KR101898295B1 - 전지모듈 어셈블리 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈 어셈블리는 베이스기재, 적어도 하나 이상의 전지셀을 포함하고, 셀커버로 감싸도록 형성된 단위전지모듈이 상기 베이스기재에 복수개 적층된 전지모듈; 및 상기 베이스기재에 결합되며, 상기 전지모듈 전면부를 감싸는 제1 케이스 및 상기 제1 케이스와 결합되며 상기 전지모듈 후면부를 감싸는 제2 케이스를 포함하는 전지케이스;를 포함할 수 있다. 본 발명은 전지케이스를 측면방향으로 제1 케이스 및 제2 케이스를 밀착 결합하도록 함으로써, 전지모듈에 결합되는 내부 센싱부재와의 결합의 신뢰성 및 전지케이스 내부의 밀폐를 보다 효과적으로 수행할 수 있다.

Description

전지모듈 어셈블리 및 그 제조방법{Battery Module Assembly and Method of manufacturing the same}
본 발명은 전지모듈 어셈블리 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 이차전지는 화학에너지를 전기에너지로 변환하는 방전과 역방향인 충전과정을 통하여 반복 사용이 가능한 전지이며, 그 종류로는 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 전지, 니켈-수소(Ni-MH) 전지, 리튬-금속 전지, 리튬-이온(Ni-Ion) 전지 및 리튬-이온 폴리머 전지(Li-Ion Polymer Battery, 이하 "LIPB"라 함) 등이 있다.
이차전지는 양극, 음극, 전해질, 분리막으로 구성되며, 서로 다른 양극 및 음극 소재의 전압차이를 이용하여 전기를 저장 및 발생시킨다. 여기서, 방전이란 전압이 높은 음극에서 낮은 양극으로 전자를 이동시키는 것이며(양극의 전압 차이만큼 전기를 발생), 충전이란 전자를 다시 양극에서 음극으로 이동시키는 것으로 이때 양극물질은 전자와 리튬이온을 받아들여 원래의 금속산화물로 복귀하게 된다. 즉, 이차전지는 충전될 때 금속 원자가 분리막을 통하여 양극에서 음극으로 이동함에 따라 충전 전류가 흐르게 되고, 반대로 방전될 때 금속 원자는 음극에서 양극으로 이동하며 방전 전류가 흐르게 된다.
최근 이차전지는 IT제품, 자동차분야 및 에너지 저장분야 등에서 널리 사용됨으로써 각광받는 에너지원으로 주목받고 있다. IT제품 분야에서 이차전지는 장시간 연속사용이 가능하며, 소형화, 경량화가 요구되고 있으며, 자동차 분야에서는 고출력, 내구성 및 폭발위험을 해소하기 위한 안정성 등을 요구하고 있다. 에너지 저장분야는 풍력, 태양광 발전 등으로 생산한 잉여전력을 저장하는 것으로, 고정형으로 사용됨에 따라 보다 완화된 조건의 이차전지를 적용할 수 있다. 특히, 리튬 이차전지는 1970년대 초부터 연구개발이 진행되었고, 1990년 리튬금속 대신 탄소를 음극으로 이용한 리튬 이온전지가 개발되면서 실용화되었으며, 500회 이상의 사이클 수명과 1 내지 2시간의 짧은 충전시간을 특징으로 하여 이차전지 중 가장 판매 신장률이 높고 니켈-수소 전지에 비해서 30 내지 40% 정도 가벼워 경량화가 가능하다. 또한, 리튬 이차전지는 현존하는 이차전지 중 단위전지 전압(3.0 내지 3.7V)이 가장 높고 에너지밀도가 우수하여, 이동기기에 최적화된 특성을 가질 수 있다.
이러한 리튬 이차전지는 일반적으로 전해액의 종류에 따라 액체 전해질 전지, 고분자 전해질 전지로 분류되며, 액체 전해질을 사용하는 전지를 리튬 이온전지라 하고, 고분자 전해질을 사용하는 전지를 리튬 폴리머전지라 한다. 또한, 리튬 이차전지의 외장재는 여러가지 종류로 형성될 수 있고, 대표적인 외장재의 종류는 원통형(Cylindrical), 각형(Prismatic), 파우치(Pouch) 등이 있다. 상기 리튬 이차전지의 외장재 내부에는 양극판, 음극판 및 그 사이에 개재되는 분리막(세퍼레이터, Separator)가 적층되거나 권취된 전극조립체가 구비된다.
종래, 전극조립체를 다수개 적층하여 포함하는 전지모듈이 적용된 차량 등의 디바이스에서 전극조립체를 구성하는 파우치셀 등이 외부영향 또는 자체적인 손상에 의해 발생될 수 있는 유해가스가 차량 내부로 재차 유입되는 문제점이 있었다. 그리고, 전지모듈이 일체형 상부커버를 단순결합하여 이루어짐으로써 인쇄회로기판 등 센싱부재의 결합에 따른 밀폐의 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있었다.
