KR20140056835A - Battery module and battery pack comprising the same - Google Patents

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KR20140056835A
KR20140056835A KR1020120122956A KR20120122956A KR20140056835A KR 20140056835 A KR20140056835 A KR 20140056835A KR 1020120122956 A KR1020120122956 A KR 1020120122956A KR 20120122956 A KR20120122956 A KR 20120122956A KR 20140056835 A KR20140056835 A KR 20140056835A
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battery
battery cell
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KR1020120122956A
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최준석
노태환
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주식회사 엘지화학
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Abstract

The present invention provides a battery module which includes a battery cell stacked member formed by stacking at least two battery cells electrically connected in series to each other, wherein each of the battery cells has an anode terminal and a cathode terminal as electrode terminals which are vertically bent in mutually opposite directions; a module case surrounding an outer surface of the battery cell stacked member, wherein the module case includes a pair of end plates installed on the top and bottom surfaces of the battery cell stacked member in which the electrode terminals are aligned in one side direction and having coupling parts formed on one side, and a heat sink installed on at least one of the side surfaces of the battery cell stacked member; a bus-bar assembly installed to the electrode terminals of the battery cells in the module case and having at least one bus-bar for the series connection of the battery cell stacked member to perform a welding from the outside; an insulation bus-bar cover surrounding the bus-bar assembly; and a wire cover surrounding a front surface of the bus-bar cover.

Description

전지모듈 및 이를 포함하는 전지팩 {Battery Module and Battery Pack Comprising the Same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a battery module,

본 발명은 구조적 안정성이 우수한 전지모듈 및 이를 포함하는 전지팩에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전극단자로서 양극단자와 음극단자가 상호 반대 방향으로 수직 절곡되어 있는 전지셀들이 상호 직렬로 연결된 상태로 둘 이상의 개수로 적층되어 있는 전지셀 적층체와, 전극단자들이 일측 방향으로 정렬된 전지셀 적층체의 상면 및 하면에 장착되며 일측에 체결부가 형성되어 있는 한 쌍의 엔드 플레이트들(end plates) 및 전지셀 적층체의 측면들 중의 적어도 하나에 장착되는 히트 싱트(Heat sink)를 포함하며, 전지셀 적층체의 외면을 감싸는 모듈 케이스와, 상기 모듈 케이스에서 전지셀들의 전극단자 부위에 장착되고, 전지셀 적층체의 직렬 연결을 위한 하나 이상의 버스 바가 외부로부터 용접을 수행할 수 있도록 장착되어 있는 버스 바 어셈블리와, 상기 버스 바 어셈블리를 감싸는 전기 절연성의 버스 바 커버 및 상기 버스 바 커버의 전면을 감싸는 와이어 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module having excellent structural stability and a battery pack including the battery module. More particularly, the present invention relates to a battery module in which battery cells in which a positive terminal and a negative terminal are vertically bent in opposite directions, A pair of end plates mounted on the upper and lower surfaces of the battery cell stack in which the electrode terminals are aligned in one direction and having a fastening portion formed on one side thereof, A module case enclosing an outer surface of the battery cell stack body and including a heat sink mounted on at least one of side surfaces of the cell stack body; A bus bar assembly having at least one bus bar for serial connection of the laminate mounted to be able to perform welding from the outside, And a wire cover covering an entire surface of the bus bar cover. The bus bar cover may be electrically insulated from the bus bar assembly.

최근, 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 이차전지는 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV) 등의 동력원으로서도 주목받고 있다.BACKGROUND ART [0002] In recent years, rechargeable secondary batteries have been widely used as energy sources for wireless mobile devices. The secondary battery is also attracting attention as a power source for an electric vehicle (EV) and a hybrid electric vehicle (HEV), which are proposed as solutions for the air pollution of existing gasoline vehicles and diesel vehicles using fossil fuels .

소형 모바일 기기들에는 디바이스 1 대당 하나 또는 두서너 개의 전지셀들이 사용됨에 반하여, 자동차 등과 같은 중대형 디바이스에는 고출력 대용량의 필요성으로 인해, 다수의 전지셀을 전기적으로 연결한 중대형 전지모듈이 사용된다.In a small mobile device, one or two or more battery cells are used per device, while a middle- or large-sized battery module such as an automobile is used as a middle- or large-sized battery module in which a plurality of battery cells are electrically connected due to the necessity of a large-

중대형 전지모듈은 가능하면 작은 크기와 중량으로 제조되는 것이 바람직하므로, 높은 집적도로 충적될 수 있고 용량 대비 중량이 작은 각형 전지, 파우치형 전지 등이 중대형 전지모듈의 전지셀로서 주로 사용되고 있다. 특히, 알루미늄 라미네이트 시트 등을 외장부재로 사용하는 파우치형 전지는 중량이 작고 제조비용이 낮다는 등의 잇점으로 인해 최근 많은 관심을 모으고 있다.Since the middle- or large-sized battery module is preferably manufactured in a small size and weight, a prismatic battery, a pouch-shaped battery, and the like, which can be charged with a high degree of integration and have a small weight to capacity ratio, are mainly used as the battery cells of the middle- or large-sized battery modules. Particularly, a pouch-shaped battery using an aluminum laminate sheet or the like as an exterior member has recently attracted a great deal of attention due to its advantages such as a small weight and a low manufacturing cost.

그러나, 상기 외장부재 자체는 기계적 강성이 우수하지 못하므로, 안정한 구조의 전지모듈을 제조하기 위하여, 일반적으로 전지셀들(단위전지들)을 카트리지 등의 팩 케이스에 장착하여 전지모듈을 제조하고 있다. 그러나, 중대형 전지모듈이 장착되는 장치 또는 차량 등에는 일반적으로 장착공간이 한정적이므로, 카트리지와 같은 팩 케이스의 사용으로 인해 전지모듈의 크기가 커지는 경우에는 낮은 공간 활용도의 문제점이 초래된다. 또한, 전지셀의 낮은 기계적 강성은 충방전시 전지셀의 반복적인 팽창 및 수축으로 나타나고, 그로 인해 열융착 부위가 분리되는 경우도 초래된다.However, since the external member itself is not excellent in mechanical rigidity, in order to manufacture a battery module having a stable structure, generally, battery cells (unit cells) are attached to a pack case such as a cartridge to manufacture a battery module . However, since a mounting space is limited in a device or a vehicle in which a middle- or large-sized battery module is mounted, when the size of the battery module is increased due to the use of a pack case such as a cartridge, a problem of low space utilization is caused. Further, the low mechanical rigidity of the battery cell is caused by the repeated expansion and contraction of the battery cell during charging and discharging, resulting in a case where the heat-welded portion is separated.

