KR101042612B1 - 정렬-결합 요소들을 가지고 있는 전지셀 어셈블리들을포함하는 전지모듈 - Google Patents

정렬-결합 요소들을 가지고 있는 전지셀 어셈블리들을포함하는 전지모듈 Download PDF

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Abstract

정렬-결합 요소들을 가진 전지셀 어셈블리들을 포함하는 전지모듈이 제공된다. 전지모듈은 적어도 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 정렬-결합 요소들을 상부에 가지고 있는 제 1 전지셀 어셈블리를 포함한다. 더욱이, 전지모듈은 적어도 제 5, 제 6, 제 7 및 제 8 정렬-결합 요소를 상부에 가지고 있는 제 2 전지셀 어셈블리를 포함한다. 제 2 전지셀 어셈블리의 제 5, 제 6, 제 7, 및 제 8 정렬-결합 요소는, 제 2 전지셀 어셈블리를 제 1 전지셀 어셈블리에 각각 배열되면서 결합할 수 있게 제 1 전지셀 어셈블리의 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 정렬-결합 요소에 각각 체결되도록 형성된다.

Description

정렬-결합 요소들을 가지고 있는 전지셀 어셈블리들을 포함하는 전지모듈 {Battery Module Having Battery Cell Assemblies with Alignment-Coupling Features}
본 출원은 전반적으로 정렬-결합 요소들을 가진 전지셀 어셈블리들을 포함하는 전지모듈에 관한 것이다.
전지팩들은 일반적으로 다수의 전지셀들을 가지고 있다. 그러나, 제조과정에서 하우징 내부에 전지셀들을 정렬하는 것은 상대적으로 어렵고 시간이 많이 소요된다.
따라서, 본 출원의 발명자들은 상기에 언급된 단점을 최소화하고 및/또는 제거할 수 있는 향상된 전지모듈에 대한 필요성을 인식하게 되었다.
본 발명은 종래기술의 문제점들과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 일 거에 해결하는 것을 목적으로 한다.
구체적으로, 본 발명의 목적은 전지셀들을 하우징 내부에 용이하게 정렬하기 위해 정렬-결합 요소들을 가지고 있는 전지셀 어셈블리들을 포함하는 전지모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지모듈이 제공된다. 상기 전지모듈은 적어도 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 정렬-결합 요소를 상부에 가지고 있는 제 1 전지셀 어셈블리를 포함한다. 더욱이, 전지모듈은 적어도 제 5, 제 6, 제 7 및 제 8 정렬-결합 요소를 상부에 가지고 있는 제 2 전지셀 어셈블리를 포함한다. 제 2 전지셀 어셈블리의 제 5, 제 6, 제 7 및 제 8 정렬-결합 요소는, 제 2 전지셀 어셈블리를 제 1 전지셀 어셈블리에 결합시키고 제 2 전지셀 어셈블리를 제 1 전지셀 어셈블리에 대해 정렬하기 위해, 상기 제 1 전지셀 어셈블리의 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 정렬-결합 요소에 각각 체결되도록 형성된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 내용을 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 전력을 제공하기 위한 전지모듈(20)이 제공된다. 전지모듈(20)은 전지셀 어셈블리들(30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44), 열 교환기 들(50, 52, 54, 56), 측면 플레이트들(60, 62, 64, 66), 결합 플레이트들(70, 72), 상호 연결 어셈블리(interconnect assembly: 74), 커버(76), 및 냉각 매니폴드들(78, 80)을 포함하고 있다. 전지셀 어셈블리는 내부에 전지셀을 가지고 있는 하우징을 포함하고 있다. 전지모듈은 함께 결합되어 있는 적어도 2개의 전지셀 어셈블리들을 포함하고 있다.
전지셀 어셈블리들(30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44)은 상호연결 어셈블리(74)를 사용하여 함께 전기적으로 연결되어 있다. 특히, 상호연결 어셈블리(74)는 전지셀 어셈블리들로부터 전류와 전압을 제공하기 위해 소망하는 구조로 전지셀 어셈블리들로부터 전극 단자들을 함께 전기적으로 연결하고 있다.
열 교환기들(50, 52, 54, 56)은 전지셀 어셈블리들의 냉각을 위해 냉각 매니폴드(78)로부터 유체를 수령하고 있다. 열 교환기들(50, 52, 54, 56)로부터 가열된 유체는 냉각 매니폴드(80)에 의해 수령된다.
