KR101047991B1 - 수용부가 형성된 엔드프레임을 갖는 리튬 2차 전지 케이스 및 수용부가 형성된 엔드프레임을 갖는 리튬 2차 전지 셋 - Google Patents

수용부가 형성된 엔드프레임을 갖는 리튬 2차 전지 케이스 및 수용부가 형성된 엔드프레임을 갖는 리튬 2차 전지 셋 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다수개의 리튬 2차 전지가 적층되어 이루어진 리튬 2차 전지 셋 및 상기 리튬 2차 전지를 적층하기 위한 리튬 2차 전지 케이스에 관한 것으로, 파우치와 전극탭으로 구성된 다수의 리튬 2차 전지를 수용 및 보호함은 물론, 리튬 2차 전지의 적층구조가 자유로워짐에 따라 전압 및 용량의 변경이 용이하고, 충전 및 방전시 과전류가 흐르는 것을 방지하며, 적층된 전지의 온도분포 및 전압분포가 균일한 리튬 2차 전지 셋 및 상기 리튬 2차 전지를 적층하기 위한 케이스에 관한 것이다.
리튬 2차 전지, 파우치, 전극탭, 적층구조, 엔드프레임, 전압, 온도

Description

수용부가 형성된 엔드프레임을 갖는 리튬 2차 전지 케이스 및 수용부가 형성된 엔드프레임을 갖는 리튬 2차 전지 셋{a lithium rechargeable battery case having a end frame with a receiving part and a lithium rechargeable battery set having a end frame with a receiving part}
본 발명은 다수개의 리튬 2차 전지가 적층되어 이루어진 리튬 2차 전지 셋 및 상기 리튬 2차 전지를 적층하기 위한 리튬 2차 전지 케이스에 관한 것으로, 파우치와 전극탭으로 구성된 다수의 리튬 2차 전지를 수용 및 보호함은 물론, 리튬 2차 전지의 적층구조가 자유로워짐에 따라 전압 및 용량의 변경이 용이하고, 충전 및 방전시 과전류가 흐르는 것을 방지하며, 적층된 전지의 온도분포 및 전압분포가 균일한 리튬 2차 전지 셋 및 상기 리튬 2차 전지를 적층하기 위한 케이스에 관한 것이다.
통상적으로, 1차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 2차 전지는 디지털 카메라, 셀룰러 폰, 노트북 컴퓨터, 하이브리드 자동차 등 첨단 분야의 개발로 활발한 연구가 진행중이다. 2차 전지로는 니켈-카드뮴 전지, 니켈-메탈 하이드라이드 전지, 니켈-수소 전지, 리튬 2차 전지를 들 수 있다. 이 중에서, 리튬 2차 전지는 작동 전압이 3.6V 이상으로 휴대용 전자 기기의 전원으로 사용되거나, 또는 수개를 직렬 연결하여 고출력의 하이브리드 자동차에 사용되는데, 니켈-카드뮴 전지나, 니켈-메탈 하이드라이드 전지에 비하여 작동 전압이 3배가 높고, 단위 중량당 에너지 밀도의 특성도 우수하여 급속도로 사용이 증가되고 있는 추세이다.
상기 리튬 2차 전지는 다양한 형태로 제조가능한데, 대표적인 형상으로는 리튬 이온 전지에 주로 사용되는 원통형(cylinder type) 및 각형(prismatic type)을 들 수 있다. 최근 들어 각광받는 리튬 폴리머 전지는 유연성을 지닌 파우치형(pouched type)으로 제조되어서, 그 형상이 비교적 자유롭다. 또한 리튬 폴리머 전지는 안전성도 우수하고, 무게가 가벼워서 휴대용 전자 기기의 슬림화 및 경량화에 유리하다고 할 것이다.
도1은 종래의 파우치형 리튬 2차 전지의 구조를 나타낸 도면으로서, 종래의 파우치형 리튬 2차 전지(50)는 전지부(51)와, 상기 전지부(51)가 수용되는 공간(11)을 제공하는 케이스(10)를 포함하고 있다.
상기 전지부(51)는 양극판, 세퍼레이터, 음극판 순으로 배치되어서 일방향으로 와인딩되거나, 다수장의 양극판, 세퍼레이터, 음극판이 적층된 형상이다. 상기 전지부(51)의 각 극판은 양극 및 음극탭(52a, 52b)과 전기적으로 연결되어 있다.
상기 양극 및 음극 탭(52a, 52b)의 일단부는 케이스(10)의 밀폐면(12)을 통하여 외부로 돌출되어 있다. 돌출된 양극 및 음극 탭(52a, 52b)의 일단부는 도시되지 않은 보호 회로기판의 단자와 접속된다.
상기 양극 및 음극탭(52a, 52b)의 외면에는 이와 밀폐면(12)이 접촉하는 부 분에서 상기 케이스(10)와 전극탭(52a, 52b)과의 전기적 단락을 방지하기 위하여 각각의 밀폐 테이프(13)가 감겨져 있다.
상기 케이스(10)는 후막의 금소재로 성형한 원통형이나 각형으로 된 캔 구조와는 달리, 중간층이 금속 호일이고, 금속 호일의 양면에 부착되는 내외피층이 절연성 필름으로 이루어진 파우치형 케이스이다. 파우치형 케이스는 성형성이 우수하여 자유자재로 구부림이 가능하다. 상기 케이스(10)에는 상술한 바와 같이 전지부(51)가 수용가능한 공간부(11)가 형성되어 있으며, 상기 공간부(11)의 가장자리를 따라서 열융착되는 면에 제공하는 밀폐면(12)이 형성되어 있다.
도2는 도1의 A-A의 단면을 나타낸 도면으로서, 상기 케이스(10)는 금속 호일, 이를테면 알루미늄 호일로 된 중간층과, 상기 중간층의 내면 및 외면에 부착되어서 상기 중간층을 보호하는 절연성 필름으로 된 내피층과 외피층으로 이루어진 복합 필름이다.
상기 케이스(10)내에 형성된 공간(11)에는 양극판(51a), 세퍼레이터(51c), 음극판(51b) 순으로 배치된 전지부(51)가 수용되어 있으며, 상기 양극 및 음극판(51a, 51b)으로부터는 양극탭(52a)과, 음극탭(52b)이 인출되어 있다. 인출된 전극탭(52a, 52b)의 단부는 케이스(10)의 밀폐면(12)을 통하여 외부로 노출되어 있으며, 상기 밀폐면(12)에서는 전극탭(52a, 52b)의 외면에 밀폐 테이프(13)가 감싸져 있다.
상기와 같은 구조를 가지는 파우치형 리튬 2차 전지(50)는 양극판(51a)과 음극판(51b)에 양극 및 음극탭(52a, 52b)을 전기적으로 연결한 다음 양극판(51a), 세 퍼레이터(51c), 음극판(51b) 순으로 배치한 상태에서 일방향으로 와인딩하여 전지부(51)를 완성하게 된다.
완성된 전지부(51)는 드로잉(drawing) 공정을 통하여 공간(11)이 마련된 케이스(10) 내에 실장되고, 실장시 각 전극탭(52a, 52b)의 일단부는 케이스(10)의 외부로 노출시킨다. 이와 같은 상태에서, 상기 케이스(10)의 밀폐면(11)에 소정의 열과 압력을 인가하여 열융착하여서 파우치형 리튬 2차 전지(50)를 완성하게 된다. 완성된 파우치형 리튬 2차 전지(50)는 전지 구조를 안정화시키기 위하여 충전, 에이징, 방전등 일련의 화성 공정(formation process)을 거쳐서 전지의 이상 유무를 선별하게 된다.
이와 관련하여, 한국공개특허공보 2005-000594호는 파우치형 리튬 2차 전지를 케이싱하는 방법을 개시하고 있다. 위 문헌의 파우치형 리튬 2차 전지는 케이스의 금속층과 양극탭에 동일한 양극 전위를 인가함에 따라서, 케이스의 내피층의 파괴로 인하여 음극탭과 케이스의 금속층과의 접촉시 단락을 유발시켜서 개로 회로 전압 차이를 손쉽게 검출할 수 있는 구조를 갖는다.
한편, 하이브리드 자동차 등 고출력의 리튬 전지가 요구되는 경우에 도1 및 도2에 도시된 파우치를 수십에서 수백개 적층하여 이를 직렬 연결하여 고전압을 얻게 된다.
이러한 파우치형 리튬 폴리머 전지는 쉽게 휘어지거나 구부러질 수 있는 연약한 알루미늄 파우치로 구성되어 있어 견고한 케이스 장치로 보호해 주어야 장시간 사용할 수 있으나, 종래에는 이러한 직렬 연결을 위해 각 파우치의 양극탭 및 음극탭을 회로 패턴이 형성되어 있는 PCB (Printed Circuit Board; 인쇄회로기판)에 의해 연결하고 이를 케이스에 담는 방식을 사용하였다.
그러나, 이러한 종래의 리튬 폴리머 파우치를 적층하여 고출력 리튬 전지를 구성하는 방법에 따르면, 연약한 구조인 리튬 폴리머 파우치를 완전하게 보호할 수 없고, 파우치를 여러개 적층하여 PCB로 연결하는 방식도 완전하지 않아 외부 충격등의 환경 변화에 강하지 못하다는 단점이 있었다.
고출력 전원으로 사용되는 리튬 전지를 구성하는 파우치 유닛들을 보다 견고하고 안정적으로 적층하고, 이들을 신뢰성 있게 직렬 및 병렬 연결할 수 있는 방법이 요구된다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다수의 리튬 2차 전지가 보다 견고하고 안정적으로 수용된 리튬 2차 전지 셋을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 다수의 리튬 2차 전지가 별도의 연결소자 없이 직접 접속됨은 물론 상호 접속된 리튬 2차 전지의 용량 및 전압의 변경이 자유로운 고출력 리튬 2차 전지 셋을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상호 접속된 다수의 리튬 2차 전지의 충전 및 방전시 과열을 방지할 수 있는 리튬 2차 전지 셋을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상호 접속된 다수의 리튬 2차 전지의 충전 및 방전시 과전류가 흐르는 것을 차단할 수 있는 리튬 2차 전지 셋을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상호 접속된 다수의 리튬 2차 전지의 전압분포가 균일한 리튬 2차 전지 셋을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 특정군 수용부에 리튬 2차 전지가 수용되지 않음으로써 특정군 수용부에 인접하여 적층되는 리튬 2차 전지의 온도가 저하되어 나타나는 문제점을 해결할 수 있는 리튬 2차 전지 셋을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상기한 리튬 2차 전지 셋에 이용되는 리튬 2차 전지 케이스에 관한 것이다.
본 발명은 제1 타입 리튬 2차 전지 및 제2 타입 리튬 2차 전지를 교번하여 장착하기 위한 리튬 2차 전지 케이스에 있어서, 노출된 제1 탭지지부가 상단부에 형성되고, 상기 제1 탭지지부의 하방 좌측에 좌측이 개방된 좌측 수용부 및 하방 우측에 우측이 개방된 우측 수용부가 형성되며, 상호 이웃하여 설치되는 다수개의 메인프레임; 노출된 제2 탭지지부가 상단부에 형성되고, 상기 다수개의 메인프레임 중 이웃한 2개의 메인프레임 가운데 좌측 메인프레임의 우측 수용부와 우측 메인프레임의 좌측 수용부 사이에 설치되도록 좌측이 상기 좌측 메인프레임에 체결되고 우측이 상기 우측 메인프레임에 체결되는 센터프레임; 노출된 제3 탭지지부가 상단부에 형성되고, 상기 제3 탭지지부의 하방 우측에 우측이 개방된 우측 수용부가 형성되며, 상기 다수개의 메인프레임 중 좌측단 메인프레임의 좌측에 설치되는 좌측 엔드프레임; 노출된 제4 탭지지부가 상단부에 형성되고, 상기 제4 탭지지부의 하방 좌측에 좌측이 개방된 좌측 수용부가 형성되며, 상기 다수개의 메인프레임 중 우측단 메인프레임의 우측에 설치되는 우측 엔드프레임; 노출된 제5 탭지지부가 상단부에 형성되고, 상기 좌측 엔드프레임의 우측 수용부와 상기 다수개의 메인프레임 중 좌측단 메인프레임의 좌측 수용부 사이에 설치되도록 좌측이 상기 좌측 엔드프레임에 체결되고 우측이 상기 좌측단 메인프레임에 체결되는 좌측 사이드프레임; 노출된 제6 탭지지부가 상단부에 형성되고, 상기 다수개의 메인프레임 중 우측단 메인프레임의 우측 수용부와 상기 우측 엔드프레임의 좌측 수용부 사이에 설치되도록 좌측이 상기 좌측단 메인프레임에 체결되고 우측이 상기 우측 엔드프레임에 체결되 는 우측 사이드프레임; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 수용부가 형성된 엔드프레임을 갖는 리튬 2차 전지 케이스를 제공하고자 한다.
본 발명에 있어서, 상기 각각의 메인프레임, 상기 좌측 엔드프레임 및 상기 우측 엔드프레임은 일자형의 바닥판과, 상기 바닥판의 전방 측단으로부터 상방으로 세워지는 전방 수직판과, 상기 바닥판의 후방 측단으로부터 상방으로 세워지는 후방 수직판을 포함하되, 상기 각각의 메인프레임의 전방 수직판 및 후방 수직판에는 좌우폭의 중앙부에 상기 각각이 메인프레임의 좌측 수용부 및 우측 수용부에 연통되는 공기 유통공이 형성되고, 상기 좌측 엔드프레임의 전방 수직판 및 후방 수직판에는 상기 좌측 엔드프레임의 우측 수용부에 연통하는 공기 유통공이 각각 형성되고, 상기 우측 엔드프레임의 전방 수직판 및 후방 수직판에는 상기 우측 엔드프레임의 좌측 수용부에 연통하는 공기 유통공이 각각 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 각각의 전방 수직판 상방에 위치하며 전방으로 돌출되는 전방 이격돌기와, 상기 각각의 후방 수직판 상방에 위치하며 후방으로 돌출되는 후방 이격돌기를 포함하되, 상기 각각이 전방 이격돌기 및 상기 각각의 후방 이격돌기에는 일자형 관이 좌우측 방향으로 안치될 수 있는 안치홈이 상단으로부터 인입 형성될 수 있는데, 상기 메인프레임의 전방 이격돌기는 후단부에 형성되는 소(小) 너비부와, 소(小) 너비부에 연접하여 좌우측으로 돌출되며 전단부에 형성되는 대(大) 너비부를 포함하고, 상기 메인프레임의 후방 이격돌기는 전단부에 형성되는 소(小) 너비부와, 소(小) 너비부에 연접하여 좌우측으로 돌출되며 후단부에 형성되는 대(大) 너비부를 포함하며, 상기 좌측 엔드프레임의 전방 이격돌기는 후 단부에 형성되는 소(小) 너비부와, 소(小) 너비부에 연접하여 우측으로 돌출되며 전단부에 형성되는 대(大) 너비부를 포함하고, 상기 좌측 엔드프레임의 후방 이격돌기는 전단부에 형성되는 소(小) 너비부와, 소(小) 너비부에 연접하여 우측으로 돌출되며 후단부에 형성되는 대(大) 너비부를 포함하며, 상기 우측 엔드프레임의 전방 이격돌기는 후단부에 형성되는 소(小) 너비부와, 소(小) 너비부에 연접하여 좌측으로 돌출되며 전단부에 형성되는 대(大) 너비부를 포함하고, 상기 우측 엔드프레임의 후방 이격돌기는 전단부에 형성되는 소(小) 너비부와, 소(小) 너비부에 연접하여 좌측으로 돌출되며 후단부에 형성되는 대(大) 너비부를 포함하되, 상기 각각의 전방 이격돌기의 안치홈은 일부가 상기 각각의 전방 이격돌기의 소(小) 너비부에 형성되고 나머지는 대(大) 너비부에 형성되고, 상기 각각의 후방 이격돌기의 안치홈은 일부가 상기 각각의 후방 이격돌기의 소(小) 너비부에 형성되고 나머지는 대(大) 너비부에 형성될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기한 어느 하나의 리튬 2차 전지 케이스; 파우치의 둘레면 좌측으로 절곡된 좌측 전극탭 및 우측으로 절곡된 우측 전극탭이 각각 돌출 형성되며, 상기 다수개의 좌측 수용부와 우측 수용부 중 상호 이웃하는 2개의 수용부로 이루어지는 특정군 수용부의 좌측에 이웃하여 위치하는 좌측군 수용부의 각각의 좌측 수용부, 상기 특정군 수용부의 우측에 이웃하여 위치하는 우측군 수용부의 각각의 좌측 수용부 및 상기 우측 엔드프레임의 좌측 수용부에 각각 수용되는 다수개의 상기 제1 타입 리튬 2차 전지; 상기 제1 타입 리튬 2차 전지의 우측 전극탭과 대향되는 방향으로 반대 극성의 좌측 전극탭이 돌출 형성되고 상기 제1 타입 리튬 2차 전지의 좌측 전극탭과 대향되는 방향으로 반대 극성의 우측 전극탭이 돌출 형성되며, 상기 좌측군 수용부의 각각의 우측 수용부, 상기 우측군 수용부의 각각의 우측 수용부 및 상기 좌측 엔드프레임의 우측 수용부에 각각 수용되는 다수개의 상기 제2 타입 리튬 2차 전지; 상기 제1 탭지지부에 안착되어 상기 제1 타입 리튬 2차 전지의 우측 전극탭 및 상기 제2 타입 리튬 2차 전지의 좌측 전극탭을 직렬로 통전 가능하도록 고정 연결하는 제1 체결수단; 상기 제2 탭지지부에 안착되어 상기 제2 타입 리튬 2차 전지의 우측 전극탭 및 상기 제1 타입 리튬 2차 전지의 좌측 전극탭을 직렬로 통전 가능하도록 고정 연결하는 제2 체결수단; 상기 제5 탭지지부에 안착되어 상기 제2 타입 리튬 2차 전지의 우측 전극탭 및 상기 제1 타입 리튬 2차 전지의 좌측 전극탭을 직렬로 통전 가능하도록 고정 연결하는 제5 체결수단; 상기 제6 탭지지부에 안착되어 상기 제2 타입 리튬 2차 전지의 우측 전극탭 및 상기 제1 타입 리튬 2차 전지의 좌측 전극탭을 직렬로 통전 가능하도록 고정 연결하는 제6 체결수단; 상기 좌측군 수용부와 상기 특정군 수용부 사이에 위치하는 탭지지부에 안착되는 좌측 버스바 체결수단에 의하여 상기 좌측군 수용부의 우측단 수용부에 수용되는 리튬 2차 전지의 우측 전극탭과 통전 가능하도록 연결되는 좌측 버스바; 상기 특정군 수용부와 상기 우측군 수용부 사이에 위치하는 탭지지부에 안착되는 우측 버스바 체결수단에 의하여 상기 우측군 수용부의 좌측단 수용부에 수용되는 리튬 2차 전지의 좌측 전극탭과 통전 가능하도록 연결되는 우측 버스바; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 수용부가 형성된 엔드프레임을 갖는 리튬 2차 전지 셋을 제공하고자 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 체결수단은 상부로 볼트가 돌출 형성되는 제1 하부고정판과, 상기 제1 하부고정판의 볼트가 관통되는 제1 상부고정판 및 상기 제1 상부고정판을 관통한 상기 제1 하부고정판의 볼트 단부에 체결되는 제1 체결구를 포함하고, 상기 제2 체결수단은 상부로 볼트가 돌출 형성되는 제2 하부고정판과, 상기 제2 하부고정판의 볼트가 관통되는 제2 상부고정판 및 상기 제2 상부고정판을 관통한 상기 제2 하부고정판의 볼트 단부에 체결되는 제2 체결구를 포함하고, 상기 제5 체결수단은 상부로 볼트가 돌출 형성되는 제5 하부고정판과, 상기 제5 하부고정판의 볼트가 관통되는 제5 상부고정판 및 상기 제5 상부고정판을 관통한 상기 제5 하부고정판의 볼트 단부에 체결되는 제5 체결구를 포함하고, 상기 제6 체결수단은 상부로 볼트가 돌출 형성되는 제6 하부고정판과, 상기 제6 하부고정판의 볼트가 관통되는 제6 상부고정판 및 상기 제6 상부고정판을 관통한 상기 제6 하부고정판의 볼트 단부에 체결되는 제6 체결구를 포함하고, 상기 좌측 버스바 체결수단은 상부로 볼트가 돌출 형성되는 좌측 버스바 고정판과, 상기 좌측 버스바 고정판을 관통한 상기 좌측 버스바 고정판의 볼트 단부에 체결되는 좌측 버스바 체결구를 포함하고, 상기 좌측 버스바는 상기 좌측 버스바 고정판에 안착되어 상기 좌측 버스바 고정판의 볼트가 관통되는 좌측 버스바 체결판을 포함하고, 상기 우측 버스바 체결수단은 상부로 볼트가 돌출 형성되는 우측 버스바 고정판과, 상기 우측 버스바 고정판을 관통한 상기 우측 버스바 고정판의 볼트 단부에 체결되는 우측 버스바 체결구를 포함하고, 상기 우측 버스바는 상기 우측 버스바 고정판에 안착되어 상기 우측 버스바 고정판의 볼트가 관통되는 우측 버스바 체결판을 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 좌측 버스바 고정판과 상기 좌측 버스바 체결판 사이에는 상기 좌측군 수용부의 우측단 수용부에 수용된 리튬 2차 전지의 좌측 전극탭과 동일한 재질의 더미(dummy) 전극탭이 고정되고, 상기 우측 버스바 고정판과 상기 우측 버스바 체결판 사이에는 상기 우측군 수용부의 좌측단 수용부에 수용된 리튬 2차 전지의 제2 타입 리튬 2차 전지의 우측 전극탭과 동일한 재질의 더미(dummy) 전극탭이 고정될 수 있는데, 상기 제3 체결수단은 상부로 볼트가 돌출 형성되는 제3 하부고정판과, 상기 제3 하부고정판의 볼트가 관통되는 제3 상부고정판 및 상기 제3 상부고정판을 관통한 상기 제3 하부고정판의 볼트 단부에 체결되는 제3 체결구를 포함하고, 상기 제4 체결수단은 상부로 볼트가 돌출 형성되는 제4 하부고정판과, 상기 제4 하부고정판의 볼트가 관통되는 제4 상부고정판 및 상기 제4 상부고정판을 관통한 상기 제4 하부고정판의 볼트 단부에 체결되는 제4 체결구를 포함할 수 있고, 상기 제3 하부고정판과 제3 상부고정판 사이에는 상기 제2 타입 리튬 2차 전지의 우측 전극탭과 동일한 재질의 더미(dummy) 전극탭이 고정되고, 상기 제4 하부고정판과 제4 상부고정판 사이에는 상기 제1 타입 리튬 2차 전지의 좌측 전극탭과 동일한 재질의 더미(dummy) 전극탭이 고정될 수 있고, 상기 좌측군 수용부의 각각의 좌측 수용부, 상기 우측군 수용부의 각각의 좌측 수용부 및 상기 우측 엔드프레임의 좌측 수용부에는 상기 제1 타입 리튬 2차 전지 n개가 상호 병렬로 통전되도록 그 좌측 전극탭 및 우측 전극탭이 각각 상하로 적층되며 수용되고, 상기 좌측군 수용부의 각각의 우측 수용부, 상기 우측군 수용부의 각각의 우측 수용 부 및 상기 좌측 엔드프레임의 우측 수용부에는 상기 제2 타입 리튬 2차 전지 n개가 상호 병렬로 통전되도록 그 좌측 전극탭 및 우측 전극탭이 각각 상하로 적층되며 수용될 수 있다. 