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KR20240057122A - 배터리 모듈 - Google Patents

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KR20240057122A
KR20240057122A KR1020220137460A KR20220137460A KR20240057122A KR 20240057122 A KR20240057122 A KR 20240057122A KR 1020220137460 A KR1020220137460 A KR 1020220137460A KR 20220137460 A KR20220137460 A KR 20220137460A KR 20240057122 A KR20240057122 A KR 20240057122A
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KR
South Korea
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case
coupling portion
depression
rib
cross
Prior art date
Application number
KR1020220137460A
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English (en)
Inventor
정회민
박주용
이슬기
Original Assignee
에스케이온 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to US18/455,622 priority patent/US12057594B2/en
Priority to CN202311113747.3A priority patent/CN117937015A/zh
Priority to EP23194498.4A priority patent/EP4369488A1/en
Publication of KR20240057122A publication Critical patent/KR20240057122A/ko
Priority to US18/773,574 priority patent/US20240372194A1/en

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Abstract

본 개시의 배터리 모듈은 복수의 배터리 셀을 포함하는 셀 적층체, 및 셀 적층체의 외측을 감싸는 모듈 케이스를 포함한다. 모듈 케이스는 리브, 및 리브 보다 더 큰 두께를 갖고 리브의 측면에 연결된 제1 결합부를 포함하는 제1 케이스, 리브의 상부 및 제1 결합부의 측면과 마주보는 제2 결합부를 포함하는 제2 케이스, 리브, 제1 결합부, 및 제2 결합부 사이에 형성된 터널부, 및 제1 결합부 및 제2 결합부의 경계 영역이 용접된 용접부를 포함한다.

Description

배터리 모듈 {BATTERY MODULE}
본 개시는 이차 배터리에 관한 것으로, 구체적으로는 배터리 모듈에 관한 것이다.
최근, 배터리 모듈에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 배터리 모듈은 하나 이상의 배터리 셀을 포함할 수 있다. 배터리 셀은 충방전이 가능한 배터리의 최소 단위를 나타낼 수 있다.
배터리 모듈은 배터리 셀을 보호하기 위한 모듈 케이스를 포함할 수 있다. 모듈 케이스는 상부 케이스, 하부 케이스 등을 포함할 수 있다. 상부 케이스 및 하부 케이스는 용접을 통해 서로 결합될 수 있다.
한편, 용접부 내부에 기공이 존재하는 상태에서 용접을 수행할 경우, 용접부의 표면에 가스에 의한 용접 터짐 흔적 등의 외관 불량이 발생할 수 있다. 이러한 용접의 외관 불량을 줄이기 위한 방안이 모색되고 있다.
본 개시의 실시 예는 용접 품질이 향상된 배터리 모듈을 제공한다.
일 실시 예에 따른 배터리 모듈은 복수의 배터리 셀을 포함하는 셀 적층체, 및 셀 적층체의 외측을 감싸는 모듈 케이스를 포함한다. 모듈 케이스는 리브, 및 리브 보다 더 큰 두께를 갖고 리브의 측면에 연결된 제1 결합부를 포함하는 제1 케이스, 리브의 상부 및 제1 결합부의 측면과 마주보는 제2 결합부를 포함하는 제2 케이스, 리브, 제1 결합부, 및 제2 결합부 사이에 형성된 터널부, 및 제1 결합부 및 제2 결합부의 경계 영역이 용접된 용접부를 포함한다.
일 실시 예에서, 터널부는, 용접부의 길이 방향으로 연장되어 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 터널부는 제1 결합부의 일부분이 함몰된 제1 함몰부, 및 리브의 일부분이 함몰된 제2 함몰부를 포함할 수 있다. 제1 함몰부는 제2 결합부의 측면에 접촉할 수 있다. 제2 함몰부는 제2 결합부의 하부에 접촉할 수 있다. 제1 함몰부 및 제2 함몰부는 서로 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 길이 방향에 대한 제1 함몰부 및 제2 함몰부의 단면 형상은, 다각형, 원형, 타원형 중 하나의 적어도 일부일 수 있다.
