KR20230075888A

KR20230075888A - Battery module having a structure that can suppress the movement of the cell frame

Info

Publication number: KR20230075888A
Application number: KR1020210162528A
Authority: KR
Inventors: 박지수; 윤형철; 손영수
Original assignee: 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority date: 2021-11-23
Filing date: 2021-11-23
Publication date: 2023-05-31

Abstract

본 발명은 복수의 배터리 셀; 상기 복수의 배터리 셀을 수납하는 셀 프레임; 상기 셀 프레임이 장착되는 케이스 본체, 및 상기 케이스 본체 상부에 위치하여 상기 케이스 본체와 결합되는 케이스 커버를 포함하는 모듈 케이스; 상기 복수의 배터리 셀을 직렬 및/또는 병렬로 연결하는 복수의 버스 바; 및 상기 배터리 셀과 상기 버스 바를 전기적으로 연결하는 본딩 와이어;를 포함하고, 상기 셀 프레임은 상기 케이스 커버를 지지하여 상기 본딩 와이어와 상기 케이스 커버 사이를 이격시키는 복수의 지지부를 구비한 것을 특징으로 하는 배터리 모듈에 관한 것이다. The present invention includes a plurality of battery cells; a cell frame accommodating the plurality of battery cells; a module case including a case body on which the cell frame is mounted, and a case cover positioned above the case body and coupled to the case body; a plurality of bus bars connecting the plurality of battery cells in series and/or parallel; and a bonding wire electrically connecting the battery cell and the bus bar, wherein the cell frame includes a plurality of support parts for supporting the case cover to space the bonding wire and the case cover apart. It's about the battery module.

Description

Battery module having a structure that can suppress the movement of the cell frame

본 발명은 모듈 케이스 내부에 수납되는 셀 프레임의 유동을 억제하고, 나아가 본딩 와이어를 보호할 수 있도록, 셀 프레임에 지지부가 구비되는 한편 케이스 커버에는 지지부가 안착되는 홈부가 형성되어 있는 셀 프레임의 유동을 억제할 수 있는 구조를 갖는 배터리 모듈에 관한 것이다. In order to suppress the flow of the cell frame accommodated in the module case and further protect the bonding wire, the present invention is provided with a support part in the cell frame, while a groove in which the support part is seated is formed in the case cover. It relates to a battery module having a structure capable of suppressing.

스마트폰, 노트북, 디지털 카메라 등 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 충방전이 가능한 이차전지에 관한 기술이 활발해지고 있다. 또한, 이차 전지는 대기오염 물질을 유발하는 화석 연료의 대체 에너지원으로, 전기 자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(P-HEV) 및 에너지 저장 디바이스(ESS) 등에 적용되고 있다. As technology development and demand for mobile devices such as smartphones, laptops, and digital cameras increase, technologies related to secondary batteries capable of charging and discharging are becoming more active. In addition, secondary batteries are an alternative energy source for fossil fuels that cause air pollutants, and are used in electric vehicles (EVs), hybrid electric vehicles (HEVs), plug-in hybrid electric vehicles (P-HEVs) and energy storage devices (ESSs). etc. are applied.

현재 널리 사용되는 이차전지의 종류에는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등이 있다. Types of secondary batteries that are currently widely used include lithium ion batteries, lithium polymer batteries, nickel cadmium batteries, nickel hydride batteries, nickel zinc batteries, and the like.

이러한 단위 이차전지 셀, 즉, 단위 배터리 셀의 작동 전압은 약 2.0V ~ 5.0V이다. 따라서, 이보다 더 높은 출력 전압이 요구될 경우, 복수 개의 배터리 셀을 직렬로 연결하여 셀 모듈 어셈블리를 구성하기도 하며, 또한 셀 모듈 어셈블리를 요구되는 출력 전압 또는 충방전 용량에 따라 직렬이나 병렬로 연결하여 배터리 모듈을 구성할 수도 있으며, 이러한 적어도 하나의 배터리 모듈을 이용하여 추가적인 구성요소를 부가하여 배터리 팩을 제작하는 것이 일반적이다. The unit secondary battery cell, that is, the operating voltage of the unit battery cell is about 2.0V to 5.0V. Therefore, when a higher output voltage is required, a plurality of battery cells are connected in series to form a cell module assembly, and cell module assemblies are connected in series or parallel according to the required output voltage or charge/discharge capacity. A battery module may be configured, and it is common to manufacture a battery pack by adding additional components using at least one battery module.