따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 출원인은 한국 특허출원 제2006-45444호에서, 전극단자들이 상단 및 하단에 각각 형성되어 있는 판상형 전지셀들을 포함하고 있는 전지모듈로서, 전극단자들이 직렬로 상호 연결되어 있고 상기 전극단자들의 연결부가 절곡되어 적층구조를 이루고 있는 둘 또는 그 이상의 전지셀들, 및 상기 전극단자 부위를 제외하고 전지셀 적층체의 외면 전체를 감싸도록 상호 결합되는 한 쌍의 고강도 셀 커버로 구성된 전지모듈을 제시한 바 있다.Accordingly, in order to solve such a problem, the applicant of the present invention has disclosed a Korean Patent Application No. 2006-45444, wherein a battery module including plate-shaped battery cells having electrode terminals formed at an upper end and a lower end, respectively, Two or more battery cells connected to each other and having a laminated structure formed by bending the connection portions of the electrode terminals and a pair of high strength cells which are mutually coupled to cover the entire outer surface of the battery cell stack body except for the electrode terminal portions. And a battery module having a cover.

상기 기술에 따르면, 전지모듈을 조립하는 과정에서, 2개의 파우치형 전지셀들을 그것의 전극단자들이 연속적으로 상호 인접하도록 길이방향으로 직렬 배열한 상태에서 상기 전극단자들을 초음파 용접을 통해서 상호 결합시킨다. 그런 다음, 전극단자들이 결합된 두 개의 전지셀을 서로 마주보도록 중첩되게 접어서 전지셀 적층체를 형성한 후 셀 커버를 장착하여 단위 전지모듈을 제조하고 전극단자들을 접속시켜 중대형 전지모듈을 제조한다.According to the above-described technique, in the process of assembling the battery module, the two pouch-shaped battery cells are mutually coupled by ultrasonic welding in a state in which the electrode terminals thereof are serially aligned in the longitudinal direction so as to be adjacent to each other continuously. Then, the two battery cells having the electrode terminals coupled to each other are folded so as to face each other to form a battery cell stack, and then a cell cover is mounted to manufacture a unit cell module and electrode terminals are connected to manufacture a middle or large battery module.

그러나, 앞에서 설명한 바와 같이, 단위 전지모듈들 간의 전극단자 및 전극단자 또는 전극단자와 전극 탭을 연결하는 과정에서, 전지모듈을 팩 하우징에 장착하기 전에 일반적으로 초음파 용접으로 전극단자와 전극 탭의 용접을 수행하고 전극단자들을 연결한 후에 팩 하우징에 장착하게 된다. 따라서, 조립 과정이 복잡할 뿐만 아니라, 조립 과정에서 발생되는 충격이 전극단자 등에 전해져 내부 단락이 발생할 수 있는 문제점이 있다.However, as described above, in the process of connecting the electrode terminal and the electrode terminal or the electrode terminal and the electrode tab between the unit cell modules, before welding the battery module to the pack housing, welding of the electrode terminal and the electrode tab is generally performed by ultrasonic welding And the electrode terminals are connected and then mounted on the pack housing. Therefore, not only the assembly process is complicated, but also the impact generated during the assembling process is transmitted to the electrode terminal and the like, which may cause an internal short circuit.

또한, 전지모듈의 양극 전극단자와 음극 전극단자를 절곡하여 중첩되도록 위치시킨 후, 외부 입출력 단자와 연결되는 버스 바를 추가적으로 면접촉시켜 용접을 수행하므로, 이들을 상호 용접할 때 단자들 간 또는 단자와 버스 바 간의 용접 면적이 크게 증가하므로, 용접 결합력이 떨어지는 경향이 있고, 이렇게 제조된 중대형 전지모듈은 진동 및 충격 등의 외력의 인가시에 용접 부위가 분리되어 단락이 발생할 수 있는 문제점이 있다.Further, since the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the battery module are bent and positioned so as to overlap with each other, the bus bar connected to the external input / output terminal is further brought into surface contact so that welding is performed between the terminals, The welding area between the bars is greatly increased, and the welding force tends to be lowered. In such a middle- or large-sized battery module thus manufactured, there arises a problem that the welding part is disconnected at the time of application of external force such as vibration and impact,

따라서, 상기와 같은 문제점들을 해결하면서 중대형 전지팩의 조립이 용이하고, 용접 신뢰성을 향상시켜 안전성을 근본적으로 담보할 수 있는 기술에 대한 필요성이 매우 높은 실정이다.Therefore, there is a great need for a technique that can easily assemble a middle- or large-sized battery pack, improve welding reliability, and fundamentally secure safety while solving the above problems.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-described problems of the prior art and the technical problems required from the past.

구체적으로, 본 발명의 목적은, 전지셀들의 전극단자들 간의 용접 면적을 전지셀 본체에 접하는 단자 폭의 1/2로 구성함으로써, 구조적으로 안정적이며, 조립이 용이할 뿐만 아니라, 단자간 또는 단자와 버스 바간의 접촉 저항을 저하시킴으로써, 용접 신뢰성이 크게 향상될 수 있는 전지모듈 및 이를 포함하는 전지팩을 제공하는 것이다.Specifically, it is an object of the present invention to provide a battery cell in which the welding area between the electrode terminals of the battery cells is made to be 1/2 of the width of the terminal contacting the battery cell body, thereby being structurally stable and easy to assemble, And a battery pack including the battery module, wherein the welding reliability can be greatly improved by lowering the contact resistance between the bus bar and the bus bar.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지모듈은, According to an aspect of the present invention,

전극단자로서 양극단자와 음극단자가 상호 반대 방향으로 수직 절곡되어 있는 전지셀들이 상호 직렬로 연결된 상태로 둘 이상의 개수로 적층되어 있는 전지셀 적층체;A battery cell laminate comprising: a plurality of battery cells stacked in a state that battery cells in which a positive terminal and a negative terminal are vertically bent in mutually opposite directions are connected in series;

전극단자들이 일측 방향으로 정렬된 전지셀 적층체의 상면 및 하면에 장착되며 일측에 체결부가 형성되어 있는 한 쌍의 엔드 플레이트들(end plates), 및 전지셀 적층체의 측면들 중의 적어도 하나에 장착되는 히트 싱트(Heat sink)를 포함하며, 전지셀 적층체의 외면을 감싸는 모듈 케이스;A pair of end plates mounted on an upper surface and a lower surface of the battery cell stack in which electrode terminals are aligned in one direction and having a fastening portion formed on one side thereof and a pair of end plates mounted on at least one of side surfaces of the battery cell stack A module case enclosing an outer surface of the battery cell stack body, the module case including a heat sink;

상기 모듈 케이스에서 전지셀들의 전극단자 부위에 장착되고, 전지셀 적층체의 직렬 연결을 위한 하나 이상의 버스 바가 외부로부터 용접을 수행할 수 있도록 장착되어 있는 버스 바 어셈블리;A bus bar assembly mounted on an electrode terminal portion of the battery cells in the module case and having at least one bus bar for serial connection of the battery cell stacks mounted so as to perform welding from the outside;

상기 버스 바 어셈블리를 감싸는 전기절연성의 버스 바 커버; 및An electrically insulating bus bar cover surrounding the bus bar assembly; And

상기 버스 바 커버의 전면을 감싸는 와이어 커버;A wire cover surrounding a front surface of the bus bar cover;

를 포함하는 구조로 구성되어 있다.As shown in FIG.

