KR20180055399A - 전지셀 고정용 탄성 프레임을 포함하는 전지모듈 - Google Patents

전지셀 고정용 탄성 프레임을 포함하는 전지모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복수의 전지셀들이 상호 인접한 상태로 배열되어 있는 전지셀 어셈블리; 전지셀 어셈블리의 양측 단부들로부터 장착되는 한 쌍의 셀 프레임들; 및 전지셀과 셀 프레임 사이의 유격을 방지하여 전지셀을 고정할 수 있도록, 셀 프레임들 사이에 장착되는 탄성 프레임;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지모듈을 제공한다.

Description

전지셀 고정용 탄성 프레임을 포함하는 전지모듈 {Battery Module Including Elastic Frame for Fixing Battery Cells}
본 발명은 전지셀 고정용 탄성 프레임을 포함하는 전지모듈에 관한 것이다.
최근, 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 이차전지는, 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 전기자전거 등의 에너지원으로서도 주목받고 있다. 따라서, 이차전지를 사용하는 애플리케이션의 종류는 이차전지의 장점으로 인해 매우 다양화되고 있으며, 향후에는 지금보다는 많은 분야와 제품들에 이차전지가 적용될 것으로 예상된다.
이러한 이차전지는 전극과 전해액의 구성에 따라 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지, 리튬 폴리머 전지 등으로 분류되기도 하며, 그 중 전해액의 누액 가능성이 적으며, 제조가 용이한 리튬이온 폴리머 전지의 사용량이 늘어나고 있다.
일반적으로, 이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다.
이러한 이차전지는 전지가 장착되는 디바이스에서 소요되는 용량에 따라, 다수의 이차전지를 연결하여 전지모듈 또는 전지팩으로 구성한다.
도 1에는 종래의 복수의 이차전지를 전기적으로 연결하여 구성한 전지모듈의 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 전지모듈의 셀 프레임의 수평 단면도가 도시되어 있으며, 도 3에는 도 2의 'A' 부위의 확대도가 도시되어 있다.
도 1 내지 도3을 참조하면, 전지모듈(10)은 복수의 전지셀(11)들이 측면이 상호 인접한 상태로 배열되어 있고, 전지셀(11)들의 양단에 셀 프레임(12)들이 장착되어 있다.
셀 프레임(12)에는 전지셀(11)들이 장착되는 전지셀 수납부(13)들이 형성되어 있다.
전지셀(11)들은 제조 환경에 따라 직경(R1)이 각각 미세하게 차이가 있고, 전지셀 수납부(13)의 직경(R2) 또한 전지셀(11)들의 직경(R1)과 미세한 차이가 있을 수 있으므로, 전지셀(11)과 셀 프레임(12) 사이에 유격이 발생하는 문제가 있다.
따라서, 상기의 문제점을 해결할 수 있는 전지팩이 매우 필요한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
구체적으로, 본 발명의 목적은 고용량/고출력의 전지모듈을 구성하기 위하여 복수의 전지셀들을 셀 프레임에 장착할 때 전지셀과 셀 프레임 사이에 유격이 발생하는 것을 방지할 수 있는 전지모듈을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전지모듈은,
복수의 전지셀들이 상호 인접한 상태로 배열되어 있는 전지셀 어셈블리;
전지셀 어셈블리의 양측 단부들로부터 장착되는 한 쌍의 셀 프레임들; 및
전지셀과 셀 프레임 사이의 유격을 방지하여 전지셀을 고정할 수 있도록, 셀 프레임들 사이에 장착되는 탄성 프레임;
을 포함하는 구조로 이루어져 있을 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 전지모듈은 셀 프레임들 사이에 장착되는 탄성 프레임을 포함함으로써, 전지셀과 셀 프레임 사이의 유격을 방지하여 전지셀을 고정할 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 전지셀은 원통형 전지셀일 수 있다.
원통형 전지셀은 젤리-롤형의 전극조립체가 전해액과 함께 금속 캔에 내장되어 있고, 금속 캔의 상단에 캡 어셈블리를 장착하여 밀봉되어 있는 구조로 이루어져 있을 수 있다.
상기 젤리-롤형 전극조립체는, 각각의 금속 집전체에 전극활물질을 포함하는 합제를 코팅한 후 건조 및 프레싱한 시트 형태의 양극과 음극 사이에 분리막 시트를 위치시키고, 권취함으로써 제조할 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 셀 프레임들 및 탄성 프레임 각각은, 전지셀들이 삽입되어 고정될 수 있도록, 전지셀들에 대응하는 형상의 중공 구조의 전지셀 수납부들이 형성되어 있을 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 탄성 프레임의 전지셀 수납부의 내면에는, 전지셀과 탄성 프레임 사이의 유격을 방지하여 전지셀을 고정할 수 있도록, 적어도 하나 이상의 탄성 돌출부가 전지셀 수납부의 내벽으로부터 돌출되어 형성되어 있을 수 있다.
