WO2021235783A1 - 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩, 및 자동차 - Google Patents

배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩, 및 자동차 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a battery module, a battery pack including the same, and a vehicle, and more particularly, to a battery module having a reinforcing member for reinforcing mechanical rigidity of a module case.
  • lithium secondary batteries mainly use a lithium-based oxide and a carbon material as a positive electrode active material and a negative electrode active material, respectively.
  • a lithium secondary battery includes an electrode assembly in which a positive electrode plate and a negative electrode plate to which a positive electrode active material and a negative electrode active material are applied, respectively, are disposed with a separator interposed therebetween, and a casing for sealing and housing the electrode assembly together with an electrolyte, that is, a battery case.
  • the lithium secondary battery may be classified into a can-type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a metal can and a pouch-type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a pouch of an aluminum laminate sheet, depending on the shape of the exterior material.
  • a metal can in which an electrode assembly is embedded may be manufactured in a cylindrical shape.
  • Such a can-type secondary battery may be used to construct a battery module having a module case accommodating a plurality of secondary batteries and a bus bar configured to electrically connect the plurality of secondary batteries.
  • the plurality of secondary batteries may be built in the module case.
  • the central part of the module case vibrates in the vertical direction due to vibration or external impact, or the central part of the module case moves upward or downward.
  • the bending deformation (lifting) could occur frequently. If the vibration or bending phenomenon of the module case is repeated, damage or cracks may occur in the central portion of the module case, thereby reducing the durability of the battery module.
  • the deformation of the central portion of the module case is greater due to the load of the plurality of secondary batteries, thereby exacerbating the problem.
  • an object of the present invention is to provide a battery module having a reinforcing member for reinforcing the mechanical rigidity of the module case as devised to solve the above problems.
  • the battery module according to the present invention for achieving the above object,
  • module case having a cover part, a bottom part, and a side part configured to form an internal space and mounting the plurality of secondary batteries in the internal space;
  • the reinforcing member may further include an adhesive member configured to fix the reinforcing member to at least one of a lower surface of the cover portion of the module case, an upper surface of the bottom portion, and an inner surface of the side portion.
  • the plurality of secondary batteries are arranged spaced apart from each other at a predetermined interval
  • the reinforcing member may have a plate shape extending in a horizontal direction along side portions of the plurality of secondary batteries, and at least a portion of the reinforcing member may have a curved shape protruding toward spaced spaces of the plurality of secondary batteries.
  • the adhesive member may include protrusions filled in spaced apart spaces of the plurality of secondary batteries.
  • Each of both ends of the body portion may include a bent portion bent to face the inner side surface of the module case and joined to the inner side surface of the module case by the adhesive member.
  • a coupling hole in which a portion of the bent portion is perforated to accommodate the adhesive member may be provided.
  • the reinforcing member is provided with a pair of plates extending in one direction and spaced apart from each other by a predetermined distance to form an internal space
  • the adhesive member may be filled between the pair of plates.
  • each of the pair of plates may be formed with an opening configured to communicate with the inside space and the outside between the pair of plates.
  • the battery pack according to the present invention for achieving the above object includes at least one or more of the battery modules.
  • the vehicle according to the present invention for achieving the above object includes the battery pack.
  • the present invention by including a reinforcing member positioned inside the module case and fixed to the lower surface of the cover and the upper surface of the bottom, effectively preventing the module case from being deformed by vibration or external impact. can That is, since the reinforcing member can fix the lower surface of the cover part and the upper surface of the bottom part of the module case, vertical deformation of the cover part and the bottom part of the module case can be prevented. Accordingly, damage due to frequent deformation of the module case can be reduced, and damage caused by vibration or external shock of a plurality of secondary batteries or internal components mounted in the module case can be prevented.
  • the central portion of the module case is not mechanically weak, it is easy to implement a large-capacity battery module including a plurality of secondary batteries. Accordingly, it is possible to increase the energy density of the battery module and reduce the manufacturing cost by reducing the number of parts.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view schematically illustrating the configurations of a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a horizontal cross-sectional view schematically showing a state taken along the line C-C' of FIG. 1 .
  • FIG. 4 is a partial plan view schematically illustrating some configurations of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a partial perspective view schematically illustrating a reinforcing member of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view schematically illustrating a reinforcing member of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is an exploded perspective view schematically showing the configurations of the battery module according to an embodiment of the present invention.
  • the battery module 200 of the present invention includes a plurality of secondary batteries 100 , a module case 210 , and a reinforcing member 220 .
  • the plurality of secondary batteries 100 may be cylindrical battery cells.
  • the cylindrical battery cell includes a battery can 116 and a negative terminal 112 formed on the body of the battery can 116 , and a positive terminal 111 on a battery cap coupled to the upper portion of the battery can 116 . ) can be formed.
  • An electrode assembly (not shown) accommodated in the battery can 116 may be included. Since the configuration of such a cylindrical battery cell is widely known to those skilled in the art at the time of filing the present invention, a more detailed description will be omitted herein.
  • the plurality of secondary batteries 100 may be arranged to be spaced apart from each other at a predetermined interval.
  • the plurality of secondary batteries 100 may be arranged in a front-rear direction and a left-right direction.
  • directions such as before, after, left, right, up, and down described in the present specification may vary depending on the position of the observer or the placed shape of the object.
  • directions such as front, rear, left, right, top, and bottom are separately indicated with reference to the time of viewing in the F direction.
  • the plurality of secondary batteries 100 may be disposed to be spaced apart, for example, by a distance of 3 mm.
  • the plurality of secondary batteries 100 positioned in one row and the plurality of secondary batteries 100 positioned in another row may be arranged so that positions in the front and rear directions are different from each other.
  • the plurality of secondary batteries 100 positioned in one column and the plurality of secondary batteries 100 positioned in another column may be arranged so that positions in the left and right directions are different from each other. That is, it can be seen that the plurality of secondary batteries 100 are generally arranged in a zigzag pattern in front, rear, left, and right.
  • the plurality of secondary batteries 100 may be electrically connected in series or in parallel by a bus bar (not shown) including a conductive metal.
