KR20240051548A - Battery pack and device including the same - Google Patents

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KR20240051548A
KR20240051548A KR1020220131351A KR20220131351A KR20240051548A KR 20240051548 A KR20240051548 A KR 20240051548A KR 1020220131351 A KR1020220131351 A KR 1020220131351A KR 20220131351 A KR20220131351 A KR 20220131351A KR 20240051548 A KR20240051548 A KR 20240051548A
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battery module
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엄태기
이정훈
김두승
유재욱
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전지팩은, 복수의 전지셀들을 포함하는 전지 모듈; 상기 전지 모듈을 수납하는 팩 하우징; 및 상기 팩 하우징의 바닥부 일면과 수직하도록, 상기 팩 하우징의 상기 바닥부 상에 배치되는 복수의 수직 빔들;을 포함한다. 상기 전지 모듈은 상기 수직 빔들 사이에 배치되고, 상기 전지 모듈의 측면부에서 돌출된 플랜지부들이 상기 수직 빔에 체결된다.A battery pack according to an embodiment of the present invention includes a battery module including a plurality of battery cells; a pack housing that stores the battery module; and a plurality of vertical beams disposed on the bottom of the pack housing so as to be perpendicular to one surface of the bottom of the pack housing. The battery module is disposed between the vertical beams, and flange portions protruding from side surfaces of the battery module are fastened to the vertical beams.

Description

전지팩 및 이를 포함하는 디바이스{BATTERY PACK AND DEVICE INCLUDING THE SAME}Battery pack and device including the same {BATTERY PACK AND DEVICE INCLUDING THE SAME}

본 발명은 전지팩 및 이를 포함하는 디바이스에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 구조적 안정성이 향상되고 전지셀들의 스웰링을 제어할 수 있는 전지팩 및 이를 포함하는 디바이스에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack and a device including the same, and more specifically, to a battery pack that has improved structural stability and can control swelling of battery cells and a device including the same.

현대 사회에서는 휴대폰, 노트북, 캠코더, 디지털 카메라 등의 휴대형 기기의 사용이 일상화되면서, 상기와 같은 모바일 기기와 관련된 분야의 기술에 대한 개발이 활발해지고 있다. 또한, 충방전이 가능한 이차 전지는 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량 등의 대기 오염 등을 해결하기 위한 방안으로, 전기 자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(P-HEV) 등의 동력원으로 이용되고 있는바, 이차 전지에 대한 개발의 필요성이 높아지고 있다.In modern society, as the use of portable devices such as mobile phones, laptops, camcorders, and digital cameras becomes routine, the development of technologies in fields related to the above mobile devices is becoming more active. In addition, secondary batteries that can be charged and discharged are a way to solve air pollution from existing gasoline vehicles that use fossil fuels, and are used in electric vehicles (EV), hybrid electric vehicles (HEV), and plug-in hybrid electric vehicles ( As it is used as a power source for batteries such as P-HEV), the need for development of secondary batteries is increasing.

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 commercialized secondary batteries include nickel cadmium batteries, nickel hydrogen batteries, nickel zinc batteries, and lithium secondary batteries. Among these, lithium secondary batteries rarely have a memory effect compared to nickel-based secondary batteries, so they can be freely charged and discharged. , it is in the spotlight for its very low self-discharge rate and high energy density.

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 조립체 및 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 전지 케이스를 구비한다.These lithium secondary batteries mainly use lithium-based oxide and carbon material as positive and negative electrode active materials, respectively. A lithium secondary battery includes an electrode assembly in which positive and negative electrode plates each coated with the positive and negative electrode active materials are disposed with a separator in between, and a battery case that seals and stores the electrode assembly together with an electrolyte.

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 can-type secondary batteries in which the electrode assembly is built into a metal can and pouch-type secondary batteries in which the electrode assembly is built in a pouch of an aluminum laminate sheet, depending on the shape of the exterior material.

소형 기기들에 이용되는 이차 전지의 경우, 2-3개의 전지셀들이 배치되나, 자동차 등과 같은 중대형 디바이스에 이용되는 이차 전지의 경우는, 다수의 전지셀을 전기적으로 연결한 전지 모듈(Battery module)이 이용된다. 이러한 전지 모듈은 다수의 전지셀이 서로 직렬 또는 병렬로 연결되어 전지셀 적층체를 형성함으로써 용량 및 출력이 향상된다. 또한, 하나 이상의 전지 모듈은 BDU(Battery Disconnect Unit), BMS(Battery Management System), 냉각 시스템 등의 각종 제어 및 보호 시스템과 함께 장착되어 전지팩을 형성할 수 있다.In the case of secondary batteries used in small devices, 2-3 battery cells are placed, but in the case of secondary batteries used in medium to large devices such as automobiles, a battery module is made by electrically connecting multiple battery cells. This is used. These battery modules have improved capacity and output by connecting multiple battery cells in series or parallel to form a battery cell stack. Additionally, one or more battery modules may be mounted together with various control and protection systems such as a Battery Disconnect Unit (BDU), Battery Management System (BMS), and cooling system to form a battery pack.

전지팩을 구성할 때, 전지 모듈을 먼저 구성하고, 이러한 전지 모듈을 이용하여 기타 구성요소를 추가함으로써, 전지팩을 구성하는 방법이 일반적이다. 종래의 전지팩의 경우 전지 모듈을 팩 트레이와 같은 하우징 구조물에 배치하여 제조되고, 이러한 전지팩을 자동차 등에 장착한다.When constructing a battery pack, it is common to construct the battery pack by first constructing the battery module and then adding other components using the battery module. In the case of conventional battery packs, battery modules are manufactured by placing them in a housing structure such as a pack tray, and these battery packs are mounted on automobiles, etc.

도 1은 종래의 전지 모듈이 팩 하우징에 장착되는 모습을 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 절단선 A-A’를 따라 자른 단면을 나타낸 단면도이다. Figure 1 is a perspective view showing a conventional battery module mounted on a pack housing, and Figure 2 is a cross-sectional view taken along the cutting line A-A' of Figure 1.

도 1 및 도 2를 참고하면, 종래의 전지 모듈(10)은, 다수의 전지셀(11)들을 모듈 프레임(20)에 수납한 뒤, 모듈 프레임(20)의 개방된 부분에 엔드 플레이트(50)를 접합하여 제조될 수 있다. 전지 모듈(10)이 복수로 모여 전지팩을 형성하거나, 전지 모듈이 자동차 등에 장착될 때 각 전지 모듈(10)은 팩 하우징(12)에 수납되고 또 팩 하우징(12)에 고정될 수 있다.Referring to Figures 1 and 2, the conventional battery module 10 accommodates a plurality of battery cells 11 in the module frame 20 and then installs an end plate 50 in the open portion of the module frame 20. ) can be manufactured by conjugating. When a plurality of battery modules 10 are gathered together to form a battery pack, or when a battery module is mounted on a car, etc., each battery module 10 may be stored in the pack housing 12 and fixed to the pack housing 12.

이때 종래의 전지 모듈(10)은 4곳의 모서리 부분에 마운팅 구조를 형성하여 고정될 수 있다. 구체적으로, 전지 모듈(10)의 엔드 플레이트(50)의 양 단부에 볼트 부재(13B)가 삽입될 수 있는 마운팅 홀(50H)이 형성될 수 있다. 마운팅 홀(50H)에 하향하는 방향으로 볼트 부재(13B) 삽입되고, 이러한 볼트 부재(13B)의 끝 부분에 너트 부재(13N)가 결합됨으로써, 전지 모듈(10)이 팩 하우징(12)에 고정될 수 있다.At this time, the conventional battery module 10 can be fixed by forming a mounting structure at four corners. Specifically, mounting holes 50H into which the bolt member 13B can be inserted may be formed at both ends of the end plate 50 of the battery module 10. The bolt member 13B is inserted into the mounting hole 50H in a downward direction, and the nut member 13N is coupled to the end of the bolt member 13B, thereby fixing the battery module 10 to the pack housing 12. It can be.

전지팩은 다양한 기능을 만족해야 한다. 예를 들어, 첫 번째로 다양한 환경, 진동, 충격 등에 대한 구조적 안정성을 만족시켜야 한다. 그러나 종래의 전지 모듈(10)은, 4곳의 모서리 부분에 마운팅 구조를 형성하는 형태이기 때문에 구조적 안정성이 미흡하다. 특히, 용량을 높이기 위해 크기가 증가된 전지 모듈(10)의 경우, 이러한 고정 방식은 구조적 안정성에 취약할 수 있다. The battery pack must satisfy various functions. For example, first, structural stability against various environments, vibration, shock, etc. must be satisfied. However, the conventional battery module 10 has insufficient structural stability because it has a mounting structure formed at four corners. In particular, in the case of the battery module 10 whose size has been increased to increase capacity, this fixing method may be vulnerable to structural stability.

두 번째로 전지셀들의 충, 방전 과정에서 발생하는 전지셀들의 스웰링 현상을 제어할 수 있어야 한다. 전지셀(11)들은 충, 방전이 반복되는 과정에서 그 내부 전해질이 분해되고 가스가 발생하여 전지셀(11)이 부풀어 오르는 현상, 즉 스웰링(Swelling) 현상이 발생할 수 있다. 도 1 및 도 2에서 화살표 S로 표시된 것처럼, 전지셀(11)들은 그 적층 방향을 따라 팽창될 수 있다. 이러한 전지셀(11)의 스웰링을 제어하지 못할 경우, 다수의 전지셀(11)이 적층된 전지 모듈(10)의 구조적 변형을 일으킬 수 있고, 또 전지 모듈(10)의 내구성과 성능에 악영항을 미칠 수 있다.Second, it must be possible to control the swelling phenomenon of battery cells that occurs during the charging and discharging process of battery cells. During repeated charging and discharging of the battery cells 11, the electrolyte inside them decomposes and gas is generated, which may cause the battery cells 11 to swell, that is, a swelling phenomenon. As indicated by arrow S in FIGS. 1 and 2, the battery cells 11 may be expanded along the stacking direction. If the swelling of the battery cells 11 is not controlled, structural deformation of the battery module 10 in which multiple battery cells 11 are stacked may occur, and the durability and performance of the battery module 10 may be adversely affected. may have an impact.

특히, 최근에는 고용량 전지 모듈과 전지팩을 제조하기 위해 전지셀로, Pure Si 셀, SiO 고함량 셀들을 이용하는데, 상기 셀들의 경우, 스웰링의 정도가 더 크다. 즉, 고용량 전지 모듈과 전지팩을 제조하기 위해서는 전지 모듈이나 전지팩 내부의 전지셀(11)들의 스웰링을 효과적으로 제어하는 것이 필수적이다.In particular, recently, pure Si cells and cells with high SiO content are used as battery cells to manufacture high-capacity battery modules and battery packs, and in the case of these cells, the degree of swelling is greater. In other words, in order to manufacture high-capacity battery modules and battery packs, it is essential to effectively control the swelling of the battery cells 11 inside the battery module or battery pack.

따라서, 구조적 안정성이 향상되고 전지셀들의 스웰링을 효과적으로 제어할 수 있는 전지팩에 대한 기술 개발이 필요한 실정이다. Therefore, there is a need to develop technology for battery packs that can improve structural stability and effectively control swelling of battery cells.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 구조적 안정성이 향상되고 전지셀들의 스웰링을 효과적으로 제어할 수 있는 전지팩 및 이를 포함하는 디바이스를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a battery pack that has improved structural stability and can effectively control swelling of battery cells, and a device including the same.

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

본 발명의 일 실시예에 따른 전지팩은, 복수의 전지셀들을 포함하는 전지 모듈; 상기 전지 모듈을 수납하는 팩 하우징; 및 상기 팩 하우징의 바닥부 일면과 수직하도록, 상기 팩 하우징의 상기 바닥부 상에 배치되는 복수의 수직 빔들;을 포함한다. 상기 전지 모듈은 상기 수직 빔들 사이에 배치되고, 상기 전지 모듈의 측면부에서 돌출된 플랜지부들이 상기 수직 빔에 체결된다.A battery pack according to an embodiment of the present invention includes a battery module including a plurality of battery cells; a pack housing that stores the battery module; and a plurality of vertical beams disposed on the bottom of the pack housing so as to be perpendicular to one surface of the bottom of the pack housing. The battery module is disposed between the vertical beams, and flange portions protruding from side surfaces of the battery module are fastened to the vertical beams.

상기 플랜지부는 상기 전지 모듈의 상기 측면부의 일면과 수직한 방향을 향해 돌출된 판상 부재일 수 있고, 상기 플랜지부에 마운팅홀이 형성될 수 있으며, 볼트 부재가 상기 마운팅홀을 통과해 상기 수직 빔에 체결될 수 있다. The flange portion may be a plate-shaped member protruding in a direction perpendicular to one surface of the side portion of the battery module, and a mounting hole may be formed in the flange portion, and a bolt member may pass through the mounting hole and be attached to the vertical beam. can be concluded.

상기 수직 빔의 상면에 나사산이 형성된 체결홀이 형성될 수 있고, 상기 볼트 부재가 상기 마운팅홀을 통과해 상기 수직 빔의 상기 체결홀에 체결될 수 있다.A fastening hole with a thread may be formed on the upper surface of the vertical beam, and the bolt member may pass through the mounting hole and be fastened to the fastening hole of the vertical beam.

상기 전지 모듈은, 상기 전지셀들이 적층된 전지셀 적층체; 및 상기 전지셀 적층체가 수납되는 모듈 프레임을 포함할 수 있고, 상기 모듈 프레임의 측면부에 상기 플랜지부들이 형성될 수 있다.The battery module includes a battery cell stack in which the battery cells are stacked; and a module frame in which the battery cell stack is accommodated, and the flange portions may be formed on side surfaces of the module frame.

상기 전지셀은 파우치 셀일 수 있다. 상기 전지셀들의 일면이 상기 모듈 프레임의 상기 측면부와 평행하도록 직립한채, 상기 전지셀들이 상기 전지셀 적층체 내에서 적층될 수 있다. The battery cell may be a pouch cell. The battery cells may be stacked within the battery cell stack while one side of the battery cells is erected parallel to the side portion of the module frame.

상기 플랜지부들은, 상기 전지 모듈의 제1 측면부에서 돌출되는 제1 플랜지부들 및 상기 전지 모듈의 제2 측면부에서 돌출되는 제2 플랜지부들을 포함할 수 있다. The flange portions may include first flange portions protruding from a first side portion of the battery module and second flange portions protruding from a second side portion of the battery module.

상기 제1 측면부와 상기 제2 측면부 사이의 방향인 폭 방향을 기준으로, 상기 제1 플랜지부들 사이의 중간 지점과 대응하는 부분에 상기 제2 플랜지부들 중 하나가 위치할 수 있다. One of the second flange parts may be located at a portion corresponding to a midpoint between the first flange parts, based on the width direction between the first side part and the second side part.

상기 제1 측면부와 상기 제2 측면부 사이의 방향인 폭 방향을 기준으로, 상기 제2 플랜지부들 사이의 중간 지점과 대응하는 부분에 상기 제1 플랜지부들 중 하나가 위치할 수 있다. One of the first flange parts may be located at a portion corresponding to a midpoint between the second flange parts, based on the width direction between the first side part and the second side part.

상기 제1 플랜지부와 상기 제2 플랜지부는 동일한 형상을 가질 수 있다.The first flange portion and the second flange portion may have the same shape.

상기 제1 플랜지부와 상기 제2 플랜지부는, 사다리꼴, 삼각형 또는 사각형 형상일 수 있다.The first flange portion and the second flange portion may have a trapezoidal, triangular, or square shape.