여기서 n은 2 이상의 자연수이다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 상부고정판, 제2 상부고정판, 제3 상부고정판, 제4 상부고정판, 제5 상부고정판 및 제6 상부고정판에는 고정판 커넥터가 각각 부착되고, 상기 좌측 버스바 체결판 및 우측 버스바 체결판에는 체결판 커넥터가 각각 부착되고, 상기 각각의 고정판 커넥터 및 체결판 커넥터에는 전압측정기에 연결된 전압측정라인 측의 커넥터가 삽착될 수 있는데, 상기 좌측 버스바는 상기 좌측 버스바 체결판으로부터 절곡되며 절연체에 의하여 피복되는 일자형의 좌측 버스바 연장부를 포함하고, 상기 우측 버스바는 상기 우측 버스바 체결판으로부터 절곡되며 절연체에 의하여 피복되는 일자형의 우측 버스바 연장부를 포함하고, 상기 각각의 메인프레임 상단부에는 상기 제1 탭지지부의 수평 연장선상에 상기 좌측 버스바 연장부 및 우측 버스바 연장부를 안내하기 위한 "U"자형의 제1 버스바 안내부가 형성되고, 상기 각각의 센터프레임 상단부에는 상기 제2 탭지지부의 수평 연장선상에 상기 좌측 버스바 연장부 및 우측 버스바 연장부를 안내하기 위한 "U"자형의 제2 버스바 안내부가 형성될 수 있고, 상기 좌측 버스바 연장부와 우측 버스바 연장부는 상하로 상호 적층되도록 상기 좌측 버스바 연장부의 일단부와 우측 버스바 연장부의 어느 하나는 상부 또는 하부로 절곡될 수 있고, 상기 좌측 버스바 및 우측 버스바와 직렬로 통전 가능하도록 연결되는 과전류 차단장치를 포함하되, 상기 좌측 버스바 연장부의 타단부에는 전방 또는 후방으로 절곡되어 상기 좌측 엔드프레임의 좌측면 또는 상기 우측 엔드프레임의 우측면에 고정되며 상기 과전류 차단장치에 연결되는 좌측 버스바 체결탭이 형성되고, 상기 우측 버스바 연장부의 타단부에는 상기 좌측 버스바 체결탭이 절곡된 방향과 반대 방향으로 절곡되어 상기 좌측 엔드프레임의 좌측면과 상기 우측 엔드프레임의 우측면 중 상기 좌측 버스바 체결탭이 고정된 엔드프레임의 측면에 고정되며 상기 과전류 차단장치에 연결되는 우측 버스바 체결탭이 형성될 수 있고, 상기 각각의 제1 체결수단 및 제2 체결수단 상부에 설치되는 보호 덮개를 포함하되, 상기 각각의 메인프레임 상단부에는 상기 제1 버스바 안내부를 중심으로 상기 제1 탭지지부 반대 방향에 상기 보호 덮개가 체결되는 제1 보호 덮개 고정부가 상방으로 돌출 형성되고, 상기 각각의 센터프레임 상단부에는 상기 제2 버스바 안내부를 중심으로 상기 제2 탭지지부 반대 방향에 상기 보호 덮개가 체결되는 제2 보호 덮개 고정부가 상방으로 돌출 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 특정군 수용부를 이루는 좌측 수용부 및 우측 수용부에는 상기 좌측군 수용부의 우측단 수용부에 수용된 리튬 2차 전지와 상기 우측군 수용부의 좌측단 수용부에 수용된 리튬 2차 전지 사이의 열전달 통로가 되는 써멀패드가 수용될 수 있고, 상기 메인프레임, 상기 좌측 엔드프레임 및 상기 우측 엔드프레임은 일자형의 바닥판과, 상기 바닥판의 전방 측단으로부터 상방으로 세워지는 전방 수직판과, 상기 바닥판의 후방 측단으로부터 상방으로 세워지는 후방 수직판을 포함하되, 상기 메인프레임의 전방 수직판 및 후방 수직판에는 좌우폭의 중앙부에 각각 상기 메인프레임의 좌측 수용부 및 우측 수용부에 연통되는 공기 유통공이 형성되고, 상기 좌측 엔드프레임의 전방 수직판 및 후방 수직판에는 각각 상 기 좌측 엔드프레임의 우측 수용부에 연통하는 공기 유통공이 형성되고, 상기 우측 엔드프레임의 전방 수직판 및 후방 수직판에는 각각 상기 우측 엔드프레임의 좌측 수용부에 연통하는 공기 유통공이 형성되고, 상기 전방 수직판의 상방에는 전방으로 돌출되는 전방 이격돌기가 돌출 형성되고, 상기 후방 수직판의 상방에는 후방으로 돌출되는 후방 이격돌기가 돌출 형성되고, 상기 전방 이격돌기 및 후방 이격돌기에는 각각 일자형 관이 좌우측 방향으로 안치될 수 있는 안치홈이 상단으로부터 인입 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 특정군 수용부는 상기 다수개의 메인프레임 중 이웃하여 설치되는 특정한 2개의 메인프레임으로 이루어지는 특정군 메인프레임 가운데 좌측 메인프레임의 우측 수용부 및 우측 메인프레임의 좌측 수용부이고, 상기 좌측군 수용부는 상기 특정군 메인프레임 가운데 좌측 메인프레임의 좌측 수용부, 상기 특정군 메인프레임 좌측에 이웃하는 좌측군 메인프레임의 각각의 좌측 수용부 및 우측 수용부이고, 상기 우측군 수용부는 상기 특정군 메인프레임 가운데 우측 메인프레임의 우측 수용부, 상기 특정군 메인프레임 우측에 이웃하는 우측군 메인프레임의 각각의 좌측 수용부 및 우측 수용부일 수 있는데, 상기 전방 수직판 및 후방 수직판에는 각각 좌측단과 우측단으로부터 인입되는 좌측홈 및 우측홈이 형성되고, 상기 센터프레임에는, 전방 외측면으로부터 내측으로 인입되어 좌측면 및 우측면을 관통하되, 상기 이웃한 메인프레임 중 좌측 메인프레임의 전방 수직판 우측단에 형성된 우측홈 및 우측 메인프레임의 전방 수직판 좌측단에 형성된 좌측홈이 형성하는 관통공에 연통되는 온도 센서 전방 삽착홈이 형성되고, 후방 외측면으로부터 내 측으로 인입되어 좌측면 및 우측면을 관통하되, 상기 이웃한 메인프레임 중 좌측 메인프레임의 후방 수직판 우측단에 형성되는 우측홈 및 우측 메인프레임의 후방 수직판 좌측단에 형성되는 좌측홈이 형성하는 관통공에 연통되는 온도 센서 후방 삽착홈이 형성되고, 상기 좌측 사이드프레임에는, 전방 외측면으로부터 내측으로 인입되어 좌측면 및 우측면을 관통하되, 상기 좌측 엔드프레임의 전방 수직판 우측단에 형성되는 우측홈 및 상기 다수개의 메인프레임 중 좌측단 메인프레임의 전방 수직판 좌측단에 형성된 좌측홈이 형성하는 관통공에 연통되는 온도 센서 전방 삽착홈이 형성되고, 후방 외측면으로부터 내측으로 인입되어 좌측면 및 우측면을 관통하되, 상기 좌측 엔드프레임의 후방 수직판 우측단에 형성되는 우측홈 및 상기 다수개의 메인프레임 중 좌측단 메인프레임의 후방 수직판 좌측단에 형성된 좌측홈이 형성하는 관통공에 연통되는 온도 센서 후방 삽착홈이 형성되고, 상기 우측 사이드프레임에는, 전방 외측면으로부터 내측으로 인입되어 좌측면 및 우측면을 관통하되, 상기 다수개의 메인프레임 중 우측단 메인프레임의 전방 수직판 우측단에 형성된 우측홈 및 상기 우측 엔드프레임의 전방 수직판 좌측단에 형성된 좌측홈이 형성하는 관통공에 연통되는 온도 센서 전방 삽착홈이 형성되고, 후방 외측면으로부터 내측으로 인입되어 좌측면 및 우측면을 관통하되, 상기 다수개의 메인프레임 중 우측단 메인프레임의 후방 수직판 우측단에 형성된 우측홈 및 상기 우측 엔드프레임의 후방 수직판 좌측단에 형성된 좌측홈이 형성하는 관통공에 연통되는 온도 센서 후방 삽착홈이 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 메인프레임의 전방 이격돌기는 후단부에 형성되는 소(小) 너비부와, 소(小) 너비부에 연접하여 좌우측으로 돌출되며 전단부에 형성되는 대(大) 너비부를 포함하고, 상기 메인프레임의 후방 이격돌기는 전단부에 형성되는 소(小) 너비부와, 소(小) 너비부에 연접하여 좌우측으로 돌출되며 후단부에 형성되는 대(大) 너비부를 포함하며, 상기 좌측 엔드프레임의 전방 이격돌기는 후단부에 형성되는 소(小) 너비부와, 소(小) 너비부에 연접하여 우측으로 돌출되며 전단부에 형성되는 대(大) 너비부를 포함하고, 상기 좌측 엔드프레임의 후방 이격돌기는 전단부에 형성되는 소(小) 너비부와, 소(小) 너비부에 연접하여 우측으로 돌출되며 후단부에 형성되는 대(大) 너비부를 포함하며, 상기 우측 엔드프레임의 전방 이격돌기는 후단부에 형성되는 소(小) 너비부와, 소(小) 너비부에 연접하여 좌측으로 돌출되며 전단부에 형성되는 대(大) 너비부를 포함하고, 상기 우측 엔드프레임의 후방 이격돌기는 전단부에 형성되는 소(小) 너비부와, 소(小) 너비부에 연접하여 좌측으로 돌출되며 후단부에 형성되는 대(大) 너비부를 포함하며, 상기 메인프레임, 좌측 엔드프레임 및 우측 엔드프레임에 형성된 전방 이격돌기의 안치홈은 일부가 상기 전방 이격돌기의 소(小) 너비부에 형성되고 나머지는 상기 전방 이격돌기의 대(大) 너비부에 형성되고, 상기 메인프레임, 좌측 엔드프레임 및 우측 엔드프레임에 형성된 후방 이격돌기의 안치홈은 일부가 상기 후방 이격돌기의 소(小) 너비부에 형성되고 나머지는 상기 후방 이격돌기의 대(大) 너비부에 형성되며, 온도측정기에 연결된 온도측정라인 중 상기 이웃한 2개의 메인프레임 가운데 좌측 메인프레임에 형성된 전방 이격돌기의 소(小) 너비부와 우측 메인프레임에 형성된 전방 이격돌기의 소(小) 너비부가 형성하는 틈새를 통하여 안내된 온도측정라인은 상기 온도 센서 전방 삽착홈에 삽착된 온도 센서에 연결되고, 온도측정기에 연결된 온도측정라인 중 상기 이웃한 2개의 메인프레임 가운데 좌측 메인프레임에 형성된 후방 이격돌기의 소(小) 너비부와 우측 메인프레임에 형성된 후방 이격돌기의 소(小) 너비부가 형성하는 틈새를 통하여 안내된 온도측정라인은 상기 온도 센서 후방 삽착홈에 삽착된 온도 센서에 연결될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 좌측 엔드프레임의 전방 이격돌기의 소(小) 너비부와 상기 다수개의 메인프레임 중 좌측단 메인프레임의 전방 이격돌기의 소(小) 너비부가 형성하는 틈새를 통하여 안내된 전압측정라인은 상기 좌측 사이드프레임에 안치되는 제5 체결수단에 통전 가능하도록 연결되고, 상기 우측 엔드프레임의 전방 이격돌기의 소(小) 너비부와 상기 다수개의 메인프레임 중 우측단 메인프레임의 전방 이격돌기의 소(小) 너비부가 형성하는 틈새를 통하여 안내된 전압측정라인은 상기 우측 사이드프레임에 안치되는 제6 체결수단에 통전 가능하도록 연결되고, 상기 우측 엔드프레임의 후방 이격돌기의 소(小) 너비부와 상기 다수개의 메인프레임 중 우측단 메인프레임의 후방 이격돌기의 소(小) 너비부가 형성하는 틈새를 통하여 안내된 전압측정라인은 상기 우측단 메인프레임에 안치되는 제1 체결수단에 통전 가능하도록 연결되고, 상기 좌측군 메인프레임과 상기 우측군 메인프레임 가운데 상호 이웃하여 설치되는 메인프레임 중 좌측 메인프레임의 전방 이격돌기의 소(小) 너비부와 우측 메인프레임의 전방 이격돌기의 소(小) 너비부가 형성하는 틈새를 통하여 안내된 전압측정라인은 상기 좌측 메인프레임과 우측메인프레임 사이에 위치한 센터프레임에 안치되는 제2 체결수단에 통전 가능하도록 연결되고, 상기 좌측군 메인프레임과 우측군 메인프레임 가운데 상호 이웃하여 설치되는 메인프레임 중 좌측 메인프레임의 후방 이격돌기의 소(小) 너비부와 우측 메인프레임의 후방 이격돌기의 소(小) 너비부가 형성하는 틈새를 통하여 안내된 전압측정라인은 상기 좌측 메인프레임에 안치된 제1 체결수단에 통전 가능하도록 연결되고, 상기 특정군 메인프레임 중 좌측 메인프레임의 후방 이격돌기의 소(小) 너비부와 상기 특정군 메인프레임 중 우측 메인프레임의 후방 이격돌기의 소(小) 너비부가 형성하는 틈새를 통하여 안내된 전압측정라인은 상기 좌측 버스바 체결수단에 통전 가능하도록 연결되고, 상기 특정군 메인프레임 중 우측 메인프레임의 후방 이격돌기의 소(小) 너비부와 상기 우측군 메인프레임 중 좌측단 메인프레임의 후방 이격돌기의 소(小) 너비부가 형성하는 틈새를 통하여 안내된 전압측정라인은 상기 우측 버스바 체결수단에 통전 가능하도록 연결될 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명은 다수의 리튬 2차 전지를 보다 견고하고 안정적으로 연결할 수 있으며, 각각의 리튬 2차 전지를 별다른 연결장치를 이용하지 아니하고 직접 연결시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 다수개의 리튬 2차 전지의 연결구조가 자유로워짐에 따라 전압 및 용량의 변경이 손쉬워져 활용범위가 확장되는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 방열성이 우수하여 충전 내지 방전시에 발생되는 열을 최소화함으로써 리튬 2차 전지의 손상이 미연에 방지되는 작용효과가 있다.
또한, 본 발명은 리튬 전지를 수용하는 각 수용부에 수용된 한 셋의 리튬 2 차 전지의 전압 및 온도를 측정할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 좌측 버스 바, 우측 버스 바 및 과전류 차단장치를 구비하므로 충전 및 방전시 리튬 2차 전지에 과전류가 흐르는 경우 작동을 멈출 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 좌측 엔드프레임 및 우측 엔드프레임에 리튬 2차 전지 수용을 위한 수용부를 형성함으로써 리튬 2차 전지 케이스에 장착되는 온도센서를 중심으로 제1 타입 리튬 2차 전지와 제2 타입 리튬 2차 전지가 짝을 이루게 되므로, 좌측단 및 우측단에 위치하는 리튬 2차 전지 및 리튬 2차 전지가 수용되지 않는 특정군 수용부 좌측 및 우측에 수용되는 리튬 2차 전지가 나머지 리튬 2차 전지와 이루는 온도차이가 작아 리튬 2차 전지의 수명 단축이 줄어들고, 성능 저하가 저감되는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 좌측군 수용부와 우측군 수용부 사이에 설치되는 특정군 수용부에 써멀패드가 구비되어, 특정군 수용부에 인접하여 적층되는 리튬 2차 전지의 온도 저하가 방지되므로, 좌측군 수용부 및 우측군 수용부 각각에 구비되는 리튬 2차 전지의 수명 단축이 줄어들고, 성능 저하가 저감되는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 제1 타입 리튬 2차 전지과 제2 타입 리튬 2차 전지의 상호 대응하는 전극탭이 상호 짝을 이루며 적층되지 않은 탭지지부에 더미 전극탭을 적층하여 저항을 조정함으로써 각 수용부에 수용된 리튬 2차 전지에 균일한 전류가 흐르는 장점이 있다.
실시예1
실시예1은 본 발명에 따른 수용부가 형성된 엔드프레임을 갖는 리튬 2차 전지 셋(set)에 관한 것이다.
도3은 실시예1의 좌측 엔드프레임, 우측 엔드프레임, 메인프레임, 센터프레임, 좌측 사이드프레임 및 우측 사이드프레임의 분해 사시도를 나타낸다.
도3을 참조하면 실시예1은 좌측 엔드프레임(110), 우측 엔드프레임(120) 및다수개의 메인프레임(130+1, …, 130+r, 130+(r+1), …,130+n)을 가진다. 다수개의 메인프레임(130+1, …, 130+r, 130+(r+1), …,130+n)은 좌측 엔드프레임(110), 우측 엔드프레임(120) 사이에 상호 이웃하여 설치되고, 상호 이웃하여 설치되는 임의의 2개의 메인프레임(130+r, 130+(r+1)) 사이에는 센터프레임(230+r)이 설치된다. 여기서, r은 1부터 (n-1)까지의 임의의 자연수이다. 이하, 동일하다.
도4는 실시예1의 메인프레임의 사시도를 나타내다.
도4를 참조하면 임의의 메인프레임(130+i)은 일자형의 바닥판(130-1)을 가진다. 여기서, i는 1부터 n까지의 임의의 자연수이다. 이하, 동일하다.
도4를 참조하면 바닥판(130-1)의 전단에는 상방으로 전방 수직판(130-2)이 세워진다. 전방 수직판(130-2)은 중앙부에 공기 유통공(130-2h)이 형성되고, 좌측단과 우측단으로부터 중앙부쪽으로 인입되는 좌측홈(130-2lg) 및 우측홈(130-2rg)이 형성된다. 좌측홈(130-2lg) 및 우측홈(130-2rg)은 중앙부를 중심으로 상호 대향하는 위치에 형성된다.
도4를 참조하면 바닥판(130-1)의 후단에는 상방으로 후방 수직판(130-3)이 세워진다. 후방 수직판(130-3)은 중앙부에 공기 유통공(도면 미도시)이 형성되고, 좌측단과 우측단으로부터 중앙부쪽으로 인입되는 좌측홈(130-3lg) 및 우측홈(도면 미도시)이 형성된다. 후방 수직판(130-3)의 내측면에는 후방 수직지지대(130-5)가 세워진다. 후방 수직지지대(130-5)에는 후방 수직판(130-3)의 중앙부에 형성된 공기 유통공(도면 미도시)과 연통하는 공기 유통공(130-5h)이 형성된다. 도4에는 도시되지 않았으나, 후방 수직판(130-3)과 마찬가지로 전방 수직판(130-2)의 내측면에는 전방 수직지지대(도면 미도시)가 세워진다. 전방 수직지지대(도면 미도시)에는 전방 수직판(130-2)의 중앙부에 형성된 공기 유통공(130-2h)과 연통하는 공기 유통공(도면 미도시)이 형성된다.
도4를 참조하면 전방 수직판(130-2)의 상방에는 전방으로 전방 이격돌기(130-6)가 돌출 형성된다. 전방 이격돌기(130-6)에는 일자형 관(도면 미도시)이 좌우측 방향으로 안치될 수 있는 안치홈(130-6g)이 상단으로부터 인입 형성된다. 전방 이격돌기(130-6)는 후단부에 형성되는 소(小) 너비부(130-6s)와, 소(小) 너비부(130-6s)에 연접하여 전단부에 형성되는 대(大) 너비부(130-6l)로 이루어지는데, 대(大) 너비부(130-6l)는 소(小) 너비부(130-6s)의 좌우측으로 돌출되어 소(小) 너비부(130-6s)보다 큰 너비를 가진다. 전방 이격돌기(130-6)의 안치홈(130-6g)은 일부가 전방 이격돌기(130-6)의 소(小) 너비부(130-6s)에 형성되고 나머지는 전방 이격돌기(130-6)의 대(大) 너비부(130-6l)에 형성된다. 전방 이격돌기(130-6)의 소(小) 너비부(130-6s)에는 좌우측을 관통하는 체결공(130-6h)이 형성된다.
도4를 참조하면 후방 수직판(130-3)의 상방에는 후방으로 후방 이격돌기(130-7)가 돌출 형성된다. 후방 이격돌기(130-7)에는 일자형 관(도면 미도시)이 좌우측 방향으로 안치될 수 있는 안치홈(130-7g)이 상단으로부터 인입 형성된다. 후방 이격돌기(130-7)는 전단부에 형성되는 소(小) 너비부(130-7s)와, 소(小) 너비부(130-7s)에 연접하여 후단부에 형성되는 대(大) 너비부(130-7l)로 이루어지는데, 대(大) 너비부(130-7l)는 소(小) 너비부(130-7s)의 좌우측으로 돌출되어 소(小) 너비부(130-7s)보다 큰 너비를 가진다. 후방 이격돌기(130-7)의 안치홈(130-7g)은 일부가 후방 이격돌기(130-7)의 소(小) 너비부(130-7s)에 형성되고 나머지는 후방 이격돌기(130-7)의 대(大) 너비부(130-7l)에 형성된다. 후방 이격돌기(130-7)의 소(小) 너비부(130-7s)에는 좌우측을 관통하는 체결공(130-7h)이 형성된다.
도4를 참조하면 메인프레임(130+i)의 상단부에는 노출된 제1 탭지지부(130-8)가 형성된다. 제1 탭지지부(130-8)는 일자형의 판형상으로 형성되는데, 제1 탭지지부(130-8)의 전방 측단 및 후방 측단에는 각각 안착돌기(130-8p)가 돌출 형성된다.
도4를 참조하면 메인프레임(130+i)의 상단부에는 제1 보호 덮개 고정부(130-9)가 형성된다. 제1 보호 덮개 고정부(130-9)는 제1 탭지지부(130-8)의 수평 연장선상 상부로 돌출 형성된다. 제1 보호 덮개 고정부(130-9)에는 체결공(130-9h)이 형성된다. 한편, 제1 탭지지부(130-8)와 제1 보호 덮개 고정부(130-9) 사이에는 후술하는 우측 버스 바(bus bar) 연장부(722, 도11 참조) 를 안내할 수 있는 "U"자형의 제1 버스 바(bus bar) 안내부(130-10)가 형성된다. 제1 버스 바(bus bar) 안내부(130-10)를 기준으로 제1 탭지지부(130-8)는 후방 이격돌기(130-7) 쪽에 형성되고, 제1 보호 덮개 고정부(130-9)는 전방 이격돌기(130-6) 쪽에 형성된다.
도4를 참조하면 전방 수직판(130-2)에는 하부 전방 결합돌기(130-12)가 전방으로 돌출 형성된다. 하부 전방 결합돌기(130-12)에는 좌우측을 관통하는 체결공(130-12h)이 형성된다.
도4를 참조하면 후방 수직판(130-3)에는 하부 후방 결합돌기(130-13)가 후방으로 돌출 형성된다. 하부 후방 결합돌기(130-13)에는 좌우측을 관통하는 체결공(130-13h)이 형성된다.
도5 및 도6은 실시예1의 메인프레임에 형성되는 좌측 수용부 및 우측 수용부의 개략도를 나타낸다.
