WO2021096023A1 - 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩 - Google Patents

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이종철
성창현
허근회
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    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present invention relates to a battery module and a battery pack including the same, and more particularly, to a battery module including a heating member and a battery pack including the same.
  • Rechargeable batteries are attracting a lot of attention as an energy source in various product lines such as mobile devices and electric vehicles.
  • Such a secondary battery is a potent energy resource that can replace the use of conventional products that use fossil fuels, and does not generate by-products due to energy use, and thus has been in the spotlight as an eco-friendly energy source.
  • a battery module consisting of at least one battery cell is configured, and other components are added to the battery pack using at least one battery module. How to configure is common.
  • Such a battery module includes a battery cell stack in which a plurality of battery cells are stacked, a busbar frame formed at both ends of the battery cell stack, and a sensing assembly positioned on the battery cell stack to measure the voltage and temperature of the battery cells. It can be configured to include.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a conventional battery module 10. Some configurations are omitted for convenience of description.
  • a plurality of battery cells 21 are respectively located at both ends (x-axis direction and opposite direction) of the battery cell stack 20 and the battery cell stack 20.
  • the formed busbar frame 30 may include a sensing assembly 40 positioned on the battery cell stack 20 and measuring voltage and temperature of the battery cells 21.
  • the sensing assembly 40 may be formed of a flexible printed circuit (FPC) or a flexible flat cable (FFC).
  • FPC flexible printed circuit
  • FFC flexible flat cable
  • cover plate 50 is intended to prevent damage to the sensing assembly 40 that may occur when it is accommodated in a mono frame (not shown).
  • the battery cell 21, that is, a secondary battery includes, for example, a nickel cadmium battery, a nickel hydride battery, a nickel zinc battery, and a lithium secondary battery.
  • lithium secondary batteries are widely used in the field of advanced electronic devices because of the advantages of free charging and discharging, a very low self-discharge rate, a high operating voltage, and a high energy density per unit weight, as a memory effect rarely occurs compared to nickel-based secondary batteries. have.
  • the lithium secondary battery does not smoothly perform charging and discharging due to an increase in resistance at a low temperature, and has a characteristic in that the output and charging speed rapidly decrease. For this reason, when a lithium secondary battery used in an electric driving device is exposed to an external environment at a low temperature for a long time, the efficiency and output of the secondary battery are rapidly deteriorated.
  • the battery cells 21 located at the outermost side are more affected by the external environment.
  • the temperature of the outermost battery cells 21 may be relatively lowered, and thus a temperature deviation between the battery cells 21 of the battery cell stack 20 may be deepened.
  • the temperature non-uniformity between the battery cells 21 may be a cause of lowering the life of the battery module 10 itself.
  • Embodiments of the present invention have been proposed to solve the above problems, increasing the temperature of the battery cells to quickly escape the low temperature region, and applying more heat to the outermost battery cells to reduce the temperature deviation between the battery cells. Its purpose is to minimize it.
  • a battery module includes a battery cell stack in which a plurality of battery cells are stacked; And a sensing assembly located on the battery cell stack, wherein the sensing assembly includes a main body located on the battery cell stack and a module connector connected to the main body, wherein the main body is a flexible circuit board (FPC: Flexible printed circuit) or a flexible flat cable (FFC), and the main body includes a hot wire circuit.
  • FPC Flexible printed circuit
  • FFC flexible flat cable
  • the body portion may cover the entire upper surface of the battery cell stack.
  • the hot wire circuit may pass over each of the plurality of battery cells.
  • the plurality of battery cells may be stacked in a direction parallel to the main body while being vertically upright with the main body.
  • a gap between the hot wire circuits passing through the top of the battery cells located at the outermost side of the battery cell stack may be narrower than the gap between the hot wire circuits passing through the top of other battery cells.
  • a length of a portion passing through an upper portion of a battery cell located at the outermost side of the battery cell stack may be longer than a length of a portion passing through an upper portion of another battery cell.
  • the distance between the hot wire circuits may be narrowed toward the outside from the center of the battery cell stack.
  • the module connector may include a hot wire circuit input pin and a hot wire circuit output pin respectively connected to the hot wire circuit.
  • the main body may further include a voltage sensing circuit and a temperature sensing circuit.
  • the battery module may further include a thermally conductive resin layer positioned on a lower surface of the battery cell stack.
  • the battery module may further include a module frame accommodating the battery cell stack, and the body portion may be positioned between an upper surface of the battery cell stack and the module frame.
  • the temperature of the battery cell included in the battery module may be effectively increased by using the hot wire circuit included in the sensing assembly.
  • the heating wire circuit can apply more heat to the outermost battery cells, temperature variation between the battery cells can be minimized.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a conventional battery module.
  • FIG. 2 is a perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the battery module of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a perspective view illustrating a sensing assembly included in the battery module of FIG. 3.
  • FIG. 5 is a plan view of the sensing assembly of FIG. 4 viewed from above.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the battery module of FIG. 2 taken along the cut line A-A'.
  • FIG. 7 is a top plan view of a sensing assembly as a modified embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing a battery cell, a hot wire circuit, a voltage sensing circuit, and a temperature sensing circuit.
  • FIG. 9 is a view showing a U-shaped frame and an upper plate.
  • a part such as a layer, film, region, or plate
  • another part when one part is “directly above” another part, it means that there is no other part in the middle.
  • the reference part means that it is located above or below the reference part, and means that it is located “above” or “on” in the direction opposite to the gravity. no.
  • FIG. 2 is a perspective view of the battery module 100 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the battery module 100 of FIG. 2
  • FIG. 4 is included in the battery module 100 of FIG. Is a perspective view showing the sensing assembly 400.
  • the battery module 100 includes a battery cell stack 200 in which a plurality of battery cells 210 are stacked; And a sensing assembly 400 located on the battery cell stack 200, wherein the sensing assembly 400 includes a main body 410 located on the battery cell stack 200 and a module connected to the main body 410 Includes a connector 440.
  • the main body 410 is a flexible printed circuit (FPC) or a flexible flat cable (FFC), and includes a hot wire circuit to be described later.
