KR100876458B1 - 신규한 구조의 전지 카트리지와 그것을 포함하고 있는개방형 전지 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 단위전지를 수납할 수 있는 1 쌍의 외장 프레임 부재와 그러한 부재 사이에 개재되는 내장 프레임 부재를 포함하는 것으로 구성되어 있고, 상기 프레임 부재들 사이에 단위전지가 장착되며, 상기 내장 프레임 부재에는 상기 단위전지들이 장착된 상태에서 외부와 통하는 다수의 관통구가 형성되어 있는 전지 카트리지와, 그것을 포함하고 있는 것으로 구성되어 있는 개방형 전지 모듈을 제공하는 바, 이들은 구조적으로 높은 집적도와 기계적 강도를 가짐으로써 전지 시스템의 크기를 최소화할 수 있고, 기계적 강성이 작은 단위전지를 안정적으로 장착할 수 있으며, 단위전지의 효과적인 방열을 이룰 수 있다.

Description

신규한 구조의 전지 카트리지와 그것을 포함하고 있는 개방형 전지 모듈 {Battery Cartridge for Novel Structure and Open Type Battery Module Containing The Same}
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 외장 프레임 부재의 사시도이다;
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 내장 프레임 부재의 사시도이다;
도 3은 도 1의 한 쌍의 외장 프레임 부재와 도 2의 내장 프레임 부재에 2 개의 단위전지를 장착한 상태의 사시도이다;
도 4는 도 3에서 외장 프레임 부재와 내장 프레임 부재의 결합 부위의 부분 확대도이다;
도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지 모듈의 사시도이다;
도 6은 도 5의 전지 모듈에서 케이스의 사시도이다;
도 7은 도 5의 전지 모듈에서 전면 플레이트의 사시도이다.
<도면의 주요 부호에 대한 설명>
100: 외장 프레임 부재 200: 내장 프레임 부재
300: 전지 카트리지 400: 단위전지
500: 전지 모듈 600: 케이스
700: 전면 플레이트 800: BMS 커버
본 발명은 신규한 구조의 전지 카트리지와 그것을 포함하고 있는 개방형 전지 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 2 개의 외장 프레임 부재와 그 사이에 개재되는 1 개의 내장 프레임 부재로 이루어져 있고 각 프레임 부재 사이에 하나 또는 그 이상의 단위전지들을 장착하며 내장 프레임 부재에 관통구가 형성되어 있는 전지 카트리지와, 그것을 포함하고 있는 개방형 전지 모듈을 제공한다.
최근, 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 이차전지는, 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 동력원으로도 주목받고 있다.
소형 모바일 기기들이 디바이스 1 대당 하나 또는 서너 개의 전지 셀들이 사용됨에 반하여, 자동차 등과 같은 중대형 디바이스들은 고출력 대용량의 필요성으로 인해, 다수의 전지 셀을 전기적으로 연결한 중대형 전지 시스템이 사용된다.
중대형 전지 시스템에 단위전지로서 많이 사용되는 파우치형 이차전지는 일반적으로 알루미늄과 폴리머 수지의 라미네이트 시트의 전지 케이스로 포장되어 있 으므로 기계적 강성이 크지 않기 때문에, 일반적으로, 다수의 단위전지들을 직렬 또는 병렬로 연결하는 카트리지에 내장하고 이러한 카트리지 다수 개를 전기적으로 연결한 전지 모듈이 사용되고 있다.
현재 하이브리드 전기자동차용 전지 모듈로서 많이 사용되고 있는 것은 단위전지(이차전지)의 전해액이 흘러 나오지 않도록 밀폐형의 구조로 이루어져 있다. 그러나, 이러한 밀폐형 전지 모듈은 전해액의 누출을 방지한다는 장점은 있지만, 단위전지에서 발생하는 열이 축적되어 전지의 열화가 촉진되다는 문제점과, 일부 또는 다수의 단위전지의 비정상적인 작동으로 인한 과열로 인해 발화 또는 폭발의 위험성이 있다는 문제점을 가지고 있다. 최근 단위전지로의 사용가능성에 대해 관심을 모우고 있는 리튬이온 이차전지나 리튬이온 폴리머 이차전지는 충방전 과정에서 열이 발생되는 바, 이러한 열이 계속적으로 축적되면, 전지의 열화가 촉진되고, 더나아가 발화 및 폭발의 위험성까지도 존재한다.
