KR20210110077A - Battery module and battery pack including the same - Google Patents

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KR20210110077A
KR20210110077A KR1020200025541A KR20200025541A KR20210110077A KR 20210110077 A KR20210110077 A KR 20210110077A KR 1020200025541 A KR1020200025541 A KR 1020200025541A KR 20200025541 A KR20200025541 A KR 20200025541A KR 20210110077 A KR20210110077 A KR 20210110077A
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주재현
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Abstract

The present invention relates to a battery module applying a part separation prevention structure and a battery pack including the same. According to embodiments of the present invention, the battery module comprises: a battery cell stack in which a plurality of battery cells are stacked; a frame accommodating the battery cell stack; an end plate covering the front and rear surfaces of the frame; an insulating cover disposed between the end plate and the battery cell stack and covering the battery cell stack; and a nut assembly formed on one side of the insulating cover. The nut assembly includes a nut and a nut frame into which the nut is inserted and a protrusion part fixing the inserted nut is formed in the nut frame.

Description

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

본 발명은 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 부품 이탈 방지 구조를 적용한 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module and a battery pack including the same, and more particularly, to a battery module to which a component separation prevention structure is applied and a battery pack including 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.Secondary batteries are receiving a lot of attention as an energy source in various product groups such as mobile devices and electric vehicles. Such a secondary battery is a powerful energy resource that can replace the use of conventional products using fossil fuels, and is in the spotlight as an eco-friendly energy source because no by-products are generated due to energy use.

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 high-capacity secondary battery structure, including the use of secondary batteries as an energy storage source, increases, the demand for a battery pack having a multi-module structure in which a plurality of secondary batteries are assembled in series/parallel connected battery pack 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, when configuring a battery pack by connecting a plurality of battery cells in series/parallel, a battery module including at least one battery cell is configured, and other components are added using the at least one battery module to form a battery pack. The general way to configure

이러한 전지 모듈은 복수의 전지셀이 적층되어 있는 전지셀 적층체, 전지셀 적층체를 수용하는 프레임, 프레임 전후면을 커버하는 엔드 플레이트, 엔드 플레이트와 전지셀 적층체 사이에 위치하고, 전지셀 적층체를 커버하는 절연 커버 및 절연 커버에 결합된 너트를 포함한다.Such a battery module includes a battery cell stack in which a plurality of battery cells are stacked, a frame accommodating the battery cell stack, an end plate covering the front and rear sides of the frame, and positioned between the end plate and the battery cell stack, the battery cell stack It includes an insulating cover that covers the and a nut coupled to the insulating cover.

도 1은 종래 전지 모듈의 분해 사시도이다. 도 2는 종래 전지 모듈에서 너트가 장착된 부분을 나타낸 도면이다. 도 3은 도 2의 A 부분으로, 종래 너트의 이탈이 발생하는 모습을 나타낸 도면이다.1 is an exploded perspective view of a conventional battery module. FIG. 2 is a view showing a part on which a nut is mounted in a conventional battery module. 3 is a view showing a state in which separation of the conventional nut occurs as part A of FIG. 2 .

도 1 내지 도 3을 참조하면, 종래 전지 모듈에서는, 복수의 전지셀(11)이 적층되어 있는 전지셀 적층체(10), 전지셀 적층체(10)를 수용하는 프레임(20), 전지셀 적층체(10)의 전후면을 커버하는 버스바 프레임(21), 전지셀 적층체(10)의 상면에 형성되어 전지셀 적층체(10)의 양단에 형성된 버스바 프레임(21)을 연결하는 상부 플레이트(22), 전지셀 적층체(10) 기준 버스바 프레임(21)의 외측을 커버하는 절연 커버(40) 및 엔드 플레이트(30)를 포함한다.1 to 3 , in a conventional battery module, a battery cell stack 10 in which a plurality of battery cells 11 are stacked, a frame 20 accommodating the battery cell stack 10 , and a battery cell The bus bar frame 21 covering the front and rear surfaces of the stack 10 is formed on the upper surface of the battery cell stack 10 to connect the bus bar frame 21 formed at both ends of the battery cell stack 10 . The upper plate 22 , the battery cell stack 10 includes an insulating cover 40 and an end plate 30 that cover the outside of the reference bus bar frame 21 .

