KR20180063454A - Battery Module Having Module Compression Limiting Structure - Google Patents

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KR20180063454A
KR20180063454A KR1020160163166A KR20160163166A KR20180063454A KR 20180063454 A KR20180063454 A KR 20180063454A KR 1020160163166 A KR1020160163166 A KR 1020160163166A KR 20160163166 A KR20160163166 A KR 20160163166A KR 20180063454 A KR20180063454 A KR 20180063454A
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이윤희
이학준
김민성
정준희
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주식회사 엘지화학
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Abstract

The present invention provides a battery module capable of preventing cartridges and battery cells from being compressed and preventing the battery module from being damaged due to a gap between the battery cells and a stacking tolerance even when an external impact is applied to the battery module. The battery module comprises: a battery cell assembly having a plurality of battery cells arranged side by side so as to be in close contact with or adjacent to each other; and a pair of end plates fixed to individually surround the outermost battery cells of the battery cell assembly. The battery cell assembly and the end plates are coupled and fixed by a plurality of fastening members in an arrangement direction of the battery cells. The fastening member consists of a structure in which both side end parts support the end plates in the arrangement directions of the battery cells so as to prevent the end plate from compressing the battery cell assembly by the external impact and prevent the battery cell assembly from being compressed.

Description

모듈 압축 방지 구조를 포함하는 전지모듈 {Battery Module Having Module Compression Limiting Structure}(Battery Module Having Module Compression Limiting Structure)

본 발명은 모듈 압축 방지 구조를 포함하는 전지모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module including a module compression prevention structure.

최근, 화석연료의 고갈에 의한 에너지원의 가격 상승, 환경 오염의 관심이 증폭되며, 친환경 대체 에너지원에 대한 요구가 미래생활을 위한 필수 불가결한 요인이 되고 있다. 이에 원자력, 태양광, 풍력, 조력 등 다양한 전력 생산기술들에 대한 연구가 지속되고 있으며, 이렇게 생산된 에너지를 더욱 효율적으로 사용하기 위한 전력저장장치 또한 지대한 관심이 이어지고 있다.In recent years, the demand for environmentally friendly alternative energy sources has become an indispensable factor for the future, as the increase in the price of energy sources due to depletion of fossil fuels and the interest in environmental pollution are amplified. Various researches on power generation technologies such as nuclear power, solar power, wind power, and tidal power have been continuing, and electric power storage devices for more efficient use of such generated energy have also been attracting much attention.

특히, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 최근에는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV) 등의 동력원으로서 이차전지의 사용이 실현화되고 있으며, 그리드(Grid)화를 통한 전력 보조전원 등의 용도로도 사용영역이 확대되고 있어, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.Particularly, as technology development and demand for mobile devices increase, the demand for batteries as energy sources is rapidly increasing. Recently, the use of secondary batteries as a power source for electric vehicles (EV) and hybrid electric vehicles (HEV) In addition, the use area has been expanded for use as a power auxiliary power source through a grid, and accordingly, a lot of researches on a battery that can meet various demands have been conducted.

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

이러한 전지모듈의 경우, 전기자전거, 전기자동차 등과 같이 다양한 작동 환경에 노출되는 디바이스들은 전지팩을 구성하는 요소들이 외부 환경에 대해 안정적으로 보호되어야 하며, 다수의 전지를 사용하여 고출력 및 대용량을 구현하여야 하기 때문에 안전성 측면도 중요시 되고 있다.In the case of such a battery module, devices that are exposed to various operating environments such as electric bicycles and electric vehicles must stably protect the components constituting the battery pack against the external environment and realize high output and large capacity by using a plurality of batteries The safety aspect is also important.

이러한 전지모듈은 복수의 전지셀들을 각각 카트리지에 고정된 구조로 측면 배열되도록 적층되어 있는 구조로 이루어져 있다. 그에 따라, 전지모듈 외부로부터 전지셀들의 측면 배열 방향으로 외부 충격이 가해지면 간격 및 적층 공차에 의해 카트리지들 및 전지셀들이 압축되어 냉매 유로 손상, 셀 내부 단락, 전기적 연결 손상 및 모듈 고정 구조의 파손 등의 다양한 문제가 발생할 수 있다.The battery module has a structure in which a plurality of battery cells are stacked so as to be laterally arranged in a structure fixed to the respective cartridges. Accordingly, when an external impact is applied from the outside of the battery module to the side of the battery cells, the cartridges and the battery cells are compressed due to the gap and the lamination tolerance to damage the refrigerant channel, short circuit inside the cell, electrical connection damage, And the like.

따라서, 이러한 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.Therefore, there is a high need for a technique capable of fundamentally solving such problems.

