KR20220101318A - A battery module having a structure of improved safty, a battery pack and a vehicle comprising the same - Google Patents

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KR20220101318A
KR20220101318A KR1020210003197A KR20210003197A KR20220101318A KR 20220101318 A KR20220101318 A KR 20220101318A KR 1020210003197 A KR1020210003197 A KR 1020210003197A KR 20210003197 A KR20210003197 A KR 20210003197A KR 20220101318 A KR20220101318 A KR 20220101318A
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bar frame
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권민호
유재욱
공진학
구자언
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Abstract

A battery module according to an embodiment of the present invention includes: a cell stack formed by stacking a plurality of battery cells; a mono frame having one side and the other side that are open in a longitudinal direction, accommodating the cell stack, and having at least one first pillar hole; a bus bar frame assembly including a bus bar frame coupled to one side of the cell stack in the longitudinal direction and a plurality of bus bar frames fixed on the bus bar frame and coupled to electrode leads of the battery cells; an end plate coupled to one side of the mono frame in the longitudinal direction and covering the bus bar frame assembly; and a filler having fire resistance and insulation properties and injected into the mono frame through the filler hole.

Description

안전성이 향상된 구조를 갖는 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차{A battery module having a structure of improved safty, a battery pack and a vehicle comprising the same}A battery module having a structure of improved safety, a battery pack and a vehicle comprising the same

본 발명은, 안전성이 향상된 구조를 갖는 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차에 관한 것이다. 본 발명은, 좀 더 구체적으로는, 배터리 모듈 내부에 이벤트 상황 발생 시에 고온의 벤팅 가스 및/또는 화염 등에 의한 버스바 및/또는 버스바 프레임의 손상으로 인해 전극 리드들 간의 불필요한 접촉 및/또는 버스바들 간의 불필요한 접촉 등이 발생하는 것을 방지할 수 있는 구조를 갖는 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module having a structure with improved safety, a battery pack including the same, and a vehicle. More specifically, the present invention relates to an unnecessary contact between electrode leads and/or due to damage to a bus bar and/or a bus bar frame caused by a high-temperature venting gas and/or flame when an event situation occurs inside the battery module. The present invention relates to a battery module having a structure capable of preventing unnecessary contact between bus bars, and the like, a battery pack including the same, and a vehicle.

종래의 배터리 모듈은, 모듈 하우징에 수용되는 셀 적층체의 일 측 및 타 측에 각각 결합되는 버스바 프레임 어셈블리를 통해 복수의 배터리 셀들이 상호 전기적으로 연결되고, 한 쌍의 엔드 플레이트가 모듈 하우징의 양 측 개구부를 커버하는 개구부를 통해 노출되는 버스바 프레임 어셈블리를 커버하는 구조를 갖는다.In a conventional battery module, a plurality of battery cells are electrically connected to each other through a bus bar frame assembly respectively coupled to one side and the other side of a cell stack accommodated in a module housing, and a pair of end plates are connected to the module housing. It has a structure for covering the busbar frame assembly exposed through the openings covering both side openings.

이러한 배터리 모듈 구조에 있어서, 엔드 플레이트와 버스바 프레임 어셈블리 사이에는 절연을 위한 절연 플레이트가 추가적으로 적용될 수도 있다. 이처럼, 상기 배터리 모듈에 절연 플레이트가 추가된다고 하더라도, 이러한 절연 플레이트는 단순히 금속 재질의 엔드 플레이트와 버스바 프레임 상의 전기적 연결 부품 간의 접촉을 방지할 수 있을 뿐, 버스바 프레임 상에 배치된 버스바를 단단히 고정시켜주는 역할을 할 수는 없다.In such a battery module structure, an insulating plate for insulation may be additionally applied between the end plate and the bus bar frame assembly. As such, even if an insulating plate is added to the battery module, the insulating plate can not only prevent contact between the metal end plate and the electrical connection parts on the bus bar frame, but also firmly secure the bus bar disposed on the bus bar frame. It cannot play a role in fixing it.

배터리 모듈 내부에서 이벤트가 발생되는 경우, 고온의 벤팅 가스 및/또는 화염으로 인해 수지 재질의 버스바 프레임이 손상될 수 있고, 이로 인해 버스바 프레임 상에 배치된 버스바가 고정 위치를 이탈할 수 있다. 또한, 고온의 벤팅 가스 및/또는 화염으로 인해 버스바 및/또는 전극 리드가 손상되어 서로 전기적으로 연결되지 말아야 하는 부품들끼리 접촉하는 문제가 발생할 수도 있다.When an event occurs inside the battery module, the resin busbar frame may be damaged due to high-temperature venting gas and/or flame, which may cause the busbar disposed on the busbar frame to deviate from the fixed position. . In addition, a bus bar and/or electrode lead may be damaged due to a high-temperature venting gas and/or flame, so that components that should not be electrically connected to each other may come into contact with each other.

이처럼 불필요한 전기적 연결이 발생되는 경우, 단락으로 인한 과전류로 인해 배터리 모듈 내부에 이미 발생된 이벤트가 더욱 크게 확산될 수 있고, 배터리 모듈 내부에 스파크가 발생되어 배터리 모듈 내부의 화재의 규모가 더욱 커질 수 있는 위험성이 존재한다.If such an unnecessary electrical connection occurs, an event that has already occurred inside the battery module may spread more significantly due to overcurrent caused by a short circuit, and a spark may be generated inside the battery module, which may further increase the size of the fire inside the battery module. there are risks that exist.

따라서, 배터리 모듈의 내부에서 이벤트가 발생되더라도, 버스바 프레임 어셈블리 및/또는 전극 리드가 고온의 벤팅 가스 및/또는 화염에 의해 파손되는 것을 방지함으로써 배터리 모듈 내부의 이벤트가 확산되는 것을 방지할 수 있는 구조를 갖는 배터리 모듈의 개발이 요구된다.Therefore, even if an event occurs inside the battery module, it is possible to prevent the event inside the battery module from spreading by preventing the busbar frame assembly and/or electrode lead from being damaged by high-temperature venting gas and/or flame. The development of a battery module having a structure is required.

