KR20150104432A - 전지셀이 내장된 서브모듈 및 상기 서브모듈로 구성된 전지팩 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전지셀이 내장된 서브모듈 및 상기 서브모듈로 구성된 전지팩에 관한 것이다. 상기 서브모듈은, 상호 결합하여 그 내부에 파우치형 전지셀을 수용할 수 있는 공간을 제공하는 상부커버 및 하부커버로 이루어진 케이싱과; 상기 케이싱의 내측에 장착되며 그 일부가 케이싱의 외부로 노출되어 있는 버스바와; 상기 케이싱의 내부에 설치되되, 상기 버스바에 전기적으로 접속되는 전지셀을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 전지셀의 결합력을 향상시켜 외부 충격이나 진동으로부터 보호되어 전지팩의 내구성과 안전성이 뛰어나고, 각 서브모듈을 버스바로 착탈 가능하게 접속시켜 구성되므로 관련 제작 및 조립의 신뢰성이 향상됨으로써 제품의 구동성능을 보다 향상시킬 수 있다.

Description

전지셀이 내장된 서브모듈 및 상기 서브모듈로 구성된 전지팩{Sub module having Battery cell and Battery pack of comprised of the Sub module}

본 발명은 전지셀이 내장된 서브모듈 및 상기 서브모듈로 구성된 전지팩에 관한 것이다.

이차전지는 일차전지와 달리 충방전이 가능하다는 편리성이 있어, 각종 모바일 기기의 전원에서부터 전기자동차나 하이브리드차량 등의 동력원으로 많은 주목을 받고 있다.

이러한 이차전지를 사용하는 애플리케이션은 이차전지의 장점으로 인해 더욱더 다양화되고 있으며, 전지의 종류 또한 그에 알맞은 출력과 용량을 제공할 수 있도록 보다 콤팩트하고 강력한 파워를 출력할 수 있게 개발되고 있다. 예컨대 고에너지 밀도의 비수전해액을 이용한 타입의 이차전지는 출력이 좋아, 복수개를 연결하여 전기자동차나 하이브리드차량의 모터 구동에 사용된다.

전기자동차나 하이브리드차량에 적용되는 전지모듈은 고출력 대용량의 필요성으로 인해, 다수의 단위 전지셀을 전기적으로 연결하여 모듈화 시킨 이른바 중대형 이차전지팩으로서 적용되고 있다. 상기 이차전지팩의 크기와 중량은 매우 중요한 요소로서 기술의 발전에 따라 점차 소형 경량화 되고 있다.

상기한 이차전지팩은, 케이스 내에 다수의 전지셀들을 적층시켜 수납하고 이를 전기적으로 연결한 구성을 가진다. 가령, 국내공개특허 제10-2013-0011309호에 개시되어 있는 중대형 전지팩에서와 같이 다수의 전지셀을 하나의 케이스내부에 적층한 상태로, 이웃하는 전지탭을 용접하여 접속하는 구조를 갖는다.

그런데 상기한 종래의 전지팩은, 다수의 셀을 전기적으로 접속하기 위하여 각 셀탭을 하나 하나 용접해야 하므로, 생산성이 좋지 못하고 많은 부품이 필요하며 특히 유지보수의 어려움이 있었다. 가령 셀과 셀을 용접하기 위하여 요구되는 여러 조건을 만족시켜야 용접이 가능하고, 또한 용접을 위한 여러 가지 구조물이 필요한 것이다. 또한 특히 다수의 셀이 서로간에 용접되어 하나의 팩을 구성하므로, 이를테면 불량 전지셀을 교체하기 위해서는 용접부위를 뜯어내고 다시 용접해야 하는 등의 불편이 있어 대단히 불편하다.

