KR101393436B1

KR101393436B1 - Battery module and cell-cartridge

Info

Publication number: KR101393436B1
Application number: KR1020120107993A
Authority: KR
Inventors: 홍지준; 홍인관; 김형중; 강한솔
Original assignee: 주식회사 코캄
Priority date: 2012-09-27
Filing date: 2012-09-27
Publication date: 2014-05-13
Also published as: KR20140042059A

Abstract

본 발명은 전기적으로 연결된 다수의 셀들을 구비하는 전지 모듈을 구성하기 위한 셀 카트리지(cell cartridge)에 관한 것으로서, 각각의 셀의 가장자리 부분들을 둘러싸서 셀을 수납할 수 있도록 개구가 마련된 카트리지 본체; 카트리지 본체의 제1 면에 형성된 후크부; 및 이웃하는 다른 카트리지 본체의 후크부가 체결될 수 있도록 제1 면에 대향되는 카트리지 본체의 제2 면에 형성된 슬롯부를 구비한다.
본 발명은 카트리지 본체가 다수 연결된 전지 모듈, 및 다수의 전지 모듈을 구비하는 전지 팩, 전지 팩이 채용되는 디바이스를 청구한다.The present invention relates to a cell cartridge for constructing a battery module having a plurality of cells electrically connected to each other, the cell cartridge comprising: a cartridge body having an opening to enclose the edges of each cell to accommodate the cells; A hook portion formed on a first surface of the cartridge body; And a slot portion formed on the second surface of the cartridge body facing the first surface so that the hook portion of the adjacent other cartridge body can be engaged.
The present invention claims a battery module having a plurality of cartridge bodies, a battery pack having a plurality of battery modules, and a device employing the battery pack.

Description

[0001] The present invention relates to a cell cartridge for a battery module and a battery module using the same,

본 발명은 전지 모듈용 셀 카트리지, 이를 이용한 전지 모듈 및 전지 팩에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전지 모듈을 구성하기 위해 이차 전지용 셀을 수납하는 구조가 개선된 셀 카트리지, 각각의 셀을 전기적으로 연결하는 다수의 셀 카트리지들이 결합된 전지 모듈, 및 다수의 전지 모듈들이 전기적으로 연결된 전지 팩에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cell cartridge for a battery module, a battery module and a battery pack using the same, and more particularly, to a cell cartridge having an improved structure for accommodating a secondary cell for constituting a battery module, And a battery pack in which a plurality of battery modules are electrically connected to each other.

일반적으로, 와이어리스 모바일 기기의 에너지 원 또는 보조 전력 장치 등을 위하여 충방전이 가능한 이차 전지 예를 들어, 리튬 이온/폴리머 이차 전지에 대한 연구 및 개발 활동이 전개되어 왔으며, 이러한 연구 또는 개발 활동은 소형 이차 전지에 초점이 맞추어져 있었다. In general, research and development activities of a rechargeable secondary battery, for example, a lithium ion / polymer secondary battery, have been developed for an energy source of a wireless mobile device or an auxiliary power device, The secondary battery was focused.

그런데, 최근에는 고출력 대용량을 필요로 하는 전기 자동차 또는 하이브리드 전기 자동차(이하, 통칭하여 '전기 자동차'라 한다)의 전원 또는 다양한 형태의 에너지 저장 시스템(ESS)에 대한 개발 및 상용화가 활발하게 진행되고 있다. In recent years, development and commercialization of electric power or various types of energy storage systems (ESS) for electric vehicles or hybrid electric vehicles (hereinafter collectively referred to as "electric vehicles") which require high output large capacity have actively progressed have.

이러한 리튬 이차 전지는 중량을 감소시키기 위해 주로 파우치형 이차 전지를 선호하고 있으며, 용량을 증대시키기 위해 다수의 셀들이 전기적으로 연결된 전지 모듈 또는 다수의 전지 모듈들이 전기적으로 연결된 전지 팩 형태로 사용된다. In order to reduce the weight of the lithium secondary battery, a pouch type secondary battery is preferred. In order to increase the capacity of the lithium secondary battery, a plurality of electrically connected battery modules or a plurality of battery modules are electrically connected to each other.

지금까지 알려진 이차 전지 모듈은 각각의 단위 셀(전극 조립체가 파우치 형태의 케이스의 내부에 전해액과 함께 수납되어 전원으로 기능할 수 있는 기본적인 이차 전지)을 각각 수납할 수 있고, 서로 일정한 규격을 가진 다수의 셀 카트리지들이 전기적으로 서로 연결된 구조이다. The secondary battery module known so far can accommodate each unit cell (a basic secondary battery in which the electrode assembly is housed in the case of the pouch together with the electrolytic solution and can function as a power source), and a plurality Are electrically connected to each other.

그런데, 각각의 전지 셀이 셀 카트리지 내부에 안정적으로 수납되지 못하기 때문에, 전지 모듈의 조립시 또는 전지 모듈의 사용시 전지 모듈에 충격이 가해지면 셀 카트리지와 셀 사이의 틈새 등에 의한 유동에 의해 셀의 파우치가 파손되는 등 전지 모듈의 안정성 유지에 많은 문제점이 대두 되고 있다. However, since each battery cell is not stably housed in the cell cartridge, when an impact is applied to the battery module when assembling the battery module or when using the battery module, The pouch is damaged and many problems are caused to maintain the stability of the battery module.

또한, 다수의 셀들을 연결할 때 전지 모듈의 부피의 증가 없이 각각의 셀을 안정적으로 지지할 수 있는 셀 카트리지에 대한 구조적 설계가 요구되고 있으며, 전지 모듈의 제작시, 셀 카트리지들 사이의 연결(예, 자동 연결) 방식에 대한 연구 활동이 높아지고 있다.
Further, there is a demand for a structural design for a cell cartridge that can stably support each cell without increasing the volume of the cell module when connecting a plurality of cells. In fabricating the cell module, , And automatic connection).

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 착상된 것으로서, 단위 셀을 수납하는 셀 카트리지의 구조를 심플하게 구성함은 물론, 전지 모듈의 제작시 셀 카트리지들 사이의 결합(특히, 임시 결합)이 용이하도록 구조가 개선된 전지 모듈용 셀 카트리지를 제공하는 것을 과제로 한다.The present invention has been conceived in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a battery cartridge which is simple in structure of a cell cartridge storing unit cells, And to provide a cell cartridge for a battery module having an improved structure.

또한, 본 발명은 각각의 셀을 수납하는 다수의 셀 카트리지들을 이용하여 전지 모듈을 구성할 경우, 인접하는 셀 카트리지들 사이에 임시 결합이 될 수 있도록 함으로써, 전지 모듈의 조립 작업을 용이하게 하거나 전지 모듈의 제조 작업을 자동화시킬 수 있는 전지 모듈을 제공하는 것을 과제로 한다.
Further, in the case of constructing a battery module using a plurality of cell cartridges accommodating each cell, the present invention can temporarily bond between adjacent cell cartridges, thereby facilitating the assembling work of the battery module, It is an object of the present invention to provide a battery module capable of automating a manufacturing operation of a module.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 전지 모듈용 셀 카트리지는, 전기적으로 연결된 다수의 셀들을 구비하는 전지 모듈을 구성하기 위한 셀 카트리지(cell cartridge)에 있어서: 각각의 셀의 가장자리 부분들을 둘러싸서 상기 셀을 수납할 수 있도록 개구가 마련된 카트리지 본체; 상기 카트리지 본체의 제1 면에 형성된 후크부; 및 이웃하는 다른 카트리지 본체의 후크부가 체결될 수 있도록 상기 제1 면에 대향되는 상기 카트리지 본체의 제2 면에 형성된 슬롯부를 구비한다. In order to solve the above problems, a cell cartridge for a battery module according to a preferred exemplary embodiment of the present invention is a cell cartridge for constituting a battery module having a plurality of electrically connected cells, A cartridge main body having an opening for enclosing the edge portions of each cell so as to accommodate the cells; A hook portion formed on a first surface of the cartridge body; And a slot portion formed on the second surface of the cartridge body, which is opposed to the first surface, so that the hook portion of the adjacent other cartridge body can be engaged.

바람직하게, 상기 각각의 셀은 음극/세퍼레이터/양극이 순차적으로 적층 또는 폴딩 또는 와인딩된 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납할 수 있으며 각각의 가장자리 부분에 돌출된 날개 형태의 다수의 실링부들이 형성된 파우치 케이스를 구비하고; 상기 카트리지 본체는 상기 가장자리 부분들을 지지하고 상기 실링부들을 접촉 및 가압할 수 있는 결합부를 구비한다. Preferably, each of the cells may include an electrode assembly in which an electrode assembly in which a cathode, a separator, and an anode are sequentially laminated, folded, or wound together with an electrolyte solution, and which has a plurality of wing- A case; The cartridge body has an engaging portion for supporting the edge portions and capable of contacting and pressing the sealing portions.

바람직하게, 상기 각각의 셀은 4개의 실링부들을 구비하며; 상기 결합부는 상기 실링부들의 각각을 지지, 접촉 및 가압할 수 있도록 4개로 분리된다. Preferably, each cell has four sealing portions; The engaging portion is divided into four portions so as to support, contact and press each of the sealing portions.

바람직하게, 셀 카트리지는 이웃하는 2개의 셀들 사이에 위치될 수 있는 히트 싱크를 더 구비한다. Preferably, the cell cartridge further comprises a heat sink that can be located between two neighboring cells.

