KR20230160040A

KR20230160040A - Battery module

Info

Publication number: KR20230160040A
Application number: KR1020220059586A
Authority: KR
Inventors: 김동규
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2022-05-16
Filing date: 2022-05-16
Publication date: 2023-11-23

Abstract

본 발명은 배터리 모듈에 관한 것으로서, 배터리 모듈은 전후 방향 중 적어도 일 측에 리드 탭이 형성되는 복수의 배터리 셀이 좌우 방향으로 적층되어 형성된 셀 적층체, 상기 복수의 배터리 셀의 상기 리드 탭과 전기적으로 연결되는 버스바, 상기 좌우 방향으로 상기 셀 적층체의 양 측면에 각각 배치되는 엔드 플레이트, 상기 한 쌍의 엔드 플레이트의 외면에 각각 접촉되는 한 쌍의 접촉 부분과 좌우 방향으로 연장되어 상기 접촉 부분을 서로 연결하는 연장 부분을 포함하는 클램프 및 전후 방향을 따라 바라 볼 때 복수 개의 상기 리드 탭 중 어느 하나의 리드탭이 상기 버스바와 중첩되는 영역인 제1 중첩 영역과, 좌우 방향을 따라 바라 볼 때 상기 접촉 부분이 상기 엔드 플레이트와 중첩되는 영역인 제2 중첩 영역을 포함하는 중첩 영역을 포함하고 상기 제1 중첩 영역 및 상기 제2 중첩 영역 중 적어도 어느 하나에는 서로 이격되게 배치되는 복수 개의 용접 비드가 형성될 수 있다.The present invention relates to a battery module, wherein the battery module is a cell stack formed by stacking a plurality of battery cells in the left-right direction with lead tabs formed on at least one side of the front-back direction, and electrically connected to the lead tabs of the plurality of battery cells. a bus bar connected to a bus bar, an end plate disposed on both sides of the cell stack in the left and right directions, a pair of contact portions each in contact with an outer surface of the pair of end plates, and a pair of contact portions extending in the left and right directions. A first overlap area, which is an area where any one of the plurality of lead tabs overlaps the bus bar when viewed along the front-to-back direction, and a clamp including an extension portion connecting them to each other, and a first overlap area when viewed along the left-right direction The contact portion includes an overlap area including a second overlap area, which is an area overlapping the end plate, and a plurality of welding beads are arranged to be spaced apart from each other in at least one of the first overlap area and the second overlap area. can be formed.

Description

Battery module{BATTERY MODULE}

본 발명은 배터리 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to battery modules.

최근 이차전지는 첨단 전자산업의 발달로 전자장비의 소형화 및 경량화가 가능하게 됨에 따라 기존의 가솔린이나 디젤 차량 등의 대기오염 등의 환경문제를 해결하기 위해 제안되고 있는 전기자동차 및 하이브리드 자동차의 전원으로의 사용도 점점 증가하는 추세에 있다.Recently, secondary batteries have become available as a power source for electric and hybrid vehicles, which are being proposed to solve environmental problems such as air pollution from existing gasoline or diesel vehicles, as the development of the cutting-edge electronics industry has made it possible to miniaturize and lightweight electronic equipment. The use of is also increasing.

이러한 이차전지의 종류에는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등이 있으며, 일정 전압을 가지는 단위 이차전지 즉, 배터리 셀은 형태에 따라 각형, 원통형, 파우치형 등이 있으나, 각형이나 원통형 대비 두께가 얇고, 무게가 가벼우며, 다양한 형상 및 모양으로 제조가 가능할 뿐만 아니라, 부피 면적당 효율 및 방열성이 우수하고, 다층으로 적층이 용이한 파우치형 배터리 셀의 사용 비중이 점차 증가하고 있는 실정이다.Types of these secondary batteries include lithium-ion batteries, lithium polymer batteries, nickel-cadmium batteries, nickel-hydrogen batteries, and nickel-zinc batteries. Unit secondary batteries with a certain voltage, that is, battery cells, are prismatic, cylindrical, or pouch-shaped depending on the shape. However, the proportion of pouch-type battery cells used is thinner and lighter than square or cylindrical cells, can be manufactured in various shapes and forms, has excellent efficiency and heat dissipation per volume area, and is easy to stack in multiple layers. This is gradually increasing.

도 1은 일반적인 배터리 모듈에서 전후 커버를 제거한 모습을 도시한 도면이다. 도 1에 도시되어 있듯이, 일반적인 배터리 모듈(1)의 경우, 복수의 배터리 셀이 좌우 방향으로 적층되어 형성된 셀 적층체(2)와, 좌우 방향으로 셀 적층체(2)의 양 측면에 각각 배치되는 엔드 플레이트(3)와, 한 쌍의 엔드 플레이트(3)를 서로 연결하는 클램프(4)를 포함한다. 이러한 클램프(4)는 배터리 셀의 팽창을 억제하여 면압 형성을 하기 위한 구조물로, 엔드 플레이트(3)에 각각 겹치기 용접될 수 있다.Figure 1 is a diagram showing the front and rear covers removed from a typical battery module. As shown in Figure 1, in the case of a general battery module 1, a cell stack 2 is formed by stacking a plurality of battery cells in the left and right directions, and each is disposed on both sides of the cell stack 2 in the left and right directions. It includes an end plate (3) and a clamp (4) connecting the pair of end plates (3) to each other. These clamps 4 are structures for suppressing expansion of the battery cell and forming surface pressure, and can be overlap-welded to the end plates 3, respectively.

또한 복수의 배터리 셀은 전후 방향 중 적어도 일 측에 리드 탭(5)이 형성된다. 복수의 배터리 셀의 리드 탭(5)은 버스바(6)에 의해 전기적으로 연결된다. 이를 위해 리드 탭(5)은 버스바(6)에 용접될 수 있다. Additionally, lead tabs 5 are formed on at least one side of the plurality of battery cells in the front-back direction. Lead tabs 5 of a plurality of battery cells are electrically connected by a bus bar 6. For this purpose, the lead tab 5 can be welded to the busbar 6.

전술한 바와 같이 배터리 셀을 형성할 때에는 용접 과정을 여러 차례 수행하게 된다. 도 2는 도 1의 A 부분을 확대 도시한 도면이다. 도 3는 도 1의 B 부분을 확대 도시한 도면이다. 용접을 수행하는 경우, 도 2에 도시된 리드 탭(5)과 버스바(6)의 중첩 부분 및 도 3에 도시된 클램프(4)와 엔드 플레이트(3)의 중첩 부분에 용접 비드가 형성되게 된다. As described above, when forming a battery cell, the welding process is performed several times. FIG. 2 is an enlarged view of portion A of FIG. 1. Figure 3 is an enlarged view of part B of Figure 1. When performing welding, a weld bead is formed in the overlapping portion of the lead tab 5 and the bus bar 6 shown in FIG. 2 and the overlapping portion of the clamp 4 and the end plate 3 shown in FIG. 3. do.

한편, 용접 비드의 용접 길이가 증가할수록 용접부 강도는 증가하게 된다. 따라서, 종래에는 용접이 필요한 부분들에 용접 비드를 일자로 길게 형성하는 방식을 활용하였다. Meanwhile, as the weld length of the weld bead increases, the strength of the weld zone increases. Therefore, in the past, a method was used to form weld beads in a straight line at parts requiring welding.

그러나, 용접 길이를 증가시키기 위해 용접 시간을 길게 소요하는 경우 용접되는 부분의 입열량이 증가하게 되므로, 열영향부(Heat Affected Zone)에서 기계적 성질, 특히 충격 인성이나 강도가 저하되는 문제가 발생할 수 있다.However, if the welding time is extended to increase the welding length, the heat input to the welded part increases, which may lead to problems with deterioration of mechanical properties, especially impact toughness or strength, in the heat affected zone. there is.

따라서, 한 개의 용접 비드를 형성하는 용접 시간을 길게 소요하지 않으면서도 요구되는 강도를 낼 수 있는 용접 길이를 확보하기 위해 정해진 용접 대상 부위에 용접 비드를 효율적으로 배치하는 것이 필요하다.Therefore, it is necessary to efficiently arrange the weld bead in a designated weld target area in order to secure a weld length that can produce the required strength without consuming a long welding time to form one weld bead.

본 발명의 과제는 용접 비드가 소정의 용접 패턴으로 배열되어, 용접된 부분의 용접 강도가 확보되는 배터리 모듈을 제공하는 것이다.The object of the present invention is to provide a battery module in which welding beads are arranged in a predetermined welding pattern to ensure welding strength of the welded portion.

