부 면의 면적이 상대적으로 작기 때문에, 용접과 솔더링 시 전극단자가 수용하는 총 열량 중, 일부는 제 2 변들에 집중될 수 있으며, 그에 따라 제 2 변 부위가 수용하는 열량과 용융에 따른 열의 소비에 의해 전지셀 내부로의 소망하지 않는 열이 발산되는 현상이 완화될 수 있다.In addition, since the area of the end surface adjacent to the second side is relatively small compared to one surface of the electrode terminal facing the connection end, a part of the total amount of heat received by the electrode terminal during welding and soldering is concentrated on the second sides So that the phenomenon of dissipation of undesired heat into the battery cell due to the amount of heat accommodated by the second side portion and the consumption of heat due to melting can be alleviated.

다만, 관통구의 크기와 통전 시에 전극단자에 형성되는 저항은 비례하는 바, 전극단자 본연의 기능인 우수한 통전 기능을 위해서는 전극단자에서 관통구가 차지하는 면적이 너무 넓은 것은 바람직하지 않다. However, the size of the through-hole is proportional to the resistance formed at the electrode terminal at the time of energization, and it is not preferable that the area occupied by the through-hole at the electrode terminal is too large for the excellent energizing function as the function of the electrode terminal itself.

따라서, 상기 관통구의 크기는 충분한 접합 경계를 제공할 수 있으면서도, 전극단자의 통전 기능을 저하시키지 않도록 전극단자의 평면상 면적 대비 5% 내지 30%의 평면상 면적으로 전극단자 상에 천공될 수 있다. Therefore, the size of the through-hole can provide a sufficient junction boundary, and can be punched on the electrode terminal with a planar area of 5% to 30% of the planar area of the electrode terminal so as not to deteriorate the energizing function of the electrode terminal .

또한 상기한 이유로, 전극단자에 다수의 관통구들이 천공되는 것은 바람직하지 않다.Also, for the above reasons, it is not preferable that a plurality of through-holes are drilled in the electrode terminal.

상기 관통구의 평면적인 형상은 곡선을 포함하는 구조라면 특별히 한정되는 것은 아니나, 원 또는 타원 형상일 수 있다. 이 중, 타원 형상의 관통구는 그것의 장축이 전극단자의 돌출 방향에 대해 수직 방향인 상태로 전극단자 상에 형성될 수 있다. 이러한 구조는 타원에서 상대적으로 긴 길이의 장축이 전극단자 돌출 방향을 수직으로 가로지르는 형태로, 보다 넓은 범위에서 열이 집중되도록 하기 위함이다.The planar shape of the through-hole is not particularly limited as long as it includes a curve, but it may be circular or elliptic. Among them, the elliptical through-hole may be formed on the electrode terminal in a state in which the major axis thereof is perpendicular to the protruding direction of the electrode terminal. This structure is for the purpose of concentrating the heat in a wider range in a form in which the major axis of a relatively long length in the ellipse perpendicularly crosses the protruding direction of the electrode terminal.

이상 설명한 변들은 앞서 설명한 바와 같이, 평면상으로 전극단자의 형태를 형성하는 선들인 바, 본 발명에서는 상기 외주변과 제 1 변 및/또는 제 2 변의 조합을 통해 다양한 형태의 전극단자를 제공한다.As described above, the sides described above form a planar electrode terminal. In the present invention, various types of electrode terminals are provided through a combination of the outer periphery and the first and / or second sides .

이와 관련한 하나의 비제한적인 예에서, 상기 전극단자는, 평면상으로, 복수의 제 1 변들이 외주변들 사이에서 내향 만입되어 있는 구조로 외주변들에 연결되어 있는 구조일 수 있다.In one non-limiting example of this connection, the electrode terminal may be a structure in which a plurality of first sides are connected to the outer peripheries in a structure in which a plurality of first sides are inwardly indented between outer peripheries.

이러한 구조의 전극단자는 내향 만입된 부위에 상대적으로 열의 집중 정도가 강하게 나타날 수 있으며, 그에 따라 제 1 변 부위에서의 접합력이 높은 장점이 있다. 또한, 복수의 제 1 변들로 열이 분산 집중되므로, 전극단자로부터 전지셀 내측으로의 열 발산이 상당히 지연될 수 있다.The electrode terminal having such a structure can exhibit a strong concentration of heat relatively to the inwardly recessed portion and thus has a high bonding strength at the first side portion. Further, since the heat is dispersed and concentrated at the plurality of first sides, heat dissipation from the electrode terminal to the inside of the battery cell can be significantly delayed.

이와는 달리, 상기 전극단자는, 평면상으로, 복수의 제 1 변들이 외주변들 사이에서 외향 돌출되어 있는 구조로 외주변들에 연결되어 있는 구조일 수도 있다.Alternatively, the electrode terminal may have a structure in which a plurality of first sides are outwardly protruded between outer peripheries in plan view and connected to outer peripheries.

이러한 구조 또한 마찬가지로, 복수의 제 1 변들로 열이 분산 집중되므로, 전극단자로부터 전지셀 내측으로의 열 발산이 상당히 지연될 수 있다. 또한, 제 1 변들이 외향 돌출된 만큼 접속단과 대면하는 전극단자 일면의 면적이 넓게 형성되므로, 상기 전극단자 구조는 접속단에 대한 넓은 접합 면적을 형성할 수 있다.This structure likewise likewise distributes heat to a plurality of first sides so that heat dissipation from the electrode terminals to the inside of the battery cell can be considerably delayed. Further, since the area of one surface of the electrode terminal facing the connection end is wider as the first sides protrude outward, the electrode terminal structure can form a wide junction area with respect to the connection end.

본 발명의 전극단자는 또한, 제 1 변들이 상기 외향 돌출된 구조와 내향 돌출된 구조가 복합된 형태로 구성될 수 있다.The electrode terminal of the present invention may also be configured such that the first sides are formed by combining the outwardly projecting structure and the inwardly projecting structure.

구체적으로, 상기 전극단자는, 평면상으로, 내향 만입된 구조의 제 1 변들과 외향 돌출된 구조의 또 다른 제 1 변들이 상호 연결된 상태로, 상기 외주변들 사이에 연결되어 있는 구조일 수 있으며, 앞서 설명한 구조적 장점을 모두 포함할 수 있다.Specifically, the electrode terminal may be a structure in which the first sides of the inwardly recessed structure and the other first sides of the outwardly protruding structure are connected in a planar manner and connected between the outer peripheries , All of the structural advantages described above.

상기한 구조들과는 달리, 전극단자는 하나의 제 1 변만을 포함할 수도 있으며, 구체적으로 상기 전극단자는, 평면상으로, 하나의 제 1 변이 외주변들 사이에서 내향 만입되어 있는 구조로 외주변들에 연결되어 있는 구조일 수 있다. In contrast to the above-described structures, the electrode terminal may include only one first side, and specifically, the electrode terminal may have a structure in which a first side is inwardly indented between the first and second sides, As shown in FIG.

