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KR20210061829A - 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 자동차 - Google Patents

배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 자동차 Download PDF

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KR20210061829A
KR20210061829A KR1020190149839A KR20190149839A KR20210061829A KR 20210061829 A KR20210061829 A KR 20210061829A KR 1020190149839 A KR1020190149839 A KR 1020190149839A KR 20190149839 A KR20190149839 A KR 20190149839A KR 20210061829 A KR20210061829 A KR 20210061829A
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KR
South Korea
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battery
battery cells
bus bar
module
battery module
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Application number
KR1020190149839A
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English (en)
Inventor
구자언
유재욱
Original Assignee
주식회사 엘지에너지솔루션
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Publication date
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈은, 소정의 수용 공간이 마련되는 모듈 케이스, 모듈 케이스 내에 수용되는 배터리 셀들, 배터리 셀들의 상측에 구비되며, 배터리 셀들을 전기적으로 연결하기 위한 버스바부재, 버스바부재를 지지할 수 있게 배터리 셀들과 버스바부재 사이에 배치되는 지지 플레이트 및 지지 플레이트 저부에서 배터리 셀들 사이 공간에 충진되는 폼부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 자동차{BATTERY MODULE, BATTERY PACK AND VEHICLE COMPRISING THE BATTERY MODULE}
본 발명은 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 자동차에 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 셀을 포함하는 배터리 모듈을 먼저 구성하고, 이러한 적어도 하나의 배터리 모듈을 이용하여 기타 구성요소를 추가하여 배터리 팩을 구성하는 방법이 일반적이다.
종래 배터리 모듈의 경우, 구체적으로, 배터리 셀들이 원통형 셀들로 구성될 경우, 일반적으로, 상호 적층되는 복수 개의 원통형 셀들, 복수 개의 원통형 셀들을 전기적으로 연결하는 버스바부재 및 이러한 버스바부재, 원통형 셀들 및 배터리 모듈을 구성하는 각종 전장 부품 등을 수용하는 모듈 케이스를 포함하여 구성된다.
그러나, 종래 배터리 모듈의 경우, 원통형 셀들의 구조적 형상에 따라, 셀들 사이에 소정 간격이 발생하게 되어, 외부 충격 등의 발생 시, 배터리 셀들 사이의 유동이 빈번하게 이루어져, 배터리 셀들의 파손 등의 우려가 커지는 문제가 있다.
그러므로, 보다 안정적으로 배터리 셀들을 지지하고, 외부 충격 등에 의한 배터리 셀들의 파손 등을 방지할 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 자동차를 제공하기 위한 방안의 모색이 요청된다.
따라서, 본 발명의 목적은, 보다 안정적으로 배터리 셀들을 지지할 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 자동차를 제공하기 위한 것이다.
아울러, 본 발명의 다른 목적은, 외부 충격 등에 의한 배터리 셀들의 파손 등을 방지하여 배터리 셀들의 안전성을 향상시킬 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 자동차를 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 해결하기 위해, 본 발명은, 배터리 모듈로서, 소정의 수용 공간이 마련되는 모듈 케이스; 상기 모듈 케이스 내에 수용되는 복수 개의 배터리 셀들; 상기 복수 개의 배터리 셀들의 상측에 구비되며, 상기 복수 개의 배터리 셀들을 전기적으로 연결하기 위한 복수 개의 버스바부재; 상기 복수 개의 버스바부재를 지지할 수 있게 상기 복수 개의 배터리 셀들과 상기 복수 개의 버스바부재 사이에 배치되는 지지 플레이트; 및 상기 지지 플레이트 저부에서 상기 복수 개의 배터리 셀들 사이 공간에 충진되는 폼부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈을 제공한다.
상기 폼부재의 충진은, 상기 폼부재를 내장하는 디스펜서 유닛을 통해 수행되며, 상기 지지 플레이트에는, 상기 디스펜서 유닛을 통한 상기 폼부재의 주입을 가이드 하는 적어도 하나의 충진 가이드 삽입구;가 구비될 수 있다.
상기 적어도 하나의 충진 가이드 삽입구는, 상기 모듈 케이스의 높이 방향에서, 상기 복수 개의 배터리 셀들 사이 공간에 대응되는 상측에 배치될 수 있다.
