KR20170065962A - 단위모듈 고정용 브라켓을 포함하는 전지팩 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각각 복수의 전지셀들이 배열되어 있는 둘 이상의 단위모듈들; 단위모듈들의 유동을 억제할 수 있도록, 단위모듈들의 배열 방향으로 단위모듈들의 상단에 장착되어 있는 하나 이상의 브라켓(bracket); 및 단위모듈들 중에서 최외곽에 위치하는 단위모듈들을 감싸면서 장착되어 있는 한 쌍의 엔드 플레이트들(end plates);를 포함하고 있고, 상기 브라켓은, 단위모듈들의 상단에 밀착되어 장착되는 지지부재와, 상기 지지부재의 양측 단부에 각각 결합되어 있고 엔드 플레이트에 결합되는 체결부재들을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈을 제공한다.

Description

단위모듈 고정용 브라켓을 포함하는 전지팩 {Battery Pack Including Bracket for Fixing Battery Modules}

본 발명은 단위모듈 고정용 브라켓을 포함하는 전지팩에 관한 것이다.

최근, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 충방전이 가능한 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 이차전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다. 또한, 이차전지는 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-In HEV) 등의 동력원으로서도 주목받고 있다.

따라서, 배터리 만으로 운행될 수 있는 전기자동차(EV), 배터리와 기존 엔진을 병용하는 하이브리드 전기자동차(HEV) 등이 개발되었고, 일부는 상용화되어 있다. EV, HEV 등의 동력원으로서의 이차전지는 주로 니켈 수소 금속(Ni-MH) 이차전지가 주로 사용되고 있지만, 최근에는 높은 에너지 밀도, 높은 방전 전압 및 출력 안정성의 리튬 이차전지를 사용하는 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 일부 상용화 단계에 있다.

이러한 이차전지가 자동차의 동력원으로 이용되는 경우, 상기 이차전지는 다수의 전지모듈 내지 전지모듈 어셈블리를 포함하는 전지팩의 형태로 이용된다.

그러나, 이러한 차량용 전지팩은 일반적으로 트렁크와 같은 내부 공간에 탑재된 상태에서, 차량의 주행 중 발생하는 진동 및 노면 충격에 따라 전지모듈 내지 전지모듈 어셈블리 간의 체결 구조가 약화되어, 전지팩의 전기적 연결의 안정성이 저하되는 문제가 발생하게 된다.

따라서, 이러한 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

구체적으로, 본 발명의 목적은, 전지모듈을 구성하는 복수의 단위모듈들 간의 체결 구조를 공고히 하여, 진동 및 외부 충격이 가해지는 환경에서도 단위모듈들의 전기적 연결 구조의 안전성을 담보할 수 있는 전지모듈을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지모듈은,

각각 복수의 전지셀들이 배열되어 있는 둘 이상의 단위모듈들;

단위모듈들의 유동을 억제할 수 있도록, 단위모듈들의 배열 방향으로 단위모듈들의 상단에 장착되어 있는 하나 이상의 브라켓(bracket); 및

단위모듈들 중에서 최외곽에 위치하는 단위모듈들을 감싸면서 장착되어 있는 한 쌍의 엔드 플레이트들(end plates);

를 포함하고 있을 수 있고,

상기 브라켓은, 단위모듈들의 상단에 밀착되어 장착되는 지지부재와, 상기 지지부재의 양측 단부에 각각 결합되어 있고 엔드 플레이트에 결합되는 체결부재들을 포함하는 구조로 이루어져 있을 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 전지모듈은, 단위모듈들의 상단에 단위모듈들의 유동을 억제할 수 있도록, 하나 이상의 특정 구조로 이루어진 브라켓을 장착함으로써, 진동 및 외부 충격이 가해지는 환경에서도 단위모듈들 간의 체결 구조를 공고히 하여 단위모듈들의 전기적 연결 구조의 안전성을 담보할 수 있다.

본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 지지부재는 인접 배열된 단위모듈들의 일단으로부터 타단까지 연장되어 있는 길이를 가진 선형의 바(bar) 부재일 수 있다.

상기 지지부재의 구체적인 실시예로서, 상기 지지부재는,

빔(beam) 형상의 주 지지부; 및

상기 주 지지부의 하단으로부터 양측으로 돌출되어 있어서 단위모듈들의 상면에 밀착되는 플레이트(plate) 형상의 보조 지지부들;

을 포함하는 구조로 이루어져 있을 수 있다.

상기 체결부재는 수직면 상에서 지지부재의 단부 방향으로 'ㄷ'자 형상을 가지고 있는 구조로 이루어져 있을 수 있다.

상기 체결부재의 구체적인 실시예로서, 상기 체결부재는,

상기 지지부재의 주 지지부의 상면에 결합된 제 1 체결부;

상기 지지부재의 보조 지지부들의 하면에 결합된 제 2 체결부; 및

상기 제 1 체결부와 제 2 체결부를 연결하고 엔드 플레이트에 결합되는 제 3 체결부;

를 포함하는 구조로 이루어져 있을 수 있다.

