JP2024521875A - 電池モジュールおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明の一実施例による電池モジュールは、複数の電池セルが一方向に積層された電池セル積層体、前記電池セル積層体を収容するモジュールフレーム、および前記モジュールフレームと結合し、前記電池セル積層体の前面または後面を覆うエンドプレートを含み、前記モジュールフレームは第１層および第２層を含み、前記第１層の融点は前記第２層の融点より大きい。

Description

［関連出願との相互引用］
本出願は、２０２１年６月１８日付韓国特許出願第１０－２０２１－００７９３７９号および２０２２年６月１５日付韓国特許出願第１０－２０２２－００７２７８５号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願に開示された全ての内容は本明細書の一部として含まれる。

本発明は、電池モジュールおよびその製造方法に関し、より具体的には安全性が強化された電池モジュールおよびその製造方法に関する。

現代社会では携帯電話、ノートパソコン、カムコーダ、デジタルカメラなどの携帯型機器の使用が日常化され、このようなモバイル機器に関連する分野の技術に関する開発が活発になっている。また、充放電が可能な二次電池は、化石燃料を使用する従来のガソリン車両などの大気汚染などの問題を解決するための方案として、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド電気自動車（Ｐ－ＨＥＶ）等の動力源として利用されており、二次電池に関する開発の必要性が高まっている。

現在の常用化された二次電池としては、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池、リチウム二次電池などがあるが、この中でリチウム二次電池は、充放電が自由で、自己放電率が非常に低く、エネルギー密度が高いという長所により脚光を浴びている。

一方、小型デバイスに利用される二次電池の場合、主に２－３個の電池セルが使用されるが、自動車などの中大型デバイスに利用される二次電池の場合には、複数の電池セルを電気的に接続した中大型電池モジュール（Ｂａｔｔｅｒｙ ｍｏｄｕｌｅ）が使用される。

中大型電池モジュールは、可能であれば小さい大きさと重量で製造されるのが好ましいため、高い集積度で積層されることができて容量に対する重量が小さい角型電池、パウチ型電池などが中大型電池モジュールの電池セルとして主に使用される。

電池モジュールに装着された電池セルは、充放電過程で多量の熱を発生し、過充電などの理由でその温度が適正温度より高くなる場合、性能が低下し、温度上昇が過度な場合には爆発または発火する危険がある。過充電などの理由で電池モジュール内に熱暴走現象が発生する場合、電池モジュールの内部温度および内部圧力は大きく上昇するので、高温または高圧力によって電池モジュールの外面を形成するモジュールフレーム、またはエンドプレートが崩壊することがある。このように電池モジュールの密閉構造が崩壊すると、内部の熱、ガス、スパーク、または火炎などが外部に放出され、高温の電池セル、またはガスが外部の酸素と接触することによって連鎖的な熱暴走現象が発生する可能性がある。

従来は、主にモジュールフレームの内部面に耐熱性遮蔽構造物を充填することによってこのような問題を解決しようとしたが、電池モジュール内部に耐熱性遮蔽構造物を適用する場合、製造単価が上昇し、製造工程が複雑になり、電池モジュールの内部空間をさらに狭くする問題があった。

したがって、従来技術のこのような問題を解決できる技術が必要な実情である。

本発明が解決しようとする課題は、連続的な熱暴走現象を防止することによって、耐久性および安全性が向上した電池モジュールおよびその製造方法を提供することである。

しかし、本発明の実施例が解決しようとする課題は、上述した課題に限定されず、本発明に含まれている技術的な思想の範囲で様々に拡張することができる。

本発明の一実施例による電池モジュールは、複数の電池セルが一方向に積層された電池セル積層体、前記電池セル積層体を収容するモジュールフレーム、および前記モジュールフレームと結合し、前記電池セル積層体の前面または後面を覆うエンドプレートを含み、前記モジュールフレームは第１層および第２層を含み、前記第１層の融点は前記第２層の融点より大きい。

前記モジュールフレームの内部面は前記第１層を含み、前記モジュールフレームの外部面は前記第２層を含むことができる。

前記モジュールフレームは、内部に前記電池セル積層体を収納することができるように四角管形状を有するモノフレームであり、前記モノフレームは板材を管形状に成形した後、前記板材の二つの端部が接合されて形成されることができる。

前記二つの端部のうち第１端部に前記第１層を含まない段差部が形成され、第１端部の段差部に第２端部が接合されることができる。

前記二つの端部のそれぞれに前記第１層を含まない段差部が形成され、前記段差部が互いに噛み合って接合されることができる。

前記モジュールフレームは、上面および下面のうちいずれか一つが開放されたＵ字型フレーム、および前記Ｕ字型フレームの開放された上面または下面を覆う一字型カバーを含むことができる。

前記Ｕ字型フレームの両端部のそれぞれに前記第１層を含まない段差部がそれぞれ形成され、前記段差部に前記一字型カバーの両端部が接合されることができる。

前記一字型カバーの両端部のそれぞれに前記第１層を含まない段差部がそれぞれ形成され、前記段差部に前記Ｕ字型フレームの両端部が接合されることができる。

前記Ｕ字型フレームの両端部のそれぞれに前記第１層を含まない第１段差部がそれぞれ形成され、前記一字型カバーの両端部のそれぞれに前記第１層を含まない第２段差部がそれぞれ形成され、前記第１段差部と前記第２段差部がそれぞれ噛み合って接合されることができる。

前記Ｕ字型フレームおよび前記一字型カバーのうちいずれか一つは、全体的に前記第１層を含まないことができる。

前記モジュールフレームは二つのＵ字型フレームを含むことができる。

前記二つのＵ字型フレームのそれぞれの両端部が互いに向き合って接合され、前記モジュールフレームの一面を形成することができる。

前記二つのＵ字型フレームのそれぞれの両端部は、各々前記モジュールフレームの外部に延びたフランジ部をさらに含み、前記フランジ部は前記第１層を含まず、前記二つのＵ字型フレームのフランジ部が互いに接合されることができる。

