KR102499545B1 - 배터리모듈 및 그 제조방법 - Google Patents

배터리모듈 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예는 복수의 배터리셀로 이루어진 배터리모듈 및 그 제조방법에 관한 것으로 해결하고자 하는 기술적 과제는 각 배터리셀 사이가 절연된 배터리모듈 및 그 제조방법을 제공하는 데에 있다.
이를 위해 본 발명은 제1 배터리셀, 상기 제1 배터리셀에 이웃하여 배치되는 제2 배터리셀 및 절연성 소재로 이루어지고, 판 형상으로 형성되되 임의의 절곡선을 따라 절곡되며, 상기 제1 배터리셀과 상기 제2 배터리셀 사이에 배치되어, 상기 절곡선을 기준으로 일측은 상기 제1 배터리셀에 부착되고, 타측은 상기 제2 배터리셀에 부착되는 제1 절연부재를 포함하는 배터리모듈을 개시한다.

Description

배터리모듈 및 그 제조방법 {BATTERY MODULE AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME}
본 발명의 실시예는 복수의 배터리셀로 이루어진 배터리모듈 및 그 제조방법에 관한 것이다.
이차전지는 일차전지와 달리 충전과 방전을 반복적으로 수행할 수 있다. 일반적으로 소용량의 이차전지는 휴대폰, 노트북, 캠코더 등과 같이 휴대하기 용이한 전자기기에 주로 이용되고 대용량의 이차전지는 전기자동차 등에 이용될 수 있다.
이때 고용량화를 위해 복수의 배터리셀을 직/병렬로 연결하여 하나의 배터리모듈을 구성할 수 있다. 이 경우 배터리셀이 의도치 않은 지점에서 서로 통전되는 것을 방지하기 위해 각 배터리셀 사이에 스페이서(spacer)를 설치하거나 배터리모듈의 하우징 내에 리브(rib)를 형성하여 그 배터리셀이 서로 이격되게 한다. 그러나 이에 의하면 배터리모듈의 부피가 증가하여 효율이 저하되고 비용이 상승하는 문제점이 있다.
이러한 발명의 배경이 되는 기술에 개시된 정보는 본 발명의 배경에 대한 이해도를 향상시키기 위한 것일 뿐이다. 따라서 종래 기술을 구성하지 않는 정보를 포함할 수도 있다.
본 발명의 실시예는 각 배터리셀 사이가 절연된 배터리모듈 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 배터리모듈은 제1 배터리셀, 상기 제1 배터리셀에 이웃하여 배치되는 제2 배터리셀 및 절연성 소재로 이루어지고, 판 형상으로 형성되되 임의의 절곡선을 따라 절곡되며, 상기 제1 배터리셀과 상기 제2 배터리셀 사이에 배치되어, 상기 절곡선을 기준으로 일측은 상기 제1 배터리셀에 부착되고, 타측은 상기 제2 배터리셀에 부착되는 제1 절연부재를 포함할 수 있다.
또한 상기 제1 절연부재의 절곡선은 상기 제1 배터리셀과 상기 제2 배터리셀의 서로 나란하게 이웃한 일면과 동일 평면상에 배치될 수 있다.
또한 상기 제1 절연부재의 일측은 상기 제1 배터리셀 중 상기 제2 배터리셀을 바라보는 일면 또는 상기 제2 배터리셀 중 상기 제1 배터리셀을 바라보는 일면에 상응하는 면적으로 형성될 수 있다.
또한 상기 제1 절연부재의 일측으로부터 상기 제1 절연부재의 일면 너머로 연장되어, 상기 제1 배터리셀의 일면에 이웃하는 타면에 부착되는 연장부를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 제2 배터리셀을 기준으로 상기 제1 배터리셀의 반대편에서 상기 제2 배터리셀에 이웃하게 배치되는 제3 배터리셀 및 절연성 소재로 이루어지고, 판 형상으로 형성되되 임의의 절곡선을 따라 절곡되며, 상기 제2 배터리셀과 상기 제3 배터리셀 사이에 배치되어, 상기 절곡선을 기준으로 일측은 상기 제2 배터리셀에 부착되고 타측은 상기 제3 배터리셀에 부착되는 제2 절연부재를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 제1 절연부재의 절곡선은 상기 제2 배터리셀 중 상기 제1 배터리셀에 나란하게 이웃한 일면과 동일 평면상에 배치되고, 상기 제2 절연부재의 절곡선은 상기 제2 배터리셀의 일면에 반대되는 타면과 동일 평면상에 위치할 수 있다.