따라서, 기계적 강성이 떨어지는 단위전지를 안정적으로 장착할 수 있고, 단위전지의 효과적인 방열을 이룰 수 있으며, 더나아가 전지의 비정상적인 작동시 발생하는 과열을 해소함으로써, 전지의 수명과 안전성을 향상시킬 수 있는 중대형 전지 시스템에 대한 필요성이 높은 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 첫번째 목적은, 구조적으로 높은 집적도와 기계적 강도를 가짐으로써 전지 시스템의 크기를 최소화할 수 있고, 기계적 강성이 작은 단위전지를 안정적으로 장착할 수 있으며, 단위전지의 효과적인 방열과 과열 문제를 해결할 수 있는 전지 카트리지를 제공하는 것이다.
본 발명의 두번째 목적은, 상기 카트리지 다수 개를 역시 높은 집적도와 기계적 강도로 장착할 수 있고 효과적인 방열 등을 이룸으로써, 고출력 대용량의 전지 시스템에 사용될 수 있는 전지 모듈을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지 카트리지는, 단위전지를 수납할 수 있는 1 쌍의 외장 프레임 부재(a, b)와 그러한 부재(a, b) 사이에 개재되는 내장 프레임 부재(c)를 포함하는 것으로 구성되어 있고, 상기 제 1 외장 프레임 부재(a)와 내장 프레임 부재(c) 사이에 단위전지가 장착되고 제 2 외장 프레임 부재(b)와 내장 프레임 부재(c) 사이에 또다른 단위전지가 장착되며, 상기 내장 프레임 부재(c)에는 상기 단위전지들이 장착된 상태에서 외부와 통하는 다수의 관통구가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명의 전지 카트리지는, 제 1 외장 프레임 부재(a), 제 1 단위전지, 내장 프레임 부재(c), 제 2 단위전지, 및 제 2 외장 프레임 부재(b)가 순차적으로 중첩된 상태에서 결합되어 있는 구조로 이루어져 있어서, 기계적 강성이 떨어지는 단위전지를 안정적으로 장착할 수 있다. 또한, 이러한 구조의 카트리지는 높은 집적도로 중첩될 수 있으므로, 궁극적으로 전지 시스템의 크기를 최소화할 수 있다.
본 명세서에서, "카트리지 부재(cartridge member)"는 전체적으로 단위전지의 형상에 상응하는 장방형으로 중앙에 중공부가 형성되어 있는 격자 구조물을 의미한다.
단위전지들이 외장 프레임 부재(a, b)와 내장 프레임 부재(c)의 결합 구조물에 장착된 상태에서, 상기 단위전지들 사이의 공간은 내장 프레임 부재(c)에 형성되어 있는 관통구에 의해 외부에 개방되어 있다. 또한, 외장 프레임 부재(a, b)의 중공부로 인해 단위전지의 대부분의 면이 외부로 노출되어 있다. 따라서, 내장 프레임 부재의 관통구와 외장 프레임의 중공부로 인해 단위전지들의 방열이 효율적으로 이루어진다.
경우에 따라서는, 내장 프레임 부재(c)의 상단면 및/또는 하단면에 그루브(groove)가 형성되어 있어서, 내장 프레임 부재(c)가 외장 프레임 부재(a, b)와 결합된 상태에서, 상기 그루브가 관통구를 형성할 수도 있다.
따라서, 본 명세서에서의 "관통구"는 내장 프레임 부재(c)에 직접적으로 천공된 외기 유통로 뿐만 아니라 외장 프레임 부재(c)의 결합시에 형성되는 외기 유통로를 모두 포함하는 개념이다.
하나의 바람직한 예에서, 상기 외장 프레임 부재(a, b) 및/또는 내장 프레임 부재(c)의 중공부에는, 단위전지를 더욱 안정적으로 고정할 수 있는 하나 또는 둘 이상의 지지대를 포함할 수 있다.
