KR20220017829A - 전지 모듈, 이를 포함하는 전지 팩 및 전지 모듈 운반 방법 - Google Patents

전지 모듈, 이를 포함하는 전지 팩 및 전지 모듈 운반 방법 Download PDF

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KR20220017829A
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈은 복수의 전지 셀이 적층되어 형성된 전지 셀 적층체, 상기 전지 셀 적층체의 양 단부를 덮는 절연 커버, 상기 절연 커버와 인접한 상기 전지 셀 적층체의 양 단부를 감싸는 홀딩 부재, 및 상기 전지 셀 적층체의 상부면에 위치하는 접착 부재를 포함한다.

Description

전지 모듈, 이를 포함하는 전지 팩 및 전지 모듈 운반 방법{BATTERY MODULE, BATTERY PACK INCLUDING THE SAME AND METHOD OF TRANSPORTING BATTERY MODULE}
본 발명은 전지 모듈, 이를 포함하는 전지 팩 및 전지 모듈 운반 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 흡착력이 강화된 전지 모듈, 이를 포함하는 전지 팩 및 전지 모듈 운반 방법에 관한 것이다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서 이차 전지의 수요가 급격히 증가하고 있다. 이에 따라, 다양한 요구에 부응할 수 있는 이차 전지에 대한 연구가 많이 행해지고 있다.
이차 전지는 휴대폰, 디지털 카메라, 노트북 등의 모바일 기기뿐만 아니라, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차 등의 동력 장치에 대한 에너지원으로도 많은 관심을 모으고 있다.
소형 모바일 기기들에는 디바이스 1대당 하나 또는 두서너 개의 전지 셀들이 사용됨에 반해, 자동차 등과 같이 중대형 디바이스들에는 고출력 대용량이 필요하다. 따라서, 다수의 전지 셀을 전기적으로 연결한 중대형 전지 모듈이 사용된다.
중대형 전지 모듈은 가능하면 작은 크기와 중량으로 제조되는 것이 바람직하므로, 높은 집적도로 적층될 수 있고 용량 대비 중량이 작은 각형 전지, 파우치형 전지 등이 중대형 전지 모듈의 전지 셀로서 주로 사용되고 있다. 한편, 전지 모듈은, 전지 셀 적층체를 외부 충격, 열 또는 진동으로부터 보호하기 위해, 전면과 후면이 개방되어 전지 셀 적층체를 내부 공간에 수납하는 모듈 프레임을 포함할 수 있다.
전지 모듈을 제조하거나, 전지 모듈을 포함하는 전지 팩을 제조하는 과정에서 전지 모듈에 포함된 전지 셀 적층체를 운반하는 과정이 수행될 수 있다. 이때, 중대형 전지 모듈에 포함된 전지 셀 수량이 많아지고 중량이 커지기 때문에 전지 모듈을 운반하는 과정에서 전지 모듈을 떨어뜨리는 위험이 커질 수 있다.
도 1은 종래의 전지 모듈에 포함된 전지 셀 어셈블리를 운반하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 도 1의 전지 셀 어셈블리를 나타내는 정면도이다.
도 1을 참고하면, 종래의 전지 모듈에 포함되는 전지 셀 적층체(10)를 운반하기 전에, 전지 셀 적층체(10)를 스테이지(30) 상에 배치한 상태에서, 셀 스택 로봇(40)을 사용하여 전지 셀 적층체(10) 양 측면을 가압을 한다. 전지 셀 적층체(10) 양 측면이 가압된 상태에서 셀 스택 로봇(40)이 전지 셀 적층체(10)를 운반하게 되며, 가압에 의해 전지 셀 적층체(10)에 포함된 셀들이 밀착되어, 전지 셀 적층체(10)를 운반하는 과정에서 그 형태를 유지할 수 있다.