한편 본 발명의 실시예에 따른 배터리모듈 제조방법은 제1 배터리셀에 이웃하게 제2 배터리셀을 배치하는 배터리셀 배치단계, 상기 제1 배터리셀과 상기 제2 배터리셀의 서로 나란하게 이웃한 각 일면에 함께 걸쳐, 절연성 소재로 이루어진 판 형상의 제1 절연부재를 부착하는 절연부재 부착단계, 상기 제1 배터리셀과 상기 제2 배터리셀의 경계선을 따라 상기 제1 절연부재를 절곡하는 단계를 포함할 수 있다.
또한 상기 제1 절연부재에는 상기 경계선에 해당하는 영역을 따라 홈이 형성될 수 있다.
또한 상기 제1 절연부재는 상기 경계선을 기준으로 일측이 상기 제1 배터리셀의 일면 또는 상기 제2 배터리셀의 일면에 상응하는 면적으로 형성될 수 있다.
또한 상기 제1 절연부재의 일측으로부터 상기 제1 배터리셀의 일면 너머로 연장되는 연장부가 형성되어, 상기 연장부를 절곡하여 상기 제1 배터리셀의 일면에 이웃하는 타면에 부착하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 배치단계에서는 상기 제2 배터리셀을 기준으로 상기 제1 배터리셀의 반대편에서 상기 제2 배터리셀에 이웃하게 제3 배터리셀을 더 배치하고, 상기 부착단계에서는 상기 제2 배터리셀의 일면에 반대되는 타면과 상기 제3 배터리셀 중 상기 제2 배터리셀의 타면에 나란하게 이웃한 일면에 함께 걸쳐, 절연성 소재로 이루어진 판 형상의 제2 절연부재를 더 부착하며, 상기 제2 배터리셀과 상기 제3 배터리셀의 경계선을 따라 상기 제2 절연부재를 절곡하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예는 복수 개의 배터리셀을 서로 이웃하게 배치하여 그 나란하게 이웃한 각 면에 함께 걸쳐 절연부재를 부착하고 절곡하는 비교적 단순한 공정을 통해 배터리셀을 서로 절연할 수 있으므로 제작 비용이나 시간을 절약할 수 있다.
더욱이 절연부재의 일측과 타측을 통해 일종의 이중 절연 구조를 형성함으로써 배터리셀의 절연을 더 확실하게 보장할 수 있다. 이때 상기 일측과 상기 타측이 서로 다른 소재로 이루어진다면 보다 다양하고 복합적인 특성의 절연 효과를 부여할 수 있다.
나아가 판 형상의 절연부재를 이용함으로써 배터리셀을 절연하기 위한 공간을 보다 줄일 수 있어 배터리모듈을 더욱 소형화 또는 경량화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리모듈 제조방법의 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리모듈 제조방법에서 절연부재 부착단계를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리모듈 제조방법에서 절연부재 절곡단계를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리모듈의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리모듈 제조방법에서 절연부재 부착단계를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리모듈 제조방법에서 절연부재 절곡단계를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리모듈의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리모듈 제조방법에서 절연부재 부착단계를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리모듈 제조방법에서 절연부재 절곡단계를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리모듈의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리모듈 제조방법에서 절연부재 부착단계를 도시한 것이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리모듈 제조방법에서 절연부재 절곡단계를 도시한 것이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리모듈의 사시도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
본 발명의 실시예는 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 보다 완전하게 설명하여 전달하기 위해 제공되는 것으로 각 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며 본 발명의 범위가 그 실시예로 한정되는 것은 아니다.
또한 도면에서 일부 요소의 크기나 두께는 설명의 편의를 위해, 또한 이해의 편의를 위해 다소 과장될 수 있다. 한편 도면에서 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용되는 "및/또는"이라는 용어는 열거된 항목들 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한 본 명세서에서 사용되는 "연결된다"라는 말은 A 부재와 B 부재가 직접적으로 연결되는 경우뿐만 아니라 A 부재와 B 부재 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 C 부재를 통해 간접적으로 연결되는 경우도 포함하는 것으로 해석된다.
그밖에 본 명세서에서 사용되는 용어는 특정한 실시예를 구체적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명을 제한하지 않는다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 형태는 문맥상 다른 경우를 명백하게 지적하지 않는 한 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한 본 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise, include)" 및/또는 "포함하는(comprising, including)"이라는 말은 언급된 형상, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것으로 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재 또는 부가를 배제하지 않는다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층 및/또는 부분을 설명하기 위해 사용되지만 이들 부재, 부품, 영역, 층 및/또는 부분이 그 용어에 의해 한정되어서는 안 된다. 이는 어느 한 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 한 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위해 사용된다. 따라서 이를테면 제1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분으로 지칭될 수 있다.
