KR20190054709A - 배터리 셀 가압형 엔드 플레이트와 확장형 센싱 하우징 구조가 적용된 배터리 모듈 - Google Patents

배터리 셀 가압형 엔드 플레이트와 확장형 센싱 하우징 구조가 적용된 배터리 모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배터리 모듈을 개시한다. 본 발명에 따른 배터리 모듈은 넓은 면이 세워져 일 방향으로 적층 배열되는 복수 개의 파우치형 배터리 셀들로 구성된 셀 어셈블리를 구비한 배터리 모듈로서, 상기 셀 어셈블리의 양쪽 측면부에 배치되는 한 쌍의 완충패드; 상기 셀 어셈블리의 상부와 하부를 각각 커버하는 탑 및 바틈 플레이트; 및 상기 한 쌍의 완충패드와 상기 셀 어셈블리를 사이에 두고, 상기 탑 및 바틈 플레이트의 양단부에 압입 또는 끼워 맞춤 결합되는 한 쌍의 사이드 플레이트를 포함할 수 있다.

Description

배터리 셀 가압형 엔드 플레이트와 확장형 센싱 하우징 구조가 적용된 배터리 모듈{Battery module having end plates pressurizing battery cells and extensible sensing housing parts}
본 발명은 배터리 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 모듈 내부의 배터리 셀들을 가압하며 이들 패키징할 수 있는 엔드 플레이트와 배터리 셀들의 개수에 따라 확장성을 갖는 센싱 하우징 구조가 적용된 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 전력 저장 장치에 관한 것이다.
최근 이차전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HEV, Hybrid Electric Vehicle), 전력 저장 장치(ESS, Energy Storage System) 등에 보편적으로 응용되고 있다.
현재 널리 사용되는 이차 전지의 종류에는 리튬이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등이 있다. 이러한 단위 이차 전지 셀, 즉, 단위 배터리 셀의 작동 전압은 약 2.5V ~ 4.6V이다. 따라서, 이보다 더 높은 출력 전압이 요구될 경우, 복수 개의 배터리 셀을 직렬로 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 또한, 배터리 팩에 요구되는 충방전 용량에 따라 다수의 배터리 셀을 병렬 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 따라서, 상기 배터리 팩에 포함되는 배터리 셀의 개수는 요구되는 출력 전압 또는 충방전 용량에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
다수의 이차전지 셀을 직렬/병렬로 연결하여 배터리 팩을 구성할 경우, 다수의 이차전지 셀들의 집합체인 셀 어셈블리와 셀 어셈블리를 고정시키고, 외부 충격으로부터 보호하는 역할을 하는 엔드 플레이트 그리고 이차전지 셀들의 전기적 연결을 위한 센싱 하우징을 포함하는 배터리 모듈을 먼저 구성하고, 이러한 적어도 하나의 배터리 모듈을 이용하여 기타 구성요소를 추가하여 배터리 팩을 구성하는 방법이 일반적이다. 여기서, 배터리 모듈이나 배터리 팩을 구성하는 이차전지 셀들은 일반적으로 용이하게 상호 적층할 수 있는 이점을 갖는 파우치형 이차 전지로 구비될 수 있다.
최근 많이 사용되는 리튬-폴리머 파우치형 이차전지의 경우, 반복적인 충전 및 방전의 부반응으로 내부 전해질이 분해되어 가스가 발생할 수 있다. 이때, 발생한 가스에 의해 이차전지 셀의 외형이 변형되는 현상을 '스웰링 현상'이라고 한다.
이차전지 셀에 스웰링 현상이 발생할 경우, 부피 팽창에 따른 압력으로 인해 배터리 모듈의 외형이 변할 수 있다. 외형의 변화는 배터리 모듈 자체의 안전성 및 인접한 다른 장치의 안정성에 영향을 미칠 수 있으므로, 스웰링 현상이 일어나지 않도록 방지해야 한다. 일예로 엔드 플레이트에 스트랩을 감아 배터리 모듈을 압박하는 종래 기술이 있으나, 이 경우 스트랩으로 감싸진 부분만 중점적으로 압박되고 다른 부분은 상대적으로 그러하지 못한 단점이 있다.
한편, 종래 배터리 모듈에서 센싱 어셈블리는 일반적으로 하나의 하우징 구조로 이루어져 이차전지 셀들의 전극 리드들이 돌출된 부분을 커버하는 구조로 마련된다.
이와 같은 단일 하우징 구조를 갖는 종래 센싱 어셈블리의 경우, 배터리 모듈이나 배터리 팩의 용량 가변에 따라 상호 적층되는 이차전지 셀들의 개수가 늘어나거나 또는 줄어드는 등 배터리 모듈의 전체 사이즈가 변경될 경우, 변경된 사이즈에 적합한 하우징으로 다시 설계되어야 하는 문제가 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2013-0110246호 (2013.10.10) 주식회사 엘지화학
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 배터리 모듈 내에 위치한 배터리 셀들을 외부로부터 보호하며 균일한 압력으로 가압할 수 있는 엔드 플레이트와 간편하고 용이한 확장성을 갖는 센싱 어셈블리를 구비한 배터리 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 넓은 면이 세워져 일 방향으로 적층 배열되는 복수 개의 파우치형 배터리 셀들로 구성된 셀 어셈블리를 구비한 배터리 모듈에 있어서, 상기 셀 어셈블리의 양쪽 측면부에 배치되는 한 쌍의 완충패드; 상기 셀 어셈블리의 상부와 하부를 각각 커버하는 탑 및 바틈 플레이트; 및 상기 한 쌍의 완충패드와 상기 셀 어셈블리를 사이에 두고, 상기 탑 및 바틈 플레이트의 양단부에 압입 또는 끼워 맞춤 결합되는 한 쌍의 사이드 플레이트를 포함하는 배터리 모듈이 제공될 수 있다.