도5를 참조하면 메인프레임(130+i)의 제1 탭지지부(130-8) 및 제1 보호 덮개 고정부(130-9)의 하방 좌측에는 좌측이 개방된 좌측 수용부(LS)가 형성되고, 도6을 참조하면 메인프레임(130+i)의 제1 탭지지부(130-8) 및 제1 보호 덮개 고정부(130-9)의 하방 우측에는 우측이 개방된 우측 수용부(RS)가 형성된다.
도7은 실시예1의 센터프레임(230+r, 도3 참조)이 미도시된 상태에서의 상호 이웃한 2개의 메인프레임(130+r)과 메인프레임(130+(r+1))의 설치 상태도를 나타낸다.
도7을 참조하면 좌측 메인프레임(130+r)의 대(大) 너비부(130-6l) 우측면과 우측 메인프레임(130+(r+1))의 대(大) 너비부(130-6l) 좌측면은 상호 접촉하도록 설치되고, 따라서 좌측 메인프레임(130+r)의 소(小) 너비부(130-6s) 우측면과 우측 메인프레임(130+(r+1))의 소(小) 너비부(130-6s) 좌측면 사이에는 틈새(130-6t1, 130-6t2)가 형성된다.
도7을 참조하면 마찬가지로, 좌측 메인프레임(130+r)의 대(大) 너비부(130-7l) 우측면과 우측 메인프레임(130+(r+1))의 대(大) 너비부(130-7l) 좌측면은 상호 접촉하도록 설치되고, 따라서 좌측 메인프레임(130+r)의 소(小) 너비부(130-7s) 우측면과 우측 메인프레임(130+(r+1))의 소(小) 너비부(130-7s) 좌측면 사이에는 틈새가 형성된다.
도8은 실시예1의 이웃한 메인프레임 및 그 사이에 설치되는 센터프레임의 분해 사시도를 나타낸다.
도8을 참조하면 센터프레임(230+r) 상단 가장자리에는 상부 전방 결합돌기(230-6) 및 상부 후방 결합돌기(230-7)가 돌출 형성된다. 상부 전방 결합돌기(230-6) 및 상부 후방 결합돌기(230-7)에는 좌우측면을 관통하는 중공축 형상의 중공 체결돌기(230-6p, 230-7p)가 각각 좌우측으로 돌출 형성된다. 중공 체결돌기(230-6p)는 좌측단이 좌측 메인프레임(130+r)의 체결공(130-6h) 우측에 체결되도록 형성되고, 우측단이 우측 메인프레임(130+(r+1))의 체결공(130-6h) 좌측에 체결되도록 형성된다. 마찬가지로 중공 체결돌기(230-7p)는 좌측단이 좌측 메인프레임(130+r)의 체결공(130-7h) 우측에 체결되도록 형성되고, 우측단이 우측 메인프레임(130+(r+1))의 체결공(130-7h) 좌측에 체결되도록 형성된다.
도8을 참조하면 센터프레임(230+r)의 상단부에는 노출된 제2 탭지지부(230-8)가 형성된다. 제2 탭지지부(230-8)는 일자형의 판형상으로 형성되는데, 제2 탭지지부(230-8)의 전방 측단 및 후방 측단에는 각각 안착돌기(230-8p)가 돌출 형성된다.
도8을 참조하면 센터프레임(230+r)의 상단부에는 제2 보호 덮개 고정부(230-9)가 형성된다. 제2 보호 덮개 고정부(230-9)는 제2 탭지지부(230-8)의 수평 연장선상 상부로 돌출 형성된다. 제2 보호 덮개 고정부(230-9)에는 체결공(230-9h)이 형성된다. 한편, 제2 탭지지부(230-8)와 제2 보호 덮개 고정부(230-9) 사이에는 후술하는 우측 버스 바(bus bar) 연장부(722, 도11 참조)를 안내할 수 있는 "U"자형의 제2 버스 바(bus bar) 안내부(230-10)가 형성된다. 제2 버스 바(bus bar) 안내부(230-10)를 기준으로 제2 탭지지부(230-8)는 상부 전방 결합돌기(230-6) 쪽에 형성되고, 제2 보호 덮개 고정부(230-9)는 상부 후방 결합돌기(230-7) 쪽에 형성된다.
도8을 참조하면 센터프레임(230+r)의 전방 외측면 하단에는 하부 전방 결합돌기(230-12)가 전방으로 돌출 형성되고, 센터프레임(230+r)의 후방 외측면 하단에는 하부 후방 결합돌기(230-13)가 후방으로 돌출 형성된다. 하부 전방 결합돌기(230-12) 및 하부 후방 결합돌기(230-13)에는 좌우측을 관통하는 중공축 형상의 중공 체결돌기(230-12p, 230-13p)가 각각 좌우측으로 돌출 형성된다. 중공 체결돌기(230-12p)는 좌측단이 좌측 메인프레임(130+r)의 체결공(130-12h) 우측에 체결되도록 형성되고, 우측단이 우측 메인프레임(130+(r+1))의 체결공(130-12h) 좌측에 체결되도록 형성된다. 마찬가지로 중공 체결돌기(230-13p)는 좌측단이 좌측 메인프레임(130+r)의 체결공(130-13h) 우측에 체결되도록 형성되고, 우측단이 우측 메인프레임(130+(r+1))의 체결공(130-13h) 좌측에 체결되도록 형성된다.
도8을 참조하면 센터프레임(230+r)에는 온도 센서 전방 삽착홈(230-2g) 및 온도 센서 후방 삽착홈(230-3g)이 형성된다. 온도 센서 전방 삽착홈(230-2g)은 센터프레임(230+r)의 전방 외측면으로부터 내측으로 인입되어 좌측면 및 우측면을 관통하도록 형성되고, 온도 센서 후방 삽착홈(230-3g)은 센터프레임(230+r)의 후방 외측면으로부터 내측으로 인입되어 좌측면 및 우측면을 관통하도록 형성된다. 도7을 함께 참조하면 온도 센서 전방 삽착홈(230-2g)은 좌측 메인프레임(130+r)의 전방 수직판의 우측홈(130-2rg) 및 우측 메인프레임(130+(r+1))의 전방 수직판의 좌측홈(130-2lg)이 형성하는 전방 관통공(fh)에 연통된다. 상기 전방 관통공(fh)에는 전방 온도 센서(도면 미도시)가 삽착된다. 마찬가지로 도7을 함께 참조하면 온도 센서 후방 삽착홈(230-3g)은 좌측 메인프레임(130+r)의 후방 수직판의 우측홈(130-3rg) 및 우측 메인프레임(130+(r+1))의 후방 수직판의 좌측홈(130-3lg)이 형성하는 후방 관통공(rh)에 연통된다. 상기 후방 관통공(rh)에는 후방 온도 센서(도면 미도시)가 삽착된다.
도7을 참조하면 상기 전방 관통공(fh)에 삽착된 전방 온도 센서(도면 미도시)에 연결된 온도측정라인(도면 미도시)은 제1 틈새(130-6t1)를 통하여 안내되 어 메인프레임(130+1, …, 130+r, 130+(r+1), …, 130+n)의 안치홈(130-6g)에 안치되는 일자형의 안내부(도면 미도시)에 인입된다. 제1 틈새(130-6t1)는 좌측 메인프레임(130+r)의 소(小) 너비부(130-6s)와 우측 메인프레임(130+(r+1))의 소(小) 너비부(130-6s)가 형성하는 틈새 중 좌측 메인프레임(130+r)의 안치홈(130-6g)과 우측 메인프레임(130+(r+1))의 안치홈(130-6g) 사이에 형성되는 틈새이다. 마찬가지로, 상기 후방 관통공(rh)에 삽착된 후방 온도 센서(도면 미도시)에 연결된 온도측정라인(도면 미도시)은 제1 틈새(도면 미도시)를 통하여 안내되어 메인프레임(130+1, …, 130+r, 130+(r+1), …, 130+n)의 안치홈(130-7g)에 안치되는 일자형의 안내부(도면 미도시)에 인입된다. 상기 제1 틈새(도면 미도시)는 좌측 메인프레임(130+r)의 소(小) 너비부(130-7s)와 우측 메인프레임(130+(r+1))의 소(小) 너비부(130-7s)가 형성하는 틈새 중 좌측 메인프레임(130+r)의 안치홈(130-7g)과 우측 메인프레임(130+(r+1))의 안치홈(130-7g) 사이에 형성되는 틈새이다.
도9는 실시예1의 메인프레임 및 메인프레임에 수용되어 고정되는 제1 타입 리튬 2차 전지 및 제2 타입 리튬 2차 전지의 분해 사시도를 나타낸다.
도9 및 도3을 참조하면 다수개의 메인프레임(130+1, …, 130+r, 130+(r+1), …,130+n)에 형성되는 다수개의 좌측 수용부 및 우측 수용부는 특정군 수용부(도면부호 미부여), 좌측군 수용부(도면부호 미부여) 및 우측군 수용부(도면부호 미부여)로 구별할 수 있다. 상기 특정군 수용부(도면부호 미부여)는 상기 다수개의 좌측 수용부 및 우측 수용부 중 상호 이웃하는 2개의 수용부를 말한다. 따라서, 상 기 특정군 수용부(도면부호 미부여)는 다수개의 메인프레임(130+1, …, 130+r, 130+(r+1), …,130+n) 중 이웃하여 설치되는 특정한 2개의 메인프레임으로 이루어지는 특정군 메인프레임(130+m, 130+(m+1)) 가운데 좌측 메인프레임(130+m)의 우측 수용부 및 우측 메인프레임(130+(m+1))의 좌측 수용부이다. 상기 좌측군 수용부(도면부호 미부여)는 상기 특정군 수용부(도면부호 미부여)의 좌측에 이웃하여 위치하는 다수개의 수용부를 말한다. 따라서, 상기 좌측군 수용부(도면부호 미부여)는 상기 특정군 메인프레임(130+m, 130+(m+1)) 가운데 좌측 메인프레임(130+m)의 좌측 수용부, 상기 특정군 메인프레임(130+m, 130+(m+1)) 좌측에 이웃하는 좌측군 메인프레임(도면부호 미부여)의 각각의 좌측 수용부 및 우측 수용부이다. 여기서 상기 좌측군 메인프레임(도면부호 미부여)은 상기 특정군 메인프레임(130+m, 130+(m+1))의 좌측에 이웃하여 설치되는 다수개의 메인프레임으로 이루어진다. 상기 우측군 수용부(도면부호 미부여)는 상기 특정군 수용부(도면부호 미부여)의 우측에 이웃하여 위치하는 다수개의 수용부를 말한다. 따라서, 상기 우측군 수용부(도면부호 미부여)는 상기 특정군 메인프레임(130+m, 130+(m+1)) 가운데 우측 메인프레임(130+(m+1))의 우측 수용부, 상기 특정군 메인프레임(130+m, 130+(m+1)) 우측에 이웃하는 우측군 메인프레임(도면부호 미부여)의 각각의 좌측 수용부 및 우측 수용부이다. 여기서 상기 우측군 메인프레임(도면부호 미부여)은 상기 특정군 메인프레임(130+m, 130+(m+1))의 우측에 이웃하여 설치되는 다수개의 메인프레임으로 이루어진다.
도9를 참조하면 제1 타입 리튬 2차 전지(310+k)는 상기 좌측군 메인프레임( 도면부호 미부여) 및 상기 우측군 메인프레임(도면부호 미부여)을 이루는 메인프레임(130+k)의 좌측 수용부(LS, 도5 참조)에 수용된다. 또한 제1 타입 리튬 2차 전지(310+m)는 상기 특정군 메인프레임(130+m, 130+(m+1)) 중 좌측 메인프레임(130+m)의 좌측 수용부에도 수용된다. 여기서 k는 m 및 (m+1)을 제외한 1부터 n까지의 자연수이다. 이하 동일하다. 제1 타입 리튬 2차 전지(310+k, 310+m)는 좌측 전극탭(310-lt) 및 우측 전극탭(310-rt)을 갖는데, 좌측 전극탭(310-lt)은 파우치(도면부호 미부여)의 둘레면 좌측으로 돌출되도록 파우치(도면부호 미부여) 좌측으로 절곡 형성되고, 우측 전극탭(310-rt)은 파우치(도면부호 미부여)의 둘레면 우측으로 돌출되도록 파우치(도면부호 미부여) 우측으로 절곡 형성된다. 좌측 전극탭(310-lt)은 양극탭 또는 음극탭일 수 있고, 우측 전극탭(310-rt)은 좌측 전극탭(310-lt)과 반대 극성의 전극탭이다. 좌측 전극탭(310-lt) 및 우측 전극탭(310-rt)에는 각각 체결홈(310-lth, 310-rth)이 형성된다. 한편, 실시예1의 좌측 전극탭(310-lt) 및 우측 전극탭(310-rt)에는 각각 체결홈(310-lth, 310-rth) 대신 체결공(도면 미도시)이 형성될 수 있다.
도9를 참조하면 제2 타입 리튬 2차 전지(320+k)는 상기 좌측군 메인프레임(도면부호 미부여) 및 상기 우측군 메인프레임(도면부호 미부여)을 이루는 메인프레임(130+k)의 우측 수용부(LS, 도5 참조)에 수용된다. 또한 제2 타입 리튬 2차 전지(320+(m+1))는 상기 특정군 메인프레임(130+m, 130+(m+1)) 중 우측 메인프레임(130+m)의 우측 수용부에 수용된다. 여기서 k는 m을 제외한 1부터 n까지의 자연수이다. 이하 동일하다. 제2 타입 리튬 2차 전지(320+k, 320+(m+1))는 좌 측 전극탭(320-lt) 및 우측 전극탭(320-rt)을 갖는데, 좌측 전극탭(320-lt)은 파우치(도면부호 미부여)의 둘레면 좌측으로 돌출되도록 파우치(도면부호 미부여) 좌측으로 절곡 형성되고, 우측 전극탭(320-rt)은 파우치(도면부호 미부여)의 둘레면 우측으로 돌출되도록 파우치(도면부호 미부여) 우측으로 절곡 형성된다. 제2 타입 리튬 2차 전지(320+k, 320+(m+1))의 좌측 전극탭(320-lt)은 제1 타입 리튬 2차 전지(310+k, 310+m)의 우측 전극탭(310-rt)과 대향하는 방향으로 돌출 형성되는데, 제1 타입 리튬 2차 전지(310+k, 310+m)의 우측 전극탭(310-rt)과 반대 극성의 전극탭이다. 제2 타입 리튬 2차 전지(320+k, 320+(m+1))의 우측 전극탭(320-rt)은 제1 타입 리튬 2차 전지(310+k, 310+m)의 좌측 전극탭(310-lt)과 대향하는 방향으로 돌출 형성되는데, 제1 타입 리튬 2차 전지(310+k, 310+m)의 좌측 전극탭(310-lt)과 반대 극성의 전극탭이다. 좌측 전극탭(320-lt) 및 우측 전극탭(320-rt)에는 각각 체결홈(320-lth, 320-rth)이 형성된다. 한편, 실시예1의 좌측 전극탭(320-lt) 및 우측 전극탭(320-rt)에는 각각 체결홈(320-lth, 320-rth) 대신 체결공(도면 미도시)이 형성될 수 있다.
즉, 상기 특정군 메인프레임(130+m, 130+(m+1)) 가운데 좌측 메인프레임(130+m)의 우측 수용부 및 우측 메인프레임(130+(m+1))의 좌측 수용부를 제외한 다수개의 수용부에는 제1 타입 리튬 2차 전지(310+k, 310+m)와 제2 타입 리튬 2차 전지(320+k, 320+(m+1)) 중 어느 하나가 각각 수용된다.
도9를 참조하면 메인프레임(130+k)에 수용된 제1 타입 리튬 2차 전지(310+k)의 우측 전극탭(310-rt)과 메인프레임(130+k)에 수용된 제2 타입 리튬 2차 전지(320+k)의 좌측 전극탭(320-lt)은 제1 체결수단(410+k)에 의하여 직렬로 통전 가능하도록 연결된다.
도9를 참조하면 제1 체결수단(410+k)은 제1 하부고정판(410-1), 제1 상부고정판(410-2) 및 제1 체결구(410-3)를 가진다. 제1 하부고정판(410-1), 제1 상부고정판(410-2) 및 제1 체결구(410-3)은 각각 도체일 수 있다. 제1 하부고정판(410-1)은 메인프레임(130+k)의 제1 탭지지부(130-8)에 안착되며, 안착돌기(130-8p)에 끼워지는 안착홈(410-1h)이 형성된다. 제1 하부고정판(410-1)에는 볼트(도면부호 미부여)가 상방으로 돌출 형성된다. 제1 상부고정판(410-2)에는 제1 하부고정판(410-1)의 볼트(도면부호 미부여)가 관통되는 관통홈(도면부호 미부여)이 형성된다. 제1 상부고정판(410-2)에는 고정판 커넥터(410-2c)가 부착된다.
도9를 참조하면 제1 체결구(410-3)는 제1 하부고정판(410-1)의 볼트(도면부호 미부여) 단부에 끼워진다. 제1 타입 리튬 2차 전지(310+k)의 우측 전극탭(310-rt)과 제2 타입 리튬 2차 전지(320+k)의 좌측 전극탭(320-lt)은 각각 제1 하부고정판(410-1)과 제1 상부고정판(410-2) 사이에 끼워져, 제1 체결구(410-3)에 의하여 상호 통전 가능하도록 체결된다. 이때, 제1 타입 리튬 2차 전지(310+k)의 우측 전극탭(310-rt)과 제2 타입 리튬 2차 전지(320+k)의 좌측 전극탭(320-lt)은 상하로 적층되며, 제1 타입 리튬 2차 전지(310+k)의 체결홈(310-rth) 및 제2 타입 리튬 2차 전지(320+k)의 체결홈(320-lth)이 각각 제1 하부고정판(410-1)의 볼트(도면부호 미부여)를 감싸게 된다. 따라서, 제1 타입 리튬 2차 전지(310+k)의 우측 전극탭(310-rt)과 제2 타입 리튬 2차 전지(320+k)의 좌 측 전극탭(320-lt) 사이의 접촉면적이 증가하여 통전상태가 양호해지고, 체결력이 커져 이탈이 방지된다.
도9를 참조하면 고정판 커넥터(410-2c)는 제1 상부고정판(410-2)에 부착되어 메인프레임(130+k)에 수용된 제1 타입 리튬 2차 전지(310+k)의 우측 전극탭(310-rt) 및 메인프레임(130+k)에 수용된 제2 타입 리튬 2차 전지(320+k)의 좌측 전극탭(320-lt)과 전기적으로 통전되도록 연결된다. 고정판 커넥터(410-2c)에는 전압측정기(도면 미도시)에 연결된 k번째 후방 전압측정라인(도면 미도시) 측의 커넥터(도면 미도시)가 삽착된다. k=r 인 경우 도7을 함께 참조하면 r번째 후방 전압측정라인(도면 미도시)은 좌측 메인프레임(130+r)의 소(小) 너비부(130-7s)와 우측 메인프레임(130+(r+1))의 소(小) 너비부(130-7s)가 형성하는 제2 틈새(130-7t2)를 통하여 좌측 메인프레임(130+r)에 안착되는 제1 체결수단(410+k, 도9 참조)의 고정판 커넥터(410-2c, 도9 참조) 쪽에 안내된다.
도10은 실시예1의 센터프레임 및 센터프레임에 고정되는 제1 타입 리튬 2차 전지 및 제2 타입 리튬 2차 전지의 분해 사시도를 나타낸다.
도10을 참조하면 좌측 메인프레임(130+j)에 수용된 제2 타입 리튬 2차 전지(320+j)의 우측 전극탭(320-rt)과, 우측 메인프레임(130+(j+1))에 수용된 제1 타입 리튬 2차 전지(310+(j+1))의 좌측 전극탭(310-lt)은 제2 체결수단(420+j)에 의하여 직렬로 통전 가능하도록 연결된다. 여기서, j는 m과 (m+1)을 제외한 1부터 n까지의 자연수이다.
도10를 참조하면 제2 체결수단(420+j)은 제2 하부고정판(420-1), 제2 상부고정판(420-2) 및 제2 체결구(420-3)를 가진다. 제2 하부고정판(420-1), 제2 상부고정판(420-2) 및 제2 체결구(420-3)는 각각 도체일 수 있다. 제2 하부고정판(420-1)은 센터프레임(230+j)의 제2 탭지지부(230-8)에 안착되며, 안착돌기(230-8p)에 끼워지는 안착홈(420-1h)이 형성된다. 제2 하부고정판(420-1)에는 볼트(도면부호 미부여)가 상방으로 돌출 형성된다. 제2 상부고정판(420-2)에는 제2 하부고정판(420-1)의 볼트(도면부호 미부여)가 관통되는 관통홈(도면부호 미부여)이 형성된다. 제2 상부고정판(420-2)에는 고정판 커넥터(420-2c)가 부착된다.
도10을 참조하면 제2 체결구(420-3)는 제2 하부고정판(420-1)의 볼트(도면부호 미부여) 단부에 끼워진다. 제2 타입 리튬 2차 전지(320+j)의 우측 전극탭(320-rt)과 제1 타입 리튬 2차 전지(310+(j+1))의 좌측 전극탭(310-lt)은 각각 제2 하부고정판(420-1)과 제2 상부고정판(420-2) 사이에 끼워져, 제2 체결구(420-3)에 의하여 상호 통전 가능하도록 체결된다. 이때, 제2 타입 리튬 2차 전지(320+j)의 우측 전극탭(320-rt)과 제1 타입 리튬 2차 전지(310+(j+1))의 좌측 전극탭(310-lt)은 상호 적층되며, 제2 타입 리튬 2차 전지(320+j)의 체결홈(320-rth) 및 제1 타입 리튬 2차 전지(310+(j+1))의 체결홈(310-lth)이 각각 제2 하부고정판(420-1)의 볼트(도면부호 미부여)를 감싸게 된다. 따라서, 제2 타입 리튬 2차 전지(320+j)의 우측 전극탭(320-rt)과 제1 타입 리튬 2차 전지(310+(j+1))의 좌측 전극탭(310-lt) 사이의 접촉면적이 증가하여 통전상태가 양호해지고, 체결력이 커져 이탈이 방지된다.
도10을 참조하면 고정판 커넥터(420-2c)는 제2 상부고정판(420-2)에 부착되어 좌측 메인프레임(130+j)에 수용된 제2 타입 리튬 2차 전지(320+j)의 우측 전극탭(320-rt) 및 우측 메인프레임(130+(j+1))에 수용된 제1 타입 리튬 2차 전지(310+(j+1))의 좌측 전극탭(310-lt)과 전기적으로 통전되도록 연결된다. 고정판 커넥터(420-2c)에는 전압측정기(도면 미도시)에 연결된 j번째 전방 전압측정라인(도면 미도시) 측의 커넥터(도면 미도시)가 삽착된다. 도7을 함께 참조하면 j번째 전방 전압측정라인(도면 미도시)은 좌측 메인프레임(130+j)의 소(小) 너비부(130-6s)와 우측 메인프레임(130+(j+1))의 소(小) 너비부(130-6s)가 형성하는 제2 틈새(130-6t2)를 통하여 센터프레임(230+j)에 안착되는 제2 체결수단(420+j)의 고정판 커넥터(420-2c) 쪽에 안내된다.
도11은 실시예1의 좌측 버스 바 및 우측 버스 바의 체결상태를 설명하기 위한 분해 사시도를 나타낸다.
도11을 참조하면 상기 특정군 메인프레임(130+m, 130+(m+1)) 중 좌측 메인프레임(130+m)에 수용된 제1 타입 리튬 2차 전지(310+m)의 우측 전극탭(310-rt)과 좌측 버스 바(710)는 좌측 버스 바 체결수단(810)에 의하여 통전 가능하도록 연결된다.