본 발명은 상기 문제점을 해소하기 위해 창출된 것으로서, 개별 전지셀이 커버의 내부에 견고히 수납 지지되어 커버 내부에서 흔들릴 염려가 없어 외부 충격이나 진동으로부터 보호되므로 내구성과 안전성이 뛰어난 전지셀이 내장된 서브모듈과, 상기 각 서브모듈을 버스바로 착탈 가능하게 접속시켜 구성되므로 생산성과 조립성이 뛰어나고 유지보수가 용이하며 품질관리에 유리한 전지팩을 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전지셀이 내장된 서브모듈은, 상호 결합하여 그 내부에 파우치형 전지셀을 수용할 수 있는 공간을 제공하는 상부커버 및 하부커버로 이루어진 케이싱과; 상기 케이싱의 내측에 장착되며 그 일부가 케이싱의 외부로 노출되어 있는 버스바와; 상기 케이싱의 내부에 설치되되, 상기 버스바에 전기적으로 접속되는 전지셀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부커버와 하부커버는 전지셀을 사이에 두고 대칭을 이루며 분해조립이 가능하도록 결합하고, 상기 하부커버의 내측단부에는, 상기 버스바를 그 내부에 수용 고정하는 버스바홀더가 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 케이싱의 내부에 수납된 전지셀은, 다수개가 상호 나란하게 배치된 구조를 이루며, 상기 전지셀의 사이에는, 전지셀을 지지하는 카트리지가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 카트리지는; 플레이트의 형태를 취하며, 이웃하는 전지셀이 상호 접할 수 있도록 사각의 관통구를 가지고, 상기 관통구의 테두리부에는 전지셀을 탄력적으로 지지하는 완충부재가 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 버스바는; 봉의 형태를 취하며 상기 버스바홀더에 고정된 상태로 셀탭에 접속하는 탭접속부와, 상기 케이싱의 외부로 노출되고, 이웃 서브모듈의 버스바와 전기적으로 연결되는 접속수단이 결합하는 수나사부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부커버와 하부커버는; 사각틀의 형태를 취하며 관통된 방열창을 갖는 커버본체와, 상기 방열창에 장착되고 케이싱 내부의 열을 외부로 방출하기 위한 방열커버를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 상부커버와 하부커버의 외측면에는, 다수의 서브모듈이 겹쳐진 상태에서 서브모듈 사이로 냉각공기를 통과시키기 위한 통풍로가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전지팩은, 상호 결합하여 그 내부에 파우치형 전지셀을 수용할 수 있는 공간을 제공하는 상부커버 및 하부커버로 이루어진 케이싱과, 상기 케이싱의 내측에 장착되며 그 일부가 케이싱의 외부로 노출되어 있는 버스바와, 상기 케이싱의 내부에 설치되되 상기 버스바에 전기적으로 접속되는 전지셀을 포함하는 서브모듈을 다수개 적층하여 구성한 서브모듈적층체와; 상기 각 서브모듈에 구비되어 있는 버스바를 전기적으로 접속시켜, 서브모듈내의 전지셀을 전체적으로 연결하는 접속수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 버스바의 케이싱 외부로 노출된 부분은, 수나사산이 형성되어 있는 수나사부이고, 상기 접속수단은; 이웃하는 수나사부를 상호 연결 접속시키는 전도성접속부와, 상기 접속부를 수나사부에 고정시키는 고정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 서브모듈을 구성하는 상부커버와 하부커버는, 전지셀을 사이에 두고 대칭을 이루며 분해조립이 가능하도록 결합하고, 상기 하부커버의 내측단부에는, 상기 버스바를 그 내부에 수용 고정하는 버스바홀더가 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 케이싱의 내부에 수납된 전지셀은, 다수개가 상호 나란하게 배치된 구조를 이루며, 상기 전지셀의 사이에는, 전지셀을 지지하는 카트리지가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 카트리지는; 플레이트의 형태를 취하며, 이웃하는 전지셀이 상호 접할 수 있도록 사각의 관통구를 가지고, 상기 관통구의 테두리부에는 전지셀을 탄력적으로 지지하는 완충부재가 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 버스바는; 봉의 형태를 취하며 상기 버스바홀더에 고정된 상태로 셀탭에 접속하는 탭접속부와, 상기 케이싱의 외부로 노출되고, 이웃 서브모듈의 버스바와 전기적으로 연결되는 접속수단이 결합하는 수나사부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부커버와 하부커버는; 사각틀의 형태를 취하며 관통된 방열창을 갖는 커버본체와, 상기 방열창에 장착되고 케이싱 내부의 열을 외부로 방출하기 위한 방열커버를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부커버와 하부커버의 외측면에는, 다수의 서브모듈이 겹쳐진 상태에서 서브모듈 사이로 냉각공기를 통과시키기 위한 통풍로가 형성된 것을 특징으로 한다.

