KR102074511B1 - 전지셀 어셈블리 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전지셀 어셈블리를 제공한다. 전지셀 어셈블리는 상부면과 하부면을 포함하는 제 1 전지셀, 상부면과 하부면을 포함하는 제 2 전지셀, 상부면과 하부면을 포함하는 제 3 전지셀, 및 제 1 전지셀에 위치하고 제 1 전지셀의 상부면과 하부면에 직접 접촉하는 단일 포장 시트를 포함한다. 단일 포장 시트는 단일 포장 시트가 제 2 전지셀의 상부면과 하부면에 직접 접촉할 수 있도록 제 2 전지셀에 더 위치하고, 단일 포장 시트가 제 3 전지셀의 상부면과 하부면에 직접 접촉할 수 있도록 제 3 전지셀에 더 위치하며, 제 1 전지셀의 상부면, 제 2 전지셀의 상부면, 및 제 3 전지셀의 상부면이 서로 실질적으로 평행하게 유지될 수 있도록 제 1 전지셀, 제 2 전지셀, 및 제 3 전지셀들이 결합된 외주부에 더 위치하며 결합된 외주부를 감싸고 있다.
Description
본 출원은 2015.10.22 일자 미국 특허 출원 제14/920,750호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 미국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 전지셀 어셈블리에 관한 것이다.
종래의 전지셀 어셈블리들은 전지셀들을 연결하기 위해 별도의 중간 프레임 부재들을 사용해야 함으로, 전지셀 어셈블리들의 무게가 증가하고 조립이 용이하지 않은 문제점이 있었다.
이에, 본 발명의 발명자들은 전지셀들을 함께 연결하기 위한 향상된 구조를 포함하는 전지셀 어셈블리의 필요성을 인식하였다.
본 발명은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험들을 계속한 끝에 전지셀 어셈블리가 단일 포장 시트를 포함함으로써, 전지셀들을 용이하게 연결할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명의 하나의 예시적인 실시예에 따른 전지셀 어셈블리를 제공한다. 상기 전지셀 어셈블리는 상부면(top surface)과 하부면(bottom surface)을 가지는 제 1 전지셀(first battery cell)을 포함한다. 상기 전지셀 어셈블리는 상부면과 하부면을 가지는 제 2 전지셀(second battery cell)을 더 포함한다. 상기 전지셀 어셈블리는 상부면과 하부면을 가지는 제 3 전지셀(third battery cell)을 더 포함한다. 상기 전지셀 어셈블리는 제 1 전지셀에 위치하고 제 1 전지셀의 상부면과 하부면에 직접 접촉하는 단일 포장 시트(unitary wrapping sheet)을 더 포함한다. 상기 단일 포장 시트는 단일 포장 시트가 제 2 전지셀의 상부면과 하부면에 직접 접촉하도록 제 2 전지셀에 더 위치한다. 상기 단일 포장 시트는 단일 포장 시트가 제 3 전지셀의 상부면과 하부면에 직접 접촉하도록 제 3 전지셀에 더 위치한다. 상기 단일 포장 시트는 제 1 전지셀의 상부면, 제 2 전지셀의 상부면, 및 제 3 전지셀의 상부면이 서로 실질적으로 평행하게 유지될 수 있도록 제 1 전지셀, 제 2 전지셀, 및 제 3 전지셀들이 결합된 외주부에 더 위치하며 결합된 외주부를 감싸고 있다.
도 1은 본 발명의 하나의 예시적인 실시예에 따른 전지셀의 모식도이다;
도 2는 도 1의 전지셀 어셈블리의 직선 2-2에 따른 단면 모식도이다;
도 3은 도 2의 전지셀 어셈블리의 시트부의 확대된 모식도이다;
도 4는 도 2의 전지셀 어셈블리의 또 다른 시트부의 확대된 모식도이다;
도 5는 도 1의 전지셀 어셈블리에서 제 1 전지셀, 제 2 전지셀, 및 제 3 전지셀들이 도시되지 않은 설치된 단일 포장 시트의 모식도 이다;
도 6은 도 5의 단일 포장 시트가 제 1 전지셀, 제 2 전지셀, 및 제 3 전지셀들을 감싸기 전에 단일 포장 시트의 또 다른 모식도이다;
도 7은 본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 따른 전지셀 어셈블리의 모식도이다;
도 8은 도 7의 전지셀 어셈블리의 또 다른 모식도이다;
도 9는 도 7의 전지셀 어셈블리의 직선 9-9에 따른 단면 모식도이다;
도 10은 도 9의 전지셀 어셈블리의 시트부의 확대된 모식도이다; 그리고
도 11은 도 9의 전지셀 어셈블리의 또 다른 시트부의 확대된 모식도이다.
도 2는 도 1의 전지셀 어셈블리의 직선 2-2에 따른 단면 모식도이다;
도 3은 도 2의 전지셀 어셈블리의 시트부의 확대된 모식도이다;
도 4는 도 2의 전지셀 어셈블리의 또 다른 시트부의 확대된 모식도이다;
도 5는 도 1의 전지셀 어셈블리에서 제 1 전지셀, 제 2 전지셀, 및 제 3 전지셀들이 도시되지 않은 설치된 단일 포장 시트의 모식도 이다;
도 6은 도 5의 단일 포장 시트가 제 1 전지셀, 제 2 전지셀, 및 제 3 전지셀들을 감싸기 전에 단일 포장 시트의 또 다른 모식도이다;
도 7은 본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 따른 전지셀 어셈블리의 모식도이다;
도 8은 도 7의 전지셀 어셈블리의 또 다른 모식도이다;
도 9는 도 7의 전지셀 어셈블리의 직선 9-9에 따른 단면 모식도이다;
도 10은 도 9의 전지셀 어셈블리의 시트부의 확대된 모식도이다; 그리고
도 11은 도 9의 전지셀 어셈블리의 또 다른 시트부의 확대된 모식도이다.