한편, 이러한 밀폐의 신뢰성 저하를 방지하기 위해 별도의 부재를 삽입하거나 별도의 구조를 채택하는 경우, 전지모듈 어셈블리의 조립시 발생되는 조립공차에 의해 결합정밀도가 저하되며, 이에 따라 전지모듈 및 전지모듈이 적용된 디바이스의 작동성능이나 구동의 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있었다. 또한, 전지모듈의 밀폐구조를 취하는 경우에 전지모듈의 냉각을 위한 효율적인 냉각방법 및 전지모듈에 적용될 수 있는 효과적인 냉각장치의 결합구조가 절실히 필요한 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 일실시예에 따른 목적은 전지모듈을 구성하는 전지셀로부터 발생될 수 있는 유해가스를 효과적으로 배출시키고, 전지모듈 어셈블리의 효과적인 밀폐구조 및 밀폐구조에 따른 전지모듈의 효과적인 냉각장치 및 구조를 구현할 수 있는 전지모듈 어셈블리 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈 어셈블리는 베이스기재, 적어도 하나 이상의 전지셀을 포함하고, 셀커버로 감싸도록 형성된 단위전지모듈이 상기 베이스기재에 복수개 적층된 전지모듈; 및 상기 베이스기재에 결합되며, 상기 전지모듈 후면부를 감싸는 제1 케이스 및 상기 제1 케이스와 결합되며 상기 전지모듈 전면부를 감싸는 제2 케이스를 포함하는 전지케이스;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈 어셈블리로써, 상기 제1 케이스는 상기 전지모듈 상부와 상기 전지모듈 타측면 및 좌우측면 일부를 감싸도록 형성되며, 상기 제2 케이스는 상기 제1 케이스와 대응되는 형상으로 상기 전지모듈 상부와 상기 전지모듈 일측면 및 좌우측면 일부를 감싸도록 형성되고, 상기 제1 케이스와 상기 제2 케이스가 상기 베이스기재에 결합됨으로써, 내부에 상기 전지모듈이 수용되는 밀폐공간이 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈 어셈블리로써, 상기 적층된 각각의 단위전지모듈은 상기 단위전지모듈 일측면으로부터 돌출되며 상기 단위전지모듈의 전기적 연결을 위한 제1 탭부 및 제2 탭부가 상호 이격되어 상기 단위전지모듈 일측면상에 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈 어셈블리로써, 상기 제1 탭부 및 상기 제2 탭부가 형성된 상기 전지모듈 일측면에 결합되며, 외부단자와 연결되는 단자부가 형성된 센싱부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈 어셈블리로써, 상기 제2 케이스의 외측면상에 형성되고, 상기 셀커버에 접촉되는 히트싱크플레이트; 및 상기 히트싱크플레이트에 접촉하여 결합되는 쿨링핀을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈 어셈블리로써, 상기 전지모듈로부터 발생되는 유해가스를 상기 전지케이스 외부로 배출하기 위해, 상기 전지케이스 내부로부터 상기 전지케이스 외부로 연결되도록 형성되는 가스배출관을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈 어셈블리로써, 상기 셀커버는 열전도성이 있는 재질로 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈 어셈블리로써, 상기 제2 케이스 내측면이 상기 센싱부재의 상기 단자부 이외의 부분을 가압하도록 상기 제1 케이스와 결합될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈 어셈블리로써, 둘 이상의 상기 전지셀이 결합되는 경우, 상기 전지셀의 적층면 사이에는 상기 전지셀이 적층되는 대응면의 외곽 테두리부에 배치되는 파티션이 더 포함될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈 어셈블리의 제조방법은, 베이스기재를 준비하는 단계, 상기 베이스기재의 후면부를 감싸도록 제1 케이스가 결합되는 단계, 상기 제1 케이스 내부에 적어도 하나 이상의 단위전지모듈이 적층되어 전지모듈을 형성하는 단계, 상기 제1 케이스 외부에 노출된 상기 전지모듈의 타측면에 센싱부재가 결합되는 단계, 내측면이 상기 센싱부재에 밀착되며, 상기 제1 케이스에 마주하고 상기 전지모듈을 수용하도록 상기 베이스기재 전면부에 제2 케이스가 결합되는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈 어셈블리의 제조방법으로써, 상기 제2 케이스가 결합되는 단계 이후에, 상기 제1 케이스와 상기 제2 케이스가 결합된 상단면에 전지모듈로부터 발생되는 가스가 배출되도록 가스배출관을 배치하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈 어셈블리의 제조방법으로써, 상기 적층된 각각의 단위전지모듈은 상기 단위전지모듈 일측면으로부터 돌출되고, 전기적 연결을 위한 제1 탭부 및 제2 탭부가 상호 이격되어 상기 단위전지모듈 일측면상에 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈 어셈블리의 제조방법으로써, 상기 센싱부재는 상기 제1 탭부와 상기 제2 탭부가 형성된 상기 전지모듈 일측면에 결합되며, 외부단자와 연결되는 단자부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈 어셈블리의 제조방법으로써, 상기 단위전지모듈은 적어도 하나 이상의 전지셀을 포함하고, 셀커버로 감싸도록 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈 어셈블리의 제조방법으로써, 상기 셀커버는 열전도성이 있는 재질로 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈 어셈블리의 제조방법으로써, 상기 제1 케이스는 상기 전지모듈 상부와 상기 전지모듈 타측면 및 좌우측면 일부를 감싸도록 상기 베이스기재에 결합되며, 상기 제2 케이스는 상기 제1 케이스에 대응되도록 결합되되, 상기 전지모듈 상부와 상기 전지모듈 일측면 및 좌우측면 일부를 감싸도록 상기 베이스기재에 결합되고, 상기 제1 케이스와 상기 제2 케이스가 상기 베이스기재에 결합됨으로써, 내부에 상기 전지모듈이 수용되는 밀폐공간이 형성될 수 있다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명에 따르면, 전지모듈을 감싸는 전지케이스를 제1 케이스 및 제2 케이스로 형성하여, 상호 측면방향으로 결합되도록 형성함으로써, 인쇄회로기판 등 센싱부재의 결합의 신뢰성을 함께 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 전지모듈을 감싸는 전지케이스가 제1 케이스 및 제2 케이스로 구성되고, 전지모듈을 형성하는 적층된 전지셀들의 전기적 연결부인 전지탭부에 결합되는 센싱부재를 제2 케이스가 가압 밀착되도록 결합됨으로써, 전지모듈의 밀폐를 보다 효과적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.
