KR20230073669A - Frame for cylindrical battery module - Google Patents

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KR20230073669A
KR20230073669A KR1020210160303A KR20210160303A KR20230073669A KR 20230073669 A KR20230073669 A KR 20230073669A KR 1020210160303 A KR1020210160303 A KR 1020210160303A KR 20210160303 A KR20210160303 A KR 20210160303A KR 20230073669 A KR20230073669 A KR 20230073669A
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cylindrical battery
frame
battery module
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holder
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윤인세
박래서
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Abstract

The present invention relates to a frame for a cylindrical battery module which is made of an upper portion and a lower portion to be assembled, prepares a plurality of spaces therein, and fixes a cylindrical battery thereto. According to the present invention, the frame for a cylindrical battery module can fix a cylindrical battery without shaking even without a separate adhesive component or physical support member. According to the present invention, the frame can be applied to both a battery module and a battery pack.

Description

원통형 전지모듈용 프레임{Frame for cylindrical battery module}Frame for cylindrical battery module {Frame for cylindrical battery module}

본원발명은 원통형 전지모듈용 프레임에 관한 것이다. 구체적으로 상하로 구성되어 조립이 가능하며, 내부의 다수의 공간을 마련하고 여기에 원통형 전지를 고정하는 원통형 전지모듈용 프레임에 관한 것이다. 본원발명에 따른 프레임은 전지모듈 또는 전지팩에 모두 적용이 가능하다.The present invention relates to a frame for a cylindrical battery module. Specifically, it relates to a frame for a cylindrical battery module that can be assembled vertically and provides a plurality of internal spaces and fixes a cylindrical battery therein. The frame according to the present invention can be applied to both battery modules and battery packs.

전기자동차의 판매량 증가에 맞추어 원통형 전지에 대한 수요도 늘어나고 있다. 원통형 전지는 원기둥 형태인 외형적 특성으로 인해서 모듈이나 팩으로 사용하기 위해서 원통형 전지를 별도로 고정할 수 있는 프레임이 반드시 필요하다.Along with the increase in sales of electric vehicles, the demand for cylindrical batteries is also increasing. Cylindrical batteries, due to their cylindrical shape, require a frame capable of separately fixing them in order to be used as modules or packs.

원통형 전지모듈의 경우 프레임에 다수의 원통형 전지를 삽입하여 고정한 후, 각 원통형 전지 사이를 버스바 등을 사용하여 전기적으로 연결한다.In the case of a cylindrical battery module, after inserting and fixing a plurality of cylindrical batteries in a frame, each cylindrical battery is electrically connected using a bus bar or the like.

도 1은 종래 기술에 따른 원통형 전지모듈용 프레임(100)에 대한 사시도이며, 도 2는 종래 기술에 따른 원통형 전지모듈용 프레임(100)의 하부프레임(20)에 대한 사시도이고, 도 3은 종래 기술에 따른 원통형 전지모듈용 프레임(100)에 대한 단면도이다.Figure 1 is a perspective view of a frame 100 for a cylindrical battery module according to the prior art, Figure 2 is a perspective view of the lower frame 20 of the frame 100 for a cylindrical battery module according to the prior art, Figure 3 is a conventional It is a cross-sectional view of the frame 100 for a cylindrical battery module according to the technology.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 원통형 전지모듈용 프레임(100)은 상부프레임(10), 하부프레임(20), 상기 상부프레임(10) 및 상기 하부프레임(20) 각각에 마련된 다수의 상부홀더(12) 및 다수의 하부홀더(22)를 포함한다. 다수의 원통형 전지(30)가 상기 상부홀더(12) 및 상기 하부홀더(22)에 끼워지고 상기 상부프레임(10) 및 상기 하부프레임(20)이 결합되며 부가적으로 고정용 나사(40)에 의해서 고정될 수 있다.1 to 3, the cylindrical battery module frame 100 includes an upper frame 10, a lower frame 20, a plurality of upper holders provided on each of the upper frame 10 and the lower frame 20 (12) and a plurality of lower holders (22). A plurality of cylindrical batteries 30 are inserted into the upper holder 12 and the lower holder 22, the upper frame 10 and the lower frame 20 are coupled, and additionally fixed by screws 40 can be fixed by

상기 원통형 전지(30)는 필요에 따라서 상기 상부홀더(12) 및 상기 하부홀더(22)에 탑캡이 아래 방향 또는 위 방향으로 끼워진다. 이후 각각의 원통형 전지(30)는 버스바(50) 등을 통해서 전기적으로 연결된다.The top cap of the cylindrical battery 30 is inserted into the upper holder 12 and the lower holder 22 in a downward or upward direction as needed. Thereafter, each cylindrical battery 30 is electrically connected through a bus bar 50 or the like.