본 발명은, 상술한 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 배터리 모듈의 내부에서 이벤트가 발생되더라도, 버스바 프레임 어셈블리 및/또는 전극 리드가 고온의 벤팅 가스 및/또는 화염에 의해 파손되는 것을 방지함으로써 배터리 모듈 내부의 이벤트가 확산되는 것을 방지할 수 있는 구조를 갖는 배터리 모듈을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.The present invention was devised in consideration of the above problems, and even when an event occurs inside the battery module, the bus bar frame assembly and/or the electrode lead are prevented from being damaged by high-temperature venting gas and/or flames. An object of the present invention is to provide a battery module having a structure that can prevent an event inside the module from spreading.

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 적층되어 형성된 셀 적층체; 길이 방향 일 측 및 타 측이 개방된 형태를 가지며, 상기 셀 적층체를 수용하고, 적어도 하나의 제1 필러 홀을 구비하는 모노 프레임; 상기 셀 적층체의 길이 방향 일 측에 결합되는 버스바 프레임 및 상기 버스바 프레임 상에 고정되어 상기 배터리 셀의 전극 리드와 결합되는 복수의 버스바플 포함하는 버스바 프레임 어셈블리; 상기 모노 프레임의 길이 방향 일 측에 결합되어 상기 버스바 프레임 어셈블리를 커버하는 엔드 플레이트; 및 상기 필러 홀을 통해 상기 모노 프레임의 내부로 주입되는 내화성 및 절연성을 갖는 필러; 를 포함한다.A battery module according to an embodiment of the present invention for solving the above-described problems includes: a cell stack formed by stacking a plurality of battery cells; a mono frame having an open shape at one side and the other in the longitudinal direction, accommodating the cell stack, and having at least one first filler hole; a bus bar frame assembly including a bus bar frame coupled to one side in the longitudinal direction of the cell stack and a plurality of bus bar frames fixed on the bus bar frame and coupled to electrode leads of the battery cells; an end plate coupled to one side of the mono frame in the longitudinal direction to cover the bus bar frame assembly; and a filler having fire resistance and insulation properties injected into the mono frame through the filler hole. includes

상기 제1 필러 홀은, 상기 버스바 프레임 어셈블리와 엔드 플레이트 사이와 대응되는 위치에 형성될 수 있다.The first pillar hole may be formed at a position corresponding to between the bus bar frame assembly and the end plate.

상기 제1 필러 홀을 통해 주입된 필러는, 상기 버스바 프레임 어셈블리와 엔드 플레이트 사이에 형성되는 빈 공간을 채울 수 있다.The filler injected through the first filler hole may fill an empty space formed between the bus bar frame assembly and the end plate.

상기 모노 프레임은, 상기 버스바 프레임 어셈블리와 셀 적층체 사이와 대응되는 위치에 형성되는 적어도 하나의 제2 필러 홀을 구비할 수 있다.The mono frame may include at least one second filler hole formed at a position corresponding to between the bus bar frame assembly and the cell stack.

상기 제2 필러 홀을 통해 주입된 필러는, 상기 버스바 프레임 어셈블리와 셀 적층체 사이에 형성되는 빈 공간을 채울 수 있다.The filler injected through the second filler hole may fill an empty space formed between the bus bar frame assembly and the cell stack.

상기 배터리 모듈은, 상기 셀 적층체의 상면과 모노 프레임 사이에 개재되며 상기 버스바 프레임 어셈블리와 힌지 결합되는 상부 커버를 더 포함할 수 있다.The battery module may further include an upper cover interposed between the upper surface of the cell stack and the mono frame and hingedly coupled to the bus bar frame assembly.

상기 상부 커버는, 상기 제2 필러 홀과 대응되는 위치에 형성되어 상기 제2 필러 홀과 연통되는 제3 필러 홀을 구비할 수 있다.The upper cover may include a third filler hole formed at a position corresponding to the second filler hole and communicating with the second filler hole.

상기 제3 필러 홀은, 상기 제2 필러 홀보다 더 큰 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.The third filler hole, the battery module, characterized in that having a larger diameter than the second filler hole.

상기 제2 필러 홀 및 제3 필러 홀을 통해 주입된 필러는, 상기 버스바 프레임 어셈블리와 셀 적층체 사이에 형성되는 빈 공간을 채울 수 있다.The filler injected through the second filler hole and the third filler hole may fill an empty space formed between the bus bar frame assembly and the cell stack.

또한, 상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩 및 자동차는, 상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 포함한다.In addition, a battery pack and a vehicle according to an embodiment of the present invention for solving the above-described problems include the battery module according to an embodiment of the present invention as described above.

본 발명의 일 측면에 따르면, 배터리 모듈의 내부에서 이벤트가 발생되더라도, 버스바 프레임 어셈블리 및/또는 전극 리드가 고온의 벤팅 가스 및/또는 화염에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있으며, 이로써 배터리 모듈 내부의 이벤트가 확산되는 것을 방지할 수 있다.According to one aspect of the present invention, even if an event occurs inside the battery module, it is possible to prevent the bus bar frame assembly and/or the electrode lead from being damaged by the high-temperature venting gas and/or flame, thereby preventing the inside of the battery module from being damaged. of events can be prevented from spreading.

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 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 있어서 엔드 플레이트를 제거한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 있어서 엔드 플레이트 및 모노 프레임을 제거한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 있어서 모노 프레임, 상부 커버 및 엔드 플레이트를 제거한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 적용되는 셀 적층체를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 적용되는 배터리 셀을 나타내는 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 있어서 모노 프레임, 상부 커버 및 엔드 플레이트를 제거한 상태를 나타내는 측면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈을 나타내는 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 배터리 모듈에 형성된 제1 필러 홀, 제2 필러 홀 및 상부 커버 홀의 배치 형태를 나타내는 부분 단면도이다.The following drawings attached to the present 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. should not be construed as being limited only to
1 is a perspective view illustrating a battery module according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view illustrating a state in which an end plate is removed from the battery module according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view illustrating a state in which an end plate and a mono frame are removed from the battery module according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view illustrating a state in which a mono frame, an upper cover, and an end plate are removed from the battery module according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view illustrating a cell stack applied to a battery module according to an embodiment of the present invention.
6 is a plan view illustrating a battery cell applied to a battery module according to an embodiment of the present invention.
7 is a side view illustrating a state in which the mono frame, the upper cover, and the end plate are removed from the battery module according to an embodiment of the present invention.
8 is a perspective view illustrating a battery module according to another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a partial cross-sectional view illustrating an arrangement form of a first filler hole, a second filler hole, and an upper cover hole formed in the battery module shown in FIG. 8 .