또한, 밀폐된 전지모듈 내부에서 발생될 수 있는 유해가스를 외부로 배출하기 위한 별도의 가스배출관을 구비함으로써, 밀폐된 전지모듈 어셈블리 내부에서 발생될 수 있는 가스 배출을 보다 효과적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.
또한, 밀폐된 전지모듈 일측면에 전지모듈의 냉각을 위한 히트싱크플레이트 및 쿨링핀이 설치되며, 히트싱크플레이트에 전지셀로부터 발생된 열을 전달하기 위한 금속 셀커버가 전지셀을 감싸도록 형성됨으로써, 전지모듈 어셈블리의 냉각 효율성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 전지모듈을 베이스판, 제1 케이스 및 제2 케이스의 결합으로 밀폐시킴으로써, 보다 효과적으로 전지모듈 어셈블리의 밀폐를 구현하고, 이에 따른 전지모듈 어셈블리의 조립시 발생될 수 있는 오류를 방지할 수 있어 전지모듈 어셈블리의 불량을 방지하고 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 전지모듈의 밀폐 및 냉각구조를 효과적으로 구현함으로써, 전지모듈 어셈블리 및 전지모듈 어셈블리가 적용된 디바이스의 작동성능의 향상 및 그 구동의 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈 어셈블리의 사시도;
도 2는 도 1의 AA'에 따른 단면도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 단위전지모듈의 분해사시도;
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈 어셈블리가 상호 연결된 결합 사시도; 및
도 5 내지 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈 어셈블리의 제조방법을 나타내는 공정도이다 .
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "일면", "타면", "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈 어셈블리의 사시도, 도 2는 도 1의 AA'에 따른 단면도, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 단위전지모듈의 분해사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈 어셈블리가 상호 연결된 결합 사시도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈 어셈블리(1)는 베이스기재(30), 적어도 하나 이상의 전지셀(21)을 포함하고, 셀커버(23)로 감싸도록 형성된 단위전지모듈(20)이 상기 베이스기재(30)에 복수개 적층된 전지모듈(10); 및 상기 베이스기재(30)에 결합되며, 상기 전지모듈(10) 후면부를 감싸는 제1 케이스(41) 및 상기 제1 케이스(41)와 결합되며 상기 전지모듈(10) 전면부를 감싸는 제2 케이스(42)를 포함하는 전지케이스(40);를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 전지모듈 어셈블리의 전지모듈(10)을 구성하는 전지셀(21)들은 충방전이 가능한 이차전지로서 리튬이차전지 또는 니켈-수소 이차전지를 사용할 수 있으나, 반드시 여기에 한정되는 것은 아니며, 충방전이 가능한 이차전지라면 당업자에 다양한 종류의 이차전지를 선택 적용할 수 있음은 자명하다. 예를 들어,니켈-수소 이차전지는 양극에 니켈, 음극에 수소흡장합금, 전해질로 알카리 수용액을 사용한 이차전지로서 단위부피당 용량이 크므로 전기자동차(EV)나 하이브리드자동차(HEV) 등의 에너지원으로 사용하기 적합할 수 있다. 또한, 리튬이차전지는 구체적으로 양극 활물질을 LiCoO2 등의 금속 산화물과 음극활물질로 탄소 재료 등을 사용하여, 음극과 양극 사이에 다공성 고분자 분리막을 위치시키고, LiPF6 등의 리튬염을 함유한 비수성 전해액을 넣어서 제조할 수 있다. 충전시에 양극 활물질의 리튬 이온이 방출되어 음극의 탄소 층으로 삽입되고, 방전시에는 탄소 층의 리튬이온이 방출되어 양극 활물질로 삽입되며, 비수성 전해액은 음극과 양극 사이에서 리튬 이온이 이동하는 매질의 역할을 한다. 리튬이차전지는 에너지 밀도와 작동전압이 높고 보존특성이 우수하므로 전기자동차(EV)나 하이브리드자동차(HEV)의 에너지원 뿐만 아니라 다양한 전자제에 적용, 사용될 수 있다.
