KR102210461B1 - 단위전지모듈과 이를 포함하는 전지모듈 및 전지모듈의 제조방법과 이를 포함하는 전지팩 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 단위전지모듈은 적어도 하나 이상의 전지셀이 삽입되도록 내측에 개구부가 형성되고, 상단부에 단위전지모듈간의 전기적인 연결을 하고, 상기 전지셀의 각 전극단자와 전기적 연결되는 한 쌍의 내부연결버스바가 결합되는 단자결합부가 형성되는 케이스어셈블리의 양측면에서 전지셀을 고정 지지하는 프레임부를 포함할 수 있다. 케이스어셈블리에는 개구부의 내측면 둘레를 따라 양측방향에서 삽입되는 전지셀을 고정 및 지지하기 위한 고정돌기가 형성될 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 전지모듈을 구성하는 단위전지모듈의 케이스어셈블리의 내측 개구부를 형성하여 수용되는 전지셀간에 직접 밀착결합되도록 형성함으로써 단위전지모듈의 박형화를 통해 전지모듈의 용량대비 효율적인 전지모듈을 구현할 수 있는 효과가 있다.

Description

단위전지모듈과 이를 포함하는 전지모듈 및 전지모듈의 제조방법과 이를 포함하는 전지팩{Battery module comprising a unit battery module and battery pack comprisng the same and Method of manufacturing the battery module}

본 발명은 단위전지모듈과 이를 포함하는 전지모듈 및 전지모듈의 제조방법과 이를 포함하는 전지팩에 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.

이러한 이차전지는 하기의 특허문헌인 대한민국 공개공보 제2006-0028058호에서와 같이, 전지모듈을 구성하는 단위전지모듈간의 직렬 또는 병렬의 연속되는 전기적 연결을 통해 전지팩을 구성하여 사용될 수 있다.

종래 이차전지모듈을 구성하는 경우에는 각 전지모듈의 스펙에 따라 각각 단위전지모듈의 구성이나 구조가 변경되어야 하는 문제점이 있었다. 특히, 단위전지모듈간의 직렬 또는 병렬의 전기적 연결시에 극성의 변환시에 발생되는 구조적인 변경의 불편함과 이에 따른 전지모듈의 전기적 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다. 또한, 전지셀의 삽입시에 불필요한 부재들에 의한 조립의 신뢰성의 저하 및 조립의 신뢰성 저하에 따른 전지모듈의 구동 성능의 저하 등 다양한 문제점이 있었다. 게다가, 전지모듈을 구성시에 결합되는 다양한 단위전지모듈의 치수나 형태의 차이에 따른 결합의 신뢰성을 유지하기 위한 물류 및 개발 비용의 증가의 문제 등 공용화된 모듈을 통한 효과적인 전지모듈의 구성 및 그러한 전지모듈의 전기적 신뢰성 확보를 통한 성능 보장이 어려운 문제점이 있었다.

KR 2006-0028058 A

본 발명의 일실시예는 상기의 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로, 단위전지모듈의 구성시에 최소한의 공간으로 보다 높은 에너지 효율을 얻을 수 있고,

단위전지모듈의 표준화를 통해 전지모듈의 구성을 공용화 할 수 있을 뿐만 아니라, 다양한 디바이스 스펙에도 전기적 연결의 형태 및 전지모듈의 형태의 설계 자유도를 효과적으로 향상시킬 수 있고,

단위전지모듈 내부의 전기적 신뢰성 뿐만 아니라 기계적 강성을 확보하여, 전지모듈 및 이를 포함하는 전지팩의 전기적인 신뢰성과 성능을 동시에 향상시킬 수 있는 단위전지모듈과 이를 포함하는 전지모듈 및 전지모듈의 제조방법과 이를 포함하는 전지팩을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일실시예에 따른 단위전지모듈은, 전지몸체와 전지몸체로부터 돌출연장된 한 쌍의 전극단자를 포함하는 전지셀, 양측 방향이 개방되어 상기 적어도 하나 이상의 전지셀이 수용되도록 내측 개구부가 형성되고, 일측 상단부에 상기 수용된 전지셀의 전극단자와 전기적으로 연결되도록 내부연결버스바가 결합되는 단자결합부가 형성된 케이스어셈블리, 상기 케이스어셈블리 개구부에 대응되며, 상기 개구부 양측방향에서 수용된 전지셀을 고정, 지지하기 위해 상기 케이스어셈블리에 결합되는 한 쌍의 프레임부를 포함하고, 상기 케이스어셈블리 개구부 내측면에는 내측방향으로 돌출되고, 상기 양측방향으로 수용되는 전지셀을 고정, 지지하기위한 고정돌기가 형성될 수 있다.

또한, 상기 고정돌기는 상기 케이스어셈블리 테두리 내측면을 따라 연속적으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 고정돌기는 상기 케이스어셈블리 테두리 내측면을 따라 단속적으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 단자결합부에 결합되는 내부연결버스바는 상기 단자결합부의 상단면으로부터 양측방향으로 연장되고, 상기 연장된 양끝단부가 상기 케이스어셈블리 타측 하단방향으로 절곡되도록 "∩"형상으로 상기 단자부에 결합될 수 있다.

또한, 상기 단자결합부는 상기 내부연결버스바와의 결합면과 부분적인 이격공간을 형성하도록 돌출부가 더 형성될 수 있다.

또한, 상기 케이스어셈블리 개구부의 양측방향으로 상기 전지셀이 수용되며, 일측방향 또는 타측방향으로 삽입되는 복수의 전지셀은 서로 직접 밀착결합될 수 있다.

또한, 상기 케이스어셈블리 개구부의 일측방향에서 복수의 전지셀이 순차적으로 적층되고, 상기 전지셀은 상기 적층되는 복수개의 전지셀의 전극단자로 형성되는 제1 탭부 및 제2 탭부의 극성이 적층방향으로 서로 교호적으로 배열되도록 상기 전지셀이 순차적으로 밀착결합될 수 있다.

또한, 상기 프레임부 외측면에는 인접하는 단위전지모듈과의 이격공간을 형성하기 위해 외측방향으로 돌출된 프레임돌기부가 더 형성될 수 있다.