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, 전지모듈에 외부 충격이 가해지더라도 전지셀들 간의 간격 및 적층 공차에 의해 카트리지들 및 전지셀들이 압축되어 전지모듈이 손상되는 것을 방지할 수 있는 전지모듈을 제공하는 것이다.Specifically, it is an object of the present invention to provide a battery module capable of preventing the cartridges and the battery cells from being damaged due to the gap between the battery cells and the lamination tolerance even when an external impact is applied to the battery module, will be.

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

복수의 전지셀들이 상호 밀착 또는 인접하도록 측면 배열되어 있는 전지셀 어셈블리; 및A battery cell assembly having a plurality of battery cells arranged side by side so as to be in close contact with or adjacent to each other; And

상기 전지셀 어셈블리의 최외곽 전지셀들을 각각 감싸도록 고정되어 있는 한 쌍의 엔드 플레이트들;A pair of end plates fixed to surround the outermost battery cells of the battery cell assembly;

를 포함하고 있을 수 있으며,, ≪ / RTI >

상기 전지셀 어셈블리 및 엔드 플레이트들은 전지셀들의 배열 방향으로 복수의 체결 부재에 의해 결합 및 고정되어 있고, 상기 체결 부재는 외부 충격에 의해 엔드 플레이트가 전지셀 어셈블리를 가압하여 전지셀 어셈블리가 압축되는 것을 방지할 수 있도록, 양측 단부 부위들이 전지셀들의 배열 방향으로 엔드 플레이트들을 지지하는 구조로 이루어져 있을 수 있다.The battery cell assembly and the end plates are coupled and fixed by a plurality of fastening members in an array direction of the battery cells, and the fastening member presses the battery cell assembly by the external impact to compress the battery cell assembly Side end portions of the battery cells may be structured to support the end plates in the arranging direction of the battery cells.

따라서, 본 발명에 따른 전지모듈은, 전지셀 어셈블리 및 엔드 플레이트들은 전지셀들의 배열 방향으로 복수의 체결 부재에 의해 결합 및 고정되어 있고, 체결 부재는 외부 충격에 의해 엔드 플레이트가 전지셀 어셈블리를 가압하여 전지셀 어셈블리가 압축되는 것을 방지할 수 있도록, 양측 단부 부위들이 전지셀들의 배열 방향으로 엔드 플레이트들을 지지하는 구조로 이루어져 있음으로써, 전지모듈에 외부 충격이 가해지더라도 전지셀들 간의 간격 및 적층 공차에 의해 카트리지들 및 전지셀들이 압축되어 전지모듈이 손상되는 것을 방지할 수 있다.Therefore, in the battery module according to the present invention, the battery cell assembly and the end plates are coupled and fixed by a plurality of fastening members in the direction of arrangement of the battery cells, and the fastening member presses the battery cell assembly Side end portions support the end plates in the arranging direction of the battery cells so as to prevent the battery cell assembly from being compressed. Therefore, even when an external impact is applied to the battery module, the gap between the battery cells and the stacking tolerance It is possible to prevent the cartridges and the battery cells from being compressed and damaging the battery module.

본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 전지셀은 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 케이스에 전극조립체가 내장되어 있는 파우치형 전지셀일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the battery cell may be a pouch-shaped battery cell in which an electrode assembly is embedded in a case of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer.

상기 전극조립체는 폴딩형 구조, 또는 스택형 구조, 또는 스택/폴딩형 구조, 또는 라미네이션/스택형 구조로 이루어져 있을 수 있다.The electrode assembly may have a folding structure, a stacking structure, or a stacking / folding structure, or a lamination / stacking structure.

상기 폴딩형, 스택형, 스택/폴딩형, 및 라미네이션/스택형의 전극 구조에 대해 상술하면 다음과 같다.The electrode structures of the folding type, the stacking type, the stacking / folding type, and the lamination / stacking type will be described in detail as follows.

우선, 폴딩형 구조의 단위셀은, 각각의 금속 집전체에 전극활물질을 포함하는 합제를 코팅한 후 건조 및 프레싱한 시트 형태의 양극과 음극 사이에 분리막 시트를 위치시키고, 권취함으로써 제조할 수 있다. First, a unit cell of a folding structure can be produced by coating a mixture containing an electrode active material on each metal current collector, placing the separator sheet between a cathode and an anode in the form of a sheet dried and pressed, and winding .

스택형 구조의 단위셀은, 각각의 금속 집전체에 전극 합제를 코팅한 뒤 건조 및 프레싱한 후 소정의 크기로 절취한 양극판과 음극판 사이에 상기 양극판과 음극판에 대응하는 소정의 크기로 절취한 분리막을 개재시킨 후 적층함으로써 제조할 수 있다.The unit cells of the stacked structure are formed by coating each electrode collector with an electrode mixture, drying and pressing the separator, and separating the positive and negative plates with a predetermined size corresponding to the positive and negative plates, And then laminating them.

