KR20210015050A - Battery module and manufacturing method thereof - Google Patents

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KR20210015050A
KR20210015050A KR1020190093313A KR20190093313A KR20210015050A KR 20210015050 A KR20210015050 A KR 20210015050A KR 1020190093313 A KR1020190093313 A KR 1020190093313A KR 20190093313 A KR20190093313 A KR 20190093313A KR 20210015050 A KR20210015050 A KR 20210015050A
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conductive resin
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정기택
성준엽
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주식회사 엘지화학
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Abstract

The present invention relates to a battery module having an efficient heat transfer structure and a manufacturing method thereof. The battery module comprises: a battery cell stack in which a plurality of battery cells are stacked; a frame formed on top, bottom, left, and right sides to accommodate the battery cell stack; and a heat plate formed between a lower portion of the battery cell stack and the frame. A thermally conductive resin layer is formed on the upper surface of the heat plate.

Description

전지 모듈 및 그 제조 방법{BATTERY MODULE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}Battery module and its manufacturing method {BATTERY MODULE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 전지 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 효율적인 열전달 구조를 가진 전지 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a battery module having an efficient heat transfer structure and a manufacturing method thereof.

이차 전지는 모바일 기기 및 전기 자동차 등의 다양한 제품군에서 에너지원으로 많은 관심을 받고 있다. 이러한 이차 전지는 화석 연료를 사용하는 기존 제품의 사용을 대체할 수 있는 유력한 에너지 자원으로서, 에너지 사용에 따른 부산물이 발생하지 않아 친환경 에너지원으로서 각광받고 있다.Secondary batteries are attracting much attention as an energy source in various product lines such as mobile devices and electric vehicles. Such a secondary battery is a potent energy resource that can replace the use of conventional products that use fossil fuels, and does not generate by-products due to energy use, and is thus attracting attention as an eco-friendly energy source.

최근 이차 전지의 에너지 저장원으로서의 활용을 비롯하여 대용량 이차 전지 구조에 대한 필요성이 높아지면서, 다수의 이차 전지가 직렬/병렬로 연결된 전지 모듈을 집합시킨 멀티 모듈 구조의 전지팩에 대한 수요가 증가하고 있다.Recently, as the need for a large-capacity secondary battery structure, including the use of secondary batteries as an energy storage source, is increasing, the demand for a battery pack having a multi-module structure in which a number of secondary batteries are connected in series/parallel is increasing. .

한편, 복수개의 전지셀을 직렬/병렬로 연결하여 전지팩을 구성하는 경우, 적어도 하나의 전지셀로 이루어지는 전지 모듈을 구성하고, 이러한 적어도 하나의 전지 모듈을 이용하여 기타 구성 요소를 추가하여 전지팩을 구성하는 방법이 일반적이다.On the other hand, in the case of configuring a battery pack by connecting a plurality of battery cells in series/parallel, a battery module consisting of at least one battery cell is configured, and other components are added using the at least one battery module. How to configure is common.

이러한 전지 모듈은 복수의 전지셀이 적층되어 있는 전지셀 적층체, 전지셀 적층체의 양단에 각각 형성되는 버스바 프레임, 상하좌우면으로 형성되어 전지셀 적층체를 수용하는 프레임, 프레임 내부에 주입되어 전지셀 적층체의 열을 전달하는 써말레진을 포함한다.Such a battery module is a battery cell stack in which a plurality of battery cells are stacked, a busbar frame formed at both ends of the battery cell stack, and a frame formed on the top, bottom, left and right to accommodate the battery cell stack, and injected into the frame. It contains thermal resin that transfers the heat of the battery cell stack.

도 1은 종래 전지 모듈에서의 버스바 프레임 어셈블리, 전지셀 적층체, 프레임, 엔드 플레이트를 나타낸 분해 사시도이다. 도 2는 프레임 바닥면에 형성된 복수의 홀을 나타낸 도면이다.1 is an exploded perspective view showing a bus bar frame assembly, a battery cell stack, a frame, and an end plate in a conventional battery module. 2 is a view showing a plurality of holes formed in the bottom of the frame.

