KR20200044423A - 배터리 모듈 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 각각이 전극 탭을 포함하는 복수 개의 배터리 셀이 상호 적층된 배터리 적층체; 상기 배터리 적층체에서 상기 배터리 셀의 적층 방향 외측에 위치된 측면 커버부; 및 상기 배터리 적층체의 상기 적층 방향에 수직한 평면의 둘레면에서 상기 전극 탭이 위치된 측을 제외한 나머지 측부 중 적어도 일측에 위치된 상면 커버부;를 포함하고, 상기 측면 커버부 및 상기 상면 커버부 중 어느 하나에는 적어도 하나의 가압 체결부가 형성되고, 나머지 하나에는 상기 적어도 하나의 가압 체결부와 상호 끼움 결합된 적어도 하나의 가압 체결홈부가 형성된, 배터리 모듈에 관한 것이다.
Description
본 발명의 일 실시예는 배터리 모듈 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
충전 및 방전이 가능한 이차 전지는 디지털 카메라, 셀룰라 폰, 노트북, 하이브리드 자동차 등 첨단 분야의 개발로 활발한 연구가 진행중이다. 이차 전지로는 니켈-카드뮴 전지, 니켈-메탈 하이드라이드 전지, 니켈-수소 전지, 리튬 이차 전지를 들 수 있다. 이중에서, 리튬 이차 전지는 작동 전압이 3.6V 이상으로 휴대용 전자기기의 전원으로 사용되거나, 또는 다수개를 직렬 연결하여 고출력의 하이브리드 자동차에 사용되는데, 니켈-카드뮴 배터리나, 니켈-메탈 하이드라이드 배터리에 비하여 작동 전압이 3배가 높고, 단위 중량당 에너지 밀도의 특성도 우수하여 급속도로 사용되고 있는 추세이다.
위와 같이, 상기 이차 전지 다수개를 직렬 연결하여 고출력의 하이브리드 자동차나 전기자동차에 사용하는 경우, 커버 또는 케이스 등의 부재를 이용하여 복수 개의 이차 전지를 고정하고, 이를 버스바 등의 연결부재를 이용하여 복수 개의 이차 전지 상호 간을 전기적으로 연결함으로써 하나의 배터리 모듈 형태로 이용할 수 있다.
다만, 종래 배터리 모듈의 경우 커버 또는 케이스 상호 간을 연결하여 복수 개의 이차 전지를 상술한 커버 또는 케이스로 고정하였는데, 종래에는 볼트-너트, 리벳 등을 사용하여 커버 또는 케이스 상호 간을 결합하였고, 용접을 이용하는 경우에도, 용접을 위한 용접 부위가 커버 또는 케이스의 외측으로 돌출되어 용접 품질이 저하되고 전지 모듈의 불필요한 부피 상승의 문제가 존재하였다.
예를 들어, 하기 등록특허공보 제10-1326196호와 같이, 볼트 등의 부재로 연결되는 바 불필요한 돌출부가 형성될 수 밖에 없었고, 이에 따라 배터리 모듈의 케이스에 의한 부피 상승이 수반되어 배터리 모듈의 부피 효율성 및 에너지 효율 손실이 불가피하였다.
나아가, 상술한 케이스 내부에 수용되는 복수 개의 이차 전지 중 특히 파우치 타입 이차 전지의 경우, 그 제조방법적 특성상 복수 개의 이차 전지 각각의 상호 간에 크기 편차(특히, 전극 탭이 지면에 대해 수직하게 배치되도록 기립된 경우 이차 전지의 높이 편차)가 존재할 수 밖에 없었다.
하지만, 종래의 배터리 모듈 케이스 및 커버는 기 설정된 크기로 제작되어 용접 또는 기계적 체결 방식으로 상호 결합된 바, 적층된 복수 개의 이차 전지가 높이 치수 상한치에 해당할 경우 커버의 케이스 안착불량과 용접 품질 저하 등의 문제가 발생하였고, 복수 개의 이차 전지 높이 치수가 하한치로 형성될 경우 복수 개의 이차 전지와 커버 사이에 유동 공간이 형성되어 케이스 내부 이차 전지의 내부 유동의 위험성이 존재하였다.
본 발명의 실시예들은 배터리 셀의 크기 편차에 따라 상면 커버부의 안착불량과 용접 품질 저하 또는 배터리 셀과 상면 커버부 사이의 유동 공간 형성 등의 문제점을 방지할 수 있는 배터리 모듈 및 이의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은 배터리 셀 간의 높이 치수 편차에 관계 없이 케이스부 내부의 배터리 적층체를 냉각 플레이트 측으로 용이하게 가압할 수 있는 배터리 모듈 및 이의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은 케이스부와 상면 커버부 간의 용접 공정을 제거하여 용접 품질 리스크가 해소되고 신뢰도 높은 구조적 강성을 유지할 수 있는 배터리 모듈 및 이의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은 상면 커버부의 분해 및 분해 후 재조립이 용이하여 사용 간 상태 점검 및 보수가 용이한 배터리 모듈 및 이의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은 전체 부피를 감소시킬 수 있는 배터리 모듈 및 이의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 각각이 전극 탭을 포함하는 복수 개의 배터리 셀이 상호 적층된 배터리 적층체; 상기 배터리 적층체에서 상기 배터리 셀의 적층 방향 외측에 위치된 측면 커버부; 및 상기 배터리 적층체의 상기 적층 방향에 수직한 평면의 둘레면에서 상기 전극 탭이 위치된 측을 제외한 나머지 측부 중 적어도 일측에 위치된 상면 커버부;를 포함하고, 상기 측면 커버부 및 상기 상면 커버부 중 어느 하나에는 적어도 하나의 가압 체결부가 형성되고, 나머지 하나에는 상기 적어도 하나의 가압 체결부와 상호 끼움 결합된 적어도 하나의 가압 체결홈부가 형성된, 배터리 모듈을 제공할 수 있다.
