KR100819435B1 - 배터리 모듈, 이의 제조 방법, 배터리 어셈블리 및 이의제조 방법 - Google Patents

배터리 모듈, 이의 제조 방법, 배터리 어셈블리 및 이의제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배터리 어셈블리를 구성하기 위한 단위 유닛을 형성하는 배터리 모듈에 관한 것이며 이 모듈은 복수의 셀을 갖는 셀 유닛과 상기 셀 유닛을 수납하는 하우징 및 커버를 포함한다. 상기 배터리 모듈은 셀 유닛 내에 제공된 관통공(through-hole), 상기 하우징 내에 제공된 관통공 및 상기 커버 내에 제공된 관통공으로 삽입되는 샤프트 부재(shaft member)를 더 포함하며, 상기 샤프트 부재는 상기 하우징 및 커버 각각으로부터 돌출된 길이를 갖는다. 또한, 이 배터리 모듈 구성 과정에서, 샤프트 부재는 배터리 어셈블리 내부의 각 모듈에 대해서 커버, 셀 유닛 및 하우징을 이 순서대로 삽입하기 위한 지그(jig) 구실을 겸한다.

Description

배터리 모듈, 이의 제조 방법, 배터리 어셈블리 및 이의 제조 방법{BATTERY MODULE AND BATTERY ASSEMBLY}
본 출원은 2004년 10월 22일에 출원된 일본 특허 출원 제 2004-308346 호 및 2005년 10월 17일에 출원된 일본 특허 출원 제 2005-301177 호의 우선권을 주장하며, 상기 두 특허 출원의 내용은 본 명세서에서 참조로서 인용된다.
본 발명은 배터리 모듈 및 이 배터리 모듈들로 구성된 배터리 어셈블리에 관한 것이다.
복수의 셀이 직렬 및/또는 병렬로 전기적으로 연결되어서 고출력 및 고용량을 갖는 배터리 어셈블리를 생성한다. 이러한 생성을 용이하게 하기 위해서, 일반적으로, 배터리 어셈블리는 복수의 셀들이 케이스 내부에 저장되어 배터리 어셈블리 내부의 모듈로서 사용되는 배터리 모듈들을 사용한다. 이 배터리 모듈 내에는, 복수의 셀들이 케이스 내부에서 전기적으로 연결되어 있으며, 음 출력 단자 및 양 출력 단자가 이 케이스로부터 그 외부에 제공된다. 또한, 요구된 출력 및 용량을 기반으로 하여, 적합한 개수의 배터리 모듈이 직렬 및/또는 병렬로 전기적으로 연결되어 배터리 어셈블리를 생성한다. 그러므로, 개별 배터리 모듈들을 나사로 고정하면서 조립하는 베터리 어셈블리 시스템에서는, 복잡한 고정 작업이 자주 필요로 하여 불편함을 초래한다.
발명의 개요
전반적으로, 본 발명은 보다 덜 복잡한 배터리 어셈블리를 제공할 수 있도록 하는 배터리 모듈 및 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 어셈블리를 제공한다. 또한, 배터리 어셈블리의 구성을 단순화시키기 위해서, 배터리 모듈 자체의 구성을 단순화시키는 것이 본 발명의 일 측면이다.
일 실시예에서, 배터리 어셈블리를 구성하기 위한 단위 유닛을 형성하는 배터리 모듈은 복수의 셀을 갖는 셀 유닛과 상기 셀 유닛을 수납하는 하우징 및 커버를 포함한다. 상기 배터리 모듈은 셀 유닛 내에 제공된 관통공(through-hole), 상기 하우징 내에 제공된 관통공 및 상기 커버 내에 제공된 관통공으로 삽입되는 샤프트 부재(shaft member)를 더 포함하며, 상기 샤프트 부재는 상기 하우징 및 커버 각각으로부터 돌출된 길이를 갖는다.
다른 실시예에서, 배터리 어셈블리는 제 1 배터리 모듈의 제 1 샤프트 부재의 축과 제 2 배터리 모듈의 제 2 샤프트 부재의 축은 상기 제 2 샤프트 부재를 상기 축 방향을 따라서 연결할 시에 상기 제 1 샤프트 부재가 상기 제 2 샤프트 부재의 감합부에 끼워 맞추어짐으로써 서로 일치하게 되는 복수의 배터리 모듈을 포함한다. 이 복수의 배터리 모듈은 각 배터리 모듈의 샤프트 부재의 감합부들이 체결됨으로써 적층된다. 상기 배터리 어셈블리는 상기 각 배터리 모듈의 샤프트 부재의 감합부들이 체결될 때에 상기 복수의 배터리 모듈의 양측에서 상기 배터리 모듈들을 지지하는 지지 구조물을 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 배터리 모듈 제조 방법은 복수의 배터리 셀을 갖는 셀 유닛을 수납 공간을 형성하도록 커버를 갖는 하우징에 수납하는 단계와, 상기 셀 유닛 내에 제공된 관통공, 상기 하우징 내에 제공된 관통공 및 상기 커버 내에 제공된 관통공으로 샤프트 부재를 삽입하는 단계를 포함한다. 상기 샤프트 부재는 상기 하우징 및 상기 커버 각각으로부터 돌출된 길이를 갖는다. 이 방법은 상기 샤프트 부재가 상기 커버로부터 돌출되어 있는 구역에서 상기 커버에 고정 부재를 고정하는 단계와, 상기 샤프트 부재가 상기 하우징으로부터 돌출되어 있는 구역에서 상기 하우징을 체결 부재에, 상기 체결 부재가 상기 셀 유닛의 관통공 및 상기 하우징과 상기 커버 각각의 관통공으로 삽입이 허용되는 제 1 위치와, 상기 셀 유닛 및 상기 하우징 및 상기 커버 각각이 상기 샤프트 부재로부터 분리되는 것이 방지되는 제 2 위치 간을 자유롭게 이동하도록, 체결하는 단계와, 상기 샤프트 부재가 지그(jig) 역할을 겸하면서, 상기 커버, 상기 셀 유닛 및 상기 하우징을 이 순서대로 상기 체결 부재 측으로부터 상기 고정 부재 측을 향해 상기 시프트 부재 상으로 삽입하는 단계를 더 포함한다.
