KR20210111104A - Battery module having brackets that can adjust the width, and a battery pack comprising the same, and a vehicle including such a battery pack - Google Patents

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Abstract

A battery module according to an embodiment of the present invention includes: a sub-module which includes a cell stack in which a plurality of battery cells are stacked, and a pair of bus bar frames respectively coupled to both sides of the cell stack in the longitudinal direction thereof; a module housing which accommodates the sub-module; a pair of sub-module holders which are respectively provided on both sides of the cell stack in the stacking direction thereof so as to fix the sub-module, and are coupled to the module housing so that the distance therebetween can be adjusted according to the stacking thickness of the cell stack; and a housing cover which covers an upper opening of the module housing.

Description

폭 조절이 가능한 브라켓을 구비하는 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩, 그리고 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차{Battery module having brackets that can adjust the width, and a battery pack comprising the same, and a vehicle including such a battery pack}A battery module having brackets that can adjust the width, and a battery pack comprising the same, and a vehicle including such a battery pack}

본 발명은, 폭 조절이 가능한 브라켓을 구비하는 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩, 그리고 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는, 배터리 모듈에 포함되는 셀 적층체의 사이즈에 따라 폭 조절이 가능한 브라켓을 구비하는 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩, 그리고 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module having an adjustable width bracket, a battery pack including the same, and a vehicle including the battery pack, and more specifically, to a size of a cell stack included in the battery module. It relates to a battery module having a bracket adjustable in width, a battery pack including the same, and a vehicle including the battery pack.

자동차용 배터리 팩은 복수의 배터리 모듈로 이루어질 수 있으며, 각각의 배터리 모듈은 모듈 하우징 내에 복수의 배터리 셀이 적층된 셀 적층체가 수용된 형태를 가질 수 있다.A battery pack for a vehicle may include a plurality of battery modules, and each battery module may have a form in which a cell stack in which a plurality of battery cells are stacked is accommodated in a module housing.

이처럼 모듈 하우징 내에 수용되는 셀 적층체를 이루는 배터리 셀의 개수는 자동차에 요구되는 배터리 사양에 따라 달라질 수 있다. 또한, 셀 적층체는 모듈 하우징 내에서 유동되지 않도록 고정될 필요가 있는데, 이러한 고정을 위한 모듈 하우징의 내부 구조는 통상적으로 배터리의 사양에 따라 미리 결정되어 있다.As such, the number of battery cells constituting the cell stack accommodated in the module housing may vary according to battery specifications required for the vehicle. In addition, the cell stack needs to be fixed so as not to flow in the module housing, and the internal structure of the module housing for such fixing is usually predetermined according to the specifications of the battery.

즉, 다양한 사양의 배터리 모듈의 생산을 위해서는 배터리 모듈의 사양이 바뀔 때마다 모듈 하우징 역시 개별적으로 다시 설계되어야 하는 것이며, 이는 배터리 팩의 개발 및 생산비용의 증가로 이어지게 된다.That is, for the production of battery modules of various specifications, the module housing must also be individually redesigned whenever the specifications of the battery module are changed, which leads to an increase in the development and production cost of the battery pack.

따라서, 배터리 모듈의 외관은 동일하나, 내부에 수용되는 셀 적층체의 사이즈, 즉 셀 적층체를 구성하는 배터리 셀의 개수만이 다른 경우에는 하나의 모듈 하우징을 이용하여 배터리 팩을 생산할 수 있도록 함으로써 생산비용을 절감할 필요가 있다.Accordingly, when the external appearance of the battery module is the same, but only the size of the cell stack accommodated therein, that is, the number of battery cells constituting the cell stack, is different, the battery pack can be produced using one module housing. There is a need to reduce production costs.

본 발명은, 상술한 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 모듈 하우징 내부에 수용되는 셀 적층체의 사이즈가 달라지더라도 모듈 하우징의 교체 없이 셀 적층체를 수용함과 동시에 셀 적층체의 효율적인 고정 또한 가능하게 하는 것을 일 목적으로 한다.The present invention was devised in consideration of the above problems, and even if the size of the cell stack accommodated in the module housing is changed, the cell stack can be accommodated without replacing the module housing and the cell stack can be efficiently fixed at the same time The purpose of the job is to make

다만, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problems to be solved by the present invention are not limited to the above-described problems, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the invention described below.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈은, 복수의 배터리 셀이 적층된 셀 적층체 및 상기 셀 적층체의 길이 방향 양 측에 각각 결합되는 한 쌍의 버스바 프레임을 포함하는 서브 모듈; 상기 서브 모듈을 수용하는 모듈 하우징; 상기 셀 적층체의 적층 방향 양 측에 각각 구비되어 상기 서브 모듈을 고정시키며, 상기 셀 적층체의 적층 두께에 대응하여 상호 간의 간격이 조절 가능하도록 상기 모듈 하우징에 체결되는 한 쌍의 서브 모듈 홀더; 및 상기 모듈 하우징의 상단 개구부를 커버하는 하우징 커버; 를 포함한다.A battery module according to an embodiment of the present invention for solving the above problems includes a cell stack in which a plurality of battery cells are stacked and a pair of bus bar frames coupled to both sides in the longitudinal direction of the cell stack, respectively. sub-modules including; a module housing accommodating the sub-module; a pair of sub-module holders provided on both sides of the cell stack to fix the sub-modules and fastened to the module housing so that the distance between each other can be adjusted according to the stacking thickness of the cell stack; and a housing cover covering the upper opening of the module housing. includes