절연 커버(40)에는 너트 어셈블리(50)가 형성되고, 너트 어셈블리(50)에는 너트(52)가 삽입되는 구조가 형성된다. 종래에는 너트를 너트 어셈블리에 고정하기 위하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 너트(52)의 허리부(52a)는 잘록하게 형성되고, 너트 어셈블리(50)에 형성된 걸림 막대(51a)가 너트(52)의 허리부(52a)에 걸린 구조를 통해 너트(52)를 너트 어셈블리(50)에 고정하였으나, 제품의 편차 및 제품 공차 수준에 따라 걸림 각도, 걸리는 힘의 차이가 발생하여 너트가 빠질 수 있는 문제가 있었다.A nut assembly 50 is formed in the insulating cover 40 , and a structure in which a nut 52 is inserted is formed in the nut assembly 50 . Conventionally, in order to fix the nut to the nut assembly, as shown in FIG. 3 , the waist portion 52a of the nut 52 is narrowly formed, and the locking bar 51a formed in the nut assembly 50 is connected to the nut ( Although the nut 52 was fixed to the nut assembly 50 through the structure caught on the waist portion 52a of 52), the nut may come off due to differences in the angle of engagement and force depending on product deviation and product tolerance level. there was a problem

본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 너트가 빠지지 않는 너트 어셈블리 구조를 포함하는 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a battery module including a nut assembly structure in which a nut does not fall out, and a battery pack including the same.

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 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 모듈 및 이를포함하는 전지팩은, 복수의 전지셀이 적층되어 있는 전지셀 적층체; 상기 전지셀 적층체를 수용하는 프레임; 상기 프레임의 전후면을 커버하는 엔드 플레이트; 상기 엔드 플레이트와 상기 전지셀 적층체 사이에 위치하고, 상기 전지셀 적층체를 커버하는 절연 커버; 및 상기 절연 커버의 일측에 형성된 너트 어셈블리를 포함하고, 상기 너트 어셈블리는, 너트 및 상기 너트가 삽입되는 너트 프레임을 포함하고, 상기 너트 프레임에는, 삽입된 상기 너트를 고정하는 돌기부가 형성된다.A battery module and a battery pack including the same according to an embodiment of the present invention for realizing the above object include: a battery cell stack in which a plurality of battery cells are stacked; a frame for accommodating the battery cell stack; an end plate covering the front and rear surfaces of the frame; an insulating cover positioned between the end plate and the battery cell stack and covering the battery cell stack; and a nut assembly formed on one side of the insulating cover, wherein the nut assembly includes a nut and a nut frame into which the nut is inserted, and a protrusion for fixing the inserted nut is formed in the nut frame.

상기 너트는, 상측에 두개의 너트 구멍이 형성되고, 상기 두개의 너트 구멍 사이에는, 상기 너트의 하측에서 중앙으로 중공의 돌기 삽입부가 형성되며, 상기 돌기부는 상기 돌기 삽입부에 삽입되어 상기 너트를 고정할 수 있다.In the nut, two nut holes are formed on the upper side, and between the two nut holes, a hollow protrusion insertion part is formed from the lower side to the center of the nut, and the protrusion part is inserted into the protrusion insertion part to tighten the nut. can be fixed

상기 돌기 삽입부는, 하측에 형성된 제1 중공부; 상기 제1 중공부의 상측에서 상기 제1 중공부와 연결되고, 상기 제1 중공부의 내경보다 큰 내경을 가지는 제2 중공부; 및 상기 제1 중공부와 상기 제2 중공부 사이에 형성된 걸림면을 포함할 수 있다.The protrusion insertion portion, the first hollow formed on the lower side; a second hollow part connected to the first hollow part from an upper side of the first hollow part and having an inner diameter greater than the inner diameter of the first hollow part; and a locking surface formed between the first hollow part and the second hollow part.

상기 돌기부는 상기 너트 어셈블리의 바닥부에서 상측으로 돌출 형성되고, 상기 돌기부 상단에는 테이퍼부가 형성될 수 있다.The protrusion may be formed to protrude upward from the bottom of the nut assembly, and a tapered portion may be formed at an upper end of the protrusion.

상기 돌기부를 상기 돌기 삽입부에 삽입시, 상기 테이퍼부는 상기 제1 중공부를 통과하여 상기 제2 중공부에 위치할 수 있다.When the protrusion part is inserted into the protrusion insertion part, the tapered part may pass through the first hollow part and be positioned in the second hollow part.

상기 돌기부의 삽입시, 상기 테이퍼부의 하면은 상기 걸림면과 대응하도록 위치할 수 있다.When the protrusion is inserted, a lower surface of the tapered portion may be positioned to correspond to the engaging surface.

상기 돌기부의 중심에는 수직 방향으로 갈라진 틈이 형성되고, 상기 틈을 중심으로 양측의 돌기부가 서로 이격되어 형성될 수 있다.A vertical crack may be formed in the center of the protrusion, and the protrusions on both sides may be spaced apart from each other around the gap.

상기 너트 어셈블리는 상기 절연 커버의 양측에 형성될 수 있다.The nut assembly may be formed on both sides of the insulating cover.

상기 너트 프레임에는 두개의 상기 너트가 삽입되고, 두개의 상기 너트 사이에는 홀이 형성된 플레이트가 상기 두개의 너트와 일체로 형성되며, 상기 돌기부는 상기 플레이트에 형성된 홀을 관통하여 상기 플레이트 및 두개의 상기 너트와 결합할 수 있다.The two nuts are inserted into the nut frame, and a plate having a hole formed between the two nuts is integrally formed with the two nuts, and the protrusion passes through the hole formed in the plate to form the plate and the two nuts. Can be combined with a nut.