구체적으로, 상기 제 1 체결부는 수평면 상에서 주 지지부 쪽으로 돌출된 'ㅗ'자 형상으로 이루어져 있을 수 있고, 상기 제 2 체결부는 수평면 상에서 사각형 형상으로 이루어져 있을 수 있다. 상기 제 1 체결부 및 제 2 체결부의 수평면 상 형상에 따라, 상기 제 2 체결부의 일부는 상기 제 1 체결부에 가리지 않고, 수평면 상 노출 될 수 있으며, 이와 같이 노출된 부위는 용접이 수행되는 부위일 수 있다.

더욱 구체적으로, 상기 체결부재는, 제 1 체결부와 주 지지부가 접하는 제 1 부위와, 제 2 체결부들과 보조 지지부들이 접하는 제 2 부위가 용접에 의해 지지부재에 각각 결합되어 있는 구조로 이루어져 있을 수 있다.

상기 용접은 스팟(spot) 용접 방식에 의해 이루어질 수 있다. 상기 스팟 용접은 상기 체결부재의 상부에서 수직 방향으로 이루어질 수 있다. 따라서, 상기 제 1 부위의 하나의 용접 지점과, 상기 제 2 부위들의 두 개의 용접 지점들, 즉 총 세 용접 지점들에서 용접이 이루어질 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지모듈은 세 부위에서 스팟 용접이 이루어지므로, 종래의 두 부위에서 수평방향으로 이루어지는 이산화탄소 용접에 비해 체결부 및 지지 부재 간의 결합력을 더욱 공고히 할 수 있다.

상기 엔드 플레이트의 구체적인 실시예로서, 상기 엔드 플레이트의 상단 부위에는 제 3 체결부에 대응하는 체결 돌출부가 형성되어 있을 수 있고, 상기 제 3 체결부 및 체결 돌출부 각각에는 체결홈이 천공되어 있을 수 있으며, 상기 제 3 체결부 및 체결 돌출부는 체결홈들에 볼트 또는 나사를 삽입되어 체결되는 구조로 이루어져 있을 수 있다.

또한, 상기 단위모듈들의 상단에 대한 브라켓의 장착 면이 균일할 수 있도록, 상기 지지부재의 보조 지지부는 체결부재의 제 2 체결부가 결합된 부위에서 제 2 체결부의 두께에 대응하는 높이로 상향 돌출되어 있는 구조로 이루어져 있을 수 있다. 상기 단위모듈들의 상단에 대한 브라켓의 장착 면이 균일하게 이루어짐으로써, 상기 브라켓의 상기 단위모듈들에 대한 결합 구조가 보다 안정화 될 수 있다.

본 발명은 또한, 상기 전지모듈이 적어도 하나 이상 베이스 플레이트(base plate)의 상면에 탑재되어 있고;

상기 전지모듈의 엔드 플레이트들은 하단이 베이스 플레이트에 결합되어 있으며;

상기 전지모듈을 내장한 팩 커버가 베이스 플레이트의 외주변에 결합되어 있는 구조의 전지팩을 제공한다.

본 발명에 따른 전지팩의 하나의 실시예에서, 상기 전지팩은 둘 이상의 전지모듈들을 포함하고 있을 수 있고, 상기 전지모듈들 중에서 적어도 하나 이상의 전지모듈은 전지셀들의 배열 방향이 다른 전지모듈과 상이한 구조로 이루어져 있을 수 있다.

상기와 같이, 전지셀들의 배열 방향이 상이한 구조의 전지모듈들을 포함하도록 구성함으로써, 전지팩의 크기, 형상 및 구조를 보다 다양하게 구성할 수 있으며, 이에 따라, 자동차와 같은 디바이스 내에서, 전지팩의 탑재 위치에 대한 제한을 극복할 수 있고, 전지팩의 용량 대비 부피를 최소화할 수 있어, 디바이스의 공간 활용성을 극대화시킬 수 있으며, 제한된 공간에서, 전지팩에 대한 수리 또는 점검을 보다 용이하게 수행할 수 있다.

하나의 구체적인 예에서, 상기 베이스 플레이트는 평면상으로 각각 직사각형 구조로 이루어진 제 1 플레이트 및 제 2 플레이트를 포함하고 있으며, 상기 제 2 플레이트는 제 1 플레이트의 외주변들 중에서 상대적으로 긴 길이를 갖는 일측 외주변에 연결되어 있는 구조일 수 있다.

즉, 상기 베이스 플레이트는 평면상으로 각각 직사각형 구조로 이루어진 제 1 플레이트 및 제 2 플레이트가 다양한 형상으로 연결되어 있는 구조일 수 있으며, 이에 따라, 상기 베이스 플레이트의 구조를 바탕으로, 보다 다양한 형상으로 전지팩을 구성함으로써, 디바이스 내에서, 상기 전지팩의 탑재 공간에 대한 제약을 보다 용이하게 극복할 수 있다.

이때, 상기 제 2 플레이트는 제 1 플레이트의 외주변들 중에서 상대적으로 긴 길이를 갖는 일측 외주변의 중앙 부위에 연결되어 있는 구조일 수 있다.

