KR20220150219A - Battery module and battery pack including the same - Google Patents

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KR20220150219A
KR20220150219A KR1020220054363A KR20220054363A KR20220150219A KR 20220150219 A KR20220150219 A KR 20220150219A KR 1020220054363 A KR1020220054363 A KR 1020220054363A KR 20220054363 A KR20220054363 A KR 20220054363A KR 20220150219 A KR20220150219 A KR 20220150219A
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정중흠
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Abstract

A battery module according to an embodiment of the present invention includes: a battery cell stack in which a plurality of battery cells are stacked; a bus bar frame connected to the battery cell stack; a bus bar positioned on the bus bar frame; and an electrode lead extended from the battery cell of the battery cell stack and welded to the bus bar, wherein the bus bar includes at least one concave unit recessed toward the center of the bus bar and a protruding unit protruding in a direction opposite to the center of the bus bar.

Description

전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩{BATTERY MODULE AND BATTERY PACK INCLUDING THE SAME}A battery module and a battery pack including the same

본 발명은 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 버스바 구조를 개선한 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module and a battery pack including the same, and more particularly, to a battery module having an improved bus bar structure and a battery pack including the same.

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.As technology development and demand for mobile devices increase, the demand for secondary batteries as an energy source is rapidly increasing. Accordingly, many studies have been conducted on secondary batteries that can meet various needs.

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.Secondary batteries are attracting a lot of attention as an energy source for power devices such as electric bicycles, electric vehicles, and hybrid electric vehicles, as well as mobile devices such as cell phones, digital cameras, and notebook computers.

최근 이차 전지의 에너지 저장원으로써의 활용을 비롯하여 대용량 이차 전지 구조에 대한 필요성이 높아지면서, 다수의 이차 전지가 직렬/병렬로 연결된 전지 모듈을 집합시킨 중대형 모듈 구조의 전지팩에 대한 수요가 증가하고 있다.Recently, as the need for a large-capacity secondary battery structure, including the use of secondary batteries as an energy storage source, increases, the demand for a battery pack having a medium-to-large module structure in which a plurality of secondary batteries are assembled in series/parallel connected battery pack increases. have.

한편, 복수개의 전지셀을 직렬/병렬로 연결하여 전지팩을 구성하는 경우, 적어도 하나의 전지셀로 이루어지는 전지 모듈을 구성하고, 적어도 하나의 전지 모듈을 이용하여 기타 구성 요소를 추가하여 전지팩을 구성하는 방법이 일반적이다. On the other hand, when configuring a battery pack by connecting a plurality of battery cells in series/parallel, a battery module composed of at least one battery cell is configured, and other components are added using at least one battery module to form a battery pack. The way it is configured is common.

전지 모듈에서 전지셀 적층체와 버스바를 연결할 때, 버스바의 형상이 전지 모듈의 출력에 큰 영향을 미칠 수 있다. 종래 전지 모듈에서 버스바의 형상은 중앙 부분이 뚫린 사각형 형태로, 한 쌍의 전극 리드는 버스바에 용접되어 연결되어 위치한다. 버스바에 용접되어 연결되는 전극 리드 사이에 흐르는 전류는 시계 방향 또는 반시계 방향으로 버스바를 둘러서 이동하므로, 전류의 이동 거리가 길어질수록 저항이 증가하고, 결과적으로 전지 모듈의 출력이 낮아지는 문제점이 있었다. 따라서, 전극 리드 사이의 전류 이동 경로가 짧게 형성될 수 있는 버스바 구성을 설계하여, 전지 모듈의 출력을 향상시킬 필요가 있다. When the battery cell stack and the bus bar are connected in the battery module, the shape of the bus bar may have a great influence on the output of the battery module. In the conventional battery module, the shape of the bus bar is a rectangular shape with a central portion drilled out, and a pair of electrode leads are welded and connected to the bus bar. Since the current flowing between the electrode leads welded to and connected to the bus bar moves around the bus bar in a clockwise or counterclockwise direction, the resistance increases as the moving distance of the current increases, and as a result, the output of the battery module is lowered. . Therefore, it is necessary to improve the output of the battery module by designing a bus bar configuration in which a current movement path between the electrode leads can be formed short.

도 1은 비교예에 따른 버스바가 전지 모듈에 장착된 모습을 나타내는 도면이다. 도 2는 비교예에 따른 버스바의 정면을 나타내는 도면이다. 도 3은 도 1의 절단선 II-II'를 따라 자른 단면도이다. 1 is a view showing a state in which a bus bar according to a comparative example is mounted on a battery module. 2 is a view showing a front side of a bus bar according to a comparative example. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line II-II' of FIG. 1 .