또한, 상기 프레임돌기부는 상기 프레임부 외측둘레를 따라 연속적으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 프레임돌기부는 상기 프레임부 외측둘레를 따라 단속적으로 형성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈은, 적어도 둘 이상의 단위전지모듈이 측면방향으로 순차적으로 적층 결합되고, 상기 순차적으로 적층되는 각 단위전지모듈 사이에 각각의 내부연결버스바가 내부버스바를 통해 전기적으로 연결되도록 형성되며, 상기 단위전지모듈 일측면 방향의 최외측에 적층되어 형성되고, 한 쌍의 내부연결버스바 중 어느 하나는 상기 내부버스바에 전기적 연결되며, 다른 하나는 외부전원과 전기적 연결되는 제1 모듈터미널을 포함하는 제1 단위전지모듈 및 상기 단위전지모듈 타측면 방향 최외측에 적층되어 형성되고, 한 쌍의 내부연결버스바 중 어느 하나는 상기 내부버스바에 전기적 연결되며, 다른 하나는 외부전원과 전기적 연결되는 제2 모듈터미널을 포함하는 제2 단위전지모듈을 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 전지팩은, 상기 전지모듈을 수용하는 하부하우징; 및 상기 전지모듈 양측 최외측면에 결합되도록 일측면의 제1 금속커버부재와 타측면의 제2 금속커버부재를 포함하는 금속커버부재를 포함하고, 상기 하부하우징의 내측 하단부에는 상기 전지모듈의 삽입 얼라인을 안내하기 위한 안내가이드홀과 상기 전지모듈에 포함된 각 단위전지모듈의 케이스어셈블리의 측면부가 각각 결합되는 안내가이드홈이 형성될 수 있다.

또한, 상기 전지모듈 상단부 양측단에 형성되는 제1 모듈터미널 및 상기 제2 모듈터미널 및 상기 전지모듈 상단부에 형성되는 적어도 하나 이상의 내부버스바;를 전기적으로 연결되도록 결합되는 센싱회로기판을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 센싱회로기판은 상기 제1 모듈터미널, 제2 모듈터미널 및 상기 내부버스바에 대응되어 결합되는 결합단자를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 하부하우징의 상부를 커버하도록 결합되는 상부하우징을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 하부하우징은, 상기 케이스어셈블리의 테두리 양측면을 각각 커버하는 일측면의 제1 측면하우징과 타측면의 제2 측면하우징을 포함하는 측면하우징을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 측면하우징 내측면에는 상기 케이스어셈블리의 일측면이 결합되도록 형성되는 제1 안내가이드홈, 상기 제2 측면하우징 내측면에는 상기 케이스어셈블리의 타측면이 결합되도록 형성되는 제2 안내가이드홈; 및 상기 제1 안내가이드홈과 상기 제2 안내가이드홈에 삽입되어 결합되도록, 상기 단위전지모듈의 케이스어셈블리의 테두리 양측면에는 상기 제1 안내가이드홈 및 상기 제2 안내가이드홈에 끼움 결합되는 결합돌기부가 더 포함될 수 있다.

또한, 상기 안내가이드홀은 상기 하부하우징의 하단면에 상기 전지모듈이 삽입되는 하단면의 단위전지모듈의 길이방향으로 적어도 하나 이상 배열되도록 형성되며, 상기 안내가이드홀에 삽입되도록 상기 적어도 하나 이상의 단위전지모듈의 하단부에 각각 삽입가이드부가 형성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈의 제조방법은, 양측 방향이 개방되어 상기 적어도 하나 이상의 전지셀이 수용되도록 내측 개구부가 형성되고, 일측 상단부에 상기 수용된 전지셀의 전극단자와 전기적으로 연결되도록 내부연결버스바가 결합되는 단자결합부가 형성된 케이스어셈블리를 준비하는 단계, 상기 개구부의 일측방향으로 적어도 하나 이상의 전지셀이 적층되어 삽입되는 단계, 상기 일측방향 최외측면에 형성된 전지셀 외측면에 제1 프레임을 결합하는 단계, 상기 개구부의 타측방향으로 적어도 하나 이상의 전지셀이 적층되어 삽입되는 단계; 및 상기 타측방향 최외측면에 형성된 전지셀 외측면에 제2 프레임을 결합하는 단계;를 포함하여 제조되는 단위전지모듈 및 상기 제조된 단위전지모듈을 측면방향으로 순차적으로 적층하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 개구부의 일측방향 또는 타측방향으로 적어도 하나 이상의 전지셀이 적층되는 단계는, 상기 전지셀의 전극단자가 상기 내부연결버스바에 전기적으로 결합되는 단계를 각각 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 프레임 및 제2 프레임을 결합하는 단계는, 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임은 상기 케이스어셈블리 양측방향으로 삽입된 전지셀 최외측면에 각각 레이저용접방법으로 결합되는 단계를 각각 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제조된 단위전지모듈을 측면방향으로 순차적으로 적층하는 단계는, 상기 적층되는 각 단위전지모듈간의 전기적 연결을 위해 상기 단위전지모듈에 형성된 각 내부연결버스바와 인접하는 각 단위전지모듈의 내부연결버스바를 내부버스바를 통해 전기적으로 연결하는 단계;를 더 포함할 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 발명의 일실시예에 따르면, 전지모듈을 구성하는 단위전지모듈의 케이스어셈블리의 내측 개구부를 형성하여 수용되는 전지셀간에 직접 밀착결합되도록 형성함으로써 단위전지모듈의 박형화를 통해 전지모듈의 용량대비 효율적인 전지모듈을 구현할 수 있는 효과가 있다.

