KR20060049327A

KR20060049327A - 배터리 모듈

Info

Publication number: KR20060049327A
Application number: KR1020050100587A
Authority: KR
Inventors: 마사야스 오오따; 류우이찌 아마가이; 다이스께 이소나가; 에쯔오 오오가미
Original assignee: 닛산 지도우샤 가부시키가이샤
Priority date: 2004-10-26
Filing date: 2005-10-25
Publication date: 2006-05-18
Also published as: KR100796097B1; US7659029B2; US20060088761A1

Abstract

배터리 모듈은 각각이 전력 생성 소자를 패키지 부재로 밀봉하고 패키지 부재로부터 판형 전극 외부로 유도함으로써 형성된 복수의 편평형 전지가 내부에 적층되고, 편평형 전지의 전극 탭이 상호 전기 접속된다. 이러한 배터리 모듈은 복수의 편평형 전지의 적층 방향을 따라 전극 탭의 대향 표면 측들로부터 전극 탭을 끼우도록 된 판형 전기 절연 스페이서를 포함한다. 전극 탭을 끼우는 스페이서 쌍은 적층 방향을 따라 전극 탭을 통해 지나감으로써 전극 탭을 고정시키도록 된 맞물림 부재를 포함한다.

배터리 모듈, 절연 판, 스페이서, 전극 탭, 전지, 서브 조립체

Description

배터리 모듈 {BATTERY MODULE}

도1은 본 발명에 따른 제1 실시예의 배터리 모듈을 도시하는 사시도.

도2는 수직으로 반전되고 더욱 분해된 상태의 도1에 도시된 배터리 모듈을 도시하는 사시도.

도3은 케이스 내에 내장된 전지 유닛을 도시하는 평면도.

도4는 선 4-4를 따라 도3을 통해 취한 단면도.

도5는 선 5-5를 따라 도3을 통해 취한 단면도.

도6은 전지 유닛의 주요 본체로부터 절연 커버를 제거함으로써 노출된 전지 유닛을 도시하는 사시도.

도7은 도6과 상이한 방향에서 본 동일한 전지 유닛을 도시하는 사시도.

도8은 바닥면 측에서 본 동일한 전지 유닛을 도시하는 사시도.

도9는 전지 유닛의 주요 본체를 도시하는 사시도.

도10은 전방 표면 측이 전방 측에 위치되며 전지 유닛의 주요 본체를 형성하는 3개의 서브 조립체를 도시하는 사시도.

도11은 후방 표면 측이 전방을 향해 위치된 서브 조립체를 도시하는 사시도.

도12는 바닥 표면 측에서 본 서브 조립체를 도시하는 사시도.

도13은 전방 표면 측이 전방을 향해 지향되며 전지 유닛의 주요 본체를 도시 하는 분해 사시도.

도14는 후방 표면 측이 전방을 향해 지향되며 전지 유닛의 주요 본체를 도시하는 분해 사시도.

도15는 전지 유닛의 주요 본체 내의 절연 판과 편평형 전지의 적층의 다이어그램.

도16은 전지 유닛의 주요 본체 내의 편평형 전지들의 전기 접속의 다이어그램.

도17은 전지 유닛의 주요 본체 내에 내장된 편평형 전지의 실시예를 도시하는 사시도.

도18a는 전지 유닛의 주요 본체 내에 내장된 절연 판의 실시예를 도시하는 사시도.

도18b는 전방면과 후방면이 반전된 상태의 도18a의 절연 판을 도시하는 사시도.

도18c는 선 18C-18C를 따라 도18a를 통해 취한 단면도.

도19a 및 도19b는 쌓아 올려지고 한 쌍의 절연 판에 의해 끼워진 배터리 모듈의 출력 단자와 하나의 전극 탭의 사시도.

도20a 및 도20b는 도19a의 더욱 끼워진 도면의 하부 위치 측에 적층된 편평형 전지의 전극 탭의 사시도.

도21a, 도21b 및 도21c는 복수의 전극 탭이 한 쌍의 절연 판에 의해 쌓아 올려져서 끼워진 상태를 설명하는 것을 보조하기 위해 제공된 사시도.

도22a는 전지 유닛의 주요 본체의 전방 표면 측의 전압 검출부를 도시하는 사시도.

도22b는 커넥터가 전지 유닛의 주요 본체의 전방 표면에 부착된 절연 커버 내에 삽입된 상태를 도시하는 사시도.

도23a는 커넥터가 도22b의 상태로부터 추출된 상태를 도시하는 사시도.

도23b는 절연 커버를 도시하는 사시도.

도23c는 커넥터를 도시하는 사시도.

도24a는 전극 탭에 중첩되어 결합된 전압 검출 단자 판을 갖는 편평형 전지의 부분을 도시하는 평면도.

도24b는 전극 탭과 전압 검출 단자 판이 펀치 코킹에 의해 결합된 것을 도시하도록 선 24B-24B를 따라 도24a를 통해 취한 단면도.

도24c는 커넥터를 전압 검출부 내에 삽입하는 방식을 도시하는 단면도.

도25a는 전압 검출 단자 판의 표면 상에 펀치 코킹에 의해 형성된 볼록부를 수용하게 하기 위한 오목부가 구비된 절연 판을 도시하는 단면도.

도25b는 전극 탭과 전압 검출 단자 판이 리벳에 의해 결합된 상태를 도시하는 단면도.

도26 내지 도31은 본 발명의 실시예에 따라 제1 서브 조립체를 조립하는 과정을 도시하는 다이어그램.

도32 및 도33은 본 발명의 실시예에 따라 제2 서브 조립체를 조립하는 과정을 도시하는 다이어그램.

도34 및 도39는 본 발명의 실시예에 따라 제3 서브 조립체를 조립하는 과정을 도시하는 다이어그램.

도40은 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 모듈을 도시하는 단면도.

도41은 편평형 전지를 도시하는 사시도.

도42는 전극 탭이 절연 판에 의해 상호 끼워진 것을 도시하는 평면도.

도43은 편평형 전지를 쌓아 올리는 방식을 도시하는 단면도.

도44는 편평형 전지가 쌓아 올려진 방식을 도시하는 단면도.

도45는 쌓아 올려진 전극 탭의 단부를 TIG 용접에 의해 상호 결합시키는 방법을 도시하는 단면도.

도46은 쌓아 올려진 전극 탭의 단부를 레이저 용접에 의해 상호 결합시키는 방법을 도시하는 다이어그램.

도47은 쌓아 올려진 전극 탭의 단부를 마찰 교반 접합에 의해 상호 결합시키는 방식을 도시하는 다이어그램.

도48은 본 발명의 제3 실시예에 따른 편평형 전지를 쌓아 올리는 방식을 도시하는 다이어그램.

도49는 선 49-49를 따라 도48을 통해 취한 단면도.

도50은 본 발명의 제3 실시예에 따른 배터리 모듈을 도시하는 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

50: 배터리 모듈

60: 전지 유닛

70: 케이스

71a: 개구

71: 하부 케이스

72: 상부 케이스

80: 전지 유닛 주요 본체

81, 82, 83: 서브 조립체

91, 92: 절연 커버

100: 전지

100a: 패키지 부재

100m: 음극 탭

100p: 양극 탭

100t: 전극 탭

109, 143, 153, 162: 관통 구멍

110: 스페이서

118: 노치

140, 150: 출력 단자

141, 151: 버스 바아

160: 전압 검출부

본 발명은 배터리 모듈에 관한 것이다.

양극 판 및 음극 판을 적층함으로써 구성된 전력 생성 소자를 적층 필름 등의 패키지 부재로 밀봉하고 판형 전극 탭을 패키지 부재로부터 외부로 유도함으로써 형성된 편평한 얇은 전지(이하 "편평형 전지"라 함)가 공지되어 있다. 최근, 복수의 이러한 편평형 전지를 적층하는 동시에 편평한 개별 전지를 직렬 및/또는 병렬로 전기 접속함으로써 고출력 및 고용량의 배터리 모듈을 생산하는 방법이 대중화되고 있다(일본 특허 공개 JP-A-2000-195480호 및 JP-A-2001-256934호 참조).

배터리 모듈을 차량에 장착하기 위해, 인접한 편평형 전지들 사이의 거리를 완전히 가능한 정도로 감소시켜 배터리 모듈의 전체 체적을 소형화하고 또한 진동 입력의 영향에 대해 덜 민감한 배터리 모듈 구조를 형성하는 것이 바람직하다. 진동이 부여되어 배터리 모듈에서 지지될 때, 전극 탭을 결합시키는 부분에 응력 집중이 유도될 수 있다.

본 발명의 목적은 진동의 영향에 대해 덜 민감하며 전체 체적을 감소시키는 것이 가능한 배터리 모듈을 제공하는 것이다.

본 발명의 배터리 모듈은 전력 생성 소자를 밀봉하는 패키지 부재와 패키지 부재로부터 외부로 유도된 판형 전극 탭을 각각 구비하는 복수의 편평형 전지와, 상기 복수의 편평형 전지의 적층 방향을 따라 전극 탭의 대향 표면 측들로부터 전극 탭을 끼우며 전기 절연 특성을 갖는 절연 판을 포함하며, 상기 복수의 편평형 전지는 적층되고, 적층 방향으로 서로 인접하게 위치된 편평형 전지의 전극 탭은 전기 접속된다.

전술된 것 외의 본 발명의 목적, 특성 및 특징은 첨부 도면에 도시된 바람직한 실시예를 참조하여 이하에 주어진 상세한 설명으로부터 명백할 것이다.

이제, 본 발명의 실시예가 첨부 도면을 참조하여 이하에 설명될 것이다.

(제1 실시예)

도1에 도시된 X축 방향은 배터리 모듈(50), 전지 유닛(60), 케이스(70) 등의 긴 방향으로, Y축 방향은 짧은 방향이라 할 것이다. 그 다음, 도1의 긴 방향의 전방 측에 위치된 표면은 전방 표면이고 긴 방향의 후방 측에 위치된 표면은 후방 표면이라 할 것이다. 이하의 설명에서, 편평형 전지는 간단히 "전지"라고 약칭될 것이다.

도1 및 도2를 참조하면, 배터리 모듈(50)은 (도시된 예에서는 8개인) 복수의 (집합적으로 101 내지 108이라 하는) 전지(100)를 내장하는 전지 유닛(60)의 케이스(70) 내에 내장된다. 배터리 모듈(50)은 예컨대 전지 유닛(60)에 전달되는 진동을 생성할 수 있는 자동차 또는 전기 열차 등의 차량 상에 장착된다. 도시되지 않았지만, 필요한 전류, 전압 및 전기용량에 부합하는 차량 상의 배터리는 임의의 수의 배터리 모듈(50)을 적층하고 개별 배터리 모듈을 직렬-병렬 접속으로 결합시킴으로써 형성될 수 있다. 배터리 모듈(50)이 직렬-병렬 접속으로 결합될 때 버스 바아 등의 적절한 접속 부재가 사용된다. 배터리 모듈(50)은 사용중에 공기로 냉 각된다. 복수의 배터리 모듈(50)은 개재 칼라에 의해 빈 공간을 가로질러 분리되어 적층된다. 빈 공간은 공기가 아래로 유동하여 개별 배터리 모듈(50)을 냉각시킬 수 있도록 냉각 공기 통로로서 이용된다. 냉각 공기를 아래로 유동시켜 개별 배터리 모듈(50)을 냉각시킴으로써, 배터리 온도를 낮추고 충전 효율 등의 특징적인 특성의 열화를 억제할 수 있게 된다.

전술된 케이스(70)는 개구(71a)를 형성하는 박스 형상의 하부 케이스(71)와, 개구(71a)를 폐쇄하기 위한 뚜껑 부재를 구성하는 상부 케이스(72)를 포함한다. 상부 케이스(72)의 에지부(72a)는 코킹 작업(caulking work)에 의해 하부 케이스(71)의 주연 벽(71b)의 에지부(71c) 둘레에 감겨있다. 하부 케이스(71)와 상부 케이스(72)는 비교적 작은 두께를 가지며 각각이 프레스 가공에 의해 소정 형상이 주어진 강철 또는 알루미늄 판으로 형성된다.

도3 내지 도9에 도시된 바와 같이, 전술된 전지 유닛(60)은 전지(100)를 적층하고 개별 전지(100)를 직렬 접속으로 결합시킴으로써 형성된 전지 유닛 주요 본체(80)와, 전지 유닛 주요 본체(80)의 전방 표면 및 후방 표면에 자유롭게 탈거 가능하게 장착된 절연 커버(91, 92)를 포함한다.

전지 유닛 주요 본체(80)는 전극 탭(100t)과 (배터리 모듈 단자에 대응하는) 양극 및 음극 출력 단자(140, 150)를 끼우기 위한 (절연 판에 대응하는) 스페이서(110)를 더 포함한다. 여기서, 전극 탭(100t)은 양극 탭(100p)과 음극 탭(100m)을 총칭한다. 양극 탭(100p)은 전지(101 내지 108)의 양극 탭(101p, 102p, 103p, 104p, 105p, 106p, 107p, 108p) 각각을 총칭하며, 음극 탭(100m)은 개별 전지(101 내지 108)의 음극 탭(101m, 102m, 103m, 104m, 105m, 106m, 107m, 108m) 각각을 총칭한다. 그 다음, 스페이서(110)는 스페이서(121 내지 138)를 총칭한다.

