WO2020060108A1 - 배터리 모듈 및 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 - Google Patents

배터리 모듈 및 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a battery module and a battery pack comprising such a battery module.
  • a secondary battery having high applicability according to the product group and having electrical characteristics such as high energy density, etc. is not only portable equipment but also electric vehicles (EV, Electric Vehicle) or hybrid vehicles (HEV, Hybrid Electric Vehicle) driven by electric driving sources. It is used universally. These secondary batteries are attracting attention as a new energy source for eco-friendliness and energy efficiency enhancement, in that they do not generate any by-products due to the use of energy, as well as a primary advantage that can dramatically reduce the use of fossil fuels.
  • a battery pack may be configured by connecting a plurality of battery cells in series.
  • a battery pack may be configured by connecting a plurality of battery cells in parallel according to the charge / discharge capacity required for the battery pack. Accordingly, the number of battery cells included in the battery pack may be variously set according to a required output voltage or charge / discharge capacity.
  • an object of the present invention is to provide a battery module and a battery pack including such a battery module that can prevent damage to the cover frame when the battery cells are inflated.
  • another object of the present invention is to provide a battery module and a battery pack including the battery module that can prevent damage to the battery cells when the battery cells are inflated.
  • a battery module a battery cell assembly including a plurality of battery cells stacked on each other; A pair of end plates provided on both sides of the battery cell assembly; And a cover frame coupled to the pair of end plates to cover the battery cell assembly, and deformed along the expansion direction of the plurality of battery cells when the plurality of battery cells are expanded.
  • the direction of expansion of the plurality of battery cells is a direction on both sides of the battery cell assembly, and the cover frame may be provided with an elastic deformation part elastically deformed in both directions of the battery cell assembly when the plurality of battery cells are expanded. have.
  • the elastic deformable portion may be formed to have a predetermined length along the length direction of the battery cell assembly, and may be provided in plural to be spaced apart at a predetermined distance along both sides of the battery cell assembly.
  • the plurality of elastic deformation parts may be elastically deformed and flatten along both sides of the cover frame.
  • the plurality of elastic deformation parts the center groove formed in the center of the cover frame; A front edge groove spaced apart from the center groove and provided at a front edge of the cover frame; A plurality of front grooves disposed between the front edge groove and the center groove, spaced a predetermined distance along the front-rear direction of the cover frame, and formed convex toward the front of the cover frame; A plurality of rear grooves which are disposed to face each other with the plurality of front grooves and the center groove, and convex toward the rear of the cover frame; And a rear edge groove spaced apart from the plurality of rear grooves and provided at the rear edge of the cover frame.
  • the center groove, the front edge groove, the plurality of front grooves, the plurality of rear grooves, and the rear edge groove may be flattened along both sides of the cover frame while being elastically deformed when the plurality of battery cells are expanded. have.
  • the center groove may be formed convexly along the front-rear direction of the cover frame.
  • the present invention as a battery pack, at least one battery module according to the above-described embodiments; It provides a battery pack comprising a; and a pack case for packaging the at least one battery module.
  • a battery module capable of preventing damage to the cover frame when the battery cells are inflated, and a battery pack including the battery module may be provided.
  • a battery module capable of preventing damage to battery cells when the battery cells are inflated, and a battery pack including the battery module may be provided.
  • FIG. 1 is a view for explaining a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the battery module of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a view for explaining a deformation of the cover frame when the battery cells of the battery module of FIG. 1 are inflated.
  • FIG. 4 is a view for explaining a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view for explaining the cover frame of the battery module of FIG. 4.
  • FIG. 6 is a view for explaining a deformation of the cover frame when the battery cells of the battery module of FIG. 4 are expanded.
  • FIG. 7 is a view for explaining a battery pack according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view for explaining a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a view for explaining a battery module according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the battery module of FIG. 1
  • FIG. 3 is a modification of the cover frame when the battery cells of the battery module of FIG. 1 are expanded It is a drawing for explaining.
  • the battery module 10 may include a battery cell assembly 100, an end plate 200 and a cover frame 300.
  • the battery cell assembly 100 may include a plurality of battery cells 110.
