JP7282435B2 - 電池モジュール、その製造方法および電池パック - Google Patents

Description

関連出願との相互引用
本出願は２０１９年７月１８日付韓国特許出願第１０－２０１９－００８７０７３号に基づいた優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献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、その製造方法および電池パックに関するものであって、より具体的に空間活用率を向上させ、工程性を高める電池モジュール、その製造方法および電池パックに関するものである。

製品群による適用容易性が高く、高いエネルギー密度などの電気的特性を有する二次電池は携帯用機器だけでなく電気的駆動源によって駆動する電気自動車またはハイブリッド自動車、電力貯蔵装置などに普遍的に応用されている。このような二次電池は化石燃料の使用を画期的に減少させることができるという一次的な長所だけでなくエネルギーの使用による副産物が全く発生しないという点から環境にやさしいおよびエネルギー効率性向上のための新たなエネルギー源として注目されている。

小型モバイル機器にはデバイス１台当り一つまたは二、三、四個の電池セルが使用されるのに対し、自動車などのような中大型デバイスには高出力大容量が必要である。したがって、多数の電池セルを電気的に連結した中大型電池モジュールが使用される。

中大型電池モジュールはできれば小型で且つ軽量に製造されるのが好ましいので、高い集積度で積層でき容量に比べて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ている。一方、電池モジュールは、セル積層体を外部からの衝撃、熱または振動から保護するために、前面と後面が開放されて電池セル積層体を内部空間に収納するフレーム部材を含むことができる。

図１は、従来のモノフレームを有する電池モジュールを示す斜視図である。

図１を参照すれば、電池モジュールは、複数の電池セル１１が積層されて形成された電池セル積層体１２、電池セル積層体１２を覆うように前面と後面が開放されたモノフレーム２０、およびモノフレーム２０の前面と後面を覆うエンドプレート６０を含むことができる。このような電池モジュールを形成するために、図１に示した矢印のようにＸ軸方向に沿ってモノフレーム２０の開放された前面または後面に電池セル積層体１２が挿入されるように水平方向の組立が必要である。但し、このような水平方向の組立が安定的に行われるように電池セル積層体１２とモノフレーム２０の間に十分な公差（ｃｌｅａｒａｎｃｅ）を確保しなければならない。ここで、公差（ｃｌｅａｒａｎｃｅ）とは嵌合などによって発生する隙間をいう。公差が小さい場合に水平方向の組み立て過程で部品損傷が起こることがある。したがって、モノフレーム２０の高さは電池セル積層体１２の最大高さと挿入過程での組み立て公差などを考慮して大きく設計されなければならず、これによって不必要な無駄な空間が発生することがある。

また、電池セル積層体１２とモノフレーム２０の間に熱伝導性樹脂を注入して熱伝導性樹脂層を形成することができ、前記熱伝導性樹脂層は電池セル積層体１２から発生した熱を電池モジュールの底に伝達する役割を果たすことができる。更に前記熱伝導性樹脂層は接着力を有することによって外部の振動および衝撃から電池モジュール内部の電池セル１１が動くのを防止することができる。

但し、熱伝導性樹脂を注入する過程で、電池モジュール内の部品の公差などによって予定された定量より超過して過量注入されることがあり、この時、注入量および塗布状態確認が難しい点がある。

本発明が解決しようとする課題は、電池セル積層体を囲むフレーム部材の構造を変形し、電池セル積層体とフレーム部材の間の接着方式を変更することによって空間活用率を向上させ、工程性を高める電池モジュール、その製造方法および電池パックを提供するためのものである。

しかし、本発明の実施形態が解決しようとする課題は前述の課題に限定されず、本発明に含まれている技術的な思想の範囲で多様に拡張できる。

本発明の一実施形態による電池モジュールは、複数の電池セルが積層されている電池セル積層体、前記電池セル積層体を収容し上部が開放されたＵ字型フレーム、開放された前記Ｕ字型フレームの前記上部で前記電池セル積層体を覆う上部プレート、前記Ｕ字型フレームと前記電池セル積層体の間に位置する熱伝導層、および前記上部プレートと前記電池セル積層体の間に位置する構造用接着層を含む。