상기 원통형 전지(30)가 삽입되는 상기 상부홀더(12) 및 상기 하부홀더(22)는 상기 원통형 전지(30)를 삽입하고, 상기 상부프레임(10) 및 상기 하부프레임(20)이 상호 맞춰서 끼워져야 하는 과정의 용이성을 위해서 상기 원통형 전지(30)의 단면보다 다소 넓은 단면을 가진다. 이러한 공간을 조립공간(Gap)이라고 한다.The upper holder 12 and the lower holder 22 into which the cylindrical battery 30 is inserted insert the cylindrical battery 30, and the upper frame 10 and the lower frame 20 are mutually fitted and fitted. It has a cross section slightly wider than the cross section of the cylindrical battery 30 for the ease of carrying out the process. This space is called the assembly space (Gap).

상기 상부프레임(10)의 상부갭(14)은 상기 상부홀더(12)와 상기 원통형전지(30) 사이의 빈 공간을 말하여, 상기 하부프레임(20)의 하부갭(24)은 상기 하부홀더(22)와 상기 원통형전지(30) 사이의 빈 공간을 말한다. 도 3에서는 상기 상부갭(14)과 상기 하부갭(24)은 각각 상기 상부홀더(12)의 폭에서 상기 원통형 전지(30)의 지름을 뺀 길이의 1/2, 상기 하부홀더(22)의 폭에서 상기 원통형 전지(30)의 지름을 뺀 길이의 1/2을 말한다.The upper gap 14 of the upper frame 10 refers to an empty space between the upper holder 12 and the cylindrical battery 30, and the lower gap 24 of the lower frame 20 refers to an empty space between the upper holder 12 and the cylindrical battery 30. It refers to the empty space between (22) and the cylindrical battery (30). In FIG. 3 , the upper gap 14 and the lower gap 24 are each 1/2 of the length obtained by subtracting the diameter of the cylindrical battery 30 from the width of the upper holder 12, and the length of the lower holder 22, respectively. It refers to 1/2 of the length obtained by subtracting the diameter of the cylindrical battery 30 from the width.

상기 원통형 전지(30)의 전기적 연결을 위해서 초음파 융착 등을 진행할 때, 상기 조립공간에 의해서 상기 원통형 전지(30)의 흔들림이 발생하고, 이로 인해서 용접 불량이 발생한다.When ultrasonic fusion or the like is performed for electrical connection of the cylindrical battery 30, the cylindrical battery 30 is shaken by the assembly space, resulting in welding defects.

조립공간은 원통형 전지모듈 제조 또는 조립의 효율성을 위해서 필요한 공간이나, 또 이후에 초음파 융착 등에 있어서는 문제점이 되고 있다.The assembly space is a space necessary for the efficiency of manufacturing or assembling a cylindrical battery module, but also becomes a problem in ultrasonic welding.

다수의 원통형 전지를 한꺼번에 홀더(12, 22)에 삽입하고, 프레임을 한꺼번에 결합하기 위해서는 조립공간을 넓히는 것이 바람직하나, 이 경우 후속 공정에서의 불량률이 높아진다.In order to insert a plurality of cylindrical batteries into the holders 12 and 22 at once and combine the frames at once, it is desirable to widen the assembly space, but in this case, the defect rate in the subsequent process increases.

도 4는 종래 기술에 따른 원통형 전지모듈용 프레임을 개선한 제품(200)에 대한 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a product 200 having an improved frame for a cylindrical battery module according to the prior art.

종래는 이러한 문제점을 해결하기 위해서 원통형 전지(30)가 먼저 삽입되는 하부홀더(22)의 내부에 점착부재(26)를 투여하고 이를 이용하여 삽입된 원통형 전지(30)를 고정하였다. 상부홀더(12)의 내부에는 돌기 구조나 배플 또는 추가의 링 등을 사용하여 원통형 전지(30)가 상부홀더(12)에 억지 끼움식으로 삽입이 될 수 있도록 하였다. 도 4에서는 상부홀더(12)에 끼움부재(16)를 사용하여 원통형 전지(30)를 고정한 예시를 보여주고 있다.Conventionally, in order to solve this problem, an adhesive member 26 is applied to the inside of the lower holder 22 into which the cylindrical battery 30 is first inserted, and the inserted cylindrical battery 30 is fixed using the adhesive member 26 . Inside the upper holder 12, a protruding structure, a baffle, or an additional ring is used so that the cylindrical battery 30 can be inserted into the upper holder 12 in a press-fitting manner. 4 shows an example in which the cylindrical battery 30 is fixed to the upper holder 12 using the fitting member 16 .

상기 점착부재(26) 및 상기 끼움부재(16)는 상기 하부갭(24) 및 상기 상부갭(14)에 의한 흔들림을 방지하기 위한 수단으로서 사용되었지만, 그럼에도 불구하고 여전히 다음과 같은 문제점이 있다.Although the adhesive member 26 and the fitting member 16 are used as a means for preventing shaking caused by the lower gap 24 and the upper gap 14, they still have the following problems.