종래에는 전지셀(10) 적층체의 전후면 및 상면에 버스바 프레임 어셈블리(20)가 설치되고, 전지셀(10) 적층체 및 버스바 프레임 어셈블리(20)를 상하좌우면으로 수용하는 프레임(30)을 포함하였다. 이때, 도 1에 도시된 바와 같이, 프레임(30)의 바닥면 내부에는 전지 모듈의 길이 방향으로 돌기(40)가 형성되어 상기 돌기(40) 사이로 복수의 전지셀(10)들이 안착되었고, 도 2에 도시된 바와 같이, 프레임(30)의 바닥면에는 복수의 홀(50)이 형성되어, 홀(50)을 통해 써말레진이 프레임(30) 내부로 주액되고, 주액된 써말레진이 프레임(30) 내부의 복수의 전지셀(10)에서 나오는 열을 전지 모듈의 바닥으로 전달하며, 동시에 복수의 전지셀(10)을 고정하는 역할을 하였다.Conventionally, a bus bar frame assembly 20 is installed on the front and rear surfaces and upper surfaces of the battery cell 10 stack, and a frame for accommodating the battery cell 10 stack and the bus bar frame assembly 20 in the top, bottom, left and right sides ( 30). At this time, as shown in FIG. 1, a protrusion 40 is formed in the longitudinal direction of the battery module inside the bottom surface of the frame 30, and a plurality of battery cells 10 are seated between the protrusions 40, As shown in Fig. 2, a plurality of holes 50 are formed in the bottom surface of the frame 30, and the thermal resin is injected into the frame 30 through the hole 50, and the injected thermal resin is transferred to the frame ( 30) It transferred the heat from the plurality of battery cells 10 inside to the bottom of the battery module, and at the same time served to fix the plurality of battery cells 10.

다만 전지 모듈 제작시 설계 중량보다 써말레진이 초과 주액될 수 있으며, 주액을 위해 프레임 바닥면에 별도의 홀을 뚫어야 되고, 또한 주액된 써말레진의 정량 주액 여부 및 경화 상태를 주액 홀 및 체킹 홀로부터 토출되는 써말레진을 통해 확인해야 하는 문제점이 있다.However, when manufacturing the battery module, thermal resin may exceed the design weight, and a separate hole must be drilled in the bottom of the frame for injection, and whether or not the injected thermal resin is injected quantitatively and the state of cure can be determined from the injection hole and the checking hole. There is a problem that must be checked through the discharged thermal resin.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 써말레진의 정량 사용이 가능하고, 미경화된 써말레진이 발생하지 않도록 하는 전지 모듈 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.An object to be solved of the present invention is to provide a battery module and a method of manufacturing the same, which enables quantitative use of thermal resin and does not generate uncured thermal resin.

또한 본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 프레임 구조를 보다 단순화 하여 공정을 축소하고 가격 경쟁력을 확보할 수 있는 전지 모듈 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.In addition, the problem to be solved by the present invention is to provide a battery module and a method of manufacturing the same, which can reduce the process by simplifying the frame structure and secure price competitiveness.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈은, 복수의 전지셀이 적층되어 있는 전지셀 적층체, 상하좌우면으로 형성되어 상기 전지셀 적층체를 수용하는 프레임 및 상기 전지셀 적층체의 하부와 상기 프레임 사이에 형성된 히트 플레이트를 포함하고, 상기 히트 플레이트의 상면에는 열전도성 수지층이 형성되어 있다.A battery module according to an embodiment of the present invention for realizing the above object is a battery cell stack in which a plurality of battery cells are stacked, a frame formed of top, bottom, left and right sides to accommodate the battery cell stack, and the battery cell And a heat plate formed between a lower portion of the laminate and the frame, and a thermally conductive resin layer is formed on an upper surface of the heat plate.

또한 상기 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈의 제조 방법은, 히트 플레이트의 상면에 열전도성 수지를 도포하여 열전도성 수지층을 형성하는 단계, 복수의 전지셀이 적층되어 있는 전지셀 적층체를 상기 열전도성 수지층이 형성된 히트 플레이트의 상측에 안착시키는 단계, 상기 도포된 열전도성 수지가 경화된 후, 상기 히트 플레이트 및 이에 안착된 상기 전지셀 적층체를 전후면이 개방된 프레임에 삽입하는 단계 및 상기 프레임의 전후면에 엔드 플레이트를 결합하는 단계를 포함한다.In addition, a method of manufacturing a battery module according to an embodiment of the present invention for realizing the above problem includes forming a thermally conductive resin layer by applying a thermally conductive resin on the upper surface of a heat plate, in which a plurality of battery cells are stacked. Seating the battery cell stack on the upper side of the heat plate on which the thermally conductive resin layer is formed, and after the applied thermally conductive resin is cured, the heat plate and the battery cell stack mounted thereon are opened Inserting into the frame and coupling the end plate to the front and rear surfaces of the frame.