  • the bus bar may include, for example, at least one of copper, nickel, and aluminum.
  • the bus bar may be in the form of a wire.
  • the bus bar may be electrically connected between the positive terminals 111 located above the secondary battery 100 and/or the negative terminals 112 formed on the battery can.
  • FIG. 3 is a horizontal cross-sectional view schematically showing a state taken along the line C-C' of FIG. 1 .
  • the module case 210 may include an internal space (not shown) in which the plurality of secondary batteries 100 can be inserted and accommodated therein.
  • the module case 210 may include a cover portion 212 , a bottom portion 214 , and a side portion 216 configured to form an inner space.
  • the cover part 212 may be an upper wall of the module case 210 .
  • the bottom part 214 may be a lower wall of the module case 210 .
  • the side portion 216 may be a horizontal sidewall of the module case 210 .
  • the plurality of secondary batteries 100 may be mounted on the upper surface 214a of the bottom portion 214 .
  • the module case 210 may be made of an electrically insulating plastic material.
  • the module case 210 may include polyvinyl chloride.
  • the module case 210 may include an upper case 217 and a lower case 218 .
  • the upper case 217 and the lower case 218 may be coupled to each other using a plurality of bolts T1 .
  • the module case 210 may further include a bushing (not shown) and a nut (not shown).
  • a bushing not shown
  • a nut not shown
  • eight bolts T1 are inserted into the left and right sides so that the upper case 217 and the lower case 218 of the module case 210 are coupled to each other.
  • the module case 210 may be formed with a fastening hole H2 having a female screw coupled to the male screw of the bolt.
  • the reinforcing member 220 may be located inside the module case 210 .
  • the outer surface of the reinforcing member 220 may be fixed to the inner surface of the module case 210 .
  • the method for fixing the reinforcing member 220 to the module case 210 may be various, for example, welding, bonding, or the like.
  • the reinforcing member 220 may be a metal having excellent mechanical rigidity.
  • the reinforcing member 220 may be made of stainless steel, steel, or an aluminum alloy.
  • the reinforcing member 220 may be fixed to each of the lower surface of the cover part 212 and the upper surface of the bottom part 214 .
  • the reinforcing member 220 may be extended to cross the inside of the module case 210 .
  • the upper portion of the reinforcing member 220 is fixed to the ceiling lower surface 212a of the inner space in which the plurality of secondary batteries 100 of the cover unit 212 are accommodated, and the lower portion of the reinforcing member 220 is the bottom portion. It may be fixed to the upper surface 214a of 214 .
  • the present invention is located inside the module case 210 and is located on the upper surface of the ceiling lower surface 212a and the bottom part 214 of the inner space of the cover part 212 .
  • the reinforcing member 220 can fix the ceiling lower surface 212a of the inner space of the cover part 212 of the module case 210 and the upper surface 214a of the bottom part 214 , the bar Deformation of the cover part 212 and the bottom part 214 can be prevented.
  • the central portion of the module case 210 is not mechanically weak, it is easy to implement a large-capacity battery module having a plurality of secondary batteries. Accordingly, it is possible to increase the energy density of the battery module 200 and reduce the manufacturing cost by reducing the number of parts.
  • FIG. 4 is a partial plan view schematically illustrating some configurations of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • the battery module 200 of FIG. 4 may further include an adhesive member 230 added to the inside of the module case 210 .
  • the adhesive member 230 connects the reinforcing member 220 to the lower surface 212a of the cover part 212 of the module case 210 , the upper surface 214a of the bottom part 214 , and the side part 216 . ) may be configured to be fixed to at least one of the inner surfaces 216a.
  • the reinforcing member 220 includes a ceiling lower surface 212a of the inner space of the cover portion 212 of the module case 210 , and an upper surface 214a of the bottom portion 214 .
  • the adhesive member 230 may include a lower surface 212a of the cover portion 212 of the module case 210 , an upper surface 214a of the bottom portion 214 , and a side portion 216 of the reinforcing member 220 . It may be configured to be bonded to all of the inner surfaces 216a of the .
  • the adhesive member 230 may be a solidified adhesive.
  • the adhesive may have electrical insulation properties.
  • the adhesive may be glue or hot-melt resin.
  • the adhesive may include at least one of a polyamide-based resin, a polyimide-based resin, an epoxy-based resin, and an acrylic resin.
  • the present invention the reinforcing member 220, the lower surface 212a of the cover portion 212 of the module case 210, the upper surface 214a of the bottom portion 214, And by further comprising an adhesive member 230 configured to be fixed to at least one of the inner surface 216a of the side portion 216, the manufacturing process of fixing the reinforcing member 220 to the inner surface of the module case 210 It has the advantage of being easy to perform.
  • the reinforcing member 220 may have a plate shape extending in a horizontal direction along side portions 216 of the plurality of secondary batteries 100 .
  • a portion of the reinforcing member 220 may have a plate shape having a larger area in the front-rear direction than the area in the left-right direction. That is, a portion of the reinforcing member 220 may be erected in the vertical direction.
  • the reinforcing member 220 may have a shape extending in a left and right direction. The height of the reinforcing member 220 may be equal to or greater than that of the secondary battery 100 .
  • the upper portion of the reinforcing member 220 is in contact with the lower surface 212a of the cover portion 212
  • the lower portion of the reinforcing member 220 is the upper surface of the bottom 214 . It may be sized to be in contact with 214a.
  • a space S1 may be formed between the plurality of secondary batteries 100 .
  • At least a portion of the reinforcing member 220 may have a curved shape B1 protruding toward the space S1 of the plurality of secondary batteries 100 .
  • a portion of the reinforcing member 220 alternately protrudes in the front-rear direction toward the space S1 spaced apart in the front-rear direction of the plurality of secondary batteries 100 . It may have a curved shape (B1).
  • the reinforcing member 220 of the present invention has a plate shape extending in a horizontal direction along the side portions 216 of the plurality of secondary batteries 100, and at least a portion of the plurality of secondary batteries 100
  • the reinforcing member 220 may have a shape capable of maximizing space utilization in consideration of the arrangement of the plurality of secondary batteries 100 .