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 conventional 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 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈은 셀 적층체(100), 버스바 프레임 어셈블리(300), 모듈 단자(400), 상부 커버(450), 모노 프레임(500), 및 엔드 플레이트(600)를 포함한다. 상기 배터리 모듈은, 상술한 바와 같은 구성요소들 이 외에 센싱 라인 어셈블리(200) 및/또는 상부 커버(450)를 더 포함할 수 있다.1 to 4 , the battery module according to an embodiment of the present invention includes a cell stack 100 , a bus bar frame assembly 300 , a module terminal 400 , an upper cover 450 , and a mono frame ( 500 ), and an end plate 600 . The battery module may further include a sensing line assembly 200 and/or an upper cover 450 in addition to the above-described components.

도 5를 참조하면, 상기 셀 적층체(100)는, 서로 넓은 면끼리 대면하여 적층된 복수의 배터리 셀(110)을 포함한다. 상기 셀 적층체(100)는, 최 외측 및/또는 인접한 배터리 셀(110) 사이에 개재되는 적어도 하나 이상의 완충 패드(P)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5 , the cell stack 100 includes a plurality of battery cells 110 stacked with wide surfaces facing each other. The cell stack 100 may include at least one buffer pad P interposed between the outermost and/or adjacent battery cells 110 .

상기 셀 적층체(100)는 버스바 프레임 어셈블리(300), 모듈 단자(400) 및 상부 커버(450)와 결합된 상태에서 모노 프레임(500)에 삽입될 수 있는데, 이 때 셀 적층체(100)의 부피를 최대로 하면서도 삽입이 용이하게 이루어질 수 있도록 하기 위해서 스폰지 등과 같이 탄성을 갖는 재질로 이루어진 완충 패드(P)가 추가로 적용될 수 있는 것이다.The cell stack 100 may be inserted into the mono frame 500 while being coupled to the bus bar frame assembly 300 , the module terminal 400 , and the upper cover 450 , at this time the cell stack 100 . ), a buffer pad (P) made of a material having elasticity, such as a sponge, may be additionally applied in order to facilitate insertion while maximizing the volume.

도 6을 참조하면, 상기 배터리 셀(110)의 구체적인 구조가 도시되어 있다. 상기 배터리 셀(110)로는 파우치 타입의 배터리 셀이 적용될 수 있다. 이러한 파우치 타입의 배터리 셀(110)은 전극 조립체(미도시), 한 쌍의 전극 리드(111) 및 셀 케이스(112)를 포함한다.Referring to FIG. 6 , a detailed structure of the battery cell 110 is shown. A pouch-type battery cell may be applied as the battery cell 110 . The pouch-type battery cell 110 includes an electrode assembly (not shown), a pair of electrode leads 111 , and a cell case 112 .

도면에 도시되어 있지는 않으나, 상기 전극 조립체는, 교호적으로 반복 적층된 양극판과 음극판 사이에 세퍼레이터를 개재시킨 형태를 가지며, 양 측 최외각에는 절연을 위해 세퍼레이터가 위치하는 것이 바람직하다.Although not shown in the drawings, the electrode assembly has a form in which a separator is interposed between the positive and negative plates alternately repeatedly stacked, and it is preferable that the separators are positioned at the outermost sides of both sides for insulation.

상기 양극판은, 양극 집전체 및 그 일 면 상에 코팅되는 양극 활물질 층으로 이루어지며, 일 측 단부에는 양극 활물질이 코팅되지 않은 양극 무지부 영역이 형성되는데, 이러한 양극 무지부 영역은 양극탭으로서 기능한다.The positive electrode plate includes a positive electrode current collector and a positive electrode active material layer coated on one surface thereof, and a positive electrode uncoated region that is not coated with a positive electrode active material is formed at one end of the positive electrode uncoated region. This positive electrode uncoated region functions as a positive electrode tab do.

상기 음극판은, 음극 집전체 및 그 일 면 또는 양 면 상에 코팅되는 음극 활물질 층으로 이루어질 수 있으며, 일 측 단부에는 음극 활물ㅈ리이 코팅되지 않은 음극 무지부 영역이 형성되는데, 이러한 음극 무지부 영역은 음극탭으로서 기능한다.The negative electrode plate may include a negative electrode current collector and an anode active material layer coated on one or both surfaces thereof, and an anode uncoated region that is not coated with a negative electrode active material is formed at one end of the negative electrode uncoated region. serves as a negative electrode tab.

또한, 상기 세퍼레이터는 양극판과 음극판 사이에 개재되어 서로 다른 극성을 갖는 전극판끼리 직접 접촉되는 것을 방지하되, 양극판과 음극판 사이에서 전해질을 매개체로 하여 이온의 이동이 가능하도록 하기 위해 다공성 재질로 이루어질 수 있다.In addition, the separator is interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate to prevent direct contact between the electrode plates having different polarities, but may be made of a porous material to allow the movement of ions using the electrolyte as a medium between the positive and negative plates. have.

상기 한 쌍의 전극 리드(111)는, 각각 양극탭(미도시) 및 음극탬(미도시)과 연결되어 셀 케이스(112)의 외측으로 인출된다. 상기 한 쌍의 전극 리드(111)는, 배터리 셀(110)의 길이 방향 일 측 및 타 측으로 각각 인출된다. 즉, 본 발명에 적용되는 배터리 셀(110)은, 양극 리드 및 음극 리드가 서로 반대방향으로 인출되는 양방향 인출형 배터리 셀에 해당하는 것이다.The pair of electrode leads 111 are respectively connected to a positive electrode tab (not shown) and a negative electrode tam (not shown) and are drawn out of the cell case 112 . The pair of electrode leads 111 are drawn out to one side and the other side in the longitudinal direction of the battery cell 110 , respectively. That is, the battery cell 110 applied to the present invention corresponds to a bidirectional draw-out type battery cell in which the positive lead and the negative lead are drawn out in opposite directions.