절연 커버(91, 92)는 전지 유닛 주요 본체(80)의 전방 표면 측 및 후방 표면 측을 덮는데 사용된다. 절연 커버(91, 92)에는 그 중심 위치에 이하에 구체적으로 설명될 커넥터(70)를 수용시키기 위해 형성된 삽입 구멍(91a, 92a)이 각각 구비된다(도23a 내지 도23c 참조). 커넥터(170)는 전지(100)의 전압을 검출하기 위한 전압 검출부(160)에 접속된다(도6, 도7 및 도9 참조). 전압의 검출은 배터리 모듈(50)의 충전 및 방전을 관리하기 위해 실시된다. 절연 커버(91, 92)에는 그 내측부 상에 커넥터(170)의 삽입 및 추출을 안내하기 위한 안내 판(91b, 92b)이 제공되고, 그 주연 에지 상에 절연 커버(91, 92)를 스페이서(110) 및 출력 단자(140, 150)와 맞물리게 하기 위한 복수의 스냅 맞춤 클로가 제공된다(도6 내지 도8 참조).

도1 및 도2를 다시 참조하면, 양극 및 음극 출력 단자(140, 150)는 하부 케이스(71)의 주연 벽(71b)의 일부에 형성된 노치부(71d, 71e)를 통해 지나가서 케이스(70)를 통해 나온다. 절연 커버(91, 92)의 삽입 구멍(91a, 92a)은 유사하게 주연 벽(71b)의 일부에 형성된 노치부(71f)를 통해 지나가서 케이스(70)의 외부로 노출된다. 케이스(70)의 코너부의 4개 위치에 (도시되지 않은) 볼트를 삽입하기 위해, 하부 케이스(71) 및 상부 케이스(72)의 코너부의 4개 위치에 볼트 구멍(73)이 형성되고, 스페이서(110) 각각의 2개 부분에 볼트 구멍(111)이 형성된다. 도2의 도면 부호 93은 스페이서(110)의 볼트 구멍(111) 내에 삽입될 슬리브를 표시하고, 도면 부호 94는 전지 유닛(60)과 상부 케이스(72) 사이에 개재될 버퍼 부재를 표시한다.

케이스(70)는 스페이서(110)의 위치를 고정하고 복수의 전지(100)를 내장한다. 하부 케이스(71)의 볼트 구멍(73)과 상부 케이스(72)를 통해 그리고 스페이서(110)의 볼트 구멍(111) 내에 삽입된 슬리브(93)를 통해 관통 볼트가 삽입되게 함으로써, 스페이서(110)의 위치는 케이스(70)에 대해 고정된다. 스페이서(110)가 전극 탭(110t)을 끼우기 때문에 스페이서(110)의 위치가 고정되므로, 이에 따라 복수의 전지(100)의 위치는 케이스(70)에 대해 고정된다.

도10 내지 도12를 참조하면, 전지 유닛 주요 본체(80)는 제1 내지 제3 서브 조립체(81, 82, 83)를 조립한 것이다. 도10에서, 최상부 위치에 도시된 제1 서브 조립체(81)는 그 위에 적층된 3개의 전지(101, 102, 103)와 이들 전지(101, 102, 103)가 직렬 접속으로 결합됨으로써 구성된다. 중간 위치에 도시된 제2 서브 조립체(82)는 그 위에 적층된 2개의 전지(104, 105)와 이들 전지(104, 105)가 직렬 접속으로 결합됨으로써 구성된다. 최하부 위치에 도시된 제3 서브 조립체(83)는 그 위에 적층된 3개의 전지(106, 107, 108)와 이들 전지(106, 107, 108)가 직렬 접속으로 결합됨으로써 구성된다. 제1 서브 조립체(81)는 내부에 부여된 음극 출력 단자(150)를 가지며, 제3 서브 조립체(83)는 내부에 부여된 양극 출력 단자(140)를 갖는다. 제1 서브 조립체(81)와 제2 서브 조립체(82)는 후방 표면 측 상에서 스페이서(110)의 외측부에 대면하는 전극 탭(103p, 104m)을 상호 결합시킴으로써 전기 접속된다. 제2 서브 조립체(82)와 제3 서브 조립체(83)는 유사하게 후방 표면 측 상에서 스페이서(110)의 외측부에 대면하는 전극 탭(105p, 106m)을 상호 결합시킴으로써 전기 접속된다. 제1 서브 조립체(81)의 전지(103) 및 제2 서브 조립체의 전지(104)의 대향 표면들과 제2 서브 조립체(82)의 전지(105) 및 제3 서브 조립체(83)의 전지(106)의 대향 표면들은 이중 코팅된 테이프로 개별적으로 접합된다.

도15의 우측은 전방 표면 측이고 그 좌측은 후방 표면 측이다. 도13 내지 도15를 참조하면, 전지 유닛 주요 본체(80)는 8개의 전지(101 내지 108)와, 스페이서(121 내지 138)와, 출력 단자(140, 150)를 포함한다. 스페이서(121 내지 138)는 전방 표면 측과 후방 표면 측에 배치된다. 설명의 편의성을 위해, 전지(101 내지 108)는 제1 전지(101)라 할 것이다. 전방 표면 측의 스페이서(121 내지 129)는 제1 스페이서(121)라 할 것이다. 동일한 방식으로, 후방 표면 측의 스페이서(130 내지 138)는 스페이서(130)라 할 것이다.

스페이서(121 내지 138)는 전지의 적층 방향을 따라 전극 탭(100t)의 대향 표면 측들로부터 전극 탭(100t)을 끼우도록 배치된다. 양극 출력 단자(140)는 전지(108)의 양극 탭(108p) 상에 중첩된 판형 버스 바아(141)와, 버스 바아(141)의 단자부 상에 배치된 전극을 숨기기 위한 커버(142)를 포함한다. 음극 출력 단자(150)는 제1 전지(101)의 음극 탭(101m) 상에 중첩된 판형 버스 바아(151)와, 버스 바아(151)의 단자부 상에 배치된 전극을 숨기기 위한 커버(152)를 포함한다. 버스 바아(141, 151) 각각은 구리 판으로 형성된다. 양극 출력 단자(140)는 전극과, 전방 표면 측에서 보면 버스 바아(141)의 양측 단자부의 우측 단자부 상에 위치결정된 그 커버(142)를 갖는다. 반대로, 음극 출력 단자(150)는 전극과, 버스 바아 (151)의 좌측 단자부 상에 위치결정된 그 커버(152)를 갖는다. 부수적으로, 전지의 적층 방향을 따라 전극 탭(100t) 및 스페이서(110)의 대향 표면들 중에서, 도15의 상부 측 표면을 전방면이라 하고 하부 측 표면을 후방면이라 할 것이다. 버스 바아(141, 151) 각각은 적층 방향을 따라 전방면에서 후방면으로 연장되는 관통 구멍(143, 153) 쌍을 갖는다.

도17은 전지(100)의 일례로서 제1 전지(101)를 도시한다. 도16에서, 우측은 전방 표면 측을 구성하고 좌측은 후방 표면 측을 구성한다. 도16 및 도17을 참조하면, 전지(100)는 편평한 리튬 이온 이차 전지이며, 이는 양극 판, 음극 판 및 분리기를 순차적으로 적층한 (도시되지 않은) 스택형 전력 생성 소자를 밀봉하는 적층체 필름 등의 패키지 부재(100a)를 갖는다. 전지(100) 내에서, 전극 탭(100t)이 전력 생성 소자에 전기 접속되는 단부를 갖고 판의 형상을 취하는 패키지 부재(100a)로부터 외부로 유도된다. 양극 탭(100p)과 음극 탭(100m)은 긴 방향으로 전지(100)의 대향 측부들(전방 표면 측 및 후방 표면 측)을 향해 연장된다. 적층형 전력 생성 소자가 구비된 전지(100)의 경우에, 인접 전극 판들 사이의 균일한 거리를 지키고 전지 성능을 유지하기 위해 전력 생성 소자는 압력하에 함께 보유될 필요가 있다. 따라서, 개별 전지(100)는 전력 생성 소자가 함께 보유될 수 있도록 케이스(70) 내에 내장된다.

도17에서, 도면 부호 161은 음극 탭(100m) 상에 중첩되고 이에 접합된 (전압 검출 단자 판에 대응하는) 단자 판을 표시하고, 도면 부호 162는 단자 판(161) 내에 형성된 한 쌍의 관통 구멍을 표시한다. 음극 탭(100m) 내에, 단자 판(161)의 관통 구멍(162)과 연통하는 한 쌍의 관통 구멍(161)이 형성된다(도24b 참조). 양극 탭(100p)은 선택적으로 내부에 형성된 관통 구멍(109)을 가질 수 있다. 구체적으로, 전지(102, 103, 105, 106, 108)의 양극 탭(102p, 103p, 105p, 106p, 108p) 각각은 관통 구멍(109)을 갖는다(도13 및 도14 참조). 관통 구멍(109, 162)은 적층 방향을 따라 전방면에서 후방면으로 연장된다.

도18a는 스페이서(110)의 일례로서 스페이서(124, 126, 132, 134, 136)를 도시한다. 도19a 및 도19b는 전지(101)의 음극 탭(101m)과 음극 단자(150)가 스페이서(121, 122) 쌍에 의해 쌓아 올려져서 끼워진 상태를 도시한다. 도20a 및 도20b는 도19a의 다이어그램의 하부 위치 측에 적층된 전지(102)의 양극 탭(102p)이 더욱 끼워진 것을 도시한다. 도21a, 도21b 및 도21c는 스페이서(131, 132) 쌍에 의해 쌓아 올려져서 끼워진 복수의 전극 탭(101p, 102m)을 도시한다.

도18a 내지 도18c를 참조하면, 스페이서(110)는 복수의 전지(100)의 적층 방향을 따라 전극 탭(100t)의 대향 표면 측들로부터 전극 탭(100t)을 끼우기 위해 판의 형상으로 형성되고 전기 절연 특성을 구비한다.

스페이서(110)용 재료는 특별히 제한될 필요는 없으나, 전기 절연 특성을 구비하고 전극 탭(100t)을 끼우기에 충분한 강도가 부여되는 것만이 요구된다. 예컨대, 전기 절연 수지 재료가 사용될 수 있다. 스페이서(110)의 긴 방향을 따라 대향 단부들에서, 슬리브(93)(도2 참조)의 삽입을 위한 볼트 구멍(111)이 전방면으로부터 후방면으로 연장되어 형성된다. 스페이서(110)가 전극 탭(100t)을 끼움으로써, 전극 탭(100t)의 진동을 감소시키고 배터리 모듈(50)이 진동에 노출될 때 전극 탭(100t) 상의 응력 집중을 방지할 수 있게 된다. 결과로서, 전극 탭(100t)의 내구성 및 이에 따른 배터리 모듈(50)의 내구성을 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 전극 탭(100t)이 전기 절연 특성이 구비된 스페이서(110)에 의해 끼워지기 때문에, 전지(100)들 사이의 거리, 즉 전극 탭(100t)들 사이의 거리가 감소될 때라도 전극 탭(100t)이 단락을 형성하는 것을 방지할 수 있다. 결과로서, 배터리 모듈(50) 전체는 전지들 사이의 거리를 완전히 가능한 정도까지 감소시킴으로써 필요한 공간 압축이 부여될 수 있다. 이에 따라, 증가된 충격 저항 강도를 나타내고, 진동 입력의 영향에 대한 민감성이 작으며, 크기의 감소를 허용하는 배터리 모듈(50)을 제공할 수 있게 된다. 또한, 전지 유닛 주요 본체(80)가 전지의 적층 방향을 따라 대향 단부들 내에 위치결정된 스페이서(110)를 갖기 때문에, 전극 탭(100t)의 노출을 완화하고 배터리 모듈(50)의 조립 동안에 전지 유닛 주요 본체(80)의 취급을 용이하게 할 수 있다. 부수적으로, 절연 커버(91, 92)는 스페이서(110)와 동일한 재료로 형성된다.

스페이서(110) 내에, 적층 방향을 따라 전방면에서 후방면으로 연장되는 개방 윈도우부(112)가 형성된다. 도시된 예에서, 직사각형 개방 윈도우부(112)는 스페이서(110)의 긴 방향으로 중심으로부터 양측부를 향해 동일하게 분리된 2개 부분에 각각 하나가 형성된다. 개방 윈도우부(112)는 끼워진 전극 탭(110t)의 일부에 대면한다(도19b 및 도21c 참조).

