JP2016534530A - 電池モジュール及び電池セル - Google Patents

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Abstract

本発明は、第１及び第２電池セルを含んでいる電池モジュールを提供する。前記第１電池セルは、ハウジング、及び第１及び第２電気端子を含んでいる。前記ハウジングは、第１軸に沿って縦に延びており、第２軸に沿って垂直に延びている。前記ハウジングは、第１、第２、第３及び第４端部を含んでいる。前記第１電気端子は、第１軸に平行な方向において第３端部から延びており、前記第１軸に対して平行に延びている第１及び第２エッジを含んでいる。

Description

本発明は、エネルギー密度を高めた電池モジュール及び電池セルに関する。
本発明は、米国特許仮出願２０１３年９月２６日に出願された第６１／８８２，７７２号を優先権として請求し、前記仮出願の全体内容は本出願に参照として組み込まれる。
高エネルギー密度と相対的に低いコストの結果を発生させ得る電池セル用の新しい物質は、数年間研究され、調査されてきた。しかし、電池セルの化学は２０年以上の間大きく変化していない。たとえＬｉ２ＭｎＯ３の構造を含む層状（ｌａｙｅｒ−ｌａｙｅｒ）であるＬｉ−ｒｉｃｈの物質またはＳｉ系物質などのいくつかの物質はエネルギー密度を増加させることが可能であっても、その物質は数年間商業的に利用可能ではないだろう。本出願の発明者らは、電気自動車の多様性を増加させるために、本発明で説明するように電池モジュールの空間を減少させると、電池モジュールのエネルギー密度を相対的に低いコストで増加させることができると認識した。
特に、本出願の発明者らは、電気システムの不要な空間を減少させることによって電池システムのエネルギー密度を最大化するために、相互接続ボード（ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ ｂｏａｒｄ）及びワイヤハーネス（ｗｉｒｅ ｈａｒｎｅｓｓｅｓ）のような電気装置の向上した配置を可能にする電気端子の向上した配置を有する電池セル及び電池モジュールに対する要求を認識している。高いエネルギー密度の電池モジュールは、本発明で記述する電池セル及び電池モジュールを利用することによって得られる。
したがって、本発明は、上記のような従来技術の問題点及び過去から要請されてきた技術的課題を解決することを目的とする。
具体的に、本発明の目的は、電池モジュール及び電池セルの内部構成を最大限維持しながら、一部の構成の設計変更で電気システムの不要な空間を減少させることによって、エネルギー密度が最大化された電池モジュールを提供することである。
本発明の一実施例に係る電池セルを提供する。前記電池セルは、実質的に角形のハウジングと第１及び第２電気端子を含んでいる。前記ハウジングは、第１軸に沿って縦に延びており、第２軸に沿って垂直に延びている。前記第２軸は、第１軸に対して実質的に直角である。前記ハウジングは、第１、第２、第３、及び第４端部を含んでいる。前記第１及び第２端部は、第１軸に対して実質的に平行に延びている。前記第３及び第４端部は、第２軸に対して実質的に平行に延びている。前記第１軸に平行な方向においてハウジングと第１及び第２電気端子とを合わせた長さは、第２軸に平行な方向におけるハウジングの長さよりも少なくとも２倍以上大きい。前記第１電気端子は、第１軸に対して実質的に平行な方向においてハウジングの第３端部から外側に延びている。前記第１電気端子は、第１軸に対して実質的に平行に延びている第１及び第２エッジを含んでいる。前記第１電気端子の第１エッジは、第１電気端子の第２エッジよりも、ハウジングの第１端部にさらに近く位置している。前記第１電気端子の第１エッジは、ハウジングの第１端部と同一線上に位置していない。前記ハウジングの第２端部から第１電気端子の第２エッジまでの距離は、ハウジングの第１端部から第１電気端子の第１エッジまでの距離よりも大きい。前記第２電気端子は、第１軸に対して実質的に平行な方向においてハウジングの第４端部から外側に延びている。前記第２電気端子は、第１軸に対して実質的に平行に延びている第１及び第２エッジを含んでいる。前記第２電気端子の第２エッジは、第２電気端子の第１エッジよりも、ハウジングの第２端部にさらに近く位置している。前記第２電気端子の第２エッジは、ハウジングの第２端部と同一線上に位置していない。
