KR20210055434A - Battery module and battery pack including the same - Google Patents

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KR20210055434A
KR20210055434A KR1020190141869A KR20190141869A KR20210055434A KR 20210055434 A KR20210055434 A KR 20210055434A KR 1020190141869 A KR1020190141869 A KR 1020190141869A KR 20190141869 A KR20190141869 A KR 20190141869A KR 20210055434 A KR20210055434 A KR 20210055434A
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임상욱
박명기
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Abstract

A battery module according to one embodiment of the present invention comprises: a battery cell assembly in which a plurality of battery cells are stacked adjacent to each other in parallel; a square tube-shaped module frame for accommodating the battery cell assembly; end plates coupled to opposite ends of the module frame; and a resin adhesive for bonding the edge of the end plates and the module frame. The battery module simplifies manufacturing processes and reduces costs.

Description

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

본 발명은 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 전지 모듈의 외부 케이스간 결합 방법을 개선한 전지 모듈 및 전지 팩에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module and a battery pack including the same, and more particularly, to a battery module and a battery pack in which a method of bonding between external cases of the battery module is improved.

제품군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차 전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의해 구동하는 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차, 전력 저장 장치 등에 보편적으로 응용되고 있다. 이러한 이차 전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목 받고 있다.Secondary batteries having high ease of application according to product groups and having electrical characteristics such as high energy density are commonly applied to electric vehicles or hybrid vehicles driven by electric drive sources, power storage devices, as well as portable devices. These secondary batteries are attracting attention as a new energy source for eco-friendliness and energy efficiency improvement in that they do not generate any by-products from the use of energy as well as the primary advantage of being able to drastically reduce the use of fossil fuels.

소형 모바일 기기들에는 디바이스 1대당 하나 또는 두서너 개의 전지 셀들이 사용됨에 반해, 자동차 등과 같이 중대형 디바이스들에는 고출력 대용량이 필요하다. 따라서, 다수의 전지 셀을 전기적으로 연결한 중대형 전지 모듈이 사용된다.Small mobile devices use one or two or three battery cells per device, whereas medium-sized devices such as automobiles require high power and large capacity. Therefore, a medium- to large-sized battery module in which a plurality of battery cells are electrically connected is used.

중대형 전지 모듈은 가능하면 작은 크기와 중량으로 제조되는 것이 바람직하므로, 높은 집적도로 적층될 수 있고 용량 대비 중량이 작은 각형 전지, 파우치형 전지 등이 중대형 전지 모듈의 전지 셀로서 주로 사용되고 있다. 한편, 전지 모듈은, 전지 셀 적층체를 외부 충격, 열 또는 진동으로부터 보호하기 위해, 전면과 후면이 개방되어 전지 셀 적층체를 내부 공간에 수납하는 프레임 부재를 포함할 수 있다.Since the medium and large-sized battery modules are preferably manufactured with a small size and weight as much as possible, prismatic batteries and pouch-type batteries that can be stacked with a high degree of integration and have a small weight to capacity are mainly used as battery cells of medium and large-sized battery modules. Meanwhile, in order to protect the battery cell stack from external shock, heat, or vibration, the battery module may include a frame member that has front and rear surfaces open to accommodate the battery cell stack in an internal space.