  • the plurality of battery cells 110 as a secondary battery, may be provided as a pouch type secondary battery.
  • the plurality of battery cells 110 may be stacked and electrically connected to each other.
  • the end plate 200 may be provided in a pair, and the battery cell assembly 100 may be provided on both sides.
  • the pair of end plates 200 may support both sides of the battery cell assembly 100.
  • the cover frame 300 may be coupled to the pair of end plates 200 to cover the battery cell assembly 100.
  • the cover frame 300 may cover at least the upper and lower sides of the pair of end plates 200.
  • the cover frame 300 may be deformed along an expansion direction of the plurality of battery cells 110 when the plurality of battery cells 110 are expanded.
  • the expansion direction of the plurality of battery cells 110 may be a direction toward both sides of the battery cell assembly 100, that is, a direction toward the pair of end plates 200.
  • the cover frame 300 may be provided with an elastic deformation part 350 for such elastic deformation.
  • the elastic deformation part 350 is elastically deformed in both directions of the battery cell assembly 100 to cover the cover frame along both sides of the battery cell assembly 100. (300) can be stretched.
  • the elastic deformation part 350 is formed in a predetermined length along the longitudinal direction of the battery cell assembly 100, that is, in the front-rear direction of the battery module 10, and is provided with a plurality of the battery cell assembly 100 ) May be arranged at a predetermined distance along both sides.
  • the plurality of elastic deformation parts 350 may protrude convexly to the outside of the cover frame 300, respectively, and may be formed concavely inside the cover frame 300.
  • the internal pressure of the battery module 10 is effectively prevented from increasing to a predetermined size or more. You can.
  • FIG. 4 is a view for explaining a battery module according to another embodiment of the present invention
  • Figure 5 is a view for explaining the cover frame of the battery module of Figure 4
  • Figure 6 is a battery cell of the battery module of Figure 4 It is a view for explaining the deformation of the cover frame when inflated.
  • the battery module 20 according to the present embodiment is similar to the battery module 10 of the previous embodiment, a description of the same or similar configuration to the previous embodiment will be omitted below, and the difference from the previous embodiment It will be explained mainly.
  • the battery module 20 may include a battery cell assembly 100, an end plate 200 and a cover frame 400.
  • the cover frame 400 may include an elastic deformation part 450.
  • the elastic deformation part 450 may be provided in a groove shape having a predetermined size, and may be provided in plural to be spaced apart a predetermined distance along the length direction of the battery cell assembly 110.
  • the center groove 451 may be formed at the center of the cover frame 400.
  • the center groove 451 may be convex along the front-rear direction of the cover frame 400.
  • the front edge groove 453 may be spaced apart from the center groove 451 in front of the cover frame 400.
  • the front edge groove 453 may be provided at the front edge of the cover frame 400.
  • the elastic deformable portion 450 may be provided with a plurality of strap structures having a bent groove shape capable of elastic stretching of the cover frame 400 rather than the same shape as in the previous embodiment.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈은, 상호 적층되는 복수 개의 배터리 셀들을 포함하는 배터리 셀 조립체, 배터리 셀 조립체의 양측에 구비되는 한 쌍의 엔드 플레이트 및 한 쌍의 엔드 플레이트와 결합되어 배터리 셀 조립체를 커버하며, 복수 개의 배터리 셀들을 팽창 시 복수 개의 배터리 셀들의 팽창 방향을 따라 변형되는 커버 프레임을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

배터리 모듈 및 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩
본 발명은 배터리 모듈 및 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩에 관한 것이다.
본 출원은 2018년 09월 20일 자로 출원된 한국 특허출원번호 제10-2018-0113243호에 대한 우선권주장출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
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 모듈이나 배터리 팩의 경우, 사용 시간이 경과할수록 배터리 셀들이 팽창하여 내부 가압력이 점차적으로 증가하게 되며, 이에 따라, 배터리 셀들을 수용하는 커버 프레임 구조나 배터리 셀들의 손상이 발생되는 문제가 있다.
그러므로, 배터리 셀들의 팽창 시 커버 프레임이나 배터리 셀들의 손상을 방지할 수 있는 배터리 모듈 및 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩을 제공하기 위한 방안의 모색이 요청된다.
