KR20210087819A - 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩 - Google Patents

전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩 Download PDF

Info

Publication number
KR20210087819A
KR20210087819A KR1020200001003A KR20200001003A KR20210087819A KR 20210087819 A KR20210087819 A KR 20210087819A KR 1020200001003 A KR1020200001003 A KR 1020200001003A KR 20200001003 A KR20200001003 A KR 20200001003A KR 20210087819 A KR20210087819 A KR 20210087819A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
frame
guide
battery
bus bar
support part
Prior art date
Application number
KR1020200001003A
Other languages
English (en)
Inventor
이영호
성준엽
정종하
Original Assignee
주식회사 엘지에너지솔루션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지에너지솔루션 filed Critical 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority to KR1020200001003A priority Critical patent/KR20210087819A/ko
Priority to JP2021553868A priority patent/JP7258376B2/ja
Priority to PCT/KR2020/019006 priority patent/WO2021137519A1/ko
Priority to US17/437,757 priority patent/US20220140429A1/en
Priority to CN202080028849.3A priority patent/CN113692671B/zh
Priority to EP20910676.4A priority patent/EP3916896A4/en
Publication of KR20210087819A publication Critical patent/KR20210087819A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/258Modular batteries; Casings provided with means for assembling
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/211Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/503Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the shape of the interconnectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/505Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing comprising a single busbar
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

본 발명은 조립성이 향상된 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈은, 복수의 전지셀이 적층되어 있는 전지셀 적층체; 상기 전지셀 적층체의 상하좌우면을 커버하는 프레임; 상기 전지셀 적층체의 전후면을 커버하는 버스바 프레임; 및 상기 버스바 프레임의 하단으로부터 돌출 형성된 받침부를 포함하고, 상기 받침부의 가운데에는 가이드가 형성되고, 상기 가이드를 따라 상기 받침부가 상기 프레임 내부로 삽입된다.

Description

전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩{BATTERY MODULE AND BATTERY PACK INCLUDING THE SAME}
본 발명은 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조립성을 향상시키는 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩에 관한 것이다.
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.
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.
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.
이러한 전지 모듈은 복수의 전지셀이 적층되어 있는 전지셀 적층체, 전지셀 적층체를 수용하는 프레임, 전지셀 적층체를 커버하는 버스바 프레임을 포함할 수 있다.
도 1은 종래의 전지 모듈을 나타내는 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 전지 모듈은 복수의 전지셀(11)이 적층되어 형성된 전지셀 적층체(10), 전지셀 적층체(10)를 수용하는 프레임(20), 전지셀 적층체(10)의 전후면을 커버하는 버스바 프레임(30), 전지셀 적층체(10)의 양측에 형성된 버스바 프레임(30)을 전지셀 적층체(10)의 상측에서 연결하는 상부 플레이트(31), 전지셀 적층체(10)의 전후면 및 전지셀 적층체(10)의 전후면에 형성된 버스바 프레임(30)을 커버하는 엔드 플레이트(32)를 포함하고, 버스바 프레임(30)의 하단에는 돌출부(40)가 형성되어 프레임(20) 하면과 전지셀 적층체(10) 하면 사이 공간에 삽입될 수 있다.
이러한 전지 모듈을 형성하기 위해, 도 1에 도시한 화살표와 같이 X축 방향을 따라 프레임(20)의 개방된 전면 또는 후면으로 전지셀 적층체(10)가 삽입되도록 수평 조립이 필요하다. 다만, 이러한 수평 조립이 안정적으로 이루어질 수 있도록 전지셀 적층체(10)와 프레임(20) 사이에 충분한 공차(clearance)를 확보해야 한다.