  • the adhesive member 230 may include a protrusion 232 filled in the space S1 of the plurality of secondary batteries 100 .
  • the protrusion 232 includes the plurality of reinforcing members 220 to further increase bonding strength between the upper surface 214a of the bottom 214 of the module case 210 and the lower surface 212a of the cover portion 212 .
  • An adhesive member 230 may be filled in the space S1 of the secondary battery 100 to be formed. That is, the protrusion 232 may have a shape that protrudes toward a space spaced apart from the adhesive member 230 applied to the outer surface of the reinforcing member 220 in the front-rear direction of the plurality of secondary batteries 100 .
  • the adhesive member 230 includes the protrusions 232 filled in the spaced apart spaces of the plurality of secondary batteries 100, thereby strengthening the reinforcing member 220 with a higher bonding force. It may be fixed to the inner surface of the module case 210 . Accordingly, frequent deformation of the module case 210 due to vibration or external impact can be effectively prevented. Accordingly, durability of the battery module 200 can be effectively increased.
  • the reinforcing member 220 includes a body part 221 extending in one direction, and bending parts 223 provided at both ends of the body part 221 , respectively. can be provided
  • the bent part 223 may be bent to face the inner side surface of the module case 210 .
  • the bent part 223 provided at the left end of the main body 221 of the reinforcing member 220 may be bent forward.
  • the bent part 223 provided at the right end of the main body 221 may be bent backward.
  • the reinforcing member 220 may suppress the module case 210 from being deformed.
  • the bent part 223 may be bonded to the inner side surface of the module case 210 by the adhesive member 230 .
  • an adhesive member 230 may be added to the outer surface of the bent portion 223 facing the inner surface 216a of the side portion 216 of the module case 210 .
  • the outer surface of the bent portion 223 and the inner surface 216a of the side portion 216 of the module case 210 may be bonded.
  • the present invention is bent to face the inner side of the module case 210 at both ends of the main body 221 and the module case by the adhesive member 230
  • the contact area between the reinforcing member 220 and the inner surface 216a of the side portion 216 of the module case 210 can be effectively increased.
  • the fixing force of the reinforcing member 220 may be effectively increased. Therefore, the present invention can prevent the deformation of the module case 210 due to an external impact with a greater fixing force.
  • FIG. 5 is a partial perspective view schematically illustrating a reinforcing member of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • a receiving groove G1 and a coupling hole G2 may be formed.
  • the receiving groove G1 may have a shape in which a portion of the main body 221 is inserted in the inner direction so that the adhesive member 230 is filled therein.
  • a plurality of accommodating grooves G1 may be formed in the upper and lower portions of the main body 221 to be spaced apart from each other at predetermined intervals.
  • the coupling hole G2 may be formed on the outer surface of the bent portion 223 .
  • the coupling hole G2 may be formed by perforating a portion of the bent portion 223 so that the adhesive member 230 is partially accommodated.
  • three coupling holes G2 may be formed on the outer surface of the bent part 223 .
  • the reinforcing member 220A has a receiving groove G1 in which a portion of the main body 221 is inserted in the inner direction so that the adhesive member 230 is filled therein, and A coupling hole G2 in which a portion of the bent portion 223 is perforated to accommodate the adhesive member 230 is provided, so that an appropriate amount of an appropriate amount is applied to the receiving groove G1 and the coupling hole G2 of the reinforcing member 220A Can accommodate the adhesive member 230 , the lower surface 212a of the cover part 212 of the module case 210 , the upper surface 214a of the bottom part 214 , and the inner surface 216a of the side part 216 . ) can be strengthened. Accordingly, durability of the battery module 200 may be effectively increased.
  • FIG. 6 is a perspective view schematically illustrating a reinforcing member of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • the reinforcing member 220B of the battery module includes a pair of plates 225a and 225b extending in one direction and spaced apart from each other by a predetermined distance to form an internal space. can do.
  • the adhesive member 230 may be filled between the pair of plates 225a and 225b.
  • the reinforcing member 220B may include a pair of plates 225a and 225b extending in the left and right directions.
  • the pair of plates 225a and 225b may be spaced apart from each other at a predetermined interval, and an adhesive member 230 may be filled in the spaced space S1 .
  • the reinforcing member 220B is provided with a pair of plates 225a and 225b, so that a sufficient amount of the adhesive member 230 is provided between the pair of plates 225a and 225b.
  • the cover portion of the module case 210 The coupling force to each of the lower surface 212a of the 212 and the upper surface 214a of the bottom 214 may be further increased.
  • an opening P1 configured to communicate with the outside and the inner space between the pair of plates 225a and 225b may be formed in each of the pair of plates 225a and 225b.
  • the opening P1 may be formed to fill the spaced apart spaces of the plurality of secondary batteries 100 with the adhesive member 230 . That is, the opening P1 may be formed at a position corresponding to the spaced apart space in the front-rear direction of the plurality of secondary batteries 100 . Accordingly, a portion of the adhesive member 230 filled between the pair of plates 225a and 225b may flow out into the spaced apart spaces of the plurality of secondary batteries 100 through the opening P1 .
  • the body portion 221 is formed with an opening P1 configured to communicate with the outside and the inner space between the pair of plates 225a and 225b with each other, so that the reinforcing member 220B ), an appropriate amount of the adhesive member 230 may be applied to the outer surface of the pair of plates 225a, 225b, and the pair of plates 225a, 225b flows out from the built-in adhesive member 230
  • the adhesive members 230 may maintain a shape connected to each other. Accordingly, the reinforcing member 220B can effectively increase the coupling area with the inner surface of the module case 210 . Ultimately, the reinforcing member 220B can be coupled to the inner surface of the module case 210 with a higher fixing force, thereby effectively increasing the durability of the battery module 200 .
  • a battery pack (not shown) may include at least one or more of the battery modules 200 .
  • the battery pack may further include various devices (not shown) for controlling the charging and discharging of the battery module 200 , for example, a battery management system (BMS), a current sensor, a fuse, and the like.
  • BMS battery management system
  • an electronic device (not shown) according to an embodiment of the present invention includes at least one or more of the above-described battery modules 200 .
