KR20160045546A - 전지셀 어셈블리 - Google Patents

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KR20160045546A
KR20160045546A KR1020150091933A KR20150091933A KR20160045546A KR 20160045546 A KR20160045546 A KR 20160045546A KR 1020150091933 A KR1020150091933 A KR 1020150091933A KR 20150091933 A KR20150091933 A KR 20150091933A KR 20160045546 A KR20160045546 A KR 20160045546A
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마이클 피. 가라시아
알렉산더 제프리 스미스
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주식회사 엘지화학
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Abstract

실질적으로 직사각형 형상의 제 1 및 2 엔드 플레이트들, 전지셀, 및 금속 스프링 클립들을 포함하는 전지셀 어셈블리가 제공된다. 상기 직사각형 형상의 제 1 엔드 플레이트는 제 1 및 제 2 그루브들을 포함하고 있고, 직사각형 형상의 제 2 엔드 플레이트는 제 1 및 제 2 그루브들을 포함하고 있다. 상기 전지셀은 직사각형 형상의 제 1 및 제 2 엔드 플레이트들 사이에 위치하고 있다. 상기 금속 스프링 클립은 제 1 및 제 2 단부 부위들을 포함하고 있다. 상기 직사각형 형상의 제 1 엔드 플레이트를 직사각형 형상의 제 2 엔드 플레이트 쪽으로 편향시키기 위하여, 제 1 단부 부위는 직사각형 형상의 제 1 엔드 플레이트의 제 1 그루브에 위치하고 있고, 제 2 단부 부위는 실질적으로 직사각형 형상의 제 2 엔드 플레이트의 제 1 그루브에 위치하고 있다.

Description

전지셀 어셈블리 {BATTERY CELL ASSEMBLY}
본 발명은 전지셀 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 전지셀 어셈블리를 함께 고정할 수 있고, 필요에 따라 전지셀 어셈블리의 유지 또는 수리를 위해 전지셀 어셈블리를 손쉽게 분해하기 위한 금속 스프링 클립들을 갖는 향상된 전지셀 어셈블리에 관한 것이다.
종래에는 전지셀들을 전기적으로 연결한 전지셀 어셈블리의 경우, 이들의 조립구조와 그 과정이 복잡하여 조립에 어려움이 있을 뿐만 아니라, 이후 전지셀들의 교환이나, 부재들의 수리 등을 이유로 어셈블리의 분해시, 부재들 상호 간의 분리가 불가능하거나 어려운 바, 내부 전지셀 및 부재들이 손상되는 등의 문제가 있었다.
따라서, 본 출원의 발명자들은 새로운 결합 구조 내지 부재에 기반한 개선된 전지셀 어셈블리의 필요성을 인식하였다.
본 발명은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
따라서, 본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이 특정한 구조의 전지셀 어셈블리를 개발하기에 이르렀고, 이러한 전지셀 어셈블리는, 금속 스프링 클립들을 이용함으로써, 전지셀들을 고정하는 프레임 부재들을 쉽게 결합시킬 수 있을 뿐만 아니라, 서로 용이하게 분리시킬 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀 어셈블리가 제공된다. 상기 전지셀 어셈블리는 제 1 및 제 2 면들(sides)을 포함하는 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 엔드 플레이트(first substantially rectangular-shaped end plate)를 포함하고 있다. 상기 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 엔드 플레이트의 제 1 및 제 2 단부들(ends)에 각각 근접하여 위치하고 제 1 면 내로 연장되어 있는 제 1 및 제 2 그루브들(groove)을 더 포함하고 있다. 상기 전지셀 어셈블리는 제 1 및 제 2 면들을 포함하는 실질적으로 직사각형 형상의 제 2 엔드 플레이트를 더 포함하고 있다. 상기 실질적으로 직사각형 형상의 제 2 엔드 플레이트의 제 1 및 제 2 단부들에 각각 근접하여 위치하고 제 1 면 내로 연장되어 있는 제 1 및 제 2 그루브들을 더 포함하고 있다. 상기 전지셀 어셈블리는 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 및 제 2 엔드 플레이트들 사이에 위치하여 고정되어 있는 제 1 전지셀을 더 포함하고 있다. 상기 전지셀 어셈블리는 제 1 및 제 2 단부 부위들(end portions)을 포함하는 제 1 금속 스프링 클립(metal spring clip)을 더 포함하고 있다. 상기 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 엔드 플레이트를 실질적으로 직사각형 형상의 제 2 엔드 플레이트 쪽으로 편향(bias)시키기 위하여, 제 1 금속 스프링 클립의 제 1 단부 부위가 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 엔드 플레이트의 제 1 그루브에 위치하고, 제 1 금속 스프링 클립의 제 2 단부 부위가 실질적으로 직사각형 형상의 제 2 엔드 플레이트의 제 1 그루브에 위치하고 있다. 상기 전지셀 어셈블리는 제 1 및 제 2 단부 부위들을 포함하는 제 2 금속 스프링 클립을 더 포함하고 있다. 상기 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 엔드 플레이트를 실질적으로 직사각형 형상의 제 2 엔드 플레이트 쪽으로 편향시키기 위하여, 제 2 금속 스프링 클립의 제 1 단부 부위가 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 엔드 플레이트의 제 2 그루브에 위치하고, 제 2 금속 스프링 클립의 제 2 단부 부위가 실질적으로 직사각형 형상의 제 2 엔드 플레이트의 제 2 그루브에 위치하고 있다.