스페이서(110)에는 적층 방향을 따라 대향 표면들 중 하나인 전방면 상에 (돌출부에 대응하는) 핀(113)이 제공되고 적층 방향을 따라 대향 표면들 중 나머지 인 후방면 상에 오목부(114)가 더 제공된다. 이들 핀(113)과 오목부(114)는 적층 방향을 따라 일직선으로 배치된다(도18c 참조). 도시된 예에서, 한 쌍의 핀(113)과 한 쌍의 오목부(114)는 개방 윈도우부(112)로부터 스페이서(110)의 긴 반향으로 중심을 향해 배치된다. 부수적으로, 핀(113)은 엠보싱될 수도 있다.

전극 탭을 끼우는 스페이서 쌍 중 하나는 동시에 다른 전극 탭을 끼우는 스페이서 쌍 중 하나로서 작용한다. 예컨대, 도15에 도시된 바와 같이, 제1 전지(101)의 음극 탭(101m)은 제1 및 제2 스페이서(121, 122) 쌍에 의해 끼워지고, 제2 전지(102)의 양극 탭(102p)은 제2 및 제3 스페이서(122, 123) 쌍에 의해 끼워진다. 본 예에서, 제2 스페이서(122)는 음극 탭(101m)을 끼우고 동시에 양극 탭(102p)을 끼우는데 사용된다. 전술된 바와 같이 스페이서(122)를 동시에 사용함으로써, 상부 위치 측의 음극 탭(101m)과 하부 위치 측의 양극 탭(102p) 사이의 거리가 감소될 수 있게 된다. 따라서, 전지(100)들 사이의 거리를 완전히 가능한 정도로 감소시킴으로써, 전체 배터리 모듈(50)의 소형화를 달성할 수 있게 된다.

또한, 도19a 및 도19b에 도시된 바와 같이, 전방면으로부터 후방면으로 연장되는 맞물림 구멍(115)이 하부 위치 측의 스페이서(122) 내에 형성되고, 스냅 맞춤 클로(116)가 상부 위치 측의 스페이서(121)의 후방면 상에 돌출되어 형성된다. 스냅 맞춤 클로(116)는 후방면 상에 배치된 스페이서(122)의 맞물림 구멍(115) 내에 삽입된 다음, 스페이서(122)와 맞물리게 된다. 즉, 스페이서(110)는 상호 삽입에 의해 결합된다. 결과로서, 스페이서(110)의 상호 결합이 용이하고 신속하게 달성될 수 있고 전극 탭(110t)의 끼움 작업이 용이하고 신속하게 실시될 수 있다.

이제 도19a 내지 도21c를 참조하면, 전극 탭(100t)을 끼우는 스페이서 쌍에는 전극 탭(100t)을 관통하고 전극 탭(100t)에 맞물리게 된 맞물림 부재(117)가 제공된다. 구체적으로, 도19a 및 도19b에 도시된 바와 같이, 음극 탭(101m)에는 적층 방향을 따라 전체에 걸쳐 연장되는 관통 구멍(109)이 내부에 형성되고, 맞물림 부재(117)에는 스페이서(121, 122) 쌍 중 하나의 스페이서(122) 내에 형성된 관통 구멍(109) 내에 삽입된 핀(113)과, 스페이서(121, 122) 쌍 중 나머지(121)에 배치된 관통 구멍(109) 내에 삽입된 핀(113)의 선단부의 삽입을 허용하기 위한 오목부(114)가 제공된다. 전술된 맞물림 부재(117)로 인해, 음극 탭(101m)에 대한 스페이서(121, 122)의 가능한 위치 편차가 제거될 수 있고, 이에 따라 배터리 모듈이 진동의 발생에 노출될 때 전술된 편차에 따른 전극 탭들 사이의 단락 형성 가능성이 방지될 수 있다.

여기서, 스페이서(110)에는 그 전방면 상에 핀(113)이 제공되고 그 후방면 상에 오목부(114)가 제공되며, 핀(113)과 오목부(114)는 적층 방향을 따라 하나의 동일선 상에 배치된다(도18c 참조). 내부에 형성된 관통 구멍(109)을 갖는 전극 탭(100t)이 전술된 바와 같이 구성된 스페이서(110)에 의해 끼워질 때, 맞물림 부재(117)는 전술된 바와 같이 구성되고, 전극 탭(100t)에 대한 스페이서(110)의 가능한 위치 편차가 제거될 수 있고, 이에 따라 배터리 모듈이 진동의 발생에 노출될 때 편차에 따른 전극 탭(100t)들 사이의 단락 형성 가능성이 방지될 수 있다. 또한, 복수의 전지(100)가 적층되어 배터리 모듈(50)이 상승될 때, 전극 탭(100t)에 대한 스페이서(110)의 위치와 전지(100)들의 상호 위치는 하부 위치 측의 스페이서 (110)의 핀(113)의 선단 단자를 상부 위치 측의 스페이서(110)의 오목부(114) 내에 삽입함으로써 동시에 고정될 수 있다. 핀(113)과 오목부(114)가 전술된 바와 같은 위치결정 기능을 명백하게 함으로써, 배터리 모듈(50)의 조립 동안의 작업성이 향상될 수 있다.

버스 바아(141, 151), 단자 판(161), 전극 탭(100t)이 각각 2개 지점에 형성된 관통 구멍(143, 153, 162, 109)을 갖기 때문에, 이들은 관통 구멍 내에 핀(113)을 삽입함으로써 자유롭게 회전하는 것이 방지된다. 바람직하게는, 관통 구멍(143, 153, 162, 109)의 쌍 각각 중 하나는 원형으로 형성되고 나머지는 타원형으로 형성된다. 관통 구멍에 대해 이들 2개 형상을 사용하는 이유는 핀(113)의 삽입이 용이하게 수행될 수 있기 때문이다.

도19a 및 도19b를 참조하면, 음극 탭(101m)과 음극 출력 단자(150)의 버스 바아(151)는 중첩되고, 음극 탭(101m)의 일부와 버스 바아(151)의 일부는 적층 방향을 따라 연장되는 개방 윈도우부(112)가 구비된 스페이서(121, 122) 쌍에 의해 개방 윈도우부(112) 상에 접하여 끼워진다. 개방 윈도우부(112) 상에 접하는 음극 탭(101m)과 버스 바아(151)를 결합시킴으로써, 출력 단자(150)는 제1 전지(101)에 전기 접속될 수 있다. 음극 탭(101m)과 버스 바아(151)가 용접에 의해 결합되려고 할 때, 음극 탭(101m)과 버스 바아(151)는 중첩 상태로 유지될 수 있고, 또한 용접 헤드는 스페이서(121, 122) 각각을 지그로서 이용함으로써 개방 윈도우부(112) 내에 용이하게 위치결정될 수 있다. 결과로서, 개방 윈도우부(112)를 통해 용접이 수행될 수 있고, 용접 작업성이 향상될 수 있다. 버스 바아(151), 제1 전지(101) 의 음극 탭(101m), 및 단자 판(161)은 제2 스페이서(122)의 핀(113)이 버스 바아(151), 제1 전지(101)의 음극 탭(101m) 및 단자 판(161)의 관통 구멍(153, 109, 162)을 통해 삽입되어 제1 스페이서(121)의 오목부(114) 내로 나온다는 사실에 의해 위치결정된다. 개방 윈도우부(112)에 대면하는 부분과 전압 검출부(160)를 구성하는 부분을 제외하고 음극 탭(101m)과 버스 바아(151)는 스페이서(121, 122)로 절연된 주연부를 갖는다.

도20a 및 도20b를 참조하면, 스페이서(122, 123) 쌍은 양극 탭(102p)의 일부가 스페이서(122, 123)의 외측부에 접하며 양극 탭(102p)을 끼운다. 제2 전지(102)의 양극 탭(102p)은 제3 스페이서(123)의 핀(113)이 제2 전지(102)의 관통 구멍(109)을 통해 지나가서 제2 스페이서(122)의 오목부(114) 내로 나온다는 사실에 의해 위치결정된다. 부수적으로, 스페이서(122, 123)의 외측부에 접하는 양극 탭(102p)은 스페이서(123, 124)의 외측부에 접하는 음극 탭(103m)과 함께 결합되어, 제2 전지(102)와 제3 전지(103)가 전기 접속될 것이다(도15 참조).

도21a 내지 도21c를 참조하면, 적층 방향을 따라 전체에 걸쳐 연장된 개방 윈도우부(112)가 제공된 스페이서(131, 132) 쌍에 의해 개방 윈도우부(112) 상에 부분적으로 접하는 전극 탭(101p, 102m)과 마찬가지로 복수의 전극 탭(101p, 102m)은 쌓아 올려져 끼워진다. 그 다음, 개방 윈도우부(112)에 대면하는 전극 탭(101p, 102m)을 초음파 용접에 의해 상호 결합시킴으로써, 복수의 전지(101, 102)는 전기 접속될 수 있다. 전극 탭(101p, 102m)이 용접에 의해 상호 결합될 때, 전극 탭(101p, 102m)은 상호 중첩된 상태로 유지될 수 있고, 또한 용접 장치의 용접 헤드는 스페이서(131, 132) 각각을 지그로서 이용함으로써 개방 윈도우부(112) 내에 용이하게 위치결정될 수 있다. 결과로서, 개방 윈도우부(112)를 통해 용접이 수행될 수 있고 용접 작업성이 이 경우에서 유사하게 향상될 수 있다. 제2 전지(102)의 음극 탭(102m)과 단자 판(161)은 제12 스페이서(132)의 핀(113)이 제2 전지(102)의 음극 탭(102m) 및 단자 판(161)의 관통 구멍(109, 162)을 통해 지나가서 제11 스페이서(131)의 오목부(114) 내로 나온다는 사실에 의해 위치결정된다. 개방 윈도우부(112)에 대면하는 부분과 전압 검출부(160)을 구성하는 부분을 제외하고 전극 탭(101p, 102m)은 스페이서(131, 132)에 의해 절연된 주연부를 갖는다.

본 실시예의 전지 유닛 주요 본체(80) 내에서, 적층된 복수의 전지(100)는 전기 극성이 상이한 전극 탭(100p, 100m)의 상호 전기 접속에 의해 직렬로 접속되고, 양극 출력 단자(140)와 음극 출력 단자(150)는 도15에 도시된 바와 같이 적층 방향을 따라 대향 단부들에 위치결정된 제8 및 제1 전지(108, 101)에 각각 전기 접속된다. 전지 유닛 주요 본체(80)는 도19a 내지 도21c에 도시된 결합체를 조합함으로써 제조된다. 도19a 내지 도21c에 도시된 결합체는 용접 작업성이 개선된다. 결과로서, 전지 유닛 주요 본체(80)의 제조 동안에 용접 작업성이 개선될 수 있다.

도18a, 도18b 및 도22a를 참조하면, 스페이서(110)에는 끼워진 전극 탭(100t)의 주연 에지의 일부를 노출시키기 위해 노치(118)가 개별적으로 제공되고 노치(118)를 통해 노출된 전극 탭(100t)의 구역은 전지(100)의 전압을 검출하기 위한 전압 검출부(160)로서 이용된다. 전극 탭(100t) 자체가 전압 검출부(160)로서 이용되기 때문에, 전극 탭(100t)으로부터 분리되어 전압 검출을 위해 독점적으로 사용되는 단자를 배치하는 경우에 비해 공간 절약이 촉진될 수 있어, 전압 검출을 위한 구성이 단순화되고 배터리 모듈(50)의 조립이 용이해질 수 있다.

도22a 내지 도23c를 참조하면, 커넥터(170)는 절연 커버(91)의 삽입 구멍(91a)을 통해 전압 검출부(160)에 제거 가능하게 부착될 수 있는 전압 검출부(160)에 접속될 수 있는 접속 단자(171)(도24c 참조)를 구비한다. 커넥터(170)는 도선(172)을 거쳐 전압 검출 장치(180)에 접속된다. 커넥터(170)의 삽입만으로, 전압 검출부(160)를 전압 검출 장치(180)에 전기 접속하는 작동이 완료될 수 있다. 그 다음, 개별 전지(100)의 작동 조건이 전압 검출부(160) 내에서 검출된 전압을 모니터링함으로써 체크될 수 있다.