이러한 프레임 부재에 전지 셀 적층체를 수납한 후 그 개방면은 엔드 플레이트를 결합하여 내부의 전지 셀 적층체를 보호할 수 있다. 이러한 프레임 부재 및 엔드 플레이트의 경우, 외부로부터 전지 셀 적층체를 보호하기에 충분한 강성을 가질 수 있도록 금속 재질로 이루어진느 것이 일반적이다. 그런데, 이와 같은 금속 재질의 프레임 부재와 엔드 플레이트의 결합을 위해서는 용접 등의 방법이 이용되었는데, 용접에 의해 결합하는 경우, 제조의 난이도가 높고 제조를 위한 비용도 증가할 뿐만 아니라, 용접 과정에서 관통 홀이 발생하거나 내부로 스패터(spatter)가 유입되어 쇼트가 발생하는 등의 안전성 면에서도 문제가 있다.After accommodating the battery cell stack in such a frame member, the open surface may be coupled to the end plate to protect the battery cell stack. In the case of the frame member and the end plate, it is generally made of a metal material so as to have sufficient rigidity to protect the battery cell stack from the outside. However, a method such as welding was used to combine the metal frame member and the end plate. However, in the case of bonding by welding, the manufacturing difficulty is high and the manufacturing cost increases, as well as penetration during the welding process. There is also a problem in terms of safety, such as a hole or a short circuit due to spatter flowing into the interior.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전지 모듈의 외부 케이스 간의 결합 방법을 개선하여 제조 공정을 간소화하고 비용을 절감하며, 안전성을 향상시킨 전지 모듈 및 전지 팩을 제공하기 위한 것이다.An object to be solved by the present invention is to provide a battery module and a battery pack in which a manufacturing process is simplified, cost is reduced, and safety is improved by improving a bonding method between external cases of a battery module.

그러나, 본 발명의 실시예들이 해결하고자 하는 과제는 상술한 과제에 한정되지 않고 본 발명에 포함된 기술적 사상의 범위에서 다양하게 확장될 수 있다.However, the problems to be solved by the embodiments of the present invention are not limited to the above-described problems and may be variously expanded within the scope of the technical idea included in the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈은 복수의 전지 셀이, 나란하게 서로 인접하여 적층된 전지 셀 조립체, 상기 전지 셀 조립체를 수용하는 사각 관 형태의 모듈 프레임, 상기 모듈 프레임의 양 단에 결합되는 엔드 플레이트를 포함하고, 상기 엔드 플레이트의 가장자리와 상기 모듈 프레임을 결합하는 수지 접착제를 포함한다.A battery module according to an embodiment of the present invention includes a battery cell assembly in which a plurality of battery cells are stacked side by side and adjacent to each other, a square tube-shaped module frame accommodating the battery cell assembly, and coupled to both ends of the module frame. It includes an end plate, and includes a resin adhesive bonding the edge of the end plate and the module frame.

상기 수지 접착제는 에폭시 수지일 수 있다.The resin adhesive may be an epoxy resin.

상기 에폭시 수지는 이액형 접착제일 수 있다.The epoxy resin may be a two-component adhesive.

상기 엔드 플레이트의 가장자리는 상기 엔드 플레이트로부터 상기 모듈 프레임을 향해 돌출된 돌출부를 포함할 수 있다.The edge of the end plate may include a protrusion protruding from the end plate toward the module frame.

상기 엔드 플레이트와 상기 모듈 프레임은 금속 물질로 형성될 수 있다.The end plate and the module frame may be formed of a metal material.

상기 돌출부에는 단차부가 형성되어 있고, 상기 수지 접착제는 상기 단차부에 위치할 수 있다.A stepped portion is formed on the protruding portion, and the resin adhesive may be positioned on the stepped portion.

본 발명의 다른 실시예에 따른 전지 모듈의 제조 방법은, 복수의 전지 셀을 나란하게 서로 인접하도록 적층하여 전지 셀 조립체를 형성하는 단계, 상기 전지 셀 조립체를 사각 관 형태의 모듈 프레임의 개구를 통해 수납하는 단계, 상기 모듈 프레임의 양 측 개구에 엔드 플레이트를 결합하는 단계를 포함하고, 상기 엔드 플레이트를 결합하는 단계는, 상기 엔드 플레이트의 가장자리를 따라 수지 접착제를 도포하는 단계, 상기 수지 접착제가 도포된 부분과 상기 모듈 프레임의 개구 측 단부를 결합하는 단계, 및 상기 엔드 플레이트와 상기 모듈 프레임이 결합한 상태에서 상기 엔드 플레이트를 상기 모듈 프레임 측으로 가압하여 고정하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a battery module according to another embodiment of the present invention includes forming a battery cell assembly by stacking a plurality of battery cells side by side and adjacent to each other, and inserting the battery cell assembly through an opening of a square tube-shaped module frame. The receiving step, including the step of coupling the end plate to the openings on both sides of the module frame, the step of coupling the end plate, the step of applying a resin adhesive along the edge of the end plate, the resin adhesive is applied And coupling the opened portion with the open end of the module frame, and pressing and fixing the end plate toward the module frame in a state in which the end plate and the module frame are coupled.