이러한 경우에, 상기 베이스 플레이트는 상기 제 1 플레이트 및 제 2 플레이트가 평면상으로 'T'자 형상으로 연결된 구조일 수 있다.

상기 구조에 따라, 전지팩은 평면상으로 자동차와 같은 디바이스의 중앙 부위에 위치해, 상기 다비이스의 좌우 양측에 인가되는 무게가 균형을 이루도록 구성할 수 있으며, 이에 따라, 상기 전지팩에 의해 인가되는 무게를 고려한 디바이스의 역학적 설계를 보다 용이하게 수행할 수 있다.

또한, 상기 전지모듈들은 제 1 전지모듈 집합체 및 제 2 전지모듈 집합체로 구분되어 있고, 상기 제 1 전지모듈 집합체에 속하는 전지셀들의 배열 방향과 제 2 전지모듈 집합체에 속하는 전지셀들의 배열 방향이 서로 상이한 구조일 수 있다.

다시 말해, 본 발명에 따른 전지팩을 구성하는 전지모듈들은, 상기 전지모듈을 구성하는 전지셀들의 배열 방향에 따라, 제 1 전지모듈 집합체와 제 2 전지모듈 집합체로 구분될 수 있다.

이때, 상기 제 1 전지모듈 집합체는, 제 2 플레이트의 상에 탑재되어 있는 제 1 전지모듈과, 상기 제 1 전지모듈에 대향하는 위치에서 제 1 플레이트 상에 탑재되어 있는 제 2 전지모듈로 구성되어 있고;

상기 제 2 전지모듈 집합체는, 제 1 전지모듈 집합체의 제 2 전지모듈의 양측에 상호 분리 배열된 상태로, 제 1 플레이트 상에 각각 탑재되어 있는 제 3 전지모듈과 제 4 전지모듈로 구성되어 있는 구조일 수 있다.

더욱 구체적으로, 베이스 플레이트 상에서 전지모듈 집합체가 탑재되는 부위는 총 4 군데로서, 제 2 플레이트의 일면, 상호 분리되어 있는 제 1 플레이트의 양측 단부, 및 제 1 플레이트의 양측 단부 사이의 이격 부위일 수 있다.

이때, 상기 제 2 플레이트의 일면 및 이에 대향하는 제 1 플레이트의 양측 단부 사이의 이격 부위에는 각각 제 1 전지모듈 집합체를 구성하는 제 1 전지모듈과 제 2 전지모듈이 각각 탑재되며, 상기 제 1 플레이트의 양측 단부에는 제 2 전지모듈 집합체를 이루는 제 3 전지모듈과 제 4 전지모듈이 각각 탑재되는 구조일 수 있다.

상기 제 1 전지모듈 집합체에 속하는 전지셀들의 배열 방향은 제 1 플레이트에 대한 제 2 플레이트의 연결 방향에 수직이고, 상기 제 2 전지모듈 집합체에 속하는 전지셀들의 배열 방향은 제 1 플레이트에 대한 제 2 플레이트의 연결 방향에 평행한 구조일 수 있다.

앞서 설명한 바와 마찬가지로, 상기 전지팩은 다비이스의 좌우 양측에 인가되는 전지팩의 무게가 균형을 이루도록, 상기 제 1 플레이트 및 제 2 플레이트가 평면상으로 'T'자 형상으로 연결된 구조일 수 있다.

이에 따라, 전지모듈들은 상기 제 1 플레이트의 양측 단부에 제 3 전지모듈과 제 4 전지모듈이 균형을 이루도록 배치된 상태에서, 상기 제 3 전지모듈과 제 4 전지모듈 사이의 상대적으로 좁은 이격 부위에 제 2 전지모듈이 탑재될 수 있다.

이때, 상기 전지모듈들을 구성하는 전지셀들은 일반적으로 판상형 구조의 파우치형 전지셀로 이루어질 수 있다.

따라서, 상기 제 1 플레이트와 제 2 플레이트의 연결 부위에서, 상대적으로 작은 크기의 외주변 폭을 갖는 제 2 플레이트 상에 탑재되는 제 1 전지모듈, 및 상기 제 3 전지모듈과 제 4 전지모듈 사이의 이격 부위에 탑재되는 제 2 전지모듈은 전지셀들의 배열 방향이 제 1 플레이트에 대한 제 2 플레이트의 연결 방향에 수직인 구조로 구성됨으로써, 상대적으로 좁은 폭을 갖는 탑재 부위에서, 전지셀들의 수량만을 조절함으로써, 보다 용이하게 상기 탑재 부위의 폭에 대응하는 크기로 구성될 수 있다.

이와 반대로, 상기 제 3 전지모듈과 제 4 전지모듈은 전지셀들의 배열 방향이 제 1 플레이트에 대한 제 2 플레이트의 연결 방향에 평행한 구조로 구성됨으로써, 상대적으로 큰 폭을 갖는 탑재 부위인 제 1 플레이트의 양측 단부에 대응하는 크기로 보다 용이하게 구성될 수 있다.