상기 배터리 모듈은, 상기 모듈 하우징과 하우징 커버의 접합면 사이에 개재되는 실링 부재를 더 포함할 수 있다.The battery module may further include a sealing member interposed between the bonding surface of the module housing and the housing cover.

상기 모듈 하우징은, 내부 수용 공간에 구비된 복수의 홀더 브라켓을 구비할 수 있다.The module housing may include a plurality of holder brackets provided in the inner accommodation space.

상기 서브 모듈 홀더는, 상기 홀더 브라켓에 체결될 수 있다.The sub module holder may be fastened to the holder bracket.

상기 홀더 브라켓은, 일 측 단부가 상기 모듈 하우징의 측벽과 연결되며 상기 모듈 하우징의 바닥면과 수평한 방향으로 연장되는 제1 플레이트; 및 일 측 단부가 상기 제1 플레이트의 타 측 단부와 연결되며, 상기 제1 플레이트의 연장 방향과 수직한 방향으로 연장되어 타 측 단부가 상기 모듈 하우징의 바닥면과 연결되는 제2 플레이트; 를 포함할 수 있다.The holder bracket may include: a first plate having one end connected to a sidewall of the module housing and extending in a horizontal direction to a bottom surface of the module housing; and a second plate having one end connected to the other end of the first plate and extending in a direction perpendicular to the extending direction of the first plate so that the other end is connected to the bottom surface of the module housing. may include.

상기 서브 모듈 홀더는, 볼팅 슬릿을 구비하며, 상기 제1 플레이트와 나란한 방향으로 연장되며, 상기 볼팅 슬릿을 통해 상기 제1 플레이트에 체결되는 슬라이딩 플레이트; 및 상기 슬라이딩 플레이트의 길이 방향 일 측 단부로부터 상기 모듈 하우징의 바닥면을 향하는 방향으로 연장되며, 상기 셀 적층체를 고정시키는 홀딩 플레이트; 를 포함할 수 있다.The sub-module holder may include: a sliding plate having a bolting slit, extending in a direction parallel to the first plate, and fastened to the first plate through the bolting slit; and a holding plate extending from one end of the sliding plate in a longitudinal direction toward a bottom surface of the module housing and fixing the cell stack; may include.

상기 서브 모듈 홀더는, 상기 슬라이딩 플레이트의 폭 방향 양 측 단부로부터 상기 모듈 하우징의 바닥면을 향하는 방향으로 연장되며, 상기 제1 플레이트의 폭 방향 양 측 면과 접하는 한 쌍의 가이드 플레이트를 더 포함할 수 있다.The sub-module holder may further include a pair of guide plates extending from both ends of the sliding plate in the width direction toward the bottom surface of the module housing and in contact with both side surfaces of the first plate in the width direction. can

상기 한 쌍의 가이드 플레이트는, 상기 제1 플레이트의 하면보다 하방으로 더 돌출되지 않을 수 있다.The pair of guide plates may not protrude further downward than the lower surface of the first plate.

상기 서브 모듈 홀더는, 상기 홀딩 플레이트의 폭 방향 양 측 단부로부터 상기 서브 모듈과 멀어지는 방향으로 연장된 형태를 가지며, 상기 모듈 하우징의 바닥면과 접하는 한 쌍의 서포팅 플레이트를 더 포함할 수 있다.The sub-module holder has a shape extending from both ends of the holding plate in a direction away from the sub-module in the width direction, and may further include a pair of supporting plates in contact with the bottom surface of the module housing.

상기 서포팅 플레이트는, 상기 서브 모듈과 반대측 면이 상기 서브 모듈로부터 멀어지는 방향을 따라 하향 경사진 사면 형태를 가질 수 있다.The supporting plate may have a slope shape in which a surface opposite to the sub-module is inclined downward along a direction away from the sub-module.

상기 서포팅 플레이트의 길이는, 상기 슬라이딩 플레이트의 길이 대비 대략 1/2 내지 1 범위로 결정될 수 있다.The length of the supporting plate may be determined to be in the range of about 1/2 to 1 compared to the length of the sliding plate.

한편, 상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 적어도 하나 이상 포함한다.Meanwhile, a battery pack according to an embodiment of the present invention for solving the above-described problems includes at least one battery module according to an embodiment of the present invention.

