KR20230109928A - Battery module with improved safety - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배터리 모듈 내부에서 화재나 벤팅 가스와 같은 열적 이벤트 발생 시에도 용접부가 안정적으로 유지되도록 함으로써 안전성이 확보될 수 있는 배터리 모듈을 개시한다. 본 발명의 일 측면에 따른 배터리 모듈은, 하나 이상의 배터리 셀을 구비하는 셀 어셈블리; 상기 셀 어셈블리를 내부 공간에 수납하도록 구성되며 적어도 일측에 개방부가 형성된 본체 프레임; 및 상기 본체 프레임의 개방부에 용접 결합되며, 상기 본체 프레임에 대한 결합 방향을 따라 서로 다른 위치에 용접부가 형성된 엔드 프레임을 포함한다.The present invention discloses a battery module in which safety can be secured by stably maintaining a welded portion even when a thermal event such as fire or venting gas occurs inside the battery module. A battery module according to an aspect of the present invention includes a cell assembly including one or more battery cells; a body frame configured to accommodate the cell assembly in an inner space and having an open portion formed on at least one side; and end frames welded to the open portion of the body frame and having welded portions formed at different positions along a coupling direction to the body frame.
Description
본 발명은 배터리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용접부에 대한 안전성이 향상된 배터리 모듈과 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차 등에 관한 것이다.The present invention relates to a battery, and more particularly, to a battery module with improved safety for welding, a battery pack including the battery module, and an automobile.
노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 로봇, 전기 자동차 등의 상용화가 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.As the demand for portable electronic products such as laptop computers, video cameras, and mobile phones rapidly increases, and commercialization of robots and electric vehicles begins in earnest, research on high-performance secondary batteries capable of repeated charging and discharging is being actively conducted.
현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.Currently commercially available secondary batteries include nickel cadmium batteries, nickel hydrogen batteries, nickel zinc batteries, lithium secondary batteries, etc. Among them, lithium secondary batteries are in the limelight because of their advantages of free charge and discharge, very low self-discharge rate, and high energy density, as the memory effect hardly occurs compared to nickel-based secondary batteries.
이러한 리튬 이차 전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차 전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해질과 함께 밀봉 수납하는 외장재, 즉 전지 케이스를 구비한다.These lithium secondary batteries mainly use lithium-based oxides and carbon materials as positive electrode active materials and negative electrode active materials, respectively. A lithium secondary battery includes an electrode assembly in which a positive electrode plate and a negative electrode plate coated with such a positive electrode active material and a negative electrode active material are disposed with a separator therebetween, and an exterior material that seals and houses the electrode assembly together with an electrolyte, that is, a battery case.
일반적으로 리튬 이차 전지는 외장재의 형상에 따라, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차 전지와 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 이차 전지로 분류될 수 있다. In general, lithium secondary batteries can be classified into a can-type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a metal can and a pouch-type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a pouch of an aluminum laminate sheet, depending on the shape of an exterior material.
최근에는 휴대형 전자기기와 같은 소형 장치뿐 아니라, 전기 자동차나 전력저장장치(Energy Storage System; ESS)와 같은 중대형 장치에도 구동용이나 에너지 저장용으로 이차 전지가 널리 이용되고 있다. 이러한 이차 전지는 다수가 전기적으로 연결된 상태에서 모듈 케이스 내부에 함께 수납되는 형태로, 하나의 배터리 모듈을 구성할 수 있다. 그리고, 이러한 배터리 모듈이 다수 연결되어 하나의 배터리 팩을 구성할 수 있다.Recently, secondary batteries have been widely used for driving or energy storage not only in small devices such as portable electronic devices, but also in medium and large-sized devices such as electric vehicles and energy storage systems (ESSs). A plurality of these secondary batteries may constitute one battery module in a form in which a plurality of them are stored together in a module case in a state in which they are electrically connected. In addition, a plurality of such battery modules may be connected to form one battery pack.
이와 같이 다수의 이차 전지(배터리 셀) 또는 다수의 배터리 모듈이 좁은 공간에 밀집되어 있는 배터리 모듈이나 배터리 팩에 있어서, 열적 이벤트 발생 시 안전성 확보는 매우 중요한 과제라 할 수 있다. 특히, 어느 하나의 배터리 셀에서 열폭주(thermal runaway) 등의 이벤트가 발생하는 경우, 고온의 가스나 화염, 열 등이 생성되어 배출될 수 있다. 이때, 고온의 벤팅 가스나 화염으로 인해 모듈 케이스 내부의 압력이 증가하고, 이로 인해 모듈 케이스가 파손될 수 있다. As such, in a battery module or battery pack in which a plurality of secondary batteries (battery cells) or a plurality of battery modules are concentrated in a narrow space, securing safety when a thermal event occurs is a very important task. In particular, when an event such as thermal runaway occurs in any one battery cell, high-temperature gas, flame, or heat may be generated and discharged. At this time, pressure inside the module case increases due to high-temperature venting gas or flame, and as a result, the module case may be damaged.
특히, 모듈 케이스에는 용접부가 형성될 수 있는데, 고온의 벤팅 가스나 화염은, 용접부를 열화 내지 파단시키는 문제를 발생시킬 수 있다. 더욱이, 용접부가 파단되는 경우, 외부의 산소가 모듈 케이스 내부로 유입됨으로써, 배터리 모듈 내부에서 화염을 증대시킬 수 있다. 그리고, 이로 인해, 배터리 모듈이나 배터리 팩의 화재나 폭발로 이어질 수 있다. 이러한 배터리 모듈이나 배터리 팩의 화재 또는 폭발은, 재산상 피해를 일으키는 것은 물론이고, 인명 피해를 일으킬 수도 있다. 예를 들어, 전기 자동차용 배터리 팩에서 화재나 폭발 등이 일어나는 경우, 사용자, 이를테면 운전자의 안전을 위협할 수 있다.In particular, a welded portion may be formed in the module case, and high-temperature venting gas or flame may cause a problem of deteriorating or breaking the welded portion. Moreover, when the welding part is broken, as external oxygen is introduced into the module case, the flame inside the battery module may increase. And, this may lead to fire or explosion of the battery module or battery pack. A fire or explosion of such a battery module or battery pack may cause damage to human life as well as property damage. For example, when a fire or explosion occurs in a battery pack for an electric vehicle, the safety of a user, such as a driver, may be threatened.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 배터리 모듈 내부에서 화재나 벤팅 가스와 같은 열적 이벤트 발생 시에도 용접부가 안정적으로 유지되도록 함으로써 안전성이 확보될 수 있는 배터리 모듈과 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차 등을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a battery module that can ensure safety by stably maintaining a welded portion even when a thermal event such as fire or venting gas occurs inside the battery module, and a battery pack including the same and a vehicle.
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 problem to be solved by the present invention is not limited to the above problem, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the invention described below.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 배터리 모듈은, 하나 이상의 배터리 셀을 구비하는 셀 어셈블리; 상기 셀 어셈블리를 내부 공간에 수납하도록 구성되며 적어도 일측에 개방부가 형성된 본체 프레임; 및 상기 본체 프레임의 개방부에 용접 결합되며, 상기 본체 프레임에 대한 결합 방향을 따라 서로 다른 위치에 용접부가 형성된 엔드 프레임을 포함한다.A battery module according to an aspect of the present invention for achieving the above object includes a cell assembly including one or more battery cells; a body frame configured to accommodate the cell assembly in an inner space and having an open portion formed on at least one side; and end frames welded to the open portion of the body frame and having welded portions formed at different positions along a coupling direction to the body frame.
여기서, 상기 엔드 프레임은, 전방 프레임과 후방 프레임을 구비하여, 상기 본체 프레임의 전방과 후방에 각각 용접 결합될 수 있다.Here, the end frame may include a front frame and a rear frame, and may be welded to the front and rear of the body frame, respectively.
또한, 상기 엔드 프레임은, 4개의 모서리를 가지며, 상기 4개의 모서리 중 적어도 1개의 모서리에서 용접부가 형성될 수 있다.In addition, the end frame may have four corners, and a welded part may be formed at at least one corner among the four corners.
또한, 상기 용접부는, 절곡된 라인 형태로 구성될 수 있다.In addition, the welding portion may be configured in a bent line shape.
또한, 상기 용접부는, 상기 엔드 프레임에 구비된 다수의 모서리 중, 적어도 2개의 모서리에서, 각각 절곡된 라인 형태로 구성될 수 있다.In addition, the welding part may be formed in a line shape bent at at least two corners among a plurality of corners provided in the end frame.
또한, 상기 엔드 프레임은 상기 결합 방향으로 돌출되게 형성된 돌출부를 구비하고, 상기 본체 프레임은, 상기 돌출부가 삽입 체결 가능하도록 구성된 오목부를 구비할 수 있다.In addition, the end frame may include a protrusion formed to protrude in the coupling direction, and the body frame may include a concave portion configured to allow the protrusion to be inserted and engaged.