1) 점착부재(26) 및 끼움부재(16)를 부가하기 위한 추가의 시간이 필요하다. 특히 점착부재(26)의 경우 경화의 문제로 인해서 미리 투여해서 준비하는 것이 불가능한바, 원통형 전지모듈을 조립 또는 제조하기 전에 투여해야 하는바, 일정 시간의 준비 시간이 소요된다.1) Additional time is required to add the adhesive member 26 and the fitting member 16. In particular, in the case of the adhesive member 26, it is impossible to administer and prepare in advance due to the problem of curing, and it must be administered before assembling or manufacturing the cylindrical battery module, which requires a certain amount of preparation time.

2) 원통형 전지(30)를 삽입한 후 점착부재(26)가 경화될 때까지도 추가의 시간이 필요하다.2) Additional time is required until the adhesive member 26 is hardened after the cylindrical battery 30 is inserted.

3) 점착부재(26)를 사용하였기 때문에 향후 원통형 전지모듈을 분해하는 것이 용이하지 않다.3) Since the adhesive member 26 is used, it is not easy to disassemble the cylindrical battery module in the future.

4) 상부홀더(12)에 배치된 끼움부재(16) 또한 원통형 전지(30)를 삽입하는 과정에서 외부로 밀려나거나 원통형 전지(30)가 중앙에 바르게 고정되지 않는 문제점이 발생한다.4) The fitting member 16 disposed in the upper holder 12 is also pushed outward during the process of inserting the cylindrical battery 30, or the cylindrical battery 30 is not properly fixed in the center.

5) 공정이 복잡해지고, 이에 따른 생산성이 저하된다.5) The process becomes complicated, and productivity decreases accordingly.

특허문헌 1은 원통형 전지가 진동이나 충격으로 회전하는 것을 효율적으로 방지해 정위치에 유지할 수 있는 전지 팩을 제공하기 위한 것으로서, 하부홀더의 내부에 경사리브를 부가하여 전지를 고정하고 있다. 특허문헌 1의 경사리브는 원통형 전지의 하부만을 고정할 수 있으며, 상부갭에 의해서 원통형전지의 상부가 흔들리는 것을 막을 수 없다. 특허문헌 1의 하부홀더의 경사리브는 강제적으로 전지를 강하게 삽입해야 하며, 또한 단반향의 마찰에 의해서만 고정이 가능한바, 상기 조립공간에 따른 문제점을 명확하게 해결하지 못한다.Patent Document 1 is to provide a battery pack capable of efficiently preventing a cylindrical battery from rotating due to vibration or impact and holding it in place, and fixing the battery by adding an inclined rib to the inside of a lower holder. The inclined rib of Patent Document 1 can fix only the lower part of the cylindrical battery, and cannot prevent the upper part of the cylindrical battery from shaking due to the upper gap. The slanted rib of the lower holder of Patent Document 1 requires a strong insertion of the battery, and can be fixed only by one-way friction, which does not clearly solve the problem of the assembly space.

특허문헌 2는 상부프레임과 하부프레임을 가지고 원통형 전지를 고정하고 있으며, 상기 프레임의 내부에 원통형 전지를 감쌀 수 있도록 형성된 중공이 복수개 형성되어 있으나, 상기 중공 구조는 완충의 역할은 가능하나, 본원발명에서 문제점으로 인식하는 조립공간의 문제점을 해결하지는 못한다.Patent Document 2 fixes a cylindrical battery with an upper frame and a lower frame, and a plurality of hollows formed to cover the cylindrical battery are formed inside the frame, but the hollow structure can play a role as a buffer, but the present invention It does not solve the problem of assembly space, which is recognized as a problem in

특허문헌 3 및 4는 상부프레임과 하부프레임만을 가지고 원통형 전지를 고정하고 있는바, 본원발명에서 인식하고 있는 조립공간의 필요성과 이에 따른 문제점을 고려하지 못한 것으로 보인다.Patent Documents 3 and 4 fix a cylindrical battery with only an upper frame and a lower frame, and it seems that the necessity of an assembly space recognized in the present invention and the resulting problems are not considered.

일본 공개특허공보 제2019-083087호 ('특허문헌 1')Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-083087 ('Patent Document 1') 대한민국 공개특허공보 제2020-0050777호 ('특허문헌 2')Republic of Korea Patent Publication No. 2020-0050777 ('Patent Document 2') 일본 공개특허공보 제2021-086679호 ('특허문헌 3')Japanese Unexamined Patent Publication No. 2021-086679 ('Patent Document 3') 국제공개 제2013-021573호 ('특허문헌 4')International Publication No. 2013-021573 ('Patent Document 4')