다른 실시예에서, 배터리 어셈블리 제조 방법은 제 1 배터리 모듈의 제 1 샤프트 부재의 축과 제 2 배터리 모듈의 제 2 샤프트 부재의 축을, 상기 제 2 샤프트 부재를 상기 축 방향을 따라서 연결할 시에, 상기 제 1 샤프트 부재를 상기 제 2 샤프트 부재의 감합부에 끼워 맞춤으로써, 서로 일치시키는 단계를 포함한다. 이 방법은 각 배터리 모듈의 샤프트 부재의 감합부들을 체결함으로써 복수의 배터리 모듈을 적층하는 단계와, 상기 각 배터리 모듈의 샤프트 부재의 감합부들이 체결될 때에 상기 복수의 배터리 모듈의 양측에서 상기 배터리 모듈들을 지지하는 지지 구조물 내부로 상기 복수의 배터리 모듈을 삽입하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 배터리 어셈블리를 구성하기 위한 단위 유닛을 형성하는 배터리 모듈은 복수의 셀을 갖는 셀 유닛을 봉입하는 수단과, 상기 셀 유닛 내에 제공된 관통공 및 상기 봉입 수단 내에 제공된 관통공으로 삽입되며 상기 봉입 수단으로부터 돌출된 길이를 갖는 샤프트 부재를 포함한다. 이 배터리 모듈은 상기 샤프트 부재를 상기 봉입 수단에 체결하는 수단을 더 포함한다.
도 1은 본 발명의 실시예의 배터리 어셈블리의 개략적인 구조의 사시도,
도 2는 도 1의 라인 2-2에 따른 단면도,
도 3은 배터리 모듈의 실례의 사시도,
도 4는 도 3의 라인 4-4에 따른 단면도로서 배터리 모듈로 구성된 다중층 스택을 포함하는 배터리 모듈 그룹의 주요 부분을 도시한 단면도,
도 5는 도 3에 도시된 배터리 모듈을 거꾸로 확대하여 도시한 사시도,
도 6은 예시적인 편평형 셀의 사시도,
도 8a 및 도 8b는 샤프트 부재의 수직 단면도 및 평면도,
도 9a 및 도 9b는 샤프트 부재의 주요 부분의 단면도,
도 10은 배터리 모듈의 조립 시에 지그(jig)로서 사용되는 샤프트 부재의 사시도,
도 11a 및 도 11b는 샤프트 부재의 수정된 실례를 설명하기 위해 사용된 배 터리 모듈의 수직 단면도 및 평면도,
도 12는 슬리브만이 셀 유닛의 관통공으로 삽입된 비교예의 배터리 모듈의 주요 부분의 단면도,
도 13은 도 12에 도시된 배터리 모듈로 구성된 비교예의 배터리 어셈블리의 주요 부분의 단면도.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 배터리 어셈블리(11)는 개별 유닛인 각 배터리 모듈(20)로 구성되되, 각 배터리 모듈(20)은 배터리 모듈 그룹(25)을 형성한다. 이 배터리 모듈 그룹(25)은 복수의 배터리 모듈(20)을 공간(60)을 두고 적층하여 이루어지며 이 배터리 모듈 그룹(25)을 지지 수단(50)이 지지한다. 소정의 개수의 배터리 어셈블리(20)가 직렬 및/또는 병렬로 연결되면, 원하는 전류, 전압 및 용량을 제공하는 배터리 어셈블리(11)가 형성된다. (또한, "조립된 배터리"로도 지칭되는) 배터리 어셈블리(11)의 예시적인 실시예는 12 개의 배터리 모듈(20)을 포함한다. 도 1에서, 12 개의 배터리 모듈(20)은 수평으로는 4 개의 배터리 모듈이 배열되고 수직으로는 3 개의 배터리 모듈이 적층된 구성을 취한다.
일 실시예에서, 배터리 모듈(20)은 공기 냉각 타입 모듈이며 배터리 모듈(20) 간의 공간(60)이 각 배터리 모듈(20)을 냉각하기 위해 차가운 공기가 아래로 흐르도록 하는 냉각 공기 통로(61)로서 사용된다. 각 배터리 모듈(20) 내부로 흐르는 냉각 공기는 냉각되어 배터리 온도를 감소시키고 충전 효율과 같은 특성의 저하를 방지한다. 도 1 및 도 2에서는 도시되지 않았지만, 버스 바(bus bar)와 같은 적합한 연결 부재가 배터리 모듈(20)을 직렬 또는 병렬로 연결하기 위해서 사용된다. 배터리 어셈블리(11)는 자동차, 열차 또는 다른 운송 수단에 설치될 수 있다. 배터리 어셈블리(11)의 조립 및 지지 수단(50)이 이하에서 상세하게 설명될 것이다.
배터리 모듈은 전기적으로 연결된 복수의 셀을 갖는 입장에서는 조립된 배터리 타입이지만 본 명세서에서는 배터리 모듈은 (배터리 어셈블리(11)와 같은) "배터리 어셈블리"의 조립을 위한 구성 요소로서 사용된다. (배터리 모듈(20)과 같은) "배터리 모듈"은 케이스 내부에 포함된 복수의 셀을 지칭한다.
배터리 모듈(20)은 도 3 내지 도 10을 참조하여 간략하게 설명된다. 배터리 모듈(20)은 복수의 편평형 셀(30), 하우징(22) 및 커버(23)를 포함하는 셀 유닛(40)을 갖는다. 셀 유닛(40)은 관통공(45)을 포함한다. 하우징(22) 및 커버(23)도 관통공(24)을 포함한다. 또한, 배터리 모듈(20)은 관통공(24,45) 내부로 삽입되며 하우징(22) 및 커버(23) 각각을 넘어서 연장되어 있는 길이를 갖는 샤프트 부재(70)를 포함한다. 샤프트 부재(70)가 커버(23)로부터 돌출되어 있는 부분을 위해서, 고정 부재(71)가 커버(23)에 걸리게 된다. 샤프트 부재(70)가 하우징(22)으로부터 돌출되어 있는 부분을 위해서, 체결 부재(lock member)(72)가 커버(23)에 걸리게 된다. 체결 부재(72)는 셀 유닛(40)의 관통공(45) 및 하우징(22) 및 커버(23) 각각의 관통공(24) 내부로의 삽입이 허용되는 제 1 위치(P1)(도 9 참조)과 셀 유닛(40), 하우징(22) 및 커버(23)가 샤프트 부재(70)로부터 분리되는 것이 방지되는 위치(P2)(도 9 참조) 간에서 자유롭게 이동할 수 있도록 구성된다. 또한, 샤프트 부재(70)는 배터리 모듈(20)의 조립 시에 체결 부재(72)로부터 고정 부재(71)의 방향으로 커버(23), 셀 유닛(40) 및 하우징(22)을 이 순서대로 삽입하기 위한 지그(jig) 역할도 겸한다(도 10 참조). 본 발명은 이제 보다 상세하게 설명된다.