도 1 내지 도 3을 참조하면, 비교예에 따른 전지 모듈(10)은, 복수의 전지셀(11)이 적층된 전지셀 적층체(12), 전지셀 적층체(12)의 양단으로부터 각각 돌출된 전극 리드(15), 버스바 프레임(21) 및 버스바(25)를 포함할 수 있다. 버스바 프레임(21)은 리드 슬릿을 포함하고, 리드 슬릿은 버스바(25)에 형성된 슬릿(26)과 대응되도록 정렬되며, 전극 리드(15)는 버스바(25)와 전기적으로 연결될 수 있다.1 to 3 , the battery module 10 according to the comparative example protrudes from both ends of the battery cell stack 12 in which a plurality of battery cells 11 are stacked, and the battery cell stack 12 , respectively. It may include an electrode lead 15 , a bus bar frame 21 , and a bus bar 25 . The bus bar frame 21 includes a lead slit, the lead slit is aligned to correspond to the slit 26 formed in the bus bar 25 , and the electrode lead 15 may be electrically connected to the bus bar 25 . .

비교예에 따른 버스바(25)는, 전극 리드(15)가 통과할 수 있는 슬릿(26)을 포함한다. 버스바(25)는 중앙이 개방된 슬릿(26)을 포함하는 평판 형태일 수 있다. The bus bar 25 according to the comparative example includes a slit 26 through which the electrode lead 15 can pass. The bus bar 25 may be in the form of a flat plate including a slit 26 having an open center.

한 쌍의 전극 리드(15)는 제1 전극 리드(16) 및 제2 전극 리드(17)를 포함할 수 있고, 제1 전극 리드(16) 및 제2 전극 리드(17)는 버스바(25)와 전기적으로 연결될 수 있다. 도 2와 같이 이웃하는 제1 전극 리드(16) 및 제2 전극 리드(17)는 슬릿(26)을 통과하도록 삽입되거나 버스바(25) 사이를 통과하도록 삽입된 후, 버스바(25)의 일면과 용접되어 전기적으로 연결될 수 있다. 전류는 버스바(25)를 통해 제1 전극 리드(16)에서 제2 전극 리드(17)로 흐를 수 있고, 이 때, 제1 전극 리드(16)와 제2 전극 리드(17) 사이의 전류의 최단 이동 거리는 d1일 수 있다. 전류의 최단 이동 거리(d1)는 버스바의 형태에 기초하여 전류가 시계 방향 또는 반시계 방향으로, 버스바(25)를 둘러서 이동하는 경로일 수 있다. The pair of electrode leads 15 may include a first electrode lead 16 and a second electrode lead 17 , and the first electrode lead 16 and the second electrode lead 17 are a bus bar 25 . ) can be electrically connected to. As shown in FIG. 2 , the adjacent first electrode lead 16 and the second electrode lead 17 are inserted to pass through the slit 26 or inserted to pass between the bus bars 25 , and then It may be electrically connected to one surface by welding. A current may flow from the first electrode lead 16 to the second electrode lead 17 through the bus bar 25 , and at this time, the current between the first electrode lead 16 and the second electrode lead 17 . The shortest moving distance of may be d1. The shortest moving distance d1 of the current may be a path through which the current moves around the bus bar 25 in a clockwise or counterclockwise direction based on the shape of the bus bar.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전극 리드 사이의 전류 이동 경로가 종래에 비해 감소하여 출력이 향상된 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a battery module and a battery pack including the same with improved output by reducing a current movement path between electrode leads compared to the prior art.

그러나, 본 발명의 실시예들이 해결하고자 하는 과제는 상술한 과제에 한정되지 않고 본 발명에 포함된 기술적 사상의 범위에서 다양하게 확장될 수 있다.However, the problems to be solved by the embodiments of the present invention are not limited to the above-described problems and may be variously expanded within the scope of the technical idea included in the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈은 복수의 전지셀이 적층되어 있는 전지셀 적층체, 상기 전지셀 적층체에 연결된 버스바 프레임, 상기 버스바 프레임 상에 위치하는 버스바, 및 상기 전지셀 적층체의 전지셀로부터 연장되고, 상기 버스바에 용접되는 전극 리드를 포함하고, 상기 버스바는 상기 버스바의 중앙을 향해 함몰된 적어도 하나 이상의 오목부와, 상기 버스바의 중앙의 반대 방향으로 돌출되는 돌출부가 형성된다. A battery module according to an embodiment of the present invention includes a battery cell stack in which a plurality of battery cells are stacked, a bus bar frame connected to the battery cell stack, a bus bar positioned on the bus bar frame, and the battery cell an electrode lead extending from the battery cell of the stack and welded to the bus bar, wherein the bus bar includes at least one concave portion recessed toward the center of the bus bar, and protruding in a direction opposite to the center of the bus bar A protrusion is formed.

상기 오목부는 제1 방향으로 연장된 일 면인 제1 가장자리부와, 제2 방향으로 연장된 일 면인 제2 가장자리부를 포함할 수 있다.The concave portion may include a first edge portion that is one surface extending in the first direction, and a second edge portion that is one surface extended in the second direction.