상기 가압하여 고정하는 단계는 상기 엔드 플레이트의 외측에 배치된 고정 지그에 의해 상기 엔드 플레이트를 상기 모듈 프레임 측으로 가압하는 것을 포함할 수 있다.The pressing and fixing may include pressing the end plate toward the module frame by a fixing jig disposed outside the end plate.

상기 가압하여 고정하는 단계는 12시간 이상 지속할 수 있다..The step of fixing by pressing may last 12 hours or more.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전지 팩은, 상기한 적어도 하나의 전지 모듈, 및 상기 적어도 하나의 전지 모듈을 패키징하는 팩 케이스를 포함할 수 있다.A battery pack according to another embodiment of the present invention may include the at least one battery module described above and a pack case for packaging the at least one battery module.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 디바이스는 상기한 적어도 하나의 전지 팩을 포함할 수 있다.A device according to another embodiment of the present invention may include the at least one battery pack described above.

본 발명의 실시예들에 따르면, 모듈 프레임과 엔드 플레이트의 결합 방법을개선하는 것에 의해 제조 공정을 간소화하고 비용을 절감하며, 안전성을 향상시킬 수 있다.According to embodiments of the present invention, by improving the method of coupling the module frame and the end plate, it is possible to simplify the manufacturing process, reduce cost, and improve safety.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈을 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 전지 모듈의 구성 요소들의 일부가 결합한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 A 부분의 단면을 확대하여 도시한 도면이다.
도 4는 비교예에 따른 전지 모듈에서의 엔드 플레이트와 모듈 프레임의 결합 부분을 확대한 사진이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈의 제조 과정의 일부를 설명하기 위한 모식도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지 모듈에 있어서, 도 2의 A 부분에 대응하는 단면을 확대하여 도시한 도면이다.1 is an exploded perspective view showing a battery module according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing a state in which some of the constituent elements of the battery module of FIG. 1 are combined.
FIG. 3 is an enlarged view illustrating a cross section of portion A of FIG. 2.
4 is an enlarged photograph of a coupling portion of an end plate and a module frame in a battery module according to a comparative example.
5 is a schematic diagram for explaining a part of a manufacturing process of a battery module according to an embodiment of the present invention.
6 is an enlarged view illustrating a cross section corresponding to portion A of FIG. 2 in a battery module according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. The present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description have been omitted, and the same reference numerals are attached to the same or similar components throughout the specification.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.In addition, the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, so the present invention is not necessarily limited to the illustrated bar. In the drawings, the thicknesses are enlarged in order to clearly express various layers and regions. In addition, in the drawings, for convenience of description, the thicknesses of some layers and regions are exaggerated.

또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향을 향하여 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.In addition, when a part such as a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" or "on" another part, this includes not only the case where the other part is "directly above", but also the case where there is another part in the middle. . Conversely, when one part is "directly above" another part, it means that there is no other part in the middle. In addition, to be "on" or "on" the reference part means that it is located above or below the reference part, and means that it is located "above" or "on" in the direction opposite to the gravitational force. no.

또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, throughout the specification, when a certain part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated.