따라서, 본 발명의 목적은, 배터리 셀들의 팽창 시 커버 프레임의 손상을 방지할 수 있는 배터리 모듈 및 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩을 제공하기 위한 것이다.
아울러, 본 발명의 또 다른 목적은, 배터리 셀들의 팽창 시 배터리 셀들의 손상을 방지할 수 있는 배터리 모듈 및 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩을 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 해결하기 위해, 본 발명은, 배터리 모듈로서, 상호 적층되는 복수 개의 배터리 셀들을 포함하는 배터리 셀 조립체; 상기 배터리 셀 조립체의 양측에 구비되는 한 쌍의 엔드 플레이트; 및 상기 한 쌍의 엔드 플레이트와 결합되어 상기 배터리 셀 조립체를 커버하며, 상기 복수 개의 배터리 셀들을 팽창 시 상기 복수 개의 배터리 셀들의 팽창 방향을 따라 변형되는 커버 프레임;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈을 제공한다.
상기 복수 개의 배터리 셀들의 팽창 방향은, 상기 배터리 셀 조립체의 양측 방향이며, 상기 커버 프레임에는, 상기 복수 개의 배터리 셀들의 팽창 시, 상기 배터리 셀 조립체의 양측 방향으로 탄성 변형되는 탄성 변형부가 구비될 수 있다.
상기 탄성 변형부는, 상기 배터리 셀 조립체의 길이 방향을 따라 소정 길이로 형성되며, 복수 개로 구비되어 상기 배터리 셀 조립체의 양측 방향을 따라 소정 거리 이격 배치될 수 있다.
상기 복수 개의 탄성 변형부는, 상기 커버 프레임의 외측으로 볼록하게 돌출되고, 상기 커버 프레임의 내측에서 오목하게 형성될 수 있다.
상기 복수 개의 탄성 변형부는, 상기 복수 개의 배터리 셀들의 팽창 시, 탄성 변형되면서 상기 커버 프레임의 양측 방향을 따라 평평해질 수 있다.
상기 탄성 변형부는, 소정 크기의 홈 형상으로 구비되며, 복수 개로 구비되어 상기 배터리 셀 조립체의 길이 방향을 따라 소정 거리 이격 배치될 수 있다.
상기 복수 개의 탄성 변형부는, 상기 커버 프레임의 중앙에 형성되는 센터 홈; 상기 센터 홈과 이격 배치되며, 상기 커버 프레임의 전방 엣지에 구비되는 전방 엣지 홈; 상기 전방 엣지 홈과 상기 센터 홈 사이에 배치되고, 상기 커버 프레임의 전후 방향을 따라 소정 거리 이격 배치되며, 상기 커버 프레임의 전방을 향해 볼록하게 형성되는 복수 개의 전방 홈들; 상기 복수 개의 전방 홈들과 상기 센터 홈을 사이에 두고 대향 배치되며, 상기 커버 프레임의 후방을 향해 볼록하게 형성되는 복수 개의 후방 홈들; 및 상기 복수 개의 후방 홈들과 이격 배치되며, 상기 커버 프레임의 후방 엣지에 구비되는 후방 엣지 홈;을 포함할 수 있다.
상기 센터 홈, 상기 전방 엣지 홈, 상기 복수 개의 전방 홈들, 상기 복수 개의 후방 홈들 및 상기 후방 엣지 홈은, 상기 복수 개의 배터리 셀들의 팽창 시, 탄성 변형되면서 상기 커버 프레임의 양측 방향을 따라 평평해질 수 있다.
상기 센터 홈은, 상기 커버 프레임의 전후 방향을 따라 볼록하게 형성될 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.
이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 배터리 셀들의 팽창 시 커버 프레임의 손상을 방지할 수 있는 배터리 모듈 및 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩을 제공할 수 있다.
아울러, 이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 배터리 셀들의 팽창 시 배터리 셀들의 손상을 방지할 수 있는 배터리 모듈 및 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩을 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 단면도이다.