이러한 구조의 전극단자에서, 상기 제 1 변의 위치가 특별히 한정되는 것은 아니지만, 전극단자로부터 전지셀 내부로의 열 발산을 효과적으로 지연시킬 수 있도록 전극단자의 돌출 방향을 기준으로 반대 방향으로 내향 만입된 구조로 외주변들 사이에서 연결되어 있을 수 있다.In the electrode terminal having such a structure, the position of the first side is not particularly limited. However, in order to effectively delay heat dissipation from the electrode terminal to the inside of the battery cell, And may be connected between the outer periphery and the outer periphery.

다만, 상기 내향 만입된 부위의 면적은, 접속단에 대면한 전극단자의 일면이 접속단과의 충분한 접합 면적을 가지면서도 내향 만입된 접합 경계에서 공고한 접합력이 확보될 수 있도록 한정적으로 설계될 필요가 있으며, 상세하게는 전극단자의 면적 대비 30% 내지 50%일 수 있다.However, it is necessary that the area of the inwardly indented portion is designed so as to have a sufficient bonding strength with one end of the electrode terminal facing the connection end and a sufficient bonding area with the connection end, Specifically, 30% to 50% of the area of the electrode terminal.

만약 내향 만입된 부위의 면적이 상기 범위의 최소값 미만으로 형성되는 경우에는 앞서 설명한 바와 같은 접합 경계로 인한 이점을 달성할 수 없으며, 상기 범위를 초과하는 경우에는 접속단에 대면한 상태로 접합되어 있는 전극단자 일면의 면적은 상대적으로 감소되기 때문에 접속단에 대한 전극단자의 우수한 접합력을 기대하기 어렵다. 그뿐 아니라, 만입된 부위 만큼 전극단자에서 통전 가능 면적이 감소되므로, 전지셀과 BMU간 통전 시, 전극단자에서의 소망하지 않는 저항과 발열이 발생될 수 있으므로 바람직하지 않다.If the area of the inwardly indented portion is formed to be less than the minimum value of the above range, the advantage due to the junction boundary as described above can not be achieved. If the area exceeds the above range, Since the area of one surface of the electrode terminal is relatively reduced, it is difficult to expect an excellent bonding strength of the electrode terminal to the connection end. In addition, since the allowable area at the electrode terminal is reduced as much as the depressed portion, undesirable resistance and heat generation at the electrode terminal may occur during energization between the battery cell and the BMU, which is not preferable.

한편, 상기 전극단자의 구조에 대한 또 다른 비제한적인 예에서, 상기 전극단자는, 평면상으로, 외주변들이 상호 연결되어 있는 다각형 구조이고, 상기 제 2 변이 다각형의 내측 부위에 관통구를 형성하고 있는 구조일 수 있다. Meanwhile, in another non-limiting example of the structure of the electrode terminal, the electrode terminal has a polygonal structure in which the outer peripheries are connected to each other in a plane, and the second side forms a through hole at the inner side of the polygon .

이러한 구조의 전극단자는 관통구에 상대적으로 열의 집중 정도가 강하게 나타날 수 있으며, 그에 따라 제 2 변 부위에서의 접합력이 높은 장점이 있다. 또한, 용접이나 솔더링 시, 전극단자에 인가된 열량의 일부가 제 2 변으로 집중될 수 있으므로 전극단자로부터 전지셀 내측으로의 열 발산되는 현상이 상당히 지연될 수 있다.The electrode terminal having such a structure may have a strong concentration of heat relative to the through-hole, and thus has a high bonding strength at the second side portion. Further, during welding or soldering, a part of the heat applied to the electrode terminal may be concentrated on the second side, so that the phenomenon of heat dissipation from the electrode terminal to the inside of the battery cell may be significantly delayed.

이와는 달리, 본 발명의 전극단자는, 외주변들과 복수의 제 1 변들 및 제 2 변이 조합된 특별한 구조로 이루어질 수 있다. Alternatively, the electrode terminal of the present invention may have a special structure in which a plurality of first sides and second sides are combined with outer peripheries.

구체적으로, 상기 전극단자는, 평면상으로, 복수의 제 1 변들이 외주변들 사이에서 내향 만입 및/또는 외향 돌출되어 있는 구조로 외주변들에 연결되어 있고, 상기 제 2 변이 제 1 변들과 외주변들이 형성하는 구조의 내측 부위에 관통구를 형성하고 있는 구조일 수 있으며, 앞서 설명한 제 1 변과 제 2 변의 구조적 장점을 모두 포함할 수 있다.Specifically, the electrode terminal is connected to the outer peripheries in a structure in which a plurality of first sides are inwardly indented and / or outwardly protruded between outer peripheries, and the second side is connected to the first sides A through hole may be formed in an inner portion of the structure formed by the outer periphery, and may include both of the structural advantages of the first and second sides described above.

한편, 본 발명에서 상기 BMU는 전지셀의 과전압, 과전류 및 과발열에서 선택되는 적어도 하나 이상의 전지셀 상태를 검출하고, 상기 상태에서 전지셀의 작동을 제어하는 복수의 회로 및 소자들을 포함하고 있으며, 상기 회로 및 소자는 접속단과 전기적으로 연결되어 있는 구조일 수 있다.In the present invention, the BMU includes a plurality of circuits and elements for detecting the state of at least one battery cell selected from overvoltage, overcurrent, and overheating of the battery cell, and controlling the operation of the battery cell in the state, The circuit and the element may be electrically connected to the connection terminal.

또한, BMU는 외부 디바이스 또는 외부 전원에 대한 전지모듈의 전기적 연결을 위하여, 외부 입출력 단자를 추가로 포함할 수 있다.Further, the BMU may further include an external input / output terminal for electrical connection of the battery module to an external device or an external power source.

상기 전지셀은, 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스에 내장된 상태로 전지케이스의 외주변이 밀봉된 구조이고, 전극조립체에 전기적으로 연결된 상태의 전극단자들이 밀봉된 전지케이스의 일변을 통해 나란히 돌출된 구조일 수 있다.The battery cell has a structure in which the outer periphery of the battery case is sealed with the electrode assembly embedded in the battery case together with the electrolyte solution, and the electrode terminals electrically connected to the electrode assembly are projected side by side on the side of the sealed battery case Lt; / RTI >

이러한 전지셀에서 전극단자는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 비스무트(Bi), 납(Pb), 주석(Sn), 및 카드뮴(Cd)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 금속 또는 합금으로 구성될 수 있다. In such a battery cell, the electrode terminal may be formed of at least one selected from the group consisting of copper (Cu), aluminum (Al), nickel (Ni), bismuth (Bi), lead (Pb), tin (Sn), and cadmium Metal or an alloy.