本発明の他の実施例に係る電池モジュールを提供する。前記電池モジュールは、第１及び第２面（ｓｉｄｅｓ）を含むフレーム部材を含んでいる。前記電池モジュールは、前記フレーム部材のそれぞれの第１及び第２面上に位置している第１及び第２電池セルをさらに含んでいる。前記第１電池セルは、第１ハウジング、並びに第１及び第２電気端子を含んでいる。前記第１ハウジングは、実質的に角形であり、第１軸に沿って縦に延びており、第２軸に沿って垂直に延びている。前記第２軸は、第１軸に対して実質的に垂直である。前記第１ハウジングは、第１、第２、第３及び第４端部を含んでいる。前記第１ハウジングの第１及び第２端部は、第１軸に実質的に平行に延びている。前記第１ハウジングの第３及び第４端部は、第２軸に実質的に平行に延びている。前記第１軸に平行な方向において第１ハウジングと第１及び第２電気端子とを合わせた長さは、第２軸に平行な方向における第１ハウジングの長さよりも少なくとも２倍以上大きい。前記第１電気端子は、第１軸に実質的に平行な方向において第１ハウジングの第３端部から外側に延びている。前記第１電気端子は、第１軸に実質的に平行に延びている第１及び第２エッジを含んでいる。前記第１電気端子の第１エッジは、第１電気端子の第２エッジよりも、第１ハウジングの第１端部にさらに近く位置している。前記第１電気端子の第１エッジは、第１ハウジングの第１端部と同一線上に位置していない。前記第１ハウジングの第２端部から第１電気端子の第２エッジまでの距離は、第１ハウジングの第１端部から第１電気端子の第１エッジまでの距離よりも大きい。前記第２電気端子は、第１軸に実質的に平行な方向において第１ハウジングの第４端部から外側に延びている。前記第２電気端子は、第１軸に実質的に平行に延びている第１及び第２エッジを含んでいる。前記第２電気端子の第２エッジは、第２電気端子の第１エッジよりも、前記第１ハウジングの第２端部にさらに近く位置している。前記第２電気端子の第２エッジは、第１ハウジングの第２端部と同一線上に位置していない。前記第１ハウジングの第１端部から第２電気端子の第１エッジまでの距離は、第１ハウジングの第２端部から第２電気端子の第２エッジまでの距離よりも大きい。
一実施例に係る電池モジュールに対する図である。 図１の電池モジュールの断面図である。 図１の電池モジュールの側面図である。 図１の電池モジュールの他の側面図である。 図１の電池モジュールに使用されている第１電池セルの側面図である。 図５の電池セルのより詳細な図である。 図１の電池モジュールに使用されている第２電池セルの側面図である。
図１から図４を参照すると、本発明の一実施例に係る電池モジュール１０が示されている。電池モジュール１０の利点は、電池モジュールが相互接続ボード（ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ ｂｏａｒｄ）をその中に収容するための開口部（ｏｐｅｎ ｒｅｇｉｏｎ）１１０，１２０を含むように、電池モジュール１０が電気端子の向上した配置を有していることである。したがって、このような電池モジュール１０は、電気自動車内にさらに容易に設置される向上した構造的な配置を有する。電池モジュール１０は、フレーム部材２０，２２，２４，２６，２８，３０，３２，３４、電池セル５０，５２，５４，５６，５８，６０，６２，６４，６６，６８，７０，７２，７４，７６，７８，８０、及び相互接続ボード１００，１０２を含んでいる。
このようなフレーム部材２０，２２，２４，２６，２８，３０，３２，３４は、その内部に電池セルを固定するために構成されている。一実施例において、フレーム部材２０，２２，２４，２６，２８，３０，３２，３４はプラスチックからなっている。
図２を参照すると、フレーム部材２０は、プレート部（ｐｌａｔｅ ｐｏｒｔｉｏｎ）１５０及びフランジ部（ｆｌａｎｇｅ ｐｏｒｔｉｏｎ）１５２，１５４を含んでいる。このようなフランジ部１５２，１５４は、プレート部１５０のそれぞれの第１及び第２端部に結合されており、プレート部１５０に実質的に直角に延びている。フレーム部材（ｆｒａｍｅ ｍｅｍｂｅｒ）２０は、一面１５６、及びこのような一面１５６と対向して配置されている一面１５８を含んでいる。電池セル５０は、フレーム部材２０の一面１５６上に配置されており、電池セル５２は、フレーム部材２０の一面１５８上に配置されている。
フレーム部材２２は、プレート部１７０及びフランジ部１７２，１７４を含んでいる。このようなフランジ部１７２，１７４は、プレート部１７０のそれぞれの第１及び第２端部に結合されており、プレート部１７０に実質的に直角に延びている。フレーム部材２２は、一面１７６、及びこのような一面１７６と対向して配置されている一面１７８を含んでいる。電池セル５４は、電池セル５２と隣接してフレーム部材２２の一面１７６上に配置されており、電池セル５６は、フレーム部材２２の一面１７８上に配置されている。このようなフレーム部材２２は、フレーム部材２０及びフレーム部材２４の両方ともに結合されている。