상기 지지 플레이트는, 상기 복수 개의 배터리 셀들 상측에서, 상기 모듈 케이스와 결합되는 플레이트 본체; 및 상기 플레이트 본체에 구비되고, 상호 소정 거리 이격 배치되며, 상기 복수 개의 버스바부재가 안착되는 복수 개의 버스바 지지대;를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 충진 가이드 삽입구는, 상기 복수 개의 버스바 지지대에 마련될 수 있다.
상기 충진 가이드 삽입구는, 복수 개로 구비되며, 상기 복수 개의 충진 가이드 삽입구는, 각각의 버스바 지지대에 마련될 수 있다.
상기 복수 개의 충진 가이드 삽입구는, 각각의 버스바 지지대의 길이 방향을 따라, 상호 소정 거리 이격 배치될 수 있다.
상기 복수 개의 버스바 지지대의 상측에는, 상기 복수 개의 버스바부재의 측면을 지지하기 위해 소정 높이로 돌출된 가이드 벽;이 구비될 수 있다.
상기 복수 개의 버스바 지지대의 하측에는, 마주 하는 배터리 셀들에 대응되는 형상을 갖는 가이드 리브;가 구비될 수 있다.
상기 가이드 리브는, 상기 복수 개의 배터리 셀들의 상측을 지지할 수 있게, 상기 복수 개의 배터리 셀들의 상측과 적어도 부분적으로 접촉될 수 있다.
상기 복수 개의 배터리 셀들은, 원통형 배터리 셀로 마련되며, 상기 원통형 배터리 셀들은, 상기 모듈 케이스의 내부에서 수평 방향을 따라 적층될 수 있다.
그리고, 본 발명은, 배터리 팩으로서, 전술한 실시예들에 따른 적어도 하나의 배터리 모듈; 및 상기 적어도 하나의 배터리 모듈을 패키징하는 팩 케이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩을 제공한다.
아울러, 본 발명은, 자동차로서, 전술한 실시예에 따른 적어도 하나의 배터리 팩;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차를 제공한다.
이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 보다 안정적으로 배터리 셀들을 지지할 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 자동차를 제공할 수 있다.
아울러, 이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 외부 충격 등에 의한 배터리 셀들의 파손 등을 방지하여 배터리 셀들의 안전성을 향상시킬 수 있는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 자동차를 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 도 1의 배터리 모듈의 부분 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 배터리 모듈의 모듈 케이스의 다른 실시예에 따른 케이스 본체를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 2의 배터리 모듈의 케이스 커버와 버스바부재를 제외한 평면도이다.
도 5는 도 4의 배터리 모듈의 지지 플레이트를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 5의 지지 플레이트의 주요부를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 5의 지지 플레이트의 저면 사시도이다.
도 8은 도 7의 지지 플레이트의 저면도이다.
도 9는 도 4의 배터리 모듈의 다른 실시예에 따른 지지 플레이트를 설명하기 위한 도면이다.
도 10 및 도 11은 도 1의 배터리 모듈의 폼부재의 충진 모습을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차를 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 도면이며, 도 2는 도 1의 배터리 모듈의 부분 분해 사시도이며, 도 3은 도 2의 배터리 모듈의 모듈 케이스의 다른 실시예에 따른 케이스 본체를 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 도 2의 배터리 모듈의 케이스 커버와 버스바부재를 제외한 평면도이며, 도 5는 도 4의 배터리 모듈의 지지 플레이트를 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 도 5의 지지 플레이트의 주요부를 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 도 5의 지지 플레이트의 저면 사시도이며, 도 8은 도 7의 지지 플레이트의 저면도이며, 도 9는 도 4의 배터리 모듈의 다른 실시예에 따른 지지 플레이트를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 9를 참조하면, 배터리 모듈(10)은, 배터리 셀(100), 모듈 케이스(200), 버스바부재(300), 회로 보드 어셈블리(400), 지지 플레이트(500) 및 폼부재(600)를 포함할 수 있다.
상기 배터리 셀(100)은, 이차 전지로서, 파우치형 이차 전지, 각형 이차 전지 또는 원통형 이차 전지로 마련될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는, 상기 배터리 셀(100)이 원통형 이차 전지인 원통형 배터리 셀로 마련되는 것으로 한정하여 설명한다.