도면에 도시된 어느 한 요소 또는 특징과 다른 한 요소 또는 특징의 명확한 이해를 위해 "하부(beneath)", "아래(below)", "낮은(lower)", "상부(above)" 또는 "위(upper)"와 같이 공간에 관한 용어가 사용될 수 있다. 이러한 공간에 관한 용어는 본 발명의 다양한 공정 상태 또는 사용 상태에 따라 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명을 한정하지 않는다. 예를 들어 어느 한 요소 또는 특징이 뒤집어지면 "하부" 또는 "아래"로 설명된 요소 또는 특징은 "상부" 또는 "위"로 이해된다. 결국 "하부"는 "상부" 또는 "위"를 포괄하는 개념이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리모듈 제조방법의 흐름도이다. 또한 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리모듈 제조방법에서 절연부재 부착단계(S12)를 도시한 것이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리모듈 제조방법에서 절연부재 절곡단계(S13)를 도시한 것이다. 또한 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리모듈(100)의 사시도이다.
도 1을 참조하면 배터리모듈 제조방법은 배터리셀 배치단계(S11), 절연부재 부착단계(S12) 및 절연부재 절곡단계(S13)를 포함한다.
먼저 배터리셀 배치단계(S11)에서는 제1 배터리셀(110)과 제2 배터리셀(120)을 준비하여 제1 배터리셀(110)에 이웃하게 제2 배터리셀(120)을 배치한다.
여기서 제1 배터리셀(110)과 제2 배터리셀(120)은 양극판, 음극판 및 양극판과 음극판 사이에 개재된 세퍼레이터로 이루어진 전극조립체, 전극조립체와 전해액을 수용하는 케이스, 전극조립체의 양극판과 음극판으로부터 외부로 각각 인출된 양극탭과 음극탭 등을 포함하는 통상적인 배터리셀이다. 따라서 제1 배터리셀(110)과 제2 배터리셀(120) 그 자체의 구체적인 구성은 공지된 바와 같으므로 이에 대한 추가적인 설명은 생략한다.
또한 도면에서 제1 배터리셀(110)과 제2 배터리셀(120)은 각형으로 케이스가 실질적인 직육면체 형상으로 형성되는 것으로 도시되어 있다. 물론 본 발명에서 제1 배터리셀(110)과 제2 배터리셀(120)이 반드시 각형으로 형성되어야 하는 것은 아니고 이른바 파우치형 또는 그밖에 다른 타입으로 형성될 수도 있다. 다만 이하에서는 이해의 편의상 도면에 도시된 바와 같이 제1 배터리셀(110)과 제2 배터리셀(120)이 각형으로 형성되는 것으로 예를 들어 설명한다.
이 경우 제1 배터리셀(110)과 제2 배터리셀(120) 중 양극탭과 음극탭이 위치한 면(111, 121)에서 상대적으로 짧은 변을 단변이라 하고 상대적으로 긴 변을 장변이라 한다면, 도 2에서 제1 배터리셀(110)과 제2 배터리셀(120)은 단변을 포함하는 각 일면(112, 122)이 서로 수평으로 나란하게 이웃하고 장변을 포함하는 각 타면(113, 123)이 서로 수직으로 배열되어 접하는 것으로 도시되어 있다.
다음으로 절연부재 부착단계(S12)에서는 절연부재(130)를 준비하여 제1 배터리셀(110)과 제2 배터리셀(120)의 각 일면(112, 122)에 함께 걸쳐 부착한다.
여기서 절연부재(130)는 절연성 소재로 이루어지며 실질적인 판 형상으로 형성된다. 예컨대 절연부재(130)는 약 0.2mm의 두께로 형성될 수 있다.
이때 절연부재(130) 중 제1 배터리셀(110)에 부착되는 일측(131)과 제2 배터리셀(120)에 부착되는 타측(132)은 서로 동일한 재질로 이루어질 수도 있고 상이한 재질로 이루어질 수도 있다. 또한 절연부재(130)의 일측(131)과 타측(132) 사이, 즉 제1 배터리셀(110)과 제2 배터리셀(120)의 경계선에 해당하는 영역을 따라 홈(133)이 형성된다.