바람직하게, 상기 히트 싱크는: 상기 각각의 셀의 측면과 나란하도록 상기 개구에 위치된 히트 싱크 본체; 및 상기 히트 싱크 본체로부터 상기 카트리지 본체의 외측으로 연장하는 다수의 히트 싱크 날개들을 구비한다.Preferably, the heat sink comprises: a heat sink body positioned in the opening so as to be parallel to a side surface of each cell; And a plurality of heat sink blades extending from the heat sink body to the outside of the cartridge body.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 셀 카트리지는, 전기적으로 연결된 다수의 셀들을 구비하는 전지 모듈을 구성하기 위한 셀 카트리지(cell cartridge)에 있어서: 각각의 셀의 가장자리 부분들을 둘러싸서 상기 셀을 수납할 수 있도록 개구가 마련된 카트리지 본체; 및 상기 카트리지 본체의 테두리와 상기 개구에 수납된 상기 각각의 셀의 가장자리 부분 사이에 마련된 쿠션 부재를 구비한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a cell cartridge for constructing a battery module including a plurality of cells electrically connected to each other, the cell cartridge comprising: A cartridge main body having an opening for enclosing the edge portions and accommodating the cells; And a cushion member provided between a rim of the main cartridge body unit and an edge portion of each of the cells housed in the opening.

바람직하게, 상기 각각의 셀은 음극/세퍼레이터/양극이 순차적으로 적층 또는 폴딩 또는 와인딩된 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납할 수 있으며 각각의 가장자리 부분에 돌출된 날개 형태의 다수의 실링부들이 형성된 파우치 케이스를 구비하고; 상기 쿠션 부재는 상기 가장자리 부분들을 지지하고 상기 실링부들을 접촉 및 가압할 수 있도록 상기 카트리지 본체의 상기 테두리에 마련된 결합부에 장착된다. Preferably, each of the cells may include an electrode assembly in which an electrode assembly in which a cathode, a separator, and an anode are sequentially laminated, folded, or wound together with an electrolyte solution, and which has a plurality of wing- A case; The cushion member is mounted to a coupling portion provided on the rim of the cartridge body so as to support the edge portions and to contact and press the sealing portions.

바람직하게, 상기 각각의 셀은 4개의 실링부들을 구비하며; 상기 쿠션 부재는 상기 실링부들의 각각을 지지, 접촉 및 가압할 수 있도록 4 부분으로 서로 분리된다. Preferably, each cell has four sealing portions; The cushion member is separated from each other in four portions so as to support, contact and press each of the sealing portions.

바람직하게, 상기 쿠션 부재는 고무 또는 열가소성 엘라스토머로 구성된다.Preferably, the cushion member is made of rubber or a thermoplastic elastomer.

바람직하게, 상기 쿠션 부재는 상기 카트리지 본체와 일체로 사출 성형된다. Preferably, the cushion member is injection molded integrally with the cartridge body.

바람직하게, 상기 히트 싱크는: 상기 각각의 셀의 측면과 나란하도록 상기 개구에 위치된 히트 싱크 본체; 및 상기 히트 싱크 본체로부터 상기 카트리지 본체의 외측으로 연장하는 다수의 히트 싱크 날개들을 구비한다. Preferably, the heat sink comprises: a heat sink body positioned in the opening so as to be parallel to a side surface of each cell; And a plurality of heat sink blades extending from the heat sink body to the outside of the cartridge body.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 전지 모듈은, 대응되는 셀 카트리지에 각각 수납된 다수의 셀들이 전기적으로 연결된 전지 모듈에 있어서: 셀들의 각각의 가장자리 부분들을 둘러싸서 각각의 셀을 수납할 수 있는 개구, 제1 면에 마련된 후크부와 상기 제1 면에 대향되는 제2 면에 마련된 슬롯부를 각각 구비하는 다수의 셀 카트리지들; 서로 이웃하는 후크부와 슬롯부의 결합에 의해 다수의 셀 카트리지들이 연결된 셀 카트리지 조립체; 상기 셀 카트리지 조립체의 양단에 위치된 각각의 끝단 셀 카트리지에 각각 접촉되는 제1 커버와 제2 커버; 및 상기 다수의 셀 카트리지들과 상기 제1 커버와 상기 제2 커버를 각각 관통하도록 형성된 체결부에 삽입되어 상기 다수의 셀 카트리지들과 상기 제1 커버와 상기 제2 커버를 체결할 수 있는 체결부재를 구비한다. According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a battery module in which a plurality of cells accommodated in corresponding cell cartridges are electrically connected to each other, the cell module comprising: A plurality of cell cartridges each having a hook portion provided on the first surface and a slot portion provided on the second surface opposite to the first surface, A cell cartridge assembly in which a plurality of cell cartridges are connected by a combination of adjacent hook portions and slot portions; A first cover and a second cover which are in contact with the respective end cell cartridges located at both ends of the cell cartridge assembly, respectively; And a fastening member inserted into a fastening portion formed to penetrate the plurality of cell cartridges, the first cover and the second cover, respectively, to fasten the plurality of cell cartridges, the first cover and the second cover, Respectively.

바람직하게, 상기 각각의 셀은 음극/세퍼레이터/양극이 순차적으로 적층 또는 폴딩 또는 와인딩된 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납할 수 있으며 각각의 가장자리 부분에 돌출된 날개 형태의 다수의 실링부들이 형성된 파우치 케이스를 구비하고; 상기 셀 카트리지들의 각각은 상기 가장자리 부분들을 지지하고 상기 실링부들을 접촉 및 가압할 수 있는 결합부가 마련된 카트리지 본체를 구비한다. Preferably, each of the cells may include an electrode assembly in which an electrode assembly in which a cathode, a separator, and an anode are sequentially laminated, folded, or wound together with an electrolyte solution, and which has a plurality of wing- A case; Each of the cell cartridges has a cartridge main body that supports the edge portions and has a coupling portion capable of contacting and pressing the sealing portions.

바람직하게, 전지 모듈은 이웃하는 2개의 셀들 사이에 위치될 수 있는 히트 싱크를 더 구비한다. Preferably, the battery module further comprises a heat sink that can be located between two neighboring cells.

바람직하게, 상기 히트 싱크는: 상기 각각의 셀의 측면과 나란하도록 상기 개구에 위치될 수 있고, 상기 체결부와 연통할 수 있는 제2 체결부가 마련된 히트 싱크 본체; 및 상기 히트 싱크 본체로부터 상기 카트리지 본체의 외측으로 연장하는 다수의 히트 싱크 날개들을 구비한다. Preferably, the heat sink comprises: a heat sink body, which can be positioned in the opening so as to be parallel to a side surface of each of the cells, and has a second fastening portion that can communicate with the fastening portion; And a plurality of heat sink blades extending from the heat sink body to the outside of the cartridge body.

바람직하게, 상기 체결부재는: 상기 체결부를 관통하여 삽입되고, 길이 방향으로 양단에 체결 구멍들이 형성된 익스텐션 로드; 및 상기 제1 커버와 상기 제2 커버의 체결부를 통해 상기 익스텐션 로드의 체결 구멍들에 각각 체결될 수 있는 한 쌍의 체결 볼트들을 구비한다.Preferably, the fastening member includes: an extension rod inserted through the fastening portion and having fastening holes formed at both ends thereof in the longitudinal direction; And a pair of fastening bolts fastened to the fastening holes of the extension rod through fastening portions of the first cover and the second cover.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 전지 모듈은, 대응되는 셀 카트리지에 각각 수납된 다수의 셀들이 전기적으로 연결된 전지 모듈에 있어서: 셀들의 각각의 가장자리 부분들을 둘러싸서 각각의 셀을 수납할 수 있는 개구가 마련된 카트리지 본체, 및 상기 카트리지 본체의 테두리와 상기 개구에 수납된 상기 각각의 셀의 가장자리 부분 사이에 마련된 쿠션 부재를 각각 구비하는 다수의 셀 카트리지들이 순차적으로 배열된 셀 카트리지 조립체; 상기 셀 카트리지 조립체의 양단에 위치된 각각의 끝단 셀 카트리지에 각각 접촉되는 제1 커버와 제2 커버; 및 상기 다수의 셀 카트리지들과 상기 제1 커버와 상기 제2 커버를 각각 관통하도록 형성된 체결부에 삽입되어 상기 다수의 셀 카트리지들과 상기 제1 커버와 상기 제2 커버를 체결할 수 있는 체결부재를 구비한다. According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a battery module in which a plurality of cells accommodated in corresponding cell cartridges are electrically connected to each other, the cell module comprising: A plurality of cell cartridges each having a cushion member provided between a rim of the main cartridge body unit and an edge portion of each of the cells housed in the opening, A cell cartridge assembly; A first cover and a second cover which are in contact with the respective end cell cartridges located at both ends of the cell cartridge assembly, respectively; And a fastening member inserted into a fastening portion formed to penetrate the plurality of cell cartridges, the first cover and the second cover, respectively, to fasten the plurality of cell cartridges, the first cover and the second cover, Respectively.

바람직하게, 상기 각각의 셀은 음극/세퍼레이터/양극이 순차적으로 적층 또는 폴딩 또는 와인딩된 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납할 수 있으며 각각의 가장자리 부분에 돌출된 날개 형태의 다수의 실링부들들이 형성된 파우치 케이스를 구비하고; 상기 쿠션 부재는 상기 가장자리 부분들을 지지하고 상기 실링부들을 접촉 및 가압할 수 있도록 상기 카트리지 본체의 상기 테두리에 마련된 결합부에 장착된다. Preferably, each of the cells may include an electrode assembly in which an electrode assembly in which a cathode, a separator, and an anode are sequentially laminated, folded, or wound together with an electrolyte solution, and which has a plurality of wing- A case; The cushion member is mounted to a coupling portion provided on the rim of the cartridge body so as to support the edge portions and to contact and press the sealing portions.

