KR20210011641A - Battery module and battery pack including the same - Google Patents

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KR20210011641A
KR20210011641A KR1020190088781A KR20190088781A KR20210011641A KR 20210011641 A KR20210011641 A KR 20210011641A KR 1020190088781 A KR1020190088781 A KR 1020190088781A KR 20190088781 A KR20190088781 A KR 20190088781A KR 20210011641 A KR20210011641 A KR 20210011641A
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이강우
이지윤
조세훈
최은정
황재일
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에스케이이노베이션 주식회사
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, a battery module comprises: a battery cell stack in which a plurality of battery cells having an accommodating part in which an electrode assembly is accommodated are stacked; a case arranged along a side surface of the battery cell stack; and a support member arranged between the case and the battery cell stack and having insulation properties, wherein the support member comprises a support frame arranged on a lower portion of the battery cell stack to support the accommodating part.

Description

배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩{BATTERY MODULE AND BATTERY PACK INCLUDING THE SAME} Battery module and battery pack including the same {BATTERY MODULE AND BATTERY PACK INCLUDING THE SAME}

본 발명은 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module and a battery pack including the same.

이차전지는 일차전지와 달리 충전 및 방전이 가능하여 디지털 카메라, 휴대폰, 노트북, 하이브리드 자동차와 같은 다양한 분야에 적용될 수 있다. 이차전지로는 니켈-카드뮴 전지, 니켈-메탈 하이드라이드 전지, 니켈-수소 전지, 리튬 이차전지 등을 들 수 있다.Unlike primary batteries, secondary batteries can be charged and discharged, and thus can be applied to various fields such as digital cameras, mobile phones, notebook computers, and hybrid vehicles. Examples of secondary batteries include nickel-cadmium batteries, nickel-metal hydride batteries, nickel-hydrogen batteries, and lithium secondary batteries.

이러한 이차전지 중에서도 높은 에너지 밀도와 방전 전압을 가진 리튬 이차전지에 대한 많은 연구가 진행 중이며, 최근 들어 리튬 이차전지는 유연성을 지닌 파우치형(pouched type)의 배터리 셀로 제조되어 다수 개를 연결하여 모듈 형태로 구성하여 사용하고 있다.Among these secondary batteries, a number of studies on lithium secondary batteries with high energy density and discharge voltage are in progress, and recently, lithium secondary batteries are manufactured as pouch-type battery cells with flexibility and are connected to a number of modules in the form of a module. It is composed of and used.

배터리 모듈은 다수개가 결합되어 배터리 팩으로 제조된다. 그런데 종래의 경우, 각각의 배터리 모듈은 배터리 셀을 적층한 적층체의 외부 전체를 케이스로 마감하고 있다. A plurality of battery modules are combined and manufactured as a battery pack. However, in the conventional case, each battery module closes the entire exterior of the stacked body in which the battery cells are stacked with a case.

이로 인해 배터리 모듈의 무게가 증가하며, 제조 비용도 증가한다는 단점이 있다. Due to this, there is a disadvantage in that the weight of the battery module increases and the manufacturing cost also increases.

본 발명의 목적은 무게를 저감할 수 있는 배터리 모듈과 이를 포함하는 배터리 팩을 제공하는 데에 있다.An object of the present invention is to provide a battery module capable of reducing weight and a battery pack including the same.

본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈은, 전극 조립체가 수용되는 수용부를 구비하는 배터리 셀이 다수 개 적층된 배터리 셀 적층체, 상기 배터리 셀 적층체의 측면을 따라 배치되는 케이스, 및 상기 케이스와 상기 배터리 셀 적층체 사이에 배치되며 절연성을 갖는 지지 부재를 포함하고, 상기 지지 부재는, 상기 배터리 셀 적층체의 하부에 배치되어 상기 수용부를 지지하는 지지 프레임을 구비한다.A battery module according to an embodiment of the present invention includes a battery cell stack in which a plurality of battery cells are stacked having an accommodating portion in which an electrode assembly is accommodated, a case disposed along a side surface of the battery cell stack, and the case and the And a support member disposed between the battery cell stacks and having an insulating property, wherein the support member includes a support frame disposed below the battery cell stack to support the accommodating portion.

본 실시예에 있어서 상기 지지 부재는, 상기 다수의 배터리 셀에 구비되는 전극 리드들이 삽입 배치되는 다수의 관통 홀을 구비할 수 있다.In the present embodiment, the support member may include a plurality of through holes into which electrode leads provided in the plurality of battery cells are inserted.

본 실시예에 있어서 상기 지지 프레임은, 상기 케이스보다 하부로 더 돌출되도록 배치될 수 있다.In this embodiment, the support frame may be disposed to protrude further downward than the case.

본 실시예에 있어서 상기 배터리 셀 적층체의 상면에 배치되며 연성을 갖는 절연성 재질로 형성되는 상면 커버를 더 포함할 수 있다.In the present embodiment, a top cover disposed on the top surface of the battery cell stack and formed of a flexible insulating material may be further included.

본 실시예에 있어서 상기 상면 커버는, 플라스틱, 부직포, 폴리우레탄 폼(PU foam) 중 어느 하나로 형성될 수 있다.In this embodiment, the top cover may be formed of any one of plastic, non-woven fabric, and polyurethane foam.

본 실시예에 있어서, 상기 배터리 셀은 상기 수용부의 둘레를 따라 배치되는 실링부를 포함하며, 상기 지지 부재는 상기 실링부가 삽입 배치되는 슬릿을 포함할 수 있다. In this embodiment, the battery cell may include a sealing portion disposed along the circumference of the accommodating portion, and the support member may include a slit into which the sealing portion is inserted.

본 실시예에 있어서 상기 지지 프레임은, 상기 배터리 셀 적층체의 하부면에서 상기 수용부가 배치된 영역 중 20%~30%의 면적을 지지하도록 배치될 수 있다.In the present embodiment, the support frame may be disposed to support an area of 20% to 30% of an area in which the accommodating part is disposed on a lower surface of the battery cell stack.

또한 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩은, 상기한 배터리 모듈 및 상기 배터리 모듈이 안착되는 하부 플레이트를 포함하며, 상기 하부 플레이트는 상기 배터리 모듈의 상기 지지 프레임이 삽입 배치되는 안착 홈을 포함할 수 있다.In addition, the battery pack according to an embodiment of the present invention includes the battery module and a lower plate on which the battery module is seated, and the lower plate may include a seating groove into which the support frame of the battery module is inserted and disposed. have.

본 실시예에 있어서, 상기 하부 플레이트와 상기 배터리 셀 적층체 사이에 충진되는 열전달 부재를 더 포함할 수 있다.In this embodiment, a heat transfer member filled between the lower plate and the battery cell stack may be further included.