복수의 전압 검출부(160)는 전지의 적층 방향을 따라 하나의 동일선 상에 배열된다. 커넥터(170)에는 전압 검출부(160)의 위치와 일치하도록 배치된 복수의 접속 단자(171)가 제공된다. 전압 검출부(160)는 이등분되어 배열되어 4개 각각이 전방 표면 측과 후방 표면 측에 있다. 복수의 전압 검출부(160)의 위치와 복수의 접속 단자(171)의 위치 사이를 미리 일치시킴으로써, 복수의 전압 검출부(160)를 전압 검출 장치(180)에 집합적으로 전기 접속하는 작동이 하나의 커넥터(170)를 간단히 삽입함으로써 완료될 수 있어, 이러한 전기 접속의 작업성이 향상될 것이다. 여기서, 전지(100)는 두께(전지 높이) 방향으로 다소 분산된 크기를 가져 부분적으로 전력 생성 소자의 존재를 허용한다. 본 실시예에서, 전극 탭(100t)은 강성 본체인 스페이서에 의해 독점적으로 끼워지고 복수의 전압 검출부(160)는 노치(118)를 통해 노출된 전극 탭(100t)으로 형성된다. 따라서, 복수의 전압 검출부(160)들 사이에 중재된 간격은 적층된 스페이서(110)의 높이의 크기에 의해 결정될 것이다. 즉, 복수의 전압 검출부(160)의 간격은 전지 높이의 분산에 의해 영향을 받지 않으며 일정하게 유지될 수 있고, 복수의 전압 검출부(160)의 위치는 상호 관계에서 임의의 분산을 증가시키지 않는다. 커넥터(170)의 복수의 접속 단자(171)는 위치 관계에서 임의의 분산을 증가시키지 않는다. 따라서, 개별 전압 검출부(160)의 높이에서 위치를 조절하는 등의 이러한 복잡한 작동은 복수의 전압 검출부(160)가 상대 위치 관계에서 복수의 접속 단자(171)와 일치할 수 있도록 수행될 필요가 없다. 결과로서, 전압 검출부(160)의 구조가 단순해지고, 복수의 전압 검출부(160)와 복수의 접속 단자(171)가 집합적으로 용이하게 접속될 수 있고, 커넥터(170)의 삽입 작업성이 향상된다.

전극 탭(100t)이 비교적 큰 판 두께를 가질 때, 전압 검출부(160)를 구성하는 전극 탭(100t)이 커넥터(170)의 삽입 또는 추출 동안에 변형되는 상황이 발생하지 않는다. 그러나, 전극 탭(100t)이 비교적 작은 판 두께를 가질 때, 전압 검출부(160)를 구성하는 전극 탭(100t)은 커넥터(170)의 삽입 또는 추출 동안에 변형될 수 있다. 따라서, 전극 탭(100t)의 이러한 변형을 방지하기 위해, 전압 검출부(160)에는 전극 탭(100t)에 쌓아 올려져 결합된 단자 판(161)이 구비된다. 단자 판(161)은 전극 탭(100t)보다 큰 판 두께를 갖는 금속 판으로 형성된다. 스페이서(110)에는 그 후방면 상에 단자 판(161)의 수용을 위한 (도시되지 않은) 오목부가 제공된다. 단자 판(161)이 제공됨으로써, 전압 검출부(160)의 강도를 증가시키고, 전극 탭(100t)을 독점적으로 사용하는 경우에 비해 커넥터(170)의 삽입 및 추출에 따른 전압 검출부(160)의 변형을 방지할 수 있게 된다. 또한, 단자 판(161)이 전극 탭(100t) 상에 직접 결합되기 때문에, 전극 탭(100t)으로부터 분리되어 단자 판(161)을 배치하는 경우에 비해 공간 절약이 향상될 수 있다.

또한, 단자 판(161)에는 스페이서(110)의 핀(113)의 내부 삽입을 허용하는 관통 구멍(162)이 내부에 형성된다. 관통 구멍(162) 내에 삽입된 핀(113)이 단자 판(161) 상에 가해진 부하를 지지하게 함으로써, 커넥터(170)의 삽입 및 추출 동안에 전극 탭(100t)과 전력 생성 소자 상에 가해진 부하를 감소시킬 수 있게 된다.

부수적으로, 비교적 큰 판 두께를 갖고 커넥터(170)의 삽입 또는 추출에 따른 변형을 겪지 않을 때, 전극 탭(100t)에는 단자 판(161)이 제공될 필요가 없다.

도21a를 참조하면, 단자 판(161)이 제공된 음극 탭(102m)에 의해 쌓아 올려져 끼워진 양극 탭(101p)에는 단자 판(161)을 수용하게 하는 노치(100b)가 구비된다. 양극 탭(101p)이 단자 판(161) 상에 중첩되는 것이 허용되지 않기 때문에 음극 탭(102m)과 양극 탭(101p) 사이에는 간극이 발생하지 않는다. 결과로서, 전극 탭(102m, 101p)은 단단히 결합되어 끼워질 수 있고 이상적으로 전기 접속될 수 있다.

전극 탭(100t)은 초음파 용접에 의해 상호 결합된다. 구체적으로, 스페이서(131, 132)(도21a 내지 도21c 참조)의 개방 윈도우부(112) 상에 접하는 전극 탭(102m, 101p)은 초음파 용접에 의해 상호 결합된다. 유사하게, 스페이서(121, 122)(도19a 및 도19b 참조)의 개방 윈도우부(112) 상에 접하는 출력 단자(150)의 버스 바아(151)와 음극 탭(101m)은 초음파 용접에 의해 결합된다. 스페이서(121 내지 124)의 외측부에 접하는 전극 탭(102p, 103m)은 초음파 용접에 의해 스페이서(121 내지 124)의 외측부에 상호 결합된다. 스페이서(127 내지 129)의 외측부에 접하는 전극 탭(106p, 106m)은 초음파 용접에 의해 스페이서(127 내지 129)의 외측부에 상호 결합된다(도20a, 도20b 및 도22a 참조).

본 발명은 초음파 용접에 의한 전극 탭(100t)과 단자 판(161)의 상호 결합을 배제하지 않는다. 그러나, 전극 탭(100t)과 단자 판(161)이 초음파 용접에 의해 결합되고 전극 탭(100t)이 후속적으로 초음파 용접에 의해 상호 결합될 때, 전극 탭(100t)과 단자 판(161)의 결합된 부분은 용접에 수반되는 진동에 노출되고 전극 탭(100t)과 단자 판(161)의 결합된 부분은 분리되어 유지되고 결합 강도가 감소될 수 있다. 따라서, 전극 탭(100t)이 초음파 용접에 의해 상호 결합될 때, 전극 탭(100t)과 단자 판(161)은 적어도 펀치 코킹 또는 리벳(165)의 사용에 의해 결합된다. 전극 탭(100t)과 단자 판(161)의 결합된 부분에 밀접히 근접한 위치에서 초음파 용접에 의해 전극 탭(100t)이 상호 결합되더라도, 전극 탭(100t)과 단자 판(161) 사이의 결합 강도를 유지하고 예상된 품질을 용이하게 보유할 수 있게 된다. 커넥터(170)의 삽입 및 추출 동안에, 단자 판(161)은 커넥터(170)의 접속 단자(171)와 단자 판(16) 사이에서 발생하는 마찰과 포획으로 인한 추력에 노출된다. 전극 탭(100t)과 단자 판(161)의 결합된 부분에서의 분리의 발생은 펀치 코킹 또는 리벳(165)에 의해 생성된 전단 강도에 의해 이러한 추력에 대항하게 함으로써 방지될 수 있다.

도24a는 음극 탭(100m)에 쌓아 올려져 결합된 단자 판(161)을 갖는 전지 (100)의 필수 부분을 도시한다. 도24a 내지 도24c를 참조하면, 본 실시예에서, 음극 탭(100m)과 단자 판(161)은 펀치 코킹에 의해 결합된다. 펀치 코킹은 단자 판(161)의 전방면 상에 볼록부(163)와, 단자 판(161)과 음극 탭(100m)의 후방면 상에 오목부를 형성하게 된다(도24b 및 도24c 참조). 커넥터(170)에는 탄성을 갖는 접속 단자(171)가 구비되고 단자 판(161) 및 음극 탭(100m) 내에 삽입된다. 커넥터(170)의 삽입 위치는 도24a 및 도24c에 이점 쇄선으로 지시된다. 펀치 코킹이 달성될 때, 음극 탭(100m)과 단자 판(161)은 볼록-오목 결합체가 되고 볼록-오목 방향을 따른 표면은 커넥터(170)의 삽입 또는 추출 동안에 생성된 추력의 방향을 수직으로 교차한다. 결과로서, 추력에 대한 저항을 제공하고 음극 탭(100m)과 단자 판(161)의 결합된 부분이 분리되는 것을 방지할 수 있게 된다.

도25a를 참조하면, 스페이서(110)에는 펀치 코킹에 의해 단자 판(161)의 표면에 형성된 볼록부(163)의 내부 삽입을 허용하는 오목부(119)가 제공된다. 음극 탭(100m)이 끼워질 때, 스페이서(110)의 오목부(119)와 단자 판(161)의 표면 상의 볼록부(163)는 상호 맞춰진다. 커넥터(170)를 거쳐 단자 판(161)으로 진동이 도입될 때, 스페이서(110)는 진동을 억제하고 진동이 음극 탭(100m)으로 수용하는 것을 방지할 수 있다. 결과로서, 전극 탭(100t)은 전극 탭의 상호 결합체의 일부에 응력을 집중시키지 않으며 향상된 신뢰성을 명백히 하는 배터리 모듈과 향상된 내구성을 얻을 수 있다. 또한, 단자 판(161) 상에 가해진 추력이 스페이서(110)에 의해 포획되기 때문에, 음극 탭(100m) 상에 가해진 추력이 경감되고, 이와 관련하여 음극 탭(100m)의 내구성이 향상될 수 있다. 도25a의 도면 부호 113은 스페이서 (110)의 전방면 상에 배치된 핀을 표시한다. 이미 설명된 바와 같이, 하부 위치 측의 스페이서(110)의 핀(113)은 음극 탭(100m)과 단자 판(161) 내에 형성된 관통 구멍(109, 162)을 통해 삽입되고, 상부 위치 측의 스페이서(110)의 오목부(114) 내에 맞춰진다.

도25b는 음극 탭(100m)과 단자 판(161)이 리벳(165)에 의해 결합된 상태를 도시한다. 리벳(165)의 헤드(165a)는 단자 판(161)의 대향 측부들, 즉 전방면 및 후방면으로부터 돌출하고 볼록 패턴을 형성한다. 리벳(165)에 의해 결합체가 얻어질 때, 스페이서(110)에는 바람직하게는 진동 및 추력이 음극 탭(100m)으로 수용하는 것을 방지하기 위해 단자 판(161)의 전방면과 후방면으로부터 돌출된 리벳식 헤드(165a)의 내부 삽입을 허용하는 오목부(119)가 구비된다.

도15 및 도16을 다시 참조하면, 전지 유닛 주요 본체(80) 내의 스페이서(110)와 전지(100)의 적층 상태, 전극 탭(100t)의 형상 및 전지(100)의 전기 접속 상태가 이하에 더욱 설명될 것이다. 도16에서, 스페이서(110)는 파선으로 지시된다.

먼저 도16을 참조하면, 전극 탭(100t)의 형상이 설명될 것이다. 전극 탭(100t)은 다양한 형상을 갖는다. 서브 조립체(81, 82, 83) 내의 전극 탭(100t)의 결합을 용이하게 하고 또한 서브 조립체(81, 82, 83) 사이의 전극 탭(100t)의 결합을 용이하게 하는 관점에서 전극 탭(100t)의 형상은 고정된다. 제2 전지(102)와 제5 전지(105)은 그 자체로 유지되고 동일한 전지를 사용하면서 방향이 반전되어 간단히 배치된 전지의 전방측과 후방측을 갖는다. 동일한 방식으로, 제3 전지 (103)와 제6 전지(106)는 동일한 전지를 사용하고, 제4 전지(104)와 제7 전지(107)는 동일한 전지를 사용한다. 따라서,본 전지 유닛 주요 본체(80)는 8개의 전지(101 내지 108)를 내장하고 있지만, 전극 탭(100t)의 형상이 상이한 5가지 종류의 전지를 사용한다. 전지 종류의 수를 감소시킴으로써, 전지(100)의 생산을 위해 필요한 비용이 감소될 수 있다.

전극 탭(100t)의 형상은 탭의 일부가 긴 방향으로 신장되며 스페이서(110)의 외측부에 접하는 유형과 탭이 스페이서(110)에 의해 완전히 숨겨지는 유형인 2가지 유형으로 대체로 나누어진다. 전자의 유형은 제2 전지(102)의 양극 탭(102p), 제3 전지(103)의 양극 및 음극 탭(103p, 103m), 제4 전지(104)의 음극 탭(104m), 제5 전지의 양극 탭(105p), 제6 전지(106)의 양극 및 음극 탭(106p, 106m), 및 제7 전지(107)의 음극 탭(107m)을 포함한다. 나머지 전극 탭, 즉 제1 전지(101)의 양극 및 음극 탭(101p, 101m), 제2 전지(102)의 음극 탭(102m), 제4 전지(104)의 양극 탭(104p), 제5 전지의 음극 탭(105m), 제7 전지(107)의 양극 탭(107p), 및 제8 전지(108)의 양극 및 음극 탭(108p, 108m)은 후자의 유형에 포함된다.

단자 판(161)은 각각의 전지(100) 내의 음극 탭(100m)에 중첩되어 결합된다. 단자 판(161)이 구비된 음극 탭(100m) 상에 중첩되어 끼워진 양극 탭(101p, 104p, 107p)은 단자 판(161)을 수용하게 하는 노치(100b)를 갖는다(추가적으로 도17 참조).