  • the electronic device may further include a device housing (not shown) having an accommodation space for accommodating the battery module 200 and a display unit through which the user can check the charging state of the battery module 200 .
  • the battery pack according to an embodiment of the present invention may be included in a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle. That is, the vehicle according to the embodiment of the present invention may have a battery pack including at least one battery module 200 according to the embodiment of the present invention described above in a vehicle body.
  • module case 212 module case 212, 214, 216: cover portion, bottom portion, side

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Abstract

본 발명은 모듈 케이스의 기계적 강성을 보강하는 보강 부재를 구비한 배터리 모듈을 개시한다. 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 적어도 일 방향으로 배열된 복수의 이차전지; 내부 공간을 형성하도록 구성된 커버부, 바닥부 및 측부를 구비하고 상기 내부 공간에 상기 복수의 이차전지를 탑재하는 모듈 케이스; 및 상기 모듈 케이스의 내부에 위치되고 상기 커버부의 하면 및 상기 바닥부의 상면에 고정된 보강 부재를 포함한다.

Description

배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩, 및 자동차
본 발명은 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩, 및 자동차에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 모듈 케이스의 기계적 강성을 보강하는 보강 부재를 구비한 배터리 모듈에 관한 것이다.
본 출원은 2020년 05월 19일자로 출원된 한국 특허출원 번호 제10-2020-0059726호에 대한 우선권주장출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
근래에 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
현재 상용화된 이차전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차전지는 니켈 계열의 이차전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
이러한 리튬 이차전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 또한, 이러한 리튬 이차전지는, 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 이러한 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재, 즉 전지 케이스를 구비한다.
그리고, 리튬 이차전지는 외장재의 형상에 따라, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차전지와 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 이차전지로 분류될 수 있다.
이 중, 캔형 이차전지는 전극 조립체가 내장 되는 금속 캔을 원통형으로 제작할 경우가 있다. 이러한 캔형 이차전지는, 복수의 이차전지를 수용하는 모듈 케이스 및 복수의 이차전지를 전기적으로 연결하도록 구성된 버스바를 구비한 배터리 모듈을 구성하는데 사용될 수 있다.
또한, 이러한 복수의 이차전지는 모듈 케이스 내부에 내장될 수 있다. 이때, 배터리 모듈은, 모듈 케이스가 전기 절연성의 플라스틱으로 구성될 경우, 진동이나 외부 충격에 의해 모듈 케이스의 중심 부분이 상하 방향으로 진동이 일어나거나, 또는 모듈 케이스의 중심 부분이 상부 방향이나 하부 방향으로 휘어지는 변형(들뜸)이 자주 발생 수 있었다. 이러한 모듈 케이스의 진동이나 휘어짐 현상이 반복될 경우, 모듈 케이스의 중심 부분이 손상이나 크랙이 발생될 수 있어, 배터리 모듈의 내구성이 떨어지는 문제가 있었다.
특히, 배터리 모듈이 다수의 이차전지를 내장하는 경우, 다수의 이차전지의 하중에 의해 모듈 케이스의 중심 부분의 변형이 더욱 크게 발생되어, 문제를 가중시킬 수 있었다.
더욱이, 배터리 모듈이 모듈 케이스의 최외곽 부근을 볼트를 사용해 고정시킬 경우, 상대적으로, 모듈 케이스의 중심 부분이 고정되어 있지 않아, 중심 부분의 변형이 더욱 크게 발생되어, 배터리 모듈의 변형 문제를 가중시킬 수 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 모듈 케이스의 기계적 강성을 보강하는 보강 부재를 구비한 배터리 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 모듈은,
적어도 일 방향으로 배열된 복수의 이차전지;
내부 공간을 형성하도록 구성된 커버부, 바닥부 및 측부를 구비하고 상기 내부 공간에 상기 복수의 이차전지를 탑재하는 모듈 케이스; 및
상기 모듈 케이스의 내부에 위치되고 상기 커버부의 하면 및 상기 바닥부의 상면에 고정된 보강 부재를 포함한다.
또한, 상기 보강 부재를 상기 모듈 케이스의 커버부의 하면, 바닥부의 상면, 및 측부의 내면 중 적어도 하나 이상에 고정 시키도록 구성된 접착 부재를 더 포함할 수 있다.
더욱이, 상기 복수의 이차전지는 소정 간격으로 이격되어 배열되고,
상기 보강 부재는 상기 복수의 이차전지의 측부를 따라 수평 방향으로 연장된 플레이트 형상을 가지며, 적어도 일부분이 상기 복수의 이차전지의 이격된 공간을 향해 돌출된 굴곡 형태를 가질 수 있다.
그리고, 상기 접착 부재는 상기 복수의 이차전지의 이격된 공간에 채워진 돌출부를 구비할 수 있다.
또한, 상기 보강 부재는,
일 방향으로 연장된 본체부; 및
상기 본체부의 양 단부 각각에는 상기 모듈 케이스의 내부 측면과 대면하도록 절곡되고 상기 접착 부재에 의해 상기 모듈 케이스 내부 측면에 접합된 절곡부를 구비할 수 있다.
더욱이, 상기 보강 부재는,
상기 접착 부재가 내부에 채워지도록 상기 본체부의 일부분이 내부 방향으로 내입된 수용홈; 및
상기 접착 부재가 수용되도록 상기 절곡부의 일부분이 천공된 결합홀이 구비될 수 있다.
그리고, 상기 보강 부재는 일 방향으로 연장되고 서로 소정 거리로 이격되어 내부 공간을 형성하는 한 쌍의 플레이트를 구비하고,
상기 한 쌍의 플레이트 사이에는 상기 접착 부재가 충진될 수 있다.
또한, 상기 한 쌍의 플레이트 각각에는 상기 한 쌍의 플레이트 사이의 내부 공간과 외부가 서로 연통되도록 구성된 개구가 형성될 수 있다.