상기 한 쌍의 사이드 플레이트는 미리 결정된 깊이만큼 함몰 형성된 비드부를 구비하며, 상기 한 쌍의 완충패드는 상기 비드부에 형상 맞춤된 일면을 가질 수 있다.
상기 비드부는 상기 사이드 플레이트의 가운데 영역에 마련되는 제1 비드부와 상기 제1 비드부를 기준으로 상기 사이드 플레이트의 좌/우측 사이드 영역에 상기 제1 비드부와 분리되어 위치하고 상기 제1 비드부보다 작은 분포 면적과 깊이로 마련되는 제2 비드부를 포함할 수 있다.
상기 탑 및 바틈 플레이트는, 각각 수평면을 형성하는 수평부와, 상기 수평부의 양쪽 끝단에서 수직하게 절곡되는 수직부를 포함하고, 상기 한 쌍의 사이드 플레이트는, 각각 상단과 하단의 에지 영역이 상기 탑 및 바틈 플레이트의 수직부와 압입 결합될 수 있다.
상기 한 쌍의 사이드 플레이트는 상기 상단과 하단의 에지 영역에 돌출 형성된 압입 돌기들을 구비하고, 상기 탑 및 바틈 플레이트는 상기 수직부에 상기 압입 돌기와 억지 끼움 결합되는 압입 홀들을 구비할 수 있다.
상기 한 쌍의 사이드 플레이트의 상단과 하단 에지 영역은 상기 탑 및 바틈 플레이트의 수직부 안쪽에 중첩 배치될 수 있다.
상기 셀 어셈블리의 전면부 및 후면부 중 적어도 일측에 배치되며, 상기 파우치형 배터리 셀들에서 돌출되는 전극 리드들을 전기적으로 연결하는 센싱 어셈블리를 더 포함하며, 상기 센싱 어셈블리는, 상기 전극 리드들과 전기적으로 연결되는 버스바; 및 상기 버스바가 전면에 장착되고, 상기 전극 리드들을 상기 버스바 측으로 통과시키며, 상호 탈착 가능하며 일 방향으로 연속적으로 조립되는 복수 개의 센싱 하우징 파트들로 구성된 센싱 하우징을 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 센싱 하우징 파트들은, 상기 파우치형 배터리 셀들의 개수에 대응되게 구비될 수 있다.
상기 복수 개의 센싱 하우징 파트들은, 상호 대응되는 양각 돌기 및 음각 홈을 구비하여 상호 블록 결합 형태로 끼워 맞춰져 조립될 수 있다.
상기 센싱 하우징은 상기 한 쌍의 사이드 플레이트 각각의 일측 끝단에 끼워 맞춤되어 상기 복수 개의 파우치형 배터리 셀들로부터 소정 간격 이격되게 상기 한 쌍의 사이드 플레이트에 의해 지지될 수 있다.
상기 버스바는, 상기 전극 리드들와 접합되는 플레이트 형태로 마련되는 접합부와, 상기 접합부의 일단에서 "U"자 형상으로 벤딩된 형태를 취하는 말단 벤딩부를 구비하며, 상기 센싱 하우징은, 어느 하나의 센싱 하우징 파트와 다른 하나의 센싱 하우징 파트의 조립으로 형성되며, 상기 버스바의 적어도 일 부분을 통과시키는 슬릿과, 상기 말단 벤딩부를 수용하기 위한 내부 공간을 형성하는 슬롯을 포함할 수 있다.
상기 센싱 어셈블리는, 상기 슬롯에 끼워져 상기 버스바의 말단 벤딩부와 전기적으로 연결 가능하게 마련되는 전압 센싱용 리셉터클 단자를 더 포함할 수 있다.
상기 센싱 어셈블리는, 상기 센싱 하우징에 구비된 상기 슬롯들 중 어느 하나에는 너트가 수용되고, 상기 너트에 체결되는 볼트로 고정되는 외부 파워 연결용 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 탑 및 바틈 플레이트는, 각각 수평면을 형성하는 수평부, 상기 수평부의 양쪽 끝단에서 수직하게 절곡되는 수직부 및 상기 수직부의 끝단에 상기 셀 어셈블리를 향해 절곡되는 끼움부를 포함하며, 상기 한 쌍의 사이드 플레이트는, 각각 상단과 하단의 에지 영역에 상기 끼움부가 끼워 넣어질 수 있는 플레이트 홀이 마련될 수 있다.
상기 완충패드는 두께가 다음의 수식, T = A/2 + B (T : 완충패드 두께, A : 배터리 셀 개수 × 배터리 셀의 스웰링 시 최대 변위량, B : 완충 패드의 최대 압축시 두께)에 의해 산정될 수 있다.
상술한 본 발명에 따른 배터리 모듈은 이를 하나 이상 포함하는 배터리 팩 또는 전력 저장장치에 적용될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 조립 편의성이 우수하고 배터리 셀들을 균일한 압력으로 가압할 수 있는 엔드 플레이트를 구비한 배터리 모듈이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 의하면 간편하고 용이한 확장성을 갖는 센싱 어셈블리를 구비한 배터리 모듈이 제공될 수 있다. 센싱 어셈블리는 확장 가능성을 가질 뿐만 아니라 버스바들을 비롯한 부품들과의 조립 및 연결이 용이하게 구성된 장점을 갖는다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 개략적인 구성을 도시한 사시도이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 부분 분해 사시도들이다.
도 4는 도 3의 부분 확대도이다.
도 5는 종방향으로 절개한 배터리 모듈의 사시도이다.
도 6은 횡방향으로 절개한 배터리 모듈의 부분 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 하우징 파트들의 사시도이다.