상기 제1 가장자리부의 길이는, 제1 방향으로 연장된 버스바의 전체 길이보다 짧을 수 있다.A length of the first edge portion may be shorter than an entire length of the bus bar extending in the first direction.

상기 제2 가장자리부의 길이는, 제2 방향으로 연장된 버스바의 전체 길이보다 짧을 수 있다.A length of the second edge portion may be shorter than an overall length of the bus bar extending in the second direction.

상기 제1 가장자리부와 상기 제2 가장자리부는 서로 수직할 수 있다.The first edge portion and the second edge portion may be perpendicular to each other.

상기 돌출부는 상기 오목부의 양 옆에 위치하는 제1 돌출부와 제2 돌출부를 포함할 수 있다.The protrusion may include a first protrusion and a second protrusion positioned on both sides of the concave portion.

상기 오목부의 상기 제2 가장자리부는, 상기 돌출부의 일부를 형성할 수 있다.The second edge of the concave portion may form a part of the protrusion.

상기 버스바는 H 형상을 가질 수 있다.The bus bar may have an H shape.

상기 버스바에는 서로 마주보는 방향을 향해 함몰된 2개의 오목부가 형성되어 있고, 상기 오목부를 감싸도록 상기 전극 리드가 상기 버스바에 결합되어 있을 수 있다.Two concave portions are formed in the bus bar to face each other, and the electrode lead may be coupled to the bus bar to surround the concave portions.

상기 전극 리드는 상기 2개의 오목부 각각을 감싸는 제1 전극 리드 및 제2 전극 리드를 포함하고, 상기 제1 전극 리드 및 상기 제2 전극 리드는 상기 오목부에서 벤딩(bending)되며 상기 버스바의 일면에 접할 수 있다.The electrode lead includes a first electrode lead and a second electrode lead enclosing each of the two concave portions, wherein the first electrode lead and the second electrode lead are bent in the concave portion, and can be accessed on one side.

상기 제1 전극 리드의 단부와 상기 제2 전극 리드의 단부 사이가 이격되어 상기 버스바의 일면에 접할 수 있다.An end of the first electrode lead and an end of the second electrode lead may be spaced apart to be in contact with one surface of the bus bar.

상기 전지셀 각각은 상기 버스바 프레임을 향하여 돌출된 전극 리드를 포함하고, 상기 전극 리드 중 서로 이웃하는 전지셀로부터 돌출된 2개의 전극 리드는 상기 복수의 버스바 사이를 통과하여 상기 버스바의 일면과 접할 수 있다.Each of the battery cells includes an electrode lead protruding toward the bus bar frame, and two electrode leads protruding from adjacent battery cells among the electrode leads pass between the plurality of bus bars to form one surface of the bus bar. can be contacted with

상기 2개의 전극 리드는 제1 전극 리드 및 제2 전극 리드를 포함하고, 상기 제1 전극 리드와 상기 제2 전극 리드는, 각각 상기 오목부 사이를 통과하여 상기 버스바의 일면과 접할 수 있다.The two electrode leads may include a first electrode lead and a second electrode lead, and the first electrode lead and the second electrode lead may pass between the concave portions to make contact with one surface of the bus bar, respectively.

상기 오목부는 제1 방향으로 연장된 일면인 제1 가장자리부를 포함하고, 상기 전극 리드의 폭은 상기 제1 가장자리부의 길이와 같거나, 상기 제1 가장자리부의 길이보다 작을 수 있다.The concave portion may include a first edge portion extending in the first direction, and the width of the electrode lead may be equal to or smaller than a length of the first edge portion.

상기 전극 리드와 상기 버스바가 중첩하는 부분에 용접부가 형성될 수 있다.A welding portion may be formed at a portion where the electrode lead and the bus bar overlap.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전지 팩은, 상기한 적어도 하나의 전지 모듈, 및 상기 적어도 하나의 전지 모듈을 패키징하는 팩 케이스를 포함할 수 있다.A battery pack according to another embodiment of the present invention may include the at least one battery module, and a pack case for packaging the at least one battery module.

실시예들에 따르면, 버스바의 형태를 변경함으로써 전극 리드 사이에 흐르는 전류의 이동 경로를 변경하여, 전지 모듈의 저항을 감소시키고 출력을 향상시킬 수 있다.According to embodiments, by changing the shape of the bus bar to change the movement path of the current flowing between the electrode leads, it is possible to reduce the resistance of the battery module and improve the output.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 비교예에 따른 버스바가 전지 모듈에 장착된 모습을 나타내는 도면이다.
도 2는 비교예에 따른 버스바의 정면을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 절단선 II-II'를 따라 자른 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 버스바가 전지 모듈에 장착된 모습을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈에 포함된 전지셀의 사시도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 버스바를 나타내는 정면도이다.
도 8은 도 7의 절단선 A-A'를 따라 자른 단면도이다.1 is a view showing a state in which a bus bar according to a comparative example is mounted on a battery module.
2 is a view showing a front side of a bus bar according to a comparative example.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line II-II' of FIG. 1 .
4 is a diagram illustrating a state in which a bus bar according to an embodiment of the present invention is mounted on a battery module.
5 is a perspective view of a battery cell included in a battery module according to an embodiment of the present invention.
6 and 7 are front views illustrating a bus bar according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 7 .

