KR20210133191A - Secondary battery module - Google Patents

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KR20210133191A
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Abstract

A secondary battery module is disclosed. The secondary battery module according to an embodiment of the present invention includes: an internal storage structure including a base plate and a plurality of support plates that are vertically provided on one surface of the base plate and are spaced apart from each other; and an electrode stack that is accommodated in each receiving space provided between the support plates, and includes first electrode tabs and second electrode tabs spaced apart from the first electrode tabs, wherein the support plates are used to connect the first electrode tabs and the second electrode tabs of the electrode stack accommodated in each accommodation space in parallel, respectively.

Description

이차 전지 모듈{SECONDARY BATTERY MODULE}Secondary battery module {SECONDARY BATTERY MODULE}

본 발명의 실시예는 배터리 기술에 관한 것으로, 보다 자세하게는 이차 전지 모듈에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to battery technology, and more particularly, to a secondary battery module.

모바일 기기, 전기차, 하이브리드 자동차, 전력 저장 장치, 및 무정전 전원 장치 등에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라, 에너지원으로서의 이차 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 대표적으로, 전지의 형상 면에서는 각형이나 파우치형 이차 전지에 대한 수요가 높고, 재료 면에서는 에너지 밀도와 단위 시간 당 방전 용량이 높은 리튬 계열의 이차 전지에 대한 수요가 높다. As technology development and demand for mobile devices, electric vehicles, hybrid vehicles, power storage devices, and uninterruptible power supply devices increase, the demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing, and accordingly, batteries that can meet various needs A lot of research is in progress. Typically, in terms of the shape of the battery, the demand for a prismatic or pouch-type secondary battery is high, and in terms of material, the demand for a lithium-based secondary battery having high energy density and high discharge capacity per unit time is high.

기존의 이차 전지는 전극 조립체들의 전극 탭들 간의 연결 공정 및 연결 구조가 복잡하고, 각 전극 조립체가 전해액을 독립적으로 수용하여 각 전극 조립체 별로 전해액을 주입하여야 하며, 이차 전지의 내부 단락 시 각 전극 조립체 별로 해당 전해액의 온도를 측정하여야 하는 문제점이 있다. Conventional secondary batteries have a complicated connection process and a connection structure between electrode tabs of electrode assemblies, each electrode assembly independently receives an electrolyte solution, and an electrolyte solution must be injected for each electrode assembly. There is a problem in that the temperature of the corresponding electrolyte must be measured.

(특허문헌 1) 한국등록특허공보 제10-0684763호(Patent Document 1) Korean Patent Publication No. 10-0684763

본 발명의 실시예는 전극 조립체들을 용이하게 연결할 수 있는 이차 전지 모듈을 제공하고자 한다. An embodiment of the present invention is to provide a secondary battery module capable of easily connecting electrode assemblies.

본 발명의 실시예는 전극 조립체들 간에 전해액을 공유할 수 있는 이차 전지 모듈을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a secondary battery module capable of sharing an electrolyte between electrode assemblies.

본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지 모듈은, 베이스 플레이트 및 상기 베이스 플레이트의 일면에서 수직하게 마련되고 상호 이격되는 복수 개의 지지 플레이트를 포함하는 내부 수납 구조체; 및 상기 지지 플레이트들 사이에 마련되는 각 수납 공간에 수납되고, 제1 전극 탭 및 상기 제1 전극 탭에 상호 이격되는 제2 전극 탭을 포함하는 전극 적층체를 포함하고, 상기 지지 플레이트는, 각 수납 공간에 수납되는 전극 적층체의 제1 전극 탭 및 제2 전극 탭들을 각각 병렬 연결하는데 사용된다.A secondary battery module according to an embodiment of the present invention includes: an internal storage structure including a base plate and a plurality of support plates vertically provided on one surface of the base plate and spaced apart from each other; and an electrode stack including a first electrode tab and a second electrode tab spaced apart from each other in each receiving space provided between the support plates, wherein the support plate comprises: It is used to connect the first electrode tabs and the second electrode tabs of the electrode stack accommodated in the accommodation space in parallel, respectively.

상기 이차 전지 모듈은, 상기 각 수납 공간에 수납되는 전극 적층체의 제1 전극 탭 및 상기 지지 플레이트들을 번갈아 가며 관통하면서 제1 전극 탭들을 병렬 연결시키는 제1 결합 부재; 및 상기 각 수납 공간에 수납되는 전극 적층체의 제2 전극 탭 및 상기 지지 플레이트들을 번갈아 가며 관통하면서 제2 전극 탭들을 병렬 연결시키는 제2 결합 부재를 더 포함 할 수 있다.The secondary battery module may include: a first coupling member configured to connect the first electrode tabs in parallel while alternately passing through the first electrode tabs and the support plates of the electrode stack accommodated in the respective accommodation spaces; and a second coupling member configured to connect the second electrode tabs in parallel while alternately passing through the second electrode tabs and the support plates of the electrode stack accommodated in the respective accommodation spaces.