본원발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 1) 원통형 전지모듈 프레임의 조립공간은 그대로 활용하여 원통형 전지의 삽입 및 프레임 결합의 효율성은 유지하고, 2) 프레임이 결합되었을 때, 원통형 전지의 유동을 최소화 하며, 3) 원통형 전지모듈의 조립 및 분해가 용이한 개선된 원통형 전지모듈용 프레임을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, 1) the assembly space of the cylindrical battery module frame is utilized as it is to maintain the efficiency of inserting the cylindrical battery and combining the frame, 2) when the frame is combined, the cylindrical battery It is an object of the present invention to provide a frame for an improved cylindrical battery module that minimizes flow and 3) facilitates assembly and disassembly of the cylindrical battery module.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본원발명은 원통형 전지를 수납하는 상부프레임과 하부프레임, 상기 상부프레임과 하부프레임을 체결하는 체결수단, 상기 상부프레임 내부에 상기 원통형 전지를 수납할 수 있는 상부홀더를 형성하는 상부측벽, 상기 하부프레임 내부에 상기 원통형 전지를 수납할 수 있는 하부홀더를 형성하는 하부측벽을 포함하는 원통형 전지모듈용 프레임에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention provides an upper frame and a lower frame for accommodating a cylindrical battery, a fastening means for fastening the upper frame and a lower frame, and an upper holder capable of accommodating the cylindrical battery in the upper frame. In a frame for a cylindrical battery module including an upper sidewall formed and a lower sidewall forming a lower holder capable of accommodating the cylindrical battery inside the lower frame,

상기 상부측벽 및 상기 하부측벽 중 일측은 내부에 홈이 형성되고, 타측은 돌출부를 형성하며, 상기 상부프레임과 상기 하부프레임이 결합시 상기 돌출부가 상기 홈에 삽입되는 원통형 전지모듈용 프레임을 제공한다.One side of the upper sidewall and the lower sidewall has a groove formed therein, the other side forms a protrusion, and the protrusion is inserted into the groove when the upper frame and the lower frame are coupled. Provide a frame for a cylindrical battery module .

상기 돌출부가 상기 홈에 삽입될 때, 상기 홈이 구비된 상기 상부측벽 및 상기 하부측벽의 형태가 변형될 수 있다.When the protrusion is inserted into the groove, shapes of the upper sidewall and the lower sidewall provided with the groove may be deformed.

상기 돌출부는 상기 상부측벽에만 마련되고, 상기 홈은 상기 하부측벽에만 마련되거나, 상기 돌출부는 상기 하부벽에만 마련되고, 상기 홈은 상기 상부측벽에만 마련되거나, 상기 돌출부 및 상기 홈이 이웃하는 상부측벽 및 이웃하는 하부측벽에 교대로 마련될 수 있다.The protrusion is provided only on the upper side wall and the groove is provided only on the lower side wall, or the protrusion is provided only on the lower wall and the groove is provided only on the upper side wall, or the protrusion and the groove are provided only on the upper side wall adjacent to each other. And it may be alternately provided on the adjacent lower side wall.

상기 상부홀더의 깊이 및 상기 하부홀더의 깊이는 상기 원통형 전지 길이의 1/2 이상, 바람직하게는 2/3 이상일 수 있다.The depth of the upper holder and the lower holder may be 1/2 or more, preferably 2/3 or more of the length of the cylindrical battery.

상기 홈의 내부 단면 및 상기 돌출부의 단면 중 적어도 일부는 경사면을 구비할 수 있다.At least a portion of the inner end surface of the groove and the end surface of the protrusion may have an inclined surface.

상기 체결수단은 나사 또는 볼트에 의한 것일 수 있다.The fastening means may be by screws or bolts.

본원발명은 또한 상기 돌출부가 상기 홈에 삽입될 때, 상기 홈이 구비된 상기 상부측벽 및 상기 하부측벽의 단면이 변형되거나 늘어나며, 상기 돌출부 및 상기 홈이 이웃하는 상부측벽 및 이웃하는 하부측벽에 교대로 마련되고, 상기 상부홀더의 깊이 및 상기 하부홀더의 깊이는 상기 원통형 전지 길이의 2/3 이상이며, 상기 홈의 내부 단면 및 상기 돌출부의 단면은 경사면을 구비하고, 상기 체결수단은 나사 또는 볼트에 의한 것인 원통형 전지모듈용 프레임을 제공한다.In the present invention, when the protruding portion is inserted into the groove, cross sections of the upper sidewall and the lower sidewall provided with the groove are deformed or stretched, and the protruding portion and the groove are alternately connected to the adjacent upper sidewall and the adjacent lower sidewall. The depth of the upper holder and the depth of the lower holder are 2/3 or more of the length of the cylindrical battery, the inner end face of the groove and the end face of the protrusion have an inclined surface, and the fastening means is a screw or bolt. Provides a frame for a cylindrical battery module that is by.

본원발명은 또한 원통형 전지, 상기 원통형 전지를 내부에 포함하는 상기 원통형 전지모듈용 프레임을 포함하는 전지모듈 및 전지팩을 제공한다.The present invention also provides a battery module and a battery pack including a cylindrical battery and a frame for the cylindrical battery module including the cylindrical battery therein.

