KR100869803B1

KR100869803B1 - 전지 모듈

Info

Publication number: KR100869803B1
Application number: KR1020070010048A
Authority: KR
Inventors: 변상원; 김태용; 김용삼; 윤지형
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2007-01-31
Filing date: 2007-01-31
Publication date: 2008-11-21
Also published as: US8530073B2; KR20080071764A; US20080182168A1

Abstract

본 발명은 이차 전지들을 서로 연결하는 연결부재를 개선하여 전지 모듈의 부피 증가를 최소화 한 전지 모듈에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 i) 제1 전극, 제2 전극 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이에 개재되는 세퍼레이터를 구비하는 전극군과, 상기 전극군을 수용하는 케이스를 각각 포함하는 제1 이차 전지 및 제2 이차 전지와, ii) 상기 제1 이차 전지의 케이스 상단 둘레에 설치되고, 상기 제1 이차 전지의 제1 전극에 전기적으로 연결되는 제1 연결부재와, iii) 상기 제2 이차 전지의 케이스 하단 둘레에 설치되어 상기 제2 이차 전지의 제2 전극에 전기적으로 연결되고, 상기 제1 연결부재와 결합하는 제2 연결부재를 포함한다.

전지 모듈, 이차 전지, 연결부재, 절연부재　

Description

전지 모듈{Battery module}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지 모듈의 분해 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 제1 이차 전지 및 제1 연결부재가 결합된 상태를 도시한 단면도이다.

도 3은 도 1에 도시된 제2 이차 전지 및 제2 연결부재가 결합된 상태를 도시한 단면도이다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전지 모듈의 평면도이다.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전지 모듈의 사시도이다.

도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 전지 모듈의 평면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 참조 부호의 설명>

100, 200, 300, 400 : 전지 모듈　

105, 107 : 이차 전지 110 : 전극군

112 : 음극　　　　　　　　　　 113 : 세퍼레이터

114 : 양극　　　　　　　　　　　 120 : 케이스

123 : 비딩부　　　　　　　　　 125 : 크림핑부　

129 : 절연부재 132 : 음극탭　

134 : 양극탭 140 : 캡 조립체　　

141 : 양성온도소자 142 : 안전벤트　

143 : 전극캡 144 : 가스켓

160 : 제1 연결부재 165 : 제1 덮개부

166 : 제1 연장부 170 : 제2 연결부재

175 : 제2 덮개부 176 : 제2 연장부

본 발명은 전지 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이차 전지들을 서로 연결하는 연결부재의 구조가 개선된 전지 모듈에 관한 것이다.

일반적으로 전지 모듈은 수개에서 많게는 수십개의 이차 전지가 연결되어 형성된다. 이차 전지(rechargeable batteries)는 화학에너지와 전기에너지간의 상호변환이 가역적이어서 충전과 방전을 반복할 수 있는 전지이다. 최근 휴대용 무선전자 제품들의 개발이 증가되고 있으며, 아울러 이들 제품들의 소형화 및 경량화를 위해, 에너지 밀도가 높은 이차 전지의 필요성도 증대되고 있다.

널리 사용되는 이차 전지로는 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소 전지, 그리고 리튬 이차 전지 등이 있는데, 특히 리튬 이차 전지는 작동 전압이3.6V이상으로서, 니켈-카드뮴 전지나 니켈-수소 전지의 작동 전압보다 3배나 높고, 더욱이 단위 중량당 에너지 밀도도 높아 휴대용 전자 기기의 전원용으로 급속하게 신장되는 추세이다. 이러한 리튬 이차 전지는 다시 리튬이온이차전지, 리튬이온폴리머전지 및 리튬 폴리머전지로 분류될 수 있다.

전형적인 이차 전지는 양극과 음극이 세퍼레이터(separator)를 사이에 두고 위치하는 전극군(electrode assembly)과, 상기 전극군이 수용되는 공간을 가지는 케이스와, 상기 케이스에 결합되어 이를 밀폐하는 캡 조립체를 포함하여 구성된다. 이와 같은 이차 전지는 전극군과 케이스 등의 형태에 따라 여러 가지 형상으로 제조될 수 있으며, 대표적인 형상으로는 원통형, 각형 및 파우치형 등이 있다.