상기 배터리 셀(100)은, 복수 개로 구비될 수 있다. 상기 복수 개의 배터리 셀(100)은, 후술하는 모듈 케이스(200) 내부에 수용될 수 있다. 이러한 상기 복수 개의 배터리 셀(100)은, 후술하는 모듈 케이스(200)의 내부에서, 후술하는 모듈 케이스(200)의 수평 방향을 따라 적층될 수 있다.
상기 모듈 케이스(200)는, 상기 배터리 셀(100) 및 상기 배터리 모듈(10)을 구성하는 각종 전장 부품 등을 수용할 수 있다. 이를 위해, 상기 모듈 케이스(200)에는 소정의 수용 공간이 마련될 수 있다.
이러한 상기 모듈 케이스(200)는, 케이스 본체(210) 및 케이스 커버(250)를 포함할 수 있다.
상기 케이스 본체(210)는, 상기 수용 공간이 형성되며, 상기 복수 개의 배터리 셀들(100) 및 상기 배터리 모듈(10)을 구성하는 각종 전장 부품 등을 수용할 수 있다.
한편, 도 3에 개시된 바와 같이, 케이스 본체(230)의 내부 저면에는, 복수 개의 셀 삽입구(235)가 형성될 수 있다. 상기 복수 개의 셀 삽입구(235)는, 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)의 개수에 대응되게 구비될 수 있다.
이러한 상기 복수 개의 셀 삽입구(235)에는 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)가 저부가 삽입될 수 있다. 이에 따라, 상기 모듈 케이스(230) 내부에 수용되는 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)은, 보다 안정적으로 상기 모듈 케이스(230) 내부에 수용될 수 있다.
아울러, 상기 복수 개의 셀 삽입구(235) 내부에 접착제 등이 도포될 수도 있다. 이 경우, 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)이 보다 더 안정적으로 고정될 수 있다.
상기 케이스 커버(250)는, 상기 모듈 케이스(200)의 상측을 형성하며, 상기 케이스 본체(210, 230)와 상호 결합되어 상기 배터리 셀들(100)을 상기 모듈 케이스(200) 내부에 패키징할 수 있다.
상기 버스바부재(300)는, 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)의 상측에 구비되며, 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)을 전기적으로 연결할 수 있다. 이러한 상기 버스바부재(300)는, 복수 개로 구비될 수 있으며, 상기 복수 개의 버스바부재(300)는, 상호 소정 거리 이격 배치될 수 있다.
상기 회로 보드 어셈블리(400)는, 상기 복수 개의 버스바부재(300)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 상기 회로 보드 어셈블리(400)는, 상기 배터리 셀들(100)의 전압이나 온도 등을 센싱할 수 있다. 아울러, 상기 회로 보드 어셈블리(400)에는, 외부 전원 등과 연결하기 위한 터미널이 구비될 수 있으며, 상기 배터리 셀들(100)의 관리하는 제어 보드 등이 구비될 수 있다.
상기 지지 플레이트(500)는, 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)과 상기 복수 개의 버스바부재(300) 사이에 배치되며, 상기 복수 개의 버스바부재(300)를 지지할 수 있다.
이러한 상기 지지 플레이트(500)는, 플레이트 본체(510), 버스바 지지대(530) 및 가이드 리브(550)를 포함할 수 있다.
상기 플레이트 본체(510)는, 상기 복수 개의 배터리 셀들(100) 상측에서, 상기 모듈 케이스(200)와 결합될 수 있다. 이러한 상기 플레이트 본체(510)는, 상기 모듈 케이스(200)의 상기 케이스 본체(210, 230)와 상기 케이스 커버(250) 사이에 배치될 수 있다.
상기 버스바 지지대(530)는, 복수 개로 구비될 수 있다. 상기 복수 개의 버스바 지지대(530)는, 상기 플레이트 본체(510)에 구비되고, 상호 소정 거리 이격 배치되며, 상기 복수 개의 버스바부재(300)가 안착될 수 있다.
상기 복수 개의 버스바 지지대(530)의 사이 사이에는, 복수 개의 소정 공간(S)이 마련될 수 있다. 상기 복수 개의 소정 공간(S)을 통해, 후술하는 디스펜서 유닛(D)을 통한 폼부재(600)의 주입이 수행될 수 있다.
상기 복수 개의 버스바 지지대(530)는, 가이드 벽(535)을 포함할 수 있다.