도 3은 도 1의 배터리 모듈의 배터리 셀들의 팽창 시 커버 프레임의 변형을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 4의 배터리 모듈의 커버 프레임을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 4의 배터리 모듈의 배터리 셀들의 팽창 시 커버 프레임의 변형을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 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 단면도이며, 도 3은 도 1의 배터리 모듈의 배터리 셀들의 팽창 시 커버 프레임의 변형을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 배터리 모듈(10)은, 배터리 셀 조립체(100), 엔드 플레이트(200) 및 커버 프레임(300)을 포함할 수 있다.
상기 배터리 셀 조립체(100)는, 복수 개의 배터리 셀들(110)을 포함할 수 있다. 상기 복수 개의 배터리 셀들(110)은, 이차 전지로서, 파우치형 이차 전지로 마련될 수 있다. 이러한 상기 복수 개의 배터리 셀들(110)은 상호 적층되어 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 엔드 플레이트(200)는, 한 쌍으로 구비되며, 상기 배터리 셀 조립체(100)을 양측에 구비될 수 있다. 이러한 상기 한 쌍의 엔드 플레이트(200)는 상기 배터리 셀 조립체(100)의 양측을 지지할 수 있다.
상기 커버 프레임(300)은, 상기 한 쌍의 엔드 플레이트(200)와 결합되어 상기 배터리 셀 조립체(100)를 커버할 수 있다. 이러한 상기 커버 프레임(300)은, 적어도 상기 한 쌍의 엔드 플레이트(200)의 상측 및 하측을 커버할 수 있다.
상기 커버 프레임(300)은, 복수 개의 배터리 셀들(110)의 팽창 시, 상기 복수 개의 배터리 셀들(110)의 팽창 방향을 따라 변형될 수 있다. 여기서, 상기 복수 개의 배터리 셀들(110)의 팽창 방향은, 상기 배터리 셀 조립체(100)의 양측 방향, 즉, 상기 한 쌍의 엔드 플레이트(200) 측을 향한 방향일 수 있다.
상기 커버 프레임(300)에는 이러한 탄성 변형을 위한 탄성 변형부(350)가 구비될 수 있다.
상기 탄성 변형부(350)는, 상기 복수 개의 배터리 셀들(110)의 팽창 시, 상기 배터리 셀 조립체(100)의 양측 방향으로 탄성 변형되어 상기 배터리 셀 조립체(100)의 양측 방향을 따라 상기 커버 프레임(300)을 신장시킬 수 있다.
이러한 상기 탄성 변형부(350)는, 상기 배터리 셀 조립체(100)의 길이 방향, 즉, 상기 배터리 모듈(10)의 전후 방향을 따라 소정 길이로 형성되며, 복수 개로 구비되어 상기 배터리 셀 조립체(100)의 양측 방향을 따라 소정 거리 이격 배치될 수 있다.
상기 복수 개의 탄성 변형부(350)는, 각각, 상기 커버 프레임(300)의 외측으로 볼록하게 돌출되고, 상기 커버 프레임(300)의 내측에서 오목하게 형성될 수 있다.
상기 복수 개의 탄성 변형부(350)는, 상기 복수 개의 배터리 셀들(110)의 팽창 시, 탄성 변형되면서 상기 커버 프레임(300)의 양측 방향을 따라 평평해질 수 있다. 이러한 상기 복수 개의 탄성 변형부(350)는, 상기 탄성 변형을 통해 상기 복수 개의 배터리 셀들(110)의 팽창 시, 상기 커버 프레임(300)을 상기 팽창 방향에서 소정 길이로 신장시켜, 상기 커버 프레임(300)의 변형을 유도할 수 있다.
이에 따라, 본 실시예에서는, 상기 탄성 변형부(350)를 통해, 상기 복수 개의 배터리 셀들(110)의 팽창 시, 상기 배터리 모듈(10)의 내부 가압력이 소정 크기 이상으로 증가하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
그러므로, 본 실시예에서는, 상기 탄성 변형부(350)를 통해, 상기 복수 개의 배터리 셀들(110)의 팽창 시, 상기 배터리 모듈(10)의 소정 크기 이상의 가압력 증가를 방지하여, 상기 배터리 셀들(110)의 손상이나 상기 커버 프레임(300)의 손상 위험을 현저히 낮출 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈을 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 도 4의 배터리 모듈의 커버 프레임을 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 도 4의 배터리 모듈의 배터리 셀들의 팽창 시 커버 프레임의 변형을 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에 따른 배터리 모듈(20)은, 앞선 실시예의 상기 배터리 모듈(10)과 유사하므로, 이하, 앞선 실시예와 동일하거나 또는 유사한 구성에 대해서는 중복 설명을 생략하고, 앞선 실시예와의 차이점을 중심으로 설명한다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 배터리 모듈(20)은, 배터리 셀 조립체(100), 엔드 플레이트(200) 및 커버 프레임(400)을 포함할 수 있다.