도 3 내지 도 5에서, 셀 유닛(40)을 수납하기 위한 모듈 케이스(21)는 개구(22a)가 제공된 박스형 하우징(22) 및 개구(22a)에 대한 덮개를 형성하는 커버(23)를 포함한다. 커버(23) 및 하우징(22)은 이 두 케이스 중 하나의 에지부가 다른 케이스의 에지부를 감아서 조임에 따라서 서로 체결되게 된다. 달리 말하면, 커버(23)의 에지부(23a)는 자기 체결 공정(self-locking process)에 의해서 하우징(22)의 벽(22b) 상의 에지부(22c) 위로 감아져서 조여진다(도 4 참조).
하우징(22) 및 커버(23)는 상대적으로 얇은 시트 스틸 또는 시트 알루미늄으로 구성되며 프레스 몰딩에 의해서 제공되는 사전결정된 형상을 갖는다. 모듈 케이스(21) 내부에서, 셀 유닛(40)은 편평형 셀(30)의 전극 탭(31,32)을 유지하기 위해 사용되는 절연 스페이서(41) 및 양극 및 음극 전극 단자(42,43)를 포함한다. 양극 및 음극 전극 단자(42,43)는 하우징(22)의 벽(22b) 구역 내에 제공된 노치 부재(notch member)(22d,22e)를 통해서 모듈 케이스(21)로부터 외부로 도출된다.
도 5에서, 참조 부호(44)는 각 편평형 셀(30)의 전압 검출 단자(도 5에서는 도시되지 않음)에 연결된 커텍터(도 5에 도시되지 않음)를 위한 입구(entry)를 표시한다. 입구(44)는 벽(22b)의 일부 내에 제공된 모듈 케이스(22)의 노치 부재(22f)를 통해서 외부에 노출된다. 샤프트 부재(70)의 삽입을 위해서, 관통공(24)은 하우징(22)의 4 개의 코너 부분에 제공되며 관통공(45)은 각 절연 스페이서(41)의 2 개의 위치에 제공된다.
도 6에서, 편평형 셀(30)은 가령 리튬 이온 2차 전지 및 라미네이트된 전력 소자(a laminated power element)(도 6에서는 도시되지 않음)이며, 이 소자에서는 양극판, 음극판 및 분리 수단이 이 순서대로 라미네이트되며 외장재(a sheath material)(33)로 차폐된다. 편평형 셀(30)의 한 단부는 전력 소자에 전기적으로 연결되어 있고 그의 시트형 전극 탭(31,32)은 외장재(33)로부터 도출되어 있다. 전극 탭(31,32)은 편평형 셀(30)의 길이 방향(도 6에서는 수평 방향)으로 양측으로 연장된다. 라미네이트된 전력 소자 타입을 갖는 편평형 셀(30)에서는, 전극 간의 거리를 유지하고 배터리 성능을 유지하기 위해서 전력 소자를 압축하도록 이 전력 소자에 압력을 인가할 필요가 있다. 그러므로, 각 편평형 셀(30)은 전력 소자를 압축하는 방식으로 모듈 케이스(21) 내부에 수납된다.
도 4 및 도 7 내지 도 9에서, 전술한 실시예의 샤프트 부재(70)는 중심공(80a)에 의해 형성된 로케이터(locator)(80) 및 중심공(90a)에 의해 형성된 슬리브(90)를 가지며 이 로케이터(80)와 슬리브(90)는 서로 연결되어 있다. 샤프트 부재(70)는 중심공(70a)(중심공(80a,90a)의 총칭)에 의해 형성된 중공형 구조를 갖는다.
로케이터(80) 및 슬리브(90)는 셀 유닛(40)의 관통공(45)과 커버(23) 및 하우징(22)의 관통공(24)의 내부 직경보다 작은 외부 직경을 가지며, 이로써 샤프트 부재(70)는 관통공(24,45) 내부로 삽입될 수 있다. 로케이터(80) 및 슬리브(90) 각각의 길이는 배터리 모듈(20)이 조립된 상태에서 로케이터(80)가 하우징(22)으로부터 돌출되고 슬리브(90)는 커버(23)로부터 돌출되도록 설정된다. 코케이터(80) 및 슬리브(90)용 물질은 특별하게 한정되지 않지만 도면에서 도시된 실례에서는 로케이터(80)는 수지 물질로 구성되고 슬리브(90)는 금속 물질로 구성된다. 도 9a 확대도에 도시된 바와 같이, 슬리브(90)의 중심공(90a)에서 로케이터(80)의 밑단을 수용하는 개구가 제공된다. 이 개구의 내부 표면 상에서는, 수직 채널(91)이 상부 에지로부터 아래로 샤프트 부재(70)의 축 방향을 따라서 연장되어 있으며(도 9a 참조), 원형 채널(92)은 둘레 방향을 따라서 신장되어 있다. 원형 채널(92)은 가령 90 도의 각도로 형성된다. 한편, 수직 채널(91) 및 원형 채널(92)에 끼워지는 크기를 갖는 돌출부(81)가 로케이터(80)의 외부 표면의 밑단에 형성된다. 핵심 구조물은 수직 채널(91), 원형 채널(92) 및 돌출부(81)를 포함한다. 또한, 로케이터(80)가 슬리브(90) 내부로 삽입될 때에, 돌출부(81)는 수직 채널(91)을 따르고, 로케이터(80)가 가령 90도 자전하면, 돌출부(81)는 원형 채널(92)을 따르며, 이로써 로케이터(80)와 슬리브(90)의 연결 상태가 확립된다.
고정 부재(71)는 커버(23)로부터 돌출된 샤프트 부재(70)의 위치에, 즉 슬리브(90)에 위치한다. 고정 부재(71)의 예시적인 실시예는 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이 관통공(24,25)의 내부 직경보다 큰 외부 직경을 갖는 플랜지 형상을 갖는다. 고정 부재(71)의 상부 표면이 커버(23)의 하부 표면과 접촉하면, 고정 부재(71)는 커버에 체결된다(도 4 참조).