  • FPC flexible printed circuit
  • FFC flexible flat cable
  • the main body 410 is a flexible circuit board or a flexible flat cable, sensing voltage and temperature of a plurality of battery cells 210, and transmitting electrical information to a battery machining system (BMS) through a module connector 440, To detect phenomena such as overvoltage, overcurrent, and overheating of each battery cell 210. Accordingly, the main body 410 may include a voltage sensing circuit and a temperature sensing circuit.
  • BMS battery machining system
  • a first bus bar frame 310 and a second bus bar frame 320 may be formed on the front side (x-axis direction) and the rear side (in the opposite direction of the x-axis) of the battery cell stack 200, respectively.
  • Each bus bar frame 310 and 320 is equipped with a bus bar 300, and electrode leads of the battery cells 210 are connected to the bus bar 300, so that the battery cells 210 may be electrically connected to each other.
  • the electrode leads of the battery cells 210 may be bent to be bonded to the busbar 300.
  • the battery cell stack 200 may be housed in a mono frame 600 with an open front (x-axis direction) and a rear (x-axis opposite direction), and the end plate 700 covers the open front and rear surfaces. I can. There is no particular limitation on the bonding of the mono frame 600 and the end plate 700, but they may be welded together.
  • the cover plate 500 is provided on the sensing assembly 400 to prevent damage to the sensing assembly 400. Can be placed.
  • FIG. 5 is a plan view of the sensing assembly 400 of FIG. 4 viewed from above
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the battery module 100 of FIG. 2 taken along a cut line A-A'.
  • the body portion 410 including the hot wire circuit 411 may cover the entire upper surface of the battery cell stack 200. Further, the hot wire circuit 411 may pass over each of the plurality of battery cells constituting the battery cell stack 200.
  • the heating wire circuit 411 may be a heating wire utilizing electric resistance.
  • the temperature of the battery cell stack 200 may be artificially increased by including the hot wire circuit 411 in the sensing assembly 400.
  • the heating circuit 411 is included in the sensing assembly 400 located above the battery cell stack 200, and the upper space of the battery cell stack 200 generally includes a sensing assembly. It is a space that can be located, and the existing space is utilized. In other words, since additional space is not required due to the insertion of a separate heating member, but the space in the width (y-axis direction) direction of the sensing assembly 400 is used, it can be considered that the existing internal space is efficiently utilized. . Heating the battery cell stack 200 without increasing the height of the battery module (z-axis direction) by extending the width (y-axis direction) of the sensing assembly 400 to cover the entire upper surface of the battery cell stack 200 You can come up with a plan.
  • the heating wire circuit 411 is located inside the battery module, the heat transfer rate to the battery cells is relatively good compared to the case where a separate heating member is disposed outside the battery module. In addition, since it can be protected from the rigid mono frame 600, it can be safe from vibration or impact without an additional protection member.
  • a plurality of battery cells may be stacked along a direction parallel to the main body 410 (y-axis direction) while being vertically upright with the main body 410 to form the battery cell stack 200. Accordingly, the main body 410 can contact each of the battery cells, and the hot wire circuit 411 can pass all the upper portions of each battery cell, thereby enabling even heat transfer to the battery cells.
  • each battery cell may cause a swelling phenomenon that mainly swells in the y-axis direction. This swelling phenomenon is caused by a gas generated by decomposition of an internal electrolyte due to a thickened electrode or a side reaction during the repetitive charging and discharging process.
  • the heating member is located on both sides of the battery cell stack 200, the function of the heating member may be deteriorated or damaged due to strong pressure of the swelling.
  • the heating member is the heating wire circuit 411 of the heating wire utilizing electric resistance, a short circuit or a fire may occur due to insulation breakdown caused by damage to the covering layer or the like.
  • the battery module 100 may further include a thermally conductive resin layer 800 positioned on a lower surface of the battery cell stack 200.
  • a heat sink may be located at a lower end of the battery module 100.
  • the thermally conductive resin layer 800 may include a thermal resin, and in particular, may include a thermally conductive adhesive material.
  • a thermal resin may include at least one of a silicone-based material, a urethane-based material, and an acrylic-based material, and in particular, it is preferable to include a urethane-based material.
  • the thermally conductive resin is a material having excellent thermal conductivity, and heat generated in the battery cells may be discharged to the outside through the thermally conductive resin layer 800 and the heat sink.
  • the thermally conductive resin layer 800 can be regarded as a kind of cooling device.
  • the thermally conductive resin includes a thermally conductive adhesive material, and may be a liquid when applied or a material that is solidified after the battery cell stack 200 is laminated thereon. Accordingly, the thermally conductive resin layer 800 may fix the battery cell stack 200 in the battery module 100. That is, the thermally conductive resin layer 800 in this embodiment not only improves heat dissipation characteristics for the battery cell stack 200, but also has an effect of effectively fixing the battery cell stack 200.
  • the sensing assembly 400 including the hot wire circuit 411 may be positioned to face each other with the thermally conductive resin layer 800 with the battery cell stack 200 interposed therebetween. Since the sensing assembly 400 and the thermally conductive resin layer 800 are spaced apart by a certain distance, the heat transferred through the thermal wire circuit 411 is not transferred to the battery cells, but the thermally conductive resin layer 800 and the heat sink The problem of being discharged to the outside can be prevented. That is, the heat wire circuit 411 according to the present invention can minimize heat loss due to a cooling system member such as the thermally conductive resin layer 800. Depending on the external temperature environment of the battery module, the heating wire circuit 411 and the thermally conductive resin layer 800 may effectively perform each heating function and cooling function without interfering with each other.
  • FIG. 7 is a top plan view of the sensing assembly 400a as a modified embodiment of the present invention.
  • the battery cell 211 located on the outermost side of the battery cells is in contact with the sidewall of the mono frame 600 so that the external environment is compared to the battery cell 212 located inside. More affected by Therefore, when exposed to a low-temperature environment, the temperature of the outermost battery cells 211 is lowered, causing temperature deviation between the battery cells. If the temperature deviation between the battery cells 210 is deepened, it may be a cause of lowering the life of the battery module 100 itself.