스택/폴딩형 구조의 단위셀은, 양극과 음극이 대면하는 구조로, 둘 이상의 극판들이 적층되어 있는 유닛셀들을 둘 이상 포함하고, 중첩되지 않은 형태로 하나 이상의 분리필름으로 유닛셀들을 권취하거나, 또는 유닛셀의 크기로 분리필름을 절곡하여 유닛셀들 사이에 개재함으로써 제조될 수 있다.The unit cell of the stack / folding type structure includes two or more unit cells in which the anode and the cathode face each other and in which two or more electrode plates are stacked, and the unit cells are wound with at least one separating film in a non- Or by bending the separation film to a size of the unit cell and interposing it between the unit cells.

경우에 따라서는, 양극과 음극이 대면하는 구조로, 임의의 유닛셀들 사이 및/또는 최외측 유니셀의 외면에 하나 이상의 단일 극판이 추가로 포함될 수도 있다.In some cases, the positive electrode and the negative electrode face each other, and one or more single electrode plates may be further included between any unit cells and / or an outer surface of the outermost unicell.

상기 유닛셀은 양측 최외곽의 극판들이 동일한 전극을 가진 S형 유닛셀과, 양측 최외곽의 극판들이 반대 전극을 가진 D형 유닛셀일 수 있다.The unit cell may be an S-type unit cell in which the outermost electrode plates on both sides have the same electrode, and a D-type unit cell in which the outermost electrode plates on opposite sides have opposite electrodes.

상기 S형 유닛셀은, 양측 최외곽의 극판들이 양극인 SC형 유닛셀과, 양측 최외곽의 극판들이 음극인 SA형 유닛셀일 수 있다.The S type unit cell may be an SA type unit cell in which the outermost electrode plates on both sides are the anode, and an SA type unit cell in which the outermost electrode plates on both sides are the cathodes.

라미네이션/스택형 구조의 단위셀은, 각각의 금속 집전체에 전극 합제를 코팅한 뒤 건조 및 프레싱하고 소정의 크기로 절취한 후, 하부로부터 순차적으로 음극, 음극의 상부에 분리막, 그리고 양극, 그리고 그 상부에 분리막을 적층하여 제조할 수 있다.The unit cells of the lamination / stacked structure are obtained by coating each metal current collector with an electrode mixture, drying, pressing and cutting to a predetermined size, sequentially forming a negative electrode from the bottom, a separator, And a separator is laminated thereon.

상기 전지케이스는 금속층과 수지층을 포함하는 라미네이트 구조의 파우치형 케이스로 이루어져 있을 수 있다. The battery case may include a pouch-shaped case having a laminate structure including a metal layer and a resin layer.

상기 전지케이스의 하나의 구체적인 예로서, 상기 전지케이스는 우수한 내구성의 수지 외층, 차단성의 금속층, 및 열용융성의 수지 실란트층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어져 있고, 상기 수지 실란트층이 상호 열융착되는 것일 수 있다.As a specific example of the battery case, the battery case is made of a laminate sheet including a resin outer layer of excellent durability, a metal layer of barrier property, and a heat-fusible resin sealant layer, and the resin sealant layers are heat- .

상기 수지 외층은 외부 환경으로부터 우수한 내성을 가져야 하므로, 소정 이상의 인장강도와 내후성을 가지는 것이 필요하다. 그러한 측면에서 외측 수지층의 고분자 수지로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 연신 나일론 필름이 바람직하게 사용될 수 있다.Since the resin outer layer must have excellent resistance from the external environment, it is necessary to have a tensile strength and weather resistance higher than a predetermined level. In this respect, polyethylene terephthalate (PET) and stretched nylon film can be preferably used as the polymer resin of the outer resin layer.

상기 차단성 금속층은 가스, 습기 등 이물질의 유입 내지 누출을 방지하는 기능 이외에 전지케이스의 강도를 향상시키는 기능을 발휘할 수 있도록, 바람직하게는 알루미늄이 사용될 수 있다.The barrier metal layer may preferably be made of aluminum so as to exhibit a function of improving the strength of the battery case, in addition to a function of preventing foreign matter such as gas or moisture from leaking or leaking.

상기 수지 실란트층은 열융착성(열접착성)을 가지고, 전해액의 침입을 억제하기 위해 흡습성이 낮으며, 전해액에 의해 팽창하거나 침식되지 않는 폴리올레핀(polyolefin)계 수지가 바람직하게 사용될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 무연신 폴리프로필렌(CPP)이 사용될 수 있다.The resin sealant layer may preferably be a polyolefin resin having low heat absorbability (thermal adhesiveness), low hygroscopicity to suppress penetration of an electrolyte solution, and not being swollen or eroded by an electrolytic solution, Preferably, lead-free polypropylene (CPP) can be used.