이러한 배터리 팩을 제조 하는 방법은 셀 프레임 등에 수납된 배터리 셀들을 직렬 및/또는 병렬로 연결하기 위한 버스 바를 셀 프레임에 고정한다. 다음으로, 특허문헌 1에 개시된 바와 같이 버스 바와 배터리 셀을 와이어 본딩(wire bonding)이나 용접 등의 방법을 통하여 전기적으로 연결하는 공정을 포함한다. In a method of manufacturing such a battery pack, bus bars for connecting battery cells housed in a cell frame in series and/or in parallel are fixed to the cell frame. Next, as disclosed in Patent Document 1, a process of electrically connecting the bus bar and the battery cell through a method such as wire bonding or welding is included.

이와 같이 배터리 셀이 수납된 셀 프레임은 모듈 케이스 내부에 장착하고, 커버를 체결하여 모듈을 제조하거나 셀 프레임의 상부에 각종 회로 등을 부착할 수 있다. As described above, the cell frame in which the battery cells are accommodated may be mounted inside a module case, and a module may be manufactured by fastening a cover, or various circuits may be attached to the top of the cell frame.

이러한 경우에 셀 프레임 상부에 위치하는 구조물들과 와이어 본딩에 사용된 와이어가 접촉되거나 압력을 받아 손상이 발생할 수 있는 문제가 있다. In this case, there is a problem that damage may occur due to contact or pressure between structures located on the cell frame and wires used for wire bonding.

또한, 셀 프레임을 모듈 케이스에 장착하더라도 진동이나 충격 등에 의하여 유동이 발생할 수 있는 문제가 있다. In addition, there is a problem that flow may occur due to vibration or shock even when the cell frame is mounted on the module case.

따라서 본딩 와이어를 보호하고, 외부 진동이나 충격 등에 의한 셀 프레임의 유동을 억제할 수 있는 기능들이 부가된 배터리 모듈 개발이 요구된다. Therefore, it is required to develop a battery module with added functions capable of protecting the bonding wire and suppressing the movement of the cell frame due to external vibration or shock.

한국공개특허공보 제2019-0067326호Korean Patent Publication No. 2019-0067326

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 배터리 셀들을 전기적으로 연결하는 본딩 와이어를 보호하고 또 모듈 케이스에 장착된 셀 프레임이 외부 충격으로부터 유동하는 것을 최소화할 수 있는 배터리 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a battery module capable of protecting bonding wires electrically connecting battery cells and minimizing movement of a cell frame mounted in a module case from external impact. to be

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 모듈은 복수의 배터리 셀(100); 상기 복수의 배터리 셀(100)을 수납하는 셀 프레임(200); 상기 셀 프레임(200)이 장착되는 케이스 본체(310), 및 상기 케이스 본체(310) 상부에 위치하여 상기 케이스 본체(310)와 결합되는 케이스 커버(320)를 포함하는 모듈 케이스(300); 상기 복수의 배터리 셀(100)을 직렬 및/또는 병렬로 연결하는 복수의 버스 바(400); 및 상기 배터리 셀(100)과 상기 버스 바(400)를 전기적으로 연결하는 본딩 와이어(500);를 포함하고, 상기 셀 프레임(200)은 상기 케이스 커버(320)를 지지하여 상기 본딩 와이어(500)와 상기 케이스 커버(320) 사이를 이격시키는 복수의 지지부(210)를 구비한 것을 특징으로 한다. A battery module according to the present invention for achieving the above object includes a plurality of battery cells 100; a cell frame 200 accommodating the plurality of battery cells 100; A module case 300 including a case body 310 to which the cell frame 200 is mounted, and a case cover 320 positioned above the case body 310 and coupled to the case body 310; a plurality of bus bars 400 connecting the plurality of battery cells 100 in series and/or parallel; and a bonding wire 500 electrically connecting the battery cell 100 and the bus bar 400, wherein the cell frame 200 supports the case cover 320 so that the bonding wire 500 ) and a plurality of support parts 210 spaced apart from the case cover 320.

