KR20200027809A - A battery module manufactured using a single pouch case and a battery pack including the same - Google Patents

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Abstract

A battery module according to an embodiment of the present invention includes: a cell stack including a plurality of battery cells and having a shape in which mutually adjacent battery cells are interconnected by a pouch case; a first cooling plate provided on one side of the cell stack and directly or indirectly coming in contact with the cell stack; and a second cooling plate provided on the other side of the cell stack and directly or indirectly coming in contact with the cell stack.

Description

단일 파우치 케이스를 이용하여 제조된 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩{A battery module manufactured using a single pouch case and a battery pack including the same}A battery module manufactured using a single pouch case and a battery pack including the same}

본 발명은, 단일 파우치 케이스를 이용하여 제조된 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는, 하나의 파우치 케이스 내에 복수의 전극 조립체가 수용되고 이에 따라 복수의 배터리 셀들이 파우치 케이스를 통해 서로 연결된 형태를 가짐으로써 제조 공정상의 효율을 높일 수 있고, 또한 냉각 효율 및 에너지 밀도가 향상된 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module manufactured using a single pouch case and a battery pack including the same, and more specifically, a plurality of electrode assemblies are accommodated in one pouch case and thus a plurality of battery cells are pouch It is possible to increase the efficiency in the manufacturing process by having a form connected to each other through the case, and also relates to a battery module including an improved cooling efficiency and energy density and a battery pack including the same.

통상적으로, 배터리 모듈은, 복수의 배터리 셀들을 적층하여 셀 적층체를 형성한 후 냉각 플레이트와 같은 냉각 부재들을 적용하는 방식으로 제조된다. 특히, 배터리 모듈을 구성하는 배터리 셀들이 파우치 타입 배터리 셀인 경우, 각각의 배터리 셀들을 적층하여 셀 적층체를 형성하기에 앞서, 배터리 셀의 양 측부에 형성되는 실링부, 즉 윙부를 폴딩하는 공정이 선행된다.Typically, a battery module is manufactured by stacking a plurality of battery cells to form a cell stack, and then applying cooling members such as cooling plates. Particularly, when the battery cells constituting the battery module are pouch-type battery cells, the process of folding the sealing portions formed on both sides of the battery cells, that is, the wing portions, before stacking the respective battery cells to form a cell stack, is performed. Preceded.

도 1을 참조하면, 종래의 배터리 모듈을 구성하는 파우치 타입 배터리 셀(1)이 나타나 있다. 상기 배터리 셀(1)은, 윙부(1a)가 폴딩된 형상을 가지며, 이처럼 윙부가 폴딩된 형태를 갖는 파우치 타입 배터리 셀의 경우, 폴딩된 윙부(1a)의 형상으로 인해 열 접촉 저항이 증가하게 된다.1, a pouch type battery cell 1 constituting a conventional battery module is shown. The battery cell 1 has a folded shape of the wing portion 1a, and in the case of a pouch type battery cell having a folded shape of the wing portion, the thermal contact resistance is increased due to the shape of the folded wing portion 1a. do.

즉, 상기 배터리 셀(1)의 엣지와 냉각 플레이트(2) 사이에는 TIM 층(thermal interface material layer)(3)이 개재될 수 있는데, 윙부(1a)의 형성에 따른 배터리 셀(1) 엣지부의 복잡한 형상으로 인해, TIM 층(3)과 배터리 셀(1) 사이의 열 접촉 저항이 증가하게 되는 것이다.That is, a thermal interface material layer (TIM) layer 3 may be interposed between the edge of the battery cell 1 and the cooling plate 2, but the edge portion of the battery cell 1 according to the formation of the wing portion 1a Due to the complex shape, the thermal contact resistance between the TIM layer 3 and the battery cell 1 is increased.

이러한 열 접촉 저항의 증가는, 배터리 모듈의 냉각효율 저하로 이어지게 되며, 이러한 냉각효율의 저하는 배터리 모듈의 성능 및 수명 저하로 이어질 수 있다.The increase in thermal contact resistance leads to a decrease in cooling efficiency of the battery module, and a decrease in the cooling efficiency may lead to a decrease in performance and life of the battery module.