본원발명은 또한 상기 해결 수단을 2개 이상 조합하여도 제공이 가능하다.The present invention can also be provided by combining two or more of the above solutions.

이상에 설명한 바와 같이 본원발명에 따른 원통형 전지모듈용 프레임은 1) 프레임의 조립 전에는 원통형 전지모듈 프레임의 조립공간을 활용할 수 있어, 원통형 전지의 삽입 및 프레임 결합의 효율성은 높고, 2) 프레임이 결합되었을 때, 상하 방향의 체결력에 의해서 원통형 전지의 유동을 최소화 하며, 3) 점착부재가 필요치 않아 분해가 가능하고, 끼움부재 등의 추가의 부품이 필요치 않아, 원통형 전지모듈의 조립 및 분해가 용이하다는 장점이 있다.As described above, the frame for a cylindrical battery module according to the present invention 1) can utilize the assembly space of the cylindrical battery module frame before assembling the frame, so the efficiency of inserting the cylindrical battery and combining the frame is high, 2) the frame is coupled 3) It is possible to disassemble because no adhesive member is required, and it is easy to assemble and disassemble the cylindrical battery module because additional parts such as fitting members are not required. There are advantages.

도 1은 종래 기술에 따른 원통형 전지모듈용 프레임에 대한 사시도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 원통형 전지모듈용 프레임의 하부프레임에 대한 사시도이다.
도 3은 종래 기술에 따른 원통형 전지모듈용 프레임에 대한 단면도이다.
도 4는 종래 기술에 따른 원통형 전지모듈용 프레임을 개선한 제품에 대한 단면도이다.
도 5는 본원발명의 제1실시예에 따른 원통형 전지모듈용 프레임에 대한 단면도이다.
도 6은 본원발명의 제2실시예에 따른 원통형 전지모듈용 프레임에 대한 단면도이다.
도 7은 본원발명의 제3실시예에 따른 원통형 전지모듈용 프레임에 대한 단면도이다.
도 8은 본원발명의 제4실시예에 따른 원통형 전지모듈용 프레임에 대한 부분 단면도이다.1 is a perspective view of a frame for a cylindrical battery module according to the prior art.
2 is a perspective view of a lower frame of a frame for a cylindrical battery module according to the prior art.
3 is a cross-sectional view of a frame for a cylindrical battery module according to the prior art.
Figure 4 is a cross-sectional view of a product with an improved frame for a cylindrical battery module according to the prior art.
5 is a cross-sectional view of a frame for a cylindrical battery module according to a first embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view of a frame for a cylindrical battery module according to a second embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view of a frame for a cylindrical battery module according to a third embodiment of the present invention.
8 is a partial cross-sectional view of a frame for a cylindrical battery module according to a fourth embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본원발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본원발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본원발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본원발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, embodiments in which a person skilled in the art can easily practice the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention in describing the operating principle of the preferred embodiment of the present invention in detail, the detailed description will be omitted.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, the same reference numerals are used for parts having similar functions and actions throughout the drawings. Throughout the specification, when a part is said to be connected to another part, this includes not only the case where it is directly connected, but also the case where it is indirectly connected with another element interposed therebetween. In addition, including a certain component does not exclude other components unless otherwise stated, but means that other components may be further included.

이하, 본원발명에 따른 원통형 전지모듈용 프레임에 관하여 첨부한 도면들을 참고하면서 설명하기로 한다. Hereinafter, a frame for a cylindrical battery module according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 5는 본원발명의 제1실시예에 따른 원통형 전지모듈용 프레임(1000)에 대한 단면도이고, 도 6은 본원발명의 제2실시예에 따른 원통형 전지모듈용 프레임(2000)에 대한 단면도이며, 도 7은 본원발명의 제3실시예에 따른 원통형 전지모듈용 프레임(3000)에 대한 단면도이고, 도 8은 본원발명의 제4실시예에 따른 원통형 전지모듈용 프레임(4000)에 대한 단면도이다.5 is a cross-sectional view of a frame 1000 for a cylindrical battery module according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view of a frame 2000 for a cylindrical battery module according to a second embodiment of the present invention, 7 is a cross-sectional view of a frame 3000 for a cylindrical battery module according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a cross-sectional view of a frame 4000 for a cylindrical battery module according to a fourth embodiment of the present invention.

