KR20210036132A - Battery pack and manufacturing method thereof - Google Patents

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KR20210036132A
KR20210036132A KR1020190118203A KR20190118203A KR20210036132A KR 20210036132 A KR20210036132 A KR 20210036132A KR 1020190118203 A KR1020190118203 A KR 1020190118203A KR 20190118203 A KR20190118203 A KR 20190118203A KR 20210036132 A KR20210036132 A KR 20210036132A
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coupling
battery
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battery module
end plate
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장성환
성준엽
정지훈
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주식회사 엘지화학
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Abstract

The present invention relates to a battery pack with simplified parts and a method for manufacturing the same. In a plurality of battery modules comprising a module frame for accommodating a battery cell stack and an end plate covering the front and rear surfaces of the battery cell stack, the battery pack comprises: a first coupling part formed on the left end of the end plate; a second coupling part formed at the right end of the end plate; and a coupling member coupling the first and second coupling parts, wherein the first coupling part of one battery module and the second coupling part of the other battery module overlap in the vertical direction, and the coupling member couples the first and second coupling parts through the first and second coupling parts.

Description

전지팩 및 그 제조 방법{BATTERY PACK AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}Battery pack and its manufacturing method {BATTERY PACK AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 전지팩 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전지 모듈의 조립 구조를 단순화시킨 전지팩 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a battery pack with a simplified assembly structure of a battery module and a method of manufacturing the same.

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.Rechargeable batteries are attracting a lot of 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 thus has been in the spotlight 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 a secondary battery as an energy storage source increases, 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 다수의 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 such a plurality of battery modules. How to configure is common.

이러한 전지팩을 구성하는 전지 모듈은, 복수의 전지셀이 적층되어 있는 전지셀 적층체, 전지셀 적층체의 상하좌우면을 커버하는 프레임, 전지셀 적층체의 전후면을 커버하는 엔드 플레이트를 포함한다.The battery module constituting such a battery pack includes a battery cell stack in which a plurality of battery cells are stacked, a frame covering the top, bottom, left, and right sides of the battery cell stack, and an end plate covering the front and rear surfaces of the battery cell stack. do.

도 1은 종래 전지 모듈간 조립 방식을 나타낸 사시도이다. 도 2는 도 1의 A부분을 확대한 도면이다.1 is a perspective view showing a conventional assembly method between battery modules. FIG. 2 is an enlarged view of part A of FIG. 1.

도 1 및 도 2를 참조하면, 전지셀 적층체의 상하좌우면에 형성된 프레임(10, 10') 및 전지셀 적층체의 전후면에 형성된 엔드 플레이트(20, 20')를 포함하는 전지 모듈간 결합에 있어서, 종래에는 도 2에 도시된 바와 같이, 엔드 플레이트(20, 20')의 양단에 형성된 돌출부(21, 21') 및 돌출부(21, 21')에 형성된 관통구(21a, 21a')가 수평 방향으로 만나도록 형성되어, 각각의 전지 모듈을 전지팩에 결합시 두 관통구(21a, 21a') 모두에 체결 부재를 삽입하여(2-point 체결 방식), 각각의 전지 모듈이 별도로 전지팩과 결합해야 하는 문제가 있다.1 and 2, between the battery modules including frames 10, 10' formed on the top, bottom, left and right sides of the battery cell stack and end plates 20, 20' formed on the front and rear surfaces of the battery cell stack. In the coupling, conventionally, as shown in Fig. 2, the protrusions 21 and 21 ′ formed on both ends of the end plates 20 and 20 ′ and the through holes 21a and 21a ′ formed in the protrusions 21 and 21 ′. ) Is formed to meet in the horizontal direction, and when each battery module is coupled to the battery pack, a fastening member is inserted into both through holes (21a, 21a') (2-point fastening method), so that each battery module is separately There is a problem that must be combined with the battery pack.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 전지 모듈간 및 전지 모듈과 전지팩간 결합 구조를 보다 단순하게 형성할 수 있는 전지팩 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.It is an object to be solved by the present invention to provide a battery pack and a method of manufacturing the same, which can more simply form a combined structure between battery modules and between battery modules and battery packs.