도 8은 도 7의 센싱 하우징의 부분 분해 사시도이다.
도 9 및 도 10은 각각 센싱 하우징 파트의 우측면도와 정면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 하우징 파트들과 버스바의 조립 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 어셈블리에 전압 센싱용 리셉터클 단자의 결합 전/후 상태를 나타낸 도면이다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 하우징 파트들과 외부 파워 연결 부재의 조립 공정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 16은 도 2에 대응하는 도면으로 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 부분 분해 사시도이다.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 종단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명의 실시형태는 통상의 기술자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이므로 도면에서의 구성요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 따라서, 각 구성요소의 크기나 비율은 실제적인 크기나 비율을 전적으로 반영하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 개략적인 구성을 도시한 사시도이고, 도 2 및 도 3은 도 1의 부분 분해 사시도들이며, 도 4는 도 3의 부분 확대도, 그리고 도 5는 종방향으로 절개한 배터리 모듈의 사시도이다.
이들 도면들을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(10)은 셀 어셈블리(100), 한 쌍의 완충 패드(200), 탑 및 바틈 플레이트(300,400), 그리고 한 쌍의 사이드 플레이트(500)를 포함한다.
배터리 모듈(10)을 구성하는 셀 어셈블리(100)에 대해 먼저 간략히 설명하면, 셀 어셈블리(100)는 다수의 파우치형 배터리 셀(110)들의 집합체일 수 있다. 상기 파우치형 배터리 셀(110)들은 넓은 면이 지면에 대해 수직하게 세워져 수평 방향으로 적층 배열될 수 있다. 예컨대, 본 실시예는 셀 어셈블리(100)를 7개의 파우치형 배터리 셀(110)들 사용하여 구성하였으나, 이는 단위 배터리 모듈(10)에 요구되는 출력/용량에 따라 가변적인 것으로 셀 어셈블리(100)는 7개의 미만 또는 8개 이상의 파우치형 배터리 셀(110)들을 사용하여 구성될 수 있다.
여기서 파우치형 배터리 셀(110)은 파우치 외장재, 상기 파우치 외장재에 수납 가능하게 마련된 전극 조립체와 전해질로 구성된 것일 수 있다.
파우치형 외장재는, 2개의 파우치로 구성될 수 있으며, 그 중 적어도 하나에는 오목한 내부 공간이 형성될 수 있다. 그리고 이러한 파우치의 내부 공간에 전극 조립체가 수납될 수 있다. 2개의 파우치 둘레는 서로 융착됨으로써, 전극 조립체가 수용된 내부 공간이 밀폐될 수 있다. 상기 전극 조립체에 전극 리드(111)가 부착될 수 있고, 이러한 전극 리드(111)가 파우치 외장재의 융착부 사이에 개재되어 파우치 외장재의 외부로 노출됨으로써 배터리 셀(110)의 전극 단자로서 기능할 수 있다.
셀 어셈블리(100)의 양쪽 측면부에는 한 쌍의 완충 패드(200)가 배치될 수 있다. 완충 패드(200)는 충/방전에 따른 파우치형 배터리 셀(110)들의 스웰링(swelling)시 팽창압 및 외부 충격을 흡수하는 탄성 및 절연 소재로 형성된 구성물일 수 있다. 예컨대, 완충 패드(200)는 발포폴리프로필렌(EPP) 또는 에틸렌초산비닐 공중합체(EVA)으로 파우치형 배터리 셀(110)의 넓은 면과 대면하는 사이즈의 폼 형태로 제작될 수 있다.
보다 구체적으로 도 2에 도시한 바와 같이, 완충 패드(200)는 일면이 셀 어셈블리(100)에서 최외곽에 배치되는 파우치형 배터리 셀(110)과 대면하고, 그 타면은 사이드 플레이트(500)와 대면하게 셀 어셈블리(100)와 사이드 플레이트(500) 사이에 개재된다. 이와 같이, 본 발명의 배터리 모듈(10)은 완충 패드(200)가 셀 어셈블리(100)의 최외측에만 배치됨으로서, 배터리 셀(110)들 사이 사이에 완충 패드(200)들을 하나씩 개재할 경우에 비해 배터리 모듈(10)의 단위 면적당 에너지 밀도가 더 높아질 수 있다. 바람직하게는 본 발명의 셀 어셈블리(100)는 배터리 셀(110)과 배터리 셀(110) 간에 간격이 전혀 없거나, 양면 테이프만 개재하여 배터리 셀(110)들을 공간 집약적으로 배치한 구조를 가질 수 있다.
이러한 셀 어셈블리(100)는 후술할 사이드 플레이트(500)에 의해 압박되기 때문에 최외측에 위치하는 파우치형 배터리 셀(110)에 압축 응력 수준이 가장 높게 작용한다. 따라서 본 실시예와 같이, 완충 패드(200)를 파우치형 배터리 셀(110)들의 팽창력과 사이드 플레이트(500)의 가압력이 맞서는 경계면에 개재함으로써 사이드 플레이트(500)의 압박력과 파우치형 배터리 셀(110)들의 팽창력을 균일하게 분산시켜 사이드 플레이트(500)와 배터리 셀(110)들의 손상을 방지할 수 있다.
한편, 완충 패드(200)의 두께가 두꺼울수록, 사이드 플레이트(500)의 압박력 또는 배터리 셀(110)들의 팽창력이 효과적으로 분산되기 때문에 배터리 셀(110) 또는 사이드 플레이트(500)에 작용하는 응력 수준이 감소할 수 있으나, 과도하게 두꺼운 완충 패드(200)는 배터리 모듈(10)의 에너지 밀도 측면에서 바람직하지 않다. 따라서 본 발명에 따른 완충 패드(200)는 다음과 같은 수식으로 두께가 산정될 수 있다.