또한, 상기 본체 프레임은, 내층과 외층을 구비하는 클래드 메탈 형태로 구성될 수 있다.In addition, the body frame may be configured in the form of a clad metal having an inner layer and an outer layer.
또한, 상기 내층은 SUS 재질을 구비하고, 상기 외층은 알루미늄 재질을 구비할 수 있다.In addition, the inner layer may include a SUS material, and the outer layer may include an aluminum material.
또한, 상기 엔드 프레임은, 적어도 일부분이 상기 내층의 외부 표면에 안착된 상태에서 안착된 부분의 단부가 상기 외층에 용접될 수 있다.In addition, in a state in which at least a portion of the end frame is seated on the outer surface of the inner layer, an end portion of the seated portion may be welded to the outer layer.
또한, 상기 엔드 프레임은, 엔드 플레이트 및 상기 엔드 플레이트의 모서리 부분에서 상기 본체 프레임 방향으로 돌출되게 형성되어 단부에 상기 용접부가 형성된 측면 플레이트를 구비할 수 있다.In addition, the end frame may include an end plate and a side plate protruding from a corner portion of the end plate toward the body frame and having the weld portion formed at an end thereof.
또한, 상기 엔드 프레임은, 상기 측면 플레이트에 벤팅 홀이 형성될 수 있다.In addition, a venting hole may be formed in the side plate of the end frame.
또한, 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 상기 엔드 프레임의 벤팅 홀이 형성된 측면 외측에 구비되어, 상기 벤팅 홀로부터 배출된 벤팅 가스가 이동 가능하도록 구성된 벤팅 유닛을 더 포함할 수 있다.In addition, the battery module according to the present invention may further include a venting unit provided outside the side surface of the end frame where the venting hole is formed so that the venting gas discharged from the venting hole can move.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 배터리 팩은, 본 발명에 따른 배터리 모듈을 포함한다.In addition, a battery pack according to another aspect of the present invention for achieving the above object includes a battery module according to the present invention.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 배터리 모듈을 포함한다.In addition, a vehicle according to another aspect of the present invention for achieving the above object includes a battery module according to the present invention.
본 발명에 의하면, 배터리 모듈 내부에서 벤팅 가스나 화염 등 열적 이벤트가 발생하더라도, 배터리 모듈의 안전성이 확보될 수 있다.According to the present invention, even if a thermal event such as venting gas or flame occurs inside the battery module, safety of the battery module can be secured.
특히, 본 발명의 일 측면에 의하면, 모듈 케이스의 내압이 증가하더라도 용접부가 손상 또는 파손되지 않고 안정적으로 유지될 수 있다.In particular, according to one aspect of the present invention, even if the internal pressure of the module case increases, the welding portion can be stably maintained without being damaged or damaged.
더욱이, 본 발명의 일 실시 구성에 의하면, 용접부의 용접 구간이 확대되어, 용접부의 결합성이 향상되며 인장 응력이 증대될 수 있다.Furthermore, according to an exemplary embodiment of the present invention, the welding section of the welded portion is enlarged, so that the weldability of the welded portion is improved and the tensile stress may be increased.
따라서, 배터리 모듈에서, 모듈 케이스의 손상 내지 파손 부분을 통해 산소 등이 유입되어 화재가 확산되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.Therefore, in the battery module, it is possible to effectively prevent the spread of fire due to the introduction of oxygen or the like through the damaged or damaged portion of the module case.
이 밖에도 본 발명은 여러 다른 효과를 가질 수 있으며, 이에 대해서는 각 실시 구성에서 설명하거나, 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 효과 등에 대해서는 해당 설명을 생략하도록 한다.In addition, the present invention may have various other effects, which will be described in each implementation configuration, or descriptions of effects that can be easily inferred by those skilled in the art will be omitted.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 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 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 결합 사시도이다.
도 2는, 도 1의 배터리 모듈에 대한 일부 구성의 분리 사시도이다.
도 3은, 도 1의 배터리 모듈의 상면 구성 일부분을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5는, 본 발명의 서로 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 구성에 대한 단면도이다.
도 7은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 분리 사시도이다.
도 8은, 도 7의 배터리 모듈이 결합된 상태에서, 일부 단면 구성을 나타내는 도면이다.
도 9는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 본체 프레임의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 10은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 11은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 12는, 도 11에 포함된 엔드 프레임의 구성을 다른 각도에서 바라본 형태로 개략적으로 나타내는 사시도이다.The following drawings attached to this specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the present invention serve to further understand the technical idea of the present invention, the present invention is described in such drawings. It should not be construed as limited only.
1 is a combined perspective view schematically showing the configuration of a battery module according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view of some components of the battery module of FIG. 1 .
FIG. 3 is an enlarged view of a portion of the top surface of the battery module of FIG. 1 .
4 and 5 are top views schematically showing some components of a battery module according to different embodiments of the present invention.
6 is a cross-sectional view of some components of a battery module according to an embodiment of the present invention.
7 is an exploded perspective view schematically illustrating some configurations of a battery module according to another embodiment of the present invention.
8 is a view showing a partial cross-sectional configuration in a state in which the battery module of FIG. 7 is coupled.
9 is a cross-sectional view schematically showing some configurations of a body frame according to another embodiment of the present invention.
10 is a perspective view schematically illustrating the configuration of a battery module according to another embodiment of the present invention.
11 is a perspective view schematically illustrating the configuration of a battery module according to another embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a perspective view schematically illustrating the configuration of the end frame included in FIG. 11 from another angle.
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 안 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.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 ordinary or dictionary meanings, and the inventors should appropriately define the concept of terms in order to best explain their invention. It should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical spirit of the present invention based on the principle that they can be defined.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, since the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only one of the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical spirit of the present invention, various equivalents and modifications that can replace them at the time of the present application It should be understood that there may be.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 결합 사시도이고, 도 2는 도 1의 배터리 모듈에 대한 일부 구성의 분리 사시도이다.1 is a combined perspective view schematically illustrating the configuration of a battery module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view of some components of the battery module of FIG. 1 .
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 셀 어셈블리(100), 본체 프레임(200) 및 엔드 프레임(300)을 포함한다.Referring to FIGS. 1 and 2 , the battery module according to the present invention includes a
상기 셀 어셈블리(100)는, 하나 이상의 배터리 셀(110)을 구비할 수 있다. 더욱이, 셀 어셈블리(100)는, 다수의 배터리 셀(110)을 구비할 수 있다. 여기서, 각각의 배터리 셀(110)은, 이차 전지를 의미할 수 있다. 이차 전지는, 전극 조립체, 전해질 및 전지 케이스를 구비할 수 있다. 특히, 셀 어셈블리(100)에 구비된 배터리 셀(110)은, 파우치형 이차 전지일 수 있다. 다만, 이차 전지의 다른 형태, 이를테면 원통형 전지나 각형 전지도 본 발명의 셀 어셈블리(100)에 채용될 수 있다.The
다수의 이차 전지는 서로 적층된 형태로 셀 어셈블리(100)를 형성할 수 있다. 예를 들어, 다수의 이차 전지는, 각각 상하 방향(도면의 Z축 방향)으로 세워진 상태에서 수평 방향(도면의 X축 방향)으로 나란하게 배열된 형태로 적층될 수 있다.A plurality of secondary batteries may form the
각각의 배터리 셀(110)은, 전극 리드를 구비할 수 있다. 이때, 전극 리드는, 각 배터리 셀(110)의 양 단부에 위치하거나 일 단부에 위치할 수 있다. 다수의 배터리 셀(110)은, 전극 리드를 통해 서로 전기적으로 직렬 및/또는 병렬로 연결될 수 있다. 이때, 각 배터리 셀(110)의 전극 리드는, 서로 접촉하여 직접 연결될 수도 있고, 버스바 등을 통해 간접적으로 연결될 수도 있다. 한편, 전극 리드가 양방향으로 돌출된 이차 전지는 양방향 셀이라고 하고, 전극 리드가 일방향으로 돌출된 이차 전지는 단방향 셀이라고 할 수 있다. 도 2 등에서는, 전극 리드가 전방(-Y축 방향) 및 후방(+Y축 방향)의 양방향으로 돌출된 형태가 도시되어 있다. 다만, 본 발명은 이러한 이차 전지의 구체적인 종류나 형태에 의해 제한되지 않으며, 본 발명의 출원 시점에 공지된 다양한 형태의 이차 전지가 본 발명의 셀 어셈블리(100)에 채용될 수 있다.Each
상기 본체 프레임(200)은, 셀 어셈블리(100)를 내부 공간에 수납하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 본체 프레임(200)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 상부, 하부, 좌측부 및 우측부가 폐쇄된 형태로 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 본체 프레임(200)은, 상부 프레임, 하부 프레임, 좌측 프레임 및 우측 프레임을 구비하며, 이러한 4개의 프레임은 각각 판상으로 형성되어, 서로 결합되거나 일체화된 형태로 구성될 수 있다. 특히, 4개의 판상 프레임이 서로 일체화된 관 형태로 구성되는 경우, 본체 프레임(200)은 모노 프레임이라는 용어로 지칭될 수도 있다.The
그리고, 상기 본체 프레임(200)은, 적어도 일측에 개방부가 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 본체 프레임(200)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 전방에 개방부가 형성될 수 있다. 이러한 개방부는, 본체 프레임(200)의 내부로 셀 어셈블리(100)를 삽입하는 부분이 될 수 있다.Also, the
상기 엔드 프레임(300)은, 본체 프레임(200)의 개방부에 결합될 수 있다. 예를 들어 상기 도 2의 실시예에서, 본체 프레임(200)의 전방에 개방부가 형성된 경우, 상기 엔드 프레임(300)은, 이러한 본체 프레임(200)의 전방 개방부에 결합될 수 있다. 그리고, 엔드 프레임(300)은, 이러한 본체 프레임(200)과의 결합을 통해, 본체 프레임(200)의 내부 공간을 폐쇄시킬 수 있다. The
더욱이, 상기 엔드 프레임(300)은, 본체 프레임(200)과 용접 방식으로 결합될 수 있다. 즉, 상기 엔드 프레임(300)은, 본체 프레임(200)의 개방부에 결합되되, 본체 프레임(200)과 적어도 일부분이 용접된 형태로 용접부가 형성될 수 있다. Furthermore, the
예를 들어, 엔드 프레임(300)은, 도 1에서 A1으로 표시된 부분과 같이, 본체 프레임(200)의 상부 프레임과 용접된 용접부가 형성될 수 있다. 또한, 엔드 프레임(300)은, 도 1에서 A2로 표시된 부분과 같이, 본체 프레임(200)의 좌측 프레임과 용접된 용접부가 형성될 수 있다. 또한, 엔드 프레임(300)은, 도 1에는 표시되어 있지 않으나, 본체 프레임(200)의 하부 프레임 및/또는 우측 프레임과 용접된 용접부가 형성될 수도 있다.For example, the
특히, 본 발명에 있어서, 상기 엔드 프레임(300)은, 본체 프레임(200)에 대한 결합 방향을 따라 서로 다른 위치에 용접부가 형성될 수 있다. 이에 대해서는, 도 3을 추가로 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.In particular, in the present invention, the
도 3은 도 1의 배터리 모듈의 상면 구성 일부분을 확대하여 나타낸 도면이다. 특히, 도 3은, 도 1의 배터리 모듈에 대하여 전방 부분을 나타낸 상면도라 할 수 있다.FIG. 3 is an enlarged view of a part of the top surface of the battery module of FIG. 1 . In particular, FIG. 3 may be a top view showing a front portion of the battery module of FIG. 1 .