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 전지팩은, 전지셀 적층체를 수용하는 모듈 프레임 및 상기 전지셀 적층체의 전후면을 커버하는 엔드 플레이트를 포함하는 복수의 전지 모듈에 있어서, 상기 엔드 플레이트의 좌측단에 형성된 제1 결합부, 상기 엔드 플레이트의 우측단에 형성된 제2 결합부 및 상기 제1,2 결합부를 결합시키는 결합 부재를 포함하고, 일 전지 모듈의 상기 제1 결합부와 타 전지 모듈의 상기 제2 결합부는 상하 방향으로 중첩되며, 상기 결합 부재는 상기 제1,2 결합부를 관통하여 상기 제1,2 결합부를 결합한다.In the battery pack according to an embodiment of the present invention for realizing the above object, in a plurality of battery modules including a module frame accommodating a battery cell stack and an end plate covering the front and rear surfaces of the battery cell stack, , A first coupling portion formed at a left end of the end plate, a second coupling portion formed at a right end of the end plate, and a coupling member coupling the first and second coupling portions, and the first coupling of one battery module The second coupling portion of the part and the other battery module overlap in the vertical direction, and the coupling member penetrates the first and second coupling portions to couple the first and second coupling portions.

또한 상기 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전지팩의 제조 방법은, 일 전지 모듈과 타 전지 모듈을 수평 방향으로 조립하는 단계, 상기 일 전지 모듈에 형성된 제1 관통구와 상기 타 전지 모듈에 형성된 제2 관통구를 일치시키는 단계 및 상기 제1 관통구와 상기 제2 관통구에 볼트를 삽입하여 상기 일 전지 모듈과 상기 타 전지 모듈을 결합시키는 단계를 포함한다.In addition, a method of manufacturing a battery pack according to an embodiment of the present invention for realizing the above object includes the steps of assembling one battery module and another battery module in a horizontal direction, a first through hole formed in the one battery module and the other battery Matching the second through-hole formed in the module, and inserting a bolt into the first through-hole and the second through-hole to couple the one battery module and the other battery module.

상기 제1 결합부에는 상하방향으로 관통 형성된 제1 관통구가 형성되고, 상기 제2 결합부에도 상하방향으로 관통 형성된 제2 관통구가 형성되며, 상기 제1,2 관통구는 동축으로 연결되고, 상기 결합 부재는 상기 제1,2 관통구를 일체로 관통하여 상기 제1,2 결합부를 결합할 수 있다.The first coupling portion has a first through hole penetrating in the vertical direction, a second through hole penetrating in the vertical direction is formed in the second coupling portion, and the first and second through holes are coaxially connected, The coupling member may integrally penetrate the first and second through holes to couple the first and second coupling portions.

상기 결합 부재는 볼트로 형성될 수 있다.The coupling member may be formed of a bolt.

상기 제1 결합부는 상기 모듈 프레임의 좌면이 상기 제1 결합부의 중심에 위치하도록 돌출되고, 상기 제2 결합부는 상기 모듈 프레임의 우면이 상기 제2 결합부의 중심에 위치하도록 돌출될 수 있다.The first coupling portion may protrude such that a seat surface of the module frame is positioned at a center of the first coupling portion, and the second coupling portion may protrude such that a right surface of the module frame is positioned at a center of the second coupling portion.

상기 일 전지 모듈의 상기 제1 결합부의 상면과, 상기 타 전지 모듈의 상기 제2 결합부의 하면은 서로 접할 수 있다.An upper surface of the first coupling part of the one battery module and a lower surface of the second coupling part of the other battery module may contact each other.

상기 전지셀 적층체와 상기 엔드 플레이트 사이에는 상기 전지셀 적층체를 커버하는 버스바 프레임이 형성될 수 있다.A bus bar frame may be formed between the battery cell stack and the end plate to cover the battery cell stack.

상기 엔드 플레이트는 상기 모듈 프레임과 용접을 통해 결합할 수 있다.The end plate may be coupled to the module frame through welding.

상기 엔드 플레이트는, 우측 중앙에서 하단까지 형성된 제1 측면부 및 좌측 중앙에서 좌측 상단까지 형성된 제2 측면부를 포함하고, 상기 일 전지 모듈과 상기 타 전지 모듈의 결합시, 상기 제1 결합부는 상기 제1 측면부와 접하고, 상기 제2 결합부는 상기 제2 측면부와 접할 수 있다.The end plate includes a first side portion formed from a right center to a bottom and a second side portion formed from a left center to an upper left, and when the one battery module and the other battery module are coupled, the first coupling portion The side portion may be in contact, and the second coupling portion may be in contact with the second side portion.

상기 제1 결합부는 상기 엔드 플레이트의 좌측 중앙에서 좌측 하단까지 형성되고, 상기 제2 결합부는 상기 엔드 플레이트의 우측 중앙에서 우측 상단까지 형성되고, 상기 제1 결합부 상면의 높이와 상기 제2 결합부 하면의 높이는 동일하게 형성될 수 있다.The first coupling portion is formed from the left center to the lower left side of the end plate, the second coupling portion is formed from the right center to the right upper end of the end plate, and the height of the upper surface of the first coupling portion and the second coupling portion The height of the lower surface may be formed the same.