또한, 단위전지모듈의 전기적 연결을 위한 내부연결버스바와 결합되는 케이스어셈블리의 단자결합부상에 돌출부를 형성함으로써, 내부연결버스바와 단자결합부의 용접결합의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 단위전지모듈의 케이스어셈블리 개구부 내측면에 돌기부를 형성함으로써, 양측방향으로 각각 삽입되는 전지셀들을 보다 효과적으로 고정, 지지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 단위전지모듈의 전기적연결을 위한 내부연결버스바를 양측방향이 하부방향으로 절곡된 "∩"형상으로 형성함으로써, 내부연결버스바 간의 전기적 연결을 위한 내부버스바 및 전지셀의 전극단자와의 결합부위의 중첩을 회피하여 전기적 연결의 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 단위전지모듈 내부에 수용된 전지셀을 양측방향의 외측면에서 고정 지지하는 프레임부를 구비함으로써, 단위전지모듈의 기계적 강성 및 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 단위전지모듈에 형성된 내부연결버스바를 통해 복수개의 단위전지모듈을 전기적으로 연결하고, 양측 방향의 최외측에 형성된 각 단위전지모듈 상에 내부연결버스바 및 모듈터미널을 각각 구비함으로써 공용화된 단위전지모듈을 통해 전지모듈을 구현할 수 있는 효과가 있다.

또한, 단위전지모듈을 공용화하여 전지모듈을 구현함으로써, 다양한 스펙의 전지모듈을 보다 용이하고 정확하게 구현할 수 있어 전지모듈의 전기적인 연결의 신뢰성을 통한 전기적 안정성 및 조립시의 결합력을 향상시켜 기계적인 강성을 동시에 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 전지모듈이 수용되는 하부하우징상에 전지모듈의 조립 얼라인을 위한 안내가이드홀 및 전지모듈을 구성하는 각 단위전지모듈의 측면부를 안내하는 안내가이드홈을 구비함으로서 전지모듈이 결합된 전지팩의 전기적인 안정성과 더불어 조립의 신뢰성 및 작동성능을 보다 효과적으로 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전지셀의 사시도;
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 단위전지모듈의 분해 사시도
도 3 및 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈을 구성하는 단위전지모듈의 사시도
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈을 구성하는 서브전지모듈의 분해 사시도;
도 6 내지 도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈의 제조방법의 공정도;
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 전지팩의 분해 사시도;
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 전지팩 일부 구성의 사시도 및
도 16 내지 도 23은 본 발명의 일실시예에 따른 전지팩의 결합 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 전지셀의 사시도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 단위전지모듈(20)의 분해 사시도, 도 3 및 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈(40)을 구성하는 단위전지모듈(20)의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈(40)을 구성하는 서브전지모듈(40)의 분해 사시도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 단위전지모듈(20)은, 전지몸체와 전지몸체로부터 돌출연장된 한 쌍의 전극단자(12)를 포함하는 전지셀(10), 양측 방향이 개방되어 상기 적어도 하나 이상의 전지셀(10)이 수용되도록 내측 개구부(21c)가 형성되고, 일측 상단부에 상기 수용된 전지셀(10)의 전극단자(12)와 전기적으로 연결되도록 내부연결버스바(31)가 결합되는 단자결합부(22)가 형성된 케이스어셈블리(21), 상기 케이스어셈블리(21) 개구부(21c)에 대응되며, 상기 개구부(21c) 양측방향에서 수용된 전지셀(10)을 고정, 지지하기 위해 상기 케이스어셈블리(21)에 결합되는 한 쌍의 프레임부(23)를 포함하고, 상기 케이스어셈블리(21) 개구부(21c) 내측면에는 내측방향으로 돌출되고, 상기 양측방향으로 수용되는 전지셀(10)을 고정, 지지하기위한 고정돌기(21a)가 형성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 전지셀(10)은 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. 전지셀(10)은 적어도 하나 이상이 적층되어 단위전지모듈(20)을 이루는 것으로, 단위전지모듈(20)이 적층되어 형성되는 전지모듈(40)의 콤팩트화를 이루기 위해 얇은 두께와 넓은 폭 및 길이를 가진 이차전지로 형성될 수 있다. 예를 들어, 수지층과 금속층을 포함하는 라미네이트시트의 케이스에 전극조립체가 내장되고, 전극단자(12)를 이루는 제1 탭부(12a)와 제2 탭부(12b)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 기술에 해당하므로 여기서는 생략하기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 전지셀(10)은 전극조립체를 포함하는 전극몸체(11)와 전극몸체(11)로부터 돌출 연장되어 형성된 전극단자(12)인 제1 탭부(12a)와 제2 탭부(12b)로 형성될 수 있다. 도시된 도면은, 전극몸체(11)로부터 동일한 측면에 제1 탭부(12a)와 제2 탭부(12b)가 형성된 것을 도시하였으나, 전극몸체(11)의 일단 및 타단에 각각 제1 탭부(12a)와 제2 탭부(12b)가 형성될 수 있으며, 이러한 전극단자(12)의 배치 구조 및 종류는 특별한 구조에 한정되는 것은 아니다.

케이스어셈블리(21)는 양측 방향이 개방되어 상기 적어도 하나 이상의 전지셀(10)이 수용되도록 내측 개구부(21c)가 형성되고, 일측 상단부에 상기 수용된 전지셀(10)의 전극단자(12)와 전기적으로 연결되도록 내부연결버스바(31)가 결합되는 단자결합부(22)가 형성될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 케이스어셈블리(21)는 내측이 개방되어 양측 방향으로 각각 적어도 하나 이상의 전지셀(10)이 수용될 수 있도록 형성된다. 이 때, 양측방향으로 삽입되는 전지셀(10)들을 각각 대응되는 방향으로 고정 및 지지하기 위하여 케이스어셈블리(21) 내측면에는 내측방향으로 돌출되는 고정돌기(21a)가 형성될 수 있다. 고정돌기(21a)는 도 2에 도시된 바와 같이, 단속적으로 적어도 하나 이상의 고정돌기(21a)가 케이스어셈블리(21) 내측 테두리면을 따라 형성될 수 있으나, 고정돌기(21a)가 연속적으로 내측면을 따라 형성될 수 있음은 물론이다.