전지 모듈은 상술한 구조를 가지는 이차 전지가 복수개 연결되어 형성되며, 휴대용 전화기(cellular phone), 개인용 컴퓨터(personal computer) 및 캠코더(camcorder)와 같은 휴대가 가능한 소형 전자기기를 비롯하여 하이브리드 전기 자동차(hybrid electric vehicles) 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다.

이러한 전지 모듈을 구성하는 이차 전지들은 연결부재에 의해 서로 결합된다. 여기서 상기 연결부재는 이차 전지들의 일측 끝에 설치되어 이웃하는 이차 전지들을 서로 전기적으로 연결한다. 이때 각 이차 전지는 연결부재를 설치하기 위하여 그 일측 끝에 돌출 형성된 구조물을 구비하며, 이 구조물은 상기 연결부재를 안정적으로 고정시키게 된다.

그런데 상기 각 이차 전지의 일측 끝에 설치된 구조물들은 이차 전지의 길이를 증가시키며, 이는 곧 전지 모듈의 부피가 커지는 직접적인 원인이 된다. 따라서 전지 모듈의 컴팩트한 구성을 위해, 서로 인접한 이차 전지들을 연결하는 연결부재와 상기 연결부재를 각 이차 전지에 고정시키기 위한 구조물의 구성을 개선할 필요 성이 대두되고 있다.

이에 본 발명의 실시예들은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 이차 전지들을 서로 연결하는 연결부재 및 이 연결부재를 각 이차 전지에 고정시키는 구조물을 개선하여 전지 모듈의 부피 증가를 최소화 할 수 있는 전지 모듈을 제공한다.

본 발명의 실시예에 따른 전지 모듈은 i) 제1 전극, 제2 전극 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이에 개재되는 세퍼레이터를 구비하는 전극군과, 상기 전극군을 수용하는 케이스를 각각 포함하는 제1 이차 전지 및 제2 이차 전지와, ii) 상기 제1 이차 전지의 케이스 상단 둘레에 설치되고, 상기 제1 이차 전지의 제1 전극에 전기적으로 연결되는 제1 연결부재와, iii) 상기 제2 이차 전지의 케이스 하단 둘레에 설치되어 상기 제2 이차 전지의 제2 전극에 전기적으로 연결되고, 상기 제1 연결부재와 결합하는 제2 연결부재를 포함한다.

상기 전지 모듈은 상기 제1 이차 전지의 케이스 상단 둘레와 상기 제1 연결부재 사이에 배치되어 상기 제1 이차 전지의 케이스와 상기 제1 연결부재를 절연시키는 절연부재를 더욱 포함할 수 있다.

상기 제1 연결부재는 i) 상기 절연부재를 감싸는 몸체부분과, 상기 몸체부분과 연결되고 상기 제1 이차 전지의 제1 전극과 전기적으로 연결되는 결합부분을 포함하는 제1 덮개부와, ii) 일단이 상기 제1 덮개부에 고정되고 타단이 상기 제2 연결 부재에 결합되는 제1 연장부를 포함할 수 있다.

상기 제2 연결부재는 상기 제2 이차 전지의 케이스 하단 둘레를 감싸고 상기 제2 이차 전지의 제2 전극과 전기적으로 연결되는 제2 덮개부와, 일단이 상기 제2 덮개부에 고정되고 타단이 상기 제1 연장부에 결합되는 제2 연장부를 포함할 수 있다.

상기 제1 연장부와 상기 제2 연장부는 볼트 너트 체결방식에 의해 결합될 수 있다.

상기 제1 연장부 및 상기 제2 연장부는 상기 볼트가 삽입되는 관통구를 더욱 구비하며, 상기 관통구는 상기 제1 이차 전지 및 제2 이차 전지의 길이 방향을 따라 관통될 수 있다.

상기 제1 연장부 및 상기 제2 연장부는 상기 볼트가 관통되는 관통구를 더욱 구비하며, 상기 관통구는 상기 제1 이차 전지 및 제2 이차 전지의 길이 방향과 교차하는 방향을 따라 관통될 수 있다.