측면 플레이트들(60, 62, 64, 66)은 전지셀 어셈블리들에 대한 추가적인 지지체를 제공하기 위해 전지셀 어셈블리들과 결합되어 있다. 결합 플레이트들(70, 72)은 전지셀 어셈블리들에 대한 추가적인 지지체를 제공하기 위해 측면 플레이트들(64, 66)에 체결되도록 제공된다. 커버 플레이트(76)는 상호연결 어셈블리(74)를 커버하기 위해 제공된다.
도 3, 도 4, 도 5, 도 6 및 도 7을 참조하여, 전지모듈(20)에 사용되는 예시적인 실시예에 따른 전지셀 어셈블리(32)가 설명될 것이다. 전지셀 어셈블리(32)는 장방형 링-형상 프레임 부재(90), 전지셀(92), 고정용 링-형상 부재(securement ring-shaped member: 94), 전지셀(96), 장방형 링-형상 프레임 부재(98), 열 교환기(100), 고정용 링-형상 부재(102), 전지셀(104), 및 장방형 링-형상 프레임 부재(106)를 포함하고 있다. 전지셀 어셈블리(32)의 장점은 하나의 열 교환기(100)가 전지셀들을 소망하는 온도로 유지하기 위해 전지셀들(92, 96, 104)을 냉각할 수 있도록 패키지화된 어셈블리(32)라는 점이다. 더욱이, 장방형 링-형상 프레임 부재들(90, 98, 106)은 또 다른 프레임 부재에 대해 프레임 부재들(90, 98, 106)의 부정확한 정렬과 배치를 방지하면서, 프레임 부재들(90, 98, 106)을 같이 쉽게 결합하기 위해 정렬-결합 요소들을 가지고 있다.
도 3, 도 8, 도 9, 도 10 및 도 11을 참조하면, 장방형 링-형상 프레임 부재(90)는 전지셀(92), 고정용 링-형상 부재(94), 및 전지셀(96)을 사이에 지지하기 위해 장방형 링-형상 프레임 부재(98)에 결합되도록 형성되어 있다. 장방형 링-형상 프레임 부재(90)는 측면(110)과 대향 측면(112)을 포함하고 있다. 또한, 하나의 실시예에서, 프레임 부재(90)는 측벽들(114, 116), 하부 벽(118) 및 상부 벽(120)을 포함하고 있다. 측벽들(114, 116)은 서로 이격되어 장착되어 있고, 실질적으로 서로 평행하다. 하부 벽(118)은 측벽들(114, 116) 사이에 연장되어 있다. 더욱이, 상부 벽(120)은 측벽들(114, 116) 사이에 연장되어 있다. 측벽들(114, 116), 하부 벽(118) 및 상부 벽(120)은 개방 영역(open region: 122)을 사이에 포함하고 있다.
도 3, 도 8, 도 9 및 도 10을 참조하면, 측벽(110) 상의 장방형 링-형상 프레임 부재(90)의 요소들이 이제 논의될 것이다. 하부 벽(118)은 하부 벽(118)의 대향 단부들에 장착된 정렬-결합 요소들(130, 132)을 포함하고 있다. 더욱이, 상부 벽(120)은 상부 벽(120)의 대향 단부들에 장착된 정렬-결합 요소들(134, 136)을 포함하고 있다. 정렬-결합 요소들(130, 132, 134, 136)은 도 2의 전지셀 어셈블리(30) 상의 특정 정렬-결합 요소들을 결합하고 정렬하기 위해 형성되어 있다. 더욱이, 측벽들(114, 116), 하부 벽(118) 및 상부 벽(120)은 돌출 부위(ledge portion: 139)를 포함하고 있다. 게다가, 측벽들(114, 116)은 상부에 도 2의 열 교환기(50) 의 유입구와 배출구의 일부를 수용하기 위해 수평 그루브들(137, 138)을 가지고 있다.
도 3, 도 11, 도 12 및 도 13을 참조하면, 측면(112) 상의 장방형 링-형상 프레임 부재(90)의 요소들이 이제 논의될 것이다. 하부 벽(118)은 하부 벽(118)의 대향 단부들에 장착된 정렬-결합 요소들(140, 142)을 포함하고 있다. 더욱이, 상부 벽(120)은 상부 벽(120)의 대향 단부들에 장착된 정렬-결합 요소들(144, 146)을 포함하고 있다. 정렬-결합 요소들(140, 142, 144, 146)은 도 18의 전지셀 어셈블리(98) 상의 정렬-결합 요소들(232, 230, 236, 234)과 결합 및 정렬하기 위해 형성되어 있다. 더욱이, 측벽들(114, 116), 하부 벽(118) 및 상부 벽(120)은 상부에 전지셀(92)의 일부를 수용하기 위해 돌출 부위(150)를 형성하고 있다. 마지막으로, 도 11 및 도 18을 참조하면, 프레임 부재(98)의 측면(112)은 측면 결합 식별자(B)를 가진 프레임 부재(98)의 측면(200)과 결합되는 측면(112)을 나타내는 측면 결합 식별자(B)를 포함하고 있다.
