WO2019231075A1 - 배터리 모듈 - Google Patents

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WO2019231075A1
WO2019231075A1 PCT/KR2019/001815 KR2019001815W WO2019231075A1 WO 2019231075 A1 WO2019231075 A1 WO 2019231075A1 KR 2019001815 W KR2019001815 W KR 2019001815W WO 2019231075 A1 WO2019231075 A1 WO 2019231075A1
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extension
electrode
bent
electrode lead
pouch
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조용진
성준엽
박준규
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주식회사 엘지화학
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Definitions

  • the present invention relates to a battery module.
  • secondary batteries are widely used not only for small devices such as portable electronic devices but also for medium and large devices such as automobiles, robots, and satellites.
  • secondary batteries are widely used not only for small devices such as portable electronic devices but also for medium and large devices such as automobiles, robots, and satellites.
  • the most essential component of such a hybrid or electric vehicle is a battery pack powered by a motor.
  • driving power can be obtained from a battery pack, and thus, has an advantage of higher fuel efficiency and no emission or reduction of pollutants compared to a vehicle using only an internal combustion engine.
  • a battery pack used in a hybrid vehicle or an electric vehicle includes a battery module including a plurality of battery cells, and as the plurality of battery cells are connected in series and / or in parallel with each other, the capacity and output of the battery module are increased.
  • Pouch-type battery cells have advantages such as low weight, low manufacturing cost, and easy deformation because they use aluminum laminate sheets as exterior materials.
  • the battery module includes a pouch-type battery cell 100.
  • the battery cell 100 includes an electrode assembly 110, an electrode lead 120, and a pouch 130.
  • the longitudinal direction of the battery cell 100 is defined as the X-axis direction
  • the width direction of the battery cell 100 is defined as the Y-axis direction
  • the thickness direction of the battery cell 100 is Z. This is defined as the axial direction.
  • the electrode assembly 110 includes a plurality of separators (separators) interposed between the plurality of electrode plates and the plurality of electrode plates.
  • the plurality of electrode plates includes at least one positive electrode plate and at least one negative electrode plate.
  • Each electrode plate of the electrode assembly 110 is provided with an electrode tab 140.
  • the electrode tab 140 is configured to protrude outward from the electrode plate.
  • the electrode lead 120 serves as an electrode terminal of the battery module.
  • the electrode lead 120 includes a positive lead 121 and a negative lead 122.
  • the electrode leads 121 and 122 are electrically connected to the electrode assembly 110 through the electrode tab 140.
  • the electrode leads 121 and 122 are connected to the electrode tab 140 by being welded to the connecting portion of the electrode tab 140.
  • the plurality of electrode plates that is, the positive electrode plate and the negative electrode plate each have an electrode tab 140.
  • the electrode tab 140 includes a positive electrode tab 141 connected to the positive electrode lead 121, and a negative electrode tab 142 connected to the negative electrode lead 122.
  • a plurality of positive electrode tabs 141 are connected to one positive electrode lead 121, and a plurality of negative electrode tabs 142 are connected to one negative electrode lead 122.
  • the pouch 130 has an accommodating space accommodating the electrode assembly 110 and the electrolyte therein.
  • the pouch 130 includes a first pouch member 131 and a second pouch member 132.
  • a concave receiving groove 133 is formed in any one of the first pouch member 131 and the second pouch member 132.
  • the first pouch member 131 and the second pouch member 132 are combined with each other to form an accommodation space.
  • the accommodation space is sealed by sealing the edges of the first pouch member 131 and the second pouch member 132 by heat fusion or the like.
  • the pouch 130 includes an extension 135 extending from a portion where the accommodation space is formed, and the electrode lead 120 is drawn out from the extension 135.
  • a plurality of battery cells 100 are stacked in the Z-axis direction, and a plurality of electrode leads 120 drawn from the plurality of battery cells 100 are externally disposed at one side of the plurality of battery cells 100.
  • the outlet 190 to be drawn out is provided.
  • the plurality of electrode leads 120 withdrawn from the plurality of battery cells 100 are bent toward the outlet 190.
  • the electrode leads 120 drawn from any one of the plurality of battery cells 100 may be connected to the plurality of battery cells. It may be in contact with an extension 135 extending from the other battery cell 100 of 100 (see part A of FIG. 3).
  • the extension 135 may be corroded due to a reaction according to the electrical characteristics of the electrode lead 120 and the extension 135.
  • the electrolyte solution contained in the pouch 130 may leak to the outside, thereby deteriorating the electrical performance and safety of the battery cell 100.
  • the insulating tape 139 is applied to the extension 135 of the pouch 130 to prevent direct contact between the electrode lead 120 and the extension 135 of the pouch 130. ) Is attached.
  • the present invention is to solve the above problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a battery module that can prevent the contact between the electrode lead and the extension of the pouch extending from a plurality of adjacent battery cells. There is.
  • a battery module for achieving the above object, the electrode assembly including a plurality of electrode plates and a plurality of electrode tabs drawn from the plurality of electrode plates, a pouch for receiving the electrode assembly, a plurality A battery module connected to an electrode tab of the battery module including an electrode lead extending from an extension of the pouch and drawn out to the outside through an outlet, and including a plurality of battery cells sequentially stacked.
  • the extension may include a bent portion that is bent at a predetermined angle with respect to the direction in which the plurality of battery cells are stacked so as to secure a gap between the extension portion of the pouch of one battery cell and the electrode lead of the other battery cell.
  • the extension part may be bent in a first direction perpendicular to the extension direction of the extension part and then bent in a second direction opposite to the first direction so that the electrode lead may face the outlet.
  • the battery cell may further include a cover member extending from the extension portion and disposed to surround the electrode lead.
  • the extension part may be bent in a first direction perpendicular to the extension direction of the extension part, and then the cover member may be bent in a second direction opposite to the first direction so that the electrode lead may face the outlet.
  • the plurality of extension parts of the plurality of battery cells may be bent at a plurality of positions spaced apart by a predetermined interval in the extension direction of the extension part.
  • the plurality of extension parts of the plurality of battery cells may be sequentially bent in the stacking order of the plurality of battery cells at a plurality of locations spaced apart by a predetermined interval in the extension direction of the extension part.
  • first position and second position When two positions adjacent to each other among the plurality of positions are referred to as a first position and a second position, an extension of any one of the plurality of battery cells is bent in a first direction perpendicular to the extension direction of the extension at the first position, Between the first position and the second position, the electrode lead may be bent toward the outlet port in a second direction opposite to the first direction.
  • the battery cell further includes a cover member extending from the extension part and disposed to surround the electrode lead, wherein any two of the plurality of positions adjacent to each other are referred to as a first position and a second position.
  • the extension of the bent portion is bent in a first direction perpendicular to the extension direction of the extension portion at the first position, and then the cover member is bent in a second direction opposite to the first direction between the first position and the second position so that the electrode lead is drawn out.