상기 결합 부재는 상기 제1 결합부와 일체로 형성되고, 상기 제1 결합부로부터 상측 방향으로 돌출 형성되어 상기 제2 결합부를 관통할 수 있다.The coupling member may be integrally formed with the first coupling portion and protrude upward from the first coupling portion to penetrate the second coupling portion.

본 발명의 일 실시예에 따른 전지팩 및 그 제조 방법은, 전지 모듈 및 전지 모듈과 전지팩 간의 1-point 교차 조립이 가능함으로 인해, 종래 전지팩 조립 방식에 비해 조립에 소요되는 시간 및 체결되는 볼트의 수를 감소시킬 수 있으며, 이를 통한 원가 절감 및 공정 수율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.The battery pack and its manufacturing method according to an embodiment of the present invention, due to the possible 1-point cross-assembly between the battery module and the battery module and the battery pack, the time required for assembling and fastening compared to the conventional battery pack assembly method. It is possible to reduce the number of bolts, thereby providing the effect of reducing the cost and improving the process yield.

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 above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 종래 전지 모듈간 조립 방식을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 A부분을 확대한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈간 조립된 모습을 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드 플레이트를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드 플레이트간 결합을 나타낸 정면도이다.
도 6은 도 3의 B부분을 확대한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 결합 부재가 결합된 모습을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 결합 부재가 형성된 모습을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 결합 부재를 통한 엔드 플레이트간 결합을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 다른 전지 모듈간의 조립 방향을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈간 결합된 모습을 나타낸 도면이다.
도 12는 도 11의 C부분을 확대한 도면이다.
도 13은 도 11의 C부분에 형성된 관통구에 본 발명의 일 실시예에 따른 볼트를 삽입하는 모습을 나타낸 도면이다.1 is a perspective view showing a conventional assembly method between battery modules.
FIG. 2 is an enlarged view of part A of FIG. 1.
3 is a perspective view showing an assembled state between battery modules according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing an end plate according to an embodiment of the present invention.
5 is a front view showing a coupling between end plates according to an embodiment of the present invention.
6 is an enlarged view of part B of FIG. 3.
7 is a view showing a state in which a coupling member according to an embodiment of the present invention is coupled.
8 is a view showing a state in which a coupling member is formed according to another embodiment of the present invention.
9 is a view showing coupling between end plates through a coupling member according to another embodiment of the present invention.
10 is a view showing an assembly direction between battery modules according to an embodiment of the present invention.
11 is a view showing a state in which battery modules are combined according to an embodiment of the present invention.
12 is an enlarged view of portion C of FIG. 11.
13 is a view showing a state in which a bolt according to an embodiment of the present invention is inserted into a through hole formed in part C of FIG. 11.

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 variously modified and implemented differently 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 used only for the purpose of distinguishing one component from other components.

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 excluded in advance.

이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈 및 전지 모듈 간의 결합 위치에 대해 개략적으로 설명한다.Hereinafter, a battery module according to an embodiment of the present invention and a coupling position between the battery module will be schematically described with reference to FIG. 3.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈간 조립된 모습을 나타낸 사시도이다. 3 is a perspective view showing an assembled state between battery modules according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지팩은, 전지셀 적층체를 수용하는 모듈 프레임(200) 및 전지셀 적층체의 전후면을 커버하는 엔드 플레이트(300)를 포함하는 복수의 전지 모듈에 있어서, 엔드 플레이트(300)의 좌측단에 형성된 제1 결합부(310), 엔드 플레이트(300)의 우측단에 형성된 제2 결합부(320) 및 제1,2 결합부(310, 320)를 결합시키는 결합 부재(400)를 포함하고, 일 전지 모듈의 제1 결합부(310')와 타 전지 모듈의 제2 결합부(320)는 상하 방향으로 중첩되며, 결합 부재(400)는 제1,2 결합부(310', 320)를 관통하여 제1,2 결합부(310', 320)를 결합한다.3, a battery pack according to an embodiment of the present invention includes a plurality of module frames 200 for accommodating a battery cell stack and an end plate 300 covering the front and rear surfaces of the battery cell stack. In the battery module of, the first coupling portion 310 formed at the left end of the end plate 300, the second coupling portion 320 formed at the right end of the end plate 300, and the first and second coupling portions 310 And a coupling member 400 for coupling the 320, wherein the first coupling portion 310' of one battery module and the second coupling portion 320 of the other battery module overlap in the vertical direction, and the coupling member 400 ) Connects the first and second coupling portions 310 ′ and 320 through the first and second coupling portions 310 ′ and 320.