상기 제1 연장부와 상기 제2 연장부는 용접에 의해 결합될 수 있다.

상기 제1 연장부와 상기 제2 연장부는 힌지 결합되어, 힌지 각이 10도 내지 180도 범위에 속하도록 형성될 수 있다.

상기 제1 이차 전지의 케이스 상단면과 상기 제2 이차 전지의 케이스 하단면이 동일한 방향을 향하고, 상기 제1 이차 전지 및 제2 이차 전지가 반경 방향으로 나란히 배치될 수 있다.

상기 제1 이차 전지 및 제2 이차 전지는 원통형 이차 전지일 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하“당업자”라 함)가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호가 사용되었다. 또한 널리 알려져 있는 공지기술의 경우 그 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지 모듈(100)의 분해 사시도이다. 본 실시예에서 전지 모듈(100)을 구성하는 제1 이차 전지(105) 및 제2 이차 전지(107)는 리튬 이온 이차 전지로 이루어진다. 이는 본 발명의 원리를 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명이 리튬 이온 이차 전지에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 따른 전지 모듈은 두개 이상의 이차 전지로 다양하게 구성될 수 있으며, 이는 본 발명의 권리범위에 속한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 전지 모듈(100)은 크게 전극군(110), 케이스(120) 및 캡 조립체(140) 등을 각각 구비하는 제1 및 제2 이차 전지(105, 107)와, 절연부재(129)와, 제1 연결부재(160) 및 제2 연결부재(170) 등을 포함한다.

본 실시예에서 제1 및 제2 이차 전지(105, 107)는 동일한 구조로 형성되므로, 이하에서 제1 이차 전지(105)를 기초로 하여 이들 제1 및 제2 이차 전지(105, 107)의 구성에 대하여 살펴본다.

전극군(110)은 집전판에 음극 활물질이 부착된 음극(112)과, 집전판에 양극 활물질이 부착된 양극(114)과, 음극(112) 및 양극(114)의 사이에 배치되어 이들의 단락(short-circuit)을 방지하는 세퍼레이트(113)를 포함한다.

음극(112)은 구리판과 같은 집전체 상에 음극 활물질용 분말과 음극 바인더 및 결합제를 혼합한 슬러리 형태의 활물질층을 코팅하여 제조된다. 그리고 음극(112)에는 음극탭(132)이 결합되며, 이 음극탭(132)은 케이스(120) 내부 바닥면에 접촉한다. 이로 인해 케이스(120)는 제1 이차 전지(105)의 음극 단자로서의 역할을 수행한다. 물론 음극탭(132)을 대신하여 음극 집전판(미도시)이 음극(112)과 연결되도록 구성될 수 있음은 당업자에게 자명한 일이다. 　

양극(114)은 알루미늄판과 같은 집전체에 양극 활물질용 분말과 양극 바인더 및 양극 도전성 첨가제를 혼합한 슬러리 형태의 활물질 층을 균일하게 코팅하여 제조된다. 그리고 양극(114)에는 양극탭(134)이 결합되며, 이 양극탭(134)은 양극(114)으로부터 인출되어 캡 조립체(140)의 안전벤트(142)에 접촉한다. 물론 양극(114)에도 양극탭(134)을 대신하여 양극 집전판(미도시)이 연결되도록 형성될 수 있다. 이 경우 양극 집전판의 리드탭(미도시)이 캡 조립체(140)에 연결된다.

세퍼레이터(113)는 음극(112)과 양극(114)을 분리시키고, 리튬 이온의 이동통로를 제공한다. 이러한 세퍼레이터로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드 또는 이들의 2층 이상의 다층막이 사용될 수 있으며, 폴리에틸렌/폴리프로필렌2층 세퍼레이터, 폴리에틸렌/폴리프로필렌/폴리에틸렌3층 세퍼레이터, 폴리프로필렌/폴리에틸렌/폴리프로필렌3층 세퍼레이터 등과 같은 혼합 다층막이 사용될 수 있다.