상기 전지셀 어셈블리의 하나의 구체적인 실시예에서, 상기 전지셀 어셈블리는 전지셀들이 각각 카트리지에 고정된 구조로 측면 배열되도록 적층되어 있는 구조로 이루어져 있을 수 있다.In one specific embodiment of the battery cell assembly, the battery cell assembly may have a structure in which the battery cells are stacked in a side-by-side configuration in which the battery cells are fixed to the respective cartridges.

구체적으로, 상기 카트리지는 양측에 위치하는 전지셀들의 외주변 실링부들을 고정하는 프레임으로 구성되어 있을 수 있다.Specifically, the cartridge may include a frame for fixing outer peripheral sealing portions of the battery cells located on both sides.

또한, 상기 카트리지 및 엔드 플레이트 각각에는 전지셀 어셈블리를 고정하기 위한 체결부재가 삽입되는 체결구들이 천공되어 있을 수 있다.In addition, the cartridge and the end plate may be provided with fasteners through which fastening members for fastening the battery cell assembly are inserted.

더욱 구체적으로, 상기 체결구들은 카트리지 및 엔드 플레이트 각각의 상단부 양측 및 하단부 양측에 외향 연장되어 있는 체결용 돌출부들에 형성되어 있을 수 있다.More specifically, the fasteners may be formed on fastening protrusions extending outward on both sides of the upper and lower ends of the cartridge and the end plate, respectively.

상기 체결 부재의 하나의 구체적인 실시예로서, As one specific embodiment of the fastening member,

상기 체결 부재는 바(bar) 형상으로 이루어져 있고, 상기 카트리지의 체결구를 관통하여 체결되는 본체부(body portion) 및 상기 본체부의 양단에 각각 형성되어 있고 엔드 플레이트의 체결구에 삽입되는 지지부를 포함하는 구조로 이루어져 있을 수 있다.The fastening member has a bar shape and includes a body portion that is fastened through fastening holes of the cartridge and a support portion that is formed at both ends of the body portion and is inserted into the fastening hole of the end plate And the like.

구체적으로, 상기 지지부의 외경은 본체부의 외경보다 상대적으로 작은 크기로 이루어져 있을 수 있고, 상기 본체부와 지지부는 수직 단면상으로 단차 구조를 형성하고 있을 수 있다.Specifically, the outer diameter of the support portion may be smaller than the outer diameter of the body portion, and the body portion and the support portion may form a stepped structure in a vertical section.

더욱 구체적으로, 상기 지지부의 외경은 엔드 플레이트의 체결구의 내경보다 상대적으로 작고, 상기 본체부의 외경은 엔드 플레이트의 체결구의 내경보다 상대적으로 크게 형성되어 있을 수 있다.More specifically, the outer diameter of the support portion may be relatively smaller than the inner diameter of the fastener of the end plate, and the outer diameter of the body portion may be formed to be relatively larger than the inner diameter of the fastener of the end plate.

그에 따라, 외력에 의해 상기 엔드 플레이트가 전지셀 어셈블리 방향으로 가압되더라도 체결 부재의 본체부에 의해 엔드 플레이트가 지지되어 전지모듈을 구조적 안전성을 담보할 수 있다.Accordingly, even if the end plate is pressed toward the battery cell assembly by an external force, the end plate is supported by the main body of the fastening member, thereby securing the structural safety of the battery module.

상기 지지부의 외경은 본체부의 외경의 50% 내지 80%의 크기로 이루어져 있을 수 있다.The outer diameter of the support portion may be 50% to 80% of the outer diameter of the body portion.

상기 지지부의 외경이 본체부의 외경의 50% 미만일 경우에는, 상기 지지부와 엔드 플레이트 간의 체결력이 약화될 수 있다. 반면에, 상기 지지부의 외경이 본체부의 외경의 80% 를 초과하는 경우에는, 상기 본체부와 엔드 플레이트가 접하는 면적이 감소하여 외부 충격시 엔드 플레이트를 충분히 지지하지 못할 수 있다.When the outer diameter of the support portion is less than 50% of the outer diameter of the body portion, the engagement force between the support portion and the end plate may be weakened. On the other hand, when the outer diameter of the support portion exceeds 80% of the outer diameter of the main body portion, the area of contact between the main body portion and the end plate is reduced, so that the end plate may not be sufficiently supported during an external impact.

상기 지지부의 하나의 구체적인 예로서, 상기 지지부의 외면에는 나사선이 형성되어 있을 수 있고, 상기 지지부는 엔드 플레이트의 체결구에 삽입된 상태에서 너트와 결합하여 체결되는 구조로 이루어져 있을 수 있다.As one specific example of the support portion, a screw thread may be formed on the outer surface of the support portion, and the support portion may be configured to be engaged with the nut in a state of being inserted into the fastener of the end plate.

구체적으로, 상기 지지부는 스텝 볼트(step bolt) 구조로 이루어져 있을 수 있다.Specifically, the support portion may have a stepped bolt structure.