일 예에서 배터리 모듈은 전후 방향 중 적어도 일 측에 리드 탭이 형성되는 복수의 배터리 셀이 좌우 방향으로 적층되어 형성된 셀 적층체, 상기 복수의 배터리 셀의 상기 리드 탭과 전기적으로 연결되는 버스바, 상기 좌우 방향으로 상기 셀 적층체의 양 측면에 각각 배치되는 엔드 플레이트, 상기 한 쌍의 엔드 플레이트의 외면에 각각 접촉되는 한 쌍의 접촉 부분과 좌우 방향으로 연장되어 상기 접촉 부분을 서로 연결하는 연장 부분을 포함하는 클램프 및 전후 방향을 따라 바라 볼 때 복수 개의 상기 리드 탭 중 어느 하나의 리드탭이 상기 버스바와 중첩되는 영역인 제1 중첩 영역과, 좌우 방향을 따라 바라 볼 때 상기 접촉 부분이 상기 엔드 플레이트와 중첩되는 영역인 제2 중첩 영역을 포함하는 중첩 영역을 포함하고 상기 제1 중첩 영역 및 상기 제2 중첩 영역 중 적어도 어느 하나에는 서로 이격되게 배치되는 복수 개의 용접 비드가 형성될 수 있다.In one example, the battery module includes a cell stack formed by stacking a plurality of battery cells with lead tabs formed on at least one side of the front-back direction in the left-right direction, a bus bar electrically connected to the lead tabs of the plurality of battery cells, End plates disposed on both sides of the cell stack in the left and right directions, a pair of contact portions respectively in contact with the outer surfaces of the pair of end plates, and an extension portion extending in the left and right directions to connect the contact portions to each other. A clamp including a first overlap area, which is an area where any one of the plurality of lead tabs overlaps the bus bar when viewed along the front-back direction, and the contact portion when viewed along the left-right direction is the end A plurality of welding beads may be formed in at least one of the first overlapping area and the second overlapping area, including a second overlapping area that overlaps the plate, and spaced apart from each other.

다른 예에서 상기 제1 중첩 영역에 복수 개의 용접 비드가 형성되고, 상기 제1 중첩 영역의 좌우 방향 양단에서 제1-1 기준 길이만큼 내측으로 각각 이격된 제1-1 선분의 길이에 대응되는 길이를 좌우 방향 길이로 갖고, 상기 제1 중첩 영역의 상하 방향 양단에서 제1-2 기준 길이만큼 내측으로 각각 이격된 제1-2 선분의 길이에 대응되는 길이를 상하 방향 길이로 갖는 영역을 제1 기준 영역이라 할 때, 상기 복수 개의 용접 비드는, 상기 제1 기준 영역 내에 배치될 수 있다.In another example, a plurality of weld beads are formed in the first overlapping area, and a length corresponding to the length of the 1-1 line segment spaced inward by the 1-1 reference length at both left and right ends of the first overlapping area. A region having a length in the left and right directions, and having a length in the vertical direction corresponding to the length of the 1-2 line segments spaced inwardly by the 1-2 reference length at both ends of the first overlapping region in the vertical direction, is the first region. When referring to a reference area, the plurality of weld beads may be arranged within the first reference area.

또 다른 예에서 상기 제1 기준 영역을 소정의 제1 기준 방향을 따라 복수 개로 분할하는 가상의 복수 개의 사각형을 제1 기준 사각형이라 할 때, 상기 복수 개의 용접 비드는, 복수 개의 제1 기준 사각형 내에 각각 하나씩 배치될 수 있다.In another example, when a plurality of virtual squares dividing the first reference area into a plurality of pieces along a predetermined first reference direction are referred to as first reference squares, the plurality of welding beads are within the plurality of first reference squares. Each can be placed one by one.

또 다른 예에서 상기 제1 기준 사각형은, 상기 제1-1 선분 또는 상기 제1-2 선분 중 길이가 더 짧은 것을 제1-1 기준 선분으로 하여 가로 또는 세로 중 어느 한 변의 길이로 갖고, 상기 제1-1 기준 선분에 직교하는 선분인 제1-2 기준 선분을 가로 또는 세로 중 다른 한 변의 길이로 갖고, 상기 제1 기준 영역 내에 위치한 상기 용접 비드의 연장 방향과 직교하는 방향을 따라 상기 용접 비드가 갖는 길이를 제1 비드 폭이라 할 때, 상기 제1-2 기준 선분은, 제1-3 기준 선분의 길이에 상기 제1 비드 폭의 길이를 더한 길이와 대응되는 길이를 갖고, 상기 제1-3 기준 선분은, 상기 용접 비드가 형성되는 과정에서 두 개의 용접 비드를 서로 열영향부(Heat Affected Zone)가 중첩되지 않도록 최대한 가깝게 상기 제1 기준 영역에 배치했을 때 두 개의 용접 비드가 서로 이격된 거리에 대응되는 길이를 가질 수 있다.In another example, the first reference quadrangle has a side length of either horizontal or vertical, with the shorter of the 1-1 line segment or the 1-2 line segment as the 1-1 reference line segment, It has a 1-2 reference line segment, which is a line segment orthogonal to the 1-1 reference line segment, as the length of the other side of the horizontal or vertical side, and the welding is performed along a direction orthogonal to the extension direction of the weld bead located within the first reference area. When the length of the bead is referred to as the first bead width, the 1-2 reference line segment has a length corresponding to the length of the 1-3 reference line segment plus the length of the first bead width, and the The 1-3 reference line segment refers to the distance between the two weld beads when they are placed in the first reference area as close as possible so that their heat affected zones do not overlap during the process of forming the weld bead. It may have a length corresponding to the distance it is separated from.

또 다른 예에서 상기 복수 개의 용접 비드 중 하나 이상은, 상기 제1 기준 사각형의 네 꼭지점 중 두 꼭지점을 연결하고 상기 제1 기준 사각형을 가로 지르는 선분에 대응되는 형상일 수 있다. In another example, one or more of the plurality of weld beads may have a shape corresponding to a line segment connecting two of the four vertices of the first reference square and crossing the first reference square.

또 다른 예에서 상기 제1 기준 사각형은, 상기 제1-1 선분 또는 상기 제1-2 선분 중 긴 것의 길이를 상기 제1-2 기준 선분의 길이로 나눌 때의 몫을 개수로 가질 수 있다.In another example, the first reference quadrangle may have as a number the quotient obtained when dividing the length of the longer of the 1-1 line segment or the 1-2 line segment by the length of the 1-2 reference line segment.

또 다른 예에서 상기 복수 개의 제1 기준 사각형 중 상기 제1 기준 방향 측 말단에 위치한 제1 기준 사각형인 제1-1 기준 사각형은, 상기 제1 기준 영역을 정의하는 변 중 상기 제1 기준 방향 측에 위치한 변으로부터, 상기 제1-1 선분 또는 상기 제1-2 선분 중 긴 것의 길이를 상기 제1-2 기준 선분의 길이로 나눌 때의 나머지 값의 절반의 거리만큼 이격되게 배치될 수 있다.In another example, the 1-1 reference quadrangle, which is a first reference quadrangle located at an end of the plurality of first reference quadrangles on the side of the first reference direction, is located on the side of the first reference direction among the sides defining the first reference area. It may be arranged to be spaced apart from the side located at a distance equal to half of the remaining value when dividing the length of the longer of the 1-1 line segment or the 1-2 line segment by the length of the 1-2 reference line segment.

또 다른 예에서 상기 복수 개의 용접 비드 중 어느 하나의 하단부가 위치한 높이는, 하측에 인접하게 위치한 다른 용접 비드의 상단부가 위치한 높이와 대응될 수 있다.In another example, the height at which the lower end of one of the plurality of weld beads is located may correspond to the height at which the upper end of another weld bead located adjacent to the lower side is located.

또 다른 예에서 상기 복수 개의 용접 비드는 서로 평행한 형상을 가질 수 있다.In another example, the plurality of weld beads may have a shape parallel to each other.

또 다른 예에서 상기 제2 중첩 영역에 복수 개의 용접 비드가 형성되고, 상기 제2 중첩 영역의 전후 방향 양단에서 제2-1 기준 길이만큼 내측으로 각각 이격된 제2-1 선분의 길이에 대응되는 길이를 전후 방향 길이로 갖고, 상기 제2 중첩 영역의 상하 방향 양단에서 제2-2 기준 길이만큼 내측으로 각각 이격된 제2-2 선분의 길이에 대응되는 길이를 상하 방향 길이로 갖는 영역을 제2 기준 영역이라 할 때, 상기 복수 개의 용접 비드는, 상기 제2 기준 영역 내에 배치될 수 있다.In another example, a plurality of weld beads are formed in the second overlapping area, and a length corresponding to a 2-1 line segment spaced inwardly by a 2-1 reference length at both ends of the second overlapping area in the front and rear direction. A region having a length in the front-to-back direction and having a length in the vertical direction corresponding to the length of the 2-2 line segments spaced inwardly by the 2-2 reference length at both ends of the second overlapping region in the vertical direction is provided. When referring to two reference areas, the plurality of weld beads may be arranged within the second reference area.