이와 같은 전극군(110)은 음극(112), 세퍼레이터(113) 및 양극(114)을 순차적으로 적층하고 이것의 일단에 중심막대(도시되지 않음)를 결합한 후 대략 원통 형태로 감음으로써 완성된다. 완성된 전극군(110)은 후술할 케이스(120)에 삽입되고, 상기 중심막대는 전극군(110)으로부터 분리된다. 이 중심막대의 분리로 인해 발생된 중공부에는 센터핀(도시되지 않음)이 삽입될 수 있다.

상술한 전극군(110)의 상, 하측에는 상부 및 하부 절연 플레이트(138, 136)가 각각 설치되어, 전극군(110)과 케이스(120)간 단락을 방지한다.

케이스(120)는 대략 원통 형태로 내부에 전극군(110)이 수용되는 공간을 구비하고 있으며, 알루미늄이나 알루미늄 합금 또는 니켈이 도금된 스틸 등과 같은 도전성 금속재로 제작된다. 케이스(120)의 상부는 개방되어 있으며, 이를 통해 전극군(110)이 케이스(120) 내로 삽입될 수 있다.

그리고 케이스(120)의 개방된 상부에는 캡 조립체(140)가 결합되어 이 케이스(120)를 밀폐시키게 되는데, 케이스(120)와 캡 조립체(140)의 결합 과정에서 케이스(120)에는 비딩부(123)와 크림핑부(125)가 형성된다.

추가적으로 케이스(120)의 내부로는 전해액(도시되지 않음)이 주입되며, 이는 충전 및 방전 시 음극(112) 및 양극(114)에서 전기화학적 반응에 의해 생성된 리튬 이온의 이동을 가능하게 한다.

캡 조립체(140)는 양성온도소자(positive temperature coefficient element, 141), 안전벤트(142), 전극캡(143), 및 가스켓(144)을 포함한다.

가스켓(144)은 전극캡(143), 양성온도소자(141) 및 안전벤트(142)의 둘레를 감싸도록 케이스(120)와 상기한 구성물들 사이에 배치되어 이들을 케이스(120)와 절연하는 역할을 한다.

안전벤트(142)의 하부면에는 양극(114)으로부터 인출된 양극탭(134)이 용접 등에 의해 고정된다. 안전벤트(142)는 제1 이차 전지(105) 내부의 압력이 기설정된 값 이상으로 커지게 되면 상부쪽으로 반전되어, 양극(114)과의 전기적 연결이 차단된다. 본 실시예는 안전벤트(142)와 양극탭(134)이 직접 연결된 구조이나, 안전벤트(142) 하부에 절연부재(미도시) 및 캡 플레이트(미도시)가 순차적으로 더 적층되고, 이 캡 플레이트에 양극탭(134)이 결합되는 구조로 형성될 수 있음은 당업자에게 자명한 일이다.　　

양성온도소자(141)는 안전벤트(142)의 상부에 연결된다. 이러한 양성온도소자(141)는 일정 온도를 넘으면 전기저항이 거의 무한대까지 커지는 장치로서, 제1 이차 전지(105)가 정해진 값 이상의 온도가 되었을 때, 충전 및 방전 전류의 흐름을 정지시킬 수 있다. 다만, 제1 이차 전지(105)의 온도가 정해진 값 이하로 내려가면 양성온도소자(141)의 전기저항은 다시 작아지므로, 제1 이차 전지(105)는 제 기능을 회복할 수 있다.

전극캡(143)은 양성온도소자(141)의 상부에 연결되어, 전류를 외부로 인가하는 양극 단자로서의 역할을 한다. 그리고 전극캡(143)의 측면에는 안전벤트(142)의 파단 시 제1 이차 전지(105) 내부의 가스가 외부로 빠져나갈 수 있도록 하는 배기구(143a)가 형성된다.

한편, 상술한 구조를 가지는 제1 이차 전지(105)의 상단 둘레에는 절연부 재(129)가 설치된다. 이 절연부재(129)는 제1 연결부재(160)와 케이스(120)와의 전기적 연결을 차단하고, 진동을 흡수하는 등의 역할을 한다.