상기 플레이트는 상기 두개의 너트의 허리부와 결합할 수 있다.The plate may engage the waist portions of the two nuts.

상기 돌기부의 상단에는 테이퍼부가 형성되고, 상기 돌기부의 관통시 상기 테이퍼부의 하면과 상기 플레이트의 상면은 서로 대응하도록 위치할 수 있다.A tapered portion may be formed at an upper end of the protrusion, and a lower surface of the tapered portion and an upper surface of the plate may be positioned to correspond to each other when the protrusion penetrates.

상기 돌기부의 중심에는 수직 방향으로 갈라진 십자 형상의 틈이 형성되고, 상기 틈을 중심으로 틈 사이들에 형성된 돌기부가 서로 이격되어 형성될 수 있다.A vertical cross-shaped gap may be formed in the center of the protrusion, and the protrusions formed between the gaps may be formed to be spaced apart from each other based on the gap.

본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩은, 돌기부의 테이퍼부를 이용하여 너트가 한번 삽입되면 빠지지 않도록 하는 너트 고정 구조를 제공한다.A battery module and a battery pack including the same according to an embodiment of the present invention provide a nut fixing structure that prevents the nut from coming off once the nut is inserted by using the tapered portion of the protrusion.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, 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 모듈의 분해 사시도이다.
도 2는 종래 전지 모듈에서 너트가 장착된 부분을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 A 부분으로, 종래 너트의 이탈이 발생하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 너트 어셈블리가 장착된 부분을 나타낸 도면이다.
도 6(a)는 너트의 사시도, 도 6(b)는 도 6(a)의 D-D' 부분을 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 너트가 빠진 상태의 도 5의 B 부분을 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7의 E-E' 부분을 나타낸 도면이다.
도 9는 도 5의 C-C' 부분을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 너트가 너트 프레임에 장착된 모습을 나타낸 도면이다.
도 11(a)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 너트의 사시도, 도 11(b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 너트의 정면도, 도 11(c)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 너트의 상면도이다.1 is an exploded perspective view of a conventional battery module.
FIG. 2 is a view showing a part on which a nut is mounted in a conventional battery module.
3 is a view showing a state in which separation of the conventional nut occurs as part A of FIG. 2 .
4 is an exploded perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a portion to which a nut assembly according to an embodiment of the present invention is mounted.
Figure 6 (a) is a perspective view of the nut, Figure 6 (b) is a cross-sectional view showing the portion DD' of Figure 6 (a).
7 is a view showing a portion B of FIG. 5 in a state in which a nut is removed according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a view showing a portion EE′ of FIG. 7 .
9 is a view showing a portion CC′ of FIG. 5 .
10 is a view showing a state in which a nut according to another embodiment of the present invention is mounted on a nut frame.
Figure 11 (a) is a perspective view of a nut according to another embodiment of the present invention, Figure 11 (b) is a front view of a nut according to another embodiment of the present invention, Figure 11 (c) is another embodiment of the present invention It is a top view of the nut.

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.It should be understood that the embodiments described below are illustratively shown to help understanding of the invention, and that the present invention may be implemented with various modifications different from the embodiments described herein. However, in the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or component may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description and detailed illustration thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are not drawn to scale in order to help 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 components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

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, the terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the scope of rights. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as "comprises", "consists of" or "consisting It should be understood that this does not preclude the possibility of addition or existence of further other features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하, 도 4 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈 및 이에 장착된 너트에 대해 설명한다.Hereinafter, a battery module and a nut mounted thereon according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 6 .

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈의 분해 사시도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 너트 어셈블리가 장착된 부분을 나타낸 도면이다. 도 6(a)는 너트의 사시도, 도 6(b)는 도 6(a)의 D-D' 부분을 나타낸 단면도이다.4 is an exploded perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention. 5 is a view showing a portion to which a nut assembly according to an embodiment of the present invention is mounted. Figure 6 (a) is a perspective view of the nut, Figure 6 (b) is a cross-sectional view showing the portion D-D' of Figure 6 (a).

도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈은, 복수의 전지셀(110)이 적층되어 있는 전지셀 적층체(100), 전지셀 적층체(100)를 수용하는 프레임(200), 프레임(200)의 전후면을 커버하는 엔드 플레이트(300), 엔드 플레이트(300)와 전지셀 적층체(100) 사이에 위치하고, 전지셀 적층체(100)를 커버하는 절연 커버(400) 및 절연 커버(400)의 일측에 형성된 너트 어셈블리(500)를 포함하고, 너트 어셈블리(500)는, 너트(520) 및 너트(520)가 삽입되는 너트 프레임(510)을 포함한다.4 to 6 , the battery module according to an embodiment of the present invention includes a battery cell stack 100 in which a plurality of battery cells 110 are stacked, and a battery cell stack 100 accommodating the The frame 200 , the end plate 300 covering the front and rear surfaces of the frame 200 , an insulating cover positioned between the end plate 300 and the battery cell stack 100 , and covering the battery cell stack 100 . 400 and a nut assembly 500 formed on one side of the insulating cover 400 , and the nut assembly 500 includes a nut 520 and a nut frame 510 into which the nut 520 is inserted.

