WO2019245214A1 - 이차 전지 및 버스바를 포함한 배터리 모듈 - Google Patents

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WO2019245214A1
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battery module
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조현영
김용일
최용석
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주식회사 엘지화학
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a battery module having a secondary battery and a bus bar, and more particularly, to a battery module that facilitates a manufacturing process between a secondary battery and a bus bar and increases durability and space utilization of a product.
  • водородн ⁇ е ⁇ е ⁇ ество Commercially available secondary batteries include nickel cadmium batteries, nickel hydride batteries, nickel zinc batteries, and lithium secondary batteries. Among them, lithium secondary batteries have almost no memory effect compared to nickel-based secondary batteries, and thus are free of charge and discharge. The self-discharge rate is very low and the energy density is high.
  • Such lithium secondary batteries mainly use lithium-based oxides and carbon materials as positive electrode active materials and negative electrode active materials, respectively.
  • the lithium secondary battery includes an electrode assembly in which a positive electrode plate and a negative electrode plate coated with the positive electrode active material and the negative electrode active material are disposed with a separator interposed therebetween, and an exterior material for sealing and storing the electrode assembly together with the electrolyte solution, that is, a battery pouch exterior material.
  • a 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.
  • secondary batteries are widely used not only in small devices such as portable electronic devices but also in medium and large devices such as automobiles and power storage devices.
  • medium and large devices such as automobiles and power storage devices.
  • a large number of secondary batteries are electrically connected to increase capacity and output.
  • a pouch type secondary battery is widely used in such a medium-large size device because of its easy lamination.
  • the electrode leads may be interconnected, and the connecting portion may be welded to maintain such a connection state.
  • the battery module may have parallel and / or series electrical connection between secondary batteries, for which one end of the electrode lead may be contact fixed by welding or the like to a busbar for electrical connection between the respective secondary batteries. .
  • the electrical connection between the secondary batteries is often configured by bonding the electrode lead to the busbar.
  • the electrode leads of the same polarity are connected to each other in order to electrically connect the secondary batteries in parallel, and the electrode leads of different polarities are connected to each other in order to be electrically connected in series.
  • a process of bending an end portion of an electrode lead in order to contact and connect an electrode lead of a secondary battery to a busbar is performed, and a portion of the bent electrode lead is disposed on one surface of the busbar by using laser and ultrasonic welding.
  • a process of bending an end portion of an electrode lead in order to contact and connect an electrode lead of a secondary battery to a busbar is performed, and a portion of the bent electrode lead is disposed on one surface of the busbar by using laser and ultrasonic welding.
  • the bending process of the electrode leads is required to bend a large number of electrode leads formed in a plurality of secondary batteries, which not only causes a large work requirement, but also stably folds the bent end of the electrode lead, which is a flexible material. Since it was difficult to contact one surface, the welding process was difficult and it was difficult to have high welding reliability.
  • an object of the present invention is to provide a battery module that facilitates a manufacturing process for a secondary battery and a bus bar and increases durability and space utilization of a product.
  • An electrode assembly having an anode plate and a cathode plate interposed between the separator, an electrolyte, an exterior case for receiving the electrode assembly and the electrolyte in an inner space, and one end of which is electrically connected to the cathode plate or the cathode plate of the electrode assembly, and the other end thereof is A plurality of main body parts protruding outwardly from the outer case and plate-shaped head parts extending from both ends of the main body part in both vertical directions in the direction perpendicular to the protruding direction of the main body part and having at least a portion of electrode leads formed of an electrically conductive material; Secondary battery; And
  • At least a portion is formed in a plate-like form of an electrically conductive material and a slit extending inward from one end is formed, and may include a bus bar in which a portion of the main body portion is inserted into the slit.
  • the head portion, the thickness of the direction facing the bus bar may be formed thicker than the thickness of the body portion in the direction perpendicular to the relatively wide side of the side of the body portion.
  • At least a portion of the body portion may gradually increase in thickness toward the head portion.
  • the main body may have a stopper protruding outward on a portion thereof.
  • the body portion may have a shape in which at least a portion thereof gradually decreases in width toward the head portion.
  • the electrode lead may include a first electrode lead and a second electrode lead having different electrical polarities from each other provided on the same side of the secondary battery.
  • each of the first electrode lead and the second electrode lead may be formed to be shifted to one side or the other side with respect to the center of the main body portion so as to be adjacent to each other.
  • a fixing protrusion protruding in a direction in which the inserted main body portion of the electrode lead is positioned may be formed on a portion of the inner surface of the slit.
  • the slit may have a shape in which the spaced width gradually decreases from one end to the inner direction.
  • An electrode assembly having an anode plate and a cathode plate interposed between the separator, an electrolyte, an exterior case for receiving the electrode assembly and the electrolyte in an inner space, and one end of which is electrically connected to the cathode plate or the cathode plate of the electrode assembly, and the other end thereof is Protruding from the outer case and the main body portion is formed so that at least a portion is inserted into a slit extending in one direction from one end to the inner side in the bus bar formed of a plate-like form of the electrically conductive material and protruding from the other end of the main body portion It may have a plate-shaped head portion extending in both directions perpendicular to the direction and at least a portion of the electrode lead made of an electrically conductive material.
  • the battery pack according to the present invention for achieving the above object, at least one battery module according to the present invention.
  • the motor vehicle according to the present invention for achieving the above object includes a battery pack according to the present invention.
  • the electrode lead of the secondary battery includes a main body portion and a head portion, so that one side of the head portion of the bus bar may be removed without performing a step of separately bending an end of the electrode lead to be in contact with one surface of the bus bar. Since it can be disposed in contact with one surface, it is possible to effectively reduce the process time and manufacturing cost of the battery module.
  • the electrode lead of the secondary battery forms a stopper on a portion of the main body portion, thereby preventing the head portion from moving upward and downward when a portion of the main body portion is inserted into the slit of the bus bar.
  • the lower surface of the head portion can be fixed on the upper surface of the bus bar.
  • the electrode lead of the secondary battery forms a slanted structure on a part of the main body, thereby reducing the material cost of the electrode lead and inserting the main body into the slit of the bus bar using the slanted structure.
  • the length of the main body portion inserted into the slit can be reduced, and the effect of facilitating the insertion process can be further exerted.
  • the head portions of the first electrode lead and the second electrode lead of the secondary battery are formed to be shifted to one side or the other side with respect to the center of the main body portion so as to be adjacent to each other, the first electrode lead And the bus bar connected to each of the second electrode lead can be located close to the center of the secondary battery, it is possible to effectively reduce the volume of the appearance of the battery module.
  • the bus bar can be stably maintained in a state where the inserted electrode lead is inserted and fixed by forming a fixing protrusion on the inner surface of the slit, thereby facilitating a welding process between the bus bar and the electrode lead.
  • the bus bar has a shape in which the spaced width of the slit gradually decreases from one end to the inner direction, whereby the inserted electrode lead is inserted and fixed by the narrowed width of the slit. Since it can maintain stably, the welding process between a busbar and an electrode lead can be made easy.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view schematically illustrating a battery module according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is an exploded plan view schematically illustrating the separated components of the battery module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a front view schematically illustrating a secondary battery that is a part of a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a side cross-sectional view schematically illustrating a cross-sectional view of a rechargeable battery cut along the line AA ′ of FIG. 4.
  • FIG. 6 is a side cross-sectional view schematically illustrating a secondary battery that is a part of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a plan view schematically illustrating one bus bar according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a plan view schematically illustrating one bus bar according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a plan view schematically illustrating a battery module according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an exploded plan view schematically illustrating the separated components of the battery module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a plan view schematically illustrating a battery module according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • 2 is a plan view schematically illustrating a battery module according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • 3 is an exploded plan view schematically illustrating the separated components of the battery module according to an embodiment of the present invention.
  • 4 is a front view schematically illustrating a secondary battery that is a part of a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • 5 is a side cross-sectional view schematically illustrating a cross-sectional view of a rechargeable battery cut along the line AA ′ of FIG. 4.
  • the battery module 100 may include a plurality of secondary batteries 110.
  • the plurality of secondary batteries 110 may be arranged forward and backward when viewed in the F direction.
  • the secondary battery 110 may be a pouch type secondary battery 110.