도 3을 참조하면, 상기 엔드 프레임(300)은, 상기 본체 프레임(200)(상부 프레임)과 C1 부분 및 C2 부분에서 용접부를 형성할 수 있다. 이때, C1 부분과 C2 부분은, 배터리 모듈의 전후 방향(도면의 Y축 방향)을 따라 서로 다른 부분에 위치할 수 있다. 여기서, 배터리 모듈의 전후 방향은, 엔드 프레임(300)과 본체 프레임(200)의 결합 방향과 같다고 할 수 있다. 예를 들어, 엔드 프레임(300)은, 도 2에서 화살표 B1으로 표시된 바와 같이, 본체 프레임(200)의 전방에 위치하여 후방을 향하는 방향, 즉 +Y축 방향으로 이동하여 결합될 수 있다. 따라서, 이때 엔드 프레임(300)과 본체 프레임(200)의 결합 방향은 +Y축 방향이라 할 수 있다. 그리고, 엔드 프레임(300)과 본체 프레임(200)의 용접부는 도 3에서 C1 및 C2로 표시된 부분과 같이, 결합 방향을 따라 서로 다른 위치에 각각 형성되어 있다고 할 수 있다. 즉, 도 3의 실시예에서, 배터리 모듈의 하나의 표면(상면)에서, 용접부 C1과 C2가 함께 구비되어 있는데, 이때 용접부 C1은 용접부 C2에 비해 결합 방향을 따라 배터리 모듈의 중앙 부분(내측)에 위치해 있다고 할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the
본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 용접부의 결합력이 보다 향상될 수 있다. 특히, 상기 실시 구성의 경우, 하나의 상부 프레임에서 용접부가 엔드 프레임(300)의 결합 방향으로 넓은 부위에 분포되어 위치하므로, 엔드 프레임(300)과 본체 프레임(200) 사이의 체결 부위에 대한 인장 응력이 향상될 수 있다. 또한, 본 발명의 상기 실시 구성에 의하면, 용접부의 용접 길이를 더욱 길게 형성하는 구성이 보다 용이하게 구현될 수 있다.According to this embodiment of the present invention, the bonding strength of the welded portion can be further improved. In particular, in the case of the above embodiment, since the welding parts of one upper frame are distributed and located in a wide area in the coupling direction of the
상기 엔드 프레임(300)은, 전방 프레임(301)과 후방 프레임(302)을 구비할 수 있다. 예를 들어, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 엔드 프레임(300)은, 배터리 모듈의 전방(도면의 -Y축 방향) 측에 위치하는 전방 프레임(301)과 배터리 모듈의 후방(도면의 +Y축 방향) 측에 위치하는 후방 프레임(302)을 구비할 수 있다. 그리고, 본체 프레임(200)은, 모노 프레임 형태로 구성되어, 전방 측과 후방 측에 각각 개방부가 형성될 수 있다. 이때, 전방 프레임(301)은 본체 프레임(200)의 전방 개방부에 용접 결합될 수 있다. 또한, 후방 프레임(302)은 본체 프레임(200)의 후방 개방부에 용접 결합될 수 있다.The
여기서, 전방 프레임(301)과 후방 프레임(302)은 각각 용접부가 형성되되, 각각의 용접부는 결합 방향을 따라 용접 위치가 서로 다른 부분을 구비하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 전방 프레임(301)의 상부 프레임에 형성된 용접부는, 결합 방향을 따라 용접 위치가 서로 다른 부분을 구비하도록 구성될 수 있다. 또한, 후방 프레임(302)의 용접부 역시, 결합 방향을 따라 서로 다른 위치에 용접된 부분을 하나의 표면에서 구비하도록 구성될 수 있다.Here, each of the
본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 본체 프레임(200)이 모노 프레임 형태로 구성되어 양면 개방부에 엔드 프레임(300)이 결합될 때, 용접에 의한 결합력이 더욱 향상될 수 있다. 따라서, 본체 프레임(200)과 엔드 프레임(300)을 구비하는 모듈 케이스가 구조적으로 더욱 안정화될 수 있다.According to this embodiment of the present invention, when the
상기 엔드 프레임(300)은 4개의 모서리를 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 도 1 및 도 2의 실시 구성에서, 전방에 위치한 엔드 프레임(300), 즉 전방 프레임(301)은, 전방 측에서 바라볼 때 대략 사각형으로 구성된다고 할 수 있다. 따라서, 전방 프레임(301)은, 상부, 하부, 좌측 및 우측 각각에 모서리를 구비하여, 총 4개의 모서리를 갖는다고 할 수 있다. The
이와 같은 구성에서, 엔드 프레임(300), 즉 전방 프레임(301)은 4개의 모서리 중 적어도 1개의 모서리에 용접부가 형성될 수 있다. 특히, 앞서 설명한 바와 같이, 전방 프레임(301)은, 도 1의 A1으로 표시된 부분과 같이, 상부 모서리에 용접부가 형성될 수 있다. 또한, 전방 프레임(301)은, 도 1의 A2로 표시된 부분과 같이, 좌측 모서리에 용접부가 형성될 수 있다. 또한, 도면에는 도시되어 있지 않으나, 전방 프레임(301)은 A1의 반대 측 부분인 하부 모서리에 용접부가 형성될 수 있다. 또한, 전방 프레임(301)은, A2의 반대 측 부분인 우측 모서리에 용접부가 형성될 수 있다.In this configuration, the
더욱이, 4개의 모서리를 갖는 엔드 프레임(300)에서, 용접부는 적어도 둘 이상의 모서리에 형성될 수 있다. 특히, 용접부는, 엔드 프레임(300)의 4개의 모서리 모두에서 형성될 수 있다. 즉, 엔드 프레임(300)은, 상부, 하부, 좌측부 및 우측부 모두에서 용접부가 형성될 수 있다. 이 경우, 엔드 프레임(300)과 본체 프레임(200)이 보다 안정적으로 결합될 수 있다. 또한, 이 경우, 엔드 프레임(300)과 본체 프레임(200) 사이로 벤팅 가스나 화염 등이 누출되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.Furthermore, in the
또한, 상기 용접부는, 절곡된 라인 형태로 구성될 수 있다.In addition, the welding portion may be configured in a bent line shape.