  • the gap B between the hot wire circuits 411a passing through the top of the battery cells 211 located at the outermost side of the battery cell stack 200 is, the gap B passing through the top of the other battery cells 212 It may be narrower than the spacing C between the hot wire circuits 411b.
  • the hot wire circuit 411 passes the top of the battery cells 212 having different lengths of the portion passing over the top of the battery cells 211 located at the outermost side of the battery cell stack 200. It can be longer than the length of the part.
  • the spacing between the hot wire circuits 411 may be narrowed toward the outside from the center of the battery cell stack 200.
  • the heating wire circuit 411 is capable of transferring heat to all of the battery cells 210 by passing the upper portion of each battery cell 210, and also by solving the temperature deviation between the battery cells 210 It can contribute to improving the even performance and longevity of the product.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing a battery cell, a hot wire circuit 411, a voltage sensing circuit 412 and a temperature sensing circuit 413.
  • a plurality of battery cells are provided.
  • four battery cells 210a, 210b, 210c, and 210d are shown.
  • the four battery cells 210a, 210b, 210c, and 210d are connected in series, but this is an exemplary connection method between the battery cells, and a parallel connection or a series/parallel combination connection is also possible.
  • a hot wire circuit 411 passing over each of the battery cells 210a, 210b, 210c, and 210d may be provided. Furthermore, the distance between the heating wire circuits 411 passing through the top of the outermost battery cells (210a, 210d) may be narrower than the gap between the heating wire circuits 411 passing through the top of the other battery cells (210b, 210c). have.
  • the length of the portion passing through the top of the outermost battery cells 210a and 210d may be longer than the length of the portion passing through the top of the other battery cells 210b and 210c.
  • the sensing assembly of the present invention includes a module connector 440 connected to the main body of the sensing assembly.
  • the module connector 440 may include a hot wire circuit input pin and a hot wire circuit output pin respectively connected to the hot wire circuit 411. An external electrical signal is applied through the hot wire circuit input pin and the hot wire circuit output pin to heat the hot wire circuit 411.
  • FIG. 8 shows an input pin and an output pin for one heating circuit 411, and each input pin and an output pin for each heating line circuit 411 line is added one by one. It may be included in the module connector 440.
  • the main body according to the present embodiment may further include a voltage sensing circuit 412 and a temperature sensing circuit 413 as well as the hot wire circuit 411.
  • the hot wire circuit 411 is added to the sensing assembly that senses the voltage and temperature of the battery cells, the main body of the sensing assembly includes the voltage sensing circuit 412 and the temperature sensing circuit 413 as well as the hot wire circuit. It may contain more.
  • the voltage sensing circuit 412 is connected to the voltage sensing unit 420 in contact with the electrode terminals of each of the battery cells 210a, 210b, 210c, and 210d, and the voltage measurement values of the battery cells 210a, 210b, 210c, 210d May be transmitted as electrical information to a battery machining system (BMS) or the like through the module connector 440.
  • BMS battery machining system
  • the temperature sensing circuit 413 is connected to the thermistor 430 (Thermistor) located between each of the battery cells 210a, 210b, 210c, and 210d, so that the temperature values of the battery cells 210a, 210b, 210c, and 210d are transmitted to the module connector ( 440), it can be transmitted as electrical information to BMS (Battery Mamagement System).
  • BMS Battery Mamagement System
  • the voltage sensing circuit 412 and the temperature sensing circuit 413 may be connected to a voltage sensing pin and a temperature sensing pin of the module connector 440, respectively.
  • the sensing assembly in the present invention includes a heating wire circuit 411, a voltage sensing circuit 412, and a temperature sensing circuit 413 to perform a heating function without any additional member in addition to measuring the voltage and temperature of the battery cell. It can be.
  • the sensing assembly in the present invention includes a flexible printed circuit (FPC) or a flexible flat cable (FFC), the heating wire circuit 411, the voltage sensing circuit 412, and the temperature sensing circuit 413 is inserted inside the cable, and it is easy to cope with external impact. That is, in FIGS. 5 and 7, the hot wire circuit 411 is illustrated for convenience of description, but may be inserted into a cable.
  • FPC flexible printed circuit
  • FFC flexible flat cable
  • the battery module may include a module frame for accommodating the battery cell stack, and the main body of the sensing assembly may be located between the upper surface of the battery cell stack and the module frame.
  • the module frame may be a mono frame 600 as shown in FIG. 3 or a U-shaped frame described with reference to FIG. 9 below.
  • the mono frame 600 may be a metal frame with open front (x-axis direction) and rear (x-axis direction).
  • the battery cell stack 200 may be accommodated through the opened front or rear surface, and a cover plate 500 may be disposed to protect the sensing assembly 400 during the receiving process.
  • FIG. 9 is a view showing a U-shaped frame 610 and an upper plate 620.
  • the module frame may include a U-shaped frame 610 and an upper plate 620.
  • U-shaped frame 610 the front (x-axis direction), the rear (x-axis direction) and the upper surface (z-axis direction) is open, at both ends facing the bottom portion 611 and the bottom portion 611 It may have a structure having both side surfaces 612 extending in the upper direction (Z-axis direction).
  • the upper plate 620 is coupled to the open upper surface of the U-shaped frame 610, and the end plate 700 in FIG. 3 may be coupled to the open front and rear surfaces of the U-shaped frame 610, respectively.
  • the U-shaped frame 610 may be joined to the upper plate 620 by welding. It is preferable that the U-shaped frame 610 and the upper plate 620 are metal plates having a predetermined strength.
  • the battery cell stack and the sensing assembly may be accommodated thereon.
  • the upper plate 620 may be bonded to the open upper surface of the U-shaped frame 610.
  • the cover plate 500 as shown in FIG. 3 may be unnecessary in the U-shaped frame 610 by the assembly sequence as described above.
  • One or more battery modules according to the present exemplary embodiment described above may be mounted together with various control and protection systems such as a battery management system (BMS) and a cooling system to form a battery pack.
  • BMS battery management system
  • a cooling system to form a battery pack.
  • the battery module or battery pack can be applied to various devices.
