KR20170098727A - 배터리 모듈 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈은, 적어도 하나의 배터리 셀, 적어도 하나의 배터리 셀을 수용하는 모듈 케이스 및 모듈 케이스의 내벽에 구비되고, 적어도 하나의 배터리 셀을 사이에 두고 대향 배치되며, 적어도 하나의 배터리 셀을 지지하는 완충 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 배터리 모듈에 관한 것이다.
제품 군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차 전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HEV, Hybrid Electric Vehicle) 등에 보편적으로 응용되고 있다. 이러한 이차 전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목 받고 있다.
현재 널리 사용되는 이차 전지의 종류에는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등이 있다. 이러한 단위 이차 전지 셀, 즉, 단위 배터리 셀의 작동 전압은 약 2.5V ~ 4.5V이다. 따라서, 이보다 더 높은 출력 전압이 요구될 경우, 복수 개의 배터리 셀을 직렬로 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 또한, 배터리 팩에 요구되는 충방전 용량에 따라 다수의 배터리 셀을 병렬 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 따라서, 상기 배터리 팩에 포함되는 배터리 셀의 개수는 요구되는 출력 전압 또는 충방전 용량에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
한편, 복수 개의 배터리 셀을 직렬/병렬로 연결하여 배터리 팩을 구성할 경우, 적어도 하나의 배터리 셀로 이루어지는 배터리 모듈을 먼저 구성하고, 이러한 적어도 하나의 배터리 모듈을 이용하여 기타 구성요소를 추가하여 배터리 팩을 구성하는 방법이 일반적이다.
한편, 복수 개의 배터리 셀을 직렬/병렬로 연결하여 배터리 팩을 구성할 경우, 적어도 하나의 배터리 셀로 이루어지는 배터리 모듈을 먼저 구성하고, 이러한 적어도 하나의 배터리 모듈을 이용하여 기타 구성요소를 추가하여 배터리 팩을 구성하는 방법이 일반적이다.
종래 배터리 모듈에서는, 일반적으로, 용이한 적층을 위해 파우치형 이차 전지로 구비되는 배터리 셀이 이용된다. 아울러, 종래 배터리 모듈은, 이러한 파우치형 이차 전지로 구비되는 배터리 셀을 수용하는 모듈 케이스를 포함하여 구성된다.
그러나, 파우치형 이차전지로 구비되는 배터리 셀은 디가싱 공정 등에 의해 체적을 균일하게 형성하기 어려워, 커버 내에 유격이 발생할 수 밖에 없고, 외부의 충격이나 진동 등이 발생할 경우, 모듈 케이스 내에서 이동하여 모듈 케이스의 내벽 과 부딪히는 등의 충돌에 의해 폭발 등으로 이어질 수 있는 손상이 발생할 위험이 큰 문제가 있다.
그러므로, 모듈 케이스 내에 배터리 셀을 안정적으로 고정함과 아울러 모듈 케이스 내에서 배터리 셀의 이동에 따른 손상을 방지할 수 있는 방안의 모색이 요청된다.
따라서, 본 발명의 목적은 모듈 케이스 내에 배터리 셀을 안정적으로 고정함과 아울러 모듈 케이스 내에서 배터리 셀의 이동에 따른 손상을 방지할 수 있는 배터리 모듈을 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 해결하기 위해, 본 발명은, 배터리 모듈로서, 적어도 하나의 배터리 셀; 상기 적어도 하나의 배터리 셀을 수용하는 모듈 케이스; 및 상기 모듈 케이스의 내벽에 구비되고, 상기 적어도 하나의 배터리 셀을 사이에 두고 대향 배치되며, 상기 적어도 하나의 배터리 셀을 지지하는 완충 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈을 제공한다.
상기 배터리 셀은, 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 패키징하는 전지 케이스; 및 상기 전지 케이스 밖으로 돌출되며, 상기 전극 조립체와 연결되는 한 쌍의 전극 리드들;을 포함하며, 상기 완충 유닛은, 상기 전극 리드들이 돌출된 상기 전지 케이스의 양측면을 가압할 수 있다.
상기 완충 유닛은, 상기 전극 리드를 사이에 두고 상기 모듈 케이스의 양측 내벽에 장착되는 복수 개의 폼부재들;을 포함할 수 있다.