前記二つのＵ字型フレームのうちいずれか一つは、全体的に前記第１層を含まないことがある。

前記第１層の融点は、１０００℃以上であってもよい。

前記第１層の熱伝導率は、前記第２層の熱伝導率より低くてもよい。

前記第１層の比重は、前記第２層の比重より大きいことができる。

前記第１層の厚さと前記第２層の厚さは、異なることができる。

前記第１層と第２層の厚さの比率は、１：５乃至１：３０であることができる。

前記第１層の厚さは、０．１乃至０．３ｍｍであることができる。

前記第２層の厚さは、１．５乃至３．０ｍｍであることができる。

前記第１層はステンレス鋼を含み、前記第２層はアルミニウム、金、銀、銅、白金、またはこれらを含む合金を含むことができる。

前記第１層および前記第２層は、原子拡散接合により結合されることができる。

前記モジュールフレームの角部のうち少なくとも一つは、接合工程を通して形成され、前記角部の前記第２層には前記接合工程を通して形成された接合部が存在することができる。

本発明の他の実施例による電池モジュールの製造方法において、電池セル積層体を収容するモジュールフレームを形成する段階、および前記モジュールフレームとエンドプレートを結合する段階を含み、前記モジュールフレームを形成する段階は、金属板材を裁断する段階、裁断した前記金属板材を予め定められた形状に成形する段階、前記金属板材の一端部を部分的に除去する段階、および前記金属板材の一端部を接合する段階を含み、前記モジュールフレームは第１層および第２層を含み、前記第１層の融点は前記第２層の融点より大きい。

本発明の他の実施例による電池パックは、上述した電池モジュールを少なくとも一つ含む。

実施例によると、本発明の電池モジュールは、高温および高圧に耐えることができるモジュールフレームを含むことにより、電池モジュール内部の発火時にもその形態を維持することができ、連鎖的な熱暴走現象を防止することができる。

本発明の効果は、上記で言及した効果に限定されず、言及されていない他の効果は、特許請求の範囲の記載から当業者に明確に理解されるであろう。

本発明の一実施例による電池モジュールを示す斜視図である。 図１に係る電池モジュールの分解斜視図である。 図２のＡ－Ａについて切断した断面図である。 本発明の一実施例によるモジュールフレームの構造を示す図面である。 本発明の一実施例によるモジュールフレームの構造を示す図面である。 本発明の一実施例によるモジュールフレームの構造を示す図面である。 本発明の一実施例によるモジュールフレームの構造を示す図面である。 本発明の一実施例によるモジュールフレームの構造を示す図面である。 本発明の一実施例によるモジュールフレームの製造方法を説明するための図面である。 本発明の一実施例によるモジュールフレームの製造方法を説明するための図面である。 本発明の一実施例によるモジュールフレームの製造方法を説明するための他の図面である。 本発明の一実施例によるモジュールフレームの製造方法を説明するための他の図面である。 本発明の一実施例によるモジュールフレームの製造方法を説明するための他の図面である。 本発明の一実施例によるモジュールフレームの製造方法を説明するための他の図面である。

以下、添付図面を参照して、本発明の様々な実施例について、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳しく説明する。本発明は様々な異なる形態で実施することができ、ここで説明する実施例に限られない。

本発明を明確に説明するため、説明上不要な部分は省略し、明細書全体にわたって同一または類似する構成要素については同じ参照符号を付ける。

また、図面に示した各構成の大きさおよび厚さは、説明の便宜のために任意に示したので、本発明が必ずしも示されたものに限られない。図面から複数の層および領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。そして図面において、説明の便宜のために、一部層および領域の厚さを誇張して示した。

また、層、膜、領域、板などの部分が他の部分「の上に」または「上に」あるという時、これは当該する層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「直上」にある場合だけでなく、その中間に別の部分がある場合も含む。逆に、ある部分が他の部分の「直上」にあるという時には、中間に別の部分がないことを意味する。また、基準となる部分「の上に」または「上に」あるというのは、基準となる部分の上または下に位置することであり、必ずしも重力の反対方向に向けて「の上に」または「上に」位置するのを意味するものではない。一方、他の部分「の上に」または「上に」あると説明するのと同様に、他の部分「の下に」または「下に」あると説明することも、上述した内容を参照して理解されるはずである。

また、明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」という時、これは特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。

また、明細書全体において、「平面上」という時、これは対象の部分を上から見た時を意味し、「断面上」という時、これは対象の部分を垂直に切断した断面を横から見た時を意味する。

以下、本発明の一実施例による電池モジュールについて説明する。

図１は本発明の一実施例による電池モジュールを示す斜視図であり、図２は図１に係る電池モジュールの分解斜視図である。

図１および図２を参照すると、本発明の一実施例による電池モジュール１００は、複数の電池セル１１０が一方向に沿って積層された電池セル積層体１２０、電池セル積層体１２０を収容するモジュールフレーム２００、電池セル積層体１２０の前面および／または、後面を覆う（ｃｏｖｅｒｉｎｇ）エンドプレート４００を含むことができる。

本実施例による電池セル１１０は、単位面積当たり積層される数が最大化できるパウチ型で提供されるが、必ずしもそうではなく、角型またはゼリー－ロール形態の円筒型で提供されることも可能である。

本実施例によるモジュールフレーム２００は、電池セル積層体１２０およびこれと接続された電装品を外部の物理的衝撃から保護するためのものであることができる。モジュールフレーム２００は、電池セル積層体１２０およびこれと接続された電装品をモジュールフレーム２００の内部空間に収容することができる。ここで、モジュールフレーム２００は、内部面および外部面を含み、モジュールフレーム２００の内部空間は内部面によって定義されることができる。

ここで、図１を基準にして、モジュールフレーム２００は、ｚ軸上で互いに対向する二面およびｙ軸上で互いに対向する二面を有し、ｚ軸上で互いに対向する二面は上面（＋ｚ軸方向）と底面（－ｚ軸方向）であり、ｙ軸上で互いに対向する二面は側面と称することができる。また、ｚ軸上で互いに対向する二面はｚ軸上の面、ｙ軸上で互いに対向する二面はｙ軸上の面と称することができる。

本実施例によるエンドプレート４００は、モジュールフレーム２００の開放された面を密閉することにより、電池セル積層体１２０およびこれと接続された電装品を外部の物理的衝撃から保護するためのものであることができる。モジュールフレーム２００の構造は、電池セル積層体１２０の長さ方向に沿って開放された中空形態で提供されることができ、電池セル積層体１２０の前面および後面は、モジュールフレーム２００によって覆われなくてもよい。電池セル積層体１２０の前面および後面はエンドプレート４００等によって覆われ、これによって電池セル積層体１２０の前面および後面は、外部の物理的衝撃などから保護されることができる。このために、エンドプレート４００は、所定の強度を有する物質で製造されることができる。例えば、エンドプレート４００は、アルミニウムのような金属を含むことができる。