체결 부재(72)는 하우징(22)으로부터 돌출된 샤프트 부재(70)의 위치에, 즉 로케이터(80)에 위치한다. 도 4 및 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이 체결 부재(72)의 예시적인 실시예는 로케이터(80)의 외부 표면으로부터 직경의 외부 방향측 및 고정 부재(71) 측을 향해서 경사지게 내려오면서 펼쳐진 발톱 형상 또는 우산 형상을 갖는다. 체결 부재(72)의 첨단이 하우징(22)의 상부 표면과 접촉하게 되면, 체결 부재(72)는 하우징(22)에 체결된다(도 4 및 도 9a 참조). 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 발톱 형상 체결 부재(72)는 셀 유닛(40)의 관통공(45) 및 하우징(22) 및 커버(23) 각각의 관통공(24) 내부로의 삽입이 허용되는 제 1 위치(P1)와 셀 유닛(40), 하우징(22) 및 커버(23)가 샤프트 부재(70)로부터 분리되는 것이 방지되는 위치(P2) 간에서 자유롭게 이동할 수 있도록 구성된다.
예시적인 실시예에서, 체결 부재(72)는 수지 물질로 구성된 발톱 형상을 가져서 탄성력을 가질 수 있다. 또한, 체결 부재(72)는 반경 방향으로 경사지게 내려가면서 펼쳐져 고정 부재(71)와 맞물린다. 이로써, 커버(23), 셀 유닛(40) 또는 하우징(22)이 체결 부재(72)로부터 고정 부재(71)의 방향으로 샤프트 부재(70) 상으로 삽입되면, 이 체결 부재(72)의 첨단은 관통공(24,45)의 내부 표면에 의해 인도됨에 따라서 로케이터(80)의 외부 표면의 내부 측을 향해 또는 샤프트 부재(70)의 축 방향을 향해 가압되며 이어서 제 1 위치(P1)(도 9a 참조)에 도달하게 된다. 또한, 관통공(24,45)가 체결 부재(72)를 통과하면, 체결 부재(72)는 탄성에 의해서 개방되고 제 2 위치(P2)(도 9a 참조)로 복원된다. 달리 말하면, 본 예시적인 실시예에서, 체결 부재(72)는 샤프트 부재(70)의 축을 향해 탄성적으로 변위되기 때문에 제 1 위치(P1)와 제 2 위치(P2) 간에서 자유롭게 이동할 수 있다.
도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 아코디언형 채널(73)이 체결 부재(72)의 밑단 근방에 제공되어서 체결 부재(72)가 원활하게 이동될 수 있게 한다. 또한, 체결 부재(72)의 제 2 위치(P2)로의 복원을 보장하기 위해서, 판 스프핑, 스프링 또는 고무와 같은 탄성 구성 요소가 로케이터(80)의 외부 표면과 체결 부재(72) 간에 개재되어서 체결 부재(72)를 제 2 위치(P2)로 이동시키는 탄성력이 인가될 수 있다.
도 4 및 도 8에 도시된 바와 같이, 감합부(interfitting member)가 축방향으로 샤프트 부재(70)의 양단부면에 제공되며 이로써 샤프트 부재들의 단부면들을 서로 끼워 맞추어서 샤프트 부재들을 연결할 시에 샤프트 부재(70)의 축과 다른 샤프트 부재(70)의 축이 서로 일치할 수 있다. 구체적으로 말하자면, 돌출부(82)가 샤프트 부재(70)의 로케이터(80)의 단부면 상에 형성되고, 돌출부(82)에 대응하는 형상을 갖는 오목부(93)가 슬리브(90)의 단부면 상에 형성된다. 이 감합부는 돌출부(82)와 오목부(93)를 포함한다.
도 10은 배터리 모듈(20)에 대한 예시적인 조립 절차를 도시한다. 먼저, 샤프트 부재(70)가 지그 베이스(jig base)(100) 상에서 유지된다. 슬리브(90)의 하단부에서 제공된 고정 부재(71)의 형상에 대응하는 형상을 갖는 오목부가 지그 베이스(100)의 상부 표면 상에 형성된다. 금속 슬리브(90)를 끌어당기는 자기 장치(도 10에 도시되지 않음)가 지그 베이스(100) 밑에 설치되어 있다. 이 자기 장치가 동작하여서 슬리브(90)를 끌어당기면, 샤프트 부재(70)가 지그 베이스(100) 상에 안정하게 고정된다.
이어서, 커버(23)가 샤프트 부재(70)에 삽입된다. 이때에, 체결 부재(72)의 첨단은 관통공(24)의 내부 표면에 의해 인도되면서 제 1 위치(도 9b 참조)로 탄성적으로 변위된다. 이 경우에, 관통공(24)는 체결 부재(72)를 통과할 수 있다. 관통공(24)이 체결 부재(72)를 통과하면, 체결 부재(72)는 탄성력으로 인해서 펼쳐져 제 2 위치(P2)(도 9a 참조)로 복원된다.
또한, 셀 유닛(40)이 샤프트 부재(70)에 삽입된다. 이 경우에도, 체결 부재(72)의 첨단은 관통공(45)의 내부 표면에 의해 인도되면서 제 1 위치(도 9b 참조)로 탄성적으로 변위된다. 이 경우에도, 관통공(45)는 체결 부재(72)를 통과할 수 있다. 관통공(45)이 체결 부재(72)를 통과하면, 체결 부재(72)는 탄성력으로 인해서 펼쳐져 제 2 위치(P2)(도 9a 참조)로 복원된다.
또한, 하우징(23)이 샤프트 부재(70)에 삽입된다. 이 경우에도, 체결 부재(72)의 첨단은 관통공(24)의 내부 표면에 의해 인도되면서 제 1 위치(도 9b 참조)로 탄성적으로 변위된다. 이 경우에도, 관통공(24)는 체결 부재(72)를 통과할 수 있다. 관통공(24)이 체결 부재(72)를 통과하면, 체결 부재(72)는 탄성력으로 인해서 펼쳐져 제 2 위치(P2)(도 9a 참조)로 복원된다. 이에 따라서, 체결 부재(72)는 하우징(22)에 체결되고 이로써 하우징(22)과 커버(23) 각각 및 셀 유닛(40)은 샤프트 부재(70)로부터 분리되지 않게 된다. 또한, 하우징(22)이 분리되지 않기 때문에, 셀 유닛(40)으로 면압이 인가된다. 이로써, 편평형 셀(30)의 전력 소자가 충분하게 압력을 받게 되어서 배터리 성능이 유지될 수 있다.