상기 상면 커버부는 상기 배터리 적층체의 상기 둘레면에서 상기 전극 탭이 위치된 측을 제외한 나머지 측부 중 적어도 일측을 감싸는 상면 플레이트;를 포함하고, 상기 적어도 하나의 가압 체결부 또는 상기 적어도 하나의 가압 체결홈부는 상기 상면 플레이트의 상기 측면 커버부 측 단부에서 상기 상면 플레이트의 평면 방향 외측으로 돌출 형성될 수 있다.
상기 측면 커버부는 상기 배터리 적층체에서 상기 배터리 셀의 적층 방향 양측를 감싸는 한 쌍의 측면 플레이트;를 포함하고, 상기 적어도 하나의 가압 체결홈부 또는 상기 적어도 하나의 가압 체결부는 상기 한 쌍의 측면 플레이트 각각의 상기 상면 커버부 측 말단면에서 기 결정된 깊이 내측에 형성될 수 있다.
상기 적어도 하나의 가압 체결부 각각은, 상기 가압 체결홈부 내에 삽입 가능한 몸체; 상기 몸체의 상기 삽입 방향 말단면에서 소정 깊이 만입되어 형성된 탄성홈; 및 상기 삽입 방향을 기준으로 상기 몸체의 양측 적어도 일부에 형성된 걸림부재;를 포함할 수 있다.
상기 걸림부재는, 상기 상면 커버부의 평면 방향에 대해 소정 각도 경사지게 형성된 삽입부; 및 상기 상면 커버부의 평면 방향에 나란하게 형성된 끼움부;를 포함할 수 있다.
상기 삽입부는, 상기 가압 체결부가 상기 가압 체결홈부 내에 삽입되는 과정에서 상기 걸림부재가 상기 탄성홈 측으로 가압되도록 경사지게 형성될 수 있다.
상기 가압 체결홈부는 상기 삽입 방향을 기준으로 양측 적어도 일부에 형성된 걸림홈;을 포함하고, 상기 걸림홈은, 상기 삽입부에 대응되도록 경사지게 형성된 삽입홈; 및 상기 끼움부에 대응되도록 상기 상면 커버부의 평면 방향에 나란하게 형성된 끼움홈;을 포함할 수 있다.
상기 가압 체결홈부는 복수 개의 상기 걸림홈을 포함하고, 상기 복수 개의 걸림홈 각각은 상기 가압 체결부의 상기 삽입 방향을 따라 연속적으로 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시에에 따르면, 각각이 전극 탭을 포함하는 복수 개의 배터리 셀이 적층되어 배터리 적층체가 형성되고, 상기 배터리 적층체에서 상기 배터리 셀의 적층 방향 외측에 위치된 측면 커버부를 포함하는 케이스부에 상기 배터리 적층체가 수용되고, 상기 배터리 적층체의 상기 적층 방향에 수직한 평면의 둘레면에서 상기 전극 탭이 위치된 측을 제외한 나머지 측부 중 적어도 일측에 상면 커버부가 배치되며, 상기 상면 커버부가 상기 배터리 적층체 측으로 가압됨에 따라 상기 측면 커버부 및 상기 상면 커버부 상호 간은 끼움 결합되는, 배터리 모듈 제조방법을 제공할 수 있다.
상기 끼움 결합은 상기 측면 커버부 및 상기 상면 커버부 중 어느 하나에 형성된 적어도 하나의 가압 체결부가 상기 측면 커버부 및 상기 상면 커버부 중 나머지 하나에 형성된 적어도 하나의 가압 체결홈부에 삽입됨에 따라 이루어질 수 있다.
상기 상면 커버부는 플레이트 형상으로 형성되고, 상기 배터리 적층체 측으로 상기 상면 커버부의 평면 방향에 대해 균일한 압력으로 가압될 수 있다.
상기 상면 커버부의 가압 과정에서, 상기 가압에 대응하여 상기 복수 개의 배터리 셀로부터 배터리 셀 파손 가능성에 대한 기준 저항력이 감지되는 경우 상기 가압은 정지될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 배터리 셀의 크기 편차에 따라 상면 커버부의 안착불량과 용접 품질 저하 또는 배터리 셀과 상면 커버부 사이의 유동 공간 형성 등의 문제점을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 배터리 셀 간의 높이 치수 편차에 관계 없이 케이스부 내부의 배터리 적층체를 냉각 플레이트 측으로 용이하게 가압할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 케이스부와 상면 커버부 간의 용접 공정을 제거하여 용접 품질 리스크가 해소되고 신뢰도 높은 구조적 강성을 유지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 상면 커버부의 분해 및 분해 후 재조립이 용이하여 배터리 모듈 사용 간 상태 점검 및 보수가 용이하다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 배터리 모듈의 전체 부피를 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 분해 사시도 및 가압 체결부와 가압 체결홈부를 나타낸 부분 확대도
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 가압 체결부 및 가압 체결홈부를 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 제1 결합상태를 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 제2 결합상태를 나타낸 도면
도 5의 (a)는 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 I-I단면을 나타낸 것이고, 도 5의 (b)는 도 4에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 II-II단면을 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 배터리 모듈이 제조되는 모습을 나타낸 순서도
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 배터리 모듈의 상면 커버부가 가압되는 모습을 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 가압 체결부 및 가압 체결홈부를 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 제1 결합상태를 나타낸 도면
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도 5의 (a)는 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 I-I단면을 나타낸 것이고, 도 5의 (b)는 도 4에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 II-II단면을 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 배터리 모듈이 제조되는 모습을 나타낸 순서도
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 배터리 모듈의 상면 커버부가 가압되는 모습을 나타낸 도면
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(1)의 분해 사시도 및 가압 체결부(320)와 가압 체결홈부(230)를 나타낸 부분 확대도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(1)은 각각이 전극 탭(111)을 포함하는 복수 개의 배터리 셀(110)이 상호 적층된 배터리 적층체(10). 배터리 적층체(10)에서 배터리 셀(110)의 적층 방향 외측에 위치된 측면 커버부(220) 및 배터리 적층체(10)의 적어도 일측에서 상술한 측면 커버부(220)에 수직하게 위치된 상면 커버부(300)를 포함할 수 있다. 이 때, 상술한 상면 커버부(300)에는 적어도 하나의 가압 체결부(320)가 형성될 수 있고, 상술한 측면 커버부(220)에는 적어도 하나의 가압 체결부(320)와 상호 끼움 결합 가능한 적어도 하나의 가압 체결홈부(230)가 형성될 수 있다. 즉, 가압 체결부(320)와 가압 체결홈부(230) 상호 간의 끼움 결합으로 측면 커버부(220) 및 상면 커버부(300)가 상호 체결될 수 있다.