그리고, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩은, 상기 배터리 모듈을 적어도 하나 이상 포함한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차는, 상기 배터리 팩을 포함한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 본 발명은, 모듈 케이스의 내부에 위치되고 커버부의 하면 및 바닥부의 상면에 고정된 보강 부재를 포함함으로써, 모듈 케이스가 진동이나 외부 충격에 의해서 변형되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 즉, 보강 부재가 모듈 케이스의 커버부의 하면 및 바닥부의 상면을 고정 시킬 수 있는 바, 모듈 케이스의 커버부와 바닥부의 상하 방향의 변형을 방지할 수 있다. 이에 따라, 모듈 케이스의 잦은 변형으로 인한 손상을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 모듈 케이스의 내부에 탑재된 복수의 이차전지 또는 내부 구성들의 진동이나 외부 충격으로 인한 손상을 방지할 수 있다.
더욱이, 본 발명은, 모듈 케이스의 중심 부분이 기계적으로 취약하지 않아, 다수의 이차전지가 구비된 대용량의 배터리 모듈을 구현하는 것이 용이하다. 이에 따라, 배터리 모듈의 에너지 밀도를 높이고, 부품수의 절감으로 제조 비용을 줄일 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 안 된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 구성들을 개략적으로 나타내는 분리 사시도이다.
도 3은, 도 1의 C-C'의 선을 따라 자른 모습을 개략적으로 나타낸 수평 단면도이다.
도 4는, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 구성들을 개략적으로 나타내는 부분 평면도이다.
도 5는, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 보강 부재를 개략적으로 나타내는 부분 사시도이다.
도 6은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 보강 부재를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 그리고, 도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 구성들을 개략적으로 나타내는 분리 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 배터리 모듈(200)은, 복수의 이차전지(100), 모듈 케이스(210), 및 보강 부재(220)를 포함한다.
구체적으로, 상기 복수의 이차전지(100)는 원통형 전지셀일 수 있다. 여기서, 상기 원통형 전지셀은, 전지 캔(116), 및 상기 전지 캔(116)의 몸체에 음극 단자(112)가 형성되고, 전지 캔(116)의 상부에 결합된 전지 캡에 양극 단자(111)가 형성될 수 있다. 상기 전지 캔(116)의 내부에 수용된 전극 조립체(도시하지 않음)를 포함할 수 있다. 이러한 원통형 전지셀의 구성은, 본 발명의 출원 시점에 당업자에게 널리 알려져 있으므로, 본 명세서에서는 보다 상세한 설명은 생략한다.
나아가, 상기 복수의 이차전지(100)는 소정 간격으로 이격되어 배열될 수 있다. 예를 들면, 도 1의 F 방향으로 바라볼 경우, 상기 복수의 이차전지(100)는 전후 방향과 좌우 방향으로 배열될 수 있다.
한편, 본 명세서에서 기재된 전, 후, 좌, 우, 상, 하와 같은 방향을 나타내는 용어는 관측자의 위치나 대상의 놓여진 형태에 따라 달라질 수 있다. 다만, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해, F 방향으로 바라볼 때를 기준으로 하여, 전, 후, 좌, 우, 상, 하 등의 방향을 구분하여 나타내도록 한다.
더욱이, 상기 복수의 이차전지(100)는 예를 들면, 3 mm 거리로 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 하나 행에 위치한 복수의 이차전지(100)와 다른 행에 위치한 복수의 이차전지(100)는 전후 방향의 위치가 서로 다르도록 배치될 수 있다. 그리고, 하나 열에 위치한 복수의 이차전지(100)와 다른 열에 위치한 복수의 이차전지(100)는 좌우 방향의 위치가 서로 다르도록 배치될 수 있다. 즉, 복수의 이차전지(100)는 전체적으로 전, 후, 좌, 우로 지그재그로 배치된 형태라고 볼 수 있다.
그리고, 상기 복수의 이차전지(100)는 전도성 금속을 구비한 버스바(도시하지 않음)에 의해 전기적으로 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다. 상기 버스바는 예를 들면, 구리, 니켈, 및 알루미늄 중, 적어도 하나 이상을 구비할 수 있다. 예를 들면, 상기 버스바는 와이어 형태일 수 있다. 상기 버스바는 상기 이차전지(100)의 상부에 위치한 양극 단자들(111) 및/또는 전지 캔에 형성된 음극 단자들(112) 간의 전기적으로 연결될 수 있다.
도 3은, 도 1의 C-C'의 선을 따라 자른 모습을 개략적으로 나타낸 수평 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 모듈 케이스(210)는 상기 복수의 이차전지(100)를 내부에 삽입하여 수용할 수 있는 내부 공간(보이지 않음)이 구비될 수 있다. 구체적으로, 상기 모듈 케이스(210)는 내부 공간을 형성하도록 구성된 커버부(212), 바닥부(214) 및 측부(216)를 구비할 수 있다. 상기 커버부(212)는 상기 모듈 케이스(210)의 상부벽일 수 있다. 상기 바닥부(214)는 상기 모듈 케이스(210)의 하부벽일 수 있다. 상기 측부(216)는 상기 모듈 케이스(210)의 수평 방향의 측벽일 수 있다. 상기 바닥부(214)의 상면(214a)에는 상기 복수의 이차전지(100)가 탑재될 수 있다.
더욱이, 상기 모듈 케이스(210)는, 전기 절연성의 플라스틱 재질을 구비할 수 있다. 예를 들면, 상기 모듈 케이스(210)는 폴리염화비닐을 구비할 수 있다.
나아가, 상기 모듈 케이스(210)는 상부 케이스(217)와 하부 케이스(218)를 구비할 수 있다. 상기 상부 케이스(217)와 상기 하부 케이스(218)는 복수의 볼트(T1)를 사용해 서로 결합될 수 있다. 경우에 따라, 모듈 케이스(210)는 부싱(도시하지 않음)과 너트(도시하지 않음)을 더 구비할 수 있다. 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이, 8개의 볼트(T1)가 좌측 및 우측에 삽입되어 모듈 케이스(210)의 상부 케이스(217)와 하부 케이스(218)가 서로 결합되도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 모듈 케이스(210)에는 상기 볼트의 수나사와 결합되는 암나사가 형성된 체결홀(H2)이 형성될 수 있다.