본 발명에 따른 전지셀 어셈블리는, 전지셀 어셈블리를 함께 고정 할 수 있으며, 전지셀 어셈블리를 분리 시킬 수 있는 금속 스프링 클립들을 이용함으로써, 유지 또는 수리를 위해 필요에 따라 서로 용이하게 분리시킬수 있어, 전지셀 어셈블리의 유지, 및 수리 등의 관리에 상당한 기술적 이점을 제공할 수 있다.
도 1은 하나의 실시예에 따른 전지셀 어셈블리의 모식도이다;
도 2는 도 1에서 선 2-2를 기준으로 한 전지셀 어셈블리의 단면도이다;
도 3은 도 1에서 선 3-3을 기준으로 한 전지셀 어셈블리의 또 다른 단면도이다;
도 4는 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 금속 스프링 클립들이 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 및 제 2 엔드 플레이트들 상에 위치하기 이전 상태의 도 1의 전지셀 어셈블리의 모식도이다;
도 5는 도 1의 전지셀 어셈블리에 사용되는 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 엔드 플레이트의 제 1 면의 평면도 이다;
도 6은 도 1의 전지셀 어셈블리에 사용되는 실질적으로 직사각형 형상의 제 2 엔드 플레이트의 제 1 면의 저면도 이다;
도 7은 도 1의 전지셀 어셈블리에 사용되는 금속 스프링 클립의 모식도이다;
도 8은 도 7의 금속 스프링 클립의 측면도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 하나의 실시예에 따른 전지셀 어셈블리(10)가 제공된다. 전지셀 어셈블리(10)은 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 및 제 2 엔드 플레이트들(30, 32), 프레임 부재들(frame members; 38, 40, 42), 전지셀들(50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72), 및 금속 스프링 클립들(80, 82, 84, 86)을 포함하고 있다.
실질적으로 직사각형 형상의 제 1 및 제 2 엔드 플레이트들(30, 32)은 이들 사이에 전지셀 어셈블리(10)의 나머지 구성요소들을 고정하기 위해 사용된다. 하나의 실시예에서, 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 및 제 2 엔드 플레이트들(30, 32)은 플라스틱으로 구성되어 있다. 또 다른 실시예에서, 엔드 플레이트들(30, 32)은 예를 들어, 금속 또는 세라믹 재료와 같은 다른 재료들로 구성될 수 있다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 엔드 플레이트(30)는 제 1 및 제 2 면들(100, 102), 및 제 1 및 제 2 단부들(104, 106)을 포함하고 있다. 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 엔드 플레이트(30)는 내부에 연장되어 있는 그루브들(180, 182, 184, 186)을 더 포함하고 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 그루브들(180, 184)은 제 1 단부(104)로 각각 근접하여 위치하고, 제 1 면(100) 내로 연장되어 있다. 그루브들(180, 184)은 내부에 금속 스프링 클립들(80, 84)의 일부를 각각 수납하도록 구성되어 있다.
그루브(180)는 그루브 부위들(200, 202)을 포함하고 있다. 그루브 부위(200)는 그루브 부위(202)에 인접하여 위치 하면서 연통된다. 그루브 부위(200)는 제 2 단부(106)를 향해 소정의 거리만큼 제 1 단부(104)로부터 연장되어 있다. 또한, 그루브 부위(200)는, 제 1 깊이(depth)로, 전지셀 어셈블리(10)의 세로축(89)으로 평행하게 엔드 플레이트(30)내로 연장되어 있다. 그루브 부위(202)는, 제 2 깊이로, 전지셀 어셈블리(10)의 세로축(89)으로 평행하게 엔드 플레이트(30)내로 연장되어 있다. 제 2 깊이는 제 1 깊이보다 더 크다.