상기 가이드 벽(535)는, 상기 복수 개의 버스바 지지대(530)의 상측에 구비되며, 상기 복수 개의 버스바부재(300)의 측면을 지지하기 위해 소정 높이로 돌출될 수 있다. 이러한 상기 가이드 벽(535)을 통해, 상기 복수 개의 버스바부재(300)는, 보다 더 안정적으로 상기 버스바 지지대(530) 상에 안착 및 고정될 수 있다.
상기 가이드 리브(550)는, 복수 개로 구비되며, 상기 복수 개의 가이드 리브(550)는, 상기 복수 개의 버스바 지지대(530)의 하측에 구비되며, 마주 하는 배터리 셀들(100)에 대응되는 형상을 가질 수 있다.
이러한 상기 복수 개의 가이드 리브(550)는, 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)의 상측을 지지할 수 있게, 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)의 상측과 적어도 부분적으로 접촉될 수 있다. 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)의 상측은, 상기 복수 개의 가이드 리브(300)의 상측에 적어도 부분적으로 끼워져 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)은, 상기 모듈 케이스(200) 내부에서 보다 안정적으로 지지될 수 있다.
아울러, 상기 복수 개의 가이드 리브(550)는 접착제 등을 통해 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)과 적어도 부분적으로 접착될 수도 있다. 이 경우, 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)은, 상기 모듈 케이스(200) 내부에서 보다 더 안정적으로 지지되면서 고정될 수 있다.
한편, 도 9에 개시된 바와 같이, 지지 플레이트(505)는, 충진 가이드 삽입구(570)를 더 포함할 수 있다.
상기 충진 가이드 삽입구(570)는, 후술하는 디스펜서 유닛(D)을 통한 후술하는 폼부재(600)의 주입을 가이드 할 수 있는 소정 크기의 홀 형상으로 마련될 수 있다. 이러한 상기 충진 가이드 삽입구(570)는, 복수 개로 구비될 수 있다.
상기 복수 개의 충진 가이드 삽입구(570)는, 상기 복수 개의 버스바 지지대(530)에 구비될 수 있다. 구체적으로, 상기 복수 개의 충진 가이드 삽입구(570)는, 각각의 버스바 지지대(530)에 마련되어, 각각의 버스바 지지대(530)의 길이 방향을 따라 상호 소정 거리 이격 배치될 수 있다.
상기 복수 개의 충진 가이드 삽입구(570)는, 상기 모듈 케이스(200)의 높이 방향에서, 상기 복수 개의 배터리 셀들(100) 사이 공간에 대응되는 상측에 배치될 수 있다. 이러한 상기 복수 개의 충진 가이드 삽입구(570)를 통해, 후술하는 폼부재(600)가 충진될 수 있으며, 후술하는 폼부재(600)의 충전 효율을 보다 더 높일 수 있다.
상기 폼(Foam)부재(600)는, 상기 복수 개의 배터리 셀들(100)의 유동을 방지하기 위한 것으로서, 상기 지지 플레이트(500) 저부에서 상기 복수 개의 배터리 셀들(100) 사이 공간에 충진될 수 있다.
상기 폼부재(600)는, 소정 공간을 충진할 수 있는 복합 재료로 구비될 수 있다. 이러한 상기 폼부재(600)는, 러버 폼, 우레탄 폼, 폼 글라스 등으로 구비될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니며, 이외에도 기타 공간을 충진시킬 수 있는 재질로 마련될 수 있다.
이러한 상기 폼부재(600)는, 상기 배터리 모듈(10)의 제조 시, 상기 폼부재(600)를 내장하는 디스펜서 유닛(D)을 통해, 상기 모듈 케이스(200) 내부에 충진될 수 있다.
이하에서는, 이러한 본 실시예에 따른 상기 폼부재(600)의 구체적인 충진 모습에 대해 보다 더 구체적으로 살펴 본다.
도 10 및 도 11은 도 1의 배터리 모듈의 폼부재의 충진 모습을 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 상기 배터리 모듈(10)에는, 상기 배터리 셀들(100)의 유동을 방지하고 상기 배터리 셀들(100)을 보다 더 안정적으로 지지 및 고정할 수 있게, 상기 폼부재(600)가 충진될 수 있다. 이러한 상기 폼부재(600)의 충진은, 상기 폼부재(600)를 내장하는 디스펜서 유닛(D)을 통해 수행될 수 있다. 상기 디스펜서 유닛(D)의 단부에는 상기 폼부재(600) 주입을 위한 충진 노즐이 마련될 수 있다.