  • the pouch type secondary battery 110 may include an electrode assembly 113, an electrolyte 115, and an exterior case 117.
  • the electrode assembly 113 may be configured such that one or more positive electrode plates 113a and one or more negative electrode plates 113b are interposed between the separators 113c. More specifically, the electrode assembly 113 may be a stack type in which a plurality of positive electrode plates 113a and a plurality of negative electrode plates 113b are alternately stacked with a separator 113c interposed therebetween. For example, as shown in FIG. 5, the electrode assembly 113 of the present invention is a stack type in which a plurality of positive electrode plates 113a and a plurality of negative electrode plates 113b are alternately stacked with a separator 113c interposed therebetween. Can be.
  • the secondary battery 110 may be a lithium secondary battery 110 provided with a lithium-based active material.
  • the exterior case 117 may accommodate the electrode assembly 113 and the electrolyte 115 in an internal space.
  • the exterior case 117 may be a pouch type exterior case 117.
  • the pouch type exterior case 117 may be configured to include an outer insulating layer, a metal layer, and an inner adhesive layer.
  • the pouch type exterior case 117 may accommodate the electrode assembly 113 therein.
  • the pouch-type outer case 117 protects internal components such as the electrode assembly 113 and the electrolyte 115, and complements and dissipates the electrochemical properties of the electrode assembly 113 and the electrolyte 115.
  • it may be configured in a form containing a metal thin film, such as aluminum thin film.
  • the aluminum thin film may be formed of an insulating material to ensure electrical insulation with components inside the secondary battery 110, such as the electrode assembly 113 and the electrolyte 115, or with other components outside the secondary battery 110. It may be interposed between the insulating layer formed.
  • the pouch-shaped outer case 117 may be composed of two pouches, and at least one of the pouch-type outer case 117 may be formed with a concave inner space.
  • the electrode assembly 113 may be accommodated in the inner space of the outer case 117.
  • the outer circumferential surfaces of the two pouches are provided with a sealing portion 117a so that the sealing portions 117a are fused to each other so that the internal space in which the electrode assembly 113 is accommodated may be sealed.
  • the pouch type secondary battery 110 may include an electrode lead 111.
  • the electrode lead 111 may include a cathode lead 111A and an anode lead 111B.
  • the electrode lead 111 may be configured to protrude outward from the sealing part 117a located at the upper outer periphery of the pouch-type outer case 117.
  • the electrode lead 111 can function as an electrode terminal of the secondary battery 110.
  • the electrode lead 111 formed in the secondary battery 110 may include a main body portion 111a and a head portion 111b.
  • the main body 111a may have a plate shape. That is, for example, as shown in Figure 4, the electrode lead 111, when viewed from the front (F direction of Figure 1), may be in the form of standing up and down relative to the ground, two wide The face may be located in the front-rear direction.
  • one end of the electrode lead 111 may be electrically connected to the positive electrode plate 113a or the negative electrode plate 113b of the electrode assembly 113. More specifically, one end of each of the positive electrode plate 113a and the negative electrode plate 113b may have a positive electrode tab 113a2 and a negative electrode tab (not shown) extending in an outward direction. In addition, a portion of the positive electrode tab 113a2 and the negative electrode tab may be configured to be in contact with one end of the electrode lead 111.
  • one end in the inner direction of the main body 111a may be located inside the exterior case 117. That is, one end in the inner direction of the main body portion 111a may be located inside the exterior case 117 to contact a portion of the positive electrode tab 113a2 and the negative electrode tab (not shown).
  • the other end of the main body 111a may be formed to protrude outward from the exterior case 117. That is, the other end of the main body 111a in the outward direction may be positioned to be exposed to the outside of the exterior case 117.
  • one end of the electrode lead 111 in the lower direction of the main body 111a of the electrode lead 111 may be located inside the exterior case 117. .
  • the other end of the main body 111a in the upper direction may protrude from the exterior case 117 to extend upward.
  • the head portion 111b may be in the form of a plate extending from the other end of the main body portion 111a extending in both directions W perpendicular to the protruding direction of the main body portion 111a.
  • the electrode leads 111 are vertical in both directions perpendicular to the protruding direction (up and down direction) of the main body 111a at the other end of the main body 111a.
  • the plate-shaped head portion 111b may be provided.
  • the electrode lead 111 when the electrode lead 111 is provided with a main body portion 111a and a head portion 111b, when the head portion 111b is joined to the bus bar 120, Even if the end of the electrode lead 111 is not bent to be in contact with one surface of the bus bar 120, one surface of the head portion 111b may be disposed to be in contact with one surface of the bus bar 120. The process time and manufacturing cost of the battery module 100 can be reduced effectively.
  • the electrode lead 111 may be made of an electrically conductive material.
  • the electrode lead 111 may include copper, aluminum, nickel, or a combination thereof as an electrically conductive material.
  • the battery module 100 may include at least one bus bar 120.
  • the bus bar 120 at least a portion may be configured in the form of a plate of an electrically conductive material.
  • the electrically conductive material may include, for example, copper, aluminum, nickel, and combinations thereof.
  • the battery module 100 may include thirteen bus bars 120.
  • the thirteen bus bars 120 may have a rectangular plate shape at least partially.
  • the bus bar 120 may have at least one or more slits 122 extending in an inner direction from one end thereof.
  • a part of the main body 111a may be inserted into the slit 122.
  • the lower surface of the head 111b may be positioned to face the upper surface of the bus bar 120.
  • the thirteen bus bars 120 may include at least one slit extending in an inner direction of the bus bar 120 at one end adjacent to the direction in which the secondary battery 110 is located. 122) can be formed.
  • a portion of the main body 111a of each of the plurality of secondary batteries 110 may be inserted into each slit 122 formed in the thirteen bus bars 120.
  • the lower surface of the head 111b may be positioned to face the upper surface of the bus bar 120.
  • the bus bars 120 may be provided.
  • the seven bus bars 120 may include twelve electrode leads formed on one side of a total of twelve slits 122 formed on each side of the battery module 100 based on a center line of the battery module 100.
  • 111 may be coupled to move in the direction of the center of the battery module 100 to be inserted.
  • the six bus bars 120 located on the other side (right side) with respect to the center line P in the front-rear direction of the battery module 100 may have a total of 12
  • the 12 electrode leads 111 formed on the other side of the battery module 100 may be inserted into the slit 122 so as to be inserted in the center direction of the battery module 100.
  • the bus bar 120 may include a plate portion 124 having a plate shape and an upward extension portion 126 extending upward from the plate portion 124.
  • an external input / output terminal 127 may be formed in the upward extension part 126 of the bus bar 120.
  • two bus bars 120A positioned at the front and rear of the battery module 100, respectively, of the plurality of bus bars 120 may include a plate portion 124 and an upward extension.
  • the unit 126 may be provided.
  • a bolt type external input / output terminal 127 may be inserted into and fixed to the upward extension part 126.
  • the head portion 111b has a thickness Z in a direction facing the bus bar 120 perpendicular to a relatively wide side of the sides of the main body 111a. It may be formed thicker than the thickness (E) of the main body portion (111a). In other words, the thickness Z in the vertical direction of the head 111b may be thicker than the thickness E in the front-rear direction of the main body 111a. For example, as shown in FIG. 5, the thickness E of the wide side surface of the main body 111a may be 0.2 mm to 0.4 mm. In addition, the head portion 111b may have a thickness Z of about 1.0 mm in the vertical direction.
  • the bus bar ( The amount of the electrode leads 111 to be melt-bonded at the time of welding with 120 may be increased, thereby greatly increasing the connection reliability and the bonding strength.
  • the main body portion 111a may gradually increase as the thickness E in a direction perpendicular to a relatively wide side of the side surfaces of the main body portion 111a is directed toward the head portion 111b.
  • the main body 111a is gradually thicker from the part exposed to the outside from the outer case 117 of the main body 111a to the inner side (lower surface) of the head 111b.
  • An increased structure (taper structure, T1) can be formed.
  • the head portion 111b is formed by gradually increasing the thickness on at least a portion of the main body portion 111a of the bus bar 120 toward the head portion 111b. Lower the mechanical rigidity of the connection portion of the other end of the main body portion (111a). Therefore, the connection portion between the lower surface of the head portion 111b and the other end of the main body portion 111a can be prevented from being damaged by physical force or vibration during the welding operation with the bus bar 120.