일 실시 예에서, 터널부는 제2 결합부의 일부분이 함몰된 제3 함몰부를 포함하고, 제3 함몰부는 리브의 상부 및 제1 결합부의 측면에 접촉할 수 있다.
일 실시 예에서, 길이 방향에 대한 제3 함몰부의 단면 형상은, 다각형, 원형, 타원형 중 하나의 적어도 일부일 수 있다.
일 실시 예에서, 길이 방향에 대한 제3 함몰부의 단면의 수평 길이는, 제3 함몰부의 단면의 수직 길이와 같거나 더 클 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 케이스 및 제2 케이스는 서로 다른 방식으로 제조된 알루미늄 케이스일 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 케이스 및 제2 케이스 중 하나는, 압연 방식 또는 압출 방식에 의해 제조된 알루미늄 케이스이고, 제1 케이스 및 제2 케이스 중 다른 하나는, 다이캐스팅 방식에 의해 제조된 알루미늄 케이스일 수 있다.
일 실시 예에서, 용접부는 레이저 용접 방식에 의해 형성될 수 있다.
본 개시의 실시 예는 용접 품질이 향상된 배터리 모듈을 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 배터리 모듈을 설명하기 위한 분해도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 배터리 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a는 일 실시 예에 따른 제1 케이스 및 제2 케이스의 용접을 설명하기 위한 도면이다.
도 3b는 일 실시 예에 따른 제1 케이스 및 제2 케이스의 용접을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4a 내지 도 4d는 일 실시 예에 따른 터널부를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 일 실시 예에 따른 터널부를 설명하기 위한 단면도이다.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 실시 예들에 대한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시 예들은 본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 실시 예들 이외에도 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상이 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다.
도 1은 일 실시 예에 따른 배터리 모듈을 설명하기 위한 분해도이다. 도 2는 일 실시 예에 따른 배터리 모듈을 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 도 1의 배터리 모듈이 결합된 것을 나타낸다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 실시 예에 따른 배터리 모듈(100)은 셀 적층체(10G) 및 모듈 케이스(30)를 포함한다. 실시 예에 따른 배터리 모듈(100)은 버스바(70)를 더 포함할 수 있다.
셀 적층체(10G)는 복수의 배터리 셀(10)을 포함할 수 있다.
배터리 셀(10)은 충전 및 방전을 반복적으로 수행할 수 있는 이차 전지일 수 있다. 예를 들어, 배터리 셀(10)은 리튬 이온 배터리일 수 있다. 다만, 이는 일 실시 예일 뿐이며, 배터리 셀(10)의 종류는 이에 제한되지 아니한다. 배터리 셀(10)은 일 방향으로 적층될 수 있다. 예를 들어, 배터리 셀(10)은 X축 방향으로 적층될 수 있다.
배터리 셀(10)은 전극 조립체, 외장재 및 전극 탭(15)을 포함할 수 있다. 전극 조립체는 전극, 분리막, 전해질을 포함할 수 있다. 전극은 양극 및 음극을 포함할 수 있다. 외장재는 전극 조립체를 감쌀 수 있다. 즉, 외장재에 의해 형성되는 내부 공간에 전극 조립체가 수용될 수 있다. 전극 탭(15)은 전극 조립체의 전극에 접촉하여 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 전극 탭(15)은 전극 조립체의 양극에 연결되는 양극 탭, 및 전극 조립체의 음극에 연결되는 음극 탭을 포함할 수 있다. 전극 탭(15)은 배터리 셀(10)의 적층 방향과 다른 방향으로 돌출될 수 있다. 예를 들어, 전극 탭(15)은 Y축 방향으로 돌출될 수 있다.
배터리 셀(10)의 타입은 파우치 타입일 수 있다. 예를 들어, 배터리 셀(10)의 외장재는 알루미늄 라미네이트 필름일 수 있다. 다만, 이는 일 실시 예일 뿐이며, 배터리 셀(10)의 타입은 제한되지 아니하고 원통형 타입, 각형 타입 등으로 변형되어 실시될 수 있다.
모듈 케이스(30)는 셀 적층체(10G)의 외측을 감쌀수 있다. 예를 들어, 모듈 케이스(30)는 셀 적층체(10G)의 상부, 하부, 좌측, 우측, 전면부, 후면부를 감쌀 수 있다. 즉, 셀 적층체(10G)는 모듈 케이스(30)가 형성하는 내부 공간에 수용될 수 있다.