본 실시예의 경우, 상기 폼부재(600)의 충진은, 상기 지지 플레이트(500)의 상기 플레이트 본체(510) 상측에서, 상기 지지 플레이트(500)의 상기 버스바 지지대(530) 사이 사이에 마련된 상기 소정 공간(S)으로의 상기 디스펜서 유닛(D)의 폼부재(600) 주입으로써 수행될 수 있다. 즉, 상기 디스펜서 유닛(D)을 통한 상기 폼부재(600) 주입은 상기 소정 공간(S)을 통해 상기 지지 플레이트(500)의 상기 플레이트 본체(510) 상측에서 직접적으로 수행될 수 있다.
이에 따라, 본 실시예에서는, 상기 디스펜서 유닛(D)의 상기 폼부재(600) 주입이 보다 더 간편하게 수행될 수 있기에, 상기 배터리 모듈(10)의 제조 효율이 현저히 개선될 수 있다.
도 11을 참조하면, 상기 폼부재(600)의 충진은, 상기 지지 플레이트(500)의 상기 버스바 지지대(530) 사이의 소정 공간(S) 외에, 상기 충진 가이드 삽입구(570)를 통해서도 수행될 수 있다. 제조자 등의 작업자 등은, 상기 충진 가이드 삽입구(570)를 통해서도, 상기 디스펜서 유닛(D)의 충진 노즐을 삽입하여 상기 폼부재(600)를 주입할 수 있다.
이에 따라, 상기 폼부재(600)는, 상기 배터리 셀들(100) 사이 사이 공간에 보다 더 균일하게 채워질 수 있어, 상기 배터리 셀들(100) 사이 사이 공간에 상기 폼부재(600)의 분포 균일성이 보다 더 향상될 수 있다.
본 실시예에서는, 이러한 상기 지지 플레이트(500, 505)를 통해, 상기 폼부재(600)가 보다 더 간편하고 직접적으로 주입될 수 있으며, 상기 폼부재(600)가 상기 배터리 셀들(100) 사이 사이 공간 내에 보다 더 균질하게 채워질 수 있다.
이러한 상기 폼부재(600) 주입이 완료되면, 상기 작업자 등은, 상기 버스바부재(300)를 상기 지지 플레이트(500)의 상기 버스바 지지대(530)에 안착시켜 상기 회로 보드 어셈블리(400)와 연결시킬 수 있다.
이후, 상기 작업자 등은, 상기 배터리 모듈(10)을 구성하는 기타 다른 전장 부품 등을 상기 모듈 케이스(200)의 상기 케이스 본체(210, 230) 내에 장착시킨 다음 상기 케이스 커버(250)를 상기 케이스 본체(210, 230)에 상호 결합시킬 수 있다.
이처럼, 본 실시예에서는, 상기 폼부재(600)를 통해 상기 배터리 셀들(100)을 보다 더 안정적으로 지지함과 아울러 외부 충격 등으로부터 상기 배터리 셀들(100)의 유동을 보다 더 효과적으로 방지할 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는, 외부 충격 등에 의한 상기 배터리 셀들(100)의 파손 등의 위험을 현저히 낮출 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이며, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차를 설명하기 위한 도면이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 배터리 팩(1)은, 앞선 실시예에 따른 적어도 하나의 배터리 모듈(10) 및 상기 적어도 하나의 배터리 모듈(10)을 패키징하는 팩 케이스(50)를 포함할 수 있다.
이러한 상기 배터리 팩(1)은 자동차(V)의 연료원으로써, 자동차(V)에 구비될 수 있다. 예로써, 상기 배터리 팩(1)은 전기 자동차, 하이브리드 자동차 및 기타 배터리 팩(1)을 연료원으로써 이용할 수 있는 기타 다른 방식으로 자동차(V)에 구비될 수 있다.
또한, 상기 배터리 팩(1)은 상기 자동차(V) 이외에도 이차 전지를 이용하는 전력 저장 장치(Energy Storage System) 등 기타 다른 장치나 기구 및 설비 등에도 구비되는 것도 가능할 수 있음은 물론이다.