フレーム部材２４は、プレート部１９０及びフランジ部１９２，１９４を含んでいる。フランジ部１９２，１９４は、プレート部１９０のそれぞれの第１及び第２端部に結合されており、プレート部１９０に実質的に直角に延びている。フレーム部材２４は、一面１９６、及びこのような一面１９６と対向して配置されている一面１９８を含んでいる。電池セル５８は、電池セル５６に隣接してフレーム部材２４の一面１９６上に配置されており、電池セル６０は、フレーム部材２４の一面１９８上に配置されている。フレーム部材２４は、フレーム部材２２及びフレーム部材２６の両方ともに結合されている。
フレーム部材２６は、プレート部２１０及びフランジ部２１２，２１４を含んでいる。フランジ部２１２，２１４は、プレート部２１０のそれぞれの第１及び第２端部に結合されており、プレート部２１０に実質的に直角に延びている。フレーム部材２６は、一面２１６、及びこのような一面２１６に対向して配置されている一面２１８を含んでいる。電池セル６２は、電池セル６０に隣接してフレーム部材２６の一面２１６上に配置されており、電池セル６４は、フレーム部材２６の一面２１８上に配置されている。フレーム部材２６は、フレーム部材２４及びフレーム部材２８の両方ともに結合されている。
フレーム部材２８は、プレート部２３０及びフランジ部２３２，２３４を含んでいる。フランジ部２３２，２３４は、プレート部２３０のそれぞれの第１及び第２端部に結合されており、プレート部２３０に実質的に直角に延びている。フレーム部材２８は、一面２３６、及びこのような一面２３６に対向して配置されている一面２３８を含んでいる。電池セル６６は、電池セル６４に隣接してフレーム部材２８の一面２３６上に配置されており、電池セル６８は、フレーム部材２８の一面２３８上に配置されている。フレーム部材２８は、フレーム部材２６及びフレーム部材３０の両方ともに結合されている。
フレーム部材３０は、プレート部２５０及びフランジ部２５２，２５４を含んでいる。フランジ部２５２，２５４は、プレート部２５０に実質的に直角に延びており、プレート部２５０のそれぞれの第１及び第２端部に結合されている。フレーム部材３０は、一面２５６、及びこのような一面２５６に対向して配置されている一面２５８を含んでいる。電池セル７０は、電池セル６８と隣接してフレーム部材３０の一面２５６上に配置されており、電池セル７２は、フレーム部材３０の一面２５８上に配置されている。フレーム部材３０は、フレーム部材２８及びフレーム部材３２の両方ともに結合されている。
フレーム部材３２は、プレート部２７０及びフランジ部２７２，２７４を含んでいる。フランジ部２７２，２７４は、プレート部２７０に実質的に直角に延びており、プレート部２７０のそれぞれの第１及び第２端部に結合されている。フレーム部材３２は、一面２７６、及びこのような一面２７６に対向して配置されている一面２７８を含んでいる。電池セル７４は、電池セル７２に隣接してフレーム部材３２の一面２７６上に配置されており、電池セル７６は、フレーム部材３２の一面２７８上に配置されている。フレーム部材３２は、フレーム部材３０及びフレーム部材３４の両方ともに結合されている。
フレーム部材３４は、プレート部２９０及びフランジ部２９２，２９４を含んでいる。フランジ部２９２，２９４は、プレート部２９０のそれぞれの第１及び第２端部に結合されており、プレート部２９０に実質的に直角に延びている。フレーム部材３４は、一面２９６、及びこのような一面２９６に対向して配置されている一面２９８を含んでいる。電池セル７８は、電池セル７６に隣接してフレーム部材３４の一面２９６上に配置されており、電池セル８０は、フレーム部材３４の一面２９８上に配置されている。フレーム部材３４はフレーム部材３２に結合されている。
図１、図２及び図５を参照すると、電池セル５０，５２，５４，５６，５８，６０，６２，６４，６６，６８，７０，７２，７４，７６，７８，８０は作動電圧を発生させるように構成されている。一実施例において、電池セル５０，５２，５４，５６，５８，６０，６２，６４，６６，６８，７０，７２，７４，７６，７８，８０は、相互接続ボード１００，１０２を使用して電気的に直列接続されている。それぞれの電池セル５０，５２，５４，５６，５８，６０，６２，６４，６６，６８，７０，７２，７４，７６，７８，８０は同一の構造を有しているので、電池セル６２，６４のみを以下で具体的に記述する。