본 발명은, 상술한 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 배터리 모듈을 구성하는 각각의 배터리 셀들이 하나의 파우치 케이스를 통해 연결된 구조를 갖도록 하고, 이로써 셀 적층체의 제조 공정을 간소하게 하여 배터리 모듈 제조 공정의 효율을 향상시키는 것을 일 목적으로 한다.The present invention has been devised in consideration of the above-mentioned problems, so that each of the battery cells constituting the battery module has a structure connected through one pouch case, thereby simplifying the manufacturing process of the cell stack to manufacture the battery module It aims to improve the efficiency of a process.

또한, 본 발명은, 셀 적층체의 엣지 부분의 형상을 간단하게 하여 냉각을 위한 부재와 셀 적층체의 엣지 부분 간의 열 접촉 저항을 최소화 함으로써 배터리 모듈의 냉각 효율을 향상시키는 것을 다른 목적으로 한다.Another object of the present invention is to improve the cooling efficiency of the battery module by simplifying the shape of the edge portion of the cell stack to minimize thermal contact resistance between the member for cooling and the edge portion of the cell stack.

다만, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above-described problems, and other problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the invention described below.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈은, 복수의 배터리 셀을 포함하며, 서로 인접한 배터리 셀 사이가 파우치 케이스에 의해 상호 연결된 형태를 갖는 셀 적층체; 상기 셀 적층체의 일측에 구비되며, 상기 셀 적층체와 직접 또는 간접적으로 접촉하는 제1 냉각 플레이트; 및 상기 셀 적층체의 타측에 구비되며, 상기 셀 적층체와 직접 또는 간접적으로 접촉하는 제2 냉각 플레이트; 를 포함한다.A battery module according to an embodiment of the present invention for solving the above-described problem includes a plurality of battery cells, a cell stack having mutually adjacent battery cells connected to each other by a pouch case; A first cooling plate provided on one side of the cell stack and directly or indirectly contacting the cell stack; And a second cooling plate provided on the other side of the cell stack and directly or indirectly contacting the cell stack. It includes.

상기 배터리 모듈은, 상기 셀 적층체와 제1 냉각 플레이트 사이 및 상기 셀 적층체와 제2 냉각 플레이트 사이에 각각 개재되는 TIM 층을 더 포함할 수 있다.The battery module may further include a TIM layer interposed between the cell stack and the first cooling plate and between the cell stack and the second cooling plate, respectively.

상기 셀 적층체는, 파우치 케이스; 상기 파우치 케이스 내에 수용되며, 상기 파우치 케이스의 길이 방향을 따라 서로 소정의 간격을 두고 상호 이격되어 배치되는 복수의 전극 조립체; 및 상기 복수의 전극 조립체 각각에 구비되어 상기 파우치 케이스의 실링 영역을 통해 외부로 인출되는 전극 리드; 를 포함할 수 있다.The cell stack, pouch case; A plurality of electrode assemblies accommodated in the pouch case, and spaced apart from each other at predetermined intervals along the longitudinal direction of the pouch case; And an electrode lead provided on each of the plurality of electrode assemblies and drawn out through the sealing area of the pouch case. It may include.

상기 파우치 케이스는, 복수의 배터리 셀들이 서로 대면하도록, 서로 인접한 전극 조립체 사이에 형성되는 공간을 기준으로 하여 폴딩될 수 있다.The pouch case may be folded based on a space formed between adjacent electrode assemblies so that a plurality of battery cells face each other.

상기 배터리 셀은, 양 측부에 형성되는 윙부를 구비할 수 있다.The battery cell may include wing portions formed on both sides.

서로 인접한 배터리 셀 상호 간은 상기 윙부가 서로 연결될 수 있다.The wing portions may be connected to each other between adjacent battery cells.

상기 냉각 플레이트는 상기 윙부와 직접 또는 간접적으로 접촉할 수 있다.The cooling plate may contact the wing portion directly or indirectly.