보다 상세하게는, 버스바 프레임(30)의 하단에 형성된 돌출부(40)가 프레임(20)의 하면과 전지셀 적층체(10)의 하면 사이 공간에 형성된 충분한 공차를 통해 삽입 가능하도록 설계되어야 한다. 상기 공차가 작은 경우에 전지셀 적층체(10)의 수평 조립 과정에서 돌출부(40)와 프레임(20)의 하면 간의 충돌이 발생하여 버스바 프레임(30) 또는 버스바 프레임(30)과 결합된 돌출부(40)에 손상이 일어날 수 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 조립성이 향상된 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈 및 이를포함하는 전지팩은, 복수의 전지셀이 적층되어 있는 전지셀 적층체; 상기 전지셀 적층체의 상하좌우면을 커버하는 프레임; 상기 전지셀 적층체의 전후면을 커버하는 버스바 프레임; 및 상기 버스바 프레임의 하단으로부터 돌출 형성된 받침부를 포함하고, 상기 받침부에는 가이드가 형성되고, 상기 가이드를 따라 상기 받침부가 상기 프레임 내부로 삽입된다.
상기 가이드는 상기 버스바 프레임과 연결된 부분에서 상기 받침부의 끝부분까지 연장 형성될 수 있다.
상기 가이드는, 상기 버스바 프레임이 상기 프레임 내부로 삽입되는 방향으로 형성될 수 있다.
상기 가이드는 상측으로 볼록하게 형성될 수 있다.
상기 가이드의 끝부분에는 챔퍼부가 형성될 수 있다.
상기 챔퍼부는 상단이 하단보다 더 돌출되도록 사선 방향으로 커팅 형성될 수 있다.
상기 프레임의 하면 양단 중앙에는, 상기 챔퍼부와 대응되도록 사선 방향으로 커팅 형성된 챔퍼 대응부가 형성될 수 있다.
상기 프레임의 하면에는 상기 가이드와 대응되도록 형성된 가이드 돌출부가 형성되고, 상기 받침부가 상기 프레임 내부로 삽입될 시 상기 가이드는 상기 가이드 돌출부와 조립된 상태로 상기 가이드 돌출부를 따라 삽입될 수 있다.
상기 받침부는 편평하게 형성되어, 상기 버스바 프레임의 하단에서 상기 전지셀 적층체의 하면과 상기 프레임의 하면 사이에 형성된 공간으로 삽입될 수 있다.
상기 받침부는 가운데로 갈수록 돌출폭이 증가할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩은, 프레임과 받침부와의 간섭에 의한 받침부 및 버스바 프레임의 파손을 최대한 방지하고, 받침부 구조 자체의 강성을 강화시킬 수 있는 효과를 제공한다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 전지 모듈을 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 비교예에 따른 전지 모듈을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A' 부분을 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈을 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 4의 전지셀 적층체와 버스바 프레임이 프레임에 조립되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5의 B-B' 부분을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 버스바 프레임 및 받침부를 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 버스바 프레임 및 받침부의 정면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 버스바 프레임 및 받침부의 측면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 버스바 프레임 및 받침부의 하면도이다.
도 11은 본 발명의 변형된 실시예에 따른 챔퍼부가 형성된 전지 모듈로서, 도 7의 D부분을 확대한 도면이다.
도 12는 본 발명의 변형된 실시예에 따른 챔퍼부가 형성된 전지 모듈로서, 도 5의 C-C' 부분을 나타낸 도면이다.
도 13은 도 12에 도시된 챔퍼부의 형상이 변형된 모습을 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 변형된 실시예에 따른 가이드 돌출부가 형성된 전지 모듈이 조립되는 모습을 나타낸 도면이다.
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.
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.
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.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 비교예에 따른 버스바 프레임 및 받침부에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 비교예에 따른 전지 모듈을 나타낸 사시도이다. 도 3은 도 2의 A-A' 부분을 나타낸 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 비교예에 따른 전지 모듈은, 복수의 전지셀(11)이 적층되어 있는 전지셀 적층체(10), 상하좌우면으로 형성되어 전지셀 적층체(10)를 상하좌우면을 수용하는 프레임(20), 전지셀 적층체(10)의 전후면을 커버하는 버스바 프레임(30), 버스바 프레임(30)의 하단에서 돌출 형성된 받침부(40)를 포함할 수 있다.