구체적으로, 상기 탄성 돌출부는 전지셀의 길이 방향으로 형성되어 있을 수 있지만, 전지셀의 둘레 방향으로 형성되어 있을 수도 있다.
더욱 구체적으로, 상기 탄성 돌출부는 탄성 돌출부의 중심으로 갈수록 두께가 증가하는 구조로 이루어져 있을 수 있다. 그에 따라, 상기 전지셀이 전지셀 수납부에 진입할수록 탄성 돌출부가 전지셀을 가압하여 고정하는 구조일 수 있다.
상기 탄성 돌출부의 중심에서의 두께는 전지셀의 직경의 0.1% 내지 5%의 크기로 이루어져 있을 수 있다. 상기 탄성 돌출부의 두께가 전지셀의 직경의 0.1 % 미만일 경우에는, 탄성 돌출부가 전지셀을 가압하는 힘이 약하여 전지셀이 고정되지 않을 수 있다. 반면에, 상기 탄성 돌출부의 두께가 전지셀의 직경의 5 % 를 초과하는 경우에는, 탄성 돌출부의 두께에 의해 전지셀을 전지셀 수납부에 삽입하는 과정에 어려움이 있을 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 탄성 프레임의 외주변의 크기는 셀 프레임의 외주변보다 상대적으로 큰 구조로 이루어져 있을 수 있다.
하나의 구체적인 예에서, 상기 탄성 프레임의 외주변 격벽에는 셀 프레임들의 외주변 격벽이 삽입되어 결합되는 셀 프레임 삽입부가 상부 및 하부에 각각 형성되어 있을 수 있다.
또한, 상기 탄성 프레임에서 양 측면에 위치하는 외주변 격벽들의 외면에는, 상기 셀 프레임과의 추가적인 체결을 위해, 하나 이상의 제 1 체결부가 외향 돌출된 구조로 형성되어 있고;
상기 셀 프레임에서 양 측면에 위치하는 외주변 격벽들의 외면에는, 상기 제 1 체결부에 대응하는 위치에 제 2 체결부가 외향 돌출된 구조로 형성되어 있으며;
상기 제 2 체결부가 제 1 체결부의 내측으로 장착되는 구조로 이루어져 있을 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 셀 프레임들 및 탄성 프레임 각각의 전지셀 수납부들 사이에는 냉매가 유동할 수 있는 하나 이상의 관통로가 형성되어 있을 수 있다.
구체적으로, 상기 탄성 프레임의 관통로에는, 셀 프레임들의 관통로에 단부가 삽입되어 장착되는 관통부가 외형 돌출되어 형성되어 있을 수 있다. 따라서, 상기 관통부가 셀 프레임들의 관통로에 삽입되어 셀 프레임과 탄성 프레임 사이의 결합을 공고히 할 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에서 상기 탄성 프레임은 고무로 이루어져 있을 수 있지만, 탄성력을 갖는 소재라면 이에 한정되지 않는다.
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 Li1+xMn2-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 LiNi1-xMxO2 (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 LiMn2-xMxO2 (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; LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1-xMe'yOz (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 전지모듈을 포함하는 전지팩을 제공한다.
본 발명은 또한 상기 전지모듈을 포함하는 전지팩을 제공한다.
본 발명은 또한 상기 전지팩을 전원으로 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 디바이스를 제공한다.
상기 디바이스는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 및 전력저장장치로부터 선택되는 것일 수 있다.
이들 디바이스의 구조 및 그것의 제작 방법은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지모듈은 셀 프레임들 사이에 장착되는 탄성 프레임을 포함함으로써, 전지셀과 셀 프레임 사이의 유격을 방지하여 전지셀을 고정할 수 있다.
도 1은 종래의 복수의 이차전지를 전기적으로 연결하여 구성한 전지모듈의 사시도이다;
도 2는 도 1의 전지모듈의 셀 프레임의 수평 단면도이다;
도 3은 도 2의 'A' 부위의 확대도이다;
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지모듈의 사시도이다;
도 5는 도 4의 전지모듈의 분해도이다;
도 6은 도 4의 전지셀 수납부의 확대도이다;
도 7은 도 4의 셀 프레임 및 탄성 프레임이 결합된 상태의 수직 단면도이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 4에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지모듈의 사시도가 도시되어 있고, 도 5에는 도 4의 전지모듈의 분해도가 도시되어 있으며, 도 6에는 도 4의 전지셀 수납부의 확대도가 도시되어 있고, 도 7에는 도 4의 셀 프레임 및 탄성 프레임이 결합된 상태의 수직 단면도가 도시되어 있다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 전지모듈(100)은 전지셀 어셈블리(110), 셀 프레임(120)들 및 탄성 프레임(130)을 포함하고 있다.
전지셀 어셈블리(110)는 복수의 원통형 전지셀(101)들이 측면이 상호 인접한 상태로 배열되어 있는 구조로 이루어져 있다.
셀 프레임(120)들은 전지셀 어셈블리(110)의 양측 단부들로부터 장착되고, 셀 프레임(120)들 사이에는 탄성 프레임(130)이 장착되어 있다.