바람직하게, 상기 쿠션 부재는 고무 또는 열가소성 엘라스토머로 구성된다. Preferably, the cushion member is made of rubber or a thermoplastic elastomer.

바람직하게, 전지 모듈은 이웃하는 2개의 셀들 사이에 위치될 수 있고, 상기 체결부와 연통되는 제2 체결부를 가진 히트 싱크를 더 구비한다. Preferably, the battery module further comprises a heat sink having a second fastening portion that can be located between two neighboring cells and communicates with the fastening portion.

바람직하게, 상기 체결부재는: 상기 체결부에 삽입되고, 길이 방향 양단에 체결 구멍들이 형성된 익스텐션 로드; 및 상기 제1 커버와 상기 제2 커버의 체결부를 통해 상기 익스텐션 로드의 체결 구멍들에 각각 체결될 수 있는 한 쌍의 체결 볼트들을 구비한다. Preferably, the fastening member includes: an extension rod inserted into the fastening portion and having fastening holes formed at both ends in the longitudinal direction; And a pair of fastening bolts fastened to the fastening holes of the extension rod through fastening portions of the first cover and the second cover.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따르면, 전술한 전지 모듈이 적어도 2개 이상 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 고출력 대용량 전지팩을 제공한다. 이러한 전지 팩은 전기 자동차, 하이브리드-전기 자동차, 플러그-인 하이브리드 자동차, 또는 전력저장장치 중 어느 하나의 전원으로 사용된다.
According to a preferred exemplary embodiment of the present invention for solving the above problems, there is provided a high output large capacity battery pack, wherein at least two or more of the battery modules are electrically connected. Such a battery pack is used as a power source of any one of an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid vehicle, and a power storage device.

본 발명에 따른 셀 카트리지, 이를 이용한 전지 모듈 및 전지 팩은 다음과 같은 효과를 가진다.The cell cartridge according to the present invention, the battery module using the same, and the battery pack have the following effects.

첫째, 단위 셀의 4개의 실링부들을 결합부 또는 쿠션 부재에 의해 안정적으로 지지 및 가압할 수 있으므로, 전지 모듈의 제조시 또는 사용시, 셀이 셀 카트리지 내부에 안정적으로 지지되어 전지 모듀의 안정성을 향상시킬 수 있다.First, since the four sealing portions of the unit cell can be stably supported and pressed by the coupling portion or the cushion member, when the battery module is manufactured or used, the cell is stably supported in the cell cartridge to improve the stability of the battery module. .

둘째, 셀 카트리지의 제1 면에 형성된 후크와 셀 카트리지의 제2 면에 형성된 슬롯에 의해 이웃하는 2개의 셀 카트리지들이 서로 결합될 수 있으므로, 전지 모듈을 조립하기 위해 다수의 셀 카트리지들을 적층시키거나 연결할 때, 셀 카트리지들의 조립이 용이해지며 조립 자동화를 위한 확장성이 증대된다. Second, since two adjacent cell cartridges can be coupled to each other by the hook formed on the first surface of the cell cartridge and the slot formed on the second surface of the cell cartridge, the plurality of cell cartridges can be stacked When connecting, the cell cartridges are easily assembled, and the expandability for automation of assembly is increased.

셋째, 셀 카트리지의 어느 하나의 면에 히트 싱크를 개재시킬 수 있으므로, 전지 모듈의 사용시 전지 모듀의 불필요한 온도 상승에 따른 부작용을 최소화시킬 수 있다.
Third, since a heat sink can be interposed on any one surface of the cell cartridge, it is possible to minimize adverse effects due to unnecessary temperature rise of the battery module when the battery module is used.

본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명될 것이지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 전지 모듈의 사시도이다.
도 2는 도 1의 전지 모듈의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 취한 단면 사시도이다.
도 3은 도 1 및 도 2의 전지 모듈을 구성하는 셀 카트리지, 셀 및 히트 싱크를 발췌 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 결합 상태를 도시하는 저면 사시도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 전지 모듈의 다수의 셀 카트리지들이 결합된 상태를 나타낸 일부 발췌 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 바람직한 예시적 실시예에 따른 전지 모듈의 일 부분을 발췌 도시한 단면도이다.
도 7은 도 1의 전지 모듈의 상단에서 캡 부위를 분리시킨 분해 사시도이다.
도 8은 도 1의 체결부재 부위를 나타내는 부분 단면도이다.
도 9는 도 1의 전지 모듈의 절단 및 분리 사시도이다.The present invention will be described in detail with reference to the following drawings, which illustrate preferred exemplary embodiments of the present invention, and thus the technical idea of the present invention should not be construed as being limited to those drawings.
1 is a perspective view of a battery module according to a preferred exemplary embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional perspective view taken along line II-II of the battery module of FIG.
FIG. 3 is an exploded perspective view of a cell cartridge, a cell, and a heat sink constituting the battery module of FIGS. 1 and 2; FIG.
Fig. 4 is a bottom perspective view showing the engaged state of Fig. 3. Fig.
5 is a partial sectional view showing a state in which a plurality of cell cartridges of a battery module according to a preferred exemplary embodiment of the present invention are coupled.
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a part of a battery module according to another preferred exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an exploded perspective view of the battery module shown in FIG.
8 is a partial cross-sectional view showing the fastening member portion of FIG.
FIG. 9 is a cutaway and separated perspective view of the battery module of FIG. 1; FIG.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 예시적 실시예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 발명의 상세한 설명 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 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 실시예들과 도면들에 도시된 구성요소들은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. Before describing the present invention, it is to be understood that the terms used in the following description and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present specification and the elements shown in the drawings are only exemplary embodiments of the present invention and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention. Accordingly, It should be understood that various equivalents and modifications are possible.

도 1은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 전지 모듈의 사시도이고, 도 2는 도 1의 전지 모듈의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 취한 단면 사시도이고, 도 3은 도 1 및 도 2의 전지 모듈을 구성하는 셀 카트리지, 셀 및 히트 싱크를 발췌 도시한 분해 사시도이고, 도 4는 도 3의 결합 상태를 도시하는 저면 사시도이다. FIG. 1 is a perspective view of a battery module according to a preferred exemplary embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional perspective view taken along a line II-II of the battery module of FIG. 1, FIG. 4 is an exploded perspective view showing the assembled state of the cell cartridge, the cell, and the heat sink. FIG.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 전지 모듈(100)은 다수의 셀들(10)과 각각의 셀(10)이 수납된 다수의 셀 카트리지들(20), 서로 이웃하는 셀 카트리지들(20) 사이에 개재된 각각 히트 싱크(30)가 개재된 상태에서 이웃하는 셀 카트리지들(20)이 서로 후크 결합된 셀 카트리지 조립체(40), 셀 카트리지 조립체(40)의 일단에 위치된 셀 카트리지(20)에 밀착된 제1 커버(50), 셀 카트리지 조립체(40)의 타단에 위치된 셀 카트리지(20)에 밀착된 제2 커버(60), 셀 카트리지 조립체(40)의 양단에 각각 밀착된 제1 커버(50)와 제2 커버(60)에 공통적으로 마련된 즉, 셀 카트리지 조립체(40)와 제1 커버(50) 및 제2 커버(60)를 일직선 상으로 연통시키는 체결부(2)를 통해 관통하여 제1 커버(50)와 제2 커버(60)에 결합되는 체결부재(70), 및 셀 카트리지 조립체(40)의 셀 카트리지(20)에 수납된 셀들(10)의 전극 단자들이 집적되고 전지 모듈(100)의 전압 등을 조절하기 위한 조절 유니트(80)를 구비한다. 1 to 4, a battery module 100 according to a preferred exemplary embodiment of the present invention includes a plurality of cells 10, a plurality of cell cartridges 20 accommodated in each cell 10, The cell cartridge assembly 40 in which the adjacent cell cartridges 20 are hooked to each other with the heat sink 30 interposed between the adjacent cell cartridges 20 interposed therebetween, the cell cartridge assembly 40, A second cover 60 which is in close contact with the cell cartridge 20 located at the other end of the cell cartridge assembly 40, a first cover 50 which is in close contact with the cell cartridge 20 located at one end of the cell cartridge assembly 40, The cell cartridge assembly 40 and the first cover 50 and the second cover 60 are provided in common to the first cover 50 and the second cover 60 which are in close contact with both ends of the first cover 50 and the second cover 60, A fastening member 70 which penetrates through the fastening portion 2 communicating with the first cover 50 and the second cover 60 and which is coupled to the first cover 50 and the second cover 60, And an adjustment unit 80 for adjusting the voltage and the like of the battery module 100 by integrating the electrode terminals of the cells 10 accommodated in the cell cartridge 20 of the battery module 40.