한편, 상기 제 3 전지모듈과 제 4 전지모듈 사이의 이격 간격은, 제 1 플레이트의 외주변에 접하는 제 2 플레이트의 외주변 폭에 대해 50% 내지 150%의 크기일 수 있다.

만일, 상기 제 3 전지모듈과 제 4 전지모듈 사이의 이격 간격이 상기 범위를 벗어나 지나치게 작은 경우에는, 상기 제 3 전지모듈과 제 4 전지모듈 사이의 이격 부위에 제 2 전지모듈이 탑재되는 공간이 충분하게 확보될 수 없으며, 이와 반대로 상기 범위를 벗어나 지나치게 클 경우에는, 제 1 플레이트의 양측 단부에 탑재되는 제 3 전지모듈 및 제 4 전지모듈과 동일한 전지셀 배열 방향을 갖는 전지모듈을 상기 이격 부위에 탑재하는 경우에 비해, 오히려 전지팩의 구성이 더 복잡해질 수 있다.

상기 제 3 전지모듈과 제 4 전지모듈 각각은 둘 이상의 단위모듈들로 이루어져 있고, 각각의 전지모듈에서 단위모듈들은 인접 배열되어 전지모듈 어셈블리를 이루고 있을 수 있다.

이때, 상기 전지모듈 어셈블리는 전지셀들의 배열 방향에 평행한 외주변의 길이가 나머지 외주변의 길이에 비해 상대적으로 큰 직육면체 구조로 형성되어 있는 구조일 수 있다.

따라서, 상대적으로 넓은 폭을 갖는 제 1 플레이트의 양측 단부에는 각각의 전지모듈들이 인접 배열된 구조의 전지모듈 어셈블리가 탑재됨으로써, 전지팩의 구성을 보다 간소화할 수 있으며, 상기 전지팩의 조립 및 상기 전지팩에 탑재되는 전지모듈들 간의 전기적 연결에 소요되는 시간을 보다 절약할 수 있다.

하나의 구체적인 예에서, 상기 전지모듈들 각각은 12개 내지 24개의 전지셀들을 포함하고 있는 구조일 수 있으며, 상세하게는, 상기 전지모듈들 각각을 구성하는 전지셀들의 수량은 전지팩이 소망하는 전기적 성능을 발휘할 수 있는 범위에서, 전지팩의 크기, 용량 및 형상을 고려하여 적절히 선택될 수 있다.

만일, 상기 전지모듈들 각각을 구성하는 전지셀들의 수량이 12개 미만일 경우에는, 소망하는 수준의 전기적 특성을 발휘하기 위해 소요되는 전지모듈들의 수량이 지나치게 많아져, 전기적 연결 구조가 복잡해질 수 있으며, 이와 반대로, 상기 전지모듈들 각각을 구성하는 전지셀들의 수량이 24개를 초과할 경우에는, 디바이스 내에서 제한된 크기의 탑재 공간에 탑재되기 위한 전지팩의 크기를 구성하는데 제한이 발생할 수 있고, 상기 제한된 크기의 전지팩을 높은 집적도로 형성할 수 없어, 소망하는 전기적 용량을 발휘하지 못할 수 있는 문제점이 있다.

또한, 상기 전지모듈들을 구성하는 전지셀들의 수량은 모두 동일한 구조일 수 있다.

따라서, 상기 전지팩을 구성하는 전지모듈들을 각각 별도로 제작할 필요가 없으므로, 전지팩의 제조에 소요되는 시간 및 비용을 절약할 수 있다.

하나의 구체적인 예에서, 상기 전지셀은 그것의 종류가 특별히 한정되는 것은 아니지만, 구체적인 예로서, 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지일 수 있다.

일반적으로, 리튬 이차전지는 양극, 음극, 분리막, 및 리튬염 함유 비수 전해액으로 구성되어 있다.

상기 양극은, 예를 들어, 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조되며, 필요에 따라서는, 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다.

상기 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물(LiCoO₂), 리튬 니켈 산화물(LiNiO₂) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li_1+xMn_2-xO₄ (여기서, x 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO₃, LiMn₂O₃, LiMnO₂ 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li₂CuO₂); LiV₃O₈, LiFe₃O₄, V₂O₅, Cu₂V₂O₇ 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi_1-xM_xO₂ (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn_2-xM_xO₂ (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li₂Mn₃MO₈ (여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn₂O₄; 디설파이드 화합물; Fe₂(MoO₄)₃ 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.

상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.

상기 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.

상기 충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.

상기 음극은 음극 집전체 상에 음극 활물질을 도포, 건조하여 제작되며, 필요에 따라, 앞서 설명한 바와 같은 성분들이 선택적으로 더 포함될 수도 있다.

상기 음극 활물질로는, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; Li_xFe₂O₃(0≤x≤1), Li_xWO₂(0≤x≤1), Sn_xMe_1-xMe'_yO_z (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO₂, PbO, PbO₂, Pb₂O₃, Pb₃O₄, Sb₂O₃, Sb₂O₄, Sb₂O₅, GeO, GeO₂, Bi₂O₃, Bi₂O₄, and Bi₂O₅ 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수 있다.