  • the bent portion of the extension may be positioned between the connecting portion of the electrode lead and the electrode assembly connected to the plurality of electrode tabs, and a connecting member made of a plastically deformable material may be disposed between the connecting portion of the electrode lead and the electrode assembly.
  • the plurality of electrode tabs and the electrode leads of the electrode assembly may be electrically connected through the connecting member.
  • the battery module according to the exemplary embodiment of the present disclosure, as the extension portions of the pouches of the battery cells are bent, it is possible to prevent the pouches of the plurality of battery cells adjacent to each other from contacting the electrode leads. Therefore, it is not necessary to attach the insulating tape to a portion where the contact between the pouch and the electrode lead is concerned, so that problems caused by the process of attaching the insulating tape can be solved. In addition, since the pouches of the plurality of battery cells adjacent to each other and the electrode leads can be prevented from contacting each other, corrosion of the pouch, leakage of the electrolyte, and the like caused by contact between the pouch and the electrode leads can be prevented.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a battery cell of a battery module according to the prior art.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view schematically showing a battery cell of a battery module according to the prior art.
  • FIG. 3 is a side view schematically illustrating a state in which an electrode lead contacts an extension of a pouch in a state in which battery cells of a conventional battery module are stacked.
  • FIG. 4 is a side view schematically illustrating a state in which an extension of a pouch of a battery cell is bent in a state in which battery cells of the battery module according to the first embodiment are stacked.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a battery cell of a battery module according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view schematically showing a battery cell of a battery module according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a side view schematically illustrating a state in which an extension part and a cover member of a pouch of a battery cell are bent in a state in which battery cells of a battery module are stacked according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of a battery cell of a battery module according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a battery cell of a battery module according to a third embodiment of the present invention.
  • the battery module according to the first embodiment of the present invention includes a pouch-type battery cell 200.
  • the battery cell 200 may include an electrode assembly 210, an electrode lead 220, and a pouch 230.
  • the longitudinal direction of the battery cell 200 is defined as the X-axis direction
  • the width direction of the battery cell 200 is defined as the Y-axis direction
  • the thickness direction of the battery cell 200 is Z. This is defined as the axial direction.
  • the electrode assembly 210 may include a plurality of separators (separators) interposed between the plurality of electrode plates and the plurality of electrode plates.
  • the plurality of electrode plates may include one or more positive electrode plates and one or more negative electrode plates.
  • Each electrode plate of the electrode assembly 210 may be provided with an electrode tab 240.
  • the electrode tab 240 may be configured to protrude outward from the electrode plate.
  • An end (connection) of the electrode lead 220 may be connected to the electrode assembly 210 through the electrode tab 240, and an opposite end of the connection connecting to the electrode assembly 210 may be exposed to the outside of the pouch 230. have.
  • the electrode lead 220 serves as an electrode terminal of the battery module.
  • the pouch 230 has an accommodating space accommodating the electrode assembly 210 and the electrolyte therein.
  • the pouch 230 may include a first pouch member 231 and a second pouch member 232.
  • the first pouch member 231 and the second pouch member 232 may be coupled to each other to form an accommodation space.
  • the accommodation space may be sealed by sealing the edges of the first pouch member 231 and the second pouch member 232 by heat fusion or the like.
  • the pouch 230 includes an extension part 235 extending from a portion where the accommodation space is formed, and the electrode lead 220 is drawn out from the extension part 235.
  • a plurality of battery cells 200 are stacked in the Z-axis direction, while a plurality of battery cells 200 are connected to one side of the battery outlet 200 with a plurality of electrode leads 220 withdrawn from the plurality of battery cells 200. 290 is provided.
  • the electrode leads 220 and the extension portions 235 of the pouches 230 of the plurality of battery cells 200 adjacent to each other among the plurality of battery cells 200 are mutually different.
  • the extension part 235 of the pouch 230 may be bent at a predetermined angle with respect to the direction in which the plurality of battery cells 200 are stacked (Z-axis direction). Therefore, the extension part 235 may be provided with the bent part (B).
  • the extension part 235 As the extension part 235 is bent at a predetermined angle with respect to the direction in which the plurality of battery cells 200 are stacked (Z-axis direction), the extension parts 235 of the plurality of battery cells 200 disposed adjacent to each other. And a sufficient gap between the electrode leads 220, thereby preventing the extension part 235 and the electrode leads 220 from contacting each other.
  • the extension 235 may be bent a plurality of times. That is, the extension part 235 may be provided with a plurality of bent parts (B).
  • the extension part 235 is bent in a first direction (-Z axis direction) perpendicular to the extension direction (X-axis direction) of the extension part 235, and then the first The electrode lead 220, which is bent in the second direction (+ Z-axis direction) opposite to the direction and withdrawn from the extension part 235, may face the outlet 290.
  • a pair of molds 281 and 282 having a pressing surface having a shape corresponding to the shape in which the extension 235 is bent extends by pressing both sides of the extension 235.
  • a plurality of bent portions B may be simultaneously formed in the portion 235.
  • the extension part 235 and the electrode lead 220 may be coupled to each other.
  • the electrode lead 220 may be inserted into the extension part 235.
  • the electrode lead 220 may be made of a metal such as copper, and thus, after the extension part 235 and the electrode lead 220 are pressed by the pair of molds 281 and 282, the electrode lead ( As 220 is plastically deformed, the bent shape of the extension part 235 and the electrode lead 220 may be maintained.
  • the plurality of battery cells 200 in the state where the plurality of battery cells 200 are stacked in a direction (Z-axis direction) perpendicular to the extending direction (X-axis direction) of the extension part 235, the plurality of battery cells 200.
  • the plurality of extension portions 235 may be bent at a plurality of positions C1, C2, and C3 spaced apart at predetermined intervals in the extending direction (X-axis direction) of the extension portion 235. That is, the bent portion B of each of the plurality of extension portions 235 may be positioned at a plurality of positions C1, C2, and C3 spaced apart at predetermined intervals in the extending direction (X-axis direction) of the extension portion 235, respectively. Can be.
  • At least some of the plurality of extension parts 235 may be bent in the same direction or bent in different directions at the plurality of positions C1, C2, and C3.
  • the plurality of extension parts 235 of the plurality of battery cells 200 may be sequentially bent in the stacking order of the plurality of battery cells 200 in the extension direction (X-axis direction) of the extension part 235. . That is, the bent portions B of the plurality of extension portions 235 of the plurality of battery cells 200 sequentially stacked are spaced apart at predetermined intervals in the extending direction (X-axis direction) of the extension portion 235 and sequentially The plurality of positions C1, C2, and C3 may be sequentially positioned.
  • the plurality of positions C1, C2, and C3 spaced apart at predetermined intervals in the extending direction (the X-axis direction) of the extension part 235 are sequentially positioned in the first position C1 and the second position C2, respectively.