또한, 상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 적어도 하나 이상 포함한다.In addition, a vehicle according to an embodiment of the present invention for solving the above-described problems includes at least one battery pack according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 측면에 따르면, 모듈 하우징 내부에 수용되는 셀 적층체의 사이즈가 달라지더라도 모듈 하우징의 교체 없이 셀 적층체를 수용함과 동시에 셀 적층체를 효율적으로 고정하는 것이 가능하게 된다.According to one aspect of the present invention, even if the size of the cell stack accommodated in the module housing changes, it is possible to accommodate the cell stack without replacing the module housing and efficiently fix the cell stack.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 적용되는 서브 모듈을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 적용되는 모듈 하우징을 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명에 적용되는 서브 모듈 홀더를 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 1에 도시된 배터리 모듈에 있어서 하우징 커버가 제거된 상태를 나타내는 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 적용되는 홀더 브라켓과 서브 모듈 홀더가 결합된 형태를 나타내는 도면이다.The following drawings attached to this specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical spirit of the present invention together with the detailed description of the present invention to be described later, so the present invention is described in such drawings should not be construed as being limited only to
1 is a perspective view showing a battery module according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing a sub-module applied to the present invention.
3 is a perspective view showing a module housing applied to the present invention.
4 is a perspective view showing a sub-module holder applied to the present invention.
FIG. 5 is a view illustrating a state in which a housing cover is removed from the battery module shown in FIG. 1 .
6 and 7 are views showing the combined form of the holder bracket and the sub-module holder applied to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일부 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to their ordinary or dictionary meanings, and the inventor should properly understand the concept of the term in order to best describe his invention. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Accordingly, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only some of the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical spirit of the present invention. It should be understood that there may be equivalents and variations.

도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(1)에 대해서 설명하기로 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(1)은 서브 모듈(100), 모듈 하우징(200), 하우징 커버(300) 및 서브 모듈 홀더(400)를 포함하며, 추가적으로 실링 부재(500)를 더 포함할 수도 있다.1 to 6, the battery module 1 according to an embodiment of the present invention will be described. The battery module 1 according to an embodiment of the present invention includes a sub-module 100 , a module housing 200 , a housing cover 300 , and a sub-module holder 400 , and additionally a sealing member 500 is further provided. may include

도 2 및 도 5를 참조하면, 상기 서브 모듈(100)은, 모듈 하우징(200)의 내부 수용 공간에 수용되며, 복수의 배터리 셀(110)이 적층되어 형성된 셀 적층체 및 셀 적층체의 길이 방향(X축과 나란한 방향) 양 측에 각각 결합되는 한 쌍의 버스바 프레임(120)을 포함한다.2 and 5 , the sub-module 100 is accommodated in the inner accommodating space of the module housing 200 , and a cell stack formed by stacking a plurality of battery cells 110 and the length of the cell stack A pair of bus bar frames 120 respectively coupled to both sides of the direction (parallel to the X-axis) are included.

상기 배터리 셀(110)로는, 예를 들어 파우치 타입 배터리 셀이 이용될 수 있다. 상기 배터리 셀(110)은, 한 쌍의 전극 리드(111)를 구비한다. 상기 한 쌍의 전극 리드(111)는, 배터리 셀(110)의 길이 방향(X축과 나란한 방향) 양 측으로 각각 인출된다.As the battery cell 110 , for example, a pouch type battery cell may be used. The battery cell 110 includes a pair of electrode leads 111 . The pair of electrode leads 111 are drawn out to both sides of the battery cell 110 in the longitudinal direction (parallel to the X-axis), respectively.

상기 버스바 프레임(120)은, 셀 적층체에 결합되어 복수의 배터리 셀(110)을 전기적으로 연결시킨다. 즉, 상기 전극 리드(111)는, 버스바 프레임(120)에 형성된 슬릿을 통해 인출되고 버스바 프레임(120)에 구비된 버스바에 결합된다. 이처럼 전극 리드(111)와 버스바 간의 결합을 통해 서로 이웃하는 배터리 셀(110) 간의 전기적 연결이 이루어지게 된다.The bus bar frame 120 is coupled to the cell stack to electrically connect the plurality of battery cells 110 . That is, the electrode lead 111 is drawn out through a slit formed in the bus bar frame 120 and coupled to the bus bar provided in the bus bar frame 120 . As described above, the electrical connection between the battery cells 110 adjacent to each other is achieved through the coupling between the electrode lead 111 and the bus bar.

도 1, 도 3 및 도 5를 참조하면, 상기 모듈 하우징(200)은, 중심부에 형성된 수용 공간 내에 서브 모듈(100)을 수용한다. 상기 모듈 하우징(200)은, 하우징 커버(300)와의 결합 계면, 즉 모듈 하우징(200)의 테두리 영역 상에 형성된 삽입 홈(200a)을 구비할 수 있다. 상기 삽입 홈(200a) 내에는 실링 부재(500)가 삽입될 수 있다.1, 3 and 5 , the module housing 200 accommodates the sub-module 100 in an accommodating space formed in the central portion. The module housing 200 may include an insertion groove 200a formed on a coupling interface with the housing cover 300 , that is, on an edge region of the module housing 200 . A sealing member 500 may be inserted into the insertion groove 200a.