상기 분리막 및 분리필름은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 130 ㎛이다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.

또한, 하나의 구체적인 예에서, 전지의 안전성의 향상을 위하여, 상기 분리막 및/또는 분리필름은 유/무기 복합 다공성의 SRS(Safety-Reinforcing Separators) 분리막일 수 있다.

상기 SRS 분리막은 폴리올레핀 계열 분리막 기재상에 무기물 입자와 바인더 고분자를 활성층 성분으로 사용하여 제조되며, 이때 분리막 기재 자체에 포함된 기공 구조와 더불어 활성층 성분인 무기물 입자들간의 빈 공간(interstitial volume)에 의해 형성된 균일한 기공 구조를 갖는다.

이러한 유/무기 복합 다공성 분리막을 사용하는 경우 통상적인 분리막을 사용한 경우에 비하여 화성 공정(Formation)시의 스웰링(swelling)에 따른 전지 두께의 증가를 억제할 수 있다는 장점이 있고, 바인더 고분자 성분으로 액체 전해액 함침시 겔화 가능한 고분자를 사용하는 경우 전해질로도 동시에 사용될 수 있다.

또한, 상기 유/무기 복합 다공성 분리막은 분리막 내 활성층 성분인 무기물 입자와 바인더 고분자의 함량 조절에 의해 우수한 접착력 특성을 나타낼 수 있으므로, 전지 조립 공정이 용이하게 이루어질 수 있다는 특징이 있다.

상기 무기물 입자는 전기화학적으로 안정하기만 하면 특별히 제한되지 않는다. 즉, 본 발명에서 사용할 수 있는 무기물 입자는 적용되는 전지의 작동 전압 범위(예컨대, Li/Li+ 기준으로 0~5V)에서 산화 및/또는 환원 반응이 일어나지 않는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 특히, 이온 전달 능력이 있는 무기물 입자를 사용하는경우, 전기 화학 소자 내의 이온 전도도를 높여 성능 향상을 도모할 수 있으므로, 가능한 이온 전도도가 높은 것이 바람직하다. 또한, 상기 무기물 입자가 높은 밀도를 갖는 경우, 코팅시 분산시키는데 어려움이 있을 뿐만 아니라 전지 제조시 무게 증가의 문제점도 있으므로, 가능한 밀도가 작은 것이 바람직하다. 또한, 유전율이 높은 무기물인 경우, 액체 전해질 내 전해질 염, 예컨대 리튬염의 해리도 증가에 기여하여 전해액의 이온 전도도를 향상시킬 수 있다.

리튬염 함유 비수 전해액은, 극성 유기 전해액과 리튬염으로 이루어져 있다. 전해액으로는 비수계 액상 전해액, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용된다.

상기 비수계 액상 전해액으로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.

상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합체 등이 사용될 수 있다.

상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li₃N, LiI, Li₅NI₂, Li₃N-LiI-LiOH, LiSiO₄, LiSiO₄-LiI-LiOH, Li₂SiS₃, Li₄SiO₄, Li₄SiO₄-LiI-LiOH, Li₃PO₄-Li₂S-SiS₂ 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다.

상기 리튬염은 상기 비수계 전해질에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO₄, LiBF₄, LiB₁₀Cl₁₀, LiPF₆, LiCF₃SO₃, LiCF₃CO₂, LiAsF₆, LiSbF₆, LiAlCl₄, CH₃SO₃Li, CF₃SO₃Li, (CF₃SO₂)₂NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.

또한, 비수계 전해액에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있다.

본 발명은 또한 상기 전지팩을 전원으로 포함하는 디바이스를 제공한다.

상기 디바이스는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 또는 플러그인 하이브리드 전기자동차로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 전지팩은 자동차와 같은 디바이스의 전원으로서 사용될 수 있으며, 이러한 경우에, 상기 디바이스 내에서 전지팩은 베이스 플레이트의 제 1 플레이트에 대응되는 부위가 자동차의 후미 하부에 위치하도록 탑재되어 있는 구조일 수 있다.

한편, 상기 디바이스 내에서 전지팩은 자동차의 실내와 격리된 구조로 탑재되어 있는 구조일 수 있다.

앞서 설명한 바와 마찬가지로, 상기 전지팩이 고온의 환경에 노출되거나 또는 오작동을 일으키는 경우, 상기 전지팩을 구성하는 전지셀에서 내부 단락이 발생하면, 양극 계면에서 전해액의 분해 반응이 일어나게 되고, 그로 인해 가스가 다량 발생하여 결국 내압의 증가로 전지케이스가 파열되어 전지셀 외부로 배출된다.

일반적으로 이러한 내부 가스는 일산화탄소 등과 같은 인체에 해로운 유독 성분을 포함하고 있어, 안전성에 관한 문제가 유발된다.