상기 전지 모듈은 복수로 구성되어, 상기 복수의 전지 모듈들 중 제1 전지 모듈과 제2 전지 모듈이 상기 팩 하우징의 상기 바닥부 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 전지 모듈의 상기 플랜지부와 상기 제2 전지 모듈의 상기 플랜지부가, 상기 제1 전지 모듈과 상기 제2 전지 모듈 사이에 위치한 하나의 상기 수직 빔에 체결될 수 있다.The battery module may be composed of a plurality of battery modules, and a first battery module and a second battery module among the plurality of battery modules may be disposed on the bottom of the pack housing. The flange portion of the first battery module and the flange portion of the second battery module may be fastened to one of the vertical beams located between the first battery module and the second battery module.

상기 플랜지부들은, 상기 전지 모듈의 제1 측면부에서 돌출되는 제1 플랜지부들 및 상기 전지 모듈의 제2 측면부에서 돌출되는 제2 플랜지부들을 포함할 수 있다. 상기 제1 전지 모듈의 상기 제1 측면부에서 돌출된 상기 제1 플랜지부와 상기 제2 전지 모듈의 상기 제2 측면부에서 돌출된 상기 제2 플랜지부가, 상기 제1 전지 모듈과 상기 제2 전지 모듈 사이에 위치한 하나의 상기 수직 빔에 체결될 수 있다. 상기 수직 빔이 연장되는 방향을 따라, 상기 제1 전지 모듈의 상기 제1 플랜지부와 상기 제2 전지 모듈의 상기 제2 플랜지부가 교대로 위치할 수 있다. The flange portions may include first flange portions protruding from a first side portion of the battery module and second flange portions protruding from a second side portion of the battery module. The first flange portion protruding from the first side portion of the first battery module and the second flange portion protruding from the second side portion of the second battery module are between the first battery module and the second battery module. It can be fastened to one of the vertical beams located at. Along the direction in which the vertical beam extends, the first flange portion of the first battery module and the second flange portion of the second battery module may be alternately positioned.

상기 제1 전지 모듈의 상기 제1 플랜지부들 사이 공간에 상기 제2 전지 모듈의 상기 제2 플랜지부가 들어맞을 수 있고, 상기 제2 전지 모듈의 상기 제2 플랜지부들 사이 공간에 상기 제1 전지 모듈의 상기 제1 플랜지부가 들어맞을 수 있다.The second flange portion of the second battery module may fit into the space between the first flange portions of the first battery module, and the first battery may fit into the space between the second flange portions of the second battery module. The first flange portion of the module may fit.

상기 플랜지부는, 상기 전지 모듈의 높이 방향에 대해, 상기 전지 모듈의 하면부보다 상기 전지 모듈의 상면부에 가깝게 위치할 수 있다. The flange portion may be located closer to the upper surface of the battery module than to the lower surface of the battery module, in the height direction of the battery module.

본 실시예에 따른 디바이스는 상기 전지팩을 포함한다.The device according to this embodiment includes the battery pack.

본 발명의 실시예들에 따르면, 전지 모듈의 측면부에 형성된 플랜지부를 팩 하우징의 수직 빔에 체결시킴으로써, 전지 모듈을 팩 하우징에 안정적으로 고정할 수 있다. 동시에 팩 하우징의 수직 빔이 전지 모듈의 측면부를 압박하기 때문에 전지셀들의 스웰링을 효과적으로 제어할 수 있다.According to embodiments of the present invention, the battery module can be stably fixed to the pack housing by fastening the flange portion formed on the side surface of the battery module to the vertical beam of the pack housing. At the same time, because the vertical beam of the pack housing presses the side part of the battery module, swelling of the battery cells can be effectively controlled.

또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 인접한 복수의 전지 모듈들이 그 사이에 위치한 하나의 수직 빔에 체결되어, 공간 활용성을 높일 수 있다. Additionally, according to embodiments of the present invention, a plurality of adjacent battery modules are fastened to one vertical beam located between them, thereby improving space utilization.

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

도 1은 종래의 전지 모듈이 팩 하우징에 장착되는 모습을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 절단선 A-A’를 따라 자른 단면을 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈의 사시도이다.
도 4는 도 3의 전지 모듈에 대한 분해 사시도이다.
도 5는 도 4의 전지 모듈에 포함된 전지셀 적층체와 제1 및 제2 버스바 조립체를 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 5의 전지셀 적층체에 포함된 전지셀들 중 하나를 나타낸 평면도이다.
도 7은 도 5의 전지 모듈에 포함된 제1 전지셀 적층체와 제1 버스바 조립체를 나타낸 사시도이다.
도 8은 도 7의 제1 전지셀 적층체와 제1 버스바 조립체에 대한 분해 사시도이다.
도 9는 도 5의 전지셀 적층체와 제1 및 제2 버스바 조립체에 사이드 플레이트를 더 배치한 모습을 나타낸 사시도이다.
도 10은 도 5의 A1을 확대하여 나타낸 부분 도면이다.
도 11은 도 5의 A2를 확대하여 나타낸 부분 도면이다.
도 12는 제1 전지셀 적층체와 제2 전지셀 적층체 간의 전류 이동 경로를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지팩을 나타낸 사시도이다.
도 14는, 도 13의 전지 모듈의 플랜지부가 팩 하우징 상에 배치된 수직 빔에 장착되는 모습을 확대하여 나타낸 부분 도면이다.
도 15는 도 3의 A 부분을 확대하여 나타낸 평면도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지팩을 나타낸 정면도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지팩을 나타낸 평면도이다.
도 18의 (a), (b), (c)는 본 발명의 여러 실시예들에 따른 플랜지부의 다양한 형상을 나타낸 부분 도면들이다.
Figure 1 is a perspective view showing a conventional battery module mounted on a pack housing.
Figure 2 is a cross-sectional view taken along the cutting line A-A' in Figure 1.
Figure 3 is a perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is an exploded perspective view of the battery module of Figure 3.
Figure 5 is a perspective view showing the battery cell stack and the first and second bus bar assemblies included in the battery module of Figure 4.
Figure 6 is a plan view showing one of the battery cells included in the battery cell stack of Figure 5.
Figure 7 is a perspective view showing the first battery cell stack and first bus bar assembly included in the battery module of Figure 5.
Figure 8 is an exploded perspective view of the first battery cell stack and first bus bar assembly of Figure 7.
Figure 9 is a perspective view showing side plates further disposed on the battery cell stack and the first and second bus bar assemblies of Figure 5.
FIG. 10 is an enlarged partial view of A1 in FIG. 5.
Figure 11 is an enlarged partial view of A2 in Figure 5.
Figure 12 is a diagram showing the current movement path between the first battery cell stack and the second battery cell stack.
Figure 13 is a perspective view showing a battery pack according to an embodiment of the present invention.
FIG. 14 is an enlarged partial view showing the flange portion of the battery module of FIG. 13 being mounted on a vertical beam disposed on the pack housing.
Figure 15 is an enlarged plan view of portion A of Figure 3.
Figure 16 is a front view showing a battery pack according to an embodiment of the present invention.
Figure 17 is a plan view showing a battery pack according to an embodiment of the present invention.
Figures 18 (a), (b), and (c) are partial views showing various shapes of the flange portion according to various embodiments of the present invention.

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

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly explain the present invention, parts that are not relevant to the description are omitted, and identical or similar components are assigned the same reference numerals throughout the specification.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.In addition, the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of explanation, so the present invention is not necessarily limited to what is shown. In the drawing, the thickness is enlarged to clearly express various layers and areas. And in the drawings, for convenience of explanation, the thicknesses of some layers and regions are exaggerated.

또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 “상에” 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 “상에” 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향을 향하여 “위에” 또는 “상에” 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.Additionally, when a part of a layer, membrane, region, plate, etc. is said to be “on” or “on” another part, this includes not only cases where it is “directly above” another part, but also cases where there is another part in between. . Conversely, when a part is said to be “right on top” of another part, it means that there is no other part in between. In addition, being “on” or “on” a standard part means being located above or below the standard part, and it necessarily means being “on” or “on” the direction opposite to gravity. no.

또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, this means that it may further include other components rather than excluding other components, unless specifically stated to the contrary.

또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.In addition, throughout the specification, when referring to “on a plane,” this means when the target part is viewed from above, and when referring to “in cross-section,” this means when a cross section of the target portion is cut vertically and viewed from the side.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈의 사시도이다. 도 4는 도 3의 전지 모듈에 대한 분해 사시도이다. 도 5는 도 4의 전지 모듈에 포함된 전지셀 적층체와 제1 및 제2 버스바 조립체를 나타낸 사시도이다. 도 6은 도 5의 전지셀 적층체에 포함된 전지셀들 중 하나를 나타낸 평면도이다.Figure 3 is a perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention. Figure 4 is an exploded perspective view of the battery module of Figure 3. Figure 5 is a perspective view showing the battery cell stack and the first and second bus bar assemblies included in the battery module of Figure 4. Figure 6 is a plan view showing one of the battery cells included in the battery cell stack of Figure 5.

도 3 내지 도 6을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지팩은 적어도 하나의 전지 모듈(100)을 포함한다. 우선 전지 모듈(100)의 구조에 대해 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈(100)은, 복수의 전지셀(110)들이 적층된 전지셀 적층체(120) 및 전지셀 적층체(120)를 수용하는 모듈 프레임(200)을 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 3 to 6 , a battery pack according to an embodiment of the present invention includes at least one battery module 100. First, the structure of the battery module 100 will be described. The battery module 100 according to an embodiment of the present invention includes a battery cell stack 120 in which a plurality of battery cells 110 are stacked and a module frame 200 that accommodates the battery cell stack 120. can do.

전지셀 적층체(120)는 제1 전지셀 적층체(120a)와 제2 전지셀 적층체(120b)를 포함할 수 있다. 그러나 본 발명의 다른 실시예로써, 단일의 전지셀 적층체만 모듈 프레임 내부에 수납되는 것도 가능하다. The battery cell stack 120 may include a first battery cell stack 120a and a second battery cell stack 120b. However, as another embodiment of the present invention, it is also possible to store only a single battery cell stack inside the module frame.

전지셀(110)은 파우치형 전지셀이고 양 방향으로 돌출된 전극 리드(130)들을 포함할 수 있다. 이러한 파우치형 전지셀은, 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 파우치 케이스에 전극 조립체를 수납한 뒤, 상기 파우치 케이스의 외주부를 접착하여 형성될 수 있다. 이러한 전지셀(110)은 장방형의 시트 구조를 가질 수 있다. 구체적으로, 본 실시예에 따른 전지셀(110)은 두 개의 전극 리드(130)가 전지 본체(113)의 일단부(114a)와 다른 일단부(114b)로부터 각각 돌출되어 있는 구조를 갖는다. 보다 구체적으로 전극 리드(130)가 서로 반대 방향으로 돌출될 수 있고, 이러한 전극 리드(130)들 중 하나는 양극 리드이고 다른 하나는 음극 리드일 수 있다. 본 실시예에서, 전지셀(110)의 양 방향으로 돌출된 전극 리드(130)들 사이의 방향을 전지셀(110)의 길이 방향이라 지칭한다. 일례로, 도 5 및 도 6을 참고하면, x축과 평행한 방향이 전지셀(110)의 길이 방향에 해당할 수 있다. The battery cell 110 is a pouch-type battery cell and may include electrode leads 130 protruding in both directions. Such a pouch-type battery cell can be formed by storing an electrode assembly in a pouch case of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer, and then bonding the outer periphery of the pouch case. These battery cells 110 may have a rectangular sheet structure. Specifically, the battery cell 110 according to this embodiment has a structure in which two electrode leads 130 each protrude from one end 114a and the other end 114b of the battery body 113. More specifically, the electrode leads 130 may protrude in opposite directions, and one of these electrode leads 130 may be a positive electrode lead and the other may be a negative lead. In this embodiment, the direction between the electrode leads 130 protruding in both directions of the battery cell 110 is referred to as the longitudinal direction of the battery cell 110. For example, referring to Figures 5 and 6, the direction parallel to the x-axis may correspond to the longitudinal direction of the battery cell 110.

전지셀(110)은, 전지 케이스(114)에 전극 조립체(미도시)를 수납한 상태로 전지 케이스(114)의 양 단부(114a, 114b)와 이들을 연결하는 일측부(114c)를 접착함으로써 제조될 수 있다. 다시 말해, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지셀(110)은 총 3군데의 실링부를 갖고, 실링부는 융착 등의 방법으로 실링되는 구조이며, 나머지 다른 일측부는 폴딩부(115)로 이루어질 수 있다. The battery cell 110 is manufactured by storing the electrode assembly (not shown) in the battery case 114 and adhering both ends 114a and 114b of the battery case 114 and one side 114c connecting them. It can be. In other words, the battery cell 110 according to an embodiment of the present invention has a total of three sealing parts, and the sealing parts are structured to be sealed by a method such as fusion, and the other side may be made of a folding part 115. .

이러한 전지셀(110)은 복수개로 구성될 수 있으며, 복수의 전지셀(110)들은 상호 전기적으로 연결될 수 있도록 적층되어 전지셀 적층체(120)를 형성한다. 특히, 전지셀(110)들이 직립한 채, 전지셀(110)의 전지 본체(113)의 일면끼리 마주하는 상태로, 전지셀(110)들이 일 방향을 따라 적층될 수 있다. 보다 구체적으로, 도 3 내지 도 6에 도시된 것처럼, 전지셀(110)의 전지 본체(113)의 일면이 모듈 프레임(200)의 제1 및 제2 측면부(210, 220)들과 평행하도록, 전지셀(110)이 직립한 채 모듈 프레임(200)의 제1 및 제2 측면부(210, 220)들 중 하나에서 다른 하나까지의 방향으로 적층될 수 있다. 일례로, y축과 평행한 방향을 따라 복수의 전지셀(110)들이 적층된 모습이 도시되어 있다. 이와 같이 y축과 평행한 방향을 따라 복수의 전지셀(110)들이 적층될 경우, 한 전지셀(110)에서 전극 리드(130)들은 x축 방향과 -x축 방향을 따라 각각 돌출될 수 있다. These battery cells 110 may be composed of a plurality, and the plurality of battery cells 110 are stacked so as to be electrically connected to each other to form the battery cell stack 120. In particular, the battery cells 110 may be stacked in one direction with the battery cells 110 standing upright and one side of the battery body 113 of the battery cells 110 facing each other. More specifically, as shown in FIGS. 3 to 6, one side of the battery body 113 of the battery cell 110 is parallel to the first and second side parts 210 and 220 of the module frame 200, The battery cells 110 may be stacked in an upright direction from one of the first and second side portions 210 and 220 of the module frame 200 to the other. As an example, a plurality of battery cells 110 are shown stacked along a direction parallel to the y-axis. In this way, when a plurality of battery cells 110 are stacked along a direction parallel to the y-axis, the electrode leads 130 in one battery cell 110 may protrude along the x-axis direction and the -x-axis direction, respectively. .

어느 한 영역에서 복수의 전지셀(110)들이 y축과 평행한 방향을 따라 적층되어 제1 전지셀 적층체(120a)를 형성하고, 다른 영역에서 복수의 전지셀(110)들이 y축과 평행한 방향을 따라 적층되어 제2 전지셀 적층체(120b)를 형성할 수 있다. 다만 이는 예시적 구조이며, 전지 모듈(100)에 포함되는 전지셀 적층체의 개수에 제한은 없다.In one area, a plurality of battery cells 110 are stacked along a direction parallel to the y-axis to form a first battery cell stack 120a, and in another area, a plurality of battery cells 110 are parallel to the y-axis. They can be stacked along one direction to form the second battery cell stack 120b. However, this is an exemplary structure, and there is no limit to the number of battery cell stacks included in the battery module 100.