또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.In addition, throughout the specification, when referred to as "on a plane", it means when the object portion is viewed from above, and when referred to as "on a cross-section", it means when the object portion is viewed from the side when a vertically cut cross-section is viewed from the side.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈을 나타내는 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 전지 모듈의 구성 요소들의 일부가 결합한 상태를 나타내는 사시도이며, 도 3은 도 2의 A 부분의 단면을 확대하여 도시한 도면이다.1 is an exploded perspective view showing a battery module according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing a state in which some components of the battery module of FIG. 1 are combined, and FIG. 3 is a cross-sectional view of part A of FIG. 2 It is an enlarged view showing.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 실시예에 따른 전지 모듈(100)은 복수의 전지 셀(110)이 적층되어 형성된 전지 셀 적층체(120), 전지 셀 적층체(120)를 덮도록 전면과 후면이 개방된 모듈 프레임(20) 및 상기 모듈 프레임(20)의 전면과 후면을 덮는 엔드 플레이트(60)를 포함할 수 있다. 1 to 3, the battery module 100 according to the present embodiment includes a battery cell stack 120 formed by stacking a plurality of battery cells 110, and a front surface covering the battery cell stack 120 It may include a module frame 20 with an open rear and an end plate 60 covering the front and rear surfaces of the module frame 20.

전지 셀 적층체(120)는 복수의 전지 셀(110)을 포함하는 이차 전지의 집합체이다. 전지 셀 적층체(120)는 복수의 전지 셀(110)을 포함할 수 있고, 각각의 전지 셀(110)은 전극 리드를 포함한다. 전지 셀(110)은 판상 형태를 갖는 파우치형 전지 셀일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 복수의 전지 셀(110)은 전극 리드들이 일측 방향으로 정렬되도록 수직 적층되어 전지 셀 적층체(120)를 이룬다. 전지 셀 적층체(120)는 전지 셀 적층체(120)의 길이 방향으로 개방된 적어도 하나의 개구를 가지는 모듈 프레임(20)에 수납된다. 이 때, 전극 리드들은 상기 개구를 통해 모듈 프레임(20)의 외측으로 인출되고, 인출된 전극 리드는 버스 바 프레임(도시하지 않음)에 결합하여, 버스 바 프레임에 탑재된 버스 바와 전기적으로 연결될 수 있다. The battery cell stack 120 is an assembly of secondary batteries including a plurality of battery cells 110. The battery cell stack 120 may include a plurality of battery cells 110, and each battery cell 110 includes an electrode lead. The battery cell 110 may be a pouch-type battery cell having a plate shape, but is not limited thereto. The plurality of battery cells 110 are vertically stacked so that the electrode leads are aligned in one direction to form a battery cell stack 120. The battery cell stack 120 is accommodated in a module frame 20 having at least one opening open in the length direction of the battery cell stack 120. At this time, the electrode leads are drawn out to the outside of the module frame 20 through the opening, and the drawn electrode leads are coupled to a bus bar frame (not shown), and can be electrically connected to a bus bar mounted on the bus bar frame. have.

모듈 프레임(20)은 전지 셀 적층체(120)를 수용할 수 있는 공간이 형성된 사각의 관 형태일 수 있다. 이러한 관 형태의 양측 단부는 개구되어 있고, 이러한 개구를 통해 전지 셀 적층체(120)와 버스바 프레임의 결합체를 수납할 수 있다. 수납 후 양측 개구에는 엔드 플레이트(60)가 결합되어 내측에 위치하는 부품을 보호할 수 있도록 구성된다.The module frame 20 may be in the shape of a square tube in which a space for accommodating the battery cell stack 120 is formed. Both ends of the tubular shape are open, and a combination of the battery cell stack 120 and the bus bar frame may be accommodated through the opening. After receiving, the end plates 60 are coupled to both openings and configured to protect the components located inside.

모듈 프레임(20)은 스틸, 알루미늄과 같은 금속 물질로 형성될 수 있다.The module frame 20 may be formed of a metal material such as steel or aluminum.