전지셀은 이차 전지로서, 파우치형 이차 전지로 구성될 수 있다. 이러한 전지셀은 복수개로 구성될 수 있으며, 복수의 전지셀은 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 리드를 포함할 수 있다.The battery cell is a secondary battery and may be configured as a pouch-type secondary battery. A plurality of such battery cells may be formed, and a plurality of battery cells 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 protruding from the electrode assembly.

모듈 프레임(200)은 전지셀 적층체를 수용하여 전지셀 적층체를 물리적으로 보호한다. 엔드 플레이트(300)는 모듈 프레임(200)과 용접을 통해 결합하고, 전지셀 적층체의 전후면을 커버하며, 엔드 플레이트(300)와 전지셀 적층체 사이에 형성된 버스바 프레임 및 전지셀 적층체를 물리적으로 보호할 수 있다.The module frame 200 physically protects the battery cell stack by accommodating the battery cell stack. The end plate 300 is coupled to the module frame 200 through welding, covers the front and rear surfaces of the battery cell stack, and the bus bar frame and the battery cell stack formed between the end plate 300 and the battery cell stack Can be physically protected.

전지셀 적층체를 커버하는 모듈 프레임(200) 및 엔드 플레이트(300)를 포함하여 형성된 전지 모듈들은, 도 3에 도시된 바와 같이 서로 수평방향으로 조립될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 일 전지 모듈의 엔드 플레이트(300)에 돌출 형성된 제2 결합부(320)와, 타 전지 모듈의 엔드 플레이트(300')에 돌출 형성된 제1 결합부(310')가 서로 상하로 중첩되어 일 전지 모듈과 타 전지 모듈을 서로 결합할 수 있다.The battery modules formed including the module frame 200 and the end plate 300 covering the battery cell stack may be assembled in a horizontal direction to each other as shown in FIG. 3. According to an embodiment of the present invention, a second coupling part 320 protruding from the end plate 300 of one battery module and a first coupling part 310 ′ protruding from the end plate 300 ′ of another battery module. ) Overlap each other up and down so that one battery module and the other battery module can be combined with each other.

이하 도 4 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드 플레이트 및 엔드 플레이트 간의 결합 구조를 자세히 설명한다.Hereinafter, a coupling structure between an end plate and an end plate according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 7.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드 플레이트를 나타낸 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드 플레이트간 결합을 나타낸 정면도이다. 도 6은 도 3의 B부분을 확대한 도면이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 결합 부재가 결합된 모습을 나타낸 도면이다.4 is a view showing an end plate according to an embodiment of the present invention. 5 is a front view showing a coupling between end plates according to an embodiment of the present invention. 6 is an enlarged view of part B of FIG. 3. 7 is a view showing a state in which a coupling member according to an embodiment of the present invention is coupled.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드 플레이트(300)는, 엔드 플레이트(300)의 좌측단에 형성되고, 좌측 중앙에서 좌측 하단까지 형성된 제1 결합부(310), 엔드 플레이트(300)의 우측단에 형성되고, 우측 중앙에서 우측 상단까지 형성된 제2 결합부(320)를 포함한다. 4 to 7, the end plate 300 according to an embodiment of the present invention is formed at the left end of the end plate 300, and a first coupling portion 310 formed from the left center to the lower left , It is formed on the right end of the end plate 300, and includes a second coupling portion 320 formed from the right center to the upper right.

제1 결합부(310)에는 상하방향으로 관통 형성된 제1 관통구(310a)가 형성되고, 제2 결합부(320)에도 상하방향으로 관통 형성된 제2 관통구(320a)가 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 결합부(310)와 제2 결합부(320)가 상하 방향으로 결합시, 일 전지 모듈의 제1 관통구(310a)와 타 전지 모듈의 제2 관통구(320a)는 동축으로 연결될 수 있다.A first through hole 310a penetrating vertically may be formed in the first coupling portion 310, and a second through hole 320a penetrating vertically in the second coupling portion 320 may be formed. According to an embodiment of the present invention, when the first coupling portion 310 and the second coupling portion 320 are coupled in the vertical direction, the first through hole 310a of one battery module and the second penetration of the other battery module The spheres 320a may be connected coaxially.