예를 들어, 본 발명에 따른 배터리 모듈을 상부에서 바라본 도 3의 구성을 참조하면, 엔드 프레임(300)과 본체 프레임(200)은, 각 구성의 상단부가 서로 용접되되, 일측부에서 타측부까지 길게 연장된 라인 형태로 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 엔드 프레임(300)의 상부 용접부는, 좌측 모서리가 위치하는 부분부터 우측 모서리가 위치하는 부분까지 길게 연장된 라인 형태로 구성될 수 있다.For example, referring to the configuration of FIG. 3 when the battery module according to the present invention is viewed from above, the
이때, 엔드 프레임(300)의 용접부에 형성된 라인, 다시 말해 용접 라인은, 도 3에서 W1으로 표시된 바와 같이, 절곡된 형태로 구성될 수 있다. 즉, 엔드 프레임(300)의 용접부는, 일단에서 타단까지 연장될 때, 일직선으로만 연장되지 않고, 절곡된 부분을 갖는 라인 형태로 연장될 수 있다. 특히, 엔드 프레임(300)의 용접부는, 도 3에 도시된 바와 같이, 지그재그 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 3에서 용접부는, 각각 X축 방향으로 연장되며 엔드 플레임의 결합 방향(Y축 방향)으로 소정 거리 이격된 내측 용접부(C1 부분) 및 외측 용접부(C2 부분)와, 내측 용접부(C1 부분)와 외측 용접부(C2 부분) 사이에서 Y축 방향으로 연장되게 형성된 전후 용접부(C3 부분)를 구비할 수 있다. 그리고, 용접부는, 이러한 C1 부분, C3 부분, C2 부분 및 C3 부분이 순차적으로 반복해서 형성된 형태로 구성될 수 있다.At this time, the line formed at the welding part of the
본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 용접부의 길이가 길게 형성될 수 있다. 즉, 도 3의 실시 형태를 참조하면, 용접부의 길이는, 본체 프레임(200)의 좌우 방향 폭에 비해 길게 형성될 수 있다. 따라서, 엔드 프레임(300)과 본체 프레임(200) 사이의 결합력이 증대될 수 있다. 특히, 도 3의 실시 구성에서는, C1 및 C2로 표시된 좌우 방향(X축 방향)으로 형성된 용접 구간에 더하여, C3로 표시된 부분과 같이 전후 방향(Y축 방향)으로 형성된 용접 구간이 존재한다. 따라서, 엔드 프레임(300)과 본체 프레임(200)의 한 모서리, 이를테면 상부 측 모서리에서, 모서리의 원래 길이에 비해 용접 구간이 훨씬 길게 형성될 수 있다.According to this implementation configuration of the present invention, the length of the welded portion can be formed long. That is, referring to the embodiment of FIG. 3 , the length of the welding part may be longer than the width of the
한편, 도 3의 실시 구성에서, C1, C2 및 C3로 표시된 각 용접 구간은, 용접력 확보를 위해 일정 길이 이상 형성될 수 있다. 예를 들어, C1으로 표시된 내측 용접부는, 20 mm 이상의 길이를 갖도록 형성될 수 있다. 또한, C3로 표시된 전후 용접부는, 40mm 이상의 길이를 갖도록 형성될 수 있다.Meanwhile, in the exemplary configuration of FIG. 3 , each of the welding sections indicated by C1, C2, and C3 may be formed over a certain length to secure welding power. For example, the inside welded portion denoted C1 may be formed to have a length of 20 mm or more. In addition, the front and back welded portion indicated by C3 may be formed to have a length of 40 mm or more.
한편, 도 3에서는, W1로 표시된 바와 같이 용접부가 대략 지그재그 형태로 형성된 구성이 도시되어 있으나, 본 발명에 따른 엔드 프레임(300)과 본체 프레임(200) 사이의 용접부는 다른 다양한 형태로 형성될 수 있다. 이에 대해서는, 도 4 및 도 5를 추가로 참조하여 보다 구체적으로 설명한다. 한편, 본 명세서에서는, 각 실시예에 대하여, 다른 실시예에 대한 설명이 동일 또는 유사하게 적용될 수 있는 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하고, 차이점이 있는 부분을 위주로 설명한다.Meanwhile, in FIG. 3, as indicated by W1, a configuration in which the weld portion is formed in a substantially zigzag shape is shown, but the weld portion between the
도 4 및 도 5는, 본 발명의 서로 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 상면도이다.4 and 5 are top views schematically showing some components of a battery module according to different embodiments of the present invention.
먼저, 도 4를 참조하면, 엔드 프레임(300)과 본체 프레임(200)은, W2로 표시된 바와 같이, 웨이브 형태를 갖는 용접부를 통해 서로 용접 결합될 수 있다. 즉, 엔드 프레임(300)과 본체 프레임(200)의 용접부는, 대체로 좌우 방향(X축 방향)으로 연장되되, 전후 방향(Y축 방향)으로 굴곡진 형태를 갖는 용접 라인을 가질 수 있다.First, referring to FIG. 4 , the
본 발명의 이러한 실시 구성에 의할 때에도, 용접부의 용접 구간은, 본체 프레임(200)의 좌우 방향 폭보다 길게 형성될 수 있다. 따라서, 본체 프레임(200)과 엔드 프레임(300) 사이의 결합력이 향상될 수 있다.Even when according to this implementation configuration of the present invention, the welding section of the welding portion may be formed longer than the width of the
또한, 도 5를 참조하면, 엔드 프레임(300)과 본체 프레임(200)은, W3으로 표시된 바와 같이, 요철 형태를 갖는 용접부를 통해 서로 용접 결합되되, 요철부는 결합 방향으로 갈수록 점점 폭이 넓어진 부분을 구비할 수 있다. 예를 들어, 도 5에서 A3로 표시된 바와 같이 엔드 프레임(300)과 본체 프레임(200) 사이의 용접 라인에서 하나의 돌출부 내지 오목부를 살펴보면, 엔드 프레임(300)의 돌출부는 +Y축 방향으로 갈수록 폭이 점차 넓어지게 구성될 수 있다. 이 경우, 이러한 돌출부에 대응되도록, 본체 프레임(200)의 오목부 역시 +Y축 방향으로 갈수록 폭이 점차 넓어지게 구성될 수 있다.In addition, referring to FIG. 5, the
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 용접부의 용접 구간 길이를 더욱 길게 형성할 수 있다. 따라서, 엔드 프레임(300)과 본체 프레임(200) 사이의 용접에 의한 결합력을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 실시 구성에 의하면, 엔드 프레임(300)의 돌출부와 본체 프레임(200)의 오목부가 치합되어, 그 자체로도 결합력을 높일 수 있다. 특히, 상기 실시 구성에 의하면, 치합된 형상으로 인해, 엔드 프레임(300)이 본체 프레임(200)에서 -Y축 방향(전방)으로 이동하는 것을 억제할 수 있다.According to this configuration of the present invention, it is possible to form a longer welding section length of the welding portion. Therefore, the bonding strength by welding between the
이러한 실시 형태 이외에도, 상기 용접부는 다른 다양한 형태로 형성될 수 있다.In addition to these embodiments, the welded portion may be formed in various other shapes.
상기 용접부는, 엔드 프레임(300)에 구비된 다수의 모서리 중, 적어도 2개의 모서리에 구비될 수 있다. 더욱이, 상기 용접부는, 적어도 2개의 모서리에서 각각 절곡된 라인 형태로 구성될 수 있다. 특히, 상기 용접부는, 서로 마주보는 모서리에 각각 형성될 수 있다.The welding portion may be provided at at least two corners among a plurality of corners provided on the
예를 들어, 엔드 프레임(300)과 본체 프레임(200) 사이에서, 도 3 내지 도 5 등에 도시된 절곡된 라인 형태의 용접부는, 상부 모서리 및 하부 모서리에 각각 구비될 수 있다. 이때, 엔드 프레임(300)과 본체 프레임(200)은, 좌측 모서리와 우측 모서리에 직선 형태로서 용접 라인이 형성될 수 있다. 이를테면, 도 1에서 A2로 표시된 부분과 같은 엔드 프레임의 측면부에서는, 용접부가 일직선의 용접 라인 형태로 구성될 수 있다.For example, between the
본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 용접부의 용접 구간이 엔드 프레임(300)과 본체 프레임(200) 사이에서 보다 충분하게 형성됨으로써, 결합력이 일정 수준 이상 안정적으로 확보될 수 있다. 이와 같은, 절곡된 라인 형태의 용접부 형성 위치는, 엔드 프레임(300)과 본체 프레임(200)의 구성, 또는 엔드 프레임(300)과 본체 프레임(200)의 내부 또는 외부에 위치하는 다른 구성요소의 형태나 배치 상태 등, 다양한 요소를 고려하여 적절하게 결정될 수 있다.According to this embodiment of the present invention, the welding section of the welding part is more sufficiently formed between the
상기 엔드 프레임(300)은, 도 2에서 P로 표시된 부분과 같이, 돌출부(P)를 구비할 수 있다. 이러한 돌출부(P)는, 엔드 프레임(300)의 결합 방향, 즉 엔드 프레임(300)이 본체 프레임(200)을 향하는 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. The
그리고, 본체 프레임(200)은, 이러한 엔드 프레임(300)의 돌출부(P)에 대응되는 위치 및 형태로, 도 2에서 G1로 표시된 부분과 같이, 오목부를 구비할 수 있다. 즉, 본체 프레임(200)은, 엔드 프레임(300)의 돌출부(P)가 삽입 체결 가능하도록 오목부(G1)가 형성될 수 있다. 본체 프레임(200)의 오목부(G1)는, 본체 프레임(200)에서 돌출부(P)의 형태에 대응되게 절취된 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 본체 프레임(200)의 전방에 위치하는 오목부(G1)는, 후방(+Y축 방향)으로 오목하게 절취된 형태로 형성될 수 있다. In addition, the
상기 엔드 플레이트(310)와 본체 프레임(200)은, 적어도 하나의 구성요소가 다른 하나의 구성요소를 지지하도록 구성될 수 있다. 이에 대해서는, 도 6을 추가로 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.The
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 구성에 대한 단면도이다. 예를 들어, 도 6은, 도 1의 D1-D1'선에 대한 단면 구성일 수 있다.6 is a cross-sectional view of some components of a battery module according to an embodiment of the present invention. For example, FIG. 6 may be a cross-sectional configuration along line D1-D1′ of FIG. 1 .