또한, 전극단자가 접합되는 BMU의 접속단은 상기 예시된 금속 소재들에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 물질로 구성될 수 있으며, 경우에 따라서는 각각의 접속단에 접합되는 전극단자와 동일한 소재로 이루어질 수도 있다.In addition, the connecting end of the BMU to which the electrode terminal is bonded may be composed of one or more materials selected from the above-described metal materials, and in some cases, made of the same material as the electrode terminal bonded to each connecting end It is possible.

본 발명에서는 전지셀의 종류가 특별히 한정되는 것은 아니지만, 구체적인 예로서, 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬 이온(Li-ion) 이차전지, 리튬 폴리머(Li-polymer) 이차전지, 또는 리튬 이온 폴리머(Li-ion polymer) 이차전지 등과 같은 리튬 이차전지일 수 있다.In the present invention, the kind of the battery cell is not particularly limited, but specific examples thereof include a lithium ion (Li-ion) secondary battery having advantages such as high energy density, discharge voltage and output stability, Battery, or a lithium secondary battery such as a lithium ion polymer secondary battery.

일반적으로, 리튬 이차전지는 양극, 음극, 분리막, 및 리튬염 함유 비수 전해액으로 구성되어 있다. Generally, a lithium secondary battery is composed of a positive electrode, a negative electrode, a separator, and a non-aqueous electrolyte containing a lithium salt.

상기 양극은, 예를 들어, 양극 집전체 및/또는 연장 집전부 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조되며, 필요에 따라서는, 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다.The positive electrode is prepared, for example, by coating a mixture of a positive electrode active material, a conductive material and a binder on a positive electrode current collector and / or an extended current collector, and then drying the resultant. Optionally, do.

상기 양극 집전체 및/또는 연장 집전부는 일반적으로 3 내지 500 마이크로미터의 두께로 만든다. 이러한 양극 집전체 및 연장 집전부는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것 등이 사용될 수 있다. 양극 집전체 및 연장 집전부는 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극활물질의 접착력을 높일 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태가 가능하다.The cathode current collector and / or the elongated current collector are generally made to have a thickness of 3 to 500 micrometers. The positive electrode current collector and the elongate current collector are not particularly limited as long as they have high conductivity without causing a chemical change in the battery, and examples thereof include stainless steel, aluminum, nickel, titanium, A surface treated with carbon, nickel, titanium, or silver on the surface of stainless steel may be used. The anode current collector and the elongate current collector may have various shapes such as a film, a sheet, a foil, a net, a porous body, a foam, a nonwoven fabric, or the like by forming fine irregularities on the surface thereof to increase the adhesive force of the cathode active material.

상기 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1+xMn2-xO4 (여기서, x 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiFe3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1-xMxO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2-xMxO2 (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li2Mn3MO8 (여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Fe2(MoO4)3 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.The cathode active material may be a layered compound such as lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium nickel oxide (LiNiO 2 ), or a compound substituted with one or more transition metals; Lithium manganese oxides such as Li 1 + x Mn 2 -x O 4 (where x is 0 to 0.33), LiMnO 3 , LiMn 2 O 3 , LiMnO 2 and the like; Lithium copper oxide (Li 2 CuO 2 ); Vanadium oxides such as LiV 3 O 8 , LiFe 3 O 4 , V 2 O 5 and Cu 2 V 2 O 7 ; A Ni-site type lithium nickel oxide expressed by the formula LiNi 1-x M x O 2 (where M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B or Ga and x = 0.01 to 0.3); Formula LiMn 2-x M x O 2 ( where, M = Co, Ni, Fe , Cr, and Zn, or Ta, x = 0.01 ~ 0.1 Im) or Li 2 Mn 3 MO 8 (where, M = Fe, Co, Ni, Cu, or Zn); LiMn 2 O 4 in which a part of Li in the formula is substituted with an alkaline earth metal ion; Disulfide compounds; Fe 2 (MoO 4 ) 3 , and the like. However, the present invention is not limited to these.

상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.The conductive material is usually added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the mixture including the cathode active material. Such a conductive material is not particularly limited as long as it has electrical conductivity without causing chemical changes in the battery, for example, graphite such as natural graphite or artificial graphite; Carbon black such as carbon black, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and summer black; Conductive fibers such as carbon fiber and metal fiber; Metal powders such as carbon fluoride, aluminum, and nickel powder; Conductive whiskey such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives and the like can be used.

상기 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.The binder is a component which assists in bonding of the active material and the conductive material and bonding to the current collector, and is usually added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the mixture containing the cathode active material. Examples of such binders include polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene , Polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butylene rubber, fluorine rubber, various copolymers and the like.

상기 충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.The filler is optionally used as a component for suppressing the expansion of the anode, and is not particularly limited as long as it is a fibrous material without causing a chemical change in the battery. Examples of the filler include olefin polymers such as polyethylene and polypropylene; Fibrous materials such as glass fibers and carbon fibers are used.

상기 음극은 음극 집전체 및/또는 연장 집전부 상에 음극 활물질을 도포, 건조하여 제작되며, 필요에 따라, 앞서 설명한 바와 같은 성분들이 선택적으로 더 포함될 수도 있다.The negative electrode is manufactured by applying and drying a negative electrode active material on the negative electrode current collector and / or the extended current collector, and may optionally further include the components as described above.

상기 음극 집전체 및/또는 연장 집전부는 일반적으로 3 내지 500 마이크로미터의 두께로 만들어진다. 이러한 음극 집전체 및/또는 연장 집전부는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다. 또한, 양극 집전체와 마찬가지로, 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극 활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.The cathode current collector and / or the extension current collector are generally made to a thickness of 3 to 500 micrometers. The negative electrode current collector and / or the elongated current collector are not particularly limited as long as they have electrical conductivity without causing chemical changes in the battery, and examples thereof include copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, Surface treated with carbon, nickel, titanium, silver or the like on the surface of copper or stainless steel, and aluminum-cadmium alloy may be used. In addition, like the positive electrode collector, fine unevenness can be formed on the surface to enhance the bonding force of the negative electrode active material, and it can be used in various forms such as films, sheets, foils, nets, porous bodies, foams and nonwoven fabrics.

상기 음극 활물질로는, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1-xMe'yOz (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, and Bi2O5 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수 있다.Examples of the negative electrode active material include carbon such as non-graphitized carbon and graphite carbon; Li x Fe 2 O 3 (0≤x≤1 ), Li x WO 2 (0≤x≤1), Sn x Me 1-x Me 'y O z (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me' : Metal complex oxides such as Al, B, P, Si, Group 1, Group 2, Group 3 elements of the periodic table, Halogen, 0 < x &lt; Lithium metal; Lithium alloy; Silicon-based alloys; Tin alloy; SnO, SnO 2, PbO, PbO 2, Pb 2 O 3, Pb 3 O 4, Sb 2 O 3, Sb 2 O 4, Sb 2 O 5, GeO, GeO 2, Bi 2 O 3, Bi 2 O 4, and Bi 2 O 5 ; Conductive polymers such as polyacetylene; Li-Co-Ni-based materials and the like can be used.