도11을 참조하면 좌측 버스 바 체결수단(810)은 좌측 버스 바 고정판(811) 및 좌측 버스바 체결구(813)를 가진다. 좌측 버스 바 고정판(811) 및 좌측 버스바 체결구(813)는 각각 도체일 수 있다. 좌측 버스 바 고정판(811)은 상기 좌측 메인 프레임(130+m)의 제1 탭지지부(130-8)에 안착되며, 안착돌기(130-8p)에 끼워지는 안착홈(811h)이 형성된다. 좌측 버스 바 고정판(811)에는 볼트(도면부호 미부여)가 상방으로 돌출 형성된다.
도11을 참조하면 좌측 버스 바(710)는 좌측 버스 바 체결판(711) 및 좌측 버스 바 연장부(712)를 포함한다. 좌측 버스 바 체결판(711)에는 좌측 버스 바 고정판(811)의 볼트(도면부호 미부여)가 관통되는 관통홈(도면부호 미부여)이 형성된다. 좌측 버스 바 체결판(711)에는 체결판 커넥터(711c)가 부착된다.
도11을 참조하면 좌측 버스바 체결구(813)는 좌측 버스 바 고정판(811)의 볼트(도면부호 미부여) 단부에 끼워진다. 제1 타입 리튬 2차 전지(310+m)의 우측 전극탭(310-rt)은 좌측 버스 바 고정판(811)과 좌측 버스 바 체결판(711) 사이에 끼워져, 좌측 버스바 체결구(813)에 의하여 고정된다. 이때, 제1 타입 리튬 2차 전지(310+m)의 체결홈(310-rth)이 좌측 버스 바 고정판(811)의 볼트(도면부호 미부여)를 감싸게 된다.
한편, 도11을 참조하면 좌측 버스 바 고정판(811)과 좌측 버스 바 체결판(711) 사이에는 더미(dummy) 전극탭(810-dt)이 인입 고정된다. 더미(dummy) 전극탭(810-dt)은 제1 타입 리튬 2차 전지(310+k 도9 참조, 310+m)의 좌측 전극탭(310-lt)과 동일 재질의 전극탭이다. 따라서, 좌측 버스 바 고정판(811)과 좌측 버스 바 체결판(711) 사이의 저항을 제1 체결수단(410+k, 도9 참조)의 제2 하부고정판(410-1, 도9 참조)과 제2 상부고정판(410-2, 도9 참조) 사이의 저항과 동일하게 조절할 수 있다.
도11을 참조하면 체결판 커넥터(711c)는 좌측 버스 바 체결판(711)에 부착되어 상기 좌측 메인프레임(130+m)에 수용된 제1 타입 리튬 2차 전지(310+m)의 우측 전극탭(310-rt) 및 더미(dummy) 전극탭(810-dt)과 전기적으로 통전되도록 연결된다. 체결판 커넥터(711c)에는 전압측정기(도면 미도시)에 연결된 m번째 후방 전압측정라인(도면 미도시) 측의 커넥터(도면 미도시)가 삽착된다. m번째 후방 전압측정라인(도면 미도시)은 상기 좌측 메인프레임(130+m)의 소(小) 너비부(130-7s)와 상기 우측 메인프레임(130+(m+1))의 소(小) 너비부(130-7s)가 형성하는 틈새를 통하여 좌측 버스 바 체결판(711)의 체결판 커넥터(711c) 쪽에 안내된다.
한편, 도11을 참조하면 (m-1)번째 전방 전압측정라인(도면 미도시)은 상기 좌측군 메인프레임(도면부호 미부여)의 우측단 메인프레임(130+(m-1))의 소(小) 너비부(130-6s)와 상기 좌측 메인프레임(130+m)의 소(小) 너비부(130-6s)가 형성하는 틈새를 통하여 센터프레임(230+(m-1))에 안착되는 제2 체결수단(도면 미도시)의 고정판 커넥터(도면 미도시) 쪽에 안내된다.
도11을 참조하면 좌측 버스 바 연장부(712)는 메인프레임(130+m, 130+(m+1), …)의 제1 버스 바 안내부(130-10) 및 센터 프레임(230+m, 230+(m+1), … )의 제2 버스 바 안내부(230-10)를 통하여 우측으로 안내된다. 좌측 버스 바 연장부(712)는 좌측 버스 바 체결판(711)에 연결되는 일측단 근부에서 상방으로 절곡되도록 형성된다. 좌측 버스바 연장부(712)가 메인프레임(130+m, 130+(m+1), …)의 제1 버스 바 안내부(130-10) 및 센터 프레임(230+m, 230+(m+1), … )의 제2 버스 바 안내부(230-10)를 통하여 우측으로 안내되도록, 좌측 버스 바 체결판(711)이 안착 되는 상기 좌측 메인프레임(130+m)에 형성된 제1 버스 바 안내부(130-10)의 후방 측벽은 제거된다. 좌측 버스 바 연장부(712)는 절연체로 피복된다.
도11을 참조하면 상기 특정군 메인프레임(130+m, 130+(m+1)) 중 우측 메인프레임(130+(m+1))에 수용된 제2 타입 리튬 2차 전지(320+(m+1))의 좌측 전극탭(320-lt)과 우측 버스 바(720)는 우측 버스 바 체결수단(820)에 의하여 통전 가능하도록 연결된다.
도11을 참조하면 우측 버스 바 체결수단(820)은 우측 버스 바 고정판(821) 및 우측 버스바 체결구(823)를 가진다. 우측 버스 바 고정판(821) 및 우측 버스바 체결구(823)는 각각 도체일 수 있다. 우측 버스 바 고정판(821)은 상기 우측 메인프레임(130+(m+1))의 제1 탭지지부(130-8)에 안착되며, 안착돌기(130-8p)에 끼워지는 안착홈(821h)이 형성된다. 우측 버스 바 고정판(821)에는 볼트(도면부호 미부여)가 상방으로 돌출 형성된다.
도11을 참조하면 우측 버스 바(720)는 우측 버스 바 체결판(721) 및 우측 버스 바 연장부(722)를 포함한다. 우측 버스 바 체결판(721)에는 우측 버스 바 고정판(821)의 볼트(도면부호 미부여)가 관통되는 관통홈(도면부호 미부여)이 형성된다. 우측 버스 바 체결판(721)에는 체결판 커넥터(721c)가 부착된다.
도11을 참조하면 우측 버스바 체결구(823)는 우측 버스 바 고정판(821)의 볼트(도면부호 미부여) 단부에 끼워진다. 제2 타입 리튬 2차 전지(320+(m+1))의 좌측 전극탭(310-lt)은 우측 버스 바 고정판(821)과 우측 버스 바 체결판(721) 사이에 끼워져, 우측 버스바 체결구(823)에 의하여 고정된다. 이때, 제2 타입 리튬 2차 전 지(320+(m+1))의 체결홈(320-lth)이 우측 버스 바 고정판(821)의 볼트(도면부호 미부여)를 감싸게 된다.
한편, 도11을 참조하면 우측 버스 바 고정판(821)과 우측 버스 바 체결판(721) 사이에는 더미(dummy) 전극탭(820-dt)이 인입 고정된다. 더미(dummy) 전극탭(820-dt)은 제2 타입 리튬 2차 전지(320+k 도9 참조, 320+(m+1))의 우측 전극탭(320-rt)과 동일 재질의 전극탭이다. 따라서, 우측 버스 바 고정판(821)과 우측 버스 바 체결판(721) 사이의 저항을 제1 체결수단(410+k, 도9 참조)의 제2 하부고정판(410-1, 도9 참조)과 제2 상부고정판(410-2, 도9 참조) 사이의 저항과 동일하게 조절할 수 있다.
도11을 참조하면 체결판 커넥터(721c)는 우측 버스 바 체결판(721)에 부착되어 상기 우측 메인프레임(130+(m+1))에 수용된 제2 타입 리튬 2차 전지(320+(m+1))의 좌측 전극탭(320-lt) 및 더미(dummy) 전극탭(820-dt)과 전기적으로 통전되도록 연결된다. 체결판 커넥터(721c)에는 전압측정기(도면 미도시)에 연결된 (m+1)번째 후방 전압측정라인(도면 미도시) 측의 커넥터(도면 미도시)가 삽착된다. (m+1)번째 후방 전압측정라인(도면 미도시)은 상기 우측 메인프레임(130+(m+1))의 소(小) 너비부(130-7s)와 상기 우측군 메인프레임(도면부호 미부여) 중 좌측단 메인프레임(130+(m+2))의 소(小) 너비부(130-7s)가 형성하는 틈새를 통하여 우측 버스 바 체결판(721)의 체결판 커넥터(721c) 쪽에 안내된다.
한편, 도11을 참조하면 (m+1)번째 전방 전압측정라인(도면 미도시)은 상기 우측 메인프레임(130+(m+1))의 소(小) 너비부(130-6s)와 우측군 메인프레임(도면부 호 미부여) 중 좌측단 메인프레임(130+(m+2))의 소(小) 너비부(130-6s)가 형성하는 틈새를 통하여 센터프레임(230+(m+1))에 안착되는 제2 체결수단(도면 미도시)의 고정판 커넥터(도면 미도시) 쪽에 안내된다.
도11을 참조하면 우측 버스 바 연장부(722)는 메인프레임(130+(m+1), 130+(m+2), …)의 제1 버스 바 안내부(130-10) 및 센터 프레임(230+(m+1), … )의 제2 버스 바 안내부(230-10)를 통하여 우측으로 안내된다. 우측 버스 바 연장부(722)는 좌측 버스바 연장부(712) 하부에 위치하는데, 좌측 버스 바 연장부(712)가 상방으로 절곡 형성되므로, 우측 버스 바 연장부(722)는 좌측 버스바 연장부(712)와 접촉하며 그 하부에 적층된다. 우측 버스바 연장부(722)가 메인프레임(130+(m+1), 130+(m+2), …)의 제1 버스 바 안내부(130-10) 및 센터 프레임(230+(m+1), … )의 제2 버스 바 안내부(230-10)를 통하여 우측으로 안내되도록, 우측 버스 바 체결판(721)이 안착되는 상기 우측 메인프레임(130+(m+1))에 형성된 제1 버스 바 안내부(130-10)의 후방 측벽은 제거된다. 우측 버스 바 연장부(722)는 절연체로 피복된다.
도12는 우측 엔드프레임(120)의 사시도를 나타낸다.
도12를 참조하면 우측 엔드프레임(120)은 일자형의 바닥판(120-1)을 가진다.
도12를 참조하면 바닥판(120-1)의 전단에는 상방으로 전방 수직판(120-2)이 세워진다. 전방 수직판(120-2)은 중앙부로부터 좌측으로 편심된 위치에 공기 유통공(120-2h)이 형성되고, 좌측단으로부터 중앙부쪽으로 인입되는 좌측홈(120-2lg)이 형성된다.
도12를 참조하면 바닥판(120-1)의 후단에는 상방으로 후방 수직판(120-3)이 세워진다. 후방 수직판(120-3)은 중앙부로부터 좌측으로 편심된 위치에 공기 유통공(도면 미도시)이 형성되고, 좌측단으로부터 중앙부쪽으로 인입되는 좌측홈(120-3lg)이 형성된다. 후방 수직판(120-3)의 내측면에는 후방 수직지지대(120-5)가 세워진다. 후방 수직지지대(120-5)에는 후방 수직판(120-3)에 형성된 공기 유통공(도면 미도시)과 연통하는 공기 유통공(120-5h)이 형성된다. 도12에는 도시되지 않았으나, 후방 수직판(120-3)과 마찬가지로 전방 수직판(120-2)의 내측면에는 전방 수직지지대(도면 미도시)가 세워진다. 전방 수직지지대(도면 미도시)에는 전방 수직판(120-2)에 형성된 공기 유통공(120-2h)과 연통하는 공기 유통공(도면 미도시)이 형성된다.
도12를 참조하면 전방 수직판(120-2)의 상방에는 전방으로 전방 이격돌기(120-6)가 돌출 형성된다. 전방 이격돌기(120-6)에는 일자형 관(도면 미도시)이 좌우측 방향으로 안치될 수 있는 안치홈(120-6g)이 상단으로부터 인입 형성된다. 전방 이격돌기(120-6)는 후단부에 형성되는 소(小) 너비부(120-6s)와, 소(小) 너비부(120-6s)에 연접하여 전단부에 형성되는 대(大) 너비부(120-6l)로 이루어지는데, 대(大) 너비부(120-6l)는 소(小) 너비부(120-6s)의 좌측으로 돌출되어 소(小) 너비부(120-6s)보다 큰 너비를 가진다. 전방 이격돌기(120-6)의 안치홈(120-6g)은 일부가 전방 이격돌기(120-6)의 소(小) 너비부(120-6s)에 형성되고 나머지는 전방 이격돌기(120-6)의 대(大) 너비부(120-6l)에 형성된다. 전방 이격돌기(120-6)의 소(小) 너비부(120-6s)에는 좌우측을 관통하는 체결공(120-6h)이 형성된다.
도12를 참조하면 후방 수직판(120-3)의 상방에는 후방으로 후방 이격돌기(120-7)가 돌출 형성된다. 후방 이격돌기(120-7)에는 일자형 관(도면 미도시)이 좌우측 방향으로 안치될 수 있는 안치홈(120-7g)이 상단으로부터 인입 형성된다. 후방 이격돌기(120-7)는 전단부에 형성되는 소(小) 너비부(120-7s)와, 소(小) 너비부(120-7s)에 연접하여 후단부에 형성되는 대(大) 너비부(120-7l)로 이루어지는데, 대(大) 너비부(120-7l)는 소(小) 너비부(120-7s)의 좌측으로 돌출되어 소(小) 너비부(120-7s)보다 큰 너비를 가진다. 후방 이격돌기(120-7)의 안치홈(120-7g)은 일부가 후방 이격돌기(120-7)의 소(小) 너비부(120-7s)에 형성되고 나머지는 후방 이격돌기(120-7)의 대(大) 너비부(120-7l)에 형성된다. 후방 이격돌기(120-7)의 소(小) 너비부(120-7s)에는 좌우측을 관통하는 체결공(120-7h)이 형성된다.
도12를 참조하면 우측 엔드프레임(120)의 상단부에는 노출된 제4 탭지지부(120-9)가 형성된다. 제4 탭지지부(120-9)는 일자형의 판형상으로 형성되는데, 제4 탭지지부(120-9)의 전단 및 후단에는 각각 안착돌기(120-9p)가 돌출 형성된다.
도12를 참조하면 우측 엔드프레임(120)의 상단부에는 제4 탭지지부(120-9)와 동일한 형태의 제4 가상 탭지지부(120-8)가 형성된다. 따라서, 제4 가상 탭지지부(120-8)의 전단 및 후단에는 각각 가상 안착돌기(120-8p)가 돌출 형성된다. 제4 가상 탭지지부(120-8)는 제4 탭지지부(120-9)의 수평 연장선상에 형 성된다.
도12를 참조하면 제4 탭지지부(120-9)와 제4 가상 탭지지부(120-8) 사이에는 버스 바 연장부(712, 722)를 안내할 수 있는 "U"자형의 제4 버스 바(bus bar) 안내부(120-10)가 형성된다. 제4 버스 바(bus bar) 안내부(120-10)를 기준으로 제4 탭지지부(120-9)는 후방에 형성되고, 제4 가상 탭지지부(120-8)는 전방에 형성된다.
도12를 참조하면 제4 탭지지부(120-9) 및 제4 가상 탭지지부(120-8)의 하방 좌측에는 좌측이 개방된 좌측 수용부(LS)가 형성된다. 좌측 수용부(LS)는 후방 수직지지대(120-5), 상기 전방 수직지지대(도면 미도시), 바닥판(120-1), 후방 수직지지대(120-5)의 상단과 상기 전방 수직지지대(도면 미도시)의 상단을 연결하는 연결대(120-14) 및 이들의 우측단에 수직으로 연결되는 지지판(120-15)에 의하여 형성된다.
도12를 참조하면 지지판(120-15)에는 냉각돌기(120-15p)가 돌출 형성된다. 냉각돌기(120-15p)가 형성됨으로써 좌측 수용부(LS)에 수용되는 리튬 2차 전지와 지지판(120-15) 사이에 간극이 형성되고, 이 간극을 통하여 공기가 유통됨으로써 좌측 수용부(LS)에 수용되는 리튬 2차 전지의 과열이 방지된다.
도12를 참조하면 전방 수직판(120-2) 하단에는 하부 전방 결합돌기(120-12)가 전방으로 돌출 형성된다. 하부 전방 결합돌기(120-12)에는 좌우측을 관통하는 체결공(120-12h)이 형성된다.
도12를 참조하면 후방 수직판(120-3) 하단에는 하부 후방 결합돌기(120-13)가 후방으로 돌출 형성된다. 하부 후방 결합돌기(120-13)에는 좌우측을 관통하는 체결공(130-13h)이 형성된다.
도13은 실시예1의 우측단 메인프레임, 우측 엔드프레임 및 이들 사이에 설치되는 우측 사이드프레임의 분해 사시도를 나타낸다.
도13을 참조하면 우측 사이드프레임(220)은 센터프레임(230+r)과 동일한 구조를 가진다. 따라서, 우측 사이드프레임(220)의 상단 가장자리에는 상방으로 상부 전방 결합돌기(220-6) 및 상부 후방 결합돌기(220-7)가 돌출 형성된다. 상부 전방 결합돌기(220-6) 및 상부 후방 결합돌기(220-7)에는 좌우측면을 관통하는 중공축 형상의 중공 체결돌기(220-6p, 220-7p)가 각각 좌우측으로 돌출 형성된다. 중공 체결돌기(220-6p)는 좌측단이 우측단 메인프레임(130+n)의 체결공(130-6h) 우측에 체결되도록 형성되고, 우측단이 우측 엔드프레임(120)의 체결공(120-6h) 좌측에 체결되도록 형성된다. 마찬가지로 중공 체결돌기(220-7p)는 좌측단이 우측단 메인프레임(130+n)의 체결공(130-7h) 우측에 체결되도록 형성되고, 우측단이 우측 엔드프레임(120))의 체결공(120-7h) 좌측에 체결되도록 형성된다.
도13을 참조하면 우측 사이드프레임(220)의 상단부에는 노출된 제6 탭지지부(220-8)가 형성된다. 제6 탭지지부(220-8)의 전단 및 후단에는 각각 안착돌기(220-8p)가 돌출 형성된다. 또한, 우측 사이드프레임(220)의 상단부에는 제6 보호 덮개 고정부(220-9)가 형성된다. 제6 보호 덮개 고정부(220-9)에는 체결공(220-9h)이 형성된다. 제6 탭지지부(220-8)와 제6 보호 덮개 고정부(220-9) 사이에는 "U"자형의 제6 버스 바(bus bar) 안내부(220-10)가 형성된다.
도12을 참조하면 우측 사이드프레임(220)의 하단에는 하부 전방 결합돌기(220-12) 및 하부 후방 결합돌기(220-13)가 돌출 형성된다. 하부 전방 결합돌기(220-12) 및 하부 후방 결합돌기(220-13)에는 중공 체결돌기(220-12p, 220-13p)가 각각 좌우측으로 돌출 형성된다. 중공 체결돌기(220-12p)는 좌측단이 우측단 메인프레임(130+n)의 체결공(130-12h) 우측에 체결되도록 형성되고, 우측단이 우측 엔드프레임(120)의 체결공(120-12h) 좌측에 체결되도록 형성된다. 마찬가지로 중공 체결돌기(220-13p)는 좌측단이 우측단 메인프레임(130+n)의 체결공(130-13h) 우측에 체결되도록 형성되고, 우측단이 우측 엔드프레임(120)의 체결공(120-13h) 좌측에 체결되도록 형성된다.
도13을 참조하면 우측 사이드프레임(220)에는 온도 센서 전방 삽착홈(220-2g) 및 온도 센서 후방 삽착홈(220-3g)이 형성된다. 온도 센서 전방 삽착홈(220-2g)은 우측단 메인프레임(130+n)의 전방 수직판의 우측홈(130-2rg) 및 우측 엔드프레임(120)의 전방 수직판의 좌측홈(120-2lg)이 형성하는 전방 관통공에 연통된다. 상기 전방 관통공에는 전방 온도 센서(도면 미도시)가 삽착된다. 마찬가지로 온도 센서 후방 삽착홈(220-3g)은 우측단 메인프레임(130+n)의 후방 수직판의 우측홈(도면 미도시) 및 우측 엔드프레임(120)의 후방 수직판의 좌측홈(120-3lg)이 형성하는 후방 관통공에 연통된다. 상기 후방 관통공에는 후방 온도 센서(도면 미도시)가 삽착된다.
도13을 참조하면 상기 전방 관통공에 삽착된 전방 온도 센서(도면 미도시)에 연결된 온도측정라인(도면 미도시)은 우측단 메인프레임(130+n)의 소(小) 너비부(130-6s)와 우측 엔드프레임(120)의 소(小) 너비부(120-6s)가 형성하는 제1 틈새를 통하여 안내되어 메인프레임(130+1, …, 130+r, 130+(r+1), …, 130+n)의 안치홈(130-6g)에 안치되는 일자형의 안내관(도면 미도시)에 인입된다. 상기 제1 틈새는 우측단 메인프레임(130+n)의 소(小) 너비부(130-6s)와 우측 엔드프레임(120)의 소(小) 너비부(120-6s)가 형성하는 틈새 중 우측단 메인프레임(130+n)의 안치홈(130-6g)과 우측 엔드프레임(120)의 안치홈(120-6g) 사이에 형성되는 틈새이다. 마찬가지로, 상기 후방 관통공에 삽착된 후방 온도 센서(도면 미도시)에 연결된 온도측정라인(도면 미도시)은 우측단 메인프레임(130+n)의 소(小) 너비부(130-7s)와 우측 엔드프레임(120)의 소(小) 너비부(120-7s)가 형성하는 제1 틈새를 통하여 안내되어 메인프레임(130+1, …, 130+r, 130+(r+1), …, 130+n)의 안치홈(130-7g)에 안치되는 일자형의 안내관(도면 미도시)에 인입된다. 상기 제1 틈새는 우측단 메인프레임(130+n)의 소(小) 너비부(130-7s)와 우측 엔드프레임(120)의 소(小) 너비부(120-7s)가 형성하는 틈새 중 우측단 메인프레임(130+n)의 안치홈(130-7g)과 우측 엔드프레임(120)의 안치홈(120-7g) 사이에 형성되는 틈새이다.
도14는 실시예1의 우측 엔드프레임, 우측 사이드프레임 및 우측 사이드프레임에 고정되는 리튬 2차전지의 분해 사시도를 나타낸다.
도14를 참조하면 우측단 메인프레임(130+n)의 제1 탭지지부(130-8)에는 제1 체결수단(410+n)이 안착된다. 제1 체결수단(410+n)의 고정판 커넥터(410-2c)에는 전압측정기(도면 미도시)에 연결된 n번째 후방 전압측정라인(도면 미도시) 측의 커넥터(도면 미도시)가 삽착된다. n번째 후방 전압측정라인(도면 미도시)은 우측단 메인프레임(130+n)의 소(小) 너비부(130-7s)와 우측 엔드프레임(120)의 소(小) 너비부(120-7s)가 형성하는 틈새를 통하여 제1 체결수단(410+n)의 고정판 커넥터(410-2c) 쪽에 안내된다.
도14를 참조하면 우측 엔드프레임(120)의 좌측 수용부에는 제1 타입 리튬 2차 전지(310+(n+1))가 수용된다.