도 3을 참조하면, 각각의 셀 카트리지(20)에 장착되는 셀(10)은 충전과 방전이 가능한 리튬 이온/폴리머 2차 전지로서, 양극판/세퍼레이터/음극판이 순차적으로 위치되도록 스택킹되거나 폴딩되거나, 스택킹 및 폴딩된 전극 조립체가 전해액 또는 전해질과 함께 파우치 케이스(1) 내부에 밀봉되어 있고, 전극 조립체의 양극판들의 양극 탭들과 음극판들의 음극 탭들에 전기적 및 물리적으로 연결된 양극 단자(4)와 음극 단자(6)가 파우치형 케이스(1)의 외부로 돌출된 구조를 가진다. 여기서, 파우치형 케이스(1)는 전극 조립체를 수납하는 수납부를 포함하는 케이스 본체와 이러한 케이스 본체를 덮는 덮개로 구성될 수 있다. 케이스 본체와 케이스 덮개는 하나의 파우치를 접어서 사용할 수도 있지만 서로 분리 결합되는 구조가 바람직하다. 또한, 케이스 본체와 덮개는 외측 수지층, 차단성 금속층 및 내측 수지층을 포함하며, 케이스 본체의 수납부에 전극 조립체와 전해액 또는 전해질이 수납된 상태에서 밀봉되면 4개의 테두리들이 융착됨에 따라 4개의 실링부들(8)이 형성된다. 즉, 정면에서 바라 보았을 때 직사각 또는 정사각 형태의 전극 조립체의 4개의 테두리들에 각각 실링부(8)가 형성된다. 한편, 전극 조립체, 파우치 케이스(1), 및 전해액 등의 사이즈, 구조, 재질 등은 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진자들에게 널리 알려져 있으므로, 이 부분들에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 한편, 도 3에 있어서, 셀(10)은 양극 단자(4)와 음극 단자(6)에는 아래에서 더 상세히 설명될 양극 터미널 플레이트(5)와 음극 터미널 플레이트(5)가 각각 부착된 상태를 도시한다.Referring to FIG. 3, a cell 10 mounted in each cell cartridge 20 is a lithium ion / polymer secondary battery that can be charged and discharged, and is stacked or folded so that the positive plate / separator / Stacked and folded electrode assemblies are sealed in the pouch case 1 together with the electrolytic solution or the electrolyte and the positive electrode terminals 4 electrically and physically connected to the positive electrode taps of the positive electrode plates of the electrode assembly and the negative electrode tabs of the negative electrode plates, And the terminal 6 protrudes to the outside of the pouch-type case 1. [ Here, the pouch-type case 1 may be composed of a case body including a housing portion for housing the electrode assembly and a lid covering the case body. The case body and the case cover may be used by folding one pouch, but they are preferably separated from each other. When the electrode assembly and the electrolytic solution or the electrolyte are sealed in the housing part of the case body and the four edges are fused together, the case body and the cover may include four resin layers, The sealing portions 8 are formed. That is, when viewed from the front, the sealing portions 8 are formed at four edges of the rectangular or square-shaped electrode assembly, respectively. The sizes, structures, materials, etc. of the electrode assembly, the pouch case 1, and the electrolytic solution are well known to those skilled in the art, so a detailed description thereof will be omitted. . 3, the cell 10 has a cathode terminal 4 and a cathode terminal 6 which are attached to a cathode terminal plate 5 and a cathode terminal plate 5, respectively, do.

도 5는 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 전지 모듈의 다수의 셀 카트리지들이 결합된 상태를 나타낸 일부 발췌 단면도이다.5 is a partial sectional view showing a state in which a plurality of cell cartridges of a battery module according to a preferred exemplary embodiment of the present invention are coupled.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 셀 카트리지(20)는 대응되는 셀(10)의 실링부(8)가 놓여질 수 있고 전극 조립체를 수납하는 케이스(1)가 위치될 수 있는 개구(21)를 형성할 수 있는 2개의 수직 프레임들(22)과 2개의 수평 프레임들(23)(24)로 구성되어 전체적으로 직사각 형태를 이루는 카트리지 본체(25), 및 셀(10)의 각각의 실링부(8)와 각각의 프레임(22)(23)(24) 사이에 개재될 수 있도록 카트리지 본체(25)와 일체로 사출 성형되는 쿠션 부재(90)를 구비한다. 여기서, 개구(21)는 셀(10)이 카트리지 본체(25)에 수납될 때, 셀(10)의 케이스 본체의 일부분을 노출시킴으로써 전지 모듈(100)의 사용시 전극 조립체의 발열 등에 의한 열을 외부로 방출시키기 위한 것이다. 또한, 개구(21)는 셀(10)이 가열되어 그 부피가 팽창할 때 셀(10)에 대한 완충 역할을 할 수도 있다. 2 to 5, the cell cartridge 20 has an opening 21 in which the sealing portion 8 of the corresponding cell 10 can be placed and in which the case 1 housing the electrode assembly can be located A cartridge body 25 which is composed of two vertical frames 22 and two horizontal frames 23 and 24 which can be formed and which is generally rectangular in shape and a sealing member 8 And a cushion member 90 formed integrally with the cartridge body 25 so as to be interposed between the frames 22, 23 and 24, respectively. The opening 21 exposes a part of the case body of the cell 10 when the cell 10 is housed in the cartridge body 25 so that the heat generated by the heat generated by the electrode assembly, . The opening 21 may also serve as a buffer against the cell 10 when the cell 10 is heated to expand its volume.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 카트리지 본체(25)는 후술하게 될 히트 싱크(30)와 함께 이웃하는 다른 셀(10)의 두께의 절반을 수납할 수 있는 제1 면(26)과, 해당하는 셀(10)의 두께의 절반을 수납할 수 있으며 제1면과 대향되는 위치에 형성된 제2 면(27)을 구비한다. 카트리지 본체(25)는 안정성을 확보하기 위해 전기 절연성이 높은 플라스틱으로 제조된다.2 to 5, the cartridge main body 25 includes a first surface 26 capable of accommodating half of the thickness of another neighboring cell 10 together with a heat sink 30 to be described later, And a second surface 27 formed at a position opposite to the first surface to accommodate half of the thickness of the cell 10 to be formed. The cartridge main body 25 is made of a plastic having high electrical insulation to ensure stability.

카트리지 본체(25)의 제1 면(26)에는 후크부(28)가 마련된다. 카트리지 본체(25)의 제2 면(27)에는 전술한 후크부(28)와 선택적으로 결합 및 탈착될 수 있는 슬롯부(29)가 마련된다. 후크부(28)와 슬롯부(29)는 각각 스냅 결합될 수 있는 다수의 후크들과 슬롯 구멍들을 포함할 수 있으며, 후크부(28)와 슬롯부(29)는 서로 그들의 위치가 변경될 수 있음을 당업자는 충분히 이해할 것이다. 보다 구체적으로, 후크부(28)는 2개의 수직 프레임들(22)의 대략 중앙 부분의 제1 면(26)에 돌출 형성된 후크들을 구비하고, 슬롯부(29)는 2개의 수직 프레임들(22)의 대략 중앙 부분의 제2 면(27)에 관통 형성되어 전술한 각각의 후크가 스냅 결합될 수 있는 슬롯 구멍들을 구비한다.A hook portion 28 is provided on the first surface 26 of the cartridge body 25. The second surface 27 of the main cartridge body unit 25 is provided with a slot portion 29 which can be selectively engaged with and disengaged from the above-described hook portion 28. The hook portion 28 and the slot portion 29 may include a plurality of hooks and slot holes that may be snapped together, It will be appreciated by those skilled in the art. More specifically, the hook portion 28 has hooks protruding from a first surface 26 of a substantially central portion of the two vertical frames 22, and the slot portion 29 includes two vertical frames 22 (Not shown) formed on the second surface 27 of the substantially central portion of each of the hooks.

또한, 이웃하는 카트리지 본체들(25)이 결합된 상태에서 각각의 카트리지 본체(25)를 분리시킬 수 있도록 카트리지 본체(25)의 수직 프레임들(22)의 측면에는 각각 탈착 구멍(29a)이 형성된다. 이러한 탈착 구멍(29a)은 전지 모듈(100)의 해체 작업시, 슬롯 구멍에 스냅 결합된 후크의 돌기 부분을 미도시된 다른 작업 도구를 이용하여 스냅 결합을 해제하기 위한 것이다. A detachment hole 29a is formed in a side surface of the vertical frames 22 of the main cartridge body unit 25 so that the respective cartridge main bodies 25 can be detached in a state where the adjacent cartridge bodies 25 are engaged. do. The detachment hole 29a is for releasing the snap engagement using another working tool not shown in the projection of the hook that is snap-engaged with the slot hole in the disassembling operation of the battery module 100. [

후크부(28)와 슬롯부(29)는 전지 모듈(100)을 제작하는 과정에서, 셀(10)이 카트리지 본체(25)의 제2 면(27)을 통해 수납되고, 필요한 경우, 후술하는 히트 싱크(30)가 카트리지 본체(25)의 제1 면(26)에 수납된 상태에서, 각각의 셀 카트리지들(20)을 적층시키거나 연속해서 위치시킬 경우, 이웃하는 셀 카트리지들(20)을 임시적으로 결합시켜 최종적으로 셀 카트리지 조립체(40) 및/또는 전지 모듈(100)을 구성할 경우, 셀 카트리지들(20) 사이의 결합력을 더욱 강화시키고, 전지 모듈(100)의 조립시 각각의 카트리지 본체(25)의 정렬을 용이하게 하기 위한 것이다. 물론, 후크부(28)와 슬롯부(29)는 전지 모듈(100)을 필요한 장소에서 사용하거나 이동시킬 경우, 셀 카트리지들(20) 사이의 결합력을 강화시킴으로써, 셀 카트리지(20)에 수납된 각각의 셀(10)을 안정적으로 지지하는 기능도 있음을 당업자는 이해할 것이다.The hook portion 28 and the slot portion 29 are accommodated through the second surface 27 of the cartridge body 25 in the process of manufacturing the battery module 100 and, When the respective cell cartridges 20 are stacked or successively placed with the heat sink 30 housed in the first surface 26 of the cartridge body 25, When the cell cartridge assembly 40 and / or the battery module 100 are finally assembled, the bonding force between the cell cartridges 20 is further strengthened, and when the battery module 100 is assembled, So as to facilitate the alignment of the cartridge body 25. It is needless to say that the hook portion 28 and the slot portion 29 are formed in the cell cartridge 20 by reinforcing the coupling force between the cell cartridges 20 when the battery module 100 is used or moved in a required place, It will be understood by those skilled in the art that there is also the ability to stably support each cell 10.

