KR20210120305A - 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩 - Google Patents

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KR20210120305A
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이영호
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈은, 복수의 전지셀이 적층된 전지셀 적층체; 상기 전지셀 적층체를 수용하고, 상측이 개방된 모듈 프레임; 상기 모듈 프레임의 개방된 상기 상측을 덮는 상부 플레이트; 및 상기 전지셀 적층체와 상기 상부 플레이트 사이에 위치하는 절연필름을 포함한다.

Description

전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩{BATTERY MODULE AND BATTERY PACK INCLUDING THE SAME}
본 발명은 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 절연 성능이 향상된 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩에 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 모듈에 기타 구성 요소를 추가하여 전지팩을 구성하는 방법이 일반적이다.
이러한 전지 모듈은 복수의 전지셀이 적층되어 있는 전지셀 적층체 및 전지셀 적층체를 수용하는 프레임을 포함할 수 있다.
도 1은 종래 전지 모듈을 나타낸 분해 사시도이다.
도 1을 참고하면, 종래의 전지 모듈은, 복수의 전지셀이 적층 형성된 전지셀 적층체(10), 전지셀 적층체(10)를 수용하는 모노 프레임(20) 및 전지셀 적층체의 전후면을 커버하는 엔드 플레이트(40)들을 포함할 수 있다.
또한, 전지셀 적층체(10)와 엔드 플레이트(40) 사이에 버스바 프레임(41)들이 위치할 수 있으며, 전지셀 적층체(10)의 상부와 모노 프레임(20) 사이에 커버 플레이트(50)가 위치할 수 있다. 버스바 프레임(41)과 커버 플레이트(50)는 서로 결합되어 버스바 프레임 어셈블리를 형성할 수 있다.
종래의 전지 모듈의 경우 커버 플레이트(50)를 설치함으로써, 전지셀 적층체(10)와 모노 프레임(20) 간의 절연을 확보하고, 또 모노 프레임(20)에 수납될 때 발생할 수 있는 전지셀 적층체(10)와 전지셀 적층체(10) 상에 위치한 연성회로기판(미도시) 등의 손상을 막고자 하였다.
그러나, 도 1에 개시된 바와 같이, 전지셀 적층체(10) 상에 배치된 커버 플레이트(50)로 인해 그 두께만큼 전지 모듈의 높이가 증가하고, 또 무게가 증가하는 문제점이 있다.
이와 같이 전지 모듈의 크기가 증가할 경우, 전지 모듈의 설치 시 설치 공간이 더 많이 필요하고, 차량에 이러한 전지 모듈을 설치할 경우 차량의 주행 성능을 감소시키는 문제점이 있다.
또한 전지 모듈의 무게가 증가할 경우, 전지 모듈의 활용성이 전반적으로 감소하고, 마찬가지로 차량에 무게가 나가는 전지 모듈을 설치할 경우 차량의 주행 성능이 하락하여 연비가 감소하는 문제점이 있다.
본 발명의 실시예들이 해결하고자 하는 과제는 전지셀 적층체와 모듈 프레임 사이의 절연 성능을 확보할 수 있는 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 실시예들이 해결하고자 하는 과제는 상술한 과제에 한정되지 않고 본 발명에 포함된 기술적 사상의 범위에서 다양하게 확장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈은, 복수의 전지셀이 적층된 전지셀 적층체; 상기 전지셀 적층체를 수용하고, 상측이 개방된 모듈 프레임; 상기 모듈 프레임의 개방된 상기 상측을 덮는 상부 플레이트; 및 상기 전지셀 적층체와 상기 상부 플레이트 사이에 위치하는 절연필름을 포함한다.
상기 절연필름은, 본체부 및 상기 본체부의 일단부에 형성된 연장부를 포함할 수 있다.
상기 연장부는 상기 본체부의 상기 일단부에서 하향 연장된 제1 부분 및 상기 제1 부분에서 상기 본체부와 평행하도록 연장된 제2 부분을 포함할 수 있다.
상기 전지 모듈은, 상기 모듈 프레임의 개방된 제1 측과 제2 측에 각각 위치하는 엔드 플레이트를 더 포함할 수 있다.
상기 전지셀 적층체와 상기 엔드 플레이트 사이에 버스바 프레임이 위치할 수 있다.