이때 받침부(40)는 편평하게 형성되며, 도 2에 도시된 바와 같이, 받침부(40)는 버스바 프레임(30)과 함께 전지셀 적층체(10)의 하면에 조립된 상태로 도 2에 도시된 화살표 방향으로 프레임(20) 내부에 삽입 될 수 있다.
다만 도 3에 도시된 바와 같이, 받침부(40)가 프레임(20) 내부로 삽입될 시 프레임(20)의 하면과 받침부(40) 간의 간섭이 발생하여 받침부(40) 또는 버스바 프레임(30)이 삽입 과정에서 손상될 가능성이 있다. 구체적으로 받침부(40)가 편평한 형상으로 형성되어 삽입 과정에서 구부러질 수 있으며, 일부 파편이 형성되어 전지 모듈 안에 위치하게 됨으로써 전지 모듈의 성능 저하를 야기할 수 있다. 또한 받침부(40)와 결합된 버스바 프레임(30)이 손상되어 전지 모듈의 기능 저하가 발생할 우려가 있다.
이하, 도 4 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따라 받침부에 가이드가 형성된 전지 모듈에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈을 나타낸 사시도이다. 도 5는 도 4의 전지셀 적층체와 버스바 프레임이 프레임에 조립되는 모습을 나타낸 도면이다. 도 6은 도 5의 B-B' 부분을 나타낸 도면이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 버스바 프레임 및 받침부를 나타낸 사시도이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 버스바 프레임 및 받침부의 정면도이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 버스바 프레임 및 받침부의 측면도이다. 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 버스바 프레임 및 받침부의 하면도이다.
도 4 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈은, 복수의 전지셀(110)이 적층되어 있는 전지셀 적층체(100), 전지셀 적층체(100)의 상하좌우면을 커버하는 프레임(200), 전지셀 적층체(100)의 전후면을 커버하는 버스바 프레임(300) 및 버스바 프레임(300)의 하단으로부터 돌출 형성된 받침부(400)를 포함하고, 받침부(400)에는 가이드(410)가 형성되고, 가이드(410)를 따라 받침부(400)가 프레임(200) 내부로 삽입된다.
전지셀(110)은 이차 전지로서, 파우치형 이차 전지로 구성될 수 있다. 이러한 전지셀(110)은 복수개로 구성될 수 있으며, 복수의 전지셀(110)은 상호 전기적으로 연결될 수 있도록 상호 적층되어 전지셀 적층체(100)를 형성할 수 있다. 이러한 복수개의 전지셀은 각각 전극 조립체, 전지 케이스 및 전극 조립체로부터 돌출된 전극 리드를 포함할 수 있다.
프레임(200)은 상하좌우면으로 형성되어, 전지셀 적층체(100)의 상하좌우면을 커버하도록 형성될 수 있다. 프레임(200)을 통해 전지셀 적층체(100)를 물리적으로 보호할 수 있다.
버스바 프레임(300)은 전지셀 적층체(100)의 전후면에 형성되어, 전지셀 적층체(100)를 커버함과 동시에 전지셀 적층체(100)와 외부 전원과의 연결을 안내할 수 있다.
상부 플레이트(310)는 전지셀 적층체(100)의 전후면에 각각 형성된 버스바 프레임(300)을 전지셀 적층체(100)의 상측에서 연결할 수 있다. 상부 플레이트(310) 상에는 연성회로기판이 형성되어, 전후면의 버스바 프레임(300)을 전기적으로 연결할 수 있다.
엔드 플레이트(320)는 전지셀 적층체(100) 및 전지셀 적층체(100)의 전후면에 형성된 버스바 프레임(300)을 커버하도록 전지셀 적층체(100)의 전후방에 형성될 수 있다. 엔드 플레이트(320)는 프레임(200)과 용접을 통해 결합하여 전지셀 적층체(100)와 외부와의 연결을 최대한 차단시키며, 동시에 외부의 물리력으로부터 버스바 프레임(300) 및 이와 연결된 여러 전장품을 보호하고, 전지팩에 장착되기 위한 전지 모듈 마운팅 구조를 포함할 수 있다.