도 6을 참조하면, 엔드 프레임(300)과 본체 프레임(200)은, A4로 표시된 부분과 같이, 단부가 서로 맞닿게 구성될 수 있다. 그리고, 이와 같이, 엔드 프레임(300)과 본체 프레임(200)의 맞닿는 부분이 용접됨으로써, 용접부가 형성될 수 있다. 이때, A5로 표시된 부분과 같이, 엔드 프레임(300)의 일부는, 본체 프레임(200)을 지지하도록 구성될 수 있다. 특히, 엔드 프레임(300)의 후단은, 후방(+Y축 방향)으로 돌출되게 형성된 부분이 존재하며, 이와 같이 엔드 프레임(300)의 돌출 형성된 부분의 상부에 본체 프레임(200)의 전단이 안착되어, 상부 방향으로 지지될 수 있다.Referring to FIG. 6 , the ends of the
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 엔드 프레임(300)이 본체 프레임(200)을 상부 방향(외측 방향)으로 지지하므로, 용접 과정에서, 엔드 프레임(300)과 본체 프레임(200)의 접촉 상태가 안정적으로 유지되도록 할 수 있다. 따라서, 용접성이 향상될 수 있다. 더욱이, 이와 같은 엔드 프레임(300)의 지지 구성은, 엔드 프레임(300)의 전체 모서리, 이를테면 상부, 하부, 좌측부 및 우측부 전체에 형성될 수 있다. 이 경우, 엔드 프레임(300)의 돌출 부분이 본체 프레임(200)의 내부로 삽입되므로, 엔드 프레임(300)과 본체 프레임(200) 사이의 삽입 체결 구성이 구현될 수 있다. 따라서, 엔드 프레임(300)과 본체 프레임(200) 사이의 기계적 결합력이 향상될 수 있다.According to this configuration of the present invention, since the
한편, 도 2의 실시 형태에서는, 본체 프레임(200)의 일부가 절취된 형태로 오목부가 형성된 실시예가 도시되어 있으나, 본 발명이 반드시 이러한 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.Meanwhile, in the embodiment of FIG. 2, an embodiment in which a concave portion is formed in a form in which a part of the
도 7은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 분리 사시도이다. 또한, 도 8은, 도 7의 배터리 모듈이 결합된 상태에서, 일부 단면 구성을 나타내는 도면이다. 예를 들어, 도 8은, 도 7의 배터리 모듈이 결합된 상태에서, D2-D2'선에 대한 단면 구성을 나타낸다고 할 수 있다.7 is an exploded perspective view schematically illustrating some configurations of a battery module according to another embodiment of the present invention. 8 is a view showing a partial cross-sectional configuration in a state in which the battery module of FIG. 7 is coupled. For example, it can be said that FIG. 8 shows a cross-sectional configuration of a line D2-D2′ in a state in which the battery module of FIG. 7 is coupled.
도 7 및 도 8을 참조하면, G2로 표시된 부분과 같이, 본체 프레임(200)에 오목부가 형성될 수 있다. 이러한 오목부(G2)는, 본체 프레임(200)에서 내측 방향으로 형성될 수 있다. 본 명세서에서 내측 방향이란, 다른 특별한 설명이 없는 한, 배터리 모듈의 내측을 향하는 방향을 의미할 수 있다. 도 7 및 도 8의 경우, 오목부는 본체 프레임(200)에서 상부 프레임에 형성되어 있다. 따라서, 오목부는, 상부 프레임의 상부 표면(외측 표면)에서 하부 방향(내측 방향)으로 오목하게 형성된다고 할 수 있다. 이러한 실시예에서는, 앞선 도 2의 실시예와 달리 오목부를 형성하기 위해 본체 프레임(200)이 절취되지 않거나 절취된 크기를 작게 할 수 있다.Referring to FIGS. 7 and 8 , a concave portion may be formed in the
이와 같은 구성에서, 엔드 프레임(300)의 돌출부(P)는, 본체 프레임(200)의 오목부(G2)의 외측 표면에 안착될 수 있다. 즉, 본체 프레임(200)의 상부에 형성된 오목부(G2)의 경우, 돌출부(P)가 상부에 안착될 수 있다. 그리고, 엔드 프레임(300)과 본체 프레임(200) 사이의 용접부는, 도 3 등에 도시된 바와 같이, 엔드 프레임(300)의 요철 형태를 따라 절곡된 라인 형태로 형성될 수 있다.In this configuration, the protruding portion P of the
본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 엔드 프레임(300)의 돌출부(P) 대부분이 본체 프레임(200)의 오목부(G2)에 의해 외측 방향(상부 방향)으로 지지될 수 있다. 따라서, 도 8에서 A6로 표시된 부분과 같이, 엔드 프레임(300)과 본체 프레임(200) 사이의 맞닿는 부분에 용접이 수행될 때, 엔드 프레임(300)이 본체 프레임(200)에 의해 지지되므로, 용접 공정이 보다 원활하게 수행될 수 있다. 또한, 이와 같은 구성에 의하면, 엔드 프레임(300)이 본체 프레임(200)에 의해 지지되어 엔드 프레임(300)과 본체 프레임(200) 사이의 기계적 결합력이 더욱 향상될 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 실시 구성에 의하면, A6로 표시된 부분과 같이, 적어도 일부 용접부에 있어서, 하부에 본체 프레임(200)이 존재할 수 있다. 따라서, 용접부의 실링 성능이 더욱 향상될 수 있다. 또한, 도 8에 도시된 바와 같은 구성이, 본체 프레임(200)의 상호 대향되는 모서리, 이를테면 상부 측 모서리와 하부 측 모서리에 함께 마련된 경우, 엔드 프레임(300)과 본체 프레임(200) 사이의 끼움 결합 구성이 구현되어, 이들 사이의 고정성이 더욱 개선될 수 있다.According to this embodiment of the present invention, most of the protrusions P of the
한편, 도 7의 실시 구성에서도, 도 6과 같은 실시 구성이 채용될 수 있다. 예를 들어, 도 7의 실시예에서, D3-D3'으로 표시된 부분의 경우, 도 6과 같은 형태로 구성될 수 있다. Meanwhile, even in the implementation configuration of FIG. 7 , the implementation configuration shown in FIG. 6 may be employed. For example, in the embodiment of FIG. 7 , parts marked D3-D3' may be configured in the form shown in FIG. 6 .