반면에, 본 발명에 따른 전지팩은 디바이스 내에서 자동차의 실내와 격리된 구조로 탑재됨으로써, 상기 내부 가스가 자동차의 실내로 유입되는 현상을 방지하고, 이에 따른 안전성의 문제를 해소할 수 있다.

상기와 같은 디바이스 내지 장치들의 기타 구성은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 구체적인 설명을 생략한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지모듈은, 단위모듈들의 상단에 단위모듈들의 유동을 억제할 수 있도록, 하나 이상의 특정 구조로 이루어진 브라켓을 장착함으로써, 진동 및 외부 충격이 가해지는 환경에서도 단위모듈들 간의 체결 구조를 공고히 하여 단위모듈들의 전기적 연결 구조의 안전성을 담보할 수 있다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지모듈들이 베이스 플레이트 상에 탑재되어 있는 구조의 전지팩을 개략적으로 나타낸 모식도이다;
도 2는 도 1의 전지모듈의 브라켓의 사시도이다;
도 3은 도 2의 브라켓의 수평면도이다;
도 4는 도 2의 브라켓의 측면도이다;
도 5는 도 3의 전지모듈들을 내장한 상태로 팩 커버가 결합된 전지팩의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면들을 참조하여 본 발명을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.

도 1에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지모듈들이 베이스 플레이트 상에 탑재되어 있는 구조의 전지팩을 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 전지모듈(121, 122, 123, 124)들은 복수의 전지셀(10)들이 배열되어 있는 단위모듈들(123a, 123b, 123c, 124a, 124b, 124c)과, 단위모듈들(123a, 123b, 123c, 124a, 124b, 124c)의 유동을 억제할 수 있도록, 단위모듈들(123a, 123b, 123c, 124a, 124b, 124c)의 배열 방향으로 단위모듈들(123a, 123b, 123c, 124a, 124b, 124c)의 상단에 장착되어 있는 브라켓(200)들과, 단위모듈들(123a, 123b, 123c, 124a, 124b, 124c) 중에서 최외곽에 위치하는 단위모듈들(123a, 123b, 123c, 124a, 124b, 124c)을 감싸면서 장착되어 있는 한 쌍의 엔드 플레이트(300)들을 포함하는 구조로 이루어져 있다.

베이스 플레이트(110)는 평면상으로 각각 직사각형 구조로 이루어진 제 1 플레이트(111) 및 제 2 플레이트(112)로 구성되어 있으며, 제 2 플레이트(112)는 제 1 플레이트(111)의 외주변들 중에서 상대적으로 긴 길이를 갖는 일측 외주변의 중앙 부위에 연결되어 있다.

베이스 플레이트(110)의 외주변에는 체결부재를 통해 팩 커버와 결합되는 복수의 제 1 체결공(113)과 전지팩(100)을 디바이스에 장착 및 고정하기 위한 복수의 제 2 체결공(114)이 형성되어 있다.

전지모듈(121, 122, 123, 124)들은 전지셀(10)들의 배열 방향이 제 1 플레이트(111)에 대한 제 2 플레이트(112)의 연결 방향에 수직인 제 1 전지모듈(121)과 제 2 전지모듈(122), 및 전지셀들의 배열 방향이 제 1 플레이트(111)에 대한 제 2 플레이트(112)의 연결 방향에 평행한 제 3 전지모듈(123)과 제 4 전지모듈(124)으로 구성되어 있다.

제 1 전지모듈(121)은 제 2 플레이트(112)의 상에 탑재되어 있고, 제 2 전지모듈(122)은 제 1 전지모듈(121)에 대향하는 위치에서 제 1 플레이트(111) 상에 탑재되어 있다.

제 3 전지모듈(123)과 제 4 전지모듈(124)은 제 2 전지모듈(122)의 양측에 상호 분리 배열된 상태로, 제 1 플레이트(111)의 양측 단부에 각각 탑재되어 있다.

제 1 전지모듈(121)과 제 2 전지모듈(122)은 하나의 단위모듈로 이루어져 있으며, 제 3 전지모듈(123)과 제 4 전지모듈(124)은 각각 3개의 단위모듈들(123a, 123b, 123c, 124a, 124b, 124c)이 인접 배열되어 이루어진 전지모듈 어셈블리로 구성되어 있다.

도 2에는 도 1의 전지모듈의 브라켓의 사시도가 모식적으로 도시되어 있고, 도 3에는 도 2의 브라켓의 수평면도가 모식적으로 도시되어 있으며, 도 4에는 도 2의 브라켓의 측면도가 모식적으로 도시되어 있다..

도 2 내지 도 4를 도 1과 함께 참조하면, 브라켓(200)은 지지부재(210) 와 체결부재(220)로 이루어져 있다.

지지부재(210)는 단위모듈들(123a, 123b, 123c, 124a, 124b, 124c)의 상단에 밀착되어 장착되고, 체결부재(220)들은 지지부재(210)의 양측 단부에 각각 결합되어 있고 엔드 플레이트(300)들에 결합된다.

지지부재(210)는 단위모듈들(123a, 123b, 123c, 124a, 124b, 124c)의 일단으로부터 타단까지 연장되어 있는 길이(L)를 가진 선형의 바(bar) 부재로 이루어져 있다.