케이스어셈블리(21)의 일측 상단부에는 내부에 수용되는 전지셀(10)의 전극단자(12)와 전기적으로 결합되는 단자인 내부연결버스바(31)가 형성될 수 있다. 내부연결버스바(31)는 양측면에서 각각 전극단자(12)가 결합될 수 있도록 형성되며, 도시된 도면과 같이 역 "U"자 형인 "∩" 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 내부연결버스바(31)는 상단면으로부터 양측방향으로 연장되어 양측단부에서 각각 하부방향으로 절곡되어 형성되는 것이다. 내부연결버스바(31)의 형태에 따라 케이스어셈블리(21)에 결합되기 위해 단자결합부(22)가 형성된다 단자결합부(22)는 플라스틱 사출물로 형성되어 케이스어셈블리(21)에 일체로 형성될 수 있으나, 그 제조방법에 따라 별도 구성품으로 결합되어 형성될 수 있음은 물론이다. 단자결합부(22)에 내부연결버스바(31)를 결합하기 위해 다양한 결합방법이 채용될 수 있으며, 특히, 용접방법으로 결합될 수 있다. 내부연결버스바(31)를 단자결합부(22)에 용접결합하는 경우에는 용접 작업에 의해 단자결합부(22)가 파손 및 변형되거나, 케이스어셈블리(21) 전체의 내구성에 영향을 최소화 하기 위해 내부연결버스바(31)가 결합되는 단자결합부(22) 상에 적어도 하나 이상의 돌출부(22a)를 형성할 수 있다. 돌출부(22a)는 단자결합부(22)와 내부연결버스바(31)를 부분적으로 이격시켜 공간을 만듬으로써, 용접시에 단자결합부(22)에 미치는 영향을 최소화 하면서 내부연결버스바(31)와 단자결합부(22)의 접합 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

도 2에서는 전지셀(10)의 전극단자(12)의 제1 탭부(12a)와 제2 탭부(12b)에 대응되도록 케이스어셈블리(21) 상단에 내부연결버스바(31) 및 모듈터미널(33)이 형성되는 것을 도시하였으나, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 내부연결버스바(31) 및 모듈터미널(33)의 구성은 단위전지모듈(20)사이에 전기적 연결인 경우에 내부연결버스바(31)를 외부 디바이스와의 전기적 연결을 위한 모듈터미널(33) 등 그 적용위치에 따라 적절한 설계변경이 가능하다.

케이스어셈블리(21)에 수용되는 적어도 하나 이상의 전지셀(10)을 각각 고정 및 지지하기 위해서, 도 2에 도시된 바와 같이, 케이스어셈블리(21) 양측 방향으로 결합되는 프레임부(23)를 더 포함한다. 프레임부(23)는 케이스어셈블리(21)의 일측면에 형성되는 제1 프레임(23a)과 케이스어셈블리(21)의 타측면에 형성되는 제2 프레임(23b)으로 구성될 수 있다. 프레임부(23)는 단위전지모듈(20)의 외측면에서 결합되는 것으로, 후술하는 전지모듈(40)상에서 복수개의 단위전지모듈(20)이 적층되는 경우에 각 단위전지모듈(20)간의 적절한 이격공간을 두기위한 프레임돌기부(23c)가 더 형성될 수 있다. 이러한 이격공간을 둠으로써, 전지모듈(40) 전체의 기계적 강성을 향상시키고, 외부 충격에 대한 적절한 완충작용으로 단위전지모듈(20) 내부에 수용된 전지셀(10)을 보호할 수 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 케이스어셈블리(21)에 수용되어 적층되는 전지셀(10)들은 인접하는 전지셀(10)들과 직접 밀착결합된다. 종래에는 전지셀(10)들의 적층면 사이에 부가적인 부품을 삽입하여 전지셀(10)들의 얼라인을 맞추거나 고정하였지만, 이러한 구성에서는 별도의 부품이 들어감에 따른 부품의 비용, 조립 신뢰성의 문제 및 적층되는 전지셀(10)에 비해 보다 큰 내부 용량을 필요로 하는 다양한 문제점이 있었다. 그러나, 본 발명의 일실시예에 따른 케이스어셈블리(21)는 전지셀(10)이 수용되는 외측테두리를 통해 삽입되는 얼라인을 정교하게 맞출 수 있고, 최외측면으로부터 결합되는 프레임부(23)가 용접결합되며, 케이스어셈블리(21) 내측면에 양측 방향으로 삽입되는 전지셀(10)을 고정하기 위한 고정돌기(21a)를 형성함으로써 보다 효과적으로 전지셀(10)의 얼라인 및 고정과 지지를 구현할 수 있다.

특히, 본 발명의 일실시예에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같이, 동일한 규격의 케이스어셈블리(21)를 통해 단위전지모듈(20)을 구성하고, 각 단위전지모듈(20) 상단에 배치된 단자결합부(22)에 결합되는 내부연결버스바(31) 또는 모듈터미널(33)을 선택적으로 적용함으로써, 하나의 공용화된 서브모듈을 구성하여 다양한 전지모듈(40)의 스펙을 만족하는 전지모듈(40)을 구성할 수 있는 이점이 있다. 도 5에서는 하나의 세개의 단위전지모듈(20)을 구성하면서, 최외측의 단위전지모듈(20)상에 모듈터미널(33)을 각각 결합하여 외부 디바이스와의 전기적 연결을 구현하도록 구성하였으나, 관련 전기적 용량에 따라 가운데 배치된 단위전지모듈(20)의 수를 적절하게 늘리거나 줄일 수 있다.

또한, 복수개의 단위전지모듈(20)을 결합할 때, 내부에 삽입되는 전지셀(10)의 전극단자(12)와의 각각의 전기적 연결을 할 수 있다. 이 때, 직렬 또는 병렬의 전기적 연결을 위해 전극단자(12)를 플러스(+) 또는 마이너스(-)를 적절하게 변경배치해야 할 필요성이 생긴다. 본 발명의 일실시예에서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 일측방향으로 삽입되는 제1 전지셀(10a)과 제2 전지셀(10b)에 형성된 전극단자(12)인 제1 탭부(12a)와 제2 탭부(12b)의 극성을 동일한 방향으로 삽입하거나, 교호적으로 배치시킴으로서 다양한 전기적 결합을 별도의 구조변경 없이도 구현할 수 있는 이점이 있다. 예를 들어, 제1 전지셀(10a)의 상단의 제1 탭부(12a)와 제2 탭부(12b)가 형성될 때, 인접하여 적층되는 제2 전지셀(10b)에 대응되는 제1 탭부(12a)와 제2 탭부(12b)가 결합되고, 상기 제1 탭부(12a)간 또는 제2 탭부(12b)간의 극성을 동일하게 또는 반대극성으로 결합되도록 전지셀(10)의 적층 방향만 바꿔주면 되는 것이다. 이러한 전극단자(12)의 극성을 용이하게 변경할 수 있다.