도 2를 참고하면, 종래의 전지 모듈에 포함되는 전지 셀 적층체(10)는 복수의 전지 셀(11)이 적층되어 형성된다. 이때, 전지 셀 적층체(10)는 개별 전지 셀(11)에 테이프(12)를 부착하여 복수의 전지 셀(11)이 적층되어 형성될 수 있다. 하지만, 전지 모듈 내 포함되는 전지 셀 수량이 늘어나고 중량이 커짐에 따라 개별 셀 테이프를 부착하여 전지 셀 적층시 발생하는 적층 단차(d1) 및 전지 셀 간 간격(d2)에 의해 운반 과정에서 전지 셀 적층체(10)를 떨어뜨리는 위험이 커질 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 흡착력이 강화된 전지 모듈, 이를 포함하는 전지 팩 및 전지 모듈 운반 방법을 제공하는 것이다.
그러나, 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 전지 셀이 적층되어 형성된 전지 셀 적층체, 상기 전지 셀 적층체의 양 단부를 덮는 절연 커버, 상기 절연 커버와 인접한 상기 전지 셀 적층체의 양 단부를 감싸는 홀딩 부재, 및 상기 전지 셀 적층체의 상부면에 위치하는 접착 부재를 포함한다.
상기 접착 부재의 양면 중 상기 전지 셀 적층체를 향하는 일면에 접착 물질이 형성될 수 있다.
상기 전지 모듈은 상기 접착 부재의 양면 중 상기 전지 셀 적층체를 향하는 일면과 반대되는 다른 일면에 형성되는 흡착 보완층을 더 포함할 수 있다.
상기 흡착 보완층은 다공성 고분자 재료로 형성될 수 있다.
상기 전지 셀 적층체 상부면은 단차부를 형성하며, 상기 단차부를 따라 상기 접착 부재가 형성될 수 있다.
상기 전지 모듈은 상기 전지 셀 적층체에 포함되는 서로 이웃하는 전지 셀들 사이에 위치하는 접착 테이프를 더 포함할 수 있다.
상기 전지 셀은, 전극 조립체 및 상기 전극 조립체를 수납하는 셀 케이스를 포함하고, 상기 전지 셀 적층체에 포함되는 서로 이웃하는 전지 셀들은, 각각의 셀 케이스가 직접 대면하는 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전지 팩은 상기 전지 모듈, 상기 전지 모듈이 복수개 장착되는 복수의 모듈 영역을 갖는 하부 팩 하우징, 상기 모듈 영역 내에서 상기 하부 팩 하우징에 도포된 열전도성 수지층, 상기 복수의 전지 모듈을 덮는 상부 팩 하우징을 포함하고, 상기 열전도성 수지층은 상기 전지 모듈과 상기 하부 팩 하우징 사이에 위치한다.
상기 복수의 모듈 영역은 상기 하부 팩 하우징 내에 형성된 복수의 격벽으로 구획되고, 상기 격벽은 상기 복수의 전지 모듈 중 이웃하는 전지 모듈 사이에 위치할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 전지 모듈 운반 방법은 복수의 전지 셀을 일방향으로 적층하여 전지 셀 적층체를 형성하는 단계, 상기 전지 셀 적층체 상부에 상기 복수의 전지 셀 각각의 일측을 덮도록 접착 부재를 형성하는 단계, 및 상기 접착 부재 상에 흡착기를 배치하여 상기 흡착기로 상기 전지 셀 적층체를 포함하는 전지 모듈을 운반하는 단계를 포함한다.
상기 흡착기는 상기 전지 셀 적층체의 적층 방향에 수직한 방향으로 상기 접착 부재에 부착될 수 있다.
상기 전지 모듈 운반 방법은 복수의 모듈 영역을 갖는 하부 팩 하우징 내에 상기 전지 모듈을 직접 장착하는 단계를 더 포함하고, 상기 복수의 모듈 영역은 복수의 격벽으로 구획되고, 상기 전지 모듈은 서로 이웃하는 상기 격벽 사이에 장착될 수 있다.