이와 같이 실링 부재(500)가 적용되는 경우, 상기 모듈 하우징(200)과 모듈 하우징(200)의 상단 개구부를 커버하는 하우징 커버(300) 간의 결합 시에 실링 부재(500)가 압축된다. 이에 따라, 상기 모듈 하우징(200)과 하우징 커버(300)의 결합 계면에 발생될 수 있는 틈새를 통해 수분 및/또는 이물질이 내부로 침투하는 것을 방지할 수 있게 된다.When the sealing member 500 is applied as described above, the sealing member 500 is compressed during coupling between the module housing 200 and the housing cover 300 covering the upper opening of the module housing 200 . Accordingly, it is possible to prevent moisture and/or foreign substances from penetrating through a gap that may be generated at the bonding interface between the module housing 200 and the housing cover 300 .

상기 모듈 하우징(200)은, 중심부에 형성된 수용 공간 내에 배치되는 복수의 홀더 브라켓(210)을 구비한다. 상기 홀더 브라켓(210)은, 서브 모듈 홀더(400)의 장착을 위한 브라켓으로서 기능한다. 상기 홀더 브라켓(210)은, 모듈 하우징(200)의 내부 수용 공간의 폭 방향(Y축과 나란한 방향) 일 측 및 타 측에 각각 구비된다. 즉, 상기 홀더 브라켓(210)은, 내부 수용 공간에 수용된 셀 적층체의 적층 방향 양 측에 각각 구비된다. 또한, 상기 홀더 브라켓(210)은, 모듈 하우징(200)의 내부 수용 공간의 폭 방향 일 측에서 길이 방향(X축과 나란한 방향)을 따라 서로 이격되어 복수개가 구비될 수 있고, 마찬가지로 모듈 하우징(200)의 내부 수용 공간의 폭 방향 타 측에서 길이 방향을 따라 서로 이격되어 복수개가 구비될 수 있다. 이 때, 상기 모듈 하우징(200)의 내부 수용 공간의 폭 방향(Y축과 나란한 방향) 일 측에 위치한 홀더 브라켓(210)들과 타 측에 위치한 홀더 브라켓(210)들은 서로 1대1로 짝을 지어 마주보도록 위치한다. The module housing 200 includes a plurality of holder brackets 210 disposed in an accommodation space formed in the central portion. The holder bracket 210 functions as a bracket for mounting the sub module holder 400 . The holder bracket 210 is provided on one side and the other side in the width direction (parallel to the Y-axis) of the inner accommodation space of the module housing 200 , respectively. That is, the holder bracket 210 is provided on both sides in the stacking direction of the cell stack accommodated in the inner accommodation space, respectively. In addition, the holder bracket 210 may be provided with a plurality of spaced apart from each other along the longitudinal direction (parallel to the X-axis) at one side of the width direction of the inner accommodation space of the module housing 200, and similarly, the module housing ( 200) may be provided with a plurality of spaced apart from each other along the longitudinal direction on the other side of the width direction of the inner accommodation space. At this time, the holder brackets 210 located on one side in the width direction (parallel to the Y-axis) of the inner accommodation space of the module housing 200 and the holder brackets 210 located on the other side are paired one-to-one with each other. placed so that they face each other.

상기 홀더 브라켓(210)은, 서브 모듈(100)의 안정적인 고정이라는 관점에서 볼 때, 본 발명의 도면에 예시된 바와 같이 적어도 두 쌍이 구비되는 것이 바람직하다.The holder bracket 210 is preferably provided in at least two pairs as illustrated in the drawings of the present invention from the viewpoint of stable fixing of the sub-module 100 .

상기 홀더 브라켓(210)은, 제1 플레이트(211) 및 제2 플레이트(212)를 포함한다. 상기 제1 플레이트(211)는, 그 일 측 단부가 모듈 하우징(200)의 내부 수용 공간의 측벽(X-Z 평면과 나란한 면)과 연결되며, 모듈 하우징(200)의 바닥면(X-Y 평면과 나란한 면)과 수평한 방향으로 연장된다. 상기 제1 플레이트(211)는, 서브 모듈 홀더(400)와의 결합을 위한 볼팅 홀(H)을 구비한다.The holder bracket 210 includes a first plate 211 and a second plate 212 . The first plate 211 has one end connected to a side wall (a plane parallel to the XZ plane) of the inner accommodation space of the module housing 200 , and a bottom surface (a plane parallel to the XY plane) of the module housing 200 . ) and extends in the horizontal direction. The first plate 211 has a bolting hole H for coupling with the sub-module holder 400 .