도 6 내지 도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈의 제조방법의 공정도를 도시한 도면이다.

본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈(40)의 제조방법은, 양측 방향이 개방되어 상기 적어도 하나 이상의 전지셀(10)이 수용되도록 내측 개구부(21c)가 형성되고, 일측 상단부에 상기 수용된 전지셀(10)의 전극단자(12)와 전기적으로 연결되도록 내부연결버스바(31)가 결합되는 단자결합부(22)가 형성된 케이스어셈블리(21)를 준비하는 단계, 상기 개구부(21c)의 일측방향으로 적어도 하나 이상의 전지셀(10)이 적층되어 삽입되는 단계, 상기 일측방향 최외측면에 형성된 전지셀(10) 외측면에 제1 프레임(23a)을 결합하는 단계, 상기 개구부(21c)의 타측방향으로 적어도 하나 이상의 전지셀(10)이 적층되어 삽입되는 단계 및 상기 타측방향 최외측면에 형성된 전지셀(10) 외측면에 제2 프레임(23b)을 결합하는 단계;를 포함하여 제조되는 단위전지모듈(20) 및 상기 제조된 단위전지모듈(20)을 측면방향으로 복수개 순차적으로 적층하는 단계를 포함할 수 있다.

먼저, 도 6에 도시된 바와 같이, 케이스어셈블리(21)를 준비하는 단계이다. 케이스어셈블리(21)는 양측 방향이 개방되어 상기 적어도 하나 이상의 전지셀(10)이 수용되도록 내측 개구부(21c)가 형성되고, 일측 상단부에 상기 수용된 전지셀(10)의 전극단자(12)와 전기적으로 연결되도록 내부연결버스바(31)가 결합되는 단자결합부(22)가 형성될 수 있다.

다음, 도 7에 도시된 바와 같이, 케이스어셈블리(21) 일측방향으로 적어도 하나 이상의 전지셀(10)을 삽입, 수용하는 단계이다. 이 때, 전지셀(10)은 이미 상술한 바와 같이, 전지셀(10) 간의 별도의 고정부재 없이 직접 밀착되도록 복수개의 전지셀(10)을 삽입할 수 있다.

다음, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 적어도 하나 이상의 전지셀(10)을 케이스어셈블리(21)의 일측방향으로 삽입한 후, 삽입된 전지셀(10)을 고정하기 위해 외측면상에 제1 프레임(23a)을 결합한다. 제1 플레임은 볼트와 너트의 결합등으로 체결될 수 있으나, 케이스어셈블리(21)의 테두리와 대응되는 결합면을 레이저용접방법으로 결합하는 것이 적절하다. 이러한 용접방법을 사용함으로써 보다 효과적으로 전지셀(10)을 외부에서 고정 및 지지할 수 있다.

다음, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 케이스어셈블리(21)의 타측방향으로 적어도 하나 이상의 전지셀(10)을 삽입하여 수용하는 단계이다. 그 다음, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 전지셀(10)을 직접 밀착 시켜 수용한 후, 제2 프레임(23b)으로 외측면을 고정 결합한다. 도 10 내지 도 13은 그 방향성에 차이가 있을 뿐, 도 6 내지 도 9에 도시된 공정의 반복공정이므로 상기 공정과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

다음, 도 6 내지 도 13에 의해 제조된 단위전지모듈(20)을 복수개 적층결합함으로써 하나의 전지모듈(40)을 구성할 수 있다. 이 때, 전지모듈(40)의 양측방향의 최외측에 배치된 각 단위전지모듈(20)은 외부 디바이스와의 전기적 연결을 위해 각각 하나의 모듈터미널(33)을 구비할 수 있다(도 5 참조). 또한, 전지모듈(40)을 구성하는 경우, 복수개의 단위전지모듈(20)간의 전기적 연결을 위해, 단위전지모듈(20)상에 배치된 내부연결버스바(31) 간의 전기적 연결을 위해 내부버스바(32)를 결합하는 단계를 더 포함할 수 있다. 내부연결버스바(31)간의 전기적 연결을 위한 내부버스바(32)의 구성 및 연결방법은 후술하는 전지팩의 구성에서 상세히 설명하기로 한다.

도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 전지팩의 분해 사시도이고, 도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 전지팩 일부 구성의 사시도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 전지팩은, 상기 설명한 적어도 하나 이상의 단위전지모듈(20)이 순차적으로 적층되며, 상기 단위전지모듈(20) 일측면 방향의 최외측에 적층되어 형성되고, 한 쌍의 내부연결버스바(31) 중 어느 하나는 상기 내부버스바(32)에 전기적 연결되며, 다른 하나는 외부전원과 전기적 연결되는 제1 모듈터미널(33a)을 포함하는 제1 단위전지모듈(20a) 및 상기 단위전지모듈(20) 타측면 방향 최외측에 적층되어 형성되고, 한 쌍의 내부연결버스바(31) 중 어느 하나는 상기 내부버스바(32)에 전기적 연결되며, 다른 하나는 외부전원과 전기적 연결되는 제2 모듈터미널(33b)을 포함하는 제2 단위전지모듈(20b)을 포함하는 전지모듈(40)과 상기 전지모듈(40)을 수용하는 하부하우징(60) 및 상기 전지모듈(40) 양측 최외측면에 결합되는 금속커버부재(80)를 포함하고, 상기 하부하우징(60)의 내측 하단부에는 상기 전지모듈(40)의 삽입 얼라인을 안내하기 위한 안내가이드홀(61)과 상기 전지모듈(40)에 포함된 각 단위전지모듈(20)의 케이스어셈블리(21)의 측면부가 각각 결합되는 안내가이드홈이 형성될 수 있다.