상기 분리막은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 마이크로미터이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 300 마이크로미터다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.The separation membrane is interposed between the anode and the cathode, and an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength is used. The pore diameter of the membrane is generally 0.01 to 10 micrometers, and the thickness is generally 5 to 300 micrometers. Such separation membranes include, for example, olefinic polymers such as polypropylene, which are chemically resistant and hydrophobic; A sheet or nonwoven fabric made of glass fiber, polyethylene or the like is used. When a solid electrolyte such as a polymer is used as an electrolyte, the solid electrolyte may also serve as a separation membrane.

상기 전해액은 리튬염 함유 비수계 전해액일 수 있고, 비수 전해액과 리튬염으로 이루어져 있다. 비수 전해액으로는 비수계 유기용매, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용되지만 이들만으로 한정되는 것은 아니다.The electrolytic solution may be a non-aqueous electrolytic solution containing a lithium salt, and is composed of a non-aqueous electrolytic solution and a lithium salt. As the non-aqueous electrolyte, non-aqueous organic solvents, organic solid electrolytes, inorganic solid electrolytes, and the like are used, but the present invention is not limited thereto.

상기 비수계 유기용매로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.Examples of the non-aqueous organic solvent include N-methyl-2-pyrrolidinone, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, gamma -Butyrolactone, 1,2-dimethoxyethane, tetrahydroxyfuran, 2-methyltetrahydrofuran, dimethylsulfoxide, 1,3-dioxolane, formamide, dimethylformamide, dioxolane , Acetonitrile, nitromethane, methyl formate, methyl acetate, triester phosphate, trimethoxymethane, dioxolane derivatives, sulfolane, methylsulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, propylene carbonate Nonionic organic solvents such as tetrahydrofuran derivatives, ethers, methyl pyrophosphate, ethyl propionate and the like can be used.

상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합체 등이 사용될 수 있다.Examples of the organic solid electrolyte include a polymer electrolyte such as a polyethylene derivative, a polyethylene oxide derivative, a polypropylene oxide derivative, a phosphate ester polymer, an agitation lysine, a polyester sulfide, a polyvinyl alcohol, a polyvinylidene fluoride, Polymers containing ionic dissociation groups, and the like can be used.

상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH, Li3PO4-Li2S-SiS2 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다.Examples of the inorganic solid electrolyte include Li 3 N, LiI, Li 5 NI 2 , Li 3 N-LiI-LiOH, LiSiO 4 , LiSiO 4 -LiI-LiOH, Li 2 SiS 3 , Li 4 SiO 4 , Nitrides, halides and sulfates of Li such as Li 4 SiO 4 -LiI-LiOH and Li 3 PO 4 -Li 2 S-SiS 2 can be used.

상기 리튬염은 상기 비수계 전해질에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.The lithium salt is a material that is readily soluble in the non-aqueous electrolyte, for example, LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4, LiBF 4, LiB 10 Cl 10, LiPF 6, LiCF 3 SO 3, LiCF 3 CO 2, LiAsF 6, LiSbF 6, LiAlCl 4, CH 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2) 2 NLi, chloroborane lithium, lower aliphatic carboxylic acid lithium, lithium tetraphenyl borate and imide have.

또한, 비수 전해액에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있으며, FEC(Fluoro-Ethylene Carbonate), PRS(Propene sultone) 등을 더 포함시킬 수 있다.For the purpose of improving the charge-discharge characteristics and the flame retardancy, the nonaqueous electrolytic solution is preferably a solution prepared by dissolving or dispersing in a solvent such as pyridine, triethylphosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylenediamine, glyme, hexaphosphoric triamide, N, N-substituted imidazolidine, ethylene glycol dialkyl ether, ammonium salt, pyrrole, 2-methoxyethanol, aluminum trichloride and the like may be added have. In some cases, halogen-containing solvents such as carbon tetrachloride and ethylene trifluoride may be further added to impart nonflammability. In order to improve the high-temperature storage characteristics, carbon dioxide gas may be further added. FEC (Fluoro-Ethylene Carbonate, PRS (Propene sultone), and the like.

하나의 구체적인 예에서, LiPF6, LiClO4, LiBF4, LiN(SO2CF3)2 등의 리튬염을, 고유전성 용매인 EC 또는 PC의 환형 카보네이트와 저점도 용매인 DEC, DMC 또는 EMC의 선형 카보네이트의 혼합 용매에 첨가하여 리튬염 함유 비수계 전해질을 제조할 수 있다.In one specific example, LiPF 6, LiClO 4, LiBF 4, LiN (SO 2 CF 3) 2 , such as a lithium salt, a highly dielectric solvent of DEC, DMC or EMC Fig solvent cyclic carbonate and a low viscosity of the EC or PC of And then adding it to a mixed solvent of linear carbonate to prepare a lithium salt-containing non-aqueous electrolyte.

본 발명은 또한, 상기 전지모듈을 포함하는 디바이스를 제공한다. 상기 디바이스는 무인 항공기, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장 장치로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있으나 이들만으로 한정되는 것은 아니다.The present invention also provides a device comprising the battery module. The device may be any one selected from the group consisting of an unmanned aerial vehicle, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, and a power storage device, but is not limited thereto.

본 발명은 또한, 상기 전지모듈을 하나 이상 포함하는 전지팩을 제공한다.The present invention also provides a battery pack including at least one battery module.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지모듈은 와이어(wire) 또는 접속 플레이트 등과 같은 간접 연결 부재를 통한 전지셀과 BMU간 간접 접속 구조 대신에, 전지셀과 BMU가 접속단과 전극단자가 접합되어 있는 직접 접속 구조를 포함하는 바, 전지셀로부터 BMU로의 전류 손실이 최소화될 수 있다.As described above, in the battery module according to the present invention, instead of the indirect connection structure between the battery cell and the BMU through an indirect connection member such as a wire or a connection plate, the connection end and the electrode terminal are joined to each other with the battery cell and the BMU The current loss from the battery cell to the BMU can be minimized.