그리고, 상기 보강 부재(220)는, 상기 모듈 케이스(210)의 내부에 위치될 수 있다. 상기 보강 부재(220)의 외면은 상기 모듈 케이스(210)의 내면에 고정될 수 있다. 여기서, 상기 보강 부재(220)가 상기 모듈 케이스(210)에 고정되는 방법은, 다양할 수 있으면, 예를 들면, 용접, 접착 등일 수 있다. 상기 보강 부재(220)는 기계적 강성이 우수한 금속일 수 있다. 예를 들면, 상기 보강 부재(220)는 스테인리스강, 강철, 또는 알루미늄 합금 등일 수 있다.
특히, 상기 보강 부재(220)는 상기 커버부(212)의 하면 및 상기 바닥부(214)의 상면 각각에 고정될 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 보강 부재(220)는 상기 모듈 케이스(210)의 내부를 가로지르도록 연장된 형태일 수 있다. 상기 보강 부재(220)의 상부는 상기 커버부(212)의 상기 복수의 이차 전지(100)가 수용된 내부 공간의 천장 하면(212a)에 고정되고, 상기 보강 부재(220)의 하부는 상기 바닥부(214)의 상면(214a)에 고정될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명은, 상기 모듈 케이스(210)의 내부에 위치되고 상기 커버부(212)의 내부 공간의 천장 하면(212a) 및 상기 바닥부(214)의 상면에 고정된 보강 부재(220)를 포함함으로써, 상기 모듈 케이스(210)가 진동이나 외부 충격에 의해서 변형되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 즉, 상기 보강 부재(220)가 상기 모듈 케이스(210)의 커버부(212)의 내부 공간의 천장 하면(212a) 및 상기 바닥부(214)의 상면(214a)을 고정 시킬 수 있는 바, 상기 커버부(212)와 바닥부(214)의 변형을 방지할 수 있다.
이에 따라, 상기 모듈 케이스(210)의 잦은 변형으로 인한 손상을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 상기 모듈 케이스(210)의 내부에 탑재된 복수의 이차전지(100) 또는 내부 구성들의 진동이나 외부 충격으로 인한 손상을 방지할 수 있다.
더욱이, 본 발명은, 모듈 케이스(210)의 중심 부분이 기계적으로 취약하지 않아, 다수의 이차전지가 구비된 대용량의 배터리 모듈을 구현하는 것이 용이하다. 이에 따라, 배터리 모듈(200)의 에너지 밀도를 높이고, 부품수의 절감으로 제조 비용을 줄일 수 있다.
도 4는, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 구성들을 개략적으로 나타내는 부분 평면도이다.
도 2 및 도 3과 함께 도 4를 참조하면, 도 4의 배터리 모듈(200)은, 상기 모듈 케이스(210) 내부에 부가된 접착 부재(230)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 접착 부재(230)는 상기 보강 부재(220)를 상기 모듈 케이스(210)의 커버부(212)의 하면(212a), 바닥부(214)의 상면(214a), 및 측부(216)의 내측면(216a) 중 적어도 하나 이상에 고정 시키도록 구성될 수 있다.
예를 들면, 상기 접착 부재(230)는 상기 보강 부재(220)가 상기 모듈 케이스(210)의 커버부(212)의 내부 공간의 천장 하면(212a), 및 바닥부(214)의 상면(214a) 각각에 접합되도록 구성될 수 있다. 또는, 상기 접착 부재(230)는 상기 보강 부재(220)가 상기 모듈 케이스(210)의 커버부(212)의 하면(212a), 바닥부(214)의 상면(214a), 및 측부(216)의 내측면(216a) 모두에 접합되도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 상기 접착 부재(230)는 고화된 접착제일 수 있다. 상기 접착제는 전기 절연성을 가질 수 있다. 상기 접착제는 글루(glue) 또는 핫멜트 수지(Hot-melt resin)일 수 있다. 예를 들면, 상기 접착제는, 폴리아마이드계 수지, 폴리이미드계 수지, 에폭시계 수지, 및 아크릴계 수지 중 적어도 하나 이상을 구비할 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명은, 상기 보강 부재(220)를 상기 모듈 케이스(210)의 커버부(212)의 하면(212a), 바닥부(214)의 상면(214a), 및 측부(216)의 내측면(216a) 중 적어도 하나 이상에 고정 시키도록 구성된 접착 부재(230)를 더 포함함으로써, 상기 보강 부재(220)를 상기 모듈 케이스(210) 내면에 고정시키는 제조 과정을 용이하게 수행할 수 있는 이점이 있다.
다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 보강 부재(220)는 상기 복수의 이차전지(100)의 측부(216)를 따라 수평 방향으로 연장된 플레이트 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 보강 부재(220)는 일부분이 좌우 방향의 면적 보다 전후 방향으로 면적이 넓은 플레이트 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 보강 부재(220)의 일부분은 상하 방향으로 세워진 형태를 가질 수 있다. 상기 보강 부재(220)는 좌우 방향으로 연장된 형태를 가질 수 있다. 상기 보강 부재(220)의 높이는 이차전지(100)의 높이와 같거나, 그보다 클 수 있다. 즉, 상기 보강 부재(220)는, 상기 보강 부재(220)의 상부가 상기 커버부(212)의 하면(212a)에 접촉되고 상기 보강 부재(220)의 하부가 상기 바닥부(214)의 상면(214a)에 접촉될 수 있는 크기를 가질 수 있다.
상기 복수의 이차전지(100) 사이에는 이격된 공간(S1)이 형성될 수 있다. 상기 보강 부재(220)는 적어도 일부분이 상기 복수의 이차전지(100)의 이격된 공간(S1)을 향해 돌출된 굴곡 형태(B1)를 가질 수 있다. 예를 들면, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 이차전지(100)의 전후 방향으로 이격된 공간(S1)을 향해 상기 보강 부재(220)의 일부분이 전후 방향으로 교번적으로 돌출된 굴곡 형태(B1)를 가질 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명의 보강 부재(220)는 상기 복수의 이차전지(100)의 측부(216)를 따라 수평 방향으로 연장된 플레이트 형상을 가지며, 적어도 일부분이 상기 복수의 이차전지(100)의 이격된 공간(S1)을 향해 돌출된 굴곡 형태(B1)를 가짐으로써, 상기 보강 부재(220)가 차지하는 부피로 인해 발생하는 데드 스페이스를 효과적으로 줄일 수 있다. 즉, 상기 보강 부재(220)는 상기 복수의 이차전지(100)의 배치를 고려하여, 공간 활용을 최대화할 수 있는 형상을 가질 수 있다.