T = A/2 + B
(T : 완충 패드(200) 두께, A : 배터리 셀(110) 개수 × 배터리 셀(110)의 스웰링 시 최대 변위량, B : 완충 패드(200)의 최대 압축시 두께)
부연하면, 본 발명의 완충 패드(200)는 2개를 한 쌍으로 하여, 각각 셀 어셈블리(100)의 양쪽 측면부에 배치되어 있어 전체 배터리 셀(110)들의 스웰링 시 변형량을 양분하여 흡수할 수 있다. 따라서 완충 패드(200) 두께 산정 수식에서 변수 A/2를 하나의 완충 패드(200)가 압축될 수 있는 최대 변형량으로 함으로써 2개의 완충 패드(200)가 전체 배터리 셀(110)들의 스웰링 시 최대 변형량의 1/2씩 각각 흡수할 수 있도록 한 것이다.
본 발명은 이와 같이 완충 패드(200)의 두께를 산정함으로서, 유효한 효과를 발휘하는 범위 내에서 최소한의 두께로 완충 패드(200)를 구성하여 에너지 밀도를 높일 수 있다.
탑 및 바틈 플레이트(300,400)와 한 쌍의 사이드 플레이트(500)는 소정의 면적을 가진 플레이트 형태로 구성될 수 있으며, 셀 어셈블리(100)의 상/하부 그리고 양쪽 측면부에 위치되어 셀 어셈블리(100)의 상부, 하부, 좌측면부, 우측면부를 각각 커버할 수 있다. 이러한 탑 및 바틈 플레이트(300,400), 그리고 한 쌍의 사이드 플레이트(500)는 셀 어셈블리(100)의 외곽을 커버하는 것으로 통칭하여 엔드 플레이트로 이해될 수 있다.
상기 탑 및 바틈 플레이트(300,400)와 한 쌍의 사이드 플레이트(500)는 셀 어셈블리(100)에 대한 기계적 지지력을 제공하고, 셀 어셈블리(100)를 외부의 충격 등으로부터 보호하는 역할을 할 수 있다. 따라서 상기 탑 및 바틈 플레이트(300,400)와 한 쌍의 사이드 플레이트(500)는 강성이 확보될 수 있도록 스틸 등의 금속 재질로 제작되는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명에 따른 한 쌍의 사이드 플레이트(500)는 상기 셀 어셈블리(100)와 완충 패드(200)를 가운데 두고 탑 및 바틈 플레이트(300,400)와 조립 가능하게 구성된다. 이를테면, 탑 및 바틈 플레이트(300,400)와 한 쌍의 사이드 플레이트(500)는 상호 조립되어 각 관 형태를 이룰 수 있다.
특히, 상기 한 쌍의 사이드 플레이트(500)는 와 상기 한 쌍의 완충패드와 셀 어셈블리를 사이에 두고, 상기 탑 및 바틈 플레이트(300,400)의 양단부에 압입 결합되게 마련될 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 조립 구성을 자세히 살펴보면, 상기 탑 및 바틈 플레이트(300,400)는, 각각 수평면을 형성하는 수평부(310,410)와, 수평부(310,410)의 양쪽 끝단에서 수직하게 절곡되는 수직부(320,420)를 구비할 수 있다. 그리고 한 쌍의 사이드 플레이트(500)는, 각각 상기 탑 및 바틈 플레이트(300,400)의 수직부(320,420)와 압입 내지 클린칭(clinching) 방식으로 결합되는 상단과 하단의 에지 영역(520,530)을 구비할 수 있다.
보다 구체적으로, 사이드 플레이트(500)의 상단과 하단 에지 영역(520,530)에는 외측으로 돌출 형성된 압입 돌기(521,531)들이 구비되고, 탑 및 바틈 플레이트(300,400)의 수직부(320,420)에는 상기 압입 돌기(521,531)와 억지 끼움 결합되는 압입 홀(321,421)들이 구비된다.
사이드 플레이트(500)의 상단과 하단 에지 영역(520,530)이 탑 및 바틈 플레이트(300,400)의 수직부(320,420) 안쪽에 중첩 배치된 상태에서 상기 압입 돌기(521,531)에 압입 홀(321,421)들 압입시키면 사이드 플레이트(500)가 탑 및 바틈 플레이트(300,400)에 고정될 수 있다.
도 3을 참조하면, 좌/우측 사이드 플레이트(500)의 하단 에지 영역(530) 2곳이 바틈 플레이트에 수직부(320,420) 사이에 일체로 압입 결합되고, 좌/우측 사이드 플레이트(500)의 상단 에지 영역(520) 2곳은 탑 플레이트(300)의 수직부(320,420) 사이에 일체로 압입 결합된다.
이 경우, 상기 탑 및 바틈 플레이트(300,400)의 수직부(320,420) 사이 간격은 셀 어셈블리(100)의 좌우 폭에 대응하는 간격이다. 따라서 탑 및 바틈 플레이트(300,400)와 좌/우측 사이드 플레이트(500)를 상술한 바와 같이 압입 결합시 좌/우측 사이드 플레이트(500)가 상기 탑 및 바틈 플레이트(300,400)의 수직부(320,420)들 안쪽에 구속됨으로써 좌/우측 사이드 플레이트(500)에 의해 완충 패드(200)와 배터리 셀(110)들이 압박될 수 있다. 이때, 사이드 플레이트(500)에 의해 가해지는 압박력은 완충 패드(200)를 통해 균일하게 셀 어셈블리(100)에 전해질 수 있다.