  • the extension 135 of any one of the plurality of battery cells 100 is bent in the first direction at the first position C1 and then the first position C1 and the first position.
  • the electrode lead 120 may be directed toward the outlet 190 between the two positions C2 in the second direction opposite to the first direction.
  • the battery module according to the first embodiment of the present invention as described above, as the extension 235 of the pouch 230 of the battery cell 200 is bent a plurality of times, a plurality of battery cells 200 adjacent to each other It is possible to prevent the pouch 230 and the electrode lead 220 from contacting each other. Therefore, since the insulating tape does not need to be attached to a portion where the pouch 230 and the electrode lead 220 are in contact, the problem caused by the process of attaching the insulating tape can be solved. In addition, since the pouch 230 and the electrode lead 220 of the plurality of battery cells 200 adjacent to each other may be prevented from contacting each other, the pouch 230 and the electrode lead 220 may be contacted with each other. Corrosion, leakage of electrolyte, etc. can be solved.
  • the battery module according to the second embodiment of the present invention includes a pouch-type battery cell 300.
  • the battery cell 300 includes an electrode assembly 310, an electrode lead 320, a pouch 330, and a cover member 350 extending from the pouch 330 to cover a portion of the electrode lead 320. can do.
  • the cover member 350 may be disposed to surround the electrode lead 320 to protect the electrode lead 320.
  • the cover member 350 is made of a material which does not cause an electrochemical reaction with the electrode lead 320 or the extension 335 even when the electrode lead 320 contacts the adjacent electrode lead 320 or the extension 335. Can be.
  • the cover member 350 may be made of an insulating material.
  • the cover member 350 may be configured in the form of a film.
  • the extension 335 and the cover member 350 of the pouch 330 may be bent once. That is, the extension 335 may be bent once. That is, the extension part 335 may have one bent part B1.
  • the cover member 350 may also include one bent portion B2.
  • the extension part 335 is bent in a first direction (-Z axis direction) perpendicular to the extension direction (X-axis direction) of the extension part 335, and then the cover member extending from the extension part 335. 350 may be bent in a second direction (+ Z-axis direction) such that the electrode lead 320 faces the outlet 390.
  • the cover member 350 may be bent to prevent the electrode lead 320 from contacting the adjacent extension portion 335.
  • a pair of molds 381 and 382 having a pressing surface having a shape corresponding to the shape in which the extension 335 and the cover member 350 are bent is extended by the extension 335 and the cover.
  • the bent portions B1 and B2 may be simultaneously formed in the extension part 335 and the cover member 350, respectively.
  • the extension part 335 and the cover member 350 may be coupled to the electrode lead 320 at the bent parts B1 and B2.
  • the electrode lead 320 may be inserted into the extension part 335 and the cover member 350.
  • the electrode lead 320 may be made of a metal such as copper, and accordingly, after the extension part 335, the cover member 350, and the electrode lead 320 are pressed by the pair of molds 381 and 382. As the electrode lead 320 is plastically deformed, the bent shape of the extension part 335, the cover member 350, and the electrode lead 320 may be maintained.
  • the plurality of battery cells 300 in the state where the plurality of battery cells 300 are stacked in a direction (Z-axis direction) perpendicular to the extending direction (X-axis direction) of the extension part 335, the plurality of battery cells 300.
  • the plurality of extension parts 335 may be bent at a plurality of positions C1, C2, and C3 spaced apart at predetermined intervals in the extension direction (X-axis direction) of the extension part 335. That is, the bent portion B1 of each of the plurality of extension portions 335 may be positioned at a plurality of positions C1, C2, and C3 spaced apart at predetermined intervals in the extending direction (X-axis direction) of the extension portion 335, respectively. Can be.
  • At least some of the plurality of extensions 335 may be bent in the same direction or bent in different directions at the plurality of positions C1, C2, and C3.
  • the plurality of extension parts 335 of the plurality of battery cells 300 may be bent sequentially in the stacking order of the plurality of battery cells 300 in the extension direction (X-axis direction) of the extension part 335. That is, the bent portions B1 of the plurality of extension portions 335 of the plurality of battery cells 300 sequentially stacked are spaced apart at predetermined intervals in the extending direction (X-axis direction) of the extension portion 335 and sequentially The plurality of positions C1, C2, and C3 may be sequentially positioned.
  • the plurality of positions C1, C2, and C3, which are sequentially spaced apart at predetermined intervals in the extending direction (the X-axis direction) of the extension part 335, are respectively positioned in the first position C1 and the second position C2.
  • the extension portion 335 of any one of the plurality of battery cells 300 is bent in the first direction at the first position C1 and then extended from the extension portion 335.
  • the cover member 350 may be bent in a second direction opposite to the first direction between the first position C1 and the second position C2 so that the electrode lead 320 may face the outlet 390.
  • the battery module according to the second embodiment of the present invention as described above, as the extension 335 and the cover member 350 of the pouch 330 of the battery cell 300 is bent, a plurality of adjacent to each other
  • the pouch 330 of the battery cell 300 and the electrode lead 320 may be prevented from contacting with each other. Therefore, since the insulating tape does not need to be attached to a portion where the contact between the pouch 330 and the electrode lead 320 is concerned, a problem caused by attaching the insulating tape can be solved.
  • the pouches 330 and the electrode leads 320 of the plurality of battery cells 300 adjacent to each other may be prevented from contacting each other, the pouches 330 and the electrode leads 320 may be prevented from contacting each other. Corrosion, leakage of electrolyte, etc. can be solved.
  • the battery module according to the third embodiment of the present invention includes a pouch-type battery cell 400.
  • the battery cell 400 includes an electrode assembly 410, an electrode lead 420, a pouch 430, and a connection member 460 disposed inside the extension part 435 of the pouch 430 and capable of plastic deformation. It may include.
  • the electrode lead 420 may be connected / coupled only to a part of the end of the extension 435 without extending over the extension 435.
  • the bent portion B may be located between the electrode assembly 410 and the connection portion provided at the end of the electrode lead 420. That is, the connection member 460 may be disposed without the electrode lead 420 disposed inside the extension part 435 in which the bent portion B is located.
  • the electrode tab 440 drawn from the electrode assembly 410 may be connected to a connection portion provided at the end of the electrode lead 420 after extending through the extension 435.
  • the bent portion B of the extension 435 may be located between the connection portion of the electrode lead 420 and the electrode assembly 410.
  • the connection member 460 may serve only to maintain the shape of the extension 435 without electrical connection with the electrode tab 440 and / or the electrode lead 420.
  • the connection member 460 may be made of a non-conductor.
  • the connecting member 460 may be made of a conductor, and the electrode tab 440 drawn out of the electrode assembly 410 may be connected to the electrode lead 420 through the connecting member 460. It can be electrically connected to the connection of the. Accordingly, the bent portion B of the extension portion 435 may be located between the connection portion of the electrode lead 420 and the electrode assembly 410. The bent portion B of the extension portion 435 may be located at a portion where the connection member 460 is disposed.