본 실시예에 있어서 상기 하부 플레이트는, 적어도 일부가 상기 배터리 셀 적층체의 하부면과 접촉하도록 배치될 수 있다.In this embodiment, the lower plate may be disposed so that at least a portion of the lower plate contacts the lower surface of the battery cell stack.

본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈은 케이스가 배터리 셀 적층체의 측면에만 배치되고 배터리 셀 적층체의 상면과 하면에는 배치되지 않는다. In the battery module according to the exemplary embodiment of the present invention, the case is disposed only on the side of the battery cell stack and not on the upper and lower surfaces of the battery cell stack.

따라서 케이스의 크기와 면적을 최소화할 수 있으므로 배터리 모듈의 무게를 줄일 수 있으며 제조 비용을 최소화할 수 있다.Therefore, since the size and area of the case can be minimized, the weight of the battery module can be reduced and manufacturing cost can be minimized.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈을 개략적으로 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 배터리 모듈의 분해 사시도.
도 3은 도 2의 배터리 셀을 확대하여 도시한 사시도.
도 4는 도 1에 도시된 배터리 모듈의 평면도.
도 5는 도 1에 도시된 배터리 모듈의 측면도.
도 6은 도 1에 도시된 배터리 모듈의 저면도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩의 단면도.
도 8은 도 7에 도시된 배터리 팩의 분해 사시도.1 is a perspective view schematically showing a battery module according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exploded perspective view of the battery module shown in Figure 1;
3 is an enlarged perspective view of the battery cell of FIG. 2.
4 is a plan view of the battery module shown in FIG. 1.
5 is a side view of the battery module shown in FIG. 1;
6 is a bottom view of the battery module shown in FIG. 1;
7 is a cross-sectional view of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
8 is an exploded perspective view of the battery pack shown in FIG. 7.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 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 실시예에 불과할 뿐, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Prior to the detailed description of the present invention, terms or words used in the present specification and claims described below should not be construed as being limited to their usual or dictionary meanings, and the inventors shall use their own invention in the best way. For explanation, based on the principle that it can be appropriately defined as a concept of terms, it should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all the technical spirit of the present invention, and various equivalents that can replace them at the time of application It should be understood that there may be water and variations.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this case, it should be noted that the same components in the accompanying drawings are indicated by the same reference numerals as possible. In addition, detailed descriptions of known functions and configurations that may obscure the subject matter of the present invention will be omitted. For the same reason, some components in the accompanying drawings are exaggerated, omitted, or schematically illustrated, and the size of each component does not entirely reflect the actual size.

예컨대, 본 명세서에서 상측 상부, 하측, 하부, 측면 등의 표현은 도면에 도시를 기준으로 설명한 것이며, 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀둔다.For example, in the present specification, expressions such as upper, lower, lower, and side are described based on the drawings in the drawings, and it should be noted in advance that if the direction of the object is changed, it may be expressed differently.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈을 개략적으로 도시한 사시도이고 도 2는 도 1에 도시된 배터리 모듈의 분해 사시도이며, 도 3은 도 2의 배터리 셀을 확대하여 도시한 사시도이다.1 is a perspective view schematically showing a battery module according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of the battery module shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged perspective view of the battery cell of FIG. 2.

또한 도 4는 도 1에 도시된 배터리 모듈의 평면도이고, 도 5는 도 1에 도시된 배터리 모듈의 측면도이며, 도 6에 도시된 배터리 모듈의 도 1의 저면도이다. In addition, FIG. 4 is a plan view of the battery module shown in FIG. 1, FIG. 5 is a side view of the battery module shown in FIG. 1, and a bottom view of FIG. 1 of the battery module shown in FIG. 6.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예의 배터리 모듈(100)은 배터리 셀 적층체(1), 케이스(30), 절연 커버(70), 및 상면 커버(50)를 포함할 수 있다. 1 to 6, the battery module 100 of this embodiment may include a battery cell stack 1, a case 30, an insulating cover 70, and a top cover 50.

배터리 셀 적층체(1)는 도 3에 도시된 배터리 셀(10)을 다수 개 적층하여 형성한다. 본 실시예에서 배터리 셀들(10)은 좌우 방향(또는 수평 방향)으로 적층된다. 그러나 필요에 따라 상하 방향으로 적층하도록 구성하는 것도 가능하다. The battery cell stack 1 is formed by stacking a plurality of battery cells 10 shown in FIG. 3. In this embodiment, the battery cells 10 are stacked in a horizontal direction (or a horizontal direction). However, it is also possible to configure to be stacked in the vertical direction if necessary.

각각의 배터리 셀들(10)은 파우치형(pouched type) 이차전지일 수 있으며, 전극 리드(15)가 외부로 돌출된 구조를 가질 수 있다. Each of the battery cells 10 may be a pouch type secondary battery, and the electrode lead 15 may have a structure in which the electrode lead 15 protrudes to the outside.

배터리 셀(10)은 파우치(11) 내에 전극 조립체(미도시)가 수용된 형태로 구성될 수 있다. The battery cell 10 may be configured in a form in which an electrode assembly (not shown) is accommodated in the pouch 11.

전극 조립체는 다수의 전극판 및 전극 탭을 구비하며 파우치(11) 내에 수납된다. 여기서, 전극판은 양극판과 음극판으로 구성되며, 전극 조립체는 이러한 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 넓은 면이 서로 마주보는 형태가 되도록 적층된 형태로 구성될 수 있다. The electrode assembly includes a plurality of electrode plates and electrode tabs, and is accommodated in the pouch 11. Here, the electrode plate is composed of a positive electrode plate and a negative electrode plate, and the electrode assembly may be constructed in a form in which the positive electrode plate and the negative electrode plate are stacked so that wide surfaces thereof face each other with a separator therebetween.

양극판과 음극판은 집전체에 활물질 슬러리가 도포된 구조로서 형성되는데, 슬러리는 통상적으로 입상의 활물질, 보조도체, 바인더 및 가소제 등이 용매가 첨가된 상태에서 교반되어 형성될 수 있다.The positive electrode plate and the negative electrode plate are formed in a structure in which an active material slurry is applied to a current collector, and the slurry may be formed by stirring a particulate active material, an auxiliary conductor, a binder, a plasticizer, etc. in a state in which a solvent is added.