도 1 내지 6을 참조하여, 하나의 예시적인 실시예에 따른 전지셀 어셈블리(10)가 제공된다. 전지셀 어셈블리(10)는 전지셀들(20, 22, 24)과 단일 포장 시트(30)을 포함한다. 전지셀 어셈블리(10)의 이점은 전지셀 어셈블리(10)가 전지셀들에 결합되는 중간 프레임 부재들을 이용하지 않고 전지셀들(20, 22, 24) 각각에 대해서로 실질적으로 평행한 방향으로 전지셀들(20, 22, 24)을 유지할 수 있도록 단일 포장 시트(30)을 이용하는 것이다.
전지셀(20)은 사각 형상 외부 하우징(50), 제 1 전기 단자(52), 및 제 2 전지 단자(도시하지 않음)을 포함한다. 사각 형상 외부 하우징(50)은 제 1 단부(70), 제 2 단부(72), 제 3 단부(74), 및 제 4 단부(도시하지 않음)을 포함한다. 제 1 및 제 2 단부들(70, 72)은 실질적으로 서로 평행하게 연장되어 있다. 또한, 제 3 단부(74)와 제 4 단부는 실질적으로 서로 평행하고, 제 1 및 제 2 단부들(70, 72)에 수직으로 연장되어 있다. 사각 형상 외부 하우징(50)은 상부면(80)과 하부면(82)을 더 포함하고 있다. 제 1 전지셀(20)의 제 1 전기 단자(52)와 제 2 전기 단자는 사각 형상 외부 하우징(50)의 제 3 단부(74)와 제 4 단부 각각으로부터 외부로 연장되어 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 전지셀(20)은 리튬 이온 파우치형 전지셀이다. 또한, 하나의 예시적인 실시예에서, 사각 형성 외부 하우징(50)은 시트로 이루어진 파우치형 사각 형성 외부 하우징이고, 상기 시트는, 예를 들어, 알루미늄으로 이루어진 금속 시트에 폴리머(polymer) 필름을 라미네이트(laminate)하여 형성된다.
전지셀(22)은 사각 형상 외부 하우징(150), 제 1 전기 단자(152), 및 제 2 전기 단자(도시하지 않음)을 포함한다. 사각 형상 외부 하우징(150)은 제 1 단부(170), 제 2 단부(172), 제 3 단부(174), 및 제 4 단부(도시하지 않음)을 포함한다. 제 1 및 제 2 단부들(170, 172)은 실질적으로 서로 평행하게 연장되어 있다. 또한, 제 3 단부(174)와 제 4 단부는 실질적으로 서로 평행하고, 제 1 및 제 2 단부들(170, 172)에 수직으로 연장되어 있다. 사각 형상 외부 하우징(150)은 상부면(180)과 하부면(182)을 더 포함하고 있다. 전지셀(22)의 제 1 전기 단자(152)와 제 2 전기 단자는 사각 형상 외부 하우징(150)의 제 3 단부(174)와 제 4 단부 각각으로부터 외부로 연장되어 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 전지셀(22)은 리튬 이온 파우치형 전지셀이다. 또한, 하나의 예시적인 실시예에서, 사각 형성 외부 하우징(150)은 시트로 이루어진 파우치형 사각 형성 외부 하우징이고, 상기 시트는 예를 들어 알루미늄으로 이루어진 금속 시트에 폴리머 필름을 라미네이트하여 형성된다.
전지셀(24)은 사각 형상 외부 하우징(250), 제 1 전기 단자(252), 및 제 2 전기 단자(도시하지 않음)을 포함한다. 사각 형상 외부 하우징(250)은 제 1 단부(270), 제 2 단부(272), 제 3 단부(274), 및 제 4 단부(도시하지 않음)을 포함한다. 제 1 및 제 2 단부들(270, 272)은 실질적으로 서로 평행하게 연장되어 있다. 또한, 제 3 단부(274)와 제 4 단부는 실질적으로 서로 평행하고, 제 1 및 제 2 단부들(270, 272)에 수직으로 연장되어 있다. 사각 형상 외부 하우징(250)은 상부면(280)과 하부면(282)을 더 포함하고 있다. 전지셀(24)의 제 1 전기 단자(252)와 제 2 전기 단자는 사각 형상 외부 하우징(250)의 제 3 단부(274)와 제 4 단부 각각으로부터 외부로 연장되어 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 전지셀(24)은 리튬 이온 파우치형 전지셀이다. 또한, 하나의 예시적인 실시예에서, 사각 형성 외부 하우징(250)은 시트로 이루어진 파우치형 사각 형성 외부 하우징이고, 상기 시트는, 예를 들어, 알루미늄으로 이루어진 금속 시트에 폴리머 필름을 라미네이트하여 형성된다.