한편, 카트리지 본체(25)의 하부 수평 프레임(24)의 제1 면(26)에는 3개의 지지 구멍들(26a)이 마련되며, 카트리지 본체(25)의 하부 수평 프레임(24)의 제2 면(27)에는 각각의 지지 구멍(26a)에 삽입될 수 있는 3개의 지지 돌기들(27a)이 마련된다. On the other hand, on the first surface 26 of the lower horizontal frame 24 of the cartridge body 25, three support holes 26a are provided, and the second surface 24 of the lower horizontal frame 24 of the cartridge body 25 (27) are provided with three support protrusions (27a) which can be inserted into the respective support holes (26a).

전술한 바와 같이, 카트리지 본체(25)의 4개의 코너들(25a) 및 상부 수평 프레임(23)의 중앙에는 프레임(22)(23)(24)을 관통하는 체결공들(2a)가 마련된다. 이러한 체결공들(2a)은 체결부재(70)가 관통되어 셀 카트리지 조립체(40)를 형성하기 위한 것으로서, 아래에서 상세히 설명하기로 한다. As described above, the four corners 25a of the main cartridge body unit 25 and the upper horizontal frame 23 are provided with fastening holes 2a passing through the frames 22, 23 and 24 . These fastening holes 2a are for penetrating the fastening member 70 to form the cell cartridge assembly 40 and will be described in detail below.

도 1 및 도 3을 참조하면, 카트리지 본체(25)의 상부 수직 프레임(22)의 제2 면(27)에는, 전지 모듈(100)의 작동시 외부 공기가 유동할 수 있는 벤트 채널(vent channel)(9)이 마련된다. 벤트 채널(9)은 셀(10) 전극 단자들(4)(6)로부터 발생되는 열을 냉각하기 위해 상부 수직 프레임(22)의 길이 방향 전체에 걸쳐 형성된다. 따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 셀 카트리지들(20)이 결합된 전지 모듈(100)의 상부에는 이웃하는 카트리지 본체들(25) 사이에 냉각을 위한 벤트 구멍들(9a)이 형성되어 있다. 1 and 3, on the second surface 27 of the upper vertical frame 22 of the cartridge body 25, a vent channel (not shown) through which external air can flow during operation of the battery module 100, ) 9 are provided. The vent channel 9 is formed throughout the longitudinal direction of the upper vertical frame 22 to cool the heat generated from the cell 10 electrode terminals 4 and 6. 1, vent holes 9a for cooling are formed between the adjacent cartridge bodies 25 at the upper portion of the battery module 100 to which the cell cartridges 20 are coupled .

도 2를 참조하면, 카트리지 본체(25)의 상부 수평 프레임(23)의 상면에는 한 쌍의 단자 설치부들(23a)이 마련된다. 각각의 단자 설치부(23a)는 전술한 바와 같이, 셀(10)의 양극 단자(4)와 음극 단자(6)에 각각 연결된 한 쌍의 터미널 플레이트(5)가 위치되어 체결되는 부분이다. 또한, 각각의 단자 설치부(23a)와 연결되도록 상부 수평 프레임(23)의 제2 면(27)의 측면부에는 후술하는 터미널 플레이트(5)가 수납될 수 있는 플레이트 수납부(23b)가 인입된다.Referring to FIG. 2, a pair of terminal mounting portions 23a are provided on the upper surface of the upper horizontal frame 23 of the cartridge body 25. Each of the terminal mounting portions 23a is a portion where a pair of terminal plates 5 connected to the positive terminal 4 and the negative terminal 6 of the cell 10 are positioned and fastened as described above. A plate accommodating portion 23b capable of accommodating a terminal plate 5 described later is inserted into the side surface of the second surface 27 of the upper horizontal frame 23 so as to be connected to the respective terminal mounting portions 23a .

전술한 바와 같이, 터미널 플레이트(5)는 서로 이웃하는 다른 셀(10)의 양극 단자들(4)과 음극 단자들(6) 및 후술하게 될 버스 바(82)를 전기적 및/또는 기계적으로 연결시키기 위한 것이다. 보다 구체적으로, 각각의 터미널 플레이트(5)는 'ㄱ'자 형상을 갖도록 수직부와 수평부를 포함한다. 각각의 터미널 플레이트(5)의 수직부는 양극 단자(4) 또는 음극 단자(6)에 연결된다. 그러나, 각각의 터미널 플레이트(5)의 수평부는 하나의 카트리지 본체(25)에 있어서, 서로 반대방향을 향하도록 굴곡되어 해당하는 단자 설치부(23a)에 각각 결합(예, 볼트)된다. 터미널 플레이트(5)의 수평부들이 서로 반대방향을 향하는 것은 전지 모듈(100)을 구성할 때, 서로 이웃하는 셀들(10)의 터미널 플레이트들(5)을 연결을 용이하게 하기 위한 것이다.As described above, the terminal plate 5 electrically and / or mechanically connects the cathode terminals 4 and the cathode terminals 6 of the neighboring other cells 10 and the bus bar 82 to be described later . More specifically, each terminal plate 5 includes a vertical portion and a horizontal portion so as to have an 'a' shape. The vertical portion of each terminal plate 5 is connected to the cathode terminal 4 or the cathode terminal 6. However, the horizontal portions of the respective terminal plates 5 are bent (for example, bolted) to the corresponding terminal mounting portions 23a so as to be opposite to each other in one cartridge body 25. The horizontal portions of the terminal plate 5 are directed in opposite directions to facilitate connection of the terminal plates 5 of neighboring cells 10 when constructing the battery module 100.

또한, 카트리지 본체(25)의 각각의 수직 프레임(22)에는 한 쌍의 브라켓 설치부(22a)가 마련된다. 이러한 브라켓 설치부(22a)는 셀 카트리지들(20)이 결합된 전지 모듈(100)을 소정의 장소에 부착시키거나 연결하여 사용할 필요가 있는 경우, 사용될 장소 및 용도에 적합하도록 전지 모듈(100)을 고정하기 위한 브라켓(미도시)이 설치될 수 있도록 브라켓의 볼트 등과 결합될 수 있는 너트(미도시)가 수납될 수 있도록 수직 프레임(22)에 인입 형성된 너트 수납홈 및 전지 모듈(100)의 외측으로부터 브라켓의 볼트 등이 삽입될 수 있는 볼트 삽입 구멍을 포함한다. 브라켓 설치부(22a)는 하부 수평 프레임(24)에도 형성된다.Each of the vertical frames 22 of the main cartridge body unit 25 is provided with a pair of bracket mounting portions 22a. When the battery module 100 to which the cell cartridges 20 are coupled is required to be attached or connected to a predetermined place, the bracket installing portion 22a is preferably used for the battery module 100, A nut receiving groove formed in the vertical frame 22 so as to receive a nut (not shown) which can be engaged with a bolt or the like of the bracket so that a bracket (not shown) And a bolt insertion hole into which a bolt or the like of the bracket can be inserted from the outside. The bracket mounting portion 22a is also formed in the lower horizontal frame 24.

쿠션 부재(90)는 카트리지 본체(25)의 4개의 프레임들(22)(23)(24)은 셀(10)의 4개의 가장자리 부분들을 지지하고 셀(10)의 실링부들(7)을 접촉 및 가압할 수 있도록 4개의 프레임들(22)(23)(24) 각각에 형성된 결합부(84)에 설치된다. The cushion member 90 is configured such that the four frames 22, 23 and 24 of the cartridge body 25 support the four edge portions of the cell 10 and contact the sealing portions 7 of the cell 10 And the engaging portion 84 formed on each of the four frames 22, 23, and 24 so as to be pressurized.

쿠션 부재(90)는 상온에서 탄성을 나타내는 고분자 물질, 가황성 천연 고무, 합성 고무 외에 열가소성 엘라스토머, 탄성 섬유, 발포체, 플라스토머 등으로 제조된다. 바람직하게, 쿠션 부재(90)는 별도로 제작되어 카트리지 본체(25)의 결합부(84)에 조립될 수도 있지만, 2중 사출에 의해 카트리지 본체(25)와 일체로 성형되는 것이 바람직하다.The cushion member 90 is made of a thermoplastic elastomer, an elastic fiber, a foam, a plastomer, etc. in addition to a high molecular substance exhibiting elasticity at room temperature, a vulcanizable natural rubber, and a synthetic rubber. Preferably, the cushion member 90 may be separately manufactured and assembled to the engaging portion 84 of the main cartridge body unit 25, but is preferably formed integrally with the main cartridge body unit 25 by double injection.

도 2에 도시된 바와 같이, 쿠션 부재(90)는 셀(10)의 가장 자리 측면을 지지할 수 있는 모서리 지지부(92)와 서로 이웃하는 쿠션 부재들(90) 사이에 셀(10)의 실링부(8)를 가압 접촉할 수 있는 실링 지지부(94)를 구비하며, 대략 'C'자 형태로 프레임(22)(23)(24)의 결합부(84)에 배치된다. 여기서, 모서리 지지부(92)는 그 중앙 부분에서 후술하게 될 히트 싱크(30)가 유지된 상태에서, 전술한 바와 같이, 서로 이웃하는 2개의 셀들(10)의 두께 방향 절반 부분들을 각각 지지할 수 있다. 2, the cushion member 90 is positioned between the corner support 92, which can support the side edge of the cell 10, and the adjacent cushion members 90, And a sealing support portion 94 that can press-contact the portion 8 and is disposed in the engaging portion 84 of the frames 22, 23 and 24 in a substantially C shape. Here, the corner support portion 92 can support the thickness direction half portions of two adjacent cells 10, respectively, as described above, with the heat sink 30 to be described later being held at the center portion thereof have.