그루브(184)는 그루브 부위들(208, 210)을 포함하고 있다. 그루브 부위(208)는 그루브 부위(210)에 인접하여 위치 하면서 연통된다. 그루브 부위(208)는 제 2 단부(106)를 향해 소정의 거리만큼 제 1 단부(104)로부터 연장되어 있다. 또한, 그루브 부위(208)는, 제 1 깊이로, 전지셀 어셈블리(10)의 세로축(89)으로 평행하게 엔드 플레이트(30)내로 연장되어 있다. 그루브 부위(210)는, 제 2 깊이로, 전지셀 어셈블리(10)의 세로축(89)으로 평행하게 엔드 플레이트(30)내로 연장되어 있다.
그루브들(182, 186)은 제 2 단부(106)에 근접하여 위치하고, 제 1 면(100)내로 연장되어 있다. 그루브들(182, 186)은 내부에 금속 스프링 클립들(82, 86)의 일부를 각각 수납하도록 구성되어 있다.
그루브(182)는 그루브 부위들(204, 206)을 포함하고 있다. 그루브 부위(204)는 그루브 부위(206)에 인접하여 위치 하면서 연통된다. 그루브 부위(204)는 제 1 단부(104)를 향해 소정의 거리만큼 제 2 단부(106)로부터 연장되어 있다. 또한, 그루브 부위(204)는, 제 1 깊이로, 전지셀 어셈블리(10)의 세로축(89)으로 평행하게 엔드 플레이트(30)내로 연장되어 있다. 그루브 부위(206)는, 제 2 깊이로, 전지셀 어셈블리(10)의 세로축(89)으로 평행하게 엔드 플레이트(30)내로 연장되어 있다.
그루브(186)는 그루브 부위들(212, 214)을 포함하고 있다. 그루브 부위(212)는 그루브 부위(214)에 인접하여 위치 하면서 연통된다. 그루브 부위(212)는 제 1 단부(104)를 향해 소정의 거리만큼 제 2 단부(106)로부터 연장되어 있다. 또한, 그루브 부위(212)는, 제 1 깊이로, 전지셀 어셈블리(10)의 세로축(89)으로 평행하게 엔드 플레이트(30)내로 연장되어 있다. 그루브 부위(214)는, 제 2 깊이로, 전지셀 어셈블리(10)의 세로축(89)으로 평행하게 엔드 플레이트(30)내로 연장되어 있다.
도 2 내지 도 4 및 도 6을 참조하면, 실질적으로 직사각형 형상의 제 2 엔드 플레이트(32)는 제 1 및 제 2 면들(300, 302), 및 제 1 및 제 2 단부들(304, 306)을 포함하고 있다. 실질적으로 직사각형 형상의 제 2 엔드 플레이트(32)는 그루브들(380, 382, 384, 386)을 더 포함하고 있다. 하나의 실시예에서, 실질적으로 직사각형 형상의 제 2 엔드 플레이트(32)는 플라스틱으로 구성되어 있다. 또 다른 실시예에서, 엔드 플레이트(32)는 예를 들어, 금속 또는 세라믹 재료와 같은 다른 재료들로 구성될 수 있다.
그루브들(380, 384)은 제 1 단부(304)에 근접하여 위치하고, 제 1 면(300)내로 연장되어 있다. 그루브들(380, 384)은 내부에 금속 스프링 클립들(80, 84)의 일부를 각각 수납하도록 구성되어 있다.
그루브(380)는 그루브 부위들(400, 402)을 포함하고 있다. 그루브 부위(400)는 그루브 부위(402)에 인접하여 위치 하면서 연통된다. 그루브 부위(400)는 제 2 단부(306)를 향해 소정의 거리만큼 제 1 단부(304)로부터 연장되어 있다. 또한, 그루브 부위(400)는, 제 1 깊이로, 전지셀 어셈블리(10)의 세로축(89)으로 평행하게 엔드 플레이트(32)내로 연장되어 있다. 그루브 부위(402)는, 제 2 깊이로, 전지셀 어셈블리(10)의 세로축(89)으로 평행하게 엔드 플레이트(32) 내로 연장되어 있다. 제 2 깊이는 제 1 깊이보다 더 크다.