상기 제1 전극 탭 및 상기 제2 전극 탭은, 상기 전극 적층체의 몸체의 상단변에 마련되고, 상기 지지 플레이트는, 상기 전극 적층체의 몸체보다 높게 연장되어 마련될 수 있다. The first electrode tab and the second electrode tab may be provided on an upper end of the body of the electrode stack, and the support plate may be provided to extend higher than the body of the electrode stack.

상기 내부 수납 구조체는, 상기 각 수납 공간의 일측 및 타측 중 적어도 하나가 개방되며, 상기 개방된 부분을 통해 상기 이차 전지 모듈 내부에서 전해액이 공유될 수 있다.In the internal storage structure, at least one of one side and the other side of each storage space is opened, and the electrolyte solution may be shared inside the secondary battery module through the open portion.

상기 이차 전지 모듈은, 상기 각 지지 플레이트에 마련되는 적어도 하나의 관통홀을 포함하며, 상기 관통홀을 통해 상기 이차 전지 모듈 내부에서 전해액이 공유될 수 있다.The secondary battery module may include at least one through hole provided in each of the support plates, and the electrolyte may be shared within the secondary battery module through the through hole.

상기 지지 플레이트에는 복수 개의 관통홀이 해당 지지 플레이트의 대각선 상에 위치하도록 마련될 수 있다.A plurality of through-holes may be provided in the support plate to be positioned on a diagonal line of the support plate.

상기 베이스 플레이트의 일면에는 복수 개의 결합홈이 상호 이격되어 형성되고, 상기 복수 개의 지지 플레이트는 상기 결합홈에 각각 끼움 결합될 수 있다.A plurality of coupling grooves may be formed to be spaced apart from each other on one surface of the base plate, and the plurality of support plates may be respectively fitted into the coupling grooves.

본 발명의 실시예에 의하면, 내부 수납 구조체의 지지 플레이트들이 각 전극 적층체의 제1 전극 탭 및 제2 전극 탭들을 각각 병롤로 연결시켜주는 기능을 함으로써, 각 제1 전극 탭 및 각 제2 전극 탭들을 연결시키기 위한 별도의 조립 구조체를 구비하지 않아도 된다. 그로 인해, 별도의 조립 구조체가 차지하던 공간을 활용하여 부피당 에너지 밀도를 증가시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the support plates of the internal housing structure function to connect the first electrode tabs and the second electrode tabs of each electrode stack to a bottle roll, respectively, so that each first electrode tab and each second electrode There is no need to provide a separate assembly structure for connecting the tabs. Accordingly, it is possible to increase the energy density per volume by utilizing the space occupied by the separate assembly structure.

그리고, 지지 플레이트들에 의해 마련되는 수납 공간에 전극 적층체를 삽입시키기만 하면 되므로, 이차 전지 모듈 내부에서 전극 적층체를 용이하게 조립할 수 있게 된다. 그로 인해 이차 전지 모듈의 내부 조립 공정이 단순해지게 된다. 또한, 지지 플레이트들에 의해 이차 전지 모듈의 내부 강성을 향상시킬 수 있게 된다.In addition, since it is only necessary to insert the electrode stack into the receiving space provided by the support plates, it is possible to easily assemble the electrode stack in the secondary battery module. As a result, the internal assembly process of the secondary battery module is simplified. In addition, it is possible to improve the internal rigidity of the secondary battery module by the support plates.

또한, 전극 적층체가 수납된 각 수납 공간 간에 전해액이 공유되도록 함으로써, 전해액을 한 곳에서 주입하여도 되기 때문에 전해액의 주입이 용이해지고 전해액을 주입하기 위한 구조가 간단해지게 된다. 그리고, 이차 전지 모듈의 내부 단락으로 인한 발열 시 전극 적층체 별로 전해액의 온도를 측정하지 않아도 되고 한 곳의 전해액의 온도만 측정하면 된다. 또한, 일부 수납 공간에서 전해액이 고갈되더라도 전체적인 평형을 유지할 수 있게 되며, 그로 인해 이차 전지 모듈의 수명을 오래 유지할 수 있게 된다.In addition, by allowing the electrolyte to be shared between the respective storage spaces in which the electrode stack is accommodated, the electrolyte may be injected at one place, so that the injection of the electrolyte is facilitated and the structure for injecting the electrolyte is simplified. In addition, when heat is generated due to an internal short circuit of the secondary battery module, it is not necessary to measure the temperature of the electrolyte for each electrode stack, but only the temperature of the electrolyte in one place. In addition, even if the electrolyte is depleted in some storage space, it is possible to maintain the overall equilibrium, thereby maintaining the life of the secondary battery module for a long time.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지 모듈을 나타낸 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지 모듈을 나타낸 단면도
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지 모듈을 나타낸 사시도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 내부 수납 구조체에서, 베이스 플레이트와 지지 플레이트가 결합되는 상태를 나타낸 도면1 is a perspective view showing a secondary battery module according to an embodiment of the present invention;
2 is a cross-sectional view showing a secondary battery module according to an embodiment of the present invention;
3 is a perspective view showing a secondary battery module according to another embodiment of the present invention;
4 is a view showing a state in which the base plate and the support plate are coupled in the internal storage structure according to the embodiment of the present invention;

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 이차 전지 모듈의 구체적인 실시예를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시적 실시예에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.Hereinafter, a specific embodiment of the secondary battery module of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4 . However, this is only an exemplary embodiment and the present invention is not limited thereto.