도면에서 절연부재(130)의 일측(131)은 제1 배터리셀(110)의 일면(112)에 상응하는 면적으로 형성되고 타측(132)은 제2 배터리셀(120)의 일면(122)에 상응하는 면적으로 형성되는 것으로 도시되어 있다. 그러나 절연부재(130)는 후술할 바와 같이 제1 배터리셀(110)과 제2 배터리셀(120) 사이에 배치되어 제1 배터리셀(110)과 제2 배터리셀(120)을 절연하는 역할을 하는바 그 역할을 수행할 수만 있다면 다른 면적으로 형성될 수도 있다. 이를테면 절연부재(130)의 일측(131)이 제1 배터리셀(110)의 일면(112) 또는 제2 배터리셀(120)의 일면(122)에 상응하는 면적으로 형성되고 타측(132)은 제2 배터리셀(120)의 일면(122)보다 작은 면적으로 형성될 수 있다. 또는 절연부재(130)의 타측(132)이 제2 배터리셀(120)의 일면(122) 또는 제1 배터리셀(110)의 일면(112)에 상응하는 면적으로 형성되고 일측(131)은 제1 배터리셀(110)의 일면(112)보다 작은 면적으로 형성될 수도 있다. 다만 이하에서는 이해의 편의상 도면에 도시된 바와 같이 절연부재(130)의 일측(131)과 타측(132)이 제1 배터리셀(110)의 일면(112)과 제2 배터리셀(120)의 일면(122)에 상응하게 각각 형성되는 것으로 예를 들어 설명한다.
마지막으로 절연부재 절곡단계(S13)에서는 제1 배터리셀(110)과 제2 배터리셀(120) 중 절연부재(130)가 부착된 부분의 반대편을 벌리면서 절연부재(130)를 절곡한다. 예컨대 도 3에 도시된 바와 같이 절연부재(130)가 제1 배터리셀(110)과 제2 배터리셀(120)의 상부에 부착된다면 제1 배터리셀(110)과 제2 배터리셀(120)의 하부를 벌리면서 절연부재(130)를 대략 ∨자 형태로 절곡하여 일측(131)과 타측(132)이 실질적인 0°를 이루게 만든다.
이때 앞서 설명한 바와 같이 절연부재(130) 중 제1 배터리셀(110)과 제2 배터리셀(120)의 경계선에 해당하는 영역을 따라 홈(133)이 형성되므로, 즉 그 홈(133)을 따라 절연부재(130)를 절곡함으로써 의도한 형태대로 보다 용이하게 절연부재(130)를 절곡할 수 있다.
이에 따라 제조된 배터리모듈(100)은 도 4에 도시된 바와 같이 제1 배터리셀(110)과 제2 배터리셀(120)이 서로 나란하게 이웃하되 절연부재(130)가 제1 배터리셀(110)과 제2 배터리셀(120) 사이에 배치되어 일측(131)은 제1 배터리셀(110)의 일면(112)에 부착되고 타측(132)은 제2 배터리셀(120)의 일면(122)에 부착됨으로써 제1 배터리셀(110)과 제2 배터리셀(120)이 직접적으로 접하지 않게 절연한다.
한편 이때 절연부재(130)의 일측(131)과 타측(132) 사이, 즉 절연부재(130)의 절곡선에 해당하는 영역은 도 4의 부분 확대도에 나타난 바와 같이 제1 배터리셀(110)과 제2 배터리셀(120)의 타면(113, 123)과 실질적인 동일 평면상에 있게 된다.
이에 의하면 제1 배터리셀(110)과 제2 배터리셀(120)에 절연부재(130)를 부착하고 절곡하는 비교적 단순한 공정을 통해 제1 배터리셀(110)과 제2 배터리셀(120)을 절연할 수 있으므로 제작 비용이나 시간을 절약할 수 있다.
더욱이 절연부재(130)의 일측(131)과 타측(132)을 통해 일종의 이중 절연 구조를 형성함으로써 제1 배터리셀(110)과 제2 배터리셀(120)의 절연을 더 확실하게 보장할 수 있다.
나아가 판 형상의 절연부재(130)를 이용함으로써 제1 배터리셀(110)과 제2 배터리셀(120)을 절연하기 위한 공간을 보다 줄일 수 있어 배터리모듈(100)을 더욱 소형화 또는 경량화할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리모듈 제조방법에서 절연부재 부착단계(S22)를 도시한 것이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리모듈 제조방법에서 절연부재 절곡단계(S22)를 도시한 것이다. 또한 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리모듈(200)의 사시도이다.