상기 접착 부재의 양면 중 상기 전지 셀 적층체를 향하는 일면에 접착 물질이 형성되고, 상기 접착 부재는 상기 전지 셀들을 서로 고정할 수 있다.
실시예들에 따르면, 복수의 전지 셀을 적층한 이후에 전지 셀 적층체 상부면에 테이프를 부착하고, 흡착기를 사용하여 전지 셀 적층체를 포함하는 전지 모듈을 이동시킴으로써, 이동 중에 운반 대상물이 떨어지는 위험을 줄일 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 종래의 전지 모듈에 포함된 전지 셀 적층체를 운반하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 전지 셀 적층체를 나타내는 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈을 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3의 전지 모듈에 대한 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 접착 부재를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 3의 전지 모듈에 포함된 전지 셀에 대한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전지 모듈 운반 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 7의 A영역을 확대하여 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전지 팩에 대한 분해 사시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 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.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈을 나타내는 사시도이다. 도 4는 도 3의 전지 모듈에 대한 분해 사시도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 접착 부재를 나타내는 도면이다. 도 6은 도 3의 전지 모듈에 포함된 전지 셀에 대한 사시도이다.
도 3 내지 도 6을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈(100)은 복수의 전지 셀(110)이 적층된 전지 셀 적층체(200)를 포함한다.
우선, 전지 셀(110)은 파우치형 전지 셀인 것이 바람직하며, 장방형의 시트형 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어, 본 실시예에 따른 전지 셀(110)은 두 개의 전극 리드(111, 112)를 포함하고, 전극 리드(111, 112)는 셀 본체(113)를 기준으로 서로 반대 방향을 향하고 있다. 전극 리드(111, 112)는 셀 본체(113)의 일단부(114a)와 다른 일단부(114b)로부터 각각 돌출되어 있는 구조를 갖는다. 보다 상세하게는 전극 리드(111, 112)는 전극 조립체(미도시)와 연결되고, 상기 전극 조립체(미도시)로부터 전지 셀(110)의 외부로 돌출된다. 두 개의 전극 리드(111, 112) 중 하나는 양극 리드(111)일 수 있고, 다른 하나는 음극 리드(112)일 수 있다. 즉, 하나의 전지 셀(110)을 기준으로 양극 리드(111)와 음극 리드(112)가 서로 반대 방향을 향하도록 돌출될 수 있다.
한편, 전지 셀(110)은, 셀 케이스(114)에 전극 조립체(미도시)를 수납한 상태로 셀 케이스(114)의 양 단부(114a, 114b)와 이들을 연결하는 일측부(114c)를 접착함으로써 제조될 수 있다. 다시 말해, 본 실시예에 따른 전지 셀(110)은 총 3군데의 실링부를 갖고, 실링부는 열융착 등의 방법으로 실링되는 구조이며, 나머지 다른 일측부는 연결부(115)로 이루어질 수 있다. 셀 케이스(114)는 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어질 수 있다.
이러한 전지 셀(110)은 복수개로 형성될 수 있으며, 복수의 전지 셀(110)은 상호 전기적으로 연결될 수 있도록 적층되어 전지 셀 적층체(200)를 형성한다. 특히, 도 6에 도시된 바와 같이 제1 방향인 x축 방향을 따라 복수의 전지 셀(110)이 적층될 수 있다. 이에 따라 전극 리드(111, 112)는 각각 y축 방향과 -y축 방향으로 돌출될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 전지 모듈(100)은, 종래의 전지 모듈과 달리, 모듈 프레임과 금속 재질의 엔드 플레이트가 제거된 모듈-리스(module-less) 구조를 형성할 수 있다. 모듈 프레임을 대신하여, 본 실시예에 따른 전지 모듈(100)은 측면 플레이트(600)와 홀딩 밴드(700)를 포함할 수 있다. 모듈 프레임과 엔드 플레이트가 제거됨에 따라, 전지 셀 적층체(200)를 모듈 프레임 내부에 수납하는 공정이나, 모듈 프레임과 엔드 플레이트를 조립하는 공정과 같이 정밀한 컨트롤이 요구되는 복잡한 공정이 불필요하다. 또한, 제거된 모듈 프레임과 엔드 플레이트만큼 전지 모듈(100)의 무게를 크게 줄일 수 있다는 장점을 갖는다. 또한, 본 실시예에 따른 전지 모듈(100)은 모듈 프레임의 제거에 따라, 전지 팩 조립 공정 시 재작업성이 유리하다는 장점을 가질 수 있다. 이에 반해, 종래의 전지 모듈은 모듈 프레임의 용접 구조로 인해 불량이 발생하여도 재작업이 불가능하였다.