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 아니되며, 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.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 전지셀이 내장된 서브모듈 및 상기 서브모듈로 구성된 전지팩은, 개별 전지셀이 커버의 내부에 견고히 수납 지지되어 커버 내부에서 흔들릴 염려가 없어 외부 충격이나 진동으로부터 보호되므로 내구성과 안전성이 뛰어나고, 각 서브모듈을 버스바로 착탈 가능하게 접속시켜 구성되므로 생산성과 조립성이 뛰어나고 유지보수가 용이하며 품질관리에 유리하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지셀이 내장된 서브모듈의 사시도이다.
도 2는 상기 도 1에 도시한 서브모듈을 적층하여 도시한 평면도이다.
도 3은 상기 도 1에 도시한 서브모듈의 분해 사시도이다.
도 4는 상기 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선 단면도이다.
도 5는 상기 도 1에 도시한 서브모듈의 상부커버를 개방한 모습을 나타내 보인 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 서브모듈에서의 버스바에 대한 셀탭의 접속방식을 설명하기 위한 일부 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지팩의 사시도이다.
도 8은 도 7의 평면도를 도시한 도면이다.

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 구성요소 들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.

또한, "제 1", "제 2", "일 측", "타 측" 등의 용어는, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.

본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지셀이 내장된 서브모듈(11)의 사시도이다. 본 실시예에 따른 서브모듈(11)은, 그 내부에 두 장의 전지셀(25)을 수납하는 판상의 형태를 취하며, 양단 상부에 상기 전지셀을 외부 회로에 접속시키는 버스바(21)를 갖는다.

도시한 바와같이, 본 실시예에 따른 서브보듈(11)은, 전체적으로 대략 직사각판의 형태를 취하며 내부에 공간을 제공하는 케이싱(12)과, 상기 케이싱(12)의 내부에 수납되는 두 장의 전지셀(도 3의 25)과, 상기 케이싱(12) 내부에서 전지셀(25)을 지지하는 카트리지(17)와, 상기 케이싱(12)의 양단부에 구비되며 상부로 연장된 버스바(21)를 갖는다.

상기 전지셀(25)은 파우치형 전지셀을 적용하는 실시예를 포함하며, 기타 일반 각형 전지셀 등 전지셀의 형태나 종류에 특별히 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예에 따라 당업자로부터 용이하게 설계변경 가능한 범주에서는 모두 동일하게 적용될 수 있음은 자명하다.

상기 케이싱(12)은, 하부커버(13)와 상부커버(15)를 상호 마주하게 대향시킨 상태로 결합 구성한 것으로서, 상기 하부커버(13)와 상부커버(15)는 동일한 형태를 취한다.

상기 하부커버(13)와 상부커버(15)는 합성수지로 성형 제작되며 사각의 방열창(도 3의 23)을 갖는 커버본체(13a,15a)와, 상기 커버본체(13a,15a)에 장착되는 방열커버(19)로 구성된다. 상기 방열창(23)은 서브모듈(11) 내부에서 발생하는 열을 배출하기 위한 통로이며, 방열커버(19)는 방열창(23)에 장착되며 발생열을 외부로 내보낸다. 이에 대해서는 도 3을 통해 후술하기로 한다.

특히 상기 각 방열커버(19)에는 외부로 돌출된 다수의 가이드돌기(19a)가 형성되어 있다. 상기 가이드돌기(19a)는 도면상 수직방향으로 연장된 선형 돌출부로서 상호 평행하다. 상기 가이드돌기(19a)는 그 양측으로 통풍로(19b)를 제공하기 위한 부분이다. 이웃하는 가이드돌기(19a)의 사이공간을 따라 냉각용 공기가 통과하는 것이다.