본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 본체부의 중심에는 길이 방향을 따라 소정 깊이의 만입 홈이 형성되어 있을 수 있다. 상기 만입 홈은 작업자가 체결 부재를 조립하는 과정에서 체결 부재에 대한 파지를 용이하게 하여 조립 공정을 용이하게 하고 조립 시간을 감소시킬 수 있다.In one embodiment of the present invention, a depression groove having a predetermined depth may be formed at the center of the main body along the longitudinal direction. The indentation groove facilitates gripping of the fastening member in the process of assembling the fastening member by the operator, thereby facilitating the assembling process and reducing the assembling time.

한편, 본 발명에 따른 전지모듈을 구성하는 전지셀은 그것의 종류가 특별히 한정되는 것은 아니지만, 구체적인 예로서, 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지일 수 있다.Meanwhile, the type of the battery cell constituting the battery module according to the present invention is not particularly limited, but specific examples thereof include a lithium ion battery having advantages such as high energy density, discharge voltage, and output stability, a lithium ion polymer battery And the like.

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 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 then drying the mixture. Optionally, a filler may be further added to the mixture.

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 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 a negative electrode collector, and if necessary, the above-described components may be selectively included.

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 분리막 및 분리필름은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 130 ㎛이다. 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 and the separation film are 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 separator is generally 0.01 to 10 mu m, and the thickness is generally 5 to 130 mu m. 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.

또한, 하나의 구체적인 예에서, 전지의 안전성의 향상을 위하여, 상기 분리막 및/또는 분리필름은 유/무기 복합 다공성의 SRS(Safety-Reinforcing Separators) 분리막일 수 있다.Further, in one specific example, in order to improve the safety of the battery, the separation membrane and / or the separation film may be an organic / inorganic composite porous SRS (Safety-Reinforcing Separators) separation membrane.

상기 SRS 분리막은 폴리올레핀 계열 분리막 기재상에 무기물 입자와 바인더 고분자를 활성층 성분으로 사용하여 제조되며, 이때 분리막 기재 자체에 포함된 기공 구조와 더불어 활성층 성분인 무기물 입자들간의 빈 공간(interstitial volume)에 의해 형성된 균일한 기공 구조를 갖는다.The SRS separator is manufactured by using inorganic particles and a binder polymer on the polyolefin-based separator substrate as an active layer component. In addition to the pore structure contained in the separator substrate itself, the SRS separator is formed by interstitial volume between inorganic particles And has a uniform pore structure.

이러한 유/무기 복합 다공성 분리막을 사용하는 경우 통상적인 분리막을 사용한 경우에 비하여 화성 공정(Formation)시의 스웰링(swelling)에 따른 전지 두께의 증가를 억제할 수 있다는 장점이 있고, 바인더 고분자 성분으로 액체 전해액 함침시 겔화 가능한 고분자를 사용하는 경우 전해질로도 동시에 사용될 수 있다. The use of such an organic / inorganic composite porous separator has the advantage of suppressing an increase in thickness of the cell due to swelling at the time of chemical conversion compared with the case of using a conventional separator, When a gelable polymer is used when liquid electrolyte is impregnated, it can also be used as an electrolyte.

또한, 상기 유/무기 복합 다공성 분리막은 분리막 내 활성층 성분인 무기물 입자와 바인더 고분자의 함량 조절에 의해 우수한 접착력 특성을 나타낼 수 있으므로, 전지 조립 공정이 용이하게 이루어질 수 있다는 특징이 있다.In addition, the organic / inorganic composite porous separator can exhibit excellent adhesion characteristics by controlling the contents of the inorganic particles and the binder polymer in the separator, so that the cell assembly process can be easily performed.

상기 무기물 입자는 전기화학적으로 안정하기만 하면 특별히 제한되지 않는다. 즉, 본 발명에서 사용할 수 있는 무기물 입자는 적용되는 전지의 작동 전압 범위(예컨대, Li/Li+ 기준으로 0~5V)에서 산화 및/또는 환원 반응이 일어나지 않는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 특히, 이온 전달 능력이 있는 무기물 입자를 사용하는경우, 전기 화학 소자 내의 이온 전도도를 높여 성능 향상을 도모할 수 있으므로, 가능한 이온 전도도가 높은 것이 바람직하다. 또한, 상기 무기물 입자가 높은 밀도를 갖는 경우, 코팅시 분산시키는데 어려움이 있을 뿐만 아니라 전지 제조시 무게 증가의 문제점도 있으므로, 가능한 밀도가 작은 것이 바람직하다. 또한, 유전율이 높은 무기물인 경우, 액체 전해질 내 전해질 염, 예컨대 리튬염의 해리도 증가에 기여하여 전해액의 이온 전도도를 향상시킬 수 있다.The inorganic particles are not particularly limited as long as they are electrochemically stable. That is, the inorganic particles usable in the present invention are not particularly limited as long as the oxidation and / or reduction reaction does not occur in the operating voltage range of the applied battery (for example, 0 to 5 V based on Li / Li +). Particularly, when inorganic particles having an ion-transporting ability are used, the ion conductivity in the electrochemical device can be increased and the performance can be improved. Therefore, it is preferable that the ionic conductivity is as high as possible. In addition, when the inorganic particles have a high density, it is difficult to disperse the particles at the time of coating, and there is a problem of an increase in weight during the production of the battery. In the case of an inorganic substance having a high dielectric constant, dissociation of an electrolyte salt, for example, a lithium salt, in the liquid electrolyte also contributes to increase ionic conductivity of the electrolyte.