또한, 상술한 상면 커버부(300)는 배터리 적층체(10)의 상술한 적층 방향에 수직한 평면의 둘레면에서 전극 탭(111)이 위치된 측을 제외한 나머지 측부 중 적어도 일측에 배치될 수 있고, 바람직하게는 상술한 나머지 측부 중 일측(도면상 상측)에 배치될 수 있다.
구체적으로, 상술한 상면 커버부(300)는 배터리 적층체(10)의 상술한 둘레면(적층 방향에 수직한 평면의 둘레면)에서 전극 탭(111)이 위치된 측을 제외한 나머지 측부 중 적어도 일측(바람직하게는 도면상 상측)을 감싸는 상면 플레이트(310)를 포함할 수 있고, 상술한 적어도 하나의 가압 체결부(320)는 상면 플레이트(310)의 측면 커버부(220) 측 단부에서 측면 커버부(220)에 수직한 평면 방향(상면 플레이트(310)의 평면 방향) 외측으로 돌출 형성될 수 있다.
또한, 상술한 측면 커버부(220)는 배터리 적층체(10)에서 배터리 셀(110)의 적층 방향 양측을 감싸는 한 쌍의 측면 플레이트(221)를 포함할 수 있고, 적어도 하나의 가압 체결홈부(230)는 한 쌍의 측면 플레이트(221) 각각의 상면 커버부(300) 측 말단면(2211)에서 기 결정된 깊이 내측에 형성될 수 있다.
더 구체적으로, 상술한 적어도 하나의 가압 체결부(320)는 상면 플레이트(310)의 측면 커버부(220) 측 단부에서 각각이 소정 간격 이격 배치될 수 있고, 상면 플레이트(310)의 측면 커버부(220) 측 단부에서 평면 방향 외측으로 돌출된 상태로 위치될 수 있다. 또한, 상술한 적어도 하나의 가압 체결홈부(230)는 한 쌍의 측면 플레이트(221)의 각각에서 상면 커버부(300) 측 말단면(2211)(도면상 최상단면)으로부터 기 결정된 깊이 내측으로 만입되어 형성될 수 있다. 즉, 가압 체결홈부(230)는 측면 플레이트(221) 상에서 측면 플레이트(221)의 상면 커버부(300) 측 말단면(2211)으로부터 지면에 대해 기 결정된 깊이만큼 만입되어 형성될 수 있다.
한편, 상술한 적어도 하나의 가압 체결부(320) 각각은 상면 플레이트(310)의 측면 커버부(220) 측 단부에서 평면 방향 외측으로 돌출되어 가압 체결홈부(230) 내에 삽입된 몸체(321), 몸체(321)의 삽입 방향(d1) 말단면(3211)(도면상 최하단면)에서 몸체(321) 내측으로 소정 깊이 만입되어 형성된 탄성홈(322) 및 상술한 삽입 방향(d1)을 기준으로 몸체(321)의 전극 탭(111)이 인출되는 방향 양측 적어도 일부에 형성된 걸림부재(323)를 포함할 수 있다.
또한, 상술한 적어도 하나의 가압 체결홈부(230) 각각은 상술한 가압 체결부(320)의 삽입 방향(d1)을 기준으로 양측 적어도 일부에 형성되어 상술한 걸림부재(323)와 상호 끼움 결합 가능한 걸림홈(231)을 포함할 수 있다. 이 때, 바람직하게는 상술한 걸림부재(323)가 몸체(321)의 삽입 방향(d1)을 기준으로 몸체(321) 양측 각각에 형성될 수 있고, 이에 대응하여 상술한 걸림홈(231)이 상술한 삽입 방향(d1)을 기준으로 가압 체결홈부(230)의 양측 각각에 형성될 수 있다. 이를 통해, 가압 체결부(320) 및 가압 체결홈부(230) 간의 결속력 및 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(1)의 구조적 강성을 향상시킬 수 있다.
더 구체적으로, 상술한 걸림부재(323)는 상면 플레이트(310)의 평면 방향에 대해 소정 각도 경사지게 형성된 삽입부(323a) 및 상면 플레이트(310)의 평면 방향에 나란하게 형성된 끼움부(323b)를 포함할 수 있고, 삽입부(323a)는 가압 체결부(320)가 가압 체결홈부(230) 내에 삽입되는 과정에서 걸림부재(323)가 탄성홈(322) 측으로 가압되는 방향으로 경사지게 형성될 수 있다.
이 때, 상술한 삽입부(323a) 및 끼움부(323b)는 몸체(321)의 삽입 방향(d1) 말단면(3211)에서부터 순차적으로 연속되게 형성될 수 있고, 삽입부(323a) 및 끼움부(323b)의 배터리 셀(110) 적층 방향 두께는 상술한 몸체(321)의 배터리 셀(110) 적층 방향 두께와 동일하게 형성될 수 있다.
나아가, 상술한 걸림홈(231)은 삽입부(323a)에 대응되도록 경사지게 형성된 삽입홈(231a) 및 끼움부(323b)에 대응되도록 상기 상면 커버부(300)의 평면 방향에 나란하게 형성된 끼움홈(231b)을 포함할 수 있다. 즉, 삽입홈(231a) 및 끼움홈(231b) 각각이 상술한 걸림부재(323)의 삽입부(323a) 및 끼움부(323b) 각각에 대면하도록 형성됨에 따라 걸림홈(231) 내에 걸림부재(323)가 맞춤 결합될 수 있고, 상면 커버부(300) 및 측면 커버부(220) 간의 결속력이 증대될 수 있다.