도14를 참조하면 우측 엔드프레임(120)에 수용된 제1 타입 리튬 2차 전지(310+(n+1))의 우측 전극탭(310-rt)은 제4 체결수단(440)에 의하여 제4 탭지지부(120-9)에 안착 고정된다.
도14를 참조하면 제4 체결수단(440)은 제4 하부고정판(440-1), 제4 상부고정판(440-2) 및 제4 체결구(440-3)를 가진다. 제4 하부고정판(440-1), 제4 상부고정판(440-2) 및 제4 체결구(440-3)는 각각 도체일 수 있다. 제4 하부고정판(440-1)은 우측 엔드프레임(120)의 제4 탭지지부(120-9)에 안착되며, 안착돌기(120-9p)에 끼워지는 안착홈(440-1h)이 형성된다. 제4 하부고정판(440-1)에는 볼트(도면부호 미부여)가 상방으로 돌출 형성된다. 제4 상부고정판(440-2)에는 제4 하부고정판(440-1)의 볼트(도면부호 미부여)가 관통되는 관통홈(도면부호 미부여)이 형성된다. 제4 상부고정판(440-2)에는 고정판 커넥터(440-2c)가 부착된다.
도14를 참조하면 제4 체결구(440-3)는 제4 하부고정판(440-1)의 볼트(도면부호 미부여) 단부에 끼워진다. 제1 타입 리튬 2차 전지(310+(n+1))의 우측 전극탭(310-rt)은 제4 하부고정판(440-1)과 제4 상부고정판(440-2) 사이에 끼워져, 제4 체결구(440-3)에 의하여 고정된다. 이때, 제1 타입 리튬 2차 전지(310+(n+1)) 의 체결홈(310-rth)이 제4 하부고정판(440-1)의 볼트(도면부호 미부여)를 감싸게 된다.
한편, 도14를 참조하면 제4 하부고정판(440-1)과 제4 상부고정판(440-2) 사이에는 더미(dummy) 전극탭(440-dt)이 인입 고정된다. 더미(dummy) 전극탭(440-dt)은 제1 타입 리튬 2차 전지(310+k 도9 참조, 310+(n+1))의 좌측 전극탭(310-lt)과 동일 재질의 전극탭이다. 따라서, 제4 체결수단(440)의 제4 하부고정판(440-1)과 제4 상부고정판(440-2) 사이의 저항을 제1 체결수단(410+n)의 제1 하부고정판(410-1)과 제1 상부고정판(410-2) 사이의 저항과 동일하게 조절할 수 있다.
도14를 참조하면 고정판 커넥터(440-2c)는 제4 상부고정판(440-2)에 부착되어 우측 엔드프레임(120)에 수용된 제1 타입 리튬 2차 전지(310+(n+1))의 우측 전극탭(310-rt) 및 더미(dummy) 전극탭(440-dt)과 전기적으로 통전되도록 연결된다. 고정판 커넥터(440-2c)에는 전압측정기(도면 미도시)에 연결된 (n+1)번째 후방 전압측정라인(도면 미도시) 측의 커넥터(도면 미도시)가 삽착된다. (n+1)번째 후방 전압측정라인(도면 미도시)은 우측단 메인프레임(130+n)의 소(小) 너비부(130-7s)와 우측 엔드프레임(120)의 소(小) 너비부(120-7s)가 형성하는 틈새를 통하여 제4 체결수단(440)의 고정판 커넥터(440-2c) 쪽에 안내될 수 있다.
도14를 참조하면 우측단 메인프레임(130+n)에 수용된 제2 타입 리튬 2차 전지(320+n)의 우측 전극탭(320-rt)과, 우측 엔드프레임(120)에 수용된 제1 타입 리튬 2차 전지(310+(n+1))의 좌측 전극탭(310-lt)은 제6 체결수단(460)에 의하여 직 렬로 통전 가능하도록 연결된다.
도14를 참조하면 제6 체결수단(460)은 제6 하부고정판(460-1), 제6 상부고정판(460-2) 및 제6 체결구(460-3)를 가진다. 제6 하부고정판(460-1), 제6 상부고정판(460-2) 및 제6 체결구(460-3)는 각각 도체일 수 있다. 제6 하부고정판(460-1)은 우측 사이드프레임(220)의 제6 탭지지부(220-8)에 안착되며, 안착돌기(220-8p)에 끼워지는 안착홈(460-1h)이 형성된다. 제6 하부고정판(460-1)에는 볼트(도면부호 미부여)가 상방으로 돌출 형성된다. 제6 상부고정판(460-2)에는 제6 하부고정판(460-1)의 볼트(도면부호 미부여)가 관통되는 관통홈(도면부호 미부여)이 형성된다. 제6 상부고정판(460-2)에는 고정판 커넥터(460-2c)가 부착된다.
도14를 참조하면 제6 체결구(460-3)는 제6 하부고정판(460-1)의 볼트(도면부호 미부여) 단부에 끼워진다. 제2 타입 리튬 2차 전지(320+n)의 우측 전극탭(320-rt)과 제1 타입 리튬 2차 전지(310+(n+1))의 좌측 전극탭(310-lt)은 각각 제6 하부고정판(460-1)과 제6 상부고정판(460-2) 사이에 끼워져, 제6 체결구(460-3)에 의하여 상호 통전 가능하도록 체결된다. 이때, 제2 타입 리튬 2차 전지(320+n)의 우측 전극탭(320-rt)과 제1 타입 리튬 2차 전지(310+(n+1))의 좌측 전극탭(310-lt)은 상호 적층되며, 제2 타입 리튬 2차 전지(320+n)의 체결홈(320-rth) 및 제1 타입 리튬 2차 전지(310+(n+1))의 체결홈(310-lth)이 각각 제6 하부고정판(460-1)의 볼트(도면부호 미부여)를 감싸게 된다. 따라서, 제2 타입 리튬 2차 전지(320+n)의 우측 전극탭(320-rt)과 제1 타입 리튬 2차 전지(310+(n+1))의 좌측 전극탭(310-lt) 사이의 접촉면적이 증가하여 통전상태가 양호해지고, 체결력이 커져 이탈이 방지된다.
도14를 참조하면 고정판 커넥터(460-2c)는 제6 상부고정판(460-2)에 부착되어 우측단 메인프레임(130+n)에 수용된 제2 타입 리튬 2차 전지(320+n)의 우측 전극탭(320-rt) 및 우측 엔드프레임(120)에 수용된 제1 타입 리튬 2차 전지(310+(n+1))의 좌측 전극탭(310-lt)과 전기적으로 통전되도록 연결된다. 고정판 커넥터(460-2c)에는 전압측정기(도면 미도시)에 연결된 n번째 전방 전압측정라인(도면 미도시) 측의 커넥터(도면 미도시)가 삽착된다. n번째 전방 전압측정라인(도면 미도시)은 우측단 메인프레임(130+n)의 소(小) 너비부(130-6s)와 우측 엔드프레임(120))의 소(小) 너비부(120-6s)가 형성하는 틈새를 통하여 제6 체결수단(460)의 고정판 커넥터(460-2c) 쪽에 안내된다.
도15는 실시예1의 좌측 엔드프레임, 좌측단 메인프레임 및 이들 사이에 설치되는 좌측 사이드프레임의 분해 사시도를 나타낸다.
도15에 도시된 좌측 엔드프레임(110)은 도12에 도시된 우측 엔드프레임( 120)의 미러 이미지(mirror image)이다. 따라서, 좌측 엔드프레임(110)의 상단부에는 제4 탭지지부(120-9)와 대향하는 방향에 노출된 제3 탭지지부(도면 미도시)가 형성된다. 상기 제3 탭지지부(도면 미도시)의 전단 및 후단에는 제4 탭지지부(120-9)와 마찬가지로 각각 안착돌기(도면 미도시)가 돌출 형성된다. 또한, 좌측 엔드프레임(110)의 상단부에는 제4 가상 탭지지부(120-8)와 대향하는 방향에 제3 가상 탭지지부(도면 미도시)가 형성된다. 상기 제3 가상 탭지지부(도면 미도시)의 전단 및 후단에는 제4 가상 탭지지부(120-8)와 마찬가지로 각각 가상 안 착돌기(도면 미도시)가 돌출 형성된다. 또한, 좌측 엔드프레임(110)에는 "U"자형의 제3 버스 바(bus bar) 안내부(110-10)가 형성된다. 또한, 좌측 엔드프레임(110)의 상단에는 전방 이격돌기(110-6) 및 후방 이격돌기(110-7)가 형성된다. 또한, 좌측 엔드프레임(110)의 하단에는 하부 전방 결합돌기(110-12) 및 하부 후방 결합돌기(110-13)가 형성된다. 마찬가지로, 좌측 엔드프레임(110)에는 전방 수직판(110-2) 및 후방 수직판(110-3)이 형성되고, 전방 수직판(110-2)에는 공기 유통공(110-2h) 및 우측홈(110-2rg)가 형성되고, 후방 수직판(110-3)에는 공기 유통공(도면 미도시) 및 우측홈(도면 미도시)이 형성된다. 이들에 대한 설명 및 기타 좌측 엔드프레임(110)의 다른 부분에 대한 설명은 우측 엔드프레임(120)에 대한 설명에 준한다.
도15를 참조하면 좌측 사이드프레임(210)은 우측 사이드프레임(210)과 동일한 구조를 가진다. 따라서, 좌측 사이드프레임(210)의 상단 가장자리에는 상부 전방 결합돌기(210-6) 및 상부 후방 결합돌기(210-7)가 돌출 형성된다. 상부 전방 결합돌기(210-6) 및 상부 후방 결합돌기(210-7)에는 좌우측면을 관통하는 중공축 형상의 중공 체결돌기(210-6p, 210-7p)가 각각 좌우측으로 돌출 형성된다. 중공 체결돌기(210-6p)는 좌측단이 좌측 엔드프레임(110)의 체결공(110-6h) 우측에 체결되도록 형성되고, 우측단이 좌측단 메인프레임(130+1)의 체결공(130-6h) 좌측에 체결되도록 형성된다. 마찬가지로 중공 체결돌기(210-7p)는 좌측단이 좌측 엔드프레임(110)의 체결공(110-7h) 우측에 체결되도록 형성되고, 우측단이 좌측단 메인프레임(130+1)의 체결공(130-7h) 좌측에 체결되도록 형성된다.
도15를 참조하면 좌측 사이드프레임(210)의 상단부에는 노출된 제5 탭지지부(210-8)가 형성된다. 제5 탭지지부(210-8)의 전단 및 후단에는 각각 안착돌기(210-8p)가 돌출 형성된다. 또한, 좌측 사이드프레임(210)의 상단부에는 제5 보호 덮개 고정부(210-9)가 형성된다. 제5 보호 덮개 고정부(210-9)에는 체결공(210-9h)이 형성된다. 제5 탭지지부(210-8)와 제5 보호 덮개 고정부(210-9) 사이에는 "U"자형의 제5 버스 바(bus bar) 안내부(210-10)가 형성된다.
도15를 참조하면 좌측 사이드프레임(210)의 하단에는 하부 전방 결합돌기(210-12) 및 하부 후방 결합돌기(210-13)가 돌출 형성된다. 하부 전방 결합돌기(210-12) 및 하부 후방 결합돌기(210-13)에는 중공 체결돌기(210-12p, 210-13p)가 각각 좌우측으로 돌출 형성된다. 중공 체결돌기(210-12p)는 좌측단이 좌측 엔드프레임(110)의 체결공(110-12h) 우측에 체결되도록 형성되고, 우측단이 좌측단 메인프레임(130+1)의 체결공(130-12h) 좌측에 체결되도록 형성된다. 마찬가지로 중공 체결돌기(210-13p)는 좌측단이 좌측 엔드프레임(110)의 체결공(110-13h) 우측에 체결되도록 형성되고, 우측단이 좌측단 메인프레임(130+1)의 체결공(130-13h) 좌측에 체결되도록 형성된다.
도15를 참조하면 좌측 사이드프레임(210)에는 온도 센서 전방 삽착홈(210-2g) 및 온도 센서 후방 삽착홈(210-3g)이 형성된다. 온도 센서 전방 삽착홈(210-2g)은 좌측 엔드프레임(110)의 전방 수직판의 우측홈(110-2rg) 및 좌측단 메인프레임(130+1)의 전방 수직판의 좌측홈(130-2lg)이 형성하는 전방 관통공에 연통된다. 상기 전방 관통공에는 전방 온도 센서(도면 미도시)가 삽착된다. 마찬가지 로 온도 센서 후방 삽착홈(210-3g)은 좌측 엔드프레임(110)의 후방 수직판의 우측홈(도면 미도시) 및 좌측단 메인프레임(130+1)의 후방 수직판의 좌측홈(130-3lg)이 형성하는 후방 관통공에 연통된다. 상기 후방 관통공에는 후방 온도 센서(도면 미도시)가 삽착된다.
도15를 참조하면 상기 전방 관통공에 삽착된 전방 온도 센서(도면 미도시)에 연결된 온도측정라인(도면 미도시)은 좌측 엔드프레임(110)의 소(小) 너비부(110-6s)와 좌측단 메인프레임(130+1)의 소(小) 너비부(130-6s)가 형성하는 제1 틈새를 통하여 안내되어 메인프레임(130+1, …, 130+r, 130+(r+1), …, 130+n)의 안치홈(130-6g)에 안치되는 일자형의 안내관(도면 미도시)에 인입된다. 상기 제1 틈새는 좌측 엔드프레임(110)의 소(小) 너비부(110-6s)와 좌측단 메인프레임(130+1)의 소(小) 너비부(130-6s)가 형성하는 틈새 중 좌측 엔드프레임(110)의 안치홈(110-6g)과 좌측단 메인프레임(130+1)의 안치홈(130-6g) 사이에 형성되는 틈새이다.
마찬가지로, 상기 후방 관통공에 삽착된 후방 온도 센서(도면 미도시)에 연결된 온도측정라인(도면 미도시)은 좌측 엔드프레임(110)의 소(小) 너비부(110-7s)와 좌측단 메인프레임(130+1)의 소(小) 너비부(130-7s)가 형성하는 제1 틈새를 통하여 안내되어 메인프레임(130+1, …, 130+r, 130+(r+1), …, 130+n)의 안치홈(130-7g)에 안치되는 일자형의 안내관(도면 미도시)에 인입된다. 상기 제1 틈새는 좌측 엔드프레임(110)의 소(小) 너비부(110-7s)와 좌측단 메인프레임(130+1)의 소(小) 너비부(130-7s)가 형성하는 틈새 중 좌측 엔드프레임(110)의 안치홈(110-7g)과 좌측단 메인프레임(130+1)의 안치홈(130-7g) 사이에 형성되는 틈새이다.
도16는 실시예1의 좌측 엔드프레임, 좌측 사이드프레임 및 좌측 사이드프레임에 고정되는 리튬 2차전지의 분해 사시도를 나타낸다.
도16을 참조하면 좌측단 메인프레임(130+0)의 제1 탭지지부(130-8)에는 제1 체결수단(410+1)이 안착된다.
도16을 참조하면 좌측 엔드프레임(110)의 우측 수용부에는 제2 타입 리튬 2차 전지(320+0)가 수용된다.
도16을 참조하면 좌측 엔드프레임(110)에 수용된 제2 타입 리튬 2차 전지(320+0)의 좌측 전극탭(310-lt)은 제3 체결수단(430)에 의하여 제3 탭지지부(도면 미도시)에 안착 고정된다.
도16을 참조하면 제3 체결수단(430)은 제3 하부고정판(430-1), 제3 상부고정판(430-2) 및 제3 체결구(430-3)를 가진다. 제3 하부고정판(430-1), 제3 상부고정판(430-2) 및 제3 체결구(430-3)는 각각 도체일 수 있다. 제3 하부고정판(430-1)은 좌측 엔드프레임(110)의 상기 제3 탭지지부(도면 미도시)에 안착되며, 상기 제3 탭지지부(도면 미도시)에 형성되는 안착돌기(도면 미도시)에 끼워지는 안착홈(410-1h)이 형성된다. 제3 하부고정판(430-1)에는 볼트(도면부호 미부여)가 상방으로 돌출 형성된다. 제3 상부고정판(430-2)에는 제3 하부고정판(430-1)의 볼트(도면부호 미부여)가 관통되는 관통홈(도면부호 미부여)이 형성된다. 제3 상부고정판(430-2)에는 고정판 커넥터(430-2c)가 부착된다.
도16을 참조하면 제3 체결구(430-3)는 제3 하부고정판(430-1)의 볼트(도면부호 미부여) 단부에 끼워진다. 제2 타입 리튬 2차 전지(320+0)의 좌측 전극탭(320-lt)은 제3 하부고정판(430-1)과 제3 상부고정판(430-2) 사이에 끼워져, 제3 체결구(430-3)에 의하여 고정된다. 이때, 제2 타입 리튬 2차 전지(320+0)의 체결홈(320-lth)이 제3 하부고정판(430-1)의 볼트(도면부호 미부여)를 감싸게 된다.
한편, 도16을 참조하면 제3 하부고정판(430-1)과 제3 상부고정판(430-2) 사이에는 더미(dummy) 전극탭(430-dt)이 인입 고정된다. 더미(dummy) 전극탭(430-dt)은 제2 타입 리튬 2차 전지(320+k 도9 참조, (320+0))의 우측 전극탭(320-rt)과 동일 재질의 전극탭이다. 따라서, 제3 체결수단(430)의 제3 하부고정판(430-1)과 제3 상부고정판(430-2) 사이의 저항을 제1 체결수단(410+1)의 제1 하부고정판(410-1)과 제1 상부고정판(410-2) 사이의 저항과 동일하게 조절할 수 있다.
도16을 참조하면 고정판 커넥터(430-2c)는 제3 상부고정판(430-2)에 부착되어 좌측 엔드프레임(110)에 수용된 제2 타입 리튬 2차 전지(320+0)의 좌측 전극탭(320-lt) 및 더미(dummy) 전극탭(430-dt)과 전기적으로 통전되도록 연결된다. 고정판 커넥터(430-2c)에는 전압측정기(도면 미도시)에 연결된 0번째 후방 전압측정라인(도면 미도시) 측의 커넥터(도면 미도시)가 삽착된다. 0번째 후방 전압측정라인(도면 미도시)은 좌측 엔드프레임(110)의 소(小) 너비부(110-7s)와 좌측단 메인프레임(130+0)의 소(小) 너비부(130-7s)가 형성하는 틈새를 통하여 제3 체결수단(430)의 고정판 커넥터(430-2c) 쪽에 안내된다.
도16을 참조하면 좌측 엔드프레임(110)에 수용된 제2 타입 리튬 2차 전지(320+0)의 우측 전극탭(320-rt)과 좌측단 메인프레임(130+1)에 수용된 제1 타입 리튬 2차 전지(310+1)의 좌측 전극탭(310-lt)은 제5 체결수단(450)에 의하여 직렬로 통전 가능하도록 연결된다.
도16을 참조하면 제5 체결수단(450)은 제5 하부고정판(450-1), 제5 상부고정판(450-2) 및 제5 체결구(450-3)를 가진다. 제5 하부고정판(450-1), 제5 상부고정판(450-2) 및 제5 체결구(450-3)는 각각 도체일 수 있다. 제5 하부고정판(450-1)은 좌측 사이드프레임(210)의 제5 탭지지부(210-8)에 안착되며, 안착돌기(210-8p)에 끼워지는 안착홈(450-1h)이 형성된다. 제5 하부고정판(450-1)에는 볼트(도면부호 미부여)가 상방으로 돌출 형성된다. 제5 상부고정판(450-2)에는 제5 하부고정판(450-1)의 볼트(도면부호 미부여)가 관통되는 관통홈(도면부호 미부여)이 형성된다. 제5 상부고정판(450-2)에는 고정판 커넥터(450-2c)가 부착된다.
도16을 참조하면 제5 체결구(450-3)는 제5 하부고정판(450-1)의 볼트(도면부호 미부여) 단부에 끼워진다. 제2 타입 리튬 2차 전지(320+0)의 우측 전극탭(320-rt)과 제1 타입 리튬 2차 전지(310+1)의 좌측 전극탭(310-lt)은 각각 제5 하부고정판(450-1)과 제5 상부고정판(450-2) 사이에 끼워져, 제5 체결구(450-3)에 의하여 상호 통전 가능하도록 체결된다. 이때, 제2 타입 리튬 2차 전지(320+0)의 우측 전극탭(320-rt)과 제1 타입 리튬 2차 전지(310+1)의 좌측 전극탭(310-lt)은 상호 적층되며, 제2 타입 리튬 2차 전지(320+0)의 체결홈(320-rth) 및 제1 타입 리튬 2차 전지(310+1)의 체결홈(310-lth)이 각각 제5 하부고정판(450-1)의 볼트(도면부호 미부여)를 감싸게 된다. 따라서, 제2 타입 리 튬 2차 전지(320+0)의 우측 전극탭(320-rt)과 제1 타입 리튬 2차 전지(310+1))의 좌측 전극탭(310-lt) 사이의 접촉면적이 증가하여 통전상태가 양호해지고, 체결력이 커져 이탈이 방지된다.
도16을 참조하면 고정판 커넥터(450-2c)는 제5 상부고정판(450-2)에 부착되어 좌측 엔드프레임(110)에 수용된 제2 타입 리튬 2차 전지(320+0)의 우측 전극탭(320-rt) 및 좌측단 메인프레임(130+1)에 수용된 제1 타입 리튬 2차 전지(310+1)의 좌측 전극탭(310-lt)과 전기적으로 통전되도록 연결된다. 고정판 커넥터(450-2c)에는 전압측정기(도면 미도시)에 연결된 0번째 전방 전압측정라인(도면 미도시) 측의 커넥터(도면 미도시)가 삽착된다. 0번째 전방 전압측정라인(도면 미도시)은 좌측 엔드프레임(110)의 소(小) 너비부(110-6s)와 좌측단 메인프레임(130+1)의 소(小) 너비부(130-6s)가 형성하는 틈새를 통하여 제5 체결수단(450)의 고정판 커넥터(450-2c) 쪽에 안내된다.
따라서, 실시예1은 도16을 참조하면 0번째 전방 전압측정라인(도면 미도시)과 0번째 후방 전압측정라인(도면 미도시)를 이용하여 좌측 엔드프레임(110)에 수용된 제2 타입 리튬 2차 전지(320+0)의 전압을 측정할 수 있고, 도16 및 도10을 참조하면 0번째 전방 전압측정라인(도면 미도시)과 1번째 후방 전압측정라인(도면 미도시)를 이용하여 좌측단 메인프레임(130+1)에 수용된 제1 타입 리튬 2차 전지(310+1)의 전압을 측정할 수 있고, 도14를 참조하면 n번째 전방 전압측정라인(도면 미도시)과 (n+1)번째 후방 전압측정라인(도면 미도시)를 이용하여 우측 엔드프레임(120)에 수용된 제1 타입 리튬 2차 전지(310+(n+1))의 전압을 측정할 수 있 고, n번째 전방 전압측정라인(도면 미도시)과 n번째 후방 전압측정라인(도면 미도시)를 이용하여 우측단 메인프레임(130+n)에 수용된 제2 타입 리튬 2차 전지(320+n))의 전압을 측정할 수 있고, 도10을 참조하면 j번째 전방 전압측정라인(도면 미도시)과 j번째 후방 전압측정라인(도면 미도시)을 이용하여 상호 이웃한 메인프레임 중 좌측 메인프레임(130+j)에 수용된 제2 타입 리튬 2차 전지(320+j)의 전압을 측정할 수 있고, 다시 도10을 참조하면 j번째 전방 전압측정라인(도면 미도시)과 (j+1)번째 후방 전압측정라인(도면 미도시)을 이용하여 상호 이웃한 메인프레임 중 우측 메인프레임(130+(j+1))에 수용된 제1 타입 리튬 2차 전지(310+(j+1))의 전압을 측정할 수 있다. 이 경우 더미(dummy) 전극탭(430-dt, 440-dt)에 의하여 좌측 엔드프레임(110)에 수용된 제2 타입 리튬 2차 전지(320+0) 및 우측 엔드프레임(120)에 수용된 제1 타입 리튬 2차 전지(310+(n+1))에 연결되는 저항이 나머지의 리튬 2차 전지에 연결되는 저항과 동일한 값을 가질 수 있으므로, 동일한 조건하에서 각각의 리튬 2차 전지의 전압을 측정할 수 있다.