리튬염 함유 비수 전해액은, 극성 유기 전해액과 리튬염으로 이루어져 있다. 전해액으로는 비수계 액상 전해액, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용된다. The nonaqueous electrolyte solution containing a lithium salt is composed of a polar organic electrolyte and a lithium salt. As the electrolytic solution, a non-aqueous liquid electrolytic solution, an organic solid electrolyte, an inorganic solid electrolyte and the like are used.

상기 비수계 액상 전해액으로는, 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 nonaqueous liquid electrolytic solution 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, 비수계 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 있다.For the purpose of improving the charge-discharge characteristics and the flame retardancy, the non-aqueous liquid electrolyte may contain, for example, pyridine, triethylphosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylenediamine, glyme, N, N-substituted imidazolidine, ethylene glycol dialkyl ether, ammonium salt, pyrrole, 2-methoxyethanol, aluminum trichloride and the like are added It is possible. In some cases, a halogen-containing solvent such as carbon tetrachloride or ethylene trifluoride may be further added to impart nonflammability, or a carbon dioxide gas may be further added to improve high-temperature storage characteristics.

본 발명은 또한, 상기 전지모듈을 포함하는 전지팩을 제공한다.The present invention also provides a battery pack including the battery module.

본 발명은 또한, 상기 전지팩을 포함하는 디바이스를 제공하는 바, 상기 디바이스는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그인 하이브리드 전기자동차, 또는 전력저장 장치로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.The present invention also provides a device including the battery pack, wherein the device may be any one selected from the group consisting of an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, or a power storage device.

상기 디바이스들은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 구체적인 설명을 생략한다.Since the devices are well known in the art, a detailed description thereof will be omitted herein.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지모듈은, 전지셀 어셈블리 및 엔드 플레이트들은 전지셀들의 배열 방향으로 복수의 체결 부재에 의해 결합 및 고정되어 있고, 체결 부재는 외부 충격에 의해 엔드 플레이트가 전지셀 어셈블리를 가압하여 전지셀 어셈블리가 압축되는 것을 방지할 수 있도록, 양측 단부 부위들이 전지셀들의 배열 방향으로 엔드 플레이트들을 지지하는 구조로 이루어져 있음으로써, 전지모듈에 외부 충격이 가해지더라도 전지셀들 간의 간격 및 적층 공차에 의해 카트리지들 및 전지셀들이 압축되어 전지모듈이 손상되는 것을 방지할 수 있다.As described above, in the battery module according to the present invention, the battery cell assembly and the end plates are coupled and fixed by a plurality of fastening members in the arrangement direction of the battery cells, Since the end portions of both end portions support the end plates in the arrangement direction of the battery cells so as to prevent the battery cell assembly from being compressed by pressing the cell assembly, even if an external impact is applied to the battery module, The gap and the lamination tolerance can prevent the cartridges and the battery cells from being compressed and damaging the battery module.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지모듈의 측면도이다;
도 2는 도 1의 전지모듈의 분해 사시도이다;
도 3은 도 1의 전지모듈의 분해 측면도이다;
도 4는 도 1의 전지모듈의 'A'부위의 수직 단면도이다.
1 is a side view of a battery module according to one embodiment of the present invention;
2 is an exploded perspective view of the battery module of Fig. 1;
Figure 3 is an exploded side view of the battery module of Figure 1;
4 is a vertical cross-sectional view of the 'A' region of the battery module of FIG.

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

도 1에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지모듈의 측면도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1 의 전지모듈의 분해 사시도가 도시되어 있으며, 도 3에는 도 1의 전지모듈의 분해 측면도가 도시되어 있고, 도 4에는 도 1의 전지모듈의 'A' 부위의 수직 단면도가 도시되어 있다.FIG. 1 is a side view of a battery module according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of the battery module of FIG. 1, and FIG. 3 is an exploded side view of the battery module of FIG. And FIG. 4 is a vertical sectional view of the 'A' portion of the battery module of FIG.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 전지모듈(100)은 전지셀 어셈블리(110), 엔드 플레이트(130)들을 포함하고 있다.1 to 4, the battery module 100 includes a battery cell assembly 110 and an end plate 130.