전지 케이스(114)는 일반적으로 수지층/금속 박막층/수지층의 라미네이트 구조로 이루어져 있다. 예를 들어, 전지 케이스 표면이 O(oriented)-나일론 층으로 이루어져 있는 경우에는, 중대형 전지 모듈을 형성하기 위하여 다수의 전지 셀들을 적층할 때, 외부 충격에 의해 쉽게 미끄러지는 경향이 있다. 따라서, 이를 방지하고 전지 셀들의 안정적인 적층 구조를 유지하기 위해, 전지 케이스의 표면에 양면 테이프 등의 점착식 접착제 또는 접착시 화학 반응에 의해 결합되는 화학 접착제 등의 접착 부재를 부착하여 제1 전지셀 적층체(120a)와 제2 전지셀 적층체(120b)를 형성할 수 있다.The battery case 114 generally has a laminate structure of a resin layer/metal thin film layer/resin layer. For example, when the battery case surface is made of an O (oriented)-nylon layer, when multiple battery cells are stacked to form a medium to large-sized battery module, it tends to slip easily due to external impact. Therefore, in order to prevent this and maintain a stable stacked structure of the battery cells, an adhesive member such as an adhesive such as a double-sided tape or a chemical adhesive that is bonded by a chemical reaction during adhesion is attached to the surface of the battery case to form the first battery cell. A stack 120a and a second battery cell stack 120b can be formed.

한편, 제1 전지셀 적층체(120a)나 제2 전지셀 적층체(120b)에서의 전지셀(110)들이 적층되는 방향과 수직한 방향을 따라, 제1 전지셀 적층체(120a)와 제2 전지셀 적층체(120b)가 배치된다. 다르게 설명하면, 전지셀(110)을 기준으로 전극 리드(130)들이 돌출되는 방향을 따라 제1 전지셀 적층체(120a)와 제2 전지셀 적층체(120b)가 배치될 수 있다. 즉, 제1 전지셀 적층체(120a)와 제2 전지셀 적층체(120b)는 전지셀(110)의 길이 방향을 따라 배치된다. 예를 들어, 도 5에 도시된 것처럼, 복수의 전지셀(110)들이 y축과 평행한 방향을 따라 적층되어 제1 전지셀 적층체(120a)와 제2 전지셀 적층체(120b)를 형성할 때, 제1 전지셀 적층체(120a)와 제2 전지셀 적층체(120b)는 x축과 평행한 방향을 따라 위치할 수 있다.Meanwhile, along the direction perpendicular to the direction in which the battery cells 110 in the first battery cell stack 120a or the second battery cell stack 120b are stacked, the first battery cell stack 120a and the second battery cell stack 120b are stacked. Two battery cell stacks 120b are disposed. In other words, the first battery cell stack 120a and the second battery cell stack 120b may be arranged along the direction in which the electrode leads 130 protrude with respect to the battery cell 110. That is, the first battery cell stack 120a and the second battery cell stack 120b are arranged along the longitudinal direction of the battery cell 110. For example, as shown in Figure 5, a plurality of battery cells 110 are stacked along a direction parallel to the y-axis to form a first battery cell stack 120a and a second battery cell stack 120b. When doing so, the first battery cell stack 120a and the second battery cell stack 120b may be positioned along a direction parallel to the x-axis.

모듈 프레임(200)은 전지셀 적층체(120) 및 이와 연결된 전장품을 외부의 물리적 충격으로부터 보호하기 위한 것일 수 있다. 전지셀 적층체(120) 및 이와 연결된 전장품은 모듈 프레임(200)의 내부 공간에 수용될 수 있다. 모듈 프레임(200)은, 제1 측면부(210), 제2 측면부(220), 상면부(230) 및 하면부(240)를 포함할 수 있다. 제1 측면부(210)와 제2 측면부(220)에 후술하는 플랜지부(200F)가 형성된다. The module frame 200 may be used to protect the battery cell stack 120 and the electrical equipment connected thereto from external physical shock. The battery cell stack 120 and the electrical components connected thereto may be accommodated in the internal space of the module frame 200. The module frame 200 may include a first side portion 210, a second side portion 220, an upper surface portion 230, and a lower surface portion 240. Flange portions 200F, which will be described later, are formed on the first side portion 210 and the second side portion 220.

모듈 프레임(200)의 구조는 다양할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 모듈 프레임(200)의 구조는 모노 프레임의 구조일 수 있다. 여기서, 모노 프레임은 제1 측면부(210), 제2 측면부(220), 상면부(230) 및 하면부(240)이 일체화된 금속 판재의 형태일 수 있다. 모노 프레임은 압출 성형으로 제조될 수 있다. The structure of the module frame 200 may vary. According to one embodiment of the present invention, the structure of the module frame 200 may be a mono frame structure. Here, the mono frame may be in the form of a metal plate in which the first side portion 210, the second side portion 220, the upper surface portion 230, and the lower surface portion 240 are integrated. Monoframes can be manufactured by extrusion molding.

다만, 모듈 프레임(200)의 구조는 이에 한정되는 것은 아니고, 다른 실시예로, 모듈 프레임(200)은 U자형 프레임과 상부 플레이트가 결합된 구조일 수 있다. 이 경우, U자형 프레임은 제1 측면부(210), 제2 측면부(220) 및 하면부(240)를 가질 수 있고, 상부 플레이트는 판상 형태의 상면부(230)일 수 있다. 이 때, U자형 프레임을 구성하는 각각의 프레임 또는 플레이트는 프레스 성형으로 제조될 수 있다. 또한, 모듈 프레임(200)의 구조는 모노 프레임 또는 U자형 프레임 외에 L형 프레임의 구조로 제공될 수도 있으며, 상술한 예에서 설명하지 않은 다양한 구조로 제공될 수도 있을 것이다. However, the structure of the module frame 200 is not limited to this, and in another embodiment, the module frame 200 may have a structure in which a U-shaped frame and an upper plate are combined. In this case, the U-shaped frame may have a first side portion 210, a second side portion 220, and a lower surface portion 240, and the upper plate may be a plate-shaped upper surface portion 230. At this time, each frame or plate constituting the U-shaped frame may be manufactured by press molding. Additionally, the structure of the module frame 200 may be provided as an L-shaped frame in addition to a mono frame or U-shaped frame, and may also be provided in various structures not described in the above example.

모듈 프레임(200)은 양 측이 개방된 형태일 수 있다. 보다 구체적으로, 모듈 프레임(200)은 전지셀(110)의 길이 방향을 따라 개방된 형태로 제공될 수 있다. 이 경우, 전지셀 적층체(120)의 전면 및 후면은 모듈 프레임(200)에 의해 가려지지 않을 수 있다. 전지셀 적층체(120)의 전면 및 후면은 후술하는 제1 및 제2 버스바 조립체(300a, 300b), 실링 조립체(400) 또는 엔드 플레이트(500) 등에 의해 가려질 수 있으며, 이를 통해 전지셀 적층체(120)의 전면 및 후면은 외부의 물리적 충격 등으로부터 보호될 수 있을 것이다.The module frame 200 may be open on both sides. More specifically, the module frame 200 may be provided in an open form along the longitudinal direction of the battery cell 110. In this case, the front and back sides of the battery cell stack 120 may not be covered by the module frame 200. The front and rear sides of the battery cell stack 120 may be covered by the first and second bus bar assemblies 300a and 300b, the sealing assembly 400, or the end plate 500, which will be described later, through which the battery cells The front and back sides of the laminate 120 may be protected from external physical shock, etc.

전지 모듈(100)은, 제1 전지셀 적층체(120a)의 일측과 타측 각각에 위치하는 제1 버스바 조립체(300a)들과 제2 전지셀 적층체(120b)의 일측과 타측 각각에 위치하는 제2 버스바 조립체(300b)들을 포함할 수 있다. 구체적으로, 제1 전지셀 적층체(120a)에 포함된 전지셀(110)들의 전극 리드(130)가 돌출되는 방향에 제1 버스바 조립체(300a)들이 위치할 수 있다. 또한, 제2 전지셀 적층체(120b)에 포함된 전지셀(110)들의 전극 리드(130)가 돌출되는 방향에 제2 버스바 조립체(300b)들이 위치할 수 있다. 제1 버스바 조립체(300a)와 제2 버스바 조립체(300b)는 각각 버스바 프레임, 버스바 및 터미널 버스바를 포함할 수 있는데, 이에 대해서는 후술하도록 한다.The battery module 100 includes first bus bar assemblies 300a located on one side and the other of the first battery cell stack 120a, respectively, and located on one side and the other of the second battery cell stack 120b. It may include second bus bar assemblies 300b. Specifically, the first bus bar assemblies 300a may be located in a direction in which the electrode leads 130 of the battery cells 110 included in the first battery cell stack 120a protrude. Additionally, the second bus bar assemblies 300b may be located in a direction in which the electrode leads 130 of the battery cells 110 included in the second battery cell stack 120b protrude. The first bus bar assembly 300a and the second bus bar assembly 300b may each include a bus bar frame, a bus bar, and a terminal bus bar, which will be described later.

전지 모듈(100)은 실링 조립체(400)를 포함할 수 있다. 실링 조립체(400)는 모듈 프레임(200)의 개방된 양 측에 위치하여 전지셀 적층체(120)를 커버하도록 형성될 수 있다. 모듈 프레임(200)의 개방된 일 측에 위치하는 실링 조립체(400)는 제1 실링 조립체(410)이고, 모듈 프레임(200)의 개방된 타 측에 위치하는 실링 조립체(400)는 제2 실링 조립체(450)일 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 전지 모듈(100)은 모듈 프레임(200)의 개방된 양 측을 각각 덮는 제1 실링 조립체(410)와 제2 실링 조립체(450)를 더 포함할 수 있다.The battery module 100 may include a sealing assembly 400. The sealing assembly 400 may be positioned on both open sides of the module frame 200 to cover the battery cell stack 120. The sealing assembly 400 located on one open side of the module frame 200 is the first sealing assembly 410, and the sealing assembly 400 located on the other open side of the module frame 200 is the second sealing assembly. It may be an assembly 450. That is, the battery module 100 according to this embodiment may further include a first sealing assembly 410 and a second sealing assembly 450 that cover both open sides of the module frame 200, respectively.

전지 모듈(100)은, 모듈 프레임(200)의 내부로 냉매를 순환시키기 위한 인렛(421)과 아웃렛(461)을 포함할 수 있다. 상기 냉매는 인렛(421)을 통해 모듈 프레임(200) 내부로 유입된 후, 아웃렛(461)을 통해 전지 모듈(100)의 외부로 배출될 수 있다. 제1 실링 조립체(410)에 인렛(421)이 형성될 수 있고, 제2 실링 조립체(450)에 아웃렛(461)이 형성될 수 있다. 상기 냉매는, 모듈 프레임(200) 내부에 수납된 전지셀 적층체(120), 제1 및 제2 버스바 조립체(300a, 300b) 및 기타 전장품들과 직접적으로 접촉하면서, 이들로부터 발생된 열을 전달받을 수 있다. 상기 냉매는 유체일 수 있다. 다만, 전지 모듈(100) 내에서 상기 냉매가 전지셀 적층체(120), 제1 및 제2 버스바 조립체(300a, 300b) 및 기타 전장품들과 직접적으로 접촉하므로, 상기 냉매는 전기적으로 절연되어야 할 필요가 있다. 따라서, 상기 냉매는 절연성을 가지는 소재일 수 있다. 일 예로, 냉매는 절연유일 수 있다.The battery module 100 may include an inlet 421 and an outlet 461 for circulating refrigerant inside the module frame 200. The refrigerant may flow into the module frame 200 through the inlet 421 and then be discharged to the outside of the battery module 100 through the outlet 461. An inlet 421 may be formed in the first sealing assembly 410, and an outlet 461 may be formed in the second sealing assembly 450. The refrigerant directly contacts the battery cell stack 120, the first and second bus bar assemblies 300a, 300b, and other electrical components stored inside the module frame 200, and dissipates heat generated therefrom. It can be delivered. The refrigerant may be a fluid. However, since the refrigerant is in direct contact with the battery cell stack 120, the first and second bus bar assemblies 300a and 300b, and other electrical components within the battery module 100, the refrigerant must be electrically insulated. Needs to be. Therefore, the refrigerant may be a material with insulating properties. As an example, the refrigerant may be insulating oil.

실링 조립체(400)는 모듈 프레임(200)의 개방된 양 측을 외부 환경과 분리할 수 있다. 실링 조립체(400)는 모듈 프레임(200) 내부로 냉매가 주입되는 경우, 상기 냉매가 외부로 누액되지 않도록 밀봉하는 역할을 수행할 수 있다.The sealing assembly 400 may separate both open sides of the module frame 200 from the external environment. When refrigerant is injected into the module frame 200, the sealing assembly 400 may serve to seal the refrigerant to prevent it from leaking to the outside.

엔드 플레이트(500)는 모듈 프레임(200)의 개방된 양 측에 위치하여 실링 조립체(400)를 커버하도록 형성될 수 있다. 모듈 프레임(200)의 개방된 일 측에 위치하는 엔드 플레이트(500)는 제1 엔드 플레이트(510)이고, 모듈 프레임(200)의 개방된 타 측에 위치하는 엔드 플레이트(500)는 제2 엔드 플레이트(550)일 수 있다.The end plate 500 may be positioned on both open sides of the module frame 200 to cover the sealing assembly 400. The end plate 500 located on one open side of the module frame 200 is the first end plate 510, and the end plate 500 located on the other open side of the module frame 200 is the second end. It may be plate 550.

이러한 엔드 플레이트(500)는 외부의 충격으로부터 전지셀 적층체(120) 및 기타 전장품을 물리적으로 보호할 수 있다.This end plate 500 can physically protect the battery cell stack 120 and other electrical components from external shock.

이하에서는, 본 실시예의 전지 모듈(100)에 포함된 구성들에 대해 자세히 설명하도록 한다.Below, the components included in the battery module 100 of this embodiment will be described in detail.

도 7은 도 5의 전지 모듈에 포함된 제1 전지셀 적층체와 제1 버스바 조립체를 나타낸 사시도이다. 도 8은 도 7의 제1 전지셀 적층체와 제1 버스바 조립체에 대한 분해 사시도이다. 도 9는 도 5의 전지셀 적층체와 제1 및 제2 버스바 조립체에 사이드 플레이트를 더 배치한 모습을 나타낸 사시도이다.Figure 7 is a perspective view showing the first battery cell stack and first bus bar assembly included in the battery module of Figure 5. Figure 8 is an exploded perspective view of the first battery cell stack and first bus bar assembly of Figure 7. Figure 9 is a perspective view showing side plates further disposed on the battery cell stack and the first and second bus bar assemblies of Figure 5.

도 5, 도 7 내지 도 9를 함께 참고하면, 상술한 것처럼, 전지셀 적층체(120)는, 전지셀(110)의 길이 방향을 따라 배치되는 제1 전지셀 적층체(120a)와 제2 전지셀 적층체(120b)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 전지셀 적층체(120a)의 일측과 타측 각각에 제1 버스바 조립체(300a)들이 위치할 수 있고, 제2 전지셀 적층체(120b)의 일측과 타측 각각에 제2 버스바 조립체(300b)들이 위치할 수 있다. Referring to FIGS. 5 and 7 to 9 together, as described above, the battery cell stack 120 includes a first battery cell stack 120a and a second battery cell stack 120a disposed along the longitudinal direction of the battery cell 110. It may include a battery cell stack (120b). In addition, first bus bar assemblies 300a may be located on one side and the other of the first battery cell stack 120a, and second bus bars may be located on each of one side and the other side of the second battery cell stack 120b. Assemblies 300b may be located.

이 때, 제1 전지셀 적층체(120a)와 제1 버스바 조립체(300a)를 포괄하여 제1 서브 모듈(100a)이라 지칭할 수 있고, 제2 전지셀 적층체(120b)와 제2 버스바 조립체(300b)를 포괄하여 제2 서브 모듈(100b)이라 지칭할 수 있다. 구체적으로 본 실시예에 따른 전지 모듈(100)은, 모듈 프레임(200) 내부에 배치된 제1 서브 모듈(100a) 및 제2 서브 모듈(100b)이 전기적으로 결합된 것일 수 있다.At this time, the first battery cell stack 120a and the first bus bar assembly 300a may be collectively referred to as the first sub-module 100a, and the second battery cell stack 120b and the second bus The bar assembly 300b may be collectively referred to as the second sub-module 100b. Specifically, the battery module 100 according to this embodiment may be one in which the first sub-module 100a and the second sub-module 100b disposed inside the module frame 200 are electrically coupled to each other.