받침부(400)는 버스바 프레임(300)과 일체로 형성되어, 버스바 프레임(300)의 하단에서 버스바 프레임(300)의 프레임면과 수직을 이루도록 돌출 형성될 수 있다. 받침부(400)는 편평하게 형성될 수 있으며, 이를 통해 버스바 프레임(300)의 하단에서 전지셀 적층체(100)의 하면과 프레임(200)의 하면 사이에 형성된 수평 공간에 삽입될 수 있다.
도 6을 참조하면, 받침부(400)는 가운데로 갈수록 돌출폭(W)이 증가할 수 있다. 따라서 받침부(400)의 돌출폭(W)은 받침부(400)의 가운데에서 가장 길게 형성될 수 있고, 이와 같이 가운데 부분에서 돌출폭(W)이 가장 긴 V자 형상으로 인해, 버스바 프레임(300) 및 받침부(400)를 프레임(200)에 삽입시 조립성을 향상시킬 수 있다. 보다 상세하게는, V자 형상의 뾰족한 부분부터 프레임(200)에 삽입되므로 삽입 과정에서 버스바 프레임(300) 및 받침부(400)의 손상이 최소화될 수 있다. 이에 대비하여 받침부의 돌출폭이 모두 동일한 구조를 가정하면, 받침부가 프레임에 삽입될 시 받침부의 양단 끝부분이 프레임의 양측면에 걸릴 가능성이 높아지므로 본 발명의 실시예에 따른 V자 형상에 대비하여 조립성이 떨어질 수 있다.
가이드(410)는 받침부(400)의 가운데에 형성되고, 가이드(410)를 따라 받침부(400)가 프레임(200) 내부로 삽입된다. 도 2 및 도 3에 도시된 비교에와 대비해보면, 본 발명의 일 실시예에서는 받침부(400)에 가이드가 형성되어, 받침부(400) 자체의 강성을 강화시킬 수 있고, 가이드(410)가 형성된 방향으로 버스바 프레임(300) 및 받침부(400)가 프레임 내부로 삽입됨으로써, 받침부와 프레임 하면 간의 간섭을 최소화할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가이드(410)는 버스바 프레임(300)과 연결된 부분에서부터 받침부(400)의 끝부분까지 연장 형성될 수 있다. 또한 가이드(410)는 버스바 프레임(300)이 프레임(200) 내부로 삽입되는 방향이 길이 방향이 되도록 형성될 수 있다. 가이드(410)는 상측으로 볼록하게 형성될 수 있다. 가이드(410)의 하측은 오목하게 형성된 가이드 공간이 마련될 수 있다.
이하, 도 11 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 변형된 실시예에 따른 챔버부가 형성된 전지 모듈에 대해 설명한다.
도 11은 본 발명의 변형된 실시예에 따른 챔퍼부가 형성된 전지 모듈로서, 도 7의 D부분을 확대한 도면이다. 도 12는 본 발명의 변형된 실시예에 따른 챔퍼부가 형성된 전지 모듈로서, 도 5의 C-C' 부분을 나타낸 도면이다. 도 13은 도 12에 도시된 챔퍼부의 형상이 변형된 모습을 나타낸 도면이다.
도 11 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 전지 모듈은, 챔퍼부(411)가 가이드(410)의 끝부분에 형성될 수 있다. 이때 챔퍼부는(411) 상단이 하단보다 더 돌출되도록 사선 방향으로 커팅 형성될 수 있다. 또한 프레임(200)의 하면 양단 중앙에는, 챔퍼부(411)와 대응되도록 사선 방향으로 커팅 형성된 챔퍼 대응부(210)가 형성될 수 있다.