이어서, 커버(23)의 에지부(23a)가 도면에서 도시되지 않은 코킹 장치(caulking device)에 의해서 하우징(22)의 에지부(22a)에서 감아 조여져 커버(23)와 하우징(22)이 서로 고정된다.
장기 장치의 동작이 정지되고 배터리 모듈(20)이 지그 베이스(100)로부터 분리되면, 배터리 모듈(20)의 조립 공정이 완료된다.
도 12는 슬리브(113) 만이 셀 유닛(111)의 관통공(112) 내부로 삽입되는 비교예의 배터리 모듈(110)의 주요부의 단면도이다.
이 비교예의 배터리 모듈(110)을 조립하는 경우에는, 도 10에 도시된 바와 같은 지그 베이스(100) 내부로 핀이 삽입되며 커버(114), 슬리브(113), 셀 유닛(111) 및 하우징(115)이 이 순서대로 핀에 순차적으로 삽입되며 이어서 코킹 가공을 한다. 이 과정에서, 커버(114) 및 하우징(115)이 코킹 가공 시에 변형되는 경우에 관통공(116)이 변형되어서 핀이 이 관통공(116) 내부로 먹어들어가 나중에 합쳐진 지그로부터 조립된 배터리 모듈(110)을 떼어내기가 어려워진다. 또한, 슬리브(113) 만을 셀 유닛(111)의 관통공(112) 내부에 삽입하면, 하우징(115)과 커버(114) 각각의 관통공(116)의 중심(01)과 조립된 배터리 모듈(110) 내의 슬리브(113)의 중심(02)가 d 만큼 서로 어긋나게 될 가능성이 있어서 커버(114), 하우징(115) 및 슬리브(113)의 위치를 안정되게 정밀 조절할 수 없게 된다.
한편, 본 발명의 본 실시예에서, 샤프트 부재(70)는 배터리 모듈(20)을 조립하는 과정에서 커버(23), 셀 유닛(40) 및 하우징(22)을 이 순서대로 체결 부재(72) 측으로부터 고정 부재(71) 측을 향해 순차적으로 삽입할 시에 지그 구실도 겸하게 된다. 따라서, 하우징(22) 및 커버(23)가 코킹 가공 시에 변형되어도 조립 후에 배터리 모듈(20)을 조립 지그로부터 용이하게 떼어낼 수 있다. 또한, 조립 후의 배터리 모듈(20)에 있어서, 샤프트 부재(70)가 하우징(22) 및 커버(23)를 관통하고 있기 때문에 관통공(24)의 중심과 샤프트 부재(70)의 중심이 서로 어긋나기가 매우 어려워서 하우징(22) 및 커버(23)의 위치를 안정되게 정밀 조절할 수 있다.
다음으로, 배터리 어셈블리(11)가 이하에서 상세하게 설명된다. 여기에서는, 도 1, 도 2 및 도 4를 참조한다. 배터리 어셈블리(11)는 복수의 배터리 모듈(20)이 샤프트 부재(70)의 감합부(오목부(93) 및 돌출부(82))가 끼어 맞추어지면서 적층되어 있는 복수의 배터리 모듈 그룹(25) 및 상기 감합부가 끼어 맞추어진 샤프트 부재(70)가 배터리 모듈 그룹(25)의 양측에서 유지됨으로 인해서 배터리 모듈 그룹(25)을 지지하는 지지 수단(50)으로 구성된다.
본 발명의 샤프트 부재(70)는 중심공(70a)을 갖는 중공형 구조이며, 지지 수단(50)은 샤프트 부재(70)의 중심공(70a) 내부로 삽입된 고정 볼트(51)를 포함한다.
배터리 어셈블리(11)의 구성 과정이 이제 상세하게 설명된다. 설명을 간단하게 하기 위해서 최상부 배터리 모듈(20)은 배터리 모듈 A로 지칭되고, 중간의 배터리 모듈(20)은 배터리 모듈 B로 지칭되며, 최하부 배터리 모듈(20)은 배터리 모듈 C로 지칭된다.
먼저, 배터리 모듈 C가 베이스 부재(55) 상에 배치된다. 베이스 부재(55)는 고정 볼트(51)의 삽입을 위해서 관통공(55a)을 포함하고 샤프트 부재(70)의 오목부(93)에 대응하는 형상을 갖는 돌출부(55b)를 포함한다. 샤프트 부재(70)의 오목부(93)에 베이스 부재(55)의 돌출부(55b)를 끼운다. 이로써, 배터리 모듈 C가 베이스 부재(55) 상에 위치 결정된 상태로 배치된다.
이어서, 중간 배터리 모듈인 배터리 모듈 B가 배터리 모듈 C 상에 배치된다. 이때, 배터리 모듈 B의 샤프트 부재(70)의 오목부(93)에 배터리 모듈 C의 샤프트 부재(70)의 돌출부(82)를 끼운다. 이로써, 배터리 모듈 B가 배터리 모듈 C 상에 위치 결정된 상태로 배치된다.
이어서, 최상부 배터리 모듈인 배터리 모듈 A가 배터리 모듈 B 상에 배치된다. 이때, 배터리 모듈 A의 샤프트 부재(70)의 오목부(93)에 배터리 모듈 B의 샤프트 부재(70)의 돌출부(82)를 끼운다. 이로써, 배터리 모듈 A가 배터리 모듈 B 상에 위치 결정된 상태로 배치된다.
샤프트 부재(70)의 감합부(오목부(93) 및 돌출부(82))를 끼워 맞춤으로써 각 배터리 모듈 C, B 및 A를 적층하면, 개별 배터리 모듈 C,B 및 A이 서로 위치 결정된 배터리 모듈 그룹(25)이 용이하게 생성될 수 있다.
이어서, 탑 부재(top member)(56)가 배터리 모듈 A 상에 배치된다. 탑 부재(56)는 고정 볼트(51)의 삽입을 위해서 관통공(56a)을 포함하고 샤프트 부재(70)의 돌출부(82)에 대응하는 형상을 갖는 오목부(56b)를 포함한다. 배터리 모듈 A의 샤프트 부재(70)의 돌출부(82)를 탑 부재(56)의 오목부(56b)에 끼운다. 이로써, 상부 부재(56)가 배터리 모듈 A 상에 위치 결정된 상태로 배치된다.
