KR20180136176A - 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈은, 적어도 일측으로 전극 리드가 돌출되는 적어도 하나의 배터리 셀 및 적어도 하나의 배터리 셀의 적어도 일측을 내부에 삽입시키고, 폴딩을 통해 전극 리드를 벤딩시키며, 전극 리드의 일부를 외부에 노출시키는 적어도 하나의 셀 리드 커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차{BATTERY MODULE, BATTERY PACK COMPRISING THE BATTERY MODULE AND VEHICLE COMPRISING THE BATTERY PACK}
본 발명은 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차에 관한 것이다.
제품 군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차 전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle), 하이브리드 차량(HEV, Hybrid Electric Vehicle) 또는 골프 카트(Golf Cart) 등에 보편적으로 응용되고 있다. 이러한 이차 전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목 받고 있다.
현재 널리 사용되는 이차 전지의 종류에는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등이 있다. 이러한 단위 이차 전지 셀, 즉, 단위 배터리 셀의 작동 전압은 약 2.5V ~ 4.6V이다. 따라서, 이보다 더 높은 출력 전압이 요구될 경우, 복수 개의 배터리 셀을 직렬로 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 또한, 배터리 팩에 요구되는 충방전 용량에 따라 다수의 배터리 셀을 병렬 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 따라서, 상기 배터리 팩에 포함되는 배터리 셀의 개수는 요구되는 출력 전압 또는 충방전 용량에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
한편, 복수 개의 배터리 셀을 직렬/병렬로 연결하여 배터리 팩을 구성할 경우, 적어도 하나의 배터리 셀로 이루어지는 배터리 모듈을 먼저 구성하고, 이러한 적어도 하나의 배터리 모듈을 이용하여 기타 구성요소를 추가하여 배터리 팩을 구성하는 방법이 일반적이다.
종래 배터리 모듈은, 일반적으로, 상호 전기적으로 연결되는 복수 개의 배터리 셀들 및 복수 개의 배터리 셀들을 수용하는 모듈 케이스를 포함하여 구성된다. 여기서, 복수 개의 배터리 셀들의 상호 전기적 연결은 용접을 통해 이루어지며, 이러한 용접은 각 배터리 셀의 전극 리드를 여러 겹으로 적층한 이후에 이루어진다.
그러나, 여러 겹의 전극 리드들이 적층된 상태에서는 용접 불량이 빈번히 발생되며, 적층에 따라 배터리 셀들 각각의 전극 리드의 형태, 길이 또한 다양해지기에, 추후 관리도 어려운 문제가 있다.
그러므로, 배터리 셀들의 전기적 연결을 위한 전극 리드들의 용접 작업성을 향상시키고, 용접 품질을 개선함과 아울러 추후 용이한 관리를 도모할 수 있는 방안의 모색이 요청된다.
따라서, 본 발명의 목적은 배터리 셀들의 전기적 연결을 위한 전극 리드들의 용접 작업성을 향상시킬 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차를 제공하기 위한 것이다.
아울러, 본 발명의 또 다른 목적은 배터리 셀들의 전기적 연결을 위한 전극 리드들의 용접 품질을 개선할 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 배터리 셀들의 전기적 연결을 위한 전극 리드들의 용접 후 추후 용이한 관리를 도모할 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차를 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 해결하기 위해, 본 발명은, 배터리 모듈로서, 적어도 일측으로 전극 리드가 돌출되는 적어도 하나의 배터리 셀; 및 상기 적어도 하나의 배터리 셀의 적어도 일측을 내부에 삽입시키고, 폴딩을 통해 상기 전극 리드를 벤딩시키며, 상기 전극 리드의 일부를 외부에 노출시키는 적어도 하나의 셀 리드 커버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈을 제공한다.
상기 적어도 하나의 배터리 셀은, 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 수용하는 케이스 본체와 상기 케이스 본체로부터 연장되는 케이스 테라스를 포함하는 전지 케이스; 및 상기 케이스 테라스의 적어도 일측으로 돌출되는 상기 전극 리드;를 포함하며, 상기 케이스 테라스의 적어도 일측은, 상기 셀 리드 커버 내부에 삽입될 수 있다.