상기 완충 유닛은, 상기 복수 개의 폼부재들의 일면에 장착되며, 상기 전지 케이스의 양측면에 박히는 적어도 하나의 돌출부재;를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 돌출부재는, 상기 전지 케이스의 두께보다 짧은 길이를 가질 수 있다.
상기 전지 케이스는, 두께 방향에서 외부 수지층, 금속층 및 내부 수지층 순으로 적층된 구조를 가지며, 상기 적어도 하나의 돌출부재는, 상기 외부 수지층의 두께보다 짧은 길이를 가질 수 있다.
상기 복수 개의 폼부재들은, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 이들의 혼합물로 이루어질 수 있다.
상기 복수 개의 폼부재들은, 상기 모듈 케이스의 내벽에 접착제를 통해 고정될 수 있다.
상기 적어도 하나의 돌출부재는, 절연 처리된 금속 재질로 이루어질 수 있다.
상기 적어도 하나의 돌출부재는, 절연 처리된 스테인리스 스틸 및 절연 처리된 알루미늄 재질 중 적어도 하나의 재질을 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 돌출부재는, 60D 이상의 경도를 가질 수 있다.
상기 완충 유닛은, 상기 전극 리드들을 사이에 두고 상기 모듈 케이스의 양측 내벽에 고정되는 복수 개의 고정부재; 및 상기 복수 개의 고정부재의 일면에 장착되며, 상기 전지 케이스를 마주 하는 복수 개의 완충 패드;를 포함할 수 있다.
상기 완충 유닛은, 상기 고정부재로부터 돌출되며, 상기 완충 패드를 관통하여 상기 완충 패드 밖으로 돌출되어 상기 전지 케이스의 양측면에 박히는 적어도 하나의 돌출부재;를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 배터리 셀은, 파우치형 이차 전지일 수 있다.
상기 모듈 케이스는, 마그네슘, 크롬, 구리, 철, 망간, 규소, 아연 또는 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 것으로 이루어질 수 있다.
이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 모듈 케이스 내에 배터리 셀을 안정적으로 고정함과 아울러 모듈 케이스 내에서 배터리 셀의 이동에 따른 손상을 방지할 수 있는 배터리 모듈을 제공할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2의 배터리 모듈의 완충 유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5는 도 3의 완충 유닛의 돌출부재를 통한 배터리 셀의 고정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 8은 도 3의 완충 유닛의 다양한 실시예들에 따른 돌출부재를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 2의 배터리 모듈의 다른 실시예에 따른 완충 유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2의 배터리 모듈의 완충 유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5는 도 3의 완충 유닛의 돌출부재를 통한 배터리 셀의 고정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 8은 도 3의 완충 유닛의 다양한 실시예들에 따른 돌출부재를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 2의 배터리 모듈의 다른 실시예에 따른 완충 유닛을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해 질 것이다. 여기서 설명되는 실시예는 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 또한, 발명의 이해를 돕기 위하여, 첨부된 도면은 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 배터리 모듈(10)은, 적어도 하나의 배터리 셀(100), 모듈 케이스(200) 및 완충 유닛(300)을 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 배터리 셀(100)은 파우치형 이차 전지로 구비될 수 있다. 이하, 상기 적어도 하나의 배터리 셀(100)에 대해서는 하기 관련 설명에서 보다 자세히 살펴 본다.
상기 모듈 케이스(200)는 상기 적어도 하나의 배터리 셀(100)을 수용할 수 있다. 이를 위해, 상기 모듈 케이스(200)에는 상기 적어도 하나의 배터리 셀(100)을 수용할 수 있는 수용 공간이 마련될 수 있다.
이러한 상기 모듈 케이스(200)는 강성 등을 고려하여 마그네슘, 크롬, 구리, 철, 망간, 규소, 아연 또는 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 것으로 이루어질 수 있다.
상기 완충 유닛(300)은 상기 모듈 케이스(200) 내에서 상기 적어도 하나의 배터리 셀(100)을 지지하기 위한 것으로서, 상기 모듈 케이스(200)의 내벽에 구비될 수 있다.