도 3, 도 14 및 도 15를 참조하면, 전지셀(92)은 전극 단자들(164, 166) 사이에서 작동 전압을 출력하기 위해 제공된다. 전지셀(92)은 본체(160) 및 본 체(160) 주위에 연장된 외주면 립 부위(162), 및 본체(160)로부터 연장된 전극 단자들(164, 166)을 포함하고 있다. 전지셀(92)은 전반적으로 장방형-형상이고, 측면(156)과 상기 측면(156)에 대향하고 있는 측면(158)을 포함하고 있다. 하나의 실시예에서, 전지셀(92)은 리튬 전지셀이다. 물론, 또 다른 실시예들에서, 전지셀(92)은 당업자에게 공지되어 있는 다른 유형의 전지셀들로 구성될 수 있다. 외주면 립 부위(162)의 크기는 프레임 부재(90)가 전지셀(92)의 외주면 립 부위(162)를 커버하도록 장방형 링-형상 프레임 부재(90)의 크기보다 작다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 전지셀(92)은 프레임 부재(90), 고정용 링-형상 부재(94)의 일부 부위, 및 전지셀(96) 사이에 장착되어 있다.
도 3, 도 16 및 도 17을 참조하면, 고정용 링-형상 부재(94)는 전지셀들(92, 96)을 장방형 링-형상 부재들(90, 98) 사이에 더 고정하기 위해 제공된다. 고정용 링-형상 부재(94)는 측면(180)과 대향 측면(182)을 포함하고 있다. 더욱이, 고정용 링-형상 부재(94)는 서로 이격되어 장착되고, 실질적으로 서로 평행한 측벽들(186, 188)을 포함하고 있다. 더욱이, 고정용 링-형상 부재(94)는 측벽들(186, 188) 사이에서 연장된 상부 벽(190)과 하부 벽(192)을 포함하고 있다. 측벽들(186, 188), 상부 벽(190) 및 하부 벽(192)은 개방 영역(193)을 사이에 포함하고 있다. 고정용 링-형상 부재(94)의 외주면 크기는 장방형 링-형상 프레임 부재(90)의 외주면 크기보다 작고 장방형 링-형상 프레임 부재(98)의 외주면 크기보다 작다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 고정용 링-형상 부재(94)는 전지셀들(92, 96)을 더 지지하기 위해 전지셀들(92, 96)의 외주면 립 부위들 사이에 장착되어 있다.
도 3 및 도 6을 참조하면, 전지셀(96)은 장방형 링-형상 프레임 부재(98)와 전지셀(92)의 일부 부위 및 고정용 링-형상 부재(94) 사이에 장착되어 있다. 전지셀(96)의 구조는 실질적으로 전지셀(92)과 유사하다.
도 3, 도 18, 도 19, 도 20 및 도 21을 참조하면, 장방형 링-형상 프레임 부재(98)는 전지셀(92), 고정용 링-형상 부재(94), 및 전지셀(96)을 사이에 지지하기 위해 장방형 링-형상 프레임 부재(90)에 결합되도록 형성되어 있다. 더욱이, 장방형 링-형상 프레임 부재(98)는 열 교환기(100), 고정용 링-형상 부재(102), 및 전지셀(104)을 사이에 지지하기 위해 장방형 링-형상 프레임 부재(106)과 결합하도록 제공된다. 장방형 링-형상 프레임 부재(98)는 측면(200)과 대향 측면(202)을 포함하고 있다. 더욱이, 본 발명의 실시예에서, 프레임 부재(98)는 측벽들(214, 216), 하부 벽(218) 및 상부 벽(220)을 포함하고 있다. 측벽들(214, 216)은 서로 이격되어 장착되고, 실질적으로 서로 평행하다. 하부 벽(218)은 측벽들(214, 216) 사이에 연장되어 있다. 더욱이, 상부 벽(220)은 측벽들(214, 216) 사이에 연장되어 있다. 측벽들(214, 216), 하부 벽(218), 및 상부 벽(220)은 개방 영역(222)을 사이에 포함하고 있다.