단일 포장 시트(30)는 서로 고정된 위치에 있는 전지셀들(20, 22, 24)을 유지하기 위해 전지셀들(20, 22, 24) 상에 위치하는 유연한(flexible) 시트이다. 예를 들어, 단일 포장 시트(30)을 이용하여 전지셀들(20, 22, 24)의 상부면들(80, 180, 182) 각각은 서로 실질적으로 평행하게 유지된다. 또한, 단일 포장 시트(30)을 이용하여 전지셀들(20, 22, 24)의 제 1 단부들(70, 170, 270) 각각은 서로 실질적으로 동일한 평면에 유지된다. 단일 포장 시트(30)는 공기가 통하며, 전해액에 접촉하지 않는다. 하나의 예시적인 실시예에서, 단일 포장 시트(30)는 중합체(polymeric) 필름, 중합체 메쉬(mesh), 및 중합체 직물(fabric) 중 적어도 하나를 포함하는 중합체 시트이다. 또 다른 하나의 예시적인 실시예에서, 단일 포장 시트(30)는 천연 섬유(fiber) 필름, 천연 섬유 메쉬, 및 천연 섬유 직물 중 적어도 하나를 포함하는 천연 섬유시트이다. 또 다른 하나의 예시적인 실시예에서, 단일 포장 시트(30)는 직포(woven) 탄소 섬유 시트 및 폴리에스터 섬유 시트 중 적어도 하나이다. 또 다른 하나의 예시적인 실시예에서, 단일 포장 시트(30)는 유연한(flexible) 금속 시트이다.
단일 포장 시트(30)는 전지셀(20)의 사각 형상 외장 하우징(50)에 위치하고, 제 1 전지셀(20)의 상부면(80)과 하부면(82)에 직접 접촉한다. 또한, 단일 포장 시트(30)는 단일 포장 시트(30)가 전지셀(22)의 상부면(180)과 하부면(182)에 직접 접촉하도록 전지셀(22)의 사각 형상 외부 하우징(150)에 위치한다. 또한, 단일 포장 시트(30)는 단일 포장 시트(30)가 전지셀(24)의 상부면(280)과 하부면(282)에 직접 접촉하도록 전지셀(24)에 위치한다. 또한, 단일 포장 시트(30)는 전지셀(20)의 상부면(80), 전지셀(22)의 상부면(180), 및 전지셀(24)의 상부면(280)이 서로 실질적으로 평행하게 유지될 수 있도록 전지셀들(20, 22, 24)이 결합된 외주부에 위치하며 결합된 외주부를 감싸고 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 단일 포장 시트(30)는 실질적으로 사각 형상 시트이다.
도 3 및 4를 참조하면, 단일 포장 시트(30)는 제 1 시트부(301: first sheet portion), 제 2 시트부(302: second sheet portion), 제 3 시트부(303: third sheet portion), 제 4 시트부(304: fourth sheet portion), 제 5 시트부(305: fifth sheet portion), 제 6 시트부(306: sixth sheet portion), 제 7 시트부(307: seventh sheet portion), 제 8 시트부(308: eighth sheet portion), 제 9 시트부(309: ninth sheet portion), 제 10 시트부(310: tenth sheeportion), 제 11 시트부(311: eleven sheet portion), 제 12 시트부(312: twelfth sheet portion), 및 제 13 시트부(313: thirteenth sheet portion)를 포함한다. 제 2 시트부(302)는 제 1 시트부(301)와 제 3 시트부(302) 사이에 연결되어 위치한다. 제 4 시트부(304)는 제 3 시트부(303)와 제 5 시트부(305) 사이에 연결되어 위치한다. 제 6 시트부(306)는 제 5 시트부(305)와 제 7 시트부(307) 사이에 연결되어 위치한다. 제 8 시트부(308)는 제 7 시트부(307)와 제 9 시트부(309) 사이에 연결되어 위치한다. 제 10 시트부(310)는 제 9 시트부(309)와 제 11 시트부(311) 사이에 연결되어 위치한다. 제 12 시트부(312)는 제 11 시트부(311)와 제 13 시트부(313) 사이에 연결되어 위치한다.
전지셀들(20, 22, 24) 상에 단일 포장 시트(30)의 위치는 후술된다.
제 1 시트부(301)는 전지셀(20)의 상부면(80)에 위치하며 직접 접촉한다.
제 2 시트부(302)는 제 1 시트부(301)로부터 연장되어 있다. 제 2 시트부(302)는 전지셀(20)의 제 1 단부(70)에 인접하게 위치하며 전지셀(20)의 제 1 단부(70)를 감싸고 있다.
제 3 시트부(303)는 제 2 시트부(302)로부터 연장되어 있다. 제 3 시트부(303)는 전지셀(20)의 하부면(82)에 위치하며 직접 접촉한다.
제 4 시트부(304)는 제 3 시트부(303)로부터 연장되어 있다. 제 4 시트부(304)는 전지셀(20)의 제 2 단부(72)에 인접하게 위치하며 전지셀(20)의 제 2 단부(72)를 감싸고 있다.
제 5 시트부(305)는 제 4 시트부(304)로부터 연장되어 있다. 제 5 시트부(305)는 전지셀(20)의 상부면(80)과 전지셀(22)의 하부면(182)에 위치하며 직접 접촉한다.
제 6 시트부(306)는 제 5 시트부(305)로부터 연장되어 있다. 제 6 시트부(306)는 전지셀(22)의 제 1 단부(170)에 인접하게 위치하며 전지셀(22)의 제 1 단부(170)를 감싸고 있다.