상기 배터리 셀 조립체(100) 및 상기 엔드 플레이트(200)는, 앞선 실시예와 실질적으로 동일하거나 또는 유사하므로, 이하, 중복 설명을 생략한다.
상기 커버 프레임(400)은, 탄성 변형부(450)를 포함할 수 있다.
상기 탄성 변형부(450)는, 소정 크기의 홈 형상으로 구비되며, 복수 개로 구비되어 상기 배터리 셀 조립체(110)의 길이 방향을 따라 소정 거리 이격 배치될 수 있다.
이러한 상기 탄성 변형부(450)는, 센터 홈(451), 전방 엣지 홈(453), 전방 홈(455), 후방 홈(457) 및 후방 엣지 홈(459)을 포함할 수 있다.
상기 센터 홈(451)은, 상기 커버 프레임(400)의 중앙에 형성될 수 있다. 이러한 상기 센터 홈(451)은, 상기 커버 프레임(400)의 전후 방향을 따라 볼록하게 형성될 수 있다.
상기 전방 엣지 홈(453)은, 상기 커버 프레임(400)의 전방에서 상기 센터 홈(451)과 이격 배치될 수 있다. 이러한 상기 전방 엣지 홈(453)은 상기 커버 프레임(400)의 전방 엣지에 마련될 수 있다.
상기 전방 홈(455)은, 복수 개로 구비되며, 상기 전방 엣지 홈(453)과 상기 센터 홈(451) 사이에 배치되고, 상기 커버 프레임(400)의 전후 방향을 따라 소정 거리 이격 배치되며, 상기 커버 프레임(400)의 전방을 향해 볼록하게 형성될 수 있다.
상기 후방 홈(457)은, 복수 개로 구비되며, 상기 복수 개의 전방 홈들(455)과 상기 센터 홈(451)을 사이에 두고 대향 배치되며, 상기 커버 프레임(400)의 후방을 향해 볼록하게 형성될 수 있다.
상기 후방 엣지 홈(459)은, 상기 복수 개의 후방 홈들(457)과 이격 배치될 수 있다. 이러한 상기 후방 엣지 홈(459)은, 상기 커버 프레임(400)의 후방 엣지에 마련될 수 있다.
상기 센터 홈(451), 상기 전방 엣지 홈(453), 상기 복수 개의 전방 홈들(455), 상기 복수 개의 후방 홈들(457) 및 상기 후방 엣지 홈(459)은, 상기 복수 개의 배터리 셀들(110)의 팽창 시, 탄성 변형되면서 상기 커버 프레임(400)의 양측 방향을 따라 평평해질 수 있다.
이에 따라, 상기 복수 개의 배터리 셀들(110)의 팽창 시, 상기 탄성 변형부(450)는, 상기 커버 프레임(400)을 상기 팽창 방향에서 소정 길이로 신장시켜, 상기 커버 프레임(400)의 변형을 유도할 수 있다.
이처럼, 상기 탄성 변형부(450)는, 앞선 실시예와 같은 형상이 아닌 상기 커버 프레임(400)의 탄성 신장이 가능할 수 있는 벤딩된 홈 형상의 복수 개의 스트랩 구조로 마련되는 것도 가능할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차를 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8을 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.
상기 배터리 팩(1)은 앞선 실시예의 상기 적어도 하나의 배터리 모듈(20)을 포함하는 것도 가능할 수 있으며, 앞선 실시예들의 상기 배터리 모듈들(10, 20)을 모두 포함하는 것도 가능할 수 있음은 물론이다.