그루브(384)는 그루브 부위들(408, 410)을 포함하고 있다. 그루브 부위(408)는 그루브 부위(410)에 인접하여 위치 하면서 연통된다. 그루브 부위(408)는 제 2 단부(306)를 향해 소정의 거리만큼 제 1 단부(304)로부터 연장되어 있다. 또한, 그루브 부위(408)는, 제 1 깊이로, 전지셀 어셈블리(10)의 세로축(89)으로 평행하게 엔드 플레이트(32) 내로 연장되어 있다. 그루브 부위(410)는, 제 2 깊이로, 전지셀 어셈블리(10)의 세로축(89)으로 평행하게 엔드 플레이트(32) 내로 연장되어 있다.
그루브들(382, 386)은 제 2 단부(306)에 근접하여 위치하고, 제 1 면(300)내로 연장되어 있다. 그루브들(382, 386)은 내부에 금속 스프링 클립들(82, 86)의 일부를 각각 수납하도록 구성되어 있다.
그루브(382)는 그루브 부위들(404, 406)을 포함하고 있다. 그루브 부위(404)는 그루브 부위(406)에 인접하여 위치 하면서 연통된다. 그루브 부위(404)는 제 1 단부(304)를 향해 소정의 거리만큼 제 2 단부(306)로부터 연장되어 있다. 또한, 그루브 부위(404)는, 제 1 깊이로, 전지셀 어셈블리(10)의 세로축(89)으로 평행하게 엔드 플레이트(32)내로 연장되어 있다. 그루브 부위(406)는, 제 2 깊이로, 전지셀 어셈블리(10)의 세로축(89)으로 평행하게 엔드 플레이트(32)내로 연장되어 있다.
그루브(386)는 그루브 부위들(412, 414)을 포함하고 있다. 그루브 부위(412)는 그루브 부위(414)에 인접하여 위치 하면서 연통된다. 그루브 부위(412)는 제 1 단부(304)를 향해 소정의 거리만큼 제 2 단부(306)로부터 연장되어 있다. 또한, 그루브 부위(412)는, 제 1 깊이로, 전지셀 어셈블리(10)의 세로축(89)으로 평행하게 엔드 플레이트(32)내로 연장되어 있다. 그루브 부위(414)는, 제 2 깊이로, 전지셀 어셈블리(10)의 세로축(89)으로 평행하게 엔드 플레이트(32)내로 연장되어 있다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 프레임 부재(38)와 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 엔드 플레이트(30)는 이들 사이에 전지셀들(50, 52)을 고정하도록 구성되어 있다. 프레임 부재(38)와 프레임 부재(40)는 이들 사이에 전지셀들(54, 56, 58, 60)을 고정하도록 구성되어 있다. 또한, 프레임 부재(40)와 프레임부재(42)는 이들 사이에 전지셀들(62, 64, 66, 68)을 고정하도록 구성되어 있다. 마지막으로, 프레임부재(40)과 실질적으로 직사각형의 제 2 엔드 플레이트(32)는 이들 사이에 전지셀들(70, 72)을 고정하도록 구성되어 있다.
도 2를 참고하면, 프레임 부재(38)는 직사각형 링-형상 본체부(rectangular ring-shaped body portion; 500), 중앙 부재(central member; 502), 및 열교환기(504)를 포함하고 있다. 직사각형 링-형상 본체부(500)는 중앙 지역(central region)을 설정한다. 하나의 실시예에서, 직사각형 링-형상 본체부(500)는 플라스틱으로 구성되어 있다. 중앙 부재(502)는 직사각형 링-형상 본체부(500)의 양쪽 벽들에 연결되어 있고, 직사각형 링-형상 본체부(500)에 의해 설정된 중앙 지역을 가로질러 연장되어 있다. 하나의 실시예에서, 중앙 부재(502)는 플라스틱으로 구성되어 있고, 직사각형 링-형상 본체부(500)와 일체로 형성되어 있다. 금속 플레이트들(metal plates; 506, 508)은 직사각형 링-형상 본체부(500)의 외벽들(outer walls)에 연결된 외주 단부들(peripheral ends)을 포함하고 있다. 금속 플레이트들(506, 508)은 중앙 부재(502)를 통해 더 연장되어 있다. 금속 플레이트들(506, 508)은 외부 공기 소스(air source)로부터 공기를 수령하기 위한 개방 부위들(open regions; 510, 512)을 금속 플레이트들(506, 508) 사이에 설정한다. 금속 플레이트(506)는 전지셀들(50, 52)에 대향하여 위치하고 있고, 전지셀들(50, 52)로부터 열 에너지를 추출하여 전지셀들(50, 52)을 냉각시킨다. 또한, 금속 플레이트(508)는 전지셀들(54, 56)에 대향하여 위치하고 있고, 전지셀들(54, 56)로부터 열 에너지를 추출하여 전지셀들(54, 56)을 냉각시킨다.