이러한 상기 완충 유닛(300)은 복수 개로 구비될 수 있으며, 상기 복수 개의 완충 유닛들(300)은 상기 적어도 하나의 배터리 셀(100)을 사이에 두고 대향 배치될 수 있다. 즉, 상기 완충 유닛(300)은 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 배터리 셀(100)의 길이 방향에 따른 양측에서 각각 상기 배터리 셀(100)을 가압하거나 또는 소정 거리 이격된 채 상기 배터리 셀(100)의 유동 시 상기 배터리 셀(100)의 상기 모듈 케이스(200)로의 직접적인 충돌을 방지할 수 있다.
상기 복수 개의 완충 유닛들(300)은 충격 등의 흡수함과 아울러 전기 절연성을 갖는 소재로 구비될 수 있다. 예로써, 상기 복수 개의 완충 유닛들(300)은 폼부재로서, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 이들의 혼합물로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 상기 완충 유닛들(300)은 충격을 흡수할 수 있는 전기절연성인 소재라면 특별히 제한되는 것은 아니며 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 이루어질 수 있다.
이러한 상기 복수 개의 완충 유닛들(300)은 상기 모듈 케이스(200)의 내벽에 접착제를 통해 고정될 수 있다. 이러한 접착제 고정을 통해 상기 복수 개의 완충 유닛들(300)은 별도의 스크류부재 및 이러한 스크류 체결을 위한 추가적인 스크류 체결 구조 없이 간편하게 상기 모듈 케이스(200)에 장착될 수 있다.
이처럼, 본 실시예에 따른 상기 배터리 모듈(10)은 상기 완충 유닛들(300)을 통해 상기 모듈 케이스(200) 내에서 상기 배터리 셀(100)을 안정적으로 지지할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 상기 배터리 모듈(10)은 상기 완충 유닛들(300)을 통해 외부 충격 등의 발생 시 상기 배터리 셀(100)의 유동을 방지하거나, 상기 배터리 셀(100)과 상기 모듈 케이스(200)의 충돌을 방지함과 아울러 외부 충격 등의 상기 배터리 셀(100)로의 전달을 최소화시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈을 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 도 2의 배터리 모듈의 완충 유닛을 설명하기 위한 도면이며, 도 4 및 도 5는 도 3의 완충 유닛의 돌출부재를 통한 배터리 셀의 고정을 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에 따른 배터리 모듈(20)은 앞선 실시예에서의 상기 배터리 모듈(10)과 실질적으로 동일하거나 또는 유사하므로, 동일하거나 또는 유사한 구성에 대해서는 반복적으로 설명하지 않고 차이점을 중심으로 설명한다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 배터리 모듈(20)은, 배터리 셀(100), 모듈 케이스(200) 및 완충 유닛(400)을 포함할 수 있다.
상기 배터리 셀(100)은, 전극 조립체(110), 전지 케이스(130) 및 전극 리드(150)를 포함할 수 있다.
상기 전극 조립체(110)는 양극판, 음극판 및 세퍼레이터 등으로 구성될 수 있다. 상기 전극 조립체(110)에 대해서는 잘 알려져 있으므로, 이하, 자세한 설명을 생략한다.
상기 전지 케이스(130)는 상기 전극 조립체(110)를 패키징하기 위한 것으로서, 상기 전지 케이스(130)는, 외부 수지층(131), 금속층(133) 및 내부 수지층(135)을 포함할 수 있으며, 두께 방향에서 외부 수지층(131), 금속층(133) 및 내부 수지층(135) 순으로 적층된 구조를 가질 수 있다.
상기 외부 수지층(131)은 상기 전지 케이스(130)의 외측에 배치될 수 있다. 이러한 상기 외부 수지층(131)은 폴리에스테르(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 테트론계 수지, 비닐론계 수지, 및 나일론계 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 이루어질 수 있다.
상기 금속층(133)은 상기 외부 수지층(131)과 후술하는 내부 수지층(135) 사이에 구비될 수 있다. 이러한 상기 금속층(133)은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 구비될 수 있다.
상기 내부 수지층(135)은 상기 전지 케이스(130)의 내측에 배치될 수 있다. 이러한 상기 내부 수지층(135)은 상기 외부 수지층(131)과 같이 폴리에스테르(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 테트론계 수지, 비닐론계 수지, 및 나일론계 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 이루어질 수 있다.