상기 전지셀의 전극 리드 중 적어도 하나와 연결되고 일단이 외부로 노출된 터미널 버스바가 상기 버스바 프레임에 장착되고, 상기 연장부는 상기 본체부의 상기 일단부 중 상기 터미널 버스바와 대응하는 위치에 형성될 수 있다.
상기 전지셀 적층체와 상기 엔드 플레이트 사이에 분리 커버가 위치할 수 있다.
상기 분리 커버에 만입부가 형성되고, 상기 연장부는 상기 본체부의 상기 일단부 중 상기 만입부와 대응하는 위치에 형성될 수 있다.
상기 절연필름은 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 필름을 포함할 수 있다.
상기 절연필름이 상기 상부 플레이트에 접착될 수 있다.
상기 절연필름과 상기 상부 플레이트 사이에 접착부재가 위치할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩은, 전지셀 적층체 상에 위치하는 절연필름을 통해 복수의 전지셀과 모듈 프레임 간의 절연 성능 및 전지 모듈의 가격 경쟁력을 확보할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래 전지 모듈을 나타낸 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지셀을 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 2의 전지 모듈에 대한 분해 사시도이다.
도 5는 도 2의 전지 모듈을 위에서 바라본 평면도이다.
도 6은 도 4의 전지 모듈에 포함된 절연필름을 나타낸 사시도이다.
도 7은 도 2의 절단선 A를 따라 자른 단면의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 상부 플레이트, 절연 필름 및 접착 부재를 나타낸 사시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 “상에” 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 “상에” 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향을 향하여 “위에” 또는 “상에” 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
이하, 도 2 내지 도 5를 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈을 나타낸 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지셀을 나타낸 사시도이다. 도 4는 도 2의 전지 모듈에 대한 분해 사시도이다. 도 5는 도 2의 전지 모듈을 위에서 바라본 평면도이다.
도 2 내지 도 5를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈은, 복수의 전지셀(110)이 적층된 전지셀 적층체(100), 전지셀 적층체(100)를 수용하고 상측이 개방된 모듈 프레임(200), 모듈 프레임(200)의 개방된 상기 상측을 덮는 상부 플레이트(300) 및 전지셀 적층체(100)와 상부 플레이트(300) 사이에 위치하는 절연필름(500)을 포함한다.
여기서 모듈 프레임(200)의 상측은 도 4에서 z축 방향을 의미한다. 모듈 프레임(200)은 바닥부(210) 및 바닥부(210)의 양 단부에서 구부러진 적어도 2개의 측면부(220)을 포함할 수 있다. 이때 모듈 프레임(200)은 U자형일 수 있다.
전지셀(110)은 파우치형 전지셀인 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지셀(110)은 두 개의 전극 리드(111, 112)가 서로 대향하여 전지 본체(113)의 일단부(114a)와 다른 일단부(114b)로부터 각각 돌출되어 있는 구조를 갖는다. 전지셀(110)은, 전지 케이스(114)에 전극 조립체(미도시)를 수납한 상태로 전지 케이스(114)의 양 단부(114a, 114b)와 이들을 연결하는 일측부(114c)를 접착함으로써 제조될 수 있다. 다시 말해, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지셀(110)은 총 3군데의 실링부(114sa, 114sb, 114sc)를 갖고, 실링부(114sa, 114sb, 114sc)는 열융착 등의 방법으로 실링되는 구조이며, 나머지 다른 일측부는 연결부(115)로 이루어질 수 있다. 전지 케이스(114)의 양 단부(114a, 114b) 사이가 전지셀(110)의 길이 방향으로 정의하고, 전지 케이스(114)의 양 단부(114a, 114b)를 연결하는 일측부(114c)와 연결부(115) 사이를 전지셀(110)의 폭 방향으로 정의할 수 있다.
연결부(115)는 전지셀(110)의 일 테두리를 따라 길게 뻗어 있는 영역이며, 연결부(115)의 단부에는 배트 이어(bat-ear)라 불리우는 전지셀(110)의 돌출부(110p)가 형성될 수 있다. 돌출부(110p)는 연결부(115)의 양 단부 중 적어도 하나에 형성될 수 있고, 연결부(115)가 뻗는 방향에 수직한 방향으로 돌출될 수 있다. 돌출부(110p)는 전지 케이스(114)의 양 단부(114a, 114b)의 실링부(114sa, 114sb) 중 하나와 연결부(115) 사이에 위치할 수 있다.