마찬가지로 도11을 참조하면 (m-1)번째 전방 전압측정라인(도면 미도시)과 m번째 후방 전압측정라인(도면 미도시)을 이용하여 특정군 메인프레임(130+m, 130+(m+1)) 중 좌측 메인프레임(130+m)에 수용된 제1 타입 리튬 2차 전지(310+m)의 전압을 측정할 수 있고, (m+1)번째 전방 전압측정라인(도면 미도시)과 (m+1)번째 후방 전압측정라인(도면 미도시)을 이용하여 특정군 메인프레임(130+m, 130+(m+1)) 중 우측 메인프레임(130+(m+1))에 수용된 제2 타입 리튬 2차 전지(320+(m+1))의 전압을 측정할 수 있다.
이 경우 더미(dummy) 전극탭(810-dt, 820-dt)에 의하여 상기 좌측 메인프레임(130+m)에 수용된 제1 타입 리튬 2차 전지(310+m)에 연결되는 저항 및 상기 우측 메인프레임(130+(m+1))에 수용된 제2 타입 리튬 2차 전지(320+(m+1))에 연결되는 저항이 나머지의 리튬 2차 전지에 연결되는 저항과 동일한 값을 가질 수 있으므로, 동일한 조건하에서 각각의 리튬 2차 전지의 전압을 측정할 수 있다.
도17은 더미 전극탭을 장착하지 않은 경우의 전압 산포 그래프를 나타내고, 도18은 더미 전극탭을 장착한 경우의 전압 산포 그래프를 나타낸다.
좌측 엔드프레임의 우측 수용부, 좌측군 수용부, 특정군 수용부, 우측군 수용부 및 우측 엔드프레임의 좌측 수용부가 순차적으로 배치되어 있는 상태를 설정한다. 좌측군 수용부가 31개이고, 우측군 수용부가 11개일 때, 적층된 리튬 2차 전지를 좌측으로부터 셀(Cell) #1, 셀(Cell) #2, …, 셀(Cell) #32, 셀(Cell) #33, …, 셀(Cell) #43, 셀(Cell) #44 라고 호칭하면, 도17는 셀(Cell) #1의 좌측 전극탭, 셀(Cell) #32의 우측 전극탭, 셀(Cell) #33의 좌측 전극탭 및 셀(Cell) #44의 우측 전극탭에 각각 더미 전극탭이 적층되지 않은 경우의 전압 산포 그래프이고, 도18은 셀(Cell) #1의 좌측 전극탭, 셀(Cell) #32의 우측 전극탭, 셀(Cell) #33의 좌측 전극탭 및 셀(Cell) #44의 우측 전극탭에 각각 더미 전극탭이 적층된 경우의 전압 산포 그래프이다.
도17을 참조하면 순간적인 방전시 셀(Cell) #1, 셀(Cell) #32, 셀(Cell) #33, 셀(Cell) #44의 전압 하락폭이 나머지 셀(Cell)의 전압 하락폭 보다 상대적으로 커서, 이때의 전압 산포 값은 약 95mV임을 알 수 있다. 단 이 경우에도 셀(Cell) #1, 셀(Cell) #32, 셀(Cell) #33, 셀(Cell) #44을 제외한 전압 산포 값은 약 26.8mV로 확인되었다.
도18을 참조하면 순간적인 방전시 셀(Cell) #1, 셀(Cell) #32, 셀(Cell) #33, 셀(Cell) #44의 전압 하락폭이 나머지 셀(Cell)의 전압 하락폭과 유사하여, 이때의 전압 산포 값은 약 26.8mV임을 알 수 있다.
즉, 도17 및 도18을 참조하면 더미 전극탭이 장착된 경우 각각의 리튬 2차 전지에 저항이 균일하게 연결되어 전압 산포가 줄어드는 장점이 있다.
도19의 (a)는 좌측 버스 바(710) 및 우측 버스 바(720)가 우측 엔드프레임(120)에 체결되기 전의 상태도를, 도19의 (b)는 좌측 버스 바(710) 및 우측 버스 바(720)가 우측 엔드프레임(120)에 체결된 상태도를 나타낸다.
도19의 (a)를 참조하면 좌측 버스 연장부(712)의 타측단은 하방으로 절곡형성된다. 좌측 버스 연장부(712)의 타측단에는 전방으로 절곡된 좌측 버스 바 체결탭(713)이 형성된다. 좌측 버스 바 체결탭(713)에는 과전류 차단장치(도면 미도시)에 연결되는 제1 연결탭(도면 미도시)과의 체결을 위한 및 좌측 버스 바 체결탭(713)을 우측 엔드프레임(120)에 고정하기 위한 고정나사홈(도면부호 미부여)이 형성된다.
도19의 (a)를 참조하면 우측 버스 연장부(722, 도11 참조)의 타측단은 하방으로 절곡형성된다. 우측 버스 연장부(722, 도11 참조)의 타측단에는 후방으로 절곡된 우측 버스 바 체결탭(723)이 형성된다. 우측 버스 바 체결탭(723)에는 과전류 차단장치(도면 미도시)에 연결되는 제2 연결탭(도면 미도시)과의 체결을 위한 체결 홈(723h) 및 우측 버스 바 체결탭(723)을 우측 엔드프레임(120)에 고정하기 위한 고정나사홈(도면부호 미부여)이 형성된다. 좌측 버스 바 체결탭(713) 및 우측 버스 바 체결탭(723)은 과전류 차단장치(도면 미도시)를 통하여 상호 직렬로 연결된다. 과전류 차단장치(도면 미도시)는 일정 크기 이상의 전류가 흐르는 경우 회로를 차단하기 위한 장치로서 통상적으로 사용되는 퓨즈일수 있다. 따라서, 좌측 엔드프레임의 우측 수용부, 좌측군 수용부, 우측군 수용부 및 우측 엔드프레임의 좌측 수용부에 수용된 리튬 2차 전지에 과전류가 흐르는 경우 과전류 차단장치(도면 미도시)에 의하여 전류가 차단되므로, 충전 및 방전시 과전류로 인한 위험성이 해소되는 장점이 있다.
도20은 실시예1의 도3에 대응하는 비교 실시예의 분해 사시도를 나타낸다.
도20을 참조하면 비교 실시예는 좌측 엔드프레임(110'), 우측 엔드프레임(120') 및 다수개의 메인프레임((130+1)', …, (130+r)', (130+(r+1))', …,(130+n)')을 가진다. 여기서, r은 1부터 (n-1)까지의 임의의 자연수이다.
도20을 참조하면 좌측 엔드프레임(110') 및 우측 엔드프레임(120')에는 리튬 2차 전지를 수용하기 위한 수용부가 형성되지 않는다. 따라서, 비교 실시예는 실시예1과 달리 좌측 사이드프레임(210, 도3 참조) 및 우측 사이드프레임(220, 도3 참조)이 구비되지 않는다. 비교 실시예의 리튬 2차 전지 케이스는 상기한 사항으로 인한 차이점을 제외하고는 실시예1의 리튬 2차 전지 케이스와 동일하다. 일례로 우측 엔드프레임(120)'의 좌측면에는 일자형의 온도 센서 전방 삽착홈((120-2g)') 및 온도 센서 후방 삽착홈((120-3g)')이 형성되고, 좌측 엔드프레임(110')에도 이에 대응하는 온도 센서 전방 삽착홈(도면 미도시) 및 온도 센서 후방 삽착홈(도면 미도시)이 형성된다.
도면에 도시되지 않았으나, 비교 실시예는 특정한 m번째 메인프레임의 좌측 수용부 및 우측 수용부를 제외한 나머지 메인프레임의 좌측 수용부 및 우측 수용부에 각각 리튬 2차 전지가 수용된다. 비교 실시예의 특정한 m번째 메인프레임의 좌우측 수용부는 빈 상태로 존재한다.
도21의 (a)는 비교 실시예의 경우 온도센서에 의해 측정된 온도 그래프를 나타내고, 도21의 (b)는 실시예1의 특정군 수용부가 빈 상태로 존재하는 경우 온도센서에 의해 측정된 온도 그래프를 나타낸다.
도21의 (a)를 참조하면 가로축의 아라비아 숫자 1은 좌측 엔드프레임의 온도 센서 전방 삽착홈 또는 온도센서 후방 삽착홈에 장착된 온도센서를, 아라비아 숫자 2는 좌측으로부터 첫번째 센터프레임의 온도 센서 전방 삽착홈 또는 온도 센서 후방 삽착홈에 장착된 온도센서를, …, 아라비아 숫자 17은 좌측으로부터 열 여섯번째 센터프레임의 온도 센서 전방 삽착홈 또는 온도 센서 후방 삽착홈에 장착된 온도센서를, 아라비아 숫자 18은 좌측으로부터 열 일곱번째 센터프레임의 온도 센서 전방 삽착홈 또는 온도 센서 후방 삽착홈에 장착된 온도센서를, …, 아라비아 숫자 38은 우측 엔드프레임의 온도 센서 전방 삽착홈 또는 온도센서 후방 삽착홈에 장착된 온도센서를 나타낸다.
도21의 (a)는 리튬 2차 전지가 수용되지 않는 특정한 m번째 메인프레임이 좌측으로부터 17번째 메인프레임인 경우의 그래프인데, 도21의 (a)를 참조하면 좌측 엔드프레임의 온도 센서 전방 삽착홈 또는 온도센서 후방 삽착홈에 장착된 온도센서에 의하여 측정된 온도(아라비아 숫자 1로 표시되는 온도센서의 측정 온도), 좌측으로부터 열 여섯번째 센터프레임의 온도 센서 전방 삽착홈 또는 온도 센서 후방 삽착홈에 장착된 온도센서에 의하여 측정된 온도(아라비아 숫자 17로 표시되는 온도센서의 측정 온도), 좌측으로부터 열 일곱번째 센터프레임의 온도 센서 전방 삽착홈 또는 온도 센서 후방 삽착홈에 장착된 온도센서에 의하여 측정된 온도(아라비아 숫자 18로 표시되는 온도센서의 측정 온도) 및 우측 엔드프레임의 온도 센서 전방 삽착홈 또는 온도센서 후방 삽착홈에 장착된 온도센서에 의하여 측정된 온도(아라비아 숫자 38로 표시되는 온도센서의 측정 온도)가 나머지 온도센서에 의하여 측정된 온도에 비하여 상대적으로 낮은 것이 확인된다.
도21의 (b)를 참조하면 가로축의 아라비아 숫자 1은 좌측 사이드프레임의 온도 센서 전방 삽착홈 또는 온도센서 후방 삽착홈에 장착된 온도센서를, 아라비아 숫자 2는 좌측으로부터 첫번째 센터프레임의 온도 센서 전방 삽착홈 또는 온도 센서 후방 삽착홈에 장착된 온도센서를, …, 아라비아 숫자 16은 좌측으로부터 열 다섯번째 센터프레임의 온도 센서 전방 삽착홈 또는 온도 센서 후방 삽착홈에 장착된 온도센서를, 아라비아 숫자 17은 좌측으로부터 열 여섯번째 센터프레임의 온도 센서 전방 삽착홈 또는 온도 센서 후방 삽착홈에 장착된 온도센서를, 아라비아 숫자 19는 좌측으로부터 열 여덟번째 센터프레임의 온도 센서 전방 삽착홈 또는 온도 센서 후방 삽착홈에 장착된 온도센서를, 아라비아 숫자 20은 좌측으로부터 열 여덟번째 센터프레임의 온도 센서 전방 삽착홈 또는 온도 센서 후방 삽착홈에 장착된 온 도센서를, …, 아라비아 숫자 36은 좌측으로부터 서른 다섯번째 센터프레임의 온도 센서 전방 삽착홈 또는 온도 센서 후방 삽착홈에 장착된 온도센서를, 아라비아 숫자 37은 우측 사이드프레임의 온도 센서 전방 삽착홈 또는 온도센서 후방 삽착홈에 장착된 온도센서를 나타낸다.
도21의 (b)는 실시예1의 특정군 수용부가 할당되는 특정군 메인프레임이 총 36개의 메인프레임 중 좌측으로부터 17번째 메인프레임 및 18번째 메인프레임인 경우 얻어진 그래프를 나타낸다. 따라서, 좌측으로부터 열 일곱번째 센터프레임의 온도 센서 전방 삽착홈 또는 온도 센서 후방 삽착홈에 장착되는 온도센서는 아라비아 숫자 18로 표시될 것이나, 그 좌우측에 리튬 2차 전지가 적층되지 않아 의미가 없으므로 실험 데이터에서 제외되었다. 즉, 아라비아 숫자 18로 표시될 온도센서는 장착되지 않을 수 있다.
도21의 (b)를 참조하면 도21의 (a)와 비교하여 좌측 사이드프레임의 온도 센서 전방 삽착홈 또는 온도센서 후방 삽착홈에 장착된 온도센서에 의하여 측정된 온도(아라비아 숫자 1로 표시되는 온도센서의 측정 온도), 좌측으로부터 열 여섯번째 센터프레임의 온도 센서 전방 삽착홈 또는 온도 센서 후방 삽착홈에 장착된 온도센서에 의하여 측정된 온도(아라비아 숫자 17로 표시되는 온도센서의 측정 온도), 좌측으로부터 열 여덟번째 센터프레임의 온도 센서 전방 삽착홈 또는 온도 센서 후방 삽착홈에 장착된 온도센서에 의하여 측정된 온도(아라비아 숫자 19로 표시되는 온도센서의 측정 온도), 우측 사이드프레임의 온도 센서 전방 삽착홈 또는 온도센서 후방 삽착홈에 장착된 온도센서에 의하여 측정된 온도(아라비아 숫자 37로 표시되 는 온도센서의 측정 온도)가 나머지 온도센서에 의하여 측정된 온도와 이루는 차이는 상대적으로 작은 것이 확인된다.
이러한 현상은 도21의 (b)의 아라비아 숫자 1, 17, 19, 37로 표시되는 온도센서는 그 좌우측에 리튬 2차 전지가 배치되나, 도21의 (a)의 아라비아 숫자 1, 17, 18, 38로 표시되는 온도센서는 그 일측에만 리튬 2차 전지가 배치되기 때문이라고 판단된다. 즉, 실시예1의 경우 각각의 온도센서 좌우측에 리튬 2차 전지가 쌍을 이루며 적층되기 때문에 각각의 리튬 2차 전지는 고른 온도분포를 보이게 된다.
리튬 2차 전지의 성능과 수명의 관점에서 리튬 2차 전지 케이스에 수용된 각각의 리튬 2차 전지의 온도가 고르게 분포되는 것이 바람직한데, 실시예1의 경우 고른 온도분포를 나타내므로 비교 실시예와 비교하여 각각의 리튬 2차 전지의 수명이 연장되고 성능이 우수해지는 장점이 있다.
도22는 실시예1의 특정군 메인프레임 및 특정군 메인프레임에 수용되는 써멀패드의 분해 사시도를 나타낸다.
도22를 참조하면 특정군 메인프레임(130+m, 130+(m+1)) 중 좌측 메인프레임(130+m)의 우측 수용부(RS, 도6 참조)에는 우측 써멀패드(920)가 수용되고, 우측 메인프레임(130+(m+1))의 좌측 수용부(LS, 도5 참조)에는 좌측 써멀패드(910)가 수용된다. 써멀패드(910, 920)는 고무 찰흙과 같이 외력에 의하여 형태가 자유로이 변경가능한 재질로 이루어진다. 따라서 우측 써멀패드(920)가 좌측 메인프레임(130+m)의 우측 수용부(RS, 도6 참조)에 수용되는 경우, 우측 써멀패드(910)의 우측면에는 우측 돌출부(도면 미도시)가 돌출 형성되고, 좌측면에는 좌 측 돌출부(920-lp)가 돌출 형성된다. 우측 돌출부(도면 미도시)는 다수개 형성되는데, 각각의 우측 돌출부(도면 미도시)는 센터프레임(230+m)에 형성된 각각의 격자구멍(도면부호 미부여)에 인입되어 좌측 써멀패드(910)의 좌측 돌출부(910-lp)에 접촉된다. 좌측 돌출부(920-lp)는 좌측 메인프레임(130+m)의 좌측 수용부(LS, 도5 참조) 및 우측 수용부(RS, 도6 참조)를 연통시키는 좌우측 연통구멍(도면부호 미부여)에 인입되어 좌측 메인프레임(130+m)의 좌측 수용부에 수용되는 제1 타입 리튬 2차 전지(310+m), 도11 참조)의 우측면에 접촉된다.
도22를 참조하면 좌측 써멀패드(910)가 우측 메인프레임(130+(m+1))의 좌측 수용부(LS, 도5 참조)에 수용되는 경우, 좌측 써멀패드(910)의 좌측면에는 좌측 돌출부(910-lp)가 돌출 형성되고, 우측면에는 우측 돌출부(910-rp)가 돌출 형성된다. 좌측 돌출부(910-lp)는 다수개 형성되는데, 각각의 좌측 돌출부(910-lp)는 센터프레임(230+m)에 형성된 각각의 격자구멍(도면부호 미부여)에 인입된다. 우측 돌출부(910-rp)는 우측 메인프레임(130+(m+1))의 좌측 수용부(LS, 도5 참조) 및 우측 수용부(RS, 도6 참조)를 연통시키는 좌우측 연통구멍(도면부호 미부여)에 인입되어 우측 메인프레임(130+(m+1))의 우측 수용부에 수용되는 제2 타입 리튬 2차 전지(320+(m+1), 도11 참조)의 좌측면에 접촉된다.
즉, 우측 써멀패드(920) 및 좌측 써멀패드(910)는 특정군 메인프레임(130+m, 130+(m+1)) 중 좌측 메인프레임(130+m)에 수용되는 제1 타입 리튬 2차 전지(310+m, 도11 참조)와 우측 메인프레임(130+(m+1))에 수용되는 제2 타입 리튬 2차 전지(320+(m+1), 도11 참조) 사이의 열전달 통로가 된다. 따라서, 좌측 메인프레임(130+m)에 수용되는 제1 타입 리튬 2차 전지(310+m, 도11 참조) 및 우측 메인프레임(130+(m+1))에 수용되는 제2 타입 리튬 2차 전지(320+(m+1), 도11 참조)의 온도저하가 감소되어 나머지 메인프레임에 수용되는 리튬 2차 전지와의 온도차이가 줄어든다.
도23은 보호 덮개(500)의 배면 사시도를 나타낸다. 보호 덮개(500)의 배면에는 제1 보호 덮개 고정부(130-9)에 안착 고정되는 제1 보호 덮개부(510)와 제2 보호 덮개 고정부(230-9)에 안착 고정되는 제2 보호 덮개부(520)를 포함한다.
도23을 참조하면 제1 보호 덮개부(510)는 제1 보호 덮개 고정부(130-9)에 외삽되는 2개의 판으로 이루어지는 제1 체결판(512)을 포함한다. 제1 체결판(512)을 구성하는 2개의 판 사이에는 1 보호 덮개 고정부(130-9) 상단에 지지되는 지지대(512-1)가 형성된다. 또한 제1 체결판을 구성하는 2 개의 판 중 어느 하나에는 제1 보호 덮개 고정부(130-9)의 체결공(130-9h)에 삽착되는 체결돌기(512-3)가 형성된다.
도23을 참조하면 마찬가지로, 제2 보호 덮개부(520)는 제2 체결판(522)을 포함하고, 제2 체결판(522)에는 지지대(522-1) 및 체결돌기(522-3)가 형성된다.
보호 덮개(500)가 제1 보호 덮개 고정부(130-9) 및 제2 보호 덮개 고정부(230-9)에 안착 고정됨으로써, 제1 탭지지부(130-8, 도9 참조)에 안착되는 제1 체결수단(410+k, 도9 참조) 및 제2 탭지지부(230-8, 도10 참조)에 안착되는 제2 체결수단(420+j, 도10 참조)이 외부에 노출되지 않고 보호된다.
한편, 실시예1은 좌측 엔드프레임, 각각의 메인프레임 및 우측 엔드프레임의 전방 수직판 및 후방 수직판에 공기 유통공이 형성되어 공기가 유통되므로, 충전 내지 방전과정에서 발생된 열에 의하여 리튬 2차 전지가 손상되는 것이 방지된다.
실시예1은 이에 제한되지 않는다.
리튬 2차 전지가 수용되지 않는 수용부인 특정군 수용부는 좌측단 메인프레임과 우측단 메인프레임 사이에 설치되는 어느 하나의 특정 메인프레임에 형성되는 좌측 수용부 및 우측 수용부일 수 있다.
이 경우 좌측군 수용부는 상기 특정 메인프레임 좌측에 이웃하여 설치되는 좌측군 메인프레임에 형성되는 다수개의 좌측 수용부 및 우측 수용부이고, 우측군 수용부는 상기 특정 메인프레임 우측에 이웃하여 설치되는 우측군 메인프레임에 형성되는 다수개의 좌측 수용부 및 우측 수용부이다.
이 경우 좌측 버스바 체결수단은 상기 좌측군 메인프레임과 상기 특정 메인프레임 사이에 위치하는 센터프레임의 제2 탭지지부에 안착되고, 우측 버스바 체결수단은 상기 특정 메인프레임과 상기 우측군 메인프레임 사이에 위치하는 센터프레임의 제2 탭지지부에 안착된다.
이 경우 써멀패드는 상기 특정군 메인프레임의 좌측 수용부 및 우측 수용부에 수용되어, 상기 좌측군 메인프레임의 우측단 수용부에 수용된 제2 타입 리튬 2차 전지와 상기 우측군 메인프레임의 좌측단 수용부에 수용된 제1 타입 리튬 2차 전지 사이의 열전달 통로가 된다.
기타의 사항은 상기 특정군 수용부가 상기 특정군 메인프레임(130+m, 130+(m+1))에 할당되는 경우로부터 유추 가능하므로 이하 설명을 생략한다.
실시예2
실시예2는 본 발명에 따른 수용부가 형성된 엔드프레임을 갖는 리튬 2차 전지 셋(set)의 또 다른 실시예이다. 이하, 상기 특정군 수용부가 실시예1의 특정군 메인프레임(130+m, 130+(m+1))에 할당되는 경우에 대하여 설명한다.
도24는 실시예2의 메인프레임과 그에 수용되는 리튬 2차 전지의 분해 사시도를 나타낸다.
도24를 참조하면 실시예2의 경우 실시예1과는 달리 좌측군 메인프레임 또는 우측군 메인프레임을 구성하는 메인프레임(130+k)의 좌측 수용부에는 제1 타입 리튬 2차 전지(310+k)가 다수개 수용되고, 메인프레임(130+k)의 우측 수용부에는 제2 타입 리튬 2차 전지(320+k)가 다수개 수용된다. 제1 타입 리튬 2차 전지(310+k) 및 제2 타입 리튬 2차 전지(320+k)는 각각 x개 씩 수용될 수 있다. 실시예2의 경우에도 실시예1과 같이 특정군 수용부에는 써멀패드가 수용될 수 있다.