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.The battery cell 110 is a secondary battery and may be configured as a pouch-type secondary battery. The battery cells 110 may be configured in plurality, and the plurality of battery cells 110 may be stacked to each other to be electrically connected to each other to form the battery cell stack 100 . Each of the plurality of battery cells may include an electrode assembly, a battery case, and an electrode lead protruding from the electrode assembly.

프레임(200)은 상하좌우면으로 형성되거나, U자형 프레임 및 상부 플레이트로 형성되어, 전지셀 적층체(100)의 상하좌우면을 커버하도록 형성될 수 있다. 프레임(200)을 통해 내부에 수용된 전지셀 적층체(100)를 물리적으로 보호할 수 있다.The frame 200 may be formed of up, down, left and right surfaces, or may be formed of a U-shaped frame and an upper plate to cover the upper, lower, left, and right surfaces of the battery cell stack 100 . It is possible to physically protect the battery cell stack 100 accommodated therein through the frame 200 .

버스바 프레임(210)은, 전지셀 적층체의 전후면에 형성되어, 전지셀 적층체의 전후면에 형성된 전극 리드들과 전기적으로 연결될 수 있다. 상부 플레이트(220)는 버스바 프레임(210)의 상단을 연결하도록 형성될 수 있다. 연성회로기판부(230)는 상부 플레이트(220)의 하측에 형성되고, 버스바 프레임(210)과 전기적으로 연결될 수 있다.The bus bar frame 210 may be formed on the front and rear surfaces of the battery cell stack and may be electrically connected to electrode leads formed on the front and rear surfaces of the battery cell stack. The upper plate 220 may be formed to connect the upper ends of the bus bar frame 210 . The flexible circuit board unit 230 may be formed under the upper plate 220 and may be electrically connected to the bus bar frame 210 .

엔드 플레이트(300)는 전지셀 적층체(100) 기준 버스바 프레임(210)의 외측에 각각 형성되어, 전지셀 적층체(100) 및 버스바 프레임(200)을 커버하도록 형성될 수 있다. 엔드 프레이트(300)는 외부의 충격으로부터 버스바 프레임(210), 전지셀 적층체(100) 및 이와 연결된 여러 전장품을 보호하고, 동시에 전지셀 적층체(10))와 외부 전원과의 전기적 연결을 안내할 수 있다. 엔드 플레이트(300)와 버스바 프레임(210) 사이에는 절연 부재가 삽입되어, 버스바 프레임(210)과 외부와의 전기적 연결을 차단할 수 있다. 엔드 플레이트(300)의 외측에는 커넥터가 형성되어, 전지셀 적층체(100)의 전압, 온도와 관련된 정보를 센싱하여 외부로 전달할 수 있다.The end plate 300 may be formed on the outside of the reference bus bar frame 210 of the battery cell stack 100 to cover the battery cell stack 100 and the bus bar frame 200 . The end plate 300 protects the bus bar frame 210, the battery cell stack 100, and various electrical components connected thereto from external impact, and at the same time provides an electrical connection between the battery cell stack 10) and an external power source. can guide you An insulating member may be inserted between the end plate 300 and the bus bar frame 210 to block electrical connection between the bus bar frame 210 and the outside. A connector is formed on the outside of the end plate 300 to sense information related to the voltage and temperature of the battery cell stack 100 and transmit it to the outside.

절연 커버(400)는 엔드 플레이트(300)와 버스바 프레임(210) 사이에 위치하고, 전지셀 적층체 및 버스바 프레임을 커버하도록 형성될 수 있다. 이를 통해 버스바 프레임(210)과 전지 모듈의 외부 전장품 간의 불필요한 전기적 연결을 차단할 수 있다.The insulating cover 400 is positioned between the end plate 300 and the bus bar frame 210 and may be formed to cover the battery cell stack and the bus bar frame. Through this, unnecessary electrical connection between the bus bar frame 210 and the external electrical components of the battery module can be blocked.

너트 어셈블리(500)는 절연 커버(400)의 일측에 형성되어 절연 커버(400)와 결합될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같이, 너트 어셈블리(500)는 절연 커버(400)의 양측에 형성될 수 있다. 너트 어셈블리(500)는 너트 프레임(510) 및 너트 프레임(510)에 삽입되는 너트(520)를 포함하며, 너트(520)는 버스바 프레임(210)에 형성된 단자 버스바와 연결되어, 버스바 프레임(210)과 외부 전원을 전기적으로 연결시킬 수 있다.The nut assembly 500 may be formed on one side of the insulating cover 400 to be coupled to the insulating cover 400 . According to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5 , the nut assembly 500 may be formed on both sides of the insulating cover 400 . The nut assembly 500 includes a nut frame 510 and a nut 520 inserted into the nut frame 510 , the nut 520 is connected to a terminal bus bar formed in the bus bar frame 210 , and the bus bar frame 210 and an external power source may be electrically connected.