상기 제2 플레이트(212)는, 그 일 측 단부가 제1 플레이트(211)의 타 측 단부와 연결되며, 제1 플레이트(211)의 연장 방향과 수직한 방향으로 연장되어 그 타 측 단부가 모듈 하우징(200)의 바닥면과 연결된다. 상기 제1 플레이트(211)와 모듈 하우징(200)의 측벽 간의 결합 및 제2 플레이트(212)와 모듈 하우징(200)의 바닥면 간의 결합은, 예를 들어 용접에 의해 이루어질 수 있다.The second plate 212 has one end connected to the other end of the first plate 211 and extends in a direction perpendicular to the extending direction of the first plate 211 so that the other end is the module It is connected to the bottom surface of the housing 200 . The coupling between the first plate 211 and the sidewall of the module housing 200 and the coupling between the second plate 212 and the bottom surface of the module housing 200 may be made, for example, by welding.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 상기 서브 모듈 홀더(400)는, 서브 모듈(100)을 구성하는 셀 적층체의 적층 방향(Y축과 나란한 방향) 양 측에 각각 구비되어 서브 모듈(100)을 고정시킨다. 상기 서브 모듈 홀더(400)는 홀더 브라켓(210)과 동일한 개수로 구비된다. 상기 서브 모듈 홀더(400)는, 셀 적층체의 적층 두께에 대응하여 상호 마주 보는 서브 모듈 홀더(400) 간의 간격이 조절 가능하도록 모듈 하우징(200)의 홀더 브라켓(210)에 체결된다.3 to 6 , the sub-module holder 400 is provided on both sides of the stacking direction (parallel to the Y-axis) of the cell stack constituting the sub-module 100, respectively. to fix The sub-module holder 400 is provided in the same number as the holder bracket 210 . The sub-module holder 400 is fastened to the holder bracket 210 of the module housing 200 so that the distance between the sub-module holders 400 facing each other can be adjusted corresponding to the stacking thickness of the cell stack.

상기 서브 모듈 홀더(400)는, 슬라이딩 플레이트(410) 및 홀딩 플레이트(430)를 포함하며, 서브 모듈 홀더(400)의 불필요한 움직임을 방지하기 위해 추가적으로 한 쌍의 가이드 플레이트(420) 및 한 쌍의 서포팅 플레이트(440)를 더 포함할 수도 있다.The sub-module holder 400 includes a sliding plate 410 and a holding plate 430, and in order to prevent unnecessary movement of the sub-module holder 400, an additional pair of guide plates 420 and a pair of A supporting plate 440 may be further included.

상기 슬라이딩 플레이트(410)는, 그 길이 방향(Y축과 나란한 방향)을 따라 연장되며 홀더 브라켓(210)의 제1 플레이트(211)에 형성된 볼팅 홀(H)과 대응되는 폭을 갖는 볼팅 슬릿(S)을 구비한다. 상기 볼팅 슬릿(S)의 연장 길이는 서브 모듈 홀더(400)의 이동 가능 거리를 결정하는 것이므로, 길게 형성될수록 다양한 두께의 서브 모듈(100)을 모듈 하우징(200) 내에 수용 및 고정할 수 있게 된다.The sliding plate 410 extends along its longitudinal direction (a direction parallel to the Y-axis) and has a bolting slit having a width corresponding to the bolting hole H formed in the first plate 211 of the holder bracket 210 ( S) is provided. Since the extended length of the bolting slit S determines the movable distance of the sub-module holder 400, the longer it is formed, the more the sub-module 100 of various thicknesses can be accommodated and fixed in the module housing 200. .

상기 슬라이딩 플레이트(410)는, 홀더 브라켓(210)의 제1 플레이트(211)와 나란한 방향으로 연장되며, 볼팅 홀(H) 및 볼팅 슬릿(S)을 통해 제1 플레이트(211)에 체결된다. 즉, 상기 슬라이딩 플레이트(410)는, 적용되는 서브 모듈(100)의 사이즈에 따라 적절한 위치에 배치된 후, 볼팅 홀(H) 및 볼팅 슬릿(S)을 통해 삽입된 볼트(B) 및 볼트(B)에 결합되는 너트(N)에 의해 위치가 고정된다. The sliding plate 410 extends in a direction parallel to the first plate 211 of the holder bracket 210 and is fastened to the first plate 211 through a bolting hole H and a bolting slit S. That is, the sliding plate 410 is disposed at an appropriate position according to the size of the applied sub-module 100, and then the bolts B and bolts inserted through the bolting hole H and the bolting slit S. The position is fixed by the nut (N) coupled to B).