아울러, 상기 커버본체(13a,15a)에도 다수의 가이드돌기(13b,15b)가 마련되어 있다. 상기 가이드돌기(13b,15b)는 방열커버(19)에 형성되어 있는 가이드돌기(19a)와 일직선상에 형성된 것으로서, 그 사이로 냉각용 공기를 통과시키는 통풍로(13c,15c)를 제공한다. 상기 가이드돌기(15b,19a)의 작용에 대해서는 도 2를 통해 추가 설명하기로 한다.

상기 버스바(21)는, 케이싱(12)의 양단부에 고정되며 그 일부가 케이싱(12)의 상부로 연장된 부속이다. 상기 버스바(21)의 상향 연장단부는 수나사부(21a)이다. 상기 수나사부(21)는 외부의 접속부재(가령 도 7의 29)가 고정되는 부분이다.

도 2는 상기 도 1에 도시한 서브모듈을 두 장 겹쳐 도시한 평면도이다.

도면을 참조하면, 각 서브모듈(11)의 사이에 통풍로(15c,19b)가 마련되어 있음을 알 수 있다. 상기 통풍로(15c,19b)는 위에서 설명한 가이드돌기(15b,19a)에 의해 형성된 공간으로서 냉각용 공기를 통과시킨다. 상기 냉강용 공기는 통풍로(15c,19b)를 통과하는 동안 방열커버(19)를 공랭시킴으로써 서브모듈(11)의 온도가 비정상적으로 상승하지 않도록 한다.

도 3은 상기 도 1에 도시한 서브모듈(11)의 분해 사시도이다.

도시한 바와같이, 본 실시예에 따른 서브모듈(11)은, 사각판의 형태를 취하며 그 양단부에 버스바(21)를 갖는 하부커버(13)와, 상기 하부커버(13)에 결합하며 하부커버(13)와의 사이에 공간을 제공하는 상부커버(15)와, 상기 하부커버(13) 및 상부커버(15)의 사이에 끼워지는 카트리지(17)와, 상기 카트리지(17)의 상하부에 내장되며 상기 버스바(21)에 접속하는 전지셀(25)을 포함한다.

먼저, 상기 하부커버(13)는 플라스틱 사출을 통해 제작되며 중앙에 방열창(23)을 갖는 사각틀 형태의 커버본체(13a)와, 상기 방열창(23)에 고정되는 두 장의 방열커버(19)로 구성된다.

상기 방열창(23)은 전지셀(25)에서 발생하는 열을 외부로 방출하기 위한 통로로서 그 면적은 넓을수록 좋다.

상기 방열커버(19)는 일정두께를 갖는 금속판을 프레싱 성형한 것으로서, 사각판의 형태를 취하며 (마치 창틀에 유리가 끼워진 것과 마찬가지로) 그 테두리부가 상기 방열창(23)에 고정 결합한다. 상기 방열커버(19a)로서 알루미늄판을 적용할 수 있다. 아울러 경우에 따라 상기 방열커버(19a) 자체에 다수의 방열용 관통구멍을 형성할 수 도 있다.

도면부호 13d는 고정돌기이다. 상기 고정돌기(13d)는 커버본체(13a)에 일체로 형성된 돌출부로서 상기 방열커버(19)를 지지하는 역할을 한다. 상기 커버본체(13a)의 형상에 따라 고정돌기는 생략할 수 도 있음은 물론이다.

한편, 상기 하부커버(13)의 양단부에는 버스바홀더(13e)가 마련되어 있다. 상기 버스바홀더(13e)는 버스바(21)의 탭접속부(21b)를 수용하는 장착공간(13f)을 제공하는 부분으로서 상부커버(15) 방향으로 개방되어 있다.

상기 각 버스바홀더(13e)에 지지되는 버스바(21)는, 사각봉의 형태를 취하며 장착공간(13f)에 끼워지는 탭접속부(21b)와, 상기 탭접속부(21b)의 일단에 일체를 이루며 커버본체(13a)의 외측으로 연장된 수나사부(21a)로 이루어진다.