이제 도16을 참조하면, 전지(100)의 전기 접속 상태가 이하에 설명될 것이다. 도16에서, 전기 접속된 전극 탭(100t)은 이점 쇄선으로 지시된 접속 와이어에 의해 결합된다.

접속 라인에 인접하여 고정된 "채워진 정사각형"은 제1 내지 제3 서브 조립체(81, 82, 83)에서 스페이서(110)의 개방 윈도우부(112) 상에 접하는 전극 탭(100t)이 초음파 용접에 의해 상호 결합되는 것을 지시한다. 접속 라인에 인접하여 부속된 "채워진 원"은 제1 및 제3 서브 조립체(81, 83)에서 스페이서(110)의 외측부에 접하는 전극 탭(100t)이 자외선 용접에 의해 스페이서(110)의 외측에 결합되는 것을 지시한다. 접속 라인에 인접하여 고정된 "빈 원"은 서브 조립체(81, 82, 83)가 조립된 후에 상호 결합될 때 스페이서(110)의 외측부에 접하는 전극 탭(100t)이 자외선 용접에 의해 스페이서(110)의 외측에 상호 결합되는 것을 지시한다.

제1 서브 조립체(81)가 조립될 때, 제1 전지(101)의 양극 탭(101p)과 제2 전지(102)의 음극 탭(102m)은 개방 윈도우부(112) 내에 결합되고, 제2 전지(102)의 양극 탭(102p)과 제3 전지(103)의 음극 탭(103m)은 스페이서(110)의 외측에 결합된다. 또한, 제1 전지(101)의 음극 탭(101m)과 음극 출력 단자(150)의 버스 바아(151)는 개방 윈도우부(112) 내에 결합된다(도19a 및 도19b 참조).

제2 서브 조립체(82)가 조립될 때, 제4 전지(104)의 양극 탭(104p)과 제5 전지의 음극 탭(105m)은 개방 윈도우부(112) 내에 결합된다.

제3 서브 조립체(83)가 조립될 때, 제7 전지(107)의 양극 탭(107p)과 제8 전지(108)의 음극 탭(108m)은 개방 윈도우부(112) 내에 결합되고, 제6 전지(106)의 양극 탭(106p)과 제7 전지(107)의 음극 탭(107m)은 스페이서(110)의 외측에 결합된 다. 제8 전지(108)의 양극 탭(108p)과 양극 출력 단자(140)의 버스 바아(141)는 개방 윈도우부(112) 내에 결합된다.

서브 조립체(81, 82, 83)가 조립된 후에 제1 서브 조립체(81)와 제2 서브 조립체(82)가 접속될 때, 제3 전지(103)의 양극 탭(103p)과 제4 전지(104)의 음극 탭(104m)은 스페이서(110)의 외측에 결합된다. 제2 서브 조립체(82)와 제3 서브 조립체(83)가 접속될 때, 제5 전지(105)의 양극 탭(105p)과 제6 전지(106)의 음극 탭(106m)은 스페이서(110)의 외측에 결합된다. 따라서, 8개의 적층된 전지(101 내지 108)는 전기 극성이 상이한 전극 탭(100p, 100m)의 전기 접속에 따라 직렬 접속으로 결합되고, 양극 출력 단자(140)와 음극 출력 단자(150)는 적층 방향을 따라 대향 단부들에 위치결정된 제8 및 제1 전지(108, 101)에 전기 접속된다.

전방 표면 측에서, 4개의 전압 검출부(160)는 각각 제1, 제3, 제5 및 제7 전지(101, 103, 105, 107)의 음극 탭(101m, 103m, 105m, 107m) 내의 단자 판(161)과 함께 전지의 적층 방향을 따라 하나의 동일선 상에 배열된다. 후방 표면 측에서, 4개의 전압 검출부(160)는 각각 제2, 제4, 제6 및 제8 전지(102, 104, 106, 108)의 음극 탭(102m, 104m, 106m, 108m) 내의 단자 판(161)과 함께 전지의 적층 방향을 따라 하나의 동일선 상에 배열된다. 예컨대, 제1 전지(101)의 전압은 전방 표면 측 상에서 위로부터의 제1 전압 검출부(160)와 후방 표면 측 상에서 위로부터의 제1 전압 검출부(160) 사이의 전압을 결정함으로써 알 수 있다. 제2 전지(102)의 전압은 후방 표면 측 상에서 위로부터의 제1 전압 검출부(160)와 전방 표면 측 상에서 위로부터의 제2 전압 검출부(160) 사이의 전압을 결정함으로써 알 수 있다. 유 사하게, 제3 내지 제8 전지(103 내지 108)의 전압을 알 수 있다.

이제, 전지 유닛 주요 본체(80) 내의 스페이서(110)와 전지(100)의 적층 상태가 도15를 참조하여 이하에 설명될 것이다. 도15에서, 스페이서(110)의 전방면으로부터 돌출되는 부재는 핀(113)을 나타내고, 그 후방면으로부터 돌출되는 부재는 스냅 맞춤 클로(116)를 나타낸다. 전방 표면 측과 후방 표면 측은 서로로부터 분리되어 이하에 설명될 것이다.

먼저, 전방 표면 측에서, 제1 및 제2 스페이서(121, 122)는 중첩된 상태의 음극 출력 단자(150)의 버스 바아(151)와 음극 탭(101m)을 끼운다. 제2 및 제3 스페이서(122, 123)는 제2 전지(102)의 양극 탭(102p)을 끼운다. 제3 및 제4 스페이서(123, 124)는 제3 전지(103)의 음극 탭(103m)을 끼운다. 제5 및 제6 스페이서(125, 126)는 중첩된 상태의 제5 전지(105)의 음극 탭(105m)과 제4 전지(104)의 양극 탭(104p)을 끼운다. 제6 및 제7 스페이서(126, 127)는 제6 전지(106)의 양극 탭(106p)을 끼운다. 제7 및 제8 스페이서(127, 128)는 제7 전지(107)의 음극 탭(107m)을 끼운다. 제8 및 제9 스페이서(128, 129)는 중첩된 상태의 양극 출력 단자(140)의 버스 바아(141)와 제8 전지(108)의 양극 탭(108p)을 끼운다.

후방 표면 측에서, 제10 스페이서(130)는 제11 스페이서(131) 상에 중첩된다. 제11 및 제12 스페이서(131, 132)는 중첩된 상태의 제2 전지(102)의 음극 탭(102m)과 제1 전지(101)의 양극 탭(101p)을 끼운다. 제12 및 제13 스페이서(132, 133)는 제3 전지(103)의 양극 탭(103p)을 끼운다. 제13 및 제14 스페이서(133, 134)는 제4 전지(104)의 음극 탭(104m)을 끼운다. 제14 및 제15 스페이서(134, 135)는 제5 전지(105)의 양극 탭(105p)을 끼운다. 제15 및 제16 스페이서(135, 136)는 제6 전지(106)의 음극 탭(106m)을 끼운다. 제17 및 제18 스페이서(137, 138)는 중첩된 상태의 제8 전지(108)의 음극 탭(108m)과 제7 전지(107)의 양극 탭(107p)을 끼운다.

또한, 스페이서(110)도 다양한 형상을 갖는다. 스페이서 중 몇몇은 그 자체로 보유되고 전방 표면 측과 후방 표면 측 상에 반전된 방향으로 배치된 전방측 및 후방측을 갖는다. 또한, 전방 표면 측의 9개의 스페이서(121 내지 129)는 동일한 스페이서를 포함하고, 후방 표면 측의 9개의 스페이서(130 내지 138)는 동일한 스페이서를 포함한다. 전지 유닛 주요 본체(80)는 18개의 스페이서(121 내지 138)를 포함하며 형상이 상이한 8가지 종류의 스페이서를 사용한다. 제1 스페이서(121) 내지 제18 스페이서(138)의 종류는 #8 내지 #15의 기호를 사용하여 이하에 도시된다.

후방 표면 측 전방 표면 측

제10 스페이서(130): #9 제1 스페이서(121): #9

제11 스페이서(131): #12 제2 스페이서(122): #13

제12 스페이서(132): #11 제3 스페이서(123): #10

제13 스페이서(133): #10 제4 스페이서(124): #11

제14 스페이서(134): #11 제5 스페이서(125): #12

제15 스페이서(135): #10 제6 스페이서(126): #11

제16 스페이서(136): #11 제7 스페이서(127): #10

제17 스페이서(137): #15 제8 스페이서(128): #9

제18 스페이서(138): #14 제9 스페이서(129): #8

이제, 본 실시예의 배터리 모듈(50)의 조립 과정이 이하에 설명될 것이다. 도27, 도29, 도31, 도33, 도35, 도37 및 도39에서, 초음파 용접될 위치는 해칭으로 지시된다.

[제1 서브 조립체(81)의 조립]

전방 표면 측 상에서, 제1 및 제2 스페이서(121, 122)는 중첩된 상태의 음극 출력 단자(150)의 버스 바아(151)와 제1 전지(101)의 음극 탭(101m)을 끼우며, 음극 탭(101m)의 일부와 음극 출력 단자(150)의 일부는 도26에 도시된 바와 같이 개방 윈도우부(112) 상에 접한다. 제2 스페이서(122)의 핀(113)은 각각 버스 바아(151), 음극 탭(101m) 및 단자 판(161)의 관통 구멍(153, 109, 162)을 통해 지나가서 제1 스페이서(121)의 오목부(114) 내에 맞춰진다. 도27에 도시된 바와 같이 개방 윈도우부(112) 상에 접하는 버스 바아(151)와 음극 탭(101m)은 초음파 용접에 의해 결합된다. 결과로서, 음극 출력 단자(150)는 제1 전지(101)에 전기 접속된다.

제10 스페이서(130)는 도28에 도시된 바와 같이 후방 표면 측의 제11 스페이서(131) 상에 중첩된다. 제11 및 제12 스페이서(131, 132)는 중첩된 상태의 제2 전지(102)의 음극 탭(102m)과 제1 전지(101)의 양극 탭(101p)을 끼우며, 전극 탭(101p, 102m)은 개방 윈도우부(112) 상에 부분적으로 접한다. 제12 스페이서(132)의 핀(113)은 각각 음극 탭(102m)과 단자 판(161)의 관통 구멍(109, 162)을 통해 지나가서 제11 스페이서(131)의 볼록부(114) 내에 맞춰진다. 단자 판(161)이 양극 탭(101p) 위에 놓일 수 없기 때문에, 전극 탭(101p, 102m)은 단단히 상호 결합되어 끼워진다. 제1 전지(101)와 제2 전지(102)의 대향 표면들은 이중 코팅된 테이프로 결합된다. 도29에 도시된 바와 같이 개방 윈도우부(112) 상에 접하는 양극 탭(101p)과 음극 탭(102m)은 초음파 용접에 의해 결합된다. 결과로서, 제1 전지(101)와 제2 전지(102)는 직렬 접속으로 결합된다. 또한, 전방 표면 측에서, 제2 및 제3 스페이서(122, 123)는 양극 탭(102p)의 일부가 스페이서(122, 123)의 외측부에 접하며 제2 전지(102)의 양극 탭(102p)을 끼운다(도28 및 도29 참조). 제3 스페이서(123)의 핀(113)은 양극 탭(102p)의 관통 구멍(109)을 통해 지나가서 제2 스페이서(122)의 오목부(114) 내에 맞춰진다.

전방 표면 측 상에서, 제3 및 제4 스페이서(123, 124)는 음극 탭(103m)의 일부가 도30에 도시된 바와 같이 스페이서(123, 124)의 외측부에 접하며 제3 전지(103)의 음극 탭(103m)을 끼운다. 제4 스페이서(124)의 핀(113)은 각각 음극 탭(103m)과 단자 판(161)의 관통 구멍(109, 162)을 통해 지나가서 제3 스페이서(123)의 오목부(114) 내에 맞춰진다. 제2 전지(102)와 제3 전지(103)의 대향 표면들은 이중 코팅된 테이프로 접합된다. 스페이서(121 내지 124)의 외측부에 접하는 제2 전지(102)의 양극 탭(102p)과 제3 전지(103)의 음극 탭(103m)은 도31에 도시된 바와 같이 초음파 용접에 의해 스페이서(121 내지 124)의 외측부에 결합된다. 결과로서, 제2 전지(102)와 제3 전지(103)는 직렬 접속으로 결합된다. 그 다음, 후방 표면 측 상에서, 제12 및 제13 스페이서(132, 133)는 양극 탭(103p)의 일부가 스페 이서(132, 133)의 외측부 상에 접하며 제3 전지(103)의 양극 탭(103p)을 끼운다(도30 및 도31 참조). 제13 스페이서(132)의 핀(113)은 양극 탭(103p)의 관통 구멍(109)을 통해 지나가서 제12 스페이서(132)의 오목부(114) 내에 맞춰진다.

이들 단계에 의해, 제1 서브 조립체(81)의 조립이 완료된다.