또한, 리튬이차전지는 전극조립체와 전극조립체를 감싸서 밀봉하는 파우치케이스를 포함하는 파우치형 전지 또는 각형 전지 등으로 형성될 수 있다. 특히, 파우치형 케이스는 알루미늄 박판과 같은 금속질 박판에 그 표면을 절연처리하여 사용될 수 있으며, 절연처리는 폴리머수지인 변성 폴리프로필렌, 예를 들어, CPP(Casted Polypropylene)가 열융착층을 이루며 도포되어 있고, 그 외측면에 나일론이나 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와 같은 수지재가 형성될 수 있다. 본 구조는 리튬이차전지의 일실시예로서 설명된 것이며, 본 발명에서 이러한 구조는 전지의 형태 및 종류에 따라 당업자에 의해 적절히 변경하여 선택, 적용될 수 있음은 물론이다.
전지셀(21)은 적어도 하나 이상이 적층되어 단위전지모듈(20)을 이루는 것으로, 단위전지모듈(20)이 적층되어 형성되는 전지모듈(10)의 콤팩트화를 이루기 위해 얇은 두께와 넓은 폭 및 길이를 가진 이차전지로 형성될 수 있다. 예를 들어, 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트시트의 케이스에 전극조립체가 내장되고, 전극단자를 이루는 제1 탭부(22a)와 제2 탭부(22b)가 돌출되어 있는 구조로 형성될 수 있으며, 특히, 알루미늄 라이네이트 시트의 파우치형 케이스에 전극조립체가 내장된 구조로 형성될 수 있다.
여기서, 전극조립체는 양극, 음극 및 분리막을 포함하여 형성되며, 양극과 음극이 적층되는 사이에 분리막이 형성된다. 양극, 음극 및 분리막을 결합하는 방법에 따라, 젤리-롤(Jelly-roll)로 권취된 타입(Winding type)이거나, 스택형/ 스택폴딩형 등으로 형성될 수 있다. 이하 자세한 설명은 종래의 공지 기술레 해당하므로 여기서는 생략하기로 한다.
단위전지모듈(20)은 적어도 하나 이상의 전지셀(21)들이 전기적으로 연결되는 최소단위의 전지모듈(10)로 형성될 수 있다. 적어도 둘 이상의 전극단자들이 직렬로 상호 연결되고, 전극단자들의 연결부가 절곡되어 적층되는 구조로 형성될 수 있으며, 전지셀(21)의 외면을 감싸는 알루미늄 등의 강성있는 재질로 형성된 셀커버(23)를 포함할 수 있다. 특히, 셀커버(23)는 본 발명의 전지모듈(10)의 냉각을 위해 열전달이 가능한 금속성 부재로 형성되는 것이 바람직할 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 두 개의 전지셀(21)이 적층되는 면 사이에 파티션(24)을 포함하여 결합하고, 여기에 셀커버(23)를 결합함으로써 단위전지모듈(20)을 형성할 수 있다. 다만, 단위전지모듈(20)에 포함되는 전지셀(21)의 수는 여기에 한정되는 것은 아니고, 전지셀(21)의 적층면 사이에 파티션(24) 부재도 반드시 필요한 구성은 아니므로 생략 또는 전지셀(21)의 결합의 위치나 기타 결합 신뢰성을 위한 별도 부재가 포함될 수 있음은 자명하다. 각 전지셀(21)에는 일측면으로터 돌출된 전기적 연결을 위한 제1 탭부(22a) 및 제2 탭부(22b)가 동일한 측면에 나란히 이격되어 형성될 수 있다.
전지모듈(10)은 적어도 하나 이상의 단위전지모듈(20)이 적층되어 형성되는 것으로, 여기서, 전지모듈(10)을 형성하는 단위전지모듈(20)의 적층개수 또는 적층방법에는 특별한 제한이 없으며, 본 발명에서 도시한 도면의 전지모듈(10)의 적층모습은 전지모듈(10)에 대한 하나의 실시예에 불과하다.
베이스기재(30)는 전지모듈(10)을 수용하며, 하부를 지지하는 금속 또는 기타 재질의 판형으로 제작될 수 있다. 베이스기재(30)의 외측둘레면에는 후술하는 전지케이스(40)와 결합하기 위한 체결부가 형성되며, 체결부는 체결수단에 따라 다르게 형성될 수 있음은 물론이다. 특히, 본 발명은 베이스기재(30)에 전지모듈(10)을 안착시키고, 상부에 전지케이스(40)를 덮어 전지모듈(10)을 밀폐시키는 것으로, 전지케이스(40)가 전면부와 후면부의 제2 케이스(42) 및 제1 케이스(41)로 분리되어 결합되는 것을 특징으로 한다.