한편 여기서 제1 배터리셀(110)과 제2 배터리셀(120)은 도 2 내지 4에서 제1 배터리셀(110) 및 제2 배터리셀(120)과 실질적으로 동일한 구성요소이다. 따라서 동일한 도면 부호를 그대로 사용하였으며 이는 도 8 내지 13에서도 마찬가지이다.
앞서 도 2 내지 4를 참조하여 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리모듈 제조방법에서는 배터리셀 배치단계(S11)에서 제1 배터리셀(110)과 제2 배터리셀(120)의 단변을 포함하는 각 일면(112, 122)이 서로 수평으로 나란하게 이웃하고 장변을 포함하는 각 타면(113, 123)이 서로 수직으로 배열되어 접하였다. 그러나 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리모듈 제조방법에서는 배터리셀 배치단계(S21)에서 도 5에 도시된 바와 같이 제1 배터리셀(110)과 제2 배터리셀(120)의 각 일면(112, 122)이 서로 수직으로 배열되어 접하고 각 타면(113, 123)이 서로 수평으로 나란하게 이웃하는 차이점이 있다.
이에 제1 배터리셀(110)과 제2 배터리셀(120)의 각 타면(113, 123)에 함께 걸쳐 절연부재(230)를 부착한 후 도 6에 도시된 바와 같이 절연부재(230)를 절곡하면 도 7에 도시된 바와 같이 제1 배터리셀(110)과 제2 배터리셀(120)의 각 일면(112, 122)이 이제 서로 수평으로 나란하게 배열되며 절연부재(230)의 일측(231)이 제1 배터리셀(110)의 타면(113)에 부착되고 타측(232)이 제2 배터리셀(120)의 타면(123)에 부착됨으로써 제1 배터리셀(110)과 제2 배터리셀(120)이 직접적으로 접하지 않게 절연한다.
그밖에 다른 사항은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리모듈 제조방법 및 이에 따라 제조된 배터리모듈(100)과 실질적으로 동일하며, 혹 일부 상이한 부분이 있더라도 통상의 기술자라면 상기 차이점에 대응하여 당연히 변형할 것으로 예상되는 정도에 불과할 것이므로 이에 대한 중복적은 설명은 생략한다.
이처럼 단지 제1 배터리셀(110)과 제2 배터리셀(120)을 배치하는 양상 또는 절연부재(130, 230)를 부착하는 양상만 달리함으로써 최종적인 배터리모듈(100, 200)의 외형을 달리 적용할 수 있는 이점이 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리모듈 제조방법에서 절연부재 부착단계(S32)를 도시한 것이고, 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리모듈 제조방법에서 절연부재 절곡단계(S33)를 도시한 것이다. 또한 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리모듈(300)의 사시도이다.
도 8을 참조하면 절연부재(330)는 일측(331)과 타측(332)으로부터 각각 연장된 제1 수직 연장부(331A), 제1 수평 연장부(331B), 제2 수직 연장부(332A) 및 제2 수평 연장부(332B)를 더 포함한다. 참고로 여기서 수직과 수평이라는 용어는 설명의 편의상 임의로 부여한 개념에 불과하며 절대적인 위치나 방향을 의미하는 것은 아니다.
제1 수직 연장부(331A)는 절연부재(330)의 일측(331)으로부터 홈(333)에 실질적인 수직으로 제1 배터리셀(110)의 일면(112)에 해당하는 영역 너머로 더 연장된다.
또한 제1 수평 연장부(331B)는 절연부재(330)의 일측(331)으로부터 홈(333)에 실질적인 수평으로 제1 배터리셀(110)의 일면(112)에 해당하는 영역 너머로 더 연장된다.
한편 제2 수직 연장부(332A)는 절연부재(330)의 타측(332)으로부터 홈(333)에 실질적인 수직으로 제2 배터리셀(120)의 일면(122)에 해당하는 영역 너머로 더 연장된다.
또한 제2 수평 연장부(332B)는 절연부재(330)의 타측(332)으로부터 홈(333)에 실질적인 수평으로 제2 배터리셀(120)의 일면(122)에 해당하는 영역 너머로 더 연장된다.
이에 절연부재 부착단계(S32)에서 제1 배터리셀(110)과 제2 배터리셀(120)의 서로 수평으로 나란하게 이웃한 각 일면(112, 122)에 함께 걸쳐 절연부재(330)를 부착한 후 도 9에 도시된 바와 같이 제1 수직 연장부(331A)와 제1 수평 연장부(331B)를 절곡하여 제1 배터리셀(110)의 일면(112)에 이웃한 두 면(111, 114)에 각각 부착하고 제2 수직 연장부(332A)와 제2 수평 연장부(332B)를 절곡하여 제2 배터리셀(120)의 일면(122)에 이웃한 두 면(121, 124)에 각각 부착하는 과정을 더 포함한다. 이러한 과정은 절연부재 절곡단계(S33) 이전에 수행될 수도 있고 그 이후에 수행될 수도 있다. 도면에서는 전자의 경우로 예시되어 있다.