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, various embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the present invention. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar elements throughout the specification.

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.In addition, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily indicated for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to the illustrated bar. In order to clearly express various layers and regions in the drawings, the thicknesses are enlarged. And in the drawings, for convenience of explanation, the thickness of some layers and regions is exaggerated.

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.Also, when a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be “on” or “on” another part, it includes not only cases where it is “directly on” another part, but also cases where there is another part in between. . Conversely, when we say that a part is "just above" another part, we mean that there is no other part in the middle. In addition, to be "on" or "on" the reference portion means to be located above or below the reference portion, and to necessarily mean to be located "on" or "on" in the direction opposite to gravity not.

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.In addition, throughout the specification, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated.

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.In addition, throughout the specification, when it is referred to as "planar view", it means when the target part is viewed from above, and when it is referred to as "cross-section", it means when the cross-section obtained by cutting the target part vertically is viewed from the side.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 버스바가 전지 모듈에 장착된 모습을 나타내는 도면이다. 4 is a diagram illustrating a state in which a bus bar according to an embodiment of the present invention is mounted on a battery module.

도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈(100)은, 복수의 전지셀(110)이 적층된 전지셀 적층체, 전지셀 적층체의 양단으로부터 각각 돌출된 전극 리드(150), 버스바 프레임(210) 및 버스바(250)를 포함할 수 있다. 전극 리드(150)는 버스바 프레임(210)을 향해 돌출되어 있고, 버스바(250)와 전기적으로 연결될 수 있다.Referring to FIG. 4 , the battery module 100 according to an embodiment of the present invention includes a battery cell stack in which a plurality of battery cells 110 are stacked, and electrode leads 150 respectively protruding from both ends of the battery cell stack. ), a bus bar frame 210 and a bus bar 250 may be included. The electrode lead 150 protrudes toward the bus bar frame 210 and may be electrically connected to the bus bar 250 .

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈에 포함된 전지셀의 사시도이다. 5 is a perspective view of a battery cell included in a battery module according to an embodiment of the present invention.

이하 도 5를 참고하여 하나의 전지셀(110)의 구성에 대해 살펴보기로 한다. 전지셀(110)은 이차 전지로서, 파우치형 이차 전지로 구성될 수 있다. 이러한 전지셀(110)은 복수개로 구성될 수 있으며, 복수개의 전지셀(110)은 상호 전기적으로 연결될 수 있도록 상호 적층되어 전지셀 적층체를 형성할 수 있다. 이러한 복수개의 전지셀(110)은 각각 전극 조립체(125), 셀 케이스(133) 및 전극 조립체(125)로부터 돌출된 전극 리드(150)를 포함할 수 있다.Hereinafter, the configuration of one battery cell 110 will be described with reference to FIG. 5 . The battery cell 110 is a secondary battery and may be configured as a pouch-type secondary battery. The battery cells 110 may be configured in plurality, and the plurality of battery cells 110 may be stacked to each other so as to be electrically connected to each other to form a battery cell stack. Each of the plurality of battery cells 110 may include an electrode assembly 125 , a cell case 133 , and an electrode lead 150 protruding from the electrode assembly 125 .

전극 조립체(125)는 양극판, 음극판 및 세퍼레이터 등으로 구성될 수 있다. 셀 케이스(133)는 전극 조립체(125)를 패키징하기 위한 것으로, 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트로 이루어질 수 있다. 이러한 셀 케이스(133)는 케이스 본체(132) 및 셀 테라스(130)를 포함할 수 있다. 케이스 본체(132)는 전극 조립체(125)를 수용할 수 있다. 이를 위해, 케이스 본체(132)에는 전극 조립체(125)를 수용할 수 있는 수용 공간이 마련되어 있다. 셀 테라스(130)는 케이스 본체(132)로부터 연장되며, 전극 조립체(125)를 밀봉할 수 있도록 실링된다. 이러한 셀 테라스(130)의 일측 및 타측, 구체적으로 셀 테라스(130)의 전방 및 후방(y축 방향)에는 전극 리드(150)가 일부 돌출될 수 있다.The electrode assembly 125 may include a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator. The cell case 133 is for packaging the electrode assembly 125 and may be formed of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer. The cell case 133 may include a case body 132 and a cell terrace 130 . The case body 132 may accommodate the electrode assembly 125 . To this end, the case body 132 is provided with an accommodating space for accommodating the electrode assembly 125 . The cell terrace 130 extends from the case body 132 and is sealed to seal the electrode assembly 125 . The electrode lead 150 may partially protrude from one side and the other side of the cell terrace 130 , specifically, on the front and rear sides (y-axis direction) of the cell terrace 130 .