측면 플레이트(600)는 판상형 부재로써, 전지 셀 적층체(200)의 양 측면에 위치하여, 전지 모듈(100)의 강성을 보완할 수 있다. 이러한 측면 플레이트(600)는 탄성 성질을 가지며 사출 성형으로 제조되는 플라스틱 소재를 포함할 수 있고, 경우에 따라서 판 스프링 소재가 적용될 수 있다. 측면 플레이트(600)의 폭은 전지 셀(110)의 폭 보다 클 수 있다. 여기서, 측면 플레이트(600)의 폭은, z축 방향으로의 길이를 의미할 수 있다.
홀딩 밴드(700)는 전지 셀 적층체(200)의 양 단부에서 전지 셀 적층체(200)를 감싸는 부재로써, 전지 셀 적층체(200)를 구성하는 복수의 전지 셀(110)과 측면 플레이트(600)를 고정하는 기능을 할 수 있다. 이와 같이, 홀딩 밴드(700)를 통해 전지 셀 적층체(200) 및 측면 플레이트(600)를 고정한 후, 전극 리드(111, 112)가 돌출되는 방향에 해당하는 전지 셀 적층체(200)의 전면과 후면에 절연 커버(400)를 배치할 수 있다. 이러한 홀딩 밴드(700)는 소정의 탄성력을 갖는 소재로 이루어질 수 있으며, 구체적으로 판스프링의 구조가 적용될 수 있다.
앞서 설명한 바 대로, 본 실시예에 따른 전지 모듈(100)은 엔드 플레이트와 버스바 프레임이 제거될 수 있으며, 대신 절연 커버(400)가 마련될 수 있다. 한편, 전지 셀 적층체(200)의 바깥쪽에 위치한 전지 셀(110)의 전극 리드는 단자 버스바(500)와 전기적으로 연결될 수 있다. 종래의 전지 모듈이 버스바를 통해 전극 리드를 서로 연결한 것과 달리, 본 실시예에 따른 전극 리드(111, 112)는 서로 직접 접합되고, 그 중 일부가 단자 버스바(500)와 전기적으로 연결됨으로써, HV(High Voltage) 연결을 형성할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따른 HV 연결 구조에서, 버스바 및 버스바가 장착되는 버스바 프레임은 제거될 수 있다. 여기서 HV 연결은 전력을 공급하기 위한 전원 역할을 위한 것으로, 전지 셀 간의 연결이나 전지 모듈 간의 연결을 의미한다.
한편, 본 실시예에 따른 전지 모듈(100)은, 전지 셀 적층체(200) 상부면에 위치하는 접착 부재(130)를 포함한다. 접착 부재(130)의 양면 중 전지 셀 적층체(200)를 향하는 일면에 접착 물질이 형성될 수 있다. 접착 부재(130)는 서로 이웃하는 전지 셀(110) 사이에 위치하는 테이프를 대체하여 전지 모듈(100) 운반 중에 발생할 수 있는 운반 대상물이 떨어지는 위험을 감소시킬 수 있다. 접착 부재(130)는 전지 셀(110)을 서로 고정하는 역할을 할 수 있다.
본 실시예에 따른 접착 부재(130)는 도 5에 도시한 바와 같이, 접착 부재(130)의 양면 중 전지 셀 적층체(200)를 향하는 일면과 반대되는 다른 일면에는 다공성 고분자 재료로 형성된 흡착 보완층(135)이 형성될 수 있다. 다공성 고분자 재료는 실리콘, 고무 등과 같은 물질로 형성할 수 있다.