一方、モジュールフレーム２００は、電池モジュール１００の放熱のために熱伝導率が高い金属で主に製造されることができ、モジュールフレーム２００に使用される金属の例としては、アルミニウム、金、銀、銅、白金、またはこれらを含む合金などであることができる。

このような金属は、電池モジュール１００が要求する剛性水準を満足しながら、熱伝導率が優れるので、モジュールフレーム２００の素材に主に活用されるが、電池モジュール１００の内部発火時にその形状が崩壊して熱暴走現象を促進させ得る問題がある。具体的には、電池モジュール１００内部に熱暴走現象が発生する場合、その内部温度は、１０００℃または１２００℃以上である可能性がある一方、アルミニウムの融点は６６０℃レベルであるため、内部発火時に電池モジュール１００の外部形状が維持され難い。

モジュールフレーム２００の耐熱性を向上させるために、融点が１４００℃以上のスチール（ｓｔｅｅｌ）またはステンレス鋼（ｓｔａｉｎｌｅｓｓ ｓｔｅｅｌ）等でモジュールフレーム２００を製造することも可能である。しかし、モジュールフレーム２００をスチールで製造する場合、モジュールフレーム２００の重量が増加し、電池モジュール１００の軽量化が達成できないだけでなく、アルミニウムなどよりスチールの熱伝導率が低く、電池モジュール１００の放熱性能が低下する問題がある。

したがって、以下では、上述した問題を解決するために考案された本明細書のモジュールフレームに関して説明する。

図３は図２のＡ－Ａについて切断した場合の一実施例の断面図である。

図３に示されたモジュールフレーム２００のＡ－Ａ断面を参照すると、本実施例のモジュールフレーム２００は、第１層２１０および第２層２２０を含むことができる。第１層２１０は、第２層２２０の一面上に積層されたものであることができる。第２層２２０は、第１層２１０の一面上に積層されたものであることができる。本発明は図３に示されたものに限定されず、モジュールフレーム２００の一部分が第１層２１０および第２層２２０のうちいずれか一つを含む場合を含む。

モジュールフレーム２００の内部面から外部面に向かう方向を第１方向という時、第２層２２０は第１層２１０の第１方向に位置することができる。モジュールフレーム２００の外部面から内部面に向かう方向を第２方向という時、第１層２１０は第２層２２０の第２方向に位置することができる。モジュールフレーム２００において、第１層２１０は第２層２２０よりモジュールフレーム２００の内部面に近く位置することができ、第２層２２０は第１層２１０よりモジュールフレーム２００の外部面に近く位置することができる。第２層２２０は第１層２１０の外部に位置することができる。モジュールフレーム２００において、第１層２１０はモジュールフレーム２００の内部面を形成し、第２層２２０はモジュールフレーム２００の外部面を形成することができる。

モジュールフレーム２００が含む第１層２１０と第２層２２０は、互いに異なる物性を有することができる。例えば、第１層２１０は、第２層２２０より耐熱性の高い素材で製造されることができる。第１層２１０が耐熱性の高い素材で形成されると、電池モジュール１００は、内部発火時にもその形状を維持することができるため、モジュールフレーム２００の崩壊によって電池モジュール１００内部に酸素が流入するか、他の電池モジュール１００にガスまたはスパークが伝達される現象を防止することができる。したがって、電池モジュール１００の内部発火を考慮する時、耐熱性の高い素材で提供される第１層２１０は電池モジュール１００の内部面を形成するか、内部面と近く位置することが好ましい場合がある。他の例として、第２層２２０は、第１層２１０より単位重量または比重が小さい素材で製造され、これによってモジュールフレーム２００の全体重量を多少減少させることができる。また、第２層２２０は第１層２１０より熱伝導率が高い素材で製造され、これによってモジュールフレーム２００の放熱性能を補完することができる。

モジュールフレーム２００の第１層２１０は、第２層２２０より溶融点の高い素材で製造されることができる。モジュールフレーム２００の第１層２１０は、１０００℃または１２００℃の温度下でもその形状が維持される素材を含むことができる。モジュールフレーム２００の第１層２１０は、２ｂａｒ以上の圧力下でもその形状が維持される素材を含むことができる。このように高温高圧環境でもその形状が維持される素材で提供される第１層２１０は、電池モジュール１００の内部面を形成するか、内部面と近く位置するのが好ましい場合がある。具体的な例として、第１層２１０は、ステンレス鋼を含むことができる。具体的な例として、第１層２１０は、ＳＴＳ４ｘｘ、ＳＴＳ３０４、ＳＴＳ３１６またはその他のスチール系を含むことができる。

モジュールフレーム２００の第１層２１０の厚さは、０．１乃至０．３ｍｍであることができる。ここで、第１層２１０の厚さが０．１ｍｍより小さいと、モジュールフレーム２００の耐熱性が保障されにくい場合がある。また、ここで、第１層２１０の厚さが０．３ｍｍより大きいと、モジュールフレーム２００の全体重量が大きくなり、モジュールフレーム２００の全体的な熱伝導率が多少低くなる可能性がある。また、第１層２１０の製造単価が多少高い場合には、第１層２１０の厚さ値が大きくなることにより、モジュールフレーム２００の製造単価が上昇する問題も発生する可能性がある。

モジュールフレーム２００の第２層２２０は、第１層２１０より高い熱伝導率を有する素材で製造されることができる。第２層２２０の熱伝導率は、その厚さにより可変的であるが、２０Ｗ／ｍｋ、５０Ｗ／ｍｋ、１００Ｗ／ｍｋ、または、１５０Ｗ／ｍｋ以上であることができる。

モジュールフレーム２００の第２層２２０は、第１層２１０より単位重量、即ち、比重が小さい軽い素材で製造されることができる。例えば、第２層２２０は、アルミニウム、金、銀、銅、白金、またはこれらを含む合金などを含むことができる。具体的な例として、第２層２２０は、Ａ３ｘｘｘ、Ａ５ｘｘｘ、Ａ６ｘｘｘ、またはその他のアルミニウムを含むことができる。アルミニウムの比重は、約２．７であるため、比重が７．７以上のスチールと比較する時、その差は約１／３倍水準であることができる。

モジュールフレーム２００の第２層２２０の厚さは、１．５乃至３．０ｍｍであることができる。ここで、第２層２２０の厚さが１．５ｍｍより小さいと、モジュールフレーム２００の全体的な剛性が保障されにくく、厚さが３．０ｍｍより大きいと、モジュールフレーム２００の全体的な厚さが必要以上に増加する可能性がある。