전극 리드(150)는 전극 조립체(125)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 전극 리드(150)는 한 쌍으로 구비될 수 있다. 한 쌍의 전극 리드들(150)의 일부는 각각, 셀 케이스(133)의 전방 및 후방(y축 방향)에서 셀 테라스(130) 밖으로 돌출될 수 있다. 앞에서 설명한 전지셀(110)의 구성은 한 예이고, 전지셀 적층체를 구성하기 위한 전지셀(110) 형태는 다양하게 변형될 수 있다.The electrode lead 150 may be electrically connected to the electrode assembly 125 . Such electrode leads 150 may be provided as a pair. A portion of the pair of electrode leads 150 may protrude out of the cell terrace 130 in front and rear (y-axis direction) of the cell case 133 , respectively. The configuration of the battery cell 110 described above is an example, and the shape of the battery cell 110 for configuring the battery cell stack may be variously modified.

도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 버스바를 나타내는 정면도이고, 도 8은 도 7의 절단선 A-A'를 따라 자른 단면도이다. 6 and 7 are front views illustrating a bus bar according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line A-A' of FIG. 7 .

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 버스바(250)는 오목부(260)와 돌출부(270)를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 버스바(250)는, 도 1 및 도 2의 종래의 버스바와는 달리, 중앙부가 개방되어 있지 않을 수 있고, 슬릿을 포함하지 않을 수 있다. 6 and 7 , the bus bar 250 according to an embodiment of the present invention may include a concave portion 260 and a protrusion 270 . Also, unlike the conventional bus bars of FIGS. 1 and 2 , the bus bar 250 according to an embodiment of the present invention may not have an open central portion and may not include a slit.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 버스바(250)는, 버스바(250)의 일 모서리로부터 중앙 부분을 향해 함몰된 오목부(260)를 포함할 수 있다. 오목부(260)는 적어도 하나 이상일 수 있다. 바람직하게는, 오목부(260)는 서로 마주보는 방향을 향해 함몰된 버스바(250)의 양 모서리에 형성될 수 있다. Specifically, the bus bar 250 according to an embodiment of the present invention may include a concave portion 260 recessed from one edge of the bus bar 250 toward the central portion. The concave portion 260 may be at least one. Preferably, the concave portions 260 may be formed at both corners of the bus bar 250 that are recessed in the direction facing each other.

오목부(260)는 제1 가장자리부(261)와 제2 가장자리부(262)를 포함할 수 있다. The recessed portion 260 may include a first edge portion 261 and a second edge portion 262 .

제1 가장자리부(261)는 제1 방향(x축 방향)으로 연장되어 오목부를 구성하는 일 면일 수 있다. 제1 가장자리부의 길이(dc)는, 제1 방향으로 연장된 버스바의 전체 길이(da)보다 짧을 수 있다. 제1 가장자리부의 길이(dc)는, 제1 가장자리부(261)가 위치하는 버스바의 전체 길이(da)보다 짧을 수 있다. 즉, 제1 가장자리부의 길이(dc)는, 오목부(260)와 돌출부(270)를 모두 포함하는 버스바(250)의 전체 길이(da)보다 짧을 수 있다. The first edge portion 261 may be a surface extending in the first direction (x-axis direction) to constitute the concave portion. The length d c of the first edge portion may be shorter than the total length d a of the bus bar extending in the first direction. The length d c of the first edge portion may be shorter than the overall length d a of the bus bar on which the first edge portion 261 is positioned. That is, the length d c of the first edge portion may be shorter than the overall length d a of the bus bar 250 including both the concave portion 260 and the protrusion 270 .

제2 가장자리부(262)는 제2 방향(z축 방향)으로 연장되어 오목부를 구성하는 일 면일 수 있다. 제2 가장자리부의 길이(dd)는, 제2 방향으로 연장된 버스바의 전체 길이(db)보다 짧을 수 있다. 즉, 제2 가장자리부의 길이(dd)는, 제2 가장자리부(262)가 위치하는 버스바의 전체 길이(db)보다 짧을 수 있다. 또한, 제2 가장자리부(262)는 돌출부(270)의 일부를 형성할 수 있다.The second edge portion 262 may be a surface extending in the second direction (z-axis direction) to constitute the concave portion. A length d d of the second edge portion may be shorter than an overall length d b of the bus bar extending in the second direction. That is, the length d d of the second edge portion may be shorter than the overall length d b of the bus bar on which the second edge portion 262 is positioned. In addition, the second edge portion 262 may form a part of the protrusion portion 270 .

제1 가장자리부(261)와 제2 가장자리부(262)는 서로 수직한 면일 수 있다. The first edge portion 261 and the second edge portion 262 may be perpendicular to each other.