또 다른 예에서 상기 제2 기준 영역을 소정의 제2 기준 방향을 따라 복수 개로 분할하는 가상의 복수 개의 사각형을 제2 기준 사각형이라 할 때, 상기 복수 개의 용접 비드는, 복수 개의 제2 기준 사각형 내에 각각 하나씩 배치될 수 있다.In another example, when a plurality of virtual squares dividing the second reference area into a plurality of pieces along a predetermined second reference direction are referred to as second reference squares, the plurality of welding beads are within the plurality of second reference squares. Each can be placed one by one.

또 다른 예에서 상기 제2 기준 사각형은, 상기 제2-1 선분 또는 상기 제2-2 선분 중 길이가 더 짧은 것을 제2-1 기준 선분으로 하여 가로 또는 세로 중 어느 한 변의 길이로 갖고, 상기 제2-1 기준 선분에 직교하는 선분인 제2-2 기준 선분을 가로 또는 세로 중 다른 한 변의 길이로 갖고, 상기 제2 기준 영역 내에 위치한 상기 용접 비드의 연장 방향과 직교하는 방향을 따라 상기 용접 비드가 갖는 길이를 제2 비드 폭이라 할 때, 상기 제2-2 기준 선분은, 제2-3 기준 선분의 길이에 상기 제2 비드 폭의 길이를 더한 길이를 갖고, 상기 제2-3 기준 선분은, 상기 용접 비드가 형성되는 과정에서 두 개의 용접 비드를 서로 열영향부(Heat Affected Zone)가 중첩되지 않도록 최대한 가깝게 상기 제2 기준 영역에 배치했을 때 두 개의 용접 비드가 서로 이격된 거리에 대응되는 길이를 가질 수 있다.In another example, the second reference quadrangle has the shorter length of the 2-1 line segment or the 2-2 line segment as the 2-1 reference line segment, and has a side length of either horizontal or vertical, It has a 2-2 reference line segment, which is a line segment orthogonal to the 2-1 reference line segment, as the length of the other side of the horizontal or vertical side, and the welding is performed along a direction perpendicular to the extension direction of the weld bead located in the second reference area. When the length of the bead is referred to as the second bead width, the 2-2 reference line segment has a length obtained by adding the length of the second bead width to the length of the 2-3 reference line segment, and the 2-3 reference line segment The line segment is the distance between the two weld beads when placed in the second reference area as close as possible so that the heat affected zone does not overlap during the process of forming the weld bead. It can have a corresponding length.

또 다른 예에서 상기 복수 개의 용접 비드 중 어느 하나는, 상기 제2 기준 사각형의 꼭지점 중 서로 연결 했을 때 상기 제2 기준 사각형을 가로 지르는 대각선을 이루는 한 쌍의 꼭지점을 서로 연결한 형상을 가질 수 있다.In another example, one of the plurality of weld beads may have a shape that connects a pair of vertices of the second reference square that form a diagonal line crossing the second reference square when connected to each other. .

또 다른 예에서 상기 제2 기준 사각형은, 상기 제2-1 선분 또는 상기 제2-2 선분 중 긴 것의 길이를 상기 제2-2 기준 선분의 길이로 나눌 때의 몫을 개수로 가질 수 있다.In another example, the second reference quadrangle may have a quotient as a number when dividing the length of the longer of the 2-1 line segment or the 2-2 line segment by the length of the 2-2 reference line segment.

또 다른 예에서 상기 복수 개의 제2 기준 사각형 중 상기 제2 기준 방향 측 말단에 위치한 제2 기준 사각형인 제2-1 기준 사각형은, 상기 제2 기준 영역을 정의하는 변 중 상기 제2 기준 방향 측에 위치한 변으로부터, 상기 제2-1 선분 또는 상기 제2-2 선분 중 긴 것의 길이를 상기 제2-2 기준 선분의 길이로 나눌 때의 나머지 값의 절반의 거리만큼 이격되게 배치될 수 있다.In another example, the 2-1 reference quadrangle, which is a second reference quadrangle located at an end of the plurality of second reference quadrangles on the side in the second reference direction, is located on the side in the second reference direction among the sides defining the second reference area. It may be arranged to be spaced apart from the side located at a distance equal to half of the remaining value when dividing the length of the longer of the 2-1 line segment or the 2-2 line segment by the length of the 2-2 reference line segment.

본 발명에 의하면, 복수 개의 용접 비드가 배터리 모듈 중 용접이 필요한 부분에 용접된 부분의 강도가 확보되면서도 입열량이 과도하게 발생하지 않을 수 있는 소정의 배열 패턴을 가지면서 배열되므로, 불량 발생이 감소하고, 배터리 모듈 품질의 산포가 감소될 수 있다.According to the present invention, a plurality of welding beads are arranged in a predetermined arrangement pattern that ensures the strength of the welded portion in the battery module that requires welding and does not generate excessive heat input, thereby reducing the occurrence of defects. And, the dispersion of battery module quality may be reduced.

도 1은 일반적인 배터리 모듈에서 전후 커버를 제거한 모습을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 A 부분을 확대 도시한 도면이다.
도 3는 도 1의 B 부분을 확대 도시한 도면이다.
도 4는 제1 중첩 영역과 제1 기준 영역 및 제1 기준 영역 내에 배치된 용접 비드들을 도시한 도면이다.
도 5는 제1 기준 사각형 및 그 안에 배치된 용접 비드들을 도시한 도면이다.
도 6은 용접 비드 및 용접 비드의 열영향부를 개념적으로 도시한 단면도이다.
도 7은 제2 중첩 영역과 제2 기준 영역 및 제2 기준 영역 내에 배치된 용접 비드들을 도시한 도면이다.
도 8은 제2 기준 사각형 및 그 안에 배치된 용접 비드들을 도시한 도면이다.Figure 1 is a diagram showing the front and rear covers removed from a typical battery module.
FIG. 2 is an enlarged view of portion A of FIG. 1.
Figure 3 is an enlarged view of part B of Figure 1.
FIG. 4 is a diagram illustrating a first overlapping area, a first reference area, and weld beads arranged within the first reference area.
FIG. 5 is a diagram illustrating a first reference square and weld beads arranged therein.
Figure 6 is a cross-sectional view conceptually showing a weld bead and a heat-affected zone of the weld bead.
FIG. 7 is a diagram illustrating a second overlapping area, a second reference area, and weld beads arranged within the second reference area.
FIG. 8 is a diagram illustrating a second reference square and weld beads arranged therein.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해서 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해선 비록 다른 도면에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있다. 또한 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되면 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through illustrative drawings. In adding reference numerals to components in each drawing, identical components are given the same reference numerals as much as possible even if they are shown in different drawings. Additionally, when describing embodiments of the present invention, if detailed descriptions of related known configurations or functions are judged to impede understanding of the embodiments of the present invention, the detailed descriptions will be omitted.

여기서 상하 방향, 좌우 방향, 전후 방향은 본 설명의 편의를 위해서 지칭된 것으로, 바라보는 방향에 대해 상대적으로 결정되는 것이며, 예를 들어 상하방향이라 하여 반드시 연직방향을 의미하지는 않을 수 있다.Here, the up-down direction, left-right direction, and front-back direction are referred to for the convenience of this description and are determined relative to the viewing direction. For example, the up-down direction may not necessarily mean the vertical direction.

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(1)은 이차전지용 배터리 모듈일 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(1)은 소정의 패턴을 갖고 배열되는 용접 비드(WB, 도 4)를 포함하는 배터리 모듈(1)일 수 있다.The battery module 1 according to an embodiment of the present invention may be a battery module for secondary batteries. Additionally, the battery module 1 according to an embodiment of the present invention may be a battery module 1 including weld beads WB (FIG. 4) arranged in a predetermined pattern.

이하에서는 설명의 편의를 위해 배터리 모듈(1)의 기본적인 구조에 관하여 상술한다. 도 1 및 도 2에 도시되어 있듯이 배터리 모듈(1)은 셀 적층체(2), 엔드 플레이트(3), 클램프(4) 및 버스바(6)를 포함할 수 있다. 셀 적층체(2)는 복수의 배터리 셀이 좌우 방향으로 적층되어 형성될 수 있다. 도 2에 도시되어 있듯이 배터리 셀은 전후 방향 중 적어도 일 측에 리드 탭(5)이 형성될 수 있다. Hereinafter, for convenience of explanation, the basic structure of the battery module 1 will be described in detail. As shown in FIGS. 1 and 2, the battery module 1 may include a cell stack 2, an end plate 3, a clamp 4, and a bus bar 6. The cell stack 2 may be formed by stacking a plurality of battery cells in the left and right directions. As shown in FIG. 2, a lead tab 5 may be formed on at least one side of the battery cell in the front-back direction.