상기 홀딩 플레이트(430)는, 슬라이딩 플레이트(410)의 길이 방향(Y축과 나란한 방향) 일 측 단부로부터 모듈 하우징(200)의 바닥면을 향하는 방향으로 연장되어 서브 모듈(100)의 셀 적층체와 마주본다. 상기 홀딩 플레이트(430)는 볼팅 슬릿(S)의 길이 범위 내에서 슬라이딩 플레이트(410)가 움직임에 따라 함께 이동하여 셀 적층체를 고정시킨다. 즉, 상기 서브 모듈(100)을 중심으로 서로 반대편에 위치하며 마주보는 한 쌍의 서브 모듈 홀더(400) 각각의 홀딩 플레이트(430)는 셀 적층체의 일 측 면과 타 측 면을 각각 가압하여 서브 모듈(100)을 고정시킨다.The holding plate 430 extends from one end of the sliding plate 410 in the longitudinal direction (parallel to the Y-axis) toward the bottom surface of the module housing 200 to form a cell stack of the sub-module 100 . face to face The holding plate 430 moves together as the sliding plate 410 moves within the length range of the bolting slit S to fix the cell stack. That is, the holding plates 430 of each of the pair of sub-module holders 400 opposite to each other with the sub-module 100 as the center press one side and the other side of the cell stack, respectively. The sub-module 100 is fixed.

이와 같이, 서로 마주보는 한 쌍의 홀딩 플레이트(430)에 의해 서브 모듈(100)이 가압된 상태에서 너트(N)를 조여 슬라이딩 플레이트(430)가 홀더 브라켓(210)의 제1 플레이트(211)에 고정되도록 함으로써 서브 모듈(100)이 모듈 하우징(200) 내에서 안정적으로 고정되도록 할 수 있다.In this way, the sliding plate 430 is the first plate 211 of the holder bracket 210 by tightening the nut N while the sub-module 100 is pressed by the pair of holding plates 430 facing each other. By fixing to the sub-module 100 can be stably fixed in the module housing (200).

상기 가이드 플레이트(420)는, 슬라이딩 플레이트(410)의 폭 방향(X축과 나란한 방향) 양 측 단부로부터 모듈 하우징(200)의 바닥면을 향하는 방향으로 연장되며, 홀더 브라켓(210)의 제1 플레이트(211)의 폭 방향(X축과 나란한 방향) 양 측 단부와 접한다. 상기 가이드 플레이트(420)는, 서브 모듈 홀더(400)가 볼트(B)를 중심으로 회전하지 않고 서브 모듈(100)과 수직한 방향을 따라서만 움직이도록 서브 모듈 홀더(400)의 움직임을 가이드 한다.The guide plate 420 extends from both ends of the sliding plate 410 in the width direction (in a direction parallel to the X-axis) toward the bottom surface of the module housing 200 , and includes the first of the holder bracket 210 . It is in contact with both ends of the plate 211 in the width direction (in a direction parallel to the X axis). The guide plate 420 guides the movement of the sub-module holder 400 so that the sub-module holder 400 moves only in a direction perpendicular to the sub-module 100 without rotating around the bolt B. .

상기 서포팅 플레이트(440)는, 홀딩 플레이트(430)의 폭 방향(X축과 나란한 방향) 양 측 단부로부터 서브 모듈(100)과 멀어지는 방향으로 연장된 형태를 가지며, 모듈 하우징(200)의 바닥면과 접한다. 상기 서포팅 플레이트(440)는, 서브 모듈 홀더(400)가 Y-Z 평면과 나란한 평면을 따라 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하는 것을 방지하기 위함이다.The supporting plate 440 has a shape extending in a direction away from the sub-module 100 from both ends in the width direction (parallel to the X-axis) of the holding plate 430 , and the bottom surface of the module housing 200 . come in contact with The supporting plate 440 is to prevent the sub module holder 400 from rotating in a clockwise or counterclockwise direction along a plane parallel to the Y-Z plane.

상기 서포팅 플레이트(440)는, 서브 모듈(100)과 반대측 면이 서브 모듈(100)로부터 멀어지는 방향을 따라 하향 경사진 형태를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 상기 서포팅 플레이트(440)의 길이(Y축과 나란한 방향을 따라 연장된 길이)는 슬라이딩 플레이트(410)의 길이(Y축과 나란한 방향을 따라 연장된 길이) 대비 대략 1/2 내지 1 범위에서 결정되는 것이 바람직하다. 이는, 도 6을 기준으로 볼 때, 서포팅 플레이트(440)가 볼트(B)를 향하는 방향으로 이동하더라도 볼트(B)가 서포팅 플레이트(440)에 의해 가려지지 않도록 하여 작업자가 볼트(B)에 삽입된 너트(N)를 조이는 작업을 용이하게 하면서도, 서포팅 플레이트(440)가 갖는 서브 모듈 홀더(400)의 유동 방지 기능을 유지할 수 있도록 하기 위함이다. It is preferable that the supporting plate 440 has a downwardly inclined surface in a direction away from the sub-module 100 on the side opposite to the sub-module 100 . In addition, the length of the supporting plate 440 (length extended in the direction parallel to the Y axis) is in the range of about 1/2 to 1 compared to the length of the sliding plate 410 (length extended in the direction parallel to the Y axis). It is preferable to determine in This is, when viewed based on FIG. 6 , even if the supporting plate 440 moves in the direction toward the bolt B, the bolt B is not covered by the supporting plate 440 so that the operator inserts the bolt B. This is to facilitate the operation of tightening the nut (N), while maintaining the flow prevention function of the sub-module holder 400 of the supporting plate 440 .