도 3, 도 18, 도 19 및 도 20을 참조하면, 측면(200) 상의 장방형 링-형상 프레임 부재(98)의 요소들이 이제 논의될 것이다. 하부 벽(218)은 하부 벽(218)의 대향 단부들 상에 장착된 정렬-결합 요소들(230, 232)을 포함하고 있다. 더욱이, 상부 벽(220)은 상부 벽(220)의 대향 단부들에 장착된 정렬-결합 요소들(234, 236)을 포함하고 있다. 정렬-결합 요소들(230, 232, 234, 236)은 도 11의 장방형 링-형 상 프레임 부재(90)의 측면(112)에서 정렬-결합 요소들(142, 140, 146, 144)을 각각 결합 및 정렬하기 위해 형성되어 있다. 더욱이, 측벽들(214, 216), 하부 벽(218) 및 상부 벽(220)은 돌출 부위(238)를 형성하고 있다. 마지막으로, 도 18 및 도 11을 참조하면, 프레임 부재(98)의 측면(200)은 측면 결합 식별자(B)를 가진 프레임 부재(90)의 측면(112)과 결합되는 측면(200)을 나타내는 측면 결합 식별자(B)를 포함하고 있다.
도 3, 도 21, 도 22 및 도 23을 참조하면, 측면(202) 상의 장방형 링-형상 프레임 부재(98)의 요소들이 이제 논의될 것이다. 하부 벽(218)은 하부 벽(218)의 대향 단부들에 장착된 정렬-결합 요소들(240, 242)을 포함하고 있다. 더욱이, 상부 벽(220)은 상부 벽(220)의 대향 단부들에 장착된 정렬-결합 요소들(244, 246)을 포함하고 있다. 정렬-결합 요소들(240, 242, 244, 246)은도 29의 전지셀 어셈블리(106) 상에 정렬-결합 요소들(432, 430, 436, 434)을 결합 및 정렬하기 위해 형성되어 있다. 더욱이, 측벽들(214, 216), 하부 벽(218) 및 상부 벽(220)은 상부에 열 교환기(100)의 일부를 수용하기 위해 돌출 부위(250)를 형성하고 있다. 게다가, 측벽들(114, 116)은 상부에 열 교환기(100) 의 배출구과 유입구 일부를 수용하기 위해 수평 그루브들(247, 248)을 가지고 있다. 마지막으로, 도 21 및 도 29를 참조하면, 프레임 부재(98)의 측면(202)은 측면 결합 식별자(B)를 가진 프레임 부재(106)의 측면(400)과 결합되는 측면(202)를 나타내는 측면 결합 식별자(B)를 포함하고 있다.
도 3, 도 6, 도 7, 도 24 및 도 25를 참조하면, 열 교환기(100)는 전지셀 들(92, 96, 104)을 소망하는 온도로 유지하기 위해 전지셀들(92, 96, 104)를 냉각하도록 형성되어 있다. 열 교환기(100)는 (i) 전지셀(96)의 일부 부위와 장방형 링-형상 프레임 부재(98), (ii) 전지셀(104)부위와 고정용 링-형상 프레임 부재(102) 사이에 장착되어 있다. 열 교환기(100)는 측면(256), 대향 측면(258)을 포함하고 있다. 열 교환기(100)는 하우징(260), 유입구(262), 및 배출구(264)를 더 포함하고 있다. 하우징(260)은 유입구(262)로부터 배출구(264)로 연장된 유로(266)를 포함하고 있다. 작동하는 동안, 유체는 냉각 매니폴드(78)로부터 유입구(262)를 통과하여 열 교환기(100) 내부로 흘러 들어간다. 그런 다음, 유체는 유로(266)를 통과하여 배출구(264)로 흘러 들어간다. 유로(266)를 통과하여 흐르는 동안, 유체는 전지셀들의 냉각을 위해 전지셀들(92, 96, 104)로부터 열 에너지를 빼앗는다. 가열된 유체는 배출구(264)로부터 냉각 매니폴드(80)로 흐른다.
도 3, 도 27, 및 도 28을 참조하면, 고정용 링-형상 부재(102)는 전지셀(104)을 장방형 링-형상 부재들(90, 106) 사이에 열 교환기(100)와 더 고정하기 위해 제공된다. 고정용 링-형상 부재(102)는 측면(280)과 대향 측면(282)을 포함하고 있다. 더욱이, 고정용 링-형상 부재(102)는 서로 이격되어 장착되고, 실질적으로 서로 평행한 측벽들(286, 288)을 포함하고 있다. 더욱이, 고정용 링-형상 부재(102)는 측벽들(286, 288) 사이에 연장된 상부 벽(290)과 하부 벽(292)을 포함하고 있다. 측벽들(286, 288), 상부 벽(290) 및 하부 벽(292)은 개방 영역(293)을 사이에 포함하고 있다. 측면(280) 상의 측벽들(286, 288)은 상부에 열 교환기(100) 의 유입구(262)와 배출구(264)를 각각 수용하기 위해 그루브들(300, 302)을 포함하 고 있다. 고정용 링-형상 부재(102)의 외주면 크기는 장방형 링-형상 프레임 부재(98)의 외주면 크기보다 작고, 장방형 링-형상 프레임 부재(106)의 외주면 크기보다 작다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 고정용 링-형상 부재(102)는 장방형 링-형상 프레임 부재(98)와 전지셀(104)의 외주면 립 부위 사이에 장착되어 있다.