상기 셀 리드 커버는, 상기 케이스 테라스의 적어도 일측을 수용할 수 있는 수용 공간이 마련되며, 상기 케이스 테라스의 적어도 일측 삽입 시 상기 전극 리드를 통과시키는 리드 슬롯이 형성되는 커버 본체; 및 상기 커버 본체로부터 적어도 1회 폴딩되면서 상기 리드 슬롯을 통과한 전극 리드를 벤딩시키며, 상기 벤딩된 전극 리드의 일부를 상기 셀 리드 커버 밖으로 노출시키는 리드 폴딩부;를 포함할 수 있다.
상기 리드 폴딩부는, 상기 커버 본체의 일측에 연결되고, 상기 커버 본체로부터 폴딩되어 상기 전극 리드를 제1 각도로 벤딩시키는 제1 폴딩부; 및 상기 제1 폴딩부의 일측에 연결되며, 상기 제1 폴딩부로부터 폴딩되어 상기 제1 각도로 벤딩된 전극 리드를 제2 각도로 벤딩시키는 제2 폴딩부;를 포함할 수 있다.
상기 제1 폴딩부에는, 상기 리드 슬롯을 통과한 전극 리드를 노출시키는 리드 노출 개구;가 형성될 수 있다.
상기 제1 폴딩부에는, 상기 폴딩 후 상기 커버 본체에 끼워지는 적어도 하나의 가이드 홈;이 형성되며, 상기 커버 본체에는, 상기 적어도 하나의 가이드 홈에 삽입되는 적어도 하나의 가이드 돌기;가 형성될 수 있다.
상기 제2 폴딩부는, 상기 폴딩 후 상기 커버 본체에 고정될 수 있다.
상기 제2 폴딩부에는, 상기 폴딩 후 상기 커버 본체에 삽입되는 적어도 하나의 고정 돌기;가 형성되며, 상기 커버 본체에는, 상기 적어도 하나의 고정 돌기가 삽입되는 적어도 하나의 고정 홈;이 형성될 수 있다.
상기 제1 각도는, 적어도 90도일 수 있다.
상기 제2 각도는, 적어도 90도일 수 있다.
상기 배터리 셀은, 복수 개로 구비되어 상호 적층되며, 상기 셀 리드 커버는, 복수 개로 구비되어, 상기 배터리 셀들의 적층 방향을 따라 상호 적층될 수 있다.
상기 배터리 모듈은, 상기 복수 개의 셀 리드 커버들의 적어도 일측에서 상기 노출되는 전극 리드들과 통합적으로 연결되는 버스바 유닛;을 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 배터리 셀은, 파우치형 이차 전지로 마련될 수 있다.
그리고, 본 발명은, 배터리 팩으로서, 전술한 실시예들에 따른 적어도 하나의 배터리 모듈; 및 상기 적어도 하나의 배터리 모듈을 패키징하는 팩 케이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩을 제공한다.
아울러, 본 발명은, 자동차로서, 전술한 실시예에 따른 적어도 하나의 배터리 팩;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차를 제공한다.
이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 배터리 셀들의 전기적 연결을 위한 전극 리드들의 용접 작업성을 향상시킬 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차를 제공할 수 있다.
아울러, 본 발명의 다양한 실시예들에 따라, 배터리 셀들의 전기적 연결을 위한 전극 리드들의 용접 품질을 개선할 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예들에 따라, 배터리 셀들의 전기적 연결을 위한 전극 리드들의 용접 후 추후 용이한 관리를 도모할 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차를 제공할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 배터리 모듈의 배터리 셀과 셀 리드 커버를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2의 셀 리드 커버를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 3의 A 부분의 확대도이다.
도 5 내지 도 8은 도 2의 배터리 셀과 셀 리드 커버의 결합을 설명하기 위한 도면이다.
도 9 및 도 10은 도 1의 배터리 모듈의 버스바 유닛의 연결을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해 질 것이다. 여기서 설명되는 실시예는 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 또한, 발명의 이해를 돕기 위하여, 첨부된 도면은 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 설명하기 위한 도면이며, 도 2는 도 1의 배터리 모듈의 배터리 셀과 셀 리드 커버를 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 도 2의 셀 리드 커버를 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 도 3의 A 부분의 확대도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 배터리 모듈(10)은, 배터리 셀(100), 셀 리드 커버(300) 및 버스바 유닛(500)을 포함할 수 있다.