뿐만 아니라, 본 발명은 곡선 부위를 포함하는 전극단자의 구조에 기반하여 종래에는 구현하기 어려웠던 전지셀과 BMU의 안정적인 직접 접속 구조를 포함하는 전지모듈을 제공한다.In addition, the present invention provides a battery module including a battery cell and a stable direct connection structure of a BMU, which is difficult to implement conventionally based on the structure of an electrode terminal including a curved portion.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지모듈의 모식도이다;
도 2는 접속단과 전극단자의 접합 부위를 확대한 모식도이다;
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극단자의 평면 모식도이다;
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극단자의 평면 모식도이다;
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극단자의 평면 모식도이다;
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극단자의 평면 모식도이다;
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극단자의 평면 모식도이다.1 is a schematic diagram of a battery module according to an embodiment of the present invention;
Fig. 2 is an enlarged schematic view showing a junction between a connection terminal and an electrode terminal; Fig.
3 is a schematic plan view of an electrode terminal according to another embodiment of the present invention;
4 is a schematic plan view of an electrode terminal according to another embodiment of the present invention;
5 is a schematic plan view of an electrode terminal according to another embodiment of the present invention;
6 is a schematic plan view of an electrode terminal according to another embodiment of the present invention;
7 is a schematic plan view of an electrode terminal according to another embodiment of the present invention.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited by the scope of the present invention.

도 1에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지모듈이 모식적으로 도시되어 있다. FIG. 1 schematically shows a battery module according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 전지모듈(100)은 한 쌍의 전극단자(112)들을 포함하는 전지셀(110) 및 전지셀(110)에 전기적으로 접속되어 있는 배터리 관리 유닛(BMU, 120; Battery Management Unit)을 포함하고 있다.1, the battery module 100 includes a battery cell 110 including a pair of electrode terminals 112, a battery management unit (BMU) 120 electrically connected to the battery cell 110, Unit).

BMU(120)는 전지셀(110)의 전극단자(112)에 전기적으로 접속되는 접속단(122)들을 포함하고 있고, 접속단(122)들 각각에는 전지셀(110)의 전극단자(112)가 밀착된 상태로 접합되어 있다. The BMU 120 includes connecting ends 122 electrically connected to the electrode terminals 112 of the battery cells 110. The electrode terminals 112 of the battery cells 110 are connected to the connecting ends 122, Are adhered in close contact with each other.

이러한 접합은 BMU(120)의 접속단(122)에 전극단자(112)가 스팟 용접(spot welding)되어 전기적 물리적으로 결합된 상태 또는 납과 같은 솔더링 페이스트와 함께, 접속단(122)에 전극단자(112)가 솔더링 되어 전기적 물리적으로 결합된 상태일 수 있다. This bonding is carried out in such a manner that the electrode terminal 112 is spot welded to the connection end 122 of the BMU 120 and is electrically and physically coupled or together with a soldering paste such as lead, (112) may be soldered and electrically and physically coupled.

이상의 구조에서와 같이, 본 발명에 따른 전지모듈(100)은 전지셀(110)과 BMU(120)가 접속단(122)과 전극단자(112)가 접합되면서 상호간에 직접적으로 연결되어 있는 바, 간접적인 통전 수단들, 예를 들어 전류 전송 와이어나 접속 플레이트들로 인한 전류의 손실이 최소화된 구조로 이루어져 있다.The battery module 100 according to the present invention is constructed such that the battery cell 110 and the BMU 120 are directly connected to each other while the connection terminal 122 and the electrode terminal 112 are joined to each other, And indirect current carrying means, for example current losses due to current transfer wires or connection plates, is minimized.

또한, 전지셀(110)의 전극단자(112)들 각각은, 평면상으로 곡선을 변으로 포함하고 있고, 이러한 구조에 기반하여 전지모듈(100)은 전극단자(112)와 접속단(122) 간 안정적인 접속 및 접합 상태를 유지할 수 있다. 이에 대해서는 도 2를 참조하여 더욱 구체적으로 설명한다. Each of the electrode terminals 112 of the battery cell 110 includes a curved surface in a plan view and the battery module 100 has the electrode terminal 112 and the connection end 122, Stable connection and bonding can be maintained. This will be described in more detail with reference to FIG.

도 1과 도 2를 참조하면, 전극단자(112)는 평면상으로, 직선인 외주변들(202, 204, 206) 및 곡선으로 이루어진 제 1 변(210)을 포함하며, 제 1 변(210)은 전극단자(112)의 돌출 방향을 기준으로 반대 방향으로 내향 만입된 구조로 외주변들(202, 204, 206) 사이에서 연결되어 있다. Referring to FIGS. 1 and 2, the electrode terminal 112 includes a first side 210 formed in a planar shape, a straight side outer periphery 202, 204, 206 and a curved line, Are connected between the outer peripheries 202, 204, and 206 in a structure inwardly depressed in the opposite direction with respect to the protruding direction of the electrode terminal 112.

전극단자(112)의 외주변들(202, 204, 206)과 제 1 변(210)은 전극단자(112)의 접속단(122)과 대면하고 있는 일면을 기준으로, 접속단(122)에 대한 대면이 종료되는 단부 부위를 의미하며, 평면상으로 전극단자(112)의 형태를 형성하는 선들이다.The outer periphery 202 of the electrode terminal 112 and the first side 210 of the electrode terminal 112 are connected to the connection terminal 122 on the basis of one surface facing the connection end 122 of the electrode terminal 112 Quot; refers to the end portions where the facing faces are terminated, and are lines forming the shape of the electrode terminal 112 in a plan view.

이와 같은 외주변들(202, 204, 206)과 제 1 변(210)은, 용접이나 솔더링 된 상태에서, 이들 각각 인접한 접속단(122)에 용융 접합 또는 납땜되어 접속단(122)에 대한 접합 경계(220)를 형성한다. The outer edges 202, 204 and 206 and the first side 210 are welded or soldered to the respective adjacent connection ends 122 in the state of being welded or soldered, To form a boundary 220.

즉, 본 발명에서 접합 경계(220)란, 전극단자(112)와 접속단(122)이 접합된 상태에서, 외주변들(202, 204, 206) 및 제 1 변(210) 각각과 접속단(122) 사이에 형성된 접합 부위를 의미한다.That is, in the present invention, the junction boundary 220 refers to a state in which the electrode terminal 112 and the connection end 122 are joined to each other, and the external peripheries 202, 204, 206 and the first sides 210, (122).

이러한 구조에서 전극단자(112)는, 제 1 변(210)의 길이(W2)에서 외주변들(202, 204, 206) 사이의 직선 길이(W1)를 차감한 길이만큼 접속단(122)에 대한 접합 경계(220)를 추가적으로 제공할 수 있는 점에 주목해야 한다. In this structure, the electrode terminal 112 is connected to the connection end 122 by a length obtained by subtracting the linear length W1 between the length W2 of the first side 210 and the outer periphery 202, 204, It should be noted that the junction boundary 220 may be additionally provided.