본원발명에 따른 원통형 전지모듈용 프레임(1000, 2000, 3000, 4000)은 원통형 전지(30)를 수납하는 상부프레임(1010, 2010, 3010, 4010)과 하부프레임(1020, 2020, 3020, 4020), 상기 상부프레임(1010, 2010, 3010, 4010)과 하부프레임(1020, 2020, 3020, 4020)을 체결하는 체결수단(40), 상기 상부프레임(1010, 2010, 3010, 4010) 내부에 상기 원통형 전지(30)를 수납할 수 있는 상부홀더(1012, 2012, 3012, 4012)를 형성하는 상부측벽(1018, 2018, 3018A, 3018B, 4018), 상기 하부프레임(1020, 2020, 3020, 4020) 내부에 상기 원통형 전지(30)를 수납할 수 있는 하부홀더(1022, 2022, 3022, 4022)를 형성하는 하부측벽(1028, 2028, 3028A, 3028B, 4028)포함하는 원통형 전지모듈용 프레임(1000, 2000, 3000, 4000)에 있어서,Frames for cylindrical battery modules (1000, 2000, 3000, 4000) according to the present invention include an upper frame (1010, 2010, 3010, 4010) and a lower frame (1020, 2020, 3020, 4020) for accommodating a cylindrical battery (30) , The upper frame (1010, 2010, 3010, 4010) and the lower frame (1020, 2020, 3020, 4020) fastening means (40) for fastening, the upper frame (1010, 2010, 3010, 4010) inside the cylindrical Upper sidewalls 1018, 2018, 3018A, 3018B, 4018 forming the upper holders 1012, 2012, 3012, 4012 capable of accommodating the battery 30, and the inside of the lower frame 1020, 2020, 3020, 4020 Cylindrical battery module frames (1000, 2000) including lower side walls (1028, 2028, 3028A, 3028B, 4028) forming lower holders (1022, 2022, 3022, 4022) capable of accommodating the cylindrical battery (30) in , 3000, 4000),

상기 상부측벽(1018, 2018, 3018A, 3018B, 4018) 및 상기 하부측벽(1028, 2028, 3028A, 3028B, 4028) 중 일측은 내부에 홈(1060, 2060, 3060, 4060)이 형성되고, 타측은 돌출부(1070, 2070, 3070, 4070)를 형성하며, 상기 상부프레임(1010, 2010, 3010, 4010)과 상기 하부프레임(1020, 2020, 3020, 4020)이 결합시 상기 돌출부(1070, 2070, 3070, 4070)가 상기 홈(1060, 2060, 3060, 4060)에 삽입된다.Grooves 1060, 2060, 3060, 4060 are formed on one side of the upper side walls 1018, 2018, 3018A, 3018B, and 4018 and the lower side walls 1028, 2028, 3028A, 3028B, and 4028, and the other side Protrusions 1070, 2070, 3070, and 4070 are formed, and when the upper frames 1010, 2010, 3010, and 4010 and the lower frames 1020, 2020, 3020, and 4020 are coupled, the protrusions 1070, 2070, and 3070 , 4070 are inserted into the grooves 1060, 2060, 3060, and 4060.

도 5의 제1실시예에 따른 원통형 전지모듈용 프레임(1000)은 돌출부(1070)가 상부측벽(1018)에만 마련되고, 홈(1060)은 하부측벽(1028)에만 마련된 것이고, 도 6의 제2실시예에 따른 원통형 전지모듈용 프레임(2000)은 돌출부(2070)가 하부측벽(2028)에만 마련되고, 홈(2060)은 상부측벽(2018)에만 마련된 것이며, 도 7의 제3실시예에 따른 원통형 전지모듈용 프레임(3000)은 돌출부(3070) 및 홈(3060)이 이웃하는 상부측벽(3018B, 3018A) 및 이웃하는 하부측벽(3028B, 3028A)에 교대로 마련된 것이다.In the frame 1000 for a cylindrical battery module according to the first embodiment of FIG. 5, the protrusion 1070 is provided only on the upper side wall 1018, and the groove 1060 is provided only on the lower side wall 1028. In the frame 2000 for a cylindrical battery module according to the second embodiment, the protrusion 2070 is provided only on the lower side wall 2028 and the groove 2060 is provided only on the upper side wall 2018, in the third embodiment of FIG. According to the cylindrical battery module frame 3000, protrusions 3070 and grooves 3060 are alternately provided on adjacent upper side walls 3018B and 3018A and adjacent lower side walls 3028B and 3028A.

도 5 내지 도 7에서 홈이 마련된 상부측벽 또는 하부측벽은 돌출부의 삽입에 의해서 상부측벽 및 상기 하부측벽의 단면이 늘어나거나 벌어지는 등의 형태가 변형되어 원통형 전지(30)를 압박하여 이를 고정한다. 도 5 내지 도 7에서는 원통형 전지(30)와 상부측벽 또는 하부측벽의 간격을 과장되게 넓게 나타낸 것으로서 상부측벽 또는 하부측벽이 변형 정도를 적게 나타낸 것이다.In FIGS. 5 to 7, the shape of the upper side wall or the lower side wall provided with the groove is deformed, such as the cross section of the upper side wall and the lower side wall being stretched or widened by the insertion of the protruding part, and presses the cylindrical battery 30 to fix it. 5 to 7 show an exaggeratedly wide distance between the cylindrical battery 30 and the upper side wall or the lower side wall, and the upper side wall or the lower side wall shows a small degree of deformation.