흡착 보완층(135)은, 일례로 스펀지 형태일 수 있고, 이러한 흡착 보완층(135)은 후술하는 흡착기의 진공 형성시 흡착력을 배가시킬 수 있다. 본 실시예에 따른 흡착 보완층(135)은 접착 부재(130)의 기재면에 접착되어 있을 수 있다.
전지 셀 적층체(200) 상부면은 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이 전지 셀(110)을 적층할 때 발생하는 단차부를 가질 수 있다. 이러한 단차부를 따라 접착 부재(130)가 형성되어 전지 셀 (110) 사이의 단차부로 인해 공기가 유입되는 것을 방지할 수 있고, 전지 셀(110) 적층시 발생하는 적층 단차 및 전지 셀 간 간격에 의한 운반 과정에서의 영향력을 최소화할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 전지 셀 적층체(200)에 포함되는 서로 이웃하는 전지 셀(110)들이, 각각의 셀 케이스가 직접 대면하는 구조를 가질 수 있다. 종래에는 이웃하는 전지 셀(110)들 사이에 접착 테이프를 형성하여 전지 셀 적층체(200)를 고정하는 구조였으나, 본 실시예에 따르면 전지 셀(110)들 사이의 접착 테이프를 전체 또는 일부 대체하여 전지 셀 적층체(200) 상부면에 접착 부재를 형성할 수 있다. 다만, 전지 셀(110)들 사이의 접착 테이프 수량을 줄이거나, 전지 셀(110)에 부착되는 접착 테이프의 면적을 줄일 수 있다. 다시 말해, 전지 셀(110)들 각각의 셀 케이스가 접착 테이프 없이 서로 밀착될 수도 있고, 전지 셀 적층체(200) 상부면에 형성된 접착 부재를 보완하기 위해 전지 셀(110)들 사이에 접착 테이프가 형성되거나 면적이 축소된 형태로 접착 테이프가 형성될 수 있다.
이하에서는 도 7 및 도 8을 참고하여 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전지 모듈 운반 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전지 모듈 운반 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 8은 도 7의 A영역을 확대하여 나타내는 도면이다.
도 7 및 도 8을 참고하면, 본 실시예에 따른 전지 모듈 운반 방법은, 복수의 전지 셀(110)을 일방향으로 적층하여 전지 셀 적층체(200)를 형성하는 단계, 전지 셀 적층체(200) 상부에 복수의 전지 셀(110) 각각의 일측을 덮도록 접착 부재(130)를 형성하는 단계, 및 접착 부재(130) 상에 흡착기(210)를 배치하여 흡착기(210)로 전지 셀 적층체(200)를 포함하는 전지 모듈(100)을 운반하는 단계를 포함한다.
본 실시예에 따른 흡착기(210)는 전지 셀 적층체(200)의 적층 방향에 수직한 방향으로 접착 부재(130)에 부착될 수 있다. 다시 말해, 도 4의 z축이 가리키는 방향의 반대 방향으로 흡착기(210)가 접착 부재(130)에 다가가서 흡착기(210)가 접착 부재(130)에 흡착될 수 있다. 흡착기(210)는 진공 방식일 수 있다.
앞에서 설명한 전지 모듈(100)의 운반 단계를 수행함으로써, 후술하는 바와 같이, 도 8에 도시한 복수의 모듈 영역을 갖는 하부 팩 하우징(1111) 내에 전지 모듈(100)을 직접 장착할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전지 팩에 대한 분해 사시도이다.
도 9를 참고하면, 본 실시예에 따른 전지 팩(1000)은 도 3 내지 도 8을 참고하여 설명한 전지 모듈(100), 전지 모듈(100)을 수납하는 팩 프레임(1100) 및 전지 모듈(100)과 팩 프레임(1100)의 바닥부(1111) 사이에 위치하는 열전도성 수지층(1200)을 포함할 수 있다.