또한, 본 발명에 따른 배터리 모듈에서, 상기 배터리 셀(100)은 원통형 배터리 셀인 것을 특징으로 한다. In addition, in the battery module according to the present invention, the battery cell 100 is characterized in that a cylindrical battery cell.

또한, 본 발명에 따른 배터리 모듈에서, 상기 복수의 버스 바(400)는 상기 셀 프레임(200) 상에 일정거리 이격하여 안착되고, 상기 지지부(210)는 상기 복수의 버스 바(400)들의 사이에 위치하는 것을 특징으로 한다. In addition, in the battery module according to the present invention, the plurality of bus bars 400 are seated at a predetermined distance apart from each other on the cell frame 200, and the support part 210 is between the plurality of bus bars 400. It is characterized by being located in.

또한, 본 발명에 따른 배터리 모듈에서, 상기 셀 프레임(200)과 대면하는 상기 케이스 커버(320) 내면에는 상기 지지부(210) 일부가 삽입될 수 있도록 홈부(321)가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다. In addition, in the battery module according to the present invention, the inner surface of the case cover 320 facing the cell frame 200 is characterized in that a groove portion 321 is provided so that a part of the support portion 210 can be inserted. .

또한, 본 발명에 따른 배터리 모듈에서, 상기 홈부(321)는 상기 케이스 커버(320)의 두께 방향을 향해 소정 깊이 함몰된 형상이고, 상기 지지부(210) 각각과 대응하는 위치에 동일한 개수로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. In addition, in the battery module according to the present invention, the groove portion 321 has a shape recessed to a predetermined depth toward the thickness direction of the case cover 320, and is formed in the same number at positions corresponding to each of the support portions 210, It is characterized by having

또한, 본 발명에 따른 배터리 모듈에서, 상기 홈부(321)는 상기 지지부(210)가 원활하게 삽입될 수 있도록 입구 쪽이 더 넓게 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. In addition, in the battery module according to the present invention, the groove portion 321 is characterized in that the inlet side is formed wider so that the support portion 210 can be smoothly inserted.

또한, 본 발명에 따른 배터리 모듈에서, 상기 홈부(321)는, 케이스 커버(320) 내면에 대해 소정 각도 경사지게 형성된 경사부(321a), 상기 경사부(321a) 일측과 연장된 채 케이스 커버(320) 두께 방향을 향하는 수직부(321b), 및 상기 수직부(321b)에서 연장되고 케이스 커버(320) 내면과 평행한 수평부(321c)에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다. In addition, in the battery module according to the present invention, the groove portion 321 is formed to be inclined at a predetermined angle with respect to the inner surface of the case cover 320, the inclined portion 321a, the case cover 320 while extending from one side of the inclined portion 321a. ) characterized in that it is formed by a vertical portion (321b) facing the thickness direction, and a horizontal portion (321c) extending from the vertical portion (321b) and parallel to the inner surface of the case cover (320).

또한, 본 발명에 따른 배터리 모듈에서, 상기 지지부(210)는 내부에 제1 공간부(S1)를 구비하는 것을 특징으로 한다. In addition, in the battery module according to the present invention, the support portion 210 is characterized in that it has a first space portion (S1) therein.

또한, 본 발명에 따른 배터리 모듈에서, 상기 지지부(210)는 상기 셀 프레임(200)과 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다. In addition, in the battery module according to the present invention, the support part 210 is characterized in that it is integrally formed with the cell frame 200 .

또한, 본 발명에 따른 배터리 모듈에서, 상기 홈부(321)는 상기 케이스 커버(320)와 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다. In addition, in the battery module according to the present invention, the groove portion 321 is characterized in that it is integrally formed with the case cover 320 .

또한, 본 발명에서는 전술한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩을 제공하는 것을 특징으로 한다. In addition, the present invention is characterized by providing a battery pack including the above-described battery module.