  • a device may be applied to a vehicle such as an electric bicycle, an electric vehicle, or a hybrid, but is not limited thereto and may be applied to various devices capable of using secondary batteries.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈은 복수의 전지셀이 적층된 전지셀 적층체; 및 상기 전지셀 적층체 상에 위치한 센싱 어셈블리를 포함하고, 상기 센싱 어셈블리는 상기 전지셀 적층체 상에 위치한 본체부 및 상기 본체부와 연결된 모듈 커넥터를 포함하며, 상기 본체부는 연성회로기판(FPC: Flexible printed circuit) 또는 연성평판케이블(FFC: Flexible Flat Cable)이고, 상기 본체부는 열선 회로를 포함한다.

Description

전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩
관련 출원(들)과의 상호 인용
본 출원은 2019년 11월 13일자 한국 특허 출원 제10-2019-0145144호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 가열 부재를 구비한 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩에 관한 것이다.
이차 전지는 모바일 기기 및 전기 자동차 등의 다양한 제품군에서 에너지원으로 많은 관심을 받고 있다. 이러한 이차 전지는 화석 연료를 사용하는 기존 제품의 사용을 대체할 수 있는 유력한 에너지 자원으로서, 에너지 사용에 따른 부산물이 발생하지 않아 친환경 에너지원으로서 각광받고 있다.
최근 이차 전지의 에너지 저장원으로서의 활용을 비롯하여 대용량 이차 전지 구조에 대한 필요성이 높아지면서, 다수의 이차 전지가 직렬/병렬로 연결된 전지 모듈을 집합시킨 멀티 모듈 구조의 전지팩에 대한 수요가 증가하고 있다.
한편, 복수개의 전지셀을 직렬/병렬로 연결하여 전지팩을 구성하는 경우, 적어도 하나의 전지셀로 이루어지는 전지 모듈을 구성하고, 이러한 적어도 하나의 전지 모듈을 이용하여 기타 구성 요소를 추가하여 전지팩을 구성하는 방법이 일반적이다.
이러한 전지 모듈은 복수의 전지셀이 적층된 전지셀 적층체, 전지셀 적층체의 양단에 각각 형성되는 버스바 프레임 및 전지셀 적층체 상에 위치하여 전지셀의 전압과 온도를 측정하는 센싱 어셈블리를 포함하여 구성될 수 있다.
도 1은 종래의 전지 모듈(10)에 대한 분해 사시도이다. 설명의 편의를 위해 일부 구성은 도시를 생략하였다.
도 1을 참고하면, 종래의 전지 모듈(10)은 복수의 전지셀(21)이 전지셀 적층체(20), 전지셀 적층체(20)의 양단(x축 방향 및 그 반대 방향)에 각각 형성되는 버스바 프레임(30), 전지셀 적층체(20) 상에 위치하여 전지셀(21)의 전압과 온도 등을 측정하는 센싱 어셈블리(40)를 포함할 수 있다.
센싱 어셈블리(40)는 연성회로기판(Flexible printed circuit; FPC) 또는 연성평판케이블(Flexible Flat Cable; FFC)로 형성될 수 있다.
또한, 센싱 어셈블리(40)의 상단에 커버 플레이트(50)를 설치하여, 모노 프레임(도시하지 않음)에 수납될 때 발생할 수 있는 센싱 어셈블리(40)의 손상을 막고자 하였다.
한편, 전지셀(21), 즉 이차 전지에는 예를 들어 니켈 카드뮴전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연전지, 리튬 이차 전지 등이 있다. 이들 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 작동 전압이 높고 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 장점 때문에 첨단 전자 기기 분야에서 널리 사용되고 있다.
그런데, 리튬 이차 전지는 낮은 온도에서 저항의 증가로 인해 충, 방전이 원활하게 이루어지지 않고, 출력 및 충전 속도가 급격이 감소하는 특성을 가지고 있다. 이로 인해 전기 구동 장치에 사용되는 리튬 이차 전지는 낮은 온도의 외부 환경에 장시간 노출될 경우, 이차 전지의 효율 및 출력이 급격히 떨어지는 문제가 있다.
또한 도 1에서와 같이 다수개의 전지셀(21)들이 콤팩트하게 적층되어 전지 모듈(10)을 구성하기 때문에 가장 바깥쪽에 위치한 전지셀(21)이 외부 환경에 영향을 더 많이 받는다. 가장 바깥쪽에 위치한 전지셀(21)들이 상대적으로 온도가 낮아질 수 있고, 이로 인해 전지셀 적층체(20)의 전지셀(21)들 간에 온도 편차가 심화될 수 있다. 전지셀(21)들 간의 온도 불균일은 전지 모듈(10) 자체의 수명을 낮추는 원인이 될 수 있다.
이에, 저온 환경에서 이차 전지의 온도를 상승시키고, 전지셀들 간의 온도 편차를 줄이기 위한 노력이 계속되고 있다.
본 발명의 실시예들은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 전지셀의 온도를 높여 저온 영역을 빠르게 탈출하는 것 및 가장 바깥쪽에 위치한 전지셀에 보다 많은 열을 가해 전지셀 간의 온도 편차를 최소화하는 것을 그 목적으로 한다.
다만, 본 발명의 실시예들이 해결하고자 하는 과제는 상술한 과제에 한정되지 않고 본 발명에 포함된 기술적 사상의 범위에서 다양하게 확장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈은 복수의 전지셀이 적층된 전지셀 적층체; 및 상기 전지셀 적층체 상에 위치한 센싱 어셈블리를 포함하고, 상기 센싱 어셈블리는 상기 전지셀 적층체 상에 위치한 본체부 및 상기 본체부와 연결된 모듈 커넥터를 포함하며, 상기 본체부는 연성회로기판(FPC: Flexible printed circuit) 또는 연성평판케이블(FFC: Flexible Flat Cable)이고, 상기 본체부는 열선 회로를 포함한다.
상기 본체부는 상기 전지셀 적층체의 상부면 전체를 덮을 수 있다.
상기 열선 회로는 상기 복수의 전지셀 각각의 상부를 지나갈 수 있다.
상기 복수의 전지셀은 상기 본체부와 수직하게 직립한 채, 상기 본체부와 평행한 방향을 따라 적층될 수 있다.