상기 배터리 셀(100)은 이차 전지로서, 파우치형 이차 전지로 마련될 수 있다. 이러한 상기 배터리 셀(100)은 복수 개로 구비되어 상호 적층될 수 있으며, 상호 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 복수 개의 배터리 셀들(100)은, 각각, 전극 조립체(110, 도 5 참조), 전지 케이스(130, 도 5 참조) 및 전극 리드(150, 도 5 참조)를 포함할 수 있다.
상기 전극 조립체(110)는 양극판, 음극판 및 세퍼레이터 등으로 구성될 수 있다. 상기 전극 조립체(110)에 대해서는 잘 알려져 있으므로, 이하, 자세한 설명을 생략한다.
상기 전지 케이스(130)는, 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어질 수 있으며, 상기 전극 조립체(110)를 패키징할 수 있다. 이러한 상기 전지 케이스(130)는, 케이스 본체(132, 도 5 참조) 및 케이스 테라스(136, 도 5 참조)를 포함할 수 있다.
상기 케이스 본체(132)는 상기 전극 조립체(110)를 수용할 수 있다. 이를 위해, 상기 케이스 본체(132)에는 상기 전극 조립체(110)를 수용할 수 있는 수용 공간이 형성될 수 있다.
상기 케이스 테라스(136)는 상기 케이스 본체(132)로부터 연장되며, 상기 전극 조립체(110)를 패키징할 수 있게 실링 처리될 수 있다. 이러한 상기 케이스 테라스(136)의 적어도 일측, 구체적으로, 상기 케이스 테라스(136)의 양측은 후술하는 셀 리드 커버(300) 내부에 삽입될 수 있다.
상기 전극 리드(150)는 한 쌍으로 구비되며, 상기 한 쌍의 전극 리드들(150)은 각각 양극 리드 및 음극 리드로 이루어질 수 있다. 이러한 상기 한 쌍의 전극 리드들(150)은 상기 전극 조립체(110)와 전기적으로 연결되며, 상기 전지 케이스(130)의 상기 케이스 테라스(136)의 적어도 일측, 구체적으로, 상기 케이스 테라스(136) 양측 밖으로 돌출될 수 있다.
상기 셀 리드 커버(300)는 적어도 하나, 구체적으로, 각각의 배터리 셀(100)의 적어도 일측을 내부에 삽입시키고, 폴딩을 통해 상기 전극 리드(150)를 벤딩시키며, 상기 전극 리드(150)의 일부를 외부에 노출시킬 수 있다.
이러한 상기 셀 리드 커버(300)는 복수 개로 구비될 수 있으며, 구체적으로, 각각의 배터리 셀(100)의 전극 리드(150)의 돌출 부분인 상기 케이스 테라스(132)의 양측을 커버할 수 있다.
이러한 상기 케이스 테라스(132)의 양측을 커버하는 복수 개의 셀 리드 커버들(300)은 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)의 적층 방향을 따라 상호 적층될 수 있다.
상기 복수 개의 셀 리드 커버들(300)은, 각각, 커버 본체(320) 및 리드 폴딩부(350)를 포함할 수 있다.
상기 커버 본체(320)는 상기 케이스 테라스(132)의 적어도 일측을 커버할 수 있다. 이러한 상기 커버 본체(320)에는 상기 케이스 테라스(132)의 적어도 일측을 수용할 수 있는 수용 공간이 마련될 수 있다.
이러한 상기 커버 본체(320)에는, 리드 슬롯(322), 가이드 돌기(324) 및 고정 홈(326)이 형성될 수 있다.
상기 리드 슬롯(322)은 상기 케이스 테라스(132)의 적어도 일측 부분의 상기 커버 본체(320) 내의 삽입 시, 상기 전극 리드(150)를 상기 커버 본체(320) 밖으로 통과시킬 수 있다.
상기 가이드 돌기(324)는 상기 커버 본체(320)의 전면에 형성되며, 복수 개로 구비되어 상기 리드 슬롯(322)을 사이에 두고 배치될 수 있다. 상기 복수 개의 가이드 돌기들(324)은 후술하는 복수 개의 가이드 홈(364)에 삽입되어 후술하는 리드 폴딩부(350)의 고정을 가이드할 수 있다.
상기 고정 홈(326)은 상기 커버 본체(320)의 외측면에 형성되며, 복수 개로 구비될 수 있다. 이러한 상기 복수 개의 고정홈들(326)은 후술하는 복수 개의 고정 돌기들(375)을 삽입시켜 후술하는 리드 폴딩부(350)의 고정을 가이드할 수 있다.