図５及び図６を参照すると、電池セル６４が示されている。電池セル６４は、ハウジング４００、及び第１及び第２電気端子４０４，４０６を含んでいる。ハウジング４００は、第１及び第２電気端子４０４，４０６に作動電圧を発生させるために構成されている活物質（ａｃｔｉｖｅ ｍａｔｅｒｉａｌ）をその内部に収容するように構成されている。
一実施例において、ハウジング４００は、プラスチックからなっており、実質的に角形のパウチタイプのハウジングである。ハウジングは、第１軸４１０に沿って縦に延びており、第２軸４１２に沿って垂直に延びている。第２軸４１２は、第１軸４１０に対して実質的に直角である。ハウジング４００は、本体部４２０、フランジ部４２２、第１端部４３１、第２端部４３２、第３端部４３３、及び第４端部４３４を含んでいる。一実施例において、本体部４２０は、第１及び第２電気端子４０４，４０６の間に電圧が発生するように構成されているリチウム−イオン活物質をその内部に収容している。
また、本体部４２０は、実質的に角形の本体部であり、フランジ部４２２は、実質的に角形の本体部の周辺に沿って延びている。第１及び第２端部４３１，４３２は、第１軸４１０に実質的に平行に延びている。第３及び第４端部４３３，４３４は、第２軸４１２に実質的に平行に延びている。第１軸４１０に平行な方向においてハウジング４００と電気端子４０４，４０６とを合わせた長さ（例えば、Ｂ１の長さ）は、第２軸４１２に平行な方向におけるハウジング４００の長さ（例えば、Ａ１の長さ）よりも少なくとも２倍以上大きい。
第１電気端子４０４は、ハウジング４００の第１軸４１０に実質的に平行な方向においてハウジング４００の第３端部４３３から外側に延びている。第１電気端子４０４は、第１軸４１０に実質的に平行に延びている第１及び第２エッジ４５１，４５２を含んでいる。第１電気端子４０４の第１エッジ４５１は、第１電気端子４０４の第２エッジ４５２よりも、ハウジング４００の第１端部４３１にさらに近く位置している。一実施例において、第１電気端子４０４の第１エッジ４５１は、ハウジング４００の第１端部４３１と同一線上に位置していない。
ハウジング４００の第２端部４３２から第１電気端子４０４の第２エッジ４５２までの距離（例えば、Ｃ１の距離）は、ハウジング４００の第１端部４３１から第１電気端子４０４の第１エッジ４５１までの距離（例えば、Ｄ１の距離）よりも大きい。例えば、一実施例において、ハウジング４００の第２端部４３２から第１電気端子４０４の第２エッジ４５２までの距離は、ハウジング４００の第１端部４３１から第１電気端子４０４の第１エッジ４５１までの距離よりも少なくとも２倍以上大きい。
第２電気端子４０６は、第１軸４１０に実質的に平行な方向においてハウジング４００の第４端部４３４から外側に延びている。第２電気端子４０６は、第１軸４１０に実質的に平行な方向に延びている第１及び第２エッジ４６１，４６２を含んでいる。第２電気端子４０６の第２エッジ４６２は、第２電気端子４０６の第１エッジ４６１よりも、ハウジング４００の第２端部４３２にさらに近く位置している。一実施例において、第２電気端子４０６の第２エッジ４６２は、ハウジング４００の第２端部４３２と同一線上に位置していない。
ハウジング４００の第１端部４３１から第２電気端子４０６の第１エッジ４６１までの距離（例えば、Ｄ２の距離）は、ハウジング４００の第２端部４３２から第２電気端子４０６の第２エッジ４６２までの距離（例えば、Ｃ２の距離）よりも大きい。例えば、一実施例において、ハウジング４００の第１端部４３１から第２電気端子４０６の第１エッジ４６１までの距離は、ハウジング４００の第２端部４３２から第２電気端子４０６の第２エッジ４６２までの距離よりも少なくとも２倍以上大きい。
図７を参照すると、電池セル６２が示されている。電池セル６２は、ハウジング５００、並びに第１及び第２電気端子５０４，５０６を含んでいる。ハウジング５００は、第１及び第２電気端子５０４，５０６に作動電圧を発生させるように構成されている活物質をその内部に収容するように構成されている。一実施例において、ハウジング５００は、プラスチックで構成されており、実質的に角形のパウチタイプのハウジングである。ハウジング５００は、第１軸５１０に沿って縦に延びており、第２軸５１２に沿って垂直に延びている。第２軸５１２は、第１軸５１０に対して実質的に直角である。ハウジング５００は、第１端部５３１、第２端部５３２、第３端部５３３、及び第４端部５３４を含んでいる。第１及び第２端部５３１，５３２は、第１軸５１０に実質的に平行に延びている。第３及び第４端部５３３，５３４は、第２軸５１２に実質的に平行に延びている。第１軸５１０に平行な方向においてハウジング５００と電気端子５０４，５０６とを合わせた長さ（例えば、Ｂ３の長さ）は、第２軸５１２に平行な方向におけるハウジング５００の長さ（例えば、Ａ３の長さ）よりも少なくとも２倍以上大きい。