도 5 내지 도 7에서 홈과 돌출부는 서로 접하는 부분이 경사지게 형성되어 있다.In FIGS. 5 to 7 , the contact portions of the groove and the protrusion are inclined.

도 8은 제4실시예에 따른 원통형 전지모듈형 프레임(400)의 일부만을 나타낸 것으로서 돌출부(4070)의 형태를 변형한 것이다. 돌출부(4070)의 단면은 직사각형이고 홈(4060)은 내면이 경사진 형태이다. 또한 도 8은 하부측벽(4028)이 변형되어 원통형 전지(30)와 접하고 있는 모습을 자세히 나타내고 있으며, 도 5 내지 7 또한 실제 적용시 도 8과 같은 형태로 원통형 전지(30)와 접하게 된다.8 shows only a portion of the cylindrical battery module type frame 400 according to the fourth embodiment, and the shape of the protrusion 4070 is modified. The cross section of the protrusion 4070 is rectangular, and the groove 4060 has an inclined inner surface. In addition, FIG. 8 shows in detail how the lower sidewall 4028 is deformed and in contact with the cylindrical battery 30, and FIGS. 5 to 7 also come into contact with the cylindrical battery 30 in the form shown in FIG. 8 when applied in practice.

돌출부와 홈의 형태는 제한적이지 않고 돌출부와 홈이 결합하여 홈의 변형되어 단면이 커지는 형태면 어떠한 형태도 가능하다.The shape of the protrusion and the groove is not limited, and any shape is possible as long as the shape of the protrusion and the groove is coupled and the cross section is enlarged by deformation of the groove.

상기 상부홀더의 깊이 및 상기 하부홀더의 깊이는 상기 원통형 전지 길이의 1/2 이상, 바람직하게는 2/3 이상일 수 있다. 도 5 내지 8에서 대략적으로 홈과 돌출부가 겹치는 부분이 원통형 전지(30) 길이의 1/3이며 이 부분을 통해서 원통형 전지(30)를 고정하는바, 상기 상부홀더의 깊이 및 상기 하부홀더의 깊이는 상기 원통형 전지 길이의 1/2 이상이 되어야 한다.The depth of the upper holder and the lower holder may be 1/2 or more, preferably 2/3 or more of the length of the cylindrical battery. 5 to 8, the part where the groove and the protrusion roughly overlap is 1/3 of the length of the cylindrical battery 30, and the cylindrical battery 30 is fixed through this part, the depth of the upper holder and the depth of the lower holder. should be more than 1/2 of the length of the cylindrical cell.

도 5 내지 8에서 체결수단(40)은 나사 또는 볼트에 의한 것이며, 상부프레임과 하부프레임을 체결할 수 있는 수단이면 나사, 볼트, 끼움 방식 등 어떠한 것도 가능하다.5 to 8, the fastening means 40 is by means of screws or bolts, and any means such as screws, bolts, or fitting methods can be used as long as it is a means capable of fastening the upper frame and the lower frame.

본원발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본원발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 수행하는 것이 가능할 것이다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to perform various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above information.

100, 200, 1000, 2000, 3000, 4000 : 원통형 전지모듈용 프레임
10, 1010, 2010, 3010, 4010 : 상부프레임
12, 1012, 2012, 3012, 4012 : 상부홀더
14 : 상부갭
16 : 끼움부재
1018, 2018, 3018A, 3018B, 4018 : 상부측벽
20, 1020, 2020, 3020, 4020 : 하부프레임
22, 1022, 2022, 3022, 4022 : 하부홀더
24 : 하부갭
26 : 점착부재
1028, 2028, 3028A, 3028B, 4028 : 하부측벽
30 : 원통형 전지
40 : 고정용 나사
50 : 버스바 또는 전기적 연결
1060, 2060, 3060, 4060 : 홈
1070, 2070, 3070, 4070 : 돌출부100, 200, 1000, 2000, 3000, 4000: frame for cylindrical battery module
10, 1010, 2010, 3010, 4010: upper frame
12, 1012, 2012, 3012, 4012: upper holder
14: upper gap
16: fitting member
1018, 2018, 3018A, 3018B, 4018: upper side wall
20, 1020, 2020, 3020, 4020: lower frame
22, 1022, 2022, 3022, 4022: lower holder
24: lower gap
26: adhesive member
1028, 2028, 3028A, 3028B, 4028: lower side wall
30: cylindrical battery
40: fixing screw
50: bus bar or electrical connection
1060, 2060, 3060, 4060: home
1070, 2070, 3070, 4070: Projection

Claims (11)