상기 탭접속부(21b)는 도 6에 도시한 바와같이, 장착공간(13f)의 상부로 노출된 상태로 셀탭(25b)에 전기적으로 접속된다. 또한 수나사부(21a)는 케이싱(12)의 외부로 연장되어 도 7에 도시한 접속부재(29)를 통해 이웃 버스바와 연결된다.

상기 하부커버(13)와 카트리지(17) 사이에 개재되는 전지셀(25)은, 상기 방열커버(19)에 접하는 셀본체(25a)와, 상기 셀본체(25a)의 양단에 위치하며 버스바(21)의 탭접속부(21b)에 접하는 셀탭(25b)으로 이루어진다. 특히 상기 셀탭(25b)은 탭접속부(21b)와의 면접을 위하여 적절히 절곡된 형태를 취한다.

상기 카트리지(17)는, (도면상) 그 상하부에 위치한 전지셀(25)을 지지하는 부재로서, 상기 셀본체(25a)를 수용하는 관통구(17b)를 제공하는 사각틀 형태의 프레임(17a)과, 상기 관통구(17b)의 테두리부 상하면에 구비되는 완충부재(17c)를 구비한다.

상기 완충부재(17c)는 탄성력을 갖는 내열실리콘으로 제작된 부재로서, 관통구(17b)의 테두리부를 따라 연장되며, 상기 셀본체(25a)의 외곽부를 탄성적으로 지지한다.

상기 카트리지(17)의 상하부에 배치된 두 장의 전지셀(25)은, 상기 완충부재(17c)에 의해 탄성적으로 지지되며 관통구(17b)를 통해 서로 만난다. 상기 완충부재(17c)의 두께가 두꺼우면 전지셀(25)의 셀본체(25a)가 상호 접하지 않을 수 도 있다.

아울러, 상기 카트리지(17)의 상부에 위치하는 전지셀(25)의 셀탭(25b)도 탭접속부(21b)와의 안정적인 접속을 위해 적절히 절곡되어 있다.

한편, 상기 상부커버(15)는, 카트리지(17)와 전지셀(25)을 사이에 두고 하부커버(13)에 결합하여 밀폐를 이루는 것으로서, 커버본체(15a)와 방열커버(19)를 구비한다.

상기 커버본체(15a)는 플라스틱사출을 통해 제작되며 하부커버(13)와 마찬가지로 방열창(표시되지 않음)을 가지고, 상기 방열창에 방열커버(19)가 구비된다.

상기 상부커버(15)는, 하부커버(13)와 거의 동일한 형태를 취하며, 하부커버(13)와 결합한 상태로 전지셀(25)과 카트리지(25)를 하부커버(13)측으로 지지한다. 이에 따라 케이싱(12)에 수용되어 있는 전지셀(25)은 완충부재(17c)에 탄성 지지되며 매우 안정적으로 수용된다. 가령 외부로부터 충격이나 진동이 들어오더라도 상기 완충부재(17c)의 작용에 의해 전지셀(25)에 직접적인 영향이 미치지 않는다.

도 4는 상기 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선 단면도이다.

도시한 바와같이, 상기 프레임(17a)이 제공하는 관통구(17b)의 상하부에 완충부재(17c)가 구비되어 있다. 상기 완충부재(17c)는 전지셀(25)의 셀본체(25a)의 주변부위를 탄성적으로 지지한다.

도 5는 상기 도 1에 도시한 서브모듈의 상부커버를 개방한 모습을 나타내 보인 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 서브모듈에서의 버스바에 대한 셀탭의 접속방식을 설명하기 위한 일부 단면도이다.

도면을 참조하면, 상기 하부커버(13)의 상부에 카트리지(17)와 전지셀(25)이 적층되어 있음을 알 수 있다. 상기 카트리지(17)의 하부에 전지셀(25)이 하나 더 수납되어 있음은 물론이다.

또한, 상기 장착공간(13f)에 고정되어 있는 탭접속부(21b)의 상면에 두 매의 셀탭(25b)이 적층되어 있다. 상기 셀탭(25b)은 탭접속부(21b)에 대해 용접방식으로 접속된다.