도 3 및 도 6을 참조하면, 전지셀(104)은 장방형 링-형상 프레임 부재(106)와 열 교환기(100) 및 고정용 링-형상 부재(102)의 일부 사이에 장착되어 있다. 전지셀(104)의 구조는 실질적으로 전지셀(92)과 유사하다.
도 3, 도 29, 도 30, 도 31 및 도 32를 참조하면, 장방형 링-형상 프레임 부재(106)는 열 교환기(100), 고정용 링-형상 부재(102), 및 전지셀(104)을 사이에 지지하기 위해 장방형 링-형상 프레임 부재(98)에 결합되도록 형성되어 있다. 더욱이, 장방형 링-형상 프레임 부재(106)는, 하기에 보다 상세하게 설명되는 바와 같이 도 35의 전지셀 어셈블리(34)와 결합하도록 제공된다. 장방형 링-형상 프레임 부재(106)는 측면(400)과 대향 측면(402)을 포함하고 있다. 더욱이, 실시 예에서, 프레임 부재(106)는 측벽들(414, 416), 하부 벽(418) 및 상부 벽(420)을 포함하고 있다. 측벽들(414, 416)은 서로 이격되어 장착되고, 실질적으로 서로 평행하다. 하부 벽(418)은 측벽들(414, 416) 사이에 연장되어 있다. 더욱이, 상부 벽(420)은 측벽들(414, 416) 사이에 연장되어 있다. 측벽들(414, 416), 하부 벽(418) 및 상부 벽(420)은 개방 영역(422)을 사이에 포함하고 있다. 더욱이, 측벽들(414, 416), 하부 벽(418) 및 상부 벽(420)은 돌출 부위(238)를 형성하고 있다.
도 3, 도 29, 도 30, 및 도 31을 참조하면, 측면(400) 상의 장방형 링-형상 프레임 부재(106)의 요소들이 이제 논의될 것이다. 하부 벽(418)은 하부 벽(418)의 대향 단부들에 장착된 정렬-결합 요소들(430, 432)을 포함하고 있다. 더욱이, 상부 벽(420)은 상부 벽(420)의 대향 단부들에 장착된 정렬-결합 요소들(434, 436)을 포함하고 있다. 정렬-결합 요소들(430, 432, 434, 436)은 도 21의 장방형 링-형상 프레임 부재(98)의 측면(202) 상에 정렬-결합 요소들(242, 240, 246, 244)을 결합하고 정렬하기 위해 형성되어 있다. 더욱이, 측벽들(414, 416), 하부 벽(418) 및 상부 벽(420)은 돌출 부위(439)를 형성하고 있다. 마지막으로, 도21 및 도 29를 참조하면, 프레임 부재(106)의 측면(400)은 측면 결합 식별자(A)를 가지는 프레임 부재(98)의 측면(202)과 결합되는 측면(400)을 나타내는 측면 결합 식별자(A)를 포함하고 있다.
도 3, 도 32, 도 33 및 도 34를 참조하면, 측면(402) 상의 장방형 링-형상 프레임 부재(106)의 요소들이 이제 논의될 것이다. 하부 벽(418)은 하부 벽(418)의 대향 단부들에 장착된 정렬-결합 요소들(440, 442)을 포함하고 있다. 더욱이, 상부 벽(420)은 상부 벽(420)의 대향 단부들에 장착된 정렬-결합 요소들(444, 446)을 포함하고 있다. 정렬-결합 요소들(440, 442, 444, 446)은 도 34의 전지셀 어셈블리(34) 상에 정렬-결합 요소들(532, 530, 536, 534)과 각각 결합하고 정렬하기 위해 형성되어 있다. 마지막으로, 도 32 및 도 35를 참조하면, 프레임 부재(106)의 측면(402)은 측면 결합 식별자(C)를 가진 프레임 부재(450)의 측면과 결합되는 측면(402)를 나타내는 측면 결합 식별자(C)를 포함하고 있다.