このように、本実施例のモジュールフレーム２００は、第２層２２０だけを有するモジュールフレーム２００と比較する時、第１層２１０をさらに含むことにより、向上した耐熱性または耐腐食性などを有することができる。この時、第１層２１０がモジュールフレーム２００の内部面を形成するか、内部面と近く位置すると、第１層２１０による効果がさらに大きく現れることができる。また、本実施例のモジュールフレーム２００は、第１層２１０だけを有するモジュールフレーム２００と比較する時、第２層２２０をさらに含むことにより、その比重が減少し、熱伝導率が向上し、全体的な製造単価を減少させることができる。また、前述のように、モジュールフレーム２００の剛性および耐熱性が向上することにより、本実施例の電池モジュール１００は、追加的な耐熱部材の使用を最少化することができ、別の耐熱構造が必要なくなる場合がある。

一方、以上では、モジュールフレーム２００が２層を有することを基準として説明したが、必ずしもそうではなく、モジュールフレーム２００は３つ以上の層を有するものとして提供されることもある。したがって、第１層２１０および第２層２２０は、二つの層の間に介在された別の層なしに結合されることができるが、必ずしもそうではなく、第１層２１０および第２層２２０は、二つの層の間に介在された別の層を含むように結合されることもできる。また、第１層２１０または第２層２２０の第１方向または第２方向に位置する別の層が、第１層２１０または第２層２２０にさらに付加されることもできる。

また、上記では、モジュールフレーム２００に二つの層が全体的に提供されることを基準として説明したが、そのような説明はモジュールフレーム２００に二つの層が部分的に提供されることを排除するものではなく、モジュールフレーム２００が二つの層を部分的に含むことも本発明の内容に含まれると解釈されなければならない。後述するが、モジュールフレーム２００が複数のサブフレームを組み合せることによって形成される場合、複数のサブフレームのうちの一部だけが二つの層を有する素材で製造され、複数のサブフレームのうち残りは単一層を有する素材で製造されることができるだろう。

本実施例のモジュールフレーム２００は、第１層２１０と第２層２２０を含むクラッドメタル（ＣＬＡＤ Ｍｅｔａｌ）素材で製造されることができる。クラッドメタルというのは、母材が持っていない新たな特性を付加するために、金属または非鉄金属層を母層とし、その１面または両面に他の金属または非鉄金属材料を接合した材料を通称することであってもよい。物性が異なる二種類の金属を接合することにより、それぞれの長所は維持し、それぞれの短所は互いに補完するので、クラッドメタルの機能は各金属が有する機能よりさらに向上することができる。

クラッドメタルは、溶接、圧延、鋳造、圧出などの方法で形成されることができる。クラッドメタルは少なくとも二つの金属層を含むことができ、少なくとも二つの金属層は原子拡散接合により結合されるため、接着剤などを介して結合されるよりも剥離されにくい可能性がある。また、クラッドメタルを通した異種接合金属の場合、二つの金属層はベンディング加工または外力が加わる場合にも十分に剥離されず、時間が経つにつれてその接合力がさらに向上することができる。

一方、互いに異なる物性を有する二つの金属を含むモジュールフレーム２００を製造するために、コーティング工程を利用することも可能である。具体的には、第２層２２０の素材に形成されたモジュールフレーム２００の内部面を第１層２１０の素材をコーティングすることにより、二つの層を含むモジュールフレーム２００が製造されることもできる。しかし、モジュールフレーム２００の狭い内部空間を考慮する時、モジュールフレーム２００の内部面をコーティングすることは、その方式が難しいだけでなく、可能であっても均一なコーティング層を形成し難い。また、モジュールフレーム２００の内部空間には、電池セル積層体１２０をはじめとする様々な構成要素が配置されるため、これらがモジュールフレーム２００の内部に挿入される過程で、上述したコーティング層が損傷する可能性がある。このようにコーティング工程を通して二つの層を含むモジュールフレーム２００を製造する場合、コーティング層を形成する工程中、またはコーティング層形成後、他の部材がモジュールフレーム２００の内部空間に収容される過程でクラックが発生する可能性がある。電池モジュール１００の内部発火時、このようなクラックを通して熱または圧力がモジュールフレーム２００の外部層、即ち、第２層２２０に伝達され、これによりモジュールフレーム２００が崩壊する可能性があるため、コーティング工程を通して製造されるモジュールフレーム２００の耐久性は保障されにくい。

図４は、本発明の一実施例によるモジュールフレームの構造を示す図である。

図４に示されたモジュールフレーム２００の断面を参照すると、モジュールフレーム２００の構造は様々であり得る。

一例に、モジュールフレーム２００は、図４ａのようにロールプレス型モノフレーム２００ａであることができる。内部に前記電池セル積層体を収納できるように裁断した金属板材を中空四角管形状に形成し、接する金属板材の両端部２０２ａを垂直に接合した構造で提供することができる。他の例として、モジュールフレーム２００は、図４ｂのように前面、後面、および上面が開放されたＵ字型フレーム２００ｂ－１と一字型の上部フレーム２００ｂ－２が結合された構造で提供することができる。Ｕ字型フレームは、成形工程を通して金属板材をＵ字型に成形したものであることができる。Ｕ字型フレーム２００ｂ－１は、下面（底面）と両側面を有し、上部フレーム２００ｂ－２と結合することにより、Ｕ字型フレームの開放された上面を覆うことができる。Ｕ字型フレーム２００ｂ－１と上部フレーム２００ｂ－２は互いに対応する端部２０２ｂ－１、２０２ｂ－２が垂直に接触した状態で、接合工程によって結合されることができる。また、図４ｂとは反対の場合として、前面、後面、および下面（底面）が開放されたＵ字型フレームと一字型の下部フレームが結合された構造で提供することができる。同様に、Ｕ字型フレームと下部フレームは、互いに対応する端部が垂直に接触した状態で、接合工程によって結合されることができる。便宜上、図面は省略し、その他の事項は図４ｂの上下対称の図面で同じように説明することができる。

また他の例として、モジュールフレーム２００は、図４ｃのように二つのＵ字型フレーム２００ｃが結合された構造を有することができる。二つのＵ字型フレーム２００ｃの両端部２０２ｃには、フランジ部２０４ｃが形成されることができ、二つのＵ字型フレーム２００ｃは、フランジ部２０４ｃを接合することによって結合されることができる。即ち、上部Ｕ字型フレームの両側のフランジ部と下部Ｕ字型フレームの対応する両側のフランジ部２０４ｃがそれぞれ向き合って接触された状態で、接合工程によって結合されることができる。上部Ｕ字型フレームのフランジ部と下部Ｕ字型フレームのフランジ部の長さは互いに同じであってもよいし、異なる場合もある。フランジ部２０４ｃでは、第１層を含まない場合がある。