第１電気端子５０４は、第１軸５１０に実質的に平行な方向においてハウジング５００の第３端部５３３から外側に延びている。第１電気端子５０４は、第１軸５１０に実質的に平行に延びている第１及び第２エッジ５５１，５５２を含んでいる。第１電気端子５０４の第１エッジ５５１は、第１電気端子５０４の第２エッジ５５２よりも、ハウジング５００の第１端部５３１にさらに近く位置している。一実施例において、第１電気端子５０４の第１エッジ５５１は、ハウジング５００の第１端部５３１と同一線上に位置していない。
ハウジング５００の第２端部５３２から第１電気端子５０４の第２エッジ５５２までの距離（例えば、Ｃ３の距離）は、ハウジング５００の第１端部５３１から第１電気端子５０４の第１エッジ５５１までの距離（例えば、Ｄ３の距離）よりも大きい。例えば、一実施例において、ハウジング５００の第２端部５３２から第１電気端子５０４の第２エッジ５５２までの距離は、ハウジング５００の第１端部５３１から第１電気端子５０４の第１エッジ５５１までの距離よりも少なくとも２倍以上大きい。
第２電気端子５０６は、第１軸５１０に実質的に平行な方向においてハウジング５００の第４端部５３４から外側に延びている。第２電気端子５０６は、第１軸５１０に対して実質的に平行に延びている第１及び第２エッジ５６１，５６２を含んでいる。第２電気端子５０６の第２エッジ５６２は、第２電気端子５０６の第１エッジ５６１よりも、ハウジング５００の第２端部５３２にさらに近く位置している。一実施例において、第２電気端子５０６の第２エッジ５６２は、ハウジング５００の第２端部５３２と同一線上に位置していない。
ハウジング５００の第１端部５３１から第２電気端子５０６の第１エッジ５６１までの距離（例えば、Ｄ４の距離）は、ハウジング５００の第２端部５３２から第２電気端子５０６の第２エッジ５６２までの距離（例えば、Ｃ４の距離）よりも大きい。例えば、一実施例において、ハウジング５００の第１端部５３１から第２電気端子５０６の第１エッジ５６１までの距離は、ハウジング５００の第２端部５３２から第２電気端子５０６の第２エッジ５６２までの距離よりも少なくとも２倍以上大きい。
図１及び図５から図７を参照すると、第１電気端子の第２エッジを通じて延びている平面４９７（図５に図示）と、電池セル５０，５２，５４，５６，５８，６０，６２，６４，６６，６８，７０，７２，７４，７６，７８，８０の第２端部（例えば、上端部）を通じて延びている平面４９９（図５に図示）との間に第１開口部１１０が形成されるように、電池セル５０，５２，５４，５６，５８，６０，６２，６４，６６，６８，７０，７２，７４，７６，７８，８０の第１電気端子の第２エッジ（例えば、上部エッジ）は互いに同一平面上に位置している。例えば、電気端子４０４，５０４の第２エッジを通じて延びている平面４９７（図５に図示）と、電池セル６４，６２の第２端部を通じて延びている平面４９９（図５に図示）との間に第１開口部１１０が形成されるように、電池セル６４の第１電気端子４０４の第２エッジ４５２は、電池セル６２の第１電気端子５０４の第２エッジ５５２と同一平面上に位置している。
また、第２電気端子の第１エッジを通じて延びている平面５９９（図７に図示）と、電池セル５０，５２，５４，５６，５８，６０，６２，６４，６６，６８，７０，７２，７４，７６，７８，８０の第１端部（例えば、下端部）を通じて延びている平面６０１（図７に図示）との間に第２開口部１２０が形成されるように、電池セル５０，５２，５４，５６，５８，６０，６２，６４，６６，６８，７０，７２，７４，７６，７８，８０の第２電気端子の第１エッジ（例えば、下部エッジ）は互いに同一平面上に位置している。例えば、電気端子４０６，５０６の第１エッジを通じて延びている平面５９９（図７に図示）と、電池セル５０，５２，５４，５６，５８，６０，６２，６４，６６，６８，７０，７２，７４，７６，７８，８０の第１端部を通じて延びている平面６０１（図７に図示）との間に第２開口部１２０が形成されるように、電池セル６４の第２電気端子４０６の第１エッジ４６１は、電池セル６２の第２電気端子５０６の第１エッジ５６１と同一平面上に位置している。