또한, 상기 한 쌍의 사이드 플레이트(500)는 판면으로부터 미리 결정된 깊이만큼 함몰 형성된 비드부를 구비할 수 있고, 상기 한 쌍의 완충 패드(200)는 상기 비드부에 형상 맞춤된 대면을 가질 수 있다.
비드부는 외측에서 사이드 플레이트(500)를 바라볼 때 음각 형태를 취할 수 있다. 상기 비드부는 배터리 셀(110)들의 스웰링 시 팽창력에 대한 기계적 강성을 사이드 플레이트(500)에 부여함으로서 사이드 플레이트(500)의 휨이나 비틀림 변형 등을 저지할 수 있다.
본 실시예의 경우, 상기 비드부는 사이드 플레이트(500)의 가운데 영역에 마련되는 제1 비드부(511)와, 제1 비드부(511)를 기준으로 좌우측에 별도록 분리되어 마련되는 제2 비드부(512)를 포함할 수 있다.
이를테면, 도 2 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 비드부(511)는 사이드 플레이트(500)의 가운데 영역에 넓게 분포할 수 있다. 즉, 제1 비드부(511)는 배터리 모듈(10)의 길이 방향을 따라 사이드 플레이트(500)를 5 등분하였을 때, 가운데 3등분에 해당하는 가운데 영역에 형성될 수 있다. 상기 제1 비드부(511)는 배터리 셀(110)의 스웰링 시 변형량이 가장 크게 발생하는 가운데 부분에 대응한다.
그리고 제2 비드부(512)는 제1 비드부(511)의 좌우측에 대칭적으로 별도로 분리되어 형성될 수 있다. 이러한 제2 비드부(512)는 제1 비드부(511)보다 작은 분포 면적과 깊이로 마련될 수 있다. 반대로 말하면, 배터리 셀(110)의 스웰링 시 가장 많이 팽창하는 가운데 부분과 대면하는 제1 비드부(511)가 제2 비드부(512)보다 분포 면적이 넓고 더 깊게 형성될 수 있다.
이러한 본 발명의 비드부 구성에 따르면, 사이드 플레이트(500)는 배터리 셀(110)들의 스웰링 시 가운데 부분에 압박력이 더 강하게 작용해 배터리 셀(110)들의 팽창을 보다 효과적으로 저지시킬 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 배터리 모듈(10)은 셀 어셈블리(100)의 전면부 및 후면부 중 적어도 일측에 배치되어, 파우치형 배터리 셀(110)들을 전기적으로 연결시키는 센싱 어셈블리(600)를 더 포함할 수 있다.
참고로 파우치형 배터리 셀(110)은 전극 리드(111)의 돌출 방향에 따라 단방향 셀과 양방향 셀로 구분될 수 있다. 본 실시예의 경우, (도 1 참조) 양방향 파우치형 배터리 셀(110)을 사용하였기 때문에 센싱 어셈블리(600)가 셀 어셈블리(100)의 전면부 및 후면부에 장착되게 구성되어 있다. 즉, 본 실시예와 달리 단방향 파우치형 배터리 셀(110)로 배터리 모듈(10)을 구성할 경우, 센싱 어셈블리(600)는 셀 어셈블리(100)의 전면부 및 후면부 중 어느 한 곳에만 장착될 수 있다.
도 6은 횡방향으로 절개한 배터리 모듈의 부분 사시도, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 하우징 파트들의 사시도, 도 8은 도 7의 센싱 하우징의 부분 분해 사시도, 도 9 및 도 10은 각각 센싱 하우징 파트의 우측면도와 정면도, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 하우징 파트들과 버스바의 조립 공정을 설명하기 위한 도면이다.
이들 도면들을 참조하면, 센싱 어셈블리(600)는 복수 개의 배터리 셀(110)들의 전기적 연결 및 전압 센싱을 위한 구성으로 다수의 버스바(610)와 센싱 하우징(620)을 포함할 수 있다.
상기 버스바(610)는 복수 개의 배터리 셀(110)들의 전극 리드(111)들과 전기적으로 연결될 수 있게 전극 리드(111)들과 용접 결합 등을 통해 결합될 수 있다.
상기 센싱 하우징(620)은 버스바(610)를 포함한 각종 부품 등을 설치할 수 있는 장소를 제공하며, 셀 어셈블리(100)의 전면부 및 후면부를 커버하는 역할을 수행하는 구성이다. 상기 버스바(610)는 센싱 하우징(620)의 전면에 장착되고, 배터리 셀(110)들의 전극 리드(111)들은 센싱 하우징(620)의 몸체를 통과하여 상기 버스바(610)와 용접될 수 있다.
도 6에 도시한 바와 같이, 상기 센싱 하우징(620)은 상기 한 쌍의 사이드 플레이트(500) 각각의 일측 끝단(540)에 끼워 맞춤되어 상기 복수 개의 파우치형 배터리 셀(110)들로부터 소정 간격 이격되게 상기 한 쌍의 사이드 플레이트(500)에 의해 지지될 수 있다. 이에 따라 센싱 하우징(620)과 복수 개의 파우치형 배터리 셀(110)들 사이에 소정의 빈 공간(G)이 형성될 수 있다.
이와 같이 센싱 하우징(620)은 외부 충격시에도 사이드 플레이트(500)에 의해 지지되어 배터리 셀들과의 거리가 일정하게 유지되므로 버스바(620)들과 전극 리드(111)들의 전기적 연결 안전성이 확보될 수 있다. 또한, 상기 빈 공간(G)은 파우치형 배터리 셀(110)들이 스웰링 시 발생할 수 있는 가스 포집 공간으로 활용될 수 있다. 유사시 밀폐된 공간에 가스가 충진될 경우 압력이 크게 상승하여 폭발 위험이 커질 수 있음으로 본 실시예와 같이, 가스 포집 공간을 둘 경우, 배터리 모듈(10)의 급격한 압력 상승을 예방할 수 있다.