또한, 고정 볼트(51)가 베이스 부재(55)의 관통공(55a), 서로 연결된 3 개의 샤프트 부재(70)의 중심공(70a) 및 탑 부재(56)의 관통공(56a) 내부로 삽입되고 고정 볼트(51)는 너트(52)로 조여진다. 이로써, 감합부에서 서로 끼워 맞추어진 샤프트 부재(70)는 배터리 모듈 그룹(25)의 양측에서 유지되며 이로써 배터리 모듈 그룹(25)을 지지한다. 각 배터리 모듈 그룹(25)은 4 개의 코너 부분에서 고정된다(도 1 참조). 본 실시예에서, 배터리 모듈 그룹(25)을 지지하는 지지 수단(50)은 베이스 부재(55), 탑 부재(56) 및 고정 볼트(51)로 형성된다.
도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 배터리 모듈들 간의 공간의 유격 CL은 샤프트 부재(70)의 감합부를 서로 끼워 맞춤으로써 조절된다. 이 배터리 모듈(20)들 간의 유격 CL은 차량의 레이아웃 및 냉각 공기 통로(61)를 기능시키기 위해서 필요한 크기에 따라서 변하는데, 일반적으로 몇 밀리미터 크기를 갖는다.
도 13은 도 12에 도시된 배터리 모듈(110)로 조립된 비교예의 배터리 어셈블리(120)의 주요 부분의 단면도이다. 배터리 어셈블리(120)가 도 12에 도시된 배터리 모듈(110)로부터 구성될 경우에, 배터리 모듈들(110) 간의 유격 CL을 조절하기 위해서 배터리 모듈들(110) 간에 실린더형 칼라(cylindrical collar)(121)를 삽입할 필요가 있다. 그러나, 칼라(121)의 개수가 많아서 작업하는데 많은 시간이 필요로 한다. 또한, 비교예의 배터리 모듈(110)에서는, 상술한 바와 같이 커버(114), 하우징(115) 및 슬리브(113)의 위치를 안정되게 정밀 조절하는 것이 어렵기 때문에, 전술한 칼라(121)를 슬리브(113)로 원할하게 삽입할 수 없어서 불편하다.
한편, 본 발명의 본 실시예에서, 배터리 모듈들(20) 간의 유격은 감합부가 서로 끼어서 맞추어진 샤프트 부재(70)에 의해서 조절된다. 하우징(22) 및 커버(23) 외부로 연장된 샤프트 부재(70)의 부분은 칼라 기능을 하며, 따라서 별도의 구성 요소인 칼라를 배터리 모듈들(20) 간에 삽입할 필요가 없다. 이로써, 칼라 부착 공정이 필요 없어서 배터리 어셈블리(11) 조립 공정이 간단해진다. 또한, 부품의 개수가 감소되어 배터리 어셈블리(11)를 비용 측면에서 효과적으로 생산할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 실시예에 따라서, 배터리 어셈블리(11)의 조립이 간소해진 배터리 모듈(20)의 생산이 가능하며 복수의 배터리 모듈(20)을 포함하는 배터리 어셈블리(11)가 구성될 수 있다.
샤프트 부재의 수정된 실례
도 11a 및 도 11b는 샤프트 부재의 수정된 실례(74)를 설명하기 위해서 사용된 배터리 모듈(20)의 수직 단면도 및 평면도이다. 체결 부재(72)는 그 구조가 제 1 위치(P1)와 제 2 위치(P2) 간을 자유롭게 이동할 수 있는 한, 탄성 변위에 의해서 제 1 위치(P1)와 제 2 위치(P2) 간을 자유롭게 이동할 수 있는 전술한 실시예의 구조로만 한정되지 않으며 가령, 체결 부재(72)는 샤프트 부재의 축을 회전 중심으로 하여 회전함으로써 제 1 위치(P1)와 제 2 위치(P2) 간을 자유롭게 이동할 수 있다. 구체적으로 말하자면, 도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이, 샤프트 부재(74)는 금속 슬리브(94)와 이 슬리브(94)의 외부 표면에서 이 표면 외부로 연장된 리브 형상(rib-shaped) 체결 부재(72)를 일체형으로 포함하고 있다. 관통공(24)에는 체결 부재(72)가 관통 삽입될 수 있는 노치 부재(notch member)(24a)가 전술한 체결 부재(72)의 위상과 일치하게 형성되어 있다. 도 4에 도시된 실례에서, 체결 부재(72)는 90도 간격으로 제공되며 4 개의 노치 부재(240a)가 체결 부재에 대응하는 90도 간격으로 배치되어 있다. 유사한 노치들이 셀 유닛(40)의 관통공(45)에도 제공된다. 체결 부재(72)와 노치 부재(24a)가 일치하는 위치는 제 1 위치(P1)에 대응하며, 이 상태로부터 샤프트 부재(74)가 샤프트 부재(74)의 축을 중심으로 하여서 45도 회전한 위치는 제 2 위치(P2)에 대응한다.
상기 배터리 모듈(20)을 조립하는 과정에서, 하우징(22)을 샤프트 부재(74)에 삽입한 후, 체결 부재(72)를 샤프트 부재(74)의 축을 중심으로 45도 회전시키면 체결 부재(72)가 하우징(22)에 체결되어 셀(40), 하우징(22), 커버(23)가 샤프트 부재(74)로부터 분리되지 않는다.
상기 실례들에서, 샤프트 부재(70,74)가 중공형 구조를 갖는 경우가 도시되었지만, 본 발명은 이러한 실례들로만 한정되는 것은 아니다. 배터리 모듈(20)을 조립할 경우에, 샤프트 부재는 하우징(22), 커버(23) 및 셀 유닛(40) 각각을 삽입하기 위한 지그 구실을 겸하여서 중공형 구조를 가질 필요가 없다. 또한, 감합부를 끼워 맞춤으로써 연결되는 한, 배터리 어셈블리(11)를 구성할 경우에 샤프트 부재는 중공형 구조를 가질 필요가 없다. 따라서, 샤프트 부재는 가운데가 차 있어도 좋다. 이 경우에, 사용된 지지 수단(50)은 베이스 부재(55)와 탑 부재(56)가 샤프트 부재의 위치와 다른 위치에 제공된 고정 볼트에 의해서 고정되는 구조를 갖는다. 감합부가 서로 끼워 맞추어진 샤프트 부재는 고정된 베이스 부재(55) 및 탑 부재(56)에 의해서 배터리 모듈 그룹(25)의 양측에서 유지되며 이로써 배터리 모듈 그룹(25)을 지지한다.