한편, 시장에서 요구되는 전지 모듈(100)의 사이즈 및/또는 셀들(10)의 사이즈(특히, 두께)의 다양성에 대비하기 위해 모서리 지지부(92)의 폭은 충분히 크게 마련되는 것이 바람직하다. 즉, 시장에서 요구되는 셀(10)의 최대 두께에 대응할 수 있도록 모서리 지지부(92)의 길이가 결정되기 때문에, 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 전지 모듈은 셀들(10)의 다양한 두께 변화에 유연하게 적응할 수 있다. 다시 말해, 셀(10)의 두께가 얇게 구성되더라도 모서리 지지부(92)는 셀(10)의 가장 자리를 접촉 및 지지할 수 있게 되며, 이 경우, 인접하는 셀들(10) 사이의 간격이 그만큼 증대하게 된다. 그러나, 쿠션 부재(90)가 셀(10)의 가장 자리 부분과 실링부들(8)을 안정하게 지지하기 때문에 카트리지 본체(25) 또는 전지 모듈(100)의 진동에 견딜 수 있다. On the other hand, it is preferable that the width of the corner support portion 92 is sufficiently large in order to cope with the variety of the size of the battery module 100 and / or the size (particularly, thickness) of the cells 10 required in the market. That is, since the length of the corner support portion 92 is determined so as to correspond to the maximum thickness of the cell 10 required in the market, the battery module according to the preferred exemplary embodiment of the present invention has various thickness variations Can be flexibly adapted to. In other words, even if the thickness of the cell 10 is made thinner, the corner support portion 92 can contact and support the edge of the cell 10, in which case the gap between adjacent cells 10 increases accordingly . However, since the cushion member 90 stably supports the edge portion of the cell 10 and the sealing portions 8, it can withstand the vibration of the cartridge main body 25 or the battery module 100. [

본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 전지 모듈(100)의 카트리지 본체(25)에 있어서, 2개의 수직 프레임들(22)과 2개의 수평 프레임들(23)(24)이 접합되는 4개의 코너들(25a)에는 쿠션 부재(90)가 형성되지 않는다. 왜냐하면, 셀(10)의 4개의 실링부들(8)의 코너 부분들은 셀(10)의 성형시 전극판들의 코너가 집적되는 부분일 뿐만 아니라 셀(10)의 사용 및 취급시 취약한 부분이고, 그 형태 고정성이 담보될 수 없기 때문에 카트리지 본체(25)의 코너 부분에서의 조립의 유연성을 부여하기 위함이다. 따라서, 카트리지 본체(25)의 결합부(84) 역시 각각의 프레임(22)(23)(24)에 대응되도록 4개로 분리되어 있는 것이 바람직하다. In the cartridge body 25 of the battery module 100 according to the preferred exemplary embodiment of the present invention, four corners (not shown) in which two vertical frames 22 and two horizontal frames 23, The cushion member 90 is not formed in the recess 25a. This is because the corner portions of the four sealing portions 8 of the cell 10 are not only a part where the corners of the electrode plates are integrated during the molding of the cell 10 but also a weak portion in the use and handling of the cell 10, So that flexibility in assembly at the corner of the main cartridge body unit 25 is imparted because the shape fixability can not be secured. Therefore, it is preferable that the engaging portions 84 of the cartridge main body 25 are also divided into four so as to correspond to the respective frames 22, 23, and 24.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 히트 싱크(30)는 이웃하는 2개의 셀들(10) 사이에 위치될 수 있도록 각각의 카트리지 본체(25)의 제1 면(26)에 결합된다. 또한, 히트 싱크(30)는 각각의 셀의 측면과 나란하도록 개구(21)에 위치된 대략 4각 형태의 히트 싱크 본체(32) 및 히트 싱크 본체(32)로부터 카트리지 본체의 외측으로 연장되는 3개의 히트 싱크 날개들(34)을 구비한다. 히트 싱크(30)는 열 접촉을 직,간접적으로 사용하여 셀(10)로부터 특히, 전극 단자들(4)(6)로부터 방출되는 열을 흡수하여 외부로 발산시키기 위한 것으로서, 주로 구리, 알루미늄 등을 포함하는 열전도성이 우수한 재질로 구성되며, 전지 모듈(100)의 셀(10)의 발열량에 따른 냉각 용량과 표면적을 가지는 것이 바람직하다. 2 to 5, a heat sink 30 is coupled to the first side 26 of each cartridge body 25 so as to be positioned between two neighboring cells 10. The heat sink 30 also has a substantially quadrangular heat sink body 32 positioned at the opening 21 so as to be parallel to the side surface of each cell and a heat sink body 32 extending from the heat sink body 32 to the outside of the cartridge body 3 Heat sink wings (34). The heat sink 30 is used for directly or indirectly using thermal contact to absorb the heat radiated from the cell 10, in particular, the electrode terminals 4 and 6 and to radiate the heat to the outside. And has a cooling capacity and a surface area according to the amount of heat generated by the cell 10 of the battery module 100. [

히트 싱크 본체(32)는 평판 형태로 구성되며 카트리지 본체(25)의 결합부(84) 및/또는 쿠션 부재(90)와 간섭이 발생되지 않도록 히트 싱크 본체(32)와 히트 싱크 날개들(34)이 연결되는 부위에는 후크부(28)가 돌출될 수 있는 다수의 히크 싱크 구멍들(32a)과 개방부들(32b)이 마련된다. 히트 싱크 날개들(34)은 2개의 수직 프레임들(22)과 하부 수평 프레임(24)의 외면을 감싸도록 히트 싱크 본체(32)로부터 굴곡된다. 따라서, 전지 모듈(100)을 구성하게 되면, 전지 모듈(100)의 3개의 면(즉, 전면, 후면 및 하면)에는 히트 싱크 날개들(34)이 카트리지 본체(25)로부터 돌출되게 된다. 이러한 히트 싱크 날개들(34)은 그 자체가 셀(10)을 방열시킬 수도 있지만, 전지 모듈(100)이 설치되는 위치 또는 전지 팩을 구성하는 방식에 따라 별도의 방열 기구와 연결되어 사용될 수 있음을 당업자는 이해할 것이다.The heat sink body 32 is formed in a flat plate shape and has a heat sink body 32 and heat sink wings 34 so as to prevent interference with the coupling portion 84 of the cartridge body 25 and / Are provided with a plurality of healdink holes 32a and openings 32b through which the hooks 28 can protrude. The heat sink wings 34 are bent from the heat sink body 32 so as to surround the outer surfaces of the two vertical frames 22 and the lower horizontal frame 24. Therefore, when the battery module 100 is constructed, the heat sink wings 34 protrude from the cartridge body 25 on the three sides (i.e., front, rear, and bottom) of the battery module 100. These heat sink blades 34 may themselves discharge heat to the cell 10 but may be used in connection with a separate heat dissipating device depending on the position where the battery module 100 is installed or the manner of forming the battery pack Will be understood by those skilled in the art.

한편, 2개의 수직 프레임들(22)에 상응하는 히트 싱크 날개들(34)에는 히트 싱크 날개(34)가 둘러싸고 있는 수직 프레임(22)의 탈착 구멍(29a)에 대응되는 위치에 제2 탈착 구멍(39)이 마련된다. 이러한 제2 탈착 구멍(39) 역시 인접하는 카트리지 본체들(25)을 분리시키기 위해 후크부(28)와 슬롯부(29) 사이에 별도의 탈착 도구가 삽입되기 용이하게 하기 위한 것임을 당업자는 이해할 것이다. On the other hand, in the heat sink wings 34 corresponding to the two vertical frames 22, at the position corresponding to the removable hole 29a of the vertical frame 22 surrounding the heat sink blade 34, (39). Those skilled in the art will appreciate that this second detachment hole 39 is also intended to facilitate insertion of a separate detachment tool between the hook portion 28 and the slot portion 29 to separate adjacent cartridge bodies 25 .

도 6은 본 발명의 다른 바람직한 예시적 실시예에 따른 전지 모듈의 일 부분을 발췌 도시한 단면도이다. 여기서, 도 1 내지 도 5에 도시된 구성요소들과 동일한 참조부호는 동일한 기능을 가진 동일 부재이다. FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a part of a battery module according to another preferred exemplary embodiment of the present invention. Here, the same reference numerals as those shown in Figs. 1 to 5 are the same members having the same function.

도 6을 참조하면, 각각의 셀 카트리지(20')의 카트리지 본체(25')는 전술한 바와 같은 쿠션 부재(90)와 히트 싱크(30)가 생략되어 있다. 즉, 카트리지 본체들(25')이 서로 후크 결합되는 경우, 인접하는 셀들(10) 사이에는 히트 싱크(30)가 존재하지 않고, 각각의 셀(10) 사이에는 빈 공간이 마련되고, 각각의 셀 카트리지(20')에 있어서, 셀(10)의 가장 자리 부분(10a)과 실링부(8)를 지지 및 가압하는 결합부(84')에는 전술한 바와 같은 쿠션 부재(90)가 설치되지 않고, 결합부(84') 자체가 셀(10)의 가장자리 부분(10a)을 지지하고 인접하는 결합부(84')의 측면들이 실링부(8)를 가압 접촉하고 있다.Referring to FIG. 6, the cartridge body 25 'of each cell cartridge 20' is omitted from the cushion member 90 and the heat sink 30 as described above. That is, when the cartridge bodies 25 'are hooked to each other, there is no heat sink 30 between adjacent cells 10, and a space is provided between each cell 10, In the cell cartridge 20 ', the cushion member 90 as described above is installed in the engaging portion 84' for supporting and pressing the end portion 10a of the cell 10 and the sealing portion 8 The coupling portion 84 'itself supports the edge portion 10a of the cell 10 and the side surfaces of the adjacent coupling portion 84' are in pressing contact with the sealing portion 8.