구체적으로, 평면상으로 사각형 구조의 전극단자(112)와 비교하여 상기 구조의 전극단자(112)는 접합 경계(220)를 형성하는 외주변들(202, 204, 206)과 제 1 변(210)의 총 길이가 곡선인 제 1 변(210)에 의해 상대적으로 증가된 구조이므로, 접속단(122)에 대한 접합 경계(220)가 확장된 구조로 이해될 수 있으며, 결과적으로 추가로 접합된 부위 만큼 접속단(122)과 전극단자(112)의 접합 상태가 더욱 공고할 수 있는 것이다. Specifically, the electrode terminal 112 of the above-described structure has the outer edges 202, 204, and 206 forming the junction boundary 220, and the first side 210 Can be understood as a structure in which the junction boundary 220 with respect to the connection end 122 is an extended structure because the total length of the connection end 122 is relatively increased by the curved first side 210. As a result, The connection state between the connection terminal 122 and the electrode terminal 112 can be further improved.

또 다른 측면에서 상기 구조는 전지셀(110)에 대한 접합 안정성을 추가로 제공할 수 있다.In another aspect, the structure may further provide bonding stability to the battery cell 110.

구체적으로, 용접이나 솔더링에서 유발되는 열은 면적이 상대적으로 작은 전극단자(112)의 변들(202, 204, 206, 210) 부위에 집중되는 경향이 있으며, 이러한 이유로 전극단자(112)의 변들(202, 204, 206, 210)의 길이가 길어질수록 전극단자(112)에 인가된 총 열량에서 변들(202, 204, 206, 210)에 수용 및 집중되는 열량이 증가되어 전지셀(110) 내부로 열이 발산되는 현상이 현저히 완화될 수 있다.Specifically, the heat generated in the welding or soldering tends to be concentrated on the portions 202, 204, 206, 210 of the electrode terminal 112 having a relatively small area. For this reason, 204, 206, and 210 are increased, the amount of heat received and concentrated in the sides 202, 204, 206, and 210 is increased in the total amount of heat applied to the electrode terminal 112, The phenomenon of heat emission can be remarkably mitigated.

이처럼, 본 발명의 전극단자(112)는 평면상으로 곡선을 포함하는 구조적 특징에 기반하여, 일반적인 사각형 구조의 전극단자(112) 보다 변들(202, 204, 206, 210)의 총 길이가 증가된 구조이며, 결과적으로 변들로부터 유래된 접합 경계(220)의 총 길이 또한 상대적으로 긴 길이로 형성되면서 접속단(122)에 대한 전극단자(112)의 공고한 접합 상태가 유지될 수 있다.As such, the electrode terminal 112 of the present invention is configured such that the total length of the sides 202, 204, 206, 210 is greater than the electrode terminal 112 of the general square structure, So that the total length of the bonding boundary 220 derived from the sides is also formed to be a relatively long length so that the bonded state of the electrode terminal 112 with respect to the connection end 122 can be maintained.

이러한 구조는 또한, 앞서 설명한 전지셀(110) 내부로의 열 발산 정도를 완화 시킬 수 있으므로 종래에는 구현하기 어려웠던 전지셀(110)과 BMU(120)의 직접 접속 구조를 달성할 수 있다.Such a structure can also alleviate the degree of heat dissipation into the battery cell 110 described above, and thus can achieve a direct connection structure between the battery cell 110 and the BMU 120, which has been difficult to implement in the past.

한편, 도 3 내지 도 7에는 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 다양한 구조의 전극단자가 모식적으로 도시되어 있다. 3 to 7 schematically show electrode terminals of various structures according to still another embodiment of the present invention.

먼저, 도 3을 참조하면, 전극단자(300)는, 평면상으로, 세 개의 제 1 변들(301)이 외주변들(302) 사이에서 내향 만입되어 있는 구조로 외주변들(302)에 연결되어 있는 구조로 이루어져 있다. 3, the electrode terminal 300 is connected to the outer peripheries 302 in a structure in which three first sides 301 are inwardly indented between the outer peripheries 302 in plan view .

이러한 구조의 전극단자(300)는 열이 집중되기 용이한 구조의 내향 만입 부위를 복수 개 포함하고 있으므로, 이들 내향 만입 부위로 열이 분산되는 동시에 각각에 집중되므로, 전지셀(310) 내측으로의 열 발산이 상당히 지연될 수 있다. Since the electrode terminal 300 having such a structure includes a plurality of inward indentation portions having a structure in which heat is easily concentrated, heat is dispersed and concentrated at the inward indentation portions, Heat dissipation may be significantly retarded.

뿐만 아니라, 전극단자(300)는 복수의 제 1 변들(301)에 의해 평면상으로 사각형 구조의 전극단자(300) 대비 접합 경계의 총 길이가 증가된 구조이므로, 접속단에 대한 접합력이 상당히 높은 장점이 있다. In addition, since the electrode terminal 300 has a structure in which the total length of junction boundaries is increased compared to the electrode terminal 300 having a rectangular shape in plan view by the plurality of first sides 301, There are advantages.

이와는 달리, 도 4에는 평면상으로, 복수의 제 1 변들(401)이 외주변들(402) 사이에서 외향 돌출되어 있는 구조로 외주변들(402)에 연결되어 있는 구조의 전극단자(400)가 모식적으로 도시되어 있다.4 illustrates a plan view of an electrode terminal 400 having a structure in which a plurality of first sides 401 protrude outwardly between outer peripheries 402 and are connected to outer peripheries 402, Are schematically shown.

이러한 구조 또한 복수의 제 1 변들(401)이 형성하는 외향 돌출 부위로 열이 분산 집중되므로, 전극단자(400)로부터 전지셀(410) 내측으로의 열 발산이 상당히 지연될 수 있을 뿐만 아니라, 제 1 변들(401)이 외향 돌출된 만큼 접속단과 대면하는 전극단자(400) 일면의 면적이 넓게 형성되므로, 상기 전극단자(400) 구조는 접속단에 대한 넓은 접합 면적을 형성하여 상대적으로 접합력이 강한 구조적 특징이 있다.In this structure, heat is dispersed and concentrated at the outward protruding portions formed by the plurality of first sides 401, so that heat dissipation from the electrode terminal 400 to the inside of the battery cell 410 can be considerably delayed, Since the area of one surface of the electrode terminal 400 facing the connection end is wider as the one sides 401 protrude outwardly, the structure of the electrode terminal 400 forms a wide junction area with respect to the connection end, There are structural features.

본 발명의 전극단자는 또한, 제 1 변들이 외향 돌출된 구조와 내향 돌출된 구조가 복합된 형태로 구성될 수 있으며, 이에 대해서는 도 5에 구체적으로 도시되어 있다.The electrode terminal of the present invention may also be configured in such a manner that the first sides are combined with the outwardly protruding structure and the inwardly protruding structure, which is specifically shown in Fig.