전지모듈(10)은 적어도 하나 이상의 전지셀(21)을 포함하고, 셀커버(23)로 감싸도록 형성된 단위전지모듈(20)이 베이스기재(30)에 복수개 적층되어 형성될 수 있다. 전지모듈(10)에 포함되는 전지셀(21)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 단위전지모듈(20) 일측면으로부터 돌출되어 전기적인 연결을 위한 제1 탭부(22a) 및 제2 탭부(22b)가 형성될 수 있다. 제1 탭부(22a)와 제2 탭부(22b)는 단위전지모듈(20) 일측면상에 나란히 이격되어 돌출형성될 수 있다. 제1 탭부(22a)와 제2 탭부(22b)의 전극단자의 구성 및 배치는 전지셀(21)의 종류에 따라 다양한 설계변경이 가능한 사항임은 당업자에 의해 자명하다. 기타 전지모듈(10), 단위전지모듈(20) 및 전지셀(21)은 상기에서 상세히 설명하였으므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
전지케이스(40)는 베이스기재(30)에 안착된 전지모듈(10)을 내부에 수용하며, 수용공간을 밀폐시키도록, 전면부와 후면부에 각각 제2 케이스(42) 및 제1 케이스(41)가 결합되어 형성될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제2 케이스(42)는 베이스기재(30)에 안착된 전지모듈(10)의 상부면, 타측면과 타측면으로부터 연결되는 좌우측면을 감싸도록 베이스기재(30) 전면부에 형성될 수 있다. 제2 케이스(42)는 제1 케이스(41)에 결합되어 내부에 전지모듈(10)을 수용하도록, 전지모듈(10)의 상부면, 일측면과 일측면으로부터 연결되는 좌우측면을 감싸도록 베이스기재(30) 전면부에 형성될 수 있다. 본 발명에서 전지케이스(40)를 제1 케이스(41)와 제2 케이스(42)로 분리 형성하여 결합시키는 것은, 전지모듈(10)의 측면부에 결합되는 센싱부재(50) 등의 결합부재를 측면부에서 전지케이스(40)가 가압, 밀착 하도록 조립함으로써, 전체 전지모듈(10)의 밀폐를 보다 용이하게 할 수 있기 때문이다. 또한, 내부에 수용된 전지모듈(10)의 작동이상 등 기타의 사유로 전지모듈 어셈블리(1)를 분리해야하는 경우에 보다 용이하게 분리 및 조립이 가능할 수 있다. 또한, 후술하는 냉각장치(70)가 결합되는 경우에는 냉각장치(70)의 결합 및 내부의 전지모듈(10)과의 접촉결합의 신뢰성 등 전체 전지모듈(10)의 기능적인 작동 신뢰성을 보다 효과적으로 확보할 수 있는 이점이 있다.
센싱부재(50)는 일반적으로 인쇄회로기판 등을 포함하는 것으로, 단위전지모듈(20)의 제1 탭부(22a) 및 제2 탭부(22b)가 형성된 전지모듈(10) 일측면상에 결합된다. 측면상에 결합되는 센싱부재(50)는 그 전지모듈(10)과의 결합력의 유지 및 전지케이스(40)의 결합과 함께 효과적인 내부 밀폐를 위해 제2 케이스(42)의 내측면과 밀착, 가압되어 전지모듈(10) 일측면에 결합되는 것이 바람직할 것이다. 제2 케이스(42) 내측면이 센싱부재(50)를 가압하도록 결합됨에 따라, 전지케이스(40) 내부에 수용공간의 밀폐가 보다 효과적으로 유지될 수 있다. 센싱부재(50)는 외부단자와 연결을 위한 단자부(50a)와 단자부(50a)를 커버할 수 있는 센싱커버부재(51)가 더 결합될 수 있다.
냉각장치(70)는 히트싱크플레이트(71)와 히트싱크플레이트(71)에 결합되어 공냉식으로 냉각될 수 있는 쿨링핀(72)을 포함하여 형성될 수 있다. 냉각장치(70)는 센싱부재(50)가 결합되 전지모듈(10) 일측면의 반대쪽 타측면에 결합될 수 있다. 즉, 제1 케이스(41)상에 결합되고, 제1 케이스(41) 내부에 수용된 전지모듈(10)로부터 발생되는 열을 외부로 전달 및 냉각시키는 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 히트싱크플레이트(71)는 전지모듈(10)을 이루는 단위전지모듈(20)의 셀커버(23)에 면접촉 하도록 결합되고, 면접촉으로 전지모듈(10)로부터 발생되어 전달된 열은 히트싱크플레이트(71)에 결합된 쿨링핀(72)으로 전달된다. 따라서, 셀커버(23)는 열전달이 가능한 재질로 형성되어야 하며, 알루미늄재질로 제작될 수 있으나, 그 재질에 특별히 한정되는 것은 아니다. 쿨링핀(72)은 외부의 공기 또는 전지모듈 어셈블리(1)가 장착되는 디바이스의 별도 냉각기와 연결되될 수 있도록 돌출되어 형성된다. 여기서 쿨링핀(72)은 공냉식으로 냉각되는 것이 바람직하다. 다만, 전지케이스(40) 외부에 노출된 쿨링핀(72)을 별도의 기구를 이용하여 냉각수 또는 냉매를 이용하여 냉각하는 것도 당업자에 의해 설계변경 가능한 사항임은 자명할 것이다.
전지케이스(40) 내부에 수용된 전지모듈(10) 내의 전지셀(21)로부터 발생될 수 있는 유해가스를 전지케이스(40) 외부로 배출하기 위해서 별도의 가스배출관(60)이 형성될 수 있다. 가스배출관(60)은 전지케이스(40)의 일측면에 전지케이스(40) 내부와 외부가 연결될 수 있는 파이프 등의 연결관을 조립하여 형성될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 두 개의 전지모듈 어셈블리(1)가 결합되는 경우, 각각의 전지모듈 어셈블리(1)의 가스배출관(60)을 연결시켜, 전지케이스(40) 내부의 유해가스를 외부로 배출시킬 수 있다. 도 4에서 가스배출관(60)의 배치 및 형상의 일실시예를 도시하였지만, 본 발명의 가스배출관(60)의 형상 및 그 배치장소는 여기에 한정되는 것은 아니며, 전지케이스(40) 내부로부터 연결되어 외부로 가스가 배출될 수 있다면 다양한 형태의 가스배출관(60)이 적용될 수 있음은 물론이다.