前記Ｕ字型フレームは底部および互いに対向する２つの側面部を含み、前記底部は第１部分と第２部分を含み、前記第１部分は前記電池セルの長さ方向における縁部に位置し、前記第２部分は前記第１部分の内側に位置し、前記第１部分の厚さは前記第２部分の厚さより薄くてもよい。

前記熱伝導層は、シリコン系列の熱伝導ペースト、液状の放熱物質または熱伝導性の圧縮パッドから形成できる。

前記電池モジュールは前記電池セル積層体と連結されるバスバーフレームをさらに含み、前記Ｕ字型フレームは前記電池セル積層体の電極リードが突出した方向において互いに対向する両側が開放され、前記Ｕ字型フレームの開放された両側で前記バスバーフレームは前記電池セル積層体と連結され、前記バスバーフレームは前記電極リードが突出した方向に垂直に配置されるメインフレームと前記メインフレームの下部から延びる折り曲げ部を含むことができる。

前記折り曲げ部は、前記底部の前記第１部分上に配置されてもよい。

前記折り曲げ部の厚さと前記第１部分の厚さを合わせた厚さは前記第２部分の厚さより薄くてもよい。

前記電池セルは幅方向に形成された突出部を含み、前記突出部は前記折り曲げ部上に配置されてもよい。

前記複数の電池セルの積層方向と垂直な前記電池セル積層体の下部面が前記Ｕ字型フレームの底部に装着できる。

前記電池モジュールは前記Ｕ字型フレームの開放された両側にそれぞれ連結されたエンドプレートをさらに含み、前記Ｕ字型フレームの開放された前記両側は前記電池セル積層体の電極リードが突出した方向において互いに対向してもよい。

前記構造用接着層は、エポキシ系列の物質から形成できる。

本発明の他の一実施形態による電池パックは、前記で説明した電池モジュールを含む。

本発明の他の一実施形態による電池モジュール製造方法は、上部が開放されたＵ字型フレームの底部に熱伝導層を形成する段階、前記熱伝導層の上に前記Ｕ字型フレームに収容されるように電池セル積層体を装着する段階、前記電池セル積層体の上に構造用接着層を塗布する段階、前記開放されたＵ字型フレームの上部で前記電池セル積層体を覆うように上部プレートを装着する段階、および前記上部プレートと前記Ｕ字型フレームを連結する段階を含み、前記電池セル積層体は前記構造用接着層によって前記上部プレートと連結される。

前記電池モジュール製造方法は前記Ｕ字型フレームの開放された両側にそれぞれエンドプレートを連結する段階をさらに含み、前記電池セル積層体は前記Ｕ字型フレームの前記底部に垂直な方向に沿って移動しながら前記Ｕ字型フレームの底部に装着できる。

前記電池モジュール製造方法は前記電池セル積層体を前記Ｕ字型フレームの前記底部に装着する前に、前記電池セル積層体に含まれている電池セルの電極リードが突出した方向と反対の方向にバスバーフレームを移動しながら前記電池セル積層体と前記バスバーフレームを連結する段階をさらに含んでもよい。

実施形態によれば、Ｕ字型フレームを実現して従来の技術に比べて電池セル積層体とフレームの間の公差を減らし空間活用率を向上させることができる。

また、組立時損傷防止のために必要な保護カバーを除去することができる。

また、Ｕ字型フレームの底部の縁部を加工して電池セル積層体とフレームの間の間隙を縮小して高さ方向への空間活用性を向上させることができる。

また、電池セル積層体とフレーム部材の間に圧縮熱パッドを適用して生産工程性を向上させ、所望の面積で接触させることによって正確な熱伝達性能を確保することができる。

また、注液でない塗布方式によって構造用接着剤を使用することによって接着剤の形状および量を最適化することができる。

従来のモノフレームを有する電池モジュールを示す分解斜視図である。 本発明の一実施形態による電池モジュールを示す分解斜視図である。 図２の電池モジュールの構成要素が連結した状態を示す斜視図である。 図２の電池セル積層体に含まれている一つの電池セルを示す斜視図である。 図２の電池モジュールでのＵ字型フレームを示す斜視図である。 図２の電池モジュールでのバスバーフレームを示す斜視図である。 図３の電池セル積層体の長さ方向であるＸＺ平面に沿って切断した断面図である。 図７の比較例に該当する電池モジュールの断面図である。 本発明の他の一実施形態による電池モジュール製造方法を示す図である。 本発明の他の一実施形態による電池モジュール製造方法を示す図である。 本発明の他の一実施形態による電池モジュール製造方法を示す図である。