엔드 플레이트(60)는 모듈 프레임(20)의 양측 개구에 결합하여 내측의 부품을 보호한다. 엔드 플레이트(60)는 스틸, 알루미늄과 같은 금속 물질로 형성될 수 있다.The end plates 60 are coupled to the openings on both sides of the module frame 20 to protect the inner components. The end plate 60 may be formed of a metal material such as steel or aluminum.

본 발명의 일 실시예에서, 금속 물질로 형성된 모듈 프레임(20)과 엔드 플레이트(60)는 수지 접착제(50)에 의해 결합된다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 엔드 플레이트(60)의 가장자리를 따라 수지 접착제가 도포되고, 여기에 모듈 프레임(20)의 개구 측 단부를 결합하여 고정하는 것에 의해, 모듈 프레임(20)과 엔드 플레이트(60)가 결합될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the module frame 20 and the end plate 60 formed of a metallic material are joined by a resin adhesive 50. That is, as shown in FIG. 2, a resin adhesive is applied along the edge of the end plate 60, and the module frame 20 and the module frame 20 are fixed by coupling and fixing the open-side end of the module frame 20 thereto. The end plate 60 may be coupled.

여기서, 도 3에 도시된 바와 같이 수지 접착제(50)가 도포되는 엔드 플레이트(60)의 가장자리는 모듈 프레임(20)을 향해 돌출된 돌출부(61)를 더욱 포함할 수 있다. 이러한 돌출부(61) 상에 수지 접착제(50)를 도포한 후 이를 모듈 프레임(20)의 단부와 결합하는 것에 의해, 부품간 정렬 등을 보다 용이하게 행할 수 있다. 그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다.Here, as shown in FIG. 3, the edge of the end plate 60 to which the resin adhesive 50 is applied may further include a protrusion 61 protruding toward the module frame 20. By applying the resin adhesive 50 on the protrusion 61 and then combining it with the end of the module frame 20, alignment between parts and the like can be performed more easily. However, the configuration of the present invention is not limited thereto.

또한, 본 발명의 일 실시예에서 사용되는 수지 접착제(50)는 에폭시 수지일 수 있다. 보다 구체적으로, 에폭시 수지는 이액형 접착제일 수 있다. 이러한 이액형 접착제는 주제와 경화제를 배합하여 사용할 수 있는 제품으로서, 내약품성, 내열성, 내진동성, 내습성이 뛰어나 차량용으로 적합하다. 이러한 에폭시 수지로는 특별히 한정되지 않으며, 차량용으로 시중에서 사용되는 에폭시 수지라면 적절히 선택하여 사용할 수 있다.In addition, the resin adhesive 50 used in the embodiment of the present invention may be an epoxy resin. More specifically, the epoxy resin may be a two-component adhesive. This two-component adhesive is a product that can be used by mixing a main material and a hardener, and has excellent chemical resistance, heat resistance, vibration resistance, and moisture resistance, and is suitable for vehicles. The epoxy resin is not particularly limited, and may be appropriately selected and used as long as it is an epoxy resin commercially used for vehicles.

이와 같이 금속 물질로 형성된 모듈 프레임(20)과 엔드 플레이트(60)를 수지 접착제(50)에 의해 결합할 경우, 결합을 위한 용접 공정 대신 단지 수지 접착제(50) 도포 후 경화의 과정만을 거쳐서 간단하게 결합을 달성할 수 있다. 따라서 종래 용접 공정을 이용할 경우 발생할 수 있는 문제들, 예를 들면 정밀한 결합을 위해 고가의 장비가 필요하거나, 용접 과정에서 관통홀이 발생하고, 내부로 스패터가 유입되어 모듈 프레임(20) 내부의 부품이 손상되는 등의 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다. In the case of bonding the module frame 20 and the end plate 60 formed of a metallic material in this way by the resin adhesive 50, instead of the welding process for bonding, simply apply the resin adhesive 50 and then cure. Bonding can be achieved. Therefore, problems that may occur when using a conventional welding process, for example, require expensive equipment for precise coupling, or through-holes are generated during the welding process, and spatter is introduced into the interior of the module frame 20. It can prevent the occurrence of problems such as damage to parts.