하지만 탭접속부(21b)에 대한 셀탭(25b)의 접속방식은 매우 다양하게 변경할 수 있다. 가령 상부커버(15)의 저면에 셀탭(25b)을 가압하기 위한 가압돌기를 추가 형성하여, 하부커버(13)에 상부커버(15)를 결합할 때, 셀탭(25b)이 탭접속부(21b)에 자동적으로 압착 접속되게 할 수 도 있는 것이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지팩(33)의 사시도이며, 도 8은 도 7의 평면도를 나타낸 도면이다.

도시한 바와같이, 본 실시예에 따른 전지팩(33)은, 다수의 서브모듈(11)를 겹쳐 구성한 서브모듈적층체(35)와, 상기 각 서브모듈(11)에 구비되어 있는 버스바(21)를 상호 연결하는 접속수단을 포함한다.

상기 서브모듈적층체(35)를 구성하는 서브모듈(11)의 개수는, 요구되는 전압에 맞추어 얼마든지 가감될 수 있다. 아울러 원하는 개수가 결정되었다면, 서브모듈적층체(35)를 별도의 전지팩 케이스(미도시)에 수납하여 패키지화한다.

상기 각 서브모듈(11)의 구성은 위에 설명한 바와같다.

상기 접속수단은, 각 서브모듈(11)에 구비되어 있는 버스바(21)를 전기적으로 접속시켜, 서브모듈(11)내의 전지셀을 전체적으로 연결하는 것으로서, 접속부재(29)와 고정너트(31)를 적용할 수 있다.

상기 접속부재(29)는 길이방향으로 연장된 띠형 부재로서, 양단부가 상기 수나사부(21a)에 끼워진 상태로 고정너트(31)로 고정된다. 상기 수나사부(21a)에 대한 접속부재(29)의 고정방식은 다양하게 변경할 수 있음은 물론이다. 아울러 접속부재에 신축성을 부여하여 각 서브모듈(11)간의 미세한 벌어짐에 대비할 수 도 있다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 전지셀의 전기적 연결방법을 도시하였으나, 전지셀의 전기적 연결방법으로 직렬 또는 병렬의 연결은 전지셀의 적용되는 디바이스나 기타 조건에 따라 적절하게 변경될 수 있는 것으로, 특정 연결방법으로 제한되는 것은 아니다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 이는 본 발명의 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.

11:서브모듈 12:케이싱 13:하부커버
13a:커버본체 13b:가이드돌기 13c:통풍로
13d:고정돌기 13e:버스바홀더 13f:장착공간
15:상부커버 15a:커버본체 15b:가이드돌기
15c:통풍로 17:카트리지 17a:프레임
17b:관통구 17c:완충부재 19:방열커버
19a:가이드돌기 19b:통풍로 21:버스바
21a:수나사부 21b:탭접속부 23:방열창
25:전지셀 25a:셀본체 25b:셀탭
29:접속부재 31:고정너트 33:전지팩
35:서브모듈적층체

Claims (15)