돌출부(270)는, 오목부(260)에 비해 버스바(250)의 중앙과 반대 방향으로 돌출된 일 영역일 수 있다. 돌출부(270)는 오목부(260)의 제2 가장자리부(262)를 각각 포함하는 제1 돌출부(271)와 제2 돌출부(272)를 포함할 수 있다. 즉, 제1 돌출부(271)와 제2 돌출부(272)는, 오목부(260)의 양 옆에 위치할 수 있다. 이 경우, 돌출부(270)는, 오목부(260)에 비해 제2 가장자리부의 길이(dd)만큼 돌출될 수 있다.The protrusion 270 may be a region protruding in a direction opposite to the center of the bus bar 250 compared to the concave portion 260 . The protrusion 270 may include a first protrusion 271 and a second protrusion 272 each including a second edge portion 262 of the concave portion 260 . That is, the first protrusion 271 and the second protrusion 272 may be positioned on both sides of the concave portion 260 . In this case, the protrusion 270 may protrude as much as the length d d of the second edge portion compared to the concave portion 260 .

즉, 오목부(260)는 제1 돌출부(271)와 제2 돌출부(272) 사이에 위치한다. 따라서, 오목부(260)와 돌출부(270)를 포함하는 버스바(250)는, H형 구조로 형성될 수 있다.That is, the concave portion 260 is positioned between the first protrusion 271 and the second protrusion 272 . Accordingly, the bus bar 250 including the concave portion 260 and the protruding portion 270 may have an H-shaped structure.

도 4, 도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 버스바(250)에는 한 쌍의 전극 리드(150)가 결합될 수 있다. 전극 리드(150) 중 서로 이웃하는 전지셀(110)로부터 돌출된 2개의 전극 리드(150)는, 복수의 버스바(250) 사이를 통과하여 버스바(250)의 일면에 접하여 위치할 수 있다. 이 경우, 버스바(250)에는 한 쌍의 전극 리드(150)가 용접되어 전기적으로 결합할 수 있고, 적어도 하나 이상의 용접부(WP)를 포함할 수 있다. 따라서, 버스바(250)는 복수의 용접부(WP)를 포함함으로써, 버스바(250)와 전지셀(110) 사이의 고정력을 향상시켜 전지의 내구성이 증가될 수 있다. 4, 7 and 8 , a pair of electrode leads 150 may be coupled to the bus bar 250 according to an embodiment of the present invention. Among the electrode leads 150 , two electrode leads 150 protruding from adjacent battery cells 110 may pass between the plurality of bus bars 250 and be positioned in contact with one surface of the bus bars 250 . . In this case, a pair of electrode leads 150 may be welded and electrically coupled to the bus bar 250 , and may include at least one welding part WP. Accordingly, since the bus bar 250 includes the plurality of welding parts WP, the fixing force between the bus bar 250 and the battery cell 110 may be improved, and thus the durability of the battery may be increased.

버스바(250)의 오목부(260)에는 전극 리드(150)가 결합될 수 있다. 전극 리드(150) 중 서로 이웃하는 전지셀(110)로부터 돌출된 2개의 전극 리드(150)는, 오목부(260) 사이를 통과하여 버스바(250)의 일면과 접하면서 위치할 수 있다. 구체적으로, 전극 리드(150)는 각각 제1 전극 리드(151)와 제2 전극 리드(152)를 포함할 수 있다.The electrode lead 150 may be coupled to the recess 260 of the bus bar 250 . Among the electrode leads 150 , two electrode leads 150 protruding from adjacent battery cells 110 may pass between the concave portions 260 and be positioned while contacting one surface of the bus bar 250 . Specifically, the electrode lead 150 may include a first electrode lead 151 and a second electrode lead 152 , respectively.

전극 리드(150)는 오목부(260)를 감싸면서 위치할 수 있다. 버스바(250)는 서로 마주보는 방향을 향해 함몰된 2개의 오목부(260)를 포함할 수 있고, 이 때 제1 전극 리드(151) 및 제2 전극 리드(152)는 2개의 오목부(260) 각각을 감싸면서 위치할 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 전극 리드(251) 및 제2 전극 리드(152)는 오목부(260)에서 벤딩(bending)되며 버스바(250)의 일면과 접하면서 위치할 수 있다. 이 때 제1 전극 리드(151)의 단부와 제2 전극 리드(152)의 단부는 서로 이격되어 버스바(250)의 일면에 접하면서 위치할 수 있다. The electrode lead 150 may be positioned while surrounding the concave portion 260 . The bus bar 250 may include two concave portions 260 recessed in a direction facing each other, wherein the first electrode lead 151 and the second electrode lead 152 have two concave portions ( 260) may be positioned while enclosing each. More specifically, the first electrode lead 251 and the second electrode lead 152 may be bent in the concave portion 260 and positioned while contacting one surface of the bus bar 250 . In this case, the end of the first electrode lead 151 and the end of the second electrode lead 152 may be spaced apart from each other and positioned while being in contact with one surface of the bus bar 250 .