  • FIG. 6 is a side cross-sectional view schematically illustrating a secondary battery that is a part of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • a stopper S2 protruding in an outward direction may be formed on a portion of the main body 111a. Specifically, the stopper S2 may be formed on a relatively wide side of the side surfaces of the electrode lead 111. For example, as illustrated in FIG. 6, a protrusion stopper S2 protruding forward or backward may be formed on each of the front and rear surfaces of the electrode lead 111.
  • the outward direction refers to a direction located outward relative to the inner center of the battery module.
  • the horizontal direction means a direction parallel to the ground on which the battery module is placed.
  • the stopper S2 is formed on a part of the main body 111a of the electrode lead 111, whereby a part of the main body 111a of the bus bar 120 is formed.
  • a part of the main body 111a of the bus bar 120 is formed.
  • the body portion 111a may have a shape in which at least a portion thereof gradually decreases in width toward the head portion 111b.
  • the body portion 111a may have a shape in which the width W2 in the left and right directions gradually decreases as the body portion 111a is adjacent to the head portion 111b, that is, the inclined structure S1.
  • the head portion 111b may be formed to have a length L1 similar to the size of the end width W2 of the main body portion 111a.
  • the electrode lead 111 may include a first electrode lead 111A (anode lead) and a second electrode lead 111B (cathode lead) having different electrical polarities from each other provided on the same side of the secondary battery 110. It may include.
  • the anode lead 111A may have an inclined structure S1 in which a width thereof gradually decreases as at least a portion of the main body portion 111a faces the head portion 111b.
  • the inclined structure S1 of the anode lead 111A may be formed on the right side with respect to the main body portion 111a of the anode lead 111A.
  • the negative electrode lead 111B may have an inclined structure S1 in which a width thereof gradually decreases as at least a portion of the main body portion 111a faces the head portion 111b.
  • the inclined structure of the negative electrode lead 111B may be formed on the left side of the main body portion 111a of the negative electrode lead 111B.
  • the inclined structure (S1) in at least a portion of the body portion 111a of the electrode lead 111, it is possible not only to reduce the material cost of the electrode lead 111.
  • the body portion 111a may be inserted into the slit 122 of the bus bar 120 using the inclined structure S1, and the length of the body portion 111a inserted into the slit 122 may be adjusted. It can reduce, and the effect which makes an insertion process easier can be exhibited.
  • the head portion 111b of each of the first electrode lead 111A and the second electrode lead 111B is formed to be shifted to one side or the other side with respect to the center of the main body portion 111a so as to be adjacent to each other.
  • the head portion 111b of the anode lead 111A may be formed to be shifted to the left with respect to the center of the main body portion 111a.
  • the head 111b of the cathode lead 111B may be formed to be biased to the right with respect to the center of the main body 111a. That is, the head 111b of each of the cathode lead 111A and the anode lead 111B may be positioned to be close to the center of the left and right directions of the secondary battery 110.
  • the center of the main body portion 111a is positioned so that the head portion 111b of each of the first electrode lead 111A and the second electrode lead 111B of the present invention is positioned adjacent to each other.
  • the bus bar 120 connected to each of the first electrode lead 111A and the second electrode lead 111B may be located close to the center of the secondary battery 110. The volume of the battery module 100 can be effectively reduced.
  • FIG. 7 is a plan view schematically illustrating one bus bar according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • Fixed protrusion 122P may be formed.
  • FIG. 8 is a plan view schematically illustrating one bus bar according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the bus bar 120C may have a shape in which a width W3 spaced apart from at least a portion of the slit 122 gradually decreases from one end to an inside direction. That is, the inner portion of the slit 122 of the bus bar 120C has a narrow width W3 so as to press a part of the main body 111a of the electrode lead 111 inserted into the slit 122. Can be fixed
  • the bus bar 120C has a shape in which the spaced width W3 of the slit 122 gradually decreases from one end to the inside, thereby inserting the inserted electrode lead 111. ) Can be stably maintained in the inserted and fixed state by the width W3 of the narrowed slit 122, thereby facilitating a welding process between the bus bar 120C and the electrode lead 111.
  • FIGS. 9 and 10 are plan views schematically illustrating a battery module according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • 10 is an exploded plan view schematically illustrating the components of the battery module according to another exemplary embodiment of the present disclosure.
  • the secondary battery 110 illustrated in FIGS. 9 and 10 has the same configuration as that of the secondary battery 110 of FIG. 2 described above, and thus separates from the secondary battery 110 illustrated in FIGS. 9 and 10. The description of the configuration will be omitted.
  • the arrangement of the plurality of secondary batteries 110 illustrated in FIG. 9 is different from the arrangement of the plurality of secondary batteries 110 illustrated in FIG. 2. That is, all of the plurality of secondary batteries 110 of the battery module 100 may be disposed such that the first electrode lead 111A is located at one side and the second electrode lead 111B is located at the other side.
  • each of the first electrode leads 111A is a battery.
  • the second electrode lead 111B (cathode lead) is positioned on one side (right side) with respect to the center line P in the front-rear direction of the module 100B, and the respective second electrode leads 111B (cathode lead) refer to the center line P in the front-rear direction of the battery module 100B. It may be arranged to be located on the other side (left side).
  • the battery module 100B may include a first bus bar 120D1 and a second bus configured to electrically connect the first electrode lead 111A or the second electrode lead 111B of the plurality of secondary batteries 110.
  • Bar 120D2 may be provided.
  • the battery module 100B may include a first bus bar 120D1 and a second bus bar 120D2.
  • the first bus bar 120D1 positioned at one side (right side) with respect to the center line P of the battery module 100B may be electrically connected to twelve first electrode leads 111A.
  • the main body portions 111a of the twelve first electrode leads 111A may be inserted into the twelve slits 122 formed in the 120D1.
  • the second bus bar 120D2 positioned on the other side (left side) with respect to the center line P of the battery module 100B may include twelve second electrode leads.
  • the main body portion 111a of the twelve first electrode leads 111A may be inserted into each of the twelve slits 122 formed in the second bus bar 120D2 so as to be electrically connected to the 111B.
  • the first bus bar 120D1 may include the same material as that of the first electrode leads 111A of the plurality of secondary batteries 110.
  • the first bus bar 120D1 may include the same aluminum material as that of the first electrode lead 111A.
  • the second bus bar 120D2 may include the same material as that of the second electrode leads 111B of the plurality of secondary batteries 110.
  • the second bus bar 120D2 may include the same copper material as the second electrode lead 111B.
  • an external input / output terminal 127 may be formed in each of the first bus bar 120D1 and the second bus bar 120D2.
  • an upward extension 126 is formed in each of the first bus bar 120D1 and the second bus bar 120D2
  • the upward extension 126 is formed in each of the first bus bar 120D1 and the second bus bar 120D2.
  • An external input / output terminal 127 having a bolt shape may be inserted and fixed.
  • the plurality of secondary batteries 110 may be arranged to be stacked in one direction (front and rear directions).
  • an adhesive or double-sided tape 140 may be added between the plurality of secondary batteries 110 so that the plurality of secondary batteries 110 are bonded to each other.
  • the adhesive or double-sided tape 140 may include a material having high thermal conductivity.
  • the adhesive or double-sided tape 140 between the plurality of secondary batteries 110, it is easy to handle the plurality of secondary batteries 110 in one unit, the addition Since the gap is not generated between the plurality of secondary batteries 110 by the adhesive and the double-sided tape 140, heat condensation may be prevented from occurring due to the air formed in the gap. Furthermore, when the adhesive and the double-sided tape 140 include a material having high thermal conductivity, the cooling efficiency of the battery module 100B may be further increased.
  • FIG. 11 is a plan view schematically illustrating a battery module according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the battery module 100C may further include a module case 130 in which an internal space for accommodating the plurality of secondary batteries 110 is formed.
  • the module case 130 may be in the form of a rectangular box with an open top.
  • the plurality of secondary batteries 110 and the plurality of bus bars 120 may be accommodated in an inner space of the module case 130.
  • the thermally conductive resin 150 may be filled in the module case 130 to surround outer surfaces of the plurality of secondary batteries 110.