특히, 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 센싱 하우징(620)은 상호 탈착 가능하며 일 방향으로 연속적으로 조립 가능하게 마련된 단위 센싱 하우징 파트(620a)들로 구성될 수 있다. 상기 단위 센싱 하우징 파트(620a)들은 파우치형 배터리 셀(110)들의 개수에 대응하는 개수로 마련되고, 상호 간 대응되는 양각 돌기(621)와 음각 홈(622)을 구비하여 상호 블록 형태로 끼워 맞춰져 조립될 수 있다.
예컨대, 도 8 내지 도 10에 도시한 바와 같이, 단위 센싱 하우징 파트(620a)는 좌측면에 양각 돌기(621)들이 마련될 수 있고, 그 반대편인 우측면에 음각 홈(622)이 마련될 수 있다. 이러한 구성으로 어느 하나의 단위 센싱 하우징 파트(620a)의 좌측면을 다른 하나의 단위 센싱 하우징 파트(620a)들의 우측면에 밀착시키면, 상기 양각 돌기(621)가 상기 음각 홈(622) 속에 끼워 맞춰 들어가고, 상기 어느 하나의 단위 센싱 하우징(620)의 좌측면과 상기 다른 하나의 센싱 하우징 파트(620a)의 우측면은 서로 맞닿은 상태로 조립될 수 있다. 이와 같은 패턴으로 또 다른 단위 센싱 하우징 파트(620a)를 이미 조립된 센싱 하우징 파트(620a)들에 추가로 조립하여 하나의 센싱 하우징(620)이 구성될 수 있다.
이러한 본 발명의 센싱 하우징 파트(620a)들에 의하면, 요구되는 용량이나 전체 사이즈 등에 따라 배터리 모듈(10)의 배터리 셀(110)들의 개수가 달라지더라도, 별도의 신규 하우징 구조 설계 없이도 배터리 셀(110)들의 개수에 대응되게끔 센싱 하우징 파트(620a)들의 개수를 조절하는 것만으로 적합한 센싱 하우징(620)을 구현할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 센싱 하우징(620)은 단위 센싱 하우징 파트(620a)들의 조립을 통해 간편하고 용이한 확장성을 가질 수 있다.
한편, 도 11에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 버스바(610)는 전극 리드(111)들이 접합되는 플레이트 형태의 접합부(611)와, 상기 접합부(611)의 적어도 일단에서 "U"자 형상으로 벤딩된 형태를 취하는 말단 벤딩부(612)를 포함할 수 있다.
이러한 버스바(610)들은 별도의 체결 부품에 의하지 않고도 상기 센싱 하우징 파트(620a)들에 조립 및 고정될 수 있다. 이를 위해 센싱 하우징(620)은 어느 하나의 센싱 하우징 파트(620a)와 다른 하나의 센싱 하우징 파트(620a)의 조립으로 형성되며 상기 버스바(610)의 일부분을 통과시키는 슬릿(623)들과 상기 버스바(610)의 말단 벤딩부(612)를 수용하기 위한 내부 공간을 형성하는 슬롯(624)들을 더 포함할 수 있다.
도 9 내지 도 11을 함께 참조하면, 단위 센싱 하우징 파트(620a)는 그 좌측면과 우측면에 상기 버스바(610)의 두께만큼 부분적으로 절개된 제1 절개부(623a)와 상기 제1 절개부(623a)와 이웃한 위치에 상기 말단 벤딩부(612)의 폭에 대응하는 사이즈만큼 부분적으로 절개된 제2 절개부(624a)를 갖는다. 상기 센싱 하우징(620)의 슬릿(623)과 슬롯(624)은 단위 센싱 하우징 파트(620a)들의 조립시 상호 대향하는 2개의 제1 절개부(623a)들과 제2 절개부(624a)들이 서로 맞닿게 됨으로써 형성된 것이다.
이러한 센싱 하우징(620)과 버스바(610) 조립 구조를 설명하면, 먼저, 어느 하나의 센싱 하우징 파트(620a)의 우측면에 버스바(610)를 측면 방향으로 장착한다. 이때, 버스바(610) 중에서 접합부(611)에서 절곡 연장된 곳 일부가 제1 절개부(623a)에 측면 방향으로 끼워 넣어질 수 있고, 말단 벤딩부(612)도 일부가 제2 절개부(624a)에 측면 방향으로 끼워 넣어질 수 있다. 이 상태에서 다른 하나의 센싱 하우징 파트(620a)의 좌측면을 상기 어느 하나의 센싱 하우징 파트(620a)의 우측면에 조립한다. 이때, 상기 접합부(611)에서 절곡 연장된 곳과 말단 벤딩부(612)의 나머지 일부가 각각 다른 하나의 센싱 하우징 파트(620a)의 제1 절개부(623a)와 제2 절개부(624a)에 각각 끼워 넣어질 수 있다. 이에 따라 상기 버스바(610)는 센싱 하우징 파트(620a)들 사이에 구속되고 버스바(610)의 접합부(611)는 센싱 하우징(620)의 전면부에 노출되고 말단 벤딩부(612)는 슬롯(624) 내부 공간에 수용된다.
이렇게 슬롯(624) 내부 공간에 수용된 말단 벤딩부(612)는, 도 12 및 도 13에 도시한 바와 같이, 전압 센싱용 리셉터클 단자(630)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 전압 센싱용 리셉터클 단자(630)는 상기 슬롯(624)에 삽입 및 삽입해제 가능하고, BMS 보드 상에 연결되어 배터리 셀(110)들의 전압 정보를 BMS에 전달하는 커넥터 역할을 하는 구성이다.