도25는 메인프레임(130+k, 도24 참조)에 수용되는 제1 타입 리튬 2차 전지(310+k)의 우측 전극탭(310-rt) 및 제2 타입 리튬 2차 전지(320+k)의 좌측 전극탭(320-lt)의 적층 상태의 정면도이다.
도25 및 도24를 참조하면 제1 타입 리튬 2차 전지(310+k)의 우측 전극탭(310-rt)은 상호 병렬로 통전되도록 각각 상하로 적층되고, 제2 타입 리튬 2차 전지(320+k)의 좌측 전극탭(320-lt)도 상호 병렬로 통전되도록 각각 상하로 적층된다.
도26은 메인프레임(130+k, 도24 참조)에 수용되는 제1 타입 리튬 2차 전지(310+k)의 우측 전극탭(310-rt) 및 제2 타입 리튬 2차 전지(320+k)의 좌측 전극탭(320-lt)의 체결 상태의 정면도이다.
도26 및 도24를 참조하면 메인프레임(130+k)에 수용된 다수개의 제1 타입 리튬 2차 전지(310+k)의 우측 전극탭(310-rt)과 메인프레임(130+k)에 수용된 다수개의 제2 타입 리튬 2차 전지(320+k)의 좌측 전극탭(320-lt)은 제1 체결수단(410+k)에 의하여 직렬로 통전 가능하도록 연결된다. 실시예1과 마찬가지로 우측 전극탭(310-rt) 및 좌측 전극탭(320-lt)에는 체결홈(도면 미도시) 대신 체결공(도면 미도시)이 형성될 수 있다.
도면에 도시되지는 않았지만, 마찬가지로 좌측군 메인프레임 및 우측군 메인프레임 가운데 상호 이웃하게 설치되는 메인프레임 중 좌측 메인프레임에 수용되는 제2 타입 리튬 2차 전지의 우측 전극탭은 상호 병렬로 통전되도록 각각 상하로 적층되고, 우측 메인프레임에 수용되는 제1 타입 리튬 2차 전지의 좌측 전극탭도 상호 병렬로 통전되도록 각각 상하로 적층된다. 마찬가지로 이들은 제2 체결수단에 의하여 직렬로 통전 가능하도록 연결된다.
도면에는 도시되지 않았지만 실시예2의 경우 우측 엔드프레임에 수용되는 제1 타입 리튬 2차 전지의 우측 전극탭을 고정시키는 제4 체결수단의 제4 하부고정판과 제4 상부고정판 사이에는 더미(dummy) 전극탭이 인입 고정된다. 제4 체결수단의 제4 하부고정판과 제4 상부고정판 사이에 고정되는 더미(dummy) 전극탭의 개수는 우측 엔드프레임에 수용되는 제1 타입 리튬 2차 전지의 개수와 동일하며 이들 더미(dummy) 전극탭은 각각 상하로 적층 고정된다. 한편, 우측 엔드프레임에 수용되는 제1 타입 리튬 2차 전지의 개수는 메인프레임(130+k)의 좌측 수용부 또는 우측 수용부에 수용되는 전지의 개수와 동일하다.
마찬가지로 실시예2의 경우 좌측 엔드프레임에 수용되는 제2타입 리튬 2차 전지의 좌측 전극탭을 고정시키는 제3 체결수단의 제3 하부고정판과 제3 상부고정판 사이에는 더미(dummy) 전극탭이 인입 고정된다. 제3 체결수단의 제3 하부고정판과 제3 상부고정판 사이에 고정되는 더미(dummy) 전극탭의 개수는 좌측 엔드프레임에 수용되는 제2 타입 리튬 2차 전지의 개수와 동일하며 이들 더미(dummy) 전극탭은 각각 상하로 적층 고정된다. 한편, 좌측 엔드프레임에 수용되는 제2 타입 리튬 2차 전지의 개수는 메인프레임(130+k)의 좌측 수용부 또는 우측 수용부에 수용되는 전지의 개수와 동일하다.
또한, 실시예2의 경우 상기 특정군 메인프레임(130+m, 130+(m+1)) 중 좌측 메인프레임(130+m)에 제1 타입 리튬 2차 전지의 우측 전극탭을 고정시키는 좌측 버스 바 고정판과 좌측 버스 바 체결판 사이에는 더미(dummy) 전극탭이 인입 고정된다. 좌측 버스 바 고정판과 좌측 버스 바 체결판 사이에 고정되는 더미(dummy) 전극탭의 개수는 상기 좌측 메인프레임(130+m)에 수용되는 제1 타입 리튬 2차 전지의 개수와 동일하며, 이들 더미(dummy) 전극탭은 각각 상하로 적층 고정된다. 상기 좌측 메인프레임(130+m)에 수용되는 제1 타입 리튬 2차 전지의 개수는 메인프레임(130+k)의 좌측 수용부 또는 우측 수용부에 수용되는 전지의 개수와 동일하다.
마찬가지로 실시예2의 경우 상기 특정군 메인프레임(130+m, 130+(m+1)) 중 우측 메인프레임(130+(m+1))에 수용되는 제2 타입 리튬 2차 전지의 좌측 전극탭을 고정시키는 우측 버스 바 고정판과 우측 버스 바 체결판 사이에는 더미(dummy) 전극탭이 인입 고정된다. 우측 버스 바 고정판과 우측 버스 바 체결판 사이에 고정되는 더미(dummy) 전극탭의 개수는 상기 우측 메인프레임(130+(m+1))에 수용되는 제2 타입 리튬 2차 전지의 개수와 동일하며 이들 더미(dummy) 전극탭은 각각 상하로 적층 고정된다. 상기 우측 메인프레임(130+(m+1))에 수용되는 제2 타입 리튬 2차 전지의 개수는 메인프레임(130+k)의 좌측 수용부 또는 우측 수용부에 수용되는 전지의 개수와 동일하다.
따라서, 실시예2의 경우 실시예1과 달리 특정군 수용부를 제외한 각각의 수용부에는 다수개의 리튬 2차 전지가 장착된다. 즉, 실시예2의 리튬 2차 전지 장착구조는 xPnS타입을 갖는다. 여기서, P는 동일한 수용부에 수용되는 한 셋(set)의 리튬 2차 전지는 상호 병렬로 연결되어 있음을 나타내고, x는 동일한 수용부에 수용되어 상호 병렬로 연결되는 리튬 2차 전지의 개수를 나타내고, S는 서로 다른 수용부에 수용된 한 셋의 리튬 2차 전지는 상호 직렬로 연결되어 있음을 나타내고, n은 상호 직렬로 연결되어 있는 전지 셋(set)의 개수를 나타낸다. 2P50S의 경우 50개의 전지 셋(set)이 상호 직렬로 연결되어 있고, 각각의 전지 셋(set)은 2개의 리튬 2차 전지가 병렬로 연결되어 이루어져 있음을 나타낸다. 즉, 2P50S타입은 좌측 엔드프레임, 25개의 메인프레임 및 우측 엔드프레임으로 구성되어 총 52개의 수용부를 갖는다. 2P50S타입은 써멀패드가 수용되는 2개의 수용부를 제외한 50개의 수 용부 각각에는 2개의 리튬 2차 전지가 병렬로 연결되어 있으므로, 총 리튬 2차 전지의 개수는 100개이다. 따라서 실시예2는 x를 변화시킴에 의해 용량(capacity)을 변경시킬 수 있고, n을 변화시킴에 따라 손쉽게 전압을 변경시킬 수 있다.
실시예2의 경우 각각의 메인프레임의 좌측단과 우측단 사이의 너비는 각각의 메인프레임에 수용되는 제1 타입 리튬 2차 전지의 개수 및 제2 타입 리튬 2차 전지의 개수가 많아질수록 넓어진다.
특정군 수용부를 제외한 각각의 수용부에 수용되는 제1 타입 리튬 2차 전지 및 제2 타입 리튬 2차 전지의 개수가 x개인 것으로 인한 차이점을 제외하고는 실시예1과 동일하므로 이하 설명을 생략한다.
실시예3
실시예3은 실시예1 또는 실시예2에 사용되는 리튬 2차 전지 케이스에 관한 것이다. 이에 대하여는 실시예1에서 상세하게 설명하였으므로 설명을 생략한다.
도1은 종래의 리튬 2차 전지를 나타낸 정면도.
도2는 도 1의 A-A의 단면을 나타낸 단면도.
도3은 실시예1의 좌측 엔드프레임, 우측 엔드프레임, 메인프레임, 센터프레임, 좌측 사이드프레임 및 우측 사이드프레임의 분해 사시도.
도4는 실시예1의 메인프레임의 사시도.
도5 및 도6은 실시예1의 메인프레임에 형성되는 좌측 수용부 및 우측 수용부의 개략도.
도7은 실시예1의 센터프레임이 미도시된 상태에서의 상호 이웃한 2개의 메인프레임과 메인프레임의 설치 상태도.
도8은 실시예1의 이웃한 메인프레임 및 그 사이에 설치되는 센터프레임의 분해 사시도.
도9는 실시예1의 메인프레임 및 메인프레임에 수용되어 고정되는 제1 타입 리튬 2차 전지 및 제2 타입 리튬 2차 전지의 분해 사시도.
도10은 실시예1의 센터프레임 및 센터프레임에 고정되는 제1 타입 리튬 2차 전지 및 제2 타입 리튬 2차 전지의 분해 사시도.
도11은 실시예1의 좌측 버스 바 및 우측 버스 바의 체결상태를 설명하기 위한 분해 사시도.
도12는 우측 엔드프레임(120)의 사시도.
도13은 실시예1의 우측단 메인프레임, 우측 엔드프레임 및 이들 사이에 설치 되는 우측 사이드프레임의 분해 사시도.
도14는 실시예1의 우측 엔드프레임, 우측 사이드프레임 및 우측 사이드프레임에 고정되는 리튬 2차전지의 분해 사시도.
도15는 실시예1의 좌측 엔드프레임, 좌측단 메인프레임 및 이들 사이에 설치되는 좌측 사이드프레임의 분해 사시도.
도16는 실시예1의 좌측 엔드프레임, 좌측 사이드프레임 및 좌측 사이드프레임에 고정되는 리튬 2차전지의 분해 사시도.
도17은 더미 전극탭을 장착하지 않은 경우의 전압 산포 그래프.
도18은 더미 전극탭을 장착한 경우의 전압 산포 그래프.
도19의 (a)는 좌측 버스 바 및 우측 버스 바가 우측 엔드프레임에 체결되기 전의 상태도.
도19의 (b)는 좌측 버스 바 및 우측 버스 바가 우측 엔드프레임에 체결된 상태도.
도20은 실시예1의 도3에 대응하는 비교 실시예의 분해 사시도.
도21의 (a)는 비교 실시예의 경우 온도센서에 의해 측정된 온도 그래프.
도21의 (b)는 실시예1의 특정군 수용부가 빈 상태로 존재하는 경우 온도센서에 의해 측정된 온도 그래프.
도22는 실시예1의 특정군 메인프레임 및 특정군 메인프레임에 수용되는 써멀패드의 분해 사시도.
도23은 보호 덮개의 배면 사시도.
도24는 실시예2의 메인프레임과 그에 수용되는 리튬 2차 전지의 분해 사시도.
도25는 실시예2의 메인프레임에 수용되는 제1 타입 리튬 2차 전지의 우측 전극탭 및 제2 타입 리튬 2차 전지의 좌측 전극탭의 적층 상태의 정면도.
도26은 메인프레임에 수용되는 제1 타입 리튬 2차 전지의 우측 전극탭 및 제2 타입 리튬 2차 전지의 좌측 전극탭의 체결 상태의 정면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110: 좌측 엔드프레임 110-2: 전방 수직판
110-2h: 공기 유통공 110-2rg: 우측홈
110-3: 후방 수직판 110-6: 전방 이격돌기
110-6h: 체결공 110-6s: 소(小) 너비부
110-6g: 안치홈 110-6l: 대(大) 너비부
110-7: 후방 이격돌기 110-7h: 체결공
110-7s: 소(小) 너비부 110-7g: 안치홈
110-7l: 대(大) 너비부 110-12: 하부 전방 결합돌기
110-12h: 체결공 110-13: 하부 후방 결합돌기
110-13h: 체결공 120: 우측 엔드프레임
120-1: 바닥판 120-15: 지지판
120-2: 전방 수직판 120-2h: 공기 유통공
120-2g: 온도 센서 전방 삽착홈 120-2lg: 좌측홈
120-3: 후방 수직판 120-3g: 온도 센서 후방 삽착홈
120-3lg: 좌측홈 120-5: 후방 수직지지대
120-5h: 공기 유통공 120-6: 전방 이격돌기
120-6s: 소(小) 너비부 120-6l: 대(大) 너비부
120-6g: 안치홈 120-6h: 체결공
120-7: 후방 이격돌기 120-7: 소(小) 너비부
120-7l: 대(大) 너비부 120-7g: 안치홈
120-7h: 체결공 120-7s: 소(小) 너비부
120-7l: 대(大) 너비부 120-8: 제4 가상 탭지지부
120-8p: 가상 안착돌기 120-9: 제4 탭지지부
120-9p: 안착돌기 120-10: 제4 버스 바 안내부
120-12: 하부 전방 결합돌기 120-12h: 체결공
120-13: 하부 후방 결합돌기 120-13h: 체결공
120-14: 연결대 120-15: 지지판
130+1 내지 130+n: 메인프레임 130-1: 바닥판
130-2 전방 수직판 130-2h: 공기 유통공
130-2lg: 좌측홈 130-2rg: 우측홈
130-3: 후방 수직판 130-3lg: 좌측홈
130-3rg: 우측홈 130-5: 후방 수직지지대
130-5h: 공기 유통공 130-6: 전방 이격돌기
130-6g: 안치홈 130-6s: 소(小) 너비부
130-6l: 대(大) 너비부 130-6h: 체결공
130-6t1: 제1 틈새 130-6t2: 제2 틈새
130-7: 후방 이격돌기 130-7g: 안치홈
130-7s: 소(小) 너비부 130-7l: 대(大) 너비부
130-7h: 체결공 130-7t2: 제2 틈새
130-8: 제1 탭지지부 130-8p: 안착돌기
130-9: 제1 보호 덮개 고정부 130-9h: 체결공
130-10: 제1 버스 바 안내부 130-12: 하부 전방 결합돌기
130-12h: 체결공 130-13: 하부 후방 결합돌기
130-13h: 체결공 LS:좌측 수용부
RS:우측 수용부 210: 5탭
210-2g: 온도 센서 전방 삽착홈 210-3g: 온도 센서 후방 삽착홈
210-6: 상부 전방 결합돌기 210-6p: 중공 체결돌기
210-7: 상부 후방 결합돌기 210-7p: 중공 체결돌기
210-8: 제5 탭지지부 210-8p: 안착돌기
210-9: 제5 보호 덮개 고정부 210-9h: 체결공
210-10: 제5 버스 바 안내부 210-12: 하부 전방 결합돌기
210-12p: 중공 체결돌기 210-13: 하부 후방 결합돌기
210-13p: 중공 체결돌기 220: 6탭
220-2g: 온도 센서 전방 삽착홈 220-3g: 온도 센서 후방 삽착홈
220-6: 상부 전방 결합돌기 220-6p: 중공 체결돌기
220-7: 상부 후방 결합돌기 220-7p: 중공 체결돌기
220-8: 제6 탭지지부 220-8p: 안착돌기
220-9: 제6 보호 덮개 고정부 220-9h: 체결공
220-10: 제6 버스 바 안내부 220-12: 하부 전방 결합돌기
220-12p: 중공 체결돌기 220-13: 하부 후방 결합돌기
220-13p: 중공 체결돌기 230+r: 센터프레임
230-2g: 온도 센서 전방 삽착홈 230-3g: 온도 센서 후방 삽착홈
230-6: 상부 전방 결합돌기 230-6p: 중공 체결돌기
230-7: 상부 후방 결합돌기 230-7p: 중공 체결돌기
230-8: 제2 탭지지부 230-8p: 안착돌기
230-9: 제2 보호 덮개 고정부 230-9h: 체결공
230-10: 버스 바(bus bar) 안내관 230-12: 하부 전방 결합돌기
230-12p: 중공 체결돌기 230-13: 하부 후방 결합돌기
230-13p: 중공 체결돌기 310+i: 제1 타입 리튬 2차 전지
310+(r+1): 제1 타입 리튬 2차 전지
310-lt: 좌측 전극탭 310-lth: 체결홈
310-rt: 우측 전극탭 310-rth: 체결홈
320+k: 제2 타입 리튬 2차 전지 320-lt: 좌측 전극탭
320-lth: 체결홈 320-rt: 우측 전극탭
320-rth: 체결홈 320+j: 제2 타입 리튬 2차 전지
410+k: 제1 체결수단 410-1: 제1 하부고정판
410-2: 제1 상부고정판 410-2c: 고정판 커넥터
410-3: 제1 체결구 410-1h: 안착홈
420+j: 제2 체결수단 420-1: 제2 하부고정판
420-2: 제2 상부고정판 420-2c: 고정판 커넥터
420-3: 제2 체결구 430: 제3 체결수단
430-1 제3 하부 고정판 430-1h: 안착홈
430-2: 제3 상부 고정판 430-2c: 고정판 커넥터
430-3: 제3 체결구 430-dt: 더비 전극탭
440: 제4 체결수단 440-1: 제4 하부고정판
440-1h: 안착홈 440-2: 제4 상부고정판
440-2c: 고정판 커넥터 440-3: 제4 체결구
440-dt: 더비 전극탭 450: 제5 체결수단
450-1: 제5하부 고정판 450-1h: 안착홈
450-2: 제5 상부고정판 450-2c: 고정판 커넥터
450-3: 제5 체결구 460: 제6 체결수단
460-1: 제6 하부고정판 460-1h: 안착홈
460-2: 제6 상부고정판 460-2c: 고정판 커넥터
460-3: 제6 체결구 500: 보호 덮개
510: 제1 보호 덮개 고정부 512: 제1 체결판
512-1: 지지대 512-3: 체결돌기
520: 제2 보호 덮개부 522: 제2 체결판
522-1: 지지대 522-3: 체결돌기
710: 좌측 버스 바 711: 좌측 버스 바 체결판
711c: 체결판 커넥터 712: 좌측 버스 바 연장부
713: 좌측 버스 바 체결탭 713h: 체결홈
720: 우측 버스 바 721: 우측 버스 바 체결판
721c: 체결판 커넥터 722: 우측 버스 바 연장부
723: 우측 버스 바 체결탭 723h: 체결홈
810: 좌측 버스 바 체결수단 810-dt: 더미(dummy) 전극탭
811: 좌측 버스 바 고정판 811h: 안착홈
813: 좌측 버스바 체결구 820: 우측 버스 바 체결수단
820-dt: 더미(dummy) 전극탭 821: 우측 버스 바 고정판
821h: 안착홈 823: 우측 버스바 체결구

Claims (22)

  1. 제1 타입 리튬 2차 전지 및 제2 타입 리튬 2차 전지를 교번하여 장착하기 위한 리튬 2차 전지 케이스에 있어서,
    노출된 제1 탭지지부가 상단부에 형성되고, 상기 제1 탭지지부의 하방 좌측에 좌측이 개방된 좌측 수용부 및 하방 우측에 우측이 개방된 우측 수용부가 형성되며, 상호 이웃하여 설치되는 다수개의 메인프레임;
    노출된 제2 탭지지부가 상단부에 형성되고, 상기 다수개의 메인프레임 중 이웃한 2개의 메인프레임 가운데 좌측 메인프레임의 우측 수용부와 우측 메인프레임의 좌측 수용부 사이에 설치되도록 좌측이 상기 좌측 메인프레임에 체결되고 우측이 상기 우측 메인프레임에 체결되는 센터프레임;
    노출된 제3 탭지지부가 상단부에 형성되고, 상기 제3 탭지지부의 하방 우측에 우측이 개방된 우측 수용부가 형성되며, 상기 다수개의 메인프레임 중 좌측단 메인프레임의 좌측에 설치되는 좌측 엔드프레임;
    노출된 제4 탭지지부가 상단부에 형성되고, 상기 제4 탭지지부의 하방 좌측에 좌측이 개방된 좌측 수용부가 형성되며, 상기 다수개의 메인프레임 중 우측단 메인프레임의 우측에 설치되는 우측 엔드프레임;
    노출된 제5 탭지지부가 상단부에 형성되고, 상기 좌측 엔드프레임의 우측 수용부와 상기 다수개의 메인프레임 중 좌측단 메인프레임의 좌측 수용부 사이에 설치되도록 좌측이 상기 좌측 엔드프레임에 체결되고 우측이 상기 좌측단 메인프레임 에 체결되는 좌측 사이드프레임;
    노출된 제6 탭지지부가 상단부에 형성되고, 상기 다수개의 메인프레임 중 우측단 메인프레임의 우측 수용부와 상기 우측 엔드프레임의 좌측 수용부 사이에 설치되도록 좌측이 상기 좌측단 메인프레임에 체결되고 우측이 상기 우측 엔드프레임에 체결되는 우측 사이드프레임;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 수용부가 형성된 엔드프레임을 갖는 리튬 2차 전지 케이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 각각의 메인프레임, 상기 좌측 엔드프레임 및 상기 우측 엔드프레임은 일자형의 바닥판과, 상기 바닥판의 전방 측단으로부터 상방으로 세워지는 전방 수직판과, 상기 바닥판의 후방 측단으로부터 상방으로 세워지는 후방 수직판을 포함하되,
    상기 각각의 메인프레임의 전방 수직판 및 후방 수직판에는 좌우폭의 중앙부에 상기 각각이 메인프레임의 좌측 수용부 및 우측 수용부에 연통되는 공기 유통공이 형성되고,
    상기 좌측 엔드프레임의 전방 수직판 및 후방 수직판에는 상기 좌측 엔드프레임의 우측 수용부에 연통하는 공기 유통공이 각각 형성되고,
    상기 우측 엔드프레임의 전방 수직판 및 후방 수직판에는 상기 우측 엔드프레임의 좌측 수용부에 연통하는 공기 유통공이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 수용부가 형성된 엔드프레임을 갖는 리튬 2차 전지 케이스.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 각각의 전방 수직판 상방에 위치하며 전방으로 돌출되는 전방 이격돌기와, 상기 각각의 후방 수직판 상방에 위치하며 후방으로 돌출되는 후방 이격돌기를 포함하되,
    상기 각각이 전방 이격돌기 및 상기 각각의 후방 이격돌기에는 일자형 관이 좌우측 방향으로 안치될 수 있는 안치홈이 상단으로부터 인입 형성되는 것을 특징으로 하는 수용부가 형성된 엔드프레임을 갖는 리튬 2차 전지 케이스.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 메인프레임의 전방 이격돌기는 후단부에 형성되는 소(小) 너비부와, 소(小) 너비부에 연접하여 좌우측으로 돌출되며 전단부에 형성되는 대(大) 너비부를 포함하고,
    상기 메인프레임의 후방 이격돌기는 전단부에 형성되는 소(小) 너비부와, 소(小) 너비부에 연접하여 좌우측으로 돌출되며 후단부에 형성되는 대(大) 너비부를 포함하며,
    상기 좌측 엔드프레임의 전방 이격돌기는 후단부에 형성되는 소(小) 너비부와, 소(小) 너비부에 연접하여 우측으로 돌출되며 전단부에 형성되는 대(大) 너비부를 포함하고,
    상기 좌측 엔드프레임의 후방 이격돌기는 전단부에 형성되는 소(小) 너비부와, 소(小) 너비부에 연접하여 우측으로 돌출되며 후단부에 형성되는 대(大) 너비부를 포함하며,
    상기 우측 엔드프레임의 전방 이격돌기는 후단부에 형성되는 소(小) 너비부와, 소(小) 너비부에 연접하여 좌측으로 돌출되며 전단부에 형성되는 대(大) 너비부를 포함하고,
    상기 우측 엔드프레임의 후방 이격돌기는 전단부에 형성되는 소(小) 너비부와, 소(小) 너비부에 연접하여 좌측으로 돌출되며 후단부에 형성되는 대(大) 너비부를 포함하되,
    상기 각각의 전방 이격돌기의 안치홈은 일부가 상기 각각의 전방 이격돌기의 소(小) 너비부에 형성되고 나머지는 대(大) 너비부에 형성되고,
    상기 각각의 후방 이격돌기의 안치홈은 일부가 상기 각각의 후방 이격돌기의 소(小) 너비부에 형성되고 나머지는 대(大) 너비부에 형성되는 것을 특징으로 하는 수용부가 형성된 엔드프레임을 갖는 리튬 2차 전지 케이스.