엔드 플레이트(300)는, 우측 중앙에서 하단까지 형성된 제1 측면부(330) 및 좌측 중앙에서 좌측 상단까지 형성된 제2 측면부(340)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 일 전지 모듈과 타 전지 모듈의 결합시, 일 전지 모듈의 제1 측면부(330)는 타 전지 모듈의 제1 결합부(310')와 접할 수 있고, 일 전지 모듈의 제2 결합부(320)는 타 전지 모듈의 제2 측면부(340')와 접할 수 있다. 따라서 엔드 플레이트 간의 결합시, 제1,2 결합부(310, 320) 부분이 제1,2 측면부(330, 340)와 접하도록 형성됨으로서, 전지 모듈간 결합시 엔드 플레이트 및 제1,2 결합부의 유동을 억제하여, 엔드 플레이트 간의 결합이 보다 공고히 이루어질 수 있다.The end plate 300 may include a first side portion 330 formed from a right center to a bottom and a second side portion 340 formed from a left center to an upper left. According to an embodiment of the present invention, when one battery module and another battery module are coupled, the first side portion 330 of the one battery module may come into contact with the first coupling portion 310 ′ of the other battery module, and one battery The second coupling portion 320 of the module may contact the second side portion 340 ′ of another battery module. Therefore, when the end plates are coupled, the first and second coupling portions 310 and 320 are formed to be in contact with the first and second side portions 330 and 340, so that the end plates and the first and second coupling portions are By suppressing the flow, the coupling between the end plates can be made more firmly.

제1 결합부(310)는 제1 결합부 상면(311) 및 제1 결합부 하면(312)을 포함하고, 제2 결합부(320)는 제2 결합부 상면(321) 및 제2 결합부 하면(322)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 엔드 플레이트 간의 결합시, 일 전지 모듈의 엔드 플레이트(300)에 형성된 제2 결합부(320)의 하면(322)과, 타 전지 모듈의 엔드 플레이트(300')에 형성된 제1 결합부(310')의 상면(311')은 서로 접하도록 형성될 수 있다. 이를 통해, 전지 모듈간 결합시 엔드 플레이트 및 제1,2 결합부의 유동을 억제하여, 엔드 플레이트 간의 결합이 보다 공고히 이루어질 수 있다.The first coupling portion 310 includes a first coupling portion upper surface 311 and a first coupling portion lower surface 312, and the second coupling portion 320 is a second coupling portion upper surface 321 and a second coupling portion It may include a lower surface 322. According to an embodiment of the present invention, when the end plates are coupled, the lower surface 322 of the second coupling portion 320 formed on the end plate 300 of one battery module and the end plate 300 ′ of another battery module The upper surfaces 311 ′ of the first coupling portions 310 ′ formed in may be formed to be in contact with each other. Through this, by suppressing the flow of the end plate and the first and second coupling portions when the battery modules are coupled, the coupling between the end plates can be made more firmly.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 결합부(310)는 모듈 프레임(200)의 좌면이 제1 결합부(310)의 중심에 위치하도록 돌출되고, 제2 결합부(320)는 모듈 프레임(200)의 우면이 제2 결합부(320)의 중심에 위치하도록 돌출될 수 있다. 이를 통해, 전지 모듈간 결합시, 결합된 전지 모듈의 모듈 프레임 좌우면이 서로 맞닿은채 결합되도록 함으로써, 전지 모듈 프레임 간의 이격을 제거하여 전지 모듈 간의 유동을 최대한 방지하고 전지 모듈간의 결합을 보다 공고히 할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first coupling part 310 protrudes so that the seating surface of the module frame 200 is located at the center of the first coupling part 310, and the second coupling part 320 is a module frame. The right surface of the 200 may protrude to be located at the center of the second coupling part 320. Through this, when the battery modules are combined, the left and right sides of the module frame of the combined battery modules are in contact with each other, thereby removing the gap between the battery module frames to prevent the flow between the battery modules as much as possible, and to strengthen the connection between the battery modules. I can.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 결합부 상면(311)의 높이와 제2 결합부 하면(322)의 높이는 동일하게 형성될 수 있다. 이를 통해, 제1 결합부(310)와 제2 결합부(320)의 접합 높이가 언제나 동일하므로, 다수의 전지 모듈이 수평 방향으로 연속적으로 결합할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the height of the upper surface of the first coupling part 311 and the height of the lower surface of the second coupling part 322 may be the same. Through this, since the bonding height of the first coupling portion 310 and the second coupling portion 320 is always the same, a plurality of battery modules can be continuously coupled in the horizontal direction.