  • the thermally conductive resin 150 may include silicone resin, modified silicone resin, and acrylic resin.
  • a battery pack (not shown) according to the present invention may include one or more battery modules 100 according to the present invention.
  • the battery pack according to the present invention in addition to the battery module 100, a pack case for storing the battery module 100, various devices for controlling the charge and discharge of the battery module 100, such as BMS (Battery) Management system), a current sensor, a fuse, and the like.
  • BMS Battery Management system
  • the battery pack according to the present invention can be applied to a moving means such as an automobile.
  • an electric vehicle according to the present invention may include a battery pack according to the present invention.
  • main body 111b head
  • busbar 122 slit
  • module case 140 double-sided tape
  • the present invention relates to a battery module and a battery pack provided with a secondary battery and a bus bar.
  • the present invention is applicable to the industry associated with electronic devices or automobiles equipped with the battery pack.

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Abstract

본 발명은 이차 전지와 버스바에 대한 제조 공정을 용이하게 하고 제품의 내구성 및 공간 활용률을 높인 배터리 모듈을 개시한다. 상기 배터리 모듈은, 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 개재된 형태로 구성된 전극 조립체, 전해질, 상기 전극 조립체 및 상기 전해질을 내부 공간에 수용하는 외장 케이스, 및 일단이 상기 전극 조립체의 양극판 또는 음극판과 전기적으로 연결되고 타단이 상기 외장 케이스로부터 외부로 돌출 연장된 본체부 및 상기 본체부의 타단에서 상기 본체부의 돌출 방향의 수직인 양 방향으로 연장 형성된 판상의 헤드부를 가지며 적어도 일부분이 전기 전도성 소재로 이루어진 전극 리드를 구비한 복수의 이차 전지; 및 적어도 일부분이 전기 전도성 재질의 판상 형태로 구성되며 일단부에서 내부 방향으로 연장된 슬릿이 형성되어, 상기 슬릿에 상기 본체부의 일부위가 삽입된 버스바를 포함한다.

Description

이차 전지 및 버스바를 포함한 배터리 모듈
본 발명은 이차 전지 및 버스바를 구비한 배터리 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이차 전지와 버스바 간의 제조 공정을 용이하게 하고 제품의 내구성 및 공간 활용률을 높인 배터리 모듈에 관한 것이다.
본 출원은 2018년 06월 22일자로 출원된 한국 특허출원 번호 제10-2018-0072154호에 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 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
이러한 리튬 이차 전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 또한, 리튬 이차 전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재, 즉 전지 파우치 외장재를 구비한다.
일반적으로 리튬 이차 전지는 외장재의 형상에 따라, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차 전지와 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 이차 전지로 분류될 수 있다.
최근에는 휴대형 전자기기와 같은 소형 장치뿐 아니라, 자동차나 전력저장장치와 같은 중대형 장치에도 이차 전지가 널리 이용되고 있다. 이러한 중대형 장치에 이용되는 경우, 용량 및 출력을 높이기 위해 많은 수의 이차 전지가 전기적으로 연결된다. 특히, 이러한 중대형 장치에는 적층이 용이하다는 장점으로 인해 파우치형 이차 전지가 많이 이용된다.
또한, 배터리 모듈 내부에서 이차 전지가 전기적으로 연결되기 위해서는, 전극 리드가 상호 연결되고, 그러한 연결 상태를 유지하기 위해 연결 부분이 용접될 수 있다. 더욱이, 배터리 모듈은 이차 전지들 간의 병렬 및/또는 직렬의 전기적 연결을 가질 수 있는데, 이를 위해 전극 리드의 일단부는 각 이차 전지들 간의 전기적 연결을 위한 버스바에 용접 등의 방식으로 접촉 고정될 수 있다.
그리고, 이차 전지 사이의 전기적 연결은 전극 리드를 버스바에 접합 시키는 방식으로 구성되는 경우가 많다. 이때, 이차 전지를 병렬로 전기적으로 연결시키기 위해서는 동일 극성의 전극 리드를 서로 연결 접합 시키고 직렬로 전기적으로 연결시키기 위해서는 다른 극성의 전극 리드를 서로 연결 접합 시킨다.
한편, 종래 기술에서는, 이차 전지의 전극 리드를 버스바에 접촉 연결시키기 위해 전극 리드의 단부를 절곡시키는 공정을 수행했고, 절곡된 전극 리드의 일부위를 버스바의 일면에 레이저 및 초음파 용접 등을 이용해 접합 시킬 수 있었다.
그러나, 이러한 전극 리드의 절곡 공정은, 복수의 이차 전지에 형성된 다수의 전극 리드를 일일이 절곡 시킬 필요가 있어 커다란 작업 소요를 가져올 뿐만 아니라, 유연한 소재인 전극 리드의 절곡된 단부를 안정적으로 버스바의 일면에 접촉시키기 어려워 용접 공정이 까다롭고 높은 용접 신뢰성을 가지기 어려웠다.
또한, 전극 리드의 절곡된 부위를 마련하기 위해, 이차 전지에 보다 긴 길이의 전극 리드를 형성시킬 필요가 있어, 이차 전지의 취급이 어렵고 소재 비용이 증가하는 등의 문제가 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 이차 전지와 버스바에 대한 제조 공정을 용이하게 하고 제품의 내구성 및 공간 활용률을 높인 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,
양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 개재된 형태로 구성된 전극 조립체, 전해질, 상기 전극 조립체 및 상기 전해질을 내부 공간에 수용하는 외장 케이스, 및 일단이 상기 전극 조립체의 양극판 또는 음극판과 전기적으로 연결되고 타단이 상기 외장 케이스로부터 외부로 돌출 연장된 본체부 및 상기 본체부의 타단에서 상기 본체부의 돌출 방향의 수직인 양 방향으로 연장 형성된 판상의 헤드부를 가지며 적어도 일부분이 전기 전도성 소재로 구성된 전극 리드를 구비한 복수의 이차 전지; 및
적어도 일부분이 전기 전도성 재질의 판상 형태로 구성되며 일단부에서 내부 방향으로 연장된 슬릿이 형성되어, 상기 슬릿에 상기 본체부의 일부위가 삽입된 버스바를 포함할 수 있다.
또한, 상기 헤드부는, 상기 버스바와 대면하는 방향의 두께가 상기 본체부의 측면들 중 상대적으로 넓은 측면에 수직인 방향의 상기 본체부의 두께보다 두껍게 형성될 수 있다.
더욱이, 상기 본체부의 적어도 일부분은, 상기 헤드부로 향할수록 두께가 점차 증가할 수 있다.
그리고, 상기 본체부는, 일부위에는 외부 방향으로 돌출된 스토퍼가 형성될 수 있다.
또한, 상기 본체부는, 적어도 일부분이 상기 헤드부를 향할수록 폭이 점차 줄어드는 형상을 가질 수 있다.
더욱이, 상기 전극 리드는, 이차 전지에서 동일한 측면에 구비된 서로 전기 극성이 다른 제1 전극 리드 및 제2 전극 리드를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제1 전극 리드 및 상기 제2 전극 리드 각각의 헤드부는 서로 인접하여 위치되도록 상기 본체부의 중심을 기준으로 일측 또는 타측으로 치우쳐 형성될 수 있다.
또한, 상기 슬릿의 내면의 일부위에는 상기 전극 리드의 삽입된 본체부가 위치한 방향으로 돌출된 고정 돌기가 형성될 수 있다.
더욱이, 상기 슬릿의 적어도 일부분은, 이격된 폭이 일단부에서 내부 방향으로 갈수록 점차 줄어드는 형상을 가질 수 있다.
그리고, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이차 전지는,
양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 개재된 형태로 구성된 전극 조립체, 전해질, 상기 전극 조립체 및 상기 전해질을 내부 공간에 수용하는 외장 케이스, 및 일단이 상기 전극 조립체의 양극판 또는 음극판과 전기적으로 연결되고 타단이 상기 외장 케이스로부터 외부로 돌출 연장되며 적어도 일부분이 전기 전도성 재질의 판상 형태로 구성된 버스바에 일단부에서 내부 방향으로 연장 형성된 슬릿에 일부위가 삽입되도록 형성된 본체부 및 상기 본체부의 타단에서 상기 본체부의 돌출 방향의 수직인 양 방향으로 연장 형성된 판상의 헤드부를 가지며 적어도 일부분이 전기 전도성 소재로 구성된 전극 리드를 구비할 수 있다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩은, 본 발명에 따른 배터리 모듈을 적어도 하나 이상 포함한다.