먼저, 제1 서브 모듈(100a)은 제1 전지셀 적층체(120a)와 제1 버스바 조립체(300a)를 포함할 수 있다. 제1 전지셀 적층체(120a)의 일측과 타측 각각에 제1 버스바 조립체(300a)들이 위치할 수 있다. 제1 전지셀 적층체(120a)에 포함된 전지셀(110)들의 전극 리드(130)가 돌출되는 방향에 제1 버스바 조립체(300a)들이 위치할 수 있다. 또한, 제1 버스바 조립체(300a)들과 전기적으로 연결되는 제1 연성 인쇄 회로 기판(350a, Flexible Printed Circuit Board, FPCB)이 구비될 수 있다.First, the first sub-module 100a may include a first battery cell stack 120a and a first busbar assembly 300a. First bus bar assemblies 300a may be located on one side and the other side of the first battery cell stack 120a, respectively. The first bus bar assemblies 300a may be located in a direction in which the electrode leads 130 of the battery cells 110 included in the first battery cell stack 120a protrude. Additionally, a first flexible printed circuit board (FPCB) 350a may be provided that is electrically connected to the first bus bar assemblies 300a.

제1 전지셀 적층체(120a)는 복수의 전지셀(110)들, 복수의 전지셀(110)들 사이에 위치하는 적어도 하나의 제1 쿨링 핀(210a) 및 전지셀(110)들 중 최외측에 위치하는 전지셀(110)의 일면에 구비되는 제1 압축 패드(250a)를 포함할 수 있다. The first battery cell stack 120a includes a plurality of battery cells 110, at least one first cooling fin 210a located between the plurality of battery cells 110, and the first battery cell 110. It may include a first compression pad 250a provided on one side of the battery cell 110 located on the outside.

제1 쿨링 핀(210a)은 복수의 전지셀(110)들 사이에 위치할 수 있다. 예를 들어, 제1 쿨링 핀(210a)은 2개의 전지셀(110)들 사이에 위치할 수 있다. 구체적으로, 하나의 제1 쿨링 핀(210a)과 인접한 다른 제1 쿨링 핀(210a)은, 2개의 전지셀(110)을 사이에 두고 위치할 수 있다. The first cooling fin 210a may be located between the plurality of battery cells 110. For example, the first cooling fin 210a may be located between two battery cells 110. Specifically, one first cooling fin 210a and the other adjacent first cooling fin 210a may be positioned with two battery cells 110 between them.

제1 쿨링 핀(210a)은 전지셀(110)의 일측면과 접하는 제1 플레이트(211a)를 포함할 수 있다. 여기서 전지셀(110)의 일측면은, 전지셀(110)의 전지 본체(113, 도 6 참고)의 일면으로, 길이 방향(x축 방향)을 따라 연장된 전지셀(110)의 일면일 수 있다. The first cooling fin 210a may include a first plate 211a in contact with one side of the battery cell 110. Here, one side of the battery cell 110 is one side of the battery body 113 (see FIG. 6) of the battery cell 110, and may be one side of the battery cell 110 extending along the longitudinal direction (x-axis direction). there is.

제1 플레이트(211a)의 일면은, 제1 플레이트(211a)의 일면과 마주보는 전지셀(110)의 일측면과 접할 수 있다. 제1 플레이트(211a)의 타면은, 제1 플레이트(211a)의 타면과 마주보는 인접한 다른 전지셀(110)의 일면과 접할 수 있다. 이 경우, 구체적으로 도시되어 있지는 않지만, 전지셀(110)의 측면과 제1 플레이트(211a) 사이에는 접착 부재가 개재되어 있어, 전지셀(110)과 제1 플레이트(211a)는 접착 고정될 수 있다. 예를 들어, 상기 접착 부재는 절연 테이프일 수 있다. One side of the first plate 211a may be in contact with one side of the battery cell 110 that faces one side of the first plate 211a. The other surface of the first plate 211a may be in contact with one surface of another adjacent battery cell 110 that faces the other surface of the first plate 211a. In this case, although not specifically shown, an adhesive member is interposed between the side of the battery cell 110 and the first plate 211a, so the battery cell 110 and the first plate 211a can be fixed by adhesive. there is. For example, the adhesive member may be an insulating tape.

제1 플레이트(211a)의 상면(z축 방향)은 모듈 프레임(200)의 상면부(230)와 접촉할 수 있고, 제1 플레이트(211a)의 하면은 모듈 프레임(200)의 하면부(240)와 접촉할 수 있다. 이에 의해, 제1 쿨링 핀(210a)은 모듈 프레임(200) 내에서 고정되어 위치할 수 있고, 이에 의해 제1 쿨링 핀(210a)에 접착된 전지셀(110)도 모듈 프레임(200) 내에서 고정되어 위치할 수 있다.The upper surface (z-axis direction) of the first plate 211a may be in contact with the upper surface portion 230 of the module frame 200, and the lower surface of the first plate 211a may be in contact with the lower surface portion 240 of the module frame 200. ) can be contacted. As a result, the first cooling fin 210a can be fixedly positioned within the module frame 200, and as a result, the battery cell 110 attached to the first cooling fin 210a can also be positioned within the module frame 200. It can be positioned fixedly.

제1 플레이트(211a)의 크기가 전지셀(110)의 크기보다 큰 경우, 전지셀(110)의 상부 및 하부는 모듈 프레임(200)의 상면부(230) 및 하면부(240)로부터 일정한 간격을 가지면서 위치할 수 있다. 구체적으로, 제1 플레이트(211a)의 높이가 전지셀(110)의 높이보다 긴 경우, 전지셀(110)은 제1 플레이트(211a)의 중심부에 위치하면서 접착 고정될 수 있다. 이 경우, 전지셀(110)의 상부 및 하부는 모듈 프레임(200)의 상면부(230) 및 하면부(240)로부터 일정한 간격을 가지면서 위치할 수 있다. 여기서 전지셀(110)과 제1 플레이트(211a)의 높이는 z축 방향의 길이를 의미한다. When the size of the first plate 211a is larger than the size of the battery cell 110, the upper and lower portions of the battery cell 110 are spaced at a certain distance from the upper and lower surfaces 230 and 240 of the module frame 200. It can be positioned while having . Specifically, when the height of the first plate 211a is longer than the height of the battery cell 110, the battery cell 110 may be positioned at the center of the first plate 211a and fixed by adhesive. In this case, the upper and lower parts of the battery cell 110 may be positioned at a constant distance from the upper and lower surfaces 230 and 240 of the module frame 200. Here, the height of the battery cell 110 and the first plate 211a refers to the length in the z-axis direction.

제1 쿨링 핀(210a)은, 제1 플레이트(211a) 및 제1 플레이트(211a)의 일단부가 돌출된 제1 돌출부(213a)를 더 포함할 수 있다. 일 예로, 제1 쿨링 핀(210a)은 L 형상일 수 있다. 구체적으로, 도 8을 참고하면, 제1 쿨링 핀(210a)은 전지셀(110)의 일측면과 대응되거나 이보다 큰 면을 가지는 제1 플레이트(211a)와, 제1 플레이트(211a)의 일단부로부터 제1 전지셀 적층체(120a)의 적층 방향(y축 방향)과 평행하도록 돌출된 제1 돌출부(213a)를 포함할 수 있다. The first cooling fin 210a may further include a first plate 211a and a first protrusion 213a where one end of the first plate 211a protrudes. For example, the first cooling fin 210a may have an L shape. Specifically, referring to FIG. 8, the first cooling fin 210a includes a first plate 211a having a side corresponding to or larger than one side of the battery cell 110, and one end of the first plate 211a. It may include a first protrusion 213a protruding parallel to the stacking direction (y-axis direction) of the first battery cell stack 120a.

제1 돌출부(213a)는 제1 플레이트(211a)와 수직한 방향으로 돌출된 일 영역으로, 모듈 프레임(200)의 상면부(230) 또는 하면부(240) 중 적어도 하나와 접촉할 수 있다. 구체적으로, 제1 돌출부(213a)의 일면은 전지셀(110)의 상면 또는 하면과 마주보며 위치할 수 있고, 제1 돌출부(213a)의 타면은 모듈 프레임(200)의 하면부(240) 또는 상면부(230)와 접촉할 수 있다. The first protrusion 213a is an area that protrudes in a direction perpendicular to the first plate 211a and may contact at least one of the upper surface 230 or the lower surface 240 of the module frame 200. Specifically, one surface of the first protrusion 213a may be positioned facing the upper or lower surface of the battery cell 110, and the other surface of the first protrusion 213a may be positioned against the lower surface 240 or the lower surface of the module frame 200. It may be in contact with the upper surface 230.

예를 들어, 제1 돌출부(213a)의 일면은 전지셀(110)의 하면과 마주보면서 위치하고, 전지셀(110)의 상면 및 하면은 모듈 프레임(200)의 상면부(230) 및 하면부(240)로부터 일정한 높이를 가지면서 제1 플레이트(211a)와 접착 고정되어 위치할 수 있다. 즉, 제1 돌출부(213a)의 일면과 전지셀(110)의 하면 사이 및 모듈 프레임(200)의 상면부(230)와 전지셀(110)의 상면 사이에는 일정한 공간이 구비될 수 있다. 이 경우, 제1 돌출부(213a)의 일면과 전지셀(110)의 하면 사이의 거리는, 모듈 프레임(200)의 상면부(230)와 전지셀(110)의 상면 사이의 거리와 대응될 수 있다. For example, one surface of the first protrusion 213a is located facing the lower surface of the battery cell 110, and the upper and lower surfaces of the battery cell 110 are aligned with the upper surface 230 and the lower surface of the module frame 200 ( It may be positioned at a certain height from 240 and adhesively fixed to the first plate 211a. That is, a certain space may be provided between one surface of the first protrusion 213a and the lower surface of the battery cell 110, and between the upper surface 230 of the module frame 200 and the upper surface of the battery cell 110. In this case, the distance between one surface of the first protrusion 213a and the lower surface of the battery cell 110 may correspond to the distance between the upper surface 230 of the module frame 200 and the upper surface of the battery cell 110. .

제1 돌출부(213a)의 타면은 모듈 프레임(200)의 하면부(240)와 접할 수 있다. 구체적으로, 제1 돌출부(213a)의 타면은 모듈 프레임(200)의 하면부(240)와 접하면서 접착 고정될 수 있고, 이에 의해 제1 쿨링 핀(210a)은 모듈 프레임(200) 내에서 고정되어 위치할 수 있다. The other surface of the first protrusion 213a may contact the lower surface 240 of the module frame 200. Specifically, the other surface of the first protrusion 213a may be adhesively fixed while contacting the lower surface 240 of the module frame 200, whereby the first cooling fin 210a is fixed within the module frame 200. can be located.

다만, 제1 쿨링 핀(210a)의 형상은 본 도면에 한정되는 것은 아니고, 평평한 판 형상일 수도 있으며, 전지셀(110)과 접하면서 전지셀(110)을 고정할 수 있다면 어떠한 형상이든 가능하다.However, the shape of the first cooling fin 210a is not limited to this drawing, and may be a flat plate shape, and any shape is possible as long as it can fix the battery cell 110 while contacting the battery cell 110. .

제1 쿨링 핀(210a)은 금속일 수 있다. 구체적으로, 제1 쿨링 핀(210a)은 열전도성이 높은 금속일 수 있다. 따라서, 제1 쿨링 핀(210a)는 전지의 충방전에 의해 전지셀(110)에서 발생하는 열을 직접적으로 전달받을 수 있다. 열이 발생하면, 전지셀(110)의 측면과 접하는 제1 쿨링 핀(210a)으로 열이 전달되면서 1차적으로 냉각되고, 상술한 냉매가 전지셀(110)의 상부 및 하부와 직접 접촉하여 2차적으로 냉각이 수행될 수 있다. 이에 의해, 종래에 상대적으로 냉각이 용이하지 않았던 전지셀의 상부 및 하부 영역에 대하여도 직접적인 냉각이 가능하여, 냉각 효율이 향상될 수 있다.The first cooling fin 210a may be metal. Specifically, the first cooling fin 210a may be made of a metal with high thermal conductivity. Accordingly, the first cooling fin 210a can directly receive heat generated in the battery cell 110 by charging and discharging the battery. When heat is generated, the heat is transferred to the first cooling fin (210a) in contact with the side of the battery cell 110 and is primarily cooled, and the above-mentioned refrigerant directly contacts the upper and lower parts of the battery cell 110, causing 2 Cooling may be performed sequentially. As a result, direct cooling is possible even in the upper and lower areas of the battery cell, which were relatively difficult to cool in the past, and cooling efficiency can be improved.

제1 압축 패드(250a)는 제1 전지셀 적층체(120a)의 최외측에 위치할 수 있다. 이러한 제1 압축 패드(250a)는 충방전에 의해 전지셀(110)들이 스웰링되는 경우, 이를 흡수하는 역할을 할 수 있다. 구체적으로, 제1 압축 패드(250a)는 전지셀(110)들이 스웰링되면서 모듈 프레임(200)의 측면부를 밀어냄으로써 전지셀(110)의 전지 케이스(114, 도 6 참고)가 깨지는 것을 방지하여, 전지 모듈(100)의 안전성을 향상시킬 수 있다. The first compression pad 250a may be located on the outermost side of the first battery cell stack 120a. This first compression pad 250a may serve to absorb swelling of the battery cells 110 due to charging and discharging. Specifically, the first compression pad 250a prevents the battery case 114 (see FIG. 6) of the battery cells 110 from breaking by pushing the side portion of the module frame 200 as the battery cells 110 swell. , the safety of the battery module 100 can be improved.

다만, 제1 압축 패드(250a)는 제1 전지셀 적층체(120a)의 최외측에만 위치하는 것으로 한정되는 것은 아니며, 제1 전지셀 적층체(120a)를 구성하는 전지셀(110)들의 사이에도 위치할 수 있다. However, the first compression pad 250a is not limited to being located only on the outermost side of the first battery cell stack 120a, and is located between the battery cells 110 constituting the first battery cell stack 120a. It can also be located in

제1 버스바 조립체(300a)는 제1 버스바 프레임(310a) 및 제1 버스바 프레임(310a)에 장착되는 제1 버스바(330a)를 포함할 수 있다. The first bus bar assembly 300a may include a first bus bar frame 310a and a first bus bar 330a mounted on the first bus bar frame 310a.

제1 버스바 프레임(310a)은 제1 전지셀 적층체(120a)의 일면 상에 위치하여, 제1 전지셀 적층체(120a)의 일면을 커버함과 동시에 제1 전지셀 적층체(120a)와 외부 기기와의 연결을 안내하기 위한 것일 수 있다. 제1 버스바 프레임(310a)은 제1 전지셀 적층체(120a)의 일면과 타면 상에 위치할 수 있다. The first bus bar frame 310a is located on one side of the first battery cell stack 120a, covering one side of the first battery cell stack 120a and at the same time forming the first battery cell stack 120a. It may be intended to guide connection with external devices. The first bus bar frame 310a may be located on one side and the other side of the first battery cell stack 120a.

제1 버스바 프레임(310a)에는 제1 버스바(330a)가 장착될 수 있다. 구체적인 예를 들어, 제1 버스바 프레임(310a)의 내면은 제1 전지셀 적층체(120a)와 마주할 수 있고, 제1 버스바 프레임(310a)의 외면에는 제1 버스바(330a)가 장착될 수 있다.A first bus bar 330a may be mounted on the first bus bar frame 310a. For a specific example, the inner surface of the first bus bar frame 310a may face the first battery cell stack 120a, and the outer surface of the first bus bar frame 310a may have a first bus bar 330a. Can be installed.