  • the pair of molds 481 and 482 having a pressing surface having a shape corresponding to the shape in which the extension 435 is bent presses the extension 435.
  • a plurality of bent portions (B) may be formed at the same time 435.
  • the connecting member 460 made of a plastically deformable material is disposed at the bent portion B, after the extension 435 and the connecting member 460 are pressed by the pair of molds 481 and 482, the connecting member 460 is connected. As the member 460 is plastically deformed, the bent shape of the extension 435 and the connection member 460 may be maintained.
  • connection member 460 made of a plastically deformable material is provided in the extension part 435 of the pouch 430, the extension part 435 Alternatively, even when the electrode lead 420 is made of a material that is not plastically deformable, the bent shape of the extension part 435 may be maintained. For example, even when the electrode lead 420 is made of a flexible conductor, the bent shape of the extension 435 may be maintained by the connecting member 460.
  • connection member 460 may also be applied to the second embodiment of the present invention. According to such a configuration, the bent shape of the extension part 335 and the cover member 350 may be maintained by the plastically deformable connection member rather than the electrode lead 320.

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈은, 복수의 전극판 및 복수의 전극판으로부터 인출되는 복수의 전극 탭을 포함하는 전극 조립체와, 전극 조립체를 수용하는 파우치와, 복수의 전극 탭과 연결되며 파우치의 연장부로부터 연장되어 인출구를 통해 외부로 인출되는 전극 리드를 각각 포함하며 순차적으로 적층된 복수의 배터리 셀을 포함하며, 서로 인접하는 복수의 배터리 셀 중 어느 하나의 배터리 셀의 파우치의 연장부 및 다른 하나의 배터리 셀의 전극 리드 사이의 간격을 확보하도록, 연장부는 복수의 배터리 셀이 적층되는 방향에 대해 소정의 각도로 절곡되는 절곡부를 구비할 수 있다.

Description

배터리 모듈
본 출원은 2018년 5월 29일자 한국 특허 출원 제2018-0061360호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 배터리 모듈에 관한 것이다.
최근, 노트북, 스마트 폰, 태블릿 컴퓨터와 같은 휴대용 전자 기기의 수요가 증대됨에 따라, 반복적으로 충방전이 가능한 고성능 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
또한, 휴대용 전자 기기와 같은 소형 장치뿐 아니라, 자동차, 로봇, 위성과 같은 중대형 장치에도 이차 전지가 널리 이용되고 있다. 특히, 화석 연료의 고갈 및 환경 오염에 대한 관심이 높아지면서, 하이브리드 자동차와 전기 자동차에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이러한 하이브리드 자동차나 전기 자동차에 있어서의 가장 핵심적 부품은 모터로 전력을 공급하는 배터리 팩이다.
하이브리드 자동차나 전기 자동차의 경우, 배터리 팩으로부터 구동력을 얻을 수 있기 때문에, 내연 기관 만을 사용하는 자동차에 비해 연비가 뛰어나고 공해 물질을 배출하지 않거나 감소시킬 수 있다는 이점을 갖는다
하이브리드 자동차나 전기 자동차에 사용되는 배터리 팩은 다수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈을 포함하며, 다수의 배터리 셀들이 서로 직렬 및/또는 병렬로 연결됨에 따라, 배터리 모듈의 용량 및 출력이 증대된다.
최근, 파우치형 배터리 셀을 구비한 배터리 모듈에 대한 관심이 증대되고 있다. 파우치형 배터리 셀은 알루미늄 라미네이트 시트 등을 외장재로 사용하기 때문에 중량이 작고 제조 비용이 적으며 변형이 용이하다는 등의 이점이 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 배터리 모듈은, 파우치형 배터리 셀(100)을 포함한다. 배터리 셀(100)은, 전극 조립체(110)와, 전극 리드(120)와, 파우치(130)를 포함한다.
이하, 설명의 편의를 위해, 배터리 셀(100)의 길이 방향을 X축 방향이라 정의하고, 배터리 셀(100)의 폭 방향을 Y축 방향이라 정의하며, 배터리 셀(100)의 두께 방향을 Z축 방향이라 정의한다.
전극 조립체(110)는 복수의 전극판과 복수의 전극판 사이에 개재되는 복수의 분리막(세퍼레이터)을 포함한다. 복수의 전극판은 하나 이상의 양극판 및 하나 이상의 음극판을 포함한다. 전극 조립체(110)의 각 전극판에는 전극 탭(140)이 구비된다. 전극 탭(140)은 전극판으로부터 외부로 돌출되는 형태로 구성된다.
전극 리드(120)의 단부(연결부)는 전극 탭(140)을 통해 전극 조립체(110)와 연결되며, 전극 조립체(110)와 연결되는 연결부의 반대쪽 단부는 파우치(130)의 외부로 노출된다. 전극 리드(120)는 배터리 모듈의 전극 단자로서의 역할을 한다. 전극 리드(120)는 양극 리드(121) 및 음극 리드(122)를 포함한다. 전극 리드(121, 122)는 전극 탭(140)을 통하여 전극 조립체(110)와 전기적으로 연결된다. 전극 리드(121, 122)는 전극 탭(140)의 연결부에 용접되는 것에 의해 전극 탭(140)과 연결된다.
복수의 전극판, 즉, 양극판 및 음극판은 각각 전극 탭(140)을 구비한다. 전극 탭(140)은, 양극 리드(121)와 연결되는 양극 탭(141)과, 음극 리드(122)와 연결되는 음극 탭(142)을 포함한다. 하나의 양극 리드(121)에는 복수의 양극 탭(141)이 연결되며, 하나의 음극 리드(122)에는 복수의 음극 탭(142)이 연결된다.
파우치(130)는 그 내부에 전극 조립체(110)와 전해액을 수용하는 수용 공간을 갖는다. 파우치(130)는 제1 파우치 부재(131) 및 제2 파우치 부재(132)를 포함한다. 제1 파우치 부재(131) 및 제2 파우치 부재(132) 중 어느 하나에는 오목한 수용홈(133)이 형성된다.
제1 파우치 부재(131) 및 제2 파우치 부재(132)는 서로 결합되어 수용 공간을 형성한다. 제1 파우치 부재(131) 및 제2 파우치 부재(132)의 테두리가 열 융착 등에 의해 실링되는 것에 의해 수용 공간이 밀폐된다.
파우치(130)는 수용 공간이 형성되는 부분으로부터 연장되는 연장부(135)를 구비하며, 연장부(135)로부터 전극 리드(120)가 외부로 인출된다.
배터리 모듈 내에는 복수의 배터리 셀(100)이 Z축 방향으로 적층되는 한편, 복수의 배터리 셀(100)의 일측에는 복수의 배터리 셀(100)로부터 인출되는 복수의 전극 리드(120)가 외부로 인출되는 인출구(190)가 구비된다.