또한, 상술한 가압 체결홈부(230)는 복수 개의 걸림홈(231)을 포함할 수 있고, 복수 개의 걸림홈(231) 각각은 소정 간격을 이루며 가압 체결부(320)의 삽입 방향(d1)을 따라 연속적으로 형성될 수 있다. 즉, 위와 같이, 가압 체결부(320) 및 순차적으로 형성된 복수 개의 끼움홈(231b)을 포함하는 가압 체결홈부(230)를 통해 상면 커버부(300)가 지면에 대해 다양한 높이로 위치될 수 있다.
이를 통해, 상면 커버부(300)가 가압되어 측면 커버부(220)에 끼움 결합되는 경우, 내측 배터리 적층체(10)의 높이(특히, 전극 탭(111)이 지면에 대해 수직하게 배치되도록 배터리 셀(110)이 기립된 경우 배터리 셀(110)의 지면에 대한 높이)에 따라 상면 커버부(300)가 배터리 적층체(10)의 최상단을 가압할 때까지 삽입될 수 있고, 배터리 셀(110) 제조 과정에서 발생할 수 있는 배터리 셀(110)의 높이 편차에도 불구하고 배터리 적층체(10)의 상면 커버부(300) 측 일면(도면상 상면) 및 상면 커버부(300) 사이의 공간을 최소화 할 수 있다.
상술한 가압 체결부(320)와 상술한 가압 체결홈부(230) 간의 구체적인 끼움 결합 방식은 도 3 내지 5에 대한 설명에서 후술하도록 한다.
또한, 상술한 가압 체결부(320)는 상면 플레이트(310)의 단부에서 연장 형성될 수 있고, 가압 체결부(320)와 상면 플레이트(310)는 일체로 형성됨으로써 상면 커버부(300)의 구조적 강성을 더욱 증대시킬 수 있다.
이 때, 상술한 상면 커버부(300)의 재질은 알루미늄(Al) 재질로 형성되어 구조적 강성을 향상시키거나 플라스틱 재질의 사출물로 형성되어 전체 배터리 모듈(1)의 중량을 감소시킬 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(1)은 배터리 적층체(10)를 사이에 두고 상술한 상면 커버부(300)와 평행하게 배치된 냉각 플레이트(210)를 더 포함할 수 있고, 상술한 상면 커버부(300)의 배터리 적층체(10) 가압을 통해 복수 개의 배터리 셀(110)과 냉각 플레이트(210)의 접촉 면적이 증대되며 배터리 셀(110)로부터 냉각 플레이트(210)의 열 전도가 용이하게 이루어질 수 있다. 즉, 상술한 냉각 플레이트(210)는 배터리 적층체(10)의 상술한 적층 방향에 수직한 평면의 둘레면에서 전극 탭(111)이 위치된 측을 제외한 나머지 측부 중 타측(도면상 하측)에 배치될 수 있다.
나아가, 상술한 한 쌍의 측면 커버부(220)는 냉각 플레이트(210)의 배터리 셀(110) 적층 방향 양 단부에서 냉각 플레이트(210)에 수직하게 연장 형성되어 일체의 케이스부(20)를 구성할 수 있고, 배터리 셀(110)에서 전극 탭(111)이 인출되는 방향에서 보았을 때, 전체적으로 냉각 플레이트(210)의 반대 측(도면상 상측)이 개방된 “ㄷ”자 또는 “U”자 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 상술한 냉각 플레이트(210) 및 한 쌍의 측면 커버부(220)를 포함하는 케이스부(20)는 하나의 구조체로 형성되며 개방면을 통해 내부에 배터리 적층체(10)를 수용할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(1)은 배터리 적층체(10)에서 배터리 셀(110)의 전극 탭(111)이 인출되는 방향 양측에 위치된 전면 커버부(410) 및 후면 커버부(420)를 포함할 수 있다.
상술한 전면 커버부(410) 및 후면 커버부(420)는 용접 또는 나사 체결 등에 의해 케이스부(20)와 결합됨에 따라 상면 커버부(300)와 함께 배터리 모듈(1)의 외면을 구성할 수 있고, 외부 충격 또는 이물질 등으로부터 내부의 배터리 적층체(10)를 보호할 수 있다.
한편, 도면에 도시되지는 않았으나, 전면 커버부(410)와 배터리 적층체(10) 사이 및 후면 커버부(420)와 배터리 적층체(10) 사이 중 적어도 일측에는 복수 개의 배터리 셀(110)에서 인출된 전극 탭(111) 상호 간을 전기적으로 연결하는 버스바(미도시 됨)가 배치될 수 있고, 버스바는 플레이트 형상으로 형성됨에 따라 전면 커버부(410) 및 후면 커버부(420)와 배터리 적층체(10) 사이의 공간이 최소화될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(1)의 전체 부피가 감소되고 에너지 밀도가 증대될 수 있다.
한편, 상술한 상면 플레이트(310)의 평면 방향 면적은 케이스부(20)의 상측으로 삽입 가능한 크기로 형성될 수 있고, 가압 체결부(320) 및 가압 체결홈부(230) 상호 간의 끼움 결합 시 상면 커버부(300)는 케이스부(20)의 상측부를 통해 삽입된 상태로 배터리 적층체(10)를 가압할 수 있다. 이를 통해, 상면 플레이트(310)는 측면 커버부(220)의 상면 커버부(300) 측 말단면(2211)보다 지면에 대해 낮은 높이로 위치될 수 있다.
구체적으로, 상술한 상면 플레이트(310)의 배터리 셀(110)의 적층 방향 폭은 상술한 한 쌍의 측면 커버부(220) 간의 배치 간격과 동일하거나 더 작은 크기로 형성될 수 있다. 뿐만 아니라, 상면 플레이트(310)의 배터리 셀(110)의 전극 탭(111)이 인출되는 방향의 폭은 후술할 전면 커버부(410) 및 후면 커버부(420) 간의 배치 간격과 동일하거나 더 작은 크기로 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(1)은 상술한 적어도 하나의 가압 체결부(320)가 상면 커버부(300)에 형성되고 적어도 하나의 가압 체결홈부(230)가 측면 커버부(220)에 형성되는 것을 기준으로 설명하였으나, 이는 예시적인 것으로 이에 한정되지 않는다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 가압 체결부(320') 및 가압 체결홈부(230')를 나타낸 도면이다. 이 때, 도 2에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 가압 체결부(320') 및 가압 체결홈부(230')에 대한 확대도만 나타내었으나, 상면 플레이트(310'), 측면 플레이트(221') 및 배터리 적층체(10) 등의 나머지 구성에 대한 구체적인 내용은 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(1)과 동일한 바, 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈의 경우, 가압 체결홈부(230')가 상면 플레이트(310')에 형성되고 가압 체결부(320')가 측면 플레이트(221')에 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 상면 커버부(300')는 상면 플레이트(310') 및 상면 플레이트(310')의 측면 커버부(220') 측 단부에서 평면 방향 외측으로 돌출 형성된 가압 체결홈부(230')를 포함할 수 있고, 측면 커버부(220')는 한 쌍의 측면 플레이트(221') 및 한 쌍의 측면 플레이트(221') 각각의 상면 커버부(300') 측 말단면(2211')에서 기 결정된 깊이 내측에 형성된 가압 체결부(320')를 포함할 수 있다.