상기 전극 리드(150)는 상기 전지 케이스(130) 밖으로 돌출되며, 상기 전극 조립체(110)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 상기 전극 리드(150)는 한 쌍으로 구비되며, 상기 한 쌍의 전극 리드(150)는 상기 전지 케이스(130)의 길이 방향에 따른 양측에서 각각 돌출될 수 있다.
상기 모듈 케이스(200)는 앞선 실시예와 동일하기에, 이하, 중복 설명을 생략한다.
상기 완충 유닛(400)은 복수 개로 구비되며, 상기 복수 개의 완충 유닛들(400)은, 각각, 폼부재(420) 및 돌출부재(450)를 포함할 수 있다.
복수 개의 폼부재들(420)은 상기 전지 케이스(130)를 사이에 두고 상기 모듈 케이스(200)의 양측 내벽에 장착될 수 있다. 또한, 상기 복수 개의 폼부재들(420)은 상기 전극 리드(150)를 사이에 두고 상기 모듈 케이스(200)의 양측 내벽에 장착될 수 있다.
여기서, 상기 복수 개의 폼부재들(420)은 앞선 실시예의 상기 완충 유닛(300)과 동일한 재질로 구비될 수 있으며, 앞선 실시예와 같이 상기 접착제를 통해 상기 모듈 케이스(200)의 내벽에 고정될 수 있다. 아울러, 상기 복수 개의 폼부재들(420)의 재질은 앞선 실시예의 상기 완충 유닛(300)과 동일한 재질로 마련될 수 있다.
이러한 상기 복수 개의 폼부재들(420)은 앞선 실시예의 상기 완충 유닛(300)과 같이 상기 전극 리드들(150)이 돌출된 상기 전지 케이스(130)의 양측면을 가압하거나 또는 소정 거리 이격된 채 상기 배터리 셀(100)의 유동 시 상기 배터리 셀(100)의 상기 모듈 케이스(200)로의 직접적인 충돌을 방지할 수 있다.
상기 돌출부재(450)는 상기 배터리 셀(100)의 고정을 보다 더 견고히 하기 위한 것으로서, 상기 복수 개의 폼부재들(420)의 일면에 장착되며, 상기 전지 케이스(130)의 양측면에 박힐 수 있다. 이러한 상기 돌출부재(450)는 적어도 하나 또는 그 이상으로 복수 개로 구비될 수 있으며, 이하, 본 실시예의 경우, 복수 개로 구비된 것으로 한정하여 설명한다. 이러한 상기 복수 개의 돌출부재들(450)은 각각의 폼부재(420)의 길이 방향을 따라 나란히 배치될 수 있다.
상기 복수 개의 돌출부재들(450)은 상기 전지 케이스(130) 내부에 관통되지 않도록 상기 전지 케이스(130)의 두께보다 짧은 길이를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 복수 개의 돌출부재들(450)은 상기 전지 케이스(130)의 상기 외부 수지층(131)의 두께보다 짧은 길이를 가질 수 있다.
여기서, 상기 복수 개의 돌출부재들(450)의 길이는 상기 전지 케이스(130)에 안정적으로 박혀 고정되면서 상기 전지 케이스(130) 내부로의 관통을 일으키지 않을 길이로서 대략 외부 수지층(131)의 두께의 절반 정도의 길이로 형성되는 것이 바람직하다. 일반적으로, 상기 외부 수지층(131)은 대략 10㎛ 내지 30㎛의 두께를 가질 수 있는데, 상기 복수 개의 돌출부재들(450)은 대략 5㎛ 내지 15 ㎛의 길이를 가질 수 있다.
상기 복수 개의 돌출부재들(450)은 상기 외부 수지층(131)에 박힐 수 있는 정도의 경도를 가질 수 있다. 아울러, 상기 복수 개의 돌출부재들(450)은 단락 등을 방지할 수 있게 절연 처리된 재질로 구비될 수 있다. 이들 사항들을 반영하여, 상기 복수 개의 돌출부재들(450)은 절연 처리된 금속 재질로 이루어질 수 있다. 예로서, 상기 복수 개의 돌출부재들(450)은 절연 처리된 스테인리스 스틸 및 절연 처리된 알루미늄 재질 중 적어도 하나의 재질을 포함할 수 있다.