복수의 배터리 셀(100)로부터 인출되는 복수의 전극 리드(120)가 인출구(190)를 통해 외부로 인출되기 위해, 복수의 전극 리드(120)가 인출구(190)를 향하여 절곡된다. 그러나, 복수의 전극 리드(120)가 인출구(190)를 향하여 절곡되는 경우, 복수의 배터리 셀(100) 중 어느 하나의 배터리 셀(100)로부터 인출된 전극 리드(120)가 복수의 배터리 셀(100) 중 다른 하나의 배터리 셀(100)로부터 연장되는 연장부(135)와 접촉할 수 있다(도 3의 A 부분 참조). 전극 리드(120) 및 연장부(135)가 서로 접촉하는 경우, 전극 리드(120) 및 연장부(135)의 전기적 특성에 따른 반응으로 인해 연장부(135)가 부식될 수 있다. 연장부(135)가 부식되는 경우, 파우치(130) 내부에 수용된 전해액이 외부로 누출될 수 있어, 배터리 셀(100)의 전기적 성능 및 안전성이 저하될 우려가 있다.
이러한 우려를 방지하기 위해, 종래 기술에서는, 전극 리드(120)와 파우치(130)의 연장부(135) 사이의 직접적인 접촉을 방지하도록, 파우치(130)의 연장부(135)에 절연 테이프(139)를 부착하고 있다.
그러나, 절연 테이프(139)를 부착하는 과정이 추가적으로 요구됨에 따라, 배터리 모듈을 제조하는 공정이 복잡해지는 문제가 있다. 또한, 파우치(130)에 절연 테이프를 부착하기 위해, 전극 리드(120) 또는 파우치(130)의 위치 또는 자세를 조절하는 과정이 요구되며, 전극 리드(120) 또는 파우치(130)의 위치 또는 자세를 조절하는 과정에서 전극 리드(120) 또는 파우치(130)가 손상될 수 있는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 서로 인접하는 복수의 배터리 셀로부터 연장되는 파우치의 연장부와 전극 리드 사이의 접촉을 방지할 수 있는 배터리 모듈을 제공하는 데에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈은, 복수의 전극판 및 복수의 전극판으로부터 인출되는 복수의 전극 탭을 포함하는 전극 조립체와, 전극 조립체를 수용하는 파우치와, 복수의 전극 탭과 연결되며 파우치의 연장부로부터 연장되어 인출구를 통해 외부로 인출되는 전극 리드를 각각 포함하며 순차적으로 적층된 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈에 있어서, 서로 인접하는 복수의 배터리 셀 중 어느 하나의 배터리 셀의 파우치의 연장부 및 다른 하나의 배터리 셀의 전극 리드 사이의 간격을 확보하도록, 연장부는 복수의 배터리 셀이 적층되는 방향에 대해 소정의 각도로 절곡되는 절곡부를 구비할 수 있다.
연장부는 연장부의 연장 방향에 수직인 제1 방향으로 절곡된 다음 제1 방향에 반대되는 제2 방향으로 절곡되어 전극 리드가 인출구를 향할 수 있다.
배터리 셀은 연장부로부터 연장되며 전극 리드를 감싸도록 배치되는 커버 부재를 더 포함할 수 있다.
연장부가 연장부의 연장 방향에 수직인 제1 방향으로 절곡된 다음 커버 부재가 제1 방향에 반대되는 제2 방향으로 절곡되어 전극 리드가 인출구를 향할 수 있다.
복수의 배터리 셀의 복수의 연장부는 연장부의 연장 방향으로 소정 간격 이격되는 복수의 위치에서 각각 절곡될 수 있다.
복수의 배터리 셀의 복수의 연장부는 연장부의 연장 방향으로 소정 간격 이격되는 복수의 위치에서 복수의 배터리 셀이 적층된 순서로 순차적으로 절곡될 수 있다.
복수의 위치 중 서로 인접하는 두 위치를 제1 위치 및 제2 위치라 할 때, 복수의 배터리 셀 중 어느 하나의 연장부는 제1 위치에서 연장부의 연장 방향에 수직인 제1 방향으로 절곡된 다음, 제1 위치 및 제2 위치 사이에서 제1 방향에 반대되는 제2 방향으로 절곡되어 전극 리드가 인출구를 향할 수 있다.
배터리 셀은 연장부로부터 연장되며 전극 리드를 감싸도록 배치되는 커버 부재를 더 포함하고, 복수의 위치 중 서로 인접하는 두 위치를 제1 위치 및 제2 위치라 할 때, 복수의 배터리 셀 중 어느 하나의 연장부가 제1 위치에서 연장부의 연장 방향에 수직인 제1 방향으로 절곡된 다음, 커버 부재가 제1 위치 및 제2 위치 사이에서 제1 방향에 반대되는 제2 방향으로 절곡되어 전극 리드가 인출구를 향할 수 있다.
연장부의 절곡부는 복수의 전극 탭과 연결되는 전극 리드의 연결부 및 전극 조립체 사이에 위치될 수 있고, 전극 리드의 연결부 및 전극 조립체 사이에는 소성 변형 가능한 재료로 이루어진 연결 부재가 배치될 수 있다.
전극 조립체의 복수의 전극 탭과 전극 리드는 연결 부재를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈에 따르면, 배터리 셀의 파우치의 연장부가 절곡됨에 따라, 서로 인접하는 복수의 배터리 셀의 파우치와 전극 리드가 접촉되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 파우치와 전극 리드의 접촉이 우려되는 부분에 절연 테이프를 부착할 필요가 없으므로, 절연 테이프를 부착하는 공정으로 인해 발생하였던 문제를 해결할 수 있다. 또한, 서로 인접하는 복수의 배터리 셀의 파우치와 전극 리드가 접촉하는 것을 방지할 수 있으므로, 파우치 및 전극 리드의 접촉으로 인해 발생하였던 파우치의 부식, 전해액의 누설 등을 방지할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 배터리 모듈의 배터리 셀이 개략적으로 도시된 사시도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 배터리 모듈의 배터리 셀이 개략적으로 도시된 분해 사시도이다.
도 3은 종래 기술에 따른 배터리 모듈의 배터리 셀이 적층된 상태에서 전극 리드가 파우치의 연장부에 접촉하는 상태가 개략적으로 도시된 측면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 모듈의 배터리 셀이 적층된 상태에서 배터리 셀의 파우치의 연장부가 절곡된 상태가 개략적으로 도시된 측면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 모듈의 배터리 셀이 개략적으로 도시된 단면도이다.