상기 배터리 모듈은, 상기 서로 인접한 배터리 셀 사이에 개재되어 상기 제1 냉각 플레이트와 접촉하는 제3 냉각 플레이트; 및 상기 서로 인접한 배터리 셀 사이에 개재되어 상기 제2 냉각 플레이트와 접촉하는 제4 냉각 플레이트; 를 포함할 수 있다.The battery module may include a third cooling plate interposed between the adjacent battery cells and in contact with the first cooling plate; And a fourth cooling plate interposed between the battery cells adjacent to each other to contact the second cooling plate. It may include.

상기 제3 냉각 플레이트 및 제4 냉각 플레이트는, 상기 셀 적층체의 폭 방향을 따라 번갈아 배치될 수 있다.The third cooling plate and the fourth cooling plate may be alternately arranged along the width direction of the cell stack.

한편, 상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은, 상기 배터리 모듈을 복수개 포함하는 형태로 구현된다.On the other hand, the battery pack according to an embodiment of the present invention for solving the above-described problem is implemented in a form including a plurality of the battery module.

본 발명의 일 측면에 따르면, 배터리 모듈을 구성하는 각각의 배터리 셀들이 하나의 파우치 케이스를 통해 연결된 구조를 갖게 되어 셀 적층체의 형성 공정이 간소하게 되고, 이로써 배터리 모듈 제조 공정의 효율을 향상시킬 수 있다.According to an aspect of the present invention, since each battery cell constituting the battery module has a structure connected through one pouch case, the process of forming the cell stack is simplified, thereby improving the efficiency of the battery module manufacturing process. You can.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 셀 적층체의 엣지 부분의 형상이 간단하게 되어 냉각을 위한 부재와 셀 적층체의 엣지 부분 간의 열 접촉 저항의 증가가 억제되고, 이로써 배터리 모듈의 냉각 효율이 향상될 수 있다.According to another aspect of the present invention, the shape of the edge portion of the cell stack is simplified, so that an increase in thermal contact resistance between the member for cooling and the edge portion of the cell stack is suppressed, thereby improving the cooling efficiency of the battery module. You can.

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 아니 된다.
도 1은, 종래의 배터리 모듈을 구성하는 셀 적층체의 일부를 나타내는 도면이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 나타내는 도면이다.
도 3은, 본 발명의 일 시시예에 따른 배터리 모듈의 일부를 나타내는 부분 확대도이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 적용되는 셀 적층체를 나타내는 도면이다.
도 5 및 도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 적용되는 셀 적층체의 제조 공정을 설명하기 위한 도면이다.The following drawings attached to this specification are intended to illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical idea of the present invention together with the detailed description of the invention described below, and thus the present invention is described in such drawings. It is not limited to interpretation.
1 is a view showing a part of a cell stack that constitutes a conventional battery module.
2 is a view showing a battery module according to an embodiment of the present invention.
3 is a partially enlarged view showing a part of a battery module according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a view showing a cell stack applied to a battery module according to an embodiment of the present invention.
5 and 6 are views for explaining a manufacturing process of a cell stack applied to a battery module according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일부 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to ordinary or lexical meanings, and the inventor appropriately explains the concept of terms to explain his or her invention in the best way. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical spirit of the present invention. Therefore, the embodiments shown in the embodiments and the drawings shown in the specification are only some of the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention. It should be understood that there may be equivalents and variations.

도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 구조를 설명하기로 한다.2 and 3, the structure of the battery module according to an embodiment of the present invention will be described.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 시시예에 따른 배터리 모듈의 일부를 나타내는 부분 확대도이다.2 is a view showing a battery module according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a partial enlarged view showing a part of the battery module according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈은 셀 적층체(100) 및 냉각 부재(200)를 포함한다. 2 and 3, a battery module according to an embodiment of the present invention includes a cell stack 100 and a cooling member 200.

상기 셀 적층체(100)는, 서로 연결되어 있는 복수의 배터리 셀(10)을 포함하며, 이러한 배터리 셀(10)들이 상호 대면하도록 적층된 형태를 갖는다. 상기 배터리 셀(10)들은, 파우치 타입의 배터리 셀로서 후술할 파우치 케이스(13)(도 5 참조)에 의해 상호 연결된 형태를 갖는다.The cell stack 100 includes a plurality of battery cells 10 connected to each other, and has a stacked form such that the battery cells 10 face each other. The battery cells 10, as a pouch type battery cell, have a form interconnected by a pouch case 13 (see FIG. 5) to be described later.