도 5를 참조하면, 전극단자는, 평면상으로, 내향 만입된 구조의 제 1 변들(501a)과 외향 돌출된 구조의 또 다른 제 1 변들(501a)이 상호 연결된 상태로, 외주변들(502) 사이에 연결되어 있는 구조로 이루어져 있다. Referring to Figure 5, the electrode terminals are arranged such that the first sides 501a of the inwardly recessed structure and the other first sides 501a of the outwardly protruding structure are connected in a planar manner to the outer periphery 502 ) Of the body part.

한편, 도 6에는 도 1 내지 도 5와는 다른 구조로 이루어진 전극단자가 모식적으로 도시되어 있다.6 is a schematic view of an electrode terminal having a structure different from that of FIGS. 1 to 5. FIG.

도 6을 참조하면, 전극단자(600)는 평면상으로, 직선인 외주변들(602) 및 곡선으로 이루어진 제 2 변(604)을 포함하며, 제 2 변(604)은 외주변들(602)에 연결되지 않은 상태로 전극단자(600) 상에 관통구(620)를 독립적으로 형성한다. 6, the electrode terminal 600 includes a second side 604 formed of a straight line-like outer peripheries 602 and a curved line, and the second side 604 includes an outer peripheries 602 The through hole 620 is formed independently on the electrode terminal 600 without being connected to the electrode terminal 600.

구체적으로, 전극단자(600)는 평면상으로, 외주변들(602)이 상호 연결되어 있는 다각형 구조이며, 제 2 변(604)이 다각형의 내측 부위에 관통구(620)를 형성하고 있는 구조로 이루어져 있다. Specifically, the electrode terminal 600 has a polygonal structure in which the outer peripheries 602 are connected to each other in a plan view, and the second side 604 forms a through hole 620 in an inner portion of the polygon Lt; / RTI &gt;

이러한 구조의 전극단자(600)는 관통구(620)에 상대적으로 열의 집중 정도가 강하게 나타날 수 있으며, 그에 따라 제 2 변(604) 부위에서의 접합력이 높은 장점이 있다. 또한, 용접이나 솔더링 시, 전극단자(600)에 인가된 열량의 일부가 제 2 변(604)으로 집중될 수 있으므로 전극단자(600)로부터 전지셀 내측으로의 열 발산되는 현상이 상당히 지연될 수 있다.The electrode terminal 600 having such a structure may have a strong concentration of heat relatively to the through-hole 620 and thus has a high bonding strength at the second side 604. Also, since a part of the heat applied to the electrode terminal 600 may be concentrated on the second side 604 during welding or soldering, the phenomenon of heat dissipation from the electrode terminal 600 to the inside of the battery cell may be significantly delayed have.

도 7에는 외주변들과 복수의 제 1 변들 및 제 2 변이 조합된 구조의 전극 단자가 모식적으로 도시되어 있다.Fig. 7 schematically shows an electrode terminal having a structure in which a plurality of first sides and a second side are combined with outer peripheries.

도 7을 참조하면, 전극단자(700)는, 평면상으로, 내향 만입된 구조의 제 1 변들(701a)과 외향 돌출된 구조의 또 다른 제 1 변들(701b)이 상호 연결된 상태로, 외주변들(702) 사이에 연결되어 있는 구조로 이루어져 있으며, 제 2 변(704)이 제 1 변들(701a, 701b)과 외주변들이 형성하는 구조의 내측 부위에 평면상으로 타원의 형상인 관통구(720)를 형성되어 있다.Referring to Fig. 7, the electrode terminal 700 is formed such that the first sides 701a of the inwardly recessed structure and the other first sides 701b of the outwardly protruding structure are connected to each other in a planar manner, And the second side 704 is connected to the inner side of the structure formed by the first sides 701a and 701b and the outer peripheries, 720 are formed.

타원 형상의 관통구(720)는 장축(W3)이 전극단자(700)의 돌출 방향에 대해 수직 방향인 상태로 전극단자(700) 상에 형성되어 있다. 이러한 구조는 타원인 관통구(720)가 전극단자(700) 돌출 방향을 수직으로 가로지르는 형태로 형성되어 있어, 전극단자(700)의 돌출 방향의 반대 방향으로의 열 발산에 대해 상대적으로 넓은 범위에서 열을 지연시키기 위함이다.The elliptical through hole 720 is formed on the electrode terminal 700 in a state in which the long axis W3 is perpendicular to the protruding direction of the electrode terminal 700. [ In this structure, the elliptical through-hole 720 is formed so as to perpendicularly cross the protruding direction of the electrode terminal 700, so that the heat dissipation in the direction opposite to the protruding direction of the electrode terminal 700 is relatively wide In order to delay the heat in.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은, 전극단자와 접속단의 접합 경계의 총 길이가 길어지면서 이들의 접합력이 우수할 뿐만 아니라, 용접이나 솔더링에서 유발되는 열이 이들로 분산 및 집중되면서, 전지셀 내부로 발산되는 열이 상대적으로 감소되어 전지셀과 BMU이 안정적인 접합 구조를 형성하는 전지모듈을 제공할 수 있다.As described above, according to the present invention, since the total length of the junction boundary between the electrode terminal and the connection end becomes long, not only the bonding strength is excellent but also the heat generated in the welding or soldering is dispersed and concentrated thereon, It is possible to provide a battery module in which heat dissipated to the inside is relatively reduced to form a stable bonding structure between the battery cell and the BMU.

이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다. While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments.

Claims (19)