모듈 케이스(30)는 상부 케이스(40), 하부 케이스(50) 및 사이드 케이스(60)를 포함할 수 있다. 실시 예에서, 하부 케이스(50)는 하부 플레이트(51) 및 엔드 플레이트(55)를 포함할 수 있다.
상부 케이스(40)는 셀 적층체(10G)의 상부에 배치될 수 있다. 하부 플레이트(51)는 셀 적층체(10G)의 하부에 배치될 수 있다. 엔드 플레이트(55)는 셀 적층체(10G)의 전면부 및 후면부 각각에 배치될 수 있다. 사이드 케이스(60)는 셀 적층체(10G)의 좌측 및 우측 각각에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상부는 +Z축 방향, 하부는 -Z축 방향을 나타낼 수 있다. 전면부는 +X축 방향, 후면부는 -X축 방향을 나타낼 수 있다. 좌측은 +Y축 방향, 우측은 -Y축 방향을 나타낼 수 있다. 한편, 도 1에서는 하부 플레이트(51) 및 엔드 플레이트(55)가 일체형의 부품으로 제조된 것을 도시하였으나, 이는 일 실시 예일 뿐이며, 하부 플레이트(51) 및 엔드 플레이트(55)는 개별적인 부품으로 제조되어 용접, 볼트 등의 방식을 이용하여 결합될 수 있다.
도 2를 참조하면, 상부 케이스(40), 하부 케이스(50) 및 사이드 케이스(60)는 용접을 통해 서로 결합될 수 있다. 예를 들어, 상부 케이스(40) 및 하부 케이스(50)의 제1 경계 영역(210), 상부 케이스(40) 및 사이드 케이스(60)의 제2 경계 영역(220), 하부 케이스(50) 및 사이드 케이스(60)의 제3 경계 영역(230)이 용접될 수 있다. 이 경우, 제1 경계 영역(210), 제2 경계 영역(220), 제3 경계 영역(230)에는 용접부가 형성될 수 있다.
이하에서는 상부 케이스(40), 하부 케이스(50) 및 사이드 케이스(60) 중 2개의 케이스를 용접하는 방식에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.
도 3a는 일 실시 예에 따른 제1 케이스 및 제2 케이스의 용접을 설명하기 위한 도면이다. 도 3b는 일 실시 예에 따른 제1 케이스 및 제2 케이스의 용접을 설명하기 위한 단면도이다. 도 3a 및 도 3b는 제1 케이스 및 제2 케이스의 일부분을 도시한 것이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 제1 케이스(310) 및 제2 케이스(320)를 결합하기 위해 제1 케이스(310) 및 제2 케이스(320)의 경계 영역(330)이 용접되어 용접부(340)가 형성될 수 있다. 제1 케이스(310) 및 제2 케이스(320)는 도 1 및 도 2의 설명에서 전술한 상부 케이스(40), 하부 케이스(50) 및 사이드 케이스(60) 중 2개의 케이스일 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 케이스(310)는 제1 결합부(311) 및 리브(313)를 포함할 수 있다. 제1 케이스(310)는 제1 바디를 더 포함할 수 있다. 제2 케이스(320)는 제2 바디(321) 및 제2 결합부(323)를 포함할 수 있다.
제1 결합부(311)는 제2 케이스(320)의 제2 결합부(323)와 용접을 통해 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 결합부(311) 및 제2 결합부(323)의 경계 영역(330)이 용접되어, 용접부(340)가 형성될 수 있다.