이때 절연부재(330)의 일측(331)과 제1 수직 연장부(331A) 및 제1 수평 연장부(331B) 사이, 그리고 타측(332)과 제2 수직 연장부(332A) 및 제2 수평 연장부(332B) 사이에도 홈이 각각 형성된다면 의도한 형태대로 보다 용이하게 상기 연장부(331A, 331B, 332A, 332B)를 절곡할 수 있을 것이다.
이에 의하면 절연부재(330)가 부착되는 면적이 넓어지기 때문에 절연부재(330)의 부착력이 향상될 수 있다. 다른 한편으로는 제1 배터리셀(110)과 제2 배터리셀(120)이 덮이는 면적이 넓어지기 때문에 제1 배터리셀(110)과 제2 배터리셀(120)의 절연을 보다 확실하게 보장하면서 조립성을 개선할 수 있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리모듈 제조방법에서 절연부재 부착단계(S42)를 도시한 것이고, 도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리모듈 제조방법에서 절연부재 절곡단계(S43)를 도시한 것이다. 또한 도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리모듈(400)의 사시도이다.
먼저 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리모듈 제조방법의 배터리셀 배치단계(S41)에서는 제1 배터리셀(110), 제2 배터리셀(120) 및 제3 배터리셀(440)을 준비하여 제2 배터리셀(120)을 기준으로 서로 반대편에서 제1 배터리셀(110)과 제3 배터리셀(440)을 제2 배터리셀(120)에 이웃하게 각각 배치한다.
다음으로 절연부재 부착단계(S42)에서는 제1 절연부재(450)와 제2 절연부재(460)를 준비하여 제1 절연부재(450)는 제1 배터리셀(110)과 제2 배터리셀(120)의 서로 수평으로 나란하게 이웃한 각 일면(112, 122)에 함께 걸쳐 부착하고 제2 절연부재(460)는 제2 배터리셀(120)의 일면(122)에 반대되는 타면(125)과 제3 배터리셀(440) 중 제2 배터리셀(120)의 타면(125)에 수평으로 나란하게 이웃한 일면(441)에 함께 걸쳐 부착한다. 예컨대 도 12에 도시된 바와 같이 제1 절연부재(150)가 제1 배터리셀(110)과 제2 배터리셀(120)의 상부에 부착된다면 제2 절연부재(160)는 제2 배터리셀(120)과 제3 배터리셀(440)의 하부에 부착된다.
마지막으로 절연부재 절곡단계(S43)에서는 제1 배터리셀(110)과 제2 배터리셀(120)의 하부를 벌리면서 제1 절연부재(450)를 ∨자 형태로 절곡하는 한편, 제2 배터리셀(120)과 제3 배터리셀(440)의 상부를 벌리면서 제2 절연부재(460)를 ∧자 형태로 절곡한다.
이에 따라 제조된 배터리모듈(400)은 도 13에 도시된 바와 같이 제1 배터리셀(110), 제2 배터리셀(120) 및 제3 배터리셀(440)이 서로 나란하게 이웃하되 제1 절연부재(450)가 제1 배터리셀(110)과 제2 배터리셀(120) 사이에 배치되어 일측(451)은 제1 배터리셀(110)의 일면(112)에 부착되고 타측(452)은 제2 배터리셀(120)의 일면(122)에 부착됨으로써 제1 배터리셀(110)과 제2 배터리셀(120)이 직접적으로 접하지 않게 절연한다. 또한 제2 절연부재(460)가 제2 배터리셀(120)과 제3 배터리셀(440) 사이에 배치되어 일측(461)은 제2 배터리셀(120)의 타면(125)에 부착되고 타측(462)은 제3 배터리셀(440)의 일면(441)에 부착됨으로써 제2 배터리셀(120)과 제3 배터리셀(440)이 직접적으로 접하지 않게 절연한다.
한편 이때 제1 절연부재(450)의 절곡선에 해당하는 영역은 도 7의 좌측 부분 확대도에 나타난 바와 같이 제2 배터리셀(120) 중 제1 배터리셀(110)에 수평으로 나란하게 이웃하는 한 면(123)과 실질적인 동일 평면상에 있게 된다. 또한 제2 절연부재(460)의 절곡선에 해당하는 영역은 도 7의 우측 부분 확대도에 나타난 바와 같이 제2 배터리셀(120)의 상기 면(123)에 반대되는 한 면(124)과 실질적인 동일 평면상에 있게 된다.