전지셀 어셈블리(110) 및 엔드 플레이트(130)들은 전지셀(도시하지 않음)들의 배열 방향으로 4개의 체결 부재(200)에 의해 결합 및 고정되어 있다.The battery cell assembly 110 and the end plates 130 are coupled and fixed by four fastening members 200 in the arrangement direction of battery cells (not shown).

체결 부재(200)는 외부 충격에 의해 엔드 플레이트(130)가 전지셀 어셈블리(110)를 가압하여 전지셀 어셈블리(110)가 압축되는 것을 방지할 수 있도록, 양측 단부 부위들이 전지셀들의 배열 방향으로 엔드 플레이트(130)들을 지지하는 구조로 이루어져 있다.The fastening member 200 is formed so that the end plates 130 are pressed against the battery cell assembly 110 by the external impact to prevent the battery cell assembly 110 from being compressed, And supports the end plates 130.

구체적으로, 전지셀 어셈블리(110)는 전지셀들이 각각 카트리지(111)에 고정된 구조로 측면 배열되도록 적층되어 있는 구조로 이루어져 있고, 카트리지(111)는 양측에 위치하는 전지셀들의 외주변 실링부들을 고정하는 프레임으로 구성되어 있다.Specifically, the battery cell assembly 110 has a structure in which the battery cells are stacked so as to be laterally arranged in a structure fixed to the cartridge 111, and the cartridge 111 has a structure in which the outer peripheral sealing portions As shown in Fig.

카트리지(111) 및 엔드 플레이트(130) 각각에는 전지셀 어셈블리(110)를 고정하기 위한 체결 부재(200)가 삽입되는 체결구들(112, 132)이 천공되어 있다. 체결구들(112, 132)은 카트리지(111) 및 엔드 플레이트(130) 각각의 상단부 양측 및 하단부 양측에 외향 연장되어 있는 체결용 돌출부들(113, 133)에 형성되어 있다.Fasteners 112 and 132 are inserted into the cartridge 111 and the end plate 130, respectively, in which fastening members 200 for fastening the battery cell assembly 110 are inserted. The fastening tools 112 and 132 are formed on fastening protrusions 113 and 133 which extend outward on both sides of the upper and lower ends of the cartridge 111 and the end plate 130, respectively.

체결 부재(200)는 바 형상으로 이루어져 있고, 카트리지(111)의 체결구(112)를 관통하여 체결되는 본체부(210) 및 본체부(210)의 양단에 각각 형성되어 있고 엔드 플레이트(130)의 체결구(132)에 삽입되는 지지부(220)로 이루어져 있다.The fastening member 200 is formed in a bar shape and includes a main body 210 which is fastened through a fastening hole 112 of the cartridge 111 and an end plate 130 which is formed at both ends of the main body 210, And a supporting part 220 inserted into the fastening hole 132 of the fastening part.

지지부(220)의 외경(P2)은 본체부(210)의 외경보(P1)다 상대적으로 작은 크기로 이루어져 있고, 본체부(210)와 지지부(220)는 수직 단면상으로 단차 구조를 형성하고 있다.The outer diameter P2 of the support portion 220 is a relatively small size of the outer diameter P1 of the main body portion 210 and the main body portion 210 and the support portion 220 form a stepped structure in a vertical section .

지지부(220)의 외경은 본체부(210)의 외경의 70%의 크기로 이루어져 있다.The outer diameter of the support portion 220 is 70% of the outer diameter of the body 210.

지지부(220)의 외면에는 나사선이 형성되어 있고, 지지부(220)는 엔드 플레이트(130)의 체결구(132)에 삽입된 상태에서 너트(300)와 결합하여 체결된다.A screw thread is formed on the outer surface of the support part 220. The support part 220 is engaged with the nut 300 in a state of being inserted into the fastener 132 of the end plate 130 and fastened.

본체부(210)의 중심에는 길이 방향을 따라 소정 깊이의 만입 홈(211)이 형성되어 있다.A depression 211 having a predetermined depth is formed in the center of the main body 210 along the longitudinal direction.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims.