즉, 복수의 배터리 셀(10) 각각의 양 측부에는 윙부(W)가 형성되는데, 서로 인접한 배터리 셀(10) 상호간은 각각의 윙부(W)가 서로 연결된 형태를 갖는다.That is, the wing portion W is formed on both sides of each of the plurality of battery cells 10, and each wing portion W adjacent to each other has a form in which each wing portion W is connected to each other.

상기 냉각 부재(200)는, 셀 적층체(100)의 일측 및 타측에 각각 구비되는 제1 냉각 플레이트(210) 및 제2 냉각 플레이트(220)를 포함한다. 또한, 상기 냉각 부재(200)는, 인접한 배터리 셀(10) 사이에 개재되는 제3 냉각 플레이트(230) 및 제4 냉각 플레이트(240)를 더 포함할 수도 있다.The cooling member 200 includes a first cooling plate 210 and a second cooling plate 220 provided on one side and the other side of the cell stack 100, respectively. In addition, the cooling member 200 may further include a third cooling plate 230 and a fourth cooling plate 240 interposed between adjacent battery cells 10.

상기 제1 냉각 플레이트(210)는, 셀 적층체(100)의 일측에 구비되며, 인접한 배터리 셀(10) 사이를 연결하는 윙부(W)와 직접 또는 간접적으로 접촉한다.The first cooling plate 210 is provided on one side of the cell stack 100 and directly or indirectly contacts the wing portion W connecting between adjacent battery cells 10.

상기 제2 냉각 플레이트(220)는, 셀 적층체(100)의 타측에 구비되며, 앞서 설명한 제1 냉각 플레이트(210)와 마찬가지로, 인접한 배터리 셀(10) 사이를 연결하는 윙부(W)와 직접 또는 간접적으로 접촉한다.The second cooling plate 220 is provided on the other side of the cell stack 100 and, like the first cooling plate 210 described above, directly connects with the wing portion W connecting between adjacent battery cells 10. Or indirectly.

상기 제3 냉각 플레이트(230)는, 서로 인접한 배터리 셀(10) 사이에 개재되며, 배터리 셀(10)의 폭 방향(도 2의 Y축과 나란한 방향)을 따라 연장되어 제1 냉각 플레이트(210)와 접촉한다. 상기 제1 냉각 플레이트(210)와 제3 냉각 플레이트(230)는, 서로 별개의 부품일 수도 있고 일체로 형성될 수도 있다.The third cooling plate 230 is interposed between the battery cells 10 adjacent to each other and extends along a width direction (a direction parallel to the Y axis of FIG. 2) of the battery cells 10 to the first cooling plate 210 ). The first cooling plate 210 and the third cooling plate 230 may be separate parts from each other or may be integrally formed.

상기 제4 냉각 플레이트(240)는, 서로 인접한 배터리 셀(10) 사이에 개재되며, 배터리 셀(10)의 폭 방향(도 2의 Y축과 나란한 방향)을 따라 연장되어 제2 냉각 플레이트(220)와 접촉한다. 상기 제2 냉각 플레이트(220)와 제4 냉각 플레이트(240)는, 서로 별개의 부품일 수도 있고, 일체로 형성될 수도 있다.The fourth cooling plate 240 is interposed between the battery cells 10 adjacent to each other, and extends along the width direction (the direction parallel to the Y axis of FIG. 2) of the battery cells 10 to the second cooling plate 220 ). The second cooling plate 220 and the fourth cooling plate 240 may be separate parts from each other or may be integrally formed.

상기 제3 냉각 플레이트(230) 및 제4 냉각 플레이트(240)는, 셀 적층체(100)의 폭 방향(도 2의 X축과 나란한 방향)을 따라 번갈아 배치될 수 있다.The third cooling plate 230 and the fourth cooling plate 240 may be alternately arranged along the width direction (the direction parallel to the X axis of FIG. 2) of the cell stack 100.