전지 케이스(114)는 일반적으로 수지층/금속 박막층/수지층의 라미네이트 구조로 이루어져 있다. 예를 들어, 전지 케이스 표면이 O(oriented)-나일론 층으로 이루어져 있는 경우에는, 중대형 전지 모듈을 형성하기 위하여 다수의 전지 셀들을 적층할 때, 외부 충격에 의해 쉽게 미끄러지는 경향이 있다. 따라서, 이를 방지하고 전지 셀들의 안정적인 적층 구조를 유지하기 위해, 전지 케이스의 표면에 양면 테이프 등의 점착식 접착제 또는 접착시 화학 반응에 의해 결합되는 화학 접착제 등의 접착 부재를 부착하여 전지셀 적층체(100)를 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 전지셀(110)이 y축 방향을 따라 적층되어 전지셀 적층체(100)를 형성하고, 전지셀 적층체(100)가 z축 반대 방향으로 모듈 프레임(200) 내부에 수용될 수 있다. 전지셀 적층체(100)와 모듈 프레임(200)의 바닥부(210) 사이에는 열전도성 수지층이 위치할 수 있다.
모듈 프레임(200)은 전지셀 적층체(100)를 수용한다. 모듈 프레임(200)의 개방된 양측을 각각 제1 측(x축 방향)과 제2 측(x축 반대 방향)이라고 할 때, 모듈 프레임(200)은 상기 제1 측과 상기 제2 측에 대응하는 전지셀 적층체(100)의 외면을 제외한 나머지 외면들 중에서, 하면 및 상기 하면과 인접한 양측면을 연속적으로 커버하도록 구부러진 판상형 구조로 형성될 수 있다. 이때 모듈 프레임(200)의 바닥부(210)는 전지셀 적층체(100)의 상기 하면을 커버하도록 형성되고, 모듈 프레임(200)의 2개의 측면부(220)는 전지셀 적층체(100)의 상기 양측면을 커버하도록 형성될 수 있다.
상부 플레이트(300)는 모듈 프레임(200)에 의해 감싸지는 상기 하면 및 상기 양측면을 제외한 나머지 상면을 감싸는 하나의 판상형 구조로 형성될 수 있다. 모듈 프레임(200)과 상부 플레이트(300)는 서로 대응하는 모서리 부위들이 접촉된 상태에서, 용접 등에 의해 결합됨으로써 전지셀 적층체(100)를 상하좌우로 커버하는 구조를 형성할 수 있다. 모듈 프레임(200) 및 상부 플레이트(300)를 통해 전지셀 적층체(100)를 물리적으로 보호할 수 있다. 이를 위해 모듈 프레임(200) 및 상부 플레이트(300)는 소정의 강도를 갖는 금속 재질을 포함할 수 있다.
엔드 플레이트(400)는 모듈 프레임(200)의 개방된 제1 측(x축 방향)과 제2 측(x축 반대 방향)에 위치하여 전지셀 적층체(100)를 커버하도록 형성될 수 있다. 이러한 엔드 플레이트(400)는 외부의 충격으로부터 전지셀 적층체(100) 및 기타 전장품을 물리적으로 보호할 수 있고, 전지 모듈 마운팅 구조가 마련되어 전지 모듈을 팩 프레임(미도시) 고정시킬 수 있다.
도 6은 도 4의 전지 모듈에 포함된 절연필름을 나타낸 사시도이고, 도 7은 도 2의 절단선 A를 따라 자른 단면의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 2 및 도 4 내지 도 7을 참고하면, 본 실시예에 따른 절연필름(500)은, 전기적으로 절연인 얇은 필름으로써, 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 필름을 포함할 수 있다. 절연필름(500)의 두께는 0.1mm 내지 0.3mm로 얇게 형성될 수 있다. 따라서, 전지 모듈에 절연필름(500)이 삽입되어도, 전지 모듈의 높이 증가가 크지 않다는 장점이 있다.
또한, 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 필름을 포함하는 절연필름(500)은 내열성을 갖추고 있어, 고온 환경에서 장시간 노출되어도 그 형태의 변화 정도가 크지 않다. 따라서 제품 관리에 용이하고, 열이 발생하는 전지모듈의 부품으로 적용되기에 적합하다.