셀 프레임(120)들 및 탄성 프레임(130)에는 전지셀(101)들이 삽입되어 고정될 수 있도록, 전지셀(101)들에 대응하는 형상의 중공 구조의 전지셀 수납부(121)들이 형성되어 있다.
탄성 프레임(130)의 전지셀 수납부(121)의 내면에는, 전지셀(101)과 탄성 프레임(130) 사이의 유격을 방지하여 전지셀(101)을 고정할 수 있도록, 4개의 탄성 돌출부(131)가 전지셀 수납부(121)의 내벽으로부터 돌출되어 형성되어 있다.
탄성 돌출부(131)는 전지셀(101)의 길이 방향으로 형성되어 있고, 탄성 돌출부(131)의 중심으로 갈수록 두께가 증가하는 구조로 이루어져 있다.
탄성 돌출부(131)의 중심에서의 두께는 전지셀(101)의 직경(R3)의 1%의 크기로 이루어져 있다.
탄성 프레임(130)의 외주변의 크기는 셀 프레임(120)의 외주변보다 상대적으로 큰 구조로 이루어져 있고, 탄성 프레임(130)의 외주변 격벽에는 셀 프레임(120)들의 외주변 격벽이 삽입되어 결합되는 셀 프레임 삽입부(132)가 상부 및 하부에 각각 형성되어 있다.
또한, 탄성 프레임(130)에서 양 측면에 위치하는 외주변 격벽들의 외면에는, 상기 셀 프레임(120)과의 추가적인 체결을 위해, 하나 이상의 제 1 체결부(133)가 외향 돌출된 구조로 형성되어 있고, 셀 프레임(120)에서 양 측면에 위치하는 외주변 격벽들의 외면에는, 상기 제 1 체결부(133)에 대응하는 위치에 제 2 체결부(123)가 외향 돌출된 구조로 형성되어 있으며, 제 2 체결부(123)가 제 1 체결부(133)의 내측으로 장착되는 구조로 이루어져 있다.
셀 프레임(120)들 및 탄성 프레임(130) 각각의 전지셀 수납부(121)들 사이에는 냉매가 유동할 수 있는 관통로(124, 134)들이 형성되어 있고, 탄성 프레임(130)의 관통로(134)에는, 셀 프레임(120)들의 관통로(124)에 단부가 삽입되어 장착되는 관통부(135)가 외형 돌출되어 형성되어 있다.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (14)

  1. 복수의 전지셀들이 상호 인접한 상태로 배열되어 있는 전지셀 어셈블리;
    전지셀 어셈블리의 양측 단부들로부터 장착되는 한 쌍의 셀 프레임들; 및
    전지셀과 셀 프레임 사이의 유격을 방지하여 전지셀을 고정할 수 있도록, 셀 프레임들 사이에 장착되는 탄성 프레임;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀은 원통형 전지셀인 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 셀 프레임들 및 탄성 프레임 각각은, 전지셀들이 삽입되어 고정될 수 있도록, 전지셀들에 대응하는 형상의 중공 구조의 전지셀 수납부들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 탄성 프레임의 전지셀 수납부의 내면에는, 전지셀과 탄성 프레임 사이의 유격을 방지하여 전지셀을 고정할 수 있도록, 적어도 하나 이상의 탄성 돌출부가 전지셀 수납부의 내벽으로부터 돌출되어 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 탄성 돌출부는 전지셀의 길이 방향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 탄성 돌출부는 탄성 돌출부의 중심으로 갈수록 두께가 증가하는 구조로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 탄성 돌출부의 중심에서의 두께는 전지셀의 직경의 0.1% 내지 5%의 크기로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 탄성 프레임의 외주변의 크기는 셀 프레임의 외주변보다 상대적으로 큰 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 탄성 프레임의 외주변 격벽에는 셀 프레임들의 외주변 격벽이 삽입되어 결합되는 셀 프레임 삽입부가 상부 및 하부에 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성 프레임에서 양 측면에 위치하는 외주변 격벽들의 외면에는, 상기 셀 프레임과의 추가적인 체결을 위해, 하나 이상의 제 1 체결부가 외향 돌출된 구조로 형성되어 있고;
    상기 셀 프레임에서 양 측면에 위치하는 외주변 격벽들의 외면에는, 상기 제 1 체결부에 대응하는 위치에 제 2 체결부가 외향 돌출된 구조로 형성되어 있으며;
    상기 제 2 체결부가 제 1 체결부의 내측으로 장착되는 구조로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  11. 제 3 항에 있어서, 상기 셀 프레임들 및 탄성 프레임 각각의 전지셀 수납부들 사이에는 냉매가 유동할 수 있는 하나 이상의 관통로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 탄성 프레임의 관통로에는, 셀 프레임들의 관통로에 단부가 삽입되어 장착되는 관통부가 외형 돌출되어 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 탄성 프레임은 고무로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항에 중 어느 하나에 따른 전지모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.
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