한편, 상기 배터리 모듈은, 셀 적층체(100)와 제1 냉각 플레이트(210) 사이 및 셀 적층체(100)와 제2 냉각 플레이트(220) 사이에 각각 개재되는 TIM 층(thermal interface material layer)(300)을 더 포함할 수도 있다.Meanwhile, the battery module includes a thermal interface material layer (TIM) layer interposed between the cell stack 100 and the first cooling plate 210 and between the cell stack 100 and the second cooling plate 220, respectively. It may further include (300).

상기 TIM 층(300)은, 셀 적층체(100) 중 제1 냉각 플레이트(210)와 대면하는 영역 및 제2 냉각 플레이트(220)와 대면하는 영역이 평탄한 형상을 갖지 않아 셀 적층체(100)와 각각의 냉각 플레이트(210, 220) 간의 접촉 면적이 줄어들고, 이로써 냉각 효율이 떨어지는 것을 보완하기 위해 적용되는 것이다.In the TIM layer 300, the cell stack 100 does not have a flat shape in a region facing the first cooling plate 210 and a region facing the second cooling plate 220 of the cell laminate 100. And the contact area between each of the cooling plates 210 and 220 is reduced, which is applied to compensate for the decrease in cooling efficiency.

상기 TIM 층(300)은, 제1, 제2 냉각 플레이트(210, 220)와 대면하는 셀 적층체(100)의 형상을 따라 형성되며, 이로써 냉각 플레이트(210, 220)와 셀 적층체(100) 간의 간접적인 접촉 면적을 극대화 함으로써 냉각 효율을 높여준다.The TIM layer 300 is formed according to the shape of the cell stack 100 facing the first and second cooling plates 210 and 220, whereby the cooling plates 210 and 220 and the cell stack 100 ) To maximize the indirect contact area to increase cooling efficiency.

다음은, 도 4 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 적용되는 셀 적층체(100)에 대해서 상세히 설명하기로 한다.Next, with reference to FIGS. 4 to 6, the cell stack 100 applied to the battery module according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 적용되는 셀 적층체를 나타내는 도면이고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 적용되는 셀 적층체의 제조 공정을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view showing a cell stack applied to a battery module according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 5 and 6 are processes for manufacturing a cell stack applied to a battery module according to an embodiment of the present invention It is a figure for illustration.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 적용되는 셀 적층체(100)는 복수의 배터리 셀(10)들이 상호 대면하도록 적층된 형태를 가지며, 각각의 배터리 셀(10)들은 파우치 케이스(13)의 실링 영역 중 일부에 해당하는 윙부(W)에 의해 연결되어 있다.4 to 6, the cell stack 100 applied to the present invention has a form in which a plurality of battery cells 10 are stacked to face each other, and each of the battery cells 10 is a pouch case 13 ) Is connected by a wing portion W corresponding to a part of the sealing area.

도 5 및 도 6에 나타나듯이, 복수의 상기 배터리 셀(10)은 개별적으로 제조되는 것이 아니라, 복수의 전극 조립체(11)들을 하나의 파우치 케이스(13) 내에 수용시킴으로써 한꺼번에 제조된다.5 and 6, a plurality of the battery cells 10 are not manufactured individually, but are manufactured by accommodating a plurality of electrode assemblies 11 in one pouch case 13.

각각의 배터리 셀(10)은 전극 조립체(11), 전극 리드(12) 및 파우치 케이스(13)를 포함한다.Each battery cell 10 includes an electrode assembly 11, an electrode lead 12 and a pouch case 13.

도면에 도시되지는 않았으나, 상기 전극 조립체(11)는, 양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막을 포함하며, 이러한 양극, 음극 및 분리막이 1회 이상 적층된 형태 또는 양극, 음극 및 분리막이 적층되어 형성된 적층체가 권취된 형태를 가질 수 있다. 상기 양극은, 양극 집전체 및 양극 집전체의 적어도 일 면 상에 코팅된 양극 활물질 층을 포함한다. 또한, 상기 음극은, 음극 집전체 및 음극 집전체의 적어도 일 면 상에 코팅된 음극 활물질 층을 포함한다. Although not shown in the drawing, the electrode assembly 11 includes a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, and the positive electrode, the negative electrode and the separator are stacked one or more times, or a positive electrode, a negative electrode, and a separator The laminated body formed by lamination may have a wound form. The positive electrode includes a positive electrode current collector and a positive electrode active material layer coated on at least one surface of the positive electrode current collector. In addition, the negative electrode includes a negative electrode current collector and a negative electrode active material layer coated on at least one surface of the negative electrode current collector.