도 6는 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 모듈의 배터리 셀이 개략적으로 도시된 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 모듈의 배터리 셀이 적층된 상태에서 배터리 셀의 파우치의 연장부 및 커버 부재가 절곡된 상태가 개략적으로 도시된 측면도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 모듈의 배터리 셀이 개략적으로 도시된 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 배터리 모듈의 배터리 셀이 개략적으로 도시된 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈에 대하여 설명한다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 모듈은, 파우치형 배터리 셀(200)을 포함한다. 배터리 셀(200)은, 전극 조립체(210)와, 전극 리드(220)와, 파우치(230)를 포함할 수 있다.
이하, 설명의 편의를 위해, 배터리 셀(200)의 길이 방향을 X축 방향이라 정의하고, 배터리 셀(200)의 폭 방향을 Y축 방향이라 정의하며, 배터리 셀(200)의 두께 방향을 Z축 방향이라 정의한다.
전극 조립체(210)는 복수의 전극판과 복수의 전극판 사이에 개재되는 복수의 분리막(세퍼레이터)을 포함할 수 있다. 복수의 전극판은 하나 이상의 양극판 및 하나 이상의 음극판을 포함할 수 있다. 전극 조립체(210)의 각 전극판에는 전극 탭(240)이 구비될 수 있다. 전극 탭(240)은 전극판으로부터 외부로 돌출되는 형태로 구성될 수 있다.
전극 리드(220)의 단부(연결부)는 전극 탭(240)을 통해 전극 조립체(210)와 연결되며, 전극 조립체(210)와 연결되는 연결부의 반대쪽 단부는 파우치(230)의 외부로 노출될 수 있다. 전극 리드(220)는 배터리 모듈의 전극 단자로서의 역할을 한다.
파우치(230)는 그 내부에 전극 조립체(210)와 전해액을 수용하는 수용 공간을 갖는다. 파우치(230)는 제1 파우치 부재(231) 및 제2 파우치 부재(232)를 포함할 수 있다.
제1 파우치 부재(231) 및 제2 파우치 부재(232)는 서로 결합되어 수용 공간을 형성할 수 있다. 제1 파우치 부재(231) 및 제2 파우치 부재(232)의 테두리가 열 융착 등에 의해 실링되는 것에 의해 수용 공간이 밀폐될 수 있다.
파우치(230)는 수용 공간이 형성되는 부분으로부터 연장되는 연장부(235)를 구비하며, 연장부(235)로부터 전극 리드(220)가 외부로 인출된다.
복수의 배터리 셀(200)이 Z축 방향으로 적층되는 한편, 복수의 배터리 셀(200)의 일측에는 복수의 배터리 셀(200)로부터 인출되는 복수의 전극 리드(220)가 외부로 인출되는 인출구(290)가 구비된다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 모듈에서는, 복수의 배터리 셀(200) 중 서로 인접하는 복수의 배터리 셀(200)의 전극 리드(220) 및 파우치(230)의 연장부(235)가 서로 접촉하는 것을 방지하기 위해, 파우치(230)의 연장부(235)가 복수의 배터리 셀(200)이 적층되는 방향(Z축 방향)에 대해 소정의 각도로 절곡될 수 있다. 따라서, 연장부(235)는 절곡부(B)를 구비할 수 있다.
연장부(235)가 복수의 배터리 셀(200)이 적층되는 방향(Z축 방향)에 대해 소정의 각도로 절곡됨에 따라, 서로 인접하게 배치되는 복수의 배터리 셀(200)의 연장부(235) 및 전극 리드(220) 사이에서 충분한 간격을 확보할 수 있어, 연장부(235)와 전극 리드(220)가 서로 접촉하는 것을 방지할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 연장부(235)는 복수 회 절곡될 수 있다. 즉, 연장부(235)는 복수의 절곡부(B)를 구비할 수 있다. 연장부(235)가 복수 회 절곡되는 경우, 일단 연장부(235)가 연장부(235)의 연장 방향(X축 방향)에 수직인 제1 방향(-Z축 방향)으로 절곡된 다음 제1 방향과 반대되는 제2 방향(+Z축 방향)으로 절곡되어 연장부(235)로부터 인출되는 전극 리드(220)가 인출구(290)를 향할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 연장부(235)가 절곡되는 형상과 대응하는 형상을 갖는 가압면을 갖는 한 쌍의 금형(281, 282)이 연장부(235)의 양측을 가압하는 것에 의해 연장부(235)에 복수의 절곡부(B)가 동시에 형성될 수 있다.
절곡부(B)에서 연장부(235) 및 전극 리드(220)가 서로 결합될 수 있다. 예를 들면, 연장부(235)의 내부에 전극 리드(220)가 삽입될 수 있다. 전극 리드(220)는 구리와 같은 금속으로 이루어 질 수 있으며, 이에 따라, 한 쌍의 금형(281, 282)에 의해 연장부(235) 및 전극 리드(220)가 가압된 이후에는, 전극 리드(220)가 소성 변형됨에 따라, 연장부(235) 및 전극 리드(220)의 절곡된 형상이 유지될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 배터리 셀(200)이 연장부(235)의 연장 방향(X축 방향)에 수직인 방향(Z축 방향)으로 적층된 상태에서, 복수의 배터리 셀(200)의 복수의 연장부(235)는 연장부(235)의 연장 방향(X축 방향)으로 소정 간격으로 이격되는 복수의 위치(C1, C2, C3)에서 절곡될 수 있다. 즉, 복수의 연장부(235) 각각의 절곡부(B)는 연장부(235)의 연장 방향(X축 방향)으로 소정 간격으로 이격된 복수의 위치(C1, C2, C3)에 각각 위치될 수 있다.
이때, 복수의 연장부(235) 중 적어도 일부는 복수의 위치(C1, C2, C3)에서 서로 동일한 방향으로 절곡되거나 서로 상이한 방향으로 절곡될 수 있다.
한편, 복수의 배터리 셀(200)의 복수의 연장부(235)는 연장부(235)의 연장 방향(X축 방향)으로 복수의 배터리 셀(200)이 적층된 순서로 순차적으로 절곡될 수 있다. 즉, 순차적으로 적층된 복수의 배터리 셀(200)의 복수의 연장부(235) 각각의 절곡부(B)는 연장부(235)의 연장 방향(X축 방향)으로 소정 간격으로 이격되며 순차적으로 위치되는 복수의 위치(C1, C2, C3)에 각각 순차적으로 위치될 수 있다.