同様に、図４ｄにおいても、二つのＵ字型フレーム２００ｄが結合された構造を有することができる。図４ｄでは、図４ｃとは異なり、フランジ部を含まず、二つのＵ字型フレーム２００ｄの両端部２０２ｄが対面して接触した状態で、接合工程によって結合されることができる。即ち、上部Ｕ字型フレームの両端部と下部Ｕ字型フレームの対応する両端部がそれぞれ対面して接触された状態で、接合工程によって結合されることができる。これにより、上部Ｕ字型フレームと下部Ｕ字型フレームの対応する両端部２０２ｄは、モジュールフレーム２００の一面上に位置することができ、対応する両端部２０２ｄが接合されることによって形成された接合面も四角管形状の一面に位置することができる。

図４ｅを参照すると、モジュールフレーム２００は、ロールプレス型モノフレーム２００ｅであることができる。内部に前記電池セル積層体を収納することができるように裁断した金属板材を中空四角管形状に形成し、接する金属板材の両端部を接合した構造で提供することができる。この時、成形された金属板材の二つの端部は、四角管形状の一面上に位置することができ、二つの端部が接合されることによって形成された接合面も四角管形状の一面に位置することができる。

モジュールフレーム２００の構造は、上述した例以外にも様々な形状で提供することができ、Ｌ型フレーム構造または説明しなかった様々な構造で提供することもできる。

ここで、成形工程は、金属板を管形状またはＵ字型で形成することができるものであれば、通常のいかなる方法および装置を利用してもよく、その一例としてプレス工程を挙げることができる。また、結合は、接合状態が堅固に維持できるものであれば、通常のいかなる方式に従ってもよく、その例としてレーザ溶接、プラズマ溶接、ＴＩＧ溶接などを挙げることができる。図４に示された各モジュールフレーム２００の構造において、接合位置は‘溶接’と表示している。図４では溶接部位（溶接）に間隔があるように示されているが、溶接で接合した後には、図３と同じモジュールフレーム形状を有するようになる。

また、ここで、図４ｂ、図４ｃ、および図４ｄのように、２つ以上のサブフレームを結合することによってモジュールフレーム２００が形成される場合、図７ａのように複数のサブフレームが全て２層以上を有する金属板材で製造されたものであってもよいが、必ずしもそうではなく、図７ｂのように複数のサブフレームのうち少なくとも一つが２層以上を有する金属板材で製造され、複数のサブフレームのうち残りは単一層を有する金属板材で製造されることも可能である。図７ｂでは、左側に示された単一層の板材が第２層２２０で構成され、右側に示された２層の板材で第２層２２０の厚さが第１層２１０の厚さより大きい場合を示している。しかし、本発明はこれに限定されず、単一層の板材が第１層２１０で構成され、２層の板材で第１層２１０の厚さが第２層２２０の厚さより大きい場合も可能である。

一方、図４のような形状でモジュールフレーム２００を製造するにあたり、物性が異なる複数の層を有する金属素材を接合することは、多少難しい場合がある。金属板材の断面には融点が異なる金属が全て露出されるため、通常の接合方法である溶接工程を利用して二つの端部を接合する場合、二つの端部に存在する各層が互いに完全に結合することが難しい場合がある。したがって、本実施例のモジュールフレーム２００を製造するにあたり、二つの端部に存在する複数の層のうち少なくとも一つの層が除去された後、接合工程が行われることが好ましい場合もある。

より具体的には、図４ａ、図４ｂ、図５ａおよび図５ｂを参照すると、一つまたは二つの金属板材の二つの端部が角部を形成する場合には、各端部に位置する第１層２１０および第２層２２０が互いに垂直に接するので、物性が異なる第１層２１０または第２層２２０のうち一つが除去されて接合される。図５は、本発明の一実施例によるモジュールフレームの製造方法を説明するための図面である。図５ａおよび図５ｂを参照すると、モジュールフレーム２００の一角部は、金属板材またはサブフレームの末端に位置する二つの端部の結合により形成されることができる。ここで、接合工程を通して相互結合される二つの端部のうち少なくとも一つは部分的に除去され、除去された後他端部と接合されることにより、モジュールフレーム２００の一角部を形成することができる。この時、前記一角部は、ｚ軸上一面の角部とｙ軸上一面の角部を結合することで形成されたものであることができ、図４ａのモジュールフレーム２００は、上述した結合により形成される少なくとも一つの角部を含み、図４ｂのモジュールフレーム２００は、上述した結合により形成される少なくとも二つの角部を含むことができる。

図５ａの実施例では、金属板材の二つの端部のうち一つの端部から第１層２１０を除去することにより段差部２３０が形成され、一つの端部の段差部２３０に他の一つの端部が接合される。また、金属板材の二つの端部の第２層２２０が互いに接合される場合を示す。

図５ｂの実施例では、金属板材の二つの端部でそれぞれ第１層２１０を除去することにより段差部２３０がそれぞれ形成され、一つの端部の段差部２３０に他の一つの端部の段差部２３０が接合される。また、金属板材の二つの端部の第２層２２０が互いに接合される場合を示す。

具体的には、モジュールフレーム２００の製造のために、金属板材または金属フレームの二つの端部を相互結合することにおいて、二つの端部の各層は互いに垂直に配置されるため、二つの端部のうち一つの第１層２１０は、他端部の第１層２１０および第２層２２０と全て結合しなければならない場合がある。また、これらの間の接合のために、第１層２１０と第２層２２０に熱が加わると、第１層２１０と第２層２２０が共に溶融することにより、各層を形成する素材間の化合物が析出され、これにより接合面が形成されにくい場合もある。例えば、第１層２１０がＦｅを含み、第２層２２０がＡｌを含む場合、析出される化合物はＡｌ－Ｆｅ化合物である可能性がある。

しかし、図５ａに示したように、二つの端部のうち少なくとも一つの第１層２１０が除去されると、各端部の第２層２２０が互いに接触することになるので、相対的に融点が低い第２層２２０の接合により二つの端部が比較的に容易に結合されることができる。この時、第１層２１０の除去により二つの端部のうち一つには段差部が形成されることができ、段差部を通して二つの端部の位置が固定されるため、後続的な接合工程がさらに容易になることができる。図５では第１層２１０だけでなく、第２層２２０も多少除去されるように示されたが、必ずしもそうではなく、除去される部分は段差部の適切な大きさおよび工程上の様々な理由によって異なる設計が可能である。