또한, 상기 한 쌍의 전극 리드(111)는, 배터리 셀(110)의 폭 방향(도 6의 Z축 방향) 중심부로부터 일 측으로 편향되어 위치할 수 있다. 구체적으로, 상기 한 쌍의 전극 리드(111)는, 배터리 셀(110)의 폭 방향 중심부로부터 일 측으로 편향되어 위치하되, 셀 적층체(100)의 높이 방향(도 5의 Z축 방향)을 따라 하방으로 편향되어 위치할 수 있다.In addition, the pair of electrode leads 111 may be positioned while being biased toward one side from the center of the battery cell 110 in the width direction (Z-axis direction in FIG. 6 ). Specifically, the pair of electrode leads 111 are positioned while being deflected to one side from the center of the battery cell 110 in the width direction, and along the height direction (Z-axis direction in FIG. 5 ) of the cell stack 100 . It may be positioned with a downward bias.

이처럼, 상기 한 쌍의 전극 리드(111)가 배터리 셀(110)의 폭 방향 중심부로부터 일 측으로 편향되어 위치하는 경우, 후술할 모듈 단자(400)의 설치를 위한 공간이 확보될 수 있으며, 이러한 구조는 배터리 모듈의 에너지 밀도를 향상시킬 수 있다. 상기 전극 리드(111)가 편향되어 설치된 구조로 인한 이러한 에너지 밀도의 증가에 대해서는 상세히 후술하기로 한다.As such, when the pair of electrode leads 111 are positioned to be deflected from the center of the battery cell 110 in the width direction to one side, a space for installation of the module terminal 400 to be described later can be secured, such a structure can improve the energy density of the battery module. The increase in energy density due to a structure in which the electrode lead 111 is installed in a biased manner will be described later in detail.

상기 셀 케이스(112)는 전극 조립체를 수용하는 수용부 및 수용부의 둘레 방향으로 연장되어 전극 리드(111)가 외부로 인출된 상태로 열융착되어 실링됨으로써 셀 케이스(112)를 밀봉시키는 실링부 이렇게 두 영역을 포함한다.The cell case 112 extends in the circumferential direction of the receiving portion accommodating the electrode assembly and the receiving portion, and is heat-sealed and sealed with the electrode lead 111 drawn out to seal the cell case 112. It includes two areas.

도면에 도시되어 있지는 않으나, 상기 셀 케이스(112)는, 수지층/금속층/수지층이 순차적으로 적층된 다층의 파우치 필름으로 이루어진 상부 케이스 및 하부 케이스 각각의 테두리 부분이 맞닿아 열융착됨으로써 밀봉된다.Although not shown in the drawings, the cell case 112 is sealed by heat-sealing the upper case and lower case each of the upper case and lower case made of a multi-layered pouch film in which a resin layer/metal layer/resin layer is sequentially stacked and heat-sealed. .

상기 실링부 중 전극 리드(111)가 인출되는 방향에 위치하는 영역에 해당하는 테라스부(112a)는 양 측부가 절개되어 전극 리드(111)의 인출 방향을 따라 점점 그 폭이 좁아지도록 테이퍼진 형태를 가질 수 있다. 이와 같은 테라스부(112a)의 형태는, 전극 리드(111)가 편향된 구조와 함께 배터리 모듈의 에너지 밀도를 향상시키는 요인으로 작용할 수 있다.The terrace portion 112a corresponding to the region in the direction in which the electrode lead 111 is drawn out of the sealing portion is tapered so that both sides are cut and the width is gradually narrowed along the drawing direction of the electrode lead 111 . can have The shape of the terrace portion 112a as described above may act as a factor for improving the energy density of the battery module together with the structure in which the electrode lead 111 is biased.

한편, 본 발명에 적용되는 배터리 셀(110)은 폭(W) 대비 길이(L)의 비가 대략 3 이상 5 이하인 롱셀(Long cell) 형태를 가질 수 있다. 본 발명에 따른 배터리 모듈에 있어서, 이와 같은 롱셀 타입의 배터리 셀(110)을 채용하는 것은, 배터리의 용량을 향상시키면서도 배터리 모듈의 높이가 증가되는 것을 최소화 함으로써 자동차의 시트 하부나 트렁크 하부 등의 위치에 배터리 모듈을 설치하기 용이하도록 하기 위함이다.Meanwhile, the battery cell 110 applied to the present invention may have a long cell shape in which a ratio of a length L to a width W is approximately 3 or more and 5 or less. In the battery module according to the present invention, employing such a long-cell type battery cell 110 minimizes the increase in the height of the battery module while improving the capacity of the battery, such as under the seat or under the trunk of the vehicle. This is to make it easier to install the battery module in the

도 1, 도 2 및 도 4를 참조하면, 상기 센싱 라인 어셈블리(200)는 센싱 라인(Flexible printed circuit board)(210) 및 커넥터(220)를 포함하는 형태로 구현될 수 있다.1, 2 and 4 , the sensing line assembly 200 may be implemented in a form including a sensing line (Flexible printed circuit board) 210 and a connector 220 .

상기 센싱 라인(210)은, 배터리 모듈의 길이 방향(도 4의 Y축 방향)을 따라 연장되어 셀 적층체(100)의 상면의 적어도 일부를 커버하며, 양 측 단부는 절곡되어 버스바 프레임 어셈블리(300) 상에 위치한다. 상기 센싱 라인(210)은, 예를 들어 FPC(Flexible printed circuit) 형태로 제공될 수 있다. 절곡된 상기 센싱 라인(210)의 양 측 단부에는 센싱 단자(211)가 구비된다. 상기 센싱 단자(211)는 후술할 버스바(320) 및 모듈 단자(400)와 연결되어 센싱 라인(210)이 배터리 셀(110)과 전기적으로 연결되도록 한다.The sensing line 210 extends along the longitudinal direction of the battery module (the Y-axis direction in FIG. 4 ) to cover at least a portion of the upper surface of the cell stack 100 , and both ends are bent to form a bus bar frame assembly It is located on (300). The sensing line 210 may be provided, for example, in the form of a flexible printed circuit (FPC). Sensing terminals 211 are provided at both ends of the bent sensing line 210 . The sensing terminal 211 is connected to a bus bar 320 and a module terminal 400 to be described later so that the sensing line 210 is electrically connected to the battery cell 110 .