적어도 하나 이상의 단위전지모듈(20)이 포함된 전지모듈(40)은 이미 상술한 바와 같다. 즉, 도 14에 도시된 바와 같이, 전지모듈(40) 최외측에 배치되는 제1 단위전지모듈(20a)과 제2 단위전지모듈(20b)이 형성된다. 제1 단위전지모듈(20a)은 그 상단부에 인접하는 단위전지모듈(20)과의 전기적 연결을 위한 내부연결버스바(31) 및 외부 디바이스와의 전기적 연결을 위한 제1 모듈터미널(33a)이 각각 배치되며, 제2 단위전지모듈(20b)도 마찬가지로 내부연결버스바(31) 및 제2 모듈터미널(33b)이 배치된다.

전지팩은 이러한 전지모듈(40)을 수용하는 하부하우징(60)과 전지모듈(40)의 양측면을 커버하도록 결합되는 금속커버부재(80)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 하부하우징(60)은 도 14에 도시된 바와 같이, 단위전지모듈(20)의 케이스어셈블리(21)의 테두리부의 양측면을 커버하도록 절곡된 측면하우징(62, 63)이 각각 형성될 수 있다. 단위전지모듈(20)의 전지셀(10)이 적층되는 방향으로 양측의 프레임부(23)에는 제1 금속커버부재(81) 및 제2 금속커버부재(82)를 포함하는 금속커버부재(80)를 결합하여 전지팩을 형성한다.

전지팩을 구성하는 전지모듈(40)의 상단부에는, 이미 상술한 바와 같이, 단위전지모듈(20)간의 전기적 연결을 위해 내부연결버스바(31)를 각각 연결하는 내부버스바(32)가 결합될 수 있으며, 제1 단위전지모듈(20a)과 제2 단위전지모듈(20b) 상에 전기적으로 결합되는 센싱회로기판(50)을 더 포함할 수 있다.

도 15에 도시된 도면을 참고하여, 본 발명의 일실시예에 따른 전지모듈(40)이 삽입, 수용되는 하부하우징(60)을 구체적으로 설명한다.

하부하우징(60)은 상술한 바와 같이, 전지모듈(40)이 삽입되고, 전지모듈(40)을 구성하는 각 단위전지모듈(20)의 케이스어셈블리(21) 테두리 외측면을 커버하도록 측면하우징(62, 63)을 구비할 수 있다. 측면하우징(62, 63)은 일측면의 제1 측면하우징(62)과 타측면의 제2 측면하우징(63)으로 형성되며, 측면하우징(62, 63)은 전지모듈(40)의 각 단위전지모듈(20)과의 결합 얼라인의 신뢰성을 높이기 위한 모듈결합부가 형성될 수 있다. 즉, 도 15에 도시된 바와 같이, 측면하우징(62, 63) 내측면에는 각 단위전지모듈(20) 케이스어셈블리(21)의 테두리 측면부에 대응되도록 내측방향으로 돌출된 안내가이드홈(62a, 63a)이 형성될 수 있다. 이 경우, 각 단위전지모듈(20)의 케이스어셈블리(21)의 테두리의 외측면에는 이러한 안내가이드홈(62a, 63a)과 체결되도록 결합돌기부(21b)를 형성할 수 있다. 결합돌기부(21b)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 케이스어셈블리(21)의 테두리부 외측면에 형성되되, 테두리 외측면 양단에 돌출되어 형성되고, 상기 안내가이드홈(62a, 63a)에 끼움결합될 수 있도록 형성될 수 있다. 즉, 측면하우징(62, 63)의 제1 측면하우징(62)의 제1 안내가이도흠(62a)과 제2 측면하우징(63)의 제2 안내가이드홈(63a)에 각각 대응되도록 결합되어 삽입되어 보다 전지모듈의 삽입 얼라인의 정확성을 확보할 수 있다.

여기서, 케이스어셈블리(21) 테두리부 외측면과 하부하우징(60)의 측면하우징(62, 63)과의 결합방식은 여기에 한정되는 것은 아니며, 다양한 방식의 결합방식으로 결합 얼라인을 맞출 수 있음은 물론이다.

도 15에 도시된 바와 같이, 하부하우징(60) 하단면에는 전지셀(10)이 수용될 때, 오삽입을 방지하기 위한 안내가이드홀(61)이 형성될 수 있다. 안내가이드홀(61) 역시, 삽입되는 전지모듈(40)에 안내가이드홀(61)에 삽입될 수 있는 대응구조를 통해 보다 신뢰성 높은 전지모듈(40)의 결합을 구현할 수 있다. 즉, 전지모듈(40)을 구성하는 각 단위전지모듈(20) 중 적어도 하나 이상에 단위전지모듈(20)의 하단부에 안내가이드홀(61)에 삽입되도록 대응되는 위치에 삽입가이드부(24)가 형성될 수 있다. 여기서, 안내가이드홀(61)과 삽입가이드부(24)의 결합구조는 도시된 구조 이외에도 다양한 방식이 채용될 수 있음은 물론이다.

도 16 내지 도 23은 본 발명의 일실시예에 따른 전지팩의 결합 공정도이다.

도 16은 상술한 바와 같이 적어도 하나 이상의 단위전지모듈(20)을 결합한 전지모듈(40)로써, 외부 디바이스와의 전기적 연결을 위한 모듈터미널(33)이 구비된 하나의 서브모듈을 준비하는 단계이다.

다음, 도 17에 도시된 바와 같이, 서브모듈로 구성되는 전지모듈(40)을 하부하우징(60)에 삽입하는 단계이다. 이 때, 상술한 바와 같이, 하부하우징(60)의 안내가이드홈 및 안내가이드홀(61)을 통해 전지모듈(40)의 오삽입을 방지할 수 있으며, 관련 구성의 상세한 설명은 상술하였으므로 생략한다.