제1 연결부재(160)는 제1 이차 전지(105)에 설치된 절연부재(129)의 둘레를 감싸며 전극캡(143)과 전기적으로 연결된다. 그리고 제2 연결부재(170)는 제2 이차 전지(107)의 케이스(120) 하단 둘레를 감싸도록 구성된다. 제1 연결부재(160)와 제2 연결부재(170)는 볼트(182) 및 너트(184)에 의해 서로 결합되고, 이로써 제1 이차 전지(105) 및 제2 이차 전지(107)가 서로 전기적으로 연결된다.

도 2는 도 1에 도시된 제1 이차 전지(105) 및 제1 연결부재(160)가 결합된 상태를 도시한 단면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이 제1 연결부재(160)는 제1 덮개부(165)와 제1 연장부(166)를 포함한다.

제1 덮개부(165)는 절연부재(129)를 감싸는 몸체부분(162)과, 이 몸체부분(162)과 결합되고 전극캡(143)과 전기적으로 연결되는 결합부분(164)을 포함한다.

그리고 제1 연장부(166)는 몸체부분(162)으로부터 돌출되어 형성되며, 볼트(182, 도 1 참조)가 삽입될 수 있는 제1 관통구(166a)를 구비한다. 여기서 제1 관통구(166a)는 제1 이차 전지(105)의 길이 방향을 따라 제1 연장부(166)에 형성된다. 제1 연장부(166)는 후술하는 제2 연장부(176, 도 2 참조)와 결합되며, 이로 인해 제1 이차 전지(105)와 제2 이차 전지(107)가 서로 전기적으로 연결될 수 있다.

이러한 구성을 가지는 제1 연결부재(160)는 제1 이차 전지(105)의 양극과 전기적으로 연결된다. 즉 제1 연결부재(160)는, 제1 덮개부(165)의 결합부분(164)이 양극단자의 역할을 하는 전극캡(143)에 고정되므로, 제1 이차 전지(105)의 양극과 전기적으로 연결될 수 있다. 한편, 제1 덮개부(165)의 몸체부분(162)은 절연부재(129)의 둘레를 감싸도록 배치되기 때문에, 제1 연결부재(160)는 음극단자의 역할을 하는 케이스(120)와 전기적 연결이 차단된다.

도 3은 도 1에 도시된 제2 이차 전지(107) 및 제2 연결부재(170)가 결합된 상태를 도시한 단면도이다. 도 3에서 보는 바와 같이 제2 연결부재(170)는 제2 덮개부(175)와 제2 연장부(176)를 포함한다.

제2 덮개부(175)는 상하 관통된 원기둥 형상으로 이루어지며 제2 이차 전지(107)의 케이스(120) 하단 둘레를 감싸도록 배치된다. 이처럼 제2 덮개부(175)가 제2 이차 전지(107)의 음극단자 역할을 하는 케이스(120)와 직접 연결되기 때문에, 제2 연결부재(170)는 제2 이차 전지(107)의 음극과 전기적으로 연결될 수 있다.

그리고 제2 연장부(176)는 그 일단이 제2 덮개부(175)에 고정되고 그 타단이 제1 연장부(166, 도 2 참조)에 결합된다. 이러한 제2 연장부(176)는 볼트(182, 도 1 참조)가 삽입될 수 있는 제2 관통구(176a)를 구비하며, 이 제2 관통구(176a)는 제2 이차 전지(107)의 길이 방향을 따라 제2 연장부(176)에 형성되고, 제1 연장부(166)의 제1 관통구(166a)와 연결되어 통하도록 배치된다.

앞서 설명한 바와 같이 제2 연장부(176)가 제1 이차 전지(105)의 제1 연장부(166)와 결합됨으로써 제1 이차 전지(105)와 제2 이차 전지(107)가 서로 전기적으로 연결된다. 본 실시예에서 제2 연장부(176)와 제1 연장부(166)는 제2 관통구(176a) 및 제1 관통구(166a)를 관통하는 볼트(182)와 이에 체결되는 너트(184, 도 1 참조)에 의해 결합된다.