전지모듈로서,
한 쌍의 전극단자들을 포함하는 하나 이상의 전지셀, 및 상기 전지셀에 전기적으로 접속되어 전지셀의 작동을 제어하는 배터리 관리 유닛(BMU; Battery Management Unit)을 포함하며;
상기 BMU는 전지셀의 전극단자가 일면에 밀착된 상태로 접합되는 복수의 접속단들을 포함하고 있고;
상기 전지셀의 전극단자에서, 평면상으로 BMU의 접속단에 대한 접합 경계를 이루는 변들의 전체 접합 길이가 평면상으로 사각형의 전극단자 구조보다 상대적으로 길도록, 상기 전극단자의 변들 중의 적어도 하나는 곡선 부위를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.As a battery module,
At least one battery cell including a pair of electrode terminals, and a battery management unit (BMU) electrically connected to the battery cell to control operation of the battery cell;
The BMU includes a plurality of connection terminals to which the electrode terminals of the battery cell are bonded in a state of being closely attached to one surface;
At least one of the sides of the electrode terminal is formed such that the total junction length of the sides forming the junction boundary with respect to the connection end of the BMU in the planar shape is relatively longer than the rectangular electrode terminal structure in the plan view, And a curved portion. 제 1 항에 있어서, 상기 전지모듈은 BMU의 접속단에 전극단자가 스팟 용접(spot welding) 또는 솔더링(soldering)으로 직접 접합되어 전기적 및 물리적으로 연결되어 있는 상태이고,
상기 전극단자는 접속단과 대면하는 일면이 접속단에 접합된 상태에서, 상기 변들이 접속단에 대한 접합 경계를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 1, wherein the battery module is electrically and physically connected to electrode terminals of the BMU by spot welding or soldering,
Wherein the electrode terminal forms a junction boundary with respect to the connection end in a state where one side of the electrode terminal facing the connection end is joined to the connection end. 제 2 항에 있어서, 상기 변들은 평면 상에서 전극단자의 형태를 형성하는 선들(lines)인 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 2, wherein the sides are lines forming a shape of an electrode terminal on a plane. 제 2 항에 있어서, 상기 전극단자의 변들은,
직선으로 이루어진 복수의 외주변들을 포함하고;
상기 외주변들의 사이에 연결되어 있는 하나 이상의 곡선으로 이루어진 적어도 하나의 제 1 변과, 상기 외주변들에 연결되지 않은 상태로 전극단자 상에 관통구를 독립적으로 형성하는 제 2 변에서 선택되는 하나 이상의 변들을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전지모듈. The electrode terminal according to claim 2,
A plurality of outer peripheries made of straight lines;
At least one first side made of one or more curved lines connected between the outer periphery and a second side selected independently from a second side independently forming a through hole on the electrode terminal without being connected to the outer periphery, Wherein the battery module further comprises: 제 4 항에 있어서, 상기 전극단자는, 제 1 변의 길이에서 외주변들 사이의 직선 길이를 차감한 길이만큼, 접속단에 대한 접합 경계를 추가적으로 제공하는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 4, wherein the electrode terminal further provides a junction boundary to the connection end by a length obtained by subtracting the straight line length between the outer periphery and the first periphery. 제 4 항에 있어서, 상기 전극단자는, 제 2 변을 형성하는 관통구의 내면 길이만큼, 접속단에 대한 접합 경계를 추가적으로 제공하는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 4, wherein the electrode terminal further provides a junction boundary to the connection end by an inner surface length of the through-hole forming the second side. 제 4 항에 있어서, 상기 전극단자는, 평면상으로, 복수의 제 1 변들이 외주변들 사이에서 내향 만입되어 있는 구조로 외주변들에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.5. The battery module according to claim 4, wherein the electrode terminal is connected to the outer peripheries in a planar structure in which a plurality of first sides are inwardly indented between outer peripheries. 제 4 항에 있어서, 상기 전극단자는, 평면상으로, 복수의 제 1 변들이 외주변들 사이에서 외향 돌출되어 있는 구조로 외주변들에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 4, wherein the electrode terminal is connected to outer peripheries in a planar manner, with a plurality of first sides protruding outwardly between outer peripheries. 제 4 항에 있어서, 상기 전극단자는, 평면상으로, 내향 만입된 구조의 제 1 변들과 외향 돌출된 구조의 또 다른 제 1 변들이 상호 연결된 상태로, 상기 외주변들 사이에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.5. The connector according to claim 4, wherein the electrode terminals are connected in a planar manner between the first sides of the inwardly recessed structure and another first sides of the outwardly protruding structure interconnected with the outer peripheries A battery module characterized by. 제 4 항에 있어서, 상기 전극단자는, 평면상으로, 하나의 제 1 변이 외주변들 사이에서 내향 만입되어 있는 구조로 외주변들에 연결되어 있고, 상기 내향 만입된 부위의 면적은 전극단자의 면적 대비 30% 내지 50%인 것을 특징으로 하는 전지모듈.The electrode terminal according to claim 4, wherein the electrode terminal is connected to the outer peripheries in a plane in a structure in which one first side is inwardly indented between outer peripheries, and the area of the inwardly- Wherein the battery module is 30% to 50% of the area. 제 4 항에 있어서, 상기 전극단자는, 평면상으로, 외주변들이 상호 연결되어 있는 다각형 구조이고, 상기 제 2 변이 다각형의 내측 부위에 관통구를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.5. The battery module according to claim 4, wherein the electrode terminal has a polygonal structure in which the outer peripheries are connected to each other in a plane, and the second side forms a through hole at an inner portion of the polygon. 제 4 항에 있어서, 상기 전극단자는, 평면상으로, 복수의 제 1 변들이 외주변들 사이에서 내향 만입 및/또는 외향 돌출되어 있는 구조로 외주변들에 연결되어 있고, 상기 제 2 변이 제 1 변들과 외주변들이 형성하는 구조의 내측 부위에 관통구를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The electrode terminal according to claim 4, wherein the electrode terminal is connected to outer peripheries in a structure in which a plurality of first sides are inwardly indented and / or outwardly protruded between outer peripheries, Wherein a through hole is formed in an inner portion of a structure formed by one side and outer periphery. 제 4 항에 있어서, 상기 복수의 제 1 변들의 곡선 부위는 원 또는 타원의 호 형상인 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 4, wherein the curved portions of the plurality of first sides are circular or oval arc-shaped. 제 2 항에 있어서, 상기 접속단은 전극단자의 면적 대비 110% 내지 200%의 면적으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 2, wherein the connection terminal has an area of 110% to 200% of an area of the electrode terminal. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀은, 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스에 내장된 상태로 전지케이스의 외주변이 밀봉된 구조이고, 전극조립체에 전기적으로 연결된 상태의 전극단자들이 밀봉된 전지케이스의 일변을 통해 나란히 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery case according to claim 1, wherein the battery cell has a structure in which the outer periphery of the battery case is sealed with the electrode assembly being embedded in the battery case together with the electrolyte solution, and the electrode terminals, which are electrically connected to the electrode assembly, Wherein the battery module includes a plurality of battery modules. 제 1 항에 있어서, 상기 BMU는 전지셀의 과전압, 과전류 및 과발열에서 선택되는 적어도 하나 이상의 전지셀 상태를 검출하고, 상기 상태에서 전지셀의 작동을 제어하는 복수의 회로 및 소자들을 포함하고 있고, 상기 회로 및 소자는 접속단과 전기적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈. The BMU according to claim 1, wherein the BMU includes a plurality of circuits and elements for detecting at least one or more battery cell states selected from overvoltage, overcurrent, and overheat of the battery cell, and controlling operation of the battery cell in the state Wherein the circuit and the element are electrically connected to the connection terminal. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 하나에 따른 전지모듈을 하나 이상 포함하는 전지팩. A battery pack comprising at least one battery module according to any one of claims 1 to 16. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 하나에 따른 전지모듈을 포함하는 디바이스.A device comprising a battery module according to any one of claims 1 to 16. 제 18 항에 있어서, 상기 디바이스는 무인 항공기, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장 장치로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 디바이스.19. The device of claim 18, wherein the device is any one selected from the group consisting of an unmanned aerial vehicle, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, and a power storage device.
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