또한, 연장부(235)의 연장 방향(X축 방향)으로 소정 간격으로 이격되며 순차적으로 위치되는 복수의 위치(C1, C2, C3)를 각각 제1 위치(C1), 제2 위치(C2), 제3 위치(C3)라 할 때, 복수의 배터리 셀(100) 중 어느 하나의 연장부(135)는 제1 위치(C1)에서 제1 방향으로 절곡된 다음 제1 위치(C1) 및 제2 위치(C2) 사이에서 제1 방향에 반대되는 제2 방향으로 절곡되어 전극 리드(120)가 인출구(190)를 향할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 모듈에 따르면, 배터리 셀(200)의 파우치(230)의 연장부(235)가 복수 회 절곡됨에 따라, 서로 인접하는 복수의 배터리 셀(200)의 파우치(230)와 전극 리드(220)가 접촉되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 파우치(230)와 전극 리드(220)의 접촉이 우려되는 부분에 절연 테이프를 부착할 필요가 없으므로, 절연 테이프를 부착하는 과정으로 인해 발생하였던 문제를 해결할 수 있다. 또한, 서로 인접하는 복수의 배터리 셀(200)의 파우치(230)와 전극 리드(220)가 접촉하는 것을 방지할 수 있으므로, 파우치(230) 및 전극 리드(220)의 접촉으로 인해 발생하였던 파우치의 부식, 전해액의 누설 등을 해결할 수 있다.
이하, 도 6 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 모듈에 대하여 설명한다.
도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 모듈은, 파우치형 배터리 셀(300)을 포함한다. 배터리 셀(300)은, 전극 조립체(310)와, 전극 리드(320)와, 파우치(330)와, 파우치(330)로부터 연장되어 전극 리드(320)의 일부분을 덮는 커버 부재(350)를 포함할 수 있다.
커버 부재(350)는 전극 리드(320)를 감싸도록 배치되어 전극 리드(320)를 보호하는 역할을 할 수 있다. 커버 부재(350)는 전극 리드(320)가 인접하는 전극 리드(320) 또는 연장부(335)에 접촉하더라도 전극 리드(320) 또는 연장부(335)와 전기화학적인 반응을 일으키지 않는 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 커버 부재(350)는 절연성 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 커버 부재(350)는 필름의 형태로 구성될 수 있다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 파우치(330)의 연장부(335) 및 커버 부재(350)가 각각 일 회씩 절곡될 수 있다. 즉, 연장부(335)는 일 회 절곡될 수 있다. 즉, 연장부(335)는 하나의 절곡부(B1)를 구비할 수 있다. 그리고, 커버 부재(350)도 하나의 절곡부(B2)를 구비할 수 있다. 이와 같은 경우, 연장부(335)는 연장부(335)의 연장 방향(X축 방향)에 수직하는 제1 방향(-Z축 방향)으로 절곡된 다음, 연장부(335)로부터 연장되는 커버 부재(350)가 전극 리드(320)가 인출구(390)를 향하도록 제2 방향(+Z축 방향)으로 절곡될 수 있다. 예를 들면, 연장부(335)를 복수 회 절곡시키기 어려운 경우 커버 부재(350)를 절곡하여, 전극 리드(320)가 인접하는 연장부(335)에 접촉하는 것을 방지할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 연장부(335) 및 커버 부재(350)가 절곡되는 형상과 대응하는 형상을 갖는 가압면을 갖는 한 쌍의 금형(381, 382)이 연장부(335) 및 커버 부재(350)를 가압하는 것에 의해 연장부(335) 및 커버 부재(350)에 각각 절곡부(B1, B2)가 동시에 형성될 수 있다.
절곡부(B1, B2)에서 연장부(335) 및 커버 부재(350)가 전극 리드(320)와 결합될 수 있다. 예를 들면, 연장부(335) 및 커버 부재(350)의 내부에 전극 리드(320)가 삽입될 수 있다. 전극 리드(320)는 구리와 같은 금속으로 이루어질 수 있으며, 이에 따라, 한 쌍의 금형(381, 382)에 의해 연장부(335), 커버 부재(350) 및 전극 리드(320)가 가압된 이후에는, 전극 리드(320)가 소성 변형됨에 따라, 연장부(335), 커버 부재(350) 및 전극 리드(320)의 절곡된 형상이 유지될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 복수의 배터리 셀(300)이 연장부(335)의 연장 방향(X축 방향)에 수직인 방향(Z축 방향)으로 적층된 상태에서, 복수의 배터리 셀(300)의 복수의 연장부(335)는 연장부(335)의 연장 방향(X축 방향)으로 소정 간격으로 이격되는 복수의 위치(C1, C2, C3)에서 절곡될 수 있다. 즉, 복수의 연장부(335) 각각의 절곡부(B1)는 연장부(335)의 연장 방향(X축 방향)으로 소정 간격으로 이격된 복수의 위치(C1, C2, C3)에 각각 위치될 수 있다.
이때, 복수의 연장부(335) 중 적어도 일부는 복수의 위치(C1, C2, C3)에서 서로 동일한 방향으로 절곡되거나 서로 상이한 방향으로 절곡될 수 있다.
한편, 복수의 배터리 셀(300)의 복수의 연장부(335)는 연장부(335)의 연장 방향(X축 방향)으로 복수의 배터리 셀(300)이 적층된 순서로 순차적으로 절곡될 수 있다. 즉, 순차적으로 적층된 복수의 배터리 셀(300)의 복수의 연장부(335) 각각의 절곡부(B1)는 연장부(335)의 연장 방향(X축 방향)으로 소정 간격으로 이격되며 순차적으로 위치되는 복수의 위치(C1, C2, C3)에 각각 순차적으로 위치될 수 있다.
또한, 연장부(335)의 연장 방향(X축 방향)으로 소정 간격으로 이격되며 순차적으로 위치되는 복수의 위치(C1, C2, C3)를 각각 제1 위치(C1), 제2 위치(C2), 제3 위치(C3)라 할 때, 복수의 배터리 셀(300) 중 어느 하나의 연장부(335)가 제1 위치(C1)에서 제1 방향으로 절곡된 다음, 연장부(335)로부터 연장되는 커버 부재(350)가 제1 위치(C1) 및 제2 위치(C2) 사이에서 제1 방향에 반대되는 제2 방향으로 절곡되어 전극 리드(320)가 인출구(390)를 향할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 모듈에 따르면, 배터리 셀(300)의 파우치(330)의 연장부(335) 및 커버 부재(350)가 절곡됨에 따라, 서로 인접하는 복수의 배터리 셀(300)의 파우치(330)와 전극 리드(320)가 접촉되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 파우치(330)와 전극 리드(320)의 접촉이 우려되는 부분에 절연 테이프를 부착할 필요가 없으므로, 절연 테이프를 부착하는 과정으로 인해 발생하였던 문제를 해결할 수 있다. 또한, 서로 인접하는 복수의 배터리 셀(300)의 파우치(330)와 전극 리드(320)가 접촉하는 것을 방지할 수 있으므로, 파우치(330) 및 전극 리드(320)의 접촉으로 인해 발생하였던 파우치의 부식, 전해액의 누설 등을 해결할 수 있다.
이하, 도 9를 참조하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 배터리 모듈에 대하여 설명한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 배터리 모듈은, 파우치형 배터리 셀(400)을 포함한다. 배터리 셀(400)은, 전극 조립체(410)와, 전극 리드(420)와, 파우치(430)와, 파우치(430)의 연장부(435)의 내부에 배치되며 소성 변형 가능한 연결 부재(460)를 포함할 수 있다.