도 4는 비교예에 따른 전지 모듈에서의 엔드 플레이트와 모듈 프레임의 결합 부분을 확대한 사진이다. 해당 사진에서도 나타난 바와 같이, 용접에 의해 모듈 프레임(20)과 엔드 플레이트(60)를 결합하는 경우, 이들 사이에 존재하는 공간으로, 용접 과정에서의 스패터(용접 불꽃 등), 칩 등이 유입되어 내부에 존재하는 전지 셀 적층체(120) 또는 이에 연결된 부품의 손상을 가져올 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 의하면 이러한 용접 공정 없이도 모듈 프레임(20)과 엔드 플레이트(60)간의 결합을 공고히 할 수 있는바, 부품 손상에 따른 쇼트 발생과 같은 안전성의 문제를 미연에 방지할 수 있다.4 is an enlarged photograph of a coupling portion of an end plate and a module frame in a battery module according to a comparative example. As shown in the photo, when the module frame 20 and the end plate 60 are joined by welding, spatter (welding sparks, etc.), chips, etc. in the welding process flow into the space that exists between them. As a result, the battery cell stack 120 or components connected thereto may be damaged. However, according to an embodiment of the present invention, it is possible to solidify the coupling between the module frame 20 and the end plate 60 without such a welding process. I can.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈의 제조 과정의 일부를 설명하기 위한 모식도이다.5 is a schematic diagram for explaining a part of a manufacturing process of a battery module according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 전지 모듈의 제조 과정은, 복수의 전지 셀(110)을 나란하게 서로 인접하도록 적층하여 전지 셀 조립체(120)를 형성하는 단계, 전지 셀 조립체(110)를 사각 관 형태의 모듈 프레임(20)의 개구를 통해 수납하는 단계, 모듈 프레임(20)의 양 측 개구에 엔드 플레이트(60)를 결합하는 단계를 포함한다.The manufacturing process of the battery module of the present invention comprises the steps of forming a battery cell assembly 120 by stacking a plurality of battery cells 110 side by side and adjacent to each other, and forming the battery cell assembly 110 into a square tube-shaped module frame ( The step of receiving through the opening of 20) includes the step of coupling the end plate 60 to the opening of both sides of the module frame (20).

이 때, 엔드 플레이트(60)를 모듈 프레임(20)에 결합하는 단계에서, 엔드 플레이트(60)의 가장자리를 따라 수지 접착제(50)를 도포하고, 여기에 모듈 프레임(20)의 개구 측 단부를 결합한 후, 결합한 상태에서 엔드 플레이트(60)를 모듈 프레임(20) 측으로 가압하여 고정하는 단계를 포함한다. 이 과정에서 미경화 상태의 수지 접착제(50)가 경화되어, 엔드 플레이트(60)와 모듈 프레임(20)이 견고하게 결합될 수 있다.At this time, in the step of coupling the end plate 60 to the module frame 20, a resin adhesive 50 is applied along the edge of the end plate 60, and the open end of the module frame 20 is applied thereto. After the coupling, it includes the step of fixing the end plate 60 by pressing toward the module frame 20 in the coupled state. In this process, the uncured resin adhesive 50 is cured, so that the end plate 60 and the module frame 20 may be firmly coupled.

가압을 위하여, 도 5에 도시한 바와 같이, 고정 지그(30)에 의해 엔드 플레이트(60)와 모듈 프레임(20)의 결합체를 고정할 수 있다. 고정 지그(30)의 하면은, 엔드 플레이트(60)와 모듈 프레임(20)의 결합체가 움직이지 않도록 고정하고, 그 상태에서 고정 지그(30)의 측면이 엔드 플레이트(60)의 외측에서 화살표 방향으로 압력을 가하도록 구성된다. 이와 같이 고정된 상태에서 12시간 이상 가압하는 것에 의해, 수지 접착제(50)가 경화되어 엔드 플레이트(60)와 모듈 프레임(20)이 결합할 수 있다.For pressurization, as shown in FIG. 5, the assembly of the end plate 60 and the module frame 20 may be fixed by the fixing jig 30. The lower surface of the fixing jig 30 is fixed so that the assembly of the end plate 60 and the module frame 20 does not move, and in that state, the side of the fixing jig 30 is in the direction of the arrow from the outside of the end plate 60 Is configured to apply pressure. By pressing for 12 hours or more in such a fixed state, the resin adhesive 50 is cured so that the end plate 60 and the module frame 20 may be bonded.