리드 탭(5)은 양극 리드 탭 또는 음극 리드 탭일 수 있다. 양극 리드 탭은 알루미늄 소재일 수 있다. 음극 리드 탭은 구리 소재일 수 있다.The lead tab 5 may be a positive lead tab or a negative lead tab. The positive lead tab may be made of aluminum. The negative lead tab may be made of copper.

버스바(6)는 복수의 배터리 셀의 리드 탭(5)과 전기적으로 연결될 수 있다. 버스바(6)는 구리 소재일 수 있다. 리드 탭(5)과의 전기적인 연결을 위해, 버스바(6)는 리드 탭(5)과 용접될 수 있다. 이때 용접은 겹치기 용접일 수 있다. 예를 들어, 양극 리드 탭과 버스바(6)가 용접되는 경우, 이는 알루미늄 상판에 구리 하판을 겹치기 용접하는 것으로 이해할 수 있다. 또한 음극 리드 탭과 버스바(6)가 용접되는 경우, 이는 구리 상판에 구리 하판을 겹치기 용접하는 것으로 이해할 수 있다.The bus bar 6 may be electrically connected to the lead tabs 5 of a plurality of battery cells. The busbar 6 may be made of copper. For electrical connection with the lead tab 5, the bus bar 6 may be welded to the lead tab 5. At this time, the welding may be overlap welding. For example, when the anode lead tab and the bus bar 6 are welded, this can be understood as overlapping welding a copper lower plate to an aluminum upper plate. Additionally, when the cathode lead tab and the bus bar 6 are welded, this can be understood as overlapping welding the lower copper plate to the upper copper plate.

일 예로 배터리 셀은 전극 조립체 및 외장재를 포함할 수 있다. 전극 조립체는 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에두고 배치되어 형성될 수 있다. 일 예로, 양극 활물질은 리튬계 산화물일 수 있다. 또한, 음극 활물질은 탄소재일 수 있다. As an example, a battery cell may include an electrode assembly and an exterior material. The electrode assembly may be formed by placing a positive electrode plate and a negative electrode plate coated with a positive electrode active material and a negative electrode active material, respectively, with a separator in between. As an example, the positive electrode active material may be lithium-based oxide. Additionally, the negative electrode active material may be a carbon material.

엔드 플레이트(3)는 한 쌍으로 구비되어 좌우 방향으로 셀 적층체(2)의 양 측면에 각각 배치될 수 있다. 엔드 플레이트(3)는 셀 적층체(2)를 좌우 방향으로 가압함으로써 셀 적층체(2)의 면압을 형성하기 위한 구성일 수 있다. 엔드 플레이트(3)는 SPFC11180Y 소재로 형성될 수 있다.The end plates 3 may be provided as a pair and disposed on both sides of the cell stack 2 in the left and right directions, respectively. The end plate 3 may be configured to form a surface pressure of the cell stack 2 by pressing the cell stack 2 in the left and right directions. The end plate 3 may be formed of SPFC11180Y material.

클램프(4)는 한 쌍의 엔드 플레이트(3)의 외면에 접촉되어 엔드 플레이트(3)를 내측을 향해 가압하는 구성일 수 있다. 클램프(4)는 접촉 부분과 연장 부분을 포함할 수 있다. 접촉 부분은 한 쌍으로 구비되어 한 쌍의 엔드 플레이트(3)의 외면에 각각 접촉될 수 있다. 연장 부분은 좌우 방향으로 연장되어 접촉 부분을 서로 연결할 수 있다. 클램프(4)는 한 쌍으로 구비되어, 한 쌍의 엔드 플레이트(3)의 상하에 배치될 수 있다. 클램프(4)는 SPFC1180Y 소재로 형성될 수 있다. 클램프(4)는 엔드 플레이트(3)의 면압 유지를 위해 엔드 플레이트(3)와 용접 연결될 수 있다. 이때의 용접은 겹치기 용접일 수 있다. 클램프(4)와 엔드 플레이트(3)의 용접은 SPFC1180Y 상판에 SPFC1180Y 하판을 겹치기 용접하는 것으로 이해할 수 있다.The clamp 4 may be configured to contact the outer surface of the pair of end plates 3 and press the end plates 3 inward. The clamp 4 may include a contact portion and an extension portion. The contact portions are provided in pairs and can each contact the outer surface of the pair of end plates (3). The extension portion extends in the left and right directions to connect the contact portions to each other. The clamps 4 are provided in pairs and can be placed above and below the pair of end plates 3. Clamp 4 may be formed of SPFC1180Y material. The clamp (4) may be connected to the end plate (3) by welding to maintain the surface pressure of the end plate (3). The welding at this time may be overlap welding. Welding of the clamp (4) and end plate (3) can be understood as overlapping welding the SPFC1180Y lower plate to the SPFC1180Y upper plate.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(1)은 중첩 영역을 포함할 수 있다. 중첩 영역은 복수의 구성들이 중첩되는 영역으로서 배터리 모듈(1)의 형성 과정에서 용접이 필요한 부분으로 이해될 수 있다. 중첩 영역은 제1 중첩 영역(P1, 도 4) 및 제2 중첩 영역(P2, 도 7)을 포함할 수 있다. Meanwhile, the battery module 1 according to an embodiment of the present invention may include an overlapping area. The overlapping area is an area where a plurality of components overlap and can be understood as a part that requires welding during the formation process of the battery module 1. The overlapping area may include a first overlapping area (P1, Figure 4) and a second overlapping area (P2, Figure 7).

제1 중첩 영역(P1)은 전후 방향을 따라 바라 볼 때 복수 개의 리드 탭(5) 중 어느 하나의 리드 탭이 버스바(6)와 중첩되는 영역을 의미할 수 있다. 제1 중첩 영역(P1)은 리드 탭(5)과 버스바(6) 간의 연결을 위한 영역으로 이해될 수 있다.The first overlapping area P1 may refer to an area where one of the plurality of lead tabs 5 overlaps with the bus bar 6 when viewed in the front-to-back direction. The first overlapping area P1 may be understood as an area for connection between the lead tab 5 and the bus bar 6.

리드 탭(5)이 복수 개로 형성되므로 제1 중첩 영역(P1)이 될 수 있는 부분 역시 복수 개일 수 있다. 여기서는 설명의 편의를 위해 어느 하나의 리드 탭과 버스바(6)가 중첩되는 영역을 제1 중첩 영역(P1)으로 하여 용접 비드(WB, 도 4)의 배치 패턴에 관하여 상술한다. Since the lead tabs 5 are formed in plural numbers, there may also be plural parts that can be the first overlapping area P1. Here, for convenience of explanation, the arrangement pattern of the weld bead (WB, FIG. 4) will be described in detail by using the area where one of the lead tabs and the bus bar 6 overlaps as the first overlap area (P1).

이와 같은 용접 비드(WB)의 배치 패턴은 복수 개의 리드 탭 중 일부의 리드 탭이 버스바(6)와 중첩되는 영역에만 배치될 수도 있고, 복수 개의 리드 탭이 버스바(6)와 중첩되는 모든 영역에 배치될 수도 있다.This arrangement pattern of the weld bead (WB) may be arranged only in the area where some of the lead tabs overlap with the bus bar 6, or in all areas where the plurality of lead tabs overlap with the bus bar 6. It may also be placed in an area.

제2 중첩 영역(P2)은 좌우 방향을 따라 바라 볼 때 클램프(4)의 접촉 부분이 엔드 플레이트(3)와 중첩되는 영역을 의미할 수 있다. 제2 중첩 영역(P2)은 클램프(4)와 엔드 플레이트(3) 간의 연결을 위한 영역으로 이해될 수 있다. The second overlapping area P2 may refer to an area where the contact portion of the clamp 4 overlaps the end plate 3 when viewed along the left and right directions. The second overlapping area P2 may be understood as an area for connection between the clamp 4 and the end plate 3.