따라서, 본 발명에 따른 전지모듈은 앞서 설명한 바와 같은 특정한 구성에 의해, 구조적으로 안정적이며, 조립이 용이할 뿐만 아니라, 단자들 간 또는 단자와 버스 바 간의 접촉 저항을 크게 저하시킬 수 있으므로 향상된 용접 신뢰성을 제공한다.Therefore, the battery module according to the present invention is structurally stable, easy to assemble, and can greatly reduce the contact resistance between the terminals or between the terminals and the bus bar due to the specific configuration as described above, .

바람직하게는, 상기 전지셀 적층체와 히트 싱크의 사이에는 방열부재가 추가로 개재되어 있는 구조일 수 있으며, 상기 방열부재는 얇은 판상형의 판재로 형성되는 구조일 수 있다.Preferably, a heat dissipating member may be further interposed between the battery cell stack and the heat sink, and the heat dissipating member may be formed of a thin plate-like plate material.

상기 전지셀은 한정된 공간에서 높은 적층률을 제공할 수 있도록 바람직하게는 판상형 전지셀이며, 예를 들어, 라미네이트 시트의 전지케이스에 전극조립체가 내장되어 있는 구조로 이루어질 수 있다.The battery cell is preferably a plate-shaped battery cell so as to provide a high deposition rate in a limited space. For example, the battery cell may have a structure in which an electrode assembly is embedded in a battery case of a laminate sheet.

구체적으로는, 전지셀은 양극/분리막/음극 구조의 전극조립체가 전해액과 함께 전지케이스의 내부에 밀봉되어 있는 파우치형 이차전지로서, 전체적으로 폭 대비 두께가 얇은 대략 직육면체 구조인 판상형으로 이루어져 있다. 이러한 파우치형 이차전지는 일반적으로 파우치형의 전지케이스로 이루어져 있으며, 상기 전지케이스는 내구성이 우수한 고분자 수지로 이루어진 외부 피복층; 수분, 공기 등에 대해 차단성을 발휘하는 금속 소재로 이루어진 차단층; 및 열융착될 수 있는 고분자 수지로 이루어진 내부 실란트층이 순차적으로 적층되어 있는 라미네이트 시트 구조로 구성되어 있다.Specifically, the battery cell is a pouch-shaped secondary battery in which an electrode assembly having a positive electrode / separator / negative electrode structure is sealed inside a battery case together with an electrolyte solution, and is a plate-shaped battery cell having a substantially rectangular parallelepiped structure with a thin width. The pouch type secondary battery is generally composed of a pouch-type battery case, and the battery case includes an outer covering layer made of a polymer resin having excellent durability; A barrier layer made of a metal material exhibiting barrier properties against moisture, air, and the like; And an inner sealant layer composed of a polymer resin that can be thermally fused, are laminated in this order.

하나의 구체적인 예에서, 상기 전지셀들 중의 상호 인접한 전지셀들에서, 제 1 전지셀의 양극단자와 제 2 전지셀의 음극단자는 상호 중첩되지 않는 상태에서 하나의 버스 바에 접촉하는 용접면을 제공하도록 수직 절곡되어 있는 구조로 이루어질 수 있다.In one specific example, in the mutually adjacent battery cells of the battery cells, the positive terminal of the first battery cell and the negative terminal of the second battery cell are provided with a welding surface contacting one bus bar in a state in which they are not overlapped with each other And the vertical bending structure may be formed.

따라서, 단자들 간 또는 단자와 버스 바 간의 접촉 저항이 크게 저하되어 향상된 용접 신뢰성을 제공할 수 있다.Thus, the contact resistance between the terminals or between the terminal and the bus bar is largely reduced, thereby providing improved welding reliability.

상기 제 1 전지셀의 양극단자와 제 2 전지셀의 음극단자는, 바람직하게는, 버스 바에 접촉하는 단자 폭이 전지셀 본체에 접하는 단자 폭의 1/2의 이하의 크기로 이루어진 구조일 수 있다.The positive terminal of the first battery cell and the negative terminal of the second battery cell may preferably have a structure in which the width of the terminal contacting the bus bar is equal to or less than half the width of the terminal contacting the battery cell body .

하나의 구체적인 예에서, 상기 전지셀은 양극 단자와 음극 단자가 일측 단부에 함께 형성되어 있는 구조로 이루어져 있고, 상기 전지셀 적층체는 상호 인접한 전지셀들 사이에서 양극 단자와 음극 단자가 인접하도록 교번 절곡된 상태로 적층되어 있는 구조일 수 있다. In one specific example, the battery cell has a structure in which a positive terminal and a negative terminal are formed together at one end, and the battery cell stack has a structure in which the positive terminal and the negative terminal are adjacent to each other, Or may be a laminated structure in a folded state.

또 다른 구체적인 예에서, 상기 전지셀 적층체의 외면에는 냉각 효율을 향상시키기 위한 하나 이상의 크램프(Clamp)가 형성되어 있는 구조일 수 있다.In another specific example, the outer surface of the battery cell stack may have a structure in which one or more clamps are formed to improve cooling efficiency.

상기 크램프는, 예를 들어, 상하 방향으로 전지셀 적층체의 외면으로부터 돌출되어 있고 상하 중심축을 따라 만입형 그루브가 형성되어 있는 구조로 이루어질 수 있으며, 상기 크램프의 양단부는 엔드 플레이트의 체결부에 결합되는 구조일 수 있다.The clamp may have a structure in which a recessed groove is formed along the vertical center axis, for example, protruding from the outer surface of the battery cell stack body in the vertical direction, and both ends of the clamp are coupled to the fastening portion of the end plate Lt; / RTI >

이러한 구조에서, 상기 전지셀 적층체를 구성하는 전지셀들의 사이에는 하나 이상의 판상형의 냉각핀이 개재되어 있는 구조일 수 있다.In this structure, one or more plate-like cooling fins may be interposed between the battery cells constituting the battery cell stack.

한편, 상기 전지셀 적층체의 모서리 부위에는 외부 디바이스 또는 팩 케이스에 전지셀 적층체의 장착을 위한 하나 이상의 부싱(Bushing)이 형성되어 있는 구조일 수 있다.Meanwhile, at the corner of the battery cell stack body, at least one bushing for mounting the battery cell stack body may be formed in an external device or a pack case.

상기 전지셀 적층체는, 바람직하게는, 체결부재에 의해 상기 모듈 케이스와 일체로 구속되어 있는 구조로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 상기 체결부재는 장볼트일 수 있으나, 특별히 제한되지 않음은 물론이다.The battery cell laminate may have a structure in which the battery cell laminate is preferably integrally constrained to the module case by a fastening member. For example, the fastening member may be a long bolt, to be.

경우에 따라서는, 최외측에 위치한 전지셀은 하나의 전극단자만 폭 대비 1/2 크기로 형성되어 있는 구조일 수 있다.In some cases, the outermost battery cell may have a structure in which only one electrode terminal is formed to have a half size in width.