제 7 시트부(307)는 제 6 시트부(306)로부터 연장되어 있다. 제 7 시트부(307)는 전지셀(22)의 상부면(180)과 전지셀(24)의 하부면(282)에 위치하며 직접 접촉한다.
제 8 시트부(308)는 제 7 시트부(307)로부터 연장되어 있다. 제 8 시트부(308)는 전지셀(24)의 제 2 단부(272)에 인접하게 위치하며 전지셀(24)의 제 2 단부(272)를 감싸고 있다.
제 9 시트부(309)는 제 8 시트부(308)로부터 연장되어 있다. 제 9 시트부(309)는 전지셀(24)의 상부면(280)에 위치하며 직접 접촉한다.
제 10 시트부(310)는 제 9 시트(309)부로부터 연장되어 있다. 제 10 시트부(310)는 전지셀(24)의 제 1 단부(270)에 인접하게 위치하며 전지셀(24)의 제 1 단부(270)를 감싸고 있다. 제 10 시트부(310)는 제 6 시트부(306)와 제 2 시트부(302)에 더 대면한다.
제 11 시트부(311)는 제 10 시트부(310)로부터 연장되어 있다. 제 11 시트부(311)는 제 3 시트부(303)가 제 11 시트부(311)와 전지셀(20)의 하부면(82)에 위치하도록 제 3 시트부(303)에 위치하며 직접 접촉한다.
제 12 시트부(312)는 제 11 시트부(311)로부터 연장되어 있다. 제 12 시트부(312)는 제 4 시트부(304)에 대면하고 있다. 제 12 시트부(312)는 전지셀(22)의 제 2 단부(172)에 인접하게 더 위치하고 전지셀(22)의 제 2 단부(172)를 더 감싸고 있다. 제 12 시트부(312)는 제 8 시트부(308)에 더 대면한다.
제 13 시트부(313)는 제 12 시트부(312)로부터 연장되어 있다. 제 13 시트부(313)는 제 9 시트부(309)가 제 13 시트부(313)와 전지셀(24)의 상부면(280) 사이에 위치하도록 제 9 시트부(309)에 위치하며 직접 접촉한다. 초음파 용접 접합(ultrasonic weld joint), 접착제(adhesive), 또는 접착 기구(attachment device) 중에 적어도 하나를 이용하여, 제 13 시트부(313)는 제 9 시트부(309)에 접착된다.
도 7 내지 11을 참조하여, 하나의 예시적인 실시예에 따른 전지셀 어셈블리(410)가 제공된다. 전지셀 어셈블리(410)는 전지셀들(420, 422, 424)과 단일 포장 시트(430)을 포함한다. 전지셀 어셈블리(410)의 이점은 전지셀 어셈블리(410)가 전지셀들에 결합되는 중간 프레임 부재들을 이용하지 않고 전지셀들(420, 422, 424) 각각에 대해서 실질적으로 평행한 방향으로 전지셀들(420, 422, 424)을 유지할 수 있도록 단일 포장 시트(430)을 이용하는 것이다. 결과, 전지셀 어셈블리(410)는 다른 전지셀 어셈블리들과 비교해서 더 가볍고 더 쉽게 조립될 수 있다.
전지셀(420)은 사각 형상 외부 하우징(450), 제 1 전기 단자(452), 및 제 2 전지 단자(454)을 포함한다. 사각 형상 외부 하우징(450)은 제 1 단부(470), 제 2 단부(472), 제 3 단부(474), 및 제 4 단부(476)을 포함한다. 제 1 및 제 2 단부들(470, 472)은 실질적으로 서로 평행하게 연장되어 있다. 또한, 제 3 및 제 4 단부들(474, 476)는 실질적으로 서로 평행하고, 제 1 및 제 2 단부들(470, 472)에 수직으로 연장되어 있다. 사각 형상 외부 하우징(450)은 상부면(480)과 하부면(482)을 더 포함하고 있다. 제 1 전기 단자(452)와 제 2 전기 단자(454)는 사각 형상 외부 하우징(450)의 제 3 및 4 단부들(474, 476) 각각으로부터 외부로 연장되어 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 전지셀(420)은 리튬 이온 파우치형 전지셀이다.
전지셀(422)은 사각 형상 외부 하우징(550), 제 1 전기 단자(552), 및 제 2 전기 단자(554)을 포함한다. 사각 형상 외부 하우징(550)은 제 1 단부(570), 제 2 단부(572), 제 3 단부(574), 및 제 4 단부(576)을 포함한다. 제 1 및 제 2 단부들(570, 572)은 실질적으로 서로 평행하게 연장되어 있다. 또한, 제 3 및 제 4 단부들(574, 576)은 실질적으로 서로 평행하고, 제 1 및 제 2 단부들(570, 572)에 수직으로 연장되어 있다. 사각 형상 외부 하우징(550)은 상부면(580)과 하부면(582)을 더 포함하고 있다. 제 1 전기 단자(552)와 제 2 전기 단자(554)는 사각 형상 외부 하우징(150)의 제 3 및 제 4 단부들(574, 576) 각각으로부터 외부로 연장되어 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 전지셀(422)은 리튬 이온 파우치형 전지셀이다.