以下、添付した図面を参照して本発明の様々な実施形態について本発明の属する技術分野における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。本発明は様々の異なる形態に実現でき、ここで説明する実施形態に限定されない。

本発明を明確に説明するために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の構成要素については同一な参照符号を付けるようにする。

また、図面に示され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、本発明が必ずしも図示されたところに限定されるのではない。図面で様々な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されるように示した。

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、これは他の部分“の直上に”ある場合だけでなく、その中間にまた他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他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、必ずしも重力反対方向に向かって“の上に”または“上に”位置することを意味するのではない。

また、明細書全体で、ある部分がある構成要素を“含む”という時、これは特に反対になる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のを意味する。

また、明細書全体で、“平面上”という時、これは対象部分を上から見た時を意味し、“断面上”という時、これは対象部分を垂直に切断した断面を横から見た時を意味する。

図２は、本発明の一実施形態による電池モジュールを示す分解斜視図である。図３は、図２の電池モジュールの構成要素が連結した状態を示す斜視図である。図４は、図２の電池セル積層体に含まれている一つの電池セルを示す斜視図である。

図２および図３を参照すれば、本実施形態による電池モジュール１００は複数の電池セル１１０を含む電池セル積層体１２０、上部面、前面および後面が開放されたＵ字型フレーム３００、電池セル積層体１２０の上部を覆う上部プレート４００、電池セル積層体１２０の前面と後面にそれぞれ位置するエンドプレート１５０、および電池セル積層体１２０とエンドプレート１５０の間に位置するバスバーフレーム１３０を含む。

Ｕ字型フレーム３００の開放された両側をそれぞれ第１側と第２側という時、Ｕ字型フレーム３００は前記第１側と前記第２側に対応する電池セル積層体１２０の面を除いて残り外面のうち、互いに隣接した前面、下面および後面を連続的に囲むように折り曲げられた板状構造になっている。Ｕ字型フレーム３００の下面に対応する上面は開放されている。

上部プレート４００はＵ字型フレーム３００によって囲まれる前面、下面および後面を除いた残り上面を囲む一つの板状構造になっている。Ｕ字型フレーム３００と上部プレート４００は互いに対応する角部位が接触された状態で、溶接などによって連結されることによって電池セル積層体１２０を囲む構造を形成することができる。即ち、Ｕ字型フレーム３００と上部プレート４００は互いに対応する角部位に溶接などの連結方法で形成された連結部（ＣＰ）が形成されてフレーム部材を構成することができる。

本実施形態による電池モジュール１００は、Ｕ字型フレーム３００と電池セル積層体１２０の間に位置する熱伝導層３１０および上部プレート４００と電池セル積層体１２０の間に位置する構造用接着層３３０を含む。構造用接着層３３０はエポキシ系列の物質を含むことができる。これに関する詳しい説明は後述することにする。

電池セル積層体１２０は一方向に積層された複数の電池セル１１０を含み、複数の電池セル１１０は図２に示した通りＹ軸方向に積層できる。電池セル１１０はパウチ型電池セルであるのが好ましい。例えば、図４を参照すれば、本実施形態による電池セル１１０は二つの電極リード１１１、１１２が互いに対向して電池本体１１３の一端部１１４ａと他の一端部１１４ｂからそれぞれ突出している構造を有する。電池セル１１０は、電池ケース１１４に電極組立体（図示せず）を収納した状態でケース１１４の両端部１１４ａ、１１４ｂとこれらを連結する両側面１１４ｃを接着することによって製造できる。言い換えれば、本実施形態による電池セル１１０は総三か所のシーリング部１１４ｓａ、１１４ｓｂ、１１４ｓｃを有し、シーリング部１１４ｓａ、１１４ｓｂ、１１４ｓｃは熱融着などの方法でシーリングされる構造であり、他の一側部は連結部１１５からなり得る。電池ケース１１４の両端部１１４ａ、１１４ｂの間が電池セル１１０の長さ方向に定義され、電池ケース１１４の両端部１１４ａ、１１４ｂを連結する一側部１１４ｃと連結部１１５の間を電池セル１１０の幅方向に定義することができる。