상기 리드 폴딩부(350)는 상기 커버 본체(320)로부터 적어도 1회 폴딩되면서 상기 리드 슬롯(322)을 통과한 상기 전극 리드(150)를 벤딩시키며, 상기 벤딩된 전극 리드(150)의 일부를 상기 셀 리드 커버(300) 밖으로 노출시킬 수 있다.
이러한 상기 리드 폴딩부(350)는, 제1 폴딩부(360) 및 제2 폴딩부(370)를 포함할 수 있다.
상기 제1 폴딩부(360)는, 상기 커버 본체(320)의 일측에 연결되고, 상기 커버 본체(320)로부터 폴딩되어 상기 전극 리드(150)를 제1 각도로 벤딩시킬 수 있다. 여기서, 상기 제1 각도는 적어도 90도일 수 있으며, 이를 위해, 상기 제1 폴딩부(360)는 적어도 90도로 폴딩되게끔 상기 커버 본체(320)에 구비될 수 있다.
이러한 상기 제1 폴딩부(360)에는, 리드 노출 개구(362) 및 가이드 홈(364)이 형성될 수 있다.
상기 리드 노출 개구(362)는 상기 리드 슬롯(322)을 통과한 상기 전극 리드(150)를 상기 셀 리드 커버(300) 밖으로 노출시킬 수 있다. 상기 리드 노출 개구(362)를 통해 노출되는 전극 리드(150)는 후술하는 버스바 유닛(500)과 용접 등으로 연결될 수 있다.
상기 가이드 홈(364)은 상기 제1 폴딩부(360)의 폴딩 후 상기 제1 폴딩부(360)의 고정을 위한 것으로서, 상기 폴딩 후 상기 커버 본체(320)의 상기 가이드 돌기(324)에 끼워질 수 있다. 이러한 상기 가이드 홈(364)은 복수 개로 구비될 수 있으며, 상기 리드 노출 개구(362)를 사이에 두고 배치될 수 있다.
상기 제2 폴딩부(370)는, 상기 제1 폴딩부(360)의 일측에 연결되며, 상기 제1 폴딩부(360)로부터 폴딩되어 상기 제1 각도로 벤딩된 전극 리드(150)를 제2 각도로 벤딩시킬 수 있다. 여기서, 상기 제2 각도는 적어도 90도일 수 있으며, 이를 위해, 상기 제2 폴딩부(370)는 적어도 90도로 폴딩되게끔 상기 제1 폴딩부(360)에 연결될 수 있다.
상기 제2 폴딩부(370)는 상기 폴딩 후 상기 커버 본체(320)에 고정될 수 있다. 이는 상기 벤딩된 전극 리드(150)의 위치를 고정함과 아울러 상기 전극 리드(150)의 이탈 등을 방지하기 위함이다.
이를 위해, 상기 제2 폴딩부(370)에는, 고정 돌기(375)가 형성될 수 있다.
상기 고정 돌기(375)는 상기 폴딩 후 상기 커버 본체(320)를 마주 하는 일면에 형성되며, 복수 개로 구비될 수 있다. 상기 복수 개의 고정 돌기들(375)은 상기 폴딩 후 상기 커버 본체(320)의 상기 고정 홈들(326)에 삽입될 수 있다.
상기 버스바 유닛(500)은 상기 복수 개의 셀 리드 커버들(300)의 적어도 일측, 구체적으로, 상기 배터리 셀들(100)의 양측에 배치되는 셀 리드 커버들(300)의 양측에서 상기 노출되는 전극 리드들(150)과 통합적으로 연결될 수 있다.
이하에서는, 이러한 본 실시예에 따른 상기 배터리 모듈(10)에서의 상기 배터리 셀(100)과 상기 셀 리드 커버(300)의 결합 및 상기 버스바 유닛(500)의 연결에 대해 보다 구체적으로 살펴 본다.
도 5 내지 도 8은 도 2의 배터리 셀과 셀 리드 커버의 결합을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 작업자 등은, 먼저, 상기 배터리 셀(100)의 상기 전극 리드(150)가 돌출된 케이스 테라스(136)를 상기 셀 리드 커버(300)의 상기 커버 본체(320) 내부로 삽입시킬 수 있다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 케이스 테라스(136)의 삽입 시 상기 전극 리드(150)는 상기 리드 슬롯(322)을 통해 상기 커버 본체(320) 밖으로 돌출될 수 있다.