또한 전극 조립체는 다수의 양극판과 다수의 음극판이 상하 방향으로 적층된다. 이때, 다수의 양극판과 다수의 음극판에는 각각 전극 탭이 구비되며, 서로 동일한 극성끼리 접촉하여 동일한 전극 리드(15)에 연결될 수 있다.In addition, in the electrode assembly, a plurality of positive plates and a plurality of negative plates are stacked in a vertical direction. In this case, electrode tabs are provided on each of the plurality of positive plates and the plurality of negative plates, and may be connected to the same electrode lead 15 by contacting each other with the same polarity.

본 실시예에서 전극 리드(15)는 2개가 서로 반대 방향을 향하도록 배치된다.In this embodiment, two electrode leads 15 are arranged to face in opposite directions to each other.

파우치(11)는 용기 형태로 형성되어 전극 조립체 및 전해액(미도시)이 수용되는 내부 공간을 제공한다. 이때, 전극 조립체의 전극 리드(15)는 일부가 파우치(11)의 외부로 노출된다. The pouch 11 is formed in a container shape to provide an inner space in which an electrode assembly and an electrolyte (not shown) are accommodated. In this case, a part of the electrode lead 15 of the electrode assembly is exposed to the outside of the pouch 11.

파우치(11)는 실링부(202)와 수용부(204)로 구분될 수 있다.The pouch 11 may be divided into a sealing part 202 and a receiving part 204.

수용부(204)는 용기 형태로 형성되어 사각 형상의 내부 공간을 제공한다. 수용부(204)의 내부 공간에는 전극 조립체 및 전해액이 수용된다. The receiving portion 204 is formed in a container shape to provide a square-shaped inner space. The electrode assembly and the electrolyte are accommodated in the inner space of the receiving part 204.

실링부(202)는 파우치(11)의 일부가 접합되어 수용부(204)의 둘레를 밀봉하는 부분이다. 따라서 실링부(202)는 용기 형태로 형성되는 수용부(204)에서 외부로 확장되는 플랜지 형태로 형성되며, 이에 실링부(202)는 수용부(204)의 외곽을 따라 배치된다. The sealing part 202 is a part that seals the circumference of the receiving part 204 by bonding a part of the pouch 11. Accordingly, the sealing portion 202 is formed in a flange shape extending outward from the receiving portion 204 formed in a container shape, and thus the sealing portion 202 is disposed along the outer periphery of the receiving portion 204.

파우치(11)의 접합에는 열융착 방식이 이용될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.A heat fusion method may be used for bonding the pouch 11, but is not limited thereto.

또한 본 실시예에서 실링부(202)는 전극 리드(15)가 배치되는 제1 실링부(2021)와, 전극 리드(15)가 배치되지 않는 제2 실링부(2022)로 구분될 수 있다. In addition, in the present embodiment, the sealing part 202 may be divided into a first sealing part 2021 in which the electrode lead 15 is disposed and a second sealing part 2022 in which the electrode lead 15 is not disposed.

본 실시예에서 파우치(11)는 한 장의 외장재를 포밍(forming)하여 형성한다. 보다 구체적으로, 하나의 외장재에 하나 또는 두 개의 수납부를 포밍하여 형성한 후, 수납부들이 하나의 공간(즉 수용부)을 형성하도록 외장재를 접어 파우치(11)를 완성한다. In this embodiment, the pouch 11 is formed by forming a single exterior material. More specifically, after forming one or two receiving portions on one outer material, the outer material is folded so that the receiving portions form one space (ie, a receiving portion) to complete the pouch 11.

본 실시예에서 수용부(204)는 사각 형상으로 형성된다. 그리고 수용부(204)의 외곽에는 외장재가 접합되어 형성되는 실링부(202)가 구비된다. 그러나 상기한 바와 같이, 외장재가 접히는 면에는 실링부(202)를 형성할 필요가 없다. 따라서 본 실시예에서 실링부(202)는 수용부(204)의 외곽에 형성되되, 수용부(204)의 세 면에만 구비되며, 수용부의 외곽 중 어느 한 면(도 3에서 하부면)에는 실링부가 배치되지 않는다.In this embodiment, the receiving portion 204 is formed in a square shape. In addition, a sealing part 202 formed by bonding an exterior material is provided on the outer periphery of the receiving part 204. However, as described above, it is not necessary to form the sealing portion 202 on the surface where the exterior material is folded. Therefore, in this embodiment, the sealing portion 202 is formed on the outer periphery of the receiving portion 204, and is provided only on three surfaces of the receiving portion 204, and is sealed on any one of the outer peripheries of the receiving portion (lower surface in FIG. 3). No additional deployment.

본 실시예에서 전극 리드(15)는 서로 반대 방향을 향하도록 배치되므로, 2개의 전극 리드(15)는 서로 다른 변에 형성된 실링부(202)에 배치된다. 따라서, 본 실시예의 실링부(202)는 전극 리드(15)가 배치되는 2개의 제1 실링부(2021), 그리고 전극 리드(15)가 배치되지 않는 1개의 제2 실링부(2022)로 구성된다. In this embodiment, since the electrode leads 15 are arranged to face opposite directions, the two electrode leads 15 are disposed on the sealing portions 202 formed on different sides. Therefore, the sealing part 202 of this embodiment is composed of two first sealing parts 2021 in which the electrode lead 15 is disposed, and one second sealing part 2022 in which the electrode lead 15 is not disposed. do.

또한 본 실시예의 배터리 셀(10)은 실링부(202)의 접합 신뢰성을 높이고 실링부(202)의 면적을 최소화하기 위해, 적어도 한 번 접힌 형태로 실링부(202)를 구성한다.In addition, the battery cell 10 according to the present exemplary embodiment comprises the sealing part 202 folded at least once in order to increase the bonding reliability of the sealing part 202 and minimize the area of the sealing part 202.

보다 구체적으로, 본 실시예에 따른 실링부(202) 중 전극 리드(15)가 배치되지 않는 제2 실링부(2022)는 2회 접힌 후 접착 부재(17)에 의해 고정된다. More specifically, the second sealing portion 2022 in which the electrode lead 15 is not disposed among the sealing portions 202 according to the present embodiment is folded twice and then fixed by the adhesive member 17.

예를 들어, 제2 실링부(2022)는 도 3에 도시된 제1 절곡선(C1)을 따라 180° 접힌 후, 다시 도 제2 절곡선(C2)을 따라 접힐 수 있다.For example, the second sealing part 2022 may be folded 180° along the first bending line C1 shown in FIG. 3 and then folded along the second bending line C2 again.

이때, 제2 실링부(2022)의 내부에는 접착 부재(17)가 충진될 수 있으며, 이에 제2 실링부(2022)는 접착 부재(17)에 의해 2회 접힌 형상이 유지될 수 있다. 접착 부재(17)는 열전도도가 높은 접착제로 형성될 수 있다. 예컨대 접착 부재(17)는 에폭시나 실리콘으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.In this case, the adhesive member 17 may be filled inside the second sealing part 2022, and thus the second sealing part 2022 may be folded twice by the adhesive member 17. The adhesive member 17 may be formed of an adhesive having high thermal conductivity. For example, the adhesive member 17 may be formed of epoxy or silicon, but is not limited thereto.