상기 히트 플레이트에는 상기 복수의 전지셀의 길이방향으로 복수의 돌기가 형성되고, 상기 복수의 전지셀은 상기 복수의 돌기 사이에 각각 안착될 수 있다.A plurality of protrusions may be formed on the heat plate in a longitudinal direction of the plurality of battery cells, and the plurality of battery cells may be respectively seated between the plurality of protrusions.

상기 히트 플레이트는 알루미늄으로 형성될 수 있다.The heat plate may be formed of aluminum.

상기 프레임의 하면 내부는 평평하게 형성될 수 있다.The inside of the lower surface of the frame may be formed flat.

상기 프레임의 양측면과 상기 전지셀 적층체의 최외곽 전지셀 사이에 형성되는 압축 패드를 더 포함할 수 있다.It may further include compression pads formed between both side surfaces of the frame and the outermost battery cells of the battery cell stack.

상기 전지셀 적층체의 전후면을 커버하는 버스바 프레임 및 상기 전지셀 적층체의 상단에서 상기 버스바 프레임을 전기적으로 연결하는 상부 플레이트를 포함하는 버스바 프레임 어셈블리를 더 포함할 수 있다.It may further include a bus bar frame assembly including a bus bar frame covering the front and rear surfaces of the battery cell stack and an upper plate electrically connecting the bus bar frame at an upper end of the battery cell stack.

상기 열전도성 수지를 도포하여 열전도성 수지층을 형성하는 단계에서, 상기 열전도성 수지는 디스펜싱 타입으로 도포될 수 있다.In the step of forming a thermally conductive resin layer by applying the thermally conductive resin, the thermally conductive resin may be applied in a dispensing type.

상기 프레임의 전후면에 상기 엔드 플레이트를 결합하는 단계에서, 상기 프레임과 상기 엔드 플레이트는 용접으로 결합될 수 있다.In the step of coupling the end plate to the front and rear surfaces of the frame, the frame and the end plate may be coupled by welding.

상기 전지셀 적층체를 상기 히트 플레이트의 상측에 안착시키는 단계에서, 상기 도포된 열전도성 수지가 경화되었는지 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.In the step of seating the battery cell stack on the upper side of the heat plate, it may further include checking whether the applied thermally conductive resin is cured.

본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈 및 그 제조 방법은, 프레임 바닥면 내부의 돌기를 삭제하고, 프레임 바닥면에 형성된 복수의 홀도 삭제 함으로써, 보다 단순한 구조의 프레임을 채용 가능하여, 이를 통한 제조 공정의 단순화 및 가격 경쟁력 확보가 가능하도록 한다.In the battery module and its manufacturing method according to an embodiment of the present invention, a frame having a simpler structure can be adopted by removing a protrusion inside the frame bottom surface and also removing a plurality of holes formed in the frame bottom surface. Simplify the manufacturing process and secure price competitiveness.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈 및 그 제조 방법은, 써말레진보다 가벼운 히트 플레이트를 프레임 바닥면 내부에 삽입함으로써, 종래 주액된 써말레진 대비 중량이 감소하여 전체 전지 모듈의 중량 절감에 기여할 수 있다.In addition, the battery module and its manufacturing method according to an embodiment of the present invention, by inserting a heat plate lighter than the thermal resin into the bottom of the frame, reduce the weight compared to the conventional injected thermal resin, which will contribute to the weight reduction of the entire battery module. I can.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈 및 그 제조 방법은, 히트 플레이트가 차지하는 공간만큼 써말레진 소요량을 절감할 수 있어 가격 경쟁력을 확보할 수 있다.In addition, the battery module and its manufacturing method according to an embodiment of the present invention can reduce the amount of thermal resin required by the space occupied by the heat plate, thereby securing price competitiveness.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈 및 그 제조 방법은, 써말레진의 도포 및 경화 상태를 확인한 후 프레임 내부로 삽입할 수 있으므로, 써말레진이 미경화된 채 프레임 내부로 삽입되는 상황을 미연에 방지할 수 있다.In addition, since the battery module and its manufacturing method according to an embodiment of the present invention can be inserted into the frame after checking the coating and curing state of the thermal resin, the situation in which the thermal resin is inserted into the frame without curing Can be prevented.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 종래 전지 모듈을 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 프레임 바닥면에 형성된 복수의 홀을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈의 구성을 나타낸 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 히트 플레이트를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈의 A-A부분을 보여주는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 히트 플레이트에 열전도성 수지를 도포하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 도 6의 히트 플레이트에 전지셀 적층체 및 버스바 프레임 어셈블리가 안착되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 도 7의 히트 플레이트가 안착된 전지셀 적층체 및 버스바 프레임 어셈블리가 프레임 내부에 삽입되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 9는 도 8의 프레임 전후면 방향으로 엔드 플레이트가 결합되는 모습을 나타낸 도면이다.1 is an exploded perspective view schematically showing a conventional battery module.
2 is a view showing a plurality of holes formed in the frame bottom surface.
3 is an exploded perspective view showing the configuration of a battery module according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a heat plate according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view showing a portion AA of the battery module according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing a state in which a thermally conductive resin is applied to a heat plate according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing a state in which a battery cell stack and a bus bar frame assembly are mounted on the heat plate of FIG. 6 according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing a state in which the battery cell stack and the bus bar frame assembly on which the heat plate of FIG. 7 is mounted are inserted into the frame according to an embodiment of the present invention.
9 is a view showing a state in which the end plate is coupled in the front and rear direction of the frame of FIG. 8.