다시 도 3과 함께 도 4를 참조하면, 상기 접착 부재(230)는 상기 복수의 이차전지(100)의 이격된 공간(S1)에 채워진 돌출부(232)를 구비할 수 있다. 상기 돌출부(232)는 상기 보강 부재(220)가 상기 모듈 케이스(210)의 바닥부(214)의 상면(214a) 커버부(212)의 하면(212a)과의 접합력을 보다 높이기 위해 상기 복수의 이차전지(100)의 이격된 공간(S1)에 접착 부재(230)가 충진되어 형성될 수 있다. 즉, 상기 돌출부(232)는 상기 보강 부재(220)의 외면에 도포된 접착 부재(230)로부터 상기 복수의 이차전지(100)의 전후 방향으로 이격된 공간을 향해 돌출된 형태를 가질 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 접착 부재(230)는 상기 복수의 이차전지(100)의 이격된 공간에 채워진 돌출부(232)를 구비함으로써, 상기 보강 부재(220)를 더 높은 접합력으로 상기 모듈 케이스(210)의 내면에 고정시킬 수 있다. 이에 따라, 진동이나 외부 충격에 의해 모듈 케이스(210)의 잦은 변형을 효과적으로 방지할 수 있다. 이에 따라, 배터리 모듈(200)의 내구성을 효과적으로 증대 시킬 수 있다.
다시 도 2와 함께 도 3을 참조하면, 상기 보강 부재(220)는, 일 방향으로 연장된 본체부(221), 및 상기 본체부(221)의 양 단부 각각에 구비된 절곡부(223)를 구비할 수 있다. 상기 절곡부(223)는 상기 모듈 케이스(210)의 내부 측면과 대면하도록 절곡될 수 있다. 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 보강 부재(220)의 본체부(221)의 좌측 단에 구비된 절곡부(223)는 전방을 향해 절곡될 수 있다. 상기 본체부(221)의 우측 단에 구비된 절곡부(223)는 후방을 향해 절곡될 수 있다. 이러한 보강 부재(220)는 모듈 케이스(210)가 변형되는 것을 억제할 수 있다.
다시 도 2와 함께 도 4를 참조하면, 다른 일 실시예에 따른 보강 부재(220)는 절곡부(223)가 상기 접착 부재(230)에 의해 상기 모듈 케이스(210) 내부 측면에 접합될 수 있다. 예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 모듈 케이스(210)의 측부(216)의 내측면(216a)과 대면하고 있는 상기 절곡부(223)의 외면에는 접착 부재(230)가 부가될 수 있다. 이에 따라, 상기 절곡부(223)의 외면과 상기 모듈 케이스(210)의 측부(216)의 내측면(216a)은 접합될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명은, 상기 본체부(221)의 양 단부 각각에 상기 모듈 케이스(210)의 내부 측면과 대면하도록 절곡되고 상기 접착 부재(230)에 의해 상기 모듈 케이스(210) 내부 측면에 접합된 절곡부(223)를 구비함으로써, 상기 보강 부재(220)와 상기 모듈 케이스(210)의 측부(216)의 내측면(216a)과의 접촉 면적으로 효과적으로 늘릴 수 있다. 이에 따라, 상기 보강 부재(220)의 고정력을 효과적으로 높일 수 있다. 따라서, 본 발명은, 더욱 큰 고정힘으로 외부 충격으로 인한 모듈 케이스(210)의 변형을 방지할 수 있다.
도 5는, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 보강 부재를 개략적으로 나타내는 부분 사시도이다.
도 5를 참조하면, 다른 일 실시예에 다른 배터리 모듈(200)의 보강 부재(220A)는, 수용홈(G1) 및 결합홀(G2)이 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 수용홈(G1)은, 상기 접착 부재(230)가 내부에 채워지도록 상기 본체부(221)의 일부분이 내부 방향으로 내입된 형태일 수 있다. 예를 들면, 복수개의 수용홈(G1)이 상기 본체부(221)의 상부 및 하부 각각에 소정 간격으로 서로 이격되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 결합홀(G2)은, 상기 절곡부(223)의 외면에 형성될 수 있다. 상기 결합홀(G2)은, 상기 접착 부재(230)가 일부 수용되도록 상기 절곡부(223)의 일부분이 천공되어 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 절곡부(223)의 외면에는 3개의 결합홀(G2)이 형성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 보강 부재(220A)는, 상기 접착 부재(230)가 내부에 채워지도록 상기 본체부(221)의 일부분이 내부 방향으로 내입된 수용홈(G1), 및 상기 접착 부재(230)가 수용되도록 상기 절곡부(223)의 일부분이 천공된 결합홀(G2)이 구비됨으로써, 상기 보강 부재(220A)의 수용홈(G1) 및 결합홀(G2)에 적정량의 접착 부재(230)를 수용할 수 있어, 상기 모듈 케이스(210)의 커버부(212)의 하면(212a)과 바닥부(214)의 상면(214a), 그리고 측부(216)의 내측면(216a)과의 결합력을 높일 수 있다. 이에 따라, 배터리 모듈(200)의 내구성을 효과적으로 높일 수 있다.