상기 커넥터(220)는, 상부 커버(450) 및 모노 프레임(500)의 외측으로 노출되어 버스바 프레임 어셈블리(300)를 향해 절곡된 센싱 라인(210) 상에 실장된다. 상기 커넥터(220)는, 상술한 바와 같은 전극 리드(111)의 편향에 따라 전극 리드(111)의 상부에 형성되는 공간에 배치될 수 있다. 이러한 커넥터(220)의 배치 위치는, 커넥터(220)의 설치로 인한 배터리 모듈의 부피 증가를 최소화 하며, 이로써 배터리 모듈의 에너지 밀도 증가를 실현할 수 있게 된다.The connector 220 is exposed to the outside of the upper cover 450 and the mono frame 500 and mounted on the sensing line 210 bent toward the bus bar frame assembly 300 . The connector 220 may be disposed in a space formed above the electrode lead 111 according to the deflection of the electrode lead 111 as described above. The arrangement position of the connector 220 minimizes an increase in the volume of the battery module due to the installation of the connector 220, thereby realizing an increase in the energy density of the battery module.

상기 커넥터(220)는 센싱 라인(210)을 통해 배터리 셀(110)들과 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 커넥터(220)에는 BMS(Battery management system) 등의 컨트롤러(미도시)가 연결되며, 이러한 컨트롤러는 배터리 셀(110)의 전압에 관한 정보 등을 수신하고, 이를 참조하여 배터리 모듈에 대한 충방전을 제어한다.The connector 220 is electrically connected to the battery cells 110 through the sensing line 210 . In addition, a controller (not shown) such as a battery management system (BMS) is connected to the connector 220 , and this controller receives information about the voltage of the battery cell 110 , and the like for the battery module with reference to this. control charging and discharging.

한편, 상기 센싱 라인 어셈블리(200)는, 센싱 라인(210) 상에 실장되는 적어도 하나의 온도 센서(T)를 더 포함할 수 있다. 상기 온도 센서(T)는 셀 적층체(100)의 길이 방향(도 4의 Y축에 나란한 방향) 양 측 단부와 대응되는 위치에 위치할 수 있다. 또한, 상기 온도 센서(T)는 셀 적층체(100)의 폭 방향(도 4의 X축에 나란한 방향) 중심부에 위치할 수 있다.Meanwhile, the sensing line assembly 200 may further include at least one temperature sensor T mounted on the sensing line 210 . The temperature sensor T may be located at a position corresponding to both ends of the cell stack 100 in the longitudinal direction (parallel to the Y-axis in FIG. 4 ). In addition, the temperature sensor T may be located in the center of the cell stack 100 in the width direction (parallel to the X axis in FIG. 4 ).

상기 온도 센서(T)의 이러한 설치 위치는, 셀 적층체(100)에 있어서 가장 온도가 높은 곳의 온도를 센싱할 수 있도록 하기 위함이다. 따라서, 셀 적층체(100)의 길이 방향(도 4의 Y축에 나란한 방향)으로는 전극 리드(111)에 가장 인접한 길이 방향 양 측 단부가 최적의 위치가 되는 것이고, 셀 적층체(100)의 폭 방향(도 4의 X축에 나란한 방향)으로는 열 방출이 가장 어려운 중심부가 최적의 위치가 되는 것이다.The installation position of the temperature sensor T is for sensing the temperature of the highest temperature in the cell stack 100 . Therefore, in the longitudinal direction (parallel to the Y-axis in FIG. 4 ) of the cell stack 100 , both ends in the longitudinal direction closest to the electrode lead 111 are optimal positions, and the cell stack 100 ) In the width direction (a direction parallel to the X-axis in FIG. 4 ), the optimal location is the center where heat dissipation is the most difficult.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 버스바 프레임 어셈블리(300)는, 셀 적층체(100)의 길이 방향 일 측 및 타 측을 커버하는 버스바 프레임(310) 및 버스바 프레임 상에 고정되어 배터리 셀(110)과 전기적으로 연결되는 복수의 버스바(320)를 포함하는 형태로 구현될 수 있다.2 to 4 , the bus bar frame assembly 300 is fixed on the bus bar frame 310 covering one side and the other side in the longitudinal direction of the cell stack 100 and the bus bar frame. It may be implemented in a form including a plurality of bus bars 320 electrically connected to the battery cells 110 .

상기 버스바 프레임(310)은, 예를 들어 수지와 같은 절연성을 갖는 재질로 이루어질 수 있으며, 배터리 셀(110)의 전극 리드(111)들과 대응되는 위치에 돌출 형성된 버스바 안착부(311)를 구비한다. 상기 버스바 안착부(311)는, 전극 리드(111)와 마찬가지로 셀 적층체(100)의 높이 방향(2의 Z축 방향) 중심부로부터 하방으로 편향된 위치에 형성된다. 이와 같은 버스바 안착부(311)의 편향된 구조는 전극 리드(111)의 편향된 구조와 마찬가지로 커넥터(220)나 모듈 단자(400)와 같은 부품을 설치하기 위한 공간이 확보될 수 있도록 하며, 이에 따라 배터리 모듈의 에너지 밀도를 향상시킬 수 있다.The bus bar frame 310 may be made of, for example, an insulating material such as resin, and a bus bar seating part 311 protruded at a position corresponding to the electrode leads 111 of the battery cell 110 . to provide The bus bar seating part 311 is formed at a position deflected downward from the center of the cell stack 100 in the height direction (Z-axis direction of 2), similarly to the electrode lead 111 . Such a biased structure of the bus bar seating part 311 allows a space for installing components such as the connector 220 or the module terminal 400 to be secured, similarly to the biased structure of the electrode lead 111 , and accordingly It is possible to improve the energy density of the battery module.