하나의 구체적인 예에서, 상기 버스 바 어셈블리는, 모듈 케이스에 장착되고 전기절연성으로 이루어진 장방형의 어셈블리 본체, 및 상기 장방형 본체에 전면과 후면이 개방된 상태로 장착되어 있고 하나 이상의 버스 바를 포함하는 구조로 이루어질 수 있다.In one specific example, the bus bar assembly includes a rectangular-shaped assembly main body mounted on a module case and electrically insulative, and a structure including at least one bus bar mounted on the rectangular main body in a state that the front and rear surfaces thereof are opened Lt; / RTI >

또 다른 구체적인 예에서, 상기 버스 바 어셈블리는 다수의 버스 바들을 포함하고 있고, 상기 버스 바는 양측 단부가 어셈블리 본체에 결합되는 금속 판재로 이루어질 수 있다.In another specific example, the bus bar assembly includes a plurality of bus bars, and the bus bars may be formed of a metal plate whose both ends are coupled to the assembly body.

이러한 구조에서, 상기 버스 바들 중 외부 입출력 단자를 구성하는 버스 바들은, 일측 단부가 연장된 상태로 어셈블리 본체 상에 결합되어 있는 외부 입출력 단자부를 포함하는 구조일 수 있다.In this structure, the bus bars constituting the external input / output terminal among the bus bars may have a structure including an external input / output terminal portion coupled to the assembly main body with one end portion extended.

한편, 상기 전극단자에 대한 버스 바의 전기적 연결은, 전극단자의 내면이 버스 바의 표면에 밀착된 상태에서 전극단자의 외면에 대해 용접을 수행하여 달성될 수 있다.Meanwhile, the electrical connection of the bus bar to the electrode terminal can be achieved by welding the outer surface of the electrode terminal with the inner surface of the electrode terminal in close contact with the surface of the bus bar.

상기 용접은, 바람직하게는, 전극단자의 외면에 레이저를 조사하여 달성되는 방식일 수 있다.The welding may preferably be achieved by irradiating the outer surface of the electrode terminal with a laser.

하나의 구체적인 예에서, 양극 단자와 음극 단자가 일측 단부에 함께 형성되어 있는 구조의 전지셀들이 적층되어 전지셀 적층체를 이루고 있고, 상기 전지셀 적층체은 상호 인접한 전지셀들 사이에서 양극 단자와 음극 단자가 인접하도록 교번 절곡된 상태로 적층되어 있으며, 상기 전지셀들 중의 상호 인접한 전지셀들에서, 제 1 전지셀의 양극단자와 제 2 전지셀의 음극단자는 상호 중첩되지 않는 상태에서 하나의 버스 바에 접촉하는 용접면을 제공하도록 수직 절곡되어 있는 구조일 수 있다.In one specific example, battery cells having a structure in which a positive electrode terminal and a negative electrode terminal are formed together at one end are stacked to form a battery cell laminate. The battery cell laminate includes a positive terminal and a negative electrode The positive terminal of the first battery cell and the negative terminal of the second battery cell are stacked in a state of being alternately bent so that terminals are adjacent to each other. In the battery cells adjacent to each other in the battery cells, Or may be a structure that is vertically bent to provide a weld surface in contact with the bar.

본 발명은 또한, 상기 전지모듈 둘 이상이 팩 케이스에 장착되어 있는 전지팩과, 상기 전지모듈 또는 전지팩을 전원으로 사용하는 디바이스를 제공한다.The present invention also provides a battery pack in which at least two battery modules are mounted in a pack case, and a device using the battery module or the battery pack as a power source.

본 발명에 따른 전지팩이 사용될 수 있는 디바이스의 구체적인 예로는, 한정된 장착 공간을 가지며 잦은 진동과 강한 충격 등에 노출되는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 또는 플러그-인 하이브리드 전기자동차 또는 전력저장장치 등을 들 수 있다.As a specific example of the device in which the battery pack according to the present invention can be used, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, or a power storage device having a limited mounting space and exposed to frequent vibration, .

자동차의 전원으로 사용되는 전지팩은 소망하는 출력 및 용량에 따라 조합하여 제조될 수 있음은 물론이다.It goes without saying that battery packs used as power sources for automobiles can be manufactured in combination according to a desired output and capacity.

전지팩을 전원으로 사용하는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차 등은 당업계에 공지되어 있으므로, 그에 대한 자세한 설명은 본 명세서에서 생략한다.Electric vehicles, hybrid electric vehicles, plug-in hybrid electric vehicles, and the like using a battery pack as a power source are known in the art, and a detailed description thereof will be omitted in this specification.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지모듈은 특정한 구성에 의해 구조적으로 안정적이며, 조립이 용이할 뿐만 아니라, 단자들간 또는 단자와 버스 바간의 접촉 면적을 크게 줄여 접촉 저항을 저하시킴으로써 용접 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있다. 또한, 히트 씽크를 모듈 케이스의 일부로 구성하여 모듈 케이스에 추가적인 방열을 위한 부재들이 요구되지 않으므로, 전지팩의 사이즈를 크게 줄일 수 있다.As described above, the battery module according to the present invention is structurally stable and easy to assemble due to its specific configuration, and can reduce the contact resistance between the terminals or between the terminals and the bus bar, Can greatly improve. In addition, since the heat sink is formed as a part of the module case, no additional members for heat radiation are required in the module case, so that the size of the battery pack can be greatly reduced.

도 1은 본 발명에 따른 전지셀 적층체에 장착되는 전지셀의 사시도이다;
도 2는 도 1의 분해 모식도이다;
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지모듈의 분해 사시도이다;
도 4는 전지셀 적층체의 분해 사시도이다;
도 5는 전지모듈의 사시도이다;
도 6은 본 발명에 따른 버스 바 어셈블리의 정면도이다;
도 7은 본 발명에 따른 전지셀의 배면 사시도이다.1 is a perspective view of a battery cell mounted on a battery cell stack according to the present invention;
Fig. 2 is an exploded schematic view of Fig. 1; Fig.
3 is an exploded perspective view of a battery module according to one embodiment of the present invention;
4 is an exploded perspective view of the battery cell stack;
5 is a perspective view of the battery module;
6 is a front view of a bus bar assembly according to the present invention;
7 is a rear perspective view of a battery cell according to the present invention.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 전지팩의 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, a battery pack according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited by the scope of the present invention.

도 1에는 본 발명의 전지셀 적층체에 장착되는 하나의 예시적인 전지셀의 사시도가 모식적으로 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 분해 모식도가 도시되어 있다.FIG. 1 is a perspective view schematically showing an exemplary battery cell mounted on a battery cell stack of the present invention, and FIG. 2 is an exploded schematic view of FIG.

이들 도면을 참조하면, 판상형 전지셀(10)은, 파우치형 전지케이스(20) 내부에, 양극, 음극 및 이들 사이에 배치되는 분리막으로 이루어진 전극조립체(210)가 그것의 양극 및 음극 탭들(220, 230)과 전기적으로 연결되는 2개의 전극단자(321, 322)가 외부로 노출되도록 밀봉되어 있는 구조로 이루어져 있다.Referring to these drawings, a plate-shaped battery cell 10 includes an electrode assembly 210 including an anode, a cathode, and a separator disposed between the anode and cathode tabs 220 The electrode terminals 321 and 322 electrically connected to the electrodes 230 and 230 are sealed to be exposed to the outside.

전지케이스(20)는 전극조립체(210)가 안착될 수 있는 오목한 형상의 수납부(14)를 포함하는 케이스 본체(15)와 그러한 본체(15)에 일체로서 연결되어 있는 덮개(13)로 이루어져 있다.The battery case 20 includes a case body 15 including a concave shaped storage portion 14 on which the electrode assembly 210 can be seated and a lid 13 integrally connected to the body 15 have.