결합 부재(400)는 동축으로 연결된 제1 관통구(310a)와 제2 관통구(320a)를 일체로 관통하여 제1 결합부(310)와 제2 결합부(320)를 결합할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 결합 부재(400)는 볼트로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 볼트 이외의 다양한 결합 부재(400)를 통해 제1 결합부(310)와 제2 결합부(320)를 결합시킬 수 있다.The coupling member 400 may integrally penetrate the first through hole 310a and the second through hole 320a connected coaxially to couple the first coupling portion 310 and the second coupling portion 320. According to an embodiment of the present invention, the coupling member 400 may be formed of a bolt, but is not limited thereto, and the first coupling portion 310 and the second coupling portion through various coupling members 400 other than the bolt. (320) can be combined.

이하, 도 8 및 도 9를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 결합 부재에 대해 설명한다.Hereinafter, a coupling member according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 and 9.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 결합 부재가 형성된 모습을 나타낸 도면이다. 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 결합 부재를 통한 엔드 플레이트간 결합을 나타낸 도면이다.8 is a view showing a state in which a coupling member is formed according to another embodiment of the present invention. 9 is a view showing coupling between end plates through a coupling member according to another embodiment of the present invention.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 엔드 플레이트(300)의 제1 결합부(310)에는 상측 방향으로 돌출 형성된 결합 부재(311a)가 형성되고, 제2 결합부(320)에는 상하방향으로 관통 형성된 제2 관통구(320a)가 형성된다.8 and 9, the first coupling portion 310 of the end plate 300 according to another embodiment of the present invention is formed with a coupling member 311a protruding upwardly, and a second coupling portion ( A second through-hole 320a is formed through 320 in the vertical direction.

이때 도 9에 도시된 바와 같이, 일 전지 모듈의 결합 부재(311a')는 타 전지 모듈의 제2 관통구(320a)를 관통하여 제1 결합부(310)와 제2 결합부(320)를 결합한다.In this case, as shown in FIG. 9, the coupling member 311a' of one battery module passes through the second through hole 320a of the other battery module to connect the first coupling portion 310 and the second coupling portion 320. Combine.

본 발명의 다른 실시예에서, 결합 부재(311a)와 제2 관통구(320a)의 결합 구조 외에는 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드 플레이트(300) 및 엔드 플레이트(300)간의 결합 구조와 동일하다.In another embodiment of the present invention, the coupling structure between the end plate 300 and the end plate 300 according to an embodiment of the present invention described above except for the coupling structure of the coupling member 311a and the second through hole 320a same.

이하, 도 10 내지 도 13을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지팩의 제조 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a battery pack according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 to 13.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 다른 전지 모듈간의 조립 방향을 나타낸 도면이다. 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈간 결합된 모습을 나타낸 도면이다. 도 12는 도 11의 C부분을 확대한 도면이다. 도 13은 도 11의 C부분에 형성된 관통구에 본 발명의 일 실시예에 따른 볼트를 삽입하는 모습을 나타낸 도면이다.10 is a view showing an assembly direction between battery modules according to an embodiment of the present invention. 11 is a view showing a state in which battery modules are combined according to an embodiment of the present invention. 12 is an enlarged view of portion C of FIG. 11. 13 is a view showing a state in which a bolt according to an embodiment of the present invention is inserted into a through hole formed in part C of FIG. 11.

도 10 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지팩의 제조 방법은, 일 전지 모듈과 타 전지 모듈을 수평 방향으로 조립하는 단계, 일 전지 모듈에 형성된 제1 관통구(310a)와 타 전지 모듈에 형성된 제2 관통구(320a)를 일치시키는 단계 및 제1 관통구(310a)와 제2 관통구(320a)에 볼트(400)를 삽입하여 일 전지 모듈과 타 전지 모듈을 결합시키는 단계를 포함한다.10 to 13, a method of manufacturing a battery pack according to an embodiment of the present invention includes the steps of assembling one battery module and another battery module in a horizontal direction, and a first through hole 310a formed in the one battery module. ) And the second through-hole 320a formed in the other battery module, and inserting the bolt 400 into the first through-hole 310a and the second through-hole 320a to connect one battery module and the other battery module. It includes the step of combining.

일 전지 모듈과 타 전지 모듈을 수평 방향으로 조립하는 단계에 대한 내용은 도 10 및 도 11에 도시되어 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 전지 모듈간 결합시 일 전지 모듈의 모듈 프레임 우면(200b)과 타 전지 모듈의 모듈 프레임 좌면(200a')은 서로 접할 수 있다.Details of the step of assembling one battery module and the other battery module in the horizontal direction are shown in FIGS. 10 and 11. As illustrated in FIG. 10, when the battery modules are coupled, the module frame right surface 200b of one battery module and the module frame seating surface 200a ′ of another battery module may contact each other.