Claims (15)

복수의 전지셀들이 상호 밀착 또는 인접하도록 측면 배열되어 있는 전지셀 어셈블리; 및
상기 전지셀 어셈블리의 최외곽 전지셀들을 각각 감싸도록 고정되어 있는 한 쌍의 엔드 플레이트들;
을 포함하고 있으며,
상기 전지셀 어셈블리 및 엔드 플레이트들은 전지셀들의 배열 방향으로 복수의 체결 부재에 의해 결합 및 고정되어 있고, 상기 체결 부재는 외부 충격에 의해 엔드 플레이트가 전지셀 어셈블리를 가압하여 전지셀 어셈블리가 압축되는 것을 방지할 수 있도록, 양측 단부 부위들이 전지셀들의 배열 방향으로 엔드 플레이트들을 지지하는 구조로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
A battery cell assembly having a plurality of battery cells arranged side by side so as to be in close contact with or adjacent to each other; And
A pair of end plates fixed to surround the outermost battery cells of the battery cell assembly;
, &Lt; / RTI &gt;
The battery cell assembly and the end plates are coupled and fixed by a plurality of fastening members in an array direction of the battery cells, and the fastening member presses the battery cell assembly by the external impact to compress the battery cell assembly Wherein the end portions of the battery cells are configured to support the end plates in the direction of arrangement of the battery cells.
제 1 항에 있어서, 상기 전지셀은 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 케이스에 전극조립체가 내장되어 있는 파우치형 전지셀인 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 1, wherein the battery cell is a pouch-shaped battery cell having an electrode assembly embedded in a case of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀 어셈블리는 전지셀들이 각각 카트리지에 고정된 구조로 측면 배열되도록 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 1, wherein the battery cell assembly is stacked such that the battery cells are respectively arranged on the cartridge in a side-by-side configuration. 제 3 항에 있어서, 상기 카트리지는 양측에 위치하는 전지셀들의 외주변 실링부들을 고정하는 프레임으로 구성된 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 3, wherein the cartridge comprises a frame for fixing outer peripheral sealing portions of the battery cells located on both sides. 제 3 항에 있어서, 상기 카트리지 및 엔드 플레이트 각각에는 전지셀 어셈블리를 고정하기 위한 체결부재가 삽입되는 체결구들이 천공되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 3, wherein the cartridge and the end plate are each provided with fasteners through which fastening members for fastening the battery cell assembly are inserted. 제 5 항에 있어서, 상기 체결구들은 카트리지 및 엔드 플레이트 각각의 상단부 양측 및 하단부 양측에 외향 연장되어 있는 체결용 돌출부들에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 5, wherein the fasteners are formed on fastening protrusions extending outward on both sides of the top and bottom ends of the cartridge and the end plate, respectively. 제 5 항에 있어서, 상기 체결 부재는 바(bar) 형상으로 이루어져 있고,
상기 카트리지의 체결구를 관통하여 체결되는 본체부(body portion); 및
상기 본체부의 양단에 각각 형성되어 있고 엔드 플레이트의 체결구에 삽입되는 지지부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
[6] The apparatus of claim 5, wherein the fastening member has a bar shape,
A body portion which is fastened through a fastener of the cartridge; And
A support portion formed at both ends of the body portion and inserted into fastening holes of the end plate;
The battery module comprising:
제 7 항에 있어서, 상기 지지부의 외경은 본체부의 외경보다 상대적으로 작은 크기로 이루어져 있고, 상기 본체부와 지지부는 수직 단면상으로 단차 구조를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 7, wherein an outer diameter of the support portion is smaller than an outer diameter of the body portion, and the body portion and the support portion form a stepped structure in a vertical section. 제 8 항에 있어서, 상기 지지부의 외경은 엔드 플레이트의 체결구의 내경보다 상대적으로 작고, 상기 본체부의 외경은 엔드 플레이트의 체결구의 내경보다 상대적으로 큰 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 8, wherein the outer diameter of the support portion is relatively smaller than the inner diameter of the fastener of the end plate, and the outer diameter of the body portion is relatively larger than the inner diameter of the fastener of the end plate. 제 8 항에 있어서, 상기 지지부의 외경은 본체부의 외경의 50% 내지 80%의 크기인 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 8, wherein an outer diameter of the support portion is 50% to 80% of an outer diameter of the body portion. 제 7 항에 있어서,
상기 지지부의 외면에는 나사선이 형성되어 있고;
상기 지지부는 엔드 플레이트의 체결구에 삽입된 상태에서 너트와 결합하여 체결되는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
8. The method of claim 7,
A screw thread is formed on an outer surface of the support portion;
And the support portion is engaged with the nut in a state of being inserted into the fastening hole of the end plate.
제 11 항에 있어서, 상기 지지부는 스텝 볼트(step bolt) 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지모듈.12. The battery module according to claim 11, wherein the support portion is formed in a stepped bolt structure. 제 7 항에 있어서, 상기 본체부의 중심에는 길이 방향을 따라 소정 깊이의 만입 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.[8] The battery module of claim 7, wherein a depression is formed in the center of the main body at a predetermined depth along the longitudinal direction. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 하나에 따른 전지모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.A battery pack comprising the battery module according to any one of claims 1 to 13. 제 14 항에 따른 전지팩의 전원으로 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.A device as claimed in claim 14 comprising as a power source of the battery pack.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114946077A (en) * 2020-03-12 2022-08-26 株式会社Lg新能源 Battery module easy to assemble and battery pack including the same

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