이 때, 상술한 가압 체결홈부(230')는 가압 체결부(320')의 삽입 방향(d2)을 기준으로 전극 탭(111)이 인출되는 방향 양측 적어도 일부에 걸림홈(231')이 형성될 수 있다. 이에 대응하여, 상술한 가압 체결부(320')는 측면 플레이트(221')의 상면 커버부(300') 측 단부면(2211')에서 기 결정된 깊이 내측의 바닥면(2212')으로부터 삽입 방향(d2)으로 돌출 형성된 몸체(321'), 몸체(321')의 가압 체결홈부(230') 측 말단면(3211')에서 소정 깊이 만입되어 형성된 탄성홈(322') 및 삽입 방향(d2)을 기준으로 몸체(321')의 양측 적어도 일부에 형성되어 상술한 걸림홈(231')에 끼움 결합 가능한 걸림부재(323')를 포함할 수 있다.
나아가, 상술한 걸림홈(231')은 상면 플레이트(310')의 평면에 대해 경사지게 형성된 삽입홈(231a') 및 상술한 삽입홈(231a')의 일단에서 연장되고 상면 플레이트(310')의 평면과 평행하게 형성된 끼움홈(231b')을 포함할 수 있다. 또한, 상술한 삽입홈(231a')은 측면 커버부(220') 측 가압 체결부(320')가 가압 체결홈부(230') 내측으로 삽입되는 과정에서 걸림부재(323')가 탄성홈(322') 측으로 가압되도록 경사지게 형성될 수 있으며, 가압 체결부(320')가 삽입되는 방향을 따라 상면 플레이트(310')의 평면 방향 단면적이 점차 감소하는 방향으로 경사지게 형성될 수 있다.
또한, 상술한 걸림부재(323')는 삽입 방향(d2)을 기준으로 몸체(321')의 전극 탭(111)이 인출되는 방향 양측에 형성될 수 있고, 상술한 삽입홈(231a')에 대응되도록 경사지게 형성된 삽입부(323a') 및 상술한 끼움홈(231b')에 대응되도록 상면 플레이트(310')의 평면 방향에 나란하게 형성된 끼움부(323b')를 포함할 수 있다.
이 때, 상술한 삽입부(323a') 및 끼움부(323b')는 몸체(321')의 삽입 방향(d2) 말단면(3211')에서부터 순차적으로 연속되게 형성될 수 있고, 상술한 가압 체결부(320')는 복수 개의 걸림부재(323')를 포함할 수 있고, 복수 개의 걸림부재(323') 각각은 소정 간격을 이루며 가압 체결부(320')의 삽입 방향(d2)을 따라 연속적으로 형성될 수 있다.
위와 같이, 가압 체결부(320') 및 순차적으로 형성된 복수 개의 걸림부재(323')을 포함하는 가압 체결부(320')를 통해 상면 커버부(300')가 지면에 대해 다양한 높이로 위치될 수 있고, 이를 통해 상면 커버부(300')는 지면에 대해 다양한 높이로 측면 커버부(220')와 끼움 결합될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(1)의 제1 결합상태를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(1)의 제2 결합상태를 나타낸 도면이고, 도 5의 (a)는 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(1)의 I-I단면을 나타낸 것이며, 도 5의 (b)는 도 4에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(1)의 II-II단면을 나타낸 도면이다.
도 3 내지 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(1)은 가압 체결부(320)가 가압 체결홈부(230) 내에 다양한 깊이로 삽입될 수 있고, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상면 커버부(300)는 지면에 대해 다양한 높이로 측면 커버부(220)와 결합될 수 있다. 이 때, 상술한 상면 커버부(300)는 케이스부(20)에 수용된 배터리 적층체(10)의 상면에 접촉될 때까지 가압 및 삽입되는 바, 케이스부(20) 내측으로의 삽입 깊이는 상술한 배터리 적층체(10)의 높이 치수(배터리 전극 탭(111)이 지면에 대해 수직하게 배치되도록 배터리 셀(110)이 기립된 경우 배터리 셀(110)의 지면에 대한 높이)에 따라 결정될 수 있다.
한편, 상술한 가압 체결부(320)와 상술한 가압 체결홈부(230) 간의 구체적인 끼움 결합 방식을 살펴보면, 상면 커버부(300)가 배터리 적층체(10) 측으로 가압됨에 따라 가압 체결부(320)는 가압 체결홈부(230) 내측으로 삽입되고, 가압 체결부(320)가 가압 체결홈부(230) 내로 삽입되는 과정에서 몸체(321) 양측 걸림부재(323)의 경사진 삽입부(323a)와 가압 체결홈부(230)의 상면 커버부(300) 측 말단 간의 간섭으로 몸체(321) 양측의 걸림부재(323)가 탄성홈(322) 측으로 가압되어 탄성 압축된다. 즉, 몸체(321)의 가압 체결홈부(230) 측 말단면(3211)에서 내측으로 만입되어 형성된 탄성홈(322) 공간에 의해 몸체(321) 양측의 걸림부재(323)가 상호 근접하는 방향으로 압축될 수 있고, 가압 체결부(320)는 가압 체결홈부(230) 내측으로 삽입될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 가압 체결부(320)의 삽입 후 걸림부재(323)의 끼움부(323b)와 걸림홈(231)의 끼움홈(231b)은 상호 대면하여 접촉 위치될 수 있고, 걸림부재(323)의 삽입부(323a)와 걸림홈(231)의 삽입홈(231a) 역시 상호 대면한 상태로 접촉 위치될 수 있다. 이 때, 가압 체결부(320)의 걸림부재(323)는 걸림홈(231)의 끼움홈(231b)에 의해 하방 지지되는 바, 가압 체결홈부(230)로부터 쉽게 분리되지 않을 수 있고 상면 커버부(300)와 측면 커버부(220)의 끼움 결합을 견고히 유지할 수 있다.