상기 전지셀 적층체의 가장 바깥쪽에 위치한 전지셀의 상부를 지나가는 상기 열선 회로 사이 간격이, 다른 전지셀의 상부를 지나가는 상기 열선 회로 사이 간격보다 좁을 수 있다.
상기 열선 회로는, 상기 전지셀 적층체의 가장 바깥쪽에 위치한 전지셀의 상부를 지나가는 부분의 길이가 다른 전지셀의 상부를 지나가는 부분의 길이보다 길 수 있다.
상기 전지셀 적층체의 중심에서 바깥쪽으로 갈수록 상기 열선 회로의 간격이 좁아질 수 있다.
상기 모듈 커넥터는, 상기 열선 회로와 각각 연결된 열선 회로 입력 핀 및 열선 회로 출력 핀을 포함할 수 있다.
상기 본체부는 전압센싱회로 및 온도센싱회로를 더 포함할 수 있다.
상기 전지 모듈은 상기 전지셀 적층체의 하부면에 위치하는 열전도성 수지층을 더 포함할 수 있다.
상기 전지 모듈은 상기 전지셀 적층체를 수납하는 모듈 프레임을 더 포함하고, 상기 본체부는 상기 전지셀 적층체의 상부면과 상기 모듈 프레임 사이에 위치할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 센싱 어셈블리에 포함된 열선 회로를 이용해 전지 모듈에 포함된 전지셀의 온도를 효과적으로 높일 수 있다.
또한 상기 열선 회로가 가장 바깥쪽에 위치한 전지셀에 보다 많은 열을 가할 수 있어 전지셀 간의 온도 편차를 최소화할 수 있다.
도 1은 종래의 전지 모듈에 대한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈의 사시도이다.
도 3은 도 2의 전지 모듈에 대한 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 전지 모듈에 포함된 센싱 어셈블리를 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 4의 센싱 어셈블리를 위에서 바라본 평면도이다.
도 6은 도 2의 전지 모듈을 절단선 A-A’를 따라 자른 단면도이다.
도 7은, 본 발명의 변형된 실시예로써, 센싱 어셈블리를 위에서 바라본 평면도이다.
도 8은 전지셀, 열선 회로, 전압센싱회로 및 온도센싱회로를 나타내는 개략도이다.
도 9는 U자형 프레임 및 상부 플레이트를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 “상에” 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 “상에” 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향을 향하여 “위에” 또는 “상에” 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈(100)의 사시도이고, 도 3은 도 2의 전지 모듈(100)에 대한 분해 사시도이며, 도 4는 도 3의 전지 모듈(100)에 포함된 센싱 어셈블리(400)를 나타낸 사시도이다.
도 2 내지 도 4를 참고하면, 본 실시예에 따른 전지 모듈(100)은, 복수의 전지셀(210)이 적층된 전지셀 적층체(200); 및 전지셀 적층체(200) 상에 위치한 센싱 어셈블리(400)를 포함하고, 센싱 어셈블리(400)는 전지셀 적층체(200) 상에 위치한 본체부(410) 및 본체부(410)와 연결된 모듈 커넥터(440)를 포함한다.
본체부(410)는 연성회로기판(FPC: Flexible printed circuit) 또는 연성평판케이블(FFC: Flexible Flat Cable)이고, 후술하는 열선 회로를 포함한다.
본체부(410)는 연성회로기판 또는 연성평판케이블로써, 복수의 전지셀(210)들의 전압 및 온도를 센싱하고, 모듈 커넥터(440)를 통해 BMS(Battery Mamagement System)로 전기적 정보를 전달하여, 각 전지셀(210)의 과전압, 과전류, 과발열 등의 현상을 검출하고자 하였다. 이에 본체부(410)에는 전압센싱회로 및 온도센싱회로가 포함될 수 있다.
한편, 전지셀 적층체(200)의 전면(x축 방향)과 후면(x축 반대 방향)에는 각각 제1 버스바 프레임(310)과 제2 버스바 프레임(320) 형성될 수 있다. 각 버스바 프레임(310, 320)에는 버스바(300)가 장착되고, 전지셀(210)들의 전극 리드가 버스바(300)와 연결됨으로써, 전지셀(210)들이 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 보다 상세하게는, 각 버스바 프레임(310, 320)에 형성된 슬릿을 전지셀(210)들의 전극 리드가 통과한 뒤 구부러져 버스바(300)와 접합될 수 있다.
전지셀 적층체(200)는 전면(x축 방향)과 후면(x축 반대 방향)이 개방된 모노 프레임(600)에 수납될 수 있으며, 상기 개방된 전면과 후면을 엔드 플레이트(700)가 덮을 수 있다. 모노 프레임(600)과 엔드 플레이트(700)의 접합에는 특별한 제한이 없으나 서로 용접 접합될 수 있다.
한편, 센싱 어셈블리(400)와 전지셀 적층체(200)가 모노 프레임(600)에 수납될 때, 센싱 어셈블리(400)의 손상을 방지하기 위해 센싱 어셈블리(400) 상에 커버 플레이트(500)가 배치될 수 있다.
도 5는 도 4의 센싱 어셈블리(400)를 위에서 바라본 평면도이고, 도 6은 도 2의 전지 모듈(100)을 절단선 A-A’를 따라 자른 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참고하면, 열선 회로(411)를 포함하는 본체부(410)는 전지셀 적층체(200)의 상부면 전체를 덮을 수 있다. 나아가, 열선 회로(411)는 전지셀 적층체(200)를 구성하는 복수의 전지셀 각각의 상부를 지나갈 수 있다. 이러한 열선 회로(411)는 전기 저항을 활용한 발열 전선일 수 있다.
전지셀들의 온도가 낮아지면, 저항의 증가하여 충, 방전이 원활하게 이루어지지 않고, 출력 및 충전 속도가 급격이 감소하는 문제가 있다. 이에 본 실시예에서는, 센싱 어셈블리(400)에 열선 회로(411)를 포함시켜, 인가되는 전기적 신호에 따라 전지셀 적층체(200)의 온도를 인위적으로 상승시킬 수 있다.