제1 버스바 프레임(310a)은 전기적으로 절연인 소재를 포함할 수 있다. 제1 버스바 프레임(310a)은, 제1 버스바(330a)가 전극 리드(미도시)와 접합된 부분 외에 전지셀(110)들의 다른 부분과 접촉하는 것을 제한할 수 있다. 이에 따라, 전기적 쇼트가 발생하는 것을 방지할 수 있다.The first bus bar frame 310a may include an electrically insulating material. The first bus bar frame 310a may restrict contact of the first bus bar 330a with other parts of the battery cells 110 other than the part where the first bus bar 330a is joined to the electrode lead (not shown). Accordingly, it is possible to prevent an electrical short from occurring.

제1 버스바(330a)는 제1 버스바 프레임(310a)의 외면 상에 장착되고, 제1 전지셀 적층체(120a)에 포함된 전지셀(110)들을 전기적으로 연결하고, 제1 전지셀 적층체(120a)와 외부 기기 회로를 전기적으로 연결하기 위한 것일 수 있다. 제1 버스바(330a)는 제1 버스바 프레임(310a) 상에 위치하고, 이러한 제1 버스바 조립체(300a)는 후술하는 실링 조립체(400) 및 엔드 플레이트(500)로부터 커버되므로, 외부의 충격 등으로부터 보호될 수 있고, 외부의 수분 등에 의한 내구성 저하가 최소화될 수 있다.The first bus bar 330a is mounted on the outer surface of the first bus bar frame 310a, electrically connects the battery cells 110 included in the first battery cell stack 120a, and connects the first battery cell It may be for electrically connecting the laminate 120a and an external device circuit. The first bus bar 330a is located on the first bus bar frame 310a, and since this first bus bar assembly 300a is covered by the sealing assembly 400 and the end plate 500, which will be described later, external shock It can be protected from the elements, etc., and durability degradation due to external moisture, etc. can be minimized.

제1 버스바(330a)는 전지셀(110)의 전극 리드(130)를 통해 제1 전지셀 적층체(120a)와 전기적으로 연결될 수 있다. 구체적으로 전지셀(110)의 전극 리드(130)는 제1 버스바 프레임(310a)에 형성된 슬릿을 통과한 후 구부러져 제1 버스바(330a)와 연결될 수 있다. 제1 버스바(330a)에 의해 제1 전지셀 적층체(120a)에 포함된 전지셀(110)들이 전기적 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다. 전극 리드(130)와 제1 버스바(330a) 간의 연결 방식에 특별한 제한은 없고, 일례로 용접 접합이 적용될 수 있다. The first bus bar 330a may be electrically connected to the first battery cell stack 120a through the electrode lead 130 of the battery cell 110. Specifically, the electrode lead 130 of the battery cell 110 may be bent after passing through a slit formed in the first bus bar frame 310a and connected to the first bus bar 330a. The battery cells 110 included in the first battery cell stack 120a may be electrically connected in series or parallel by the first bus bar 330a. There is no particular limitation on the connection method between the electrode lead 130 and the first bus bar 330a, and for example, welding connection may be applied.

제1 연성 인쇄 회로 기판(350a)은 전지셀(110)들의 길이 방향으로 연장되고 장착되어 전지셀(110)을 센싱하도록 구성된다. 즉, 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 제1 연성 인쇄 회로 기판(350a)은 제1 전지셀 적층체(120a)의 상면에 위치하면서 전지셀(110)들의 전압 데이터나 열적 데이터를 센싱한다. 특히, 제1 연성 인쇄 회로 기판(350a)은 일 단부에서 제1 버스바 프레임(310a)을 향해 굴곡되면서 제1 버스바(330a)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 각 전지셀(110)들의 전압 데이터를 센싱하고, 이를 외부로 전달할 수 있다. The first flexible printed circuit board 350a extends in the longitudinal direction of the battery cells 110 and is mounted to sense the battery cells 110. That is, as shown in FIGS. 7 and 8, the first flexible printed circuit board 350a is located on the upper surface of the first battery cell stack 120a and senses voltage data or thermal data of the battery cells 110. . In particular, the first flexible printed circuit board 350a may be bent toward the first bus bar frame 310a at one end and electrically connected to the first bus bar 330a. Accordingly, the voltage data of each battery cell 110 can be sensed and transmitted to the outside.

제2 서브 모듈(100b)는 제2 전지셀 적층체(120b)와 제2 버스바 조립체(300b)를 포함할 수 있고, 제2 버스바 조립체(300b)는 제2 버스바 프레임(310b) 및 제2 버스바(330b)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 버스바 조립체(300b)들을 연결하는 제2 연성 인쇄 회로 기판(350b)이 구비될 수 있다. The second sub-module 100b may include a second battery cell stack 120b and a second bus bar assembly 300b, and the second bus bar assembly 300b may include a second bus bar frame 310b and It may include a second bus bar 330b. Additionally, a second flexible printed circuit board 350b may be provided to connect the second bus bar assemblies 300b.

제2 서브 모듈(100b)를 포함하는 상기 구성요소들은, 앞서 설명한 제1 서브 모듈(100a)의 구성요소들과 동일 내지 유사한 구조가 적용될 수 있다. 따라서, 설명의 중복을 피하기 위해, 제2 서브 모듈(100b)를 포함하는 상기 구성요소들에 대한 자세한 설명은 생략한다. The components including the second sub-module 100b may have the same or similar structure to the components of the first sub-module 100a described above. Therefore, to avoid duplication of explanation, detailed description of the components including the second sub-module 100b will be omitted.

상술한 것처럼, 전지 모듈(100) 내에서, 제1 서브 모듈(100a) 및 제2 서브 모듈(100b)은 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 전지 모듈(100)은, 제1 서브 모듈(100a) 및 제2 서브 모듈(100b)을 갖는 트윈 모델의 전지 모듈에 해당한다. 다만, 이는 본 실시예에 따른 전지 모듈이 갖는 예시적 구조에 해당한다.As described above, within the battery module 100, the first sub-module 100a and the second sub-module 100b may be electrically connected to each other. That is, the battery module 100 according to this embodiment corresponds to a twin model battery module having a first sub-module 100a and a second sub-module 100b. However, this corresponds to an exemplary structure of the battery module according to this embodiment.

한편, 제1 서브 모듈(100a) 및 제2 서브 모듈(100b)의 양 측면에는 사이드 플레이트(200S)가 구비될 수 있다. 사이드 플레이트(200S)는 전지셀(110)의 길이 방향을 따라 연장된 판일 수 있다. 구체적으로, 사이드 플레이트(200S)의 길이는, 제1 서브 모듈(100a) 및 제2 서브 모듈(100b)의 길이의 합과 대응될 수 있다. Meanwhile, side plates 200S may be provided on both sides of the first sub-module 100a and the second sub-module 100b. The side plate 200S may be a plate extending along the longitudinal direction of the battery cell 110. Specifically, the length of the side plate 200S may correspond to the sum of the lengths of the first sub-module 100a and the second sub-module 100b.

사이드 플레이트(200S)는 제1 서브 모듈(100a)에 포함된 전지셀(110)들 중 최외측에 위치한 전지셀(110) 및 제2 서브 모듈(100b)에 포함된 전지셀(110)들 중 최외측에 위치한 전지셀(110)과 마주보면서 위치할 수 있다. 또는, 사이드 플레이트(200S)는 제1 서브 모듈(100a)에 포함된 제1 압축 패드(250a) 및 제2 서브 모듈(100b)에 포함된 제2 압축 패드(250b)와 마주보면서 위치할 수 있다. The side plate 200S is the outermost battery cell 110 among the battery cells 110 included in the first sub-module 100a and among the battery cells 110 included in the second sub-module 100b. It can be positioned facing the battery cell 110 located on the outermost side. Alternatively, the side plate 200S may be positioned facing the first compression pad 250a included in the first sub-module 100a and the second compression pad 250b included in the second sub-module 100b. .

사이드 플레이트(200S)는 강성을 가지는 금속일 수 있다. 사이드 플레이트(200S)는 제1 서브 모듈(100a) 및 제2 서브 모듈(100b)이 모듈 프레임(200) 내로 삽입 장착될 때, 제1 서브 모듈(100a) 및 제2 서브 모듈(100b)의 최외측 전지셀(110)이나 압축 패드(250a, 250b)를 보호하는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 본 실시예의 전지 모듈(100)은 제1 전지셀 적층체(120a)와 제2 전지셀 적층체(120b)를 갖는 트윈 모델로써, 전지셀 적층체(120)가 일반적인 전지셀 적층체보다 길이가 길기 때문에, 모듈 프레임(200)에 삽입하여 조립하는 것이 용이하지 않을 수 있다. 이 경우, 사이드 플레이트(200S)는, 전지셀 적층체(120)가 모듈 프레임(200)에 삽입되는 것을 가이드하여, 전지셀(110)들 및 압축 패드(250a, 250b)의 손상 없이 손쉽게 전지 모듈을 조립할 수 있도록 할 수 있다.The side plate 200S may be made of rigid metal. The side plate 200S is the uppermost part of the first sub-module 100a and the second sub-module 100b when the first sub-module 100a and the second sub-module 100b are inserted into the module frame 200. It may serve to protect the outer battery cell 110 or the compression pads 250a and 250b. In addition, the battery module 100 of this embodiment is a twin model having a first battery cell stack 120a and a second battery cell stack 120b, and the battery cell stack 120 is better than a typical battery cell stack 120. Because the length is long, it may not be easy to insert and assemble the module frame 200. In this case, the side plate 200S guides the insertion of the battery cell stack 120 into the module frame 200, allowing the battery module to be easily inserted without damaging the battery cells 110 and the compression pads 250a and 250b. can be assembled.

도 10은 도 5의 A1을 확대하여 나타낸 부분 도면이다. 도 11은 도 5의 A2를 확대하여 나타낸 부분 도면이다.FIG. 10 is an enlarged partial view of A1 in FIG. 5. Figure 11 is an enlarged partial view of A2 in Figure 5.

도 5 및 도 10을 참고하면, 제1 서브 모듈(100a)과 제2 서브 모듈(100b) 사이에는 연결 케이블(380)이 구비되어, 이로 인해 제1 서브 모듈(100a)과 제2 서브 모듈(100b)이 전기적으로 연결될 수 있다. 연결 케이블(380)은 연성 평판 케이블(Flexible Flat Cable; FFC)일 수 있다. Referring to FIGS. 5 and 10, a connection cable 380 is provided between the first sub-module 100a and the second sub-module 100b, thereby connecting the first sub-module 100a and the second sub-module ( 100b) may be electrically connected. The connection cable 380 may be a flexible flat cable (FFC).

연결 케이블(380)은 제1 서브 모듈(100a)에 위치한 제1 연성 인쇄 회로 기판(350a)과, 제2 서브 모듈(100b)에 위치한 제2 연성 인쇄 회로 기판(350b)을 연결할 수 있다. 제1 전지셀 적층체(120a)에 대한 전압 데이터나 열적 데이터와 제2 전지셀 적층체(120b)에 대한 전압 데이터나 열적 데이터가 모두 함께 전지 모듈(100)의 외부의 BMS(Battery Management System)에 전달될 수 있다. 즉, 제1 서브 모듈(100a)과 제2 서브 모듈(100b) 간의 LV(low voltage) 연결이 연결 케이블(380)에 의해 이루어질 수 있다. 여기서 LV 연결은 전지셀의 전압 등을 감지하고 제어하기 위한 센싱 연결을 의미할 수 있다.The connection cable 380 may connect the first flexible printed circuit board 350a located in the first sub-module 100a and the second flexible printed circuit board 350b located in the second sub-module 100b. The voltage data or thermal data for the first battery cell stack 120a and the voltage data or thermal data for the second battery cell stack 120b are all stored together in a BMS (Battery Management System) external to the battery module 100. can be passed on. That is, a low voltage (LV) connection between the first sub-module 100a and the second sub-module 100b may be made by the connection cable 380. Here, the LV connection may refer to a sensing connection for detecting and controlling the voltage of the battery cell.

또한, 상기와 같이, 연결 케이블(380)을 통해 제1 연성 인쇄 회로 기판(350a)과 제2 연성 인쇄 회로 기판(350b)을 연결함으로써, 전체적인 전지 모듈(100)의 높이가 축소되어 배터리 자체의 에너지 밀도가 증가될 수 있다. 또한, 전지 모듈(100)의 설치 공간을 확보할 수 있으며, 자동차와 같은 디바이스에 전지 모듈(100)을 설치하는 경우 주행 성능 및 연비를 향상시킬 수 있다.In addition, as described above, by connecting the first flexible printed circuit board 350a and the second flexible printed circuit board 350b through the connection cable 380, the overall height of the battery module 100 is reduced, thereby reducing the size of the battery itself. Energy density can be increased. In addition, installation space for the battery module 100 can be secured, and driving performance and fuel efficiency can be improved when the battery module 100 is installed in a device such as a car.

도 5 및 도 11을 참고하면, 제1 서브 모듈(100a) 및 제2 서브 모듈(100b)은 전극 리드(130)가 서로 연결됨으로써 전기적으로 연결될 수 있다. 구체적으로, 제1 전지셀 적층체(120a)에 포함된 전지셀(110)들 중 적어도 하나의 전극 리드(130a)와 제2 전지셀 적층체(120b)에 포함된 전지셀(110)들 중 적어도 하나의 전극 리드(130b)가 서로 중첩되면서 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 두 전극 리드(130a, 130b)들은 연결 버스바(330)와 함께 접하면서 전기적으로 연결될 수 있다. 두 전극 리드(130a, 130b)들과 연결 버스바(330)가 서로 용접 접합되어 전기적으로 연결될 수 있다. Referring to FIGS. 5 and 11 , the first sub-module 100a and the second sub-module 100b may be electrically connected by connecting electrode leads 130 to each other. Specifically, at least one electrode lead 130a among the battery cells 110 included in the first battery cell stack 120a and among the battery cells 110 included in the second battery cell stack 120b. At least one electrode lead 130b may be electrically connected while overlapping with each other. In this case, the two electrode leads 130a and 130b may be electrically connected while coming into contact with the connection bus bar 330. The two electrode leads 130a and 130b and the connection bus bar 330 may be welded and electrically connected to each other.

연결 버스바(330)와 연결되는 상기 두 전극 리드(130a, 130b)들은 각각 제1 전지셀 적층체(120a)에서의 최외측 전지셀(110)과 제2 전지셀 적층체(120b)에서의 최외측 전지셀(110)로부터 돌출된 전극 리드일 수 있다. 두 전극 리드(130a, 130b)와 연결 버스바(330)의 연결 형태는, 일 영역에만 형성된 것으로 도시하고 있으나, 전지셀(110)의 적층 방향을 기준으로 그 반대 영역에도 동일한 연결 형태가 마련될 수 있다. 제1 전지셀 적층체(120a)와 제2 전지셀 적층체(120b) 간의 전기적 연결 관계 및 전류의 이동 경로에 대해 이하에서 보다 상세히 설명하도록 한다.The two electrode leads 130a and 130b connected to the connection bus bar 330 are connected to the outermost battery cell 110 in the first battery cell stack 120a and the outermost battery cell 110 in the second battery cell stack 120b, respectively. It may be an electrode lead protruding from the outermost battery cell 110. The connection form of the two electrode leads 130a and 130b and the connection bus bar 330 is shown as being formed only in one area, but the same connection form can be provided in the opposite area based on the stacking direction of the battery cells 110. You can. The electrical connection relationship and the current movement path between the first battery cell stack 120a and the second battery cell stack 120b will be described in more detail below.

도 12는 제1 전지셀 적층체와 제2 전지셀 적층체 간의 전류 이동 경로를 나타내는 도면이다. Figure 12 is a diagram showing the current movement path between the first battery cell stack and the second battery cell stack.