도 5 내지 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈 어셈블리의 제조방법을 나타내는 공정도이다 .
본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈 어셈블리(1)의 제조방법은 베이스기재(30)를 준비하는 단계, 상기 베이스기재(30)의 후면부를 감싸도록 제1 케이스(41)가 결합되는 단계, 상기 제1 케이스(41) 내부에 적어도 하나 이상의 단위전지모듈(20)이 적층되어 전지모듈(10)을 형성하는 단계, 상기 제1 케이스(41) 외부에 노출된 상기 전지모듈(10)의 타측면에 센싱부재(50)가 결합되는 단계 및 내측면이 상기 센싱부재(50)에 밀착되며, 상기 제1 케이스(41)에 마주하고 상기 전지모듈(10)을 수용하도록 상기 베이스기재(30) 전면부에 제2 케이스(42)가 결합되는 단계를 포함할 수 있다.
이하, 도 5 내지 도 11의 공정도를 중심으로 전지모듈 어셈블리(1)의 제조방법을 설명하기로 한다.
먼저, 도 5에 도시된 바와 같이 베이스기재(30)를 준비한다. 베이스기재(30)는 후술하는 전지모듈(10)을 안착할 수 있도록 형성되는 것으로, 금속재질 또는 기타 강성이 있는 것으로 제작될 수 있으나, 그 재질에 특별히 한정되는 것은 아니다.
다음, 도 6에 도시된 바와 같이, 후면부를 감싸도록 제1 케이스(41)를 베이스기재(30)에 결합하는 단계이다. 이때, 제1 케이스(41)의 폐쇄된 타측면에는 냉각장치(70)가 결합될 수 있다. 냉각장치(70)는 히트싱크플레이트(71) 및 쿨링핀(72)으로 형성될 수 있으며, 자세한 설명은 상술하였으므로 중복된 설명은 생략하기로 한다. 다만, 도 6에 도시된 것과 달리, 냉각장치(70)의 결합은 본 단계 이외의 전지모듈 어셈블리(1)가 완성되기 전 어느 단계에서도 별도 냉각장치(70)를 제1 케이스(41)의 타측면에 결합하는 것이 가능할 것이다.
다음, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 케이스(41)의 오픈된 부분을 이용하여, 단위전지모듈(20)을 내부에 적층하여, 전지모듈(10)을 베이스기재(30)에 안착시키는 단계이다. 전지모듈(10)을 구성하는 단위전지모듈(20) 및 전지셀(21) 등 기타 자세한 설명은 상술하였으므로 여기서는 생략하기로 한다.
다음, 도 9는 전지모듈의 제1 탭부(22a)와 제2 탭부(22b)가 형성된 일측면에 센싱부재(50)를 결합하는 단계이다. 센싱부재(50)는 일반적으로 인쇄회로기판으로 형성될 수 있으며, 그 부재에 특별한 제한이 있는 것은 아니다. 센싱부재(50)는 도 9에서와 같이, 중간부분에 외부단자와의 연결을 위한 단자부(50a)가 더 형성될 수 있다.
다음, 도 10은 센싱부재(50)를 내측방향으로 가압하도록 제2 케이스(42)를 결합하는 단계이다. 제2 케이스(42) 내측면이 센싱부재(50)에 밀착되며, 제1 케이스(41)에 마주하고 전지모듈(10)을 수용한 내부가 밀폐되도록 베이스기재(30) 전면부에 결합된다.
다음, 도 11은 제2 케이스(42)가 결합될 때, 센싱부재(50)의 단자부(50a)가 오픈되도록 결합됨으로써, 단자부(50a)를 커버하기 위한 별도 센싱커버부재(51)가 결합될 수 있다. 또한, 제1 케이스(41)와 제2 케이스(42)를 포함하는 전지케이스(40) 내부의 전지모듈(10)로부터 발생되는 유해가스 배출을 위한 별도 가스배출관(60)이 결합되는 단계를 더 포함할 수 있다(도 3 참조). 다만, 여기서 가스배출관(60)의 형태 및 배치는 특정 위치나 공간에 한정되는 것은 아니며, 전지모듈 어셈블리(1)가 적용되는 디바이스의 구조 및 특징에 따라 적절하게 변경될 수 있음은 물론이다.