이와 같은 제조 방법에 의해, 종래 고비용, 고정밀이 요구되는 용접 공정 없이도 엔드 플레이트(60)와 모듈 프레임(20)을 강하게 결합할 수 있고, 아울러 이에 의해 용접 공정에서 발생할 수 있는 안전성 문제, 즉 스패터, 칩 등이 모듈 프레임(20) 내부로 유입되어 쇼트 등이 발생하는 문제를 방지할 수 있다.By such a manufacturing method, it is possible to strongly couple the end plate 60 and the module frame 20 without a welding process that requires high cost and high precision in the related art, and thereby, a safety problem that may occur in the welding process, that is, spatter. , Chips, etc. may be introduced into the module frame 20 to prevent a problem such as a short circuit.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지 모듈에 있어서, 도 2의 A 부분에 대응하는 단면을 확대하여 도시한 도면이다.6 is an enlarged view illustrating a cross section corresponding to portion A of FIG. 2 in a battery module according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 6에 도시한 바와 같이, 엔드 플레이트(60)로부터 돌출된 부분에, 단차부(62)가 형성될 수 있고, 이러한 단차부(62) 상에 수지 접착제(50)가 도포될 수 있다. 이러한 구성에 의해, 미경화 수지 접착제(50)가 제조 과정에서 흐르거나 정렬이 흐트러지는 것을 방지할 수 있고, 또한 모듈 프레임(20)의 단부와 엔드 플레이트(60)의 가장자리 간의 정렬을 보다 용이하고 정확하게 행할 수 있다. 또한, 단차부(62)에 한정되는 것은 아니고, 수지 접착제(50)가 도포되는 부분에 홈이 형성되는 등의 변형도 가능하며, 특별히 한정되는 것은 아니다.As shown in FIG. 6, a stepped portion 62 may be formed on a portion protruding from the end plate 60, and a resin adhesive 50 may be applied on the stepped portion 62. With this configuration, it is possible to prevent the uncured resin adhesive 50 from flowing or unevenly aligned in the manufacturing process, and it is easier to align the end of the module frame 20 and the edge of the end plate 60. You can do it correctly. In addition, it is not limited to the stepped portion 62, and deformation, such as forming a groove in a portion to which the resin adhesive 50 is applied, is also possible, and is not particularly limited.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈은 하나 또는 그 이상이 팩 케이스 내에 패키징되어 전지 팩을 형성할 수 있다.Meanwhile, in the battery module according to an embodiment of the present invention, one or more of the battery modules may be packaged in a pack case to form a battery pack.

앞에서 설명한 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩은 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 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩을 사용할 수 있는 다양한 디바이스에 적용 가능하며, 이 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.The battery module described above and the battery pack including the same 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 the present invention is applicable to various devices capable of using a battery module and a battery pack including the same. It belongs to the scope of the invention.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred 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 improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also present. It belongs to the scope of rights of

100: 전지 모듈
20: 모듈 프레임
50: 수지 접착제
60: 엔드 플레이트100: battery module
20: module frame
50: resin adhesive
60: end plate

Claims (11)