相互接続ボード１００は、第１開口部１１０内でフレーム部材と結合され、電池セル５０，５２，５４，５６，５８，６０，６２，６４，６６，６８，７０，７２，７４，７６，７８，８０を互いに電気的に接続（ｃｏｕｐｌｅ）する。一実施例において、相互接続ボード１００は、電池セル５０，５２，５４，５６，５８，６０，６２，６４，６６，６８，７０，７２，７４，７６，７８，８０を互いに電気的に直列接続する。他の実施例において、相互接続ボード１００は、電池セル５０，５２，５４，５６，５８，６０，６２，６４，６６，６８，７０，７２，７４，７６，７８，８０を互いに電気的に並列接続する。さらに、相互接続ボード１００は、電池セル５０，５２，５４，５６，５８，６０，６２，６４，６６，６８，７０，７２，７４，７６，７８，８０の運転パラメータをモニタできるマイクロプロセッサを含むことができる。
相互接続ボード１０２は、第２開口部１２０内でフレーム部材と結合されており、電池セル５０，５２，５４，５６，５８，６０，６２，６４，６６，６８，７０，７２，７４，７６，７８，８０を互いに電気的に接続（ｃｏｕｐｌｅ）する。一実施例において、相互接続ボード１０２は、電池セル５０，５２，５４，５６，５８，６０，６２，６４，６６，６８，７０，７２，７４，７６，７８，８０を互いに電気的に直列接続する。他の実施例において、相互接続ボード１０２は、電池セル５０，５２，５４，５６，５８，６０，６２，６４，６６，６８，７０，７２，７４，７６，７８，８０を互いに電気的に並列接続する。さらに、相互接続ボード１０２は、電池セル５０，５２，５４，５６，５８，６０，６２，６４，６６，６８，７０，７２，７４，７６，７８，８０の運転パラメータをモニタできるマイクロプロセッサを含むことができる。
本発明において記述している電池モジュール及び電池セルは、他の電池セル及び電池モジュールに比べて相当な利点を提供する。特に、本発明の電池モジュールは、電気要素を電池モジュール上に容易に設置でき、電池モジュールを電気自動車の内部にさらに容易に設置できるように、電池セルのそれぞれの第１及び第２エッジの近くに位置し、電池セルの反対側の端部上に位置している第１及び第２電気端子を使用する技術的効果を提供する。
以上、本発明を単にいくつかの限定された数の実施例と関連付けて具体的に説明したが、本発明は、このような実施例に限定されないことを容易に理解できるであろう。むしろ、本発明は、言及されてはいないが、本発明の範疇と内容に相応する、いかなる変形、変更、置換または同等の配列を組み合わせることによって修正が可能であろう。さらに、本発明の様々な実施例を説明したが、本発明の形態は、前述した、単にいくつかの実施例のみを含むものと解釈され得る。したがって、本発明は、上記の説明のみに限定されるものではない。
以上で説明したように、本発明に係る電池モジュールは、内部構成を最大限維持しながら、一部の構成の設計変更で電気システムの不要な空間を減少させることによって、エネルギー密度が最大化された電池モジュールを提供する効果を提供する。
また、本発明に係る電池モジュールは、電気要素を電池モジュール上に容易に設置でき、電池モジュールを電気自動車の内部にさらに容易に設置できるように、電池セルのそれぞれの第１及び第２エッジの近くに位置し、電池セルの対向端部上に位置している第１及び第２電気端子を使用する技術的効果を提供する。
１０ 電池モジュール
２０ フレーム部材
２２ フレーム部材
２４ フレーム部材
２６ フレーム部材
２８ フレーム部材
３０ フレーム部材
３２ フレーム部材
３４ フレーム部材
５０ 電池セル
５２ 電池セル
５４ 電池セル
５６ 電池セル
５８ 電池セル
６０ 電池セル
６２ 電池セル
６４ 電池セル
６６ 電池セル
６８ 電池セル
７０ 電池セル
７２ 電池セル
７４ 電池セル
７６ 電池セル
７８ 電池セル
８０ 電池セル
１００ 相互接続ボード
１０２ 相互接続ボード
１１０ 開口部
１２０ 開口部
１５０ プレート部
１５２ フランジ部
１５４ フランジ部
１７０ プレート部
１７２ フランジ部
１７４ フランジ部
１９０ プレート部
１９２ フランジ部
１９４ フランジ部
２１０ プレート部
２１２ フランジ部
２１４ フランジ部
２３０ プレート部
２３２ フランジ部
２３４ フランジ部
２５０ プレート部
２５２ フランジ部
２５４ フランジ部
２７０ プレート部
２７２ フランジ部
２７４ フランジ部
２９０ プレート部
２９２ フランジ部
２９４ フランジ部
４００ ハウジング
４０４ 第１電気端子
４０６ 第２電気端子
４１０ 第１軸
４１２ 第２軸
４２０ 本体部
４２２ フランジ部
４３１ 第１端部
４３２ 第２端部
４３３ 第３端部
４３４ 第４端部
４５１ 第１エッジ
４５２ 第２エッジ
４６１ 第１エッジ
４６２ 第２エッジ
４９７ 平面
４９９ 平面