도 12를 참고하면, 전기적으로 연결된 제1 서브 모듈(100a) 및 제2 서브 모듈(100b)에 있어서, x축 방향에 대해 일단부라고 정의하고, -x축 방향에 대해 타단부라고 정의하며, 제1 서브 모듈(100a) 및 제2 서브 모듈(100b)이 전기적으로 연결되는 영역을 연결 영역(A3)이라고 정의할 수 있다. 이하에서는, 상기 일단부, 타단부 및 연결 영역(A3)에서의 전극 리드의 연결 구조와 전류의 흐름에 대해 자세히 설명한다. 특히, 설명의 편의를 위해 제1 서브 모듈(100a)에 포함되는 전극 리드를 제1 전극 리드라고 지칭하고, 제2 서브 모듈(100b)에 포함되는 전극 리드를 제2 전극 리드라고 지칭한다. Referring to FIG. 12, in the electrically connected first sub-module 100a and the second sub-module 100b, one end is defined in the x-axis direction and the other end is defined in the -x-axis direction, The area where the first sub-module 100a and the second sub-module 100b are electrically connected may be defined as the connection area A3. Below, the connection structure of the electrode leads and the flow of current at one end, the other end, and the connection area A3 will be described in detail. In particular, for convenience of explanation, the electrode lead included in the first sub-module 100a is referred to as a first electrode lead, and the electrode lead included in the second sub-module 100b is referred to as a second electrode lead.

제1 서브 모듈(100a)의 일단부에 위치하는 제1 최외측 전극 리드(130a1) 및 이와 인접하게 위치하는 제1 전극 리드(130a6)는, 외부와 전기적으로 연결되어 제1 서브 모듈(100a) 및 제2 서브 모듈(100b)에 전류를 공급할 수 있다. 이 경우, 전류는 외부로부터 제1 서브 모듈(100a)로 공급되지만, 연결 영역(A3)에서 제1 전극 리드(130a)와 제2 전극 리드(130b)가 전기적으로 연결되므로, 전류는 제2 서브 모듈(100b)에도 흐를 수 있다. The first outermost electrode lead 130a1 located at one end of the first sub-module 100a and the first electrode lead 130a6 located adjacent thereto are electrically connected to the outside to form the first sub-module 100a. And current may be supplied to the second sub-module 100b. In this case, the current is supplied to the first sub-module 100a from the outside, but since the first electrode lead 130a and the second electrode lead 130b are electrically connected in the connection area A3, the current is supplied to the second sub-module 100a. It may also flow to the module 100b.

연결 영역(A3)에서, 제1 서브 모듈(100a)의 제1 전지셀 적층체(120a)의 최외측에 위치하는 제1 전극 리드(130a)와, 제2 서브 모듈(100b)의 제2 전지셀 적층체(120b)의 최외측에 위치하는 제2 전극 리드(130b)는 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 구체적으로, 제1 서브 모듈(100a)의 타단부에 위치한 최외측 제1 전극 리드(130a2, 130a3)는, 제2 서브 모듈(100b)의 일단부에 위치한 최외측 제2 전극 리드(130b1, 130b5)과 전기적으로 연결될 수 있다.In the connection area A3, the first electrode lead 130a located on the outermost side of the first battery cell stack 120a of the first sub-module 100a and the second battery of the second sub-module 100b The second electrode leads 130b located on the outermost side of the cell stack 120b may be electrically connected to each other. Specifically, the outermost first electrode leads 130a2 and 130a3 located at the other end of the first sub-module 100a are the outermost second electrode leads 130b1 and 130b5 located at one end of the second sub-module 100b. ) can be electrically connected to.

이 경우, 최외측 제1 전극 리드(130a2, 130a3) 및 최외측 제2 전극 리드(130b1, 130b5)를 제외한 전극 리드들은 각각 인접한 전극 리드들과 전기적으로 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 서브 모듈(100a)의 타단부에서, 최외각 제1 전극 리드(130a2, 130a3)를 제외한 제1 전극 리드들은, 인접한 제1 전극 리드들과 쌍을 이루면서 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 서브 모듈(100b)의 일단부에서도, 이와 마찬가지로, 최외각 제2 전극 리드(130b1, 130b5)를 제외한 제2 전극 리드들은, 인접한 제2 전극 리드들과 쌍을 이루면서 전기적으로 연결될 수 있다.In this case, electrode leads excluding the outermost first electrode leads 130a2 and 130a3 and the outermost second electrode leads 130b1 and 130b5 may be electrically connected to adjacent electrode leads. More specifically, at the other end of the first sub-module 100a, the first electrode leads excluding the outermost first electrode leads 130a2 and 130a3 may be electrically connected to adjacent first electrode leads in pairs. . At one end of the second sub-module 100b, similarly, the second electrode leads excluding the outermost second electrode leads 130b1 and 130b5 may be electrically connected to adjacent second electrode leads in pairs.

연결 영역(A3)을 제외한 제1 서브 모듈(100a)의 일단부에서는, 외부의 전원과 전기적으로 연결된 제1 최외측 전극 리드(130a1) 및 이와 인접한 제1 전극 리드(130a6)을 제외한 나머지 제1 전극 리드들은, 인접한 제1 전극 리드들과 전기적으로 연결될 수 있다. 일 예로, 인접한 제1 전극 리드들은 쌍을 이루어 전기적으로 연결될 수 있다. At one end of the first sub-module 100a excluding the connection area A3, the remaining first electrode leads 130a1 and the adjacent first electrode lead 130a6 are electrically connected to an external power source. The electrode leads may be electrically connected to adjacent first electrode leads. For example, adjacent first electrode leads may be electrically connected in pairs.

연결 영역(A3)을 제외한 제2 서브 모듈(100b)의 타단부에서는, 인접한 제2 전극 리드들과 전기적으로 연결될 수 있다. 일 예로, 인접한 제2 전극 리드들은 쌍을 이루어 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서는, 제2 서브 모듈(100b)의 제2 최외측 전극 리드(130b2, 130b4)들도 이와 인접한 제2 전극 리드들과 쌍을 이루면서 전기적으로 연결될 수 있다.The other end of the second sub-module 100b, excluding the connection area A3, may be electrically connected to adjacent second electrode leads. For example, adjacent second electrode leads may be electrically connected in pairs. Here, the second outermost electrode leads 130b2 and 130b4 of the second sub-module 100b may also be electrically connected to each other by pairing with adjacent second electrode leads.

상기 설명한 바와 같이 전극 리드(130a, 130b)들의 전기적 연결이 형성된 경우, 전류는 이러한 전극 리드(130a, 130b)들의 전기적 연결을 따라 이동할 수 있다.When the electrical connection of the electrode leads 130a and 130b is formed as described above, current may move along the electrical connection of the electrode leads 130a and 130b.

즉, 본 도면에서의 화살표는 전류의 흐름을 의미하는 것으로, 전류의 흐름은 본 도면에서 설명하는 바과 같이 한정되는 것은 아니고, 통상의 기술자가 전극 리드의 전기적 연결을 변경하여 용이하게 전류의 흐름을 변경한다면 어떠한 것이든 가능하다.In other words, the arrow in this drawing means the flow of current, and the flow of current is not limited as described in this drawing, and a person skilled in the art can easily change the electrical connection of the electrode lead to facilitate the flow of current. Anything is possible if you change it.

본 실시예에서는, 하나의 전지 모듈(100) 내에 길이 방향을 따라 배치된 제1 전지셀 적층체(120a)와 제2 전지셀 적층체(120b)를 배치하여 트윈 모델의 전지 모듈(100)을 형성하였다. 전지셀 적층체가 하나 포함되는 싱글 모델의 전지 모듈 2개와 비교하여 본 실시예의 트윈 모델의 전지 모듈은, 길이 방향으로의 필요 공간을 크게 줄일 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 전지 모듈(100)은, 부품 수 절감이 가능하고, 요구되는 공간이 줄어든 만큼 에너지 밀도이나 공간 활용성을 높일 수 있다는 장점을 갖는다.In this embodiment, the first battery cell stack 120a and the second battery cell stack 120b arranged along the longitudinal direction within one battery module 100 are disposed to form a twin model battery module 100. formed. Compared to two battery modules of a single model containing one battery cell stack, the battery modules of the twin model of this embodiment can significantly reduce the space required in the longitudinal direction. That is, the battery module 100 according to this embodiment has the advantage of being able to reduce the number of parts and increase energy density or space utilization as the space required is reduced.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지팩의 구조에 대해 자세히 설명하도록 한다. Below, the structure of the battery pack according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지팩을 나타낸 사시도이다. 도 14는, 도 13의 전지 모듈의 플랜지부가 팩 하우징 상에 배치된 수직 빔에 장착되는 모습을 확대하여 나타낸 부분 도면이다.Figure 13 is a perspective view showing a battery pack according to an embodiment of the present invention. FIG. 14 is an enlarged partial view showing the flange portion of the battery module of FIG. 13 being mounted on a vertical beam disposed on the pack housing.

도 3, 도 4, 도 13 및 도 14를 함께 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지팩(1000)은, 복수의 전지셀(110)들을 포함하는 전지 모듈(100); 전지 모듈(100)을 수납하는 팩 하우징(1100); 및 팩 하우징(1100)의 바닥부(1100F) 일면과 수직하도록 팩 하우징(1100)의 바닥부(1100F) 상에 배치되는 복수의 수직 빔(1200)들을 포함한다. 적어도 하나의 전지 모듈(100)이 팩 하우징(1100)에 수납된다. 도 13에는 예시로 2개의 전지 모듈(100-1, 100-2)들이 팩 하우징(1100)에 수납되는 것이 도시되어 있다. 전지 모듈(100)은 수직 빔(1200)들 사이에 배치되고, 전지 모듈(100)의 측면부(210, 220)에서 돌출된 플랜지부(200F)들이 수직 빔(1200)에 체결된다.Referring to FIGS. 3, 4, 13, and 14 together, a battery pack 1000 according to an embodiment of the present invention includes a battery module 100 including a plurality of battery cells 110; A pack housing (1100) storing the battery module (100); and a plurality of vertical beams 1200 disposed on the bottom 1100F of the pack housing 1100 so as to be perpendicular to one surface of the bottom 1100F of the pack housing 1100. At least one battery module 100 is stored in the pack housing 1100. FIG. 13 shows two battery modules 100-1 and 100-2 being accommodated in the pack housing 1100 as an example. The battery module 100 is disposed between the vertical beams 1200, and the flange portions 200F protruding from the side portions 210 and 220 of the battery module 100 are fastened to the vertical beams 1200.

팩 하우징(1100)은 내부 공간을 갖는 구조물로써, 그 내부에 적어도 하나의 전지 모듈(100)이 수납될 수 있다. 전지 모듈(100)은, 팩 하우징(1100)의 바닥부(1100F) 상에서 수직 빔(1200)들 사이에 배치된다. 구체적으로 도시하지 않았으나, 팩 하우징(1100)의 개방된 상부를 덮는 팩 커버가 배치될 수 있다.The pack housing 1100 is a structure with an internal space, and at least one battery module 100 can be accommodated therein. The battery module 100 is disposed between the vertical beams 1200 on the bottom 1100F of the pack housing 1100. Although not specifically shown, a pack cover may be disposed to cover the open top of the pack housing 1100.

이 때, 외부 진동이나 충격에 대비하여, 전지 모듈(100)을 팩 하우징(1100)에 고정시키는 마운팅 고정이 필요한데, 본 실시예에 따른 전지 모듈(100)의 경우, 플랜지부(200F)가 수직 빔(1200)에 고정된다. 수직 빔(1200)은, 팩 하우징(1100)의 바닥부(1100F)의 상면에서, 전지 모듈(100)이 연장되는 방향을 따라 함께 연장된다. 전지 모듈(100)이 연장되는 방향은 전지셀의 길이 방향과 동일하기에, 수직 빔(1200)도 상기 길이 방향을 따라 연장된다.At this time, in preparation for external vibration or impact, mounting fixation is required to secure the battery module 100 to the pack housing 1100. In the case of the battery module 100 according to this embodiment, the flange portion 200F is vertical. It is fixed to the beam 1200. The vertical beam 1200 extends along the direction in which the battery module 100 extends from the upper surface of the bottom portion 1100F of the pack housing 1100. Since the direction in which the battery module 100 extends is the same as the longitudinal direction of the battery cell, the vertical beam 1200 also extends along the longitudinal direction.

플랜지부(200F)는, 전지 모듈(100)의 측면부(210, 220)의 일면과 수직한 방향을 향해 도출된 판상 부재일 수 있다. 구체적으로, 전지 모듈(100)은, 전지셀 적층체(120)가 수납되는 모듈 프레임(200)을 포함하고, 모듈 프레임(200)의 측면부(210, 220)에 플랜지부(200F)들이 형성될 수 있다. 보다 구체적으로는, 모듈 프레임(200)의 제1 측면부(210)와 제2 측면부(220) 각각에 플랜지부(200F)가 형성될 수 있다. 즉, 플랜지부(200F)들은, 전지 모듈(100)의 제1 측면부(210)에서 돌출되는 제1 플랜지부(200F1)들 및 전지 모듈(100)의 제2 측면부(220)에서 돌출되는 제2 플랜지부(200F2)들을 포함할 수 있다. The flange portion 200F may be a plate-shaped member extending in a direction perpendicular to one surface of the side portions 210 and 220 of the battery module 100. Specifically, the battery module 100 includes a module frame 200 in which the battery cell stack 120 is accommodated, and flange portions 200F are formed on the side portions 210 and 220 of the module frame 200. You can. More specifically, a flange portion 200F may be formed on each of the first side portion 210 and the second side portion 220 of the module frame 200. That is, the flange portions 200F include first flange portions 200F1 protruding from the first side portion 210 of the battery module 100 and second flange portions 200F1 protruding from the second side portion 220 of the battery module 100. It may include flange portions 200F2.

플랜지부(200F)에는 마운팅홀(200MH)이 형성될 수 있고, 볼트 부재(1300)가 마운팅홀(200MH)을 통과해 수직 빔(1200)에 체결될 수 있다. 보다 구체적으로는, 수직 빔(1200)의 상면에, 나사산이 형성된 체결홀(1200H)이 형성될 수 있고, 볼트 부재(1300)가 플랜지부(200F)의 마운팅홀(200MH)을 통과해 수직 빔(1200)의 체결홀(1200H)에 체결될 수 있다. A mounting hole 200MH may be formed in the flange portion 200F, and the bolt member 1300 may pass through the mounting hole 200MH and be fastened to the vertical beam 1200. More specifically, a fastening hole 1200H with a thread may be formed on the upper surface of the vertical beam 1200, and the bolt member 1300 may pass through the mounting hole 200MH of the flange portion 200F to form the vertical beam. It can be fastened to the fastening hole (1200H) of (1200).

상기와 같은 방식으로 플랜지부(200F)가 수직 빔(1200)에 체결되어 전지 모듈(100)이 전지팩(1000) 내부에서 고정될 수 있고, 수직 빔(1200)은 외부로부터 전지 모듈(100)에 전달되는 진동이나 충격 등을 완충시킬 수 있다.In the same manner as above, the flange portion 200F is fastened to the vertical beam 1200 so that the battery module 100 can be fixed inside the battery pack 1000, and the vertical beam 1200 can be connected to the battery module 100 from the outside. It can cushion vibrations or shocks transmitted to the device.

한편, 전지셀(110)들은 충, 방전이 반복되는 과정에서 그 내부 전해질이 분해되고 가스가 발생하여 전지셀(110)이 부풀어 오르는 현상, 즉 스웰링(Swelling) 현상이 발생할 수 있다. 이러한 전지셀(110)의 스웰링을 제어하지 못할 경우, 다수의 전지셀(110)이 적층된 전지 모듈(100)의 구조적 변형을 일으킬 수 있고, 또 전지 모듈(100)의 내구성과 성능에 악영항을 미칠 수 있다.Meanwhile, during repeated charging and discharging of the battery cells 110, the electrolyte inside them decomposes and gas is generated, which may cause the battery cells 110 to swell, that is, a swelling phenomenon. If the swelling of the battery cells 110 is not controlled, structural deformation of the battery module 100 in which multiple battery cells 110 are stacked may occur, and the durability and performance of the battery module 100 may be adversely affected. may have an impact.