복수의 전지 셀이, 나란하게 서로 인접하여 적층된 전지 셀 조립체;
상기 전지 셀 조립체를 수용하는 사각 관 형태의 모듈 프레임;
상기 모듈 프레임의 양 단에 결합되는 엔드 플레이트
를 포함하고,
상기 엔드 플레이트의 가장자리와 상기 모듈 프레임을 결합하는 수지 접착제를 포함하는 전지 모듈.A battery cell assembly in which a plurality of battery cells are stacked side by side and adjacent to each other;
A square tube-shaped module frame accommodating the battery cell assembly;
End plates coupled to both ends of the module frame
Including,
A battery module comprising a resin adhesive bonding the edge of the end plate and the module frame. 제1항에서,
상기 수지 접착제는 에폭시 수지인 전지 모듈.In claim 1,
The resin adhesive is an epoxy resin battery module. 제2항에서,
상기 에폭시 수지는 이액형 접착제인 전지 모듈.In paragraph 2,
The epoxy resin is a two-component adhesive battery module. 제1항에서,
상기 엔드 플레이트의 가장자리는 상기 엔드 플레이트로부터 상기 모듈 프레임을 향해 돌출된 돌출부를 포함하는 전지 모듈.In claim 1,
An edge of the end plate includes a protrusion protruding from the end plate toward the module frame. 제1항에서,
상기 엔드 플레이트와 상기 모듈 프레임은 금속 물질로 형성된 전지 모듈.In claim 1,
The end plate and the module frame are formed of a metal material battery module. 제4항에서,
상기 돌출부에는 단차부가 형성되어 있고, 상기 수지 접착제는 상기 단차부에 위치하는 전지 모듈.In claim 4,
A stepped portion is formed on the protruding portion, and the resin adhesive is located on the stepped portion. 복수의 전지 셀을 나란하게 서로 인접하도록 적층하여 전지 셀 조립체를 형성하는 단계;
상기 전지 셀 조립체를 사각 관 형태의 모듈 프레임의 개구를 통해 수납하는 단계;
상기 모듈 프레임의 양 측 개구에 엔드 플레이트를 결합하는 단계를 포함하고,
상기 엔드 플레이트를 결합하는 단계는,
상기 엔드 플레이트의 가장자리를 따라 수지 접착제를 도포하는 단계,
상기 수지 접착제가 도포된 부분과 상기 모듈 프레임의 개구 측 단부를 결합하는 단계, 및
상기 엔드 플레이트와 상기 모듈 프레임이 결합한 상태에서 상기 엔드 플레이트를 상기 모듈 프레임 측으로 가압하여 고정하는 단계를 포함하는 전지 모듈의 제조 방법.Stacking a plurality of battery cells side by side and adjacent to each other to form a battery cell assembly;
Accommodating the battery cell assembly through an opening of a square tube-shaped module frame;
Including the step of coupling end plates to the openings on both sides of the module frame,
The step of combining the end plate,
Applying a resin adhesive along the edge of the end plate,
Coupling the portion to which the resin adhesive is applied and the open-side end of the module frame, and
And fixing the end plate by pressing the end plate toward the module frame in a state in which the end plate and the module frame are coupled. 제7항에서,
상기 가압하여 고정하는 단계는 상기 엔드 플레이트의 외측에 배치된 고정 지그에 의해 상기 엔드 플레이트를 상기 모듈 프레임 측으로 가압하는 것을 포함하는 전지 모듈의 제조 방법.In clause 7,
The pressing and fixing step includes pressing the end plate toward the module frame by a fixing jig disposed outside the end plate. 제7항에서,
상기 가압하여 고정하는 단계는 12시간 이상 지속하는 전지 모듈의 제조 방법.In clause 7,
The step of fixing by pressing the method of manufacturing a battery module lasting more than 12 hours. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 전지 모듈; 및
상기 적어도 하나의 전지 모듈을 패키징하는 팩 케이스
를 포함하는 전지 팩.At least one battery module according to any one of claims 1 to 6; And
Pack case for packaging the at least one battery module
Battery pack comprising a. 제9항에 따른 적어도 하나의 전지 팩을 포함하는 디바이스.A device comprising at least one battery pack according to claim 9.
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