또한, 본 발명에서는 전술한 배터리 팩을 포함하는 디바이스를 제공하는 것을 특징으로 한다. In addition, the present invention is characterized by providing a device including the above-described battery pack.

본 발명의 배터리 모듈은 셀 프레임 상부에는 소정 높이 돌출한 지지부가 구비되고, 케이스 커버 내면에는 지지부를 수용하기 위한 홈부가 형성되어 있어, 본딩 와이어가 케이스 커버와 접촉하는 것을 방지할 수 있다는 장점이 있다. The battery module of the present invention has a support portion protruding at a predetermined height on the upper portion of the cell frame, and a groove portion for accommodating the support portion is formed on the inner surface of the case cover, thereby preventing the bonding wire from contacting the case cover. .

또한, 본 발명의 배터리 모듈은 셀 프레임의 지지부가 케이스 커버의 홈부에 삽입 및 고정됨으로써, 외부 진동이나 충격으로부터 셀 프레임이 유동하는 것을 최소화할 수 있다는 이점이 있다. In addition, the battery module of the present invention has an advantage in that the cell frame can minimize movement due to external vibration or shock by inserting and fixing the support portion of the cell frame to the groove of the case cover.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 케이스 커버를 제거한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 프레임의 일부를 확대한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스 커버에 구비된 홈부를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 홈부에 삽입된 지지부를 보여주는 단면도이다. 1 is a perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention with a case cover removed.
3 is an enlarged view of a part of a cell frame according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a groove provided in a case cover according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view showing a support inserted into a groove according to an embodiment of the present invention.

본 출원에서 “포함한다”, “가지다” 또는 “구비하다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this application, terms such as "comprise", "have" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other It should be understood that it does not preclude the possibility of addition or existence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우만이 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, the same reference numerals are used for parts having similar functions and actions throughout the drawings. Throughout the specification, when a part is said to be connected to another part, this includes not only the case where it is directly connected, but also the case where it is indirectly connected with another element interposed therebetween. In addition, including a certain component does not exclude other components unless otherwise stated, but means that other components may be further included.

이하, 본 발명에 따른 배터리 모듈에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. Hereinafter, a battery module according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 케이스 커버를 제거한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 프레임의 일부를 확대한 도면이다. 1 is a perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a battery module according to an embodiment of the present invention from which a case cover is removed, and FIG. 3 is a cell according to an embodiment of the present invention. This is an enlarged view of part of the frame.

도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 배터리 모듈에 관하여 살펴보면, 배터리 모듈은 배터리 셀(100), 셀 프레임(200), 모듈 케이스(300), 버스 바(400) 및 본딩 와이어(500)를 포함한다. Looking at the battery module of the present invention with reference to FIGS. 1 to 3, the battery module includes a battery cell 100, a cell frame 200, a module case 300, a bus bar 400, and a bonding wire 500. include

배터리 셀(100)은 배터리 모듈 내에 복수로 구비되며, 배터리 셀(100)의 종류는 다양한 형태의 배터리 셀(100)이 적용 가능하다. A plurality of battery cells 100 are provided in a battery module, and various types of battery cells 100 can be applied to the types of battery cells 100 .

배터리 셀(100)은 케이스의 형태에 따라 크게 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형과 라미네이트 시트 구조로 이루어진 파우치에 내장된 파우치형으로 나눌 수 있다. Depending on the shape of the case, the battery cell 100 can be largely divided into a can type in which the electrode assembly is embedded in a metal can and a pouch type in which the electrode assembly is embedded in a pouch having a laminate sheet structure.

캔형 배터리 셀은 금속 캔의 형태에 따라 일반적으로 분류되는 원통형 전지와 각형 전지를 포함할 수 있다. The can-type battery cell may include a cylindrical battery and a prismatic battery generally classified according to the shape of a metal can.