５００ ハウジング
５０４ 第１電気端子
５０６ 第２電気端子
５１０ 第１軸
５１２ 第２軸
５３１ 第１端部
５３２ 第２端部
５３３ 第３端部
５３４ 第４端部
５５１ 第１エッジ
５５２ 第２エッジ
５６１ 第１エッジ
５６２ 第２エッジ
５９９ 平面

Claims (14)

  1. 実質的に角形のハウジングと第１及び第２電気端子とを含む電池セルであって、
    前記ハウジングが、第１軸に沿って縦に延びており、第２軸に沿って垂直に延びており、前記第２軸が、第１軸に対して実質的に直角であり、前記ハウジングが、第１、第２、第３、及び第４端部を含んでおり、前記第１及び第２端部が、第１軸に対して実質的に平行に延びており、前記第３及び第４端部が、第２軸に対して実質的に平行に延びており、前記第１軸に平行な方向においてハウジングと第１及び第２電気端子とを合わせた長さが、第２軸に平行な方向におけるハウジングの長さよりも少なくとも２倍以上大きく、
    前記第１電気端子が、第１軸に対して実質的に平行な方向においてハウジングの第３端部から外側に延びており、前記第１電気端子が、第１軸に対して実質的に平行に延びている第１及び第２エッジを含んでおり、前記第１電気端子の第１エッジが、第１電気端子の第２エッジよりも、ハウジングの第１端部にさらに近く位置しており、前記第１電気端子の第１エッジが、ハウジングの第１端部と同一線上に位置しておらず、
    前記ハウジングの第２端部から第１電気端子の第２エッジまでの距離が、ハウジングの第１端部から第１電気端子の第１エッジまでの距離よりも大きく、
    前記第２電気端子が、第１軸に対して実質的に平行な方向においてハウジングの第４端部から外側に延びており、前記第２電気端子が、第１軸に対して実質的に平行に延びている第１及び第２エッジを含んでおり、前記第２電気端子の第２エッジが、第２電気端子の第１エッジよりも、ハウジングの第２端部にさらに近く位置しており、前記第２電気端子の第２エッジが、ハウジングの第２端部と同一線上に位置しておらず、
    前記ハウジングの第１端部から第２電気端子の第１エッジまでの距離が、ハウジングの第２端部から第２電気端子の第２エッジまでの距離よりも大きいことを特徴とする、電池セル。
  2. 前記実質的に角形のハウジングが、実質的に角形のパウチタイプのハウジングを含んでいることを特徴とする、請求項１に記載の電池セル。
  3. 前記実質的に角形のハウジングが、実質的に角形の本体部、及び前記実質的に角形の本体部の周辺に沿って延びているフランジ部を含んでいることを特徴とする、請求項１に記載の電池セル。
  4. 前記ハウジングの第２端部から第１電気端子の第２エッジまでの距離が、ハウジングの第１端部から第１電気端子の第１エッジまでの距離よりも少なくとも２倍以上大きいことを特徴とする、請求項１に記載の電池セル。
  5. 前記ハウジングの第１端部から第２電気端子の第１エッジまでの距離が、ハウジングの第２端部から第２電気端子の第２エッジまでの距離よりも少なくとも２倍以上大きいことを特徴とする、請求項１に記載の電池セル。
  6. 電池モジュールが、
    第１及び第２面を含むフレーム部材と、
    前記フレーム部材のそれぞれの第１及び第２面上に位置している第１及び第２電池セルと、
    を含んでおり、
    前記第１電池セルが、第１ハウジング、並びに第１及び第２電気端子を含んでおり、前記第１ハウジングが、実質的に角形であり、第１軸に沿って縦に延びており、第２軸に沿って垂直に延びており、前記第２軸が、第１軸に対して実質的に垂直であり、前記第１ハウジングが、第１、第２、第３及び第４端部を含んでおり、前記第１ハウジングの第１及び第２端部が、第１軸に実質的に平行に延びており、前記第１ハウジングの第３及び第４端部が、第２軸に実質的に平行に延びており、前記第１軸に平行な方向において第１ハウジングと第１及び第２電気端子とを合わせた長さが、第２軸に平行な方向における第１ハウジングの長さよりも少なくとも２倍以上大きく、
    前記第１電気端子が、第１軸に実質的に平行な方向において第１ハウジングの第３端部から外側に延びており、前記第１電気端子が、第１軸に実質的に平行に延びている第１及び第２エッジを含んでおり、前記第１電気端子の第１エッジが、第１電気端子の第２エッジよりも、第１ハウジングの第１端部にさらに近く位置しており、前記第１電気端子の第１エッジが、第１ハウジングの第１端部と同一線上に位置しておらず、
    前記第１ハウジングの第２端部から第１電気端子の第２エッジまでの距離が、第１ハウジングの第１端部から第１電気端子の第１エッジまでの距離よりも大きく、