이에 의하면 세 개 이상의 배터리셀을 한 번에 일렬로 나열하면서 각 배터리셀 사이에 절연부재를 간편하게 설치할 수 있다. 만약 제3 배터리셀(440)에 이웃하게 제4 배터리셀, 제5 배터리셀 등을 더 배치한다면 제3 배터리셀(440)과 제4 배터리셀의 상부에 제3 절연부재를 부착하고 제4 배터리셀과 제5 배터리셀의 하부에 제4 절연부재를 부착하여 제1 절연부재(450)와 제3 절연부재는 ∨자 형태로 절곡하고 제2 절연부재(460)와 제4 절연부재는 ∧자 형태로 절곡하여 마무리할 수 있을 것이다.
이상의 설명은 본 발명에 따른 배터리모듈 및 그 제조방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 이하의 청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다 할 것이다.
100, 200, 300, 400: 배터리모듈
110: 제1 배터리셀
120: 제2 배터리셀
130, 230, 330: 절연부재
331A: 제1 수직 연장부
331B: 제1 수평 연장부
332A: 제2 수직 연장부
332B: 제2 수평 연장부
440: 제3 배터리셀
450: 제1 절연부재
460: 제2 절연부재

Claims (20)

  1. 제1 배터리셀,
    상기 제1 배터리셀에 이웃하여 배치되는 제2 배터리셀 및
    절연성 소재로 이루어지고, 판 형상으로 형성되되 임의의 절곡선을 따라 절곡되며, 상기 제1 배터리셀과 상기 제2 배터리셀 사이에 배치되어, 상기 절곡선을 기준으로 일측은 상기 제1 배터리셀에 부착되고, 타측은 상기 제2 배터리셀에 부착되는 제1 절연부재를 포함하는 배터리모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 절연부재의 절곡선은 상기 제1 배터리셀과 상기 제2 배터리셀의 서로 나란하게 이웃한 일면과 동일 평면상에 배치되는 배터리모듈.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 절연부재의 일측으로부터 상기 제1 절연부재의 일면 너머로 연장되어, 상기 제1 배터리셀의 일면에 이웃하는 타면에 부착되는 연장부를 더 포함하는 배터리모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 배터리셀을 기준으로 상기 제1 배터리셀의 반대편에서 상기 제2 배터리셀에 이웃하게 배치되는 제3 배터리셀 및
    절연성 소재로 이루어지고, 판 형상으로 형성되되 임의의 절곡선을 따라 절곡되며, 상기 제2 배터리셀과 상기 제3 배터리셀 사이에 배치되어, 상기 절곡선을 기준으로 일측은 상기 제2 배터리셀에 부착되고 타측은 상기 제3 배터리셀에 부착되는 제2 절연부재를 더 포함하는 배터리모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 절연부재의 절곡선은 상기 제2 배터리셀 중 상기 제1 배터리셀에 나란하게 이웃한 일면과 동일 평면상에 배치되고,
    상기 제2 절연부재의 절곡선은 상기 제2 배터리셀의 일면에 반대되는 타면과 동일 평면상에 위치하는 배터리모듈.
  7. 제1 배터리셀에 이웃하게 제2 배터리셀을 배치하는 배터리셀 배치단계,
    상기 제1 배터리셀과 상기 제2 배터리셀의 서로 나란하게 이웃한 각 일면에 함께 걸쳐, 절연성 소재로 이루어진 판 형상의 제1 절연부재를 부착하는 절연부재 부착단계,
    상기 제1 배터리셀과 상기 제2 배터리셀의 경계선을 따라 상기 제1 절연부재를 절곡하는 단계를 포함하는 배터리모듈 제작방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 절연부재에는 상기 경계선에 해당하는 영역을 따라 홈이 형성되는 배터리모듈 제작방법.
  9. 삭제
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제1 절연부재의 일측으로부터 상기 제1 배터리셀의 일면 너머로 연장되는 연장부가 형성되어,
    상기 연장부를 절곡하여 상기 제1 배터리셀의 일면에 이웃하는 타면에 부착하는 단계를 더 포함하는 배터리모듈 제작방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 배치단계에서는 상기 제2 배터리셀을 기준으로 상기 제1 배터리셀의 반대편에서 상기 제2 배터리셀에 이웃하게 제3 배터리셀을 더 배치하고,
    상기 부착단계에서는 상기 제2 배터리셀의 일면에 반대되는 타면과 상기 제3 배터리셀 중 상기 제2 배터리셀의 타면에 나란하게 이웃한 일면에 함께 걸쳐, 절연성 소재로 이루어진 판 형상의 제2 절연부재를 더 부착하며,
    상기 제2 배터리셀과 상기 제3 배터리셀의 경계선을 따라 상기 제2 절연부재를 절곡하는 단계를 더 포함하는 배터리모듈 제작방법.