일 전지 모듈에 형성된 제1 관통구(310a)와 타 전지 모듈에 형성된 제2 관통구(320a)를 일치시키는 단계에 대한 내용은 도 12에 도시되어 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 일 전지 모듈의 엔드 플레이트(300)의 제2 결합부(320)에 형성된 제2 관통구(320a)와, 타 전지 모듈의 엔드 플레이트(300')의 제1 결합부(310') 에 형성된 제1 관통구(310a')를 일치시킬 수 있다.Information on the step of matching the first through hole 310a formed in one battery module with the second through hole 320a formed in the other battery module is illustrated in FIG. 12. As shown in FIG. 12, the first coupling of the second through hole 320a formed in the second coupling portion 320 of the end plate 300 of one battery module and the end plate 300' of another battery module The first through hole 310a ′ formed in the portion 310 ′ may be matched.

제1 관통구(310a)와 제2 관통구(320a)에 볼트(400)를 삽입하여 일 전지 모듈과 타 전지 모듈을 결합시키는 단계에 대한 내용은 도 13에 도시되어 있다. 도 13에 도시된 바와 같이, 볼트(400)를 일체로 형성된 제2 관통구(320a)와 제1 관통구(310a')를 일체로 관통하도록 삽입하여, 두 엔드 플레이트(300, 300') 및 두 엔드 플레이트가 각각 형성된 전지 모듈들을 결합할 수 있다.A description of the step of coupling one battery module and another battery module by inserting the bolt 400 into the first through hole 310a and the second through hole 320a is illustrated in FIG. 13. As shown in FIG. 13, by inserting the bolt 400 integrally formed with the second through hole 320a and the first through hole 310a ′ to penetrate through, the two end plates 300 and 300 ′ and It is possible to combine the battery modules in which the two end plates are respectively formed.

앞에서 설명한 전지 모듈들은 전지팩에 포함될 수 있다. 전지팩은, 본 실시예에 따른 전지 모듈들을 모아서 전지의 온도나 전압 등을 관리해 주는 전지 관리시스템(Battery Management System; BMS)과 냉각 장치 등을 추가하여 패킹한 구조일 수 있다.The battery modules described above may be included in the battery pack. The battery pack may have a structure in which a battery management system (BMS), which collects battery modules according to the present embodiment, and manages a temperature or voltage of a 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 may be applied 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 the present invention is not 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 individually understood from the technical spirit or prospect of the present invention.

200: 모듈 프레임
200a: 모듈 프레임 좌면
200b: 모듈 프레임 우면
300: 엔드 플레이트
310: 제1 결합부
311: 제1 결합부 상면
311a: 결합 부재
312: 제1 결합부 하면
320: 제2 결합부
321: 제2 결합부 상면
322: 제2 결합부 하면
310a: 제1 관통구
320a: 제2 관통구(관통구)
330: 제1 측면부
340: 제2 측면부
400: 결합 부재200: module frame
200a: module frame seating surface
200b: right side of module frame
300: end plate
310: first coupling portion
311: upper surface of the first coupling portion
311a: coupling member
312: lower surface of the first coupling portion
320: second coupling portion
321: upper surface of the second coupling portion
322: lower surface of the second coupling portion
310a: first through hole
320a: second through hole (through hole)
330: first side portion
340: second side portion
400: coupling member

Claims (12)