도 7은 도 1의 전지 모듈의 상단에서 캡 부위를 분리시킨 분해 사시도이고, 도 8은 도 1의 체결부재 부위를 나타내는 부분 단면도이고, 도 9는 도 1의 전지 모듈의 절단 및 분리 사시도이다.FIG. 7 is an exploded perspective view of the battery module shown in FIG. 1, showing the cap portion at the upper end thereof, FIG. 8 is a partial cross-sectional view illustrating the fastening member portion of FIG. 1, and FIG. 9 is a cutaway and separated perspective view of the battery module of FIG.

도 1, 도 2, 도 7 내지 도 9를 참조하면, 전지 모듈(100)의 제1 커버(50)와 제2 커버(60)는 다수의 셀 카트리지들(20)이 연결된 셀 카트리지 조립체(40)의 각각의 측면에 위치된 최외곽 셀 카트리지(20)에 후크 결합에 의해 임시 연결된 상태에서 체결부재(70)에 의해 최종적으로 조립된다. 제1 커버(50)와 제2 커버(60)는 셀 카트리지 조립체(40)를 보호하는 기능을 가진다. Referring to FIGS. 1, 2, and 7 to 9, the first cover 50 and the second cover 60 of the battery module 100 are connected to the cell cartridge assembly 40 And finally assembled by the fastening member 70 in a temporarily connected state by hook engagement with the outermost cell cartridge 20 located on each side of the battery case 20A. The first cover (50) and the second cover (60) have a function of protecting the cell cartridge assembly (40).

제1 커버(50)는 전지 모듈(100)의 셀 카트리지 조립체(40)의 제1 끝단 셀 카트리지(20a)(도 9의 상부)에 면하고, 제1 끝단 셀 카트리지(20a)의 카트리지 본체(25)에 마련된 후크부(28)에 결합될 수 있도록 셀 카트리지(20)와 동일한 슬롯부가 마련된다. 물론, 제1 커버(50)는 제1 끝단 셀 카트리지(20ㅁ)에 후크 결합되지 않고 단순히 접촉된 상태로 체결부재(70)에 의해 체결될 수도 있음을 당업자는 이해할 것이다. 또한, 제1 커버(50)의 실질적인 면은 제1 끝단 셀 카트리지(20a)에 수납된 셀(10) 또는 그러한 셀(10)에 접촉되는 히트 싱크(30)를 밀착시킬 수 있는 제1 밀착면(52)을 가진다.The first cover 50 faces the first end cell cartridge 20a (upper portion in Fig. 9) of the cell cartridge assembly 40 of the battery module 100 and the cartridge body 20a of the first end cell cartridge 20a The same slot portion as that of the cell cartridge 20 is provided so as to be coupled to the hook portion 28 provided in the cell cartridge 20. Of course, those skilled in the art will appreciate that the first cover 50 may be fastened by the fastening member 70 simply in contact with the first end cell cartridge 20 without being hooked thereto. The first cover 50 has a substantially planar surface on which a cell 10 accommodated in the first end cell cartridge 20a or a first contact surface (52).

제2 커버(60)는 전지 모듈(100)의 셀 카트리지 조립체(40)의 제2 끝단 카트리지(20b)(도 9의 하부 및 도 2의 좌측)에 면하고, 제2 끝단 셀 카트리지 본체(25)에 수납된 셀(10)의 실링부(8)를 밀착시키기 위해 전술한 결합부(84) 및/또는 쿠션 부재(98)가 마련된다. 여기서, 결합부(86)와 쿠션 부재(98)는 다른 카트리지 본체(25)에 마련된 결합부(84)와 쿠션 부재(90)의 절반의 구조를 가진다는 사실을 당업자는 충분히 이해할 수 있을 것이다. 물론, 제2 커버(60)는 제2 끝단 셀 카트리지(20b)에 단순히 접촉되어 체결부재(70)에 의해 체결된 구조이지만 이와 달리, 제2 커버(60)와 제2 끝단 셀 카트리지(20b)는 전술한 바와 같은 후크부/슬롯부에 의해 상호 결합될 수 있음을 당업자는 이해할 것이다. 제2 커버(60)의 실질적인 면은 제2 끝단 셀 카트리지(20b)에 수납된 셀(10)을 밀착시킬 수 있는 제2 밀착면(62)을 가진다. The second cover 60 faces the second end cartridge 20b (the lower portion in Fig. 9 and the left side in Fig. 2) of the cell cartridge assembly 40 of the battery module 100 and the second end cell cartridge body 25 The cushion member 98 and the above-described engaging portion 84 are provided in order to bring the sealing portion 8 of the cell 10 accommodated in the casing 10 into close contact with each other. It will be appreciated by those skilled in the art that the engaging portion 86 and the cushioning member 98 have a half structure of the engaging portion 84 and the cushioning member 90 provided in the other cartridge body 25. The second cover 60 and the second end cell cartridge 20b are of a structure in which the second cover 60 is simply in contact with the second end cell cartridge 20b and fastened by the fastening member 70. Alternatively, Those skilled in the art will appreciate that they may be coupled together by hook portions / slot portions as described above. The substantial surface of the second cover 60 has a second contact surface 62 capable of closely contacting the cell 10 stored in the second end cell cartridge 20b.

제1 커버(50)와 제2 커버(60)는 다수의 셀 카트리지들(20)이 각각 후크 결합된 셀 카트리지 조립체(40)의 체결부(2) 즉, 셀 카트리지 조립체(40)의 4개의 코너들에 마련된 4개의 체결공들과 상부 수직 프레임(22)의 실질적인 중앙에 마련된 중앙 체결공에 대응되는 위치에 마련된 체결공들이 형성된다. The first cover 50 and the second cover 60 are arranged in such a manner that the fastening portions 2 of the cell cartridge assembly 40 in which the plurality of cell cartridges 20 are respectively hooked together, Four fastening holes provided at the corners and fastening holes provided at positions corresponding to the central fastening holes provided substantially at the center of the upper vertical frame 22 are formed.

도 8에 도시된 바와 같이, 체결부재(70)는 제1 커버(50) 또는 제2 커버(60)의 체결부(2)를 통해 셀 카트리지 조립체(40)의 체결부(2)를 관통하도록 삽입되고, 양단에 볼트 구멍들(71)이 형성된 익스텐션 로드(72) 및 제1 커버(50)와 제2 커버(60)를 셀 카트리지 조립체(40)에 밀착시킬 수 있도록 제1 커버(50)의 체결부(2)와 제2 커버(60)의 체결부(2)를 통해 삽입되어 익스텐션 로드(72)의 볼트 구멍(71)에 각각 체결되는 한 쌍의 체결 볼트들(74)을 구비한다. 익스텐션 로드(72)는 셀 카트리지 조립체(40)를 구성하는 각각의 셀 카트리지(20)의 수에 따라 그 길이가 조절될 수 있음을 당업자는 이해할 것이다.8, the fastening member 70 is inserted through the fastening portion 2 of the first cover 50 or the second cover 60 so as to penetrate the fastening portion 2 of the cell cartridge assembly 40 An extension rod 72 having bolt holes 71 formed at both ends thereof and a first cover 50 for allowing the first cover 50 and the second cover 60 to come into close contact with the cell cartridge assembly 40, And a pair of fastening bolts 74 inserted through the fastening portions 2 of the fastening portion 2 and the second cover 60 and fastened to the bolt holes 71 of the extension rod 72 respectively . Those skilled in the art will appreciate that the length of the extension rod 72 can be adjusted according to the number of the cell cartridges 20 constituting the cell cartridge assembly 40.

도 1 및 도 7에 도시된 바와 같이, 조절 유니트(80)는 셀 카트리지 조립체(40)의 각각의 셀 카트리지(20)에 수납된 셀들(10)의 전극 단자들과 연결된 터미널 플레이트들(5)에 전기적으로 연결되고 각각의 셀(10)의 전압 또는 온도 등을 측정하기 위한 모니터링 회로기판(83) 및 모니터링 회로기판(83)에 보드-대-보드 연결(board to board connection)되며, 전지 모듈(100)이 일정 전압(방전 종지 전압) 이하로 떨어지지 않게 유지해주고 일정 전압 이상으로 충전을 방지할 수 있으며, 전지 모듈(100) 및/또는 셀(10)의 사용 상태를 측정하여 전지 모듈(100) 및/또는 셀(10)의 교체 시기를 예측하거나 문제가 발생된 셀(10)을 모니터링하여 이들을 보수 및 교체하기 위한 배터리 관리 시스템(BMS)(83)을 구비한다. 모니터링 회로기판(83)과 BMS(83) 사이의 이러한 보드-보드 연결은 예를 들어, 볼테이지 센서에 연결되는 볼테이지 와이어(미도시)와 온도 센서 와이어에 연결된 온도센서 와이어(미도시)의 연결 형태를 대체할 수 있다. 따라서, 와이어들의 연결에 의한 배선의 복잡성, 단락 발생, 에러 발생 확률을 최소화할 수 있다.1 and 7, the adjustment unit 80 includes terminal plates 5 connected to the electrode terminals of the cells 10 housed in each cell cartridge 20 of the cell cartridge assembly 40, Board-to-board connection to the monitoring circuit board 83 and the monitoring circuit board 83 for measuring the voltage or temperature of each of the cells 10, It is possible to prevent the battery module 100 and / or the cell 10 from falling below a predetermined voltage (discharge end voltage) and to prevent the battery module 100 and / ) And / or a battery management system (BMS) 83 for predicting replacement times of the cells 10 or for monitoring and repairing and replacing the cells 10 in which the problems have occurred. This board-to-board connection between the monitoring circuit board 83 and the BMS 83 may be accomplished by, for example, connecting a voltage sensor wire (not shown) connected to a voltage sensor wire It can replace the connection type. Therefore, it is possible to minimize the complexity of wiring, the occurrence of short circuits, and the probability of occurrence of errors due to the connection of the wires.