전지셀(424)은 사각 형상 외부 하우징(650), 제 1 전기 단자(652), 및 제 2 전기 단자(654)을 포함한다. 사각 형상 외부 하우징(650)은 제 1 단부(670), 제 2 단부(672), 제 3 단부(674), 및 제 4 단부(676)을 포함한다. 제 1 및 제 2 단부들(670, 672)은 실질적으로 서로 평행하게 연장되어 있다. 또한, 제 3 및 제 4 단부들(674, 676)은 실질적으로 서로 평행하고, 제 1 및 제 2 단부들(670, 672)에 수직으로 연장되어 있다. 사각 형상 외부 하우징(650)은 상부면(680)과 하부면(682)을 더 포함하고 있다. 제 1 전기 단자(652)와 제 2 전기 단자(654)는 사각 형상 외부 하우징(250)의 제 3 및 제 4 단부들(674, 676) 각각으로부터 외부로 연장되어 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 전지셀(424)은 리튬 이온 파우치형 전지셀이다.
단일 포장 시트(430)는 서로 고정된 위치에 있는 전지셀들(420, 422, 424)을 유지하기 위해 전지셀들(420, 422, 424) 상에 위치하는 유연한 시트이다. 예를 들어, 단일 포장 시트(430)을 이용하여 전지셀들(420, 422, 424)의 상부면들(480, 580, 682) 각각은 서로 실질적으로 평행하게 유지된다. 또한, 단일 포장 시트(430)을 이용하여 전지셀들(420, 422, 424)의 제 1 단부들(470, 570, 670) 각각은 서로 실질적으로 동일한 평면에 유지된다. 또한, 단일 포장 시트(430)을 이용하여 전지셀들(420, 422, 424)의 제 2 단부들(472, 572, 672) 각각은 서로 실질적으로 동일한 평면에 유지된다. 단일 포장 시트(430)는 공기가 통하며, 전해액에 접촉하지 않는다. 하나의 예시적인 실시예에서, 단일 포장 시트(430)는 중합체 필름, 중합체 메쉬, 및 중합체 직물 중 적어도 하나를 포함하는 중합체 시트이다. 또 다른 하나의 예시적인 실시예에서, 단일 포장 시트(430)는 천연 섬유 필름, 천연 섬유 메쉬, 및 천연 섬유 직물 중 적어도 하나를 포함하는 천연 섬유시트이다. 또 다른 하나의 예시적인 실시예에서, 단일 포장 시트(430)는 직포 탄소 섬유 시트 및 폴리에스터 섬유 시트 중 적어도 하나이다. 또 다른 하나의 예시적인 실시예에서, 단일 포장 시트(430)는 유연한 금속 시트이다.
단일 포장 시트(430)는 전지셀(420)의 사각 형상 외장 하우징(450)에 위치하고, 전지셀(420)의 상부면(480)과 하부면(482)에 직접 접촉한다. 또한, 단일 포장 시트(430)는 단일 포장 시트(430)가 전지셀(422)의 상부면(580)과 하부면(582)에 직접 접촉하도록 전지셀(422)의 사각 형상 외부 하우징(550)에 위치한다. 또한, 단일 포장 시트(430)는 단일 포장 시트(430)가 전지셀(424)의 상부면(680)과 하부면(682)에 직접 접촉하도록 전지셀(424)에 위치한다. 또한, 단일 포장 시트(430)는 전지셀(420)의 상부면(480), 전지셀(422)의 상부면(580), 및 전지셀(424)의 상부면(680)이 서로 실질적으로 평행하게 유지될 수 있도록 전지셀들(420, 422, 424)이 결합된 외주부에 위치하며 결합된 외주부를 감싸고 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 단일 포장 시트(430)는 실질적으로 사각 형상 시트이다.
도 10 및 11를 참조하면, 단일 포장 시트(430)는 제 1 시트부(701), 제 2 시트부(702), 제 3 시트부(703), 제 4 시트부(704), 제 5 시트부(705), 제 6 시트부(606), 제 7 시트부(707), 제 8 시트부(708), 제 9 시트부(709), 제 10 시트부(710), 제 11 시트부(711), 제 12 시트부(712), 및 제 13 시트부(713)를 포함한다. 제 2 시트부(702)는 제 1 시트부(701)와 제 3 시트부(702) 사이에 연결되어 위치한다. 제 4 시트부(704)는 제 3 시트부(703)와 제 5 시트부(705) 사이에 연결되어 위치한다. 제 6 시트부(706)는 제 5 시트부(705)와 제 7 시트부(707) 사이에 연결되어 위치한다. 제 8 시트부(708)는 제 7 시트부(707)와 제 9 시트부(709) 사이에 연결되어 위치한다. 제 10 시트부(710)는 제 9 시트부(709)와 제 11 시트부(711) 사이에 연결되어 위치한다. 제 12 시트부(712)는 제 11 시트부(711)와 제 13 시트부(713) 사이에 연결되어 위치한다.
전지셀들(420, 422, 424) 상에 단일 포장 시트(430)의 위치는 후술된다.
제 1 시트부(701)는 전지셀(420)의 하부면(480)에 위치하며 직접 접촉한다.
제 2 시트부(702)는 제 1 시트부(701)로부터 연장되어 있다. 제 2 시트부(702)는 전지셀(420)의 제 2 단부(472)에 인접하게 위치하며 전지셀(420)의 제 2 단부(472)를 감싸고 있다.
제 3 시트부(703)는 제 2 시트부(702)로부터 연장되어 있다. 제 3 시트부(703)는 전지셀(420)의 상부면(480)에 위치하며 직접 접촉한다.