기타, 전지케이스(40), 전지모듈(10), 냉각장치(70), 센싱부재(50) 등의 각 구성 및 그 설명은 본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈 어셈블리(1)에서 상술한 설명과 중복되므로 여기서는 생략하기로 한다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
1: 전지모듈 어셈블리 10: 전지모듈
20: 단위전지모듈 21: 전지셀
22: 전지탭 22a: 제1 탭부
22b: 제2 탭부 23: 셀커버
24: 파티션 30: 베이스기재
40: 전지케이스 41: 제1 케이스
42: 제2 케이스 50: 센싱부재
50a: 단자부 51: 센싱커버부재
60: 가스배출관 70: 냉각장치
71: 히트싱크플레이트 72: 쿨링핀

Claims (16)

  1. 삭제
  2. 베이스기재;
    상기 베이스기재에 적층된 복수의 단위전지모듈을 포함하며, 각각의 단위전지모듈은 적어도 하나 이상의 전지셀을 포함하고 셀커버로 감싸도록 형성되는 전지모듈;
    상기 베이스기재에 결합되며, 상기 전지모듈 후면부에서 상기 전지모듈 상부와 상기 전지모듈 타측면 및 좌우측면 일부를 감싸도록 형성되는 제1 케이스 및 상기 제1 케이스와 결합되며 상기 제1 케이스와 대응되는 형상으로 상기 전지모듈 전면부에서 상기 전지모듈 상부와 상기 전지모듈 일측면 및 좌우측면의 나머지 부분을 감싸도록 형성되는 제2 케이스를 포함하며, 상기 제1 케이스와 상기 제2 케이스가 상기 베이스기재에 결합됨으로써 내부에 상기 전지모듈이 수용되는 밀폐공간이 형성되는 전지케이스; 및
    상기 밀폐공간으로부터 상기 전지케이스의 외부까지 연장되는 가스배출관을 포함하고,
    상기 전지셀로부터 방출되고 상기 밀폐공간에 축적되어 상기 밀폐공간의 내압을 증가시키는 가스들은 상기 내압에 의해 상기 가스배출관을 통해 상기 전지케이스의 외부로 방출되는, 전지모듈 어셈블리.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 적층된 각각의 단위전지모듈은 상기 단위전지모듈 일측면으로부터 돌출되며 상기 단위전지모듈의 전기적 연결을 위한 제1 탭부 및 제2 탭부가 상호 이격되어 상기 단위전지모듈 일측면상에 형성되는 전지모듈 어셈블리.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1 탭부 및 상기 제2 탭부가 형성된 상기 전지모듈 일측면에 결합되며 외부단자와 연결되는 단자부가 형성되는 센싱부재를 더 포함하고,
    상기 제2 케이스 내측면이 상기 센싱부재의 상기 단자부 이외의 부분을 상기 제1 케이스를 향하는 바향으로 가압하도록 상기 제1 케이스와 결합되는 전지모듈 어셈블리.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 케이스의 외측면상에 형성되고, 상기 셀커버에 접촉되는 히트싱크플레이트; 및
    상기 히트싱크플레이트에 접촉하여 결합되는 쿨링핀을 더 포함하는 전지모듈 어셈블리.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 케이스의 접촉부는 상기 전지모듈상부 및 좌우측면의 외측으로 연장 형성되고, 상기 제2 케이스의 접촉부는 상기 제1 케이스의 접촉부와 대응되는 형상으로 형성되며, 상기 제1 케이스의 접촉부와 상기 제2 케이스의 접촉부가 서로 면접촉함으로써 상기 제1 케이스와 상기 제2 케이스가 결합되는, 전지모듈 어셈블리.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 셀커버는 열전도성이 있는 재질로 형성되는 전지모듈 어셈블리.
  8. 삭제
  9. 청구항 2에 있어서,
    둘 이상의 상기 전지셀이 결합되는 경우, 상기 전지셀의 적층면 사이에는 상기 전지셀이 적층되는 대응면의 외곽 테두리부에 배치되는 파티션이 더 포함되는 전지모듈 어셈블리.
  10. 베이스기재를 준비하는 단계;
    상기 베이스기재의 후면부를 감싸도록 제1 케이스가 결합되는 단계;
    상기 제1 케이스 내부에 적어도 하나 이상의 단위전지모듈이 적층되어 전지모듈을 형성하고, 상기 제1 케이스가 상기 전지모듈 상부와 상기 전지모듈 타측면 및 좌우측면 일부를 감싸도록 상기 전지모듈이 배치되는 단계;
    상기 제1 케이스 외부에 노출된 상기 전지모듈의 타측면에 센싱부재가 결합되는 단계;
    내측면이 상기 센싱부재에 밀착되며, 상기 제1 케이스에 마주하고 상기 전지모듈을 수용하도록 상기 베이스기재 전면부에 상기 전지모듈 상부와 상기 전지모듈 일측면 및 좌우측면의 나머지 부분을 감싸도록 형성된 상기 제1 케이스와 대응되는 형상의 제2 케이스가 결합되는 단계;
    상기 전지모듈 상부 및 좌우측면의 외측으로 연장되는 형상의 상기 제1 케이스의 접촉부와 상기 제1 케이스의 접촉부와 대응되는 형상의 상기 제2 케이스의 접촉부가 서로 밀착 결합됨으로써, 내부에 상기 전지모듈이 수용되는 밀폐공간이 형성되는 단계;
    상기 전지모듈로부터 발생되는 가스가 상기 밀폐공간에 축적되어 상기 밀폐공간의 내압을 증가시켜 상기 내압에 의해 상기 전지케이스 외부로 배출되도록, 상기 제1 케이스와 상기 제2 케이스가 결합된 상단면에 가스배출관을 배치하는 단계;를 포함하는 전지모듈 어셈블리의 제조방법.