더욱이, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 배터리 팩을 포함한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 이차 전지의 전극 리드는 본체부 및 헤드부를 구비함으로써, 별도로 전극 리드의 단부가 버스바의 일면에 접하도록 절곡시키는 공정을 수행하지 않아도, 헤드부의 일면을 버스바의 일면에 접하도록 배치할 수 있어, 배터리 모듈의 공정 시간 및 제조 비용을 효과적으로 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 이러한 측면에 의하면, 이차 전지의 전극 리드는 본체부의 일부위에 스토퍼를 형성시킴으로써, 본체부의 일부위가 버스바의 슬릿에 삽입될 경우에 헤드부가 상하 방향으로 이동되는 것을 방지하고, 헤드부의 하면이 버스바의 상면 상에 위치 고정되도록 할 수 있다. 이에 따라, 전극 리드와 버스바의 용접 작업이 용이해지는 효과가 있다.
더욱이, 본 발명의 일측면에 의하면, 이차 전지의 전극 리드는 본체부의 일부분에 경사 구조를 형성시킴으로써, 전극 리드의 재료비를 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 경사 구조를 이용해 버스바의 슬릿에 본체부를 삽입할 수 있고, 슬릿에 삽입되는 본체부의 길이를 줄일 수 있어, 보다 삽입 공정을 용이하게 하는 효과를 발휘할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일측면에 의하면, 이차 전지의 제1 전극 리드 및 제2 전극 리드 각각의 헤드부가 서로 인접하여 위치되도록 본체부의 중심을 기준으로 일측 또는 타측으로 치우쳐 형성될 경우, 제1 전극 리드 및 제2 전극 리드 각각에 연결되는 버스바가 이차 전지의 중심부에 가깝게 위치시킬 수 있어, 배터리 모듈의 외형의 부피를 효과적으로 줄일 수 있다.
나아가, 본 발명의 일측면에 의하면, 버스바는 슬릿의 내면에 고정 돌기를 형성시킴으로써, 삽입된 전극 리드가 삽입 고정된 상태를 안정적으로 유지할 수 있으므로, 버스바와 전극 리드 간의 용접 공정을 용이하게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일측면에 의하면, 버스바는 슬릿의 이격된 폭이 일단부에서 내부 방향으로 갈수록 점차 줄어드는 형상을 가짐으로써, 삽입된 전극 리드가 좁아진 슬릿의 폭에 의해 삽입 고정된 상태를 안정적으로 유지할 수 있으므로, 버스바와 전극 리드 간의 용접 공정을 용이하게 할 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 모듈을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 대한 구성들을 분리하여 개략적으로 나타내는 분리 평면도이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 대한 일부 구성인 이차 전지를 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 5는, 도 4의 A-A' 선을 따라 절단된 이차 전지의 단면 모습을 개략적으로 나타내는 측단면도이다.
도 6은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 대한 일부 구성인 이차 전지를 개략적으로 나타내는 측단면도이다.
도 7은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 하나의 버스바를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 8은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 하나의 버스바를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 9는, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 10은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 대한 구성들을 분리하여 개략적으로 나타내는 분리 평면도이다.
도 11은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
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. 도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 개략적으로 나타내는 평면도이다. 도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 대한 구성들을 분리하여 개략적으로 나타내는 분리 평면도이다. 도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 대한 일부 구성인 이차 전지를 개략적으로 나타내는 정면도이다. 그리고, 도 5는, 도 4의 A-A' 선을 따라 절단된 이차 전지의 단면 모습을 개략적으로 나타내는 측단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(100)은, 복수의 이차 전지(110)를 구비할 수 있다. 또한, 상기 복수의 이차 전지(110)는, F 방향으로 바라보았을 때, 전후방으로 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.
여기서, 상기 이차 전지(110)는, 파우치형 이차 전지(110)일 수 있다. 이러한 파우치형 이차 전지(110)는, 전극 조립체(113), 전해질(115), 및 외장 케이스(117)를 구비할 수 있다.
여기서, 전극 조립체(113)는, 하나 이상의 양극판(113a) 및 하나 이상의 음극판(113b)이 세퍼레이터(113c)를 사이에 개재된 형태로 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 전극 조립체(113)는, 복수의 양극판(113a)과 복수의 음극판(113b)이 세퍼레이터(113c)를 사이에 두고 교대로 적층된 스택형일 수 있다. 예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전극 조립체(113)는, 복수의 양극판(113a)과 복수의 음극판(113b)이 세퍼레이터(113c)를 사이에 두고 교대로 적층된 스택형일 수 있다.
또한, 상기 이차 전지(110)는, 리튬계 활물질이 구비된 리튬 이차 전지(110)일 수 있다.
더욱이, 상기 외장 케이스(117)는, 상기 전극 조립체(113) 및 상기 전해질(115)을 내부 공간에 수용할 수 있다. 여기서, 상기 외장 케이스(117)는 파우치형 외장 케이스(117)일 수 있다. 구체적으로, 상기 파우치형 외장 케이스(117)는, 외부 절연층, 금속층 및 내부 접착층을 구비하는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 파우치형 외장 케이스(117)는, 내부에 전극 조립체(113)를 수납할 수 있다.
나아가, 상기 파우치형 외장 케이스(117)는, 전극 조립체(113)와 전해질(115) 등 내부 구성요소를 보호하고, 전극 조립체(113)와 전해질(115)에 의한 전기 화학적 성질에 대한 보완 및 방열성 등을 제고하기 위하여 금속 박막, 이를테면 알루미늄 박막이 포함된 형태로 구성될 수 있다.
그리고, 이러한 알루미늄 박막은, 전극 조립체(113) 및 전해질(115)과 같은 이차 전지(110) 내부의 구성요소나 이차 전지(110) 외부의 다른 구성 요소와의 전기적 절연성을 확보하기 위해, 절연물질로 형성된 절연층 사이에 개재될 수 있다.
특히, 파우치형 외장 케이스(117)는, 2개의 파우치로 구성될 수 있으며, 그 중 적어도 하나에는 오목한 형태의 내부 공간이 형성될 수 있다. 그리고, 이러한 외장 케이스(117)의 내부 공간에는 전극 조립체(113)가 수납될 수 있다. 그리고, 2개의 파우치의 외주면에는 실링부(117a)가 구비되어 이러한 실링부(117a)가 서로 융착됨으로써, 전극 조립체(113)가 수용된 내부 공간이 밀폐되도록 할 수 있다.
그리고, 상기 파우치형 이차 전지(110)는, 전극 리드(111)가 구비될 수 있다. 나아가, 상기 전극 리드(111)에는 양극 리드(111A) 및 음극 리드(111B)가 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 전극 리드(111)는, 파우치형 외장 케이스(117)의 상부 외주변에 위치한 실링부(117a)로부터 외부 방향으로 돌출되게 구성될 수 있다. 그리고, 이러한 전극 리드(111)는, 이차 전지(110)의 전극 단자로서 기능할 수 있다.
다시 도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 이차 전지(110)에 형성된 전극 리드(111)는, 본체부(111a) 및 헤드부(111b)를 구비할 수 있다.
구체적으로, 상기 본체부(111a)는, 적어도 일부가 플레이트 형상일 수 있다. 즉, 예를 들면, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 전극 리드(111)는, 정면(도 1의 F 방향)에서 바라봤을 때, 지면에 대해 상하 방향으로 세워진 형태일 수 있으며, 2개의 넓은 면이 전후 방향에 위치될 수 있다.
또한, 상기 전극 리드(111)는, 일단이 상기 전극 조립체(113)의 양극판(113a) 또는 음극판(113b)과 전기적으로 연결될 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 양극판(113a) 및 상기 음극판(113b) 각각의 일단부에는 외부 방향으로 연장 돌출된 양극탭(113a2) 및 음극탭(도시하지 않음)이 형성될 수 있다. 또한, 상기 양극탭(113a2) 및 음극탭의 일부위는 상기 전극 리드(111)의 일단부와 접촉되도록 구성될 수 있다.