본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intentions or customs of users and operators. Therefore, the definition should be made based on the content throughout this specification.

본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.The technical spirit of the present invention is determined by the claims, and the following examples are only one means for efficiently explaining the technical spirit of the present invention to those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지 모듈을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지 모듈을 나타낸 단면도이다. 1 is a perspective view illustrating a secondary battery module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a secondary battery module according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 이차 전지 모듈(100)은 내부 수납 구조체(102) 및 전극 적층체(104)를 포함할 수 있다. 1 and 2 , the secondary battery module 100 may include an internal accommodation structure 102 and an electrode stack 104 .

내부 수납 구조체(102)는 이차 전지 모듈(100)의 내부에서 전극 적층체(104) 및 전해액(미도시)을 수납한다. 내부 수납 구조체(102)는 이차 전지 모듈(100)의 내부 강성을 향상시키는 역할을 한다. 이차 전지 모듈(100)에 외부 충격 또는 변형이 발생하더라도 내부 수납 구조체(102)로 인해 전극 적층체(104)의 손상을 방지할 수 있게 된다. The internal accommodating structure 102 accommodates the electrode stack 104 and the electrolyte (not shown) inside the secondary battery module 100 . The internal housing structure 102 serves to improve the internal rigidity of the secondary battery module 100 . Even if an external shock or deformation occurs in the secondary battery module 100 , it is possible to prevent damage to the electrode stack 104 due to the internal housing structure 102 .

내부 수납 구조체(102)는 베이스 플레이트(111) 및 지지 플레이트(113)를 포함한다. 베이스 플레이트(111)는 내부 수납 구조체(102)의 바닥면을 이룰 수 있다. 지지 플레이트(113)는 베이스 플레이트(111)의 상면에서 베이스 플레이트(111)와 수직하게 마련될 수 있다. 지지 플레이트(113)는 베이스 플레이트(111)의 상면에서 소정 간격 이격되어 복수 개가 마련될 수 있다. 여기서, 지지 플레이트(113)들 간의 간격은 일정할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 간격을 가질 수도 있다. 지지 플레이트(113)는 베이스 플레이트(111)의 일측 단부 및 타측 단부에서 각각 수직하게 마련될 수 있다. 그리고, 지지 플레이트(113)는 베이스 플레이트(111)의 일측 단부 및 타측 단부 사이에서 소정 간격으로 적어도 하나가 마련될 수 있다. 지지 플레이트(113)는 이차 전지 모듈(100)의 내부를 지지하며, 이로써 이차 전지 모듈(100)의 외형을 유지시키는 역할을 하게 된다.The inner accommodation structure 102 includes a base plate 111 and a support plate 113 . The base plate 111 may form a bottom surface of the internal accommodation structure 102 . The support plate 113 may be provided on the upper surface of the base plate 111 to be perpendicular to the base plate 111 . A plurality of support plates 113 may be provided to be spaced apart from the upper surface of the base plate 111 by a predetermined distance. Here, the spacing between the support plates 113 may be constant, but is not limited thereto, and may have various spacings. The support plate 113 may be provided vertically at one end and the other end of the base plate 111 , respectively. In addition, at least one support plate 113 may be provided at a predetermined interval between one end and the other end of the base plate 111 . The support plate 113 supports the inside of the secondary battery module 100 , thereby maintaining the external appearance of the secondary battery module 100 .

내부 수납 구조체(102)에서 소정의 지지 플레이트(113) 및 그와 이웃하는 지지 플레이트(113) 사이에는 수납 공간(S)이 마련되게 된다. 수납 공간(S)에는 전극 적층체(104) 및 전해액(미도시)이 수용될 수 있다. 여기서는, 각 수납 공간(S)에 하나의 전극 적층체(104)가 수납된 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 수납 공간(S)에는 복수 개의 전극 적층체(104)가 수납될 수도 있다. 수납 공간(S)에 수납되는 전극 적층체(104)는 수납 공간(S)들 사이에 위치하는 지지 플레이트(113)에 의해 격리된다. 내부 수납 구조체(102)는 절연 물질로 이루어질 수 있다. 이 경우, 지지 플레이트(113)는 수납 공간(S)들에 수납된 전극 적층체(104)들을 절연시키면서 이차 전지 모듈(100)의 내부 강성을 향상시키는 역할을 하게 된다. 내부 수납 구조체(102)는 사출 성형이 가능한 플라스틱, 예를 들어, 폴리프로필렌, 폴리아세탈, 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리카보네이트 및 PEEK(polyther ether ketone) 중 어느 하나가 사용될 수 있다. In the internal storage structure 102 , a storage space S is provided between a predetermined support plate 113 and the support plate 113 adjacent thereto. The electrode stack 104 and the electrolyte (not shown) may be accommodated in the accommodation space S. Here, it is illustrated that one electrode stack 104 is accommodated in each storage space S, but the present invention is not limited thereto, and a plurality of electrode stack bodies 104 may be accommodated in the storage space S. The electrode stack 104 accommodated in the storage spaces S is isolated by the support plate 113 positioned between the storage spaces S. The inner accommodation structure 102 may be made of an insulating material. In this case, the support plate 113 serves to insulate the electrode stacked bodies 104 accommodated in the storage spaces S, while improving the internal rigidity of the secondary battery module 100 . The internal storage structure 102 may be formed of any one of plastics capable of injection molding, for example, polypropylene, polyacetal, polybutylene terephthalate (PBT), polycarbonate, and polyther ether ketone (PEEK).