상기 전압 센싱용 리셉터클 단자(630)는 센싱 하우징(620)의 슬롯(624)에 끼워져 버스바(610)의 말단 벤딩부(612)와 전기적으로 연결되어 배터리 셀(110)들의 전압을 센싱하며 전압 정보를 BMS로 전송한다. 이러한 본 실시예에 따른 센싱 하우징(620)의 슬롯(624)과 그에 수용되는 버스바(610)의 말단 벤딩부(612), 이에 삽입 및 삽입해제 가능하게 마련된 전압 센싱용 리셉터클 단자(630) 구성에 의할 경우, 전기적 안정성과 연결 편의성이 동시에 충족될 수 있다.
한편, 도 14 및 도 15를 참조하면, 센싱 어셈블리(600)는 센싱 하우징(620)에 구비된 슬롯(624)들 중 어느 하나에는 너트(641)가 수용되고 상기 너트(641)에 체결되는 볼트로 고정되는 외부 파워 연결용 부재(640)를 더 포함할 수 있다. 상기 외부 파워 연결용 부재(640)는 버스바(610)와 같이 금속판 형태로 마련될 수 있으며, 본 발명의 배터리 모듈(10)을 다른 배터리 모듈(10)에 전기적으로 연결시키거나, 배터리 팩의 전극 터미널에 연결하기 위한 용도로 사용될 수 있다.
바람직하게는, 외부 파워 연결용 부재(640)는 센싱 하우징(620)의 끝단에 위치한 센싱 하우징 파트(620a)에 볼트/너트(641) 체결 방식으로 센싱 하우징(620)에 장착될 수 있다.
상기 외부 파워 연결용 부재(640)의 조립 구조를 부연하면, 전술한 버스바(610)의 조립 방식과 같이, 어느 하나의 센싱 하우징 파트(620a)의 제2 절개부(624a)에 너트(641)의 일부를 끼워 넣은 다음, 다른 하나의 센싱 하우징(620)을 조립하여 상기 너트(641)의 나머지 일부를 상기 다른 하나의 센싱 하우징(620)의 제2 절개부(624a)에 끼워 넣음으로써 상기 너트(641)를 2개의 센싱 하우징 파트(620a)에 구속시킨다. 그 다음, 볼트를 외부 파워 연결용 부재(640)에 끼우고 너트(641)에 체결하여 외부 파워 연결용 부재(640)를 센싱 하우징(620)에 고정시킬 수 있다.
도 16은 도 2에 대응하는 도면으로 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 부분 분해 사시도이고, 도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 종단면도이다.
이어서, 이들 도면들을 참조하여 본 발명의 다른 실시예들에 따른 배터리 모듈의 배터리 셀 가압용 엔드 플레이트 조립 구조를 설명하기로 한다. 전술한 실시예와 중복된 구성에 대한 설명은 생략하기로 하고 전술한 실시예와의 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
본 실시예의 경우, 전술한 실시예와 비교할 때, 탑 및 바틈 플레이트(300',400')와 한 쌍의 사이드 플레이트(500')의 조립 구조에 차이가 있다. 즉, 본 실시예의 경우, 한 쌍의 사이드 플레이트(500')가 탑 및 바틈 플레이트(300',400')의 양단부에 끼워 맞춤 결합되게 구성된다.
본 실시예에 따른 탑 및 바틈 플레이트(300',400')는, 각각 수평면을 형성하는 수평부(310'), 상기 수평부(310')의 양쪽 끝단에서 수직하게 절곡되는 수직부(320') 및 상기 수직부(320')의 끝단에 배터리 셀(110)들을 향해 절곡되는 끼움부(321')를 포함할 수 있다. 그리고 상기 한 쌍의 사이드 플레이트(500')는, 각각 상단과 하단의 에지 영역(520',530')에 상기 끼움부(321')가 끼워 넣어질 수 있는 플레이트 홀(521',531')을 포함할 수 있다.
예컨대, 도 17에 도시한 바와 같이, 탑 플레이트(300')와 한 쌍의 사이드 플레이트(500')의 상단 에지 영역(520')은 탑 플레이트(300')의 양단부, 다시 말하면, 탑 플레이트의 좌/우측 끼움부(320')가 좌/우측 사이드 플레이트(500')의 플레이트 홀(521')들에 끼워 맞춰져 결합될 수 있다. 이와 마찬가지 방식으로 바틈 플레이트(400')도 한 쌍의 사이드 플레이트(400')의 하단 에지 영역(530')에 결합될 수 있다.
이에 따르면, 본 실시예에 따른 배터리 모듈은 한 쌍의 사이드 플레이트(500')들이 탑 및 바틈 플레이트(300'400')의 양단부 사이에 결속되어 있어, 유사시에도 배터리 셀(110)들이 사이드 플레이트(400')들 사이에서 압박되어 스웰링이 저지될 수 있다. 특히, 본 실시예의 경우, 클링칭 결합 구조가 적용된 전술한 실시예 처럼 조립이 용이하면서도 전술한 실시예 보다 체결력이 더 강하다. 예컨대, 스웰링 시 배터리 셀(110)들의 팽창력이 불가항력적일 경우 전술한 실시예는 압입이 풀릴 가능성이 있지만, 본 실시예의 경우 결합 부위가 파손되지 않는 한 끼워 맞춤 구조가 풀릴 가능성이 거의 없다.
한편, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 본 발명에 따른 배터리 모듈(10)을 하나 이상 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 이러한 배터리 모듈(10) 이외에, 이러한 배터리 모듈(10)을 수납하기 위한 팩 케이스, 배터리 모듈(10)의 충방전을 제어하기 위한 각종 장치, 이를테면 BMS, 전류 센서, 퓨즈 등이 더 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 모듈(10)은, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 자동차 또는 전력 저장장치(ESS)에 적용될 수 있음은 물론이다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
한편, 본 명세서에서 상, 하, 좌, 우, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용된 경우, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.