[제2 서브 조립체(82)의 조립]

전방 표면 측 상에서, 제5 및 제6 스페이서(125, 126)는 전극 탭(104p, 105m)이 쌓아 올려져 도32에 도시된 바와 같이 개방 윈도우부(112) 상에 부분적으로 접하며 제4 전지(104)의 양극 탭(104p)과 제5 전지(105)의 음극 탭(105m)을 끼운다. 제6 스페이서(126)의 핀(113)은 각각 음극 탭(105m)과 단자 판(161)의 관통 구멍(109, 162)을 통해 지나가서 제5 스페이서(125)의 오목부(114) 내에 맞춰진다. 양극 탭(104p)이 단자 판(161) 위에 놓일 수 없기 때문에, 전극 탭(104p, 105m)은 단단히 상호 결합되어 끼워진다. 제4 전지(104)와 제5 전지(105)의 대향 표면들은 이중 코팅된 테이프로 접합된다. 도33에 도시된 바와 같이 개방 윈도우부(112) 상에 접하는 양극 탭(104p)과 음극 탭(105m)은 초음파 용접에 의해 결합된다. 결과로서, 제4 전지(104)와 제5 전지(105)는 직렬 접속으로 결합된다. 그 다음, 후방 표면 측 상에서, 제14 및 제15 스페이서(134, 135)는 양극 탭(105p)이 스페이서(134, 135)의 외측부에 부분적으로 접하며 제5 전지(105)의 양극 탭(105p)을 끼운다(도32 및 도33 참조). 제14 스페이서(134)의 핀(113)은 각각 음극 탭(104m)과 단자 판(161)의 관통 구멍(109, 162)을 통해 지나간다.

이들 단계는 제2 서브 조립체(82)의 조립을 완료한다.

[제3 서브 조립체(83)의 조립]

전방 표면 측 상에서, 제8 및 제9 스페이서(128, 129)는 양극 탭(108p)의 일부와 양극 출력 단자(140)의 일부가 도34에 도시된 바와 같이 개방 윈도우부(112) 상에 접하며 제8 전지(108)의 양극 탭(108p)과 쌓아 올려진 양극 출력 단자(140)의 버스 바아(141)를 끼운다. 제9 스페이서(129)의 핀(113)은 각각 버스 바아(141)와 양극 탭(108p)의 관통 구멍(143, 109)을 통해 지나가서 제8 스페이서(128)의 오목부(114) 내에 맞춰진다. 도35에 도시된 바와 같이 개방 윈도우부(112) 상에 접하는 양극 탭(108p)과 버스 바아(141)는 초음파 용접에 의해 결합된다. 결과로서, 양극 출력 단자(140)는 제8 전지(108)에 전기 접속된다.

후방 표면 측 상에서, 제17 및 제18 스페이서(137, 138)는 전극 탭(107p, 108m)이 도36에 도시된 바와 같이 개방 윈도우부(112) 상에 부분적으로 접하며 제7 전지(107)의 양극 탭(107p)과 쌓아 올려진 제8 전지(108)의 음극 탭(108m)을 끼운다. 제18 스페이서(138)의 핀(113)은 각각 음극 탭(108m)과 단자 판(161)의 관통 구멍(109, 162)을 통해 지나가서 제17 스페이서(137)의 볼록부(114) 내에 맞춰진다. 양극 탭(107p)이 단자 판(161) 위에 놓일 수 없기 때문에, 전극 탭(107p, 108m)은 단단히 결합되어 끼워진다. 제7 전지(107)와 제8 전지(108)의 대향 표면들은 이중 코팅된 테이프로 접합된다. 도37에 도시된 바와 같이 개방 윈도우부(112) 상에 접하는 양극 탭(107p)과 음극 탭(108m)은 초음파 용접에 의해 결합된다. 결과로서, 제7 전지(107)와 제8 전지(108)는 직렬 접속으로 결합된다. 그 다음, 전방 표면 측 상에서, 제7 및 제8 스페이서(127, 128)는 음극 탭(107m)이 스페 이서(127, 128)의 외측부에 부분적으로 접하며 제7 전지(107)의 음극 탭(107m)을 끼운다(도36 및 도37 참조). 제8 스페이서(128)의 핀(113)은 각각 음극 탭(107m)과 단자 판(161)의 관통 구멍(109, 162)을 통해 지나가서 제7 스페이서(127)의 오목부(114) 내에 맞춰진다.

후방 표면 측 상에서, 제16 스페이서(136)는 도38에 도시된 바와 같이 제17 스페이서(137) 상에 적층된다. 제17 스페이서(137)의 핀(113)은 제16 스페이서(136)의 오목부(114) 내에 맞춰진다. 제6 전지(106)의 음극 탭(106m)은 음극 탭(106m)이 스페이서(136)의 외측부에 부분적으로 접하며 제16 스페이서(136) 상에 장착된다. 제16 스페이서(136)의 핀(113)은 각각 음극 탭(106m)과 단자 판(161)의 관통 구멍(109, 162)을 통해 지나간다. 제6 전지(106)와 제7 전지(107)의 대향 표면들은 이중 코팅된 테이프로 접합된다. 전방 표면 측 상에서, 제6 전지(106)의 양극 탭(106p)은 양극 탭(106p)이 도39에 도시된 바와 같이 스페이서(127)의 외측부에 부분적으로 접하며 제7 스페이서(127) 상에 장착된다. 제7 스페이서(127)의 핀(113)은 양극 탭(106p)의 관통 구멍(109)을 통해 지나간다. 그 다음, 스페이서(127, 128)의 외측부에 접하는 양극 탭(106p)과 음극 탭(107m)은 초음파 용접에 의해 스페이서(127, 128)의 외측부에 결합된다. 결과로서, 제6 전지(106)와 제7 전지(107)는 직렬 접속으로 결합된다.

이들 단계는 제3 서브 조립체의 조립을 완료한다.

[서브 조립체(81, 82, 83)의 상호 접속]

제1 서브 조립체(81)와 제2 서브 조립체(82)가 접속되려고 할 때, 제5 스페 이서(125)의 핀(113)은 전방 표면 측의 제4 스페이서(124)의 오목부(114) 내에 맞춰지고, 제14 스페이서(134)의 핀(113)은 각각 제4 전지(104)의 음극 탭(104m)과 단자 판(161)의 관통 구멍(109, 162)을 통해 지나간 다음, 도10 내지 도12 및 도15를 참조하여 후방 표면 측의 제13 스페이서(133)의 오목부(114) 내에 맞춰진다. 결과로서, 제1 서브 조립체(81)와 제2 서브 조립체(82)는 위치결정 및 접속된다. 그 다음, 후방 표면 측 상에서, 제3 전지(103)의 양극 탭(103p)과 제4 전지(104)의 음극 탭(104m)은 초음파 용접에 의해 스페이서(130 내지 135)의 외측부에 결합된다. 결과로서, 제1 서브 조립체(81)와 제2 서브 조립체(82)는 직렬 접속으로 결합된다.

제2 서브 조립체(82)와 제3 서브 조립체(83)가 결합되려고 할 때, 제7 스페이서(127)의 핀(113)은 제6 전지(106)의 양극 탭(106p)의 관통 구멍(109)을 통해 지나간 다음, 전방 표면 측의 제6 스페이서(126)의 오목부(114) 내에 맞춰지고, 제16 스페이서(136)의 핀(113)은 각각 제6 전지(106)의 음극 탭(106m)과 단자 판(161)의 관통 구멍(109, 162)을 통해 지나가서 후속적으로 후방 표면 측의 제15 스페이서(135)의 오목부(114) 내에 맞춰진다. 결과로서, 제2 서브 조립체(82)와 제3 서브 조립체(83)는 위치결정 및 접속된다. 그 다음, 후방 표면 측 상에서, 제5 전지(105)의 양극 탭(105p)과 제6 전지(106)의 음극 탭(106m)은 초음파 용접에 의해 스페이서(130 내지 138)의 외측부에 결합된다. 결과로서, 제1 내지 제3 서브 조립체(81, 82, 83)는 직렬 접속으로 결합된다.

이들 단계는 서브 조립체(81, 82, 83)의 상호 접속을 완료하여, 도9에 도시 된 바와 같은 전지 유닛 주요 본체(80)가 얻어질 수 있다.

전극 탭(100t)의 상호 결합된 부분과, 전극 탭(100t)과 버스 바아(141, 151)의 결합된 부분은 전지(100)의 짧은 방향[스페이서(110)의 긴 방향]에서 복수의 위치로 나누어진다. 특정 결합 부분이 초음파 용접에 의해 결합되려고 할 때, 쌍을 이루게 될 전극 탭(100t)들은 일시적인 수축에 의해 적층 방향을 따라 다른 전지의 분산 작동을 수행하지 않고 용접 장치의 용접 헤드를 특정 결합 부분에 위치결정함으로써 상호 끼워질 수 있어서, 용접 작동이 용이해질 수 있다. 또한, 용접 헤드의 형상을 더욱 자유롭게 선택할 수 있고 용접 작업의 자동화가 용이해진다. 또한, 이미 결합된 전극 탭(100t)을 과도한 응력에 노출시키는 가능성을 수반하지 않으며 기대되는 품질이 유지될 수 있다.

[전지 유닛(60) 등의 조립]

후속적으로, 절연 커버(91, 92)가 도3에 도시된 전지 유닛(60)을 얻도록 전지 유닛 주요 본체(80)(도6 및 도23a 참조)의 전방 표면 및 후방 표면 상에 각각 부여된다.

전지 유닛(60)은 하부 케이스(71) 내에 내장되며, 슬리브(93)는 도2에 도시된 바와 같이 스페이서(110)의 볼트 구멍(111) 내에 삽입된다. 버퍼(94)는 전지 유닛(60) 상에 배치되며, 하부 케이스(71)의 개방부(71a)는 상부 케이스(72)에 의해 폐쇄된다. 도1에 도시된 바와 같은 배터리 모듈(50)의 조립은 상부 케이스(72)의 에지부(72a)를 코킹 작업에 의해 하부 케이스(71)의 주연 벽(71b)의 에지부(71c) 둘레에 겹침으로써 완료된다. 커넥터(170)는 리셉터클(91a, 92a)을 거쳐 삽 입된다.

관통 볼트가 케이스(70)와 슬리브(93)의 볼트 구멍(73)을 통해 지나가게 함으로써, 케이스(70)에 대한 스페이서(110)의 위치가 고정된다. 결과로서, 케이스(70)에 대한 복수의 전지(100)의 위치가 고정된다.

(변형예)

전극 탭(100t)이 초음파 용접에 의해 상호 결합된 실시예가 도시된다. 그러나, 전극 탭(100t)의 상호 결합은 초음파 용접으로 제한될 필요가 없다.

(제2 실시예)

제2 실시예는 스페이서(230)의 구성과 전극 탭(222, 224)의 상호 결합 방식이 변경된 점에서 제1 실시예와 상이하다.

제1 실시예와 유사하게 제2 실시예의 배터리 모듈(210)은 패키지 부재로 전력 생성 소자를 밀봉하고 동시에 판형 전극 탭(222, 224)을 패키지 부재로부터 외부로 유도되게 함으로써 형성된 복수의 적층된 전지(220)를 가지며, 상호 전기 접속된 개별 전지(220)의 전극 탭(222, 224)을 갖는다. 또한, 이러한 배터리 모듈(210)에는 전지의 적층 방향(도40의 수직 방향)을 따라 전극 탭(222, 224)의 대향 표면 측들로부터 전극 탭을 끼우도록 된 판형 전기 절연 스페이서(230)가 구비된다. 복수의 전지(220)는 전력 생성 소자를 압박하는 방식으로 케이스(240) 내에 내장된다.

전지(220)는 도41에 도시된 바와 같이 편평한 형상의 전지이다. 양극 판, 음극 판 및 분리기를 순차적으로 적층함으로써 이루어진 (도시되지 않은) 적층형 전력 생성 소자는 편평형 주요 본체(226) 내에 내장된다. 전지(220)는 리튬 이온 이차 전지 등의 이차 전지이다. 조립된 배터리(210) 내에서, 복수의 전지(220)는 내장된 전력 생성 소자의 적층 방향과 동일한 방향으로 적층된다.

전지(220)에는 전력 생성 소자를 포함하는 편평한 주요 본체(226)로부터 연장되는 양극 탭(222)과 음극 탭(224)이 구비된다. 음극 탭(224)은 얇은 구리 시트로 형성된다. 양극 탭(222)은 얇은 알루미늄 시트로 형성된다. 복수의 전지(220)는 양극 탭(222)과 음극 탭(224)이 적층 방향을 따라 서로 교대되도록, 즉 전극 탭의 전기 극성이 서로 교대가 될 수 있도록 적층된다.

전지(220)는 이중 코팅된 테이프 또는 접착제를 편평한 주요 본체(226)에 적용함으로써 상호 고정된다. 한 쌍의 스페이서(230)는 중첩된 쌍으로서 양극 탭(222)과 음극 탭(224)을 함께 끼운다. 따라서, 복수의 전지(220)는 직렬 접속으로 결합된다. 최상부 층을 형성하는 전지(220)는 음극 출력 단자(252)에 접속된 음극 탭(224)을 가지며, 최하부 층을 형성하는 전지(220)는 양극 출력 단자(250)에 접속된 양극 탭(222)을 갖는다.