한편, 가압 체결홈부(230)의 가압 체결부(320)가 진입되는 측 단부는 가압 체결부(320)의 삽입이 유도될 수 있도록 테이퍼(taper)지게 형성될 수 있다. 즉, 가압 체결홈부(230)에서 가압 체결부(320)의 진입되는 측 단부는 가압 체결부(320)의 삽입 방향(d1)을 따라 측면 커버부(220)에 수직한 단면적이 점차 감소되게 형성될 수 있다.
한편, 케이스부(20) 내부에 수용되는 배터리 적층체(10)의 배터리 셀(110) 높이가 측면 커버부(220)의 지면에 대한 높이와 근접하게 형성된 경우, 상면 커버부(300)는 도 3에 도시된 바와 같이 지면에 대해 가장 높은 높이로 측면 커버부(220)와 끼움 결합될 수 있다.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(1)에서 가압 체결홈부(230)의 걸림홈(231)은 상술한 가압 체결부(320)의 삽입 방향(d1)을 따라 복수 개가 연속되어 형성될 수 있다. 이를 통해, 도 5(a)에 도시된 바와 같이 상면 커버부(300)와 배터리 적층체(10) 사이에 간극이 형성된 경우, 상면 커버부(300)는 추가 가압되고 걸림부재(323)는 지면에 대해 최하단의 걸림홈(231)에 삽입된 상태로 위치될 수 있고, 상면 커버부(300)는 가압됨에 따라 배터리 적층체(10)를 가압할 수 있는 최하단에 위치될 수 있다(도 4 및 도 5(b) 참조).
위와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(1)의 경우 상면 커버부(300)가 가압됨으로써 측면 커버부(220)와의 결합이 이루어지는 바, 제조 공정상 배터리 셀(110)의 높이가 측면 커버부(220)의 높이에 근접하게 제조되어 케이스부(20)의 외측으로 거의 돌출되는 경우에도 상면 커버부(300) 가압을 통해 상면 커버부(300)와 측면 커버부(220) 간의 결속을 용이하게 구현할 수 있고, 종래에 높이 상한치로 제조된 배터리 셀(110) 삽입에 의해 발생할 수 있었던 상면 커버부(300)의 안착불량 및 그에 따른 상면 커버부(300)와 측면 커버부(220) 간의 용접 품질 저하 가능성을 차단할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(1)의 경우, 상면 커버부(300)가 케이스부(20) 내측으로 삽입됨과 동시에 배터리 적층체(10)를 가압하는 바, 종래에 제조 공정상 배터리 셀(110)의 높이가 하한치로 제조됨에 따라 발생하였던 상면 커버부(300)와 배터리 적층체(10) 사이에서의 유동 공간 발생을 방지할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(1)의 상면 커버부(300)는 배터리 적층체(10)의 높이 편차에 따라 케이스부(20) 내측으로의 단계 별 삽입 및 결합이 가능한 바, 배터리 셀(110) 간의 높이 치수 편차에 관계 없이 케이스부(20) 내부의 배터리 적층체(10)를 냉각 플레이트(210) 측으로 용이하게 가압할 수 있다.
한편, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 가압 체결부(320)의 가압 체결홈부(230) 삽입을 통해 상면 커버부(300)와 측면 커버부(220)가 상호 결합된 상태에서 가압 체결부(320)의 삽입 방향(d1) 말단면(3211) 및 가압 체결홈부(230)의 기 결정된 깊이 바닥면(2212)(도면상 최하단면) 사이에는 공극(233)이 형성될 수 있고, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(1)은 상술한 공극(233)에 삽입되어 공극(233)을 메울 수 있는 캡 부재(미도시 됨)를 더 포함할 수 있다.
이 때, 상술한 캡 부재는 각각이 가압 체결홈부(230)의 기 결정된 깊이 바닥면(2212)으로부터 상술한 복수 개의 걸림홈(231) 각각의 형성 높이에 대응되도록 다양한 크기로 기 제조될 수 있고, 기 제조된 복수 개의 캡 부재 중 어느 하나를 통해 상술한 공극(233)을 메울 수 있다.
이를 통해, 케이스부(20)에 수용된 배터리 적층체(10)의 외부 노출 부분을 최소화하여 배터리 셀(110)과 외부 물체와의 통전 가능성을 차단할 수 있고, 배터리 셀(110)을 외부 이물질 등으로부터 보호할 수 있다.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(1)은 배터리 적층체(10) 및 상면 커버부(300) 사이에 배터리 적층체(10)의 일측(도면상 상측)을 감싸도록 배치되고 소정 탄성을 구비한 탄성패드(미도시 됨)를 더 포함할 수 있다.
이를 통해, 상면 커버부(300)의 가압 과정에서 복수 개의 배터리 셀(110)이 손상되는 것을 방지할 수 있고, 상면 커버부(300)와 측면 커버부(220)가 상호 체결된 상태에서도 배터리 적층체(10) 측으로 하방 지지력을 제공하여 배터리 적층체(10)와 냉각 플레이트(210)의 접촉력을 증대시키고 냉각 효율을 증대시킬 수 있다.
위와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(1)은 상면 커버부(300) 및 측면 커버부(220) 간이 가압에 의한 끼움 결합으로 결속되는 바, 종래의 케이스부(20)와 상면 커버부(300) 간의 결합을 위한 용접 공정을 제거할 수 있어, 용접 과정에서 발생할 수 있었던 용접 불량 등의 리스크를 해소하고 신뢰도 높은 구조적 강성을 형성할 수 있다.