상기 버스바 안착부(311)는 전극 리드(111)들과 대응되는 위치에 형성되는 복수의 리드 슬릿(S)을 구비한다. 이러한 리드 슬릿(S)을 통해 전극 리드(111)들이 버스바 프레임 어셈블리(300)의 외측으로 인출되며, 인출된 전극 리드(111)들은 절곡되어 버스바(320) 상에 용접 등에 의해 고정된다.The bus bar seating part 311 includes a plurality of lead slits S formed at positions corresponding to the electrode leads 111 . The electrode leads 111 are drawn out of the bus bar frame assembly 300 through the lead slit S, and the drawn electrode leads 111 are bent and fixed on the bus bar 320 by welding or the like.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 모듈 단자(400)는, 한 쌍이 구비되며, 도 각각의 모듈 단자(400)는 리드 접속부(410) 및 헤드부(420)를 포함한다.1 to 4 , the module terminal 400 is provided in pairs, and each module terminal 400 includes a lead connection part 410 and a head part 420 .

상기 리드 접속부(410)는, 버스바 프레임(310)의 버스바 안착부(311) 상에 고정되며, 셀 적층체(100)의 폭 방향(도 2의 X축에 나란한 방향)을 따라 양 측 최 외각에 위치하는 전극 리드(111)와 연결된다. 상기 헤드부(420)는 리드 접속부(410)와 연결되며 리드 접속부(410)의 상방으로 연장된다.The lead connection part 410 is fixed on the bus bar seating part 311 of the bus bar frame 310, and both sides along the width direction (parallel to the X axis of FIG. 2 ) of the cell stack 100 . It is connected to the electrode lead 111 located at the outermost. The head part 420 is connected to the lead connection part 410 and extends above the lead connection part 410 .

상기 모듈 단자(400)의 헤드부(420)는, 전극 리드(111)의 편향으로 인해 전극 리드(111) 및 버스바 안착부(311)의 상부(도 2의 Z축과 나란한 방향을 따라 윗방향)에 형성되는 공간에 위치한다. 이러한 헤드부(420)의 형성 위치는, 전극 리드(111)의 편향 설치로 인해 형성되는 공간을 활용함으로써 모듈 단자(400)의 설치에 따른 배터리 모듈의 부피 증가를 최소화 하기 위함이다.The head portion 420 of the module terminal 400 is positioned above the electrode lead 111 and the bus bar seating portion 311 due to the deflection of the electrode lead 111 (in a direction parallel to the Z axis in FIG. 2 ). direction) is located in the space formed. The formation position of the head part 420 is to minimize an increase in the volume of the battery module according to the installation of the module terminal 400 by utilizing a space formed due to the biased installation of the electrode lead 111 .

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 상부 커버(450)는, 셀 적층체(100)의 상면(도 3의 X-Y 평면과 나란한 면)을 커버하는 부품에 해당한다. 이러한 상부 커버(450)는, 한 쌍의 버스바 프레임(310)과 각각 힌지 결합된다. 따라서, 한 쌍의 상기 버스바 프레임(310)은, 힌지 결합된 부위를 중심으로 하여 상부 커버(450)에 대한 상대적인 회동이 가능하다. 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈이 센싱 라인 어셈블리(200) 및 상부 커버(450)를 구비하는 경우, 상부 커버(450)는 셀 적층체(100)의 상면을 가로 질러 배치된 센싱 라인(210)을 커버한다.2 and 3 , the upper cover 450 corresponds to a component that covers the upper surface (a surface parallel to the X-Y plane of FIG. 3 ) of the cell stack 100 . The upper cover 450 is hinge-coupled to a pair of bus bar frames 310 , respectively. Accordingly, the pair of bus bar frames 310 can be rotated relative to the upper cover 450 with respect to the hinged portion. When the battery module according to an embodiment of the present invention includes the sensing line assembly 200 and the upper cover 450 , the upper cover 450 includes a sensing line ( 210) is covered.

도 1 내지 4를 참조하면, 상기 모노 프레임(500)은, 길이 방향(Z축에 나란한 방향) 일 측 및 타 측이 개방된 형태를 가지며, 셀 적층체(100)를 수용한다. 상기 모노 프레임(500)은, 강성 확보를 위해 금속 재질로 이루어질 수 있다. 상기 모노 프레임(500)은, 적어도 하나의 제1 필러 홀(500a)을 구비한다. 상기 제1 필러 홀(500a)을 통해서 주입되는 필러(filler)는, 내화성 및 절연성을 갖는 필러로서, 예를 들어 실리콘 재질 또는 주입된 이 후 부풀어 오르는 폼 재질로 이루어질 수 있다.1 to 4 , the mono frame 500 has an open shape on one side and the other side in the longitudinal direction (parallel to the Z axis), and accommodates the cell stack 100 . The mono frame 500 may be made of a metal material to ensure rigidity. The mono frame 500 includes at least one first pillar hole 500a. The filler injected through the first filler hole 500a is a filler having fire resistance and insulation, and may be made of, for example, a silicone material or a foam material that is inflated after being injected.

상기 제1 필러 홀(500a)은, 버스바 프레임 어셈블리(300)와 엔드 플레이트(600) 사이와 대응되는 위치에 형성된다. 상기 제1 필러 홀(500a)을 통해 모노 프레임(500)의 내부로 주입된 필러는, 버스바 프레임 어셈블리(300)와 엔드 플레이트(600) 사이에 형성되는 빈 공간을 채운다.The first pillar hole 500a is formed at a position corresponding to between the bus bar frame assembly 300 and the end plate 600 . The filler injected into the mono frame 500 through the first filler hole 500a fills an empty space formed between the bus bar frame assembly 300 and the end plate 600 .

상기 제1 필러 홀(500a)을 통해 주입된 필러는, 버스바 프레임(310) 상에 위치하는 전기적 연결을 위한 부품들을 완전하게 커버함으로써 이러한 부품들이 상호 간에 불필요하게 접촉하거나 또는 금속 재질의 엔드 플레이트(600)와 접촉하는 것을 방지함으로서 단락을 방지할 수 있다. 또한, 상기 필러는, 버스바(320)가 버스바 프레임(310) 상에 더욱 단단히 밀착 고정되도록 하고, 또한 전극 리드(111)가 버스바(320) 상에 더욱 단단히 밀착 고정되도록 한다. 따라서, 배터리 모듈 내에서 발생된 이벤트로 인해 고온의 가스 및/또는 화염이 생성되더라도, 버스바 프레임(310) 및/또는 버스바(320) 및/또는 전극 리드(111)의 형태 변형에 따른 단락 발생을 방지할 수 있다.The filler injected through the first filler hole 500a completely covers the parts for electrical connection located on the bus bar frame 310 so that these parts may unnecessarily contact each other or end plate made of a metal material. By preventing contact with 600, a short circuit can be prevented. In addition, the pillars allow the bus bar 320 to be more firmly fixed on the bus bar frame 310 , and the electrode lead 111 to be more tightly fixed to the bus bar 320 . Therefore, even if high-temperature gas and/or flame are generated due to an event occurring in the battery module, short circuit due to shape deformation of the bus bar frame 310 and/or the bus bar 320 and/or the electrode lead 111 occurrence can be prevented.