連結部１１５は電池セル１１０の一つの縁部に沿って長く延びている領域であり、連結部１１５の端部に電池セル１１０の突出部１１０ｐが形成できる。突出部１１０ｐは連結部１１５の両端部のうちの少なくとも一つに形成でき、連結部１１５が延びる方向に垂直な方向に突出し得る。突出部１１０ｐは電池ケース１１４の両端部１１４ａ、１１４ｂのシーリング部１１４ｓａ、１１４ｓｂのうちの一つと連結部１１５の間に配置できる。

電池ケース１１４は、一般に樹脂層／金属薄膜層／樹脂層のラミネート構造からなっている。例えば、電池ケース表面がＯ（ｏｒｉｅｎｔｅｄ）－ナイロン層からなっている場合には、中大型電池モジュールを形成するために多数の電池セルを積層する時、外部衝撃によってよく滑る傾向がある。したがって、これを防止し電池セルの安定的な積層構造を維持するために、電池ケースの表面に両面テープなどの粘着式接着剤または接着時化学反応によって連結される化学接着剤などの接着部材を付着して電池セル積層体１２０を形成することができる。本実施形態で電池セル積層体１２０はＹ軸方向に積層され、Ｚ軸方向にＵ字型フレーム３００内部に収容されて後述の熱伝導性樹脂層によって冷却が行われ得る。これに対する比較例として、電池セルがカートリッジ形態の部品から形成されて電池セル間の固定が電池モジュールフレームを用いた組み立てで行われる場合がある。このような比較例ではカートリッジ形態の部品の存在によって冷却作用が殆どないか電池セルの面方向に行われ、電池モジュールの高さ方向には冷却がよく行われない。

本実施形態によるＵ字型フレーム３００の側面部３００ｂと上部プレート４００の幅は互いに同一であってもよい。言い換えれば、上部プレート４００のＸ軸方向による角部分とＵ字型フレーム３００の側面部３００ｂのＸ軸方向による角部分が直接当接して溶接などの方法によって連結できる。

図５は、図２の電池モジュールでのＵ字型フレームを示す斜視図である。

図５を参照すれば、本実施形態によるＵ字型フレーム３００は、底部３００ａおよび互いに対向する２つの側面部３００ｂを含む。図２で説明した電池セル積層体１２０がＵ字型フレーム３００の底部３００ａに装着される前に、Ｕ字型フレーム３００の底部３００ａに熱伝導層３１０を形成することができる。熱伝導層３１０は電池セル１１０から発生する熱を電池モジュール１００の外部に伝達することができる。本実施形態による熱伝導層３１０は、接着性能の低いシリコン系列の熱伝導ペースト（ｔｈｅｒｍａｌ ｐａｓｔｅ）、浸漬冷却に適用される液状の放熱物質または熱伝導性の圧縮パッドから形成できる。熱伝導層３１０は先に説明した構造用接着層３３０に比べて接着力が低い。

電池セル積層体１２０の底部とＵ字型フレーム３００の間に熱伝導性の圧縮パッドを適用して生産工程性を向上させ、所望の面積で接触対象を互いに接触させることによって正確な熱伝達性能を確保することができる。従来は熱伝導機能だけでなく接着力を有する熱伝達樹脂を使用することによって、外部の振動および衝撃から電池モジュール１００内部の電池セル１１０が動くのを防止することができた。しかし、この場合、接着性能の高いウレタン、エポキシ系列の製品を使用しなければならないことによって、使用できる熱伝達樹脂の製品群に制約があり、これによって生産性および品質管理に困難があった。

熱伝導層３１０は、Ｕ字型フレーム３００の底部３００ａと電池セル積層体１２０の間に位置する。熱伝導層３１０は電池セル１１０から発生する熱を、電池モジュール１００の底に伝達する役割を果たすことができる。この時、熱伝導層３１０は接着力が強くないため電池セル積層体１２０を固定させるのに十分でないこともある。