상기 작업자 등은, 이후, 상기 리드 폴딩부(350)를 폴딩시켜 상기 돌출된 전극 리드(150)를 벤딩시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 작업자 등은 상기 제1 폴딩부(360)를 폴딩시킨 이후 상기 제2 폴딩부(370)를 폴딩시킨 다음 상기 리드 폴딩부(350)를 상기 커버 본체(320)에 고정시킬 수 있다.
상기 리드 폴딩부(350)의 폴딩 및 상기 커버 본체(320)로의 고정이 완료되면, 상기 전극 리드(150)의 일부는 상기 제1 폴딩부(360)의 상기 리드 노출 개구(362) 밖으로 노출될 수 있다.
도 9 및 도 10은 도 1의 배터리 모듈의 버스바 유닛의 연결을 설명하기 위한 도면이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 이후, 상기 작업자 등은 상기 셀 리드 커버(300) 밖으로 노출된 상기 전극 리드들(150) 상측에 상기 버스바 유닛(500)을 배치시킨 이후 이들을 용접 작업 등으로 한꺼번에 전기적으로 연결할 수 있다. 여기서, 상기 용접은 레이저 용접일 수 있다.
이처럼, 본 실시예에서는, 상기 배터리 셀들(100)의 전기적 연결을 위한 상기 전극 리드들(150)의 용접 작업이 간편해질 수 있기에, 상기 용접 시 용접 작업성이 현저히 향상될 수 있다.
아울러, 본 실시예에서는, 상기 용접 작업이 상기 셀 리드 커버들(300) 밖으로 균일하게 노출된 상기 전극 리드들(150) 상에서 상기 버스바 유닛(500)을 안착시킨 후 이루어지기에, 상기 용접 품질 또한 현저히 향상될 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 상기 버스바 유닛(500)을 떼어내기만 하면 각 배터리 셀(100)의 전극 리드들(150)이 상기 셀 리드 커버(300) 밖으로 다시 노출되기에, 추후 관리 측면에서도 보다 더 간편하고 용이해질 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, 배터리 팩(1)은, 앞선 실시예에 따른 적어도 하나의 배터리 모듈(10) 및 상기 적어도 하나의 배터리 모듈(10)을 패키징하는 팩 케이스(50)를 포함할 수 있다.
이러한 상기 배터리 팩(1)은 자동차의 연료원으로써, 자동차에 구비될 수 있다. 예로써, 상기 배터리 팩(1)은 전기 자동차, 하이브리드 자동차 및 기타 배터리 팩(1)을 연료원으로써 이용할 수 있는 기타 다른 방식으로 자동차에 구비될 수 있다. 또한, 상기 배터리 팩(1)은 상기 자동차 이외에도 이차 전지를 이용하는 전력 저장 장치(Energy Storage System) 등 기타 다른 장치나 기구 및 설비 등에도 구비되는 것도 가능할 수 있음은 물론이다.
이처럼, 본 실시예에 따른 상기 배터리 팩(1)과 상기 자동차와 같은 상기 배터리 팩(1)을 구비하는 장치나 기구 및 설비는 전술한 상기 배터리 모듈(10)을 포함하는 바, 전술한 배터리 모듈(10)로 인한 장점을 모두 갖는 배터리 팩(1) 및 이러한 배터리 팩(1)을 구비하는 자동차 등의 장치나 기구 및 설비 등을 구현할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.