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, 20)을 포함하는 바, 전술한 배터리 모듈(10, 20)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, 상기 배터리 셀들(110)의 팽창 시 상기 커버 프레임(300, 400)의 손상을 방지할 수 있는 상기 배터리 모듈(10, 20), 이러한 상기 배터리 모듈(10, 20)을 포함하는 상기 배터리 팩(1) 및 이러한 상기 배터리 팩(1)을 포함하는 상기 자동차(V)를 제공할 수 있다.
아울러, 이상과 같은 다양한 실시예들에 따라, 상기 배터리 셀들(110)의 팽창 시 상기 배터리 셀들(110)의 손상을 방지할 수 있는 상기 배터리 모듈(10, 20), 이러한 상기 배터리 모듈(10, 20)을 포함하는 상기 배터리 팩(1) 및 이러한 상기 배터리 팩(1)을 포함하는 상기 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.

Claims (10)

  1. 배터리 모듈에 있어서,
    상호 적층되는 복수 개의 배터리 셀들을 포함하는 배터리 셀 조립체;
    상기 배터리 셀 조립체의 양측에 구비되는 한 쌍의 엔드 플레이트; 및
    상기 한 쌍의 엔드 플레이트와 결합되어 상기 배터리 셀 조립체를 커버하며, 상기 복수 개의 배터리 셀들을 팽창 시 상기 복수 개의 배터리 셀들의 팽창 방향을 따라 변형되는 커버 프레임;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 배터리 셀들의 팽창 방향은,
    상기 배터리 셀 조립체의 양측 방향이며,
    상기 커버 프레임에는,
    상기 복수 개의 배터리 셀들의 팽창 시, 상기 배터리 셀 조립체의 양측 방향으로 탄성 변형되는 탄성 변형부가 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 탄성 변형부는,
    상기 배터리 셀 조립체의 길이 방향을 따라 소정 길이로 형성되며, 복수 개로 구비되어 상기 배터리 셀 조립체의 양측 방향을 따라 소정 거리 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수 개의 탄성 변형부는,
    상기 커버 프레임의 외측으로 볼록하게 돌출되고, 상기 커버 프레임의 내측에서 오목하게 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수 개의 탄성 변형부는,
    상기 복수 개의 배터리 셀들의 팽창 시, 탄성 변형되면서 상기 커버 프레임의 양측 방향을 따라 평평해지는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 탄성 변형부는,
    소정 크기의 홈 형상으로 구비되며, 복수 개로 구비되어 상기 배터리 셀 조립체의 길이 방향을 따라 소정 거리 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수 개의 탄성 변형부는,
    상기 커버 프레임의 중앙에 형성되는 센터 홈;
    상기 센터 홈과 이격 배치되며, 상기 커버 프레임의 전방 엣지에 구비되는 전방 엣지 홈;
    상기 전방 엣지 홈과 상기 센터 홈 사이에 배치되고, 상기 커버 프레임의 전후 방향을 따라 소정 거리 이격 배치되며, 상기 커버 프레임의 전방을 향해 볼록하게 형성되는 복수 개의 전방 홈들;
    상기 복수 개의 전방 홈들과 상기 센터 홈을 사이에 두고 대향 배치되며, 상기 커버 프레임의 후방을 향해 볼록하게 형성되는 복수 개의 후방 홈들; 및
    상기 복수 개의 후방 홈들과 이격 배치되며, 상기 커버 프레임의 후방 엣지에 구비되는 후방 엣지 홈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 센터 홈, 상기 전방 엣지 홈, 상기 복수 개의 전방 홈들, 상기 복수 개의 후방 홈들 및 상기 후방 엣지 홈은,
    상기 복수 개의 배터리 셀들의 팽창 시, 탄성 변형되면서 상기 커버 프레임의 양측 방향을 따라 평평해지는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 센터 홈은,
    상기 커버 프레임의 전후 방향을 따라 볼록하게 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  10. 제1항에 따른 적어도 하나의 배터리 모듈; 및
    상기 적어도 하나의 배터리 모듈을 패키징하는 팩 케이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
PCT/KR2019/011825 2018-09-20 2019-09-11 배터리 모듈 및 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 Ceased WO2020060108A1 (ko)

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