도 3을 참조하면, 각각의 장방형 링-형상 프레임 부재(90, 98, 106)에서 정 렬-결합 요소들은, 각각의 장방형 링-형상 프레임 부재(90, 98, 106)의 특정 측면에서만 정렬할 수 있고 또 다른 하나의 장방형 링-형상 프레임 부재(90, 98, 106)의 다른 특정 측면과 결합하도록 서로 다른 구조를 가지고 있다는 점을 주목해야 한다.
도 2 및 도 35를 참조하면, 전지셀 어셈블리(34)는 전지모듈(20) 내부의 전지셀 어셈블리(32)와 결합하도록 형성되어 있다. 전지셀 어셈블리(34)는 장방형 링-형상 프레임 부재(450, 452, 454)를 포함하고 있다. 더욱이, 전지셀 어셈블리(34)는 2개의 전지셀들, 2개의 고정용 프레임 부재들과 프레임 부재들(450, 452, 454) 내부에 포함된 하나의 열 교환기를 가지고 있다. 장방형 링-형상 프레임 부재(450)는 측벽들(514, 516), 하부 벽(518), 및 상부 벽(520)을 포함하고 있다. 측벽들(514, 516)은 서로 이격되어 장착되고, 실질적으로 서로 평행하다. 하부 벽(518)은 측벽들(514, 516) 사이에 연장되어 있다. 더욱이, 상부 벽(520)은 측벽들(514, 516) 사이에 연장되어 있다. 측벽들(514, 516), 하부 벽(518) 및 상부 벽(520)은 개방 영역을 사이에 포함하고 있다. 하부 벽(518)은 하부 벽(518)의 대향 단부들에 장착된 정렬-결합 요소들(530, 532)을 포함하고 있다. 더욱이, 상부 벽(520)은 상부 벽(520)의 대향 단부들에 장착된 정렬-결합 요소들(534, 536)을 포함하고 있다. 정렬-결합 요소들(530, 532, 534, 536)은 도 32의 장방형 링-형상 프레임 부재의 측면(402) 상에 정렬-결합 요소들(442, 440, 446, 444)을 각각 결합 및 정렬하기 위해 형성되어 있다.
도 1과 도 36을 참조하여 냉각 매니폴드(78)가 더욱 상세하게 설명될 것이 다. 특히, 냉각 매니폴드(78)는 유체가 열 교환기들(50, 52, 54, 56)의 유입구와 전지셀 어셈블리들(30, 32, 34, 36, 40, 42, 44) 내부의 열 교환기들로 흐르도록 형성되어 있다. 냉각 매니폴드(78)는 관상부재(600), 유입구(602), 배출구들(604, 606, 608, 610, 612, 614, 616, 618, 620, 622, 624, 626, 628, 630, 632)을 포함하고 있다. 유입구(602)는 유체가 관상부재(600) 내부로 흐르도록 제공된다. 관상부재(600)는 유체가 배출구(604, 606, 608, 610, 612, 614, 616, 618, 620, 622, 624, 626, 628, 630, 632)를 통과하여 전지모듈(20) 내부의 열교환기들의 유입구들 각각으로 흐르게 한다. 냉각 매니폴드(78)는 고무 또는 고무 합성물로 구성될 수 있다. 물론, 또 다른 실시예에서, 냉각 매니폴드(78)는 플라스틱, 금속, 또는 세라믹과 같은 다른 물질들로 구성될 수 있다. 냉각 매니폴드(80)는 실질적으로 냉각 매니폴드(78)와 같은 유사한 구조를 가지고 있다. 냉각 매니폴드(80)는 가열된 유체를 전지모듈(20) 내부의 열 교환기들의 배출구로부터 수령하고, 가열된 유체가 유체 저장소로 흐르도록 형성되어 있다.
전지모듈(20)은 다른 전지 모듈들보다 실질적인 장점을 제공하는 전지셀 어셈블리들을 가지고 있다. 특히, 정렬-결합 요소를 가지고 있는 전지셀 어셈블리들은 또 다른 프레임 부재에 대해 프레임 부재들의 부정확한 정렬과 배치를 방지하면서 전지셀 어셈블리들의 프레임 부재들을 서로 쉽게 결합하는 기술적 효과를 제공한다.