구체적으로, 지지부재(210)는, 빔 형상의 주 지지부(211)와, 주 지지부(211)의 하단으로부터 양측으로 돌출되어 있어서 단위모듈들의 상면에 밀착되는 플레이트 형상의 보조 지지부(212)들로 이루어져 있다.

체결부재(220)는, 주 지지부(211)의 상면에 결합된 제 1 체결부(221)와, 보조 지지부(212)들의 하면에 결합된 제 2 체결부(222)와, 제 1 체결부(221) 및 제 2 체결부(222)를 연결하고 엔드 플레이트(300)에 결합되는 제 3 체결부(223)로 이루어져 있다.

제 1 체결부(221)는 수평면 상에서 주 지지부(211) 쪽으로 돌출된 'ㅗ'자 형상으로 이루어져 있고, 상기 제 2 체결부(222)는 수평면 상에서 사각형 형상으로 이루어져 있다.

체결부재(220)는, 제 1 체결부(221)와 주 지지부(211)가 접하는 제 1 부위(231)와, 제 2 체결부(222)들과 보조 지지부(212)들이 접하는 제 2 부위(232)가 스팟 용접에 의해 지지부재(210)에 각각 결합되어 있다.

엔드 플레이트(300)의 상단 부위에는 제 3 체결부(223)에 대응하는 체결 돌출부(310)가 형성되어 있고, 제 3 체결부(223) 및 체결 돌출부(310) 각각에는 체결홈들(224, 311)이 천공되어 있으며, 상기 제 3 체결부(223) 및 체결 돌출부(310)는 체결홈들(224, 311)에 볼트 또는 나사를 삽입되어 체결되어 있다.

단위모듈들(123a, 123b, 123c, 124a, 124b, 124c)의 상단에 대한 브라켓(200)의 장착 면이 균일할 수 있도록, 지지부재(210)의 보조 지지부(212)는 체결부재(220)의 제 3 체결부(223)가 결합된 부위에서 제 3 체결부(223)의 두께(T)에 대응하는 높이로 상향 돌출되어 있다.

도 5에는 도 1의 전지모듈들을 내장한 상태로 팩 커버가 결합된 전지팩의 구조를 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다.

도 5를 참조하면, 팩 커버(190)는 전지모듈들을 내장한 상태로, 복수의 팩 체결 부재(115)에 의해 베이스 플레이트(110)의 외주변에 결합되어 있다.

팩 커버(190)의 외주면에는 강성을 보완하기 위한 다수의 비드(191)가 형성되어 있다.

따라서, 다양한 디바이스의 작동 환경에서, 외부로부터 인가되는 물리적 충격 내지 응력에 대해, 전지팩(100) 내의 전지모듈들을 보다 효과적으로 안전하게 보호할 수 있다.

팩 커버(190)의 일 측면에는 내부의 가스를 배출하기 위한 벤팅부(193)가 형성되어 있다.

벤팅부(193)는 팩 커버(190)의 일 측면에 천공된 관통 홀(193a)이 미세 다공성 가스 투과막(193b)에 의해 덮여 있는 구조로 이루어져 있다.

매뉴얼 서비스 디바이스(141) 및 퓨즈 박스에 대응하는 위치에서 팩 커버(190)의 부위에는 개구(192)가 형성되어 있으며, 매뉴얼 서비스 디바이스(141)는 팩 커버(190)의 개구(192)를 통해 외부로 노출되어 있다.

따라서, 전지팩(100)에 대한 수리 또는 점검 시에 작업자는, 전지팩(100)의 팩 커버(190)를 분해할 필요 없이, 팩 커버(190)의 개구(192)를 통해 노출된 매뉴얼 서비스 디바이스(141) 및 퓨즈 박스에 의해 전지팩(100)의 전기적 연결을 단전시킬 수 있으며, 이에 따라, 팩 커버(190)를 분리하는 경우 발생할 수 있는 전기적 안전 사고를 사전에 효과적으로 예방할 수 있다.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (21)