본 실시예에서는 전지셀 적층체(100) 상에 절연필름(500)을 배치함으로써, 전지셀 적층체(100)와 상부 플레이트(300)가 서로 절연될 수 있다. 즉, 전지 모듈의 절연 성능을 확보할 수 있다. 도 1에 도시된 종래의 전지 모듈은 절연 성능 확보를 위해 커버 플레이트(50)를 포함하는 버스바 프레임 어셈블리가 삽입되었고, 이는 공간 활용이나 무게 관점에서는 단점으로 작용하였다. 이와 달리, 본 실시예에 따른 절연필름(500)은 얇은 필름으로써, 전지 모듈의 절연 성능을 확보할 수 있으면서 전지모듈의 높이와 무게를 모두 줄일 수 있다.
한편, 비교예로써 전지셀 적층체 상에 패드 형태의 절연체가 위치하는 경우가 있다. 이러한 비교예는 본 실시예에 따른 절연필름(500)에 비해 무겁고 더 많은 공간이 필요하다. 또한, 본 실시예에 따른 절연필름(500)은 원하는 형상으로 성형이 가능하기 때문에 패드 형태의 절연체로는 절연 거리 확보가 불가능한 부분까지 덮을 수 있어, 절연 성능이 증대될 수 있다. 이는 아래에서 자세히 설명하도록 한다.
본 실시예에 따른 절연필름(500)은 본체부(510) 및 본체부(510)의 일단부에 형성된 연장부(520)를 포함할 수 있다. 상기 일단부뿐만 아니라 상기 일단부와 대향하는 본체부(510)의 타단부에도 연장부(520)가 형성될 수 있다. 즉, 연장부(520)는 본체부(510)의 일단부 및 타단부 중 적어도 하나에 형성될 수 있다.
본체부(510)는 판상형태로써, 전지셀 적층체(100)의 상면 전체를 덮는 것이 바람직하다.
연장부(520)는 본체부(510)의 상기 일단부에서 하향 연장된 제1 부분(521) 및 제1 부분(521)에서 본체부(510)와 평행하도록 연장된 제2 부분(522)을 포함할 수 있다.
상술한 바대로, 모듈 프레임(200)의 개방된 제1 측(x축 방향)과 제2 측(x축 반대 방향)에 엔드 플레이트(400)가 위치할 수 있다.
또한, 전지셀 적층체(100)의 개방된 제1 측(x축 방향)과 제2 측(x축 반대 방향)에 버스바 프레임(410)과 분리 커버(420)가 위치할 수 있다. 즉, 전지셀 적층체(100)와 엔드 플레이트(400) 사이에 버스바 프레임(410)과 분리 커버(420)가 차례로 위치할 수 있다.
버스바 프레임(410)은 전지셀 적층체(100)의 제1 측(x축 방향)과 제2 측(x축 반대 방향)에 위치하여 전지셀 적층체(100)를 커버함과 동시에 전지셀 적층체(100)와 외부 기기와의 연결을 안내하는 역할을 할 수 있다. 구체적으로, 버스바 프레임(410)에는 버스바가 장착될 수 있으며, 도 3에 도시된 전지셀(110)의 전극 리드(111, 112)가 버스바 프레임(410)에 형성된 슬릿을 통과한 후 구부러져 버스바와 접합될 수 있다. 이를 통해 전지셀 적층체(100)를 구성하는 전지셀(110)들이 직렬 또는 병렬 연결될 수 있다.
또한, 버스바 프레임(410)에는 터미널 버스바(430)가 장착될 수 있다. 터미널 버스바(430)는 전지셀(110)의 전극 리드(111, 112) 중 적어도 하나와 연결되고, 일단이 분리 커버(420)와 엔드 플레이트(400)에 각각 형성된 개구를 통해 외부로 노출될 수 있다. 이러한 터미널 버스바(430)를 통해 복수의 전지셀(110)들이 외부 기기와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 버스바 프레임(410)에는 커넥터(440)가 장착될 수 있다. 전지 모듈 내부의 센싱 어셈블리(미도시)를 통해 측정된 전지셀(110)의 온도나 전압 등의 정보가 커넥터(440)를 통해 외부 BMS(Battery Management System) 등에 전달될 수 있다.