이와 같은 실시 구성에 의하면, D2-D2'로 표시된 부분에서 엔드 프레임(300)은 본체 프레임(200)에 의해 외측 방향(상부 방향)으로 지지되고, D3-D3'로 표시된 부분에서 엔드 프레임(300)은 본체 프레임(200)에 의해 내측 방향(하부 방향)으로 지지될 수 있다. 즉, 이 경우, 엔드 프레임(300)은, 본체 프레임(200)에 의해 외측 방향(상부 방향) 및 내측 방향(하부 방향) 모두를 향해 지지될 수 있다. 따라서, 이와 같은 2개의 구성이 조합되어, 엔드 프레임(300)은 본체 프레임(200)에 의해 끼움 결합될 수 있다. 그러므로, 엔드 프레임(300)과 본체 프레임(200) 사이의 결합력이 더욱 좋아질 수 있다.According to such an embodiment, the
상기 본체 프레임(200)은 클래드 메탈 형태로 구성될 수 있다. 이에 대해서는, 도 9를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.The
도 9는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 본체 프레임(200)의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다. 예를 들어, 도 9는, 도 8의 다른 변형예라 할 수 있다.9 is a cross-sectional view schematically showing some configurations of the
도 9를 참조하면, 상기 본체 프레임(200)은, L1으로 표시된 바와 같은 내층과 L2로 표시된 바와 같은 외층을 구비하는 클래드 메탈 형태로 구성될 수 있다. 이러한 클래드 메탈의 경우, 적어도 2개의 부재, 즉 내층(L1)과 외층(L2)이 서로 접합된 형태로 구성될 수 있다. 특히, 클래드 메탈의 경우, 판상으로 형성된 2개의 부재(내층, 외층)가 서로 면접촉된 상태에서 접합된 형태로 구성될 수 있다. 이때, 내층(L1)과 외층(L2)은 모두 금속 재료로 이루어지거나, 내층(L1)과 외층(L2) 중 하나가 금속 재료로 이루어질 수 있다. 이러한 클래드 메탈의 제조 방식으로는, 용접, 압연, 주조, 압출 등 본 발명의 출원 시점에 공지된 기술이 채용될 수 있다.Referring to FIG. 9 , the
이와 같이 본체 프레임(200)이 클래드 메탈 형태로 구성된 실시예에 의하면, 서로 다른 재질의 특성을 통해, 본체 프레임(200)에 여러 성능이 확보되도록 할 수 있다.According to the embodiment in which the
특히, 상기 실시예와 같이, 클래드 메탈 형태로 본체 프레임(200)이 구성되는 경우, 내층(L1)은 SUS(Stainless steel) 재질로 구성되고, 외층(L2)은 알루미늄 재질로 구성될 수 있다. 이때, 엔드 프레임(300)은 알루미늄 재질로 형성될 수 있다. 보다 구체적인 예로서, 도 9에 도시된 실시 구성의 경우, 본체 프레임(200)의 상부 측 일부 단면 구성을 나타낸 것이라 할 수 있는데, 상부에 위치한 외층(L2)의 경우 Al 재질로 구성되고, 하부에 위치한 내층(L1)의 경우 SUS 재질로 구성될 수 있다. 이때, 본체 프레임(200)의 외층(L2)은, 도 9에서 A7로 표시된 부분과 같이, 엔드 프레임(300)과 용접되어, 용접부를 형성할 수 있다. 그리고, 내층(L1)은, 셀 어셈블리(100)와 대면되게 위치할 수 있다.In particular, as in the above embodiment, when the
상기 실시 구성과 같이, 본체 프레임(200)의 외층(L2)이 엔드 프레임(300)과 마찬가지로 알루미늄 재질로 형성되는 경우, 엔드 프레임(300)과 우수한 용접성을 확보할 수 있다. 또한, 본체 프레임(200)의 내층(L1)이 SUS 재질로 형성되는 경우, 셀 어셈블리(100) 측에서 고온의 벤팅 가스나 화염이 분출되더라도, 고온의 벤팅 가스나 화염에 대한 안정성을 확보할 수 있다.As in the above embodiment, when the outer layer L2 of the
상기 엔드 프레임(300)은, 적어도 일부분이 내층(L1)의 외부 표면에 안착될 수 있다. 그리고, 엔드 프레임(300)은, 이와 같이 내층(L1)의 외부 표면에 안착된 상태에서 안착된 부분의 단부가 외층(L2)에 용접될 수 있다.At least a portion of the
예를 들어, 도 9에서 A8로 표시된 부분과 같이, 내층(L1)의 상부 표면에 엔드 프레임(300)의 일부, 이를테면 돌출부(P)가 안착될 수 있다. 그리고, 내층(L1)의 상부 표면에 안착된 돌출부(P)의 단부는, A7로 표시된 부분과 같이 본체 프레임(200)의 외층(L2)과 맞닿은 부분에서, 용접부를 형성할 수 있다.For example, as indicated by A8 in FIG. 9 , a portion of the
본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 엔드 프레임(300)과 본체 프레임(200) 사이의 결합성 및 용접성이 보다 우수하게 확보될 수 있다. 또한, 상기 실시 구성에 의하면, 엔드 프레임(300)과 본체 프레임(200) 사이의 틈이 굴곡지게 형성되어 벤팅 가스나 화염에 대한 실링성이 보다 안정적으로 확보될 수 있다.According to this embodiment of the present invention, coupling and weldability between the
도 10은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.10 is a perspective view schematically illustrating the configuration of a battery module according to another embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 상기 본체 프레임(200)은, H1으로 표시된 바와 같이, 적어도 일측에 벤팅 홀이 형성될 수 있다. 예를 들어, 본체 프레임(200)의 좌측 프레임 및 우측 프레임에 벤팅 홀(H1)이 형성될 수 있다. 이러한 벤팅 홀(H1)은, 본체 프레임(200)과 엔드 프레임(300)에 의해 한정된 내부 공간에 수납된 셀 어셈블리(100)로부터 벤팅 가스가 생성되어 분출된 경우, 생성된 벤팅 가스가 내부 공간으로부터 외부 공간으로 배출 가능하도록 구성될 수 있다. Referring to FIG. 10 , a venting hole may be formed on at least one side of the
예를 들어, 벤팅 홀(H1)은, 본체 프레임(200)을 내외부 방향으로 관통하도록, 완전히 개방된 형태로 형성될 수 있다. 그러나, 벤팅 홀(H1)은 완전히 개방되지 않고, 정상적인 상태에서는 폐쇄되어 있다가 압력이나 온도 등의 변화에 따라 개방 가능한 형태로 구성될 수도 있다. 또한, 벤팅 홀(H1)은 일 방향으로 길게 연장된 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, 벤팅 홀(H1)은 상하 방향으로 길게 연장된 형태로 형성될 수 있다. 도 10에서는 벤팅 홀(H1)이 본체 프레임(200)의 좌측면(좌측 프레임)과 우측면(우측 프레임)에 형성된 것으로 도시되어 있으나, 이러한 벤팅 홀(H1)은 본체 프레임(200)의 상면(상부 프레임)이나 하면(하부 프레임) 등 다른 부분에 형성될 수도 있다.For example, the venting hole H1 may be formed in a completely open form so as to pass through the
본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 벤팅 홀(H1)에 의해, 배터리 모듈 내부의 압력이 증가하여, 배터리 모듈이 폭발하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 이 경우, 벤팅 가스의 배출 위치를 제한할 수 있다.According to this embodiment of the present invention, the pressure inside the battery module is increased by the venting hole (H1), so that the battery module can be prevented from exploding. Also, in this case, it is possible to limit the discharge position of the venting gas.
이와 같은 구성에서, 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 벤팅 유닛(400)을 더 포함할 수 있다. 상기 벤팅 유닛(400)은, 본체 프레임(200)의 외측에 구비될 수 있다. 특히, 벤팅 유닛(400)은, 본체 프레임(200)에서 벤팅 홀(H1)이 형성된 부분에 부착될 수 있다. 예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, 벤팅 홀(H1)이 본체 프레임(200)의 좌측면과 우측면에 형성된 경우, 벤팅 유닛(400)은 본체 프레임(200)의 좌측면과 우측면 각각의 외부에 부착될 수 있다.In this configuration, the battery module according to the present invention may further include a
상기 벤팅 유닛(400)은, 벤팅 홀(H1)로부터 배출된 벤팅 가스가 유입되어 외부로 배출되도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 벤팅 유닛(400)은, 벤팅 채널로서 기능하도록 내부 공간을 한정하는 형태로 구성될 수 있다. 보다 구체적인 예로서, 본체 프레임(200)의 좌측면에 부착된 벤팅 유닛(400)은, 좌측부, 상부, 하부 및 전방부가 폐쇄되고, 우측부 및 후방부가 개방된 형태로 구성될 수 있다. 이때, 폐쇄된 좌측부, 상부, 하부 및 전방부에 의해 벤팅 유닛(400)의 내부 공간이 한정되고, 그러한 내부 공간이 벤팅 채널로서 기능할 수 있다. 그리고, 개방된 우측부 및 후방부에 의해 벤팅 가스의 유출입이 일어날 수 있다. 이를테면, 좌측 벤팅 유닛(400)의 경우, 개방된 우측부로 본체 프레임(200) 내부의 벤팅 가스가 유입되고, 개방된 후방부로 벤팅 가스가 배출될 수 있다. 이때, 본체 프레임(200)의 좌측부에 형성된 벤팅 홀(H1)은, 본체 프레임(200)의 전방 측에 형성될 수 있다. 이 경우, 본체 프레임(200)으로부터 배출된 벤팅 가스는, 좌측 벤팅 유닛(400)으로 유입되어, 후방으로 흐르다가 외부로 배출될 수 있다.The