리브(313)는 제1 결합부(311)의 측면의 하부에 연결될 수 있다. 리브(313)의 두께는 제1 결합부(311)의 두께보다 작을 수 있다. 예를 들어, 두께는 Z축 방향의 길이일 수 있다. 즉, 제1 결합부(311)의 측면의 하부에는 리브(313)가 측면 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다. 리브(313)는 경계 영역(330)을 용접할 경우 내측 공간에 배치된 배터리 셀이 레이저에 의해 손상되지 않도록 레이저를 차폐할 수 있다. 리브(313)는 용접에 의해 용융된 재료가 내측 공간으로 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
제2 결합부(323)는 제2 바디(321)의 측면에 연결될 수 있다. 제2 결합부(323)의 두께는 제1 결합부(311)의 두께 보다 작을 수 있다. 예를 들어, 두께는 Z축 방향의 길이일 수 있다. 제2 결합부(323)의 하부는 리브(313)의 상부와 마주보고, 제2 결합부(323)의 측면은 제1 결합부(311)의 측면의 상부에 마주보는 상태에서, 제1 결합부(311) 및 제2 결합부(323)의 경계 영역(330)이 용접될 수 있다. 여기서 하부는 상부 보다 배터리 셀에 인접한 위치일 수 있다.
예를 들어, 셀 그룹의 상부 방향에 위치한 제1 케이스(310) 및 셀 그룹의 우측 방향에 위치한 제2 케이스(320)의 경계 영역(330)상에서 레이저가 하부 방향으로 조사될 수 있다. 제1 케이스(310)의 제1 바디는 제1 결합부(311)의 좌측면에 결합될 수 있다. 제1 바디는 셀 그룹의 상부 제1 케이스(310)의 리브(313)는 제1 결합부(311)의 우측면의 하부에서 우측 방향으로 돌출될 수 있다. 셀 그룹의 우측 방향에 배치된 제2 바디(321)는 제2 결합부(323)의 우측면에 결합될 수 있다. 여기서, 상부 방향은 +Z축 방향이고, 하부 방향은 -Z축 방향이고, 좌측 방향은 -X축 방향이고, 우측 방향은 +X축 방향일 수 있다. -Z축 방향 및 -X축 방향이 배터리 셀에 인접한 방향일 수 있다.
용접부(340)는 용접의 진행 방향에 따라 경계 영역(330)에 형성될 수 있다. 즉, 용접의 진행 방향은 용접부(340)의 길이 방향일 수 있다. 예를 들어, 용접부(340)의 길이 방향은 Y축 방향일 수 있다.
일 실시 예에서, 용접부(340)는 레이저 용접 방식에 의해 형성될 수 있다. 레이저 용접 방식은 레이저를 재료에 조사하여 용융된 재료가 다시 응고됨으로써 용접되는 방식일 수 있다. 레이저가 조사되는 재료는 제1 케이스(310) 또는 제2 케이스(320) 자체이거나, 또는 별도의 필러 와이어일 수 있다. 예를 들어, 제1 케이스(310)의 측면 및 제2 케이스(320)의 측면이 서로 맞대어지도록 배치된 상태에서 레이저 용접 방식에 의해 제1 케이스(310) 및 제2 케이스(320)의 경계 영역(330)에 용접부(340)가 형성될 수 있다. 경계 영역(330)은 서로 마주보는 제1 케이스(310)의 측면 및 제2 케이스(320)의 측면 사이의 중심선에서 기준 값만큼 이격된 영역일 수 있다. 기준 값은 다양한 값으로 미리 설정될 수 있다. 레이저Y축 방향으로 진행될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 케이스(310) 및 제2 케이스(320)는 서로 다른 방식으로 제조된 알루미늄 케이스일 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 케이스(310) 및 제2 케이스(320) 중 하나는 다이캐스팅 방식으로 제조된 알루미늄 케이스일 수 있다. 예를 들어, 다이캐스팅 방식으로 제조된 알루미늄 케이스의 소재는 ALDC12일 수 있으나, 이에 제한되지 아니하고 다양한 소재로 구성될 수 있다. 다이캐스팅 방식은 용융된 금속 재료를 금형 틀에 고압으로 밀어 넣어 금속 재료를 원하는 형상으로 가공하는 방식이다. 다이캐스팅 방식의 경우 낮은 가격으로 복잡한 형상의 가공이 가능하다는 장점이 있다.