상기한 구성을 가지는 제1 실시예에 따르면, 제1 이차 전지(105)와 제2 이차 전지(107)가 서로 연결되더라도, 개선된 제1 연결부재(160) 및 제2 연결부재(170)로 인하여 상기 이차 전지들의 길이가 증가되지 않게 되며, 이는 곧 복수개의 이차 전지들로 구성된 전지 모듈(100)의 부피가 증가되지 않게 된다는 것을 의미한다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이 제1 연장부(266)에 형성된 제1 관통구 및 제2 연장부(277)에 형성된 제2 관통구는 제1 및 제2 이차 전지(105,107)의 길이 방향과 교차하는 방향을 따라 형성될 수 있다. 즉 본 제2 실시예에 따른 전지 모듈(200)에 의하면, 볼트(182)는 제1 및 제2 이차 전지(105,107)의 길이 방향과 교차하는 방향을 따라 제1 관통구 및 제2 관통구를 관통하고, 이에 너트(184)가 체결됨으로써 제1 연결부재(260)와 제2 연결부재(270)가 결합된다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이 제1 연결부재(360)와 제2 연결부재(370)는 저항 용접 또는 레이저 용접 등에 의하여 결합될 수도 있다. 즉 본 제3 실시예에 따른 전지 모듈(300)에 의하면, 제1 연결부재(360)의 제1 연장부(366)와 제2 연결부재(370)의 제2 연장부(377)가 용접에 의해 결합됨으로써, 제1 이차 전지(105)와 제2 이차 전지(107)가 서로 전기적으로 연결된다.

도 6은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 전지 모듈(400)의 평면도이다. 도 6을 참조하면, 제1 연결부재(460)와 제2 연결부재(470)는 볼트(182) 및 너트(도시되지 않음)에 의해 결합된다. 그리고 제1 연장부(466)의 길이 방향 중심선과 제2 연장부(477)의 길이 방향 중심선의 끼인각(θ)이 10도 내지 180도 범위에 속하도록 형 성된다. 이러한 제4 실시예에 의하면, 상기 끼인각(θ)을 조절하여 제1 이차 전지(105) 및 제2 이차 전지(107) 간의 거리(s)를 자유롭게 조절할 수 있게 된다. 다시 말하면, 전지 모듈(400)이 적용되는 기기의 크기에 따라 이에 상응하도록 제1 이차 전지(105) 및 제2 이차 전지(107) 간의 거리(s)를 조절할 수 있게 되는바, 전지 모듈(400)이 적용되는 기기에 대한 전지 모듈(400)의 적응성이 향상될 수 있게 된다.

이를 제외한 기술적 특징들은 상술한 제1 실시예에서와 동일하게 적용될 수 있다.

한편, 본 발명은 상술한 여러 가지 형태의 실시예로 구현될 수 있는데, 상기 실시예들은 본 발명의 원리를 예시하기 위한 것이지 본 발명을 상기 실시예로 한정하려고 하는 것이 아니다. 따라서 본 발명은 상술한 실시예들에 한정되지 않고, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 의하면, 개선된 제1 연결부재 및 제2 연결부재로 인하여, 복수개의 이차 전지들이 서로 연결되어도 상기 이차 전지들의 길이가 증가되지 않는다는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 인접한 이차 전지들 간의 거리를 조절하여 전지 모듈의 전체 크기를 자유롭게 결정할 수 있게 된다. 즉, 전지 모듈이 적용되는 기기에 대한 전지 모듈의 적응성이 향상된다는 효과가 있다.