  11. 삭제
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 적층된 각각의 단위전지모듈은 상기 단위전지모듈 일측면으로부터 돌출되고, 전기적 연결을 위한 제1 탭부 및 제2 탭부가 상호 이격되어 상기 단위전지모듈 일측면상에 형성되는 전지모듈 어셈블리의 제조방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 센싱부재는 상기 제1 탭부와 상기 제2 탭부가 형성된 상기 전지모듈 일측면에 결합되며, 외부단자와 연결되는 단자부를 더 포함하는 전지모듈 어셈블리의 제조방법.
  14. 청구항 10에 있어서,
    상기 단위전지모듈은 적어도 하나 이상의 전지셀을 포함하고, 셀커버로 감싸도록 형성된 전지모듈 어셈블리의 제조방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 셀커버는 열전도성이 있는 재질로 형성되는 전지모듈 어셈블리의 제조방법.
  16. 삭제
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102117076B1 (ko) * 2014-03-20 2020-05-29 에스케이이노베이션 주식회사 전지모듈의 어셈블리
KR101777798B1 (ko) * 2014-10-31 2017-09-12 주식회사 엘지화학 배터리 모듈 및 그 제조 방법
KR102065102B1 (ko) * 2015-09-02 2020-01-10 주식회사 엘지화학 향상된 냉각구조를 갖는 배터리 모듈
US20170092994A1 (en) * 2015-09-25 2017-03-30 Intel Corporation Smart battery with integrated sensing and electronics
KR102014462B1 (ko) * 2015-10-23 2019-08-26 주식회사 엘지화학 이차 전지용 카트리지 및 이를 포함하는 배터리 모듈
WO2017099293A1 (ko) * 2015-12-11 2017-06-15 희성정밀(주) 전기 자동차용 배터리 스택용 쿨링 플레이트 제조 방법 및 이에 의해 제조된 쿨링 플레이트
KR102144923B1 (ko) * 2016-01-06 2020-08-14 주식회사 엘지화학 탄력적인 결합 구조의 멀티 패널을 포함하는 전지팩
US10367175B2 (en) * 2016-04-22 2019-07-30 Bosch Bettery Systems LLC Multicavity battery module
KR102073256B1 (ko) * 2016-06-09 2020-02-04 주식회사 엘지화학 다공성 구조의 냉각 겸용 완충 부재를 포함하는 전지모듈
KR102316339B1 (ko) * 2018-01-19 2021-10-22 주식회사 엘지에너지솔루션 전지셀 재사용장치 및 재사용방법
KR20210017274A (ko) 2019-08-07 2021-02-17 주식회사 엘지화학 배터리 모듈들의 기계적, 전기적 고정구조를 통합한 배터리 팩
KR20220037245A (ko) * 2020-09-17 2022-03-24 주식회사 엘지에너지솔루션 전지모듈
KR20220075712A (ko) * 2020-11-30 2022-06-08 에스케이온 주식회사 배터리 서브 패킹유닛

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060024575A1 (en) 2004-07-30 2006-02-02 Robinson Andre C Sealed battery pack
WO2011096677A2 (ko) * 2010-02-04 2011-08-11 주식회사 엘지화학 보강부재를 포함하고 있는 전지팩

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005032786A (ja) 2003-07-08 2005-02-03 Sanyo Electric Co Ltd 電気二重層コンデンサ及び電池の製造方法
JP4525144B2 (ja) * 2004-04-02 2010-08-18 ソニー株式会社 固体撮像素子及びその製造方法
KR100676691B1 (ko) * 2004-07-09 2007-02-15 삼성전자주식회사 얼음 가공 장치의 운전 제어 방법
US20070207369A1 (en) 2006-02-24 2007-09-06 Park Benjamin Y Miniature fuel cells comprised of miniature carbon fluidic plates
KR100896131B1 (ko) * 2006-05-22 2009-05-08 주식회사 엘지화학 중대형 전지모듈
JP4434237B2 (ja) * 2007-06-20 2010-03-17 トヨタ自動車株式会社 車両用の蓄電装置及び車両
KR101128664B1 (ko) 2007-12-14 2012-03-23 주식회사 엘지화학 향상된 안전성의 이차전지
JP2009147187A (ja) 2007-12-17 2009-07-02 Calsonic Kansei Corp 発熱体の冷却装置
JP4775436B2 (ja) * 2008-02-29 2011-09-21 日産自動車株式会社 電池モジュールおよび電池モジュールの製造方法
WO2009140199A2 (en) 2008-05-10 2009-11-19 Enerdel, Inc. Battery assembly
KR101401883B1 (ko) 2009-03-10 2014-05-30 주식회사 엘지화학 안전성이 향상된 전지팩 모듈
JP5448116B2 (ja) * 2009-04-01 2014-03-19 エルジー・ケム・リミテッド 向上させた安全性を有するバッテリーモジュール
KR101297176B1 (ko) * 2010-06-03 2013-08-21 주식회사 엘지화학 신규한 구조의 전지모듈
KR101173055B1 (ko) 2010-08-23 2012-08-13 현대자동차일본기술연구소 배터리 균일 냉각 장치
JP2012069497A (ja) 2010-09-27 2012-04-05 Fdk Corp 電気化学デバイス、および蓄電装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060024575A1 (en) 2004-07-30 2006-02-02 Robinson Andre C Sealed battery pack
WO2011096677A2 (ko) * 2010-02-04 2011-08-11 주식회사 엘지화학 보강부재를 포함하고 있는 전지팩

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