도 6은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 보강 부재를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 6을 참조하면, 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 보강 부재(220B)는, 일 방향으로 연장되고 서로 소정 거리로 이격되어 내부 공간을 형성하는 한 쌍의 플레이트(225a, 225b)를 구비할 수 있다. 상기 한 쌍의 플레이트(225a, 225b) 사이에는 상기 접착 부재(230)가 충진될 수 있다. 예를 들면, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 보강 부재(220B)는 좌우 방향으로 연장된 한 쌍의 플레이트(225a, 225b)를 구비할 수 있다. 상기 한 쌍의 플레이트(225a, 225b)는 소정 간격으로 이격되어 있고, 그 이격 공간(S1)에는 접착 부재(230)가 충진될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 보강 부재(220B)는 한 쌍의 플레이트(225a, 225b)를 구비함으로써, 충분한 양의 접착 부재(230)를 한 쌍의 플레이트(225a, 225b) 사이에 충진할 수 있어, 보강 부재(220B)의 강성을 더 높일 수 있을 뿐만 아니라, 충분한 양의 접착 부재(230)를 내부에 수용한 보강 부재(220B)에 의해, 상기 모듈 케이스(210)의 커버부(212)의 하면(212a)과 바닥부(214)의 상면(214a) 각각에 결합력을 더욱 높일 수 있다.
또한, 상기 한 쌍의 플레이트(225a, 225b) 각각에는, 한 쌍의 플레이트(225a, 225b) 사이의 내부 공간과 외부가 서로 연통되도록 구성된 개구(P1)가 형성될 수 있다. 상기 개구(P1)는 상기 복수의 이차전지(100)의 이격된 공간에 상기 접착 부재(230)가 채워지도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 개구(P1)는 상기 복수의 이차전지(100)의 전후 방향의 이격된 공간과 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 한 쌍의 플레이트(225a, 225b) 사이에 충진된 접착 부재(230)의 일부가 상기 개구(P1)를 통해 상기 복수의 이차전지(100)의 이격된 공간에 흘러나올 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 본체부(221)에는 한 쌍의 플레이트(225a, 225b) 사이의 내부 공간과 외부가 서로 연통되도록 구성된 개구(P1)가 형성됨으로써, 상기 보강 부재(220B)의 외면에 적정량의 접착 부재(230)를 도포할 수 있고, 상기 한 쌍의 플레이트(225a, 225b) 사이에 내장된 접착 부재(230)로부터 한 쌍의 플레이트(225a, 225b) 외부로 흘러나온 접착 부재(230)가 서로 연결된 형태를 유지할 수 있다. 이에 따라, 상기 보강 부재(220B)는 상기 모듈 케이스(210)의 내면과의 결합 면적을 효과적으로 늘릴 수 있다. 궁극적으로, 상기 보강 부재(220B)는 더욱 높은 고정력으로 상기 모듈 케이스(210)의 내면과 결합될 수 있는 바, 배터리 모듈(200)의 내구성을 효과적으로 높일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예 따른 배터리 팩(도시하지 않음)은, 상기 배터리 모듈(200)을 적어도 하나 이상 포함할 수 있다. 그리고, 상기 배터리 팩은, 상기 배터리 모듈(200)의 충방전을 제어하기 위한 각종 장치(미도시), 예컨대 BMS(Battery Management System), 전류 센서, 퓨즈 등이 더 포함될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 디바이스(미도시)는 상술한 배터리 모듈(200)을 적어도 하나 이상 포함한다. 상기 전자 디바이스는, 배터리 모듈(200)을 수납하기 위한 수납 공간이 구비된 디바이스 하우징(미도시) 및 사용자가 배터리 모듈(200)의 충전 상태를 확인할 수 있는 표시부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 자동차에 포함될 수도 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차는 차체 내에 위에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(200)을 적어도 하나 이상 포함하는 배터리 팩을 탑재할 수 있다.
한편, 본 명세서에서는 상, 하, 좌, 우, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
[부호의 설명]
200: 배터리 모듈 220: 보강 부재
221, 223: 본체부, 절곡부
100: 이차전지
210: 모듈 케이스 212, 214, 216: 커버부, 바닥부, 측부
230: 접착 부재 232: 돌출부
B1: 굴곡 형태 G1, G2: 수용홈, 결합홀
S1: 이격 공간
225a, 225b: 플레이트들 P1: 개구

Claims (10)

  1. 적어도 일 방향으로 배열된 복수의 이차전지;
    내부 공간을 형성하도록 구성된 커버부, 바닥부 및 측부를 구비하고 상기 내부 공간에 상기 복수의 이차전지를 탑재하는 모듈 케이스; 및
    상기 모듈 케이스의 내부에 위치되고 상기 커버부의 하면 및 상기 바닥부의 상면에 고정된 보강 부재
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보강 부재를 상기 모듈 케이스의 커버부의 하면, 바닥부의 상면, 및 측부의 내면 중 적어도 하나 이상에 고정 시키도록 구성된 접착 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 이차전지는 소정 간격으로 이격되어 배열되고,
    상기 보강 부재는 상기 복수의 이차전지의 측부를 따라 수평 방향으로 연장된 플레이트 형상을 가지며, 적어도 일부분이 상기 복수의 이차전지의 이격된 공간을 향해 돌출된 굴곡 형태를 가진 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 접착 부재는 상기 복수의 이차전지의 이격된 공간에 채워진 돌출부를 구비한 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 보강 부재는,
    일 방향으로 연장된 본체부; 및
    상기 본체부의 양 단부 각각에는 상기 모듈 케이스의 내부 측면과 대면하도록 절곡되고 상기 접착 부재에 의해 상기 모듈 케이스 내부 측면에 접합된 절곡부를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 보강 부재는,
    상기 접착 부재가 내부에 채워지도록 상기 본체부의 일부분이 내부 방향으로 내입된 수용홈; 및
    상기 접착 부재가 수용되도록 상기 절곡부의 일부분이 천공된 결합홀
    이 구비된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 보강 부재는 일 방향으로 연장되고 서로 소정 거리로 이격되어 내부 공간을 형성하는 한 쌍의 플레이트를 구비하고,
    상기 한 쌍의 플레이트 사이에는 상기 접착 부재가 충진된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 한 쌍의 플레이트 각각에는 상기 한 쌍의 플레이트 사이의 내부 공간과 외부가 서로 연통되도록 구성된 개구가 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 배터리 모듈을 적어도 하나 이상 포함한 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제9항에 따른 배터리 팩을 포함한 것을 특징으로 하는 자동차.
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