한편, 제1 중첩 영역(P1) 및 제2 중첩 영역(P2) 중 적어도 어느 하나에는 용접 비드(WB)가 형성될 수 있다. 이는 제1 중첩 영역(P1)에만 용접 비드(WB)가 형성될 수도 있고, 제2 중첩 영역(P2)에만 용접 비드(WB)가 형성될 수도 있으며, 양측 모두에 용접 비드(WB)가 형성될 수도 있음을 의미할 수 있다.Meanwhile, a weld bead WB may be formed in at least one of the first overlapping area P1 and the second overlapping area P2. This means that the weld bead WB may be formed only in the first overlapping area P1, the weld bead WB may be formed only in the second overlapping area P2, or the weld bead WB may be formed on both sides. It may mean that it is possible.

용접 비드(WB)는 용접이 수행되어 용접 대상물들이 서로 용접된 부분을 의미할 수 있다. 용접 비드(WB)는 복수 개일 수 있다. 또한 복수 개의 용접 비드(WB)는 서로 이격되게 배치될 수 있다. 일 예로 복수 개의 용접 비드(WB)는 소정의 패턴을 가지며 서로 이격되게 배치될 수 있다.The weld bead (WB) may refer to a portion where welding is performed and welding objects are welded to each other. There may be a plurality of weld beads (WB). Additionally, the plurality of weld beads WB may be arranged to be spaced apart from each other. For example, a plurality of weld beads WB may have a predetermined pattern and may be arranged to be spaced apart from each other.

본 발명에 따르면, 복수 개의 용접 비드가 소정의 패턴으로 배치되므로, 용접 길이가 길어지더라도 각 비드의 형성 때마다 시간 차를 두어 용접할 수 있으므로 입열량을 감소시킬 수 있다. According to the present invention, since a plurality of welding beads are arranged in a predetermined pattern, even if the welding length is long, welding can be performed at a time difference when each bead is formed, thereby reducing the amount of heat input.

또한, 본 발명에 따르면, 복수 개의 용접 비드를 가지게 되므로, 한 개의 용접 비드만을 가질 때, 그 하나의 용접 비드에 불량이 발생될 시 요구되는 용접 강도를 유지하지 못하는 경우가 발생할 수 있는 것과 달리, 본 발명에 따르면 일부의 용접 비드에 불량이 발생하더라도 요구되는 용접 강도를 유지할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, since a plurality of weld beads are provided, unlike when there is only one weld bead, the required weld strength may not be maintained when a defect occurs in one weld bead. According to the present invention, the required welding strength can be maintained even if some weld beads are defective.

이하에서는 복수 개의 용접 비드(WB)가 배치되는 패턴에 관하여 상술한다.Hereinafter, the pattern in which a plurality of weld beads WB are arranged will be described in detail.

<제1 중첩 영역(P1)><First overlap area (P1)>

이하에서는 제1 중첩 영역(P1)에 복수 개의 용접 비드(WB)가 배치되는 경우에 관하여 상술한다. 도 4는 제1 중첩 영역과 제1 기준 영역 및 제1 기준 영역 내에 배치된 용접 비드(WB)들을 도시한 도면이다. 도 4는 도 2의 A'부분을 확대 도시한 것으로 이해할 수 있다.Hereinafter, a case in which a plurality of weld beads WB are disposed in the first overlapping area P1 will be described in detail. FIG. 4 is a diagram illustrating a first overlapping area, a first reference area, and weld beads WB disposed within the first reference area. FIG. 4 can be understood as an enlarged view of portion A' of FIG. 2.

복수 개의 용접 비드(WB)는 제1 기준 영역(RP1) 내에 배치될 수 있다. 이때 복수 개의 용접 비드(WB)는 소정의 패턴을 가질 수 있다.A plurality of weld beads WB may be disposed in the first reference region RP1. At this time, the plurality of weld beads WB may have a predetermined pattern.

제1 기준 영역(RP1)은 제1-1 선분(L1-1)의 길이에 대응되는 길이를 좌우 방향 길이로 갖고, 제1-2 선분(L1-2)의 길이에 대응되는 길이를 상하 방향 길이로 갖는 영역을 의미할 수 있다.The first reference area RP1 has a length corresponding to the length of the 1-1 line segment L1-1 in the left and right directions, and a length corresponding to the length of the 1-2 line segment L1-2 in the up and down directions. It can mean an area with length.

제1-1 선분(L1-1)은 제1 중첩 영역(P1)의 좌우 방향 양단에서 제1-1 기준 길이(d1-1)만큼 내측으로 각각 이격된 선분을 의미할 수 있다. 제1-2 선분(L1-2)은 제1 중첩 영역(P1)의 상하 방향 양단에서 제1-2 기준 길이(d1-2)만큼 내측으로 각각 이격된 선분을 의미할 수 있다. 일 예로 제1-1 기준 길이(d1-1)는 1mm 내지 2mm일 수 있다. 또한, 제1-2 기준 길이(d1-2)는 1mm 내지 2mm일 수 있다.The 1-1 line segment (L1-1) may mean a line segment spaced inward by the 1-1 reference length (d1-1) from both left and right ends of the first overlapping area (P1). The 1-2 line segment L1-2 may mean a line segment spaced apart from both ends of the first overlapping area P1 in the vertical direction by the 1-2 reference length d1-2. For example, the 1-1 reference length (d1-1) may be 1 mm to 2 mm. Additionally, the first-second reference length (d1-2) may be 1 mm to 2 mm.

한편, 복수 개의 용접 비드(WB)는, 복수 개의 제1 기준 사각형(SQ1) 내에 각각 하나씩 배치될 수 있다. 도 5는 제1 기준 사각형 및 그 안에 배치된 용접 비드들을 도시한 도면이다. Meanwhile, a plurality of weld beads WB may be disposed one by one in each of the plurality of first reference squares SQ1. FIG. 5 is a diagram illustrating a first reference square and weld beads arranged therein.

제1 기준 사각형(SQ1)은 제1 기준 영역(RP1)을 소정의 제1 기준 방향(D1)을 따라 복수 개로 분할하는 가상의 복수 개의 사각형을 의미할 수 있다. 일 예로 제1 기준 방향(D1)은 상방일 수 있다. The first reference quadrangle SQ1 may mean a plurality of virtual quadrangles dividing the first reference area RP1 into a plurality of quadrilaterals along a predetermined first reference direction D1. For example, the first reference direction D1 may be upward.

제1 기준 사각형(SQ1)은 제1-1 선분(L1-1) 또는 제1-2 선분(L1-2) 중 길이가 더 짧은 것을 제1-1 기준 선분(RL1-1)으로 하여 가로 또는 세로 중 어느 한 변의 길이로 가질 수 있다. 또한 제1-1 기준 선분(RL1-1)에 직교하는 선분인 제1-2 기준 선분(RL1-2)을 가로 또는 세로 중 다른 한 변의 길이로 가질 수 있다. 도 5에는 제1 기준 사각형(SQ1)이 제1-1 선분(L1-1)을 제1-1 기준 선분(RL1-1)으로 하여 가로의 길이로 가진 모습이 도시되어 있다.The first reference square (SQ1) is formed horizontally or horizontally using the shorter length of the 1-1 line segment (L1-1) or the 1-2 line segment (L1-2) as the 1-1 reference line segment (RL1-1). It can be the length of any one of the vertical sides. In addition, the 1-2 reference line segment RL1-2, which is a line segment orthogonal to the 1-1 reference line segment RL1-1, may have the length of the other side of the horizontal or vertical side. FIG. 5 shows the first reference quadrangle SQ1 having the 1-1 line segment L1-1 as the 1-1 reference line segment RL1-1 as its horizontal length.

한편 제1-2 기준 선분(RL1-2)은 제1-3 기준 선분(RL1-3, 도 6)의 길이에 제1 비드 폭(W1, 도 6)의 길이를 더한 길이와 대응되는 길이를 가질 수 있다. 즉, 제1-3 기준 선분(RL1-3)의 길이를 'X'라 하고, 제1 비드 폭(W1)의 길이를 'Y'라 할 때, 제1-2 기준 선분(RL1-2)의 길이는 'X+Y'로 표시될 수 있다.Meanwhile, the 1-2 reference line segment (RL1-2) has a length corresponding to the length of the 1-3 reference line segment (RL1-3, Figure 6) plus the length of the first bead width (W1, Figure 6). You can have it. That is, when the length of the 1-3 reference line segment (RL1-3) is 'X' and the length of the first bead width (W1) is 'Y', the 1-2 reference line segment (RL1-2) The length of can be expressed as 'X+Y'.

제1-3 기준 선분(RL1-3)은 용접 비드가 형성되는 과정에서 두 개의 용접 비드를 서로 열영향부(Heat Affected Zone)가 중첩되지 않도록 최대한 가깝게 제1 기준 영역(RP1)에 배치했을 때 두 개의 용접 비드가 서로 이격된 거리에 대응되는 길이를 갖는 선분일 수 있다. The 1-3 reference line segment (RL1-3) is when two weld beads are placed in the first reference area (RP1) as close as possible so that the heat affected zone does not overlap during the process of forming the weld bead. It may be a line segment with a length corresponding to the distance between the two weld beads.