제 4 시트부(704)는 제 3 시트부(703)로부터 연장되어 있다. 제 4 시트부(704)는 전지셀(420)의 제 1 단부(470)에 인접하게 위치하며 전지셀(420)의 제 1 단부(470)를 감싸고 있다.
제 5 시트부(705)는 제 4 시트부(704)로부터 연장되어 있다. 제 5 시트부(705)는 전지셀(420)의 하부면(482)과 제 1 시트부(701)에 위치하며 직접 접촉한다.
제 6 시트부(706)는 제 5 시트부(705)로부터 연장되어 있다. 제 6 시트부(706)는 제 2 시트부(702)가 제 6 시트부(706)과 전지셀(420)의 제 2 단부(472) 사이에 위치하도록 제 2 시트부(702)에 대면하고 있다. 제 6 시트부는 전지셀(422)의 제 2 단부(572)에 인접하게 위치하며 전지셀(422)의 제 2 단부(572)를 감싸고 있다.
제 7 시트부(707)는 제 6 시트부(706)로부터 연장되어 있다. 제 7 시트부(707)는 전지셀(422)의 상부면(580)과 전지셀(424)의 하부면(682)에 위치하며 직접 접촉한다.
제 8 시트부(708)는 제 7 시트부(707)로부터 연장되어 있다. 제 8 시트부(708)는 전지셀(422)의 제 1 단부(570)에 인접하게 위치하며 전지셀(422)의 제 1 단부(570)를 감싸고 있다. 제 8 시트부(708)는 제 4 시트부(704)가 제 8 시트부(708)와 전지셀(420)의 제 1 단부(470) 사이에 위치하도록 제 4 시트부(704)에 대면한다.
제 9 시트부(709)는 제 8 시트부(708)로부터 연장되어 있다. 제 9 시트부(709)는 제 5 시트부(705)가 제 9 시트부(709)와 전지셀(420)의 하부면(482) 사이에 위치하도록 제 5 시트부(705)에 위치하여 직접 접촉한다.
제 10 시트부(710)는 제 9 시트(709)부로부터 연장되어 있다. 제 10 시트부(710)는 제 6 시트부(706)이 제 10 시트부(710)과 제 2 시트부(702) 사이에 위치하도록 제 6 시트부(706)에 위치하며 직접 접촉한다. 제 10 시트부(710)는 전지셀 (424)의 제 2 단부(672)에 인접하여 위치하며 전지셀 (424)의 제 2 단부(672)을 더 감싸고 있다.
제 11 시트부(711)는 제 10 시트부(710)로부터 연장되어 있다. 제 11 시트부(711)는 전지셀(424)의 상부면(680)에 위치하며 직접 접촉한다.
제 12 시트부(712)는 제 11 시트부(711)로부터 연장되어 있다. 제 12 시트부(712)는 전지셀(424)의 제 1 단부(670)에 인접하게 위치하며 전지셀(424)의 제 1 단부(670)을 감싸고 있다. 제 12 시트부(712)는 제 8 시트부(708)가 제 12 시트부(712)와 전지셀(422)의 제 1 단부(570) 사이에 위치하도록 제 8 시트부(708)에 위치하며 직접 접촉하고 있다.
제 13 시트부(713)는 제 12 시트부(712)로부터 연장되어 있다. 제 13 시트부(713)는 제 9 시트부(709)가 제 13 시트부(713)와 제 5 시트부(705) 사이에 위치하도록 제 9 시트부(709)에 더 위치하며 직접 접촉한다. 초음파 용접 접합, 접착제, 또는 접착 기구 중에 적어도 하나를 이용하여, 제 13 시트부(713)는 제 9 시트부(709)에 접착된다.
여기서 기술된 전지셀 어셈블리는 다른 전지셀 어셈블리에 비해 실질적인 이점을 제공한다. 구체적으로, 상기 전지셀 어셈블리의 이점은 각각의 전지셀 어셈블리가 전지셀들에 결합되는 중간 프레임 부재들을 이용하지 않고 전지셀들 각각에 대해서 실질적으로 평행한 방향으로 전지셀들을 유지할 수 있도록 단일 포장 시트를 이용하는 것이다. 결과, 여기서 기술된 전지셀 어셈블리들은 다른 전지셀 어셈블리들과 비교해서 더 가볍고 더 쉽게 조립될 수 있다.
본 발명이 제한된 수의 실시예만 관계되어 자세하게 설명되었더라도, 본 발명이 그러한 실시예들에 제한되지 않는다는 점은 자명하다. 또한, 본 발명은 여기서 설명되지 않은 변형, 개조, 치환 또는 동등한 배열을 합체하여 개량될 수 있고, 그것들은 본 발명의 사상과 범위내이다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예들이 설명되는 경우, 본 발명은 그러한 실시예들을 포함할 수 있다는 것은 자명하다. 따라서, 본 발명은 여기서 전술한 설명에 의해 제한되지 않는다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지셀 어셈블리는 단일 포장 시트를 사용함으로써, 전지셀들의 연결이 용이하고 전지셀 어셈블리의 중량을 줄일 수 있는 효과가 있다.