図６は、図２の電池モジュールでのバスバーフレームを示す斜視図である。

図６を参照すれば、本実施形態によるバスバーフレーム１３０は、図４で説明した電極リード１１１、１１２が突出した方向に垂直に配置されるメインフレーム１３０ａと、メインフレーム１３０ａの下部から延長された折り曲げ部１３０ｂを含む。バスバーフレーム１３０は図２および図３で説明した通り電池セル積層体１２０と連結される。メインフレーム１３０ａでは電極リードがスリットを通過してバスバーと連結した構造を形成することができる。折り曲げ部１３０ｂは、メインフレーム１３０ａを基準にして大略９０度に曲がってＵ字型フレーム３００の底部３００ａ上に配置できる。折り曲げ部１３０ｂおよび周辺構成については図７を参照して追加説明する。

図７は、図３で電池セル積層体の長さ方向であるＸＺ平面に沿って切断した断面図である。図８は、図７の比較例に該当する電池モジュールの断面図である。

図７を参照すれば、本実施形態による電池セル１１０は幅方向に形成された突出部１１０ｐを含み、突出部１１０ｐは折り曲げ部１３０ｂ上に位置する。ここで、電池セル１１０の幅方向とは、図７のＺ軸方向であり得る。本実施形態によるＵ字型フレームの底部３００ａは第１部分３００ａ１と第２部分３００ａ２を含み、第１部分３００ａ１は電池セル１１０の長さ方向における縁部に位置し、第２部分３００ａ２は第１部分３００ａ１の内側に位置する。この時、第１部分３００ａ１の厚さは第２部分３００ａ２の厚さより薄いのが好ましい。ここで、電池セル１１０の長さ方向とは、図７のＸ軸方向であり得る。

図６および図７を参照すれば、本実施形態でバスバーフレーム１３０の折り曲げ部１３０ｂはＵ字型フレームの底部３００ａの第１部分３００ａ１に位置する。この時、折り曲げ部１３０ｂの厚さと第１部分３００ａ１の厚さを合わせた厚さは第２部分３００ａ２の厚さより薄いのが好ましい。なぜなら、電池セル１１０の突出部１１０ｐが第１部分３００ａ１と第２部分３００ａ２の段差にかかって外部衝撃に動くのを防止することができるためである。更に、このようなＵ字型フレームの底部３００ａの加工によって電池セル１１０とフレームの間の間隙を減らすことができ、このような間隙低減の効果は高さ方向の組み立てによって得ることができる間隙低減の効果と上昇作用を起こして全体的な空間効率性を最大化することができる。Ｕ字型フレームの底部３００ａの加工は、Ｕ字型フレーム構造を形成しながら底部３００ａの段差も同時に形成することができる。このような段差形成のためにプレス成形またはＮＣ（ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｗｏｒｋ）加工などを使用することができる。

底部３００ａの第２部分３００ａ２と電池セル１１０の間に熱伝導層３１０が位置する。本実施形態によれば、上部プレート４００と電池セル１１０を含む電池セル１１０の間に構造用接着層３３０が位置する。構造用接着層３３０は上部プレート４００または図２の電池セル積層体１２０上端に塗布されて接着剤の形状および使用量を最適化することができる。

図８を参照すれば、図７の実施形態と比較する時、底部３００ａの第２部分３００ａ２と電池セル１１０の間に熱伝導性樹脂が注液または塗布されて熱伝導性樹脂層３１０’を形成する。このように熱伝導性樹脂を注液または塗布して熱伝導性樹脂層３１０’を形成する場合には、高価の設備適用および管理が伴われなければならないことによって生産性および品質管理に問題がある。また、熱伝達と接着力を同時に満足するために過注液が行われることがある。言い換えれば、既存の熱伝導性樹脂層３１０’は熱伝導性と接着力を同時に有しなければならず、熱伝達性能のために定められた領域まで正確に注液／塗布されなければならず、熱伝導性フィラー含量によって注液設備に高い負荷が伴われて生産性および品質管理に問題が発生することがある。これに対し、先に説明した本実施形態によれば、熱伝達が必要な部分には作業が容易になるように接着性能の低いシリコン系列の熱伝導ペースト（ｔｈｅｒｍａｌ ｐａｓｔｅ）、浸漬冷却に適用される液状の放熱物質または熱伝導性の圧縮パッドから熱伝導層３１０を形成し、接着力が必要な部分には最小面積以上の領域にのみ構造用接着剤を適用する場合、生産性が高まり品質管理水準を高めることができる。