이하에서는, 제1-3 기준 선분(RL1-3)에 대한 이해를 돕기 위해 도 6을 참고한다. 도 6은 용접 비드 및 용접 비드의 열영향부를 개념적으로 도시한 단면도이다. 도 6은 용접 비드를 연장 방향에 직교하게 자른 단면을 도시한 것으로 이해할 수 있다. 도 6에 도시되어 있듯이 용접 비드가 형성되는 용접 대상물은 상판(UP)과 하판(DP)을 포함할 수 있다.Hereinafter, reference is made to FIG. 6 to help understand the 1-3 reference line segment RL1-3. Figure 6 is a cross-sectional view conceptually showing a weld bead and a heat-affected zone of the weld bead. Figure 6 can be understood as showing a cross section of a weld bead cut perpendicular to the direction of extension. As shown in FIG. 6, the weld object on which the weld bead is formed may include an upper plate (UP) and a lower plate (DP).

도 6에 도시되어 있듯이 제1-3 기준 선분(RL1-3)은 용접 비드가 형성되는 과정에서 두 개의 용접 비드를 서로 열영향부(Heat Affected Zone)가 중첩되지 않도록 최대한 가깝게 제1 기준 영역(RP1)에 배치했을 때 두 개의 용접 비드가 서로 이격된 거리에 대응되는 길이를 갖는 선분일 수 있다.As shown in FIG. 6, the 1-3 reference line segment RL1-3 is a first reference region (RL1-3) that connects two weld beads as close as possible to each other so that the heat affected zone does not overlap during the process of forming the weld bead. When placed in RP1), it may be a line segment with a length corresponding to the distance between the two weld beads.

제1-3 기준 선분(RLl-3)의 길이는 용접 비드가 형성되는 상판 및 하판의 소재에 따라 상이할 수 있다. 일 예로 양극 리드 탭과 버스바(6)의 용접인 경우, 즉 알루미늄 상판과 구리 하판을 용접하는 경우, 제1-3 기준 선분은 0.1mm 내지 0.5mm일 수 있다. 또 다른 예로 음극 리드 탭과 버스바(6)의 용접인 경우, 즉 구리 상판과 구리 하판을 용접하는 경우, 제1-3 기준 선분은 0.1mm 내지 0.3mm일 수 있다.The length of the 1-3 reference line segment RL1-3 may vary depending on the materials of the upper and lower plates on which the weld bead is formed. As an example, in the case of welding the anode lead tab and the bus bar 6, that is, when welding the aluminum upper plate and the copper lower plate, the first to third reference line segments may be 0.1 mm to 0.5 mm. As another example, in the case of welding the negative lead tab and the bus bar 6, that is, when welding the upper copper plate and the lower copper plate, the first to third reference line segments may be 0.1 mm to 0.3 mm.

제1 비드 폭(W1)은 도 6에 도시되어 있듯이 제1 기준 영역(RP1) 내에 위치한 용접 비드(WB)의 연장 방향과 직교하는 방향을 따라 용접 비드(WB)가 갖는 길이를 의미할 수 있다. 일 예로 제1 비드 폭(W1)의 길이는 1mm 내지 2mm일 수 있다. 다만, 제1 비드 폭(W1)의 길이는 용접 시 사용하는 레이저의 사양에 따라 변화될 수 있다.As shown in FIG. 6, the first bead width W1 may mean the length of the weld bead WB along a direction perpendicular to the extension direction of the weld bead WB located within the first reference region RP1. . For example, the length of the first bead width W1 may be 1 mm to 2 mm. However, the length of the first bead width W1 may change depending on the specifications of the laser used during welding.

한편, 도 5에 도시되어 있듯이 복수 개의 용접 비드(WB) 중 하나 이상은, 제1 기준 사각형(SQ1)의 네 꼭지점 중 두 꼭지점을 연결하고 제1 기준 사각형(SQ1)을 가로 지르는 선분에 대응되는 형상을 가질 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 5, at least one of the plurality of weld beads (WB) connects two of the four vertices of the first reference square (SQ1) and corresponds to a line segment crossing the first reference square (SQ1). It can have a shape.

이때 도 5에 도시되어 있듯이 복수 개의 용접 비드(WB) 중 어느 하나의 하단부가 위치한 높이는, 하측에 인접하게 위치한 다른 용접 비드(WB)의 상단부가 위치한 높이와 대응될 수 있다. 복수 개의 용접 비드(WB)는 서로 평행한 형상을 가질 수 있다.At this time, as shown in FIG. 5, the height at which the lower end of one of the plurality of weld beads WB is located may correspond to the height at which the upper end of the other weld bead WB located adjacent to the lower side is located. The plurality of weld beads WB may have a shape parallel to each other.

한편, 일 예로 제1 기준 영역(RP1)의 세로 길이가 제1 기준 사각형(SQ1)의 세로 길이로 나누어 떨어지지 않는 경우를 생각해볼 수 있다. 이하에서는 이러한 경우에 제1 기준 사각형(SQ1)을 제1 기준 영역(RP1) 내에 배열하는 방법에 관하여 상술한다. Meanwhile, as an example, a case may be considered where the vertical length of the first reference area RP1 is not divisible by the vertical length of the first reference quadrangle SQ1. Hereinafter, in this case, a method of arranging the first reference square SQ1 within the first reference area RP1 will be described in detail.

제1 기준 사각형(SQ1)은 제1-1 선분(L1-1) 또는 제1-2 선분(L1-2) 중 긴 것의 길이를 제1-2 기준 선분(RL1-2)의 길이로 나눌 때의 몫을 개수로 가질 수 있다. 도 4의 경우, 제1-2 선분(L1-2)이 제1-1 선분(L1-1) 보다 길이가 기므로, 제1-2 선분(L1-2)의 길이를 제1-2 기준 선분(RL1-2)의 길이로 나눌 때의 몫이 제1 기준 사각형(SQ1)의 개수일 수 있다. The first reference quadrangle (SQ1) is obtained by dividing the length of the longer of the 1-1 line segment (L1-1) or the 1-2 line segment (L1-2) by the length of the 1-2 reference line segment (RL1-2). You can have the quotient as a number. In the case of Figure 4, since the 1-2 line segment (L1-2) is longer than the 1-1 line segment (L1-1), the length of the 1-2 line segment (L1-2) is set to the 1-2 standard. The quotient when divided by the length of the line segment (RL1-2) may be the number of first reference squares (SQ1).

이때 복수 개의 제1 기준 사각형(SQ1) 중 제1 기준 방향(D1) 측 말단에 위치한 제1 기준 사각형(SQ1)인 제1-1 기준 사각형(SQ1-1)은, 제1 기준 영역(RP1)을 정의하는 변 중 제1 기준 방향(D1) 측에 위치한 변으로부터, 제1-1 선분(L1-1) 또는 제1-2 선분(L1-2) 중 긴 것의 길이를 제1-2 기준 선분(RL1-2)의 길이로 나눌 때의 나머지 값의 절반의 거리만큼 이격되게 배치될 수 있다. 이는, 제1 기준 영역(RP1) 중 제1 기준 사각형(SQ1)이 배치되지 않는 영역이 제1 기준 방향(D1) 및 그 반대 방향으로 균등하게 배분됨을 의미할 수 있다.At this time, the 1-1 reference square (SQ1-1), which is the first reference square (SQ1) located at the end of the plurality of first reference squares (SQ1) in the first reference direction (D1), is the first reference region (RP1). From the side defining the side located on the side of the first reference direction (D1), the length of the longer of the 1-1 line segment (L1-1) or the 1-2 line segment (L1-2) They can be arranged to be spaced apart by a distance equal to half of the remainder when divided by the length of (RL1-2). This may mean that the area in the first reference area RP1 where the first reference square SQ1 is not disposed is evenly distributed in the first reference direction D1 and the opposite direction.

<제2 중첩 영역(P2)><Second overlap area (P2)>

이하에서는 제2 중첩 영역(P2)에 복수 개의 용접 비드(WB)가 배치되는 경우에 관하여 상술한다. 도 7은 제2 중첩 영역과 제2 기준 영역 및 제2 기준 영역 내에 배치된 용접 비드들을 도시한 도면이다.Hereinafter, a case in which a plurality of weld beads WB are disposed in the second overlapping area P2 will be described in detail. FIG. 7 is a diagram illustrating a second overlapping area, a second reference area, and weld beads arranged within the second reference area.