전지셀 적층체를 수용하는 모듈 프레임 및 상기 전지셀 적층체의 전후면을 커버하는 엔드 플레이트를 포함하는 복수의 전지 모듈에 있어서,
상기 엔드 플레이트의 좌측단에 형성된 제1 결합부;
상기 엔드 플레이트의 우측단에 형성된 제2 결합부; 및
상기 제1,2 결합부를 결합시키는 결합 부재를 포함하고,
일 전지 모듈의 상기 제1 결합부와 타 전지 모듈의 상기 제2 결합부는 상하 방향으로 중첩되며,
상기 결합 부재는 상기 제1,2 결합부를 관통하여 상기 제1,2 결합부를 결합하는 전지팩.In the plurality of battery modules comprising a module frame for accommodating the battery cell stack and an end plate covering the front and rear surfaces of the battery cell stack,
A first coupling portion formed at a left end of the end plate;
A second coupling part formed at a right end of the end plate; And
Including a coupling member for coupling the first and second coupling portions,
The first coupling portion of one battery module and the second coupling portion of another battery module overlap in the vertical direction,
The coupling member penetrates the first and second coupling portions to couple the first and second coupling portions. 제1항에서,
상기 제1 결합부에는 상하방향으로 관통 형성된 제1 관통구가 형성되고, 상기 제2 결합부에도 상하방향으로 관통 형성된 제2 관통구가 형성되며,
상기 제1,2 관통구는 동축으로 연결되고,
상기 결합 부재는 상기 제1,2 관통구를 일체로 관통하여 상기 제1,2 결합부를 결합하는 전지팩.In claim 1,
The first coupling portion has a first through hole penetrating in the vertical direction, and a second through hole penetrating in the vertical direction is formed in the second coupling portion,
The first and second through holes are connected coaxially,
The coupling member integrally penetrates the first and second through holes to couple the first and second coupling portions. 제1항에서,
상기 결합 부재는 볼트로 형성되는 전지팩.In claim 1,
The coupling member is a battery pack formed of a bolt. 제1항에서,
상기 제1 결합부는 상기 모듈 프레임의 좌면이 상기 제1 결합부의 중심에 위치하도록 돌출되고, 상기 제2 결합부는 상기 모듈 프레임의 우면이 상기 제2 결합부의 중심에 위치하도록 돌출되는 전지팩.In claim 1,
The first coupling portion protrudes so that the seat surface of the module frame is positioned at the center of the first coupling portion, and the second coupling portion protrudes so that the right surface of the module frame is positioned at the center of the second coupling portion. 제1항에서,
상기 일 전지 모듈의 상기 제1 결합부의 상면과, 상기 타 전지 모듈의 상기 제2 결합부의 하면은 서로 접하는 전지팩.In claim 1,
A battery pack in which an upper surface of the first coupling part of the one battery module and a lower surface of the second coupling part of the other battery module are in contact with each other. 제1항에서,
상기 전지셀 적층체와 상기 엔드 플레이트 사이에는 상기 전지셀 적층체를 커버하는 버스바 프레임이 형성되는 전지팩.In claim 1,
A battery pack in which a bus bar frame covering the battery cell stack is formed between the battery cell stack and the end plate. 제1항에서,
상기 엔드 플레이트는 상기 모듈 프레임과 용접을 통해 결합하는 전지팩.In claim 1,
The end plate is a battery pack coupled to the module frame through welding. 제1항에서,
상기 엔드 플레이트는, 우측 중앙에서 하단까지 형성된 제1 측면부 및 좌측 중앙에서 좌측 상단까지 형성된 제2 측면부를 포함하고,
상기 일 전지 모듈과 상기 타 전지 모듈의 결합시, 상기 제1 결합부는 상기 제1 측면부와 접하고, 상기 제2 결합부는 상기 제2 측면부와 접하는 전지팩.In claim 1,
The end plate includes a first side portion formed from a right center to a lower end and a second side portion formed from a left center to an upper left,
When the one battery module and the other battery module are coupled, the first coupling portion is in contact with the first side portion, and the second coupling portion is in contact with the second side portion. 제1항에서,
상기 제1 결합부는 상기 엔드 플레이트의 좌측 중앙에서 좌측 하단까지 형성되고, 상기 제2 결합부는 상기 엔드 플레이트의 우측 중앙에서 우측 상단까지 형성되고,
상기 제1 결합부 상면의 높이와 상기 제2 결합부 하면의 높이는 동일하게 형성되는 전지팩.In claim 1,
The first coupling portion is formed from the left center to the lower left side of the end plate, the second coupling portion is formed from the right center to the right upper end of the end plate,
The battery pack is formed such that the height of the upper surface of the first coupling part and the height of the lower surface of the second coupling part are the same. 제1항에서,
상기 결합 부재는 상기 제1 결합부와 일체로 형성되고, 상기 제1 결합부로부터 상측 방향으로 돌출 형성되어 상기 제2 결합부를 관통하는 전지팩.In claim 1,
The coupling member is formed integrally with the first coupling portion, the battery pack is formed to protrude upward from the first coupling portion to penetrate the second coupling portion. 일 전지 모듈과 타 전지 모듈을 수평 방향으로 조립하는 단계;
상기 일 전지 모듈에 형성된 제1 관통구와 상기 타 전지 모듈에 형성된 제2 관통구를 일치시키는 단계; 및
상기 제1 관통구와 상기 제2 관통구에 결합 부재를 삽입하여 상기 일 전지 모듈과 상기 타 전지 모듈을 결합시키는 단계를 포함하는 전지팩의 제조 방법.Assembling one battery module and the other battery module in a horizontal direction;
Matching a first through hole formed in the one battery module with a second through hole formed in the other battery module; And
And coupling the one battery module and the other battery module by inserting a coupling member into the first through hole and the second through hole. 제1항에 따른 전지팩을 포함하는 디바이스.A device comprising the battery pack according to claim 1.
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