제 1 외장 프레임 부재(a)와 내장 프레임 부재(c) 사이에 장착되는 단위전지의 수와 제 2 외장 프레임 부재(b)와 내장 프레임 부재(c) 사이에 장착되는 단위전지의 수는 특별히 제한되는 것은 아니고, 각각 하나 또는 그 이상일 수 있다. 각 외장 프레임 부재(a 또는 b)와 내장 프레임 부재(c) 사이에 장착되는 단위전지의 수가 둘 또는 그 이상인 경우, 효과적인 방열이 이루어질 수 있도록, 이들 단위전지들을 중첩시키지 않고 나란히 배열한다. 또한, 외장 프레임 부재(a 또는 b)와 내장 프레임 부재(c) 사이에 둘 또는 그 이상의 단위전지들이 장착되는 경우, 단위전지를 안정적으로 고정할 수 있는 지지대는 그러한 인접한 단위전지들 사이에 위치하도록 외장 프레임 부재 및/또는 내장 프레임 부재에 또한 형성되어 있을 수 있다.
단위전지를 내장한 상태에서 상기 전지 카트리지를 다수 개 연속하여 중첩시킬 수 있는 바, 이 경우 카트리지들 사이에 폐쇄 공간이 만들어진다. 이러한 폐쇄 공간은 상호 접해 있는 외장 프레임 부재들과 단위전지들로 인해 만들어진다. 따라서, 단위전지들의 더욱 효과적인 방열을 위하여, 바람직하게는 외장 프레임 부재(a, b)의 외면에는 인접한 전지 카트리지의 외장 프레임 부재와의 중첩시 공기통로가 형성할 수 있도록 다수의 그루브(groove)가 형성되어 있다.
외장 프레임 부재(a, b)와 내장 프레임 부재(c)가 결합된 상태에서 이들 결합 부위에는 단위전지의 전극리드가 돌출될 수 있도록 외부 프레임 부재 및/또는 내장 프레임 부재에 전극리드의 두께에 대응하는 만입부가 형성되어 있다.
프레임 부재들간의 결합은 특별히 제한되는 것은 아니고, 예를 들어, 볼트/너트, 리벳, 용접, 접착제, 암수나사 체결물 또는 체결구조 등 다양한 결합 방식에 의해 이룰 수 있다.
프레임 부재들의 소재 역시 특별히 제한되는 것은 아니고, 플라스틱 수지, 금속 등 다양한 소재들이 사용될 수 있으며, 다만, 금속과 같은 도전성 소재가 사용되는 경우에는, 전극리드의 인출 부위를 별도로 전기적으로 절연하는 것이 필요하다.
카트리지에 내장되는 이차전지는 충방전이 가능한 전지로서, 바람직하게는 높은 집적도(밀집도)로 축적될 수 있는 각형 전지 또는 파우치형 전지 등이 사용될 수 있으며, 그 중 파우치형 전지가 더욱 바람직하다.
단위전지는 양극, 음극, 분리막 및 전해질이 전지 케이스에 밀봉된 상태로 내장되어 있으며, 얇은 필름상의 양극과 음극 사이에 미세 다공성 분리막이 개재된 전극 조립체가 권취된 형태의 젤리-롤형 구조와 양극/분리막/음극의 풀셀 또는 바이셀이 순차적으로 적층된 형태의 스택형 구조 등 다양한 구조가 가능하다. 양극과 음극에 각각 도포되어 있는 활물질 역시 특별히 제한되는 것은 아니며, 바람직하게는 양극 활물질은 높은 안전성의 리튬 망간계 산화물로 이루어져 있고, 음극 활물질은 탄소 재료로 이루어져 있다. 특히, 바람직한 단위전지는 리튬이온 전지 또는 리튬이온 폴리머 전지이다.
본 발명은 또한 상기 전지 카트리지가 다수 개 전기적으로 연결되어 있는 전지 모듈을 제공한다.
즉, 본 발명에 따른 전지 모듈은,
상기 전지 카트리지의 둘 또는 그 이상의 조합체;
상기 카트리지 조합체를 삽입하여 장착할 수 있도록 개방된 전면부와 내부 공간을 가지고 있고, 상단, 하단, 좌측면, 우측면 및 배면부 중의 적어도 한 곳에 다수의 관통로가 형성되어 있는 박스형의 케이스; 및
상기 케이스의 개방 전면부에 결합되는 전면 플레이트;
를 포함하는 것으로 구성되어 있다.
다수 개의 전지 카트리지들을 중첩하여 케이스 내부 공간에 장착한 후 전면 플레이트를 결합한 상태에서, 케이스의 외면에 형성되어 있는 관통로를 통해 유입되는 외기는 단위전지들로부터 발생하는 열을 전지 모듈의 외부로 효율적으로 배출시킨다.