10: 배터리 모듈 100: 셀 어셈블리
110: 파우치형 배터리 셀 200: 완충패드
211: 제1 비드부 212: 제2 비드부
300: 탑 플레이트 400: 바틈 플레이트
500: 사이드 플레이트 600: 센싱 어셈블리
610: 버스바 620: 센싱 하우징
621: 양각 돌기 622: 음각 홈
623: 슬릿 624: 슬롯
630: 전압 센싱용 리셉터클 단자 640: 외부 파워 연결용 부재

Claims (15)

  1. 넓은 면이 세워져 일 방향으로 적층 배열되는 복수 개의 파우치형 배터리 셀들로 구성된 셀 어셈블리를 구비한 배터리 모듈로서,
    상기 셀 어셈블리의 양쪽 측면부에 배치되는 한 쌍의 완충패드;
    상기 셀 어셈블리의 상부와 하부를 각각 커버하는 탑 및 바틈 플레이트; 및
    상기 한 쌍의 완충패드와 상기 셀 어셈블리를 사이에 두고, 상기 탑 및 바틈 플레이트의 양단부에 압입 또는 끼워 맞춤 결합되는 한 쌍의 사이드 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 사이드 플레이트는 미리 결정된 깊이만큼 함몰 형성된 비드부를 구비하며, 상기 한 쌍의 완충패드는 상기 비드부에 형상 맞춤된 일면을 갖는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 비드부는 상기 사이드 플레이트의 가운데 영역에 마련되는 제1 비드부와 상기 제1 비드부를 기준으로 상기 사이드 플레이트의 좌/우측 사이드 영역에 상기 제1 비드부와 분리되어 위치하고 상기 제1 비드부보다 작은 분포 면적과 깊이로 마련되는 제2 비드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 탑 및 바틈 플레이트는, 각각
    수평면을 형성하는 수평부와, 상기 수평부의 양쪽 끝단에서 수직하게 절곡되는 수직부를 포함하고,
    상기 한 쌍의 사이드 플레이트는, 각각
    상단과 하단의 에지 영역이 상기 탑 및 바틈 플레이트의 수직부와 압입 결합되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 한 쌍의 사이드 플레이트는 상기 상단과 하단의 에지 영역에 돌출 형성된 압입 돌기들을 구비하고, 상기 탑 및 바틈 플레이트는 상기 수직부에 상기 압입 돌기와 억지 끼움 결합되는 압입 홀들을 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 한 쌍의 사이드 플레이트의 상단과 하단 에지 영역은 상기 탑 및 바틈 플레이트의 수직부 안쪽에 중첩 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 셀 어셈블리의 전면부 및 후면부 중 적어도 일측에 배치되며, 상기 파우치형 배터리 셀들에서 돌출되는 전극 리드들을 전기적으로 연결하는 센싱 어셈블리를 더 포함하며,
    상기 센싱 어셈블리는,
    상기 전극 리드들과 전기적으로 연결되는 버스바; 및
    상기 버스바가 전면에 장착되고, 상기 전극 리드들을 상기 버스바 측으로 통과시키며, 상호 탈착 가능하며 일 방향으로 연속적으로 조립되는 복수 개의 센싱 하우징 파트들로 구성된 센싱 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수 개의 센싱 하우징 파트들은,
    상기 파우치형 배터리 셀들의 개수에 대응되게 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 복수 개의 센싱 하우징 파트들은,
    상호 대응되는 양각 돌기 및 음각 홈을 구비하여 상호 블록 결합 형태로 끼워 맞춰져 조립되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 센싱 하우징은 상기 한 쌍의 사이드 플레이트 각각의 일측 끝단에 끼워 맞춤되어 상기 복수 개의 파우치형 배터리 셀들로부터 소정 간격 이격되게 상기 한 쌍의 사이드 플레이트에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 버스바는, 상기 전극 리드들와 접합되는 플레이트 형태로 마련되는 접합부와, 상기 접합부의 일단에서 "U"자 형상으로 벤딩된 형태를 취하는 말단 벤딩부를 구비하며,
    상기 센싱 하우징은,
    어느 하나의 센싱 하우징 파트와 다른 하나의 센싱 하우징 파트의 조립으로 형성되며, 상기 버스바의 적어도 일부분을 통과시키는 슬릿과, 상기 말단 벤딩부를 수용하기 위한 내부 공간을 형성하는 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 센싱 어셈블리는,
    상기 슬롯에 끼워져 상기 버스바의 말단 벤딩부와 전기적으로 연결 가능하게 마련되는 전압 센싱용 리셉터클 단자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 센싱 어셈블리는,
    상기 센싱 하우징에 구비된 상기 슬롯들 중 어느 하나에는 너트가 수용되고, 상기 너트에 체결되는 볼트로 고정되는 외부 파워 연결용 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 탑 및 바틈 플레이트는, 각각
    수평면을 형성하는 수평부, 상기 수평부의 양쪽 끝단에서 수직하게 절곡되는 수직부 및 상기 수직부의 끝단에 상기 셀 어셈블리를 향해 절곡되는 끼움부를 포함하며,
    상기 한 쌍의 사이드 플레이트는, 각각
    상단과 하단의 에지 영역에 상기 끼움부가 끼워 넣어질 수 있는 플레이트 홀이 마련되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 완충패드는 두께가 다음의 수식,
    T = A/2 + B
    (T : 완충패드 두께, A : 배터리 셀 개수 × 배터리 셀의 스웰링 시 최대 변위량, B : 완충 패드의 최대 압축시 두께)
    에 의해 산정되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
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