특히, 최근에는 고용량 전지 모듈과 전지팩을 제조하기 위해 전지셀로, Pure Si 셀, SiO 고함량 셀들을 이용하는데, 상기 셀들의 경우, 스웰링의 정도가 더 크다. 즉, 고용량 전지 모듈과 전지팩을 제조하기 위해서는 전지 모듈이나 전지팩 내부의 전지셀(110)들의 스웰링을 효과적으로 제어하는 것이 필수적이다.In particular, recently, pure Si cells and cells with high SiO content are used as battery cells to manufacture high-capacity battery modules and battery packs, and in the case of these cells, the degree of swelling is greater. In other words, in order to manufacture high-capacity battery modules and battery packs, it is essential to effectively control the swelling of the battery cells 110 inside the battery module or battery pack.

파우치형 전지셀(110)들은 보통 두께 방향으로 스웰링의 정도가 크다. 상술한 것처럼, 전지 모듈(100) 내부에서 전지셀(110)의 일면이 모듈 프레임(200)의 제1 측면부(210) 및 제2 측면부(220)와 평행하도록, 전지셀(110)이 직립한 채 적층되기 때문에 스웰링 제어와 직접적으로 연관되는 구조물은, 전지셀 적층체(120)의 양 측면에 배치된 모듈 프레임(200)의 제1 측면부(210)와 제2 측면부(220)이다. Pouch-type battery cells 110 usually have a large degree of swelling in the thickness direction. As described above, inside the battery module 100, the battery cell 110 is erected so that one side of the battery cell 110 is parallel to the first side portion 210 and the second side portion 220 of the module frame 200. The structures directly related to swelling control because they are stacked are the first side portion 210 and the second side portion 220 of the module frame 200 disposed on both sides of the battery cell stack 120.

전지 모듈(100) 내부에 제1 압축 패드(250a)와 제2 압축 패드(250b)가 마련될 수 있지만, 전지셀(110)의 스웰링 정도가 클 경우, 제1 압축 패드(250a)와 제2 압축 패드(250b)만으로는 제어가 어려울 수 있다. A first compression pad 250a and a second compression pad 250b may be provided inside the battery module 100, but when the degree of swelling of the battery cell 110 is large, the first compression pad 250a and the second compression pad 250b may be provided. 2 Control may be difficult using only the compression pad 250b.

이에 본 실시예는, 전지 모듈(100)의 측면부(210, 220)에 플랜지부(200F)를 마련하고, 플랜지부(200F)가 수직 빔(1200)에 체결되도록 설계되었다. 측면부(210, 220)는 수직 빔(1200)과 바로 마주하게 된다. 즉, 마운팅 고정이 플랜지부(200F)를 통해 구현됨과 동시에 수직 빔(1200)이 스웰링 제어를 위한 전지 모듈(100)의 강성과 내구성을 보완할 수 있다. 전지셀(110)의 스웰링으로 인해 전지셀(110)들이 두께 방향으로 부풀어도, 수직 빔(1200)이 전지 모듈(100)의 측면부(210, 220)를 지탱하여, 전지셀(110)들의 스웰링을 제어할 수 있다. Accordingly, this embodiment is designed to provide flange portions 200F on the side portions 210 and 220 of the battery module 100, and to fasten the flange portion 200F to the vertical beam 1200. The side portions 210 and 220 directly face the vertical beam 1200. That is, the mounting fixation is implemented through the flange portion 200F, and at the same time, the vertical beam 1200 can complement the rigidity and durability of the battery module 100 for swelling control. Even if the battery cells 110 swell in the thickness direction due to swelling of the battery cells 110, the vertical beam 1200 supports the side portions 210 and 220 of the battery module 100, Swelling can be controlled.

이하에서는, 도 15 내지 도 17 등을 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 플랜지부(200F1)와 제2 플랜지부(200F2)의 위치 관계에 대해 자세히 설명하도록 한다. Hereinafter, with reference to FIGS. 15 to 17, etc., the positional relationship between the first flange portion 200F1 and the second flange portion 200F2 according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 15는 도 3의 A 부분을 확대하여 나타낸 평면도이다. Figure 15 is an enlarged plan view of portion A of Figure 3.

도 3, 도 13, 도 15를 먼저 참고하면, 상술한 바 대로, 플랜지부(200F)들은, 전지 모듈(100)의 제1 측면부(210)에서 돌출되는 제1 플랜지부(200F1)들 및 전지 모듈(100)의 제2 측면부(220)에서 돌출되는 제2 플랜지부(200F2)들을 포함할 수 있다. 이 때, 제1 측면부(210)와 제2 측면부(220) 사이의 방향인 폭 방향을 기준으로, 제1 플랜지부(200F1)들 사이의 중간 지점(M1)과 대응하는 부분에 제2 플랜지부(200F2)들 중 하나가 위치할 수 있다. 또한, 제1 측면부(210)와 제2 측면부(220) 사이의 방향인 폭 방향을 기준으로, 제2 플랜지부(200F2)들 사이의 중간 지점(M2)과 대응하는 부분에 제1 플랜지부(200F1)들 중 하나가 위치할 수 있다. 제1 측면부(210)와 제2 측면부(220) 사이의 방향인 폭 방향은 도면에서 y축과 평행한 방향에 해당한다. Referring first to FIGS. 3, 13, and 15, as described above, the flange portions 200F are first flange portions 200F1 protruding from the first side portion 210 of the battery module 100 and the battery. It may include second flange parts 200F2 protruding from the second side part 220 of the module 100. At this time, based on the width direction between the first side portion 210 and the second side portion 220, the second flange portion is located in a portion corresponding to the midpoint M1 between the first flange portions 200F1. One of (200F2) may be located. In addition, based on the width direction between the first side portion 210 and the second side portion 220, the first flange portion ( 200F1) may be located. The width direction between the first side portion 210 and the second side portion 220 corresponds to a direction parallel to the y-axis in the drawing.

즉, 제1 플랜지부(200F1)들과 제2 플랜지부(200F2)들이 일정 간격을 갖고 배치되나, 상기 폭 방향을 기준으로 봤을 때, 제1 플랜지부(200F1)들과 제2 플랜지부(200F2)들이 중첩되지 않고, 서로 어긋난 채 배열될 수 있다. That is, the first flange parts 200F1 and the second flange parts 200F2 are arranged at regular intervals, but when viewed from the width direction, the first flange parts 200F1 and the second flange parts 200F2 ) do not overlap, and may be arranged misaligned with each other.

또한, 제1 플랜지부(200F1)와 제2 플랜지부(200F2)는 동일한 형상을 가질 수 있다. 도 13 및 도 15에는 제1 플랜지부(200F1)와 제2 플랜지부(200F2)가 동일한 사다리꼴 형상을 갖는 것이 도시되어 있다. Additionally, the first flange portion 200F1 and the second flange portion 200F2 may have the same shape. 13 and 15 show that the first flange portion 200F1 and the second flange portion 200F2 have the same trapezoidal shape.

본 실시예에서, 제1 플랜지부(200F1)들과 제2 플랜지부(200F2)들을 어긋나게 배열함으로써, 복수의 전지 모듈(100)들을 배치할 때, 하나의 수직 빔(1200)에 최소한의 영역으로 체결되게 할 수 있다. 이에 대해서는 도면과 함께 보다 자세히 설명하도록 한다.In this embodiment, by arranging the first flange parts 200F1 and the second flange parts 200F2 to be misaligned, when placing the plurality of battery modules 100, a minimum area is provided on one vertical beam 1200. It can be concluded. This will be explained in more detail along with the drawings.

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지팩을 나타낸 정면도이다. 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지팩을 나타낸 평면도이다. 특히, 설명의 편의를 위해 도 16은 2개의 전지 모듈(100-1, 100-2)들 중 어느 하나만 팩 하우징(1100) 상에 장착된 모습을 도시하였고, 도 17은 2개의 전지 모듈(100-1, 100-2)들 모두가 팩 하우징(1100) 상에 장착된 모습을 도시하였다.Figure 16 is a front view showing a battery pack according to an embodiment of the present invention. Figure 17 is a plan view showing a battery pack according to an embodiment of the present invention. In particular, for convenience of explanation, FIG. 16 shows only one of the two battery modules 100-1 and 100-2 mounted on the pack housing 1100, and FIG. 17 shows two battery modules 100. -1, 100-2) are all shown mounted on the pack housing (1100).

도 13 및 도 15 내지 도 17을 함께 참고하면, 팩 하우징(1100)에 복수의 전지 모듈(100)들이 수납될 수 있다. 즉, 전지 모듈(100)이 복수로 구성되어, 복수의 전지 모듈(100)들 중 제1 전지 모듈(100-1)과 제2 전지 모듈(100-2)이 팩 하우징(1100)의 바닥부(1100F) 상에 배치될 수 있다. 이 때, 제1 전지 모듈(100-1)의 플랜지부(200F)와 제2 전지 모듈(100-2)의 플랜지부(200F)가, 제1 전지 모듈(100-1)과 제2 전지 모듈(100-2) 사이에 위치한 하나의 수직 빔(1200)에 체결될 수 있다. Referring to Figure 13 and Figures 15 to 17 together, a plurality of battery modules 100 may be stored in the pack housing 1100. That is, the battery module 100 is composed of a plurality, and among the plurality of battery modules 100, the first battery module 100-1 and the second battery module 100-2 are located on the bottom of the pack housing 1100. (1100F). At this time, the flange portion 200F of the first battery module 100-1 and the flange portion 200F of the second battery module 100-2 are connected to the first battery module 100-1 and the second battery module. It can be fastened to one vertical beam 1200 located between (100-2).

보다 구체적으로, 제1 전지 모듈(100-1)의 제1 측면부(210)에서 돌출된 제1 플랜지부(200F1)와 제2 전지 모듈(100-2)의 제2 측면부(220)에서 돌출된 제2 플랜지부(200F2)가, 제1 전지 모듈(100-1)과 제2 전지 모듈(100-2) 사이에 위치한 하나의 수직 빔(1200)에 체결될 수 있다. More specifically, the first flange portion 200F1 protrudes from the first side portion 210 of the first battery module 100-1 and the second flange portion 200F1 protrudes from the second side portion 220 of the second battery module 100-2. The second flange portion 200F2 may be fastened to one vertical beam 1200 located between the first battery module 100-1 and the second battery module 100-2.

체결 방식은, 앞서 설명한 것처럼, 볼트 부재(1300)가 플랜지부(200F)의 마운팅홀(200MH)을 통과해 수직 빔(1200)에 체결되는 방식이 적용될 수 있다. As described above, the fastening method may be one in which the bolt member 1300 passes through the mounting hole 200MH of the flange portion 200F and is fastened to the vertical beam 1200.

제1 전지 모듈(100-1)의 제1 플랜지부(200F1)와 제2 전지 모듈(100-2)의 제2 플랜지부(200F2)가 하나의 수직 빔(1200)에 체결된 모습을 살펴보면, 수직 빔(1200)이 연장되는 방향을 따라, 제1 전지 모듈(100-1)의 제1 플랜지부(200F1)와 제2 전지 모듈(100-2)의 제2 플랜지부(200F2)가 교대로 위치할 수 있다. 여기서, 수직 빔(1200)이 연장되는 방향은, 앞서 설명한 것처럼, 전지 모듈(100)이 연장되는 방향 또는 전지셀의 길이 방향과 동일하여, 도면 상 x축과 평행한 방향일 수 있다. Looking at the first flange portion 200F1 of the first battery module 100-1 and the second flange portion 200F2 of the second battery module 100-2 fastened to one vertical beam 1200, Along the direction in which the vertical beam 1200 extends, the first flange portion 200F1 of the first battery module 100-1 and the second flange portion 200F2 of the second battery module 100-2 alternately can be located Here, the direction in which the vertical beam 1200 extends is the same as the direction in which the battery module 100 extends or the longitudinal direction of the battery cell, as described above, and may be a direction parallel to the x-axis in the drawing.

제1 전지 모듈(100-1)과 제2 전지 모듈(100-2)은 서로 동일한 구조를 갖는 전지 모듈이다. 앞서 설명한 것처럼, 제1 전지 모듈(100-1)과 제2 전지 모듈(100-2)은, 제1 측면부(210)와 제2 측면부(220) 사이의 방향인 폭 방향을 기준으로, 제1 플랜지부(200F1)들과 제2 플랜지부(200F2)들이 중첩되지 않고, 서로 어긋난 채 배열되는 구조를 가질 수 있다. 이러한 구조에 따라, 하나의 수직 빔(1200)에 체결된 제1 전지 모듈(100-1)의 제1 플랜지부(200F1)와 제2 전지 모듈(100-2)의 제2 플랜지부(200F2)는 수직 빔(1200)이 연장되는 방향을 따라 교대로 위치하게 된다. The first battery module 100-1 and the second battery module 100-2 are battery modules having the same structure. As described above, the first battery module 100-1 and the second battery module 100-2 are, based on the width direction between the first side portion 210 and the second side portion 220, the first battery module 100-1 and the second battery module 100-2. The flange portions 200F1 and the second flange portion 200F2 may have a structure in which they are arranged misaligned with each other without overlapping. According to this structure, the first flange portion 200F1 of the first battery module 100-1 and the second flange portion 200F2 of the second battery module 100-2 are fastened to one vertical beam 1200. are positioned alternately along the direction in which the vertical beam 1200 extends.

상기의 구조에 따라, 수직 빔(1200)의 두께를 하나의 플랜지부(200F)의 돌출된 길이와 대응하도록 최대한 얇게 설계하는 것이 가능해진다. 제1 전지 모듈(100-1)의 제1 플랜지부(200F1)와 제2 전지 모듈(100-2)의 제2 플랜지부(200F2)가 하나의 수직 빔(1200)에 교대로 배치되면서 하나의 수직 빔(1200)의 상면에 체결되는 것이므로, 수직 빔(1200)의 두께를 플랜지부(200F)의 돌출 길이로 최소화할 수 있다. 이와 같이 본 실시예에 따른 전지팩(1000)에서는, 수직 빔(1200)의 폭 방향의 두께를 최소화함으로써, 전지팩(1000)의 내부의 공간 활용성을 높이고 용량을 증대시킬 수 있다. According to the above structure, it is possible to design the thickness of the vertical beam 1200 as thin as possible to correspond to the protruding length of one flange portion 200F. The first flange portion 200F1 of the first battery module 100-1 and the second flange portion 200F2 of the second battery module 100-2 are alternately arranged on one vertical beam 1200 to form one Since it is fastened to the upper surface of the vertical beam 1200, the thickness of the vertical beam 1200 can be minimized by the protruding length of the flange portion 200F. As such, in the battery pack 1000 according to this embodiment, by minimizing the thickness in the width direction of the vertical beam 1200, internal space utilization of the battery pack 1000 can be improved and capacity can be increased.

또한, 제1 플랜지부(200F1)와 제2 플랜지부(200F2)가 동일한 형상을 가질 수 있기 때문에, 제1 전지 모듈(100-1)의 제1 플랜지부(200F1)들 사이 공간에 제2 전지 모듈(100-2)의 제2 플랜지부(200F2)가 들어맞을 수 있고, 제2 전지 모듈(100-2)의 제2 플랜지부(200F2)들 사이 공간에 제1 전지 모듈(100-1)의 제1 플랜지부(200F1)가 들어맞을 수 있다. In addition, because the first flange portion 200F1 and the second flange portion 200F2 may have the same shape, the second battery may be installed in the space between the first flange portions 200F1 of the first battery module 100-1. The second flange portion 200F2 of the module 100-2 may fit, and the first battery module 100-1 may be placed in the space between the second flange portions 200F2 of the second battery module 100-2. The first flange portion 200F1 may fit.

즉, 제1 전지 모듈(100-1)의 제1 플랜지부(200F1)들과 제2 전지 모듈(100-2)의 제2 플랜지부(200F2)들이, 수직 빔(1200)의 상면에 빈틈을 형성하지 않도록 밀착한 상태로, 수직 빔(1200)의 상면에 체결될 수 있다. That is, the first flange parts 200F1 of the first battery module 100-1 and the second flange parts 200F2 of the second battery module 100-2 form a gap on the upper surface of the vertical beam 1200. It can be fastened to the upper surface of the vertical beam 1200 in a close contact state so as not to form a shape.

이와 같이, 수직 빔(1200)의 상면의 면적을 체결 면적으로 최대한 활용하여 제1 플랜지부(200F1)들과 제2 플랜지부(200F2)들이 체결되는 구조이기 때문에 수직 빔(1200)의 두께를 최소화하면서도, 체결 면적을 극대화하여 고정 정도를 증대시킬 수 있다. In this way, the upper surface area of the vertical beam 1200 is maximized as a fastening area to minimize the thickness of the vertical beam 1200 because the first flange portions 200F1 and the second flange portions 200F2 are fastened to each other. However, the fixation accuracy can be increased by maximizing the fastening area.

한편, 플랜지부(200F)는, 전지 모듈(100)의 높이 방향에 대해, 전지 모듈(100)의 하면부(240)보다 전지 모듈(100)의 상면부(230)에 가깝게 위치할 수 있다. 여기서, 전지 모듈(100)의 높이 방향은, 전지 모듈(100)의 상면부(230) 또는 하면부(240)의 일면과 수직한 방향으로, z축과 평행한 방향에 해당한다. 플랜지부(200F)가 상기 높이 방향에 대해 하면부(240)보다 상면부(230)에 가깝게 위치한다는 것은, 플랜지부(200F)가 전지 모듈(100)의 높이의 절반보다 높게 위치하는 것을 의미한다. 도 17에는, 제1 플랜지부(200F1)의 높이(h2)가 전지 모듈(100)의 높이(h1)의 절반보다 높게 형성된 것이 도시되어 있다.Meanwhile, the flange portion 200F may be located closer to the upper surface portion 230 of the battery module 100 than the lower surface portion 240 of the battery module 100 in the height direction of the battery module 100. Here, the height direction of the battery module 100 is a direction perpendicular to one surface of the upper surface 230 or the lower surface 240 of the battery module 100 and corresponds to a direction parallel to the z-axis. That the flange portion 200F is located closer to the upper surface portion 230 than the lower surface portion 240 in the height direction means that the flange portion 200F is positioned higher than half the height of the battery module 100. . In FIG. 17 , the height h2 of the first flange portion 200F1 is shown to be higher than half the height h1 of the battery module 100.

전지셀(110)의 스웰링을 제어하기 위해서는, 수직 빔(1200)이 전지 모듈(100)의 측면부(210, 220)들을 일정 면적 이상 커버해야 하고, 이에 따라 수직 빔(1200)도 일정 수준의 높이를 가져야한다. 효과적인 지탱을 위해 수직 빔(1200)의 높이가 전지 모듈(100)의 높이의 절반보다 높게 형성될 수 있고, 수직 빔(1200)의 상면에 체결되는 플랜지부(200F)는 자연히 전지 모듈(100)의 높이의 절반보다 높게 위치할 수 있다.In order to control the swelling of the battery cell 110, the vertical beam 1200 must cover the side parts 210 and 220 of the battery module 100 over a certain area, and accordingly, the vertical beam 1200 must also cover the side parts 210 and 220 of the battery module 100 at a certain level. Must have height. For effective support, the height of the vertical beam 1200 may be formed to be higher than half the height of the battery module 100, and the flange portion 200F fastened to the upper surface of the vertical beam 1200 naturally supports the battery module 100. It can be located higher than half the height of.

이하에서는 도 18을 참고하여, 본 발명의 여러 실시예들에 따른 플랜지부의 다양한 형상에 대해 설명하도록 한다. Hereinafter, various shapes of the flange portion according to various embodiments of the present invention will be described with reference to FIG. 18.

도 18의 (a), (b), (c)는 본 발명의 여러 실시예들에 따른 플랜지부의 다양한 형상을 나타낸 부분 도면들이다.Figures 18 (a), (b), and (c) are partial views showing various shapes of the flange portion according to various embodiments of the present invention.

도 18의 (a), (b), (c)를 참고하면, 본 실시예들에 따른 플랜지부(200Fa, 200Fb, 200Fc)는, 수직 빔 상에 체결 가능하도록 마운팅홀(200MH)이 형성될 수 있다면, 그 형상에 특별한 제한은 없다. 일례로, 본 실시예들에 따른 플랜지부(200Fa, 200Fb, 200Fc)는 사다리꼴, 삼각형 또는 사각형 형상일 수 있다. 도 18의 (a)에는 사다리꼴 형상을 갖는 플랜지부(200Fa)가 도시되어 있고, 도 18의 (b)에는 삼각형의 플랜지부(200Fb)가 도시되어 있으며, 도 18의 (c)에는 직사각형의 플랜지부(200Fc)가 도시되어 있다. Referring to (a), (b), and (c) of Figure 18, the flange portions (200Fa, 200Fb, 200Fc) according to the present embodiments have a mounting hole (200MH) formed so that they can be fastened to the vertical beam. If possible, there are no particular restrictions on its shape. For example, the flange portions 200Fa, 200Fb, and 200Fc according to the present embodiments may have a trapezoidal, triangular, or square shape. In Figure 18 (a), a flange part 200Fa having a trapezoidal shape is shown, in Figure 18 (b) a triangular flange part 200Fb is shown, and in Figure 18 (c) a rectangular plan is shown. Branch 200Fc is shown.

다만, 앞서 설명한 것처럼, 수직 빔(1200)의 두께를 최소화하면서, 수직 빔(1200)의 상면의 면적을 체결 면적으로 최대한 활용하기 위해서는 제1 플랜지부와 제2 플랜지부가 동일한 형상을 갖는 것이 바람직하다.However, as described above, in order to minimize the thickness of the vertical beam 1200 and maximize the area of the upper surface of the vertical beam 1200 as a fastening area, it is preferable that the first flange portion and the second flange portion have the same shape. .

본 실시예에서 전, 후, 좌, 우, 상, 하와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있다.In this embodiment, terms indicating directions such as front, back, left, right, up, and down are used, but these terms are only for convenience of explanation and may vary depending on the location of the target object or the location of the observer. .

앞에서 설명한 본 실시예에 따른 하나 또는 그 이상의 전지 모듈은, BMS(Battery Management System), BDU(Battery Disconnect Unit), 냉각 시스템 등의 각종 제어 및 보호 시스템과 함께 장착되어 전지팩을 형성할 수 있다.One or more battery modules according to this embodiment described above may be mounted together with various control and protection systems such as a Battery Management System (BMS), Battery Disconnect Unit (BDU), and a cooling system to form a battery pack.

상기 전지팩은 다양한 디바이스에 적용될 수 있다. 구체적으로는, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 등의 운송 수단이나 ESS(Energy Storage System)에 적용될 수 있으나 이에 제한되지 않고 이차 전지를 사용할 수 있는 다양한 디바이스에 적용 가능하다.The battery pack can be applied to various devices. Specifically, it can be applied to transportation such as electric bicycles, electric vehicles, and hybrids, or ESS (Energy Storage System), but is not limited to this and can be applied to various devices that can use secondary batteries.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements made by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also possible. falls within the scope of rights.

100: 전지 모듈
100-1: 제1 전지 모듈
100-2: 제2 전지 모듈
110: 전지셀
120: 전지셀 적층체
200: 모듈 프레임
210: 제1 측면부
220: 제2 측면부
230: 상면부
240: 하면부
200F: 플랜지부
200F1: 제1 플랜지부
200F2: 제2 플랜지부
200MH: 마운팅홀
1000: 전지팩
1100: 팩 하우징
1100F: 바닥부
1200: 수직 빔
100: battery module
100-1: first battery module
100-2: Second battery module
110: battery cell
120: Battery cell laminate
200: module frame
210: first side portion
220: second side portion
230: upper surface
240: lower part
200F: Flange part
200F1: First flange portion
200F2: Second flange part
200MH: Mounting hole
1000: Battery pack
1100: pack housing
1100F: Bottom
1200: vertical beam

Claims (15)

복수의 전지셀들을 포함하는 전지 모듈;
상기 전지 모듈을 수납하는 팩 하우징; 및
상기 팩 하우징의 바닥부 일면과 수직하도록, 상기 팩 하우징의 상기 바닥부 상에 배치되는 복수의 수직 빔들;을 포함하고,
상기 전지 모듈은 상기 수직 빔들 사이에 배치되며,
상기 전지 모듈의 측면부에서 돌출된 플랜지부들이 상기 수직 빔에 체결되는 전지팩.
A battery module including a plurality of battery cells;
a pack housing that stores the battery module; and
A plurality of vertical beams disposed on the bottom of the pack housing so as to be perpendicular to one surface of the bottom of the pack housing,
The battery module is disposed between the vertical beams,
A battery pack in which flange portions protruding from a side portion of the battery module are fastened to the vertical beam.
제1항에서,
상기 플랜지부는 상기 전지 모듈의 상기 측면부의 일면과 수직한 방향을 향해 돌출된 판상 부재이고,
상기 플랜지부에 마운팅홀이 형성되며,
볼트 부재가 상기 마운팅홀을 통과해 상기 수직 빔에 체결되는 전지팩.
In paragraph 1:
The flange portion is a plate-shaped member protruding in a direction perpendicular to one surface of the side portion of the battery module,
A mounting hole is formed in the flange portion,
A battery pack in which a bolt member passes through the mounting hole and is fastened to the vertical beam.
제2항에서,
상기 수직 빔의 상면에 나사산이 형성된 체결홀이 형성되고,
상기 볼트 부재가 상기 마운팅홀을 통과해 상기 수직 빔의 상기 체결홀에 체결되는 전지팩.
In paragraph 2,
A fastening hole with a screw thread is formed on the upper surface of the vertical beam,
A battery pack in which the bolt member passes through the mounting hole and is fastened to the fastening hole of the vertical beam.
제1항에서,
상기 전지 모듈은, 상기 전지셀들이 적층된 전지셀 적층체; 및 상기 전지셀 적층체가 수납되는 모듈 프레임을 포함하고,
상기 모듈 프레임의 측면부에 상기 플랜지부들이 형성되는 전지팩.
In paragraph 1:
The battery module includes a battery cell stack in which the battery cells are stacked; And a module frame in which the battery cell stack is stored,
A battery pack in which the flange portions are formed on the side surfaces of the module frame.
제4항에서,
상기 전지셀은 파우치 셀이고,
상기 전지셀들의 일면이 상기 모듈 프레임의 상기 측면부와 평행하도록 직립한채, 상기 전지셀들이 상기 전지셀 적층체 내에서 적층되는 전지팩.
In paragraph 4,
The battery cell is a pouch cell,
A battery pack in which the battery cells are stacked within the battery cell stack, with one side of the battery cells standing upright parallel to the side portion of the module frame.
제1항에서,
상기 플랜지부들은, 상기 전지 모듈의 제1 측면부에서 돌출되는 제1 플랜지부들 및 상기 전지 모듈의 제2 측면부에서 돌출되는 제2 플랜지부들을 포함하는 전지팩.
In paragraph 1:
The flange portions include first flange portions protruding from a first side portion of the battery module and second flange portions protruding from a second side portion of the battery module.
제6항에서,
상기 제1 측면부와 상기 제2 측면부 사이의 방향인 폭 방향을 기준으로, 상기 제1 플랜지부들 사이의 중간 지점과 대응하는 부분에 상기 제2 플랜지부들 중 하나가 위치하는 전지팩.
In paragraph 6:
A battery pack in which one of the second flange parts is located at a portion corresponding to a midpoint between the first flange parts, based on the width direction between the first side part and the second side part.
제6항에서,
상기 제1 측면부와 상기 제2 측면부 사이의 방향인 폭 방향을 기준으로, 상기 제2 플랜지부들 사이의 중간 지점과 대응하는 부분에 상기 제1 플랜지부들 중 하나가 위치하는 전지팩.
In paragraph 6:
A battery pack in which one of the first flange parts is located at a portion corresponding to a midpoint between the second flange parts, based on the width direction that is the direction between the first side part and the second side part.
제6항에서,
상기 제1 플랜지부와 상기 제2 플랜지부는 동일한 형상을 갖는 전지팩.
In paragraph 6:
The first flange portion and the second flange portion have the same shape.
제9항에서,
상기 제1 플랜지부와 상기 제2 플랜지부는, 사다리꼴, 삼각형 또는 사각형 형상인 전지팩.
In paragraph 9:
The first flange portion and the second flange portion have a trapezoidal, triangular, or square shape.
제1항에서,
상기 전지 모듈은 복수로 구성되어, 상기 복수의 전지 모듈들 중 제1 전지 모듈과 제2 전지 모듈이 상기 팩 하우징의 상기 바닥부 상에 배치되고,
상기 제1 전지 모듈의 상기 플랜지부와 상기 제2 전지 모듈의 상기 플랜지부가, 상기 제1 전지 모듈과 상기 제2 전지 모듈 사이에 위치한 하나의 상기 수직 빔에 체결되는 전지팩.
In paragraph 1:
The battery module is composed of a plurality of battery modules, and a first battery module and a second battery module among the plurality of battery modules are disposed on the bottom of the pack housing,
A battery pack in which the flange portion of the first battery module and the flange portion of the second battery module are fastened to one of the vertical beams located between the first battery module and the second battery module.
제11항에서,
상기 플랜지부들은, 상기 전지 모듈의 제1 측면부에서 돌출되는 제1 플랜지부들 및 상기 전지 모듈의 제2 측면부에서 돌출되는 제2 플랜지부들을 포함하고,
상기 제1 전지 모듈의 상기 제1 측면부에서 돌출된 상기 제1 플랜지부와 상기 제2 전지 모듈의 상기 제2 측면부에서 돌출된 상기 제2 플랜지부가, 상기 제1 전지 모듈과 상기 제2 전지 모듈 사이에 위치한 하나의 상기 수직 빔에 체결되며,
상기 수직 빔이 연장되는 방향을 따라, 상기 제1 전지 모듈의 상기 제1 플랜지부와 상기 제2 전지 모듈의 상기 제2 플랜지부가 교대로 위치하는 전지팩.
In paragraph 11:
The flange portions include first flange portions protruding from a first side portion of the battery module and second flange portions protruding from a second side portion of the battery module,
The first flange portion protruding from the first side portion of the first battery module and the second flange portion protruding from the second side portion of the second battery module are between the first battery module and the second battery module. is fastened to one of the vertical beams located at,
A battery pack in which the first flange portion of the first battery module and the second flange portion of the second battery module are alternately positioned along the direction in which the vertical beam extends.
제12항에서,
상기 제1 전지 모듈의 상기 제1 플랜지부들 사이 공간에 상기 제2 전지 모듈의 상기 제2 플랜지부가 들어맞고,
상기 제2 전지 모듈의 상기 제2 플랜지부들 사이 공간에 상기 제1 전지 모듈의 상기 제1 플랜지부가 들어맞는 전지팩.
In paragraph 12:
The second flange part of the second battery module fits into the space between the first flange parts of the first battery module,
A battery pack in which the first flange part of the first battery module fits into the space between the second flange parts of the second battery module.
제1항에서,
상기 플랜지부는, 상기 전지 모듈의 높이 방향에 대해, 상기 전지 모듈의 하면부보다 상기 전지 모듈의 상면부에 가깝게 위치하는 전지팩.
In paragraph 1:
The flange portion is located closer to the upper surface of the battery module than the lower surface of the battery module in the height direction of the battery module.
제1항에 따른 전지팩을 포함하는 디바이스.A device comprising the battery pack according to claim 1.
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