본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 간단한 구조로서 벤팅 가스의 배출 방향을 제어할 수 있고, 화염이나 고온의 입자 등의 외부 배출을 억제할 수 있다. 특히, 상기 실시 구성에 의하면, 벤팅 홀(H1) 및 벤팅 유닛(400)을 경유하여 벤팅 가스가 배출될 때, 배출 경로가 적어도 1회 절곡되므로, 직진성이 강한 화염이나 고온의 입자 배출을 저지할 수 있다.According to this embodiment of the present invention, the discharge direction of the venting gas can be controlled with a simple structure, and the external discharge of flames or high-temperature particles can be suppressed. In particular, according to the embodiment, when the venting gas is discharged via the venting hole H1 and the
도 11은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 또한, 도 12는, 도 11에 포함된 엔드 프레임(300)의 구성을 다른 각도에서 바라본 형태로 개략적으로 나타내는 사시도이다.11 is a perspective view schematically illustrating the configuration of a battery module according to another embodiment of the present invention. In addition, FIG. 12 is a perspective view schematically showing the configuration of the
도 11 및 도 12를 참조하면, 상기 엔드 프레임(300)은, 엔드 플레이트(310) 및 측면 플레이트(320)를 구비할 수 있다. 여기서, 상기 엔드 플레이트(310)는, 판상으로 형성되며 상하 방향으로 세워진 형태로 구성될 수 있다. 그리고, 상기 측면 플레이트(320)는, 엔드 플레이트(310)의 모서리 부분에서 본체 프레임(200) 방향으로 돌출되게 구성될 수 있다. Referring to FIGS. 11 and 12 , the
특히, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 엔드 플레이트(310)는 대략 사각 플레이트 형태로 구성될 수 있으며, 측면 플레이트(320)는 이러한 사각 엔드 플레이트(310)의 각 모서리에 위치할 수 있다. 즉, 측면 플레이트(320)는, 엔드 플레이트(310)의 상부, 하부, 좌측 및 우측에 각각 위치할 수 있다. 그리고, 측면 플레이트(320)는, 단부에 본체 프레임(200)과 용접된 용접부가 형성될 수 있다. 특히, 엔드 프레임(300)에서 상부 측, 하부 측, 좌측 및 우측 각각에 위치하는 4개의 측면 플레이트(320) 모두, 본체 프레임(200)과 용접된 용접 라인을 구비할 수 있다.In particular, as shown in FIGS. 11 and 12 , the
더욱이, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 엔드 프레임(300)은, 4개의 측면 플레이트(320), 즉 상부측 플레이트, 하부측 플레이트, 좌측 플레이트 및 우측 플레이트 모두에 돌출부(P)가 형성될 수 있다. 이와 같은 구성에서, 엔드 프레임(300)의 각 측면 플레이트(320)에는, 내측 단부에 구비된 돌출부(P)의 돌출 형태에 따라 절곡된 라인 형태로 형성된 용접부, 즉 용접 라인이 구비될 수 있다. Furthermore, as shown in FIGS. 11 and 12 , the
본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 엔드 프레임(300)의 여러 모서리, 특히 상부측, 하부측, 좌측 및 우측의 모든 모서리에 용접 라인이 길게 형성될 수 있다. 따라서, 엔드 프레임(300)과 본체 프레임(200) 사이의 결합력, 실링성 등이 더욱 향상될 수 있다.According to this embodiment of the present invention, long welding lines may be formed at various corners of the
상기 엔드 프레임(300)은, 도 11 및 도 12에서 H2로 표시된 바와 같이, 벤팅 홀이 형성될 수 있다. 즉, 앞선 도 10의 실시예에서는 벤팅 홀(H1)이 본체 프레임(200)에 형성되어 있으나, 본 실시예에서는 벤팅 홀(H2)이 본체 프레임(200)이 아닌 엔드 프레임(300)에 형성되어 있다. 특히, 엔드 프레임(300)에는 엔드 플레이트(310)와 측면 플레이트(320)가 구비될 수 있는데, 벤팅 홀(H2)은 측면 플레이트(320)에 형성될 수 있다. 이러한 벤팅 홀(H2)은 측면 플레이트(320)를 내측에서 외측 방향으로 관통하는 형태로 형성될 수 있다.As indicated by H2 in FIGS. 11 and 12 , the
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 벤팅 홀(H2)에 의해, 배터리 모듈의 내압을 감소시켜 배터리 모듈의 폭발을 방지할 수 있다. 또한 이 경우, 벤팅 홀(H2)의 위치가 배터리 모듈에서 최전방 또는 최후방에 위치함으로써, 배터리 모듈 내부의 벤팅 가스를 신속하고 원활하게 외부로 배출되도록 할 수 있다. 특히, 배터리 모듈 내부에서 셀 어셈블리(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상하 방향으로 세워진 상태로 좌우 방향으로 적층될 수 있다. 이때, 셀 어셈블리(100)에 포함된 하나 이상의 배터리 셀(110)로부터 배출된 벤팅 가스는, 전극 리드가 위치하는 공간인 배터리 모듈의 전방이나 후방에 모이기 쉽다. 이 경우, 상기 실시예와 같이, 벤팅 홀(H2)이 최대한 배터리 모듈의 전방이나 후방 측에 위치하도록 함으로써, 벤팅 홀(H2)을 통한 벤팅 가스의 배출이 보다 빠르고 원활하게 이루어질 수 있다.According to this configuration of the present invention, explosion of the battery module can be prevented by reducing the internal pressure of the battery module by the venting hole H2. In addition, in this case, since the venting hole H2 is positioned at the front or rear end of the battery module, the venting gas inside the battery module can be quickly and smoothly discharged to the outside. In particular, inside the battery module, the
특히, 이와 같은 실시 구성에 의하면, 엔드 프레임(300)에서 벤팅 홀(H2)이 형성된 측면 플레이트(320)에도, 돌출부(P)가 마련하는 구성이 용이하게 구현될 수 있다. 따라서, 엔드 프레임(300)의 각 측면 플레이트(320), 특히 모든 측면 플레이트(320)에 절곡된 용접 라인이 형성되어, 충분한 용접부가 마련될 수 있다. 그러므로, 이 경우, 벤팅 가스의 신속하고 원활한 배출 및 엔드 프레임(300)과 본체 프레임(200) 사이의 결합력 향상이 함께 구현될 수 있다. 또한, 엔드 프레임(300)에서 벤팅 홀(H2)이 형성된 측면 플레이트(320)에는 고온의 벤팅 가스나 화염이 집중될 수 있는데, 상기 실시예의 경우, 벤팅 홀(H2)이 형성된 측면 플레이트(320)에 용접부가 충분하게 형성되어, 결합력이 안정적으로 유지될 수 있다.In particular, according to this configuration, the configuration provided by the protruding portion P can be easily implemented even in the
도 12에 도시된 실시 형태의 경우, 엔드 프레임(300) 중에서 전방 프레임(301)을 나타낸다고 할 수 있다. 이러한 전방 프레임(301)의 경우, -X축 방향에 위치하는 좌측 플레이트에 벤팅 홀(H2)이 형성될 수 있다. 또한, 도 11에 도시된 바와 같이, 엔드 프레임(300)에는 후방 프레임(302)도 구비될 수 있다. 이러한 후방 프레임(302)의 경우에도 벤팅 홀(H2)이 형성될 수 있는데, 후방 프레임(302)의 벤팅 홀(H2)은, 후방 프레임(302)의 우측 플레이트에 형성될 수 있다.In the case of the embodiment shown in FIG. 12 , it can be said to represent the
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 배터리 모듈의 좌측과 우측에 각각 벤팅 홀(H2)이 형성됨으로써, 배터리 모듈 내부의 벤팅 가스나 화염 등의 배출이 보다 원활하고 신속하게 이루어질 수 있다. 더욱이, 상기 실시 구성의 경우, 배터리 모듈의 좌측에서 벤팅 홀(H2)은 전방에 위치하고, 배터리 모듈의 우측에서 벤팅 홀(H2)은 후방에 위치한다고 할 수 있다. According to this configuration of the present invention, since the venting holes H2 are formed on the left and right sides of the battery module, respectively, venting gas or flame inside the battery module can be discharged more smoothly and quickly. Moreover, in the case of the above embodiment, the venting hole H2 on the left side of the battery module is located at the front, and the venting hole H2 at the right side of the battery module is located at the rear.
본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 배터리 모듈로부터 배출된 벤팅 가스가 전방과 후방으로 분산 배출될 수 있다. 따라서, 배터리 모듈 외부에서 특정 부분의 온도가 집중적으로 증가하는 것을 방지할 수 있다.According to this embodiment of the present invention, the venting gas discharged from the battery module can be dispersed and discharged to the front and rear. Accordingly, it is possible to prevent a concentration increase in temperature of a specific part outside the battery module.