복수 개의 용접 비드(WB)는 제2 기준 영역(RP2) 내에 배치될 수 있다. 이때 복수 개의 용접 비드(WB)는 소정의 패턴을 가질 수 있다.A plurality of weld beads WB may be disposed in the second reference region RP2. At this time, the plurality of weld beads WB may have a predetermined pattern.

제2 기준 영역(RP2)은 제2-1 선분(L2-1)의 길이에 대응되는 길이를 전후 방향 길이로 갖고, 제2-2 선분(L2-2)의 길이에 대응되는 길이를 상하 방향 길이로 갖는 영역을 의미할 수 있다.The second reference region RP2 has a length corresponding to the length of the 2-1 line segment L2-1 in the front-back direction, and a length corresponding to the length of the 2-2 line segment L2-2 in the vertical direction. It can mean an area with length.

제2-1 선분(L2-1)은 제2 중첩 영역(P2)의 전후 방향 양단에서 제2-1 기준 길이(d2-1)만큼 내측으로 각각 이격된 선분을 의미할 수 있다. 제2-2 선분(L2-2)은 제2 중첩 영역(P2)의 상하 방향 양단에서 제2-2 기준 길이(d2-2)만큼 내측으로 각각 이격된 선분을 의미할 수 있다.The 2-1 line segment (L2-1) may mean a line segment spaced inwardly by the 2-1 reference length (d2-1) from both ends of the second overlapping area (P2) in the front and rear directions. The 2-2 line segment L2-2 may refer to line segments spaced inwardly by the 2-2 reference length d2-2 from both ends of the second overlapping area P2 in the vertical direction.

일 예로 제2-1 기준 길이(d2-1)는 1mm 내지 2mm일 수 있다. 또한, 제2-2 기준 길이(d2-2)는 1mm 내지 2mm일 수 있다.For example, the 2-1 reference length (d2-1) may be 1 mm to 2 mm. Additionally, the 2-2 reference length (d2-2) may be 1 mm to 2 mm.

한편, 복수 개의 용접 비드(WB)는, 복수 개의 제2 기준 사각형(SQ2) 내에 각각 하나씩 배치될 수 있다. 도 8은 제2 기준 사각형 및 그 안에 배치된 용접 비드들을 도시한 도면이다. Meanwhile, a plurality of weld beads WB may be disposed one by one in each of the plurality of second reference squares SQ2. FIG. 8 is a diagram illustrating a second reference square and weld beads arranged therein.

제2 기준 사각형(SQ2)은 제2 기준 영역(RP2)을 소정의 제2 기준 방향(D2)을 따라 복수 개로 분할하는 가상의 복수 개의 사각형을 의미할 수 있다. 일 예로 제2 기준 방향(D2)은 전방일 수 있다. The second reference quadrangle SQ2 may mean a plurality of virtual quadrangles dividing the second reference area RP2 into a plurality of quadrilaterals along a predetermined second reference direction D2. For example, the second reference direction D2 may be forward.

제2 기준 사각형(SQ2)은, 제2-1 선분(L2-1) 또는 제2-2 선분(L2-2) 중 길이가 더 짧은 것을 제2-1 기준 선분(RL2-1)으로 하여 가로 또는 세로 중 어느 한 변의 길이로 갖고, 제2-1 기준 선분(RL2-1)에 직교하는 선분인 제2-2 기준 선분(RL2-2)을 가로 또는 세로 중 다른 한 변의 길이로 가질 수 있다. 도 8에는 제2 기준 사각형(SQ2)이 제2-2 선분(L2-2)을 제2-1 기준 선분(RL2-1)으로 하여 세로의 길이로 가진 모습이 도시되어 있다.The second reference quadrangle (SQ2) is formed horizontally using the shorter length of the 2-1 line segment (L2-1) or the 2-2 line segment (L2-2) as the 2-1 reference line segment (RL2-1). Alternatively, it may have the length of one of the vertical sides, and the 2-2 reference line segment (RL2-2), which is a line segment orthogonal to the 2-1 reference line segment (RL2-1), may have the length of the other side either horizontally or vertically. . FIG. 8 shows the second reference quadrangle SQ2 having the 2-2 line segment L2-2 as the 2-1 reference line segment RL2-1 as its vertical length.

제2-2 기준 선분(RL2-2)은, 제2-3 기준 선분의 길이에 제2 비드 폭의 길이를 더한 길이를 가질 수 있다.The 2-2 reference line segment RL2-2 may have a length obtained by adding the length of the second bead width to the length of the 2-3 reference line segment.

제2-3 기준 선분은, 용접 비드(WB)가 형성되는 과정에서 두 개의 용접 비드(WB)를 서로 열영향부(Heat Affected Zone)가 중첩되지 않도록 최대한 가깝게 제2 기준 영역(RP2)에 배치했을 때 두 개의 용접 비드(WB)가 서로 이격된 거리에 대응되는 길이를 가질 수 있다. 제2-3 기준 선분에 대한 개념적인 이해는 전술한 제1-3 기준 선분(RL1-3)에 대한 설명을 참고할 수 있다. 일 예로 제2-3 기준 선분의 길이는 0.1mm 내지 1mm일 수 있다.The 2-3 reference line segment places two weld beads (WB) in the second reference region (RP2) as close as possible so that the heat affected zone does not overlap during the process of forming the weld bead (WB). When doing this, the two weld beads (WB) may have a length corresponding to the distance they are spaced apart from each other. For a conceptual understanding of the 2-3 reference line segment, please refer to the description of the 1-3 reference line segment (RL1-3) described above. For example, the length of the 2-3 reference line segment may be 0.1 mm to 1 mm.

제2 비드폭은 제2 기준 영역(RP2) 내에 위치한 용접 비드(WB)의 연장 방향과 직교하는 방향을 따라 용접 비드(WB)가 갖는 길이를 의미할 수 있다. 제2 비드폭의 길이는 1mm 내지 2mm일 수 있다.The second bead width may refer to the length of the weld bead WB along a direction perpendicular to the extension direction of the weld bead WB located in the second reference region RP2. The length of the second bead width may be 1 mm to 2 mm.

한편, 도 8에 도시되어 있듯이 복수 개의 용접 비드(WB) 중 하나 이상은, 제2 기준 사각형(SQ2)의 네 꼭지점 중 두 꼭지점을 연결하고 제2 기준 사각형(SQ2)을 가로 지르는 선분에 대응되는 형상을 가질 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 8, at least one of the plurality of weld beads (WB) connects two of the four vertices of the second reference square (SQ2) and corresponds to a line segment crossing the second reference square (SQ2). It can have a shape.

한편, 일 예로 제2 기준 영역(RP2)의 가로 길이가 제2 기준 사각형(SQ2)의 가로 길이로 나누어 떨어지지 않는 경우를 생각해볼 수 있다. 이하에서는 이러한 경우에 제2 기준 사각형(SQ2)을 제2 기준 영역(RP2) 내에 배열하는 방법에 관하여 상술한다. Meanwhile, as an example, a case may be considered where the horizontal length of the second reference area RP2 is not divisible by the horizontal length of the second reference quadrangle SQ2. Hereinafter, in this case, a method of arranging the second reference square SQ2 within the second reference area RP2 will be described in detail.

제2 기준 사각형(SQ2)은 제2-1 선분(L2-1) 또는 제2-2 선분(L2-2) 중 긴 것의 길이를 제2-2 기준 선분(RL2-2)의 길이로 나눌 때의 몫을 개수로 가질 수 있다. 도 7의 경우, 제2-1 선분(L2-1)이 제2-2 선분(L2-2) 보다 길이가 기므로, 제2-1 선분(L2-1)의 길이를 제2-2 기준 선분(RL2-2)의 길이로 나눌 때의 몫이 제2 기준 사각형(SQ2)의 개수일 수 있다. The second reference quadrangle (SQ2) is obtained by dividing the length of the longer of the 2-1 line segment (L2-1) or the 2-2 line segment (L2-2) by the length of the 2-2 reference line segment (RL2-2). You can have the quotient as a number. In the case of Figure 7, since the 2-1 line segment (L2-1) is longer than the 2-2 line segment (L2-2), the length of the 2-1 line segment (L2-1) is set to the 2-2 standard. The quotient when divided by the length of the line segment (RL2-2) may be the number of second reference squares (SQ2).