1. 상호 결합하여 그 내부에 전지셀을 수용할 수 있는 공간을 제공하는 상부커버 및 하부커버로 이루어진 케이싱과;
   상기 케이싱의 내측에 장착되며 그 일부가 케이싱의 외부로 노출되어 있는 버스바와;
   상기 케이싱의 내부에 설치되되, 상기 버스바에 전기적으로 접속되는 상기 전지셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지셀이 내장된 서브모듈.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 상부커버와 하부커버는 상기 전지셀을 사이에 두고 대칭을 이루며 분해조립이 가능하도록 결합하고,
   상기 하부커버의 내측단부에는, 상기 버스바를 그 내부에 수용 고정하는 버스바홀더가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀이 내장된 서브모듈.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 케이싱의 내부에 수납된 전지셀은, 다수개가 상호 나란하게 배치된 구조를 이루며,
   상기 전지셀의 사이에는, 상기 전지셀을 지지하는 카트리지가 더 구비된 것을 특징으로 하는 전지셀이 내장된 서브모듈.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 카트리지는;
   플레이트의 형태를 취하며, 이웃하는 상기 전지셀이 상호 접할 수 있도록 사각의 관통구를 가지고,
   상기 관통구의 테두리부에는 상기 전지셀을 탄력적으로 지지하는 완충부재가 구비된 것을 특징으로 하는 전지셀이 내장된 서브모듈.
5. 제 2항에 있어서,
   상기 버스바는;
   봉의 형태를 취하며 상기 버스바홀더에 고정된 상태로 셀탭에 접속하는 탭접속부와,
   상기 케이싱의 외부로 노출되고, 이웃 서브모듈의 버스바와 전기적으로 연결되는 접속수단이 결합하는 수나사부로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지셀이 내장된 서브모듈.
6. 제 2항에 있어서,
   상기 상부커버와 하부커버는;
   사각틀의 형태를 취하며 관통된 방열창을 갖는 커버본체와,
   상기 방열창에 장착되고 케이싱 내부의 열을 외부로 방출하기 위한 방열커버를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전지셀이 내장된 서브모듈.
7. 제 6항에 있어서,
   상기 상부커버와 하부커버의 외측면에는, 다수의 서브모듈이 겹쳐진 상태에서 서브모듈 사이로 냉각공기를 통과시키기 위한 통풍로가 형성된 것을 특징으로 하는 전지셀이 내장된 서브모듈.
8. 상호 결합하여 그 내부에 파우치형 전지셀을 수용할 수 있는 공간을 제공하는 상부커버 및 하부커버로 이루어진 케이싱과, 상기 케이싱의 내측에 장착되며 그 일부가 케이싱의 외부로 노출되어 있는 버스바와, 상기 케이싱의 내부에 설치되되 상기 버스바에 전기적으로 접속되는 전지셀을 포함하는 서브모듈을 다수개 적층하여 구성한 서브모듈적층체와;
   상기 각 서브모듈에 구비되어 있는 버스바를 전기적으로 접속시켜, 서브모듈내의 전지셀을 전체적으로 연결하는 접속수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.
9. 제 8항에 있어서,
   상기 버스바의 케이싱 외부로 노출된 부분은, 수나사산이 형성되어 있는 수나사부이고,
   상기 접속수단은;
   이웃하는 수나사부를 상호 연결 접속시키는 전도성접속부와,
   상기 접속부를 수나사부에 고정시키는 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.
10. 제 8항에 있어서,
    상기 서브모듈을 구성하는 상부커버와 하부커버는, 상기 전지셀을 사이에 두고 대칭을 이루며 분해조립이 가능하도록 결합하고,
    상기 하부커버의 내측단부에는, 상기 버스바를 그 내부에 수용 고정하는 버스바홀더가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
11. 제 8항에 있어서,
    상기 케이싱의 내부에 수납된 전지셀은, 다수개가 상호 나란하게 배치된 구조를 이루며,
    상기 전지셀의 사이에는, 전지셀을 지지하는 카트리지가 더 구비된 것을 특징으로 하는 전지팩.
12. 제 11항에 있어서,
    상기 카트리지는;
    플레이트의 형태를 취하며, 이웃하는 상기 전지셀이 상호 접할 수 있도록 사각의 관통구를 가지고,
    상기 관통구의 테두리부에는 상기 전지셀을 탄력적으로 지지하는 완충부재가 구비된 것을 특징으로 하는 전지팩.
13. 제 9항에 있어서,
    상기 버스바는;
    봉의 형태를 취하며 상기 버스바홀더에 고정된 상태로 셀탭에 접속하는 탭접속부와,
    상기 케이싱의 외부로 노출되고, 이웃 서브모듈의 버스바와 전기적으로 연결되는 접속수단이 결합하는 수나사부로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지팩.
14. 제 9항에 있어서,
    상기 상부커버와 하부커버는;
    사각틀의 형태를 취하며 관통된 방열창을 갖는 커버본체와,
    상기 방열창에 장착되고 케이싱 내부의 열을 외부로 방출하기 위한 방열커버를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전지팩.
15. 제 14항에 있어서,
    상기 상부커버와 하부커버의 외측면에는, 다수의 서브모듈이 겹쳐진 상태에서 서브모듈 사이로 냉각공기를 통과시키기 위한 통풍로가 형성된 것을 특징으로 하는 전지팩.

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