원통형 전지를 수납하는 상부프레임과 하부프레임;
상기 상부프레임과 하부프레임을 체결하는 체결수단;
상기 상부프레임 내부에 상기 원통형 전지를 수납할 수 있는 상부홀더를 형성하는 상부측벽;
상기 하부프레임 내부에 상기 원통형 전지를 수납할 수 있는 하부홀더를 형성하는 하부측벽;
을 포함하는 원통형 전지모듈용 프레임에 있어서,
상기 상부측벽 및 상기 하부측벽 중 일측은 내부에 홈이 형성되고, 타측은 돌출부를 형성하며, 상기 상부프레임과 상기 하부프레임이 결합시 상기 돌출부가 상기 홈에 삽입되는 원통형 전지모듈용 프레임.An upper frame and a lower frame accommodating a cylindrical battery;
Fastening means for fastening the upper frame and the lower frame;
an upper side wall forming an upper holder capable of accommodating the cylindrical battery in the upper frame;
a lower side wall forming a lower holder capable of accommodating the cylindrical battery in the lower frame;
In the frame for a cylindrical battery module comprising a,
One side of the upper sidewall and the lower sidewall has a groove formed therein, the other side forms a protrusion, and the protrusion is inserted into the groove when the upper frame and the lower frame are coupled. 제1항에 있어서,
상기 돌출부가 상기 홈에 삽입될 때, 상기 홈이 구비된 상기 상부측벽 및 상기 하부측벽의 형태가 변형되는 원통형 전지모듈용 프레임.According to claim 1,
A frame for a cylindrical battery module in which shapes of the upper sidewall and the lower sidewall provided with the groove are deformed when the protrusion is inserted into the groove. 제1항에 있어서,
상기 돌출부는 상기 상부측벽에만 마련되고, 상기 홈은 상기 하부측벽에만 마련되는 원통형 전지모듈용 프레임.According to claim 1,
The protruding portion is provided only on the upper side wall, and the groove is provided only on the lower side wall. 제1항에 있어서,
상기 돌출부는 상기 하부측벽에만 마련되고, 상기 홈은 상기 상부측벽에만 마련되는 원통형 전지모듈용 프레임.According to claim 1,
The frame for a cylindrical battery module wherein the protrusion is provided only on the lower side wall and the groove is provided only on the upper side wall. 제1항에 있어서,
상기 돌출부 및 상기 홈이 이웃하는 상부측벽 및 이웃하는 하부측벽에 교대로 마련되는 원통형 전지모듈용 프레임.According to claim 1,
A frame for a cylindrical battery module in which the protrusions and the grooves are alternately provided on adjacent upper sidewalls and adjacent lower sidewalls. 제1항에 있어서,
상기 상부홀더의 깊이 및 상기 하부홀더의 깊이는 상기 원통형 전지 길이의 1/2 이상인 원통형 전지모듈용 프레임.According to claim 1,
A frame for a cylindrical battery module wherein the depth of the upper holder and the depth of the lower holder are 1/2 or more of the length of the cylindrical battery. 제6항에 있어서,
상기 상부홀더의 깊이 및 상기 하부홀더의 깊이는 상기 원통형 전지 길이의 2/3 이상인 원통형 전지모듈용 프레임.According to claim 6,
A frame for a cylindrical battery module wherein the depth of the upper holder and the depth of the lower holder are 2/3 or more of the length of the cylindrical battery. 제1항에 있어서,
상기 홈의 내부 단면 및 상기 돌출부의 단면 중 적어도 일부는 경사면을 구비한 원통형 전지모듈용 프레임.According to claim 1,
At least a portion of the inner end surface of the groove and the end surface of the protruding portion is a frame for a cylindrical battery module having an inclined surface. 제1항에 있어서,
상기 체결수단은 나사 또는 볼트에 의한 것인 원통형 전지모듈용 프레임.According to claim 1,
The fastening means is a frame for a cylindrical battery module by screws or bolts. 제1항에 있어서,
상기 돌출부가 상기 홈에 삽입될 때, 상기 홈이 구비된 상기 상부측벽 및 상기 하부측벽의 단면이 늘어나며,
상기 돌출부 및 상기 홈이 이웃하는 상부측벽 및 이웃하는 하부측벽에 교대로 마련되고,
상기 상부홀더의 깊이 및 상기 하부홀더의 깊이는 상기 원통형 전지 길이의 2/3 이상이며,
상기 홈의 내부 단면 및 상기 돌출부의 단면은 경사면을 구비하고,
상기 체결수단은 나사 또는 볼트에 의한 것인 원통형 전지모듈용 프레임.According to claim 1,
When the protrusion is inserted into the groove, cross sections of the upper sidewall and the lower sidewall provided with the groove are increased,
The protrusions and the grooves are alternately provided on adjacent upper side walls and adjacent lower side walls,
The depth of the upper holder and the depth of the lower holder are 2/3 or more of the length of the cylindrical battery,
The inner end face of the groove and the end face of the protrusion have an inclined surface,
The fastening means is a frame for a cylindrical battery module by screws or bolts. 원통형 전지;
상기 원통형 전지를 내부에 포함하는 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 원통형 전지모듈용 프레임;
을 포함하는 전지모듈.cylindrical battery;
A frame for a cylindrical battery module according to any one of claims 1 to 10 including the cylindrical battery therein;
A battery module comprising a.
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