상기 제1 필러 홀(500a)이 복수 개 구비되는 경우, 복수의 제1 필러 홀(500a)은 모노 프레임(500)의 폭 방향(도 1의 X축에 나란한 방향)을 따라 상호 이격되어 형성될 수 있다.When a plurality of first filler holes 500a are provided, the plurality of first filler holes 500a may be formed to be spaced apart from each other in the width direction (parallel to the X axis in FIG. 1 ) of the mono frame 500 . can

한편, 도 8을 참조하면, 상기 모노 프레임(500)은, 제1 필러 홀(500a) 외에 추가적으로 적어도 하나의 제2 필러 홀(500b)을 더 포함할 수도 있다.Meanwhile, referring to FIG. 8 , the mono frame 500 may further include at least one second filler hole 500b in addition to the first filler hole 500a.

상기 제2 필러 홀(500b)은, 버스바 프레임 어셈블리(300)와 셀 적층체(100) 사이와 대응되는 위치에 형성된다. 상기 제2 필러 홀(500b)을 통해 모노 프레임(500)이 내부로 주입된 필러는, 버스바 프레임 어셈블리(300)와 셀 적층체(100) 사이에 형성되는 빈 공간(E)(도 4 참조)을 채운다.The second filler hole 500b is formed at a position corresponding to between the bus bar frame assembly 300 and the cell stack 100 . The filler into which the mono frame 500 is injected through the second filler hole 500b is an empty space E formed between the bus bar frame assembly 300 and the cell stack 100 (refer to FIG. 4 ). ) is filled in.

상기 제2 필러 홀(500b)을 통해 주입된 필러는, 전극 리드(111) 중 버스바 프레임(310)의 슬릿(S)에 삽입되지 않은 부분들 사이의 빈 공간들을 모두 채움으로써 전극 리드(111)들이 내부 이벤트에 따른 고온의 가스 및/또는 화염으로 인한 형태 변형으로 인해 상호 간에 불필요하게 접촉하는 것을 방지함으써 단락을 방지할 수 있다. The filler injected through the second filler hole 500b fills all empty spaces between portions of the electrode leads 111 that are not inserted into the slits S of the bus bar frame 310 to thereby fill the electrode leads 111 . ) can prevent a short circuit by preventing unnecessary contact with each other due to shape deformation due to high temperature gas and/or flame caused by internal events.

상기 제2 필러 홀(500b)이 복수 개 구비되는 경우, 복수의 제2 필러 홀(500b)은 모노 프레임(500)의 폭 방향(도 1의 X축에 나란한 방향)을 따라 상호 이격되어 형성될 수 있다.When a plurality of the second filler holes 500b are provided, the plurality of second filler holes 500b may be formed to be spaced apart from each other in the width direction (parallel to the X axis in FIG. 1 ) of the mono frame 500 . can

한편, 도 8 및 도 9를 함께 참조하면, 상기 배터리 모듈이 상부 커버(450)를 포함하는 경우라면, 상부 커버(450)에는 적어도 하나의 제3 필러 홀(450b)이 구비된다. 상기 모노 프레임(500)과 셀 적층체(100) 사이에는 상부 커버(450)가 위치하고 있으므로, 상기 제2 필러 홀(500b)을 통해 주입된 필러가 전극 리드(111)가 배치된 위치까지 도달하기 위해서는 상부 커버(450)에도 필러를 위한 통로가 형성될 필요가 있는 것이다.Meanwhile, referring to FIGS. 8 and 9 together, if the battery module includes the upper cover 450 , at least one third filler hole 450b is provided in the upper cover 450 . Since the upper cover 450 is positioned between the mono frame 500 and the cell stack 100 , the filler injected through the second filler hole 500b reaches the position where the electrode lead 111 is disposed. For this, a passage for the filler needs to be formed in the upper cover 450 as well.

상기 제3 필러 홀(450b)은, 제2 필러 홀(500b)과 대응되는 위치에 대응되는 개수로 형성되어 제2 필러 홀(500b)과 연통된다. 상기 제2 필러 홀(500b)을 통해 주입된 필러가 셀 적층체(100)쪽으로 원활하게 유입될 수 있도록 하기 위해, 상기 제3 필러 홀(450b)은 제2 필러 홀(500b)보다 더 큰 직경을 가질 수 있다. 이 경우, 상기 제2 필러 홀(500b) 및 제3 필러 홀(450b)의 설계 공차로 인해 제2 필러 홀(500b)을 통해 주입된 필러가 상부 커버(450)를 통과하지 못하고 모노 프레임(500)과 상부 커버(450) 사이에 쌓이는 것을 방지할 수 있다.The third filler holes 450b are formed in a number corresponding to positions corresponding to the second filler holes 500b and communicate with the second filler holes 500b. In order to allow the filler injected through the second filler hole 500b to smoothly flow into the cell stack 100 , the third filler hole 450b has a larger diameter than the second filler hole 500b. can have In this case, the filler injected through the second filler hole 500b does not pass through the upper cover 450 due to the design tolerance of the second filler hole 500b and the third filler hole 450b, and the mono frame 500 ) and the upper cover 450 can be prevented from accumulating.