제2 실시예의 스페이서(230)에는 전기 절연 특성을 갖는 절연 층(234)과, 절연 층(234)보다 더 높은 열 방사 특성을 갖는 히트 싱크 층(232)이 구비된다. 예로서 도시된 스페이서(230)는 도40에 도시된 바와 같이 절연 특성을 갖는 절연 층(234)이 열 방사 특성을 갖는 히트 싱크 층(232)에 의해 끼워진 3층 구조로 형성된다. 전극 탭(222, 224)이 이러한 3층 구조를 각각 갖는 한 쌍의 스페이서(230)에 의해 끼워질 때, 히트 싱크 층(232)은 중첩된 전극 탭(222, 224) 모두에 접촉할 수 있다.

절연 층(234)은 스페이서(230)에 전기 절연 특성을 부여할 수 있는 한 적절한 재료로 형성될 수 있다. 히트 싱크 층(232)은 절연 층(234)보다 높은 열 방사 특성을 얻는 한 적절한 재료로 형성될 수 있다. 절연 층(234)을 형성하는 재료보다 높은 열 전도도를 갖는 재료로 히트 싱크 층(232)을 형성함으로써, 히트 싱크 층(232)은 절연 층(234)보다 높은 열 방사 특성을 얻을 수 있다. 절연 층(234)이 스페이서(230)가 자체의 전기 절연 특성을 유지할 수 있도록 하기 때문에, 히트 싱크 층(232)을 형성하기 위한 재료는 전기 절연 특성을 갖는 물질로 제한될 필요는 없으나 전기 전도 특성을 갖는 물질 중에서 선택될 수 있다. 열 방사 특성을 높이는 관점에서 히트 싱크 층(232)을 형성하기 위한 재료를 선택하는 것으로 충분하다. 구체적으로, 우수한 열 방사 특성을 갖는 알루미늄 등의 재료가 히트 싱크 층(232)으로 사용될 수 있다. 절연 층(232)용으로, 세라믹 또는 수지 등의 절연 재료가 사용된다. 전기 전도 물질이 히트 싱크 층(232)을 형성하기 의한 재료로서 선택될 때, 스페이서(230)에 전기 절연 특성을 부여하기 위해 절연 층(234)은 전극 탭(222, 224)의 평면 방향을 따라 배치되어야 한다.

절연 층(234)은 바람직하게는 전기 절연 특성이 보장되는 범위 내에서 가능한 가장 작은 두께로 형성된다. 이는 히트 싱크 층(232)으로 인한 열 방사 특성이 스페이서(230)의 제한된 두께 내에서 높아질 수 있기 때문이다.

도42에 도시된 바와 같은 스페이서(230)는 전지(220)와 대략 동일한 두께를 가지며 전극 탭(222, 224)의 전체 폭에 걸쳐 배치된다.

도40에 도시된 한 쌍의 스페이서(230)는 한 쌍으로 2개의 중첩된 양극 탭(222) 및 음극 탭(224)을 끼우며, 적층 방향을 따라 양극 탭(222)과 음극 탭(224)과 함께 배치된다. 2개의 양극 탭(222)과 음극 탭(224)을 한 쌍으로 취급하기 위해, 개별 스페이서(230)는 2개의 전지(220)의 전체 두께와 대략 동일한 두께를 가지며, 2개의 층의 간격으로 배치된다. 스페이서(230)는 일 단계만큼 엇갈려 전지(220)의 개별 전극 탭 측(다이어그램의 측부)에 배치된다. 따라서, 적층 방향을 따라 대향 단부들에 위치결정된 최상부 및 최하부 층을 형성하는 전지(220)를 제외하고 개별 전지(220)는 일 단계 상향으로 놓인 다른 전지(220)의 양극 탭(222)에 접촉하는 음극 탭(224)을 가지며, 양극 탭(222)은 일 단계 하향으로 배치된 다른 전지의 음극 탭(224)에 접촉한다. 결과로서, 복수의 전지(220)는 직렬 접속으로 결합된다. 전술된 바와 같이, 음극 출력 단자(252)는 최상부 층을 형성하는 음극 탭(224)에 접속되고, 양극 출력 단자(250)는 최하부 층을 형성하는 전지(220)의 양극 탭(222)에 접속된다. 부수적으로, 복수의 전지(220)는 직렬 접속으로 결합될 수 있어서, 양극 출력 단자(250)가 최상부 층을 형성하는 전지(220)에 접속될 수 있고 음극 출력 단자(252)가 최하부 층을 형성하는 전지(220)에 접속될 수 있다.

케이스(240)는 전지(220)와 스페이서(230)를 포함한다. 케이스(240)에는 적층된 전지(220)로부터 연장되는 양극 출력 단자(250)와 음극 출력 단자(252)를 취출하기 위한 구멍이 내부에 형성된다. 전지(220)와 스페이서(230)는 케이스(240) 내측부에 안정적으로 고정되어 보호된다.

(조립 과정)

이제, 본 실시예의 배터리 모듈(210)의 조립 과정이 이하에 설명될 것이다.

먼저, 양극 출력 단자(250)는 도43에 도시된 바와 같이 초음파 용접 등에 의해 최하부 층을 형성하는 전지(220)의 양극 탭(222)에 부착된다. 절연 상태에서, 최하부 층을 형성하는 전지(220)는 지지 본체(236)에 의해 지지된다. 여기서, 지지 본체(236)는 절연 재료로 형성되고 고마찰 시트, 이중 코팅된 테이프 또는 접착제에 의해 양극 탭(222)과 음극 탭(224)에 부착된다.

후속적으로, 스페이서(230')는 최하부 층을 형성하는 전지(220)의 양극 탭(222)에 부착된다. 여기에 사용된 스페이서(230')는 전체 배터리 모듈(210)의 전체 두께를 조절하기 위해 하나의 전지의 두께를 갖는다. 이는 두께의 이유로 2층 구조로 형성된다. 그러나, 스페이서(230')에는 절연 층(234)과 히트 싱크 층(232)이 구비되는데, 이는 유사하게 2개 전지의 전체 두께와 동일한 두께를 갖는다.

그 다음, 다음 전지(220)가 적층된다. 인접 전지(220)는 사이에 개재된 이중 코팅된 테이프 또는 접착제를 가져 상호 고정된다. 스페이서(230)는 적층된 전지(220)의 양극 탭(222)에 부착된다. 이러한 부착 중에, 똑바로 신장된 양극 탭(222)을 변형시키면서 스페이서(230)는 최하부 층을 형성하는 전지(220)의 음극 탭(224)에 대해 압박한다. 양극 탭(222)은 알루미늄으로 형성되는데, 이는 음극 탭(224)보다 더욱 절곡되기 쉽다. 최하부 층을 형성하는 전지(220)의 음극 탭(224)과 이러한 탭(224)에 접촉하며 이로부터 일 단계 상향에 놓인 전지(220)의 양극 탭(222)은 쌓아 올려질 때 양극 탭(222)에 야기된 변형에 비례하여 길이 차를 증가시킨다.

후속적으로, 전지(220)는 유사하게 적층된다. 이 때, 스페이서(230)는 다이어그램의 좌측에 배치되고 적층 방향으로 2개의 양극 탭(222)과 음극 탭(224)을 접촉시킨다.

전술된 적층이 반복되고 음극 출력 단자(252)가 최상부 층을 형성하는 전지(220)의 음극 탭(224)에 결합될 때 도44에 도시된 바와 같은 적층체가 형성된다.

여기서, 중첩된 양극 탭(222)과 음극 탭(224)은 길이가 상이하며 양극 탭(222)과 음극 탭(224)의 단부면들은 정렬되지 않는다. 양극 탭(222)과 음극 탭(224)의 불완전하게 정렬된 단부면들은 이들의 결합을 방해한다. 따라서, 중첩된 양극 탭(222)과 음극 탭(224)의 단부면들은 커터를 사용하여 정렬된다.

전극 탭(222, 224)의 정렬된 단부면들은 도45에 도시된 바와 같은 TIG 용접 장치(260)를 사용하여 TIG 용접에 의해 결합된다. TIG 용접 장치(260)에는 열에 손상되지 않는 텅스텐 전극이 구비되고, 비활성 가스의 흐름을 그 환경에 공급함으로써 용접을 달성하도록 작동된다. 용접 중에, 동시에 히트 싱크로서 작용하는 지그(261)가 위 아래로부터 스페이서(230)를 보유한다. 지그(261)는 용접 중에 안정성을 유지하고 또한 용접 중에 생성된 열의 확산을 촉진한다.

TIG 용접에 의해, 양극 탭(222)과 음극 탭(224) 사이의 전기 접속이 보장된다. 전체 TIG 용접이 완료된 후, 도40에 도시된 바와 같은 배터리 모듈(210)은 적층체를 케이스(240) 내에 위치시킴으로써 완성된다.

제1 실시예와 유사한 제2 실시예에 따라, 전극 탭(222, 224)이 전술된 바와 같이 스페이서(230)에 의해 끼워지게 함으로써, 향상된 진동 저항 강도를 얻고, 진 동의 입력의 영향에 대한 손상되지 않으며, 크기를 소형화하는 배터리 모듈(210)을 제공할 수 있게 된다. 이러한 배터리 모듈(210)은 스페이서(230)에 의해 한 쌍으로서 끼워지는 2개의 양극 탭(222)과 음극 탭(224)을 갖는다. 양극 탭(222)과 음극 탭(224)이 한 쌍으로서 집합되기 때문에, 변경되지 않은 자세로 결합될 수 있다. 따라서, 이러한 작동은 수행하기 용이하고 안정적인 결합을 생성할 수 있다.

전극 탭을 결합시키는 방식으로서, 혼(horn)과 앤빌(anvil) 사이에 중첩된 전극 탭을 끼우고 초음파 용접에 의해 결합시키는 것을 포함하는 방법이 이용 가능하다. 인접 전극 탭이 초음파 용접에 의해 결합될 때, 혼과 앤빌을 수용하게 하는 빈 공간이 전극 탭 위 아래에 확보되는 것이 필요하다. 따라서, 중첩될 전지의 전극 탭이 동일한 형상을 가질 때, 빈 공간은 이미 결합된 구역을 멀리 퍼지게 함으로써 확보되고 이에 따라 결합된 구역은 분리하기 위해 사용된 힘에 노출된다. 퍼진 결합 구역이 이전 상태로 폐쇄될 때 전지와 전극 탭은 불필요한 힘에 노출된다. 결과로서, 결합된 구역과 전지는 파괴될 수 있고 안정적인 품질의 획득에 실패할 수 있다. 대조적으로, 제2 실시예에서, 중첩된 전지(220)의 전극 탭(222, 224)이 동일한 형상을 갖더라도, 스페이서(230) 쌍에 의해 끼워진 복수의 전극 탭(222, 224)은 스페이서(230)의 외측부에 접하는 그 단부에서 결합된다. 양극 탭(222)과 음극 탭(244)의 단부들이 TIG 용접에 의해 결합되기 때문에, 혼을 수용하게 하는 빈 공간을 확보할 필요가 없다. 결과로서, 결합된 구역과 전지(220)는 파괴되지 않을 수 있고 이미 결합된 구역을 더 이상 퍼지게 하거나 또는 폐쇄할 필요가 없기 때문에 안정적인 품질로 결합될 수 있다.

양극 탭(222)과 음극 탭(224)은 결합된 단부를 갖는다. 따라서, 양극 탭(222)과 음극 탭(224)의 길이는 이들 탭이 스페이서(230)로부터 약간 돌출되는 것만이 요구된다. 결과로서, 작은 길이를 갖는 양극 탭(222)과 음극 탭(224)이 충분하며, 배터리 모듈(210)은 크기를 감소시킨다.

스페이서(230)가 양극 탭(222)과 음극 탭(224)을 지지하기 때문에, 적층될 전지(220)의 수가 많더라도 전체 적층을 완료한 후 마지막으로 전지(220)가 집합적으로 상호 결합될 수 있다. 따라서, 적층될 층의 수에 임의의 한계를 부여하지 않고 적층이 수행될 수 있다.

또한, 열 방사 특성을 갖는 히트 싱크 층(232)을 각각 내장하는 스페이서(230)는 중첩된 양극 탭(222)과 음극 탭(224) 위 아래에 각각 배치된다. 따라서, 용접에 의해 결합되면서 양극 탭(222)과 음극 탭(224)이 발열할 때, 스페이서(230)는 열을 방사한다. 결과로서, 열이 전지(220)로 거의 전달되지 않는다. 따라서, 결합 중의 열에 의한 전지(220)의 손상이 방지될 수 있다.

부수적으로, 상기 실시예는 TIG 용접에 의해 전지(220)를 결합시킨다. 그러나, 전지(220)의 결합은 TIG 용접으로 제한될 필요가 없다.