전극 리드(420)는 연장부(435)의 전체에 걸쳐 연장되지 않고 연장부(435) 단부의 일부에만 연결/결합될 수 있다. 이와 같은 경우, 절곡부(B)는 전극 조립체(410)와 전극 리드(420)의 단부에 구비된 연결부 사이에 위치될 수 있다. 즉, 절곡부(B)가 위치되는 연장부(435)의 내부에는 전극 리드(420)가 배치되지 않고 연결 부재(460)가 배치될 수 있다.
도시되지는 않았지만, 전극 조립체(410)로부터 인출된 전극 탭(440)은 연장부(435)를 통하여 연장된 후 전극 리드(420)의 단부에 구비된 연결부에 연결될 수 있다. 연장부(435)의 절곡부(B)는 전극 리드(420)의 연결부와 전극 조립체(410) 사이에 위치될 수 있다. 이와 같은 경우, 연결 부재(460)는 전극 탭(440) 및/또는 전극 리드(420)와의 전기적 연결 없이 연장부(435)의 형상을 유지하는 역할만을 할 수 있다. 이때, 연결 부재(460)는 부도체로 이루어질 수 있다.
다른 예로서, 도 9에 도시된 바와 같이, 연결 부재(460)는 도체로 이루어질 수 있으며, 전극 조립체(410)로부터 인출된 전극 탭(440)은 연결 부재(460)를 통해 전극 리드(420)의 연결부에 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 연장부(435)의 절곡부(B)는 전극 리드(420)의 연결부와 전극 조립체(410) 사이에 위치될 수 있다. 연장부(435)의 절곡부(B)는 연결 부재(460)가 배치된 부분에 위치될 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 연장부(435)가 절곡되는 형상과 대응하는 형상을 갖는 가압면을 갖는 한 쌍의 금형(481, 482)이 연장부(435)를 가압하는 것에 의해 연장부(435)에 복수의 절곡부(B)가 동시에 형성될 수 있다.
절곡부(B)에는 소성 변형 가능한 재료로 이루어지는 연결 부재(460)가 배치되므로, 한 쌍의 금형(481, 482)에 의해 연장부(435) 및 연결 부재(460)가 가압된 이후에는, 연결 부재(460)가 소성 변형됨에 따라, 연장부(435) 및 연결 부재(460)의 절곡된 형상이 유지될 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 제3 실시예에 따른 배터리 모듈에 따르면, 파우치(430)의 연장부(435)의 내부에 소성 변형 가능한 재료로 이루어진 연결 부재(460)가 구비되므로, 연장부(435) 또는 전극 리드(420)가 소성 변형이 가능하지 않은 재료로 이루어지는 경우에도, 연장부(435)의 절곡된 형상이 유지될 수 있다. 예를 들면, 전극 리드(420)가 가요성 도체로 이루어지는 경우에도, 연장부(435)의 절곡된 형상이 연결 부재(460)에 의해 유지될 수 있다.
이와 같은 연결 부재(460)가 구비되는 구성은 본 발명의 제2 실시예에도 적용될 수 있다. 이와 같은 구성에 따르면, 연장부(335) 및 커버 부재(350)의 절곡된 형상은 전극 리드(320)가 아닌 소성 변형 가능한 연결 부재에 의해 유지될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예가 예시적으로 설명되었으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경될 수 있다.

Claims (10)

  1. 복수의 전극판 및 상기 복수의 전극판으로부터 인출되는 복수의 전극 탭을 포함하는 전극 조립체와, 상기 전극 조립체를 수용하는 파우치와, 상기 복수의 전극 탭과 연결되며 상기 파우치의 연장부로부터 연장되어 인출구를 통해 외부로 인출되는 전극 리드를 각각 포함하며 순차적으로 적층된 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈에 있어서,
    서로 인접하는 복수의 배터리 셀 중 어느 하나의 배터리 셀의 파우치의 연장부 및 다른 하나의 배터리 셀의 전극 리드 사이의 간격을 확보하도록, 상기 연장부는 상기 복수의 배터리 셀이 적층되는 방향에 대해 소정의 각도로 절곡되는 절곡부를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 연장부는 상기 연장부의 연장 방향에 수직인 제1 방향으로 절곡된 다음 상기 제1 방향에 반대되는 제2 방향으로 절곡되어 상기 전극 리드가 상기 인출구를 향하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 배터리 셀은 상기 연장부로부터 연장되며 상기 전극 리드를 감싸도록 배치되는 커버 부재를 더 포함하는, 배터리 모듈.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 연장부가 상기 연장부의 연장 방향에 수직인 제1 방향으로 절곡된 다음 상기 커버 부재가 상기 제1 방향에 반대되는 제2 방향으로 절곡되어 상기 전극 리드가 상기 인출구를 향하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 배터리 셀의 상기 복수의 연장부는 상기 연장부의 연장 방향으로 소정 간격 이격되는 복수의 위치에서 각각 절곡되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 배터리 셀의 상기 복수의 연장부는 상기 연장부의 연장 방향으로 소정 간격 이격되는 복수의 위치에서 상기 복수의 배터리 셀이 적층된 순서로 순차적으로 절곡되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  7. 청구항 5 또는 6에 있어서,
    상기 복수의 위치 중 서로 인접하는 두 위치를 제1 위치 및 제2 위치라 할 때, 상기 복수의 배터리 셀 중 어느 하나의 연장부는 상기 제1 위치에서 상기 연장부의 연장 방향에 수직인 제1 방향으로 절곡된 다음, 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치 사이에서 상기 제1 방향에 반대되는 제2 방향으로 절곡되어 상기 전극 리드가 상기 인출구를 향하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  8. 청구항 5 또는 6에 있어서,
    상기 배터리 셀은 상기 연장부로부터 연장되며 상기 전극 리드를 감싸도록 배치되는 커버 부재를 더 포함하고,
    상기 복수의 위치 중 서로 인접하는 두 위치를 제1 위치 및 제2 위치라 할 때, 상기 복수의 배터리 셀 중 어느 하나의 연장부가 상기 제1 위치에서 상기 연장부의 연장 방향에 수직인 제1 방향으로 절곡된 다음, 상기 커버 부재가 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치 사이에서 상기 제1 방향에 반대되는 제2 방향으로 절곡되어 상기 전극 리드가 상기 인출구를 향하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 연장부의 절곡부는 상기 복수의 전극 탭과 연결되는 상기 전극 리드의 연결부 및 상기 전극 조립체 사이에 위치되고,
    상기 전극 리드의 연결부 및 상기 전극 조립체 사이에는 소성 변형 가능한 재료로 이루어진 연결 부재가 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 전극 조립체의 복수의 전극 탭과 상기 전극 리드는 상기 연결 부재를 통해 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
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