전극 리드(150)의 폭은 오목부(260)를 구성하는 모서리의 길이와 같거나 그보다 작을 수 있다. 구체적으로, 전극 리드(150)의 폭은 오목부(260)를 구성하는 제1 가장자리부의 길이(da)의 길이와 같거나 그보다 작을 수 있다. The width of the electrode lead 150 may be equal to or smaller than the length of the edge constituting the concave portion 260 . Specifically, the width of the electrode lead 150 may be equal to or smaller than the length d a of the first edge portion constituting the concave portion 260 .

전류는 버스바(250)를 통해 제1 전극 리드(151)에서 제2 전극 리드(152)로 흐를 수 있고, 이 때, 제1 전극 리드(151)와 제2 전극 리드(152) 사이의 전류의 이동 거리(d2)를 최소화할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 전류의 최단 이동 거리(d2)는, 비교예에 따른 도 1의 전류의 최단 이동 거리(d1)와 비교하여 상대적으로 길이가 짧을 수 있다. 이는 비교예에서 전류는 버스바(25)의 형상을 따라 버스바(25)의 모서리와 대응되게 이동하는 반면, 본 발명의 일 실시예에서 전류는 버스바(250)의 중앙을 가로질러 제1 전극 리드(151)에서 제2 전극 리드(152)로 이동하기 때문일 수 있다. 즉, 전류의 최단 이동 거리는 버스바(250)의 형상에 따라 달라질 수 있다. 전류의 최단 이동 거리가 감소됨에 따라 전지의 내부 저항도 감소될 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따른 전지는 비교예에 따른 전지에 비해 내부 저항이 감소하고, 전지 모듈의 출력 및 배터리 용량은 증가할 수 있다. 또한, 종래에 비해 버스바 제조 비용은 동일하므로, 별도의 비용 증가 없이 출력이 향상된 배터리를 생산할 수 있다. Current may flow from the first electrode lead 151 to the second electrode lead 152 through the bus bar 250 , and in this case, the current between the first electrode lead 151 and the second electrode lead 152 . It is possible to minimize the moving distance d2 of . That is, the shortest moving distance d2 of the current according to the present embodiment may be relatively short compared to the shortest moving distance d1 of the current of FIG. 1 according to the comparative example. This is that in the comparative example, the current moves along the shape of the bus bar 25 to correspond to the edge of the bus bar 25 , whereas in an embodiment of the present invention, the current crosses the center of the bus bar 250 and moves the first This may be because it moves from the electrode lead 151 to the second electrode lead 152 . That is, the shortest moving distance of the current may vary depending on the shape of the bus bar 250 . As the shortest travel distance of the current is reduced, the internal resistance of the battery may also be reduced. Accordingly, in the battery according to the present embodiment, the internal resistance may be reduced, and the output and battery capacity of the battery module may increase as compared to the battery according to the comparative example. In addition, since the manufacturing cost of the bus bar is the same as compared to the related art, a battery having an improved output can be produced without additional cost increase.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈은 하나 또는 그 이상이 팩 케이스 내에 패키징되어 전지 팩을 형성할 수 있다.Meanwhile, one or more battery modules according to an embodiment of the present invention may be packaged in a pack case to form a battery pack.

앞에서 설명한 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩은 다양한 디바이스에 적용될 수 있다. 이러한 디바이스에는, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 자동차 등의 운송 수단에 적용될 수 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않고 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩을 사용할 수 있는 다양한 디바이스에 적용 가능하며, 이 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.The above-described battery module and battery pack including the same may be applied to various devices. Such a device may be applied to transportation means such as an electric bicycle, an electric vehicle, and a hybrid vehicle, but the present invention is not limited thereto, and is applicable to various devices that can use a battery module and a battery pack including the same. It belongs to the scope of the invention.

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.Although the preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims are also provided. is within the scope of the

100: 전지 모듈
110: 전지셀
150: 전극 리드
151: 제1 전극 리드
152: 제2 전극 리드
210: 버스바 프레임
250: 버스바
C: 오목부100: battery module
110: battery cell
150: electrode lead
151: first electrode lead
152: second electrode lead
210: bus bar frame
250: bus bar
C: recess

Claims (16)