분리 커버(420)는 전기절 절연을 띄는 부재로써, 전지셀 적층체(100), 버스바 프레임(410) 및 기타 전장품 등을 엔드 플레이트(400)나 상부 플레이트(300)와 분리시켜 외부 단락 등이 발생하는 것을 방지하는 기능을 수행할 수 있다. 한편, 분리 커버(420)에는 커넥터(440)와 외부 BMS 간의 연결을 안내할 수 있도록 만입된 만입부(421)가 형성될 수 있다.
절연필름(500)의 연장부(520)는 터미널 버스바(430) 및 만입부(421)와 대응하는 위치에 형성될 수 있다. 다시 말해 본체부(510)의 상기 일단부 중 터미널 버스바(430) 및 만입부(421)와 대응하는 위치에 형성될 수 있다. 구체적으로, 도 5에서 터미널 버스바(430) 및 만입부(421)가 위치한 곳과 대응하도록, 도 6에서 연장부(520)가 본체부(510)의 상기 일단부 중 세 부분에 나누어 형성될 수 있다.
전기적 절연을 위해 분리 커버(420)의 일부가 터미널 버스바(430)를 감싸도록 형성될 수 있는데, 분리 커버(420)를 사이에 두고 연장부(520)가 터미널 버스바(430)와 대응하는 위치에 형성됨으로써, 절연 성능을 추가적으로 확보할 수 있다. 또한, 만입부(421)와 대응하는 위치에 연장부(520)가 형성됨으로써, 커넥터(440)와 외부 BMS 간의 연결에 있어서 절연 성능을 추가적으로 확보할 수 있다. 다시 말해, 본 실시예에 따르면, 터미널 버스바(430)를 감싸는 분리 커버(420)의 일부분 및 만입부(421)에 대해 연장부(520)의 제1 부분(521)과 제2 부분(522)이 감싸듯이 배치되어 절연성능의 추가적 확보가 가능한 것이다.
도 4 및 도 7을 참고하면, 모듈 프레임(200)이 상부 플레이트(300)와 결합되고 다시 엔드 플레이트(400)와 결합되어 전지 모듈을 형성할 때, 각 부품 간의 여유 공간(Clearance)이 발생할 수 있다. 이러한 여유 공간을 통해 의도치 않은 전류 경로가 형성되어 단락이 발생할 수 있다.
이 때, 상부 플레이트(300), 전지셀(110), 분리 커버(420) 및 엔드 플레이트(400) 등 사이에서의 여유 공간을 절연필름(500)의 연장부(520)가 채울 수 있다. 즉, 일반적인 패드 형상으로는 절연 확보가 힘든 부분까지 제1 부분(521)과 제2 부분(522)을 포함하는 연장부(520)가 도달하여 절연을 확보할 수 있다.
특히, 본체부(510)의 일단부에서 하향 연장된 제1 부분(521) 및 제1 부분(521)에서 본체부(510)와 평행하도록 연장된 제2 부분(522)은 상부 플레이트(300), 전지셀(110) 및 분리 커버(420) 간의 공간에 끼워 맞춰지기 용이하다. 따라서, 전지셀(110)이 상부 플레이트(300)나 분리 커버(420), 나아가 엔드 플레이트(400)에 까지 일정한 거리를 유지할 수 있다. 종국적으로, 진동이나 외부 충격 상황에서 여유 공간을 통해 의도치 않은 전류 경로가 발생하는 것을 방지할 수 있으므로, 전지 모듈의 절연 성능이 향상된다.
특히, 터미널 버스바(430) 및 만입부(421)가 위치한 곳에 여유 공간이 발생하기 쉬우며, 본 실시예에 따른 연장부(520)가, 앞서 설명한 바와 같이, 터미널 버스바(430) 및 만입부(421)와 대응하는 위치에 형성되어 절연 성능을 추가적으로 확보할 수 있다.
한편, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 상부 플레이트, 절연 필름 및 접착 부재를 나타낸 사시도이다.
도 8을 참고하면, 본 실시예에 따른 절연필름(500)은 상부 플레이트(300)에 접착될 수 있다. 보다 구체적으로는, 절연필름(500)과 상부 플레이트(300) 사이에 접착부재(600)가 위치할 수 있다. 이러한 접착부재(600)는 접착력을 가진 물질을 포함하면 그 소재나 형태의 제한은 없으나, 양면테이프일 수 있다.