커팅 구조를 가진 챔퍼부(411)가 가이드(410)의 끝부분에 형성됨으로써, 버스바 프레임(300) 및 받침부(400)를 조립할 시 챔퍼부(411)의 경사에 의해 받침부(400)를 보다 자연스럽게 프레임(200) 내부로 삽입시킬 수 있다. 또한 프레임(200)의 하면 양단 중앙서 챔퍼부(411)와 대응되도록 형성된 챔퍼 대응부(210)를 통해, 챔퍼부(411)가 형성된 가이드(410) 및 받침부(400)가 챔퍼 대응부(210)의 경사면을 이용하여 한층 더 부드럽게 프레임(200) 내부로 삽입될 수 있다.
또한 받침부(400)에서 가장 돌출된 부분이 상측으로 볼록하게 형성된 가이드 끝부분에 형성된 챔퍼부 상단(411a)인바, 받침부(400)가 프레임(200) 내부로 삽입시, 공차로 볼 수 있는 챔퍼부 상단(411a)과 프레임(200) 하단 사이의 받침부 삽입 간격(G)이 충분하게 확보되어, 받침부(400)와 프레임(200) 하면 모서리 간 충돌을 최대한 방지할 수 있다.
이에 대비하여, 도 2 및 도 3에 도시된 비교예에서, 가이드가 형성되어 있지 않은 받침부(40)와 프레임(20)의 하면 사이 거리(g)는 본 발명의 일 실시예에 따른 받침부 삽입 간격(G)보다 작게 형성될 수 있다. 비교예에 의하면, 받침부(40)와 프레임(20) 하면 사이 거리(g)는 최대 약 0.7mm 정도로 형성되는 반면, 본 발명의 실시예들에 따른 받침부 삽입 간격(G)은 최대 약 2.2mm 정도로 형성될 수 있다.
도 13을 참조하면, 챔퍼부(411')의 형상이 뭉툭하게 형성될 수 있다. 또한 챔퍼부(411')와 대응하는 챔퍼 대응부(210')의 형상 또한 마찬가지로 뭉툭하게 형성될 수 있다. 이를 통해 챔퍼부(411')와 챔퍼 대응부(210')의 접촉면적을 최소화하여 접촉면에 따른 마찰력을 최소화 할 수 있어 챔퍼부(411')를 포함하는 받침부(400)를 프레임(200) 내부로 보다 손쉽게 삽입시킬 수 있다.
이하, 도 14를 참조하여 본 발명의 변형된 실시예에 따른 가이드 돌출부가 형성된 전지 모듈에 대해 설명한다.
도 14는 본 발명의 변형된 실시예에 따른 가이드 돌출부가 형성된 전지 모듈이 조립되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 전지 모듈은, 프레임(200)의 하면에 가이드(410)와 대응되도록 형성된 가이드 돌출부(220)가 형성되고, 받침부(400)가 프레임(200) 내부로 삽입될 시 가이드(410)는 가이드 돌출부(220)와 조립된 상태로 가이드 돌출부(220)를 따라 삽입될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가이드(410)는 상측이 볼록하게 형성되며, 상대적으로 하측은 오목한 형태의 가이드 공간이 형성될 수 있다. 가이드 돌출부(220)는, 상기 가이드 공간에 대응되는 형상으로 형성되고, 가이드(410)가 가이드 돌출부(220)에 조립되어 가이드 돌출부(220)를 타고 프레임(200) 내부로 슬라이딩 삽입될 수 있도록 형성될 수 있다.
가이드 돌출부(220)를 통해 가이드(410)가 프레임(200) 내부로 정확한 방향으로 삽입될 수 있으며, 이를 통해 받침부(400)와 버스바 프레임(300)이 손상 없이 정확한 위치로 장착되어 전지 모듈의 조립시 발생할 수 있는 부품 파손에 의한 2차 손상을 미연에 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈은 하나 또는 그 이상이 팩 케이스 내에 패키징되어 전지 팩을 형성할 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.
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.
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.