도 6 내지 도 8은 도 3의 완충 유닛의 다양한 실시예들에 따른 돌출부재를 설명하기 위한 도면이다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 복수 개의 돌출부재들(452)은 상기 전지 케이스(130)의 고정을 보다 견고히 할 수 있게 상기 폼부재(420)의 상측 및 하측에 각각 구비되어 상기 전지 케이스(130)의 양측면 상측 및 하측에 각각 박힐 수 있다.
아울러, 상기 복수 개의 돌출부재들(452)은 도 7에 도시된 바와 같이 더블컵 타입과 같은 배터리 셀(105)에도 적용될 수 있다. 이 경우, 도 8에 도시된 바와 같이, 복수 개의 돌출부재들(454)은 상기 배터리 셀(105)에 박힌 후 쉽게 빠지지 않도록 갈고리 형상으로 이루어지는 것도 가능할 수 있다.
이처럼, 본 실시예에 따른 상기 배터리 모듈(20)은 상기 완충유닛(400)의 상기 돌출부재들(450, 452, 454)을 통해 상기 모듈 케이스(200) 내에서 상기 배터리 셀(100, 105)의 유동을 원천적으로 방지할 수 있다.
도 9는 도 2의 배터리 모듈의 다른 실시예에 따른 완충 유닛을 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에 따른 완충 유닛(500)은 앞선 실시예에서의 상기 완충 유닛(400)과 실질적으로 동일하거나 또는 유사하므로, 동일하거나 또는 유사한 구성에 대해서는 반복적으로 설명하지 않고 차이점을 중심으로 설명한다.
도 9를 참조하면, 상기 완충 유닛(500)은, 고정부재(510), 완충 패드(520) 및 돌출부재(550)를 포함할 수 있다.
상기 고정부재(510)는 복수 개로 구비될 수 있으며, 상기 복수 개의 고정부재들(510)은 상기 전극 리드(150, 도 2 참조)를 사이에 두고 상기 모듈 케이스(200, 도 2 참조)의 양측 내벽에 고정될 수 있다. 여기서, 상기 복수 개의 고정부재들(510)은 상기 접착제 등을 통해 상기 모듈 케이스(200)의 양측 내벽에 고정될 수 있다.
상기 완충 패드(520)는 상기 복수 개의 고정부재들(510)의 일면에 장착되며, 상기 전지 케이스(130, 도 2 참조)를 마주 하게 배치될 수 있다. 이러한 상기 완충 패드(520)는 상기 폼부재(420, 도 3 참조)와 동일한 재질로 마련될 수 있다.
이러한 상기 완충 패드(520)는 상기 배터리 셀(100, 도 2 참조)의 상기 모듈 케이스(200) 장착 시 상기 배터리 셀(100)과 상기 고정부재(510) 사이 공간에 배치되어 상기 배터리 셀(100)을 지속적으로 가압할 수 있다.
상기 돌출부재(550)는 복수 개로 구비되며, 상기 복수 개의 돌출부재들(550)은 상기 고정부재(510)로부터 돌출되며, 상기 완충 패드(520)를 관통하여 상기 완충 패드(520) 밖으로 돌출되어 상기 전지 케이스(130, 도 2 및 도 3 참조)의 양측면에 박힐 수 있다.
본 실시예에 따른 상기 완충 유닛(500)은 상기 완충 패드(520)를 통해 상기 배터리 셀(100)의 상기 모듈 케이스(200) 장착 시 상기 배터리 셀(100)을 지속적으로 가압하기에, 상기 배터리 셀(100)의 유동을 보다 더 확실하게 방지할 수 있다.
이처럼, 본 실시예에 따른 상기 배터리 모듈들(10, 20)은 상기 완충 유닛들(300, 400, 500)을 통해 상기 모듈 케이스(200) 내에 상기 배터리 셀(100)을 안정적으로 고정함과 아울러 상기 모듈 케이스(200) 내에서 배터리 셀(100)의 이동에 따른 손상을 방지할 수 있다.
이러한 본 실시예에 따른 상기 배터리 모듈들(10, 20)은 그 자체 또는 복수 개로 패키징되어 배터리 팩 형태로 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 자동차 또는 전력 저장 장치 등에 적용될 수 있다. 즉, 본 실시에에 따른 상기 배터리 모듈들(10, 20)을 구비하는 상기 자동차 또는 상기 전력 저장 장치 등은 안전성 측면에서 보다 더 뛰어난 장점을 가질 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.