전지 카트리지들 간의 전기적 결합은 카트리지를 케이스에 장착하기 전에 행할 수도 있고 장착 후에 행할 수도 있다. 하나의 예로서, 케이스내로 전지 카트리지를 삽입한 상태에서 전면 플레이트의 배면과 전지 카트리지 사이에 버스 바를 위치시킨 후 용접 등을 행하여 전기적 연결을 이룰 수 있다.
기타, 본 발명의 전지 모듈에는, 단위전지 간의 전위차를 적정 수준으로 유지시키고 과충전 및/또는 과방전을 방지할 수 있는 회로를 포함하고 있는 BMS(Battery Management System), 단위전지의 전압과 온도를 측정하기 위한 회로를 포함하고 있는 PCB(Printed Circuit Board) 등을 더 포함할 수 있다. 바람직한 예로는, 상기 BMS는 케이스의 측면에 장착되고, 상기 PCB는 전면 플레이트의 배면에 장착된다.
또한, 본 발명의 전지 모듈을 다수 개 전기적으로 연결하여 고출력 대용량의 전지 시스템(또는 전지 팩)을 제조할 수 있다. 바람직하게는, 전지 모듈간의 효과적인 결합을 위한 체결부재를 별도로 포함할 수 있다.
본 발명의 전지 시스템은 고출력 대용량의 전지 시스템에 사용될 수 있으며, 바람직하게는 전기자동차 또는 하이브리드 전기자동차, 그 중에서도 특히 하이브리드 자동차의 전지 시스템에 사용될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 1에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 외장 프레임 부재의 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 내장 프레임 부재의 사시도가 도시되어 있으며, 도 3에는 도 1의 외장 프레임 부재와 도 2의 내장 프레임 부재에 단위전지를 장착한 상태의 사시도가 도시되어 있다.
우선, 도 1을 참조하면, 외장 프레임 부재(100)는 중앙에 중공부(120)가 형성되도록 장방형의 프레임(110)으로 이루어져 있고, 그러한 중공부(120)를 가로질러 지지대(130)가 형성되어 있다. 예를 들어, 파우치형의 단위전지(도시하지 않음)는 그것의 외주면이 프레임 내측부(140)에 걸친 상태로 프레임(100) 상에 놓이게 된다.
도 2를 참조하면, 내장 프레임 부재(200) 역시 중앙에 중공부(220)가 형성되 도록 장방형의 프레임(210)으로 이루어져 있고, 그러한 중공부(220)를 가로질러 지지대(230)가 형성되어 있다. 좌측 및 우측 프레임(211, 212)에는 다수의 관통구들(240)이 형성되어 있고, 상단 프레임(213)에는 전극리드(도시하지 않음)가 돌출될 수 있도록 2 개의 만입부(250)가 형성되어 있다.
본 발명에 따른 전지 카트리지는, 내장 프레임 부재(도 2 참조)를 사이에 두고 1 쌍의 외장 프레임 부재들(도 1 참조)을 서로 대면하도록 배열하여 내장 프레임과 외장 프레임 사이에 각각 단위전지를 배치한 상태로 결합함으로써 만들어진다.
도 3에는 그와 같이 만들어진 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지 카트리지의 사시도가 도시되어 있다.
도 3을 참조하면, 전지 카트리지(300)는 내장 프레임 부재(200)를 사이에 두고 제 1 외장 프레임 부재(100)와 제 2 외장 프레임 부재(101)가 단위전지(400)를 장착한 상태로 결합되어 있는 구조로 이루어져 있다. 제 1 외장 프레임 부재(100)와 내장 프레임 부재(200) 사이와, 내장 프레임 부재(200)와 제 2 외장 프레임 부재(101) 사이에 각각 단위전지들이 장착되므로, 전지 카트리지(300)에는 2 개의 단위전지들이 포함된다. 그러나, 앞서 설명한 바와 같이, 제 1 외장 프레임 부재(100)와 내장 프레임 부재(200) 사이에 장착되는 단위전지의 수가 둘 또는 그 이상이 되도록 구성할 수도 있으며, 이는 제 2 외장 프레임 부재(101)와 내장 프레임 부재(200) 사이에 장착되는 단위전지의 수에서도 마찬가지이다.