以下、先に説明した本実施形態による電池モジュールの製造方法の一例について説明する。

図９～図１１は、本発明の他の一実施形態による電池モジュール製造方法を示す図である。

図９を参照すれば、本実施形態による電池モジュール製造方法は、上部が開放されたＵ字型フレーム３００の底部３００ａに電池セル積層体１２０を積層する段階を含む。この時、電池セル積層体１２０に含まれている複数の電池セル１１０の積層方向と垂直な方向（Ｚ軸方向）に電池セル積層体１２０がＵ字型フレーム３００の底部３００ａに挿入されるのが好ましい。

本実施形態による電池モジュール製造方法は、電池セル積層体１２０をＵ字型フレーム３００の底部３００ａに装着する前に、電池セル積層体１２０に含まれている電池セル１１０の電極リードが突出した方向と反対の方向にバスバーフレーム１３０を移動しながら電池セル積層体１２０とバスバーフレーム１３０を連結する段階をさらに含むことができる。追加的に、電池モジュール製造方法は、電池セル積層体１２０をＵ字型フレーム３００の底部３００ａに装着する前にＵ字型フレーム３００の底部３００ａに熱伝導層３１０を形成する段階をさらに含むことができる。

これに対し、図１で説明した電池セル積層体１２の下部とモノフレーム２０の間に、熱伝達およびセル積層体の固定のための熱伝導性樹脂層を形成することができる。一般に、電池セル積層体１２をモノフレーム２０に挿入した以後に、モノフレーム２０に形成された注入口を通じて熱伝導性樹脂を挿入することによって、熱伝導性樹脂層を形成する。但し、前記のような注入方法の場合、各電池モジュールでの部品の公差によって熱伝導性樹脂の定量注入が難しく、均一な厚さを有する熱伝導性樹脂層を形成するのに限界がある。

図１０を参照すれば、本実施形態による電池モジュール製造方法は、開放されたＵ字型フレーム３００上部で電池セル積層体１２０を覆うように上部プレート４００を装着する段階を含む。本実施形態では垂直方向のＺ軸方向に上部プレート４００をＵ字型フレーム３００上部と溶接などの方法で連結するため、図１のモノフレーム２０を電池セル積層体１２に挿入する過程で電池セル１１保護のために必要な保護カバー（図示せず）を省略することができる。本実施形態によれば、上部プレート４００を装着する前に構造用接着層３００を上部プレート４００の一面または電池セル積層体１２０の上端に形成することができる。

図１１を参照すれば、本実施形態による電池モジュール製造方法は、上部プレート４００とＵ字型フレームの側面部３００ｂを連結する段階およびＵ字型フレームの開放された両側にそれぞれエンドプレート１５０を連結する段階を含む。上部プレート４００とＵ字型フレームの側面部３００ｂを連結するために溶接方法、接着剤を使用したボンディング方法、ボルティング連結方法、リベッティングおよびテープ連結方法などを使用することができる。

一方、本発明の実施形態による電池モジュールは、一つまたはそれ以上がパックケース内にパッケージングされて電池パックを形成することができる。

先に説明した電池モジュールおよびこれを含む電池パックは多様なデバイスに適用できる。このようなデバイスには、電気自転車、電気自動車、ハイブリッド自動車などの運送手段に適用できるが、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使用することができる多様なデバイスに適用可能であり、これも本発明の権利範囲に属する。

以上で本発明の好ましい実施形態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るのではなく次の特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を用い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のである。

１１：電池セル
１２：電池セル積層体
６０：エンドプレート
１００：電池モジュール
１１０：電池セル
１１０ｐ：突出部
１１１：電極リード
１１２：電極リード
１２０：電池セル積層体
１３０：バスバーフレーム
１３０ａ：メインフレーム
１３０ｂ：折り曲げ部
１５０：エンドプレート
３００：Ｕ字型フレーム
３００ａ：底部
３００ａ１：第１部分
３００ａ２：第２部分
３００ｂ：側面部
３１０：熱伝導層
３３０：構造用接着層
４００：上部プレート

Claims (13)