Claims (12)
- 전지셀 어셈블리로서,
상부면(top surface)과 하부면(bottom surface)을 가지는 제 1 파우치형 외부 하우징을 포함하는 제 1 전지셀(first battery cell);
상부면과 하부면을 가지는 제 2 파우치형 외부 하우징을 포함하는 제 2 전지셀(second battery cell);
상부면과 하부면을 가지는 제 3 파우치형 외부 하우징을 포함하는 제 3 전지셀(third battery cell); 및
제 1 전지셀에 위치하고 제 1 전지셀의 상부면과 하부면에 직접 접촉하는 단일 포장 시트(unitary wrapping sheet)을 포함하고,
상기 단일 포장 시트는 단일 포장 시트가 제 2 전지셀의 상부면과 하부면에 직접 접촉할 수 있도록 제 2 전지셀에 더 위치하며;
상기 단일 포장 시트는 단일 포장 시트가 제 3 전지셀의 상부면과 하부면에 직접 접촉할 수 있도록 제 3 전지셀에 더 위치하고; 그리고,
상기 단일 포장 시트는 제 1 전지셀의 상부면, 제 2 전지셀의 상부면, 및 제 3 전지셀의 상부면이 서로 실질적으로 평행하게 유지될 수 있도록 제 1 전지셀, 제 2 전지셀, 및 제 3 전지셀들이 결합된 외주부에 더 위치하며 결합된 외주부를 감싸고,
상기 제 1 전지셀은 제 1 단부(first end)와 제 2 단부(second end)를 더 포함하고;
상기 제 2 전지셀은 제 1 단부와 제 2 단부를 더 포함하며;
상기 제 3 전지셀은 제 1 단부와 제 2 단부를 더 포함하고;
상기 제 1 전지셀의 제 1 단부, 제 2 전지셀의 제 1 단부, 및 제 3 전지셀의 제 1 단부는 실질적으로 서로 동일한 평면에 위치하며; 그리고,
상기 제 1 전지셀의 제 2 단부, 제 2 전지셀의 제 2 단부, 및 제 3 전지셀의 제 2 단부는 실질적으로 서로 동일한 평면에 위치하고,
상기 단일 포장 시트의 제 1 시트부(first sheet portion)는 제 1 전지셀의 상부면에 위치하며 직접 접촉하고;
상기 단일 포장 시트의 제 2 시트부(second sheet portion)는 제 1 시트부로부터 연장되어 있고, 상기 제 2 시트부는 제 1 전지셀의 제 1 단부에 인접하게 위치하며 제 1 전지셀의 제 1 단부를 감싸며;
상기 단일 포장 시트의 제 3 시트부(third sheet portion)는 제 2 시트부로부터 연장되어 있고, 상기 제 3 시트부는 제 1 전지셀의 하부면에 위치하며 직접 접촉하고;
상기 단일 포장 시트의 제 4 시트부(fourth sheet portion)는 제 3 시트부로부터 연장되어 있고, 상기 제 4 시트부는 제 1 전지셀의 제 2 단부에 인접하게 위치하며 제 1 전지셀의 제 2 단부를 감싸며;
상기 단일 포장 시트의 제 5 시트부(fifth sheet portion)는 제 4 시트부로부터 연장되어 있고, 상기 제 5 시트부는 제 1 전지셀의 상부면과 제 2 전지셀의 하부면에 위치하며 직접 접촉하고;
상기 단일 포장 시트의 제 6 시트부(six sheet portion)는 제 5 시트부로부터 연장되어 있고, 상기 제 6 시트부는 제 2 전지셀의 제 1 단부에 인접하게 위치하며 제 2 전지셀의 제 1 단부를 감싸며;
상기 단일 포장 시트의 제 7 시트부(seventh sheet portion)는 제 6 시트부로부터 연장되어 있고, 상기 제 7 시트부는 제 2 전지셀의 상부면과 제 3 전지셀의 하부면에 위치하며 직접 접촉하고;
상기 단일 포장 시트의 제 8 시트부(eighth sheet portion)는 제 7 시트부로부터 연장되어 있고, 상기 제 8 시트부는 제 3 전지셀의 제 2 단부에 인접하게 위치하며 제 3 전지셀의 제 2 단부를 감싸며; 그리고,
상기 단일 포장 시트의 제 9 시트부(ninth sheet portion)는 제 8 시트부로부터 연장되어 있고, 상기 제 8 시트부는 제 3 전지셀의 상부면에 위치하며 직접 접촉하는 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리. - 삭제
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 전지셀, 제 2 전지셀, 및 제 3 전지셀들의 결합된 외주부는 제 1 전지셀의 제 1 단부와 제 2 단부, 제 2 전지셀의 제 1 단부와 제 2 단부, 및 제 3 전지셀의 제 1 단부와 제 2 단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 단일 포장 시트의 제 10 시트부(tenth sheet portion)는 제 9 시트부로부터 연장되어 있고, 상기 제 10 시트부는 제 3 전지셀의 제 1 단부에 인접하게 위치하며 제 3 전지셀의 제 1 단부를 감싸며, 상기 제 10 시트부는 제 6 시트부와 제 2 시트부에 더 대면하고,
상기 단일 포장 시트의 제 11 시트부(eleventh sheet portion)는 제 10 시트부로부터 연장되어 있고, 상기 제 11 시트부는 제 3 시트부가 제 11 시트부와 제 1 전지셀의 하부면에 위치하도록 제 3 시트부에 위치하며 직접 접촉하고 있으며;