Claims

제1 전극, 제2 전극 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이에 개재되는 세퍼레이터를 구비하는 전극군과, 상기 전극군을 수용하는 케이스를 각각 포함하는 제1 이차 전지 및 제2 이차 전지;

상기 제1 이차 전지의 케이스 상단 둘레에 설치되고, 상기 제1 이차 전지의 제1 전극에 전기적으로 연결되는 제1 연결부재; 및

상기 제2 이차 전지의 케이스 하단 둘레에 설치되어 상기 제2 이차 전지의 제2 전극에 전기적으로 연결되고, 상기 제1 연결부재와 볼트 너트 체결 방식으로 결합된 제2 연결부재

를 포함하는 전지 모듈.
제 1 항에 있어서,

상기 제1 이차 전지의 케이스 상단 둘레와 상기 제1 연결부재 사이에 배치되어 상기 제1 이차 전지의 케이스와 상기 제1 연결부재를 절연시키는 절연부재를 더욱 포함하는 전지 모듈.
제 2 항에 있어서,

상기 제1 연결부재는

상기 절연부재를 감싸는 몸체부분과, 상기 몸체부분과 연결되고 상기 제1 이차 전지의 제1 전극과 전기적으로 연결되는 결합부분을 포함하는 제1 덮개부와,

일단이 상기 제1 덮개부에 고정되고 타단이 상기 제2 연결부재에 결합되는 제1 연장부를 포함하는 전지 모듈.
제 3 항에 있어서,

상기 제2 연결부재는

상기 제2 이차 전지의 케이스 하단 둘레를 감싸고 상기 제2 이차 전지의 제2 전극과 전기적으로 연결되는 제2 덮개부와,

일단이 상기 제2 덮개부에 고정되고 타단이 상기 제1 연장부에 결합되는 제2 연장부를 포함하는 전지 모듈.
삭제
제 4 항에 있어서,

상기 제1 연장부 및 상기 제2 연장부는 상기 볼트가 삽입되는 관통구를 더욱 구비하며, 상기 관통구는 상기 제1 이차 전지 및 제2 이차 전지의 길이 방향을 따라 관통되는 전지 모듈.
제 4 항에 있어서,

상기 제1 연장부 및 상기 제2 연장부는 상기 볼트가 관통되는 관통구를 더욱 구비하며, 상기 관통구는 상기 제1 이차 전지 및 제2 이차 전지의 길이 방향과 교차하는 방향을 따라 관통되는 전지 모듈.
삭제
제1 전극, 제2 전극 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이에 개재되는 세퍼레이터를 구비하는 전극군과, 상기 전극군을 수용하는 케이스를 각각 포함하는 제1 이차 전지 및 제2 이차 전지;

상기 제1 이차 전지의 케이스 상단 둘레에 설치되고, 상기 제1 이차 전지의 제1 전극에 전기적으로 연결되는 제1 연결부재; 및

상기 제2 이차 전지의 케이스 하단 둘레에 설치되어 상기 제2 이차 전지의 제2 전극에 전기적으로 연결되고, 상기 제1 연결부재와 결합하는 제2 연결부재;

상기 제1 이차 전지의 케이스 상단 둘레와 상기 제1 연결부재 사이에 배치되어 상기 제1 이차 전지의 케이스와 상기 제1 연결부재를 절연시키는 절연부재

를 포함하고,

상기 제1 연결부재는 상기 절연부재를 감싸는 몸체부분과, 상기 몸체부분과 연결되고 상기 제1 이차 전지의 제1 전극과 전기적으로 연결되는 결합부분을 포함하는 제1 덮개부와, 일단이 상기 제1 덮개부에 고정되고 타단이 상기 제2 연결부재에 결합되는 제1 연장부를 포함하고,

상기 제2 연결부재는 상기 제2 이차 전지의 케이스 하단 둘레를 감싸고 상기 제2 이차 전지의 제2 전극과 전기적으로 연결되는 제2 덮개부와, 일단이 상기 제2 덮개부에 고정되고 타단이 상기 제1 연장부에 결합되는 제2 연장부를 포함하며,

상기 제1 연장부와 상기 제2 연장부는 힌지 결합되어 힌지 각이 10도 내지 180도 범위에 속하는 전지 모듈.
제 1 항에 있어서,

상기 제1 이차 전지의 케이스 상단면과 상기 제2 이차 전지의 케이스 하단면이 동일한 방향을 향하고, 상기 제1 이차 전지 및 제2 이차 전지가 반경 방향으로 나란히 배치되는 전지 모듈.
제 1 항에 있어서,

상기 제1 이차 전지 및 제2 이차 전지는 원통형 이차 전지인 전지 모듈.