이하에서 설명되는 실시 예는 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.The embodiments described below are illustratively shown to aid understanding of the invention, and it should be understood that the present invention may be implemented with various modifications different from the embodiments described herein. However, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or component may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description and detailed illustration thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are not drawn to scale to aid understanding of the invention, but dimensions of some components may be exaggerated.

본 출원에서 사용되는 제1, 제2 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The first and second terms used in the present application may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by terms. The terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another component.

또한, 본 출원에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 권리범위를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다", "이루어진다" 또는 "구성되다" 등의 용어는 명세서상 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In addition, terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the scope of the rights. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise", "consist of" or "consist of" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, one or It is to be understood that no further features or possibilities of the presence or addition of numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof are precluded.

이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈에 대해 설명한다.Hereinafter, a battery module according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 5.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈의 구성을 나타낸 분해 사시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 히트 플레이트를 나타낸 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈의 A-A부분을 보여주는 단면도이다.3 is an exploded perspective view showing the configuration of a battery module according to an embodiment of the present invention. 4 is a view showing a heat plate according to an embodiment of the present invention. 5 is a cross-sectional view showing a portion A-A of the battery module according to an embodiment of the present invention.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈은, 복수의 전지셀(100)이 적층되어 있는 전지셀 적층체, 상하좌우면으로 형성되어 전지셀 적층체를 수용하는 프레임(300) 및 전지셀 적층체의 하부와 프레임(300) 사이에 형성된 히트 플레이트(400)를 포함하고, 히트 플레이트(400)의 상면에는 열전도성 수지층(500)이 형성되어 있다.Referring to Figures 3 to 5, the battery module according to an embodiment of the present invention, a battery cell stack in which a plurality of battery cells 100 are stacked, is formed in the top, bottom, left and right sides to accommodate the battery cell stack. The frame 300 and the heat plate 400 formed between the frame 300 and the lower portion of the battery cell stack is included, and a thermally conductive resin layer 500 is formed on the upper surface of the heat plate 400.

전지셀(100)은 이차 전지로서, 파우치형 이차 전지로 구성될 수 있다. 이러한 전지셀(100)은 복수개로 구성될 수 있으며, 복수의 전지셀(100)은 상호 전기적으로 연결될 수 있도록 상호 적층되어 전지셀 적층체를 형성할 수 있다. 이러한 복수개의 전지셀은 각각 전극 조립체, 전지 케이스 및 전극 조립체로부터 돌출된 전극 리드(미도시)를 포함할 수 있다.The battery cell 100 is a secondary battery, and may be configured as a pouch-type secondary battery. The battery cells 100 may be composed of a plurality, and the plurality of battery cells 100 may be stacked together so as to be electrically connected to each other to form a battery cell stack. Each of the plurality of battery cells may include an electrode assembly, a battery case, and an electrode lead (not shown) protruding from the electrode assembly.