적어도 하나의 접착부재(600)를 통해 절연필름(500)이 상부 플레이트(300)에 접착될 수 있고, 전지 모듈의 제조에 있어서 절연필름(500)은 상부 플레이트(300)에 접착된 상태로 납품될 수 있다. 앞서 상술한 바대로 절연필름(500)은 얇은 필름으로 형성되어, 상부 플레이트(300)에 접착시키기 용이할 수 있다.
절연필름(500)이 상부 플레이트(300)에 접착된 상태로 전지셀 적층체(100) 상에 배치 및 조립되어 전지 모듈이 제조될 수 있다. 즉, 절연필름(500)이 상부 플레이트(300)에 접착된 상태로 납품되기 때문에 상부 플레이트(300)의 조립 과정에서 절연필름(500)이 어긋나거나 이탈하는 제조 공정상 불량을 방지할 수 있다.
본 실시예에서 전, 후, 좌, 우, 상, 하와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있다.
앞에서 설명한 본 실시예에 따른 하나 또는 그 이상의 전지 모듈은, BMS(Battery Management System), 냉각 시스템 등의 각종 제어 및 보호 시스템과 함께 장착되어 전지 팩을 형성할 수 있다.
상기 전지 모듈이나 전지 팩은 다양한 디바이스에 적용될 수 있다. 구체적으로는, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 등의 운송 수단에 적용될 수 있으나 이에 제한되지 않고 이차 전지를 사용할 수 있는 다양한 디바이스에 적용 가능하다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 전지셀 적층체
110: 전지셀
110p: 돌출부
200: 모듈 프레임
210: 바닥부
220: 측면부
300: 상부 플레이트
400: 엔드 플레이트
500: 절연필름
600: 접착부재

Claims (12)

  1. 복수의 전지셀이 적층된 전지셀 적층체;
    상기 전지셀 적층체를 수용하고, 상측이 개방된 모듈 프레임;
    상기 모듈 프레임의 개방된 상기 상측을 덮는 상부 플레이트; 및
    상기 전지셀 적층체와 상기 상부 플레이트 사이에 위치하는 절연필름을 포함하는 전지 모듈.
  2. 제1항에서,
    상기 절연필름은, 본체부 및 상기 본체부의 일단부에 형성된 연장부를 포함하는 전지 모듈.
  3. 제2항에서,
    상기 연장부는 상기 본체부의 상기 일단부에서 하향 연장된 제1 부분 및 상기 제1 부분에서 상기 본체부와 평행하도록 연장된 제2 부분을 포함하는 전지 모듈.
  4. 제2항에서,
    상기 모듈 프레임의 개방된 제1 측과 제2 측에 각각 위치하는 엔드 플레이트를 더 포함하는 전지 모듈.
  5. 제4항에서,
    상기 전지셀 적층체와 상기 엔드 플레이트 사이에 버스바 프레임이 위치하는 전지 모듈.
  6. 제5항에서,
    상기 전지셀의 전극 리드 중 적어도 하나와 연결되고 일단이 외부로 노출된 터미널 버스바가 상기 버스바 프레임에 장착되고,
    상기 연장부는, 상기 본체부의 상기 일단부 중 상기 터미널 버스바와 대응하는 위치에 형성된 전지 모듈.
  7. 제4항에서,
    상기 전지셀 적층체와 상기 엔드 플레이트 사이에 분리 커버가 위치하는 전지 모듈.
  8. 제7항에서,
    상기 분리 커버에 만입부가 형성되고,
    상기 연장부는, 상기 본체부의 상기 일단부 중 상기 만입부와 대응하는 위치에 형성된 전지 모듈.
  9. 제1항에서,
    상기 절연필름은 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 필름을 포함하는 전지 모듈.
  10. 제1항에서,
    상기 절연필름이 상기 상부 플레이트에 접착되는 전지 모듈.
  11. 제10항에서,
    상기 절연필름과 상기 상부 플레이트 사이에 접착부재가 위치하는 전지 모듈.
  12. 제1항에 따른 전지 모듈을 포함하는 전지 팩.
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