  12. 제1 배터리셀,
    상기 제1 배터리셀에 이웃하여 배치되는 제2 배터리셀 및
    절연성 소재로 이루어지고, 판 형상으로 형성되되 임의의 절곡선을 따라 절곡되며, 상기 제1 배터리셀과 상기 제2 배터리셀 사이에 배치되어, 상기 절곡선을 기준으로 일측은 상기 제1 배터리셀에 부착되고, 타측은 상기 제2 배터리셀에 부착되는 제1 절연부재를 포함하며,
    상기 제1 절연부재의 일측은 상기 제1 배터리셀 중 상기 제2 배터리셀을 바라보는 일면 또는 상기 제2 배터리셀 중 상기 제1 배터리셀을 바라보는 일면에 상응하는 면적으로 형성되는 배터리모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 절연부재의 절곡선은 상기 제1 배터리셀과 상기 제2 배터리셀의 서로 나란하게 이웃한 일면과 동일 평면상에 배치되는 배터리모듈.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1 절연부재의 일측으로부터 상기 제1 절연부재의 일면 너머로 연장되어, 상기 제1 배터리셀의 일면에 이웃하는 타면에 부착되는 연장부를 더 포함하는 배터리모듈.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제2 배터리셀을 기준으로 상기 제1 배터리셀의 반대편에서 상기 제2 배터리셀에 이웃하게 배치되는 제3 배터리셀 및
    절연성 소재로 이루어지고, 판 형상으로 형성되되 임의의 절곡선을 따라 절곡되며, 상기 제2 배터리셀과 상기 제3 배터리셀 사이에 배치되어, 상기 절곡선을 기준으로 일측은 상기 제2 배터리셀에 부착되고 타측은 상기 제3 배터리셀에 부착되는 제2 절연부재를 더 포함하는 배터리모듈.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 절연부재의 절곡선은 상기 제2 배터리셀 중 상기 제1 배터리셀에 나란하게 이웃한 일면과 동일 평면상에 배치되고,
    상기 제2 절연부재의 절곡선은 상기 제2 배터리셀의 일면에 반대되는 타면과 동일 평면상에 위치하는 배터리모듈.
  17. 제1 배터리셀에 이웃하게 제2 배터리셀을 배치하는 배터리셀 배치단계,
    상기 제1 배터리셀과 상기 제2 배터리셀의 서로 나란하게 이웃한 각 일면에 함께 걸쳐, 절연성 소재로 이루어진 판 형상의 제1 절연부재를 부착하는 절연부재 부착단계,
    상기 제1 배터리셀과 상기 제2 배터리셀의 경계선을 따라 상기 제1 절연부재를 절곡하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 절연부재는 상기 경계선을 기준으로 일측이 상기 제1 배터리셀의 일면 또는 상기 제2 배터리셀의 일면에 상응하는 면적으로 형성되는 배터리모듈 제작방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 절연부재에는 상기 경계선에 해당하는 영역을 따라 홈이 형성되는 배터리모듈 제작방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 제1 절연부재의 일측으로부터 상기 제1 배터리셀의 일면 너머로 연장되는 연장부가 형성되어,
    상기 연장부를 절곡하여 상기 제1 배터리셀의 일면에 이웃하는 타면에 부착하는 단계를 더 포함하는 배터리모듈 제작방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 배치단계에서는 상기 제2 배터리셀을 기준으로 상기 제1 배터리셀의 반대편에서 상기 제2 배터리셀에 이웃하게 제3 배터리셀을 더 배치하고,
    상기 부착단계에서는 상기 제2 배터리셀의 일면에 반대되는 타면과 상기 제3 배터리셀 중 상기 제2 배터리셀의 타면에 나란하게 이웃한 일면에 함께 걸쳐, 절연성 소재로 이루어진 판 형상의 제2 절연부재를 더 부착하며,
    상기 제2 배터리셀과 상기 제3 배터리셀의 경계선을 따라 상기 제2 절연부재를 절곡하는 단계를 더 포함하는 배터리모듈 제작방법.
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