일 실시 예에서 제1 케이스(310) 및 제2 케이스(320) 중 다른 하나는, 압연 방식 또는 압출 방식에 의해 제조된 알루미늄 케이스일 수 있다. 예를 들어, 압연 방식 또는 압출 방식에 의해 제조된 알루미늄 케이스의 소재는 알루미늄 5000계열 또는 알루미늄 6000계열일 수 있으나, 이에 제한되지 아니하고 다양한 소재로 구성될 수 있다. 압연 방식은 회전하는 2개의 롤러 사이에 금속 재료를 투입할 경우, 롤러가 금속 재료를 고압으로 누르면서 밀어냄으로써 금속 재료를 원하는 형상으로 가공하는 방식이다. 압출 방식은 금속 재료를 고압으로 다이의 구멍으로 밀어내어 금속 재료의 단면을 수축시킴으로써 금속 재료를 원하는 형상으로 가공하는 방식이다.
다만, 다이캐스팅 방식으로 제조된 케이스를 용접할 경우, 용접시 분출되는 내부 가스의 폭발 압을 분산하지 못하여 용접 터짐 흔적이 발생할 수 있다. 예를 들어, 용접 터짐 흔적은 용접부(340)의 표면에 버(burr) 또는 보이드(void) 등의 외관 불량일 수 있다. 본 개시에 따르면, 이종의 제조 방식으로 제조된 제1 케이스(310) 및 제2 케이스(320)를 용접함으로써, 제조 단가를 절감하면서도 용접부(340)의 외관 품질을 향상시킬 수 있다.
도 2 내지 도 3b를 참조하면, 본 개시의 모듈 케이스(30)는 터널부(350)를 포함할 수 있다. 터널부(350)는 결합부(311), 리브(313) 및 제2 케이스(320)의 사이의 영역에 형성될 수 있다. 터널부(350)는 용접부(340)의 길이 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 용접부(340)의 길이 방향은 Y축 방향일 수 있다.
터널부(350)는 용접시 발생하는 가스의 분출 압력을 분산시킬 수 있다. 이 경우, 가스는 터널부(350)를 통해 이동하여 외부로 방출될 수 있고, 이에 따라 가스의 높은 압력에 의한 외관 불량을 방지할 수 있다. 또한, 터널부(350) 내부로 용융된 재료가 충진되므로, 용접시 발생한 가스로 인해 용접부(340)의 표면이 부풀어 오르는 현상을 방지할 수 있다.
본 개시에 따르면 터널부를 형성함으로써 용접부(340)의 외관 품질을 향상시킬 수 있다. 이하에서는 터널부에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.
도 4a 내지 도 4d는 일 실시 예에 따른 터널부를 설명하기 위한 단면도이다. 도 4a 내지 도 4d는 용접부의 길이 방향에 대한 단면을 도시한 것이다. 예를 들어, 단면은 길이 방향에 수직한 XZ 평면일 수 있다.
도 4a 내지 도 4d를 참조하면, 터널부(350, 도 3b 참조)는 함몰부(451a~451d)를 포함할 수 있다.
함몰부(451a~451d)는 제2 케이스(420)에 포함된 제2 결합부(423)의 일부분이 함몰된 영역일 수 있다. 함몰부(451a~451d)는 제1 케이스(410)에 포함된 제1 결합부(411), 리브(413) 및 제2 결합부(423)의 사이에 형성될 수 있다. 즉, 함몰부(451a~451d)는 제1 결합부(411), 리브(413) 및 제2 결합부(423) 각각에 접촉할 수 있다. 예를 들어, 함몰부(451a~451d)는 제1 결합부(411)의 측면에 접촉하고, 리브(413)의 상부에 접촉할 수 있다.
일 실시 예에서, 용접부의 길이 방향에 대한 함몰부(451a~451d)의 단면 형상은 다각형, 원형, 타원형 중 하나의 적어도 일부일 수 있다. 여기서, 다각형은 삼각형, 사각형, 오각형 등과 같이 도형 내부의 각이 3개 이상인 도형일 수 있다.
실시 예에서, 도 4a 및 도 4b와 같이 함몰부(451a, 451b)의 단면 형상은 직각 삼각형일 수 있다. 예를 들어, 도 4a와 같이 함몰부(451a)의 단면 형상은 밑변 길이와 높이가 같은 삼각형일 수 있다. 밑변 길이는 X축 방향의 길이이고, 높이는 Z축 방향의 길이일 수 있다. 다른 예를 들어, 도 4b와 같이 함몰부(451b)의 단면 형상은 밑변 길이와 높이가 다른 삼각형일 수 있다. 예를 들어, 밑변 길이가 높이 보다 더 클 수 있다.