상기 전극 리드(12)는, 각각의 배터리 셀(10)마다 한 쌍씩 구비되는 것으로서, 전극 조립체(11)에 형성된 전극탭(미도시)에 연결되어 파우치 케이스(13)의 외부로 인출된다. 본 발명의 도면에서는 한 쌍의 상기 전극 리드(12)가 모두 전극 조립체의 일 측에 결합되어 동일한 방향으로 연장되는 경우만을 도시하고 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 한 쌍의 전극 리드(12)는, 전극 조립체(11)의 일측 및 그 반대편인 타측에 각각 하나씩 구비되어 서로 반대방향으로 연장될 수도 있는 것이다.The electrode lead 12 is provided as a pair for each battery cell 10 and is connected to an electrode tab (not shown) formed in the electrode assembly 11 and is drawn out of the pouch case 13. In the drawings of the present invention, the pair of electrode leads 12 are all coupled to one side of the electrode assembly and only show a case in which they extend in the same direction, but the present invention is not limited thereto. That is, the pair of electrode leads 12 may be provided on one side of the electrode assembly 11 and the other side of the opposite side of the electrode assembly 11, and may extend in opposite directions.

상기 파우치 케이스(13)는, 하부 케이스(13a) 및 상부 케이스(13b)를 포함하며, 각각의 케이스(13a, 13b)는 수지층/금속층/수지층의 순서로 적층된 파우치 필름으로 이루어진다.The pouch case 13 includes a lower case 13a and an upper case 13b, and each case 13a, 13b is made of a pouch film laminated in the order of a resin layer / metal layer / resin layer.

도 5에 나타난 바와 같이, 전극 리드(12)가 결합된 복수의 전극 조립체(11)들은, 먼저 하부 케이스(13a) 상에 소정의 간격을 두고 서로 이격되어 배치된다. 이 후, 도 6에 나타난 바와 같이, 상부 케이스(13b)가 전극 조립체(11)들을 커버하며 상부로부터 결합된다. 상기 하부 케이스(13a)와 상부 케이스(13b) 간의 결합은, 하부 케이스(13a)와 상부 케이스(13b)가 맞닿는 면이 열 융착 등의 방식에 의해 실링(sealing) 됨으로써 이루어진다.As shown in FIG. 5, the plurality of electrode assemblies 11 to which the electrode leads 12 are coupled are first spaced apart from each other at predetermined intervals on the lower case 13a. Thereafter, as shown in FIG. 6, the upper case 13b covers the electrode assemblies 11 and is coupled from the top. The coupling between the lower case 13a and the upper case 13b is achieved by sealing surfaces of the lower case 13a and the upper case 13b in contact with each other by heat fusion or the like.

상기 하부 케이스(13a)와 상부 케이스(13b) 중 적어도 어느 한 쪽에는 전극 조립체(11)와 대응되는 위치에 대응되는 형상으로 형성되어 전극 조립체(11)를 수용하는 수용부가 구비된다. 또한, 상기 수용부의 둘레에는 하부 케이스(13a)와 상부 케이스(13b)가 맞닿아 결합되는 실링 영역이 형성된다. At least one of the lower case 13a and the upper case 13b is formed in a shape corresponding to a position corresponding to the electrode assembly 11 and is provided with a receiving portion for receiving the electrode assembly 11. In addition, a sealing region is formed around the receiving portion, wherein the lower case 13a and the upper case 13b abut and engage.

실링 영역을 형성함에 있어서, 파우치 케이스(13)의 폭 방향(도 5 및 도 6을 기준으로 볼 때, 위아래 방향을 위미함) 일측과 타측 중 어느 한 곳을 제외한 나머지 영역이 우선적으로 실링된다. 이는 전해질의 주입을 위한 것으로서, 실링이 이루어지지 않은 영역(A)을 통해 전해질을 주입한 후, 해당 영역을 마저 실링 함으로써 파우치 케이스(13)가 밀봉된다.In forming the sealing area, the rest of the area except for one of the one side and the other side of the pouch case 13 in the width direction (when referring to FIGS. 5 and 6 is indicative of the up and down direction) is preferentially sealed. This is for injecting the electrolyte, and after injecting the electrolyte through the area A where the sealing is not performed, the pouch case 13 is sealed by sealing the corresponding area.