이때 복수 개의 제2 기준 사각형(SQ2) 중 제2 기준 방향(D2) 측 말단에 위치한 제2 기준 사각형(SQ2)인 제2-1 기준 사각형(SQ2-1)은, 제2 기준 영역(RP2)을 정의하는 변 중 제2 기준 방향(D2) 측에 위치한 변으로부터, 제2-1 선분(L2-1) 또는 제2-2 선분(L2-2) 중 긴 것의 길이를 제2-2 기준 선분(RL2-2)의 길이로 나눌 때의 나머지 값의 절반의 거리만큼 이격되게 배치될 수 있다. 이는 제2 기준 영역(RP2) 중 제2 기준 사각형(SQ2)이 배치되지 않는 영역이 제2 기준 방향(D2) 및 그 반대 방향으로 균등하게 배분됨을 의미할 수 있다.At this time, the 2-1 reference square (SQ2-1), which is the second reference square (SQ2) located at the end of the plurality of second reference squares (SQ2) in the second reference direction (D2), is the second reference region (RP2). From the side defining the side located on the second reference direction (D2), the length of the longer of the 2-1 line segment (L2-1) or the 2-2 line segment (L2-2) They can be arranged to be spaced apart by a distance equal to half of the remainder when divided by the length of (RL2-2). This may mean that the area in the second reference area RP2 where the second reference square SQ2 is not arranged is evenly distributed in the second reference direction D2 and the opposite direction.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an illustrative explanation of the technical idea of the present invention, and various modifications and variations will be possible to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but are for illustrative purposes, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be construed as being included in the scope of rights of the present invention.

1: 배터리 모듈
2: 셀 적층체
3: 엔드 플레이트
4: 클램프
5: 리드 탭
6: 버스바
D1: 제1 기준 방향
D2: 제2 기준 방향
d1-1: 제1-1 기준 길이
d1-2: 제1-2 기준 길이
d2-1: 제2-1 기준 길이
d2-2: 제2-2 기준 길이
DP: 하판
L1-1: 제1-1 선분
L1-2: 제1-2 선분
L2-1: 제2-1 선분
L2-2: 제2-2 선분
P1: 제1 중첩 영역
P2: 제2 중첩 영역
RL1-1: 제1-1 기준 선분
RL1-2: 제1-2 기준 선분
RL1-3: 제1-3 기준 선분
RL2-1: 제2-1 기준 선분
RL2-2: 제2-2 기준 선분
RP1: 제1 기준 영역
RP2: 제2 기준 영역
SQ1: 제1 기준 사각형
SQ1-1: 제1-1 기준 사각형
SQ2: 제2 기준 사각형
SQ2-1: 제2-1 기준 사각형
UP: 상판
W1: 제1 비드 폭
WB: 용접 비드1: Battery module
2: Cell stack
3: End plate
4: clamp
5: Lead tab
6: Busbar
D1: first reference direction
D2: second reference direction
d1-1: 1-1 standard length
d1-2: 1-2 reference length
d2-1: 2-1 standard length
d2-2: 2-2 standard length
DP: lower plate
L1-1: Line 1-1
L1-2: Line 1-2
L2-1: Line 2-1
L2-2: Line 2-2
P1: first overlap area
P2: second overlap region
RL1-1: 1-1 reference line segment
RL1-2: 1-2 reference line segment
RL1-3: 1-3 reference line segment
RL2-1: 2-1 reference line segment
RL2-2: 2-2 reference line segment
RP1: first reference region
RP2: Second reference area
SQ1: first reference square
SQ1-1: 1-1 reference square
SQ2: second reference square
SQ2-1: 2-1 standard square
UP: Top plate
W1: first bead width
WB: weld bead

Claims

A cell stack formed by stacking a plurality of battery cells in a left-right direction with lead tabs formed on at least one side of the front-back direction;
a bus bar electrically connected to the lead tabs of the plurality of battery cells;
End plates disposed on both sides of the cell stack in the left and right directions, respectively;
A clamp including a pair of contact portions each in contact with an outer surface of the pair of end plates and an extension portion extending in a left and right direction to connect the contact portions to each other; and
A first overlap area, which is an area where one of the plurality of lead tabs overlaps the bus bar when viewed along the front-to-back direction, and an area where the contact portion overlaps the end plate when viewed along the left-right direction. an overlapping region comprising a second overlapping region,
A battery module, wherein a plurality of welding beads spaced apart from each other are formed in at least one of the first overlapping area and the second overlapping area.

In claim 1,
A plurality of weld beads are formed in the first overlapping area,
The left and right lengths have a length corresponding to the length of the 1-1 line segment spaced inwardly by the 1-1 reference length at both ends of the first overlap area in the left and right directions, and at both ends of the first overlap area in the vertical direction. When an area having a vertical length corresponding to the length of the 1-2 line segments spaced inwardly by the 1-2 reference length is referred to as the first reference area,
The battery module wherein the plurality of weld beads are disposed within the first reference area.

In claim 2,
When a plurality of virtual squares dividing the first reference area into a plurality of pieces along a predetermined first reference direction are referred to as first reference squares,
The battery module, wherein the plurality of welding beads are each disposed one by one in a plurality of first reference squares.

In claim 3,
The first reference square is,
The shorter length of the 1-1 line segment or the 1-2 line segment is used as the 1-1 reference line segment, has the length of either horizontal or vertical side, and is a line segment orthogonal to the 1-1 reference line segment. The 1-2 reference line segment has the length of the other side either horizontally or vertically,
When the length of the weld bead along the direction perpendicular to the direction of extension of the weld bead located in the first reference area is referred to as the first bead width,
The 1-2 reference line segment is,
It has a length corresponding to the length of the first bead width plus the length of the first-third reference line segment,
The 1-3 reference line segments are,
In the process of forming the weld bead, a length corresponding to the distance between the two weld beads when placed in the first reference area as close as possible so that the heat affected zone does not overlap Having a battery module.

In claim 4,
One or more of the plurality of weld beads,
A battery module connecting two of the four vertices of the first reference quadrangle and having a shape corresponding to a line segment crossing the first reference quadrangle.

In claim 4,
The first reference square is,
A battery module having as a number the quotient obtained when dividing the length of the longer of the 1-1 line segment or the 1-2 line segment by the length of the 1-2 reference line segment.

In claim 4,
Among the plurality of first reference squares, the 1-1 reference square is a first reference square located at an end of the first reference direction,
From the side defining the first reference area located on the side of the first reference direction, the length of the longer of the 1-1 line segment or the 1-2 line segment is divided by the length of the 1-2 reference line segment. The battery modules are spaced apart by a distance equal to half the remaining value.

In claim 3,
The height at which the lower end of one of the plurality of weld beads is located corresponds to the height at which the upper end of another weld bead located adjacent to the lower side is located.

In claim 5,
A battery module, wherein the plurality of weld beads have a shape parallel to each other.

In claim 1,
A plurality of weld beads are formed in the second overlapping area,
The front-to-back length has a length corresponding to the length of the 2-1 line segments spaced inwardly by the 2-1 reference length at both ends of the second overlapping area in the vertical direction, and at both ends of the second overlapping area in the vertical direction. When an area having a vertical length corresponding to the length of the 2-2 line segments spaced inwardly by the 2-2 reference length is referred to as the second reference area,
The battery module wherein the plurality of weld beads are disposed within the second reference area.

In claim 10,
When a plurality of virtual squares dividing the second reference area into a plurality of pieces along a predetermined second reference direction are referred to as second reference squares,
The battery module, wherein the plurality of weld beads are each disposed one by one in a plurality of second reference squares.

In claim 11,
The second reference square is,
The shorter length of the 2-1 line segment or the 2-2 line segment is used as the 2-1 reference line segment, has the length of either horizontal or vertical side, and is a line segment orthogonal to the 2-1 reference line segment. 2-2 The reference line segment has the length of the other side either horizontally or vertically,
When the length of the weld bead along a direction perpendicular to the direction of extension of the weld bead located in the second reference area is referred to as the second bead width,
The 2-2 reference line segment is,
It has a length obtained by adding the length of the second bead width to the length of the 2-3 reference line segment,
The 2-3 reference line segment is,
In the process of forming the weld bead, a length corresponding to the distance between the two weld beads when placed in the second reference area as close as possible so that the heat affected zone does not overlap Having a battery module.

In claim 12,
Any one of the plurality of weld beads,
A battery module having a shape in which a pair of vertices of the second reference quadrangle form a diagonal line crossing the second reference quadrangle when connected to each other.

In claim 12,
The second reference square is
A battery module having as a number the quotient obtained when dividing the length of the longer of the 2-1 line segment or the 2-2 line segment by the length of the 2-2 reference line segment.

In claim 12,
Among the plurality of second reference squares, the 2-1 reference square is a second reference square located at an end of the second reference direction,
From the side defining the second reference area located on the second reference direction side, the length of the longer of the 2-1 line segment or the 2-2 line segment is divided by the length of the 2-2 reference line segment. The battery modules are spaced apart by a distance equal to half the remaining value.