도 7을 참조하면, 도 6에 도시된 것과 비교하여 가이드 플레이트(420)가 모듈 하우징(200)의 바닥면을 향하는 방향으로 연장된 길이가 더 짧은 것을 볼 수 있다. 즉, 도 7에 도시된 상기 가이드 플레이트(420)는, 제1 플레이트(211)의 폭 방향 양 측 면(Y-Z 평면과 나란한 면)을 적어도 부분적으로 커버하되, 제1 플레이트(211)의 하면(Y-Z 평면에 수직한 면)보다 하방으로 더 돌출되지 않는다. 이는, 작업자가 공구를 이용하여 볼트(B)에 너트(N)를 조임으로써 너트(N)가 제1 플레이트(211)의 하면에 밀착되도록 하는 작업을 용이하게 수행할 수 있도록 하기 위함이다.Referring to FIG. 7 , it can be seen that the length in which the guide plate 420 extends in the direction toward the bottom surface of the module housing 200 is shorter than that shown in FIG. 6 . That is, the guide plate 420 shown in FIG. 7 at least partially covers both sides of the first plate 211 in the width direction (a surface parallel to the YZ plane), but the lower surface of the first plate 211 ( It does not protrude further downward than the plane perpendicular to the YZ plane). This is so that the operator can easily perform the operation of tightening the nut (N) to the bolt (B) using a tool so that the nut (N) is in close contact with the lower surface of the first plate (211).

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(1)은, 모듈 하우징(200) 내에 구비된 서브 모듈 홀더(400)를 이용하여 서브 모듈(100)을 효율적으로 고정시킬 수 있는 구조를 갖는다. 따라서, 이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(1)에 따르면, 서브 모듈(100)을 구성하는 배터리 셀(110)의 적층 개수가 바뀌고, 이에 따라 셀 적층체의 두께가 달라지더라도 그에 맞추어 서브 모듈 홀더(400)의 위치를 조정함으로써 모듈 하우징(200)의 교체 없이 배터리 모듈(1)의 제조가 가능하게 된다. As described above, the battery module 1 according to an embodiment of the present invention has a structure in which the sub-module 100 can be efficiently fixed by using the sub-module holder 400 provided in the module housing 200 . has Accordingly, according to the battery module 1 according to an embodiment of the present invention, the number of stacked battery cells 110 constituting the sub-module 100 changes, and accordingly, even if the thickness of the cell stack body changes, By adjusting the position of the sub-module holder 400 to match, the battery module 1 can be manufactured without replacing the module housing 200 .

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은, 상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(1)을 적어도 하나 이상 포함하며, 또한 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차는 이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 적어도 하나 이상 포함한다.On the other hand, the battery pack according to an embodiment of the present invention includes at least one battery module 1 according to an embodiment of the present invention as described above, and the vehicle according to an embodiment of the present invention is such At least one battery pack according to an embodiment of the present invention is included.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.In the above, although the present invention has been described with reference to limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and will be described below with the technical idea of the present invention by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims.

100: 서브 모듈
110: 배터리 셀
111: 전극 리드
120: 버스바 프레임
200: 모듈 하우징
200a: 삽입 홈
210: 홀더 브라켓
211: 제1 플레이트
H: 볼팅 홀
212: 제2 플레이트
300: 하우징 커버
400: 서브 모듈 홀더
410: 슬라이딩 플레이트
S: 볼팅 슬릿
420: 가이드 플레이트
430: 홀딩 플레이트
440: 서포팅 플레이트
500: 실링 부재
B: 볼트
N: 너트100: sub module
110: battery cell
111: electrode lead
120: bus bar frame
200: module housing
200a: insertion groove
210: holder bracket
211: first plate
H: bolt hole
212: second plate
300: housing cover
400: sub module holder
410: sliding plate
S: bolting slit
420: guide plate
430: holding plate
440: supporting plate
500: sealing member
B: bolt
N: Nut

Claims (13)