ここで、二つの端部を結合するための接合工程は、二つの端部の第２層２２０が互いに接触する位置で行うことができる。二つの端部の接合のためにレーザビームなどの熱源が提供され、この時、熱源の提供方向は二つの端部が接触する接合面と平行な方向であることができる。また、熱源の提供方向は二つの端部が接触する接合面と第１角度をなす方向であってもよい。ここで第１角度は３０度以下または１５度乃至３０度以下であることができる。接合面は、二つの端部の第２層２２０の間に形成されることができる。具体的には、二つの端部のうち一つの断面に露出した第２層２２０と、除去工程を通して露出された他の一つの端部の第２層２２０が接触することによって接合面が形成されることができる。モジュールフレーム２００において熱源により溶融されることによって相互接合された部分は、接合部と称することができる。接合部は、第２層２２０に形成されることができる。接合部は、段差部に形成されることができる。接合部は、熱源の提供方向に沿って放射状断面が縮小される形状を有することができる。接合部の軸上の断面形状は、図５において「接合部」と示されている。

一方、上記では、モジュールフレーム２００の構造形成時、接触する二つの端部のうち一つの端部において第１層２１０を除去した後、これらを接合することを中心に説明したが、これは図５ｂのように、二つの端部の全てにおいて第１層２１０を除去した後、接合する場合にも同様に適用される。図６は、本発明の一実施例によるモジュールフレームの製造方法を説明するための他の図である。

図６を参照すると、モジュールフレーム２００は、図４ｃのように二つのＵ字型フレームに含まれているフランジ部２０４ｃの結合により形成されることができる。

具体的には、モジュールフレーム２００の製造のために、二つのフランジ部２０４ｃを相互結合する際に、二つのフランジ部２０４ｃは、内部面に位置した第１層２１０が互いに接触するように配置することができる。二つのフランジ部２０４ｃを結合するためには、外部面に位置した第２層２２０を通して第１層２１０に熱源を加えなければならないが、第２層２２０を通して融点が異なる第１層２１０を結合することは非常に難しい場合がある。また、二つの層を有する金属板材に熱源を加えると、第１層２１０と第２層２２０が一緒に溶融することにより、各層を形成する素材間の化合物が析出され、そのために接合面が形成されにくくなることもある。

しかし、図６のように、二つのフランジ部２０４ｃの第１層２１０を除去すると、第２層２２０が互いに接触することになるので、第２層２２０の接合工程を通して二つのフランジ部２０４ｃが比較的に容易に結合されることができる。

ここで、接合工程は、第２層２２０が接触する部分で行うことができる。図６ａを参照すると、互いに対向するＵ字型フレームのフランジ部２０４ｃの長さは異なることができる。この時、熱源は一つのフランジ部から他の一つのフランジ部に向かう方向と鋭角をなす方向に提供されることができる。また、図６ｂを参照すると、互いに対向するＵ字型フレームのフランジ部２０４ｃの長さは同じにすることができる。この時、接合工程に使用されるレーザビームなどの熱源は、一つのフランジ部から他の一つのフランジ部に向かう方向に提供されることもできる。

接合面は、二つのフランジ部２０４ｃの第２層２２０の間に形成されることができる。接合部は、第２層２２０に形成されることができる。接合部の形状は、熱源の提供方向により異なることができ、具体的には接合部は、熱源の提供方向に沿って放射状断面が縮小される形状を有することができる。接合部の軸上断面形状は、図６において「接合部」と示されている。

一方、図５および図６の説明では、第１層２１０が金属板材の端部またはフランジ部の内部面に形成されたことを基準として説明したが、設計に応じて、金属板材の端部またはフランジ部は３つ以上の層を含むことができ、第２層２２０の他に、第１層２１０の第１方向または第２方向に位置する少なくとも一つの追加層をさらに含むことができる。したがって、このような場合、上述した除去工程は、追加層の融点または位置などを考慮して、第１層２１０だけを除去するか、第１層２１０だけでなく、上述した追加層のうち少なくとも一つ以上を除去するように適切に行われなければならない。

図７は、本発明の一実施例によるモジュールフレームの製造方法を説明するための他の図である。

図４ｄおよび図４ｅを再び参照すると、金属板材の二つの端部が接合されることによって一面を形成することもできる。即ち、二つの端部が同一平面上で互いの断面を向かい合うことによって結合される。この時、金属板材の二つの端部のうち一つの端部の第１層２１０は、他の一つの端部の第１層２１０と互いに接合されることができ、一つの端部の第２層２２０は、他端部の第２層２２０と互いに結合することができる。したがって、図５および図６で説明した除去工程を伴わなくても、金属板材の二つの端部は、図７ａに示したように、接合工程を通して結合されることができる。ここで、二つの端部の結合は、各端部に位置した第２層２２０の接合により形成されることができる。

ここで、互いに結合される金属板材の端部は、図７ａのように、それぞれ二つの層を有することもできるが、図７ｂに示したように、一つは１つの層、他の一つは二つの層を有することもできる。このように、二つの端部のうち少なくとも一つが単一層で形成される場合にも、二つの端部が互いに接触する第２層２２０を接合することにより、二つの端部が結合されることができる。

また、図４ａおよび図４ｄにおいて、一つの金属板材を曲げて中空四角管形状に形成する場合、曲げられる箇所（即ち、モジュールフレームの角部）は、ラウンド形にベンディングされたものであってもよく、直角に曲げられたものであってもよい。同様に、図４ｂ、図４ｃ、および図４ｅにおけるＵ字型フレームも一つの金属板材を曲げてＵ字型に形成する場合、曲げられる箇所（即ち、モジュールフレームの角部）は、ラウンド形にベンディングされたものであってもよく、直角に曲げられたものであってもよい。

以下、本発明の一実施例による電池モジュールの製造方法に関して説明する。

本実施例による電池モジュール１００の製造方法（Ｓ１０００）は、
電池セル積層体１２０を収容するモジュールフレーム２００を形成する段階（Ｓ１１００）；および
モジュールフレーム２００とエンドプレート４００を結合する段階（Ｓ１２００）；を含むことができる。