더욱이, 상기 본체부(111a)의 내측 방향의 일단은, 상기 외장 케이스(117) 내부에 위치할 수 있다. 즉, 상기 본체부(111a)의 내측 방향의 일단은 상기 양극탭(113a2) 및 음극탭(도시하지 않음)의 일부위와 접촉하도록 상기 외장 케이스(117) 내부에 위치할 수 있다.
그리고, 상기 본체부(111a)의 타단은 상기 외장 케이스(117)로부터 외측 방향으로 돌출 연장되어 형성될 수 있다. 즉, 상기 본체부(111a)의 외측 방향의 타단은 상기 외장 케이스(117)의 외부로 노출되도록 위치될 수 있다. 예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 전극 리드(111)는, 상기 전극 리드(111)의 본체부(111a)의 하부 방향의 일단은, 상기 외장 케이스(117) 내부에 위치할 수 있다. 그리고, 상기 본체부(111a)의 상부 방향의 타단은 상기 외장 케이스(117)로부터 상부 방향으로 돌출 연장되어 형성될 수 있다.
한편, 상기 헤드부(111b)는, 상기 본체부(111a)의 타단에서 상기 본체부(111a)의 돌출 방향의 수직인 양 방향(W)으로 연장 형성된 판상 형태일 수 있다. 예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 전극 리드(111)는, 상기 본체부(111a)의 타단에서 상기 본체부(111a)의 돌출 방향(상하 방향)의 수직인 양 방향(전후 방향)으로 연장 형성된 판상의 헤드부(111b)가 구비될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 전극 리드(111)는, 본체부(111a) 및 헤드부(111b)를 구비함으로써, 상기 헤드부(111b)를 버스바(120)에 접합할 경우, 별도로 전극 리드(111)의 단부가 버스바(120)의 일면에 접하도록 절곡시키는 공정을 수행하지 않아도, 상기 헤드부(111b)의 일면을 버스바(120)의 일면에 접하도록 배치할 수 있어, 배터리 모듈(100)의 공정 시간 및 제조 비용을 효과적으로 줄일 수 있다.
나아가, 상기 전극 리드(111)는, 적어도 일부분이 전기 전도성 소재로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 전극 리드(111)는, 전기 전도성 소재로 구리, 알루미늄, 니켈 및 이들의 조합을 포함할 수 있다.
앞서 설명한 파우치형 이차 전지(110)의 구성에 대해서는, 본원발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 자명한 사항이므로, 보다 상세한 설명을 생략한다. 그리고, 본 발명에 따른 배터리 모듈에는, 본원발명의 출원 시점에 공지된 다양한 이차 전지(110)가 채용될 수 있다.
다시 도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 배터리 모듈(100)은, 적어도 하나 이상의 버스바(120)를 구비할 수 있다. 구체적으로, 상기 버스바(120)는, 적어도 일부분이 전기 전도성 재질의 판상 형태로 구성될 수 있다.
또한, 상기 전기 전도성 재질은, 예를 들면, 구리, 알루미늄, 니켈 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 배터리 모듈(100)은, 13개의 버스바(120)가 구비될 수 있다. 더욱이, 상기 13개의 버스바(120)는 적어도 일부분이 사각 판상 형태일 수 있다.
그리고, 상기 버스바(120)는 일단부에서 내부 방향으로 연장된 슬릿(122)이 적어도 하나 이상이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 슬릿(122)에는 상기 본체부(111a)의 일부위가 삽입될 수 있다. 이때, 상기 헤드부(111b)의 하면은, 상기 버스바(120)의 상면과 대면하도록 위치될 수 있다.
예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 13개의 버스바(120)에는 이차 전지(110)가 위치한 방향에 인접한 일단부에서 버스바(120)의 내부 방향으로 연장된 적어도 1개 이상의 슬릿(122)이 형성될 수 있다. 더욱이, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 13개의 버스바(120)에 형성된 각각의 슬릿(122)에 복수의 이차 전지(110) 각각의 본체부(111a)의 일부위가 삽입될 수 있다.
그리고, 상기 헤드부(111b)의 하면은, 상기 버스바(120)의 상면과 대면하도록 위치될 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 배터리 모듈(100)은, F 방향에서 바라볼 경우, 상기 배터리 모듈(100)의 전후 방향의 중심선(P)을 기준으로 일측(좌측)에 7개의 버스바(120)가 구비될 수 있다. 나아가, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 7개의 버스바(120)는, 각각에 형성된 총 12개의 슬릿(122)에 상기 배터리 모듈(100)의 중심선을 기준으로 일측에 형성된 12개의 전극 리드(111)가 삽입되도록 배터리 모듈(100)의 중심 방향으로 이동하여 결합될 수 있다.
이와 마찬 가지로, F 방향에서 바라볼 경우, 상기 배터리 모듈(100)의 전후 방향의 중심선(P)을 기준으로 타측(우측)에 위치한 6개의 버스바(120)는, 각각에 형성된 총 12개의 슬릿(122)에 상기 배터리 모듈(100)의 중심선을 기준으로 타측에 형성된 12개의 전극 리드(111)가 삽입되도록 배터리 모듈(100)의 중심 방향으로 이동하여 결합될 수 있다.
더욱이, 상기 버스바(120)는 판상 형태의 플레이트부(124) 및 상기 플레이트부(124)로부터 상부 방향으로 연장된 상향 연장부(126)를 구비할 수 있다. 그리고, 상기 버스바(120)의 상향 연장부(126)에는 외부 입출력 단자(127)가 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 버스바(120) 중, 배터리 모듈(100)의 최전방 및 최후방 각각에 위치한 2개의 버스바(120A)에는 플레이트부(124) 및 상향 연장부(126)가 구비될 수 있다. 나아가, 상기 상향 연장부(126)에는 볼트 형태의 외부 입출력 단자(127)가 삽입 고정될 수 있다.
다시, 도 5를 참조하면, 상기 헤드부(111b)는, 상기 버스바(120)와 대면하는 방향의 두께(Z)가 상기 본체부(111a)의 측면들 중 상대적으로 넓은 측면에 수직인 방향의 상기 본체부(111a)의 두께(E)보다 두껍게 형성될 수 있다. 다시 말해, 상기 헤드부(111b)의 상하 방향의 두께(Z)는, 상기 본체부(111a)의 전후 방향의 두께(E)보다 두껍게 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 본체부(111a)의 넓은 측면의 두께(E)는 0.2 mm 내지 0.4 mm일 수 있다. 그리고, 상기 헤드부(111b)는, 상하 방향의 두께(Z)가 대략 1.0 mm 일 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 헤드부(111b)를 상기 본체부(111a)보다 더 두껍게 형성시킴으로써, 종래의 0.2 mm 내지 0.4 mm 두께의 전극 리드(111)와 비교해, 상기 버스바(120)와 용접시 용융 접합되는 전극 리드(111)의 양을 늘리 수 있어, 접속 신뢰성 및 접합 강도를 크게 늘리 수 있다.
또한, 상기 본체부(111a)의 적어도 일부분은, 상기 본체부(111a)의 측면들 중 상대적으로 넓은 측면에 수직인 방향의 두께(E)가 상기 헤드부(111b)로 향할수록 점차 증가할 수 있다. 예를 들면, 상기 본체부(111a)는, 상기 본체부(111a)의 상기 외장 케이스(117)로부터 외부로 노출된 부위 중, 일부에서 상기 헤드부(111b)의 내측면(하면)까지 점차 두께가 증가된 구조(테이퍼 구조, T1)가 형성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 버스바(120)의 본체부(111a)의 적어도 일부위의 두께를 상기 헤드부(111b)로 향할수록 점차 증가하도록 구성함으로써, 상기 헤드부(111b)의 하면과 상기 본체부(111a)의 타단의 연결 부위의 기계적 강성을 높일 수 있다. 이로 인해, 상기 헤드부(111b)의 하면과 상기 본체부(111a)의 타단의 연결 부위가 버스바(120)와의 용접 작업시 물리적 힘이나 진동에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다.
도 6은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 대한 일부 구성인 이차 전지를 개략적으로 나타내는 측단면도이다.