다음, 도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이, 전지모듈(40)을 구성하는 각 단위전지모듈(20)간의 전기적 연결을 위해, 단위전지모듈(20)상에 형성된 내부연결버스바(31) 간의 전기적 연결을 위한 내부버스바(32)가 결합될 수 있다. 도 18에 도시된 바와 같이, 단위전지모듈(20)상에 형성된 어느 하나의 내부연결버스바(31)와 인접하는 단위전지모듈(20)의 어느 하나의 내부연결버스바(31)를 전기적으로 연결한다. 결합방식은 전기적인 연결방식에 따라 상이해 질 수 있으나, 도 18에 도시된 바와 같이, 단위전지모듈(20)상에 형성된 플러스(+)와 마이너스(-)극성을 띠도록 형성된 한 쌍의 내부연결버스바(31)가 상호 교호적으로 내부버스바(32)로 전기적 연결된다. 즉, 하나의 단위전지모듈(20)과 인접하는 단위전지모듈(20)간에는 각각 하나의 내부연결버스바(31)를 전기적으로 연결하는 하나의 내부버스바(32)가 형성되는 것이다.

다음, 도 20 및 도 21에 도시된 바와 같이, 내부버스바(32) 및 모듈버스바를 각각 전기적으로 연결하도록 결합되는 센싱회로기판(50)이 결합되는 단계이다. 센싱회로기판(50)은 각 부분에 전기적으로 연결할 수 있도록 결합단자(51)를 각각 형성할 수 있다.

다음, 도 22에 도시된 바와 같이, 상부로 노출된 전지모듈(40)을 커버하도록, 상부하우징이 결합되는 단계이다. 상부하우징은 별도의 부품으로 결합되는 것을 도시하였으나, 하부하우징(60)과 일체로 결합되어 회동하면서 결합되는 방식으로 형성될 수 도 있으며, 그러한 상부하우징과 하부하우징(60)의 결합방식은 다양하게 조합될 수 있다.

다음, 도 23에 도시된 바와 같이, 전지모듈(40)의 적층방향의 양 측면에 각각 금속커버부재(80)를 결합할 수 있다. 금속커버부재(80)는 알루미늄재질로 형성될 수 있고, 기타 그 밖에 일정한 강성을 갖는 것이라면 적절하게 선택 적용할 수 있다. 금속커버부재(80)는 상부하우징과 하부하우징(60)에 각각 볼투 및 너트 결합을 통해 체결될 수 있으며, 이러한 결합방식에는 특별한 제한이 없다. 즉, 결합되는 금속커버부재(80)의 종류 및 형태에 따라 적절한 결합방식을 채택할 수 있는 것이다. 도시된 바와 같이, 제1 금속커버부재(81)의 결합홀(81a)에 결합부재(81b)를 삽입하고, 제2 금속커버부재(82)의 결합홀(82a)에 결합부재(82b)를 삽입하여 체결할 수 있으며, 그 결합홀 및 결합부재의 종류 및 체결방식은 다양한 방법이 선택 적용될 수 있다.

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.

10: 전지셀 10a: 제1 전지셀
10b: 제2 전지셀 11: 전극몸체
12: 전극단자 12a: 제1 탭부
12b: 제2 탭부 20: 단위전지모듈
21: 케이스어셈블리 21a: 고정돌기
21b: 결합돌기부 21c: 개구부
22: 단자결합부 22a: 돌출부
23: 프레임부 23a: 제1 프레임
23b:제2 프레임 23c: 프레임돌기부
24: 삽입가이드부 31: 내부연결버스바
32: 내부버스바 33: 모듈터미널
33a: 제1 모듈터미널 33b: 제2 모듈터미널
40: 전지모듈 50: 센싱회로기판
51: 결합단자 60: 하부하우징
61: 안내가이드홀 62: 제1 측면하우징
63: 제2 측면하우징 62a: 제1 안내가이드홈
63a: 제2 안내가이드홈 70: 상부하우징
80: 금속커버부재 81: 제1 금속커버부재
81a: 결합홀 81b: 결합부재
82: 제2 금속커버부재 82a: 결합홀
82b: 결합부재

Claims (22)