실시 예에서, 도 4c와 같이 함몰부(451c)의 단면 형상은 원의 일부(예를 들어, 부채꼴 등)일 수 있다. 실시 예에서, 도 4d와 같이 함몰부(451d)의 단면 형상은 사각형일 수 있다.
일 실시 예에서, 길이 방향에 대한 함몰부(451a~451d)의 단면의 수평 길이는, 함몰부(451a~451d)의 단면의 수직 길이와 같거나 더 클 수 있다. 여기서, 수평 길이는 X축 방향의 길이이고, 수직 길이는 Z축 방향의 길이일 수 있다.
구체적으로, 함몰부(451a~451d)의 단면의 수평 길이는 함몰부(451a~451d)의 수직 길이보다 클 수 있다. 수직 길이가 더 클수록 제1 결합부(411) 및 제2 결합부(423)의 접합면의 길이가 감소하여 용접에 의한 결합력이 감소할 수 있다. 본 개시에 따르면, 함몰부(451a~451d)의 단면의 수직 길이는 일정 수준으로 제약하는 대신 수평 길이를 더 크게 증가시켜 용접에 의한 결합력과 터널(450)의 단면적을 함께 확보할 수 있다. 다만, 이는 일 실시 예일 뿐이며, 함몰부(451a~451d)의 단면의 수평 길이는 함몰부(451a~451d)의 수직 길이와 같을 수 있다.
도 5a 내지 도 5c는 일 실시 예에 따른 터널부를 설명하기 위한 단면도이다. 도 5a 내지 도 5d는 용접부(530)의 길이 방향에 대한 단면을 도시한 것이다. 예를 들어, 단면은 길이 방향에 수직한 XZ 평면일 수 있다.
도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 터널부(350, 도 3b 참조)는 함몰부(553a~553c)를 포함할 수 있다.
함몰부(553a~553c)는 제1 함몰부(553a1~553c1) 및 제2 함몰부(553a2~553c2)를 포함할 수 있다. 제1 함몰부(553a1~553c1) 및 제2 함몰부(553a2~553c2)는 서로 연결될 수 있다. 즉, 함몰부(553a~553c)는 제1 함몰부(553a1~553c1) 및 제2 함몰부(553a2~553c2)로 구분될 수 있다.
제1 함몰부(553a1~553c1)는 제1 케이스(510)의 제1 결합부(511)의 일부분이 함몰된 영역일 수 있다. 제2 함몰부(553a2~553c2)는 제1 케이스(510)의 리브(513)의 일부분이 함몰된 영역일 수 있다.
제1 함몰부(553a1~553c1)는 제2 케이스(520)의 제2 결합부(523)의 측면에 접촉할 수 있다. 예를 들어, 제1 함몰부(553a1~553c1)는 제1 결합부(511)와 마주보는 제2 결합부(523)의 측면 중에서 하부에 접촉할 수 있다. 제2 함몰부(553a2~553c2)는 제2 케이스(520)의 제2 결합부(523)의 하부에 접촉할 수 있다. 예를 들어, 제2 함몰부(553a2~553c2)는 제2 결합부(523)의 하부 중에서 외측단에 접촉할 수 있다.
실시 예에서, 제1 결합부(511) 및 리브(513)가 제2 결합부(523)의 꼭짓점에서 이격되도록, 함몰부(553a~553c)가 형성될 수 있다. 즉, 함몰부(553a~553c)는 제2 결합부(523)의 꼭짓점에 접촉할 수 있다. 여기서 제2 결합부(523)의 꼭짓점은 용접부(530)의 하부에 해당하는 꼭짓점일 수 있다.
일 실시 예에서, 길이 방향에 대한 제1 함몰부(553a1~553c1) 및 제2 함몰부(553a2~553c2)의 단면 형상은, 다각형, 원형, 타원형 중 하나의 적어도 일부일 수 있다. 여기서, 다각형은 삼각형, 사각형, 오각형 등과 같이 도형 내부의 각이 3개 이상인 도형일 수 있다.