또한, 종래에 배터리 모듈의 보수 및 점검이 필요한 경우 외부 케이스를 모두 분해 또는 파손하여 내부의 배터리 셀(110) 상태를 확인하여야 했으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(1)의 경우 상면 커버부(300) 및 측면 커버부(220) 간의 끼움 결합 방식으로 분해 및 재조립이 용이하여 배터리 모듈(1) 사용 간 상태 점검 및 보수가 용이하다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 배터리 모듈(1)이 제조되는 모습을 나타낸 순서도이고, 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 배터리 모듈(1)의 상면 커버부(300)가 가압되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 6 및 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(1)은 복수 개의 배터리 셀(110)이 적층되어 배터리 적층체(10)가 형성되고(S10), 배터리 적층체(10)에서 배터리 셀(110)의 적층 방향 외측에 위치된 측면 커버부(220)를 포함하는 케이스부(20)에 배터리 적층체(10)가 수용되고(S20), 배터리 적층체(10)의 적어도 일측에 상면 커버부(300)가 배치되며(S30), 상면 커버부(300)가 배터리 적층체(10) 측으로 가압됨에 따라 측면 커버부(220) 및 상면 커버부(300) 상호 간이 끼움 결합됨으로써 형성될 수 있다(S40).
이 때, 상술한 배터리 셀(110) 각각은 일측 또는 양측으로 인출된 전극 탭(111)을 포함하며, 상술한 상면 커버부(300)는 배터리 적층체(10)의 적층 방향에 수직한 평면의 둘레면에서 전극 탭(111)이 위치된 측을 제외한 나머지 측부 중 적어도 일측(바람직하게는, 도면상 상측)에 배치될 수 있다.
구체적으로, 상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(1)의 상면 커버부(300)와 측면 커버부(220) 간의 끼움 결합은 상면 커버부(300)에 형성된 적어도 하나의 가압 체결부(320)가 측면 커버부(220)에 형성된 적어도 하나의 가압 체결홈부(230)에 삽입됨에 따라 이루어질 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 이에 한정되지 않고, 앞선 도 2에 대한 설명에서 서술한 바와 같이, 적어도 하나의 가압 체결홈부(230')가 상면 플레이트(310')에 형성되고 적어도 하나의 가압 체결부(320')가 측면 플레이트(221')에 형성될 수도 있다.
또한, 구체적인 끼움 결합 방식은 도 1 내지 5에 대한 설명에서 상세히 서술한 바, 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
한편, 상면 커버부(300)는 상술한 바와 같이 플레이트 형상의 상면 플레이트(310)를 포함할 수 있고, 상면 커버부(300)의 평면 방향에 대해 균일한 압력으로 가압될 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 상술한 상면 커버부(300)의 가압은 가압 지그(jig)(50)에 의해 이뤄질 수 있고, 상술한 가압 지그(50)는 상면 커버부(300) 측으로 이동됨에 따라 상면 플레이트(310)에서 배터리 적층체(10)의 반대 측 외면(도면상 상면)과 면상 접촉되는 가압 플레이트(520) 및 가압 플레이트(520)에 결합되어 승하강 됨에 따라 가압 플레이트(520)를 상면 커버부(300) 측으로 접근 또는 이격시키는 적어도 하나의 가압 샤프트(510)를 포함할 수 있다.
이 때, 상술한 가압 플레이트(520)는 상면 플레이트(310)의 평면 방향 면적에 근접한 크기의 면적으로 형성될 수 있고, 이를 통해 가압 플레이트(520)가 상면 플레이트(310)에 접촉되어 상면 커버부(300)를 가압하는 경우, 상면 커버부(300)는 평면 방향에 대해 균일한 압력 크기로 가압될 수 있다.
나아가, 상술한 가압 지그(50)에는 배터리 적층체(10) 가압에 따라 가압력에 대응하는 배터리 셀(110)의 가압 저항력이 측정될 수 있고, 배터리 셀(110)이 파손될 수 있는 임계 저항력(기준 저항력)이 기 설정됨에 따라, 배터리 셀(110)이 파손되지 않을 정도로만 가압될 수 있다.
즉, 가압 지그(50)의 상면 커버부(300) 가압 과정에서 배터리 셀(110)로부터의 기준 저항력에 대응하는 저항력이 감지되는 경우(S50), 가압 지그(50)의 가압 구동은 정지되고 정지된 시점에서의 걸림부재(323) 및 걸림홈(231) 간의 결속 위치에서 상면 커버부(300)와 측면 커버부(220) 간의 끼움 결합이 이루어질 수 있다(S60). 이를 통해, 상면 커버부(300) 가압 과정에서 과도한 가압에 의해 발생할 수 있는 배터리 셀(110) 파손 문제 등을 방지할 수 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1 : 배터리 모듈
10 : 배터리 적층체
110 : 배터리 셀
111 : 전극 탭
20 : 케이스부
210 : 냉각 플레이트
220, 220' : 측면 커버부
221, 221' : 측면 플레이트
2211, 2211' : 측면 플레이트의 상면 커버부 측 말단면
2212, 2212' : 기 결정된 깊이 내측의 바닥면
230, 230' : 가압 체결홈부
231, 231' : 걸림홈
231a, 231a' : 삽입홈
231b, 231b' : 끼움홈
233 : 공극
300, 300' : 상면 커버부
310, 310' : 상면 플레이트
320, 320' : 가압 체결부
321, 321' : 몸체
3211, 3211' : 몸체의 삽입 방향 말단면
322, 322' : 탄성홈
323, 323' : 걸림부재
323a, 323a' : 삽입부
323b, 323b' : 끼움부
410 : 전면 커버부
420 : 후면 커버부
50 : 가압 지그
510 : 가압 샤프트
520 : 가압 플레이트
d1, d2 : 가압 체결부의 삽입 방향
10 : 배터리 적층체
110 : 배터리 셀
111 : 전극 탭
20 : 케이스부
210 : 냉각 플레이트
220, 220' : 측면 커버부
221, 221' : 측면 플레이트
2211, 2211' : 측면 플레이트의 상면 커버부 측 말단면
2212, 2212' : 기 결정된 깊이 내측의 바닥면
230, 230' : 가압 체결홈부
231, 231' : 걸림홈
231a, 231a' : 삽입홈
231b, 231b' : 끼움홈
233 : 공극
300, 300' : 상면 커버부
310, 310' : 상면 플레이트
320, 320' : 가압 체결부
321, 321' : 몸체
3211, 3211' : 몸체의 삽입 방향 말단면
322, 322' : 탄성홈
323, 323' : 걸림부재
323a, 323a' : 삽입부
323b, 323b' : 끼움부
410 : 전면 커버부
420 : 후면 커버부
50 : 가압 지그
510 : 가압 샤프트
520 : 가압 플레이트
d1, d2 : 가압 체결부의 삽입 방향
Claims (12)
- 각각이 전극 탭을 포함하는 복수 개의 배터리 셀이 상호 적층된 배터리 적층체;
상기 배터리 적층체에서 상기 배터리 셀의 적층 방향 외측에 위치된 측면 커버부; 및
상기 배터리 적층체의 상기 적층 방향에 수직한 평면의 둘레면에서 상기 전극 탭이 위치된 측을 제외한 나머지 측부 중 적어도 일측에 위치된 상면 커버부;를 포함하고,
상기 측면 커버부 및 상기 상면 커버부 중 어느 하나에는 적어도 하나의 가압 체결부가 형성되고, 나머지 하나에는 상기 적어도 하나의 가압 체결부와 상호 끼움 결합된 적어도 하나의 가압 체결홈부가 형성된, 배터리 모듈.