이처럼, 본 실시예에 따른 상기 배터리 팩(1)과 상기 자동차(V)와 같은 상기 배터리 팩(1)을 구비하는 장치나 기구 및 설비는 전술한 상기 배터리 모듈(10)을 포함하는 바, 전술한 배터리 모듈(10)로 인한 장점을 모두 갖는 배터리 팩(1) 및 이러한 배터리 팩(1)을 구비하는 자동차(V) 등의 장치나 기구 및 설비 등을 구현할 수 있다.
이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 보다 안정적으로 배터리 셀들(100)을 지지할 수 있는 배터리 모듈(10), 이러한 배터리 모듈(10)을 포함하는 배터리 팩(1) 및 자동차(V)를 제공할 수 있다.
아울러, 이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 외부 충격 등에 의한 배터리 셀들(100)의 파손 등을 방지하여 배터리 셀들(100)의 안전성을 향상시킬 수 있는 배터리 모듈(10), 이러한 배터리 모듈(10)을 포함하는 배터리 팩(1) 및 자동차(V)를 제공할 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.
V: 자동차
1: 배터리 팩
10: 배터리 모듈
50: 팩 케이스
100: 배터리 셀
200: 모듈 케이스
210: 케이스 본체
230: 케이스 본체
235: 셀 삽입구
250: 케이스 커버
300: 버스바부재
400: 회로 보드 어셈블리
500: 지지 플레이트
505: 지지 플레이트
510: 플레이트 본체
530: 버스바 지지대
535: 가이드 벽
550: 가이드 리브
570: 충진 가이드 삽입구
600: 폼부재

Claims (13)

  1. 배터리 모듈에 있어서,
    소정의 수용 공간이 마련되는 모듈 케이스;
    상기 모듈 케이스 내에 수용되는 복수 개의 배터리 셀들;
    상기 복수 개의 배터리 셀들의 상측에 구비되며, 상기 복수 개의 배터리 셀들을 전기적으로 연결하기 위한 복수 개의 버스바부재;
    상기 복수 개의 버스바부재를 지지할 수 있게 상기 복수 개의 배터리 셀들과 상기 복수 개의 버스바부재 사이에 배치되는 지지 플레이트; 및
    상기 지지 플레이트 저부에서 상기 복수 개의 배터리 셀들 사이 공간에 충진되는 폼부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폼부재의 충진은,
    상기 폼부재를 내장하는 디스펜서 유닛을 통해 수행되며,
    상기 지지 플레이트에는,
    상기 디스펜서 유닛을 통한 상기 폼부재의 주입을 가이드 하는 적어도 하나의 충진 가이드 삽입구;가 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 충진 가이드 삽입구는,
    상기 모듈 케이스의 높이 방향에서,
    상기 복수 개의 배터리 셀들 사이 공간에 대응되는 상측에 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 지지 플레이트는,
    상기 복수 개의 배터리 셀들 상측에서, 상기 모듈 케이스와 결합되는 플레이트 본체; 및
    상기 플레이트 본체에 구비되고, 상호 소정 거리 이격 배치되며, 상기 복수 개의 버스바부재가 안착되는 복수 개의 버스바 지지대;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 충진 가이드 삽입구는,
    상기 복수 개의 버스바 지지대에 마련되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 충진 가이드 삽입구는,
    복수 개로 구비되며,
    상기 복수 개의 충진 가이드 삽입구는,
    각각의 버스바 지지대에 마련되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수 개의 충진 가이드 삽입구는,
    각각의 버스바 지지대의 길이 방향을 따라, 상호 소정 거리 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 복수 개의 버스바 지지대의 상측에는,
    상기 복수 개의 버스바부재의 측면을 지지하기 위해 소정 높이로 돌출된 가이드 벽;이 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 복수 개의 버스바 지지대의 하측에는,
    마주 하는 배터리 셀들에 대응되는 형상을 갖는 가이드 리브;가 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가이드 리브는,
    상기 복수 개의 배터리 셀들의 상측을 지지할 수 있게, 상기 복수 개의 배터리 셀들의 상측과 적어도 부분적으로 접촉되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 배터리 셀들은,
    원통형 배터리 셀로 마련되며,
    상기 원통형 배터리 셀들은,
    상기 모듈 케이스의 내부에서 수평 방향을 따라 적층되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  12. 제1항에 따른 적어도 하나의 배터리 모듈; 및
    상기 적어도 하나의 배터리 모듈을 패키징하는 팩 케이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  13. 제12항에 따른 적어도 하나의 배터리 팩;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차.
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