폴딩형 구조 또는 스택형 구조 또는 스택/폴딩형의 구조를 가진 전극조립체(210)는 다수의 양극 탭들(220)과 다수의 음극 탭들(230)이 각각 융착되어 전극단자(321, 322)에 함께 결합되어 있다. 또한, 케이스 본체(15)의 잉여부(144)와 덮개(13)가 열융착기(도시하지 않음)에 의해 열융착될 때 그러한 열융착기와 전극단자들(321, 322) 간에 쇼트가 발생하는 것을 방지하고 전극단자들(321, 322)과 전지케이스(20)와의 밀봉성을 확보하기 위하여, 전극단자들(321, 322)의 상하면에 절연필름(240)이 부착된다.The electrode assembly 210 having the folding structure, the stacking structure or the stacking / folding structure is formed such that a plurality of the anode tabs 220 and the plurality of the anode tabs 230 are fused to each other and connected to the electrode terminals 321 and 322 Lt; / RTI > When short circuit occurs between the heat sealer and the electrode terminals 321 and 322 when the heat sink 144 and the lid 13 of the case body 15 are thermally fused by a heat sealer An insulating film 240 is attached to the upper and lower surfaces of the electrode terminals 321 and 322 in order to prevent the electrode terminals 321 and 322 and ensure the sealing property between the electrode terminals 321 and 322 and the battery case 20.

케이스 본체(15)와 덮개(13)는 외측 수지층(16), 차단성 금속층(17) 및 내측 수지층(18)으로 구성되어 있고, 내측 수지층(18)은 케이스 본체(15)의 외면과 덮개(13)의 외면에 가해지는 열융착기(도시하지 않음)로부터의 열과 압력에 의해 밀착 고정될 수 있게 된다.The case body 15 and the lid 13 are constituted by an outer resin layer 16, a barrier metal layer 17 and an inner resin layer 18. The inner resin layer 18 is formed on the outer surface of the case body 15 And a heat and pressure from a heat sealer (not shown) applied to the outer surface of the lid 13.

전해액이 함침된 전극조립체(210)를 수납부(12)에 안착한 상태에서 케이스 본체(15)의 잉여부(144)와 덮개(13)의 접촉부위를 열융착시키면 실링부가 형성된다.A sealing portion is formed by thermally fusing the abutment 144 of the case main body 15 and the contact portion of the lid 13 in a state where the electrode assembly 210 impregnated with the electrolyte is seated on the housing portion 12.

도 3에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지모듈의 분해 사시도가 모식적으로 도시되어 있고, 도 4에는 도 3의 전지셀 적층체의 분해도가 모식적으로 도시되어 있고, 도 5에는 도 3의 전지모듈의 사시도가 모식적으로 도시되어 있다.3 is an exploded perspective view schematically illustrating a battery module according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 schematically shows an exploded view of the battery cell stack of FIG. 3, and FIG. A perspective view of the battery module of FIG.

이들 도면을 참조하면, 전지모듈(100)은 전지셀(10)을 포함하는 다수의 전지셀들이 플레이트형 프레임(303)에 장착되어 있는 구조물을 다수 개 상하로 적층한 전지셀 적층체(200), 버스 바 어셈블리(300), 상부 엔드 플레이트(101)와 하부 엔드 플레이트(113)와 한 쌍의 히트 씽크(103)를 포함하는 모듈 케이스(115), 버스 바 커버(105) 및 와이어 커버(104)를 포함하고 있다.Referring to these drawings, a battery module 100 includes a battery cell stack body 200 in which a plurality of battery cells including a battery cell 10 are mounted on a plate-shaped frame 303, A bus bar assembly 105 and a wire cover 104. The bus bar assembly 105 includes a bus bar assembly 300, a module case 115 including an upper end plate 101 and a lower end plate 113 and a pair of heat sinks 103, ).

전지셀 적층체(200)의 외측면은 상부 엔드 플레이트(101), 하부 엔드 플레이트(113), 및 한 쌍의 히트 싱크들(103)로 이루어진 모듈 케이스(115)에 감싸도록 장착되어 있고, 한 쌍의 히트 씽크들(103)은 전지셀 적층체(200)의 외측면을 감싸는 구조로 상부 엔드 플레이트(101) 및 하부 엔드 플레이트(113) 상에 결합되어 있다.The outer surface of the battery cell stack body 200 is mounted so as to surround the module case 115 composed of the upper end plate 101, the lower end plate 113 and the pair of heat sinks 103, The pair of heat sinks 103 are coupled to the upper end plate 101 and the lower end plate 113 in a structure that surrounds the outer surface of the battery cell stack body 200.

전지셀 적층체(200)의 전면에는 버스 바 어셈블리(300), 버스 바 커버(105), 및 와이어 커버(104)가 순차적으로 장착되어 있다.A bus bar assembly 300, a bus bar cover 105, and a wire cover 104 are sequentially mounted on the front surface of the battery cell stack 200.

전지모듈(100)의 더욱 구체적인 내용을 설명하면 다음과 같다.More detailed contents of the battery module 100 will be described below.

우선, 전지셀(10)을 포함하여 다수의 전지셀들은 내부가 중공된 프레임인 플레이트형 프레임(303)에 각각 장착되어 적층되어 있다.First, a plurality of battery cells including the battery cell 10 are stacked on a plate-shaped frame 303, which is a hollow frame.

전지셀 적층체(200)는, 전지셀(10)을 포함하여 16개의 전지셀들이 상호 직렬로 연결되도록 각각의 전극단자들이 수직 절곡된 상태로 상하 방향으로 적층되어 있다.The battery cell stack 200 is stacked vertically with the electrode terminals vertically bent such that the sixteen battery cells including the battery cell 10 are connected in series.

모듈 케이스(115)는 전지셀 적층체(200)의 안전한 장착과 전지셀의 전극단자가 돌출된 상태로 장착되도록 전지셀 적층체(200)의 상하부면에 상부 엔드 플레이트(101)와 하부 엔드 플레이트(113)가 장착되고, 측면에는 한 쌍의 히트 씽크들(103)이 장착됨으로써, 전면이 개방된 조립 구조로 이루어져 있다.The module case 115 has upper and lower end plates 101 and 101 on upper and lower surfaces of the battery cell stack body 200 so that the battery cell stack 200 can be securely mounted and electrode terminals of the battery cells are protruded. And a pair of heat sinks 103 are mounted on the side surfaces of the heat sinks 113 so that the front surface of the heat sinks 103 is opened.

전지셀 적층체(200)가 장착된 모듈 케이스(115)의 전면 개방 부위에는 전지셀(10)을 포함하는 16개의 전지셀들의 전극단자들(도시하지 않음)을 전기적으로 연결하는 버스 바 어셈블리(300)가 장착된다.A bus bar assembly (not shown) electrically connects the electrode terminals (not shown) of the sixteen battery cells including the battery cell 10 to the front open portion of the module case 115 on which the battery cell stack 200 is mounted 300 are mounted.