먼저, 전지 모듈(100)은 앞서 설명한 바 대로, 절연 커버를 포함하며, 대신 모듈 프레임과 엔드 플레이트가 제거된 모듈-리스(module-less) 구조를 형성할 수 있다. 이러한 전지 모듈(100)이 복수개로 팩 프레임(1100)에 수납되어 전지 팩(1000)을 형성할 수 있다.
팩 프레임(1100)은, 하부 팩 하우징(1110) 및 하부 팩 하우징(1110)을 덮는 상부 팩 하우징(1120)을 포함할 수 있고, 하부 팩 하우징(1110)의 바닥부(1111)에 복수의 전지 모듈(100)이 위치할 수 있다. 하부 팩 하우징(1110)은 복수의 모듈 영역을 가지며, 복수의 모듈 영역은 하부 팩 하우징(1110) 내에 형성된 복수의 격벽(1350)으로 구획될 수 있다. 격벽(1350)은 복수의 전지 모듈(100) 중 서로 이웃하는 전지 모듈(100) 사이에 형성되어 있다. 예를 들어, 열전도성 수지층(1200)은 서로 이웃하는 제1 열전도성 수지층과 제2 열전도성 수지층을 포함하고, 복수의 모듈 영역은 격벽(1350)에 의해 서로 구획되는 제1 영역과 제2 영역을 포함하며, 상기 제1 열전도성 수지층은 상기 제1 영역에 대응되도록 형성되고, 상기 제2 열전도성 수지층은 상기 제2 영역에 대응되도록 형성될 수 있다. 이때, 상기 제1 열전도성 수지층과 상기 제2 열전도성 수지층은 격벽(1350)에 의해 서로 이격되어 위치할 수 있다.
한편, 열전도성 수지층(1200)은 하부 팩 하우징(1110)의 바닥부(1111)에 열전도성 수지(Thermal resin)가 도포되어 형성될 수 있다. 상기 열전도성 수지는 열전도성 접착 물질을 포함할 수 있으며, 구체적으로 실리콘(Silicone) 소재, 우레탄(Urethan) 소재 및 아크릴(Acrylic) 소재 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 열전도성 수지는, 도포 시에는 액상이나 도포 후에 경화되어 전지 모듈(100)을 하부 팩 하우징(1110)에 고정하는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 열전도 특성이 뛰어나 전지 모듈(100)에서 발생한 열을 신속히 바닥부(1111)로 전달하여 전지 팩(1000)의 과열을 방지할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 전지 모듈(100)은 모듈 프레임이 생략되기 때문에 도 4의 전지 셀 적층체(200)의 하부면이 하부 팩 하우징(1110)에 도포된 열전도성 수지층(1200) 상에 직접 장착될 수 있다. 이때, 접착 성능을 갖는 열전도성 수지층(1200)에 의해 전지 셀 적층체(200)는 하부 팩 하우징(1110)에 고정될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 전지 모듈(100)은, 모듈 프레임이 제거된 모듈-리스(module-less) 구조에 있어서, 전지 셀(110)의 일부가 외부로 노출될 수 있는데, 구조적 안정성을 위해 노출되는 전지 셀(110)을 고정하는 것이 필수적이다. 이에, 본 실시예에 따른 전지 팩(1000)은 바닥부(1111)에 전지 모듈(100), 특히 전지 모듈(100)을 구성하는 각각의 전지 셀(110)을 고정할 수 있는 열전도성 수지층(1200)을 형성함으로써, 구조적 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한, 모듈 프레임을 생략하여, 전지 셀에서 발생한 열을 열전도성 수지층에서 팩 프레임으로 바로 전달하여 냉각 효율을 높일 수 있다. 팩 프레임에는 도시하지 않았으나 히트 싱크 구조가 형성될 수 있다.
앞에서 설명한 본 실시예에 따른 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.