    前記第２電気端子が、第１軸に実質的に平行な方向において第１ハウジングの第４端部から外側に延びており、前記第２電気端子が、第１軸に実質的に平行に延びている第１及び第２エッジを含んでおり、前記第２電気端子の第２エッジが、第２電気端子の第１エッジよりも、前記第１ハウジングの第２端部にさらに近く位置しており、前記第２電気端子の第２エッジが、第１ハウジングの第２端部と同一線上に位置しておらず、
    前記第１ハウジングの第１端部から第２電気端子の第１エッジまでの距離が、第１ハウジングの第２端部から第２電気端子の第２エッジまでの距離よりも大きいことを特徴とする、電池モジュール。
  7. 前記第１ハウジングが、実質的に角形のパウチタイプのハウジングを含んでいることを特徴とする、請求項６に記載の電池モジュール。
  8. 前記第１ハウジングが、実質的に角形の本体部、及び前記実質的に角形の本体部の周辺に沿って延びているフランジ部を含んでいることを特徴とする、請求項６に記載の電池モジュール。
  9. 前記第２電池セルが、第２ハウジング、並びに第３及び第４電気端子を含んでおり、前記第２ハウジングが、実質的に角形であり、第３軸に沿って縦に延びており、第４軸に沿って垂直に延びており、前記第４軸が、第３軸に実質的に直角であり、前記第２ハウジングが、第１、第２、第３及び第４端部を含んでおり、前記第２ハウジングの第１及び第２端部が、第３軸に実質的に平行に延びており、前記第３及び第４端部が、第４軸に実質的に平行に延びており、前記第３軸に平行な方向において第２ハウジングと第３及び第４電気端子とを合わせた長さが、第４軸に平行な方向における第２ハウジングの長さよりも少なくとも２倍以上大きく、
    前記第３電気端子が、第３軸に実質的に平行な方向において第２ハウジングの第３端部から外側に延びており、前記第３電気端子が、第３軸に実質的に平行に延びている第１及び第２エッジを含んでおり、前記第３電気端子の第１エッジが、第３電気端子の第２エッジよりも、第２ハウジングの第１端部にさらに近く位置しており、前記第３電気端子の第１エッジが、第２ハウジングの第１端部と同一線上に位置しておらず、
    前記第２ハウジングの第２端部から第３電気端子の第２エッジまでの距離が、第２ハウジングの第１端部から第３電気端子の第１エッジまでの距離よりも大きく、
    前記第４電気端子が、第３軸に実質的に平行な方向において第２ハウジングの第４端部から外側に延びており、前記第４電気端子が、第３軸に実質的に平行に延びている第１及び第２エッジを含んでおり、前記第４電気端子の第２エッジが、第４電気端子の第１エッジよりも、第２ハウジングの第２端部にさらに近く位置しており、前記第４電気端子の第２エッジが、第２ハウジングの第２端部と同一線上に位置しておらず、
    前記第２ハウジングの第１端部から第４電気端子の第１エッジまでの距離が、第２ハウジングの第２端部から第４電気端子の第２エッジまでの距離よりも大きいことを特徴とする、請求項６に記載の電池モジュール。
  10. 前記第１及び第３電気端子のそれぞれの第２エッジを通じて延びている平面と、第１及び第２電池セルのそれぞれの第２端部を通じて延びている他の平面との間に第１開口部が形成されるように、前記第１電池セルの第１電気端子の第２エッジが、第２電池セルの第３電気端子の第２エッジと同一平面上に位置していることを特徴とする、請求項９に記載の電池モジュール。
  11. 前記第１開口部には、相互接続ボードの一部分が位置していることを特徴とする、請求項１０に記載の電池モジュール。
  12. 前記第２及び第４電気端子のそれぞれの第１エッジを通じて延びている平面と、第１及び第２電池セルのそれぞれの第１端部を通じて延びている他の平面との間に第２開口部が形成されるように、前記第１電池セルの第２電気端子の第１エッジが、第２電池セルの第４電気端子の第１エッジと同一平面上に位置していることを特徴とする、請求項１０に記載の電池モジュール。
  13. 前記第１ハウジングの第２端部から第１電気端子の第２エッジまでの距離が、第１ハウジングの第１端部から第１電気端子の第１エッジまでの距離よりも少なくとも２倍以上大きいことを特徴とする、請求項６に記載の電池モジュール。
  14. 前記第１ハウジングの第１端部から第２電気端子の第１エッジまでの距離が、第１ハウジングの第２端部から第２電気端子の第２エッジまでの距離よりも少なくとも２倍以上大きいことを特徴とする、請求項１３に記載の電池モジュール。
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