100: 전지셀 적층체
110: 전지셀
200: 프레임
210: 챔퍼 대응부
220: 가이드 돌출부
300: 버스바 프레임
310: 상부 플레이트
320: 엔드 플레이트
400: 받침부
410: 가이드
411: 챔퍼부
411a: 챔퍼부 상단
411b: 챔퍼부 하단
G: 받침부 삽입 간격
W: 돌출폭

Claims (11)

  1. 복수의 전지셀이 적층되어 있는 전지셀 적층체;
    상기 전지셀 적층체의 상하좌우면을 커버하는 프레임;
    상기 전지셀 적층체의 전후면을 커버하는 버스바 프레임; 및
    상기 버스바 프레임의 하단으로부터 돌출 형성된 받침부를 포함하고,
    상기 받침부에는 가이드가 형성되고, 상기 가이드를 따라 상기 받침부가 상기 프레임 내부로 삽입되는 전지 모듈.
  2. 제1항에서,
    상기 가이드는 상기 버스바 프레임과 연결된 부분에서 상기 받침부의 끝부분까지 연장 형성되는 전지 모듈.
  3. 제2항에서,
    상기 가이드는, 상기 버스바 프레임이 상기 프레임 내부로 삽입되는 방향으로 형성되는 전지 모듈.
  4. 제1항에서,
    상기 가이드는 상측으로 볼록하게 형성되는 전지 모듈.
  5. 제4항에서,
    상기 가이드의 끝부분에는 챔퍼부가 형성되는 전지 모듈.
  6. 제5항에서,
    상기 챔퍼부는 상단이 하단보다 더 돌출되도록 사선 방향으로 커팅 형성된 전지 모듈.
  7. 제6항에서,
    상기 프레임의 하면 양단 중앙에는, 상기 챔퍼부와 대응되도록 사선 방향으로 커팅 형성된 챔퍼 대응부가 형성된 전지 모듈.
  8. 제1항에서,
    상기 프레임의 하면에는 상기 가이드와 대응되도록 형성된 가이드 돌출부가 형성되고,
    상기 받침부가 상기 프레임 내부로 삽입될 시 상기 가이드는 상기 가이드 돌출부와 조립된 상태로 상기 가이드 돌출부를 따라 삽입되는 전지 모듈.
  9. 제1항에서,
    상기 받침부는 편평하게 형성되어, 상기 버스바 프레임의 하단에서 상기 전지셀 적층체의 하면과 상기 프레임의 하면 사이에 형성된 공간으로 삽입되는 전지 모듈.
  10. 제9항에서,
    상기 받침부는 가운데로 갈수록 돌출폭이 증가하는 전지 모듈.
  11. 제1항에 따른 전지 모듈을 포함하는 전지팩.
KR1020200001003A 2020-01-03 2020-01-03 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩 KR20210087819A (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200001003A KR20210087819A (ko) 2020-01-03 2020-01-03 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
JP2021553868A JP7258376B2 (ja) 2020-01-03 2020-12-23 電池モジュールおよびこれを含む電池パック
PCT/KR2020/019006 WO2021137519A1 (ko) 2020-01-03 2020-12-23 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
US17/437,757 US20220140429A1 (en) 2020-01-03 2020-12-23 Battery module and battery pack including the same
CN202080028849.3A CN113692671B (zh) 2020-01-03 2020-12-23 电池模块和包括该电池模块的电池组
EP20910676.4A EP3916896A4 (en) 2020-01-03 2020-12-23 BATTERY MODULE AND BATTERY PACK WITH IT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200001003A KR20210087819A (ko) 2020-01-03 2020-01-03 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210087819A true KR20210087819A (ko) 2021-07-13

Family

ID=76685973

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200001003A KR20210087819A (ko) 2020-01-03 2020-01-03 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20220140429A1 (ko)
EP (1) EP3916896A4 (ko)
JP (1) JP7258376B2 (ko)
KR (1) KR20210087819A (ko)
CN (1) CN113692671B (ko)
WO (1) WO2021137519A1 (ko)

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3806527B2 (ja) * 1998-10-30 2006-08-09 三洋電機株式会社 電気機器のケースとその製造方法
KR100892046B1 (ko) * 2006-09-18 2009-04-07 주식회사 엘지화학 전지모듈 및 그것을 포함하고 있는 중대형 전지팩
CN201655873U (zh) * 2010-02-02 2010-11-24 国基电子(上海)有限公司 电池座
JP2013243061A (ja) * 2012-05-21 2013-12-05 Nec Energy Devices Ltd 電池モジュール
KR101638113B1 (ko) * 2013-05-06 2016-07-08 주식회사 엘지화학 배터리 팩 및 이에 적용되는 보호회로모듈
JP6260487B2 (ja) * 2014-07-31 2018-01-17 株式会社Gsユアサ 蓄電装置