도 6을 참조하면, 상기 본체부(111a)의 일부위에는 외부 방향(수평 방향)으로 돌출된 스토퍼(S2)가 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 스토퍼(S2)는, 상기 전극 리드(111)의 측면들 중 상대적으로 넓은 측면에 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 전극 리드(111)의 전면 및 후면 각각에 전방 또는 후방으로 돌출된 돌기 형상의 스토퍼(S2)가 형성될 수 있다.
여기서, 외부 방향이란, 배터리 모듈의 내부 중심을 기준으로 상대적으로 외측에 위치한 방향을 의미한다. 또한, 수평 방향이란, 배터리 모듈이 놓여진 지면과 평행한 방향을 의미한다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 전극 리드(111)의 본체부(111a)의 일부위에 스토퍼(S2)를 형성시킴으로써, 상기 본체부(111a)의 일부위가 상기 버스바(120)의 슬릿(122)에 삽입될 경우에, 상기 헤드부(111b)가 상하 방향으로 이동되는 것을 방지하고, 상기 헤드부(111b)의 하면이 상기 버스바(120)의 상면 상에 위치 고정되도록 할 수 있다. 이에 따라, 상기 전극 리드(111)와 상기 버스바(120)의 용접 작업이 용이해지는 효과가 있다.
다시 도 4를 참조하면, 상기 본체부(111a)는, 적어도 일부분이 상기 헤드부(111b)를 향할수록 폭이 점차 줄어드는 형상을 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 본체부(111a)는 상기 헤드부(111b)에 인접할수록 좌우 방향의 폭(W2)이 점차 줄어드는 형상, 즉 경사 구조(S1)를 가질 수 있다. 이때, 상기 헤드부(111b)는 상기 본체부(111a)의 단부 폭(W2)의 크기와 유사한 크기의 길이(L1)를 가지도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 전극 리드(111)는, 이차 전지(110)에서 동일한 측면에 구비된 서로 전기 극성이 다른 제1 전극 리드(111A)(양극 리드) 및 제2 전극 리드(111B)(음극 리드)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 양극 리드(111A)는 본체부(111a)의 적어도 일부분이 상기 헤드부(111b)를 향할수록 폭이 점차 줄어드는 경사 구조(S1)를 가질 수 있다. 이때, 상기 양극 리드(111A)의 경사 구조(S1)는 양극 리드(111A)의 본체부(111a)를 중심을 기준으로 우측에 형성될 수 있다. 또한, 상기 음극 리드(111B)는 본체부(111a)의 적어도 일부분이 상기 헤드부(111b)를 향할수록 폭이 점차 줄어드는 경사 구조(S1)를 가질 수 있다. 이때, 상기 음극 리드(111B)의 경사 구조는 음극 리드(111B)의 본체부(111a)를 중심을 기준으로 좌측에 형성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 전극 리드(111)의 본체부(111a)의 적어도 일부분에 경사 구조(S1)를 형성시킴으로써, 상기 전극 리드(111)의 재료비를 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 상기 경사 구조(S1)를 이용해 상기 버스바(120)의 슬릿(122)에 상기 본체부(111a)를 삽입할 수 있고, 상기 슬릿(122)에 삽입되는 상기 본체부(111a)의 길이를 줄일 수 있어, 보다 삽입 공정을 용이하게 하는 효과를 발휘할 수 있다.
나아가, 상기 제1 전극 리드(111A) 및 상기 제2 전극 리드(111B) 각각의 헤드부(111b)는, 서로 인접하여 위치되도록 상기 본체부(111a)의 중심을 기준으로 일측 또는 타측으로 치우쳐 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이, 양극 리드(111A)의 헤드부(111b)는, 상기 본체부(111a)의 중심을 기준으로 좌측으로 치우쳐 형성될 수 있다. 또한, 음극 리드(111B)의 헤드부(111b)는, 상기 본체부(111a)의 중심을 기준으로 우측으로 치우쳐 형성될 수 있다. 즉, 상기 양극 리드(111A) 및 상기 음극 리드(111B) 각각의 헤드부(111b)는 이차 전지(110)의 좌우 방향의 중심에 가깝도록 위치될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 본 발명의 제1 전극 리드(111A) 및 제2 전극 리드(111B) 각각의 헤드부(111b)가 서로 인접하여 위치되도록 상기 본체부(111a)의 중심을 기준으로 일측 또는 타측으로 치우쳐 형성될 경우, 제1 전극 리드(111A) 및 제2 전극 리드(111B) 각각에 연결되는 버스바(120)가 이차 전지(110)의 중심부에 가깝게 위치시킬 수 있어, 배터리 모듈(100)의 부피를 효과적으로 줄일 수 있다.
도 7은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 하나의 버스바를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 2 및 도 5와 함께 도 7을 참조하면, 상기 버스바(120B)의 슬릿(122)의 내면의 어느 일부위에는, 상기 전극 리드(111)의 삽입된 본체부(111a)가 위치한 방향으로 돌출된 고정 돌기(122P)가 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 버스바(120B)의 슬릿(122)에는 삽입된 전극 리드(111)의 본체부(111a)가 위치한 방향으로 돌출된 2개의 고정 돌기(122P)가 형성될 수 있다. 즉, 상기 2개의 고정 돌기(122P) 사이에 상기 전극 리드(111)의 본체부(111a)의 일부위가 끼워져 상기 본체부(111a)를 가압 고정할 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 버스바(120B)의 슬릿(122)의 내면에 고정 돌기(122P)를 형성시킴으로써, 삽입된 전극 리드(111)가 삽입 고정된 상태를 안정적으로 유지할 수 있으므로, 상기 버스바(120B)와 상기 전극 리드(111) 간의 용접 공정을 용이하게 할 수 있다.
도 8은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 하나의 버스바를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 5와 함께 도 8을 참조하면, 상기 버스바(120C)는, 상기 슬릿(122)의 적어도 일부분에 이격된 폭(W3)이 일단부에서 내부 방향으로 갈수록 점차 줄어드는 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 버스바(120C)의 슬릿(122)의 내측 부위는 이격된 폭(W3)이 좁아 상기 슬릿(122)에 삽입된 상기 전극 리드(111)의 본체부(111a)의 일부위를 가압 고정할 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 버스바(120C)는, 슬릿(122)의 이격된 폭(W3)이 일단부에서 내부 방향으로 갈수록 점차 줄어드는 형상을 가짐으로써, 삽입된 전극 리드(111)가 상기 좁아진 슬릿(122)의 폭(W3)에 의해 삽입 고정된 상태를 안정적으로 유지할 수 있으므로, 상기 버스바(120C)와 상기 전극 리드(111) 간의 용접 공정을 용이하게 할 수 있다.
도 9는, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 개략적으로 나타내는 평면도이다. 그리고, 도 10은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈에 대한 구성들을 분리하여 개략적으로 나타내는 분리 평면도이다. 여기서, 도 9 및 도 10에 도시된 이차 전지(110)는, 앞서 설명한 도 2의 이차 전지(110)의 구성과 동일한 구성임으로, 도 9 및 도 10에 도시된 이차 전지(110)에 대한 별도의 구성 설명은 생략하도록 한다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 도 9에 도시된 복수의 이차 전지(110)의 배치 구성은, 도 2에 도시된 복수의 이차 전지(110)와 배치 구성과 차이를 가진다. 즉, 상기 배터리 모듈(100)의 복수의 이차 전지(110) 모두는, 제1 전극 리드(111A)가 일측에 위치되고 제2 전극 리드(111B)는 타측에 위치하도록 배치될 수 있다.
예를 들면, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 배터리 모듈(100B)의 복수의 이차 전지(110)는, F 방향에서 바라볼 경우, 각각의 제1 전극 리드(111A)(양극 리드)가 배터리 모듈(100B)의 전후 방향의 중심선(P)을 기준으로 일측(우측)에 위치하고 각각의 제2 전극 리드(111B)(음극 리드)는 배터리 모듈(100B)의 전후 방향의 중심선(P)을 기준으로 타측(좌측)에 위치하도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 배터리 모듈(100B)은, 복수의 이차 전지(110)의 제1 전극 리드(111A) 또는 제2 전극 리드(111B)를 전기적으로 연결하도록 구성된 제1 버스바(120D1) 및 제2 버스바(120D2)를 구비할 수 있다. 예를 들면, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 배터리 모듈(100B)은 제1 버스바(120D1) 및 제2 버스바(120D2)를 구비할 수 있다. 또한, 상기 배터리 모듈(100B)의 중심선(P)을 기준으로 일측(우측)에 위치한 제1 버스바(120D1)는, 12개의 제1 전극 리드(111A)와 전기적으로 연결하도록 상기 제1 버스바(120D1)에 형성된 각각의 12개의 슬릿(122)에 상기 12개의 제1 전극 리드(111A)의 본체부(111a)를 삽입되도록 구성할 수 있다.