1. 각각 복수의 전지셀들이 배열되어 있는 둘 이상의 단위모듈들;
   단위모듈들의 유동을 억제할 수 있도록, 단위모듈들의 배열 방향으로 단위모듈들의 상단에 장착되어 있는 하나 이상의 브라켓(bracket); 및
   단위모듈들 중에서 최외곽에 위치하는 단위모듈들을 감싸면서 장착되어 있는 한 쌍의 엔드 플레이트들(end plates);
   를 포함하고 있고,
   상기 브라켓은, 단위모듈들의 상단에 밀착되어 장착되는 지지부재와, 상기 지지부재의 양측 단부에 각각 결합되어 있고 엔드 플레이트에 결합되는 체결부재들을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 지지부재는 인접 배열된 단위모듈들의 일단으로부터 타단까지 연장되어 있는 길이를 가진 선형의 바(bar) 부재인 것을 특징으로 하는 전지모듈.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 지지부재는,
   빔(beam) 형상의 주 지지부; 및
   상기 주 지지부의 하단으로부터 양측으로 돌출되어 있어서 단위모듈들의 상면에 밀착되는 플레이트(plate) 형상의 보조 지지부들;
   을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 체결부재는 수직면 상에서 지지부재의 단부 방향으로 'ㄷ'자 형상을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 체결부재는,
   상기 지지부재의 주 지지부의 상면에 결합된 제 1 체결부;
   상기 지지부재의 보조 지지부들의 하면에 결합된 제 2 체결부; 및
   상기 제 1 체결부와 제 2 체결부를 연결하고 엔드 플레이트에 결합되는 제 3 체결부;
   를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 체결부는 수평면 상에서 주 지지부 쪽으로 돌출된 'ㅗ'자 형상으로 이루어져 있고, 상기 제 2 체결부는 수평면 상에서 사각형 형상으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 체결부재는, 제 1 체결부와 주 지지부가 접하는 제 1 부위와, 제 2 체결부들과 보조 지지부들이 접하는 제 2 부위가 용접에 의해 지지부재에 각각 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 용접은 스팟(spot) 용접 방식에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
9. 제 5 항에 있어서, 상기 엔드 플레이트의 상단 부위에는 제 3 체결부에 대응하는 체결 돌출부가 형성되어 있고, 상기 제 3 체결부 및 체결 돌출부 각각에는 체결홈이 천공되어 있으며, 상기 제 3 체결부 및 체결 돌출부는 체결홈들에 볼트 또는 나사를 삽입되어 체결되는 구조인 것을 특징으로 하는 전지모듈.
10. 제 5 항에 있어서, 단위모듈들의 상단에 대한 브라켓의 장착 면이 균일할 수 있도록, 상기 지지부재의 보조 지지부는 체결부재의 제 3 체결부가 결합된 부위에서 제 3 체결부의 두께에 대응하는 높이로 상향 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 하나에 따른 전지모듈이 적어도 하나 이상 베이스 플레이트(base plate)의 상면에 탑재되어 있고;
    상기 전지모듈의 엔드 플레이트들은 하단이 베이스 플레이트에 결합되어 있으며;
    상기 전지모듈을 내장한 팩 커버가 베이스 플레이트의 외주변에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 전지팩은 둘 이상의 전지모듈들을 포함하고 있고, 상기 전지모듈들 중에서 적어도 하나 이상의 전지모듈은 전지셀들의 배열 방향이 다른 전지모듈과 상이한 것을 특징으로 하는 전지팩.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 베이스 플레이트는 평면상으로 각각 직사각형 구조로 이루어진 제 1 플레이트 및 제 2 플레이트를 포함하고 있으며, 상기 제 2 플레이트는 제 1 플레이트의 외주변들 중에서 상대적으로 긴 길이를 갖는 일측 외주변에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 제 2 플레이트는 제 1 플레이트의 외주변들 중에서 상대적으로 긴 길이를 갖는 일측 외주변의 중앙 부위에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 전지모듈들은 제 1 전지모듈 집합체 및 제 2 전지모듈 집합체로 구분되어 있고, 상기 제 1 전지모듈 집합체에 속하는 전지셀들의 배열 방향과 제 2 전지모듈 집합체에 속하는 전지셀들의 배열 방향이 서로 상이한 것을 특징으로 하는 전지팩.
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 전지모듈 집합체는, 제 2 플레이트의 상에 탑재되어 있는 제 1 전지모듈과, 상기 제 1 전지모듈에 대향하는 위치에서 제 1 플레이트 상에 탑재되어 있는 제 2 전지모듈로 구성되어 있고;
    상기 제 2 전지모듈 집합체는, 제 1 전지모듈 집합체의 제 2 전지모듈의 양측에 상호 분리 배열된 상태로, 제 1 플레이트 상에 각각 탑재되어 있는 제 3 전지모듈과 제 4 전지모듈로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
17. 제 15 항에 있어서, 상기 제 1 전지모듈 집합체에 속하는 전지셀들의 배열 방향은 제 1 플레이트에 대한 제 2 플레이트의 연결 방향에 수직이고, 상기 제 2 전지모듈 집합체에 속하는 전지셀들의 배열 방향은 제 1 플레이트에 대한 제 2 플레이트의 연결 방향에 평행한 것을 특징으로 하는 전지팩.
18. 제 16 항에 있어서, 상기 제 3 전지모듈과 제 4 전지모듈 각각은 둘 이상의 단위모듈들로 이루어져 있고, 각각의 전지모듈에서 단위모듈들은 인접 배열되어 전지모듈 어셈블리를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.
19. 제 11 항에 따른 전지팩을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
20. 제 19 항에 있어서, 상기 디바이스는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 또는 플러그인 하이브리드 전기자동차로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 디바이스.
21. 제 20 항에 있어서, 상기 디바이스 내에서 전지팩은 베이스 플레이트의 제 1 플레이트에 대응되는 부위가 자동차의 후미 하부에 위치하도록 탑재되어 있는 것을 특징으로 하는 디바이스.

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