본 발명의 일 실시예에 따른 너트(520)는, 도 6을 참조하면, 너트(520)의 상측에는 두개의 너트 구멍(521, 522)이 형성되고, 두개의 너트 구멍(521, 522) 사이에는 너트(520)의 하측에서 중앙으로 중공의 돌기 삽입부(523)가 형성되며, 후술할 돌기부는 돌기 삽입부(523)에 삽입되어 너트(520)를 고정할 수 있다.In the nut 520 according to an embodiment of the present invention, referring to FIG. 6 , two nut holes 521 and 522 are formed on the upper side of the nut 520 , and between the two nut holes 521 and 522 . A hollow protrusion insertion part 523 is formed from the lower side of the nut 520 to the center, and the protrusion part, which will be described later, is inserted into the protrusion insertion part 523 to fix the nut 520 .

이때, 돌기 삽입부(523)는, 하측에 형성된 제1 중공부(523a), 제1 중공부(523a)의 상측에서 제1 중공부(523a)와 연결되고, 제1 중공부(523a)의 내경보다 큰 내경을 가지는 제2 중공부(523b) 및 제1 중공부(523a)와 제2 중공부(523b) 사이에 형성된 걸림면(523c)을 포함할 수 있다. 후술할 돌기부가 제1 중공부(523a), 제2 중공부(523b) 및 걸림면(523c)을 통해 너트(520)와 연결되어 너트(520)가 너트 프레임(510)으로부터 이탈하는 현상을 방지할 수 있다.At this time, the protrusion insertion part 523 is connected to the first hollow part 523a formed on the lower side, the first hollow part 523a from the upper side of the first hollow part 523a, and the first hollow part 523a It may include a second hollow portion 523b having an inner diameter greater than the inner diameter and a locking surface 523c formed between the first hollow portion 523a and the second hollow portion 523b. A protrusion to be described later is connected to the nut 520 through the first hollow portion 523a, the second hollow portion 523b, and the engaging surface 523c to prevent the nut 520 from being separated from the nut frame 510 . can do.

이하, 도 7 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 너트의 장착 구조에 대해 설명한다.Hereinafter, a mounting structure of a nut according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 to 9 .

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 너트가 빠진 상태의 도 5의 B 부분을 나타낸 도면이다. 도 8은 도 7의 E-E' 부분을 나타낸 도면이다. 도 9는 도 5의 C-C' 부분을 나타낸 도면이다.7 is a view showing a portion B of FIG. 5 in a state in which a nut is removed according to an embodiment of the present invention. 8 is a view illustrating a portion E-E′ of FIG. 7 . 9 is a view showing a portion C-C' of FIG. 5 .

본 발명의 일 실시예에 따르면, 너트 프레임(510)에는 너트(520)를 고정하는 돌기부(511)가 형성된다. 이때, 돌기부(511)는 돌기 삽입부(523)에 삽입되어 너트(520)를 고정시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a protrusion 511 for fixing the nut 520 is formed on the nut frame 510 . At this time, the protrusion 511 may be inserted into the protrusion insertion part 523 to fix the nut 520 .

돌기부(511)는 너트 어셈블리(500)의 바닥부(510a)에서 상측으로 돌출 형성되고, 돌기부(511)의 상단에는 테이퍼부(511a)가 형성될 수 있다. 돌기부(511)를 돌기 삽입부(523)에 삽입시, 테이퍼부(511a)는 제1 중공부(523a)를 통과하여 제2 중공부(523b)에 위치할 수 있다. 이때, 테이퍼부(511a)의 하면(511a1)은 걸림면(523c)과 대응하도록 위치할 수 있다.The protrusion 511 may protrude upward from the bottom portion 510a of the nut assembly 500 , and a tapered portion 511a may be formed at the upper end of the protrusion 511 . When the protrusion 511 is inserted into the protrusion insertion part 523 , the tapered part 511a may pass through the first hollow part 523a and be positioned in the second hollow part 523b. In this case, the lower surface 511a1 of the tapered portion 511a may be positioned to correspond to the engaging surface 523c.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 돌기부(511)의 중심에는 수직 방향으로 갈라진 틈(512)이 형성되고, 틈(512)을 중심으로 양측의 돌기부가 서로 이격되어 형성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a vertical crack 512 is formed in the center of the protrusion 511 , and the protrusions on both sides of the gap 512 may be formed to be spaced apart from each other.