한편, 전술한 바와 같이, 전지 모듈(100)은 사용되는 디바이스의 요구조건에 따라 전지 모듈(100)에 채용되는 셀 카트리지 조립체(40)의 셀 카트리지(20) 즉, 셀(10)의 갯수가 결정되는데, 셀(10)의 갯수가 많아지는 경우 모니터링 회로기판(83) 및 BMS(83)는 다수로 분리되어 설치될 수 있음을 당업자는 이해할 것이다. The number of the cell cartridges 20, that is, the number of the cells 10, of the cell cartridge assembly 40 employed in the battery module 100 is determined according to the requirements of the device to be used, It will be appreciated by those skilled in the art that the monitoring circuit board 83 and the BMS 83 can be installed separately in a plurality of cases when the number of the cells 10 is increased.

조절 유니트(80)는 셀 카트리지 조립체(40)의 일면에 위치되도록 제1 커버(50)와 제2 커버(60)에 결합되고, 전술한 모니터링 회로기판(83)과 BMS(83)를 수납할 수 있는 캡 본체(85), 및 캡 본체(85)를 덮을 수 있는 캡 커버(87)를 구비한다. 캡 커버(87)는 캡 본체(85)에 수납된 BMS(83)를 교체 및 수선하기 위해 캡 커버(87)에 선택적으로 개폐되도록 설치된다. 또한, 캡 본체(85)는 전지 모듈(100)을 운반하기 위한 핸들(89)이 일체로 마련된다. The adjustment unit 80 is coupled to the first cover 50 and the second cover 60 so as to be positioned on one side of the cell cartridge assembly 40 and includes the monitoring circuit board 83 and the BMS 83 And a cap cover 87 capable of covering the cap body 85. The cap cover 85 is provided with a cap cover 85, The cap cover 87 is installed to selectively open and close the cap cover 87 to replace and repair the BMS 83 contained in the cap body 85. The cap body 85 is integrally provided with a handle 89 for carrying the battery module 100.

제1 커버(50)와 제1 끝단 셀 카트리지(20)의 일 측면과 제2 커버(60)와 제2 끝단 셀 카트리지(20)의 일 측면에는 각각의 터미널 플레이트들(5) 및 BMS(83)에 전기적으로 연결되고 전지 모듈(100)이 사용될 디바이스 예를 들어, 전기 자동차, 하이브리드-전기 자동차, 플러그-인 하이브리드 자동차, 또는 전력저장장치 등에 전원을 공급할 수 있는 연결부로서 기능하며, 너트(미도시)가 조여질 수 있도록 나사산이 각각 형성된 한 쌍의 링-러그(Ring-Rug) 또는 버스 바들(Busbar)(82)이 설치된다. One side of the first cover 50 and the first end cell cartridge 20 and one side of the second cover 60 and the second end cell cartridge 20 are provided with terminal plates 5 and BMS 83 And functions as a connection portion capable of supplying electric power to a device, for example, an electric vehicle, a hybrid-electric vehicle, a plug-in hybrid vehicle, or a power storage device in which the battery module 100 is to be used, A pair of ring-rugs or bus bars 82, each of which is provided with threads so as to be tightened, is provided.

전술한 실시예의 전지 모듈(100)은 디바이스가 필요한 요구조건에 따라 다수개 직렬 또는 병렬로 연결됨으로써 전지 팩(미도시)을 구성할 수 있고, 이러한 전지 팩은 별도로 팩키징되거나 별도의 컨트롤러를 구비할 수 있다.In the battery module 100 of the above-described embodiment, a battery pack (not shown) may be constructed by connecting a plurality of units in series or parallel according to a requirement of a device, and the battery pack may be separately packaged or have a separate controller .

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면들에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention.

1...파우치 케이스 4,6...단자
5...터미널 플레이트 8...실링부
10...셀 20...셀 카트리지
21...개구 22...수직 프레임
25...카트리지 본체 28...후크부
29...슬롯부 30...히트 싱크
32...히트 싱크 본체 34...히트 싱크 날개
40...셀 카트리지 조립체 50...제1 커버
60...제2 커버(60) 70...체결부재
72...익스텐션 로드 74...체결 볼트
80...조절 유니트 82...버스 바
83...모니터링 회로기판 84...결합부
85...BMS 85...캡 본체
87...캡 커버 89...핸들
90...쿠션 부재 92...모서리 지지부
100...전지 모듈1 ... Pouch Case 4,6 ... Terminal
5 ... Terminal plate 8 ... Sealing part
10 ... cell 20 ... cell cartridge
21 ... aperture 22 ... vertical frame
25 ... cartridge body 28 ... hook portion
29 ... Slot portion 30 ... Heatsink
32 ... Heatsink body 34 ... Heatsink wing
40 ... cell cartridge assembly 50 ... first cover
60 ... second cover (60) 70 ... fastening member
72 ... extension rod 74 ... fastening bolt
80 ... adjustment unit 82 ... bus bar
83 ... monitoring circuit board 84 ... coupling portion
85 ... BMS 85 ... cap body
87 ... cap cover 89 ... handle
90 ... cushion member 92 ... corner support
100 ... battery module

Claims

1. A cell cartridge for constituting a battery module having a plurality of electrically connected cells, the cell cartridge comprising:
A cartridge main body having an opening for enclosing the edge portions of each cell so as to accommodate the cells;
A hook portion formed in a thickness direction of the first surface of the cartridge body;
A slot portion formed in a thickness direction opposite to the first surface of the cartridge body;
It is possible to support and press the rim portion of the cell corresponding to one half of the thickness of any one of the two neighboring cells and to support and press the edge portion of the cell corresponding to half the thickness of the other one of the two neighboring cells An engaging portion formed integrally with the main cartridge body unit so as to press and support the rim portion; And
And a detachment hole formed in a side surface of the cartridge body so that a detachment tool for releasing the engagement between the hook portion and the slot portion can be inserted to detach the respective cartridge body in a state in which the adjacent cartridge bodies are engaged;
Wherein each of the cells is detachably coupled to the adjacent two of the cartridge bodies by the engagement of the opposing hook portions and the slot portions so as to be spaced apart from each other with a predetermined interval in the thickness direction of the cells Cell cartridge.

The method according to claim 1,
Each of the cells has a pouch case which is capable of sealingly accommodating an electrode assembly in which an anode, a separator, and an anode are stacked, folded or wound sequentially, together with an electrolyte, and has a plurality of wing- and;
Wherein the engaging portion of the cartridge main body supports the edge portions and is capable of contacting and pressing the sealing portions.

The method of claim 2,
Each cell having four sealing portions;
Wherein the coupling portion is divided into four portions so as to support, contact, and press each of the sealing portions.

The method according to claim 1,
Further comprising a heat sink that can be positioned in a gap between two neighboring cells.

The method of claim 4,
The heat sink comprises:
A heat sink body positioned in the opening so as to be parallel to a side surface of each of the cells; And
And a plurality of heat sink blades extending perpendicularly to the outside of the cartridge body from the heat sink body and having second detachable holes corresponding to the detachable holes so that the detachable tool can be inserted. Cell cartridge.

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1. A battery module in which a plurality of cells respectively accommodated in corresponding cell cartridges are electrically connected, comprising:
A hook portion formed in the thickness direction of the first surface of the rim, a slot portion formed in the thickness direction of the second surface of the rim opposite to the first surface, an opening portion surrounding each of the edge portions of the cells, , It is possible to support and press the rim portion of the cell corresponding to half the thickness of any one of the two neighboring cells and to support and press the cell corresponding to half of the thickness of the other one of the two neighboring cells A plurality of cell cartridges each having an engaging portion integrally formed on a rim so as to press and support a rim portion of the rim and a removable hole formed on a side surface of the rim;
The plurality of cell cartridges can be continuously connected by the engagement of the hook portions and the slot portions which are adjacent to each other and the hook portion and the slot portion are disengaged from each other with the help of a detachment tool that can be inserted through the detachment hole, A cell cartridge assembly to which the engagement can be released;
A first cover and a second cover which can be respectively coupled to the two end cell cartridges located at both ends of the cell cartridge assembly; And
A plurality of cell cartridges, a plurality of cell cartridges, a fastening member inserted into a fastening portion formed to penetrate the first cover and the second cover, respectively, to fasten the plurality of cell cartridges, the first cover, The battery module comprising:

14. The method of claim 13,
Each of the cells has a pouch case which is capable of sealingly accommodating an electrode assembly in which an anode, a separator, and an anode are stacked, folded or wound sequentially, together with an electrolyte, and has a plurality of wing- and;
Wherein each engaging portion of the cell cartridges supports the edge portions and is capable of contacting and pressing the sealing portions.

15. The method of claim 14,
Each cell having four sealing portions;
Wherein the coupling portion is divided into four portions so as to support, contact and press each of the sealing portions.

14. The method of claim 13,
Wherein the battery module further comprises a heat sink that can be positioned between two neighboring cells.

18. The method of claim 16,
The heat sink comprises:
A heat sink main body that can be positioned in the opening so as to be parallel to the side surfaces of the respective cells and has a second fastening portion that can communicate with the fastening portions; And
And a plurality of heat sink blades extending perpendicularly to the outside of the cartridge body from the heat sink body and having second detachable holes corresponding to the detachable holes so that the detachable tool can be inserted. .

14. The method of claim 13,
Wherein the fastening member comprises:
An extension rod inserted through the fastening portion and having fastening holes formed at both ends thereof in the longitudinal direction; And
And a pair of bolts fastened to the fastening holes of the extension rod through fastening portions of the first cover and the second cover.

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