프레임 부재(40)는 직사각형 링-형상 본체부(600), 중앙 부재 (602), 및 열교환기(604)를 포함하고 있다. 직사각형 링-형상 본체부(600)는 중앙 지역을 설정한다. 하나의 실시예에서, 직사각형 링-형상 본체부(600)은 플라스틱으로 구성되어 있다. 중앙 부재(602)는 직사각형 링-형상 본체부(600)의 양쪽 벽들에 연결되어 있고, 직사각형 링-형상 본체부(600)에 의해 설정된 중앙 지역을 가로질러 연장되어 있다. 하나의 실시예에서, 중앙 부재(602)는 플라스틱으로 구성되어 있고, 직사각형 링-형상 본체부(600)와 일체로 형성되어 있다. 금속 플레이트들(606, 608)은 직사각형 링-형상 본체부(600)의 외벽들에 연결된 외주 단부들을 포함하고 있다. 금속 플레이트들(606, 608)은 중앙 부재(602)를 통해 더 연장되어 있다. 금속 플레이트들(606, 608)은 외부 공기 소스로부터 공기를 수령하기 위한 개방 부위들 (610, 612)을 금속 플레이트들(606, 608)사이에 설정한다. 금속 플레이트(606)는 전지셀들(58, 60)에 대향하여 위치하고 있고, 전지셀들(58, 60)로부터 열 에너지를 추출하여 전지셀들(58, 60)을 냉각시킨다. 또한, 금속 플레이트(608)는 전지셀들(62, 64)에 대향하여 위치하고 있고, 전지셀들(62, 64)로부터 열 에너지를 추출하여 전지셀들(62, 64)을 냉각 시킨다.
프레임 부재(42)는 직사각형 링-형상 본체부 (700), 중앙 부재 (702), 및 열교환기(704)를 포함하고 있다. 직사각형 링-형상 본체부(700)는 중앙 지역을 설정한다. 하나의 실시예에서, 직사각형 링-형상 본체부(700)는 플라스틱으로 구성되어 있다. 중앙 부재(702)는 직사각형 링-형상 본체부(700)의 양쪽 벽들에 연결되어 있고, 직사각형 링-형상 본체부(700)에 의해 설정된 중앙 지역을 가로질러 연장되어 있다. 하나의 실시예에서, 중앙 부재(702)는 플라스틱으로 구성되어 있고, 직사각형 링-형상 본체부(700)와 일체로 형성되어 있다. 금속 플레이트들(706, 708)은 직사각형 링-형상 본체부(700)의 외벽들에 연결된 외주 단부들을 포함하고 있다. 금속 플레이트들(706, 708)은 중앙 부재(702)를 통해 더 연장되어 있다. 금속 플레이트들(706, 708)은 외부 공기 소스로부터 공기를 수령하기 위한 개방 부위들 (710, 712)을 금속 플레이트들(706, 708) 사이에 설정한다. 금속 플레이트(706)는 전지셀들(66, 68)에 대향하여 위치하고 있고, 전지셀들(66, 68)로부터 열 에너지를 추출하여 전지셀들(66, 68)을 냉각시킨다. 또한, 금속 플레이트(708)는 전지셀들(70, 72)에 대향하여 위치하고 있고, 전지셀들(62, 64)로부터 열 에너지를 추출하여 전지셀들(70, 72)을 냉각 시킨다.
전지셀들(50-72)은 각각 사용 전압을 발생시키기 위해 구성되어 있다. 하나의 실시예에서, 전지셀들(50-72)은 실질적으로 직사각형 형상의 본체부(substantially rectangular-shaped body portion)와 한 쌍의 전기 단자들(electrical terminals)을 포함하는 파우치 형태의 리튬 이온 전지셀들이다. 하나의 실시예에서, 전지셀들(50-72)은 서로 직렬로 전기적으로 연결되어 있다. 전지셀들(50-72)의 구조는 서로 동일하다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 금속 스프링 클립들(80, 82, 84, 86)은 전지셀 어셈블리(10)의 기타 구성요소들을 함께 고정하기 위해 제공한다. 특히, 금속 스프링 클립들(80, 82, 84, 86)은 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 및 제 2 엔드 플레이트들(30, 32)에 분리 가능하게 연결되어 있고, 엔드 플레이트들(30, 32)을 서로를 향해 편향시킨다. 하나의 실시예에서, 금속 스프링 클립들(80-86)은 스틸(steel)로 구성되어 있다. 또 다른 실시예에서, 금속 스프링 클립들(80-86)은 예를 들어, 스티엔리스 스틸(stainless steel), 알루미늄, 또는 구리와 같은 또 다른 재료들로 구성될 수 있다. 금속 스프링 클립들(80-86)의 구조는 서로 동일하므로, 하기에서는 금속 스프링 클립(80)의 구조만을 상세하게 설명할 것이다.