복수의 전지셀이 적층되어 있는 전지셀 적층체;
상기 전지셀 적층체에 연결된 버스바 프레임;
상기 버스바 프레임 상에 위치하는 버스바; 및
상기 전지셀 적층체의 전지셀로부터 연장되고, 상기 버스바에 용접되는 전극 리드를 포함하고,
상기 버스바는 상기 버스바의 중앙을 향해 함몰된 적어도 하나 이상의 오목부와, 상기 버스바의 중앙의 반대 방향으로 돌출되는 돌출부를 포함하는 전지 모듈. a battery cell stack in which a plurality of battery cells are stacked;
a bus bar frame connected to the battery cell stack;
a bus bar positioned on the bus bar frame; and
and an electrode lead extending from the battery cell of the battery cell stack and welded to the bus bar,
The bus bar includes at least one concave portion recessed toward the center of the bus bar, and a protrusion protruding in a direction opposite to the center of the bus bar. 제1항에서,
상기 오목부는 제1 방향으로 연장된 일 면인 제1 가장자리부와, 제2 방향으로 연장된 일 면인 제2 가장자리부를 포함하는 전지 모듈.In claim 1,
The concave portion includes a first edge portion that is one surface extending in the first direction, and a second edge portion that is one surface extending in the second direction. 제2항에서,
상기 제1 가장자리부의 길이는, 제1 방향으로 연장된 버스바의 전체 길이보다 짧은 전지 모듈.In claim 2,
The length of the first edge portion is shorter than the total length of the bus bar extending in the first direction. 제2항에서,
상기 제2 가장자리부의 길이는, 제2 방향으로 연장된 버스바의 전체 길이보다 짧은 전지 모듈.In claim 2,
The length of the second edge portion is shorter than the total length of the bus bar extending in the second direction. 제2항에서,
상기 제1 가장자리부와 상기 제2 가장자리부는 서로 수직하는 전지 모듈.In claim 2,
The first edge portion and the second edge portion are perpendicular to each other battery module. 제2항에서,
상기 돌출부는 상기 오목부의 양 옆에 위치하는 제1 돌출부와 제2 돌출부를 포함하는 전지 모듈.In claim 2,
The protrusion is a battery module including a first protrusion and a second protrusion positioned on both sides of the concave portion. 제5항에서,
상기 오목부의 상기 제2 가장자리부는, 상기 돌출부의 일부를 형성하는 전지 모듈.In claim 5,
The second edge of the concave portion forms a part of the protrusion. 제2항에서,
상기 버스바는 H 형상을 갖는 전지 모듈. In claim 2,
The bus bar is a battery module having an H shape. 제1항에서,
상기 버스바에는 서로 마주보는 방향을 향해 함몰된 2개의 오목부가 형성되어 있고, 상기 오목부를 감싸도록 상기 전극 리드가 상기 버스바에 결합되어 있는 전지 모듈.In claim 1,
A battery module in which two concave portions recessed toward each other are formed in the bus bar, and the electrode lead is coupled to the bus bar so as to surround the concave portion. 제9항에서,
상기 전극 리드는 상기 2개의 오목부 각각을 감싸는 제1 전극 리드 및 제2 전극 리드를 포함하고,
상기 제1 전극 리드 및 상기 제2 전극 리드는 상기 오목부에서 벤딩(bending)되며 상기 버스바의 일면에 접하는 전지 모듈.In claim 9,
The electrode lead includes a first electrode lead and a second electrode lead surrounding each of the two concave portions,
The first electrode lead and the second electrode lead are bent in the concave portion and are in contact with one surface of the bus bar. 제10항에서,
상기 제1 전극 리드의 단부와 상기 제2 전극 리드의 단부 사이가 이격되어 상기 버스바의 일면에 접하는 전지 모듈.In claim 10,
The battery module is spaced apart between the end of the first electrode lead and the end of the second electrode lead to contact one surface of the bus bar. 제1항에서,
상기 전지셀 각각은 상기 버스바 프레임을 향하여 돌출된 전극 리드를 포함하고,
상기 전극 리드 중 서로 이웃하는 전지셀로부터 돌출된 2개의 전극 리드는 상기 복수의 버스바 사이를 통과하여 상기 버스바의 일면과 접하는 전지 모듈. In claim 1,
Each of the battery cells includes an electrode lead protruding toward the bus bar frame,
Among the electrode leads, two electrode leads protruding from adjacent battery cells pass between the plurality of bus bars and come into contact with one surface of the bus bars. 제12항에서,
상기 2개의 전극 리드는 제1 전극 리드 및 제2 전극 리드를 포함하고,
상기 제1 전극 리드와 상기 제2 전극 리드는, 각각 상기 오목부 사이를 통과하여 상기 버스바의 일면과 접하는 전지 모듈.In claim 12,
The two electrode leads include a first electrode lead and a second electrode lead,
The first electrode lead and the second electrode lead each pass between the concave portions and contact one surface of the bus bar. 제1항에서,
상기 오목부는 제1 방향으로 연장된 일 면인 제1 가장자리부를 포함하고,
상기 전극 리드의 폭은 상기 제1 가장자리부의 길이와 같거나, 상기 제1 가장자리부의 길이보다 작은 전지 모듈.In claim 1,
The concave portion includes a first edge portion that is one surface extending in the first direction,
A width of the electrode lead is equal to or smaller than a length of the first edge portion of the battery module. 제1항에서,
상기 전극 리드와 상기 버스바가 접하는 영역에 용접부가 형성되는 전지 모듈.In claim 1,
A battery module in which a welding portion is formed in a region where the electrode lead and the bus bar are in contact. 제1항에 따른 적어도 하나의 전지 모듈, 및
상기 적어도 하나의 전지 모듈을 패키징하는 팩 케이스를 포함하는 전지 팩.At least one battery module according to claim 1, and
A battery pack including a pack case for packaging the at least one battery module.
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