전극 적층체(104)는 지지 플레이트(113)들에 의해 마련되는 수납 공간(S)에 삽입될 수 있다. 전극 적층체(104)는 수납 공간(S)에 끼움 삽입되어 고정될 수 있다. 이 경우, 이차 전지 모듈(100) 내부에서 전극 적층체(104)의 조립이 용이해지게 된다. 즉, 지지 플레이트(113)들에 의해 마련되는 수납 공간(S)에 전극 적층체(104)를 삽입시키기만 하면 되므로, 이차 전지 모듈(100) 내부에서 전극 적층체(104)를 용이하게 조립할 수 있게 된다. 전극 적층체(104)가 수납 공간(S)에 삽입되는 경우, 전극 적층체(104)는 지지 플레이트(113)과 평행하게 배치될 수 있다. The electrode stack 104 may be inserted into the accommodation space S provided by the support plates 113 . The electrode stack 104 may be fixedly inserted into the receiving space (S). In this case, the assembly of the electrode stack 104 inside the secondary battery module 100 is facilitated. That is, since it is only necessary to insert the electrode stack 104 into the receiving space S provided by the support plates 113 , the electrode stack 104 can be easily assembled inside the secondary battery module 100 . there will be When the electrode stack 104 is inserted into the accommodation space S, the electrode stack 104 may be disposed parallel to the support plate 113 .

전극 적층체(104)는 양극판, 음극판, 및 양극판과 음극판 사이에 위치하여 양극판과 음극판을 전기적으로 절연시키는 분리막을 포함할 수 있다. 전극 적층체(104)는 양극판, 분리막, 및 음극판이 젤리-롤 형태로 마련될 수 있다. 전극 적층체(104)는 제1 전극 탭(121) 및 제2 전극 탭(123)을 포함한다. 제1 전극 탭(121)은 양극판 및 음극판 중 어느 하나에 전기적으로 연결되고, 제2 전극 탭(123)은 양극판 및 음극판 중 다른 하나에 전기적으로 연결될 수 있다. The electrode stack 104 may include a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator positioned between the positive and negative plates to electrically insulate the positive and negative plates. The electrode stack 104 may be provided in a jelly-roll form for a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate. The electrode stack 104 includes a first electrode tab 121 and a second electrode tab 123 . The first electrode tab 121 may be electrically connected to any one of the positive and negative plates, and the second electrode tab 123 may be electrically connected to the other of the positive and negative plates.

제1 전극 탭(121) 및 제2 전극 탭(123)은 전극 적층체(104)의 본체(104a)의 상단변에 마련될 수 있다. 이때, 지지 플레이트(113)는 전극 적층체(104)의 본체(104a)의 상단변보다 높게 연장되어 마련될 수 있다. 즉, 지지 플레이트(113)는 전극 적층체(104)의 본체(104a)의 높이보다 높게 마련될 수 있다. 베이스 플레이트(111)의 일측 단부(또는 타측 단부)에서 수직하게 마련되는 지지 플레이트(113)(즉, 최외측에 위치하는 지지 플레이트(113))는 전극 적층체(104)의 본체(104a)의 높이 이하로 마련될 수 있다. 여기서는, 제1 전극 탭(121) 및 제2 전극 탭(123)이 전극 적층체(104)의 본체(104a)의 상단변에 마련되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 제1 전극 탭(121) 및 제2 전극 탭(123)은 본체(104a)의 전면에 마련될 수도 있다. The first electrode tab 121 and the second electrode tab 123 may be provided at an upper end of the body 104a of the electrode stack 104 . In this case, the support plate 113 may be provided to extend higher than the upper end of the body 104a of the electrode stack 104 . That is, the support plate 113 may be provided to be higher than the height of the body 104a of the electrode stack 104 . The support plate 113 (ie, the outermost support plate 113 ) provided vertically at one end (or the other end) of the base plate 111 is the body 104a of the electrode stack 104 . It may be provided below the height. Here, the first electrode tab 121 and the second electrode tab 123 are illustrated as being provided on the upper side of the main body 104a of the electrode stack 104 , but the present invention is not limited thereto. ) and the second electrode tab 123 may be provided on the front surface of the body 104a.