도 2, 도 7 및 도 8을 참조하면, 금속 스프링 클립(80)은 제 1 및 제 2 단부 부위들(900, 902), 실질적으로 아치형 형상인 부위(arcuate-shaped portion; 904), 및 실질적으로 평평한 제 1 및 제 2 평판부들(substantially flat portion; 906, 908)을 포함하고 있다. 실질적으로 아치형 형상인 부위(904)는 제 1 단부(920)와 제 2 단부(922)를 포함하고 있다. 또한, 실질적으로 아치형 형상인 부위(904)는 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 엔드 플레이트(30)의 제 1 단부(104)로부터 실질적으로 직사각형 형상의 제 2 엔드 플레이트(32)의 제 1 단부(304)로 연장되도록, 실질적으로 아치형 형상인 부위(904)는 소정 길이(predetermined length)를 포함하고 있다. 실질적으로 평평한 제 1 평판부(906)는 실질적으로 아치형 형상인 부위(904)의 제 1 단부(920)와 제 1 단부 부위(900) 사이에 연결되어 있다. 실질적으로 평평한 제 2 평판부 (908)는 실질적으로 아치형 형상인 부위(904)의 제 2 단부(922)와 제 2 단부 부위(902) 사이에 연결되어 있다. 제 1 단부 부위(900)는 제 2 단부 부위(902) 쪽을 향하는 정점(apex)을 가진 V형 단면 프로파일(v-shaped cross-sectional profile)을 포함하고 있다. 유사하게, 제 2 단부 부위(902)는 제 1 단부 부위(902) 쪽을 향하는 정점을 가진 V형 단면 프로파일을 포함하고 있다. 금속 스프링 클립(80)은 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 엔드 플레이트(30)의 제 1 면(100)에서 실질적으로 직사각형 형상의 제 2 엔드 플레이트(32)의 제 1 면(300)까지의 거리 이하인 제 1 소정 길이를 포함하고 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 및 제 2 엔드 플레이트들(30, 32)상 금속 스프링 클립(80)의 설치 과정에서, 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 엔드 플레이트(30)를 실질적으로 직사각형 형상의 제 2 엔드 플레이트(32) 쪽으로 편향시키기 위하여, 제 1 단부 부위(900)는 그루브(180)에 위치하고 있고, 제 2 단부 부위(902)는 실질적으로 직사각형 형상의 제 2 엔드 플레이트(32)의 그루브(380)에 위치하고 있다.
특히, 엔드 플레이트들(30, 32)상 금속 스프링 클립(80)의 설치 과정에서, 금속 스프링 클립(80)은, (i) 제 1 단부 부위(900)의 V형 단면 프로파일의 정점이 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 엔드 플레이트(30)에서 그루브(180)의 그루브 부위(202)에 의해 설정된 하단면(bottom surface)에 접하고; (ii) 실질적으로 평평한 제 1 부위(906)가 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 엔드 플레이트(30)에서 그루브(180)의 그루브 부위(200)에 의해 설정된 면(surface)에 대향하도록, 위치한다. 또한, 엔드 플레이트들(30, 32)상 금속 스프링 클립(80)의 설치 과정에서, (i) 제 2 단부 부위(902)의 V형 단면 프로파일의 정점이 실질적으로 직사각형 형상의 제 2 엔드 플레이트(32)에 그루브(380)의 그루브 부위(402)에 의해 설정되는 하단면에 접하고; (ii) 실질적으로 평평한 제 2 평판부(908)는 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 엔드 플레이트(32)에 그루브(380)의 그루브 부위(400)에 의해 설정되는 단면에 대향하여 위치하도록, 위치하고 있다. 또한, 엔드 플레이트들(30, 32)상 금속 스프링 클립(80)의 설치 과정에서, 실질적으로 아치형 형상인 부위(904)는 프레임 부재들(38, 40, 42)에서 떨어져 위치하고, 프레임부재들(38, 40, 42)에 접하지 않는다.