버스 바 어셈블리(300)의 전면에는 전기 절연성의 버스 바 커버(105)가 장착되고, 버스 바 커버(105)의 전면에는 전기적 연결 부위를 보호하기 위한 와이어 커버(104)가 차례로 장착된다.An electrically insulating bus bar cover 105 is mounted on the front surface of the bus bar assembly 300 and a wire cover 104 is mounted on the front surface of the bus bar cover 105 in order to protect the electrical connection portion.

또한, 상부 엔드 플레이트(101) 및 하부 엔드 플레이트(113)에는 전지셀 적층체(200)를 구속하는 서포팅 바(110)가 결합된다.The support bar 110 for restraining the battery cell stack 200 is coupled to the upper end plate 101 and the lower end plate 113.

서포팅 바(110)는 내부에 볼트 삽입부(112)가 형성되어 있고, 볼트 삽입부(112)를 통해 장볼트(도시하지 않음)가 삽입되면서 하나의 장볼트(도시하지 않음)로 전지셀 적층체(200)와 상부 엔드 플레이트(101) 및 하부 엔드 플레이트(113)가 일체로 체결된다.The support bar 110 has a bolt inserting part 112 formed thereon and a long bolt (not shown) is inserted through the bolt inserting part 112 to stack the battery cells with one long bolt The upper end plate 101 and the lower end plate 113 are integrally fastened together.

상부 엔드 플레이트(101) 및 하부 엔드 플레이트(113)의 모서리 부위에는 전지셀 적층체(200)를 외부 장치(도시하지 않음)에 고정시키기 위한 부싱(111)이 형성되어 있다.A bushing 111 for fixing the battery cell stack 200 to an external device (not shown) is formed at the corner of the upper end plate 101 and the lower end plate 113.

전지셀 적층체(200)와 히트 씽크(103) 사이에는 전지셀들에서 발생되는 열을 외부로 전달하도록 하기 위해 판상형의 방열 부재(108)가 개재되고, 전지셀 적층체(200)의 외측 부위에는 전지셀(10)을 포함하는 16개의 전지셀들 간의 냉각효율을 향상시키기 위해 플레이트형 프레임(303)의 측면에 상하 방향으로 크램프(109)가 추가적으로 형성되어 있다.A plate-like heat dissipating member 108 is interposed between the battery cell stack body 200 and the heat sink 103 so as to transfer heat generated from the battery cells to the outside, A clamp 109 is additionally formed on the side surface of the plate frame 303 in the vertical direction to improve the cooling efficiency between the sixteen battery cells including the battery cell 10.

크램프(109)에는 전지셀 적층체(200)의 팽창 등으로 인한 외형 변화를 방지하기 위해 중심축을 따라 만입형 그루브(도시하지 않음)가 형성되어 있고, 크램프(109)의 양단부가 상부 엔드 플레이트(101) 및 하부 엔드 플레이트(113)의 체결부(102)에 각각 결합됨으로써, 전지셀 적층체(200)가 모듈 케이스(115)에 단단하게 고정된다.The clamp 109 is provided with an indentation groove (not shown) along the center axis to prevent the outer shape change due to the expansion or the like of the battery cell stack body 200. Both ends of the clamp 109 are connected to the upper end plate 101 and the lower end plate 113 so that the battery cell stack body 200 is firmly fixed to the module case 115.

버스 바 어셈블리(300)는 전지셀 적층체(200)의 플레이트형 프레임(303)의 전면에 장착되어 있고, 버스 바 어셈블리(300)에는 전지셀들의 전극단자를 전기적으로 연결하기 위한 버스 바가 결합되어 있다.The bus bar assembly 300 is mounted on the front surface of the plate frame 303 of the battery cell stack 200. A bus bar for electrically connecting the electrode terminals of the battery cells is coupled to the bus bar assembly 300 have.

이러한 버스 바 어셈블리(300)의 구조에 대해서는 이후 더욱 상세히 설명하기로 한다.The structure of the bus bar assembly 300 will be described in detail later.

버스 바 어셈블리(300)의 전면에는 전지셀들의 전압 또는 온도를 측정하기 위한 온도 검출 수단(106)과 전압 감지 수단(107)이 형성된 전기절연성의 버스 바 커버(105) 및 이러한 구성을 보호하기 위한 와이어 커버(104)가 전면에 차례로 장착되어 있다.An insulating bus bar cover 105 having a temperature detecting means 106 and a voltage detecting means 107 for measuring the voltage or temperature of the battery cells is formed on the front surface of the bus bar assembly 300, And a wire cover 104 is mounted on the front surface in order.

도 6에는 본 발명에 따른 버스 바 어셈블리의 정면도가 모식적으로 도시되어 있고, 도 7에는 전지셀의 배면 사시도가 모식적으로 도시되어 있다.FIG. 6 is a schematic front view of a bus bar assembly according to the present invention, and FIG. 7 is a schematic rear view of a battery cell.

이들 도면을 도 1 내지 도 5와 함께 참조하면, 버스 바 어셈블리(300)는 전지셀 적층체(200)의 전면으로 돌출된 양극단자(322)와 음극단자(321)가 형성된 최상단에 위치하는 전지셀(10)을 포함한 16개의 전지셀들, 이러한 전지셀들의 전극단자 부위에 결합되는 버스 바(350), 및 버스 바(350)의 단부에 결합되는 외부 입출력 단자들(301, 302)로 구성되어 있다.1 through 5, the bus bar assembly 300 includes a positive electrode terminal 322 protruding from the front surface of the battery cell stack 200 and a battery cell 322 disposed at the uppermost end of the negative electrode terminal 321, The battery cell includes sixteen battery cells including a cell 10, a bus bar 350 coupled to an electrode terminal portion of the battery cells, and external input / output terminals 301 and 302 coupled to an end portion of the bus bar 350 .

버스 바 어셈블리(300)는, 최상단에 위치한 전지셀(10), 및 상호 인접한 제 1 전지셀(500)과 제 2 전지셀(600)을 포함하여 16개의 전지셀들이 상하 방향으로 적층되어 있다.The bus bar assembly 300 has sixteen battery cells stacked in the vertical direction, including the battery cell 10 located at the uppermost position and the first battery cell 500 and the second battery cell 600 which are adjacent to each other.

제 1 전지셀(500)에는 전지셀 본체에 접하는 단자 폭(W1)을 갖는 양극단자(510)와 음극단자(520)가 각각 본체로부터 돌출되어 있는 상태로, 단자 폭(W1) 대비 1/2 크기의 단자 폭(W2)을 갖는 양극단자(510)의 단부가 하측 방향으로 수직 절곡되어 있고, 단자 폭(W1) 대비 1/2 크기의 단자 폭(W2)을 갖는 음극단자(520)의 단부는 상측 방향으로 수직 절곡되어 있다.The first battery cell 500 is provided with a positive electrode terminal 510 and a negative electrode terminal 520 having a terminal width W1 in contact with the battery cell main body, The end portion of the anode terminal 510 having the terminal width W2 of the size W2 is vertically bent in the downward direction and the end portion of the anode terminal 520 having the terminal width W2 of 1/2 the terminal width W1 Are vertically bent in the upward direction.