1. 複数の電池セルが積層されている電池セル積層体、
   前記電池セル積層体を収容し、上部が開放されたＵ字型フレーム、
   開放された前記Ｕ字型フレームの前記上部で前記電池セル積層体を覆う上部プレート、
   前記Ｕ字型フレームと前記電池セル積層体の間に位置する熱伝導層、および
   前記上部プレートと前記電池セル積層体の間に位置する構造用接着層を含み、
   前記熱伝導層は、シリコン系列の熱伝導ペースト、液状の放熱物質または熱伝導性の圧縮性パッドから形成され、前記構造用接着層は、エポキシ系列の物質から形成され、
   前記熱伝導層は、前記構造用接着層に比べて接着力が低く、
   前記構造用接着層は、前記電池セル積層体に含まれている前記複数の電池セルの上端に塗布され、前記複数の電池セルの積層方向と垂直な方向に前記電池セル積層体と前記上部プレートが互いに結合する、電池モジュール。
2. 前記Ｕ字型フレームは底部および互いに対向する２つの側面部を含み、
   前記底部は第１部分と第２部分を含み、前記第１部分は前記電池セルの長さ方向における縁部に位置し、前記第２部分は前記第１部分の内側に位置し、前記第１部分の厚さは前記第２部分の厚さより薄い、請求項１に記載の電池モジュール。
3. 前記電池セル積層体と連結されるバスバーフレームをさらに含み、
   前記Ｕ字型フレームは前記電池セル積層体の電極リードが突出した方向において互いに対向する両側が開放され、前記Ｕ字型フレームの開放された前記両側で前記バスバーフレームは前記電池セル積層体と連結され、
   前記バスバーフレームは前記電極リードが突出した方向に垂直に配置されるメインフレームと前記メインフレームの下部から延びる折り曲げ部を含む、請求項２に記載の電池モジュール。
4. 前記折り曲げ部は、前記底部の前記第１部分上に位置する、請求項３に記載の電池モジュール。
5. 前記折り曲げ部の厚さと前記第１部分の厚さを合わせた厚さは前記第２部分の厚さより薄い、請求項４に記載の電池モジュール。
6. 前記電池セルは幅方向に形成された突出部を含み、前記突出部は前記折り曲げ部上に位置する、請求項５に記載の電池モジュール。
7. 前記複数の電池セルの積層方向と垂直な前記電池セル積層体の下部面が前記Ｕ字型フレームの底部に装着される、請求項１～６の何れか一項に記載の電池モジュール。
8. 前記Ｕ字型フレームの開放された両側にそれぞれ連結されたエンドプレートをさらに含み、前記Ｕ字型フレームの開放された前記両側は前記電池セル積層体の電極リードが突出した方向において互いに対向する、請求項１～７の何れか一項に記載の電池モジュール。
9. 上部が開放されたＵ字型フレームの底部に熱伝導層を形成する段階、
   前記熱伝導層の上に前記Ｕ字型フレームに収容されるように電池セル積層体を装着する段階、
   前記電池セル積層体に含まれている複数の電池セルの上端に構造用接着層を塗布する段階、
   前記開放されたＵ字型フレームの上部で前記電池セル積層体を覆うように上部プレートを装着する段階、および
   前記上部プレートと前記Ｕ字型フレームを連結する段階を含み、
   前記構造用接着層によって、前記電池セル積層体は、前記複数の電池セルの積層方向と垂直な方向に前記上部プレートと連結される、電池モジュール製造方法。
10. 前記Ｕ字型フレームの開放された両側にそれぞれエンドプレートを連結する段階をさらに含み、
    前記電池セル積層体は、前記Ｕ字型フレームの前記底部に垂直な方向に沿って移動しながら前記Ｕ字型フレームの前記底部に装着される、請求項９に記載の電池モジュール製造方法。
11. 前記電池セル積層体を前記Ｕ字型フレームの前記底部に装着する前に、前記電池セル積層体に含まれている電池セルの電極リードが突出した方向と反対の方向にバスバーフレームを移動しながら前記電池セル積層体と前記バスバーフレームを連結する段階をさらに含む、請求項１０に記載の電池モジュール製造方法。
12. 前記熱伝導層は熱伝導性の圧縮性パッドから形成される、請求項９～１１の何れか一項に記載の電池モジュール製造方法。
13. 請求項１～８の何れか一項による電池モジュールを含む電池パック。

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