ここで、電池セル積層体１２０を収容するモジュールフレーム２００を形成する段階（Ｓ１１００）は、モジュールフレーム２００を形成する段階およびモジュールフレーム２００に電池セル積層体１２０を装着する段階を含むことができ、これらの段階は一緒に行われることもできる。具体的には、モジュールフレーム２００が複数のサブフレームの結合で形成される場合、電池セル積層体１２０を収容するモジュールフレーム２００を形成する段階（Ｓ１１００）は、一つのフレームを提供する段階、前記一つのフレーム上に電池セル積層体を装着する段階、および前記一つのフレームと他の一つのフレームを結合することによりモジュールフレーム２００を形成する段階を含むことができる。

以下、本発明の一実施例によるモジュールフレームの製造方法に関して説明する。

本実施例によるモジュールフレーム２００の製造方法（Ｓ２０００）は、
金属板材を裁断する段階（Ｓ２１００）；
裁断した金属板材を予め定められた形状に成形する段階（Ｓ２２００）；
金属板材の端部の一部を除去して段差部を形成する段階（Ｓ２３００）；および
金属板材の端部を接合する段階（Ｓ２４００）を含むことができる。

ここで、モジュールフレーム２００が図７のような方法で形成される場合には、（Ｓ２３００）段階は省略されることができる。

以下、図４を中心に本実施例によるモジュールフレーム２００の製造方法（Ｓ２０００）を説明する。以下で説明される内容は、上述した図３乃至図７の内容を全て含むことができ、上述した説明を通してより具体的に理解できるだろう。

一例として、図４ａのモジュールフレーム２００の場合、金属板材は予め定められたサイズおよび形状に裁断され（Ｓ２１００）、切断された金属板材は四角管の形状に成形されることができる（Ｓ２２００）。金属板材の成形によりモジュールフレーム２００は、底面、互いに対面する二つの側面および上面を有することができる。一方、金属板材を管形状に形成することにより、金属板材の二つの端部２０２ａは互いに接することができ、これらが接合されることにより、ロールプレス型モジュールフレーム２００ａが形成されることができる。この時、図５で説明したように、二つの端部２０２ａの容易な結合のために、二つの端部２０２ａのうち少なくとも一つは部分的に除去されることができる（Ｓ２３００）。二つの端部２０２ａのうち少なくとも一つに除去工程を通した段差部２３０が形成され、これによって第１層２１０が部分的に除去され、二つの端部２０２ａの第２層２２０は互いに接触することができ、二つの端部２０２ａは、（Ｓ２４００）段階を通して結合されることができる。ここで、一つの金属板材の一端部と他端部を接合する（Ｓ２４００）段階の接合工程には熱源が提供されることができる。接合工程に利用される熱源は、主に二つの端部の接合面と平行な方向、または接合面と鋭角をなす方向に提供され、これによって接合部の形状が決定されることができる。

他の例として、図４ｂのモジュールフレーム２００の場合、金属板材はＵ字型フレーム２００ｂ－１および一字型フレーム２００ｂ－２でそれぞれ製造されるように、予め定められたサイズおよび形状に裁断され（Ｓ２１００）、切断された金属板材のうち一つはＵ字形状に成形されることができる（Ｓ２２００）。金属板材の成形により下面または上面のうちいずれか一つと両側面を有するＵ字型フレームが形成されることができ、Ｕ字形状のフレーム２００ｂ－１の両端と平面形状の一字型フレーム２００ｂ－２の両端が結合することにより、中空型のモジュールフレーム２００が形成されることができる。具体的には、Ｕ字型フレーム２００ｂ－１が有する二つの側面の末端２０２ｂ－１と平面形状の上部フレーム２００ｂ－２のｙ軸上末端２０２ｂ－２が結合することができる。上述したように、Ｕ字型フレームの端部２０２ｂ－１と平面形状の上部フレームの端部２０２ｂ－２のうち少なくとも一つは部分的に除去され（Ｓ２３００）、これによって各端部に存在する第２層２２０が互いに接触することができる。一つの金属板材の一端部と他の一つの金属板材の一端部を接合することによって（Ｓ２４００）、各端部の第２層２２０が互いに結合されることができる。この時、除去工程を通して（Ｓ２３００）、Ｕ字型フレームの端部と平面形状の上部フレームの端部のうち少なくとも一つには段差部が形成されることができる。

また他の例として、図４ｃのモジュールフレーム２００の場合、金属板材は予め定められたサイズおよび形状に裁断され（Ｓ２１００）、切断された金属板材は二つのＵ字型フレームに成形されることができる（Ｓ２２００）。Ｕ字型フレーム２００ｃは底面および両側面を有し、二つのＵ字型フレーム２００ｃが結合することにより、モジュールフレーム２００が形成されることができる。この時、Ｕ字型フレームの両端部２０２ｃ、具体的には両側面の端部２０２ｃにはフランジ部２０４ｃが形成されることができ、二つのＵ字型フレームは、フランジ部２０４ｃを互いに接合することによって結合されることができる。フランジ部２０４ｃは、Ｕ字型フレームの一面、即ち、側面から垂直方向に延びた部分であることができる。二つのＵ字型フレームにそれぞれ位置するフランジ部２０４ｃは、第１層２１０が対向するように配置され、第１層２１０を除去する（Ｓ２３００）段階を通して第２層２２０が互いに接触し、一つの金属板材の一端部と他の一つの金属板材の一端部を接合する（Ｓ２４００）段階を通して結合されることができる。この時、（Ｓ２４００）段階の接合工程に使用される熱源が提供されることができる。熱源は、一つのフランジ部から他の一つのフランジ部に向かう方向、またはこれと鋭角をなして提供され、これによって接合部の形状が決定されることができる。

図４ｄのモジュールフレーム２００の場合は、図４ｃに関する説明を参照し、図４ｃのフランジ部２０４ｃの代わりに、図４ｄの二つのＵ字型フレーム２００ｄの両端部２０２ｄを結合してモジュールフレーム２００を形成することができる。図４ｅのモジュールフレーム２００の場合は、図４ａに関する説明を参照し、モジュールフレーム２００の一面上で金属板材の二つの端部２０２ｅが互いに向き合って接合される。

一方、上記で説明した金属板材は、少なくとも二つの層を含むことができ、上述した第１層２１０および第２層２２０を含むことができる。また、少なくとも二つの層を含む金属板材は、クラッド工法で製造された多重接合金属板材であることができる。