복수의 배터리 셀이 적층된 셀 적층체 및 상기 셀 적층체의 길이 방향 양 측에 각각 결합되는 한 쌍의 버스바 프레임을 포함하는 서브 모듈;
상기 서브 모듈을 수용하는 모듈 하우징;
상기 셀 적층체의 적층 방향 양 측에 각각 구비되어 상기 서브 모듈을 고정시키며, 상기 셀 적층체의 적층 두께에 대응하여 상호 간의 간격이 조절 가능하도록 상기 모듈 하우징에 체결되는 한 쌍의 서브 모듈 홀더; 및
상기 모듈 하우징의 상단 개구부를 커버하는 하우징 커버;
를 포함하는 배터리 모듈.a sub-module including a cell stack in which a plurality of battery cells are stacked and a pair of bus bar frames respectively coupled to both sides of the cell stack in a longitudinal direction;
a module housing accommodating the sub-module;
a pair of sub-module holders provided on both sides of the cell stack to fix the sub-modules and fastened to the module housing so that the distance between each other can be adjusted according to the stacking thickness of the cell stack; and
a housing cover covering the upper opening of the module housing;
A battery module comprising a. 제1항에 있어서,
상기 배터리 모듈은,
상기 모듈 하우징과 하우징 커버의 접합면 사이에 개재되는 실링 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.According to claim 1,
The battery module is
The battery module further comprising a sealing member interposed between the module housing and the bonding surface of the housing cover. 제1항에 있어서,
상기 모듈 하우징은,
내부 수용 공간에 구비된 복수의 홀더 브라켓을 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.According to claim 1,
The module housing,
A battery module comprising a plurality of holder brackets provided in the internal accommodating space. 제3항에 있어서,
상기 서브 모듈 홀더는,
상기 홀더 브라켓에 체결되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.4. The method of claim 3,
The sub-module holder,
A battery module, characterized in that fastened to the holder bracket. 제4항에 있어서,
상기 홀더 브라켓은,
일 측 단부가 상기 모듈 하우징의 측벽과 연결되며 상기 모듈 하우징의 바닥면과 수평한 방향으로 연장되는 제1 플레이트; 및
일 측 단부가 상기 제1 플레이트의 타 측 단부와 연결되며, 상기 제1 플레이트의 연장 방향과 수직한 방향으로 연장되어 타 측 단부가 상기 모듈 하우징의 바닥면과 연결되는 제2 플레이트;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.5. The method of claim 4,
The holder bracket is
a first plate having one end connected to a sidewall of the module housing and extending in a horizontal direction to a bottom surface of the module housing; and
a second plate having one end connected to the other end of the first plate and extending in a direction perpendicular to the extending direction of the first plate so that the other end is connected to the bottom surface of the module housing;
A battery module comprising a. 제5항에 있어서,
상기 서브 모듈 홀더는,
볼팅 슬릿을 구비하며, 상기 제1 플레이트와 나란한 방향으로 연장되며, 상기 볼팅 슬릿을 통해 상기 제1 플레이트에 체결되는 슬라이딩 플레이트; 및
상기 슬라이딩 플레이트의 길이 방향 일 측 단부로부터 상기 모듈 하우징의 바닥면을 향하는 방향으로 연장되며, 상기 셀 적층체를 고정시키는 홀딩 플레이트;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.6. The method of claim 5,
The sub-module holder,
a sliding plate having a bolting slit, extending in a direction parallel to the first plate, and fastened to the first plate through the bolting slit; and
a holding plate extending from one end of the sliding plate in the longitudinal direction toward the bottom surface of the module housing and fixing the cell stack;
A battery module comprising a. 제6항에 있어서,
상기 서브 모듈 홀더는,
상기 슬라이딩 플레이트의 폭 방향 양 측 단부로부터 상기 모듈 하우징의 바닥면을 향하는 방향으로 연장되며, 상기 제1 플레이트의 폭 방향 양 측 면과 접하는 한 쌍의 가이드 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.7. The method of claim 6,
The sub-module holder,
The battery module further comprises a pair of guide plates extending from both ends of the sliding plate in the width direction toward the bottom surface of the module housing and in contact with both side surfaces of the first plate in the width direction. . 제7항에 있어서,
상기 한 쌍의 가이드 플레이트는,
상기 제1 플레이트의 하면보다 하방으로 더 돌출되지 않는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.8. The method of claim 7,
The pair of guide plates,
The battery module, characterized in that it does not protrude further downward than the lower surface of the first plate. 제6항에 있어서,
상기 서브 모듈 홀더는,
상기 홀딩 플레이트의 폭 방향 양 측 단부로부터 상기 서브 모듈과 멀어지는 방향으로 연장된 형태를 가지며, 상기 모듈 하우징의 바닥면과 접하는 한 쌍의 서포팅 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.7. The method of claim 6,
The sub-module holder,
The battery module further comprises a pair of supporting plates extending from both ends of the holding plate in the width direction in a direction away from the sub-module and in contact with the bottom surface of the module housing. 제9항에 있어서,
상기 서포팅 플레이트는,
상기 서브 모듈과 반대측 면이 상기 서브 모듈로부터 멀어지는 방향을 따라 하향 경사진 사면 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.10. The method of claim 9,
The supporting plate is
The battery module, characterized in that the surface opposite to the sub-module has a downward slope shape in a direction away from the sub-module. 제10항에 있어서,
상기 서포팅 플레이트의 길이는,
상기 슬라이딩 플레이트의 길이 대비 대략 1/2 내지 1 범위로 결정되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.11. The method of claim 10,
The length of the supporting plate is,
Battery module, characterized in that determined in the range of about 1/2 to 1 compared to the length of the sliding plate. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩.A battery pack comprising a battery module according to any one of claims 1 to 11. 제12항에 따른 배터리 팩을 포함하는 자동차.A motor vehicle comprising the battery pack according to claim 12 .
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