110: 전지셀
114: 셀 케이스
130: 접착 부재
200: 전지 셀 적층체
210: 흡착기
400: 절연 커버
1350: 격벽

Claims (13)

  1. 복수의 전지 셀이 적층되어 형성된 전지 셀 적층체,
    상기 전지 셀 적층체의 양 단부를 덮는 절연 커버,
    상기 절연 커버와 인접한 상기 전지 셀 적층체의 양 단부를 감싸는 홀딩 부재, 및
    상기 전지 셀 적층체의 상부면에 위치하는 접착 부재를 포함하는 전지 모듈.
  2. 제1항에서,
    상기 접착 부재의 양면 중 상기 전지 셀 적층체를 향하는 일면에 접착 물질이 형성되는 전지 모듈.
  3. 제1항에서,
    상기 접착 부재의 양면 중 상기 전지 셀 적층체를 향하는 일면과 반대되는 다른 일면에 형성되는 흡착 보완층을 더 포함하는 전지 모듈.
  4. 제3항에서,
    상기 흡착 보완층은 다공성 고분자 재료로 형성되는 전지 모듈.
  5. 제1항에서,
    상기 전지 셀 적층체 상부면은 단차부를 형성하며, 상기 단차부를 따라 상기 접착 부재가 형성되는 전지 모듈.
  6. 제1항에서,
    상기 전지 셀 적층체에 포함되는 서로 이웃하는 전지 셀들 사이에 위치하는 접착 테이프를 더 포함하는 전지 모듈.
  7. 제1항에서,
    상기 전지 셀은, 전극 조립체 및 상기 전극 조립체를 수납하는 셀 케이스를 포함하고,
    상기 전지 셀 적층체에 포함되는 서로 이웃하는 전지 셀들은, 각각의 셀 케이스가 직접 대면하는 구조를 갖는 전지 모듈.
  8. 제1항에 따른 전지 모듈,
    상기 전지 모듈이 복수개 장착되는 복수의 모듈 영역을 갖는 하부 팩 하우징,
    상기 모듈 영역 내에서 상기 하부 팩 하우징에 도포된 열전도성 수지층,
    상기 복수의 전지 모듈을 덮는 상부 팩 하우징을 포함하고,
    상기 열전도성 수지층은 상기 전지 모듈과 상기 하부 팩 하우징 사이에 위치하는 전지 팩.
  9. 제8항에서,
    상기 복수의 모듈 영역은 상기 하부 팩 하우징 내에 형성된 복수의 격벽으로 구획되고, 상기 격벽은 상기 복수의 전지 모듈 중 이웃하는 전지 모듈 사이에 위치하는 전지 팩.
  10. 복수의 전지 셀을 일방향으로 적층하여 전지 셀 적층체를 형성하는 단계,
    상기 전지 셀 적층체 상부에 상기 복수의 전지 셀 각각의 일측을 덮도록 접착 부재를 형성하는 단계, 및
    상기 접착 부재 상에 흡착기를 배치하여 상기 흡착기로 상기 전지 셀 적층체를 포함하는 전지 모듈을 운반하는 단계를 포함하는 전지 모듈 운반 방법.
  11. 제10항에서,
    상기 흡착기는 상기 전지 셀 적층체의 적층 방향에 수직한 방향으로 상기 접착 부재에 부착되는 전지 모듈 운반 방법.
  12. 제10항에서,
    복수의 모듈 영역을 갖는 하부 팩 하우징 내에 상기 전지 모듈을 직접 장착하는 단계를 더 포함하고,
    상기 복수의 모듈 영역은 복수의 격벽으로 구획되고, 상기 전지 모듈은 서로 이웃하는 상기 격벽 사이에 장착되는 전지 모듈 운반 방법.
  13. 제10항에서,
    상기 접착 부재의 양면 중 상기 전지 셀 적층체를 향하는 일면에 접착 물질이 형성되고, 상기 접착 부재는 상기 전지 셀들을 서로 고정하는 전지 모듈 운반 방법.

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