이차 전지 모듈(100) 내에서 각 전극 적층체(104)의 제1 전극 탭(121)은 지지 플레이트(113)를 사이에 두고 일렬로 평행하게 배치될 수 있다. 이차 전지 모듈(100) 내에서 각 전극 적층체(104)의 제2 전극 탭(123)은 지지 플레이트(113)를 사이에 두고 일렬로 평행하게 배치될 수 있다. 이때, 지지 플레이트(113)를 사이에 두고 일렬로 배치된 각 전극 적층체(104)의 제1 전극 탭(121)은 제1 결합 부재(131)에 의해 연결될 수 있다. 구체적으로, 제1 결합 부재(131)가 일측에서 타측 방향으로 각 제1 전극 탭(121) 및 각 지지 플레이트(113)를 관통하면서 제1 전극 탭(121)들을 전기적으로 연결할 수 있다. In the secondary battery module 100 , the first electrode tabs 121 of each electrode stack 104 may be arranged in parallel in a line with the support plate 113 interposed therebetween. In the secondary battery module 100 , the second electrode tabs 123 of each electrode stack 104 may be arranged in parallel in a line with the support plate 113 interposed therebetween. In this case, the first electrode tabs 121 of each electrode stack 104 arranged in a line with the support plate 113 interposed therebetween may be connected by a first coupling member 131 . Specifically, the first coupling member 131 may electrically connect the first electrode tabs 121 while passing through each of the first electrode tabs 121 and each support plate 113 from one side to the other.

또한, 지지 플레이트(113)를 사이에 두고 일렬로 배치된 각 전극 적층체(104)의 제2 전극 탭(123)은 제2 결합 부재(133)에 의해 연결될 수 있다. 구체적으로, 제2 결합 부재(133)가 일측에서 타측 방향으로 각 제2 전극 탭(123) 및 각 지지 플레이트(113)를 관통하면서 제2 전극 탭(123)들을 전기적으로 연결할 수 있다. 제1 결합 부재(131) 및 제2 결합 부재(133)는 예를 들어, 리벳이 될 수도 있고, 볼트 및 너트 등이 될 수도 있다. Also, the second electrode tabs 123 of each electrode stack 104 arranged in a line with the support plate 113 therebetween may be connected by a second coupling member 133 . Specifically, the second coupling member 133 may electrically connect the second electrode tabs 123 while penetrating each of the second electrode tabs 123 and each support plate 113 from one side to the other. The first coupling member 131 and the second coupling member 133 may be, for example, rivets, bolts, nuts, or the like.

제1 결합 부재(131)에 의해 각 제1 전극 탭(121)이 전기적으로 연결되고, 제2 결합 부재(133)에 의해 각 제2 전극 탭(123)이 전기적으로 연결됨으로써, 각 전극 적층체(104)들은 병렬로 연결되게 된다. 여기서, 지지 플레이트(113)는 전극 적층체(104)의 본체(104a)의 높이보다 높게 마련됨으로써, 각 제1 전극 탭(121) 및 각 제2 전극 탭(123)들을 연결시켜주는 기능을 하게 된다. 이 경우, 이차 전지 모듈(100)은 각 제1 전극 탭(121) 및 각 제2 전극 탭(123)들을 연결시키기 위한 별도의 조립 구조체를 구비하지 않아도 된다. 이때, 별도의 조립 구조체가 차지하던 공간을 활용하여 부피당 에너지 밀도를 증가시킬 수 있다.Each of the first electrode tabs 121 is electrically connected to each other by the first coupling member 131 , and each second electrode tab 123 is electrically connected to each other by the second coupling member 133 , so that each electrode stack is electrically connected to each other. (104) are connected in parallel. Here, the support plate 113 is provided to be higher than the height of the main body 104a of the electrode stack 104 , thereby connecting each of the first electrode tabs 121 and each of the second electrode tabs 123 to each other. do. In this case, the secondary battery module 100 does not need to include a separate assembly structure for connecting each of the first electrode tabs 121 and each of the second electrode tabs 123 . In this case, the energy density per volume may be increased by utilizing the space occupied by the separate assembly structure.

전극 적층체(104)가 수납된 내부 수납 구조체(102)는 외부 케이스(미도시)(예를 들어, 파우치형 케이스 또는 각형 케이스 등)와 조립된다. 내부 수납 구조체(102)가 외부 케이스(미도시)와 조립되는 경우, 복수 개의 제1 전극 탭(121) 중 적어도 하나와 복수 개의 제2 전극 탭(123) 중 적어도 하나는 외부 케이스(미도시) 밖으로 노출되게 된다. 이때, 노출된 제1 전극 탭(121) 및 제2 전극 탭(123)에 외부 단자가 연결되게 된다.The internal housing structure 102 in which the electrode stack 104 is accommodated is assembled with an external case (not shown) (eg, a pouch-shaped case or a prismatic case). When the inner accommodation structure 102 is assembled with an outer case (not shown), at least one of the plurality of first electrode tabs 121 and at least one of the plurality of second electrode tabs 123 is an outer case (not shown). will be exposed outside. In this case, the external terminal is connected to the exposed first electrode tab 121 and the second electrode tab 123 .

한편, 내부 수납 구조체(102)는 내부 수납 구조체(102)의 길이 방향으로의 양측이 개방되어 마련될 수 있다. 예를 들어, 소정의 지지 플레이트(113) 및 그와 이웃하는 지지 플레이트(113) 사이에 마련되는 수납 공간(S)의 양측이 개방될 수 있다. 여기서, 내부 수납 구조체(102)에 외부 케이스(미도시)가 조립되더라도, 이차 전지 모듈(100) 내에서 각 전극 적층체(104) 간에 전해액이 공유될 수 있도록 한다. Meanwhile, the inner accommodation structure 102 may be provided with both sides of the inner accommodation structure 102 open in the longitudinal direction. For example, both sides of the predetermined support plate 113 and the storage space S provided between the support plate 113 and the adjacent support plate 113 may be opened. Here, even when an external case (not shown) is assembled to the internal storage structure 102 , the electrolyte solution can be shared between each electrode stack 104 in the secondary battery module 100 .