제 1 외장 프레임 부재(100)와 내장 프레임 부재(200) 사이에 장착되는 제 1 단위전지(400)의 양극리드(410) 및 음극리드(420)와, 제 2 외장 프레임 부재(101)와 내장 프레임 부재(200) 사이에 장착되는 제 2 단위전지(도시하지 않음)의 양극리드(411) 및 음극리드(421)가 전지 카트리지(300)의 상단에 노출되어 있다. 단위전지들의 직렬 연결을 위해, 제 1 단위전지(400)의 양극리드(410)는 제 2 단위전지의 음극리드(421)와 결합되고, 제 1 단위전지(400)의 음극리드(420)는 중첩될 다른 전지 카트리지(A)의 단위전지의 양극리드와 결합된다. 마찬가지로, 제 2 단위전지의 양극리드(411)는 중첩될 또다른 전지 카트리지(B)의 단위전지의 음극리드와 결합된다.
단위전지들이 장착된 상태에서 외장 프레임 부재들(100, 101)과 내장 프레임 부재(200)를 결합하였을 때, 결합 부위의 부분 확대도가 도 4에 도시되어 있다.
도 4를 참조하면, 외장 프레임 부재들(100, 101)과 내장 프레임 부재(200)의 결합으로 단위전지(400)들 사이에 형성된 공간은 관통구(240)에 의해 외부로 개방된다. 따라서, 관통구(240)를 통해 유입되는 냉각용 외기(공기 등)는 단위전지(400)들 사이에서 발생한 열을 효과적으로 제거한 후 배출된다. 또한, 단위전지(400)의 외면은 외장 프레임 부재의 중공부(도 1의 120)를 통해 노출되어 있으므로 방열을 이룰 수 있다.
한편, 전지 카트리지들(300)을 다수 개 중첩하여 전지 모듈을 제작하는 경우, 중첩된 카트리지 사이의 공간은 폐쇄되어 단위전지(400)에서 발생한 열이 축적될 수 있다. 따라서, 외장 프레임 부재(100, 101)의 외면에는 다수의 그루브(150, 151)가 형성되어 있어서, 상호 중첩된 카트리지들(300) 사이의 공간도 개방될 수 있다.
도 5에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지 모듈(500)의 사시도가 도시되어 있고, 도 6과 도 7에는 그것의 제작에 사용된 케이스(600)와 전면 플레이트(700)의 사시도가 도시되어 있다.
우선, 도 6을 참조하면, 케이스(600)는 개방된 전면부(610)과, 다수의 전지 카트리지(도 3의 300)가 내장될 수 있는 내부공간(620)을 가지고 있으며, 전체적으로 박스형의 구조를 이루고 있다. 케이스 상단부(630)와 하단부(640)에는 내부공간(620)과 연통되는 관통로(660)가 다수 형성되어 있고, 경우에 따라서는 이러한 관통로(660)는 배면부(도시하지 않음)에도 형성되어 있을 수 있다. 케이스 측면부(650)에는 BMS(도시하지 않음)가 장착된다.
도 7을 참조하면, 전면 플레이트(700)은 케이스(도 6의 600)의 개방 전면부(610)에 부착되어 결합될 수 있도록 그것에 상응하는 크기를 가지며, 전체적으로 판형의 구조로 이루어져 있다. 전면 플레이트(700)의 배면에는 단위전지들(도 3의 400) 간의 전기적 연결 및/또는 전지 카트리지들(도 3의 300)간의 전기적 연결을 이룰 수 있도록 버스 바(도시하지 않음)가 부착되는데, 그러한 버스 바의 설치를 위한 다수의 개구(710)가 플레이트(700)를 관통하여 형성되어 있다. 또한, 배면에는 단위전지들(400) 간의 전위차 및 또는 온도를 측정할 수 있는 회로를 포함하고 있는 PCB(도시하지 않음)가 부착되어 있다.
도 5를 참조하면, 케이스(600)의 내부공간에 다수의 카트리지들(도시하지 않음)을 장착한 상태에서 전면 플레이트(700)를 결합시키고, BMS(도시하지 않음)을 설치한 상태에서 커버(800)를 결합시키면 전지 모듈(500)이 완성된다. 전면 프레이트(700)의 개구(710)에는 버스 바(720)의 일부가 노출되어 있다. BMS 커버(800)는 외부로부터의 전자기파와 물리적 충격으로부터 BMS를 보호할 수 있도록 바람직하게는 금속판으로 이루어져 있다.