상기 도 11 및 도 12의 구성에서도, 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 벤팅 유닛(400)을 더 포함할 수 있다. 이러한 벤팅 유닛(400)은, 앞서 도 10의 실시예에서 설명된 벤팅 유닛(400)과 유사하므로, 이에 대한 설명이 유사하게 적용될 수 있다. 다만, 도 11 및 도 12의 실시예에서는, 벤팅 홀(H2)이 엔드 프레임(300)에 형성되어 있다. 따라서, 벤팅 유닛(400)은, 엔드 프레임(300)의 벤팅 홀(H2)이 형성된 측면 외측에 구비된다고 할 수 있다. 이러한 벤팅 유닛(400)이, 벤팅 홀(H2)로부터 배출된 벤팅 가스가 이동 가능하도록 구성된다는 점은, 앞서 도 10의 실시예에서 설명된 바와 동일하다.Even in the configurations of FIGS. 11 and 12 , the battery module according to the present invention may further include a
도 11 및 도 12의 실시 구성에서, 상기 벤팅 유닛(400)은, 엔드 프레임(300)과 본체 프레임(200)에 함께 결합될 수 있다. 즉, 벤팅 유닛(400)은, 대체로 본체 프레임(200)과 결합되나, 엔드 프레임(300)의 벤팅 홀(H2)까지 덮도록 구성되므로, 엔드 프레임(300)과도 결합될 수 있다. 예를 들어, 벤팅 유닛(400)은, 배터리 모듈의 좌측과 우측에 각각 구비될 수 있다. 이때, 좌측 벤팅 유닛(400)은, 본체 프레임(200)의 좌측 프레임 및 전방 프레임(301)의 좌측 플레이트에 용접 결합될 수 있다. 또한, 우측 벤팅 유닛(400)은, 본체 프레임(200)의 우측 프레임 및 후방 프레임(302)의 우측 플레이트에 용접 결합될 수 있다. 11 and 12, the
상기 벤팅 유닛(400)은, 고온의 벤팅 가스나 화염에 견딜 수 있도록 금속 재질을 구비할 수 있다. 예를 들어, 상기 벤팅 유닛(400)은, 알루미늄이나 SUS 재질로 이루어질 수 있다. 다만, 벤팅 유닛(400)은, 이러한 재질 이외에 다른 재질로 이루어지거나 다른 재질을 더 포함할 수 있다.The
본 발명의 상기 실시 구성에 의하면, 벤팅 유닛(400)에 의해, 벤팅 가스나 화염의 제어가 보다 효과적으로 이루어질 수 있다. 특히, 상기 실시 구성의 경우, 벤팅 가스나 화염의 벤팅 방향이 한정되고, 화염이나 스파크 등의 외부 배출이 억제될 수 있다.According to the above embodiment of the present invention, the venting gas or flame can be controlled more effectively by the
본 발명에 따른 배터리 팩은, 상술한 본 발명에 따른 배터리 모듈을 하나 이상 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 이러한 배터리 모듈 이외에 다른 다양한 구성요소, 이를테면, BMS나 버스바, 팩 케이스, 릴레이, 전류 센서 등과 같은 본 발명의 출원 시점에 공지된 배터리 팩의 구성요소 등을 더 포함할 수 있다.A battery pack according to the present invention may include one or more battery modules according to the present invention described above. In addition, the battery pack according to the present invention, in addition to the battery module, other various components, such as BMS, bus bar, pack case, relay, current sensor, etc., are known at the time of filing of the present invention. It may further include components of the battery pack.
본 발명에 따른 배터리 모듈은, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 자동차에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 배터리 모듈 또는 본 발명에 따른 배터리 팩을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 자동차는, 이러한 배터리 모듈이나 배터리 팩 이외에 자동차에 포함되는 다른 다양한 구성요소 등을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 배터리 모듈 이외에, 차체나 모터, ECU(electronic control unit) 등의 제어 장치 등을 더 포함할 수 있다.The battery module according to the present invention can be applied to vehicles such as electric vehicles or hybrid vehicles. That is, the vehicle according to the present invention may include the battery module according to the present invention or the battery pack according to the present invention. In addition, the vehicle according to the present invention may further include various other components included in the vehicle in addition to the battery module or the battery pack. For example, a vehicle according to the present invention may further include a control device such as a vehicle body, a motor, and an electronic control unit (ECU), in addition to the battery module according to the present invention.
또한, 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 에너지 저장 시스템(ESS)에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 에너지 저장 시스템은, 본 발명에 따른 배터리 모듈 또는 본 발명에 따른 배터리 팩을 포함할 수 있다.In addition, the battery module according to the present invention may be applied to an energy storage system (ESS). That is, the energy storage system according to the present invention may include the battery module according to the present invention or the battery pack according to the present invention.
한편, 본 명세서에서는 상, 하, 좌, 우, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다. On the other hand, in the present specification, terms indicating directions such as up, down, left, right, front, and back are used, but these terms are only for convenience of description, and may vary depending on the location of a target object or the location of an observer. It is obvious to those skilled in the present invention.
이상과 같이, 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.As described above, although the present invention has been described by the limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto, and various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the technical spirit of the present invention and the claims to be described below by those skilled in the art to which the present invention belongs.
100: 셀 어셈블리
110: 배터리 셀
200: 본체 프레임
300: 엔드 프레임
301: 전방 프레임, 302: 후방 프레임
310: 엔드 플레이트, 320: 측면 플레이트
400: 벤팅 유닛
P: 돌출부
G1, G2: 오목부
H1, H2: 벤팅 홀100: cell assembly
110: battery cell
200: body frame
300: end frame
301: front frame, 302: rear frame
310: end plate, 320: side plate
400: venting unit
P: protrusion
G1, G2: Recess
H1, H2: Venting hole
Claims (14)
상기 셀 어셈블리를 내부 공간에 수납하도록 구성되며 적어도 일측에 개방부가 형성된 본체 프레임; 및
상기 본체 프레임의 개방부에 용접 결합되며, 상기 본체 프레임에 대한 결합 방향을 따라 서로 다른 위치에 용접부가 형성된 엔드 프레임
을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.a cell assembly comprising one or more battery cells;
a body frame configured to accommodate the cell assembly in an inner space and having an open portion formed on at least one side; and
End frame welded to the open portion of the body frame and having welded portions formed at different positions along the coupling direction to the body frame.
A battery module comprising a.
상기 엔드 프레임은, 전방 프레임과 후방 프레임을 구비하여, 상기 본체 프레임의 전방과 후방에 각각 용접 결합된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.According to claim 1,
The battery module, characterized in that the end frame has a front frame and a rear frame, respectively welded to the front and rear of the body frame.
상기 엔드 프레임은, 4개의 모서리를 가지며, 상기 4개의 모서리 중 적어도 1개의 모서리에서 용접부가 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.According to claim 1,
The battery module, characterized in that the end frame has four corners, and a welded portion is formed at at least one corner of the four corners.
상기 용접부는, 절곡된 라인 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.According to claim 1,
The battery module, characterized in that the welding portion is configured in the form of a bent line.
상기 용접부는, 상기 엔드 프레임에 구비된 다수의 모서리 중, 적어도 2개의 모서리에서, 각각 절곡된 라인 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.According to claim 4,
The battery module, characterized in that the welding portion is configured in the form of a line bent, respectively, at at least two corners among a plurality of corners provided on the end frame.
상기 엔드 프레임은 상기 결합 방향으로 돌출되게 형성된 돌출부를 구비하고,
상기 본체 프레임은, 상기 돌출부가 삽입 체결 가능하도록 구성된 오목부를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.According to claim 1,
The end frame has a protrusion formed to protrude in the coupling direction,
The battery module, characterized in that the body frame has a concave portion configured to enable the protrusion to be inserted and fastened.
상기 본체 프레임은, 내층과 외층을 구비하는 클래드 메탈 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.According to claim 1,
The battery module, characterized in that the body frame is configured in the form of a clad metal having an inner layer and an outer layer.
상기 내층은 SUS 재질이고, 상기 외층은 알루미늄 재질인 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.According to claim 7,
The inner layer is a SUS material, the outer layer is a battery module, characterized in that aluminum material.
상기 엔드 프레임은, 적어도 일부분이 상기 내층의 외부 표면에 안착된 상태에서 안착된 부분의 단부가 상기 외층에 용접된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.According to claim 7,
The battery module according to claim 1 , wherein, in a state in which at least a portion of the end frame is seated on the outer surface of the inner layer, an end portion of the seated portion is welded to the outer layer.
상기 엔드 프레임은, 엔드 플레이트 및 상기 엔드 플레이트의 모서리 부분에서 상기 본체 프레임 방향으로 돌출되게 형성되어 단부에 상기 용접부가 형성된 측면 플레이트를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.According to claim 1,
The battery module according to claim 1 , wherein the end frame includes an end plate and a side plate protruding from a corner portion of the end plate toward the body frame and having the weld portion formed at an end thereof.
상기 엔드 프레임은, 상기 측면 플레이트에 벤팅 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.According to claim 10,
The battery module, characterized in that the end frame, a venting hole is formed in the side plate.
상기 엔드 프레임의 벤팅 홀이 형성된 측면 외측에 구비되어, 상기 벤팅 홀로부터 배출된 벤팅 가스가 이동 가능하도록 구성된 벤팅 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.According to claim 11,
The battery module of claim 1, further comprising a venting unit provided outside the side surface of the end frame where the venting hole is formed to allow the venting gas discharged from the venting hole to move.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220005765A KR20230109928A (en) | 2022-01-14 | 2022-01-14 | Battery module with improved safety |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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KR20230109928A true KR20230109928A (en) | 2023-07-21 |
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ID=87429977
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020220005765A KR20230109928A (en) | 2022-01-14 | 2022-01-14 | Battery module with improved safety |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR20230109928A (en) |
-
2022
- 2022-01-14 KR KR1020220005765A patent/KR20230109928A/en unknown
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