도 6에서와 같이, 열선 회로(411)가 전지셀 적층체(200)의 상부에 위치한 센싱 어셈블리(400) 내부에 포함되는 것인데, 이러한 전지셀 적층체(200) 상부 공간은 일반적으로 센싱 어셈블리가 위치할 수 있는 공간으로, 기존의 공간을 활용하는 것이다. 다시 말해서, 별도의 가열 부재 삽입으로 인해 추가적인 공간이 요구되는 것이 아니라, 센싱 어셈블리(400)의 폭(y축 방향) 방향의 공간을 활용하는 것이므로 기존의 내부 공간을 효율적을 활용하는 것이라 볼 수 있다. 센싱 어셈블리(400)의 폭(y축 방향)을 전지셀 적층체(200)의 상부면 전체를 덮도록 확장하여 전지 모듈의 높이(z축 방향) 증가 없이 전지셀 적층체(200)에 대한 가열 방안을 마련할 수 있다.
이러한 공간 활용 측면뿐만 아니라, 기존의 센싱 어셈블리를 활용하는 것이므로, 추가되는 비용 및 제조 공정을 최소화할 수 있다.
또한, 가열 방안으로써 열선 회로(411)가 전지 모듈 내부에 위치하는 것이므로, 별도의 가열 부재를 전지 모듈 외부에 배치하는 경우에 비해 전지셀들에 대한 열 전달율이 상대적으로 좋다. 또한 강성을 갖는 모노 프레임(600)으로부터 보호를 받을 수 있어 추가 보호 부재 없이도 진동이나 충격 등에서 안전할 수 있다.
한편, 복수의 전지셀은 본체부(410)와 수직하게 직립한 채, 본체부(410)와 평행한 방향(y축 방향)을 따라 적층되어 전지셀 적층체(200)를 형성할 수 있다. 따라서, 본체부(410)가 전지셀 각각과 접할 수 있고, 열선 회로(411)가 각각의 전지셀 상부를 모두 지나갈 수 있어 전지셀들에 대한 고른 열 전달이 가능하다.
만일 가열 부재를 전지셀 적층체(200)의 양 측면에 위치시킬 경우, 가장 바깥쪽에 있는 전지셀(211)에만 집중적으로 열이 전달되어 전지셀 적층체(200)의 전체적인 온도 상승을 이룰 수 없다. 또한, 각 전지셀은 주로 y축 방향으로 부풀어오르는 스웰링 현상이 발생할 수 있다. 이러한 스웰링 현상은 반복적인 충방전 과정에서 두꺼워진 전극이나 부반응으로 내부 전해질이 분해되어 발생한 가스가 원인이 된다. 가열 부재가 전지셀 적층체(200)의 양 측면에 위치할 경우, 스웰링의 강한 압박으로 인하여 가열 부재의 기능이 저하되거나 훼손될 수 있다. 특히 본 발명에서와 같이 가열 부재가 전기 저항을 활용한 발열 전선의 열선 회로(411)일 경우 피복 층의 훼손 등에서 기인한 절연 파괴로 인해 단락이나 화재 등이 발생할 수 있다.
한편, 도 3과 도 6을 참고하면, 본 실시예에 따른 전지 모듈(100)은 전지셀 적층체(200)의 하부면에 위치하는 열전도성 수지층(800)을 더 포함할 수 있다. 또한, 하나 이상의 전지 모듈(100)이 전지 팩을 구성할 때, 전지 모듈(100)의 하단부에 히트 싱크(heat sink)가 위치할 수 있다.
열전도성 수지층(800)은 열전도성 수지(Thermal resin)를 포함할 수 있으며, 특히 열전도성 접착 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어 실리콘(Silicone)계 소재, 우레탄(Urethane)계 소재 및 아크릴(Acrylic)계 소재 중 적어도 하나를 포함 수 있으며, 특히 우레탄계 소재를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 열전도성 수지는 열전도도가 우수한 물질로써, 전지셀들에 발생한 열이 열전도성 수지층(800)과 상기 히트 싱크를 거쳐 외부로 배출될 수 있다. 열전도성 수지층(800)은 일종의 냉각 장치라고 볼 수 있다. 다만, 상기 열전도성 수지는, 열전도성 접착 물질을 포함하는 것으로, 도포 시에는 액상이나 전지셀 적층체(200)가 그 위에 적층된 이후에는 고화되는 물질일 수 있다. 따라서, 열전도성 수지층(800)은 전지셀 적층체(200)를 전지 모듈(100) 내에서 고정시킬 수 있다. 즉, 본 실시예에서의 열전도성 수지층(800)은 전지셀 적층체(200)에 대한 방열 특성을 향상시킬 뿐만 아니라 전지셀 적층체(200)를 효과적으로 고정하는 효과를 갖는다.
본 실시예에서 열선 회로(411)가 포함된 센싱 어셈블리(400)는 전지셀 적층체(200)를 사이에 두고 열전도성 수지층(800)과 서로 대향하여 위치할 수 있다. 센싱 어셈블리(400)와 열전도성 수지층(800)가 일정 거리를 두고 이격해 있기 때문에 열선 회로(411)를 통해 전달된 열이 전지셀들에 전달되지 않고 열전도성 수지층(800)과 히트 싱크를 거쳐 외부로 배출되는 문제를 방지할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 열선 회로(411)는 열전도성 수지층(800)과 같은 냉각 계열 부재로 인한 열 손실을 최소화할 수 있다. 전지 모듈의 외부 온도 환경에 따라, 열선 회로(411)와 열전도성 수지층(800)이 각각의 가열 기능 및 냉각 기능을 서로의 방해 없이 효과적으로 수행할 수 있다.
이하, 본 발명의 변형된 실시예를 도 7과 함께 설명하도록 한다.
도 7은, 본 발명의 변형된 실시예로써, 센싱 어셈블리(400a)를 위에서 바라본 평면도이다.