그리고, 예를 들면, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 배터리 모듈(100B)의 중심선(P)을 기준으로 타측(좌측)에 위치한 제2 버스바(120D2)는, 12개의 제2 전극 리드(111B)와 전기적으로 연결하도록 상기 제2 버스바(120D2)에 형성된 각각의 12개의 슬릿(122)에 상기 12개의 제1 전극 리드(111A)의 본체부(111a)를 삽입되도록 구성할 수 있다.
한편, 상기 제1 버스바(120D1)는, 상기 복수의 이차 전지(110)의 제1 전극 리드(111A)와 동일한 소재를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 버스바(120D1)는, 제1 전극 리드(111A)와 동일한 알루미늄 소재를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2 버스바(120D2)는, 상기 복수의 이차 전지(110)의 제2 전극 리드(111B)와 동일한 소재를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 버스바(120D2)는, 제2 전극 리드(111B)와 동일한 구리 소재를 포함할 수 있다.
더욱이, 상기 제1 버스바(120D1) 및 상기 제2 버스바(120D2) 각각에는 외부 입출력 단자(127)가 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제1 버스바(120D1) 및 상기 제2 버스바(120D2) 각각에는 상향 연장부(126)가 형성되어 있고, 상기 상향 연장부(126)에는 볼트 형태의 외부 입출력 단자(127)가 삽입 고정될 수 있다.
다시 도 9를 참조하면, 상기 복수의 이차 전지(110)는 일방향(전후 방향)으로 적층 되도록 배치될 수 있다. 또한, 상기 복수의 이차 전지(110)가 서로 접합되도록 상기 복수의 이차 전지(110) 사이에는 접착제 또는 양면 테이프(140)가 부가될 수 있다. 더욱이, 상기 접착제 또는 양면 테이프(140)는 열 전도성이 높은 소재를 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 복수의 이차 전지(110) 사이에 접착제 또는 양면 테이프(140)를 부가함으로써, 상기 복수의 이차 전지(110)를 하나의 단위로 핸들링 하기 용이하고, 부가된 접착제 및 양면 테이프(140)에 의해 복수의 이차 전지(110) 사이에 간극이 발생되지 않아, 간극에 형성된 공기로 인해 내부에 열 응축이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 나아가, 상기 접착제 및 양면 테이프(140)에 열 전도성이 높은 소재를 포함시킬 경우, 배터리 모듈(100B)의 냉각 효율을 보다 높일 수 있다.
도 11은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 11을 참조하면, 상기 배터리 모듈(100C)은, 상기 복수의 이차 전지(110)를 수용할 수 있는 내부 공간이 형성된 모듈 케이스(130)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 모듈 케이스(130)는, 상부가 개방된 사각 박스 형태일 수 있다. 또한, 상기 모듈 케이스(130) 내부 공간에는 상기 복수의 이차 전지(110) 및 복수의 버스바(120)가 수용될 수 있다. 더욱이, 상기 모듈 케이스(130) 내부에는 상기 복수의 이차 전지(110)의 외면을 감싸도록 열전도성 레진(150)이 충진될 수 있다. 예를 들면, 상기 열전도성 레진(150)은, 실리콘제 레진, 변성 실리콘 레진, 아크릴 레진을 구비할 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 모듈 케이스(130) 내부에 열전도성 레진(150)을 충진 시킴으로써, 상기 복수의 이차 전지(110)에서 발생된 열을 효과적으로 모듈 케이스(130)로 전달할 수 있어, 배터리 모듈(100C)의 냉각 효율을 효과적으로 높일 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 배터리 팩(도시하지 않음)은, 본 발명에 따른 배터리 모듈(100)을 하나 이상 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 이러한 배터리 모듈(100) 이외에, 이러한 배터리 모듈(100)을 수납하기 위한 팩 케이스, 배터리 모듈(100)의 충방전을 제어하기 위한 각종 장치, 이를테면 BMS(Battery Management System), 전류 센서, 퓨즈 등을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 자동차와 같은 이동 수단에 적용될 수 있다. 예를 들면, 본 발명에 따른 전기 자동차는, 본 발명에 따른 배터리 팩을 포함할 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]
100: 배터리 모듈
110: 이차 전지 111: 전극 리드
111a: 본체부 111b: 헤드부
120: 버스바 122: 슬릿
124: 플레이트부 126: 상향 연장부
130: 모듈 케이스 140: 양면 테이프
150: 열전도성 레진
본 발명은 이차 전지 및 버스바가 구비된 배터리 모듈 및 배터리 팩에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 배터리 팩이 구비된 전자 디바이스 또는 자동차와 관련된 산업에 이용 가능하다.

Claims (11)

  1. 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 개재된 형태로 구성된 전극 조립체, 전해질, 상기 전극 조립체 및 상기 전해질을 내부 공간에 수용하는 외장 케이스, 및 일단이 상기 전극 조립체의 양극판 또는 음극판과 전기적으로 연결되고 타단이 상기 외장 케이스로부터 외부로 돌출 연장된 본체부 및 상기 본체부의 타단에서 상기 본체부의 돌출 방향의 수직인 양 방향으로 연장 형성된 판상의 헤드부를 가지며 적어도 일부분이 전기 전도성 소재로 구성된 전극 리드를 구비한 복수의 이차 전지; 및
    적어도 일부분이 전기 전도성 재질의 판상 형태로 구성되며 일단부에서 내부 방향으로 연장된 슬릿이 형성되어, 상기 슬릿에 상기 본체부의 일부위가 삽입된 버스바를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 헤드부는, 상기 버스바와 대면하는 방향의 두께가 상기 본체부의 측면들 중 상대적으로 넓은 측면에 수직인 방향의 상기 본체부의 두께보다 두껍게 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 본체부의 적어도 일부분은, 상기 헤드부로 향할수록 두께가 점차 증가하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 본체부는, 일부위에 외부 방향으로 돌출된 스토퍼가 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 본체부는, 적어도 일부분이 상기 헤드부를 향할수록 폭이 점차 줄어드는 형상을 가진 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전극 리드는, 이차 전지에서 동일한 측면에 구비된 서로 전기 극성이 다른 제1 전극 리드 및 제2 전극 리드를 포함하고,
    상기 제1 전극 리드 및 상기 제2 전극 리드 각각의 헤드부는 서로 인접하여 위치되도록 상기 본체부의 중심을 기준으로 일측 또는 타측으로 치우쳐 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 슬릿의 내면의 일부위에는 상기 전극 리드의 삽입된 본체부가 위치한 방향으로 돌출된 고정 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 슬릿의 적어도 일부분은, 이격된 폭이 일단부에서 내부 방향으로 갈수록 점차 줄어드는 형상을 가진 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  9. 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 개재된 형태로 구성된 전극 조립체, 전해질, 상기 전극 조립체 및 상기 전해질을 내부 공간에 수용하는 외장 케이스, 및 일단이 상기 전극 조립체의 양극판 또는 음극판과 전기적으로 연결되고 타단이 상기 외장 케이스로부터 외부로 돌출 연장되며 적어도 일부분이 전기 전도성 재질의 판상 형태로 구성된 버스바에 일단부에서 내부 방향으로 연장 형성된 슬릿에 일부위가 삽입되도록 형성된 본체부 및 상기 본체부의 타단에서 상기 본체부의 돌출 방향의 수직인 양 방향으로 연장 형성된 판상의 헤드부를 가지며 적어도 일부분이 전기 전도성 소재로 구성된 전극 리드를 구비한 것을 특징으로 하는 이차 전지.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 배터리 모듈을 적어도 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  11. 제10항에 따른 배터리 팩을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차.
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