KR102102927B1 (ko) * 2016-10-06 2020-04-21 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
KR102036085B1 (ko) * 2016-12-23 2019-10-24 에스케이이노베이션 주식회사 이차 전지 모듈
WO2018124494A2 (ko) * 2016-12-27 2018-07-05 주식회사 유라코퍼레이션 버스바 어셈블리 및 프레임 조립체
KR102162968B1 (ko) * 2017-04-07 2020-10-07 주식회사 엘지화학 확장형 배터리 모듈 구조를 갖는 배터리 팩
KR102148993B1 (ko) * 2017-06-13 2020-08-27 주식회사 엘지화학 배터리 모듈
KR102201332B1 (ko) * 2017-10-24 2021-01-08 주식회사 엘지화학 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
KR102259416B1 (ko) * 2017-12-14 2021-06-01 주식회사 엘지에너지솔루션 버스바 어셈블리를 포함하는 배터리 모듈
CN207901532U (zh) * 2018-02-10 2018-09-25 福建省龙竣金属制品有限公司 方导柱模架
KR102150679B1 (ko) * 2018-03-13 2020-09-01 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
KR102340898B1 (ko) * 2018-03-30 2021-12-16 주식회사 엘지에너지솔루션 조립성이 향상된 버스바 프레임을 구비한 배터리 모듈
KR102354401B1 (ko) * 2018-04-25 2022-01-20 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR20200084450A (ko) * 2018-12-26 2020-07-13 주식회사 엘지화학 효율적인 조립 구조를 갖는 배터리 모듈 및 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 자동차
CN210074013U (zh) * 2019-08-29 2020-02-14 桑顿新能源科技(长沙)有限公司 电池模组汇流板、电池模组以及二次电池和耗电装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021137519A1 (ko) 2021-07-08
EP3916896A4 (en) 2022-06-08
CN113692671B (zh) 2023-08-08
EP3916896A1 (en) 2021-12-01
CN113692671A (zh) 2021-11-23
JP2022524161A (ja) 2022-04-27
US20220140429A1 (en) 2022-05-05
JP7258376B2 (ja) 2023-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3761396B1 (en) Battery module including protective cover for covering flexible printed circuit board
JP7055487B2 (ja) 衝撃吸収構造を有するコネクタを含む電池モジュール
KR20140085890A (ko) 고전압 배터리팩용 배터리모듈 조립체
US20190148689A1 (en) Battery pack including fixing part
CN113711433A (zh) 电池模块和包括该电池模块的电池组
KR20210112919A (ko) 전지 모듈 및 그 제조 방법
CN113812035B (zh) 电池模块、其制造方法以及电池组
CN113748564B (zh) 电池模块以及包括该电池模块的电池组
KR102466503B1 (ko) 전지 모듈 및 그 제조 방법
US20220376340A1 (en) Battery Module and Battery Pack Including the Same
KR102503536B1 (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
KR20210098705A (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
CN113728502A (zh) 电池模块及包含该电池模块的电池组
KR20210063942A (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
US20230012792A1 (en) Battery module and battery pack including the same
KR20210087819A (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
KR20210113049A (ko) 전지 모듈 및 그 제조 방법
KR102472690B1 (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
KR20210125723A (ko) 전지 모듈 및 그 제조 방법
KR20210048329A (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
KR20220033856A (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
KR20210070774A (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩
KR20210113754A (ko) 전지팩 및 이를 포함하는 디바이스
KR20240012310A (ko) 배터리 팩 및 이를 포함하는 디바이스
KR20210069426A (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination