WO2015046898A1 - 댐핑 구조가 형성되어 있는 전극리드를 포함하는 전지모듈 - Google Patents

댐핑 구조가 형성되어 있는 전극리드를 포함하는 전지모듈 Download PDF

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WO2015046898A1
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electrode lead
battery cell
electrode
battery module
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이범현
신진규
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주식회사 엘지화학
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Definitions

  • the present invention relates to a battery module including an electrode lead having a damping structure against external shock and vibration.
  • One or two or four battery cells are used for small mobile devices, while battery modules, which are electrically connected to a plurality of battery cells, are used for medium and large devices such as automobiles due to the necessity of high output capacity.
  • the battery module is preferably manufactured in a small size and weight as much as possible, a square battery, a pouch-type battery, etc., which can be charged with high integration and have a small weight to capacity, are mainly used as battery cells (unit cells) of the battery module.
  • a pouch-type battery using an aluminum laminate sheet or the like as an exterior member has attracted much attention in recent years due to advantages such as low weight, low manufacturing cost, and easy form deformation.
  • FIG. 1 is a perspective view of a pouch-type battery cell included in a conventional battery module
  • Figure 2 is an exploded perspective view of FIG.
  • the pouch-type battery cell is a battery cell 10 is a plate-shaped battery cell 10 having electrode leads (anode lead: 11, negative electrode lead: 12) formed at one end thereof, and a pouch.
  • electrode leads anode lead: 11, negative electrode lead: 12
  • a pouch Inside the type battery cell case 20, two electrode assemblies 30 composed of a positive electrode, a negative electrode, and a separator disposed therebetween are welded to be electrically connected to the positive and negative electrode tabs 31 and 32 thereof.
  • the sealing portions 14 are sealed by heat fusion so that the two electrode leads 11 and 12 are exposed to the outside.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a structure in which the pouch-type battery cells are electrically connected.
  • electrode leads 11a, 11b, 11c of three adjacent pouch-type battery cells 10a, 10b, and 10c are connected to each other and electrically connected.
  • the electrode leads 11a and 11c protruding to the outside of the battery cell case are bent to be connected to the electrode leads 11b of the adjacent battery cell 10b, and overlap the electrode leads 11a, 11b and 11c.
  • Ultrasonic welding is performed in a state to form a structure that electrically and physically combine them.
  • the vibration caused by the ultrasonic welding reduces the strength of the weld between the electrode tabs 31 and 32 and the electrode leads 11 and 12, and thus the electrode tabs of the battery cell 10.
  • 31 and 32 and the electrode leads 11 and 12 may be short-circuited or short-circuited, and vibration of the ultrasonic wave may be transmitted to other portions of the battery cell 10 to electrically damage the battery cell.
  • the electrode lead portion is damaged due to the application of external force generated in various cases, thereby causing a great problem in safety.
  • a problem in which the coupling portion between the electrode tabs and the electrode lead is damaged by external shock or vibration is applied to the battery module. May occur.
  • the present invention aims to solve the problems of the prior art as described above and the technical problems that have been requested from the past.
  • An object of the present invention is to improve the safety by preventing the short circuit or short circuit by minimizing the damage of the coupling portion of the electrode tab and the electrode lead due to the application of external force generated from external impact, assembly or welding of the battery module, vibration. It is to provide a battery module.
  • It includes two or more battery cells are stacked and arranged in the vertical direction or adjacent to each other in the vertical direction and chargeable and discharged, and the exterior member for fixing the battery cells to form a battery cell stack,
  • Each of the battery cells has an electrode lead, which is electrically connected to an electrode assembly inside the battery cell, protrudes out of the battery cell case.
  • electrode leads of the battery cells are bonded to each other by welding to form an electrode lead coupling part.
  • a damping structure is formed at the remaining portion of the electrode lead coupling portion or the electrode lead except for the electrode lead coupling portion to absorb and cushion the external force applied to the battery module or the vibration of the welding process.
  • the battery module according to the present invention provides an effect of improving safety by preventing vibration or external shock applied to the electrode lead by absorbing or dispersing the damping structure to prevent disconnection, short circuit, or damage of the electrode tabs and the electrode lead coupling portion. do.
  • the electrode lead coupling means a portion laminated in order to combine the electrode leads of the battery cells in series or in parallel, by forming a fusion portion by ultrasonic welding or the like to the electrode lead coupling electrically and physically coupled electrode leads do.
  • the position of the damping structure formed on the electrode lead is not particularly limited, and for example, may be formed on a portion of the electrode lead protruding to the outside of the battery cell case.
  • the damping structure may be formed on the electrode lead coupling portion where the electrode leads are coupled to each other, but may also be formed on the remaining electrode lead portions except for the electrode lead coupling portion.
  • the battery cell may be made of a rectangular plate-shaped battery cell preferably to provide a high stacking rate in a limited space, the plate-shaped battery cells are stacked and arranged so as to face the battery cells adjacent to one side or both sides of the battery cell stack Can be formed.
  • the plate-shaped battery cell may be, for example, a pouch-type battery cell having a structure in which an electrode assembly is built in a battery case of a laminate sheet including a resin layer and a metal layer.
  • the battery cell is a pouch type battery cell in which an electrode assembly having a cathode / separation membrane / cathode structure is sealed inside the battery case together with an electrolyte, and may be formed in a plate shape having a substantially rectangular parallelepiped structure having a thin thickness to width.
  • a pouch-type battery cell may be generally made of a pouch-type battery case, the battery case is an outer coating layer made of a polymer resin having excellent durability; A barrier layer made of a metal material that exhibits barrier properties against moisture, air, and the like; And it may be composed of a laminate sheet structure in which the inner sealant layer made of a polymer resin that can be heat-sealed is sequentially stacked.
  • the case may have various structures.
  • the upper and lower contact portions of the outer circumferential surface of the case may be formed by storing the electrode assembly in the upper and / or lower inner surfaces formed as two units.
  • the structure which heat-seals and seals, etc. are mentioned.
  • a pouch-type battery cell having such a structure is disclosed in PCT International Application No. PCT / KR2004 / 003312 of the applicant, which is incorporated by reference in the present invention.
  • the battery case may be a structure in which the electrode assembly is accommodated in the accommodating portion formed on the upper and / or lower inner surface as one unit member, and then the upper and lower contact portions of the outer circumferential surface of the case are heat-sealed and sealed.
  • the plate-shaped battery cell may have a structure in which the positive lead and the negative electrode lead protrude on one side of the outer circumferential surface, or a structure in which the positive lead protrudes on one side of the outer circumferential surface and the negative electrode lead protrudes on the opposite side.
  • the electrode leads of the battery cells may be combined by one of various methods, such as welding, to form an electrode lead coupling unit.
  • One example of the coupling method may include ultrasonic welding, but is not limited thereto.
  • the electrode lead coupling portion may have a structure in which electrode leads of two or three battery cells adjacent to each other, which are adjacent to each other, are connected in series or in parallel to each other. However, if necessary, the electrode leads of four or more battery cells may be configured to be coupled to each other.
  • the battery module includes a first battery cell and a second battery cell adjacent in the vertical direction or the left and right directions, the electrode lead of the second battery cell, the first to be close to the electrode lead of the first battery cell
  • a first bent portion that is bent in the electrode lead direction of the battery cell, an inclined portion extending from the first bent portion, and a second portion extending from the inclined portion and horizontally bent to be connected to the electrode lead of the first battery cell It may include two bent portions.
  • the first bent portion and the second bent portion are formed to be connected to the electrode lead of the first battery cell, and the inclined portion is formed between the first bent portion and the second bent portion. It may be made of.
  • the electrode leads of the second battery cell overlap with the electrode leads of the first battery cell to make a surface contact, and the overlapped portions can be electrically connected to each other by welding.
  • the second bent portion may have a structure that is located in the body direction of the battery cell relative to the first bent portion. Such a structure can be achieved by forming the bending angle of the first bent portion to exceed 90 degrees, and the shape can be made of approximately 'z' shape on a vertical cross section, for example.
  • the second bent portion may have a structure in which a bend angle of more than 90 degrees is formed to form a horizontal bend to be connected to the electrode lead of the first battery cell.
  • the battery module includes a third battery cell adjacent to the first battery cell facing the second battery cell based on the first battery cell, the electrode lead of the third battery cell, the first A first bent portion that is bent in the electrode lead direction of the first battery cell so as to approach the electrode lead of the battery cell, an inclined portion extending from the first bent portion, and an inclined portion extending from the inclined portion of the first battery cell It may be formed in a structure including a second bent portion that is horizontally bent to be connected to the electrode lead.
  • the electrode leads of the second battery cell and the third battery cell are connected to the electrode leads of the first battery cell while forming the first bent portion and the second bent portion, respectively, on the electrode leads of the first battery cell.
  • beads may be formed in the inclined portion to improve the rigidity of the electrode lead.
  • the beads may be formed, for example, in a protruding or concave structure extending in the direction of the first bent portion and the second bent portion.
  • Such beads may have a structure in which a plurality of beads are formed at regular intervals on the inclined portion. The beads prevent deformation of the electrode lead against external forces or vibrations.
  • the damping structure may be an uneven structure formed by bending the electrode lead coupling portion.
  • the concave-convex structure is not particularly limited as long as it can absorb external shocks or vibrations.
  • the concave-convex structure is formed in a dome shape, a triangle shape, or a bent shape on a vertical section of the electrode lead coupling portion. Can be. This uneven structure absorbs external force or vibration in a direction parallel to the direction in which the electrode lead protrudes, thereby preventing damage to the coupling portion of the electrode tabs and the electrode lead.
  • the concave-convex structure cannot be properly performed.
  • the length and height of the concave-convex structure are too large, the overall volume increases when welding the electrode tab or the external device. It is not preferable because one structure can not be achieved.
  • the uneven structure may be formed in a size of 10 to 50% based on the length of the electrode lead coupling portion.
  • the uneven structure may have a maximum height of 30 to 300% based on the thickness of the electrode lead coupling portion.
  • the damping structure may be formed of one or more through holes penetrating the electrode lead coupling portion up and down.
  • the electrode lead coupling portion may be formed of a structure in which the electrode leads are mutually coupled by ultrasonic welding, the penetration between the fusion portion by the ultrasonic welding and the battery cell case so that the vibration by the ultrasonic welding is dispersed. It may be made of a structure in which a sphere is formed.
  • the ultrasonic welding may be performed at two or more positions in the state where the electrode leads are overlapped to form fusion portions, and the through holes are formed to correspond to the fusion portions, respectively, so that vibration generated in the ultrasonic fusion process may be applied to the corresponding through holes. It can be formed into a structure that is dispersed by.
  • ultrasonic welding may be performed such that the welded portions are arranged in a plane vertical direction with respect to the direction in which the electrode lead protrudes, and the through holes may be formed to be positioned between the welded portions and the battery cells. . Therefore, the number of fusion portions and through holes may be formed to be the same.
  • a structure that improves the safety by forming an unevenness in the electrode lead coupling portion, or to form a through hole to absorb external impact or vibration but is not limited to these examples of damping structure, another example As a bead formed in the electrode lead to improve the rigidity, it may be made of a structure that prevents external shock or vibration is transmitted to the electrode tab-electrode lead coupling portion.
  • the battery cell is not particularly limited as long as it is a secondary battery capable of providing high voltage and high current when the battery module and the battery pack are configured.
  • the battery cell may be a lithium secondary battery having a large amount of energy storage per volume.
  • the present invention also provides a battery pack including the battery module as a unit module.
  • the battery pack can be manufactured by combining the battery module as a unit module according to the desired output and capacity, and considering the mounting efficiency, structural stability, electric vehicle, hybrid electric vehicle, plug-in hybrid electric vehicle, electric power Although it can be preferably used as a power supply such as a storage device, the scope of application is not limited to these.
  • the present invention provides a device including the battery pack as a power source, and the device may specifically be an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, or a power storage device.
  • FIG. 1 is a perspective view of a pouch-type battery cell included in a conventional battery module; 2 is an exploded perspective view of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a structure in which pouch-type battery cells are electrically connected
  • FIG. 4 is a perspective view of a side surface of a battery module in which a damper structure is formed in electrode leads according to one embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a schematic view of the electrode lead region of FIG. 4;
  • FIGS. 4 and 5 are schematic diagrams of a structure in which beads are formed on the inclined portions of the electrode leads of FIGS. 4 and 5;
  • FIG. 7 is a schematic diagram of an electrode lead portion in which a damper structure is formed according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic view of the electrode lead coupling portion is formed a damper structure according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic view of the electrode lead coupling portion is formed with a damper structure according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view of a side surface of a battery module in which a damper structure is formed in electrode leads according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a schematic view of a coupling portion of the electrode lead of FIG. 4. It is.
  • the battery cells 110a, 110b, and 110c are stacked in the vertical direction adjacent to each other, and the cartridges 130 are the battery cells 110a as the exterior member. , 110b and 110c are fixed to form a battery cell stack.
  • the battery cells 110a, 110b, and 110c have a rectangular plate-like structure in which the positive lead 112 and the negative lead 113 protrude from one side of the outer circumferential surface as shown in FIG.
  • Three of the battery cells 110a, 110b, and 110c stacked up and down are united with the electrode leads 112a, 112b, and 112c as one unit, and the coupling is performed by ultrasonic welding.
  • the electrode lead 112a of the battery cell 110a disposed above and the battery cell 110c positioned below Electrode lead 112c is bent to be connected to and coupled with the electrode lead 112b of the battery cell 110b positioned therebetween.
  • the upper battery cell 110a is positioned between the second battery cell 110a and the lower battery cell 110c is located between the third battery cell 110c and the second and third battery cells 110a and 110c.
  • the electrode leads 112a and 112c of the second and third battery cells 110a and 110c are formed of the first battery cell 110b.
  • the portions 116a and 116c and the second bent portions 118a and 118c extending from the inclined portions 116a and 116c and horizontally bent to be connected to the electrode leads 112b of the first battery cell 110b.
  • the electrode leads 112a and 112c of the second battery cell 110a and the third battery cell 110c overlap with the electrode leads 112b of the first battery cell 110b to make surface contact.
  • the sites are interconnected and electrically connected by welding.
  • the bending structure including the first bent portions 114a and 114c and the second bent portions 118a and 118c is It is formed to perform a damping role of absorbing or buffering external force and vibration, thereby preventing the electrode tab-electrode lead coupling portion in the battery cells 110a, 110b, and 110c from being damaged.
  • FIG. 6 shows a schematic diagram of a structure in which beads are formed on the inclined portions of the electrode leads of FIGS. 4 and 5.
  • the inclined portions 116a and 116c of the electrode leads 112a and 112c of the second and third battery cells 110a and 110c may have electrode leads against external force or vibration.
  • Beads 132 are formed to prevent deformation of the fields 112a and 112c and to improve rigidity. These beads 132 are formed such that a plurality of beads are arranged on the inclined portions 116a and 116c at regular intervals.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of an electrode lead portion in which a damper structure is formed according to another embodiment of the present invention.
  • the bending angles of the first bent portions 214a and 214c and the second bent portions 218a and 218c are different from those of FIG. 6.
  • the electrode leads 212a and 212c of the second and third battery cells 210a and 210c are bent in the direction of the electrode lead 212b of the first battery cell 210b, respectively, so that the first bent portion 214a, 214c is formed, and the bending angles ⁇ 1 of the first bent portions 214a and 214c are formed to exceed 90 degrees.
  • the second bent portions 218a and 218c are formed such that the bend angle exceeds 90 degrees so as to be horizontally bent to be connected to the electrode leads 212b of the first battery cell 210b.
  • the electrode leads 212a and 212c of the second and third battery cells 210a and 210c have the second bent portions 218a and 218c more relatively than the first bent portions 214a and 214c. It is formed in a structure located in the body direction of the.
  • a bending structure including the first bent portions 214a and 214c and the second bent portions 218a and 218c absorbs or buffers the external force and vibration. It is formed to more effectively perform the structure to prevent the electrode tab-electrode lead coupling portion in the battery cells (210a, 210b, 210c) is damaged.
  • FIG. 8 is a schematic diagram of an electrode lead coupling portion in which a damper structure is formed according to another embodiment of the present invention.
  • the electrode leads 312a, 312b, and 312c protruding from the first to third battery cells 310a, 310b, and 310c are stacked and bonded to each other by welding to form an electrode lead coupling portion.
  • the convex concave-convex structure 315 is formed in the electrode lead coupling portion.
  • the uneven structure 315 buffers or absorbs external shocks or vibrations in the direction in which the electrode leads 312a, 312b, and 312c protrude, and particularly for coupling the electrode leads 312a, 312b, and 312c. It is formed to effectively absorb the vibration generated during the ultrasonic welding process.
  • FIG. 7 illustrates a structure in which one uneven structure 315 having a convex shape is formed in an upward direction, two or more uneven structures 315 may be formed as necessary, and the shape of the uneven structure may also be a semicircle. Of course, it is possible to form a variety of structures without being limited to triangles, squares, and the like.
  • FIG. 9 is a schematic plan view of an electrode lead coupling portion in which a damper structure is formed according to another embodiment of the present invention.
  • through holes 415 are formed to vertically penetrate the electrode lead coupling portions 411 stacked up and down.
  • the electrode lead coupling part 412 has a structure in which the electrode leads 412 are mutually coupled by ultrasonic welding, and the fusion unit 420 and the battery cell case by ultrasonic welding are dispersed so that vibration by ultrasonic welding is dispersed.
  • Through-holes 415 are formed between the 430. Therefore, when the vibration is transmitted from the welding portion 420 toward the battery cell case 430, the vibration is dispersed by the through holes 415 to prevent short circuit, short circuit, or damage of the electrode tab and the electrode lead coupling portion. Consists of
  • the ultrasonic welding process is performed at a plurality of positions while overlapping the electrode leads 412 to form a plurality of fusion portions 420, and the through holes 415 are formed to correspond to the fusion portions 420, respectively.
  • the vibration generated in the ultrasonic welding process is formed in a structure that is dispersed by the corresponding through holes 415.
  • vibration or external shock applied to the electrode lead is absorbed or dispersed by the damping structure, thereby preventing safety, by shorting, or damaging the electrode tabs and the electrode lead coupling portion. Provide the effect of improving.

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Abstract

본 발명은 댐핑 구조가 형성되어 있는 전극리드를 포함하는 전지모듈에 관한 것으로, 상하 또는 좌우 방향으로 인접하여 적층 배열되어 있고 충방전이 가능한 둘 이상의 전지셀들, 및 상기 전지셀들을 각각 고정하여 전지셀 적층체를 형성하는 외장부재들을 포함하고 있고, 상기 전지셀들은 각각 전지셀 내부의 전극조립체와 전기적으로 연결되어 있는 전극리드가 전지셀 케이스 외측으로 돌출되어 있으며, 상기 전지셀 적층체에서 전지셀들의 전극리드들이 용접에 의해 상호 결합되어 전극리드 결합부를 형성하며, 상기 전극리드 결합부 또는 전극리드 중에서 전극리드 결합부를 제외한 나머지 부위에는 전지모듈에 인가된 외력 또는 용접 과정의 진동을 흡수 및 완충할 수 있는 댐핑(damping) 구조가 형성되어 있는 전지모듈을 제공한다.

Description

댐핑 구조가 형성되어 있는 전극리드를 포함하는 전지모듈
본 발명은 외부 충격 및 진동에 대한 댐핑 구조가 형성되어 있는 전극리드를 포함하는 전지모듈에 관한 것이다.
최근, 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있고, 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-In HEV) 등의 동력원으로서도 주목 받고 있다.
소형 모바일 기기들에는 디바이스 1 대당 하나 또는 두서너 개의 전지셀들이 사용됨에 반하여, 자동차 등과 같은 중대형 디바이스에는 고출력 대용량의 필요성으로 인해, 다수의 전지셀을 전기적으로 연결한 전지모듈이 사용된다.
전지모듈은 가능하면 작은 크기와 중량으로 제조되는 것이 바람직하므로, 높은 집적도로 충적될 수 있고 용량 대비 중량이 작은 각형 전지, 파우치형 전지 등이 전지모듈의 전지셀(단위전지)로서 주로 사용되고 있다. 특히, 알루미늄 라미네이트 시트 등을 외장부재로 사용하는 파우치형 전지는 중량이 작고 제조비용이 낮으며 형태 변형이 용이하다는 등의 이점으로 인해 최근 많은 관심을 모으고 있다.
도 1에는 종래의 전지모듈에 포함되는 파우치형 전지셀의 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 분해 사시도가 도시되어 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 파우치형 전지셀은 전지셀(10)은 전극리드들(양극리드: 11, 음극리드: 12)이 일측 단부에 형성되어 있는 판상형 전지셀(10)로서, 파우치형 전지셀 케이스(20)의 내부에, 양극, 음극 및 이들 사이에 배치되는 분리막으로 이루어진 전극조립체(30)가 그것의 양극 및 음극 탭들(31, 32)과 전기적으로 연결되되록 용접되어 있는 두 개의 전극리드(11, 12)가 외부로 노출되도록 열융착에 의해 실링부(14)가 밀봉되어 있는 구조로 이루어져 있다.
도 3에는 파우치형 전지셀들을 전기적으로 연결한 구조의 모식도가 도시되어 있다.
도 3을 도 2와 함께 참조하면, 인접한 3개의 파우치형 전지셀들(10a, 10b, 10c)의 전극리드들(11a, 11b, 11c)이 상호 결합되어 전기적으로 접속되어 있다. 전지셀 케이스의 외측으로 돌출된 전극리드들(11a, 11c)는 인접한 전지셀(10b)의 전극리드(11b)와 접속되기 위해 절곡되어 있으며, 전극리드들(11a, 11b, 11c)을 중첩시킨 상태에서 초음파 용접을 수행하여 이들을 전기적 및 물리적으로 결합하는 구조로 이루어져 있다.
그러나, 높은 에너지의 초음파 용접을 실행하게 되면, 초음파 용접에 따른 진동이 전극 탭들(31, 32)과 전극리드(11, 12) 사이의 용접부의 강도를 감소시켜, 전지셀(10)의 전극 탭들(31, 32)과 전극리드(11, 12)가 단전 내지 단락되는 경우가 발생할 수 있으며, 전지셀(10)의 다른 부위에도 초음파에 따른 진동이 전달되어 전기적으로 전지셀이 손상될 수 있다.
또한, 전지모듈의 조립 공정 중, 또는 전지모듈이 디바이스에 장착되었을 때, 여러가지 경우에서 발생하는 외력의 인가에 따라 전극리드 부위가 파손됨으로써, 안전성에 큰 문제가 발생할 수 있다. 예를 들어, 전지모듈의 운송 과정, 또는 전기 자동차 등의 디바이스에 상기 전지모듈이 장착되었을 때, 전지모듈에 대한 외부충격 또는 진동의 인가에 의해 전극 탭들과 전극리드의 결합부위가 손상되는 문제점이 발생할 수 있다.
따라서, 외력의 인가 시, 또는 초음파 용접에 의한 진동에 의해 발생하는 전극리드 부위의 단전, 단락 및 손상을 방지할 수 있는 전지셀에 대한 필요성이 높은 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은, 외부충격, 전지모듈의 조립, 또는 용접 등에서 발생하는 외력의 인가, 진동에 의한 전극 탭과 전극리드의 결합부위의 손상을 최소화하여 단락 내지 단전을 방지함으로써 안전성을 향상시킬 수 있는 전지모듈을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지모듈은,
상하 또는 좌우 방향으로 인접하여 적층 배열되어 있고 충방전이 가능한 둘 이상의 전지셀들, 및 상기 전지셀들을 각각 고정하여 전지셀 적층체를 형성하는 외장부재들을 포함하고 있고,
상기 전지셀들은 각각 전지셀 내부의 전극조립체와 전기적으로 연결되어 있는 전극리드가 전지셀 케이스 외측으로 돌출되어 있으며,
상기 전지셀 적층체에서 전지셀들의 전극리드들이 용접에 의해 상호 결합되어 전극리드 결합부를 형성하며,
상기 전극리드 결합부 또는 전극리드 중에서 전극리드 결합부를 제외한 나머지 부위에는 전지모듈에 인가된 외력 또는 용접 과정의 진동을 흡수 및 완충할 수 있는 댐핑(damping) 구조가 형성되어 있다.
즉, 본 발명에 따른 전지모듈은 전극리드에 가해지는 진동 또는 외부충격이 댐핑 구조에 의해 흡수되거나 분산되어 전극 탭들과 전극리드 결합부의 단전, 단락, 또는 손상을 방지함으로써 안전성을 향상시키는 효과를 제공한다.
본 발명에서, 전극리드 결합부는 전지셀들의 전극리드들을 직렬 또는 병렬로 결합하기 위하여 적층시킨 부위를 의미하며, 상기 전극리드 결합부에 초음파 용접 등으로 융착부를 형성시켜 전극리드들을 전기적 및 물리적으로 결합한다.
상기 전극리드에 형성되는 댐핑 구조의 위치는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 전극리드 중에서도 전지셀 케이스의 외측으로 돌출된 부위에 형성될 수 있다. 구체적으로 상기 댐핑 구조는 전극리드들이 상호 결합되는 전극리드 결합부에 형성될 수 있지만 상기 전극리드 결합부를 제외한 나머지 전극리드 부위에도 형성될 수 있다.
상기 전지셀은 한정된 공간에서 높은 적층률을 제공할 수 있도록 바람직하게는 장방형의 판상형 전지셀로 이루어질 수 있으며, 상기 판상형 전지셀이 일면 또는 양면이 인접한 전지셀에 대면하도록 적층 배열되어 전지셀 적층체를 형성할 수 있다.
상기 판상형 전지셀은, 예를 들어, 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트 시트의 전지케이스에 전극조립체가 내장되어 있는 구조의 파우치형 전지셀일 수 있다.
구체적으로, 상기 전지셀은 양극/분리막/음극 구조의 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스의 내부에 밀봉되어 있는 파우치형 전지셀로서, 전체적으로 폭 대비 두께가 얇은 대략 직육면체 구조인 판상형으로 이루어질 수 있다. 이러한 파우치형 전지셀은 일반적으로 파우치형의 전지케이스로 이루어질 수 있으며, 상기 전지케이스는 내구성이 우수한 고분자 수지로 이루어진 외부 피복층; 수분, 공기 등에 대해 차단성을 발휘하는 금속 소재로 이루어진 차단층; 및 열융착될 수 있는 고분자 수지로 이루어진 내부 실란트층이 순차적으로 적층되어 있는 라미네이트 시트 구조로 구성될 수 있다.
상기 파우치형 전지셀에서 케이스는 다양한 구조로 이루어질 수 있는 바, 예를 들어, 2 단위의 부재로서 상부 및/또는 하부 내면에 형성되어 있는 수납부에 전극조립체를 수납한 후 케이스 외주면의 상하부 접촉부위를 열융착하여 밀봉하는 구조 등을 들 수 있다. 상기와 같은 구조의 파우치형 전지셀은 본 출원인의 PCT 국제출원 제PCT/KR2004/003312호에 개시되어 있으며, 상기 출원은 참조로서 본 발명의 내용에 합체된다. 그러나, 전지케이스가 1 단위의 부재로서 상부 및/또는 하부 내면에 형성되어 있는 수납부에 전극조립체를 수납한 후 케이스 외주면의 상하부 접촉부위를 열융착하여 밀봉하는 구조일 수도 있음은 물론이다.
상기 판상형 전지셀은 외주면의 일측에 양극리드 및 음극리드가 돌출되어 있는 구조이거나, 또는 외주면의 일측에 양극리드가 돌출되어 있고 대향 측에 음극리드가 돌출되어 있는 구조일 수 있다.
상기 전지셀들의 전극리드들은 용접을 비롯한 다양한 방법 중 하나에의해 결합되어 전극리드 결합부를 형성할 수 있으며, 결합 방법의 하나의 예로, 초음파 용접을 들 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.
상기 전극리드 결합부는 전지셀 적층체를 형성하는 전지셀들 중 상하로 인접한 2개 또는 3개의 전지셀들의 전극리드들이 상호 결합되어 직렬 또는 병렬로 연결된 구조일 수 있다. 그러나, 필요에 따라 4개 이상의 전지셀들의 전극리드들이 상호 결합되어 있는 구조로도 이루어질 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 전지모듈은 상하 또는 좌우 방향으로 인접한 제 1 전지셀 및 제 2 전지셀을 포함하며, 제 2 전지셀의 전극리드는, 제 1 전지셀의 전극리드에 근접하도록 제 1 전지셀의 전극리드 방향으로 절곡되어 있는 제 1 절곡부, 상기 제 1 절곡부로부터 연장되어 있는 경사부, 및 상기 경사부로부터 연장되어 있고 제 1 전지셀의 전극리드와 접속되도록 수평 절곡되어 있는 제 2 절곡부를 포함할 수 있다.
즉, 제 2 전지셀의 전극리드는 제 1 전지셀의 전극리드와 접속되도록 제 1 절곡부 및 제 2 절곡부가 형성되어 있고, 제 1 절곡부와 제 2 절곡부 사이에는 경사부가 형성되어 있는 구조로 이루어질 수 있다. 이러한 구조에 의하여 제 2 전지셀의 전극리드는 제 1 전지셀의 전극리드와 중첩되어 면접촉을 이루고, 중첩된 부위는 용접에 의해 상호 결합되어 전기적으로 접속될 수 있다.
이 때, 상기 제 2 절곡부는 제 1 절곡부보다 상대적으로 전지셀의 본체 방향으로 위치하는 구조일 수 있다. 이러한 구조는 제 1 절곡부의 절곡 각도가 90도를 초과하도록 형성함으로써 달성될 수 있으며, 그 형상은 예를 들어 수직 단면상으로 대략 ''z 자 형으로 이루어질 수 있다. 또한, 제 2 절곡부도 제 1 전지셀의 전극리드와 접속되도록 수평 절곡을 이루기 위해서 90도를 초과하는 절곡 각도를 형성한 구조로 이루어질 수 있다.
더욱 구체적인 예에서, 상기 전지모듈은 상기 제 1 전지셀을 기준으로 제 2 전지셀에 대향하여 제 1 전지셀에 인접한 제 3 전지셀을 포함하며, 상기 제 3 전지셀의 전극리드는, 제 1 전지셀의 전극리드에 근접하도록 제 1 전지셀의 전극리드 방향으로 절곡되어 있는 제 1 절곡부, 상기 제 1 절곡부로부터 연장되어 있는 경사부, 및 상기 경사부로부터 연장되어 있고 제 1 전지셀의 전극리드와 접속되도록 수평 절곡되어 있는 제 2 절곡부를 포함하는 구조로 형성될 수 있다.
즉, 제 1 전지셀의 전극리드에 제 2 전지셀 및 제 3 전지셀의 전극리드가 각각 제 1 절곡부 및 제 2 절곡부를 형성하면서 제 1 전지셀의 전극리드에 접속되고, 이러한 접속된 부위는 용접 등에 전기적 및 물리적으로 결합되는 구조로 형성될 수 있다.
한편, 상기 경사부에는 전극리드의 강성을 향상시키는 비드들이 형성될 수 있다. 상기 비드들은 예를 들어 제 1 절곡부 및 제 2 절곡부 방향으로 길게 연장된 돌출 또는 오목 구조로 형성될 수 있다. 이러한 비드들은 상기 경사부 상에서 일정한 간격으로 다수개가 형성된 구조로 이루어질 수 있다. 상기 비드들은 외력 또는 진동에 대해 전극리드의 변형을 방지한다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 댐핑 구조는 전극리드 결합부가 절곡되어 형성된 요철 구조일 수 있다.
상기 요철 구조는 외부충격 또는 진동 등을 흡수할 수 있는 구조라면 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 상기 전극리드 결합부의 수직 단면 상에서 돔 형상, 또는 삼각형 형상, 또는 사각형 형상으로 절곡된 구조로 형성될 수 있다. 이러한 요철 구조는 전극리드가 돌출되어 있는 방향에 평행한 방향으로의 외력 또는 진동을 흡수하여 전극 탭들과 전극리드의 결합부가 손상되는 것을 방지한다.
상기 요철 구조의 길이와 높이는, 지나치게 작은 경우 요철 구조의 역할을 제대로 수행할 수 없으며, 이와 반대로 요철 구조의 길이와 높이가 지나치게 큰 경우, 전극 탭 또는 외부 디바이스와의 용접시 전체적으로 부피가 증가하여 콤팩트한 구조를 이룰수 없으므로 바람직하지 않다.
하나의 예로, 상기 요철 구조는 전극리드 결합부의 길이를 기준으로 10 내지 50%의 크기로 형성될 수 있다.
또한, 상기 요철 구조는 전극리드 결합부의 두께를 기준으로 최대 높이가 30 내지 300%의 크기로 형성될 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 댐핑 구조는 전극리드 결합부를 상하로 관통하는 하나 이상의 관통구로 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 전극리드 결합부는 초음파 용접에 의해 전극리드들이 상호 결합된 구조로 형성될 수 있으며, 상기 초음파 용접에 의한 진동이 분산되도록, 상기 초음파 용접에 의한 융착부와 전지셀 케이스 사이에 상기 관통구가 형성되어 있는 구조로 이루어질 수 있다.
상기 초음파 용접은 전극리드를 중첩시킨 상태에서 둘 이상의 위치에 수행되어 융착부들을 형성할 수 있으며, 상기 관통구는 상기 융착부들에 각각 대응하도록 형성시킴으로써 초음파 융착 과정에서 발생하는 진동이 대응하는 관통구에 의해 분산되는 구조로 형성될 수 있다.
구체적으로, 전극리드가 돌출되어 있는 방향을 기준으로 평면상 수직 방향으로 융착부들이 배열되도록 초음파 용접이 수행될 수 있으며, 상기 관통구들은 각각의 융착부들과 전지셀 사이에 위치하도록 형성될 수 있다. 따라서, 융착부 및 관통구의 개수는 동일하도록 형성될 수 있다.
한편, 상기에서는 전극리드 결합부에 요철을 형성시키거나, 관통구를 형성하여 외부충격이나 진동을 흡수하여 안전성을 향상시키는 구조를 개시하였으나, 댐핑 구조의 예로서 이들에 한정되지 않으며, 또 다른 예로서, 전극리드에 비드들을 형성시켜 강성을 향상시킴으로써, 외부충격이나 진동이 전극 탭-전극리드 결합부에 전달되는 것을 방지하는 구조로 이루어질 수 도 있다.
상기 전지셀은 전지모듈 및 전지팩의 구성시 고전압 및 고전류를 제공할 수 있는 이차전지이면 특별한 제한은 없으며, 예를 들어, 체적당 에너지 저장량이 큰 리튬 이차전지일 수 있다.
본 발명은 또한 상기 전지모듈을 단위모듈로 포함하는 전지팩을 제공한다.
상기 전지팩은 소망하는 출력 및 용량에 따라 단위모듈로서 상기 전지모듈을 조합하여 제조될 수 있으며, 장착 효율성, 구조적 안정성 등을 고려할 때, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 전력 저장 장치 등의 전원으로 바람직하게 사용될 수 있지만, 적용 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
따라서, 본 발명은 상기 전지팩을 전원으로 포함하는 디바이스를 제공하고, 상기 디바이스는 구체적으로, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차 또는 전력저장 장치일 수 있다.
이러한 디바이스의 구조 및 제작 방법은 당 업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명을 생략한다.
도 1은 종래의 전지모듈에 포함되는 파우치형 전지셀의 사시도이다; 도 2는 도 1의 분해 사시도이다;
도 3은 파우치형 전지셀들을 전기적으로 연결한 구조의 모식도이다;
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전극리드들에 댐퍼 구조가 형성되어 있는 전지모듈의 측면에 관한 사시도이다;
도 5는 도 4의 전극리드 부위에 관한 모식도이다;
도 6은 도 4 및 도 5의 전극리드의 경사부에 비드를 형성한 구조에 관한 모식도이다;
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 댐퍼 구조가 형성되어 있는 전극리드 부위에 관한 모식도이다;
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 댐퍼 구조가 형성되어 있는 전극리드 결합부 부위에 관한 모식도이다;
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 댐퍼 구조가 형성되어 있는 전극리드 결합부 부위에 관한 모식도이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 4에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전극리드들에 댐퍼 구조가 형성되어 있는 전지모듈의 측면에 관한 사시도가 도시되어 있고, 도 5에는 도 4의 전극리드의 결합 부위에 관한 모식도가 도시되어 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 전지모듈(100)은 전지셀들(110a, 110b, 110c)이 상하 방향으로 인접하여 적층 배열되어 있고, 외장부재로서 카트리지들(130)이 전지셀들(110a, 110b, 110c)을 각각 고정하여 전지셀 적층체를 형성하고 있다.
전지셀들(110a, 110b, 110c)은 도 1에 도시된 바와 같이 외주면의 일측에 양극리드(112) 및 음극리드(113)가 돌출되어 있는 장방형의 판상형 구조로 이루어져 있다.
상하로 적층된 전지셀들(110a, 110b, 110c)은 3개가 하나의 단위로서 전극리드들(112a, 112b, 112c)이 상호 결합되어 있으며, 이러한 결합은 초음파 용접으로 수행된다. 전극리드들(112a, 112b, 112c)이 상호 결합되어 있는 3개의 전지셀들(110a, 110b, 110c) 중 상부에 위치한 전지셀(110a)의 전극리드(112a) 및 하부에 위치한 전지셀(110c)의 전극리드(112c)는 그것들 사이에 위치한 전지셀(110b)의 전극리드(112b)와 접속되어 결합되기 위하여 절곡되어 있다.
구체적으로 상부에 위치한 전지셀(110a)을 제 2 전지셀(110a), 하부에 위치한 전지셀(110c)을 제 3 전지셀(110c), 제 2 및 제 3 전지셀들(110a, 110c) 사이에 위치한 전지셀(110b)을 제 1 전지셀(110b)이라고 할 때, 제 2 및 제 3 전지셀들(110a, 110c)의 전극리드들(112a, 112c)은 제 1 전지셀(110b)의 전극리드(112b)에 근접하도록 제 1 전지셀(110b)의 전극리드(112b) 방향으로 절곡되어 있는 제 1 절곡부(114a, 114c), 제 1 절곡부(114a, 114c)로부터 연장되어 있는 경사부(116a, 116c), 및 경사부(116a, 116c)로부터 연장되어 있고 제 1 전지셀(110b)의 전극리드(112b)와 접속되도록 수평 절곡되어 있는 제 2 절곡부(118a, 118c)를 포함하고 있다.
따라서, 제 2 전지셀(110a) 및 제 3 전지셀(110c)의 전극리드들(112a, 112c)은 제 1 전지셀(110b)의 전극리드(112b)와 중첩되어 면접촉을 이루고, 중첩된 부위는 용접에 의해 상호 결합되어 전기적으로 접속된다.
이러한 구조에서, 전극리드들(112a, 112b, 112c)의 돌출 방향에서 외력 또는 진동이 인가되는 경우 제 1 절곡부(114a, 114c) 및 제 2 절곡부(118a, 118c)를 포함하는 절곡 구조가 외력 및 진동을 흡수 또는 완충하는 댐핑 역할을 수행하도록 형성되어 있어서 전지셀들(110a, 110b, 110c) 내의 전극 탭-전극리드 결합부위가 손상되는 것을 방지하는 구조로 이루어져 있다.
도 6에는 도 4 및 도 5의 전극리드의 경사부에 비드를 형성한 구조에관한 모식도가 도시되어 있다.
도 6을 도 5와 함께 참조하면, 제 2 전지셀(110a) 및 제 3 전지셀(110c)의 전극리드들(112a, 112c)의 경사부들(116a, 116c)에는 외력 또는 진동에 대해 전극리드들(112a, 112c)의 변형을 방지하고 강성을 향상시키는 비드들(132)이 형성되어 있다. 이러한 비드들(132)은 경사부들(116a, 116c) 상에서 일정한 간격으로 다수개가 배열되도록 형성되어 있다.
도 7에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 댐퍼 구조가 형성되어 있는 전극리드 부위에 관한 모식도가 도시되어 있다.
도 7의 전극리드 부위는 도 6과 비교하여 제 1 절곡부(214a, 214c) 및 제 2 절곡부(218a, 218c)의 절곡 각도가 다른 구조로 형성되어 있다. 구체적으로, 제 2 및 제 3 전지셀(210a, 210c)의 전극리드들(212a, 212c)은 각각 제 1 전지셀(210b)의 전극리드(212b) 방향으로 절곡되어 제 1 절곡부(214a, 214c)를 형성하고 있으며, 이러한 제 1 절곡부(214a, 214c)의 절곡 각도(θ1)는 90도를 초과하도록 형성되어 있다. 이에 따라, 제 2 절곡부(218a, 218c)는 제 1 전지셀(210b)의 전극리드(212b)와 접속되도록 수평 절곡을 이루기 위해서 절곡 각도가 90도를 초과하도록 형성되어 있다.
이러한 구조에 의하여 제 2 및 제 3 전지셀(210a, 210c)의 전극리드들(212a, 212c)은 제 2 절곡부(218a, 218c)가 제 1 절곡부(214a, 214c)보다 상대적으로 전지셀의 본체 방향으로 위치하는 구조로 형성되어 있다.
즉, 전극리드의 돌출 방향에서 외력 또는 진동이 인가되는 경우 제 1 절곡부(214a, 214c) 및 제 2 절곡부(218a, 218c)를 포함하는 절곡 구조가 외력 및 진동을 흡수 또는 완충하는 댐핑 역할을 더욱 효과적으로 수행하도록 형성되어 있어서 전지셀들(210a, 210b, 210c) 내의 전극 탭-전극리드 결합부위가 손상되는 것을 방지하는 구조로 이루어져 있다.
도 8에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 댐퍼 구조가 형성되어 있는 전극리드 결합부 부위에 관한 모식도가 도시되어 있다.
도 8을 참조하면, 제 1 내지 제 3 전지셀들(310a, 310b, 310c)에서 돌출되어 있는 전극리드들(312a, 312b, 312c)은 적층되어 용접에 의해 상호 결합되어 전극리드 결합부를 형성하고 있고, 전극리드 결합부에는 볼록한 형상의 요철 구조(315)가 형성되어 있다.
이러한 요철 구조(315)는 전극리드들(312a, 312b, 312c)이 돌출되어 있는 방향에서의 외부충격 또는 진동 등을 완충 또는 흡수하며, 특히 전극리드들(312a, 312b, 312c)의 결합을 위한 초음파 용접 과정에서 발생하는 진동을 효과적으로 흡수할 수 있도록 형성되어 있다. 도 7에서는 상부 방향으로 볼록한 형상의 하나의 요철 구조(315)가 형성되어 있는 구조를 도시하였지만, 필요에 따라서 둘 이상의 다수의 요철 구조(315)가 형성될 수 도 있으며, 요철 구조의 형상 또한 반원, 삼각형, 사각형 등 한정되지 않고 다양한 구조로 형성될 수 있음은 물론이다.