이와 같이, 본 발명에 따른 셀 적층체(100)는, 하나의 파우치 케이스(13)를 이용하여 제조되므로, 복수의 배터리 셀(10)들이 파우치 케이스(13)를 통해 서로 연결된 형태를 갖게 된다.As described above, since the cell stack 100 according to the present invention is manufactured using one pouch case 13, a plurality of battery cells 10 are connected to each other through the pouch case 13.

본 발명에서는, 각각의 배터리 셀(10)에 있어서, 폭 방향(도 5 및 도 6을 기준으로 볼 때, 좌우 방향을 의미함) 양 측부에 형성된 실링 영역을 윙부(W)라 칭하기로 한다. 이 경우, 서로 인접한 배터리 셀(10)들은 윙부(W)에 의해서 연결된다.In the present invention, in each battery cell 10, the sealing area formed on both sides in the width direction (meaning the left-right direction when viewed with reference to FIGS. 5 and 6) will be referred to as a wing (W). In this case, the battery cells 10 adjacent to each other are connected by a wing portion W.

또한, 상기 윙부(W)는 복수의 배터리 셀(10)들이 서로 대면하면서 적층된 형태를 갖도록 하기 위한 폴딩(folding)의 기준이 된다. 즉, 상기 셀 적층체(100)는, 윙부(W)를 기준으로 하여 인접한 배터리 셀(10)이 서로 대면하도록 폴딩된 형태를 갖는다.In addition, the wing portion W is a reference for folding so that a plurality of battery cells 10 are stacked while facing each other. That is, the cell stack 100 has a shape in which the adjacent battery cells 10 face each other based on the wing portion W.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈은, 셀 적층체(100)를 구성하는 각각의 배터리 셀(10)들이 하나의 파우치 케이스(13)에 의해 모두 연결된 형태를 가짐으로써 케이싱(casing) 공정 및 실링 공정 등의 작업 효율을 높일 수 있다.As described above, in the battery module according to an embodiment of the present invention, each battery cell 10 constituting the cell stack 100 has a form in which all are connected by one pouch case 13 to casing. It is possible to increase the working efficiency of the (casing) process and the sealing process.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈은, 서로 인접한 배터리 셀(10)이 윙부(W)에 의해 연결되어 있어서, 냉각 플레이트(210, 220)와 대면하는 영역이 평탄한 형상을 가질 수 있다. 이로써 냉각 플레이트(210, 220) 및/또는 TIM 층(300)과의 접촉면에서의 열 접촉 저항이 최소화 될 수 있으며, 이에 따라 배터리 모듈의 냉각 효율을 높일 수 있다.In addition, in the battery module according to an embodiment of the present invention, the battery cells 10 adjacent to each other are connected by the wing unit W, so that regions facing the cooling plates 210 and 220 may have a flat shape. . As a result, the thermal contact resistance at the contact surface with the cooling plates 210 and 220 and / or the TIM layer 300 can be minimized, thereby increasing the cooling efficiency of the battery module.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은, 상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈이 복수개 연결된 형태로 구현된다.On the other hand, the battery pack according to an embodiment of the present invention is implemented in a form in which a plurality of battery modules according to an embodiment of the present invention are connected as described above.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.Although the present invention has been described above by way of limited examples and drawings, the present invention is not limited by this and will be described below and the technical idea of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the equal scope of the claims.