상기 실례에서, 체결 부재(72)만이 이동이 자유로운 구조를 가지지만 본 발명에서는 고정 부재도 제 1 위치(P1) 및 제 2 위치(P2) 간을 자유롭게 이동할 수 있는 구조를 가져도 된다. 이 경우에, 미리 셀 유닛(40) 상에 삽입된 샤프트 부재 상에 그 양측에서 동시에 하우징(23) 및 커버(23)를 삽입하는 것이 가능해진다.
상술된 본 발명에 따라서, 샤프트 부재는 배터리 모듈을 조립할 시에 지그 구실을 겸하며 따라서 케이스가 변형되는 경우에도 조립 후에 배터리 모듈을 합쳐진 지그로부터 분리하는 것이 매우 용이하다. 또한, 샤프트 부재는 상기 배터리 모듈의 조립 후에 케이스를 넘어서 연장되며 이로써 관통공의 중심과 샤프트 부재의 중심이 어긋나는 것이 어려워서 케이스와 샤프트 부재의 위치가 안정되게 정밀 조절될 수 있다. 또한, 배터리 모듈이 서로 위치 결정된 배터리 모듈 장치의 형성은 샤프트 부재의 감합부들이 서로 끼워져서 맞추어지면서 수많은 모듈들이 적층되기 때문에 매우 용이하게 성취될 수 있다. 또한, 샤프트 부재의 감합부들이 서로 끼워져서 맞추어지면서 수많은 모듈들이 적층될 때에, 배터리 모듈들 간에 유극이 형성되기 때문에 이러한 유극을 형성하기 위해서 별도의 구성 요소를 제공할 필요가 없는데, 가령 배터리 모듈들 간에 칼라를 삽입할 필요가 없다. 따라서, 칼라 부착 공정이 필요 없어서 배터리 어셈블리의 구성이 단순해진다. 또한, 구성 요소가 개수가 감소되어서 비용 효과적인 배터리 어셈블리가 생산될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들이 기술되었다. 이들 실시예 및 다른 실시예가 다음의 청구 범위 내에 속한다.

Claims (23)

  1. 배터리 어셈블리(battery assembly)를 구성하기 위한 단위 유닛을 형성하는 배터리 모듈에 있어서,
    복수의 셀을 갖는 셀 유닛과,
    상기 셀 유닛을 수납하는 하우징 및 커버와,
    상기 셀 유닛 내에 제공된 관통공(through-hole), 상기 하우징 내에 제공된 관통공 및 상기 커버 내에 제공된 관통공으로 삽입되는 샤프트 부재(shaft member)를 포함하며,
    상기 샤프트 부재는 상기 하우징 및 상기 커버 각각으로부터 돌출된 길이를 갖는,
    배터리 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 샤프트 부재를 상기 하우징 또는 상기 커버로 체결하는 체결부(lock)를 더 포함하는,
    배터리 모듈.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 체결부는 상기 샤프트 부재가 상기 커버로부터 돌출되어 있는 구역에 제공된 고정 부재(fastening member)를 포함하며,
    상기 고정 부재는 상기 커버에 고정되는,
    배터리 모듈.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 체결부는 상기 샤프트 부재가 상기 하우징으로부터 돌출되어 있는 구역에 제공된 체결 부재(locking member)를 포함하며,
    상기 체결 부재는 상기 하우징에 체결되는,
    배터리 모듈.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 체결 부재는 상기 셀 유닛의 관통공, 상기 하우징 및 상기 커버의 관통공들으로 삽입이 허용되는 제 1 위치와 상기 셀 유닛, 상기 하우징 및 상기 커버가 상기 샤프트 부재로부터 분리되는 것이 방지되는 제 2 위치 간을 자유롭게 이동하는 구조를 갖는,
    배터리 모듈.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 샤프트 부재는 상기 배터리 모듈의 조립 시에 상기 커버, 상기 셀 유닛 및 상기 하우징을 이 순서대로 상기 체결 부재 측으로부터 상기 고정 부재 측으로 삽입하기 위한 지그(jig) 구실을 겸하는,
    배터리 모듈.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 체결 부재가 상기 샤프트 부재의 축 방향으로 탄성 변위함으로써 상기 체결 부재는 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 간을 자유롭게 이동하는,
    배터리 모듈.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 체결 부재가 상기 샤프트 부재의 축을 중심으로 회전함으로써 상기 체결 부재는 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 간을 자유롭게 이동하는,
    배터리 모듈.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징의 에지부가 상기 커버의 에지부와 이음매(seam)을 형성함으로써 상기 커버와 상기 하우징이 서로 체결되는,
    배터리 모듈.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 샤프트 부재는 제 1 배터리 모듈의 제 1 샤프트 부재이며 축 방향으로 상기 제 1 샤프트 부재의 양단부 면 상에 형성된 감합부(interfitting member)를 더 포함하며,
    상기 제 1 샤프트 부재의 축과 제 2 배터리 모듈의 제 2 샤프트 부재의 축은 상기 제 2 샤프트 부재를 상기 축 방향을 따라서 연결할 시에 상기 제 1 샤프트 부재가 상기 제 2 샤프트 부재의 감합부에 끼워 맞추어짐으로써 서로 일치하게 되는,
    배터리 모듈.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 배터리 모듈은 상기 샤프트 부재들의 상기 감합부들을 체결하여서 상기 배터리 모듈들을 적층함으로써 복수의 배터리 모듈을 포함하는 배터리 모듈 장치로 형성되며,
    체결된 감합부들을 갖는 상기 샤프트 부재들이 체결될 때에 지지 구조물이 상기 배터리 모듈 장치의 양측에서 상기 배터리 모듈들을 지지하며,
    이로써, 배터리 어셈블리가 형성되는,
    배터리 모듈.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 샤프트 부재는 상기 감합부들이 체결된 상태로 존재할 때에 상기 제 1 배터리 모듈과 상기 제 2 배터리 모듈 간의 유극(gap)을 조절하는,
    배터리 모듈.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 샤프트 부재는 중심공을 갖는 중공형 구조이고,
    상기 중심공은 관통공으로 이루어지며,
    상기 지지 구조물은 고정 볼트를 포함하는,
    배터리 모듈.