- 청구항 1에 있어서,
상기 상면 커버부는 상기 배터리 적층체의 상기 둘레면에서 상기 전극 탭이 위치된 측을 제외한 나머지 측부 중 적어도 일측을 감싸는 상면 플레이트;를 포함하고,
상기 적어도 하나의 가압 체결부 또는 상기 적어도 하나의 가압 체결홈부는 상기 상면 플레이트의 상기 측면 커버부 측 단부에서 상기 상면 플레이트의 평면 방향 외측으로 돌출 형성된, 배터리 모듈.
- 청구항 2에 있어서,
상기 측면 커버부는 상기 배터리 적층체에서 상기 배터리 셀의 적층 방향 양측를 감싸는 한 쌍의 측면 플레이트;를 포함하고,
상기 적어도 하나의 가압 체결홈부 또는 상기 적어도 하나의 가압 체결부는 상기 한 쌍의 측면 플레이트 각각의 상기 상면 커버부 측 말단면에서 기 결정된 깊이 내측에 형성된, 배터리 모듈.
- 청구항 1에 있어서,
상기 적어도 하나의 가압 체결부 각각은,
상기 가압 체결홈부 내에 삽입 가능한 몸체;
상기 몸체의 상기 삽입 방향 말단면에서 소정 깊이 만입되어 형성된 탄성홈; 및
상기 삽입 방향을 기준으로 상기 몸체의 양측 적어도 일부에 형성된 걸림부재;를 포함하는, 배터리 모듈.
- 청구항 4에 있어서,
상기 걸림부재는,
상기 상면 커버부의 평면 방향에 대해 소정 각도 경사지게 형성된 삽입부; 및
상기 상면 커버부의 평면 방향에 나란하게 형성된 끼움부;를 포함하는, 배터리 모듈.
- 청구항 5에 있어서,
상기 삽입부는,
상기 가압 체결부가 상기 가압 체결홈부 내에 삽입되는 과정에서 상기 걸림부재가 상기 탄성홈 측으로 가압되도록 경사지게 형성된, 배터리 모듈.
- 청구항 5에 있어서,
상기 가압 체결홈부는 상기 삽입 방향을 기준으로 양측 적어도 일부에 형성된 걸림홈;을 포함하고,
상기 걸림홈은,
상기 삽입부에 대응되도록 경사지게 형성된 삽입홈; 및
상기 끼움부에 대응되도록 상기 상면 커버부의 평면 방향에 나란하게 형성된 끼움홈;을 포함하는, 배터리 모듈.
- 청구항 7에 있어서,
상기 가압 체결홈부는 복수 개의 상기 걸림홈을 포함하고,
상기 복수 개의 걸림홈 각각은 상기 가압 체결부의 상기 삽입 방향을 따라 연속적으로 형성된, 배터리 모듈.
- 각각이 전극 탭을 포함하는 복수 개의 배터리 셀이 적층되어 배터리 적층체가 형성되고,
상기 배터리 적층체에서 상기 배터리 셀의 적층 방향 외측에 위치된 측면 커버부를 포함하는 케이스부에 상기 배터리 적층체가 수용되고,
상기 배터리 적층체의 상기 적층 방향에 수직한 평면의 둘레면에서 상기 전극 탭이 위치된 측을 제외한 나머지 측부 중 적어도 일측에 상면 커버부가 배치되며,
상기 상면 커버부가 상기 배터리 적층체 측으로 가압됨에 따라 상기 측면 커버부 및 상기 상면 커버부 상호 간은 끼움 결합되는, 배터리 모듈 제조방법.
- 청구항 9에 있어서,
상기 끼움 결합은 상기 측면 커버부 및 상기 상면 커버부 중 어느 하나에 형성된 적어도 하나의 가압 체결부가 상기 측면 커버부 및 상기 상면 커버부 중 나머지 하나에 형성된 적어도 하나의 가압 체결홈부에 삽입됨에 따라 이루어지는, 배터리 모듈 제조방법.
- 청구항 9에 있어서,
상기 상면 커버부는 플레이트 형상으로 형성되고,
상기 배터리 적층체 측으로 상기 상면 커버부의 평면 방향에 대해 균일한 압력으로 가압되는, 배터리 모듈 제조방법.
- 청구항 9에 있어서,
상기 상면 커버부의 가압 과정에서,
상기 가압에 대응하여 상기 복수 개의 배터리 셀로부터 배터리 셀 파손 가능성에 대한 기준 저항력이 감지되는 경우 상기 가압은 정지되는, 배터리 모듈 제조방법.
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- 2018-10-19 KR KR1020180125166A patent/KR102610140B1/ko active IP Right Grant
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