예시적인 실시예들을 참조하여 본 발명을 기술하였지만, 당업자들은 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서 구성요소들에 대해 다양한 변형이 행해질 수 있고 균등 치환이 행해질 수 있음을 이해할 것이다. 게다가, 본 발명의 본질적인 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명의 교시에 특별한 상황 또는 물질을 적용하기 위해 많은 변경이 행해질 수 있다. 그러므로, 본 발명은 본 발명을 수행하기 위해 개시되어 있는 특정 실시예들로 한정되지 않고, 첨부된 청구항들의 범주에 속하는 모든 실시예들을 포함하는 것으로 의도된다. 게다가, 용어 제 1, 제 2, 등의 사용은 하나의 구성요소를 다른 것과 구별하기 위해 사용된다. 더욱이, 일부 용어들 중 하나의 등은 양의 한정을 의미하는 것이 아니라 인용된 항목들 중 적어도 하나가 존재함을 의미한다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지모듈의 모식도이다;
도 2는 도 1의 전지모듈의 부분 전개 모식도이다;
도 3은 도 2의 전지모듈에 사용되는 전지셀 어셈블리의 전개 모식도이다;
도 4는 도 3의 전지셀 어셈블리의 또 다른 모식도이다;
도 5는 도 3의 전지셀 어셈블리의 또 다른 모식도이다;
도 6은 도 3의 전지셀 어셈블리의 상단부의 단면 모식도이다;
도 7은 도 3의 전지셀 어셈블리의 하단부의 단면 모식도이다;
도 8은 도 3의 전지셀 어셈블리에 사용되는 제 1 장방형 링-형상 프레임 부재의 제 1 측면의 모식도이다;
도 9는 도 8의 제 1 장방형 링-형상 프레임 부재의 제 1 측면의 하단부의 모식도이다;
도 10은 도 8의 제 1 장방형 링-형상 프레임 부재의 제 1 측면의 상단부의 모식도이다;
도 11은 도 8의 제 1 장방형 링-형상 프레임 부재의 제 2 측면의 모식도이다;
도 12는 도 11의 제 1 장방형 링-형상 프레임 부재의 제 2 측면의 하단부의 모식도이다;
도 13은 도 11의 제 1 장방형 링-형상 프레임 부재의 제 2 측면의 상단부의 모식도이다;
도 14는 도 3의 전지셀 어셈블리에 사용되는 제 1 전지셀의 제 1 측면의 모식도이다;
도 15는 도 14의 제 1 전지셀의 제 2 측면의 모식도이다;
도 16은 도 3의 전지셀 어셈블리에 사용되는 제 1 고정용 링-형상 부재의 제 1 측면의 모식도이다;
도 17은 도 16의 제 1 고정용 링-형상 부재의 제 2 측면의 모식도이다;
도 18은 도 3의 전지셀 어셈블리에 사용되는 제 2 장방형 링-형상 프레임 부재의 제 1 측면의 모식도이다;
도 19는 도 18의 제 2 장방형 링-형상 프레임 부재의 제 1 측면의 하단부의 모식도이다;
도 20은 도 18의 제 2 장방형 링-형상 프레임 부재의 제 1 측면의 상단부의 모식도이다;
도 21은 도 18의 제 2 장방형 링-형상 프레임 부재의 제 2 측면의 모식도이다;
도 22는 도 21의 제 2 장방형 링-형상 프레임 부재의 제 2 측면의 하단부의 모식도이다;
도 23은 도 21의 제 2 장방형 링-형상 프레임 부재의 제 2 측면의 상단부의 모식도이다;
도 24는 도 3의 전지셀 어셈블리에 사용되는 열 교환기의 제 1 측면의 모식도이다;
도 25는 도 24의 열 교환기의 제 2 측면의 모식도이다;
도 26은 도 24의 열 교환기의 단면 모식도이다;
도 27은 도 3의 전지셀 어셈블리에 사용되는 제 2 고정용 링-형상 부재의 제 1 측면의 모식도이다;
도 28은 도 27의 제 2 고정용 링-형상 부재의 제 2 측면의 모식도이다;
도 29는 도 3의 전지셀 어셈블리에 사용되는 제 3 장방형 링-형상 프레임 부재의 제1 측면의 모식도이다;
도 30은 도 29의 제 3 장방형 링-형상 프레임 부재의 제 1 측면의 하단부의 모식도이다;
도 31은 도 29의 제 3 장방형 링-형상 프레임 부재의 제 1 측면의 상단부의 모식도이다;
도 32는 도 29의 제 3 장방형 링-형상 프레임 부재의 제 2 측면의 모식도이다;
도 33은 도 32의 제 3 장방형 링-형상 프레임 부재의 제 2 측면의 하단부의 모식도이다;
도 34는 도 21의 제 3 장방형 링-형상 프레임 부재의 제 2 측면의 상단부의 모식도이다;
도 35는 도 2의 전지모듈에 사용되는 또 다른 전지셀 어셈블리의 모식도이다; 및
도 36은 도 1의 전지모듈에 사용되는 냉각 매니폴드의 모식도이다.