원통형 이차전지는 원통형 전지 캔, 전지 캔의 내부에 수용되는 젤리-롤 형태의 전극 조립체, 전지 캔의 상부에 결합되는 캡 조립체를 포함할 수 있다. 여기서 상기 원통형 전지 캔은 알루미늄, 스테인리스 스틸 또는 이들의 합금과 같은 경량의 전도성 금속 재질로 형성될 수 있다. The cylindrical secondary battery may include a cylindrical battery can, a jelly-roll type electrode assembly accommodated inside the battery can, and a cap assembly coupled to the top of the battery can. Here, the cylindrical battery can may be formed of a lightweight conductive metal material such as aluminum, stainless steel, or an alloy thereof.

본 발명에서는 배터리 셀(100)이 원통형 배터리 셀(100)인 것으로 설명하고 있으나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니다. In the present invention, the battery cell 100 has been described as being a cylindrical battery cell 100, but the scope of the present invention is not limited thereto.

다음으로, 셀 프레임(200)은 상기 복수의 배터리 셀(100)이 내부에 수납되고, 모듈 케이스(300) 내에 장착되는 구조물이다. Next, the cell frame 200 is a structure in which the plurality of battery cells 100 are accommodated and mounted in the module case 300 .

또한, 셀 프레임(200)은 수납된 복수의 배터리 셀(100)의 전극이 외부로 노출될 수 있도록 일부가 개방되어 있고, 개방된 영역의 주변에 버스 바(400)가 위치할 수 있다. In addition, a portion of the cell frame 200 may be open so that the electrodes of the plurality of battery cells 100 stored therein may be exposed to the outside, and the bus bar 400 may be positioned around the open area.

이러한 셀 프레임(200)의 상부에는 버스 바(400)가 안착되지 않는 영역에 일정 높이를 가지면서 외형이 대략 육면체 형상인 복수개의 지지부(210)를 더 구비할 수 있다. A plurality of support parts 210 having a substantially hexahedral shape and having a predetermined height may be further provided on the upper portion of the cell frame 200 in an area where the bus bar 400 is not seated.

여기서, 지지부(210)는 셀 프레임(200) 상부에 위치하는 구조물을 지지하여, 셀 프레임(200) 및 상기 셀 프레임(200) 상부에 위치하는 버스 바(400)와 본딩 와이어(500)를 보호하기 위한 것이다. Here, the support part 210 supports a structure located above the cell frame 200 to protect the cell frame 200, the bus bar 400 and the bonding wire 500 located above the cell frame 200. It is to do.

지지부(210)는 내부가 완전히 충진된 형태일 수도 있으나, 도 3에 나타낸 바와 같이 격자 구조를 통해 내부에 제1 공간부(S1)가 형성되도록 유도함으로써 모듈의 무게를 감소시킬 수 있는 장점이 있다. The support part 210 may have a completely filled inside, but as shown in FIG. 3, it has the advantage of reducing the weight of the module by inducing the first space S1 to be formed therein through a lattice structure. .

제1 공간부(S1)의 형태 및 크기는 특별히 한정되지 않으나, 지지부(210)가 위에서 살펴본 역할을 할 수 있는 정도의 강도를 가지는 범위에서 형성되는 것이 바람직하다. The shape and size of the first space portion S1 is not particularly limited, but it is preferable that the support portion 210 is formed in a range having strength enough to play the role described above.

한편, 버스 바(400)는 셀 프레임(200) 내에 수납된 복수의 배터리 셀(100)을 직렬 및/또는 병렬로 연결하는 역할을 하는 것으로, 전기전도도가 우수한 금속 소재로 형성되며, 본 발명에서는 버스 바(400)의 형상이 긴 바 형태로 나타내고 있으나, 이에 한정되지 않고, 버스 바(400)의 폭과 두께도 배터리 모듈의 구조 등에 따라 형태를 적절히 선택할 수 있다.On the other hand, the bus bar 400 serves to connect the plurality of battery cells 100 stored in the cell frame 200 in series and/or parallel, and is formed of a metal material having excellent electrical conductivity. Although the shape of the bus bar 400 is shown as a long bar, it is not limited thereto, and the width and thickness of the bus bar 400 may also be appropriately selected according to the structure of the battery module.

버스 바(400)의 개수도 셀 프레임(200)의 내부에 수납되는 배터리 셀(100)의 배열에 따라 적절히 선택될 수 있다. The number of bus bars 400 may also be appropriately selected according to the arrangement of the battery cells 100 accommodated inside the cell frame 200 .