도 1을 함께 참조하면, 상기 엔드 플레이트(600)는, 모노 프레임(500)의 길이 방향 일 측 및 타 측에 각각 형성된 개구부를 마감하며, 버스바 프레임(310)을 커버한다. 상기 엔드 플레이트(600)는, 모듈 단자(400)의 헤드부(420)가 외측으로 노출되도록 형성된 헤드부 노출부를 구비할 수 있다. 상기 엔드 플레이트(600)는, 강성 확보를 위해 금속 재질로 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 1 , the end plate 600 closes the openings respectively formed on one side and the other side in the longitudinal direction of the mono frame 500 , and covers the bus bar frame 310 . The end plate 600 may include a head portion exposed portion formed so that the head portion 420 of the module terminal 400 is exposed to the outside. The end plate 600 may be made of a metal material to ensure rigidity.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은, 상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 포함한다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차는, 상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 포함한다.Meanwhile, the battery pack according to an embodiment of the present invention includes the battery module according to an embodiment of the present invention as described above. In addition, the vehicle according to the embodiment of the present invention includes the battery module according to the embodiment of the present invention as described above.

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. It goes without saying that various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims.

100: 셀 적층체
110: 배터리 셀
111: 전극 리드
112: 셀 케이스
112a: 테라스부
P: 완충 패드
200: 센싱 라인 어셈블리
210: 센싱 라인
211: 센싱 단자
220: 커넥터
T: 온도 센서
300: 버스바 프레임 어셈블리
310: 버스바 프레임
311: 버스바 안착부
S: 리드 슬릿
320: 버스바
400: 모듈 단자
410: 리드 접속부
420: 헤드부
450: 상부 커버
450a: 제3 필러 홀
500: 모노 프레임
500a: 제1 필러 홀
500b: 제2 필러 홀
600: 엔드 플레이트100: cell laminate
110: battery cell
111: electrode lead
112: cell case
112a: terrace part
P: buffer pad
200: sensing line assembly
210: sensing line
211: sensing terminal
220: connector
T: temperature sensor
300: busbar frame assembly
310: bus bar frame
311: bus bar seating part
S: lead slit
320: bus bar
400: module terminal
410: lead connection part
420: head
450: top cover
450a: third filler hole
500: mono frame
500a: first filler hole
500b: second filler hole
600: end plate

Claims (11)

복수의 배터리 셀이 적층되어 형성된 셀 적층체;
길이 방향 일 측 및 타 측이 개방된 형태를 가지며, 상기 셀 적층체를 수용하고, 적어도 하나의 제1 필러 홀을 구비하는 모노 프레임;
상기 셀 적층체의 길이 방향 일 측에 결합되는 버스바 프레임 및 상기 버스바 프레임 상에 고정되어 상기 배터리 셀의 전극 리드와 결합되는 복수의 버스바플 포함하는 버스바 프레임 어셈블리;
상기 모노 프레임의 길이 방향 일 측에 결합되어 상기 버스바 프레임 어셈블리를 커버하는 엔드 플레이트; 및
상기 필러 홀을 통해 상기 모노 프레임의 내부로 주입되는 내화성 및 절연성을 갖는 필러;
를 포함하는 배터리 모듈.a cell stack formed by stacking a plurality of battery cells;
a mono frame having an open shape on one side and the other side in the longitudinal direction, accommodating the cell stack, and having at least one first filler hole;
a bus bar frame assembly including a bus bar frame coupled to one side in the longitudinal direction of the cell stack and a plurality of bus bar frames fixed on the bus bar frame and coupled to electrode leads of the battery cells;
an end plate coupled to one side of the mono frame in the longitudinal direction to cover the bus bar frame assembly; and
a filler having fire resistance and insulation properties injected into the mono frame through the filler hole;
A battery module comprising a. 제1항에 있어서,
상기 제1 필러 홀은,
상기 버스바 프레임 어셈블리와 엔드 플레이트 사이와 대응되는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.According to claim 1,
The first filler hole,
The battery module, characterized in that formed between the bus bar frame assembly and the end plate and corresponding to the position. 제2항에 있어서,
상기 제1 필러 홀을 통해 주입된 필러는,
상기 버스바 프레임 어셈블리와 엔드 플레이트 사이에 형성되는 빈 공간을 채우는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.3. The method of claim 2,
The filler injected through the first filler hole,
and filling an empty space formed between the bus bar frame assembly and the end plate. 제2항에 있어서,
상기 모노 프레임은,
상기 버스바 프레임 어셈블리와 셀 적층체 사이와 대응되는 위치에 형성되는 적어도 하나의 제2 필러 홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.3. The method of claim 2,
The mono frame,
and at least one second filler hole formed at a position corresponding to and between the bus bar frame assembly and the cell stack. 제4항에 있어서,
상기 제2 필러 홀을 통해 주입된 필러는,
상기 버스바 프레임 어셈블리와 셀 적층체 사이에 형성되는 빈 공간을 채우는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.5. The method of claim 4,
The filler injected through the second filler hole,
and filling an empty space formed between the bus bar frame assembly and the cell stack. 제4항에 있어서,
상기 배터리 모듈은,
상기 셀 적층체의 상면과 모노 프레임 사이에 개재되며 상기 버스바 프레임 어셈블리와 힌지 결합되는 상부 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.5. The method of claim 4,
The battery module is
and an upper cover interposed between the upper surface of the cell stack and the mono frame and hingedly coupled to the bus bar frame assembly. 제6항에 있어서,
상기 상부 커버는,
상기 제2 필러 홀과 대응되는 위치에 형성되어 상기 제2 필러 홀과 연통되는 제3 필러 홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.7. The method of claim 6,
the upper cover,
and a third filler hole formed at a position corresponding to the second filler hole and communicating with the second filler hole. 제7항에 있어서,
상기 제3 필러 홀은,
상기 제2 필러 홀보다 더 큰 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.8. The method of claim 7,
The third filler hole,
Battery module, characterized in that it has a larger diameter than the second filler hole. 제7항에 있어서,
상기 제2 필러 홀 및 제3 필러 홀을 통해 주입된 필러는, 상기 버스바 프레임 어셈블리와 셀 적층체 사이에 형성되는 빈 공간을 채우는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.8. The method of claim 7,
The filler injected through the second filler hole and the third filler hole fills an empty space formed between the bus bar frame assembly and the cell stack. 제1항 내지 제9항 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 9. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 배터리 모듈을 포함하는 자동차.10. A vehicle comprising the battery module according to any one of claims 1 to 9.
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WO2024117586A1 (en) * 2022-11-30 2024-06-06 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery module, and battery pack and vehicle comprising same

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