상기 단일 포장 시트의 제 12 시트부(twelfth sheet portion)는 제 11 시트부로부터 연장되어 있고, 상기 제 12 시트부는 제 4 시트부에 대면하고 있으며, 상기 제 12 시트부는 제 2 전지셀의 제 2 단부에 인접하게 더 위치하며 제 2 전지셀의 제 2 단부를 더 감싸고, 상기 제 12 시트부는 제 8 시트부에 더 대면하고; 그리고
상기 단일 포장 시트의 제 13 시트부(thirteenth sheet portion)는 제 12 시트부로부터 연장되어 있고, 상기 제 13 시트부는 제 9 시트부가 제 13 시트부와 제 3 전지셀의 상부면 사이에 위치하도록 제 9 시트부에 위치하며 직접 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
상기 단일 포장 시트의 제 1 시트부는 제 1 전지셀의 하부면에 위치하며 직접 접촉하고;
상기 단일 포장 시트의 제 2 시트부는 제 1 시트부로부터 연장되어 있고, 상기 제 2 시트부는 제 1 전지셀의 제 2 단부에 인접하게 위치하며 제 1 전지셀의 제 1 단부를 감싸며;
상기 단일 포장 시트의 제 3 시트부는 제 2 시트부로부터 연장되어 있고, 상기 제 3 시트부는 제 1 전지셀의 상부면에 위치하며 직접 접촉하고;
상기 단일 포장 시트의 제 4 시트부는 제 3 시트부로부터 연장되어 있고, 상기 제 4 시트부는 제 1 전지셀의 제 1 단부에 인접하게 위치하며 제 1 전지셀의 제 1 단부를 감싸며;
상기 단일 포장 시트의 제 5 시트부는 제 4 시트부로부터 연장되어 있고, 상기 제 5 시트부는 제 1 전지셀의 하부면과 제 1 시트부에 위치하며 직접 접촉하고;
상기 단일 포장 시트의 제 6 시트부는 제 5 시트부로부터 연장되어 있고, 상기 제 6 시트부는 제 2 시트부가 제 6 시트부와 제 1 전지셀의 제 2 단부사이에 위치하도록 제 2 시트부에 대면하여, 상기 제 6 시트부는 제 2 전지셀의 제 2 단부에 인접하게 위치하며 제 2 전지셀의 제 2 단부를 감싸고 있으며;
상기 단일 포장 시트의 제 7 시트부는 제 6 시트부로부터 연장되어 있고, 상기 제 7 시트부는 제 2 전지셀의 상부면과 제 3 전지셀의 하부면에 위치하며 직접 접촉하고;
상기 단일 포장 시트의 제 8 시트부는 제 7 시트부로부터 연장되어 있고, 상기 제 8 시트부는 제 2 전지셀의 제 1 단부에 인접하게 위치하며 제 2 전지셀의 제 1 단부를 더 감싸며, 상기 제 8 시트부는 제 4 시트부가 제 8 시트부와 제 1 전지셀의 제 1 단부사이에 위치하도록 제 4 시트부에 더 대면하며;
상기 단일 포장 시트의 제 9 시트부는 제 8 시트부로부터 연장되어 있고, 상기 제 9 시트부는 제 5 시트부가 제 9 시트부와 제 1 전지셀의 하부면 사이에 위치하도록 제 5 시트부에 위치하며 직접 접촉하고;
상기 단일 포장 시트의 제 10 시트부는 제 9 시트부로부터 연장되어 있고, 상기 제 10 시트부는 제 6 시트부가 제 10 시트부와 제 2 시트부 사이에 위치하도록 제 6 시트부에 위치하며 직접접촉하고 있으며, 상기 제 10 시트부는 제 3 전지셀의 제 2 단부에 인접하게 위치하며 제 3 전지셀의 제 2 단부를 더 감싸고;
상기 단일 포장 시트의 제 11 시트부는 제 10 시트부로부터 연장되어 있고, 상기 제 11 시트부는 제 3 전지셀의 상부면에 위치하며 직접 접촉하고 있으며;
상기 단일 포장 시트의 제 12 시트부는 제 11 시트부로부터 연장되어 있고, 상기 제 12 시트부는 제 3 전지셀의 제 1 단부에 인접하게 위치하며 제 3 전지셀의 제 1 단부를 감싸고 있으며, 상기 제 12 시트부는 제 8 시트부가 제 12 시트부와 제 2 전지셀의 제 1 단부 사이에 위치하도록 제 8 시트부에 더 위치하며 직접 접촉하고;
상기 단일 포장 시트의 제 13 시트부는 제 12 시트부로부터 연장되어 있고, 상기 제 13 시트부는 제 9 시트부가 제 13 시트부와 제 5 시트부 사이에 위치하도록 제 9 시트부에 더 위치하며 직접 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리. - 제 1 항에 있어서, 상기 단일 포장 시트는 중합체(polymeric) 시트인 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리.
- 제 7 항에 있어서, 상기 중합체 시트는 중합체 필름, 중합체 메쉬(mesh), 및 중합체 직물(fabric) 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리.
- 제 1 항에 있어서, 상기 단일 포장 시트는 천연 섬유(fiber) 시트인 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리.
- 제 9 항에 있어서, 상기 천연 섬유 시트는 천연 섬유 필름, 천연 섬유 메쉬, 및 천연 섬유 직물 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리.
- 제 1항에 있어서, 상기 단일 포장 시트는 직포(woven) 탄소 섬유 시트, 폴리에스터 섬유 시트, 및 금속 시튼 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 전지셀은 파우치형 리튬 이차 전지인 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리.
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