100: 셀 적층체
10: 배터리 셀
11: 전극 조립체
12: 전극 리드
13: 파우치 케이스
13a: 하부 케이스
13b: 상부 케이스
W: 윙부
200: 냉각 부재
210: 제1 냉각 플레이트
220: 제2 냉각 플레이트
230: 제3 냉각 플레이트
240: 제4 냉각 플레이트100: cell laminate
10: battery cell
11: electrode assembly
12: electrode lead
13: pouch case
13a: lower case
13b: upper case
W: Wing
200: cooling member
210: first cooling plate
220: second cooling plate
230: third cooling plate
240: fourth cooling plate

Claims (10)

복수의 배터리 셀을 포함하며, 서로 인접한 배터리 셀 사이가 파우치 케이스에 의해 상호 연결된 형태를 갖는 셀 적층체;
상기 셀 적층체의 일측에 구비되며, 상기 셀 적층체와 직접 또는 간접적으로 접촉하는 제1 냉각 플레이트; 및
상기 셀 적층체의 타측에 구비되며, 상기 셀 적층체와 직접 또는 간접적으로 접촉하는 제2 냉각 플레이트;
를 포함하는 배터리 모듈.A cell stack comprising a plurality of battery cells and having mutually adjacent battery cells interconnected by a pouch case;
A first cooling plate provided on one side of the cell stack and directly or indirectly contacting the cell stack; And
A second cooling plate provided on the other side of the cell stack and directly or indirectly contacting the cell stack;
Battery module comprising a. 제1항에 있어서,
상기 배터리 모듈은,
상기 셀 적층체와 제1 냉각 플레이트 사이 및 상기 셀 적층체와 제2 냉각 플레이트 사이에 각각 개재되는 TIM 층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.According to claim 1,
The battery module,
And a TIM layer interposed between the cell stack and the first cooling plate and between the cell stack and the second cooling plate, respectively. 제1항에 있어서,
상기 셀 적층체는,
파우치 케이스;
상기 파우치 케이스 내에 수용되며, 상기 파우치 케이스의 길이 방향을 따라 서로 소정의 간격을 두고 상호 이격되어 배치되는 복수의 전극 조립체; 및
상기 복수의 전극 조립체 각각에 구비되어 상기 파우치 케이스의 실링 영역을 통해 외부로 인출되는 전극 리드;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.According to claim 1,
The cell laminate,
Pouch case;
A plurality of electrode assemblies accommodated in the pouch case, and spaced apart from each other at predetermined intervals along the longitudinal direction of the pouch case; And
An electrode lead provided on each of the plurality of electrode assemblies and drawn out through the sealing area of the pouch case;
Battery module comprising a. 제3항에 있어서,
상기 파우치 케이스는,
복수의 배터리 셀들이 서로 대면하도록, 서로 인접한 전극 조립체 사이에 형성되는 공간을 기준으로 하여 폴딩되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method of claim 3,
The pouch case,
A battery module, characterized in that a plurality of battery cells are folded on the basis of a space formed between adjacent electrode assemblies so as to face each other. 제1항에 있어서,
상기 배터리 셀은,
양 측부에 형성되는 윙부를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.According to claim 1,
The battery cell,
A battery module comprising wing portions formed on both sides. 제5항에 있어서,
서로 인접한 배터리 셀 상호 간은 상기 윙부가 서로 연결된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method of claim 5,
A battery module characterized in that the wing portions are connected to each other between adjacent battery cells. 제6항에 있어서,
상기 냉각 플레이트는 상기 윙부와 직접 또는 간접적으로 접촉하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method of claim 6,
The cooling plate is a battery module, characterized in that in direct or indirect contact with the wing. 제1항에 있어서,
상기 배터리 모듈은,
상기 서로 인접한 배터리 셀 사이에 개재되어 상기 제1 냉각 플레이트와 접촉하는 제3 냉각 플레이트; 및
상기 서로 인접한 배터리 셀 사이에 개재되어 상기 제2 냉각 플레이트와 접촉하는 제4 냉각 플레이트;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.According to claim 1,
The battery module,
A third cooling plate interposed between the adjacent battery cells and in contact with the first cooling plate; And
A fourth cooling plate interposed between the battery cells adjacent to each other to contact the second cooling plate;
A battery module comprising a. 제8항에 있어서,
상기 제3 냉각 플레이트 및 제4 냉각 플레이트는,
상기 셀 적층체의 폭 방향을 따라 번갈아 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The method of claim 8,
The third cooling plate and the fourth cooling plate,
The battery module, characterized in that arranged alternately along the width direction of the cell stack. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 배터리 모듈을 복수개 포함하는 배터리 팩.A battery pack comprising a plurality of battery modules according to any one of claims 1 to 9.
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