즉, 각 수납 공간(S)에는 적어도 하나의 전극 적층체(104) 및 전해액이 수용되는데, 각 수납 공간(S)의 양측이 개방되도록 함으로써, 각 전극 적층체(104) 간에 전해액이 공유되도록 할 수 있다. 각 수납 공간(S)의 양측은 전부가 개방될 수도 있으나, 일부만 개방될 수도 있다. That is, at least one electrode stack 104 and an electrolyte are accommodated in each accommodation space S, and by making both sides of each accommodation space S open, the electrolyte is shared between each electrode stack 104 . can Both sides of each storage space S may be fully opened, but only a portion may be opened.

이와 같이, 이차 전지 모듈(100) 내에서 각 전극 적층체(104) 간에 전해액이 공유되도록 하는 경우, 전해액을 한 곳에서 주입하여도 되기 때문에 전해액의 주입이 용이해지고 전해액을 주입하기 위한 구조가 간단해지게 된다. 그리고, 이차 전지 모듈(100)의 내부 단락으로 인한 발열 시 각 수납 공간(S) 별로 전해액의 온도를 측정하지 않아도 되고 한 곳의 전해액의 온도만 측정하면 된다. 즉, 이차 전지 모듈(100)에 내부 단락이 발생하는 경우 발열로 인해 내부 온도가 상승하게 된다. 이때, 이차 전지 모듈(100)의 내부 온도를 측정하여 이벤트 발생 여부(예를 들어, 셧 다운(Shut down) 또는 멜트 다운(Melt down) 등)를 확인하게 된다. 이차 전지 모듈(100)의 내부 온도는 전해액의 온도로 측정하게 되는데, 본 발명의 실시예에서는 각 수납 공간(S) 간에 전해액이 공유되므로, 각 수납 공간(S) 별로 전해액의 온도를 측정하지 않아도 되고, 어느 한 곳의 전해액의 온도만 측정하면 된다. In this way, when the electrolyte is shared between the electrode stacks 104 in the secondary battery module 100, the electrolyte can be injected at one place, so the injection of the electrolyte is easy and the structure for injecting the electrolyte is simple. will be done In addition, when heat is generated due to an internal short circuit of the secondary battery module 100 , it is not necessary to measure the temperature of the electrolyte for each storage space S, but only the temperature of the electrolyte in one place. That is, when an internal short circuit occurs in the secondary battery module 100 , the internal temperature rises due to heat generation. At this time, by measuring the internal temperature of the secondary battery module 100, it is checked whether an event occurs (eg, shut down or melt down, etc.). The internal temperature of the secondary battery module 100 is measured as the temperature of the electrolyte. In the embodiment of the present invention, since the electrolyte is shared between each storage space (S), the temperature of the electrolyte is not measured for each storage space (S). and only need to measure the temperature of the electrolyte in any one place.

그리고, 각 수납 공간(S) 간에 전해액이 공유됨으로써, 이차 전지 모듈(100)의 안전 장치(예를 들어, 가스 벤팅 노즐 등)도 하나만 구비하면 된다. 또한, 각 수납 공간(S) 간에 전해액이 공유됨으로써, 일부 수납 공간(S)에서 전해액이 고갈되더라도 전체적인 평형을 유지할 수 있게 된다. 그로 인해, 이차 전지 모듈(100)의 수명을 오래 유지할 수 있게 된다.In addition, since the electrolyte is shared between the storage spaces S, only one safety device (eg, a gas venting nozzle, etc.) of the secondary battery module 100 needs to be provided. In addition, since the electrolyte is shared between each of the storage spaces (S), it is possible to maintain the overall equilibrium even if the electrolyte is depleted in some of the storage spaces (S). Accordingly, the life of the secondary battery module 100 can be maintained for a long time.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지 모듈을 나타낸 사시도이다. 여기서는 도 1 및 도 2에 도시된 실시예와 차이가 나는 부분에 대해 중점적으로 설명하기로 한다.3 is a perspective view illustrating a secondary battery module according to another embodiment of the present invention. Here, a part different from the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 will be mainly described.

도 3을 참조하면, 내부 수납 구조체(102)의 길이 방향으로의 양측에는 칸막이부(143)가 마련될 수 있다. 칸막이부(143)는 내부 수납 구조체(102)의 양측의 일부를 폐쇄하며 마련될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 내부 수납 구조체(102)의 양측 전부를 폐쇄하며 마련될 수도 있다. 칸막이부(143)가 내부 수납 구조체(102)의 양측 전부를 폐쇄하며 마련되는 경우, 각 지지 플레이트(113)에는 관통홀(141)이 형성되어 수납 공간(S)들 간에 전해액이 공유될 수 있도록 한다. Referring to FIG. 3 , partition portions 143 may be provided on both sides in the longitudinal direction of the internal storage structure 102 . The partition part 143 may be provided to close a portion of both sides of the internal storage structure 102 , but is not limited thereto, and may be provided to close both sides of the internal storage structure 102 . When the partition part 143 is provided to close both sides of the internal storage structure 102 , a through hole 141 is formed in each support plate 113 so that the electrolyte can be shared between the storage spaces S. do.