Claims (7)

  1. 적어도 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 정렬-결합 요소를 상부에 가지고 있는 제 1 전지셀 어셈블리; 및 적어도 제 5, 제 6, 제 7 및 제 8 정렬-결합 요소를 상부에 가지고 있는 제 2 전지셀 어셈블리로 구성되어 있고,
    상기 제 2 전지셀 어셈블리의 제 5, 제 6, 제 7, 및 제 8 정렬-결합 요소는, 상기 제 2 전지셀 어셈블리를 제 1 전지셀 어셈블리에 결합시키고 제 2 전지셀 어셈블리를 제 1 전지셀 어셈블리에 대해 정렬하기 위해, 상기 제 1 전지셀 어셈블리의 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 정렬-결합 요소에 각각 체결되도록 형성되어 있으며,
    상기 제 1 전지셀 어셈블리는 제 1 측면 및 제 2 측면을 가지고 있고, 제 1 장방형 링-형상 프레임 부재의 제 2 측면은 적어도 제 9, 제 10, 제 11 및 제 12 정렬-결합 요소를 상부에 가지고 있는 제 1 장방형 링-형상 프레임 부재; 제 1 측면 및 제 2 측면을 가지고 있고, 제 1 전지셀의 제 2 측면은 적어도 상기 제 1 장방형 링-형상 프레임 부재의 제 2 측면의 적어도 일부와 접촉하고 있는 제 1 전지셀; 제 1 측면 및 제 2 측면을 가지고 있고, 제 2 전지셀의 제 1 측면은 상기 제 1 전지셀의 제 2 측면과 접촉하고 있는 제 2 전지셀; 및 제 1 측면 및 제 2 측면을 가지고 있고, 상기 제 1 측면은 적어도 제 13, 제 14, 제 15 및 제 16 정렬-결합 요소를 상부에 가지고 있으며, 상기 제 13, 제 14, 제 15, 및 제 16 정렬-결합 요소는, 제 2 장방형 링-형상 프레임 부재가 제 1 장방형 링-형상 프레임 부재에 대해 배열되면서 결합할 수 있게, 상기 제 1 장방형 링-형상 프레임 부재의 제 9, 제 10, 제 11, 및 제 12 정렬-결합 요소에 각각 체결되도록 형성되어 있는 제 2 장방형 링-형상 프레임 부재;로 구성되어 있으며,
    상기 정렬-결합 요소들은 체결홈과 체결돌기 구조의 조합으로 구성된 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 전지셀 어셈블리의 제 1, 제 2, 제 3, 및 제 4 정렬-결합 요소는 서로 다른 형상들을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 장방형 링-형상 프레임 부재의 제 2 측면 상의 제 9, 제 10, 제 11, 및 제 12 정렬-결합 요소들은 서로 다른 형상들을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 장방형 링-형상 프레임 부재의 제 1 측면은 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 정렬-결합 요소를 상부에 포함하고 있고, 상기 제 1, 제 2, 제 3, 및 제 4 정렬-결합 요소는 제 1 장방형 링-형상 프레임의 제 2 측면 상의 제 9, 제 10, 제 11 및 제 12 정렬-결합 요소와 비교할 때 서로 다른 형상들을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 장방형 링-형상 프레임 부재의 제 2 측면은 제 17, 제 18, 제 19 및 제 20 정렬-결합 요소를 상부에 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  7. 제 6 항에 있어서, 제 1 측면 및 제 2 측면을 가지고 있고, 상기 제 1 측면이 제 2 전지셀의 제 2 측면과 제 2 장방형 링-형상 프레임부재의 제 2 측면에 접촉하고 있는 열 교환기;
    제 1 측면 및 제 2 측면을 가지고 있고, 상기 제 1 측면이 열 교환기의 제 2 측면과 접촉하고 있으며, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 전지셀을 실질적으로 소망하는 온도로 유지하기 위해 제 1, 제 2 및 제 3 전지셀로부터 열 에너지를 제거하도록 형성되어 있는 제 3 전지셀; 및
    제 1 측면 및 제 2 측면을 가지고 있고, 상기 제 1 측면은 적어도 제 21, 제 22, 제 23 및 제 24 정렬-결합 요소를 상부에 가지고 있으며, 상기 제 21, 제 22, 제 23, 및 제 24 정렬-결합 요소는, 제 3 장방형 링-형상 프레임 부재가 제 2 장방형 링-형상 프레임 부재에 대해 배열되면서 결합할 수 있게, 상기 제 2 장방형 링-형상 프레임 부재의 제 17, 제 18, 제 19, 및 제 20 정렬-결합 요소와 각각 체결되도록 형성되어 있는 제 3 장방형 링-형상 프레임 부재;
    를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
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