도 7을 도 3 및 도 6과 함께 참고하면, 전지셀들 중에 가장 바깥쪽에 위치한 전지셀(211)은 모노 프레임(600)의 측벽과 맞닿아 있어 안쪽에 위치한 전지셀(212)에 비해 외부 환경에 영향을 더 많이 받는다. 따라서 저온 환경에 노출될 경우, 가장 바깥쪽에 위치한 전지셀(211)의 온도가 가장 낮아지게 되어 전지셀들 간의 온도 편차를 유발한다. 전지셀(210)들 간에 온도 편차가 심화될 경우, 전지 모듈(100) 자체의 수명을 낮추는 원인이 될 수 있다.
이에 본 실시예에 따르면, 전지셀 적층체(200)의 가장 바깥쪽에 위치한 전지셀(211)의 상부를 지나가는 열선 회로(411a) 사이 간격(B)이, 다른 전지셀(212)의 상부를 지나가는 열선 회로(411b) 사이 간격(C)보다 좁을 수 있다.
상기와 같은 간격 차이로 인해, 열선 회로(411)는, 전지셀 적층체(200)의 가장 바깥쪽에 위치한 전지셀(211)의 상부를 지나가는 부분의 길이가 다른 전지셀(212)의 상부를 지나가는 부분의 길이보다 길 수 있다.
또한, 연속적인 가열 구배를 형성하기 위해 전지셀 적층체(200)의 중심에서 바깥쪽으로 갈수록 열선 회로(411)의 간격이 좁아질 수 있다.
이는 앞서 설명한 전지셀(210)들 간에 온도 편차를 해소하기 위한 것으로, 열선 회로(411)의 간격 및 길이를 부분 마다 다르게 조절하여 가장 바깥쪽에 위치한 전지셀(211)에 보다 많은 열을 전달할 수 있다. 본 발명에서의 열선 회로(411)는, 각 전지셀(210)의 상부를 지나가 전지셀(210) 모두에 열을 전달할 수 있는 것에 더해, 전지셀(210)들 간의 온도 편차를 해소하여 전지 모듈의 고른 성능 및 수명 향상에 기여할 수 있는 것이다.
도 8은 전지셀, 열선 회로(411), 전압센싱회로(412) 및 온도센싱회로(413)를 나타내는 개략도이다.
도 8을 참고하면, 본 발명의 실시예에서는 복수의 전지셀이 마련되는데, 설명의 편의를 위해 4개의 전지셀(210a, 210b, 210c, 210d)을 나타내었다. 4개의 전지셀(210a, 210b, 210c, 210d)은 직렬로 연결되어 있으나, 이는 전지셀들 간의 하나의 예시적인 연결 방법이며 병렬 연결이나 직렬/병렬 혼합 연결도 가능하다.
상술한 바 대로, 전지셀(210a, 210b, 210c, 210d)들 각각의 상부를 지나가는 열선 회로(411)가 마련될 수 있다. 나아가, 또 가장 바깥쪽에 위치한 전지셀(210a, 210d)의 상부를 지나가는 열선 회로(411) 사이의 간격이 다른 전지셀(210b, 210c)의 상부를 지나가는 열선 회로(411) 사이의 간격보다 좁을 수 있다.
또한, 열선 회로(411)는 가장 바깥쪽에 위치한 전지셀(210a, 210d)의 상부를 지나가는 부분의 길이가 다른 전지셀(210b, 210c)의 상부를 지나가는 부분의 길이보다 길 수 있다.
또한, 상술한 바 대로, 본 발명의 센싱 어셈블리는 센싱 어셈블리의 본체부와 연결된 모듈 커넥터(440)를 포함한다.
이러한 모듈 커넥터(440)는 열선 회로(411)와 각각 연결된 열선 회로 입력 핀 및 열선 회로 출력 핀을 포함할 수 있다. 열선 회로 입력 핀 및 열선 회로 출력 핀을 통해 외부 전기적 신호가 인가되어 열선 회로(411)를 가열할 수 있다. 다만, 도 8은 하나의 예시로써, 하나의 열선 회로(411)에 대한 입력 핀과 출력 핀을 도시한 것이며, 열선 회로(411) 라인이 하나씩 추가될 때마다 그에 대한 입력 핀 및 출력 핀이 하나씩 모듈 커넥터(440)에 포함될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 본체부는 열선 회로(411)뿐만 아니라, 전압센싱회로(412) 및 온도센싱회로(413)를 더 포함할 수 있다. 상술한 바 대로, 전지셀들의 전압 및 온도를 센싱하는 센싱 어셈블리에 열선 회로(411)를 부가하는 것이므로, 센싱 어셈블리의 본체부는 열선 회로뿐만 아니라 전압센싱회로(412) 및 온도센싱회로(413)를 더 포함할 수 있다.
전압센싱회로(412)는 각 전지셀(210a, 210b, 210c, 210d)의 전극 단자와 접촉된 전압 센싱부(420)와 연결되어, 전지셀(210a, 210b, 210c, 210d)들의 전압 측정 값을 모듈 커넥터(440)를 거쳐 BMS(Battery Mamagement System) 등에 전기적 정보로 전달할 수 있다.
온도센싱회로(413)는 각 전지셀(210a, 210b, 210c, 210d)의 사이에 위치한 써미스터(430, Thermistor)와 연결되어 전지셀(210a, 210b, 210c, 210d)들의 온도 값을 모듈 커넥터(440)를 거쳐 BMS(Battery Mamagement System) 등에 전기적 정보로 전달할 수 있다.
전압센싱회로(412)와 온도센싱회로(413)는 각각 모듈 커넥터(440)의 전압 센싱 핀과 온도 센싱핀에 연결될 수 있다.
즉, 본 발명에서의 센싱 어셈블리는 열선 회로(411), 전압센싱회로(412) 및 온도센싱회로(413)를 구비하여, 전지셀의 전압 및 온도 측정에 더해 별다른 추가 부재 없이 가열 기능을 수행할 수 있는 것이다.
한편, 본 발명에서의 센싱 어셈블리는 연성회로기판(FPC: Flexible printed circuit) 또는 연성평판케이블(FFC: Flexible Flat Cable)를 포함하므로, 열선 회로(411), 전압센싱회로(412) 및 온도센싱회로(413)는 케이블 내부에 삽입되어 있고, 외부의 충격에 대처하기 용이하다. 즉, 도 5나 도 7에서는 설명이 편의를 위해 열선 회로(411)를 도시하였으나, 케이블 내에 삽입된 형태일 수 있다.