10, 20: 배터리 모듈
100, 105: 배터리 셀
110: 전극 조립체 130: 전지 케이스
131: 외부 수지층 133: 금속층
135: 내부 수지층 150: 전극 리드
200: 모듈 케이스 300: 완충 유닛
400: 완충 유닛 420: 폼부재
450, 452, 454: 돌출부재 500: 완충 유닛
510: 고정부재 520: 완충 패드
550: 돌출부재
110: 전극 조립체 130: 전지 케이스
131: 외부 수지층 133: 금속층
135: 내부 수지층 150: 전극 리드
200: 모듈 케이스 300: 완충 유닛
400: 완충 유닛 420: 폼부재
450, 452, 454: 돌출부재 500: 완충 유닛
510: 고정부재 520: 완충 패드
550: 돌출부재
Claims (15)
- 배터리 모듈에 있어서,
적어도 하나의 배터리 셀;
상기 적어도 하나의 배터리 셀을 수용하는 모듈 케이스; 및
상기 모듈 케이스의 내벽에 구비되고, 상기 적어도 하나의 배터리 셀을 사이에 두고 대향 배치되며, 상기 적어도 하나의 배터리 셀을 지지하는 완충 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈. - 제1항에 있어서,
상기 배터리 셀은,
전극 조립체;
상기 전극 조립체를 패키징하는 전지 케이스; 및
상기 전지 케이스 밖으로 돌출되며, 상기 전극 조립체와 연결되는 한 쌍의 전극 리드들;을 포함하며,
상기 완충 유닛은,
상기 전극 리드들이 돌출된 상기 전지 케이스의 양측면을 가압하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈. - 제2항에 있어서,
상기 완충 유닛은,
상기 전극 리드를 사이에 두고 상기 모듈 케이스의 양측 내벽에 장착되는 복수 개의 폼부재들;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈. - 제3항에 있어서,
상기 완충 유닛은,
상기 복수 개의 폼부재들의 일면에 장착되며, 상기 전지 케이스의 양측면에 박히는 적어도 하나의 돌출부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈. - 제4항에 있어서,
상기 적어도 하나의 돌출부재는,
상기 전지 케이스의 두께보다 짧은 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈. - 제5항에 있어서,
상기 전지 케이스는,
두께 방향에서 외부 수지층, 금속층 및 내부 수지층 순으로 적층된 구조를 가지며,
상기 적어도 하나의 돌출부재는,
상기 외부 수지층의 두께보다 짧은 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈. - 제3항에 있어서,
상기 복수 개의 폼부재들은,
폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 이들의 혼합물로 이루어진 것을 특징으로 하는 배터리 모듈. - 제3항에 있어서,
상기 복수 개의 폼부재들은,
상기 모듈 케이스의 내벽에 접착제를 통해 고정되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈. - 제4항에 있어서,
상기 적어도 하나의 돌출부재는,
절연 처리된 금속 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈. - 제9항에 있어서,
상기 적어도 하나의 돌출부재는,
절연 처리된 스테인리스 스틸 및 절연 처리된 알루미늄 재질 중 적어도 하나의 재질을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈. - 제4항에 있어서,
상기 적어도 하나의 돌출부재는,
60D 이상의 경도를 갖는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈. - 제2항에 있어서,
상기 완충 유닛은,
상기 전극 리드들을 사이에 두고 상기 모듈 케이스의 양측 내벽에 고정되는 복수 개의 고정부재; 및
상기 복수 개의 고정부재의 일면에 장착되며, 상기 전지 케이스를 마주 하는 복수 개의 완충 패드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈. - 제12항에 있어서,
상기 완충 유닛은,
상기 고정부재로부터 돌출되며, 상기 완충 패드를 관통하여 상기 완충 패드 밖으로 돌출되어 상기 전지 케이스의 양측면에 박히는 적어도 하나의 돌출부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈. - 제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 배터리 셀은,
파우치형 이차 전지인 것을 특징으로 하는 배터리 모듈. - 제1항에 있어서,
상기 모듈 케이스는,
마그네슘, 크롬, 구리, 철, 망간, 규소, 아연 또는 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 것으로 이루어진 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
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