이러한 버스 바(400)와 배터리 셀(100)을 전기적으로 연결하기 위해서는 다양한 방법이 사용될 수 있으나, 본 발명에서는 본딩 와이어(500)에 의해 전기적으로 연결된다.Various methods may be used to electrically connect the bus bar 400 and the battery cell 100, but in the present invention, they are electrically connected by the bonding wire 500.

모듈 케이스(300)는 내부에 셀 프레임(200)을 수납하는 케이스 본체(310)와 케이스 본체(310) 상부에 위치면서 케이스 본체(310)와 기계적 체결 등의 방법으로 결합되는 케이스 커버(320)를 포함하여 구성된다. The module case 300 includes a case body 310 accommodating the cell frame 200 therein and a case cover 320 positioned on top of the case body 310 and coupled to the case body 310 by a method such as mechanical fastening. It is composed of.

즉, 케이스 본체(310)는 케이스 커버(320)와 결합됨으로써 내부에 장착되는 셀 프레임(200)과 배터리 셀(100)을 외부의 충격 등으로부터 보호하는 역할을 한다. That is, the case body 310 serves to protect the cell frame 200 and the battery cell 100 mounted therein from external impact by being coupled to the case cover 320 .

또한, 케이스 본체(310) 내부에서 셀 프레임(200)이 유동하는 것을 방지할 수 있도록, 셀 프레임(200)은 케이스 본체(310)의 내부 하면 또는 측면과 기계적 체결 또는 접착 등 공지의 방법으로 고정될 수 있다. In addition, to prevent the cell frame 200 from moving inside the case body 310, the cell frame 200 is fixed to the inner lower surface or side surface of the case body 310 by a known method such as mechanical fastening or bonding. It can be.

한편, 위와 같이 셀 프레임(200)을 케이스 본체(310) 내부의 하면 또는 측면에만 결합할 경우, 외부로부터 강한 충격이나 진동이 전달될 시 셀 프레임(200)이 케이스 본체(310) 내부에서 유동할 가능성이 있다. On the other hand, when the cell frame 200 is coupled only to the lower surface or side surface of the inside of the case body 310 as described above, the cell frame 200 may flow inside the case body 310 when a strong shock or vibration is transmitted from the outside. There is a possibility.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스 커버에 구비된 홈부를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 홈부에 삽입된 지지부를 보여주는 단면도이다. 4 is a view showing a groove portion provided in a case cover according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing a support portion inserted into the groove portion according to an embodiment of the present invention.

도 4 및 도 5를 참조하면서 본 발명의 케이스 커버(320)에 관해 상세하게 설명하기로 한다.The case cover 320 of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4 and 5 .

본 발명의 케이스 커버(320) 내면, 즉 셀 프레임(200)과 대면하는 방향에는 전방이 개구되어 있는 홈부(321)가 형성되어 있다. An inner surface of the case cover 320 of the present invention, that is, in a direction facing the cell frame 200, is formed with a groove 321 with an open front.

이러한 홈부(321)에는 전술한 셀 프레임(200)의 지지부(210)가 수용되며, 따라서 케이스 본체(310)와 케이스 커버(320)를 체결할 시 셀 프레임(200)이 유동하는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다. The support portion 210 of the cell frame 200 described above is accommodated in the groove portion 321, and thus, when the case body 310 and the case cover 320 are fastened, the cell frame 200 can flow more reliably. It can be prevented.

또한, 지지부(210)가 홈부(321)에 삽입됨으로써, 셀 프레임(200)의 유동을 방지하는 역할 외에도 지지부(210)가 케이스 커버(320)를 지지하는 역할도 하므로, 케이스 커버(320)가 상부에서 가해지는 압력에 더 잘 대응할 수 있도록 한다. In addition, since the support part 210 is inserted into the groove part 321, the support part 210 serves to support the case cover 320 in addition to the role of preventing the cell frame 200 from moving. It makes it better able to respond to the pressure applied from the top.