각 지지 플레이트(113)에는 적어도 하나의 관통홀(141)이 형성될 수 있다. 관통홀(141)을 통해 수납 공간(S)들 간에 전해액이 공유될 수 있게 된다. 여기서는, 2개의 관통홀(141)이 지지 플레이트(113)의 상측에서 상호 이격하여 형성되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 하나의 관통홀(141)은 지지 플레이트(113)의 상측에 형성되고, 다른 관통홀(141)은 지지 플레이트(113)의 하측에 형성될 수도 있다. 이때, 지지 플레이트(113)의 상측에 형성되는 관통홀(141)과 지지 플레이트(113)의 하측에 형성되는 관통홀(141)은 대각선 상에 위치할 수 있다. 또한, 소정 지지 플레이트(113)에서 관통홀(141)이 왼쪽 상측에 형성되는 경우, 그와 이웃하는 지지 플레이트(113)에서는 관통홀(141)이 오른쪽 상측에 형성될 수도 있다. 이와 같이, 이차 전지 모듈(100) 내에서 수납 공간(S)들 간에 전해액이 상호 교류할 수 있도록 관통홀(141)의 형성 위치는 다양하게 조절될 수 있다. At least one through hole 141 may be formed in each support plate 113 . The electrolyte can be shared between the receiving spaces S through the through hole 141 . Here, it is illustrated that the two through-holes 141 are formed to be spaced apart from each other on the upper side of the support plate 113 , but the present invention is not limited thereto. For example, one through-hole 141 may be formed on the upper side of the support plate 113 , and the other through-hole 141 may be formed on the lower side of the support plate 113 . In this case, the through hole 141 formed on the upper side of the support plate 113 and the through hole 141 formed on the lower side of the support plate 113 may be positioned on a diagonal line. In addition, when the through hole 141 is formed on the upper left side of the predetermined support plate 113 , the through hole 141 may be formed on the upper right side of the support plate 113 adjacent thereto. As described above, the formation position of the through hole 141 may be variously adjusted so that the electrolyte solution may mutually exchange between the receiving spaces S in the secondary battery module 100 .

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 내부 수납 구조체에서, 베이스 플레이트와 지지 플레이트가 결합되는 상태를 나타낸 도면이다. 4 is a view showing a state in which the base plate and the support plate are coupled in the internal storage structure according to the embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 베이스 플레이트(111)의 상면에는 결합홈(111a)이 형성될 수 있다. 그리고, 결합홈(111a)에 지지 플레이트(113)가 끼움 결합될 수 있다. 이와 같이, 베이스 플레이트(111)와 지지 플레이트(113)는 조립되는 방식으로 제조될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 베이스 플레이트(111)와 지지 플레이트(113)는 일체로 형성될 수도 있다. Referring to FIG. 4 , a coupling groove 111a may be formed on the upper surface of the base plate 111 . In addition, the support plate 113 may be fitted into the coupling groove 111a. As such, the base plate 111 and the support plate 113 may be manufactured in an assembled manner, but the present invention is not limited thereto, and the base plate 111 and the support plate 113 may be integrally formed.

이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. Although the present invention has been described in detail through representative embodiments above, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can make various modifications to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. will understand Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments and should be defined by the claims described below as well as the claims and equivalents.

100 : 이차 전지 모듈
102 : 내부 수납 구조체
104 : 전극 적층체
111 : 베이스 플레이트
111a : 결합홈
113 : 지지 플레이트
121 : 제1 전극 탭
123 : 제2 전극 탭
131 : 제1 결합 부재
133 : 제2 결합 부재
141 : 관통홀
143 : 칸막이부100: secondary battery module
102: internal storage structure
104: electrode laminate
111: base plate
111a: coupling groove
113: support plate
121: first electrode tab
123: second electrode tab
131: first coupling member
133: second coupling member
141: through hole
143: partition part

Claims (12)