마찬가지로, 제 2 전지셀(600)에는 전지셀 본체에 접하는 단자 폭(W1)을 갖는 양극단자(610)와 음극단자(620)가 각각 본체로부터 돌출되어 형성되어 있는 상태로, 단자 폭(W1) 대비 1/2 크기의 단자 폭(W2)을 갖는 양극단자(610)의 단부가 하측 방향으로 수직 절곡되어 있고, 단자 폭(W1) 대비 1/2 크기의 단자 폭(W2)을 갖는 음극단자(620)의 단부는 상측 방향으로 수직 절곡되어 있다. 참고로, 도 7의 제 1 전지셀(500)은 도 6의 제 1 전지셀(500)을 뒤집은 형상으로 도시되어 있다.Similarly, in the second battery cell 600, the terminal width W1 is formed in a state in which the positive electrode terminal 610 and the negative electrode terminal 620 having the terminal width W1 in contact with the battery cell body protrude from the main body, An end portion of the positive electrode terminal 610 having a terminal width W2 of 1/2 of the width is vertically bent downward and a negative terminal terminal W2 having a terminal width W2 of 1/2 the terminal width W1 620 are vertically bent in the upward direction. For reference, the first battery cell 500 of FIG. 7 is shown in a reversed shape of the first battery cell 500 of FIG.

제 1 전지셀(500)의 양극단자(510)가 수직으로 하향 절곡된 부위와 제 2 전지셀(600)의 음극단자(620)가 수직으로 상향 절곡된 부위는 상호 겹치지 않는 상태로 버스 바에 대해 접촉면을 형성하고, 제 1 전지셀(500)의 음극단자(510)가 수직으로 상향 절곡된 부위는 최상단에 위치한 전지셀(10)의 양극단자(322)가 수직으로 하향 절곡된 부위와 상호 겹치지 않는 상태에서 버스 바에 대해 접촉면을 형성하며, 제 2 전지셀(600)의 양극단자(610)가 수직으로 하향 절곡된 부위는 하측에 인접한 전지셀의 음극단자(710)가 수직으로 상향 절곡된 부위와 상호 겹치는 않는 상태로 버스 바에 대해 접촉면을 형성한다.The portion where the cathode terminal 510 of the first battery cell 500 is vertically bent downward and the portion where the anode terminal 620 of the second battery cell 600 is vertically bent upward do not overlap with each other A portion where the negative terminal 510 of the first battery cell 500 is vertically bent upward is formed such that the positive terminal 322 of the uppermost battery cell 10 overlaps with the vertically downward bent portion of the battery cell 10, The portion where the positive electrode terminal 610 of the second battery cell 600 is vertically downwardly bent is a portion where the negative electrode terminal 710 of the battery cell adjacent to the lower side is vertically bent upward So as to form a contact surface with respect to the bus bar.

또한, 전지셀 적층체(200)의 최상단에 위치한 전지셀(10)의 음극단자(321)와 최하단에 위치한 전지셀(도시하지 않음)의 양극단자(311)는 구조적으로 전지셀 본체에 접하는 단자 폭(W1)으로 각각 형성되어 있으며, 일측 단부에는 외부 전력 장치(도시하지 않음)와 연결되는 외부 입출력 단자들(301, 302)에 각각 연결되어 있다.The negative electrode terminal 321 of the battery cell 10 positioned at the uppermost end of the battery cell stack 200 and the positive electrode terminal 311 of the battery cell (not shown) located at the lowermost end of the battery cell stack 200 are structurally connected to a terminal Width W1 and are connected to external input / output terminals 301 and 302 connected to an external power device (not shown) at one end thereof, respectively.

상기와 같은 구조에서, 버스 바(350)는, 제 1 전지셀(500)의 양극단자(510)가 수직으로 하향 절곡된 부위와 제 2 전지셀(600)의 음극단자(620)가 수직으로 상향 절곡된 부위에 용접된다.The bus bar 350 is formed such that the portion where the positive terminal 510 of the first battery cell 500 is vertically bent down and the portion where the negative terminal 620 of the second battery cell 600 is perpendicular And is welded to the upwardly bent portion.

이와 마찬가지로, 제 1 전지셀(500)의 음극단자(520)가 수직으로 상향 절곡된 부위와 인접한 최상단에 위치한 전지셀(10)의 양극단자(322)가 수직으로 하향 절곡된 부위에 버스 바가 용접되고, 제 2 전지셀(600)의 양극단자(620)가 수직으로 하향 절곡된 부위와 인접한 전지셀(도시하지 않음)의 음극단자(710)가 수직으로 상향 절곡된 부위에 버스 바가 용접됨으로써, 최상단에 위치한 전지셀(10), 제 1 전지셀(500)과 제 2 전지셀(600)들을 포함하는 다수의 전지셀들이 상하 방향으로 적층된 상태에서 다수의 버스 바들(350)에 의한 전기적 직렬 연결이 이루어진다.
Similarly, a bus bar is welded to a vertically downward bent portion of the positive electrode terminal 322 of the battery cell 10 located at the uppermost position adjacent to the vertically upwardly bent portion of the negative electrode terminal 520 of the first battery cell 500 And the bus bar is welded to a portion where the cathode terminal 620 of the second battery cell 600 is vertically bent downward and a portion where the anode terminal 710 of the battery cell (not shown) is bent up vertically, A plurality of battery cells including a first battery cell 500 and a second battery cell 600 stacked in a vertical direction are stacked in an electrical serial manner by a plurality of bus bars 350, The connection is made.

이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments.

Claims (22)