1: 배터리 팩
10: 배터리 모듈
50: 팩 케이스
100: 배터리 셀
110: 전극 조립체
130: 전지 케이스
132: 케이스 본체
136: 케이스 테라스
150: 전극 리드
300: 셀 리드 커버
320: 커버 본체
322: 리드 슬롯
324: 가이드 돌기
326: 고정 홈
350: 리드 폴딩부
360: 제1 폴딩부
362: 리드 노출 개구
364: 가이드 홈
370: 제2 폴딩부
375: 고정 돌기
500: 버스바 유닛

Claims (15)

  1. 배터리 모듈에 있어서,
    적어도 일측으로 전극 리드가 돌출되는 적어도 하나의 배터리 셀; 및
    상기 적어도 하나의 배터리 셀의 적어도 일측을 내부에 삽입시키고, 폴딩을 통해 상기 전극 리드를 벤딩시키며, 상기 전극 리드의 일부를 외부에 노출시키는 적어도 하나의 셀 리드 커버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 배터리 셀은,
    전극 조립체;
    상기 전극 조립체를 수용하는 케이스 본체와 상기 케이스 본체로부터 연장되는 케이스 테라스를 포함하는 전지 케이스; 및
    상기 케이스 테라스의 적어도 일측으로 돌출되는 상기 전극 리드;를 포함하며,
    상기 케이스 테라스의 적어도 일측은,
    상기 셀 리드 커버 내부에 삽입되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 셀 리드 커버는,
    상기 케이스 테라스의 적어도 일측을 수용할 수 있는 수용 공간이 마련되며, 상기 케이스 테라스의 적어도 일측 삽입 시 상기 전극 리드를 통과시키는 리드 슬롯이 형성되는 커버 본체; 및
    상기 커버 본체로부터 적어도 1회 폴딩되면서 상기 리드 슬롯을 통과한 전극 리드를 벤딩시키며, 상기 벤딩된 전극 리드의 일부를 상기 셀 리드 커버 밖으로 노출시키는 리드 폴딩부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 리드 폴딩부는,
    상기 커버 본체의 일측에 연결되고, 상기 커버 본체로부터 폴딩되어 상기 전극 리드를 제1 각도로 벤딩시키는 제1 폴딩부; 및
    상기 제1 폴딩부의 일측에 연결되며, 상기 제1 폴딩부로부터 폴딩되어 상기 제1 각도로 벤딩된 전극 리드를 제2 각도로 벤딩시키는 제2 폴딩부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 폴딩부에는,
    상기 리드 슬롯을 통과한 전극 리드를 노출시키는 리드 노출 개구;가 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 폴딩부에는,
    상기 폴딩 후 상기 커버 본체에 끼워지는 적어도 하나의 가이드 홈;이 형성되며,
    상기 커버 본체에는,
    상기 적어도 하나의 가이드 홈에 삽입되는 적어도 하나의 가이드 돌기;가 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제2 폴딩부는,
    상기 폴딩 후 상기 커버 본체에 고정되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 폴딩부에는,
    상기 폴딩 후 상기 커버 본체에 삽입되는 적어도 하나의 고정 돌기;가 형성되며,
    상기 커버 본체에는,
    상기 적어도 하나의 고정 돌기가 삽입되는 적어도 하나의 고정 홈;이 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 제1 각도는,
    적어도 90도인 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 제2 각도는,
    적어도 90도인 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 셀은,
    복수 개로 구비되어 상호 적층되며,
    상기 셀 리드 커버는,
    복수 개로 구비되어, 상기 배터리 셀들의 적층 방향을 따라 상호 적층되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 복수 개의 셀 리드 커버들의 적어도 일측에서 상기 노출되는 전극 리드들과 통합적으로 연결되는 버스바 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 배터리 셀은,
    파우치형 이차 전지로 마련되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  14. 제1항에 따른 적어도 하나의 배터리 모듈; 및
    상기 적어도 하나의 배터리 모듈을 패키징하는 팩 케이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  15. 제14항에 따른 적어도 하나의 배터리 팩;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021075733A1 (ko) * 2019-10-14 2021-04-22 주식회사 엘지화학 배터리 셀, 이러한 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈 및 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩
WO2023171866A1 (ko) * 2022-03-11 2023-09-14 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 셀, 배터리 모듈, 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050003443A (ko) * 2002-05-14 2005-01-10 히다치 막셀 가부시키가이샤 박형 전지 및 그의 제조방법
KR20160068445A (ko) * 2014-12-05 2016-06-15 주식회사 엘지화학 전지, 및 이를 포함하는 전지 모듈과 전지 모듈 조립체

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050003443A (ko) * 2002-05-14 2005-01-10 히다치 막셀 가부시키가이샤 박형 전지 및 그의 제조방법
KR20160068445A (ko) * 2014-12-05 2016-06-15 주식회사 엘지화학 전지, 및 이를 포함하는 전지 모듈과 전지 모듈 조립체

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021075733A1 (ko) * 2019-10-14 2021-04-22 주식회사 엘지화학 배터리 셀, 이러한 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈 및 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩
CN114270607A (zh) * 2019-10-14 2022-04-01 株式会社Lg新能源 电池单元、包含该电池单元的电池模块及包含该电池模块的电池组
WO2023171866A1 (ko) * 2022-03-11 2023-09-14 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 셀, 배터리 모듈, 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차

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