본 실시예에서 접착 부재(17)는 후술되는 열전달 부재와 다른 재질로 형성되나, 필요에 따라 동일한 재질로 구성하는 것도 가능하다. In this embodiment, the adhesive member 17 is formed of a material different from that of the heat transfer member to be described later, but may be formed of the same material as necessary.

이와 같이 구성되는 배터리 셀(10)은 충전 및 방전이 가능한 니켈 금속수소(Ni-MH) 전지 또는 리튬 이온(Li-ion) 전지일 수 있다.The battery cell 10 configured as described above may be a nickel metal hydride (Ni-MH) battery or a lithium ion (Li-ion) battery capable of charging and discharging.

배터리 셀(10)은 후술되는 케이스(30) 내에 수직으로 세워져서 좌우 방향으로 적층 배치된다. 그리고 적층 배치되는 배터리 셀들(10) 사이, 배터리 셀 적층체(1)와 후술되는 제1 플레이트(40) 사이에는 적어도 하나의 완충 패드(5)가 배치된다. The battery cells 10 are vertically erected in a case 30 to be described later and are stacked and disposed in the left and right directions. In addition, at least one buffer pad 5 is disposed between the stacked battery cells 10 and between the battery cell stack 1 and a first plate 40 to be described later.

완충 패드(5)는 하나 또는 다수 개가 배터리 셀들(10)의 수용부(204) 사이에 배치된다.One or more buffer pads 5 are disposed between the receiving portions 204 of the battery cells 10.

완충 패드(5)는 특정 배터리 셀(10)이 팽창하는 경우 압축되며 탄성 변형된다. 따라서 배터리 셀 적층체(1)의 전체의 부피가 팽창하는 것을 억제할 수 있다. 이를 위해 완충 패드(5)는 폴리우레탄 재질의 폼(foam)으로 구성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. The buffer pad 5 is compressed and elastically deformed when the specific battery cell 10 is expanded. Accordingly, it is possible to suppress the expansion of the entire volume of the battery cell stack 1. To this end, the buffer pad 5 may be formed of a polyurethane material, but is not limited thereto.

케이스(30)는 배터리 모듈(100)의 외형을 규정하며, 복수의 배터리 셀들(10)의 외부에 배치되어 외부 환경으로부터 배터리 셀들(10)을 보호한다. The case 30 defines the appearance of the battery module 100 and is disposed outside the plurality of battery cells 10 to protect the battery cells 10 from an external environment.

본 실시예의 케이스(30)는 배터리 셀 적층체(1)의 측면을 따라 배치되며, 배터리 셀들(10)의 수용부(204)와 대면하도록 배치되는 제1 플레이트(40) 그리고 배터리 셀들(10)의 전극 리드들(15)이 배치되는 측면에 배치되는 제2 플레이트(60)를 포함할 수 있다. The case 30 of this embodiment is disposed along the side of the battery cell stack 1, the first plate 40 and the battery cells 10 disposed to face the receiving portion 204 of the battery cells 10 It may include a second plate 60 disposed on the side on which the electrode leads 15 are disposed.

여기서 배터리 셀 적층체(1)의 측면이란 도 2에 도시된 배터리 셀 적층체(1)를 기준으로, 상면과 하면을 제외한 나머지 4면을 의미한다. Here, the side surfaces of the battery cell stack 1 refer to the remaining four surfaces excluding the top and bottom surfaces of the battery cell stack 1 shown in FIG. 2.

제1 플레이트(40)는 편평한 판 형태로 형성되며, 배터리 셀 적층체(1)의 가장 외측에 배치된 배터리 셀(10)의 수용부(204)와 마주보는 형태로 배치되어 수용부(204)를 지지한다.The first plate 40 is formed in the shape of a flat plate, and is disposed in a shape facing the receiving portion 204 of the battery cell 10 disposed on the outermost side of the battery cell stack 1 so that the receiving portion 204 Support.

배터리 셀(10)을 견고하게 지지하기 위해, 제1 플레이트(40)는 배터리 셀(10)의 수용부(204)에 직접 접촉하도록 구성될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 제1 플레이트(40)와 수용부(204) 사이에 방열 패드나 완충 패드(5) 등을 개재하는 등 필요에 따라 다양한 변형이 가능하다.In order to firmly support the battery cell 10, the first plate 40 may be configured to directly contact the receiving portion 204 of the battery cell 10. However, the present invention is not limited thereto, and various modifications may be made as necessary, such as interposing a heat dissipation pad or a buffer pad 5 between the first plate 40 and the receiving portion 204.

제1 플레이트(40)는 금속과 같이 강성을 구비하며 열 전도성이 높은 재질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 플레이트(40)는 금속 재질이나 플라스틱 재질로 구성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The first plate 40 may be formed of a material having rigidity such as metal and having high thermal conductivity. For example, the first plate 40 may be made of a metal material or a plastic material, but is not limited thereto.

제2 플레이트(60)는 배터리 셀 적층체(1)에서 배터리 셀들(10)의 전극 리드들(15)이 배치되는 양 측면에 각각 결합된다. The second plate 60 is coupled to both sides of the battery cell stack 1 on which the electrode leads 15 of the battery cells 10 are disposed.

도 1에 도시된 바와 같이, 제2 플레이트(60)는 제1 플레이트(40)에 결합되어 제1 플레이트(40)와 함께 배터리 모듈(100)의 외형을 완성한다. As shown in FIG. 1, the second plate 60 is coupled to the first plate 40 to complete the outer shape of the battery module 100 together with the first plate 40.

제2 플레이트(60)는 제1 플레이트(40)와 동일하거나 유사한 재질로 구성될 수 있다. 예컨대, 제2 플레이트(60)는 금속 재질이나 플라스틱 재질로 구성될 수 있으며 다이캐스팅 방식으로 제조될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. The second plate 60 may be made of the same or similar material as the first plate 40. For example, the second plate 60 may be made of a metal material or a plastic material, and may be manufactured by die casting, but is not limited thereto.

제2 플레이트(60)는 리벳, 나사, 볼트, 스냅핏(snap fit)과 같은 고정 부재를 통해 제1 플레이트(40)에 결합될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며 제1 플레이트(40)와 제2 플레이트(60)는 슬라이딩 방식으로 결합하거나, 레이저 용접, 스폿 용접, 접착제 등을 이용하여 결합하는 것도 가능하다.The second plate 60 may be coupled to the first plate 40 through a fixing member such as rivets, screws, bolts, and snap fits. However, the present invention is not limited thereto, and the first plate 40 and the second plate 60 may be combined in a sliding manner or may be combined using laser welding, spot welding, or an adhesive.