한편, 홈부(321)는 지지부(210)의 삽입이 용이하도록 지지부(210)가 삽입되는 입구 부분이 내부보다 더 넓은 구조인 것이 바람직하다. Meanwhile, the groove 321 preferably has a structure in which an inlet portion into which the support 210 is inserted is wider than the inside so that the support 210 can be easily inserted.

구체적으로, 홈부(321)는 케이스 커버(320)의 두께 방향을 향해 소정 깊이 함몰된 형상인데, 경사부(321a), 수직부(321b) 및 수평부(321c)들에 의해 형성된다.Specifically, the groove portion 321 has a shape depressed by a predetermined depth toward the thickness direction of the case cover 320, and is formed by an inclined portion 321a, a vertical portion 321b, and a horizontal portion 321c.

즉, 입구 부분에 해당되는 경사부(321a)는 케이스 커버(320) 내면에 대해 소정 각도 경사지게 형성되어 있으며, 이를 통해 셀 프레임(200)이나 모듈 케이스(300)의 성형 시 발생할 수 있는 지지부(210)의 변형이나 위치 등에 공차가 발생하더라도 지지부(210)가 용이하게 삽입될 수 있다.That is, the inclined portion 321a corresponding to the inlet portion is formed to be inclined at a predetermined angle with respect to the inner surface of the case cover 320, and through this, the support portion 210 that may occur during molding of the cell frame 200 or the module case 300 ), the support part 210 can be easily inserted even if a tolerance occurs, such as deformation or location.

경사부(321a) 일측과 연장된 채 케이스 커버(320) 두께 방향을 향하는 수직부(321b)는 홈부(321)에 삽입된 지지부(210)가 좌우로 움직이지 못하도록 잡아주는 역할을 한다.The vertical portion 321b extending from one side of the inclined portion 321a and facing the thickness direction of the case cover 320 serves to prevent the support portion 210 inserted into the groove portion 321 from moving left and right.

또 수직부(321b)에서 연장되고 케이스 커버(320) 내면과 평행한 수평부(321c)는 삽입된 지지부(210)의 상부와 넓은 면적으로 접촉하여 케이스 커버(320)를 안정적으로 지탱할 수 있게 한다. In addition, the horizontal portion 321c extending from the vertical portion 321b and parallel to the inner surface of the case cover 320 contacts the upper portion of the inserted support portion 210 over a large area to stably support the case cover 320. .

또한, 위에서 살펴본 바와 같이 셀 프레임(200)에 지지부(210)가 구비되어 케이스 커버(320)를 지탱함으로써, 버스 바(400)와 케이스 커버(320) 사이에 제2 공간부(S2)를 형성하게 된다.In addition, as described above, the support part 210 is provided in the cell frame 200 to support the case cover 320, thereby forming a second space S2 between the bus bar 400 and the case cover 320. will do

이와 같이 제2 공간부(S2)가 형성됨으로써, 셀 프레임(200)에 안착된 버스 바(400) 및 본딩 와이어(500)를 보호할 수 있다. As the second space portion S2 is formed in this way, the bus bar 400 and the bonding wire 500 seated on the cell frame 200 can be protected.

이와 같이 다양한 역할을 하는 지지부(210)의 형상 및 개수는 본 발명에서 나타낸 바와 같이 내부에 제1 공간부(S1)가 형성된 직육면체 형태로 일정 거리 이격하여 복수로 구비될 수도 있으나, 이에 한정되지 않고 상기에서 살펴본 역할을 할 수 있고, 셀 프레임(200) 상부에 위치하는 버스 바(400) 등에 방해되지 않는 범위에서 적절히 선택될 수 있다. As shown in the present invention, the shape and number of the support parts 210 that play various roles may be provided in a plurality in the form of a rectangular parallelepiped with the first space part S1 formed therein, spaced apart at a certain distance, but are not limited thereto. It can play the role described above, and can be appropriately selected within a range that does not interfere with the bus bar 400 located on the top of the cell frame 200.

또한, 홈부(321)는 상기 지지부(210)에 대응하는 형상과 개수로 케이스 커버(320)의 내면에 형성되는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that the groove part 321 is formed on the inner surface of the case cover 320 in a shape and number corresponding to the support part 210 .