도 2를 참조하면, 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 및 제 2 엔드 플레이트들(30, 32)상 금속 스프링 클립(82)의 설치 과정에서, 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 엔드 플레이트(30)를 실질적으로 직사각형 형상의 제 2 엔드 플레이트(32) 쪽으로 편향시키기 위하여, 금속 스프링 클립(82)의 제 1 단부 부위는 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 엔드 플레이트의 그루브(180)에 위치하고 있고, 금속 스프링 클립(82)의 제 2 단부 부위는 실질적으로 직사각형 형상의 제 2 엔드 플레이트(32)의 그루브(382)에 위치하고 있다.
도 3을 참조하면, 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 및 제 2 엔드 플레이트들(30, 32)상 금속 스프링 클립(84)의 설치 과정에서, 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 엔드 플레이트(30)를 실질적으로 직사각형 형상의 제 2 엔드 플레이트(32) 쪽으로 편향시키기 위하여, 금속 스프링 클립(84)의 제 1 단부 부위는 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 엔드 플레이트(30)의 그루브(180)에 위치하고 있고, 금속 스프링 클립(84)의 제 2 단부 부위는 실질적으로 직사각형 형상의 제 2 엔드 플레이트(32)의 그루브(384)에 위치하고 있다.
또한, 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 및 제 2 엔드 플레이트들(30, 32)상 금속 스프링 클립(86)의 설치 과정에서, 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 엔드 플레이트(30)를 실질적으로 직사각형 형상의 제 2 엔드 플레이트(32)쪽으로 편향시키기 위하여, 금속 스프링 클립(86)의 제 1 단부 부위는 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 엔드 플레이트(30)의 그루브(186)에 위치하고 있고, 금속 스프링 클립(86)의 제 2 단부 부위는 실질적으로 직사각형 형상의 제 2 엔드 플레이트(32)의 그루브(386)에 위치하고 있다.
상기 전지셀 어셈블리는, 다른 전지셀 어셈블리들에 비해 상당한 이점을 제공한다. 특히, 상기 전지셀 어셈블리는 전지셀 어셈블리를 함께 고정하고, 필요에 따라 수리 또는 유지를 위해 전지셀 어셈블리를 손쉽게 분해하기 위해 금속 스프링 클립을 사용한다.
본 발명이 제한된 수의 실시예만 관계되어 자세하게 설명되었더라도, 본 발명이 그러한 실시예들에 제한되지 않는다는 점은 자명하다. 또한, 본 발명은 여기서 설명되지 않은 변형, 개조, 치환 또는 동등한 배열을 합체하여 개량될 수 있고, 그것들은 본 발명의 사상과 범위내이다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예들이 설명되는 경우, 본 발명은 그러한 실시예들을 포함할 수 있다는 것은 자명하다. 따라서, 본 발명은 여기서 전술한 설명에 의해 제한되지 않는다.

Claims (12)

  1. 전지셀 어셈블리로서,
    제 1 면(side)과 제 2 면을 포함하는 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 엔드 플레이트(first substantially rectangular-shaped end plate)로서, 실질적으로 직사각형 형상의 상기 제 1 엔드 플레이트의 제 1 단부(end)와 제 2 단부에 각각 근접하여 위치하고 제 1 면 내로 연장되어 있는 제 1 그루브(groove)와 제 2 그루브를 더 포함하는 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 엔드 플레이트;
    제 1 면과 제 2 면을 포함하는 실질적으로 직사각형 형상의 제 2 엔드 플레이트로서, 실질적으로 직사각형 형상의 상기 제 2 엔드 플레이트의 제 1 단부와 제 2 단부에 각각 근접하여 위치하고 제 1 면 내로 연장되어 있는 제 1 그루브와 제 2 그루브를 더 포함하는 실질적으로 직사각형 형상의 제 2 엔드 플레이트;
    실질적으로 직사각형 형상의 상기 제 1 엔드 플레이트와 실질적으로 직사각형 형상의 제 2 엔드 플레이트 사이에 배치되어 고정되어 있는 제 1 전지셀;
    제 1 단부 부위(end portion)와 제 2 단부 부위를 포함하는 제 1 금속 스프링 클립(metal spring clip)으로서, 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 엔드 플레이트를 실질적으로 직사각형 형상의 제 2 엔드 플레이트 쪽으로 편향(bias)시키기 위하여, 제 1 금속 스프링 클립의 제 1 단부 부위가 실질적으로 직사각형 형상의 상기 제 1 엔드 플레이트의 제 1 그루브에 위치하고, 제 1 금속 스프링 클립의 제 2 단부 부위가 실질적으로 직사각형 형상의 상기 제 2 엔드 플레이트의 제 1 그루브에 위치하는 제 1 금속 스프링 클립; 및