이처럼 본 실시예의 케이스(30)는 배터리 셀 적층체(1)의 측면에만 배치되며 배터리 셀 적층체(1)의 상면이나 하면에는 배치되지 않는다. 이에 케이스(30)의 크기나 규모를 최소화할 수 있다. As described above, the case 30 of this embodiment is disposed only on the side surface of the battery cell stack 1 and is not disposed on the top or bottom surface of the battery cell stack 1. Accordingly, the size or scale of the case 30 can be minimized.

제2 플레이트(60)와 배터리 셀 적층체(1) 사이에는 절연 커버(70)가 개재된다. An insulating cover 70 is interposed between the second plate 60 and the battery cell stack 1.

절연 커버(70)는 배터리 셀들(10)의 전극 리드들(15)이 배치된 배터리 셀 적층체(1)의 양면에 결합된다. The insulating cover 70 is coupled to both sides of the battery cell stack 1 in which the electrode leads 15 of the battery cells 10 are disposed.

절연 커버(70)는 지지 부재(80)와 고정 플레이트(90)를 포함할 수 있다. The insulating cover 70 may include a support member 80 and a fixing plate 90.

지지 부재(80)는 배터리 셀 적층체(1)와 대면하도록 배치되는 플레이트이다. 배터리 셀들(10)의 전극 리드들(15)은 지지 부재(80)를 관통하여 지지 부재(80)의 외측면에 결합된 버스바(86)와 연결된다. 이를 위해 지지 부재(80)에는 전극 리드들(15)이 삽입 배치되는 다수의 관통 홀(73)과, 배터리 셀의 제1 실링부(2021)가 삽입 배치되는 슬릿(74)이 구비될 수 있다.The support member 80 is a plate disposed to face the battery cell stack 1. The electrode leads 15 of the battery cells 10 pass through the support member 80 and are connected to the bus bar 86 coupled to the outer surface of the support member 80. To this end, the support member 80 may be provided with a plurality of through holes 73 into which the electrode leads 15 are inserted and a slit 74 into which the first sealing portion 2021 of the battery cell is inserted. .

슬릿(74)의 하부에는 지지 프레임(82)이 배치된다. 따라서 배터리 셀(10)의 제1 실링부(2021)는 지지 프레임(82)에 의해 지지 부재(80)의 하부로 노출되지 않는다 A support frame 82 is disposed under the slit 74. Therefore, the first sealing part 2021 of the battery cell 10 is not exposed to the lower part of the support member 80 by the support frame 82.

지지 프레임(82)은 지지 부재(80)의 하부면에 배치되어 배터리 셀 적층체(1)의 하부를 지지한다.The support frame 82 is disposed on the lower surface of the support member 80 to support the lower portion of the battery cell stack 1.

지지 프레임(82)은 배터리 셀(10) 중 수용부(204) 하부를 지지한다. 따라서 지지 부재(80)가 배터리 셀 적층체(1)에 결합되면 지지 프레임(82)은 적어도 일부가 수용부(204)의 하부에 위치하도록 구성된다. The support frame 82 supports the lower portion of the accommodating portion 204 of the battery cell 10. Accordingly, when the support member 80 is coupled to the battery cell stack 1, the support frame 82 is configured such that at least a portion of the support frame 82 is located under the receiving portion 204.

배터리 셀 적층체(1)를 구성하는 모든 배터리 셀들(10)은 수용부(204) 중 일부가 지지 프레임(82) 상에 안착된다. 따라서 배터리 셀 적층체(1)의 하부에 별도의 케이스(30)가 구비되지 않더라도, 지지 프레임(82)에 의해 배터리 셀(10)이 케이스(30)의 하부로 이탈하는 것을 방지할 수 있다. In all of the battery cells 10 constituting the battery cell stack 1, some of the receiving portions 204 are mounted on the support frame 82. Therefore, even if a separate case 30 is not provided under the battery cell stack 1, it is possible to prevent the battery cell 10 from being separated from the case 30 by the support frame 82.

본 실시예에서 지지 프레임(82)은 배터리 셀 적층체(1)의 하부면 중 배터리 셀(10)의 수용부(204)가 형성하는 영역의 20%~ 30%를 지지하도록 구성될 수 있다. 지지 영역이 20% 이하인 경우 안정적인 지지가 어려우며, 30%를 초과하는 경우 배터리 셀(10)의 열방출 효율이 저하될 수 있다. 그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다. In this embodiment, the support frame 82 may be configured to support 20% to 30% of an area formed by the receiving portion 204 of the battery cell 10 among the lower surface of the battery cell stack 1. If the support area is less than 20%, stable support is difficult, and if it exceeds 30%, the heat dissipation efficiency of the battery cell 10 may decrease. However, the configuration of the present invention is not limited thereto.

한편 도 5를 참조하면, 지지 프레임(82)은 배터리 모듈(100)의 최하단에 배치되며, 케이스(30)보다 하부로 더 돌출되는 형태로 배치된다. 따라서 배터리 모듈(100)이 편평한 바닥에 안착되면 배터리 모듈(100)의 지지 프레임(82)만 바닥과 접촉하도록 구성된다. 이때 배터리 셀 적층체(1)는 지지 프레임(82)의 두께만큼 바닥면으로부터 이격 배치된다. Meanwhile, referring to FIG. 5, the support frame 82 is disposed at the lowermost end of the battery module 100, and is disposed to protrude further downward than the case 30. Therefore, when the battery module 100 is seated on a flat floor, only the support frame 82 of the battery module 100 is configured to contact the floor. At this time, the battery cell stack 1 is spaced apart from the bottom surface by the thickness of the support frame 82.

본 실시예에서 지지 프레임(82)은 지지 부재(80)와 일체로 구성된다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 지지 프레임(82)을 지지 부재(80)와 별도로 제조하여 지지 부재(80)에 결합하도록 구성하는 등 다양한 변형이 가능하다.In this embodiment, the support frame 82 is configured integrally with the support member 80. However, it is not limited thereto, and various modifications are possible, such as configuring the support frame 82 to be separately manufactured from the support member 80 and coupled to the support member 80.

한편, 지지 부재(80)에는 회로 기판(예컨대 PCB)과, 회로 기판에 실장되는 다수의 전자 소자가 구비될 수 있으며, 이를 통해 배터리 셀(10)의 전압을 센싱하는 기능을 수행할 수 있다.Meanwhile, the support member 80 may include a circuit board (for example, a PCB) and a plurality of electronic devices mounted on the circuit board, thereby performing a function of sensing the voltage of the battery cell 10.

지지 부재(80)와 고정 플레이트(90) 사이에는 버스바(86)가 배치된다.A bus bar 86 is disposed between the support member 80 and the fixing plate 90.

버스바(86)는 금속판의 형태로 형성되어 지지 부재(80)의 외부면에 결합된다. 배터리 셀들(10)은 버스바(86)를 통해 상호 간에 전기적으로 연결되며, 접속 단자(79)를 통해 외부와 전기적으로 연결된다. The bus bar 86 is formed in the form of a metal plate and is coupled to the outer surface of the support member 80. The battery cells 10 are electrically connected to each other through a bus bar 86 and electrically connected to the outside through a connection terminal 79.

이를 위해, 버스바(86)에는 전극 리드들(15)이 삽입 배치되는 다수의 관통 홀(87)이 구비되며, 전극 리드들(15)은 지지 부재(80)의 관통 홀(73)과 버스바(86)의 관통 홀(87)에 차례로 삽입된 후 용접 등의 방식을 통해 버스바(86)에 접합된다. 이에 전극 리드(15)의 끝단은 적어도 일부가 버스바(86)를 완전히 관통하여 버스바(86)의 외부로 노출될 수 있다. To this end, the bus bar 86 is provided with a plurality of through holes 87 into which the electrode leads 15 are inserted, and the electrode leads 15 are provided with the through holes 73 of the support member 80 and the bus. After being sequentially inserted into the through holes 87 of the bar 86, they are bonded to the bus bar 86 through a method such as welding. Accordingly, at least a portion of the end of the electrode lead 15 may completely penetrate the bus bar 86 and be exposed to the outside of the bus bar 86.

본 실시예에서 접속 단자(79)는 도전성 부재로 구성되며 지지 부재(80)에 결합된다. 접속 단자(79)는 적어도 하나의 버스바(86)와 접촉하거나 버스바(86)접합되어 배터리 셀들(10)을 외부와 전기적으로 연결한다. In this embodiment, the connection terminal 79 is made of a conductive member and is coupled to the support member 80. The connection terminal 79 is in contact with at least one bus bar 86 or is joined to the bus bar 86 to electrically connect the battery cells 10 to the outside.

본 실시예에서는 접속 단자(79)가 버스바(86)와 별도로 제조되는 부재로 구성되나, 이에 한정되지 않으며, 버스바(86)와 일체로 구성하는 것도 가능하다. 예컨대, 버스바(86)의 일측을 부분적으로 돌출 형성한 후, 이를 절곡하여 접속 단자(79)로 이용하는 등 다양한 변형이 가능하다. In the present embodiment, the connection terminal 79 is composed of a member manufactured separately from the bus bar 86, but is not limited thereto, and may be integrally configured with the bus bar 86. For example, one side of the bus bar 86 is partially protruded, and then bent and used as the connection terminal 79, and various modifications are possible.

고정 플레이트(90)는 지지 부재(80)의 외측면에 결합된다. 이에 버스바(86)는 고정 플레이트(90)와 지지 부재(80) 사이에 배치되며, 고정 플레이트(90)는 버스바(86) 전체를 덮는 면적으로 형성된다. The fixing plate 90 is coupled to the outer surface of the support member 80. Accordingly, the bus bar 86 is disposed between the fixing plate 90 and the support member 80, and the fixing plate 90 is formed in an area covering the entire bus bar 86.

고정 플레이트(90)는 접속 단자(79)가 삽입 배치되는 관통 구멍(92)을 구비한다. 이에 제2 플레이트(60)의 관통 구멍(62)은 접속 단자(79)의 크기와 형상에 대응하는 크기로 형성되며, 접속 단자(79)는 관통 구멍(92)을 통해 배터리 모듈(100)의 외부로 노출된다.The fixing plate 90 has a through hole 92 into which the connection terminals 79 are inserted. Accordingly, the through hole 62 of the second plate 60 is formed in a size corresponding to the size and shape of the connection terminal 79, and the connection terminal 79 is formed of the battery module 100 through the through hole 92. Exposed to the outside.

고정 플레이트(90)는 지지 부재(80)에 끼움 결합될 수 있다. 이를 위해 고정 플레이트(90)는 지지 부재(80)에 삽입 및 결합되는 삽입 돌기(94)를 구비할 수 있다. 따라서 도시되어 있지 않지만, 지지 부재(80)에는 삽입 돌기(94)가 끼워지는 홈이 구비될 수 있다. 그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 나사와 같은 별도의 고정 부재를 이용하여 고정 플레이트(90)와 지지 부재(80)를 결합하는 등 다양한 변형이 가능하다.The fixing plate 90 may be fitted to the support member 80. To this end, the fixing plate 90 may include an insertion protrusion 94 that is inserted and coupled to the support member 80. Therefore, although not shown, the support member 80 may be provided with a groove into which the insertion protrusion 94 is fitted. However, the configuration of the present invention is not limited thereto, and various modifications are possible, such as coupling the fixing plate 90 and the support member 80 using a separate fixing member such as a screw.

지지 부재(80)와 고정 플레이트(90)는 수지와 같은 절연성 재질로 형성된다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 금속 부재의 표면에 절연물질을 코팅하여 형성하는 등 전극 리드들(15) 사이의 절연 상태를 유지할 수만 있다면 다양한 변형이 가능하다. The support member 80 and the fixing plate 90 are formed of an insulating material such as resin. However, the present invention is not limited thereto, and various modifications are possible as long as the insulating state between the electrode leads 15 can be maintained, such as formed by coating an insulating material on the surface of the metal member.

또한 지지 부재(80)와 고정 플레이트(90)는 동일한 재질로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 서로 다른 재질로 구성하는 것도 가능하다. In addition, the support member 80 and the fixing plate 90 may be formed of the same material, but are not limited thereto, and may be formed of different materials as necessary.

배터리 셀 적층체(1)의 상부면에는 상면 커버(50)가 배치된다.A top cover 50 is disposed on the upper surface of the battery cell stack 1.

상면 커버(50)는 배터리 셀 적층체(1)의 상부면 전체를 덮는 형태로 배치될 수 있으며, 양 측면이 절연 커버(70)에 결합되어 고정될 수 있다. The upper cover 50 may be disposed to cover the entire upper surface of the battery cell stack 1, and both sides may be coupled to and fixed to the insulating cover 70.

상면 커버(50)는 배터리 셀 적층체(1)와 배터리 팩의 하우징(도 7의 120) 사이의 절연을 확보하기 위해 구비된다. 따라서 상면 커버(50)는 연성을 갖는 절연성 재질로 구성되며, 예를 들어 플라스틱, 부직포와 같은 시트(sheet) 형태의 부재, 폴리우레탄 폼(PU foam) 등과 같은 폼(foam) 형태의 재질이 이용될 수 있다. 이에 따라 상면 커버(50)를 금속 재질로 구성하는 종래에 비해, 배터리 모듈의 전체적인 무게를 줄일 수 있다. The top cover 50 is provided to secure insulation between the battery cell stack 1 and the housing of the battery pack (120 in FIG. 7 ). Therefore, the top cover 50 is made of an insulating material having ductility, and for example, a sheet-shaped member such as plastic or nonwoven fabric, and a foam type material such as polyurethane foam is used. Can be. Accordingly, the overall weight of the battery module can be reduced compared to the conventional case in which the upper cover 50 is made of a metal material.

이와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 배터리 모듈은 케이스(30)가 배터리 셀 적층체(1)의 측면에만 배치되고 배터리 셀 적층체(1)의 상면과 하면에는 배치되지 않는다. In the battery module according to the present embodiment configured as described above, the case 30 is disposed only on the side of the battery cell stack 1 and is not disposed on the upper and lower surfaces of the battery cell stack 1.

따라서 케이스(30)의 크기와 면적을 최소화할 수 있으므로 배터리 모듈(100)의 무게를 줄일 수 있으며 제조 비용을 최소화할 수 있다.Accordingly, since the size and area of the case 30 can be minimized, the weight of the battery module 100 can be reduced, and manufacturing cost can be minimized.

이어서 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩을 설명한다. Next, a battery pack according to an embodiment of the present invention will be described.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩의 단면도이고, 도 8은 도 7에 도시된 배터리 팩의 분해 사시도이다.7 is a cross-sectional view of a battery pack according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 8 is an exploded perspective view of the battery pack shown in FIG. 7.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 배터리 팩(300)은 적어도 하나의 배터리 모듈(100)과, 배터리 모듈(100)을 수용하는 하우징(120)을 포함한다. 7 and 8, the battery pack 300 according to the present embodiment includes at least one battery module 100 and a housing 120 accommodating the battery module 100.

배터리 모듈은 전술한 도 1의 배터리 모듈(100)이 이용된다. 따라서 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. The battery module 100 of FIG. 1 described above is used as the battery module. Therefore, a detailed description thereof will be omitted.

배터리 팩의 하우징(120)은 배터리 모듈(100)의 하부에 배치되는 하부 플레이트(121)와, 배터리 모듈(100)의 상부에 배치되는 상부 플레이트(126)를 포함한다. The housing 120 of the battery pack includes a lower plate 121 disposed below the battery module 100 and an upper plate 126 disposed above the battery module 100.

하우징(120)은 열 전도도가 높은 금속 재질로 구성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. The housing 120 may be made of a metal material having high thermal conductivity, but is not limited thereto.

하부 플레이트(121)는 배터리 모듈(100)이 안착되는 바닥면을 형성하며 다수의 안착 홈(124)을 구비한다. The lower plate 121 forms a bottom surface on which the battery module 100 is seated and has a plurality of seating grooves 124.

안착 홈(124)은 배터리 모듈의 지지 프레임(82)이 삽입되어 배치되는 홈이다. 따라서 안착 홈(124)의 크기와 깊이는 지지 프레임(82)의 면적과 두께에 대응하여 형성된다. 예컨대, 안착 홈(124)의 깊이는 지지 프레임(82)의 두께와 동일하게 형성될 수 있다. The seating groove 124 is a groove in which the support frame 82 of the battery module is inserted and disposed. Accordingly, the size and depth of the seating groove 124 are formed corresponding to the area and thickness of the support frame 82. For example, the depth of the seating groove 124 may be formed equal to the thickness of the support frame 82.

이 경우, 하부 플레이트(121) 중 안착 홈(124) 외부 영역은 부분적으로 배터리 모듈의 배터리 셀 적층체(1) 하부면과 직접 접촉하거나 매우 인접하게 배치된다. 따라서 배터리 셀(10)에서 발생하는 열은 배터리 팩의 하부 플레이트(121)를 통해 배터리 팩(300)의 외부로 방출될 수 있다. In this case, an area outside the seating groove 124 of the lower plate 121 is partially in direct contact with the lower surface of the battery cell stack 1 of the battery module or is disposed very close to each other. Therefore, heat generated from the battery cell 10 may be discharged to the outside of the battery pack 300 through the lower plate 121 of the battery pack.

한편 도시되어 있지 않지만, 배터리 모듈(100)과 하부 플레이트(121) 사이에는 열전달 부재가 충진될 수 있다.Meanwhile, although not shown, a heat transfer member may be filled between the battery module 100 and the lower plate 121.

열전달 부재는 배터리 셀(10)에서 발생되는 열을 신속하게 하부 플레이트(121)로 전달하기 위해 구비된다. 이를 위해 열전달 부재는 높은 열전도도를 갖는 물질로 구성된다. 예를 들어 열전달 부재는 써멀 그리스(Thermal grease), 열전도성 접착제(Thermal adhesive), 에폭시 수지, 및 방열 패드 중 어느 하나로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The heat transfer member is provided to quickly transfer heat generated from the battery cell 10 to the lower plate 121. To this end, the heat transfer member is made of a material having high thermal conductivity. For example, the heat transfer member may be formed of any one of thermal grease, thermal adhesive, epoxy resin, and heat dissipation pad, but is not limited thereto.

열전달 부재는 패드 형태로 배치거나, 액상 또는 겔(gel) 상태로 하부 플레이트(121)의 내부면에 도포하여 형성할 수 있다. The heat transfer member may be disposed in the form of a pad or may be formed by applying it to the inner surface of the lower plate 121 in a liquid or gel state.

또한 열전달 부재는 높은 절연성을 가지며, 예를 들어, 절연 내력(Dielectric strength)이 10 ~ 30 KV/mm 의 범위인 물질이 이용될 수 있다.In addition, the heat transfer member has high insulating properties, for example, a material having a dielectric strength in the range of 10 to 30 KV/mm may be used.

이에 따라, 본 실시예에 따른 배터리 팩(300)은 배터리 셀(10)에서 부분적으로 절연이 파괴되더라도 배터리 셀(10) 주변에 배치된 열전달 부재에 의해 배터리 셀(10)과 하우징(120) 간의 절연이 유지될 수 있다. Accordingly, the battery pack 300 according to the present embodiment is formed between the battery cell 10 and the housing 120 by the heat transfer member disposed around the battery cell 10 even if the insulation is partially destroyed in the battery cell 10. Insulation can be maintained.

또한 보다 효과적인 방열을 위해, 하부 플레이트(121)의 외부면(즉 하부면)에는 냉각 장치(미도시)가 구비될 수 있다. 냉각 장치로는 냉각 유로를 구비하는 수냉식 냉각 장치나, 공랭식 냉각 장치가 이용될 수 있다. In addition, for more effective heat dissipation, a cooling device (not shown) may be provided on the outer surface (ie, the lower surface) of the lower plate 121. As the cooling device, a water-cooled cooling device including a cooling passage or an air-cooled cooling device may be used.

상부 플레이트(125)는 배터리 모듈(100)의 상부에 배치된다. 배터리 셀(10)과 상부 플레이트(125) 간의 절연을 확보하기 위해, 배터리 셀(10)과 상부 플레이트(125)는 일정 거리 이격배치될 수 있다. The upper plate 125 is disposed on the battery module 100. In order to secure insulation between the battery cell 10 and the upper plate 125, the battery cell 10 and the upper plate 125 may be spaced apart by a predetermined distance.

상부 플레이트(125)는 하부 플레이트(125)와 동일한 재질로 구성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The upper plate 125 may be made of the same material as the lower plate 125, but is not limited thereto.

이와 같이 구성되는 배터리 팩은 하우징이 배터리 모듈의 배터리 셀과 직접 접촉하거나 매우 인접하게 배치되므로, 배터리 모듈의 배터리 셀에서 발생되는 열을 최대한 신속하게 외부로 방출할 수 있다. 또한 케이스가 최소화된 배터리 모듈을 포함하므로, 전체적인 무게나 제조 비용도 줄일 수 있다. In the battery pack configured as described above, since the housing directly contacts or is disposed very close to the battery cells of the battery module, heat generated from the battery cells of the battery module can be discharged to the outside as quickly as possible. In addition, since a battery module with a minimized case is included, overall weight and manufacturing cost can be reduced.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다. Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and variations are possible without departing from the technical spirit of the present invention described in the claims. It will be obvious to those of ordinary skill in the field.

1: 배터리 셀 적층체
10: 배터리 셀
30: 케이스
40: 제1 플레이트
50: 상면 커버
60: 제2 플레이트
70: 절연 커버
80: 지지 부재
90: 고정 플레이트
100: 배터리 모듈
120: 하우징
300: 배터리 팩1: battery cell stack
10: battery cell
30: case
40: first plate
50: top cover
60: second plate
70: insulation cover
80: support member
90: fixed plate
100: battery module
120: housing
300: battery pack

Claims (10)

전극 조립체가 수용되는 수용부를 구비하는 배터리 셀이 다수 개 적층된 배터리 셀 적층체;
상기 배터리 셀 적층체의 측면을 따라 배치되는 케이스; 및
상기 케이스와 상기 배터리 셀 적층체 사이에 배치되며 절연성을 갖는 지지 부재;
를 포함하고,
상기 지지 부재는,
상기 배터리 셀 적층체의 하부에 배치되어 상기 수용부를 지지하는 지지 프레임을 구비하는 배터리 모듈.
A battery cell stack in which a plurality of battery cells having an accommodating portion accommodating the electrode assembly are stacked;
A case disposed along a side surface of the battery cell stack; And
A support member disposed between the case and the battery cell stack and having insulating properties;
Including,
The support member,
A battery module comprising a support frame disposed under the battery cell stack to support the accommodating portion.
 제1항에 있어서, 상기 지지 부재는,
상기 다수의 배터리 셀에 구비되는 전극 리드들이 삽입 배치되는 다수의 관통 홀을 구비하는 배터리 모듈.
The method of claim 1, wherein the support member,
A battery module having a plurality of through holes into which electrode leads provided in the plurality of battery cells are inserted.
 제1항에 있어서, 상기 지지 프레임은,
상기 케이스보다 하부로 더 돌출되도록 배치되는 배터리 모듈.
The method of claim 1, wherein the support frame,
A battery module disposed to protrude further downward than the case.
 제1항에 있어서, 상기 배터리 셀 적층체의 상면에 배치되며 연성을 갖는 절연성 재질로 형성되는 상면 커버를 더 포함하는 배터리 모듈.
The battery module of claim 1, further comprising an upper surface cover disposed on an upper surface of the battery cell stack and formed of an insulating material having a ductility.
 제4항에 있어서, 상기 상면 커버는,
플라스틱, 부직포, 폴리우레탄 폼(PU foam) 중 어느 하나로 형성되는 배터리 모듈.
The method of claim 4, wherein the top cover,
Battery module made of any one of plastic, non-woven fabric, and polyurethane foam.
 제1항에 있어서,
상기 배터리 셀은 상기 수용부의 둘레를 따라 배치되는 실링부를 포함하며,
상기 지지 부재는 상기 실링부가 삽입 배치되는 슬릿을 포함하는 배터리 셀 모듈.
The method of claim 1,
The battery cell includes a sealing portion disposed along the circumference of the receiving portion,
The support member is a battery cell module including a slit into which the sealing part is inserted.
 제1항에 있어서, 상기 지지 프레임은,
상기 배터리 셀 적층체의 하부면에서 상기 수용부가 배치된 영역 중 20%~30%의 면적을 지지하도록 배치되는 배터리 모듈.
The method of claim 1, wherein the support frame,
A battery module disposed to support an area of 20% to 30% of an area in which the accommodating part is disposed on a lower surface of the battery cell stack.
 제1항에 기재된 배터리 모듈; 및
상기 배터리 모듈이 안착되는 하부 플레이트;
를 포함하며,
상기 하부 플레이트는 상기 배터리 모듈의 상기 지지 프레임이 삽입 배치되는 안착 홈을 포함하는 배터리 팩.
The battery module according to claim 1; And
A lower plate on which the battery module is mounted;
Including,
The lower plate includes a seating groove into which the support frame of the battery module is inserted and disposed.
 제8항에 있어서,
상기 하부 플레이트와 상기 배터리 셀 적층체 사이에 충진되는 열전달 부재를 더 포함하는 배터리 팩.
The method of claim 8,
A battery pack further comprising a heat transfer member filled between the lower plate and the battery cell stack.
 제8항에 있어서, 상기 하부 플레이트는,
적어도 일부가 상기 배터리 셀 적층체의 하부면과 접촉하도록 배치되는 배터리 팩.The method of claim 8, wherein the lower plate,
At least a portion of the battery pack is disposed to contact the lower surface of the battery cell stack.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023121416A1 (en) * 2021-12-24 2023-06-29 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery module with reinforced safety

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