  5. 제1항의 리튬 2차 전지 케이스;
    파우치의 둘레면 좌측으로 절곡된 좌측 전극탭 및 우측으로 절곡된 우측 전극탭이 각각 돌출 형성되며, 상기 다수개의 좌측 수용부와 우측 수용부 중 상호 이웃하는 2개의 수용부로 이루어지는 특정군 수용부의 좌측에 이웃하여 위치하는 좌측군 수용부의 각각의 좌측 수용부, 상기 특정군 수용부의 우측에 이웃하여 위치하 는 우측군 수용부의 각각의 좌측 수용부 및 상기 우측 엔드프레임의 좌측 수용부에 각각 수용되는 다수개의 상기 제1 타입 리튬 2차 전지;
    상기 제1 타입 리튬 2차 전지의 우측 전극탭과 대향되는 방향으로 반대 극성의 좌측 전극탭이 돌출 형성되고 상기 제1 타입 리튬 2차 전지의 좌측 전극탭과 대향되는 방향으로 반대 극성의 우측 전극탭이 돌출 형성되며, 상기 좌측군 수용부의 각각의 우측 수용부, 상기 우측군 수용부의 각각의 우측 수용부 및 상기 좌측 엔드프레임의 우측 수용부에 각각 수용되는 다수개의 상기 제2 타입 리튬 2차 전지;
    상기 제1 탭지지부에 안착되어 상기 제1 타입 리튬 2차 전지의 우측 전극탭 및 상기 제2 타입 리튬 2차 전지의 좌측 전극탭을 직렬로 통전 가능하도록 고정 연결하는 제1 체결수단;
    상기 제2 탭지지부에 안착되어 상기 제2 타입 리튬 2차 전지의 우측 전극탭 및 상기 제1 타입 리튬 2차 전지의 좌측 전극탭을 직렬로 통전 가능하도록 고정 연결하는 제2 체결수단;
    상기 제5 탭지지부에 안착되어 상기 제2 타입 리튬 2차 전지의 우측 전극탭 및 상기 제1 타입 리튬 2차 전지의 좌측 전극탭을 직렬로 통전 가능하도록 고정 연결하는 제5 체결수단;
    상기 제6 탭지지부에 안착되어 상기 제2 타입 리튬 2차 전지의 우측 전극탭 및 상기 제1 타입 리튬 2차 전지의 좌측 전극탭을 직렬로 통전 가능하도록 고정 연결하는 제6 체결수단;
    상기 좌측군 수용부와 상기 특정군 수용부 사이에 위치하는 탭지지부에 안착 되는 좌측 버스바 체결수단에 의하여 상기 좌측군 수용부의 우측단 수용부에 수용되는 리튬 2차 전지의 우측 전극탭과 통전 가능하도록 연결되는 좌측 버스바;
    상기 특정군 수용부와 상기 우측군 수용부 사이에 위치하는 탭지지부에 안착되는 우측 버스바 체결수단에 의하여 상기 우측군 수용부의 좌측단 수용부에 수용되는 리튬 2차 전지의 좌측 전극탭과 통전 가능하도록 연결되는 우측 버스바;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수용부가 형성된 엔드프레임을 갖는 리튬 2차 전지 셋.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 체결수단은 상부로 볼트가 돌출 형성되는 제1 하부고정판과, 상기 제1 하부고정판의 볼트가 관통되는 제1 상부고정판 및 상기 제1 상부고정판을 관통한 상기 제1 하부고정판의 볼트 단부에 체결되는 제1 체결구를 포함하고,
    상기 제2 체결수단은 상부로 볼트가 돌출 형성되는 제2 하부고정판과, 상기 제2 하부고정판의 볼트가 관통되는 제2 상부고정판 및 상기 제2 상부고정판을 관통한 상기 제2 하부고정판의 볼트 단부에 체결되는 제2 체결구를 포함하고,
    상기 제5 체결수단은 상부로 볼트가 돌출 형성되는 제5 하부고정판과, 상기 제5 하부고정판의 볼트가 관통되는 제5 상부고정판 및 상기 제5 상부고정판을 관통한 상기 제5 하부고정판의 볼트 단부에 체결되는 제5 체결구를 포함하고,
    상기 제6 체결수단은 상부로 볼트가 돌출 형성되는 제6 하부고정판과, 상기 제6 하부고정판의 볼트가 관통되는 제6 상부고정판 및 상기 제6 상부고정판을 관통 한 상기 제6 하부고정판의 볼트 단부에 체결되는 제6 체결구를 포함하고,
    상기 좌측 버스바 체결수단은 상부로 볼트가 돌출 형성되는 좌측 버스바 고정판과, 상기 좌측 버스바 고정판을 관통한 상기 좌측 버스바 고정판의 볼트 단부에 체결되는 좌측 버스바 체결구를 포함하고,
    상기 좌측 버스바는 상기 좌측 버스바 고정판에 안착되어 상기 좌측 버스바 고정판의 볼트가 관통되는 좌측 버스바 체결판을 포함하고,
    상기 우측 버스바 체결수단은 상부로 볼트가 돌출 형성되는 우측 버스바 고정판과, 상기 우측 버스바 고정판을 관통한 상기 우측 버스바 고정판의 볼트 단부에 체결되는 우측 버스바 체결구를 포함하고,
    상기 우측 버스바는 상기 우측 버스바 고정판에 안착되어 상기 우측 버스바 고정판의 볼트가 관통되는 우측 버스바 체결판을 포함하는 것을 특징으로 하는 수용부가 형성된 엔드프레임을 갖는 리튬 2차 전지 셋.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 좌측 버스바 고정판과 상기 좌측 버스바 체결판 사이에는 상기 좌측군 수용부의 우측단 수용부에 수용된 리튬 2차 전지의 좌측 전극탭과 동일한 재질의 더미(dummy) 전극탭이 고정되고,
    상기 우측 버스바 고정판과 상기 우측 버스바 체결판 사이에는 상기 우측군 수용부의 좌측단 수용부에 수용된 리튬 2차 전지의 제2 타입 리튬 2차 전지의 우측 전극탭과 동일한 재질의 더미(dummy) 전극탭이 고정되는 것을 특징으로 하는 수용 부가 형성된 엔드프레임을 갖는 리튬 2차 전지 셋.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제3 체결수단은 상부로 볼트가 돌출 형성되는 제3 하부고정판과, 상기 제3 하부고정판의 볼트가 관통되는 제3 상부고정판 및 상기 제3 상부고정판을 관통한 상기 제3 하부고정판의 볼트 단부에 체결되는 제3 체결구를 포함하고,
    상기 제4 체결수단은 상부로 볼트가 돌출 형성되는 제4 하부고정판과, 상기 제4 하부고정판의 볼트가 관통되는 제4 상부고정판 및 상기 제4 상부고정판을 관통한 상기 제4 하부고정판의 볼트 단부에 체결되는 제4 체결구를 포함하는 것을 특징으로 하는 수용부가 형성된 엔드프레임을 갖는 리튬 2차 전지 셋.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제3 하부고정판과 제3 상부고정판 사이에는 상기 제2 타입 리튬 2차 전지의 우측 전극탭과 동일한 재질의 더미(dummy) 전극탭이 고정되고,
    상기 제4 하부고정판과 제4 상부고정판 사이에는 상기 제1 타입 리튬 2차 전지의 좌측 전극탭과 동일한 재질의 더미(dummy) 전극탭이 고정되는 것을 특징으로 하는 수용부가 형성된 엔드프레임을 갖는 리튬 2차 전지 셋.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 좌측군 수용부의 각각의 좌측 수용부, 상기 우측군 수용부의 각각의 좌 측 수용부 및 상기 우측 엔드프레임의 좌측 수용부에는 상기 제1 타입 리튬 2차 전지 n개가 상호 병렬로 통전되도록 그 좌측 전극탭 및 우측 전극탭이 각각 상하로 적층되며 수용되고,
    상기 좌측군 수용부의 각각의 우측 수용부, 상기 우측군 수용부의 각각의 우측 수용부 및 상기 좌측 엔드프레임의 우측 수용부에는 상기 제2 타입 리튬 2차 전지 n개가 상호 병렬로 통전되도록 그 좌측 전극탭 및 우측 전극탭이 각각 상하로 적층되며 수용되는 것을 특징으로 하는 수용부가 형성된 엔드프레임을 갖는 리튬 2차 전지 셋.
    여기서 n은 2 이상의 자연수이다.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 상부고정판, 제2 상부고정판, 제3 상부고정판, 제4 상부고정판, 제5 상부고정판 및 제6 상부고정판에는 고정판 커넥터가 각각 부착되고,
    상기 좌측 버스바 체결판 및 우측 버스바 체결판에는 체결판 커넥터가 각각 부착되고,
    상기 각각의 고정판 커넥터 및 체결판 커넥터에는 전압측정기에 연결된 전압측정라인 측의 커넥터가 삽착되는 것을 특징으로 하는 수용부가 형성된 엔드프레임을 갖는 리튬 2차 전지 셋.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 좌측 버스바는 상기 좌측 버스바 체결판으로부터 절곡되며 절연체에 의하여 피복되는 일자형의 좌측 버스바 연장부를 포함하고,
    상기 우측 버스바는 상기 우측 버스바 체결판으로부터 절곡되며 절연체에 의하여 피복되는 일자형의 우측 버스바 연장부를 포함하고,
    상기 각각의 메인프레임 상단부에는 상기 제1 탭지지부의 수평 연장선상에 상기 좌측 버스바 연장부 및 우측 버스바 연장부를 안내하기 위한 "U"자형의 제1 버스바 안내부가 형성되고,
    상기 각각의 센터프레임 상단부에는 상기 제2 탭지지부의 수평 연장선상에 상기 좌측 버스바 연장부 및 우측 버스바 연장부를 안내하기 위한 "U"자형의 제2 버스바 안내부가 형성되는 것을 특징으로 하는 수용부가 형성된 엔드프레임을 갖는 리튬 2차 전지 셋.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 좌측 버스바 연장부와 우측 버스바 연장부는 상하로 상호 적층되도록 상기 좌측 버스바 연장부의 일단부와 우측 버스바 연장부의 어느 하나는 상부 또는 하부로 절곡되는 것을 특징으로 하는 수용부가 형성된 엔드프레임을 갖는 리튬 2차 전지 셋.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 좌측 버스바 및 우측 버스바와 직렬로 통전 가능하도록 연결되는 과전 류 차단장치를 포함하되,
    상기 좌측 버스바 연장부의 타단부에는 전방 또는 후방으로 절곡되어 상기 좌측 엔드프레임의 좌측면 또는 상기 우측 엔드프레임의 우측면에 고정되며 상기 과전류 차단장치에 연결되는 좌측 버스바 체결탭이 형성되고,
    상기 우측 버스바 연장부의 타단부에는 상기 좌측 버스바 체결탭이 절곡된 방향과 반대 방향으로 절곡되어 상기 좌측 엔드프레임의 좌측면과 상기 우측 엔드프레임의 우측면 중 상기 좌측 버스바 체결탭이 고정된 엔드프레임의 측면에 고정되며 상기 과전류 차단장치에 연결되는 우측 버스바 체결탭이 형성되는 것을 특징으로 하는 수용부가 형성된 엔드프레임을 갖는 리튬 2차 전지 셋.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 각각의 제1 체결수단 및 제2 체결수단 상부에 설치되는 보호 덮개를 포함하되,
    상기 각각의 메인프레임 상단부에는 상기 제1 버스바 안내부를 중심으로 상기 제1 탭지지부 반대 방향에 상기 보호 덮개가 체결되는 제1 보호 덮개 고정부가 상방으로 돌출 형성되고,
    상기 각각의 센터프레임 상단부에는 상기 제2 버스바 안내부를 중심으로 상기 제2 탭지지부 반대 방향에 상기 보호 덮개가 체결되는 제2 보호 덮개 고정부가 상방으로 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 수용부가 형성된 엔드프레임을 갖는 리튬 2차 전지 셋.
  16. 제6항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 특정군 수용부를 이루는 좌측 수용부 및 우측 수용부에는 상기 좌측군 수용부의 우측단 수용부에 수용된 리튬 2차 전지와 상기 우측군 수용부의 좌측단 수용부에 수용된 리튬 2차 전지 사이의 열전달 통로가 되는 써멀패드가 수용되는 것을 특징으로 하는 수용부가 형성된 엔드프레임을 갖는 리튬 2차 전지 셋.
  17. 제6항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메인프레임, 상기 좌측 엔드프레임 및 상기 우측 엔드프레임은 일자형의 바닥판과, 상기 바닥판의 전방 측단으로부터 상방으로 세워지는 전방 수직판과, 상기 바닥판의 후방 측단으로부터 상방으로 세워지는 후방 수직판을 포함하되,
    상기 메인프레임의 전방 수직판 및 후방 수직판에는 좌우폭의 중앙부에 각각 상기 메인프레임의 좌측 수용부 및 우측 수용부에 연통되는 공기 유통공이 형성되고,
    상기 좌측 엔드프레임의 전방 수직판 및 후방 수직판에는 각각 상기 좌측 엔드프레임의 우측 수용부에 연통하는 공기 유통공이 형성되고,
    상기 우측 엔드프레임의 전방 수직판 및 후방 수직판에는 각각 상기 우측 엔드프레임의 좌측 수용부에 연통하는 공기 유통공이 형성되고,
    상기 전방 수직판의 상방에는 전방으로 돌출되는 전방 이격돌기가 돌출 형성되고,
    상기 후방 수직판의 상방에는 후방으로 돌출되는 후방 이격돌기가 돌출 형성되고,
    상기 전방 이격돌기 및 후방 이격돌기에는 각각 일자형 관이 좌우측 방향으로 안치될 수 있는 안치홈이 상단으로부터 인입 형성되는 것을 특징으로 하는 수용부가 형성된 엔드프레임을 갖는 리튬 2차 전지 셋.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 특정군 수용부는 상기 다수개의 메인프레임 중 이웃하여 설치되는 특정한 2개의 메인프레임으로 이루어지는 특정군 메인프레임 가운데 좌측 메인프레임의 우측 수용부 및 우측 메인프레임의 좌측 수용부이고,
    상기 좌측군 수용부는 상기 특정군 메인프레임 가운데 좌측 메인프레임의 좌측 수용부, 상기 특정군 메인프레임 좌측에 이웃하는 좌측군 메인프레임의 각각의 좌측 수용부 및 우측 수용부이고,
    상기 우측군 수용부는 상기 특정군 메인프레임 가운데 우측 메인프레임의 우측 수용부, 상기 특정군 메인프레임 우측에 이웃하는 우측군 메인프레임의 각각의 좌측 수용부 및 우측 수용부인 것을 특징으로 하는 수용부가 형성된 엔드프레임을 갖는 리튬 2차 전지 셋.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 메인프레임의 전방 이격돌기는 후단부에 형성되는 소(小) 너비부와, 소(小) 너비부에 연접하여 좌우측으로 돌출되며 전단부에 형성되는 대(大) 너비부를 포함하고,
    상기 메인프레임의 후방 이격돌기는 전단부에 형성되는 소(小) 너비부와, 소(小) 너비부에 연접하여 좌우측으로 돌출되며 후단부에 형성되는 대(大) 너비부를 포함하며,
    상기 좌측 엔드프레임의 전방 이격돌기는 후단부에 형성되는 소(小) 너비부와, 소(小) 너비부에 연접하여 우측으로 돌출되며 전단부에 형성되는 대(大) 너비부를 포함하고,
    상기 좌측 엔드프레임의 후방 이격돌기는 전단부에 형성되는 소(小) 너비부와, 소(小) 너비부에 연접하여 우측으로 돌출되며 후단부에 형성되는 대(大) 너비부를 포함하며,
    상기 우측 엔드프레임의 전방 이격돌기는 후단부에 형성되는 소(小) 너비부와, 소(小) 너비부에 연접하여 좌측으로 돌출되며 전단부에 형성되는 대(大) 너비부를 포함하고,
    상기 우측 엔드프레임의 후방 이격돌기는 전단부에 형성되는 소(小) 너비부와, 소(小) 너비부에 연접하여 좌측으로 돌출되며 후단부에 형성되는 대(大) 너비부를 포함하며,
    상기 메인프레임, 좌측 엔드프레임 및 우측 엔드프레임에 형성된 전방 이격돌기의 안치홈은 일부가 상기 전방 이격돌기의 소(小) 너비부에 형성되고 나머지는 상기 전방 이격돌기의 대(大) 너비부에 형성되고,
    상기 메인프레임, 좌측 엔드프레임 및 우측 엔드프레임에 형성된 후방 이격돌기의 안치홈은 일부가 상기 후방 이격돌기의 소(小) 너비부에 형성되고 나머지는 상기 후방 이격돌기의 대(大) 너비부에 형성되는 것을 특징으로 하는 수용부가 형성된 엔드프레임을 갖는 리튬 2차 전지 셋.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 전방 수직판 및 후방 수직판에는 각각 좌측단과 우측단으로부터 인입되는 좌측홈 및 우측홈이 형성되고,
    상기 센터프레임에는, 상기 이웃한 메인프레임 중 좌측 메인프레임의 전방 수직판 우측단에 형성된 우측홈 및 우측 메인프레임의 전방 수직판 좌측단에 형성된 좌측홈이 형성하는 관통공에 연통되는 온도 센서 전방 삽착홈이 전면에 형성되고, 상기 이웃한 메인프레임 중 좌측 메인프레임의 후방 수직판 우측단에 형성되는 우측홈 및 우측 메인프레임의 후방 수직판 좌측단에 형성되는 좌측홈이 형성하는 관통공에 연통되는 온도 센서 후방 삽착홈이 후면에 형성되며,
    상기 좌측 사이드프레임에는, 상기 좌측 엔드프레임의 전방 수직판 우측단에 형성되는 우측홈 및 상기 다수개의 메인프레임 중 좌측단 메인프레임의 전방 수직판 좌측단에 형성된 좌측홈이 형성하는 관통공에 연통되는 온도 센서 전방 삽착홈이 전면에 형성되고, 상기 좌측 엔드프레임의 후방 수직판 우측단에 형성되는 우측홈 및 상기 다수개의 메인프레임 중 좌측단 메인프레임의 후방 수직판 좌측단에 형성된 좌측홈이 형성하는 관통공에 연통되는 온도 센서 후방 삽착홈이 후면에 형성 되며,
    상기 우측 사이드프레임에는, 상기 다수개의 메인프레임 중 우측단 메인프레임의 전방 수직판 우측단에 형성된 우측홈 및 상기 우측 엔드프레임의 전방 수직판 좌측단에 형성된 좌측홈이 형성하는 관통공에 연통되는 온도 센서 전방 삽착홈이 전면에 형성되고, 상기 다수개의 메인프레임 중 우측단 메인프레임의 후방 수직판 우측단에 형성된 우측홈 및 상기 우측 엔드프레임의 후방 수직판 좌측단에 형성된 좌측홈이 형성하는 관통공에 연통되는 온도 센서 후방 삽착홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 수용부가 형성된 엔드프레임을 갖는 리튬 2차 전지 셋.
  21. 제20항에 있어서,
    온도측정기에 연결된 온도측정라인 중 상기 이웃한 2개의 메인프레임 가운데 좌측 메인프레임에 형성된 전방 이격돌기의 소(小) 너비부와 우측 메인프레임에 형성된 전방 이격돌기의 소(小) 너비부가 형성하는 틈새를 통하여 안내된 온도측정라인은 상기 온도 센서 전방 삽착홈에 삽착된 온도 센서에 연결되고,
    온도측정기에 연결된 온도측정라인 중 상기 이웃한 2개의 메인프레임 가운데 좌측 메인프레임에 형성된 후방 이격돌기의 소(小) 너비부와 우측 메인프레임에 형성된 후방 이격돌기의 소(小) 너비부가 형성하는 틈새를 통하여 안내된 온도측정라인은 상기 온도 센서 후방 삽착홈에 삽착된 온도 센서에 연결되는 것을 특징으로 하는 수용부가 형성된 엔드프레임을 갖는 리튬 2차 전지 셋.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 좌측 엔드프레임의 전방 이격돌기의 소(小) 너비부와 상기 다수개의 메인프레임 중 좌측단 메인프레임의 전방 이격돌기의 소(小) 너비부가 형성하는 틈새를 통하여 안내된 전압측정라인은 상기 좌측 사이드프레임에 안치되는 제5 체결수단에 통전 가능하도록 연결되고,
    상기 우측 엔드프레임의 전방 이격돌기의 소(小) 너비부와 상기 다수개의 메인프레임 중 우측단 메인프레임의 전방 이격돌기의 소(小) 너비부가 형성하는 틈새를 통하여 안내된 전압측정라인은 상기 우측 사이드프레임에 안치되는 제6 체결수단에 통전 가능하도록 연결되고,
    상기 우측 엔드프레임의 후방 이격돌기의 소(小) 너비부와 상기 다수개의 메인프레임 중 우측단 메인프레임의 후방 이격돌기의 소(小) 너비부가 형성하는 틈새를 통하여 안내된 전압측정라인은 상기 우측단 메인프레임에 안치되는 제1 체결수단에 통전 가능하도록 연결되고,
    상기 좌측군 메인프레임과 상기 우측군 메인프레임 가운데 상호 이웃하여 설치되는 메인프레임 중 좌측 메인프레임의 전방 이격돌기의 소(小) 너비부와 우측 메인프레임의 전방 이격돌기의 소(小) 너비부가 형성하는 틈새를 통하여 안내된 전압측정라인은 상기 좌측 메인프레임과 우측메인프레임 사이에 위치한 센터프레임에 안치되는 제2 체결수단에 통전 가능하도록 연결되고,
    상기 좌측군 메인프레임과 우측군 메인프레임 가운데 상호 이웃하여 설치되는 메인프레임 중 좌측 메인프레임의 후방 이격돌기의 소(小) 너비부와 우측 메인 프레임의 후방 이격돌기의 소(小) 너비부가 형성하는 틈새를 통하여 안내된 전압측정라인은 상기 좌측 메인프레임에 안치된 제1 체결수단에 통전 가능하도록 연결되고,
    상기 특정군 메인프레임 중 좌측 메인프레임의 후방 이격돌기의 소(小) 너비부와 상기 특정군 메인프레임 중 우측 메인프레임의 후방 이격돌기의 소(小) 너비부가 형성하는 틈새를 통하여 안내된 전압측정라인은 상기 좌측 버스바 체결수단에 통전 가능하도록 연결되고,
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