また、一方、図４ｂ、図４ｃ、および図４ｄのように２つ以上のサブフレームが結合してモジュールフレーム２００を形成する場合には、複数のサブフレームのうち一部は多重接合金属板材で提供され、複数のサブフレームのうち残りは単一金属板材で提供されることも可能である。この時、単一金属板材は、第２層２２０だけで構成されたものであってもよい。また、この時、（Ｓ２３００）段階で除去される部分は、多重接合金属板材の一端部に形成された第１層２１０であってもよく、第１層２１０の除去工程を通して露出した第２層２２０が単一金属板材と接触し、互いに接触する二つの端部が（Ｓ２４００）段階を通して結合できるはずである。

一方、上述した電池モジュール１００は、電池パックに含まれることがある。電池パックは、本実施例による電池モジュールを一つ以上含み、電池の温度や電圧などを管理する電池管理システム（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ；ＢＭＳ）および冷却装置などを追加してパッキングした構造であることができる。

電池モジュールおよびこれを含む電池パックは、様々なデバイスに適用されることができる。このようなデバイスには、電動自転車、電気自動車、ハイブリッド自動車などの運送手段に適用されるが、本発明はこれに制限されず、電池モジュールおよびこれを含む電池パックを用いることができる様々なデバイスに適用することができ、これも本発明の権利範囲に属する。

以上、本発明の望ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の様々な変形および改良形態も本発明の権利範囲に属する。

１００ 電池モジュール
１１０ 電池セル
１２０ 電池セル積層体
２００ モジュールフレーム
２１０ 第１層
２２０ 第２層
２３０ 段差部
３００ バスバーフレーム
４００ エンドプレート

Claims (26)

1. 複数の電池セルが一方向に積層された電池セル積層体、
   前記電池セル積層体を収容するモジュールフレーム、および
   前記モジュールフレームと結合し、前記電池セル積層体の前面または後面を覆うエンドプレートを含み、
   前記モジュールフレームは第１層および第２層を含み、
   前記第１層の融点は前記第２層の融点より大きい、電池モジュール。
2. 前記モジュールフレームの内部面は前記第１層を含み、
   前記モジュールフレームの外部面は前記第２層を含む、請求項１に記載の電池モジュール。
3. 前記モジュールフレームは、内部に前記電池セル積層体を収納することができるように四角管形状を有するモノフレームであり、前記モノフレームは、板材を管形状に成形した後、前記板材の二つの端部が接合されることにより形成されている、請求項１に記載の電池モジュール。
4. 前記二つの端部のうち第１端部に前記第１層を含まない段差部が形成され、第１端部の段差部に第２端部が接合されている、請求項３に記載の電池モジュール。
5. 前記二つの端部のそれぞれに前記第１層を含まない段差部が形成され、前記段差部が互いに噛み合って接合されている、請求項３に記載の電池モジュール。
6. 前記モジュールフレームは、上面および下面のうちいずれか一つが開放されたＵ字型フレームおよび前記Ｕ字型フレームの開放された上面または下面を覆う一字型カバーを含む、請求項１に記載の電池モジュール。
7. 前記Ｕ字型フレームの両端部のそれぞれに前記第１層を含まない段差部がそれぞれ形成され、
   前記段差部に前記一字型カバーの両端部が接合されている、請求項６に記載の電池モジュール。
8. 前記一字型カバーの両端部のそれぞれに前記第１層を含まない段差部がそれぞれ形成され、
   前記段差部に前記Ｕ字型フレームの両端部が接合されている、請求項６に記載の電池モジュール。
9. 前記Ｕ字型フレームの両端部のそれぞれに前記第１層を含まない第１段差部がそれぞれ形成され、
   前記一字型カバーの両端部のそれぞれに前記第１層を含まない第２段差部がそれぞれ形成され、
   前記第１段差部と前記第２段差部がそれぞれ噛み合って接合されている、請求項６に記載の電池モジュール。
10. 前記Ｕ字型フレームおよび前記一字型カバーのうちいずれか一つは全体的に前記第１層を含まない、請求項６に記載の電池モジュール。
11. 前記モジュールフレームは、二つのＵ字型フレームを含む、請求項１に記載の電池モジュール。
12. 前記二つのＵ字型フレームのそれぞれの両端部が互いに向き合って接合され、前記モジュールフレームの一面を形成する、請求項１１に記載の電池モジュール。
13. 前記二つのＵ字型フレームのそれぞれの両端部は、各々前記モジュールフレームの外部に延びたフランジ部をさらに含み、
    前記フランジ部は前記第１層を含まず、
    前記二つのＵ字型フレームのフランジ部が互いに接合されている、請求項１１に記載の電池モジュール。
14. 前記二つのＵ字型フレームのうちいずれか一つは全体的に前記第１層を含まない、請求項１１に記載の電池モジュール。
15. 前記第１層の融点は、１０００℃以上である、請求項１に記載の電池モジュール。
16. 前記第１層の熱伝導率は、前記第２層の熱伝導率より低い、請求項１に記載の電池モジュール。
17. 前記第１層の比重は、前記第２層の比重より大きい、請求項１に記載の電池モジュール。
18. 前記第１層の厚さと前記第２層の厚さは異なる、請求項１に記載の電池モジュール。
19. 前記第１層と第２層の厚さの比率は、１：５乃至１：３０である、請求項１に記載の電池モジュール。
20. 前記第１層の厚さは、０．１乃至０．３ｍｍである、請求項１に記載の電池モジュール。
21. 前記第２層の厚さは、１．５乃至３．０ｍｍである、請求項１に記載の電池モジュール。
22. 前記第１層はステンレス鋼を含み、前記第２層はアルミニウム、金、銀、銅、白金、またはこれらを含む合金を含む、請求項１に記載の電池モジュール。
23. 前記第１層および前記第２層は、原子拡散接合により結合されている、請求項１に記載の電池モジュール。
24. 前記モジュールフレームの角部のうち少なくとも一つは、接合工程を通して形成され、前記角部の前記第２層には前記接合工程を通して形成された接合部が存在する、請求項１に記載の電池モジュール。
25. 電池セル積層体を収容するモジュールフレームを形成する段階、および
    前記モジュールフレームとエンドプレートを結合する段階を含む電池モジュールの製造方法において、
    前記モジュールフレームを形成する段階は：
    金属板材を裁断する段階；
    裁断した前記金属板材を予め定められた形状に成形する段階；
    前記金属板材の一端部を部分的に除去する段階；および
    前記金属板材の一端部を前記金属板材の他端部、または他の金属板材の一端部と接合する段階を含み、
    前記モジュールフレームは第１層および第２層を含み、前記第１層の融点は前記第２層の融点より大きい、電池モジュールの製造方法。
26. 少なくとも一つの請求項１に記載の電池モジュールを含む、電池パック。

Images