여기서, 대응하는 형상이라는 의미는 지지부(210)의 외형과 동일한 형상을 가지며, 지지부(210)의 외형과 동일하거나 미세하게 큰 크기를 가진다는 것을 의미한다. Here, the meaning of the corresponding shape means that it has the same shape as the outer shape of the support part 210 and has the same or slightly larger size as the outer shape of the support part 210 .

또한, 본 발명의 배터리 모듈은 지지부(210)와 홈부(321)를 구비함으로써, 나사 등의 체결 수단을 사용하지 않고 견고하게 고정할 수 있는 장점이 있다. In addition, the battery module of the present invention has the advantage of being able to be firmly fixed without using a fastening means such as a screw by having the support portion 210 and the groove portion 321.

상기와 같은 배터리 모듈은 단독으로, 또는 배터리 팩의 형태로 제조되어, 다양한 디바이스의 전력원으로서 사용될 수 있다.The battery module as described above may be manufactured alone or in the form of a battery pack, and may be used as a power source for various devices.

여기서, 디바이스는 전기 자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(P-HEV) 및 에너지 저장 디바이스(ESS)일 수 있으나, 이에 제한하지 않는다.Here, the device may be an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV), a plug-in hybrid electric vehicle (P-HEV), and an energy storage device (ESS), but is not limited thereto.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.As above, specific parts of the present invention have been described in detail, to those skilled in the art, these specific descriptions are only preferred embodiments, and the scope of the present invention is not limited thereby, and the scope of the present invention It is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications are possible within the scope and scope of the technical idea, and it goes without saying that these changes and modifications fall within the scope of the appended claims.

100: 배터리 셀
200: 셀 프레임
210: 지지부
300: 모듈 케이스
310: 케이스 본체
320: 케이스 커버
321: 홈부
321a: 경사부
321b: 수직부
321c: 수평부
400: 버스 바
500: 본딩 와이어
S1: 제1 공간부
S2: 제2 공간부100: battery cell
200: cell frame
210: support
300: module case
310: case body
320: case cover
321: groove
321a: inclined portion
321b: vertical part
321c: horizontal part
400: bus bar
500: bonding wire
S1: first space
S2: second space portion

Claims

a plurality of battery cells;
a cell frame accommodating the plurality of battery cells;
a module case including a case body on which the cell frame is mounted, and a case cover positioned above the case body and coupled to the case body;
a plurality of bus bars connecting the plurality of battery cells in series and/or parallel; and
A bonding wire electrically connecting the battery cell and the bus bar;
The battery module, characterized in that the cell frame is provided with a plurality of support parts for supporting the case cover to space the bonding wire and the case cover apart.

According to claim 1,
The battery module, characterized in that the battery cell is a cylindrical battery cell.

According to claim 1,
The battery module, characterized in that the plurality of bus bars are seated at a predetermined distance apart from each other on the cell frame, and the support part is located between the plurality of bus bars.

According to claim 1,
The battery module, characterized in that a groove portion is provided on the inner surface of the case cover facing the cell frame so that a portion of the support portion can be inserted.

According to claim 4,
The battery module, characterized in that the groove portion is recessed to a predetermined depth in the thickness direction of the case cover, and is formed in the same number at positions corresponding to each of the support portions.

According to claim 4,
The battery module, characterized in that the inlet side of the groove portion is formed wider so that the support portion can be smoothly inserted.

According to claim 6,
The groove part is formed by an inclined part inclined at a predetermined angle with respect to the inner surface of the case cover, a vertical part extending from one side of the inclined part and facing the thickness direction of the case cover, and a horizontal part extending from the vertical part and parallel to the inner surface of the case cover. Battery module, characterized in that formed.

According to claim 4,
The battery module, characterized in that the support portion has a first space portion therein.

According to claim 4,
The battery module, characterized in that the support portion is integrally formed with the cell frame.

According to claim 4,
The battery module, characterized in that the groove portion is integrally formed with the case cover.

A battery pack comprising the battery module according to any one of claims 1 to 10.

A device comprising a battery pack according to claim 11 .