전극단자로서 양극단자와 음극단자가 상호 반대 방향으로 수직 절곡되어 있는 전지셀들이 상호 직렬로 연결된 상태로 둘 이상의 개수로 적층되어 있는 전지셀 적층체;
전극단자들이 일측 방향으로 정렬된 전지셀 적층체의 상면 및 하면에 장착되며 일측에 체결부가 형성되어 있는 한 쌍의 엔드 플레이트들(end plates), 및 전지셀 적층체의 측면들 중의 적어도 하나에 장착되는 히트 싱트(Heat sink)를 포함하며, 전지셀 적층체의 외면을 감싸는 모듈 케이스;
상기 모듈 케이스에서 전지셀들의 전극단자 부위에 장착되고, 전지셀 적층체의 직렬 연결을 위한 하나 이상의 버스 바가 외부로부터 용접을 수행할 수 있도록 장착되어 있는 버스 바 어셈블리;
상기 버스 바 어셈블리를 감싸는 전기절연성의 버스 바 커버; 및
상기 버스 바 커버의 전면을 감싸는 와이어 커버;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지모듈.A battery cell laminate comprising: a plurality of battery cells stacked in a state that battery cells in which a positive terminal and a negative terminal are vertically bent in mutually opposite directions are connected in series;
A pair of end plates mounted on an upper surface and a lower surface of the battery cell stack in which electrode terminals are aligned in one direction and having a fastening portion formed on one side thereof and a pair of end plates mounted on at least one of side surfaces of the battery cell stack A module case enclosing an outer surface of the battery cell stack body, the module case including a heat sink;
A bus bar assembly mounted on an electrode terminal portion of the battery cells in the module case and having at least one bus bar for serial connection of the battery cell stacks mounted so as to perform welding from the outside;
An electrically insulating bus bar cover surrounding the bus bar assembly; And
A wire cover surrounding a front surface of the bus bar cover;
The battery module comprising: 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀 적층체와 히트 싱크의 사이에는 방열부재가 추가로 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 1, further comprising a heat dissipating member interposed between the battery cell stack and the heat sink. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀은 판상형 전지셀이고, 전극단자는 판상 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 1, wherein the battery cell is a plate-shaped battery cell and the electrode terminal is a plate-shaped structure. 제 3 항에 있어서, 상기 전지셀은 라미네이트 전지케이스에 전극조립체가 내장되어 있는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 3, wherein the battery cell has a structure in which an electrode assembly is embedded in a laminate battery case. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀들 중의 상호 인접한 전지셀들에서, 제 1 전지셀의 양극단자와 제 2 전지셀의 음극단자는 상호 중첩되지 않는 상태에서 하나의 버스 바에 접촉하는 용접면을 제공하도록 수직 절곡되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery pack according to claim 1, wherein, in adjacent battery cells of the battery cells, a positive terminal of the first battery cell and a negative terminal of the second battery cell are provided with a welding surface contacting one bus bar And the battery module is bent in a vertical direction. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 전지셀의 양극단자와 제 2 전지셀의 음극단자는 버스 바에 접촉하는 단자 폭이 전지셀 본체에 접하는 단자 폭의 1/2의 이하의 크기인 것을 특징으로 하는 전지모듈.6. The battery pack of claim 5, wherein the positive terminal of the first battery cell and the negative terminal of the second battery cell have a width equal to or less than a half of a width of a terminal contacting the bus bar, Battery module. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀은 양극 단자와 음극 단자가 일측 단부에 함께 형성되어 있는 구조로 이루어져 있고, 상기 전지셀 적층체는 상호 인접한 전지셀들 사이에서 양극 단자와 음극 단자가 인접하도록 교번 절곡된 상태로 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery cell stack according to claim 1, wherein the battery cell has a structure in which a positive terminal and a negative terminal are formed together at one end, And the battery module is stacked in a folded state. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀 적층체의 외면에는 냉각 효율을 향상시키기 위한 하나 이상의 크램프(Clamp)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 1, wherein one or more clamps are formed on an outer surface of the battery cell stack to improve cooling efficiency. 제 8 항에 있어서, 상기 크램프는 상하 방향으로 전지셀 적층체의 외면으로부터 돌출되어 있고 상하 중심축을 따라 만입형 그루브가 형성되어 있는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 8, wherein the cramp protrudes from the outer surface of the battery cell stack in the vertical direction and has a recessed groove formed along the vertical center axis. 제 9 항에 있어서, 상기 크램프의 양단부는 엔드 플레이트의 체결부에 결합되는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 9, wherein both ends of the clamp are coupled to the fastening portions of the end plates. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀 적층체를 구성하는 전지셀들의 사이에는 하나 이상의 판상형의 냉각핀이 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 1, wherein one or more plate-like cooling fins are interposed between the battery cells constituting the battery cell stack. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀 적층체의 모서리 부위에는 외부 디바이스 또는 팩 케이스에 전지셀 적층체의 장착을 위한 하나 이상의 부싱이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 1, wherein at least one bushing for mounting the battery cell stack is formed on an external device or a pack case at a corner of the battery cell stack. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀 적층체는 체결부재에 의해 상기 모듈 케이스와 일체로 구속되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 1, wherein the battery cell stack body is integrally fixed to the module case by a fastening member. 제 1 항에 있어서, 상기 버스 바 어셈블리는,
모듈 케이스에 장착되고 전기절연성으로 이루어진 장방형의 어셈블리 본체; 및
상기 장방형 본체에 전면과 후면이 개방된 상태로 장착되어 있고 하나 이상의 버스 바;
를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The plasma display apparatus of claim 1, wherein the bus bar assembly comprises:
A rectangular assembly body mounted on the module case and electrically insulated; And
Wherein the rectangular main body is mounted in a state that the front surface and the rear surface are opened and one or more bus bars;
The battery module comprising: 제 14 항에 있어서, 상기 버스 바 어셈블리는 다수의 버스 바들을 포함하고 있고, 상기 버스 바는 양측 단부가 어셈블리 본체에 결합되는 금속 판재인 것을 특징으로 하는 전지모듈.15. The battery module of claim 14, wherein the bus bar assembly includes a plurality of bus bars, and both ends of the bus bars are coupled to an assembly body. 제 15 항에 있어서, 상기 버스 바들 중 외부 입출력 단자를 구성하는 버스 바들은, 일측 단부가 연장된 상태로 어셈블리 본체 상에 결합되어 있는 외부 입출력 단자부를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 15, wherein the bus bars constituting the external input / output terminals among the bus bars include an external input / output terminal portion coupled to the assembly main body with one end portion extended. 제 1 항에 있어서, 상기 전극단자에 대한 버스 바의 전기적 연결은, 전극단자의 내면이 버스 바의 표면에 밀착된 상태에서 전극단자의 외면에 대해 용접을 수행하여 달성되는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 1, wherein the electrical connection of the bus bar to the electrode terminal is achieved by welding the outer surface of the electrode terminal with the inner surface of the electrode terminal in close contact with the surface of the bus bar. . 제 17 항에 있어서, 상기 용접은 전극단자의 외면에 레이저를 조사하여 달성되는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery module according to claim 17, wherein the welding is accomplished by irradiating a laser to an outer surface of the electrode terminal. 양극 단자와 음극 단자가 일측 단부에 함께 형성되어 있는 구조의 전지셀들이 적층되어 전지셀 적층체를 이루고 있고, 상기 전지셀 적층체은 상호 인접한 전지셀들 사이에서 양극 단자와 음극 단자가 인접하도록 교번 절곡된 상태로 적층되어 있으며,
상기 전지셀들 중의 상호 인접한 전지셀들에서, 제 1 전지셀의 양극단자와 제 2 전지셀의 음극단자는 상호 중첩되지 않는 상태에서 하나의 버스 바에 접촉하는 용접면을 제공하도록 수직 절곡되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.The battery cell stack is formed by stacking battery cells having a structure in which a positive terminal and a negative terminal are formed together at one end of the battery cell stack, In the state of being laminated,
In the battery cells adjacent to each other among the battery cells, the positive terminal of the first battery cell and the negative terminal of the second battery cell are vertically bent so as to provide a welding surface contacting one bus bar without overlapping each other A battery module characterized by. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 하나에 따른 전지모듈 둘 이상이 팩 케이스에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to any one of claims 1 to 18, wherein at least two battery modules are mounted on the pack case. 제 1 항에 따른 전지모듈 또는 제 20 항에 따른 전지팩을 전원으로 사용하는 것을 특징으로 하는 디바이스.A device as claimed in claim 1, wherein the battery module according to claim 1 or the battery pack according to claim 20 is used as a power source. 제 21 항에 있어서, 상기 디바이스는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 또는 플러그-인 하이브리드 전기자동차 또는 전력저장장치인 것을 특징으로 하는 디바이스.
22. The device of claim 21, wherein the device is an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, or a plug-in hybrid electric vehicle or a power storage device.
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