    제 1 단부 부위와 제 2 단부 부위를 포함하는 제 2 금속 스프링 클립으로서, 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 엔드 플레이트를 실질적으로 직사각형 형상의 제 2 엔드 플레이트 쪽으로 편향시키기 위하여, 제 2 금속 스프링 클립의 제 1 단부 부위가 실질적으로 직사각형 형상의 상기 제 1 엔드 플레이트의 제 2 그루브에 위치하고, 제 2 금속 스프링 클립의 제 2 단부 부위가 실질적으로 직사각형 형상의 상기 제 2 엔드 플레이트의 제 2 그루브에 위치하는 제 1 금속 스프링 클립; 및
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 금속 스프링 클립은 상기 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 엔드 플레이트의 제 1 면에서 실질적으로 직사각형 형상의 제 2 엔드 플레이트의 제 1 면까지의 거리 이하인 제 1 소정 길이(first predetermined length)을 가지는 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 금속 스프링 클립은 실질적으로 아치형 형상인 부위(arcuate-shaped portion), 실질적으로 평평한 제 1 평판부(first substantially flat portion), 및 실질적으로 평평한 제 2 평판부(second substantially flat portion)를 더 포함하고, 상기 제 1 평판부는 실질적으로 아치형 형상인 부위의 제 1 단부와 제 1 단부 부위 사이에 연결되어 있고, 상기 제 2 평판부는 실질적으로 아치형 형상인 부위의 제 2 단부와 제 2 단부 부위 사이에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 금속 스프링 클립의 제 1 단부 부위는 V형 단면 프로파일(v-shaped cross-sectional profile)을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 엔드 플레이트의 제 1 그루브는 제 1 그루브 부위(groove portion)와 제 2 그루브 부위를 포함하고, 상기 제 1 그루브 부위는 제 2 그루브 부위에 인접하여 위치하면서 연통하며, 상기 제 1 그루브 부위는 실질적으로 직사각형의 제 1 엔드 플레이트의 제 2 단부를 향해 소정의 거리만큼 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 엔드 플레이트의 제 1 단부로부터 연장되어 있고, 상기 제 1 그루브 부위는 제 1 깊이(depth)를 가지며, 상기 제 2 그루브 부위는 제 1 깊이보다 더 깊은 제 2 깊이(depth)를 가지는 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 V형 단면 프로파일의 정점(apex)은 실질적으로 직사각형 형상의 상기 제 1 엔드 플레이트의 제 1 그루브의 제 2 그루브 부위에 의해 설정되는 하단면(bottom surface)에 접하는 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제 1 금속 스프링 클립의 제 1 평판부는 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 엔드 플레이트의 제 1 그루브의 제 1 그루브 부위에 의해 설정되는 면(surface)에 대향하여 위치하는 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리.
  8. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 금속 스프링 클립의 실질적으로 아치형 형상인 부위는, 실질적으로 아치형 형상인 부위가 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 엔드 플레이트의 제 1 단부로부터 실질적으로 직사각형 형상의 제 2 엔드 플레이트의 제 1 단부로 연장되도록, 제 2 소정 길이(second predetermined length)를 가지는 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리.
  9. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 전지셀이 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 엔드 플레이트와 제 1 프레임 부재(frame member) 사이에 위치하면서 접하도록, 실질적으로 직사각형 형상의 제 1 엔드 플레이트와 실질적으로 직사각형 형상의 제 2 엔드 플레이트 사이에 위치하는 제 1 프레임 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 금속 스프링 클립의 실질적으로 아치형 형상인 부위는 제 1 프레임 부재에서 떨어져 위치하여 그것에 접하지 않는 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리.
  11. 제 9 항에 있어서, 실질적으로 직사각형 형상의 상기 제 1 엔드 플레이트와 제 1 프레임 부재 사이에 위치하면서 접하는 제 2 전지셀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 프레임 부재는 직사각형 링-형상 본체부(rectangular ring-shaped body portion)와 상기 직사각형 링-형상 본체부에 연결되어 있는 열 교환기(heat exchanger)을 포함하고, 상기 제 1 전지셀과 제 2 전지셀은 열교환기에 대향하여 위치하는 것을 특징으로 하는 전지셀 어셈블리.
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