제1 전극탭 및 상기 제1 전극탭에 상호 이격되는 제2 전극탭을 각각 가지는, 복수의 전극 적층체; 그리고
상기 복수의 전극 적층체가 수납되는 내부 수납 구조체를 포함하고,
상기 복수의 전극 적층체 각각은,
적어도 하나의 양극판;
적어도 하나의 음극판; 그리고
상기 양극판과 상기 음극판의 사이에 위치하는 분리막을 포함하며,
상기 복수의 전극 적층체는, 상기 제1 전극탭과 상기 제2 전극탭을 통해 전기적으로 연결되며,
상기 내부 수납 구조체는,
상호간에 격리된 복수의 수납공간을 형성하고, 상기 격리된 복수의 수납공간의 적어도 일부가 개방되며, 상기 개방된 부분을 통해 상기 복수의 전극 적층체 사이에 전해액이 공유되는 이차 전지 모듈.a plurality of electrode stacks each having a first electrode tab and a second electrode tab spaced apart from the first electrode tab; and
Including an internal accommodation structure in which the plurality of electrode stacked bodies are accommodated,
Each of the plurality of electrode laminates,
at least one bipolar plate;
at least one negative electrode plate; and
It includes a separator positioned between the positive plate and the negative plate,
The plurality of electrode stacks are electrically connected through the first electrode tab and the second electrode tab,
The internal storage structure,
A secondary battery module in which a plurality of accommodating spaces isolated from each other are formed, at least a portion of the plurality of isolated accommodating spaces is opened, and an electrolyte solution is shared between the plurality of electrode stacks through the open portions. 제1항에 있어서,
상기 내부 수납 구조체는,
베이스 플레이트; 그리고
상기 베이스 플레이트의 일면에서 상호 이격되며, 상기 복수의 수납공간을 형성하는 복수의 지지 플레이트를 포함하는,
이차 전지 모듈.According to claim 1,
The internal storage structure,
base plate; and
A plurality of support plates spaced apart from each other on one surface of the base plate and forming the plurality of accommodation spaces,
secondary battery module. 제2항에 있어서,
상기 복수의 지지 플레이트 사이사이에 상기 복수의 전극 적층체 중 적어도 하나가 수납되는,
이차 전지 모듈.3. The method of claim 2,
At least one of the plurality of electrode stacks is accommodated between the plurality of support plates,
secondary battery module. 제3항에 있어서,
상기 복수의 지지 플레이트 각각에는 관통홀이 형성되어 상기 복수의 수납 공간 사이에 상기 전해액이 공유되는,
이차 전지 모듈.4. The method of claim 3,
A through hole is formed in each of the plurality of support plates to share the electrolyte between the plurality of accommodation spaces,
secondary battery module. 제4항에 있어서,
상기 복수의 수납 공간의 양측을 폐쇄하는 칸막이부를 더 포함하는,
이차 전지 모듈.5. The method of claim 4,
Further comprising a partition for closing both sides of the plurality of storage spaces,
secondary battery module. 제4항에 있어서,
제1항에 있어서,
상기 관통홀은 상기 각 지지 플레이트에서 2개로 형성되며,
상기 2개의 관통홀 중 하나는 상기 지지 플레이트의 상측에 형성되고,
상기 2개의 관통홀 중 다른 하나는 상기 지지 플레이트의 하측에 형성되는,
이차 전지 모듈.5. The method of claim 4,
According to claim 1,
The through-holes are formed in two in each of the support plates,
One of the two through-holes is formed on the upper side of the support plate,
The other one of the two through holes is formed under the support plate,
secondary battery module. 제6항에 있어서,
상기 2개의 관통홀은 상기 지지 플레이트의 대각선 상에 위치하는,
이차 전지 모듈.7. The method of claim 6,
The two through holes are located on a diagonal of the support plate,
secondary battery module. 제4항에 있어서,
상기 베이스 플레이트의 일면에는 복수 개의 결합홈이 형성되고,
상기 복수의 지지 플레이트는 상기 결합홈에 끼움 결합되는,
이차 전지 모듈.5. The method of claim 4,
A plurality of coupling grooves are formed on one surface of the base plate,
The plurality of support plates are fitted into the coupling groove,
secondary battery module. 제4항에 있어서,
상기 베이스 플레이트와 상기 복수의 지지 플레이트는,
일체로 형성되는,
이차 전지 모듈.5. The method of claim 4,
The base plate and the plurality of support plates,
formed integrally,
secondary battery module. 제4항에 있어서,
상기 복수의 전극 전극체의 상기 제1 전극탭들과 상기 복수의 지지 플레이트를 관통하면서 상기 제1 전극탭들을 전기적으로 연결하는 제1 결합 부재; 그리고
상기 복수의 전극 전극체의 상기 제2 전극탭들과 상기 복수의 지지 플레이트를 관통하면서 상기 제2 전극탭들을 전기적으로 연결하는 제2 결합 부재를 포함하는,
이차 전지 모듈.5. The method of claim 4,
a first coupling member passing through the first electrode tabs of the plurality of electrode electrode bodies and the plurality of support plates and electrically connecting the first electrode tabs; and
a second coupling member passing through the second electrode tabs of the plurality of electrode electrode bodies and the plurality of support plates and electrically connecting the second electrode tabs;
secondary battery module. 제10항에 있어서,
상기 제1 결합 부재와 상기 제2 결합 부재는, 상기 복수의 전극 적층체를 병렬로 연결하는,
이차 전지 모듈.11. The method of claim 10,
The first coupling member and the second coupling member connect the plurality of electrode stacks in parallel,
secondary battery module. 제4항에 있어서,
상기 제1 전극탭과 상기 제2 전극탭은, 상기 전극 적층체의 본체의 상단변에 위치하고,
상기 복수의 지지 플레이트는, 상기 전극 적층체의 상기 몸체 보다 높게 연장된,
이차 전지 모듈.5. The method of claim 4,
The first electrode tab and the second electrode tab are located at an upper end of the main body of the electrode stack,
The plurality of support plates extend higher than the body of the electrode stack,
secondary battery module.
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