1. 전지몸체와 전지몸체로부터 돌출연장된 한 쌍의 전극단자를 포함하는 전지셀;
   양측 방향이 개방되어 상기 적어도 하나 이상의 전지셀이 수용되도록 내측 개구부가 형성되고, 일측 상단부에 상기 수용된 전지셀의 전극단자와 전기적으로 연결되도록 내부연결버스바가 결합되는 단자결합부가 형성된 케이스어셈블리;
   상기 케이스어셈블리 개구부에 대응되며, 상기 개구부 양측방향에서 수용된 전지셀을 고정, 지지하기 위해 상기 케이스어셈블리에 결합되는 한 쌍의 프레임부를 포함하고,
   상기 단자결합부는 상기 내부연결버스바와의 결합면과 부분적인 이격공간을 형성하도록 돌출부가 형성되는 단위전지모듈.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 케이스어셈블리 개구부 내측면에는 내측방향으로 돌출되고, 상기 양측방향으로 수용되는 전지셀을 고정, 지지하기 위한 고정돌기가 형성되는 단위전지모듈.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 고정돌기는 상기 케이스어셈블리 테두리 내측면을 따라 연속적으로 형성된 단위전지모듈.
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 고정돌기는 상기 케이스어셈블리 테두리 내측면을 따라 단속적으로 형성된 단위전지모듈.
5. 청구항 2에 있어서,
   상기 단자결합부에 결합되는 내부연결버스바는 상기 단자결합부의 상단면으로부터 양측방향으로 연장되고, 상기 연장된 양끝단부가 상기 케이스어셈블리 타측 하단방향으로 절곡되도록 "∩"형상으로 상기 단자결합부에 결합되는 단위전지모듈.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 케이스어셈블리 개구부의 양측방향으로 상기 전지셀이 수용되며, 일측방향 또는 타측방향으로 삽입되는 복수의 전지셀은 서로 직접 밀착결합되는 단위전지모듈.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 케이스어셈블리 개구부의 일측방향에서 복수의 전지셀이 순차적으로 적층되고,
   상기 전지셀은 상기 적층되는 복수개의 전지셀의 전극단자로 형성되는 제1 탭부 및 제2 탭부의 극성이 적층방향으로 서로 교호적으로 배열되도록 상기 전지셀이 순차적으로 밀착결합되는 단위전지모듈.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 프레임부 외측면에는 인접하는 단위전지모듈과의 이격공간을 형성하기 위해 외측방향으로 돌출된 프레임돌기부가 더 형성되는 단위전지모듈.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 프레임돌기부는 상기 프레임부 외측둘레를 따라 연속적으로 형성되는 단위전지모듈.
10. 청구항 8에 있어서,
    상기 프레임돌기부는 상기 프레임부 외측둘레를 따라 단속적으로 형성되는 단위전지모듈.
11. 청구항 1에 의한 적어도 둘 이상의 단위전지모듈이 측면방향으로 순차적으로 적층 결합되고, 상기 순차적으로 적층되는 각 단위전지모듈 사이에 각각의 내부연결버스바가 내부버스바를 통해 전기적으로 연결되도록 형성되며,
    상기 단위전지모듈 일측면 방향의 최외측에 적층되어 형성되고, 한 쌍의 내부연결버스바 중 어느 하나는 상기 내부버스바에 전기적 연결되며, 다른 하나는 외부전원과 전기적 연결되는 제1 모듈터미널을 포함하는 제1 단위전지모듈 및
    상기 단위전지모듈 타측면 방향 최외측에 적층되어 형성되고, 한 쌍의 내부연결버스바 중 어느 하나는 상기 내부버스바에 전기적 연결되며, 다른 하나는 외부전원과 전기적 연결되는 제2 모듈터미널을 포함하는 제2 단위전지모듈을 포함하는 전지모듈.
12. 청구항 11에 의한 전지모듈을 수용하는 하부하우징; 및
    상기 전지모듈 양측 최외측면에 결합되도록 일측면의 제1 금속커버부재와 타측면의 제2 금속커버부재를 포함하는 금속커버부재를 포함하고,
    상기 하부하우징의 내측 하단부에는 상기 전지모듈의 삽입 얼라인을 안내하기 위한 안내가이드홀과 상기 전지모듈에 포함된 각 단위전지모듈의 케이스어셈블리의 측면부가 각각 결합되는 안내가이드홈이 형성되는 전지팩.
13. 청구항 12에 있어서,
    상기 전지모듈 상단부 양측단에 형성되는 제1 모듈터미널 및 상기 제2 모듈터미널 및
    상기 전지모듈 상단부에 형성되는 적어도 하나 이상의 내부버스바;를
    전기적으로 연결되도록 결합되는 센싱회로기판을 더 포함하는 전지팩.
14. 청구항 13에 있어서,
    상기 센싱회로기판은 상기 제1 모듈터미널, 제2 모듈터미널 및 상기 내부버스바에 대응되어 결합되는 결합단자를 더 포함하는 전지팩.
15. 청구항 12에 있어서,
    상기 하부하우징의 상부를 커버하도록 결합되는 상부하우징을 더 포함하는 전지팩.
16. 청구항 12에 있어서,
    상기 하부하우징은, 상기 케이스어셈블리의 테두리 양측면을 각각 커버하는 일측면의 제1 측면하우징과 타측면의 제2 측면하우징을 포함하는 측면하우징을 더 포함하는 전지팩.
17. 청구항 16에 있어서,
    상기 제1 측면하우징 내측면에는 상기 케이스어셈블리의 일측면이 결합되도록 형성되는 제1 안내가이드홈;
    상기 제2 측면하우징 내측면에는 상기 케이스어셈블리의 타측면이 결합되도록 형성되는 제2 안내가이드홈; 및
    상기 제1 안내가이드홈과 상기 제2 안내가이드홈에 삽입되어 결합되도록, 상기 단위전지모듈의 케이스어셈블리의 테두리 양측면에는 상기 제1 안내가이드홈 및 상기 제2 안내가이드홈에 끼움 결합되는 결합돌기부가 더 포함되는 전지팩.
18. 청구항 12에 있어서,
    상기 안내가이드홀은 상기 하부하우징의 하단면에 상기 전지모듈이 삽입되는 하단면의 단위전지모듈의 길이방향으로 적어도 하나 이상 배열되도록 형성되며,
    상기 안내가이드홀에 삽입되도록 상기 적어도 하나 이상의 단위전지모듈의 하단부에 각각 삽입가이드부가 형성되는 전지팩.
19. 양측 방향이 개방되어 적어도 하나 이상의 전지셀이 수용되도록 내측 개구부가 형성되고, 일측 상단부에 상기 수용된 전지셀의 전극단자와 전기적으로 연결되도록 내부연결버스바가 결합되며 상기 내부연결버스바와의 결합면과 부분적인 이격공간을 형성하도록 돌출부가 형성되는 단자결합부가 형성된 케이스어셈블리를 준비하는 단계;
    상기 개구부의 일측방향으로 적어도 하나 이상의 전지셀이 적층되어 삽입되는 단계;
    상기 일측방향 최외측면에 형성된 전지셀 외측면에 제1 프레임을 결합하는 단계;
    상기 개구부의 타측방향으로 적어도 하나 이상의 전지셀이 적층되어 삽입되는 단계; 및
    상기 타측방향 최외측면에 형성된 전지셀 외측면에 제2 프레임을 결합하는 단계;를 포함하여 제조되는 단위전지모듈 및
    상기 제조된 단위전지모듈을 측면방향으로 순차적으로 적층하는 단계를 포함하는 전지모듈의 제조방법.
20. 청구항 19에 있어서,
    상기 개구부의 일측방향 또는 타측방향으로 적어도 하나 이상의 전지셀이 적층되는 단계는,
    상기 전지셀의 전극단자가 상기 내부연결버스바에 전기적으로 결합되는 단계를 각각 더 포함하는 전지모듈의 제조방법.
21. 청구항 19에 있어서,
    상기 제1 프레임 및 제2 프레임을 결합하는 단계는,
    상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임은 상기 케이스어셈블리 양측방향으로 삽입된 전지셀 최외측면에 각각 레이저용접방법으로 결합되는 단계를 각각 더 포함하는 전지모듈의 제조방법.
22. 청구항 19에 있어서,
    상기 제조된 단위전지모듈을 측면방향으로 순차적으로 적층하는 단계는,
    상기 적층되는 각 단위전지모듈간의 전기적 연결을 위해 상기 단위전지모듈에 형성된 각 내부연결버스바와 인접하는 각 단위전지모듈의 내부연결버스바를 내부버스바를 통해 전기적으로 연결하는 단계;를 더 포함하는 전지모듈의 제조방법.

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