이를 통해, 너트(520)를 너트 프레임(510)에 삽입시, 돌기부(511)의 상단에 형성된 테이퍼부(511a)의 테이퍼진 형상을 통해 테이퍼부(511a)가 제1 중공부(523a) 상에 쉽게 진입할 수 있다. 테이퍼부(511a)의 진입과 동시에 제1 중공부(523a)의 내경에 대응되도록 양측으로 갈라져 있던 돌기부(511)가 오므라들며 양측 돌기부(511) 사이에 형성된 틈(512)이 좁아진 상태로 제1 중공부(523a)를 통과할 수 있다. 제1 중공부(523a)를 통과한 테이퍼부(511a)는 제1 중공부(523a)보다 큰 내경을 가진 제2 중공부(523b) 상에서 오므라들었던 테이퍼부(511a)가 다시 벌어지며 틈(512)이 재형성될 수 있다. 틈(512)이 재형성 됨에 따라 테이퍼부(511a)의 하면(511a1)과 걸림면(523c)이 수직 방향으로 서로 대응되도록 위치할 수 있다. 테이퍼부(511a)의 하면(511a1)과 걸림면(523c)이 수직 방향으로 맞닿을 수 있게 형성됨에 따라, 돌기부(511)의 상단을 형성하는 테이퍼부(511a)가 걸림면(523c)에 의해 제2 중공부(523b)를 벗어나지 못하게 되며, 결과적으로 돌기 삽입부(523)가 형성된 너트(520)가 돌기부(511)가 형성된 너트 프레임(510)에서 이탈되지 않고 장착된 상태를 유지할 수 있다.Through this, when the nut 520 is inserted into the nut frame 510 , the tapered portion 511a is formed on the first hollow portion 523a through the tapered shape of the tapered portion 511a formed at the upper end of the protrusion 511 . can be easily accessed. At the same time as the taper portion 511a enters the first hollow portion 523a, the protrusions 511, which were split on both sides, are retracted to correspond to the inner diameter of the first hollow portion 523a. It may pass through the hollow part 523a. The taper portion 511a that has passed through the first hollow portion 523a is the second hollow portion 523b having a larger inner diameter than the first hollow portion 523a. ) can be reformatted. As the gap 512 is re-formed, the lower surface 511a1 and the engaging surface 523c of the tapered portion 511a may be positioned to correspond to each other in the vertical direction. As the lower surface 511a1 and the engaging surface 523c of the tapered portion 511a are formed to abut in the vertical direction, the tapered portion 511a forming the upper end of the protrusion 511 is closed by the engaging surface 523c. The second hollow portion 523b cannot escape, and as a result, the nut 520 in which the protrusion insertion portion 523 is formed can be maintained in a mounted state without being separated from the nut frame 510 in which the protrusion portion 511 is formed.

이하, 도 10 및 도 11을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 너트 및 너트의 장착 구조에 대해 설명한다.Hereinafter, a nut and a mounting structure of the nut according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 and 11 .

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 너트가 너트 프레임에 장착된 모습을 나타낸 도면이다. 도 11(a)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 너트의 사시도, 도 11(b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 너트의 정면도, 도 11(c)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 너트의 상면도이다.10 is a view showing a state in which a nut according to another embodiment of the present invention is mounted on a nut frame. Figure 11 (a) is a perspective view of a nut according to another embodiment of the present invention, Figure 11 (b) is a front view of a nut according to another embodiment of the present invention, Figure 11 (c) is another embodiment of the present invention It is a top view of the nut.

도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지 모듈은, 너트 프레임(510)에는 두개의 너트(520')가 삽입되고, 두개의 너트(520') 사이에는 홀(531)이 형성된 플레이트(530)가 두개의 너트(520')와 일체로 형성되며, 돌기부(511')는 플레이트(530)에 형성된 홀(531)을 관통하여 플레이트(530) 및 두개의 너트(520')와 결합할 수 있다.10 and 11, in the battery module according to another embodiment of the present invention, two nuts 520' are inserted into the nut frame 510, and a hole 531 between the two nuts 520'. ) formed plate 530 is integrally formed with the two nuts 520 ′, and the protrusion 511 ′ penetrates the hole 531 formed in the plate 530 to form the plate 530 and the two nuts 520 . ') can be combined with

이때, 플레이트(530)는 두개의 너트(520')의 허리부(520a')와 결합할 수 있고, 돌기부(511')상단에는 테이퍼부(511a')가 형성되고, 돌기부(511')의 관통시 테이퍼부(511a')의 하면과 플레이트(530)의 상면(530a)은 서로 대응하도록 위치할 수 있고, 돌기부(511')의 중심에는 수직 방향으로 갈라진 십자 형상의 틈(512')이 형성되고, 틈(512')을 중심으로 틈 사이들에 형성된 돌기부(511')가 서로 이격되어 형성될 수 있다.At this time, the plate 530 may be coupled to the waist portion 520a' of the two nuts 520', and a tapered portion 511a' is formed on the upper end of the protrusion 511', and the protrusion 511'. When penetrating, the lower surface of the tapered portion 511a' and the upper surface 530a of the plate 530 may be positioned to correspond to each other, and the center of the protrusion 511' has a cross-shaped gap 512' split in the vertical direction. The protrusions 511 ′ formed between the gaps with the gap 512 ′ as the center may be formed to be spaced apart from each other.