실시 예에서, 도 5a와 같이 함몰부(553a)의 단면 형상은 원형의 일부일 수 있다. 예를 들어, 제1 함몰부(553a1)의 단면 형상은 반원이고, 제2 함몰부(553a2)의 단면 형상은 부채꼴일 수 있다.
실시 예에서, 도 5b 및 도 5c와 같이 함몰부(553b, 553c)의 단면 형상은 다각형일 수 있다. 예를 들어, 도 5b와 같이 제1 함몰부(553b1) 및 제2 함몰부(553b2)의 단면 형상은 삼각형일 수 있다. 예를 들어, 도 5c와 같이 제1 함몰부(553c1) 및 제2 함몰부(553c2)의 단면 형상은 사각형일 수 있다.
일 실시 예에서, 터널부의 단면 형상은 도 4a 내지 도 4d에서 설명한 형상 중 하나와, 도 5a 내지 도 5c에서 설명한 형상 중 하나를 결합한 형상일 수 있다. 다만 이는 일 실시 예일 뿐이며, 터널부의 단면 형상은 도 4a 내지 도 4d 및 도 5a 내지 도 5c에서 설명한 형상 중 하나일 수 있다.
이상과 같은 본 개시의 실시 예에 따르면, 용접 품질이 향상된 배터리 모듈(100)을 제공할 수 있다.
100: 배터리 모듈
10G: 셀 적층체
10: 배터리 셀
30: 모듈 케이스
40: 상부 케이스
50: 하부 케이스
60: 사이드 케이스

Claims (10)

  1. 복수의 배터리 셀을 포함하는 셀 적층체; 및
    상기 셀 적층체의 외측을 감싸는 모듈 케이스;를 포함하고,
    상기 모듈 케이스는,
    리브, 및 상기 리브 보다 더 큰 두께를 갖고 상기 리브의 측면에 연결된 제1 결합부를 포함하는 제1 케이스;
    상기 리브의 상부 및 상기 제1 결합부의 측면과 마주보는 제2 결합부를 포함하는 제2 케이스;
    상기 리브, 상기 제1 결합부, 및 상기 제2 결합부 사이에 형성된 터널부; 및
    상기 제1 결합부 및 상기 제2 결합부의 경계 영역이 용접된 용접부;를 포함하는, 배터리 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 터널부는,
    상기 용접부의 길이 방향으로 연장되어 형성되는, 배터리 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 터널부는,
    상기 제1 결합부의 일부분이 함몰된 제1 함몰부, 및 상기 리브의 일부분이 함몰된 제2 함몰부를 포함하고,
    상기 제1 함몰부는, 상기 제2 결합부의 측면에 접촉하고,
    상기 제2 함몰부는, 상기 제2 결합부의 하부에 접촉하고,
    상기 제1 함몰부 및 상기 제2 함몰부는 서로 연결된, 배터리 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 길이 방향에 대한 상기 제1 함몰부 및 상기 제2 함몰부의 단면 형상은, 다각형, 원형, 타원형 중 하나의 적어도 일부인 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 터널부는,
    상기 제2 결합부의 일부분이 함몰된 제3 함몰부를 포함하고,
    상기 제3 함몰부는,
    상기 리브의 상부 및 상기 제1 결합부의 측면에 접촉하는, 배터리 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 길이 방향에 대한 상기 제3 함몰부의 단면 형상은, 다각형, 원형, 타원형 중 하나의 적어도 일부인 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 길이 방향에 대한 상기 제3 함몰부의 단면의 수평 길이는,
    상기 제3 함몰부의 상기 단면의 수직 길이와 같거나 더 큰 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 케이스 및 상기 제2 케이스는 서로 다른 방식으로 제조된 알루미늄 케이스인, 배터리 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 케이스 및 상기 제2 케이스 중 하나는, 압연 방식 또는 압출 방식에 의해 제조된 알루미늄 케이스이고,
    상기 제1 케이스 및 상기 제2 케이스 중 다른 하나는, 다이캐스팅 방식에 의해 제조된 알루미늄 케이스인, 배터리 모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 용접부는, 레이저 용접 방식에 의해 형성되는, 배터리 모듈.
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