도 9에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 댐퍼 구조가 형성되어 있는 전극리드 결합부 부위에 관한 평면 모식도가 도시되어 있다.
도 9를 참조하면, 전극리드들(412)이 상하로 적층되어 결합된 전극리드 결합부(411)를 상하로 관통하는 관통구(415)들이 형성되어 있다. 전극리드 결합부(412)는 초음파 용접에 의해 전극리드들(412)이 상호 결합된 구조로 이루어져 있으며, 초음파 용접에 의한 진동이 분산되도록, 초음파 용접에 의한 융착부(420)와 전지셀 케이스(430) 사이에 관통구들(415)이 형성되어 있다. 따라서, 진동이 융착부(420)에서 전지셀 케이스(430) 방향으로 전달될 때, 관통구들(415)에 의해 진동이 분산되어 전극 탭 및 전극리드 결합부의 단락, 단전, 또는 손상을 방지하는 구조로 이루어져 있다.
초음파 용접 과정은 전극리드들(412)을 중첩시킨 상태에서 다수의 위치에 수행되어 다수의 융착부들(420)을 형성하며, 관통구들(415)는 융착부들(420)에 각각 대응하도록 형성되어 있어서 초음파 융착 과정에서 발생하는 진동이 대응하는 관통구들(415)에 의해 분산되는 구조로 형성되어 있다.
본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 가하는 것이 가능할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지모듈은 전극리드에 가해지는 진동 또는 외부충격이 댐핑 구조에 의해 흡수되거나 분산되어, 전극 탭들과 전극리드 결합부의 단전, 단락, 또는 손상을 방지함으로써 안전성을 향상시키는 효과를 제공한다.

Claims (22)

  1. 상하 또는 좌우 방향으로 인접하여 적층 배열되어 있고 충방전이 가능한 둘 이상의 전지셀들, 및 상기 전지셀들을 각각 고정하여 전지셀 적층체를 형성하는 외장부재들을 포함하고 있고,
    상기 전지셀들은 각각 전지셀 내부의 전극조립체와 전기적으로 연결되어 있는 전극리드가 전지셀 케이스 외측으로 돌출되어 있으며,
    상기 전지셀 적층체에서 전지셀들의 전극리드들이 용접에 의해 상호 결합되어 전극리드 결합부를 형성하며,
    상기 전극리드 결합부 또는 전극리드 중에서 전극리드 결합부를 제외한 나머지 부위에는 전지모듈에 인가된 외력 또는 용접 과정의 진동을 흡수 및 완충할 수 있는 댐핑(damping) 구조가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀은 장방형의 판상형 전지셀인 것을 특징으로 하는 전지모듈
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 판상형 전지셀은 금속층과 수지층을 포함하는 라미네이트 시트의 케이스에 전극조립체를 내장한 후 외주면을 실링한 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 판상형 전지셀은 외주면의 일측에 양극 및 음극리드가 돌출되어 있거나, 또는 외주면의 일측에 양극리드가 돌출되어 있고 대향 측에 음극리드가 돌출되어 있는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀들의 전극리드들은 초음파 용접에 의해 결합되어 전극리드 결합부를 형성하는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 전극리드 결합부는 상하로 인접한 2개 또는 3개의 전지셀들의 전극리드들이 상호 결합된 구조로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  7. 제 1 항에 있어서, 상하 또는 좌우 방향으로 인접한 제 1 전지셀 및 제 2 전지셀을 포함하며, 제 2 전지셀의 전극리드는, 제 1 전지셀의 전극리드에 근접하도록 제 1 전지셀의 전극리드 방향으로 절곡되어 있는 제 1 절곡부, 상기 제 1 절곡부로부터 연장되어 있는 경사부, 및 상기 경사부로부터 연장되어 있고 제 1 전지셀의 전극리드와 접속되도록 수평 절곡되어 있는 제 2 절곡부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제 2 절곡부는 제 1 절곡부보다 상대적으로 전지셀 본체 방향으로 위치해 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 전지셀을 기준으로 제 2 전지셀에 대향하여 제 1 전지셀에 인접한 제 3 전지셀을 포함하며, 상기 제 3 전지셀의 전극리드는, 제 1 전지셀의 전극리드에 근접하도록 제 1 전지셀의 전극리드 방향으로 절곡되어 있는 제 1 절곡부, 상기 제 1 절곡부로부터 연장되어 있는 경사부, 및 상기 경사부로부터 연장되어 있고 제 1 전지셀의 전극리드와 접속되도록 수평 절곡되어 있는 제 2 절곡부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  10. 제 7 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 경사부에는 강성을 향상시키는 비드들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 댐핑 구조는 전극리드 결합부가 절곡되어 형성된 요철 구조인 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 요철 구조는 전극리드 결합부의 수직 단면 상에서 돔 형상, 또는 삼각형 형상, 또는 사각형 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 요철 구조는 전극리드 결합부의 길이를 기준으로 10 내지 50%의 크기로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 요철 구조는 전극리드 결합부의 두께를 기준으로 최대 높이가 30 내지 300%의 크기로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 댐핑 구조는 전극리드 결합부를 상하로 관통하는 하나 이상의 관통구인 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 전극리드 결합부는 초음파 용접에 의해 전극리드들이 상호 결합된 구조로 형성되어 있으며, 상기 초음파 용접에 의한 진동이 분산되도록, 상기 초음파 용접에 의한 융착부와 전지셀 케이스 사이에 상기 관통구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 초음파 용접에 의한 융착부는 둘 이상의 개수로 형성되어 있으며, 상기 관통구는 상기 융착부들에 각각 대응하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  18. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀 케이스와 전극리드 결합부 사이의 전극리드 상에는 강성을 향상시키는 비드들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  19. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀은 리튬 이차전지인 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  20. 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 하나에 따른 전지모듈을 단위모듈로 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  21. 제 20 항에 따른 전지팩을 포함하는 것을 특징으로 디바이스.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 디바이스는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 또는 전력저장 장치인 것을 특징으로 하는 디바이스.
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