이를 통해, 너트(520')를 너트 프레임(510)에 삽입시, 돌기부(511')의 상단에 형성된 테이퍼부(511a')의 테이퍼진 형상을 통해 테이퍼부(511a')가 플레이트(530)의 상측 공간으로 쉽게 진입할 수 있다. 테이퍼부(511a')의 진입과 동시에 플레이트(530)의 홀(531)의 내경에 대응되도록 십자 방향으로 갈라져 있던 돌기부(511')가 오므라들며 돌기부(511')사이에 형성된 틈(512')이 좁아진 상태로 홀(531)을 통과할 수 있다. 홀(531)을 통과한 테이퍼부(511a')는 플레이트(530)의 상측 공간에서 오므라들었던 테이퍼부(511a')가 다시 벌어지며 틈(512')이 재형성될 수 있다. 틈(512')이 재형성됨에 따라 테이퍼부(511a')의 하면과 플레이트(530)의 상면(530a)이 수직 방향으로 서로 대응되도록 위치할 수 있다. 테이퍼부(511a')의 하면과 플레이트의 상면(530a)이 수직 방향으로 맞닿을 수 있게 형성됨에 따라, 돌기부(511')의 상단을 형성하는 테이퍼부(511a')가 플레이트(530)에 의해 플레이트(530)의 상측 공간을 벗어나지 못하게 되며, 결과적으로 너트(520')가 너트 프레임(510)에 이탈되지 않고 장착된 상태를 유지할 수 있다.Through this, when the nut 520' is inserted into the nut frame 510, the tapered part 511a' is formed on the plate 530 through the tapered shape of the tapered part 511a' formed at the top of the protrusion 511'. easy access to the upper space of the At the same time as the taper portion 511a' enters, the protrusion 511' that has been split in the cross direction to correspond to the inner diameter of the hole 531 of the plate 530 is retracted, and the gap 512' formed between the protrusions 511'. The hole 531 may pass through the narrowed state. In the tapered portion 511a ′ passing through the hole 531 , the tapered portion 511a ′ concave in the space above the plate 530 may open again and the gap 512 ′ may be re-formed. As the gap 512 ′ is re-formed, the lower surface of the tapered portion 511a ′ and the upper surface 530a of the plate 530 may be positioned to correspond to each other in the vertical direction. As the lower surface of the tapered portion 511a ′ and the upper surface 530a of the plate are formed to abut in the vertical direction, the tapered portion 511a ′ forming the upper end of the protrusion 511 ′ is formed by the plate 530 . It is prevented from leaving the upper space of the plate 530 , and as a result, the nut 520 ′ can be maintained in a mounted state without being separated from the nut frame 510 .

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 may be applied to various devices. Such a device may be applied to transportation means such as an electric bicycle, an electric vehicle, and a hybrid vehicle, but the present invention is not limited thereto and is applicable to various devices that can use a battery module, which 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 it is common in the technical field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Various modifications may be made by those having the knowledge of, of course, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or perspective of the present invention.

100: 전지셀 적층체
110: 전지셀
200: 프레임
210: 버스바 프레임
220: 상부 플레이트
300: 엔드 플레이트
400: 절연 커버
500: 너트 어셈블리
510: 너트 프레임
510a: 바닥부
511, 511': 돌기부
511a, 511a': 테이퍼부
511a1: 테이퍼부 하면
512, 512': 틈
520, 520': 너트
520a': 허리부
521, 522: 너트 구멍
523: 돌기 삽입부
523a: 제1 중공부
523b: 제2 중공부
523c: 걸림면
530: 플레이트
530a: 플레이트 상면
531: 홀100: battery cell stack
110: battery cell
200: frame
210: bus bar frame
220: upper plate
300: end plate
400: insulation cover
500: nut assembly
510: nut frame
510a: bottom
511, 511': protrusion
511a, 511a': tapered part
511a1: tapered lower surface
512, 512': break
520, 520': Nut
520a': waist
521, 522: nut holes
523: projection insertion portion
523a: first hollow part
523b: second hollow part
523c: catching surface
530: plate
530a: upper surface of the plate
531: Hall

Claims (13)