버스바 프레임 어셈블리(200)는 전지셀 적층체의 전후면 및 상측면에 형성된다. 버스바 프레임 어셈블리(200)는, 전지셀 적층체의 전후면을 커버하며, 복수개의 전지셀(100)의 전극 리드들을 전기적으로 연결하는 버스바 프레임, 전지셀 적층체의 상측면을 커버하며, 양단의 버스바 프레임을 연결하는 상부 플레이트로 형성된다. 상부 플레이트의 하면에는 연성회로기판이 구비되어, 양단의 버스바 프레임을 전기적으로 연결할 수 있다.The bus bar frame assembly 200 is formed on the front and rear surfaces and the upper side of the battery cell stack. The bus bar frame assembly 200 covers the front and rear surfaces of the battery cell stack, a bus bar frame electrically connecting electrode leads of the plurality of battery cells 100, and an upper surface of the battery cell stack, It is formed as an upper plate connecting the busbar frames at both ends. A flexible circuit board is provided on the lower surface of the upper plate, so that the bus bar frames at both ends can be electrically connected.

프레임(300)은 전지셀(100) 적층체 및 버스바 프레임 어셈블리(200)를 수용할 수 있도록 상하좌우면으로 형성된다. 전지셀(100) 적층체의 최외곽 전지셀과 프레임의 좌우면이 각각 만나는 부분에는 압축 패드(110)가 형성되어 전지셀의 스웰링 발생시 프레임(300)과 전지셀(100) 간의 공차를 흡수할 수 있다.The frame 300 is formed on the top, bottom, left and right sides to accommodate the battery cell 100 stack and the bus bar frame assembly 200. A compression pad 110 is formed at the outermost part of the battery cell 100 stack where the left and right sides of the frame meet each other to absorb the tolerance between the frame 300 and the battery cell 100 when swelling of the battery cell occurs. can do.

엔드 플레이트(310)는 전지셀(100) 적층체 및 버스바 프레임 어셈블리(200)가 프레임(300) 내부에 수용되면, 전지셀(100) 적층체의 전후면을 커버하도록 프레임의 전후면과 결합된다. 이를 통해 프레임 내부의 전장품을 보호하고, 엔드 플레이트(310)에 형성된 마운팅 구조를 통해 전지 모듈을 전지팩에 장착할 수 있다.The end plate 310 is coupled to the front and rear surfaces of the frame so as to cover the front and rear surfaces of the battery cell 100 stack when the battery cell 100 stack and the bus bar frame assembly 200 are accommodated inside the frame 300 do. Through this, the electrical equipment inside the frame can be protected, and the battery module can be mounted on the battery pack through the mounting structure formed on the end plate 310.

히트 플레이트(400)는, 전지셀(100) 적층체의 하부와 프레임(300)의 하면 사이에 위치할 수 있다. 히트 플레이트(400)는 열전도성 수지보다 상대적으로 가벼운 금속으로 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 금속은 알루미늄으로 형성될 수 있으며, 압출 공법 적용이 가능한 재질로서 마그네슘으로도 형성될 수도 있다.The heat plate 400 may be located between the lower surface of the battery cell 100 and the lower surface of the frame 300. The heat plate 400 may be formed of a metal that is relatively lighter than that of a thermally conductive resin. According to an embodiment of the present invention, the metal may be formed of aluminum, or may be formed of magnesium as a material applicable to the extrusion method.

히트 플레이트(400)에는 복수의 전지셀(100)의 적층 방향과 수직인 방향으로 복수의 돌기(400a)가 형성될 수 있고, 복수의 전지셀(100)은 복수의 돌기 사이에 각각 안착될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 히트 플레이트(400)에 돌기(400a)가 형성되므로, 프레임(300)의 하면 내부는 종래와 다르게 평평하게 형성될 수 있다. 열전도성 수지층(500)은 히트 플레이트(400)의 상면에 열전도성 수지가 도포되어 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 열전도성 수지층(500)은 써말레진으로 형성될 수 있다. 열전도성 수지층(500)이 형성됨에 따라, 전지셀 적층체에서 발생하는 열을 열전도성 수지층(500)을 통해 외부로 방출할 수 있다. 또한 히트 플레이트(400)에 열전도성 수지층(500)이 형성되어 있으므로, 종래 프레임 내부에 열전도성 수지를 주액하기 위해 형성되었던 복수의 홀은 제거될 수 있다.A plurality of protrusions 400a may be formed on the heat plate 400 in a direction perpendicular to the stacking direction of the plurality of battery cells 100, and the plurality of battery cells 100 may be respectively seated between the plurality of protrusions. have. According to an embodiment of the present invention, since the protrusion 400a is formed on the heat plate 400, the inside of the lower surface of the frame 300 may be formed flat differently from the conventional one. The thermally conductive resin layer 500 may be formed by coating a thermally conductive resin on the upper surface of the heat plate 400. According to an embodiment of the present invention, the thermally conductive resin layer 500 may be formed of thermal resin. As the thermally conductive resin layer 500 is formed, heat generated from the battery cell stack may be discharged to the outside through the thermally conductive resin layer 500. In addition, since the thermally conductive resin layer 500 is formed on the heat plate 400, a plurality of holes formed to inject the thermally conductive resin into the frame may be removed.

본 발명의 일 실시예에 따라 열전도성 수지층(500)이 형성된 히트 플레이트(400)를 프레임(300) 내부 하측에 삽입함으로써, 히트 플레이트가 차지하는 공간만큼 동 부피 대비 가격이 높은 써말레진의 소요량을 절감할 수 있는 장점이 있다. 또한 히트 플레이트 상면에 도포된 열전도성 수지는, 디스펜싱 타입을 통한 정량 도포가 가능하며, 도포 및 경화 상태를 확인한 후 프레임 내부에 조립할 수 있으므로 열전도성 수지의 경화 여부를 사전에 확인할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, by inserting the heat plate 400 on which the thermally conductive resin layer 500 is formed in the lower side of the frame 300, the required amount of thermal resin, which has a high price per volume, is reduced as much as the space occupied by the heat plate. There is an advantage that can be saved. In addition, the thermally conductive resin applied on the upper surface of the heat plate can be quantitatively applied through a dispensing type, and can be assembled inside the frame after checking the coating and curing conditions, so that whether the thermally conductive resin is cured can be checked in advance.

또한 종래에는 전지 모듈을 뒤집어서 열전도성 수지를 주액하는 방식으로서, 주액된 열전도성 수지가 경화되기 전에는 모듈을 다시 정위치로 뒤집어서 검사를 하거나, 후속 공정을 수행할 수 없는 문제가 있었으나, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전지 모듈을 뒤집어서 열전도성 수지를 주액할 필요가 없으므로, 전지 모듈을 정위치에 놓은 상태에서 전지 모듈의 검사 및 후속 공정 진행이 가능한 효과가 있다.In addition, conventionally, as a method of injecting a thermally conductive resin by inverting the battery module, there was a problem in that the module was inverted back to its original position before the injected thermally conductive resin was cured, or a subsequent process could not be performed. According to an embodiment, since it is not necessary to inject the thermally conductive resin by turning the battery module over, there is an effect that inspection of the battery module and subsequent processing can be performed while the battery module is placed in a proper position.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈의 제조 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a battery module according to an embodiment of the present invention will be described.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 히트 플레이트에 열전도성 수지를 도포하는 모습을 나타낸 도면이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 도 6의 히트 플레이트에 전지셀 적층체 및 버스바 프레임 어셈블리가 안착되는 모습을 나타낸 도면이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 도 7의 히트 플레이트가 안착된 전지셀 적층체 및 버스바 프레임 어셈블리가 프레임 내부에 삽입되는 모습을 나타낸 도면이다. 도 9는 도 8의 프레임 전후면 방향으로 엔드 플레이트가 결합되는 모습을 나타낸 도면이다.6 is a view showing a state in which a thermally conductive resin is applied to a heat plate according to an embodiment of the present invention. 7 is a view showing a state in which the battery cell stack and the bus bar frame assembly are mounted on the heat plate of FIG. 6 according to an embodiment of the present invention. 8 is a view showing a state in which the battery cell stack and the bus bar frame assembly on which the heat plate of FIG. 7 is mounted are inserted into the frame according to an embodiment of the present invention. 9 is a view showing a state that the end plate is coupled in the front and rear direction of the frame of FIG.

도 6 내지 도 9에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈의 제조 방법은, 히트 플레이트(400)의 상면에 열전도성 수지를 도포하여 열전도성 수지층(500)을 형성하는 단계(도 6), 복수의 전지셀(100)이 적층되어 있는 전지셀 적층체를 열전도성 수지층(500)이 형성된 히트 플레이트(400)의 상측에 안착시키는 단계(도 7), 도포된 열전도성 수지가 경화된 후, 히트 플레이트(400) 및 이에 안착된 전지셀 적층체를 전후면이 개방된 프레임(300)에 삽입하는 단계(도 8) 및 프레임(300)의 전후면에 엔드 플레이트(310)를 결합하는 단계(도 9)를 순차적으로 진행한다.6 to 9, a method of manufacturing a battery module according to an embodiment of the present invention includes a step of forming a thermally conductive resin layer 500 by applying a thermally conductive resin to the upper surface of the heat plate 400 (Fig. 6), the step of seating the battery cell stack in which the plurality of battery cells 100 are stacked on the upper side of the heat plate 400 on which the thermally conductive resin layer 500 is formed (FIG. 7), the applied thermally conductive resin After curing, inserting the heat plate 400 and the battery cell stack mounted thereon into the frame 300 with the front and rear surfaces opened (FIG. 8) and the end plate 310 on the front and rear surfaces of the frame 300 The combining step (Fig. 9) is sequentially performed.

열전도성 수지를 도포하여 열전도성 수지층(500)을 형성하는 단계에서, 열전도성 수지층(500)은 디스펜서(410)를 이용하는 디스펜싱 타입의 도포 방식으로 도포될 수 있다. 디스펜싱 타입의 도포 방식을 통해, 히트 플레이트(400)에 열전도성 수지를 정량으로 균일하게 도포할 수 있다. 또한 프레임(300) 전후면에 엔드 플레이트(310)를 결합하는 단계에서, 프레임(300)과 엔드 플레이트(310)는 용접으로 결합될 수 있다.In the step of forming the thermally conductive resin layer 500 by applying the thermally conductive resin, the thermally conductive resin layer 500 may be applied by a dispensing type application method using the dispenser 410. Through a dispensing-type application method, a thermally conductive resin may be uniformly applied in a quantitative manner to the heat plate 400. In addition, in the step of coupling the end plate 310 to the front and rear surfaces of the frame 300, the frame 300 and the end plate 310 may be coupled by welding.

전지셀 적층체를 히트 플레이트(400)의 상측에 안착시키는 단계에서, 도포된 열전도성 수지가 경화되었는지 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이를 통해 완전히 경화되어 열전도성 수지층(500)을 형성한 상태에서만 전지셀 적층체를 히트 플레이트상에 안착시키도록 하여, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.In the step of seating the battery cell stack on the upper side of the heat plate 400, it may further include checking whether the applied thermally conductive resin is cured. Through this, the battery cell stack is mounted on the heat plate only in the state in which the thermally conductive resin layer 500 is formed by being completely cured, thereby improving the reliability of the product.

앞에서 설명한 전지 모듈은 전지팩에 포함될 수 있다. 전지팩은, 본 실시예에 따른 전지 모듈을 하나 이상 모아서 전지의 온도나 전압 등을 관리해 주는 전지 관리시스템(Battery Management System; BMS)과 냉각 장치 등을 추가하여 패킹한 구조일 수 있다.The battery module described above may be included in the battery pack. The battery pack may have a structure in which one or more battery modules according to the present embodiment are collected and a battery management system (BMS) that manages the temperature or voltage of the battery, and a cooling device are added and packed.

상기 전지팩은 다양한 디바이스에 적용될 수 있다. 이러한 디바이스에는, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 자동차 등의 운송 수단에 적용될 수 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않고 전지 모듈을 사용할 수 있는 다양한 디바이스에 적용 가능하며, 이 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.The battery pack can be applied to various devices. Such a device may be applied to a vehicle such as an electric bicycle, an electric vehicle, or a hybrid vehicle, but the present invention is not limited thereto and is applicable to various devices capable of using a battery module, and this also falls within the scope of the present invention. .

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 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described, but the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and is generally used in the technical field to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, various modifications may be implemented by those skilled in the art, and these modifications should not be understood individually from the technical spirit or prospect of the present invention.

100: 전지셀
110: 압축 패드
200: 버스바 프레임 어셈블리
210: 버스바 프레임
220: 상부 플레이트
300: 프레임
310: 엔드 플레이트
400: 히트 플레이트
410: 디스펜서
500: 열전도성 수지층100: battery cell
110: compression pad
200: busbar frame assembly
210: busbar frame
220: upper plate
300: frame
310: end plate
400: heat plate
410: dispenser
500: thermally conductive resin layer

Claims (11)

복수의 전지셀이 적층되어 있는 전지셀 적층체;
상하좌우면으로 형성되어 상기 전지셀 적층체를 수용하는 프레임; 및
상기 전지셀 적층체의 하부와 상기 프레임 사이에 형성된 히트 플레이트를 포함하고,
상기 히트 플레이트의 상면에는 열전도성 수지층이 형성되어 있는 전지 모듈.A battery cell stack in which a plurality of battery cells are stacked;
A frame formed on the top, bottom, left and right sides to accommodate the battery cell stack; And
Including a heat plate formed between the frame and the lower portion of the battery cell stack,
A battery module in which a thermally conductive resin layer is formed on an upper surface of the heat plate. 제1항에서,
상기 히트 플레이트에는 상기 복수의 전지셀의 길이방향으로 복수의 돌기가 형성되고, 상기 복수의 전지셀은 상기 복수의 돌기 사이에 각각 안착되는 전지 모듈.In claim 1,
The heat plate has a plurality of protrusions formed in the longitudinal direction of the plurality of battery cells, and the plurality of battery cells are respectively seated between the plurality of protrusions. 제1항에서,
상기 히트 플레이트는 알루미늄으로 형성된 전지 모듈.In claim 1,
The heat plate is a battery module formed of aluminum. 제1항에서,
상기 프레임의 하면 내부는 평평하게 형성되는 전지 모듈.In claim 1,
A battery module having a flat inner surface of the frame. 제1항에서,
상기 프레임의 양측면과 상기 전지셀 적층체의 최외곽 전지셀 사이에 형성되는 압축 패드를 더 포함하는 전지 모듈.In claim 1,
A battery module further comprising compression pads formed between both side surfaces of the frame and the outermost battery cells of the battery cell stack. 제1항에서,
상기 전지셀 적층체의 전후면을 커버하는 버스바 프레임 및 상기 전지셀 적층체의 상단에서 상기 버스바 프레임을 전기적으로 연결하는 상부 플레이트를 포함하는 버스바 프레임 어셈블리를 더 포함하는 전지 모듈.In claim 1,
A battery module further comprising a bus bar frame assembly comprising a bus bar frame covering the front and rear surfaces of the battery cell stack and an upper plate electrically connecting the bus bar frame at an upper end of the battery cell stack. 히트 플레이트의 상면에 열전도성 수지를 도포하여 열전도성 수지층을 형성하는 단계;
복수의 전지셀이 적층되어 있는 전지셀 적층체를 상기 열전도성 수지층이 형성된 히트 플레이트의 상측에 안착시키는 단계;
상기 도포된 열전도성 수지가 경화된 후, 상기 히트 플레이트 및 이에 안착된 상기 전지셀 적층체를 전후면이 개방된 프레임에 삽입하는 단계; 및
상기 프레임의 전후면에 엔드 플레이트를 결합하는 단계를 포함하는 전지 모듈의 제조 방법.Forming a thermally conductive resin layer by applying a thermally conductive resin on the upper surface of the heat plate;
Mounting a battery cell stack in which a plurality of battery cells are stacked on an upper side of a heat plate on which the thermally conductive resin layer is formed;
After the applied thermally conductive resin is cured, inserting the heat plate and the battery cell stack mounted thereon into a frame with open front and rear surfaces; And
A method of manufacturing a battery module comprising the step of coupling an end plate to the front and rear surfaces of the frame. 제7항에서,
상기 열전도성 수지를 도포하여 열전도성 수지층을 형성하는 단계에서,
상기 열전도성 수지는 디스펜싱 타입으로 도포되는 전지 모듈의 제조 방법.In clause 7,
In the step of forming a thermally conductive resin layer by applying the thermally conductive resin,
The method of manufacturing a battery module in which the thermally conductive resin is applied in a dispensing type. 제7항에서,
상기 프레임의 전후면에 상기 엔드 플레이트를 결합하는 단계에서,
상기 프레임과 상기 엔드 플레이트는 용접으로 결합되는 전지 모듈의 제조 방법.In clause 7,
In the step of coupling the end plate to the front and rear surfaces of the frame,
A method of manufacturing a battery module in which the frame and the end plate are coupled by welding. 제7항에서,
상기 전지셀 적층체를 상기 히트 플레이트의 상측에 안착시키는 단계에서,
상기 도포된 열전도성 수지가 경화되었는지 확인하는 단계를 더 포함하는 전지 모듈의 제조 방법.In clause 7,
In the step of seating the battery cell stack on the upper side of the heat plate,
The method of manufacturing a battery module further comprising the step of checking whether the applied thermally conductive resin is cured. 제1항에 따른 전지 모듈을 포함하는 전지팩.A battery pack comprising the battery module according to claim 1.
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