중첩된 전극 탭(222, 224)은 도46에 도시된 바와 같이 레이저 용접 장치(262)를 사용하여 레이저 용접에 의해 상호 결합될 수 있다.

렌즈에 의해 레이저 용접 장치(262)는 오실레이터에 의해 방출된 레이저를 중첩된 양극 탭(222)과 음극 탭(224)의 단부들 상에 집광한다. 이에 따라 양극 탭(222)과 음극 탭(224)의 단부들은 융해되어 결합된다.

그렇지 않으면, 중첩된 전극 탭(222, 224)은 도47에 도시된 바와 같이 마찰 교반 접합에 의해 상호 결합될 수 있다. 이러한 경우, 회전을 유지하는 마찰 교반 공구(264)가 양극 탭(222)과 음극 탭(224)의 단부면들 내에 삽입되어 양극 탭(222)과 음극 탭(224) 자체의 재료를 교반 및 결합시킬 수 있다.

재료를 용융시키는 방법과 달리 이러한 방법이 재료를 용융시키지 않고 중첩된 탭을 결합시키기 때문에 결합된 부분은 향상된 기계적인 강도를 얻을 수 있다. 또한, 결합된 재료가 극히 작은 정도로만 변형 또는 뒤틀린다는 점에서 본 방법은 유리하다.

(변형예)

히트 싱크 층(232), 절연 층(234) 및 히트 싱크 층(234)의 3층 구조로 스페이서(230)를 형성하는 실시예가 도시된다. 그러나, 스페이서(230)는 이러한 구조로 제한될 필요는 없다. 스페이서는 예컨대 하나의 히트 싱크 층(232)과 하나의 절연 층(234)을 내장하는 2층 구조로 형성될 수 있다. 전극 탭(222, 224)이 한 쌍의 2층 유형의 스페이서에 의해 끼워질 때, 이들 스페이서 중 하나의 히트 싱크 층(232)은 중첩된 전극 탭(222, 224) 중 하나와 접촉할 필요가 있다. 이와 같은 구조에 의해서도, 전극(222, 224)이 용접에 의해 상호 결합되면서 열에 의한 전지(220)의 손상이 방지될 수 있다.

제1 실시예에서 설명된 스페이서(110)는 절연 층(234)과 히트 싱크 층(232)이 구비된 스페이서를 채용할 수 있다. 또한, 개방 윈도우부(122) 상에 접하는 전극 탭(100p, 100m)을 초음파 용접에 의해 상호 결합시키는 모드 대신에, 한 쌍의 스페이서에 의해 끼워진 복수의 전극 탭(100p, 100m)은 제2 실시예에 의해 고려된 바와 같이 스페이서의 외측부에 접하는 단부에서 결합될 수 있다.

(제3 실시예)

스페이서 상에 전지(220)를 적층하는 동안 수행된 위치결정 기능은 제1 실시예와 유사하게 제2 실시예의 스페이서(230)의 기능에 추가될 수 있다.

제3 실시예가 위치결정 기능이 구비된 스페이서에 대해 이하에 설명될 것이다.

도48 및 도49에 도시된 바와 같이, 제3 실시예의 스페이서(270)는 절연 특성을 갖는 절연 층(274)이 열 방사 특성을 갖는 히트 싱크 층(272)에 의해 끼워진 3층 구조로 형성된다. 여기서, 최상부 층을 형성하는 히트 싱크 층(272)에는 (돌출부에 대응하는) 볼록부(271)가 제공된다. 그 다음, 최하부 층을 형성하는 히트 싱크 층(272)에는 오목부(273)가 제공된다. 볼록부(271)와 오목부(273)는 대략 동일한 직경 및 깊이를 가지며, 히트 싱크 층(272)의 전방면과 후방면 상의 대응 위치에 배치된다.

따라서, 스페이서(270)가 전지(220)의 전극 탭(222, 224)을 끼우도록 중첩될 때, 스페이서(270)는 도50에 도시된 바와 같이 볼록-오목 결합으로 상호 맞춰진다. 여기서, 전지(220)의 전극 탭(222, 224)은 스페이서(270)의 볼록부(271)가 이를 통해 삽입되도록 하는 각각의 구멍부(223, 225)가 내부에 미리 형성된다. 제1 실시예와 유사하게, 전극 탭(222, 224)은 내부에 형성된 구멍부(223, 225)와, 맞물림 부재(117)를 형성하는 볼록부(271)와 오목부(273)를 갖는다.

스페이서(270)를 상호 맞추면서 전지(220)의 전극 탭(222, 224)을 한 쌍으로서 스페이서(2870)의 볼록부(271)을 통해 지나가게 하는 과정에 의해, 도50에 도시된 적층체가 얻어진다. 생성된 적층체는 제2 실시예와 유사하게 커터로 정렬된 전극 탭(222, 224)의 단부면들을 갖는다. 정렬된 단부면들은 용접에 의해 결합된다. 결과로서, 적층체가 케이스(240) 내측에 배치된 배터리 모듈이 완성된다.

부수적으로, 최하부 층에 놓인 스페이서(270a)에는 일 단계 상향으로 놓인 스페이서(270)의 오목부(273)에 맞춰진 볼록부만이 내부에 형성되며 내부에 형성된 오목부를 갖지 않는다. 그 다음, 최상부 층에 놓인 스페이서(270b)에는 일 단계 하향의 스페이서(270)의 볼록부(271)에 맞춰진 오목부만이 내부에 형성되며 내부에 형성된 볼록부를 갖지 않는다. 따라서, 불필요한 볼록부(271)와 오목부(273)는 최상부 층과 최하부 층 내에 유지된다.

제3 실시예는 전술된 바와 같이 볼록부(271)와 오목부(273)가 제공된 스페이서(270)를 갖는다. 스페이서(270)의 볼록부(271)가 전지(220)의 전극 탭(222, 224)을 통해 지나간 다음, 오목부(273) 내에 맞춰진다. 결과로서, 스페이서(270)는 상호 위치결정되고, 전극 탭(222, 224)도 위치결정된다. 즉, 전지(220)는 유사하게 위치결정된다. 전술된 바와 같이 달성된 스페이서(270)의 볼록부(271)와 오목부(273)의 상호 맞춤은 적층 중에 위치결정을 용이하게 한다.

본 발명은 상기 도시 및 설명된 특정 실시예로 제한되지 않으며 본 발명의 기술적인 개념을 벗어나지 않고 다양하게 변경 및 변형될 수 있다는 것이 명백하다.

명세서, 특허청구범위, 도면 및 요약서를 포함하는 2004년 10월 26일과 2004년 12월 27일에 출원된 일본 특허 출원 제2004-310545호 및 제2004-376184호는 전체가 참조로서 본 명세서에 포함된다.

상기 구성에 따르면, 진동 입력의 영향에 대해 덜 민감하며 체적의 소형화를 촉진할 수 있는 배터리 모듈을 제공할 수 있다.

Claims

전력 생성 소자를 밀봉하는 패키지 부재와 상기 패키지 부재로부터 연장하는 전극 탭을 갖는 복수의 편평형 전지와,

상기 복수의 편평형 전지의 적층 방향을 따라 전극 탭의 대향 표면 측에 전극 탭을 끼우며 전기 절연 특성을 갖는 절연 판을 포함하며,

상기 복수의 편평형 전지는 적층되고, 적층 방향으로 서로 인접하여 위치된 편평형 전지의 전극 탭은 전기 접속되는 배터리 모듈.
제1항에 있어서, 상기 전극 탭을 끼우는 절연 판 쌍 중 하나는 다른 전극 탭을 동시에 끼우는 배터리 모듈.
제1항에 있어서, 상기 절연 판은 상호 결합되는 배터리 모듈.
제1항에 있어서, 상기 전극 탭을 끼우는 절연 판 쌍에는 적층 방향을 따라 전극 탭을 통과함으로써 전극 탭을 고정시키도록 된 맞물림 부재가 제공되는 배터리 모듈.
제4항에 있어서, 상기 전극 탭은 적층 방향을 따르는 관통 구멍을 구비하며,

상기 맞물림 부재는 절연 판 쌍 중 하나에 제공된 관통 구멍 내에 삽입되도 록 된 돌출부와, 절연 판 쌍의 나머지의 적어도 하나에 제공된 관통 구멍 내에 삽입된 돌출부의 선단부가 내부에 삽입되도록 된 오목부를 구비하는 배터리 모듈.
제5항에 있어서, 상기 절연 판은 적층 방향을 따라 대향 표면들 중 하나에 제공된 돌출부와, 적층 방향을 따라 대향 표면들 중 나머지에 제공된 오목부를 구비하며,

상기 돌출부와 오목부는 적층 방향을 따라 하나의 동일선 상에 배치되는 배터리 모듈.
제1항에 있어서, 상기 절연 판은 끼워진 전극 탭의 주연 에지의 일부를 노출시키기 위한 노치를 구비하며,

상기 노치를 통해 노출된 전극 탭의 구역은 편평형 전지 각각의 전압을 검출하기 위한 전압 검출부로서 이용되는 배터리 모듈.
제7항에 있어서, 상기 전압 검출부에 접속되고 상기 전압 검출부에 제거 가능하게 부착될 수 있는 접속 단자를 갖는 커넥터를 더 포함하는 배터리 모듈.
제8항에 있어서, 상기 복수의 전압 검출부는 적층 방향을 따라 하나의 동일선 상에 배열되며,

상기 커넥터는 전압 검출부의 위치에 따라 배치된 복수의 접속 단자를 구비 하는 배터리 모듈.
제7항에 있어서, 상기 전압 검출부는 전극 탭에 중첩되어 결합된 전압 검출 단자 판을 구비하는 배터리 모듈.
제10항에 있어서, 상기 전압 검출 단자 판을 구비한 전극 탭 상에 중첩되어 끼워진 전극 탭은 상기 전압 검출 단자 판을 수용하기 위한 노치를 구비하는 배터리 모듈.
제10항에 있어서, 상기 전극 탭은 초음파 용접에 의해 접속되며,

상기 전극 탭과 전압 검출 단자 판은 펀치 코킹 또는 리벳에 의해 결합되는 배터리 모듈.
제10항에 있어서, 상기 전극 탭과 전압 검출 단자 판은 펀치 코킹 또는 헤드를 갖는 리벳에 의해 결합되며,

상기 절연 판 각각은 전압 검출 단자 판의 표면 상의 리벳의 헤드 및/또는 펀치 코킹에 의해 전압 검출 단자 판의 표면 상에 형성된 볼록부의 내부 삽입을 허용ㅎ기 위한 오목부를 구비하는 배터리 모듈.
제1항에 있어서, 상기 절연 판은 적층 방향을 따라 형성된 개구를 구비하며,

상기 복수의 전극 탭은 쌓아 올려져서 상기 개구 상에 정렬되고 상기 절연 판 쌍에 의해 끼워지고

상기 복수의 편평형 전지는 상기 개구 상에 정렬하는 전극 탭을 결합시킴으로써 전기 접속되는 배터리 모듈.
제1항에 있어서, 상기 전극 탭은 상기 전극 탭의 일부가 절연 판 쌍의 외측부에 정렬하면서 절연 판에 의해 끼워지며,

상기 복수의 편평형 전지는 절연 판의 외측부에 정렬하는 전극 탭을 결합시킴으로써 전기 접속되는 배터리 모듈.
제1항에 있어서, 양극 및 음극 배터리 모듈 단자를 더 포함하며,

상기 절연 판은 적층 방향을 따라 형성된 개구를 구비하며,

상기 배터리 모듈 단자 중 하나와 전극 탭은 쌓아 올려져서 개구 상에 정렬되고 절연 판 쌍에 의해 끼워지며,

상기 배터리 모듈 단자 각각은 개구와 정렬되는 전극 탭과 배터리 모듈 단자를 결합시킴으로써 편평형 전지에 전기 접속되는 배터리 모듈.
제16항에 있어서, 상기 복수의 중첩된 편평형 전지는 전기 극성이 상이한 전극 탭을 전기적으로 결합시킴으로써 직렬 접속으로 결합되며,

상기 양극 배터리 모듈 단자와 음극 배터리 모듈 단자는 적층 방향을 따라 대향 단부들에 위치결정된 전지에 전기 접속되는 배터리 모듈.
제1항에 있어서, 상기 절연 판은 전기 절연 특성을 갖는 절연 층과, 상기 절연 층보다 큰 열 방사 특성을 갖는 히트 싱크 층을 구비하는 배터리 모듈.
제1항에 있어서, 상기 복수의 전극 탭은 그 단부가 절연 판의 외측부에 정렬하도록 쌓아 올려지고 절연 판 쌍에 의해 끼워지며,

상기 복수의 편평형 전지는 절연 판의 외측부에 정렬하는 전극 탭의 단부들을 결합시킴으로써 전기 접속되는 배터리 모듈.
제1항에 있어서, 상기 스페이서의 위치를 고정하고 복수의 편평형 전지를 내장하기 위한 케이스를 더 포함하는 배터리 모듈.