복수의 전지셀이 적층되어 있는 전지셀 적층체;
상기 전지셀 적층체를 수용하는 프레임;
상기 프레임의 전후면을 커버하는 엔드 플레이트;
상기 엔드 플레이트와 상기 전지셀 적층체 사이에 위치하고, 상기 전지셀 적층체를 커버하는 절연 커버; 및
상기 절연 커버의 일측에 형성된 너트 어셈블리를 포함하고,
상기 너트 어셈블리는, 너트 및 상기 너트가 삽입되는 너트 프레임을 포함하고,
상기 너트 프레임에는, 삽입된 상기 너트를 고정하는 돌기부가 형성되는 전지 모듈.a battery cell stack in which a plurality of battery cells are stacked;
a frame for accommodating the battery cell stack;
an end plate covering the front and rear surfaces of the frame;
an insulating cover positioned between the end plate and the battery cell stack and covering the battery cell stack; and
and a nut assembly formed on one side of the insulating cover,
The nut assembly includes a nut and a nut frame into which the nut is inserted,
A battery module in which a protrusion for fixing the inserted nut is formed in the nut frame. 제1항에서,
상기 너트는, 상측에 두개의 너트 구멍이 형성되고, 상기 두개의 너트 구멍 사이에는, 상기 너트의 하측에서 중앙으로 중공의 돌기 삽입부가 형성되며,
상기 돌기부는 상기 돌기 삽입부에 삽입되어 상기 너트를 고정하는 전지 모듈.In claim 1,
In the nut, two nut holes are formed on the upper side, and between the two nut holes, a hollow protrusion insertion portion is formed from the lower side to the center of the nut,
The protrusion is inserted into the protrusion insertion part to fix the nut. 제2항에서,
상기 돌기 삽입부는,
하측에 형성된 제1 중공부;
상기 제1 중공부의 상측에서 상기 제1 중공부와 연결되고, 상기 제1 중공부의 내경보다 큰 내경을 가지는 제2 중공부; 및
상기 제1 중공부와 상기 제2 중공부 사이에 형성된 걸림면을 포함하는 전지 모듈.In claim 2,
The projection insertion portion,
a first hollow part formed on the lower side;
a second hollow part connected to the first hollow part at an upper side of the first hollow part and having an inner diameter greater than the inner diameter of the first hollow part; and
A battery module including a locking surface formed between the first hollow part and the second hollow part. 제3항에서,
상기 돌기부는 상기 너트 어셈블리의 바닥부에서 상측으로 돌출 형성되고, 상기 돌기부의 상단에는 테이퍼부가 형성되는 전지 모듈.In claim 3,
The protrusion is formed to protrude upward from the bottom of the nut assembly, and a tapered portion is formed at an upper end of the protrusion. 제4항에서,
상기 돌기부를 상기 돌기 삽입부에 삽입시, 상기 테이퍼부는 상기 제1 중공부를 통과하여 상기 제2 중공부에 위치하는 전지 모듈.In claim 4,
When the protrusion is inserted into the protrusion insertion part, the tapered part passes through the first hollow part and is positioned in the second hollow part. 제4항에서,
상기 돌기부의 삽입시, 상기 테이퍼부의 하면은 상기 걸림면과 대응하도록 위치하는 전지 모듈.In claim 4,
When the protrusion is inserted, the lower surface of the tapered part is positioned to correspond to the engaging surface. 제2항에서,
상기 돌기부의 중심에는 수직 방향으로 갈라진 틈이 형성되고, 상기 틈을 중심으로 양측의 돌기부가 서로 이격되어 형성되는 전지 모듈.In claim 2,
A vertical crack is formed in the center of the protrusion, and the protrusions on both sides are spaced apart from each other around the gap. 제1항에서,
상기 너트 어셈블리는 상기 절연 커버의 양측에 형성되는 전지 모듈.In claim 1,
The nut assembly is a battery module formed on both sides of the insulating cover. 제1항에서,
상기 너트 프레임에는 두개의 상기 너트가 삽입되고, 두개의 상기 너트 사이에는 홀이 형성된 플레이트가 상기 두개의 너트와 일체로 형성되며, 상기 돌기부는 상기 플레이트에 형성된 홀을 관통하여 상기 플레이트 및 두개의 상기 너트와 결합하는 전지 모듈.In claim 1,
The two nuts are inserted into the nut frame, and a plate having a hole formed between the two nuts is integrally formed with the two nuts, and the protrusion passes through the hole formed in the plate to form the plate and the two nuts. A battery module that engages with a nut. 제9항에서,
상기 플레이트는 상기 두개의 너트의 허리부와 결합하는 전지 모듈.In claim 9,
The plate is a battery module coupled to the waist portion of the two nuts. 제9항에서,
상기 돌기부의 상단에는 테이퍼부가 형성되고, 상기 돌기부의 관통시 상기 테이퍼부의 하면과 상기 플레이트의 상면은 서로 대응하도록 위치하는 전지 모듈.In claim 9,
A tapered portion is formed at an upper end of the protrusion, and when the protrusion passes through, a lower surface of the tapered portion and an upper surface of the plate are positioned to correspond to each other. 제9항에서,
상기 돌기부의 중심에는 수직 방향으로 갈라진 십자 형상의 틈이 형성되고, 상기 틈을 중심으로 틈 사이들에 형성된 돌기부가 서로 이격되어 형성되는 전지 모듈.In claim 9,
A vertical cross-shaped gap is formed in the center of the protrusion, and the protrusions formed between the gaps around the gap are formed to be spaced apart from each other. 제1항에 따른 전지 모듈을 포함하는 전지팩.A battery pack comprising the battery module according to claim 1 .
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