  14. 제 1 배터리 모듈의 제 1 샤프트 부재의 축과 제 2 배터리 모듈의 제 2 샤프트 부재의 축이 상기 제 2 샤프트 부재를 상기 축 방향을 따라서 연결할 시에 상기 제 1 샤프트 부재가 상기 제 2 샤프트 부재의 감합부에 끼워 맞추어짐으로써 서로 일치하게 되며 각 배터리 모듈의 샤프트 부재의 감합부들이 체결됨으로써 적층되는 복수의 배터리 모듈과,
    상기 각 배터리 모듈의 샤프트 부재의 감합부들이 체결될 때에 상기 복수의 배터리 모듈의 양측에서 상기 배터리 모듈들을 지지하는 지지 구조물을 포함하는,
    배터리 어셈블리.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 샤프트 부재는 상기 감합부들이 체결된 상태로 존재할 때에 상기 각 배터리 모듈 간의 유극을 조절하는,
    배터리 어셈블리.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 샤프트 부재는 중심공을 갖는 중공형 구조이고,
    상기 중심공은 관통공으로 이루어지며,
    상기 지지 구조물은 고정 볼트를 포함하는,
    배터리 어셈블리.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 각 배터리 모듈은,
    복수의 셀을 갖는 셀 유닛과,
    상기 셀 유닛을 수납하는 하우징 및 커버와,
    상기 셀 유닛 내에 제공된 관통공, 상기 하우징 내에 제공된 관통공 및 상기 커버 내에 제공된 관통공으로 삽입되며 상기 하우징 및 상기 커버 각각으로부터 돌출된 길이를 갖는 샤프트 부재와,
    상기 샤프트 부재가 상기 커버로부터 돌출되어 있는 구역에 제공되며 상기 커버에 고정되는 고정 부재와,
    상기 샤프트 부재가 상기 하우징으로부터 돌출되어 있는 구역에 제공되며 상기 하우징에 체결되는 체결 부재를 포함하며,
    상기 체결 부재는 상기 셀 유닛의 관통공, 상기 하우징 및 상기 커버의 관통공들으로 삽입이 허용되는 제 1 위치와 상기 셀 유닛, 상기 하우징 및 상기 커버가 상기 샤프트 부재로부터 분리되는 것이 방지되는 제 2 위치 간을 자유롭게 이동하는 구조를 가지며,
    상기 샤프트 부재는 상기 배터리 모듈의 조립 시에 상기 커버, 상기 셀 유닛 및 상기 하우징을 이 순서대로 상기 체결 부재 측으로부터 상기 고정 부재 측으로 삽입하기 위한 지그 구실을 겸하는,
    배터리 어셈블리.
  18. 배터리 모듈 제조 방법에 있어서,
    복수의 배터리 셀을 갖는 셀 유닛을 수납 공간을 형성하도록 커버를 갖는 하우징에 수납하는 단계와,
    상기 셀 유닛 내에 제공된 관통공, 상기 하우징 내에 제공된 관통공 및 상기 커버 내에 제공된 관통공으로 샤프트 부재를, 상기 샤프트 부재가 상기 하우징 및 상기 커버 각각으로부터 돌출된 길이를 갖도록 삽입하는 단계와,
    상기 샤프트 부재가 상기 커버로부터 돌출되어 있는 구역에서 상기 커버에 고정 부재를 고정하는 단계와,
    상기 샤프트 부재가 상기 하우징으로부터 돌출되어 있는 구역에서 상기 하우징을 체결 부재에, 상기 체결 부재가 상기 셀 유닛의 관통공 및 상기 하우징과 상기 커버 각각의 관통공으로 삽입이 허용되는 제 1 위치와 상기 셀 유닛 및 상기 하우징과 상기 커버 각각이 상기 샤프트 부재로부터 분리되는 것이 방지되는 제 2 위치 간을 자유롭게 이동하도록, 체결하는 단계와,
    상기 샤프트 부재가 지그(jig) 역할을 겸하면서, 상기 커버, 상기 셀 유닛 및 상기 하우징을 이 순서대로 상기 체결 부재 측으로부터 상기 고정 부재 측으로 삽입하는 단계를 포함하는,
    배터리 모듈 제조 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 하우징의 에지부가 상기 커버의 에지부와 이음매를 형성함으로써 상기 커버를 상기 하우징에 서로 체결하는 단계를 포함하는,
    배터리 모듈 제조 방법.
  20. 제 1 배터리 모듈의 제 1 샤프트 부재의 축과 제 2 배터리 모듈의 제 2 샤프트 부재의 축을, 상기 제 2 샤프트 부재를 상기 축 방향을 따라서 연결할 시에, 상기 제 1 샤프트 부재를 상기 제 2 샤프트 부재의 감합부에 끼워 맞춤으로써, 서로 일치시키는 단계와,
    각 배터리 모듈의 샤프트 부재의 감합부들을 체결함으로써 복수의 배터리 모듈을 적층하는 단계와,
    상기 각 배터리 모듈의 샤프트 부재의 감합부들이 체결될 때에 상기 복수의 배터리 모듈의 양측에서 상기 배터리 모듈들을 지지하는 지지 구조물 내부로 상기 복수의 배터리 모듈을 삽입하는 단계를 포함하는,
    배터리 어셈블리 제조 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 감합부들이 체결된 상태로 존재할 때에 상기 각 배터리 모듈 간의 유극을 조절하는 단계를 더 포함하는,
    배터리 어셈블리 제조 방법.
  22. 제 20 항에 있어서,
    고정 볼트를 상기 샤프트 부재에 고정시키는 단계를 더 포함하는,
    배터리 어셈블리 제조 방법.
  23. 배터리 어셈블리를 구성하기 위한 단위 유닛을 형성하는 배터리 모듈에 있어서,
    복수의 셀을 갖는 셀 유닛을 봉입하는 수단과,
    상기 셀 유닛 내에 제공된 관통공 및 상기 봉입 수단 내에 제공된 관통공으로 삽입되며 상기 봉입 수단으로부터 돌출된 길이를 갖는 샤프트 부재와,
    상기 샤프트 부재를 상기 봉입 수단에 체결하는 수단을 포함하는,
    배터리 모듈.
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