도 5에서와 같은 전지 모듈(500)을 전기적으로 연결된 상태로 연속적으로 중첩시켜 고출력 대용량의 전지 팩(도시하지 않음)을 제조할 수 있으며, 이러한 전지 팩은 전기자동차, 특히 하이브리드 전기자동차의 동력원으로서 매우 유용하다.
이상, 도면을 참조하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지 카트리지와 그것을 포함하고 있는 전지 모듈은, 구조적으로 높은 집적도와 기계적 강도를 가짐으로써 전지 시스템의 크기를 최소화할 수 있고, 기계적 강성이 작은 단위전지를 안정적으로 장착할 수 있으며, 단위전지의 효과적인 방열을 이룰 수 있다.

Claims (12)

  1. 단위전지를 수납할 수 있는 제 1 외장 프레임 부재(a) 및 제 2 외장 프레임 부재(b)와, 그러한 부재(a, b) 사이에 개재되는 내장 프레임 부재(c)를 포함하는 것으로 구성되어 있고, 상기 제 1 외장 프레임 부재(a)와 내장 프레임 부재(c) 사이에 단위전지가 장착되고 제 2 외장 프레임 부재(b)와 내장 프레임 부재(c) 사이에 또 다른 단위전지가 장착되며, 상기 내장 프레임 부재(c)에는 상기 단위전지들이 장착된 상태에서 외부와 통하는 다수의 관통구가 형성되어 있는 카트리지로서, 상기 제 1 외장 프레임 부재(a) 및 제 2 외장 프레임 부재(b)와, 내장 프레임 부재(c)가 결합된 상태에서 이들 결합 부위에는 단위전지의 전극리드가 돌출될 수 있도록, 상기 외장 프레임 부재들, 또는 상기 내장 프레임 부재, 또는 이들 모두에 전극리드의 두께에 대응하는 만입부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 카트리지.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 관통구는 내장 프레임 부재(c)에 천공되어 있는 외기 통로인 것을 특징으로 하는 전지 카트리지.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 내장 프레임 부재(c)의 상단, 하단, 또는 이들 양단에 그루브(groove)가 형성되어 있고, 상기 관통구는 내장 프레임 부재(c)가 외장 프레임 부재(a, b)와 결합된 상태에서 상기 그루브가 형성하는 외기 통로인 것을 특징으로 하는 전지 카트리지.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 외장 프레임 부재(a, b), 내장 프레임 부재(c), 또는 이들 모두의 중공부에는, 단위전지를 더욱 안정적으로 고정할 수 있는 하나 또는 둘 이상의 지지대가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 카트리지.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 외장 프레임 부재(a, b)의 외면에는, 인접한 전지 카트리지의 외장 프레임 부재와의 중첩시, 공기통로가 형성될 수 있도록 다수의 그루브가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 카트리지.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 단위전지는 파우치형 리튬이온 폴리머 전지인 것을 특징으로 하는 전지 카트리지.
  8. 제 1 항에 따른 전지 카트리지의 둘 또는 그 이상의 조합체;
    상기 카트리지 조합체를 삽입하여 장착할 수 있도록 개방된 전면부와 내부 공간을 가지고 있고, 상단, 하단, 좌측면, 우측면 및 배면부 중의 적어도 한 곳에 다수의 관통로가 형성되어 있는 박스형의 케이스; 및
    상기 케이스의 개방 전면부에 결합되는 전면 플레이트;
    를 포함하는 것으로 구성되어 있는 전지 모듈.
  9. 제 8 항에 있어서, (i) 과충전 및 과방전을 방지할 수 있는 회로를 포함하고 있는 BMS(Battery Management System), 또는 (ii) 단위전지의 전압과 온도를 측정하기 위한 회로를 포함하고 있는 PCB (Printed Circuit Board), 또는 (iii) 상기 BMS 및 PCB를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 BMS는 케이스의 측면에 설치되고, 상기 PCB는 전면 플레이트의 배면에 설치되는 것을 특징으로 하는 전지 모듈.
  11. 제 8 항에 따른 전지 모듈을 다수 개 전기적으로 연결하여 제작된 전지 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 시스템은 하이브리드 자동차용으로 사용되는 것을 특징으로 하는 전지 시스템.
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