한편, 본 실시예들에 따른 전지 모듈은 전지셀 적층체를 수납하는 모듈 프레임을 포함할 수 있고, 센싱 어셈블리의 본체부가 상기 전지셀 적층체의 상부면과 모듈 프레임 사이에 위치할 수 있다.
모듈 프레임은 도 3에 도시된 바와 같은 모노 프레임(600) 또는 아래 도 9와 함께 설명하는 U자형 프레임일 수 있다.
일단 도 3을 다시 참고하면, 모노 프레임(600)은 전면(x축 방향)과 후면(x축 반대 방향)이 개방된 금속 프레임일 수 있다. 개방된 상기 전면 또는 후면을 통해 전지셀 적층체(200)가 수납되고, 수납과정에서 센싱 어셈블리(400)를 보호하기 위해 커버 플레이트(500)가 배치될 수 있다.
도 9는 U자형 프레임(610) 및 상부 플레이트(620)를 나타내는 도면이다.
도 9를 참고하면, 모듈 프레임은 U자형 프레임(610) 및 상부 플레이트(620)를 포함할 수 있다.
U자형 프레임(610)은, 전면(x축 방향), 후면(x축 반대 방향) 및 상면(z축 방향)이 개방되어, 바닥부(611) 및 바닥부(611)의 마주보는 양 단부에서 상부 방향(Z축 방향)으로 연장된 양 측면부(612)를 구비한 구조일 수 있다.
U자형 프레임(610)의 개방된 상면은 상부 플레이트(620)가 결합되고, U자형 프레임(610)의 개방된 전면 및 후면은 각각 도 3에서의 엔드 플레이트(700)가 결합될 수 있다. U자형 프레임(610)은 용접 결합에 의해 상부 플레이트(620)와 접합될 수 있다. U자형 프레임(610) 및 상부 플레이트(620)는 소정의 강도를 갖는 금속 판재인 것이 바람직하다.
U자형 프레임(610)의 바닥부(611)에 열전도성 수지를 도포하여 열전도성 수지층을 형성한 후 그 위에 전지셀 적층체와 센싱 어셈블리를 수납할 수 있다. 다음, U자형 프레임(610)의 개방된 상면에 상부 플레이트(620)를 접합시킬 수 있다. 상기와 같은 조립 순서에 의해 U자형 프레임(610) 에서는 도 3에서와 같은 커버 플레이트(500)가 불필요할 수 있다.
앞에서 설명한 본 실시예에 따른 하나 또는 그 이상의 전지 모듈은, BMS(Battery Management System), 냉각 시스템 등의 각종 제어 및 보호 시스템과 함께 장착되어 전지 팩을 형성할 수 있다.
상기 전지 모듈이나 전지 팩은 다양한 디바이스에 적용될 수 있다. 이러한 디바이스에는, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 등의 운송 수단에 적용될 수 있으나 이에 제한되지 않고 이차 전지를 사용할 수 있는 다양한 디바이스에 적용 가능하다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
부호의 설명
100: 전지 모듈
200: 전지셀 적층체
210: 전지셀
300: 버스바
310: 제1 버스바 프레임
320: 제2 버스바 프레임
400: 센싱 어셈블리
410: 본체부
411: 열선 회로
420: 전압 센싱부
430: 써미스터
440: 모듈 커넥터

Claims (12)

  1. 복수의 전지셀이 적층된 전지셀 적층체; 및
    상기 전지셀 적층체 상에 위치한 센싱 어셈블리를 포함하고,
    상기 센싱 어셈블리는 상기 전지셀 적층체 상에 위치한 본체부 및 상기 본체부와 연결된 모듈 커넥터를 포함하며,
    상기 본체부는 연성회로기판(FPC: Flexible printed circuit) 또는 연성평판케이블(FFC: Flexible Flat Cable)이고,
    상기 본체부는 열선 회로를 포함하는 전지 모듈.
  2. 제1항에서,
    상기 본체부는 상기 전지셀 적층체의 상부면 전체를 덮는 전지 모듈.
  3. 제1항에서,
    상기 열선 회로는 상기 복수의 전지셀 각각의 상부를 지나가는 전지 모듈.
  4. 제1항에서,
    상기 복수의 전지셀은 상기 본체부와 수직하게 직립한 채, 상기 본체부와 평행한 방향을 따라 적층되는 전지 모듈.
  5. 제1항에서,
    상기 전지셀 적층체의 가장 바깥쪽에 위치한 전지셀의 상부를 지나가는 상기 열선 회로 사이 간격이, 다른 전지셀의 상부를 지나가는 상기 열선 회로 사이 간격보다 좁은 전지 모듈.
  6. 제1항에서,
    상기 열선 회로는, 상기 전지셀 적층체의 가장 바깥쪽에 위치한 전지셀의 상부를 지나가는 부분의 길이가 다른 전지셀의 상부를 지나가는 부분의 길이보다 긴 전지 모듈.
  7. 제1항에서,
    상기 전지셀 적층체의 중심에서 바깥쪽으로 갈수록 상기 열선 회로의 간격이 좁아지는 전지 모듈.
  8. 제1항에서,
    상기 모듈 커넥터는, 상기 열선 회로와 각각 연결된 열선 회로 입력 핀 및 열선 회로 출력 핀을 포함하는 전지 모듈.
  9. 제1항에서,
    상기 본체부는 전압센싱회로 및 온도센싱회로를 더 포함하는 전지 모듈.
  10. 제1항에서,
    상기 전지셀 적층체의 하부면에 위치하는 열전도성 수지층을 더 포함하는 전지 모듈.
  11. 제1항에서,
    상기 전지셀 적층체를 수납하는 모듈 프레임을 더 포함하고,
    상기 본체부는 상기 전지셀 적층체의 상부면과 상기 모듈 프레임 사이에 위치하는 전지 모듈.
  12. 제1항에 따른 전지 모듈을 하나 이상 포함하는 전지 팩.
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